KR20050119226A

KR20050119226A - 석분혼합 합성수지 복합재료 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20050119226A
Application number: KR1020040044261A
Authority: KR
Inventors: 엄경자
Original assignee: 엄경자
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2005-12-21
Also published as: KR100644903B1

Abstract

본 발명은 석분(石粉)이 혼합된 합성수지 복합재료 및 그 제조방법에 관한 것으로, 화강암이나 현무암 등의 자연석 분말과 불포화폴리에스테르수지(不飽和 polyester 俊脂)를 구조체 형성의 주 재료로 하고, 여기에 산화마그네슘, 백탄(白炭) 등의 기능성 분말을 첨가함으로써 성형성 및 생물친화성이 뛰어난 복합재료를 얻을 수 있도록 한 것이다.

본 발명을 통하여 성형성은 물론 생물친화성이 뛰어난 합성수지복합재료를 얻을 수 있으며, 이로써 생활환경을 개선하고 관련 산업을 활성화하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

석분혼합 합성수지 복합재료 및 그 제조방법{STONE POWDER MIXED PLASTIC AND ITS MANUFACTURING METHOD}

합성수지 복합재료는 강도에 비하여 경량화가 용이하고, 가격이 저렴할 뿐 아니라 성형성 또한 뛰어나 각종 생활용품은 물론, 산업용 구조재 및 건축자재 등 다양한 용도로 활용되고 있다.

그러나 이러한 종래의 합성수지 복합재료는 주로 합성피혁형태의 직물복합체 또는 섬유보강플라스틱(FRP)이 주종을 이루는 것으로, 천연소재와 그 물리, 화학적 특성은 물론, 외관이나 질감에 있어서도 큰 차이를 가지고 있어서, 고급제품에 적용되기가 매우 어려웠을 뿐 아니라, 각종 유해물질을 함유하고 있어서 건강을 중시하는 소비자들로부터 외면을 받아온 것이 사실이다.

특히, 최근 건강과 환경에 대한 관심이 높아지면서 식품이나 의류와 같이 신체에 직접 접촉되는 물품 뿐 아니라, 가구나 화분 등 일상생활용품은 물론 건축용 내장재에 이르기 까지 천연소재의 제품이 선호되는 추세이다.

그러나 이러한 천연소재는 공급에 한계가 있고, 고가일 뿐 아니라, 이를 채취하는 과정에서 더욱 심각한 환경오염을 유발하는 등 그 적용에 있어서 많은 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로 화강암, 현무암 또는 맥반석 등의 자연석 분말과 산화마그네슘, 옥 및 백탄의 미세한 분말을 배합하여 혼합분말을 구성하고 여기에 불포화폴리에스테르수지를 첨가하여 분말 입자간의 접착이 이루어지도록 함으로써 강도와 성형성은 물론 식물이 활착가능한 생물친화성 또한 확보할 수 있도록 한 것이다.

또한, 분말·수지혼합물에 휘발성 물질인 시너를 혼합하여 수작업을 통한 성형중에 분말·수지혼합물이 손에 달라붙지 않도록 함으로써 성형성을 개선하고, 맥반석, 옥 및 백탄 등에서 방사되는 원적외선을 통하여 사용자의 건강증진 효과도 얻을 수 있도록 하였다.

본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 1은 본 발명의 제조공정 흐름도로서, 동 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 원석 및 첨가재를 미세한 분말로 분쇄한 후, 이를 소정의 비율로 혼합하고, 여기에 소정량의 합성수지를 혼합하여 소기의 형상으로 성형한 후 양생하는 과정을 거쳐 이루어지게 된다.

본 발명에 사용되는 원석은 화강함, 현무암 또는 맥반석 등의 자연석으로서 각각의 특징을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

화강암(花崗岩)은 심성화성암 가운데 입자가 거칠고 완정질(完晶質)인 암석으로서, 장석, 석영 및 운모로 이루어지고 그 밖에 각섬석과 백운모가 포함되기도 하며, 구성광물의 결정입자가 크고 조직도 균일하여 강도가 우수하고, 외관 또한 미려한 특징이 있다.

현무암(玄武岩)은 화성암 중 분출암(噴出岩)의 일종으로서, 보통 암회색에서 검은색을 띠는 고철질 염기성암이다.

