KR102659423B1 - 3d 스캔용 스프레이 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무기 충전제, 고분자 바인더, 셀룰로오스 섬유 및 알코올계 용매를 포함하는 스프레이 원액; 및 분사제;를 포함하는, 3D 스캔용 스프레이 조성물을 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 3D 스캔용 스프레이 조성물은 대상 물체의 표면에 적용되어 투명도를 낮추고, 난반사를 유도함으로써, 대상 물체에 대한 3D 스캐너의 인식 능력을 향상시키면서도 밀착성이 우수하여 대상 물체로부터 쉽게 떨어져 분리되었던 종래의 문제를 해결함과 동시에 균일한 두께를 가지며 뭉침 없는 코팅층을 형성할 수 있고, 제형이 안정할 수 있다.

Description

3D 스캔용 스프레이 조성물{SPRAY COMPOSITION FOR 3D SCANNING}
본 발명은 3D 스캔용 스프레이 조성물에 관한 것이다.
3D 스캐닝(3D Scanning)은 하드웨어 장비를 이용하여, 물체의 3D 형태를 측정하는 방법으로서, 마이크로 미터 단위로 매우 정밀하게 물체의 3D 데이터를 획득할 수 있는 장점이 있어, 그 활용도가 높다. 특히, 3D 스캐닝은 의료분야, 가상현실, 게임, 애니메이션 등 매우 광범위하게 활용되고 있다.
이러한 3D 스캐닝은 레이저를 발사하여 물체에 맞고 돌아오는 시간으로부터 물체의 거리를 측정하거나, 특별히 고안된 패턴광을 이용하여 물체까지의 거리를 측정하는 방법으로 실시된다.
한편, 3D 스캐닝에서, 물체를 스캔할 때, 검사되는 부분이 투명하거나 정반사 또는 전반사하는 경우에는, 3D 스캐너가 물체의 정보를 정화하게 인식하지 못하는 광학적 문제가 발생된다. 특히, 반사가 일어나지 않고 통과하는 투명한 물체나, 정반사를 일으킬 수 있는 고광택의 금속 물체의 경우, 3D 스캐너가 물체의 정보를 정확하게 인식하기 어렵다.
이에 따라, 3D 스캐너가 물체의 정보를 정확하게 인식할 수 있도록, 물체의 표면이 불투명해지도록 하고, 난반사를 유도하는, 스프레이 타입의 다양한 조성물이 개발되고 있다. 현재, 3D 스캐닝 과정에서, 물체 표면에 도포됨으로써, 상기된 광학적 문제를 해결하는 조성물의 개발이 활발하며, 특히, 간단한 방법으로 대상 물체의 표면에 코팅막을 형성할 수 있는, 스프레이 타입에 대한 개발이 주로 이루어지고 있다. 일례로, 대한민국 등록특허 제10-1634269호에서는 표면개질된 입자, 드라이빙 가스 및 안정제를 포함하는 3D 스캐너용 스프레이 코팅제로서, 물체의 표면에 확산반사 또는 난반사를 일으켜, 물체 인식문제를 해결한 조성물에 대해 개시하고 있다.
그러나, 상기 등록특허를 비롯한 기존의 조성물은, 물체의 표면에 충분히 밀착되지 않고 쉽게 떨어져 나가는 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 물체의 표면에 형성된 코팅층의 두께가 균일하지 않거나 무기 분체 등의 뭉침이 발생되어, 여전히 3D 스캐닝 과정에서 대상 물체의 표면을 정확하게 분석하는 데에 어려움이 발생되는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1634269호
본 발명의 목적은 대상 물체의 표면에 적용되어, 3D 스캐닝 시, 물체 인식 능력을 향상시킬 수 있는 스프레이 타입의 조성물로서, 대상 물체의 표면에 도포되어 충분히 밀착되면서도 균일한 두께의 뭉침 없는 코팅층을 형성할 수 있고, 장기간 동안 흐름성이 유지되어 제형 안정성이 우수한, 3D 스캔용 스프레이 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 무기 충전제, 고분자 바인더, 셀룰로오스 섬유 및 알코올계 용매를 포함하는 스프레이 원액; 및 분사제;를 포함하는, 3D 스캔용 스프레이 조성물을 제공한다.
