KR20200060641A - 인조 대리석 조성물 및 이를 이용한 인조 대리석 - Google Patents

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Abstract

(A) 아크릴계 수지 시럽 100 중량부, (B) 알루미늄계 무기 충전재 150 중량부 내지 240 중량부, 및 (C) 방향족 인산 에스테르, 및 보레이트계 무기 화합물을 포함하는 난연제 10 중량부 내지 30 중량부를 포함하는 인조 대리석 조성물과, 이를 이용한 인조 대리석이 제공된다.

Description

인조 대리석 조성물 및 이를 이용한 인조 대리석{COMPOSITION FOR ARTIFICIAL MARBLE AND ARTIFICIAL MARBLE USING THE SAME}
본 발명은 인조 대리석 조성물 및 이를 이용한 인조 대리석에 관한 것이다.
인조 대리석은 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 인조 대리석의 용도가 다양해짐에 따라 다양한 패턴 및 기능을 갖는 인조 대리석이 개발되고 있으며, 다양한 용도에 맞도록 그 물성을 향상시키기 위한 여러 방안들이 논의되고 있다.
인조 대리석의 일예로서, 아크릴계 수지로 제조된 인조 대리석은 미려한 외관 및 우수한 가공성 등의 장점과 더불어 천연대리석에 비해 가볍고, 가공이 쉬우나, 난연성이 다소 떨어진다. 이에 아크릴계 수지로 제조되는 인조 대리석에 무기 필러를 포함시켜 난연성을 보강하는 방안이 제시되었던 바 있다.
그러나, 최근 인조 대리석에 대한 사용 분야, 사용 위치에 따라 인조 대리석이 적용된 건물, 선박, 기구 등의 화재에 대한 안정성을 확보하기 위해 기존 대비 매우 고도한 수준의 난연성을 충족할 수 있는 인조 대리석이 요구되기도 한다.
탁월한 난연성을 갖는 인조 대리석용 조성물, 및 이를 이용한 인조 대리석을 제공한다.
일 구현예에 따르면, (A) 아크릴계 수지 시럽 100 중량부, (B) 알루미늄계 무기 충전재 150 중량부 내지 240 중량부, 및 (C) 방향족 인산 에스테르, 및 보레이트계 무기 화합물을 포함하는 난연제 10 중량부 내지 30 중량부를 포함하는 인조 대리석 조성물이 제공된다.
상기 방향족 인산 에스테르와 상기 보레이트계 무기 화합물의 중량비는 2 : 1 내지 10 : 1 일 수 있다.
상기 방향족 인산 에스테르는 하기 화학식 1로 표현될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
화학식 1에서,
R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C4의 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
L은 C6 내지 C20의 아릴기, 또는 알킬기가 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이되 레소시놀, 히드로퀴놀, 비스페놀-A의 디알콜로부터 유도되어진 것이고,
n은 0 내지 4이다.
n은 1이고, L은 비스페놀-A의 디알콜로부터 유도되어진 알킬기가 치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
상기 방향족 인산 에스테르의 중량평균 분자량은 500 g/mol 내지 1500 g/mol 일 수 있다.
상기 방향족 인산 에스테르의 점도는 100 cPs 내지 300 cPs 일 수 있다.
상기 보레이트계 무기 화합물은 2ZnO·3B2O3, ZnB2O4·2H2O, Zn2B4O8·3H2O, Zn2B6O11·7H2O, Zn2B6O11·9H2O, Zn3B4O9·5H2O, Zn[B3O3(OH)5]·H2O, Zn3(BO3)2, Zn2B6O11, Zn4B2O7·H2O, Zn2B6O11·3.5H2O 및 ZnB4O7·4H2O 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
상기 (A) 아크릴계 수지 시럽은 아크릴계 단량체 및 상기 아크릴계 단량체의 중합체를 포함할 수 있다.
상기 (A) 아크릴계 수지 시럽 100 중량%에 대하여, 상기 아크릴계 단량체의 중합체는 10 중량% 내지 30 중량% 포함될 수 있다.
상기 (B) 알루미늄계 무기 충전재의 평균 입경은 10 ㎛ 내지 4 mm 일 수 있다.
