KR20160147444A - 천연재료를 포함하는 사출물 및 그 사출물 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연재료를 포함하는 사출재료와 사출물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라스틱수지와 천연재료를 85~75:15~25 중량비로 혼합하되, 상기 천연재료는 전체수분이 12% 포함되게 건조시킨 후, 7mm 이하 크기로 분쇄하여 350°C 이하의 온도에서 혼합하되, 선택적으로 상기 플라스틱수지와 천연재료를 혼합한 혼합물에 중량대비 천연오일 1%를 첨가시켜 혼합하도록 하여 사출물을 제조함으로써, 간단한 방법을 통해 제조가 가능하여 생산성을 높일 수가 있고, 플라스틱수지에 선택적으로 천연재료를 선정 혼합하게 되어 원하는 색상, 질감 및 향을 구현할 수 있어 사용목적 및 용도에 따라 다양한 제조가 가능하여 사용의 다양성을 부여할 수 있음은 물론, 무엇보다 천연재료를 이용하여 인체에 무해하면서도 특정 천연재료를 혼합한 사출물을 전자제품에 적용 시 전자파차단 등의 효과를 가질 수 있으며, 플라스틱수지에 포함되는 천연재료에 따라 오랜 사용 시에 그 느낌을 그대로 살릴 수 있도록 하는 획기적인 발명인 것이다.

Description

천연재료를 포함하는 사출재료와 사출물 및 그 사출물 제조방법{ Injection materials, including natural materials and Extrusions and the Extrusions method }

본 발명은 천연재료를 포함하는 사출재료와 사출물 및 그 사출물 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 통상의 플라스틱수지에 인체에 무해한 천연재료를 선택적으로 선정 혼합하여 원하는 색상과 향 및 질감을 가질 수 있는 사출물을 제조하여 다양한 분야에서 사용할 수 있도록 하는 천연재료를 포함하는 사출물 제조방법 및 그 사출물에 관한 것이다.

통상적으로 사출물은 플라스틱수지를 단독 또는 기타 다른 소재를 선택적으로 선정 혼합하여 제조되는 것으로써, 상기 사출물은 산업 전 분야에 걸쳐 널리 사용되어 오고 있다.

한편, 종래의 사출물을 보면 대체적으로 플라스틱수지만으로 이용하여 제조되는 것으로써 사용목적 및 용도에 따라 부적합한 경우들이 종종 발생하기 마련이다.

이에 최근에는 사출물을 제조하되 사용목적에 따라 최적의 조건 및 효과를 부여토록 하는 많은 기술들이 개발되어 오고 있다.

우선 종래의 기술들을 살펴보면,

공개번호 10-2014-0001179호(특) 수정, 석영, 황옥, 전기석, 황토석, 진주암 및 규조토를 함유한 천연광물을 포함하는 조성물을 함유한 플라스틱 용기로서, 상기 조성물은 식품의 보존성 및 안정성 증진을 위한 것인 플라스틱 용기에 관한 것이다.

공개번호 10-2008-0097695호(특) 동물의 뿔을 안경테의 형상으로 가공하여 천연테를 준비하는 단계; 동물의 뿔을 분쇄하여 미립자형태의 천연분말을 준비하는 단계; 에폭시수지와 경화제를 5:5비율로 100~150℃에서 30~40분간 용융믹서하고, 탈포기에 투입하여 기포를 제거하여 인공소재를 준비하는 단계; 상기 천연분말 65~75%, 인공소재 20~30%, 접착제 3~7%를 100~150℃에서 용융믹서하고, 탈포기에 주입하여 기포를 제거하여 합성소재를 준비하는 단계; 상기 천연테를 금형의 형틀에 이격되도록 고정하고, 이격된 공간으로 합성소재를 주입하여 사출성형하는 단계; 상기 사출성형이 완료된 제품을 건조하는 단계; 및 상기 건조된 제품을 연마기에 투입하여 표면을 연마 및 광택처리 하는 단계;를 포함하여 제조되는 동물의 뿔을 이용한 안경테 제조방법에 관한 것이다.

