KR102086223B1 - 장식용 콘크리트제품의 제작방법 및 이에 의해 제작된 장식용 콘크리트제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고온으로 소성하는 공정을 배제시킴으로써 에너지를 절감하고 이산화탄소의 배출을 줄이며, 콘크리트 소재 본연의 물리적 특성을 그대로 유지하면서 이미지의 내구성을 극대화할 수 있도록 한 장식용 콘크리트제품의 제작방법 및 이에 의해 제작된 장식용 콘크리트제품에 관한 것이다.

Description

장식용 콘크리트제품의 제작방법 및 이에 의해 제작된 장식용 콘크리트제품{A method for manufacturing a cocrete product for decoration and a cocrete product for decoration manufactured by it}

본 발명은 장식용 콘크리트제품의 제작방법 및 이에 의해 제작된 장식용 콘크리트제품에 관한 것으로써, 특히 고온으로 소성하는 공정을 배제시킴으로써 에너지를 절감하고 이산화탄소의 배출을 줄이며, 콘크리트 소재 본연의 물리적 특성을 그대로 유지하면서 이미지의 내구성을 극대화할 수 있도록 한 장식용 콘크리트제품의 제작방법 및 이에 의해 제작된 장식용 콘크리트제품에 관한 것이다.

일반적으로 건축물 내·외벽 또는 바닥에 사용하는 마감재는 타일, 유리, 수지계열 판재, 알루미늄 법랑 등 다양한 소재를 사용하고 있지만 가장 많이 사용하는 소재 중 하나가 콘크리트 제품이다.

이러한 건축 마감재는 최근 도시경관사업에 중요한 니즈(needs)인 디자인적 요소가 추가되어야 그 기능 이상의 효과를 얻을 수 있다. 하지만 콘크리트 제품은 제품의 물리적 특성상 회색의 마이크로시멘트 자체 색상을 나타내거나 약간의 색상을 첨가한 마이크로시멘트를 도포하여 한정된 색상을 구현하는데 그치고 있다.

종래의 콘크리트 제품 장식방법으로는 콘크리트 표면에 음각 또는 양각의 문양을 입히거나, 마이크로시멘트에 무기안료를 섞어 칼라 콘크리트 제품을 구현하는 것이 전부였다.

다양한 색상을 입히기 위해 간혹 페인트류를 도포하는 경우가 있는데 다양한 이미지구현이 불가능함은 물론 콘크리트표면과의 견고한 부착이 이뤄지지 않아 시간이 경과하면 페인트층이 떨어지는 박리현상이 발생하고 자외선에 의해 색상이 변질되어 오히려 경관을 해치는 문제를 야기하고 있다.

한편, 내구성이 우수하다고 할 수 있는 타일은 점토를 박형으로 제조하여 1000~1280℃의 고온으로 소성하여 만든 것으로써, 표면에 유약을 도포하여 유통되고 있다.

이러한 타일에 이미지를 구현하는 방법은 복수의 특허를 통하여 알려져 있다.

한국특허등록 제10-0662695호에 개시된 세라믹토너를 이용한 이미지가 형성된 타일의 제조방법은 전사지를 통하여 무늬층을 타일표면에 부착하고 소성하여 얻는 것으로써, 고온 소성을 통하여만 타일 표면의 유약이 용융되면서 무늬층의 부착력을 얻을 수 있게 된다.

한국특허등록 제10-0975794호, 한국특허등록 제10-1077185호 및 한국특허등록 제10-1136117호에 개시된 타일의 제조방법 및 장식용 패널의 인쇄방법도 마찬가지로 타일을 800~850℃ 및 850~1250℃로 고온 소성하여서 타일 표면의 유약이 용융되도록 함으로써 이미지층(무늬층)이 타일에 밀착 결합되도록 하는 것이다.

그러나 상기와 같이 타일에 이미지를 구현하는 방법은 제작비용이 비싸고 800~1280℃의 고온으로 소성하여야만 그 내구성을 얻을 수 있으므로 에너지 소비가 높고 이산화탄소의 발생을 높이기 때문에 환경에도 나쁜 영향을 미치게 되며, 이에 따른 공정 또한 복잡하다.

