KR20200120590A - Water-soluble core material and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수용성 코어재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 제품을 성형하기 위한 몰드 또는 제품 내부 중공형상을 성형하기 위한 코어재로써의 역할을 하고, 제품 성형 이후에는 쉽게 제품에서 분리 및 제거할 수 있는 수용성 코어재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water-soluble core material and a method for manufacturing the same, and more specifically, it serves as a mold for molding a product or a core material for molding a hollow shape inside the product, and after product molding, it is easily separated from the product and It relates to a removable water-soluble core material and a method of manufacturing the same.
항공, 자동차, 레져·스포츠 분야에 사용되는 섬유강화 복합재 부품들 중에는 중공(Hollow)구조가 매우 많기 때문에, 이 형상을 구현하기 위해서는 반드시 내부에 코어재를 삽입한 후 외부에서 가압하여 성형을 하거나 블래더(Bladder)를 이용하여 내부에서 바깥쪽으로 가압하여 성형을 해야 한다.Among the fiber-reinforced composite parts used in the aviation, automobile, leisure and sports fields, there are many hollow structures, so in order to realize this shape, be sure to insert the core material inside and then pressurize it from the outside to form or blaze. It must be molded by pressing it from the inside to the outside using a bladder.
이와 같이, 수용성 코어재(water soluble core material)는 금형 내부에 설치되어 수용성 코어의 형상과 형합하는 공간을 금형 내부에 형성하는 데에 사용된다. 즉, 수용성 코어를 금형 내부에 설치한 후, 용융된 금속을 금형 내부에 주입하여 수용성 코어의 형상과 형합하는 공간을 형성하는 것이다.As described above, the water soluble core material is installed inside the mold and used to form a space in the mold that matches the shape of the water soluble core. That is, after the water-soluble core is installed inside the mold, the molten metal is injected into the mold to form a space that matches the shape of the water-soluble core.
종래의 코어재는 내열성, 치수안정성, 붕괴성과 강도 등 요구특성에서 재질의 특성상 전부를 만족시키지는 못하고 부분적으로만 만족시켰다. The conventional core material did not satisfy all of the required characteristics such as heat resistance, dimensional stability, collapse and strength due to the characteristics of the material, but only partially satisfied it.
그 중에서 CO2 형은 내열성, 강도면에서 우수하지만 붕괴성이 극히 불량하고, 생사형은 내열성, 강도가 부족하며, 수지형은 내열성에 문제가 있어 소착 등의 문제를 일으켰다.Among them, the CO 2 type is excellent in heat resistance and strength, but the disintegration property is extremely poor, the green sand type lacks heat resistance and strength, and the resin type has a problem in heat resistance, causing problems such as seizure.
또한, NaCl을 이용하여 제작된 코어재는 다이 캐스팅 및 그래비티 캐스팅(gravity casting)을 위하여 사용되고 있으나, 코어의 두께가 얇거나 구조가 복잡하면 코어의 기공이 수축되고 캐스팅 시에 크랙(crack)이 발생하는 등의 문제를 일으켰으며, 특히, 압력 다이 캐스팅(pressure die casting)시에는 코어가 파괴될 수도 있었다.In addition, the core material produced using NaCl is used for die casting and gravity casting, but if the thickness of the core is thin or the structure is complex, the pores of the core shrink and cracks occur during casting. In particular, the core could be destroyed during pressure die casting.
이를 보완하기 위해서는 내열성 도포재로 표면에 도막을 형성함으로써 소착을 방지하고, 피치나 톱밥 등을 섞어서 성형함으로써 주조 후 붕괴성이 개선되게 하였다.In order to compensate for this, seizure was prevented by forming a coating film on the surface with a heat-resistant coating material, and collapsing properties were improved after casting by mixing and molding pitch or sawdust.
