KR20200045855A

KR20200045855A - 강화 천연석

Info

Publication number: KR20200045855A
Application number: KR1020180126900A
Authority: KR
Inventors: 안성진
Original assignee: 롯데첨단소재(주)
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2020-05-06
Also published as: KR102250434B1

Abstract

(A) 실리카 샌드 20 중량% 내지 65 중량%; (B) 실리카 파우더 20 중량% 내지 35 중량%; (C) 하나 이상의 수지계 강화 천연석 칩을 포함하는 칩인칩 10 중량% 내지 45 중량%; 및 (D) 불포화 폴리에스테르 수지 5 중량% 내지 15 중량% 포함하는 강화 천연석이 제공된다.

Description

강화 천연석{REINFORCED NATURE STONE}

본 발명은 강화 천연석에 관한 것이다.

화강암(Granite)이나 대리석(Marble)과 같은 천연석은 표면의 무늬가 아름다워 예로부터 건축장식재로 사용되어 왔다. 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, 다양한 종류의 인조석이 개발되었다.

인조석은 크게 일반 인조석과 수지계 강화 천연석(일명 Engineered stone이라고 함)으로 분류된다. 일반 인조석은 아크릴계 또는 불포화 폴리에스테르 베이스 수지에 무기 충진재, 착색제, 경화제와 같은 각종 첨가제를 첨가하여 제조된다. 수지계 강화 천연석은 무기계(실리카계) 천연 광물과 바인더 수지를 혼합한 컴파운드(compound)를 진동 또는 진공 진동으로 압축 성형하여 천연석의 질감을 그대로 구현한다.

이 중, 수지계 강화 천연석은 경도가 우수하고 흡수율이 낮아 오염이 잘 발생하지 않으므로 상판, 건축 마감재로 많이 활용되고 있다. 그러나 수지계 강화 천연석은 천연 광물을 주원료로 사용함에 따라 필연적으로 많은 불량이 발생하며, 불량 제품들은 비교적 싼 값에 판매되거나 폐기 처리되고 있다.

그러나 친환경 건축물에 대한 세계적인 관심과 추세에 따라, 폐기 처리되는 수지계 강화 천연석을 친환경적으로 재활용할 방안을 모색할 필요가 있다.

폐기 처리되는 수지계 강화 천연석을 포함하여 친환경적이되, 우수한 물성과 외관을 나타내는 강화 천연석을 제공하고자 한다.

일 구현예에 따르면, (A) 실리카 샌드 20 중량% 내지 65 중량%;(B) 실리카 파우더 20 중량% 내지 35 중량%; (C) 하나 이상의 수지계 강화 천연석 칩을 포함하는 칩인칩 10 중량% 내지 45 중량%; 및 (D) 불포화 폴리에스테르 수지 5 중량% 내지 15 중량%을 포함하는 강화 천연석이 제공된다.

상기 (C) 칩인칩의 평균 입경은 1 mm 내지 5.6 mm 일 수 있다.

상기 수지계 강화 천연석 칩의 평균 입경은 0.1 mm 내지 1 mm 일 수 있다.

상기 수지계 강화 천연석 칩은 다각형 형상을 가질 수 있다.

상기 수지계 강화 천연석 칩은 무기계 천연 광물, 및 바인더 수지를 포함할 수 있다.

상기 무기계 천연 광물은 실리카 함유 화합물을 포함하며, 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 수지계 강화 천연석 칩 100 중량부를 기준으로, 상기 무기계 천연 광물은 85 중량부 내지 95 중량부 포함되고, 상기 바인더 수지는 5 중량부 내지 15 중량부 포함될 수 있다.

상기 (A) 실리카 샌드의 평균 입경은 0.1 mm 내지 1.2 mm 일 수 있다.

상기 (B) 실리카 파우더의 평균 입경은 1 ㎛ 내지 45 ㎛일 수 있다.