맥반석(麥飯石)은 화성암류중 석영반암에 속하는 암석으로서, 이산화규소와 산화알루미늄이 주성분이며, 이 밖에도 산화제2철을 비롯한 다양한 광물성분이 함유되어 있다.

맥반석은 원적외선을 다량으로 방출하는 특성을 가지고 있는데, 원적외선은 에너지의 전달특성이 우수하여 열선이라고도 불리우며 조사(照射) 대상체의 표면을 파괴하지 않고 물체의 내부까지 침투하여 물체를 구성하는 분자를 활성화하는 특징이 있다.

이러한 원적외선을 생물체에 조사(照射)하게 되면 육성촉진, 세포활성화, 혈행촉진, 대사기능촉진 및 진통작용 등의 효과를 얻을 수 있어, 건강증진은 물론 피로회복 및 노화방지에도 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

한편, 본 발명에 있어서 원석과 분말상으로 혼합되는 첨가재로는 산화마그네슘, 옥 및 백탄을 들 수 있으며 각각의 특징을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

산화마그네슘(酸化magnesium)은 마그네슘과 산소의 화합물로서 마그네시아라고도 불리우며, 내화성이 뛰어나 건축용 내장재의 소재로 활용되고 있다.

옥(玉)은 대표적인 장식용 광물로서 외관상의 아름다움 뿐 아니라, 다량의 원적외선을 방사하여 건강에 유익한 것으로 알려져 있다.

백탄(白炭)은 백회색 목탄의 일종으로서, 참숯이라고도 하며, 주로 떡갈나무나 졸참나무 등의 탄재를 저온의 돌가마에서 탄화시키고 마지막으로 가마 속에 다량의 공기를 보내어 수피(樹皮)나 탄의 일부를 연소시킨 다음 흙과 재로 덮어서 냉각소화시켜 제조되며, 대표적인 다공체(多孔體)로서 탈취 및 습도조절 등의 효과가 있다.

이러한, 원석 및 첨가재는 미세한 분말로 분쇄되어, 원석 50중량% 내지 60중량%, 산화마그네슘 10중량% 내지 20중량%, 옥 1중량% 내지 9중량% 및 백탄 20중량% 내지 30중량%로 혼합 및 교반되어 혼합분말을 구성하게 된다.

혼합분말이 충분히 교반되어 각각의 분말이 고르게 분포되면, 혼합분말 85중량% 내지 90중량% 및 불포화폴리에스테르수지 10중량% 내지 15중량%를 혼합, 교반하여 분말·수지혼합물을 구성하게 된다.

이후, 분말·수지혼합물을 소기의 형상으로 성형하여 제품을 완성하게 되는데, 성형 방법으로는 도 2와 같은 수작업을 통한 성형과 도 3과 같은 금형을 통한 성형을 들 수 있다.

수작업을 통한 조형(造形)시 분말·수지혼합물이 손에 달라붙게 되므로, 이를 방지하기 위하여 휘발성 물질인 시너(thinner)를 첨가하게되며, 그 첨가비는 분말·수지혼합물 95중량% 내지 99중량%와 시너 1중량% 내지 5중량%로 하는 것이 바람직 하다.

시너는 휘발성이 매우 강하므로, 일단 성형이 완료되면 양생되는 과정에서 모두 휘발하게 되어, 최종단계에서는 잔류하지 않게 된다.

또한, 금형을 통한 성형은 금형에 분말·수지혼합물을 투입하고 상형 및 하형을 결합, 압착하여 성형한 후 탈형하는 과정을 거치게 되는데, 이때 금형에 파라핀 등의 이형제를 도포하거나, 전술한 분말 중 가장 미립의 것을 미량 살포함으로써 탈형이 용이하게 할 수도 있다.

이러한 본 발명의 석분혼합 합성수지 복합재료는 화분 등의 생활용품이나 타일 등의 건축자재와 같이 다양한 형태로 적용될 수 있으며, 도 4는 그 일 실시예로서 화분의 소재로 본 발명이 적용된 상태를 나타내고 있는 것으로, 동 사진을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 흡습성 및 생물친화성으로 인하여 표면에 식물이 활착되어 있음을 알 수 있다.

