KR890004251B1 - 축광성 인조대리석과 그의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

축광성 인조대리석과 그의 제조방법

본 발명은 축광성을 갖는 인조대리석과 그의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 파쇄한 천연석입자와 석분에 열경화성 폴리에스테르수지와 축광안료를 배합시켜서 천연대리석과 동일한 효과를 가지면서도 축광성을 나타내게한 축광성 인조대리석과 그의 제조방법에 관한 것이다.

근래에 각종 건축시설이 현대화되고 그 구조나 재질에 있어서도 종래와는 비교가 될수없는 정도로 급속한 변화를 가져와 미학적인면은 물론 제품은 질면에서도 상당한 발전이 되고있다.

그중에서도 현재까지 개발된 인조대리석 계통의 재료들은 주로 폴리에스테르계나 에폭시계통의 수지와 분말상의 골재를 주원료로 하여 거기에다 색소나 무늬를 곁들어 천연대리석의 색상이나 모양과 유사하게 되도록 제조하여 왔거나, 아니면 그 표면에 천연석조각이나 자개등을 부착시키거나 삽입시킨 후에 표면에 연마시켜서 제조한 것들이 대부분이었던바, 이런 방법에 의해 제조된 제품들은 모두 그 색상이나 무늬가 인조색소에 의해 만들어진 것이므로 장기적으로 햇빛에 노출되거나 열, 기후, 온도등의 변화에 의해서 변색 또는 퇴색되는 경우가 대부분이었기 때문에 당초의 색상이나 무늬가 장기적으로 유지되기 어려운 실정이었다.

최근에는 천연대리석에 유사한 인조대리석을 제조하기위하여 석분과 열경화성수지로 대리석 본체를 형성하고 그표면에 축광안료가 배합된 합성수지층을 형성한 인조대리석이 알려졌다. 이러한 인조대리석은 축광안료가 표면의 합성수지층에만 배합되어 있어서 균일한 야광을 나타내고 표면의 촉감이 합성수지와 같이 느껴져서 천연대리석과 다른 질감을 나타내는 문제가 있었으며 표면이 긁히는 경우 금방 인조대리석임이 나타났다.

본 발명의 목적은 천연대리석과 유사한 외관과 질감을 나타내는 인조대리석을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 천연대리석에 유사한 외관과 질감을 갖는 인조대리석을 제조하는 새로운 제조방법을 제공하는데 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일예는 폴리에스테르수지 1000부, 축광안료 40-80부, 180-200메슈의 천연쇄석입자 3000-5000부, 300메슈이하의 석분800-1500부를 포함하는 인조대리석으로 구성된다.

본 발명에 있어서 폴리에스테르수지는 무수프탈산이나 테레프탈산 같은 2염기산을 에틸렌글리콜 같은 다가알콜과 축합반응시켜 제조한다.

또한 180-200메슈의 쇄석입자와 300메슈이상의 석분은 천연쇄석입자와 석분의 비율이 1 : 0.15-0.5의 비율이 되도록 사용하는 것이 좋으며, 특히 바람직한 것은 쇄석입자와 석분의 배합비율이 1 : 0.2-0.5정도로 되게하는 것이 바람직하다.

이와같은 비율로 쇄석입자와 석분을 배합하면 판상으로 성형하였을때 제품표면에서 천연쇄석입자가 차지하는 면적이 약 85-98%로 되게되므로 제조된 인조대리석의 외관과 질감이 천연대리석에 유사하게된다.

그러나 쇄석입자 함량이 너무 많고 석분의 함량이 적으면 충격에 의한 파열강도가 약하고 석분의 함량이 너무 많으면 종래의 인조대리석과 같이 강도는 강하게 되지만 천연대리석과 같은 질감을 얻지 못하게 된다.

