KR102049462B1 - 은점토 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 은점토 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 은공예품의 재료인 은분말과 유기바인더, 물을 포함하는 은점토의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 은점토 제조방법은, 서로 다른 크기의 은입자가 포함된 은분말과 글리콜, 글리세롤, 점증제가 포함된 유기바인더, 물을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 글리콜 0.51 내지 0.56중량부, 상기 글리세롤 0.01 내지 0.06중량부인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 글리콜은 폴리에틸렌글리콜인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 점증제는 잔탄검, 로커스트빈검이 포함된 것을 특징으로 한다

Description

은점토 제조방법{Manufacture of silver clay}

본 발명은 은점토 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 은공예품의 재료인 은분말과 유기바인더, 물을 포함하는 은점토의 제조방법에 관한 것이다.

최근 제품 구입시 소요되는 비용 절감과 함께 취미 생활의 일환으로 소비자들이 반가공 상태의 자재를 구입하여 손수 완제품을 조립하는 DIY 산업이 확산되는 추세이다. 그동안 접착시트, 고형가구 등의 몇몇의 분야에서 적용되어 왔으나 최근에는 모형완구, 패브릭제품, 쥬얼리 등의 다양한 분야로 수요가 증가하고 있으며, 늘어나는 관심에 따른 신제품 개발 및 연구도 이루어지고 있다.

은점토는 미세한 은분말과 특수 바인더를 혼합하여 점성을 가진 점토(clay)로, 점성을 가진 은점토를 직접 조형하여 원하는 모양의 공예품을 직접 제조할 수 있도록 한 것이다. 은점토로 조형한 조형물은 일정한 온도에서 가열 과정을 거치면 99.9% 순은의 공예품이 된다.

그러나, 종래의 은점토는 건조가 빠르게 일어나서 조형 작업 시간을 충분하게 확보하지 못하고, 작업자의 손에 쉽게 묻어나서 조형 작업 중의 은점토 손실이 큰 문제점이 있다.

한국등록특허 제 10-0512529호

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서 글리콜과 글리세롤, 잔탄검, 로커스트빈검을 혼합한 유기바인더를 이용하여 은점토를 제조함으로써, 조형작업시간을 충분하게 확보할 수 있으며 소결 후의 수축률이 낮은 은점토 조성물 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 은점토 제조방법은, 서로 다른 크기의 은입자가 포함된 은분말과 글리콜, 글리세롤, 점증제가 포함된 유기바인더, 물을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 글리콜 0.51 내지 0.56중량부, 상기 글리세롤 0.01 내지 0.06중량부인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 글리콜은 폴리에틸렌글리콜인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 점증제는 잔탄검, 로커스트빈검이 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명에 의한 은점토 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

글리콜, 글리세롤, 잔탄검, 로커스트검을 포함하는 유기바인더를 이용함으로써 은점토의 점성을 높이고 질감을 개선하여 조형 작업의 난이도를 낮추는 효과가 있다.

또한, 조형 작업 중에 쉽게 건조되지 않아 작업 시간을 늘일 수 있으며, 손에 묻어나지 않아 은점토의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 은점토이다.
도 2는 본 발명의 은점토를 소결하여 제조한 은제품이다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 일실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

하기에서는 상기 제시된 은점토 제조방법을 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

<은점토 제조방법>

먼저, 제 1단계에서는 은분말을 준비한다. 구체적으로, 은점토를 제조하기 위하여 서로 다른 크기의 은입자가 포함된 은분말을 준비한다.

상기 은분말은 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 준비한다.

상기 은분말은 평균 입경 2㎛ 은분말과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말을 같은 양으로 혼합한 것을 특징으로 한다. 이는 평균 입경이 상이한 두가지의 은분말이 혼합됨으로써, 큰 입자 사이의 빈자리를 작은 입자가 채워 제조된 공예품이 밀도가 높고 낮은 수축율을 가지는 효과가 있다.

상기 은분말 내의 평균 입경 2㎛ 은분말보다 상기 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말의 양이 적으면, 소결에 의한 수축율이 증가하여 소결 전의 조형물과 모양이 크게 달라지는 문제점이 있다.

