KR102002938B1 - 인조대리석 조성물, 이를 이용한 인조대리석 및 인조대리석의 제조방법 - Google Patents

Abstract

베이스 수지 조성물; 및 유색 수지 조성물;을 포함하고, 상기 베이스 수지 조성물은 제1 아크릴계 수지, 제1 아크릴계 단량체 및 제1 무기충전제를 포함하고, 상기 유색 수지 조성물은 제2 아크릴계 수지, 제2 아크릴계 단량체, 제2 무기충전제 및 무기안료를 포함하며, 상기 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)이 상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)보다 높은 인조대리석 조성물이 제공된다.

Description

인조대리석 조성물, 이를 이용한 인조대리석 및 인조대리석의 제조방법 {ARTIFICIAL MARBLE COMPOSITION, ARTIFICIAL MARBLE USING THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING ARTIFICIAL MARBLE}

인조대리석 조성물, 이를 이용한 인조대리석 및 인조대리석의 제조방법에 관한 것이다.

최근 인조대리석은 천연대리석의 대체 용도로서 각광받는 소재로서 은은함과 부드러운 질감, 우수한 가공성, 우수한 내후성 및 우수한 내구성 등을 가지고 있어 다양한 용도로 사용될 수 있다. 인조대리석의 이와 같은 물성으로 인해 예를 들어, 싱크대, 세면대, 욕조, 은행 및 일반 매장의 접수대 등 각종 카운터의 상판, 문지방, 가구, 식탁, 내벽재 등 건축용 내외장재, 마감재, 각종 인테리어 조형물 등에 이용될 수 있다.

다만, 이러한 인조대리석의 무늬는 아직까지 천연대리석의 느낌을 그대로 표현하기에는 부족한 점이 있어, 인위적인 분위기나 질감을 나타낼 수 있는 문제가 있다.

이에, 인조대리석의 무늬를 무정형으로 형성하여 천연대리석의 무늬와 근사하거나 동등한 수준으로 구현하기 위해 다양한 방법들이 연구되고 있다.

본 발명의 일 구현예는 천연대리석과 같이 길게 연장되고 선명한 무정형의 마블 무늬가 구현된 인조대리석을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에서, 베이스 수지 조성물; 및 유색 수지 조성물;을 포함하고, 상기 베이스 수지 조성물은 제1 아크릴계 수지, 제1 아크릴계 단량체 및 제1 무기충전제를 포함하고, 상기 유색 수지 조성물은 제2 아크릴계 수지, 제2 아크릴계 단량체, 제2 무기충전제 및 무기안료를 포함하며, 상기 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)이 상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)보다 높은 인조대리석 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 구현예에서, 상기 인조대리석 조성물의 경화물인 인조대리석을 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 제1 아크릴계 수지, 제1 아크릴계 단량체 및 제1 무기충전제를 포함하는 베이스 수지 조성물을 제조하는 단계;

제2 아크릴계 수지, 제2 아크릴계 단량체, 제2 무기충전제 및 무기안료를 포함하는 유색 수지 조성물을 제조하는 단계; 상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물을 혼합하여 인조대리석 조성물을 제조하는 단계; 교반봉(agitator)으로 상기 인조대리석 조성물에 마블 무늬를 형성하는 단계; 및 상기 마블 무늬가 형성된 인조대리석 조성물을 열경화하는 단계; 를 포함하고, 상기 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)이 상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)보다 높은 인조대리석의 제조방법을 제공한다.

상기 인조대리석 조성물의 경화물인 인조대리석은 길게 연장되고 선명한 무정형의 집합적 선 무늬에 의해 얻어지는 마블 무늬를 형성함으로써 보다 천연대리석에 가까운 마블 무늬를 구현할 수 있다.

도 1은 인조대리석의 표면 사진으로서, (가)는 실시예 1에서 제조된 인조대리석, (나)는 실시예 2에서 제조된 인조대리석, (다)는 비교예 1에서 제조된 인조대리석, (라)는 비교예 2에서 제조된 인조대리석의 표면의 사진이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

본 발명의 일 구현예에서, 베이스 수지 조성물; 및 유색 수지 조성물;을 포함하고, 상기 베이스 수지 조성물은 제1 아크릴계 수지, 제1 아크릴계 단량체 및 제1 무기충전제를 포함하고, 상기 유색 수지 조성물은 제2 아크릴계 수지, 제2 아크릴계 단량체, 제2 무기충전제 및 무기안료를 포함하며, 상기 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)이 상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)보다 높은 인조대리석 조성물을 제공한다.