상기 강화 천연석은 경화제, 경화 촉진제, 가교제, 유/무기 안료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 중합방지제, 난연제, 및 대전방지제 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

일 구현예에 따른 강화 천연석은 미국 친환경 인증 기준인 LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) 에서 요구하는 친환경 자재 인증 SCS(Scientific Certification System) 조건을 만족하여 친환경적이면서, 동시에 우수한 굴곡 강도, 충격 강도와 수려한 외관을 나타낼 수 있다.

도 1은 실시예 1에 따른 강화 천연석 중, 칩인칩의 표면을 확대하여 나타낸 이미지이다.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서 특별히 언급하지 않는 한 평균 입경이란 체적평균 직경이고, 동적 광산란(Dynamic light scattering) 분석기기를 이용하여 측정한 Z-평균 입경을 의미한다.

본 발명자들은 폐기 처리되는 수지계 강화 천연석을 재활용할 수 있는 여러 방안을 연구한 결과, 폐기 대상 수지계 강화 천연석을 잘게 분쇄하여 칩인칩을 형성하고, 상기 칩인칩을 포함시켜 수지계 강화 천연석을 제조할 경우, 제조된 강화 천연석이 미국 친환경 인증 기준인 LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) 에서 요구하는 친환경 자재 인증 SCS(Scientific Certification System) 조건을 만족하여 친환경적이면서, 동시에 우수한 굴곡 강도, 충격 강도와 수려한 외관을 나타낼 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.

상기 강화 천연석은, (A) 실리카 샌드 20 중량% 내지 65 중량%; (B) 실리카 파우더 20 중량% 내지 35 중량%; (C) 하나 이상의 수지계 강화 천연석 칩을 포함하는 칩인칩 10 중량% 내지 45 중량%; 및 (D) 불포화 폴리에스테르 수지 5 중량% 내지 15 중량%을 포함한다.

이하에서는 일 구현예에 따른 강화 천연석을 구성하는 각 구성성분에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

(A) 실리카 샌드

일 구현예에 따른 실리카 샌드는 무기계 천연 광물에 속하는 재료이자 강화 천연석을 구성하는 주요 재료이다.

실리카 샌드는 일 구현예에 따른 강화 천연석에 천연석에 가까운 외관과 질감을 부여할 수 있다.

일 구현예에서, 실리카 샌드는 평균 입경이 0.1 mm 내지 1.2 mm 을 만족하는 투명하거나 불투명한 입자들을 포함할 수 있다. 실리카 샌드의 평균 입경이 0.1 mm 미만일 경우 천연석 외관과 질감이 미미해 질 수 있으며, 1.2 mm를 초과할 경우 표면 강도 등의 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.

일 구현예에서, 실리카 샌드는 강화 천연석 총 100 중량%을 기준으로 20 중량% 내지 65 중량% 함유될 수 있다.

실리카 샌드의 함량이 20 중량% 미만인 경우 강화 천연석에 기공이 발생하거나 판재의 형태로 가공하기 어려울 우려가 있고, 65 중량%을 초과할 경우 실리카 샌드가 후술할 불포화 폴리에스테르 수지층과 구별되는 별개의 실리카 샌드층을 형성하여 표면 강도가 저하될 우려가 있다.

(B) 실리카 파우더

일 구현예에 따른 실리카 파우더는 후술할 불포화 폴리에스테르 수지의 사용을 최소화하면서도 강화 천연석에 천연석의 질감을 부여할 수 있으며, 특히 강화 천연석을 치밀화(compaction)함으로써 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.

일 구현예에서, 실리카 파우더는 평균 입경이 45 ㎛ 이하인 것을 사용할 수 있고, 구체적으로는 1 ㎛ 내지 45 ㎛, 예를 들어 10 ㎛ 내지 45 ㎛ 인 것을 사용할 수 있다.

실리카 파우더의 평균 입경이 1 ㎛ 미만일 경우 강화 천연석 형성용 조성물의 점도가 너무 높아져 구성요소들의 혼합이 어려워질 수 있으며, 45 ㎛ 를 초과할 경우 강화 천연석에 기공이 발생하는 등 실리카 파우더에 의한 강화 천연석의 치밀화 효과가 발현되기 어려울 수 있다.

