KR20080004853A - 표면에 상감효과를 부여한 대리석 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면에 상감효과를 부여한 대리석에 관한 것으로, 표면에 형성된 음각무늬에 인조대리석 원료가 충진되어 바탕과 색상 및 형상으로 구별되는 상감무늬를 갖는 것을 특징으로 하는 대리석을 제공한다.

대리석, 상감

Description

표면에 상감효과를 부여한 대리석 {Marble having inlaid effect on surface thereof}

본 발명은 대리석에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면에 상감효과를 부여한 대리석에 관한 것이다.

인조대리석은 천연 석분이나 광물을 아크릴, 불포화 폴리에스터, 에폭시 등의 수지성분이나 시멘트와 배합하고 안료 및 첨가제 등을 첨가하여 천연석의 질감을 구현한 인조 합성체를 통칭하며, 대표적으로는 아크릴계 인조대리석, 폴리에스터계 인조대리석, 엔지니어드 스톤(Engineered stone)계 인조대리석 등을 들 수 있다.

여기서, 엔지니어드 스톤이란 천연 석분과 석영, 유리, 거울, 수산화 알루미늄 등을 주재료로 하고 15 중량% 이하의 수지를 사용하여 만든 인조대리석을 말하며, 이하에서는 E-stone이라고 명명한다.

종래의 경우 대리석의 표면에 무늬를 부여하는 방식은 전사 또는 인쇄 등의 방법으로, 이러한 방법으로는 천연대리석의 외관을 얻기에 미흡하다.

대한민국 실용신안등록 제293425호에는 메지선 가공을 통해서 아크릴계 인조 대리석 판재의 전면에 형성된 곡선 홈, 직선 홈, 또는 이들이 혼합된 음각부; 및 상기 음각부에 충진되며, 안료를 함유하는 1액형 또는 2액형 접착물질로 구성된 것을 특징으로 하는 아크릴계 인조대리석 벽판넬이 개시되어 있으나, 접착물질을 사용함으로써 인조대리석과의 상용성이 떨어지는 문제가 있다.

대한민국 실용신안공개 제1997-57303호에는 대리석 판체에 문자나 도형 홈을 형성하고, 홈에 폴리에스텔을 충진하여서 표면처리 시켜서 된 상감무늬 대리석이 개시되어 있으나, 이 발명의 경우도 충진물과 대리석의 상용성이 떨어지는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 적용되는 대리석과의 상용성을 고려하여 표면에 상감효과를 부여한 대리석을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 내스크래치성이 개선된 상감무늬를 갖는 대리석을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 개보수 및 아트 스톤 차원에서 적용되는 대리석의 상감무늬 형성방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 표면에 형성된 음각무늬에 인조대리석 원료가 충진되어 바탕과 색상 및 형상으로 구별되는 상감무늬를 갖는 것을 특징으로 하는 대리석을 제공한다.

본 발명은 상감무늬용 충진재로서 인조대리석 원료를 사용함으로써 대리석과 충진재의 상용성을 개선시킨 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 인조대리석 원료는 내스크래치성을 개선하도록 금속, 실리카, 유리조각, 점토, 세라믹 등을 포함할 수 있다.

본 발명이 적용되는 대리석은 천연대리석, 인조대리석 또는 엔지니어드 스톤, 특히 적용되는 대리석이 인조대리석이고 이와 동일한 조성의 인조대리석 원료가 충진되는 것이 상용성 측면에서 바람직하다.

본 발명에서 음각무늬는 파손된 부분을 포함하며, 즉 상감무늬가 개보수 용도로 사용될 수 있다.

또한, 대리석의 표면에 음각무늬를 형성하는 단계; 음각무늬에 인조대리석 원료를 충진하는 단계; 및 충진된 인조대리석 원료를 경화시킨 후 연마하는 단계를 포함하는 대리석의 상감무늬 형성방법을 제공한다.