상기 스프레이 원액은 상기 스프레이 원액 총 중량 기준으로 상기 무기 충전제 1 ~ 15 중량%, 상기 고분자 바인더 5 ~ 30 중량%, 상기 셀룰로오스 섬유 1 ~ 10 중량% 및 잔량의 알코올계 용매를 포함할 수 있다.
상기 무기 충전제는 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아, 탄산칼슘 및 산화세륨으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 고분자 바인더는 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜 및 전분으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 고분자 바인더는 수평균 분자량(Mn)이 50,000 ~ 100,000 인 것일 수 있다.
상기 셀룰로오스 섬유는 평균 길이가 100 ~ 200 ㎛ 인 제1 셀룰로오스 섬유; 및 평균 길이가 300 ~ 600 ㎛ 인 제2 셀룰로오스 섬유;를 포함하며, 상기 제1 셀룰로오스 섬유 및 상기 제2 셀룰로오스 섬유는 평균 직경이 100 ~ 300 nm 인 것일 수 있다.
상기 셀룰로오스 섬유는 상기 제1 셀룰로오스 섬유 및 상기 제2 셀룰로오스 섬유를 1 : 0.1 ~ 0.8 의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 스프레이 조성물은 상기 스프레이 원액 100 중량부에 대해 상기 분사제 150 ~ 200 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 3D 스캔용 스프레이 조성물은 3D 스캐닝 시, 대상 물체의 표면에 적용되어 투명도를 낮추고, 난반사를 유도함으로써, 대상 물체에 대한 3D 스캐너의 인식 능력을 향상시켜, 정확성을 높일 수 있다.
특히, 본 발명의 3D 스캔용 스프레이 조성물은 대상 물체의 표면에 도포되되, 밀착성이 우수하여 대상 물체로부터 쉽게 떨어져 분리되었던 종래의 문제를 해결함과 동시에, 균일한 두께를 가지며 뭉침 없는 코팅층을 형성할 수 있어, 3D 스캐닝의 효율 및 정확성을 더욱 높일 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 3D 스캔용 스프레이 조성물은 제형이 안정하여, 장기간 동안 흐름성이 유지될 수 있다.
도 1은 실험예 2와 관련하여, 실시예 2의 스프레이 조성물을 대상 물체에 적용한 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 실험예 2와 관련하여, 실시예 3의 스프레이 조성물을 대상 물체에 적용한 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 실험예 2와 관련하여, 비교예 2의 스프레이 조성물을 대상 물체에 적용한 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 실험예 2와 관련하여, 비교예 4의 스프레이 조성물을 대상 물체에 적용한 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 실험예 2와 관련하여, 비교예 6의 스프레이 조성물을 대상 물체에 적용한 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 실험예 2와 관련하여, 비교예 8의 스프레이 조성물을 대상 물체에 적용한 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 실험예 2와 관련하여, 비교예 9의 스프레이 조성물을 대상 물체에 적용한 모습을 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, "A 및/또는 B"는, A 또는 B, 또는 A 및 B를 의미한다.
이하에서 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 3D 스캔용 스프레이 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는 무기 충전제, 고분자 바인더, 셀룰로오스 섬유 및 알코올계 용매를 포함하는 스프레이 원액; 및 분사제;를 포함하는, 3D 스캔용 스프레이 조성물을 제공한다.
본 실시예의 스프레이 조성물은 대상 물체 표면에 적용되어 투명도를 낮추고 난반사를 유도함으로써, 3D 스캐닝 시, 3D 스캐너가 대상 물체를 정확하게 인식하도록 할 수 있다.
또한, 본 실시예의 스프레이 조성물을 대상 물체의 표면에 도포하여 형성된 코팅층은, 대상 물체와의 밀착성이 우수하며, 뭉침이 없이 균일한 두께로 형성될 수 있다. 이에 따라, 3D 스캐닝 시, 대상 물체로부터 쉽게 분리되었던 종래의 문제를 해결할 수 있음과 동시에 3D 스캐닝의 정확도를 더욱 높일 수 있다.
또한, 본 실시예의 스프레이 조성물은 장기간 동안 균일한 흐름성을 유지함으로써, 우수한 제형 안정성을 가질 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따르는 3D 스캔용 스프레이 조성물을 구성하는 스프레이 원액과 분사제에 대하여 상세히 설명하도록 하겠다.
본 실시예의 스프레이 원액은 무기 충전제를 포함한다.
