KR101293970B1

KR101293970B1 - 흐름무늬 질감을 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법 및 그수지계 강화 천연석

Info

Publication number: KR101293970B1
Application number: KR1020060078022A
Authority: KR
Inventors: 허대영; 김인수; 고석환; 유남기
Original assignee: 한화엘앤씨 주식회사
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2013-08-07
Also published as: KR20080016212A

Abstract

본 발명은 수지계 강화 천연석 제조방법 및 그 수지계 강화 천연석에 관한 것이다. 수지계 강화 천연석 제조방법은 불포화 폴리에스테르계 수지 1중량부에 대하여 무기계 골재 4∼24중량부, 경화제 0.01∼0.02중량부, 가교제 0.01∼0.02중량부, 촉매제 0.001∼0.002중량부 및 분말상의 안료를 포함하는 수지혼합물을 혼합하는 믹싱단계; 혼합된 수지혼합물을 몰드에 담고 균일하게 고르는 제형단계; 몰드에 담긴 수지혼합물 위에 액상의 안료를 노즐을 이용하여 분사하는 액상안료 분사단계; 액상안료가 도포된 수지혼합물의 표면부를 휘저어 흐름무늬를 형성하는 교반단계; 및 흐름무늬가 형성된 수지혼합물을 압축성형한 후 경화 및 표면연마 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 제조방법에 따르면, 기존의 단색, 다색 또는 칩을 이용한 수지계 강화 천연석 패턴 및 질감에 흐름무늬가 부가되어, 보다 다양하며 천연석에 가까운 패턴 및 질감을 갖는 수지계 강화 천연석이 제조된다.

수지계 강화 천연석, 흐름무늬, 불포화 폴리에스테르

Description

흐름무늬 질감을 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법 및 그 수지계 강화 천연석{Method for producing a stone with flowing patterns and the stone}

도1은 본 발명에 따른 수지계 강화 천연석 제조방법에 있어 흐름무늬를 형성하는 공정을 설명하기 위한 개략도,

도2는 본 발명에 따른 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석의 일례를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 수지혼합물 2: 몰드

10: 노즐 20: 교반자

본 발명은 수지계 강화 천연석 제조방법 및 그 수지계 강화 천연석에 관한 것으로, 구체적으로는 보다 다양하며 천연석에 가까운 패턴 및 질감의 연출을 위해 흐름무늬가 표현된 수지계 강화 천연석 제조방법 및 그 수지계 강화 천연석에 관한 것이다.

수지계 강화 천연석은 수지에 천연광물을 혼합하여 천연석의 질감을 구현한 인조 합성체를 말하는 것으로, 대표적으로는 불포화 폴리에스테르계 또는 아크릴계 강화 천연석이 있다.

본 발명은 주로 불포화 폴리에스테르계 강화 천연석과 특히 관련되는데, 통상적으로 불포화 폴리에스테르계 강화 천연석은, 불포화 폴리에스테르계 수지 1중량부에 대하여 무기계 골재 9∼24중량부, 경화제 0.01∼0.02중량부, 가교제 0.01∼0.02중량부, 경화촉진을 위한 촉매제 0.001∼0.002중량부 및 분말상의 무기 또는 유기안료를 믹서에서 혼합한 후, 혼합된 수지혼합물을 몰드에 균일하게 담아 프레스로 제품 성형한 다음, 오븐에서 경화 후 표면 연마처리하여 제조된다.

여기서, 불포화 폴리에스테르계 수지에는 적어도 한 개 이상의 글리콜(Glycol)류를 갖고 포화산 및 불포화산을 포함하는 불포화 폴리에스테르 40∼90wt%에 점도조절을 위한 모노머 10∼60wt%를 중합한 것이 주로 사용되며, 무기계 골재로는 실리카계 천연광물이 주로 사용된다.

이와 같이 제조되는 수지계 강화 천연석은, 단색으로 제조되거나, 서로 다른 색상의 안료가 각각 첨가되어 서로 다른 색상을 갖는 수지혼합물을 믹서에서 혼합함으로써 다색톤을 갖도록 제조되거나, 칩을 사용하여 천연석 질감을 갖도록 하고 있다.

