KR100530828B1 - 수지 장식품의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수지 장식품의 제조방법에 관한 것으로서, 소정의 형틀의 내측면에 이형제를 도포하는 단계와, 이형제 도포층 위에 투명수지를 주입하는 단계와, 주입된 투명수지로 된 투명수지층이 젤상태로 경화시 투명수지층 표면에 장식편을 부착하는 단계와, 투명수지층 위에 열경화성 합성수지, 석분, 카본이 혼합된 수지혼합물을 주입하여 마감층을 형성하는 단계와, 마감층 형성 이후에 형틀로부터 성형물을 취출하여 열적변형에 의한 휨발생이 이루어지도록 열처리하는 단계와; 상기 열처리를 통해 휨발생이 이루어진 성형물을 수평하게 펴지도록 가압기를 이용하여 가압하는 단계;를 포함한다. 이러한 수지 장식품의 제조방법에 의하면, 종래 휨방지용 고정판 및 수지 자개 어레이판을 별도로 제작하여 준비하여야 하는 보조 공정이 없이 주 제조 공정만으로 간단히 제작할 수 있어 수지 장식품의 전체적인 제조공정 및 제조시간을 크게 단축 시킬 수 있으며, 수지 장식품이 태양열에 노출되어도 열적 변형이 방지될 수 있는 효과를 제공한다.

Description

수지 장식품의 제조방법{method of manufacturing resin ornament}

본 발명은 수지 장식품의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 전체 제조공정시간을 단축시킬 수 있고, 태양열에 노출되어도 열적 변형이 방지될 수 있도록 한 수지 장식품의 제조방법에 관한 것이다.

국내 등록특허 제 1993-0000110호에는 자개를 매설한 수지기념패의 제조방법이 개시되어 있다.

국내 등록특허 제 1993-0000110호에 개시된 자개를 매설한 수지기념패의 제조방법을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

수지기념패의 제조공정은 먼저, 상부 내면에 기념패의 전면 요철부가 형성되는 수지형틀(1)을 형성하고, 형틀 내면에 이형제(2)를 도포건조시킨후, 1차로 투명수지(3A)를 3-4mm 두께로 주입시켜 10여분 경화시키고, 이후 투명수지(3B)를 2차로 주입시킨후 경화되기 전에 미리 대지에 자개(31)를 배열한 자개 배치재에 투명수지(32)를 도포하여 일체화 시킨 후, 최초 자개를 배열한 대지를 제거시켜서 일체화된 수지자개(3)를 기 형성하여 그 전면이 하부로 향하게 하여 2차로 기 주입된 투명수지(3B)가 경화되기 전에 안착 결합시킨다.

이후 바탕이 될 흑색수지(4A)를 1차로 주입하고 휨 방지용 고정판(4)을 안착 결합하여 그 상부에 2차로 흑색수지(4B)를 주입, 경화시켜서 성형물(5)을 완성하여 중앙의 홈부(51)에 기 제작되는 내용판(6)을 결합하여 기념패를 완성한다.

여기서, 고정판(4)은 성형되는 수지의 단점인 휨 수축 및 팽창 등의 변형을 방지하기 위한 목적으로써 적용된다.

그런데 이러한 제조 방법을 통해 제작된 수지 기념패의 경우 휨 방지용 고정판(4)과 수지 자개(3)를 별도의 보조 공정을 통해 각각 제작하여 수지 기념패의 본 공정에 적용하여야 하기 때문에 소요 부품이 늘어나고, 특히 휨 방지용 고정판(4) 및 수지 자개(3)를 별도로 준비하는 보조 공정이 필요함으로써 수지 기념패의 전체 제조 공정이 길어지는 문제점이 있다.

또한, 휨방지용 고정판(4)의 경우 수지 기념패의 소재인 열 경화성 불포화 폴리에스테르 수지의 열팽창에 의한 수축과 휨이 발생하지 않도록 1차 투명수지를 경화시킨 상태에서 2차 투명수지를 주입 후 준비된 수지 자개를 매설한 다음 1차 흑색수지를 주입한 단계에서 미리 준비된 휨 방지용 고정판을 안착시킨 다음 2차 흑색 수지를 주입하고 소정시간 경화시키게 되는데 이때 1, 2차 투명수지 및 1, 2차 흑색수지의 경화시간을 빠르게 할 경우에는 휨방지용 고정판(4)의 역할인 수지 기념패의 휨 발생을 방지하지 못하고 고정판(4) 역시 수지 기념패와 함께 휘어 버리면서 심할 경우 제품의 균열이 생기는 등 제품으로써 사용하기 불가능한 상태가 되는 문제점이 있다.

