KR101172836B1 - 삼차원 형상에 적용가능한 인조대리석 시트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

삼차원 형상에 적용가능한 인조대리석 시트의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가구, 물품, 건축물 등의 삼차원 형상에도 적용하여 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 천연 질감을 나타낼 수 있는 인조대리석 시트의 제조방법 및 인조대리석 시트가 제공된다.

인조대리석, 시트

Description

삼차원 형상에 적용가능한 인조대리석 시트의 제조방법 {A preparation method for a synthetic marble applicable to three dimensional figures}

본 발명은 삼차원 형상에 적용가능한 인조대리석 시트의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가구, 물품, 건축물 등의 삼차원 형상에도 적용하여 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 천연 질감을 나타낼 수 있는 인조대리석 시트의 제조방법에 관한 것이다.

석회암과 돌로마이트가 접촉변성작용이나 광역변성작용을 받아 재결정되어 형성되는 천연대리석은, 연마하면 특유의 다색무늬와 광택이 나타나 건축물의 내장 및 외장재로 사용되고 있다. 그러나 천연대리석으로 된 건축재는 그 두께가 보통 10mm 이상으로 부피와 중량이 크고 가격이 고가여서, 그 사용이 제한적이라는 문제점이 있었다. 그리하여 가격은 천연대리석보다 저렴하나, 천연대리석과 같은 느낌을 줄 수 있는 인조대리석을 제조하는 데 많은 노력이 기울여져 오고 있으나, 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감이 삼차원 형상에 실현될 수 있는 인조대리석 시트는 아직까지 개발되지 않고 있는 실정이다.

이에 본 발명자는 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 가 구, 물품, 건축물 등의 삼차원 형상에까지 적용가능한 인조대리석 시트를 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 불포화폴리에스테르 수지, 펄 및 왁스로 이루어진 인조대리석 시트로, 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 삼차원 형상에까지 실현할 수 있는 인조대리석 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 삼차원 형상에 실현할 수 있는 인조대리석 시트의 제조방법으로,

작업판 위에 가장자리를 블록킹 처리하여 원하는 시트 두께의 공간을 형성하는 단계; 상기 공간에, 불포화폴리에스테르 수지와 펄의 혼합물 및 왁스를 처리하여 시트를 형성하는 단계; 시트 위에 보호필름을 부착시키는 단계; 및 보호필름이 부착된 시트를 작업판에서 분리하는 단계로 이루어지는 인조대리석 시트의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 불포화폴리에스테르 수지, 펄 및 왁스로 이루어진 인조대리석 시트로, 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 삼차원 형상에 실현할 수 있는 인조대리석 시트가 제공된다.

불포화폴리에스테르 수지는 건축자재에 사용되며, 경화시 일정 두께의 도막을 형성할 수 있는, 통상의 2액형 또는 3액형 불포화폴리에스테르 수지가 사용될 수 있으며, 논왁스 타입의 불포화폴리에스테르 수지가 바람직하다. 또한 경도, 치 수안정성, 수축률 및/또는 광택과 같은 물성의 개량을 위해 변형된 불포화폴리에스테르 수지도 사용가능하다.

펄은 통상 가구용 도료에 미려한 색상을 창출하기 위해 첨가되는 안료의 일종으로 주광안료(珠光顔料) 라고도 칭하며, 창출되는 색상에 따라서 진주펄, 황금펄, 동펄, 은펄 등이 있다. 본 발명에서는 1종 이상의 펄이 사용되는데, 사용되는 펄의 종류와 안료 혼합비에 따라 다양한 색상의 대리석 표면이 창출될 수 있다.

