KR20180022059A - 세라믹-금속 타일 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 세라믹-금속 타일에 관한 것으로, 특히 금속판 및 상기 금속판의 표면에 형성된 세라믹층을 포함하며, 질감과 색감이 뛰어나고 내구성이 우수한 세라믹-금속 타일에 관한 것이다.

Description

세라믹-금속 타일 {CERAMIC-METAL TILE}
본 발명은, 세라믹-금속 타일에 관한 것으로, 특히 금속판 및 상기 금속판의 표면에 형성된 세라믹층을 포함하며, 질감과 색감이 뛰어나고 내구성이 우수한 세라믹-금속 타일에 관한 것이다.
타일이란 바닥이나 벽 등의 표면을 피복하기 위하여 만든 평판상(平板狀)의 점토질 소성제품으로, 내장(內裝)타일, 외장타일, 모자이크타일, 내산타일, 바닥타일, 염전타일, 쿼리타일 등이 있는데, 시공이 간단하고 시공후에 균열을 일으키거나 변색하는 일이 거의 없고 특히 내구성이 있어 주방, 화장실, 목욕탕, 세면장 등에 사용된다.
최근 들어 상기와 같은 타일에 금속 고유의 특징을 반영하고자 하는 시도가 있어 왔으며 이러한 금속 타일의 색깔과 질감에 대한 시장 수요가 있으나, 금속 자체의 부식성과 가격 부담으로 인해 일부 인테리어 소재로 사용되고 있을 뿐 실제 내장재로 사용하는 경우가 드문 상황이다.
기존 금속 타일로 불리는 제품들의 한계는 다음과 같다:
1) 시장에서는 여러 용도로 금속 고유의 색감과 질감을 원하고 있으나, 종래 금속 타일은 내구성이 충분하지 않아 그 용도가 벽면 및 일부 장식용으로 한정되고 있다.
2) 금속 자체의 부식성 극복을 위해 종래 금속 타일은 한국등록실용신안 제 303336 호 (2003.01.24 등록)와 같이 합성수지를 금속에 코팅하는 합성수지와 금속의 결합제품, 한국공개특허 제 2007-0052475 호 (2007.05.22 공개)와 같이 일반 타일에 금속 성분을 코팅/증착한 제품, 금속의 색감을 느낄 수 있는 합성수지 제품 등을 개발하여 산업화하고 있다. 그러나, 합성수지와 금속의 결합제품은 금속의 형상 변화에 따른 합성수지와의 이격이 문제가 되고, 금속 성분을 코팅/증착한 제품은 코팅/증착 공정 자체가 높은 기술수준과 비용수준을 요구하여 적용에 제한이 있고, 합성수지 제품은 금속 자체의 색감과 질감을 완벽하게 구현하지 못하는 문제점이 있다. 특히, 이러한 제품들은 여전히 물이 있는 곳과 내구성이 필요한 곳에서는 사용이 어려운 한계를 가지고 있다.
3) 바닥재로 사용하기에 적합한 내구성이나 내식성을 갖는 금속 타일 (예, 티타늄 제품 또는 스테인레스 제품)은 그 가격이 높아 일반적인 시장에서는 접근하기에 한계가 있다.
따라서, 금속 자체의 색감과 질감을 완벽하게 구현하면서도 내구성과 경제성, 그리고 작업성이 높은 새로운 금속 타일에 대한 시장의 요구가 점증하는 실정이다.
한국등록실용신안 제 303336 호 (2003.01.24 등록) 한국공개특허 제 2007-0052475 호 (2007.05.22 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 금속판 및 상기 금속판의 표면에 형성된 세라믹층을 포함하며, 질감과 색감이 뛰어나고 내구성이 우수한 세라믹-금속 타일을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 세라믹-금속 타일의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 세라믹-금속 타일은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여,
금속판, 및
상기 금속판의 표면에 형성된 세라믹층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 세라믹-금속 타일은 상기 세라믹층 내 또는 상기 세라믹층의 양 표면 중 금속판을 향하지 않는 표면에 염료 또는 안료층을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 세라믹-금속 타일은 상기 세라믹층 내에 실링재를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 세라믹층은 상기 금속판의 표면이 산화된 산화층일 수 있다.