상기 인조대리석 조성물로부터 제조되는 인조대리석은 인조대리석의 마블 무늬를 보다 천연대리석에 가깝게 구현할 수 있다.

상기 인조대리석 조성물은 마블 무늬를 구현하는 유색 수지 조성물과 마블 무늬의 바탕 영역을 이루는 베이스 수지 조성물을 포함한다.

상기 유색 수지 조성물은 색을 나타내고 인조대리석에 마블 무늬를 형성하는 무기안료를 포함하는 조성물로서, 상기 베이스 수지 조성물에 상기 유색 수지 조성물을 적절히 섞어서 마블 무늬를 형성할 수 있다.

상기 유색 수지 조성물과 상기 베이스 수지 조성물을 섞어서 마블 무늬를 구현하기 위해서는 이들이 완전히 균일하게 혼합되어서는 안 되고, 상기 유색 수지 조성물이 상기 베이스 수지 조성물 내에서 길게 연장되고 선명한 무정형의 집합적 선 무늬가 형성할 수 있을 정도로 섞을 수 있다. 이와 같이 형성된 무정형의 집합적 선 무늬가 조합되어 전체로서는 천연 대리석의 마블 무늬를 형성하게 된다.

상기 인조대리석 조성물에 있어서, 무기안료를 포함하는 상기 유색 수지 조성물의 제2 아크릴계 수지가 상기 베이스 수지 조성물의 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량보다 높은 중량평균분자량을 가짐으로써, 상기 베이스 수지 조성물 중 보다 선명하게 무정형의 집합적 선 무늬를 형성하도록 섞일 수 있다. 이와 같이 보다 선명한 무정형의 집합적 선 무늬를 형성하게 되면, 상기 인조대리석 조성물에 의해 제조된 인조대리석은 천연대리석과 근사하거나 동등한 수준의 마블 무늬를 가질 수 있게 된다.

인조대리석에 천연대리석과 유사한 무늬를 구현하기 위하여, 통상적으로, 베이스 수지 조성물에 무기 칩을 포함하고, 상기 무기 칩의 형태를 다양화하는 방법이 있으나, 이 경우에는 길게 연장되고 선명한 무정형의 집합적 선 무늬를 형성하지 못하기 때문에, 천연대리석과 유사한 마블 무늬를 구현하기 어려운 문제가 있다.

또 다른 방법으로, 서로 다른 색의 동종의 수지 조성물을 혼합하는 방법이 있으나, 이 경우에는 동종의 수지 조성물을 사용함에 따라서, 조성물 간의 혼합이 용이한 이점이 있으나, 서로 다른 색의 수지 조성물이 혼합되면서 색이 번지는 현상이 나타나는 바, 선명한 무늬를 형성하지 못하는 문제가 있다.

상기 인조대리석 조성물은 동종의 수지, 즉, 아크릴계 수지를 포함하는 베이스 수지 조성물 및 유색 수지 조성물을 혼합하여, 베이스 수지 조성물 및 유색 수지 조성물 간의 혼합이 용이한 이점을 가지면서, 동시에 상기 유색 수지 조성물에 포함된 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량을 상기 베이스 수지 조성물에 포함된 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량보다 높게 함으로써, 천연대리석과 같이 길게 연장되면서, 선명한 무정형의 집합적 선 무늬의 조합으로 얻어지는 마블 무늬를 구현할 수 있다.

선명한 무정형의 집합적 선 무늬의 조합이 구현되도록 상기 베이스 수지 조성물와 상기 유색 수지 조성물을 섞는 방법은 특별한 방법에 의하는 것으로 한정되지 아니하고, 예를 들어, 후술할 방법과 같이, 상기 유색 수지 조성물을 포함하는 상기 인조대리석 조성물에 교반봉의 움직임을 가하여 마블 무늬를 형성할 수 있다.

구체적으로, 제1 아크릴계 수지보다 높은 중량평균분자량을 갖는 제 2 아크릴계 수지는 색을 나타내는 상기 무기안료를 포함하고, 교반봉을 따라 움직이면서 무늬를 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 아크릴계 수지는 상기 무기안료를 트래핑(trapping)하고 있으며, 상기 교반봉을 따라 움직이면서도, 상기 무기안료를 놓지 않고 계속 트래핑을 하고 있을 수 있다. 따라서, 상기 무기안료가 상기 제2 아크릴계 수지를 벗어나 조성물 내에서 번지지 아니하고, 제2 아크릴계 수지의 움직임을 따라서, 길고 선명한 무늬를 계속 형성할 수 있다.

