KR100786003B1 - 공압출 공법을 활용한 투명칩을 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공압출 공법 등을 활용하여 내부에는 투명한 수지 조성물로 이루어지고, 외부에는 고비중의 충진제가 함유된 수지조성물로 이루어진 펠렛 형태의 투명칩을 이용한 인조대리석 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 투명칩을 인조대리석의 제조시 조색용 칩으로 사용함으로써, 단일 성분의 투명칩을 사용할 때 비중 차이에 의하여 인조대리석 내부에서 발생하는 투명칩의 층분리 현상을 해결함과 동시에, 기존의 단색칩 조합으로 이루어진 인조대리석과의 차별성은 물론 천연 화강석에 더욱 근접한 패턴을 연출할 수 있다.

공압출, 인조대리석, 투명칩, 비중

Description

공압출 공법을 활용한 투명칩을 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법{Artificial marble containing transparent chip using co-extrusion and process for preparing the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 공압출 공법을 이용하여 고비중 수지조성물로 코팅한 인조대리석 제조용 투명칩의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 공압출을 이용한 인조대리석 제조용 투명칩의 제조공정도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명칩을 활용하여 주형한 인조대리석의 단면도이다.

도 4는 도 3의 인조대리석을 경화시킨 후 샌딩하여 투명칩이 표면에 노출된 인조대리석 완제품의 단면도이다.

도 5는 종래 단일성분의 투명칩을 사용한 인조대리석의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 투명 수지조성물

2: 주압출기

3: 주압출기 호퍼

4: 보조압출기

5: 보조압출기 호퍼

6: 고비중 수지조성물

7: 냉각기

8: 절단 나이프

9: 공압출 투명칩

10: 내부층(투명층)

11: 외부층(고비중층)

12: 샌딩된 투명칩

13: 기존 투명칩

본 발명은 인조대리석 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공압출 공법 등을 활용하여 투명한 내부 수지층의 외표면에 고비중의 수지층을 형성시킨 펠렛 형태의 투명칩을 이용한 인조대리석 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 아크릴계 수지로 제조된 인조대리석은 미려한 외관 및 우수한 가공성의 장점과 더불어, 천연 대리석에 비하여 가볍고 우수한 강도의 장점으로 인하여 카운터 테이블 및 각종 인테리어 재료로서 널리 사용되고 있으나, 일반적으로 알려진 단색의 불투명의 칩 조합으로는 천연대리석 또는 화강석과 유사한 패턴을 표현하기에는 기술적 한계가 있었다.

아크릴계 인조대리석은 일반적으로 메틸메타크릴레이트(Methylmethacrylate)와 같은 모노머와 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate)를 혼합한 시럽(Syrub)에 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 실리카 등과 같은 충진제, 기타 안료 및 경화제를 혼합한 후 성형틀 또는 연속 스틸벨트에서 주형 및 경화시켜 제조한다.

인조대리석의 마블형상 및 색상을 나타내는 수단으로는 안료 및 칩(Chip)이라는 원료가 사용되며, 칩은 통상 인조대리석과 동일한 수지를 사용하고 안료 및 충진제 등을 투입하여 칩이 적용될 인조대리석의 원료 조성물과 동일한 비중을 갖도로 조정한 후, 인조대리석과 동일 공정으로 제조한 후 분쇄하여 다양한 색상 및 입자크기를 가지도록 제조한다.

구체적으로, 상기 칩을 적용하여 인조대리석을 제조시, 원료 자체의 비중 차이에 의한 층분리 현상을 최소화하기 위하여 인조대리석의 베이스 원료와 동일한 비중을 유지하기 위한 탄석 및 수산화 알루미늄과 같은 무기질 충진제를 사용하여 비중을 조정한 후, 여러가지 안료를 투입하여 평판 형태로 제조한 후 분쇄하여 얻은 칩을 사용하는데, 이때 원료에 첨가되는 충진제 성분으로 인하여 아크릴계의 경우 칩이 불투명해져서 천연 화강석 또는 대리석의 석영(quartz)과 같은 투명칩 연출이 불가하다.