등록번호 20-0358572호(실) 패각, 상아, 목재, 뿔 및 동물뼈와 같은 천연소재를 가공하여 얻어진 다리몸체의 선단면에, 길이방향으로 소정깊이의 연결공이 형성되어, 이 연결공에 프레임에 결속되는 힌지부재의 봉상의 후미가 삽입 고정되도록 구성된 천연소재를 이용한 안경다리에 관한 것이다.

등록번호 20-0400703호(실) 천연펄프가 50~95%의 비율로 첨가되어 주원료로 사용되고, 충전제 5~10%와 첨가제, 천연색소가 소정 비율로 첨가되어 부원료로 사용되며, 교반기에서 믹싱(교반)되고, 금형틀에서 약 50~150℃로 압착되어 시트화 된 후, 안경테 모양으로 재단되며, 금형틀에서 100℃이하로 가압되어 제조된 천연펄프 소재를 이용한 안경테에 관한 것이다.

상기한 종래 기술을 보면 용기를 제조함에 있어서 천연광물을 첨가시켜 제조하는 것을 기재하고 있으나, 용기를 제조하기 위한 구체적인 방법을 제시하고 있지 않을 뿐만 아니라, 단순히 용기에 국한된 기술로써 널리 사용되기 어려운 기술이다.

다른 형태의 기술들은 통상의 플라스틱수지에 기타 다른 재료를 포함하여 사출하는 안경에 관한 기술들로써, 동물의 뿔을 건조 및 분쇄한 후 에폭시수지 및 경화제를 혼합하여 천연테를 제조하는 기술로써, 단순히 동물의 뿔만을 이용한 방법일 뿐만 아니라, 그 제조방법에 대한 단계중 하나의 단계를 누락할 시에는 상기한 바와 같은 효과를 나타낼 수 없는 문제점을 갖고 있다. 또한, 그 제조과정에 매우 복합하여 제조시간이 많이 소요되어 작업능률이 저하될 수밖에 없는 문제점을 갖고 있다.

또, 다른 형태의 기술을 보면, 안경테와 결합되는 안경다리를 천연소재를 이용하여 제조하고 있으나, 일반적인 안경테에 천연소재의 안경다리를 결합하는 방식으로 사용하나, 안경다리 이외에 다른 부분은 착용자의 피부에 맞닿을 시 인체에 유해한 부분이 존재할 수밖에 없어 피부질환 등의 기타 문제가 발생할 수가 있고, 안경다리가 별도의 혼합과정을 거치지 않고 단순히 천연소재로만 이루어져 있어 내구성이 약해 쉽게 파손될 수밖에 없는 문제점을 갖고 있다.

또 다른 형태의 기술을 보면, 천연펄프에 충전제, 첨가제, 천연색소가 상호 혼합된 혼합물을 재차 혼합하여 구성되나, 구체적인 방법이 제시하고 있지 않아 쉽게 제조가 어려운 문제점을 갖고 있으며, 제조방법에 사용되는 장치들은 대체적으로 고가의 장비로써 경제적 효율성이 낮은 문제점을 갖고 있다.

상기한 바와 같은 기술 또한 전체적으로 안경에 국한된 기술로써 다양한 분야에 사용하기 적합하지 못한 문제점을 갖고 있다.

