KR910001128B1 - 시멘트 화장판(化粧板) 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

시멘트 화장판(化粧板) 및 그 제조방법

제1도는 본 출원 제2발명의 제조방법을 설명하기 위한 블록도.

제2도는 본 출원 제4발명의 제조방법을 설명하기 위한 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 시멘트풀(糊) 11 : 형틀

12 : 판재 15 : 시멘트 화장판

16 : 일본산 종이

본 발명은 보통모래, 왕모래등의 골재를 이용하지 아니한 시멘트 주체의 시멘트 화장판 및 그 제조방법에 관한 것이다. 한층더 상세하게로는 윗면에 요철이 부착된 시멘트 화장판 및 그 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 명세서에서 시멘트라함은 포오틀랜드(portland) 시멘트를 말한다.

본 발명자는 종래의 시멘트 화장판에 함유하고 있는 골재를 전연 함유하지 않음에도 불구하고 성형 경화후에 있어서의 갈라지는것, 뒤틀리는 일이없이 점판암 (粘板岩) 생성의 이론에 따른 높은 밀도와 강도를 보유하여 초고압축 불소성의 시멘트 화장판의 제조방법에 대하여 특허출원 소화 57년 제119194호에 의하여 특허출원하였다.

이 제조방법은 포오틀랜드 시멘트에 물시멘트 중량비 3% 내지 10%의 수분을 가하여 시멘트풀로 만들고, 전기한 시멘트풀을 형틀에 넣고 100Kg/㎠ 내지 1000Kg/㎠의 압력을 첨가하여 전기한 시멘트풀중의 공기를 탈기(脫氣)하면서 성형하는 방법이며, 성형할때에 시멘트풀의 윗면에 천연 또는 인공의 의장재를 놓고 성형하고, 윗면에 형의압압 또는 매설(埋設)에 의한 의장을 만들어낼 수도 있는 방법이다.

그러나 이 방법에서는 완성된 화장판의 내부에 가능구멍이 잔존하기 쉽고, 이 가능구멍에서 균열등이 발생하는 일이 있기 때문에, 본 발명자는 이점을 개량한 시멘트 화장판의 제조방법에 대하여 특허출원 소화 58년 제3328호에 의하여 특허출원 하였다.

이 제조방법은 포오틀랜드 시멘트에 충전재(充塡材)로서 무기질미분말 및 보강용의 섬유를 혼합하여, 이 혼합물을 물로서 혼련하여 600－4000Kg/㎠의 압력을 걸어서 압축성형하여 경화시키는 것에 의하여 화장판을 얻는 방법이며, 형틀의 내부 밑바닥면에 천연 또는 인공의 의장재를 깔아서 성형하고, 시멘트 화장판의 윗면에 의장재의 모양을 프린트할 수도 있는 방법이다.

그러나 상기한 방법으로 의장재의 모양을 프린트하려고 하는 경우에는 형틀의 밑바닥면에 의장재를 설치해야만 되므로, 특히 많은 종류의 의장재에 의하여 변화성(variaty)이 풍부한 각종의 화장판을 제작하려고 할 때에는 의장재의 교환이 번거로운 결점이 있었다.

또, 본 발명자는 후자의 화장판의 제조방법에서 접착제를 사용하는 일없이 윗면에 일본산 종이를 첨착한 일본산 종이 점착시멘트 화장판을 고안하여, 실용신안 출원 소화 58년 제168465호에 의하여 실용실안 등록출원하였다.

이 일본산 종이 점착시멘트 화장판은 일본산 종이를 형틀의 내부바닥면에 깔고, 그 위에 시멘트 화장판의 윗면에 압착하여 제조하는 것이다.

본 발명자는 상기한 점에 비추어서 의장재를 시멘트풀의 윗면에 놓은 다음 성형하면 상기한 결점이 해소될 뿐 아니라, 요철이 있는 판재를 의장재로 선정하여 시멘트풀과 판재와의 사이에 상기한 일본산 종이를 배치하면, 요철모양이 있는 일본산 종이가 점착된 시멘트 화장판이 제조할 수 있는 점에 착안하여 본 발명을 완성함에 이르렀다.

