KR101873185B1 - 축광을 이용한 건축용 마감재 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 일측에 외부의 광을 축광할 수 있는 축광층과 3차원 이미지층을 구비하고, 건축용 마감재에 요구되는 우수한 내구성과 함께 축광층의 축광을 이용하여 야간이나 어두운 공간에서 미려하면서도 사용자에게 어느 정도의 밝기 제공할 수 있는 3차원 이미지를 구현할 수 있는 건축용 마감재에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건축용 마감재는, 목재, 유리, 세라믹, 금속 또는 석재를 포함하는 기재와, 상기 기재의 일면에 형성되며, 상기 기재와의 접합력을 부여하기 위한 제1수지를 포함하는 물질로 이루어진 전처리 코팅층과, 상기 전처리 코팅층 상에 형성되며, 축광 물질과 제2수지를 포함하는 물질로 이루어진 축광층과, 상기 축광층 상에 형성되며, 제3수지를 포함하는 물질로 이루어진 중처리 코팅층과, 상기 중처리 코팅층에 3차원 이미지를 구현할 수 있는 3차원 이미지층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

축광을 이용한 건축용 마감재 및 이의 제조방법 {FINISHING MATERIAL FOR CONSTRUCTION USING PHOSPORESCENCE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 건축용 마감재와 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축용 마감재의 적어도 일측에 외부의 광을 축광할 수 있는 축광층과 3차원 이미지층을 구비하고, 건축용 마감재에 요구되는 우수한 내구성과 함께 축광층의 축광을 이용하여 야간이나 어두운 공간에서 미려하면서도 사용자에게 어느 정도의 밝기 제공할 수 있는 3차원 이미지를 구현할 수 있는 건축용 마감재와 이의 제조방법에 관한 것이다.

건축 마감재는 크게 내장재, 외장재 및 바닥재로 구분되며, 건축 마감재로 주로 사용되는 재료로는 목재, 대리석, 현무암, 화강암 등 석재, 금속재 및 타일과 같은 세라믹이 있으며, 특히, 석재와 타일은 건축물 내외장 마감재로 가장 보편적으로 사용되고 있다.

이러한 건축 마감재 중 석재의 경우 특유의 질감과 색감을 가져, 심미감, 실용성, 내구성과 같은 특징적인 요소를 지니고 있고, 타일의 경우에는 다양한 무늬를 통해 내부 인테리어의 개성화, 장식화를 가능하게 하고 또한 뛰어난 경량성 및 다량으로 생산이 가능한 장점이 있다.

그러나, 보다 화려하고 아름다운 시각적 효과를 기대하는 현대인들을 기호를 만족시키는데는 한계가 있다.

또한, 최근 대형 화재로 인한 인명 피해를 고려할 때, 화재나 정전 등으로 인해 건축물에 공급되는 전원이 끊긴 경우에도, 안전을 위하여 일정 이상의 빛을 제공할 필요성도 높아지고 있다.

이와 관련하여, 선행문헌 1에는 마감재 표면을 이루어 이면을 보호하기 위한 유리, 디지털 이미지, 패턴, 문양 등의 인쇄층 및 상기 인쇄층을 인쇄하고 투과된 외광에 의해 발광시키기 위해 형광물질이 포함되어 있는 제1의 필름; 및 상기 유리의 이면에 인쇄층이 구비된 제1의 필름을 접착하고 유리의 비산을 방지하는 역할을 하는 제1의 접착제 및 상기 제1의 필름 이면에 후면투과 방지층의 역할과 동시에 발열하는 면 발열체를 접착하기 위한 제2의 접착제 및 상기 제2의 접착제에 이면 접착되는 탄소나노튜브의 면 발열체, 및 상기 면 발열체를 인쇄하기 위한 제2의 필름 및 상기 면 발열체에 전원을 공급하며 상기 면 발열체의 온도를 제어하는 제어부를 포함하여 면 발열이 가능하고, 입체감을 주는 고해상도의 고급스러운 시각적인 효과를 갖춘 건축용 마감재가 개시되어 있다.

이 마감재는 외부의 광원을 이용하여 고급스러운 이미지를 구현하는 이점이 있으나, 외부의 광원이 제공되지 않을 경우에는 이미지 구현이 어려운 문제점이 있다.