상기 (B) 알루미늄계 무기 충전재는 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
개시제, 가교제, 커플링제, 계면활성제, 경화촉진제, 대전방지제, 항균제, 소포제, 분산제, 분자량 조절제, 자외선 흡수제, 착색제 중에서 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
한편, 다른 일 구현예에 따르면 전술한 인조 대리석 조성물을 이용한 인조 대리석이 제공된다.
일 구현예에 따른 인조 대리석용 조성물은 기존 인조 대리석 조성물 대비 향상된 난연성을 나타내며, 이를 이용할 경우 매우 높은 수준의 난연성, 예컨대 선박 등의 벽체, 상판 등과 같은 선박 내/외장재로 적용하더라도 화재에 대해 탁월한 안정성을 가지는 인조 대리석을 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 7은 기준예, 비교예 및 실시예들에 따른 인조 대리석 시편의 표면난연성 평가 결과를 나타낸 이미지로, 도 1은 기준예를, 도 2 내지 도 4는 실시예 1 내지 3의 평가 결과를, 도 5 내지 도 7은 비교예 1 내지 3의 평가 결과를 각각 나타낸 것이다.
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 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한 화합물 중 적어도 하나의 수소가 C1 내지 C30 알킬기; C1 내지 C10 알킬실릴기; C3 내지 C30 시클로알킬기; C6 내지 C30 아릴기; C2 내지 C30 헤테로아릴기; C1 내지 C10 알콕시기; 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기; 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 화합물 또는 치환기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1개 내지 3개 포함하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "알킬(alkyl)기"란 별도의 정의가 없는 한, 어떠한 알켄기(alkene)나 알킨기(alkyne)를 포함하고 있지 않은 "포화 알킬(saturated alkyl)기"; 또는 적어도 하나의 알켄기 또는 알킨기를 포함하고 있는 "불포화 알킬(unsaturated alkyl)기"를 모두 포함하는 것을 의미한다. 상기 "알켄기"는 적어도 두 개의 탄소원자가 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 이루고 있는 치환기를 의미하며, "알킨기" 는 적어도 두 개의 탄소원자가 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중 결합을 이루고 있는 치환기를 의미한다. 상기 알킬기는 분지형, 직쇄형 또는 환형일 수 있다.
상기 알킬기는 C1 내지 C20 알킬기일 수 있으며, 구체적으로 C1 내지 C6 저급 알킬기, C7 내지 C10 중급 알킬기, C11 내지 C20 고급 알킬기일 수 있다.
"방향족"은 환형인 치환기의 모든 원소가 p-오비탈을 가지고 있으며, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 화합물을 의미한다. 구체적인 예로 아릴기와 헤테로아릴기가 있다.
"아릴(aryl)기"는 단일고리 또는 융합고리(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 복수의 고리) 치환기를 포함한다.
"헤테로아릴(heteroaryl)기"는 아릴기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 헤테로아릴기가 융합고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1개 내지 3개 포함할 수 있다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다. 또한 (메타)아크릴산 알킬 에스테르는 아크릴산 알킬 에스테르 또는 메타크릴산 알킬 에스테르를 의미하며, (메타)아크릴산 에스테르는 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르를 의미한다.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, "공중합"이란 블록 공중합, 랜덤 공중합, 그래프트 공중합 또는 교호 공중합을 의미할 수 있고, "공중합체"란 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 그래프트 공중합체 또는 교호 공중합체를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 특별히 언급하지 않는 한 평균 입경이란 체적평균 직경이고, 동적 광산란(Dynamic light scattering) 분석기기를 이용하여 측정한 Z-평균 입경을 의미한다.
일 구현예에 따른 인조 대리석 조성물은 (A) 아크릴계 수지 시럽 100 중량부, (B) 알루미늄계 무기 충전재 150 중량부 내지 240 중량부, 및 (C) 방향족 인산 에스테르, 및 보레이트계 무기 화합물을 포함하는 난연제 10 중량부 내지 30 중량부를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 강화 천연석을 구성하는 각 구성성분에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
(A) 아크릴계 수지 시럽
일 구현예에서 아크릴계 수지 시럽은 인조 대리석 조성물의 기초가 되는성분으로서, 인조 대리석 조성물에 아크릴계 수지 시럽에 기인한 기본적인 물성을 부여한다.
