KR20100100056A - 인조대리석용 칩, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 인조대리석 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칩을 포함하는 코어부; 및 상기 코어부를 둘러싸고 있으며, 내부 또는 표면 상에 무기 충전제를 함유하는 수지 코팅층을 포함하는 인조대리석용 칩, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 인조대리석에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 코어부의 둘레에 수지 조성물이 불 균일하게 형성되어 칩들 간에 뭉침 현상을 방지하고, 상기 수지 조성물의 내부 또는 표면 상에 무기 충전제가 충전됨으로써 상대적으로 두꺼운 코팅층을 형성할 수 있어 천연 화강석과 같은 자연스러운 외관을 구현할 수 있다.

인조대리석용 칩, 코어부, 수지 코팅층, 무기 충전제, 진공, 천연 화강석, 외관, 점도

Description

인조대리석용 칩, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 인조대리석{Artificial marble chip, manufacturing method thereof and artificial marble comprising the same}

본 발명은 인조대리석용 칩, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 인조대리석에 관한 것이다.

천연 화강석은 다양한 외관을 가지는 것으로서, 정성적으로 매우 자연스러운 느낌을 준다. 이와 같은 자연스러운 느낌을 구현할 수 있는 여러 특징들 중 하나로서, 칩의 주위에 두께가 불 균일한 외관을 가짐으로써 천연 화강석의 외관을 구현하는 방법이 있다.

그러나 상기한 바와 같은 자연스러운 형태의 외관은 일반적인 캐스팅 인조대리석용 칩에는 구현하기 어렵다는 문제점이 있었다. 즉, 종래 캐스팅 인조대리석에서 사용되는 칩은 표면에 코팅 처리 시, 주로 개별적으로 코팅을 수행하였기 때문에 얇고 균일한 두께로 이루어진 코팅층이 형성되었는바, 상기한 바와 같은 천연 화강석의 자연스러운 질감을 구현하기는 어렵다는 문제점이 있었다.

이와 관련하여 대한민국등록특허 제633696호는 투명한 칩의 표면을 유색 재료로 개별 코팅 처리하여 대리석 표면에 보석이 박힌 듯한 느낌을 연출한 인조대리석 및 이의 제조 방법을 개시하고 있으나, 이와 같은 코팅 처리에 의하면, 칩의 외관에 코팅되는 코팅층의 두께가 균일하게 형성되므로 자연스러운 외관을 구현하기는 어렵다는 단점이 있었다.

또한, 대한민국등록특허 제796437호는 투명한 칩을 컴파운드와 혼합하여 평판을 만든 후에 분쇄하여 제조한 석영 칩을 개시하고 있고, 상기 석영 칩의 내부에 투명한 칩이 포함되어 있어, 마치 투명한 칩의 주변에 두꺼운 코팅층을 형성한 듯한 형태를 구현하는 방법을 개시하고 있으나, 이 경우에도 칩의 외관이 상대적으로 균일하게 형성되고, 칩의 내부에 투명한 부위가 여러 부분 존재하기 때문에 석영 칩의 크기보다 투명한 칩의 크기가 작을 수 밖에 없어 천연 화강석의 미려한 외관을 구현하기에는 부족한 부분이 있었다.

따라서 상기한 바와 같이, 천연 화강석과 유사한 질감을 가짐으로써 보다 고급스럽고 자연스러운 외관을 구현할 수 있는 인조대리석용 칩 및 이를 포함하는 인조대리석의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 기술개발의 필요성을 충족시키기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 코어부 둘레에 상대적으로 두껍고 불 균일한 외관의 형태로 수지 코팅층이 형성되어 천연 화강석의 자연스러운 외관을 나타내는 인조대리석용 칩을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 코어부를 형성하는 칩들 간에 뭉치는 현상을 방지하며, 코어부 둘레의 전부 또는 일부를 코팅할 수 있도록 수지 조성물을 칩의 표면에 불 균일하게 형성하고, 코팅층의 두께를 상대적으로 두껍게 할 수 있도록 불 균일한 형태로 형성된 수지 조성물의 내부 또는 표면 상에 무기 충전제를 충전하여 보다 자연스러운 천연 화강석의 외관을 형성하는 인조대리석용 칩의 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 인조대리석용 칩을 포함함으로써 자연스럽고 미려한 천연 화강석의 외관을 나타내는 인조대리석을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 칩을 포함하는 코어부; 및 상기 코어부를 둘러싸고 있으며, 내부 또는 표면 상에 무기 충전제를 함유하는 수지 코팅층을 포함하는 인조대리석용 칩을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, A) 칩; B) 수지 조성물; 및 C) 무기 충전제를 혼합하는 제 1 단계; 및 제 1 단계의 혼합물을 경화시키는 제 2 단계를 포함하는 인조대리석용 칩의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 베이스 수지; 및 본 발명에 따른 인조대리석용 칩을 포함하는 인조대리석을 제공한다.