또한, 선행문헌 2에는, 모래, 시멘트, 물, 내알카리성 유리섬유의 혼합물을 성형틀을 통해 일정 형태로 성형한 후 소정 시간 양생시켜 이루어진 하부층과, 상기 하부층 상단에 세모래, 시멘트, 물, 고강도 시멘트 혼화제, 인조석, 안료의 혼합물에 소정길이 철강선을 매설한 후 이를 성형틀을 통해 일정 형태로 성형한 후 소정 시간 양생시켜 이루어진 상부층으로 이루어지는 한편, 상기 상부층에 백시멘트, 축광제 및 형광제, 세모래, 물의 혼합물을 별도의 성형틀을 통해 일정 형태로 성형하고 이를 소정 시간 양생시켜 얻어진 별도의 발광부재와, 백시멘트, 세모래, 물, 안료의 혼합물로 이루어지되 상부층과 차별되는 색으로 착색되어진 무늬부재가 구비되어지는 것을 특징으로 하는 건축용 경량 마감재가 개시되어 있다.

선행문헌 2의 건축용 마감재는 발광부재를 포함하고 있어, 전원이 끊긴 경우에 안전을 위한 최소한의 광을 제공할 수 있는 이점이 있으나, 시멘트를 포함하는 건축용 마감재에 한정되어 디자인 자유도가 떨어지고, 발광부재층의 내구성이 낮은 문제점이 있다.

대한민국공개특허공보 제10-2017-0018567호 대한민국등록실용신안공보 제20-0338568호

본 발명은 다양한 재료에 적용할 수 있고, 전원이 제공되지 않는 환경에서 최소한의 빛을 제공하여 전력 절감 또는 안전성을 확보할 수 있을 뿐 아니라, 3차원 입체 이미지 제공을 통해 유려한 심미감을 제공할 수 있는 건축용 마감재와 이의 제조방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은, 목재, 유리, 세라믹, 금속 또는 석재를 포함하는 기재와, 상기 기재의 일면에 형성되며 상기 기재와의 접합력을 부여하기 위한 제1수지를 포함하는 물질로 이루어진 전처리 코팅층과, 상기 전처리 코팅층 상에 형성되며 축광 물질과 제2수지를 포함하는 물질로 이루어진 축광층과, 상기 축광층 상에 형성되며 제3수지를 포함하는 물질로 이루어진 중처리 코팅층과, 상기 중처리 코팅층에 형성되며 3차원 이미지를 구현할 수 있는 3차원 이미지층을 포함하는, 건축용 마감재를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 목재, 유리, 세라믹, 금속 또는 석재를 포함하는 기재 상에 접합력을 부여하기 위한 제1수지를 포함하는 물질을 도포하여 전처리 코팅층을 형성하는 단계와, 상기 전처리 코팅층 상에 축광 물질과 제2수지를 포함하는 물질을 도포하여 축광층을 형성하는 단계와, 상기 축광층 상에 제3수지를 포함하는 물질을 도포하여 중처리 코팅층을 형성하는 단계와, 상기 중처리 코팅층 형성 후 100~400℃에서 10분 ~ 6시간 동안 열처리를 하는 단계와, 상기 중처리 코팅층 상에 3차원 이미지를 구현할 수 있는 3차원 이미지 전사층을 형성하는 단계를 포함하는, 건축용 마감재의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 건축용 마감재는, 적어도 일측에 외부의 광을 축광할 수 있는 축광층과 3차원 이미지층을 구비하고 있어, 야간이나 어두운 공간에서 미려하면서도 사용자에게 어느 정도의 밝기 제공할 수 있는 3차원 이미지를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 건축용 마감재는 화재와 같은 사고 시에 건축물에 전원이 공급되지 않을 경우에도, 거주자에게 소정 시간 동안 일정 이상의 빛을 제공하여, 안전하게 대피할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 건축용 마감재는 일반적으로 마감재에 요구되는 내구성을 충족시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 건축용 마감재는 금속, 유리, 세라믹, 석재 등 다양한 재료에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건축용 마감재의 단면 상태를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 건축용 마감재가 축광을 통해 3차원 이미지를 구현한 상태를 나타낸 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건축용 마감재의 단면 상태를 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 건축용 마감재는 크게 기재와, 상기 기재의 일면에 형성되는 전처리 코팅층과, 상기 전처리 코팅층 상에 형성되는 축광층과, 상기 축광층 상에 형성되는 중처리 코팅층과, 상기 중처리 코팅층 상에 형성되는 3차원 이미지 전사층을 포함한다.

한편, 도 1에서는 3차원 이미지층이 중처리 코팅층에 완전히 포함된 형태로 나타나 있으나, 중처리 코팅층 상에 별도의 층의 형태로 형성될 수도 있다.

상기 기재는 목재, 유리, 세라믹, 금속, 석재 또는 석고판을 포함할 수 있다.

