KR100489992B1 - 인조석성형체 - Google Patents

Abstract

기판 평면부에 도형 또는 모양을 위한 돌기부 또는 매입구부(溝部)를 일체로 하고 있고, 주 조성이 무기질 골재와 수지로 이루어지는 인조석 성형체에 있어서, 입

상기 돌기부 또는 매입구부의 적어도 일부는 야광성 또는 형광성의 발광부이고, 이 발광부에서는 무기질 재료의 일부로써 축광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성 물질과 투명성 무기질 골재, 혹은 상기 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 골재가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 인조석 성형체를 제공한다.

Description

인조석 성형체

본 출원의 발명은 인조석 성형체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 출원의 발명은 야간 장식성, 암시야 환경에서의 빛에 의한 방향지시와 위치안내등으로써 건축재, 경관재 등에 유용한 축광성 등의 야광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 형광성을 가지는 인조석 성형체에 관한 것이다.

종래로부터 천연석을 분쇄하고, 이를 수지 등에 혼합하여 고화시킨 인조석이 알려져 있다. 그리고, 이 인조석에 대하여 대리석, 어영석(御影石) 등의 천연석조를 갖고, 게다가 경도, 강도에도 뛰어난 것으로 하기 위한 연구가 여러 가지로 행해져 오기도 한다.

이러한 인조석의 기능, 성능향상중 하나의 시도로써 축광재 등의 야광성 물질과 자외선 흡수에 수반하여 발광하는 자외선 발광재 등의 형광성 물질을 이용하여 광기능을 부여하는 것도 제안되고 있다. 이러한 시도에는 인조석의 바인더(binder)로써의 수지성분에 형광물질을 혼합하여 고화시키는 것, 혹은 불포화폴리에스테르, 메타크릴수지, 유리 등에 알루민산스트론튬 등의 축광성 형광물질과 자외선 형광성 물질을 혼합하여 고화시켜 이를 분쇄한 것을 골재로 사용하여 인조석을 구성하는 것으로 된 것이다.

그렇지만, 종래의 야광성 혹은 형광성 인조석의 경우에는 상기 어느 방법에 의한 것이어도 축광재 등이 형광작용하기에는 인조석의 표면부에 노출하고 있는 바인더 수지성분과 골재의 배치부위를 제외하고, 인조석 성형체의 내부에 포함된 축광 재료등은 전혀 작용하지 않는다는 결점이 있었다. 축광재 등의 야광물질은 대단히 고가인 것이어서 소량 첨가해도 인조석 제품의 전체비용을 3∼10배 정도까지 상승시키므로 이렇게 작용하지 않는 형광물질을 내부에 함유하고 있는 종래의 인조석에서는 비용면에서 실용적이지는 않았다.

또한, 인조석 표면의 축광재로 되는 발광층은 종래의 경우에는 대부분이 표면전역에 걸쳐 있으므로 예컨데 야간의 암시야 환경에서 필요로 되는 방향과 위치를 지시하는 안내도형과 모양등만을 발광층으로 한 것은 되지 않았다.

한편, 이러한 안내도형과 모양만을 발광층으로 하는 것은 검토되고 있지만, 종래 발광층의 경우 기초재와의 밀착성이 떨어지고 게다가 발광층 그자체가 내마모성에서 떨어지므로 특히 바닥용도에서는 발광층의 박리, 탈락, 마모 등에 의해 소요 기능을 달성하지 못한다는 문제가 있었다.

이 때문에, 종래에는 높은 비용과 발광성능이나 물리적 성능을 제약에 의해 발광성을 가지는 인조석의 용도나 의장이 극히 한정되버린다는 문제가 있었다.

이 때문에, 필요로 되는 도형과 모양만에 축광재료 등의 야광성 또는 형광성 물질을 사용하여 제품의 저비용화를 도모하면서 게다가 발광기능성에서 뛰어난 발광층 기초재와의 밀착일체성과 내마모성 등의 물리적 성능에도 뛰어나서 발광성 또는 형광성인 암시야 환경에서 빛안내와 야간 장식재등으로서 유용한 새로운 인조석 성형체의 실현이 소망되었다.

첨부한 도면의 도 1 및 도 2는 본 발명의 인조석의 구성을 예시한 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제조방법의 공정도를 예시한 도면이다.

본 발명을 실시하기 위한 최상의 형태로써 본 출원의 발명에 대하여 이하에 보다 상세히 설명한다.

본 발명이 목적으로 하고 있는 인조석 성형체는 예컨대 도 1 및 도 2에 의해 예시 설명할 수 있다. 도 1의 경우에는, 인조석 성형체(1)는 기판부(2)의 평면위에 돌기부(3)를 가지고 있고, 이 돌기부(3)는 소정의 도형 또는 모양으로 되도록 배치 형성되어 있다. 그리고, 이 돌기부(3)는 축광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성의 발광부이기도 하다. 기판부(2) 그 자체는 이러한 발광부를 형성하고 있지 않다.

도 2의 경우에는, 기판부(2)에 발광부가 매입된 매입구부(4)를 가지고 있는 것이다.

도 1과 같은 발광부로써의 돌기부(3)는 주간에는 예컨대 점자블럭의 기능을 가지게 하고, 야간에는 암시야 환경에서의 방향과 위치의 안내표시의 기능 등을 갖게 할 수 있다. 도 2의 경우도 동일하게 안내표시로써 전용된다. 물론, 야간의 장식등도 구성할 수 있게 된다.

