KR20210122646A - 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석 및 그 제조방법 - Google Patents

마블 수지 영역이 형성된 인조대리석 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계;및 (b) 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계를 포함하며, 상기 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하는, 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법에 대한 것이다. 또한 본 발명의 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 인조대리석에 대한 것이다.

Description

마블 수지 영역이 형성된 인조대리석 및 그 제조방법 {Artificial marble with marble resin region and manufacturing method thereof}
본 발명은 인조대리석을 구성하는 조성물간 비중 차이를 이용하여 선명하고 풍부한 마블 형상을 구현할 수 있는 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 아지테이팅(Agitating) 모션에 따라 다양한 형상을 구현할 수 있고, 선명하고 풍부한 마블 형상을 구현할 수 있는 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 인조대리석은 천연의 광석분 또는 합성 무기 재료 분말을 필터로 하여 수지로 경화시킨 후 압축 프레스로 성형한 것으로서, 천연 대리석에 가까운 질감 및 무늬를 구현한 인조물이다.
이러한 인조대리석은 천연 대리석의 대체재로 각종 상판재료, 드레싱 테이블, 세면대, 테이블, 벽재, 바닥마루 재료, 가구, 내장재, 간접조명패널, 인테리어 소품과 같은 다양한 용도에 사용되고 있다.
인조대리석의 질감을 나타내는 수단으로는 일반적으로 칩이 사용된다. 또한 인조대리석의 마블 패턴을 구현하기 위하여 안료 등을 사용하여 자연스러운 물결 무늬를 구현하는 기술이 사용되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0619635호는 각각 다른 색상의 안료가 첨가된 2종 이상의 인조대리석용 액상 수지를 제조하는 제1단계, 제조된 2종 이상의 액상 수지를 이동이 가능한 별개의 배출구 노즐을 통해 각각 이송 벨트의 불규칙한 위치에 공급하는 2단계, 및 이송 벨트에서 액상 수지를 서로 번지게 하여 비방향성 무늬를 형성시켜 경화시키는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 인조 대리석의 연속 제조방법이 개시되어 있다. 그러나 상기 등록특허는 2종 이상의 인조 대리석용 액상 수지가 동일한 비중으로서 번짐을 통해 무늬를 형성시키므로 도 1과 같이 마블 패턴의 선명도가 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 인조대리석에 선명하고 풍부하며 샤프한 형상을 갖는 마블 수지 영역을 구현하는 것을 해결과제로 한다.
이를 위해 본 발명은 마블 수지 영역을 구성하는 마블 수지 조성물이 번지거나 퍼지지 않도록 하는 것을 해결 과제로 한다.
또한, 본 발명은 아지테이팅 모션(agitating motion)에 의하여 의도되는 형상의 마블 수지 영역을 형성할 수 있는 인조대리석의 제조방법을 제공하는 것을 해결 과제로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(a) 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계;및
(b) 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계를 포함하며,
상기 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하는,
마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은,
본 발명의 제조방법으로 제조된, 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석을 제공한다.
본 발명의 인조대리석의 제조방법은 선명하고 풍부하며 샤프한 형상을 갖는 마블 수지 영역을 구현할 수 있다. 또한 본 발명의 인조대리석의 제조방법은 아지테이팅 모션(agitating motion)에 의하여 의도되는 형상의 다양한 형상을 갖는 마블 수지 영역을 형성할 수 있으며, 인조대리석의 생산 속도 또한 증가하는 특징이 있다.
도 1은 종래의 인조 대리석의 표면 무늬를 나타내는 이미지이다.
도 2는 아지테이팅(Agitating) 전 마블 수지 조성물(10)과 1차 베이스 수지 조성물(20)이 적층된 상태를 나타내는 모식도이다.
도 3은 아지테이팅(Agitating) 후의 마블 수지 조성물(10)에 의해 마블 수지 영역(11)이 형성된 것을 나타내는 모식도이다. 마블 수지 조성물(10)이 아지테이팅을 통하여 1차 베이스 수지 조성물(20) 및 2차 베이스 수지 조성물(30)사이로 상승하여 무정형 형상을 갖는 마블 수지 영역(11)이 형성된 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 인조 대리석의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 마블 수지 영역이 형성된 인조 대리석의 표면 무늬를 나타내는 이미지이다.
