KR0145105B1 - 폴리에스텔폐섬유를 이용한 열성형을 갖는 인조대리석판재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

공간망상구조를 가진 열경화성폴리에스텔수지에 열가소성의 직쇄상폴리에스텔폐섬유를 첨가하여 이를 점도 조절용의 아니온계계면활성제로 가교시킨 다음 통상의 충진제, 이형제, 경화제를 첨가한 조성물을 밸브게이트시스템을 이용 사출성형 및 열압축프레스성형하여 얻어지는 인조대리석판재의 제조방법에 관한 것임.

Description

폴리에스텔폐섬유를 이용한 열성형을 갖는 인조대리석판재의 제조방법.

액상불포화 폴리에스텔수지와 폴리에스텔폐섬유 및 무기질 충진제로 조성한 열성형성을 갖는 인조대리석 판재의 제조방법에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 열경화성 액상 불포화 폴리에스텔수지에 폴리에스텔폐섬유사를 혼합하여 점도 변화용 계면활성제로 가교시키므로서 열성형성을 갖는 인조대리석의 판재를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래 불포화 폴리에스텔수지, 에폭시수지등의 열경화성수지에 석분, 탄산칼슘, 규사등의 무기충진제를 첨가 경화시킨 인조대리석이나 미장판등은 일단 경화제 또는 열경화에 의해서 경화된 후에는 열성형에 의한 가공성이 없어지므로 2차 열성형에 의한 가공은 불가능하였다.

더욱이 종래 인조대리석 판재 성형방법이나 형틀에 저점도 혼합물을 주입시켜 상온 경화시키거나 작업성 및 공정성을 좋게 하기 위하여 저온 열경화실에서 장기간 정치시켜 경화 물을 얻는 것이 통상적인 방법이다.

이와같은 제품은 다공질형상 및 상온경화형의 특성으로 물리적성질이 크게 저하될 뿐 아니라 시공시설 후 제품지체에 휨 및 수축에 따른 열변형으로 제품자체에 변형을 가져오게 되고, 더욱이 표면 균열이 심해 재시공 설치비가 소요되어 막대한 경제적 손실을 감수하게 되며 경화에 많은 시간이 소요되므로 단시간에 대량생산을 기대할 수 없어 생산성이 크게 떨어진다.

본 발명의 특징은 산업폐기물인 폴리에스텔섬유에 열경화성 불포화 폴리에스텔을 혼합하여 점도변화용 계면활성제를 첨가시켜 가교시킨 후 밸브게이트시스템(Valve gate system)을 이용 실린더로 겔상태의 조성물을 차단분리시켜 사출성형후 열프레스에서 재압착 성형하므로서 인조대리석 판재를 제조하는 방법에 관한 것으로 열경화성의 불포화폴리에스텔수지의 물성을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 2차 열성형을 갖게 하므로 가공성을 향상시킨 방법이라 할 수 있다.

본 방법을 더욱 구체적으로 설명하면 액상불포화 폴리에스텔수지 100부에 폐섬유 15-40부를 첨가하고 폐섬유의 첨가량에 따라 아니온계계면활성제 2-5부를 첨가하여 20℃ 전후에서 충분히 교반하여 기교시킨 후 통상의 충진제, 이형제, 경화제를 첨가하여 혼련시킨 후 밸브게이트시스템을 이용 실린더를 겔상태의 조성물을 차단분리시켜 사출성형후 열프레스에서 가압 성형함을 특징으로 하는 인조대리석 판재를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 방법에서 액상 불포화 폴리에스텔수지는 3.5-4.5센티포이즈점도의 것을 사용함이 가공성의 측면에서 바람직하고 사출성과 내마모성을 고려하여 올소계형의 수지를 사용함이 바람직하며, 테레프탈산디메칠과 에치렌그리콜을 중합시켜 얻어진 테레프탈산폴리에치렌 즉 쇠상구조의 폴리에스텔수지는 열가소성수지이고, 배합량을 적게하면 2차 가공시의 열성형성이 떨어지고 과량으로 첨가하면 표면경도가 약하고, 열변형성이 커지므로 첨가량을 상기 범위로 제한하고 있다.

점도조절과 가교역할을 하는 계면활성제는 아니온계계면활성제를 사용하되 HLB가가 12.4-12.6 범위가 가장 효과적이라 할 수 있다.

