KR101268639B1 - 가공물을 포함하는 인조대리석 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공물을 포함하는 인조대리석 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 연속으로 이송되는 기재 필름 상부에 인조대리석용 컴파운드를 도포하여 1차 컴파운드층을 형성하는 단계와, 상기 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열하는 단계와, 상기 가공물이 배열된 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성하는 단계 및 상기 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층을 경화시켜 내부에 가공물을 포함하는 인조대리석을 형성하거나, 인조대리석용 컴파운드를 이용하여 몰드 내에 1차 컴파운드층을 형성하는 단계와, 상기 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열하는 단계와, 상기 가공물이 배열된 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성하는 단계 및 상기 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층을 경화시켜 내부에 가공물을 포함하는 인조대리석을 형성하는 단계를 제공함으로써, 인조대리석을 이용한 광고 또는 인테리어 효과를 극대화시킬 수 있고, 경쟁사와 차별화된 독특한 질감 효과를 구현할 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.

Description

가공물을 포함하는 인조대리석 및 이를 제조하는 방법{ARTIFICIAL MARBLE CONTAINING SCULPTURE AND METHOD FOR FABRICATING THEREOF}

본 발명은 가공된 가공물을 포함하는 인조대리석 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 인조대리석과는 달리 기업의 로고나 꽃과 같은 미적 가공물을 포함하여 자연스러운 대리석 외관 가지면서도, 한 단계 더 진보된 광고 효과나, 미적 효과를 제공할 수 있도록 하는 인조대리석을 제조하는 기술에 관한 것이다.

인조대리석은 자연 대리석보다도 경량으로 가공성이 우수하여, 자연대리석의 대체물로서, 마루재, 벽재, 테이블, 키친, 판상, 세면화장대 등의 각종 천판 등에 다양하게 사용되고 있다. 인조대리석에는 천연석에 유사한 미적이고 고급스런 질감이 요구되어, 어떻게 천연석의 질감을 나타내는가가 중요한 과제가 되고 있다.

일반적인 아크릴계 수지 인조대리석 제조방법은 고분자를 혼합한 컴파운드에 안료 및 경화제 등과 기타 첨가제를 혼합한 후 몰드에 주입하고 경화시켜 제조된다.

이 때, 인조대리석의 다양한 무늬를 표현하기 위해 인조대리석과 동일한 원료의 칩을 사용한다.

그러나, 이러한 칩들은 천연석 이미지를 구현하는데 한계가 있어 다양한 인테리어 효과를 얻을 수 없는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 종래의 인조대리석을 상업용 광고 도구로서 활용할 수 있도록 브랜드 이름이나 이미지 등 로고를 포함하며, 독특한 칼라를 포함하는 인조대리석을 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 다른 목적은 상기 각종 무늬 등을 포함시킴으로써, 광고 효과 또는 미적 인테리어 효과를 극대화 시킬 수 있는 인조대리석의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인조대리석 제조 방법은 (a) 연속으로 이송되는 기재 필름 상부에 인조대리석용 컴파운드를 도포하여 1차 컴파운드층을 형성하는 단계와, (b) 상기 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열하는 단계와, (c) 상기 가공물이 배열된 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성하는 단계 및 (d) 상기 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층을 경화시켜 내부에 가공물을 포함하는 인조대리석을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조대리석 제조 방법은 (a') 인조대리석용 컴파운드를 이용하여 몰드 내에 1차 컴파운드층을 형성하는 단계와, (b') 상기 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열하는 단계와, (c') 상기 가공물이 배열된 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성하는 단계 및 (d') 상기 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층을 경화시켜 내부에 가공물을 포함하는 인조대리석을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층은 서로 동일한 인조대리석용 컴파운드로 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가공물은 NC(Numerical Control) 가공물 또는 워터 젯(Water Jet) 가공물인 것을 특징으로 하고, 상기 가공물은 로고, 도형 및 미술품 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 상기 1차 컴파운드층은 1 ~ 6mm의 두께로 형성하고, 상기 2차 컴파운드층은 5 ~ 10mm의 두께로 형성하는 것을 특징으로 한다.

