KR100910976B1 - 분쇄유리를 사용한 인조대리석 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분쇄유리를 사용한 인조대리석 및 그 제조방법에 관한 것으로, 유리를 10㎜이하의 입자가 되도록 분쇄하는 공정; 상기 공정의 분쇄유리를 간접가열방식의 믹서에 넣고 100-200℃로 가열하여 분쇄유리 입자들의 표면에 미세공극을 형성시키는 공정; 상기 공정의 유리입자들에 에폭시, 아크릴, 또는 우레탄 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 유리입자들의 표면을 코팅하는 공정; 상기 공정의 코팅유리입자들에 1.0㎜ 이하의 규사, 석분, 석회석, 석고, 시멘트 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 투입, 혼합하는 공정; 상기 공정의 혼합물에 시멘트 및 물을 혼합하고, 필요에 따라 추가적으로 혼화제, 안료, 보강섬유, 수용성 수지, 황토, 숯, 견운모, 규사, 칼라스톤 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 투입, 혼합하는 공정; 상기 공정의 혼합물을 인조대리석 제조 형틀에 투입하여 성형하는 공정; 및 상기 공정의 성형된 인조대리석을 양생하는 공정;을 포함하는 인조대리석 제조방법 및 이러한 제조방법에 의하여 제조되는 인조대리석을 제공하는 것에 관한 것이다.

분쇄유리, 인조대리석

Description

분쇄유리를 사용한 인조대리석 및 제조방법 {Artificial Marble Manufactured Using Crushed Glasses and the Manufacturing Method Thereof}

본 발명은 건축물의 내, 외장 벽체나 바닥 또는 보도블록으로 사용될 수 있는 인조대리석에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분쇄유리 특히, 분쇄 폐유리를 사용한 인조대리석 및 그 제조방법에 관한 것이다.

우리 사회 전반적으로 생활수준이 향상됨에 따라 인조대리석에 대한 수요가 급격히 증가 되고 있다. 자연 대리석은 그 고급스런 질감 및 무늬로 인하여 옛날부터 동서양을 막론하고 귀족을 상징하는 장식 중의 하나로 사용되어 왔었다. 인조대리석은 자연 대리석과 비슷한 질감과 무늬를 갖는 것이나, 자연 대리석에 비하여 가격이 저렴하고, 가공이 용이하기 때문에 건축물의 내, 외장 벽체나 바닥, 그리고 때로는 보도블록으로 널리 사용되고 있다. 인조대리석은 사용되는 재료에 의거 다양한 종류로 구분될 수 있는데, 본 발명은 그 중에서도 분쇄유리를 사용한 인조대리석 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명자는 1990년대부터 인조대리석에 대한 연구를 계속해 왔으며, 1991년에는 "착색된 바이오 세라믹 분말로 표면처리된 인조대리석의 제조방법"에 대하여 특허출원을 하여 1996년도에 등록(특허 제101669호)을 받았으며, 1996년에는 "인조대리석 제조방법"에 대하여 특허출원을 하여 1998년도에 등록(특허 제170611호)을 받은 적이 있다. 본 발명은, 특히, 본 발명자의 종래 발명인 특허 제170611호의 인조 대리석 제조방법의 개량발명에 해당하는 것이다.

종래 발명인 특허 제170611호는 분쇄 폐유리를 사용하여 인조대리석을 제조하는 방법에 관한 발명으로, 분쇄 폐유리 45-75 중량%에 시멘트와 화학반응을 일으키지 않는 합성수지 접착제 3-5 중량%를 1차로 혼합하고, 이와 별도로 시멘트 15-25 중량%, 종석 0-25 중량% 및 물 5-8 중량%를 2차로 혼합한 후, 상기 1차 및 2차의 혼합물을 합쳐 다시 혼합하는 공정; 상기 공정에서 혼합된 혼합물을 이형제를 살포한 형틀에 넣고, 이를 상부에서 진동 가압하여 다공성 패널로 제조한 후, 이 패널을 증기 양생 또는 대기 양생하여 건조실에서 기건 상태로 건조하는 공정; 불포화수지에 고분말 석분을 혼합하며, 이 혼합물을 상기 건조된 다공성 패널에 살포하여 공극 사이로 충분히 스며들게 한 후 건조시키고, 다시 대기 양생하는 공정; 및 상기 공정을 마친 패널을 형틀에서 끄집어내어 연마하여 최종 제품을 제조하는 공정; 을 포함하는 인조 대리석 제조방법이다.

