KR100675561B1 - 장식용 조형물 제조방법 - Google Patents

Abstract

손이나 발과 같이 신체 특정 부위를 직접 본떠서 만드는 장식용 조형물의 제조 등에 사용되며, 특히 조형물의 제조를 위한 공정 및 작업이 용이하고 양질의 조형 품질을 얻을 수 있는 장식용 조형물 제조방법을 개시한다.

그러한 장식용 조형물 제조방법은, 본뜨기용 틀부재를 교반하여 본뜨기 작업이 가능한 상태로 용기에 담는 단계와, 조형 대상이 되는 신체의 어느 한 부분을 본뜨기용 틀부재를 향하여 직접 누르는 동작에 의해 이에 대응하는 형태의 조형공간을 본뜨는 단계와, 돌가루 형태의 미립자가 첨가제로서 함유된 액상의 조형용 고형물을 상기 조형공간 내부에 주입하는 단계와, 조형공간에 조형용 고형물이 담겨진 상태로 냉각 분위기에서 1차 경화시키는 단계와, 조형용 고형물의 조형면에 대응하여 고유 색상을 가지도록 착색층을 형성하는 단계 그리고, 고온 분위기에서 조형용 고형물을 2차 경화시키는 단계를 포함한다.

장식용 조형물, 조형용 고형물, 돌가루 형태의 미립자, 조형 품질 향상

Description

장식용 조형물 제조방법{method for manufacturing of mold decorations}

도 1은 본 발명과 관련하는 장식용 조형물 제조방법의 전체 공정을 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1에서 본뜨기용 틀부재의 교반 및 셋팅 단계를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 도 1에서 조형공간의 본뜨는 단계를 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 5는 도 3에 의해 조형공간이 본떠진 상태를 나타내는 도면이다.

도 6은 도 1에서 조형용 고형물의 주입 단계를 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 도 1에서 조형용 고형물의 1차 경화 단계 및 착색 단계, 2차 경화단계를 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 도 1의 각 공정들을 거쳐서 장식용 조형물이 완성된 상태를 나타내는 도면이다.

도 9는 도 8의 다른실시예를 나타내는 도면이다.

본 발명은 장식용 조형물 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 손이나 발과 같이 신체의 특정 부위를 직접 본떠서 장식용 조형물을 간단하게 만들 수 있으며, 특히 한층 향상된 조형물의 내구성 및 조형 품질을 얻을 수 있는 장식용 조형물 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 신체의 특정 부위를 직접 본떠서 만들어지는 각종 장식용 조형물은 사용자의 손이나 발과 같은 부분을 합성점토 등에 직접 누루는 동작에 의해 이 에 대응하는 모양의 조형공간을 상기 점토 표면에 본뜬 다음, 열경화성수지와 같은 고형액을 본떠 진 조형공간에 붓고, 이를 굳히는 과정 등을 거쳐서 만들어진다.

특히 이러한 장식용 조형물은, 여러 스포츠 종목 중에서 주로 신체 특정 부위를 이용하는 태권도나 복싱 등을 수련하는 수련생들을 대상으로 손이나 발을 직접 본떠서 기념패의 제작 등에 사용될 수 있다.

이와 같이 장식용 조형물을 제조하는 방법으로는 1999년 특허 출원되어 등록된 특허 제0341272호가 있다. 이러한 조형물 제조방법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

조형틀에서 덮개를 열어 합성점토를 조형하기 용이하게 손질하는 제1단계;

조형판 내부의 합성점토 위에 조형할 신체 부분을 아래로 향하게 올려놓고 천천히 누르는 단계;

조형판 내부의 합성점토에 형상 본뜨기가 형성되면 합성점토를 조형하기 용이하게 손질한 후 조형판 내부의 합성점토로부터 형상을 본뜨기한 신체부분을 천천히 탈형하는 단계;

조형판 내부의 합성점토에 형상이 본뜨기된 부분에 문자판을 이용하여 다양 한 모양을 넣고 차단판을 조형판 내부의 합성점토에 삽입하는 단계;

조형판 내부의 합성점토에 형상이 본뜨기된 부분에 열경화성 수지합성물을 주입시키는 단계;

열경화성 수지합성물이 경화되면 조형판 내부의 합성점토로부터 조형물을 탈형하여 장식품과 함께 부착된 위에 고정시키면 순간조형물의 제조가 완료되는 단계로 된 것을 특징으로 한다.