또한, 충진제의 첨가없이 단일 성분의 투명 고분자를 사용하여 제조한 투명칩을 적용할 경우 비중차이에 의해 칩이 분리되는 현상으로 인하여 칩의 크기 및 투입량의 제약이 있으며, 따라서 천연석 내부에 포함된 석영과 같은 투명칩을 보다 현실감 있게 재현하기에는 기술적 한계가 있었다.

대한민국 특허등록 제491874호에는 (A) 아크릴 수지 시럽 100 중량부, 무기 충전물 120 내지 200 중량부, 가교제 2 내지 10 중량부 및 중합 개시제 0.1 내지 10 중량부로 이루어진 인조대리석 슬러리 100 중량부에 대하여, (B) 아크릴 수지 시럽 100 중량부, 무기 충전물 100 내지 150 중량부, 가교제 2 내지 10 중량부 및 개시제 0.1 내지 10 중량부로 이루어진 마블 칩 5 내지 70 중량부를 포함하고, 상기 인조대리석 슬러리의 무기 충전물 혼합비는 마블칩의 무기충전물 혼합비에 비해 20 내지 50 중량부가 많은 것을 특징으로 하는 인조 대리석이 개시되어 있다. 그러나, 이 특허의 경우 마블칩이 아크릴 수지에 무기충전물을 첨가함에 따라 불투명칩이 되며, 이에 따라 천연 화강석 또는 대리석의 석영과 같은 투명칩 연출이 불가하다.

따라서, 본 발명자는 상술한 종래의 기술적 한계를 극복하고자, 내부에는 아크릴수지 혹은 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 등의 투명 고분자 수지로 구성하고, 외부에는 충진제를 포함하는 고비중의 수지층을 공압출 등을 이용하여 형성시킨 후, 절단하여 얻은 투명칩 자체를 인조대리석의 원료 조성물과 유사하게 비중을 유지하게 함으로써, 천연석에 포함된 석영 및 고순도의 실리카와 같은 투명성을 재현하여 기존의 불투명 또는 반투명의 단일성분으로 이루어진 칩을 적용한 인조대리석 대비 천연석 무늬 및 패턴에 현저히 근접한 인조대리석을 개발하기에 이른 것이다.

이에 본 발명의 첫번째 기술적 과제는 인조대리석용 칩 제조시 내부에는 투명 수지층으로 구성하고, 외부에는 칩 전체의 비중을 이 칩이 적용될 인조대리석의 원료 조성물과 동일한 비중으로 조절하기 위한 충진제를 포함하는 고비중의 수지층으로 구성함으로써, 층분리 현상이 완벽하게 개선된 인조대리석 제조용 투명칩을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 두번째 기술적 과제는 상기와 같이 만들어진 투명칩을 적용함으로써, 기존의 불투명칩으로 구성된 인조대리석과 무늬 및 색상에 있어서 현저히 차별화되고 천연석에 근접한 인조대리석 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

이하, 본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 설명되는 구성에 의하여 모두 달성될 수 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 투명한 내부층 및 이 내부층의 외표면에 형성되고 내부층보다 비중이 큰 외부층으로 이루어진 투명칩을 포함하는 인조대리석을 제공한다.

본 발명에서 투명칩의 비중은 이 칩이 적용되는 인조대리석 원료 조성물의 비중과 같거나 그 비중차가 ±0.2 g/㎤ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명은 투명칩과 이 칩이 적용되는 인조대리석 원료 조성물과의 비중차를 최소화한 것을 특징으로 하며, 투명칩과 원료 조성물 사이의 비중차가 없는 것, 즉 비중이 동일한 것이 바람직하며, 그 비중차가 상기 범위 이하일 경우 칩 분리현상이 발생하지 않았다.

