KR20130077680A

KR20130077680A - 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석 및 그 제조방법.

Info

Publication number: KR20130077680A
Application number: KR1020110146525A
Authority: KR
Inventors: 황철연; 이희철; 손창호; 안성진; 정수선; 강한주
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2013-07-09
Also published as: KR101425512B1

Abstract

본 발명은 (A) 불포화 폴리에스테르 수지 5 ~ 15 중량%, (B) 실리카 함유 화합물 75 ~ 92 중량%, 및 (C) 무정형 축광칩 3 ~ 10 중량%를 포함하고, 인조대리석의 모든 단면에서 상기 축광칩(C)의 분포면적이 인조대리석 단면적의 3 ~ 10 %인 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 표면경도를 저하시키지 않으면서 인조대리석은 밝은 곳에서는 자연석 질감을 가지면서 어두운 곳에서는 부분적은 축광 효과로 인한 새로운 질감을 발현한다.

Description

자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석 및 그 제조방법.{Artificial Marble Having Natural Pattern and Partial Luminescent, and Method of Preparing The Same}

본 발명은 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 불포화 폴리에스테르 수지, 천연석 입자, 무기질 충전재, 유/무기안료 및 축광칩을 포함하며, 밝은 곳에서는 자연석 질감을 가지면서 어두운 곳에서는 부분적은 축광 효과로 인한 새로운 질감을 발현하는 인조대리석에 관한 것이다.

화강암(Granite)이나 대리석(Marble)과 같은 천연석은 표면의 무늬가 아름다워 예로부터 건축 장식재로 사용되어 왔으며, 최근에는 고품격 질감을 나타내는 재료로서 각광을 받아 바닥재, 벽체, 싱크대 상판 등의 분야에서 그 수요가 크게 증가되고 있다. 이로 인해 고가의 천연석만으로는 그 수요를 충족할 수 없게 되고, 이를 계기로 다양한 종류의 인조석이 개발되었다.

인조석은 크게 아크릴계 또는 불포화 폴리에스테르 베이스 수지에 무기 충진제, 착색제, 경화제 등 각종 혼합재료를 첨가하여 제조되는 일반 인조석과, 무기계(실리카계) 천연광물과 바인더 수지를 혼합한 컴파운드(compound)를 진동 또는 진공진동으로 압축 성형하여 천연석의 질감을 그대로 나타내도록 만든 수지계 강화 천연석(일명 "Engineered stone"이라고 함)으로 분류된다.

상기 수지계 강화 천연석은 혼합되는 천연광물의 종류, 수지 또는 안료의 색상, 교반 공정 등에 따라 다양한 색상과 질감을 나타내도록 제조될 수 있으며, 천연광물을 주원료로 하기 때문에 일반 인조석보다 훨씬 더 우수한 천연 질감을 나타내어 최근에 그 수요가 크게 증가되고 있다.

이와 같이 제조되는 수지계 강화 천연석은, 단색으로 제조되거나, 서로 다른 색상의 안료가 각각 첨가되어 서로 다른 색상을 갖는 수지 혼합물을 믹서에서 혼합함으로써 다색톤을 갖도록 제조되거나, 칩을 사용하여 천연석 질감을 갖도록 하고 있다.

이러한 인조대리석의 기능 및 성능 향상을 위한 시도로서 축광재 등의 야광발광성 물질이나 자외선 흡수에 동반하여 발광하는 자외선발광재 등의 발광성 물질을 이용하여 인조대리석에 발광 기능을 부여하는 시도가 계속되어 왔다.

그러나 기존의 축광성 인조대리석은 표면에 축광안료를 코팅하거나 축광성 칩(Chip)을 활용하여 질감을 창출하는 방식이었다. 축광성 칩을 사용할 경우 균일한 축광성을 나타낼 수 없고, 표면에 축광안료를 코팅한 경우는 표면의 촉감이 천연대리석과 다른 질감을 나타내는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 축광성 인조대리석은 충분한 축광성능 달성을 위하여 축광안료를 과량 사용하였다. 그러나 축광안료는 고가의 물질로서 이를 과량 사용하게 되면 제조원가의 증대로 상용화에 큰 걸림돌이 될 수 밖에 없다. 따라서 축광안료의 사용을 최소화하면서 충분한 축광성을 달성하는 것이 요구되어 왔다.

