KR101086291B1 - 탄성특성이 우수한 인조점토 및 이의 제조방법 - Google Patents

탄성특성이 우수한 인조점토 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄성특성이 우수한 인조점토(polymer clay) 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA) 용액, 폴리비닐피롤리돈(poly vinyl pyrrolidone) 용액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 모재 100중량부에 대하여 글리세린(glycerin), 프로필렌글리콜(prophylene glycol)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보습제 1∼20중량부, 붕산(boric acid) 0.1∼5중량부, 마이크로스피어(microsphere) 1∼8중량부, 염화칼슘(CaCl2) 1∼20중량부를 포함하는 탄성특성이 우수한 인조점토에 관한 것이다.
또한 본 발명은 본 발명은 폴리비닐알콜 용액, 폴리비닐피롤리돈 용액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 모재 100중량부에 대하여 글리세린, 프로필렌글리콜의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보습제 1∼20중량부, 붕산 0.1∼5중량부, 마이크로스피어 1∼8중량부, 염화칼슘 1∼20중량부를 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 및 상기의 혼합물을 40∼90℃에서 30∼60분 동안 500∼2000rpm으로 교반하는 단계를 포함하는 탄성특성이 우수한 인조점토의 제조방법에 관한 것이다.
인조점토, 탄성, 안료

Description

탄성특성이 우수한 인조점토 및 이의 제조방법{polymer clay having excellent elasticity property and manufacturing method thereof}
본 발명은 탄성특성이 우수한 인조점토(polymer clay) 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA) 용액, 폴리비닐피롤리돈(poly vinyl pyrrolidone) 용액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 모재 100중량부에 대하여 글리세린(glycerin), 프로필렌글리콜(prophylene glycol)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보습제 1∼20중량부, 붕산(boric acid) 0.1∼5중량부, 마이크로스피어(microsphere) 1∼8중량부, 염화칼슘(CaCl2) 1∼20중량부를 포함하는 탄성특성이 우수한 인조점토에 관한 것이다.
또한 본 발명은 본 발명은 폴리비닐알콜 용액, 폴리비닐피롤리돈 용액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 모재 100중량부에 대하여 글리세린, 프로필렌글리콜의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보습제 1∼20중량부, 붕산 0.1∼5중량부, 마이크로스피어 1∼8중량부, 염화칼슘 1∼20중량부를 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 및 상기의 혼합물을 40∼90℃에서 30∼60분 동안 500∼2000rpm으로 교반하는 단계를 포함하는 탄성특성이 우수한 인조점토의 제조방법에 관한 것이다.
인조점토는 용어에서 알 수 있듯이 인공적으로 만든 점토로서 도로, 건축재 등의 용도로 사용되고 있으며, 최근에는 부드러운 특성을 이용하여 어린이들의 학습교재료의 사용이 많이 되고 있다.
초기의 점토는 자연에서 얻은 무기계 물질과 물로 구성되어 있어 점토 자체가 무거우며, 또한 수분이 빨리 없어져서 빠른 시간 내에 원하는 조형물을 만들어야 하므로 보다 완벽한 조형물을 얻기 힘든 문제가 있을 뿐만 아니라 조형물을 제조한 다음 건조가 완료된 후에는 다시 재사용을 하지 못하며, 조형물의 표면에 금이 가면서 갈라지고 쉽게 부스러지는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 자연에서 얻은 무기계 물질 대신 수용성 고분자를 주요한 재료로 하고, 이러한 수용성 고분자로부터 종래 점토와 동등 수준을 유지하기 위해 여러 가지 첨가제들을 사용하여 인공점토를 만들어 사용하고 있다.
이러한 인공점토는 상기에서 언급한 무기계 물질을 주요 재료로 하는 점토가 가지는 문제를 다소 해결할 수 있으나, 현재 인공점토가 어린이들의 학습재료에 사용되고 있다는 점에 비추어 볼 때 어린이들이 사용할 수 있을 정도의 특성을 지니는 인조점토에는 많은 부족함이 있는 것이 사실이다.
