KR101293340B1 - 초대형 칩을 이용한 인조대리석 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존에는 적용할 수 없었던 초대형 칩을 제조하는 방법과 이 칩을 적용하여 제조한 인조대리석 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

기존의 화강석 패턴을 구현하기 위한 방법에는 인조대리석용 수지 조성물(컴파운드)에 칩을 혼합하여 제조하는 방법과, 수지 조성물로 마블링 효과를 이용하여 대리석과 같은 효과를 내는 방법이다.

본 발명은 상기 두 가지 방법 중 칩을 혼합하는 방법에서 칩의 크기를 비약적으로 크게 만들어 적용하는 방법에 관한 것이다. 칩의 크기가 커질 경우 기존의 패턴에서 낼 수 없었던 독특한 패턴을 낼 수 있다.

인조대리석, 화강석 패턴, 초대형 칩, 마블링 효과

Description

초대형 칩을 이용한 인조대리석 및 이의 제조방법{Artificial marble using extra-large chip and process for preparing the same}

본 발명은 초대형 칩을 사용하여 인조대리석을 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 초대형 칩을 만드는 과정과 그 초대형 칩을 적용하는 방법에 관한 것이다.

기존의 인조대리석은 수지에 따라 아크릴계와 UPE계(불포화 폴리에스터계)의 두 가지로 구분된다. 이 두 가지 중 아크릴계 인조대리석은 자체의 투명성과 고급스런 질감 등의 장점으로 여러 용도로 사용되고 있다.

아크릴계 인조대리석의 외관을 고급스럽게 하기 위해서는, 다양한 종류의 칩을 사용하여 그 외관을 천연석과 유사하게 표현하고 있는데, 기존에 나온 제품이나 설비에서는 칩의 크기에 있어서 제한이 있었다. 한편 인조대리석의 경우 칩이 클수록 고급스러운 느낌을 표현할 수 있다.

통상적으로 아크릴계 인조대리석을 제조하는 공정은 원료를 배합하는 단계, 배합된 원료를 주형하는 단계, 주형된 원료가 경화되는 단계, 경화 후 판재로 가공하는 단계를 거친다

원료를 배합하는 단계에서는 메틸메타크릴레이트에 폴리메틸메타크릴레이트를 녹인 시럽을 수지로 이용하고, 여기에 충전제와 각종 첨가제 및 경화제를 배치(batch)에서 혼합하고, 이 혼합된 수지 조성물(컴파운드)을 관을 통해 이송한 후 캐스팅 라인에 주형하고, 주형라인을 통하여 경화시켜 연속적으로 뽑아내는 것이 통상의 방법이었다.

칩의 크기가 클 경우(입경 7 ㎜ 이상) 문제가 되는 점은 배치에서 혼합할 때 임펠러와의 충돌 및 침강으로 인하여 칩이 손상되고 하나의 배치에서 나온 제품의 패턴에 차이가 생기게 된다는 점과, 배치에서 주형라인으로 이송할 때 관에서의 저항으로 인하여 원활한 흐름이 이루어지지 않고 주형단계에서의 칩 몰림으로 인하여 어느 정도 이상 크기의 칩은 사용상 한계가 있다는 점이다.

기존의 칩의 제조방법은 통상의 아크릴계 인조대리석을 제조하는 공정을 거쳐 평판을 만든 후 이것을 분쇄하고 크기별로 분류하여 사용하였다. 그 최대크기는 칩의 직경이 5 내지 7 ㎜이었다. 만약 20 ㎜ 이상의 칩을 제조할 경우, 칩 평판의 두께가 15 ㎜ 정도이므로, 칩의 모양이 완전히 둥글게 되기 힘들다. 또한 두께가 15 ㎜인 원형 칩을 만들려고 하여도, 분쇄기를 이용하여 파쇄하였을 경우, 그 모양이 쉽게 원기둥(원통형) 모양으로 되지 않는다.

이와 같이 초대형 칩의 경우 제작하기에도 현재의 방법으로는 어려운 점이 있으며, 설사 그 칩을 만들었을 경우에도 인조대리석 제품에 칩으로 적용하기 어려운 점이 있다.