본 발명은,
(a) 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계;및
(b) 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계를 포함하며,
상기 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하는,
마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법에 대한 것이다.
또한 본 발명은,
본 발명의 제조방법으로 제조된, 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석에 대한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명하며, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 명세서에 첨부된 도면에서, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법
본 발명은, (a) 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계;및
(b) 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계를 포함하며,
상기 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하는,
마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법에 대한 것이다.
이때, 1차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중은 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중의 90 내지 110 %이며,
1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중은 마블 수지 조성물의 경화 후 비중보다 큰 것이 바람직하다.
상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함한다. 상기 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비는 1:1.66 내지 1:2.3일 수 있고, 바람직하게는 1:1.7 내지 1:2.0이고, 더욱 바람직하게는 1:1.8 일 수 있다. 상기 중량비를 갖는 경우 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중, 즉 베이스 영역의 비중이 1.7 내지 1.8 범위내로서 고비중을 갖게 된다. 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물의 조성은 동일할 수 있으며, 본 발명의 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물의 조건을 만족시키는 한, 서로 상이할 수도 있다. 상기 1차 베이스 수지 조성물 및/또는 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄(Aluminium Tri Hydroxide))의 중량비가 1:1.66 내지 1:2.3 이고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비가 1:0.8 내지 1:1.2인 것이 바람직하다.
또한 상기 1차 베이스 수지 조성물 또는 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중은 1.7 내지 1.8이고, 상기 마블 수지 조성물의 경화 후 비중은 1.40 내지 1.50인 것이 바람직하다.
상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 수산화알루미늄 166 내지 230 중량부, 가교제 1 내지 5 중량부, 퍼옥사이드계 화합물 0.05 내지 0.10 중량부 및 첨가제 1 내지 2 중량부를 포함할 수 있다.
상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 수산화알루미늄 80 내지 120 중량부, 가교제 1 내지 5 중량부, 퍼옥사이드계 화합물 0.05 내지 0.10 중량부 및 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.
상기 마블 수지 조성물에 포함되는 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄은 상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물에 포함되는 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄과 각각 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직하게는 상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물 및 마블 수지 조성물에 포함되는 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄이 각각 동일할 수 있다.
다만, 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물과 마블 수지 조성물에 동일 수지 및 동일 수산화알루미늄을 사용하는 경우 마블 수지 조성물에 의해 형성되는 마블 형상, 즉 마블 수지 영역의 선명도가 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물과 마블 수지 조성물에 포함되는 수산화알루미늄의 함량을 각각 다르게 조절함으로써 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물이 고비중이고 마블 수지 조성물이 저비중이 되도록 한다. 즉, 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물 둘 다 마블 수지 조성물보다 고비중이 되어야 한다.
상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 수산화알루미늄 166 내지 230 중량부, 가교제 1 내지 5 중량부, 경화제인 퍼옥사이드계 화합물 0.05 내지 0.10 중량부 및 첨가제 1 내지 2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함한다. 상기 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비는 1:0.8 내지 1:1.2일 수 있고, 1:0.85 내지 1:1.15일 수 있고, 바람직하게는 1:0.9 내지 1:1.1일 수 있고, 더욱 바람직하게는 1:1일 수 있다. 상기 중량비를 갖는 경우 마블 수지 조성물의 경화 후 비중, 즉 경화된 마블 수지 영역의 비중이 1.40 내지 1.50 범위 내로서 저비중을 갖게 된다.
또한, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 수산화알루미늄 80 내지 120 중량부, 가교제 1 내지 5 중량부, 퍼옥사이드계 화합물 0.05 내지 0.10 중량부 및 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물이 마블 수지 조성물 보다 수산화알루미늄의 함량이 더 크며, 이 경우에 인조대리석의 표면에 무정형의 선명하고 풍부한 마블 형상을 갖는 마블 수지 영역이 더 잘 형성될 수 있다.
또한, 상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비가 1:1.66 내지 1:2.3 이고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비가 1:0.8 내지 1:1.2인 것을 특징으로 한다.
