KR102440170B1 - 가구 자재 - Google Patents

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KR102440170B1
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주식회사 홀프레츠
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Abstract

본 발명은 석영 및 아크릴계 고분자 수지 조성물을 포함하는 가구 자재를 제공한다.
본 발명에 따른 가구 자재는 이염이나 스크래치에 강하며, 온도나 습도의 변화에 변형이 없고, 또한 친환경 불연재로 내화성능이 우수하다..
또한, 본 발명에 따른 가구 자재는 고강도, 고밀도 제품으로 방수성이 우수하고 자외선 UV를 차단하여 실외에서도 사용 가능하다.
나아가, 본 발명에 따른 가구 자재는 포름알데히드가 포함되지 않아 인체에 무해하며, 방충성이 있어 해충이나 곰팡이가 서식하지 않는다.

Description

가구 자재{furniture material}
본 발명은 가구 자재에 관한 것이다.
가구는 목재 외에도 여러가지 자재들로 제조될 수 있으며, 질을 높이기 위하여 천연대리석 목재, 돌가루와 수지를 혼합한 인조대리석 세라믹 제품까지 제작 되어지고 있고, 날로 변해가는 소비자의 다양한 미적감각과 욕구를 충족시키기 위해 다양한 자재들이 개발되고 있다.
특허문헌 1: 대한민국공개특허 10-2018-0082978
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 친환경 가구 자재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 이염이나 스크래치에 강하며, 온도나 습도의 변화에 변형이 없고, 또한 친환경 불연재로 내화성능이 우수한 가구 자재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 고강도, 고밀도 제품으로 방수성이 우수하고 자외선 UV를 차단하여 실외에서도 사용 가능한 가구 자재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 포름알데히드가 포함되지 않아 인체에 무해하며, 방충성이 있어 해충이나 곰팡이가 서식하지 않는 가구 자재를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
석영 및 아크릴계 고분자 수지 조성물을 포함하는 가구 자재를 제공한다.
또한, 상기 가구 자재는 석영 65-75 중량부 및 아크릴계 고분자 수지 조성물 25-35 중량부를 포함하고,
상기 아크릴계 고분자 수지 조성물은 아크릴계 고분자 60-70 중량부, 실리콘계 고분자 10-20 중량부, 아크릴계 화합물 4-8 중량부, 과불소 화합물 3-7 중량부, 실란 화합물 2-6 중량부, 항균제 1-5 중량부 및 무기입자 0.5-4 중량부를 포함하고,
상기 아크릴계 고분자는 메틸메타크릴레이트 단량체 단위 40-50 중량%, 에틸아크릴레이트 단량체 단위 25-35 중량%, 아크릴산 단량체 단위 10-20 중량% 및 글리시딜메타크릴레이트 단량체 단위 5-15 중량%인 아크릴레이트계 공중합체 및 중량평균분자량이 15,000-20,000인 폴리우레탄아크릴레이트의 60-70:30-40의 비율(중량비)로 혼합된 혼합물로 이루어지고,
상기 실리콘계 고분자는 폴리디메틸실록산이고,
상기 아크릴계 화합물은 에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate, EMA) 65-75 중량부, 아크릴산(acrylic acid, AA) 10-20 중량부 및 우레탄디메타크릴레이트(urethane dimethacrylate, UDMA) 10-20 중량부를 포함하고,
삭제
상기 과불소 화합물은 과불소부틸에틸에테르(ethyl perfluorobutyl ether)이고,
상기 실란 화합물은 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane)이고,
상기 항균제는 입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 35-45 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 35-45 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 15-25 중량부를 포함하고,
상기 무기입자는 알루미나 20-30 중량부, 티타니아 20-30 중량부, 탄산칼슘 20-30 중량부 및 벤토나이트 20-30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은