본 실시예의 스프레이 원액은 무기 충전제를 포함하며, 상기 무기 충전제는 대상 물체의 투명도를 낮추고, 난반사를 일으켜, 3D 스캐닝 과정에서, 대상 물체의 인식 정확도를 높일 수 있다.
본 실시예의 무기 충전제는 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아, 탄산칼슘 및 산화세륨으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예의 무기 충전제는 실리카, 탄산칼슘 및 산화세륨을 포함할 수 있으며, 이 경우, 대상 물체의 인식 정확도와 코팅층의 밀착성 및 균일성이 향상되면서도 제형 안정성이 우수할 수 있다.
더 구체적으로, 본 실시예의 무기 충전제는 실리카, 탄산칼슘 및 산화세륨을 1 : 1 : 0.1 ~ 0.5 의 중량비로 포함할 수 있으며, 이 경우, 대상 물체의 인식 정확도와 코팅층의 밀착성 및 균일성이 더욱 향상되면서도 제형 안정성이 현저히 우수할 수 있다.
본 실시예의 스프레이 원액은 상기 스프레이 원액 총 중량 기준으로 상기 무기 충전제를 1 ~ 15 중량%, 구체적으로는 5 ~ 13 중량%, 더 구체적으로는 7 ~ 10 중량%로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 스프레이 원액이 총 중량 기준으로 무기 충전제를 7 ~ 10 중량%로 포함할 때, 대상 물체의 인식 정확도와 코팅층의 밀착성 및 균일성이 향상되면서도 제형 안정성이 우수할 수 있다.
만약, 본 실시예의 스프레이 원액이 총 중량 기준으로 무기 충전제를 1 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 무기 충전제를 1 ~ 10 중량%로 포함하는 경우 보다, 대상 물체 표면의 투명도가 충분히 저하되지 않고, 난반사가 효과적으로 발생되지 않아, 대상 물체의 인식 정확도가 저하될 수 있다. 반면, 본 실시예의 스프레이 원액이 총 중량 기준으로 무기 충전제를 15 중량% 초과로 포함할 경우에는, 분사 내지 분무가 어려워, 스프레이 타입 특성이 저하될 수 있다. 뿐만 아니라, 코팅층의 균일성 및 밀착성이 저하되어, 대상 물체의 인식 정확도가 저하될 수 있다.
본 실시예의 스프레이 원액은 고분자 바인더를 포함한다.
본 실시예의 스프레이 원액은 고분자 바인더를 포함하며, 상기 고분자 바인더는 스프레이 조성물이 대상 물체에 표면에 안정적으로 부착되고, 균일한 도막을 형성하도록 할 수 있다.
본 실시예의 고분자 바인더는 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜 및 전분으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예의 고분자 바인더는 폴리에틸렌글리콜을 포함할 수 있으며, 이 경우, 대상 물체의 인식 정확도와 코팅층의 밀착성 및 균일성이 향상되면서도 제형 안정성이 우수할 수 있다.
더 구체적으로, 본 실시예의 고분자 바인더는 폴리에틸렌글리콜을 포함하되, 상기 폴리에틸렌글리콜은 수평균 분자량(Mn)이 50,000 ~ 100,000 인 것을 포함할 수 있다. 이 경우, 대상 물체의 인식 정확도와 코팅층의 밀착성 및 균일성이 현저히 향상되면서도 제형 안정성이 현저히 우수할 수 있다.
만약, 상기 폴리에틸렌글리콜의 수평균 분자량(Mn)이 50,000 미만인 경우에는, 코팅층의 밀착성이 저하될 수 있다. 반면, 상기 폴리에틸렌글리콜의 수평균 분자량(Mn)이 100,000 초과인 경우에는, 코팅층의 균일성이 저하될 수 있다.
본 실시예의 스프레이 원액은 상기 스프레이 원액 총 중량 기준으로 고분자 바인더를 5 ~ 30 중량%, 구체적으로는 10 ~ 30 중량%, 더 구체적으로는 13 ~ 25 중량%로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 스프레이 원액이 총 중량 기준으로 고분자 바인더를 13 ~ 25 중량%로 포함할 때, 대상 물체의 인식 정확도와 코팅층의 밀착성 및 균일성이 향상되면서도 제형 안정성이 우수할 수 있다.
