KR101242277B1 - 광반사 소재를 포함하는 투명칩, 상기를 포함하는인조대리석 및 이들의 제조방법 - Google Patents

광반사 소재를 포함하는 투명칩, 상기를 포함하는인조대리석 및 이들의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광반사 소재를 함유하는 투명 수지층 및 상기 투명 수지층 상에 형성된 고비중층을 포함하는 투명 수지칩, 상기를 포함하는 인조대리석 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 낮은 비중을 갖는 투명 소재를 인조대리석에 적용하기 위해, 고비중층을 상기 투명 소재에 적용한 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 깊이감 및/또는 광반사 효과를 구현할 수 있는 재료를 함유하는 투명 수지층 상에 고비중의 무기 물질을 포함하는 고비중층을 형성함으로써, 투명 수지칩과 같은 저비중 소재를 인조대리석에 적용하기 어려웠던 가장 큰 문제점인 비중 차이 문제를 해결할 수 있는 이점을 가진다.
인조대리석, 투명 수지층, 고비중층, 광반사 소재, 비중

Description

광반사 소재를 포함하는 투명칩, 상기를 포함하는 인조대리석 및 이들의 제조방법 {Transparent chip containing light reflection material, artificial marble comprising the same, and the preparation method thereof}
본 발명은 광반사 소재를 함유하는 투명 수지층; 및 상기 투명 수지층 상에 형성된 고비중층을 포함하는 투명칩, 상기를 포함하는 인조대리석 및 그들의 제조 방법에 관한 것이다.
인조대리석은 천연 석분, 광물 및 수지칩 등의 첨가물을 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 및 에폭시 수지와 같은 수지나 시멘트에 배합하고, 필요에 따라서 안료 등의 첨가제 등을 첨가하여 천연석의 질감을 구현한 인조 합성체이다. 이와 같은 인조대리석의 대표적인 종류로는 아크릴계 인조대리석, 폴리에스테르계 인조대리석, 에폭시계 인조대리석 또는 E-스톤 (Engineered stone) 계열의 인조대리석 등을 들 수 있다. 상기와 같은 인조대리석은 미려한 외관 및 우수한 가공성을 가지고, 천연 대리석에 비하여 가벼우며, 강도가 뛰어나 카운터 테이블 및 각종 인테리어 재료로서 널리 사용되고 있다.
인조대리석은 일반적으로 메틸 메타크릴레이트 등의 단량체, 및 폴리 (메틸메타크릴레이트) 또는 불포화 폴리에스테르 등의 고분자량 물질을 포함하는 시럽에 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 실리카 또는 규소 등과 같이 일정 비중을 갖는 무기 충진제를 첨가한 혼합물을 주성분으로 하여, 상기에 개시제, 가교제, 연쇄이동제, 커플링제 및/또는 안료 등의 첨가제를 혼합하고, 성형틀 또는 연속 스틸 벨트 등에서 주형 및 경화시켜 제조되고 있다. 이 때 인조대리석의 외관을 표현하기 위한 수단으로는 안료 또는 칩 등이 사용된다. 그런데, 현재까지 알려져 있는 대부분의 인조대리석에서는 주로 단색의 불투명한 칩의 조합으로 외관 효과를 구현하고 있으며, 이러한 처리만으로는 천연대리석 또는 화강석과 유사한 패턴을 구현하기에는 한계가 있다.
이러한 한계를 극복하기 위한 방법으로는 투명성을 갖는 열가소성 수지 (ex. 폴리염화비닐 또는 폴리스티렌) 또는 열경화성 수지 (ex. 에폭시 수지 또는 불포화 폴리에스테르 수지)를 사용하여 제조된 투명 수지칩으로 외관 효과를 구현하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 상기와 같은 소재로 제조되는 투명칩의 비중은 대부분 무기 충진제 등의 첨가제를 포함하는 인조대리석용 베이스 수지에 비해 낮다. 따라서, 이를 적용한 인조대리석은 내부에서의 칩 분포가 상하에 따라 전체적으로 고르지 못하여 외관 효과를 오히려 저해한다는 단점이 있다. 이러한 비중 문제를 해결하기 위하여 비중이 높은 물질을 수지에 포함시키는 방안을 생각할 수 있으나, 이 경우에는 칩의 투명성이 크게 떨어져 투명한 느낌을 표현하기 어렵다.