특히 본 발명에서는 제품표면의 평활성을 향상시키고 이형시 표면이 손상되지 않도록 하기위하여 소량의 실리콘수지를 배합할수 있는바, 실리콘수지는 폴리에스테르수지 1000부에 대하여 0.3-0.5중량부를 배합하는 것이 좋다.

본 발명의 다른 예는 폴리에스테르수지 1000중량부에 축광안료 40-80중량부를 배합하고 300메슈이하의 입도를 갖는 석분 800-1500중량부를 가하여 균일하게 혼합한 다음 180-200메슈의 입도를 갖는 천연쇄석입자 3000-5000부를 가하여 재차혼합한 다음 성형하여 인조대리석을 제조하는 방법으로 구성된다. 필요에 따라서는 천연쇄석입자를 배합하기전에 실리콘수지를 0.3-0.5중량부 정도첨가할수도 있다.

본 발명에 있어서 폴리에스테르수지는 무수프탈산이나 테레프탈산 같은 2염기산을 에틸렌글리콜 같은 다가알콜과 축합반응시켜 제조한다. 본 발명에 있어서, 폴리에스테르수지를 경화시키기 위하여는 쇄석입자의 첨가전후에 아조비스이소부티로니트릴 같은 경화제를 폴리에스테르수지 1000부에 대하여 8-15부 정도 첨가한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 있어서 최종제품의 질감이나 물성이 천연대리석과 동일하게 되도록하고 축광효과도 우수하게 하기위해서는 혼합되는 물질들의 혼합순서나 혼합상태가 매우 중요한바, 본 발명에 따르며 그 혼합물들을 혼합시킬때 첫때로 폴리에스테르수지와 축광안료를 혼합시켜야 한다. 이때 혼합되는 폴리에스테르수지와 축광안료는 충분하게 혼합시켜서 균질이 되도록하고, 이 1 차 혼합물에다 미세한 분말상의 석분을 균질로 혼합시켜서 2차 혼합물을 제조한다. 그 다음으로는 상기 2차 혼합물에다 비교적 굵은 180-200메슈의 쇄석을 실리콘수지 및 경화제와 함께 첨가혼합시킨다. 이렇게 혼합된 인조대리석 혼합물은 약 10-20분이 경과하게되면 어느정도 경화되게되고(1차경화)약 5-7시간 후에는 탈형시킬수 있는 정도로 완전히 경화되게 된다.

본 발명에 따르면, 예컨데 판넬형의 인조대리석 제조시에는 대리석 뒷면에 해당하는 부위는 몰드가 위치되지 않게되는데, 그 뒷면에 망상의 유리섬유매트를 절충시키고 그 표면에는 세멘트 몰타르의 접촉성을 양호하게 되도록 하기위해 작은 입자크기의 이면석을 뿌리게되면 사용시 매우 바람직하게 된다. 이때 유리섬유매트는 제품의 균형을 유지시켜서 수축이나 변형을 방지하는 효과를 주게된다.

한편, 본 발명에서 사용되는 혼합물들의 사용량은 폴리에스테르수지 1000부를 기준으로 할경우 축광안료는 필요에 따라 그 양을 조절할수도 있으나 효과적인 발광효과가 나타나도록 하기위해서는 40-80부를 첨가하여 균질혼합시키는 것이 바람직한데, 축광안료로서는 ZnS-Cu계통의 통상의 것을 사용하는바 축광안료는 비교적 무거우므로 폴리에스테르수지와 혼합후 오래방치시키게되면 가라않게 되기 때문에 가급적 혼합후 바로 다음단계의 혼합물을 실시하는 것이 바람직하다.

