KR101181433B1 - Ｆｒｐ 인조석의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 ｆｒｐ 인조석 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화강암이나 현무암 등과 같이 독특한 표면을 갖고 있는 천연석의 표면과 동일한 표면을 갖으면서 가공이 용이한 FRP 인조석의 제조방법에 관한 것으로,

천연석에 몰드용 실리콘을 이용하여 성형틀을 형성하는 단계와; 상기 성형틀의 내부에 탈크와 석분과 FRP 수지가 혼합된 FRP 퍼지를 도포하는 단계와; 상기 FRP 퍼지 위에 유리섬유 매트와, 폴리에스테르수지와 경화제의 혼합물을 교대로 적층시켜 FRP 적층을 하는 단계와; 상기 FRP 적층 후, 경화시킨 뒤, 탈형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

천연석, FRP 인조석

Description

ＦＲＰ 인조석의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 ＦＲＰ 인조석{Method for manufacturing FRP artifical stone and FRP artifical stone manufactured thereby}

본 발명은 FRP 인조석의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 FRP 인조석에 관한 것으로, 보다 자세하게는 화강암이나 현무암 등과 같이 독특한 형태의 무늬를 갖는 천연석과 동일한 표면을 갖으면서 용이하게 가공이 가능한 FRP 인조석의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 FRP 인조석에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 실내외 바닥 및 벽체, 마감재 등으로 사용되는 고급스러운 소재로서는 천연석재를 들 수 있다. 이러한 천연석재는 내화성, 내구성, 내마모성이 우수하고 압축강도가 크며, 외관이 아름답고, 유해물질이 발생하지 않는 등의 특징을 갖고 있는 우수한 건설자재로, 천연 화강석, 천연대리석, 천연옥, 천연 광물판재 등이 이에 속한다.

그러나, 이와 같은 천연석재는 가격이 매우 비쌀 뿐만 아니라, 주로 천연석(天然石)을 판재로 절단한 후 표면을 연마하여 광택이 있는 석판으로 가공하여 사용하기 때문에 상당한 시간과 비용이 소요되어 전체적인 건설자재의 제조원가가 높 아지는 등의 폐단이 발생되었으며, 무거운 중량으로 인하여 시공시 취급 및 작업에 어려움이 있었다.

이에 천연석재를 대체하기 위한 것으로서, 다양한 색상의 천연석 질감을 갖는 인조화강석, 인조대리석, 인조건강석을 제조하여 건설자재로 사용하고자 하였다.

이러한 인조석으로서 통상 종석, 칼라골재 등과 합성수지를 혼합하여 만드는 유기계 인조석과 백시멘트, 골재, 합성수지 등을 주원료로 하는 유기무기 혼합계 인조석이 있으며, 최근에는 화재 등에 취약한 유기계 인조석의 문제점을 개선한 백시멘트 등 무기 결합재와 골재를 사용한 무기계 인조석이 개발되고 있다.

그러나, 이들 인조석과 천연 석재는 광택을 내기 위하여 여러 단계의 연마과정을 거쳐야 하기 때문에 연마비용과 연마과정에서 발생되는 슬러지 등의 폐기물이 발생되어 이를 처리하는 처리비용 등이 제품의 단가상승을 초래하는 등의 문제점이이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로,

천연석의 질감을 갖으면서도 연마 등의 과정이 필요하지 않으며, 취급이 용이한 FRP 인조석의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조되는 FRP 인조석을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

천연석에 몰드용 실리콘을 이용하여 성형틀을 형성하는 단계와;

상기 성형틀의 내부에 탈크와 석분과 FRP 수지가 혼합된 FRP 퍼지를 도포하는 단계와;

상기 FRP 퍼지 위에 유리섬유 매트와, 폴리에스테르수지와 경화제의 혼합물을 교대로 적층시켜 FRP 적층을 하는 단계와;

상기 FRP 적층 후, 경화시킨 뒤, 탈형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FRP 인조석의 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 FRP 퍼지는 탈크와 석분을 1: 0.28~0.38의 부피비로 혼합하여 혼합 석분을 제조한 뒤, 상기 혼합석분과 FRP 수지를 1: 0.28~0.38의 부피비로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

또한, 천연석의 무늬가 나타나는 FRP 퍼지로 이루어진 표면층과;