상기 목재로는 일반적으로 건축용 마감재로 사용되는 모든 목재가 사용될 수 있다. 예를 들어 소나무, 삼나무 등과 같은 천연목재는 물론, 합판과 같은 합성 목재도 사용될 수 있다.

상기 유리로는 투명하거나 불투명한 유리를 포함하여 사용될 수 있다.

상기 세라믹으로는 타일을 포함하는 다양한 물질이 사용될 수 있다.

상기 금속으로는 철, 강, 알루미늄, 마그네슘, 타이타늄, 구리, 주석, 아연 또는 이들의 합금과 같은 물질 들이 사용될 수 있다.

상기 석재로는 대리석, 현무암, 화강암, 화산석과 같이 천연적으로 산출되는 석재는 물론, 인공적으로 제조한 석재도 사용될 수 있다.

상기 전처리 코팅층은, 상기 기재의 일면에 형성되며, 상기 기재와 그 상부에 형성되는 축광층 사이에 견고한 접합력을 부여하기 위한 것으로 제1수지를 포함하는 물질로 형성된다.

전처리 코팅층의 두께는 접합력을 고려할 때 0.05~0.5mm의 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 두께는 0.1~0.2mm이다.

상기 축광층은, 상기 전처리 코팅층 상에 형성되어 외부의 광원을 저장하였다가 외부에 광이 제공되지 않을 때 빛을 제공하기 위한 층으로, 축광 물질과 제2수지를 포함하는 물질로 이루어진다.

상기 축광 물질은 매우 짧은 시간 동안 빛을 저장할 수 있는 형광 물질보다는 장시간 빛을 저장하여 방출할 수 있는 인광 물질이 바람직하며, 예를 들어 황화아연-구리, 황화칼슘-비스무스, 황화아연-카드뮴-구리, 황화아연-구리와 같이, 음극선, X-선, 자외선, 형광, 태양광, 전등 등의 자극을 주면 녹색, 황색, 적색 등의 인광을 생성하는 물질이 사용될 수 있다.

상기 축광층의 두께는 축광 물질을 일정 이상 포함하는 것이 바람직하므로, 0.3~2mm의 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 두께는 0.5~1mm이다.

상기 중처리 코팅층은 축광층과 상부에 형성되는 3차원 이미지 전사층을 분리하고 건축용 마감재의 표면에 내마모성을 부여하기 위한 층으로, 제3수지를 포함하는 물질을 도포하여 형성되는 층이다.

상기 중처리 코팅층은 상부에 형성되는 3차원 이미지 전사층과 축광층을 충분리 분리하기 위하여, 0.2~3mm의 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 두께는 0.5~1mm이다.

상기 3차원 이미지 전사층은 상기 중처리 코팅층 상에 형성되며, 열프레스를 이용하여 열을 통해 3차원 이미지를 전사하는 방식으로 형성될 수 있으며, 이를 통해 3차원 이미지 전사층은 열프레스 과정에 상기 중처리 코팅층에 흡수된다. 이에 따라 3차원 이미지 전사층은 별도의 두께를 가지지 않으며, 내구성을 갖게 된다.

한편, 상기 제1수지 내지 제3수지는 투명한 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, '투명한 수지'란 축광층에서 발생하는 빛의 50% 이상을 투과할 수 있는 물질을 의미한다.

제1수지 내지 제3수지는 건축용 마감재에 요구되는 경도와 같은 내구성을 가지면서 투명한 물질인 것이 바람직하며, 예를 들어 투명 우레탄 수지가 가장 바람직하게 사용될 수 있다. 폴리우레탄은 화학적으로 고분자 사슬내에 우레탄결합(~NH-COO~)을 갖는 고분자의 총칭으로 이소시아네이트와 폴리올 등의 활성수소 화합물과의 결합에 의해 합성된다.

또한, 상기 3차원 이미지 전사층을 포함하는 중처리 코팅층의 상부에, 3차원 이미지층을 보호하고 건축용 마감재에 추가적인 내마모성과 다른 기능을 부여하기 위한 물질층을 1층 이상 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 건축용 마감재는, 목재, 유리, 세라믹, 금속 또는 석재를 포함하는 기재 상에 접합력을 부여하기 위한 제1수지를 포함하는 물질을 도포하여 전처리 코팅층을 형성하는 단계와, 상기 전처리 코팅층 상에 축광 물질과 제2수지를 포함하는 물질을 도포하여 축광층을 형성하는 단계와, 상기 축광층 상에 제3수지를 포함하는 물질을 도포하여 중처리 코팅층을 형성하는 단계와, 상기 중처리 코팅층 형성 후 100~400℃에서 10분~6시간 동안 열처리를 하는 단계와, 상기 중처리 코팅층 상에 포함되며, 3차원 이미지를 구현할 수 있는 3차원 이미지 전사층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 열처리 단계는 상기 조건 범위를 벗어날 경우, 제1수지 내지 제3수지에 요구되는 물성을 얻기 어렵기 때문에, 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 100~200℃에서 30분~3시간 동안 열처리 하는 것이다.

