KR101136950B1

KR101136950B1 - 장식재용 곤죽 제조방법

Info

Publication number: KR101136950B1
Application number: KR1020110075125A
Authority: KR
Inventors: 정구민
Original assignee: 정구민
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2012-04-19

Abstract

본 발명은 열가소성 폴리우레탄(TPU), PVA(Polyvinyl Acetate) 등의 혼합수지재로부터 장식재의 표면 무늬 형성이 용이한 장식재용 곤죽 제조방법에 관한 것으로, 열가소성 폴리우레탄(TUP), 메틸에틸케톤(MEK) 또는 아세톤, PVA(Polyvinyl Acetate) 및 솔벤트를 사용한 장식재용 곤죽 제조방법에 있어서,
상기 메틸에틸케톤 또는 아세톤을 교반기에 넣고 교반하는 제1 교반단계; 상기 제1 교반단계에서 상기 열가소성 폴리우레탄을 10분 ~ 15분 동안 일정하게 투입하는 열가소성 폴리우레탄 투입단계; 상기 열가소성 폴리우레탄 투입 후 상기 PVA를 교반기에 투입하고, 15℃~ 30℃ 사이의 항온을 유지한 상태에서 16시간 ~ 18시간 동안 교반 작용하는 제2 교반단계; 상기 제2 교반단계 이후 솔벤트를 상기 교반기에 투입하는 솔벤트 투입단계; 상기 솔벤트 투입 완료 후 15℃~ 30℃ 사이의 항온을 유지한 상태에서 1시간 ~ 2시간 동안 추가적으로 교반작용을 진행하는 제3 교반단계; 상기 제3 교반단계를 마친 곤죽 상태의 조성물을 밀폐된 공간에서 숙성시키는 숙성단계를 통해 곤죽 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하므로, 항상 일정한 점도에 의한 탄력으로부터 장식재의 표면 무늬를 뚜렷하게 표출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 대량 생산에 적합한 효과가 있다.

Description

장식재용 곤죽 제조방법{DECORATION PULP MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 장식재용 곤죽 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열가소성 폴리우레탄(TPU), PVA(Polyvinyl Acetate) 등의 혼합수지재로부터 장식재의 표면 무늬 형성이 용이한 장식재용 곤죽 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 가구, 건축 및 인테리어용의 내장재를 장식하기 위하여 장식재를 사용하게 되는데, 이러한 장식재는 주로 목재를 수작업에 의해 가공하거나, 목공 기계를 이용하여 가공하는 방법에 의하여 음양각을 갖도록 하는 방법에 의하여 장식재를 제조하여 사용하고 있다.

그러나 이러한 가공은 대량 생산 및 복잡한 음양각의 모양을 구현하는데 어려움이 있었으며, 수작업에 의하는 경우에는 고도의 숙련자에 의해 장기간 작업이 이루어져야 하므로 상업적인 활용이 어렵고 작품에 가까운 조각으로 제한될 수 밖에 없고, 기계적인 가공은 상업적 활용이 가능하나 매우 복잡한 조각을 하여야 하는 경우에는 이 또한 적용이 어려운 문제가 있고, 제조 원가가 크게 증가하는 문제가 있다.

최근에는 상업적 생산성과 제조 원가를 절감할 목적으로 혼합수지를 조성물로 하여 일정한 금형에 충진하고 찍어내는 과정을 통해 대량으로 생산하는 기술이 공지되어 있다.

상기 혼합수지는 액상 수지재를 열경화시켜 마치 밀가루 반죽과 같은 곤죽 상태에서 금형 또는 롤러를 이용하여 장식재 제품의 무늬를 찍어낸 후 건조과정을 거치게 된다.

그런데, 종래에는 상기 혼합수지재를 곤죽상태로 이르게 하기 위한 제조방법은 단순히 교반기에 곤죽 조성물을 구성하는 수지재를 모두 넣고 수 시간 동안 교반시키는 교반작업으로부터 곤죽 상태에 이르게 하였으나, 이 경우 곤죽 상태의 혼합수지재는 점도가 항상 일정하지 못하여 장식재의 제품 무늬를 형성하는 과정에서 금형 또는 롤러에 달라붙거나 건조시간이 일정치 못하여 대량 생산이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 열가소성 폴리우레탄(TPU), PVA(Polyvinyl Acetate) 등의 혼합수지를 이용하여 장식재의 표면 무늬 형성이 용이한 장식재용 곤죽 제조방법을 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 장식재용 곤죽 제조방법은

열가소성 폴리우레탄(TUP), 메틸에틸케톤(MEK) 또는 아세톤, PVA(Polyvinyl Acetate) 및 솔벤트를 사용한 장식재용 곤죽 제조방법에 있어서,