광물 원료를 직경 5-10 mm 및 직경 25-30 mm의 세라믹 볼이 3:7의 중량비율로 혼합된 세라믹 혼합볼을 사용한 세라믹 볼밀 공정으로 분쇄하여 입자크기가 100-200 mesh인 광물 분말을 제조하는 단계; 상기 광물 분말을 물과 혼합하여 1500-2000 rpm의 회전속도로 교반하고 여과하여 불순물을 제거하는 단계; 불순물이 제거된 광물 분말을 사용하여 건식 자선분리하는 단계; 건식 자선분리된 광물 분말을 사용하여 습식 자선분리하고, 비중차를 이용한 부유선광법을 수행하여 불순물을 분리하는 단계; 부유선광법이 수행된 광물 분말을 얻어 정전기를 이용하여 정전 분리를 수행하여 불순물을 분리하는 단계; 및 정전 분리가 수행된 광물 분말을 얻어 불산으로 처리하여 불순물을 제거하는 단계;를 포함하는 석영을 제조하는 단계;
메틸메타크릴레이트 단량체 40-50 중량%, 에틸아크릴레이트 단량체 25-35 중량%, 아크릴산 단량체 10-20 중량% 및 글리시딜메타크릴레이트 단량체 5-15 중량%에 촉매를 첨가하여 80-90℃의 온도에서 반응시켜 아크릴레이트계 공중합체를 제조하는 단계; 및 제조된 아크릴레이트계 공중합체와 중량평균분자량이 15,000-20,000인 폴리우레탄아크릴레이트를 60-70:30-40의 중량비율로 혼합하는 단계;를 포함하는 아크릴계 고분자를 제조하는 단계;
에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate, EMA) 65-75 중량부, 아크릴산(acrylic acid, AA) 10-20 중량부 및 우레탄디메타크릴레이트(urethane dimethacrylate, UDMA) 10-20 중량부를 혼합하여 아크릴계 화합물을 제조하는 단계;
삭제
입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 35-45 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 35-45 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 15-25 중량부를 혼합하여 항균제를 제조하는 단계;
알루미나 20-30 중량부, 티타니아 20-30 중량부, 탄산칼슘 20-30 중량부 및 벤토나이트 20-30 중량부를 혼합하여 무기입자를 제조하는 단계;
상기 아크릴계 고분자 60-70 중량부, 실리콘계 고분자로 폴리디메틸실록산 10-20 중량부, 상기 아크릴계 화합물 4-8 중량부, 과불소 화합물로 과불소부틸에틸에테르 3-7 중량부, 실란 화합물로 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란 2-6 중량부, 상기 항균제 1-5 중량부 및 상기 무기입자 0.5-4 중량부를 혼합하여 아크릴계 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계;
상기 석영 65-75 중량부 및 상기 아크릴계 고분자 수지 조성물 25-35 중량부를 혼합하여 성형하여 성형품을 제조하는 단계;
상기 성형품을 300-400℃의 온도에서 30-60분 동안 1차 열처리하는 단계; 및
1차 열처리된 성형품을 450-550℃의 온도에서 5-15분 동안 2차 열처리 하는 단계;를 포함하는 가구 자재의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 가구 자재는 이염이나 스크래치에 강하며, 온도나 습도의 변화에 변형이 없고, 또한 친환경 불연재로 내화성능이 우수하다..
또한, 본 발명에 따른 가구 자재는 고강도, 고밀도 제품으로 방수성이 우수하고 자외선 UV를 차단하여 실외에서도 사용 가능하다.
나아가, 본 발명에 따른 가구 자재는 포름알데히드가 포함되지 않아 인체에 무해하며, 방충성이 있어 해충이나 곰팡이가 서식하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 측면에서 제공되는 가구 자재의 제조방법을 순서도로 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1차, 2차, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은 석영 및 아크릴계 고분자 수지 조성물을 포함하는 가구 자재를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 가구 자재에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 가구 자재는 이염이나 스크래치에 강하며, 온도나 습도의 변화에 변형이 없고, 또한 친환경 불연재로 내화성능이 우수하다..
또한, 본 발명에 따른 가구 자재는 고강도, 고밀도 제품으로 방수성이 우수하고 자외선 UV를 차단하여 실외에서도 사용 가능하다.
나아가, 본 발명에 따른 가구 자재는 포름알데히드가 포함되지 않아 인체에 무해하며, 방충성이 있어 해충이나 곰팡이가 서식하지 않는다.
