KR101861900B1

KR101861900B1 - 강화천연석용 조성물, 이를 포함하는 금속 펄 질감을 갖는 강화천연석용 칩 및 강화 천연석

Info

Publication number: KR101861900B1
Application number: KR1020150177500A
Authority: KR
Inventors: 이희철; 황철연; 강기천; 안성진; 손창호
Original assignee: 롯데첨단소재(주)
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2018-05-28
Anticipated expiration: 2035-12-11
Also published as: KR20160073313A

Abstract

본 발명의 강화천연석용 조성물, 이를 포함하는 금속 펄 질감을 갖는 강화천연석용 칩 및 강화천연석은 (A) 평균입경이 0.1 초과 0.3㎜ 이하인 샌드형 실리카 10 내지 60 중량%; (B) 평균입경이 0.1㎜ 이하인 파우더형 실리카 5 내지 40 중량%; (C) 불포화 폴리에스테르 수지 5 내지 40 중량%; (D) 금속성 펄(metallic pearl) 입자 1 내지 10 중량%; 및 (E) 스티렌계 모노머 1 내지 10 중량%;를 포함한다.

Description

강화천연석용 조성물, 이를 포함하는 금속 펄 질감을 갖는 강화천연석용 칩 및 강화 천연석{Composition using construction materials and engineered stone chip having metal pearl pattern and Engineered stone using the same}

본 발명은 강화천연석용 조성물, 이를 포함하는 금속 펄 질감을 갖는 강화천연석용 칩 및 강화 천연석에 관한 것이다.

화강암(granite)나 대리석(marble)과 같은 천연석은 표면 무늬가 아름다워 예부터 건축 장식재로 사용되어 왔다. 최근 천연석은 고품격 질감을 나타내는 재료로 각광받아 바닥재, 벽체, 싱크대 상판 등 분야에서 그 수요가 크게 증가되고 있다.

한편, 천연석은 높은 표면경도와 수려한 문양에도 불구하고 가격이 높고, 무거우며, 충격에 약하다는 단점으로 대중화되지 못하였다. 이에 이를 보완하기 위해 다양한 종류의 인조석이 개발되었다.

인조석은 천연석과 달리, 다양한 이미지와 무늬를 구현하며 광택이 뛰어나고, 심한 온도 변화에 잘 견디며, 수분 흡수율이 낮고 강도가 높은 장점이 있다.

이러한 인조석은 고급주택, 호텔, 아파트 등에 사용하면 훌륭한 인테리어 효과를 구현할 수 있어 전 세계적으로 수요가 급증하고 있다.

일반적으로 인조석은 일반 인조대리석과 수지계 강화 천연석으로 분류된다. 상기 일반 인조대리석은 아크릴계 또는 불포화 폴리에스테르계 수지에 무기 충전제, 착색제, 경화제 등 각종 첨가제를 첨가하여 제조된다. 상기 수지계 강화 천연석(일명, 엔지니어드 스톤(engineered stone))은 무기계(실리카계) 천연광물과 바인더 수지를 혼합한 컴파운드(compound)를 진동 또는 진공-진동으로 압축 성형하여 천연석의 질감을 그대로 나타내도록 만든다.

상기 수지계 강화 천연석은 혼합되는 천연광물의 종류, 바인더 수지 또는 안료의 색상, 교반 공정 등에 따라 다양한 색상과 질감을 나타내도록 제조될 수 있다. 상기 수지계 강화 천연석은 천연광물을 주원료로 하기 때문에 일반 인조대리석보다 훨씬 더 우수한 천연질감을 나타내어 최근 그 수요가 크게 증가되고 있다.

한편, 최근에는 금속 특유의 차갑고 현대적인 느낌 때문에 각종 인테리어 조형물의 소재로 금속의 사용이 증가하고 있다. 그러나, 금속은 자재의 원가 상승 및 금속 부식 등으로 인해 그 사용이 제한되고 있다.

또한, 금속은 특정 원료(규석, 실리카 등)에 금속 질감을 갖는 안료 또는 원료를 혼합한 후 이를 레진 코팅하여 대부분 사용하고 있어 금속 질감이 선명하게 나타나지 않는 문제점이 있다.

또한, 수지 표면에 금속질감을 갖는 화합물을 코팅 및 경화한 후 파쇄하여 칩을 제조할 경우, 금속과 같은 질감을 표현할 수는 있으나, 선명도가 많이 떨어지며, 칩과 강화 천연석의 경도 차이가 발생하여 표면 가공성이 약화되는 단점이 있다.

본 발명의 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 즉, 금속질감을 유지하면서, 선명도가 우수하고, 또한 경도의 차이가 없어서 가공성이 열악하여 표면의 불균일 문제 및 이에 따른 선명도의 훼손문제를 해결하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0833273(2008. 05. 22) 등에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 금속 질감을 갖는 칩의 조도를 높여 다양한 색상, 고급스런 질감을 갖도록 하는 칩을 제공하는 강화천연석용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 강화천연석 조성물을 이용하여 제조되는 강화천연석용 칩을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 칩을 이용하여 표면 조도 편차를 개선하여 보다 향상된 금속 펄 짐감을 갖는 강화 천연석을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 칩을 정형 또는 비정형으로 적용하여 표면 조도 편차 및 경도를 개선한 금속 펄 질감을 갖는 칩 및 이를 이용하여 제조되는 강화 천연석을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

본 발명의 하나의 관점은 강화천연석용 조성물에 관한 것이다. 상기 강화천연석용 조성물은 (A) 평균입경이 0.1 초과 0.3㎜ 이하인 샌드형 실리카 10 내지 60 중량%; (B) 평균입경이 0.1㎜ 이하인 파우더형 실리카 5 내지 40 중량%; (C) 불포화 폴리에스테르 수지 5 내지 40 중량%; (D) 금속성 펄(metallic pearl) 입자 1 내지 10 중량%; 및 (E) 스티렌계 모노머 1 내지 10 중량%;를 포함한다.

구체예에서, 상기 강화천연석용 조성물은 평균입경이 0.3 mm 초과 0.7 mm 이하인 샌드형 실리카를 더 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 강화천연석용 조성물은 평균입경이 0.7 mm 초과인 샌드형 실리카를 포함하지 않을 수 있다.

구체예에서, 상기 강화천연석용 조성물 100 중량부에 대하여, 경화제, 경화촉진제, 가교제, 안료, 염료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 광확산제, 산화방지제, 중합방지제, 난연제 및 대전방지제에서 선택되는 하나 이상의 첨가제 0.01 내지 5 중량부 더 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량 70,000 내지 100,000이며, 25℃에서의 점도가 500 내지 600cps일 수 있다.

