KR101995559B1 - 엔지니어드 스톤 재질의 상판 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔지니어드 스톤 재질의 상판 가공방법으로서, (a) 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 광택제로 연마되는 단계를 포함하며, 상기 광택제는 액상 상태에서 나노입자를 포함하는 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판 가공방법에 관한 것이다.

Description

엔지니어드 스톤 재질의 상판 가공방법{A processing method of upper plate made of engineered stone}

본 발명은 엔지니어드 스톤 재질의 상판 가공방법에 관한 것으로서, 세척 후 나노입자가 포함된 액상 상태의 광택제에 의한 연마를 진행하여 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 표면에 형성된 나노 크기 정도의 미세홈을 최소화한 후, 나노코팅제로 코팅하여, 상판의 광택도가 소정의 광택도 이상이 된 상태에서 오랫동안 유지되도록 함과 동시에, 엔지니어드 스톤 자체의 경도를 유지하여 흠집 발생을 최소화하고, 나아가 상판의 오염을 방지하고, 이미 오염된 상태에서도 용이하게 오염이 제거될 수 있는 엔지니어드 스톤 재질의 상판을 가공하는 방법에 관한 것이다.

인조대리석(artificial marble)은 수산화알루미늄, 중질탄산칼슘, 실리카 미분말 등의 충전재와 메타크릴산메틸수지, 불포화폴리에스테르수지, 에폭시, 폴리우레탄 및 페놀수지 등의 결합재를 사용하여 제조되는 대리석(granite)과 유사한 제품이다.

엔지니어드 스톤이란 이태리 석재 기계 회사인 브레톤(Breton)社가 인조 대리석을 제조하는 공법을 탄생시켜 이를 바탕으로 만들어진 대리석 제품을 말한다. 초기에는 컴파운드 스톤(Compound Stone), 아티피셜 스톤(Artificial Stone) 등 다양한 이름으로 불리다가 최근 천연 석영(Quartz)계 재료를 주로 사용하면서 엔지니어드 스톤(Engineered Stone)으로 명명되었다.

일반적인 엔지니어드 스톤은 천연의 다양한 실리카계 원료를 주원료로 하고 이에 바인더인 불포화폴리에스테르 수지를 결합하여 압축 성형시킨 제품이다. 구조적으로 가장 이상적인 형태를 가지며 뛰어난 물성과 내구성으로, 천연석의 모든 물성을 능가하는 장점을 지니고 있다.

엔지니어드 스톤은 구조적으로 가장 이상적인 형태를 가지며 뛰어난 물성과 내구성으로, 천연석의 모든 물성을 능가하는 장점을 지니고 있다. 천연 석영(Quartz)을 주원료로 하므로 기존 아크릴계열의 MMA(Methyl Methacrylate) 인조대리석보다 천연대리석 질감이 뛰어나고 내화학성, 내오염성, 내약품성, 내긁힘성 등 물성이 우수하다.

엔지니어드 스톤이 MMA(Methyl Methacrylate) 인조대리석보다 천연대리석 질감이 뛰어나고 내화학성, 내오염성, 내약품성, 내긁힘성 등 물성이 우수하다 할지라도, 주방이나 작업실 등에서 작업대 상판으로 오랫동안 사용되는 경우 여전히 오염 가능성 등이 문제된다.

나아가 광택, 오염방지나 스크래치를 방지하기 위하여 엔지니어드 스톤에 하드코팅제로 하트코팅된 경우에는 쉽게 스크래치가 발생되고 이 스크래치에 오염물질이 고착되어 상판의 광택이 저하되고 변색이 일어나며, 그로 인해 세균의 번식이 일어나는 등의 문제점이 발생된다.

따라서, 뛰어난 물성과 내구성을 갖추었다 하더라도 여전히 오염방지 효과를 높일 필요가 있으며, 나아가 이러한 증대된 오염방지 효과로 높은 광택도를 유지할 수 있는 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 가공방법이 절실하게 필요한 실정이다.

(특허문헌 1) KR10-2009-0125519 A

상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자, 오염방지에 효과적이면서 높은 광택도가 오래 유지될 수 있는 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 가공방법을 제공하고자 한다.