상기 가구 자재는 석영 65-75 중량부 및 아크릴계 고분자 수지 조성물 25-35 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 석영 69-71 중량부 및 아크릴계 고분자 수지 조성물 29-31 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 석영 70 중량부 및 아크릴계 고분자 수지 조성물 30 중량부를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
석영(石英, Quartz)은 대륙지각에 풍부한 광물이다. 수정이라고도 부르며, 육방정계의 결정형을 가지고 망상형 이산화규소(SiO2)로 이루어져 있다. 모스 경도 7이며 비중은 2.65이다. 결정의 가장 일반적인 형태는 육각기둥 모양인데, 그 끝은 육각뿔 모양이다. 하지만 쌍정이나 변형된 모습으로도 흔히 나타나며 결정의 일부만 관찰되는 경우도 많다. 자수정과 같이 주변물질로부터 자라난 것처럼 성장하여 한쪽 끝으로만 뿔 모양이 보이는 경우가 흔하다. 줄여서 Qz로 쓴다. 조흔색은 흰색이다(이론상 조흔색은 조흔판의 굳기 이상이면 확인할 수가 없다. 조흔판의 굳기는 6.5도이다. 이럴 경우, 망치로 광물을 부숴서 가루로 만들었을 때의 색이 굳기 7 이상의 광물의 조흔색이다).
상기 석영은 광물 원료를 직경 5-10 mm 및 직경 25-30 mm의 세라믹 볼이 3:7의 중량비율로 혼합된 세라믹 혼합볼을 사용한 세라믹 볼밀 공정으로 분쇄하여 입자크기가 100-200 mesh인 광물 분말을 제조하는 단계; 상기 광물 분말을 물과 혼합하여 1500-2000 rpm의 회전속도로 교반하고 여과하여 불순물을 제거하는 단계; 불순물이 제거된 광물 분말을 사용하여 건식 자선분리하는 단계; 건식 자선분리된 광물 분말을 사용하여 습식 자선분리하고, 비중차를 이용한 부유선광법을 수행하여 불순물을 분리하는 단계; 부유선광법이 수행된 광물 분말을 얻어 정전기를 이용하여 정전 분리를 수행하여 불순물을 분리하는 단계; 및 정전 분리가 수행된 광물 분말을 얻어 불산으로 처리하여 불순물을 제거하는 단계;를 수행하여 제조된 고순도의 석영을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 광물 원료는 규암인 것이 바람직하며, 상기 자선분리란 자력선별법을 일컫는 것으로 이는 각 광물이 가지는 자성의 차를 이용하여 두가지 이상의 광물을 분리선별하는 방법을 말한다.
또한, 상기 아크릴계 고분자 수지 조성물은 아크릴계 고분자 60-70 중량부, 실리콘계 고분자 10-20 중량부, 아크릴계 화합물 4-8 중량부, 과불소 화합물 3-7 중량부, 실란 화합물 2-6 중량부, 항균제 1-5 중량부 및 무기입자 0.5-4 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 아크릴계 고분자 64-66 중량부, 실리콘계 고분자 14-16 중량부, 아크릴계 화합물 5-7 중량부, 과불소 화합물 4-6 중량부, 실란 화합물 3-5 중량부, 항균제 2-4 중량부 및 무기입자 1-3 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 아크릴계 고분자 65 중량부, 실리콘계 고분자 15 중량부, 아크릴계 화합물 6 중량부, 과불소 화합물 5 중량부, 실란 화합물 4 중량부, 항균제 3 중량부 및 무기입자 2 중량부를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
상기 아크릴계 고분자는 메틸메타크릴레이트 단량체 단위 40-50 중량%, 에틸아크릴레이트 단량체 단위 25-35 중량%, 아크릴산 단량체 단위 10-20 중량% 및 글리시딜메타크릴레이트 단량체 단위 5-15 중량%인 아크릴레이트계 공중합체 및 중량평균분자량이 15,000-20,000인 폴리우레탄아크릴레이트의 60-70:30-40의 비율(중량비)로 혼합된 혼합물로 이루어진 것을 사용한다. 상기 조성의 아크릴계 고분자를 적용하여 아크릴계 고분자 조성물을 제조하고, 이를 가구 자재로 적용함으로써 우수한 기계적특성을 나타낼 수 있다.
