KR20120040470A - 종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축 내장재로 많이 사용되는 인조대리석을 제조함에 있어서, 상기 인조대리석이 폐신문지, 폐종이, 한지, 닥종이등을 포함하도록 함으로써, 자연스러운 패턴의 구현과 함께 수요자로 하여금 친환경 제품 이미지를 제고시키고, 한국적인 공간 분위기에 부합되는 것이 가능하도록 한 종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 종이재를 포함하는 인조대리석은 인조대리석의 바탕영역을 형성하는 베이스 수지; 및 상기 베이스 수지 내부에 수용되어 외부로 무늬 패턴을 구현하는 종이재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 종이재를 포함하는 인조대리석의 제조방법은, (a) 베이스 수지에 종이재를 서로 동일한 비율로서 혼합시켜서 혼합물을 형성하는 단계; (b) 상기 혼합물을 압출설비로 압출하여 무늬패턴을 형성하는 단계; (c) 상기 무늬패턴이 형성된 압출물을 프레스설비로 성형하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법{Artificial marble including paper goods and preparation method thereof}

본 발명은 종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히 건축 내장재로 많이 사용되는 인조대리석을 제조함에 있어서, 상기 인조대리석이 폐신문지, 폐종이, 한지, 닥종이등을 포함하도록 함으로써, 자연스러운 패턴의 구현과 함께 수요자로 하여금 친환경 제품 이미지를 제고시키고, 한국적인 공간 분위기에 부합되는 것이 가능하도록 한 종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 천연대리석은 석회암과 돌로마이트가 접촉변성작용이나 광역변성작용을 받아 재결정되어 형성되는 것으로서, 연마할 경우 특유의 다색무늬와 광택이 나타나 건축물의 내장 및 외장재로 사용되고 있다. 그러나 상기 천연대리석으로 된 건축재는 그 두께가 보통 10mm 이상으로 부피와 중량이 크고, 가격이 고가여서 그 사용이 제한적이라는 문제가 있다.

이에 따라 가격은 천연대리석보다 저렴하면서도, 천연대리석과 같은 느낌을 줄 수 있는 인조대리석을 제조하는 데 많은 노력이 기울여져 왔다. 인조대리석은 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 및 에폭시 수지 등의 합성 수지, 또는 시멘트와 같은 베이스 수지에, 천연석분, 광물 및/또는 수지 칩 등의 첨가물을 배합하고, 필요에 따라 안료 등의 첨가제를 첨가하여 천연석의 질감을 구현한 인조 합성체이다.

인조대리석의 대표적인 종류로는 아크릴계 인조대리석, 폴리에스테르계 인조대리석, 에폭시계 인조대리석, 멜라민계 인조대리석 또는 E-스톤(Engineered stone) 계열의 인조대리석 등을 들 수 있다. 상기와 같은 인조대리석은 미려한 외관 및 우수한 가공성을 가지고, 천연 대리석에 비하여 가벼우며, 강도가 우수하여 카운터 테이블및 각종 인테리어 재료로서 널리 사용되고 있다. 현재까지 알려진 인조대리석은 주로 단색의 불투명 칩의 조합을 통하여 외관 효과를 구현하고 있다.

그러나, 이와 같은 방식으로는 인조대리석에 천연 대리석이나 화강석등과 유사한 패턴을 구현하기에는 한계가 있다. 이에 따라 보다 천연대리석에 근접한 외관을 갖는 인조대리석을 개발하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.

예를 들어, 대한민국 특허등록 제376,605호는 저비중, 중비중 및/또는 고비중 칩과 같은 비중과 색상이 서로 다른 칩들이 패널의 표면과 이면에 서로 다른 패턴으로 분포하고 있는 인조대리석 패널을 개시하며, 대한민국 실용신안등록 제400,814호는 내부에 무기 충전제 및 반짝이 입자를 갖는 불포화 폴리에스테르계 칩을 포함하는 아크릴계 인조대리석을 개시하고, 일본 특허공개공보 제2001-205750호는 투명 겔 코트층 및 인조대리석층의 사이에 광택 안료를 포함하는 중간층을 갖는 인조대리석을 개시하며, 일본 등록특허 제3648592호는 비중 및 형상의 상이한 여러 종류의 칩을 포함하는 인조대리석을 개시한다.

