KR20190089687A - 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법 및 장치 - Google Patents

스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 출원은 인조대리석을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 출원에 따르면, 스트리아토(striato) 천연석과 유사한 스트라이프 패턴의 인조대리석이 제공될 수 있다.

Description

스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법 및 장치{A method and a device for manufacturing artificial marble having stripe pattern}
관련 출원과의 상호인용
본 출원은 2018년 1월 22일 자 미국 특허 출원 제15/877,097호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 미국 특허 출원 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 출원은, 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
인조대리석은 천연대리석에 비해 취급이 용이하면서도, 제품이 원하는 미관을 갖도록 제조 공정이나 조성을 조절하여 제조될 수 있다는 장점이 있다. 그에 따라, 건축물의 벽재나 바닥재 또는 테이블과 같은 가구의 외관을 형성하는데 인조대리석이 널리 사용되고 있다. 이러한 인조대리석에서 가장 중요시되는 특징 중 하나는 미감이다. 특히, 천연석에 가깝거나 기존 제품과는 전혀 상이한 질감 또는 무늬를 구현하는 것은 인조대리석과 관련된 중요한 과제이다.
한편, 원하는 미감을 인조대리석에 부여하는 수단으로는 특허문헌 1과 같이 베이스 수지와 상이한 색상을 갖는 다양한 크기의 안료나 칩을 사용하는 방법이나, 특허문헌 2와 같이 인조대리석을 제조하는 공정상 어느 단계에 관여하는 장치를 설계하는 방법 등이 알려져 있다. 그러나 상기와 같은 방법에 의해 제조된 인조대리석이더라도, 그 패턴은 천연대리석이 갖는 패턴과는 많은 차이를 보인다.
KR 10-0807973 B KR 10-0619635 B
본 출원의 일 목적은 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은, 천연석과 유사한 스트라이프 패턴을 갖는 인조대리석을 제공하는 것이다.
본 출원의 상기 목적 및 기타 그 밖의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 해결될 수 있다.
이하, 본 출원의 일례에 따른 방법 및 장치를, 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위하여, 도시된 각 구성의 크기나 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 인조대리석을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 출원의 제조 방법에 따라 제조된 인조대리석은, 예를 들어, 스트리아토(striato)와 같은 천연석과 매우 유사한 스트라이프 패턴(stripe pattern)을 가질 수 있다.
상기 본 출원의 제조방법은, 제1 방향으로 이동하는 벨트 상에서 소정의 높이를 갖도록 구획된 성형박스 내로 서로 색상이 상이한 복수의 슬러리를 공급하는 단계; 및 벨트로부터 수직 방향으로 소정 간격 이격된 롤러에 의해, 성형박스 내에 공급되어 소정 높이로 채워진 슬러리 혼합물 중 일부를 상기 성형박스의 제1 방향 측부 하단에서 압축과 동시에 배출하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 벨트는, 예를 들어, 캐스팅 공법에 사용될 수 있는 이동식 스틸 벨트일 수 있다. 본 출원의 스틸 벨트는 제1 방향으로 이동하며, 그에 따라 벨트 상에 공급되는 슬러리에 제1 방향으로의 흐름을 형성할 수 있다. 상기 제 1 방향은, 캐스팅 공법에서 특정될 수 있는 임의의 방향을 의미할 뿐, 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 제조방법에 따르면, 색상이 서로 상이한 복수의 슬러리가 성형박스 내로 공급될 수 있다. 상기 성형박스는 소정의 높이를 갖고, 벨트의 너비 및/또는 길이 내에서 일정 영역을 갖도록 구획될 수 있다. 또한, 상기 박스의 밑면은 상기 벨트에 의해 형성될 수 있다. 그에 따라, 일정량 이상의 슬러리가 공급되는 경우에는, 성형박스 내에 슬러리의 혼합물이 채워질 수 있다. 슬러리와 관련하여, 슬러리의 색상이 서로 상이하다는 것은 육안으로 시인되는 슬러리의 색이 서로 상이하다는 것을 의미할 수 있으며, 보다 구체적으로는 공지된 방법에 따라 측정되는 색지수(YI: Yellow Index)가 슬러리 각각에 대하여 서로 상이한 경우를 의미할 수 있다.