또한, 상기 금속판은 알루미늄판, 알루미늄합금판, 마그네슘판, 마그네슘합금판, 및 그 조합으로 이루어진 군에서 선택된 금속판일 수 있다.
또한, 상기 금속판은 알루미늄판 또는 알루미늄합금판이고, 상기 세라믹은 Al2O3, Al2O3·H2O, AlOOH, 또는 그 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 금속판은 마그네슘판 또는 마그네슘합금판이고, 상기 세라믹은 마그네슘 산화물일 수 있다.
또한, 상기 세라믹층은 다공성일 수 있다.
또한, 상기 세라믹층은 양극산화(anodizing) 또는 플라즈마전해산화 (plasma electrolytic oxidation)에 의해 상기 금속판 표면에 성장될 수 있다.
또한, 상기 세라믹층의 두께는 1.5 내지 200 ㎛, 바람직하게는 3 내지 150 ㎛, 보다 바람직하게는 7 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 15 내지 50 ㎛일 수 있다.
또한, 상기 세라믹층의 최대 표면거칠기 (Ry)는 1.5 내지 100 ㎛, 바람직하게는 2 내지 80 ㎛, 보다 바람직하게는 2 내지 70 ㎛, 더욱 바람직하게는 2 내지 50 ㎛일 수 있다.
한편, 본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은
(A) 금속판을 준비하는 준비단계; 및
(B) 상기 금속판의 일면을 산화시켜 세라믹층을 형성하는 산화단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 준비단계 이후 산화단계 이전에 상기 금속판을 탈지하는 탈지단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 탈지단계 이후 산화단계 이전에 상기 금속판을 에칭하는 에칭단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 에칭단계 이후 산화단계 이전에 상기 금속판을 유광처리하는 유광단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 유광단계 이전 및 이후에 상기 금속판을 산처리하는 산처리단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 산화단계 이후에 상기 세라믹층을 실링하는 실링단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 각 단계 이후에 상기 금속판을 세척하는 세척단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 단계 (B)의 산화는 양극산화 또는 플라즈마전해산화일 수 있다.
본 발명에 따른 세라믹-금속 타일은 금속 고유의 색깔과 질감을 구비한 타일이면서도 내구성 및 내식성이 뛰어난 장점이 있다. 이는 금속판과 세라믹이 별개의 층으로부터 결합되는 것이 아니라, 금속판의 일면이 산화에 의해 내구성, 내식성 및 내전압성을 갖는 산화 금속 즉 세라믹이 되어 금속판과 일체화되어 있기 때문이다. 이처럼 금속판과 세라믹층과의 결합력이 높아 강한 내구성을 가지며, 이는 종래 금속 타일이 벽면 및 일부 장식용으로 그 용도가 한정되어 있던 문제점을 뛰어넘어 바닥재로도 활용범위가 넓어지는 결과를 낳는다. 무엇보다, 이러한 장점을 발현하면서도 종래 증착 등의 방법에 비해 상대적으로 간단하고 용이하게 적용가능한 산화법을 채택하여 경제적인 측면에서나 작업성 확보 측면에서나 모두 현저히 개선된 우수성을 지니고 있다.
또한 표면경도를 강화하여 기존 자기질, 도기질 또는 대리석 타일에 비해 그 두께를 30 내지 50 % 줄일 수 있어 경제성이 뛰어나고, 타일의 무게가 낮아져 작업성 역시 향상된다. 그리고, 금속 고유의 성질과 세라믹 성질의 결합으로 내충격성이 우수하고, 원하는 모양의 제품을 용이하게 만들 수 있는 가공성이 뛰어나고, 제품을 원료로 재활용할 수 있어 친환경적이다.
뿐만 아니라, 기존 바닥 타일 특히 물이 사용되는 욕실 등에서 사용하는 바닥타일의 미끄러짐을 최소화할 수 있는 표면 조직을 갖고 있어, 안전사고를 최소화할 수 있는 장점 또한 지니고 있다.
도 1은 본 발명의 세라믹-금속 타일의 일 실시예의 단면도이다.
