KR200407818Y1

KR200407818Y1 - 표면처리된 화분

Info

Publication number: KR200407818Y1
Application number: KR2020050026638U
Authority: KR
Inventors: 강학서
Original assignee: 강학서
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2006-02-03

Abstract

물리적, 화학적 표면처리를 통해 다양한 질감 및 색상이 표현될 수 있는 화분을 제공하는 것이 목적이다. 이를 위하여, 액체도장, 분체도장, 물리기상증착, 아노다이징 및 착색, 용사, 알루미늄 크로메이트 처리, 인산염 피막처리, 스테인레스강 착색 처리 및 전해연마, 무전해 니켈도금으로 이루어지는 군에서 선택되는 한 가지 표면처리 방법에 의해 표면처리층이 형성되는 것을 특징으로 하는 화분을 제공한다. 이러한 화분에 의하면, 화분 표면의 재질이나 형상과 같은 특성을 다양하게 구현함으로써, 화분을 단순히 화초를 저장하는 기능적인 요소에 불과한 것이 아니라, 그 자체로서 품격 있는 장식품이 될 수 있다.

화분, 표면처리

Description

표면처리된 화분{SURFACE TREATED FLOWERPOT}

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 화분의 도면으로서, 도 1의 a는 사시도이고 도 1의 b는 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

10: 화분 12: 표면처리층

14: 보호코팅층

본 고안은 화분에 대한 것이며, 보다 구체적으로는 표면처리 및 기능성 원료가 첨가되어 있어 다양하고 아름다운 질감 및 색상을 제공하여, 장식미 및 기능성을 높일 수 있는 화분에 관한 것이다.

화분은 국어사전에 보면 "화초를 심어 가꾸는 그릇"이라고 정의되어 있다. 이러한 화분에 있어서 이제까지 사람들의 주요 관심은 화분에 담겨진 화초에 있었고, 화분 그 자체는 단지 용기로서의 의미 밖에는 없었다. 즉 화분은 화초를 담기만 하면 그만이라는 생각이 지배적이었다. 이에 따라, 화분은 형상도 몇 가지 되지 않고, 또 그 재질도 거의 도자기, 유리, 플라스틱 또는 토기인 경우가 대부분이 었다.

그러나 사회가 다원화됨에 따라, 화분에 대한 사람들의 취향도 다양해져가고 있고, 또 화분이 놓이게 될 공간의 특징도 다양해지고 있다. 따라서 화분도 단지 화초가 심겨져 있는 공간이 아니라, 심겨지는 화초나 주변 환경과의 미적 조화를 이룰 수 있는 재료 및 색상 디자인을 갖출 필요가 커지고 있다. 하지만 전술한 종래의 획일적인 재료와 색상의 화분은 이러한 시대적 요청에 부합되지 않는다.

한편 종래에도 표면에 부조를 형성하거나 도안을 그려 넣거나, 색상을 칠하는 화분은 많이 존재한다. 하지만 이 경우 역시도 화분 재료 자체가 가지는 질감 및 색상 등의 특성을 극복할 수는 없기 때문에, 다양한 미적 효과를 제공한다는 점에서 볼 때 여전히 한계가 있다.

본 고안은 이러한 종래 화분의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 표면처리가 이루어짐으로써 다양한 질감 및 색상이 표현될 수 있는 화분을 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 위해 본 고안에서는 아래의 구성을 가지는 화분을 제공한다.

액체도장, 분체도장, 물리기상증착(PVD), 아노다이징 및 착색, 용사(thermal spray), 알루미늄 크로메이트 처리, 스테인레스강 착색 처리 및 전해연마, 인산염 피막처리로 이루어지는 군에서 선택되는 한 가지 표면처리 방법에 의해 표면처리층이 형성되는 것을 특징으로 하는 화분.

본 고안에서 화분이라 함은 일반적인 화분뿐만 아니라, 꽃병이나 기타 화초가 심어질 수 있는 다양한 용기를 포함하는 개념으로 정의한다.

전술한 표면처리 방법들은 금속 및 비금속 재료에 대해 널리 사용되고 있는 것들이다. 하지만 이를 도자기 및 스테인레스강이나 알루미늄 합금 등의 금속, 플라스틱, 유리 등의 비금속과 같은 다양한 재질로 만들어지는 화분에 대해 적용한 예는 아직까지 없었다. 본 고안자는 이들 다양한 표면처리 방법을 이용하여 화분 표면을 처리할 경우, 화분의 품위를 높일 수 있는 아름다운 질감 및 색상이 제공될 수 있음에 착안하였다.