구체적으로, 코팅 전의 일정한 가공단계를 구비시킴과 동시에 코팅의 종류를 한정하여, 코팅이 된 상태에서도 오랫동안 광택이 유지되고, 코팅이 쉽게 박리되지 않으면서 오염방지 효과가 우수한 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 가공방법을 제공하고자 한다.

상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자, 본 발명에 따른 엔지니어드 스톤 재질의 상판 가공방법은, (a) 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 광택제로 연마되는 단계를 포함하며, 상기 광택제는 액상 상태에서 나노입자를 포함한다.

바람직하게는, (b) 상기 (a) 단계 이후, 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 나노코팅제로 코팅되는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, (c) 상기 (b) 단계에서 코팅된 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 1시간 50 내지 2시간 10분 동안 건조되는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 (c) 단계 이후, 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판의 광택도가 소정의 광택도 이하인 경우, 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 상기 광택제로 연마되어 상기 소정의 광택도 이상으로 광택도가 복원되는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 광택제는 수성 광택제이다.

상술한 과제해결수단으로 인하여, 코팅된 이후 오랫동안 높은 광택도를 유지할 수 있고, 나아가 오염방지 효과가 뛰어나며, 오염된 상태에서 용이하게 오염을 제거할 수 있어 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 효용성이 증대된다.

구체적으로, 세척 이후 나노입자가 포함된 광택제로 연마됨에 따라 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 표면에 형성된 나노 크기 정도의 미세홈이 메꿔지거나 제거된 상태에서, 나노코팅제로 코팅하여 높은 광택도를 유지하면서 효과적으로 오염을 방지할 수 있고, 나아가 오염된 상태에서도 용이하게 오염물질을 제거할 수 있다.

나아가, 오랫동안 사용으로 오염이 증가되어 광택도가 낮아진 경우에도 나노입자가 포함된 광택제를 이용한 간단한 연마만으로 최초 상태의 광택도로 복원할 수 있어, 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 유지관리가 편리하다.

도 1은 본 발명에 따른 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 가공방법에 대한 순서도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시에 따른 효과를 가시적으로 비교하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

S100: 엔지니어드 스톤 재질의 상판을 세척

엔지니어드 스톤 재질의 상판을 물로 세척한다. 세척시 물걸레 등으로 닦아 세척할 수 있으나, 미세한 분진까지 제거하기 위하여 엔지니어드 스톤 재질의 상판에 물을 분사한 후, 광택기의 하부에 스펀지 등을 장착시킨 후 광택기에 일정한 힘이 가해지는 상태에서 엔지니어드 스톤 재질의 상판을 세척함이 바람직하다.

엔지니어드 스톤 재질의 상판의 경우, 다른 인조대리석 재질의 상판과 달리, 샌드페이퍼로 연마되는 단계가 제외된다. 다른 인조대리석 재질의 상판의 표면에 다양한 크기의 미세홈이 형성되어 있어 코팅 전에 일정 이상의 크기의 미세홈을 메꾸거나 제거하기 위해 샌드페이퍼로 연마하는 단계가 필요하다.

그러나, 엔지니어드 스톤 재질의 상판은, 다른 인조대리석 표면에 형성된 다양한 크기의 미세홈이 거의 형성되지 않는 상태이고, 형성되었다 하더라도 나노 크기 정도의 미세홈이 형성된 상태이므로, 샌드페이퍼 연마단계가 제외된다.

엔지니어드 스톤 재질의 상판이 샌드페이퍼로 연마되는 경우, 오히려 거의 없었던 미세홈이 연마 과정 중에 생성될 우려가 있어 오히려 엔지니어드 스톤에 손상을 가하여 원래 상태로 복원될 수 없는 상태가 될 수 있다.

S200: 엔지니어드 스톤 재질의 상판을 나노광택제로 연마

엔지니어드 스톤 재질의 상판을 나노광택제로 연마한다. 나노광택제는 수성 광택제로 액상 상태에서 나노입자를 포함하는 광택제이다.

엔지니어드 스톤 재질의 상판에 형성된 나노 크기 정도 또는 그 이상의 크기의 미세홈을 메꾸거나 연마로 제거하기 위하여, 나노입자가 포함된 액상 상태의 나노광택제로 엔지니어드 스톤 재질의 상판이 연마된다.