본 발명에 따른 인조대리석용 칩에 의하면, 일반적인 인조대리석용 칩의 코팅층과 비교하여 코어부의 둘레를 둘러싸고 있는 수지 코팅층이 상대적으로 두껍고 불 균일한 형태로 형성되어 있어, 보다 선명하게 천연 화강석과 같은 자연스러운 외관을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인조대리석용 칩의 제조방법에 의하면, 수지 코팅층의 형성 시에 코어부를 형성하는 칩들 간의 응집을 방지하고 수지 코팅층 내에 기포 발생을 제어할 수도 있으며, 나아가 보다 선명하게 천연 화강석과 같은 자연스러운 외관을 구현할 수 있도록 코팅층의 두께를 두껍고, 불 균일하게 형성할 수 있다.

본 발명은 칩을 포함하는 코어부; 및 상기 코어부를 둘러싸고 있으며, 내부 또는 표면 상에 무기 충전제를 함유하는 수지 코팅층을 포함하는 인조대리석용 칩에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 인조대리석용 칩을 보다 상세하게 설명하도록 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 인조대리석용 칩은 코어부 및 상기 코어부를 둘러싸고 있는 수지 코팅층을 포함한다.

본 발명에 따른 인조대리석용 칩은 상기한 바와 같이, 다양한 크기로 분쇄되어 있는 각종 칩들에, 수지 조성물 및 무기 충전제가 혼합되어 형성되는 것으로서, 상기 캐스팅 인조대리석에 사용될 수 있는 일반적인 칩을 하나 이상 포함하는 코어부를 상기 수지 코팅층이 둘러싸고 있는 형태로 구성된다.

본 발명에서, 상기 코어부에 포함되는 칩은 투명도, 색상, 비중 또는 형태 등에 특별한 제한 없이 캐스팅 인조대리석과 관련하여 통상적으로 사용될 수 있는 각종 수지 칩 또는 천연소재 칩을 모두 포함할 수 있으며, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 아크릴 수지 칩, 불포화 폴리에스테르 수지 칩 및 에폭시 수지 칩 등과 같은 수지 칩과, 자개, 돌, 석분, 석영 및 거울 가루 등과 같은 천연소재 칩을 사용할 수 있다.

한편, 상기 코어부에 함유되는 칩의 크기는 사용 용도에 따라 이 분야에서 통상적으로 사용되는 다양한 크기로 이루어질 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아 니지만, 예를 들면, 평균 입경이 2.5 내지 100 메쉬(mesh)일 수 있다. 상기 코어부는 상기와 같은 크기 범위 내에서 다양한 크기로 이루어진 칩을 포함할 수 있다.

한편, 상기 수지 코팅층은 수지 및 상기 수지의 내부 또는 표면 상에 함유되는 무기 충전제를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 수지는 통상적으로 캐스팅 인조대리석을 제조함에 있어서 채용될 수 있는 모든 합성 수지들을 포함할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다.

즉, 상기 수지는 캐스팅 인조대리석을 제조하는데 있어서, 사용될 수 있는 통상적인 수지들을 모두 포함할 수 있으며, 이에 사용되는 수지의 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 아크릴 변성 수지 및 멜라민 수지 등 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르, 에폭시 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 무기 충전제는 상기 수지 코팅층의 두께가 상대적으로 두꺼워지도록 하여 불 균일한 외관이 보다 잘 나타날 수 있도록 수지의 내부 또는 표면 상에 형성될 수 있으며, 본 발명에서 사용되는 무기 충전제도 상기와 같은 역할을 할 수 있는 모든 물질을 포함할 수 있으며, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산칼슘, 실리카, 황산칼슘, 황산바륨, 황화칼슘, 황화바륨, 석분, 알루미나 및 알루민산 칼슘으로 이루어진 군 으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 수산화 알루미늄 또는 황산바륨을 사용할 수 있다.