만약, 본 실시예의 스프레이 원액이 총 중량 기준으로 고분자 바인더를 5 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 코팅층의 밀착성, 균일성이 저하될 수 있다. 반면, 본 실시예의 스프레이 원액이 총 중량 기준으로 고분자 바인더를 30 중량% 초과로 포함할 경우에는, 분사 내지 분무가 어려워, 스프레이 타입 특성이 저하될 수 있다. 뿐만 아니라, 코팅층의 균일성 및 밀착성이 저하되어, 대상 물체의 인식 정확도가 저하될 수 있다.
본 실시예의 스프레이 원액은 셀룰로오스 섬유를 포함한다.
본 실시예의 스프레이 원액은 셀룰로오스 섬유를 포함하며, 상기 셀룰로오스 섬유는 대상 물체에 대한 밀착성 또는 접착성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 뿐만 아니라, 조성물 내 셀룰로오스 섬유 각각은 서로 얽혀 있으므로, 대상 물체로부터 코팅층을 제거하는 과정에서도, 코팅층이 갈라지지 않고, 큰 조각으로 용이하게 제거될 수 있다.
본 실시예의 셀룰로오스 섬유는 평균 길이가 100 ~ 200 ㎛ 인 제1 셀룰로오스 섬유; 및 평균 길이가 300 ~ 600 ㎛ 인 제2 셀룰로오스 섬유;를 포함할 수 있다. 특히, 평균 길이가 서로 다른 두 종류의 셀룰로오스 섬유를 포함함으로써, 코팅층의 밀착성 및 균일성을 더욱 높일 수 있으며, 평균 길이가 최대 600 ㎛ 이내인 셀룰로오스 섬유를 포함함으로써, 스프레이 타입으로 분사 내지 분무가 용이하도록 할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예의 셀룰로오스 섬유는 평균 길이가 100 ~ 200 ㎛ 인 제1 셀룰로오스 섬유; 및 평균 길이가 300 ~ 600 ㎛ 인 제2 셀룰로오스 섬유;를 포함하되, 이를 1 : 0.1 ~ 0.8 의 중량비로 포함할 수 있으며, 이 경우, 대상 물체의 인식 정확도와 코팅층의 밀착성 및 균일성이 향상되면서도 제형 안정성이 우수할 수 있다.
더 구체적으로, 본 실시예의 셀룰로오스 섬유는 평균 길이가 100 ~ 200 ㎛ 인 제1 셀룰로오스 섬유; 및 평균 길이가 300 ~ 600 ㎛ 인 제2 셀룰로오스 섬유;를 1 : 0.5 ~ 0.7 의 중량비로 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기와 같은 효과는 더욱 향상될 수 있다.
특히, 본 실시예에서는 평균 길이가 상대적으로 짧은 제1 셀룰로오스 섬유를, 평균 길이가 상대적으로 긴 제2 셀룰로오스 섬유 보다, 더 고함량으로 포함함으로써, 스프레이 타입으로서 활용이 용이하며, 대상 물체의 인식 정확도와 코팅층의 밀착성 및 균일성이 더욱 우수하고, 안정한 제형을 가지는, 조성물을 제공할 수 있다.
본 실시예에 따라, 제1 셀룰로오스 섬유 및 제2 셀룰로오스 섬유를 포함하는 셀룰로오스 섬유는 평균 직경이 100 ~ 300 nm, 구체적으로는 200 ~ 300 nm 인 것일 수 있다. 특히, 본 실시예에서는, 제1 셀룰로오스 섬유 및 제2 셀룰로오스 섬유를 포함하는 셀룰로오스 섬유는 평균 직경이 100 ~ 300 nm 일 때, 스프레이 타입으로서 활용이 용이하며, 대상 물체의 인식 정확도와 코팅층의 밀착성 및 균일성이 더욱 우수하면서도 제형 안정성이 더욱 향상된, 조성물을 제공할 수 있다.
본 실시예의 스프레이 원액은 상기 스프레이 원액 총 중량 기준으로 셀룰로오스 섬유를 1 ~ 10 중량%, 구체적으로는 3 ~ 9 중량%, 더 구체적으로는 5 ~ 8 중량%로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 스프레이 원액이 총 중량 기준으로 셀룰로오스 섬유를 5 ~ 8 중량%로 포함할 때, 스프레이 타입으로서 활용이 용이하고, 대상 물체의 인식 정확도와 코팅층의 밀착성 및 균일성이 더욱 우수하면서도 제형이 안정할 수 있다.