성형박스 내에 공급된 슬러리 혼합물 중 일부는 상기 성형박스의 제1 방향 측부 하단에서 압축과 동시에 배출될 수 있다. 이와 관련하여, 본 출원의 제조방법에서는, 상기 성형박스의 제1 방향 측부에 위치하고, 벨트로부터 수직 방향으로 소정 간격 이격된 롤러가 사용될 수 있다. 상기 롤러가 벨트로부터 이격된 간격만큼 슬러리 혼합물이 성형박스로부터 배출될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 성형박스는, 상기 성형박스의 제1 방향 측부에 롤러를 포함할 수 있다. 즉, 상기 롤러는 성형박스의 내부 영역을 구획할 수 있고, 특히 성형박스의 제1 방향 측부를 경계지을 수 있다. 예를 들어, 도 1에서와 같이 상기 성형박스는 소정의 높이를 갖는 면상 부재로 3면이 구획되고, 제1 방향 측부에 위치하는 롤러를 통해 나머지 1면이 구획될 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 상기 롤러는 벨트로부터 수직 방향으로 소정 간격(d) 이격되어 위치하기 때문에, 이격된 거리에 상응하는 만큼의 슬러리를 압축하면서, 그와 동시에 소정량의 슬러리를 성형박스 외부로 배출할 수 있다. 롤러가 벨트로부터 이격된 거리는 특별히 제한되지 않으며, 원하는 인조대리석 제품의 두께에 따라 적절히 조절될 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 상기 롤러가 벨트로부터 수직 방향으로 이격된 높이(거리)는 1 mm 이상 또는 5 mm 이상일 수 있고, 60mm 이하 또는 50 mm 이하일 수 있다.
상기 롤러는, 스틸벨트와 동일한 방향, 즉 제1 방향으로 회전할 수 있으며, 그에 따라 성형박스에 채워진 슬러리 중 일부를 제1 방향으로 배출하면서 동시에 압축할 수 있다. 압축되면서 배출된 슬러리는 소정의 판상형을 가질 수 있다.
본 출원의 제조방법은, 성형박스의 제1 방향 측부에서 배출되는 판상형의 슬러리 혼합물이 스트라이프 패턴을 가질 수 있도록 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 본 출원의 방법은, 하기 설명되는 바와 같이 복수의 슬러리가 성형 박스 내에서 제1 방향에 대하여 나란하게 벨트 상에 공급될 수 있도록 수행되고, 그리고 상기 성형박스의 제1 방향 측부와 제2 방향 측부 각각에서 와류에 의한 슬러리의 하강흐름과 슬러리의 상승흐름이 각각 발생할 수 있도록 수행될 수 있다. 이때, 제2 방향은 상기 벨트가 이동하는 제1 방향과 실질적으로 반대되는 방향을 의미할 수 있다. 구체적으로, 왼쪽(제1방향)으로 진행하는 벨트 상에 서로 상이한 복수의 인조대리석 슬러리가 성형박스 내로 공급되고, 인조대리석 슬러리가 성형박스를 어느 정도 채운 상태를 도시한 도 1(a) 및 1(b)를 참고하여, 본 출원의 방법이 수행되는 방식을 설명하면 다음과 같다. 