KR100957625B1 - 옥 입자 함유 수지 조성물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옥 입자 함유 수지 조성물의 제조방법에 관한 것으로, 수지 100중량부당 옥분말 0.05-8.5중량부 및 규불화염계 혼화제 0.001-1중량부를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 가열하여 압출하는 단계; 상기 압출물을 영하 1-15℃의 냉각기를 통과시켜 냉각시키는 단계; 냉각된 재료를 절삭하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

수지, 혼화제, 규불화염, 압출, 사출

Description

옥 입자 함유 수지 조성물의 제조방법{The preparation method of resin compositions which contain nephrite particles}

본 발명은 옥 입자 함유 수지 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 광고용품, 생활용품, 전시용품, 건축자재 등의 압출물 또는 사출물의 제조에 사용되는 ABS, 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, AS 또는 PET 원료 수지 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

예로부터 옥(玉)은 건강과 장식을 목적으로 하여 사용된 보석의 일종으로서, 입자구조가 치밀하면서도 투명한 것이 특징이고 입자의 강도에 따라 연옥과 강옥으로 구별된다. 근래에 들어 옥에 대한 연구가 활발해져서 옥이 원적외선을 발산하고 전자파를 차단하는데 효과가 있음이 대두되고 있다.

이러한 옥을 보석에 그치지 않고 실생활에 응용하기 위한 다양한 방법들이 개발되고 있다. 예를 들어, 한국공개특허공보 제2000-75211호에는 옥분말과 알칼리 금속이온을 함유하는 산화물을 혼합하여 인조석을 제조하는 방법이 기재되어 있으며, 일본국 특개평 10-88103호에는 100∼350메쉬의 연옥분말을 함유시켜서 인체에 유익한 매트릭스를 제조하는 방법에 관하여 기재되어 있다. 또한 한국공개특허공보 제94-21638호에는 폴리에스테르수지와 옥분말을 혼합하여 인체에 유익한 마스터 배치를 제조하는 방법이 기재되어 있고, 한국공개특허공보 제2001-10472호에는 실내외장재로 사용되는 패널에 옥분말을 혼합한 옥코팅을 실시하여 원적외선 방사로 인한 신체의 호흡기능 강화와 관절염 등 신체적 기능을 보강시킬 수 있는 옥 코팅패널이 기재되어 있다. 본 발명자는 특허 10-429151호에서 아크릴수지에 옥을 첨가한판넬의 제조방법을 게시한 바 있다. 그러나, 이러한 옥 분말을 아크릴수지에 부가하여 원료 수지 펠렛을 제조하는 경우 옥 분말이 아크릴 수지에 균일하게 혼합되지 않는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 옥 분말이 균일하게 혼합된 수지 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 옥입자 함유 수지 조성물의 제조방법은 수지 100중량부당 옥분말 0.05-8.5중량부 및 규불화염계 혼화제 0.001-1중량부를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 가열하여 압출하는 단계; 상기 압출물을 영하 1-15℃의 냉각기를 통과시켜 냉각시키는 단계; 냉각된 재료를 절삭하는 단계로 구성된다.

이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 적용 가능한 원료 수지는 ABS 수지, 아크릴 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, AS 수지 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 있다.

ABS 수지는 탄성이 강하고 질기며 충격에 강하고 불투명하고 원재료의 비용이 저렴한 특성이 있다. 아크릴 수지는 투명하고 표면의 질감이 매우 깨끗하고 무독성인 특성이 있다. 폴리프로필렌 수지는 반투명으로 연질이며 질기고 충격에 강하고 원가 비용이 저렴하다. 폴리에틸렌 수지는 감촉이 부드럽고 반투명으로 연질이며 질기고 충격에 강하고 원가 비용이 저렴하다. AS 수지는 투명하고 경질이며 충격에 약하나 원재료의 비용이 저렴한 특성이 있다. PET 수지는 트명하며 고탄성이고 충격에 강한 특성이 있다.

이러한 각 수지의 특성에 따라 적합한 용도에 적용하기 위한 수지를 선택한다.

본 발명에 따른 수지는 통상적인 수지의 중합방법에 기초해서 제조된 것을 사용한다. 예를 들어, 본 발명에서 사용가능한 아크릴 수지로는 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트가 있으며, 메틸메타크릴레이트 수지를 중합시킨 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 바람직하다.