표면처리 방법은 앞서 언급한 다양한 방법이 사용될 수 있다. 각각 표면처리층을 형성할 물질, 화분의 재질, 얻기 원하는 질감 및 색상 등에 따라 가장 적정한 방법을 선택하면 된다. 그리고 선택되는 방법에 따라 그에 적합한 작업공정이 실시된다.

표면처리층을 위한 재료는 특별히 한정되지 않으나, 수용성 아크릴 페인트, 펄안료, 금, 은, 백금, 니켈, 크롬, 동, 티타늄, Al합금, 아연, 산화철 또는 자수정 분말로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 펄안료의 주원료는 운모(mica), Al₂O₃, TiO_2,Fe₂O₃, SiO₂이다.

그리고 표면처리층이 형성된 화분은 추가로 보호코팅 처리되는 것이 바람직하다. 이때의 보호코팅은 테프론이나 수지를 투명분체코팅, UV코팅, 전착코팅 등의 방법으로 코팅하는 것이 바람직하다. 이와 같이 추가 코팅에 의하면, 표면처리 된 층이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

한편 표면처리 재료나 코팅재료로서 광촉매 및 원적외선 방사 물질을 채용할 경우에는, 미적 효과 외에 건강 증진 효과까지 얻을 수 있다. 대표적인 광촉매 및 원적외선 방사물질로서는 이산화티타늄, 자수정, 황토, 맥반석 및 게르마늄 등을 들 수 있다.

이하 본 고안을, 화분을 표면처리하는 다양한 방법별 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 고안의 한 실시예에 따른 화분의 사시도 및 정단면도이다. 도면에서 화분(10)외 외부 표면에는 표면처리층(12) 및 보호코팅층(14)이 형성되어 있다. 각 층을 형성하는 방법에 대해 설명한다.

1. 액체펄도장

액체펄도장은 투명액체상태의 2액형 아크릴폴리올수지(주제) 및 비황변성 이소시아네이트(경화제) 혼합도료에 펄안료를 분산, 교반 후 스프레이 도장으로 피막을 형성 후 열경화시키는 표면처리 방법이다. 본 실시예에서 화분에 액체를 도장할 경우 펄안료로는 금속안료( Al₂O₃, TiO_2,Fe₂O₃, SiO₂) 또는 일반 펄안료가 사용된다. 아울러, 분산제, 소포제, 착색제, 유연제, 에폭시계 프라이머, 우레탄계 및 폴리에스테르계 수지가 적절히 배합하여 사용된다.

도장 공정을 설명하면 다음과 같다. 먼저 도장을 위한 예비처리로서는 화분 표면에 묻어 있는 손때, 기름, 먼지 등의 오염물을 탈지 및 세척한다. 이후 2액형 에폭시계 프라이머를 1차 도포한 뒤 60℃에서 10-30분 정도 열처리하여 경화시킨다. 그리고 종류별 펄안료에 투명수지와 사전에 정해 놓은 혼합비율에 따라 구성물질을 계량하고 기능성 첨가제 및 착색제 등을 투여한 뒤 교반하여 액상의 도료를 만든다. 이후 작업 대상물인 화분의 형상에 따라 적절한 작업대에서 스프레이건으로 도포를 실시한다. 그 후 60℃ 온도에서 10-30분 오븐 내에서 열경화 과정을 거친다.

2. 분체도장(Powder Coating)

분체도장이란 피도장물 표면에 정전상태를 조성한 후 분체를 뿌려 놓고 열을 가함으로써 도장이 이루어지도록 하는 방법이다. 분체도장으로 표면처리를 하는 경우의 공정은 다음과 같다.

먼저 본 실시예에 사용되는 화분과 같은 도자기에 대해서는 기본적으로는 정전 분체도장이 불가능하기 때문에, 분체의 부착 효율을 높이기 위한 전처리가 필요하다. 전 처리로는 탈지, 세척 후 약 100℃의 온도에서 오븐에 약 30분간 예열을 함으로써 도자기 재질의 표면에 분체가 부착될 수 있는 상태를 만들어준다. 그리고 나서 코로나 분체도장 또는 트라이보 분체도장 방식을 적용하여 화분의 도자기 재질 표면에 분체를 도포한다. 이후 약 200℃의 온도에서 약 15분간 열경화 소성작업을 진행한다.

