KR101941422B1 - 핑크골드 색이 코팅된 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법, 및 이를 이용한 장신구 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 게르마늄 칩을 준비하는 단계; 수지에 미세한 입도의 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말을 혼합하여 코팅필름을 제조하는 단계; 상기 게르마늄 칩에 상기 코팅필름을 구비시키는 단계; 및 상기 코팅필름이 구비된 게르마늄 칩을 표면처리하는 단계;를 포함하는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법, 및 이를 이용한 장신구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규한 방법을 이용하여 핑크색 골드 자석이 코팅된 게르마늄 칩의 제조방법과 이에 의하여 제조된 게르마늄 칩을 이용한 장신구에 관한 것이다.
금, 은, 백금 등의 귀금속을 주성분으로 하는 귀금속 합금은, 수려한 외형을 가져야 하며, 더욱이 인체에 안전한 금속이어야 하는 바, 네크리스(neckless), 반지, 관통형 귀걸이 등 장신구, 장식품, 귀금속품, 식기(이하, "장신구"라 한다) 등에 폭넓게 사용되고 있다．이러한 장신구를 제조하기 위한 귀금속 합금에는 경도나 표면강도를 높이기 위하여 여러 가지의 물질을 첨가하기도 한다.
또한, 근래에 건강 증진의 목적이나 어깨 결림 등의 각종 질환을 치료·치유 등을 하기 위하여, 장신구용 합금에 게르마늄을 첨가하기도 하였다. 여기서 게르마늄은 체온 정도의 낮은 온도에서도 전기가 흐르는 성질을 갖고 있고, 신체와 접촉하는 경우, 체내에 흐르는 생체 전류의 균형을 맞추고 면역력을 활성화시켜 자연 치유력을 높이며, 월경 불순 등을 완화한다고 알려져 있다. 게르마늄을 첨가한 장신구용 합금은, 게르마늄이 구비한 이른바원적외선 효과를 이용하기 위하여 제조되며, 예를 들면 일본특허공개공보 특개평 6-171675호에서는 은으로 이루어진 장신구용 합금에 게르마늄을 0.5 ~ 3.0％ 첨가한 장신구용 은 합금을 개시하고 있다.
더 나아가서, 이러한 귀금속 합금에는 게르마늄과 인듐을 함께 첨가하기도 하는데, 귀금속에 게르마늄 등과 같이 귀금속보다 더 큰 입자의 이물질이 혼입되는 경우, 합금 중에 핀홀(pin hole, 공동)이 생성되기 쉽고, 전성또는 연성이 저하되어 장신구 등으로 가공할 때 가공성이 나빠지는 문제가 있는 바, 이 경우 적정량의 인듐을 더 첨가함으로써 게르마늄의 첨가에 의하여 저하된 전성，연성을 개선하도록 할 수 있고, 합금의 제조를 용이하게 하거나 가공성을 향상시키도록 할 수도 있다. 일본특허공개공보 특개 2001-192753호에는 게르마늄과 인듐을 가한 귀금속 합금으로서, 게르마늄 0.5 내지 9.0%와 인듐 1.0 내지 9.0％를 함유하고, 잔여물이 은으로 구성된 장신구용 은 합금에 관하여 개시하고 있다.
그러나, 귀금속 합금 또는 이러한 합금으로부터 제조되는 장신구에 위와 같이 원적외선 효과를 발휘시키기 위하여 적정량의 게르마늄을 첨가하는 것이 바람직하나, 다량의 게르마늄을 첨가하는 경우에는 전술한 바와 같이 합금의 제조가 곤란해지거나 또는 합금을 장신구로 가공할 때 가공성이 나빠지며, 이러한 문제는 인듐을 더 첨가하는 경우에도 뚜렷이 개선되지 아니하는 문제점이 있었다.
따라서, 게르마늄의 효능을 보다 극대화하고 다양화하기 위하여 상기 게르마늄에 대한 처리하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 게르마늄의 효능을 보다 극대화하고 다양화하여 인체에 유익한 효과를 발휘할 수 있는 게르마늄 칩을 제조하는 방법과 이를 이용 한 장신구를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 표면에 게르마늄 칩의 핑크색 골드 자석이 코팅되어 외관을 미려하게 하고 동시에 음이온 방출 및 자기력화된 게르마늄 칩의 제조방법과 이를 이용한 장신구를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 게르마늄 칩에 마그네틱을 코팅시킴으로써, 자기장과 원적외선 효과, 음이온 효과가 상호 보완적으로 작용하게 하며 녹슬지 않고 가벼우며 독성이 없고 피부 알레르기를 일으키지 않게 하는 게르마늄 칩 및 이를 구비한 장신구를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 그 외의 목적은 원적외선 방출량이 증가되고, 자기력에 의하여 방출되어 원적외선의 신체에 보다 효과적으로 적용되는 게르마늄 칩 및 이를 구비한 장신구를 제공하기 위함이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 실시예들은 게르마늄 칩을 준비하는 단계; 수지에 미세한 입도의 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말을 혼합하여 코팅필름을 제조하는 단계; 상기 게르마늄 칩에 상기 코팅필름을 구비시키는 단계; 및 상기 코팅필름이 구비된 게르마늄 칩을 표면처리하는 단계;를 포함하는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법을 포함한다.