이상과 같이 돌기부(3), 매입구부(4)만을 선택적으로 발광부로 하는 것이 본 발명의 목적으로 되지만, 종래 기술에서는 이것은 극히 곤란하였다. 이는 발광부 기판부와의 밀착일체성이 떨어지고 또 발광부 그 자체가 내마모성에서 떨어지는 것에 그 커다란 이유가 있었다.

본 발명에서는 이러한 종래 기술의 결점을 극복하고, 발광부의 선택적 형성에 의해 비용저감을 가능하게 하고, 또 박리, 탈락, 마모가 억지된 인조석 성형체를 제공하는 것이다.

인조석의 조성으로써는 본 발명에서는 기본적 구성으로써 도 1 및 도 2의 기판부(2) 및 돌기부(3) 그리고 매입구부(4)에서도 무기질 골재와 수지를 함유하고 있다. 이 경우의 무기질 골재에 대해서는 천연석, 천연광물, 인공합성된 무기물, 유리, 금속등 광범위한 것이 포함된다.

그리고, 본 발명에 있어서 중요한 것은, 상기 돌기부(3)과 매입구부(4)를 구성하는 발광부에서는 무기질 골재의 적어도 일부로써 야광성 또는 형광성의 물질과 투명 무기질 골재 혹은 야광성 또는 형광성 물질에 의해 표면 피복층을 가지는 투명성 무기질 골재를 함유하는 것이다.

발광부에 야광성 또는 형광성 물질과 함께 투명 무기질 골재를 함유시키는 경우에 양자의 중량비는 1:2∼1:10으로 하고, 양자의 합은 발광부 조성 전체의 80∼95중량%의 비율로 되도록 하는 것이 필수이다.

또한, 발광부에 야광성 또는 형광성 물질에 의한 표면 소부(燒付)한 피복을 가지는 투명 무기질 골재를 함유시키는 경우에는 발광부의 조성 중량에 대하여 전체량의 5∼65중량%로 되도록 하는 것이 필수이다.

내박리성, 내탈락성, 내마모성 등의 물리적 성질과 발광성능의 면에 있어서 상기 요건이 규정되는 것으로 된다.

무기질 골재로써는 다음 2종의 것의 조합이 좋은 것으로써 예시된다. 즉, 하나는 5∼70메쉬 크기의 무기질 세립성분이고, 이는 규석, 감람석, 장석, 휘석, 운모 등의 광물과 화강암, 변성암 등의 천연석, 유리, 도자기, 금속 등에서 선택되는 적절한 무기질의 세립성분이다.

그리고, 이 세립성분과 함께 100메쉬 언더(under)의 미립성분이 적합하게 사용된다. 이 미립성분으로써는 천연 또는 인조의 각종 미립성분이 열거된다. 예를들어 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 규석분말 등은 얻기 쉬운 미립성분이다.

또한, 이 미립성분의 일부로써 색조의 조정을 위한 이산화망간, 이산화티탄, 규산지르코늄, 산화철 등의 성분과 난연성/불연성 부여를 위한 삼산화(오산화)안티몬, 붕소화합물, 브롬화합물 등의 성분이 배합되어 있어도 좋다.

상기 세립성분은 얻어지는 인조석 성형체의 외관 및 물리적 성질에 주요한 요인으로써 기능한다. 미립성분은 세립성분에 비하여 100메쉬 수준보다도 상당히 가는 것이고, 세립성분 개개 입자간에 침입하는 입간의 공간을 메꾸도록 위치하고, 얻어지는 인조석의 단단함과 부드러움이라는 성질을 얻는 것에 기여한다. 세립성분과 미립성분과는 그 중량비에서 0.5:1∼5:1 더욱이는 1:1∼4:1로 하는 것이 좋다. 세립성분과 미립성분의 조합으로 하여 본 발명의 인조석 성형체를 구성하는 경우에는 발광부의 구성에 대해서는 아래와 같이 고려될 수 있다.

＜A＞무기질 골재의 일부로써 야광성 또는 형광성 물질과 투명 무기질 골재를 사용하는 경우, 이 경우에는 세립성분의 적어도 일부로써 투명 무기질 성분을 사용하고, 그리고 미립성분의 적어도 일부로써 야광성 또는 형광성 물질을 사용하는 것이 좋다.

투명성 무기질 골재로써의 세립성분에 대해서는 실질적으로 광투과성이 큰 무기질 성분인 것을 의미하고 있고, 그 투명도에는 여러 가지 정도가 있지만, 천연 혹은 인공합성된 무기물질에서 비교적 광투과성이 큰 것이 본 발명에서 사용되는 것으로 된다. 이를 위해 투명성의 무기질 세립성분은 착색된 상태 혹은 고유의 색을 가진 상태의 것이어도 좋다.

대표적으로는 석영석, 규석, 유리등이 본 발명에서 투명성 무기질 세립성분으로써 예시되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 본 발명의 인조석 성형체에서는 미립성분의 일부로써 100메쉬 언더의 축광성과 자외선 흡수에 수반하는 발광성을 가지는 야광성 혹은 형광성 성분이 포함된다. 이러한 성분의 대표적인 것으로써는, 알루민산스트론튬계 축광재와 황화아연 등이 있다. 이들 각종의 소재가 본 발명에서 이용되는 것으로 된다.

인조석의 골재로써의 역할을 달성하는 무기질 세립성분은 그 크기는 상기와 같이 5∼70메쉬 범위에 있는 것으로 하지만, 이것은 무기질 미립성분과의 조합에 있어서 뺄 수 없는 요건이다. 그리고, 상기 야광성 혹은 형광성 성분의 경우에는 미립 성분과 동일한 역할을 달성함과 함께 야광성 혹은 형광성이라는 광기능을 인조석에 부여하는 것으로 된다. 야광성 혹은 형광성 성분의 크기도 미립성분과 동일하게 100메쉬 언더로 하는 것이 필수이다.

