KR20010069260A - 장식용 유리판의 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장식용 유리판의 가공방법에 관한 것으로, 유리표면을 샌드브라스트 방법으로 깍아내거나 화학적인 침전방법으로 표면을 부식하지 않아도 유리표면이 엣칭한 효과를 갖도록 함과, 아울러 소정하는 문자나 도형 등의 그림을 스크린인쇄하여 전체 또는 부분적으로 칼라면을 형성하여 제경하되, 자외선 잉크 대신에 일반적으로 사용되는 잉크 또는 도료에다 UV(Ultra Violet)입자 또는 세라믹입자를 희석시킨 혼합물을 사용하여 스크린 인쇄를 함에 따라, 스크린 인쇄된 장식유리의 건조 작업이 자외선 건조기에서 실시하지 않고 자연건조를 할 수 있으며, 이렇게 가공된 장식용 유리판은 접착력이 강해져 외부의 여건에도 쉽게 착탈되지 않도록 된 것이다.

Description

장식용 유리판의 가공방법{glass manufacturing method for decoration}

본 발명은 장식용 유리판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자외선 잉크 대신에 일반적으로 사용되는 잉크 또는 도료에다 UV(Ultra Violet)입자 또는 세라믹입자를 희석시킨 잉크 혼합물을 사용함에 따라 스크린 인쇄의 건조 작업이 자외선 건조기에서 실시하지 않고 자연건조를 할 수 있으며, 이렇게 가공된 장식용 유리판은 접착력이 강해져 착탈이 일으나지 않게 되는 장식용 유리판의 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 유리표면을 엣칭하는 방법으로는 샌드브라스트 방법과 불화수소산내에 침전 처리하는 화학적인 방법 등이 널리 알려져 사용되고 있으며, 이들중에서 샌드브라스트 방법은 가공하고자 하는 유리표면에 접착테이프와 같은 시이트를 부착하고자 하는 부분(문자, 도형 등)을 재단하여 오려낸 후, 모래와 같은 부재를 분사하여 유리표면을 가공하는 샌드브라스트 작업에 의해 엣칭한 후 시이트를 제거하는 것이다.

여기서 상기 샌드브라스트 방법은 엣칭하고자 하는 부분을 수작업에 의해 일일이 조각하는 관계로 작업에 고도의 기술을 요하며, 작업이 까다로워 대량생산을 하지 못하는 비경제적인 문제점이 있었다. 또한 일일이 조각하는 수작업으로 인해 정교하고 미세한 선이나 도형의 표현에는 어려운 문제점과 가공된 표면 요철이 심하여 장시간 사용시 요철 사이로 이물질이 침투하여 쌓이게 되어 표면외관이 흉해지는 단점이 있었다.

그리고 화학적인 침전처리에 의한 엣칭방법은 유리표면에 접착테이프를 붙이거나 잉크로 스크린 인쇄하여 비엣칭면을 보호한 후, 불화수소를 함유하는 산을 도포하거나 분사하여 보호되지 않은 유리표면을 부식하도록 하여 원하는 문자나 도형 등이 표현된 엣칭면을 얻을 수 있었다.

그러나 상기 방법에서 사용되는 불화수소산은 환경오염을 일으키는 주요물질로 인식되어 세계 여러 국가에서 사용을 엄격히 제한하고 있으며, 더욱이 불화수소산은 인체에 미치는 독성이 매우 커서 취급상에 많은 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 다소나마 해소하기 위해, 인체에 무해한 부식성 조성물인 부화수소암모늄을 사용하거나 용매로서 글리세린을 함유하는 조성물이 사용하고 있으나, 이는 가공된 유리를 세척하는 과정에서 귀중한 수자원을 오염시키는 문제점을 근본적으로 해소하지 못하고 있었다.

