KR102250434B1 - Reinforced nature stone - Google Patents

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Abstract

(A) 실리카 샌드 20 중량% 내지 65 중량%; (B) 실리카 파우더 20 중량% 내지 35 중량%; (C) 하나 이상의 수지계 강화 천연석 칩을 포함하는 칩인칩 10 중량% 내지 45 중량%; 및 (D) 불포화 폴리에스테르 수지 5 중량% 내지 15 중량% 포함하는 강화 천연석이 제공된다.(A) 20% to 65% by weight of silica sand; (B) 20% to 35% by weight of silica powder; (C) 10% to 45% by weight of a chip-in-chip containing at least one resin-based reinforced natural stone chip; And (D) 5% to 15% by weight of an unsaturated polyester resin is provided.

Description

강화 천연석{REINFORCED NATURE STONE}Reinforced natural stone {REINFORCED NATURE STONE}

본 발명은 강화 천연석에 관한 것이다.The present invention relates to a reinforced natural stone.

화강암(Granite)이나 대리석(Marble)과 같은 천연석은 표면의 무늬가 아름다워 예로부터 건축장식재로 사용되어 왔다. 최근에는 고품격 질감을 나타내는 재료로서 각광을 받아 바닥재, 벽체, 싱크대 상판 등의 분야에서 그 수요가 크게 증가되고 있다. 이로 인해 고가의 천연석만으로는 그 수요를 충족할 수 없게 되고, 다양한 종류의 인조석이 개발되었다.Natural stones such as granite and marble have been used as architectural decoration materials since ancient times because of their beautiful surface patterns. In recent years, as a material exhibiting high-quality texture, it has been in the spotlight, and its demand has been greatly increased in the fields of flooring, walls, and sink tops. As a result, expensive natural stone alone cannot meet the demand, and various types of artificial stone have been developed.

인조석은 크게 일반 인조석과 수지계 강화 천연석(일명 Engineered stone이라고 함)으로 분류된다. 일반 인조석은 아크릴계 또는 불포화 폴리에스테르 베이스 수지에 무기 충진재, 착색제, 경화제와 같은 각종 첨가제를 첨가하여 제조된다. 수지계 강화 천연석은 무기계(실리카계) 천연 광물과 바인더 수지를 혼합한 컴파운드(compound)를 진동 또는 진공 진동으로 압축 성형하여 천연석의 질감을 그대로 구현한다.Artificial stone is largely classified into general artificial stone and resin-based reinforced natural stone (also called engineered stone). General artificial stone is prepared by adding various additives such as inorganic fillers, colorants, and hardeners to an acrylic or unsaturated polyester base resin. Resin-based reinforced natural stone realizes the texture of natural stone by compression molding a compound of inorganic (silica-based) natural mineral and binder resin by vibration or vacuum vibration.

이 중, 수지계 강화 천연석은 경도가 우수하고 흡수율이 낮아 오염이 잘 발생하지 않으므로 상판, 건축 마감재로 많이 활용되고 있다. 그러나 수지계 강화 천연석은 천연 광물을 주원료로 사용함에 따라 필연적으로 많은 불량이 발생하며, 불량 제품들은 비교적 싼 값에 판매되거나 폐기 처리되고 있다. Among them, resin-based reinforced natural stone has excellent hardness and low water absorption, so it is not easily polluted, so it is widely used as a top plate and a building finishing material. However, resin-based reinforced natural stone inevitably causes many defects as natural minerals are used as the main raw material, and defective products are sold or disposed of at a relatively low price.

그러나 친환경 건축물에 대한 세계적인 관심과 추세에 따라, 폐기 처리되는 수지계 강화 천연석을 친환경적으로 재활용할 방안을 모색할 필요가 있다.However, according to the global interest and trend in eco-friendly buildings, it is necessary to find a way to eco-friendlyly recycle the resin-based reinforced natural stone that is disposed of.

폐기 처리되는 수지계 강화 천연석을 포함하여 친환경적이되, 우수한 물성과 외관을 나타내는 강화 천연석을 제공하고자 한다.It is intended to provide reinforced natural stone that is eco-friendly, but exhibits excellent physical properties and appearance, including resin-based reinforced natural stone that is disposed of.

일 구현예에 따르면, (A) 실리카 샌드 20 중량% 내지 65 중량%;(B) 실리카 파우더 20 중량% 내지 35 중량%; (C) 하나 이상의 수지계 강화 천연석 칩을 포함하는 칩인칩 10 중량% 내지 45 중량%; 및 (D) 불포화 폴리에스테르 수지 5 중량% 내지 15 중량%을 포함하는 강화 천연석이 제공된다.According to one embodiment, (A) 20% to 65% by weight of silica sand; (B) 20% to 35% by weight of silica powder; (C) 10% to 45% by weight of a chip-in-chip containing at least one resin-based reinforced natural stone chip; And (D) 5% to 15% by weight of an unsaturated polyester resin is provided.

상기 (C) 칩인칩의 평균 입경은 1 mm 내지 5.6 mm 일 수 있다.The (C) chip-in-chip may have an average particle diameter of 1 mm to 5.6 mm.

상기 수지계 강화 천연석 칩의 평균 입경은 0.1 mm 내지 1 mm 일 수 있다.The average particle diameter of the resin-based reinforced natural stone chip may be 0.1 mm to 1 mm.

상기 수지계 강화 천연석 칩은 다각형 형상을 가질 수 있다.The resin-based reinforced natural stone chip may have a polygonal shape.

상기 수지계 강화 천연석 칩은 무기계 천연 광물, 및 바인더 수지를 포함할 수 있다.The resin-based reinforced natural stone chip may include an inorganic natural mineral and a binder resin.