도 2는 염료 또는 안료층을 구비한 본 발명의 세라믹-금속 타일의 또 다른 실시예의 단면도이다.
도 3은 실링재를 구비한 본 발명의 세라믹-금속 타일의 또 다른 실시예의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 설명되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 세라믹-금속 타일은 도 1에 도시한 바와 같이 금속판 (100) 및 상기 금속판 (100)의 표면에 형성된 세라믹층 (200)을 포함하여, 금속표면에 경도와 강도를 증가시키고 내구성 및 내식성을 향상시켜 벽면 뿐만 아니라 바닥 타일로도 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 금속판 (100)은 알루미늄판, 알루미늄합금판, 마그네슘판, 마그네슘합금판, 및 그 조합으로 이루어진 군에서 선택된 금속판일 수 있다. 상기 알루미늄합금은 알루미늄 외에 마그네슘, 망간, 철, 규소, 티타늄 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 금속과 합금을 형성하며, 마그네슘합금은 마그네슘 외에 알루미늄, 망간, 철, 규소, 티타늄 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 금속과 합금을 형성한다.
알루미늄과 그 합금은 일반적으로 산업현장에서 사용되는 재료이며, 기타 금속의 종류와 함량에 따라 10계열, 20계열, 30계열, 50계열, 60계열, 70계열 등이 있다. 본 발명의 재료로는 어느 것을 선택해도 무방하나, 30계열, 50계열, 60계열의 알루미늄 합금을 사용하는 것이 본 발명 용도에 적합하고, 경제적이다.
일반적으로 귀금속을 제외한 대부분의 금속은 산소와 접촉하는 표면에 일부 자연산화가 이루어진다. 알루미늄과 마그네슘도 예외는 아니어서 수 내지 수십 nm 두께의 자연산화 피막층이 통상 형성된다. 그러나, 이 정도의 얇은 두께로는 충분한 내구성을 발현하기 어려워 타일 특히 바닥재 타일로는 활용이 불가능하다.
이 때문에 상기 자연산화 피막층 위에 합성수지 필름 등을 부착하여 타일을 제작하는 것이 종래의 금속 타일 제작방법이었다. 그러나, 이러한 합성수지와 금속이 결합된 금속 타일은 전술한 바와 같이 둘 사이의 이격문제로 인해 널리 활용되지 못하였다.
본 발명은 이러한 산화반응을 원하는 만큼 인공적으로 유도하여, 내구성을 발현하기에 충분한 두께의 산화층을 형성하는 것을 가장 큰 특징으로 한다. 즉, 상기 세라믹층 (200)은 상기 금속판 (100)의 표면이 산화된 산화층으로, 금속판 (100)과 세라믹이 별개의 층으로부터 결합되는 것이 아니라, 금속판 (100)의 일면이 산화에 의해 내구성, 내식성 및 내전압성을 갖는 산화 금속 즉 세라믹이 되어 금속판 (100)과 일체화된다. 이 때문에 금속판 (100)과 세라믹층 (200)과의 결합력이 높아 강한 내구성을 가지며, 이는 종래 금속 타일이 벽면 및 일부 장식용으로 그 용도가 한정되어 있던 문제점을 뛰어넘어 바닥재로도 활용범위가 넓어지는 결과를 낳는다.
본 발명의 상기 세라믹층 (200)의 두께는 1.5 내지 200 ㎛, 바람직하게는 3 내지 150 ㎛, 보다 바람직하게는 7 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 15 내지 50 ㎛일 수 있는데, 두께가 상기 범위 이내일 때 원하는 내구성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 금속 고유의 깊고 고급스러운 질감과 색깔을 얻을 수 있다.
그리고, 상기 세라믹층 (200)의 최대 표면거칠기 (Ry)는 1.5 내지 100 ㎛, 바람직하게는 2 내지 80 ㎛, 보다 바람직하게는 2 내지 70 ㎛, 더욱 바람직하게는 2 내지 50 ㎛일 수 있다. 최대 표면거칠기가 상기 범위 이내일 때 너무 거칠지도 불규칙적이지도 않은 적당한 표면거칠기를 가져, 미끄러짐을 예방할 수 있는 바닥재로서 기능할 수 있게 된다. 또한, 상기 표면거칠기 범위는 표면정밀가공이 필요하지 않아 생산비용 측면에서도 경쟁력을 확보할 수 있다.