본 발명에 따라 대리석에 상감무늬를 형성함에 있어서 대리석의 표면에 형성된 파손 부분과 연계하여 상감무늬를 형성함으로써 대리석을 개보수할 수 있다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 대리석의 표면에 치공구를 이용하여 음각무늬를 형성한다.

음각무늬 형성용 치공구로는 홈 가공기, 줄눈 가공기, CNC(Computer Numerical Control) 밀링, CNC 라우터 등을 사용할 수 있다. 음각무늬 문양은 예를 들어 장미 모양 등을 컴퓨터 그래픽 작업을 통해 부여할 수 있다. 음각무늬 홈의 깊이는 0.1 내지 10 ㎜, 바람직하게는 1 내지 5 ㎜가 적절하다.

대리석의 표면에 파손된 부위가 있다면, 개보수 차원에서 이 파손 부위와 연 계하여 음각무늬를 형성함으로써 개보수와 동시에 아트 스톤을 구현할 수 있다.

다음, 음각무늬에 인조대리석 원료를 충진한다.

이때, 인조대리석 원료를 음각무늬 전체 또는 일부에만 채울 수 있고, 또한 양각이 되게 과량으로 충진하여 엠보효과를 부여할 수도 있다.

또한, 내스크래치성을 부여하기 위하여, 인조대리석 원료에 금속, 실리카, 유리조각, 점토, 세라믹 중에서 선택되는 1종 이상을 첨가할 수 있다. 내스크래치성 첨가제의 첨가량은 인조대리석 원료 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부가 바람직하며, 그 크기는 0.001 내지 10 ㎜, 특히 0.01 내지 1 ㎜인 것이 바람직하다.

인조대리석 원료는 베이스 수지 시럽, 무기충진물, 가교제, 중합개시제, 안료 등으로 조성되며, 예를 들어 베이스 수지 시럽 100 중량부에 대하여 무기충진물 50 내지 250 중량부, 가교제 0.1 내지 10 중량부, 중합개시제 0.1 내지 10 중량부, 안료 0.1 내지 5 중량부로 조성된다.

베이스 수지로는 아크릴계 수지, 불포화 폴리에스터계 수지, 에폭시계 수지 등이 사용가능하다. 베이스 수지 시럽은 수지 단량체 및/또는 중합체로 이루어지며, 통상적으로는 단량체와 중합체의 혼합물로 조성된다.

아크릴 수지 시럽의 중합가능한 단량체로는 아크릴 단량체가 좋다. 구체적으로 상기 아크릴 수지 시럽은 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트 및 글리시딜메타크릴레이트 중에서 선택되는 메타크릴레이트 단량체 단독 또는 2종 이상의 혼합물이며, 메타크릴레이트 단량체 및 그 일부가 중합된 중합체의 혼합물을 사용할 수도 있다. 이들 중에서 메틸메타크릴레이트가 특히 바람직하다. 시럽내의 중합체의 함량은 10 내지 50 중량%인 것이 바람직하다.

불포화 폴리에스터는 특별히 제한되지 않으며, 일반적인 불포화 폴리에스터는 거의 아무거나 사용하여도 무방하다. 예를 들어 포화 및/또는 불포화 이염기산과 다가 알콜의 축합반응에 의해 수득되는 산가 5 내지 40, 분자량 1,000 내지 5,000 정도 범위를 갖는 불포화 폴리에스터를 사용할 수 있다.

이때 사용하는 불포화 이염기산, 포화 이염기산으로서는 무수말레인산, 시트라콘산, 푸마르산, 이타콘산, 프탈산, 무수프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 호박산, 아디핀산, 세바신산, 테트라하이드로프탈산 등을 들 수가 있다. 또 필요에 따라서 아크릴산, 프로피온산, 안식향산 등과 같은 일염기산이나, 트리멜리트산, 벤졸의 테트라카아본산과 같은 다염기산도 사용할 수 있다.