상기 무기계 천연 광물은 실리카 함유 화합물을 포함하며, 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.The inorganic natural mineral includes a silica-containing compound, and the binder resin may include at least one selected from an unsaturated polyester resin, an acrylic resin, and a urethane resin.

상기 수지계 강화 천연석 칩 100 중량부를 기준으로, 상기 무기계 천연 광물은 85 중량부 내지 95 중량부 포함되고, 상기 바인더 수지는 5 중량부 내지 15 중량부 포함될 수 있다.Based on 100 parts by weight of the resin-based reinforced natural stone chip, the inorganic natural mineral may be included in 85 parts by weight to 95 parts by weight, and the binder resin may be included in 5 parts by weight to 15 parts by weight.

상기 (A) 실리카 샌드의 평균 입경은 0.1 mm 내지 1.2 mm 일 수 있다.The (A) silica sand may have an average particle diameter of 0.1 mm to 1.2 mm.

상기 (B) 실리카 파우더의 평균 입경은 1 ㎛ 내지 45 ㎛일 수 있다.The (B) silica powder may have an average particle diameter of 1 µm to 45 µm.

상기 강화 천연석은 경화제, 경화 촉진제, 가교제, 유/무기 안료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 중합방지제, 난연제, 및 대전방지제 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The reinforced natural stone may further include at least one additive selected from a curing agent, a curing accelerator, a crosslinking agent, an organic/inorganic pigment, a leveling agent, an ultraviolet absorber, a storage stabilizer, a polymerization inhibitor, a flame retardant, and an antistatic agent.

일 구현예에 따른 강화 천연석은 미국 친환경 인증 기준인 LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) 에서 요구하는 친환경 자재 인증 SCS(Scientific Certification System) 조건을 만족하여 친환경적이면서, 동시에 우수한 굴곡 강도, 충격 강도와 수려한 외관을 나타낼 수 있다. The reinforced natural stone according to an embodiment is eco-friendly and at the same time excellent flexural strength, impact strength, and good quality by satisfying the eco-friendly material certification SCS (Scientific Certification System) condition required by the US eco-friendly certification standard LEED (Leadership in Energy and Environmental Design). It can show the appearance.

도 1은 실시예 1에 따른 강화 천연석 중, 칩인칩의 표면을 확대하여 나타낸 이미지이다. 1 is an enlarged image of the surface of a chip-in-chip among reinforced natural stones according to Example 1. FIG.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.

다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. When a part of the specification "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. Also, the singular form includes the plural form unless specifically stated in the text.

본 명세서에서 특별히 언급하지 않는 한 평균 입경이란 체적평균 직경이고, 동적 광산란(Dynamic light scattering) 분석기기를 이용하여 측정한 Z-평균 입경을 의미한다.Unless otherwise specified in the specification, the average particle diameter refers to a volume average diameter, and refers to a Z-average particle diameter measured using a dynamic light scattering analyzer.

본 발명자들은 폐기 처리되는 수지계 강화 천연석을 재활용할 수 있는 여러 방안을 연구한 결과, 폐기 대상 수지계 강화 천연석을 잘게 분쇄하여 칩인칩을 형성하고, 상기 칩인칩을 포함시켜 수지계 강화 천연석을 제조할 경우, 제조된 강화 천연석이 미국 친환경 인증 기준인 LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) 에서 요구하는 친환경 자재 인증 SCS(Scientific Certification System) 조건을 만족하여 친환경적이면서, 동시에 우수한 굴곡 강도, 충격 강도와 수려한 외관을 나타낼 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.As a result of researching various methods for recycling the resin-based reinforced natural stone to be disposed of, the inventors of the present invention have studied various methods for recycling the resin-based reinforced natural stone to be disposed of, and when the resin-based reinforced natural stone to be discarded is finely pulverized to form a chip-in-chip, The manufactured reinforced natural stone satisfies the eco-friendly material certification SCS (Scientific Certification System) condition required by the US eco-friendly certification standard LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), so it is eco-friendly and at the same time exhibits excellent flexural strength, impact strength, and beautiful appearance The present invention has been completed by discovering what can be done.

상기 강화 천연석은, (A) 실리카 샌드 20 중량% 내지 65 중량%; (B) 실리카 파우더 20 중량% 내지 35 중량%; (C) 하나 이상의 수지계 강화 천연석 칩을 포함하는 칩인칩 10 중량% 내지 45 중량%; 및 (D) 불포화 폴리에스테르 수지 5 중량% 내지 15 중량%을 포함한다.The reinforced natural stone, (A) 20% to 65% by weight of silica sand; (B) 20% to 35% by weight of silica powder; (C) 10% to 45% by weight of a chip-in-chip containing at least one resin-based reinforced natural stone chip; And (D) 5% to 15% by weight of an unsaturated polyester resin.

이하에서는 일 구현예에 따른 강화 천연석을 구성하는 각 구성성분에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, each component constituting the reinforced natural stone according to one embodiment will be described in detail.

(A) 실리카 샌드 (A) silica sand

일 구현예에 따른 실리카 샌드는 무기계 천연 광물에 속하는 재료이자 강화 천연석을 구성하는 주요 재료이다. Silica sand according to an embodiment is a material belonging to inorganic natural minerals and a major material constituting reinforced natural stone.

실리카 샌드는 일 구현예에 따른 강화 천연석에 천연석에 가까운 외관과 질감을 부여할 수 있다. Silica sand may give the reinforced natural stone according to an embodiment an appearance and texture close to that of a natural stone.