본 발명에서 왁스는 제품에 광택을 위해 사용하는 모든 타입의 오일을 포함하는 개념이다. 따라서 왁스에는 가구용, 자동차용, 및 산업용, 왁스, 광택유, 오일콤파운드가 포함되나, 이에 한정되지는 않는다. 가구의 광택을 위해 사용되는 왁스와 동등한 성질을 갖는 오일, 유지 등이 또한 대체되어 사용될 수도 있다. 바람직하게는 물을 용제로 하고 실리콘유를 주성분으로 하는 왁스를 사용할 수 있다.

일반적으로 왁스는 불포화폴리에스테르 수지와는 상용성 (compatibility)이 없어서 불포화폴리에스테르 수지 도료를 건축자재에 사용시에 사전의 왁스처리가 금기시되어 왔다. 그러나 본 발명자에 의해, 불포화폴리에스테르 수지에 왁스를 점적 적용(drip application) 하면, 왁스 방울 주변에서 불포화폴리에스테르 수지와의 반응이 일어나면서 예상치 못한 천연대리석과 같은 다양하면서도 고급스러운 외관 (모양/무늬/색상)를 가진 인조대리석이 형성됨이 확인되었다.

본 발명에 따른 인조대리석 시트에서 불포화폴리에스테르 수지 1000 중량부에 펄 0.03 ~ 700 중량부 및 왁스 0.05 ~ 50 중량부로 포함될 수 있으며, 펄 및 왁스의 배합비에 따라서 대리석의 문양, 색상 및 패턴이 다변화될 수 있다.

펄 및 왁스가 각각 0.03 중량부 미만 및 0.05 중량부 미만으로 첨가되면 반응이 미흡하여 인조대리석 문양 등이 적절히 형성되지 않으며, 각각 700 중량부 초과 및 50 중량부 초과로 첨가되면 색상이 너무 혼탁하거나 수지와 분리현상이 발생하여 미려한 인조대리석 문양 등이 형성되지 않는다.

또한 본 발명의 인조대리석 시트에는 필요에 따라서, 일반적으로 도료에 사용되는 적색, 황색, 밤색, 흑색, 녹색 등 기타 안료가 추가로 포함될 수 있다. 원하는 대리석의 색상농도에 따라 안료의 첨가량이 달라질 수 있으나, 일반안료는 불포화폴리에스테르 수지 1000 중량부에 대해, 30 중량부까지 포함될 수 있다. 안료가 30 중량부 초과하면 너무 진한색의 대리석 문양 및 색상이 형성되고, 시트의 경화시간이 지연될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 삼차원 형상에 실현할 수 있는 인조대리석 시트의 제조방법으로,

i) 작업판 위에 가장자리를 블록킹 처리하여 원하는 시트 두께의 공간을 형성하는 단계;

ⅱ) 상기 공간에, 불포화폴리에스테르 수지 1000 중량부에 펄 0.03 ~ 700 중량부 및 왁스 0.05 ~ 50 중량부를 처리하여 시트를 형성하는 단계;

ⅲ) 시트 위에 보호 필름을 부착시키는 단계; 및

ⅳ) 보호필름이 부착된 시트를 작업판에서 분리하는 단계

로 이루어지는 인조대리석 시트의 제조방법이 제공된다.

본 발명에 따른 제조방법에서, 불포화폴리에스테르 수지, 펄 및 왁스는 상기에서 정의된 바와 같다.

본 발명에서 작업판은 평판형으로 표면이 고른 것으로서 인조대리석 시트의 제조에 용이하면 어떠한 것도 사용가능하며, 작업판의 재질은 유리, 나무, 금속, 수지, 석재, MDF, 합판 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

단계 i)에서 블록킹 처리는, 도 1에 도시된 바와 같이, 작업판 위에 시트가 형성될 수 있는 공간(틀)이 마련되도록, 가장자리를 접착테이프나 목재 쫄대 등의 수단으로 처리하는 것이다. 블록킹의 두께는 형성될 시트의 두께에 상응하도록 하며, 2~20mm, 바람직하게는 3~5mm로 한다. 2mm 이만이면 무늬 형성이 잘 이루어질 수 없고 20mm를 초과하면 시트 적용시 작업성이 떨어진다.