상기 표면층의 일면에 표면층의 강도를 보강하는 내부층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 FRP 인조석을 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 FRP 인조석의 제조방법은 천연석의 무늬가 그대로 표현된 인조석을 제조할 수 있고, 연마 등의 가공없이 몰드에 성형하는 것만으로 FRP 인조석의 가공이 가능하여 보다 간편하고, 이에 따라 인조석의 제조단가가 감소될 수 있으며, 제조된 FRP 인조석의 표면에 나타나는 천연석의 무늬로 인하여 미관상 보기가 좋고, 그 중량이 가볍기 때문에 취급이 용이하며, 시공시 작업이 보다 편리해지는 이점이 있으며, 내부식성, 내구성 등이 강화되어 방수, 균열방지 등의 효과 또한 갖는다.

이하에서는 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 도시된 실시예에 따라 구체적으로 설명하기는 하나, 본 발명이 도면에 도시된 실시예 만으로 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 FRP 인조석의 제조방법을 나타낸 순서도로, 이를 참고로 하여 FRP 인조석 제조방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

본 발명은 먼저 천연석에 몰드용 실리콘을 이용하여 성형틀을 형성하는 단계(S1)를 거친다.

보다 구체적으로 상기 성형틀은 최종 제조하고자 하는 FRP 인조석에 형성되는 무늬를 갖는 천연석의 표면에 몰드용 실리콘을 도포하여 굳힌 다음, 굳어진 몰드용 실리콘을 천연석으로부터 분리시킴으로써 형성되는 것으로, 이와 같이 형성된 성형틀은 천연석의 겉 무늬와 대응되는 형태를 갖는 무늬부가 형성되어질 수 있다.

즉, 일예로서 현무암을 천연석으로 사용하는 경우, 현무암의 표면에 몰드용 실리콘을 도포하여 굳히고, 굳어진 몰드용 실리콘을 현무암으로부터 분리해내면, 현무암의 울퉁불퉁한 형태는 물론, 현무암의 미세한 형태나 기공부분까지 복사됨에 따라 현무암의 무늬와 대응되는 형태의 무늬부를 갖는 성형틀을 형성할 수 있다.

이때 상기 몰드용 실리콘으로는 당해분야에서 통상적으로 사용되는 몰드용 실리콘이 모두 사용될 수 있다.

이와 같이 성형틀을 형성한 후에는 상기 성형틀의 내부에 탈크와 석분과 FRP수지가 혼합된 FRP 퍼지를 도포하는 단계(S2)를 거친다.

여기서 FRP 퍼지는 FRP 인조석의 표면을 형성하기 위한 것으로, 상기 탈크와 석분과 FRP 수지를 혼합하여 제조되며, 이를 성형틀에 부어 성형틀의 내측에 형성된 무늬부에 완전히 도포되도록 한 뒤, 추후 성형틀에서 탈형시키면 성형틀의 내부에 형성된 무늬부와 대응되는 형태를 갖는 무늬가 그대로 FRP 퍼지가 굳어진 외측표면에 형성된다. 즉, 최초 성형틀의 제조에 사용된 현무암의 무늬와 동일한 무늬를 갖게된다. 이때 상기 탈크와 석분은 분말상태로 하여 사용하는 것이 각 성분이 고루 혼합되어질 수 있어 보다 바람직하다. 아울러 FRP 퍼지의 도포두께는 제조하고자 하는 FRP 인조석의 두께에 따라 조절가능하다.

이때 상기 석분은 음이온 및 원적외선을 방사하여 상승작용을 일으키는 성분으로, 천연 무기질 광물로 일라이트, 포졸란, 세라믹분말(Insuladd), 세레사이트, 옥, 황토, 운기석 및 백운석 등이 사용될 수 있다. 이와 같은 석분은 고유의 특성으로 인하여 본 발명에 따른 FRP 인조석을 마감재 등으로 사용시 원적외선과 음이온의 발생을 통해 실내공기가 더욱 쾌적해지도록 하고, 신진대사를 촉진시키며 실내의 항균, 향취 및 살충성을 높이는 효과 및, 단열효과를 부여한다.

