KR101354654B1 - 인조대리석분말을 이용한 인조대리석의 재활용 칩의 제조방법 및 이로 제조되는 인조대리석의 재활용 칩을 포함하는 인조대리석 - Google Patents

인조대리석분말을 이용한 인조대리석의 재활용 칩의 제조방법 및 이로 제조되는 인조대리석의 재활용 칩을 포함하는 인조대리석 Download PDF

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Abstract

본 발명은 a) 인조대리석 분말, 점결제 및 안료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; b) 상기 a)단계의 혼합물을 프레스 성형하여 시트를 제조하는 단계; c) 상기 )단계의 시트를 분쇄하여 칩을 제조하는 단계; 를 포함하는 인조대리석 재활용 칩의 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기의 제조방법으로 제조된 인조대리석 재활용 칩을 포함하는 인조대리석에 관한 것이다.

Description

인조대리석분말을 이용한 인조대리석의 재활용 칩의 제조방법 및 이로 제조되는 인조대리석의 재활용 칩을 포함하는 인조대리석{Manufacturing method of Recycled marble chip includes of artificial marble powder, artificial marble includes of Recycled marble chip}
본 발명은 인조대리석 분말을 이용한 인조대리석의 재용활용 칩을 제조하는 방법 및 이로 인해 제조되는 인조대리석의 재활용 칩을 포함하는 인조대리석에 관한 것이다.
인조대리석은 천연대리석 칩이나 광물을 아크릴, 불포화폴리에스테르, 에폭시 수지 등과 배합하고 여러 가지의 첨가제나 안료 등을 첨가하여 천연대리석의 질감을 구현한 인조 합성체를 통칭하는데. 아크릴계 인조대리석 및 폴리에스테르계 인조대리석으로 크게 나눌 수 있다.
상기 인조대리석은 우수한 외관 및 내후성, 부드러운 촉감 등과 같은 특성을 지녀 각종 상판 및 인테리어 소재로서 수요가 계속 증가하고 있다.
이러한 인조대리석은 천연석의 질감을 발현하기 위하여 다양한 색상의 마블칩이 첨가되기도 하나, 상기 마블칩의 경우 카렌딩(calending)된 일정시트를 회전나이프 커터 및 분쇄기를 이용하여 칩을 제조하였기에 분쇄 단면을 형성하게 되어 원형에서 느끼는 부드러움과 원형크기의 다양함에서 느낄 수 있는 자연스러움이 없었다.
이처럼 인조대리석을 천연석에 보다 가깝게 하기 위하여 다양한 패턴 및 디자인을 갖는 마블칩이 다수 개발되었으나, 실제로 이러한 마블칩을 사용하여 천연석과 같은 효과를 내기에는 부족한 면이 있었다.
우리나라 공개특허 제10-2008-0069780호(2008.07.29)는 크기와 모양이 일정하지 않은 칩을 제조하는 것으로, 다수의 인조대리석용 칩을 인조대리석용 컴파운드에 투입하여 혼합, 교반 및 탈포시키는 공정; 전 단계의 혼합물을 체를 이용하여, 여분의 인조대리석용 컴파운드를 인조대리석용 칩들로부터 제거함과 아울러 인조대리석용 칩들이 서로 엉겨 붙은 다수의 덩어리진 결합체를 형성시키는 공정; 및 전 단계에서 체에 걸러진 인조대리석용 칩들의 결합체를 경화시키는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩 사전 처리 방법이 기재되어 있다. 그러나 위와 같은 인조대리석용 칩 사전 처리 방법은, 두 번째 공정에서 컴파운드의 손실이 다량 발생되고, 컴파운드의 점도가 낮아 칩 표면에 잔류하는 컴파운드의 양이 적고, 따라서 칩덩어리의 강도가 기대하는 만큼 높지 않거나 그 강도 제어가 어려운 단점이 있다.
한편, 현재 인조대리석은 제조 후, 필요한 크기로 가공하여 싱크대나 기타물품의 상판으로 사용하게 되는데 가공과정에서 다량의 스크랩 및 분진이 부산물로 발생하게 되며, 이와 같은 부산물인 스크랩과 분진은 다른 제품화에 사용할 수 없어 거의 대부분이 단순매립하거나 또는 소각에 의해 폐기처분하고 있지만 매립비용의 확보와 매립 후지반이 불안정할 뿐만 아니라 이차적으로 토양오염이 유발되고, 소각할 경우에는 유해 가스나 악취의 발생 및 이산화탄소의 발생으로 대기 환경의 오염을 유발하고 있다.