일 구현예에서, 실리카 샌드는 평균 입경이 0.1 mm 내지 1.2 mm 을 만족하는 투명하거나 불투명한 입자들을 포함할 수 있다. 실리카 샌드의 평균 입경이 0.1 mm 미만일 경우 천연석 외관과 질감이 미미해 질 수 있으며, 1.2 mm를 초과할 경우 표면 강도 등의 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.In one embodiment, the silica sand may include transparent or opaque particles having an average particle diameter of 0.1 mm to 1.2 mm. If the average particle diameter of silica sand is less than 0.1 mm, the appearance and texture of natural stone may be insignificant, and if it exceeds 1.2 mm, mechanical properties such as surface strength may be deteriorated.

일 구현예에서, 실리카 샌드는 강화 천연석 총 100 중량%을 기준으로 20 중량% 내지 65 중량% 함유될 수 있다. In one embodiment, the silica sand may contain 20% by weight to 65% by weight based on the total 100% by weight of the reinforced natural stone.

실리카 샌드의 함량이 20 중량% 미만인 경우 강화 천연석에 기공이 발생하거나 판재의 형태로 가공하기 어려울 우려가 있고, 65 중량%을 초과할 경우 실리카 샌드가 후술할 불포화 폴리에스테르 수지층과 구별되는 별개의 실리카 샌드층을 형성하여 표면 강도가 저하될 우려가 있다.If the content of silica sand is less than 20% by weight, there is a concern that pores may occur in the reinforced natural stone or it is difficult to process it in the form of a plate, and if it exceeds 65% by weight, silica sand is a separate layer that is distinguished from the unsaturated polyester resin layer to be described later. There is a fear that the surface strength may decrease due to the formation of a silica sand layer.

(B) 실리카 파우더 (B) silica powder

일 구현예에 따른 실리카 파우더는 후술할 불포화 폴리에스테르 수지의 사용을 최소화하면서도 강화 천연석에 천연석의 질감을 부여할 수 있으며, 특히 강화 천연석을 치밀화(compaction)함으로써 기계적 물성을 향상시킬 수 있다. Silica powder according to an embodiment may impart the texture of a natural stone to the reinforced natural stone while minimizing the use of an unsaturated polyester resin to be described later, and in particular, by compacting the reinforced natural stone, mechanical properties may be improved.

일 구현예에서, 실리카 파우더는 평균 입경이 45 ㎛ 이하인 것을 사용할 수 있고, 구체적으로는 1 ㎛ 내지 45 ㎛, 예를 들어 10 ㎛ 내지 45 ㎛ 인 것을 사용할 수 있다. In one embodiment, silica powder having an average particle diameter of 45 µm or less may be used, specifically, 1 µm to 45 µm, for example, 10 µm to 45 µm.

실리카 파우더의 평균 입경이 1 ㎛ 미만일 경우 강화 천연석 형성용 조성물의 점도가 너무 높아져 구성요소들의 혼합이 어려워질 수 있으며, 45 ㎛ 를 초과할 경우 강화 천연석에 기공이 발생하는 등 실리카 파우더에 의한 강화 천연석의 치밀화 효과가 발현되기 어려울 수 있다.If the average particle diameter of silica powder is less than 1 µm, the viscosity of the composition for forming reinforced natural stone may become too high, making it difficult to mix components, and if it exceeds 45 µm, reinforced natural stone by silica powder, such as pores in the reinforced natural stone. It may be difficult to develop the densification effect of.

일 구현예에서, 실리카 파우더는 강화 천연석 총 100 중량%을 기준으로 20 중량% 내지 35 중량% 함유될 수 있다. In one embodiment, the silica powder may contain 20% by weight to 35% by weight based on the total 100% by weight of the reinforced natural stone.

실리카 샌드의 함량이 20 중량% 미만인 경우 강화 천연석 형성용 조성물에 층분리가 일어나 강화 천연석의 성형이 어려워지고 기계적 강도가 저하될 수 있으며, 35 중량%을 초과할 경우 강화 천연석 형성을 위해 필요한 불포화 폴리에스테르 수지 함량이 증가함에 따라 강화 천연석의 의도치 않은 변형이 발생될 우려가 있다.If the content of silica sand is less than 20% by weight, delamination occurs in the composition for forming reinforced natural stone, making it difficult to form the reinforced natural stone, and the mechanical strength may decrease.If it exceeds 35% by weight, the unsaturated poly required for the formation of the reinforced natural stone As the content of the ester resin increases, there is a concern that unintended deformation of the reinforced natural stone may occur.

(C) 칩인칩 (C) Chip-in-chip

일 구현예에 따른 칩인칩은 하나의 칩 속에 다양한 색상과 크기를 갖는 작은 칩들을 포함하는 특수한 형태를 갖는 칩이다. A chip-in-chip according to an embodiment is a chip having a special shape including small chips having various colors and sizes in one chip.

도 1은 실시예 1에 따른 강화 천연석 중, 칩인칩의 표면을 확대하여 나타낸 이미지이다 (배율:200 배).1 is an image showing an enlarged surface of a chip-in-chip among the reinforced natural stone according to Example 1 (magnification: 200 times).

칩인칩은 도 1에 나타난 바와 같이 내부에 상대적으로 작은 크기를 갖는 칩들이 박혀있는 구조를 가질 수 있다. As shown in FIG. 1, the chip-in-chip may have a structure in which chips having a relatively small size are embedded therein.

도 1에서는 칩인칩을 구성하는 작은 크기를 갖는 칩들 중 임의의 5개의 칩을 선정하여 직경을 각각 DL0 내지 DL4 (DL0, DL1, DL2, DL3, DL4)로 설정하고, 설정된 칩들(DL0 내지 DL4) 각각의 직경(L)을 측정하여 도 1에 함께 표시해 두었다.In FIG. 1, 5 chips having a small size constituting a chip-in-chip are selected and diameters are set to DL0 to DL4 (DL0, DL1, DL2, DL3, DL4), respectively, and set chips (DL0 to DL4). Each diameter (L) was measured and marked together in FIG. 1.