대한민국 특허 등록 제633695호에는 2개의 투입구가 형성된 라인 믹서에 5 ㎜ 이상 크기를 갖는 초대입경 마블칩과 인조대리석 슬러리를 각각 별도로 공급하고, 공급된 인조대리석 슬러리 및 초대입경 마블칩을 라인믹서로 혼합하면서 이송 컨베이어 벨트로 이송시키고, 혼합된 슬러리를 이송 컨베이어 벨트에서 경화시키는 단계로 이루어지며, 라인믹서는 초대입경 마블칩이 투입되는 투입구 부분에는 스크류를 제거하여 형성된 것을 특징으로 하는 인조 대리석의 제조방법이 개시되어 있다.

이 특허에서는 초대입경 마블칩의 제조에 대해서는 전혀 언급이 없으며, 초대입경 마블칩이 혼합 가능하도록 라인믹서를 개조하여 인조대리석을 제조한다. 따라서, 관을 이용하여 원형 단면의 초대형 칩을 제조하고, 이동하는 필름에 용제를 묻힌 후 필름 위로 초대형 칩을 분사하여 칩을 필름에 부착시킨 다음, 공기를 분출하여 용제 및 필름에 붙지 않은 칩을 날려버린 후, 바탕용 수지 조성물을 부어 주형하고 경화시켜 인조대리석을 제조하는 본 발명과는 제조방법에 있어서 현저하게 차이가 난다.

일본 특허 등록 제3518291호에는 수지 기재에 함유된 평평한 상태의 칩에 의해 모양이 표현된 인조석이고, 칩으로서 입경이 2.5 내지5 ㎜인 대형 칩과 대형 칩의 입경보다 1 ㎜ 이상 작고 입경이 0.1 내지 2.5 ㎜인 소형 칩을 이용함과 동시에, 수지 기재 중의 수지 100 중량부에 대하여 대형 칩을 1 내지 10 중량부, 소형 칩을 1 내지 20 중량부 각각 함유하고, 소형 칩으로서 입경이 1.5 내지 2.5 ㎜인 소형 칩을 0.6 내지 8 중량부, 0.5 내지 1.5 ㎜의 소형 칩을 0.3 내지 7 중량부, 0.1 내지 0.5 ㎜의 소형 칩을 0.1 내지 5 중량부 각각 함유하는 것을 특징으로 하 는 인조석이 개시되어 있다.

대한민국 특허 공개 제2002-89950호에는 불포화 폴리에스테르 100 ㎏에 충전제로 15 미크론 정도의 탄산칼슘 또는 수산화알루미늄 등 170 내지 200 ㎏과 여기에 목표한 색상이 되도록 색소와 안료를 배합하여 분쇄기에 투입하기 적당한 크기인 직경 5 ㎝ 정도의 반구형의 다수의 괴몰드에 주형, 경화 후 탈형한 괴를 분쇄기로 분쇄하고 직경 8 ㎜, 4 ㎜, 1 ㎜의 비교적 큰 입도의 칩과 20 mesh, 35 mesh, 60 mesh, 100 mesh, 165 mesh의 작은 입도의 칩을 자동 세이커로 분류 생산하며 각종 입도와 색상의 칩을 정밀 배합하여 대리석 무늬를 조성한 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조방법이 개시되어 있다.

일본 특허 등록 제3192955호에는 메타크릴산 메틸을 주성분으로 한 중합성 성분 20 내지 50 중량%, 수산화 알루미늄 30 내지 70 중량%, 가교성 단량체 0.01 내지 3.0 중량%, 중합 개시제 0.1 내지 5.0 중량% 및 착색 안료 0 내지 5 중량%로 구성된 조성물의 중합 경화물을 분쇄하여 얻어지는 입경 0.1 내지 0.5 ㎜의 반투명 혹은 불투명 입자, 입경 0.5 내지 1.7 ㎜의 반투명 혹은 불투명 입자 및 입경 1.7 내지 5.0 ㎜의 반투명 입자의 혼합물이되, 각 입자군에 속한 적어도 일종의 입자가 다른 입자군의 적어도１개에 속한 입자와는 다른 색조를 갖는 입자군 혼합물 5 내지 30 중량%, 메타크릴산 메틸을 주성분으로 한 중합성 성분 20 내지 50 중량%, 수산화 알루미늄 30 내지 60 중량%, 가교성 단량체 0.01 내지 3.0 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 5.0 중량%로 구성된 인공 화강암용 조성물이 개시되어 있다.