그러나, 이와 같은 종래 기술에 의한 조형물 제조방법은, 상기 합성점토의 본떠진 공간에 수지합성물이 주입된 상태로 일반 상온 분위기에서 단순 냉각되면서 굳어지므로 이와 같이 만들어진 조형물은 내구성 및 표면 경도 등이 낮아서 외부 온도 변화는 물론이거니와 시간이 지남에 따라 표면에 균열 등이 발생되는 문제가 있다.

그리고, 상기 합성점토는 주성분으로 밀가루와 소금이 혼합 반죽된 합성물질이 사용되므로, 이러한 재료들로는 신체 일부에 대응하는 양감이나 질감을 가지는 조형물을 만들기에는 한계가 있으며, 점토 자체가 쉽게 굳어져서 반복 사용이 불가능하므로 과다한 재료비가 소요된다.

게다가, 상기 합성점토는 교반 후에도 미세 기포(氣泡)들이 점토 내부에 존재하며, 이러한 기포들은 조형물의 표면에 기포 홀 등을 발생시키는 한 요인이 된다.

또한, 상기 수지합성물은 열경화성수지에 경화촉진제가 함유된 액상의 수지 혼합물이 사용되므로 상기 합성점토의 본떠진 공간에 주입된 후 이 공간의 표면과 서로 달라붙는 현상이 발생하여 조형물의 분리시에 상기 합성점토 또는 조형물의 표면 일부가 떨어져 나가거나 균열 등이 쉽게 발생된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 신체 일부를 직접 본떠서 만드는 장식용 조형물의 제조가 용이하고, 한층 향상된 조형 품질을 얻을 수 있는 장식용 조형물 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,

본뜨기용 틀부재를 교반하여 본뜨기 작업이 가능한 상태로 용기에 담는 단계;

조형 대상이 되는 신체의 어느 한 부분을 본뜨기용 틀부재를 향하여 직접 누르는 동작에 의해 이에 대응하는 형태의 조형공간을 본뜨는 단계;

돌가루 형태의 미립자가 첨가제로서 함유된 액상의 조형용 고형물을 상기 조형공간 내부에 주입하는 단계;

조형공간에 조형용 고형물이 담겨진 상태로 냉각 분위기에서 1차 경화시키는 단계;

조형용 고형물의 조형면에 대응하여 고유 색상을 가지도록 착색층을 형성하는 단계;

고온 분위기에서 조형용 고형물을 2차 경화시키는 단계를 포함하는 장식용 조형물 제조방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위내에서 설명된다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명과 관련하는 장식용 조형물 제조방법의 바람직한 전체 공정을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에서 첫 번째 작업 공정(S1)을 설명하기 위한 도면으로서, 도면 부호 2는 본뜨기용 틀부재를 지칭한다.

상기 본뜨기용 틀부재(2)는 외력이 가해지는 방향으로 소성변형되면서 형태가 변화되고 그 변화된 상태가 유지되며 용융 및 교반에 의해 원래의 상태로 용이하게 복원되는 재질이 사용된다.

이와 같은 재질로는 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)과 물이 20:80 비율로 혼합된 합성점토가 기재로 사용될 수 있으며, 이 기재를 100으로 기준할 때에 마이크로스피어(Microsphere) 50중량부, 폴리디메칠 실록산(Polydimethyl siloxane) 3 중량부 내지 4중량부, 붕산(硼酸, Boric acid) 3중량부 내지 4중량부의 첨가제가 더 혼합될 수 있다.

상기한 본뜨기용 틀부재(2)의 재질은 밀도가 조밀하여 일정한 교반 동작으로도 내부에 존재하는 기포를 용이하게 제거할 수 있으며, 특히 외력이 작용하는 방 향으로 소성변형이 신속하고 정밀하게 유발되는 것으로 알려져 있으므로 본 발명에 따른 본뜨기용 틀부재(2)로 적합하다.

상기 본뜨기용 틀부재(2)의 교반 작업은 작업자가 직접 손으로 하거나 교반용 회전축을 가지는 교반기 등이 사용될 수 있다.