이상의 각 무기질 성분에 대해서는 그 크기와 함께 배합비율이 중요한 요건으로 된다.

즉, 본 발명의 인조석 조성물에 있어서는 상기 무기질 세립성분의 중량(W₁)과, 무기질 미립성분의 중량(W₂)과, 야광성 혹은 형광성 성분의 중량(W₃)과의 관계가

W₁:(W₂+W₃) = 0.5:1∼5:1

W₂:W₃ = 1:2∼10:1

인 것이 좋다.

W₁:(W₂+W₃)에 대해서는 보다 좋기로는 1:1∼4:1 정도이고, 또한, W₂:W₃에 대해서는 1:1∼5:1 정도인 것이 보다 좋다.

그리고, 상기와 같이 무기질 세립성분에 대해서는 그 중의 투명성 무기질 세립성분의 비율은

(0.5∼1.0)W₁

의 관계인 것으로 하는 것이 소망스럽다.

이상의 것은 인조석으로써의 강도, 경도, 밀도 등의 물리적 성질과 야광성 혹은 형광성이라는 광기능의 실현에 있어서 필수로 되어 있는 것이다.

게다가, 각 성분의 크기는 구체적으로는 조합시키는 성분 각각의 크기와 배합비율에 의해 적절히 선택되는 것으로 되지만, 미립성분 및 야광성 혹은 형광성 성분은 일반적으로는 150∼250메쉬 정도의 것으로 하는 것이 보다 좋다.

인조석의 광기능에 대해서 보다 더 설명하면, 본 발명의 인조석에서는 광기능은

1) 무기질 세립성분의 30∼100중량%를 투명성 무기질 세립성분으로 하는 것

2) 100메쉬 언더(under)의 야광성 혹은 형광성 성분을 상기와 같이 특정비율로 배합하는 것

에 의해 야광성 혹은 형광성이 있는 인조석으로써 실현되게 된다. 그리고, 이 경우의 특징은 발광이 두께있는 것으로 가능하게 되는 것이다. 종래와 같이 표층부만에서의 발광은 아니고 인조석의 두께 전체에서 발광되게 되고, 발광성능이 뛰어나고, 게다가 고가인 야광성 혹은 형광성 성분의 사용에 수반되는 경제성에서도 뛰어난 것으로 된다.

이것은 투명성 골재로써의 투명성 무기질 세립성분의 사용에 의해, 외부에서 조사되는 빛이 인조석의 내부까지 투과 침투하고, 효율좋게 그 빛에너지가 야광성 혹은 형광성 성분에 흡수되고 또 축광재등으로 되는 야광성 혹은 형광성 성분이 분산된 형광층이 인조석의 내부까지 포함된 큰 두께로 확보되기 때문에 장시간, 고광도를 유지함이 가능하게 되기 때문이다. 발광시에는 투명성 무기질 세립성분은 광투과성이 양호함에 의해 고광도로 되기 때문이다.

세립성분 전체에 점하는 투명성 성분의 비율은 상기와 같이 30∼100중량%로 하지만, 인조석 강도 등의 물리적 성질과 외관 의장성에 의해 100%의 비율로 함이 광기능의 관점에서는 좋은 것은 당연하다. 물론, 이러한 것으로 한정되는 것은 아니지만, 30% 미만의 경우에는 소요의 광기능이 얻어지기 어려운 것으로 된다.

＜B＞무기질 골재의 일부로써 야광성 또는 형광성 물질에 의해 표면 소부(燒付)한 투명성 무기질 골재를 이용하는 경우 세립성분에 대해서는 본 발명에서는 적어도 그 일부에 투명성이 있는 것으로 그 표면에 축광성 등의 야광성 물질과 자외선 흡수에 수반하여 발광성이 있는 형광물질을 소부한 것으로써 사용할 수 있다. 즉, 세립성분의 일부 또는 전량은 야광성 물질 또는 형광성 물질이 그 표면에 피복된 투명성 무기질 골재로 한다. 이러한 투명광이 있는 무기질 골재로써의 세립성분으로써는 유리와 규석등이 호적한 것으로 예시된다.

조성물에 배합하는 세립성분에 대해서는 그의 10∼100% 비율(중량)을 상기 야광성 물질 또는 형광성 물질의 표면 피복층을 가지는 투명성 무기질 골재로 하는 것이 좋다.

투명성의 무기질 골재, 특히 세립성분의 소부 피복에서는 투명세립성분의 입자표면에는 수㎛∼수십㎛, 예컨데 5∼50㎛, 좋기로는 20∼40㎛정도로 피복이 실시되어 있도록 한다. 보다 구체적으로는, 120∼1200℃정도의 고온에서 소부하여 피복을 실시할 수 있다.

소부되는 형광물질로서는 알루민산스트론튬, 황화아연등 등의 축광성 또는 자외선 조사에 의해 발광하는 각종의 형광물질이면 좋다.

소부는 종래로부터 알려져 있는 각종의 방법뿐만아니라, 예컨데 알루민산스트론튬 등의 축광재의 분말입자를 분산시켜 분산액 혹은 페이스트(paste)중에 투명성 무기질 골재 예컨대 상기 세립성분을 혼합하고, 건조하여 소부할 수 있다.