따라서 본 발명자들은 이러한 문제점을 인지하여 적절한 배합비율을 연구하였으며, 그 결과 축광안료의 함량을 최소화하면서 장시간 동안 충분한 휘도로 지속되는 축광성을 달성하고, 자연석에 가까운 인조대리석의 질감을 유지하는 인조대리석을 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 부분적으로 축광패턴을 갖는 인조대리석을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 자연석 질감을 가지면서 부분적인 축광패턴을 갖는 인조대리석을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 표면경도를 저하시키지 않으면서 부분적인 축광패턴을 갖는 인조대리석을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 자연석 질감 및 부분적인 축광패턴을 가지면서 모든 단면에서 동일한 축광 질감을 갖는 인조대리석을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 자연석 질감 및 부분적인 축광패턴을 가지면서 모든 단면에서 동일한 축광 질감을 갖는 인조대리석의 제조방법을 제공하는 것이다.

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

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일 구체예로서 (A) 불포화 폴리에스테르 수지, (B) 실리카 함유 화합물, 및 (C) 무정형 축광칩을 포함할 수 있으며, 인조대리석의 모든 단면에서 상기 축광칩(C)의 분포면적이 인조대리석 단면적의 3 ~ 10 %인 부분 축광성을 갖는 인조대리석을 제공한다.

상기 인조대리석은 불포화 폴리에스테르 수지(A) 5 ~ 15 중량%, 실리카 함유 화합물(B) 75 ~ 92 중량% 및 무정형 축광칩(C) 3 ~ 10 중량%를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인조대리석은 상기 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광칩(C)으로 이루어진 조성물 100 중량부에 대하여 유/무기안료(D) 0.01 ~ 1 중량부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 구체예로서, 상기 축광칩(C)은 불포화 폴리에스테르 수지(A) 5 ~ 15 중량%, 실리카 함유 화합물(B) 80 ~ 93 중량%, 및 축광안료(E) 2 ~ 5 중량%를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구체예로서, 상기 실리카 함유 화합물(B)은 실리카 함유 화합물 100 중량%에 대하여 천연석 입자(B1) 50 ~ 80 중량% 및 무기질 충전재(B2) 20 ~ 50 중량%를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 구체예로서, 상기 천연석 입자(B1)는 평균입경이 0.1 ~ 1.2mm 인 실리카 샌드(b1) 및 평균입경이 1.2 ~ 9.0mm인 석영칩(b2)의 혼합물일 수 있으며, 상기 천연석 입자(B1) 100 중량%에 대하여 실리카 샌드(b1) 50 ~ 85 중량% 및 석영 칩(b2) 15 ~ 50 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 구체예로서, 상기 무기질 충전재(B2)는 평균입경이 20 ㎛ 이하인 실리카 파우더인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 구체예로서, 상기 축광칩(C)의 평균입경은 0.1 ~ 5.6 mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일 구체예로서, 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B), 및 축광안료(E)를 혼합하여 축광칩 컴파운드를 준비하는 단계, 상기 축광칩 컴파운드를 분산 설비를 이용하여 일정 형태로 분산하는 단계, 일정 형태로 분포된 상기 축광칩 컴파운드를 진공-진동-압축 성형법을 적용하여 축광 효과를 갖는 판재 성형 단계, 축광 효과를 갖는 판재를 파쇄하여 무정형 축광칩(C)을 제조하는 단계, 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B), 무정형 축광칩(C) 및 유/무기안료(D)를 혼합하여 인조대리석 컴파운드를 준비하는 단계, 상기 인조대리석 컴파운드를 분산 설비를 이용하여 일정 형태로 분산하는 단계 및 균일하게 분포된 인조대리석 컴파운드를 진공-진동-압축 성형하여 인조대리석을 제조하는 단계를 포함하는 제조방법을 제공한다.

본 발명의 인조대리석은 표면경도를 저하시키지 않으면서 밝은 곳에서는 자연석 질감을 가지고 어두운 곳에서는 부분적인 축광 효과로 인한 새로운 질감을 발현한다.

도 1은 실내 조명 및 암실에서 본 발명의 부분 축광성 인조대리석을 촬영한 사진이다.
도 2는 실내 조명 및 암실에서 본 발명의 축광칩을 촬영한 사진이다.
도 3은 실시예 1의 인조대리석을 촬영한 사진이다.
도 4는 실시예 2의 인조대리석을 촬영한 사진이다.
도 5는 비교예 1의 인조대리석을 촬영한 사진이다.
도 6은 비교예 2의 인조대리석을 촬영한 사진이다.
도 7은 광원제거후 시간에 따른 휘도변화를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다.