단계 ⅱ)의 구성성분의 처리에서, 기본적으로 불포화폴리에스테르 수지와 펄은 혼합하고, 왁스는 점적 적용한다. 구체적으로는, ① 판넬 상의 상기 공간에 왁스를 점적 적용한 후, 불포화폴리에스테르 수지와 펄의 혼합물을 첨가하거나; ② 불포화폴리에스테르 수지와 펄의 혼합물에 왁스를 혼합하여 판넬 상의 공간에 첨가하거나; ③ 먼저 판넬 상의 공간에 불포화폴리에스테르 수지와 펄의 혼합물을 첨가한 후, 왁스를 점적 적용하거나; 또는 ④ 판넬 상의 상기 공간에 일부 왁스를 점적 적용한 후, 불포화폴리에스테르 수지와 펄의 혼합물을 첨가한 후, 다시 나머지 왁스를 점적 적용한다.

① ~ ④의 처리과정에 따라 상이한 문양과 패턴의 인조대리석 외관이 형성될 수 있다. 특히 왁스를 큰 방울로 점적 적용하면 문양이 크게 되며, 왁스를 작은 방 울로 점적 적용하면 문양이 잘게 나타난다.

필요에 따라서, 단계 ⅱ)를 행하기 이전에, 단계 i)에서 형성된 공간의 표면을 전처리할 수 있다. 전처리는 작업판으로부터 시트의 분리가 용이하게 이루어지게 하기 위한 것으로서, 작업판 위에 이형제를 도포하거나, 테이프 처리를 하거나, 필름을 처리할 수 있다. 이형제는 오일 성분으로서 통상적으로 형틀과 원형 사이에 뿌려서 달라붙지 않게 하는 작용을 하는 것이면 어느 것이나 사용가능하며, 특히 실리콘 오일을 베이스로 한 이형제가 이형성이 우수하여 가장 바람직하다. 테이프는 종이 테이프, 셀로판 테이프, 천/면 테이프 등을 작업판 위에 붙여서 처리한다. 필름은 기름 종이, PE 필름, 스트레치 필름 (랩) 등을 작업판 위에 위치시킨다.

단계 ⅱ)에서, 필요에 따라서, 불포화폴리에스테르 수지와 펄의 혼합물에 안료가 색상에 따라 추가로 포함될 수 있다. 안료는 상기에서 정의된 바와 같은 안료가 사용될 수 있다. 안료가 추가로 포함된 경우는 더 다양한 색상을 띤 인조대리석의 외관이 형성될 수 있다.

단계 ⅲ)에서는, 단계 ⅱ)에서 생성된 인조대리석 시트에 보호필름을 부착하는 단계로서, 보호필름으로는 종이 테이프, 셀로판 테이프, 천/면 테이프, PE필름, 스트레치 필름 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 보호필름을 부착하는 시기는 인조대리석 시트가 완전경화되기 전으로 탄력성/유연성 (flexible)을 유지하는 상태이며, 가장 바람직하기는 인조대리석 시트가 지촉 경화 (손으로 찍어 봤을 때 묻어나오지 않고 지문만 찍히는 정도로 건조된 상태)된 상태일 때 보호필름을 부착하는 것이 좋다.

단계 ⅳ)에서는, 단계 ⅲ)에서 형성된 보호 필름이 부착된 인조대리석 시트를 작업판에서 분리하며 인조대리석 시트를 완성한다.

완성된 인조대리석 시트는 3~5시간 동안 탄력성/유연성을 유지하여 삼차원 형상에 용이하게 적용할 수 있다. 일례로서 도 2에서와 같이, 본 발명에 따른 인조대리석 시트는 원통형의 가구 표면에 적용하여 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 갖게 한다.

