KR20220018667A - 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물 및 몰드복제용 마스터원형의 제조방법 - Google Patents

몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물 및 몰드복제용 마스터원형의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 황산칼슘, 증류수 및 개선제를 포함하고, 상기 개선제는 증류수, 상기 증류수 100중량부에 대하여 65 내지 90중량부의 폴리비닐아세테이트, 상기 증류수 100중량부에 대하여 5 내지 12중량부의 수산화칼슘, 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 아교 및 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 덱스트린을 포함하여, 종래의 황산칼슘이 가지고 있는 마스터원형의 표면질감의 저하, 마스터원형의 강도 및 경도 저하, 마스터원형의 기포발생 등의 문제를 해소할 수 있는 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물 및 몰드복제용 마스터원형의 제조방법을 제공한다.

Description

몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물 및 몰드복제용 마스터원형의 제조방법{COMPOSITION FOR MANUFACTURING MASTER FOR MOLD REPLICATION AND METHOD FOR MANUFACTURING MASTER FOR MOLD REPLICATION}
본 발명은 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물 및 몰드복제용 마스터원형의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 개선제를 포함하여 종래의 황산칼슘이 가지고 있는 마스터원형의 표면질감의 저하, 마스터원형의 강도 및 경도 저하, 마스터원형의 기포발생 등의 문제를 해소할 수 있도록 한 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물 및 몰드복제용 마스터원형의 제조방법에 관한 것이다.
마스터원형은 몰드의 음각 형태를 형성하기 위한 것으로서, 이러한 마스터원형을 이용하여 똑같이 생긴 복수의 몰드를 제작하여 한번에 여러 개의 제품을 생산하게 된다.
예를 들어, 조각상이나 전시용 모형, 공예품 등을 제조하는 경우, 몰드에 석고, 클레이(Clay) 또는 우레탄 등을 넣고 경화시켜 제작하게 되는데, 이러한 조각상이나 전시용 모형과 동일한 외형을 가지도록 마스터원형을 제작하여 이 마스터원형을 이용하여 조각상 또는 전시용 모형과 대응하는 음각 형태를 가지는 몰드를 제작하는 것이다.
일반적으로 양각으로 형성되는 몰드복제용 마스터원형은 주 재료로 황산칼슘을 사용한다. 상기 황산칼슘은 수축과 변형이 적은 이점이 있지만, 도 1에서와 같이, 완성된 마스터원형의 표면이 거칠고 고르지 못하게 되는 등 마스터원형의 표면질감이 떨어지는 단점이 발생할 수 있고, 강도 및 경도가 낮아 마스터원형의 표면에 긁힘 현상이 심하게 발생할 수 있고, 경화 후에도 분진 가루가 계속 묻어나는 등의 단점을 가지고 있다.
또한, 황산칼슘으로 형성된 몰드복제용 마스터원형은 경도가 낮기 때문에 이러한 마스터원형을 여러 번 사용하여 몰드를 사출하는 경우 마스터원형에서 좁은 면적으로 된 부분이나 또는 뾰족하게 형성된 부분이 쉽게 파손될 수 있는 문제가 있다.
