KR102343075B1

KR102343075B1 - 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물을 제조할 수 있는 조성물 및 그의 인테리어 조형물 제조 방법

Info

Publication number: KR102343075B1
Application number: KR1020210070410A
Authority: KR
Inventors: 김혜지; 김보성; 김현곤
Original assignee: 김혜지; 김보성
Priority date: 2021-05-31
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2021-12-27

Abstract

본 발명은 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물을 제조할 수 있는 조성물 및 그의 인테리어 조형물 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로, 빠른 작업 시간과 빠른 경화 및 무취 인테리어 조형물을 제공함으로써, 조형물 제작 시간 단축, 방수 기능, 부식 방지 등을 제공하여 반 영구적으로 활용할 수 있는 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물을 제조할 수 있는 조성물 및 그의 인테리어 조형물 제조 방법에 관한 것이다.

Description

고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물을 제조할 수 있는 조성물 및 그의 인테리어 조형물 제조 방법{Polyurethane resin mortar and its construction method}

인테리어는 쾌적한 실내 환경을 만들어내기 위한 실내 마감재, 가구, 조명기기, 커튼, 조형물(조각, 동,식물 소품) 등을 총칭하는 말로 내부의 란 뜻을 가지고 있다.

일반적으로 실내를 가리키는 말로 널리 쓰이고 있고, 실내 공간의 분위기를 연출한다는 인테리어라는 말로 통용 된다.

인테리어란(Interior), 원뜻은 내부를 뜻하지만 엄밀히 분류를 하자면 실내 공간을 연출하는 디자인을 말한다.

건축물의 내부를 각각의 목적과 용도에 맞게 계획하고 형태화 되는 작업을 뜻하기도 하는데 오늘날 인테리어 대상범위는 거의 모든 건축물을 대상으로 주택, 사무실, 상점, 학원, 병원, 호텔, 카페, 백화점, 학교 등 인간이 거주하게 되는 모든 건축물이 해당된다.

우리나라에서도 초기 실내장식의 의미만 갖고 있었지만 오늘날에는 코디네이트, 디스플레이의 개념을 형성하고 있다.

우리 삶속에 실내공간을 목적별로 나누는데 작업공간(work space), 생활공간(living space), 공공공간(public space), 특수한 목적을 갖는 공간 등으로 대별해서 생각할 수 있다.

인테리어도 실내 공간의 목적에 따라 조형물 디자인 기준을 적용하여야 하고, 동선과 순환의 패턴, 자연광 및 인공 조명의 필요성, 음향효과, 냉난방, 공기조절, 건물의 유지관리, 실내공간의 분위기, 적절한 재료선택, 심미성, 경제성 고려 공간이미지 부각, 고객의 요구조건, 기후적, 풍토적 고려, 디자인의 의도 등을 염두해 두어야 한다.

특히, 본 발명과 관련있는 고분자 폴리우레탄 소재는 친환경적이며 높은 강도와 수분, 유분, 내산성을 억제하고 기존의 형틀이나 색상을 오래토록 유지시켜주는 제품이다.

에폭시, 레진몰탈, 라이닝, 우레탄 등과 다르게 아주 강한 내구성과 항화학성을 가지고 있으며, 친환경 무독성 제품으로 인체에 안전하게 설계된 제품이다.

즉, 고분자 폴리우레탄 소재의 조형물은 다양한 입체적 형태를 갖으며 크기나 재질에 따라 실내 또는 실외 인테리어 용도로 널리 사용할 수 있다.

조형물은 미적 감흥을 일으키도록 제작되는 것이 일반적이지만, 신체에 유익한 작용을 위해 제작 및 보급되기도 한다.

예를 들어, 순지트, 일라이트, 옥돌, 토르말린, 게르마늄 등은 전자파 차단, 중금속 정화, 원적외선이나 음이온 등을 방출함으로써 신체에 유익한 효과를 준다고 알려져 있어 다양한 용도의 실내 인테리어 소품으로 널리 사용되고 있다.

또한, 재료 소재 및 인테리어 위치나 장소에 따라서는 순지트, 일라이트, 황토, 숯, 편백나무 분말 등을 소재로 하여 조형물을 공급함으로써 인테리어 효과와 더불어 향을 발산시키거나 실내공기를 정화하는 등의 목적을 달성하기도 한다.

그러나, 일반적인 인테리어 조형물들은 기능성 재료를 사용하지 않아 인체에 유익한 효과를 제공하는데 한계점이 발생하고, 강도가 우수하지 못하여 내구성이 떨어져 쉽게 부식되거나, 파손되는 경우가 빈번하게 발생하였다.

따라서, 인테리어 효과를 제공하면서 동시에 인체에 유익한 물질을 발산시키면서 강도가 우수한 새로운 스타일의 인테리어 조형물 제조 공법이 필요하게 되었다.

대한민국등록특허번호 제10-1958226호

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 빠른 작업 시간과 빠른 경화 및 무취 인테리어 조형물을 제공함으로써, 조형물 제작 시간 단축, 방수 기능, 부식 방지 등을 제공하여 반 영구적으로 활용할 수 있는 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물을 제조할 수 있는 조성물 및 그의 인테리어 조형물 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물을 제조할 수 있는 조성물은,

아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물 10 내지 30 중량부,

조형물용 기능성 첨가제 10 내지 90 중량부, 및

상기 조형물용 기능성 첨가제의 강도향상용 첨가제 3 내지 30 중량부를 포함하는 폴리우레탄 수지 모르타르로서, 몰드 혹은 금형에 투입시킨 후 경화 과정을 거쳐 인테리어 조형물을 제조함으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.