게다가, 본 발명에서는 상기와 같이 무기질 세립성분의 크기도 특정의 것으로 하는 것이 소망스럽다. 즉, 무기질 세립성분은 상기와 같이 5∼70메쉬 크기로 한다. 색이 있는 것과 없는 것을 사용하여 색을 위 또는 아래에 진하게 붙히고 싶은 경우 등에 있어서 색의 유무에 의해 보다 세립의 크기를 바꾸어 사용하는 것이 고려되지만, 극단적으로 차가 있는 것을 대량 사용함은 제품의 강도를 열화시키므로 사용해서는 안된다.

한편, 미립성분 입자의 크기는 상기와 같이 100메쉬 언더로 한다.

세립성분 입자의 사이에 충분히 인입하는 것으로 되지 않으면 안된다. 보다 구체적으로는 150∼250메쉬 정도의 것이 좋다.

그리고, 본 발명의 고밀도 인조석에서 중요한 것은, 특례를 제외하고, 이들 무기질 골재성분이 제품의 어느 부분에 있어서도 균일하게 분산하고 있는 것이 소망스러운 것이다.

또한, 수지성분은 열경화성의 것중에서 넓은 범위에서 선택할 수 있다.

예를들어, 아크릴수지, 메타크릴수지, 불포화폴리에스테르수지등이 예시된다. 그중에서도 투명성, 경도, 강도 등의 면에서는 메타크릴수지가 호적한 것으로 예시된다. 수지성분의 배합비율은 조성물 전체의 15중량% 미만 더욱이는 10중량% 이하로 하는 것이 좋다. 이 수지성분은 상술한 골격을 형성하는 성분인 세립성분과 미립성분에 대하여 이들을 둘러쌓아 전체를 결합하는 것에 기여하고, 인조석이 완성했을때 제품에 탄성 혹은 인장강도를 부여하는 기능이 있다. 세립성분과 미립성분으로 되는 무기질 골재의 사용량 비율은 한정된다. 즉, 중량비로 85% 이상되지 않으면 안되고, 좋기로는 89%이상이다. 더구나, 95%를 넘으면 제품이 취약해지고, 사용하기 어려운 것밖에 얻을 수 없다. 또한, 85% 미만에서는 제품이 너무 유언하여 돌같은 성질이 얻어지지 않고, 사용범위가 수지판과 같은 범위로 되어 버린다.

이것은 천연석 등의 세립성분 및 미립성분이외의 것, 즉 수지성분은 제품에 있어서 많아도 중량비 15%를 넘어서 존재해서는 안되는 것으로 된다.

수지성분이 15% 정도를 넘으면 제품이 플라스틱적으로 되고, 이미 인조석이라는 이름만의 것으로 볼 수 밖에 없는 것으로 된다. 또한, 수지성분을 과도히 적게 하는 것은 제품의 천연색에 가까운 외관성을 증대시키는 면도 있지만, 제품이 취약하는 것으로 되고 사용에 적합하지 않게 된다. 이러한 관점으로부터 보다 좋기로는 수지성분은 5∼11중량%로 되도록 한다.

본 발명의 실시에 있어서는 이들 성분의 구성비율이 중요하다. 특히, 중요한 것은 수지성분과 다른 성분의 구성비율이다. 본 발명에서는 치밀한 조직을 가지는 고밀도품을 가능하게 하는 것이 특징중 하나이지만, 여기서 고밀도란 인조석 제품중에 포함되어 있는 세립성분과 미립성분이 고밀도로 존재하고 있다는 의미이고, 그 정도는 예컨데 밀도 2.2g/cm³ 이상을 말하고, 종래 인조석에 포함되어 있는 범위를 넘어서고 있는 것이다.

제품의 외부표면은 연마 또는 조면화하는 것이 소망스럽다. 실시상은 깨어진 세립성분이 노출하고 있도록 하면 좋다.

연마는 본 발명의 깊이감 있는 고밀도 인조석이 갖고 있는 치밀한 조직상태를 표면노출시키기에 실용적으로 편리한 방법이다. 물론, 제품 면의 일부를 연마하여 세립성분을 노출하고, 동일면의 다른 부분과의 사이의 상위를 모양으로 하여 사용할 수도 있다.

또한, 인조석을 얻는 경우에 있어서 목표로 하는 색조와 의장성을 어떠한 것으로 하는 가는 중요한 문제이다. 어영석과 대리석은 천연의 것에서 제품이 얻어지기 어렵고, 색염(色艶)이 미려하기 때문에 목표중 하나로 된다. 본 발명에 있어서는 세립성분으로써 투명성의 것을 사용하는 것으로 어영석조와 대리석조 등의 아름다움이 있는 것을 얻을 수 있다. 세립성분으로서 석영계 천연석을 분쇄하여 얻은 세립을 사용할 수 있기 때문이다.

석영계 천연석을 분쇄하여 얻은 세립은 많은 경우 무색으로 투명하지만, 투명하지 않은 경우도 어느 정도의 투명성을 가지고 있는 것이 많다.

무기안료와 아조안료, 프탈로시아닌계안료 등의 유기안료 혹은 각종 염료를 가함에 의해 균일한 색을 갖고 깊이와 아름다움이 있는 독특한 색조를 갖도록 할 수 있다.

게다가, 본 발명의 인조석 조성물에서는 색성분으로서 세립성분과 거의 동등한 크기인 입상 유색의 것과를 혼합하여 사용하고, 제품에 색을 주는 것도 할 수 있다.