특히 어린이들은 어른들에 비해 인공점토를 이용해서 무언가를 표현하는데 많은 시간이 소용되기 때문에 종래의 점토에 비해 충분한 수분을 함유하고 있어야 하고, 또한 점토 특유의 탄성특성 또한 계속적으로 유지해야 한다.
특히 인조점토는 점토에 필요한 여러 가지 특성을 부여하기 위해 다양한 첨가제를 함유하고 있어 인조점토 제조시 생산비용이 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 문제를 해결하기 위해 다양한 성분 및 조성에 의해 인조점토를 제조한바, 적절한 수분을 보유하고 있어 작품이 건조한 뒤에도 탄성을 유지하고 있어 탄성특성이 우수할 뿐만 아니라, 장시간 동안의 이동시에도 인조점토가 굳는 것을 방지할 수 있어 사용 수명이 연장되는 효과를 지니는 인조점토 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 탄성특성이 우수한 인조점토 및 이의 제조방법 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA) 용액, 폴리비닐피롤리돈(poly vinyl pyrrolidone) 용액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 모재 100중량부에 대하여 글리세린(glycerin), 프로필렌글리콜(prophylene glycol)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보습제 1∼20중량부, 붕산(boric acid) 0.1∼5중량부, 마이크로스피어(microsphere) 1∼8중량부, 염화칼슘(CaCl2) 1∼20중량부를 포함하는 탄성특성이 우수한 인조점토를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 본 발명은 폴리비닐알콜 용액, 폴리비닐피롤리돈 용액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 모재 100중량부에 대하여 글리세린, 프로필렌글리콜의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보습제 1∼20중량부, 붕산 0.1∼5중량부, 마이크로스피어 1∼8중량부, 염화칼슘 1∼20중량부를 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 및 상기의 혼합물을 40∼90℃에서 30∼60분 동안 500∼2000rpm으로 교반하는 단계를 포함하는 탄성특성이 우수한 인조점토의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 의해 제조한 인조점토는 적절한 수분을 보유하고 있어 작품이 건조한 뒤에도 탄성을 유지하고 있어 탄성특성이 우수할 뿐만 아니라, 장시간 동안의 이동시에도 인조점토가 굳는 것을 방지할 수 있어 인조점토의 사용 수명이 연장되는 효과 또한 지니고 있다.
본 발명은 탄성특성이 우수한 인조점토를 나타낸다.
본 발명은 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA) 용액, 폴리비닐피롤리돈(poly vinyl pyrrolidone) 용액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 모재 100중량부에 대하여 글리세린(glycerin), 프로필렌글리콜(prophylene glycol)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보습제 1∼20중량부, 붕산(boric acid) 0.1∼5중량부, 마이크로스피어(microsphere) 1∼8중량부, 염화칼슘(CaCl2) 1∼20중량부를 포함하는 탄성특성이 우수한 인조점토를 나타낸다.
본 발명의 인조점토에서 폴리비닐알콜 용액, 폴리비닐피롤리돈 용액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상 성분은 주요한 구성성분으로서 모재의 역할을 한다.
본 발명의 인조점토에서 모재인 폴리비닐알콜 용액은 폴리비닐알콜을 물에 용해시켜 얻은 1∼40% 폴리비닐알콜 용액을 사용할 수 있다.
본 발명의 인조점토에서 모재인 폴리비닐피놀리돈 용액은 폴리비닐피놀리돈 을 물에 용해시켜 얻은 폴리비닐피놀리돈 용액을 사용할 수 있다.
본 발명의 인조점토에서 글리세린 및/또는 프로필렌글리콜은 보습제의 역할을 하며 인조점토의 가사시간을 조절할 수 있다.
본 발명의 인조점토에서 글리세린 및 프로필렌글리콜의 혼합물을 보습제로 사용하는 경우 글리세린 : 프로필렌글리콜이 1∼3:6∼9의 중량비, 바람직하게는 1:6의 중량비로 혼합된 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 인조점토에서 보습제는 모재 100중량부에 대하여 1중량부 미만 사용하면 인조점토의 가사시간이 짧아질 수 있는 단점이 있고, 20중량부를 초과하여 사용하면 인조점토가 많이 끈적거리는 문제 및 인조점토로 만든 조형물이 견고하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 인조점토에서 보습제는 모재 100중량부에 대하여 1∼20중량부 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 인조점토에서 붕산은 모재 성분을 가교시키는 가교제의 역할을 한다.