구체예에서, 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 오르토 타입, 이소 타입, 비스페놀 타입, 비닐에스테르 타입 및 노볼락 비닐에스테르에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.

구체예에서, 상기 금속성 펄(metallic pearl) 입자는 자개, 돌, 석분, 석영, 숯, 황토, 자석분, 향료, 펄, 패각류 및 거울 가루로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 천연 성분을 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 스티렌계 모노머는, α-메틸 스티렌, o-메틸 스티렌, p-메틸 스티렌, m-메틸 스티렌, 에틸 스티렌, I-부틸 스티렌, t-부틸 스티렌, o-브로모 스티렌, p-브로모 스티렌, m-브로모 스티렌, o-클로로 스티렌, p-클로로 스티렌 및 m-클로로 스티렌에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.

본 발명의 다른 하나의 관점은 강화천연석용 칩에 관한 것이다. 상기 강화천연석용 칩은 전술한 강화천연석용 조성물로부터 형성되고 금속 펄 질감을 갖는다.

구체예에서, 상기 강화천연석용 칩은, 불포화 폴리에스테르 수지 및 폴리스티렌을 포함하는 연속상에 샌드형 실리카, 파우더형 실리카 및 금속성 펄 입자가 분산된 구조를 갖을 수 있다.

구체예에서, 상기 강화천연석용 칩은 바콜경도계(GYZJ 934-1, Barber Colman company)로 측정한 경도가 75 내지 85일 수 있다.

본 발명의 또 다른 하나의 관점은 강화 천연석에 관한 것이다. 상기 강화 천연석은 전술한 강화천연석용 칩 1 내지 20 중량%; 불포화 폴리에스테르 수지 7 내지 20 중량%; 및 실리카계 무기물 60 내지 90 중량%;를 포함하고 금속 질감을 갖는다.

구체예에서, 상기 강화 천연석은 불포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 매트릭스에 강화천연석용 칩 및 실리카계 무기물이 분산된 구조를 갖을 수 있다.

구체예에서, 상기 실리카계 무기물은 평균입경 0.1 내지 2.0㎜의 샌드형 실리카계 무기물, 평균입경 1.2 내지 5.6㎜의 석영 칩 및 평균입경 0.1㎜ 이하의 파우더형 실리카계 무기물을 포함하는 금속 질감을 갖을 수 있다.

구체예에서, 상기 강화 천연석 100 중량부에 대하여, 경화제, 경화촉진제, 가교제, 안료, 염료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 광확산제, 산화방지제, 중합방지제, 난연제 및 대전방지제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 첨가제 0.01 내지 20 중량부 더 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 강화 천연석은 JIS B 0601로 측정한 최대 단면 골 깊이(Rv)가 6.0㎛ 이하, 최대 높이(Ry)가 10㎛ 이하인 금속 펄 질감을 갖을 수 있다.

본 발명은 금속 질감을 갖는 칩의 조도를 높여 천연석 본래의 질감에 더해 다양한 색상, 고급스런 질감을 가질 수 있다. 또한, 본 발명은, 칩과 강화 천연석의 경도 차이를 크게 줄여 표면 가공성이 향상되며, 표면 조도가 낮아지는 현상을 개선하여 천연 대리석에 보다 근접한 우아하고, 고급스러운 질감을 표현할 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기 칩을 제조하기 위한 특정의 실리카 크기 및 함량으로 조합한 강화천연석 조성물 및 이를 이용하여 제조한 칩 및 그 칩을 포함하고, 실리카 및 칩과 동일한 범주의 불포화수지를 채택하여 경화함으로써, 칩과 강화천연석의 매트릭스의 경도 차이를 최소화하여, 금속질감 개선, 표면조도 증진 및 표면 균일성까지 개선한 새로운 강화 천연석을 제공하는 발명의 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예를 통해 제조된, 양호 판정을 받은 강화천연석용 칩을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 비교예를 통해 제조된, 불량 판정을 받은 강화천연석용 칩을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 통해 제조된, 양호 판정을 받은 강화천연석을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 비교예를 통해 제조된, 불량 판정을 받은 강화천연석을 도시한 것이다.

이하, 구체예를 통해 본 발명에 따른 강화천연석용 조성물 및 이를 포함하여 제조되는 강화천연석용 칩, 강화 천연석을 상세히 설명한다.

다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

또한, 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "평균입경"이란 입자에 대한 최대 길이와 최소 길이의 평균값을 의미한다. 본원발명에서 평균입경 측정방법은 당업계에서 통상적으로 진행하는 방식이라면 한정하지 않으며, 예를 들어 KS F 2502(굵은골재 및 잔골재의 체가름 시험 방법)에 의거하여 진행하되, KS A 5101-1에 의한 표준체(Sieves)의 눈금 크기(mesh)를 기준으로 1.2㎜(#16 mesh), 0.1mm(#150 mesh), 0.045mm(#325 mesh) 등으로 나타낼 수 있다.

이하, 각 구성성분에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.

강화천연석용 조성물

본 발명에 따른 강화천연석용 조성물은 (A) 평균입경이 0.1 초과 0.3㎜ 이하인 샌드형 실리카 10 내지 60 중량%; (B) 평균입경이 0.1㎜ 이하인 파우더형 실리카 5 내지 40 중량%; (C) 불포화 폴리에스테르 수지 5 내지 40 중량%; (D) 금속성 펄(metallic pearl) 입자 1 내지 10 중량%; 및 (E) 스티렌계 모노머 1 내지 10 중량%;를 포함하여 이루어질 수 있다.

(A, B) 실리카

본 발명에서 상기 실리카는 자연석에 가까운 질감을 확보하고, 베이스 수지인 불포화 폴리에스테르 수지의 사용을 대체하면서도 제조되는 강화천연석용 칩의 기계적인 물성을 구현하기 위해 첨가되는 것으로, 평균 입경에 따라 샌드형 및 파우더형의 2종류를 채택할 수 있다.

본 발명에서 상기 샌드형 실리카는 평균 입경이 0.1 초과 0.3㎜ 이하, 예를들어 0.15 초과 0.25㎜ 이하, 예를들어 0.18 초과 0.22㎜ 이하인 것이 좋다. 상기 샌드형 실리카의 평균 입경이 0.1 미만일 경우, 실리카 입자의 포함을 통한 기계적 물성 구현이 미비해지는 문제가 있다. 반면에, 상기 샌드형 실리카의 평균입경이 0.3 초과일 경우, 자연석 질감의 강화 및 표면경도 등 물성 향상 등 효과 구현이 어려운 단점이 있다.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 강화천연석용 조성물은 평균입경이 0.3 mm 초과 0.7 mm 이하인 샌드형 실리카를 더 포함할 수 있다. 상기 평균입경 범위에서, 불포화 폴리에스테르 수지의 사용을 대체하면서도 제조되는 강화천연석용 칩의 기계적 물성 구현이 용이한 장점이 있다.