축광성 인조대리석

본 발명은 자연석 질감 및 부분적인 축광 효과를 가지면서 모든 단면에서 동일한 축광 질감을 갖는 인조대리석에 관한 발명으로서, 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B), 및 무정형 축광칩(C)을 포함한다.

본 발명의 인조대리석은 도 1에 도시된 바와 같이 밝은 곳에서는 전체적으로 기존 자연석의 외관 및 질감을 가지면서, 조명이 어두어지면 상기 축광칩에 인하여 부분적인 축광 패턴을 형성하게 된다.

본 발명의 인조대리석의 부분적인 축광 패턴은 상기 축광칩(C)의 함량을 조절함으로써 다양하게 형성할 수 있다.

본 발명의 구체예에서, 상기 인조대리석은 불포화 폴리에스테르 수지(A) 5 ~ 15 중량%, 실리카 함유 화합물(B) 75 ~ 92 중량%, 및 무정형 축광칩(C) 3 ~ 10 중량%를 포함하여 제조될 수 있다.

상기 인조대리석은 불포화 폴리에스테르 수지의 함량이 적고, 천연석 입자 및 무기질 충전재의 함량이 크므로 자연석의 외관 및 질감을 가지고, 축광칩(C) 분포에 따라 부분적인 축광 효과를 보인다.

또한, 상기 축광칩(C)은 인조대리석의 판재 전체에 고르게 분포되어 있기 때문에 인조대리석의 모든 단면, 즉, 상부면, 하부면, 절단 및 박리면에서 동일한 축광 질감을 발현하는 것을 특징으로 하며, 상기 배합비율로 인조대리석을 제조함에 따라 인조대리석의 모든 단면에서 상기 축광칩(C)의 분포면적이 인조대리석 단면적의 3 ~ 10 %인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 인조대리석을 구성하는 각 구성성분에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

(A) 불포화 폴리에스테르 수지

본 발명에서 수지 성분은 인조대리석의 골격을 형성하는 성분인 천연석 입자(B1) 및 무기질 충전재(B2)를 감싸고, 가교제와 함께 전체를 결합하는 역할을 하며, 인조대리석이 형성되었을 때 탄성 혹은 인장강도를 부여하는 기능을 한다.

본 발명의 상기 수지 성분으로 천연석 입자 등과 결합력이 우수한 불포화 폴리에스테르 수지(UPE resin; Unsaturated PolyEster resin)를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 불포화 폴리에스테르 수지는 당업계에 통상적으로 공지되어 있으며, 다가산과 다가알콜의 에스테르화 반응 생성물로서 상기 다가산 및/또는 다가알콜 화합물은 불포화 부분을 포함한다.

상기 다가산으로는 폴리카르복실산, 폴리카르복실산 무수물, 폴리카르복실산 할라이드, 폴리카르복실산 에스테르를 사용할 수 있으며, 불포화 폴리카르복실산의 구체적인 예로는 말레익산, 무수말레산, 푸마르산, 클로로말레익산, 에틸말레익산, 이타코닉산, 시트라코닉산, 제로닉산, 리로친코닉산, 메사코닉산, 아코닉산, 에시틸렌 다카르복실산 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 또한, 폴리에스테르 수지의 제조에 통상적으로 사용되는 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 숙신산 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 다가 알콜로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디올 등의 2가 알콜, 글리세린 등의 3가 알콜, 펜타에리쓰리톨 등의 4가 알콜 등 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 불포화 다가 알콜의 구체적인 예로는 부텐디올, 펜텐디올, 알릴 또는 비닐 글리세롤 에테르, 알릴 또는 비닐 펜타에리쓰리톨, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 그 분자량이 70,000 ~ 100,000인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 불포화 폴리에스테르 수지의 분자량이 클수록 천연석 입자와의 결합력이 우수하여 연마 공정에서 수지의 일부분이 깎여 나가더라도 외부로 드러난 천연석 입자를 효과적으로 고정시켜 줄 수 있기 때문이다. 불포화 폴리에스테르 수지의 분자량이 70,000 미만이면 인조대리석의 표면에서 천연석 입자의 탈락현상이 발생할 수 있고, 100,000을 초과하면 점성이 너무 커서 천연석 입자와 잘 혼합되지 않는 단점이 있다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 인조대리석 컴파운드 전체 중량에 대하여 5 ~ 15 중량%로 포함된다. 만약, 불포화 폴리에스테르 수지를 5 중량% 미만으로 포함하는 경우, 천연석 입자와의 결합력이 저하될 수 있으며, 15 중량%를 초과하는 경우, 천연석의 외관 및 질감을 상실할 수 있기 때문이다.

