KR102480274B1

KR102480274B1 - 그래픽 콘크리트용 시트 제조방법

Info

Publication number: KR102480274B1
Application number: KR1020220057859A
Authority: KR
Inventors: 이연순
Original assignee: 이연순
Priority date: 2022-05-11
Filing date: 2022-05-11
Publication date: 2022-12-21

Abstract

본 발명은 산성에서 콘크리트에 더 친화적인 산성염료잉크와 시멘트 경화지연제를 혼합하여 지연잉크를 제조하되, 상기 지연잉크를 점도가 있는 겔 상으로 만든 뒤 3D 프린터로 제1시트에 인쇄하고 이후 인쇄되지 않은 제2시트를 인쇄된 제1시트에 포개서 상기 지연잉크가 데칼코마니(decalcomanie) 방식처럼 제2시트에 전사되도록 함으로써, 두개의 시트가 빠르게 완성되므로 제조시간을 획기적으로 단축할 수 있는 그래픽 콘크리트용 시트 제조방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명 한 실시예는 점성을 갖는 겔 상태의 지연잉크를 제조하는 단계; 상기 지연잉크를 3D 프린터의 인쇄노즐에서 일정한 압력으로 제1시트에 그래픽 패턴대로 인쇄하는 단계; 제2시트를 상기 제1시트에 포개서 일정한 압력으로 눌러준 뒤 상기 제2시트를 제1시트에서 벗겨내어 데칼코마니 방식으로 상기 제2시트에 상기 제1시트의 그래픽 패턴이 전사되도록 하는 단계; 각 상기 단계들을 거쳐서 상기 제1시트와 제2트를 반복 생산한 뒤 지연잉크가 건조되도록 하는 단계들로 이루어지고, 상기 지연잉크가 인쇄된 각 시트들을 거푸집에 배치하고 콘크리트를 타설하여 콘크리트 표면에 그래픽 패턴이 형성되도록 하는 특징이 있다.

Description

그래픽 콘크리트용 시트 제조방법{How to manufacture a sheet for graphic concrete}

본 발명은 그래픽 콘크리트용 시트 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산성에서 콘크리트에 더 친화적인 산성염료잉크와 시멘트 경화지연제를 혼합하여 지연잉크를 제조하되, 상기 지연잉크를 겔 상으로 만든 뒤 제1시트에 3D 프린터로 인쇄하고 이후 인쇄되지 않은 제2시트를 인쇄된 제1시트에 포개서 데칼코마니(decalcomanie) 방식으로 두개의 인쇄된 시트가 완성되도록 함으로써, 시트의 인쇄속도 및 제조시간이 획기적으로 단축되는 그래픽 콘크리트용 시트 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 그래픽 콘크리트(graphic concrete)는 생산단계부터 표면에 그림을 입히는 방식으로 아파트, 빌딩, 교량, 공공건축물 및 조형물 등에 사용되는데, 90년대 후반부터 핀란드에서 사용되었다. 그래픽 콘크리트는 핀란드의 예술가 사물리 나만카(Samuli Naamanka)가 발명한 것으로서, 콘크리트 외벽에 시각적 요소를 넣기 위해선 페인트칠을 하거나 외장재를 덧붙이는 등 별도의 공정이 필요하지만, 그래픽 콘크리트는 이런 작업 없이 외벽 디자인을 꾸밀 수 있는 장점이 있으며, 또한 이미지의 크기나 형식에 있어 보다 자유로운 디자인이 가능하기 때문에 차별화된 건물 외관을 원하는 이들에게 주목받고 있다.

또한 건물 외벽뿐만 아니라 판넬에 디자인을 인쇄하여 사용할 수 도 있는 것으로서, 그래픽 판넬은 외장재로 충분히 사용될 수 있는 경쟁력을 갖춘다.