또한 유리에 경을 입혀 거울이 형성되는 거울 유리장식판은 단순히 알루미늄을 진공증착한 후, 스크린 인쇄방법에 의해 염화 제2철로 부분적으로 알루미늄 진공증착면을 제거하여 무늬모양이나 문자상의 부분 거울 장식판을 얻게 되는데, 이는 일반거울 색상과 같은 단색적인 거울에 부분적으로 투명한 유리면을 갖는 것이므로 단조로운 무늬모양을 탈피하기 어려운 문제점이 있었고, 상기한 단조로움을 해소하기 위하여 판유리상에 다양한 색상의 칼라무늬를 얻는 방법으로는 판유리에 염료가 배합된 수지잉크로 스크린 인쇄하여 여러 가지 색상의 칼라무늬를 얻는 방법도 있으나, 이는 단순히 판유리에다 스크린 인쇄에 의하여 무늬모양층을 형성하는 것이기 때문에 완벽한 거울의 효과를 나타낼 수 없는 것이어서 거울장식판으로의 장식적 기능을 기대하기 어려운 문제점이 있었다.

그리고 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 국내 특허공보 공고번호 제92-2632호(다색도 부분 칼라경을 갖는 장식용 유리판의 가공방법)에 의하면 폴리비닐알코올(PVA)을 주재료로 하고 이를 메칠알코올에 용해시켜 중탕, 냉각한 용액에 염료를 아세톤에 용해시킨 용액을 혼합, 교반한 용액을 판유리 일측면에 도포, 코팅하여 건조하여서 칼라층을 형성하고 표면에 알루미늄 진공증착에 의하여 거울면을 형성하는 알루미늄 진공증착에 의하여 거울면을 형성하는 알루미늄 진공증착층을 형성시켜 준 다음, 이 표면을 다시 수지잉크나 페인트 등으로 소망하는 문자나 무늬를 스크린 인쇄하여 무늬문자의 스크린 인쇄층을 형성하여 준 후 이를 염화제2철과 메칠알코올을 혼합한 제거액을 도포하여 비스크린 인쇄층의 알루미늄 진공증착측과 염료가 혼합된 폴리알코올층을 제거하는 방법이 있으나, 통상의 장식용 유리판은 정교한 문자나 무늬가 요구되는 것으로 주로 사용되는 범위를 예로 하면 시계유리, 사진틀, 가구용거울, 욕실용거울, 건축용 내장품 등 다양한 부분에 사용되며, 그 표현양식이 예술품에 가까운 무늬문자를 요구하는 것이나, 상기의 방법에서는 무늬문자를 형성하여 비스크린 인쇄층을 제거하는 용액이 염화제2철과 메칠알코올을 혼합한 제거액을 사용하므로 문양이 표현된 가장자리의 선이 제거액에 의해 파헤쳐지는 단점과 무늬문자의 인쇄층도 파헤쳐지는 단점이 발생하여 문양의 선명도를 유지하기 어려운 문제점이 있으며, 염화제2철은 철과 같은 금속성을 부식하는 독성을 갖고 있으므로 취급에 주의해야 하는 단점과 이를 세척하는 수질의 오염은 화학침전에 의한 엣칭방법과 다름이 없어 귀중한 수자원의 수질오염은 불가피하게 초래되는 문제점으로 지적되고 있는 것이다.