본 발명의 다른 구체예에서, 상기 강화천연석용 조성물은 평균입경이 0.7 mm 초과인 샌드형 실리카를 포함하지 않을 수 있다. 상기 평균입경이 0.7 mm 초과일 경우, 실리카의 평균입경 증가에 따라 금속 펄의 비표면적이 작아져 금속 질감 효과가 저감될 수 있는 문제가 있다.

본 발명에서 상기 샌드형 실리카는 전체 강화천연석용 조성물 100 중량%에 대하여 10 내지 60 중량%, 더 바람직하게는 20 내지 60 중량%, 가장 바람직하게는 35 내지 50 중량% 포함될 수 있다. 상기 샌드형 실리카의 함량이 10중량% 미만으로 포함될 경우, 샌드형 실리카 함유 효과가 미비해지는 문제가 있다. 반면에, 상기 샌드형 실리카의 함량이 60중량% 초과로 포함될 경우, 불포화 폴리에스테르 수지와의 결합력 및 칩의 기계적 물성이 저하되고 자연석 특유의 질감과 현대적인 느낌의 금속 질감을 효과적으로 구현하기 어려운 문제가 있다.

본 발명에서 상기 파우더형 실리카는 평균 입경이 0.1㎜ 이하, 예를들어, 바람직하게는 0.045㎜ 이하, 예를들어, 0.030mm 이하일 수 있다. 상기 파우더형 실리카의 평균 입경이 0.1㎜ 초과일 경우, 강화천연석용 조성물을 통해 제조되는 강화천연석용 칩의 치밀화(compaction)가 어렵고 기계적 물성의 향상이 저하되고 충격 등에서 충분한 안정성 확보가 곤란한 문제가 있다.

본 발명에서 상기 파우더형 실리카는 전체 강화천연석용 조성물 100 중량%에 대하여 5 내지 40 중량%, 예를들어, 바람직하게는 25 내지 30 중량%, 예를들어, 20 내지 25 중량% 포함될 수 있다. 상기 파우더형 실리카의 함량이 5중량% 미만으로 포함될 경우, 파우더형 실리카 함유 효과가 미비해지는 문제가 있다. 반면에, 상기 파우더형 실리카의 함량이 40중량% 초과로 포함될 경우, 제품의 성형 및 기계적 물성의 충분히 유지가 어렵고 또한, 제품 형성을 위해 요구되는 불포화 폴리에스테르 수지와 결합시 표면경도의 유지가 곤란한 문제가 있다.

(C) 불포화 폴리에스테르 수지(unsaturated polyester resin, UPE)

본 발명에서 상기 강화천연석 조성물 및 강화 천연석 제조에 사용되는 불포화 폴리에스테르 수지는 특정의 실리카와 결합하여 강화천연석용 칩 또는 강화 천연석 제조 시 기계적 물성을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다.

더구나 칩 제조에 사용된 것이나 또는 강화 천연석의 구성성분으로 사용하는 베이스 수지를 같은 범주의 불포화폴리에스테르 레진으로 사용함으로써, 굴절율을 그대로 유지하고, 또한 칩과 천연석 매트릭스와 경도 차이를 감소시켜 가공도 용이하게 수행되고, 표면의 균일성이 확보되며, 투명성이나 금속질감의 성능이 더욱 향상되는 효과를 가질 수 있다.

본 발명에서 사용되는 불포화 폴리에스테르 수지는 당해 기술분야에 통상적으로 공지된 수지를 사용할 수 있으며, 다가산과 다가알콜의 에스테르화 반응 생성물로서 상기 다가산 및/또는 다가알콜 화합물은 불포화 부분을 포함할 수 있다.

상기 다가산으로는 폴리카르복실산, 폴리카르복실산 무수물, 폴리카르복실산할라이드, 폴리카르복실산 에스테르를 사용할 수 있으며, 폴리카르복실산의 구체적인 예로는 말레익산, 무수말레산, 푸마르산, 클로로말레익산, 에틸말레익산, 이타코닉산, 시트라코닉산, 제로닉산, 메사코닉산, 아코닉산 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 또한, 폴리에스테르 수지의 제조에 통상적으로 사용되는 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 숙신산 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이로 제한되는 것은 아니다.

상기 다가 알콜로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디올 등의 2가 알콜, 글리세린 등의 3가 알콜, 펜타에리쓰리톨 등의 4가 알콜 등 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 불포화 다가 알콜의 구체적인 예로는 부텐디올, 펜텐디올, 알릴 또는 비닐 글리세롤 에테르, 알릴 또는 비닐 펜타에리쓰리톨 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 오르토 타입, 이소 타입, 비스페놀 타입, 비닐에스테르 타입 및 노볼락 비닐에스테르에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지의 분자량은 특별히 제한하지 않지만, 좋게는 중량평균분자량이 70,000 내지 100,000(g/mol), 좋게는 예를들어 80,000 내지 100,000(g/mol)일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정하는 것은 아니다. 중량평균분자량이 상기 범위일 때, 실리카계 무기물과의 결합력이 향상되어 표면 연마 등의 공정에서 평활성 및 샌딩성(sanding)성이 우수하게 발현된다. 다만, 분자량이 너무 낮은 경우에는 칩이나 실리카의 침강현상이 신속히 진행되어 좋지 않을 경우가 있고, 너무 높을 경우에는 단량체를 추가하여도 충분한 분산이 어려울 수 있어서 좋지 않을 수 있다. 즉 가공성이나 제조성에서 문제가 있을 수 있지만 이는 당업자가 조절할 수 있다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 25℃에서의 점도가 500 내지 600cps, 예를들어, 520 내지 580cps, 예를들어, 540 내지 560cps 일 수 있다. 상기 점도 범위에서, 실리카계 무기물과의 결합력이 향상되어 표면연마 등 공정에서 평활성 및 샌딩성(sanding)성이 우수하게 발현되는 장점이 있다. 이때, 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 점도는 ASTM D 2270 기준에 의해 측정하였다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 전체 강화천연석용 조성물 100 중량%에 대하여 5 내지 40 중량%, 예를들어, 바람직하게는 20 내지 25 중량%, 예를들어, 22 내지 24 중량% 첨가될 수 있다. 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 함량이 5중량% 미만으로 포함될 경우, 불포화 폴리에스테르 수지 함유 효과가 미비해지는 문제가 있다. 반면에, 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 함량이 40중량% 초과로 포함될 경우, 금속질감 향상 및 가공성 증대가 곤란한 문제가 있다.