본 발명의 제1의 목적은, 의장재인 판재의 교환이 용이하고 변화성에 풍부한 각종의 요철모양, 또는 요철 문자 혹은 요철 도형이 간단하게 화장판의 윗면에 각설(刻設)되어 높은 밀도와 강도를 보유하는 초고압축 불소성의 시멘트 화장판 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있으며, 또 본 발명의 제2의 목적은, 성형에 의하여 판의 윗면에 일본산 종이를 첨부부착함과 동시에 요철모양, 또는 요철문자 혹은 요철도형을 일본산 종이와 함께 판윗면에 각설된 시멘트 화장판 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 출원 제1발명의 특징은 포오틀랜드 시멘트와 무기질 충전재와 보강섬유에 의하여 구성되고 윗면에 요철이 형성된 시멘트 화장판으로서, 전기한 윗면의 요철이 전기한 포오틀랜드 시멘트와 무기질 충전재와 보강 섬유를 600－4000Kg/㎠의 압력을 걸어서 압축성형하여 경화시킬 때 요철이 있는 판재를 상면에서 형을 전사(轉寫)하여서 형성된 시멘트 화장판에 있으며, 본 출원 제2발명의 특징은 그 제조방법에 있다.

또 본 출원 제3발명의 특징은 포오틀랜드 시멘트와 무기질 충전재와 보강섬유로서 구성되고, 윗면에 일본산 종이가 점착되며 또한 이 일본산 종이에 요철이 형성된 시멘트 화장판으로서, 전기한 상면의 요철이 전기한 포오틀랜드 시멘트와 무기질 충전재와 보강섬유를 600－4000Kg/㎠의 압력을 걸어서 압축성형하여 경화시킬 때에 요철이 있는 판재를 전기한 일본산 종이위에서 형을 전사하여 형성된 화장판에 있으며, 본 출원 제2발명의 특징은 그 제조방법에 있다.

[공정설명]

다음에는 본 출원 제2발명을 제1도에 따라서 공정순서로 상세하게 설명한다.

＜시멘트풀의 조제＞(제1도 ⓐ)

포오틀랜드 시멘트에 혼합하는 무기질 충전재의 예로서는 탄산칼슘, 벤트나이트등의 무기질 미분말을 들 수 있으며, 보강섬유의 예로서는 강(鋼)섬유, 광물섬유, 식물성섬유, 합성섬유등을 들 수가 있다. 이것들의 혼합량은 중량비로서 시멘트 100부에 대하여 무기질 충전재가 3－30부, 보강섬유가 0.1－15.0부의 범위내에서 선택된다.

무기질 충전재는 시멘트 화장판내의 공극을 감소시키기 위한 것이며, 보강섬유는 뒤에서 설명하는 압축성형후의 탈형할때에 성형물의 균열파손을 방지하기 위한 것이다. 또한 이들의 혼합물에 첨가되는 물은 시멘트가 물에 혼화작용을 발생시키기 위하여, 또한 혼련물의 성형을 용이하게 하기 위하여 시멘트 100부에 대하여 중량비로서 5－16부 혼입된다. 이때의 물은 혼련물의 점도를 높이고, 또한 형충전을 용이하게 하기위하여 1－5%의 메틸셀룰로오스(methyl cellulose) 수용액이 호적하다. 물이 첨가된 혼합물은 균일하게 혼련되어서 시멘트풀(10)로 된다.

＜형틀의 충전과 판재의 배치＞(제1도 ⓑ,ⓒ)

상기한 중량비의 배합으로서 혼련된 시멘트풀(10)은 상부가 개구된 형틀(11)에 주입되고, 형틀(11)의 내용면적이 꽉 찰 때까지 충전된다. 형틀(10)에 시멘트풀이 충전되면 한쪽면에 요철이 각설된 판재(12)가 시멘트풀(10)의 윗면을 피복하도록 배치된다. 이 판재(12)의 배치방법에 의하여 판재가 다수의 종류가 되어도 용이하게 판재(12)를 교환할 수가 있다.

이 판재(11)의 요철은 소망하는 무늬, 문자, 숫자, 도형등을 사전에 조각설치하여 놓는다. 판재(12)로서는 공지의 각종 판재를 이용할 수 있으나, 본 발명에서는 초고압의 압축성형에 견디고 또한 섬세한 선무늬 등을 좋은 재현성(再現性)으로서 표현할 수가 있어서, 취급면과 가격면등의 이유에서 감광성수지철판이 호적하다. 이 감광성수지철판은, ① 소망하는 무늬등이 사전에 형상된 네가필름(negative film)을 감광성수지재료위에 밀착하고, ② 이 네가필름위에서 자외선을 충분히 나오게 하는 케미칼 램프나 수은등 등을 조사(祖師)하여 감광성수지재료를 노광(露光)시킨 후, ③ 소정된 현상기를 사용하여 물 또는 용제로서 씻어내서 처리를 행하고, ④ 열풍건조를 한후, ⑤ 최후로 판면의 강도를 향상시키기 위하여 후노광하여 얻어진다.