여기서, 상기 수지 코팅층에 함유되는 무기 충전제의 평균 입경은 구현하고자 하는 인조대리석용 칩의 외관 형태에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있으며, 그 입경이 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 일 수 있고, 바람직하게는 20 ㎛ 내지 80 ㎛일 수 있다.

본 발명에서 사용되는 무기 충전제의 평균 입경이 1 ㎛ 미만인 경우, 흡유량이 많아 코팅층에 기포의 제거가 매우 어려워질 가능성이 있고, 100 ㎛을 초과하는 경우, 수지 조성물에 함침되거나 부착되기 어려울 수 있다.

또한, 상기 무기 충전제의 함량도 특별히 제한되지 않, 수지 코팅층에 함유되는 수지 100 중량부에 대하여 150 중량부 내지 500 중량부의 양으로 함유될 수 있고, 바람직하게는 200 중량부 내지 450 중량부의 양으로 함유될 수 있다.

상기 무기 충전제의 함량이 수지 코팅층에 함유되는 수지 100 중량부에 대하여 150 중량부 미만인 경우, 수지층의 두께가 매우 얇아져 자연스러운 느낌이 현저히 감소할 우려가 있고, 500 중량부를 초과하는 경우, 수지에 함침되지 않은 무기충전제의 양이 증가하여 코팅품질이 저하될 우려가 있다.

상기한 바와 같이 수지 및 무기 충전제를 함유하는 수지 코팅층은 두께가 일반적인 캐스팅 인조대리석용 칩과 비교하여 상대적으로 두껍고 코팅된 칩의 형상이 비정형으로 형성된 것으로서, 천연 화강석의 자연스러운 외관을 보다 잘 구현할 수 있다.

여기서, 상기 수지 코팅층의 두께 범위는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 0.2 mm 내지 2 mm일 수 있고, 바람직하게는 0.5 mm 내지 2 mm일 수 있다.

상기 수지 코팅층의 두께가 0.2 mm 미만인 경우, 코어부를 둘러싸고 있는 코팅층의 두께가 상대적으로 얇기 때문에 균일한 두께의 외관을 형성한 것과 같이 보일 수 있어 자연스러운 외관을 구현하기 어려울 수 있고, 2 mm를 초과하는 경우, 수지 코팅층의 두께가 너무 두꺼워지기 때문에 오히려 코팅된 칩의 외형이 원형으로 균일화되는 경향을 보일 우려가 있다.

한편, 상기 수지 코팅층은 코어부의 전면 또는 일부를 둘러싸고 있는 것일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 인조대리석용 칩은 수지 코팅층이 코어부의 전면을 둘러싸는 형태로 이루어질 수도 있지만, 경우에 따라 코어부의 표면 일부를 둘러싸는 형태로 이루어질 수 있다.

본 발명에서 『표면 일부』라는 것은 코어부의 전체 표면적의 일부, 즉, 전체 표면적의 1 내지 99 %를 의미하는 것으로서, 수지 코팅층이 코어부의 일부를 둘러싸고 있는 형태라는 것은 코어부의 표면적 중 일부에 수지 코팅층이 형성되어 있다는 것이고, 상기 수지 코팅층이 형성된 면적이 특별히 제한되는 것은 아니다.

즉, 수지 조성물이 1차적으로 코어부의 전면 또는 일부를 불 균일하게 둘러싼 형태로 형성되고, 여기에 무기 충전제가 수지 조성물의 내부 또는 표면에 불규칙적으로 충전됨으로써, 전체 수지 코팅층의 두께를 불 균일하게 하고, 상대적으로 두껍게 형성할 수 있다.