구체적으로, 상기 인조대리석 조성물에 포함된 베이스 수지 조성물 내의 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)은 약 6만 내지 약 10만일 수 있으며, 상기 제1 아크릴계 수지가 상기 범위의 중량평균분자량(Mw)을 가짐으로써, 제1 아크릴계 단량체와 반응하여 시럽화가 용이해지고, 이로부터 제조된 인조대리석은 우수한 굴곡 강도와 비중을 구현 수 있다. 구체적으로, 상기 베이스 수지는 인조대리석의 기본적인 물성에 영향을 구성으로서, 상기 범위의 중량평균분자량(Mw)를 가져, 베이스 수지 조성물을 구성하는 제1 아크릴계 단량체에 쉽게 녹고, 이에 따라, 쉽게 시럽을 형성할 수 있다. 상기 시럽을 이용하여 제조된 인조대리석은 약 8 Kgf/mm² 이상의 높은 굴곡 강도 및 약 1.7 정도의 우수한 비중을 가질 수 있어, 절단 가공이 용이하고, 약 1m 이상의 높이에서 인조대리석을 떨어뜨려도 깨지지 않는 우수한 물성을 구현할 수 있다.

또한, 상기 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)은 상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량보다 높은 약 12만 내지 약 40만일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량은 약 12만 내지 약 16만일 수 있다. 상기 제2 아크릴계 수지가 상기 범위의 중량평균분자량을 가짐으로써, 베이스 수지 조성물에서 상기 제2 아크릴계 수지가 무늬를 형성하는 동안, 마블 무늬를 나타낼 수 있는 상기 무기안료를 계속 트래핑할 수 있다. 다시 말해, 상기 제2 아크릴계 수지는 상기 범위의 중량평균분자량을 가짐으로써, 무기안료가 상기 제2 아크릴계 수지에서 떨어져 나와서, 둥근 덩어리 형태를 이루면서, 인조대리석 조성물 내에서 번지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 인조대리석 조성물로부터 제조된 인조대리석에 길게 연장되고 선명한 무정형의 집합적 선 무늬에 의해 얻어지는 마블 무늬를 형성함으로써 보다 천연대리석에 가까운 마블 무늬를 구현할 수 있다.

또한, 상기 제2 아크릴계 수지는 무늬를 형성하는 유색 수지 조성물에 포함되는 것으로서, 베이스 수지 조성물에 포함되는 제1 아크릴계 수지와 달리, 소량으로도 구현하고자 하는 마블 무늬를 구현할 수 있다. 이에, 제1 아크릴계 수지와 달리, 상기 범위의 중량평균분자량(Mw)을 갖는 제2 아크릴계 수지는 제2 아크릴계 단량체에 적절히 녹아, 쉽게 시럽화 할 수 있다.

상기 인조대리석 조성물은 구현하고자 하는 마블 무늬의 형상에 따라서 상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물의 함량비를 적절히 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 수지 조성물 대 상기 유색 수지 조성물을 약 7 : 3 내지 약 9 : 1의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 베이스 수지 조성물 대 상기 유색 수지 조성물이 상기의 중량비로 혼합되어 상기 인조대리석 조성물을 형성함으로써, 마블 무늬가 차지하는 비율이 바탕 영역에 대비하여 적절한 수준으로 형성됨으로써 천연대리석에 가까운 인조대리석을 구현할 수 있다.

상기 인조대리석 조성물에 포함된 상기 베이스 수지 조성물의 점도 및 상기 유색 수지 조성물이 점도는 25℃에서 약 65Ps 내지 약 100Ps 일 수 있다. 상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물이 상기의 점도를 가짐으로써, 쉽게 혼합되어 인조대리석 조성물을 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 상기 인조대리석 조성물은 인조대리석 제조공정에 있어서 인조대리석 조성물의 흐름성을 좋을 수 있으며, 이에 따라 인조대리석의 양산성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 인조대리석 조성물로부터 제조된 인조대리석은 휨 또는 기포가 발생하지 않을 수 있는바, 고품질의 인조대리석을 제조할 수 있다.