일 구현예에서, 아크릴계 수지 시럽은 아크릴계 단량체 및 아크릴계 단량체의 중합체를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 아크릴계 수지 시럽은 아크릴계 단량체와 이들의 중합물인 폴리아크릴레이트가 용해되어 있는 것일 수 있다.
상기 아크릴계 단량체로는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸 헥실 (메트)아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 수지 시럽 100 중량%에 대하여, 상기 아크릴계 단량체의 중합체는 10 중량% 이상, 예를 들어 11 중량% 이상, 예를 들어 12 중량% 이상, 예를 들어 13 중량% 이상, 예를 들어 14 중량% 이상, 예를 들어 15 중량% 이상 포함될 수 있고, 예를 들어 30 중량% 이하, 예를 들어 25 중량% 이하 포함될 수 있으며, 예를 들어 10 중량% 내지 30 중량%, 예를 들어 10 중량% 내지 20 중량%, 예를 들어 12 중량% 내지 18 중량%, 예를 들어 14 중량% 내지 18 중량%, 예를 들어 약 16 중량% 포함되어 있을 수 있다.
아크릴계 수지 시럽 내 아크릴계 단량체의 중합체가 10 중량% 미만 함유되어 있을 경우, 인조 대리석 제조 과정에서 경화 후 수축이 심해져 외관 불량이 발생할 우려가 있고, 30 중량%을 초과할 경우 점도가 높아져 성형성과 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.
(B) 알루미늄계 무기 충전재
일 구현예에서, 알루미늄계 무기 충전재는 인조 대리석 조성물에 기계적 물성과 천연석 질감을 부여하는 동시에, 가연성인 아크릴계 수지에 기인한 낮은 난연성을 보강하는 기능을 수행한다.
일 구현예에서, 알루미늄계 무기 충전재로는 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 구체적으로, 알루미늄계 무기 충전재로 수산화 알루미늄을 사용할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 알루미늄계 무기 충전재의 평균 입경은 예를 들어 10 ㎛ 내지 4 mm 일 수 있다. 알루미늄계 무기 충전재의 평균 입경이 상기 범위 내인 경우, 인조 대리석이 우수한 외관과 샌딩성을 나타낼 수 있다.
한편, 아크릴계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 알루미늄계 무기 충전재는 150 중량부 이상, 예를 들어 200 중량부 이상 포함될 수 있고, 예를 들어 240 중량부 이하, 예를 들어 225 중량부 이하 포함될 수 있으며, 예를 들어 150 중량부 내지 240 중량부, 예를 들어 200 중량부 내지 225 중량부 포함될 수 있다.
인조 대리석 조성물 내 알루미늄계 무기 충전재가 150 중량부 미만 포함될 경우 아크릴계 수지의 낮은 난연성을 보강하는 효과가 미흡할 우려가 있고, 240 중량부를 초과할 경우 슬러리 비중이 증가하여 성형성과 가공성 등이 크게 저하될 우려가 있다.
(C) 난연제
일 구현예에서 난연제는 인조 대리석 조성물의 난연성을 더욱 보강하여 매우 높은 수준의 난연성을 갖도록 한다. 일 구현예에서는 상기와 같이 난연성을 크게 강화시키기 위해 2종의 상이한 난연제를 혼합하여 사용한다.
상기 2종의 난연제는 방향족 인산 에스테르, 및 보레이트계 무기 화합물이다.
일 구현예에서, 방향족 인산 에스테르는 연소 시 열분해에 의해 열 보호층인 폴리메타인산을 생성할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 방향족 인산 에스테르로는 하기 화학식 1로 표현되는 것을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00002
화학식 1에서,
R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C4의 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
L은 C6 내지 C20의 아릴기, 또는 알킬기가 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이되 레소시놀, 히드로퀴놀, 비스페놀-A의 디알콜로부터 유도되어진 것이고,
n은 0 내지 4이다.
