KR20020072636A - 석재패널 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 석재패널의 제조방법은 석판재(1)의 습기를 제거하기 위해 석판재(1)를 건조시키는 건조단계(S10), 건조단계(S10)에서 건조된 석판재(1)의 양면에 제1유리섬유층(2) 및 제1수지층(3)을 순차적으로 적층하여 제1수지층(3)의 수지에 의해 건조된 석판재(1)와 제1유리섬유층(2)을 접착시키는 단계(S20), 제1수지층(3)의 상부에 염화비닐수지 발포체층(4)을 적층하여 염화비닐수지 발포체층(4)과 제1수지층(3)을 접착시키는 단계(S30), 염화비닐수지 발포체층(4) 상부에 제2수지층(6) 및 이형필름(7)을 순차적으로 적층한 후 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)의 수지가 염화비닐수지 발포체층(4)의 기공(4a) 내부에 함침되도록 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)을 양생시키는 양생단계(S50)로 구성된다.
석재패널의 두께를 감소시켜 제품의 경량화와 자원의 효과적인 이용을 꾀할 수 있으며, 보강재로 사용되는 유리섬유층 및 경질의 염화비닐수지 발포체층을 결합함으로써 경량화와 충격 및 휨 강도 등의 증진시킬 수 있고, 이로 인해 작업자는 석재패널의 시공 및 취급을 용이하게 할 수 있다.
Description
본 발명은 석재패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 대리석 상부에 염화비닐수지 발포체층 및 수지층을 순차적으로 형성하므로써 수지층의 수지가 염화비닐수지 발포체층에 함침되어 방음 및 방습효과가 우수하고, 경량화로 인하여 석재패널의 취급 및 가공이 용이하고, 압축강도, 휨강도, 충격강도가 우수한 석재패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
내·외장재용으로 사용되는 대리석을 석판재로 한 석재패널은 작업자가 용이하게 작업할 수 있고, 건물 등에 과중한 부담을 주지않도록 경량화가 요구되며, 석재 자원의 부족과 계속적인 채취에 의해 자원이 고갈됨에 따라 가격이 상승되므로 석재판재를 박판형으로 만드는 것이 요구되며, 내구성, 충격강도, 휨강도, 압축강도, 방음·방습효과가 높을 것이 요구된다.
종래의 내·외장재용 석재패널은 그 가공두께가 최소 20~40mm로 하여 벽체나 바닥에 접착제나 모르타르를 사용하는 습식 방법이나 앵커를 이용한 건식 방법에 의하여 부착하였다.
이러한 방식은 소재가 가지는 취성 및 고중량 등으로 인하여 첫째, 건물의 전체 하중을 증가시키고 둘째, 박판으로의 가공시 취성으로 인하여 일정두께 이하로 가공이 어렵기 때문에 생산량의 제한이 따르게 되고 셋째, 600mm ×600mm 이상의 패널로 제작할 경우 패널 자체 무게로 인하여 작업자가 용이하게 작업할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 또한 습식방법은 벽체에 대리석 및 석재패널을 고정시키기 위해 일정시간 지지시켜 주어야 하는 등의 많은 제약이 따라 시공비 및 원가 상승의 요인이 되었다.
좀 더 상세하게는 종래의 대리석이나 석재패널의 가공에 있어서, 최종 제품의 크기에 따른 패널의 두께는 최소 20~40mm로 하여 가공하였으나, 이 또한 운반이나 후가공에서의 가벼운 충격에도 쉽게 파손되어 자원의 손실을 초래하였다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 석재패널의 경량화에 관한 여러 가지 방법이 제시되었는데, 그 자세한 내용을 살펴보면 약 10∼40mm 정도의 대리석 같은 석재의 양면에 석고보드나 화이버글라스보드, 시멘트 모르타르 등을 일정두께로 보강재와함께 결합시킨 후 석재의 중앙부분을 절단하는 방법이 있다. 이러한 방법들은 고가의 대리석의 두께를 얇게 가공할 수 있고 기존의 원석에 비해 어느 정도 경량화를 이루었으나, 대리석의 한쪽 면에 결합된 보강재 자체도 무기물로서 경량화에는 한계가 있고, 2000mm ×4000mm 이상의 큰 패널로 제작하는 경우 보강재가 형성된 석재의 가운데를 잘라야 하는데 작업시 무기물의 탄성이 크지 않은 관계로 쉽게 깨지고 면이 고르지 않는 문제점이 있고, 무기물의 보강재와 석재의 열팽창 계수가 달라 시간이 경과할수록 자연적인 휨이 발생되는 문제점을 가지고 있다.