(B) 실리카 함유 화합물

본 발명의 실리카 함유 화합물(B)은 불포화 폴리에스테르 수지(A) 및 실리카 함유 화합물(B), 및 축광칩(C)을 포함하는 인조대리석 조성물 100 중량%에 대하여 75 ~ 92 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위와 같이 실리카 함유 화합물을 고함량으로 포함함으로써 자연석에 가까운 외관 및 질감을 형성할 수 있기 때문이다.

본 발명의 실리카 함유 화합물(B)은 실리카 함유 화합물 100 중량%에 대하여 천연석 입자(B1) 50 ~ 80 중량% 및 무기질 충전재(B2) 20 ~ 50 중량%를 포함할 수 있다.

(B1) 천연석 입자

본 발명의 인조대리석은 천연석에 가까운 외관 및 질감을 형성하기 위하여 천연석 입자를 필수적으로 포함한다.

상기 천연석 입자는 자연에서 얻어지는 다양한 종류의 무기계 골재를 사용할 수 있으나, 축광 효과를 증대시키기 위하여 투명성을 가지는 천연석 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 투명성을 가지는 천연석 입자를 사용하는 이유는 인조대리석 내부에서 분산이나 난반사를 촉진시키고 이로 인하여 축광안료의 대부분이 빛에너지를 흡수할 수 있게 도와주기 때문이다.

상기 투명성을 가지는 천연석 입자로는 실리카 샌드, 석영칩, 수정 또는 이들의 혼합물로 이루어진 천연석 입자를 사용할 수 있다.

본 발명의 천연석 입자는 0.1 ~ 9.0 mm의 평균입경을 가진 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 배합에서 평균입경이 0.1mm 미만의 천연석 입자를 사용하는 경우에는 미립자 조성물에 의한 빛의 은폐력이 증가되어 결과적으로 축광 성능이 저하되게 된다. 축광안료의 배합비율을 증대하면 축광성능을 향상시킬 수 있지만, 축광안료는 비교적 고가이므로 사용량 증대시 원재료 비용 상승에 따라 경제성이 감소될 수 있다. 한편, 평균입경이 9.0 mm를 초과하는 경우에는 인조대리석의 강도 등이 저하되는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.

특히, 본 발명에서 인조대리석 컴파운드에 사용되는 천연석 입자(B1)는, 평균입경이 상이한 실리카 샌드(b1) 및 석영칩(b2)을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 실리카 샌드(b1)의 평균입경은 0.1 ~ 1.2 mm, 석영칩(b2)의 평균입경은 1.2 ~ 9.0 mm인 것이 더욱 바람직하다.

이러한 실리카 샌드(b1)와 석영칩(b2)은 천연석 입자(B1) 전체 100중량%에 대하여 실리카 샌드(b1) 50 ~ 85 중량% 및 석영칩(b2) 15 ~ 50 중량%를 함유될 때 자연석 질감이 가장 뛰어나다.

본 발명에서 상기 천연석 입자(B)는 실리카 함유 화합물 100 중량%에 대하여 50 ~ 80 중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다. 상기 범위와 같이 천연석 입자를 고함량으로 포함함으로써 자연석에 가까운 외관 및 질감을 형성할 수 있기 때문이다.

(B2) 무기질 충전재

본 발명에서는 상기 천연석 입자(B1)보다 입경이 작은 무기질 충전재(C)를 더 포함할 수 있다. 이러한 무기질 충전재는 인조대리석의 전체 배합에 있어서, 수지 성분의 사용량을 최소화하는 역할을 하여 천연대리석의 외관 및 질감을 최대한 유지시킬 수 있게 하며, 인조대리석의 치밀화에 기여한다.

상기 무기질 충전재(B2)의 예로는 실리카 파우더, 수산화알루미늄, 유리가루, 석영가루, 탄산칼슘 등을 사용할 수 있으며, 천연석 입자와 같은 성분인 실리카 파우더를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 무기질 충전재는 평균입경이 20 ㎛ 이하인 것을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 상기 무기질 충전재는 실리카 함유 화합물 100 중량%에 대하여 20 ~ 50 중량%을 포함하는 것을 특징으로 한다. 무기질 충전재의 함량이 20 중량% 미만이면, 제품 성형이 잘 되지 않아 기계적 물성저하의 요인이 발생하며, 무기질 충전재의 함량이 50 중량%를 초과하면, 불포화 폴리에스테르 수지의 함량이 높아져 표면 경도 저하의 문제점이 있기 때문이다.