그 다음으로, 상기 인조대리석용 컴파운드는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지 중 하나 이상의 고분자수지와 첨가제를 포함하는 베이스 컴파운드와, 상기 베이스 컴파운드에 혼합되는 인조대리석용 칩을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 첨가제는 안료, 경화제, 중합 개시제 및 가교제 중 하나 이상을 포함하고, 상기 가교제는 분자내 공중합 가능한 이중결합을 포함하여 상기 아크릴 수지 시럽과 가교결합하는 다관능성 아크릴 단량체로서, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(EDMA), 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트(2EDMA), 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트(3EDMA), 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트(4EDMA), 트리메티롤프로판트리메타크릴레이트(TMPMA), 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 폴리부틸렌 글리콜디메타크릴레이트 및 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 인조대리석용 칩은 수지 칩, 천연소재 칩 및 착색 칩 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그 다음으로, 상기 2차 컴파운드층 상부에는 표면처리층을 더 형성하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 인조대리석은 상술한 방법으로 제조하여 내부에 가공물이 삽입된 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 인조대리석 제조 장치는 기재 필름을 이송시키는 이송 롤러와, 상기 기재 필름의 진행 방향을 따라 순차적으로 인조대리석용 컴파운드를 공급하는 제 1 컴파운드 믹서 및 제 2 컴파운드 믹서와, 상기 제 1 컴파운드 믹서에서 공급되는 상기 인조대리석용 컴파운드를 도포하여 상기 기재 필름 상부에 1차 컴파운드층을 형성하는 제 1 코터와, 상기 제 1 코터의 하류에 배치되며, 상기 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열하는 가공물 투입용 피더와, 상기 가공물 투입용 피더의 하류에 배치되며, 상기 제 2 컴파운드 믹서에서 공급되는 상기 인조대리석용 컴파운드를 도포하여 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성하는 제 2 코터 및 상기 제 2 코터의 하류에 배치되며, 상기 1차 및 2차 컴파운드층을 경화시키는 오븐을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 오븐은 비접촉식 가열기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조대리석 제조 장치는 몰드 내에 인조대리석용 컴파운드를 공급하여 1차 컴파운드층을 형성하는 제 1 컴파운드 믹서와, 상기 컴파운드 믹서의 하류에 배치되며, 상기 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열시킬 수 있는 가공물 투입용 피더와, 상기 가공물 투입용 피더의 하류에 배치되며, 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성할 수 있도록 인조대리석용 컴파운드를 공급하는 제 2 컴파운드 믹서 및 상기 제 2 컴파운드 믹서의 하류에 배치되며, 상기 1차 및 2차 컴파운드층을 경화시키는 오븐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 몰드는 글라스 몰드를 포함하고, 상기 제 1 컴파운드 믹서 및 상기 제 2 컴파운드 믹서는 동일한 믹서를 사용할 수 있다.

또한, 상기 오븐은 상기 몰드의 상부 및 하부에 접촉되어 가열하는 더블 플레이트(Double Plate)를 포함하되, 상기 더블 플레이트(Double Plate)는 온수 순환 열판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인조대리석은 NC 설비 또는 워터 젯 설비를 이용하여 가공된 가공물을 인조대리석 내부에 포함시킴으로써, 상업용 광고 효과 또는 인테리어 효과를 극대화시킬 수 있고, 경쟁사와 차별화된 독특한 질감을 구현할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 인조대리석 제조 방법은 연속 생산 방식으로 수행하거나, 몰드 생산 방식에 모두 적용할 수 있으므로, 그 활용 능력이 극대화 될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인조대리석은 가전, 가구 및 인테리어 벽체 등 다양한 제품군에 용이하게 적용할 수 있는 효과를 제공한다.

특히, 가구의 표면에 고광택의 대리석 효과를 구현하면서도, 로고나 미술품등이 전시된 효과를 구현함으로써, 제품의 품질 및 완성도를 높이고 심플하면서도 모던한 인테리어 트렌드에 인조대리석을 완벽하게 적용시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인조대리석 제조 장치를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인조대리석 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조대리석 제조 장치를 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조대리석 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 인조대리석을 나타낸 평면사진들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가공물을 포함한 인조대리석 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인조대리석 제조 장치를 나타내는 개념도이다.