상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위해, 본 출원인이 1995년 12월 12일자로 출원한 출원번호 97-48789호(장식용 유리판의 가공방법)에 의하면, 가공하고자 하는 유리의 표면에 묻어있는 이물질을 물 세척에 의해 깨끗이 세척하고, 세척에 의한 물기를 완전히 건조시켜 주는 세척건조공정과; 이 세척건조공정을 거친 유리표면에 자외선잉크를 사용하여 망목 150 매쉬 이상의 스크린을 사용하여 문자나 도형을 인쇄시켜주고, 유리표면을 자외선건조기로부터 발산되는 약 60℃의 열기를 2∼5분정도 조사시켜 인쇄부위가 건조될 수 있도록 하는 인쇄 및 건조공정과; 상기의 인쇄 및 건조공정을 거친 가공유리판에 일반적인 제경방법으로 제경시켜 완성된 장식용 유리판이 가공될 수 있도록 하는 장식용 유리판의 가공방법은 가공공정이 간단하여 손쉽게 작업할 수 있으며, 스크린인쇄된 문자나 도형의 부분도 전체면과 같이 경이 입혀져 있으므로 근거리의 사용자는 거울을 보는데 있어서 시각적인 장애요소를 전혀받지 않은 효과를 갖으며, 먼거리에서 보게되는 유리판은 소정하는 문자나 도형의 형상을 사용자가 미려한 무늬모양으로 인식하여 보게되는 효과로 장식품의 하나로 사용할 수 있는 효과가 있고, 또한 전체 또는 부분적으로 거울과 같은 경을 배제하여 불투명의 엣칭면을 손쉽게 얻을 수 있어 건축자재는 물론 사진틀, 시계유리판, 장식유리판 등 다양한 용도로 사용할 수 있었다.

그러나 상기 장식용 유리판의 가공방법은 자외선 잉크를 사용하여 스크린 인쇄를 하기 때문에 필연적으로 자외선 건조기에서 건조작업이 이루어지고, 이것에 의해 비용이 상승하고 공정 또한 비교적 복잡해지는 단점이 발생하였다. 또한, 스크린 인쇄된 문자나 도형은 비교적 접착력이 약해 수분에 의해 쉽게 착탈이 일으나게 되어 장식용 유리판의 내구성이 떨어지는 치명적인 단점이 발생하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 자외선 잉크 대신에 일반적으로 사용되는 잉크 또는 도료에다 UV(Ultra Violet)입자 또는 세라믹입자를 희석시킨 혼합물을 사용하여 스크린 인쇄를 함에 따라, 스크린 인쇄된 장식유리의 건조 작업이 자외선 건조기에서 실시하지 않고 자연건조를 할 수 있으며, 이렇게 가공된 장식용 유리판은 접착력이 강해져 외부의 여건에도 쉽게 착탈되지 않도록 된 장식용 유리판의 가공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스크린인쇄를 위해 통상 사용되는 기존의 잉크에다 자외선 입자 또는 세라믹입자를 혼합한 잉크혼합액을 사용하는 것으로, 주로 유리판, 아크릴, 비닐 등과 같이 투명한 소재에다 스크린 인쇄하여 자연건조한 후, 제경작업으로 이어져 장식거울이 완성되는 것이다.

따라서 유리판에 인쇄된 문자나 도형은 엣칭되는 효과를 얻을 수있으면서도, 건조공정이 단순해진다.

이하, 본 발명의 실시예를 공정도에 따라 순차적으로 상세하게 설명하기로 한다.

제1공정(세척 및 건조공정)

가공할 유리 표면에 묻어 있는 각종의 이물질을 깨끗이 세척한 뒤 상기 세척에 의해 묻어 있는 물기를 완전히 건조시킨다.

이때, 가공할 유리는 원판이거나 소정하는 크기로 제단된 유리판을 사용한다.

또한, 유리의 세척은 널리 사용되고 있는 방법으로서, 초음파세척기나 세척용기를 이용한 수작업세척 및 분사노즐에 의한 세척방법을 사용할 수 있다.

상기와 같은 수단에 의해 세척된 유리는 바로 건조시켜 주게 되는데, 이때 사용되는 건조방법으로는 송풍이나 열풍에 의한 건조와 자연건조방법 등이 사용된다.

제2공정(인쇄용액 혼합공정)

일반적으로 사용되는 잉크 내지 도료에 일정한 비율로 UV입자를 혼합하여 인쇄용액을 만든다.

