KR100448997B1 - 인조석 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 석고분말 90~94중량부 및 불포화 폴리에스테르 수지 또는 우레탄 6~10중량부로 이루어진 혼합물 100중량부에 대하여, 경화제 1~5중량부, 난연제 3~10중량부, 혼화제 5중량부를 포함하는 인조석 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명은 불포화 폴리에스테르 수지 또는 우레탄을 사용함으로써 인조석 제조과정에서 기포의 발생이 없어 방수성 및 내약품성이 저하되는 문제를 해결하면서도 인조석의 구성성분 및 구성비를 적정화하여 난연성을 부여하고 동시에 제조원가를 절감하는 한편, 외관이 유려하며, 강도가 크고, 경량인 인조석을 달성할 수 있으며 또한 별도의 양생과정이 필요없어 인조석의 제조가 간편하고 설비비가 절감되는 효과를 달성하게 된다.

Description

인조석 및 그 제조방법{ARTIFICIAL STONE AND THE PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 인조석 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 제조 공정시 가스 발생이 없고 별도의 양생과정이 불필요한 인조석 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

건물의 내외장재 및 구조물에 쓰이는 석재로서, 자연석을 채취, 가공하여 이용할 수 있는데, 이 경우 채취하는 과정에서 발생되는 환경파괴, 오염과 채취 후 가공단계의 어려움으로 제조 비용이 많이 들게 된다.

따라서, 자연석을 대신하여 인조석을 이용하는데, 일반적으로 인조석이란 시멘트에 물, 세골재 및 종석들을 적당량씩 혼합하여 경화시킨 후 그 표면부를 연마하여 제조되는 시멘트 제품의 일종이다.

종래에 인조석을 제조하는 방법으로 불포화 폴리에스테르계의 수지에 안료를 혼합하여 경화시키는 방법과 열경화성 폴리에스테르 수지를 유리섬유에 함침시켜 경화시키는 FRP(Fiberglass Reinforced Plastic)의 제조방법이 있었다.

또한 인조석의 기능, 성능향상의 하나의 시도로서, 축광재 등의 야광성 물질이나 발광성 물질을 이용해서 광기능을 부여하는 것이 제안되었다. 이는 인조석의 바인더로서의 수지성분에 인광물질을 혼합해서 고화시키는 것 또는 불포화폴리에스테르, 메타크릴수지, 유리 등에 알루민산 스트론튬 등의 축광성 형광물질이나 자외선형광성물질을 혼합해서 고화시키고, 이것을 분쇄한 것을 골재로서 이용해서 인조석을 구성하는 것이다.

그러나 상기와 같은 공지기술에 따라 수지, 안료, 또는 축광성 물질을 이용하여 인조석을 제조하는 경우, 제조과정이 성형체의 형성후 열을 가하고, 다시 연마하는 과정을 거치며, 반드시 양생과정을 거쳐야 하므로 제조과정이 복잡하고, 설비비가 많이 발생하며, 특히 제조된 인조석의 중량이 크다는 문제점이 있었다.

또한 상기 축광성 물질이 혼입되는 경우에도 적정성분을 적정량 혼입하지 못하여 축광 기능의 향상이 없었던 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 수지를 이용하면서도, 방수성, 내화성, 내약품성을 개선하며 제조원가를 절감하고, 강도를 증진시키며, 외관이 유려하고, 경량인 인조석을 제공하는 한편, 특히 양생과정이 불필요하여 제조과정이 간편하고 설비비가 절감되는 인조석 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 석고분말 90~94중량부 및 불포화 폴리에스테르 수지 또는 우레탄 6~10중량부로 이루어진 혼합물 100중량부에 대하여, 경화제 1~5중량부, 난연제 3~10중량부, 혼화제 5중량부 포함하는 인조석에 의하여 달성될 수 있다.

상기 인조석은 상기 혼합물 100중량부에 대하여 축광안료로서 입도 15, 비중 4.1인 ZnS-Cu를 5중량부 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기와 같은 본 발명의 목적은 석고분말 90~94중량부에 대하여, 불포화 폴리에스테르 수지 또는 우레탄 6~10중량부로 이루어진 혼합물 100중량부에 대하여, 경화제 1~5중량부, 난연제 3~10중량부, 혼화제 3~10중량부를 혼화하여 미경화 인조석을 제공하는 단계(S1); 금형 내부의 가열수단을 통해 상기 미경화 인조석에 열을 가하는 단계(S2); 및 상기 인조석을 프레싱하는 단계(S3)로 구성되는 인조석의 제조방법에 의하여 달성될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인조석을 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명의 인조석을 제조하기 위한 금형을 나타내는 개략도이다.

