KR102496955B1 - 금속단조패턴 옻칠을 통한 색상구현 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 패턴된 금속의 색상 구현 방법으로 단조기법을 사용하여 금속 상에 패턴을 형성하고, 패턴이 형성된 금속 상에 안료를 포함한 옻을 코팅하여 색상을 구현하는 방법을 제공한다.

Description

금속단조패턴 옻칠을 통한 색상구현 방법 {Method of implement metal forging pattern color through lacquer}

본 발명은 금속단조 옻칠을 통한 패턴 및 컬러구현에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 단조기법으로 패턴을 형성하고 옻칠을 통해 색상을 구현하는 것에 관한 것이다.

현재 금속의 인테리어 및 건축 외장재로서 소비시장이 확대 되고 있다. 또한, 전통과 현대의 디자인 융합을 통한 공예품 구매욕구가 확대되고 있다.

따라서 일부 국내 기업들이 금속 소재의 옻칠 및 컬러화를 개발하고 적용하고 있으나 국내 기술개발은 목재 및 금속 평탄면의 제한된 범위에서 기술 구현 단계가 머물러 있다.

또한, 기존 금속에 옻칠을 하는 경우는 가공되지 않은 금속에 샌딩처리를 통해 안착율을 높여 색상을 구현하는 방법으로 금속의 질감표현, 안착율 및 색감 표현이 한정되는 문제점, 장신구와 같이 국한된 범위에 적용되는 문제점이 있다.

또한, 기존의 화학도료로 인한 환경문제가 발생되어 친횐경 재료 개발이 필요하다.

따라서, 패턴된 금속에 옻칠을 구현하는 기반 및 색상의 다변화를 폭 넓게 적용하는 개발이 필요하다.

대한민국 공개특허 KR 10-2015-0041919

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 상술된 문제점을 해결하여 패턴된 금속 상에 친환경 재료인 옻칠을 통하여 다양한 색상을 구현하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 금속의 패턴 및 색상 구현 방법을 제공한다. 더욱 상세하게는 단조기법을 사용하여 금속 상에 패턴을 형성하는 단계, 상기 패턴이 형성된 금속 상에 샌딩 작업을 통해 금속 표면에 스크래치를 형성하는 단계, 상기 스크래치가 형성된 금속 상에 안료가 배합되지 않은 옻을 코팅하여 생칠코팅층을 형성하는 단계, 상기 생칠코팅층이 형성된 금속 상에 안료가 배합된 옻을 코팅하여 색상코팅층을 형성하는 단계, 상기 색상코팅층이 형성된 금속을 경화하는 단계 및 상기 경화된 금속을 건조하는 온도 및 습도 조건을 제어하여 소정의 색상을 구현하는 단계를 포함하고, 상기 색상을 구현하는 단계는 22℃ 내지 25℃ 온도 및 65% 내지 85%습도조건 건조하는 것을 특징으로 하여 제공한다.

또한, 상기 금속은 철계, 알루미늄계 또는 마그네슘계 합금판을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 경화하는 단계의 온도는 150℃ 내지 280℃인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 금속상에 단조과정을 통해 금속에 패턴을 구현하고 다양한 질감표현 및 금속의 변형을 최소화 할 수 있다.

또한, 옻칠을 통해 친환경 재료를 사용하여 견고한 코팅층, 다양한 색깔을 구현을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속의 패턴 및 색상구현 방법의 순서도 이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제작한 금속의 사진이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속의 패턴 및 색상구현 방법의 순서도 이다.

도 1을 참조하면, 단조기법을 사용하여 금속 상에 패턴을 형성하는 단계(S100), 상기 패턴이 형성된 금속 상에 샌딩 작업을 통해 금속 표면에 스크래치를 형성하는 단계(S200), 상기 스크래치가 형성된 금속 상에 안료가 배합되지 않은 옻을 코팅하여 생칠코팅층을 형성하는 단계(S300), 상기 생칠코팅층이 형성된 금속 상에 안료가 배합된 옻을 코팅하여 색상코팅층을 형성하는 단계(S400), 상기 색상코팅층이 형성된 금속을 경화하는 단계(S500) 및 상기 경화된 금속을 건조하는 온도 및 습도 조건을 제어하여 소정의 색상을 구현하는 단계(S600) 를 포함하고, 상기 색상을 구현하는 단계는 22℃ 내지 25℃ 온도 및 65% 내지 85%습도조건 건조하는 것을 특징으로 하여 금속의 패턴 및 색상구현방법을 제공한다.