상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중, 즉 베이스 영역의 비중은 1.7 내지 1.8이고, 바람직하게는 1.73 내지 1.77이며, 더욱 바람직하게는 1.74 내지 1.76 이다. 상기 마블 수지 조성물의 경화 후 비중, 즉 경화된 마블 수지 영역의 비중은 1.40 내지 1.50이고, 바람직하게는 1.42 내지 1.48이다. 상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물 및 마블 수지 조성물의 비중 차이로 인하여, 마블 수지 조성물이 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물의 내부에 퍼지거나 번지지 않고 선명한 경계를 가지면서 이동하므로 선명하고 풍부한 마블 형상을 갖는 마블 수지 영역을 형성할 수 있다. 또한 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물이 경화된 베이스 영역과 마블 수지 영역의 분리 현상이 발생하지 않으면서도 선명한 경계를 갖는 선명하고 풍부한 마블 수지 영역을 형성할 수 있다.
본 발명의 한 구현예에서, 상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중, 즉 베이스 영역의 비중은 1.7 내지 1.8 이고, 상기 마블 수지 조성물의 경화 후 비중, 즉 경화된 마블 수지 영역의 비중은 1.40 내지 1.50 이다. 즉, 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중은 마블 수지 조성물의 경화 후 비중보다 크다. 경화 후에 상기 범위의 비중을 갖는 경우 1차 및/또는 2차 베이스 영역과 마블 수지 영역의 분리 현상이 발생하지 않으면서도 선명한 경계를 갖는 선명하고 풍부한 형상을 갖는 마블 수지 영역을 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법은 (a) 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하고 아지테이팅을 수행하여 상기 마블 수지 조성물이 상기 1차 베이스 수지 조성물 사이로 상승하면서 마블 수지 영역을 형성하는 단계; (b) 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하고 아지테이팅을 수행하여 상기 마블 수지 조성물이 상기 2차 베이스 수지 조성물 사이로 상승하면서 마블 수지 영역을 형성하는 단계; 및 (c) 경화를 수행한 후, 경화된 마블 수지 조성물의 하부 표면을 샌딩하여 마블 수지 영역을 노출시키는 단계; 를 포함할 수 있으며, 이때 상기 1차 및 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄(Aluminium Tri Hydroxide)을 포함하고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄(Aluminium Tri Hydroxide)을 포함하고, 상기 1차 및 2차 베이스 수지 조성물보다 비중이 낮은 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계는 마블 수지 조성물의 두께는 1.0mm 내지 2.0mm이고, 1차 베이스 수지 조성물의 두께는 경화 후 5.5 mm 내지 7 mm이며, (b) 단계에서 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 두께는 5.5 mm 내지 7 mm일 수 있다. 또한, 상기 (c) 단계는 상기 경화된 마블 수지 조성물의 하부 표면을 1mm 내지 2mm 샌딩하는 것을 특징으로 하므로, (c) 단계에서 샌딩을 수행한 후 1차 베이스 수지 조성물의 두께는 6 mm 내지 6.5 mm이며, 2차 베이스 수지 조성물의 두께는 6 mm 내지 6.5 mm일 수 있다. 바람직하게는 샌딩 후 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물, 즉 베이스 영역의 두께는 12 mm 내지 13 mm이다. 상기와 같은 두께의 비율을 가지고 적층될 때 베이스 수지 조성물 내부에 적당량의 마블 수지 조성물이 퍼져 마블 수지 영역을 형성하여 천연대리석과 같은 외관을 형성할 수 있다.
본 발명은 저비중의 마블 수지 조성물이 고비중의 1차 및 2차 베이스 수지 조성물의 아래에 적층되는 단계를 거치기 때문에, 저비중의 마블 수지 조성물 전체가 외부의 동력 없이 중력에 의해 자발적으로 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물의 내부를 통과하여 인조대리석의 상부 표면으로 이동하게 되면 천연 대리석과 같은 마블 무늬를 구현할 수 없는 문제가 발생한다.
따라서 상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물과 마블 수지 조성물이 일정 범위의 점도를 갖도록 함으로써 아지테이터(agitator)에 의한 교반이 이루어지는 경우에만, 즉, 외력에 의해 인외적인 혼합이 이루어지는 경우에만 아지테이터가 교반하는 위치에서 저비중인 마블 수지 조성물이 고비중인 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물 내부를 통과하여 상부로 이동하도록 함으로써 선명한 마블 수지 영역을 구현할 수 있다. 또한, 아지테이팅 모션에 의하여 의도되는 형상으로 마블 수지 영역을 형성할 수 있으므로 아지테이팅 모션을 다양하게 하여 다양한 마블 무늬를 구현할 수 있어 우수한 마블 수지 영역 확장성을 갖는다.
