KR20220074792A

KR20220074792A - 불투명한 줄무늬 영역 및 투명한 베이스 영역을 포함하는 인조대리석

Info

Publication number: KR20220074792A
Application number: KR1020210166223A
Authority: KR
Inventors: 김예찬; 김동희; 서준영; 조홍관
Original assignee: (주)엘엑스하우시스
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2041-11-26
Also published as: US12459292B2; WO2022114866A1; KR102694149B1; EP4252993A4; US20230406034A1; EP4252993A1

Abstract

본 발명은, 인조대리석의 제1표면에 하나 이상의 줄무늬 영역 및 베이스 영역을 포함하며, 상기 줄무늬 영역은 인조대리석 내부로 연장되며, 인조대리석은 인조대리석 제1표면의 표면은 베이스 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부는 줄무늬 영역인 부분을 포함하고, 이때 상기 부분의 줄무늬 영역의 적어도 일부가 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보이는, 인조대리석에 대한 것이다.

Description

불투명한 줄무늬 영역 및 투명한 베이스 영역을 포함하는 인조대리석{ARTIFICIAL MARBLE HAVING OPAQUE VEIN AREA AND TRANSPARENT BASE AREA}

본 출원은 2020년 12월 24일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10- 2020-0183957호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.

본 발명은 불투명한 줄무늬 영역 및 투명한 베이스 영역을 포함하는 인조대리석에 대한 것이다.

엔지니어드 스톤은 이스톤이라고도 불리는 인조대리석으로, 천연석과 비슷한 질감과 느낌을 갖는 인테리어 소재이다. 업계에서는 인조대리석의 발색 및 모양 등을 개선하여 미감을 증진시키는 연구들이 이루어져 왔는데, 예컨대, 한국등록특허 10-1270415호는 마블칩을 이용하여 무늬 및 외관을 다양화한 인조대리석을 개시하고 있다. 엔지니어드 스톤은 실내 바닥, 벽 장식, 주방 상판 등에서 수요가 점차 증가하고 있으며, 화강암과 대리석 계열의 천연 석종들을 모사한 제품들이 주를 이루어 왔다.

그러나 최근 인테리어 시장에서는 보다 고급스러운 무늬를 갖는 규암(quartzite)과 같은 천연석에 대한 관심이 점차 높아지고 있는 추세이다. 이러한 트렌드를 반영하여 이스톤 업계에서도 천연석을 구현하고자 많은 노력을 기울이고 있다.

본 발명의 목적은 줄무늬에 깊이감을 부여하여 천연석과 유사한 미감을 주는 인조대리석을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

인조대리석의 제1표면에 하나 이상의 줄무늬 영역 및 베이스 영역을 포함하며,

상기 줄무늬 영역은 인조대리석 내부로 연장되며,

인조대리석은 인조대리석 제1표면의 표면은 베이스 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부는 줄무늬 영역인 부분을 포함하고,

이때 상기 부분의 줄무늬 영역의 적어도 일부가 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보이는, 인조대리석을 제공한다.

본 발명의 인조대리석은

줄무늬 영역의 시각적인 깊이감, 베이스 영역의 투명성을 갖고 있으며, 육안으로 관찰 시 천연석과 유사한 특징이 있다.

도 1은 종래 인조대리석을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래 인조대리석을 위에서 본 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 예에 따른 인조대리석을 보여준다.
도 4는 본 발명의 한 예에 따른 인조대리석을 위에서 본 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 예에 따른 인조대리석의 단면이다.
도 6은 본 발명의 한 예에 따른 인조대리석을 위에서 본 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 예에 따른 인조대리석을 위에서 본 도면이다.
도 8는 실시예 1 내지 3의 인조대리석의 베이스 영역의 엑스선 스캔 결과를 보여주는 이미지이다.
도 9는 실시예 1 및 실시예 2의 인조대리석 샘플의 두께에 따른 투과도 변화를 보여준다.
도 10은 실시예 1 및 실시예 2의 인조대리석 샘플의 두께에 따른 글자 비침 정도를 보여준다.

본 발명은

상기 줄무늬 영역은 인조대리석 내부로 연장되며,

이때 상기 부분의 줄무늬 영역의 적어도 일부가 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보이는,

인조대리석에 대한 것이다.

이하, 본 발명을 자세히 설명한다.

<줄무늬 영역>

본 발명의 인조대리석은 줄무늬 영역을 포함한다. 상기 줄무늬 영역은 베인(vein) 영역, 줄무늬 패턴 영역, 패턴 영역, 무늬 영역 등으로도 본 명세서에서 불릴 수 있다.

상기 줄무늬 영역은 무기 입자 및 안료를 포함할 수 있다. 또한 상기 줄무늬 영역은 바인더 수지, 무기 입자, 석영 분말 및 안료를 포함할 수 있다.

상기 무기 입자는 입도가 0.1 내지 4 mm 인 무기 입자들을 의미한다. 상기 입도는 Beckman coulter LS 13 320 Particle size analyzer 입도분석기를 사용하여 측정할 수 있다. 결정질 석영 입자의 SiO₂의 함량은 XRF(X-Ray Fluorescence spectrometer)로 함량을 정량분석하여 확인할 수 있다.

본 발명의 한 예에서, 줄무늬 영역은 무기 입자 및 안료를 포함하는 줄무늬 조성물이 경화된 영역일 수 있다. 이때, 상기 줄무늬 조성물은 무기 입자 및 안료를 100 : 10 내지 100의 중량비로 포함할 수 있고, 바람직하게는 100 : 10 내지 80 중량비로 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 100 : 10 내지 50 중량비로 포함할 수 있다. 상기 무기 입자는 평균 SiO₂ 함량이 80 중량% 이상 99.4 중량% 이하인 결정질 석영 입자, 바륨(Ba) 원소를 포함하는 유리 입자, 또는 실리카 입자일 수 있다.

본 발명의 한 예에서, 줄무늬 영역은 바인더 수지, 무기 입자, 석영 분말 및 안료를 포함하는 본 발명의 줄무늬 조성물이 경화된 영역일 수 있다. 상기 줄무늬 영역은 바인더 수지 100 중량부에 대하여 무기 입자 500 내지 700 중량부, 석영 분말 200 내지 400 중량부를 포함할 수 있다. 또한 줄무늬 조성물 100 중량%에 대하여 안료를 0.01 내지 2 중량% 포함할 수 있다. 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지를 90 중량% 이상 포함할 수 있다. 상기 바인더 수지는 베이스 영역에서 사용한 바인더 수지와 동일하거나 이와 다를 수 있다.

본 발명의 한 예에서, 줄무늬 영역의 석영 분말은 평균 SiO₂ 함량이 80 중량% 이상 99.4 중량% 이하일 수 있다. 본 발명의 줄무늬 영역의 무기 입자는 평균 SiO₂ 함량이 80 중량% 이상 99.4 중량% 이하인 결정질 석영 입자, 바륨(Ba) 원소를 포함하는 유리 입자, 또는 실리카 입자일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 줄무늬 영역의 무기 입자는 비정질 실리카 입자, 바륨 원소를 포함하는 유리 입자 및 결정질 석영 입자로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 예컨대, 상기 실리카 입자 또는 결정질 석영 입자는 평균 SiO₂ 함량이 80 중량% 이상 99.4 중량% 이하일 수 있다. 또한 상기 무기 입자는 상기 무기 입자 100 중량%를 기준으로 바륨(Ba) 원소 함량이 10 중량% 이상 35 중량% 이하, 바람직하게는 15 중량% 이상 25 중량% 이하인 유리 입자일 수 있다. 또한, 상기 무기 입자에 포함되는 바륨 원소의 함량은 상기 줄무늬 영역 100 중량부를 기준으로 5 중량% 이상 25 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이상 15 중량% 이하일 수 있다.

본 발명의 줄무늬 영역에 사용되는 무기 입자는 베이스 영역에 사용되는 무기 입자를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 베이스 영역에 사용되는 무기 입자는 본 발명의 줄무늬 영역의 무기 입자로도 사용할 수 있다. 본 발명은 줄무늬 조성물을 제조 시 안료를 이용하며 이로써 불투명한 줄무늬 조성물을 제조하고, 불투명한 줄무늬 영역을 제조할 수 있다. 그러므로 본 발명의 줄무늬 영역에 사용되는 무기 입자는 SiO₂ 함량이 높아 투명도가 높은 무기 입자일 수도 있고, SiO₂ 함량이 낮아 투명도가 낮은 무기 입자일 수도 있으며, 바륨 원소를 포함하는 유리 입자일 수도 있고, 비정질 또는 결정질 무기 입자일 수도 있다. 예컨대, 본 발명의 줄무늬 영역에 사용되는 무기 입자는 결정질 석영 입자, 바륨(Ba) 원소를 포함하는 유리 입자, 비정질 실리카 입자로부터 선택될 수 있다. 이때, 줄무늬 영역의 유리 입자 내 바륨 원소의 존재는 엑스선 스캔에 의하여 검출할 수 있고, 바륨 원소의 함량은 XRF(X-ray Fluorescence spectroscopy)에 의하여 측정될 수 있다.

본 발명의 인조대리석의 줄무늬 영역은 베이스 영역보다 불투명할 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 인조대리석의 줄무늬 영역은 베이스 영역보다 전투과율이 낮을 수 있으며, 상기 전투과율은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 줄무늬 영역 또는 베이스 영역의 샘플에 대하여 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율을 측정하여 얻을 수 있다.

본 발명의 인조대리석의 줄무늬 영역은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플에 대하여 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 전투과율이 1 % 이상 6 % 미만일 수 있다.

또한 본 발명의 인조대리석의 줄무늬 영역은 바인더 수지, 무기 입자, 석영 분말 및/또는 안료를 포함하고, 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플에 대하여 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 전투과율이 1 % 이상 6 % 미만일 수 있다.