본 발명에 따른 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물을 제조할 수 있는 조성물 및 그의 인테리어 조형물 제조 방법을 통해, 빠른 작업 시간과 빠른 경화 및 무취 인테리어 조형물을 제공함으로써, 조형물 제작 시간 단축, 방수 기능, 부식 방지 등을 제공하여 반 영구적으로 인테리어 조형물로 활용할 수 있으며, 동시에 인체에 유익한 물질을 발산시키는 효과를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명인 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 본 발명인 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법에 의해 제조된 인테리어 조형물 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명인 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법에 의해 제조된 인테리어 조형물의 바닥면을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 본 발명인 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법에 의해 제조된 인테리어 조형물이 투톤 디자인으로 형성되는 예시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물을 제조할 수 있는 조성물은,

조형물용 기능성 첨가제 10 내지 90 중량부, 및

상기 조형물용 기능성 첨가제의 강도향상용 첨가제 3 내지 30 중량부를 포함하는 폴리우레탄 수지 모르타르로서, 몰드 혹은 금형에 투입시킨 후 경화 과정을 거쳐 인테리어 조형물을 제조하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 첨가제는,

그래핀을 포함한 포트랜드 시멘트, 나노실리카, 카올린 클레이, 수산화마그네슘, 유산바륨, 월라스토나이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 분말 또는 액상 임을 특징으로 한다.

이때, 상기 조형물용 기능성 첨가제는,

순지트, 일라이트, 겔라이트, 황토, 토르마린, 제올라이트, 벤토나이트, 규사, 실리카, 규조토, 숯, 옥, 편백나무 분말, 한약재 분말, 게르마늄, 맥반석, 화산암, 엘반암, 흑운모, 귀양석, 천광석, 세라믹, 동, 텅스텐, 탄산칼슘, 테라조, 석영, 화산석, 석분, 포졸란, 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 강도향상용 첨가제는,

유리섬유, 슈퍼콘크리트, 포틀랜드 시멘트, 플라이 애쉬, 실리카 흄, 은나노, 그래핀, 탄소섬유 칩, 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

이때, 안료(Pigment) 액상 또는 분말 1 내지 20 중량부를 준비하여 아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물과 배합하는 것을 특징으로 한다.

한편, 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법은,

원하는 조형물 모양의 몰드를 형성하는 몰드형성단계(S100);와

상기 형성된 몰드 내부에 아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물 10 내지 30 중량부, 조형물용 기능성 첨가제 10 내지 90 중량부, 상기 조형물용 기능성 첨가제의 강도향상용 첨가제 3 내지 30 중량부를 포함하는 폴리우레탄 수지 모르타르를 혼합하여 주입하는 폴리우레탄수지모르타르주입단계(S200);와

상기 몰드 내부에 폴리우레탄 수지 모르타르를 주입한 후에 일정 시간(4시간 내지 8시간) 경화시키기 위한 폴리우레탄수지모르타르경화단계(S300);와

상기 경화가 종료된 후에 몰드를 제거하여 인테리어 조형물을 수득하는 몰드제거단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 몰드는,

실리콘 혹은 고무로 제조된 소프트 몰드일 경우에 1시간 단위로 나뉘어 폴리우레탄 수지 모르타르를 주입하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 몰드는,

금형일 경우에 2시간 내지 3시간 경과 후 프레스 압축을 수행하는 것을 특징으로 한다.

이때, 안료 1 내지 20 중량부를 준비하여 상기 형성된 몰드 내부 벽면에 골고루 바른 후, 몰드 내부에 폴리우레탄 수지 모르타르를 주입함으로써, 제조된 인테리어 조형물에 외부에 색감을 입히는 것을 특징으로 한다.

이때, 몰드 제작시, 상부 금속 또는 상부 플라스틱 PE 재질, 하부 실리콘 재질로 하나의 몰드로 형성함으로써, 투 톤 색상을 연출할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 폴리우레탄수지모르타르주입단계(S200)에서,

몰드 내부에 원통봉을 삽입한 후, 폴리우레탄 수지 모르타르를 몰드 내부에 주입함으로써, 원통봉 크기 만큼의 내부 공간을 확보함으로써, 내부 공간에 방향제 혹은 순지트 원석 혹은 광물질 원석을 충진시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 몰드의 상면에 다수의 홀을 형성시킬 경우에, 폴리우레탄수지모르타르경화단계(S300)에서, 폴리우레탄 수지 모르타르 주입 후, 2시간 경과 후에 다수의 홀을 통해 통공수단을 삽입시켜 경과 중인 폴리우레탄 수지 모르타르의 상면에 홀을 형성시킴으로써, 내부 공간에 방향제를 충진시킬 경우에 방향제를 외부로 분산시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 몰드 내부에 삽입된 원통봉을 제거한 후, 형성된 내부 공간을 마감처리하여 바닥면을 형성시키는 것을 특징으로 하며, 바닥면에 실리콘 몰드를 이용하여 개업일, 기념일, 이름, 상호 중 어느 하나를 음각 또는 양각으로 인자시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 몰드 내부에 형성된 내부 공간에 방향제 혹은 순지트 원석 혹은 광물질 원석을 충진시키는 과정을 동영상 촬영하여 인테리어 조형물 납품시 동영상 정보를 동시에 제공할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 몰드 혹은 금형은,

인체 형상, 동물 형상, 식물 형상, 과일 형상, 과자 형상, 도자기 형상, 도형 형상 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 통하여 실시할 수 있는 바, 설명되는 실시예에 나타나지 않은 변경 실시예들도 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하여 권리가 형성되는 것으로 보아야 한다.

이하, 본 발명에 의한고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물을 제조할 수 있는 조성물 및 그의 인테리어 조형물 제조 방법의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에서 설명하고 있는 폴리우레탄 수지 모르타르는 아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물 10 내지 30 중량부, 조형물용 기능성 첨가제 10 내지 90 중량부, 및 상기 조형물용 기능성 첨가제의 강도향상용 첨가제 3 내지 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 폴리우레탄 수지 모르타르는 압축강도, 휨강도, 인장강도가 크며, 수밀성이 양호하고 방수성, 내동결융해성이 우수하며, 내약품성(특히 내산성)이 우수하며, 내마모성이 우수한 장점을 가지고 있다.

그리고, 안료에 의한 착색이 용이하고, 접착제로 용이하고 확실하게 구조적인 접착이 가능한 장점을 가지고 있다.

그리고, 경화 시간을 광범위하게 조절할 수 있고, 경화 종료까지의 시간이 아주 짧다.

한편, 폴리우레탄(Polyurethane)은 화학구조적으로 우레탄(Urethane) 결합(-NHCOO-)을 가지고 있는 고분자 화합물의 총칭으로 이소시아네이트(Isocyanate)와 2개 이상의 수산기 그룹(Hydroxyl group)이 우레탄 결합을 형성한 중합체를 말한다.