먼저, 단조기법을 사용하여 금속 상에 패턴을 형성한다(S100).

상기 단조기법은 고체인 금속재료를 해머등으로 두들기거나 가압하는 기계적 방법으로 일정한 모양으로 만드는 조작으로, 두들기는 온도는 상온인 경우도 있으나, 녹는점이 높은 재료에서는 다소 가열해야 할 때가 많다. 일반적으로 그 재료에서 재결정이 진행되는 온도를 경계로 하여 그 이상의 온도에서 단조하는 것을 열간단조, 재결정온도상에서 단조하는 것을 온간단조, 그보다 낮은 온도에서 단조하는 것을 냉간단조 라고 한다.

고체재료의 조직을 균일하게 하고, 결정고체에서는 결정입자의 크기를 작게 하기 위해 해머로 두들기는 조작을 단련이라 하고, 해머로 두들기지 않고 공구로 서서히 가압하여 소정의 모양으로 만드는 일을 프레스(press)라고 한다.

작업방법은 평탄한 공구 사이에 소재를 놓고 적당히 돌리거나 위치를 바꾸어 두들기면서 바라는 모양의 제품으로 만드는 자유단조, 일정한 모양으로 요각한 금형 사이에 소재를 끼우고 두들겨서 바라는 모양의 제품을 만드는 형단조의 두 가지가 대표적이다.

옛날부터 단조는 모루(anvil)라는 밑받침 위에 소재를 놓고, 쇠로 만든 가위 모양의 집게로 소재를 잡고 손에 쥔 해머로 두들기는 방법이 사용되었다. 그러나 오늘날에는 증기해머 등 큰 장치를 사용하여 해머와 받침 사이에 소재를 놓고 두들기는 일이 많다.

자유단조용 공구로는 과거부터 잘 알려진 모루를 비롯하여 스웨이지블록 ·정반 ·세트해머 ·메(sledge) ·집게(tong) ·탭(tap) 등이 있다. 단조작업에 사용되는 해머에는 자유단조용의 판낙하해머 ·스프링해머 ·벨트해머 ·증기해머 ·압축공기해머 등과, 형단조에 사용하는 드롭해머 ·상충(相衝)해머가 있다. 낙하해머는 하형위에 상형을 낙하시켜서 두들기는 것이고, 상충해머는 상형과 하형을 움직여서 접근시켜 서로를 때리는 것이다. 낙하하는 방법에는 중력으로 자유롭게 낙하시키는 것과 동력을 이용해서 가속하여 낙하시키는 것, 서로 때리는 것이 있다. 단조용 금형 또는 해머로 사용되는 공구는 어느 정도의 온도하에서 강력한 충격에 견뎌야 하므로 합금강 등이 사용된다.

따라서, 본 발명은 금속 상에 음양각 표현을 위해 상기 상술된 단조기법을 사용하여 금속 상에 패턴 및 질감을 표현할 수 있다.

예를 들어, 상기 금속은 철계, 알루미늄계 또는 마그네슘계 합금판을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

따라서, 금속(저탄소강, 고탄소강) 및 비철금속류를 단조기법을 통해 패턴을 구현하여 금속의 산화를 늦추고, 견고성, 강도강화 효과를 제공할 수 있다.

그 다음에, 상기 패턴이 형성된 금속 상에 샌딩 작업을 통해 금속 표면에 스크래치를 형성하는 단계(S200).

예를 들어, 상기 스크래치를 형성하는 단계는 사포를 사용하여 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

따라서, 상기 샌딩작업은 사포를 사용하여 금속 표면 상에 스크래치를 형성할 수 있다.