이에 대한민국공개특허 제10-2012-0104683호는 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐 인조대리석으로부터 MMA를 추출하여 사용하는 방법에 관한 것이다. 그러나, 그 공정이 복잡하여 폐 인조대리석을 사용하여 에너지 소모를 줄여 제조원가를 절감하기에는 그 한계가 있다.
또한 대부분의 인조대리석은 제조 시 사용되는 폐인조대리석 또는 무기 필러의 함량이 50 내지 60 중량%에 그쳐 폐인조대리석 분말의 효율적인 재활용이 어려운 실정이다.
대한민국공개특허 제10-2012-0104683호 (2012.09.24) 대한민국공개특허 제10-2008-0069780호 (2008.07.29)
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 인조대리석 분말을 이용하여 천연대리석과 같은 질감 및 모양을 창출할 수 있고, 우수한 가공성으로 강도, 내구성 및 수밀성이 향상된 인조대리석의 재활용 칩의 제조방법 및 이로 인해 제조되는 인조대리석의 재활용 칩을 포함하는 인조대리석을 제공하는데 그 목적이 있다.
더욱 구체적으로 본 발명은 인조대리석 또는 폐 인조대리석 연마시 발생한 분말을 이용하여 원료절감 및 환경친화적인 효과가 있는 인조대리석 재활용 칩의 제조방법 및 이로 인해 제조되는 인조대리석 재활용 칩을 포함하는 인조대리석을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 제조 시 사용되는 인조대리석 또는 폐인조대리석의 사용량을 끌어올려 많은 양의 폐인조대리석을 효과적으로 재활용할 수 있는 인조대리석 재활용 칩의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 균열저항성 코팅재 조성물, 할로겐계 바인더 및 PET 섬유를 포함하는 기능향상제를 더 투입하여 내충격성, 난연성 및 차음성을 향상시킨 인조대리석 재활용 칩의 제조방법의 제공을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태로,
a) 인조대리석 또는 폐 인조대리석 분말 85 내지 97 중량%, 점결제 0.1 내지 4 중량%, 기능향상제 2 내지 8 중량% 및 안료 0.1 내지 3 중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
b) 상기 a)단계의 혼합물을 프레스 성형하여 시트를 제조하는 단계;
c) 상기 b)단계의 시트를 분쇄하여 칩을 제조하는 단계; 를 포함하는 인조대리석 재활용 칩의 제조방법으로 상기 기능향상제는 아크릴계 바인더, 리그노 셀룰로스, 메틸트리메톡시실란 및 용매로 이루어진 균열저항성 코팅재 조성물; 할로겐계 바인더; 및 PET 섬유;를 포함하는 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 a) 단계에서 인조대리석 분말이 인조대리석 또는 폐 인조대리석을 연마하여 발생한 분말인 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 a) 단계에서 인조대리석 분말의 입자 크기가 1 내지 500㎛인 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 점결제가 아크릴계 가교성 모노머, 가교제 및 그들의 혼합물인 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명에 사용되는 기능향상제는 전체 기능향상제 100 중량%에 대하여 균열저항성 코팅재 조성물 40 내지 60 중량%, 할로겐계 바인더 15 내지 25 중량% 및 PET 섬유 25 내지 35 중량%를 포함하는 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명에 사용되는 균열저항성 코팅재 조성물은 아크릴계 바인더 100 중량부에 대하여 리그노 셀룰로스 50 내지 70 중량부, 메틸트리메톡시실란 2 내지 5 중량부 및 알코올용매 10 내지 20 중량부를 포함하는 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명에 사용되는 PET 섬유는 섬도 1 내지 10 de, 섬유장 10 내지 50㎜인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 b)단계에서 프레스 성형은 150℃ 내지 250℃의 성형 온도에서 40 내지 80 kgf/㎠ 의 성형 압력으로 5분 내지 30분 동안 수행되는 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 c)단계에서 칩의 평균 직경이 1 내지 10mm인 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 양태로는 상기의 인조대리석 재활용 칩의 제조방법으로 제조된 인조대리석 재활용 칩을 포함하는 인조대리석에 관한 것이다.