다른 인조대리석과 달리 다양한 크기의 미세홈이 거의 형성되지 않는 상태라도 크기가 나노 정도이거나 좀 더 큰 미세홈이 형성되어 있을 수 있다. 이러한 미세홈으로 인하여 오염되기 쉬우며, 일단 오염되면 오염을 제거하기 어려우며, 이에 따라 광택도를 악영향을 미칠 수 있다.

엔지니어드 스톤 재질의 상판에 형성된 나노 크기 정도의 미세홈을 메꾸거나 또는 연마로 제거하기 위하여 엔지니어드 스톤 재질의 상판이 나노광택제로 연마된다.

이에 따라, 나노 크기 정도 또는 좀 더 큰 크기를 갖는 미세홈 대부분이 메꿔지거나 연마되어 제거될 수 있다.

광택기의 하부에 패드를 부착시킨 후, 엔지니어드 스톤 재질의 상판에 나노광택제를 위치시킨 다음, 하부에 패드가 부착된 광택기에 일정한 힘이 가해지는 상태에서 엔지니어드 스톤 재질의 상판이 연마된다.

나노광택제에 포함된 나노입자는 어떠한 재질이어도 가능하나, 바람직하게는 엔지니어드 스톤의 경도보다 큰 경도를 갖는 나노 크기의 재질일 수 있다.

도 2는 세척 후 나노광택제로 연마된 경우(A)와 세척만 이루어지고 나노광택제로 연마되지 않은 경우(B)에 대한 광택도를 가시적으로 비교평가하기 위하여 사진을 확대한 도면이다. 광택도에서 확연히 차이가 발생됨을 알 수 있다.

다만, 다른 인조대리석과 달리 미세홈이 거의 형성되지 않고 내오염성, 내긁힘성이 강한 엔지니어드 스톤 재질의 상판 표면의 높은 평평도 특성상, 나노광택제로 연마되지 않은 경우에도 일정 정도의 광택도가 유지됨을 알 수 있다.

S300: 엔지니어드 스톤 재질의 상판을 나노코팅제로 코팅 후 건조

나노입자를 포함한 광택제로 연마된 엔지니어드 스톤 재질의 상판을 나노코팅제로 코팅한 후, 2시간 정도 건조시킨다. 오염방지 효과를 증대시키기 위함이다.

즉, 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 표면에 형성된 미세홈까지 침투되어 흡착될 수 있는 나노입자로 이루어진 코팅제로 초박막의 코팅층을 형성시켜 오염방지 효과를 증대시킨다. 나아가, 다른 인조대리석의 무기 하드코팅제와 달리 건조시간이 짧아 엔지니어드 스톤 재질의 상판을 가공하는 작업시간을 줄일 수 있다. 시공 효율이 증대된다.

나노광택제로 연마된 엔지니어드 스톤 재질의 상판에는 나노 크기 또는 그 이상의 크기의 대부분의 미세홈이 처리되어 나머지 나노 크기 정도의 미세홈이 잔존된 상태이며, 이러한 잔존한 나노 크기의 미세홈에 나노코팅제가 침투하여 흡착된 상태로 엔지니어드 스톤 재질의 상판에 초박막의 코팅을 형성한다.

나노광택제로 연마되지 않는 상태에서 엔지니어드 스톤 재질의 상판이 나노코팅제로 코팅되는 경우, 나노 크기 정도의 미세홈이 잔존되어 있는 상태인 바, 엔지니어드 스톤 재질의 상판 표면이 미세하게 굴곡진 형태로 형성됨으로 인하여 오염물질이 굴곡진 형태 중 나노 크기의 미세하게 파인 부분에 접촉되거나 고착된 경우 이러한 미세하게 파인 형태에 고착되어 오염되기 쉬우며, 나아가 이러한 미세하게 파인 부분에 고착된 오염물질이 일반적인 세척으로도 제거되기 어려운 문제점이 발생된다.