다가 알콜로서는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 수소화 비스페놀 A, 트리메틸롤프로판모노아릴에테르, 네오펜틸글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 글리세린 등을 사용할 수 있다.

아크릴 수지 시럽을 원료로 하는 경우는 그 색상이 탁해지는 단점이 있으나, 색상의 구별이 뚜렷하게 나타나서 뚜렷하고 화려한 무늬를 표현할 수 있다. 불포화 폴리에스터를 원료로 하는 경우는 충진제로 사용하는 수산화알루미늄과 굴절율이 비슷하여 고체로 경화시켰을 경우 반투명한 효과가 있어 색이 비치게 되며, 이를 인조대리석의 칩으로 사용하는 경우 단색의 불포화 폴리에스터 칩만 사용한 경우보다 입체감이 더욱 뛰어나게 느껴진다.

무기충진물은 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 알루민산 칼슘, 탄산칼슘, 실리카 분말, 알루미나 등 동 분야에서 통상적으로 사용되는 무기분말 중 어느 것을 사용해도 무방하며, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용 가능하다. 상기 무기충진물의 입자크기는 10 내지 200 ㎛인 것이 바람직하며, 굴절율은 1.57 내지 1.62인 것이 바람직하다. 상기 무기충진물은 수지와의 분산성, 제품의 기계적 강도 향상 및 침전방지 등을 위해 실란계 커플링제, 티타네이트계 커플링제 또는 스테아린산으로 처리된 표면을 갖는 것이 바람직하다. 상기 무기충진물의 바람직한 함량은 베이스수지 시럽 100 중량부에 대하여 50 내지 250 중량부이다.

가교제는 분자내 공중합 가능한 이중결합을 포함하여 상기 아크릴 수지 시럽과 가교결합하는 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 및 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물이며, 이들 중에서 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트가 특히 바람직하다.

가교제들을 사용하지 않거나 너무 적게 사용할 경우에는 표면의 요철이 발생하고, 인조대리석의 상부와 하부에 기포가 발생하는 등 원료들간의 결합력이 떨어지게 되고, 내열성 및 내열 변색성이 나빠진다. 가교제를 너무 많이 사용할 경우에 는 칩들의 상분리가 일어나게 되어서 인조대리석 패턴에 많은 문제점을 나타낸다. 따라서 가교제의 사용량은 베이스수지 시럽 100 중량부에 대하여 0.2 내지 5 중량부가 바람직하다.

중합개시제는 유기 과산화물으로서 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 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용한다. 아울러, 아민의 퍼옥사이드와 술폰산의 혼합물 또는 퍼옥사이드와 코발트 화합물의 혼합물을 사용하여 중합과 경화가 실온에서 수행되도록 할 수 있다. 상기 중합개시제의 함량은 베이스수지 시럽 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부인 것이 바람직하며, 중합촉진제와 함께 사용하는 것이 일반적이다.

또한, 노르말도데실메르캅탄, 터어셔리도데실메르캅탄, 벤질메르캅탄 및 트리메칠벤칠메르캅탄 등의 메르캅탄 화합물과 같은 라디칼 운반체를 사용할 수 있다. 라디칼 운반체의 함량은 베이스수지 시럽 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부가 바람직하다.

발색수단은 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 알려진 인조대리석 첨가성분으로 유기 또는 무기 안료나 염료 등이 사용될 수 있다.

이외에도 상기 조성물은 통상적으로 알려진 인조대리석의 첨가성분으로 실리 콘계 또는 비실리콘계 소포제; 트리메톡시실란을 주성분으로 하는 실란계, 산계 또는 티타네이트계 커플링제; 페닐 살리실레이트계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 니켈 유도체계 또는 라디칼 제거제계 자외선 흡수제; 할로겐계, 인계 또는 무기금속계 난연제; 스테아린산계 또는 실리콘계 이형제; 카테콜계 또는 하이드로퀴논류계 중합억제제; 페놀계, 아민계, 퀴논계, 유황계 또는 인계 산화방지제 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

마지막으로, 충진된 인조대리석 원료를 경화시킨 후 샌딩하여 상감무늬를 완성한다.