한편, 통상적으로 인조대리석 또는 E-스톤 등의 제조 시에는 빛을 받으면 반사되는 반짝임 효과를 얻기 위해 베이스 수지에 펄 등의 소재를 직접 혼합하거나, 또는 투명층에 금속류나 알루미늄 등이 전사된 소재를 칩으로 사용하고 있으며, 이 때 투명층의 소재로는 유리가 주로 사용된다.
그러나, 상기와 같은 금속이나 유리 등은 높은 경도를 갖는 소재이기 때문에, 이를 아크릴계 또는 불포화 에스테르계 인조대리석에 적용할 경우, 제조 시 연마 및 가공이 매우 곤란하여, 그 이용이 극히 제한되고 있다.
대한민국 특허공개 제2004-59913호는 하나의 칩 내부에 여러 색상 및 크기를 갖는 칩을 포함시킨 칩-인-칩(chip-in-chip)을 사용하여 인조대리석을 제조하는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 상기 기술에서는 칩의 제조 시에 아크릴계 수지 시럽에 실리카 또는 탄산 칼슘과 같은 무기 충전물을 다량 포함시키고 있기 때문에, 칩의 투명성이 떨어진다. 또한, 상기 기술에서는 반짝임 효과를 구현할 수 있는 소재가 제품 표면에 위치하여, 깊이감을 구현하지 못한다.
또한, 대한민국 실용신안등록 제400,814호는 내부에 무기 충전제 및 반짝이 입자를 갖는 불포화 폴리에스테르계 칩을 포함하는 아크릴계 인조대리석을 개시한다. 그러나, 상기 기술에서도 칩의 제조 시에 무기 충전제가 사용되고, 이에 따라 투명도 및 깊이감 등을 구현하기에는 한계가 있다.
또한, 일본 특허공개공보 제2001-205750호는 투명 겔 코트층 및 인조대리석층의 사이에 광택 안료를 포함하는 중간층을 갖는 인조대리석을 개시하고, 일본 등록특허 제3648592호는 비중 및 형상의 상이한 여러 종류의 칩을 포함하는 인조대리 석을 개시한다. 그러나, 상기 기술들은 인조대리석의 표면에 광택층을 단순히 코팅하거나, 또는 칩을 포함시킨 것으로서, 투명감 및 깊이감 등의 구현 효과는 나타나지 않는다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 투명칩의 인조대리석으로의 적용에 있어서 가장 큰 문제점이었던 비중 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 또 다른 목적은 내부에 광반사 소재를 함유하여, 인조대리석에 깊이감 및/또는 반짝임 효과 등을 자유롭게 연출할 수 있는 투명칩, 상기를 포함하는 인조대리석 및 그들의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 광반사 소재를 함유하는 투명 수지층; 및 상기 투명 수지층 상에 형성된 고비중층을 포함하는 투명칩을 제공한다.
상기 본 발명의 투명칩에서 투명 수지층은 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지 및 스티렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 투명칩에서 투명 수지층의 광투과율은 70 내지 100%인 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 투명칩의 투명 수지층에 함유되는 광반사 소재는 금속 소재; 비금속 소재; 펄; 유리; 및 표면의 전부 또는 일부가 광반사 소재로 처리된 투명 수지칩으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 투명칩에서 고비중층의 비중은 1.5 내지 10인 것이 바람직하고, 투명칩 자체의 비중은 1.0 내지 2.0인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 또한 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 베이스 수지; 및 전술한 본 발명에 따른 투명칩을 포함하는 인조대리석을 제공한다.