본 발명의 인조대리석의 줄무늬 영역은 베이스 영역보다 불투명할 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 인조대리석의 줄무늬 영역은 베이스 영역보다 휘도가 낮을 수 있으며, 상기 휘도는 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 줄무늬 영역 또는 베이스 영역의 샘플에 대하여 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 휘도를 측정하여 얻을 수 있다.

본 발명의 인조대리석의 줄무늬 영역은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플에 대하여 60 루멘(lumen)의 빛으로 백라이트를 샘플에 접촉하여 비추고 백라이트를 접촉하는 샘플의 반대편에서 인조대리석의 줄무늬 영역의 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 휘도를 측정 시 휘도가 1 cd/m² 이상 1000 cd/m² 미만일 수 있다. 상기 백라이트는 점광원, 예컨대 휴대폰 백라이트를 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 인조대리석의 줄무늬 영역은 바인더 수지, 무기 입자, 석영 분말 및/또는 안료를 포함하고, 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플에 대하여 60 루멘(lumen)의 빛으로 백라이트를 샘플에 접촉하여 비추고 백라이트를 접촉하는 샘플의 반대편에서 인조대리석의 줄무늬 영역의 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 휘도를 측정 시 휘도가 1 cd/m² 이상 1000 cd/m²미만일 수 있다.

이때, 명세서 전체에 걸쳐, 전투과율 및 휘도와 관련하여 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플은 베이스 영역에 덮여 인조대리석 내부에 줄무늬 영역이 있는 부분을 포함하는 샘플의 경우를 포함한다.

본 발명의 안료는 무기 안료인 것이 바람직하다. 본 발명의 안료는 인조대리석의 제조에 일반적으로 사용되는 안료이면 되고 특별히 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 안료는 TiO₂, NiO·Sb₂O₃·20TiO₂, Fe₂O₃, Fe₃O₄ 등이 될 수 있다.

<베이스 영역>

본 발명의 인조대리석은 베이스 영역을 포함한다.

상기 인조대리석의 베이스 영역은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 베이스 영역의 샘플에 대하여 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 전투과율이 6 % 이상 20 % 이하일 수 있다.

상기 인조대리석의 베이스 영역은 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 베이스 영역의 샘플에 대하여 60 루멘(lumen)의 빛으로 백라이트를 샘플에 접촉하여 비추고 백라이트를 접촉하는 샘플의 반대편에서 인조대리석의 베이스 영역의 샘플의 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 휘도를 측정 시 휘도가 400 cd/m² 이상 2000 cd/m² 이하일 수 있고, 바람직하게는 1000 cd/m² 이상 2000 cd/m² 이하일 수 있다.

상기 베이스 영역은 바인더 수지 100 중량부에 대하여 무기 입자 500 내지 700 중량부, 석영 분말 200 내지 400 중량부를 포함할 수 있다.

또한 상기 베이스 영역은 바인더 수지 100 중량부에 대하여 무기 입자 500 내지 700 중량부, 석영 분말 200 내지 400 중량부를 포함하고, 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지를 90 중량% 이상 포함하고, 상기 석영 분말은 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 내지 100 중량%이며 알루미나 함량이 0.5 중량% 이하일 수 있다.

바인더 수지

본 발명의 인조대리석의 베이스 영역은 바인더 수지를 포함한다. 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르(unsaturated polyester, UPE) 수지를 포함하는 바인더 수지이다. 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지를 90 중량% 이상 포함할 수 있다.

상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여 경화제 0.4 내지 2.5 중량부, 촉매제 0.05 내지 0.3 중량부, 및 커플링제 0.5 내지 7 중량부를 혼합하고 분산시킨 후 경화하여 제조할 수 있다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 불포화 폴리에스테르 고분자 및 비닐계 단량체를 포함하는 수지 혼합물을 이용하여 제조될 수 있다. 바람직하게는 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 불포화 폴리에스테르 고분자 및 비닐계 단량체를 100 : 30 내지 70 중량비로 포함하는 조성물을 이용하여 제조한다. 더욱 바람직하게는 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 불포화 폴리에스테르 고분자 60 중량% 내지 75 중량% 및 비닐계 단량체 25 중량% 내지 40 중량%로 이루어지는 조성물을 이용하여 제조한다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 통상적으로 상기 비닐계 단량체 내에 불포화 폴리에스테르 고분자가 희석되어 점성이 있는 용액일 수 있다. 따라서, 상기 비닐계 단량체를 전술한 범위의 함량으로 만족시킴으로써, 점도를 줄여주어 상기 불포화 폴리에스테르 수지를 취급하는데 더욱 용이하게 할 수 있다. 게다가 상기 비닐계 단량체는 부산물의 생성 없이, 상기 불포화 폴리에스테르 수지를 폴리에스테르 분자 사슬의 교차결합에 의해 액체에서 고체로 경화시킬 수 있다. 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량은 1,000-10,000 g/mol이다.

상기 불포화 폴리에스테르 고분자는 특별히 제한되지 않으며, 예컨대, 포화 또는 불포화 이염기산; 및 다가 알코올의 축합반응을 통해 제조되는 불포화 폴리에스테르 고분자를 사용할 수 있다. 상기 포화 또는 불포화 이염기산으로는 오쏘(ortho)-프탈산, 이소프탈산, 무수말레산, 시트라콘산, 푸마르산, 이타콘산, 프탈산, 무수프탈산, 테레프탈산, 호박산, 아디핀산, 세바신산 또는 테트라히드로프탈산을 사용할 수 있다. 또한, 상기 다가 알코올로는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 수소화 비스페놀 A, 트리메틸롤 프로판 모노아릴에테르, 네오펜틸 글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜타디올 및/또는 글리세린을 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 아크릴산, 프로피온산 또는 안식향산과 같은 일염기산; 또는 트리멜리트산 또는 벤졸의 테트라카본산과 같은 다염기산을 더 사용할 수 있다.

상기 비닐계 단량체의 종류로는 알킬 아크릴레이트 단량체 또는 방향족 비닐계 단량체를 사용할 수 있으나, 불포화 폴리에스테르 고분자와의 반응성을 고려하여, 방향족 비닐계 단량체를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 방향족 비닐계 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 비닐 톨루엔, 탄소수 1 내지 3의 알킬기로 치환된 알킬 스티렌 및 할로겐으로 치환된 스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 스티렌 단량체를 사용할 수 있다.

상기 경화제는 바인더의 경화 반응을 위해 포함될 수 있는 것으로, 엔지니어드 스톤의 제조에 사용되는 경화제를 사용하면 되고 특별히 제한되는 것은 아니다. 상기 경화제는 유기퍼옥사이드계 화합물 또는 아조계 화합물일 수 있다. 상기 유기퍼옥사이드계 화합물은 터트부틸퍼옥시벤조에이트 열경화제(TBPB, Trigonox C, akzo nobel), 디아실퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드, 케톤퍼옥사이드, 퍼옥시에스테르, 퍼옥시케탈, 디알킬퍼옥사이드, 알킬 퍼에스테르, 퍼카보네이트 및 퍼옥시디카보네이트 중 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다. 일 예로, 터트부틸퍼옥시벤조에이트 열경화제, 벤조일퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, 부틸하이드로퍼옥사이드, 쿠밀하이드로 퍼옥사이드, 과산화메틸에틸케톤, t-부틸 퍼옥시 말레산, t-부틸 하이드로 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시 네오데카노에이트, 또는 t-아밀 퍼옥시 2-에틸 헥사노에이트일 수 있으나 반드시 이로 제한되는 것은 아니다.

또한 상기 아조계 화합물은 아조비스이소부티로니트릴(azobisisobutyronitrile)일 수 있으나 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여 경화제 0.4 내지 2.5 중량부를 포함할 수 있다. 상기 경화제가 상기 범위 미만으로 포함 시 바인더의 경화가 일어나기 어렵고, 상기 범위 초과로 포함 시 바인더의 변색이 발생될 수 있어 상기 범위 내로 포함될 수 있다.

상기 촉매제로는 저온에서 바인더의 경화를 촉진하기 위해 포함될 수 있는 것으로, 엔지니어드 스톤의 제조에 사용되는 촉매제를 사용하면 되고 특별히 제한되는 것은 아니며, 코발트계, 바나듐계 또는 망간계 등의 금속 비누류, 제3급 아민류, 제4급 암모늄염 및 메르캅탄류 중 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다. 예컨대 코발트 6% 촉매제(Hex-Cem, Borchers)를 사용할 수 있다. 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여 상기 촉매제는 0.05 내지 0.3 중량부 포함될 수 있다. 상기 촉매제가 상기 범위 미만으로 포함 시 경화가 촉진되지 않고, 상기 범위 초과로 포함 시 바인더의 변색이 발생될 수 있어 상기 범위 내로 포함될 수 있다.

상기 커플링제는 상기 바인더와 천연 광물 입자와의 결합력을 향상시켜 주기 위해 포함될 수 있는 것으로, 실란계 또는 실리케이트계일 수 있다. 상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여 상기 커플링제는 0.5 내지 7 중량부 포함될 수 있다. 상기 커플링제가 상기 범위 미만으로 포함 시 상기 천연 광물 입자와의 결합력이 저하되고, 상기 범위 초과로 포함 시 원재료 단가가 상승하므로 상기 범위 내로 포함될 수 있다.

무기 입자

본 발명의 베이스 영역의 무기 입자는 입도가 0.1 내지 4 mm 인 무기 입자들을 의미한다. 상기 입도는 Beckman coulter LS 13 320 Particle size analyzer 입도분석기를 사용하여 측정할 수 있다.

