KR101400489B1

KR101400489B1 - 탈취 효과가 우수한 기능성 몰딩 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101400489B1
Application number: KR1020120014554A
Authority: KR
Inventors: 박민수
Original assignee: 박민수
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2014-05-27
Also published as: KR20130093185A

Abstract

본 발명은 유해 물질 탈취 효과가 우수한 몰딩 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 폴리스티렌 수지, 안료 및 백선토 분말을 포함하는 조성물을 성형하여 제조되는 유해 물질 탈취 효과가 우수한 몰딩 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 유해 화학물질이나 냄새를 탈취하여 실내 공기를 쾌적하게 할 수 있고, 미관상의 효과 및 기능성 또한 우수한 몰딩을 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.

Description

탈취 효과가 우수한 기능성 몰딩 및 그 제조방법{Moulding having deodorization effect and method for the preparation thereof}

본 발명은 탈취 효과가 우수한 몰딩 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 폴리스티렌 수지, 안료 및 백선토 분말을 포함하는 조성물을 성형하여 제조되는 탈취 효과가 우수한 몰딩 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

건축물이나 공예물, 창틀, 가구, 액자 등의 모서리 부분에 미관 또는 안전을 위해 몰딩을 부착한다.

몰딩의 재질은 다양하며, 일반적으로 고급스럽고 환경 친화적인 문제로 인해 원목 재질의 몰딩을 선호하지만, 제조비용이 높기 때문에 많이 사용되지는 않는다. 대신 제조단가가 낮은 합판 재질이나 합성수지 재질의 몰딩이 주로 사용되고 있다. 합판 재질 몰딩의 경우, 합판 표면에 각종 색상 또는 무늬가 표현된 종이 등을 부착하여 제조하는 것이 일반적이며, 합성수지 재질 몰딩의 경우 합성수지를 압출 성형하고 표면에 각종 색상이나 무늬를 입히는 방법으로 제조된다.

한편, 겨울철 실내와 같은 밀폐된 공간에서는 음식물, 화장실, 쓰레기 등으로 인한 냄새가 발생하면 인위적으로 환기를 시키는 방법 이외에는 악취 문제를 해결하기 어렵다. 따라서 실내에 사용되는 인테리어 자재 또는 생활용품에 탈취효과를 부여한다면 보다 쾌적한 실내 생활을 즐길 수 있을 것이다.

본 발명자는 몰딩 역시 건축물이나 생활에 밀접하게 연관된 물건에 적용되는 것이므로, 이러한 몰딩에 부가적인 기능을 적용하고 미관 효과 또한 우수한 몰딩을 개발하기 위해 연구 노력하였다.

이의 결과, 합성수지 재질의 몰딩을 제조할 때, 백선토 분말을 포함시킬 경우 몰딩 본연의 기능중 하나인 미관상의 효과를 충분히 달성할 수 있을 뿐만 아니라 비용단가가 저렴하며 탈취 효과가 우수한 몰딩을 제조할 수 있고, 이 몰딩으로 실내 공간을 장식하거나 액자 등에 적용할 경우, 실내에서 발생하는 악취를 효과적으로 줄일 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

대한민국 공개특허공보 제10-1989-0015755호 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0064415호

본 발명의 주된 목적은 탈취 효과가 우수하고, 미관상의 효과 또한 뛰어나며 비용단가가 저렴한 몰딩의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조되어, 탈취 효과 및 미관상 효과가 우수한 몰딩을 제공하는데 있다.

본 발명은 폴리스티렌 수지 70 내지 90중량%, 안료 3 내지 6중량% 및 200 내지 300메쉬(mesh)의 백선토 분말 5 내지 25중량%를 포함하는 조성물을 성형하는 것을 특징으로 하는 탈취 효과가 우수한 기능성 몰딩 제조방법을 제공한다.

본 발명의 몰딩 제조방법에서, 상기 폴리스티렌 수지는 몰딩 재질의 주를 이루는 성분으로, 플라스틱 중에서도 가공하기 쉽고 색상 표현 등이 용이하며 성형품이 단단하기 때문에 몰딩의 주성분으로 사용되고 있다.

상기 안료는 몰딩에 색상을 부여하기 위한 성분으로 합성수지에 적용할 수 있는 안료를 사용할 수 있으며, 여기에는 발포제 안료, 주석산 안료 등이 포함된다.

백선토는 백토 또는 백악이라고도 하며, 백색의 점토로 도자기를 만들 때 주로 사용된다. 주성분은 카올리나이트와 할로이사이트이다. 본 발명에서는 이 백선토가 몰딩의 유해 물질 탈취 효과에 중요한 역할을 한다.