상기 본 발명의 인조대리석에서 투명칩은 베이스 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 전술한 본 발명에 따른 투명칩을 제조하는 제 1 단계; 및 제조된 투명칩을 적용하여 인조대리석을 제조하는 제 2 단계를 포함하는 인조대리석의 제조 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 제조 방법에서, 제 1 단계는 (1) 광반사 소재 및 투명 수지의 혼합물을 경화시켜 투명 수지 평판을 제조하는 단계; (2) 상기 투명 수지 평판 상에 고비중층을 적층하는 단계; 및 (3) 고비중층이 형성된 수지 평판을 분쇄하는 단계를 포함하거나, 또는, (a) 광반사 소재 및 투명 수지의 혼합물을 경화시켜 투명 수지 평판을 제조하는 단계; (b) 고비중층용 원료 조성물을 경화시켜 고비중층 평판을 제조하는 단계; (c) 상기 투명 수지 평판 및 고비중층 평판을 적층하는 단계; 및 (d) 투명 수지 평판 및 고비중층 평판의 적층물을 분쇄하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 제조 방법의 제 2 단계는 (i) 제조된 투명칩 및 인조대리석용 원료 조성물을 혼합한 후, 이를 경화시켜 인조대리석용 수지 평판을 제조하는 단계; 및 (ii) 제조된 인조대리석용 수지 평판을 재단 및 샌딩하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 투명성이 높은 수지칩의 내부에 반짝임 효과를 연출할 수 있는 재료를 포함시켜, 투명감, 깊이감 및 반짝임 효과를 동시에 구현함으로써 고급스러운 외관 패턴을 갖는 인조대리석을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 인조대리석의 제조 시에는 캐스팅 또는 프레싱 등의 기존 공법을 그대로 이용 가능하므로 별다른 추가 설비를 요하지 않는다. 또한, 본 발명에서는 투명칩의 비중이 제품(인조대리석) 소재와 동등 이상의 값을 갖도록 하는 고비중층을 사용하여, 종래 기술의 가장 큰 문제점이었던 제품 소재 및 칩의 비중 차이 문제를 해결할 수 있어, 목적하는 외관 패턴을 자유롭게 구현할 수 있다는 이점을 가진다.
본 발명은, 광반사 소재를 함유하는 투명 수지층; 및
상기 투명 수지층 상에 형성된 고비중층을 포함하는 투명칩에 관한 것이다. 본 발명은 펄, 유리 및 금속 증착물 등의 광반사 소재를 포함하는 투명 수지층과 일체화된 상태로 고비중 무기 물질을 포함하는 고비중층을 형성시킴으로써, 투명칩 의 인조대리석으로의 적용 시 가장 큰 문제점이었던 비중 차이 문제를 해결한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 투명칩을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 투명칩에 포함되는 투명 수지층을 구성하는 수지의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에서는 투명칩의 제조 시에 이 분야에 일반적으로 공지되어 있는 투명성 수지를 제한 없이 사용할 수 있다. 이와 같은 투명성 수지의 예로는, 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 폴리스티렌(PS) 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지 또는 스티렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체(SMMA) 수지 등을 들 수 있고, 본 발명에서는 특히 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA) 등의 아크릴 수지 및/또는 불포화 폴리에스테르 수지가 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 상기와 같은 소재로 구성되는 투명 수지층의 광투과율이 70 내지 100%인 것이 바람직하며, 90 내지 95%인 것이 보다 바람직하다. 상기와 같은 광투과율은 실리카나 수산화 알루미늄 등의 충진제를 함유하는 기존 투명칩의 광투과율(일반적으로 60% 이하)에 비하여 월등히 우수한 수치이며, 상기 광투과율이 70%보다 작으면, 목적하는 투명감 및 반짝임 구현 효과가 저하될 우려가 있다.
본 발명에서는 상기와 같은 투명 수지층이 광반사 소재를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 사용한 용어 『광반사 소재』는 조사된 빛을 반사하여 반짝임 효과를 나타낼 수 있는 소재를 의미하며, 이와 같은 효과를 발휘한다 면 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 이러한 광반사 소재의 예로는 각종 금속 소재(ex. 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈 등); 비금속 소재; 펄; 유리 (ex. 유리 플레이크); 및 표면의 전부 또는 일부가 광반사 소재로 표면 처리된 투명 수지칩으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다. 상기에서 광반사 소재로 표면 처리된 수지칩의 경우, 이를 구성하는 각각의 소재는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 전술한 금속 또는 비금속 등의 광반사 소재를 통상적인 투명 수지칩 상에 코팅 또는 증착하는 방법으로 제조될 수 있다. 또한, 전술한 광반사 소재는 본 발명의 투명 수지층의 내부에 함유된 상태로 존재할 수 있으며, 경우에 따라서는 투명 수지층의 일면 또는 전면에 증착 또는 전사된 상태로 존재할 수 있다. 상기와 같은 광반사 소재는 본 발명의 투명 수지층 100 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하고, 1 내지 30 중량부의 양으로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 함량이 1 중량부보다 작으면, 빛을 반사할 수 있는 전체 표면적이 부족하여, 칩 자체의 반짝임 연출 효과가 미흡할 우려가 있고, 50 중량부를 초과하면, 광반사 소재의 입자 수의 증가에 따라 입자 서로간의 간섭이 생겨 오히려 광반사 효과가 감소되거나, 투명 수지의 점도가 지나치게 증가하여 작업성에 저하될 우려가 있으며, 또한 과량의 광반사 소재의 사용으로 인한 원가 상승으로 경제성이 떨어진다.