도 1은 연속 생산 방식의 인조대리석 제조 장치를 나타낸 것으로 먼저 기재 필름(130)을 이송시키는 이송 롤러(135)가 구비된다. 이때, 기재 필름은 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl acetate; PVA)와 같은 이형특성이 있는 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 도시된 바에 따르면 이송 롤러(135)가 한 개만 구비되어 있으나, 실제로는 기재 필름(130)의 하부를 지지할 수 있는 정도로 기재 필름(130)의 하부 전체에 걸쳐서 균일한 간격으로 형성된다.

다음으로, 이송 롤러(135)의 상부에는 제 1 컴파운드 믹서(100) 및 제 2 컴파운드 믹서(110)가 나란하게 구비된다. 이때, 상기 컴파운드 믹서들은 기재 필름(130)의 진행 방향을 따라 순차적으로 인조대리석용 컴파운드를 공급하도록 작동된다.

그 첫 번째 과정으로, 제 1 컴파운드 믹서(100)에서 공급되는 인조대리석용 컴파운드를 도포하여 기재 필름(130) 상부에 1차 컴파운드층(140)을 형성하는 제 1 코터(120)가 구비된다.

다음으로, 제 1 코터(120)의 하류에 배치되며, 1차 컴파운드층(140) 상부에 가공물(155)을 배열하는 가공물 투입용 피더(150)가 구비된다.

여기서, 하류라는 표현은 위와 아래의 개념이 아니라, 기재 필름(130)의 진행방향을 기준으로 하여 배치되는 순서를 설명하는 표현이다.

그리고, 가공물(155)은 금속 가공물, 플라스틱 가공물, 인쇄물 등 다양한 형태의 결과물을 나타내는 표현으로, 평면 또는 입체형 등 제한 없이 이용이 가능하다.

이러한 가공물(155)들은 NC(Numerical Control) 설비 또는 워터 젯(Water Jet) 설비에 의해서 미리 가공되어 가공물 투입용 피더(150)에 공급된다.

그 다음으로, 가공물 투입용 피더(150)의 하류에 배치되며, 제 2 컴파운드 믹서(110)에서 공급되는 인조대리석용 컴파운드를 도포하여 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층(170)을 형성하는 제 2 코터(160)가 구비된다.

그 다음으로, 제 2 코터(160)의 하류에 배치되며, 1차 컴파운드층(140) 및 2차 컴파운드층(170)을 경화시키는 오븐(180)이 구비된다. 이때, 오븐(180)은 비접촉식으로 1차 컴파운드층(140) 및 2차 컴파운드층(170)을 가열하여 중합반응에 의한 경화가 이루어지도록 하는 비접촉식 가열기를 포함한다. 이때, 오븐(180)의 일례로는 열풍 가열 방식 등이 사용될 수 있다.

그 다음으로, 오븐(180)을 통과하여 배출되는 경화 필름을 절단하고 사용이 가능한 인조대리석(190) 형태로 가공하는 설비가 별도로 더 구비되겠으나, 본 발명에서는 이에 대한 설명을 생략하는 것으로 한다.

또한, 도 1에 도시된 형태는 기본 장치만을 개략적으로 도시한 것으로, 본 발명이 이에 제한되어서는 안 된다. 예를 들면, 도 1에서 이송 롤러(135)를 구동시키는 모터나, 제 1 또는 제 2 컴파운드 믹서(100, 110)에 구비되는 혼류 장치(미도시) 및 인젝션 장치(미도시) 등 다양한 장치들이 포함될 수 있으나, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략하는 것으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 연속 생산 방식의 인조대리석 제조 장치가 구비되면, 이를 이용하여 내부에 가공물이 포함된 인조대리석을 용이하게 형성할 수 있다. 그리고, 그 구체적 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인조대리석 제조 방법을 나타낸 순서도이다.

도 2를 참조하면, 먼저 기재필름을 마련하고(S100), 연속으로 이송되는 기재 필름 상부에 인조대리석용 컴파운드를 도포하여 1차 컴파운드층을 형성하는 단계(S110)와, 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열하는 단계(S120)와, 가공물이 배열된 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성하는 단계(S130)와, 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층을 경화시키는 단계(S140) 및 최종적으로 기재 필름을 분리시키는 단계(S150)를 수행하여 내부에 가공물을 포함하는 인조대리석을 형성하는 것을 알 수 있다.

이와 같은 공정 순서는 상기 도 1의 연속 생산 방식의 장치를 이용하는 경우에 이용되는 것이다.