상기 실리콘계 고분자는 폴리디메틸실록산을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 실리콘계 고분자로 폴리디메틸실록산을 사용하여 우수한 물성을 확보할 수 있다.
삭제
상기 아크릴계 화합물은 에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate, EMA) 65-75 중량부, 아크릴산(acrylic acid, AA) 10-20 중량부 및 우레탄디메타크릴레이트(urethane dimethacrylate, UDMA) 10-20 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, EMA 68-72 중량부, AA 14-16 중량부 및 UDMA 14-16 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하고, EMA 70 중량부, AA 15 중량부 및 UDMA 15 중량부를 포함하는 것이 가장 바람직하다. EMA, AA 및 UDMA를 상기와 같은 함량으로 혼합하여 적용함으로써 고강도의 고밀도로 물성이 개선된다.
삭제
삭제
삭제
상기 과불소 화합물은 과불소부틸에틸에테르(ethyl perfluorobutyl ether)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 과불소 화합물로 과불소부틸에틸에테르를 적용하여 이염성을 나타낼 수 있다.
상기 실란화합물은 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 실란화합물로 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란을 사용하여 광택성을 높일 수 있다.
상기 항균제는 입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 35-45 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 35-45 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 15-25 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 39-41 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 39-41 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 19-21 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 40 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 40 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 20 중량부를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 상기 항균제 중 무기항균제로 입자크기가 상대적으로 작은 은 나노입자와, 입자크기가 상대적으로 큰 아산화구리 입자를 적용하여 항균 효과를 극대화시켰으며, 유기항균제로 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드를 적용하여 항균지속성을 향상시킬 수 있다.
상기 무기입자는 알루미나 20-30 중량부, 티타니아 20-30 중량부, 탄산칼슘 20-30 중량부 및 벤토나이트 20-30 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 알루미나 24-26 중량부, 티타니아 24-26 중량부, 탄산칼슘 24-26 중량부 및 벤토나이트 24-26 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 알루미나 25 중량부, 티타니아 25 중량부, 탄산칼슘 25 중량부 및 벤토나이트 25 중량부를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 상기 알루미나 및 티타니아는 방충성을 가지고 있고, 이염 특성 보조역할을 해준다. 탄산칼슘은 기계적특성을 향상시킨다. 벤토나이트는 침전 방지 보조제로서 작용할 수 있고 아크릴계 고분자 수지 조성물과 석영의 결합력을 향상시킨다.
또한, 본 발명은
광물 원료를 직경 5-10 mm 및 직경 25-30 mm의 세라믹 볼이 3:7의 중량비율로 혼합된 세라믹 혼합볼을 사용한 세라믹 볼밀 공정으로 분쇄하여 입자크기가 100-200 mesh인 광물 분말을 제조하는 단계; 상기 광물 분말을 물과 혼합하여 1500-2000 rpm의 회전속도로 교반하고 여과하여 불순물을 제거하는 단계; 불순물이 제거된 광물 분말을 사용하여 건식 자선분리하는 단계; 건식 자선분리된 광물 분말을 사용하여 습식 자선분리하고, 비중차를 이용한 부유선광법을 수행하여 불순물을 분리하는 단계; 부유선광법이 수행된 광물 분말을 얻어 정전기를 이용하여 정전 분리를 수행하여 불순물을 분리하는 단계; 및 정전 분리가 수행된 광물 분말을 얻어 불산으로 처리하여 불순물을 제거하는 단계;를 포함하는 석영을 제조하는 단계;