본 발명에 따라 형성된 상감무늬는 글자, 로고와 같은 단순한 문양에서 복잡하고 화려한 문양까지 어떠한 모양이라도 가능하며, 특히 파손 부위의 개보수를 위하여 파손 부위와 연계될 수 있다.

상감무늬는 단일 색상 또는 2종 이상의 색상 조합으로 구성될 수 있으며, 다만 상감무늬가 적용되는 대리석의 표면과 구별되도록, 대리석의 바탕색과 구별되는 색상을 적용하는 것이 바람직하다.

[실시예]

30%의 폴리메틸 메타크릴레이트와 70%의 메틸메타크릴레이트의 혼합물로 이루어진 메틸메타크릴레이트 시럽 100 중량부, 수산화 알루미늄 180중량부, t-부틸 퍼옥시 네오데카노에이트0.2 중량부, t-아밀 퍼옥시 2-에틸 헥사노에이트 0.3중량부 글리콜 디메타크릴레이트 3 중량부, 노르말도데실메르캅탄 0.2 중량부, 소포제로서 BYK 555(BYK-Chemie사, 독일) 0.2 중량부, 커플링제로서 BYK 900(BYK-Chemie 사, 독일) 0.75 중량부, 자외선 안정(흡수)제로서 Hisorp-P(LG화학) 0.2 중량부, 안료 0.3 중량부를 혼합하여 인조대리석 슬러리를 제조한 후, 연속성형용 스틸벨트에서 주형 및 경화시켜 14 ㎜ 두께의 판재를 제조한 다음, 상부면을 1 ㎜, 하부면을 2 ㎜ 두께로 연마하여 천연석 질감의 인조대리석을 만들었다.

제조한 인조대리석의 표면에 CNC 밀링을 이용하여 장미 모양으로 깊이 3 ㎜의 음각무늬를 형성한 후, 인조대리석과 동일한 조성을 갖되 색상이 다른 원료 100 중량부에 금속분말 5 중량부를 첨가한 다음, 음각무늬 전체에 채워넣고 경화시킨 후 연마하여 상감무늬를 형성시켰다.

본 발명은 인조대리석 원료를 상감무늬용 충진재로 적용하여 대리석과의 상용성을 개선하였으며, 금속 등을 첨가하여 내스크래치성을 개선할 수 있고, 특히 아트 스톤 차원 뿐만 아니라 개보수 용도로도 매우 유용하다.

Claims (7)

1. 표면에 형성된 음각무늬에 인조대리석 원료가 충진되어 바탕과 색상 및 형상으로 구별되는 상감무늬를 갖는 것을 특징으로 하는 대리석.
2. 제1항에 있어서, 인조대리석 원료가 금속, 실리카, 유리조각, 점토, 세라믹 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 대리석.
3. 제1항에 있어서, 대리석이 천연대리석, 인조대리석 또는 엔지니어드 스톤인 것을 특징으로 하는 대리석.
4. 제1항에 있어서, 대리석이 인조대리석이고, 이와 동일한 조성의 인조대리석 원료가 충진되는 것을 특징으로 하는 대리석.
5. 제1항에 있어서, 음각무늬가 파손된 부분을 포함하며, 상감무늬가 개보수 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 대리석.
6. 대리석의 표면에 음각무늬를 형성하는 단계;

   음각무늬에 인조대리석 원료를 충진하는 단계; 및

   충진된 인조대리석 원료를 경화시킨 후 연마하는 단계를 포함하는 대리석의 상감무늬 형성방법.
7. 제6항에 있어서, 대리석의 표면에 형성된 파손 부분과 연계하여 상감무늬를 형성함으로써 대리석을 개보수하는 것을 특징으로 하는 대리석의 상감무늬 형성방법.