또한, 상기 은분말 내의 평균 입경 2㎛ 은분말보다 상기 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말의 양이 많으면, 소결 후의 결과물이 불균일한 밀도를 보여 울퉁불퉁해지거나 모양이 좋지 않은 문제점이 있다.

다음으로, 제 2단계에서는 유기바인더 베이스를 제조한다. 구체적으로, 물, 글리세롤, 점증제를 이용하여 유기바인더 베이스를 제조한다.

상기 글리세롤은 친수성 및 친유성 성질을 모두 가지고 있는 특징이 있어서 은점토의 점성을 높이는 효과가 있다. 상기 글리세롤을 첨가함으로써 은점토의 조형성을 높일 수 있다.

상기 점증제는 잔탄검, 로커스트빈검이 포함된 것으로, 은점토에 점성을 부여한다.

상기 잔탄검은 물에 녹으며, 식품의 점착성 및 점도를 증가시키고 유화안정성을 증진하여 식품의 물성 및 촉감을 향상시키는 특징이 있다. 상기 잔탄검이 은점토에 첨가됨으로써 전체적인 은점토의 점도를 높여 조형 작업의 난이도를 낮추는 효과가 있다.

상기 로커스트빈검은 결합제 또는 점도증가제, 점착제로 주로 사용되는 물질로, 상기 잔탄검과 함께 사용되면 상승효과가 발생되어 효과적으로 점성이 증가된다.

상기 유기바인더 베이스는 상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 글리세롤 0.01 내지 0.06중량부, 상기 잔탄검 0.013중량부, 상기 로커스트빈검 0.009중량부, 물 0.409중량부를 혼합하여 제조한다.

상기 유기바인더 베이스는 상기 물에 상기 글리세롤, 상기 잔탄검, 상기 로커스트빈검을 첨가하고 잘 혼합하여 제조한다.

상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 글리세롤이 0.01중량부보다 적으면 제조된 은점토의 건조속도가 다소 빨라져서 작업자의 조형 작업시간이 줄어들게 되어 작업자의 높은 숙련기술이 요구되는 문제점이 있으며, 상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 글리세롤이 0.06중량부보다 많으면 제조된 은점토의 건조속도가 과도하게 느려져서 은점토의 조형물을 소결하기 전의 건조 작업에서 과도하게 시간이 소요되어 전체적인 작업 능률을 저하시키는 문제점이 발생한다.

상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 잔탄검이 0.013중량부보다 적으면 제조된 은점토의 점도가 낮아져서 조형 작업의 난이도가 높아지는 문제점이 있다.

상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 로커스트빈검이 0.009중량부보다 적으면 제조된 은점토의 점도가 낮아져서 조형 작업이 어려울뿐만 아니라 작업자의 손에 쉽게 묻어나는 문제점이 있다.

상기 은분말 9중량부에 대하여 물은 0.409중량부 첨가한다. 상기 은분말 9중량부에 대하여 첨가되는 물의 양이 0.409중량부보다 적으면 제조된 은점토의 질감이 다소 단단하여 조형 작업이 어렵게 된다. 또한, 상기 은분말 9중량부에 대하여 첨가되는 물의 양이 0.409중량부보다 많으면 제조된 은점토의 점착성이 높아져서 작업 중에 손에 묻어나는 불편함이 있으며, 소결 후의 수축율이 다소 높아지는 문제점이 있다.

다음으로, 제 3단계에서는 유기바인더를 제조한다. 구체적으로, 상기 제 2단계의 유기바인더 베이스에 상기 글리콜을 첨가하여 유기바인더를 제조한다.

상기 글리콜은 폴리에틸렌글리콜로, PEG 35K와 PEG 20K가 사용된다. 상기 폴리에틸렌글리콜은 은점토에 점성을 부여하고, 은점토를 이용하여 조형물을 제조할 때 은점토의 표면이 빠르게 건조되는 것을 방지한다. 이로 인하여 은점토를 장시간 방치하여도 점토의 유연성이 저하되지 않아 작업 시간을 늘이는 효과가 있다.

상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 글리콜 0.51 내지 0.56중량부를 첨가하여 상기 유기바인더를 제조한다.