또한, 황산칼슘만으로 이루어진 종래의 조성물을 이용하여 몰드복제용 마스터원형을 제작하면 마스터원형에 기포가 발생하여 제품의 품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
국내 등록특허공보 제10-1339724호 국내 등록특허공보 제10-1225461호
본 발명의 목적은, 황산칼슘의 문제점인 마스터원형의 표면질감의 저하, 마스터원형의 강도 및 경도 저하, 마스터원형의 기포발생 등의 문제를 해소할 수 있는 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기의 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물을 이용하여 표면 긁힘 현상 및 분진 가루가 묻어나는 문제를 개선시켜 우수한 품질을 갖는 몰드복제용 마스터원형을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면은, 황산칼슘, 증류수 및 개선제를 포함하고, 음각의 몰드를 제작하기 위한 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물로서, 상기 개선제는, 증류수; 상기 증류수 100중량부에 대하여 65 내지 90중량부의 폴리비닐아세테이트; 상기 증류수 100중량부에 대하여 5 내지 12중량부의 수산화칼슘; 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 아교; 및 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 덱스트린; 을 포함하는 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물은, 황산칼슘 100중량부에 대하여, 증류수 20 내지 40중량부와, 개선제 5 내지 20중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 음각의 몰드를 제작하기 위한 몰드복제용 마스터원형을 제조하는 방법으로서, 개선제를 마련하는 단계; 증류수와 황산칼슘을 섞어서 양각의 몰드복제용 마스터원형 베이스를 형성하는 단계; 상기 몰드복제용 마스터원형 베이스의 표면에 상기 개선제를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층이 형성된 몰드복제용 마스터원형 베이스를 경화하는 단계; 를 포함하고, 상기 개선제는, 증류수; 상기 증류수 100중량부에 대하여 65 내지 90중량부의 폴리비닐아세테이트; 상기 증류수 100중량부에 대하여 5 내지 12중량부의 수산화칼슘; 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 아교; 및 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 덱스트린; 을 포함하는 몰드복제용 마스터원형의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 음각의 몰드를 제작하기 위한 몰드복제용 마스터원형을 제조하는 방법으로서, 개선제를 마련하는 단계; 증류수와 황산칼슘과 상기 개선제를 혼합하여 혼합재료를 마련하는 단계; 및 상기 혼합재료를 반죽하여 양각의 몰드복제용 마스터원형 베이스를 형성하는 단계; 및 상기 몰드복제용 마스터원형 베이스를 경화하는 단계; 를 포함하고, 상기 개선제는, 증류수; 상기 증류수 100중량부에 대하여 65 내지 90중량부의 폴리비닐아세테이트; 상기 증류수 100중량부에 대하여 5 내지 12중량부의 수산화칼슘; 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 아교; 및 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 덱스트린; 을 포함하는 몰드복제용 마스터원형의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 혼합재료를 마련하는 단계에서, 상기 혼합재료는, 황산칼슘 100중량부에 대하여, 증류수 20 내지 40중량부와, 개선제 5 내지 20중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 종래의 마스터원형이 가지고 있는 표면질감의 저하, 강도 및 경도 저하, 기포발생 등의 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 마스터원형의 표면 긁힘 현상 및 경화 후에도 마스터원형의 표면에서 분진 가루가 계속 묻어나는 문제를 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래의 황산칼륨과 증류수로 이루어진 마스터원형의 제조용 조성물을 경화시킨 것을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 개선제가 추가된 마스터원형의 제조용 조성물을 경화시킨 것을 나타낸 사진이다.
도 3은 도 1의 시료와 도 2의 시료에 대한 표면 긁힘 테스트를 각각 진행한 후 그 결과를 비교하여 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 몰드복제용 마스터원형의 제조방법에 대한 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 몰드복제용 마스터원형의 제조방법에 대한 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다. 그러나, 본 발명이 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니며, 본 실시 예는 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 완전하게 실시하기 위해 제공되는 것이다.
본 발명의 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물은, 음각의 몰드를 여러 개 제작하기 위한 양각의 몰드복제용 마스터원형을 제조하기 위한 재료로 사용된다.
예를 들어, 조각품이나 조각상, 전시용 모형, 공예품(성형품) 등의 경우, 똑같이 생긴 여러 개의 음각형 몰드에 석고, 클레이 또는 우레탄 등을 넣고 경화시킨 후 탈형하는 과정을 통해 대량으로 제작하게 되는데, 이러한 조각상이나 전시용 모형과 동일한 외형을 가지도록 몰드복제용 마스터원형을 제작한 후 이 몰드복제용 마스터원형을 이용하여 여러 개의 몰드를 한번에 제작하게 된다
본 실시 예에 의한 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물은, 증류수와 주재료인 황산칼슘과 개선제를 포함한다. 그리고, 본 실시 예에 의한 몰드복제용 마스터원형은 바람직하게 황산칼슘 100중량부에 대하여 증류수 20 내지 40중량부와, 개선제 5 내지 20중량부를 포함할 수 있다.