상기 게르마늄 칩을 준비하는 단계는, 상기 게르마늄 칩에 프라이머 도장공정으로 프라이머층을 형성하는 단계; 및 상기 프라이머층의 상부면을 사포를 이용하여 샌딩하여 샌딩층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 프라이머층은 에폭시 변성 폴리올레핀계 프라이머층, 아크릴변성 폴리올레핀계 프라이머층, 아크릴변성 폴리우레탄 에멀젼 프라이머층 및 아크릴변성 폴리우레탄계 프라이머층으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 샌딩층은 프라이머층의 전체 높이에 대해서 상부면의 10% 내지 15%의 높이만을 사포로 샌딩하여 형성될 수 있다.
상기 게르마늄 칩을 준비하는 단계는 상기 게르마늄 칩을 전처리하는 것을 포함하고, 상기 전처리는 상기 프라이머층과 샌딩층에 잔류하는 이물질을 제거하도록 물을 이용하는 세척하고 건조시킨 후, 파장이 184.9nm 및 253.7nm 중 어느 하나의 자외선을 이용하여 상기 게르마늄 칩의 표면에 2초 내지 3초 동안 자외선을 조사하되 각도를 변경시키면서 조사할 수 있다.
상기 코팅필름을 제조하는 단계에서, 상기 수지는 Tg가 55℃ 내지 80℃인 실리콘 수지를 포함하고, 상기 코팅필름은 상기 실리콘 수지를 매트릭스로 상기 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말이 분산된 상태로 구비되며, 상기 코팅필름은 전체중량에 대해서 60중량부 내지 80중량부의 실리콘 수지와, 20중량부 내지 25중량부의 핑크골드 분말 및 5중량부 내지 10중량부의 페라이트 입자 분말로 이루어지고, 상기 핑크골드 분말과 상기 페라이트 입자 분말은 0.3㎛ 내지 2㎛의 직경을 갖을 수 있다.
상기 코팅필름은 70중량부의 실리콘 수지와 25 중량부의 핑크골드 분말 및 5중량부의 페라이트 입자로 이루어지고, 상기 핑크골드 분말과 상기 페라이트 입자 분말은 동일한 직경으로 구비될 수 있다.
상기 코팅필름을 제조하는 단계는, 상기 실리콘 수지를 용융시키는 단계; 용융된 실리콘 수지 중에 상기 핑크골드 분말을 투입하여 균일하게 혼합하는 단계; 상기 핑크골드 분말이 혼합된 실리콘 수지 중에 페라이트 입자 분말을 투입하여 혼합하는 단계; 및 상기 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말이 혼합된 실리콘 수지를 필름 캐스팅에 의하여 코팅필름으로 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 코팅필름을 구비시키는 단계는, 상기 코팅필름을 제1 가열하는 단계; 제1 가열된 상기 코팅필름을 상기 게르마늄 칩에 부착시킨 후 상기 제1 가열시의 온도보다 높은 온도로 제2 가열하는 단계; 및 상기 제2 가열이 완료된 코팅필름이 구비된 게르마늄 칩을 상온에서 7시간 내지 12시간 에이징하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 코팅필름은 5중량부 내지 10중량부의 분쇄된 웅황, 정청, 오석 분말을 더 포함할 수 있다.
상기 표면처리하는 단계 이후에 상기 코팅필름 상에 투명층을 구비시키는 단계를 더 포함하고, 상기 투명층을 구비시키는 단계는, 파장이 184.9nm 및 253.7nm 중 어느 하나의 자외선을 이용하여 상기 게르마늄 칩의 표면에 2초 내지 3초 동안 자외선을 조사하되 각도를 변경시키면서 조사하고, 광중합성 모노머를 포함하는 무용제 타입의 자외선 경화 수지 조성물을 도포하고, 이어서 자외선을 조사하여 상기 경화 수지 조성물을 경화시켜 구비될 수 있다.
상기 투명층은 외부의 자극 및 오염을 방지하고 상기 코팅필름의 변색 또는 변질을 방지하기 위하여 구비되는 것으로, 아크릴 우레탄, 아크릴 변성 폴리우레탄, 아크릴 수지와 지방족계 이소시아네이트를 주성분으로 하는 2액형 우레탄, 아크릴 폴리올 수지와 비황변성 이소시아네이트를 주성 분으로 하는 2액형 우레탄, 폴리에스테르계 우레탄 수지를 주성분으로 하는 2액형 우레탄 및 이들의 혼합 물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 게르마늄 원석을 가공하여 형성된 게르마늄 칩; 및 상기 게르마늄 칩의 외면에 구비되어 핑크골드색을 갖는 코팅필름;으로 이루어지는 전술한 방법에 따라 제조된 장신구용 게르마늄 칩을 포함한다.
상기 게르마늄 칩과 상기 코팅필름 사이에는 순차적으로 프라이머층과, 상기 프라이머층의 상부면을 사포를 이용하여 샌딩하여 구비되는 샌딩층을 더 포함할 수 있다.
상기 코팅필름 외면에는 외부의 자극 및 오염을 방지하고 상기 코팅필름의 변색 또는 변질을 방지하기 위하여 구비되는 투명층이 더 구비될 수 있다.