우레탄 결합은 반응성이 센 - NCO기(Isocy anate)와 활성수소를 가진 화합물의 - OH기(Alcohol)와의 부가반응으로 생성되는데 활성수소를 가진 화합물로는 알코올(Alcohol(- OH))외에 아민(- NH2), 물(- OH)등이 많이 사용되며, 이때 우레아(Urea ) 결합(- NHCONH- )을 생성한다.

또한, 거의 대부분의 폴리우레탄(Polyurethane)은 디이소시아네이트(Diisocyanate), 폴리올(Polyol), 쇄연장제(Chain extender)의 조합으로 이루어 진다.

여기서, 디이소시아네이트와 폴리올이 반응하여 이루어진 부분(Segment)은 연질 부분(Soft Segment)이 되고, 디이소시아네이트(Diisocyanate)와 쇄연장제(Chain extender)가 반응하여 이루어진 부분(Segment)은 경질 부분(Hard Segment)가 되어 한 분자내에 동시에 존재하게 된다.

이와 같은 분자 구조에 기인하여 폴리우레탄은 다른 합성수지에서는 찾아 볼 수 없는 폴리우레탄만의 독특한 성질인 플라스틱 성질(강도)과 고무성질(탄성)을 동시에 갖게 된다.

폴리우레탄 수지 제조에 수로 사용되는 일반적인 디이소시아네이트들의 특성은 다음과 같다.

첫째, TDI(2,4- toluene diisoctanate)이며, 최초로 기업화된 디이소시아네이트로 가격이 싸서 많이 사용되나 독성이 있다.

2- 위치 NCO와 4- 위치 NCO의 반응성이 현저하게 다르기 때문에 고분자화하기 어려워서 Skin용으로는 잘쓰이지 않고 접착제용으로 많이 쓰인다.

또한, 분자중에 방향족환(Aromatic)을 가지고 있기 때문에 내열성, 강도 등이 좋고 저렴해서 범용성이 있으나 황변되는 단점이 있다.

둘째, MDI(4,4- Diphenyl methand diisocyanate)이며, 반응성이 아주 높고 두NCO기의 반응성이 같기 때문에 고분자화하기 쉬워 Skin용 및 습식수지용으로 많이 사용된다.

세째, XDI (Xylene diisocy anate)이며, 분자중에 방향족환을 가지고 있지만 방향족환에 직접 NCO기가 붙어 있는 구조가 아니므로 난황변성이다.

네째, IPDI (Isophorone diisocyanate)이며, 치환족환(Cyclic)을 가지고 있으므로 반응성이 낮고 비싸지만 난황변성이 있어 무황변 Skin용으로 많이 사용되고, 또한, 내열성이 나쁘고 가격이 비싸다.

다섯째, HDI(Hex amethylene diisocyanate)이며, 두 NCO기의 반응성이 같아 전형적인 지방족 디이소시아네이트(diisocyanate)로서 비교적 반응성이 높고, 또한, 내열성이 나쁘고 가격이 비싸다.

그리고, 쇄연장제(Chain Extender)는 분자량 500이하의 저분자량체로서 글리콜(Glycol)과 디아민(Diamine)이 사용되면 디이소시아네이트와 반응해서 폴리우레탄 분자의 경질부분을 형성하고 폴리올보다 반응성이 빠르다.

디아민(diamine)은 IPD(Isophorone diamine)와 EDA(Ethylene diamine)가 주로 사용된다.

글리콜(Glycol)은 반응온도 관리가 용이하고 저렴해서 일반적으로 많이 사용되는데 비해 디아민(Diamine)은 반응성이 극히 높아 저온에서 반응시켜야 하고 대체로 비싸 특수용도로 사용되며 Urea결합을 형성하기 때문에 내열성은 좋으나 경질이다.

그리고, 폴리우레탄 분자는 디이소시아네이트와 폴리올로부터 생성된 연질부분과 디이소시아네이트와 쇄연장제로부터 생성된 경질부분으로 구성된다.

따라서, 폴리우레탄 수지의 특성은 연질부분과 경질부분의 조성, 비율 및 배열상태에 따라, 디이소시아네이트, 폴리올 및 쇄연장제의 종류와 사용량에 따라, 분자쇄의 길이(분자량), 분지(Branch )정도, 가교밀도, 분자간력에 따라, 첨가제의 종류와 사용량, 용제의 종류에 따라 결정되며, 다음과 같은 특징을 갖는다.

가) 내광성(내황변성)

빛에 의한 황변형성은 광황변성과 광열화성으로 나눌수 있다.

광황변성은 내광성문제의 대부분으로 원료 디이소시아네이트의 화학구조에 기인한다.

디이소시아네이트로 가장 일반적인 것은 T DI와 MDI인데 모두 분자중의 방향족환에 NCO가 붙어 있어 자외선을 받으면 Quinoide가 되면서 발색한다.

따라서, 자외선을 흡수함으로써 Quinoide의 생성을 억제하는 자외선 흡수제를 넣으면 효과가 있는데 자외선 흡수제 자체가 산화하므로 산화방지제와 병용한다.

이와같이, 첨가제를 사용하는 방법은 한계가 있으므로 디이소시아네이트 분자중에 방향족환이 없는 IPDI나 HDI 혹은 방향족환이 있지만 메칠(Methyl)기에 NCO가 붙어 있는 XDI를 사용하면 훨씬 효과적이다.

하지만, 원료가 고가일 뿐 아니라 내열성, 인장강도, 가공성 등이 나쁜 단점이 있다.

광열화성은 연질부분에 기인하는 것으로 특히, 폴리에스터 폴리올(Polyether poly ol)로된 폴리우레탄은 ether결합이 산화되어 Peroxide를 생성하고 분자 Chain의 분해가 일어나 황변한다.

나) 내가수분해성

폴리우레탄은 가수분해작용을 받으면 폴리머 분자 chain이 분해하여 절단된 다. 주로 폴리에스터 폴리올(poly ester poly ol)의 aster결합 부분이 절단되지만 고온·고알칼리성하에서는 urethane결합이나 urea결합도 분해된다.