일반적으로 분쇄유리를 사용하여 인조대리석을 제조하는 방법에는 두 가지 문제점이 있는데, 첫째는 유리의 취성(脆性)으로 인하여 인장강도, 휨강도 및 압축강도가 약하기 때문에 박판의 인조대리석을 제조하기 어렵다는 점이고, 둘째는 유리의 물성이 다른 재질과 잘 접착되지 않는 것이어서, 다른 재료와 결착되는 힘이 약하기 때문에 분쇄유리를 사용한 인조대리석은 그 표면으로부터 유리입자가 쉽게 탈리된다는 점이다.

종전 발명인 특허 제170611호는, 합성수지 접착제로 분쇄폐유리 표면을 코팅하고, 이 합성수지 접착제가 코팅된 분쇄폐유리를 시멘트 종석 등과 결합시켜 다공성 패널을 제조하고, 이 다공성 패널에 불포화수지와 고분말 석분 또는 시멘트의 혼합물을 스며들게 한 것인데, 이러한 방법을 사용함으로써 인조대리석의 인장강도, 휨강도 및 압축강도가 현저히 향상되었고, 그로 인하여, 두께 2㎝이하 박판의 인조대리석 제조가 가능할 수 있었다.

그러나 이 종전 발명에 있어서도, 여전히 유리와 합성수지 접착제의 결착이 약하여, 인조대리석 표면에서 유리입자가 쉽게 탈리되는 문제점이 있었다. 특히 인조대리석의 표면처리를 위하여 표면을 연마할 때, 표면의 유리입자가 쉽게 탈리됨으로 인하여, 불량제품 발생률이 상당히 높았다.

또한, 종전 발명에 있어서는 인장강도, 휨강도 및 압축강도를 향상시키기 위하여 불포화수지와 고분말 석분 등의 혼합물을 다공성 패널의 공극에 스며들게 하는 공정이 필요한데, 이 공정으로 인하여 제품제조에 소요되는 시간이 길어지고, 공정이 복잡해지며, 제조비용이 상승하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점들로 인하여, 종전 발명인 특허 제170611호 발명에 따른 인조대리석은 아직 제품화되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 앞서 언급한 종래 발명의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은, 첫째, 분쇄유리를 사용하여 제조된 인조대리석에 있어서 분쇄유리와 합성수지 접착제의 결착을 강하게 함으로써, 인조대리석의 표면으로부터 유리입자가 쉽게 탈리 되지 않도록 하는 것이고, 둘째, 분쇄유리를 사용하여 제조된 인조대리석에 있어서 제조공정을 단순화하고, 제조에 소요되는 기간을 줄이고, 제조비용을 최소화하는 것이다.

본 발명은, 폐유리를 산업적으로 사용할 수 있게 함으로써 자원재활용의 효과를 얻을 수 있고, 폐유리와 시멘트 등과 같은 값싼 재료를 많이 사용함으로써 다른 종류의 인조대리석 제품과 대비하여, 현저히 저렴한 가격으로 인조대리석을 제공하는 효과가 있는바, 이러한 효과들 역시 본 발명의 목적에 포함되는 것이라 할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음의 공정으로 구성된다.

첫째 공정 : 유리를 분쇄하는 공정.

본 공정은 유리를 10㎜이하의 입자가 되도록 분쇄하는 공정이다. 유리입자들의 크기를 크게 하면, 전체 표면적이 적게 되어 타 재료와의 결착이 약화되고, 또한 최종제품에 있어서 유리입자가 표면으로부터 쉽게 탈리되는 문제점이 있다.

