KR20060069280A - 합판느낌을 갖는 층이 적층된 인조대리석 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 합판느낌을 갖는 층이 적층된 인조대리석은 인조대리석으로 이루어진 제1층; 및 톱밥이 함유된 중합성 조성물을 경화하여 형성된 제2층으로 이루어지며, 상기 제2층은 제1층에 적층되어 일체로 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명의 인조대리석은 동일 크기를 갖는 통상의 인조대리석에 비하여 가볍고 시공성이 우수하다.

인조대리석, 발포, 수점도, 발열, 톱밥, 합판, 적층

Description

합판느낌을 갖는 층이 적층된 인조대리석 및 그의 제조방법{Artificial Marble with Plywood-Looking Layer Laminated and Method for Preparing the Same}

제1도는 본 발명의 인조대리석의 적층구조를 나타낸 것이다.

제2도는 본 발명에 따라 제조된 인조대리석 제품의 인조대리석층(A)과 합판느낌을 갖는 층(B)을 각각 나타낸 사진이다.

발명의 분야

본 발명은 합판느낌을 갖는 층이 적층된 인조대리석 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 인조대리석에 합판느낌을 갖는 층을 일체로 형성시킴으로써, 가볍고 시공성이 우수한 대리석 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

발명의 배경

최근 건축 내장재로 많이 사용되고 있는 인조대리석은 그 사용되는 베이스 레진(Base resin)에 의해 크게 아크릴계와 불포화 폴리에스터계의 두 가지 종류로 구분된다. 이중 아크릴계 인조 대리석은 수지 자체의 은은한 투명성과 고급스러운 질감 및 우수한 내후성 등의 장점을 가져 씽크대 상판, 세면 화장대의 상판, 은행 및 일반 매장의 접수대 등 각종 카운터의 상판, 상품 매장의 내벽재, 욕조, 싱크 보울(sink bowl) 및 각종 인테리어 조형물의 소재로서 다양한 용도로 사용되고 있다.

아크릴계 인조대리석 제조방법은 일반적으로 메틸메타크릴레이트(Methyl methacrylate)와 같은 모노머와 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate)를 혼합한 시럽(syrub)에 충진제, 안료 및 경화제 등과 기타 첨가제(개시제, 이형제, 분산제 등)를 혼합한 후 금형에 주입하여 경화시켜 제조된다.

통상적으로 사용되고 있는 인조대리석의 두께는 13 mm이다. 인조대리석은 천연대리석에 비해 가볍고 시공이 용이한 장점이 있으나, 벽체로 사용하기에는 합판보다 무거우며, 또한 중량, 가격 등의 문제점으로 인해 3 mm 정도의 얇은 두께의 인조대리석판과 합판을 접착하여 사용되기도 한다.

그러나 이와 같이 합판과 접착하여 사용할 경우, 또 다른 인건비가 소요될 뿐만 아니라, 제품의 내구성이 떨어지며, 접착제로 인해 용도가 제한되고 시공이 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명자들은 상기 단점을 극복하기 위하여, 인조대리석에 합판느낌을 갖는 층을 일체로 형성시킴으로써, 가볍고 우수한 시공성을 갖는 대리석을 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 합판느낌을 갖는 층을 일체로 형성한 인조 대리석을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 경량의 인조 대리석을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 우수한 시공성을 갖는 인조 대리석을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 버려지고 있는 톱밥을 재활용할 수 있는 인조 대리석의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 별도의 발포제 없이 아크릴계 단량체의 자체 발열현상을 이용하는 인조 대리석의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 접착제를 사용하지 않고 합판느낌을 갖는 층을 일체로 형성한 인조 대리석의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

발명의 요약

본 발명의 인조대리석은 인조대리석으로 이루어진 제1층, 및 톱밥이 함유된 중합성 조성물을 경화하여 형성된 제2층으로 이루어지며, 상기 제2층은 제1층에 적층되어 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나의 구체예에서는 상기 중합성 조성물은 아크릴계 수지 약 100 중량부, 톱밥과 무기 충전제의 혼합물 약 10 내지 240 중량부 및 개시제 약 0.1 내지 10 중량부로 이루어진다.

본 발명의 다른 구체예에서는 상기 톱밥과 무기 충전제의 혼합물은 톱밥 약 5 내지 160 중량부 및 무기 충전제 약 5 내지 80 중량부로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 구체예에서는 상기 아크릴계 수지는 아크릴계 단량체와 폴리아크릴레이트가 혼합된 수지 시럽인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구체예에서는 상기 무기 충전제는 탄산칼슘, 수산화 알루미늄, 실리카, 알루미나, 수산화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본 발명의 또 다른 구체예에서는 상기 중합성 조성물은 수점도 약 13 내지 20 cm/min이다.