그러나, 도포로써 내열성을 개선하면 통기성이 저하하게 되는 경우가 많고 도막이 불충분하면 소착되는 경우가 생기고, 피치나 톱밥을 섞어 성형하면 코어에서 발생되는 가스량이 급격히 증가하는 문제가 있었다.However, when the heat resistance by coating is improved, the air permeability is often lowered, and when the coating film is insufficient, there is a problem that it may be seized, and when the pitch or sawdust is mixed and molded, the amount of gas generated from the core increases rapidly.
이에 통기성을 저하시키지 않으면서 소착 등의 문제가 개선되고, 강도가 증진된 코어재의 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need to develop a core material with improved strength and improved seizure without lowering the air permeability.
상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 섬유강화플라스틱 복합재 분야 중에서도 내부가 중공형태인 제품이나 일반적인 금형으로 성형이 불가능한 제품을 성형할 수 있도록 코어재로써의 역할을 하고, 제품 성형 이후에는 쉽게 제품에서 분리 및 제거할 수 있는 수용성 코어재 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, the present invention serves as a core material so that a product with a hollow inside or a product that cannot be molded with a general mold can be molded among the fiber-reinforced plastic composite field. It is to provide a water-soluble core material that can be separated and removed from and a method for manufacturing the same.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 수용성 코어재의 제조방법은 (a) 수용성 무기바인더를 제조하는 단계; (b) 무기계 금속산화물에 상기 수용성 무기바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; (c) 상기 혼합물을 주입 또는 가압 성형하여 코어재를 제조하는 단계; (d) 실란트를 제조하는 단계 및 (e) 상기 코어재 표면에 상기 실란트를 코팅하는 단계를 포함하는 수용성 코어재의 제조방법을 제공할 수 있다.In order to solve the above problems, a method of manufacturing a water-soluble core material according to an embodiment of the present invention includes the steps of: (a) preparing a water-soluble inorganic binder; (b) preparing a mixture by mixing the water-soluble inorganic binder with an inorganic metal oxide; (c) injecting or pressing the mixture to prepare a core material; It is possible to provide a method for manufacturing a water-soluble core material comprising the steps of (d) preparing a sealant and (e) coating the sealant on the surface of the core material.
여기서, 상기 (a) 단계는 제일인산나트륨, 사붕산나트륨 및 황산마그네슘 중 2종 이상을 물과 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조하는 것을 특징으로 한다.Here, the step (a) is characterized in that a water-soluble inorganic binder is prepared by mixing two or more of monosodium phosphate, sodium tetraborate, and magnesium sulfate with water.
또한, 상기 (a) 단계는 상기 물 400중량부에 제일인산나트륨 340 내지 360중량부, 사붕산나트륨 18 내지 28중량부 및 황산마그네슘 138 내지 158중량부를 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (a) is characterized in that to prepare a water-soluble inorganic binder by mixing 340 to 360 parts by weight of monobasic sodium phosphate, 18 to 28 parts by weight of sodium tetraborate, and 138 to 158 parts by weight of magnesium sulfate to 400 parts by weight of water. do.
또한, 상기 (a) 단계는 상기 물의 온도는 45 내지 55℃이며, 8 내지 12분 동안 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the step (a), the temperature of the water is 45 to 55°C, and the mixture is prepared by mixing for 8 to 12 minutes.
또한, 상기 (b) 단계는 상기 (c) 단계에서 주입 성형할 시, 상기 무기계 금속산화물 100중량부에 상기 수용성 무기바인더를 30 내지 35중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 한다.In addition, in step (b), when injection molding is performed in step (c), 30 to 35 parts by weight of the water-soluble inorganic binder is mixed with 100 parts by weight of the inorganic metal oxide to prepare a mixture.
또한, 상기 (b) 단계는 상기 (c) 단계에서 가압 성형할 시, 상기 무기계 금속산화물 100중량부에 상기 수용성 무기바인더를 10 내지 15중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (b) is characterized in that the mixture is prepared by mixing 10 to 15 parts by weight of the water-soluble inorganic binder to 100 parts by weight of the inorganic metal oxide when the pressure molding is performed in the step (c).