더욱이 상기와 같은 제품 불량이 일어나지 않기 위해서는 상기 1, 2차 투명 수지 및 1, 2차 흑색수지가 천천히 경화 되도록 시간 조절을 하여야 하는데 이와 같이 상기 2차 투명수지 및 1, 2차 흑색수지의 경화시간을 천천히 할 경우 기술한 바와 같이 수지 기념패를 제조하기 위한 전체 제조시간이 매우 길어지게 되어 수율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 종래의 또 다른 수지기념패가 국내 공개 특허 제2000-0051583호에 개시되어 있다.

국내 공개 특허 제2000-0051583호에 개시된 수지기념패를 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

수지기념패의 제조공정을 살펴보면, 요입부(11)를 갖되 바닥으로 부터 일정 크기의 둘레로 라운드진 단턱(13)을 갖는 요홈부(14)가 형성된 몰드(10)내에 투명 수지(20)를 넣고, 이 투명 수지(20)가 경화되기 전에 장식편(30)을 부착한 고정판(40)을 기포 제거 작업과 동시에 투명 수지(20)상에 얹어 놓되, 상기 요홈부(14) 보다 약간 작은 면적 크기의 고정판(40)을 형성하여, 함께 성형함과 동시에, 2차로 유색, 또는 투명 수지(50,20)를 부어서 성형 일체하여 완성한다.

한편, 고정판(40)에 장식편(30)을 부착하는 공정은, 먼저 장식편(30)을 배열 배치하기 위한 무늬모양을 실크스크린 방식으로 고정판(40)에 인쇄한 후, 미리 만들어진 장식편을 그 무늬 모양을 따라 그대로 부착시켜서 된다.

그런데 국내 공개특허 제2000-0051583호에 개시된 기념패 제조 방법에서도 별도의 고정판에 실크스크린 방식으로 장식편을 부착하여 준비하는 보조공정이 요구됨으로써 전체 제작공정이 길어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 제조공정을 단순화 할 수 있는 수지 장식품의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래 휨방지용 고정판을 생략하여도 수지 장식품의 휨 발생이 방지될 수 있도록 하는 수지 장식품의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래 휨방지용 고정판 및 수지 자개 어레이판을 별도로 제작하여야 하는 보조 공정 없이 연속적으로 수지 장식품의 제조공정을 수행할 수 있도록 하는 수지 장식품의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 수지 장식품의 제조방법은 소정의 형틀 내측면에 이형제를 도포하는 단계와; 상기 이형제 도포층 위에 투명수지를 주입하는 단계와; 상기 투명수지에 의해 형성된 투명수지층이 젤상태로 경화될 때 투명수지층 표면에 장식편을 부착하는 단계와; 상기 투명수지층 위에 열경화성 합성수지, 석분, 카본이 혼합된 수지혼합액을 주입하여 마감층을 성형하는 단계와; 상기 마감층 형성 후 상기 형틀로부터 성형물을 취출하여 열적변형에 의한 휨발생이 이루어지도록 열처리하는 단계와; 상기 열처리를 통해 휨발생이 이루어진 성형물을 수평하게 펴지도록 가압기를 이용하여 가압하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면 수지 장식품의 제조방법은 소정의 형틀 내측면에 이형제를 도포하는 단계와; 상기 이형제 도포층 위에 1차 투명수지를 주입 및 경화시켜 1차투명수지층을 형성하는 단계와; 상기 1차 투명수지층 위에 2차 투명수지를 주입한 후, 상기 1차 투명 수지층의 표면에 접하도록 장식편을 매설한 다음 경화시켜 2차 투명수지층을 형성하는 단계와; 상기 경화된 2차 투명수지층 위에 불포화 폴리에스테르수지와 검은색 안료가 1:0.01 정도로 혼합된 배색수지를 주입 및 경화시켜 배색수지층을 형성하는 단계와; 상기 배색수지층 위에 열경화성 합성수지, 석분, 카본이 혼합된 수지혼합액을 주입하여 마감층을 성형하는 단계와; 상기 마감층 형성 후 상기 형틀로부터 성형물을 취출하여 열적변형에 의한 휨발생이 이루어지도록 열처리하는 단계와; 상기 열처리를 통해 휨발생이 이루어진 성형물을 수평하게 펴지도록 가압기를 이용하여 가압하는 단계;를 포함한다.