본 발명에서는 천연석에 포함된 석영 및 고순도의 실리카와 같은 투명성을 재현하여 무늬 및 색상에 있어서 천연석에 근접한 인조대리석을 제조하고자, 인조대리석 원료에 투명칩을 도입하였으나, 투명칩의 투명성을 확보하기 위하여 아크릴 수지 등의 베이스 수지에 충진제를 첨가하지 않음에 따라, 칩을 인조대리석에 적용할 때 비중차이에 의하여 칩의 분리현상이 발생하였다.

구체적으로 설명하면, 일반적으로 플라스틱 수지의 비중은 1.5 g/㎤ 이하이며, 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 투명한 아크릴 수지의 비중은 대략 1.17 내지 1.20 g/㎤ 정도이다. 그러나, 인조대리석 원료 조성물의 비중은 일반적으로 1.4 내지 1.8 g/㎤ 정도이다.

이와 같이 투명수지와 인조대리석 원료 조성물의 비중차가 존재함에 따라, 이러한 수지로 투명칩을 제조하여 인조대리석에 적용할 때 투명칩의 분리현상이 발생한다. 현재로서는 고비중(1.6 g/㎤ 이상)의 투명 고분자가 없어서 투명칩을 적용한 인조대리석 제품이 없는 실정이다.

본 발명에서는 투명칩의 표면에 고비중의 외부층을 형성시켜 두 원료간의 비중차를 최소화시킴으로써, 투명칩의 분리현상없이 천연 석영과 같은 효과를 연출할 수 있다.

본 발명에서 투명칩의 전체 비중은 인조대리석 원료 조성물의 비중과 유사한 1.3 내지 2.0 g/㎤인 것이 바람직하며, 투명칩의 비중이 상기 범위에 이르도록 외부층의 비중은 1.5 내지 10 g/㎤인 것이 바람직하다.

본 발명에서 내부층은 광투과율이 90 내지 100%, 바람직하게는 95% 이상인 투명층이다. 기존의 칩들은 수산화 알루미늄과 같은 충진제를 함유하여 광투과율이 60% 이하인 반투명칩이었다.

본 발명에서 투명칩의 내부층 및 외부층에 사용되는 수지는 아크릴 수지(PMMA), 폴리에스터 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등과 같은 투명한 고분자 수지이며, 특히 내부층은 아크릴 수지를 베이스 수지로 하는 투명 아크릴칩인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 고비중의 외부층을 도입함에 의해 광투과율 및 전반적인 물성이 우수한 투명 아크릴칩을 직접 적용할 수 있음에 따라, 천연 석영칩 효과의 연출을 통한 천연 리얼리티를 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 비중차로 인하여 적용이 불가능하였던 캐스팅 공법 및 연마와 같은 후공정의 적용이 가능하다.

본 발명에서 외부층은 투명칩의 비중 조절을 위하여 충진제를 포함하며, 적절한 충진제로서 이산화티탄, 황산바륨, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 실리카, 금속분말, 금속염 등을 사용할 수 있다. 충진제의 비중은 적어도 2.5 g/㎤ 이상이어야 하며, 바람직한 충진제의 비중 범위는 2.5 내지 10 g/㎤이다. 사용량 대비 비중 조절효과를 높이려면 고비중 충진제를 사용하는 것이 유리하다.

본 발명에서 내부층과 외부층 사이에는 양층의 점착성능을 향상시키도록 점착층 또는 프라이머층과 같은 제3의 층이 형성될 수 있다.

본 발명에서 투명층에 펄(pearl) 안료를 첨가할 수 있으며, 투명층에 펄안료를 적용할 경우 표면뿐만 아니라 투명층 내부에서의 펄 효과도 우수하므로, 이 투명 펄칩의 외관효과는 표면층에만 낼 수 있었던 기존의 펄 효과보다 현저히 우수한 펄효과를 연출할 수 있다.