상기 개선제는 몰드복제용 마스터원형 베이스가 경화되기 전에 황산칼슘과 반응하여 기존의 황산칼슘의 문제점인 마스터원형의 표면질감의 저하, 마스터원형의 강도 및 경도 저하, 마스터원형의 기포발생 등의 문제를 해소할 수 있다. 또한, 본 실시 예의 개선제는 화학 성분이 적은 천연재료로 구성되어 친환경적인 특징을 가질 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 개선제는 증류수, 폴리비닐아세테이트, 수산화칼슘, 아교 및 덱스트린을 포함한다.
상기 폴리비닐아세테이트는 본 실시 예의 조성물이 형태를 유지하면서 경화될 때 주 접착제로서의 역할을 하는 성분이다. 이러한 폴리비닐아세테이트는 상기 증류수 100중량부에 대하여 65 내지 90중량부가 포함될 수 있다.
상기 폴리비닐아세테이트가 65중량부 미만이면 황산칼슘과 융합이 제대로 되지 않아 조성물의 점성력이 저하되고 증류수와 제대로 섞이지 않으며 본 실시 예의 조성물로 마스터원형을 형성한 후 경화하는 과정에서 경화시간이 크게 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 폴리비닐아세테이트가 90중량부를 초과하는 경우 경화가 제대로 되지 않고 더불어 본 실시 예의 조성물로 완성된 마스터원형의 표면의 경도가 저하되어 마스터원형의 표면에 긁힘 현상 및 백탁 현상이 심하게 발생하는 문제가 생길 수 있다.
상기 수산화칼슘은 부 접착제로서의 역할을 하는 성분이다. 이러한 수산화칼슘은 바람직하게 상기 증류수 100중량부에 대하여 5 내지 12중량부가 포함될 수 있다. 상기 수산화칼슘이 5중량부 미만이거나 12중량부를 초과하면 본 실시 예의 조성물로 마스터원형을 형성한 후 경화할 때 경화 시간이 불규칙해져 완성된 마스터원형의 품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 아교는 부 접착제로서의 역할을 하는 성분이다. 이러한 아교는 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부가 포함될 수 있다. 상기 아교가 2중량부 미만이면 조성물의 점성력이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 아교가 8중량부를 초과하면 다른 성분과 잘 섞이지 않아 조성물의 균일성이 저하되어 완성된 마스터원형의 품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 덱스트린은 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부가 포함될 수 있다. 상기 덱스트린이 2중량부 미만이면 조성물의 점성력이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 덱스트린이 8중량부를 초과하면 다른 성분과 잘 섞이지 않아 조성물의 균일성이 저하되어 완성된 마스터원형의 품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이하, 본 발명의 개선제가 포함된 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물을 이용하여 음각의 몰드를 제작하기 위한 몰드복제용 마스터원형을 제조하는 방법에 대해 설명한다.
도 4에서와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 몰드복제용 마스터원형은, 개선제를 마련하는 단계(S11), 증류수와 황산칼슘을 섞어서 양각의 몰드복제용 마스터원형 베이스를 형성하는 단계(S12), 몰드복제용 마스터원형 베이스의 표면에 개선제를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계(S13) 및 코팅층이 형성된 몰드복제용 마스터원형 베이스를 경화하는 단계(S14)를 포함하여 제조할 수 있다.
이와 같은 제조방법에 의하면, 개선제를 황산칼슘에 희석하여 혼합한 후 마스터원형을 제조하지 않고, 몰드복제용 마스터원형의 표면에 도포하여 코팅층을 형성하는 방법으로 몰드복제용 마스터원형의 질감을 향상시키고 분진이 묻어나는 것을 방지할 수 있으며 몰드복제용 마스터원형의 표면 긁힘 현상 또한 완화시킬 수 있다.
이에 기존의 황산칼슘으로 몰드복제용 마스터원형을 제조하는 공정에 코팅층을 형성하는 공정을 추가시키기만 하면 되므로, 기존의 공정을 활용할 수 있다는 이점을 가진다.
다만, 본 실시 예의 경우, 마스터원형의 외부 경도를 높이는 효과가 우선이고 다른 몇몇 효과가 미비해질 수 있다. 예를 들어, 상기의 제조방법으로 몰드복제용 마스터원형을 제조하면, 마스터원형의 기포발생량을 줄이거나 내부 강도를 향상시키는 효과는 기대하기 어려워진다.