(C) 축광칩

본 발명의 축광칩은 인조대리석에 부분적인 축광 효과를 부여하기 위한 구성요소로서, 상기 축광칩은 도 2에 도시된 바와 같이, 밝은 곳에서는 기존 천연석 입자와 유사한 외관을 보이면서, 어두운 곳에서는 축광칩을 구성하는 축광안료로 인하여 축광성을 발현한다.

우수한 축광 효과를 발현하기 위하여, 본 발명의 축광칩은 불포화 폴리에스테르 수지 5 ~ 15 중량%, 실리카 함유 화합물 80 ~ 93 중량% 및 축광안료(E) 2 ~ 5 중량%의 비로 축광칩 컴파운드를 제조하고, 이를 판재로 성형후 파쇄하여 무정형 칩으로 제조된다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지(A)는 인조대리석 컴파운드용 수지와 동일한 것을 사용하여 결합력을 증대시키는 것이 바람직하다. 상기 불포화 폴리에스테르 수지(A)는 축광칩 컴파운드 전체 중량에 대하여 5 ~ 15 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 천연석 입자(B1)로는 평균입경이 0.1 ~ 9.0 mm인 것을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 본 발명의 배합에서 평균입경이 0.1mm 미만의 천연석 입자를 사용하는 경우에는 미립자 조성물에 의한 빛의 은폐력이 증가되어 결과적으로 축광 성능이 저하되게 된다. 축광안료의 배합비율을 증대하면 축광성능을 향상시킬 수 있지만, 축광안료는 비교적 고가이므로 사용량 증대시 원재료 비용 상승에 따라 경제성이 감소될 수 있다. 한편, 평균입경이 9.0 mm를 초과하는 경우에는 제조되는 축광칩의 입경이 커짐으로 인하여 인조대리석의 강도 등이 저하되는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.

상기 천연석 입자(B1)는 축광칩(C) 전체 중량에 대하여 50 ~ 80 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 범위와 같이 천연석 입자를 고함량으로 포함함으로써 자연석 입자와 유사한 외관 및 질감을 가지는 축광칩을 형성할 수 있기 때문이다.

상기 무기질 충전재(B2)는 인조대리석 컴파운드에 사용되는 충전재와 동일한 무기질 충전재를 사용하는 것이 바람직하며, 축광칩(C) 전체 중량에 대하여 20 ~ 50 중량%을 포함하는 것을 특징으로 한다. 무기질 충전재의 함량이 20 중량% 미만이면, 제품 성형이 잘 되지 않아 기계적 물성 저하의 요인이 발생하며, 무기질 충전재의 함량이 50 중량%를 초과하면, 불포화 폴리에스테르 수지의 함량이 높아져 표면 경도 저하의 문제점이 발생하기 때문이다.

상기 축광안료(E)는 상기 축광칩(C) 및 본 발명의 인조대리석에 축광성를 부여하는 기능을 하는 구성요소로서, 상기 축광안료로 통상의 축광안료가 사용될 수 있으며, 그 예로 알루민산스트론튬계 안료나 황화아연계 안료를 사용할 수 있다.

또한, 상기 축광안료는 평균입경이 6 ~ 150 ㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 축광안료의 평균입경이 6 ㎛ 미만인 경우 발광성능이 저하될 수 있으며, 평균입경이 150 ㎛를 초과하는 경우 초기의 포화상태로 하기 위한 광조사의 시간이 길어지는 문제점이 있기 때문이다.

한편, 축광안료는 고가의 물질이므로 축광안료의 사용비율을 최소화하면서 인조대리석의 발광성능을 최대화하는 것이 본 발명에 있어서 매우 중요하다.

따라서 상기 축광안료는 상기 축광칩(C) 전체 중량에 대하여 2.0 ~ 5.0 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 배합비율에서 축광안료를 2.0 중량% 미만으로 사용하는 경우에는 충분한 축광성능을 달성할 수 없으며, 5.0 중량%를 초과하는 경우에는 경제성 측면에서 바람직하지 못하며, 다량 사용에 불구하고 추가적인 축광성능의 향상을 기대할 수 없기 때문이다.