이와 같은 형태로 구현된 인조대리석용 칩은 자연스러운 외관을 가지게 되므로 천연 화강석과 같은 미려한 외관을 가지는 인조대리석용 칩으로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인조대리석용 칩은 용도를 고려하여 기타 기능성을 부여할 수 있는 다양한 물질을 추가적으로 포함할 수 있는데, 상기한 바와 같은 코어부 또는 수지 코팅층에 포함될 수 있는 첨가물이 특별히 제한되는 것은 아니며, 인조대리석용 칩에 각종 기능성을 부여하기 위하여 이 분야에서 통상적으로 첨가될 수 있는 물질은 모두 포함할 수 있다.

예를 들면, 본 발명에 따른 코어부 또는 수지 코팅층은 특별한 기능성을 부여하기 위하여 커플링제, 가교제, 경화제, 색상부여제, 소포제, 자외선 흡수제, 광확산제, 중합억제제, 안료, 염료, 펄, 금속 분말 및 유리로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 코어부 또는 수지 코팅층이 상기와 같은 첨가 물질들을 추가로 포함하는 경우, 첨가된 물질의 기능 및 물성에 따라 다양한 기능성 및 미적 효과 등을 나타낼 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 코어부 또는 수지 코팅층은 분산성, 강도 및 침전 방지 등의 관점에서 커플링제를 첨가할 수 있는데, 예를 들면, 상기 수지 코팅층에 함유되는 무기 충전제의 표면을 실란 커플링제 또는 티타네이트계 커플링제 등으로 처리할 수 있고, 이에 따라 무기 충전제의 분산성 및 강도 등을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 코어부 또는 수지 코팅층은 가교제를 첨가할 수 있는데, 상기 가교제의 경우에도 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 분자 내에 공중합 가능한 이중결합을 가져, 수지 조성물에 포함되는 아크릴 수지 및/또는 폴리에스테르 수지 등과 가교 결합할 수 있는 것은 어느 것이나 추가적으로 첨가할 수 있다.

이와 같은 가교제의 예로는 다관능성 아크릴계 단량체를 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(EDMA), 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(2EDMA), 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(3EDMA), 테트라 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(4EDMA), 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트(TMPMA), 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 및 네오펜틸글리콜 디(메타) 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.

본 발명에서는 상기 중 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트 (TMPMA) 및/또는 에틸렌클리콜 디(메타)아크릴레이트(EDMA) 등을 사용하는 것이 보다 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 가교제는 코어부 또는 수지 코팅층의 베이스로 사용되는 수지 100 중량부에 대하여 0.2 내지 5 중량부의 양으로 함유되는 것이 바람직하다.

상기 함량이 0.2 중량부 미만인 경우, 인조대리석용 칩 표면에 요철이 발생하거나, 상부와 하부에 기포가 발생하고, 원료들의 결합력, 내열성 및/또는 내열변색성 등의 물성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 함량이 5 중량부를 초과하면, 칩들의 상 분리가 일어나게 되어서 인조대리석 패턴이 저하될 우려가 있다.

또한, 상기 코어부 또는 수지 코팅층은 경화제를 추가로 포함할 수 있는데, 상기 경화제는 제조 공정에서 수지 조성물의 중합 및 경화 반응을 촉진시키는 역할을 한다.

이와 같은 경화제의 종류도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 유기 과산화물을 들 수 있고, 구체적으로는 벤조일 퍼옥사이드 및 디쿠밀 퍼옥사이드 등의 디아실 퍼옥사이드; 부틸히드로 퍼옥사이드 및 쿠밀 히드로 퍼옥사이드 등의 히드로 퍼옥사이드; t-부틸퍼옥시 말레인산; t-부틸 히드로퍼옥사이드; t-부틸히드로퍼옥시 부틸레이트; 아세틸 퍼옥사이드; 라우로일 퍼옥사이드; 아조비스 이소부티로니트릴; 아조비스 디메틸발레로 니트릴; t-부틸퍼옥시 네오데카노에이트; 및 t-아밀퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.

본 발명에서는 상기 중 t-부틸히드로퍼옥시 부틸레이트 및/또는 벤조일 퍼옥사이드 등을 사용하는 것이 바람직하고, 경우에 따라서는 아민의 퍼옥사이드 및 술폰산의 혼합물; 또는 퍼옥사이드 및 코발트 화합물의 혼합물을 사용하여 중합 및 경화가 실온에서 수행되도록 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기와 같은 경화제는 코어부 또는 수지 코팅층의 베이스로 사용되는 수지 100 중량부에 대하여 0.2 내지 3 중량부의 양으로 함유될 수 있다.