벨트(10)가 제1 방향(왼쪽)으로 이동하는 힘과 그에 대한 관성에 의해, 공급부(30)를 통해 성형박스(20)에 공급된 슬러리 중 상부에 위치하는 슬러리의 흐름은 상대적으로 제1 방향과 반대 방향인 제2방향(오른쪽)으로 형성된다. 한편, 제2방향(오른쪽)으로 이동한 슬러리는 벨트(10)가 만들어낸 와류에 의해 수직 아래 방향으로 순환되어 상대적으로 성형박스(20)의 아래쪽, 즉 벨트에 가깝게 이동하게 되고, 벨트에 가까워진 슬러리는 벨트(10)를 따라 제1 방향(왼쪽)으로 이동하게 된다. 이때, 상기 설명한 바와 같이, 상기 성형박스의 제1 방향 측부에는 벨트로부터 수직 방향으로 소정 간격(d) 이격된 채 제1 방향(왼쪽) 방향으로 회전할 수 있는 롤러(21)가 존재하기 때문에, 성형박스의 아래쪽 부분에서 벨트를 따라 제1 방향(왼쪽)으로 이동한 슬러리 중에서 롤러(21)와 벨트(10)의 이격된 간격(d)에 상응하는 만큼의 슬러리만이 성형박스의 제1측부 하단을 통과하게 되고, 나머지 슬러리는 다시 위 방향으로 순환된다. 그리고, 성형박스의 제1측부 하단을 통과하지 못하고 위 방향으로 순환된 슬러리의 흐름은 제2방향(오른쪽)으로 형성된다. 이러한 순환 과정에서, 성형박스 내로 공급된 슬러리 혼합물에는 제1 방향과 제2 방향의 흐름이 각각 존재하기 때문에, 성형박스에 채워진 슬러리 혼합물의 표면에는 스트라이프 패턴이 형성될 수 있다. 또한, 성형박스의 제1측부에서 수직 위 방향으로 순환되어 제2방향(오른쪽)으로 이동하게 되는 슬러리는, 성형박스 내로 막 공급되는 또 다른 슬러리들과 만나면서 제2 방향으로 이동하기 때문에 더 많은 스트라이프 패턴이 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 스트라이프 패턴은 제1 방향으로의 이동과 제2 방향으로의 이동 사이에서 발생하는 자연적인 흐름(와류)에 기인한 것이므로, 인접하는 스트라이프 간 그라데이션이 인위적이지 않고 천연석에 매우 가깝고 자연스러운 모습을 가질 수 있다. 단순히, 복수의 슬러리를 벨트 상에 공급하고 경화하는 방식으로는 본 출원에서와 같이 천연석에 가까운 스트라이프 무늬를 구현할 수 없다.
본 출원의 일례에 따르면, 슬러리의 공급 속도와 벨트의 이동 속도가 적절히 조절될 수 있다. 구체적으로, 성형박스 내에 채워진 슬러리 혼합물의 높이가 롤러의 벨트로부터 이격된 수직 거리 보다 큰 경우에, 상기 설명한 바와 같이 성형박스에 채워진 슬러리 혼합물의 상부와 하부에서 상기와 같은 제1 및 제2 방향의 흐름이 발생하고 자연스런 스트라이프 패턴이 형성될 수 있으므로, 롤러가 벨트로부터 수직 방향으로 이격된 거리 보다 성형박스 내에 채워진 인조대리석 슬러리의 높이가 크도록 슬러리의 공급 속도 및 벨트의 이동 속도가 적절히 조절될 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 벨트의 이동속도는 1 m/min내지 10 m/min 범위에서 조절될 수 있고, 벨트가 상기 속도로 이동하는 경우 전체 슬러리는 10 Kg/min 내지 150 Kg/min 범위로 공급될 수 있다.