이를 위해, 상기 베이스 수지 조성물은 점도가 5500cps 내지 8000cps이고, 바람직하게는 6500cps 내지 7500cps 일 수 있다. 상기 마블 수지 조성물의 점도는 2000 cps 내지 5000 cps이고, 바람직하게는 2200 cps 내지 4500 cps일 수 있다. 상기 점도는 브룩필드 점도계(Brookfield viscometer 64spindle)를 이용하여 30 rpm을 측정할 수 있다.
이때 아지테이팅은 (a) 1차 베이스 수지 조성물을 적층하면서 아지테이터를 이용하여 수행할 수 있고, (b)에서 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 경우 역시 적층하면서 아지테이터를 이용하여 아지테이팅을 수행할 수 있다. 이때 정량펌프에서 공급되는 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물의 양 및 적층 속도는 밸브를 이용하여 조절할 수 있다.
1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물로 2중으로 베이스 수지 조성물을 적층함으로써, 베이스 수지 조성물을 단일 층으로 이용할 때보다 적은 양의 마블 수지 조성물을 이용하여 풍부한 형상을 갖는 마블 수지 영역을 표현할 수 있고 제조 공정에 있어, 라인의 속도를 빠르게 할 수 있다. 그러므로 2중으로 베이스 수지 조성물을 적층하는 경우 같은 양의 마블 수지 조성물을 사용하여도 마블 수지 영역이 외부에서 육안으로 더 잘 보이게 된다.
상기 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 수산화알루미늄 166 내지 230 중량부, 가교제 1 내지 5 중량부, 퍼옥사이드계 화합물 0.05 내지 0.10 중량부 및 첨가제 1 내지 2 중량부를 포함할 수 있다.
상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 수산화알루미늄 80 내지 120 중량부, 가교제 1 내지 5 중량부, 퍼옥사이드계 화합물 0.05 내지 0.10 중량부 및 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 마블 수지 조성물은 칩미분을 더 포함할 수 있다. 마블 수지 조성물에 포함되는 칩미분은 천연대리석의 질감을 나타내기 위한 수단임과 동시에 마블 수지 조성물이 일정한 점도를 유지하도록 점도를 조절하는 역할을 한다. 칩미분이 포함되지 않은 마블 수지 조성물은 베이스 조성물에 비하여 필러 대비 수지의 양이 많아 점도가 낮을 수 밖에 없는데 이 경우, 칩미분을 포함함으로써 점도가 낮은 마블 수지 조성물의 점도를 증가시키며, 이로써 마블 수지 조성물이 쉽게 퍼지지 않아 작업성이 높아지고 선명하고 풍부한 형상을 갖는 마블 수지 영역을 구현할 수 있게 된다.
상기 칩미분은 아크릴계 칩미분, 에폭시계 칩미분, 스타이렌계 칩미분 및 폴리에스터계 칩미분 중 어느 하나일 수 있다.
상기 칩미분은 200㎛ 이하 크기의 미분 분말이 사용될 수 있다. 또한, 50㎛ 내지 150 ㎛ 크기의 미분 분말이 이용되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 칩미분은 상기 범위내에서 다양한 입자 크기를 가짐으로써 천연대리석과 유사한 질감 및 무늬를 표현할 수 있다.
마블 수지 조성물은 칩미분을 3 내지 8 중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 3 내지 4 중량% 포함할 수 있다. 예컨대, 마블 수지 조성물에서 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 칩미분은 5 내지 20 중량부 포함할 수 있다. 상기 범위 내의 함량을 갖는 경우 마블 수지 조성물의 점도가 2000 cps 내지 5000 cps이고, 바람직하게는 2200 cps 내지 4500 cps인 적정 점도를 유지할 수 있다.
상기 아크릴계 수지는 메타크릴산, 메틸메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 이소프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트 및 2-에틸헥실 메타클릴레이트 및 이들의 중합체 중에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트 일 수 있다.
상기 마블 수지 조성물 및 1차 및/또는 2차 베이스 수지 조성물은 가교제, 퍼옥사이드계 화합물 및 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 가교제는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA), 트리메티올프로판 메타크릴레이트(TMPMA), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA) 중에서 선택된 적어도 1종 이상일 수 있다.