상기 메틸에틸케톤 또는 아세톤을 교반기에 넣고 교반하는 제1 교반단계;

상기 제1 교반단계에서 상기 열가소성 폴리우레탄을 10분 ~ 15분 동안 일정하게 투입하는 열가소성 폴리우레탄 투입단계;

상기 열가소성 폴리우레탄 투입 후 상기 PVA를 교반기에 투입하고, 15℃~ 30℃ 사이의 항온을 유지한 상태에서 16시간 ~ 18시간 동안 교반 작용하는 제2 교반단계;

상기 제2 교반단계 이후 솔벤트를 상기 교반기에 투입하는 솔벤트 투입단계;

상기 솔벤트 투입 완료 후 15℃~ 30℃ 사이의 항온을 유지한 상태에서 1시간 ~ 2시간 동안 추가적으로 교반작용을 진행하는 제3 교반단계;

상기 제3 교반단계를 마친 곤죽 상태의 조성물을 밀폐된 공간에서 숙성시키는 숙성단계를 통해 곤죽 조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 교반단계 후 규석과 탄산칼슘을 각각 반죽기에 투입하여 반죽하는 충진제 반죽단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 숙성단계는, 상온에서 22~26시간의 조건에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 교반기는 2중벽으로 이루어지며, 상기 2중벽 사이에는 물이 채워진 구조로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 곤죽 조성물은 PVA 1 ~ 3 중량%, 열가소성 폴리우레탄 10 ~ 20 중량%, 메틸에틸케톤 또는 아세톤 55 ~ 70 중량% 및 솔벤트 15 ~ 30 중량%로 합계 100 중량%로 혼합 구성되며, 중량기준으로 상기 곤죽 조성물 : 규석 : 탄산칼슘의 혼합비율은 100 : 20 ~ 35 : 10 ~ 25인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 규석의 입자 크기는 50 ~ 80 메쉬인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충진제 반죽단계를 거친 곤죽 조성물에 대하여 색상 첨가물을 추가적으로 투입하여 반죽하는 색상 반죽단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 색상 첨가물은 산화황, 산화철, 옥사이드블랙인 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 곤죽 조성물을 구성한 혼합수지재에 대하여 교반시간, 투입순서 및 시간의 간격을 두어 항상 일정한 점도에 의한 탄력으로부터 장식재의 표면 무늬를 뚜렷하게 표출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 대량 생산에 적합한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장식재용 곤죽 제조방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 장식재용 곤죽 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 메틸에틸케톤 또는 아세톤을 교반기에 넣고 교반하는 제1 교반단계(S100)를 진행한다.

그리고, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 교반기는 상부가 개방된 원통 구조로서, 원통의 단면구조는 2중벽 구조로 이루어지며, 상기 2중벽 사이에는 물이 채원진다.

이는, 후술할 공정에 의해 상기 교반기의 가열작용이 이루어질 때 물에 의해 일정한 항온 온도를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

이어서, 상기 제1 교반단계(100S)에서 열가소성 폴리우레탄을 교반기에 투입하는 열가소성 폴리우레탄 투입단계(S200)를 진행한다.

이때, 상기 열가소성 폴리우레탄의 투입은 10분 ~ 15분 동안 일정량 투입하는 것이 바람직하다.

이는, 상기 열가소성 폴리우레탄이 메틸에틸케톤 또는 아세톤에 의해 용해되는 과정에서 뭉치지 않고 빠른 용해작용을 유도하기 위함이다.

다음으로, 상기 열가소성 폴리우레탄 투입 후 상기 PVA를 교반기에 투입하고, 상기 교반기를 가열하여 16시간 ~ 18시간 동안 교반 작용하는 제2 교반단계(S300)를 진행한다.

여기서, 상기 PVA를 교반기에 투입 그 교반 작용의 시간이 16시간 미만이면, 완성된 상태의 곤죽 조성물의 점도가 낮아 성형 무늬가 뚜렷하게 나타나지 않으며, 18시간을 초과하면 점도가 급격하게 높아져 성형틀에 달라붙는 문제점이 발생하게 된다.

그리고, 상기 교반기의 가열온도는 15℃~ 30℃를 유지하는 것이 좋다.

즉, 가열온도가 15℃보다 낮으면, 열가소성 폴리우레탄의 용해하기 위한 교반 시간이 현저하게 지연되며, 30℃를 초과하면 메틸에틸케톤 또는 아세톤이 빠르게 증발하는 것과 점도에 의해 교반작용의 속도가 줄어드는 문제점이 발생한다.