하나의 예시에서, 도 1에서와 같이, 상기 복수의 슬러리는 제1 방향을 가로질러 배치된 복수의 노즐을 통해 공급될 수 있다. 그에 따라, 각 슬러리는 상기 성형박스로, 구체적으로는 성형박스에 의해 구획되는 벨트 상으로 제1 방향에서 나란하게 공급될 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 방법은 라인믹서(line mixer) 및 복수의 노즐을 갖는 공급부를 사용하여, 다양한 색상의 슬러리를 벨트 상에 공급할 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 방법은 서로 색상이 상이한 2종 이상의 슬러리를 2 이상의 유입구 및 하나의 배출구를 갖는 라인믹서에 투입하고, 상기 라인믹서에서 부분적으로 혼합된 슬러리를 분배하여 복수의 노즐에 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다. 도 2는, 본 출원에 관한 일례에 따라 사용 가능한 라인믹서를 촬영한 이미지이다. 도 2(a)의 라인믹서에서는 2 개의 유입구만이 구비되어 있지만, 유입구의 수를 적절히 조절할 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다. 상기 라인믹서는 도 2(b)에서와 같이 그 내부에 왼쪽 및 오른쪽으로 구부러진 날(blade)을 복수 개 갖는데, 상기와 같은 날에 의하여 유입구를 통해 유입된 복수의 슬러리가 라인믹서 내부에서 부분적으로 혼합된 후에, 배출구를 통해 배출될 수 있다. 라인믹서의 배출구를 통해 배출되는 슬러리는 호스(미도시) 등의 수단을 통해 공급부에 전달되고, 이후 복수의 노즐 각각에 소정량 분배될 수 있다. 그에 따라, 라인믹서에 유입되는 슬러리 보다 더 많은 수의 색상을 벨트 상에 공급할 수 있다. 균일하게 혼합되지 않고, 부분 혼합된 슬러리들이 각각의 노즐로부터 배출되기 때문에 각 노즐에서 벨트 상에 배출되는 각 슬러리는 서로 상이한 색상을 가질 수 있으며, 결과적으로 제품 내에서 다양한 색상이 자연스럽게 구현될 수 있다. 본 출원에서는, 상기 기능을 갖는 하나 이상의 라인 믹서가 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 성형박스 내로 공급되는 복수의 슬러리 중 하나 이상의 슬러리는, 10 Ps 내지 100 Ps 범위의 점도를 가질 수 있다. 상기 점도 범위를 만족하는 경우, 서로 다른 색상 간에 확산 퍼짐이 방지될 수 있고, 스트라이프 패턴이 유지된 상태로 경화가 적절이 이루어질 수 있는 것과 같이, 스트라이프 패턴을 구현하는데 필요한 적정한 흐름성과 공정성이 슬러리 혼합물에 부여될 수 있다. 상기 점도는 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다.
서로 색상이 상이하고, 상기 범위의 점도를 만족하는 이상, 본 출원에서 사용되는 슬러리의 구체적인 조성은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 슬러리는 베이스 수지로서 아크릴계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지 또는 에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 수지의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트 또는 글리시딜 (메타)아크릴레이트 등의 중합체가 아크릴계 수지로서 사용될 수 있다. 이때, 아크릴계 수지는, 전술한 단량체 중 어느 하나의 단독중합체일 수 있고, 또는 전술한 단량체 중 2 이상 단량체의 공중합체이거나, 전술한 단량체 중 하나 이상과 그 외 단량체가 중합된 공중합체일 수도 있다.
상기 불포화 폴리에스테르 수지의 구체적인 종류 역시 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 불포화 폴리에스테르 수지는, 포화 및/또는 불포화 이염기산, 또는 다가 알코올의 축합 반응을 통해 제조되는 것일 수 있으며, 산가가 약 5 내지 40이고, 분자량이 약 1,000 내지 5,000 정도인 수지일 수 있다. 상기 포화 또는 불포화 이염기산의 예로는 무수 말레산, 시트라콘산, 푸마르산, 이타콘산, 프탈산, 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 호박산, 아디핀산, 세바신산 및/또는 테트라히드로프탈산 등을 들 수 있다. 또한, 상기 다가 알코올의 예로는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 1.3-부틸렌 글리콜, 수소화 비스페놀 A, 트리메틸롤 프로판 모노아릴에테르, 네오펜틸 글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 및/또는 글리세린 등을 들 수 있다.
상기 에폭시 수지의 종류도 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 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, 또는 페놀 노볼락형 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 슬러리는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 예를 들어, 가교제, 경화제, 무기 충진물 또는 칩이 사용될 수 있다.