메틸메타크릴레이트 단량체 40-50 중량%, 에틸아크릴레이트 단량체 25-35 중량%, 아크릴산 단량체 10-20 중량% 및 글리시딜메타크릴레이트 단량체 5-15 중량%에 촉매를 첨가하여 80-90℃의 온도에서 반응시켜 아크릴레이트계 공중합체를 제조하는 단계; 및 제조된 아크릴레이트계 공중합체와 중량평균분자량이 15,000-20,000인 폴리우레탄아크릴레이트를 60-70:30-40의 중량비율로 혼합하는 단계;를 포함하는 아크릴계 고분자를 제조하는 단계;
에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate, EMA) 65-75 중량부, 아크릴산(acrylic acid, AA) 10-20 중량부 및 우레탄디메타크릴레이트(urethane dimethacrylate, UDMA) 10-20 중량부를 혼합하여 아크릴계 화합물을 제조하는 단계;
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입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 35-45 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 35-45 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 15-25 중량부를 혼합하여 항균제를 제조하는 단계;
알루미나 20-30 중량부, 티타니아 20-30 중량부, 탄산칼슘 20-30 중량부 및 벤토나이트 20-30 중량부를 혼합하여 무기입자를 제조하는 단계;
상기 아크릴계 고분자 60-70 중량부, 실리콘계 고분자로 폴리디메틸실록산 10-20 중량부, 상기 아크릴계 화합물 4-8 중량부, 과불소 화합물로 과불소부틸에틸에테르 3-7 중량부, 실란 화합물로 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란 2-6 중량부, 상기 항균제 1-5 중량부 및 상기 무기입자 0.5-4 중량부를 혼합하여 아크릴계 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계;
상기 석영 65-75 중량부 및 상기 아크릴계 고분자 수지 조성물 25-35 중량부를 혼합하여 성형하여 성형품을 제조하는 단계;
상기 성형품을 300-400℃의 온도에서 30-60분 동안 1차 열처리하는 단계; 및
1차 열처리된 성형품을 450-550℃의 온도에서 5-15분 동안 2차 열처리 하는 단계;를 포함하는 가구 자재의 제조방법을 제공한다.
이때, 도 1에 본 발명의 일 측면에서 제공되는 가구 자재의 제조방법을 순서도로 나타내었으며, 이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 가구 자재의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 가구 자재의 제조방법은 석영을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 석영을 제조하는 단계는, 광물 원료를 직경 5-10 mm 및 직경 25-30 mm의 세라믹 볼이 3:7의 중량비율로 혼합된 세라믹 혼합볼을 사용한 세라믹 볼밀 공정으로 분쇄하여 입자크기가 100-200 mesh인 광물 분말을 제조하는 단계; 상기 광물 분말을 물과 혼합하여 1500-2000 rpm의 회전속도로 교반하고 여과하여 불순물을 제거하는 단계; 불순물이 제거된 광물 분말을 사용하여 건식 자선분리하는 단계; 건식 자선분리된 광물 분말을 사용하여 습식 자선분리하고, 비중차를 이용한 부유선광법을 수행하여 불순물을 분리하는 단계; 부유선광법이 수행된 광물 분말을 얻어 정전기를 이용하여 정전 분리를 수행하여 불순물을 분리하는 단계; 및 정전 분리가 수행된 광물 분말을 얻어 불산으로 처리하여 불순물을 제거하는 단계;를 포함한다.
상기 단계에서는 광물 원료로부터 고순도의 석영을 제조한다.
먼저, 광물 원료를 직경 5-10 mm 및 직경 25-30 mm의 세라믹 볼이 3:7의 중량비율로 혼합된 세라믹 혼합볼을 사용한 세라믹 볼밀 공정으로 분쇄하여 입자크기가 100-200 mesh인 광물 분말을 제조한다. 상기 광물 원료는 규암인 것이 바람직하다. 상기 광물 원료를 세라믹 볼밀 공정으로 분쇄하되, 직경이 다른 세라믹 볼을 혼합하여 적용함으로써 광물 원료를 일정 크기로 분쇄하기 용이하게 하였고, 이렇게 분쇄하여 입자크기가 100-200 mesh인 광물 분말을 제조한다.
다음, 상기 광물 분말을 물과 혼합하여 1500-2000 rpm의 회전속도로 교반하고 여과하여 불순물을 제거한다. 상기 광물 분말을 물과 혼합한 후 특정 교반속도로 교반하고 여과함으로써 1차적으로 세척하여 불순물을 제거할 수 있다.