상기와 같이, 인조대리석에 우수한 외관 효과를 부여하기 위하여, 현재까지 다양한 방법이 제안되어 있으나, 이러한 종래 기술로는 인조대리석에 천연대리석과 유사한 질감을 구현하기에는 한계가 있다.

위와 같은 인조대리석은 최근 건축 내장재로 많이 사용되고 있으며, 그 사용되는 베이스 레진(Base resin)에 따라 크게 아크릴계와, 불포화 폴리에스터계의 두 가지 종류로 구분된다.

이 중 아크릴계 인조 대리석은 수지 자체의 은은한 투명성과 고급스러운 질감 및 우수한 내후성 등의 장점으로 인해 여러 가지 용도로 사용되고 있으며, 그 수요가 계속 증가하고 있다.

예를 들면, 씽크대 상판, 세면 화장대의 상판, 은행 및 일반 매장의 접수대 등 각종 카운터의 상판, 내벽재, 각종 인테리어 조형물 등의 소재로서 그 사용이 확대되고 있다.

이처럼 인조대리석의 용도가 다양해짐에 따라 다양한 패턴 및 디자인을 갖는 인조대리석이 개발되었으나, 기존의 천연대리석의 패턴에서 벗어나지는 못하였고, 다양한 소비자의 욕구에 부응하기에는 역부족이었다. 또한 지금까지 개발되어온 인조대리석은 차가운 느낌의 대리석 패턴이 일색이었다.

한편, 일반적으로 건축용 외장재나 내장재로 사용되는 시멘트계 인조대리석은 시멘트 베이스에 각종의 천연석 칩을 혼합하여 프레스한 후 표면 처리함으로써 화강석(Granite) 외관을 제공하였으며, 기존의 시멘트계 인조대리석 제조방법으로는 재활용 폐지나 한국적인 소재인 한지 등을 사용하여 인조대리석을 대량으로 제조하기 어려운 문제가 있다.

이에 따라 자연스러운 패턴의 구현과 함께 수요자로 하여금 친환경 제품 이미지를 제고시키고, 한국적인 공간 분위기에 부합되는 것이 가능한 인조대리석의 개발이 시급한 실정에 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점과 필요성을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 폐신문지, 폐종이가 인조대리석에 포함됨으로써, 자원의 재활용과 함께 종이상에 표현된 자연스러운 패턴을 구현시키는 것이 가능한 종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 한지 또는 닥종이의 사용을 통해 차가운 느낌의 대리석 패턴이 일색인 인조대리석이 한국적인 공간 분위기에 부합되도록 하는 것이 가능한 종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐신문지, 폐종이, 한지, 닥종이 각 소재에 따른 특유한 패턴과 컬러와 동일한 느낌의 패턴과 컬러의 형성을 통해 대량 생산에 적합한 종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 목적은, 인조대리석의 바탕영역을 형성하는 베이스 수지; 및 상기 베이스 수지 내부에 수용되어 외부로 무늬 패턴을 구현하는 종이재를 포함하여 구성되는 종이재를 포함하는 인조대리석에 의하여 달성된다.

바람직하게는 이러한 본 발명에서 상기 종이재는, 폐신문지, 폐종이, 한지, 닥종이 중 선택된 1종이다.

또한, 이러한 본 발명에서 상기 베이스 수지와, 종이재는 서로 동일한 비율로서 혼합된다.

또한, 이러한 본 발명에서 상기 베이스 수지는, 무기 충진제를 추가로 포함하며, 상기 무기 충진제는, 수산화 알루미늄, 실리카, 아크릴 수지시럽, 메틸메티크릴레이트(MMA)중 선택된 1종이다.

