KR20080098973A - 내마모성 및 내오염성을 향상시킨 다양한 외관디자인의인조석 및 이의 제조방법 - Google Patents

내마모성 및 내오염성을 향상시킨 다양한 외관디자인의인조석 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축용 외장재나 내장재로 사용되는 인조석 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 다양한 종류 및 크기의 칩을 이용하여 인조석 표면에 다양한 디자인을 표현함과 동시에, 출석률을 높여 내마모성 및 내오염성을 향상시킨 인조대리석 및 이의 제조방법을 제공한다.
인조석, 칩

Description

내마모성 및 내오염성을 향상시킨 다양한 외관디자인의 인조석 및 이의 제조방법{Artificial marble having various designs, improved abrasion and stain resistances, and process for preparing the same}
도 1은 본 발명에 따른 인조석의 제조공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인조석의 사진이다.
도 3은 기존 인조석 제품의 사진이다.
도 4는 본 발명 제품과 기존 제품의 내오염성을 비교한 사진이다.
본 발명은 다양한 색상 및 크기의 천연석 칩 조합을 통해 보다 자연스러운 천연석의 외관 및 내마모성과 내오염성 등의 사용물성을 향상시킨 인조석 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
보다 상세하게는 인조석 제조 시, 시멘트 베이스(Base)에 크기가 다른 두 가지 이상의 칩을 일정 비율로 조합한 후, 몰드에 넣고 진동을 가해 칩을 아래로 가라앉도록 함으로써, 인조석 표면에 노출되는 출석률을 극대화시켜, 보다 자연스러운 외관 디자인 표현과 더불어 내마모성 및 내오염성을 향상시키는 등의 효과가 있 는 인조석 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축용 외장재나 내장재로 사용되는 인조석은 시멘트 베이스에 각종의 천연석 칩을 혼합하고 프레스한 후 표면처리함으로써 화강석(Granite) 외관을 제공해 왔다.
그러나, 기존의 인조석 제조방법으로는 다양한 외관의 천연대리석 효과 표현 및 출석률을 높이는데 기술적인 한계를 갖는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 보다 자연스러운 천연석 외관 및 사용물성을 향상시킨 인조석 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 입도 분포가 각각 다른 2종 이상의 칩을 포함하는 인조석을 제공한다.
본 발명에서 칩은 입도 3 내지 9 ㎜의 대칩과 입도 1 내지 3 ㎜의 소칩으로 구성되며, 대칩과 소칩의 혼합비가 7:3 내지 6:1인 것이 바람직하다. 즉, 대칩과 소칩을 혼용하되 대칩의 혼합비율을 높게 함으로써, 자연스러운 천연석 외관 및 사용물성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 칩은 수지칩, 천연석칩, 유리칩 등을 사용할 수 있으며, 이들을 혼용하여 사용할 수도 있다.
본 발명에서 칩은 착색칩을 포함할 수 있으며, 다양한 외관을 위해 착색칩의 색상은 2종 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 인조석은 건축용 외장재나 내장재로 사용되며, 시멘트계 인조석이거나, 아크릴수지, 불포화폴리에스터수지, 에폭시수지 등의 수지계 인조석일 수 있다.
또한, 본 발명은 입도 분포가 각각 다른 2종 이상의 칩을 제조하는 단계 및 인조석 원료에 칩을 혼합한 후 성형하는 단계를 포함하는 인조석의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 인조석의 성형과정에서 진동장치(Vibrator)를 이용하여 인조석 원료에 포함된 기포를 제거하는 동시에 비중이 큰 칩을 하부로 가라앉혀 표면에 노출되는 천연석의 출석률(칩이 표면에 노출되는 비율)을 최대화하는 것이 바람직하다.
위와 같은 과정을 거쳐 제조된 인조석은 통상의 양생과정과 표면처리 과정을 거치게 되며, 인조대리석의 색상 및 디자인은 사용자의 취향에 따라 다양한 제품으로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 인조석의 제조공정도로서, 원료계량 및 투입공정, 건식 및 습식 혼합공정, 성형공정, 양생공정, 표면가공 공정, 재단/검사/포장 공정으로 구성된다.
먼저, 입도 분포가 각각 다른 2종 이상의 칩을 제조한다.
칩은 아크릴(PMMA) 등의 수지칩, 유리칩, 칼라유리칩, 천연석을 분쇄한 천연 석칩, 분쇄한 천연석을 착색하여 만든 착색 천연석칩 등을 사용할 수 있다. 또한, 다양한 외관을 위해 착색칩은 2종 이상의 색상으로 제조하는 것이 바람직하다.
특히, 칩은 입도에 있어서 2종 이상으로 제작하고, 구체적으로 대칩의 경우 3 내지 9 ㎜, 소칩의 경우 1 내지 3 ㎜로 구성하며, 그 비율은 7:3 내지 6:1로서 큰 칩을 작은 칩보다 많은 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
다음, 상기에서 제작한 칩을 인조석 원료에 배합한다.