본 발명의 인조점토에서 붕산은 모재 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만 사용하면 인조점토가 손에 많이 묻어 나는 문제가 있고, 5중량부를 초과하여 사용하면 인조점토의 점도가 높아져서 손으로 만지기 곤란한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 인조점토에서 붕산은 모재 100중량부에 대하여 0.1∼5중량부 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 인조점토에서 마이크로스피어는 충진제(filler)의 역할을 하며, 인조점토의 형체를 가지게 하며 인조점토의 경량화 특성에 기여하는 역할을 한다.
본 발명의 인조점토에서 마이크로스피어는 모재 100중량부에 대하여 1중량부 미만 사용하면 인조점토의 경량화 특성을 살릴 수 없으면, 8중량부를 초과하여 사용하면 인조점토가 거칠게 되고 접착력이 감소하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 인조점토에서 마이크로스피어는 모재 100중량부에 대하여 1∼8중량부 사용하는 것이 좋다.
상기에서 마이크로스피어는 분말 형태로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 인조점토에서 염화칼슘은 인조점토의 탄성을 부여하는 역할을 하는데 보다 상세하게는 인조점토가 완전 건조후에도 탄성을 유지하고, 인조점토의 경량화의 특성을 유지시키는 역할을 한다.
본 발명의 인조점토에서 다양한 함량의 염화칼슘을 적용한바, 본 발명의 인조점토에서 상기에 언급한 염화칼슘의 역할을 위해서는 모재 100중량부에 대하여 1∼20중량부를 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 인조점토는 다양한 색상을 나타내도록 하기 위해 안료를 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 인조점토는 인조점토의 색상을 나타내도록 하기 위해 구성 성분의 하나로서 상기에서 언급한 구성 성분 이외에 안료를 추가로 더 포함할 수 있으며, 이때 안료는 모재 100중량부에 대하여 적색(red)안료, 청색(blue)안료, 황색(yellow)안료, 녹색(green)안료, 흑색(black)안료의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 안료(pigment) 0.5∼5중량부를 추가로 더 포함할 수 있다.
상기에서 안료를 모재 100중량부에 대하여 0.5중량부 미만 사용하면 인조점 토의 색상 발현에 미미한 효과가 있으며, 5중량부를 초과하여 사용하면 색상 발현에 대한 뚜렷한 효과의 상승 없이 생산비용만 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 인조점토에서 안료는 모재 100중량부에 대하여 0.5∼5중량부 사용하는 것이 좋다.
본 발명은 탄성특성이 우수한 인조점토의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 폴리비닐알콜 용액, 폴리비닐피롤리돈 용액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 모재 100중량부에 대하여 글리세린, 프로필렌글리콜의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보습제 1∼20중량부, 붕산 0.1∼5중량부, 마이크로스피어 1∼8중량부, 염화칼슘 1∼20중량부를 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 및 상기의 혼합물을 40∼90℃에서 30∼60분 동안 500∼2000rpm으로 교반하는 단계를 포함하는 탄성특성이 우수한 인조점토의 제조방법을 나타낸다.
본 발명의 인조점토 제조시 모재, 보습제, 붕산, 마이크로스피어, 염화칼슘을 혼합한 혼합물에 대해 다양한 조건에 의해 교반시켜본바, 본 발명의 목적에 부합하는 인조점토를 제조하기 위해서는 모재, 보습제, 붕산, 마이크로스피어, 염화칼슘을 혼합한 혼합물을 40∼90℃에서 30∼60분 동안 500∼2000rpm으로 교반시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 인조점토 제조시 모재, 보습제, 붕산, 마이크로스피어, 염화칼슘을 혼합시 초음파 처리 공정, 저주파 처리 공정하에서 실시하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다.
상기에서 초음파(ultrasonics wave) 처리 공정은 20kHz 이상의 초음파 처리하에서 30분 이상 실시할 수 있다.
상기에서 초음파 처리 공정은 20kHz∼100kHz 초음파 처리하에서 30∼60분 동안 실시할 수 있다.