(D) 금속성 펄 입자

본 발명에서 상기 금속성 펄(metallic pearl) 입자는 조성물의 질감을 구현하기 위하여 첨가되는 것으로 금속성 펄 색조를 띄는 입자를 의미하고, 당업계의 통상적인 칩을 사용하여도 무방하다.

이러한 금속성 펄 입자는, 예를 들어 다양한 색상을 적용하기 위해 골드, 블루, 브론즈 등을 나타내는 칩 또는 적절한 안료나 염료 등의 유색재료를 첨가할 수 있다. 또한, 예를들어, 코팅 또는 증착에 의해 유색 재료를 표면 처리하여 제조된 것을 사용할 수 있다. 또한 적절한 질감을 나타내기 위해 천연 소재를 사용할 수도 있다. 이러한 천연소재의 예로는 자개, 돌, 석분, 석영, 숯, 황토, 자석분, 향료, 펄, 패각류 및 거울 가루 등에서 선택되는 하나 이상이 포함될 수 있다. 그러나, 본 발명의 목적을 구현할 수 있는 것이라면, 그 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 금속성 펄 입자는 평균입경 크기를 한정하는 것은 아니나, 5㎛ 이하의 평균입경, 예를들어, 3㎛ 이하의 평균입경을 갖는 것이 좋다. 상기 평균입경 범위에서 조성물의 적절한 질감 발현이 가능한 장점이 있다.

상기 금속성 펄 입자는, 전체 강화천연석용 조성물 100 중량% 중 1 내지 10 중량%, 예를들어, 바람직하게는 3 내지 5 중량%, 예를들어, 3.5 내지 4.5 중량% 첨가할 수 있다. 상기 금속성 펄(metallic pearl) 입자가 1 중량% 미만 포함되는 경우, 금속 질감 발현이 미비할 수 있다. 반면에, 상기 금속성 펄 입자가 10 중량% 초과 첨가되는 경우, 수지 함량이 높아져 원하는 경도의 물성을 확보하기 어려우며, 펄 제조 비용의 상승이 발생할 수 있다.

(E) 스티렌계 모노머

상기 스티렌계 모노머는 강화천연석 조성물의 점도를 조절하고, 또한 실리카의 분산을 유도하여 균일한 금속질감을 부여할 수 있도록 하며, 직접 반응함으로써, 칩의 매트릭스를 형성하는 물질로서 사용된다. 또한 스티렌을 채택함으로서, 투명성을 증가시켜 금속 질감을 더욱 선명하게하는 효과를 부여할 수 있어서 좋다.

본원발명에는 상기 조성물의 점도를 조절하기 위해 스티렌계 모노머 만을 한정하고 있으나, 상기 베이스 수지의 종류에 따라 할로겐화 스티렌계 모노머 등을 사용하여도 무방하며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 스티렌계 모노머의 예를 들면, α-메틸 스티렌, o-메틸 스티렌, p-메틸 스티렌, m-메틸 스티렌, 에틸 스티렌, I-부틸 스티렌, t-부틸 스티렌 및 이와 동등한 성질을 가지는 알킬 스티렌; o-브로모 스티렌, p-브로모 스티렌, m-브로모 스티렌, o-클로로 스티렌, p-클로로 스티렌, m-클로로 스티렌 및 이와 동등한 성질을 가지는 할로겐화 스티렌; 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.

상기 스티렌계 모노머는 상기 강화천연석용 조성물 100 중량%에 대하여 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 내지 5 중량% 포함될 수 있다. 스티렌계 모노머가 1 중량% 미만 포함되는 경우 점도 조절이 어려워 칩 제조가 어렵다. 10 중량% 초과 첨가되는 경우 점도가 낮아져 실리카 입자와 수지의 층분리가 일어날 수 있다.

본 발명에 따른 강화천연석용 조성물은 상기 조성물 이외에도 경화제, 경화촉진제, 가교제, 안료, 염료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 광확산제, 산화방지제, 중합방지제, 난연제 및 대전방지제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 경화제로 예를 들면 벤조일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 부틸 하이드로 퍼옥사이드, 큐밀 하이드로 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시 벤조에이트, 비스(부틸퍼옥시)시클로도데칸 및 디부틸 퍼옥사이드 등의 유기 과산화물을 사용할 수 있으며, 이들을 단독 또는 둘 이상 혼합하여 사용하여도 무방하다.

상기 경화촉진제로 예를 들면 나프텐산 코발트, 나프텐산 구리, 나프텐산 바륨 등의 나프텐산염; 옥텐산 코발트, 옥텐산 망간, 옥텐산 아연, 옥텐산 바나듐 등의 옥텐산염; 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 코발트계 경화촉진제를 사용하는 것이 좋다.

상기 가교제는 에톡시, 알콕시, 아미노알킬기, 알킬기, 알케닐기 및 머캅토알킬기 중에서 선택된 기능기를 갖는 실란계 화합물을 사용하는 것이 좋으며 더욱 바람직하게는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메틸실란, n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, n-(1,3-디메틸부틸리덴)-3-(트리에톡시실릴)-3-(트리에톡시실릴)-1-프로판아민, 3-(글리시독시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 및 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용하는 것이 좋다.

이외에도 당업계에서 통상적으로 첨가하는 안료, 염료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 광확산제, 산화방지제, 중합방지제, 난연제 및 대전방지제 등을 상기 물질 이외에 첨가제로 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 첨가제는 전체 강화천연석용 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부, 예를들어, 0.05 내지 1 중량부, 예를들어, 0.1 내지 0.5 중량부 포함할 수 있다. 상기 함량비 범위에서, 본 발명의 목적 구현을 위한 강화천연석용 조성물의 제조가 용이하게 수행될 수 있다. 상기 첨가제의 조성비는 물질 하나의 조성비일 수도 있으며, 둘 이상의 물질이 혼합된 조성물의 첨가비일 수도 있다.

금속 펄 질감을 갖는 강화천연석용 칩

본 발명에 따른 금속 펄 질감을 갖는 강화천연석용 칩은 상기 강화천연석용 조성물로부터 형성된다. 즉 일 양태는 a1) 불포화 폴리에스테르 수지, 금속 펄, 샌드형실리카 및 파우더형 실리카, 스티렌을 투입하여 강화천연석 조성물을 제조하는 단계; a2) 상기 조성물을 형틀에 투입한 후 경화하는 단계; 및 a3) 경화된 조성물을 커팅 및 분쇄하여 정형 또는 비정형 칩을 제조하는 단계; 를 포함하여 제조할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 강화천연석 조성물에 경화제, 가교제, 경화촉진제를 포함하는 추가 성분을 더 함유하는 것도 일 양태이다.