상기 코팅필름이 구비된 게르마늄 칩의 원적외선 방사에너지는 방사에너지 3.54 × 10W/㎡ ·㎛ 40℃일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 본 발명은 전술한 방법에 따라 제조된 장신구용 게르마늄 칩을 구비한 장신구를 포함한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 게르마늄의 효능을 보다 극대화하고 다양화하여 인체에 유익한 효과를 발휘할 수 있는 게르마늄 칩을 제조하는 방법과 이를 이용 한 장신구를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 표면에 게르마늄 칩의 핑크색 골드 자석이 코팅되어 외관을 미려하게 하고 동시에 음이온 방출 및 자기력화된 게르마늄 칩의 제조방법과 이를 이용한 장신구를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 게르마늄 칩에 마그네틱을 코팅시킴으로써, 자기장과 원적외선 효과, 음이온 효과가 상호 보완적으로 작용하게 하며 녹슬지 않고 가벼우며 독성이 없고 피부 알레르기를 일으키지 않게 하는 게르마늄 칩 및 이를 구비한 장신구를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 원적외선 방출량이 증가되고, 자기력에 의하여 방출되어 원적외선의 신체에 보다 효과적으로 적용되는 게르마늄 칩 및 이를 구비한 장신구를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장신구용 게르마늄 칩에 대한 것이다.
도 3은 전술한 방법에 따라 제조된 장신구용 게르마늄 칩을 구비한 장신구에 대한 사진이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장신구용 게르마늄 칩에 대한 것이다.
도 3은 전술한 방법에 따라 제조된 장신구용 게르마늄 칩을 구비한 장신구에 대한 사진이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법의 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법은 게르마늄 칩을 준비하는 단계; 수지에 미세한 입도의 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말을 혼합하여 코팅필름을 제조하는 단계; 상기 게르마늄 칩에 상기 코팅필름을 구비시키는 단계; 및 상기 코팅필름이 구비된 게르마늄 칩을 표면처리하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법은 팔지, 반지, 목걸이 등과 같은 장신구에 사용되는 게르마늄 칩을 제조하는 방법에 대한 것으로, 표면에 핑크골드 색을 구비하고 음이온이 방출되고 동시에 이를 자기력화할 수 있다. 상기 장신구용 게르마늄 칩은 종래의 음이온만을 발생하는 게르마늄 칩에 비하여 자기력을 이용하여 음이온을 자기력화할 수 있으므로 인체에 보다 효과적으로 작용할 수 있다. 자기력화된 음이온이 발생되는 본 발명의 실시예에 따른 장신구용 게르마늄 칩은 인체에 착용하는 경우, 혈액정화 세포의 활성화 면연력강화 신경안정. 피로회복에 효과를 발휘할 수 있다.
상기 게르마늄 칩을 준비하는 단계는, 상기 게르마늄 칩에 프라이머 도장공정으로 프라이머층을 형성하는 단계; 및 상기 프라이머층의 상부면을 사포를 이용하여 샌딩하여 샌딩층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 프라이머층과 샌딩층은 금속의 매끈한 외면으로 이루어지는 게르마늄 칩의 외면에 거칠기를 부여함으로써 상기 코팅필름이 보다 견고하게 부착되도록 할 수 있다. 또한, 상기 게르마늄 칩 상에 코팅필름을 직접 구비시키는 경우, 양측 모두 매끈한 외면으로 이루어져 있어 상기 코팅필름에 주름이 형성되는 등 표면 불량이 다량발생할 수 있다. 반면, 상기 프라이머층과을 게르마늄 칩 상에 구비시킴으로써 상기 코팅필름의 위치를 안정적으로 가이드하고 상기 코팅필름이 균일한 표면을 갖도록 할 수 있다. 또한, 상기 프라이머층은 열을 가하는 경우 멜팅되어 접착제와 같은 기능을 함으로써 상기 코팅필름을 상기 게르마늄 칩에 보다 견고하게 부착되도록 할 수 있다.
상기 프라이머층은 에폭시 변성 폴리올레핀계 프라이머층, 아크릴변성 폴리올레핀계 프라이머층, 아크릴변성 폴리우레탄 에멀젼 프라이머층 및 아크릴변성 폴리우레탄계 프라이머층으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 샌딩층은 상기 프라이머층을 건조시킨 후 사포로 상기 프라이머층의 상부면을 샌딩하여 형성시킬 수 있다. 상기 프라이머층의 두께는 5㎛ 내지 15㎛일 수 있고, 상기 샌딩층은 상기 프라이머층의 전체 높이에 대해서 상부면의 10% 내지 15%의 높이만을 사포로 샌딩하여 형성시킬 수 있다.
상기 프라이머층의 두께는 5㎛ 미만인 경우에는 상기 프라이머층 상에 구비되는 샌딩층의 두께를 제어하기 어려워 사포로 샌딩층을 구비시키는 과정에서 프라이머층이 완전히 제거되어 게르마늄 칩이 노출되는 부분이 형성될 수 있다. 또한, 프라이머층의 두께가 15㎛ 초과인 경우에는 장신구용 게르마늄 칩에서 불필요한 두께를 증가시켜 문제된다. 또한, 샌딩층은 프라이머 층의 높이에 대해서 10% 내지 15%의 범위인 것이 바람직하다. 상기 샌딩층의 두께가 전술한 범위에 포함되지 않는 경우 샌딩층에 의하여 부여되는 거칠기가 충분하지 않아 코팅필름을 구비시키는 공정의 효율을 저하시킬 수 있다.