상기와 같은 광반사 소재를 포함하는 투명 수지층은, 그 비중이 일반적인 인조대리석의 원료용 조성물의 비중과 같거나, 또는 그 비중 차이가 ±0.5 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2 이하이다. 구체적으로, 상기 투명 수지층은 그 비중이 1.0 내지 2.0인 것이 바람직하며, 1.0 내지 1.4인 것이 보다 바람직하다. 상기 비중이 1.0 보다 작으면, 투명칩의 비중을 맞추기 위해 과량의 고비중층이 사용되어야 하고, 이에 따라 최종적인 인조대리석 제조 후 패턴 표현이 어려워지거나, 표면의 미관이 저하될 우려가 있다. 또한 상기 비중이 2.0을 초과하면, 투명칩의 비중이 인조대리석의 원료 조성물 (베이스 수지)보다 높아질 수 있어, 투명칩의 고른 분산에 제약을 받아 패턴 표현이 어려워 질 우려가 있다.
본 발명의 투명칩은 전술한 바와 같은 광반사 소재-함유 투명 수지층 상에 고비중층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이처럼 투명칩이 고비중층을 포함함으로 해서, 칩 전체의 비중을 인조대리석 원료 조성물의 비중과 동등 또는 그 이상으로 제어할 수 있게 되고, 인조대리석에 적용 시 칩이 베이스 전체에 걸쳐서 균일하고, 규칙적으로 분포할 수 있도록 제어할 수 있게 된다. 이와 같은 고비중층은 그 비중이 1.5 내지 10인 것이 바람직하고, 2.0 내지 8.0인 것이 보다 바람직하다. 상기 비중이 1.5 보다 작으면, 투명칩의 비중 조절을 위해, 고비중층의 두께를 높여야 하고, 10을 초과하면, 양호한 품질을 얻기 위해 낮은 온도에서 경화시간을 길게 가져가야 하므로, 시간적으로 경제성이 떨어진다.
상기와 같은 고비중층을 형성하는 소재는 그 비중이 상기와 같은 범위에 속하도록 제어된다면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 고비중층은 베이스 수지 및 충진제를 포함하는 혼합물로 형성할 수 있다. 이 때 고비중층을 구성하는 베이스 수지의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 전술한 투명 수지층을 구성하는 수지와 동일한 수지를 사용할 수 있다. 또한, 상기 고비중층에 포함되는 충진제의 예로는 바륨, 경탄, 석분, 이산화티탄, 수산화 알루미늄, 탄산칼슘, 금속분말 및 금속염로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 이 분야의 평균적 기술자는 상기 충진제의 적절한 함량을 사용되는 베이스 수지의 종류 및 목적 비중에 따라 계산적 또는 경험적으로 용이하게 선택할 수 있다.
전술한 투명 수지층 및 고비중층으로 구성되는 본 발명의 투명칩은 그 비중이 인조대리석 원료 조성물의 비중과 유사하도록 조절되는 것이 바람직하며, 구체적으로는 1.0 내지 2.0, 보다 바람직하게는 1.5 내지 1.8 이다. 그러나, 상기 비중은 본 발명의 일 태양에 불과하며, 본 발명에서는 칩이 적용될 원료 조성물의 비중 등을 고려하여, 고비중층에 포함되는 충진제의 함량 및/또는 고비중층의 두께 등을 제어함으로써, 전체 투명칩의 비중을 자유롭게 조절할 수 있다.