구체적으로 일 양태를 더욱 설명하면, 하기의 양태도 포함될 수 있어서 당업자가 필요에 의해 적절히 투입 순서 등을 바꾸어 제조할 수 있다. 즉, a1) 불포화 폴리에스테르 수지, 경화제, 가교제, 경화촉진제 및 금속 펄을 혼합하는 단계; a2) 실리카계 무기물 및 스티렌계 모노머를 투입하고 혼합하여 조성물을 제조하는 단계; a3) 상기 조성물을 형틀에 투입한 후 경화하는 단계; 및 a4) 경화된 조성물을 커팅 및 분쇄하여 정형 또는 비정형 칩을 제조하는 단계;를 포함하여 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 강화천연석용 칩 제조방법에서 상기 a1), a2) 단계의 혼합방법은 본 발명에서 제한하지 않으며 공지의 방법을 적용할 수 있다.

또한, 상기 a3) 단계에서 경화 조건은 본원발명에서 한정하는 것은 아니나, 100 내지 120℃에서 15 내지 20분간 진행할 수 있다. 상기 경화조건 범위에서, 본 발명의 목적 구현을 위한 금속 펄 질감을 갖는 강화천연석용 칩의 제조가 용이하게 되는 장점이 있다.

상기 강화천연석용 칩은, 불포화 폴리에스테르 수지 및 폴리스티렌을 포함하는 연속상에 샌드형 실리카, 파우더형 실리카 및 금속성 펄 입자가 분산된 구조를 갖을 수 있다. 상기 분산 구조를 통해, 본 발명의 상기 강화천연석용 칩은 표면 가공성이 향상되며 우아하고 고급스러운 질감을 나타내며 칩과 강화천연석 매트릭스의 경도 차이를 최소화하여 금속질감 개선, 표면조도 증진 및 표면 균일성까지 개선하는 우수한 효과가 구현될 수 있다.

상기 방법을 통해 제조된 강화천연석용 칩은 바콜경도계(GYZJ 934-1, Barber Colman company)로 측정한 경도가 75 내지 85일 수 있다. 상기 강화천연석용 칩의 표면경도가 상기 범위일 때, 본 발명에서 원하는 선명한 금속 펄 질감을 발현하며, 칩을 포함하여 강화 천연석을 제조시 칩과 천연석의 경도 차이가 줄어들어 강화 천연석 자체의 기계적 물성의 저하가 사라질 수 있다.

본 발명에서 상기 강화천연석용 칩은 당업계에서 수행하는 통상의 방법으로 파쇄하여 사용할 수 있다. 본 발명에 따라 파쇄된 강화천연석용 칩은 금속 질감을 갖기 위해서 칩의 평균입도가 클수록 효과가 좋으므로, 5.0 ㎜ 이상인 것이 좋으며, 보다 바람직하게는 5.0 내지 20.0 ㎜일 수 있다. 파쇄된 평균입도가 5.0 ㎜ 미만일 경우에는 3차원 입체질감 형성이 어렵고, 20.0 ㎜ 초과일 경우에는 강화 천연석 제조 시 치밀화가 충분히 이루어지지 않아 기계적인 물성이 떨어질 수 있으며 강화천연석에 비해 입경이 지나치게 커져 경화가 이루어지지 않을 수 있다.

금속 펄 질감을 갖는 강화 천연석

본 발명에 따른 금속 펄 질감을 갖는 강화 천연석은 상술한 강화천연석용 칩에 불포화 폴리에스테르 수지 및 실리카계 무기물을 포함하여 이루어질 수 있다.

펄 질감을 갖는 강화천연석용 칩

본 발명에 따른 강화천연석용 칩은 상술한 바와 같이 강화 천연석에 금속 특유의 차갑고 현대적인 느낌을 부여하기 위한 것으로, 강화 천연석 조성물 100 중량%에 대하여 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량% 포함할 수 있다. 상기 강화천연석용 칩이 1 중량% 미만 포함되는 경우 제품 표면에 금속 질감 형성이 어려울 수 있으며, 20 중량% 초과 포함되는 경우 제조원가 부담 및 자연스런 질감이 아닌 인공적인 질감이 나타날 수 있다.

불포화 폴리에스테르 수지

본 발명에 따른 불포화 폴리에스테르 수지는 강화 천연석의 모재(matrix)를 형성하는 것으로, 상술한 강화천연석용 칩에 사용된 불포화 폴리에스테르 수지와 동일 또는 상이한 수지를 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 불포화 폴리에스테르 수지는 전체 강화 천연석 조성물 100 중량%에 대하여 7 내지 20 중량%, 바람직하게는 7 내지 12 중량% 포함될 수 있다. 7 중량% 미만인 경우 강화 천연석 강도 저하 및 표면에 공극이 발생될 수 있으며, 20 중량% 초과인 경우 강화 천연석의 변형 및 공극이 발생할 수 있다.

실리카계 무기물

본 발명에 따른 실리카계 무기물은 자연석에 가까운 외관 및 질감을 형성하고 기계적 물성을 향상시키기 위해 첨가될 수 있다.

상기 실리카계 무기물은 자연에서 구할 수 있는 다양한 종류의 실리카계 무기물이라면 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 샌드형, 파우더형 실리카계 무기물 및 석영 칩 등을 포함할 수 있으며, 상기 강화천연석용 조성물에 포함되는 실리카와 동일 또는 상이하여도 무방하다.

본 발명에서 상기 실리카계 무기물로 가장 바람직하게는 샌드형, 파우더형 및 석영 칩을 동시에 혼합하여 사용하는 것이 금속질감을 현저하게 강화하고, 또한 투명성도 증가시킬 수 있어서 가장 좋다. 즉, 본 발명은 상기 상이한 입자사이즈를 가지는 3종의 실리카계 무기물을 채택함으로써, 현저한 효과를 가지게 된다. 좋게는 상기 샌드형 실리카, 석영칩 및 파우더형 실리카의 조성비는 범위가 본 발명에서 목적으로 하는 금속 외관 및 투명성을 위하여 더욱 좋다.

상기 강화 천연석은, 불포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 매트릭스에 강화천연석용 칩 및 실리카계 무기물이 분산된 구조를 갖을 수 있다. 상기 분산 구조를 통해, 본 발명의 상기 강화 천연석은 표면 가공성이 향상되며 우아하고 고급스러운 질감을 나타내며 칩과 강화천연석 매트릭스의 경도 차이를 최소화하여 금속질감 개선, 표면조도 증진 및 표면 균일성까지 개선하는 우수한 효과가 구현될 수 있다.