결국 본 발명의 기술요지는 원석, 산화마그네슘, 옥 및 백탄을 미세한 분말로 각각 분쇄하는 분쇄단계(S10)와, 분쇄된 원석 50중량% 내지 60중량%, 산화마그네슘 10중량% 내지 20중량%, 옥 1중량% 내지 9중량% 및 백탄 20중량% 내지 30중량%를 혼합 및 교반하여 혼합분말을 구성하는 분말혼합단계(S20)와, 상기 혼합분말 85중량% 내지 90중량% 및 불포화폴리에스테르수지 10중량% 내지 15중량%를 혼합, 교반하여 분말·수지혼합물을 구성하는 수지혼합단계(S30)와, 상기 분말·수지혼합물을 소기의 형상으로 성형하는 성형단계(S40)와, 성형된 분말·수지혼합물을 양생하는 양생단계(S50)로 이루어짐을 특징으로 하는 석분혼합 합성수지 복합재료의 제조방법으로서, 성형단계(S40)는 분말·수지혼합물 95중량% 내지 99중량%와 시너 1중량% 내지 5중량%를 혼합하는 시너첨가단계(S41)와, 시너가 첨가된 분말·수지혼합물을 수작업을 통하여 소기의 형상으로 조형(造形)하는 조형단계(S42)로 이루어짐을 특징으로 하는 석분혼합 합성수지 복합재료의 제조방법 또는 성형단계(S40)는 금형에 분말·수지혼합물을 투입한 후 금형의 상형과 하형을 결합 및 압착하는 가압성형단계(S43)와, 성형물로부터 금형의 상형과 하형을 분리하는 탈형단계(S44)로 이루어짐을 특징으로 하는 석분혼합 합성수지 복합재료의 제조방법이며, 원석은 화강암, 현무암 또는 맥반석임을 특징으로 하는 석분혼합 합성수지 복합재료 및 그 제조방법이다.

도 1은 본 발명의 제조공정 흐름도

도 2는 수작업을 통한 성형시의 본 발명의 제조공정 흐름도

도 3은 금형을 통한 성형시의 본 발명의 제조공정 흐름도

도 4는 화분에 적용된 본 발명의 일 실시예 사시사진

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

S10 : 분쇄단계

S20 : 분말혼합단계

S30 : 수지혼합단계

S40 : 성형단계

S41 : 시너첨가단계

S42 : 조형단계

S43 : 가압성형단계

S44 : 탈형단계

S50 : 양생단계

Claims

원석, 산화마그네슘, 옥 및 백탄을 미세한 분말로 각각 분쇄하는 분쇄단계(S10)와;

분쇄된 원석 50중량% 내지 60중량%, 산화마그네슘 10중량% 내지 20중량%, 옥 1중량% 내지 9중량% 및 백탄 20중량% 내지 30중량%를 혼합 및 교반하여 혼합분말을 구성하는 분말혼합단계(S20)와;

상기 혼합분말 85중량% 내지 90중량% 및 불포화폴리에스테르수지 10중량% 내지 15중량%를 혼합, 교반하여 분말·수지혼합물을 구성하는 수지혼합단계(S30)와;

상기 분말·수지혼합물을 소기의 형상으로 성형하는 성형단계(S40)와;

성형된 분말·수지혼합물을 양생하는 양생단계(S50)로 이루어짐을 특징으로 하는 석분혼합 합성수지 복합재료의 제조방법.
제1항에 있어서 성형단계(S40)는 분말·수지혼합물 95중량% 내지 99중량%와 시너 1중량% 내지 5중량%를 혼합하는 시너첨가단계(S41)와;

시너가 첨가된 분말·수지혼합물을 수작업을 통하여 소기의 형상으로 조형(造形)하는 조형단계(S42)로 이루어짐을 특징으로 하는 석분혼합 합성수지 복합재료의 제조방법.
제1항에 있어서 성형단계(S40)는 금형에 분말·수지혼합물을 투입한 후 금형의 상형과 하형을 결합 및 압착하는 가압성형단계(S43)와;

성형물로부터 금형의 상형과 하형을 분리하는 탈형단계(S44)로 이루어짐을 특징으로 하는 석분혼합 합성수지 복합재료의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 원석은 화강암, 현무암 또는 맥반석임을 특징으로 하는 석분혼합 합성수지 복합재료의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 석분혼합 합성수지 복합재료.