상기 경화제의 함량이 상기 수지 100 중량부에 대하여 0.2 중량부보다 작으면, 제조 공정 시에 경화속도가 느려지거나, 충분한 경화가 일어나지 않을 우려가 있고, 3 중량부를 초과하면, 경화속도가 오히려 지연되거나, 부분적인 미경화가 발 생할 우려가 있다.

본 발명에 따른 인조대리석용 칩에는 상기 외에도 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 상술한 색상부여제, 소포제, 자외선 흡수제, 광확산제, 중합억제제, 유기 또는 무기 안료, 염료, 펄, 금속 분말 및 유리 등을 하나 이상 첨가할 수 있다.

이와 같은 물질들은 각각 이 분야에서 통상적으로 사용되는 공지된 물질들로부터 적절하게 선택하여 사용될 수 있는 것이며, 특별히 제한되는 것은 아니다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 인조대리석용 칩은 천연 화강석과 같은 자연스러운 외관을 구현할 수 있으며, 그 형태가 특별히 제한되는 것은 아니다.

한편, 본 발명은 또한, A) 칩; B) 수지 조성물; 및 C) 무기 충전제를 혼합하는 제 1 단계; 및 제 1 단계의 혼합물을 경화시키는 제 2 단계를 포함하는 인조대리석용 칩의 제조 방법에 관한 것이다.

상기 제 1 단계에서, A) 칩; B) 수지 조성물; 및 C) 무기 충전제를 혼합하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 제 1 단계는, A) 칩과 B) 수지 조성물을 혼합하는 단계 (1); 및 상기 단계 (1)의 혼합물과 C) 무기 충전제를 혼합하는 단계 (2)를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, A) 칩과 B) 수지 조성물을 혼합하여 상기 A) 칩의 전면 또는 일부에 B) 수지 조성물이 불 균일한 두께로 형성되도록 할 수 있고, 이어서, 상기 단계 (1)의 혼합물과 C) 무기 충전제를 혼합함으로써 상기 B) 수지 조성물의 내부 및 표면 상에 무기 충전제가 충전되어 두꺼운 코팅층을 형성할 수 있다.

따라서, 상기 B) 수지 조성물 및 C) 무기 충전제를 함유하는 수지 코팅층은 불 균일한 두께를 가지는 동시에, 상대적으로 두껍게 형성될 수 있고, 이에 따라 코어부 상에 상기와 같은 수지 코팅층이 형성된 본 발명에 따른 인조대리석용 칩은 천연 화강석과 같은 자연스러운 외관을 나타낼 수 있다.

여기서, 상기 A) 칩은 상호 평균 입경이 상이한 2종 이상으로 이루어진 것일 수 있다. 즉, 제 1 단계에서 상호 평균 입경이 상이한 2종 이상의 A) 칩을 B) 수지 조성물 및 C) 무기 충전제와 혼합함으로써 보다 다양한 외관을 구현할 수 있다.

또한, 제 1 단계에서 혼합되는 B) 수지 조성물의 함량은 본 발명의 목적에 따라 천연 화강석의 외관을 구현할 수 있는 범위 내에서 사용 용도 및 구현하고자 하는 외관에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수도 있고, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, A) 칩 100 중량부에 대하여, 10 중량부 내지 100 중량부의 B) 수지 조성물을 혼합할 수 있고, 바람직하게는 20 중량부 내지 90 중량부의 B) 수지 조성물을 함유할 수 있다.

상기 A) 칩 100 중량부에 대하여 B) 수지 조성물의 함량이 10 중량부 미만의 양으로 함유되는 경우, 코팅되지 않은 칩이 생기거나 코팅된 층의 두께가 얇아질 우려가 있고 100 중량부를 초과하는 양으로 함유되는 경우, 과량의 수지에 의한 별도의 층이 형성되어 불 균일한 외관을 형성하기 어려울 뿐 아니라 코팅이라는 본래의 목적을 달성하지 못할 우려가 있다.

또한, 제 1 단계에서 혼합되는 B) 수지 조성물의 점도도 본 발명의 목적에 따라 천연 화강석의 외관을 구현할 수 있는 범위 내에서 혼합이 용이하도록 적절하게 선택하여 채용할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 200 cps 내지 5,000 cps일 수 있고, 보다 바람직하게는 500 cps 내지 3000 cps 일 수 있다.