본 발명에서 투명칩의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 원통형 또는 사면체, 육면체 등의 다면체일 수 있다. 공압출을 이용하여 투명칩을 제조할 경우 원통형과 육면체 형태가 일반적이다.

본 발명에서 외부층은 내부층의 외표면에 전체 또는 부분적으로 형성될 수 있으며, 공압출을 이용하여 투명칩을 제조할 경우 절단면을 제외한 압출물의 전체 외주면에 외부층이 형성되는 것이 일반적이다.

본 발명에서 외관효과 및 성형성 등을 고려하여 투명칩의 크기는 3 내지 20 ㎜, 투명칩의 투입량은 인조대리석 총량 대비 1 내지 50 중량%인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 투명한 내부층의 외표면에 내부층보다 비중이 큰 외부층을 형성시킨 후 절단 또는 분쇄하여 투명칩을 제조하는 단계; 및 투명칩을 인조대리석 원료 조성물에 적용하는 단계를 포함하는 인조대리석의 제조방법을 제공한다.

본 발명에서 투명칩의 외부층에 첨가되는 충진제의 비중 및 첨가량을 조절함으로써, 인조대리석 원료 조성물의 비중과 동일하거나 근접하도록 투명칩의 비중을 조절할 수 있다.

본 발명에서 외부층은 코팅, 압출, 사출 또는 프레싱에 의해 형성할 수 있으며, 특히 공압출 방법이 바람직하다.

본 발명에서 공압출을 이용한 투명칩의 제조방법은 내부층용 수지 조성물 및 이 수지 조성물보다 비중이 큰 외부층용 수지 조성물을 각각 제조하는 단계; 각 수지 조성물을 압출기에 각각 투입한 후 내부층의 외표면에 외부층이 코팅되도록 공압출하는 단계; 공압출된 압출물을 절단 또는 분쇄하여 투명칩을 제조하는 단계를 포함한다.

본 발명에서 내부층과 외부층 사이에 양층의 점착성을 개선할 목적으로, 점착층 또는 프라이머층을 형성시키는 단계를 더욱 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 고비중으로 이루어진 외부층이 형성된 투명칩을 적용함으로써, 투명칩의 분리현상없이 기존 아크릴계 인조대리석 대비 천연 화강석 외관에 근접한 무늬를 표현할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 공압출 공법을 이용하여 고비중의 수지조성물로 내부 투명층을 코팅한 인조대리석 제조용 투명칩의 사시도로서, 상기 투명칩(9)은 내부 투명층(10) 및 외부 고비중층(11)으로 이루어져 있다. 상기 투명층(10) 및 고비중층(11) 사이에는 양층의 점착성능을 향상시킬 목적으로 점착층 또는 프라이머층과 같은 제3의 층이 형성될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 투명칩(9)의 형상은 그 폭방향 단면이 각각 원형, 사각형, 삼각형인 원통체, 육면체, 오면체 등이 가능하며, 특별히 제한됨이 없이 그 형상을 다양하게 변경할 수 있다. 공압출을 이용하여 투명칩을 제조할 경우 원통형과 육면체 형태가 일반적이다.

또한, 외부층(11)은 내부층(10)의 외표면에 전체 또는 부분적으로 형성될 수 있으며, 공압출을 이용할 경우 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 절단면을 제외한 압출물의 전체 외주면에 외부층(11)이 형성되는 것이 일반적이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 공압출을 이용한 인조대리석 제조용 투 명칩의 제조공정도로서, 투명칩(9)의 제조공정은 칩 내부는 통상의 아크릴, 폴리에스터, PET 등 투명 수지조성물(1)로 구성하고, 외부에는 상기 투명수지와 고비중의 충진제를 사용하여 고비중화시킨 조성물(6)을 공압출하는 단계; 및 공압출된 칩 제조용 압출물을 분쇄 또는 절단하여 투명칩(9)을 제조하는 단계로 이루어져 있다.