제조된 상기 투명칩의 형상 또한 특별히 제한되지 않고, 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어 본 발명의 투명칩은 원형; 판상형; 타원형; 원통형; 또는 사면체나 육면체 또는 그 이상의 다면체로 구성될 수 있으며, 포함된 칩 전체의 형태는 규칙적이거나 불규칙적일 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 투명칩의 일 태양을 설명하면, 다음과 같다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 수지층(저비중층)(12); 및 상기와 일체화된 상태로 형성된 고비중층(11)을 포함하는 투명칩(10)의 모식도이다. 즉, 본 발명의 투명칩(10)은 도 1에 나타난 바와 같이 광반사 소재(13)를 포 함하는 투명 수지층(12) 및 상기에 적층된 고비중층(11)으로 구성될 수 있다. 이와 같은 투명칩(10)은 내부에 무기 충진제 등을 포함하지 않아, 높은 투명성을 갖는 투명 수지로 구성되는 층(12)을 포함하고, 또한, 그 내부에 반짝임 효과를 연출하는 소재(13)를 포함시킴으로써 고투명성, 깊이감 및 반짝임 효과 등이 어울어져 전체적으로 고급스러운 외관 효과를 나타낸다. 또한, 이와 같은 투명칩(10)은 고비중층(11)으로 인해, 인조대리석 내부에서 균일하고, 규칙적으로 분포될 수 있다.
본 발명은 또한, 베이스 수지; 및
전술한 본 발명에 따른 투명칩을 포함하는 인조대리석에 관한 것이다. 본 발명에서는 전술한 고비중화 처리된 투명칩을 사용하여 인조대리석을 제조함으로써, 칩과 인조대리석용 원료 조성물과의 비중 차이 문제를 해결할 수 있다. 또한, 상기 원료 조성물의 경화 후 재단 공정 등에 이어서, 샌딩과 같은 표면 처리를 통해 고비중층을 제거함으로써, 내부 또는 밑면에 광반사 소재를 함유하는 투명 수지층에 의한 깊이감 있고, 자연스러운 광반사 효과를 연출하여, 보다 천연석에 근접한 외관 효과를 나타낼 수 있는 이점을 가진다.
상기와 같은 본 발명의 인조대리석에서 사용될 수 있는 베이스 수지의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서는 아크릴계 인조대리석, 불포화 폴리에스테르계 인조대리석, 에폭시계 인조대리석 및/또는 멜라민 수지 계열의 인조대리석과 같은 이 분야에서 공지된 각종의 인조대리석의 제조를 위해 사 용되는 베이스 수지를 제한 없이 사용할 수 있다. 상기와 같은 베이스 수지의 예로는 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.
상기에서 아크릴 수지의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트 및 글리시딜 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아크릴계 단량체의 중합체를 사용할 수 있다.
또한, 상기 불포화 폴리에스테르의 종류 역시 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 α,β-불포화 이염기산 또는 상기 이염기산 및 포화 이염기산의 혼합물과 다가 알코올의 축합 반응을 통해 제조되는 것으로서, 산가가 5 내지 40이고, 분자량이 1,000 내지 5,000인 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있다. 이 때 상기 폴리에스테르 수지를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 상기 이염기산 등을 다가 알코올과 특정 비율 (ex. 알콜성 수산기 몰수/카르복실기 몰수 = 0.8 내지 1,2)로 혼합한 후, 탄산가스 및/또는 질소가스 등의 불활성 가스 기류 하 140 내지 250℃의 온도에서 상기 혼합물을 축합 반응시키면서 생성수를 제거하고 반응 진행 정도에 따라서 온도를 서서히 상승시키는 방법으로 제조할 수 있다.
상기에서 사용되는 α,β-불포화 이염기산 또는 포화 이염기산의 예로는 무수 말레산 (maleic anhydride), 시트라콘산(citraconic acid), 푸마르산 (fumaric acid), 이타콘산 (itaconic acid), 프탈산 (phthalic acid), 무수 프탈산, 이소프 탈산, 테레프탈산(terephthalic acid), 호박산 (succinic acid), 아디프산 (aipic acid), 세바스산 (sebacic acid) 및/또는 테트라히드로프탈산 등을 들 수 있고; 다가 알코올의 예로는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 폴리 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 수소화 비스페놀 A, 트리메틸롤 프로판 모노아릴 에테르, 네오펜틸 글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 및/또는 글리세린 등을 들 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지는 또한, 필요에 따라서는, 아크릴산, 프로피온산 (propionic acid) 및/또는 안식향산(benzoic acid) 등의 일염기산; 또는 트리멜리트산 (trimellitic acid) 및/또는 벤졸의 테트라카본산 등의 다염기산 등을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기에서 사용될 수 있는 에폭시 수지의 종류 역시 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 이관능 또는 다관능성 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 이관능 또는 다관능성 에폭시 수지의 예로는, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 테트라페닐 에탄 에폭시 수지 및 페놀 노볼락형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택 하나 이상의 것을 들 수 있다.