본 발명은 인조대리석 분말, 더욱 구체적으로 인조대리석 또는 폐 인조대리석 연마 시 발생하는 분말을 이용하여 천연대리석과 같은 질감과 모양을 창출할 수 있고, 원료절감 및 환경 친화적인 효과를 얻을 수 있으며, 우수한 가공성으로 강도, 내구성 및 수밀성이 향상된 인조대리석의 재활용 칩의 제조방법을 제공할 수 있다. 또한 인조대리석 또는 페 인조대리석의 첨가량이 전체 조성물의 85 내지 97 중량%에 달해 대리석 또는 인조대리석 생산 시 발생하는 폐분말을 효과적으로 재활용할 수 있다.
본 발명자는 사업장폐기물로 취급되어 대부분 매립처분되고 있어 환경오염 문제를 야기하고 있으며, 매년 생산량이 급증하고 있는 인조대리석 또는 폐 인조대리석의 분말의 처리에 대해 예의 연구를 거듭하던 중, 점결제 및 첨가제를 효율적으로 첨가하고 80% 이상의 인조대리석 또는 폐인조대리석을 사용하여도 물성에 영향을 끼치지 않는 방법을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다. 이를 바탕으로 본 발명은 인조대리석을 연마 시 발생하는 분말 또는 폐 인조대리석을 채취하고 분쇄하여 재활용하여 인조대리석 재활용 칩을 제조할 수 있는 제조방법을 제공하고자 한다.
이하 본 발명의 각 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명은 인조대리석분말을 이용하는 인조대리석의 재활용 칩의 제조방법에 관한 것으로,
a) 인조대리석 또는 폐 인조대리석 분말 85 내지 97 중량%, 점결제 0.1 내지 4 중량%, 기능향상제 2 내지 8 중량% 및 안료 0.1 내지 3 중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
b) 상기 a)단계의 혼합물을 프레스 성형하여 시트를 제조하는 단계;
c) 상기 b)단계의 시트를 분쇄하여 칩을 제조하는 단계; 를 포함한다.
상기 a) 단계에서 인조대리석 또는 폐 인조대리석 분말은 인조대리석 또는 폐 인조대리석 연마 시 발생한 분말일 수 있다.
본 발명에서는 인조대리석을 연마 시 발생하는 분말 또는 폐 인조대리석을 채취한 후, 입자의 크기가 1 내지 500㎛이 되도록 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 인조대리석 분말의 입자 크기를 1 내지 500㎛으로 분쇄할 수 있는 방법이면 분쇄방법은 제한되지 않고 사용이 가능하지만, 바람직하게는 밀링의 방법으로 하는 것이, 분말을 효과적으로 분쇄할 수 있어 바람직하다.
상기 분말의 분쇄 후 입자 크기는 1 내지 500㎛인 것이 바람직하며, 상기의 입자 크기일 경우, 천연대리석과 같은 질감 및 모양을 창출할 수 있기 때문이다.
상기 a)단계의 점결제는 아크릴계 가교성 모노머, 가교제 및 그들의 혼합물일 수 있다.
상기 아크릴계 가교성 모노머는 인조대리석 재활용 칩의 비중 및 계면 접착강도를 조절하기 위한 것으로, 일예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크 릴레이트, 옥실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 옥타데실(메타)아크릴레이트, 메틸사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 클로로페닐(메타)아크릴레이트, 메톡시페닐(메타)아크릴레이트, 브로모페닐(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,2-프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트,1,3-프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트,1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트,1,5-펜탄디올디(메타)아크릴레이트,네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트,디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트,트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 에톡시에톡시에틸아크릴레이트, 글리시딜메타크릴산의 에폭시아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 반드시 이에 제한되지는 않는다.
또한 상기 아크릴계 가교성 모노머는 중량평균분자량이 300,000 내지 3,000,000인 것이 바람직하며, 상기 중량평균분자량이 상기의 범위일 경우, 증점 효과가 우수하여, 흐름성이 향상될 수 있어 성형성이 향상되기 때문이다.
상기 가교제는 강도 및 내구성에 영향을 주는 것으로, 일 예를 들면, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 글리세린트리(메타)아크릴레이트, 메틸프로판디올디(메타)아크릴레이트,폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 아크릴계 가교성 모노머, 가교제 또는 그들의 혼합물을 포함하는 점결제를 사용함에 따라, 강도 및 내구성을 향상 시킬 수 있으며, 우수한 가공성을 가질 수 있다.
