KR100512529B1 - Nobel metal clay compositions for nobel metal articles, and their preparation method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속공예용 소재로 사용되는 금속점토조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal clay composition used as a material for metal crafts and a method of manufacturing the same.

본 발명의 금속공예용 금속점토조성물은 알긴산나트륨 1 - 7중량% 및 순도 99.9%의 금속 분말 93-99중량%로 구성된다.Metal clay composition for metal crafts of the present invention is composed of 1-7% by weight of sodium alginate and 93-99% by weight of metal powder of 99.9% purity.

Description

금속공예용 금속점토조성물 및 그 제조방법{Nobel metal clay compositions for nobel metal articles, and their preparation method}Nobel metal clay compositions for nobel metal articles, and their preparation method

본 발명은 금속조형물을 제작하기 위한 소재로 사용하는 금속점토조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 현재 귀금속분말과 수용성 셀룰로스계 수지, 아크릴 수지, 폴리비닐알콜, 합성고무,왁스, 폴리에틸렌 수지, 프탈산에스테르, 고급지방산, 지방산에스테르, 유동파라핀, 전분 등을 2가지 이상 혼합하여 바인더로 사용하는 귀금속점토조성물로 귀금속 조형물을 제조하는 방법이 시행되고 있다. 그러나 상기한 종래의 귀금속점토는 귀금속 현시세에 10배에 가까운 높은 가격과 조형, 소성방법에 있어 전문적인 도구를 사용하여야 하는 경제적인 부담과 불편함이 있었다. 그로 인하여 귀금속점토의 공예적인 측면에서 대중적으로 널리 보급될 수 있는 가능성과 건전한 취미생활로 활용할 수 있는 많은 가능성에도 불구하고 대중적으로 널리 보급되지 못하고 있었다. The present invention relates to a metal clay composition used as a material for producing a metal sculpture, and a method of manufacturing the same. Precious metal clay mixed with two or more kinds of precious metal powder, water-soluble cellulose resin, acrylic resin, polyvinyl alcohol, synthetic rubber, wax, polyethylene resin, phthalic acid ester, higher fatty acid, fatty acid ester, liquid paraffin, and starch A method for producing a noble metal sculpture from the composition has been implemented. However, the conventional precious metal clay has a high cost, a cost, and an inconvenience of using a specialized tool in the molding and the firing method, which is almost 10 times higher than the current price of the precious metal. As a result, despite the possibility of widespread popularization in the craft aspect of precious metal clay and the many possibilities of using it as a healthy hobby, it has not been widely popularized.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 종래의 귀금속 점토의 품질보다 우수하면서, 종래의 귀금속점토 보다 저렴한 가격으로 보급할 수 있는 금속공예용 금속점토 조성물을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a metal clay composition for metal crafts that can be disseminated at a lower price than conventional noble metal clays while being superior to the quality of conventional noble metal clays.

본 발명의 또 다른 목적은 점착성이 강하여 조형이 자유롭고 손에 묻어나지 않아 금속점토의 유실됨을 최소한으로 줄일 수 있는 금속공예용 금속점토 조성물을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a metal clay composition for metal crafts, which can reduce the loss of metal clay to a minimum because the adhesiveness is strong and does not bury in hand.

본 발명의 다른 목적은 건조 후 강도가 매우 높음과 동시에 사포나 줄등을 이용하여 수정 작업 시에도 안정감 있고 편리한 금속공예용 금속점토 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a stable and convenient metal clay composition for metal crafts at the same time when using a sandpaper or string, and at the same time very high strength after drying.

상기 본 발명의 목적은 알긴산나트륨 분말 1 - 7중량%와 순도 99.9% 이상의 금속분말 93-99중량%로 구성되는 금속점토조성물에 의하여 달성된다.The object of the present invention is achieved by a metal clay composition composed of 1-7% by weight of sodium alginate powder and 93-99% by weight of metal powder having a purity of 99.9% or more.

본 발명에 사용되는 순금속분말은 순도 99.9% 이상의 순금속 분말로 평균입경 100마이크론 이하의 미분을 사용한다.The pure metal powder used in the present invention is a pure metal powder having a purity of 99.9% or more and uses fine powder having an average particle diameter of 100 microns or less.