투명칩(9)을 제조하기 위한 설비는 공압출기로서, 이는 내부 투명층(10)을 형성하는 주압출기(2), 투명 수지조성물(1)이 투입되는 주압출기 호퍼(3), 외부 고비중층(11)을 형성하는 보조압출기(2), 고비중 수지조성물(6)이 투입되는 보조압출기 호퍼(5), 공압출물을 냉각시키기 위한 냉각기(7) 및 압출물을 절단하여 투명칩(9)을 제조하기 위한 절단 나이프(8)로 구성되어 있다.

본 발명에 따라 두 가지 이상의 비중으로 이루어진 인조대리석용 투명칩을 제조하기 위하여, 먼저 아크릴계 수지와 같은 광투과율 90% 이상의 투명 고분자 100 중량부에 대하여, 압출성형을 위한 내부 이형제 0.1 내지 1 중량부, 필요에 따라 펄안료를 포함하는 내부 투명층(10)용 투명수지 조성물(1)을 제조하고, 상기 투명 고분자와 동일한 수지에 비중 조절을 위하여 고비중의 충진제 또는 금속 분말 0.1 내지 200 중량부를 포함하는 비중 조절용 외부 코팅층(11)의 형성을 위한 고비중수지 조성물(6)을 제조한다. 본 발명에서 압출공법 및 고분자수지를 사용할 경우 가교제 및 중합개시제 등은 사용하지 않는다. 안료는 필요에 따라 첨가할 수 있다.

상기 고비중의 충진제는 입자크기가 10 내지 200 ㎛이며, 이산화티탄, 금속염, 동분 및 철분 등 통상 비중이 2.5 이상인 무기분말 중 어느 것을 사용해도 무방하다. 즉, 금속 분말 또는 금속염 등 비중 2.5 이상의 것이면 적용 가능하며, 비 중이 높을수록 적은 부피로 내부 투명층(10)을 코팅하여 비중을 조절할 수 있으므로 우수한 효과를 낼 수 있다.

상기 조건을 만족하는 충진제로는 이산화티탄, 황산바륨 및 일반 금속염 등이 사용 가능하며, 금속 분말로는 동분(구리분말) 및 아연 분말 등 통상의 금속 분말을 사용할 수 있다.

상기 투명칩(9)에 사용 가능한 수지로는 PMMA, PET 등 투명효과를 발휘할 수 있는 통상의 고분자 화합물을 사용할 수 있으며, 특히 투명성 등 전반적인 물성이 우수한 아크릴 수지가 바람직하다.

다음, 상기의 각각 비중이 다른 원료 조성물(1, 6)을 공압출기를 통하여 압출 성형한다. 이때, 압출시 성형온도는 200 내지 300℃로 조정하고, 성형속도는 1 내지 20 m/min 수준으로 압출 성형을 실시한다.

투명 수지조성물(1)은 주압출기 호퍼(3)를 통해 주압출기(2)로 투입된 후 압출되어 내부 투명층(10)을 구성하고, 고비중의 충진제 또는 금속 분말을 포함하는 고비중 수지조성물(6)은 보조압출기 호퍼(5)를 통해 보조압출기(4)로 투입된 후 압출되어 외부 고비중층(11)을 구성한다.

상기 주압출기(2)는 통상의 압출기를 사용할 수 있으며, 성형온도는 200 내지 300℃로 조정하여 성형하고, 압출속도는 1 내지 20 m/min로 성형하며, 보조압출기(4)의 경우 주압출기(2)와 동일한 온도 및 성형속도로 압출할 수 있다. 상기 주압출기(2) 및 보조압출기(4)는 특수한 설비로 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 알려진 공압출 설비를 활용할 수 있다.

다음, 압출기(2, 4)를 통하여 얻은 압출물을 냉각기(7)에서 냉각시킨 후, 절단기(8)를 거쳐 일정한 크기의 투명칩(9) 형태로 제조함으로써, 인조대리석의 베이스 원료와 동일한 비중의 투명칩(9)을 제조할 수 있다.