상기 점결제는 전체 혼합물 100 중량%에 대하여 0.1 내지 4 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 상기의 범위로 포함하였을 경우 강도가 우수하고, 제품의 균열등이 발생하지 않으며, 유동성이 확보되어 가공성이 향상되는 효과가 있다.
상기 a)단계의 안료는 통상적으로 사용되는 유ㆍ무기안료에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하며, 예를 들면, 산화철 등의 적갈색 안료, 수산화철 등의 황색안료, 산화크롬 등의 녹색안료, 나트륨알루미노실리케이트 등의 군청색 안료, 산화티탄 등의 백색 안료 등 이 분야에서 사용되는 통상의 것을 사용할 수 있다. 또한 분산력을 좋게 하기 위하여 상기의 안료를 넣어 제조한 토너를 사용할 수 있으며, 안료는 투명성을 저해하지 않는 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 안료는 전체 혼합물 100 중량%에 대하여 0.01 내지 3 중량% 포함하는 것이 바람직하며, 상기의 범위의 안료를 포함할 때 화학적으로 안정하여 변색이 잘 되지 않으며, 색감이 진하게 고유의 색을 더욱 잘 표현될 수 있도록 하기 때문이다.
본 발명에 따른 기능향상제는 전체 기능향상제 100 중량%에 대하여 균열저항성 코팅재 조성물 40 내지 60 중량%, 할로겐계 바인더 15 내지 25 중량% 및 PET 섬유 25 내지 35 중량%를 포함하여 제조될 수 있다.
상기 균열저항성 코팅재 조성물은 침투성 알콕시실란계로서 인조대리석 칩 제조 시 발생할 수 있는 미세균열을 억제하고, 미립자의 표면을 코팅하여 연화이온을 함유하는 침투수분을 완벽하게 차단하여 인조대리석의 기계적인 물성을 높이는 역할을 수행한다.
상기 균열저항성 코팅재 조성물은 아크릴계 바인더 100 중량부에 대해 리그노셀룰로스 50 내지 70 중량부, 메틸트리메톡시실란 2 내지 5 중량부 및 알코올용매 10 내지 20 중량부를 포함하여 이루어질 수 있으며, 코팅재 조성물이 상기 범위를 벗어나는 경우 제조되는 코팅재의 분산이 어려워져 뭉치게 되고 인조대리석 내에서 크랙으로 작용할 수 있다.
상기 할로겐계 바인더는 당업계에서 통상적으로 사용되는 난연성을 가지는 바인더로 예를 들어 인계 또는 불소계 난연제에 아크릴산 바인더 및 용매를 혼합하여 제조할 수 있다.
상기 PET(polyethylene terephthalate) 섬유는 무기 필러를 대체하는 것으로 기존의 무기필러인 실리카, 유리섬유, 수산화알루미늄, 탄산바륨, 탄산칼슘, 황산바륨, 화강암 등에 비해 가벼우면서도 가공성이 우수하고, 취급이 용이하다는 장점이 있다. 또한 PET섬유는 흡음성이 뛰어나다는 부수적인 장점도 있다.
상기 PET 섬유는 섬도 1 내지 10 de, 섬유장 10 내지 50 ㎜인 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 섬도 및 섬유장이 범위를 벗어나는 경우, 가공성이 떨어지고 제조되는 인조대리석 내에서 크랙으로 작용하여 기계적인 물성을 하락시키는 원인이 될 수 있다.
본 발명은 상기 a)단계의 혼합물에 무기첨가제를 인조대리석 분말 100중량부에 대하여. 1 내지 50 중량부, 더욱 구체적으로 20 내지 30 중량부를 더 포함할 수 있다. 상기 무기첨가제는 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 실리카, 알루미나, 황산바륨, 수산화마그네슘으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기의 범위로 무기첨가제를 더 포함함에 따라 강도 및 내구성을 향상 시킬 수 있다.