그러나, 위와 같은 종래 수지계 강화 천연석의 색감, 패턴, 무늬는 이미 오래전 사용되어 오던 것으로서, 천연석이 가지고 있는 다양한 질감의 연출을 요구하는 소비자의 욕구를 충족시키기에는 부족하며, 단조로운 느낌을 탈피하고 있지 못하다는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 기존의 단색, 다색 또는 칩을 이용한 패턴을 갖는 수지계 강화 천연석에, 새로운 방법에 의해 무늬를 연출하여 보다 다양하며 천연석에 가까운 패턴 및 질감을 갖는 수지계 강화 천연석을 제조하는 방법 및 그 수지계 강화 천연석을 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흐름무늬 질감을 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법은, 불포화 폴리에스테르계 수지 1중량부에 대하여 무기계 골재 4∼24중량부, 경화제 0.01∼0.02중량부, 가교제 0.01∼0.02중량부, 촉매제 0.001∼0.002중량부 및 분말상의 안료를 포함하는 수지혼합물을 혼합하는 믹싱단계; 혼합된 수지혼합물을 몰드에 담고 균일하게 고르는 제형단계; 몰드에 담긴 수지혼합물 위에 액상의 안료를 노즐을 이용하여 분사하는 액상안료 분사단계; 액상안료가 도포된 수지혼합물의 표면부를 휘저어 흐름무늬를 형성하는 교반단계; 및 흐름무늬가 형성된 수지혼합물을 압축성형한 후 경화 및 표면연마 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따른 수지혼합물은 골재에 대한 수지의 혼합비를 높게 하여, 다소 드라이(Dry)하다는 느낌을 주는 종래 조성의 수지혼합물 보다는 질게(Wet)할 필요가 있다. 이는, 수지로 인한 결합력에 의해 수지혼합물이 서로 덩어리지게 하고 나아가서는 큰 덩어리가 보다 많이 발생하도록 하기 위한 것으로서, 이러한 덩어리 위에 액상안료가 도포된 경우 수지혼합물을 교반자로 휘저을 때 큼 직한 형태의 흐름무늬가 발생될 수 있게 된다. 한편, 골재의 함량비가 높아 다소 드라이한 수지혼합물은 포슬포슬(즉, 수지혼합물의 덩어리가 작고 많음)하여 자잘한 크기의 흐름무늬가 나타난다. 즉, 수지와 골재 간의 혼합비를 조절하여 흐름무늬의 형태를 조절할 수 있게 된다.

수지혼합물에 있어서의 수지와 골재 간의 혼합비를 수치화하면, 종래에는 불포화 폴리에스테르계 수지 1중량부에 대하여 무기계 골재 9∼24중량부를 혼합하였으나, 본 발명에 따르면 불포화 폴리에스테르계 수지 1중량부에 대하여 무기계 골재 4∼24중량부를 혼합한다. 중량비로 환산할 경우, 종래에 따른 수지함량은 4∼10% 정도임에 비해, 본 발명에 따른 수지함량은 4∼20%로 증가된 수치이다.

한편, 수지계 강화 천연석에 표현되는 흐름무늬는, 수지에 대한 골재의 혼합비를 조절함에 의해 조절될 수 있을 뿐만 아니라, 수지의 점도를 조절함에 의해 조절될 수도 있다. 본 발명에 따르면, 수지혼합물을 구성하는 수지의 점도는 800∼1,500cps로서, 종래에 따른 수지의 점도는 600∼1,000cps 보다는 점도가 높을 필요가 있다. 당연하게도 수지의 점도를 높이면 수지혼합물이 덩어리화가 보다 잘 진행되어 큼직한 크기의 흐름무늬가 나타난다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법에 대하여 살펴본다.

[믹싱단계]

불포화 폴리에스테르계 수지 1중량부에 대하여 무기계 골재 4∼24중량부, 경화제 0.01∼0.02중량부, 가교제 0.01∼0.02중량부, 촉매제 0.001∼0.002중량부 및 분말상의 안료를 포함하는 수지혼합물을 믹서에서 혼합한다.

