KR950008049B1 - 착색된 바이오세라믹분말로 표면 처리된 인조대리석의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

착색된 바이오세라믹분말로 표면 처리된 인조대리석의 제조방법

제1도는 본 발명의 공정도.

본 발명은 바이오세라믹분말 및 유기염료(일명 유기색소를 의미함)로 피복된 유리입자들도 표면 처리된 인조대리석의 제조방법에 관한 것이다.

더욱더 본 발명은 색도의 조절이 용이하고 색상이 선명한 유기염료를 변색없이 피복처리하여 색상 선택이 다양한 실내 장식용 인조대리석의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 인조대리석의 한 분류로는 다양한 종석을 사용하여 금속원자의 산화물, 황화물, 크롬산염, 페로시안화물계등의 무기질안료를 시멘트 페이스트와 혼합 경화시켜 제조한 인조대리석이고, 다른 한 부류로는 상기와 같은 무기질계 안료를 자연석과 함께 몰드내에서 멜라민수지 또는 에폭시수지와 같은 열경화성 수지를 성형시켜 얻어진 인조대리석이 있다.

그밖에도 최근에 결정화 유리와 무기질계 안료를 사용하여 로속에서 고온으로 열처리하는 방법 등이 알려졌다.

그러나 상기 알려진 대부분의 방법에서 볼수 있듯이 인조대리석의 색상 발현을 위해 무기질계 안료를 사용하고 있으나, 이들은 시멘트 페이스트와 경화되어 원하는 선명한 색상을 얻을 수 없었다.

열경화성수지의 사용도 건물내장재로서 자주 이용되고 있으나 내열성이 약하고 화재시 유해가스가 발생하는 단점이 있다.

또한 결정화 유리를 이용하는 방법은 열처리온도가 제품의 품질에 중대한 영향을 미쳐 공정조작이 상당한 주의를 요하고, 가열로에서 고온가열이 필요할 뿐만 아니라 비용도 고가이다.

그밖에 착색유리를 사용하는 방법도 있으나 재료주입이 용이하지 않고, 뿐만 아니라 색상의 종류도 한정되어 다양한 고객의 요구를 만족시키지 못하는 단점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 선행기술들의 단점을 해결하고 비교적 간단한 공정으로 다양하고, 색상이 선명한 실내장식용 인조대리석을 제조하는 것이고 더욱더 상기 문헌들에 개시된바 없는 원적외선을 방사하는 바이도 세라믹 분말을 함유하는 인조대리석을 제조하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명자는 노력하였고, 그 결과 상기한 본 발명의 목적들은 I) 테트라에폭시실란을 알코올 수용액에 용해시켜 가수분해시키고, 상기 용액에 유기염료 및 광퇴색 방지젤르 용해시키고, 여기에 0.1~2.01의 입자직경을 갖는 알루미노 실리케이트(Al₂O₃~SiO₂)계 바이오세라믹분말을 가하여 균일하게 혼합하여 혼합액체를 수득하고, 그 다음 상기 혼합액체속에 분쇄된 유리입자를 침지시켜 피복된 유리입자를 얻고 ; II) 몰드내에 상기 피복된 유리입자를 3~6mm 두께로 타설하여 피복유리 입자층을 형성하고, 그 위에 무기질계 안료가 균일하게 혼합된 시멘트 페이스트를 적용하여 경화시킴을 특징으로 하는 착색된 바이오세라믹분말로 표면 처리된 인조대리석의 제조방법에 의해 달성되었다.

상기 유리입자로는, 파손된 폐유리 및 병유리 등을 시중에서 손쉽게 구입하여 사용할 수 있어 재료구입이 용이하고, 원가가 절감된다.

상기 사용한 바이오세라믹분말은 천연에서 생성되는 고령토 점토 및 규석과 합성알루미나 분말을 주원료로 하여 제조된 세라믹 원적외선 방사체이고, 시중에서 시판되는 알루미노 실리케이트(aluminosilicate)계 분말을 사용하였다.

유리표면에 결합제로서 사용된 테트라에톡시실란((Eto)₄Si)은 일본의 다케나 야꾸힝 고오교 가부시끼가이샤 제품을 그대로 사용하였다.

유기염료로는 트리페닐메탄계, 아딘계, 티아딘계, 옥사딘계 염료 등을 사용할 수, 바람직하게는 트리페닐메탄계 염료를 사용하였다.

사용한 무기질계 안료는 독일의 바스프 AG사 제품을 사용하였다.

이하, 상기 제조방법을 단계별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1공정 : 0.5ℓ의 테트라에톡시실란을 5ℓ의 95% 에탄올 용액에 용해시켜 상온에서 가수분해시키고, 여기에 원하는 색상농도에 따라 유기색소인 5~20g의 트리메틸메칸계 염료 및 광퇴색 방지제로서 2~3g의 니켈 호합물을 첨가한후 5~10분간 교반한 다음 여기에 바이오세라믹분말 50~200g을 가하여 잘 분산될때까지 교반한 후 3~5mm의 크기로 분쇄된 유리입자를 침적시켜 표면에 색상을 띤 바이오세라믹분말로 피복된 유리입자를 얻는다. 자연건조 후 코팅된 색조막 두께는 0.1~0.21m로 균일하다.