인조대리석을 투수성으로 제조하고자 하는 경우에는, 유리입자의 크기를 10 ㎜체에서 100% 통과하고, 0.5㎜체에서 10% 미만으로 통과하는 것을 사용하면 된다. 반면에, 인조대리석을 비투수성으로 제조하고자 하는 경우에는 10㎜체에서 100% 통과하고 0.5㎜체에서 10% 이상으로 통과하는 것을 사용하면 된다. 입자가 작은 (0.5㎜이하) 분쇄유리를 많이 사용할수록 비투수성이 된다.

둘째 공정 : 분쇄유리 입자들을 간접가열방식으로 가열하는 공정.

본 공정은 분쇄유리를 간접가열방식의 믹서에 넣고 100-200℃로 가열하여, 분쇄유리 입자의 표면에 미세공극이 형성되도록 하는 공정이다. 도1에서 보듯이, 간접가열방식으로 100-200℃로 분쇄유리 입자를 가열하면, 유리의 표면에 (크랙의 일종으로) 미세한 공극이 형성되며, 이 미세공극들로 인하여 분쇄유리 입자의 표면적이 대폭 확대된다. 직접가열방식의 경우에는 유리입자들이 용융되기 때문에, 유리입자의 표면에 공극이 형성되지 않을 뿐만 아니라, 오히려 표면적이 줄어드는 현상이 발생한다.

셋째 공정 : 분쇄유리입자에 에폭시, 아크릴 또는 우레탄을 혼합하여, 유리입자의 미세공극에 이들 재료가 스며들게 하는 공정.

본 공정은 상기 공정에서 그 표면에 미세공극이 형성된 유리입자에 에폭시, 아크릴 또는 우레탄을 투입, 혼합함으로써, 유리입자의 미세공극에 이들 재료가 채워지면서 유리입자의 표면이 코팅되도록 하는 공정이다. 미세공극에 의하여 유리입자 표면의 표면적이 대폭 확대되어 있기 때문에, 이 미세공극에 에폭시 또는 우레탄이 채워지면, 유리입자와 에폭시, 아크릴 또는 우레탄과의 결착이 매우 강화되어진다.

유리는 그 물성 상 다른 재질과의 접착력이 약한 것이긴 하나, 그 표면의 미세공극에 접착력이 강한 에폭시, 아크릴, 우레탄이 채워져, 유리입자의 미세공극에 스며들면서 전체 표면을 코팅하게 되므로, 유리입자와 이들 재료의 결착은 매우 견고해진다. 이 단계에서 투입되는 에폭시, 아크릴 또는 우레탄은 분쇄유리 1중량부에 대하여, 0.01-0.05 중량부 투입하는 것이 바람직하다. 에폭시나 아크릴, 우레탄을 0.01 중량부 이하로 투입하면 코팅액이 부족하여 유리입자의 표면을 충분히 코팅하지 못하는 현상이 발생하며, 0.05 중량부 이상으로 투입하며, 코팅액의 과다로 인하여, 유리입자들끼리 뭉쳐지는 현상이 발생할 수 있다. 유리입자들끼리 뭉쳐지면, 다음 단계에서 투입되는 재료와 유리입자들과의 균일한 혼합이 어려워진다. 이 단계에서, 착색의 필요가 있는 경우, 안료를 투입, 혼합할 수 있다. 안료의 사용량은 에폭시나 우레탄 사용량의 10-50중량%가 적합하다.

넷째 공정 : 표면이 코팅된 유리입자들에 규사, 석분, 석회석, 석고, 시멘트 등을 투입, 혼합하는 공정.