상기와같이 축광안료가 혼합된 1차 혼합물에다 대리석의 질감과 미감을 더해주기 위해 300메슈이하의 미세한 석분을 첨가시키는데, 그 첨가량은 상기 폴리에스테르수지 100부에 대해 800-1500부가량 혼합시키는 것이 바람직하다. 만일, 그 첨가량이 상기 범위보다 많게되면 발광효과가 적게되고 제조후의 대리석의 경도가 저하되어 좋지않으며 그 범위이하로 첨가시키게되면 질감이 급격이 떨어져 좋지않다. 또한 석분을 축광안료 혼합전에 먼저 상기 폴리에스테르수지와 혼합시키게되면 석분의 엉김현상이 발생될 우려가 있고 축광안료 혼합시 축광안료의 첨가량이 비교적 적기 때문에 균일한 발광효과를 기대하기 힘들기 때문에 석분은 축광안료 혼합후에 첨가하여 2차 혼합물을 형성하는 것이다.

그 다음으로 상기 2차 혼합물에 굵은 입자의 천연석을 분쇄한 깨끗한 상태의 건조된 쇄석과 실리콘 및 경화제를 동시에 첨가하는데, 그 첨가량은 상기 폴리에스테르수지 1000부을 기준으로 할때 쇄석은 3000-5000부, 실리콘은 0.3-0.5부, 경화제는 8-15g의 비율로 첨가시킨다. 또한 실리콘과 경화제를 쇄석과 동시에 마지막 단계로 첨가혼합시키는 이유는 공정상 쇄석을 최종단계로 혼합시켜서 인조대리석을 제조하는 것이 가장 편리하고 최종단계에 경화제를 첨가하여야만 바람직한 경화효과를 거둘수 있기 때문인 것이다.

본 발명에 따른 인조대리석을 제조하기 위해서는 상기 2차 혼합물을 몰드에 채워넣고 쇄석을 충진시켜서 천연쇄석의 입자가 몰드내부에 골고루 자리잡을수 있는 정도로 첨가시키면 그 쇄석의 부피만큼의 2차 혼합물은 몰드내부에서 그 부피가 증가하게 된다. 이때 필요에 따라서는 쇄석의 대소입자가 몰드내부에 골고루 자리잡게 되도록 하기위해 적당한 진동을 줄수도 있으며, 이렇게 채워진 쇄석의 크고 작은 입자 사이사이에는 미세한 두께로까지 폴리에스테르수지가 침투하게되어 조밀한 구조체를 형성하게 되는 것이다.

본 발명에서 사용되는 180-200메슈의 쇄석은 이물질이 없는 깨끗한 것을 건조된 상태로 사용하여야만 완전한 성형을 이루어 최상의 제품을 얻을수 있는바, 이물질제거시 세척 및 건조하게되면 쇄석에 함유된 철분이 거의 없어지게되며, 바람직한 성형효과가 있을뿐아니라 제품의 광택을 잘나게하는데 유리하다. 이렇게 쇄석을 충전시킨후 경화시키고 몰드를 제거한후에는 통상의 천연대리석의 경우와 마찬가지로 표면연마를 실시하여 천연쇄석의 단면이 최대로 나타나게 하는데, 연마는 제조후 적어도 48시간 내지 50시간 경과후에 실시하여야만 천연대리석과 같은 연마효과를 얻을수 있다. 이때 천연쇄석의 최대단면이 나타날 경우95%이상의 천연석 단면을 얻을수 있으며 이렇게 제조된 대리석은 천연석과 동일한 색상 및 질감을 얻게된다. 또한 그 표면의 대부분이 천연석 그자체이므로 최초의 색상과 질감을 영구적으로 유지할수 있게되는 것이다.

이와같은 본 발명에 따른 인조대리석으로는 일반적인 욕조는 물론 판넬모양의 건축자재와 심지어는 적당한 형상의 몰드를 이용하여 공예품을 제조할수도 있는바, 그 구조가 판넬모양 인것을 제외하고는 대부분의 경우 쇄석첨가시 진동을 주여야만 바람직한 제품을 제조할수있다.

