KR100944187B1 - 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법 및 그 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법 및 그 제품에 관한 것으로, 더 상세하게는 인공진주 코팅가공품의 제조에 사용되는 합성수지제의 코어 제조시 자력 또는 원적외선 등과 같은 기능성물질을 포함시켜 제조하고, 제조된 기능성을 갖는 코어에 인공진주 코팅이 이루어지도록 한 것이다. 특히 코어에 포함되는 기능성물질은 코어의 일측으로 편향되어 분포되도록 함으로써 기능성물질이 갖는 원적외선이나 자력 등이 특정 방향으로만 강하게 발산되도록 하고, 진주코팅에 의해 고급스러운 이미지를 제공할 수 있는 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법 및 그 제품에 관한 것이다.

본 발명의 제조방법은, 열가소성수지와 기능성물질을 이용하여 기재인 코어를 제조하는 과정과, 상기 코어를 세척하여 코팅성을 향상시키는 전처리과정과, 상기 코어에 인공진주도료로 코팅하는 도포과정으로 이루어진 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품을 제조하는 방법에 있어서, 상기 코어제조과정은 코어를 제조하는 몰드에 열가소성수지, 기능성물질, 열가소성수지 순으로 순차적으로 투입하되 상기 투입되는 기능성물질이 제조되는 코어의 중심에서 일측으로 편향되게 위치하도록 상기 기능성물질의 투입이전과 이후의 열가소성수지량을 서로 다르게 투입시키고, 히터가 장착된 프레스에 의해 가압한 후 연마기로 표면을 매끄럽게 가공하여 코어를 제조하는 것을 특징으로 한다.

인공진주, 코어, 기능성, 자성체

Description

기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법 및 그 제품{Manufacturing Method for Imitation Pearl Coating Product with Functionality and thereof Product}

본 발명은 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법 및 그 제품에 관한 것으로, 더 상세하게는 인공진주 코팅가공품의 제조에 사용되는 합성수지제의 코어 제조시 자력 또는 원적외선 등과 같은 기능성물질을 포함시켜 제조하고, 제조된 기능성을 갖는 코어에 인공진주 코팅이 이루어지도록 한 것이다. 특히 코어에 포함되는 기능성물질은 코어의 일측으로 편향되어 분포되도록 함으로써 기능성물질이 갖는 원적외선이나 자력 등이 특정 방향으로만 강하게 발산되도록 하고, 진주코팅에 의해 고급스러운 이미지를 제공할 수 있는 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법 및 그 제품에 관한 것이다.

진주는 목걸이 팔찌 귀걸이등 여성들의 장식용 악세서리로 사용되며, 그 광택의 아름다움으로 보석으로써의 가치를 인정받고 있다. 이러한 진주는 천연진주가 희소성에 의한 고가의 가격을 형성하여 특정부유층만 소유하는데 반하여 인위적 제조되는 양식진주가 공급되면서 시장의 기반을 널리 확장하였다.

그러나 상기 양식진주는 인위적으로 생산량을 증가시킬 수 있으나 큰 지름의 진주를 수득하기 위해서는 고도한 기술과 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있고, 대량생산이 어려운 취약점이 있다.

따라서 근래에는 산업발전으로 생산시간을 단축시키면서 진주와 유사한 형태와 빛을 갖는 인공진주를 산업적으로 대량생산하고 있다. 즉, 종래 인공진주 제조방법은 합성수지제 또는 자개, 유리 등을 코어 기재로 하고, 상기 기재에 진주빛을 발산하는 도료성분을 코팅시키는 방법으로 제조한다.

더 나아가 외관상의 진주 효과 이외에 기능성 성분을 더 첨가하여 부가적인 기능을 수득하도록 하는 기능성 진주코팅물의 제공이 이루어지고 있다.