상기 가교제로는 공지된 가교제가 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 가교제로는 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 또는 네오펜틸글리콜 디(메타) 아크릴레이트와 같은 다관능성 아크릴계 단량체가 사용될 수 있다. 이러한 가교제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 경화제의 구체적인 종류 역시 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 벤조일 퍼옥시드 또는 디쿠밀(dicumyl) 퍼옥시드와 같은 디아실 퍼옥시드; 부틸히드로 퍼옥시드 또는 쿠밀히드로 퍼옥시드와 같은 히드로 퍼옥시드; t-부틸 퍼옥시 말레인산; t-부틸히드로 퍼옥시드; 아세틸 퍼옥시드; 라우로일 퍼옥시드; 아조비스이소부티로니트릴; 아조비스디메틸발레로니트릴; t-부틸 퍼옥시 네오데카노에이트 (neodecanoate) 및/또는 t-아밀퍼옥시 2-에틸 헥사노에이트 등과 같은 유기 과산화물이 사용될 수 있다. 상기 중합개시제의 함량은 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부일 수 있으나, 특별히 제한되는 것은 아니다. 그 외, 본 출원에서는 n-도데실 메르캅탄, tertiary-도데실 메르캅탄, 벤질메르캅탄 및/또는 트리메틸벤질 메르캅탄 등의 메르캅탄 화합물과 같은 라디칼 운반체도 함께 사용될 수 있다.
상기 슬러리는 무기 충진물을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 무기 충진물의 예로는 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 및/또는 알루민산 칼슘 등을 들 수 있다. 상기 무기충진물은 베이스 수지 100 중량부에 대하여 100 내지 250 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 무기 충진물의 분산성 향상이나 침전 방지 또는 제품의 기계적 강도 향상 등을 목적으로, 상기 무기 충진물을 실란계 커플링제, 티타네이트계 커플링제 또는 스테아린산 등으로 표면 처리하여 사용할 수 있다.
본 출원의 방법은 성형박스로부터 배출된 슬러리 혼합물을 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 설명된 슬러리의 흐름을 통해, 상기 성형박스의 제1방향 측부 하단에서 배출된 판상의 슬러리 혼합물은 그 표면에 스트라이프 패턴을 가질 수 있는데, 본 출원은 상기 스트라이프 패턴을 갖는 판상의 슬러리 혼합물을 경화함으로써, 천연석과 매우 유사한 스트라이프 패턴을 갖는 인조대리석을 제공할 수 있다. 경화의 방식은 특별히 제한되지 않으며, 슬러리를 구성하는 성분에 따라 열 경화 및/또는 광경화가 이루어질 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 경화는 40 내지 150 ℃ 범위의 온도를 유지하면서 이루어질 수 있다.
본 출원에 관한 다른 일례에서, 본 출원은 스트라이프 패턴을 갖는 인조대리석을 제조하는 장치에 관한 것이다.
상기 장치는 상기 설명된 제조방법을 수행하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 장치는 제1방향으로 이동하는 벨트; 상기 벨트 상에 위치하는 성형박스; 및 상기 성형박스 내부로 서로 상이한 색상의 슬러리를 공급할 수 있는 공급부;를 포함할 수 있다. 이때, 상기 성형박스는 공급되는 슬러리가 성형박스 내부에 채워질 수 있도록 소정의 너비와 높이를 가질 수 있다. 또한, 성형박스는 상기 설명한 바와 같이, 성형박스의 제1 방향 측부에 벨트로부터 수직 방향으로 소정 간격 이격된 롤러를 포함할 수 있다.