이때, 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층은 서로 동일한 인조대리석용 컴파운드를 이용하여 공정을 진행할 수 있다.

그리고, 상기 가공물은 로고, 도형 및 미술품 중 하나 이상을 포함하는 형태로 별도 가공된 NC(Numerical Control) 가공물 또는 워터 젯(Water Jet) 가공물을 이용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 1차 컴파운드층은 1 ~ 6mm의 두께로 형성하고, 상기 2차 컴파운드층은 5 ~ 10mm의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

여기서, 1차 컴파운드층이 1mm 미만으로 형성되는 경우에는 입체형 가공물의 배열이 정상적으로 이루어지지 않을 수 있으며, 가공물이 정상적으로 배열되더라도 후속 공정에서 가공물이 외부로 노출될 위험이 높다. 이와 반대로 1차 컴파운드층이 6mm를 초과하는 두께로 형성되는 경우에는 후속 2차 컴파운드층 코팅 공정이 용이하지 못할 수 있고, 2차 컴파운드층의 두께가 얇아질 우려가 있다.

또한, 2차 컴파운드층의 두께가 5mm 미만으로 형성되는 경우에는 가공물의 보호가 정상적으로 이루어지지 않을 수 있으며, 인쇄물의 깊이 감이 떨어져 미감이 저하될 수 있다. 이와 반대로 2차 컴파운드층이 10mm를 초과하는 두께로 형성되는 경우에는 가공물이 정상적으로 나타나지 않을 수 있으며, 후속의 경화 공정 시간이 오래 걸리는 등 생산 효율이 저하될 수 있다.

다음으로, 본 발명에서 사용되는 인조대리석용 컴파운드를 구성하는 구체적인 고분자 수지는 특별히 제한되지 않는다.

본 발명의 컴파운드는 아크릴계 인조대리석, 불포화 폴리에스테르계 인조대리석, 에폭시계 인조대리석 등을 포함한, 이 분야에서 공지된 각종의 인조대리석 제조를 위해 사용되는 컴파운드를 제한 없이 사용할 수 있다.

여기서, 본 발명에서는 상기와 같은 컴파운드의 예로서 아크릴계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지 및 멜라민계 수지로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.

또한, 상기 아크릴 수지의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트 및 글리시딜 메타크릴레이트로 이루어진 물질로부터 선택된 하나 이상으로, 아크릴계 단량체를 포함하는 중합체를 사용할 수 있다.

다음으로, 상기 불포화 폴리에스테르의 종류 역시 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면 α,β-불포화 이염기산 또는 상기 이염기산 및 포화 이염기산의 혼합물과 다가 알코올의 축합 반응을 통해 제조되는 것으로서, 산가가 5 ~ 40이고, 분자량이 1,000 ~ 5,000인 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있다.

그 다음으로, 상기 에폭시 수지의 종류 역시 특별히 한정되지 않는다. 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 수지로부터 선택된 하나 이상의 것을 들 수 있다.

그 다음으로, 상기 첨가제는 중합 개시제, 유동 첨가제 등 인조대리석의 제조를 위한 공지된 각종 첨가제를 의미한다.

이러한 첨가제의 종류 역시 특별히 한정되는 것은 아니다. 대표적인 물질로는 안료, 경화제, 중합 개시제 및 가교제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

그 중에서 가교제는 분자내 공중합 가능한 이중결합을 포함하여 상기 아크릴 수지 시럽과 가교결합하는 다관능성 아크릴 단량체로서, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(EDMA), 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트(2EDMA), 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트(3EDMA), 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트(4EDMA), 트리메티롤프로판트리메타크릴레이트(TMPMA), 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 폴리부틸렌 글리콜디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트 등의 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.

그 다음으로, 본 발명에 따른 인조대리석용 칩의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 수지 칩 및 천연소재 칩으로 이루어진 것으로부터 선택된 하나 이상의 칩을 사용할 수 있다.

상기 인조대리석에 포함되는 수지 칩은 이 분야에서 통상 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다. 예를 들면 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지 조성물로부터 제조되는 칩을 사용할 수 있다.

본 발명에서는 또한 칩의 제조 과정에서 적절한 안료나 염료 등의 유색재료를 첨가하거나, 또는 제조된 칩 상에 코팅 또는 증착에 의해 유색재료를 표면 처리함으로써 각종 색상의 착색칩의 제조가 가능하다.