감광성수지철판의 예로서는 아크리로일기(基)를 감광기로하는 감광성수지(감광성 나일론) 디아조(diazo)기를 감광기로 하는 감광성수지(프리센시타이즈판)등에 의하여 제조된 철판을 들 수가 있다.

＜압축성형＞(제1도 ⓓ)

판재(12)가 배치된후, 판재(12)의 위에서 600－4000Kg/㎠의 압력을 걸어서 형틀(11)내의 시멘트풀(10)을 압축성형한다. 이 압력은 상기한 범위중에서 시멘트풀의 배합비, 화장판의 용도등에 의하여 적당하게 선정되는 바, 시멘트의 물에 대한 혼화에 의한 고체화작용을 일으켜서 전자에 설명한 점판암 생성의 이론에 기초를 둔 높은 밀도와 강도를 발생하기 때문에 하한압력은 600Kg/㎠인 것이 필요하다.

또한 압축성형기 또는 판재(12)의 내구도등에서 그 상한압력은 4000Kg/㎠ 정도로 된다. 이 압축성형에 의하여 성형된 성형물(13)은 판재(12)의 요부에 상응하는 부분이 돌출되게 조각 가공처리된다.

＜탈형(脫型)과 양생(養生)＞(제1도 ⓔ,ⓕ)

성형물(13)은 탈형후, 통상온도와 통상압력하에서 양생하여 경화시키는 것도 가능하나, 온도 40－100℃, 상대습도 60－100%의 고온고습의 환경하에서 양생하는 방법, 또는 40－100℃의 온도로서 성형물을 합성수지 재료등으로 밀봉하여 양생하는 방법이 시멘트의 물과의 혼화를 촉진하여 성형되는 물건의 경화를 빨리되도록 하는것이 호적하다.

＜수지함침＞(제1도 ⓖ)

경화된 성형물(13')은 미세한 시각으로서 관찰하면 그 표면에 공극이 있으며, 그 흡수율은 4－5%이다. 이 때문에 본 발명의 화장판을 건축용 외장재로서 사용할때에는 화장판의 풍해(風解, efflorecence)를 방지하기 위하여 흡수율을 1% 이하로 억지하는 것을 목적으로 하여 성형물(13')의 윗면에 수지함침이 행하여 진다.

함침방법으로서는, 도면의 표시와같이 성형물(13') 전체를 수지액(14)중에 침지하는 방법, 전체면에 분무기(spray)로서 뿜어 부치는 방법, 전체면의 로울러로 도장하는 방법등이 채택된다. 이 수지액의 예로서는 우레탄, 아크릴, 에폭시, 폴리에스텔등의 열경화성 수지액을 들 수가 있다. 이 수지함침에 의하여 성형물(13') 전체면에 수지피막이 형성된다.

＜윗면처리＞(제1도 ⓗ)

수지피막이 형성된 성형물(13")은 용도에 따라서 윗면에 회화부착, 인쇄등의 장식이 시행된 후, 윗면에 광택내는 액 등이 도포되어서 시멘트 화장판(15)로 된다.

이와같이 하여 얻어진 시멘트 화장판(15)은 초고압의 압축성형 때문에 높은 강도와 밀도를 보유함과 아울러, 판재(12)의 요철이 선명하게 전사되며 또한 소성공정을 경유하지 않기 때문에 미세한 무늬, 문자라하여도 요철이 붕괴되지 아니하고 그대로 잔존한다.

이 특성을 이용하여 본 발명의 시멘트 화장판은 건축용 내외 장재는 물론이며, 벽걸이, 탁상장식물, 카렌다, 기념품등의 실내장식품으로서 사용할 수가 있다. 또한, 소정공정이 없기 때문에 소성에 의한 화장판의 수축도 생기지 않고, 30㎝×30㎝정도의 대형 시멘트 화장판을 제조하여도 균열파손, 만곡등은 일체 발생하지 않는다.

다음에는 본 출원 제4발명을 제2도에 따라서 설명한다.

제4발명의 특징있는 점은, 제2발명의 압축성형할 때에 시멘트풀(10)의 윗면에 일본산 종이(16)를 배치하고, 이 일본간 종이(16)위에 판재(12)를 배치하여 가압하는데에 있다(제2도 ⓒ,ⓓ).