또한, 상기 베이스 수지 조성물의 점도와 상기 유색 수지 조성물이 점도의 차이는 약 20Ps 이하일 수 있다. 후술할 제조방법에 있어서, 상기 베이스 수지 조성물의 점도와 상기 유색 수지 조성물의 점도가 약 20Ps 이하의 차이를 가짐으로써, 상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물이 균일하게 혼합된 인조대리석 조성물을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 인조대리석 조성물로부터 제조된 인조대리석은 인조대리석 전체에 걸쳐 마블 무늬를 균일하게 구현할 수 있다.

또한, 상기 베이스 수지 조성물은 제1 아크릴계 수지 약 100 중량부, 제1 아크릴계 단량체 약 70 내지 약 400 중량부 및 제1 무기충전제 약 150 내지 약 275 중량부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유색 수지 조성물은 제2 아크릴계 수지 약 100 중량부, 제2 아크릴계 단량체 약 100 내지 약 1,800 중량부, 제2 무기충전제 약 90 내지 약 1,100 중량부 및 무기안료 약 0.1 내지 약 8.0 중량부를 포함할 수 있다.

상기와 같은 함량으로 상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물을 포함함으로써, 이를 포함하는 인조대리석 조성물은 전술한 점도를 가질 수 있다.

상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물에 있어서, 상기 제1 아크릴계 수지 및 상기 제2 아크릴계 수지는, 각각 독립적으로, 메틸(메타)크릴레이트, 에틸(메타)크릴레이트, 부틸(메타)크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)크릴레이트, 벤질(메타)크릴레이트, 글리시딜(메타)크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 중합체 또는 공중합체일 수 있다. 상기 제1 아크릴계 수지 및 상기 제2 아크릴계 수지는 동일하거나 상이할 수 있다.

또한, 상기 제1 아크릴계 단량체 및 상기 제2 아크릴계 단량체는, 각각 독립적으로, 메틸(메타)크릴레이트, 에틸(메타)크릴레이트, 부틸(메타)크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)크릴레이트, 벤질(메타)크릴레이트, 글리시딜(메타)크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 아크릴계 단량체 및 상기 제2 아크릴계 단량체는 동일하거나 상이할 수 있다.

또한, 상기 제1 무기충전제 및 상기 제2 무기충전제는, 각각 독립적으로, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 실리카, 알루미나 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 무기충전제 및 상기 제2 무기충전제는 동일하거나 상이할 수 있다.

상기 제1 무기충전제 및 상기 제2 무기충전제는 수지와의 분산성, 인조대리석의 기계적 강도 향상 및 침전방지 등을 위해 실란계 커플링제, 인을 함유한 커플링제를 첨가제로 포함할 수 있다.

상기 제1 무기충전제 및 제2 무기충전제의 평균입경은 약 25㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다. 상기 제1 무기충전제 및 제2 무기충전제는 상기의 평균입경을 가짐으로써, 인조대리석 조성물 내에서 분리되어 침전되지 않으며, 이를 포함하는 인조대리석 조성물은 전술한 점도를 가질 수 있다.

상기 인조대리석 조성물은 무기 칩, 가교제, 중합개시제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 무기 칩은 단색의 수지 조성물 또는 서로 다른 색상의 수지 조성물을 배합하여 제조할 수 있다. 상기 무기 칩의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 수지 또는 천연소재로부터 제조된 무기 칩을 사용할 수 있다.

상기 무기 칩을 제조함에 있어 천연소재를 사용하는 경우, 이 분야의 통상의

것을 사용할 수 있으며, 그 예로는 자개, 돌, 석분, 석영, 숯, 황토, 자석분, 향료, 펄, 패각류 및 거울 가루로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이 포함될 수 있으며, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 무기 칩은, 구체적으로, 베이스 수지 조성물에 포함될 수 있으며, 이에 따라, 천연대리석과 더욱 유사한 무정형의 마블 무늬를 형성할 수 있다.

예를 들어, 전술한 바와 같이, 상기 유색 수지 조성물에 포함된 상기 제 2 아크릴계 수지에 트래핑된 무기안료가 교반봉의 움직임에 따라 지나가면서 마블 무늬를 형성할 수 있다. 이때 상기 베이스 수지 조성물 내에 포함된 무기 칩이 상기 무기안료와 부딪치면서 무정형의 마블 무늬를 쉽게 형성할 수 있다. 즉, 천연대리석과 같은 무정형의 마블 무늬를 형성하는 것이 용이할 수 있다.