상기 패턴이 형성된 금속 상에 샌딩 작업을 통해 금속 표면에 스크래치를 형성하는 단계(S200)는 옻 코팅층의 안착률을 높이는 효과를 제공한다.

그 다음에, 상기 스크래치가 형성된 금속 상에 안료가 배합되지 않은 옻을 코팅하여 생칠코팅층을 형성한다(S300).

예를 들어, 상기 생칠코팅층을 형성하는 단계는 브러싱, 스프레이, 닥터블레이드 또는 침지-인상 코팅법을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이때, 생칠코팅층을 형성하는 단계(S300)는 상기 생칠 코팅층을 경화하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 생칠 코팅층을 경화하는 단계는 22℃ 내지 25℃ 온도 및 65% 내지 85%습도조건 에서 수행할 수 있다.

이때, 상기 생칠 코팅층을 경화하는 단계는 150℃ 내지 280℃의 온도에서 수행할 수 있다.

그 다음에, 상기 생칠코팅층이 형성된 금속 상에 안료가 배합된 옻을 코팅하여 색상코팅층을 형성한다(S400).

예를 들어, 상기 색상코팅층을 형성하는 단계는 브러싱, 스프레이, 닥터블레이드 또는 침지-인상 코팅법을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그 다음에, 상기 색상코팅층이 형성된 금속을 경화한다(S500).

상기 경화하는 단계의 온도는 150℃ 내지 280℃인 것을 특징으로 할 수 있다.

경화하는 단계의 온도가 150℃ 미만 또는 280℃가 초과할 경우 상기 옻을 코팅하여 형성된 코팅층이 경화되지 않아 내구성이 떨어질 수 있다.

이때, 상기 색상코팅층을 형성하는 단계(S400) 또는 상기 색상코팅층이 형성된 금속을 경화하는 단계(S500)는 1회 이상 반복수행할 수 있다.

바람직하게는, 상기 색상코팅층을 형성하는 단계(S400) 이전에 샌딩 작업을 통해 생칠코팅층 표면에 스크래치를 형성하는 단계(미도시)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 샌딩 작업을 통해 생칠코팅층 표면에 스크래치를 형성하는 단계(미도시)는 상기 안료가 배합된 옻 코팅층의 안착률을 높이는 효과를 제공한다.

바람직하게는, 상기 색상코팅층을 형성하는 단계(S400)를 1회 이상 반복수행하는 경우, 상기 색상코팅층을 형성하는 단계(S400)의 반복수행 이전에 샌딩 작업을 통해 색상코팅층 표면에 스크래치를 형성하는 단계(미도시)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 샌딩작업을 통해 색상코팅층 표면에 스크래치를 형성하는 단계(미도시)는 상기 안료가 배합된 옻 코팅층의 안착률을 높이는 효과를 제공한다.

또한, 상기 샌딩작업을 통해 패턴된 금속, 생칠코팅층 또는 색상코팅층 상에 오염물을 제거하는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 상기 안료는 원하는 색상을 옻과 함께 배합하여 심미성을 돋보이게 하기 위하여 선택적으로 수행될 수 있다.

또한, 옻은 예로부터 도료로 식기, 제기 등에 사용되어 팔만대장경과 기원전 1~2세기 무렵 고분에서 정제한 옻을 사용한 칠기가 발견된 바 있다. 옻은 우리나라와 중국, 일본, 미얀마, 베트남 등에서 채취하지만 그 중에서도 우리나라 옻의 품질이 가장 우수한 것으로 알려져 있다.

따라서, 상기 옻은 인체에 무해한 코팅 재료를 사용하여 친환경적 효과를 제공할 수 있다.

또한, 옻을 코팅하여 형성한 코팅층은 변색되지 않고 강알칼리, 염분에도 부식되지 않으며, 완전 건조시 강산에도 녹지 않고 내염성, 방충성, 절연성 효과가 뛰어나며 화학적 반응도 탁월한 보존효과를 나타내는 것을 확인하였다.