상기 3개의 특허에서는 입경 범위가 다른 칩을 조합하여 인조대리석을 제조 하며, 사용하는 칩의 최대 입경이 8.0 ㎜ 이내로서, 일반적인 인조대리석의 제조공정에서도 이용 가능한 입경 범위이며, 따라서 초대형 칩과는 관련이 없다.

본 발명에서는 둥근 형상의 초대형 칩의 제조방법과 이 초대형 칩을 넣어 만든 인조대리석의 제조방법을 개발하고자 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 원통형 관 등을 이용하여 그 안에서 인조대리석 조성물을 경화시켜 초대형 칩을 제조하는 방법과 이 초대형 칩을 적용하여 인조대리석을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 관에 칩용 수지 조성물을 투입한 후 경화시키는 단계; 경화된 성형물을 관에서 빼낸 후 절단하여 칩을 만드는 단계; 이동하는 필름에 용제를 묻히는 단계; 용제가 묻은 필름 위로 칩을 분사하여 필름에 칩을 부착하는 단계; 공기를 분출하여 용제를 증발시키면서 필름에 붙지 않은 칩을 제거하는 단계; 및 칩이 붙은 필름 위로 바탕용 수지 조성물을 부어 주형하고 경화시키는 단계를 포함하는 인조대리석의 제조방법을 제공한다.

본 발명에서 칩은 입경 20 내지 40 ㎜의 초대형 칩인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 인조대리석의 자연스러운 외관을 위해, 관과 칩은 원통형인 것이 바람직하다. 원형 단면을 갖는 봉재 형태의 칩이 바람직하나, 다각형 단면을 갖는 각재 형태, 그 밖에 각종 형상의 단면을 갖도록 칩을 제조할 수도 있다.

본 발명에서 원통의 직경 방향 단면인 원형 단면은 원형에 가까운 단면을 의미하며, 원형 둘레가 약간 울퉁불퉁한 원형까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에서 원통형 칩의 원형단면이 필름에 붙지 않은 칩은 공기를 분출하여 제거함으로써, 원통형 칩의 원형 단면이 필름에 붙은 칩만 남기는 것을 특징으로 한다. 원통형 칩이 그 길이 방향으로 필름에 닿을 경우 접촉면적이 작아서 공기에 의해 쉽게 날라가며, 원통형 칩 중 가장 큰 접촉면적을 갖는 원형 단면이 필름에 닿는 칩만 남게 된다.

본 발명에서 칩용 수지 조성물은 서로 다른 색상을 갖는 2종 이상의 수지 조성물이 혼합되어 마블링 효과를 갖는 것이 바람직하며, 이를 위해 칩용 수지 조성물은 3,000 내지 15,000 cp의 점도를 가지며, 1 내지 30 rpm의 저속으로 혼합되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상술한 방법에 따라 제조되며, 입경 20 내지 40 ㎜의 초대형 칩을 포함하는 인조대리석을 제공한다.

본 발명의 인조대리석은 관을 이용하여 원형 단면의 초대형 칩을 제조한 후, 용제를 묻힌 필름을 이동시키면서 그 위에 초대형 칩을 분사하여 필름에 부착시킨 후, 공기를 분출하여 용제 및 필름에 원형단면이 붙지 않은 칩을 날려버린 후, 바탕용 수지 조성물을 부어 주형 및 경화시켜 제조됨으로써, 종래에는 만들기가 어려웠던 원통형의 초대형 칩의 제조 그리고 초대형 칩을 적용한 인조대리석의 제조가 가능하며, 원형단면을 갖는 초대형 칩에 의해 기존의 패턴에서 낼 수 없었던 독특하고 고급스러운 패턴을 낼 수 있다

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 인조대리석의 제조공정을 다음과 같이, (1) 초대형 칩의 제조단계 및 (2) 초대형 칩을 적용한 인조대리석의 제조단계로 구분하여 설명한다.