상기 퍼옥사이드계 화합물은 경화반응을 개시하는 역할을 하며 터셔리부틸싸이크로헥실 퍼옥시디카보네이트, 벤조일 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 부틸하이드로 퍼옥사이드, 쿠밀하이드로 퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시 말레인산, t-부틸하이드로 퍼옥사이드, 아세틸퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴 및 아조비스디메틸발레로니트릴 중에서 선택된 적어도 1종 이상일 수 있다.
상기 첨가제는 색상부여제, 소포제, 커플링제, 자외선흡수제, 광확산제, 중합억제제, 대전방지제, 난연제 및 열안정제 중에서 선택된 적어도 1종 이상일 수 있다.
상기 마블 수지 조성물에 색상부여제를 혼합하여 다양한 색상의 마블 수지 조성물을 제조하고, 이들을 1종 이상 혼합하여 천연 대리석과 같은 마블 형상을 갖는 마블 수지 영역을 구현할 수 있다. 바람직하게는 3종 이상의 색상을 포함함으로써 보다 천연대리석에 가까운 외관을 구현할 수 있다.
(a) 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계
본 발명의 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법은 (a) 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계를 포함한다. 상기 (a) 단계는 (a) 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하고 아지테이팅을 수행하여 상기 마블 수지 조성물이 상기 1차 베이스 수지 조성물 사이로 상승하면서 마블 수지 영역을 형성하는 단계일 수 있다.
상기 1차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함한다.
상기 (a) 단계는 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하고 아지테이팅을 수행하여 상기 마블 수지 조성물이 상기 1차 베이스 수지 조성물 사이로 상승하면서 마블 수지 영역을 형성하는 단계일 수 있다.
상기 1차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비가 1:1.66 내지 1:2.3 이고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비가 1:0.8 내지 1:1.2인 것이 바람직하다.
또한 상기 1차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중은 1.7 내지 1.8이고, 상기 마블 수지 조성물의 경화 후 비중은 1.40 내지 1.50인 것이 바람직하다.
상기 마블 수지 조성물은 칩미분을 더 포함할 수 있다.
상기 도 2에 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 것을 나타내었다. 이는 아지테이팅을 수행하기 전의 상태이다.
(b) 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계
본 발명의 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법은 (b) 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계를 포함한다.
상기 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함한다.
상기 (b) 단계는 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하고 아지테이팅을 수행하여 상기 마블 수지 조성물이 상기 2차 베이스 수지 조성물 사이로 상승하면서 마블 수지 영역을 형성하는 단계일 수 있다.
상기 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비가 1:1.66 내지 1:2.3 이고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비가 1:0.8 내지 1:1.2 인 것이 바람직하다.
또한 상기 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중은 1.7 내지 1.8이고, 상기 마블 수지 조성물의 경화 후 비중은 1.40 내지 1.50인 것이 바람직하다.
도 3은 (a) 및 (b) 단계에 의하여, 마블 수지 조성물이 주형된 상면에 1차 베이스 수지 조성물(20)과 2차 베이스 수지 조성물(30)이 적층되고, 마블 수지 조성물(10)에 아지테이터를 통해 아지테이팅을 수행하여 비중 차이로 인하여 저비중의 상기 마블 수지 조성물(10)이 상기 1차 베이스 수지 조성물(20) 및 상기 2차 베이스 수지 조성물(30) 사이로 상승하도록 하여 무정형의 형상을 갖는 마블 수지 영역(11)을 형성하는 것을 보여준다. 이를 통해 아지테이팅 모션에 의하여 의도되는 형상으로 마블 수지 영역(11)을 형성할 수 있으며, 아지테이팅 모션을 다양하게 하여 다양한 형상의 마블 수지 영역(11)을 구현할 수 있으므로 마블 수지 영역의 확장성이 우수하다.
(c) 경화를 수행하고, 경화된 마블 수지 조성물의 하부 표면을 샌딩하여 마블 수지 영역을 노출시키는 단계
본 발명의 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법은 상기 (b) 단계 후 (c) 경화를 수행하고, 경화된 마블 수지 조성물의 하부 표면을 샌딩하여 마블 수지 영역을 노출시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
샌딩을 수행한 후 마블 수지 조성물의 두께는 1.0mm 내지 2.0 mm이고, 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물의 두께는 12 mm 내지 13 mm일 수 있다.