일 구현예에서, 칩인칩에 포함되는 상기 작은 크기를 갖는 칩들은 수지계 강화 천연석 칩일 수 있다. 상기 수지계 강화 천연석 칩은 도 1에 나타난 바와 같이 투명하거나 불투명할 수 있고, 다각형 형상을 가질 수 있다. In one embodiment, the chips having the small size included in the chip-in-chip may be resin-based reinforced natural stone chips. The resin-based reinforced natural stone chip may be transparent or opaque as shown in FIG. 1, and may have a polygonal shape.

일 구현예에서, 수지계 강화 천연석 칩은 무기계 천연 광물, 및 바인더 수지를 포함하는 칩 형성용 조성물을 경화 후, 소정의 크기로 분쇄함으로써 얻어질 수 있다. 상기 수지계 강화 천연석 칩은 정상 품질 및/또는 불량 품질의 엔지니어드 스톤을 분쇄하여 얻어진 것일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 수지계 강화 천연석 칩의 평균 입경은 도 1에 나타난 바와 같이 0.1 mm 내지 1 mm, 예를 들어 0.1 mm 내지 0.9 mm, 예를 들어 0.1 mm 내지 0.8 mm, 예를 들어 0.2 mm 내지 0.8 mm 일 수 있다. In one embodiment, the resin-based reinforced natural stone chip may be obtained by curing a composition for forming a chip including an inorganic natural mineral and a binder resin, and then pulverizing it to a predetermined size. The resin-based reinforced natural stone chip may be obtained by pulverizing an engineered stone of normal quality and/or poor quality. In one embodiment, the average particle diameter of the resin-based reinforced natural stone chip is 0.1 mm to 1 mm, for example 0.1 mm to 0.9 mm, for example 0.1 mm to 0.8 mm, for example 0.2 mm as shown in FIG. Can be 0.8 mm.

수지계 강화 천연석 칩의 평균 입경이 0.1 mm 미만일 경우 강화 천연석의 미적 효과가 저하될 우려가 있으며, 1 mm 을 초과할 경우 표면 강도, 굴곡 강도 등의 기계적 강도가 저하될 우려가 있다. If the average particle diameter of the resin-based reinforced natural stone chip is less than 0.1 mm, the aesthetic effect of the reinforced natural stone may be deteriorated, and if it exceeds 1 mm, mechanical strength such as surface strength and flexural strength may be lowered.

일 구현예에서, 상기 수지계 강화 천연석 칩은 적어도 상기 불량 품질의 엔지니어드 스톤을 분쇄한 것을 포함할 수 있다. 이를 통해 일 구현예에 따른 강화 천연석이 SCS 기준에 따른 친환경 조건을 만족하면서도 우수한 기계적 강도와 외관 특성을 나타낼 수 있다.In one embodiment, the resin-based reinforced natural stone chip may include at least the crushed engineered stone of poor quality. Through this, the reinforced natural stone according to an embodiment may exhibit excellent mechanical strength and appearance characteristics while satisfying environmentally friendly conditions according to the SCS standard.

일 구현예에 따른 칩인칩은 전술한 바와 같이 소정의 크기로 분쇄된 수지계 강화 천연석 칩을 바인더 수지, 및/또는 가교제와 혼합하고 경화시킨 후 소정의 크기로 분쇄함으로써 얻어질 수 있다. The chip-in-chip according to an embodiment may be obtained by mixing and curing the resin-based reinforced natural stone chip pulverized to a predetermined size with a binder resin and/or a crosslinking agent, and then pulverizing it to a predetermined size as described above.

이와 같이 제조된 칩인칩은 도 1에 나타난 바와 같이 칩의 강도 및 색상차이에 따라 칩속에 칩이 존재하는 형태이며, 이를 통해 일 구현예에 따른 강화 천연석이 천연석에 보다 가까운 수려한 외관을 나타내는 동시에 우수한 기계적 강도를 가질 수 있다.As shown in FIG. 1, the chip-in-chip manufactured in this way has a chip in the chip according to the strength and color difference of the chip, and through this, the reinforced natural stone according to an embodiment shows a beautiful appearance closer to that of the natural stone. It can have mechanical strength.

칩인칩의 평균 입경은 전술한 수지계 강화 천연석 칩을 포함하므로 수지계 강화 천연석 칩보다 커야 하며, 예를 들어 1 mm 내지 20 mm, 예를 들어 1 mm 내지 6 mm, 구체적으로 1 mm 내지 5.6 mm 일 수 있다. The average particle diameter of the chip-in-chip includes the aforementioned resin-based reinforced natural stone chips, so it must be larger than the resin-based reinforced natural stone chips, for example, 1 mm to 20 mm, for example 1 mm to 6 mm, specifically 1 mm to 5.6 mm. have.

칩인칩의 평균 입경이 1 mm 미만으로 너무 작으면 칩인칩에 의한 외관의 미적 효과가 발현되기 어렵고, 20 mm을 초과할 경우 강화 천연석의 기계적 강도가 저하될 우려가 있다. If the average particle diameter of the chip-in-chip is too small, such as less than 1 mm, the aesthetic effect of the appearance by the chip-in-chip is difficult to be expressed, and if it exceeds 20 mm, the mechanical strength of the reinforced natural stone may be lowered.

일 구현예에서, 상기 수지계 강화 천연석 칩 100 중량부를 기준으로, 상기 무기계 천연 광물은 85 중량부 내지 95 중량부 포함되고, 상기 바인더 수지는 5 중량부 내지 15 중량부 포함될 수 있다. In one embodiment, based on 100 parts by weight of the resin-based reinforced natural stone chip, the inorganic natural mineral may be included in 85 parts by weight to 95 parts by weight, and the binder resin may be included in 5 parts by weight to 15 parts by weight.