인조석 원료(Base Binder Paste)는 통상의 인조석 제조에 사용되는 수지(아크릴 등) 또는 시멘트 페이스트일 수 있으며, 사용자의 취향에 따라 다양한 색상으로 선택할 수 있다.
다음, 배합된 인조석 원료를 몰드에 투입한 후, 진동장치를 이용하여 진동을 가하면서 인조석을 성형한다.
진동장치는 인조석 원료에 포함된 기포를 제거하는 동시에 비중이 큰 칩을 몰드 하부로 가라앉혀 표면에 노출되는 천연석의 출석률을 최대화할 수 있다.
진동은 3,000 rpm 이상으로 1 내지 10분 동안 가한다.
진동의 효과를 살펴보면, 우선 크기가 다른 2종의 칩을 사용할 경우, 먼저 사이즈가 큰 칩이 진동에 의해 몰드 밑부분에 가라앉게 되고, 큰 칩 사이사이에는 공간이 생기게 되는데(칩이 크면 클수록 칩간의 공간이 커짐), 이 공간을 작은 칩들이 채워 줌으로써 몰드 밑면에 전체적으로 칩들이 밀실하게 채워지기 때문에 천연석의 출석률을 높일 수 있다.
대한민국 공개특허 제2006-83516호에서는 프레스 방법을 이용했는데, 이럴 경우 진동을 가하는 효과와는 다르게 칩과 시멘트 페이스트가 단순히 압착되기 때문에 칩의 출석률을 높이는데 한계가 있다. 단 수지칩인 경우 열을 가해서 프레스를 하면 칩이 눌려서 공간을 빼곡히 채울 수 있다.
마지막으로, 양생 및 탈형 후, 표면을 연마 가공함으로써 다수의 칩의 조합으로 다양한 외관 디자인을 표현하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 인조석의 사진이고, 도 3은 기존 인조석 제품의 사진으로, 이들을 비교하여 보면, 기존 인조석 제품의 경우 주로 대칩만으로 구성되어 각 칩 사이에 빈 공간이 형성되는 반면에, 본 발명 제품의 경우 대칩 사이에 소칩이 분포하면서 전체적으로 출석률이 높음을 확인할 수 있다.
[실시예]
천연석 칩을 이용하여 시멘트계 인조석을 제조하였다.
인조석의 바인더가 되는 시멘트 페이스트를 몰드에 투입하였다. 이때, 사용되는 시멘트 페이스트는 시멘트 100 중량부에 3 내지 9 ㎜ 정도의 천연석 칩(대칩) 170 내지 250 중량부, 1 내지 3 ㎜ 정도의 천연석 칩(소칩) 70 내지 100 중량부, 천연석분(#100 내지 350#) 30 내지 100 중량부, 물 25 내지 35 중량부, 감수재 1 내지 3 중량부로 조성하였다.
시멘트 페이스트를 몰드에 넣고 진동장치를 이용하여 3,000 rpm에서 1 내지 5분간 진동을 가하여 시멘트 페이스트 내에 있는 기포를 제거함과 동시에 천연석 칩을 몰드 하부로 가라앉혀서 출석률을 최대화한 다음, 온도 40 내지 50℃ 및 항습이 유지되는 조건에서 12시간 동안 양생시켰다.
양생이 완료된 후, 몰드에서 꺼내어 통상의 인조석 연마 및 재단과정을 거쳐 400㎜L×400㎜W×20㎜T의 인조석을 얻었다.
[비교예]
실시예와 동일하되, 소칩없이 대칩만을 사용하고 진동장치를 사용하지 않고 인조석을 제조하였다.
[시험예]
실시예와 비교예의 바닥재에 대하여 출석률, 내마모성 및 내오염성을 측정하였으며, 그 결과는 표 1 및 도 4와 같다.
실시예 비교예
출석률 80-90% 50-60%
내마모성 0.01 g 이하 0.05 g 이하
내오염성 매직, 볼펜, 구두약 이상 무 매직, 볼펜 오염
표 1 및 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 소칩과 대칩을 적절히 혼합하고 진동장치를 이용함으로써, 비교예에 비하여 출석률, 내마모성 및 내오염성이 우수하다.
상기에서 명기한 바와 같이, 본 발명은 인조석을 제작함에 있어서, 크기가 다른 2종 이상의 칩을 일정 비율로 혼합하고 진동장치를 이용하여 인조석 표면의 출석률을 최대화함으로써, 보다 천연석에 가까운 차별화된 외관을 표현함과 동시에 내마모성 및 내오염성을 향상시킴으로써 사용자에게 미려한 외관을 제공하는 동시에 제품의 신뢰성을 향상시키는 등의 유용한 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 입도 분포가 각각 다른 2종 이상의 칩을 포함하며,
    칩이 입도 3 내지 9 ㎜의 대칩과 입도 1 내지 3 ㎜의 소칩으로 구성되고, 대칩과 소칩의 혼합비가 7:3 내지 6:1인 것을 특징으로 하는 인조석.
  2. 제1항에 있어서, 칩이 수지칩, 천연석칩, 유리칩 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 인조석.
  3. 제1항에 있어서, 칩이 착색칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조석.
  4. 제3항에 있어서, 착색칩의 색상이 2종 이상인 것을 특징으로 하는 인조석.
  5. 제1항에 있어서, 인조석이 시멘트계 또는 수지계 인조석인 것을 특징으로 하는 인조석.
  6. 입도 분포가 각각 다른 2종 이상의 칩을 제조하는 단계 및
    인조석 원료에 칩을 혼합한 후 성형하는 단계를 포함하는 인조석의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 인조석의 성형과정에서 진동장치를 이용하여 인조석 원료에 포함된 기포를 제거하는 동시에 비중이 큰 칩을 하부로 가라앉혀 표면에 노출되는 천연석의 출석률을 최대화하는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조방법.
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