일 구현예에서, 실리카 파우더는 강화 천연석 총 100 중량%을 기준으로 20 중량% 내지 35 중량% 함유될 수 있다.

실리카 샌드의 함량이 20 중량% 미만인 경우 강화 천연석 형성용 조성물에 층분리가 일어나 강화 천연석의 성형이 어려워지고 기계적 강도가 저하될 수 있으며, 35 중량%을 초과할 경우 강화 천연석 형성을 위해 필요한 불포화 폴리에스테르 수지 함량이 증가함에 따라 강화 천연석의 의도치 않은 변형이 발생될 우려가 있다.

(C) 칩인칩

일 구현예에 따른 칩인칩은 하나의 칩 속에 다양한 색상과 크기를 갖는 작은 칩들을 포함하는 특수한 형태를 갖는 칩이다.

도 1은 실시예 1에 따른 강화 천연석 중, 칩인칩의 표면을 확대하여 나타낸 이미지이다 (배율:200 배).

칩인칩은 도 1에 나타난 바와 같이 내부에 상대적으로 작은 크기를 갖는 칩들이 박혀있는 구조를 가질 수 있다.

도 1에서는 칩인칩을 구성하는 작은 크기를 갖는 칩들 중 임의의 5개의 칩을 선정하여 직경을 각각 DL0 내지 DL4 (DL0, DL1, DL2, DL3, DL4)로 설정하고, 설정된 칩들(DL0 내지 DL4) 각각의 직경(L)을 측정하여 도 1에 함께 표시해 두었다.

일 구현예에서, 칩인칩에 포함되는 상기 작은 크기를 갖는 칩들은 수지계 강화 천연석 칩일 수 있다. 상기 수지계 강화 천연석 칩은 도 1에 나타난 바와 같이 투명하거나 불투명할 수 있고, 다각형 형상을 가질 수 있다.

일 구현예에서, 수지계 강화 천연석 칩은 무기계 천연 광물, 및 바인더 수지를 포함하는 칩 형성용 조성물을 경화 후, 소정의 크기로 분쇄함으로써 얻어질 수 있다. 상기 수지계 강화 천연석 칩은 정상 품질 및/또는 불량 품질의 엔지니어드 스톤을 분쇄하여 얻어진 것일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 수지계 강화 천연석 칩의 평균 입경은 도 1에 나타난 바와 같이 0.1 mm 내지 1 mm, 예를 들어 0.1 mm 내지 0.9 mm, 예를 들어 0.1 mm 내지 0.8 mm, 예를 들어 0.2 mm 내지 0.8 mm 일 수 있다.

수지계 강화 천연석 칩의 평균 입경이 0.1 mm 미만일 경우 강화 천연석의 미적 효과가 저하될 우려가 있으며, 1 mm 을 초과할 경우 표면 강도, 굴곡 강도 등의 기계적 강도가 저하될 우려가 있다.

일 구현예에서, 상기 수지계 강화 천연석 칩은 적어도 상기 불량 품질의 엔지니어드 스톤을 분쇄한 것을 포함할 수 있다. 이를 통해 일 구현예에 따른 강화 천연석이 SCS 기준에 따른 친환경 조건을 만족하면서도 우수한 기계적 강도와 외관 특성을 나타낼 수 있다.

일 구현예에 따른 칩인칩은 전술한 바와 같이 소정의 크기로 분쇄된 수지계 강화 천연석 칩을 바인더 수지, 및/또는 가교제와 혼합하고 경화시킨 후 소정의 크기로 분쇄함으로써 얻어질 수 있다.

이와 같이 제조된 칩인칩은 도 1에 나타난 바와 같이 칩의 강도 및 색상차이에 따라 칩속에 칩이 존재하는 형태이며, 이를 통해 일 구현예에 따른 강화 천연석이 천연석에 보다 가까운 수려한 외관을 나타내는 동시에 우수한 기계적 강도를 가질 수 있다.