상기 샌드형 실리카계 무기물은 평균입경 0.1 내지 1.2㎜일 수 있으며, 파우더형 실리카계 무기물은 평균입경 0.1㎜, 더 바람직하게는 0.045㎜ 이하일 수 있다. 또한 석영 칩의 경우 평균입경 1.2 내지 5.6㎜일 수 있다. 상기와 같이 다양한 크기를 갖는 실리카계 무기물을 혼합하여 사용함에 따라 자연석과 같은 입체적인 질감을 효과적으로 구현할 수 있으며, 강화 천연석의 치밀화가 효과적으로 이루어져 기계적 물성을 보다 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

상기 실리카계 무기물은 전체 강화 천연석 조성물 100 중량%에 대하여 60 내지 90 중량%, 바람직하게는 샌드형 실리카계 무기물 20 내지 70 중량%, 파우더형 실리카계 무기물 15 내지 40 중량%, 석영칩 1 내지 50 중량% 포함할 수 있으며, 가장 바람직하게는 샌드형 실리카계 무기물 20 내지 65 중량%, 파우더형 실리카계 무기물 22 내지 32 중량% 및 석영칩 2 내지 45 중량%를 포함하여 이루어질 수 있다. 상술한 범위로 포함됨으로써 불포화 폴리에스테르 수지, 실리카계 무기물 및 강화천연석용 칩과의 상호 결합력이 유지되고 금속 특유의 차갑고 현대적인 느낌이 구현될 수 있다.

본 발명에 따른 강화 천연석은 상기 조성물 이외에 경화제, 경화촉진제, 가교제, 안료, 염료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 광확산제, 산화방지제, 중합방지제, 난연제 및 대전방지제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 첨가제는 상기 강화천연석용 칩 제조 시 사용되는 첨가제와 동일 또는 상이할 수 있다.

상기 첨가제는 전체 강화 천연석 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 20 중량부 포함될 수 있다. 예를들어, 1 내지 15 중량부, 예를들어, 5 내지 10 중량부 포함할 수 있다. 상기 함량비 범위에서, 본 발명의 목적 구현을 위한 강화 천연석의 제조가 용이하게 수행될 수 있다. 상기 첨가제의 조성비는 물질 하나의 조성비일 수도 있으며, 둘 이상의 물질이 혼합된 조성물의 첨가비일 수도 있다.

본 발명에 따른 강화 천연석은, a) 강화천연석용 조성물을 포함하여 강화천연석용 칩을 제조하는 단계; b) 상기 강화천연석용 칩에 불포화 폴리에스테르 수지 및 실리카계 무기물을 혼합하고 성형하는 단계; 및 c) 성형된 반 제품을 연마하여 광택을 부여하는 단계;를 포함하여 진행될 수 있다.

상기 a) 단계는 상술한 바와 같이 a1) 내지 a4)의 단계를 통해 강화천연석용 조성물을 이용하여 제조할 수 있으며, 이에 대한 설명은 생략한다.

상기 b) 단계에서 혼합방법은 본 발명에서 제한하지 않으며 공지의 방법을 적용할 수 있다. 또한, 상기 a1), a2)와 동일 또는 상이한 방법으로 혼합하여도 무방하다.

또한, 상기 b) 단계에서 성형시 조성물의 경화를 진행할 수 있는데, 본원발명에서 경화 조건을 한정하는 것은 아니나, 80 내지 120℃에서 20 내지 60분간 진행할 수 있다. 또한, 성형시 분상 설비를 이용하여 일정한 형태를 유지하도록 균일하게 분포시킨 후 압축 성형하여 강화 천연석을 제조할 수 있다. 상기 압축성형은 진동 또는 진공-진동 상태에서 진행할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따라 제조된 강화천연석은 JIS B 0601로 측정한 최대 단면 골 깊이(Rv)가 6.0㎛ 이하, 최대 높이(Ry)가 10.0㎛일 수 있다. 상기 표면거칠기는 칩과 천연석의 경도가 본 발명에서 원하는 범위를 만족하여 표면 가공이 자연스럽게 된 것을 의미하는 것으로, 본 발명이 목적으로 한 고급스러우며 부드러운 금속 펄 질감을 가질 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

하기 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양 및 물성 측정 방법은 다음과 같다.

(표면경도)

제조된 강화천연석용 칩을 ASTM D2583에 의거하여 바콜경도계(GYZJ 934-1, Barber Colman company)를 이용하여 제조된 칩 및 시편의 표면경도를 측정하였다.

(표면조도)

제조된 강화천연석을 JIS B 0601(1994)에 의거하여 조도 측정기(SJ-301, Mitutoyo社)를 이용하여 최대 단면 골 깊이(Rv) 및 최대 높이(Ry)를 측정하였다.

(칩상태)

하기 실시예를 통해 제조된 강화천연석용 칩을 파쇄하기 전에 관능검사 요원이 칩 표면을 육안으로 확인하였다. 이때 색상이 뭉치거나 심하게 분리되고 질감이 좋지 않아 제품으로 사용하기 부적당할 경우, 또는 칩을 구성하는 수지와 무기물 간의 상분리가 발생하여 무늬가 일정하지 않고 질감이 크게 떨어져 칩의 외관 상태가 양호하지 못한 경우를 '불량'으로 판정하였다. 한편, 성형이 불가하여 칩으로 파쇄할 수 없는 상태를 '성형불가'로 판정하였다.

(질감)

칩을 파쇄(10㎜)한 후 관능검사 요원이 샘플을 5개 이상 관찰하여 표면에 지름 1㎜ 이상의 홀이 3 점 이상 발견될 경우 '불량'으로 판정하였다.

(판정)

하기 실시예 9 내지 11, 비교예 11 내지 13을 통해 제조된 강화천연석을 대상으로 5명의 훈련된 관능검사 요원이 육안 및 촉감으로 관찰하여 표면이 부드럽고 성형이 잘 되었으며, 금속 질감이 잘 나타나는 경우 '양호', 표면이 거칠거나, 표면에 홀이 발생하고, 성형이 이루어지지 않았으며, 색감이 뭉치거나 흐려진 경우 중 하나라도 만족하는 경우 '불량'으로 평가하였다.

(조성물)

하기 실시예에 사용된 조성물의 제원은 하기 표 1, 2와 같다. 표1은 강화천연석용 칩이고, 표 2는 강화 천연석이다.