바람직하게는 상기 성형물의 열처리는 100℃ 이상의 끓는물에 1분 이하로 담가 가열하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압단계에서 열처리된 성형물의 가압시간은 15초 내지 20초 정도 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 수지 혼합액은 열경화성 합성수지, 석분 및 카본이 1 : 1.25 : 0.01의 비율로 혼합된 것을 적용하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수지 장식품의 제조방법을 보다 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 장식품의 제조과정을 나타내 보인 플로우도이고, 도 7은 도 6의 제조과정에 따라 천연자개를 매립한 수지 기념패의 형성과정을 도식적으로 나타내 보인 공정도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 먼저, 형틀을 형성한다(단계 110).

형틀(211)은 제작하고자 하는 장식품의 외형 즉, 전면 및 측면에 대응되는 형상의 개방홈을 갖게 형성하면 된다.

형틀(211)은 다양한 소재 예를들면 실리콘, 불포화 폴리에스테르수지, 또는 불포화 폴리에스테르수지에 충진제로서 석분 및 탄산칼슘을 첨가하여 형성할 수 있다.

형틀(211)이 준비되면, 형틀(211)의 홈내에 이형제(213)를 도포한다(단계 115). 이형제(213)는 성형물을 형성한 후 형틀(211)로부터 성형물의 분리가 용이한 소재를 적용하면 된다. 이러한 이형제(213)의 예로서는 상품명"본니스" 또는 폴리비닐알콜(PVA)이 적용될 수 있다.

이형제 도포가 완료된 다음에는 1차로 투명수지를 형틀(211)에 주입 및 경화시켜 1차 투명수지층을 형성한다(단계 120).

투명수지는 공지된 다양한 소재 예를 들면, 불포화폴리에스테르 수지가 적용될 수 있다.

또한 투명수지에는 경화제와 촉진제가 첨가된 것이 적용될 수 있다. 경화제의 예로서는 "멕코(Mekpo;Methyl Ethyl Ketone Peroxide)"가 적용될 수 있고, 촉진제로서는 코발트성분을 함유한 금속염화합물이 적용될 수 있다.

투명수지에 대한 경화제와 촉진체의 첨가비는 제작하고자 하는 성형물의 변형을 초래하지 않을 정도에서 원하는 경화시간에 맞춰 적절하게 적용하면 된다.

1차 투명수지층(215)은 적절한 두께 예를 들면 5밀리미터(mm) 정도가 되게 형성한다.

이러한 경화 과정을 거쳐 형성되는 1차 투명수지층(215)은 액상의 수지가 수평을 이루면서 경화되기 때문에 후술하는 장식편(219)의 부착 이후에 장식편(219)의 위치 이동이 발생되지 않는다.

다음은 1차로 주입되어 경화과정을 통해 표면이 끈적거리는 상태를 유지하는 1차 투명수지층(215) 위에 2차로 투명수지를 형틀(211)에 주입한다(단계 125).

이때 2차로 주입된 투명수지에 의해 형성된 2차투명수지층(217)의 두께는 매립하고자 하는 장식편(219)이 잠길수 있는 정도로 적용하는 것이 바람직하다.

2차로 투명수지를 주입한 다음 수지가 경화되기 이전에 매립 대상 장식편(219)을 2차 투명수지층(217) 내에 매립되게 삽입한다(단계 130). 여기서 장식편(219)은 천연자개가 적용된다.

바람직하게는 1차로 경화된 1차 투명수지층(215)의 표면이 끈적끈적한 접착성을 갖는 점을 이용하여 장식편(219)을 1차투명수지층(215)의 표면에 밀착시켜 부착한다.

더욱 바람직하게는 기포 생성을 억제시킬 수 있도록 매립위치에 위치시킨 장식편(219)을 1차 투명수지층(215)의 표면에 밀착시킨 상태에서 전후 또는 좌우로 이동시킨 다음 원하는 매립위치에 부착시킨다. 이 경우 이동 과정에서 기포가 제거된다.

다음은 2차 투명수지층(217)이 경화되면 유색수지 즉, 불포화 폴리에스테르수지와 검은색 안료가 1:0.01 정도로 혼합된 배색수지를 주입한 후 경화시켜 유색수지층(배색수지층)(221)을 형성시킨다(단계 135).

여기서 유색수지 즉, 배색수지는 장식편들에 의해 어레이된 문양의 배경색이 될 수 있도록 적용된 수지로서, 불포화 폴리에스테르수지와 검은색 안료가 1:0.01 정도로 혼합됨에 따라 수지 전체가 검은색을 띠게 되는 흑색수지로 변화되게 된다. 이 때 상기한 유색수지, 배색수지, 흑색수지는 상기와 같이 장식편들에 의해 어레이된 문양의 배경색이 될 수 있도록 적용시킨 상호 동일한 수지라 할 수 있다.