사용되는 무기첨가제의 크기는 평균입경이 1 내지 30 ㎛인 것을 사용하는 경우 무기첨가제가 고르게 분산된 인조대리석을 제조할 수 있으며, 보다 바람직하게는 평균입경이 1 내지 20 ㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위에서 칩의 제조시 비중을 조절할 수 있으면서도 무기첨가제에 의한 투명성 저하를 방지할 수 있다. 이러한 무기첨가제를 일예를 들면, Shandong Aluminium사(중국)의 HWF-10 등을 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 실리케이트 무수물과 같은 커플링제 또는 계면활성제를 더 추가하여 사용할 수 있다. 상기 커플링제 또는 계면활성제를 첨가하는 경우 무기 충전제와 인조대리석 분말의 결합력 또는 안료와 인조대리석 분말의 결합력을 향상시켜주는 역할을 한다. 커플링제로는 예를 들어 DEGUSSA의 AROSIL RY 200 등의 퓸드 실리카(Fumed Silica)를 사용할 수 있다. 상기 계면활성제로는 음이온계 계면활성제 또는 비이온계 계면활성제에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 자외선 안정제를 더 포함할 수 있으며, 자외선 안정제는 해당분야에서 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들면, CIBA사의 Tinuvin-P 등을 사용할 수 있다.
상기 b)단계에서 프레스 성형은 적절한 프레스 금형에 투입하여 성형을 진행하여 시트를 제조하는 단계로, 바람직하게는 150℃ 내지 250℃의 성형 온도에서 40 내지 80 kgf/㎠ 의 성형 압력으로 5분 내지 30분 동안 수행되는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 190 내지 200℃에서 50 내지 70kgf/㎠인 것이 좋다. 그러나, 시트가 제조될 수 있는 온도와 압력이면 제한되지 않는다.
본 발명의 인조대리석 재활용 칩의 제조 방법에서는 상기와 같은 프레스 공정을 거친 후에, 제품을 냉각하고 탈형함으로써 인조대리석 재활용 칩을 제조할 수 있으며, 그 후 용도에 따라서 샌딩 및/또는 재단 공정과 같은 후처리 공정을 추가로 수행할 수도 있다.
상기 c)단계는 상기 b)단계의 시트를 분쇄하여 칩을 제조하는 단계로, 시트를 분쇄하여 칩의 평균 직경이 1 내지 10 mm인 것이 바람직하며, 분쇄방법은 상기의 평균 직경을 가질 수 있도록 분쇄할 수 있는 방법이면 제한되지 않는다.
본 발명의 인조대리석 재활용 칩의 제조 방법에 의해서 제조되는 인조대리석 재활용 칩의 평균 직경이 1 내지 10mm임에 따라 천연 대리석과 같은 패턴의 인조대리석 제조가 가능하다.
본 발명의 인조대리석의 재활용 칩의 제조방법에 따라 제조된 재활용 칩은 조성물의 대부분으로 인조대리석 또는 폐 인조대리석의 연마 시 수득한 분말을 이용함에 따라 원료절감효과 및 환경 친화적인 효과가 있고, 천연 대리석과 같은 질감 및 모양을 표현 할 수 있는 효과가 있다. 또한 우수한 가공성으로 인하여 강도, 내구성 및 수밀성이 향상된 인조대리석의 재활용 칩을 제조할 수 있어, 다양한 소비자의 욕구를 충족할 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 인조대리석 재활용 칩의 장축 길이방향에 대한 직경(L1)과, 길이방향에 수직인 폭 방향의 직경(L2)을 예시한 것이다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허 청구 범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
이하 물성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
(1) 인조대리석 재활용 칩의 평균직경
제조되는 인조대리석 재활용 칩의 평균직경 측정은 도 1에 도시된 바와 같이, 인조대리석 재활용 칩의 장축으로 가장 긴 길이(L1)를 측정하고, 폭방향으로 가장 넓은 위치의 길이(L2)를 측정하여 평균값을 계산하였다.
상기 평균값은 내측길이가 10mm인 체걸음망을 이용하여 시료를 선별한 후, 체걸음망을 통과하지 않은 시료 30개에 대한 평균값으로 하였다.
(2) 기계적 물성
KS M3008 경질 플라스틱의 굴곡성 측정 방법에 의거하여 압축강도를 측정하였으며, 3 × 1.0 × 1.2 ㎝의 시편을 다섯 개 준비하여 압축강도를 측정한 후 그 평균을 구하여 kgf/㎟으로 나타내었다.
(3) 흡음성
KS F 2809의 차음성 측정 방법에 의거하여 음압레벨을 125㎐, 250㎐, 500㎐의 세 단계로 나누어 평균 음압레벨에 따른 실간음압 레벨차를 측정하여 dB로 나타내었다.