상기 설명된 바와 같이, 상기 롤러는, 소정 양의 슬러리가 상기 성형박스 외부로 배출될 수 있도록, 벨트로부터 수직 방향 이격되어 위치하며, 벨트와 동일하게 제1 방향으로 회전할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 공급부는, 도1에서와 같이, 제1 방향을 가로질러 배치된 복수의 노즐을 가질 수 있다. 노즐의 개수는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 2 개 내지 15개, 또는 5 개 내지 10개일 수 있다. 각 노즐 간 간격은 특별히 제한되지 않으며, 원하는 스트라이프 패턴에 따라 적절히 조절될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 공급부는, 각 노즐의 위치 및 높이를 변경할 수 있도록 마련될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 다양한 질감의 스트라이프 패턴을 갖는 제품을 생산할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 장치는 라인믹서를 더 포함할 수 있다. 라인믹서는 상기 설명한 바와 같이, 서로 색상이 상이한 2종 이상의 슬러리를 부분적으로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 호스 또는 노즐을 통해 1종의 슬러리를 포함하는 원료탱크(미도시)로부터 라인믹서의 어느 유입구로 슬러리가 공급될 수 있고, 상기 라인믹서는 2 개 이상의 유입구로부터 유입된 서로 색상이 상이한 2종 이상의 슬러리를 부분적으로 혼합하여 공급부로 전달하고, 상기 공급부는 복수의 공급부 노즐을 통해 서로 색상이 상이한 2종 이상의 슬러리가 제1 방향을 가로지르면서 나란하게 박스 내로 공급될 수 있도록 한다. 하나의 예시에서, 상기 라인믹서의 유입구 개수보다, 벨트 상에 슬러리를 공급하기 위한 노즐의 개수가 더 많을 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 공급부는 도1(b)에서와 같이 제1 공급부(31)와 제2 공급부(32)를 포함할 수 있다. 각 공급부(31, 32)는 서로 다른 라인믹서로부터 분배된 슬러리를 성형박스 내로 공급할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 장치는 성형박스에서 배출되고 스트라이프 패턴을 갖는 판상의 슬러리 혼합물을 경화하는 경화 장치를 더 포함할 수 있다. 경화장치의 구성은 특별히 제한되지 않으며, 광조사부 및/또는 열조사부를 포함할 수 있다. 상기 광조사부 및/또는 열조사부는, 스틸 벨트 상에 형성된 어느 하나의 하우징(미도시) 내에 위치할 수 있다.
본 출원의 일례에 따르면, 스트리아토(striato) 천연석과 유사한 스트라이프 패턴을 갖는 인조대리석이 제공될 수 있다.
도 1은 본 출원의 일례에 따른 인조대리석의 제조방법 및 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 출원의 일례에 따라 사용가능한 라인믹서를 촬영한 이미지이다.
도 3은 본 출원의 일례에 따라 제조된 인조대리석과 천연석의 무늬를 비교한 이미지이다.
이하, 실시예를 통해 본 출원을 상세히 설명한다. 그러나, 본 출원의 보호범위가 하기 설명되는 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예
아크릴계 수지, 수산화 알루미늄, 및 첨가제를 포함하며, 육안으로 시인되는 색상이 화이트(white) 계열인 제1 원료를 준비하였다. 마찬가지로, 아크릴계 수지와 수산화 알루미늄을 포함하고, 육안으로 시인되는 색상이 그레이(gray) 계열인 제2 원료를 준비하였다. 상기 제1 및 제2 원료 각각을 제1 원료탱크 및 제2 원료탱크 각각에 투입하였다. 그리고, 제1 및 제2 원료탱크에 포함된 원료가 유입구가 2개인 제1 라인 믹서에서 부분혼합되도록 하고, 별도로 제1 및 제2 원료탱크에 포함된 원료가 유입구가 2개인 제2 라인 믹서에서 부분혼합되도록 하였다. 이후, 각 라인믹서에 연결되고, 각각 4개의 노즐을 갖는 제1 공급부 및 제2 공급부로부터 서로 색상이 상이한 8개의 슬러리를 도 1에 도시된 장치를 이용하여 공급하였다. 벨트의 이동속도는 1 내지 10 m/min으로, 벨트로부터 롤러가 이격되는 거리는 약 10 내지 15 mm 로 조절하면서, 성형박스 내에 약 40 mm 내지 60 mm 높이의 슬러리 혼합물이 채워질 수 있도록 슬러리 공급속도와 벨트의 이동 속도를 조절하면서 스트라이프 패턴을 형성하였다. 성형박스로부터 배출된 판상의 슬러리 혼합물을 경화한 후 촬영하였다. 최종 경화된 제품의 사진은 도 3(a)와 같다. 천연석인 스트리아토(striato)의 무늬를 도시한 도 3(b)과 비교할 때, 그 미감이 매우 유사하다는 것을 확인할 수 있다.