일 구현예에서, 상기 수지계 강화 천연석 칩을 이루는 무기계 천연 광물은 실리카 함유 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the inorganic natural mineral constituting the resin-based reinforced natural stone chip may include a silica-containing compound, and the binder resin may include at least one selected from an unsaturated polyester resin, an acrylic resin, and a urethane resin. .

일 구현예에서, 상기 실리카 함유 화합물은 실리카 샌드, 또는 실리카 파우더일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 실리카 함유 화합물은 실리카 샌드와 실리카 파우더의 조합일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 바인더 수지는 상기 실리카 샌드 및/또는 실리카 파우더와의 결합력이 우수한 불포화 폴리에스테르 수지일 수 있다. In one embodiment, the silica-containing compound may be silica sand or silica powder. In one embodiment, the silica-containing compound may be a combination of silica sand and silica powder. In one embodiment, the binder resin may be an unsaturated polyester resin having excellent bonding strength with the silica sand and/or silica powder.

상기 칩인칩은 강화 천연석 총 100 중량%을 기준으로 최소 1 중량% 이상 함유되어 있으며, 예를 들어 10 중량% 내지 45 중량% 포함되어 있을 수 있다. 칩인칩 함량이 10 중량% 미만일 경우 표면 충격 강도가 저하되고 SCS 기준을 미달하여 친환경 조건을 만족하지 못하며, 45 중량%를 초과할 경우 굴곡 강도, 표면 강도 등의 기계적 물성이 크게 저하될 우려가 있다. The chip-in-chip contains at least 1% by weight based on 100% by weight of the total reinforced natural stone, and may include, for example, 10% by weight to 45% by weight. If the chip-in-chip content is less than 10% by weight, the surface impact strength is lowered and the SCS standard is not satisfied, and environmental conditions are not satisfied. If it exceeds 45% by weight, mechanical properties such as flexural strength and surface strength may be significantly deteriorated. .

(D) 불포화 폴리에스테르 수지 (D) unsaturated polyester resin

일 구현예에 따른 불포화 폴리에스테르 수지는 실리카 샌드 및 실리카 파우더와의 결합력이 우수하므로, 실리카 샌드와 실리카 파우더와 함께 혼합되어 강화 천연석을 이루며, 형성된 강화 천연석이 우수한 기계적 물성을 갖도록 한다. Since the unsaturated polyester resin according to an embodiment has excellent bonding strength with silica sand and silica powder, it is mixed with silica sand and silica powder to form a reinforced natural stone, and the formed reinforced natural stone has excellent mechanical properties.

일 구현예에 따른 불포화 폴리에스테르 수지는 상업적으로 입수 가능한 수지들을 사용할 수 있으며, 다가산과 다가알콜의 에스테르화 반응 생성물로서 상기 다가산 및/또는 다가알콜 화합물은 불포화 부분을 포함할 수 있다.The unsaturated polyester resin according to an embodiment may use commercially available resins, and the polyacid and/or polyhydric alcohol compound may contain an unsaturated moiety as an esterification reaction product of a polyhydric acid and a polyhydric alcohol.

상기 다가산으로는 폴리카르복실산, 폴리카르복실산 무수물, 폴리카르복실산 할라이드, 폴리카르복실산 에스테르를 사용할 수 있으며, 폴리카르복실산의 구체적인 예로는 말레익산, 무수말레산, 푸마르산, 클로로말레익산, 에틸말레익산, 이타코닉산, 시트라코닉산, 제로닉산, 메사코닉산, 아코닉산, 아세틸렌 다카르복실산 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 또한, 폴리에스테르 수지의 제조에 통상적으로 사용되는 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 숙신산 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이로 제한되는 것은 아니다.Polycarboxylic acid, polycarboxylic acid anhydride, polycarboxylic acid halide, and polycarboxylic acid ester may be used as the polyhydric acid, and specific examples of the polycarboxylic acid include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, and chloro Maleic acid, ethyl maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, xeronic acid, mesaconic acid, aconic acid, acetylene polycarboxylic acid, or mixtures thereof, and the like can be used. In addition, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, or mixtures thereof, which are commonly used in the production of polyester resins, may be used, but are not limited thereto.

상기 다가 알콜로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,6-헥 산디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디올 등의 2가 알콜, 글리세린 등의 3가 알콜, 펜타에리쓰리톨 등의 4가 알콜 등 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 불포화 다가 알콜의 구체적인 예로는 부텐디올, 펜텐디올, 알릴 또는 비닐 글리세롤 에테르, 알릴 또는 비닐 펜타에리쓰리톨, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.Examples of the polyhydric alcohol include dihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, and 1,4-cyclohexanediol, Trihydric alcohols such as glycerin, tetrahydric alcohols such as pentaerythritol, or a mixture thereof may be used. In addition, as a specific example of the unsaturated polyhydric alcohol, butenediol, pentenediol, allyl or vinyl glycerol ether, allyl or vinyl pentaerythritol, or a mixture thereof may be used.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량이 70,000 내지 100,000g/mol일 수 있다. 중량평균분자량이 상기 범위일 때, 실리카 샌드 및/또는 실리카 파우더와의 결합력이 향상되어 표면 연마 등의 공정에서 평활성 및 샌딩(sanding)성을 우수하게 유지할 수 있다. The unsaturated polyester resin may have a weight average molecular weight of 70,000 to 100,000 g/mol. When the weight average molecular weight is within the above range, the bonding strength with silica sand and/or silica powder is improved, so that smoothness and sanding properties can be excellently maintained in processes such as surface polishing.

