KR0165753B1 - 무기질 성형재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내열성·내후성·방음성·내습성·내화성이 우수하고 가벼우며, 견고하고 열전도율이 낮은 무기질 성형재를 제공하기 위한 것으로서, 철, 동, 알루미늄, 탄소·납 등의 금속성 분진이나 금속분말 또는 이들의 혼재물 60∼70 무게%와 액상 교질제 30∼40 무게%를 간접열로 가온된 30∼50℃의 용기내에서 혼합 교반하는 것이다.

Description

무기질 성형재의 제조방법

본 발명은 무기질 분진이나 분말을 주재로 하여 산업자재용 성형원료로 사용하는 무기질 성형재의 제조방법에 관한 것이며, 특히 내열성·내후성·방음성·내습성·내화성이 우수하고 가벼우며, 견고하고 열전도율이 낮은 무기질 성형재의 제조방법에 관한 것이다.

제철공장 등에서 발생하는 철분진, 중성 분진 혹은 분말은 대기, 토양, 생활 환경을 오염시키는 물질이고, 이들을 폐기처리하려면 매립 방법 이외에 마땅한 처리방안이 없다. 그 마저도 날로 심해져가는 매립지난 때문에 여의치 않은 현실이 안타깝다.

본 발명은 이러한 산업폐기물의 일종인 무기질 분진이나 분말을 폐기하기 보다는 산업자원화하는 것이 처분이익도 보고 새로운 산업자재를 제공할 수 있다는 가정하에 거듭 연구한 결과, 지금까지 쓸모가 없던 것으로 여겨 온 철분말, 철분진을 주재로 하여 내열성·내후성·방음성·내습성·내화성이 우수하고 가벼우며, 견고하고 열전도율이 낮은 성형재를 제공하는 것이다.

본 발명은 제철공장 등에서 발생하는 철분진, 중성 분진 혹은 분말 등의 무기질 분진 또는 분말에 액상교질제를 섞어 교반한 교반물을 가열가압하여 전기통신용부품재, 운송기용 부품재, 건축재 등의 성형원료로 적합한 무기질 성형재를 제조하는 것이다.

본 발명에서 사용하는 무기질 분진이나 분말로서는 철분진이나 철분말 또는이들의 혼재물이다.

전자전기기자재용 성형재로 적합한 철분진 또는 철분말제 성형재는 도전성이양호한 은분진, 동분진, 알루미늄분진, 탄소분진을 혼합하고, 방사성물질과 같이 유해파가 방출되는 특수폐기물을 담아두는 포장재나 보관용기용 성형재를 목적으로 하는 경우에는 납분진을 혼합한다.

이와 함께 성형물을 보강하기 위하여 폐알루미늄망, 폐구리망 등의 폐경금속망 분쇄물을 사용하는데, 이들은 성형강도가 너무 높으므로 150∼300℃에서 열처리하여 연질로 개질한다. 성형물의 강도를 더욱 높이려면 폐경금속망을 폐철망이나 폐스텐레스강망, 폐철사, 소구경의 폐철관 분쇄물로 대체할 수도 있다.

액상 교질제는 액상 멜라민수지와 요소수지중의 적어도 1종으로 한다. 액상 멜라민수지와 요소수지를 혼합하여 사용해선 안된다. 멜라민수지액은 물 90∼95무게%에 알콜 5∼10 무게%를 혼합하고 100℃에서 10∼30분 동안 가열하여 얻는다. 가열은 혼합용기를 직접 화기나 열기는 피하고 수증기 또는 온수 용기에 담궈서 간접열로 데우는 방법으로 한다.

온수와 알콜 혼합물 60∼65 무게%에 포름알데히드 35∼40 무게%를 혼합하고 이것을 90∼100℃에서 10∼30분 동안 가열한 혼합물 55∼70 무게%와 이물질이 제거된 정제 멜라민수지분말 30∼45 무게%를 혼합하여 70∼100℃에서 10∼30분간 용해하여 액상 멜라민수지를 제조한다. 액상 요소수지는 액상 멜라민수지의 제조방법과 동일하다.

멜라민수지액과 요소수지액용 경화제로서는 염화 알루미늄 0.1∼2 무게% 를첨가하여 용해한다. 멜라민 수지 또는 요소수지액에 경화제를 혼합한 성형재로 성형물을 제조함에 있어서는 금형에서의 탈형성을 높이기 위하여 스텐아린산 아연1~5 무게%를 첨가하고, 성형시 성형물의 내부 기포를 제거하기 위하여 형광제 1∼2 무게%를 혼합한다.

여기에 성형물의 색상을 결정하는 안료, 염료, 티타늄, 아나타제, 루타제 등을 첨가할 수도 있다. 안료와 염료는 다같이 수성이다.

철, 동, 알루미늄, 탄소·납 등의 금속성 분진이나 금속분말 또는 이들의 혼재물 60∼70 무게%와 액상 교질제 30∼40 무게%를 간접열로 가온된 30∼50℃의 용기내에서 혼합 교반한다. 이때, 혼합용기는 직접열을 가하면 안된다. 뜨거운 수증기나 끓는 물위에 혼합용기를 놓고 그 용기 속에 액상교질제를 넣은 다음 성형재 원료를 혼합 교반하는 간접열 교반방식을 택하는 것이 안전하다.

상기 교반물은 그대로 금형에 투입하여 성형하거나, 또는 80∼90℃로 달궈진 열판 위에 깔아 함수율 1∼5%가 되도록 건조하고, 이 건조물을 분쇄기로 잘게 분쇄하여 고체화한다.

성형시에는 우선 열프레스의 금형 내면에 실리콘 오일을 분사하여 얇은 이형막 형성한다. 이형막을 입힌 금형에 상기 무기질 성형재를 두께 1∼5mm로 깔고 그 위에 상기 액상교질제 함침섬유를 올려 놓는다. 얻으려는 성형물의 두께에 따라 상기 재료의 적층수를 늘린다. 이어서 10∼1500 kg/c㎡ 의 압을 가하면서 120∼160℃로 3∼10분간 가열가압하면 원하는 바의 성형물이 얻어진다.

액상교질제 함침섬유 대신에 유리섬유, 일반섬유, 면섬유, 케블라섬유, 방탄섬유, 탄소섬유, 도전성 섬유, 석면 섬유의 1종 또는 2종 이상을 적용하여 성형할 수도 있다.

성형제품의 강도를 높이려면 성형물의 안 팎에 오목골격, 볼록골격, 굴절면, 돌출면, 절곡면으로 형성되도록 제작한 금형을 이용한다.

본 발명의 무기질 성형재는 내열성·내후성·방음성·내습성이 우수하고 가볍고 견고하며, 불연성인데다 열전도율이 낮아 단열 방화재로 적합하며, 평탄성도 오래 지속되므로 전기전자통신부품용 성형재, 운송기자재부품용 성형재로 유효하다.

Claims (1)

1. 철, 동, 알루미늄, 탄소·납 등의 금속성 분진이나 금속분말 또는 이들의 혼재물 60∼70 무게%와 액상 교질제 30∼40 무게%를 간접열로 가온된 30∼50℃의 용기내에서 혼합 교반하는 것을 특징으로 하는 무기질 성형재의 제조방법.