본 발명의 베이스 영역의 무기 입자는 비정질 실리카 입자, 유리 입자, 결정질 석영 입자 등이 될 수 있다. 또한 베이스 영역의 무기 입자는 비정질 실리카 입자, 바륨 원소를 포함하는 유리 입자 및 결정질 석영 입자로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 무기 입자는 비정질 실리카 입자, 또는 결정질 석영 입자이고, 이때, 상기 무기 입자는 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상 100 중량% 이하인 무기 입자일 수 있다. 상기 무기 입자는 상기 무기 입자 100 중량%를 기준으로 바륨(Ba) 원소 함량이 10 중량% 이상 35 중량% 이하, 바람직하게는 15 중량% 이상 25 중량% 이하인 유리 입자일 수 있다. 또한, 상기 무기 입자에 포함되는 바륨 원소의 함량은 상기 베이스 영역 100 중량부를 기준으로 5 중량% 이상 25 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이상 15 중량% 이하일 수 있다.

바람직하게는 본 발명의 베이스 영역의 무기 입자는 비정질 실리카 입자, 바륨 원소를 포함하는 유리 입자 및/또는 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상이고 100 중량% 이하인 결정질 석영 입자이다. 더욱 바람직하게는 베이스 영역의 무기 입자는 비정질 실리카 입자, 입자 내 바륨(Ba) 원소 함량이 10 중량% 이상 35 중량% 이하인 유리 입자 및/또는 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상이고 100 중량% 이하인 결정질 석영 입자이다. 더욱 바람직하게는 베이스 영역의 무기 입자는 비정질 실리카 입자, 입자 내 바륨(Ba) 원소 함량이 10 중량% 이상 35 중량% 이하인 유리 입자이다. 베이스 영역의 무기 입자로 비정질 실리카 입자 또는 입자 내 바륨(Ba) 원소 함량이 10 중량% 이상 35 중량% 이하인 유리 입자를 사용하여 제조한 인조대리석은 무기 입자로 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상이고 100 중량% 이하인 결정질 석영 입자를 사용하여 제조한 인조대리석보다 베이스 영역의 투명도가 더 높다. 또한 베이스 영역의 무기 입자로 비정질 실리카 입자 또는 입자 내 바륨(Ba) 원소 함량이 10 중량% 이상 35 중량% 이하인 유리 입자를 사용하여 제조한 인조대리석은 무기 입자로 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상이고 100 중량% 이하인 결정질 석영 입자를 사용하여 제조한 인조대리석보다 베이스 영역의 휘도가 더 높다. 본 명세서에서, “입자 내 함량”으로 기재된 표현은 입자 100 중량%을 기준으로 한 것이다.

베이스 영역의 무기 입자는 비정질 실리카 입자일 수 있다. 실리카 입자는 인조대리석 분야에서 일반적으로 사용되는 용어로, 일반적으로 SiO₂ 함량이 90 중량 % 이상으로 높고 SiO₂ 외에도 광물 등의 다른 성분이 소량 함유하는 SiO₂ 계 무기 입자를 의미하는 것이 일반적이다. 본 발명의 베이스 영역의 비정질 실리카 입자는 비정질 용융 실리카 입자일 수 있으며, 베이스 영역의 비정질 실리카 입자는 고투명 비정질 용융 실리카 입자로도 본 명세서에서 불릴 수 있다. 상기 비정질 용융 실리카 입자는 입도가 0.1 내지 4 mm 인 비정질 용융 실리카 입자일 수 있으며, 또한 평균 SiO₂ 함량이 99.5 내지 100 중량%, 바람직하게는 99.6 내지 100 중량%, 더욱 바람직하게는 99.7 내지 100 중량%이며 알루미나 함량이 0.5 중량% 이하, 바람직하게는 0.4 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 0.2 중량% 이하인 것일 수 있다. 비정질 실리카 입자 내 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상, 바람직하게는 99.6 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 99.7 중량% 이상이면 인조대리석의 베이스 영역의 투명도는 더욱 좋아진다.

본 발명의 실리카 입자 및 석영 입자의 SiO₂의 함량은 XRF(X-Ray Fluorescence spectrometer)로 함량을 정량분석하여 확인할 수 있다. 또한 결정질 입자들 및 비정질 입자들은 XRD (X-ray diffraction)로 확인이 가능하며, 일반적으로 입자들을 펠렛으로 만든 후 측정하여 확인한다

베이스 영역의 무기 입자는 바륨 원소를 포함하는 유리 입자일 수 있다. 바람직하게는 베이스 영역의 유리 입자는 입자 내 바륨(Ba) 원소 함량이 10 중량% 이상 35 중량% 이하이고 더욱 바람직하게는 15 중량% 이상 25 중량% 이하이다.

유리는 비정질이므로, 베이스 영역의 상기 바륨 원소를 포함하는 유리 입자는 고투명 비정질 유리 입자로도 본 명세서에서 불릴 수 있다. 이때, 고투명이란 투명도가 90% 이상 100% 이하인 것을 의미하며, 입자로 분쇄 전 유리 판형 기준으로, UV/VIS 분광 광도계로 측정시 가시광선 영역에서 90% 이상의 투과도를 갖는 것을 의미한다.

베이스 영역에서 사용되는 유리 입자 내 바륨 원소의 존재는 엑스선 스캔에 의하여 검출할 수 있고, 바륨 원소의 함량은 XRF(엑스선Fluorescence spectroscopy)에 의하여 측정될 수 있다. 유리 입자 내 바륨(Ba) 원소 함량이 10 중량% 이상 35 중량% 이하 검출되는 것이 바람직하며, 15 중량% 이상 25 중량% 이하로 검출되는 것이 더욱 바람직하다. 바륨 원소 함량이 상기 범위를 벗어나더라도 유리 입자 자체의 투명도는 양호하나, 유리 입자를 이용하여 인조대리석을 제조 시 육안으로 보아도 인조대리석의 베이스 영역이 푸른빛 내지 옥색 빛을 띠어 최종 사용 목적에 따라 사용하기 부적법할 수 있다. 즉, 바륨(Ba) 원소 함량이 10 중량% 이상 35 중량% 이하 검출되는 유리 입자를 이용하여 베이스 영역을 만들어야 푸른빛 내지 옥색 빛을 띠지 않고 색상이 양호하고 제품성이 우수한 인조대리석을 제조할 수 있다.

베이스 영역 내 바륨 원소의 함량은 하기와 같이 확인할 수 있다. 바륨 원소를 포함하는 유리 입자를 사용하여 베이스 조성물을 제조하고, 이를 이용하여 인조대리석을 제조하는 경우, 인조대리석의 베이스 영역 내에 바륨 원소가 포함되게 된다. 이렇게 바륨 원소가 일정 함량 이상 포함된 인조대리석을 엑스선을 이용하여 스캔하면, 엑스선 촬영된 이미지에 인조대리석의 베이스 영역이 푸른색으로 나타나게 된다. 유리 입자 내 바륨 원소 함량은 XRF에 의하여 측정될 수 있다.

바람직하게는 베이스 영역의 유리 입자는 입도가 0.1 내지 4 mm 인 유리 입자일 수 있으며, 또한 입자로 분쇄 전 유리 판형 기준으로, UV/VIS 분광 광도계로 측정시 가시광선 영역에서 90% 이상의 투과도를 갖는 고투명 유리 입자일 수 있다.

본 발명의 베이스 영역의 무기 입자는 결정질 석영 입자일 수 있다. 본 발명의 베이스 영역의 결정질 석영 입자는 고투명 결정질 석영 입자로도 본 명세서에서 불릴 수 있다.

이때, 베이스 영역의 결정질 석영 입자는 입도가 0.1 내지 4 mm 인 고투명 결정질 석영 입자일 수 있으며, 또한 평균 SiO₂ 함량이 99.5 내지 100 중량%, 바람직하게는 99.6 내지 100 중량%, 더욱 바람직하게는 99.7 내지 100 중량%이며 알루미나 함량이 0.5 중량% 이하, 바람직하게는 0.4 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 0.2 중량% 이하인 것일 수 있다.

베이스 영역의 결정질 석영 입자 내 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 미만, 예컨대, 99.4 중량% 이하가 되는 경우 인조대리석의 투명도가 낮아지게 된다. 그러므로 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상인 결정질 석영 입자인 것이 바람직하다.

석영 분말

석영 분말이란 입도가 0.1 mm 이하인 석영 분말을 의미한다. 상기 입도는 Beckman coulter LS 13 320 Particle size analyzer 입도분석기를 사용하여 측정할 수 있다.

본 발명의 베이스 영역의 석영 분말은 고투명 결정질 석영 분말로도 본 명세서에서 불릴 수 있다.

본 발명의 베이스 영역의 석영 분말은 결정질 석영 분말이며, 바람직하게는 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상 100 중량% 이하인 결정질 석영 분말이다. 베이스 영역의 석영 분말은 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상 100 중량% 이하, 바람직하게는 99.6 중량% 이상 100 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 99.7 중량% 이상 100 중량% 이하이며 알루미나 함량이 0.5 중량% 이하, 바람직하게는 0.4 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 0.2 중량% 이하인 것일 수 있다.

베이스 영역의 석영 분말은 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상 100 중량% 이하, 바람직하게는 99.6 중량% 이상 100 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 99.7 중량% 이상 100 중량% 이하이며며, 평균 알루미나 함량이 0.5 중량% 이하, 바람직하게는 0.4 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 0.2 중량% 이하이다.

베이스 영역의 석영 분말의 SiO₂의 함량은 XRF(X-Ray Fluorescence spectrometer)로 함량을 정량분석하여 확인할 수 있다. 이때 일반적으로 분말들을 펠렛으로 만든 후 측정하여 확인한다

베이스 영역의 석영 분말은 입자의 크기가 작기 때문에 자체 산란이 발생하게 된다. 그러므로 인조대리석의 베이스 영역의 내부 투과도를 높이기 위하여 본 발명의 베이스 조성물에서는 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상인 결정질 석영 분말을 사용하게 된다. 만약 석영 분말의 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 미만인 경우, 인조대리석의 베이스 영역의 내부 투과도가 낮아, 본 발명의 목적으로 하는 줄무늬 영역의 깊이감이 있고, 베이스 영역의 투명도가 높은 인조대리석을 제조하기 어려울 수 있다.