(1) 초대형 칩의 제조

먼저, 일정 크기의 관을 준비한다. 이 관은 칩용 수지 조성물을 경화시키는 틀이라고 볼 수 있다.

종래에는 평판 형태로 칩을 제작하였으나, 본 발명에서는 초대형 칩의 모양을 형성하기 위하여 기다란 파이프 형태의 관에서 수지 조성물을 경화시킨다.

관의 직경은 자유로이 조정할 수 있으며, 본 발명에 있어서는 직경 20 내지 40 ㎜가 적당하다. 관의 재질은 일반 범용 수지로 제작할 수 있다.

다음, 관에 넣을 칩용 수지 조성물을 제조한다.

초대형 칩의 색상은 단색으로 할 수도 있으나, 크게 제작된 칩이 단색인 경우 밋밋하게 보이므로, 마블링 효과를 갖도록 하는 것이 좋다.

마블링 효과를 갖는 초대형 칩의 제조를 위해, 서로 다른 색상의 수지 조성물을 2종 이상 만들어 배합한다. 각 수지 조성물은 조성이 같으며, 생산만 다르게 한다.

수지 조성물은 베이스 수지로서 아크릴계, 불포화 폴리에스테르계, 에폭시계 중에서 선택되는 1종 이상의 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 충전제 100 내지 200 중량부, 가교제 0.1 내지 10 중량부, 중합개시제 0.1 내지 10 중량부를 포함하는 원료 조성물로 구성된다.

아크릴 수지 시럽은 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트 및 글리시딜메타크릴레이트 중에서 선택되는 메타크릴레이트 단량체 단독 또는 2종 이상의 혼합물이며, 메타크릴레이트 단량체 및 그 일부가 중합된 중합체의 혼합물을 사용할 수도 있다. 이들 중에서 메틸메타크릴레이트가 특히 바람직하다. 시럽내의 중합체의 함량은 10 내지 50 중량%인 것이 바람직하다.

불포화 폴리에스터로는 포화 및/또는 불포화 이염기산과 다가 알콜의 축합반응에 의해 수득되는 산가 5 내지 40, 분자량 1,000 내지 5,000 정도 범위를 갖는 불포화 폴리에스터를 사용할 수 있다. 이때 사용하는 불포화 이염기산, 포화 이염기산으로는 무수말레인산, 시트라콘산, 푸마르산, 이타콘산, 프탈산, 무수프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 호박산, 아디핀산, 세바신산, 테트라하이드로프탈산 등을 사용할 수 있으며, 필요에 따라 아크릴산, 프로피온산, 안식향산 등과 같은 일염기산이나, 트리멜리트산, 벤졸의 테트라카아본산과 같은 다염기산도 사용할 수 있다. 다가 알콜로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 수소화 비스페놀 A, 트리메틸롤프로판모노아릴에테르, 네오펜틸글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 글리세린 등을 사용할 수 있다.

에폭시 수지로는 카르복시산 등 산기를 포함한 에폭시 변성수지를 들 수 있다.

충전제로는 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 알루민산 칼슘, 탄산칼슘, 실리카 분말, 알루미나 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용 가능하다. 충전제의 입자크기는 10 내지 200 ㎛인 것이 바람직하며, 굴절율은 1.57 내지 1.62인 것이 바람직하다. 충전제는 수지와의 분산성, 제품의 기계적 강도 향상 및 침전방지 등을 위해 실란계 커플링제, 티타네이트계 커플링제 또는 스테아린산으로 처리된 표면을 갖는 것이 바람직하다. 충전제의 바람직한 함량은 베이스수지 시럽 100 중량부에 대하여 100 내지 200 중량부이다.