한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 목적은, (a) 베이스 수지에 종이재를 서로 동일한 비율로서 혼합시켜서 혼합물을 형성하는 단계; (b) 상기 혼합물을 압출설비로 압출하여 무늬패턴을 형성하는 단계; (c) 상기 무늬패턴이 형성된 압출물을 프레스설비로 성형하는 단계로 이루어지는 종이재를 포함하는 인조대리석의 제조방법에 의하여 달성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 폐신문지, 폐종이가 인조대리석에 포함됨으로써, 자원의 재활용과 함께 종이상에 표현된 자연스러운 패턴을 구현시키는 것이 가능하다.

둘째, 한지 또는 닥종이의 사용을 통해 차가운 느낌의 대리석 패턴이 일색인 인조대리석이 한국적인 공간 분위기에 부합되도록 하는 것이 가능하다.

셋째, 폐신문지, 폐종이, 한지, 닥종이 각 소재에 따른 특유한 패턴과 컬러와 동일한 느낌의 패턴과 컬러를 쉽게 형성할 수 있으므로, 대량 생산에 적합하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이재를 포함하는 인조대리석의 제조공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법을 설명하기로 한다.

이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

우선, 본 발명에 따른 종이재를 포함하는 인조대리석은 베이스 수지와, 종이재를 포함한다. 상기 베이스 수지는 인조대리석의 바탕영역을 형성하는 것으로서, 본 발명의 인조대리석에 사용될 수 있는 베이스 수지의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에서는 아크릴계 인조대리석, 폴리에스테르계 인조대리석 및 에폭시계 인조대리석과 같은 이 분야에서 공지된 각종의 인조대리석의 제조를 위해 사용되는 베이스 수지를 제한 없이 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용할 수 있는 아크릴 수지의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트 및 글리시딜 (메타)아크릴레이트 등의 일종 또는 이종 이상의 단량체를 포함하는 수지를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 불포화 폴리에스테르의 종류 역시 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 α,β-불포화 이염기산 또는 상기 이염기산 및 포화 이염기산의 혼합물과, 다가 알코올의 축합 반응을 통해 제조되는 수지를 사용할 수 있다. 이 때, 상기 수지의 산가는 5 내지 40이고, 분자량이 1,000 내지 5,000인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에서 사용될 수 있는 상기와 같은 베이스 수지의 예로는 아크릴계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.

베이스 수지는 상기와 같은 수지로 구성되는 시럽을 통하여 형성될 수 있으며, 이 때 수지 시럽은 통상 단량체; 및 고분자량체를 포함하고, 상기 고분자량체의 예로는 올리고머 또는 중합체 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용될 수 있는 에폭시 수지의 종류 역시 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면 이관능 또는 다관능성 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 이 때 이관능 또는 다관능성 에폭시 수지의 예로는, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 테트라페닐 에탄 에폭시 수지 및 페놀 노볼락형 에폭시수지로 이루어진 군으로부터 선택 하나 이상의 것을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서는 또한 상기 베이스 수지가 가교제, 중합 개시제, 무기 충진물 및 칩으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하고 있을 수 있다.

본 발명의 인조대리석을 구성하는 베이스 수지는 또한 무기 충진제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 무기 충진제의 예로는 수산화 알루미늄, 실리카, 아크릴 수지시럽, 메틸메티크릴레이트(MMA)중 선택된 1종을 들 수 있다.

상기 베이스 수지는 또한 전술한 각각의 성분 외에도 인조대리석 분야에서 통상적으로 사용되는 수지 칩, 색상 칩 및/또는 천연 소재 칩 등의 각종의 칩을 적절히 포함할 수 있다.

상기 종이재는 상기 베이스 수지 내부에 수용되어 외부로 무늬 패턴을 구현하며, 본 발명에서는 상기 종이재로서 폐신문지, 폐종이, 한지, 닥종이 중 선택된 1종을 사용한다.