불포화 폴리에스테르계 수지에는 적어도 한 개 이상의 글리콜(Glycol)류를 갖고 포화산 및 불포화산을 포함하는 불포화 폴리에스테르 40∼90wt%에 모노머를 10∼60wt%를 용액중합한 것이 주로 사용된다. 40∼90wt%의 불포화 폴리에스테르의 포화산으로는 프탈산 무수물(Phtalic Anhydride)이, 그리고 불포화산으로는 말레산(Maleic Acid), 푸마르산(Fumaric Acid), 이타콘산(Itaconic Acid) 등이 사용된다.

무기계 골재에는 실리카계 천연광물이 주로 사용되는데, 0.1mm 체망을 통과하는 골재가 최소 20% 이상, 바람직하게는 20∼30%이며, 0.1nmm 체망을 통과하지 못하는 1∼20mm 크기의 골재가 최소 35% 이상, 바람직하게는 35∼50%이며, 나머지는 0.1∼1mm 크기의 골재로 이루어진다.

모노머에는 스티렌(Styrene), 비닐톨루엔(Vinyl Toluene), N-비닐피롤리돈(N-Vinylqyrrolidone), 아크릴(Acrylate), 메타크릴레이트 에스테르(Methacrylate Esters)의 군에서 선택되는 하나 이상의 물질이 사용된다.

경화제에는 페로옥시에스테르(Peroxyester) 등이 사용될 수 있으며, 가교제에는 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, t-에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디-에틸렌글리콜메타크릴레이트 등이 사용될 수 있으며, 촉매제에는 유기산 코발트염(옥타테이트)가 사용될 수 있다.

한편, 믹서에서 혼합되는 수지혼합물에는, 단색 또는 다색톤을 갖는 수지계 강화 천연석 제조용 수지혼합물, 칩을 포함하는 수지계 강화 천연석 제조용 수지혼 합물 등 불포화 폴리에스테르계 강화 천연석 제조를 위해 믹서에서 통상적으로 혼합되는 모든 수지혼합물이 포함된다.

[제형단계]

믹서에서 혼합된 수지혼합물을 사각프레임구조를 갖는 몰드에 담고, 균일하게 고른다. 수지혼합물을 고르는 과정은, 수지혼합물이 담겨진 몰드를 진동시켜 수지혼합물이 몰드 전체에 균일하게 분포되도록 함으로써, 직사각형의 수지계 강화 천연석 형태가 마련되도록 하는 과정이다.

[액상안료 분사단계]

제형단계 후, 도1에서 볼 수 있는 바와 같이, 몰드(2)에 담긴 수지혼합물(1) 위에 노즐(10)을 이용하여 흐름무늬의 연출을 위한 액상안료를 분사한다. 당연히, 액상안료의 색상은 베이스를 이루는 수지혼합물의 색상과는 달라야 한다.

액상안료는, 불포화 폴리에스테르 수지 30∼80wt%에 점도조절을 위해 스티렌, 비닐톨루엔, N-비닐피롤리돈, 아크릴, 메타크릴 에스테르와 같은 모노머가 20∼70wt% 혼합된 베이스 수지 1중량부에 대하여, 안료를 0.17∼1.5 중량부 혼합하여 제조된다.

여기서, 불포화 폴리에스테르에는, 적어도 한 개 이상의 글리콜(Glycol)류를 갖고 포화산 및 불포화산을 포함하는 불포화 폴리에스테르 고형분 40∼90wt%에 모노머 10∼60wt%를 용액중합한 것이 사용된다. 포화산에는 이소프탈릭산(Isophtalic Acid)이 사용되며, 불포화산에는 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등이 사용되며, 모노머로는 스티렌, 비닐톨루엔, N-비닐피롤리돈, 아크릴, 메타크릴 에스테르가 사용된 다.

그리고, 안료에는 TiO₂-R, 알졸 레드(Alsol Red), 레이크 레드(Lake Red), 호스타 펌 레드(Hosta Perm Red), 레이븐 시리즈(Raven series), 카본블랙(Carbon Black), 산화철황, 황연, 크롬 옐로우(Chrome Yellow), 파낙스블루(Panax Blue), 크롬 옥사이드 그린(Chromium Oxide Green) 등이 사용된다.