대표적인 기능성 물질로는 음이온과 항균성을 부여하기 위한 것으로 이러한 기능성 물질의 혼합은 두가지의 방법에 의해 이루어지고 있다. 첫 번째로는 도료성분을 도포하기 위한 코어제조시 일정량을 혼합하도록 하는 방법이 있다. 이는 코어를 합성수지제로 형성할 경우 일정량의 음이온성분 또는 항균성을 갖는 분말을 혼합하여 코팅이 이루어지도록 하는 것이다. 두 번째로는 코팅도료에 음이온 및 항균 성물질을 혼합하여 코팅에 의해 기능성을 제공하도록 할 수 있다.

첫 번째 기능성물질이 코어에 혼합제조되는 경우에는 코어 전체에 기능성물질을 혼합하여 제조하기 때문에 특정방향으로 편향되도록 제조하는 것이 힘들다. 또한 기능성물질로 자성체 분말을 사용할 경우 자성체 분말로 인해 표면이 거칠기 때문에 진주코팅시 제품의 품질을 저하시키는 단점이 있다.

두 번째로 코팅도료에 기능성물질을 혼합할 경우에는 도료 자체 색상이나 밀도, 명도, 채도 등 기본성질이 변화됨으로 원하는 진주코팅물을 수취하기 위해서는 각각의 기능성물질에 맞는 비율로 혼합된 도료가 필요하다.

이러한 종래의 방법은 진주코팅물 전체에 기능성을 부여하는 방법으로써 본 발명과 같이 기능성물질을 일부분에 편향되도록 제조하기는 힘들다. 따라서 기능성물질을 일부에 편향되도록 인조코팅물을 제조하면서도 색상저하를 방지할 수 있는 진주코팅물 제조방법에 대한 연구가 필요하다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법 및 그 제품은,

열가소성수지와 기능성물질을 이용하여 기재인 코어를 제조하는 과정과, 상기 코어를 세척하여 코팅성을 향상시키는 전처리과정과, 상기 코어에 인공진주도료로 코팅하는 도포과정으로 이루어진 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품을 제조하는 방법에 있어서, 상기 코어제조과정은 코어를 제조하는 몰드에 열가소성수지, 기능성물질, 열가소성수지 순으로 순차적으로 투입하되 상기 투입되는 기능성물질이 제조되는 코어의 중심에서 일측으로 편향되게 위치하도록 상기 기능성물질의 투입이전과 이후의 열가소성수지량을 서로 다르게 투입시키고, 히터가 장착된 프레스에 의해 가압한 후 연마기로 표면을 매끄럽게 가공하여 코어를 제조하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이상에서 상세히 기술한 바와 같이 본 발명의 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법 및 그 제품은,

인공진주 코팅가공품의 제조에 사용되는 합성수지제의 코어 제조시 자력 또는 원적외선 등과 같은 기능성물질을 포함시켜 제조하고, 제조된 기능성을 갖는 코어에 인공진주 코팅이 이루어지도록 한 것이다. 특히 코어에 포함되는 기능성물질은 코어 일측으로 편향되게 함으로써 기능성물질이 갖는 원적외선이나 자력 등이 특정 방향으로만 강하게 발산되도록 할 수 있고, 도포된 인공진주코팅에 의해 보석으로써의 고급스런 이미지를 제공하는 등 보석의 우아함과 건강보조용품으로써의 효과를 동시에 제공할 수 있는 유용한 제품이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음 과 같다.

본 발명에 따른 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법은 도 1을 참조한 바와 같이 코어제조과정(P1)과, 코어의 코팅성을 향상시키기 위한 전처리과정(P2)과, 상기 코어를 도료로 코팅하는 도포과정(P3)으로 이루어진다.

먼저 상기 코어제조과정은 인공진주 코팅가공품의 기재로 사용될 코어를 제조하는 과정으로 코어를 제조하는 몰드에 열가소성수지, 기능성물질을 투입하고, 히터가 장착된 프레스에 의해 가압한 후, 연마기를 사용하여 표면을 매끄럽게 가공하여 코어를 제조하는 과정이다.