상기 무기 칩의 평균입경은 약 0.3mm 내지 약 6.8mm 일 수 있으며, 상기 범위의 크기를 가짐으로써, 상기 인조대리석 조성물에 형성되는 마블 무늬를 더욱 천연대리석의 무늬와 가깝게 할 수 있다.

상기 가교제는 분자내 공중합 가능한 이중결합을 포함하여 아크릴 수지와 가교 결합하는 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, 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.

상기 중합개시제는 유기과산화물로서 벤조일 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드와 같은 디아실 퍼옥사이드, 부틸하이드로 퍼옥사이드, 쿠밀하이드로 퍼옥사이드와 같은 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, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 상기 인조대리석 조성물의 경화물인 인조대리석을 제공한다. 상기 인조대리석은 전술한 인조대리석 조성물의 경화물로서, 길게 연장되고 선명한 무정형의 집합적 선 무늬에 의해 얻어지는 마블 무늬를 형성함으로써 보다 천연대리석에 가까운 마블 무늬를 가진다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 제1 아크릴계 수지, 제1 아크릴계 단량체 및 제1 무기충전제를 포함하는 베이스 수지 조성물을 제조하는 단계; 제2 아크릴계 수지, 제2 아크릴계 단량체, 제2 무기충전제 및 무기안료를 포함하는 유색 수지 조성물을 제조하는 단계; 상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물을 혼합하여 인조대리석 조성물을 제조하는 단계; 교반봉(agitator)으로 상기 인조대리석 조성물에 마블 무늬를 형성하는 단계; 및 상기 마블 무늬가 형성된 인조대리석 조성물을 열경화하는 단계; 를 포함하고, 상기 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)이 상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)보다 높은 인조대리석의 제조방법을 제공한다.

상기 인조대리석의 제조방법에 의해서 전술한 인조대리석을 제조할 수 있다. 즉, 길게 연장되고 선명한 무정형의 집합적 선 무늬에 의해 얻어지는 마블 무늬를 형성함으로써 보다 천연대리석에 가까운 마블 무늬를 가지는 인조대리석을 제조할 수 있다.

상기 인조대리석의 제조방법은 먼저, 제1 아크릴계 수지, 제1 아크릴계 단량체 및 제1 무기충전제를 포함하는 베이스 수지 조성물을 제조하는 단계, 및 제2 아크릴계 수지, 제2 아크릴계 단량체, 제2 무기충전제 및 무기안료를 포함하는 유색 수지 조성물을 제조하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 유색 수지 조성물에 포함되는 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량은 상기 베이스 수지 조성물에 포함되는 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량보다 높다. 상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물에 포함되는 구성성분 및 그 함량은 전술한 바와 같다. 이렇게 제조된 상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물은 전술한 점도를 가질 수 있다.

또한, 상기 베이스 수지 조성물은 무기 칩을 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 베이스 수지 조성물 내에 포함된 무기 칩은 상기 유색 수지 조성물 내에 포함된 상기 무기안료와 부딪치면서 무정형의 마블 무늬를 형성할 수 있다. 즉, 길게 연장되고 선명한 무정형의 집합적 선 무늬에 의해 얻어지는 마블 무늬를 형성함으로써 보다 천연대리석에 가까운 마블 무늬를 형성할 수 있다.

또한, 상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물을 혼합하여 인조대리석 조성물을 제조하는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같이, 상기 인조대리석 조성물은 구현하고자 하는 마블 무늬의 형상에 따라서 상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물의 함량비를 적절히 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 수지 조성물 대 상기 유색 수지 조성물을 약 7 : 3 내지 약 9 : 1의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 베이스 수지 조성물 대 상기 유색 수지 조성물이 상기의 중량비로 혼합되어 상기 인조대리석 조성물을 형성함으로써, 마블 무늬가 차지하는 비율이 바탕 영역에 대비하여 적절한 수준으로 형성됨으로써 천연대리석에 가까운 인조대리석을 구현할 수 있다.

또한, 교반봉(agitator)으로 상기 인조대리석 조성물에 마블 무늬를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 교반봉은 유색 수지 조성물을 포함하는 인조대리석 조성물 상에서 움직이면서 마블 무늬를 형성하는 것으로서, 예를 들어, 상기 교반봉은 인조대리석 조성물 상에서 지그재그의 방향으로 움직임이고, 이에 따라, 마블 무늬를 형성할 수 있다.