칩인칩의 평균 입경은 전술한 수지계 강화 천연석 칩을 포함하므로 수지계 강화 천연석 칩보다 커야 하며, 예를 들어 1 mm 내지 20 mm, 예를 들어 1 mm 내지 6 mm, 구체적으로 1 mm 내지 5.6 mm 일 수 있다.

칩인칩의 평균 입경이 1 mm 미만으로 너무 작으면 칩인칩에 의한 외관의 미적 효과가 발현되기 어렵고, 20 mm을 초과할 경우 강화 천연석의 기계적 강도가 저하될 우려가 있다.

일 구현예에서, 상기 수지계 강화 천연석 칩 100 중량부를 기준으로, 상기 무기계 천연 광물은 85 중량부 내지 95 중량부 포함되고, 상기 바인더 수지는 5 중량부 내지 15 중량부 포함될 수 있다.

일 구현예에서, 상기 수지계 강화 천연석 칩을 이루는 무기계 천연 광물은 실리카 함유 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.

일 구현예에서, 상기 실리카 함유 화합물은 실리카 샌드, 또는 실리카 파우더일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 실리카 함유 화합물은 실리카 샌드와 실리카 파우더의 조합일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 바인더 수지는 상기 실리카 샌드 및/또는 실리카 파우더와의 결합력이 우수한 불포화 폴리에스테르 수지일 수 있다.

상기 칩인칩은 강화 천연석 총 100 중량%을 기준으로 최소 1 중량% 이상 함유되어 있으며, 예를 들어 10 중량% 내지 45 중량% 포함되어 있을 수 있다. 칩인칩 함량이 10 중량% 미만일 경우 표면 충격 강도가 저하되고 SCS 기준을 미달하여 친환경 조건을 만족하지 못하며, 45 중량%를 초과할 경우 굴곡 강도, 표면 강도 등의 기계적 물성이 크게 저하될 우려가 있다.

(D) 불포화 폴리에스테르 수지

일 구현예에 따른 불포화 폴리에스테르 수지는 실리카 샌드 및 실리카 파우더와의 결합력이 우수하므로, 실리카 샌드와 실리카 파우더와 함께 혼합되어 강화 천연석을 이루며, 형성된 강화 천연석이 우수한 기계적 물성을 갖도록 한다.

일 구현예에 따른 불포화 폴리에스테르 수지는 상업적으로 입수 가능한 수지들을 사용할 수 있으며, 다가산과 다가알콜의 에스테르화 반응 생성물로서 상기 다가산 및/또는 다가알콜 화합물은 불포화 부분을 포함할 수 있다.

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

상기 다가 알콜로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,6-헥 산디올, 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 중량평균분자량이 70,000 내지 100,000g/mol일 수 있다. 중량평균분자량이 상기 범위일 때, 실리카 샌드 및/또는 실리카 파우더와의 결합력이 향상되어 표면 연마 등의 공정에서 평활성 및 샌딩(sanding)성을 우수하게 유지할 수 있다.

불포화 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량이 70,000g/mol미만일 경우에는 실리카 샌드 및/또는 실리카 파우더의 탈락현상이 발생할 수 있으며, 100,000g/mol을 초과할 경우 점도가 너무 높아져 성형성, 가공성이 저하될 우려가 있다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 강화 천연석 총 100중량%을 기준으로 5 중량% 내지 15 중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 5 중량% 내지 10 중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써, 실리카 샌드 및/또는 실리카 파우더와의 결합력을 향상시키고, 천연석의 외관과 질감을 효과적으로 구현할 수 있다.

(E) 기타 첨가제

일 구현예에 따른 강화 천연석은 상기 성분 (A) 내지 (D) 외에도, 친환경적이면서도 우수한 굴곡 강도, 충격 강도 및 수려한 외관을 확보한다는 조건 하에 각 물성들 간의 균형을 맞추기 위해, 혹은 상기 강화 천연석의 최종 용도에 따라 필요한 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 첨가제로서는, 경화제, 경화 촉진제, 가교제, 유/무기 안료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 중합방지제, 난연제, 및 대전방지제 등이 사용될 수 있고 이들은 단독으로 혹은 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다.