3. 물리기상증착(PVD)

물리기상증착은 물리적인 공정으로 금속재료를 모재 위에 증착하는 방법으로서, 금속이나 비금속 고체 물질을 가열하거나, 입자간의 충돌을 이용하여 원자 또는 분자 상태로 분해한 뒤, 이를 다시 DC 또는 RF 전원으로 이온화시켜 진공 상태에서 증착 대상물질의 표면에 응축시키는 원리에 기초하고 있다. 이때 다양한 가스를 배합함으로써 다양한 색상을 구현할 수 있다.

이러한 물리기상증착에는 스퍼터링이나 플라즈마 이온 증착 등의 다양한 방법이 있다. 증착 재료, 즉 화분 표면인 도자기, 알루미늄, 플라스틱 등에 증착될 재료로는 구리, 알루미늄, 지르코늄, 티타늄 등이 일반적으로 사용된다.

4. 아노다이징 및 착색

아노다이징은 도금하려고 하는 알루미늄 대상물을 양극으로 해서 전기를 흐르게 하면 양극에서 발생하는 산소에 의해 대상물이 산화되어 산화물 피막이 형성되는 것을 이용하는 표면처리 방법이다. 이 산화물 피막은 경질이며 내식성이 크다. 또 표면이 다공질이기 때문에, 다양한 염료를 착색할 수 있다.

아노다이징의 대상 물질은 알루미늄, 아연, 마그네슘 등 다양하며, 본 실시예에서는 특히 알루미늄이나 알루미늄 합금 재료가 적합하다. 또 아노다이징 처리의 경우 대상이 되는 화분은 주물이나 다이캐스팅 금형, 스피닝 가공, 프레스 성형을 통해 형성되는 것이 바람직하다. 아노다이징 및 착색 처리를 한 뒤에는 외관의 미려함을 더욱 돋보이게 하기 위해 무광, 유광 분체도장 또는 UV도장을 실시하여도 좋다.

5. 용사(thermal spray)

용사는 재료를 고열원으로부터 용융액적으로 변화시켜 고속으로 대상물에 충돌시켜 급냉 응고 적층시키는 표면처리 방법으로서, 분말용사, 와이어용사, 플라즈마용사, 전기아크용사 등 다양한 방법이 있다. 이러한 용사를 이용해 화분 표면에 피막될 수 있는 재료는 금속, 비금속, 도자기, 유기재료 등 다양하다.

용사를 이용하여 화분의 표면을 처리하는 공정은 다음과 같다. 먼저 화분 표면을 탈지 및 세정한다. 화분 표면이 도자기질인 경우에는 샌딩 처리를 한다. 이후 산소 및 연료가스(아세틸렌, LGP, 수소, 프로필렌)의 연소에너지와 전기에너지 등에 의한 고온 열원을 이용하여 용사 대상 물질을 용융시키고 이를 화분 표면에 고속으로 밀착시킴으로써 피막을 형성한다.

6. 플라스틱 사출품에 대한 도금 및 도장

전술한 방법들은 화분의 재질이 도자기 또는 플라스틱 중 어느 것이라도 적용될 수 있다. 하지만 화분을 대량 생산하는 방법 중에는 PC나 ABS 수지를 사출하는 제조 방법이 있다. 이런 경우에 특히 적합한 표면처리 방법으로는 ABS 수지에 대해서는 무전해 니켈도금, 흑니켈도금 등이 있다. 그리고 PC 수지의 경우에는 약 70℃ 정도의 저온에서 하는 열경화성 분체도장 및 진공증착이 바람직하다.

7. 알루미늄 크로메이트 처리

알루미늄 크로메이트 처리란 알루미늄 산화피막 형성의 한 방법으로서, 6가크롬 및 무6가크롬 방식으로 구분되며, 크롬이온을 함유하는 크로메이트 처리액을 이용한다. 본 고안의 경우 알루미늄 크로메이트 처리를 하게 되면 알루미늄 화분의 표면에 고강도의 피막층이 형성된다. 알루미늄 크로메이트 처리는 일반적으로 아연도금 등의 내식성 및 밀착성 향상을 위한 도장 하지용 공정으로서 많이 이용되지만, 알루미늄 재질의 모재에 대해 단독 처리되기도 한다. 이러한 알루미늄 크로메이트 처리는 화학적인 처리 방법의 일종이기 때문에, 형상이 복잡한 구조물에도 적용 가능하고 대량 생산이 용이하며 처리 비용이 저렴하여, 본 고안에서와 같은 화분에도 적절히 이용될 수 있다. 알루미늄 크로메이트 처리된 본 고안의 화분은 백색, 연두색, 노랑색, 갈색은 물론 무지개색 같은 다양한 색상의 아름다운 외관을 나타내는 점 및 지문과 같은 더러움이나 얼룩이 타지 않는 점 등의 효과를 얻을 수 있다.

