KR20140056942A

KR20140056942A - 다공성 방향 소결체 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20140056942A
Application number: KR1020120123440A
Authority: KR
Inventors: 백화선; 김용근
Original assignee: 고려카본(주)
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-05-12

Abstract

본 발명을 향수를 함침한 다공성 소결체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 철, 스테인레스스틸, 니켈, 금, 은, 구리 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 또는 이의 합금 분말, 윤활제를 포함하는 혼합물의 다공성 소결체에 있어서, 상기 다공성 소결체의 공극율이 10 vol% 내지 30 vol%이고, 상기 소결체의 기공의 평균 직경이 10 μm 내지 30 μm이며, 상기 기공에는 향수가 함침되어 있는 것인, 다공성 방향 소결체 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.

Description

다공성 방향 소결체 및 이의 제조 방법{POROUS SINTERED BODY WITH FRAGRANCE AND PROCESS FOR PREPARING THE SAME}

본 발명을 향수를 함침한 다공성 방향 소결체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 철, 스테인레스스틸, 니켈, 금, 은, 구리 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 또는 이의 합금 분말, 윤활제를 포함하는 혼합물의 다공성 소결체에 있어서, 상기 다공성 소결체의 공극율이 10 vol% 내지 30 vol%이고, 상기 소결체의 기공의 평균 직경이 10 μm 내지 30 μm이며, 상기 기공에는 향수가 함침되어 있는 것인, 다공성 방향 소결체 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.

귀걸이, 목걸이, 반지, 넥타이 핀, 머리핀, 핸드폰 고리 등과 같은 액세서리, 실내 미화용 조형물, 문구류 등의 장식품이 널리 사용되고 있다. 이러한 장식품을 구매하는 소비자는 먼저 디자인 측면을 고려하는 것이 일반적이다.

그러나 장식품을 구매하는 소비자의 기호가 매우 다양하다는 점을 고려하면, 장식품의 디자인 외에 소비자의 구매의욕을 자극하고 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있는 요소를 갖추는 것이 유리하다.

장식품에 대한 소비자의 구매의욕을 증진시키기 위해, 장식품에 향기를 부여하는 방법이 종종 사용된다.

그런데 플라스틱 재질의 장식품의 경우에는, 제품을 다양화하기에 한계가 있다. 즉, 플라스틱의 특성상, 장식품의 표면에 주로 방향물질을 도포하거나 부착하여야 하고, 제품의 내부에 방향물질을 함침시키기에는 가공상의 난점이 있으며, 액상 방향제를 플라스틱 제품 내부에 보관하기가 어렵다.

금속 장식품의 경우, 제조 및 가공 과정이 고온에서 수행되기 때문에, 휘발성을 갖는 방향제와 함께 혼합하여 제조하는 것이 불가능하다.

본 발명자들은 다공성 소결체를 성형한 후 기공 내에 향수를 함침하면, 방향 작용이 장기간 지속된다는 점에 착안하여 본 발명을 완성하였다. 또한, 진공하에서 향수 함침을 실행하면, 보다 효율적으로 기공 내부에 향수가 함침된다는 점을 확인하여 본 발명의 다공성 방향 소결체 제조 방법을 완성하였다.

더욱이, 상기 소결체 성분으로서 은 또는 구리와 같은 금속을 사용하면, 방향 작용은 물론, 항균 효과까지 나타낼 수 있다.

본 발명의 기본적인 목적은 철, 스테인레스스틸, 니켈, 금, 은, 구리 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 또는 이의 합금 분말, 윤활제를 포함하는 혼합물의 다공성 소결체에 있어서, 상기 다공성 소결체의 공극율이 10 vol% 내지 30 vol%이고, 상기 소결체의 기공의 평균 직경이 10 μm 내지 30 μm이며, 상기 기공에는 향수가 함침되어 있는 것인, 다공성 방향 소결체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 (i) 철, 스테인레스스틸, 니켈, 금, 은, 구리 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 분말과 윤활제를 혼합하는 단계; (ii) 상기 (i)단계의 혼합물을 가압하여 성형하는 단계; (iii) 상기 (ii)단계의 성형체를 소결하는 단계; 및 (iv) 감압하에서 상기 (iii)단계의 소결체의 기공 내부로 향수를 함침시키는 단계를 포함하는, 다공성 방향 소결체 제조 방법을 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 기본적인 목적은 철, 스테인레스스틸, 니켈, 금, 은, 구리 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 또는 이의 합금 분말, 윤활제를 포함하는 혼합물의 다공성 소결체에 있어서, 상기 다공성 소결체의 공극율이 10 vol% 내지 30 vol%이고, 상기 소결체의 기공의 평균 직경이 10 μm 내지 30 μm이며, 상기 기공에는 향수가 함침되어 있는 것인, 다공성 방향 소결체를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 다공성 방향 소결체에 있어서, 상기 하나 이상의 금속 분말의 크기는 100 μm 내지 300 μm일 수 있다.

또한, 본 발명의 다공성 방향 소결체에 있어서, 상기 윤활제는 스테아린산아연(zinc stearate)일 수 있다.

또한, 본 발명의 다공성 방향 소결체의 생성된 상기 기공의 평균 직경은 10 μm 내지 50 μm일 수 있다.

상기 은과 구리는 항균 작용을 하기 때문에, 본 발명의 다공성 방향 소결체 제조시 은 또는 구리를 포함시키면, 방향 작용뿐만 아니라 항균 작용도 얻을 수 있다.