어느 것으로 해도 종래 인조석에 비하여 색의 재현성이 훨씬 용이하게 확보될 수 있고, 변색이 없고, 깊이와 아름다움이 뛰어난 것이 얻어진다.

축광성과 자외선 발광성 등과 함께 통상에서는 뛰어난 색조특성을 가지는 본 발명의 고밀도 인조석은 그 형상에 있어서도 판상, 봉상, 통상 등의 임의로 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 인조석 성형품에 대해서는 예컨데 아래의 방법에 의해 제조할 수 있다.

＜I＞돌기부를 발광부로 한 성형체

도 3은 돌기부(3)를 발광부로 하는 인조석 성형체(1)의 대표적인 제조법을 예시한 공정도이다.

즉, 본 도 3은 기판(2) 평면부에 도형 또는 모양을 위한 돌기부(3)를 일체로 하고 있고, 주 조성이 무기질 골재와 수지로 되고, 상기 돌기부(3)의 적어도 일부는 야광성 또는 형광성의 발광부인 인조석 성형체의 제조방법을 나타내고 있고,

내저면에 성형체 돌기부(3)에 대응하는 구부(溝部; 51)를 갖는 성형형(5)의 이 구부(51)에 무기질 골재가 적어도 일부로 하여 축광성 또는 자외선 흡수에 동반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 골재를 포함하는 수지성형용 혼합물(6)을 주입하고,

이어서, 성형형(5)에 무기질 골재 함유의 수지성형용 혼합물(7)을 주입하여 프레스 경화시켜 탈형하는 것, 게다가 필요에 따라 연마한 것 혹은 워터제트 등에 의해 조면화 처리하여 상기 돌기부(3)만에 발광부를 가지는 인조석 성형체(1)를 제조한다.

상형(8)을 맞추어서 경화함에는 예컨대 5∼100kgf/cm² 정도의 면압으로 압압하여 압축한다. 이 성형체에서는 압축시에 개략 90∼140℃의 온도로 5∼20분간 정도 가열한다.

돌기부(3)로써의 발광부를 형성하는 수지성형용 혼합물(6)과, 기판부(2)를 형성하는 수지성형용 혼합물(7)과는 상기 압축에 의한 경화공정에서 일체성형되는 것으로 된다. 이 때문에, 발광부 돌기부(3)의 박리, 탈락은 없다. 게다가 돌기부(3)도 그 조성에 의해 내마모성에 뛰어난 것으로 하여 형성된다.

이러한 압축성형에 의한 방법은 평판 성형품과 같이 비교적 단순한 형상인 성형법으로써 양산효과를 발휘하고, 또 재료의 낭비가 거의 없으므로 경제성에서도 뛰어난 것이다.

표면연마를 위한 수단에는 특별한 한정은 없고, 지석(砥石), 연마포, 연마벨트 등의 공구를 사용하여, 혹은 버프(Buff)연마제, 레핑컴파운드(Lapping compound) 등의 연마제를 사용하여 실시할 수 있다.

연마제로서는 연마작용을 주로 하는 다이아몬드, 탄화붕소, 코란담, 알루미나, 지루코니아와 탁마(琢磨)작용을 주로 하는 트리폴리, 도로마이트, 알루미나, 산화크롬, 산화셀륨등이 적절히 사용된다.

그리고, 본 발명에 있어서는 성형후의 성형체 표면에 조면화 가공을 실시하고, 미립성분이 표면부로 노출하도록 해도 좋다.

이를 위한 방법으로서는, 먼저, 수지성분의 선택적 제거법이 채용된다. 즉, 예컨데, 성형형에서 탈형한 후 성형품의 표면에 고압수를 분출시켜 땅표면(地朋面) 가공을 실시하는 것이 유효하다.

이 가공은 두께와 노즐과의 거리, 가공형태 등의 여러 가지 조건에 의해 달라지므로 한정적이지는 않지만, 통상은 2∼20cm 두께의 경우 2∼50cm 정도 노즐의 높이에서는 50∼1400kg/cm²정도의 수압으로 할 수 있다. 이 압력은 자연석을 내상으로 하는 경우에 비하여 보다 낮은 수압조건으로 된다.

즉, 수지분의 존재에 의해 보다 용이하게 고품위로의 가공이 가능하기 때문이다.

고압수의 분출을 위한 노즐과 그 시스템에 대해서는 특별한 제한은 없다. 각종의 것이 채용된다.

이 땅표면가공에 의해 워터제트에 의한 평탄화 혹은 조면화가 실현되어 깊이있는 질감을 갖는 인조석이 제조된다.

수지성분의 존재에 의해 표면이 백탁(白濁)하지 않고, 또 약품을 사용하는 에칭방법에 비하여 폐액의 처리도 용이하게 된다.

물론, 필요에 따라 표면부를 유기용제에 의해 처리하고, 수지성분을 연화 혹은 용융시켜 부분제거할 수도 있다.

이 경우 유기용제로서는 사용하는 수지성분에 대응하여 선택하면 좋고, 예컨데 염화메틸렌, 크로로포름 등의 할로겐화 탄화수소, 무수초산, 초산에틸, 초산부틸 등의 카르본산과 그의 에스테르화합물 혹은 아세톤, 테트라히드로퓨란, DMF, DMSO 등이 예시된다.

성형체는 이들 유기용제에 침적하던가 혹은 이들 유기용매를 스프레이 또는 흘려서 연화 혹은 용융한 수지성분을 표면부에서 제거하여 표면요철을 형성할 수 있다.

게다가, 와이어브러쉬, 절삭수단 등에 의해 경도가 낮은 수지성분을 표면부에서 깍아내도록 하여 요철을 형성해도 좋다.