불포화 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량이 70,000g/mol미만일 경우에는 실리카 샌드 및/또는 실리카 파우더의 탈락현상이 발생할 수 있으며, 100,000g/mol을 초과할 경우 점도가 너무 높아져 성형성, 가공성이 저하될 우려가 있다.If the weight average molecular weight of the unsaturated polyester resin is less than 70,000 g/mol, silica sand and/or silica powder may fall off, and if it exceeds 100,000 g/mol, the viscosity becomes too high, resulting in poor moldability and processability. There is a concern.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 강화 천연석 총 100중량%을 기준으로 5 중량% 내지 15 중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 5 중량% 내지 10 중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써, 실리카 샌드 및/또는 실리카 파우더와의 결합력을 향상시키고, 천연석의 외관과 질감을 효과적으로 구현할 수 있다.The unsaturated polyester resin may include 5% to 15% by weight based on the total 100% by weight of reinforced natural stone, preferably 5% to 10% by weight. By being included in the above range, the bonding strength with silica sand and/or silica powder can be improved, and the appearance and texture of natural stone can be effectively implemented.

(E) 기타 첨가제 (E) other additives

일 구현예에 따른 강화 천연석은 상기 성분 (A) 내지 (D) 외에도, 친환경적이면서도 우수한 굴곡 강도, 충격 강도 및 수려한 외관을 확보한다는 조건 하에 각 물성들 간의 균형을 맞추기 위해, 혹은 상기 강화 천연석의 최종 용도에 따라 필요한 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.In addition to the components (A) to (D), the reinforced natural stone according to an embodiment is used in order to balance the physical properties under the conditions of securing eco-friendly and excellent flexural strength, impact strength, and beautiful appearance, or the final of the reinforced natural stone. It may further include one or more additives required according to the use.

구체적으로, 상기 첨가제로서는, 경화제, 경화 촉진제, 가교제, 유/무기 안료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 중합방지제, 난연제, 및 대전방지제 등이 사용될 수 있고 이들은 단독으로 혹은 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. Specifically, as the additive, a curing agent, a curing accelerator, a crosslinking agent, an organic/inorganic pigment, a leveling agent, an ultraviolet absorber, a storage stabilizer, a polymerization inhibitor, a flame retardant, and an antistatic agent may be used, and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used.

이들 첨가제는, 강화 천연석의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 포함될 수 있고, 구체적으로는 상기 성분 (A) 내지 (D)를 합한 100 중량부를 기준으로 10 중량부 이하로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.These additives may be appropriately included within a range that does not impair the physical properties of the reinforced natural stone, and specifically, may be included in an amount of 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the sum of the components (A) to (D), but is limited thereto. It does not become.

일 구현예에 따른 강화 천연석은 전술한 각 구성성분을 혼합하여 강화 천연석 조성물을 제조하고, 조성물을 분상설비를 이용하여 일정한 형태를 유지하도록 균일하게 분포시킨 후 진동 또는 진공 진동으로 압축 성형한 다음 경화한 반제품을 연마기로 연마함으로써 제조할 수 있다.The reinforced natural stone according to an embodiment prepares a reinforced natural stone composition by mixing each of the aforementioned components, and after uniformly distributing the composition to maintain a certain shape using a powder separation facility, compression molding by vibration or vacuum vibration, and then curing One semi-finished product can be manufactured by grinding with a grinder.

상기 강화 천연석은 폐기 대상 수지계 강화 천연석을 칩인칩으로 재활용함으로써 SCS 기준을 만족하는 친환경적인 재료이자, 우수한 기계적 물성 및 수려한 외관을 나타낼 수 있다. 따라서 상기 수지계 강화 천연석을 이용할 경우 수려한 외관과 적정 수준 이상의 기계적 특성이 요구되는 여러 분야, 예를 들어 건축물의 내/외벽, 조리대/싱크대의 상판, 또는 거실/로비 등의 바닥재 등 다양한 건축 자재로 활용할 수 있다.The reinforced natural stone is an eco-friendly material that satisfies the SCS standard by recycling the resin-based reinforced natural stone to be disposed of as a chip-in-chip, and can exhibit excellent mechanical properties and a beautiful appearance. Therefore, when the above resin-based reinforced natural stone is used, it can be used as a variety of building materials such as interior/exterior walls of buildings, tops of countertops/sinks, floors such as living rooms/lobby, etc. I can.

이하에서 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예 및 비교예는 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Comparative Examples, but the following Examples and Comparative Examples are for the purpose of description and are not intended to limit the present invention.

하기 실시예들 및 비교예들에서 사용된 각 성분은 하기와 같다.Each component used in the following Examples and Comparative Examples is as follows.

(A) 실리카 샌드(A) silica sand

평균 입경이 0.1 mm 내지 1.2 mm인 미크로만社의 실리카 샌드를 사용하였다.Microman's silica sand having an average particle diameter of 0.1 mm to 1.2 mm was used.

(B) 실리카 파우더(B) silica powder

평균 입경이 45 ㎛ 이하인 21세기 실리카社의 실리카 파우더를 사용하였다.Silica powder of the 21st century silica company with an average particle diameter of 45 µm or less was used.