상기 공법으로 압출되는 투명칩(9)의 직경은 3 내지 20 ㎜, 바람직하게는 8 내지 15 ㎜ 범위이며, 절단길이는 3 내지 20 ㎜, 바람직하게는 5 내지 12 ㎜의 범위가 바람직하다. 이때 투명칩(9) 중에서 외부 고비중층(11)의 코팅두께는 사용되는 충진제의 비중 및 첨가량에 따라 조절할 수 있다.

통상적으로는 투명칩(9)의 크기를 결정하는 절단크기는 절단기(8)를 사용하여 5 내지 12 ㎜ 길이로 절단하며, 더 작은 칩으로 사용시 일정한 길이로 절단된 칩으로 재분쇄한 후 필요한 크기로 분류하여 사용할 수 있다.

상기 공압출 성형조건 또한 수지의 성형특성에 따라 조절할 수 있으며, 통상의 압출조건과 동일하게 조정하여 성형할 수 있다.

압출되는 투명칩(9)의 단면 형태는 도 1에 도시된 바와 같이, 원형, 삼각형, 사각형 등 압출기로 성형 가능한 어떤 형태로도 설계 가능하며, 통상적으로 칩으로 사용하기 적당한 형태는 원형, 사각 및 삼각형 형태로 설계하는 것이 인조대리석의 제조에 적용시 외관 및 효과면에서 양호한 결과를 얻을 수 있다.

다음, 상기의 방법으로 제조된 인조대리석용 투명칩(9)을 인조대리석 처방에 첨가하여 혼합한 후 주형하여 도 3에 도시된 바와 같은 인조대리석 평판을 제조한다. 이때, 투명칩(9)의 투입량은 인조대리석 원료 조성물 총량 기준 1 내지 50 wt%이며, 외관 효과 및 성형성을 감안하면 5 내지 20 wt%가 바람직하다.

다음, 인조대리석 평판을 경화시킨 후 표면 연마를 실시하여 도 4에 도시된 바와 같이 샌딩된 투명칩(12)이 표면에 노출된 인조대리석 완제품을 제조한다.

상기와 같이 제조된 아크릴계 인조대리석을 경화한 후 연마하여 표면 효과를 확인해본 결과, 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 비중 차이에 의한 칩 분리 현상이 발생하지 않고 투명칩(9)이 충진제나 다른 칩들과 고루 분산됨으로써, 천연 대리석의 석영과 같은 표면의 투명효과를 연출할 수 있어 천연 대리석 및 화강석에 근접한 무늬를 연출할 수 있었다.

반면에, 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 종래 단일성분의 투명칩(13)을 사용한 인조대리석의 경우, 투명칩(13)이 충진제나 다른 칩들과 비중 차이에 의해 분리되는 칩 분리 현상이 발생하였다.

도 3 내지 도 5에서 회색의 작은 덩어리들은 기존의 일반 칩이다.

[실시예]

아크릴 수지 100 중량부에 압출성형을 위한 내부 이형제로서 징크 스테아레이트(Zn-stearate) 0.5 중량부를 첨가하여 내부 투명수지 조성물을 제조한 후, 250℃ 온도의 주압출기 호퍼로 투입하고 5 m/min의 속도로 압출성형하여 내부 투명층(비중: 1.19 g/㎤, 광투과율: 95%)을 형성하였다.

상기 투명층의 비중을 조절하기 위하여, 아크릴계 수지 100 중량부에 고비중의 충진제인 황산 바륨(비중 4.499 g/㎤) 150 중량부를 투입한 후, 상기 주압출기와 동일한 온도와 성형 속도로 공압출 성형하여 외부층(비중 3.175 g/㎤)을 형성한 다음, 직경 15 ㎜로 제작된 압출 금형을 통하여 성형후 냉각하여 길이 12 ㎜로 절 단함으로써 성형용 투명칩을 제조하였다.