이상의 각종 수단에 의해 조면화하고, 땅표면가공을 실시한 후에 상기한 바와같이 표면을 연마함에 의해 독특한 깊이와 아름다움이 있는 표면질감이 실현된다.

＜II＞매입구부를 발광부로 한 성형체 매

도 4는 매입구부(4)를 발광부로 하는 인조석 성형체(1)의 대표적인 제조법을 예시한 공정도이다.

즉, 본 도 4는 기판(2) 평면부에 도형 또는 모양을 위한 매입구부(4)를 일체로 하고 있고, 주 조성이 무기질 골재와 수지로 되고, 상기 매입구부(4)의 적어도 일부로써 야광성 또는 형광성의 발광부가 매입되어 있는 인조석 성형체의 제조방법을 나타내고 있고,

내저면에 성형체 매입구부(4)에 대응하는 돌기부(52)를 갖는 성형형(5)에 무기질 골재를 함유하는 수지성분 혼합물(7)을 주입하여 경화 혹은 반경화시켜 탈형하고,

성형체 표면에 형성된 구부에 대하여 무기질 골재의 적어도 일부로써 축광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성 물질과 투명성 무기질 골재 혹은 상기 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 골재를 함유하는 수지성형용 혼합물(6)을 주입하여 경화시켜 상기 매입구부(4)만에 발광부를 가지는 인조석 성형체(1)를 제조한다.

이 방법의 경우에도 압축성형에 의한 경화는 상기 방법과 동일한 형태로써 실시될 수 있고, 성형체(1)는 최종적으로 적절히 동일하게 하여 연마 혹은 조면화 처리된다. 수지성형용 혼합물(6, 7)은 동일하게 하여 일체화되는 것으로 된다.

예를들어, 이상의 어느 방법에 있어서도 수지성형용 혼합물(6)로써의 야광성 또는 형광성 물질에 의해 표면 피복한 투명성 무기질 골재를 사용하는 경우에는 연마 등의 처리에 의해 입자와 그 피복층의 단면이 노출하도록 한다.

이렇게 함에 의해서도 뛰어난 발광특성과 함께 우수한 표면맞춤과 질감을 가지는 인조석이 제조된다.

즉, 예컨데 세립성분의 표면에 축광성 또는 자외선 발광성 물질이 소부 피복되어 있다고 하면 인조석의 표면 연마에 의해 세립성분 입자와 그 피복은 단면으로써 노출된다. 이러함에 의해 외부에서 조사된 빛은 노출된 투명성 세립입자면에서 입사되어 내부의 소부된 피복물질까지 도달하게 된다.

투명성이 높은 메타크릴수지 등의 경우에는 빛의 투과를 전체적으로도 양호하게 하도록 된다.

이 때문에, 발광부 내부에까지 입사광이 침투하고, 또 내부에서도 발광하게 된다.

이 때문에 단시간의 축광이 가능하게 되고, 또 발광효율도 크게 된다.

이하 실시예를 설명한다. 물론, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

여기서, 본 출원의 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로써, 기판 평면부에 도형 또는 모양을 위한 돌기부 또는 매입구부(溝部)를 일체로 하고 있고, 주 조성이 무기질 골재와 수지로 이루어지는 인조석 성형체에 있어서,

상기 돌기부 또는 매입구부의 적어도 일부는 야광성 또는 형광성의 발광부이고, 이 발광부에서는 무기질 골재의 일부로써 축광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성 물질과 투명성 무기질 골재, 혹은 상기 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 골재가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 인조석 성형체를 제공한다.

그리고, 본 발명은 상기와 같이 인조석 성형체의 제조방법도 제공한다.

실시예 1

도 3의 방법에 따라 인조석 성형체를 제조했다.

즉, 먼저, 성형형(5)의 깊이 6mm 구부(51)안에 다음 조성으로 이루어지는 수지 성형용 혼합물(6)을 주입했다.

· 알루민산스트론듐 축광재를 60중량%

사용하여 약 1000℃에서 표면소부층을

약 30㎛ 두께로 설치한 10∼5O메쉬의 규석

· 평균입경 250메쉬의 규석분말 30중량%

· 메틸메타크릴레이트(MMA) 10중량%

(과산화물계 경화제 0.15%를 함유)

다음으로, 성형형(5)내에 다음 조성으로 되는 수지성형용 혼합물(7)을 주입했다.

· 10∼70메쉬 규석 20중량%

· 표면에 30㎛ 두께의 황색안료 소부층을 42중량%

설치한 10∼70메쉬 규석

· 평균입경 225메쉬의 수산화알루미늄분말 30중량%

· 메틸메타크릴레이트(MMA) 8중량%

(과산화물계 경화제 0.15% 함유)

상형(8)을 재치하여 12kgf/cm²의 압력에서 120℃의 온도에서 20분간 프레스하여 경화시켰다.

그후, 탈형하고, 기판부(2) 두께 20mm, 돌기부(3) 높이 6mm의 인조석 성형체(1)을 얻었다.

이 성형체(1)에 대하여 돌기부(3)의 표면을 다이아몬드계 지석을 사용하여 연마하고, 그 높이를 5mm로 했다.

얻은 성형체(1)는 연마된 돌기부(3)가 야광성의 발광특성을 가지고, 암시야 환경에서의 위치안내표시로써 뛰어난 기능을 가지고 있었다. 또한, 기판부(2)는 깊이있는 황색계의 판체로써 장식성이 우수하고, 주간에도 아름답고, 돌기부(3)는 맹인의 점자블럭으로 해도 사용가능하였다.