본 발명의 인조대리석은 또한, 상기와 같은 베이스 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부의 투명칩을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 함량이 10 중량부 미만이면, 투명칩 첨가에 의한 외관 효과의 구현이 미미해질 우려가 있고, 50 중량부를 초과하면, 더 이상의 광반사 효과 상승을 기대할 수 없고, 경우에 따라서는 외관 효과를 오히려 저해할 우려가 있으며, 또한 조성물의 점도가 작업 가능한 적정 수준을 초과하여 작업성에 문제를 일으킬 우려가 있다.
본 발명의 인조대리석은 또한, 전술한 베이스 수지 및 투명칩에 추가로, 커플링제, 가교제, 개시제, 습윤제(wetting agent), 반응지연제 및 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 적절히 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 전술한 본 발명에 따른 투명칩을 제조하는 제 1 단계; 및
제조된 투명칩을 적용하여 인조대리석을 제조하는 제 2 단계를 포함하는 인조대리석의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제 1 단계는 이 분야에서 공지된 일반적의 공법을 적절히 활용하여, 인조대리석에 적용될 투명칩을 제조하는 단계이다.
상기에서 투명칩을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 제 1 방법으로서, (1) 광반사 소재 및 투명 수지의 혼합물을 경화시켜 투명 수지 평판을 제조하는 단계;
(2) 상기 투명 수지 평판 상에 고비중층을 적층하는 단계; 및
(3) 고비중층이 형성된 수지 평판을 분쇄하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 투명칩은 제 2 방법으로서, (a) 광반사 소재 및 투명 수지의 혼합물을 경화시켜 투명 수지 평판을 제조하는 단계;
(b) 고비중층용 원료 조성물을 경화시켜 고비중층 평판을 제조하는 단계;
(c) 상기 투명 수지 평판 및 고비중층 평판을 적층하는 단계; 및
(d) 투명 수지 평판 및 고비중층 평판의 적층물을 분쇄하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수도 있다.
상기 투명칩 제조 단계에서 사용되는 광반사 소재 및 경화용 수지 등의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상기에서 설명된 소재들을 사용할 수 있다. 또한, 이러한 소재들을 사용하여 수지 평판 또는 고비중층 평판 등을 제조하는 방법 역시 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 캐스팅법, 프레스법, 진동 바이브레이터법 및/또는 UV 경화법과 같은 이 분야의 일반적인 공법을 사용할 수 있다.
상기 투명칩 제조의 제 1 방법에서, 단계 (2)에서는 상기 투명 수지 평판 상에 전술한 각각의 소재를 포함하는 고비충층용 수지 조성물을 사용하여 고비중층을 형성하게 되는데, 이 때 조성물에 첨가되는 충진제의 비중 및/또는 첨가량을 조절하여, 전체 칩의 비중이 인조대리석 원료 조성물의 비중과 동일 또는 근접하도록 투명칩의 비중을 조절할 수 있다. 이 때 상기 고비중층을 투명 수지 평판에 적층하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 칩의 사용 효율의 증대의 관점에서 크런치법 또는 충화법 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 투명칩 제조의 제 2 방법을 사용할 경우, 투명 수지 평판의 제조 단계(a) 및 고비중층 평판의 제조 단계(b)의 순서는 제한되지 않으며, 특별한 우선 순위 없이 편의에 의해 두 층을 구성하고, 통상의 방법을 사용하여 이를 적층하면 된다.
또한, 상기 본 발명의 투명칩 제조의 단계 (3) 또는 단계 (d)에서는 투명 수 지 평판 및 고비중층이 적층되어 있는 평판을 공지의 방법으로 분쇄함으로써 투명칩을 제조할 수 있다.
본 발명의 제 2 단계는 상기와 같이 제조된 투명칩을 적용하여, 인조대리석을 제조하는 방법이며, 이 때 제조 방법으로는 이 분야의 일반적인 공법을 사용할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 제 2 단계는,
(i) 제조된 투명칩 및 인조대리석용 원료 조성물을 혼합한 후, 이를 경화시켜 인조대리석용 수지 평판을 제조하는 단계; 및
(ii) 제조된 인조대리석용 수지 평판을 재단 및 샌딩하는 단계를 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 제 2 단계는 우선 인조대리석용 원료 조성물 및 제조된 투명칩을 혼합하고, 이를 적절한 방법으로 경화시킴으로써 수행될 수 있다. 이 때, 상기 투명칩은 고비중층을 포함하여, 그 비중이 원료 조성물과 동등하거나, 실질적으로 높도록 설정되어 있으므로, 바탕 영역(인조대리석용 원료 조성물)과의 바람직하지 않은 분리현상이 없이 고르게 분포되고, 칩의 고비중층이 형성된 면이 하방으로 향한 상태로 규칙적으로 존재하게 된다. 이와 같은 단계 후에 상기 원료 조성물을 경화시키게 되는데, 이 때 경화 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 캐스팅법, 프레스법, 진동 바이브레이션법 또는 UV 경화법 등의 일반적인 공법을 적용할 수 있다.