본 발명에 따른 인조대리석 시트를 삼차원 형상에의 적용은 다음과 같이 이루어진다: 완성된 인조대리석 시트의 하부면 (테이프 또는 필름이 붙어 있는 경우, 이를 떼어낸 후)에 불포화폴리에스테르 수지 또는 접착제를 도포한 후 대상의 형상에 접착시킨다. 인조대리석 시트가 대상에 완전히 접착되면 시트 상부면에 접착되어 있던 보호필름을 떼어낸다.

불포화폴리에스테르 수지는 상기에서 정의된바 같고, 바람직하게는 단계 ⅱ)에서 사용된 것과 동일한 것을 사용한다. 또한 불포화폴리에스테르 수지에 점도 조절제를 추가 첨가하여 점도를 조절하여 사용할 수도 있다. 점도 조절제로는 돌가루, 점토 등이 있다.

본 발명에 따른 인조대리석 시트는 일정 시간 동안 탄력성/유연성을 유지하므로 평면뿐만 아니라 입체인 삼차원 형상에 이르기까지 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 표현할 수 있다. 특히 가구 등의 가장자리 및 모서리 부분이 동일하게 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 나타낼 수 있다. 또한 시트 형태이므로 적용에 제한이 없으며, 시트를 접착시킬 수 있는 모든 가구, 물품, 건축물 등의 삼차원 형상에 이르기까지 본 발명에 따른 인조대리석 시트가 적용될 수 있다.

본 발명에 의하면 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 자유롭게 원하는 대상에 표현할 수 있는 인조대리석 시트를 얻을 수 있다. 또한 본 발명에 의한 인조대리석 시트는 가공성이 뛰어나 가구, 물품 및 건축물의 평면뿐만 아니라 삼차원 형상에 이르기까지 적용될 수 있으며, 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감가지면서도 천연대리석에 비하여 훨씬 경량이어서 그 활용도가 매우 높다. 따라서 천연석으로 가공이 어렵거나 불가능한 물품에도 손 쉽게 작업할수 있는 장점이 있다.

하기 실시예들에 기초하여 본 발명에 따른 인조대리석 가구 상판의 제조방법을 더 구체적으로 설명하나, 본 발명을 이들로 한정하고자 하는 것은 아니다.

실시예

실시예 1: 인조대리석 시트 제조

대리석 작업판 위에 종이 테이프를 붙인 후, 가로 1,500mm, 세로 850mm, 두께 3mm의 공간이 형성되도록 마스킹 테이프로 블록킹 처리하였다. 형성된 공간에 불포화폴리에스테르 수지 (신광페인트) 17kg과 진주펄 (Merck) 81g, 검정안료(Merck) 6.65g, 밤색안료(Merck) 8.45g, 적색안료(Merck) 2g을 혼합한 혼합물 4,845g을 부어 넣는다. 그 위에 왁스를 점적 적용하여 대리석 문양/패턴층을 갖는 인조대리석 시트를 형성한다. 작업판 위에서 형성된 인조대리석 시트가 지촉 경화된 후 (약 3~4분 후) 상부면에 종이 테이프를 붙인 후, 완성된 인조대리석 시트를 작업판에서 분리하였다. 완성된 인조대리석 시트의 사진을 도 7a에 나타내었다.

실시예 2: 인조대리석 시트 적용

실시예 1에서 제조된 인조대리석 시트의 하부면 (테이프를 제거한 후)에 불포화폴리에스테르 수지 (신광페인트)를 고르게 펴 바른 후 식탁에 접착시키고 롤라를 굴려 접착력을 제고시킨 후, 시트 상부면의 테이프를 떼어낸다. 식탁에 접착된 인조대리석 시트를 완전히 경화시킨다. 완성된 식탁의 사진은 도 3 및 4에 나타내었다.

실시예 3

진주펄을 500g 첨가하고, 실시예 1에 사용된 안료 대신에 백색안료 (Merck) 15g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 인조대리석 시트를 제조하였다. 완성된 인조대리석 시트의 사진을 도 7b에 나타내었다.