즉, 나노광택제로 연마되는 단계가 없는 나노코팅은 오염방지라는 나노코팅의 기능이 약화되는 문제점 및 오염도가 증가됨에 따라 광택도가 현저히 떨어지는 문제점이 발생된다.

따라서, 오랫동안 오염방지할 수 있고 오염방지 효과를 최대화할 수 있도록 엔지니어드 스톤 재질의 상판이 나노코팅제로 코팅되기 전 반드시 나노광택제로 연마된 이후에 나노코팅제로 코팅됨이 바람직하다. 즉, 오염방지와 일정 정도의 광택도를 오랫동안 유지하기 위하여 나노광택제에 의한 연마 단계와 나노코팅제에 의한 코팅단계는 유기적으로 결합되어 있음을 알 수 있다.

도 3은 나노광택제로 연마된 이후 나노코팅된 경우(A)와 나노광택제 및 나노코팅되지 않는 경우(B)의 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 광택도를 가시적으로 비교평가하기 위하여 사진을 확대한 상태를 도시한 도면이다.

다른 인조대리석과 달리 미세홈이 거의 형성되지 않고 내오염성, 내긁힘성에 강하고 높은 광택도를 유지함에 불구하고, 나노광택제로 연마되어 나노코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 광택도가 그렇치 않은 경우에 비해 훨씬 높은 광택도를 유지하고 있음을 알 수 있다.

본 발명에 따른 엔지니어드 스톤 재질의 상판 가공방법은 하드코팅제에 의해 하드코팅되는 단계가 제외된다. 즉, 엔지니어드 스톤 재질의 상판은 나노코팅제로만 코팅됨이 바람직하다. 다만, 나노코팅제에 의한 나노코팅의 효과를 증대시키기 위해 반드시 나노광택제에 의해 연마되는 전단계가 필요함은 상술한 바와 같다.

엔지니어드 스톤 재질의 상판은 하드코팅제에 의한 하드코팅으로 처리되지 않음이 바람직하다. 나노광택제로 연마되거나 또는 연마되지 않은 상태와 상관없이, 엔지니어드 스톤 재질의 상판이 하트코팅된 경우, 광택도는 비슷하게 유지될지라도, 상판의 표면이 코팅됨에 따라 낮은 경도의 코팅이 상판의 표면에 위치하게 된다. 따라서, 코팅에 일정한 하중이 가해지면 스크래치가 발생되기 쉬우며, 발생된 스크래치에 오염물질이 접촉되거나 고착되어 오염도가 증가되고 광택도에 악영향을 미친다. 스크래치에 오염물질이 고착된 경우, 쉽게 오염물질이 제거되지 않는다.

나아가, 오랫동안 사용된 경우, 엔지니어드 스톤 재질의 상판에서의 잦은 마찰로 코팅된 부분이 마모되고, 마모된 부분으로 오염물질이 고착되어 더욱 오염도가 증가될 우려가 있다.

반면, 하드코팅되지 않은 엔지니어드 스톤 재질의 상판은 엔지니어드 스톤 자체의 내긁힘성이 강하기 때문에 일정한 하중으로 긁어도 스크래치가 발생되지 않는다. 즉, 표면이 하드코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 초기 광택도가 하드코팅되지 않은 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 광택도보다 높다 하더라도, 엔지니어드 스톤 재질의 상판 표면의 하드코팅된 부분에 스크래치가 발생될 우려가 크며, 그에 따라 오염도가 하드코팅되지 않은 엔지니어드 스톤 재질의 상판보다 증가될 수 있다.

나노코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 경우, 엔지니어드 스톤 재질의 상판 표면에 형성된 나노 크기 정도의 미세홈에 나노코팅제가 침투되어 흡착된 상태이고, 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 표면에 초박막의 코팅이 형성된 상태인 바, 엔지어드 스톤의 내긁힘성을 그대로 유지할 수 있고, 나아가 나노코팅제에 의하여 광택도를 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 나노코팅된 상태에서 엔지니어드 스톤 자체의 높은 내마모성이 유지되는 바, 오랫동안 사용되더라도 하드코팅된 상태보다 마모가 덜 이루어져 오염방지효과가 더 뛰어나다.