본 발명의 몰딩 제조방법에서, 백선토는 입경이 작은 분말의 형태로 첨가하는 것이 바람직한데, 200 내지 300메쉬(mesh)의 작은 입경을 갖는 분말을 사용하는 것이 좋다. 백선토 분말의 특성상 다른 몰딩 재료와 잘 혼합되지 않기 때문에, 몰딩 재료와의 혼합 및 용이한 분산을 위해 분말의 입경을 작게 할 필요가 있다. 입경이 큰 것을 사용할 경우, 몰딩의 주성분인 폴리스티렌 수지와의 결합력이 낮아져 성형과정을 거치면서 강도가 약한 제품이 제조될 가능성이 높고, 표면이 거칠어지기 때문에 이후 몰딩에 무늬를 프린트하는 과정이 용이하지 않게 되며 제조된 몰딩 자체의 질감이 떨어지게 된다(도 2 참조). 200 내지 250메쉬의 입경을 갖는 백석토 분말을 사용하는 것이 더욱 바람직하며, 이를 위해 백석토를 분말화하고 250메쉬의 체로 4회 정도 걸러 사용할 수 있다.

몰딩을 제조하기 위한 상기 조성물의 함량은 폴리스티렌 수지 70 내지 90중량%, 안료 3 내지 6중량%, 백선토 분말 5 내지 25중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 폴리스티렌 수지 75 내지 77중량%, 안료 4 내지 4.5중량%, 백선토 분말 19 내지 21중량%인 것이 좋다. 이때 백선토 분말의 함량이 높으면 탈취 효과는 높아질 수 있으나 폴리스티렌의 결합력이 약해져 제조된 몰딩의 강도가 낮아질 수 있고, 백선토 분말의 함량이 낮으면 탈취 효과가 낮아지게 된다. 따라서 상기와 같은 함량으로 조절하는 것이 바람직하다.

본 발명의 몰딩을 제조하기 위해, 몰딩의 재료, 즉 상기 폴리스티렌 수지, 안료 및 백석토 분말을 배합(조성물)하고, 용융 및 압출 성형하는 방법을 사용할 수 있다.

몰딩 재료의 배합은 50 내지 90℃, 바람직하게는 약 75℃에서 이루어지는 것이 바람직하며, 배합기를 사용할 수 있다.

용융 및 압출 성형을 위해 스크류식 압출 성형 장치를 이용할 수 있으며, 상기 배합된 조성물을 성형 장치에 투입하고 150℃ 내지 160℃에서 성형한 다음 냉각수에 통과시켜 냉각시키는 방법을 사용할 수 있다.

압출 성형 이후 필요에 따라 전사기 등을 이용하여 부위별 색상을 입히고, 조각기 등을 이용하여 무늬를 성형할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조되는 탈취 효과가 우수한 기능성 몰딩을 제공한다.

본 발명에 따르면 유해 화학물질이나 냄새를 탈취하여 실내 공기를 쾌적하게 할 수 있고, 미관상의 효과 및 강도 또한 우수한 몰딩을 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제조방법에 따라 제조한 몰딩(인테리어 몰딩)을 촬영한 사진이다.
도 2는 백선토 분말의 입경 크기에 따른 몰딩의 표면을 비교하여 나타낸 사진이다. 좌측은 약 250메쉬의 백선토 분말을 사용하여 제조한 몰딩이고, 우측은 약 100 ~ 150메쉬의 백선토 분말을 사용하여 제조한 몰딩이다.
도 3은 본 발명에 따른 몰딩의 포름알데하이드 탈취 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 백선토를 첨가하지 않은 몰딩의 포름알데하이드 탈취 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

실시예 1.

1-1. 백선토 분말 준비

백선토를 구입하고, 분쇄기로 분쇄하여 분말화한 다음, 250메쉬(mesh)의 체로 4회 걸러 고운 입자의 백선토 분말을 준비하였다.

1-2. 조성물 준비

폴리스티렌 수지 75.8㎏, 발포제 및 주석산 안료 4.2㎏, 상기 1-1의 백선토 분말 20㎏을 원료 배합기를 이용하여 75℃에서 15분 배합하였다.

1-3. 몰딩 제조

상기 1-2의 조성물을 스크류식 압출기에 투입하고 160℃로 압출 성형하였다. 압출된 몰딩은 냉각수를 통과시켜 냉각하였고, 전사기를 이용하여 부위별 색상을 입힌 다음, 조각기로 소나무 무늬를 성형하였으며, 다시 전사기로 조각 위에 색상을 입혔다.