일반적으로, 무정형의 천연대리석 무늬를 형성하기 위하여, 인조대리석 조성물 상에서 교반봉으로 과한 움직임을 주는 경우, 오히려, 무늬가 점차 사라지는 문제가 있다.

반면, 상기 인조대리석 조성물은 교반봉의 움직임을 따라 길고, 선명한 무정형의 무늬를 계속 형성하게 할 수 있다. 구체적으로, 제1 아크릴계 수지보다 높은 중량평균분자량을 갖는 제 2 아크릴계 수지는 색을 나타내는 상기 무기안료를 포함하고, 교반봉을 따라 움직이면서 무늬를 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 아크릴계 수지는 상기 무기안료를 트래핑(trapping)하고 있으며, 상기 교반봉을 따라 움직이면서도, 상기 무기안료를 놓지 않고 계속 트래핑을 하고 있을 수 있다. 따라서, 상기 무기안료가 상기 제2 아크릴계 수지를 벗어나 조성물 내에서 번지지 아니하고, 제2 아크릴계 수지의 움직임을 따라서, 길게 연장되고 선명한 무정형의 집합적 선 무늬에 의해 얻어지는 마블 무늬를 계속 형성할 수 있다.

상기 교반봉의 형상은 이 기술분야에서 공지된 종류를 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다.

인조대리석을 제조하는 방법으로는 상기 방법 외에, 베이스 수지 조성물을 주형하면서, 노즐을 이용하여 주형 중인 베이스 수지 조성물 위로 유색 수지 조성물을 주입하면서 무늬를 형성하는 방법이 있을 수 있다. 또한, 베이스 수지 조성물과 유색 수지 조성물을 혼합한 뒤, 주형하는 방법이 있을 수 있다. 상기 방법들은 모두, 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량이 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량 보다 높은 인조대리석 조성물을 이용하여, 인조대리석을 제조하는 방법인바, 이로부터 제조된 인조대리석은 길게 연장되고 선명한 무정형의 집합적 선 무늬에 의해 얻어지는 마블 무늬를 형성함으로써 보다 천연대리석에 가까운 마블 무늬를 구현할 수 있다.

상기 인조대리석의 제조방법은 상기 마블 무늬가 형성된 인조대리석 조성물을 열경화하는 단계를 포함한다. 상기 열경화는 약 80℃ 내지 약 100℃의 오븐에서 약 30분간 열경화하는 것으로서, 이를 통해 전술한 인조대리석을 제조할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하고, 이로써 본 발명이 제한되어서는 아니 된다.

실시예 1

중량평균분자량이 8만인 폴리메틸메타크릴레이트 100 중량부와 메틸메타크릴레이트 95 중량부, 수산화 알루미늄 190 중량부, 무기 칩 40 중량부, 가교제 3 중량부를 포함하는 점도 약 80Ps 의 베이스 수지 조성물을 제조하였다.

중량평균분자량이 12만인 폴리메틸메타크릴레이트 100 중량부와 메틸메타크릴레이트 178 중량부, 수산화 알루미늄 210 중량부, 가교제 3 중량부 및 흰색의 무기안료 7 중량부를 포함하는 점도 약 75Ps 의 유색 수지 조성물을 제조하였다.

상기 베이스 수지 조성물 대 유색 수지 조성물을 9 : 1 의 중량비로 혼합하여 교반봉으로 20회 회전시켜 섞여진 인조대리석 조성물을 제조하였다. 상기 인조대리석 조성물을 몰드에 부은 후 주형하였다. 이때, 주형 중인 몰드 상의 인조대리석 조성물에 추가로 교반봉을 약 5회 정도 지그재그 방향으로 움직여 마블 무늬를 형성하였다.

주형중인 상기 인조대리석 조성물을 90 ℃ 에서 30분간 열경화하여 인조대리석을 제조하였다.

실시예 2

중량평균분자량이 20만인 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하는 유색 수지 조성물을 제조한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 인조대리석을 제조하였다.

비교예 1

중량평균분자량이 8만인 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하는 유색 수지 조성물을 제조한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 인조대리석을 제조하였다.

비교예 2

중량평균분자량이 2만인 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하는 유색 수지 조성물을 제조한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 인조대리석을 제조하였다.