본 공정은 에폭시, 아크릴 또는 우레탄으로 표면이 코팅된 유리입자들에 1.0㎜(100 mesh) 이하의 규사, 석분, 석회석, 석고, 시멘트 중 선택된 하나 또는 둘 이상 0.01-0.1 중량부를 투입, 혼합하는 공정이다. 본 공정에서 규사 등의 재료를 투입하는 주된 목적은, 코팅 유리입자들과 다음 공정에서 투입되는 재료(시멘트 등)들과의 접착력을 증대시키기 위함이다. 그리고 이들 재료는 보조적으로 일종의 채움재로서의 역할도 수행한다. 즉, 본 공정의 규사 등은 비교적 입자가 크기 때문에, 이들이 코팅 유리입자들과 결착되면 코팅 유리입자들의 전체 표면적을 넓히게 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 다음 공정에서 투입되는 시멘트와 코팅 유리입자들의 접착력이 향상된다.

본 공정에서 투입되는 규사 등 재료의 입도 크기를 1.0㎜ 이하로 한정한 이유는 1.0㎜ 이상인 경우에는 유리와 결착된 이후에도 외부 충격에 의하여 쉽게 탈리될 수 있기 때문이다. 그리고 본 공정에서는 상기 혼합물을 충분히 혼합하는 것이 필요하다. 상기 혼합물이 충분히 혼합되지 못하면, 유리입자들끼리 뭉쳐 있게 될 가능성이 커지고, 그렇게 되면 유리입자가 뭉쳐져 있는 부분의 강도가 취약해질 수 있고, 또한 최종 제품인 인조대리석의 외관이 미려하지 않을 수 있기 때문이다.

다섯째 공정 : 상기 공정의 혼합물에 시멘트, 물, 그리고 필요에 따라 혼화제, 안료, 보강섬유, 수용성 수지, 황토, 숯, 견운모, 규사, 칼라스톤 등 다양한 재료를 투입, 혼합하는 공정.

본 공정은 다음의 성형공정의 직전 단계로서, 상기 공정에서 혼합된 혼합물을 고온 상태로 유지한 상태에서, 기본적으로 시멘트 0.1-0.3 중량부, 물 0.02-0.1 중량부를 혼합하고, 필요에 따라 다양한 재료들을 추가 혼합할 수 있는 공정이다. 필요에 따라 혼합되는 재료들로서, 착색이 필요한 경우에는 안료를, 인장강도를 보강하기 위해서는 보강섬유를, 습도 조절이나, 살균, 착색 등의 필요가 있는 경우에는 숯을, 원적외선 발생이 필요한 경우에는 황토를 투입할 수 있다. 물론, 견운모, 규사, 칼라스톤을 비롯하여 (인조대리석의 성질에 어울리지 않는 것을 제외하고) 다양한 재료들이 이 단계에서 투입될 수 있다.

여섯째 공정 : 상기 공정의 혼합물을 인조대리석의 형틀에 투입하여 성형하는 공정.

본 공정은 상기 공정의 혼합물을 소정의 형틀에 투입, 진동, 가압하여 인조대리석의 형상으로 성형하는 공정이다. 성형방법은 통상의 방법대로, 플라스틱, 목재, 철판 등으로 된 형틀에 이형제를 뿌린 후에, 상기 공정의 혼합물을 투입, 진동, 가압하여 성형하는 것이다.

일곱째, 성형된 인조대리석을 최종 제품으로 완성시키는 공정.

본 공정은 상기 공정에서 성형된 인조대리석을 최종 제품으로 완성시키는 공정으로, 크게 세 가지 방법이 있다. 첫째 방법은 성형된 상태 그대로 양생실에서 양생하여 완성시키는 것이고, 둘째 방법은 자연미를 살리기 위하여 상기단계에서 성형된 인조대리석의 표면에 살수하여 코팅된 유리입자를 30%이상 돌출시킨 후 양생하는 것이고, 셋째 방법은 양생실에서 양생된 인조대리석의 표면을, 다이아몬드 연마재, 수지 연마재, 세라믹 연마재, 광모, 셀룸옥사이드 중에서 선택된 1개 또는 둘 이상을 사용하여 연마함으로써 인조대리석의 표면이 광택을 내도록 가공하는 것이다.