타일만큼 내구성이 우수한 제품은 주로 콘크리트 제품이다. 하지만 콘크리트제품은 고온에 취약하고 콘크리트 표면이 마이크로시멘트이므로 오랜 시간이 경과하면 풍화작용에 의해 표면 내구성이 약해지는 단점이 있다. 이러한 단점으로 인해 콘크리트제품을 장식하는 것은 매우 어려운 일로 여겨진다.

그러나 타일과 같이 고온 소성에 따른 에너지 소비 및 이산화탄소 배출에 따른 환경문제를 해소하고, 건축물 내·외벽 또는 바닥에 사용시 물리적 강도를 확보하면서 이미지를 구현할 수 있도록 한 장식용 콘크리트제품이 요구된다.

한국특허등록 제10-0662695호 한국특허등록 제10-0975794호 한국특허등록 제10-1077185호 한국특허등록 제10-1136117호

상기 목적을 달성하는 본 발명은 고온 소성에 따른 에너지 소비 및 이산화탄소 배출에 따른 환경문제를 해소하고, 건축물 내·외벽 또는 바닥에 사용시 물리적 강도를 확보하면서 이미지를 구현할 수 있도록 한 장식용 콘크리트제품의 제작방법및 이에 의해 제작된 장식용 콘크리트제품을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은 콘크리트제품의 표면에 이미지를 구현하는 장식용 콘크리트제품의 제작방법에 있어서,
a) 생석회(CaO), 점토, 모래 및 자갈이 혼합된 콘크리트를 소정 형상으로 경화하여 콘크리트제품(10)을 제작하고, 상기 생석회(CaO) 45중량%와 점토 55중량%를 혼합하여 반죽한 마이크로시멘트를 상기 콘크리트제품(10)의 표면에 도포하여 마이크로시멘트층(15)을 형성하는 단계와:

삭제

삭제

b) 상기 마이크로시멘트층(15) 표면을 40~45℃로 가열한 후에 가열된 마이크로시멘트층(15) 표면에 상기 프라이머층(20)을 형성하는 단계와;
c) 세라믹소재가 첨가된 세라믹잉크를 사용하는 프린터를 사용하여 상기 메인 프라이머층 표면에 비접촉식으로 소망하는 이미지를 프린팅하여 이미지층을 형성하는 단계와;

d) 상기 이미지층 표면에 수지계열 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명 제작방법에 있어서, 상기 프라이머층을 형성하기 전에,

상기 마이크로시멘트층 표면에 상기 프라이머와 마이크로시멘트를 6:4의 비율로 혼합 반죽하여 상기 마이크로시멘트층 표면에 도포하여 혼합층을 형성하고, 상기 혼합층 표면을 40~45℃로 가열한 후에 가열된 혼합층 표면에 상기 프라이머층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 제작방법에 있어서, 복수의 단위 섬유가닥줄이 꼬아진 섬유와이들이 격자상으로 배치되어 형성된 메쉬망을 상기 콘크리트제품의 표면에 안착시키고, 상기 메쉬망에 상기 마이크로시멘트를 도포하되, 상기 메쉬망의 두께에 대응하는 두께로 상기 마이크로시멘트를 도포하는 것을 특징으로 한다.

첫째, 세라믹소재가 첨가된 세라믹잉크로 프라이머층(20)에 이미지층(30)을 형성함으로써 이미지가 자외선으로부터 변색되는 것을 방지하며, 콘크리트제품(10)과 프라이머층(20)이 생석회(CaO)에 의한 화학적 결합으로 부착성이 향상되므로 종래기술에서와 같이 고온 소성이 요구되지 않는다.

이에 따라서 에너지를 절감하고 이산화탄소의 배출을 줄이며, 콘크리트 소재 본연의 물리적 특성을 그대로 유지하면서 이미지의 내구성을 유지할 수 있게 된다.