본 발명의 제 2 단계에서는 상기 단계 (i)에 이어서, 경화물을 용도에 따라 재단하고, 표면 샌딩 처리를 거쳐 인조대리석을 제조한다 (단계 (ii)). 샌딩 공정은 통상 인조대리석의 표면을 평활하게 마무리하기 위하여 수행되는 공정이나, 본 발명에서는 상기 샌딩 공정을 통하여 인조대리석의 표면에 분포하고 있는 투명칩의 고비중층을 제거하는 추가적인 효과를 누릴 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 인조대리석은 칩의 투명한 면이 표면에 노출되는 결과, 자연스런 깊이감을 갖는 반짝임 효과를 연출할 수 있어, 보다 천연석과 근접하고, 고급스러운 질감을 갖는 인조대리석이 제조될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 투명칩을 나타내는 모식도이다.
<도면 부호의 설명>
10: 투명칩
11: 고비중층
12: 투명 수지층
13: 광반사 소재

Claims (17)

  1. 광반사 소재를 함유하는 투명 수지층; 및
    상기 투명 수지층 상에 형성되고 비중이 1.5 내지 10인 고비중층을 포함하는 투명칩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    투명 수지층은 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지 및 스티렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 투명 수지인 것을 특징으로 하는 투명칩.
  3. 제 1 항에 있어서,
    투명 수지층은 광투과율이 70 내지 100%인 것을 특징으로 하는 투명칩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    광반사 소재는 금속 소재; 비금속 소재; 펄; 유리; 및 표면의 전부 또는 일부가 광반사 소재로 처리된 투명 수지칩으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 투명칩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    광반사 소재는 투명 수지층 100 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 투명칩.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    고비중층은 베이스 수지 및 충진제를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명칩.
  8. 제 7 항에 있어서,
    충진제는 바륨, 경탄, 석분, 이산화티탄, 수산화 알루미늄, 탄산칼슘, 금속분말 및 금속염로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 투명칩.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명칩은 비중이 1.0 내지 2.0인 것을 특징으로 하는 투명칩.
  10. 베이스 수지; 및
    제 1 항에 따른 투명칩을 포함하는 인조대리석.
  11. 제 10 항에 있어서,
    베이스 수지는 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
  12. 제 10 항에 있어서,
    베이스 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부의 투명칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석.
  13. 제 10 항에 있어서,
    커플링제, 가교제, 습윤제, 개시제, 반응지연제 및 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석.
  14. 제 1 항에 따른 투명칩을 제조하는 제 1 단계; 및
    제조된 투명칩을 포함하는 인조대리석을 제조하는 제 2 단계를 포함하는 인조대리석의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    제 1 단계는, (1) 광반사 소재 및 투명 수지의 혼합물을 경화시켜 투명 수지 평판을 제조하는 단계;
    (2) 상기 투명 수지 평판 상에 비중이 1.5 내지 10인 고비중층을 적층하는 단계; 및
    (3) 고비중층이 형성된 수지 평판을 분쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    제 1 단계는, (a) 광반사 소재 및 투명 수지의 혼합물을 경화시켜 투명 수지 평판을 제조하는 단계;
    (b) 고비중층용 원료 조성물을 경화시켜 비중이 1.5 내지 10인 고비중층 평판을 제조하는 단계;
    (c) 상기 투명 수지 평판 및 고비중층 평판을 적층하는 단계; 및
    (d) 투명 수지 평판 및 고비중층 평판의 적층물을 분쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    제 2 단계는, (i) 제조된 투명칩 및 인조대리석용 원료 조성물을 혼합한 후, 이를 경화시켜 인조대리석용 수지 평판을 제조하는 단계; 및
    (ii) 제조된 인조대리석용 수지 평판을 재단 및 샌딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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