본 발명은 특히 상기 금속판 (100) 표면의 산화를 위해 양극산화 (陽極酸化, anodizing) 기술 또는 플라즈마전해산화 (PEO, plasma electrolytic oxidation) 기술을 적용하는 것을 특징으로 한다.
상기 양극산화는 양극의 전위를 평형 전위보다도 낮은 전위로 해서 산화 반응을 일으키게 하는 것으로, 부품을 양극으로 하고 황산, 질산, 수산, 크롬산, 붕산 등의 전해질 수용액에 담근 다음 전류를 흘리면 전기분해에 의해 양극인 부품측에서 산소가 발생하며 이 산소가 부품을 산화시켜 표면에 산화 피막을 형성하게 된다. 이 피막은 치밀하고 견고하여 용액 및 산에 노출되어도 녹아 없어지지 않아 금속을 보호하게 되는데, 이처럼 전기화학적 방법을 이용해 이러한 보호성의 산화피막을 얻는 것을 양극산화라 한다.
그리고, 상기 플라즈마전해산화는 전해액 중에서 전극에 100 V 이상의 고전압, 예를 들어 200 내지 500 V의 고전압을 가하여 표면에 산화물층을 형성시키는 방법이다. 상기 전극에 고전압을 가하면 전극 표면에 형성된 산화막 내부에서 생성된 가스, 예를 들어 산소 또는 수소가 국부적으로 형성된 강한 전류장에 의하여 플라즈마, 다르게는 아크(arc) 내지 스파크(spark)를 형성하게 되고, 이러한 플라즈마의 높은 에너지에 의하여 산화물층의 형성이 이루어진다. 상기 플라즈마 전해산화에 의하여 금속이 산화되면서 다공성 산화물층을 형성할 수 있다. 즉, 상기 플라즈마전해산화에 의하여 금속 내부로 산화가 진행되면서 산화물층으로 변환될 수 있다. 따라서, 상기 금속으로 이루어진 양극기판과 금속의 산화물층은 일체로 형성될 수 있다.
종래의 일반적인 분말소결, 용사 등의 방법에 의하여 형성된 산화물층은 금속과 일체를 형성하지 못하므로 금속과의 밀착성이 상대적으로 낮았음에 반해, 본 발명의 양극산화나 플라즈마전해산화는 금속과 산화물층 즉 세라믹층 (200)과의 결합력이 매우 강하며, 이는 본 발명 금속 타일의 내구성 등 물성 향상의 직접적인 원인이 된다.
따라서, 상기 금속판 (100)이 알루미늄판 또는 알루미늄합금판일 때 상기 세라믹은 Al2O3, Al2O3·H2O, AlOOH, 또는 그 혼합물일 수 있으며, 상기 금속판 (100)이 마그네슘판 또는 마그네슘합금판일 때 상기 세라믹은 마그네슘 산화물일 수 있다.
그리고, 상기 양극산화나 플라즈마전해산화에 의해 형성된 세라믹층 (200)은 도 1에 도시된 바와 같이 먼저 장벽층 (210)이 형성된 후, 산화 도중 발생한 산소에 의해 다공성인 다공층 (220)이 형성될 수 있다. 상기 다공층 (220)의 이러한 다공성 표면구조는 기존 바닥 타일 특히 물이 사용되는 욕실 등에서 사용하는 바닥 타일의 미끄러짐을 최소화할 수 있다.
본 발명은 이처럼 산화법을 채택함으로써 종래 증착 등의 방법에 비해 상대적으로 공정이 간단하고 용이하며 그 때문에 경제적인 측면에서나 작업성 확보 측면에서나 모두 현저히 개선된 우수성을 지니고 있다. 또한 표면경도를 강화하여 기존 자기질, 도기질 또는 대리석 타일에 비해 그 두께를 30 내지 50 % 줄일 수 있어 경제성이 뛰어나고, 타일의 무게가 낮아져 작업성 역시 향상된다. 그리고, 금속 고유의 성질과 세라믹 성질의 결합으로 내충격성이 우수하고, 원하는 모양의 제품을 용이하게 만들 수 있는 가공성이 뛰어나고, 제품을 원료로 재활용할 수 있어 친환경적이다.