종래의 금속점토조성물은 점토의 점착성과 강도를 높임과 동시에 점토조형 시 점토표면의 균열이 발생되는 것과 손에 부착되는 것을 방지하기 위하여 2가지이상의 성분을 혼합하여 바인더로 사용하였으나, 본 발명에 사용되는 바인더 물질은 알긴산나트륨 1가지이다. 알긴산나트륨은 강한 점착력과 함께 점토표면의 균열이 발생되는 것을 방지하고 또한 손에 부착되는 것을 방지하는 효과가 매우 우수하다. 이는 금속과 반응하는 알긴산의 성질 때문인 것으로 생각된다. 귀금속점토가 처음 개발된지 10년이 넘었으나 그동안 알긴산나트륨을 바인더로 사용한 예는 전혀 없었으며 또한 1가지의 성분만으로 금속점토가 만들어진 예가 없었다. Conventional metal clay composition was used as a binder by mixing two or more components in order to increase the adhesiveness and strength of the clay and at the same time to prevent the cracks on the clay surface and sticking to the hands during clay molding, but used in the present invention The binder material to be used is one sodium alginate. Sodium alginate has a strong adhesive force and is excellent in preventing cracking of clay surface and adhering to hand. This is thought to be due to the nature of the alginic acid reacting with the metal. More than 10 years after the first development of precious metal clays, there have been no examples of using sodium alginate as a binder, and no metal clay has been made with only one component.

본 발명의 금속점토 제조방법은 먼저 알긴산수용액을 만들기 위하여 알긴산나트륨 분말의 10-100배 가량의 물을 알긴산나트륨과 혼합하여 내열용기 등에 넣은 후 가열한다. 물의 양이 너무 많으면, 알긴산나트륨은 잘 용해되나, 적정한 점착력을 유지시키기 위해 증발시켜야 할 물의 양이 너무 많아져 비효율적이고, 물의 양이 너무 적으면, 점도가 너무 높아져 취급이 용이하지 않게 된다. 바람직하게는 알긴나트륨 양의 50배 가량의 물에 알김산나트륨분말을 부가하고 가열하면서 알긴산나트륨이 물에 잘 녹도록 잘 저어주면 80℃정도에서 거의 투명하게 물에 녹는다. 그러나 100℃에서 5분정도 더 끓여 주면 더욱 투명하고 완전하게 물에 용해된다. In the method of preparing metal clay of the present invention, 10-100 times of water of sodium alginate powder is mixed with sodium alginate and heated in a heat-resistant container to make an alginate solution. If the amount of water is too large, sodium alginate dissolves well, but the amount of water to be evaporated is too inefficient to maintain proper adhesion, and if the amount of water is too small, the viscosity becomes too high and is not easy to handle. Preferably, sodium alginate powder is added to about 50 times the amount of alginate sodium, and when heated and stirred well so that sodium alginate is dissolved in water, it is almost transparent in water at about 80 ° C. However, when boiled for 5 minutes at 100 ℃, it is more transparent and completely dissolved in water.

알긴산나트륨이 물에 모두 녹아 수용액이 끓기 시작하면 바로 용기를 가열하던 외부의 열을 낮추어 용기의 내부 온도가 50℃내외를 유지하도록 한 후, 순금속분말을 넣어 저어주면서 알긴산수용액과 혼합하여 준다. 이때 혼합되는 금속분말의 양은 중량비로 알긴산나트륨 1-7중량%에 금속분말이 93-99%가 되도록 한다. 여기에서 알긴산수용액과 순금속분말이 고분자상태에서 완전하게 혼합되게 하기 위하여 조성물의 수분이 총량에 50%정도를 유지하도록 한다. 수분 50%정도의 완전한 금속수용액이 만들어지면 다시 용기의 온도를 70℃정도로 유지시키며, 수용액 상태의 금속점토조성물이 점토화 될 때까지 수분을 증발시켜 조형이 적당한 금속점토조성물을 얻을 수 있다. 이러한 방법으로 금속점토를 제조할 시 짧고 간단한 방법으로 양질의 금속점토조성물을 대량으로 만들어 낼 수 있다. When the sodium alginate is dissolved in water and the aqueous solution starts to boil, immediately lower the external heat of the container to keep the internal temperature of the container at around 50 ° C. Then, stir the pure metal powder and mix with the aqueous alginic acid solution. At this time, the amount of the metal powder to be mixed is 1 to 7% by weight of sodium alginate to the metal powder 93-99% by weight. Here, in order to make the alginate aqueous solution and the pure metal powder completely mixed in the polymer state, the moisture of the composition is maintained at about 50% of the total amount. When the complete metal aqueous solution of about 50% of moisture is made, the temperature of the container is maintained at about 70 ° C., and the metal clay composition can be obtained by evaporating moisture until the metal clay composition in the aqueous state is clayized. In this way, when producing metal clay, a large amount of high quality metal clay composition can be produced by a short and simple method.