*주요 도면 부호에 관한 간단한 설명*

10:인조석, 11:불포화폴리에스테르수지

12:석고분말, 100:상부형틀

200:하부형틀 300:가열수단

이하 본 발명에 따른 인조석 및 그 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 석고분말 90~94중량부에 대해 불포화 폴리에스테르 수지 또는 우레탄 6~10중량부를 포함하는 혼합물을 조성한 후, 상기 혼합물 100중량부에 대하여 경화제 1~5중량부, 난연제 3~10중량부, 혼화제 3~10중량부를 혼화하여 미경화 인조석을 제조한다.

상기 불포화폴리에스테르 수지 또는 우레탄이 6중량부 미만으로 사용되는 경우 첨가효과가 없고, 10중량부를 초과하는 경우 인조석의 강도를 떨어뜨리게 되고, 온도, 압력등의 제조공정조건을 제어하기가 용이하지 않다.

바람직하게는 상기 미경화 인조석은 상기 혼합물 100중량부에 대하여 축광안료로서 입도 15, 비중 4.1인 ZnS-Cu를 5중량부 포함한다. 상기 축광안료는 초휘광도는 높고 잔광시간이 특히 길다.

또한 상기 미경화 인조석은 상기 혼합물 100중량부에 대하여, 음이온 방출 및 원적외선 방출을 위한 세라믹 재료 예를 들어, 산화알루미늄, 이산화규소등을 5중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 혼합물 100중량부에 대하여, 석고분말외에 추가적으로 종석 예를 들어 한수석, 화강석, 안산암, 대리석등의 종석과 세골제를 포함할 수 있으며, 종석과 세골재의 혼합물 10 중량부 포함하는 것이 바람직하다.

경화제는 예를 들어 유기과산화물과 같이 사용하는 3급 아민등을 사용하며, 경화제가 1중량부 미만으로 포함되는 경우 첨가효과가 없고, 5중량부를 초과하는 경우 제조하기가 어려워 진다. 경화제는 동절기, 하절기에 따라 사용량을 조절할 수 있으며, 동절기일수록 상기 범위내에서 다량으로 사용한다.

난연제는 공지된 난연제를 사용하며, 난연제가 3중량부 미만으로 포함되는 경우 첨가효과가 없고, 10중량부를 초과하여 사용하는 경우는 제조과정에서 상기중량부를 가지는 수지의 사용에 따라 난연효과를 부여하기 위한 대응양을 초과하는 것으로 제조원가가 상승된다.

혼화제는 탄산칼슘, 시안화칼슘 및 초산칼슘으로 이루어지 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하며, 이를 물에 섞어 비중이 1.3 내지 1.4정도가 되도록 한 것으로, 인조석의 두께에 따라 소정량의 물을 더 섞어 희석하여 사용한다. 이러한 혼화제는 조직의 치밀성을 높여 방수기능 및 압축강도를 상승시키게 된다.

석고분말을 포함하기 때문에 경량의 인조석을 제조할 수 있고, 동시에 상기 혼화제의 사용으로 인조석에 요구되는 강도조건 및 방수조건을 충족할 수 있다. 그리고 석고분말을 사용하면서도 소정의 축광안료를 사용하여 외관을 유려하게 할 수 있다. 또한 불포화 폴리에스테르 수지 또는 우레탄을 사용함에 따라 인조석 제조공정중 가스 발생이 없어 인조석에 있어서 방수성 및 내약품성이 저하되는 문제점이 해결된다.

도 1은 본 발명의 일실시예 따른 인조석을 제조하기 위한 금형을 나타내는 것이다. 도1에 도시된 바와 같이, 상기한 구성에 따른 미경화 인조석을 열을 가한 후 프레싱하되, 두 가지 공정을 별도로 수행하지 않고 동시에 행할 수 있도록 금형 내부 하부형틀(200)의 일측에 가열수단(300)을 개설한다.