구체적으로, 상기 화학식 1에서 n은 1이고, L은 비스페놀-A의 디알콜로부터 유도되어진 알킬기가 치환된 C6 내지 C20의 아릴기인 것을 방향족 인산 에스테르로 사용할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 방향족 인산 에스테르는 비스페놀-A 디포스페이트를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 방향족 인산 에스테르의 중량평균 분자량은 500 g/mol 이상, 예를 들어 550 g/mol 이상, 예를 들어 600 g/mol 이상일 수 있고, 예를 들어 1500 g/mol 이하, 예를 들어 1000 g/mol 이하, 예를 들어 800 g/mol 이하, 예를 들어 700 g/mol 이하일 수 있으며, 예를 들어 500 g/mol 내지 1500 g/mol, 예를 들어 500 g/mol 내지 1000 g/mol, 예를 들어 600 g/mol 내지 800 g/mol일 수 있다.
상기 방향족 인산 에스테르의 점도는 100 cPs 이상, 예를 들어 120 cPs 이상일 수 있고, 예를 들어 300 cPs 이하, 예를 들어 280 cPs 이하, 예를 들어 260 cPs 이하, 예를 들어 240 cPs 이하일 수 있으며, 예를 들어 100 cPs 내지 300 cPs, 예를 들어 100 cPs 내지 280 cPs, 예를 들어 100 cPs 내지 260 cPs, 예를 들어 100 cPs 내지 240 cPs일 수 있다.
상기 방향족 인산 에스테르의 산가는 0.5 KOHmg/g 이하, 예를 들어 0.4 KOHmg/g 이하일 수 있다.
전술한 방향족 인산 에스테르의 중량평균 분자량, 점도, 및 산가는 모두 공지된 측정방법을 이용하여 측정할 수 있다.
인산 에스테르의 중량평균 분자량, 점도, 및 산가가 각각 전술한 범위 내인 경우, 인조 대리석 조성물에 높은 난연성을 부여할 수 있다.
일 구현예에서, 보레이트계 무기 화합물은 연소 시 열 분해된 후 H2O에 팽윤되어 난연 효과를 보이는 용융물 상태로 존재하게 되며, 전술한 방향족 인산에스테르와 함께 포함됨으로써 수지 조성물의 난연성을 크게 향상시키는 기능을 수행한다.
상기 보레이트계 무기 화합물은, 구체적으로 아연(zinc)을 함유하는 보레이트계 화합물로, 예를 들어, 2ZnO·3B2O3, ZnB2O4·2H2O, Zn2B4O8·3H2O, Zn2B6O11·7H2O, Zn2B6O11·9H2O, Zn3B4O9·5H2O, Zn[B3O3(OH)5]·H2O, Zn3(BO3)2, Zn2B6O11, Zn4B2O7·H2O, Zn2B6O11·3.5H2O 및 ZnB4O7·4H2O 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
아크릴계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 전술한 방향족 인산 에스테르난연제와 보레이트계 무기 화합물 난연제의 합은 10 중량부 이상, 예를 들어 12 중량부 이상 포함될 수 있고, 예를 들어 30 중량부 이하, 예를 들어 20 중량부 이하 포함될 수 있으며, 예를 들어 10 중량부 내지 30 중량부, 예를 들어 10 중량부 내지 20 중량부 포함될 수 있다.
상기 난연제들의 총량이 10 중량부 미만인 경우 인조 대리석 조성물이 목표로 하는 우수한 난연성을 확보할 수 없으며, 30 중량부를 초과할 경우 인조 대리석 조성물이 가진 다른 물성들의 균형이 깨져 의도치 않은 물성 저하가 발생할 우려가 있다.
한편, 일 구현예에서, 상기 난연제를 이루고 있는 상기 방향족 인산 에스테르와 상기 보레이트계 무기 화합물의 중량비는 2 : 1 내지 10 : 1, 예를 들어 약 10 : 3 을 만족하는 것이 바람직하다.
방향족 인산 에스테르와 보레이트계 무기 화합물의 중량비가 상기 범위를 만족할 경우, 인조 대리석 조성물이 탁월한 난연성을 확보할 수 있다.