상기 점도가 200 cps 미만인 경우, 원하는 두께로 코팅이 되지 않을 우려가 있고, 5000 cps를 초과하는 경우, 높은 점도로 인하여 코팅 작업성이 저하되고, 기포제거에 문제가 발생할 우려가 있다.

또한, 제 1 단계에서 혼합되는 C) 무기 충전제의 함량도 상술한 바와 마찬가지로 본 발명의 목적 범위 내에서 적절하게 선택할 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, B) 수지 조성물 100 중량부에 대하여 150 중량부 내지 500 중량부의 C) 무기 충전제를 혼합할 수 있고, 바람직하게는 B) 수지 조성물 100 중량부에 대하여 200 중량부 내지 450 중량부의 C) 무기 충전제를 함유할 수 있다.

상기 C) 무기 충전제의 함량이 B) 수지 조성물 100 중량부에 대하여 150 중량부 미만으로 함유되는 경우, 수지성분이 상대적으로 과다해지기 때문에 칩끼리의 응집이 심해질 우려가 있고, 500 중량부를 초과하는 경우, 충분히 함침되지 못한 여분의 충진물로 인하여 표면 상태가 저하될 우려가 있다.

나아가, 제 1 단계에서 혼합은 진공 하에서 수행할 수 있으며, 상기 혼합을 진공 하에서 수행하는 경우, 상기 B) 수지 조성물 내의 기포를 제거할 수 있으며, 이와 같은 혼합은 720 mmHg 내지 760 mmHg의 진공 하에서 수행되는 것이 바람직하 다.

상기 제 1 단계에서 진공 조건이 720 mmHg 미만인 경우, 진공압의 부족으로 오랜 시간 진공상태를 유지해야 하고 기포 제거 효율이 저하되어 제품에 적용하여 코팅 시 핀 홀과 같은 자국이 생길 우려가 있고, 760 mmHg을 초과하는 경우, 과도한 진공상태로 모노머의 휘발이 과도해져서 수지의 점도가 증가될 우려가 있다.

한편, 상기한 바와 같이, 제 1 단계를 통하여 A) 칩의 표면에 B) 수지 조성물 및 C) 무기 충전제를 포함하는 수지 코팅층을 형성한 후, 필요에 따라 경화 전에 인조대리석용 칩이 적용되는 사용 용도 및 외관을 고려하여 필요 이상으로 뭉친 혼합물은 분쇄 장치 등을 이용하여 분쇄할 수 있고, 이에 따라 상기 A) 칩이 독립되어 있거나 복수 개의 칩이 뭉쳐있는 다양한 형태의 인조대리석용 칩을 형성할 수도 있다.

한편, 제 2 단계에서는 상기한 바와 같이 준비된 혼합물을 경화시킴으로써 인조대리석용 칩을 제조할 수 있다.

상기 경화 조건은 이 분야에서 통상적으로 적용될 수 있는 경화 온도 및 경화 시간이 효율성 및 소재에 따라 적절하게 선택되어 채용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인조대리석용 칩은 제 2 단계에서 경화된 혼합물을 분쇄하는 제 3 단계를 추가로 포함할 수 있다.

이와 같이, 경화된 혼합물을 분쇄함으로써 원하는 크기의 인조대리석용 칩을 준비할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 또한, 베이스 수지; 및 상기 인조대리석용 칩을 포함하는 인조대리석에 관한 것이다.

상기 베이스 수지는 인조 대리석의 제조에 있어서, 통상적으로 칩들과 함께 혼합되어 사용되는 물질을 모두 포함할 수 있으며, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐에스테르, 에폭시 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기에서 아크릴 수지의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않으나, 구체적인 예를 들면 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트 및 글리시딜 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 중합체를 사용할 수 있다.

또한, 상기 불포화 폴리에스테르의 종류 역시 특별히 제한되지 않으나, 구체적인 예를 들면 α,β-불포화 이염기산 또는 상기 이염기산 및 포화 이염기산의 혼합물과 다가 알코올의 축합 반응을 통해 제조되는 것으로서, 산가가 5 내지 40이고, 분자량이 1,000 내지 5,000인 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있다.