상기 게르마늄 칩을 준비하는 단계는 상기 게르마늄 칩을 전처리하는 것을 포함한다. 상기 전처리는 상기 프라이머층과 샌딩층을 구비시킨 후 수행될 수 있다. 상기 프라이머층과 샌딩층의 표면에 잔류하는 이물질을 제거하도록 물을 이용하는 세척하고 건조시킨 후, 파장이 184.9nm 및 253.7nm 중 어느 하나의 자외선을 이용하여 상기 게르마늄 칩의 표면에 2초 내지 3초 동안 자외선을 조사하되 각도를 변경시키면서 조사할 수 있다.
상기 자외선은 상기 게르마늄 칩의 표면에 구비되는 프라이머층과 샌딩층을 개질할 수 있다. 고분자 수지로 이루어진 프라이머층과 샌딩층의 표면에 자외선을 조사하면, 상기 고분자 수지의 표면의 화학결합이 분해되고 이것이 공기중의 산소와 결합하여 표면에 카르보닐기(-CO), 카르복실기(-COOH), 히드록실기(-OH) 등의 라디칼이 생성되기 때문에, 표면의 극성이 높아지게 되어 극성이 높은 코팅필름이 부착되기 쉬워지게 된다. 이 경우 자외선의 에너지가 분자의 결합에너지보다 높아야 하는 것이 최소의 필요조건인 바, 파장이 184.9nm 및 253.7nm의 자와선의 에너지는 각각 647KJ/mol 및 471.5KJ/mol로 카르보닐기(-CO), 카르복실기(-COOH), 히드록실기(-OH)의 분자의 결합에너지보다 높아 라디칼을 효율적으로 형성시킬 수 있다.
상기 자외선의 각도는 상기 프라이머층과 샌딩층의 표면에 대해서 초당 5도 내지 10도의 경사각을 갖도록 변경시키면서 조사할 수 있다. 상기 자외선의 각도를 변경시키면서 조사함으로써 라운드되는 외면으로 구비되는 프라이머층과 샌딩층에 조사되는 자외선을 보다 균일하게 할 수 있다. 또한, 상기 자외선의 각도의 변형속도가 초당 5도 미만인 경우 상기 자외선이 표면에 미전달되는 부분이 형성되어 표면에 균일하게 자외선이 조사되기 어렵고, 10도를 초과하는 경우에는 일부 중첩되어 자외선이 조사되는 영역이 형성되어 표면 특성이 불균일하게 구비될 수 있다.
상기 전처리는 상기 자외선을 조사하기 전 상기 프라이머층과 샌딩층의 표면의 먼지, 손때 및 기계오일 등을 제거하기 위하여 배선기구 고분자소재의 용해도 파리미터 (solubility parameter)와 차이가 많이 나는 용제를 세정제로서 사용하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 세정용 용제로는 저급 알코올인 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올 (isopropyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 세정용 용제를 처리하여 추가적인 이물질 제거 후 상기 프라이머층과 샌딩층의 표면에 먼지가 달라붙는 현상을 방지하기 위하여 정전 방지제를 상기 세정용 용제에 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 정전 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 사용하거나, 또는 유기물질 및 광화학 반응물질이 포함되지 않아 환경오염의 위험이 적고, 무기계 금속이온 봉쇄제 및 고분자계 이온 봉쇄제가 함유되어 높은 세척력을 갖는 알킬 포스페이트형, 알킬 베테인형 및 POE 알킬 아민형 정전방지제로 이루어진 군으로부터 적어도 하나를 포함한 수용성 탈지 세정제를 사용할 수 있다.
상기 코팅필름을 제조하는 단계에서, 상기 수지는 Tg가 55℃ 내지 80℃인 실리콘 수지를 포함하고, 상기 코팅필름은 상기 실리콘 수지를 매트릭스로 상기 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말이 분산된 상태로 구비될 수 있다. 또한, 상기 코팅필름은 전체중량에 대해서 60중량부 내지 80중량부의 실리콘 수지와, 20중량부 내지 25중량부의 핑크골드 분말 및 5중량부 내지 10중량부의 페라이트 입자 분말로 이루어지고, 상기 핑크골드 분말과 상기 페라이트 입자 분말은 0.3㎛ 내지 2㎛의 직경을 갖을 수 있다.
상기 코팅필름에서 Tg가 55℃ 내지 80℃인 실리콘 수지를 이용할 수 있다. 상기 실리콘 수지는 친환경 수지로 인체에도 무해하다는 특징과 함께, 상기 실리콘 수지를 이용한 상기 게르마늄 칩의 외면에 구비시켜 금속인 게르마늄 칩의 딱딱한 외면에 탄성을 부여함으로써 상기 장신구용 게르마늄 칩이 구비된 장신구의 착용감을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 코팅필름을 전술한 범위의 실리콘 수지와, 핑크골드 분말 및 페라이트 입자 분말을 이용할 수 있다. 상기 핑크골드 분말은 핑크골드 색을 발휘하도록 구비시키고, 상기 페라이트 입자 분말은 자석력을 부여하기 위하여 구비되며, 상기 실리콘 수지는 상기 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말이 균일하게 분산된 매트릭스로 작용하기 위하여 구비된다.