그 다음, 상기 제2 교반단계(S300) 이후 솔벤트를 상기 교반기에 투입하는 솔벤트 투입단계(S400)를 진행한다.

상기 솔벤트는 용제로서, 상기 제2 교반단계(S300)에서 액상의 곤죽 조성물의 점도를 약화시키는 역할을 수행한다.

상기 솔벤트 투입 완료 후 상기 교반기의 항온을 유지한 상태에서 1시간 ~ 2시간 동안 추가적으로 교반작용을 진행하는 제3 교반단계(S500)를 진행한다.

이때, 상기 솔벤트 투입후 교반작용이 1시간 미만일 경우, 곤죽 조성물의 점도를 충분히 약화시키지 못하며, 2시간을 초과할 경우에는 용제의 교반 효과는 없으면서 동력만 낭비하게 된다.

이후, 상기 제3 교반단계(S500)를 마친 곤죽 상태의 조성물을 밀폐된 용기 담은 후 상온에서 22 ~ 26시간 동안 숙성 및 건조시키는 숙성단계(S600) 거쳐 곤죽 제조방법을 완료한다.

한편, 상기 제3 교반단계(S500)를 거쳐서 완료된 곤죽 조성물에 대하여 규석과 탄산칼슘을 각각 반죽기에 투입하여 반죽하는 충진제 반죽단계(S700)를 더 포함한다.

상기 규석은 장식재의 성형성을 견고하게 유지시키는 것과 잔금 발생현상을 억제시킬 수 있으며, 상기 탄산칼슘은 색상 표현력을 높이는 역할을 수행한다.

또한, 상기 충진제 반죽단계(S700)를 거친 곤죽 조성물에 대하여 색상 첨가물을 추가적으로 투입하여 반죽하는 색상 반죽단계(S800)를 더 포함한다.

상기 충진제 반죽단계(S700) 및 색상 반죽단계(S800)는 별도의 반죽장치를 사용하여 진행하는 것이 좋다.

한편, 본 발명에 따른 장식재용 곤죽 제조방법에 사용되는 곤죽 조성물은 열가소성 폴리우레탄(TUP), 메틸에틸케톤(MEK) 또는 아세톤, PVA(Polyvinyl Acetate) 및 솔벤트로 혼합구성된다.

구체적으로, 상기 곤죽 조성물은 PVA 1 ~ 3 중량%, 열가소성 폴리우레탄 10 ~ 20 중량%, 메틸에틸케톤 또는 아세톤 55 ~ 70 중량% 및 솔벤트 15 ~ 30 중량%로 합계 100 중량%로 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 PVA는 열가소성 폴리우레탄과 결합함으로써 액상 수지조성물의 점도를 높이는 역할을 한다. 이때 상기 PVA를 1 중량% 미만으로 포함하는 경우, 상기 액상 수지조성물의 점도가 충분치 않으며, 3 중량%를 초과하는 경우, 조성물의 건조 속도를 느리게 하고 접착력이 지나치게 강해져 작업자의 손이나 반죽하는 기계 금속물 등에 달라붙어 작업성을 저하시킨다.

또한, 상기 열가소성 폴리우레탄은 용해도가 높아 용제에 잘 용해되며 빠르게 건조되는 장점이 있으며 건조 후 연소하였을 때도 그을음이 발생하지 않는 장점이 있다. 상기 열가소성 폴리우레탄을 10 중량% 미만으로 포함하는 경우, 결합력이나 접합력이 크게 떨어지는 관계로 인하여 성형을 행하여도 그 형태를 유지하기 어려운 문제점이 있으며, 20 중량%를 초과하는 경우에는 용해가 잘 이루어지지 않아 곤죽 상태의 조성물 제조가 어려운 문제점이 있다.

상기 메틸에틸케톤 또는 아세톤은 용제로써, 이 용제를 55 중량% 미만으로 사용하는 경우 액상 수지조성물들을 완전히 용해하기 어려우며, 70 중량%를 초과하게 되면 건조시간이 오래 걸리는 단점이 발생한다.

아울러, 상기 솔벤트는 상기 메틸에틸케톤 또는 아세톤과 유사한 용제로서, 용해도를 한층 향상시키는 것과 동시에 곤죽 조성물이 목재, MDF, 마그네슘보드, 규산칼슘보드 등에 안정적으로 부착될 수 있도록 한다. 상기 솔벤트가 15 중량% 미만인 경우, 부착 효과가 충분하지 않을 수 있으며, 30 중량%를 초과하는 경우 반대로 부착성이 필요이상으로 증가하는 문제점이 발생한다.