만약, 본 실시예의 스프레이 원액이 총 중량 기준으로 셀룰로오스 섬유를 1 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 코팅층의 밀착성 향상 정도가 미미하며, 제거가 용이하지 못할 수 있다. 반면, 본 실시예의 스프레이 원액이 총 중량 기준으로 셀룰로오스 섬유를 10 중량% 초과로 포함할 경우에는, 스프레이 타입 특성이 저하되며, 코팅층이 불균일하고, 오히려 밀착력이 저하될 수 있다.
본 실시예의 스프레이 원액은 알코올계 용매를 포함한다.
본 실시예의 스프레이 원액은 알코올계 용매를 포함하며, 상기 알코올계 용매는 공지의 모든 알코올류가 적용될 수 있다.
예를 들어, 상기 알코올계 용매는 에탄올 및 이소프로필알코올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 실시예의 스프레이 조성물은 분사제를 포함한다.
본 실시예의 스프레이 조성물은 상기 스프레이 원액이 분사 내지 분무할 수 있도록 하는 분사제를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 분사제는 분사 가스를 의미할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 분사제는 질소, 헬륨, 아르곤, 하이드로플루오로카본, 디메틸에테르, 프로판, 부탄, 이소부탄 및 이소펜탄으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 실시예의 스프레이 조성물은 상기 스프레이 원액 100 중량부에 대해 상기 분사제를 150 ~ 200 중량부, 구체적으로는 180 ~ 200 중량부로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 스프레이 조성물이 상기 스프레이 원액 100 중량부에 대해 상기 분사제를 180 ~ 200 중량부로 포함할 때, 밀착성이 좋으면서도 뭉침 없는 균일한 두께의 코팅층을 형성할 수 있고, 제형이 안정할 수 있다.
만약, 본 실시예의 스프레이 조성물이 상기 스프레이 원액 100 중량부에 대해 상기 분사제를 150 중량부 미만으로 포함하거나, 200 중량부 초과로 포함할 경우에는, 분사가 용이하지 못하여 균일하며 안정한 코팅층의 형성이 어려울 수 있다.
본 실시예의 스프레이 원액 또는 스프레이 조성물은 공지의 첨가제를 더 포함한다. 예를 들어, 상기 공지의 첨가제는 계면활성제, 분산제, 산화방지제, 소포제, 노화방지제 및 킬레이트제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 실시예의 스프레이 조성물은 3D 스캐닝을 위한, 대상 물체의 표면에 도포되어 코팅막(도막)을 형성할 수 있으며, 상기 코팅막의 두께는 10 ~ 1,00 ㎛ 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하 실시예, 비교예, 및 실험예를 통하여 본 발명의 3D 스캔용 스프레이 조성물에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
[ 실시예 ]
실시예 1 내지 4
표 1[단위 : 중량%]에 따라, 무기 충전제, 고분자 바인더, 셀룰로오스 섬유 및 잔량의 용매를 혼합하여 스프레이 원액을 제조하였다.
이때, 표 1에서 무기 충전제로는 실리카, 탄산칼슘 및 산화세륨을 1 : 1 : 0.4 의 중량비로 혼합한 것을 사용하였으며, 고분자 바인더로는 수평균 분자량(Mn)이 70,000 ~ 100,000 인 폴리에틸렌글리콜을 사용하였다.
또한, 셀룰로오스 섬유는, 평균 길이가 100 ~ 200 ㎛ 인 제1 셀룰로오스 섬유 및 평균 길이가 300 ~ 600 ㎛ 인 제2 셀룰로오스 섬유가 표 2[단위 : 중량비]와 같은 비로 혼합된 것을 사용하였다. 이때, 상기 셀룰로오스 섬유의 평균 직경은 모두 200 ~ 300 nm 이었다.
성분 단위 : 중량%
무기 충전제 10.0
고분자 바인더 20.0
셀룰로오스 섬유 8.0
용매(에탄올) to.100
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
제1 셀룰로오스 섬유 1 1 1 1
제2 셀룰로오스 섬유 0.1 0.5 0.7 0.8
이어서, 상기 스프레이 원액 100 중량부에 대해 분사제(질소 가스)를 200 중량부 혼합함으로써, 3D 스캔용 스프레이 조성물을 제조하였다.
[ 비교예 ]
비교예 1 내지 6
표 3[단위 : 중량%]에 따라 각 성분을 혼합하여 제조된 스프레이 원액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 3D 스캔용 스프레이 조성물을 제조하였다.