상기 핑크골드 분말이 20 중량부 미만인 경우 상기 실리콘 수지와의 함량에 대해서 전체적으로 균일한 핑크골드 색을 발휘하기 어렵고, 25 중량부 초과인 경우에는 페라이트 입자 분말과의 관계에서 실리콘 수지에 구비되는 분말함량이 너무 커서 코팅필름의 플렉서블능을 저하시켜 문제된다. 또한, 상기 페라이트 입자 분말이 5중량부 미만인 경우에는 상기 페라이트 입자 분말에 의하여 발생하는 자석력이 미미하여 문제되고 10중량부를 초과하는 경우 페라이트 입자 분말에 의한 색에 의하여 핑크골드 색의 발현을 방해할 수 있다.
상기 실리콘 수지는 상기 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말의 매트릭스로 작용하는 것으로 60중량부 미만인 경우에는 필름으로 제조하기 어렵고 플렉서블능이 저하되어 게르마늄 칩의 표면에 부착시키는 공정효율이 저하되고, 80중량부 초과인 경우에는 코팅필름의 두께를 불필요하게 증가시켜 문제된다.
상기 핑크골드 분말과 상기 페라이트 입자 분말은 0.3㎛ 내지 2㎛일 수 있는데, 0.3㎛ 미만인 경우에는 입자 크기가 너무 작아 상기 실리콘 수지에 혼합하는 과정에서 뭉치는 등의 문제가 발생한다. 또한, 상기 핑크골드 분말과 상기 페라이트 입자 분말의 크기가 2㎛를 초과하는 경우 입자의 크기가 너무 커서 균일한 두께를 갖는 코팅필름으로 제조하기 어렵고 상기 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말이 서로 균일하게 분산되지 못하여 문제된다.
바람직하게는, 상기 코팅필름은 70중량부의 실리콘 수지와 25 중량부의 핑크골드 분말 및 5중량부의 페라이트 입자로 이루어지고, 상기 핑크골드 분말과 상기 페라이트 입자 분말은 동일한 직경으로 구비될 수 있다.
상기 코팅필름을 제조하는 단계는, 상기 실리콘 수지를 용융시키는 단계; 용융된 실리콘 수지 중에 상기 핑크골드 분말을 투입하여 균일하게 혼합하는 단계; 상기 핑크골드 분말이 혼합된 실리콘 수지 중에 페라이트 입자 분말을 투입하여 혼합하는 단계; 및 상기 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말이 혼합된 실리콘 수지를 필름 캐스팅에 의하여 코팅필름으로 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 코팅필름을 제조하는 단계에서 상기 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말은 혼합하여 상시 실리콘 수지에 투입하는 것이 아닌 핑크골드 분말을 우선 투입하여 혼합하여 핑크골드가 분산된 실리콘 수지 혼합물을 제조한 후, 이어서 페라이트 입자를 투입하여 혼합할 수 있다. 상기 핑크골드 분말을 우선 투입해야 상기 코팅필름의 균일한 핑크골드 색이 발휘되도록 할 수 있다. 또한, 상기 페라이트 입자 분말은 자성을 가진 물질로 상기 핑크골드 분말이 균일하게 분포된 실리콘 수지에 상기 페라이트 입자 분말을 투입함으로써 상기 페라이트 입자 분말은 상기 핑크골드 분말 사이에 균일하게 혼합될 수 있다.
상기 코팅필름을 구비시키는 단계는, 상기 코팅필름을 제1 가열하는 단계; 제1 가열된 상기 코팅필름을 상기 게르마늄 칩에 부착시킨 후 상기 제1 가열시의 온도보다 높은 온도로 제2 가열하는 단계; 및 상기 제2 가열이 완료된 코팅필름이 구비된 게르마늄 칩을 상온에서 7시간 내지 12시간 에이징하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 가열은 45℃ 내지 50℃로 수행될 수 있는데, 상기 제1 가열은 상기 실리콘 수지의 용융점보다 낮은 온도로 수행하여 상기 코팅필름이 유연하도록 하여 상기 코팅필름이 상기 게르마늄 칩에 보다 주름지지 않도록 안정적으로 부착되도록 할 수 있다. 이어서, 상기 제2 가열이 수행될 수 있는데 상기 제2 가열은 55℃ 내지 60℃로 수행될 수 있다. 상기 제2 가열에 의하여 상기 실리콘 수지는 용융되어 상기 게르마늄 필름에 견고하게 부착될 수 있다.
또한, 상기 제2 가열은 상기 게르마늄 칩의 외면에 구비되는 프라이머층과 샌딩층이 용융되어 접착력이 구비되도록 할 수 있는데, 상기 제2 가열에 의하여 접착력을 가진 프라이머층과 샌딩층은 상온에서 코팅필름과 상호작용을 통하여 보다 견고하게 고정되도록 에이징하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 에이징하는 단계는 상기 제2 가열에 의하여 용융된 각 층이 응고되도록 하고 동시에 이들이 서로 상호작용을 통하여 견고하게 부착되도록 할 수 있다.
별법으로, 상기 코팅필름은 5중량부 내지 10중량부의 분쇄된 웅황, 정청, 오석 분말을 더 포함할 수 있다. 상기 분쇄된 웅황, 정청, 오석 분말은 음이온을 다량 방출되는 물질로 이들 물질을 더 포함함으로써 상기 게르마늄 칩에서 발생되는 음이온 방출량을 보다 크게 향상시킬 수 있다.