여기서, 상기 폴리에스테르 수지를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 상기 이염기산 등을 다가 알코올과 특정 비율(ex. 알콜성 수산기 몰수/카르복실기 몰수 = 0.8 내지 1,2)로 혼합한 후, 탄산가스 및/또는 질소가스 등의 불활성 가스 기류 하 140℃ 내지 250℃의 온도에서 상기 혼합물을 축합 반응시키면서 생성수를 제거하고 반응 진행 정도에 따라서 온도를 서서히 상승시키는 방법으로 제조할 수 있다.

상기에서 사용되는 α,β-불포화 이염기산 또는 포화 이염기산의 예로는 무수 말레산(maleic anhydride), 시트라콘산(citraconic acid), 푸마르산(fumaric acid), 이타콘산(itaconic acid), 프탈산(phthalic acid), 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산(terephthalic acid), 호박산(succinic acid), 아디프산(aipic acid), 세바스산(sebacic acid) 및/또는 테트라히드로프탈산 등을 들 수 있다.

또한, 다가 알코올의 예로는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 폴리 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 수소화 비스페놀 A, 트리메틸롤 프로판 모노아릴 에테르, 네오펜틸 글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 및/또는 글리세린 등을 들 수 있다.

나아가, 상기 폴리에스테르 수지는 필요에 따라서는, 아크릴산, 프로피온산(propionic acid) 및/또는 안식향산(benzoic acid) 등의 일염기산; 또는 트리멜리트산(trimellitic acid) 및/또는 벤졸의 테트라카본산 등의 다염기산 등을 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기에서 사용될 수 있는 에폭시 수지의 종류 역시 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 이관능 또는 다관능성 에폭시 수지를 사용할 수 있다.

상기 이관능 또는 다관능성 에폭시 수지의 예로는, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 테트라페닐 에탄 에폭시 수지 및 페놀 노볼락형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택 하나 이상의 것을 들 수 있다.

또한, 상기 멜라민 수지의 종류 역시 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 멜라민 및 포름알데히드의 축합 반응을 주반응으로 하여 제조되는 일반적인 멜라민 수지를 제한 없이 사용할 수 있고, 구체적으로 에테르화된 멜라민 수지 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 상기 베이스 수지 및 인조대리석용 칩은 각각 사용 용도, 인조대리석의 종류 및 인조대리석 내에 구현하고자 하는 외관 등을 고려하여 다양한 양으로 함유될 수 있으며, 그 양이 특별히 제한되는 것은 아니다.

도 1을 참고하면, 종래 일반적인 인조대리석용 칩을 포함하는 인조대리석(A)와 본 발명의 일 예에 따라 제조된 인조대리석용 칩을 포함하는 인조대리석(B)의 외관을 확인할 수 있다.

이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하도록 한다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

실시예 1

비중이 1.64인 투명한 에폭시 경화물을 분쇄하여 6 내지 10 메쉬 20 중량부, 10 내지 16 메쉬 30 중량부, 16 내지 30 메쉬 30 중량부 및 30 내지 40 메쉬 20 중량부를 계량하였다.

또한, 점도가 800 cps인 불포화 폴리에스테르(세원화성 M720LG) 50 중량부, 가교제(Sartomer, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트) 2 중량부, 소포제(BYK Chemie, BYK A515) 0.2 중량부, 개시제(호성케미칼 Luperox P) 1 중량부를 혼합한 혼합물을 상기 계량된 칩에 부어 740 mmHg의 진공 하에서 1분 간 혼합한 후, 80㎛의 평균 입경을 가지는 수산화알루미늄 150 중량부를 투입하고, 다시 740 mmHg의 진공 하에서 3분 간 혼합하였다.

이를 통하여 얻어진 칩을 고르게 편 후, 80℃의 온도로 설정된 오븐에 넣어 1 시간 동안 경화시킴으로써 인조대리석용 칩을 제조하고, 이를 크기 별로 구분하였다.