종래 그래픽 콘크리트 제조방법은 미국특허 US 6,803,006, 유럽특허 EP 1,177,081 및 국내특허 제2019605호에 개시된 바 있다. 이들 특허는 콘크리트 표면 지연제를 사용하여 패턴이 있는 콘크리트 표면을 만드는 방법으로써, 원하는 패턴을 형성하는 표면지연제를 타설할 콘크리트와 직접 접촉하는 시트에 전사하기 위해 인쇄기법 또는 출력기법이 사용된다. 이러한 인쇄기법은 실크스크린, 오프셋 인쇄 또는 디지털 출력 기술로써, 실크스크린과 오프셋 방식은 인쇄 전처리 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 또한 디지털 출력기술은 예컨데 잉크젯 프린터 방식인데 노즐이 막히지 않도록 지연잉크를 액상으로 물게 만들어야 되므로 지연잉크의 종류가 한정되는 단점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 산성에서 콘크리트에 더 친화적인 산성염료잉크와 시멘트 경화지연제를 혼합하여 지연잉크를 제조하되, 상기 지연잉크를 점도가 있는 겔 상으로 만든 뒤 3D 프린터로 제1시트에 인쇄하고 이후 인쇄되지 않은 제2시트를 인쇄된 제1시트에 포개서 상기 지연잉크가 데칼코마니(decalcomanie) 방식처럼 제2시트에 전사되도록 함으로써, 두개의 시트가 빠르게 완성되므로 제조시간을 획기적으로 단축할 수 있는 그래픽 콘크리트용 시트 제조방법을 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명 한 실시예는 점성을 갖는 겔 상태의 지연잉크를 제조하는 단계; 상기 지연잉크를 3D 프린터의 인쇄노즐에서 일정한 압력으로 제1시트에 그래픽 패턴대로 인쇄하는 단계; 제2시트를 상기 제1시트에 포개서 일정한 압력으로 눌러준 뒤 상기 제2시트를 제1시트에서 벗겨내어 데칼코마니 방식으로 상기 제2시트에 상기 제1시트의 그래픽 패턴이 전사되도록 하는 단계; 각 상기 단계들을 거쳐서 상기 제1시트와 제2트를 반복 생산한 뒤 지연잉크가 건조되도록 하는 단계들로 이루어지고, 상기 지연잉크가 인쇄된 각 시트들을 거푸집에 배치하고 콘크리트를 타설하여 콘크리트 표면에 그래픽 패턴이 형성되도록 하는 특징이 있다.

본 발명에 따르면 지연잉크가 점성을 갖는 겔 상으로 제조되기 때문에 시트에 도포되면 일정한 두께 및 폭을 유지할 수 있다. 따라서 두개의 시트를 포개면 인쇄된 시트의 지연인크가 인쇄되지 않은 시트로 데칼코마니 처럼 빠르게 전사되기 때문에 두개의 시트를 각각 인쇄할 때 보다 시간이 단축되는 이점이 있다.

또한 지연잉크는 겔 상으로 제조되기 때문에 3D 프린터의 인쇄노즐에서 시트에 일정한 압력으로 도포되는데, 일정한 폭 및 두께로 인쇄되며, 인쇄두께가 낮으면 2층 또는 3층으로 여러번 반복 인쇄할 수 있다. 따라서 실크스크린 또는 오프셋 인쇄방식에 비하여 인쇄방법이 간단하고 인쇄시간을 단축할 수 있는 등의 이점이 있다.

본 발명은 지연잉크를 제1시트에 3D 프린터로 인쇄한 뒤 제2시트를 상기 제1시트에 포개서 제1시트의 그래픽 패턴이 제2시트로 데칼코마니 방식으로 전사되도록 하는 특징을 갖는 것으로서, 일반적인 3D 프린터는 잉크가 아닌 플라스틱이나 금속 등의 재료를 사용하여 재료를 녹이거나 또는 레이저로 소결처리 하면서 입체적으로 사물을 만들어내는 것이다. 그러나 본 발명은 플라스틱 또는 금속 등의 재료를 사용하지 않고 지연잉크를 사용하여 시트에 원하는 그래픽 패턴을 인쇄하는 것으로서, 상기 지연잉크는 3D 프린터의 인쇄노즐에서 일정한 압력으로 시트에 도포되어야 하며 또한 도포된 상태를 유지할 수 있도록 점성을 갖는 겔 상태로 제조되는 것이 바람직하다.

인쇄두께에 따라 한층 또는 다층으로 시트에 인쇄되는데, 다층으로 인쇄될 수록 인쇄시간은 많이 소요되는데 반하여 데칼코마니 과정에서 지연잉크가 시트에 넓게 퍼지므로 인쇄 폭을 크게하는데 이점이 있다.

상기 지연잉크는 산성인 콘크리트와 친화적인 산성염료잉크가 사용되는데, 상기 지연잉크는 시멘트 경화지연제와 산성염료잉크를 혼합한 것으로서, 산성호료(PT-85A) 4 ~ 8중량%와 물 92 ~ 94 중량%로 이루어진 증점제 1kg 기준으로, 산성호료(PT-85A) 3 ~ 6중량%와 물 30 ~ 35 중량%로 이루어진 제2증점제 1kg에, 염화주석 10 ~ 15 중량%, 말레인산 10 ~ 15 중량%, 물 65 ~ 75 중량%로 이루어진 시멘트경화지연제 300g과 산성염료잉크 100g을 혼합하여 지연제잉크를 만든다.