상기 착색칩을 제조함에 있어 천연소재를 사용하는 경우, 이 분야의 통상의 것을 사용할 수 있으며, 그 예에는 자개, 돌, 석분, 석영, 숯, 황토, 자석분, 향료, 펄, 패각류 및 거울 가루로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이 포함될 수 있으며, 특별히 이에 제한 되는 것은 아니다.

상기 착색 칩을 사용하여 본 발명에 따른 메탈 무늬를 포함한 인조대리석을 제조하는 경우, 상기 착색 칩은 인접하는 칩끼리 상이한 색감을 가지며 배열되는 것이 바람직하다. 그 이유는 인조대리석의 자연스러운 미감 연출 등을 위함이다.

다음으로, 본 발명에 따른 인조대리석은 상부에 표면처리층을 더 형성할 수 있다.

표면처리층은 인조대리석의 내스크래치성이나 내마모성 등의 표면 품질을 향상시키거나, 내오염성을 개선하여 청소가 용이하도록 하기 위한 목적 등으로 형성하는 것이 바람직하다.

이러한, 표면처리층의 형성 방법은 다양한 방법이 있으며 본 발명에서는 어느 방법이든 제한 없이 적용이 가능하다. 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트를 이용할 경우, 우레탄 아크릴레이트 UV 경화형 조성물을 베이스 컴파운드 상에 도포하고, 자외선 조사를 통해 경화시켜 형성할 수 있다. 또한 열경화성의 왁스를 컴파운드 상에 도포하고 열풍 오븐을 통과시키는 경화공정에 의해서 형성할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가공물을 포함하는 인조대리석은 도 1의 장치를 이용하고, 도 2에서 설명하는 방법 및 원료들을 이용하여 용이하게 형성할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 NC 설비 또는 워터 젯 설비를 이용한 연속 생산 방식을 이용하는 경우 고품질의 인조대리석을 대량으로 생산할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 본 발명에 따른 가공물 삽입 방식을 응용하면 다양한 실시예 및 인조대리석 제조 장치를 제작할 수 있는데, 그 일례를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조대리석 제조 장치를 나타내는 개념도이다.

도 3은 몰드(Mold)를 이용한 인조대리석 생산 방식을 나타낸 것으로, 먼저 상기 연속 생산 라인에서와 유사하게 이송 롤러(235) 및 이송 벨트(230)가 구비된다. 이때, 이송 벨트(230) 및 이송 롤러(235)는 반드시 연속 공정에 이용되는 것은 아니며 몰드(220)의 이송을 용이하게 조절하기 위한 것이므로, 본 실시예는 연속 공정에 제한 되는 것은 아니다.

다음으로, 몰드(220) 내에 인조대리석용 컴파운드를 공급하여 1차 컴파운드층(240)을 형성하는 제 1 컴파운드 믹서(200)가 구비된다.

그 다음으로, 제 1 컴파운드 믹서(200)의 하류에 배치되며, 1차 컴파운드층(240) 상부에 가공물(255)을 배열시킬 수 있는 가공물 투입용 피더(미도시)가 구비된다. 이때, 가공물 투입용 피더는 상기 도 1의 가공물 투입용 피더(150)와 동일한 방식으로 구비되는 것이 바람직하다.

아울러, NC 설비 또는 워터 젯 설비와 연계되어 1차 컴파운드층(240) 상부에 가공물(255)이 배열될 수 있도록 구비된다.

그 다음으로, 1차 컴파운드층(240) 상부에 2차 컴파운드층(270)을 형성할 수 있도록 인조대리석용 컴파운드를 공급하는 제 2 컴파운드 믹서(미도시)가 구비된다.

이때, 본 실시예에서는 연속 공정에 제한되는 것이 아니므로 제 1 컴파운드 믹서(200)를 제 2 컴파운드 믹서로 활용할 수 있다.

그 다음으로, 2차 컴파운드층(270)을 압착시킬 수 있는 글라스 몰드(260)가 더 구비될 수 있다. 여기서, 글라스 몰드(260)는 인조대리석 형성을 위한 몰드 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 역할을 하는 것으로, 하기에서 상세히 설명하는 것으로 한다.