실시예 2

비중이 1.2인 투명한 아크릴 경화물을 분쇄하여 6 내지 10 메쉬의 칩 10 중량부, 10 내지 16 메쉬의 칩 15 중량부, 16 내지 30 메쉬의 칩 15 중량부 및 30 내지 40 메쉬의 칩 10 중량부 및 비중이 1.6인 무기충전제를 포함하는 아크릴 경화물을 분쇄하여 6 내지 10 메쉬의 칩 10 중량부, 10 내지 16 메쉬의 칩 15 중량부, 16 내지 30 메쉬의 칩 15 중량부 및 30 내지 40 메쉬의 칩 10 중량부를 계량하였다

이어서, 상기 불포화 폴리에스테르 대신에 점도가 1000 cps인 아크릴 시럽(LGMMA사 IH830 30 중량%와 메틸메타크릴레이트(MMA) 70 중량%의 혼합물) 70 중 량부를 이용하고, 수산화알루미늄 대신에 황산바륨 200 중량부를 이용하였다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 인조대리석용 칩을 제조하였다.

도 1은 종래 일반적으로 사용되는 인조대리석용 칩을 포함하는 인조대리석(A)과 본 발명의 일 예에 따라 제조된 인조대리석용 칩을 포함하는 인조대리석(B)의 외관을 비교한 사진이다.

Claims (20)

1. 칩을 포함하는 코어부; 및

   상기 코어부를 둘러싸고 있으며, 내부 또는 표면 상에 무기 충전제를 함유하는 수지 코팅층을 포함하는 인조대리석용 칩.
2. 제 1 항에 있어서,

   칩은 수지 칩 또는 천연소재 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩.
3. 제 2 항에 있어서,

   칩은 평균 입경이 2.5 내지 100 메쉬인 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩.
4. 제 1 항에 있어서,

   수지 코팅층은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 아크릴 변성 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩.
5. 제 1 항에 있어서,

   무기 충전제는 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산칼슘, 실리카, 황산칼슘, 황산바륨, 황화칼슘, 황화바륨, 석분, 알루미나 및 알루민산 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩.
6. 제 1 항에 있어서,

   무기 충전제는 평균 입경이 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩.
7. 제 1 항에 있어서,

   무기 충전제는 수지 코팅층의 수지 100 중량부에 대하여 150 중량부 내지 500 중량부의 양으로 함유되는 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩.
8. 제 1 항에 있어서,

   수지 코팅층은 두께가 0.2 mm 내지 2 mm인 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩.
9. 제 1 항에 있어서,

   수지 코팅층은 코어부의 전면 또는 일부를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩.
10. 제 1 항에 있어서,

    코어부 또는 수지 코팅층은 커플링제, 가교제, 경화제, 색상부여제, 소포제, 자외선 흡수제, 광확산제, 중합억제제, 안료, 염료, 펄, 금속 분말 및 유리로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩.
11. A) 칩, B) 수지 조성물 및 C) 무기 충전제를 혼합하는 제 1 단계; 및

    제 1 단계의 혼합물을 경화시키는 제 2 단계를 포함하는 인조대리석용 칩의 제조 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    제 1 단계는, A) 칩과 B) 수지 조성물을 혼합하는 단계 (1); 및 상기 단계 (1)의 혼합물과 C) 무기 충전제를 혼합하는 단계 (2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석용 칩의 제조 방법.
13. 제 11 항에 있어서,

    제 1 단계에서 상호 평균 입경이 상이한 2종 이상의 A) 칩을 혼합하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 11 항에 있어서,

    제 1 단계에서 A) 칩 100 중량부에 대하여, 10 중량부 내지 100 중량부의 B) 수지 조성물을 혼합하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 11 항에 있어서,

    제 1 단계에서 B) 수지 조성물은 점도가 200 cps 내지 5,000 cps인 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 11 항에 있어서,

    제 1 단계에서 B) 수지 조성물 100 중량부에 대하여 150 중량부 내지 500 중량부의 C) 무기 충전제를 혼합하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 11 항에 있어서,

    제 1 단계에서 혼합은 720 mmHg 내지 760 mmHg의 진공 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 11 항에 있어서,

    제 2 단계에서 경화된 혼합물을 분쇄하는 제 3 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 베이스 수지; 및 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 인조대리석용 칩을 포함하는 인조대리석.
20. 제 17 항에 있어서,

    베이스 수지는 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐에스테르, 에폭시 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 인조대리석.

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