또한 종래의 경우 석재 이면에 허니컴 또는 우레탄 발포체를 접착제에 의해 단순히 접착하는 방식이 있으나 허니컴을 보강재로 사용하는 경우 판재가 자중에 의해 휨이 발생하여 상판으로는 사용하는 것이 용이하지 않고, 우레탄 발포체를 보강재로 사용하는 경우 쿳션과 탄력성을 증가시킬 수 있으나 우레탄 발포체 내에 형성된 기공에 의하여 방음 및 방습효과가 떨어지고, 휨강도, 충격강도 및 압축강도가 좋지 못한 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 석재의 양면에 유리섬유층, 수지층, 염화비닐수지 발포체층 및 수지층을 순차적으로 형성한 후 수지층의 수지가 염화비닐수지 발포체층의 기공이 채워지도록 수지층을 양생하고, 석재의 중앙부분을 절단하여 방음 및 방습효과가 우수하고, 경량화로 인하여 석재패널의 취급 및 가공이 용이하고, 압축강도, 휨강도 및 충격강도가 우수한 석재패널 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 석재패널의 단면도,
도 2는 본 발명의 석재패널의 제조방법의 순서도,
도 3은 양생온도에 따른 본 발명의 염화비닐수지 발포체층의 수지 함침두께를 나타낸 그래프,
도 4는 양생온도에 따른 각 고분자 발포체층의 충격강도 비교도,
도 5는 종래의 석재패널과 본 발명의 석재패널에 대한 물성시험결과에 도표이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 석재패널은 건조된 석판재의 양면에 제1유리섬유층, 제1수지층 및 염화비닐수지 발포체층, 제2수지층 및 이형필름을 적층하고, 제1수지층 및 제2수지층을 양생시켜 제1수지층 및 제2수지층의 수지가 염화비닐수지 발포체층의 기공 내부에 함침되는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 석재패널의 제조방법은 석판재의 습기를 제거하기 위해 석판재를 건조시키는 건조단계;건조단계에서 건조된 석판재의 양면에 제1유리섬유층 및 제1수지층을 순차적으로 적층하여 제1수지층의 수지에 의해 건조된 석판재와 제1유리섬유층을 접착시키는 단계;제1수지층의 상부에 염화비닐수지 발포체층을 적층하여 염화비닐수지 발포체층과 제1수지층을 접착시키는 단계; 및염화비닐수지 발포체층 상부에 제2수지층 및 이형필름을 순차적으로 적층한 후 제1수지층 및 제2수지층의 수지가 염화비닐수지 발포체층 기공 내부에 함침되도록 제1수지층 및 제2수지층을 양생시키는 양생단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
양생단계는 40℃ 내지 80℃의 온도에서 1분 내지 10분 동안 제1유리섬유층, 제1수지층, 염화비닐수지 발포체층, 제2수지층 및 이형필름이 적층된 석판재를 가열시키는 것을 특징으로 한다.
석재패널의 제조방법은 석판재 양면에 제1유리섬유층, 제1수지층, 염화비닐수지 발포체층, 제2수지층 및 이형필름을 적층한 후 프레스로 압착시킨 후 제1수지층 및 제2수지층을 양생하는 프레스 압착단계를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 석재패널 및 그 제조방법을 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 석재패널의 단면도이다.
도 1의 본 발명의 석재패널은 건조된 석판재(1)의 양면에 제1유리섬유층(2), 제1수지층(3) 및 염화비닐수지 발포체층(4) 제2수지층(6) 및 이형필름(7)을 적층하고, 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)을 양생시켜 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)의 수지(3a,6a)가 염화비닐수지 발포체층(4)의 기공(4a) 내부에 함침된다.
제1수지층(3) 및 제2수지층(6)을 양생시키기 위해 40℃ 내지 80℃의 온도에서 1분 내지 10분 동안 제1유리섬유층(2), 제1수지층(3), 염화비닐수지 발포체층(4), 제2수지층(6) 및 이형필름(7)이 적층된 석판재(1)를 가열시킨다.