도 4는 상기 (a) 단계 및 (b)단계에 의하여, 마블 수지 영역(11)이 형성된 상태에서 경화를 수행한 후, 경화된 마블 수지 조성물(10)의 하부 표면을 샌딩하여 마블 수지 영역(11)을 노출시켜 인조 대리석(100)을 제조한 것을 보여준다. 상기 경화된 마블 수지 조성물의 하부 표면을 1mm 내지 2mm 샌딩하는 것이 바람직하고, 1 mm 내지 1.5mm 샌딩하는 것이 더욱 바람직하다.
이 때, 마블 수지 영역(11)이 노출된 상기 경화된 마블 수지 조성물의 하부 표면이 본 발명에 따른 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 표면이 된다.
본 발명의 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석
본 발명은 본 발명의 제조방법으로 제조된, 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석일 수 있다.
본 발명의 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석은 베이스 영역 및 마블 수지 영역을 포함한다. 본 발명의 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하는 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물을 경화시킨 베이스 영역 및 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하고 상기 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물보다 비중이 낮은 마블 수지 조성물을 경화시킨 무정형의 마블 수지 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 베이스 영역은 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물이 경화된 영역이다.
상기 마블 수지 영역은 마블 수지 조성물이 경화된 영역이다. 바람직하게는, 상기 마블 수지 영역이란 마블 수지 조성물이 아지테이팅에 의해 무정형으로 퍼져나간 형상을 갖게 된 마블 수지 조성물 또는 그 경화물을 의미한다. 즉, 아지테이팅 전에는 마블 수지 조성물로 존재하고, 아지테이팅 후에는 마블 수지 조성물이 마블 수지 영역을 형성한다. 마블 수지 영역은 최종물인 인조대리석의 표면 및 내부에 나타나는 무늬를 의미한다.
본 발명의 인조대리석은 마블 수지 영역의 반대 방향으로 1차 베이스 수지 조성물을 경화시킨 베이스 영역과 접하는, 2차 베이스 수지 조성물을 경화시킨 베이스 영역을 포함한다. 이때 2차 베이스 수지 조성물을 주형한 뒤 아지테이팅을 하기 때문에 1차 베이스 수지 조성물이 경화된 부분과 2차 베이스 수지 조성물이 경화된 부분 사이의 계면은 육안으로 보이지 않는다.
상기 베이스 영역의 경화 후 비중은 1.7 내지 1.8이고, 상기 마블 수지 조성물의 경화 후 비중은 1.40 내지 1.50 인 것을 특징으로 한다.
상기 마블 수지 조성물은 칩미분을 더 포함할 수 있는바, 상기 마블 수지 영역은 칩미분을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 마블 수지 영역이 선명하고 풍부한 인조대리석은 선명하고 풍부하며 샤프한 마블 형상 및/또는 무늬를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조방법으로 제조한 인조대리석은 천연대리석과 거의 유사한 대리석 색감과 마블 무늬를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조방법으로 제조한 인조대리석은 아지테이팅 모션에 따라 다양한 형상 및/또는 무늬를 갖는 마블 수지 영역을 구현할 수 있다.
이때 마블 수지 조성물의 두께는 1.0mm 내지 2.0 mm이고, 샌딩을 수행한 후 1차 베이스 수지 조성물의 두께는 6 mm 내지 6.5 mm이며, 2차 베이스 수지 조성물의 두께는 6 mm 내지 6.5 mm 일 수 있다. 바람직하게는 샌딩 후 베이스 영역, 즉 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물의 두께는 12 mm 내지 13 mm이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
1.베이스 수지 조성물의 제조
폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 100 중량부, 수산화알루미늄(Aluminium Tri Hydroxide, ATH) 180 중량부, EGDMA(에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트) 3 중량부 부틸하이드로 퍼옥사이드 0.05 중량부, 첨가제 1.2 중량부를 혼합하여 경화 후 비중이 1.73 이고, 점도가 6500 cps 인 베이스 수지 조성물을 제조하였다
2. 마블 수지 조성물의 제조
폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 100 중량부, 수산화알루미늄(Aluminium Tri Hydroxide, ATH) 100 중량부, EGDMA(에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트) 3 중량부 부틸하이드로 퍼옥사이드 0.05 중량 부, 첨가제 1.7 중량부, 아크릴계 칩미분 3.5 중량부를 혼합하여 비중이 1.43이고, 점도가 3000cps인 마블 수지 조성물을 제조하였다.