또한, 상기 유색수지인 배색수지 대신에 투명수지가 적용될 수 있음은 물론이다.

그리고 나서 상기 유색수지층(배색수지층)(221) 위에 수지혼합액을 주입하여 마감층인 수지혼합층(223)을 형성시킨다(단계 140).

또한, 수지혼합액의 예로서는 열경화성 합성수지인 불포화 폴리에스테르수지, 석분 및 카본 상호간을 1 : 1.25 : 0.01 의 비율로 혼합된 것을 적용한다.

이후 마감층의 경화가 완료되면 형틀(211)로부터 성형물(230)을 취출한다.

다음은 취출된 성형물(230)을 열처리한다(단계 150).

바람직하게는 열처리는 100℃ 이상의 끓는 물에 1분 이내 정도로 담근 후 꺼낸다. 더욱 바람직하게는 열처리는 100℃ 이상의 끓는 물에 30초 정도로 담근 후 꺼낸다. 참조부호 240은 물(242)이 저수된 가열용기이고, 245는 가열기이다.

이러한 열처리방식은 성형물(230)이 외부에 노출된 상태로 사용될 때 태양열에 의한 휨 변형을 방지하기 위해 미리 성형물(230)에 열적 처리를 하여 더 이상 열적 변형이 발생되지 않도록 하기 위해 수행된다.

또한, 열처리단계 이후에는 프레스 등과 같은 가압기(260)에 성형물(230)을 올려 놓고 가압상태를 15초 내지 20초 정도 유지한 다음 꺼낸다(단계 155). 여기서 가압기(260)는 대향면이 평편한 것이 적용되고 가압력은 성형물(230)에 약간의 변형을 가해 수평상으로 펴짐이 약간 발생할 수 있는 정도로 인가한다. 바람직하게는 가압력은 500kg/m² 정도로 적용한다.

이후에는 배면을 연마하여 수지 장식품으로 적용된 천연자개 매립형 수지 기념패를 완성한다(단계 160).

- 실시예

투명 불포화 폴리에스테르수지에 대해 경화제와 촉진제를 각각 1%정도의 비율로 첨가한 수지액을 형틀에 부어 상온에서 10분 정도 경과한 후, 경화된 1차투명수지층 위에 투명 불포화 폴리에스테르수지에 경화제와 촉진제를 각각 1%정도의 비율로 첨가한 수지액을 부은 다음 천연자개를 끈적한 상태를 유지하는 1차 투명수지층의 표면에 미끄럼 운동 시킨 다음 부착한 후 10분 정도 경과하여 2차투명수지층이 경화된 이후에 검은색 유색수지(배색수지)를 부어 10분 정도 경화시킨 다음 수지혼합액을 부어 10분정도 경화시켰다. 이후, 형틀로부터 성형물을 분리하여 끓는물에 30초 정도 열처리한 다음 500kg/m² 의 가압력을 15초정도 인가하여 수지기념패를 제작하였다.

- 비교예

이러한 제조공정을 거쳐 제작된 수지 기념패와 고정판을 적용한 종래의 방법에 의해 제작된 수지기념패의 성능을 비교해 보기 위해 동일한 수지 및 첨가제를 적용하여 종래의 방법으로 기념패를 제작한 다음 비교대상 기념패를 함께 직사광선에 5분, 10 내지 15분, 30분 이상 정도 노출시켜 휨상태를 비교해 보았고, 그 결과를 이하의 표 1에 나타내었다.

여기서 직사광선에 5분 정도 노출시에는 기념패가 약간 열을 받은 상태이고, 10 내지 15분 정도 노출시에는 기념패가 따끈한 상태이며, 30분 이상 노출시에는 가열 상태로 뜨거운 상태이다.

- 표 1

직사광선 노출시	본 발명에 따라제조된 수지기념패	등록특허제 1993-0000110호에 개시된 방법에 의해 제조된 수지 기념패	공개특허제 2000-0051583호에 개시된 방법에 의해 제조된 수지 기념패
5분 경과	변형 없음	약간 변형	약간 변형
10 내지 15분 경과	변형 없음	인쇄판이 상하로움직일 정도로 휨	인쇄판이 상하로움직일 정도로 휨
30분이상 경과	약간 변형	인쇄판이 뒤뚱거릴정도로 많이 휨	인쇄판이 뒤뚱거릴정도로 많이 휨

위 표 1을 통해 알 수 있는 바와 같이 종래의 수지 기념패는 상당히 휨이 많이 발생한 반면 본 발명의 제조공정을 거친 수지기념패는 거의 휨 발생이 없었다.