(D) 기타 첨가제
일 구현예에 따른 인조 대리석 조성물은 상기 성분 (A) 내지 (C) 외에도, 매우 높은 수준의 난연성을 확보한다는 조건 하에 각 물성들 간의 균형을 맞추기 위해, 혹은 상기 인조 대리석 조성물의 최종 용도에 따라 필요한 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 첨가제로서는, 개시제, 가교제, 커플링제, 계면활성제, 경화촉진제, 대전방지제, 항균제, 소포제, 분산제, 분자량 조절제, 자외선 흡수제, 착색제 등이 사용될 수 있고 이들은 단독으로 혹은 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
이들 첨가제는, 인조 대리석 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 포함될 수 있고, 구체적으로는 상기 성분 (A) 내지 (C)를 합한 100 중량부를 기준으로 20 중량부 이하로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에 따른 인조 대리석은 전술한 각 구성성분을 혼합하여 인조대리석 슬러리를 제조한 다음, 슬러리를 성형 셀에 뿌린 후 통상의 방법으로 경화시킴으로써 제조될 수 있다.
한편, 일 구현예에 따른 인조 대리석은 전술한 경화 과정 이후, 샌딩 처리가 더 이루어질 수 있다. 일 구현예에서, 상기 샌딩 처리는 입도가 #320인 샌드페이퍼를 이용하여 경화된 인조 대리석을 샌딩하는 과정을 포함할 수 있다. 이를 통해 샌딩 처리된 인조 대리석은 매끄럽고 우수한 외관을 나타낼 수 있다.
아울러, 상기 인조 대리석은 알루미늄계 무기 충전재와 2종의 상이한 난연제를 혼합 사용함에 따라 매우 우수한 난연성을 나타낼 수 있다. 따라서 상기 인조 대리석을 이용할 경우 매우 높은 수준의 난연성, 예컨대 선박 등의 벽체, 상판 등과 같은 선박 내/외장재로 적용하더라도 화재에 대해 탁월한 안정성을 나타낼 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) 아크릴계 수지 시럽
롯데케미칼 社의 메틸메타크릴레이트(MMA) 및 arkema 社의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 각각 사용하였다. 시럽 내 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)는 약 16 중량% 함유되어 있었다.
(B) 알루미늄계 무기 충전재
Shandong CORPORATION CHINA 社의 삼수산화알루미늄 (모델명: H-WF-50-SP, 평균입경: 45 ㎛)를 사용하였다.
(C) 난연제
(C-1) 방향족 인산 에스테르
비중 약 1.28 g/cm3, 중량평균 분자량 약 687 g/mol, 점도 100 cPs 내지240 cPs, 및 산가가 0.5 KOHmg/mg 인 DAIHACHI社d의 비스페놀-A 디포스페이트 (모델명: CR-741)를 사용하였다.
(C-2) 보레이트계 무기 화합물
Rio Tinto Minerals社의 붕산아연 수화물 (모델명: Firebrake ZB)을 사용하였다.
기준예, 실시예 및 비교예
상기 각 구성 성분을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가하여 믹서기로 혼합한 후 적재 플레이트에 시트 형태로 공급하여 판재 형태로 성형한 후 오븐에 투입하여 80 ℃의 온도에서 30 분 경화한 다음, 표면을 입도 #320의 샌드페이퍼로 샌딩하여 샌딩처리된 두께 12.0 mm, 크기 20 cm×40 cm의 인조 대리석 시편을 완성하였다.
표 1에서 기준예란, 난연성은 탁월하지만 성형성, 가공성, 및 나머지 물성들 간 균형이 크게 깨어져 양산이 불가능한 수준으로 알루미늄계 무기 충전재를 과량 투입한 경우의 예시를 의미하는 것으로, 난연성 평가의 기준이 된다.
표 1에서, (A), (B) 및 (C) 성분은 전부 중량부로 나타내었다.
성분 기준예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
(A) 100 100 100 100 100 100 100
(B) 300 230 230 230 230 230 230
(C) (C-1) 0 15 15 15 0 15 7
(C-2) 0 1.5 7.5 4.5 0 0 2
각각의 시험편에 대하여, 난연성 평가를 수행한다.
구체적으로, 각 인조 대리석 시편을 800 ℃ 내지 900 ℃ 의 화염에 수직으로 1 분간 표면을 노출시킨 다음, 화염 자국이 형성된 정도를 도 1 내지 도 7에 각각 나타낸다.