가교제는 분자내 공중합 가능한 이중결합을 포함하여 아크릴 수지 시럽과 가교결합하는 다관능성 아크릴 단량체로서, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메티롤 프로판 트리메타크릴레이트, 1,6-헥산 디올 디메타크릴레이트, 폴리부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물이며, 이들 중에서 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트가 특히 바람직하다. 가교제들을 사용하지 않거나 너무 적게 사용할 경우에는 표면의 요철이 발생하고, 인조대리석의 상부와 하부에 기포가 발생하는 등 원료들간의 결합력이 떨어지게 되고, 내열성 및 내열 변색성이 나빠진다. 가교제를 너무 많이 사용할 경우에는 칩들의 상분리가 일어나게 되어서 인조대리석 패턴에 많은 문제점을 나타낸다. 따라서 가교제의 사용량은 베이스수지 시럽 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부가 바람직하다.

중합개시제는 유기 과산화물으로서 벤조일 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드와 같은 디아실 퍼옥사이드, 부틸하이드로 퍼옥사이드, 쿠밀하이드로 퍼옥사이드와 같 은 하이드로 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시 말레인산, t-부틸하이드로 퍼옥사이드, t-부틸 하이드로 퍼옥시부틸레이트, 아세틸 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, t-부틸 퍼옥시 네오데카노에이트, t-아밀 퍼옥시 2-에틸 헥사노에이트 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용한다. 아울러, 아민의 퍼옥사이드와 술폰산의 혼합물 또는 퍼옥사이드와 코발트 화합물의 혼합물을 사용하여 중합과 경화가 실온에서 수행되도록 할 수 있다. 중합개시제의 함량은 베이스수지 시럽 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부인 것이 바람직하며, 중합촉진제와 함께 사용하는 것이 일반적이다.

또한, 노르말도데실메르캅탄, 터어셔리도데실메르캅탄, 벤질메르캅탄 및 트리메칠벤칠메르캅탄 등의 메르캅탄 화합물과 같은 라디칼 운반체를 사용할 수 있다. 라디칼 운반체의 함량은 베이스수지 시럽 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부가 바람직하다.

발색수단은 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 알려진 인조대리석 첨가성분으로 유기 또는 무기 안료나 염료 등이 사용될 수 있다.

이외에도 통상적으로 알려진 인조대리석의 첨가성분으로 실리콘계 또는 비실리콘계 소포제; 트리메톡시실란을 주성분으로 하는 실란계, 산계 또는 티타네이트계 커플링제; 페닐 살리실레이트계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 니켈 유도체계 또는 라디칼 제거제계 자외선 흡수제; 할로겐계, 인계 또는 무기금속계 난연제; 스테아린산계 또는 실리콘계 이형제; 카테콜계 또는 하이드로퀴논류계 중합억제제; 페놀계, 아민계, 퀴논계, 유황계 또는 인계 산화방지제 중에서 선택되는 1종 이상 의 첨가제를 추가로 첨가할 수 있다.

다음, 2종 이상의 수지 조성물을 하나의 용기에 부은 후, 임펠러를 이용하여 저속으로 혼합 분산시킴으로써, 서로 다른 색상의 액상 수지 안료 조성물이 번지거나 경계를 이루게 하여 마블 수지 조성물을 제조한다.

이때, 혼합 속도가 30 rpm을 넘을 경우 각 수지 조성물이 완전히 섞어버릴 수 있기 때문에, 임펠러를 이용하여 30 rpm 이하의 저속으로 혼합하는 것이 바람직하다.

또한, 칩용 수지 조성물의 점도는 3,000 내지 15,000 cp인 것이 바람직한데, 점도가 너무 낮을 경우 각 수지 조성물이 완전히 섞어버릴 수 있으며, 점도가 너무 높을 경우 혼합이 어려워진다.

다음, 마블 수지 조성물을 준비한 관에 붓고, 마블 수지 조성물이 채워진 관을 오븐에 통째로 집어넣어 경화시킨다.