성분	제조회사	비고
샌드형 실리카	Kale Maden	① 평균입경 0.1 내지 0.3mm; ② 평균입경 0.3 내지 0.7mm; ③ 평균입경 0.7 내지 1.2mm
파우더형 실리카	21세기 실리카	평균입경 45㎛ (#325)
UPE	애경화학
금속 펄	전성상사
스티렌계 모노머	-
가교제	구담	실란계 WD-80
경화촉진제	진양 화성	코발트계(6%-Cobal)
경화제	세기 아케마	tert-Butylperoxy benzoate

성분	제조회사	비고
샌드형 실리카	Kale Maden	평균입경 0.1 내지 1.2mm
파우더형 실리카	21세기 실리카	평균입경 45㎛
석영 칩	21세기 실리카	평균입경 1.2 내지 5.6㎛
UPE	애경화학
금속 펄	전성상사
가교제	구담	실란계 WD-80
경화촉진제	진양 화성	코발트계(6%-Cobal)
경화제	세기 아케마	tert-Butylperoxy benzoate
안료	우신 피그먼트	무기계 안료 318M, Red110, Y3910, Y8G, Y6R 외 다수

<강화천연석용 칩 제조 실험>

실시예

실시예 1

상기 표 1에 기재된 샌드형 실리카(30 중량%, 10 중량%), 파우더형 실리카 30 중량%, UPE 25 중량%, 금속 펄 3 중량% 및 스티렌계 모노머 2 중량%를 포함하여 강화천연석용 칩 조성물을 구성하였으며, 여기에 상기 조성물 100 중량부에 대하여 가교제 0.25 중량부, 경화촉진제 0.05 중량부 및 경화제 0.5 중량부를 첨가제로 추가하였다.

제조로 먼저 믹서에 UPE, 경화제, 경화촉진제, 가교제 및 금속 펄을 투입하고 혼합하였다. 다음으로 상기 세 종의 실리카를 투입하여 혼합한 후, 점도 조절용 스티렌계 모노머를 더 투입하고 교반하여 강화천연석용 칩 조성물을 제조하였다.

제조된 조성물을 판재 틀에 넣고 110℃에서 15분간 경화하여 강화천연석용 칩 판재를 제조하였으며, 제조된 판재를 파쇄기에 넣고 평균입도가 10㎜가 되도록 파쇄하여 강화천연석용 칩을 제조하였다. 제조된 칩의 상태 및 질감을 확인하여 표 3에 기재하였다.

실시예 2 내지 8

하기 표 3에 기재된 것과 같이 조성물의 조성비를 달리한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 강화천연석용 칩을 제조하였다. 제조된 칩의 상태 및 질감을 확인하여 표 3에 기재하였다.

비교예 1 내지 10

하기 표 4에 기재된 것과 같이 조성물의 조성비를 달리한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 강화천연석용 칩을 제조하였다. 제조된 칩의 상태 및 질감을 확인하여 표 4에 기재하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	실시예 8
샌드형 실리카① (중량%)	30	40	45	43	40	40	40	40
샌드형 실리카② (중량%)	10	-	-	-	-	-	-	-
샌드형 실리카③ (중량%)	-	-	-	-	-	-	-	-
파우더형 실리카 (중량%)	30	30	30	30	30	30	30	30
UPE (중량%)	25	25	20	22	25	25	24	23
금속 펄 (중량%)	3	3	3	3	3	3	4	5
스티렌 (중량%)	2	2	2	2	2	2	2	2
가교제 (중량부)	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25
경화촉진제 (중량부)	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
경화제 (중량부)	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
칩 상태	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
질감	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호

	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5	비교예 6	비교예 7	비교예 8	비교예 9	비교예 10
샌드형 실리카① (중량%)	10	-	-	20	-	-	-	-	-	-
샌드형 실리카② (중량%)	20	-	40	20	-	-	-	-
샌드형 실리카③ (중량%)	10	40	-	-	50	50	30	40	40	36
파우더형 실리카 (중량%)	30	30	30	30	35	30	25	30	30	30
UPE (중량%)	25	25	25	25	10	15	30	27	26	25
금속 펄 (중량%)	3	3	3	3	3	3	3	1	2	7
스티렌 (중량%)	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
가교제 (중량부)	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25
경화촉진제 (중량부)	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
경화제 (중량부)	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
칩 상태	불량	성형 불가	성형 불가	불량	성형 불가	성형 불가	불량	불량	양호	성형 불가
질감	불량	-	-	불량	-	-	불량	불량	불량	-

상기 표 3과 4 및, 도 1 내지 4를 통해 실시예와 비교예를 살펴보면, 먼저 실리카 입자의 평균입경 및 함량에 차이가 있는 실시예 1, 2와 비교예 1 내지 4를 살펴보면, 실리카의 평균입경이 작아질수록 칩 상태가 양호해지는 것을 알 수 있다.

이에 반해, 비교예의 경우 실리카의 평균입경이 커짐에 따라 금속 펄의 비표면적이 작아져 금속 질감 효과가 떨어지는 것을 알 수 있다. 또한, 평균입경이 0.3 내지 0.7 이상의 실리카만을 사용하는 경우 비교예 9를 제외하고 칩 자체가 제조되지 않음을 알 수 있다. 비교예 9의 경우, 칩 자체의 제조 상태는 '양호'하나, 색상이 뭉치거나 심하게 분리되고 질감이 좋지 않아 제품으로 사용하기 부적당한 등 질감 상태가 '불량'임을 알 수 있다.

베이스 수지인 불포화 폴리에스테르 수지(unsaturated polyester resin, UPE)의 함량 차이에 따른 칩의 물성을 확인하면, 실시예 3 내지 5와 같이 UPE의 함량이 증가할수록 칩 상태가 더욱 양호해지는 것을 알 수 있다. 이에 반해 UPE의 함량이 20 중량% 미만일 경우(비교예 5, 6), 칩 성형이 불가하여 칩으로 파쇄할 수 없는 '성형불가'임을 알 수 있고, 또한, UPE의 함량이 20 중량% 초과하는 경우(비교예 7), 칩 자체가 성형되지 않거나 칩을 구성하는 수지와 무기물 간의 상분리가 발생하여 무늬가 일정하지 않고 질감이 크게 떨어져 칩의 외관 상태가 양호하지 못하는 등 칩상태 및 질감 모두 '불량'임을 알 수 있다.

금속 펄 함량에 따른 칩의 물성을 확인하면 실시예 6 내지 8과 같이 금속 펄의 함량이 증가할수록 칩 상태가 더욱 양호해지는 것을 확인할 수 있다. 그러나 비교예 8, 9와 같이 금속 펄의 함량이 3 중량% 미만인 경우 금속 질감이 미비하거나(비교예 9), 수지와 무기물 간에 상분리가 발생하였으며(비교예 8), 5 중량%를 초과하는 비교예 10과 같이 칩의 성형 자체가 불가한 것을 알 수 있다.