본 발명의 베이스 조성물은 안료를 포함할 수 있으며, 포함하지 않을 수도 있다. 상기 안료는 무기 안료인 것이 바람직하다. 안료는 인조대리석의 제조에 일반적으로 사용되는 안료이면 되고 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대, TiO₂, NiO·Sb₂O₃·20TiO₂, Fe₂O₃, Fe₃O₄ 등이 될 수 있다.

<라인 영역>

본 발명의 인조대리석은 줄무늬 영역 외에 라인 영역을 추가로 포함할 수 있다. 상기 라인 영역은 라인 조성물이 경화된 영역이다. 상기 라인 조성물은 줄무늬 조성물과 동일할 수 있다.

라인 영역의 폭은 0.1 mm 내지 3 mm일 수 있다. 라인 영역의 두께, 즉 깊이는 인조대리석 두께의 0.1 내지 100 %일 수 있다. 이때, 라인 영역은 인조대리석의 표면에서 인조대리석 내부로 비스듬하게 연장될 수 있으며, 수직으로 연장될 수도 있다. 라인 영역의 두께는 인조대리석의 표면으로부터 인조대리석의 내부로 연장된 라인 영역의 말단까지의 길이를 인조대리석 표면에 대하여 수직으로 측정한 두께이다. 인조대리석의 제조 공정에서, 몰드 내 베이스 조성물의 표면을 가늘게 긁어서 생긴 가느다란 홈에 라인 형성 조성물을 넣고 경화하여 라인 영역을 제조할 수 있다. 상기 라인 형성 조성물은 무기 입자 및 안료의 혼합물일 수 있다. 상기 무기 입자는 인조대리석 제조에 일반적으로 사용되는 무기 입자일 수 있으며, 본 명세서에 기재된 무기 입자일 수 있다. 상기 안료는 인조대리석 제조에 일반적으로 사용되는 안료일 수 있으며, 본 명세서에 기재된 안료일 수 있다. 라인 형성 조성물은 무기 입자 및 안료를 100 : 1 내지 100의 중량비로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1 내지 80 중량비로 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 1 내지 50 중량비로 포함할 수 있고, 더욱 더 바람직하게는 2 내지 30 중량비로 포함할 수 있다.

<인조대리석>

본 발명의 인조대리석은 줄무늬 영역 및 베이스 영역을 포함한다. 본 발명의 인조대리석은 인조대리석의 제1표면의 표면은 베이스 영역이지만, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부에는 줄무늬 영역이 위치하는 부분을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 인조대리석은 베이스 영역으로 덮이고 인조대리석 내부에는 줄무늬 영역이 있는 부분을 포함할 수 있다. 이때, 상기 부분에 있어서, 인조대리석 표면의 베이스 영역에서 인조대리석 내부의 줄무늬 영역까지 베이스 영역의 두께는 0.5 mm 이하가 될 수 있고, 또는 1 mm 이하가 될 수 있고, 또는 2 mm 이하가 될 수 있고, 또는 2 mm 이상 인조대리석의 두께 이하의 두께가 될 수 있다. 이때 상기 부분의 줄무늬 영역(즉, 인조대리석 내부에 위치하는 줄무늬 영역)이 인조대리석 외부, 즉 제1표면의 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보일 수 있다.

인조대리석의 표면을 외부, 즉 인조대리석의 위에서 관찰하였을 때, 베이스 영역과 줄무늬 영역은 투명도에 차이가 있으며, 이때 상대적으로 투명한 영역이 베이스 영역이고, 상대적으로 불투명한 영역이 줄무늬 영역일 수 있다.

본 발명의 인조대리석은 인조대리석의 제1표면에 하나 이상의 줄무늬 영역 및 베이스 영역을 포함한다. 이때 제1표면은 인조대리석에서 가장 넓은 면적을 갖는 표면일 수 있다. 상기 줄무늬 영역은 인조대리석 내부로 연장될 수 있다. 본 발명의 인조대리석은 인조대리석 제1표면의 표면은 베이스 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부는 줄무늬 영역인 부분을 포함하고, 이때 상기 부분의 줄무늬 영역의 적어도 일부가 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보일 수 있다.

본 발명의 한 예에서, 본 발명의 인조대리석은 인조대리석의 제1표면과 대향하는 제2표면에 베이스 영역을 포함하며, 본 발명의 인조대리석은 인조대리석 제2표면의 표면은 베이스 영역이고 그것의 수직 방향으로 위인 인조대리석 내부는 줄무늬 영역인 부분을 포함할 수 있다. 이때 상기 부분의 줄무늬 영역의 적어도 일부가 제1표면 또는 제2표면의 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보일 수 있다.

또한 본 발명의 인조대리석은 인조대리석 제1표면의 표면은 베이스 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부는 줄무늬 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 제2표면의 표면은 베이스 영역인 부분을 포함할 수 있고, 이때 상기 부분의 줄무늬 영역의 적어도 일부가 제1표면의 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보일 수 있다.

또한 본 발명의 인조대리석은 인조대리석의 제1표면에는 줄무늬 영역과 베이스 영역의 계면, 즉 줄무늬 영역과 베이스 영역이 접하는 경계인 경계면이 하나 이상 있고, 상기 계면은 인조대리석의 내부로 연장되며, 상기 연장되는 계면 중 적어도 하나는 인조대리석의 두께 방향과 평행하지 않을 수 있다. 이때 상기 인조대리석의 두께 방향은 제1표면에서 수직 방향일 수 있다.

또한 본 발명의 인조대리석은 인조대리석의 제1표면에는 줄무늬 영역과 베이스 영역의 계면, 즉 줄무늬 영역과 베이스 영역이 접하는 경계인 경계면이 하나 이상 있고, 상기 계면은 인조대리석의 내부로 연장되며, 상기 연장되는 계면 중 적어도 하나와 제1표면 사이의 각도(도 5의 α)는 0 ° 초과 90 ° 미만일 수 있다.

본 발명의 한 예에서, 줄무늬 영역 및/또는 베이스 영역은 안료를 포함할 수 있고, 줄무늬 영역의 안료와 베이스 영역의 안료는 상이할 수 있다. 본 발명의 한 예에서, 줄무늬 영역은 안료를 포함하고, 베이스 영역은 안료를 포함하지 않을 수 있다. 또한 본 발명의 한 예에서, 줄무늬 영역 및 베이스 영역은 안료를 포함하고, 줄무늬 영역의 안료의 밀도와 베이스 영역의 안료의 밀도가 상이할 수 있다.

또한 본 발명의 인조대리석의 제1표면은 제1표면의 한 모서리에서 다른 모서리까지 연장되는 줄무늬 영역, 제1표면의 한 모서리에서 다른 모서리까지 연장되지 않는 줄무늬 영역, 및 제1표면의 모서리에 위치하지 않는 줄무늬 영역으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 다른 모서리란 인접하는 모서리, 대향하는 모서리 또는 둘 다일 수 있다. 이때, 상기 줄무늬 영역은 인조대리석 내부로 연장되며, 상기 인조대리석 내부로 연장된 줄무늬 영역의 적어도 일부가 인조대리석 제1표면에서 육안으로 보일 수 있다.

본 발명의 인조대리석은 베이스 영역의 두께가 5 mm인 경우 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 베이스 영역의 전투과율이 35 % 이상 60 % 이하일 수 있다. 또한 본 발명의 인조대리석은 베이스 영역의 두께가 10 mm인 경우 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 베이스 영역의 전투과율이 10 % 이상 40 % 이하일 수 있다.

본 발명의 베이스 영역은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 베이스 영역의 샘플에 대하여 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 전투과율이 6 % 이상 20 % 이하인 영역일 수 있다. 이때 전투과율은 확산투과율(diffusion transmittance)와 평행투과율(parallel transmittance)의 합이다.

또한 본 발명의 베이스 영역은 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 베이스 영역의 샘플에 대하여 60 루멘(lumen)의 빛으로 백라이트를 샘플에 접촉하여 비추고 백라이트를 접촉하는 샘플의 반대편에서 인조대리석의 베이스 영역의 샘플의 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 휘도를 측정 시 휘도가 400 cd/m² 이상 2000 cd/m² 이하인 영역일 수 있다.

본 발명의 줄무늬 영역은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플에 대하여 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 전투과율이 1 % 이상 6 % 미만인 영역일 수 있다. 이때, 줄무늬 영역의 샘플은 베이스 영역에 덮여 인조대리석의 내부에 줄무늬 영역을 포함하는 부분을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 줄무늬 영역은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 이고 베이스 영역에 덮여 인조대리석의 내부에 줄무늬 영역을 포함하는 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플에 대하여 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 전투과율이 1 % 이상 6 % 미만인 영역일 수 있다. 이때 전투과율은 확산투과율(diffusion transmittance)와 평행투과율(parallel transmittance)의 합이다.

또한 본 발명의 줄무늬 영역은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플에 대하여 60 루멘(lumen)의 빛으로 백라이트를 샘플에 접촉하여 비추고 백라이트를 접촉하는 샘플의 반대편에서 인조대리석의 줄무늬 영역의 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 휘도를 측정 시 휘도가 1 cd/m² 이상 400 cd/m² 미만인 영역일 수 있다. 이때, 줄무늬 영역의 샘플은 베이스 영역에 덮여 인조대리석의 내부에 줄무늬 영역을 포함하는 부분을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 줄무늬 영역은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 이고 베이스 영역에 덮여 인조대리석의 내부에 줄무늬 영역을 포함하는 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플에 대하여 60 루멘(lumen)의 빛으로 백라이트를 샘플에 접촉하여 비추고 백라이트를 접촉하는 샘플의 반대편에서 인조대리석의 줄무늬 영역의 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 휘도를 측정 시 휘도가 1 cd/m² 이상 400 cd/m² 미만인 영역일 수 있다.