상기 축광칩(C)에는 본 발명의 인조대리석 컴파운드와 마찬가지로 경화제(f1), 경화촉진제(f2) 및 가교제(f3)가 더 포함될 수 있다. 상기 경화제는 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광안료(E)을 포함하는 축광칩 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 0.3 중량부, 상기 경화촉진제는 0.01 ~ 0.03 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 가교제로는 실란계 가교제를 사용하는 것이 바람직하며, 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광안료(E)을 포함하는 축광칩 조성물 100 중량부에 대하여 0.05 ~ 0.15 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

상기의 각 성분을 혼합하여 제조되는 본 발명의 축광칩(C)은 인조대리석 컴파운드에 첨가되는 구성요소이므로 축광칩(C)의 평균입경이 천연석 입자(B1)의 평균입경인 0.1 ~ 9.0 mm 이내인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.1 ~ 5.6 mm인 것이 바람직하다.

(D) 유/무기 안료

본 발명에 있어서 유/무기 안료는 축광성을 나타내는 색상을 도입하기 위해 사용된다. 상기 유/무기 안료로는 아조계, 프탈로시아닌계가 사용될 수 있으며, 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광칩(C)으로 이루어진 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 ~ 1.0 중량부의 미량으로 사용하는 것이 바람직하다.

기타 첨가제

본 발명에 있어서 인조대리석의 경화를 위하여 경화제(f1)가 사용될 수 있으며, 경화작용의 촉진을 위하여 경화촉진제(f2)가 사용될 수 있다. 상기 경화제는 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광칩(C)으로 이루어진 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 0.3 중량부, 상기 경화촉진제는 0.01 ~ 0.03 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 불포화 폴리에스테르 수지와 천연석 입자 및 무기질 충전재의 결합을 위하여 가교제(f3)를 사용할 수 있다. 상기 가교제로는 실란계 가교제를 사용하는 것이 바람직하며, 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광칩(C)으로 이루어진 조성물 100 중량부에 대하여 0.05 ~ 0.15 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

인조대리석의 제조방법

본 발명의 인조대리석은 상기와 같이 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광칩(C)을 구성요소로서 포함하여 제조된다.

먼저 상기 축광칩을 제조하는 방법에 대해서 살펴보기로 한다.

축광칩의 제조

상기 축광칩의 제조는 축광칩 컴파운드를 준비하는 단계, 상기 축광칩 컴파운드를 분산설비를 이용하여 일정형태로 분산하는 단계, 일정형태로 분포된 축광칩 컴파운드를 진공-진동-압축 성형법을 적용하여 축광효과를 갖는 판재의 성형 단계, 축광효과를 갖는 판재를 파쇄하여 무정형 축광칩을 제조하는 단계를 거침으로써 완료된다.

상기 축광칩 컴파운드 준비단계에서 불포화 폴리에스테르 수지(A) 5 ~ 15 중량%, 실리카 함유 화합물(B) 80 ~ 93 중량% 및 축광안료(E) 2 ~ 5 중량%를 혼합한다.

또한, 축광칩 컴파운드 준비단계는 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광안료(E)을 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 경화제(f1) 0.1 ~ 0.3 중량부 및 경화촉진제(f2) 0.01 ~ 0.03 중량부를 포함하며, 실란계 가교제(f3) 0.05 ~ 0.15 중량부를 포함한다.

인조대리석의 제조

상기 인조대리석의 제조는 인조대리석 컴파운드를 준비하는 단계, 축광칩 컴파운드를 분산 설비를 이용하여 일정 형태로 분산하는 단계, 진공-진동-압축 성형법을 적용하여 축광 효과를 갖는 판재 성형 단계를 거침으로써 완료된다.

상기 인조대리석 컴파운드 준비단계에서 불포화 폴리에스테르 수지(A) 5 ~ 15 중량%, 실리카 함유 화합물(B) 75 ~ 92 중량%, 무정형 축광칩(C) 3 ~ 10 중량%를 혼합한다.

또한, 인조대리석 컴파운드 준비단계는 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B), 무정형 축광칩(C)을 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 유/무기안료(D) 0.01 ~ 1 중량부를 더 포함할 수 있고, 경화제(f1) 0.1 ~ 0.3 중량부 및 경화촉진제(f2) 0.01 ~ 0.03 중량부를 더 포함할 수 있으며, 실란계 가교제(f3) 0.05 ~ 0.15 중량부를 더 포함할 수 있다.

상기 인조대리석 컴파운드가 준비되면 분산 설비를 이용하여 컴파운드를 일정 형태로 균일하게 분포시키는 단계를 거친다.