최근 화학도료 생산에 따른 석유에너지 자원소모와 환경오염의 심각성으로 인해 천연도료인 옻에 대한 관심이 증가하는 추세이며, 특히 화학 도료들과는 달리 금속과의 친화력이 높아 구부려도 잘 떨어지지 않는 특성을 가짐도 확인하였다.

일반적으로 사용되는 도료 중 니스는 100℃, 유성 페인트는 150℃, 수성 페인트는 190℃, 캐슈는 250℃ 정도의 녹는점을 가지지만, 옻은 400℃ 에서도 열에 의한 변화가 일어나지 않는 내열성이 우수한 도료임을 확인하였다.

옻은 높은 보습성을 가지므로 열 전도성이 낮아 쉽게 가열되지 않아 불연성 도료로서 적합하다.

또한, 옻을 적용하면 아토피 치료효과, 방부, 항균, 원적외선 90%이상 방출, 탈취, 방부효과 등 다양한 효과가 있다.

본 발명은 이와 같이 방부성, 항균성, 방충성, 절연성, 불연성 등을 겸비한 옻을 건축자재 및 인테리어자재에 접목하여 친환경성과 불연성의 기능을 갖는 건축자재 및 인테리어자재를 구현한 것이다.

한편, 옻나무는 옻진액이 방부제 역할을 수행하여 오랜 시간이 지나도 썩지 않으며, 원래의 나무의 속 색상이 노란색으로 시간이 지나도 나무속의 색상이 변하지 않는 특성을 가지고 있다.

옻나무는 인체의 세포를 보존하여 노화를 방지하고, 살충제 역할도 하며 탈취에도 적합하므로 실내에 사용되는 천장패널에 도료로 적용하여 제품의 사용기간을 연장하고 주거환경의 개선이 가능하다.

또한, 옻은 환경호르몬과 화학호르몬이 없고 부패를 방지하며 황색포도상구균, 대장균, 살모넬라균 등에 대하여100%의 항균효과가 있으므로 옻칠 후 방수성과 방습성이 향상된다.

기존의 금속 상에 스크린인쇄 방식으로 도료를 도포하거나 필름의 부착과 같은 방법을 적용하여 제작할 경우 표면에 연출된 패턴 및 질감이 선명하지 않아 심미감이나 시인성이 떨어지는 등의 문제점과, 패턴된 금속 상에 도료의 도포나 필름의 부착에 의해 패턴된 금속에 충격이 가하여질 경우 도료나 필름이 탈락되는 등 내구성 관점에서 문제점이 발생하게 된다.

본 발명에서는 외부 자극이나 시간의 경과에도 불구하고 단조기법의 패턴 형성 및 옻 코팅으로 인해 패턴된 금속이 내구성 있게 유지될 수 있다.

그 다음에, 상기 경화된 금속을 건조하는 온도 및 습도 조건을 제어하여 소정의 색상을 구현한다(S600).

상기 색상을 구현하는 단계는 22℃ 내지 25℃온도 및 65% 내지 85%습도조건에서 건조하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 색상을 구현하는 단계의 온도가 22℃ 미만 또는 25℃ 초과할 경우 및 상기 건조하는 단계의 습도가 65% 미만 또는 85% 초과할 경우 옻의 코팅층의 색상이 검정색으로 발현될 수 있고, 원하는 색상을 표현할 수 없을 수 있다.

또한, 상기 색상을 구현하는 단계(S600) 이후에, 상기 금속 상에 샌딩 작업을 통해 금속 표면에 스크래치를 형성하는 단계, 상기 스크래치가 형성된 금속 상에 안료가 배합된 옻을 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계, 상기 금속을 경화하는 단계 및 상기 금속의 색상을 구현하는 단계를 1회이상 반복 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 1회이상 반복 수행하는 횟수를 제어하여 상기 코팅층의 두께를 200μm내지 800μm로 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 두께가 200μm 미만일 경우 코팅층이 쉽게 탈락될 수 있고, 800μm 초과할 경우 패턴이 명확하게 들어나지 않을 수 있다.