다음, 시간이 경과하여 수지 조성물이 경화되면 관으로부터 경화된 성형물을 빼낸다. 성형물은 경화하면서 수축하므로 관의 한쪽 부분에만 붙어있어서 관을 파괴하는 일 없이 깨끗하게 빼낼 수 있다.

다음, 원통형 관 안에서 빼낸 봉 형태의 성형물을 인조대리석용 톱을 이용하여 일정 두께(10 내지 15 ㎜)로 재단하여 초대형 칩을 얻는다.

(2) 초대형 칩을 적용한 인조대리석의 제조

도 1은 본 발명에 따른 초대형 칩을 이용한 인조대리석의 제조공정도로서, 다수의 롤을 통해 필름(1)을 연속적으로 이동시켜 제조하는 연속공정이다.

초대형 칩의 경우 직경은 보통 20 내지 40 ㎜ 범위에 있으며, 그 두께는 14 ㎜ 정도되므로, 인조대리석의 제조에 사용되는 통상의 방법처럼 배치 내에서 바탕용 수지 조성물과 혼합할 수 없다. 같이 혼합하는 경우 임펠러 사이에 끼는 문제 및 배치 안에서 모두 가라앉는 문제가 발생한다.

따라서, 칩을 적용하는 방법을 새로이 고안하여야 한다.

본 발명에서는 초대형 칩을 제품에 적용하기 위하여 새로운 주형설비를 고안하였다.

먼저, 초대형 칩(5)과 바탕용 수지 조성물(8)을 싣고 오븐(9)으로 들어갈 필름(1)에 적당한 양의 용제(3)를 묻힌다.

용제(3)는 주형 단계에서 초대형 칩(5)을 뿌릴 때 초대형 칩(5)의 원형단면을 필름(1)에 고정시키는 역할을 한다.

일반적으로 액체는 약간의 점성을 가지므로, 어떤 물체가 액체에 떨어질 경우 그 물체를 액체의 약한 접착력에 의해 일시적으로 고정시킬 수 있다.

본 발명에서 물 대신 용제(3)를 사용하는 이유는 초대형 칩(5)을 일시적으로만 고정시킨 후 접착수단을 제거해야 하기 때문이며, 따라서 공기 분출에 의해 쉽게 증발되는 용제(3)가 유리하다.

용제(3)로는 메틸에틸케톤(MEK), 아세톤 등을 사용할 수 있다.

용제(3)는 용기에 담겨 있으며, 롤(2a, 2b)을 통해 필름(1)에 묻는다. 구체적으로, 필름(1)을 이동시키는 롤(2b)과 맞물리는 롤(2a)이 회전하면서 용기에 담긴 용제(3)와 접촉한 후, 용제(3)가 묻은 롤(2a)이 필름(1)과 접촉하면서 용제(3) 가 필름(1)에 묻게 된다.

다음, 용제(3)가 묻은 이동하는 필름(1) 위로 칩 분사기(4)를 이용하여 초대형 칩(5)을 뿌려 필름(1)에 부착시킨다.

다음, 공기를 분출하여 용제(3)를 증발시키면서 필름(1)에 붙지 않은 초대형 칩(5)을 제거한다.

필름(1)에 분사되는 초대형 칩(5)끼리 포개지는 것도 있고, 원통형 초대형 칩(5)의 직경 방향 단면인 원형단면이 아니라 길이 방향의 원통 둘레 면이 필름에 닿게 될 수도 있다. 따라서, 원형단면이 필름(1)에 닿지 않은 초대형 칩(5)은 공기압축기(6)를 이용하여 공기를 분출함으로써 필름(1) 바깥으로 날려버린다.

이와 같이, 원통형 초대형 칩(5)의 원형단면이 필름(1)에 붙지 않은 초대형 칩(5)은 공기를 분출하여 제거함으로써, 원통형 초대형 칩(5)의 원형 단면이 필름(1)에 붙은 초대형 칩(5)만 남긴다. 원통형 초대형 칩(5)이 그 길이 방향으로 필름(1)에 닿을 경우 접촉면적이 작아서 공기에 의해 쉽게 날라가며, 원통형 초대형 칩(1) 중 가장 큰 접촉면적을 갖는 원형 단면이 필름(1)에 닿는 초대형 칩(5)만 남게 된다.