상기 과정에서 사용되는 기능성물질로는 자성체, 음이온 또는 원적외선을 방사하는 물질, 항균성 물질을 사용할 수 있다. 대표적인 자성체로는 철, 텅스텐, 코발트, 희토류계 등의 금속이 사용될수 있고, 음이온 및 원적외선 방사물질로는 숯, 황토, 맥반석 등이 사용될 수 있으며, 항균성 물질은 숯, 황토, 은 등이 사용될 수 있다. 물론 상기 상술된 물질 이외에 공지된 유효한 성분을 방출하는 다양한 물질을 사용할 수 있다.

특히 몰드에 투입할 시에는 도 2a를 참조한 바와같이 먼저 몰드 홈(30)에 열가소성수지(21)를 다량 투입하고, 다음으로 기능성물질(22)을 분말이나 덩어리 형태로 투입한 후 열가소성수지(21')를 소량 투입하여 프레스가압이 이루어지도록 한다. 이와같이 기능성물질의 투입 전후의 열가소성수지의 량을 달리 투입하고 열과 압력을 가하는 프레스가공이 이루어지면 도 2b를 참조한 바와같이 제조된 코어(20)에서 기능성물질(22)이 일측으로 편향되어 위치하게 됨으로 기능성물질이 발산하는 자력 또는 원적외선 또는 음이온이 일측방향으로 크게 발산되도록 할 수 있다. 즉, 편향된 기능성물질에 의해 코어(20)는 일측방향으로 다량의 이로운 물질을 발산할 수 있으며, 이는 적은량의 기능성물질을 사용하고도 편향된 방향으로는 큰 발산효과를 얻을 수 있어 고가의 기능성물질의 사용량을 줄일 수 있으므로, 제조원가를 낮추어 시장경쟁력을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 2c를 참조한 바와같이 1차 열가소성수지를 투입한 후 기능성물질을 몰드에 투입한 후 프레스가공하는 방법으로 코어(20')를 제조할 수 있다. 이와같은 방법에 의해 제조된 코어(20')는 기능성물질이 일측으로 표출되어 더욱 강한 발산이 이루어지도록 할 수 있다.

상기한 바와같이 프레스에 의해 열과 압력을 가하여 제조한 코어는 연마기를 이용하여 표면을 매끄럽게 가공할 수 있다. 상기 기재로 사용되는 코어는 대부분 원형의 알갱이 형태로 제공하고 있으므로, 이를 연마하기 위해서는 공지된 다양한 장치를 사용할 수 있다.

다음으로 상기 방법에 의해 제조된 코팅가공물의 기재로 사용되는 코어는 전처리과정(P2)이 이루어진다.

상기 전처리과정은 간단히 세척만 한 후 다음 도포과정이 이루어지도록 하거나, 세척과 동시에 코어의 표면을 보다 매끄럽게 가공하는 과정을 수행한 후 도포과정이 이루어지도록 하는 방법이 적용될 수 있다.

전자의 경우에는 아세톤, 톨루엔 등과 같이 휘발성용제에 코어를 투입하여 반복 세척으로 입자상태의 이물질을 제거하도록 하며, 세척이 완료되어 꺼낼 때에는 강한 휘발성에 의해 신속한 건조가 이루어지도록 하여 다음 공정인 도포과정을 수행하기 위한 준비시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 후자의 경우에는 도 3a와 도 3b를 참조한 바와같이 제조된 코어를 중단에 메쉬망(41)이 형성된 세척조(40)로 투입하는 투입단계(S1)와; 상기 세척조에는 코어가 잠기도록 순수(純水)를 공급하고 서서히 온도를 상승시켜 가열하는 가열단계(S2)와; 상기 가열된 세척조에 고체아교를 혼합 용해시키고, 교반하여 코어 세척과 코어에 형성된 통공에 아교가 침투되도록 하는 제1교반단계(S3)와; 상기 제1교반과정에서 세척조에 고체아교를 더 첨가하여 점성을 높이고, 감온하여 교반이 이루어지도록 하는 제2교반단계(S4)와; 상기 제2교반 후 상온으로 냉각되도록 한 후 코어를 꺼내어 건조시키는 건조단계(S5);를 포함하여 구성된다.