성분 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
무기 충전제 0.1 20.0 10.0 10.0 10.0 10.0
고분자 바인더 20.0 20.0 1.0 35.0 20.0 20.0
셀룰로오스 섬유 8.0 8.0 8.0 8.0 0.1 15.0
용매(에탄올) to.100
비교예 7
셀룰로오스 섬유로 제1 셀룰로오스 섬유만 사용(제2 셀룰로오스 섬유 사용 X)한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 8
셀룰로오스 섬유로 제2 셀룰로오스 섬유만 사용(제1 셀룰로오스 섬유 사용 X)한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 9
셀룰로오스 섬유로 평균 길이가 1 mm 이며, 평균 직경이 200 ~ 300 nm 인 것을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 10
수평균 분자량이 10,000 ~ 30,000 인 폴리에틸렌글리콜을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 11
수평균 분자량이 120,000 ~ 150,000 인 폴리에틸렌글리콜을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[ 실험예 ]
실험예 1 : 투명도 평가
실시예 1에 따르는 스프레이 조성물을 대상 물체(투명 유리병 또는 투명 비이커) 표면에 분사하여 코팅층을 형성한 뒤, 이를 육안으로 관찰하고, 투명도를 평가한 결과를 표 4에 나타내었다.
상기 투명도는, 피시험자 10 명(남자 5 명 및 여자 5 명)에게 육안 관찰을 하도록 한 뒤, 투명도를 5 점법으로 평가하도록 하였으며, 그 평균값을 표 4[단위 : 점수]에 나타내었다. 이때, 5 점에 가까울수록 불투명함을 의미한다.
상기 실시예 1과 동일하게, 실시예 2 내지 4 및 비교예 1 내지 11의 조성물을 이용하여 투명도 평가를 실시한 뒤, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
투명도 투명도 투명도 투명도
실시예1 4.5 비교예1 2.0 비교예5 2.0 비교예9 2.5
실시예2 5.0 비교예2 4.5 비교예6 2.5 비교예10 3.0
실시예3 5.0 비교예3 2.0 비교예7 3.5 비교예11 3.0
실시예4 4.5 비교예4 3.0 비교예8 2.5
표 4를 보면, 본 실시예에 따르는 스프레이 조성물은 불투명함을 확인할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따르는 3D 스캔용 스프레이 조성물은 대상 물체의 표면의 투명도를 낮추고 난반사를 일으킴에 따라, 3D 스캐너가 대상 물체를 정확하게 인식하도록 할 수 있다.
실험예 2 : 도막(코팅층) 평가
실시예 및 비교예에 따라 형성된 코팅층을 육안으로 관찰하고, 뭉침과 갈라짐 없이 균일한 두께로 형성되었는지, 여부를 평가하여, 그 결과를 표 5에 나타내었으다.
또한, 이의 실물을 도면 1 내지 7에 나타내었으다.
뭉침/
갈라짐
현상		 두께 관련
도면		 뭉침/
갈라짐
현상		 두께 관련
도면
실시예1 없음 균일 - 비교예5 없음 균일 -
실시예2 없음 균일 도 1 비교예6 있음 불균일 도 5
실시예3 없음 균일 도 2 비교예7 없음 균일 -
실시예4 없음 균일 - 비교예8 있음 불균일 도 6
비교예1 없음 균일 - 비교예9 있음 불균일 도 7
비교예2 있음 불균일 도 3 비교예10 있음 불균일 -
비교예3 있음 불균일 - 비교예11 있음 불균일 -
비교예4 있음 불균일 도 4
표 5를 보면, 본 실시예에 따르는 스프레이 조성물은 뭉침과 갈라짐이 없고, 균일한 두께를 가지는, 코팅층을 형성할 수 있다.
실험예 3 : 밀착성 평가
상기 실시예 및 비교예의 제조에 사용된 스프레이 조성물의 접착성을 평가하였다. 구체적으로, Cross-cut 시험법(ASTM D 3359 시험규격)에 따라, 실시예 및 비교예에 따르는 스프레이 조성물의 부착성을 하기 기준으로 평가하고, 5 회 반복한 평균값을 표 6에 나타내었다.
이때, 표 6에서, 5B 일 경우에 부착성이 가장 우수함을 의미한다.