일본공업규격JIS K-7112에 따른 시험에서는 비중 2.30이었다. 또한, 흡수율은 0.14%이었다. 기판부(2)와 돌기부(3)가 일체화 되어 있는 영역에서의 돌기부(3)에서의 특성은 표 1과 같이 경도, 내마모성등에서 뛰어난 것이었다.

또한, 3% 염산수용액 8시간 침적 및 3% 수산화나트륨수용액 8시간 침적에 의한 내산성, 내알카리성 시험에 의해서도 이상은 발견되지 않았다.

실시예 2

실시예 1에서 수지성형용 혼합물(6)으로써 다음 조성의 것을 사용하여 동일하게 하여 성형했다.

· 알루민산스트론튬 축광재를 50중량%

사용하여 약 1000℃에서 표면소부층을

약 30㎛ 두께로 설치한 10∼50메쉬의 규석

· 평균입경 250메쉬의 규석분말 20중량%

· 평균입경 220메쉬의 알루민산스트론튬 20중량%

축광재 분말

· 메틸메타크릴레이트(MMA) 10중량%

(과산화물계 경화제 0.2중량% 함유)

돌기부(3)을 다이아몬드 지석 및 탄화규소마그네시아계 지석을 사용하여 연마하고, 게다가 1200kg/cm²의 워터제트(water jet: 노즐경 0.8mm, 분사거리 35mm)압력에서 표면부의 수지부분만을 제거했다.

얻은 인조석은 통상에서는 깊이를 가지고, 미끄러지지 않는 기능을 구비한 것이고, 야간에는 축광성에 의해 깊이방향 전체로 장시간 눈으로 볼 수 있는 것이었다.

비상 정전시의 야광성 유도표지 건축재로써 유효한 인조석으로 사용할 수 있었다.

실시예 3

실시예 1에서 수지성형용 혼합물(6)으로써 다음 조성의 것을 사용하여 동일하게 하여 성형했다.

· 10∼60메쉬 규석 60중량%

· 평균입경 220메쉬 수산화알루미늄 분말 22중량%

· 평균입경 200메쉬의 알루민산스트론튬 10중량%

축광재

· 메틸메타크릴레이트(MMA) 8중량%

(0.15%의 과산화물계 경화제를 함유)

동일하게 하여 물리적 기능, 발광성능 공히 뛰어난 성형체를 얻었다.

실시예 4

실시예 1의 수지성형용 혼합물(6, 7)을 사용하여 도 4의 방법에 의해 두께 4mm의 매입구부(4)를 발광부로 하는 두께16mm의 인조석 성형체를 얻었다.

표면은 다이아몬드계 지석에 의해 연마했다.

물리적 성능, 발광성능 공히 뛰어난 성형체를 얻었다.

이상과 같이 본 발명에서는 야광성 등의 광특성이 뛰어나고, 또 깊이감과 아름다움이 있는 뛰어난 색조와 발광부의 박리, 탈락, 마모 등의 문제가 없고, 양호한 물리적 특성을 갖는 고밀도 인조석을 제공한다. 게다가 이렇게 뛰어난 제품의 제조는 종래 제품에 비해서 훨씬 저비용으로 실현된다.

Claims (24)

1. 기판 평면부에 도형 또는 모양을 위한 돌기부 또는 매입구부(溝部)를 일체로 하고 있고, 인조석 성형체의 주 조성이 무기질 골재와 수지로 이루어지는 인조석 성형체에 있어서,

   상기 돌기부 또는 매입구부의 적어도 일부는 야광성 또는 형광성의 발광부이고, 이 발광부에서는 무기질 골재의 적어도 일부로써 축광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 골재가 포함되어 있음과 함께, 그 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 골재가 발광부 조성 전체량의 5∼65중량%의 비율로 항유되어 있는 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
2. 제1항에 있어서, 야광성 또는 형광성 물질이 축광재인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
3. 제1항에 있어서, 투명성 무기질 골재가 유리, 석영석 또는 규석인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
4. 제1항에 있어서, 수지가 메타크릴수지인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
5. 제1항에 있어서, 무기질 골재의 비율이 성형체 중량의 89∼95중량%이고, 수지의 비율이 성형체 중량의 5∼11중량%인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
6. 제1항에 있어서, 무기질 골재는 5∼70메쉬 크기의 세립성분과 100메쉬 언더 크기의 미립성분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
7. 제6항에 있어서, 발광부에서는 함유되는 세립성분의 적어도 일부가 투명성 무기질 세립성분이고, 또 미립성분의 적어도 일부가 야광성 또는 형광성 물질인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
8. 제6항에 있어서, 발광부에서는 함유되는 세립성분의 적어도 일부가 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 세립성분인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
9. 제6항에 있어서, 세립성분과 미립성분의 중량비가 1:1~4:1인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
10. 제8항에 있어서, 야광성 또는 형광성 물질의 피복층 두께가 5∼50㎛인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
11. 기판 평면부에 도형 또는 모양을 위한 돌기부를 일체로 하고 있고, 주 조성이 무기질 골재와 수지로 이루어지고, 상기 돌기부의 적어도 일부는 야광성 또는 형광성의 발광부인 인조석 성형체의 제조방법에 있어서,

    내저면에 성형체 돌기부에 대응하는 구부를 갖는 성형형의 이 구부에 무기질 골재의 적어도 일부로써 축광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 골재가 발광부의 조성 전체량의 5∼65중량%의 비율로 함유되도록 한 수지성형용 혼합물을 주입하고,