따라서 본 발명은 통상의 플라스틱수지에 인체에 무해한 다양한 천연재료를 혼합하여 사용자들의 안전을 도모할 수 있도록 사출물을 제조하되, 사출물의 사용목적 및 용도에 따라 상기 천연재료를 선택적으로 선정 혼합하여 제조하여, 목적과 용도에 맞는 기능 및 효과를 가질 수 있도록 하고, 혼합되는 천연재료에 따라 수분이 묻을 시 자체적으로 수분을 흡수할 있도록 하여 오래 사용 시 사용질감을 향상시키도록 하면서도 빈티지 효과를 가질 수 있도록 함은 물론, 다양한 천연재료들 중 원하는 색상, 향, 질감을 가질 수 있도록 하여 다각적인 측면에서 사용이 가능한 천연재료를 포함하는 사출재료와 사출물 및 그 사출물 제조방법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서, 플라스틱 사출물 제조방법에 있어서, 플라스틱수지와 천연재료를 85~75:15~25 중량비로 혼합하되, 상기 천연재료는 전체수분이 12% 포함되게 건조시킨 후, 7mm 이하 크기로 분쇄하여 350°C 이하의 온도에서 혼합하되, 선택적으로 상기 플라스틱수지와 천연재료를 혼합한 혼합물에 중량대비 천연오일 1%를 첨가시켜 혼합하도록 하여 상기 기술적 과제를 해결코자 하였고,

여기서, 상기 천연재료는, 나무, 나뭇잎, 황토, 참숯, 전복껍질, 커피, 녹차, 옥수수전분 중 어느 하나로 구성되되, 상기 천연재료는 플라스틱수지와 단독 또는 선택적으로 선정 혼합하여 제조하여 원하는 질감 또는 색상을 선택적으로 하여 제조할 수 있도록 하여 상기 기술적 과제를 해결코자 하였다.

본 발명에 따른 천연재료를 포함하는 사출재료와 사출물 및 그 사출물 제조방법에 의하면, 간단한 방법을 통해 제조가 가능하여 생산성을 높일 수가 있고, 플라스틱수지에 선택적으로 천연재료를 선정 혼합하게 되어 원하는 색상, 질감 및 향을 구현할 수 있어 사용목적 및 용도에 따라 다양한 제조가 가능하여 사용의 다양성을 부여할 수 있음은 물론, 무엇보다 천연재료를 이용하여 인체에 무해하면서도 특정 천연재료를 혼합한 사출물을 전자제품에 적용 시 전자파차단 등의 효과를 가질 수 있으며, 플라스틱수지에 포함되는 천연재료에 따라 오랜 사용 시에 그 느낌을 그대로 살릴 수 있도록 하는 획기적인 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 순서도
도 2는 본 발명에서 천연재료(나무)를 이용하여 사출된 사출물(안경테)를 나타내는 사진
도 3은 본 발명에서 천연재료(전복가루)를 이용하여 사출된 사출물(안경테)를 나타내는 사진
도 4는 본 발명에서 천연재료(커피, 녹차)를 이용하여 사출된 사출물(안경테)를 나타내는 사진

현대 사회에서는 건강을 우선시 하는 경향이 두드러지고 있으며, 대부분의 사람들이 건강에 신경을 쓰고 있다.

또한, 다양한 분야에서 해당 직업의 특성 상 인체에 유해할 수밖에 없는 설비 및 제품들을 사용 및 접촉할 수밖에 없는 실정임에 따라 이러한 사출품들로부터 사용자들의 안전을 도모할 수 없는 문제점을 갖고 있었다.

이에 본 발명은 통상의 플라스틱수지에 인체에 무해한 천연재료를 선택적으로 선정 혼합하여 원하는 색상과 향 및 질감을 가질 수 있는 사출물을 제조하여 다양한 분야에서 사용할 수 있도록 하는 천연재료를 포함하는 사출물 제조방법 및 그 사출물을 제공한다.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명을 설명하기에 앞서 도 1 참고하여 그 구성을 살펴보면,

통상의 플라스틱 사출물 제조방법에 있어서, 플라스틱수지와 천연재료를 혼합하여 사출하여 사출물을 제조하여 완성된 사출물의 다양한 질감, 향, 색상을 선택적으로 구현할 수 있게 된다.