이러한 본 발명에 따라 제조된 인조대리석은 그 재질이 천연석과 폴리에스테르수지 및 석분등이 주류를 이루고 있으므로 매우 견고하여 잘 깨지지 않는 잇점이 있다. 또한 대리석자체에서 어두운 곳에서는 빛을 발하게되므로 건물에 사용할시 외관상 미려함은 물론 특히 지하도나 지하철역사, 터널 및 고층건물의 비상통로나 보안상 불을 밝힐수 없는 곳등에서 사용하기에 매우 적당하고 방향표시나 정전시 통로안내등 여려분야에서 바라직한 용도로 사용될수 있는 것이다.

이하 본 발명을 실시예의 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 실시예로서 판넬모양의 인조대리석을 제조하는 공정을 예로 들어서 설명한다.

[실시예]

다음 조성물에 다음에 기재한 순서대로 균질혼합시켜서 평판형 몰드내에 채워 넣는다.

폴리에스테르수지 1.8kg

ZnS-Cu(일본 발광화학의 축광안료)100g

300메슈이하의 입도를 갖는 석분 2kg

상기 혼합물을 혼합하고 180-200 메슈의 입도를 갖는 화강암조각 6.7kg을 실리콘수지 0.5g및 아조비스이소부티로니트릴 18g과 혼합하여 10mm두께의 몰드에 투입한다.

이렇게 몰드를 채워넣은후 잠시 기다리게되면 몰드내에 첨가된 쇄석의 부피만큼 상기 조성의 혼합물이 차지했던 부피가 증가되게된다.

상기와 같이 몰드내에 쇄석을 넣은후 상승된 부피에 해당하는 상기 조성의 혼합물부위에 유리섬유매트를 깔고 그 윗면에다 작은 입자 크기를 갖는 이면석을 뿌려 6시간동안 방치하여 충분히 경화시킨 다음 탈형시킨다.

50시간 경과후에는 표면을 연마하여 천연쇄석이 전체표면의 96%가 되도록 연마시켜 인조대리석판넬(60×30cm)을 제조하였다.

상술한 바와같이 본 발명에 따라 제조된 인조대리석은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째 : 천연석과 동일한 색상이나 질감을 얻게된다.

둘째 : 노출된 표면자체가 천연석 그 자체이므로 색상과 질감을 영구적을 유지할수 있다.

세째 : 대리석을 구성하고 있는 제품이 석재의 세조립이 골고루 밀집하게 응집되어 있으므로 폴리에스테르수지가 가진 최대의 압축 및 인장강도를 얻을수가 있다.

즉, 치밀한 입자가 고강도의 수지에 충전접착되어 있으므로 우수한 압축강도와 인장강도 및 만곡강도를 가지며 물이나 기타 액상의 물질의 흡수가 적으므로 천연화강암이나 대리석의 가장 큰 문제점인 바탕재료(cement mortar 등)로부터 물등이 침투되어 표면의 색상을 해치는 것을 방지할수 있다. 따라서 내수성 및 강도가 뛰어나다.

네째 : 필요로하는 어떤 크기 및 어떤 형상의 대리석 제품의 제작이 가능하며 크기에 따라 엄청나게 상승되는 천연석의 가격문제를 비교적 값싼재료와 방법을 해결할수 있다.

Claims (2)

1. 폴리에스테르수지1000중량부, 축광안료 40-80중량부, 300메슈이하의 입도를 갖는 석분 800-1500중량부 및 180-200메슈의 입도를 갖는 천연쇄석입자 3000-5000중량부로 구성되고 천연쇄석이 표면적의 85-98%를 차지하는 축광성 인조대리석.
2. 폴리에스테르수지 1000중량부에 축광안료 40-80중량부와 300메슈이하의 입도를 갖는 석분 800-1500부를 균일하게 혼합하고 180-200메슈의 입도를 갖는 천연쇄석입자 3000-5000부와 경화제 8-15부 및 실리콘수지 0.3-0.5부를 첨가하여 성형함을 특징으로하는 축광성 인조대리석 제조방법.