제2공정 : 자체 두께 8mm 높이 20mm 정도의 PE 수지몰드 바닥에 3~6mm 정도 제1공정에 의해 얻어진 유리입자를 몰드 바닥에 타설하여 피복된 유리 입자층 형성하고, 원하는 정도에 따라 적정량의 무기질 안료가 혼합된 시멘트 페이스트로 뒤채움을 한다.

이와 같이 무기질 안료와 혼합된 시멘트 페이스트에 제1공정에서 혼합된 피복된 유리입자를 섞여 타설하지 않고 몰드 바닥에 피복된 유리입자를 먼저 타설하는 것은 시멘트 페이스트에 피복유리 입자를 섞어 타설하는 경우 진동에 의해 피복유리입자가 몰드바닥으로 가라앉을 뿐만 아니라 시멘트 페이스트 전체에 골고루 분산되어 있는 상태이므로 피복유리입자의 양이 많이 소요되어 가격상승의 요인이 되고, 바이오세라믹분말로 피복된 오리입자가 제품의 바닥에만 분포되도록 하면 상부의 시멘트 페이스트에는 혼합되지 않으므로 미량이지만 원적외선 방사 세라믹스의 방사율을 높일 수 있고, 더욱더 피복유리입자의 사용량도 3/4 정도 절약할 수 있는 것이다.

제3공정 : 시멘트 페이스트로 뒷채움을 한 몰드를 고주파 진동기에 올려높고 1~2분간 진동을 주게 된다.

이렇게 진동을 주게되면 몰드바닥에 타설된 착색 혼합유리에시멘트 페이스트가 침적되어 분쇄된 착색 혼합유리의 입자 사이사이를 채워주게 된다.

제4공정 : 제3공정을 거친 제품을 상온에서 1시간 정도 방치후 50°C~60°C의 수증기로 24시간 스팀양생후 실온을 유지하는 수중에서 24시간 수중 양생후 몰드에서 탈형하여 몰드바닥과 접하는 면을 연마광택을 낸다.

이와 같이 하여 완성된 제품은, 유리입자가 착색된 바이오세라믹분말로 피복 되어 있어 시멘트 페이스트와의 결합력을 증대시키고 완성된 제품의 표면 5mm 정도가 분쇄 유리가 분포되어 있고 그 외의 부분에도 유리입자가 혼합되어 있지 않으므로 시멘트 페이스트의 결합력을 증대시켜 제품의 압축 강도를 향상시키게 되는 것이다.

또한 유리에 피복된 유기염료가 알칼리성인 시멘트 페이스트에 안정해야 되는데, 시멘트 페이스는 수화반응후 Ca(OH)₂가 존재하기 때문에 고알칼리성(pH 12.5)를 나타낸다. 일반적으로 시멘트 또는 철이 산에 약하므로 유리에 피복된 유리 염료가 시멘트 페이스트가 수화반응후 나타내는 고알칼리성에의 반응은, 본 발명에 의해 분쇄유리에 피복된 유기염료는 접합제(결합제)로 사용되는 테트라알콕 시실란에 의하여 염산, 황산, 질산 등의 산 또는 수산화칼슘, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리에 안정하고 색상의 변화 또한 없다.

이와 같은 사실은 본 발명에서와 같이 시멘트 페이스가 수화반응 후 발생되는 많은 양의 Ca(OH)₂가 발생되는데 본 발명에 의해 유기염료가 피복된 피복유리가 수산화칼슘 용액에서도 안정하다는 것은 시멘트 페이스트와 피보유리를 혼합시켜 양생시킨 후에도 고알칼리성인 시멘트 페이스트에 영향을 받지 않고 안정하다는 것이 입증되므로 본 발명의 제품 색상은 변색이 되지 않고 알칼리에 안정한 제품인 것이다.

이상과 같이 본 제품에 사용되는 분쇄에 유리에 결합제인 테트라에톡시실란을 사용하여 착색된 유리입자를 사용하므로서 무기질 안료로 착색된 시멘트 페이스트와의 보색관계를 이루어 외관이 미려한 제품을 얻을 수 있어 특히 실내장식용 인조대리석으로 적합하다. 특히 최근에 여러 산업분야에서 바이오세라믹스의 원적외선 방사로 인한 인체에 미치는 여러 가지 효과(수면효과, 혈액순환 촉진효과, 화상치료효과 등)가 있다고 보고되고 있어 본 발명의 바이오 세라믹 분말로 피복 처리된 인조대리석을 실내장식 및 거실용 내장재로 사용할 때 그 효과가 한층 기대된다(참고문헌 : 제1회 원적외선 방사체 응용기술 심포지움, 1991.5.9발생 주최국립공업시험원 도자기시험소).

Claims (1)

1. I) 테트라에폭시실란을 알코올 수용액에 용해시켜 가수분해시키고, 상기 용액에 유기염료 및 광퇴색방지제를 용해시키고, 여기에 0.1~2.0μ의 입자 직경을 갖는 알루미노 실리케이트(Al₂O₃~SiO₂)계 바이오세라믹분말을 가하여 균일하게 혼합하여 혼합액체를 수득하고, 그 다음 상기 혼합액체속에 분쇄된 유리입자를 침지시켜 피복된 유리입자를 얻고 ; II) 몰드내에 상기 피복된 유리입자를 3~6mm 두께로 타설하여 피복유리 입자층을 형성하고, 그 위에 무기질계 안료가 균일하게 혼합된 시멘트 페이스트를 적용하여 경화시킴을 특징으로 하는 착색된 바이오세라믹분말로 표면 처리된 인조대리석의 제조방법.