상기 후자의 다단계과정은 독자적으로 전처리과정이 수행되거나, 전자인 휘발성용제를 사용하는 세척과정이 이루어진 후 재차 수행되도록 할 수 있다. 상기 세척조의 메쉬망(41)은 하단으로부터 1/3 지점에 위치하도록 하여 잔여이물질은 메쉬망을 통해 하단으로 침전되도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로 세척조(40)에 코어(20)가 투입되면 가열단계(S2)가 이루어진다. 즉, 코어가 잠기도록 공급된 순수를 열로 가열하여 온도를 상승시킴으로써 코어에 묻어 있는 유기물질의 용해 또는 탈거가 용이하게 이루어지도록 한 것이며, 이 때 가열온도와 시간은 95~105℃와 20~40분간 이루어지도록 한다.

상기 제1교반단계(S3)는 가열된 순수에 고체아교를 혼합하여 점성을 띄게하고, 저속교반이 이루어지도록 한다. 상기 고체아교는 코어의 표면을 매끄럽게 하여 후술되는 진주코팅액의 코팅이 용이하게 이루어지도록 하기 위한 것으로, 코어에 형성될 수 있는 통공을 서서히 메우도록 한 것이다. 여기서 투입되는 고체아교는 가열단계에서 공급된 순수 100중량부에 대해 0.5~3중량부를 혼합한다. 상기 0.5 중량부 이하로 혼합할 경우에는 점성이 낮아 통공을 메우는 시간과 정도가 저하되고, 상기 3중량부 이상으로 혼합될 경우에는 점도가 너무 높아 통공 내부로의 유입성이 저하됨으로 상기 범위내로 혼합사용하여 기재에 형성된 통공이 서서히 메워지도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1교반단계에서는 세척조 내의 혼합물 온도를 85~95℃로 감온시켜 용해된 아교성분이 열에 의해 변질되는 것을 방지하도록 하며, 15~25분간 동안 교반되도록 하여 아교성분이 기재의 통공에 충분히 유입될수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제1교반이 완료되면 세척조에 고체아교를 더 첨가하여 교반이 이루어지는 제2교반단계(S4)가 이루어진다. 상기 제2교반단계에서는 가열단계에서 공급된 순수 100중량부에 대해 고체아교 2~5중량부를 더 첨가하여 제1교반단계보다 점성을 더 높이게 함으로써 기재 표면의 균일화가 더욱 촉진되도록 할 수 있다. 상기 단계에서는 혼합용액의 온도를 65~85℃로 더욱 감온시키고 5~15분간 교반이 이루어지도록 한다. 여기서 상기 온도를 감온하는 것은 용액의 온도를 낮춤으로 용해된 아교성분이 서서히 응집되도록 하여 응고시간을 단축시키기 위한 것이다.

또한, 교반이 완료되면 상온까지 냉각이 이루어지도록 하여 기재에 형성된 통공(모공)에 메워진 아교성분이 응고되도록 하며, 코어의 표면 균일상태에 따라 제1교반단계와 제2교반단계를 반복적으로 수행되도록 할 수 있다.