이와 같이 조형 작업 전에 상기 본뜨기용 틀부재(2)를 교반하면 한층 향상된 소성 변형성을 얻을 수 있으며, 특히 내부의 기포가 제거되어 조형 품질을 저하시키는 한 요인이 되는 기포홀이 발생되는 현상을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 본뜨기용 틀부재(2)는 교반된 후 도 2에서와 같이 박스 형태의 용기(B) 내부에 담겨지고, 뚜껑(B1)에 의해 밀폐 가능한 상태로 보관된다. 이때, 상기 본뜨기용 틀부재(2)는 상기 용기(B) 내부의 바닥면부터 일정량이 채워지면서 도면에서와 같이 위쪽면(F)이 평면 형태로 균일하게 담겨진다.

상기와 같이 본뜨기용 틀부재(2)가 용기(B)에 담겨진 상태에서 신체 일부를 직접 눌러서 본뜨는 단계(S2)를 행한다.

상기 본뜨기 작업은 도 3에서와 같이 조형 대상이 되는 신체 부위로 손바닥(H)이 사용되며, 도면에서와 같이 손바닥(H)을 펼친 상태로 균일한 힘을 주면서 평행하게 아래쪽으로 누르면 상기 본뜨기용 틀부재(2)의 위쪽면(F)에서 손바닥(H)에 대응하는 부분만 아래로 눌려진다.

그리고, 이와 같이 누름 동작 후에 상기 본뜨기용 틀부재(2)를 누루고 있는 손바닥(H)을 상측으로 분리하면 상기 본뜨기용 틀부재(2)의 윗쪽면(F)에 도 4 및 도 5에서와 같이 상기 손바닥(H)에 대응하는 조형공간(H1)이 본떠진다.

상기와 같이 본떠진 조형공간(H1)에는 도 6에서와 같이 조형용 고형물(R)을 채우는 작업 즉, 조형용 고형물을 주입하는 단계(S3)를 행한다.

먼저, 상기 조형용 고형물(R)은 기재로서 수지액이 사용되고, 이 수지액 중에는 돌가루 형태의 미립자로 이루어지는 첨가제와 경화 촉진을 위한 보조첨가제 혼합된다.

상기 조형용 고형물(R)은 기재를 100으로 기준할 때에 상기 첨가제가 10 내지 20중량부, 상기 보조첨가제 10 내지 20중량부 범위내로 더 혼합될 수 있다.

상기 수지액은 폴리에스터수지(Polyester resin)와 스티렌모노머수지(Styrene monomer resin)가 혼합된 (주)영진폴리캠에서 제조 및 판매하는 제품명 "포리테크(CG-565)"인 액상의 불포화성 폴리에스터수지가 사용될 수 있다.

상기 첨가제는 함수규산 마그네슘을 주원료로 사용하는 광택용 미립자 분말로서 (주)한중자원교역에서 수입 판매하는 제품명 "타르크 파우더(TALC POWDER)"가 사용될 수 있다. 이 타르크 파우더는 상기 조형공간(H1)에 조형용 고형물(R)이 주입된 후 미세 입자들에 의해 상기 조형공간(H1)의 표면에 대응하는 질감의 미세 표현이 ℃가능하고 경화 후 용이하게 분리되도록 하는 역할을 한다.

그리고, 상기 보조첨가제는 디메틸아닐린(Dimethylaniline)과 고산화성 부타논(Butanone)이 혼합된 액상의 경화촉진제가 사용될 수 있다.

상기 첨가제와 상기 보조첨가제는 상기 기재로 사용되는 수지액과 혼합될 때에 상기한 혼합 비율 이하로 혼합되면 상기 조형공간(H1)에 대응하는 미세 표현이 어렵고, 상기한 혼합 비율 이상이면 상기 조형용 고형물(R)의 점도가 높아져서 경 화가 급속히 진행되며 이로 인하여 조형용 고형물(R)의 조직이 불균일하게 굳어지거나 표면이 갈라지는 현상이 발생될 수 있다.

그리고, 상기 조형용 고형물(R)은 온도에 따라 경화시간 및 성형 품질 등에 차이가 발생 되므로 대략 22도 내지 25도 범위 내에서 보관 및 주입 작업이 행해진다. 만일 상기한 온도보다 낮은 상태에서 주입되면 경화 시간이 오래 걸리고, 상기한 온도보다 높으면 급속하게 경화가 진행되는 문제가 있다.