상기 금속 상에 샌딩 작업을 통해 금속 표면에 스크래치를 형성하는 단계, 상기 스크래치가 형성된 금속 상에 안료가 배합된 옻을 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계, 상기 금속을 경화하는 단계 및 상기 금속의 색상을 구현하는 단계를 1회이상 반복하여 색상의 명암을 조절할 수 있다.

상기 단계들이 반복 될수록 색이 짙어지는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 상기 단계들을 반복함으로써 내구성을 높일 수 있다.

예를 들어, 상기 경화하는 단계의 온도는 150℃ 내지 280℃인 것을 특징으로 할 수 있다.

경화하는 단계의 온도가 150℃ 미만 또는 280℃가 초과할 경우 상기 옻을 코팅하여 형성된 코팅층이 경화되지 않아 내구성이 떨어질 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제작한 금속의 사진이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 금속 자재이다.

제작된 금속 자재는 금속상에 단조과정을 통해 금속에 패턴을 구현한 것을 확인할 수 있다.

단조과정을 통해 금속 자재는 다양한 질감을 표현하고 이후에 옻칠을 통해 친환경 재료를 사용하여 견고한 코팅층 및 다양한 색깔을 구현 할 수 있다.

따라서, 본 발명은 종래 금속의 평탄면에만 제한되었던 기술이 본 발명은 금속의 패턴 및 질감을 살리며 친환경 재료의 옻을 코팅하여 다양한 컬러를 구현 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 금속상에 단조과정을 통해 금속에 패턴을 구현하고 다양한 질감표현 및 금속의 변형을 최소화 할 수 있다.

또한, 옻칠을 통해 친환경 재료를 사용하여 견고한 코팅층, 다양한 색깔을 구현을 제공할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

1. 단조기법을 사용하여 금속 상에 패턴을 형성하는 단계;
   상기 패턴이 형성된 금속 상에 샌딩 작업을 통해 금속 표면에 스크래치를 형성하는 단계;
   상기 스크래치가 형성된 금속 상에 안료가 배합되지 않은 옻을 코팅하여 생칠코팅층을 형성하는 단계;
   상기 생칠코팅층이 형성된 금속 상에 안료가 배합된 옻을 코팅하여 색상코팅층을 형성하는 단계;
   상기 색상코팅층이 형성된 금속을 경화하는 단계; 및
   상기 경화된 금속을 건조하는 온도 및 습도 조건을 제어하여 소정의 색상을 구현하는 단계; 를 포함하고,
   상기 색상을 구현하는 단계는 22℃ 내지 25℃ 온도 및 65% 내지 85%습도조건 건조하는 것을 특징으로 하고,
   상기 색상을 구현하는 단계 이후에, 상기 스크래치를 형성하는 단계; 상기 색상코팅층을 형성하는 단계, 상기 금속을 경화하는 단계 및 상기 색상을 구현하는 단계를 1회이상 반복 수행하는 것을 특징으로 하고, 상기 1회이상 반복 수행하는 횟수를 제어하여 상기 색상코팅층의 두께를 200μm내지 800μm로 제어하는 것을 특징으로 하는 패턴된 금속의 색상 구현 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 금속은 철계, 알루미늄계 또는 마그네슘계 합금판을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴된 금속의 색상 구현 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 경화하는 단계의 온도는 150℃ 내지 280℃인 것을 특징으로 하는 패턴된 금속의 색상 구현 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 스크래치를 형성하는 단계는 사포를 사용하여 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴된 금속의 색상 구현 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 생칠코팅층을 형성하는 단계는 브러싱, 스프레이, 닥터블레이드 또는 침지-인상 코팅법을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴된 금속의 색상 구현 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1항의 패턴된 금속의 색상 구현 방법으로 제조된 인테리어자재.
9. 청구항 1항의 패턴된 금속의 색상 구현 방법으로 제조된 건축자재.
   

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