본 발명의 세라믹-금속 타일은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 세라믹층 (200) 내 또는 상기 세라믹층 (200)의 양 표면 중 금속판 (100)을 향하지 않는 표면에 염료 또는 안료층 (300)을 추가로 포함할 수 있다. 이를 통해 다양한 색상의 금속 타일을 제공할 수 있어 소비자 선택의 폭을 확대하는 것이 가능하다.
그리고, 본 발명의 세라믹-금속 타일은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 세라믹층 (200) 내에 실링재 (400)를 추가로 포함할 수 있다.
양극산화 또는 플라즈마전해산화 공정을 거치면 금속판 (100) 표면에 장벽층 (210)이 먼저 형성된 후 봉공 (230)을 포함한 다공층 (220)이 형성된다. 이 봉공 (230)을 메우거나 막기 위해서 사용되는 것이 실링재 (400)이며, 이러한 실링공정의 대표적인 예로는 증기실링, 순수실링, 아세트산니켈-코발트 실링을 들 수 있으며, 이외에도 중크롬산 실링, 규산염소 실링, 저온(실링온도가 20 내지 35 ℃)의 불화니켈 실링 등이 있다. 상기 실링재 (400)가 봉공 (230)을 폐쇄함으로써 물 등이 봉공 (230)을 통해 장벽층 (210) 내지 금속판 (100)에 도달하는 것을 방지하여 내구성 및 내식성을 충분히 발현할 수 있게 된다.
나아가, 상기 실링재 (400)는 도 3에 도시된 바와 같이 봉공 (230)의 입구를 폐쇄함으로써 염료 또는 안료가 봉공 (230)을 빠져 나와 본 발명의 세라믹-금속 타일로부터 소실되는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 세라믹-금속 타일은 그 색상을 비롯한 미감을 반영구적으로 유지하는 것이 가능해진다.
한편, 본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은
(A) 금속판 (100)을 준비하는 준비단계; 및
(B) 상기 금속판 (100)의 일면을 산화시켜 세라믹층을 형성하는 산화단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 금속판 (100)은 목적에 따라 표면 가공, 물리적 성형 등의 단계가 선행될 수 있고, 산화단계는 세라믹층 (200)인 산화층의 두께 및 경도의 원하는 수준에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 범위로 공정조건을 조정할 수 있다.
본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 또한, 상기 준비단계 이후 산화단계 이전에 상기 금속판 (100)에 묻어 있는 소수성 성분을 계면활성제로 제거하여 탈지하는 탈지단계를 추가로 포함할 수 있는데, 사용하는 계면활성제는 금속판 (100)에 묻어 있는 소수성 성분의 종류에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 계면활성제를 제한 없이 사용할 수 있다.
본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 탈지단계 이후 산화단계 이전에 상기 금속판 (100)을 에칭하는 에칭단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 에칭단계를 통해 금속판 (100)의 표면적이 넓어지고, 그 결과 이후 형성되는 세라믹층 (200)과의 접촉면적이 넓어져 금속판 (100)과 세라믹층 (200)과의 결합력이 증대된다. 이러한 에칭단계에 사용되는 에칭제는 알칼리일 수도 있고, 산일 수도 있으나 알칼리가 더 바람직하다. 그리고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 범위로 시간이나 온도 등의 에칭조건을 조정할 수 있다.
본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 에칭단계 이후 산화단계 이전에 상기 금속판 (100)을 유광처리하는 유광단계를 추가로 포함할 수 있는데, 이러한 유광단계를 통해 본 발명의 세라믹-금속 타일에 금속 특유의 광택을 보다 뚜렷이 부여할 수 있고 그 결과 여타 타일과의 차별화를 통한 상품성의 제고가 가능해진다.
본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 유광단계 이전 및 이후에 상기 금속판 (100)을 산처리하는 산처리단계를 추가로 포함할 수 있다. 유광단계 이전의 산처리를 통해 잔류하는 기름이나 이물을 제거하고, 유광단계 이후의 산처리를 통해 미세하게 녹은 알루미늄 잔류물 (스머트)을 제거한다.