상기 탈크는 활석이라고도 하며 주성분은 3MgO, 4SiO₂, H₂O 이다. 이러한 탈크는 백색 또는 담홍색의 광물로써, 물이나 유기질 용액에 의한 팽윤성이 없고 이온교환도 거의 없으며 내산성을 갖는다. 따라서 FRP 인조석의 산화를 억제하고, 내부식성을 갖으며, 내구성을 향상시켜주는 역할을 한다.

상기 FRP(섬유강화 플라스틱;Fiber Reinforced Plastics) 수지는 유리섬유를 수지에 함침시켜 제조되는 것으로, 경량이며, 고강도를 가지고 있는 통상의 FRP 수지를 사용한다.

이러한 세가지 성분으로 이루어지는 상기 FRP퍼지는 탈크와 석분을 1: 0.28~0.38의 부피비로 혼합하여 혼합 석분을 제조한 뒤, 상기 혼합석분과 FRP수지를 1: 0.28~0.38의 부피비로 혼합하여 제조되는 것이 바람직하다.

만약 상기 탈크에 대하여 석분의 부피비가 상기 범위보다 적게 혼합되는 경우, 내구성 및 내부식성 등은 향상될 수 있으나, 항균, 향취의 효과는 충분히 얻을 수 없으며, 상기 부피비 범위보다 많이 혼합되는 경우 항균, 향취의 효과는 충분하여지나, 상대적으로 탈크의 중량이 감소함에 따라 점도가 낮아지고, 제조된 FRP 인조석의 내부식성, 내구성 등이 충분히 발휘되기 어렵다.

아울러 상기 탈크와 석분이 혼합된 혼합석분에 대하여 FRP수지의 혼합비율이 상기 부피비보다 적은 경우 FRP 수지 첨가에 따른 고강도 발현이 충분히 나타나기 어렵고, 상기 부피비보다 많은 경우 첨가량의 증가와 관계없이 강도발현의 상승이 미미하여 경제적이지 못하다.

아울러 상기 FRP 퍼지에는 제조하고자 하는 FRP 인조석의 색상을 고려하여 색소를 더 포함시켜 사용할 수도 있다. 따라서 현무암과 같이 색상이 검은 경우 검은 색상을 갖는 색소를 상기 FRP 퍼지에 혼합시킨 뒤, 이를 성형틀에 부어 인조석을 제조하는 것이 바람직하다. 이때 색소는 통상적으로 사용되는 유기안료 또는 무기 안료가 사용될 수 있다.

상기와 같이 FRP 퍼지를 도포한 다음에는 상기 FRP퍼지 위에 유리섬유 매트와, 폴리에스테르수지와 경화제의 혼합물을 교대로 적층시켜 FRP 적층하는 단계(S3)를 거친다.

이러한 FRP 적층은 FRP 인조석의 강도를 보강하는 동시에 실내외 바닥 및 벽체, 마감재로 사용할 때에 시공이 용이하도록 그 부착되는 면을 평평하게 하기 위한 작업이다.

이는 FRP 퍼지가 도포된 부분에 유리섬유 매트를 적층시키고 붓 등을 이용하여 폴리에스테르 수지와 경화제가 혼합된 혼합물을 도포한 뒤, 다시 유리섬유 매트를 적층시키고, 상기 폴리에스테르 수지와 경화제가 혼합된 혼합물을 도포하는 작업을 반복적으로 수행함으로써 FRP 적층이 이루어지며, 이는 제조하고자 하는 FRP 인조석의 두께에 따라 그 적층횟수가 조절될 수 있다.

한편, FRP 적층시 통상의 단열재나 방음재 처리를 함으로써 열의 손실을 줄여주거나 외부소음을 보다 효과적으로 차단시켜주도록 할 수도 있고, FRP 적층시나, FRP 퍼지에 불연성 소재를 혼합시켜 내열성이 강화되도록 할 수도 있다.

이와 같이 FRP 적층이 완료된 후 이를 경화시킨 뒤, 탈형하는 단계(S4)를 거치면, 제조하고자 했던 FRP 인조석의 제조가 완료되며, 이와 같이 제조된 FRP 제조석은 그 테두리 마감처리 등을 통해 제품으로서 활용이 가능하다.