여기에 첨가되는 충진제는 규사, 탄산칼슘, 천연석분 등 통상의 충진제가 사용되며 증량제, 점도조절제, 내미모성향상 등의 목적을 가지고 있지만 많은 량을 첨가하면 작업서이 좋지 않고 열성형성이 떨어지며 적은 량을 첨가하면 보행용의 판재로서 내미모성이 떨어지고 표면경도등이 약해지므로 실내용, 실외용 등 용도에 따라 약간의 차이는 있지만 120부-170부의 범위내에서 첨가하게 되고 경화제는 1부-2.5부가 적당하다.

그 밖에 이형제는 통상금형이나 형틀에 첨착시켜 사용되지만, 본 발명에서는 이형제 0.5부-1부를 가교시킨 수지조성 물에 충진제 경화제와 함께 첨가하여 재료자체에 이형성을 갖게 한다.

위에서 사용되는 이형제로서는 스테아린산금속염의 금속비누 스테아린산 및 부칠스테아레이트 등의 지방산과 그유로체를 사용할 수 있고 경화체로서는 벤조일 퍼옥사이트, T.B.P.B(T-Butyl Peroxy Bengoate) 등을 사용한다.

위의 방법으로 얻어진 조성물을 밸브 게이트시스템을 이용실린더로 겔상태의 조성물을 차단분리시켜 사출성형후 프레스로 이동압착 성형시켜 인조대리석 판상체를 얻게 된다.

상기 조성물은 점도가 대단히 크므로 벨브게이트 시스템을 사용하지 않으면 사출이 불가능하다. 또 압착성형시 프레스의 압력은 약 30㎏/㎠, 프레스의 금형온도 103-150℃로 유지시키고 압착정치시간은 3-6분정도로하여 탈형하면 인조대리석의 판재를 얻게 된다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 아래와 실시예로 나타내었다.

실시예

점도 3.8센티포이즈의 올소계불포화 폴리에스텔수지 100㎏에 폴리에스텔 폐섬유 25㎏ 혼합하고, 여기서 HLB 가가 12.6 인 아니온계계면활성제 3.3㎏을 첨가하여 온도 20℃에서 충분히 교반 가교시킨 수지조성물에 충진제로서 천연석분 160㎏, 이형제로서 징크스테이레이트 0.8㎏, 경화제로서 T.B.P.B 1㎏ 과 B.P.O 0.8㎏을 첨가하여 균질화시킨 조성물을 벨브게이트 시스템을 이용 실린더로 유압프레스로 정량 공급하여 압력 30㎏/㎠, 프레스금형 온도 140°유지된 상태에서 4분간 압착 정치한 다음 탈형하여 500mm X 500mm X 25mm 인 인조대리석 판재를 얻었다.

위에서 얻어진 인조대리석판재로 물성을 시험한 결과 아래표와 같은 시험성적서를 얻었다.

이와같이 얻어진 인조대리석 판재는 종래 불포화 폴리에스텔수지로서 얻어진 인조대리석 판재와 비교할 때 열성형성을 가지므로서 단위시간에 다량의 판재를 얻을 수 있어 수십배의 생산능률을 기대할 수 있고 제품자체에 기포가 발생치 않으며 장기간 사용시에도 균열등이 발생하지 않고 물성이 뛰어난 인조대리석판재를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 폴리에스텔 폐섬유를 원료로 사용하므로서 폐품재활용 차원에서 원료절감효과가 크게 기대되며 공해 발생 물질을 줄일 수 있어 환경보존에 일익을 담당할 수 있는 인조대리석 제조 방법이라 할 수 있다.

Claims (1)

1. 점도 3.5-4.5 센티포이즈 범위의 올소계 불포화폴리에스텔수지 100중량부에 직쇄상폴리에스텔폐섬유 15-40 중량부를 첨가하고 상기 폐섬유섬유첨가량에 따라 HLB가가 12.47-12.6인 아니온계계면활성제 2-5 중량부를 첨가하여 상온에서 충분히 교반하고 가교시킨 후 여기에 통상의 충진제, 이형제, 경화제를 첨가하여 훈련시킨 후 밸브게이트시스템을 이용 사출성형 및 열압축프레스성형함을 특징으로 하는 인조대리석 판재의 제조방법.