(C) 칩인칩(C) Chip-in-chip

무기계 천연 광물(실리카 샌드 및 실리카 파우더)이 85 중량부 내지 95 중량부, 불포화 폴리에스테르 수지가 5 중량부 내지 15 중량부 함유되어 있는 수지계 강화 천연석(롯데첨단소재社)을 헴머밀 타입 파쇄기를 이용하여 평균입경이 0.1 mm 내지 1 mm을 만족하도록 분쇄한 다음, 분쇄된 칩을 불포화 폴리에스테르수지 및 실리카 파우더와 혼합한 슬러리를 80 ℃의 오븐에 넣고 110 ℃까지 단계적으로 승온하여 경화한 후, 상온까지 냉각한 다음 헴머밀 타입 파쇄기를 이용하여 평균 입경이 1 mm 내지 5.6 mm을 만족하도록 분쇄하여 얻어진 칩인칩을 사용하였다.Resin-based reinforced natural stone (Lotte Advanced Materials) containing 85 parts by weight to 95 parts by weight of inorganic natural minerals (silica sand and silica powder) and 5 parts by weight to 15 parts by weight of unsaturated polyester resin using a hammer mill type crusher Then, the pulverized chip was pulverized to satisfy an average particle diameter of 0.1 mm to 1 mm, and then a slurry obtained by mixing the pulverized chips with an unsaturated polyester resin and silica powder was placed in an oven at 80° C. and heated stepwise to 110° C. to cure, and then at room temperature. After cooling to, a chip-in-chip obtained by grinding so that the average particle diameter satisfies 1 mm to 5.6 mm using a hemmer mill type crusher was used.

(D) 불포화 폴리에스테르 수지(D) unsaturated polyester resin

분자량이 2,500 g/mol인 애경화학社의 불포화 폴리에스테르 수지(ATM-100) 을 사용하였다.Aekyung Chemical's unsaturated polyester resin (ATM-100) having a molecular weight of 2,500 g/mol was used.

(E) 첨가제(E) additive

(E1) 경화제로 세기 아케마社의 TBPB(Tertiary Butyl Perbenzoate)를 사용하였다.(E1) TBPB (Tertiary Butyl Perbenzoate) of Segi Akema Co., Ltd. was used as a curing agent.

(E2) 경화 촉진제로 진양 화성社의 6% 코발트를 사용하였다.(E2) As a curing accelerator, 6% cobalt manufactured by Jinyang Hwaseong Co., Ltd. was used.

(E3) 가교제로 구담社의 실란계 가교제 (WD-70) 을 사용하였다. (E3) As a crosslinking agent, Gudam's silane crosslinking agent (WD-70) was used.

(E4) 유/무기 안료로 우신 피그멘트社의 318M 을 사용하였다.(E4) As an organic/inorganic pigment, 318M manufactured by Wooshin Pigment was used.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

상기 각 구성 성분을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가하여 믹서기로 혼합한 후 일 구현예에 따른 강화 천연석은 전술한 각 구성성분을 혼합하여 강화 천연석 조성물을 제조하고, 조성물을 분상설비를 이용하여 일정한 형태를 유지하도록 균일하게 분포시킨 후 진동 또는 진공 진동으로 압축 성형한 다음 경화한 반제품을 연마기로 연마함으로써 제조할 수 있다.After adding each of the constituents in an amount as shown in Table 1 below and mixing with a blender, the reinforced natural stone according to an embodiment prepares a reinforced natural stone composition by mixing each of the aforementioned constituents, and the composition is prepared using a powdering facility. It can be manufactured by uniformly distributing it so as to maintain a certain shape, compression molding by vibration or vacuum vibration, and then grinding the cured semi-finished product with a grinder.

분상 설비에 판재 크기에 맞게 분상하여 진공 압축 프레스로 진공 진동 압축 성형한 후 오븐에 투입하여 100 ℃의 온도에서 60 분 경화하여 반제품을 제조한 다음, 제조된 반제품 표면을 표면 연마기로 연마하여 강화 천연석 시편을 완성하였다. After pulverizing according to the size of the plate in the pulverizing facility, vacuum vibration compression molding with a vacuum compression press, put into an oven for 60 minutes at a temperature of 100 ℃ After curing to prepare a semi-finished product, the surface of the prepared semi-finished product was polished with a surface grinder to complete a reinforced natural stone specimen.

표 1에서, (A) 내지 (D)는 전부 중량%로 나타내었고, (E1) 내지 (E4)는 강화 천연석 100 중량부에 대한 중량부로 나타내었다. In Table 1, (A) to (D) are all expressed in wt%, and (E1) to (E4) are expressed in parts by weight based on 100 parts by weight of reinforced natural stone.

성분ingredient 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 (A)(A) 3535 5555 2020 1515 6262 65.065.0 (B)(B) 26.526.5 26.526.5 26.526.5 26.526.5 26.526.5 26.526.5 (C)(C) 3030 1010 4545 5050 33 00 (D)(D) 8.58.5 8.58.5 8.58.5 8.58.5 8.58.5 8.58.5 (E)(E) (E1)(E1) 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 (E2)(E2) 0.020.02 0.020.02 0.020.02 0.020.02 0.020.02 0.020.02 (E3)(E3) 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 (E4)(E4) 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2

각각의 시험편에 대하여, 하기와 같이 각각 굴곡 강도와 표면 충격 강도를 평가하여 표 2에 나타낸다.For each test piece, the flexural strength and the surface impact strength were evaluated as follows, respectively, and are shown in Table 2.

(1) 굴곡 강도 (MPa) : ASTM D790-07E1 방법을 이용하여 측정하였다.(1) Flexural strength (MPa): It was measured using the ASTM D790-07E1 method.

(2) 표면 충격 강도 (cm): 시험편 금속 틀로 고정 후 500 g 추를 낙하시키면서, 100 mm x 100 mm x 20 mm (가로 x 세로 x 두께) 규격의 시편에 크랙이 발생하는 낙추 파괴 높이를 측정하였다.(2) Surface impact strength (cm): After fixing with a metal frame of the test piece, while dropping a 500 g weight, measure the height of the falling weight at which cracks occur in a specimen of 100 mm x 100 mm x 20 mm (width x length x thickness). I did.