또한, 상기 3차원 이미지층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으나, 바람직하게 열프레스 전사법을 사용할 수 있다. 열프레스 전사법을 이용할 경우, 3차원 이미지층은 상기 중처리 코팅층에 스며들게 된다. 열프레스 전사 공정은 이 업계에서 일반적으로 행해지는 공정 방식에 따라 수행될 수 있다.

[실시예]

먼저 기재로는 타일을 사용하였다.

상기 타일 상에 투명 우레탄 수지를 약 0.1~0.2mm의 두께로 도포하여, 전처리 코팅층을 형성한 후 상온에서 건조하였다.

상기 전처리 코팅층 상에 자외선, 태양광, 전등 등의 자극을 주면 녹색의 인광을 발하는 황화아연-구리와 같은 축광물질을 투명 우레탄 수지에 혼합한 후, 약 0.5~1mm의 두께로 도포하여 축광층을 형성한 후 상온에서 건조하였다.

상기 축광층 상에 투명 우레탄 수지를 약 0.5~1mm의 두께로 도포하여 중처리 코팅층을 형성한 후 상온에서 건조하였다.

다음으로, 120~160℃의 온도에서 1시간 동안 열처리를 수행하여, 투명 우레탄 수지를 경화시켰다.

본 발명의 실시예에서는 전처리 코팅층, 축광층 및 중처리 코팅층을 형성하는 수지를 동일한 물질을 사용함으로써, 각 층간이 결합력을 증대시키고, 내구성을 향상시켰다.

또한, 상기 중처리 코팅층 상에 3차원 이미지를 열프레스 방법으로 전사하여, 3차원 이미지 형성층이 상기 중처리 코팅층 상에 포함되도록 하였다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 건축용 마감재가 축광을 통해 3차원 이미지를 구현한 상태를 나타낸 것이다.

도 2에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 타일은 제공된 광을 저장하였다가 방출하며, 이 과정에 3차원의 미려한 이미지를 제공할 수 있게 되어, 건축 마감재의 디자인 자유도를 높임과 동시에, 어두운 곳에 일정한 광을 제공할 수 있게 하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 마감재는 바닥재로 사용하여도 문제가 없을 정도의 내구성을 나타내었다.

Claims (4)

1. 목재, 유리, 세라믹, 금속 또는 석재를 포함하는 기재와,
   상기 기재의 일면에 형성되며, 상기 기재와의 접합력을 부여하기 위한 제1수지를 포함하는 물질로 이루어진 전처리 코팅층과,
   상기 전처리 코팅층 상에 형성되며, 축광 물질과 제2수지를 포함하는 물질로 이루어진 축광층과,
   상기 축광층 상에 형성되며 제3수지를 포함하는 물질로 이루어진 중처리 코팅층과,
   상기 중처리 코팅층 상에 형성되며 3차원 이미지를 구현할 수 있는 3차원 이미지 열전사층을 포함하고,
   상기 제1수지 내지 제3수지는 투명하고 동일한 물질로 이루어지며, 투명 우레탄 수지를 포함하는, 건축용 마감재.
2. 목재, 유리, 세라믹, 금속 또는 석재를 포함하는 기재 상에 접합력을 부여하기 위한 제1수지를 포함하는 물질을 도포하여 전처리 코팅층을 형성하는 단계와,
   상기 전처리 코팅층 상에 축광 물질과 제2수지를 포함하는 물질을 도포하여 축광층을 형성하는 단계와,
   상기 축광층 상에 제3수지를 포함하는 물질을 도포하여 중처리 코팅층을 형성하는 단계와,
   상기 중처리 코팅층 형성 후 100~400℃에서 10분 ~ 6시간 동안 열처리를 하는 단계와,
   상기 중처리 코팅층 상에 3차원 이미지를 구현할 수 있는 3차원 이미지 열전사층을 형성하는 단계를 포함하고,
   상기 제1수지 내지 제3수지는 투명하고 동일한 물질로 이루어지며, 투명 우레탄 수지를 포함하는, 건축용 마감재 제조방법.
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