본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 산화단계 이후에 상기 세라믹층 (200), 구체적으로 세라믹층(200)의 봉공 (230)을 실링하는 실링단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 실링단계를 통해 물 등이 봉공 (230)을 통해 장벽층 (210) 내지 금속판 (100)에 도달하는 것을 방지하여 내구성 및 내식성을 충분히 발현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 세라믹-금속 타일 제조방법은 상기 각 단계 이후에 상기 금속판 (100)을 세척하는 세척단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 세척단계를 통해 금속판 (100)을 처리한 물질이 원하는 수준 이상으로 금속판 (100)에 작용하는 것을 막을 수 있다. 특히, 상기 실링단계 이후에는 60 내지 95 ℃, 바람직하게는 70 내지 90 ℃의 물로 본 발명의 세라믹-금속 타일을 세척한 후 건조시키는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 단계 (B)의 산화는 전술한 바와 같은 양극산화 또는 플라즈마전해산화인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
실시예
실시예
가로 × 세로 × 두께가 200 × 300 × 5 mm인 3303계열 알루미늄 판을 산성 계면활성제 (두리화학, 한국)로 8 분 동안 탈지 후 수세하고, 45 ℃의 수산화나트륨 2.5 중량% 수용액으로 2 분 동안 에칭 후 수세하고, 질산 30 중량% 수용액으로 5 분 동안 산처리 후 수세하고, 인산 95 중량% 수용액 및 질산 60 중량% 수용액이 중량비 9:1로 혼합된 100 ℃의 혼합산으로 2 분 동안 유광처리한 다음 질산 30 중량% 수용액으로 5 분 동안 산처리 후 수세하고, - 3 ℃의 황산 15 중량% 수용액을 전해질로 하여 50 분 동안 40 V로 양극산화 후 수세하고, 80 ℃에서 30 분 동안 고온실링 후 수세하고, 85 ℃에서 2 분 동안 열탕 세척 후 건조시켜 본 발명의 세라믹-금속 타일을 제조하였다.
비교예
양극산화 단계를 제외하고 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 세라믹-금속 타일을 제조하였다.
시험예
실시예 1과 비교예의 타일에 대해 각각 세라믹층의 두께, 표면경도, 마모량을 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다. 표면경도는 비커스경도계 (Mitutoyo 사, 일본)로 측정하였고, 마모량은 하중 1,000 g으로 20,000 회 회전 후 발생한 양을 측정하였다.
실시예 1 비교예
세라믹층의 두께 (㎛) 25 ± 3 1 이하
표면경도 (Hv) 450 80
마모량 (g) 13 388
상기 표 1에 의하면, 비교예의 타일에 비해 본 발명의 타일은 세라믹층의 두께가 25 (± 3) 배 이상으로 두껍고, 표면경도는 5.63 배 단단하며, 마모량은 3.4 %만 발생하여 현저히 우수함을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 세라믹-금속 타일은 내구성과 내식성이 뛰어나 일반 벽재 뿐만 아니라 바닥재로도 활용이 가능하며, 특히 일정 정도의 표면거칠기를 보유하고 있어 미끄럼 방지를 통한 안전사고 예방의 효과를 거두는 것도 가능하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시예에 국한해서 해석되어서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 금속판
200 : 세라믹층
210 : 장벽층
220 : 다공층
230 : 봉공(pore)
300 : 염료 또는 안료층
400 : 실링재

Claims (11)

  1. 금속판, 및
    상기 금속판의 표면에 형성된 세라믹층을 포함하는, 세라믹-금속 타일.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 세라믹층은 상기 금속판의 표면이 산화된 산화층인 것을 특징으로 하는, 세라믹-금속 타일.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 세라믹층 내 또는 상기 세라믹층의 양 표면 중 금속판을 향하지 않는 표면에 염료 또는 안료층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 세라믹-금속 타일.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 세라믹층 내에 실링재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 세라믹-금속 타일.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속판은 알루미늄판, 알루미늄합금판, 마그네슘판, 마그네슘합금판, 및 그 조합으로 이루어진 군에서 선택된 금속판인 것을 특징으로 하는, 세라믹-금속 타일.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속판은 알루미늄판, 알루미늄합금판, 마그네슘판, 마그네슘합금판, 및 그 조합으로 이루어진 군에서 선택된 금속판인 것을 특징으로 하는, 세라믹-금속 타일.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 금속판은 알루미늄판 또는 알루미늄합금판이고,
    상기 세라믹은 Al2O3, Al2O3·H2O, AlOOH, 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는, 세라믹-금속 타일.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 금속판은 마그네슘판 또는 마그네슘합금판이고,
    상기 세라믹은 마그네슘 산화물인 것을 특징으로 하는, 세라믹-금속 타일.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 세라믹층은 다공성인 것을 특징으로 하는, 세라믹-금속 타일.