본 발명의 인조 대리석의 제조방법은 경화성 조성물을 부분경화시켜 제1층을 형성하고, 상기 제1층에 톱밥이 함유된 중합성 조성물을 뿌려 제1층 표면에 적층된 제2층을 형성하고, 상기 적층된 제1 및 제2층을 경화시키는 단계로 이루어진다.

본 발명의 하나의 구체예에서는 상기 경화성 조성물은 최소한 하나의 폴리머로 이루어지는 매트릭스 및 무기 충전제로 이루어진다.

본 발명의 다른 구체예에서는 상기 폴리머는 아크릴계 수지이다.

본 발명의 또 다른 구체에에서는 상기 경화성 조성물은 마블칩을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구체에에서는 상기 중합성 조성물은 아크릴 수지 시럽 100 중량부, 톱밥 5 내지 160 중량부, 무기 충전제 5 내지 80 중량부 및 개시제 0.1 내지 10 중량부로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 구체에에서는 상기 중합성 조성물을 발포시킨 다음 경화시킨다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

제1도는 본 발명의 인조대리석의 적층구조를 나타낸 것이다.

본 발명의 인조대리석은 제1층과 제2층이 적층되어 두 개의 층이 일체로 형성되어 있으며, 상기 제1층은 통상의 인조대리석으로 이루어지며, 상기 제2층은 톱밥이 함유된 중합성 조성물을 경화하여 형성된 것이다.

상기 중합성 조성물은 아크릴계 수지, 톱밥과 무기 충전제의 혼합물 및 개시제를 혼합하여 제조된다. 본 발명의 하나의 구체예에서는 상기 중합성 조성물은 아크릴계 수지 약 100 중량부, 톱밥과 무기 충전제의 혼합물 약 10 내지 240 중량부 및 개시제 약 0.1 내지 10 중량부로 이루어진다. 본 발명의 다른 구체예에서는 상기 톱밥과 무기 충전제의 혼합물은 톱밥 약 5 내지 160 중량부 및 무기 충전제 약 5 내지 80 중량부로 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 아크릴계 수지는 아크릴계 단량체와 폴리아크릴레이트가 혼합된 수지 시럽이다. 상기 아크릴계 단량체는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 이소프로필 메타아크릴레이트, 부틸 메타아크릴레이트, 2-에틸 헥실 메타아크릴레이트 등이 있다.

상기 폴리아크릴레이트는 상기 아크릴계 단량체의 중합체이며, 이중 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 가장 바람직하다.

상기 아크릴계 수지는 아크릴 단량체의 함량이 약 65 중량% 이상이고, 폴리아크릴레이트 함량이 약 35 중량% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 톱밥은 특별한 제한이 없으며, 전처리하지 않고 그대로 투입하여도 무방하다. 본 발명에서 톱밥은 약 5 내지 160 중량부로 첨가된다. 톱밥을 160 중량부를 초과하여 첨가할 경우, 슬러리의 점도가 매우 높아 공정상 이송이 잘 안되는 단점이 있으며, 5 중량부 미만으로 첨가할 경우, 경량감의 효과를 낼 수 없다. 본 발명에서는 제2층을 구성하는 중합성 조성물에 톱밥을 첨가함으로 가벼우면서 합판 또는 베니어판과 같은 느낌을 부여할 수 있다.

본 발명에서는 상기 톱밥대신에 나무 조각(wood flake)이나, 쌀겨 등을 혼합하거나 대체하여 사용할 수 있다.

상기 무기 충전제는 탄산칼슘, 수산화 알루미늄, 실리카, 알루미나, 수산화 마그네슘과 같이 통상적으로 사용되는 무기 분말중 어느 것도 사용 가능하며, 이중 수산화 알루미늄이 제품의 외관을 고려하여 가장 바람직하다.

본 발명에서 무기 충전제는 약 5 내지 80 중량부로 첨가된다. 80 중량부 초과하여 첨가할 경우, 경량감의 효과가 없으며, 발포가 되지 않고, 5 중량부 미만으로 첨가할 경우, 슬러리의 점도가 매우 높아 공정 및 물성에 문제가 있다.