인조대리석의 양생을 위해서는, 상기 공정에서 성형된 인조대리석을 형틀을 제거하지 않은 상태(형틀에 담겨진 상태)에서 일차 양생시켜 성형된 형상이 충분히 유지될 수 있는 상태가 되면, 형틀로부터 인조대리석을 분리시켜 상온 양생을 시키는 방법으로 사용하는 것이 바람직하며, 5,000도시(시간× 온도) 이상이 되도록 충분히 양생시킨 후에 사용하는 것이 바람직하다. 제품이 충분히 양생되지 않은 상태에서 사용하면, 제품이 쉽게 파손되거나 변형될 염려가 있기 때문이다.

본 발명은, 위에서 보듯이, 인조대리석의 패널 제조에 적용될 수도 있지만, 그 하부에 시멘트콘크리트 층을 결합시킨 블록 제조에도 사용될 수 있다. 블록의 제조에 있어서, 인조대리석 층의 하부에 시멘트콘크리트 층을 결합시킴에 있어서는, 종래 상, 하부 2개 층의 결합으로 구성된 통상의 블록제조방법을 적용하면 된다.

일반적으로, 블록이라 하면 두께가 40㎜ 이상 되는 것을 일컫는 것인데, 인조대리석만으로 이러한 두께의 블록을 제조하면 제조비용이 너무 비싸게 되는 문제점이 있다. 이러한 이유로, 상부는 인조대리석으로 형성하고, 하부는 일반 시멘트콘크리트 재료를 사용하여 형성시킬 필요가 있는 것이다.

하부층의 골재로 쇄석골재, 폐콘크리트 골재, 폐아스콘 골재, 슬래그 등이 사용될 수 있으며, 굵은 골재 최대치수를 13㎜로 하는 것이 바람직하다.

블록을 투수성으로 하고자 하는 경우에는, 상부층에 사용되는 분쇄유리입자를 0.5㎜체에서 10% 미만으로 통과하는 것을 사용하고, 하부층은 골재의 입도범위를, 굵은 골재 최대치수가 13㎜이고, 0.5㎜ 체통과 중량백분율이 10% 미만으로 하는 것이 바람직하다.

반면에, 블록을 비투수성으로 하고자 하는 경우에는, 상부층에 사용되는 분쇄유리입자를 0.5㎜체에서 10% 이상으로 통과하는 것을 사용하고, 하부층은 골재의 입도범위를, 굵은 골재 최대치수가 13㎜이고, 0.5㎜ 체통과 중량백분율이 10% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

하부층을 형성시킴에 있어서는, 굵은 골재 최대치수가 13㎜인 골재 1㎥(약 1,500~2,000㎏)에 시멘트 250~450㎏, 물은 60~180㎏의 범위에서 사용하며, 필요에 따라, 안료와 혼화재를 사용할 수 있고, 시멘트용 보강섬유인 셀룰로오스, PP, PE 등을 사용할 수도 있다.

이러한 하부층 재료들이 혼합된 혼합물을 일정 모양의 형틀에 넣고 진동, 가압 또는 진동하고, 앞서 설명한 인조대리석 혼합물을 그 상부에 투입, 진동, 가압하여, 상, 하층을 결합시킴으로서, 인조대리석 블록이 성형된다. 성형이 완료된 인조대리석에 대한 양생 및 최종 가공방법은, 앞서 본 인조대리석 패널의 제조에서와 동일하다.

본 발명은 분쇄유리를 간접가열 방식을 고온 처리하여 합성수지 접착제와의 결착을 강하게 함으로써, 인조대리석의 표면으로부터 유리입자가 쉽게 탈리되지 않도록 하고, 또한 분쇄유리를 사용하여 제조된 인조대리석에 있어서 제조공정을 단순화하고, 제조에 소요되는 기간을 줄이고, 제조비용을 최소화하는 것이다. 따라서 본 발명은 폐유리를 산업적으로 사용할 수 있게 함으로써 자원재활용의 효과를 얻을 수 있는 것이고, 한편으로 폐유리와 시멘트 등과 같은 값싼 재료를 많이 사용함으로써 다른 종류의 인조대리석 제품과 대비하여, 현저히 저렴한 가격으로 인조대리석을 제공할 수 있는 매우 유용한 것이라 하겠다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 설명한다.