상기 플라스틱수지와 천연재료의 혼합되는 혼합비율을 보면 중량대비 상기 플라스틱수지 85~75, 천연재료 15~25로 상호 혼합하여 사출물을 제조하게 된다.

플라스틱수지와 천연재료의 혼합비율에 따른 사출물의 경도와 향

	혼합비율(중량대비)	경도	향
1	플라스틱수지 : 천연재료(85:15)	8.8	상
2	플라스틱수지 : 천연재료(80:20)	8.5	상
3	플라스틱수지 : 천연재료(75:25)	8.2	상
4	플라스틱수지 : 천연재료(70:30)	7.6	중
5	플라스틱수지 : 천연재료(65:35)	7.1	중
6	플라스틱수지 : 천연재료(60:40)	6.4	하
7	플라스틱수지 : 천연재료(55:45)	5.9	하
8	플라스틱수지 : 천연재료(50:50)	5.2	하

상기 표 1의 경우 플라스틱수지와 천연재료의 혼합비율을 각각 달리하여 10회에 걸쳐 실험한 사출물의 경도와 향에 관한 평균값으로써, 표 1에서 나타내는 바와 같이 플라스틱수지와 천연재료 85~75:15~25의 중량비로 혼합되어 사출된 사출물의 경도가 가장 높은 것으로 나타났으며, 천연재료의 비율이 점점 많게 혼합하여 사출물을 제조할 시 경도가 저하되는 것으로 나타났다.

또한, 상기 플라스틱수지와 천연재료 85~75:15~25의 중량비로 혼합되어 사출된 사출물의 향이 가장 우수한 것으로 나타났으며 그 이외의 혼합비율을 통한 사출물의 향은 저하되는 것으로 나타났다.

즉, 상기 표 1에서와 같이 플라스틱수지 85~75, 천연재료 15~25로 상호 혼합하여 사출물을 제조하는 것이 가장바람직한 것을 알 수 있었다.

한편, 상기 천연재료는 플라스틱수지와의 혼합 시 안정적인 혼합을 위하여 별도의 건조작업을 수행하되 건조된 천연재료의 수분이 12%포함되게 건조시키고, 선택적으로 5~7mm 이하의 크기로 분쇄하여 최종적으로 상기 플라스틱수지와 혼합하게 된다.

여기서, 상기 천연재료를 분쇄할 시에는 하기될 천연재료의 종류에 따라 5mm이하의 천연재료를 분말형태로 완전히 분쇄하여 사용할 수도 있다. 상기 완전한 분말형태의 경우에는 플라스틱수지와 혼합되는 천연재료를 나무로 사용할 경우 분말형태로 완전히 분쇄하는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 바와 같이 천연재료를 분쇄하여 플라스틱수지와 혼합하게 되는데 이때 그 온도로 350°C 이하의 온도에서 혼합하게 된다.

플라스틱수지와 천연재료의 혼합 시 온도에 관한 실험

	혼합 온도	연소 결과	혼합 안정성
1	50°C ~ 100°C	미연소	중
2	100°C ~ 150°C	미연소	중
3	150°C ~ 200°C	미연소	상
4	200°C ~ 250°C	미연소	상
5	250°C ~ 300°C	미연소	중
6	300°C ~ 350°C	연소	하
7	350°C ~ 400°C	연소	하

상기 표 2는 플라스틱수지와 천연재료를 상호 혼합하는 과정 중 다양한 온도를 부여하여 10회에 걸친 실험에 대한 평균값을 나타낸 것으로써, 앞서 설명한 바와 같이 혼합하는 온도로 300°C 이상이 되면 천연재료가 연소가 되고, 사용되는 혼합기의 내부 압력이 높아져, 열 또는 연기가 발생하게 되며 불안전한 사출물이 사출됨은 물론 제조상 많은 어려움이 있는 것을 알 수 있었다.