본 발명의 아크릴 수지는 분자량 110,000 ∼120,000의 것이 바람직하다.

상기 수지 원료에 옥 분말 입자 또는 나노 입자 및 혼화제를 를 첨가하여 배합시킨다.

상기 옥 분말 입자는 연옥분말을 200∼1000 메쉬의 입자크기로 분쇄하여 얻어진 것을 사용하는 것이 바람직하다. 콜로이드 입자 형태의 나노 입자를 사용할 수도 있다. 입자크기가 200 메쉬 보다 클 경우에는 지나치게 옥분말의 입자가 커서 아크릴 수지 제품 표면이 거칠어지고 균일하게 혼합하는데 문제가 생길 수 있다. 옥 분말 입자 대신 콜로이드 상태의 나노입자를 부가할 수도 있다. 상기 아크릴 수지와 옥 입자의 비율은 아크릴 수지 100중량부당 옥입자 0.05-8.5중량부가 바람직하다. 0.05중량부 이하인 경우 옥 입자의 첨가에 따른 원적외선 방사효과 등의 옥 고유의 효과를 발휘하기 힘들고 8.5중량부 이상으로 혼합하게 되면 성형이 어렵고 강도에 문제가 생길 우려가 있다.

규불화염계 혼화제는 규불화염(MSiF6 )을 주성분으로 하는 혼화제로서 건축용 콘크리트에 혼화제로서 주로 사용되어 왔으며, 본 발명의 조성물에 소량 첨가하 는경우 옥분말의 균일한 혼합과 강도 향상에 도움을 준다. 혼화제는 수지 100중량부당 1중량부 이하의 양, 바람직하게는 0.001-1중량부로 첨가한다.

수지, 옥 입자 및 혼화제를 배합한 후 컴파운더 기계에 투입하여 가열하여 고온의 액체 상태로 만든 다음 막대형태로 압출 성형한다.

가열온도는 ABS수지의 경우 200-230℃, 아크릴 수지는 225-255℃, 폴리프로필렌 수지는 185-195℃, 폴리에틸렌 수지는 185-200℃, AS 수지는 145-170℃, 폴리에텔렌테레프탈레이트 수지는 180-240℃가 적당하다.

압출물을 영하 1-15℃의 냉각기를 통과시켜 냉각시킨 다음 냉각된 재료를 절삭하여 옥 입자가 함유된 수지 원료를 제조한다.

이 원료를 사출 또는 압출 성형기를 이용하여 광고용품, 생활용품, 전시용품, 건축자재 및 판매 진열대 등 다양한 제품으로 만들 수 있다.

예를 들어, 옥 입자가 함유된 ABS수지의 경우 전기용품, 실내벽 스위치 커버, 좌변기 커버, 핸드폰 하드 케이스, 컴퓨터 모니터 하드케이스, 가전 제품 하드케이스, 정수기 하드케이스, 전화기 하드케이스, 창호 프레임, 세면기 보관함, 광고 전시용품 등으로 제조할 수 있다.

옥 입자가 함유된 아크릴 수지는 주로 식탁, 거실 테이블, 소형 가구, 욕조, 쟁반, 조명등 커버, 광고 전시용품, 의자 받침, 물컵, 어린이 완구류 등으로 제조된다.

옥 입자가 함유된 폴리프로필렌 수지는 야채 보관용기, 김치보관 용기, 고추장, 된장 숙성용기 기타의 음식물 보관용기, 물통 등의 적용 가능하다.

옥 입자가 함유된 폴리에틸렌 수지는 문구류, 사인펜 외부 피복, 파일 북, 어린이용 간이 놀이기구 등에 적용가능하다.

옥 입자가 함유된 AS 수지는 문구류의 소형 보관 케이스, 볼펜, 집게 등으로 제조할 수 있다.

옥 입자가 함유된 PET 수지는 음료 병, 물병, 생수 병 등으로 적용가능하다.

하기 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 옥입자 함유 아크릴 수지의 제조방법은 옥분말을 균일하게 분포시킬 수 있고 강도를 향상시킬 수 있다.