상기 폐신문지와 폐종이는 자원의 재활용과 함께 종이상에 표현된 자연스러운 패턴을 구현시키고, 수요자로 하여금 친환경 제품 이미지를 제고시키기 위해 사용되며, 상기 한지, 닥종이는 한국적인 공간 분위기에 부합되도록 하기 위해 사용된다.

상기 한지는 주지된 바와 같이, 내구성이 매우 뛰어난 저탄소 친환경소재로서, 천연소재인 닥나무로 만들어서 인체에 무해하고, 통기성 및 온,습도 조절능력 이 우수하다. 또한, 한국의 정서와 멋을 잘 나타낼 수 있고, 빛깔이 곱고 은은하며, 강인하고 질긴 성질을 갖는다.

또한, 친화성이 높아 서화작업에 용이하고, 폐지의 재활용이 가능하며, 다양한 색의 발현과 더불어 흡음성, 밀도, 장식성, 실용성이 우수한 장점을 가진다.

상기 한지와 닥종이는 같은 의미로 사용될 수 있으나, 닥종이가 약간 더 두껍고, 한지에 비해 거친 느낌이 나게 된다. 상기 베이스 수지와, 종이재는 서로 동일한 비율 즉, 50:50의 비율로서 혼합된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종이재를 포함하는 인조대리석의 제조공정도이다. 이를 참조하면, 우선 베이스 수지에 종이재를 서로 동일한 비율(50:50)로서 혼합시켜서 혼합물을 형성한다(S11).

이후, 상기 혼합물을 통상의 압출설비로 1차 압출하여 무늬패턴을 형성한다(S12). 이후, 상기 무늬패턴이 형성된 압출물을 프레스기의 금형에 챠지(charge)한 후, 약 130~170℃, 보다 바람직하게는 150℃의 온도와 함께 소정의 압력으로 프레스 성형하여 약 15T의 인조대리석을 제조하며(S13), 이후, 후가공을 통해서(S14), 원하는 제품으로 최종 제품화한다.

상기와 같은 과정에서 폐신문지, 폐종이가 인조대리석에 포함됨으로써, 자원의 재활용과 함께 종이상에 표현된 자연스러운 패턴을 구현시키는 것이 가능하다.

또한, 한지 또는 닥종이의 사용을 통해 차가운 느낌의 대리석 패턴이 일색인 인조대리석이 한국적인 공간 분위기에 부합되도록 하는 것이 가능하다.

또한, 폐신문지, 폐종이, 한지, 닥종이 각 소재에 따른 특유한 패턴과 컬러와 동일한 느낌의 패턴과 컬러를 쉽게 형성할 수 있으므로, 대량 생산에 적합하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 종이재를 포함하는 인조대리석 및 이의 제조방법을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

Claims (7)

1. 인조대리석의 바탕영역을 형성하는 베이스 수지; 및
   상기 베이스 수지 내부에 수용되어 외부로 무늬 패턴을 구현하는 종이재를 포함하여 구성되는 종이재를 포함하는 인조대리석.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 종이재는,
   폐신문지, 폐종이, 한지, 닥종이 중 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 종이재를 포함하는 인조대리석.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 베이스 수지와, 종이재는 서로 동일한 비율로서 혼합되는 것을 특징으로 하는 종이재를 포함하는 인조대리석.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 베이스 수지는,
   무기 충진제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 종이재를 포함하는 인조대리석.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 무기 충진제는,
   수산화 알루미늄, 실리카, 아크릴 수지시럽, 메틸메티크릴레이트(MMA)중 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 종이재를 포함하는 인조대리석.
   
6. (a) 베이스 수지에 종이재를 서로 동일한 비율로서 혼합시켜서 혼합물을 형성하는 단계;
   (b) 상기 혼합물을 압출설비로 압출하여 무늬패턴을 형성하는 단계;
   (c) 상기 무늬패턴이 형성된 압출물을 프레스설비로 성형하는 단계로 이루어지는 종이재를 포함하는 인조대리석의 제조방법.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 종이재는,
   폐신문지, 폐종이, 한지, 닥종이 중 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 종이재를 포함하는 인조대리석의 제조방법.

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