다른점(제2도 ⓐ,ⓑ,ⓔ－ⓗ)에 대하여서는 제2발명과 동일하다. 일본산 종이(16)에 대해서는 백색의 바탕에 무늬없는 것, 착색된것의 바탕에 무늬없는 것, 채색무늬가 있는 것등 각종의 일본산 종이를 사용할 수가 있다.

이와같이하여 얻어진 시멘트 화장판은, 전에 설명한 제2발명과 동일한 특별한 장점이 있는 이외에 소성공정을 경유하지 아니하기 때문에, 일본산 종이의 채색, 외관을 변질시키는 일없이 그대로의 형태로서 화장판의 윗면에 첨착할 수가 있어서, 일본식 건축재료 또 일본식 거실의 장식품으로서 사용할 수가 있다.

이상 설명한 것같이 본 발명의 제조방법에 의하면, 시멘트풀의 윗면에 판재를 배치하여 압축성형하기 때문에 판재의 교환이 용이하여서 다양성에 있어서 풍부한 의장을 신속하게 화장판의 윗면에 표현할 수가 있다.

특히 판재에 감광성 수지 철판을 사용하면 소망하는 의장이 간편하고, 높은 정밀도로서 반복생산할 수가 있으며 소망하는 채색종류를 첨가할 수도 있다.

또한 본 발명에 의하여 얻어진 시멘트 화장판은 초고압의 압축 성형 때문에 높은 강도와 밀도를 보유하는 것과 아울러, 불소성으로 제조되기 때문에 판재의 요철이 섬세한 무늬, 문자가 있더라도 성형한후에 붕괴손상하는 일이 없다. 이 때문에 판재의 요철을 최종제품으로 선명하게 전사할 수가 있으며, 또한 수측률이 극히 적기 때문에 성형한 그대로의 칫수로서 완성시킬 수가 있다.

또한 압축성형할 때에 일본산 종이를 시멘트풀과 판재와의 사이에 넣으면 1회의 프레스로서 동시에 요철이 부설된 일본산 종이를 첨착할 수가 있다. 이 방법에 의하여 윗면이 요철이 있는 입체감각이 넘쳐흐르는 일본산 종이 첨착 시멘트 화장판을 얻게 된다.

[실시예]

다음에 본 발명이 실시예에 대하여서 설명하는 바, 이하에 표시하는 예는 어디까지나 1예이며 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

중량비로서 백색 포오틀랜드 시멘트 100부, 분말도 시험법인 브레인법에 의한 비표면적이 10000㎠/g의 탄산칼슘 15부, 길이가 7mm로서 지름이 2㎛의 아크릴섬유 0.5부의 혼합물을 메틸셀룰로오스의 2% 수용액으로서 혼련하여 시멘트풀을 조제하여 상부가 개구한 내부칫수 110×90×6mm의 강철제 형틀에 충전하였다.

이어서 애완동물의 윤곽이 각설된 판재를 상기한 시멘트풀의 위에 배치하였다. 이 예에서는 판재는 사전 도안화한 애완동물을 사진촬영하여 네가필름으로 한 후, 이 네가필름을 철의 박판윗면에 접착층을 개재하여 알콜 용해성 감광성 나일론층을 압착하여 제작된 감광성 수지재료에 밀착하고 수은등을 조사하여 아크로 일기를 분자의 양단에 보유하는 광가교 중합성의 메티렌비스아크 아크릴아미드 모노마로서 노광에 의하여 알콜에 대한 나일론 분자의 불용성화를 일으키게 한 후, 알콜계통 용제로서 씻어내서 처리를 행하여 열풍건조를 한 후, 후노광하여 얻었다.

그후, 형틀의 윗쪽바닥면에 3000Kg/㎠의 압력을 가하여 상기한 시멘트풀을 압압고정하고, 윗면에 애완동물의 윤곽이 돌출조각된 성형물을 얻었다. 탈형한후 성형물중에서 수분이 산일하는 것을 방지하기 위하여 성형물을 합성수지제의 밀봉용기에 넣어 60℃로서 약 2시간 경화시켰다.

성형물을 밀봉용기에 꺼내서 자연냉각시킨 후, 톨루엔, 초산에틸이 18% 용해한 우레단의 용액중에 10초 동안 침지시켜서 성형물을 우레단 피막으로서 커버하였다.

다음에 이 성형물의 애완동물의 윤곽을 이루는 돌출된 조각부분을 흑색으로서 회화부착 실시하고, 건조한후 그 위에 광택나는 약제를 도포하여 탁상장식물용의 시멘트 화장판을 얻었다.