  10. (A) 금속판을 준비하는 준비단계; 및
    (B) 상기 금속판의 일면을 산화시켜 세라믹층을 형성하는 산화단계를 포함하는, 세라믹-금속 타일 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 산화단계 이후에 상기 세라믹층을 실링하는 실링단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 세라믹-금속 타일 제조방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200496643Y1 (ko) 2022-01-18 2023-03-22 임인덕 건축용 내장재 패널 체결유닛
KR20230111449A (ko) 2022-01-18 2023-07-25 임인덕 건축용 내장재 시공방법

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100303336B1 (ko) 1997-12-31 2001-09-24 윤종용 데이터베이스를이용하는멀티타스킹시스템및방법
JP3096013U (ja) * 2003-02-20 2003-08-29 株式会社マルジョウアルマイト 装飾品
JP2004224641A (ja) * 2003-01-23 2004-08-12 Toyo Kohan Co Ltd 環境浄化タイルおよびその製造方法
KR20070029458A (ko) * 2005-09-09 2007-03-14 (주)삼영코넥 알루미늄 소재에 문자나 도형의 마킹방법
KR20070052475A (ko) 2005-11-17 2007-05-22 박옥순 박막 증착법을 이용한 컬러 타일 제조 방법
KR20100085702A (ko) * 2009-01-21 2010-07-29 주식회사 알룩스 강화 처리된 알루미늄 소재 대상 전자 인쇄 방법
KR20110003763A (ko) * 2009-07-06 2011-01-13 주식회사 유앤비오피씨 메탈코어 인쇄회로기판의 제조방법
KR20110078517A (ko) * 2009-12-31 2011-07-07 (주)엠에스티테크놀로지 플라즈마전해산화피막을 포함하는 금속배관
KR20160041355A (ko) * 2014-10-07 2016-04-18 주식회사 위스코하이텍 금속기재

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3096013B2 (ja) 1997-07-15 2000-10-10 理学電機工業株式会社 照射室開放型ｘ線分析装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100303336B1 (ko) 1997-12-31 2001-09-24 윤종용 데이터베이스를이용하는멀티타스킹시스템및방법
JP2004224641A (ja) * 2003-01-23 2004-08-12 Toyo Kohan Co Ltd 環境浄化タイルおよびその製造方法
JP3096013U (ja) * 2003-02-20 2003-08-29 株式会社マルジョウアルマイト 装飾品
KR20070029458A (ko) * 2005-09-09 2007-03-14 (주)삼영코넥 알루미늄 소재에 문자나 도형의 마킹방법
KR20070052475A (ko) 2005-11-17 2007-05-22 박옥순 박막 증착법을 이용한 컬러 타일 제조 방법
KR20100085702A (ko) * 2009-01-21 2010-07-29 주식회사 알룩스 강화 처리된 알루미늄 소재 대상 전자 인쇄 방법
KR20110003763A (ko) * 2009-07-06 2011-01-13 주식회사 유앤비오피씨 메탈코어 인쇄회로기판의 제조방법
KR20110078517A (ko) * 2009-12-31 2011-07-07 (주)엠에스티테크놀로지 플라즈마전해산화피막을 포함하는 금속배관
KR20160041355A (ko) * 2014-10-07 2016-04-18 주식회사 위스코하이텍 금속기재

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