여기서 상기 UV입자를 사용하지 않고 세라믹 입자를 사용하여도 장식유리에나타나는 엣칭효과는 UV입자를 사용하는 것과 동일하게 나타난다.

제3공정(스크린인쇄 및 건조공정)

제1공정을 거치면서 이물질이 깨끗이 제거되고 건조가 완료된 가공유리에 상기 제2공정에서 혼합된 잉크용액으로 스크린인쇄하여 유리표면에 필요로 하는 소정의 문자나 도형 등을 인쇄하여 건조한다.

이때 스크린의 망목은 80 ∼ 150 매쉬(mesh)의 스크린을 사용하고, 문자나 도형의 색상을 칼라화하기 위하여 서로 다른 색상의 잉크용액을 반복하여 사용할 수 있으나, 반복시에는 1 도의 스크린 인쇄를 끝내고 건조과정을 통해 인쇄된 잉크용액을 건조한 후, 순차적으로 2 도 내지 3 도를 인쇄하여 사용할 수 있다.

한편 유리판에 인쇄된 자외선잉크를 건조하는 방법으로는 4 ∼8시간동안 자연건조하거나, 또는 송풍기나 열풍기를 사용하여 80 ℃에서 25분 정도 건조하여 건조과정을 마친다.

제4공정(제경)

제3공정을 거치면서 인쇄되고 인쇄부분이 완전히 건조된 가공유리판에 널리 사용되는 공지의 제경방법으로 제경하여 완성된 장식용 유리판을 형성한다.

이때 사용되는 제경방법은 알루미늄 진공증착방법이나, 질산은경 증착방법을 사용할 수 있으며, 거울의 방수처리는 물론 면처리작업도 함께 포함하는 작업공정으로 이루어진다.

바람직하기로는 본 발명의 스크린인쇄는 유리 뿐만아니라 아크릴, 비닐 등 투명한 소재에도 사용이 가능한 것이다.

이상과 같이 상세하게 설명된 본 발명에 의하면, 자외선 잉크 대신에 일반적으로 사용되는 잉크 또는 도료에다 UV(Ultra Violet)입자 또는 세라믹입자를 희석시킨 혼합물을 사용함에 따라, 스크린 인쇄의 건조 작업이 자외선 건조기에서 실시하지 않고 자연건조를 할 수 있으므로 제반 비용이 저렴해지고, 또한 이렇게 가공된 장식용 유리판의 스크린 인쇄부는 접착력이 강해져 외부의 가혹한 여건에도 쉽게 착탈되지 않아 내구성이 향상되는 탁월한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 가공하고자 하는 유리의 표면에 묻어 있는 이물질을 물 세척에 의해 깨끗이 세척하고 이 세척에 의해 발생된 물기를 완전히 건조시켜 주는 세척건조공정과; 이 세척건조공정을 거친 유리표면에 스크린 인쇄되는 인쇄 및 건조공정과; 상기의 인쇄 및 건조공정을 거친 가공유리판에 일반적인 제경방법으로 제경시켜 완성되는 장식용 유리판의 가공방법에 있어서,

   상기 인쇄 및 건조공정이 UV입자를 잉크 내지 도료에 혼합하는 공정, 이 공정에서 얻어진 잉크혼합물을 사용하여 망목 80 ∼ 150 매쉬의 스크린으로 유리표면에 문자나 도형을 인쇄시켜주고 이어 유리표면을 4 ∼ 8시간 자연건조하거나 또는 송풍기나 열풍기를 사용하여 80℃에서 25분 건조하여 인쇄부위가 건조될 수 있도록 하는 인쇄 및 건조공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장식용 유리판의 가공방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 UV입자 대신에 세라믹입자를 사용하는 것을 특징으로 하는 장식용 유리판의 가공방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 스크린 인쇄를 아크릴, 비닐등과 같은 투명한 소재의 표면에다 실시하는 것을 특징으로 하는 장식용 유리판의 가공방법.