본 발명에서 무기 충전제와 톱밥의 혼합물은 아크릴 수지 시럽 약 100 중량부에 대하여 약 120 내지 240 중량부의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일 무기 충전제와 톱밥의 혼합물이 120 중량부 미만으로 사용할 경우, 슬러리의 점도가 묽어져 공정상 어려움이 있으며, 240 중량부를 초과하여 사용할 경우, 발포경화시 아크릴계 단량체가 발포되지 않아 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.

상기 개시제로는 벤조일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 부틸 하이드로 퍼옥사이드, 큐밀 하이드로 퍼옥사이드 등의 과산화물 또는 아조비스이소부틸로니트릴과 같은 아조 화합물을 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서, 개시제의 함량은 아크릴 수지 시럽 100 중량부 기준으로 약 0.1∼10 중량부를 사용하며, 바람직하기로는 약 0.5∼ 5 중량부의 범위로 사용한다.

본 발명의 하나의 구체예에서는 상기 중합성 조성물의 수점도는 약 13 내지 약 20 cm/min이다. 수점도가 20 cm/min을 초과할 경우, 점도가 낮아 슬러리가 흘러내려 공정상 어려움이 있으며, 13 cm/min 미만으로 할 경우, 발포현상이 일어나지 않는다. 본 발명에서 상기 슬러리의 수점도는 유리판 위에 30 g의 슬러리를 떨어뜨려, 1분 동안 슬러리가 퍼진 후 그 직경(cm)을 측정한 값이다. 따라서 수점도 값이 클 경우, 낮은 점도를 가지며, 수점도 값이 작을 경우, 높은 점도를 갖는다.

상기 제2층을 형성하는 중합성 조성물에서는 발포를 보다 원활히 하기 위해 제1층에 사용된 개시제 보다 개시제 함량을 과량으로 사용할 수 있다.

본 발명의 제1층을 구성하는 인조대리석은 통상의 인조대리석용 경화성 조성물로부터 제조될 수 있으며, 상기 경화성 조성물은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 실시될 수 있다. 상기 경화성 조성물은 최소한 하나의 폴리머로 이루어지는 매트릭스 및 무기 충전제로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 폴리머는 아크릴계 수지 또는 불포화폴리에스터계 수지이며, 바람직하게는 아크릴계 수지이다. 상기 경화성 조성물은 다양한 무늬를 구현하기 위하여 마블칩을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 대리석 제조방법은 하기의 순서로 제조된다.

경화성 조성물을 부분경화시켜 제1층을 형성하고, 상기 제1층에 톱밥이 함유된 중합성 조성물을 뿌려 제2층을 형성시킨다. 상기 제1층과 제2층은 두개의 층이 적층된 구조를 가지며, 상기 적층된 두 개의 층을 함께 경화시킨다.

본 발명의 하나의 구체예에서는 상기 경화성 조성물은 최소한 하나의 폴리머로 이루어지는 매트릭스 및 무기 충전제로 이루어진다. 상기 폴리머는 아크릴계 수지 또는 불포화폴리에스터계 수지이며, 바람직하게는 아크릴계 수지이다. 본 발명에서 상기 경화성 조성물은 마블칩을 더 포함할 수 있다.

상기 중합성 조성물은 아크릴 수지 시럽 약 100 중량부, 톱밥 약 5 내지 160 중량부, 무기 충전제 약 5 내지 80 중량부 및 개시제 약 0.1 내지 10 중량부로 이루어진다.

본 발명에서는 상기 제2층을 구성하는 중합성 조성물을 선택적으로 발포시킬 수 있다. 즉, 중합성 조성물을 뿌린 후, 아크릴계 단량체의 자체 발열반응에 의해 발포시킨 다음 경화시키는 것이다.

상기 중합성 조성물을 발포시킬 경우, 슬러리의 수점도는 약 13 내지 20 cm/min 의 값을 갖는다. 수점도가 20 cm/min을 초과할 경우, 점도가 낮아 슬러리가 흘러내려 공정상 어려움이 있으며, 13 cm/min 미만으로 할 경우, 발포현상이 일어나지 않는다. 본 발명에서 상기 슬러리의 수점도는 유리판 위에 30 g의 슬러리를 떨어뜨려, 1분 동안 슬러리가 퍼진 후 그 직경(cm)을 측정한 값이다. 따라서 수점도 값이 클 경우, 낮은 점도를 가지며, 수점도 값이 작을 경우, 높은 점도를 갖는다.

일반적으로 아크릴계 단량체는 중합시 발열반응으로 인해 끓는 것과 유사한 현상이 일어나고 기포가 발생된다. 따라서, 이를 그대로 경화시킬 경우, 발생된 기포가 경화된층에 함유되어 발포층을 형성하는 것이다.