(실시예 1)

본 실시예는 1,000×1,000×35㎜ 크기로서, 색상은 녹색에 검정점박이가 있는 것으로 하되, 검정색의 비율이 30% 정도인 인조대리석을 만들기 위하여 행해진 것이다.

4㎜체에서 100% 통과하고 0.5㎜체에서 8% 이하 통과하는 분쇄 투명유리 100㎏을 간접 가열방식의 믹서에 투입하여 약 120℃로 가열하였다. 이 중 70㎏을 2차 믹서로 이송하여, 이에 에폭시 수지 3㎏과 녹색안료 1.2㎏을 투입하여 가열된 분쇄유리와 혼합함으로써, 분쇄 유리입자들의 표면에 에폭시 및 안료가 골고루 코팅되도록 하였다. 그리고 이에 0.4-0.1㎜입도의 규사 5㎏과 백시멘트 1.2㎏을 투입하여 상온이 될 때까지 혼합하였다. 한편, 검정색에 해당하는 부분을 제조하기 위하여, 상기 가열된 유리 30㎏에 대하여 에폭시수지 1.2㎏, 검정색 안료 0.6㎏, 0.4-0.1㎜입도의 규사 2㎏, 그리고 백시멘트 0.5㎏을 투입하여 종전과 동일한 제조방법을 적용하였다.

상기와 같이 하여 제조된, 녹색의 코팅유리 혼합물(약 80㎏)과 검정색의 코팅유리 혼합물(약 34㎏)에 시멘트 18㎏, 물 9㎏, 혼화제로서 감수제 0.2㎏, 수성 에폭시 9㎏ 혼합하였다.

상기 혼합물을 가로, 세로가 각각 1,000㎜인 철판 바닥과 측면이 분리되는 형틀에 이형제를 살포하고, 앞서 준비한 혼합물을 이 형틀에 투입하여 두께가 35㎜가 되도록 진동, 가압하여 성형하였다. 그리고 형틀을 제거하지 않은 상태(다짐을 해제한 상태)로 양생실로 옮겨 1차 양생을 하고, 형틀을 제거한 후, 다시 2차 양생을 하였다. 2차 양생에 있어서 충분한 양생을 위해서 5,000도시 이상 양생하였다. 양생이 완료된 인조대리석의 표면을 세라믹 연마제를 사용하여 연마하였으며 (세라믹 연마제로서 No.100, No.200, No.400, No.800, No.1500, No.3000을 사용함), 연마 후 셀룸옥사이드를 뿌리고, 광모로 연마하여 최종 제품인 인조대리석을 완성시켰다.

위와 같은 공정에 의하여 제조된 인조대리석에 대하여 시험을 인장강도, 휨강도, 압축강도와, 모스경도, 내마모성에 대하여 시험을 행하였는바, 그 시험결과는 아래 표1과 같다.

표 1

시험항목	인장강도 (㎏/㎠)	휨강도 (㎏/㎠)	압축강도 (㎏/㎠)	모스경도	내마모성(㎎) ASTM D4060
시험결과	130	150	280	6.5	0.5
규격	30 이상	45 이상	200 이상	5 이상	74 이하

위 표에서 보듯이, 본 발명의 인조대리석은 인장강도, 휨강도, 압축강도가 우수할 뿐만 아니라, 경도 및 내마모성이 매우 우수한 것이었다.