실시예 1

정제된 메틸메타크릴레이트 단량체를 중합시켜 분자량 110,000∼120,000 의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 아크릴수지를 제조하였다. 착색기에 상기 제조한 PMMA 1kg을 부가하고 850 메쉬의 옥분말 50g과 (주)오에치케이의 MD-100 10g을 첨가하여 배합시킨 후, 배합한 원료를 컴파운더 기계에 투입하여 250℃로 가열하여 액상으로 만든후 약 2mm 직경의 막대형태로 압출성형하였다. 압출성형한 성형물을 영하 15도의 냉각기를 통과시켜 급냉시킨 다음 냉각된 재료를 약 2mm 크기로 절삭하였다.

실시예 2

정제된 메틸메타크릴레이트 단량체를 중합시켜 분자량 110,000∼120,000 의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 아크릴수지를 제조하였다. 착색기에 상기 제조한 PMMA 1kg을 부가하고 850 메쉬의 옥분말 50g과 (주)오에치케이의 MD-100 5g을 첨가하여 배합시킨 후, 배합한 원료를 컴파운더 기계에 투입하여 250℃로 가열하여 액상으로 만든후 약 2mm 직경의 막대형태로 압출성형하였다. 압출성형한 성형물을 영하 15도의 냉각기를 통과시켜 급냉시킨 다음 냉각된 재료를 약 2mm 크기로 절삭하였다.

실시예 3

정제된 메틸메타크릴레이트 단량체를 중합시켜 분자량 110,000∼120,000 의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 아크릴수지를 제조하였다. 착색기에 상기 제조한 PMMA 1kg을 부가하고 850 메쉬의 옥분말 50g과 (주)오에치케이의 MD-100 1g을 첨가하여 배합시킨 후, 배합한 원료를 컴파운더 기계에 투입하여 250℃로 가열하여 액상으로 만든후 약 2mm 직경의 막대형태로 압출성형하였다. 압출성형한 성형물을 영하 15도의 냉각기를 통과시켜 급냉시킨 다음 냉각된 재료를 약 2mm 크기로 절삭하였다.

비교예 1

정제된 메틸메타크릴레이트 단량체를 중합시켜 분자량 110,000∼120,000 의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 아크릴수지를 제조하였다. 착색기에 상기 제조한 PMMA 1kg을 부가하고 850 메쉬의 옥분말 50g을 첨가하여 배합시킨 후, 배합한 원료를 컴파운더 기계에 투입하여 250℃로 가열하여 액상으로 만든후 약 2mm 직경의 막대형태로 압출성형하였다. 압출성형한 성형물을 영하 15도의 냉각기를 통과시켜 급냉시킨 다음 냉각된 재료를 약 2mm 크기로 절삭하였다.

시험예

상기 실시에 1 내지 3 그리고 비교예 1의 원료를 이용하여 각각 5mm의 두께의 판상으로 압출성형하였다. 제조된 판을 실온까지 냉각시켰다. 판의 물성을 표 1에 기재하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1
인장강도(㎏/㎤)	489	490	491	488
굴곡강도(㎏/㎤)	981	979	980	980
충격강도(㎏/㎤)	3.5	3.3	3.3	3.0

상기 실시예 및 비교예의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 혼화제의 사용으로 인해 충격강도가 현저히 향상되었음을 알 수 있다.

본 발명의 수지 조성물은 다양한 압출 성형 및 사출성형물의 원료로 사용된다. 사출성형하는 경우 음식물 보관용기 등의 생활용품, 가전제품의 하드 케이스 등의 가전용품, 좌변기 커버 등 건축자재에 적용할 수 있고, 압출성형하는 경우 창호프레임 등의 건축자재나 식탁이나 소형가구 등의 생활용품에 적용할 수 있다.

Claims (5)

1. 수지 100중량부당 옥 입자 0.05-8.5중량부 및 규불화염계 혼화제 0.001-1중량부를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 가열하여 압출하는 단계; 상기 압출물을 영하 1-15℃의 냉각기를 통과시켜 냉각시키는 단계; 냉각된 재료를 절삭하는 단계로 구성되되,

   상기 수지는 ABS, 아크릴 또는 AS 수지이며, 상기 옥 입자는 500 내지 1000 메쉬의 분말 입자 또는 나노 입자 형태인 것을 특징으로 하는 옥 입자 함유 수지 조성물의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 아크릴 수지는 폴리메틸메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 옥 입자 함유 수지 조성물의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 가열온도는 ABS수지는 200-230℃, 아크릴 수지는 225-255℃, AS 수지는 145-170℃인 것을 특징으로 하는 옥 입자 함유 수지 조성물의 제조방법.
5. 삭제