상기에서 초음파 처리 공정은 30kHz∼90kHz 초음파 처리하에서 35분∼55분 동안 실시할 수 있다.
상기에서 초음파 처리 공정은 50kHz∼70kHz 초음파 처리하에서 40분∼50분 동안 실시할 수 있다.
상기에서 초음파 처리 공정은 60kHz 초음파 처리하에서 45분 동안 실시할 수 있다.
상기에서 저주파(low frequency) 처리 공정은 10kHz 이하의 저주파에서 30분 이상 실시할 수 있다.
상기에서 저주파 처리 공정은 5∼10kHz의 저주파 영역에서 30∼60분 동안 실시할 수 있다.
상기에서 저주파 처리 공정은 7∼10kHz의 저주파 영역에서 40∼50분 동안 실시할 수 있다.
상기에서 저주파 처리 공정은 8.5kHz의 저주파 영역에서 45분 동안 실시할 수 있다.
본 발명의 인조점토 제조시 다양한 색상을 지니는 인조점토를 제조하기 위해서 안료를 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 인조점토 제조시 다양한 색상을 지니는 인조점토를 제조하기 위해서 모재, 보습제, 붕산, 마이크로스피어, 염화칼슘을 혼합한 혼합물을 얻을 때 안료를 추가로 더 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 인조점토 제조시 다양한 색상을 지니는 인조점토를 제조하기 위해서 모재, 보습제, 붕산, 마이크로스피어, 염화칼슘을 혼합한 혼합물을 얻을 때 모재 100중량부에 대하여 적색안료, 청색안료, 황색안료, 흑색안료의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 안료 0.5∼5중량부를 추가로 더 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 인조점토 제조시 인조점토의 구성성분인 모재, 보습제, 붕산, 마이크로스피어, 염화칼슘에 대한 역할, 함량 등은 상기의 인조점토에 대한 설명에서 이미 언급하였으므로 이에 대한 자세한 내용은 생략하기로 한다.
본 발명의 인조점토 및 이의 제조방법에 대해 다양한 조건에 의해 조사한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건에 의해 인조점토 및 이의 제조방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 인조점토를 포함한다.
이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위 가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1-1> 인조점토 제조(1-1)
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 1g, 붕산 0.1g, 마이크로스피어 1g, 염화칼슘 1g를 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 40℃에서 60분 동안 500rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
<실시예 1-2> 인조점토 제조(1-2)
폴리비닐피롤리돈 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 1g, 붕산 0.1g, 마이크로스피어 1g, 염화칼슘 1g를 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 40℃에서 60분 동안 500rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
<실시예 2-1> 인조점토 제조(2-1)
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 10g, 붕산 3g, 마이크로스피어 4g부, 염화칼슘 10g를 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 65℃에서 45분 동안 1000rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조 하였다.
<실시예 2-2> 인조점토 제조(2-2)
폴리비닐피롤리돈 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 10g, 붕산 3g, 마이크로스피어 4g부, 염화칼슘 10g를 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 65℃에서 45분 동안 1000rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
<실시예 3-1> 인조점토 제조(3-1)
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 20g, 붕산 5g, 마이크로스피어 8g, 염화칼슘 20g를 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
<실시예 3-2> 인조점토 제조(3-2)
폴리비닐피롤리돈 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 20g, 붕산 5g, 마이크로스피어 8g, 염화칼슘 20g를 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
<비교예>
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 10g, 붕산 3g, 마이크로스피어 4g, 실리카 3g을 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 25℃에서 30분 동안 200rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
<실시예 4-1> 색상 인조점토 제조(1-1)
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 적색안료 3g 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 적색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 4-2> 색상 인조점토 제조(1-2)
폴리비닐피롤리돈 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 적색안료 3g 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 적색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 5-1> 색상 인조점토 제조(2-1)
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 청색안료 3g 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 청색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 5-2> 색상 인조점토 제조(2-2)
폴리비닐피롤리돈 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 청색안료 3g 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 청색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 6-1> 색상 인조점토 제조(3-1)
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 황색안료 3g 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 황색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 6-2> 색상 인조점토 제조(3-2)
폴리비닐피롤리돈 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 황색안료 3g 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 황색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 7-1> 색상 인조점토 제조(4-1)
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 녹색안료 3g 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 녹색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 7-2> 색상 인조점토 제조(4-2)
폴리비닐피롤리돈 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 녹색안료 3g 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 녹색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 8-1> 색상 인조점토 제조(5-1)
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 흑색안료 3g 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 흑색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 8-2> 색상 인조점토 제조(5-2)
폴리비닐피롤리돈 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 흑색안료 3g 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 흑색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 9-1> 색상 인조점토 제조(6-1)
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 적색안료 1.5g, 황색안료 1.5g을 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 주황색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 9-2> 색상 인조점토 제조(6-2)
폴리비닐피롤리돈 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 적색안료 1.5g, 황색안료 1.5g을 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 주황색 인조점토를 제조하였다.