따라서, 황산칼슘으로 된 조성물로 마스터원형 베이스를 먼저 제작하는 기존의 공정에 추가로 적용하는 것이 아니라면, 후술하는 다른 실시 예에 의한 제조방법이 몰드복제용 마스터원형의 품질을 향상시키는데 있어 여러 면에서 더 효과적이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 몰드복제용 마스터원형은, 개선제를 마련하는 단계(S21), 증류수와 황산칼슘과 개선제를 혼합하여 혼합재료를 마련하는 단계(S22), 및 이 혼합재료를 반죽하여 양각의 몰드복제용 마스터원형 베이스를 형성하는 단계(S23) 및 몰드복제용 마스터원형 베이스를 경화하는 단계(S24)를 포함하여 제조할 수 있다.
이와 같은 제조방법에 의하면, 본 실시 예의 조성물로 몰드복제용 마스터원형 베이스를 제작한 후 황산칼슘과 증류수가 섞여 경화가 시작될 때, 본 실시 예에 의한 개선제가 황산칼슘과 먼저 반응하면서 몰드복제용 마스터원형 베이스 내부에 비어 있는 공극을 제거하거나 공극들의 전체 부피를 줄이게 되고, 이에 경화된 몰드복제용 마스터원형의 강도를 높여 예컨대 떨어뜨리거나 또는 외부 충격 등이 가해지더라도 몰드복제용 마스터원형이 손상되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 도 2에서와 같이, 경화되기 전의 몰드복제용 마스터원형 베이스 상태에서 개선제가 황산칼슘과 반응하면서 몰드복제용 마스터원형 베이스의 점성력을 높이고 황산칼슘의 기포발생 현상을 완화시킬 수 있게 된다. 이에 도 1에 도시된 종래의 황산칼슘으로만 이루어진 제품에 비해 상대적으로 경화 후의 몰드복제용 마스터원형의 표면을 매끄럽게 하고 몰드복제용 마스터원형의 질감을 향상시킬 수 있다.
또한, 이와 같이 몰드복제용 마스터원형 베이스의 점성력이 높아지고 황산칼슘의 기포발생 현상이 완화되면, 완성된 몰드복제용 마스터원형의 표면에서 분진이 묻어나는 현상도 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 이와 같이 몰드복제용 마스터원형 베이스의 공극을 줄이고 점성력을 높이면서 황산칼슘의 기포발생 현상을 완화시키게 되면, 완성된 몰드복제용 마스터원형의 경도가 향상되어 하나의 몰드복제용 마스터원형을 여러 번 사용하여 몰드를 사출하더라도 몰드복제용 마스터원형에서 좁은 면적으로 된 부분이나 뾰족하게 형성된 부분 등이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따르면, 주재료인 황산칼슘의 장점을 극대화하면서 황산칼슘의 단점을 보완하여 보다 우수한 품질의 몰드복제용 마스터원형을 제조할 수 있게 된다.
도 3은 종래의 황산칼륨과 증류수로 이루어진 마스터원형의 제조용 조성물을 경화한 것과, 본 발명의 실시 예에 따른 마스터원형의 제조용 조성물을 경화한 것에 대한 표면 긁힘 테스트를 각각 진행한 후 그 결과를 비교하여 나타낸 사진이다.
도 3에서, 좌측의 시료가 비교 예이고 우측의 시료가 실시 예이다. 비교 예의 경우 황산칼슘과 증류수를 7:3의 비율로 혼합한 것이고, 실시 예의 경우 비교 예에 증류수의 함량의 1/3의 함량으로 본 발명의 개선제를 더 추가한 것이다. 이때, 개선제는 증류수와 증류수 100중량부에 대하여 폴리비닐아세테이트 80중량부, 수산화칼슘 12중량부, 아교 4중량부, 덱스트린 4중량부를 포함한 것을 사용하였다.