알긴산나트륨과 순금속분말을 혼합 시에 가열하지 않고 상기의 분량을 실온에서 냉수나 온수로 혼합할 수도 있으나, 이 방법을 사용할 시에는 알긴산나트륨이 잘 용해되지 않아 순금속분말과 골고루 혼합하기 어려워 많은 시간과 비용, 노동이 소요 될 뿐만 아니라, 조형이 가능한 상태의 점토로 만들기 위하여 수분을 증발시켜야 하는데, 적당한 점토로 만들기 위하여 20℃ 실내에서 건조 시 2일 이상 건조하여야 한다. 이러한 사유로 인하여 제품의 가격이 높아질 수밖에 없는 결과가 초래된다. 또한 점토의 점착성이 불안정하여 반지를 제작할 시에 형태가 늘어지거나 끊어지는 현상이 생겨 점토의 사용범위에 한계가 따르며, 소성 시에는 조형물이 파손되는 결과가 발생할 수 있다.Although sodium alginate and pure metal powder may be mixed with cold water or hot water at room temperature without heating, the sodium alginate does not dissolve well, so it is difficult to mix with pure metal powder evenly. In addition to the cost and labor, moisture must be evaporated to make the clay in a moldable state. To make a suitable clay, it must be dried for at least 2 days when dried indoors at 20 ° C. These reasons result in a high price of the product. In addition, the stickiness of the clay is unstable when the ring is produced, the shape is broken or broken, there is a limit to the range of use of the clay, and when firing may result in damage to the sculpture.

상기 금속점토조성물에서 알긴산나트륨의 양이 1중량%미만이 되면 금속점토로 조성은 되나, 점토의 점착성과 탄력이 부족하여 손으로 직접 조형은 불가능해져 물감형태로 만들어 붓을 이용한 조형작업만이 가능하다. 건조 후에도 조형물의 강도가 낮아 금속공예에 사용되는 도구를 이용하여 수정이 불가능하다. 또한 7중량%가 넘으면 조형물의 건조 후에 불필요한 만큼 강도가 강해져 조형물의 수정이 힘들며, 소성 후에는 형태가 변형되는 현상이 생긴다. If the amount of sodium alginate in the metal clay composition is less than 1% by weight, the composition is made of metal clay, but lacks the adhesiveness and elasticity of the clay, so that it is impossible to directly form it by hand, and only a molding operation using a brush is possible. Do. Even after drying, the strength of the sculptures is low, so it is impossible to modify them using tools used in metal crafts. In addition, if the content exceeds 7% by weight, the strength is increased as much as unnecessary after drying the molded object, and it is difficult to correct the molded object, and the shape is deformed after firing.

실시예를 사용하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.The present invention is explained in more detail using examples.

[실시예]EXAMPLE

순은분에 알긴산나트륨을 표1에 나타낸 비율로 혼합하여 금속 점토 조성물을 제조하였다. 물은 최종점토의수분이 10%내외가 되도록 적당하게 부가 되었으며 금속 점토 조성물의 비율은 물을 제외한 원재료의 총량만으로 계산되었다.Metal clay compositions were prepared by mixing sodium alginate in the pure silver powder in the proportions shown in Table 1. Water was appropriately added so that the moisture of the final clay was about 10%, and the ratio of the metal clay composition was calculated only by the total amount of raw materials except water.