상기 조형용 고형물(R)은 도면에는 나타내지 않았지만 일정한 저장 공간을 가지는 주입 용기에 담겨진 후 상기 본뜨기용 틀부재(2)에 본떠진 조형공간(H1)에 주입되면서 이 공간(H1) 전체에 도 6에서와 같이 균일하게 채워진다.

상기와 같이 조형공간(H1)에 담겨진 조형용 고형물(R)은 대략 5초 내지 10초 범위내에서 굳어지며 이와 같이 굳어지는 상태는 작업자의 육안으로 식별이 가능하다.

예를들어, 상기 조형공간(H1)에 조형용 고형물(R)이 담겨진 상태에서 고형물(R)의 색깔이 연한 갈색에서 점차 진한 갈색으로 변화되며, 이와 같이 변화되면 상기 조형공간(H1)에서 분리하여 도 7에서와 같이 거치판(P)에 올려놓는다.

상기 조형공간(H1)에 대응하는 조형면(H2)을 가지며 굳어진 조형용 고형물(R)은 상기 거치판(P)에 올려진 상태로 냉각 분위기에서 1차로 경화시키는 단계(S4)를 거친다.

이와 같은 냉각 경화 작업은 각종 미세 먼지 등이 상기 조형용 고형물(R)의 조형면(H2)에 달라붙지 않는 상태의 실내 상온 분위기에서 대략 3시간 범위내에서 자연 냉각시킨다. 이러한 냉각 시간을 거치면 상기 조형용 고형물(R)에 존재하는 열이 완전 방출되면서 1차로 경화된다.

만일, 상기한 냉각 시간보다 짧은 시간 동안 냉각시키면 상기 조형용 고형물(R)에 존재하는 내부 열이 외부로 완전 방출되지 않아서 이후 착색 작업 등이 원활하게 이루어지지 못하고, 2차 경화 작업을 할 때에 상기 고형물(R) 표면에 균열이 발생될 수 있다.

상기와 같이 1차 경화 작업을 거친 조형용 고형물(R)은 조형면(H2)에 대응하여 고유의 색상을 갖는 착색층을 형성하는 단계(S5)를 행한다.

도 7을 참조하면, 상기 착색 작업에 이용되는 착색제(C1)는 안료로서 니스(Varnish)가 일정량 함유된 무색 에나멜(Enamel)이 사용될 수 있으며. 첨가제로서 금분(金粉)과 같이 유색 입자가 혼합된다.

상기 착색제(C1)는 분무기(J) 등을 이용하여 분무 형태로 상기 조형용 고형물(R)의 조형면(H2) 전체에 뿌려지면서 도면에서와 같이 상기 조형면(H2) 위에 균일한 착색층(C)이 형성된다. 이와 같이 상기 조형면(H2) 위에 상기 착색층(C)이 형성되면 시각적으로 볼 때에 한층 향상된 질감 및 미감을 얻을 수 있다.

그리고, 상기 착색제(C1)는 에나멜과 금분이 혼합되어 이들이 경화되면서 착색층(C)이 형성되므로 칼라스프레이 등으로 분무된 일반 착색면과 비교하면 수분이나 외부 온도 변화 등에 의해 전체 또는 일부가 탈색되거나 상기 조형면(H2)측에서 부분적으로 탈리되는 현상 등이 방지된다.

상기 조형용 고형물(R)은 상기 착색층(C)이 형성된 상태로 고온 분위기에서 2차로 경화시키는 단계(S6)를 거친다. 즉, 이러한 열처리 작업에는 밀폐된 공간에서 고온 분위기가 유지되는 유브이(UV) 오븐이 사용될 수 있다.

상기 조형용 고형물(R)을 열처리하는 작업은 대략 50도 내지 60도의 온도에서 20분 범위내로 오븐에 담겨진 상태로 처리된다. 이때, 상기한 열처리 온도보다 높은 상태에서 진행되면 상기 착색층(C)에서 니스가 열에 의해 용융되어 착색면이 변형될 수 있다.