본 화장판은 절곡강도(Bending Strength)가 약 180Kg/㎠, 비중이 2.46으로서 천연의 점판암에 필적하며 물에 적시더라도 풍해를 발생하는 일은 없었다. 또 이 화장판은 불소성이기 때문에 애완동물의 윤곽은 판재와 거의 동일한 칫수로서, 또한 형이 붕괴손상되지 않으며 선명하게 전사되어 있었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 시멘트풀을 역시 동일한 형틀에 충전하였다. 이어서 상기한 시멘트풀의 윗면에 담녹색의 바탕에 무늬없는 일본산 종이와 또한 그위에 섬세한 선으로서 이루어진 기하학 모양의 각설된 판재를 배치하였다.

이 판재도 실시예(1)과 동일하게 제작되었다. 그후 형틀의 윗쪽바닥면에 1000Kg/㎠의 압력을 첨가하여 시멘트풀을 압축성형함과 아울러, 담녹색의 바탕에 무늬없는 일본산 종이를 압착하였다.

탈형 후 실시예(1)과 동일하게 성형물을 양색경화시킨후, 우레단 피막으로서 커버하여 일본식 건축용의 내장재료를 얻었다.

본 화장판은 절곡강도가 약 180Kg/㎠, 비중이 2.35이었다. 이 화장판을 JIS A 1415의 내후시험기(Weathering－o－meter)에 걸어서 단축내후 시험법에 의한 1200 시간의 내후시험을 실시하였으나, 시험후의 시멘트 화장판의 윗면에 첨착된 일본산 종이의 빛은 원래의 것과 동일하며 변색은 전연 볼 수 없었다.

또한 미세한 선모양이 선명하게 돌출조각되어서 일본산 종이의 성형물로부터의 박리(剝離)는 없었다.

Claims (6)

1. 포오틀랜드 시멘트에 무기질 충전재 및 보강섬유를 혼합한 시멘트재에 물을 첨가하여 시멘트풀(10)을 조제하고, 이 시멘트풀을 형틀(11)에 넣은 후 이 시멘트풀의 윗면을 피복하도록 요철이 형성된 판재(12)를 배치하고, 이 형틀중의 시멘트풀을 전기한 판재에 600－4000Kg/㎠의 압력을 걸어서 압축성형하여 경화시킨 것을 특징으로 하는 시멘트 화장판의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 판재는 감광성 수지철판(凸板)인 것을 특징으로 하는 시멘트 화장판 및 그 제조방법.
3. 포오틀랜드 시멘트에 무기질 충전재 및 보강섬유를 혼합한 시멘트재에 물을 첨가하여 시멘트풀(10)을 조제하고, 이 시멘트풀을 형틀(11)에 넣은후 이 시멘트풀의 윗면에 일본산 종이(16)를 배치하고, 또다시 이 일본산 종이위에 요철이 형성된 판재(12)를 배치하고, 이 형틀중의 시멘트풀을 전기한 판재에 600－4000Kg/㎠의 압력을 걸어서 압축성형하여 경화시킨 것을 특징으로 하는 시멘트 화장판 및 그 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 판재는 감광성수지철판(凸板)인 것을 특징으로 하는 시멘트 화장판 및 그 제조방법.
5. 포오틀랜드 시멘트와 무기질 충전재와 보강섬유에 의하여 구성되며 요철이 형성된 시멘트 화장판(15)으로서, 전기한 윗면의 요철이 전기한 포오틀랜드 시멘트와 무기질 충전재와 보강섬유를 600－4000Kg/㎠의 압력을 걸어서 압축성형하여 경화시킬 때에 요철이 있는 판재(12)를 윗면에 형전사하여 형성된 것을 특징으로 하는 시멘트 화장판 및 그 제조방법.
6. 포오틀랜드 시멘트와 무기질 충전재와 보강섬유에 의하여 구성되며 윗면에 일본산 종이(16)가 점착되며 또한 이 일본산 종이에 요철이 형성된 시멘트 화장판(15)으로서, 전기한 윗면의 요철이 전기한 포오틀랜드 시멘트와 무기질 충전재와 보강섬유를 600－4000Kg/㎠의 압력을 걸어서 압축성형하여 경화시킬 때에 요철이 있는 판재(12)를 전기한 일본산 종이의 위에서 형전사하여 형성된 것을 특징으로 하는 시멘트 화장판 및 그 제조방법.

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