즉, 실시예1의 경우 1g의 알긴산나트륨분말과 50㎖물을 용기에 넣어 100℃까지 가열하여 알긴산나트륨을 완전히 녹여 알긴산 수용액을 만든 후 5분간 더 끓여 주었다. 그런 후에, 용기를 가열하던 외부의 에너지를 낮춘 후 평균입경 100마이크론의 순은분 99g을 넣고, 완전히 혼합하여 용기의 온도를 50℃ - 70℃로 유지하면서 순은점토의 수분이 10%가 될 때까지 계속하여 혼합하다가 외부의 에너지를 차단한 후 점토조성물을 완성하였다. 제조한 순은점토로 두께 2mm, 폭 10mm, 길이100mm의 직육면체를 조형한 후, 80℃- 100℃의 전기드라이기를 사용하여 10분간 건조 후 870℃로 예열되어 있는 전기로에서 10분간 소성하였다. 이 과정을 통하여 순은점토의 점착성, 조형작업 중 손에 묻어나는 정도, 건조 후 표면의 균열 정도, 870℃로 예열되어 있는 전기로에서 10분 소성 후의 조형물 형태의 변형 정도를 측정하여 상중하로 구분하여 하기 표 1에 기재하였다.That is, in Example 1, 1 g of sodium alginate powder and 50 ml of water were put in a container and heated to 100 ° C. to completely dissolve sodium alginate to make an alginate aqueous solution, and then boiled for 5 minutes. Then, after lowering the external energy of heating the container, add 99 g of pure silver powder with an average particle size of 100 microns and mix thoroughly until the water content of the pure silver clay becomes 10% while maintaining the temperature of the container at 50 ° C-70 ° C. Mixing continued, cut off the external energy and completed the clay composition. After forming a cuboid of 2 mm in thickness, 10 mm in width and 100 mm in length from the prepared pure silver clay, it was dried for 10 minutes using an electric dryer at 80 ° C-100 ° C, and then fired for 10 minutes in an electric furnace preheated to 870 ° C. Through this process, the adhesion of pure silver clay, the degree of burial on the hands during molding, the degree of cracking on the surface after drying, and the degree of deformation of the shape of the sculpture after firing for 10 minutes in an electric furnace preheated to 870 ℃ are divided into upper and lower weights. It is shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

실시예Example 알긴산(%)Alginic acid (%) 시 험 결 과Test result 점착성Sticky 작업 중 손엔 뭍어나는 정도How much work do you take off? 건조 후 표면의 균열 정도Degree of cracking of the surface after drying 소성 후 형태의 변형 정도Degree of deformation of the form after firing 실시예1Example 1 1One medium medium Prize Prize 실시예2Example 2 22 medium medium Prize Prize 실시예3Example 3 33 Prize medium Prize Prize 실시예4Example 4 44 Prize Prize Prize Prize 실시예5Example 5 55 Prize Prize Prize Prize 실시예6Example 6 66 Prize Prize Prize Prize 실시예7Example 7 77 Prize Prize Prize Prize

표 1 의 결과에서도 볼 수 있듯이 실시예의 경우처럼 본 발명의 금속 점토는 점착성이 강하면서 또한 손에 묻어나는 정도가 매우 낮아 점토의 유실을 최소화할 수 있어 경제적이며, 질감이 매우 부드러워 쉽고 자유롭게 누구나 사용가능하다. 또한 사용자가 점토를 판 형태로 만들어 사용할 시에 점토의 점착성이 안정되어 가위 등의 공작도구를 이용하여 조형도 가능하다.As can be seen from the results of Table 1, the metal clay of the present invention, as in the case of the embodiment, has a strong adhesiveness and is very low on the hand, so that the loss of clay can be minimized. It is possible. In addition, when the user uses the clay in the form of a plate, the clay's adhesiveness is stabilized, and molding is possible using a tool such as scissors.