그리고, 도 3에 나타난 사진은, 도 1의 비교 예에 의한 시료와 도 2의 실시 예에 의한 시료의 표면을 펜을 이용하여 글씨를 쓰는 정도의 강도로 각각 5차례 긁은 후의 상태를 나타낸 것이다.
그 결과, 도 3에서도 볼 수 있듯이, 비교 예인 좌측 시료의 경우 5번 모두 긁힌 상태가 명확히 나타나고 표면에도 파인 형태가 그대로 드러나 보인다. 그러나, 실시 예인 우측 시료의 경우 5번 모두 긁힌 상태가 희미하게 보일 뿐 표면에도 파인 형태가 명확히 나타나지 않고 희미하게만 보이는 것을 확인 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 개선제가 포함된 마스터원형의 제조용 조성물로 마스터원형을 제조하면, 마스터원형의 표면의 경도를 높여 표면의 긁힘 현상을 최소화할 수 있는 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시 예를 들어 설명하였지만 본 발명은 상술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 즉, 본 발명의 마스터원형의 제조용 조성물은 하나의 예로 설명한 조각상이나 전시용 모형을 제작하기 위한 몰드에만 적용되는 것은 아니며, 필요시 음각의 몰드를 제작하기 위한 다양한 종류의 몰드복제용 마스터원형에 적용될 수 있음은 물론이다.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 황산칼슘, 증류수 및 개선제를 포함하고, 음각의 몰드를 제작하기 위한 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물로서,
    상기 개선제는,
    증류수;
    상기 증류수 100중량부에 대하여 65 내지 90중량부의 폴리비닐아세테이트;
    상기 증류수 100중량부에 대하여 5 내지 12중량부의 수산화칼슘;
    상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 아교; 및
    상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 덱스트린; 을 포함하는 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물은,
    황산칼슘 100중량부에 대하여, 증류수 20 내지 40중량부와, 개선제 5 내지 20중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드복제용 마스터원형의 제조용 조성물.
  3. 음각의 몰드를 제작하기 위한 몰드복제용 마스터원형을 제조하는 방법으로서,
    개선제를 마련하는 단계;
    증류수와 황산칼슘을 섞어서 양각의 몰드복제용 마스터원형 베이스를 형성하는 단계;
    상기 몰드복제용 마스터원형 베이스의 표면에 상기 개선제를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅층이 형성된 몰드복제용 마스터원형 베이스를 경화하는 단계; 를 포함하고,
    상기 개선제는, 증류수; 상기 증류수 100중량부에 대하여 65 내지 90중량부의 폴리비닐아세테이트; 상기 증류수 100중량부에 대하여 5 내지 12중량부의 수산화칼슘; 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 아교; 및 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 덱스트린; 을 포함하는 몰드복제용 마스터원형의 제조방법.
  4. 음각의 몰드를 제작하기 위한 몰드복제용 마스터원형을 제조하는 방법으로서,
    개선제를 마련하는 단계;
    증류수와 황산칼슘과 상기 개선제를 혼합하여 혼합재료를 마련하는 단계; 및
    상기 혼합재료를 반죽하여 양각의 몰드복제용 마스터원형 베이스를 형성하는 단계; 및
    상기 몰드복제용 마스터원형 베이스를 경화하는 단계; 를 포함하고,
    상기 개선제는, 증류수; 상기 증류수 100중량부에 대하여 65 내지 90중량부의 폴리비닐아세테이트; 상기 증류수 100중량부에 대하여 5 내지 12중량부의 수산화칼슘; 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 아교; 및 상기 증류수 100중량부에 대하여 2 내지 8중량부의 덱스트린; 을 포함하는 몰드복제용 마스터원형의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 혼합재료를 마련하는 단계에서,
    상기 혼합재료는, 황산칼슘 100중량부에 대하여, 증류수 20 내지 40중량부와, 개선제 5 내지 20중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드복제용 마스터원형의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101225461B1 (ko) 2011-09-16 2013-02-06 김혜경 아트 성형물 금형 제조 방법과 그 금형 및 이를 이용하여 제조된 성형물
KR101339724B1 (ko) 2013-03-28 2013-12-10 이선화 음각 입체 조각물과 그 제조방법

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