내가수분해성 수지는 폴리에테르 폴리올(poly ether polyol, PEG제외)을 사용하는 것이 일반적이나 내가수분해성, 내한성 이외의 물성은 거의 다 폴리에스터(Poly ster )계 보다 나쁘다는 단점이 있다. 특히 PPG계는 폴리에테르 폴리올(Poly ether Poly ol)이지만 흡습성이 대단히 커서 내가수분해성이 나쁘다.

다) 반발탄성, 경도, 내열성, 인장강도

주로 경질부분의 화학구조에 기인하는데 반발탄성, 경도, 내열성 및 인장강도를 높이기 위해 경질부분의 비율을 높이거나, 쇄연장제로서 글리콜 보다 디아민을 사용하여 urea결합을 늘리거나, 디이소시아네이트로서 방향족계를 사용하기도 한다.

라) 분자량 및 가교밀도

선상 폴리우레탄은 분자량이 커짐에 따라 분자간력이 증가하여 점도, 인장강도 및 연화점이 올라간다.

연화점은 경질부분끼리 모여있는 구조에서 높아지고, 분지(Br anch )가 많으면 연화점은 낮아진다.

2액형 뿐만 아니라 1액형 수지에도 가교제를 사용하는 경우가 있는데 가교밀도가 높을수록 내열성, 경도, 내용제성이 증가하고 Tacky가 없어진다.

마) 내한성

내한성은 주로 연질부분에 기인하며, 일반적으로 연질/ 경질 부분비가 클수록, 즉 100% modulus가 낮을수록 내한성이 좋다.

내한성(耐寒性)은 폴리에테르 폴리올계 수지가 특히 우수한데 그 이유는 ether (- O- )결합을 중심으로 좌우 분자쇄가 회전할 수 있기 때문이다.

그리고, 폴리우레탄 수지를 합성하기 위해 사용한 재료 및 그 특징은 다음과 같다.

가) 폴리올(Polyol)

폴리우레탄의 제조에 사용되는 폴리올(Polyol)로는 폴리에테르 타입(Polyether Type)과 폴리에스터 타입(Poly ester Type)의 폴리올(Polyol)로 대별될 수 있으나, 현재는 폴리에테르 폴리올(Polyether Polyol)이 90% 이상 사용되고 있다.

본 실험에서는 프로폭시레이티드 글리세린과 프로폭시레이티드 수크로스를 원료로 합성된 폴리에테르 폴리올(Polyether Polyol) H- 360을 사용하였다.

H- 360은 투명한 불 휘발성 액체로 분자중 - OH기를 포함하고 있으며, 공기중 수분을 흡수하려는 경향이 있으나, 내한성과 내가수분해성이 우수하며 값이 싼 특징이 있다. 주용도는 경질 폴리우레탄 제품(건축, 가전 및 산업용 등)으로 사용된다.

나) 메틸렌디페닐디이소시아네이트(Methylene Dephenylddiisocyanate : MDI)

아닐린(Aniline)과 포름알데히드(Formaldehy de)로부터 제조되며 분자량 및 관능기수가 다른 여러 가지 종류가 혼합되어 있는 Polymeric MDI가 있으나, 실험에서는 정제된 pur e-MDI를 사용하였다.

pure-MDI는 융접이 38℃이고 관능기가 2.7로 반응성이 높고 분자중에 방향족환(Aromatic)을 가지고 있기 때문에 내열성 및 강도 등이 좋고 값이 저렴한 장점을 가지고 있으나 황변되는 단점이 있다.

다) DABCO 33- LV

경질용 폴리우레탄의 제조에는 1종의 촉매 혹은 2개 이상의 촉매가 서로 보완적으로 사용되며, 이러한 촉매의 양으로 폴리우레탄의 반응속도를 조절할 수 있다.

일반적으로 사용되는 촉매는 제삼 아민(TetiaryAmine)화합물이며, 본 실험에서는 디메틸사이클로헥실아민(Dimethylcycolohexylamine : DMCHA)계통이 사용되었다.

DABCO 33- 의 LV물리·화학적 특성은 물(H2O)과 이소시아네이트(Isocynate)의 반응에 작용되고, 연화점이 149℃이며, 비중이 0.85이다.

라) 실리콘(Sillcone)

계면활성제로 사용된 실리콘은 규소를 원료로 제조되며, 기포(Foam Cell)의 크기와 균일성 및 형성된 기포의 함량조절, 화학물질의 유화작용, 기포의 성장과 분열을 촉발시키는 기포의 형성을 안정화시키고 폼(Form)의 유동성을 좋게하며 밀도분포를 향상시키는 역할을 한다.

마) 메틸렌 클로라이트(Methylen Chloride : M.C)

메틸렌클로라이드는 메탄의 염소치환체로서 메틸렌의 염화물이고 염화메틸, 클로르메탄이라 부르며, 휘발하기 쉽고 쾌향을 가지며 물에 녹기 어려우나 서서히 가수분해하여, 알코올을 생성하는데 폴리우레탄의 점도를 낮춰 주어 시공성을 좋게 하나, 부피를 팽창시킨다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 사용되는 아이소사이아네이트로는, 톨루엔다이아이소사이아네이트(TDI), 다이페닐메테인다이아이소사이아네이트(MDI), 중합체성 MDI, 톨리딘다이아이소사이아네이트(TODI), p-페닐렌 아이소사이아네이트 등의 방향족 아이소사이아네이트, 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트, 수소 첨가 MDI, 아이소포론 다이아이소사이아네이트 등의 지방족 아이소사이아네이트 등이 있다.