둘째, 콘크리트제품(10)의 표면에 마이크로시멘트층(15)을 형성한 후 프라이머층(20)을 형성함으로써, 상기 콘크리트제품(10)의 표면을 폴리싱하는 공정을 생략할 수 있다. 이로써 폴리싱 작업에 따른 콘크리트 가루 등의 비산에 따른 주변 환경오염을 방지할 수 있다.

세째, 마이크로시멘트층(15)에 메쉬망(17)을 매립함으로써 강도를 보강하고 균열을 방지할 수 있으며, 특히 격자형태의 메쉬망(17)으로 인하여 마이크로시멘트층(15)을 복수로 분할함으로써 건조시 마이크로시멘트층(15) 표면 전체로 균열이 발생하는 것을 방지하고, 이로써 이미지층(30)의 균열로 인한 이미지 손상을 방지시킨다.

도 1은 본 발명 장식용 콘크리트제품을 나타낸 사시도,
도 2는 제1 실시예의 제작 공정도,
도 3은 제2 실시예의 제작 공정도,
도 4는 제3 실시예의 제작 공정도,
도 5는 제4 실시예의 요부 발췌 도면이다.

본 발명 실시예의 콘크리트제품의 제작방법 및 이에 의해 제작된 장식용 콘크리트제품은 콘크리트제품에 이미지가 구현되는 방법을 제시함으로써 내구성은 우수하나 경관을 해치는 콘크리트제품에 디자인적인 요소를 추가할 수 있다.

또한, 고온으로 소성하는 공정을 배제시킴으로써 에너지를 절감하고 이산화탄소의 배출을 줄이며, 콘크리트 소재 본연의 물리적 특성을 그대로 유지하면서 이미지의 내구성을 극대화할 수 있도록 한다.

[제1 실시예]

본 발명 제1 실시예의 콘크리트제품(예컨대, 콘크리트블록)의 표면에 이미지를 구현한 장식용 콘크리트제품을 나타낸 도 1을 참조하면, 이는 생석회(CaO) 25중량%, 점토 30중량%, 모래 및 자갈 45중량%로 구성된 콘크리트제품(10)의 표면에 프라이머(primer)가 스프레이 도포되어 프라이머층(20)이 형성되어 있고, 상기 프라이머층(20)의 표면에는 소망하는 이미지가 프린팅된 이미지층(30)이 형성되어 있으며, 상기 이미지층(30) 표면에는 수지계열 코팅제로 이루어지는 코팅층(40)이 형성되어 있다.

상기와 같은 제1 실시예의 장식용 콘크리트불록은 다음과 같은 방법으로 제작된다.

도 2를 참조하면, 먼저, 생석회(CaO) 25중량%, 점토 30중량%, 모래 및 자갈 45중량%의 콘크리트를 소정 형상으로 경화하여 콘크리트제품(10)을 제작한다.

상기 콘크리트제품(10)의 표면을 폴리싱하고, 상기 콘크리트제품(10) 표면에 프라이머(primer)를 스프레이하여 프라이머층(20)을 형성한다.

상기 프라이머층(20)은 생석회(CaO) 45중량%와 점토 55중량% 비율로 혼합한 시멘트와 아크릴 에멀젼을 1:1의 비율로 혼합하여서 스프레이 도포함으로써, 상기 콘크리트제품(10)과의 화학적 결합으로 부착성이 향상된다.

이때 상기 콘크리트블럭(10)의 표면이 건조되기 전에 상기 프라이머층(20)을 스프레이 도포하여, 상호간 부착력이 향상되도록 한다.

상기 아크릴 에멀젼은 물과 계면활성제 및 아크릴 수지 공중합체 등을 섞어서 교반 한것을 사용하며, 이러한 아크릴 에멀젼은 우수한 내마모성, 내후성, 내균열성, 내충격성 및 강도 등이 우수하다.

이어서 세라믹소재가 첨가된 세라믹잉크를 사용하는 프린터를 사용하여 상기 프라이머층(20) 표면에 비접촉식으로 소망하는 이미지를 프린팅하여 이미지층(30)을 형성한다.