상기 코팅필름이 구비된 후에 표면처리를 수행할 수 있다. 상기 표면처리하는 단계에서는 부착이 완료된 코팅필름의 외관을 정리하고 세척하는 것을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법은 상기 표면처리하는 단계 이후에 상기 코팅필름 상에 투명층을 구비시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 투명층은 상기 코팅필름이 구비된 표면에 파장이 184.9nm 및 253.7nm 중 어느 하나의 자외선을 이용하여 상기 게르마늄 칩의 표면에 2초 내지 3초 동안 자외선을 조사하되 각도를 변경시키면서 조사하고, 광중합성 모노머를 포함하는 무용제 타입의 자외선 경화 수지 조성물을 도포하고, 이어서 자외선을 조사하여 상기 경화 수지 조성물을 경화시켜 구비될 수 있다.
상기 투명층은 외부의 자극 및 오염을 방지하고 상기 코팅필름의 변색 또는 변질을 방지하기 위하여 구비되는 것으로, 아크릴 우레탄, 아크릴 변성 폴리우레탄, 아크릴 수지와 지방족계 이소시아네이트를 주성분으로 하는 2액형 우레탄, 아크릴 폴리올 수지와 비황변성 이소시아네이트를 주성 분으로 하는 2액형 우레탄, 폴리에스테르계 우레탄 수지를 주성분으로 하는 2액형 우레탄 및 이들의 혼합 물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 투명층을 형성하는 자외선 경화 수지 조성물을 도포하기 전 자외선을 조사함으로써 상기 실리콘 수지로 이루어진 코팅필름의 표면의 작용기를 활성화시켜 상기 경화 수지 조성물과의 결합력을 향상시킬 수 있다.
상기 투명층은 광중합성 모노머를 포함하는 무용제 타입의 자외선 경화 수지 조성물을 도포하고, 이어서 자외선을 조사하여 상기 경화 수지 조성물을 경화시켜 상기 몸체부의 표면과 일체화되어 형성될 수 있다.
상기 자외선 경화 수지는 자외선의 조사에 의하여 화학적 작용에 의해 비교적 단시간에 경화되는 수지를 포함하며, 자외선 경화형 도료, 자외선 경화형 잉크, 자외선 경화형 접착제 등의 형태를 취하지만, 이들은 기본적으로, (1) 광중합성 부분중합체 (prepolymer), (2) 광중합성 모노머, (3) 광개시제를 필수성분으로 할 수 있다. 일반적인 자외선 경화형 잉크는 용제를 포함하지 않고, 광중합성 모노머를 희석제로 기능시키기 위해 배합되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 자외선 경화 수지 조성물은 자외선 경화 수지의 용도별 형태에 관계없이, 광중합성 부분중합체, 광중합성 모노머, 광개시제가 필수성분으로서 배합되며, 또 용제가 첨가되어 있지 않고 자외선 조사에 의해 경화되기 전의 액체 상태의 것이다.
이와 같이, 본 발명에서 사용되는 자외선 경화 수지 조성물은, 용제를 포함하는 타입의 자외선 경화 수지 조성물을 제외하고, 용제를 첨가하지 않은 무용제 타입의 자외선 경화 수지 조성물로 한정된다. 상기 자외선 경화 수지 조성물은 스프레이 도포에 의하여 상기 코팅필름 상에 도포된 후 자외선의 조사에 의하여 투명층으로 구비될 수 있다.
상기 자외선 경화 수지 조성물은 올리고머 (광중합성 부분중합체) 30중량부 내지 50중량부, 다관능성 아크릴레이트(광중합성 모노머) 10중량부 내지 30중량부, 단관능성 아크릴레이트(광중합성 모노머) 10중량부 내지 40중량부, 광개시제 0.5중량부 내지 5중량부 및 비반응 첨가물 1중량부 내지 20중량부로 이루어질 수 있다.
상기 광중합성 부분중합체는, 광화학 작용에 의해 더욱 경화될 수 있는 중합체로서, 광중합성 불포화 중합체로 불리거나, 베이스 수지나 광중합성 올리고머로 불리기도 한다. 그리고, 상기 광중합 부분중합체는 자외선을 조사한 후 경화 후의 투명층의 기본적인 여러 물성에 영향을 주는 기본성분이며, 예컨대, 아크릴계 올리고머, 폴리에스테르계 올리고머, 에폭시 아크릴레이트계 올리고머, 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 등의 어느 하나를 단독 또는 임의로 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 광중합성 부분중합체는, 최종적인 중합체만큼 중합도가 높지는 않지만, 모노머도 아니고, 어느 정도 중합된 것이기 때문에, 상응하는 점도를 갖고 있어, 사용시의 작업성을 고려하여 희석제를 더 포함할 수 있다.