10: 벨트
20: 성형박스
21: 롤러
30: 공급부
31: 제1 공급부
32: 제2 공급부

Claims (15)

  1. 제1 방향으로 이동하는 벨트 상에서 소정의 높이를 갖도록 구획된 성형박스 내로 색상이 서로 상이한 복수의 슬러리를 공급하는 단계; 및
    벨트로부터 수직 방향으로 소정 간격 이격된 롤러에 의해, 성형박스 내에 공급되어 소정 높이로 채워진 슬러리 혼합물 중 일부를 상기 성형박스의 제1 방향 측부 하단에서 압축과 동시에 배출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 성형박스는 제1 방향 측부에 롤러를 포함하고, 상기 롤러는 제1 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 성형박스의 제2방향 측벽과 제1방향으로 이동하는 벨트에 의해 제2 방향 측벽을 따라 하강하는 슬러리의 흐름을 형성하고, 그리고
    상기 벨트로부터 소정 간격 이격되면서 상기 성형박스의 제1 방향 측벽을 형성하는 롤러에 의해, 상기 성형박스의 제1 측부 하단에서 배출되지 못한 일부 슬러리에 대하여 상승하는 흐름을 형성하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 롤러가 벨트로부터 수직 방향으로 이격된 거리 보다 성형박스 내에 채워진 슬러리 혼합물의 높이가 더 크도록, 슬러리의 공급 속도와 벨트의 이동 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 제1 방향을 가로질러 배치된 복수의 노즐을 통해 상기 성형 박스 내로 색상이 서로 상이한 복수의 슬러리를 제1 방향으로 나란히 공급하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 서로 색상이 상이한 2종 이상의 슬러리를 2 이상의 유입구 및 하나의 배출구를 갖는 라인믹서에 투입하고, 상기 라인믹서에서 부분적으로 혼합된 슬러리를 분배하여 상기 복수의 노즐에 공급하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 성형박스 내로 공급되는 복수의 슬러리 중 하나 이상의 슬러리는, 10 Ps 내지 100 Ps 범위의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 성형박스 내로 공급되는 복수의 슬러리 중 하나 이상의 슬러리는 아크릴계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지 또는 에폭시계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 성형박스 내로 공급되는 복수의 슬러리 중 하나 이상의 슬러리는 가교제, 경화제, 무기 충진물 또는 칩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 성형박스에서 배출되고, 스트라이프 패턴을 갖는 판상의 슬러리 혼합물을 경화하는 단계;
    를 더 포함하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 방법.
  11. 제1방향으로 이동하는 벨트; 상기 벨트 상에 위치하는 성형박스; 및 상기 성형박스 내부로 서로 상이한 색상의 슬러리를 공급하는 공급부;를 포함하고,
    상기 성형박스는 공급부로부터 공급되는 슬러리가 채워질 수 있도록 소정의 너비와 높이를 갖고, 그리고,
    상기 성형박스는 상기 성형박스의 제1 방향 측부에 롤러를 포함하고, 상기 롤러는 벨트로부터 수직 방향으로 소정 간격 이격되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 롤러는 제1 방향으로 회전하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 공급부는 제1 방향을 가로질러 배치된 복수의 노즐을 포함하고, 상기 복수의 노즐은 색상이 서로 상이한 복수의 슬러리를 제1 방향으로 나란하게 상기 성형 박스 내로 공급하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 2 이상의 유입구 및 하나의 배출구를 포함하고, 서로 색상이 상이한 2종 이상의 슬러리를 원료탱크로부터 상기 유입구에 공급받아 부분적으로 혼합한 후 상기 배출구를 통해 상기 공급부로 제공할 수 있는 라인믹서;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 장치.
  15. 제11항에 있어서, 성형박스에서 배출되고, 스트라이프 패턴을 갖는 판상의 슬러리 혼합물을 경화하는 경화장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴의 인조대리석을 제조하는 장치.
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