또한, 공기는 필름(1)에 묻어있던 용제(3)를 날려버리는 역할도 한다. 이런 식으로 필름(1)에 초대형 칩(5)의 원형단면 쪽을 붙인다.

다음, 배치(7)로부터 바탕용 수지 조성물(8)을 초대형 칩(5)의 원형단면이 붙은 필름(1) 위로 부어 주형한다.

바탕용 수지 조성물(8)도 칩용 수지 조성물과 마찬가지로, 베이스 수지로서 아크릴계, 불포화 폴리에스테르계, 에폭시계 중에서 선택되는 1종 이상의 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 충전제 100 내지 200 중량부, 가교제 0.1 내지 10 중량부, 중합개시제 0.1 내지 10 중량부를 포함하는 원료 조성물로 구성된다.

또한, 바탕용 수지 조성물(8)도 서로 다른 색상을 갖는 2종 이상의 수지 조성물을 혼합하여 마블링 효과를 갖도록 할 수 있다.

인조대리석(10) 중 초대형 칩(5)의 함유량은 필름(1)의 이동속도, 초대형 칩(5)의 분사량과 분사속도, 바탕용 수지 조성물(8)의 분사량과 분사속도 등을 조절하여 다양하게 만들 수 있다. 구체적으로, 초대형 칩(5)은 바탕용 수지 조성물의 베이스 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 300 중량부를 첨가할 수 있다.

마지막으로, 주형물을 오븐(9)에 통과시켜 경화시킴으로써 인조대리석(10)을 얻는다.

이후, 연마단계를 거쳐 제품을 완성한다.

도 2는 본 발명에 따라 제작한 인조대리석의 사진으로, 적색으로 표시한 부분이 초대형 칩이다. 이 사진을 보면 초대형 칩의 원형 둘레가 울퉁불퉁한데, 이것은 유연성 필름으로 관을 만들어서 원이 약간 불규칙하게 찌그러졌기 때문이다. 그러나, 이 정도의 원은 전술한 바와 같이 원형으로 보아야 할 것이다.

[실시예]

(1) 초대형 칩의 제조

27 중량%의 폴리메틸메타크릴레이트와 73 중량%의 메틸메타크릴레이트의 혼합물로 이루어진 메틸메타크릴레이트 시럽 100 중량부, 수산화 알루미늄 130 중량 부, t-부틸 퍼옥시 네오데카노에이트 0.2 중량부, t-아밀 퍼옥시 2-에틸 헥사노에이트 0.3 중량부, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 3 중량부, 노르말도데실메르캅탄 0.2 중량부, 소포제로서 BYK 555(BYK-Chemie사, 독일) 0.2 중량부, 커플링제로서 BYK 900(BYK-Chemie사, 독일) 0.75 중량부, 자외선 안정(흡수)제로서 Hisorp-P(LG화학) 0.2 중량부, 안료 1 중량부로 조성되고 색상이 각기 다른 3종의 수지 조성물(점도 9,000 cp)을 제조하였다.

다음, 3종의 수지 조성물을 하나의 용기에 부은 후, 임펠러를 이용하여 20 rpm의 저속으로 혼합 분산시킴으로써, 3종의 수지 조성물이 번지거나 경계를 이루게 하여 마블 수지 조성물을 제조하였다.

다음, 마블 수지 조성물을 원통형 관(직경 30 ㎜)에 붓고, 마블 수지 조성물이 채워진 관을 오븐에 통째로 집어넣어 경화시켰다.

다음, 수지 조성물이 경화된 후 관으로부터 경화된 성형물을 빼내고, 관 안에서 빼낸 봉 형태의 성형물을 인조대리석용 톱을 이용하여 두께 14 ㎜로 재단하여 마블링 효과를 갖는 초대형 칩을 얻었다.