도 2는 본 발명의 석재패널의 제조방법의 순서도이다.
도 2의 본 발명의 석재패널의 제조방법은 석판재(1)의 습기를 제거하기 위해 석판재(1)를 건조시키는 건조단계(S10), 건조단계(S10)에서 건조된 석판재(1)의 양면에 제1유리섬유층(2) 및 제1수지층(3)을 순차적으로 적층하여 제1수지층(3)의 수지에 의해 건조된 석판재(1)와 제1유리섬유층(2)을 접착시키는 단계(S20), 제1수지층(3)의 상부에 염화비닐수지 발포체층(4)을 적층하여 염화비닐수지 발포체층(4)과 제1수지층(3)을 접착시키는 단계(S30), 염화비닐수지 발포체층(4) 상부에 제2수지층(6) 및 이형필름(7)을 순차적으로 적층한 후 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)의 수지가 염화비닐수지 발포체층(4)의 기공(4a) 내부에 함침되도록 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)을 양생시키는 양생단계(S50)로 구성된다.
양생단계(S50)는 40℃ 내지 80℃의 온도에서 1분 내지 10분 동안 제1유리섬유층(2), 제1수지층(3), 염화비닐수지 발포체층(4), 제2수지층(6) 및 이형필름(7)이 적층된 석판재(1)를 가열시킨다.
본 발명의 석재패널의 제조방법은 석판재(1) 양면에 제1유리섬유층(2), 제1수지층(3), 염화비닐수지 발포체층(4), 제2수지층(6) 및 이형필름(7)을 적층한 후 프레스로 압착시킨 후 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)을 양생하는 프레스 압착단계(S40)를 더 구비할 수 있다.
또한 본 발명의 석재패널의 제조방법은 염화비닐수지 발포체층(4) 상부에 제2유리섬유층(5)을 더 형성하고, 제2유리섬유층(5) 상부에 제2수지층(6) 및 이형필름(7)을 적층할 수도 있다.
상기의 구성에 따른 본 발명인 석재패널 및 그 제조방법의 동작은 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 건조단계(S10)에서 두께가 10∼40㎜ 정도의 대리석인 석판재(1)를 오븐에서 충분히 건조하여 수분을 제거한다. 수분이 제거된 석판재(1)의 양면에 제1유리섬유층(2) 및 제1수지층(3)을 순차적으로 적층하여 제1수지층(3)의 수지에 의해 건조된 석판재(1)와 제1유리섬유층(2)을 접착한다. 제1수지층(3)의 수지가 경화되기 전에 제1수지층(3)의 상부에 5∼50㎜ 정도의 두께를 갖는 경질의 염화비닐수지 발포체층(4)을 적층하여 염화비닐수지 발포체층(4)과 제1수지층(3)을 접착시킨다. 염화비닐수지 발포체층(4) 상부에 제2수지층(6) 및 이형필름(7)을 순차적으로 적층한다. 이형필름(7)은 후공정인 프레스 압착단계(S40)시 본 발명에 의해 형성된 석재패널을 다수개 적층시켜 프레스로 압착시키므로 제2수지층(6)에 의해 각 석재패널 간에 접착되는 것을 방지하고, 프레스 압착시 석재패널을 보호하기 위한 것이다. 양생단계(S50)는 제1유리섬유층(2), 제1수지층(3), 염화비닐수지 발포체층(4), 제2수지층(6) 및 이형필름(7)이 적층된 석판재(1)를 가열시킨다. 이러한 양생단계(S50)에 의해 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)의 수지가 염화비닐수지 발포체층(4)의 기공(4a) 내부에 함침되어 염화비닐수지 발포체층(4) 내부의 다수의 기공(4a)들은 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)의 수지로 메워지게 되고, 함침된 수지(3a,6a)가 경화되면서 염화비닐수지 발포체층(4)은 그물상의 연결 사슬 구조를 이루어 경질의 염화비닐수지 발포체층(4)은 견고하게 되고, 이로 인해 압축강도를 증가시킬 수 있고, 방음 및 방습효과를 탁월하게 할 수 있다.