상기 중합성 조성물을 인조대리석층인 제1층 표면에 뿌린 후, 아크릴계 단량체의 발열반응에 의해 발포시키면서 경화함으로써, 한쪽층은 통상의 인조대리석층이, 다른 한쪽층은 합판느낌이 나는 층이 형성된 인조대리석을 제조할 수 있는 것이다. 상기 합판느낌이 나는 층은 톱밥이 함유되어 나무질감을 느낄 수 있다.

본 발명에서 제조되는 대리석은 가볍고, 시공성이 우수하여 다양한 용도에 활용될 수 있다.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되 는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예

제1층용 경화성 조성물의 제조: 25 %의 폴리메틸 메타 아크릴레이트와 85 %의 메틸메타 아크릴레이트의 혼합물로 이루어진 수지 시럽 100 중량부, 수산화 알루미늄 135 중량부, 마블 칩 20 중량부 및 라우로일 퍼옥사이드 2 중량부를 혼합하여 경화성 조성물을 제조하였다.

제2층용 중합성 조성물의 제조: 폴리메틸메타크릴레이트 30 중량부 및 메틸메타크릴레이트 70중량부로 이루어진 아크릴 수지 시럽 100 중량부, 수산화 알루미늄 10 중량부, 톱밥 155 중량부, 및 벤조일 퍼옥사이드 2 중량부를 혼합하여 중합성 조성물을 제조하였다. 제조된 중합성 조성물의 수점도는 15.2 cm/min 이었다.

인조대리석의 제조: 상기 제조된 경화성 조성물을 부분경화시켜 제1층을 형성하고, 상기 제1층 위에 제2층용 중합성 조성물을 뿌린 후, 이를 서서히 경화시켰다. 경화가 완료된 후 발포 대리석 제품의 외관을 평가한 결과, 한쪽 면은 인조대리석 층이, 반대면은 합판과 유사한 층이 형성되었으며 제품의 사진은 도 2(a)(b)에 나타내었다.

본 발명은 인조대리석에 톱밥을 이용하여 합판느낌을 갖는 층을 일체로 형성시킴으로써, 우수한 시공성을 가지고, 버려지고 있는 톱밥을 재활용할 수 있고, 별 도의 접착제를 사용하지 않고도 두개의 층이 일체로 형성된 경량의 인조대리석 및 그 제조방법을 제공하는 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (13)

1. 인조대리석으로 이루어진 제1층; 및

   톱밥이 함유된 중합성 조성물을 경화하여 형성된 제2층;

   으로 이루어지며, 상기 제2층은 제1층에 적층되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 인조대리석.
2. 제1항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 아크릴계 수지 약 100 중량부, 톱밥과 무기 충전제의 혼합물 약 10 내지 240 중량부 및 개시제 약 0.1 내지 10 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조대리석.
3. 제1항에 있어서, 상기 톱밥과 무기 충전제의 혼합물은 톱밥 약 5 내지 160 중량부 및 무기 충전제 약 5 내지 80 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조대리석.
4. 제2항에 있어서, 상기 아크릴계 수지는 아크릴계 단량체와 폴리 아크릴레이트가 혼합된 수지 시럽인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
5. 제2항에 있어서, 상기 무기 충전제는 탄산칼슘, 수산화 알루미늄, 실리카, 알루미나, 수산화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 인조 대리석.
6. 제1항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 수점도 약 13 내지 20 cm/min인 것을 특징으로 하는 인조 대리석.
7. 경화성 조성물을 부분경화시켜 제1층을 형성하고;

   상기 제1층에 톱밥이 함유된 중합성 조성물을 뿌려 제1층 표면에 적층된 제2층을 형성하고; 그리고

   상기 적층된 제1 및 제2층을 경화시키는;

   단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조 대리석의 제조방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 경화성 조성물은 최소한 하나의 폴리머로 이루어지는 매트릭스 및 무기 충전제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방 법.
9. 제8항에 있어서, 상기 폴리머는 아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 경화성 조성물은 마블칩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
11. 제7항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 아크릴 수지 시럽 약 100 중량부, 톱밥 약 5 내지 160 중량부, 무기 충전제 약 5 내지 80 중량부 및 개시제 약 0.1 내지 10 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
12. 제7항에 있어서, 상기 중합성 조성물은 수점도 약 13 내지 20 cm/min인 것을 특징으로 하는 인조대리석의 제조방법.
13. 제7항에 있어서, 상기 중합성 조성물을 발포시킨 다음 경화시키는 것을 특징으로 하는 인조 대리석의 제조방법.

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