제조된 인조대리석 시트의 하부면 (테이프를 제거한 후)에 불포화폴리에스테르 수지 (신광페인트)를 고르게 펴 바른 후 식탁 가장자리에 접착시키고 롤라를 굴려 접착력을 제고시킨 후, 시트 상부면의 테이프를 떼어낸다. 식탁 가장자리에 접착된 인조대리석 시트를 완전히 경화시킨다. 완성된 식탁의 가장자리 사진을 도 5 및 도 6에 나타내었다.

도 1은 본 발명에 따른 인조대리석 시트의 제조를 위해 작업판 위의 가장자리에 블록킹을 설치하여 소정의 공간(3)을 형성한 것을 보여주는 사시도이다.

도 2는 작업판 위의 소정의 공간에 형성된 인조대리석 시트(4)와 보호필름(5)를 도시하는 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예 2에 따라 인조대리석 시트가 적용된 식탁의 사진이다.

도 4는 도 3의 식탁의 가장자리의 사진이다.

도 5 및 6은 본 발명의 실시예 3에 따라 인조대리석 시트가 가장자리에 적용된 식탁의 사진이다.

도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 인조대리석 시트 (물품에 적용 전)의 사진이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1: 작업판 2: 블록킹 3: 공간

4: 인조대리석 시트 5: 보호필름

Claims (8)

1. 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 삼차원 형상에 적용가능한 인조대리석 시트의 제조방법으로,

   i) 작업판 위에 가장자리를 블록킹 처리하여 원하는 시트 두께의 공간을 형성하는 단계;

   i') 형성된 공간에 이형제를 도포하거나, 테이프 처리를 하거나, 또는 필름을 처리하는 단계;

   ⅱ) 상기 공간에, 불포화폴리에스테르 수지 1000 중량부에 펄 0.03 ~ 700 중량부 및 왁스 0.05 ~ 50 중량부를 처리하여 2 ~ 20mm 두께의 시트를 형성하는 단계;

   ⅲ) 형성된 시트가 지촉 경화된 때에 시트 위에 보호 필름을 부착시키는 단계; 및

   ⅳ) 보호 필름이 부착된 시트를 작업판에서 분리하는 단계로 이루어지고,

   여기서 단계 ii)에서의 처리는 ① 왁스를 점적 적용한 후, 불포화폴리에스테르 수지와 펄의 혼합물을 첨가, ② 불포화폴리에스테르 수지와 펄의 혼합물에 왁스를 혼합하여 첨가, ③ 불포화폴리에스테르 수지와 펄의 혼합물을 첨가한 후 왁스를 점적 적용, 및 ④ 일부 왁스를 점적 적용한 후, 불포화폴리에스테르 수지와 펄의 혼합물을 첨가하고 다시 나머지 왁스를 점적 적용으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나로 행해지고,

   제조된 인조대리석 시트는 3 ~ 5 시간 동안 탄력성 및 유연성을 유지하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 시트의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 단계 ⅱ)에서 안료를 0~30 중량부로 추가 첨가하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 시트의 제조방법.
3. 삭제
4. 제 1항에서, 상기 보호필름은 종이 테이프, 셀로판 테이프, 천/면 테이프, 필름, 및 스트레치 필름으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인 인조대리석 시트의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서, 단계 iv) 후에, 인조대리석의 시트의 표면을 연마, 필름코팅지로 코팅, 불포화폴리에스테르 수지로의 코팅 또는 식각에 의한 무늬 첨가에 의한 가공처리 단계를 추가로 포함하는 것인 제조방법.
6. 제 1항, 제 2항, 제 4항 및 제 5항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된, 천연대리석과 같은 다양한 외관과 고급스러운 질감을 삼차원 형상에 적용가능한 인조대리석 시트.
7. 삭제
8. 삭제

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