다음, 불순물이 제거된 광물 분말을 사용하여 건식 자선분리한다. 자선분리란 자력선별법을 일컫는 것으로 이는 각 광물이 가지는 자성의 차를 이용하여 두가지 이상의 광물을 분리선별하는 방법을 말한다. 상기 단계에서는 건식 자선분리로 1차 자선분리를 진행하여 불순물을 분리한다.
다음, 건식 자선분리된 광물 분말을 사용하여 습식 자선분리하고, 비중차를 이용한 부유선광법을 수행하여 불순물을 분리한다. 상기 단계에서는 습식 자선분리로 2차 자선분리하고, 바로 비중차를 이용한 부유선광법을 수행하여 불순물을 분리한다.
다음, 부유선광법이 수행된 광물 분말을 얻어 정전기를 이용하여 정전 분리를 수행하여 불순물을 분리한다.
다음, 정전 분리가 수행된 광물 분말을 얻어 불산으로 처리하여 불순물을 제거한다. 이러한 순차적인 다단계 불순물 제거 및 분리공정을 통해 분리하여 고순도의 석영을 얻을 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 가구 자재의 제조방법은 아크릴계 고분자를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 아크릴계 고분자를 제조하는 단계는 메틸메타크릴레이트 단량체 40-50 중량%, 에틸아크릴레이트 단량체 25-35 중량%, 아크릴산 단량체 10-20 중량% 및 글리시딜메타크릴레이트 단량체 5-15 중량%에 촉매를 첨가하여 80-90℃의 온도에서 반응시켜 아크릴레이트계 공중합체를 제조하는 단계; 및 제조된 아크릴레이트계 공중합체와 중량평균분자량이 15,000-20,000인 폴리우레탄아크릴레이트를 60-70:30-40의 중량비율로 혼합하는 단계;를 포함한다.
상기 단계에서는 아크릴계 고분자를 제조한다.
먼저, 메틸메타크릴레이트 단량체 40-50 중량%, 에틸아크릴레이트 단량체 25-35 중량%, 아크릴산 단량체 10-20 중량% 및 글리시딜메타크릴레이트 단량체 5-15 중량%에 촉매를 첨가하여 80-90℃의 온도에서 반응시켜 아크릴레이트계 공중합체를 제조한다.
다음, 제조된 아크릴레이트계 공중합체와 중량평균분자량이 15,000-20,000인 폴리우레탄아크릴레이트를 60-70:30-40의 중량비율로 혼합한다.
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다음으로, 본 발명에 따른 가구 자재의 제조방법은 에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate, EMA) 65-75 중량부, 아크릴산(acrylic acid, AA) 10-20 중량부 및 우레탄디메타크릴레이트(urethane dimethacrylate, UDMA) 10-20 중량부를 혼합하여 아크릴계 화합물을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 아크릴계 화합물은 에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate, EMA) 65-75 중량부, 아크릴산(acrylic acid, AA) 10-20 중량부 및 우레탄디메타크릴레이트(urethane dimethacrylate, UDMA) 10-20 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, EMA 68-72 중량부, AA 14-16 중량부 및 UDMA 14-16 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하고, EMA 70 중량부, AA 15 중량부 및 UDMA 15 중량부를 포함하는 것이 가장 바람직하다. EMA, AA 및 UDMA를 상기와 같은 함량으로 혼합하여 적용함으로써 고강도의 고밀도로 물성이 개선된다.
다음으로, 본 발명에 따른 가구 자재의 제조방법은 입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 35-45 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 35-45 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 15-25 중량부를 혼합하여 항균제를 제조하는 단계를 포함한다.
상기 항균제는 입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 35-45 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 35-45 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 15-25 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 39-41 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 39-41 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 19-21 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 40 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 40 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 20 중량부를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 상기 항균제 중 무기항균제로 입자크기가 상대적으로 작은 은 나노입자와, 입자크기가 상대적으로 큰 아산화구리 입자를 적용하여 항균 효과를 극대화시켰으며, 유기항균제로 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드를 적용하여 항균지속성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 가구 자재의 제조방법은 알루미나 20-30 중량부, 티타니아 20-30 중량부, 탄산칼슘 20-30 중량부 및 벤토나이트 20-30 중량부를 혼합하여 무기입자를 제조하는 단계를 포함한다.