또한, 다양한 온도를 적용시켜 혼합한 결과 혼합은 안정적이었으나, 혼합시간이 많이 소요 또는 완전연소가 되는 문제점이 있었으며, 플라스틱수지와 천연재료를 혼합 시 150°C~250°C가 가장 안정적이면서도 신속한 혼합이 이루어지는 것을 알 수 있었다.

한편, 상기 혼합기의 통상의 혼합기 또는 사출혼합기를 적용하여 사용된다.

플라스틱수지와 천연재료를 혼합한 혼합물과 그 혼합물에 천연오일을 더 포함 시 접착력 비교

재료 종류	혼합 시 상호 접착력
플라스틱수지+천연재료	88.7
플라스틱수지+천연재료+천연오일	93.4

여기서, 상기 표3은 단순히 플라스틱수지와 천연재료만을 혼합할 시 상호 접착력과, 플라스틱수지와 천연재료 및 천연오일을 혼합할 시 상호 접착력을 10회에 걸쳐 실험한 평균값을 나타낸 것으로써, 상기한 바와 같은 제조과정을 통해 사출물을 제조하되, 천연재료의 종류에 따라서 그 플라스틱수지와의 접착력을 향상시킬 수 있도록 플라스틱수지와 천연재료가 혼합된 혼합물에 중량대비 1%미만의 천연오일을 더 첨가하여 혼합 시 접착력을 높여 추후 사출불량률을 억제토록 하면서도 완성된 제품을 통해 신뢰도를 향상시킬 수가 있게 되는 장점을 가질 수가 있다.

또한, 표3에서 나타나진 않았지만 플라스틱수지와 천연재료의 상호 접착력이 우수함으로써 혼합과정에서도 신속한 혼합이 이루어지게 되는 것은 당연함으로써 별도의 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명에서 사용되는 천연재료는, 나무, 나뭇잎, 황토, 참숯, 전복껍질, 커피, 녹차, 옥수수전분 중 어느 하나로 구성될 수가 있어 완성되는 사출물의 사용목적 및 용도에 따라, 상기 플라스틱수지와 단독 또는 선택적으로 선정 혼합하여 제조할 수가 있다.

도 2 내지 도 4는 본 발명인 다양한 종류의 천연재료와 수지를 이용하여 사출된 사출물(안경테)이며, 상기한 사출물에 대한 형상은 사출하려는 형상이 형성된 금형에 따라 가변될 수 있음으로, 상기한 사출물의 형상에 대해서는 한정하지 않겠다.

이를 보다 상세히 설명하면,

즉, 일반적인 플라스틱수지에 선택적으로 천연재료를 선정하여 원하는 색상, 향, 질감을 구현시킬 수가 있게 되는 것이다.

예를 들면, 천연재료로써 나무를 혼합하였을 경우 플라스틱수지와 나무가 혼합되어 나무질감을 구현할 수가 있을 뿐만 아니라, 단순한 혼합방법을 통해 플라스틱에 천연염색을 할 수 있게 되며, 플라스틱수지에 나무를 혼합할 경우 전자파를 차단할 수 있는 휴대폰케이스 등과 같은 분야에 사용 시 최대의 효과를 가질 수가 있게 된다.

종래에 있어 일반적인 플라스틱수지에 다양한 색상으로 구현하기 위해서는 별도의 화학재료를 사용하여 제조하게 되어 환경호르몬 및 인체에 유해한 성분이 포함될 수밖에 없었으나, 본 발명에서는 종래의 기술처럼 별도의 화학재료를 사용하지 않고서도 일반적인 플라스틱에 천연염색을 할 수 있는 장점을 통해 인체에 무해하면서도 신속한 작업이 가능한 획기적인 제조방법인 것이다.