도 1 내지 도 7은 기준예, 비교예 및 실시예들에 따른 인조 대리석 시편의 표면난연성 평가 결과를 나타낸 이미지로, 도 1은 기준예, 도 2 내지 도 4는 실시예 1 내지 3, 도 5 내지 도 7은 비교예 1 내지 3의 평가 결과를 각각 나타낸것이다.
도 1 내지 도 7을 참고하면, 아크릴계 수지 시럽, 알루미늄계 무기 충전재, 및 2종의 상이한 난연제를 전술한 범위로 포함하는 인조 대리석 조성물의 경우, 난연성을 제외한 기타 물성의 균형이 깨질 정도로 알루미늄계 무기 충전재를 투입한 기준예와는 비슷하거나 우수한 난연성을 나타내며, 방향족 인산 에스테르 난연제만 함유한 비교예 2, 또는 난연제를 충분히 함유하지 못한 비교예 3 보다는 탁월한 난연성을 나타내는 것을 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 (13)

  1. (A) 아크릴계 수지 시럽 100 중량부,
    (B) 알루미늄계 무기 충전재 150 중량부 내지 240 중량부, 및
    (C) 방향족 인산 에스테르, 및 보레이트계 무기 화합물을 포함하는 난연제 10 중량부 내지 30 중량부를 포함하는 인조 대리석 조성물.
  2. 제1항에서,
    상기 방향족 인산 에스테르와 상기 보레이트계 무기 화합물의 중량비는 2: 1 내지 10 : 1 인 인조 대리석 조성물.
  3. 제1항에서,
    상기 방향족 인산 에스테르는 하기 화학식 1로 표현되는 인조 대리석 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00003

    화학식 1에서,
    R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C4의 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
    L은 C6 내지 C20의 아릴기, 또는 알킬기가 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이되 레소시놀, 히드로퀴놀, 비스페놀-A의 디알콜로부터 유도되어진 것이고,
    n은 0 내지 4이다.
  4. 제3항에서,
    n은 1이고, L은 비스페놀-A의 디알콜로부터 유도되어진 알킬기가 치환된 C6 내지 C20의 아릴기인 인조 대리석 조성물.
  5. 제1항에서,
    상기 방향족 인산 에스테르의 중량평균 분자량은 500 g/mol 내지 1500 g/mol 인 인조 대리석 조성물.
  6. 제1항에서,
    상기 방향족 인산 에스테르의 점도는 100 cPs 내지 300 cPs 인 인조 대리석 조성물.
  7. 제1항에서,
    상기 보레이트계 무기 화합물은 2ZnO·3B2O3, ZnB2O4·2H2O, Zn2B4O8·3H2O, Zn2B6O11·7H2O, Zn2B6O11·9H2O, Zn3B4O9·5H2O, Zn[B3O3(OH)5]·H2O, Zn3(BO3)2, Zn2B6O11, Zn4B2O7·H2O, Zn2B6O11·3.5H2O 및 ZnB4O7·4H2O 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인 인조 대리석 조성물.
  8. 제1항에서,
    상기 (A) 아크릴계 수지 시럽은 아크릴계 단량체 및 상기 아크릴계 단량체의 중합체를 포함하는 인조 대리석 조성물.
  9. 제1항에서,
    상기 (A) 아크릴계 수지 시럽 100 중량%에 대하여, 상기 아크릴계 단량체의 중합체는 10 중량% 내지 30 중량% 포함되는 인조 대리석 조성물.
  10. 제1항에서,
    상기 (B) 알루미늄계 무기 충전재의 평균 입경은 10 ㎛ 내지 4 mm 인 인조 대리석 조성물.
  11. 제1항에서,
    상기 (B) 알루미늄계 무기 충전재는 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 또는 이들의 조합을 포함하는 인조 대리석 조성물.
  12. 제1항에서,
    개시제, 가교제, 커플링제, 계면활성제, 경화촉진제, 대전방지제, 항균제, 소포제, 분산제, 분자량 조절제, 자외선 흡수제, 착색제 중에서 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 인조 대리석 조성물을 이용한 인조 대리석.
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