상기 교반이 완료되면 아교성분에 의해 표면균일화가 이루어진 코어를 세척조에서 분리하여 건조시키는 건조단계(S5)가 이루어진다. 상기 건조는 내포된 아교성분이 충분히 응고될 수 있도록 20~50℃온도에서 12~36시간동안 이루어지도록 한다. 상기 설정온도 이하에서는 건조시간이 오래 소요되며, 설정온도 이상에서는 고열로 인해 아교성분이 변질될 수 있으므로 상기 범위내에서 건조가 이루어지는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 전처리과정(P2)이 완료되면 코어의 표면이 균일하게 형성된다. 특히 아교에 의한 전처리과정이 수행된 코어는 아교 자체의 접착성에 의해 도포과정에서의 코팅액의 점착이 용이하게 이루어지는 장점이 있다.

또한, 상기 도포과정(P3)에서는 셀룰로오스, 진주안료, 도료를 사용하고자 하는 작업성능에 맞추어 혼합비율을 조절하여 코팅이 이루어지도록 할 수 있다.

상기 도포는 코팅층(11)이 견고하게 이루어지도록 하기 위해 수회 반복적으로 도포과정이 수행되도록 할 수 있다. 여기서 1회 도포후에는 50~60℃의 건조로에서 30~60분 건조하여 충분히 건조된 후에 다음 도포가 이루어지도록 할 수 있다. 여기서 상기 조건의 건조 온도와 시간 이상으로 건조시에는 고열로인해 코팅층이 녹아내릴수 있어 코팅층이 불균일화되는 단점이 있고, 상기 온도 이하일 경우에는 건조시간이 길어지며, 상기 시간 이하일 경우에는 건조가 잘 이루어지지 않는 단점이 있으므로 상기 조건내에서 건조가 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 과정으로 제조된 코팅가공품(10)은 도 5를 참조한 바와같이 기능성물질(22)이 코어(20)의 중심에서 일측으로 편향되어 위치하고, 코어의 외부는 도포과정에서의 인공진주도료에 의한 코팅층(11)이 형성되며, 도시된 원형 이외에 다양한 형태로 제조될 수 있다.

이와같이 제조과정에서 기능성물질을 자성체로 사용한 경우에는 코팅가공품에 자력을 부여하는 자력발생과정(P4)이 더 이루어질 수 있다. 상기 코팅가공품에 부여하는 자력의 세기는 다수의 크기로 구분하여 사용되는 목적에 따라 부여되는 자력 세기를 달리 할 수 있으며, 상술된 바와같이 코팅가공품을 제조한 후에 자력을 형성하는 방법 이외에 코어제조시 자성을 갖도록 할 수 있다.

상기 자력 또는 기타 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품은 목걸이로 제조하여 진주목걸이의 우아한 고품격 품위는 물론 자력에 의한 건강보조용품으로의 사용이 가능하다. 또한, 상기 진주목걸이 형태 이외에 목걸이 펜던트, 반지, 머리핀, 단추 등 보석과 악세서리용으로 사용할 수 있는 등 다양한 분야에 적용가능하다.

또한, 기능성물질로 원적외선 방사물질을 이용하고 지름을 1~5cm의 돌맹이 크기로 제조하고, 이를 기능성물질이 편향 위치된 부분을 위로 향하도록 한 후 바 닥에 깔면 발바닥의 지압은 물론 원적외선의 방사효과와 실내 바닥재로의 고급스러움을 제공할 수 있는 반면 고가의 기능성물질의 사용량은 줄여 제조비를 절감시킬 수 있는 효과가 있는 유용한 제조방법 및 제품이다.

한편, 상기 서술한 예는 본 발명을 설명하고자하는 예일 뿐이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 전문가가 본 상세한 설명을 참조하여 부분변경 사용한 것도 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 제조방법의 실시일예를 도시한 흐름도.

도 2a는 본 발명의 코어제조과정 중 몰드홈을 도시한 개략도.

도 2b와 도 2c는 본 발명에 따라 제조된 코어의 단면도.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 전처리과정 중 일예를 도시한 흐름도와 세척조의 개략단면도.

도 4는 본 발명에 따른 제조방법의 다른 실시예를 도시한 흐름도.