위와 같은 액상안료는, 그 점도가 100∼1,000cps인 것이 바람직하며, 제품의 중량에 대하여 0.001∼0.1% 사용될 수 있다.

[교반단계]

액상안료가 노즐분사 후, 교반자를 사용하여 수지혼합물의 표면부를 휘저어 흐름무늬를 형성한다.

일례로서, 도1에 도시된 바와 같이, 평행하게 배치된 복수개의 핑거(21)를 갖는 교반자(20)를 액상안료가 뿌려진 수지혼합물(1) 위를 이동시키면서, 회전시키는 방법을 사용할 수 있다. 이때, 핑거(21)의 하단은 수지혼합물(1)의 표면부 아래로 담궈져야 하며, 핑거(21)의 회전 및 이동방향은 임의 선택될 수 있다.

[성형, 경화 및 표면연마 단계]

위 단계를 거쳐, 흐름무늬가 형성된 수지혼합물을 프레스를 이용하여 압축성형 한 후, 경화 및 표면연마 처리한다. 이들 공정은 이미 널리 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

위에서 설명된 바와 같은 방법에 의해 제조된 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석의 일례가 도2에 도시되어 있는 바, 도2에 도시된 바와 같이, 베이스를 이루 는 색상의 수지혼합물 상에 이와 다른 색상을 갖는 흐름무늬가 표현된다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 흐름무늬 질감을 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법에 따르면, 보다 다양하며 천연석에 가까운 패턴 및 질감의 연출이 가능하다.

구체적으로, 위와 같은 수지계 강화 천연석 제조방법에 따르면, 비안코 카라라(Bianco Carrara), 스태츄아리오 베네토(Statuario Venato), 비안코 지오이아(Bianco Gioia)와 같은 천연석의 질감 및 패턴을 표현할 수 있게 된다.

Claims

불포화 폴리에스테르계 수지 1중량부에 대하여 무기계 골재 4∼24중량부, 경화제 0.01∼0.02중량부, 가교제 0.01∼0.02중량부, 촉매제 0.001∼0.002중량부 및 분말상의 안료를 포함하는 수지혼합물을 혼합하는 믹싱단계;

혼합된 수지혼합물을 몰드에 담고 균일하게 고르는 제형단계;

몰드에 담긴 수지혼합물 위에 액상의 안료를 노즐을 이용하여 분사하는 액상안료 분사단계;

액상안료가 도포된 수지혼합물의 표면부를 휘저어 흐름무늬를 형성하는 교반단계; 및

흐름무늬가 형성된 수지혼합물을 압축성형한 후 경화 및 표면연마 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 액상안료는, 불포화 폴리에스테르 수지 30∼80wt%에 점도조절을 위해 모노머가 20∼70wt% 혼합된 베이스 수지 1중량부에 대하여, 안료가 0.17∼1.5 중량부 혼합된 것을 특징으로 하는 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 액상안료 중의 불포화 폴리에스테르는, 포화산으로 이소프탈릭산을 포함되며, 불포화산으로 말레산, 푸마르산, 이타콘산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 액상안료에 사용되는 모노머는, 스티렌, 비닐톨루엔, N-비닐피롤리돈, 아크릴, 메타크릴레이트 에스테르의 군에서 선택되는 하나 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 액상안료의 점도는 100∼1,000cps인 것을 특징으로 하는 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 수지혼합물에 포함된 불포화 폴리에스테르계 수지의 점도는 800∼1,500cps인 것을 특징으로 하는 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수지혼합물 중에 포함되는 불포화 폴리에스테르계 수지와 무기계 골재의 혼합비를 폴리에스테르계 수지 1중량부에 대하여 무기계 골재 4~24의 중량부가 되도록 조절하여 상기 교반단계에서 액상안료가 도포된 수지혼합물의 표면부를 휘저어 형성되는 흐름무늬를 조절하는 것을 특징으로 하는 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석 제조방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 흐름무늬를 갖는 수지계 강화 천연석.