그 다음으로, 1차 및 2차 컴파운드층을 경화시키는 오븐을 구비시키되, 본 실시예에서 오븐은 몰드(220)의 상부 및 하부에 접촉되어 가열하는 더블 플레이트(Double Plate, 280, 285)를 포함하는 구성으로 구비시키는 것이 바람직하다. 여기서, 더블 플레이트(280, 285)는 온수 순환 열판을 포함하는 구성으로 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

그 다음으로, 오븐에 의한 경화가 완료되면, 몰드(220)로부터 완성된 인조대리석(290)을 분리시킨다. 그러나, 여기서도 도 1에서와 마찬가지로 몰드(220) 제거를 위한 구체적 구성이나 설비는 생략하였으며, 이러한 부가적 장치들에 의해서 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조대리석 제조 방법을 나타낸 순서도이다.

도 4를 참조하면, 인조대리석용 컴파운드를 이용하여 몰드 내에 1차 컴파운드층을 형성하는 단계(S200)와, 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열하는 단계(S210)와, 가공물이 배열된 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성하는 단계(S220)와, 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층을 경화시켜 내부에 가공물을 포함하는 인조대리석을 형성하는 단계(S230)를 수행하고, 최종적으로 인조대리석을 몰드에서 분리하는 단계(S240)를 수행하여 가공물이 포함된 인조대리석 제조 과정을 마무리 하는 것을 알 수 있다.

여기서, 2차 컴파운드층 형성 단계(S220)까지의 모든 공정 및 컴파운드 재료들은 상술한 도 2의 설명과 동일하게 적용될 수 있다.

그리고, 상기 연속 생산 방식과 차이점으로는 글라스 몰드를 이용하는 점을 들 수 있다. 글라스 몰드를 이용하는 경우 인조대리석 무늬 제어가 용이하고 기포 발생을 최소화하여 인조대리석이 자연스러운 미감을 가질 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

즉, 몰드를 글라스로 이용하는 경우, 일반적인 몰드 보다 인조대리석의 표면 제어가 용이하고, 성형 완료 후 분리가 용이 하는 등의 장점을 가질 수 있다.

이때, 경화 방법은 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 공지된 방법을 사용하면 된다. 예를 들면, 본 발명에서 상기 경화는 글라스 내부의 온도를 상온 내지 60℃의 범위로 유지한 상태로 수행하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 실시예에서는 온도 유지를 위한 최적의 오븐 방식으로서 온수 순환 열판을 포함하는 더블 플레이트를 사용하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 상업용 광고 효과 또는 인테리어 효과를 극대화시킬 수 있고, 경쟁사와 차별화된 독특한 질감을 구현할 수 있는 인조대리석을 용이하게 형성할 수 있다. 이에 대한 구체적 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 인조대리석을 나타낸 평면사진들이다.

도 5 및 도 6은 특정 브랜드 이미지 또는 회사의 로고(355, 455)를 삽입한 인조대리석(390, 490)을 나타낸 것이며, 도 7 및 도 8은 미술품(555, 655)을 삽입한 인조대리석(590, 690)을 나타낸 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인조대리석은 내부에 포함되는 가공물의 무늬를 구현하여 인조대리석의 미감 효과를 극대화시킬 수 있고, 경쟁사와 차별화된 독특한 기능성 효과를 구현할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 인조대리석은 가전, 가구 및 인테리어 벽체 등 다양한 제품군에 적용할 수 있다. 아울러, 연속 생산 방식 또는 몰드 생산 방식 등의 장치 및 제조 방법을 상술한 바와 같이 개발함으로써, 제품의 품질 및 완성도를 높이고 심플하면서도 모던한 인테리어 트렌드에 인조대리석을 완벽하게 적용시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

100, 200 : 제 1 컴파운드 믹서 110 : 제 2 컴파운드 믹서
120 : 제 1 코터 130 : 기재 필름
135 : 이송 롤러 140, 240 : 1차 컴파운드층
150 : 가공물 투입용 피더
155, 255, 355, 455, 555, 655 : 가공물
160 : 제 2 코터 170, 270 : 2차 컴파운드층
180 : 오븐
190, 290, 390, 490, 590, 690 : 인조대리석
220 : 몰드 230 : 이송 벨트
235 : 이송 롤러 260 : 글라스 몰드
280, 285 : 더블 플레이트

Claims (20)