본 발명의 인조대리석의 베이스 영역의 전투과율은 줄무늬 영역의 전투과율보다 클 수 있다. 이때 전투과율은 확산투과율(diffusion transmittance)와 평행투과율(parallel transmittance)의 합이며, 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 측정할 수 있다.

본 발명의 인조대리석의 베이스 영역의 휘도는 줄무늬 영역의 휘도보다 클 수 있다. 이때 휘도는 베이스 영역 또는 줄무늬 영역의 샘플에 대하여 60 루멘(lumen)의 빛으로 백라이트를 샘플에 접촉하여 비추고 백라이트를 접촉하는 샘플의 반대편에서 베이스 영역 또는 줄무늬 영역의 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 측정할 수 있다.

인조대리석의 가장 넓은 면(예컨대, 제1표면)의 표면을 기준으로, 줄무늬 영역은 인조대리석 표면의 면적의 5 내지 50 %를 차지할 수 있다. 인조대리석의 가장 넓은 면(예컨대, 제1표면)의 표면을 기준으로, 베이스 영역은 인조대리석 표면의 면적의 95 내지 50 %를 차지할 수 있다. 만약 인조대리석의 표면이 라인 영역을 추가로 포함하는 경우, 인조대리석 표면에서 베이스 영역 및 줄무늬 영역의 합이 100% 미만일 수 있다.

종래 인조대리석은 베이스 영역의 투명도가 낮아 줄무늬를 포함하는 인조대리석이라도 외부에서는 표면에 노출된 줄무늬 영역만 보일 뿐 베이스 영역에 덮인 줄무늬 영역은 보이지 않는다(도 1: 종래의 인조대리석, 도 2: 종래 인조대리석를 위에서 본 도면).

그러나 본 발명의 인조대리석은 베이스 영역의 투명도가 높아(즉, 전투과율로 측정하는 빛 투과율이 높음), 표면에 노출된 줄무늬 영역 뿐 아니라, 베이스 영역에 덮인 줄무늬 영역도 인조대리석 외부에서 육안으로 관찰된다(도 3: 본 발명의 인조대리석, 도 4: 본 발명의 인조대리석를 위에서 본 도면. 이때 빗금으로 표시된 부분이 인조대리석 표면에 노출된 줄무늬 영역이며, 점선으로 둘러싸인 부분이 베이스 영역에 덮여 인조대리석 내부에 위치하는 줄무늬 영역이다.).

본 발명의 인조대리석은 인조대리석 제1표면의 표면은 베이스 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부에 줄무늬 영역이 있는 부분을 포함한다. 이때 상기 부분의 줄무늬 영역의 적어도 일부가 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보일 수 있다. 도 5는 본 발명의 한 예에 따른 인조대리석의 단면인데, 여기에서 인조대리석 표면은 베이스 영역(300)이고, 그 아래에는 줄무늬 영역(200)이 있는 부분의 일부가 육안으로 보일 수 있다. 도 5의 인조대리석은 인조대리석의 제1표면과 대향하는 제2표면에 베이스 영역을 포함하는데, 이때 인조대리석은 인조대리석 제2표면의 표면은 베이스 영역이고 그것의 수직 방향으로 위인 인조대리석 내부는 줄무늬 영역인 부분을 보여준다. 이때, 인조대리석은 인조대리석 제1표면의 표면은 베이스 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부는 줄무늬 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 제2표면의 표면은 베이스 영역인 부분을 포함하며, 상기 부분의 줄무늬 영역의 적어도 일부가 제1표면의 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보일 수 있다. 상기 인조대리석은 인조대리석의 제1표면에는 줄무늬 영역과 베이스 영역의 계면이 하나 이상 있고, 상기 계면은 인조대리석의 내부로 연장되며, 상기 연장되는 계면 중 적어도 하나와 제1표면 사이의 각도(도 5의 α)는 0° 초과 90 ° 미만일 수 있다. 이때 인조대리석의 표면에서 줄무늬 영역까지의 깊이가 깊어질수록 줄무늬 영역의 색이 흐리게 보일 수 있다. 도 6은 본 발명의 한 예에 따른 인조대리석을 인조대리석 외부에서 위에서 본 모습을 나타내는 도면으로, 표면에 노출된 줄무늬 영역(빗금 부분)뿐 아니라, 베이스 영역에 덮인 줄무늬 영역(점선으로 둘러싸인 부분)도 인조대리석 외부에서 육안으로 관찰된다

인조대리석의 표면에서 나타나는 줄무늬 영역의 폭(w)은 0.3 내지 20 cm이며, 바람직하게는 0.4 내지 15 cm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10 cm일 수 있다.

본 발명의 줄무늬 영역의 두께(d')는 인조대리석 두께(d)의 0.5 내지 100 %일 수 있다. 줄무늬 영역은 인조대리석의 표면에서 인조대리석 내부로 비스듬하게 연장될 수 있으며, 수직으로 연장될 수도 있다. 줄무늬 영역의 두께는 인조대리석의 표면으로부터 인조대리석의 내부로 연장된 줄무늬 영역의 말단까지의 길이를 인조대리석 표면에 대하여 수직으로 측정한 두께(d')이다. 본 발명의 한 예에서, 본 발명의 인조대리석의 두께는 6 mm 이상 30 mm 이하일 수 있고, 줄무늬 영역의 두께는 0.03 mm 이상 30 mm 이하일 수 있다. 통상의 기술자는 원하는 미감 및 깊이감을 갖는 인조대리석을 제조하기 위하여 줄무늬 영역의 폭 및 두께를 적절히 조절할 수 있다.

본 발명의 인조대리석을 제1표면에 수직으로 절단한 단면에서, 제1표면의 표면은 베이스 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부에 줄무늬 영역이 있는 부분은, 단면의 제1표면 쪽은 베이스 영역의 단면이고, 베이스 영역 아래에는 줄무늬 영역의 단면일 수 있다. 이때 제1표면으로부터 수직으로 측정한 베이스 영역의 깊이는 상기 부분의 어디를 절단하였는지에 따라 달라지게 된다. 예컨대, 상기 단면에서 제1표면으로부터 수직으로 측정한 베이스 영역의 깊이는 0.5 mm 이하일 수 있고, 1 mm 이하일 수 있고, 2 mm 이하일 수 있고, 3 mm 이하일 수 있으며, 표면에서 인조대리석 두께 이하까지의 깊이들 중 임의의 깊이일 수 있다.

본 발명의 줄무늬 영역은 인조대리석 표면에서 수직 방향이 아니라(90 °) 비스듬하게 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 줄무늬 영역은 인조대리석의 두께 방향, 즉, 인조대리석의 표면에서 수직 방향과 평행하지 않고 비스듬하게, 인조대리석의 표면부터 내부로 형성될 수 있다. 인조대리석 표면에는 줄무늬 영역이 위치하더라도 그 수직 방향으로 아래에 위치하는 인조대리석 내부에는 베이스 영역이 있는 부분이 있을 수 있다. 또한 인조대리석 표면에는 베이스 영역이 위치하더라도 그 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부에는 줄무늬 영역이 있는 부분이 있을 수 있다.

도 7은 본 발명의 인조대리석의 한 예를 보여준다. 인조대리석을 위에서 보면, 그 표면에 줄무늬 영역(201, 202, 203, 204, 205, 206)이 존재하고, 또한 베이스 영역(300)이 존재한다. 이때, 라인 영역(401, 402, 403)이 추가로 존재할 수 있다. 줄무늬 영역은 인조대리석의 한 모서리에서 다른 모서리까지 연장될 수도 있다. 예컨대, 줄무늬 영역은 인조대리석의 한 모서리에서 대향하는 모서리까지 연장될 수 있다(201). 또한 줄무늬 영역은 인조대리석의 한 모서리에서 인접하는 모서리, 즉 옆의 모서리까지 연장될 수 있다(미도시). 또한 줄무늬 영역은 한 모서리에서 다른 모서리까지 연장되지 않을 수 있다(202, 204, 205, 205). 또한 줄무늬 영역은 모서리에 위치하지 않을 수 있다(203). 라인 영역 또한 한 모서리에서 다른 모서리까지 연장될 수 있으며, 그렇지 않을 수 있고(401, 402, 403), 또는 모서리에 위치하지 않을 수도 있다.

<인조대리석의 제조 방법>

본 발명의 인조대리석은 몰드(mold)에 베이스 조성물을 투입하고, 베이스 조성물 상에 홈을 만든 후 여기에 줄무늬 조성물을 투입하여 줄무늬 패턴을 형성하고, 그 후 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 조성물을 경화하여 제조할 수 있다. 이때 구체적인 제조 방법은 인조대리석 분야에서 사용되는 일반적인 기술을 사용하면 되고, 특별히 제한되는 것은 아니다.

한 예에서, 본 발명의 인조대리석은 혼합(mixing) 및 로봇 패터닝(robot patterning) 공법을 이용하여 줄무늬 패턴을 형성할 수 있다. 예컨대, 한 예에서, 본 발명의 인조대리석의 제조 방법은 베이스 조성물을 고무 몰드(mold)에 투입하고, 송곳, 칼, 끌, 날, 인그레이빙 도구 등과 같이 뾰족한 첨단을 갖는 기구 및/또는 로봇을 이용하여 그 위를 긁어 홈을 형성하는 단계, 상기 홈에 줄무늬 조성물을 투입한 후 진공가압 장비를 이용하여 압축성형하는 단계, 그 후 90 내지 130 ℃에서 30분 내지 1시간 동안 경화시키는 단계, 경화가 완료된 후 실온으로 식히고(냉각) 그 후 몰드에서 빼내(탈형) 인조대리석을 제조하는 단계, 상기 인조대리석의 사방을 재단한 후 표면을 매끄럽게 연마하는 후가공 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

<재료 및 방법>

고투명 결정질 석영 입자는 입도가 0.1 내지 2.5 mm 인 고투명 결정질 석영 입자를 사용하였다. 또한 상기 고투명 결정질 석영 입자는 SiO₂ 함량이 99.7 중량% 이상 100 중량% 이하이며, 결정화도가 100%인 석영(quartz)으로 되어 있다.