이들 첨가제는, 강화 천연석의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 포함될 수 있고, 구체적으로는 상기 성분 (A) 내지 (D)를 합한 100 중량부를 기준으로 10 중량부 이하로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

일 구현예에 따른 강화 천연석은 전술한 각 구성성분을 혼합하여 강화 천연석 조성물을 제조하고, 조성물을 분상설비를 이용하여 일정한 형태를 유지하도록 균일하게 분포시킨 후 진동 또는 진공 진동으로 압축 성형한 다음 경화한 반제품을 연마기로 연마함으로써 제조할 수 있다.

상기 강화 천연석은 폐기 대상 수지계 강화 천연석을 칩인칩으로 재활용함으로써 SCS 기준을 만족하는 친환경적인 재료이자, 우수한 기계적 물성 및 수려한 외관을 나타낼 수 있다. 따라서 상기 수지계 강화 천연석을 이용할 경우 수려한 외관과 적정 수준 이상의 기계적 특성이 요구되는 여러 분야, 예를 들어 건축물의 내/외벽, 조리대/싱크대의 상판, 또는 거실/로비 등의 바닥재 등 다양한 건축 자재로 활용할 수 있다.

이하에서 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예 및 비교예는 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

하기 실시예들 및 비교예들에서 사용된 각 성분은 하기와 같다.

(A) 실리카 샌드

평균 입경이 0.1 mm 내지 1.2 mm인 미크로만社의 실리카 샌드를 사용하였다.

(B) 실리카 파우더

평균 입경이 45 ㎛ 이하인 21세기 실리카社의 실리카 파우더를 사용하였다.

(C) 칩인칩

무기계 천연 광물(실리카 샌드 및 실리카 파우더)이 85 중량부 내지 95 중량부, 불포화 폴리에스테르 수지가 5 중량부 내지 15 중량부 함유되어 있는 수지계 강화 천연석(롯데첨단소재社)을 헴머밀 타입 파쇄기를 이용하여 평균입경이 0.1 mm 내지 1 mm을 만족하도록 분쇄한 다음, 분쇄된 칩을 불포화 폴리에스테르수지 및 실리카 파우더와 혼합한 슬러리를 80 ℃의 오븐에 넣고 110 ℃까지 단계적으로 승온하여 경화한 후, 상온까지 냉각한 다음 헴머밀 타입 파쇄기를 이용하여 평균 입경이 1 mm 내지 5.6 mm을 만족하도록 분쇄하여 얻어진 칩인칩을 사용하였다.

(D) 불포화 폴리에스테르 수지

분자량이 2,500 g/mol인 애경화학社의 불포화 폴리에스테르 수지(ATM-100) 을 사용하였다.

(E) 첨가제

(E1) 경화제로 세기 아케마社의 TBPB(Tertiary Butyl Perbenzoate)를 사용하였다.

(E2) 경화 촉진제로 진양 화성社의 6% 코발트를 사용하였다.

(E3) 가교제로 구담社의 실란계 가교제 (WD-70) 을 사용하였다.

(E4) 유/무기 안료로 우신 피그멘트社의 318M 을 사용하였다.

실시예 및 비교예

상기 각 구성 성분을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가하여 믹서기로 혼합한 후 일 구현예에 따른 강화 천연석은 전술한 각 구성성분을 혼합하여 강화 천연석 조성물을 제조하고, 조성물을 분상설비를 이용하여 일정한 형태를 유지하도록 균일하게 분포시킨 후 진동 또는 진공 진동으로 압축 성형한 다음 경화한 반제품을 연마기로 연마함으로써 제조할 수 있다.

분상 설비에 판재 크기에 맞게 분상하여 진공 압축 프레스로 진공 진동 압축 성형한 후 오븐에 투입하여 100 ℃의 온도에서 60 분 경화하여 반제품을 제조한 다음, 제조된 반제품 표면을 표면 연마기로 연마하여 강화 천연석 시편을 완성하였다.