<실시예 1> 인조 대리석의 제조
마블 수지 조성물을 1.0 mm 두께로 3.0 M/분의 속도의 컨베이어 몰드에 주형하였다. 이때 마블 수지 조성물이 캐스팅 라인을 따라 이동될 때, 1차 베이스 수지 조성물을 그 상면에 7 mm 두께로 주입하며, 마블 수지 조성물과 접촉 시 아지테이터로 교반하여 마블 수지 영역을 형성하였다. 그리고 2차 베이스 수지 조성물을 1차 베이스 수지 조성물 상에 6 mm 두께로 주입하며, 1차 베이스 수지 조성물과 접촉 시 아지테이터로 교반하여 마블 수지 영역을 추가로 형성하였다. 그 후 80℃에서 50분 동안 경화시킨 후, 하부 표면에서 두께 1mm 만큼 샌딩하여 마블 수지 영역이 표면에 노출되도록 하여 인조대리석을 제조하였다.
그 결과, 종래 인조대리석의 무늬인 도 1과 달리 선명하고 풍부한 형상을 갖는 마블 수지 영역이 나타난 것을 확인할 수 있다(도 5).
<비교예 1> 인조 대리석의 제조
마블 수지 조성물을 2mm 두께로 1.0 M/분의 속도의 컨베이어 몰드에 투입한 후, 그 상면에 베이스 수지 조성물을 12mm 두께로 주입하여 적층하였다. 다음으로, 마블 수지 조성물 및 베이스 수지 조성물을 아지테이터로 교반하여 마블 수지 영역을 형성한 후, 80℃에서 50분 동안 경화시킨 후, 하부 표면에서 두께 1mm 만큼 샌딩하여 마블 수지 영역이 표면에 노출되도록 하여 인조대리석을 제조하였다.
그 결과, 실시예 1과 동일한 인조대리석이 제조되었다
실시예 1 및 비교예 1 모두 종래 인조대리석의 무늬인 도 1과 달리 선명하고 풍부한 마블 수지 영역이 나타났다. 그러나 실시예 1은 제조예 1보다 생산 속도가 상당히 증가하여, 빠른 시간 내에 인조대리석 생산이 가능했다.
10: 마블 수지 조성물
11: 마블 수지 영역
20: 1차 베이스 수지 조성물
30: 2차 베이스 수지 조성물
100: 인조대리석

Claims (10)

  1. (a) 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계;및
    (b) 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하는 단계를 포함하며,
    상기 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄을 포함하는,
    마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 마블 수지 조성물을 주형하고 그 상면에 1차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하고 아지테이팅을 수행하여 상기 마블 수지 조성물이 상기 1차 베이스 수지 조성물 사이로 상승하면서 마블 수지 영역을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는,
    마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 1차 베이스 수지 조성물 상면에 2차 베이스 수지 조성물을 주형하여 적층하고 아지테이팅을 수행하여 상기 마블 수지 조성물이 상기 2차 베이스 수지 조성물 사이로 상승하면서 마블 수지 영역을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는,
    마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 (b) 단계 후 (c) 경화를 수행하고, 경화된 마블 수지 조성물의 하부 표면을 샌딩하여 마블 수지 영역을 노출시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는,
    마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    1차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중은 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중의 90 내지 110 %이며,
    1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중은 마블 수지 조성물의 경화 후 비중보다 큰 것을 특징으로 하는,
    마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 1차 베이스 수지 조성물 또는 2차 베이스 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비가 1:1.66 내지 1:2.3 이고, 상기 마블 수지 조성물은 아크릴계 수지 및 수산화알루미늄의 중량비가 1:1.35 내지 1:1.55인
    마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 베이스 수지 조성물 또는 2차 베이스 수지 조성물의 경화 후 비중은 1.7 내지 1.8이고, 상기 마블 수지 조성물의 경화 후 비중은 1.40 내지 1.50인
    마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 마블 수지 조성물은 칩미분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법.
  9. 제 4 항에 있어서, 샌딩을 수행한 후 마블 수지 조성물의 두께는 1.0mm 내지 2.0 mm이고, 1차 베이스 수지 조성물 및 2차 베이스 수지 조성물의 두께는 12 mm 내지 13 mm인,
    마블 수지 영역이 형성된 인조대리석의 제조방법.
  10. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된, 마블 수지 영역이 형성된 인조대리석.
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