도 5는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 코팅가공품의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 코팅가공품

11 : 코팅층

20,20' : 코어

21 : 수지 22 : 기능성물질

30 : 몰드홈

40 : 세척조

41 : 메쉬망

Claims (8)

1. 열가소성수지와 기능성물질을 이용하여 기재인 코어를 제조하는 과정(P1)과, 상기 코어를 세척하여 코팅성을 향상시키는 전처리과정(P2)과, 상기 코어에 인공진주도료로 코팅하는 도포과정(P3)으로 이루어진 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품을 제조하는 방법에 있어서,

   상기 코어제조과정(P1)은 코어를 제조하는 몰드에 열가소성수지, 기능성물질, 열가소성수지 순으로 순차적으로 투입하되 상기 투입되는 기능성물질이 제조되는 코어의 중심에서 일측으로 편향되게 위치하도록 상기 기능성물질의 투입이전과 이후의 열가소성수지량을 서로 다르게 투입시키고, 히터가 장착된 프레스에 의해 가압한 후 연마기로 표면을 매끄럽게 가공하여 코어를 제조하는 것을 특징으로 하는 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 코어제조과정(P1)에서의 기능성물질은 자성체, 음이온이나 원적외선 방사물질, 항균물질로 이루어진 군으로부터 선택 사용함을 특징으로 하는 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 전처리과정(P2)은 제조된 코어를 휘발성용제에 투입하여 세척하는 것을 특징으로 하는 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 전처리과정(P2)에는

   제조된 코어를 중단에 메쉬망이 형성된 세척조로 투입하는 투입단계(S1)와;

   상기 세척조에는 코어가 잠기도록 순수(純水)를 공급하고 서서히 온도를 상승시켜 가열하는 가열단계(S2)와;

   상기 가열된 세척조에 고체아교를 혼합해 용해시키고 이를 교반하여 코어 세척 및 코어에 형성된 통공 내에 아교를 침투시키는 제1교반단계(S3)와;

   상기 제1교반과정에서 세척조에 고체아교를 더 첨가하여 점성을 높이고, 감온하여 교반이 이루어지도록 하는 제2교반단계(S4)와;

   상기 제2교반후 상온으로 냉각되도록 한 후 코어를 꺼내어 건조시키는 건조단계(S5);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 전처리과정에서 제1교반과 제2교반을 재수행시키는 반복단계가 이루어지며,

   상기 가열단계(S2)는 95~105℃의 가열온도로 20~40분간 이루어지고,

   상기 제1교반단계(S3)는 가열단계에서 공급된 순수(純水) 100중량부에 대해 고체아교 0.5~3중량부를 혼합하고, 85~95℃로 감온하여 15~25분간 교반이 이루어지도록 하고,

   상기 제2교반단계(S4)는 가열단계에서 공급된 순수 100중량부에 대해 고체아교 2~5중량부를 혼합하고, 65~85℃로 감온하여 5~15분간 교반이 이루어지도록 하고,

   상기 건조단계(S5)에서의 건조는 20~50℃온도에서 12~36시간동안 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품 제조방법.
8. 코어를 제조하는 몰드에 열가소성수지, 기능성물질, 열가소성수지 순으로 순차적으로 투입하되 상기 투입되는 기능성물질이 제조되는 코어의 중심에서 일측으로 편향되게 위치하도록 상기 기능성물질의 투입이전과 이후의 열가소성수지를 서로 다른 양으로 투입시키고, 히터가 장착된 프레스에 의해 가압한 후 연마기로 표면을 매끄럽게 가공하여 코어를 제조하는 과정과, 상기 제조된 코어를 세척하는 전처리과정과, 전처리된 코어를 인공진주도료로 코팅하는 도포과정으로 제조되어,

   기능성물질이 중심에서 일측으로 편향되게 형성된 코어(20)와, 상기 코어의 외면에 인공진주도료가 도포되는 코팅층(11)으로 이루어진 기능성을 갖는 인공진주 코팅가공품.

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