상기 방식으로 제조된 투명칩의 비중은 1.61 g/㎤이었으며, 인조대리석 제조시 투입하여(투입량 10 wt%) 비중 차이(±0.1 g/㎤)에 의한 층분리가 없이 양호한 제품을 얻을 수 있었다.

기존 아크릴계 인조대리석은 여러가지 색상의 불투명 또는 반투명 칩의 조합으로 이루어지며, 이는 투명한 석영 또는 실리카 부분을 대체할 수 있는 칩 소재가 없어 천연석에 비하여 단조로운 느낌을 주며, 특히 불투명 또는 반투명의 칩으로는 그 색상 및 무늬를 표현하는데 한계가 있었다.

따라서, 본 발명은 위의 문제점을 개선하기 위하여 상대적으로 낮은 비중의 투명수지층 외부에 고비중의 수지층을 공압출 공법 등을 활용하여 형성시킴으로써, 기존 인조대리석 원료 조성물과 동일한 비중을 확보하여 성형시 비중차이로 인한 층분리가 발생하지 않으면서 천연 대리석의 투명 부분의 효과를 연출할 수 있는 투명칩을 제조하였고, 이 투명칩을 활용하여 아크릴계 인조대리석을 제조함으로써 기존의 인조대리석과는 달리 천연석 무늬와 현저히 흡사하고 고급스러운 효과를 얻을 수 있었다.

Claims (17)

1. 투명한 내부층 및 이 내부층의 외표면에 형성되고 내부층보다 비중이 큰 외부층으로 이루어진 투명칩을 포함하며,

   상기 내부층 및 외부층에 사용되는 베이스 수지가 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
2. 제1항에 있어서, 상기 투명칩의 비중이 이 칩이 적용되는 인조대리석 원료 조성물의 비중과 같거나 그 비중차가 ±0.2 g/㎤ 이하인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
3. 제1항에 있어서, 상기 투명칩의 전체 비중이 1.3 내지 2.0 g/㎤인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
4. 제1항에 있어서, 상기 외부층의 비중이 1.5 내지 10 g/㎤인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
5. 제1항에 있어서, 상기 내부층의 광투과율이 90 내지 100%인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 내부층이 아크릴 수지를 베이스 수지로 하는 투명 아크릴칩인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
8. 제1항에 있어서, 상기 외부층이 이산화티탄, 황산바륨, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 실리카, 금속분말, 금속염 중에서 선택되는 1종 이상의 충진제를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석.
9. 제8항에 있어서, 상기 충진제의 비중이 2.5 내지 10 g/㎤인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
10. 제1항에 있어서, 상기 내부층이 펄안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석.
11. 제1항에 있어서, 상기 투명칩이 원통형 또는 다면체인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
12. 제1항에 있어서, 상기 외부층이 내부층의 외표면에 전체 또는 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인조대리석.
13. 제1항에 있어서, 상기 투명칩의 직경 및 길이가 각각 3 내지 20 ㎜인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
14. 제1항에 있어서, 상기 투명칩의 투입량이 인조대리석 총량 대비 1 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
15. 투명한 내부층의 외표면에 내부층보다 비중이 큰 외부층을 형성시킨 후 절단 또는 분쇄하여 투명칩을 제조하는 단계; 및

    투명칩을 인조대리석 원료 조성물에 적용하는 단계를 포함하며,

    상기 내부층 및 외부층에 사용되는 베이스 수지가 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 외부층에 첨가되는 충진제의 비중을 2.5 내지 10 g/㎤, 첨가량을 베이스 수지 대비 0.1 내지 200 중량부로 조절함으로써, 인조대리석 원료 조성물의 비중과 동일하거나 비중차가 ±0.2 g/㎤ 이하로 되도록 투명칩의 비중을 조절하는 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
17. 제15항에 있어서, 상기 내부층 및 외부층용 수지 조성물을 압출기에 투입하여 내부층의 외표면에 외부층이 코팅되도록 공압출하는 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.

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