실시예 9 내지 11

상기 실시예 3 내지 5를 통해 제조된 칩을 포함하여 강화 천연석 제조시 베이스 수지의 함량에 따른 천연 강화석의 물성을 확인하였다. 먼저 믹서에 하기 표 5에 기재된 바와 같이 조성물을 믹서에 투입하고 혼합하여 강화 천연석 조성물을 제조하였다. 그리고 상기 조성물을 몰드에 투입한 다음 진동 및 압축을 가해 조성물이 몰드 전체에 균일하게 분포하도록 하였다. 다음으로 조성물을 프레스로 압축 성형한 후, 경화 및 표면 연마 처리하여 강화 천연석을 제조하였다. 제조된 강화 천연석의 표면 조도 및 상태를 확인하여 표 5에 기재하였다.

비교예 11 내지 13

상기 비교예 5 내지 7을 통해 제조된 칩을 포함하여 강화 천연석을 제조하였다. 제조 방법은 상기 실시예 9와 동일하게 진행하였으며, 제조된 강화 천연석의 표면 조도 및 상태를 확인하여 표 5에 기재하였다.

	실시예9	실시예10	실시예11	비교예11	비교예12	비교예13
사용 칩 (중량%)	실시예3 10	실시예4 10	실시예5 10	비교예5 10	비교예6 10	비교예7 10
샌드형 실리카 (중량%)	51	36	25	54	21	5
석영칩 (중량%)	10	10	10	10	10	10
파우더형 실리카 (중량%)	22	32	35	20	38	45
UPE (중량%)	7	12	20	6	21	30
사용 칩 표면경도	78~85	77~82	75~80	40~60	40~60	65~77
Ry(㎛)	3.7	3.8	4.9	31.5	8.9	10.6
Ry(㎛)	6.1	6.8	7.5	61.8	21.4	28.5
판정	양호	양호	양호	불량 (성형안됨)	불량 (홀발생)	불량 (홀발생)

상기 표 5와 같이 본 발명에 따라 제조된 실시예 9 내지 11의 경우 표면 조도인 Rv 및 Ry값을 모두 만족하는 것을 알 수 있다. 이에 반해 베이스 수지의 함량이 7 중량% 미만인 비교예 11은 Rv 및 Ry값이 모두 기준치를 초과하여 제조된 강화 천연석의 표면상태가 고르지 않아 가공성이 크게 떨어지며, 무늬 자체가 일정치 않다는 것을 알 수 있다. 또한 베이스 수지의 함량이 20 중량%를 초과한 비교예 12, 13의 경우에도 비교예 11보다 조도 값이 떨어지나 여전히 본 발명의 기준치를 초과하여 가공성이 떨어지는 것을 확인하였다.

이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

(A) 평균입경이 0.1 초과 0.3㎜ 이하인 샌드형 실리카 10 내지 60 중량%;
(B) 평균입경이 0.1㎜ 이하인 파우더형 실리카 5 내지 40 중량%;
(C) 불포화 폴리에스테르 수지 5 내지 40 중량%;
(D) 금속성 펄(metallic pearl) 입자 1 내지 10 중량%; 및
(E) 스티렌계 모노머 1 내지 10 중량%;
를 포함하고,
평균입경이 0.7 mm 초과인 샌드형 실리카를 포함하지 않는 강화천연석용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 강화천연석용 조성물은 평균입경이 0.3 mm 초과 0.7 mm 이하인 샌드형 실리카를 더 포함하는 강화천연석용 조성물.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 강화천연석용 조성물 100 중량부에 대하여, 경화제, 경화촉진제, 가교제, 안료, 염료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 광확산제, 산화방지제, 중합방지제, 난연제 및 대전방지제에서 선택되는 하나 이상의 첨가제 0.01 내지 5 중량부 더 포함하는 강화천연석용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 불포화 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량 70,000 내지 100,000이며, 25℃에서의 점도가 500 내지 600 cps인 강화천연석용 조성물.
제 5항에 있어서,
상기 불포화 폴리에스테르 수지는 오르토 타입, 이소 타입, 비스페놀 타입, 비닐에스테르 타입 및 노볼락 비닐에스테르에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 강화천연석용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 금속성 펄(metallic pearl) 입자는 자개, 돌, 석분, 석영, 숯, 황토, 자석분, 향료, 펄, 패각류 및 거울 가루로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 천연 성분을 포함하는 것인 강화천연석용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 스티렌계 모노머는, α-메틸 스티렌, o-메틸 스티렌, p-메틸 스티렌, m-메틸 스티렌, 에틸 스티렌, I-부틸 스티렌, t-부틸 스티렌, o-브로모 스티렌, p-브로모 스티렌, m-브로모 스티렌, o-클로로 스티렌, p-클로로 스티렌 및 m-클로로 스티렌에서 선택되는 어느 하나 이상인 강화천연석용 조성물.
제1항 내지 제2항 및 제4항 내지 제8항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 강화천연석용 조성물로부터 형성된 금속 펄 질감을 갖는 강화천연석용 칩.
제 9항에 있어서,
상기 강화천연석용 칩은, 불포화 폴리에스테르 수지 및 폴리스티렌을 포함하는 연속상에 샌드형 실리카, 파우더형 실리카 및 금속성 펄 입자가 분산된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 강화천연석용 칩.
제 9항에 있어서,
상기 강화천연석용 칩은 바콜경도계(GYZJ 934-1, Barber Colman company)로 측정한 경도가 75 내지 85인 금속 펄 질감을 갖는 강화천연석용 칩.
제 9항에 따른 강화천연석용 칩 1 내지 20 중량%;
불포화 폴리에스테르 수지 7 내지 20 중량%; 및
실리카계 무기물 60 내지 90 중량%;
를 포함하는 금속 질감을 갖는 강화 천연석.
제 12항에 있어서,
상기 강화 천연석은 불포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 매트릭스에 강화천연석용 칩 및 실리카계 무기물이 분산된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 금속 질감을 갖는 강화 천연석.
제 12항에 있어서,
상기 실리카계 무기물은 평균입경 0.1 내지 2.0㎜의 샌드형 실리카계 무기물, 평균입경 1.2 내지 5.6㎜의 석영 칩 및 평균입경 0.1㎜ 이하의 파우더형 실리카계 무기물을 포함하는 금속 질감을 갖는 강화 천연석.
제 12항에 있어서,
상기 강화 천연석 100 중량부에 대하여, 경화제, 경화촉진제, 가교제, 안료, 염료, 레벨링제, 자외선 흡수제, 저장안정제, 광확산제, 산화방지제, 중합방지제, 난연제 및 대전방지제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 첨가제 0.01 내지 20 중량부 더 포함하는 금속 질감을 갖는 강화 천연석.
제 12항에 있어서,
상기 강화 천연석은 JIS B 0601로 측정한 최대 단면 골 깊이(Rv)가 6.0㎛ 이하, 최대 높이(Ry)가 10㎛ 이하인 금속 펄 질감을 갖는 강화 천연석.