0B : 분리된 면적이 65 % 이상
1B : 분리된 면적이 35 ~ 65 %
2B : 분리된 면적이 15 ~ 35 %
3B : 분리된 면적이 5 ~ 15 %
4B : 분리된 면적이 5 % 이하
5B : 분리된 면적이 0 %
한편, 접착성이 4B 이상인 경우에는, 밀착성은 우수하나, 대상 물체로부터 분리가 용이하지 못한 바, 3D 스캔용 스프레이 조성물로서 적합하지 않음을 확인하였다. 즉, 접착성이 최대 4B 이하에 가까울 때, 밀착성이 좋으면서도 대상 물체로부터 분리가 용이하여, 3D 스캔용 스프레이 조성물로서 적합함을 의미한다.
접착성 접착성
실시예1 3.0 비교예5 2.0
실시예2 3.5 비교예6 1.5
실시예3 3.5 비교예7 2.0
실시예4 3.0 비교예8 2.0
비교예1 2.0 비교예9 2.0
비교예2 1.5 비교예10 2.0
비교예3 2.0 비교예11 2.0
비교예4 1.5
표 6을 보면, 본 실시예에 따르는 스프레이 조성물은 적정 수준의 접착성을 구현함을 알 수 있다.
실험예 4 : 제형 안정성 평가
실시예 및 비교예의 스프레이 원액을 별도로 취하여, 이의 제형 안정성을 평가하였다.
이때, 제형 안정성은 상기 스프레이 원액의 흐름성이 유지되는지를 평가하고, 그 결과를 표 7에 나타내었다.
구체적으로, 스프레이 원액을 바이알 병에 일부 주입한 뒤, 가속화된 조건을 위해, 이를 2 개월, 4 개월, 6 개월 및 8 개월 동안 약 45 ℃ 의 고온에서 방치하면서, 각 주기에 바이알 병을 뒤집어, 스프레이 원액이 5 초안에 흐름성을 보이는 경우, 제형이 안정적으로 유지되는 것으로 평가하였다.
2 개월 후 4 개월 후 6 개월 후 8 개월 후
실시예1 안정 안정 안정 불안정
실시예2 안정 안정 안정 안정
실시예3 안정 안정 안정 안정
실시예4 안정 안정 안정 불안정
비교예1 안정 안정 불안정 불안정
비교예2 안정 불안정 불안정 불안정
비교예3 안정 안정 불안정 불안정
비교예4 안정 불안정 불안정 불안정
비교예5 안정 안정 불안정 불안정
비교예6 안정 불안정 불안정 불안정
비교예7 안정 안정 불안정 불안정
비교예8 안정 안정 불안정 불안정
비교예9 안정 안정 불안정 불안정
비교예10 안정 불안정 불안정 불안정
비교예11 안정 불안정 불안정 불안정
표 7을 보면, 본 실시예의 스프레이 원액은 흐름성이 안정적으로 유지되는 바, 제형이 안정함을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 무기 충전제, 고분자 바인더, 셀룰로오스 섬유 및 알코올계 용매를 포함하는 스프레이 원액; 및
    분사제;를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 스프레이 원액은
    상기 스프레이 원액 총 중량 기준으로 상기 무기 충전제 1 ~ 15 중량%, 상기 고분자 바인더 5 ~ 30 중량%, 상기 셀룰로오스 섬유 1 ~ 10 중량% 및 잔량의 알코올계 용매를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 무기 충전제는
    실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아, 탄산칼슘 및 산화세륨으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 고분자 바인더는
    폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜 및 전분으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 고분자 바인더는
    수평균 분자량(Mn)이 50,000 ~ 100,000 인 것을 특징으로 하고,
    상기 셀룰로오스 섬유는
    평균 길이가 100 ~ 200 ㎛ 인 제1 셀룰로오스 섬유; 및
    평균 길이가 300 ~ 600 ㎛ 인 제2 셀룰로오스 섬유;를 포함하며,
    상기 제1 셀룰로오스 섬유 및 상기 제2 셀룰로오스 섬유는 평균 직경이 100 ~ 300 nm 인 것을 특징으로 하고,
    상기 셀룰로오스 섬유는
    상기 제1 셀룰로오스 섬유 및 상기 제2 셀룰로오스 섬유를 1 : 0.1 ~ 0.8 의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 스프레이 조성물은
    상기 스프레이 원액 100 중량부에 대해 상기 분사제 150 ~ 200 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    3D 스캔용 스프레이 조성물.

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