고투명 비정질 용융 실리카 입자는 입도가 0.1 내지 2.5 mm 인 고투명 비정질 용융 실리카 입자를 사용하였다. 또한 상기 고투명 비정질 용융 실리카 입자는 SiO₂ 함량이 99.7 중량% 이상 100 중량% 이하이며, 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 것이다.

고투명 비정질 유리 입자는 입도가 0.1 내지 2.5 mm의 직경을 갖는 고투명 비정질 유리 입자를 사용하였다. 또한 상기 고투명 비정질 유리 입자는 입자로 분쇄 전 유리 판형 기준으로, UV/VIS 분광 광도계로 측정시 가시광선 영역에서 90% 이상의 투과도를 갖는 유리 입자이다. 이때, 본 시험에서는 바륨 원소의 함량이 17 중량%인 고투명 비정질 유리 입자와, 바륨 원소를 함유하지 않는 고투명 비정질 유리입자를 사용하였다.

고투명 결정질 석영 분말은 입도가 0.1 mm 이하의 직경을 갖는 고투명 결정질 석영 분말을 사용하였다. 또한 상기 고투명 결정질 석영 분말은 알루미나 함량이 0.5 중량% 이하인 것이다. 이때, 본 실험에서는 SiO₂ 함량에 따른 여러 종류의 석영 분말을 사용하였다.

즉, SiO₂ 함량이 99.7 중량% 이상 100 중량% 이하이며, 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 분말, SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상 99.7 중량% 미만이며, 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량%인 고투명 결정질 석영 분말, SiO₂ 함량이 99.4 중량% 이상 99.5 중량% 미만이며, 평균 SiO₂ 함량이 99.4 중량%인 투명 결정질 석영 분말을 사용하였다.

비교예 및 제조예에서 사용한 불투명 결정질 석영 입자는 인조대리석, 바람직하게는 이스톤 업계에서 일반적으로 사용하는 입자이며, 입도가 0.1 내지 2.5 mm 인 불투명 결정질 석영 입자를 사용하였다. 또한 상기 불투명 결정질 석영 입자는 SiO₂ 함량이 99.2 중량% 이상 99.4 중량% 이하이며, 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 것이다.

불투명 결정질 석영 분말은 입도가 0.1 mm 이하인 불투명 결정질 석영 분말을 사용하였다. 또한 상기 불투명 결정질 석영 분말은 SiO₂ 함량이 99 중량% 이상 99.4 중량% 미만이며, 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 분말을 사용하였다.

바인더 수지 조성물은 하기와 같이 제조하였다. 오쏘(ortho)-프탈산이 다가 알코올과 중축합된 불포화 폴리에스테르 고분자와 스티렌 모노머가 65:35의 중량비로 사용된 불포화 폴리에스테르 수지를 사용하였다. 이후, 상기 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여, 경화제로서 터트부틸퍼옥시벤조에이트 열경화제(TBPB, Trigonox C, akzo nobel) 1.5 중량부, 촉매제로서 코발트 6% 촉매제(Hex-Cem, Borchers) 0.1 중량부, 실란계 커플링제 3 중량부를 혼합하고, 분산시켜 바인더 수지 조성물을 제조하였다.

인조대리석 샘플의 빛 투과율 측정 방법은 하기와 같다. 사용 장비로는 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하고, 전투과율(total transmittance)을 측정하여 수행하였다. 이때 전투과율은 확산투과율(diffusion transmittance)와 평행투과율(parallel transmittance)의 합이다. 실험예 1에서 인조대리석 샘플은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 샘플을 이용하였으며, 샘플의 표면을 사포 거칠기 3천방으로 연마하였고 이면은 8백방으로 연마하여 이용하였다.

무기 안료는 인조대리석 제조 시 사용되는 무기 안료인 TiO₂, NiO·Sb₂O₃·20TiO₂, Fe₂O₃, Fe₃O₄ 등을 구입하여 사용하였다.

<제조예 1> 줄무늬 조성물의 제조

바인더 수지 조성물에 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 입자를 혼합하고, Planetary mixer 를 사용하여 잘 섞어주었다. 그리고 상기 혼합물에 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 분말 및 무기 안료를 첨가하여 혼합하고 잘 섞어 줄무늬 조성물을 제조하였다.

이때, 바인더 수지 조성물 100 중량부에 대하여 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 입자 600 중량부, 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 분말 300 중량부, 무기 안료 3 중량부를 사용하였다.

<제조예 2> 줄무늬 조성물의 제조

바인더 수지 조성물에 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 입자를 혼합하고, Planetary mixer 를 사용하여 잘 섞어주었다. 그리고 상기 혼합물에 평균 SiO₂ 함량이 99.4 중량%인 투명 결정질 석영 분말 및 무기 안료를 첨가하여 혼합하고 잘 섞어 줄무늬 조성물을 제조하였다.

이때, 바인더 수지 조성물 100 중량부에 대하여 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 입자 600 중량부, 평균 SiO₂ 함량이 99.4 중량%인 투명 결정질 석영 분말 300 중량부, 무기 안료 3 중량부를 사용하였다.

<제조예 3> 줄무늬 조성물의 제조

평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 입자 및 무기 안료를 100 : 10의 중량비로 혼합하고, Planetary mixer 를 사용하여 잘 섞어 줄무늬 조성물을 제조하였다.

<제조예 4> 줄무늬 조성물의 제조

바인더 수지 조성물에 고투명 비정질 용융 실리카 입자를 혼합하고, Planetary mixer 를 사용하여 잘 섞어주었다. 그리고 상기 혼합물에 불투명 결정질 석영 분말 및 무기 안료를 첨가하여 혼합하고 잘 섞어 줄무늬 조성물을 제조하였다.

이때, 바인더 수지 조성물 100 중량부에 대하여 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 비정질 용융 실리카 입자 600 중량부, 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 분말 300 중량부, 무기 안료 3 중량부를 사용하였다.

<제조예 5> 줄무늬 조성물의 제조

바인더 수지 조성물에 바륨 원소 함량이 17 중량%인 고투명 비정질 유리 입자를 혼합하고, Planetary mixer 를 사용하여 잘 섞어주었다. 그리고 상기 혼합물에 불투명 결정질 석영 분말 및 무기 안료를 첨가하여 혼합하고 잘 섞어 줄무늬 조성물을 제조하였다.

이때, 바인더 수지 조성물 100 중량부에 대하여 바륨 원소 함량이 17 중량%인 고투명 비정질 유리 입자 600 중량부, 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 분말 300 중량부, 무기 안료 3 중량부를 사용하였다.

<실시예 1>

바인더 수지 조성물에 고투명 비정질 용융 실리카 입자를 혼합하고, Planetary mixer 를 사용하여 잘 섞어주었다. 그리고 상기 혼합물에 고투명 결정질 석영 분말을 첨가하여 혼합하고 잘 섞어 베이스 조성물을 제조하였다. 이때, 바인더 수지 조성물 100 중량부에 대하여 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 비정질 용융 실리카 입자 600 중량부, 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 분말 300 중량부를 사용하였다.

상기 베이스 조성물을 고무 몰드(mold)에 투입하고, 로봇을 이용하여 그 위를 긁어 홈을 형성했다. 상기 홈에 제조예 1의 줄무늬 조성물을 투입한 후 진공가압 장비를 이용하여 압축성형하였다. 그리고 120 ℃에서 1시간 동안 경화시키고, 경화가 완료된 후 실온으로 식히고 그 후 몰드에서 빼내 인조대리석을 제조하였다. 상기 인조대리석의 사방을 재단한 후 표면을 매끄럽게 연마하여 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<실시예 2>

상기 실시예 1에서 베이스 조성물 제조 시 고투명 비정질 용융 실리카 입자 대신 바륨 원소 함량이 17 중량%인 고투명 비정질 유리 입자를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

그리고 실시예 1과 동일한 방법으로 제조예 1의 줄무늬 조성물을 이용하여 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<실시예 3>

상기 실시예 1에서 베이스 조성물 제조 시 고투명 비정질 용융 실리카 입자 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 입자를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

<실시예 4>

상기 실시예 1에서 베이스 조성물 제조 시 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량%인 고투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

<실시예 5>

상기 실시예 2에서 베이스 조성물 제조 시 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량%인 고투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

그리고 실시예 2와 동일한 방법으로 제조예 1의 줄무늬 조성물을 이용하여 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<실시예 6>

상기 실시예 3에서 베이스 조성물 제조 시 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량%인 고투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 실시예 3과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

그리고 실시예 3과 동일한 방법으로 제조예 1의 줄무늬 조성물을 이용하여 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<실시예 7>

제조예 1의 줄무늬 조성물 대신 제조예 2의 줄무늬 조성물을 이용한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<실시예 8>

제조예 1의 줄무늬 조성물 대신 제조예 3의 줄무늬 조성물을 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<실시예 9>

제조예 1의 줄무늬 조성물 대신 제조예 4의 줄무늬 조성물을 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<실시예 10>

제조예 1의 줄무늬 조성물 대신 제조예 5의 줄무늬 조성물을 이용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<비교예 1>

상기 실시예 1에서 베이스 조성물 제조 시 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.4 중량%인 투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

<비교예 2>

상기 비교예 1에서 베이스 조성물 제조 시 고투명 비정질 용융 실리카 입자 대신 바륨 원소 함량이 17 중량%인 고투명 비정질 유리 입자를 사용한 것을 제외하고 비교예 1과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