물성Properties 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 굴곡 강도
(MPa)
Flexural strength
(MPa)
45.645.6 52.552.5 31.531.5 23.023.0 60.560.5 60.060.0
표면 충격 강도 (cm)Surface impact strength (cm) 42.542.5 35.535.5 36.036.0 30.030.0 32.532.5 32.532.5

표 1과 표 2를 참고하면, 일 구현예에 따라 실리카 샌드, 실리카 파우더, 칩인칩, 및 불포화 폴리에스테르 수지를 전술한 범위로 포함하는 실시예들의 경우 굴곡 강도와 표면 충격 강도가 모두 우수한 강화 천연석을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.Referring to Tables 1 and 2, in the case of examples including silica sand, silica powder, chip-in-chip, and unsaturated polyester resin in the aforementioned ranges according to an embodiment, reinforced natural stone having excellent flexural strength and surface impact strength You can see that you can get

아울러, 실시예들에 따른 강화 천연석은 모두 칩인칩 함량이 1 중량% 이상으로 SCS 조건을 만족하는 친환경 소재이며, 전술한 도 1에 나타난 바와 같이 칩인칩을 포함하여 천연석에 보다 가까운 수려한 외관을 나타내는 것을 확인할 수 있다.In addition, the reinforced natural stone according to the embodiments is an eco-friendly material that satisfies the SCS condition with a chip-in-chip content of 1% by weight or more. Can be confirmed.

따라서, 일 구현예에 따른 강화 천연석은 전술한 바와 같이 친환경적이면서, 동시에 우수한 굴곡 강도, 충격 강도와 수려한 외관을 나타낼 수 있음을 확인할 수 있다.Therefore, it can be seen that the reinforced natural stone according to one embodiment is environmentally friendly, as described above, and at the same time exhibits excellent flexural strength, impact strength, and beautiful appearance.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present invention has been described through preferred embodiments as described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the concept and scope of the following claims. Those in the field of technology to which it belongs will understand easily.

Claims (10)

(A) 실리카 샌드 20 중량% 내지 65 중량%;
(B) 실리카 파우더 20 중량% 내지 35 중량%;
(C) 하나 이상의 수지계 강화 천연석 칩을 포함하는 칩인칩 10 중량% 내지 45 중량%; 및
(D) 불포화 폴리에스테르 수지 5 중량% 내지 15 중량%을 포함하고,
상기 수지계 강화 천연석 칩은 무기계 천연 광물 및 바인더 수지를 포함하되, 적어도 정상 품질 또는 불량 품질의 엔지니어드 스톤을 분쇄하여 얻어진 것을 포함하며,
상기 수지계 강화 천연석 칩의 평균 입경은 0.1 mm 내지 1 mm 인, 강화 천연석.
(A) 20% to 65% by weight of silica sand;
(B) 20% to 35% by weight of silica powder;
(C) 10% to 45% by weight of chip-in-chip including one or more resin-based reinforced natural stone chips; And
(D) 5% to 15% by weight of an unsaturated polyester resin,
The resin-based reinforced natural stone chips include inorganic natural minerals and binder resins, but include those obtained by grinding engineered stones of at least normal or poor quality,
The average particle diameter of the resin-based reinforced natural stone chip is 0.1 mm to 1 mm, reinforced natural stone.
제1항에서,
상기 (C) 칩인칩의 평균 입경은 1 mm 내지 5.6 mm 인, 강화 천연석.
In claim 1,
The (C) chip-in-chip has an average particle diameter of 1 mm to 5.6 mm, reinforced natural stone.
삭제delete 제1항에서,
상기 수지계 강화 천연석 칩은 다각형 형상을 갖는, 강화 천연석.
In claim 1,
The resin-based reinforced natural stone chip has a polygonal shape, reinforced natural stone.
삭제delete 제1항에서,
상기 무기계 천연 광물은 실리카 함유 화합물을 포함하며,
상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 강화 천연석.
In claim 1,
The inorganic natural mineral contains a silica-containing compound,
The binder resin comprises at least one selected from an unsaturated polyester resin, an acrylic resin, and a urethane-based resin, reinforced natural stone.
제1항에서,
상기 수지계 강화 천연석 칩 100 중량부를 기준으로,
상기 무기계 천연 광물은 85 중량부 내지 95 중량부 포함되고,
상기 바인더 수지는 5 중량부 내지 15 중량부 포함되는, 강화 천연석.
In claim 1,
Based on 100 parts by weight of the resin-based reinforced natural stone chip,
The inorganic natural mineral is included in 85 parts by weight to 95 parts by weight,
The binder resin contains 5 parts by weight to 15 parts by weight, reinforced natural stone.
제1항에서,
상기 (A) 실리카 샌드의 평균 입경은 0.1 mm 내지 1.2 mm 인, 강화 천연석.
In claim 1,
The (A) silica sand has an average particle diameter of 0.1 mm to 1.2 mm, reinforced natural stone.
제1항에서,
상기 (B) 실리카 파우더의 평균 입경은 1 ㎛ 내지 45 ㎛인, 강화 천연석.
In claim 1,
The (B) silica powder has an average particle diameter of 1 µm to 45 µm, reinforced natural stone.
제1항에서,
경화제, 경화 촉진제, 가교제, 유기 안료, 무기 안료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 중합방지제, 난연제, 및 대전방지제 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는, 강화 천연석.
In claim 1,
Reinforced natural stone further comprising at least one additive selected from a curing agent, a curing accelerator, a crosslinking agent, an organic pigment, an inorganic pigment, a leveling agent, an ultraviolet absorber, a storage stabilizer, a polymerization inhibitor, a flame retardant, and an antistatic agent.
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