본 발명의 실시예에서는 가장 대중적일 수 있는 비교적 저렴한 가격의 순은분을 사용하여 금속점토를 제조하였으나, 알긴산의 금속이온과 반응하는 성질을 이용하여 순은분 뿐만 아니라 99.9% 순도의 어떠한 금속으로도 금속점토를 만드는 것이 가능하다.In the embodiment of the present invention, the metal clay was prepared using a relatively low price of pure silver powder, which may be the most popular, but using a metal that reacts with the metal ion of alginic acid, the metal is not only pure silver but also any metal of 99.9% purity. It is possible to make clay.

상기한 바와 같이, 본 발명의 금속 점토 조성물은 기존의 방법보다 제조공정이 매우 간단하고 제조시간이 짧아져, 종래의 금속점토가격 보다 40 - 50% 정도 낮은 가격으로 일반대중에게 보급할 수 있게 되어 금속점토공예가 더욱 건전한 대중적인 공예로 성장하는데 이바지 할 수 있다. As described above, the metal clay composition of the present invention is very simple to manufacture and shorter manufacturing time than the conventional method, it can be distributed to the general public at a price about 40-50% lower than the conventional metal clay price Metal clay crafts can contribute to the growth of more popular popular crafts.

또한, 본 발명의 금속점토는 부드러운 고무점토의 질감을 갖고 있어 누구나 쉽고 빠르게 조형할 수 있으며, 손에 전혀 묻지 않아 금속점토의 손실 없이 완전한 사용이 가능하고, 건조 후에는 강도가 높아 부서지거나 깨지는 위험이 매우 적다. In addition, the metal clay of the present invention has a texture of soft rubber clay, anyone can easily and quickly mold, can be used completely without any loss of metal clay because it does not adhere to the hand at all, the high strength after drying the risk of being broken or broken This is very small.

그리고, 누구나 본 발명의 금속점토를 밀대 등으로 밀어 판 형태로 사용하거나, 또는 주사기 등을 이용해 선형태로도 사용할 수 있으며 , 물감형태로 쉽게 만들어 쓸 수 있기 때문에 하나의 금속점토로 다양한 기능을 얻을 수 있어 자유로운 형태의 조형물을 종래보다 간편하고 경제적인 비용으로 제작할 수 있다. In addition, anyone can use the metal clay of the present invention in the form of a plate by pushing it with a push rod, or can also be used in the form of a line using a syringe or the like, and can be easily made and used in the form of paint to obtain various functions with a single metal clay. It is possible to manufacture free-form sculptures more easily and economically than before.

또한 본 발명의 금속점토조성물을 제조 시에 유해한 금속을 사용하지 않는 이상 성분이 인체에 전혀 무해하기 때문에 안전하게 누구나 어느 곳에서나 사용 가능하다. In addition, since the component is completely harmless to the human body unless a harmful metal is used in the preparation of the metal clay composition of the present invention, anyone can use it safely anywhere.

Claims (4)

알긴산나트륨 1-7중량%와 99.9% 순도의 금속분말 93-99중량%로 구성되는 귀금속공예용 금속점토 조성물.Metal clay composition for noble metal craft consisting of 1-7% by weight of sodium alginate and 93-99% by weight of 99.9% purity metal powder. 알긴산나트륨 수용액에 평균입경 100마이크론 이하의 99.9% 순도의 금속 분말을 50-70℃에서 혼합하는 것으로 구성되는 귀금속 공예용 금속점토 조성물의 제조방법.A method for producing a metal clay composition for precious metal crafts, comprising mixing a 99.9% purity metal powder with an average particle diameter of 100 microns or less in an aqueous sodium alginate solution at 50-70 ° C. 제 2 항에 있어서, 알긴산나트륨과 금속분말의 중량비는 1-7:93-99인 것을 특징으로 하는 제조방법.The method according to claim 2, wherein the weight ratio of sodium alginate to metal powder is 1-7: 93-99. 제 2 항에 있어서, 알긴산나트륨 수용액에서 알긴산 나트륨을 용해시키는데 사용되는 물의 양은 알긴산나트륨의 10-100배인 특징으로 하는 제조방법.3. A process according to claim 2 wherein the amount of water used to dissolve sodium alginate in aqueous sodium alginate solution is 10-100 times that of sodium alginate.
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