상기 광중합성 모노머는 단분자로 이루어져 상기 광중합성 부분중합체보다 낮은 점도로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 광중합성 모노머는 중합하여 상기 광중합성 부분중합체를 형성하는 단량체와 동일한 물질일 수 있으며, 상기 광중합성 부분중합체의 희석제 역할을 하고, 수지조성물의 실용상의 작업성을 확보함과 동시에, 자외선이 조사되었을 때에는 그 자신이 중합에 관여할 수 있다. 상기 광중합성 모노머는 관능기가 한 개 있는 단관능성 모노머와, 관능기가 두 개 이상 있는 다관능성 모노머가 있다. 단관능성 모노머는 물품과의 밀착성을 향상시키거나, 경화 후의 투명층에 유연성을 부여하는 기능을 갖고, 또 다관능성 모노머는 부분중합체 분자 간을 중개하는 가교제의 역할도 갖는다. 예를 들어, 폴리아크릴레이트 메틸 등과 같은 폴리아크릴레이트는 가교에 의하여 상기 투명층의 수축작용을 완화시킬 목적으로 사용된다.
상기 투명층의 수축력이 높아지면, 투명층의 부착성이 저하될 수 있는데, 상기 폴리아크릴레이트는 이를 방지할 수 있다. 상기 광중합성 모노머는 자외선 경화 수지 조성물의 점도 조정용 희석제로서 기능하는 것이지만, 본 발명에 있어서는, 건조상태에 있는 코팅필름 표면에 대한 부착성을 재현하는 기능성분(활성화성분)으로서도 작용하게 된다.
상기 광개시제는 자외선을 흡수하여 중합반응을 개시시키는 것으로, 광중합 개시제로도 불리며, 자외선 경화 반응이 래디칼 반응일 경우에는 아세트페논, 벤조페논 등을 사용할 수 있고, 자외선 경화 반응이 이온 반응일 경우에는 디아조 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 자외선 경화 수지 조성물에는 증감제, 충전재, 불활성 유기중합체, 레벨링제, 틱소트로피(thixotropy) 부여제, 열중합 금지제가 더 포함될 수 있다.
상기 투명층은 상기 코팅필름의 내마모성 등과 같은 기계적, 내용제성, 내약품성 등의 화학적인 표면보호 기능이 부여되게 된다. 자외선 조사 후, 광중합성 모노머는 그 자체가 중합에 참여하기 때문에, 이 모노머가 유리되어, 그 후에 악영향을 미치는 일도 없다.
상기 자외선 조사는 고압 수은램프, 메탈 할라이드 램프와 같이 광원램프와 조사기(램프 하우스)를 포함하는 공지의 자외선 경화장치에 의해 조사될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장신구용 게르마늄 칩에 대한 것이다.
도 2를 참조하면, 상기 장신구용 게르마늄 칩은 전술한 방법에 의하여 제조되는 것으로, 상기 장신구용 게르마늄 칩 (100)은 게르마늄 원석을 가공하여 형성된 게르마늄 칩 (110); 및 상기 게르마늄 칩 (110)의 외면에 구비되어 핑크골드색을 갖는 코팅필름 (140);으로 이루어질 수 있다.
상기 코팅필름 (140)는 실리콘 수지를 매트릭스로 하여 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말이 분산되어 구비됨으로써, 상기 코팅필름 (140)의 핑크골드 색을 구현할 수 있어 외관을 미려하게 할 수 있다. 또한, 상기 페라이트 입자 분말에서 발생하는 자석력 (마그네틱능)에 의하여 상기 게르마늄 칩 (110)에서 발생하는 음이온을 자기력화하여 인체에 보다 유해하도록 작용할 수 있다.
또한, 상기 게르마늄 칩 (110)과 코팅필름 (140) 사이에는 순차적으로 프라이머층 (120)과, 상기 프라이머층 (120)의 상부면을 사포를 이용하여 샌딩하여 구비되는 샌딩층 (130)을 더 포함할 수 있다.
상기 프라이머층 (120)과 샌딩층 (130)은 상기 게르마늄 칩 (110)과 코팅필름 (140) 사이의 부착력이 보다 향상되도록 할 수 있고, 상기 코팅필름 (140)이 보다 매끈한 표면으로 부착되도록 할 수 있다.
별법으로, 상기 코팅필름 (140) 외면에는 외부의 자극 및 오염을 방지하고 상기 코팅필름 (140)의 변색 또는 변질을 방지하기 위하여 구비되는 투명층이 더 구비될 수 있다. 상기 투명층은 상기 코팅필름의 외면에서 상기 코팅필름이 마모되는 등을 방지할 수 있다.
상기 코팅필름 (140)이 구비된 게르마늄 칩 (110)의 원적외선 방사에너지는 방사에너지 3.54 × 10W/㎡ ·㎛ 40℃일 수 있다.
도 3은 전술한 방법에 따라 제조된 장신구용 게르마늄 칩을 구비한 장신구에 대한 사진이다.