또한, 휨이 발생한 종래의 수지기념패를 음지에 옮겨 놓았으나 휨상태가 원래되로 복원되지 않았으나, 본 발명의 제조공정을 거친 수지기념패는 미세하게 휘었던 부분이 수평으로 펴져 복원되었다.

한편, 조각된 천연자개를 적용할 경우 앞서 설명된 방법에 의해 제조되는 것이 바람직하고, 조각이 안된 표면이 평평한 자개를 적용할 경우에는 단계 125는 생략될 수 있다. 또한 단계 135도 생략될 수 있다.

즉, 단계 120에서 1차 투명수지를 형틀(211)에 주입한 다음, 1차 투명수지가 젤상태로 되는 초기 경화상태에서 장식편을 1차 투명수지층의 표면에 부착하고나서 수지혼합액을 부어 마감층을 형성한 후 앞서 설명된 열처리과정인 후처리과정(단계 145 내지 160)을 수행하면 된다.

지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 수지장식품의 제조방법에 의하면, 종래 휨방지용 고정판 및 수지 자개어레이판을 별도로 제작하여야 하는 보조공정 없이 주 제조 공정만으로 간단히 제작할 수 있어 수지 장식품의 전체적인 제조공정 및 제조시간을 크게 단축 시킬 수 있으며, 수지 장식품이 태양열에 노출되어도 열적 변형이 방지될 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 수지기념패 제조공정을 나타내 보인 플로우도이고,

도 2는 도 1의 제조 공정을 통해 제조된 기념패의 단면도이고,

도 3은 도 1의 제조공정에 대응되는 단면도이고,

도 4는 종래의 또 다른 수지기념패 제조공정을 나타내 보인 플로우도이고,

도 5는 도 4의 제조공정에 대응되는 단면도이고,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 장식품의 제조과정을 나타내 보인 플로우도이고,

도 7은 도 6의 제조과정에 따라 천연자개가 매립된 수지 기념패를 제조하는 과정을 도식적으로 나타내 보인 공정도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

211: 형틀 230: 성형물

Claims (5)

1. 수지 장식품의 제조방법에 있어서,

   가. 소정의 형틀 내측면에 이형제를 도포하는 단계와;

   나. 상기 이형제 도포층 위에 투명수지를 주입하는 단계와;

   다. 상기 투명수지에 의해 형성된 투명수지층이 젤상태로 경화될 때 투명수지층 표면에 장식편을 부착하는 단계와;

   라. 상기 투명수지층 위에 열경화성 합성수지, 석분, 카본이 혼합된 수지혼합액을 주입하여 마감층을 성형하는 단계와;

   마. 상기 마감층 형성 후 상기 형틀로부터 성형물을 취출하여 열적변형에 의한 휨발생이 이루어지도록 열처리하는 단계와;

   바. 상기 열처리를 통해 휨발생이 이루어진 성형물을 수평하게 펴지도록 가압기를 이용하여 가압하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 장식품의 제조방법.
2. 수지 장식품의 제조방법에 있어서,

   가. 소정의 형틀 내측면에 이형제를 도포하는 단계와;

   나. 상기 이형제 도포층 위에 1차 투명수지를 주입 및 경화시켜 1차투명수지층을 형성하는 단계와;

   다. 상기 1차 투명수지층 위에 2차 투명수지를 주입한 후, 상기 1차 투명 수지층의 표면에 접하도록 장식편을 매설한 다음 경화시켜 2차 투명수지층을 형성하는 단계와;

   라. 상기 경화된 2차 투명수지층 위에 불포화 폴리에스테르수지와 검은색 안료가 1:0.01 정도로 혼합된 배색수지를 주입 및 경화시켜 배색수지층을 형성하는 단계와;

   마. 상기 배색수지층 위에 열경화성 합성수지, 석분, 카본이 혼합된 수지혼합액을 주입하여 마감층을 성형하는 단계와;

   바. 상기 마감층 형성 후 상기 형틀로부터 성형물을 취출하여 열적변형에 의한 휨발생이 이루어지도록 열처리하는 단계와;

   사. 상기 열처리를 통해 휨발생이 이루어진 성형물을 수평하게 펴지도록 가압기를 이용하여 가압하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 장식품의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성형물의 열처리는 100℃ 이상의 끓는물에 1분 이하로 담가 가열하는 것을 특징으로 하는 수지 장식품의 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가압단계에서 열처리된 성형물의 가압시간은 15초 내지 20초 정도 수행하는 것을 특징으로 하는 수지 장식품의 제조방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지혼합액은 열경화성 합성수지, 석분 및 카본이 1 : 1.25 : 0.01 의 비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 수지 장식품의 제조방법.