일정형태로 인조대리석 컴파운드가 균일하게 분포되면, 인조대리석 컴파운드를 진공-진동-압축 성형하여 축광성 인조대리석을 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

시료의 준비

(A) 불포화 폴리에스테르(UPE) 수지

애경화학 M900 인조대리석용(UPE)계 수지를 사용하였다.

(B) 실리카 함유 화합물

(B1) 천연석 입자

(b1) 실리카 샌드

이레종합소재사의 평균입경이 0.1 ~ 1.2mm인 실리카 샌드를 사용하였다.

(b2) 석영칩

21세기실리카 사의 평균입경이 1.2 ~ 9.0mm인 석영칩을 사용하였다.

(B2) 무기질 충전재

21세기실리카 사의 평균입경이 8 ~ 20 ㎛인 실리카 파우더를 사용하였다.

(D) 유/무기 안료

우신피그먼트사의 TR92. 318M. Y6R 제품을 사용하였다.

(E) 축광안료

평균입경이 25㎛인 욱성화학의 PL120축광 안료를 사용하였다.

(F) 기타 첨가제

(f1) 경화제로서 세기아케마의 Luperox P를 사용하였다.

(f2) 경화촉진제로서 진양화성 6%-Cobalt를 사용하였다.

(f3) 가교제로서 구담사의 WD70 실란계 Coupling Agent를 사용하였다.

물성 평가 방법

(1) 축광칩 분포면적 : 인조대리석 총표면적에 대한 축광성 무정형 무늬 부분의 면적의 비율을 측정하였다.

(2) 자연석 질감 : 인조대리석이 자연석에 가까운 질감을 형성하는지 여부를 양호 또는 불량으로 구분하였다.

(3) 표면경도(바콜) : ASTM D 2583 측정방법 적용하여 바콜경도를 측정하였다.

(4) 시간별 휘도 : 축광칩 자체에 DN65 상용광원으로 200 럭스를 포화상태가 될 때까지 조사한 후에, 5, 10, 20, 60분 이후의 휘도를 측정하였다.

실시예 및 비교예

실시예 1

(1) 축광칩의 제조

불포화 폴리에스테르 수지 14 중량%, 실리카 샌드 30 중량%, 석영칩 27 중량%, 실리카 파우더 27 중량%, 축광안료 2 중량%, 경화제 0.15 중량%, 경화촉진제 0.015 중량%, 실란계 가교제 0.08 중량%를 사용하였다.

(2) 인조대리석의 제조

불포화 폴리에스테르 수지 10 중량%, 실리카 샌드 34 중량%, 석영칩 30 중량%, 실리카 파우더 24 중량%, 유/무기안료 0.5 중량%, 축광칩 3 중량%, 경화제 0.15 중량%, 경화촉진제 0.015 중량%, 실란계 가교제 0.08 중량%를 사용하였다. 그 함량을 하기 표 2에 기재하였다.

상기 축광칩 및 인조대리석을 제조한 후 각각의 물성을 측정하였다. 그 결과를 표 2에 기재하였다.

실시예 2 및 비교예 1 내지 5

축광칩 및 인조대리석의 제조에 있어서, 하기 표 1과 같이 함량을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 물성 측정 결과값을 표 2에 기재하였다.

도 3 및 도 6는 실시예 1, 실시예2, 비교예 1 및 비교예 2의 부분 축광성 인조대리석의 축광효과를 나타낸다. 또한, 도 7은 광원제거후 휘도의 변화를 나타내고 있다.

상기 표 2에서 보듯이, 실시예 1 및 2는 자연석 질감을 가지고 표면경도를 저하시키지 않으면서 초기 휘도가 우수하고, 축광 효과가 장시간 지속됨을 알 수 있다.

반면, 축광안료를 소량 사용한 비교예 1 및 축광칩을 소량 사용한 비교예 2는 축광효과가 저하됨이 확인된다. 또한, 축광칩을 과량 사용한 비교예 3은 자연석 질감이 저하되었으며, 불포화 폴리에스테르 수지를 본 발명의 바람직한 범위를 벗어나도록 사용한 비교예 4 및 5는 자연석 질감이 좋지 못하고, 표면 경도가 저하됨이 확인된다.