잉크젯 프린팅은 디지털 신호로 잉크를 토출시켜, 원하는 시점과 공간에 분사하여 이미지의 품질 제어가 가능하다. 또한 잉크의 낭비가 작아 효율성이 높고, 환경적인 부하가 적다.

이어서 상기 이미지층(30) 표면에 수지계열 코팅제를 도포하여 코팅층(40)을 형성한다.

상기와 같이 제작된 장식용 콘크리트제품은 세라믹소재가 첨가된 세라믹잉크로 프라이머층(20)에 이미지층(30)을 형성함으로써 이미지가 자외선으로부터 변색되는 것을 방지하며, 상기 콘크리트제품(10)과 프라이머층(20)이 생석회(CaO)에 의한 화학적 결합으로 부착성이 향상되므로 종래기술에서와 같이 고온 소성이 요구되지 않는다.

본 발명에 의해 제작된 장식용 콘크리트제품은 세라믹잉크를 이용하여 이미지가 반영구적으로 구현되면서도 프라이머층(20)에 의해 콘크리트제품(10) 면과 이미지층(30)의 박리현상을 억제하고 수지계열 코팅층에 의해 내마모성을 높임으로써 디자인적인 요소가 장시간 유지될 수 있다. 그리고 소성공정을 없앰으로써 에너지를 절감하고 이산화탄소의 배출을 줄이며 환경보존에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.

[제2 실시예]

도 3을 참조하면, 제2 실시예는 상기 제1 실시예에서, 상기 콘크리트제품(10)의 표면에 마이크로시멘트를 도포하여 마이크로시멘트층(15)을 형성한 후, 마이크로시멘트층(15) 표면을 40~45℃로 가열한 후에 가열된 마이크로시멘트층(15) 표면에 상기 프라이머층(20)을 형성하는 것이다.

상기 마이크로시멘트층(15)은 생석회(CaO) 45중량%와 점토 55중량%를 혼합하여 롤러나 스프레이로 상기 콘크리트제품(10)의 표면에 도포한다.

상기 마이크로시멘트는 분말도 8000㎠/ｇ 이상의 마이크로시멘트(일명:마이셈 8000)를 사용하여 경화된 표면이 매끄럽도록 하였다.

이후 제1 실시예와 마찬가지로 프라이머층(20)에 이미지층(30)을 형성하고 코팅층(40)을 형성한다.

상기와 같은 제2 실시예는 상기 콘크리트제품(10)의 표면에 마이크로시멘트층(15)을 형성한 후 프라이머층(20)을 형성함으로써, 상기 콘크리트제품(10)의 표면을 폴리싱하는 공정을 생략할 수 있다. 이로써 폴리싱 작업에 따른 콘크리트 가루 등의 비산에 따른 주변 환경오염을 방지할 수 있다.

[제3 실시예]

도 4를 참조하면, 제 3 실시예는 상기 제2 실시예에서, 상기 프라이머층(20)을 형성하기 전에 상기 마이크로시멘트층(15) 표면에 혼합층(16)을 형성하고, 상기 혼합층(16) 표면을 40~45℃로 가열한 후에 가열된 혼합층(16) 표면에 상기 프라이머층(20)을 형성하는 것이다.

상기 혼합층(16)은 상기 프라이머와 마이크로시멘트를 6:4의 비율로 혼합하여 상기 마이크로시멘트층(15) 표면에 롤러나 스프레이로 도포하여 형성한다.

상기 프라이머층(20)은 생석회(CaO) 45중량%와 점토 55중량% 비율로 혼합한 마이크로시멘트와 아크릴 에멀젼을 1:1의 비율로 혼합하여서 스프레이 도포함으로써, 상기 콘크리트제품(10)과의 화학적 결합으로 부착성이 향상된다.

이때 상기 콘크리트블럭(10)의 표면이 건조되기 전에 상기 프라이머층(20)을 스프레이 도포하여, 상호간 부착력이 향상되도록 한다.

이후 제2 실시예와 마찬가지로 프라이머층(20)에 이미지층(30)을 형성하고 코팅층(40)을 형성한다.