도 3은 양생시간을 5분으로 설정하고, 온도를 증가시켜 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)의 수지가 염화비닐수지 발포체층(4) 내부로 함침되는 두께를 나타낸 그래프이고, 도 4는 양생시간을 5분으로 설정하고, 온도를 증가시켜 종래의 에폭시 발포체나 우레탄 발포체를 보강부재로 사용한 경우와 본 발명에 의한 염화비닐수지 발포체를 보강부재로 사용한 경우의 압축강도를 비교한 그래프이다.
도 3 및 도 4에 의해 양생단계(S50)시 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)의 수지가 염화비닐수지 발포체층(4)의 다수의 기공(4a) 내부에 충분히 함침되도록 수지의 양, 양생온도 및 양생시간을 고려하여야 하며, 양생시간 및 양생온도는 1분 내지 10분 동안 40℃ 내지 80℃의 온도가 바람직하다.
본 발명의 석재패널은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 종래의 에폭시 발포체나 우레탄 발포체를 보강부재로 사용한 경우 보다 압축강도를 3배 이상 증가시킬 수 있고, 방음 및 방습효과도 탁월해 진다.
양생시간을 1분 미만으로 하면 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)의 수지가 충분히 염화비닐수지 발포체층(4) 내부로 함침되지 못하므로 수지 경화 후 염화비닐수지 발포체층(4)이 견고해지지 않게 되며, 80℃ 이상의 온도에서 양생시간을 10분 이상으로 하면 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)의 수지가 염화비닐수지 발포체층(4) 외부로 스며 나와 불필요하게 수지의 소모가 많아지게 된다.
본 발명의 석재패널의 제조방법은 석판재(1) 양면에 제1유리섬유층(2), 제1수지층(3), 염화비닐수지 발포체층(4), 제2수지층(6) 및 이형필름(7)을 적층한 후 프레스로 압착시키는 프레스 압착단계(S40)를 더 구비하여 각 층간 간에 접착력을 증진시킬 수 있고, 각 층간 간에 발생되는 기공 등의 발생을 억제할 수 있어 석재패널의 충격강도 및 휨강도를 증진시킬 수 있다.
또한 본 발명의 석재패널의 제조방법은 염화비닐수지 발포체층(4) 상부에 보강재로서의 제2유리섬유층(5)을 더 형성하고, 제2유리섬유층(5) 상부에 제2수지층(6)을 형성하여 제2수지층(6)의 수지에 의하여 염화비닐수지 발포체층(4)과 제2유리섬유층(5)을 접착시키므로서 제2유리섬유층(5)에 의해 석재패널의 충격강도 및 휨강도를 증진시킬 수 있고, 박판형의 석재패널을 얻기 위해 석판재(1)의 중앙면(8) 절단시 그 충격강도로 인하여 석재의 파손을 방지하여 석재패널의 취급 및 가공을 용이하게 할 수 있다.
상기와 같은 방법에 의해 석판재의 양면에 유리섬유층(2,5) 및 염화비닐수지 발포체층(4)의 다수의 보강층을 적층시키고, 수지를 완전히 경화시킨 후 홀더에 석재패널을 고정시키고 그 중앙부를 갱소(Gangsaw)나 소(Saw)를 이용하여 절단한다. 만일 석재의 두께가 20mm이고 갱소나 소의 날의 두께가 5mm일 때, 7.5mm의 두께를 가지는 박판형의 석재 패널을 제작할 수 있다. 이후 켈리브레이션(Calibration)과 폴리싱(Polishing) 공정을 통하여 4mm∼7mm 정도의 초박판, 초경량, 고강도 패널을 제조할 수 있다.