상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 글리콜이 0.51중량부보다 적으면 제조된 은점토의 건조속도가 과도하게 느려져서 은점토의 조형물을 소결하기 전의 건조 작업에서 과도하게 시간이 소요되어 전체적인 작업 능률을 저하시키는 문제점이 발생하며, 상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 글리콜이 0.56중량부보다 많으면 제조된 은점토의 건조속도가 과도하게 빨라져서 작업자의 조형 작업시간이 줄어들게 되어 작업자의 높은 숙련기술이 요구되는 문제점이 있다.

다음으로, 제 4단계에서는 은점토를 제조한다. 구체적으로, 상기 제 1단계의 은분말과 상기 제 3단계의 유기바인더를 혼합하여 은점토를 제조한다.

상기 은점토는 상기 유기바인더에 상기 은분말을 첨가하여 제조한다.

다음으로, 제 5단계에서는 상기 은점토를 성형한다. 구체적으로, 상기 제 4단계에서 제조한 은점토를 작업자가 원하는 형상으로 빚는다.

다음으로, 제 6단계에서는 소결한다. 구체적으로, 상기 제 5단계에서 조형한 은점토 조형물을 소결하여 은제품을 제조한다.

상기 소결하여 제조한 은제품의 수축률은 5% 미만으로 나타났으며, 이를 통하여 소결 과정에서의 과도한 수축으로 인한 조형물의 형태 변형이 효과적으로 방지되는 것을 알 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

	은분말	PEG 35K	PEG 20K	PEG(TOTAL)	글리세롤	잔탄검	로커스트빈검	물
실시예1	9g	0.36g	0.2g	0.56g	0.01g	0.013g	0.009g	0.409g
실시예2	9g	0.2g	0.36g	0.56g	0.01g	0.013g	0.009g	0.409g
실시예3	9g	0.35g	0.2g	0.55g	0.02g	0.013g	0.009g	0.409g
실시예4	9g	0.34g	0.2g	0.54g	0.03g	0.013g	0.009g	0.409g
실시예5	9g	0.33g	0.2g	0.53g	0.04g	0.013g	0.009g	0.409g
실시예6	9g	0.32g	0.2g	0.52g	0.05g	0.013g	0.009g	0.409g
실시예7	9g	0.31g	0.2g	0.51g	0.06g	0.013g	0.009g	0.409g
실시예8	9g	0.30g	0.2g	0.50g	0.07g	0.013g	0.009g	0.409g
비교예1	9g	0.37g	0.2g	0.57g	-	0.013g	0.009g	0.409g
비교예2	9g	0.2g	0.37g	0.57g	-	0.013g	0.009g	0.409g
비교예3	9g	-	-	-	0.01g	0.013g	0.009g	0.409g

[실시예 1]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, PEG 35K 0.36g, PEG 20K 0.2g, 글리세롤 0.01g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 포함하는 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

[실시예 2]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, PEG 35K 0.2g, PEG 20K 0.36g, 글리세롤 0.01g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 혼합하여 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

[실시예 3]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, PEG 35K 0.35g, PEG 20K 0.2g, 글리세롤 0.02g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 혼합하여 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

[실시예 4]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, PEG 35K 0.34g, PEG 20K 0.2g, 글리세롤 0.03g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 혼합하여 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

[실시예 5]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, PEG 35K 0.33g, PEG 20K 0.2g, 글리세롤 0.04g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 혼합하여 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

[실시예 6]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, PEG 35K 0.32g, PEG 20K 0.2g, 글리세롤 0.05g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 혼합하여 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

[실시예 7]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, PEG 35K 0.31g, PEG 20K 0.2g, 글리세롤 0.06g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 혼합하여 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

[실시예 8]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, PEG 35K 0.30g, PEG 20K 0.2g, 글리세롤 0.07g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 혼합하여 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

[비교예 1]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, PEG 35K 0.37g, PEG 20K 0.2g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 혼합하여 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

[비교예 2]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, PEG 35K 0.2g, PEG 20K 0.37g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 혼합하여 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

[비교예 3]