그리고 비교예 1과 동일한 방법으로 제조예 1의 줄무늬 조성물을 이용하여 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<비교예 3>

상기 비교예 1에서 베이스 조성물 제조 시 고투명 비정질 용융 실리카 입자 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 입자를 사용한 것을 제외하고 비교예 1과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

<비교예 4>

상기 비교예 1에서 베이스 조성물 제조 시 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 비교예 1과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

<비교예 5>

상기 비교예 2에서 베이스 조성물 제조 시 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 비교예 2와 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

그리고 비교예 2와 동일한 방법으로 제조예 1의 줄무늬 조성물을 이용하여 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<비교예 6>

상기 비교예 3에서 베이스 조성물 제조 시 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 비교예 3과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

그리고 비교예 3과 동일한 방법으로 제조예 1의 줄무늬 조성물을 이용하여 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<비교예 7>

상기 실시예 1에서 베이스 조성물 제조 시 고투명 비정질 용융 실리카 입자 대신 바륨 원소를 함유하지 않은 고투명 비정질 유리 입자를 사용하고, 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.4 중량%인 투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

<비교예 8>

상기 실시예 1에서 베이스 조성물 제조 시 고투명 비정질 용융 실리카 입자 대신 바륨 원소를 함유하지 않은 고투명 비정질 유리 입자를 사용하고, 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

<비교예 9>

상기 실시예 1에서 베이스 조성물 제조 시 고투명 비정질 용융 실리카 입자 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.2 중량%인 불투명 결정질 석영 입자를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

<비교예 10>

상기 비교예 9에서 베이스 조성물 제조 시 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량%인 고투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 비교예 9와 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

그리고 비교예 9와 동일한 방법으로 제조예 1의 줄무늬 조성물을 이용하여 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

<비교예 11>

상기 비교예 9에서 베이스 조성물 제조 시 평균 SiO₂ 함량이 99.7 중량%인 고투명 결정질 석영 분말 대신 평균 SiO₂ 함량이 99.4 중량%인 투명 결정질 석영 분말을 사용한 것을 제외하고 비교예 9와 동일한 방법으로 베이스 조성물을 제조하였다.

즉, 상기 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 11은 베이스 조성물의 조성만 다르고, 줄무늬 조성물은 동일하다(제조예 1의 줄무늬 조성물 사용). 또한 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 11은 베이스 조성물 및 줄무늬 조성물을 동일한 방법으로 이용하여 줄무늬 패턴이 형성된 인조대리석 샘플을 제조하였다.

또한 실시예 2와 실시예 7은 줄무늬 조성물의 조성만 다르고 베이스 조성물은 동일하다.

또한 실시예 1과 실시예 8 내지 10은 줄무늬 조성물의 조성만 다르고 베이스 조성물은 동일하다.

상기 실시예들 및 비교예들은 모두 인조대리석 샘플의 두께는 18 mm이고, 줄무늬 영역의 두께는 10 mm 였으며, 인조대리석 표면의 줄무늬 영역의 폭은 10 cm였다.

상기 인조대리석 샘플들에 사용한 베이스 조성물의 재료의 중량 비율은 하기와 같다(표 1). 이때 표 1에서 SiO₂ 함량은 입자 또는 분말의 SiO₂ 함량의 평균값이다.

	바인더 수지 조성물	무기입자					분말
	바인더 수지 조성물	고투명 비정질 용융 실리카 입자 (SIO₂ 99.7%)	고투명 비정질 유리 입자 (Ba원소 17중량%)	고투명 비정질 유리 입자 (Ba원소 미함유)	고투명 결정질 석영 입자 (SIO₂ 99.7%)	불투명 결정질 석영 입자 (SIO₂ 99.2%)	고투명 결정질 석영 분말 (SIO₂ 99.7%)	고투명 결정질 석영 분말 (SIO₂ 99.5%)	투명 결정질 석영 분말 (SIO₂99.4%)	불투명 결정질 석영 분말 (SIO₂ 99.2%)
실시예 1, 8-10	To 100	600					300
실시예 2, 7	To 100		600				300
실시예 3	To 100				600		300
실시예 4	To 100	600						300
실시예 5	To 100		600					300
실시예 6	To 100				600			300
비교예 1	To 100	600							300
비교예 2	To 100		600						300
비교예 3	To 100				600				300
비교예 4	To 100	600								300
비교예 5	To 100		600							300
비교예 6	To 100				600					300
비교예 7	To 100			600					300
비교예 8	To 100			600						300
비교예 9	To 100					600	300
비교예 10	To 100					600		300
비교예 11	To 100					600			300
제조예 1(줄무늬 조성물)	To 100					600				300
제조예 2(줄무늬 조성물	To 100				600				300
제조예 4(줄무늬 조성물)	To 100	600								300
제조예 5(줄무늬 조성물	To 100		600							300

<실험예 1>

상기 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 11의 인조대리석 샘플들에 대하여 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 베이스 영역의 빛 투과율을 측정하였다. 실시예 7 내지 10의 인조대리석 샘플들의 베이스 영역은 실시예 1 또는 2와 동일하므로 생략하였다. 그 결과, 실시예 1 내지 6의 인조대리석 샘플들은 모두 베이스 영역의 전투과율이 6.00%를 초과하는 우수한 투과율을 보였다. 그러나 비교예들은 모두 베이스 영역의 전투과율이 낮았다.

한편, 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 11의 줄무늬 영역을 형성하는 줄무늬 조성물은 모두 동일한바, 실시예 1의 줄무늬 영역의 샘플(베이스 영역으로 덮여 인조대리석 내부에 줄무늬 영역이 있는 부분 포함)에 대하여 전투과율을 측정한 결과 줄무늬 영역의 전투과율은 0%로 나타났다. 또한 실시예 7 내지 실시예 10의 줄무늬 영역의 샘플(베이스 영역으로 덮여 인조대리석 내부에 줄무늬 영역이 있는 부분 포함)에 대하여 각각 전투과율을 측정한 결과 실시예 7, 9 및 10은 전투과율이 매우 낮게 나타났으며, 실시예 8의 줄무늬 영역의 전투과율은 0%로 나타났다(표 2).

	전투과율(%)
실시예 1	8.09
실시예 2	12.79
실시예 3	7.56
실시예 4	6.99
실시예 5	10.17
실시예 6	7.02
비교예 1	4.88
비교예 2	5.02
비교예 3	3.51
비교예 4	4.37
비교예 5	4.75
비교예 6	3.19
비교예 7	4.33
비교예 8	4.24
비교예 9	3.88
비교예 10	3.11
비교예 11	2.24
실시예 1의 줄무늬 영역	0
실시예 7의 줄무늬 영역	3.51
실시예 8의 줄무늬 영역	0
실시예 9의 줄무늬 영역	2.84
실시예 10의 줄무늬 영역	3.58

<실험예 2>

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 11의 인조대리석 샘플들에 대하여 베이스 영역 뒤에서 백라이트로 조명을 비추고 샘플 앞에서 육안으로 관찰하였다. 이때 인조대리석 샘플은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 샘플을 이용하였으며, 백라이트는 60 루멘(lumen)의 빛으로 백라이트가 인조대리석에 접촉하도록 바짝 붙여서 비추었고 광원은 스마트폰의 LED 후면 라이트(삼성 갤럭시 S7)를 이용하였다.

그리고 인조대리석 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 휘도를 측정하였다. 이때 실시예 7 내지 10의 인조대리석 샘플들의 베이스 영역은 실시예 1 또는 2와 동일하므로 생략하였다.

그 결과, 실시예 1 내지 6의 인조대리석 샘플들은 모두 베이스 영역의 휘도가 1000 cd/m²를 초과하여 우수한 휘도를 보였다. 그러나 비교예들은 모두 베이스 영역의 휘도가 낮았다.

한편, 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 11의 줄무늬 영역을 형성하는 줄무늬 조성물은 모두 동일한바, 실시예 1의 줄무늬 영역의 샘플(베이스 영역으로 덮여 인조대리석 내부에 줄무늬 영역이 있는 부분 포함, 이하 동일)에 대하여 동일한 방법으로 휘도를 측정한 결과 줄무늬 영역의 휘도는 매우 낮은 것으로 나타났다. 또한 실시예 7 내지 실시예 10의 줄무늬 영역의 샘플(베이스 영역으로 덮여 인조대리석 내부에 줄무늬 영역이 있는 부분 포함)에 대하여 각각 휘도를 측정한 결과 역시 휘도가 매우 낮게 나타났다 (표 3).

	휘도(cd/m²)
실시예 1	1250
실시예 2	1411
실시예 3	1204
실시예 4	1013
실시예 5	1402
실시예 6	1004
비교예 1	165
비교예 2	320
비교예 3	150
비교예 4	210
비교예 5	203
비교예 6	181
비교예 7	279
비교예 8	251
비교예 9	142
비교예 10	101
비교예 11	83
실시예 1의 줄무늬 영역	72
실시예 7의 줄무늬 영역	150
실시예 8의 줄무늬 영역	70
실시예 9의 줄무늬 영역	173
실시예 10의 줄무늬 영역	146

<실험예 3>

실시예 1 내지 3의 인조대리석 샘플의 베이스 영역에 대하여 엑스선 스캔을 수행하였다.

그 엑스선 스캔의 이미지화한 결과는 도 8과 같다. 바륨 원소가 함유된 고투명 비정질 유리입자를 함유하는 실시예 2의 인조대리석의 베이스 영역의 경우 엑스선 촬영 결과 푸른색으로 나타나는 것이 확인되었다. 그러나 유리 입자를 함유하지 않는 실시예 1 및 3의 인조대리석들의 베이스 영역들은 엑스선 촬영 결과가 초록색으로 나타나는 것이 확인되었다.