<실시예 10-1>
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 1g, 붕산 0.1g, 마이크로스피어 1g, 염화칼슘 1g를 초음파 처리 공정하에서 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 40℃에서 60분 동안 500rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
상기에서 초음파 처리 공정은 60kHz 초음파 처리하에서 45분 동안 실시하였다.
<실시예 10-2>
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 1g, 붕산 0.1g, 마이크로스 피어 1g, 염화칼슘 1g를 저주파 처리 공정하에서 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 40℃에서 60분 동안 500rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
상기에서 저주파 처리 공정은 8.5kHz의 저주파 처리하에서 45분 동안 실시하였다.
<실시예 11-1>
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 10g, 붕산 3g, 마이크로스피어 4g부, 염화칼슘 10g를 초음파 처리 공정하에서 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 65℃에서 45분 동안 1000rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
상기에서 초음파 처리 공정은 60kHz 초음파 처리하에서 45분 동안 실시하였다.
<실시예 11-2>
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 10g, 붕산 3g, 마이크로스피어 4g부, 염화칼슘 10g를 저주파 처리 공정하에서 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 65℃에서 45분 동안 1000rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조 하였다.
상기에서 저주파 처리 공정은 8.5kHz의 저주파 처리하에서 45분 동안 실시하였다.
<실시예 12-1>
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 20g, 붕산 5g, 마이크로스피어 8g, 염화칼슘 20g를 초음파 처리 공정하에서 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
상기에서 초음파 처리 공정은 60kHz 초음파 처리하에서 45분 동안 실시하였다.
<실시예 12-2>
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 20g, 붕산 5g, 마이크로스피어 8g, 염화칼슘 20g를 저주파 처리 공정하에서 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 인조점토를 제조하였다.
상기에서 저주파 처리 공정은 8.5kHz의 저주파 처리하에서 45분 동안 실시하 였다.
<실시예 13-1>
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 적색안료 3g을 초음파 처리 공정하에서 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 적색 인조점토를 제조하였다.
상기에서 초음파 처리 공정은 60kHz 초음파 처리하에서 45분 동안 실시하였다.
<실시예 13-2>
폴리비닐피롤리돈 용액 100g에 대하여 프로필렌글리콜 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 적색안료 3g을 저주파 처리 공정하에서 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 적색 인조점토를 제조하였다.
상기에서 저주파 처리 공정은 8.5kHz의 저주파 처리하에서 45분 동안 실시하였다.
<실시예 13-3>
폴리비닐알콜을 정제수에 첨가하여 30% 폴리비닐알콜 용액을 얻었다.
30% 폴리비닐알콜 용액 100g에 대하여 글리세린과 프로필렌글리콜이 1:6의 중량비로 혼합된 혼합물 15g, 붕산 3.5g, 마이크로스피어 5g부, 염화칼슘 15g, 적색안료 3g을 초음파 처리 공정하에서 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 90℃에서 30분 동안 2000rpm으로 교반시켜 적색 인조점토를 제조하였다.
상기에서 초음파 처리 공정은 60kHz 초음파 처리하에서 45분 동안 실시하였다.