즉, 플라스틱수지에 혼합되는 천연재료를 혼합하되, 붉은색일 경우 붉은색상의 사출물, 나무색일 경우 나무색상의 사출물, 녹색일 경우 녹색색상의 사출물을 제조할 수가 있는데, 예를 들면 인테리어 목적으로 사용 시에는 그 인테리어 구조물의 색상과 동일 또는 매칭이 잘 될 수 있는 색상으로 제조할 수가 있다.

또한, 상기 플라스틱수지와 나무가 혼합된 사출물 제조방법을 통해 안경분야에 적용할 경우에는 대체적으로 플라스틱소재로 사출된 안경테는 표면에 수분 또는 기름이 묻을 경우 흡수되지 않고 천 등으로 닦을 시 그대로 닦이게 되어 새것처럼 표현되는 반면에, 본 발명의 경우 플라스틱과 나무가 혼합된 안경테로 인해 기름 등과 같은 수분을 자체적으로 흡수하여 오래 사용한 흔적을 가질 수 있도록 하여 별도의 빈티지(Vintage) 효과를 가질 수 있게 된다.

즉, 종래에는 임의적으로 빈티지(Vintage)효과를 가지기 위하여 최초 사출할 때 선택될 수밖에 없으나, 본 발명의 제조방법은 최초 새것처럼 사용하되 지속적인 사용 시 자연스레 빈티지(Vintage)효과를 가질 수 있게 별도의 작업을 수행하기 않아도 되는 장점을 갖게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 사출물의 사출재료로 사용되는 천연재료가 포함혼합 재료를 통해 다양분야에서 사용되는 사출물에 사용용도 및 목적에 맞게끔 색상, 향, 질감을 원하는 대로 구현하는 등의 다양성을 부여할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 천연재료를 포함하는 사출재료와 사출물 및 그 사출물 제조방법에 의하면, 간단한 방법을 통해 제조가 가능하여 생산성을 높일 수가 있고, 플라스틱수지에 선택적으로 천연재료를 선정 혼합하게 되어 원하는 색상, 질감 및 향을 구현할 수 있어 사용목적 및 용도에 따라 다양한 제조가 가능하여 사용의 다양성을 부여할 수 있음은 물론, 무엇보다 천연재료를 이용하여 인체에 무해하면서도 특정 천연재료를 혼합한 사출물을 전자제품에 적용 시 전자파차단 등의 효과를 가질 수 있으며, 플라스틱수지에 포함되는 천연재료에 따라 오랜 사용 시에 그 느낌을 그대로 살릴 수 있도록 하는 획기적인 발명인 것이다.

Claims (9)

1. 플라스틱 사출물 제조방법에 있어서,
   플라스틱수지와 천연재료를 혼합하여 사출하는 것을 특징으로 하는 천연재료를 포함하는 사출물 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 플라스틱수지와 천연재료를 85~75:15~25 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 천연재료를 포함하는 사출물 제조방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 천연재료는 수분이 12% 포함되게 건조시킨 후, 7mm 이하 크기로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 천연재료를 포함하는 사출물 제조방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 플라스틱수지와 천연재료를 혼합 시 350°C 이하의 온도에서 혼합하는 것을 특징으로 하는 천연재료를 포함하는 사출물 제조방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 플라스틱수지와 천연재료를 혼합한 혼합물에 중량대비 천연오일 1%를 첨가시켜 혼합하는 것을 특징으로 하는 천연재료를 포함하는 사출물 제조방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 천연재료는,
   나무, 나뭇잎, 황토, 참숯, 전복껍질, 커피, 녹차, 옥수수전분 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 천연재료를 포함하는 사출물 제조방법.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 천연재료는 플라스틱수지와 단독 또는 선택적으로 선정 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 천연재료를 포함하는 사출물 제조방법.
   
8. 플라스틱수지와 천연재료를 85~75:15~25 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 천연재료를 포함하는 사출재료.
   
9. 플라스틱수지와 천연재료를 85~75:15~25 중량비로 혼합되어 사출된 것을 특징으로 하는 천연재료를 포함하는 사출물.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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