[실시예 1] 인조대리석 재활용 칩의 제조
폐 인조대리석을 밀링하여 평균 입자의 크기가 100㎛인 분말 95 중량%, 점결제로 메틸메타크릴레이트(LG MMA사, MMA, 중량평균분자량 300,000) 2 중량%와 하기 표 1 및 2에 기재된 조성비의 기능향상제 2 중량% 안료로 특수 Coating carbon-black(우석켐) 1 중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
이후 상기 반응조에 상기의 혼합물을 생산 Sheet의 두께 및 비중을 감안하여 24㎛의 두께로 도포한 후, 그대로 오븐에 넣은 후 190℃로 가온하면서 60kgf/㎠으로 10분 동안 경화시켜 시트를 제조하였다.
상기 제조된 시트를 분쇄기(삼아엔지니어링, PF-10)를 이용하여 분쇄하여 평균 직경이 4mm인 인조대리석 재활용 칩을 제조하였다.
[표 1]
Figure 112013044031516-pat00001
PET 섬유 : 섬도 1.0 de, 섬유장 40 ㎜
[표 2]
Figure 112013044031516-pat00002
인조대리석의 제조
25 중량%의 폴리메틸메타크릴레이트(LG MMA사(한국), IH830, 유동성 2.2 g/10min·230℃/3.8kg)와 75 중량%의 메틸메타크릴레이트(LG MMA사, MMA, 중량평균분자량 100.12)로 이루어진 메틸메타크릴레이트 시럽 100 중량부에 대하여, 상기 제조된 인조대리석 재활용 칩 100 중량부, 수산화알루미늄(Shandong Aluminium사(중국)의 HWF-10, 평균입경 10㎛) 160 중량부, 트리메틸프로판트리메타아크릴레이트 1.5 중량부, 라우로일 퍼옥사이드 1.5 중량부, 포스페이트계 커플링제로서 하이드록시에틸메타크릴레이트엑시드포스페이트 2.0 중량부와 혼합하여 인조대리석 슬러리를 제조하였다.
상기 슬러리를 300× 300× 15 ㎜의 성형 셀에 담아 열풍오븐에 넣고, 오븐의 온도를 80℃까지 상승시켜 경화를 시켰다. 경화가 완료된 후 상온까지 냉각하여 표면을 연마하여 평판상의 인조대리석을 제조하였다. 제조된 인조대리석의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 2] 인조대리석 재활용 칩의 제조
폐 인조대리석을 밀링하여 평균 입자의 크기가 200㎛인 분말 100중량부에 대하여, 점결제로 메틸메타크릴레이트(LG MMA사, MMA, 중량평균분자량 300,000) 20중량부와 안료로 특수 Coating carbon-black(우석켐) 10중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
이후 상기 반응조에 상기의 혼합물을 생산 Sheet의 두께 및 비중을 감안하여 36㎛의 두께로 도포한 후, 그대로 오븐에 넣은 후 190℃로 가온하면서 60kgf/㎠으로 10분 동안 경화시켜 시트를 제조하였다.
상기 제조된 시트를 분쇄기(삼아엔지니어링, PF-10)를 이용하여 분쇄하여 평균 직경이 6mm인 인조대리석 재활용 칩을 제조하였다.
실시예 1과 동일한 방법으로 인조대리석을 제조하였다. 제조된 인조대리석의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[실시예 3] 인조대리석 재활용 칩의 제조
폐 인조대리석을 밀링하여 평균 입자의 크기가 300㎛인 분말 100중량부에 대하여, 점결제로 메틸메타크릴레이트(LG MMA사, MMA, 중량평균분자량 300,000) 30중량부와 안료로 특수 Coating carbon-black(우석켐) 15중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
이후 상기 반응조에 상기의 혼합물을 생산 Sheet의 두께 및 비중을 감안하여 48㎛의 두께로 도포한 후, 그대로 오븐에 넣은 후 190℃로 가온하면서 60kgf/㎠으로 10분 동안 경화시켜 시트를 제조하였다.
상기 제조된 시트를 분쇄기(삼아엔지니어링, PF-10)를 이용하여 분쇄하여 평균 직경이 8mm인 인조대리석 재활용 칩을 제조하였다.