이와 같이 냉각 분위기에서 1차로 경화된 상기 조형용 고형물(R)을 고온 분위기에서 열처리하여 2차로 경화시키면서 상기 조형용 고형물(R)이 굳어진 상태에서 한층 향상된 강도와 결집력 등을 가지게 되므로 장기간 사용하여도 형태가 변형되거나 부분적으로 파손되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 상기와 같이 열처리 작업을 거쳐서 상기 본뜨기용 틀부재(2)에 형성된 조형공간(H1)에 대응하는 조형면(H2)을 가지는 조형물(R1)이 도 8에서와 같이 완성되는 것이다.

상기에서는 신체 중에서 손바닥(H)을 본떠서 조형물(R1)을 제작하는 것을 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들어, 상기와 같은 각각의 공정들을 거치면서 신체의 발바닥을 직접 본떠서 도 9에서와 같이 조형물(R1)이 만들어질 수 있으며, 이외에도 상기와 같은 방법에 의해 신체 일부나 다른 조형 대상을 조형물(R1)로 간단하게 제작할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 장식용 조형물 제조방법은, 본뜨기용 틀부재에 신체 일부를 직접 본떠서 이에 대응하는 형태의 장식용 조형물을 간단하게 만들 수 있으며, 냉각 분위기와 고온 분위기에서 2번에 걸쳐서 경화 처리되므로 한층 향상된 내구성 및 경도(硬度)를 가지는 조형물을 만들 수 있다.

특히, 조형물 제작에 사용되는 조형용 고형물은 돌가루 형태의 미립자 원료가 첨가제로서 더 함유되어 이 첨가제의 미세 입자들에 의해 한층 향상된 조형 품질을 얻을 수 있으며, 상기 본뜨기용 틀부재는 반복 사용이 가능하여 한층 향상된 작업 호환성을 얻을 수 있다.

Claims (8)

1. 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)과 물이 혼합된 합성점토를 기재로 사용하는 본뜨기용 틀부재를 교반하여 본뜨기 작업이 가능한 상태로 용기에 담는 단계;

   조형 대상이 되는 신체의 어느 한 부분을 본뜨기용 틀부재를 향하여 직접 누르는 동작에 의해 이에 대응하는 형태의 조형공간을 본뜨는 단계;

   함수규산 마그네슘을 주원료로 사용하는 미립자가 첨가제로서 함유되고 폴리에스터수지(Polyester resin)와 스티렌모노머수지(Styrene monomer resin)가 혼합된 불포화성 폴리에스터 수지혼합물을 기재로 사용하는 액상의 조형용 고형물을 상기 조형공간 내부에 주입하는 단계;

   조형공간에 조형용 고형물이 담겨진 상태로 22도 내지 25도 온도 범위에서 1차로 경화시키는 단계;

   조형용 고형물의 조형면에 유색의 착색 입자를 가지는 에나멜(Enamel)을 분무하여 고유 색상을 가지도록 착색층을 형성하는 단계;

   50도 내지 60도의 온도에서 조형용 고형물을 2차로 경화시키는 단계;

   를 포함하는 장식용 조형물 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 본뜨기용 틀부재는, 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)과 물이 20:80 비율로 혼합된 합성점토 기재를 100으로 기준할 때에 첨가제로서 마이크로스피어(Microsphere) 50중량부, 폴리디메칠 실록산(Polydimethyl siloxane) 3 중량부 내지 4중량부, 붕산(硼酸, Boric acid) 3중량부 내지 4중량부를 더 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장식용 조형물 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 조형용 고형물은, 불포화성 폴리에스터 수지혼합물 기재를 100으로 기준할 때에 상기 첨가제를 10중량부 내지 20중량부 범위 내로 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장식용 조형물 제조방법.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 조형용 고형물은, 보조첨가제를 더 함유하고,

   상기 보조첨가제는 디메틸아닐린(Dimethylaniline)과 고산화성 부타논(Butanone)이 혼합된 액상의 경화촉진제가 사용되며,

   상기 조형용 고형물의 기재를 100으로 기준할 때에 10중량부 내지 20중량부 범위 내로 함유하는 것을 특징으로 하는 장식용 조형물 제조방법.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 조형용 고형물의 1차 경화 단계는, 3시간 범위 내에서 이루어지는 장식용 조형물 제조방법.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 조형용 고형물의 2차 경화 단계는, 20분 범위 내에서 이루어지는 장식용 조형물 제조방법.

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