이들 아이소사이아네이트는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명에 사용되는 폴리올로는, 폴리옥시프로필렌글라이콜, 폴리옥시프로필렌폴리옥시에틸렌글라이콜, 폴리옥시부틸렌글리콜, 폴리옥시테트라메틸렌글라이콜, 폴리옥시프로필렌트라이올, 폴리옥시프로필렌폴리옥시에틸렌트라이올, 폴리옥시프로필렌폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌트라이올 같은, 말단 하이드록실기를 갖는 폴리에테르계 폴리올; 및 프탈산,아디프산, 말레산 같은 폴리카복실산과 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 트라이메틸올프로페인, 글리세린, 펜타에리트리톨 같은 다가 알코올로부터 유도되는 말단 하이드록실기를 갖는 폴리에스터계 폴리올 등을 들 수 있고, 이들 중에서 폴리에스터계 폴리올이 바람직하다. 상기 폴리올은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리올은 첨가제와 미리 혼합된 후 아이소사이아네이트와 혼합되는 것이 바람직한데, 본 발명에 사용되는 첨가제로는 폴리하이드록시아민 등의 아민류, 에톡시알킬페놀, 피마자 기름 등의 지방산류, 소포제 등이 예시될 수 있다.

상기 첨가제는 폴리올 100 중량부에 대하여 각각 0.2 내지 3 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는, 여기에 벵가라(Bengala), 산화철, 산화티탄, 카본블랙, 산화크롬 등의 안료나, 제올라이트, 규조토, 활성탄, 활성백토, 소석회 등의 분자체를 추가로 첨가할 수도 있다.

특히, 바람직하게는 상기 첨가제는,

본 발명에서 사용하는 첨가제는 충전재(성분 (B))로서, 그래핀을 포함한 포트랜드 시멘트, 나노실리카, 카올린 클레이, 수산화마그네슘, 유산바륨, 월라스토나이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 분말 또는 액상인 것이다.

그리고, 본 발명에 있어서, 상기 아이소사이아네이트와 상기 폴리올의 혼합비는 아이소사이아네이트 중의 아이소사이아네이트기와 폴리올중의 하이드록실기의 당량비가 0.8 내지 1.2의 범위가 되도록 하는 비율이 바람직하다.

아이소사이아네이트가 지나치게 적으면 충분한 물성이 얻어지지 않고, 지나치게 많으면 발포하는데 충분한 물성이 얻어지지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 아이소사이아네이트, 폴리올 및 첨가제의 혼합물(성분 (A)) 10 내지 30 중량부에 대하여, 조형물용 기능성 첨가제 10 내지 90 중량부, 조형물용 기능성 첨가제의 강도향상용 첨가제 3 내지 30 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물이 10 중량부 미만인 경우에는 강도향상용 첨가제가 침강하거나, 폴리우레탄 수지 모르타르를 유입시킬 때 강도향상용 첨가제가 페이스트로부터 분리되는 경향을 나타내며, 30 중량부를 초과하면 유동성이 작게 되므로 디테일한 인테리어 표현이 불가능한 경향을 나타낸다.

한편, 상기 조형물용 기능성 첨가제는,

상기와 같은 조형물용 기능성 첨가제를 첨가하게 되면 인체에 유익한 다양한 성분들을 발산하게 되므로 신체 바이오 리듬에 도움을 줄 수 있게 된다.

그리고, 상기 조형물 기능성 첨가제의 경우, 접착제 역할을 수행할 수도 있기 때문에 이를 아이소사이아네이트, 폴리올 및 첨가제의 혼합물에 추가하게 되는 것이다.

한편, 상기 강도향상용 첨가제는,

즉, 강도향상용 첨가제를 첨가하게 되면 기능성 첨가제에 대한 강도 저하를 커버할 수 있게 되어 반 영구적으로 사용할 수 있는 인테리어 조형물을 생산해낼 수가 있게 되는 것이다.

한편, 안료(Pigment) 액상 또는 분말 1 내지 20 중량부를 준비하여 아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물과 배합하는 것을 특징으로 한다.

즉, 안료를 배합하게 됨으로써, 다양한 색상을 인테리어 조형물에 연출할 수 있어 심미감을 더욱 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명인 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법은 구체적으로 다음과 같이 시행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명인 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법을 나타낸 공정도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법은,

구체적으로 설명하자면, 몰드형성단계(S100)는 원하는 조형물 모양의 몰드를 형성하는 것이다.

예를 들어, 도 4와 같은 부엉이 조형물을 수득하기 위하여 부엉이 모양의 몰드를 제조하게 되는 것이다

이때, 상기 몰드는,

예를 들어, 최초 몰드에 혼합물을 1/4 지점까지 투입한 후, 1시간이 경과하면 이때, 다시 2/4 지점까지 투입하는 적층 공정을 진행하게 되면, 기포 발생을 최소화할 수 있는 장점을 제공하게 된다.

한편, 상기 몰드는,

예를 들어, 부엉이 모양의 금속 금형을 준비하고, 최초 배합하고 금형에 투입하고 2시간 내지 3시간 경과한 후에 프레스 압축을 통해 부엉이 모양의 조형물을 완성시키게 되는 것이다.

한편, 부가적인 양상에 따라, 안료 1 내지 20 중량부를 준비하여 상기 형성된 몰드 내부 벽면에 골고루 바른 후, 몰드 내부에 폴리우레탄 수지 모르타르를 주입함으로써, 제조된 인테리어 조형물에 외부에 색감을 입히는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 흑색 안료를 1 내지 20 중량부를 준비하고, 이를 몰드 내부 벽면에 골고루 바르게 된다.

이후, 몰드 내부에 폴리우레탄 수지 모르타르를 주입함으로써, 추후 경화 후 제조된 인테리어 조형물에 외부에 색감을 입히게 되는 것이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 부엉이 형상의 몸통에 흑색 안료가 부착되어 인테리어적인 효과를 더욱 향상시키게 되는 것이다.

한편, 부가적인 양상에 따라, 상기 폴리우레탄수지모르타르주입단계(S200)에서,

도 3에 도시한 바와 같이, 몰드 내부에 일정한 지름을 가지는 원통봉을 삽입한 후에 폴리우레탄 수지 모르타르를 몰드 내부에 주입하게 되면 원통봉과 몰드 사이의 내부 공간에 모르타르가 충진되게 되므로 가운데에 내부 공간이 형성되게 되는 것이다.

이때, 상기 내부 공간에 방향제 혹은 순지트 원석 혹은 광물질 원석을 충진시키게 되는 것이다.

이러한 경우에, 순지트 원석에 의한 전자파 차폐 효과, 광물질이 제올라이트일 경우에 항균 효과 등을 제공할 수가 있게 되는 것이다.