상기 미경화 인조석에 물을 적당량 혼합하여 상기 금형에 부은 후, 상기 미경화 인조석에 150~170℃의 열을 가한 다음 150kg/cm²의 압력을 주어 프레싱 한 후 금형에서 탈리하여, 별도의 양생과정을 거치지 않고 본 발명에 따른 인조석을 제조하게 된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 형성된 인조석(10)을 나타내는 개략적인 도면으로, 본 발명에 따른 인조석은 별도의 양생과정이 없이 간편하게 제조된 경량의 인조석이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있으며, 단지 하기 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것이다.

[실시예1]

본 발명에서는 석고분말 90중량부에 대해 불포화폴리에스테르 수지 10중량부를 포함하는 혼합물을 조성한 후, 상기 혼합물 100중량부에 대하여 경화제 1중량부, 난연제 5중량부, 혼화제로서 탄산칼슘 5중량부, 축광안료로서 입도 15, 비중 4.1인 ZnS-Cu를 5중량부를 혼화하여 미경화 인조석을 제조한다.

상기 미경화 인조석을 상기 금형에 부은 후, 미경화 인조석에 170℃의 열을 가한 다음 150kg/cm²의 압력을 주어 프레싱 한 후, 금형에서 탈리시키면 별도의 양생과정이 없이 본 발명에 따른 인조석을 제조하게 된다.

[실시예2]

본 발명에서는 석고분말 90중량부에 대해 우레탄 10중량부를 포함하는 혼합물을 조성한 후, 상기 혼합물 100중량부에 대하여 경화제 1중량부, 난연제 5중량부, 혼화제로서 탄산칼슘 5중량부, 축광안료로서 입도 15, 비중 4.1인 ZnS-Cu를 5중량부를 혼화하여 미경화 인조석을 제조한다.

상기 미경화 인조석을 상기 금형에 부은 후, 미경화 인조석에 170℃의 열을 가한 다음 150kg/cm²의 압력을 주어 프레싱 한 후, 금형에서 탈리시키면 별도의 양생과정이 없이 본 발명에 따른 인조석을 제조하게 된다.

본 발명은 불포화 폴리에스테르 수지 또는 우레탄을 사용함으로써 인조석 제조과정에서 기포의 발생이 없어 방수성 및 내약품성이 저하되는 문제를 해결하면서도 인조석의 구성성분 및 구성비를 적정화하여 난연성을 부여하고 동시에 제조원가를 절감하는 한편, 외관이 유려하며, 강도가 크고, 경량인 인조석을 달성할 수 있으며 또한 별도의 양생과정이 필요없어 인조석의 제조가 간편하고 설비비가 절감되는 효과를 달성하게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (10)

1. 석고분말 90~94중량부 및 불포화 폴리에스테르 수지 또는 우레탄 6~10중량부로 이루어진 혼합물 100중량부에 대하여,

   경화제 1~5중량부, 난연제 3~10중량부, 혼화제 5중량부, 입도 15, 비중 4.1인 ZnS-Cu 5중량부, 산화알루미늄 및 이산화규소의 혼합물을 5중량부, 및 종석과 세골재의 혼합물의 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조석.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 석고분말 90~94중량부 및 불포화 폴리에스테르 수지 또는 우레탄 6~10중량부로 이루어진 혼합물 100중량부에 대하여, 경화제 1~5중량부, 난연제 3~10중량부, 혼화제 5중량부를 혼화한 후 물을 혼합하여 미경화 인조석을 제공하는 단계(S1);

   금형 내부의 가열수단을 통해 상기 미경화 인조석에 열을 가하는 단계(S2); 및

   상기 인조석을 프레싱하는 단계(S3)로 구성되고,

   상기 S1단계는 상기 혼합물 100중량부에 대하여 축광안료로서 입도 15, 비중 4.1인 ZnS-Cu 5중량부, 산화알루미늄 및 이산화규소의 혼합물을 5중량부, 종석과 세골재의 혼합물의 10 중량부를 포함하도록 미경화 인조석을 제공하고,

   상기 S2단계는 금형 내부의 가열수단을 150~170℃로 유지하여 미경화 인조석에 열을 가하고,

   상기 S3단계는 150kg/cm²의 압력으로 프레싱을 하는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제