도 3을 참조하면, 상기 장신구용 게르마늄 칩은 팔지 등과 같은 장신구에 구비될 수 있으며 핑크골드 색으로 나타날 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 장신구용 게르마늄 칩
110 : 게르마늄 칩
120 : 프라이머층
130 : 샌딩층
140 : 코팅필름
110 : 게르마늄 칩
120 : 프라이머층
130 : 샌딩층
140 : 코팅필름
Claims (17)
- 게르마늄 칩을 준비하는 단계;
수지에 미세한 입도의 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말을 혼합하여 코팅필름을 제조하는 단계;
상기 게르마늄 칩에 상기 코팅필름을 구비시키는 단계; 및
상기 코팅필름이 구비된 게르마늄 칩을 표면처리하는 단계;를 포함하는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 게르마늄 칩을 준비하는 단계는,
상기 게르마늄 칩에 프라이머 도장공정으로 프라이머층을 형성하는 단계; 및
상기 프라이머층의 상부면을 사포를 이용하여 샌딩하여 샌딩층을 형성하는 단계;를 포함하는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 프라이머층은 에폭시 변성 폴리올레핀계 프라이머층, 아크릴변성 폴리올레핀계 프라이머층, 아크릴변성 폴리우레탄 에멀젼 프라이머층 및 아크릴변성 폴리우레탄계 프라이머층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제3항에 있어서,
상기 샌딩층은 프라이머층의 전체 높이에 대해서 상부면의 10% 내지 15%의 높이만을 사포로 샌딩하여 형성되는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제3항에 있어서,
상기 게르마늄 칩을 준비하는 단계는 상기 게르마늄 칩을 전처리하는 것을 포함하고,
상기 전처리는 상기 프라이머층과 샌딩층에 잔류하는 이물질을 제거하도록 물을 이용하는 세척하고 건조시킨 후,
파장이 184.9nm 및 253.7nm 중 어느 하나의 자외선을 이용하여 상기 게르마늄 칩의 표면에 2초 내지 3초 동안 자외선을 조사하되 각도를 변경시키면서 조사하는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 코팅필름을 제조하는 단계에서,
상기 수지는 Tg가 55℃ 내지 80℃인 실리콘 수지를 포함하고, 상기 코팅필름은 상기 실리콘 수지를 매트릭스로 상기 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말이 분산된 상태로 구비되며,
상기 코팅필름은 전체중량에 대해서 60중량부 내지 80중량부의 실리콘 수지와, 20중량부 내지 25중량부의 핑크골드 분말 및 5중량부 내지 10중량부의 페라이트 입자 분말로 이루어지고,
상기 핑크골드 분말과 상기 페라이트 입자 분말은 0.3㎛ 내지 2㎛의 직경을 갖는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제6항에 있어서,
상기 코팅필름은 70중량부의 실리콘 수지와 25 중량부의 핑크골드 분말 및 5중량부의 페라이트 입자로 이루어지고,
상기 핑크골드 분말과 상기 페라이트 입자 분말은 동일한 직경으로 구비되는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 코팅필름을 제조하는 단계는,
상기 실리콘 수지를 용융시키는 단계;
용융된 실리콘 수지 중에 상기 핑크골드 분말을 투입하여 균일하게 혼합하는 단계;
상기 핑크골드 분말이 혼합된 실리콘 수지 중에 페라이트 입자 분말을 투입하여 혼합하는 단계; 및
상기 핑크골드 분말과 페라이트 입자 분말이 혼합된 실리콘 수지를 필름 캐스팅에 의하여 코팅필름으로 제조하는 단계;를 포함하는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제8항에 있어서,
상기 코팅필름을 구비시키는 단계는,
상기 코팅필름을 제1 가열하는 단계;
제1 가열된 상기 코팅필름을 상기 게르마늄 칩에 부착시킨 후 상기 제1 가열시의 온도보다 높은 온도로 제2 가열하는 단계; 및
상기 제2 가열이 완료된 코팅필름이 구비된 게르마늄 칩을 상온에서 7시간 내지 12시간 에이징하는 단계;를 포함하는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 코팅필름은 5중량부 내지 10중량부의 분쇄된 웅황, 정청, 오석 분말을 더 포함하는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 표면처리하는 단계 이후에 상기 코팅필름 상에 투명층을 구비시키는 단계를 더 포함하고, 상기 투명층을 구비시키는 단계는,
파장이 184.9nm 및 253.7nm 중 어느 하나의 자외선을 이용하여 상기 게르마늄 칩의 표면에 2초 내지 3초 동안 자외선을 조사하되 각도를 변경시키면서 조사하고,
광중합성 모노머를 포함하는 무용제 타입의 자외선 경화 수지 조성물을 도포하고, 이어서 자외선을 조사하여 상기 경화 수지 조성물을 경화시키는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 제11항에 있어서,
상기 투명층은 외부의 자극 및 오염을 방지하고 상기 코팅필름의 변색 또는 변질을 방지하기 위하여 구비되는 것으로, 아크릴 우레탄, 아크릴 변성 폴리우레탄, 아크릴 수지와 지방족계 이소시아네이트으로 이루어진 2액형 우레탄, 아크릴 폴리올 수지와 비황변성 이소시아네이트으로 이루어진 2액형 우레탄, 폴리에스테르계 우레탄 수지으로 이루어진 2액형 우레탄 및 이들의 혼합 물로 이루어진 군으로부터 선택되는 장신구용 게르마늄 칩의 제조방법. - 삭제
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| CN111854337A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-30 | 周大福珠宝文化产业园(武汉)有限公司黄陂分公司 | 一种用于珠宝首饰的真空烘干装置及方法 |
| WO2022148721A1 (de) * | 2021-01-06 | 2022-07-14 | FEXSIL GmbH | Verwendung eines mittels zum grundieren von silikonoberflächen |
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|---|---|---|---|---|
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| KR20100125136A (ko) * | 2009-05-20 | 2010-11-30 | 김택형 | 건강팔찌 |
-
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