상기와 같은 제3 실시예는 상기 콘크리트제품(10), 마이크로시멘트층(15), 혼합층(16) 및 프라이머층(20)에 각각 생석회(CaO)가 포함됨으로써 상호간 결합력이 우수하여 종래기술에서와 같이 고온 소성이 요구되지 않는다.

[제4 실시예]

도 5를 참조하면, 제4 실시예는 상기 제3 실시예에서 상기 마이크로시멘트층(15)에 메쉬망(17)이 매립되도록 한 것이다.

상기 메쉬망(17)은 복수의 단위 섬유가닥줄이 꼬아진 섬유와이어들이 격자상으로 배치되어 형성된 것이다.

상기와 같은 메쉬망(17)을 상기 콘크리트제품(10)의 표면에 안착시키고, 상기 메쉬망(17)에 상기 마이크로시멘트를 도포하되, 상기 메쉬망(17)의 두께에 대응하는 두께로 상기 마이크로시멘트를 도포하여 마이크로시멘트층(15)을 형성한다.

이후 제작공정은 상기 제3 실시예와 동일하다.

상기와 같은 제4 실시예는 메쉬망(17)을 매립함으로써 강도를 보강하고 균열을 방지할 수 있으며, 특히 격자형태의 메쉬망(17)으로 인하여 마이크로시멘트층(15)을 복수로 분할함으로써 건조시 마이크로시멘트층(15) 표면 전체로 균열이 발생하는 것을 방지하고, 이로써 이미지층(30)에 균열로 인한 이미지 손상을 방지시킨다.

10...콘크리트제품 15...마이크로시멘트층
16...혼합층 20...프라이머층
30...이미지층 40...코팅층

Claims (6)

1. 콘크리트제품의 표면에 이미지를 구현하는 장식용 콘크리트제품의 제작방법에 있어서,
   a) 생석회(CaO), 점토, 모래 및 자갈이 혼합된 콘크리트를 소정 형상으로 경화하여 콘크리트제품(10)을 제작하고, 상기 생석회(CaO) 45중량%와 점토 55중량%를 혼합하여 반죽한 마이크로시멘트를 상기 콘크리트제품(10)의 표면에 도포하여 마이크로시멘트층(15)을 형성하는 단계와:
   b) 상기 마이크로시멘트층(15) 표면을 40~45℃로 가열한 후에 가열된 마이크로시멘트층(15) 표면에 프라이머층(20)을 형성하는 단계와;
   c) 세라믹소재가 첨가된 세라믹잉크를 사용하는 프린터를 사용하여 상기 프라이머층(20) 표면에 비접촉식으로 소망하는 이미지를 프린팅하여 이미지층(30)을 형성하는 단계와;
   d) 상기 이미지층(30) 표면에 수지계열 코팅제를 도포하여 코팅층(40)을 형성하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 장식용 콘크리트제품의 제작방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 프라이머층(20)을 형성하기 전에,
   상기 마이크로시멘트층(15) 표면에 상기 프라이머와 마이크로시멘트를 6:4의 비율로 혼합 반죽하여 상기 마이크로시멘트층(15) 표면에 도포하여 혼합층(16)을 형성하고,
   상기 혼합층(16) 표면을 40~45℃로 가열한 후에 가열된 혼합층(16) 표면에 상기 프라이머층(20)을 형성하는 것을 특징으로 하는 장식용 콘크리트제품의 제작방법.
4. 청구항 3에 있어서, 복수의 단위 섬유가닥줄이 꼬아진 섬유와이어들이 격자상으로 배치되어 형성된 메쉬망(17)을 상기 콘크리트제품(10)의 표면에 안착시키고, 상기 메쉬망(17)에 상기 마이크로시멘트를 도포하되,
   상기 메쉬망(17)의 두께에 대응하는 두께로 상기 마이크로시멘트를 도포하는 것을 특징으로 하는 장식용 콘크리트제품의 제작방법.
5. 청구항 1의 제작방법으로 제작된 것을 특징으로 하는 장식용 콘크리트제품.
6. 청구항 3의 제작방법으로 제작된 것을 특징으로 하는 장식용 콘크리트제품.

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