전술한 본 발명의 또 다른 목적은 (i) 철, 스테인레스스틸, 니켈, 금, 은, 구리 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 분말과 윤활제를 혼합하는 단계; (ii) 상기 (i)단계의 혼합물을 가압하여 성형하는 단계; (iii) 상기 (ii)단계의 성형체를 소결하는 단계; 및 (iv) 감압하에서 상기 (iii)단계의 소결체의 기공 내부로 향수를 함침시키는 단계를 포함하는, 다공성 방향 소결체 제조 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 다공성 방향 소결체 제조 방법에 사용되는 상기 하나 이상의 금속 분말의 크기는 100 μm 내지 300 μm일 수 있다.

또한, 본 발명의 다공성 방향 소결체 제조 방법에 사용되는 상기 윤활제는 스테아린산아연(zinc stearate)일 수 있다.

본 발명의 다공성 방향 소결체 제조 방법에 있어서, 상기 (iii)단계의 소결 온도는 650℃ 내지 800℃일 수 있다. 상기 소결에 의하여 생성되는 기공의 평균 직경이 10 μm 내지 50 μm일 수 있다.

또한, 본 발명의 다공성 방향 소결체 제조 방법에 있어서, 상기 (iv)단계의 압력은 1 Torr 내지 1×10^-4 Torr일 수 있다.

본 발명에 따르면, 다공성 소결체의 기공에 향수를 효과적으로 함침시킬 수 있고, 이로 인하여 방향 작용이 장기간 지속된다.

또한, 은 또는 구리를 사용하여 본 발명의 다공성 방향 소결체를 제조하는 경우에는 항균 효과까지 나타낼 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 2에서 제조한 다양한 형태의 다공성 방향 소결체들에 대한 사진이다.

이하, 다음의 실시예 또는 도면을 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 다음의 실시예 또는 도면에 대한 설명은 본 발명의 구체적인 실시 태양을 특정하여 설명하고자 하는 것일 뿐이며, 본 발명의 권리 범위를 이들에 기재된 내용으로 한정하거나 제한해석하고자 의도하는 것은 아니다.

실시예 1. 다공성 소결체의 제조

수지상 구조의 전해 동분(입도: +240 mesh(63 micron) 0.5% max., +300 mesh(53 micron) 3.0% max., +350 mesh(45 micron) 10.0% max., -350 mesh 90% min.)과 주석 분말(+150 mesh 1-2%, +200 mesh 3-10%, +325 mesh 30-50%, -325 mesh 40-70%)의 혼합 분말(구리:주석=9:1(w/w))에 스테아린산아연을 첨가하여 25분 내지 45분간 혼합하였다(전제 혼합물의 중량에 대하여 1% 내지 5%). 상기 혼합물을 성형 프레스를 사용하여 약 2.3 ton/cm²의 압력으로 압축성형(compaction)하였다. 이후, 상기 압축성형품을 환원분위기 하에서 650℃ 내지 800℃의 온도로 약 5시간 동안 소결시켰다. 이렇게 제조된 소결체는 다공성으로서, 기공의 직경은 약 20μm이었다.

실시예 2. 다공성 소결체에 향수 함침

실시예 1에서 제조된 소결체와 액체 향수를 진공 체임버에 넣고, 상기 진공체임버의 압력을 약 1×10^-3 Torr로 유지하였다. 1시간 후, 상기 향수가 상기 소결체의 기공 속으로 함침됨으로써, 다공성 방향 소결체를 제조하였다. 이렇게 제조된 다공성 방향 소결체들을 도 1에 나타내었다.

Claims

철, 스테인레스스틸, 니켈, 금, 은, 구리 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 또는 이의 합금 분말, 윤활제를 포함하는 혼합물의 다공성 소결체에 있어서, 상기 다공성 소결체의 공극율이 10 vol% 내지 30 vol%이고, 상기 소결체의 기공의 평균 직경이 10 μm 내지 30 μm이며, 상기 기공에는 향수가 함침되어 있는 것인, 다공성 방향 소결체.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 금속 분말의 크기는 100 μm 내지 300 μm인 것임을 특징으로 하는 다공성 방향 소결체.
제1항에 있어서, 상기 윤활제는 스테아린산아연(zinc stearate)인 것임을 특징으로 하는 다공성 방향 소결체.
제1항에 있어서, 상기 기공의 평균 직경이 10 μm 내지 50 μm인 것임을 특징으로 하는 다공성 방향 소결체.
(i) 철, 스테인레스스틸, 니켈, 금, 은, 구리 및 티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 분말과 윤활제를 혼합하는 단계;
(ii) 상기 (i)단계의 혼합물을 가압하여 성형하는 단계;
(iii) 상기 (ii)단계의 성형체를 소결하는 단계; 및
(iv) 감압하에서 상기 (iii)단계의 소결체의 기공 내부로 향수를 함침시키는 단계를 포함하는, 다공성 방향 소결체 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 금속 분말의 크기가 100 μm 내지 300 μm인 것임을 특징으로 하는 다공성 방향 소결체 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 윤활제는 스테아린산아연인 것임을 특징으로 하는 다공성 방향 소결체 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 (iii)단계의 소결 온도는 650℃ 내지 800℃인 것을 특징으로 하는 다공성 방향 소결체 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 (iii)단계의 소결 후 생성되는 기공의 평균 직경이 10 μm 내지 50 μm인 것임을 특징으로 하는 다공성 방향 소결체 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 (iv)단계의 압력은 1 Torr 내지 1×10^-4 Torr인 것을 특징으로 하는 다공성 방향 소결체 제조 방법.