도 5는 석재판과 종래의 우레탄 발포체를 사용한 석재패널과 본 발명의 염화비닐수지 발포체를 사용한 석재패널 간의 하중 및 내구성 시험 결과를 나타낸 도표이다. 하중성능 시험은 KS F 4760에, 내구성 시험은 JIS A 1435에 준하여 실시한 결과이다. 이때 하중성능 시험 시편의 크기는 500 ×500 ×20 (가로 ×세로 ×두께, 단위; mm)로, 내구성 시험은 500 ×100 ×20 (가로 ×세로 ×두께, 단위; mm)로 하였으며, 각 시험당 5개의 시편으로 측정하여 그 평균을 나타낸 것으로 도 5의 표에 도시된 바와 같이 본 발명의 염화비닐수지 발포체를 사용하여 양생단계에 의해 제1수지층(3) 및 제2수지층(6)의 수지가 충분히 염화비닐수지 발포체층(4) 내부에 함침시켜 주므로써 휨강도는 각각 279.4%, 116.8%가 증가하였으며, 충격강도는 241.6%, 150.0%가 각각 증가하였으며, 변형률은 종래의 우레탄 발포체를 사용한 석재패널에 비하여 105.6%가 감소하였다. 또한 내구성 시험에 있어 석판재의 경우 수중동결 융해에 의해 시편 표면에 파단면이 발생하였으나, 종래의 우레탄 발포체를 사용한 석재패널은 본 발명의 석재패널과 동일하게 변형이 발생되지 않는다.
본 발명의 석재패널 및 그 제조방법은 종래의 석재패널에 비해 생산성 및 원·부자재 비용을 절감할 수 있고, 석재패널의 두께를 감소시켜 제품의 경량화와 자원의 효과적인 이용을 꾀할 수 있으며, 보강재로 사용되는 유리섬유층 및 경질의 염화비닐수지 발포체층을 결합함으로써 경량화와 충격 및 휨강도 등의 증진시킬 수 있고, 이로 인해 작업자는 석재패널의 시공 및 취급을 용이하게 함은 물론, 대리석 및 이에 부착된 기재성분의 불연·난연화에 의한 단열 및 방음·방습 효과 또한 우수하여 건축물의 내·외장재 및 바닥재, 테이블이나 싱크대 상판용 등 그 용도를 다양하게 적용할 수 있다.
Claims (6)
- 건조된 석판재의 양면에 유리섬유층, 제1수지층 및 염화비닐수지 발포체층 제2수지층 및 이형필름을 적층하고, 상기 제1수지층 및 제2수지층을 양생시켜 상기 제1수지층 및 제2수지층의 수지가 상기 염화비닐수지 발포체층의 기공 내부에 함침되는 것을 특징으로 하는 석재패널.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1수지층 및 제2수지층을 양생시키기 위해 40℃ 내지 80℃의 온도에서 1분 내지 10분 동안 유리섬유층, 제1수지층, 염화비닐수지 발포체층, 제2수지층 및 이형필름이 적층된 석판재를 가열시키는 것을 특징으로 하는 석재패널.
- 석판재의 습기를 제거하기 위해 상기 석판재를 건조시키는 건조단계;상기 건조단계에서 건조된 석판재의 양면에 제1유리섬유층 및 제1수지층을 순차적으로 적층하여 상기 제1수지층의 수지에 의해 상기 건조된 석판재와 유리섬유층을 접착시키는 단계;상기 제1수지층의 상부에 염화비닐수지 발포체층을 적층하여 상기 염화비닐수지 발포체층과 상기 제1수지층을 접착시키는 단계;상기 염화비닐수지 발포체층 상부에 제2수지층 및 이형필름을 순차적으로 적층한 후 상기 제1수지층 및 제2수지층의 수지가 상기 염화비닐수지 발포체층 기공내부에 함침되도록 상기 제1수지층 및 제2수지층을 양생시키는 양생단계를 구비한 것을 특징으로 하는 석재패널의 제조방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 양생단계는 40℃ 내지 80℃의 온도에서 1분 내지 10분 동안 제1유리섬유층, 제1수지층, 염화비닐수지 발포체층, 제2수지층 및 이형필름이 적층된 석판재를 가열시키는 것을 특징으로 하는 석재패널의 제조방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 석재패널의 제조방법은 석판재 양면에 제1유리섬유층, 제1수지층, 염화비닐수지 발포체층, 제2수지층 및 이형필름을 적층한 후 프레스로 압착시킨 후 제1수지층 및 제2수지층을 양생하는 프레스 압착단계를 더 구비한 것을 특징으로 석재패널의 제조방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 석재패널의 제조방법은 염화비닐수지 발포체층 상부에 제2유리섬유층을 더 형성하고, 상기 제2유리섬유층 상부에 제2수지층 및 이형필름을 적층하는 것을 특징으로 하는 석재패널의 제조방법.
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-
2001
- 2001-03-12 KR KR1020010012559A patent/KR20020072636A/ko active IP Right Grant
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