    이어서, 성형형에 무기질 골재 함유의 수지성형용 혼합물을 주입하여 경화시켜 탈형하는 것을 특징으로 하는 상기 돌기부만에 발광부를 가지는 인조석 성형체의 제조방법.
12. 기판 평면부에 도형 또는 모양을 위한 매입구부를 일체로 하고 있고, 주 조성이 무기질 골재와 수지로 이루어지고, 상기 매입구부의 적어도 일부로써 야광성 또는 형광성의 발광부가 매입되어 있는 인조석 성형체의 제조방법에 있어서,

    내저면에 성형체 매입구부에 대응하는 돌기부를 갖는 성형형에 무기질 골재를 함유하는 수지성형용 혼합물을 주입하여 경화 혹은 반경화시켜 탈형하고,

    성형체 표면에 형성된 구부에 대하여 무기질 골재의 적어도 일부로써 축광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성 물질과 투명성 무기질 골재, 혹은 상기 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 골재를 함유하는 수지성형용 혼합물을 발광부에 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 골재가 발광부 조성 전체량의 5∼65중량%의 비율로 함유되도록 주입하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 인조석 성형체의 제조방법.
13. 기판 평면부에 도형 또는 모양을 위한 돌기부 또는 매입구부를 일체로 하고 있고, 인조석 성형체의 주 조성이 무기질 골재와 수지로 이루어지는 인조석 성형체에 있어서,

    상기 돌기부 또는 매입구부의 적어도 일부는 야광성 또는 형광성의 발광부이고, 이 발광부에서는 무기질 골재의 적어도 일부로써 축광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성 물질과 투명성 무기질 골재가 함유되어 있고, 그 야광성 또는 형광성 물질과 무기질 골재의 중량비가 1:2∼1:10이고, 양자의 합이 발광부 조성 전체량의 80∼95중량%이고,

    발광부는 기판의 상기 돌기부 또는 매입구부에만 포함되는 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
14. 제13항에 있어서, 야광성 또는 형광성 물질이 축광재인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
15. 제13항에 있어서, 투명성 무기질 골재가 유리, 석영석 또는 규석인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
16. 제13항에 있어서, 수지가 메타크릴수지인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
17. 제13항에 있어서, 무기질 골재의 비율이 성형체 중량의 89∼95중량%이고, 수지의 비율이 성형체 중량의 5∼11중량%인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
18. 제13항에 있어서, 무기질 골재는 5∼70메쉬 크기의 세립성분과 100메쉬 언더 크기의 미립성분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
19. 제18항에 있어서, 발광부에서는 함유되는 세립성분의 적어도 일부가 투명성 무기질 세립성분이고, 또 미립성분의 적어도 일부가 야광성 또는 형광성 물질인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
20. 제18항에 있어서, 발광부에서는 함유되는 세립성분의 적어도 일부가 야광성 또는 형광성 물질이 표면에 소부된 투명성 무기질 세립성분인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
21. 제18항에 있어서, 세립성분과 미립성분의 중량비가 1:1∼4:1인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
22. 제20항에 있어서, 야광성 또는 형광성 물질의 피복층 두께가 5∼50㎛인 것을 특징으로 하는 인조석 성형체.
23. 기판 평면부에 도형 또는 모양을 위한 돌기부를 일체로 하고 있고, 인조석 성형체의 주 조성이 무기질 골재와 수지로 이루어지고, 상기 돌기부의 적어도 일부는 야광성 또는 형광성의 발광부이고, 상기 돌기부만에 발광부를 가지는 인조석 성형체의 제조방법에 있어서,

    성형체의 내저면에 형성되는 성형체 돌기부에 대응하는 이 구부에 무기질 골재의 적어도 일부로써 축광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성 물질과 투명성 무기질 골재를 함유하는 수지성형용 혼합물을 주입하고,

    이어서, 성형형에 무기질 골재 함유의 수지성형용 혼합물을 주입하여 경화시켜 탈형하고,

    여기서, 발광부에서의 야광성 또는 형광성 물질과 투명성 무기질 골재의 중량비가 1:2~1:10이고, 양자의 합이 발광부 조성 전체량의 80~95중량%이고, 발광부는 기판의 상기 돌기부 또는 매입구부에만 포함되도록 하는 것을 특징으로 하는 인조석 성형체의 제조방법.
24. 기판 평면부에 도형 또는 모양을 위한 매입구부를 일체로 하고 있고, 인조석 성형체의 주 조성이 무기질 골재와 수지로 이루어지고, 상기 매입구부의 적어도 일부로써 야광성 또는 형광성의 발광부가 매입되어 있는 인조석 성형체의 제조방법에 있어서,

    성형체의 내저면에 형성되는 성형체 매입구부에 대응하는 이 돌기부에 무기질 골재를 함유하는 수지성형용 혼합물을 주입하여 경화 혹은 반경화시켜 탈형하고,

    성형체 표면에 형성된 구부에 대하여 무기질 골재의 적어도 일부로써 축광성 또는 자외선 흡수에 수반하여 발광성을 가지는 야광성 또는 형광성 물질과 투명성 무기질 골재를 함유하는 수지성형용 혼합물을 주입하여 경화시키고,

    그 야광성 또는 형광성 물질과 무기질 골재의 중량비가 1:2∼1:10이고, 양자의 합이 발광부 조성 전체량의 80∼95중량%이고, 발광부는 기판의 상기 돌기부 또는 매입구부에만 포함되도록 하는 것을 특징으로 하는 인조석 성형체의 제조방법.