실험예 1

상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 의해 제조된 인조대리석 표면 사진을 찍어, 도 1에 나타내었다. 도 1에서, (가)는 실시예 1에서 제조된 인조대리석, (나)는 실시예 2에서 제조된 인조대리석, (다)는 비교예 1에서 제조된 인조대리석, (라)는 비교예 2에서 제조된 인조대리석의 표면의 사진이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량이 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량과 동일한 비교예 1의 인조대리석은 흰색의 무기안료가 번져서 뚜렷한 무늬가 형성되지 않는다. 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량이 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량 보다 작은 비교예 2의 인조대리석의 경우에는 흰색의 무기안료가 동그랗게 뭉쳐져 길게 연장된 무늬를 형성하지 못한다.

반면, 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량이 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량 보다 높은 실시예 1의 인조대리석은 흰색의 무기안료가 길게 연장되고 선명한 무정형의 집합적 선 무늬에 의해 얻어지는 마블 무늬를 형성하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 교반봉이 움직인 방향으로 분자량이 높은 아크릴계 수지가 길게 연장된 무늬를 형성하는 것을 확인하였다.

또한, 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량이 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량 보다 훨씬 높은 실시예 2의 인조대리석은 인조대리석 전체에 걸쳐 얇고 길면서도 선명한 무정형의 마블 무늬를 형성하는 것을 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (18)

1. 베이스 수지 조성물; 및 유색 수지 조성물;을 포함하고,
   상기 베이스 수지 조성물은 제1 아크릴계 수지, 제1 아크릴계 단량체 및 제1 무기충전제를 포함하고,
   상기 유색 수지 조성물은 제2 아크릴계 수지, 제2 아크릴계 단량체, 제2 무기충전제 및 무기안료를 포함하며,
   상기 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)이 상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)보다 높은
   인조대리석 조성물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)은 6만 내지 10만인
   인조대리석 조성물.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)은 12만 내지 40만인
   인조대리석 조성물.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 수지 조성물 대 상기 유색 수지 조성물을 7 : 3 내지 9 : 1의 중량비로 포함하는
   인조대리석 조성물.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 수지 조성물은 제1 아크릴계 수지 100 중량부, 제1 아크릴계 단량체 70 내지 400 중량부 및 제1 무기충전제 150 내지 275 중량부를 포함하는
   인조대리석 조성물.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 유색 수지 조성물은 제2 아크릴계 수지 100 중량부, 제2 아크릴계 단량체 100 내지 1,800 중량부, 제2 무기충전제 90 내지 1,100 중량부 및 무기안료 0.1 내지 8 중량부를 포함하는
   인조대리석 조성물.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 아크릴계 수지 및 상기 제2 아크릴계 수지는, 각각 독립적으로, 메틸(메타)크릴레이트, 에틸(메타)크릴레이트, 부틸(메타)크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)크릴레이트, 벤질(메타)크릴레이트, 글리시딜(메타)크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 중합체 또는 공중합체인
   인조대리석 조성물.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 아크릴계 단량체 및 상기 제2 아크릴계 단량체는, 각각 독립적으로, 메틸(메타)크릴레이트, 에틸(메타)크릴레이트, 부틸(메타)크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)크릴레이트, 벤질(메타)크릴레이트, 글리시딜(메타)크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    인조대리석 조성물.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무기충전제 및 상기 제2 무기충전제는, 각각 독립적으로, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 실리카, 알루미나 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고,
    상기 제1 무기충전제 및 상기 제2 무기충전제의 평균입경은 25㎛ 내지 100㎛인
    인조대리석 조성물.
    
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 제1항 내지 제4항 및 제7항 내지 제11 중 어느 한 항에 따른 인조대리석 조성물의 경화물인 인조대리석.
    
16. 제1 아크릴계 수지, 제1 아크릴계 단량체 및 제1 무기충전제를 포함하는 베이스 수지 조성물을 제조하는 단계;
    제2 아크릴계 수지, 제2 아크릴계 단량체, 제2 무기충전제 및 무기안료를 포함하는 유색 수지 조성물을 제조하는 단계;
    상기 베이스 수지 조성물 및 상기 유색 수지 조성물을 혼합하여 인조대리석 조성물을 제조하는 단계;
    교반봉(agitator)으로 상기 인조대리석 조성물에 마블 무늬를 형성하는 단계; 및
    상기 마블 무늬가 형성된 인조대리석 조성물을 열경화하는 단계; 를 포함하고,
    상기 제2 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)이 상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량(Mw)보다 높은 인조대리석의 제조방법.
    
17. 삭제
18. 삭제

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