도 2는 본 발명에 따른 FRP 인조석의 제조방법을 통해 제조된 FRP 인조석의 표면사진으로, 상기와 같은 제조방법에 따라 천연석으로서 현무암을 사용하여 FRP 인조석을 제조하면 도 2에 보여지는 바와 같이 그 표면에 현무암의 무늬는 물론, 미세한 기공까지 그대로 형성된 FRP 인조석이 제조될 수 있는 것이다.

즉, 본 발명은 몰드용 실리콘을 이용하여 현무암 등과 같이 독특한 형태의 표면을 갖는 천연석의 표면을 그대로 갖는 성형틀을 제조함에 따라 천연석과 동일한 무늬 및 형태를 갖는 표면이 형성된 FRP 인조석의 제조가 가능한 것이다. 아울러 본 발명에 따른 FRP 인조석의 제조방법은 현무암 뿐만 아니라, 화강암이나, 조약돌 등의 천연석과 동일한 무늬를 갖고, 천연석의 색상, 표면의 모양 등이 모두 표현가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 FRP 인조석을 개략적으로 나타낸 사시도이로, 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 FRP 인조석은 천연석의 무늬 가 나타나는 FRP퍼지로 이루어진 표면층(10)과; 상기 표면층(10)의 일면에 표면층(10)의 강도를 보강하는 내부층(20);을 포함한다.

상기 표면층(10)은 성형틀의 내부에 도포된 FRP 퍼지가 굳어져 형성되는 층으로 가장 외측면에 현무암 등의 무늬와 같은 천연석의 무늬가 형성된 부분이다.

상기 내부층(20)은 성형틀에 도포된 FRP 퍼지의 위에 FRP 적층되어 형성되는 층으로, 인조석의 강도를 보강함은 물론, 그 밑면이 평평하고, 매끄럽게 형성되도록 하여 시공시 부착이 용이하게 이루어질 수 있도록 해준다.

즉, 본 발명에 따른 FRP 인조석의 제조방법은 천연석의 무늬가 그대로 표현된 인조석을 제조할 수 있게 함은 물론, 연마 등의 가공없이 몰드에 성형하는 것만으로 FRP 인조석의 가공이 가능하여 보다 간편하고, 이에 따라 인조석의 제조단가가 감소될 수 있으며, 제조된 FRP 인조석의 표면에 나타나는 천연석의 무늬로 인하여 미관상 보기가 좋고, 그 중량이 가볍기 때문에 취급이 용이하며, 시공시 작업이 보다 편리해지는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 FRP인조석은 내부식성, 내구성 등이 강화되었기 때문에 해안가 등에 지어진 주택, 펜션, 조립식 건축물 등의 건축물과 같이 해풍에 의한 부식 등이 발생하고, 특히 콘크리트 건물의 경우와 같이 시간의 경과에 따라 건물 외벽이 산화되고, 균열이 발생하는 건물 등의 벽체 마감재나 건물의 보호를 위한 보수용으로 본 발명의 FRP 인조석을 사용하는 경우 방수, 균열방지 등의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 FRP 인조석의 제조방법을 나타낸 순서도.

도 2는 본 발명에 따른 FRP 인조석의 제조방법을 통해 제조된 FRP 인조석의 표면사진.

도 3은 본 발명에 따른 FRP 인조석을 개략적으로 나타낸 사시도.

<도면의 주요부호에 대한 상세한 설명>

10: 표면층

20: 내부층

Claims (3)

1. 삭제
2. 천연석에 몰드용 실리콘을 이용하여 성형틀을 형성하는 단계(S1)와;

   상기 성형틀의 내부에 탈크와 석분과 FRP 수지가 혼합된 FRP 퍼지를 도포하는 단계(S2)와;

   상기 FRP 퍼지 위에 유리섬유 매트와, 폴리에스테르수지와 경화제의 혼합물을 교대로 적층시켜 FRP 적층을 하는 단계(S3)와;

   상기 FRP 적층 후, 경화시킨 뒤, 탈형하는 단계(S4);를 포함하고,

   상기 FRP 퍼지는 탈크와 석분을 1: 0.28~0.38의 부피비로 혼합하여 혼합 석분을 제조한 뒤, 상기 혼합석분과 FRP 수지를 1: 0.28~0.38의 부피비로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 FRP 인조석의 제조방법.
3. 삭제

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