Claims

(A) 불포화 폴리에스테르 수지;
(B) 실리카 함유 화합물; 및
(C) 무정형 축광칩;
을 포함하고, 인조대리석의 모든 단면에서 상기 축광칩(C)의 분포면적이 인조대리석 단면적의 3 ~ 10 %인 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석.
제1항에 있어서, 상기 실리카 함유 화합물(B)은 인조대리석 조성물 전체 100 중량%에 대하여 75 ~ 92 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석.
제1항에 있어서, 상기 인조대리석은 불포화 폴리에스테르 수지(A) 5 ~ 15 중량%, 실리카 함유 화합물(B) 75 ~ 92 중량% 및 무정형 축광칩(C) 3 ~ 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석.
제1항에 있어서, 상기 인조대리석은 상기 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광칩(C)으로 이루어진 조성물 100 중량부에 대하여 유/무기안료(D) 0.01 ~ 1 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전체 축광성을 갖는 인조대리석.
제1항에 있어서, 상기 축광칩(C)은 불포화 폴리에스테르 수지(A) 5 ~ 15 중량%, 실리카 함유 화합물(B) 80 ~ 93 중량%, 및 축광안료(E) 2 ~ 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석.
제1항에 있어서, 상기 실리카 함유 화합물(B)은 실리카 함유 화합물 100 중량%에 대하여 천연석 입자(B1) 50 ~ 80 중량% 및 무기질 충전재(B2) 20 ~ 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 전체 축광성을 갖는 인조대리석.
제6항에 있어서, 상기 천연석 입자(B1)는 평균입경이 0.1 ~ 9.0 mm인 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석.
제6항에 있어서, 상기 천연석 입자(B1)는 평균입경이 0.1 ~ 1.2mm 인 실리카 샌드(b1) 및 평균입경이 1.2 ~ 9.0mm인 석영칩(b2)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석.
제8항에 있어서, 상기 천연석 입자(B1)는 천연석 입자(B1) 100 중량%에 대하여 실리카 샌드(b1) 50 ~ 85 중량% 및 석영 칩(b2) 15 ~ 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석.
제6항에 있어서, 상기 무기질 충전재(B2)는 평균입경이 20 ㎛ 이하인 실리카 파우더인 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석.
제5항에 있어서, 상기 축광안료(E)의 평균입경은 6 ~ 150 ㎛인 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석.
제1항에 있어서, 상기 축광칩(C)의 평균입경은 0.1 ~ 5.6 mm인 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석.
불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B), 및 축광안료(E)를 혼합하여 축광칩 컴파운드를 준비하는 단계;
상기 축광칩 컴파운드를 분산 설비를 이용하여 일정 형태로 분산하는 단계;
일정 형태로 분산된 상기 축광칩 컴파운드를 진공-진동-압축 성형법을 적용하여 축광 효과를 갖는 판재 성형 단계;
축광 효과를 갖는 판재를 파쇄하여 무정형 축광칩(C)을 제조하는 단계;
불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B), 무정형 축광칩(C) 및 유/무기안료(D)를 혼합하여 인조대리석 컴파운드를 준비하는 단계;
상기 인조대리석 컴파운드를 분산 설비를 이용하여 일정 형태로 분산하는 단계; 및
균일하게 분포된 인조대리석 컴파운드를 진공-진동-압축 성형하여 인조대리석을 제조하는 단계;
를 포함하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 축광칩 컴파운드는 불포화 폴리에스테르 수지(A) 5 ~ 15 중량%, 실리카 함유 화합물(B) 80 ~ 93 중량%, 및 축광안료(E) 2 ~ 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 인조대리석 컴파운드는 불포화 폴리에스테르 수지(A) 5 ~ 15 중량%, 실리카 함유 화합물(B) 75 ~ 92 중량%, 및 무정형 축광칩(C) 3 ~ 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 축광칩 컴파운드는 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광안료(E)을 포함하는 컴파운드 100 중량부에 대하여 경화제(f1) 0.1 ~ 0.3 중량부 및 경화촉진제(f2) 0.01 ~ 0.03 중량부를 더 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 축광칩 컴파운드는 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B) 및 축광안료(E)을 포함하는 컴파운드 100 중량부에 대하여 실란계 가교제(f3) 0.05 ~ 0.15 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 인조대리석 컴파운드는 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B), 및 무정형 축광칩(C)을 포함하는 컴파운드 100 중량부에 대하여 경화제(f1) 0.1 ~ 0.3 중량부 및 경화촉진제(f2) 0.01 ~ 0.03 중량부를 더 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 상기 인조대리석 컴파운드는 불포화 폴리에스테르 수지(A), 실리카 함유 화합물(B), 및 무정형 축광칩(C)을 컴파운드 100 중량부에 대하여 실란계 가교제(f3) 0.05 ~ 0.15 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감 및 부분 축광성을 갖는 인조대리석을 제조하는 방법.