실시예 1과 동일한 방법으로 인조대리석을 제조하였다. 제조된 인조대리석의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[ 실시예 4] 인조대리석 재활용 칩의 제조
폐 인조대리석을 밀링하여 평균 입자의 크기가 300㎛인 분말 100중량부에 대하여, 점결제로 메틸메타크릴레이트(LG MMA사, MMA, 중량평균분자량 300,000) 30중량부와 안료로 특수 Coating carbon-black(우석켐) 15중량부, 무기첨가제로 수산화알루미늄(Shandong Aluminium사(중국)의 HWF-10, 평균입경 10㎛) 25중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
이후 상기 반응조에 상기의 혼합물을 생산 Sheet의 두께 및 비중을 감안하여 48㎛의 두께로 도포한 후, 그대로 오븐에 넣은 후 190℃로 가온하면서 60kgf/㎠으로 10분 동안 경화시켜 시트를 제조하였다.
상기 제조된 시트를 분쇄기(삼아엔지니어링, PF-10)를 이용하여 분쇄하여 평균 직경이 8mm인 인조대리석 재활용 칩을 제조하였다.
실시예 1과 동일한 방법으로 인조대리석을 제조하였다. 제조된 인조대리석의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[비교예 1] 인조대리석 재활용 칩의 제조
기능향상제를 포함하지 않고 점결제를 4 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 인조대리석을 제조하였다. 제조된 인조대리석의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[ 비교예 2] 인조대리석 재활용 칩의 제조
기능향상제 중 코팅제를 포함하지 않고 바인더와 PET 섬유를 각각 50 중량%씩 포함하여 제조된 기능향상제를 투입한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 인조대리석을 제조하였다. 제조된 인조대리석의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[ 비교예 3] 인조대리석 재활용 칩의 제조
기능향상제 중 PET 섬유를 포함하지 않고 바인더를 85 중량%로 하여 제조된 기능향상제를 투입한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 인조대리석을 제조하였다. 제조된 인조대리석의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[표 3]
Figure 112013044031516-pat00003
상기 표 3과 같이 본 발명에 따른 인조대리석 칩은 비교예에 비해 압축강도에서 우수한 수치를 보임을 알 수 있다. 또한 주파수에 따른 평균음압 레벨차에서도 일급 이상의 레벨차를 보임을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. a) 인조대리석 또는 폐 인조대리석 분말 85 내지 97 중량%, 점결제 0.1 내지 4 중량%, 기능향상제 2 내지 8 중량% 및 안료 0.1 내지 3 중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
    b) 상기 a)단계의 혼합물을 프레스 성형하여 시트를 제조하는 단계;
    c) 상기 b)단계의 시트를 분쇄하여 칩을 제조하는 단계; 를 포함하는 인조대리석 재활용 칩의 제조방법으로 상기 기능향상제는 아크릴계 바인더, 리그노 셀룰로스, 메틸트리메톡시실란 및 용매로 이루어진 균열저항성 코팅재 조성물; 할로겐계 바인더; 및 PET 섬유;를 포함하고,
    상기 기능향상제는 균열저항성 코팅재 조성물 40 내지 60 중량%, 할로겐계 바인더 15 내지 25 중량% 및 PET 섬유 25 내지 35 중량%를 포함하며, 상기 균열저항성 코팅재 조성물은 아크릴계 바인더 100 중량부에 대하여 리그노 셀룰로스 50 내지 70 중량부, 메틸트리메톡시실란 2 내지 5 중량부 및 알코올용매 10 내지 20 중량부를 포함하는 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 점결제는 아크릴계 가교성 모노머, 가교제 또는 그들의 혼합물인 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 PET 섬유는 섬도 1 내지 10 de, 섬유장 10 내지 50㎜인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 b)단계에서 프레스 성형은 150℃ 내지 250℃의 성형 온도에서 40 내지 80 kgf/㎠ 의 성형 압력으로 5분 내지 30분 동안 수행되는 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 c)단계에서 칩의 평균 직경이 1 내지 10mm인 것인 인조대리석 재활용 칩의 제조방법.
  7. 제 1항 및 제 3항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조되는 인조대리석 재활용 칩을 포함하는 인조대리석.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100084391A (ko) * 2009-01-16 2010-07-26 (주)엘지하우시스 천연화강석 질감을 갖는 칩인칩 및 이를 이용한 인조대리석
KR20110106011A (ko) * 2010-03-22 2011-09-28 주식회사 에스켐 마블링이 형성된 인조대리석 및 이의 제조방법

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