한편, 다른 부가적인 양상에 따라, 상기 몰드의 상면에 다수의 홀을 형성시킬 경우에, 폴리우레탄수지모르타르경화단계(S300)에서, 폴리우레탄 수지 모르타르 주입 후, 2시간 경과 후에 다수의 홀을 통해 통공수단을 삽입시켜 경과 중인 폴리우레탄 수지 모르타르의 상면에 홀을 형성시킴으로써, 내부 공간에 방향제를 충진시킬 경우에 방향제를 외부로 분산시키는 것을 특징으로 한다.

즉, 폴리우레탄 수지 모르타르 주입 후, 총 6시간의 경화 과정 중에서 2시간 경과하게 되면 수지 모르타르가 말랑말랑한 상태가 되므로 몰드의 상면에 다수의 홀을 형성시킬 경우에는 다수의 홀을 통해 통공수단을 삽입시켜 경과 중인 폴리우레탄 수지 모르타르의 상면에 홀을 형성시킴으로써, 내부 공간에 방향제를 충진시킬 경우에 방향제를 외부로 분산시키는 효과를 제공할 수가 있게 되는 것이다.

한편, 또 다른 부가적인 양상에 따라, 몰드 내부에 삽입된 원통봉을 제거한 후, 형성된 내부 공간을 마감처리하여 바닥면을 형성시키는 것을 특징으로 하며, 바닥면에 실리콘 몰드를 이용하여 개업일, 기념일, 이름, 상호 중 어느 하나를 음각 또는 양각으로 인자시키는 것을 특징으로 한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 몰드 내부에 삽입된 원통봉을 제거한 후, 형성된 내부 공간을 마감처리하여 바닥면을 형성시키는 것을 특징으로 한다.

즉, 원통봉 만큼의 내부 공간이 형성되게 되므로 원석 등을 삽입한 후, 내부를 마감 처리한 후, 바닥부재를 형성시켜 내부에 보관된 원석이 이탈되는 것을 차단하게 되는 것이다.

한편, 또 다른 부가적인 양상에 따라, 상기 몰드 내부에 형성된 내부 공간에 방향제 혹은 순지트 원석 혹은 광물질 원석을 충진시키는 과정을 동영상 촬영하여 인테리어 조형물 납품시 동영상 정보를 동시에 제공할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 순지트 원석이나, 광물질 원석일 경우에 고가에 해당하므로 소비자 입장에서는 해당 원석이 내부에 존재하는 지를 마감처리시 알 수 없기 때문에 객관적인 입장 정보로서, 충진시키는 과정을 동영상으로 촬영하여 인테리어 조형물 납품시에 동시에 제공하게 되는 것이다.

또한, 본 발명에서 설명하고 있는 상기 몰드 혹은 금형은,

예를 들어, 피규어, 캐릭터, 동상, 인체 특정부위, 불상, 십자가, 예수, 성모마리아, 아기천사, 기도하는 수녀, 부엉이, 코끼리, 팬더, 소, 사자, 호랑이, 팽퀸, 곰, 해태, 십이지상, 선인장, 장미, 카네이션, 연꽃, 나무, 크리스마스 트리류, 사과, 배, 포도, 오렌지, 체리, 초코렛, 비스켓, 도자기, 화분, 컵, 그릇, 삼각형, 원뿔형, 피라미드, 오각형, 별, 보석류 모형 등과 같은 다양한 형상으로 제조되게 됨으로써, 인테리어 조형물에 다각도로 활용할 수 있게 되는 것이다.

한편, 폴리우레탄 모르타르를 제작하기 위한 수지의 합성과정은 폴리올과 아이소시아네이트가 당량과 분자량 및 몰수에 의해 지수가 1:1이 되도록 적정량을 교반하여 (A)를 만든 후, 첨가제로는 그래핀을 포함한 포트랜드 시멘트, 나노실리카, 카올린 클레이, 수산화마그네슘, 유산바륨, 월라스토나이트를 혼합하여 (B)를 만들고, 조형물용 기능성 첨가제로 순지트, 일라이트, 겔라이트, 황토, 토르마린, 제올라이트, 벤토나이트, 규사, 실리카, 규조토, 숯, 옥, 편백나무 분말, 한약재 분말, 게르마늄, 맥반석, 화산암, 엘반암, 흑운모, 귀양석, 천광석, 세라믹, 동, 텅스텐, 탄산칼슘, 테라조, 석영, 화산석, 석분, 포졸란을 혼합하여 (C)를 만들고, 강도향상용 첨가제로 유리섬유, 슈퍼콘크리트, 포틀랜드 시멘트, 플라이 애쉬, 실리카 흄, 은나노, 그래핀, 탄소섬유 칩을 (D)로 하되, (A)와 (B)는 10 내지 30 중량부, (C)가 10 내지 90 중량부, (D)가 3 내지 30 중량부인 것이 바람직하다.

실시예 1

먼저, 폴리올과 아이소시아네이트가 당량과 분자량 및 몰수에 의해 지수가 1:1이 되도록 적정량을 교반하고, 그래핀을 포함한 포트랜드 시멘트를 포함시켜 20중량부 만들고, 순지트 분말을 50중량부로 하고 실리카 흄을 10 중량부로 실시예 1의 시료로 하였다.

실시예 2

먼저, 폴리올과 아이소시아네이트가 당량과 분자량 및 몰수에 의해 지수가 1:1이 되도록 적정량을 교반하고, 그래핀을 포함한 포트랜드 시멘트를 포함시켜 20중량부 만들고, 순지트 분말을 90중량부로 하고 실리카 흄을 20 중량부로 실시예 1의 시료로 하였다.

비교예 1

먼저, 폴리올과 아이소시아네이트가 당량과 분자량 및 몰수에 의해 지수가 1:1이 되도록 적정량을 교반하고, 그래핀을 포함한 포트랜드 시멘트를 포함시켜 20중량부 만들고, 순지트 분말을 40중량부로 하고 실리카 흄을 50 중량부로 비교예 1의 시료로 하였다.