(실시예 2)

본 실시예는 230× 115× 60㎜ 크기의 보도블록을 제작하는 것으로, 상부 인조대리석 층은 두께가 8㎜이고, 하부 시멘트콘크리트 층은 두께가 52㎜로서 투수성으로 하며, 색상은 적색 70%의 바탕으로 하고, 이에 흰색이 30% 혼합되도록 하고, 양생 후에는 인조대리석 표면을 연마하여 고광택이 되도록 행한 것이다. 본 실시예의 공정은 아래와 같다.

1) 하부층 재료 제조공정 : 5㎜체에서 100% 통과하고 0.5㎜체에서 0.5% 통과하는 규사 1,700㎏, 시멘트 380㎏, 물35㎏, 혼화제(감수제) 0.25㎏을 혼합하여, 하 부층 재료를 제조하였다.

2) 상부층 재료 제조공정 : 5㎜체를 100% 통과하고 0.5㎜체를 3.0% 통과하는 분쇄유리 200㎏를 130℃로 간접 가열하고, 이에 에폭시 8㎏, 1.0-0.1㎜ 규사 6㎏, 0.1㎜ 이하 규사분 16㎏, 적색안료 2㎏을 상온이 될 때까지 혼합하여 적색코팅 유리 혼합물을 제조하였다. 그리고 동일한 조건으로 하되, 다만 안료만 흰색으로 하여 흰색코팅유리 혼합물을 제조하였다. 이와 같이 제조된 적색 코팅유리 혼합물 192㎏, 백색 코팅유리 혼합물 48㎏, 5㎜이하 적색 칼라골재 60㎏, 시멘트(백색) 75㎏, 안료(적색) 2.2㎏, 물 18㎏, 혼화재(감수재) 0.4㎏을 혼합하여, 상부층 재료를 제조하였다.

3) 성형 공정 : 230× 115× 70㎜ 의 형틀에 하부층 재료를 투입하여 1차 진동 가압하여 두께가 60㎜가 되도록 하고, 그 위에 상부층 재료를 (약 10㎜ 높이로) 투입한 후, 진동 및 가압하여 최종 전체 두께가 60㎜가 되도록 진동, 가압하였다. 그리고 상부 가압판을 제거한 후, 10시간 이상 1차 증기 양생하고, 다시 상온에서 5,000도시(시간× 온도)이상 양생 하였다.

4) 최종 가공 공정 : 양생이 완료된 후, 상부층의 표면을 세라믹 연마제 (No.100, No.200, No.400, No.800, No.1500)로 0.5㎜ 정도 연마하고, 다시 셀룸옥사이드가 혼합된 광모를 연마하여 고압살수 후 최종 제품을 완성하였다.

상기와 같이하여 제조된 인조대리석 블록에 대한 품질시험을 행하였는바, 그 시험결과는 다음과 같다.

항목	휨강도 (㎏/㎠)	공극율 (%)	투수계수 (㎝/sec)	색상	유리돌출율 (%)	내마모성(㎎) (ASTM D4060)
결과	55	17.5	1.3×10-1	같음	92%	0.5
규격	50이상	12이상	1×10-2	한도 견본	30 이상	74 이하

도1은 본 발명의 방법에 의하여 분쇄유리입자와 관련재료들이 결합된 구조를 보여주는 개념도이다.

Claims (18)

1. 유리를 10㎜이하의 입자가 되도록 분쇄하는 공정;

   상기 공정의 분쇄유리를 간접가열방식의 믹서에 넣고 100-200℃로 가열하여 분쇄유리 입자들의 표면에 미세공극을 형성시키는 공정;

   상기 공정의 유리입자들에 에폭시, 아크릴, 또는 우레탄 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 유리입자들의 표면을 코팅하는 공정;

   상기 공정의 코팅유리입자들에 1.0㎜ 이하의 규사, 석분, 석회석, 석고, 시멘트 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 혼합하는 공정;

   상기 공정의 혼합물에 시멘트 및 물을 혼합하는 공정;

   상기 공정의 혼합물을 인조대리석 제조 형틀에 투입하여 성형하는 공정;