8. 스테인레스강 착색 및 전해연마

본 방법은 스테인레스강제 재료의 표면에 전기적 화학반응에 의해 강한 피막을 형성시키는 방법이다. 본 고안에서는 스테인레스강제 화분을 크롬산과 황산의 혼합용액인 착색용액에 담가 색상의 조정 및 착색 피막을 형성시키는 착색처리 단계, 및 이와 같이 착색 처리된 화분을 크롬산과 인산의 혼합용액에서 음극전해처리를 하여 착색피막을 경화시키는 공정으로 거친다. 이러한 방법에 의하면, 표면강 도 증진의 효과가 있으며, 착색 처리로서 독특한 색상을 구현할 수 있다. 특히 흑색 착색이 바람직하다.

9. 무전해 니켈도금

도자기, 금속, 플라스틱, 유리 등의 재질로 이루어진 화분의 표면에 화학적 반응에 의한 경질의 피막을 형성시키는 방법이다. 이 방법에 의하면 니켈 고유의 색상을 구현할 수 있다. 일반적으로, 전착니켈도금과 달리 형상이 복잡한 제품에서도 표면의 도금두께가 균일하고 치밀한 도금층을 얻어지기 때문에, 본 고안의 화분에 특히 적합하다. 본 방법에 의해 형성된 표면처리층은 비정질로써 두께가 커져도 결정입자의 성장이 생기지 않으며, 균일한 표면을 얻을 수 있는 특징이 있어 내식성, 내마모성이 뛰어나다.

한편 이상 설명한 각종 표면처리 공법은 본 공정 전후에, 필요에 따라 추가 공정을 채용하는 것도 바람직하다. 예를 들어 헤어라인, 미러 폴리싱, 스크래칭 처리, 천연 다이아몬드 커팅 공정 등이 있다.

그리고 표면처리층(12)을 보호하기 위해, 추가로 보호코팅층(14)을 형성하는 것도 바람직하다. 이때 사용되는 코팅은 예를 들어 테프론이나 수지를 코팅하며, 코팅 방법은 UV코팅, 분체코팅, 전착코팅 등의 방법을 사용할 수 있다. 이러한 코팅층(14)에 의하면, 표면처리층(12)의 손상이 방지될 뿐만 아니라, 미적 감각을 더 높일 수도 있다.

이상 본 고안을 바람직한 실시예를 통해 설명하였는데, 당업자라면 고안의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형예를 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 고안은 특정 실시예에 한정되지 아니며, 그 기술 사상의 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지는 것으로 이해되어야 한다.

이상 설명한 본 고안의 화분에 따르면, 화분 표면의 재질이나 형상과 같은 특성을 다양하게 구현함으로써, 화분을 단순히 화초를 저장하는 기능적인 요소에 불과한 것이 아니라, 그 자체로서 품격 있는 장식품이 될 수 있도록 해주는 효과가 있다.

Claims

표면에 액체도장, 분체도장, 물리기상증착, 아노다이징 및 착색, 알루미늄 크로메이트 처리, 인산염 피막처리, 스테인레스강 착색 처리 및 전해연마, 및 무전해 니켈도금으로 이루어지는 군에서 선택되는 한 가지 표면처리 방법에 의해 표면처리층이 형성되는 것을 특징으로 하는, 표면처리된 화분.
제1항에 있어서, 상기 화분의 재질이 도자기, 철, 알루미늄, 유리 및 플라스틱으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 표면처리된 화분.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표면처리층에 사용되는 재료가, 수용성 아크릴 페인트, 펄안료, 금, 은, 백금, 니켈, 구리, 크롬, 티타늄, Al합금, 아연, 산화철 및 자수정 분말로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 표면처리된 화분.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표면처리 방법이 분체도장이며, 탈지, 세척 및 예열로 이루어지는 전 처리 공정 및 후처리 공정인 열경화 소성 작업을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면처리된 화분.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표면처리 전에 헤어라인이나 폴리싱 스크래칭 처리가 이루어지는 것을 특징으로 하는, 표면처리된 화분.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표면처리 이후, 표면처리층을 보호하기 위해, 추가로 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는, 표면처리된 화분.