<시험예 1> 경화특성 측정
상기 실시예 1-1, 실시예 2-1, 실시예 3-1에서 제조한 각각의 인조점토를 시험군으로 하고 비교예에서 제조한 인조점토를 대조군으로 하여 시험군과 대조군에 대한 경화시간 여부를 측정하고 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
상기의 경화시간 측정은 시험군의 인조점토 및 대조군의 인조점토를 크기가 동일한 구형으로 만든 후 이를 30℃에서 자연건조시켜서 경화된 시점까지의 시간을 측정한 것이다.
표 1. 시험군과 대조군의 경화시간 측정
항목 실시예 1-1 실시예 2-1 실시예 3-1 비교예
경화시간(hr) 43시간 이내 45시간 이내 42시간 이내 24시간 이내
* 상기 표 1에서 경화시간 측정값은 각각의 시험군 인조점토 10개 및 대조군의 인조점토 10개를 대상으로 하여 측정한 후 그 평균값을 나타낸 것으로서 경화시간 측정시 측정시간에서 30분 미만 삭제하고, 30분 이상은 1시간으로 인정하였다.
<시험예 2> 탄성특성 측정
상기 실시예 1-1, 실시예 2-1, 실시예 3-1에서 제조한 각각의 인조점토 시험군으로 하고 비교예에서 제조한 인조점토를 대조군으로 하여 시험군과 대조군에 대한 탄성특성을 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
상기의 탄성특성 측정은 시험군의 인조점토 및 대조군의 인조점토를 크기가 동일한 구형으로 만든 후 이를 1m 높이에서 자연낙하를 시킨 후 지면으로부터 튀어오르는 높이를 측정한 것이다.
표 2. 시험군과 대조군의 탄성 측정
항목 실시예 1-1 실시예 2-1 실시예 3-1 비교예
탄성특성(cm) 41cm 43cm 42cm 33cm
* 상기 표 2에서 탄성특성 측정값은 각각의 시험군 인조점토 10개 및 대조군의 인조점토 10개를 대상으로 하여 측정한 후 그 평균값을 나타낸 것으로서 소수점 이하는 반올림하여 처리하였다.
<시험예 3> 내크랙특성 측정
상기 실시예 1-1, 실시예 2-1, 실시예 3-1에서 제조한 각각의 인조점토 시험군으로 하고 비교예에서 제조한 인조점토를 대조군으로 하여 시험군과 대조군에 대 한 크랙 여부를 측정하고 그 결과를 아래의 표 3에 나타내었다.
상기의 크랙 여부 측정은 시험군의 인조점토 및 대조군의 인조점토를 크기가 동일한 구형으로 만든 후 이를 30℃에서 24시간 자연건조를 실시한 후 각각의 구형 모양의 갈라지는 정도를 육안으로 측정한 것이다.
표 3. 시험군과 대조군의 크랙 여부 측정
항목 실시예 1-1 실시예 2-1 실시예 3-1 비교예
크랙여부
* ○ : 갈라짐이 보이지 않음, △ : 갈라짐이 몇 개 보임
상기 시험예 1 내지 시험예 2에서 언급한 바와 같이 본 발명에 의해 제조한 실시예 1-1, 실시예 2-1, 실시예 3-1에서 제조한 인조점토는 경화, 탄성 및 크랙에 대한 특성에 있어서, 종래 비교예에서 제조한 인조점토에 비해 매우 우수한 특성을 지니고 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 폴리비닐알콜 용액, 폴리비닐피롤리돈 용액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 모재 100중량부에 대하여 글리세린, 프로필렌글리콜의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보습제 1∼20중량부, 붕산 0.1∼5중량부, 마이크로스피어 1∼8중량부, 염화칼슘 1∼20중량부를 20kHz∼100kHz 초음파 처리하에서 30∼60분 동안 실시하는 초음파 처리 공정 또는 5∼10kHz의 저주파 처리하에서 30∼60분 동안 실시하는 저주파 처리 공정하에서 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 및
    상기의 혼합물을 40∼90℃에서 30∼60분 동안 500∼2000rpm으로 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성특성이 우수한 인조점토의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서, 인조점토의 구성 성분으로 안료를 추가로 더 첨가하되, 모재 100중량부에 대하여 적색안료, 청색안료, 황색안료, 흑색안료의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 안료 0.5∼5중량부를 첨가하는 단계를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성특성이 우수한 인조점토의 제조방법.
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