상기 무기입자는 알루미나 20-30 중량부, 티타니아 20-30 중량부, 탄산칼슘 20-30 중량부 및 벤토나이트 20-30 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 알루미나 24-26 중량부, 티타니아 24-26 중량부, 탄산칼슘 24-26 중량부 및 벤토나이트 24-26 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 알루미나 25 중량부, 티타니아 25 중량부, 탄산칼슘 25 중량부 및 벤토나이트 25 중량부를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 상기 알루미나 및 티타니아는 방충성을 가지고 있고, 이염 특성 보조역할을 해준다. 탄산칼슘은 기계적특성을 향상시킨다. 벤토나이트는 침전 방지 보조제로서 작용할 수 있고 아크릴계 고분자 수지 조성물과 석영의 결합력을 향상시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 가구 자재의 제조방법은 상기 아크릴계 고분자 60-70 중량부, 실리콘계 고분자로 폴리디메틸실록산 10-20 중량부, 상기 아크릴계 화합물 4-8 중량부, 과불소 화합물로 과불소부틸에틸에테르 3-7 중량부, 실란 화합물로 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란 2-6 중량부, 상기 항균제 1-5 중량부 및 상기 무기입자 0.5-4 중량부를 혼합하여 아크릴계 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 전단계에서 제조된 물질들과, 실리콘계 고분자로 폴리디메틸실록산, 과불소 화합물로 과불소부틸에틸에테르, 실란 화합물로 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란을 사용하여 혼합함으로써 아크릴계 고분자 수지 조성물을 제조한다.
다음으로, 본 발명에 따른 가구 자재의 제조방법은 상기 석영 65-75 중량부 및 상기 아크릴계 고분자 수지 조성물 25-35 중량부를 혼합하여 성형하여 성형품을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 석영과 아크릴계 고분자 수지 조성물을 혼합하여 성형함으로써 성형품을 제조한다. 상기 성형은 압축성형을 수행할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 가구 자재의 제조방법은 상기 성형품을 300-400℃의 온도에서 30-60분 동안 1차 열처리하는 단계를 포함한다.
상기 1차 열처리는 320-380℃의 온도에서 35-55분 동안 수행되는 것이 바람직하고, 340-360℃의 온도에서 40-50분 동안 수행되는 것이 가장 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 가구 자재의 제조방법은 1차 열처리된 성형품을 450-550℃의 온도에서 5-15분 동안 2차 열처리 하는 단계를 포함한다.
상기 2차 열처리는 470-530℃의 온도에서 8-12분 동안 수행되는 것이 바람직하고, 490-510℃의 온도에서 9-11분 동안 수행되는 것이 가장 바람직하다.
상기 1차 열처리 및 2차 열처리를 통해 견고한 제품이 완성될 수 있다.

Claims (3)

  1. 석영 65-75 중량부 및 아크릴계 고분자 수지 조성물 25-35 중량부를 포함하고,
    상기 아크릴계 고분자 수지 조성물은 아크릴계 고분자 60-70 중량부, 실리콘계 고분자 10-20 중량부, 아크릴계 화합물 4-8 중량부, 과불소 화합물 3-7 중량부, 실란 화합물 2-6 중량부, 항균제 1-5 중량부 및 무기입자 0.5-4 중량부를 포함하고,
    상기 아크릴계 고분자는 메틸메타크릴레이트 단량체 단위 40-50 중량%, 에틸아크릴레이트 단량체 단위 25-35 중량%, 아크릴산 단량체 단위 10-20 중량% 및 글리시딜메타크릴레이트 단량체 단위 5-15 중량%인 아크릴레이트계 공중합체 및 중량평균분자량이 15,000-20,000인 폴리우레탄아크릴레이트의 60-70:30-40의 비율(중량비)로 혼합된 혼합물로 이루어지고,
    상기 실리콘계 고분자는 폴리디메틸실록산이고,
    상기 아크릴계 화합물은 에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate, EMA) 65-75 중량부, 아크릴산(acrylic acid, AA) 10-20 중량부 및 우레탄디메타크릴레이트(urethane dimethacrylate, UDMA) 10-20 중량부를 포함하고,
    상기 과불소 화합물은 과불소부틸에틸에테르(ethyl perfluorobutyl ether)이고,
    상기 실란 화합물은 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane)이고,
    상기 항균제는 입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 35-45 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 35-45 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 15-25 중량부를 포함하고,
    상기 무기입자는 알루미나 20-30 중량부, 티타니아 20-30 중량부, 탄산칼슘 20-30 중량부 및 벤토나이트 20-30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가구 자재.