표 1에서, (A) 내지 (D)는 전부 중량%로 나타내었고, (E1) 내지 (E4)는 강화 천연석 100 중량부에 대한 중량부로 나타내었다.

성분		실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2	비교예 3
(A)		35	55	20	15	62	65.0
(B)		26.5	26.5	26.5	26.5	26.5	26.5
(C)		30	10	45	50	3	0
(D)		8.5	8.5	8.5	8.5	8.5	8.5
(E)	(E1)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	(E2)	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
	(E3)	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	(E4)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2

각각의 시험편에 대하여, 하기와 같이 각각 굴곡 강도와 표면 충격 강도를 평가하여 표 2에 나타낸다.

(1) 굴곡 강도 (MPa) : ASTM D790-07E1 방법을 이용하여 측정하였다.

(2) 표면 충격 강도 (cm): 시험편 금속 틀로 고정 후 500 g 추를 낙하시키면서, 100 mm x 100 mm x 20 mm (가로 x 세로 x 두께) 규격의 시편에 크랙이 발생하는 낙추 파괴 높이를 측정하였다.

물성	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2	비교예 3
굴곡 강도 (MPa)	45.6	52.5	31.5	23.0	60.5	60.0
표면 충격 강도 (cm)	42.5	35.5	36.0	30.0	32.5	32.5

표 1과 표 2를 참고하면, 일 구현예에 따라 실리카 샌드, 실리카 파우더, 칩인칩, 및 불포화 폴리에스테르 수지를 전술한 범위로 포함하는 실시예들의 경우 굴곡 강도와 표면 충격 강도가 모두 우수한 강화 천연석을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.

아울러, 실시예들에 따른 강화 천연석은 모두 칩인칩 함량이 1 중량% 이상으로 SCS 조건을 만족하는 친환경 소재이며, 전술한 도 1에 나타난 바와 같이 칩인칩을 포함하여 천연석에 보다 가까운 수려한 외관을 나타내는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 일 구현예에 따른 강화 천연석은 전술한 바와 같이 친환경적이면서, 동시에 우수한 굴곡 강도, 충격 강도와 수려한 외관을 나타낼 수 있음을 확인할 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims

(A) 실리카 샌드 20 중량% 내지 65 중량%;
(B) 실리카 파우더 20 중량% 내지 35 중량%;
(C) 하나 이상의 수지계 강화 천연석 칩을 포함하는 칩인칩 10 중량% 내지 45 중량%; 및
(D) 불포화 폴리에스테르 수지 5 중량% 내지 15 중량%을 포함하는, 강화 천연석.
제1항에서,
상기 (C) 칩인칩의 평균 입경은 1 mm 내지 5.6 mm 인, 강화 천연석.
제1항에서,
상기 수지계 강화 천연석 칩의 평균 입경은 0.1 mm 내지 1 mm 인, 강화 천연석.
제1항에서,
상기 수지계 강화 천연석 칩은 다각형 형상을 갖는, 강화 천연석.
제1항에서,
상기 수지계 강화 천연석 칩은 무기계 천연 광물, 및 바인더 수지를 포함하는, 강화 천연석.
제5항에서,
상기 무기계 천연 광물은 실리카 함유 화합물을 포함하며,
상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 강화 천연석.
제5항에서,
상기 수지계 강화 천연석 칩 100 중량부를 기준으로,
상기 무기계 천연 광물은 85 중량부 내지 95 중량부 포함되고,
상기 바인더 수지는 5 중량부 내지 15 중량부 포함되는, 강화 천연석.
제1항에서,
상기 (A) 실리카 샌드의 평균 입경은 0.1 mm 내지 1.2 mm 인, 강화 천연석.
제1항에서,
상기 (B) 실리카 파우더의 평균 입경은 1 ㎛ 내지 45 ㎛인, 강화 천연석.
제1항에서,
경화제, 경화 촉진제, 가교제, 유/무기 안료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 중합방지제, 난연제, 및 대전방지제 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는, 강화 천연석.