도 4는 나노코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판(A)과 하드코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판(B)에 매직펜으로 이루어지는 낙서에 의한 오염의 정도와 매직펜에 의한 낙서로 일단 오염된 상태에서 낙서가 지워지는 정도를 가시적으로 비교하기 위하여 사진을 도시한 도면이다.

나노코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판(A)의 경우 오염이 쉽게 되지 않고, 오염이 되더라도 쉽게 제거될 수 있다. 반면, 하드코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판(B)의 경우 나노코팅의 경우보다 오염이 쉽게 되며, 오염을 처리하더라도 그 흔적이 나노코팅보다 더 짙게 남아 있다.

오랫동안 사용 후의 엔지니어드 스톤 재질의 상판이 초기의 높은 광택도 및 높은 오염 방기 기능을 갖춘 상판으로 복원되는 단계를 설명한다.

나노코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 경우, 오랫동안 사용으로 오염도가 증가되고, 이에 따라 광택도가 낮아진 경우에 상술한 나노광택제를 이용한 간단한 연마만으로 복원될 수 있다. 이미 나노코팅제가 나노 크기의 정도의 미세홈에 침투되어 흡착된 상태인 바, 나노입자가 포함된 광택제를 이용한 연마만으로 상판의 표면에 고착된 오염을 처리하거나 생성된 나노 크기 정도의 미세홈을 처리(메꾸거나 제거)하는 것만으로 초기 상태로 복원될 수 있다.

그러나, 하드코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 경우에는 하드코팅된 부분을 연마해야 하는데, 이러한 엔지니어드 스톤 재질의 상판에 코팅된 코팅 부분은 나노코팅제로 연마되지 않는다. 따라서, 이러한 하드코팅된 부분을 연마하기 위해서는 샌드페이퍼로 연마하여 오염물질을 제거하거나 또는 스크래치나 미세홈을 처리해야 한다.

엔지니어드 스톤 재질의 상판이 샌드페이퍼로 연마되는 경우, S200 단계에서 상술한 바와 같이 하드코팅된 부분을 넘어 연마되므로서 엔지니어드 스톤 자체에 손상을 가하기 때문에, 엔지니어드 스톤에 손상을 가하지 않고 샌드페이퍼로 연마하는 것이 불가능하며, 따라서 초기 상태로 복원하는 것은 불가능하다.

결국, 복원하는 단계에서 나노코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 경우에는 나노광택제로 연마되어 초기 상태로 복원이 가능하나, 하드코팅된 엔지니어드 스톤 재질의 상판의 경우에는 초기 상태로 복원이 불가능함을 알 수 있다.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. (a-1) 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 세척되는 단계;
   (a) 상기 (a-1) 단계에서 세척된 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 광택제로 연마되되, 샌드페이퍼로 연마되는 과정을 거치지 않는 상태에서 연마되는 단계;
   (b) 상기 (a) 단계 이후, 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 나노코팅제로만 코팅되는 단계;
   (c) 상기 (b) 단계에서 코팅된 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 1시간 50분 내지 2시간 10분 동안 건조되는 단계; 및
   (d) 상기 (c) 단계 이후, 소정의 시간이 지난 후에 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판의 광택도가 상기 (c) 단계에서 건조된 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판의 광택도보다 낮아진 경우, 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 연마되어 소정의 광택도 이상으로 광택도가 복원되되, 샌드페이퍼로 연마되는 과정을 거치지 않는 상태에서 상기 광택제로 연마되어 복원되는 단계를 포함하며,
   상기 (a) 단계에서의 광택제는 액상 상태에서 엔지니어드 스톤의 경도보다 큰 경도를 갖는 재질의 나노입자를 포함하며,
   상기 (a-1) 단계에서, 물이 분사된 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판에 광택기가 위치되고, 하부에 스펀지가 장착된 상기 광택기에 일정한 힘이 가해지는 상태에서 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 세척되며,
   상기 (a) 단계에서, 상기 광택제가 위치된 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판에 상기 광택기가 위치되고, 하부에 패드가 장착된 상기 광택기에 일정한 힘이 가해지는 상태에서 상기 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판이 연마되는 엔지니어드 스톤 재질의 싱크대 상판 가공방법.
   
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