   상기 공정의 성형된 인조대리석을 양생하는 공정; 그리고

   상기 양생된 인조대리석의 표면을 연마하는 공정

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 에폭시, 아크릴 또는 우레탄 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 분쇄유리 1 중량부에 대하여 0.01-0.05 중량부 투입, 혼합하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 규사, 석분, 석회석, 석고, 시멘트 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 분쇄유리 1 중량부에 대하여 0.01-0.1 중량부 혼합하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 분쇄유리 1 중량부에 대하여 상기 시멘트를 0.1-0.3 중량부, 상기 물을 0.02-0.1 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 성형단계 직전의 공정에서 혼화제, 안료, 보강섬유, 수용성 수지, 황토, 숯, 견운모, 규사, 칼라스톤 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 제조방법.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 10㎜체에서 100% 통과하고, 0.5㎜체에서 10% 미만으로 통과하는 분쇄유리를 사용하는 것을 특징으로 하는 투수성의 인조대리석 제조방법.
8. 제1항에 있어서, 10㎜체에서 100% 통과하고 0.5㎜체에서 10% 이상으로 통과하는 분쇄유리를 사용하는 것을 특징으로 하는 비투수성의 인조대리석 제조방법.
9. 삭제
10. 굵은 골재 최대치수가 13㎜인 골재 1㎥(1,500~2,000㎏)에 시멘트 250~450㎏, 물은 60~180㎏를 혼합하고, 이 혼합물을 블록 제조형틀에 투입하여 1차 진동, 가압하여 하부층을 형성시키는 공정;

    유리를 10㎜이하의 입자가 되도록 분쇄하고, 이 분쇄유리를 간접가열방식의 믹서에 넣고 100-200℃로 가열하여 분쇄유리 입자들의 표면에 미세공극을 형성시키고, 이 간접 가열된 유리입자들에 에폭시, 아크릴, 또는 우레탄 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 유리입자들의 표면을 코팅하고, 이 코팅유리입자들에 1.0㎜ 이하의 규사, 석분, 석회석, 석고, 시멘트 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 혼합하고, 이에 시멘트 및 물을 혼합한 후, 이 혼합물을 상기 공정에 의하여 형성된 하부층의 상부에 투입하고 진동, 가압하여 상부층을 형성시키는 공정;

    상기 공정의 성형된 인조대리석 블록을 양생하는 공정; 그리고

    상기 양생된 인조대리석 블록의 상부층을 연마하는 공정

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 블록 제조방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 에폭시, 아크릴 또는 우레탄 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 분쇄유리 1 중량부에 대하여 0.01-0.05 중량부 투입, 혼합하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 블록 제조방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 규사, 석분, 석회석, 석고, 시멘트 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 분쇄유리 1 중량부에 대하여 0.01-0.1 중량부 혼합하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 블록 제조방법.
13. 제10항에 있어서, 분쇄유리 1 중량부에 대하여 상기 시멘트를 0.1-0.3 중량부, 상기 물을 0.02-0.1 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 블록 제조방법.
14. 제13항에 있어서, 성형단계 직전의 공정에서 혼화제, 안료, 보강섬유, 수용성 수지, 황토, 숯, 견운모, 규사, 칼라스톤 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 인조대리석 블록 제조방법.
15. 삭제
16. 제10항에 있어서, 10㎜체에서 100% 통과하고, 0.5㎜체에서 10% 미만으로 통과하는 분쇄유리를 사용하고, 골재 최대치수가 13㎜이고 0.5㎜체에서 10% 미만으로 통과하는 골재를 사용하는 것을 특징으로 하는 투수성의 인조대리석 블록 제조방법
17. 제10항에 있어서, 10㎜체에서 100% 통과하고, 0.5㎜체에서 10% 이상으로 통과하는 분쇄유리를 사용하고, 골재 최대치수가 13㎜이고 0.5㎜체에서 10% 이상으로 통과하는 골재를 사용하는 것을 특징으로 하는 비투수성의 인조대리석 블록 제조방 법
18. 삭제

Images