(2) 인조대리석의 제조

27 중량%의 폴리메틸메타크릴레이트와 73 중량%의 메틸메타크릴레이트의 혼합물로 이루어진 메틸메타크릴레이트 시럽 100 중량부, 수산화 알루미늄 130 중량부, t-부틸 퍼옥시 네오데카노에이트 0.2 중량부, t-아밀 퍼옥시 2-에틸 헥사노에이트 0.3 중량부, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 3 중량부, 노르말도데실메르캅탄 0.2 중량부, 소포제로서 BYK 555(BYK-Chemie사, 독일) 0.2 중량부, 커플링제로 서 BYK 900(BYK-Chemie사, 독일) 0.75 중량부, 자외선 안정(흡수)제로서 Hisorp-P(LG화학) 0.2 중량부, 안료 1 중량부로 조성되고 색상이 각기 다른 3종의 수지 조성물(점도 9,000 cp)을 제조하였다.

다음, 3종의 수지 조성물을 하나의 용기에 부은 후, 임펠러를 이용하여 20 rpm의 저속으로 혼합 분산시킴으로써, 3종의 수지 조성물이 번지거나 경계를 이루게 하여 마블링 효과를 갖는 바탕용 수지 조성물(8)을 제조하였다.

다음, 롤(2a, 2b)을 통해 필름(1)에 적당한 양의 용제(3)를 묻혔다. 용제(3)로는 메틸에틸케톤을 사용하였다.

다음, 용제(3)가 묻은 이동하는 필름(1) 위로 칩 분사기(4)를 이용하여 초대형 칩(5)을 뿌려 필름(1)에 부착시켰다.

다음, 공기압축기(6)를 이용하여 공기를 분출함으로써, 용제(3)를 증발시키면서 초대형 칩(5)의 원형단면이 필름(1)에 붙지 않은 초대형 칩(5)을 제거하였다.

다음, 배치(7)로부터 바탕용 수지 조성물(8)을 초대형 칩(5)의 원형단면이 붙은 필름(1) 위로 부어 주형하였다. 초대형 칩(5)은 바탕용 수지 조성물(8)의 베이스 수지 100 중량부에 대하여 50 중량부 정도 첨가되도록 조절하였다.

다음, 주형물을 오븐(9)에 통과시켜 경화시킴으로써 인조대리석(10)을 얻은 후, 연마단계를 거쳐 제품을 완성하였다.

도 1은 본 발명에 따른 초대형 칩을 이용한 인조대리석의 제조공정도이다.

도 2는 본 발명에 따라 제작한 인조대리석의 사진이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 필름

2a, 2b: 롤

3: 용제

4: 칩 분사기

5: 초대형 칩

6: 공기압축기

7: 배치

8: 바탕용 수지 조성물

9: 오븐

10: 인조대리석

Claims (7)

1. 관에 칩용 수지 조성물을 투입한 후 경화시키는 단계;

   경화된 성형물을 관에서 빼낸 후 절단하여 칩을 만드는 단계;

   다수의 롤을 통해 이동되는 필름에 용제를 묻히는 단계;

   용제가 묻은 필름 위로 칩을 분사하여 필름에 칩을 부착하는 단계;

   공기를 분출하여 용제를 증발시키면서 필름에 붙지 않은 칩을 제거하는 단계; 및

   칩이 붙은 필름 위로 바탕용 수지 조성물을 부어 주형하고 경화시키는 단계를 포함하는 인조대리석의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 칩이 입경 20 내지 40 ㎜의 초대형 칩인 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 관과 칩이 원통형인 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 원통형 칩의 원형단면이 필름에 붙지 않은 칩은 공기를 분출하여 제거함으로써, 원통형 칩의 원형 단면이 필름에 붙은 칩만 남기는 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 칩용 수지 조성물이 서로 다른 색상을 갖는 2종 이상의 수지 조성물이 혼합되어 마블링 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 2종 이상의 칩용 수지 조성물이 3,000 내지 15,000 cp의 점도를 가지며, 1 내지 30 rpm의 저속으로 혼합되는 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조되며, 입경 20 내지 40 ㎜의 초대형 칩을 포함하는 인조대리석.

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