1. (a) 연속으로 이송되는 기재 필름 상부에 인조대리석용 컴파운드를 도포하여 1차 컴파운드층을 형성하는 단계;
   (b) 상기 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열하는 단계;
   (c) 상기 가공물이 배열된 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성하는 단계; 및
   (d) 상기 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층을 경화시켜 내부에 가공물을 포함하는 인조대리석을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
   
2. (a') 인조대리석용 컴파운드를 이용하여 몰드 내에 1차 컴파운드층을 형성하는 단계;
   (b') 상기 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열하는 단계;
   (c') 상기 가공물이 배열된 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성하는 단계; 및
   (d') 상기 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층을 경화시켜 내부에 가공물을 포함하는 인조대리석을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 1차 컴파운드층 및 2차 컴파운드층은 서로 동일한 인조대리석용 컴파운드로 형성된 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 가공물은 NC(Numerical Control) 가공물 또는 워터 젯(Water Jet) 가공물인 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 가공물은 로고, 도형 및 미술품 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
   
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 1차 컴파운드층은 1 ~ 6mm의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
   
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 2차 컴파운드층은 5 ~ 10mm의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
   
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 인조대리석용 컴파운드는
   아크릴 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지 중 하나 이상의 고분자수지와 첨가제를 포함하는 베이스 컴파운드와,
   상기 베이스 컴파운드에 혼합되는 인조대리석용 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 첨가제는 안료, 경화제, 중합 개시제 및 가교제 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가교제는 분자내 공중합 가능한 이중결합을 포함하여 상기 아크릴 수지 시럽과 가교결합하는 다관능성 아크릴 단량체로서, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(EDMA), 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트(2EDMA), 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트(3EDMA), 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트(4EDMA), 트리메티롤프로판트리메타크릴레이트(TMPMA), 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 폴리부틸렌 글리콜디메타크릴레이트 및 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
    
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 인조대리석용 칩은 수지 칩, 천연소재 칩 및 착색 칩 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
    
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 2차 컴파운드층 상부에 표면처리층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 방법.
    
13. 제 1 항 또는 제 2 항의 방법으로 제조하여 내부에 가공물이 삽입된 것을 특징으로 하는 인조대리석.
    
14. 기재 필름을 이송시키는 이송 롤러;
    상기 기재 필름의 진행 방향을 따라 순차적으로 인조대리석용 컴파운드를 공급하는 제 1 컴파운드 믹서 및 제 2 컴파운드 믹서;
    상기 제 1 컴파운드 믹서에서 공급되는 상기 인조대리석용 컴파운드를 도포하여 상기 기재 필름 상부에 1차 컴파운드층을 형성하는 제 1 코터;
    상기 제 1 코터의 하류에 배치되며, 상기 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열하는 가공물 투입용 피더;
    상기 가공물 투입용 피더의 하류에 배치되며, 상기 제 2 컴파운드 믹서에서 공급되는 상기 인조대리석용 컴파운드를 도포하여 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성하는 제 2 코터; 및
    상기 제 2 코터의 하류에 배치되며, 상기 1차 및 2차 컴파운드층을 경화시키는 오븐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 장치.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 오븐은 비접촉식 가열기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 장치.
    
16. 몰드 내에 인조대리석용 컴파운드를 공급하여 1차 컴파운드층을 형성하는 제 1 컴파운드 믹서;
    상기 컴파운드 믹서의 하류에 배치되며, 상기 1차 컴파운드층 상부에 가공물을 배열시킬 수 있는 가공물 투입용 피더;
    상기 가공물 투입용 피더의 하류에 배치되며, 상기 1차 컴파운드층 상부에 2차 컴파운드층을 형성할 수 있도록 인조대리석용 컴파운드를 공급하는 제 2 컴파운드 믹서; 및
    상기 제 2 컴파운드 믹서의 하류에 배치되며, 상기 1차 및 2차 컴파운드층을 경화시키는 오븐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 장치.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 몰드는 글라스 몰드를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 장치.
    
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 컴파운드 믹서 및 상기 제 2 컴파운드 믹서는 동일한 믹서인 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 장치.
    
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 오븐은 상기 몰드의 상부 및 하부에 접촉되어 가열하는 더블 플레이트(Double Plate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 장치.
    
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 더블 플레이트(Double Plate)는 온수 순환 열판을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조 장치.

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