또한, 상기 곤죽 조성물에는 규석 및 탄화칼슘을 추가적으로 혼합 구성할 수 있다.
여기서, 중량기준의 상기 곤죽 조성물 : 규석 : 탄산칼슘의 혼합비율은 100 : 20 ~ 35 : 10 ~ 25의 비율로 혼합하는 것이 좋다.

상기 규석은 완성된 장식재의 성형성을 견고하게 유지시키는 것으로, 마그네슘보드나 규산칼슘보드에 높은 친화력이 있어 잘 접착될 수 있도록 하며 잔금 발생현상을 억제시키는 충진제 역할을 수행한다.

여기서, 상기 규석의 입자 크기는 50 ~ 80 메쉬(mesh)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 규석의 입자 크기가 50메쉬 미만이면, 장식재의 견고성이 저하되며, 80메쉬를 초과하면 곤죽 조성물이 건조되는 과정에서 부풀어 오르거나 잔금이 발생하게 된다.

상기 탄산칼슘은 곤죽 조성물에 대하여 색상 첨가물을 첨가할 경우 첨가된 색상이 선명하게 표현될 수 있도록 하는 충진제 역할을 수행한다.

상기 색상 첨가물은 산화황, 산화철, 옥사이드블랙을 사용하여 아이보리색, 붉은색, 검정색으로 각각 표현할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 곤죽 조성물을 구성한 혼합수지재에 대하여 교반시간, 투입순서 및 시간의 간격을 두어 항상 일정한 점도에 의한 탄력으로부터 장식재의 표면 무늬를 뚜렷하게 표출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 대량 생산에 적합한 효과가 있다.

S100 : 제1 교반단계
S200 : 열가소성 폴리우레탄 투입단계
S300 : 제2 교반단계
S400 : 솔벤트 투입단계
S500 : 제3 교반단계
S600 : 숙성단계
S700 : 충진제 반죽단계
S800 : 색상 반죽단계

Claims

열가소성 폴리우레탄(TUP), 메틸에틸케톤(MEK) 또는 아세톤, PVA(Polyvinyl Acetate) 및 솔벤트를 사용한 장식재용 곤죽 제조방법에 있어서,
상기 메틸에틸케톤 또는 아세톤을 교반기에 넣고 교반하는 제1 교반단계;
상기 제1 교반단계에서 상기 열가소성 폴리우레탄을 10분 ~ 15분 동안 일정하게 투입하는 열가소성 폴리우레탄 투입단계;
상기 열가소성 폴리우레탄 투입 후 상기 PVA를 교반기에 투입하고, 15℃~ 30℃ 사이의 항온을 유지한 상태에서 16시간 ~ 18시간 동안 교반 작용하는 제2 교반단계;
상기 제2 교반단계 이후 솔벤트를 상기 교반기에 투입하는 솔벤트 투입단계;
상기 솔벤트 투입 완료 후 15℃~ 30℃ 사이의 항온을 유지한 상태에서 1시간 ~ 2시간 동안 추가적으로 교반작용을 진행하는 제3 교반단계;
상기 제3 교반단계를 마친 곤죽 상태의 조성물을 밀폐된 공간에서 숙성시키는 숙성단계를 통해 곤죽 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 장식재용 곤죽 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제3 교반단계 후 규석과 탄산칼슘을 각각 반죽기에 투입하여 반죽하는 충진제 반죽단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장식재용 곤죽 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 숙성단계는, 상온에서 22~26시간의 조건에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 장식재용 곤죽 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 교반기는 2중벽으로 이루어지며, 상기 2중벽 사이에는 물이 채워진 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 장식재용 곤죽 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 곤죽 조성물은 PVA 1 ~ 3 중량%, 열가소성 폴리우레탄 10 ~ 20 중량%, 메틸에틸케톤 또는 아세톤 55 ~ 70 중량% 및 솔벤트 15 ~ 30 중량%로 합계 100 중량%로 혼합 구성되며, 중량기준으로 상기 곤죽 조성물 : 규석 : 탄산칼슘의 혼합비율은 100 : 20 ~ 35 : 10 ~ 25인 것을 특징으로 하는 장식재용 곤죽 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 규석의 입자 크기는 50 ~ 80 메쉬인 것을 특징으로 하는 장식재용 곤죽 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 충진제 반죽단계를 거친 곤죽 조성물에 대하여 색상 첨가물을 추가적으로 투입하여 반죽하는 색상 반죽단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장식재용 곤죽 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 색상 첨가물은 산화황, 산화철, 옥사이드블랙인 것을 특징으로 하는 장식재용 곤죽 제조방법.