먼저, 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5g과 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5g을 혼합하여 은분말 9g을 제조한다. 다음으로, 글리세롤 0.01g과 점증제인 잔탄검 0.013g, 로커스트빈검 0.009g, 물 0.409g을 혼합하여 유기바인더를 제조한다. 다음으로, 상기 은분말을 투입하고 혼합하여 은점토를 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 은점토의 점성, 조형작업 중 손에 묻어나는 정도(점착성), 확보되는 작업 시간 정도를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

	시험결과
	점성	손에 묻어나는 정도	확보되는 작업 시간
실시예1	좋음	매우 양호함	길다
실시예2	좋음	매우 양호함	길다
실시예3	좋음	매우 양호함	길다
실시예4	좋음	매우 양호함	길다
실시예5	좋음	양호함	아주 길다
실시예6	좋음	양호함	아주 길다
실시예7	좋음	양호함	아주 길다
실시예8	좋음	나쁨	아주 길다
비교예1	좋음	양호함	짧음
비교예2	좋음	양호함	짧음
비교예3	나쁨	나쁨	길다

표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 8에서의 은점토는 점성이 높으면서도 손에 묻어나는 정도가 양호하고 조형 작업 중의 은점토가 건조되는 속도가 느린 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1과 실시예 2의 시험결과가 같은 것으로 보아, 유기바인더에 첨가되는 PEG 35K와 PEG 20K가 은점토의 물성에 미치는 영향이 거의 같음을 알 수 있다. 그러나, 비교예 1 및 비교예 2는 확보되는 은점토의 조형 작업 시간이 비교적 짧아서 작업자의 높은 숙련기술이 요구되는 것으로 나타났으며, 비교예 3은 점성이 나쁘고 작업 중에 작업자의 손에 묻어나는 은점토의 양이 많은 것으로 나타났다.

실시예 1 내지 4의 시험결과와 실시예 5 내지 8의 시험결과를 비교하였을 때, 글리세롤은 은점토의 건조 속도를 느리게 조절하는 것을 알 수 있다. 건조되는 속도가 느리면 충분한 작업 시간이 확보되는 장점이 있다. 그러나, 실시예 8의 경우 과도한 글리세롤의 첨가로 인하여 작업 중에 손에 묻어나는 현상이 다소 일어났다.

이를 통하여 건조 시간이 느려서 충분한 작업 시간이 확보되며 손에 묻어나는 정도가 매우 양호한 실시예 1 내지 실시예 7이 가장 바람직한 것으로 사료된다.

도 1은 실시예 1의 은점토이며, 도 2는 본 발명의 은점토를 소결하여 제조한 은제품이다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (1)

1. 서로 다른 크기의 은입자가 동일한 비율로 포함된 은분말과 글리콜, 글리세롤, 점증제가 포함된 유기바인더, 물을 이용하여 제조하고,
   상기 글리콜은 분자량이 35K인 폴리에틸렌글리콜과, 분자량이 20K인 폴리에틸렌글리콜이 혼합되어 사용되고,
   상기 분자량이 20K인 폴리에틸렌글리콜이 0.2중량부이고, 상기 분자량이 35K인 폴리에틸렌글리콜이 혼합하여 상기 글리콜은 0.51 내지 0.56중량부로 구성되며,
   상기 은분말은 평균 입경 2㎛ 은분말 4.5중량부와 평균 입경 7 내지 8㎛ 은분말 4.5중량부를 혼합하며,
   상기 은분말 9중량부에 대하여 상기 글리콜 0.51 내지 0.56중량부, 상기 글리세롤 0.01 내지 0.06중량부이고,
   상기 점증제는 잔탄검 0.013중량부, 로커스트빈검 0.009중량부이고,
   상기 물은 0.409중량부이며,
   은분말을 준비하는 제 1단계;
   물에 글리세롤 및 점증제를 혼합하여 유기바인더 베이스를 제조하는 제 2단계;
   상기 유기바인더 베이스에 글리콜을 첨가하여 유기바인더를 제조하는 제 3단계; 및
   상기 제 1단계의 은분말에 상기 제 3단계의 유기바인더를 혼합하여 은점토를 제조하는 제 4단계;인 것을 특징으로 하는 은점토 제조방법.
   
   
   

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