<실험예 4>

상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 11의 인조대리석 샘플들에 대하여 육안으로 관찰하였다. 그리고 인조대리석 외부에서 육안으로 관찰 시, 인조대리석 샘플의 표면에는 베이스 영역이 위치하지만 그 하단에 줄무늬가 있는 부분에 대하여, 보이는지 여부를 평가하였다.

그 결과, 실시예 1 내지 10의 경우 베이스 영역 하단의 줄무늬가 육안으로 관찰되었으며, 인조대리석 표면의 줄무늬 영역과 멀어질수록 줄무늬가 흐리게 보이는 것이 관찰되었다. 그러나 비교예들의 경우 베이스 영역 하단의 줄무늬가 보이지 않았다. 이는 상기 비교예들의 베이스 영역이 불투명하기 때문으로 판단되었다(표 4).

	베이스 영역 하단의 줄무늬가 보이는지 여부
실시예 1	○
실시예 2	○
실시예 3	○
실시예 4	○
실시예 5	○
실시예 6	○
실시예 7	○
실시예 8	○
실시예 9	○
실시예 10	○
비교예 1	×
비교예 2	×
비교예 3	×
비교예 4	×
비교예 5	×
비교예 6	×
비교예 8	×
비교예 9	×
비교예 10	×
비교예 11	×
비교예 12	×

○: 베이스 영역 하단의 줄무늬가 육안으로 관찰됨×: 베이스 영역 하단의 줄무늬가 육안으로 관찰되지 않음.

<실험예 5>

실시예 1의 베이스 조성물을 다양한 깊이를 가진 고무 몰드(mold)에 투입하고, 진공가압 장비를 이용하여 압축성형하였다. 그리고 120 ℃에서 1시간 동안 경화시키고, 경화가 완료된 후 실온으로 식히고 그 후 몰드에서 빼내 인조대리석을 제조하였다. 상기 인조대리석의 사방을 재단한 후 표면을 매끄럽게 연마하여 인조대리석 샘플들을 제조하였다.

실시예 2의 베이스 조성물 또한 같은 방법으로 사용하여 인조대리석 샘플들을 제조하였다.

상기 인조대리석 샘플들에 대하여 Haze Meter NDH-5000 (Nippon Denchoku Industies Co.,LTD)를 이용하여 투과도를 측정하고, 인조대리석 샘플의 두께에 따른 투과도 변화를 평가하였다.

그 결과, 인조대리석 샘플의 두께가 감소할수록 투과도가 지수함수 형태로 증가하였으며, 줄무늬 영역(Vein)의 깊이감의 차이가 발생하였다. 이때, 실시예 1의 인조대리석 및 실시예 2의 인조대리석의 추세선의 형태는 비슷하나 실시예 2의 인조대리석의 투과도가 더 높았다(도 9, ■: 실시예 1의 인조대리석, ◆: 실시예 2의 인조대리석).

한편, 실시예 1의 인조대리석의 단면이 사다리꼴 형태가 되도록 두께가 일정 비율로 증가하도록 제조하였다(인조대리석의 얇은 부분은 약 2 mm 두께이며, 두꺼운 부분은 약 4 mm 두께). 또한, 실시예 2의 인조대리석의 두께를 약 2.5 mm가 되도록 제조하였다. 그리고 두께가 조절된 인조대리석 샘플들의 아래에 인쇄물을 놓고 인쇄물의 글자가 비치는 정도를 평가하였다. 그 결과, 실시예 1의 인조대리석은 두께가 약 2 mm인 부분에서는 글자가 비쳤으나, 두께가 약 4 mm인 부분에서는 글자가 비치지 않았다. 실시예 2의 인조대리석은 상기 실시예 1의 인조대리석의 두 부분의 비침 정도의 중간 정도였다(도 10).

Claims

인조대리석의 제1표면에 하나 이상의 줄무늬 영역 및 베이스 영역을 포함하며,
상기 줄무늬 영역은 인조대리석 내부로 연장되며,
인조대리석은 인조대리석 제1표면의 표면은 베이스 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부는 줄무늬 영역인 부분을 포함하고,
이때 상기 부분의 줄무늬 영역의 적어도 일부가 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보이는, 인조대리석.
제1항에 있어서,
인조대리석의 제1표면과 대향하는 제2표면에 베이스 영역을 포함하며,
인조대리석은 인조대리석 제2표면의 표면은 베이스 영역이고 그것의 수직 방향으로 위인 인조대리석 내부는 줄무늬 영역인 부분을 포함하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
인조대리석은 인조대리석 제1표면의 표면은 베이스 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 내부는 줄무늬 영역이고, 그것의 수직 방향으로 아래인 인조대리석 제2표면의 표면은 베이스 영역인 부분을 포함하며,
상기 부분의 줄무늬 영역의 적어도 일부가 제1표면의 베이스 영역의 표면에서 육안으로 보이는 인조대리석.
제1항에 있어서,
줄무늬 영역은 안료를 포함하고, 베이스 영역은 안료를 포함하지 않는 인조대리석.
제1항에 있어서,
제1표면에는 줄무늬 영역과 베이스 영역의 계면이 하나 이상 있고,
상기 계면은 인조대리석의 내부로 연장되며,
상기 연장되는 계면 중 적어도 하나는 인조대리석의 두께 방향과 평행하지 않거나, 상기 연장되는 계면 중 적어도 하나와 제1표면 사이의 각도는 0° 초과 90 ° 미만이며,
이때 상기 인조대리석의 두께 방향은 제1표면에서 수직 방향인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
인조대리석의 제1표면은 제1표면의 한 모서리에서 다른 모서리까지 연장되는 줄무늬 영역, 제1표면의 한 모서리에서 다른 모서리까지 연장되지 않는 줄무늬 영역, 및 제1표면의 모서리에 위치하지 않는 줄무늬 영역으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하고,
상기 줄무늬 영역은 인조대리석 내부로 연장되며, 상기 인조대리석 내부로 연장된 줄무늬 영역의 적어도 일부가 인조대리석 제1표면에서 육안으로 보이는 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
베이스 영역의 두께가 5 mm인 경우 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 베이스 영역의 전투과율이 35 % 이상 60 % 이하인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
베이스 영역의 두께가 10 mm인 경우 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 베이스 영역의 전투과율이 10 % 이상 40 % 이하인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
베이스 영역은 바인더 수지 100 중량부에 대하여 무기 입자 500 내지 700 중량부, 석영 분말 200 내지 400 중량부를 포함하고,
상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지를 90 중량% 이상 포함하고,
상기 불포화 폴리에스테르 수지는 불포화 폴리에스테르 고분자 및 비닐계 단량체를 100 : 30 내지 70 중량비로 포함하는 조성물을 이용하여 제조되며,
상기 석영 분말은 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상 100 중량% 이하인 인조대리석.
제9항에 있어서,
상기 무기 입자는 비정질 실리카 입자, 바륨 원소를 포함하는 유리 입자 및 결정질 석영 입자로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제9항에 있어서,
상기 석영 분말은 평균 SiO₂ 함량이 99.6 중량% 이상 100 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제9항에 있어서,
상기 무기 입자는 비정질 실리카 입자, 또는 결정질 석영 입자이고, 이때,
상기 무기 입자는 평균 SiO₂ 함량이 99.5 중량% 이상 100 중량% 이하인 무기 입자인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제9항에 있어서,
상기 무기 입자는 상기 무기 입자 100 중량%를 기준으로 바륨(Ba) 원소 함량이 10 중량% 이상 35 중량% 이하인 유리 입자인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제9항에 있어서,
상기 무기 입자는 상기 베이스 영역 100 중량%를 기준으로 바륨(Ba) 원소 함량이 5 중량% 이상 25 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
상기 인조대리석의 베이스 영역은 가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 베이스 영역의 샘플에 대하여 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 전투과율이 6 % 이상 20 % 이하인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
상기 인조대리석의 베이스 영역은 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 의 인조대리석의 베이스 영역의 샘플에 대하여 60 루멘(lumen)의 빛으로 백라이트를 샘플에 접촉하여 비추고 백라이트를 접촉하는 샘플의 반대편에서 인조대리석의 베이스 영역의 샘플의 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 휘도를 측정 시 휘도가 400 cd/m² 이상 2000 cd/m² 이하인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
상기 줄무늬 영역은 바인더 수지 100 중량부에 대하여 무기 입자 500 내지 700 중량부, 석영 분말 200 내지 400 중량부를 포함하고,
상기 바인더 수지는 불포화 폴리에스테르 수지를 90 중량% 이상 포함하고,
상기 줄무늬 영역은 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 이고 베이스 영역에 덮여 인조대리석의 내부에 줄무늬 영역을 포함하는 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플에 대하여 탁도계(Nippon denshoku사의 NDH 5000)를 사용하여 전투과율 측정 시 전투과율이 1 % 이상 6 % 이하인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
가로 2 cm, 세로 2 cm, 두께 1.5 cm 이고 베이스 영역에 덮여 인조대리석의 내부에 줄무늬 영역을 포함하는 인조대리석의 줄무늬 영역의 샘플에 대하여, 60 루멘(lumen)의 빛으로 백라이트를 샘플에 접촉하여 비추고 백라이트를 접촉하는 샘플의 반대편에서 인조대리석의 줄무늬 영역의 표면 약 5 cm 위에서 휘도계(KONICA MINOLTA의 Luminance Meter LS-160)를 이용하여 휘도를 측정 시 휘도가 1 cd/m² 이상 1000 cd/m² 미만인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
상기 줄무늬 영역은 무기 입자 및 안료를 포함하고,
상기 무기 입자는 평균 SiO₂ 함량이 80 중량% 이상 99.4 중량% 이하인 결정질 석영 입자인 것을 특징으로 하는 인조대리석.
제1항에 있어서,
상기 줄무늬 영역의 두께는 0.03 mm 이상 30 mm 이하인 것을 특징으로 하는 인조대리석.