비교예 2

먼저, 폴리올과 아이소시아네이트가 당량과 분자량 및 몰수에 의해 지수가 1:1이 되도록 적정량을 교반하고, 그래핀을 포함한 포트랜드 시멘트를 포함시켜 20중량부 만들고, 순지트 분말을 100중량부로 하고 실리카 흄을 20 중량부로 비교예 2의 시료로 하였다.

아래 표 1은 실시예 1 내지 2, 그리고 비교예 1 내지 2를 나타낸 것이며 시험결과를 표기한 것이다.

	전자파차단	강도	분리 현상
실시예 1	O	O	없음
실시예 2	O	O	없음
비교예 1	X	X	있음
비교예 2	O	X	있음

실험 결과, 비교예1의 경우, 전자파 차단 효과가 존재하지 않으며, 강도가 떨어져 크랙이 발생하였으며, 분리 현상이 발생하였다.

비교예1의 경우, 전자파 차단 효과는 있지만, 강도가 떨어져 크랙이 발생하였으며, 분리 현상이 발생하였다.

따라서, 조형물용 기능성 첨가제의 경우, 10 내지 90 중량부의 범위가 가장 최적의 효과를 제공할 수 있으며, 조형물용 기능성 첨가제의 강도향상용 첨가제의 경우, 3 내지 30 중량부의 범위가 가장 최적의 효과를 제공할 수 있음을 알 수 있었다.

한편, 포졸란 활성에 기여하는 성분은 SiO2이며 C60(플로렌)으로 이루어진 순지트(sungit)를 사용하였다.

순지트의 대표적인 기능은 항산화 기능, 전자파 차단 기능, 오염물질의 정화 및 분해 기능, 그리고 살균 및 항균 기능이 있다.

순지트는 강력한 천연산화방지제로서 수많은 질병에 대한 인간의 면역성을 높여주는 기능이 있고, 오염물질을 흡착시켜 물과 공기를 정화시키는 기능을 하며, 흡착한 오염물질을 스스로 분해하는 능력이 있다. 또한, 순짓은 항균 및 살균 성질을 가지고 있어 대장균, 녹농균, 포도상구균 및 유해균만을 99% 이상 제거하는 기능이 있다.

또한, 순지트는 유해전자파를 차단하고, 원적외선을 다량 방출하는 기능이 있다.

한편, 강도향상용 첨가제로서, 플라이애쉬는 비중이 낮기 때문에 일정 중량비로 플라이애쉬를 혼합하게 되면 페이스트의 체적이 증가하게 되며, 대체율에 비례하여 페이스트의 용적이 증가하기 때문에 재료분리 저항성 및 점성이 개선된다.

일반적으로 플라이애쉬는 입자 모양이 구형이기 때문에 볼베어링 효과에 의해 페이스트와 골재 사이의 마찰을 감소시켜 반죽질기 유지에 필요한 소요수량을 감소시키는 효과가 있다.

순지트의 SiO2는 플라이애쉬와 결합하게 되는데, 플라이 애쉬는 그 자체에는 수경성이 없지만 SiO₂와 같은 잠재적 수경성 성분이 시멘트 수화 반응 후 장기간에 걸쳐 반응하여 C-S-H 와 C-A-H를 생성하게 된다.

포졸란 반응으로 생성된 C-S-H와 C-A-H는 플라이애쉬 입자의 주변에 충진되어 시멘트-페이스트 경화체를 견고하게 결합하며, 경화체의 강도, 특히 인장강도와 휨강도를 증진하고 수밀성 및 내구성을 향상시킨다.

그리고, 그래핀은 sp2 혼성화 탄소원자로 이루어져있는 벌집모양의 이차원 층으로 구성되어 있며, 흑연은 그래핀 층들이 Z축으로 0.34 nm 간격 만큼의 강한 반데르발스 힘으로 층간결합을 이루고 있다.

그래핀은 구조적으로 많은 관심을 가져온 벌집형상나노구조체의 기본구조로, 층층쌓기를 하면 3차원구조의 흑연이 되고, 원기둥 모양으로 말면 1차원의 벌집형상나노튜브가 되며, 축구공 모양으로 말면 플러렌(Fullerene)이 된다.

산화그래핀의 양에 따른 시편의 압축 강도 변화 실험에는 어떠한 혼화제도 사용하지 않았다.

또한, 충분한 분산도를 유지하기 위하여 60분동안 초음파 처리를 실시하였다.

각 시편의 물-시멘트 비는 60.0%로 동일하게 하였으며 산화그래핀의 양은 0.05 ~ 0.20까지 변화를 주어 실험하였다.

가) 강도

그래핀이 첨가된 모르타르는 첨가량에 비례하여 강도가 증가한다.

그래핀은 활성화된 포졸란 반응과 넓은 비표면적으로 특히 초기 재령에서 강도가 크게 증가하는 경향을 보인다.

하지만 혼합과정에서 그래핀입자가 응집되고 고르게 분산되지 못하면 강도증진 효과는 크지 않다.

나) 자기수축

일반적으로 자기수축 현상은 W/C가 낮은 모르타르의 초기재령에서 급속한 수화 반응에 의한 자기건조 현상으로 인해 발생한다.

외부의 수분 공급 없이 수화반응에 의해 모르타르 내부 모세관 공극들의 물이 소비되고 공극 내에 생기는 부압에 의해 수축이 발생한다.

W/C가 낮은 고강도 모르타르에 첨가될 경우, 그래핀은 획기적인 비표면적 증가를 통해 초기재령에서 모르타르의 내부 급격히 건조시켜 자기수축을 촉진한다.

다) 공극구조

그래핀이 첨가된 모르타르는 나노입자가 페이스트와 잔골재 사이의 전이영역(Transition zone)을 채워주는 충전효과(Filler effect)와 포졸란 반응에 의해 공극구조가 치밀해진다.

그래핀의 첨가량에 비례하여 모르타르 내부의 공극량이 감소하고 나노미터 크기 입경의 미세공극은 증가한다.

고르게 분산된 그래핀 첨가 모르타르의 공극구조는 포졸란 반응에 의해 수산화칼슘(Ca(OH)₂)과 같은 큰 결정이 소비되고 미세 결정들이 공극을 채운 치밀한 구조가 된다.