실험예 1.

상기 실시예에서 제조된 몰딩의 품질을 확인하기 위하여, 한국건설생활환경시험연구원에 품질검사를 의뢰하였다. 백선토 분말을 첨가하지 않은 기존의 몰딩을 비교대상으로 하였다.

1-1. 음이온 측정

시험방법 : KCL-FIR-1042 : 2011

측정환경 : 온도 (21±3) ℃, 습도 (55±15)% R.H.

측정장치 : 입자 (0.002 ㎛ 이하), 유량 (60ℓ/min), 최소분해능(5개/㎤)

상기 실시예 1의 몰딩의 음이온 측정 결과는 표 1과 같고, 백선토 분말을 첨가하지 않은 기존의 몰딩의 측정 결과는 표 2와 같다.

시험항목	단위	구분	시험결과
음이온:Blank	개/㎤	1	75
음이온:Sample	개/㎤	1	84

시험항목	단위	구분	시험결과
음이온:Blank	개/㎤	1	75
음이온:Sample	개/㎤	1	82

1-2. 탈취시험

몰딩을 40㎜×40㎜×10㎜(가로×세로×두께)의 크기로 하여, 5ℓ의 반응기에 넣고 밀봉한 다음, 시험가스를 주입하고 시간대별 시험가스의 제거율을 측정하였다. 시험가스의 초기주입농도는 50μmol/mol로 하였고, 초기(0분), 30분, 60분, 90분, 120분에 시험가스의 농도를 측정하였다. 시험 중 온도는 23±5℃, 습도는 50±10%로 유지하였다.

시료가 없는 상태에서 동일한 방법으로 시험하여 이를 blank(대조군)로 설정하였다.

시험가스의 제거율은 다음 계산식에 따라 결정하였다.

[계산식]

시험가스의 제거율(%) = [{(blank 농도) - (sample 농도)}/(blank 농도)]×100

시험가스로 포름 알데히드를 주입하여 탈취 시험을 실시한 결과는 표 3, 표 4, 도 3 및 도 4와 같다. 표 3 및 도 3은 실시예 1의 몰딩, 표 4 및 도 4는 백선토를 첨가하지 않은 몰딩의 결과이다.

백선토를 첨가하지 않은 몰딩의 결과에서 30분 경과 후 줄어든 포름알데하이드의 농도가 시간이 지나도 그대로 유지되는 반면, 실시예 1의 몰딩의 결과에서는 시간이 지날수록 포름알데하이드의 농도가 더욱 줄어드는 것으로 나타났다.

백선토를 첨가하지 않은 몰딩의 경우 몰딩 재질의 특성에 따라 일정 농도의 포름알데히드가 몰딩의 내부에 흡수되기 때문인 것으로 판단되며, 실시예 1의 몰딩의 경우 포름알데히드의 탈취 효과가 지속적으로 나타난다는 것을 의미한다.

시험항목		시험결과
시험항목		blank 농도 (μmol/mol)	sample 농도 (μmol/mol)	탈취율(%)
탈취시험 (포름알데하이드, HCHO)	0분	50	50	0.0
	30분	49	39	20.4
	60분	49	30	38.8
	90분	49	23	53.1
	120분	48	18	62.5

시험항목		시험결과
시험항목		blank 농도 (μmol/mol)	sample 농도 (μmol/mol)	탈취율(%)
탈취시험 (포름알데하이드, HCHO)	0분	50	50	0.0
	30분	49	28	42.9
	60분	49	25	49.0
	90분	49	25	49.0
	120분	48	24	50.0

Claims

폴리스티렌 수지 70 내지 90중량%, 안료 3 내지 6중량% 및 200 내지 300메쉬(mesh)의 백선토 분말 5 내지 25중량%를 포함하는 조성물을 성형하는 것을 특징으로 하는 탈취 효과가 우수한 기능성 몰딩 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 조성물 중 폴리스티렌 수지의 함량은 75 내지 77중량%이고, 상기 안료의 함량은 4 내지 4.5중량%이며, 상기 백선토 분말의 함량은 19 내지 21중량%인 것을 특징으로 하는 탈취 효과가 우수한 기능성 몰딩 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 백선토 분말이 200 내지 250메쉬(mesh)인 것을 특징으로 하는 탈취 효과가 우수한 기능성 몰딩 제조방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 탈취 효과가 우수한 기능성 몰딩.