상기 지연잉크에서 증점제 1kg, 시멘트경화지연제 200g, 산성염료잉크 100g 만을 혼합하여 지연잉크를 제조해 사용하는 경우, 콘크리트에 형성되는 그래픽 패턴의 해상도는 좋지만 수분량이 많아져 번짐현상이 발생하는 단점이 있다. 아울러 본 발명에 적용된 지연잉크에서 증점제 1kg, 시멘트경화지연제 400g, 산성염료잉크 100g 만을 혼합하여 지연잉크를 제조해 사용하는 경우, 콘크리트에 형성되는 그래픽 패턴의 해상도엔 좋으나 미세하게 음각이 형성되어 보완이 필요하게 된다.

이러한 본 발명의 지연잉크가 사용되는 시트의 제조과정은 다음과 같다.

시트는 지연잉크가 3D 프린터로 인쇄되는 제1시트와 데칼코마니 방식으로 인쇄되는 제2시트로 구성되는데, 각 시트는 지연잉크가 인쇄되었을 때 쉽게 박리되지 않고 콘크리트의 양생과정에서 수분의 침투를 막을 수 있는 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 지연잉크는 각 상기 시트에 인쇄되었을 때 일정한 폭과 두께를 유지할 수 있도록 점성을 갖는 겔 상태로 제조되며, 이러한 지연잉크는 3D 프린터의 인쇄노즐에서 일정한 압력으로 제1시트에 출력된다.

상기 제1시트는 그래픽 패턴이 3D 프린터를 통하여 한층 또는 다층으로 인쇄되는데, 한층을 인쇄한 뒤 부분적으로 또는 동시에 다층을 인쇄할 수 도 있으며, 다층으로 인쇄될 수록 데칼코마니 과정에서 넓게 확산되어 인쇄폭이 증가되는 이점이 있다.

상기에서 제1시트에 지연잉크를 인쇄한 뒤 인쇄되지 않은 제2시트를 제1시트에 포개서 일정한 압력으로 눌러준 뒤 바로 떼낸다. 상기 제2시트를 제1시트에서 분리하면 데칼코마니 방식으로 제2시트에 제1시트와 동일한 패턴의 그래픽이 인쇄되므로 제2시트를 3D 프린터로 인쇄할 때 보다 인쇄시간을 획기적으로 단축할 수 있다.

이처럼 제1시트는 인쇄하고 제2시트는 데칼코마니 방식으로 전사하는 과정을 반복하면 원하는 수량의 시트를 빠르게 생산할 수 있으며, 생산된 각 시트는 건조과정을 거쳐서 지연잉크가 박리되지 않도록 해준다.

이러한 과정을 거쳐 생산된 각 시트는 거푸집에 고정 배치된 뒤 콘크리트의 타설과정에서 콘크리트에 묻히게 되는데, 콘크리트의 양생 후 거푸집을 제거하면 콘크리트 표면에 지연잉크로 인하여 일부 콘크리트가 덜 양생된다. 따라서 고압 살수기로 덜 양생된 부분을 세척하면 콘크리트 표면이 박리되면서 그래픽 형태대로 콘크리트 표면에 패턴이 반복 형성된다.

Claims

점성을 갖는 겔 상태의 지연잉크를 제조하는 단계;
상기 지연잉크를 3D 프린터의 인쇄노즐에서 일정한 압력으로 제1시트에 그래픽 패턴대로 인쇄하는 단계;
제2시트를 상기 제1시트에 포개서 일정한 압력으로 눌러준 뒤 상기 제2시트를 제1시트에서 벗겨내어 데칼코마니 방식으로 상기 제2시트에 상기 제1시트의 그래픽 패턴이 전사되도록 하는 단계;
각 상기 단계들을 거쳐서 상기 제1시트와 제2트를 반복 생산한 뒤 지연잉크가 건조되도록 하는 단계들로 이루어지고; 상기 지연잉크가 인쇄된 각 시트들을 거푸집에 배치하고 콘크리트를 타설하여 콘크리트 표면에 그래픽 패턴이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 그래픽 콘크리트용 시트 제조방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제1시트는 상기 지연잉크가 단층 또는 다층으로 인쇄됨을 특징으로 하는 그래픽 콘크리트용 시트 제조방법.