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  3. 광물 원료를 직경 5-10 mm 및 직경 25-30 mm의 세라믹 볼이 3:7의 중량비율로 혼합된 세라믹 혼합볼을 사용한 세라믹 볼밀 공정으로 분쇄하여 입자크기가 100-200 mesh인 광물 분말을 제조하는 단계; 상기 광물 분말을 물과 혼합하여 1500-2000 rpm의 회전속도로 교반하고 여과하여 불순물을 제거하는 단계; 불순물이 제거된 광물 분말을 사용하여 건식 자선분리하는 단계; 건식 자선분리된 광물 분말을 사용하여 습식 자선분리하고, 비중차를 이용한 부유선광법을 수행하여 불순물을 분리하는 단계; 부유선광법이 수행된 광물 분말을 얻어 정전기를 이용하여 정전 분리를 수행하여 불순물을 분리하는 단계; 및 정전 분리가 수행된 광물 분말을 얻어 불산으로 처리하여 불순물을 제거하는 단계;를 포함하는 석영을 제조하는 단계;
    메틸메타크릴레이트 단량체 40-50 중량%, 에틸아크릴레이트 단량체 25-35 중량%, 아크릴산 단량체 10-20 중량% 및 글리시딜메타크릴레이트 단량체 5-15 중량%에 촉매를 첨가하여 80-90℃의 온도에서 반응시켜 아크릴레이트계 공중합체를 제조하는 단계; 및 제조된 아크릴레이트계 공중합체와 중량평균분자량이 15,000-20,000인 폴리우레탄아크릴레이트를 60-70:30-40의 중량비율로 혼합하는 단계;를 포함하는 아크릴계 고분자를 제조하는 단계;
    에틸메타크릴레이트(ethyl methacrylate, EMA) 65-75 중량부, 아크릴산(acrylic acid, AA) 10-20 중량부 및 우레탄디메타크릴레이트(urethane dimethacrylate, UDMA) 10-20 중량부를 혼합하여 아크릴계 화합물을 제조하는 단계;
    입자크기가 20-30 nm인 은 나노입자 35-45 중량부, 입자크기 90-100 nm의 아산화구리 입자 35-45 중량부 및 아연 2-피리딘티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide, Zn PTO) 15-25 중량부를 혼합하여 항균제를 제조하는 단계;
    알루미나 20-30 중량부, 티타니아 20-30 중량부, 탄산칼슘 20-30 중량부 및 벤토나이트 20-30 중량부를 혼합하여 무기입자를 제조하는 단계;
    상기 아크릴계 고분자 60-70 중량부, 실리콘계 고분자로 폴리디메틸실록산 10-20 중량부, 상기 아크릴계 화합물 4-8 중량부, 과불소 화합물로 과불소부틸에틸에테르 3-7 중량부, 실란 화합물로 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란 2-6 중량부, 상기 항균제 1-5 중량부 및 상기 무기입자 0.5-4 중량부를 혼합하여 아크릴계 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계;
    상기 석영 65-75 중량부 및 상기 아크릴계 고분자 수지 조성물 25-35 중량부를 혼합하여 성형하여 성형품을 제조하는 단계;
    상기 성형품을 300-400℃의 온도에서 30-60분 동안 1차 열처리하는 단계; 및
    1차 열처리된 성형품을 450-550℃의 온도에서 5-15분 동안 2차 열처리 하는 단계;를 포함하는 가구 자재의 제조방법.
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