30% 이상을 플라이애쉬를 첨가하는 본 발명은 플라이애쉬를 100중량부 분체 대비 그래핀 4중량부 첨가하여 그래핀의 첨가로 플라이애쉬의 느린 초기 수화반응을 보완하였다.

그래핀이 첨가된 플라이애쉬 폴리우레탄수지 모르타르는 수화발열량과 공극구조의 치밀함, 강도 특성에서 뛰어남을 보였다.

본 발명에서 설명하고 있는 그래핀 분말은 국내 D사에서 생산한 제품으로서 순도가 99.8% 이상이고 평균 직경이 12nm인 제품을 사용하였다.

실험에 사용된 그래핀의 물리적 성질과 화학조성은 sp2 혼성화 탄소원자로 이루어져있는 벌집모양의 이차원 층으로 구성되어 있다.

따라서, 가장 최적의 폴리우레탄 수지 모르타르는 아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제로서 그래핀을 포함한 포트랜드 시멘트의 혼합물 10 내지 30 중량부,

조형물용 기능성 첨가제로서, 순지트 10 내지 90 중량부, 및

상기 조형물용 기능성 첨가제의 강도향상용 첨가제로서, 플라이 애쉬 15 중량부, 그래핀 15 중량부를 포함하는 것이다.

본 발명의 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법은 다음과 같다.

원하는 조형물 모양의 몰드를 형성(S100)하게 되는데, 이는 일반적인 소트프 몰드 방식 혹은 금형 방식을 이용하게 된다.

이후, 상기 형성된 몰드 내부에 아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물 10 내지 30 중량부, 조형물용 기능성 첨가제 10 내지 90 중량부, 상기 조형물용 기능성 첨가제의 강도향상용 첨가제 3 내지 30 중량부를 포함하는 폴리우레탄 수지 모르타르를 혼합하여 주입(S200)하게 된다.

이후, 상기 몰드 내부에 폴리우레탄 수지 모르타르를 주입한 후에 일정 시간, 즉, 4시간 내지 8시간 경화(S300)시키게 된다.

이후, 상기 경화가 종료된 후에 몰드를 제거하여 인테리어 조형물을 수득(S400)하게 되는 것이다.

본 발명을 통해, 빠른 작업 시간과 빠른 경화 및 무취 인테리어 조형물을 제공함으로써, 조형물 제작 시간 단축, 방수 기능, 부식 방지 등을 제공하여 반 영구적으로 인테리어 조형물로 활용할 수 있으며, 동시에 인체에 유익한 물질을 발산시키는 효과를 제공하게 된다.

상기 서술한 내용 중 도면에 표시되지 않은 내용은 상기 서술된 내용을 바탕으로 당업자가 충분히 이해할 수 있는 내용으로 이하 도면에 표시되지 않아도 본 발명의 권리에 포함되어야 한다.

이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S100 : 몰드형성단계
S200 : 폴리우레탄수지모르타르주입단계
S300 : 폴리우레탄수지모르타르경화단계
S400 : 몰드제거단계

Claims

고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법에 있어서,
원하는 조형물 모양의 몰드를 형성하는 몰드형성단계(S100);와
상기 형성된 몰드 내부에 아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물 10 내지 30 중량부, 조형물용 기능성 첨가제 10 내지 90 중량부, 상기 조형물용 기능성 첨가제의 강도향상용 첨가제 3 내지 30 중량부를 포함하는 폴리우레탄 수지 모르타르를 혼합하여 주입하는 폴리우레탄수지모르타르주입단계(S200);와
상기 몰드 내부에 폴리우레탄 수지 모르타르를 주입한 후에 일정 시간(4시간 내지 8시간) 경화시키기 위한 폴리우레탄수지모르타르경화단계(S300);와
상기 경화가 종료된 후에 몰드를 제거하여 인테리어 조형물을 수득하는 몰드제거단계(S400);를 포함하되,
상기 첨가제는,
그래핀을 포함한 포트랜드 시멘트, 나노실리카, 카올린 클레이, 수산화마그네슘, 유산바륨, 월라스토나이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 분말 또는 액상 임을 특징으로 하며,
상기 조형물용 기능성 첨가제는,
순지트, 일라이트, 겔라이트, 황토, 토르마린, 제올라이트, 벤토나이트, 규사, 실리카, 규조토, 숯, 옥, 편백나무 분말, 한약재 분말, 게르마늄, 맥반석, 화산암, 엘반암, 흑운모, 귀양석, 천광석, 세라믹, 동, 텅스텐, 탄산칼슘, 테라조, 석영, 화산석, 석분, 포졸란, 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하며,
상기 강도향상용 첨가제는,
유리섬유, 슈퍼콘크리트, 포틀랜드 시멘트, 플라이 애쉬, 실리카 흄, 은나노, 그래핀, 탄소섬유 칩, 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하며,
상기 폴리우레탄수지모르타르주입단계(S200)에서,
몰드 내부에 원통봉을 삽입한 후, 폴리우레탄 수지 모르타르를 몰드 내부에 주입함으로써, 원통봉 크기 만큼의 내부 공간을 확보함으로써, 내부 공간에 방향제 혹은 순지트 원석 혹은 광물질 원석을 충진시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법.
제 1항에 있어서,
안료(Pigment) 액상 또는 분말 1 내지 20 중량부를 준비하여 아이소사이아네이트, 폴리올, 및 첨가제의 혼합물과 배합하는 것을 특징으로 하는 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법.
제 1항에 있어서,
안료 1 내지 20 중량부를 준비하여 상기 형성된 몰드 내부 벽면에 골고루 바른 후, 몰드 내부에 폴리우레탄 수지 모르타르를 주입함으로써, 제조된 인테리어 조형물 외부에 색감을 입히는 것을 특징으로 하는 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법.
제 1항에 있어서,
상기 몰드는,
실리콘 혹은 고무로 제조된 소프트 몰드일 경우에 1시간 단위로 나뉘어 폴리우레탄 수지 모르타르를 주입하는 것을 특징으로 하고,
금형일 경우에 2시간 내지 3시간 경과 후 프레스 압축을 수행하는 것을 특징으로 하는 고분자 폴리우레탄을 이용한 인테리어 조형물 제조 방법.
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