또한, 상기 (c) 단계는 상기 혼합물을 가압 성형하여 성형밀도가 1.8 내지 2.2g/cm3인 코어재로 제조하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (c) is characterized in that the mixture is press-molded to produce a core material having a molding density of 1.8 to 2.2 g/cm 3 .
또한, 상기 (d) 단계는 물에 폴리비닐알코올(PVA)을 천천히 첨가하며 용해시켜 용해액을 제조하는 단계; 상기 용해액을 냉각시키는 단계 및 상기 용해액에 에틸알코올을 혼합하여 실란트를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, step (d) is a step of slowly adding and dissolving polyvinyl alcohol (PVA) to water to prepare a solution; Cooling the solution and preparing a sealant by mixing ethyl alcohol with the solution may be included.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 수용성 코어재의 제조방법으로 제조된 수용성 코어재를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a water-soluble core material manufactured by the method of manufacturing a water-soluble core material according to an embodiment of the present invention.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 수용성 코어재 및 이의 제조방법은 무기 바인더와 세라믹 계열의 분말을 사용하여 수용성 코어재를 제조하고, 성형 시 수지가 소재에 침투되지 않도록 표면을 수용성 실란트 등으로 코팅시켜 제조됨으로써, 제품을 성형하기 위한 몰드 또는 제품 내부 중공형상을 성형하기 위한 코어재로써의 역할을 하고, 제품 성형 이후에는 쉽게 제품에서 분리 및 제거할 수 있다.The water-soluble core material and its manufacturing method according to the embodiment of the present invention as described above are to prepare a water-soluble core material using an inorganic binder and a ceramic powder, and use a water-soluble sealant to prevent the resin from penetrating into the material during molding. By being manufactured by coating, it serves as a mold for molding a product or a core material for forming a hollow shape inside the product, and can be easily separated and removed from the product after product molding.
이와 같은 수용성 코어재를 이용하여 복합재를 제조할 경우, 종래 복합재 제조에 상용화된 RIM, RTM, Autoclave 등의 성형 공법에 비해 제작비용이 상대적으로 저렴하여 시제품 제작 경쟁력을 확보할 수 있다.In the case of manufacturing a composite material using such a water-soluble core material, the manufacturing cost is relatively inexpensive compared to the conventional molding methods such as RIM, RTM, and Autoclave, which are commercialized in the manufacture of composite materials, so that the competitiveness of producing a prototype can be secured.
또한, 종래의 일반 코어재, 맨드럴(Mandrel) 대비 다양한 방법으로 제조 및 형상을 변경할 수 있어 원하는 형상을 구현할 수 있고, 경량화를 극대화할 수 있다.In addition, since the manufacturing and shape can be changed in various ways compared to the conventional core material and mandrel, a desired shape can be implemented, and weight reduction can be maximized.
또한, 수용성이기 때문에 친환경적 소재이고, 코어재 제거 시 별도의 비용이 들지 않을 수 있다.In addition, since it is water-soluble, it is an eco-friendly material, and separate costs may not be incurred when removing the core material.
나아가 본 발명에 따라 제조된 수용성 코어재는 연료탱크 및 내부 맨드럴의 제거가 어려운 형상의 중공형 복합재 제품 제작에 유용하게 상용될 수 있는 효과가 기대된다.Furthermore, it is expected that the water-soluble core material manufactured according to the present invention can be usefully used in manufacturing a hollow composite product having a shape that is difficult to remove a fuel tank and an inner mandrel.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수용성 코어재의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도.
도 2는 도 1의 S40 단계를 순차적으로 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 5와 비교예 1의 압축강도 평균 결과 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예 6 내지 10과 비교예 2의 압축강도 평균 결과 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예 1 내지 5와 비교예 1의 굴곡강도 평균 결과 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예 6 내지 10과 비교예 2의 굴곡강도 평균 결과 그래프.1 is a flowchart sequentially showing a method of manufacturing a water-soluble core material according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart sequentially showing step S40 of FIG. 1;
3 is a graph of the average results of compressive strengths of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 of the present invention.
4 is a graph of the average results of compressive strengths of Examples 6 to 10 and Comparative Example 2 of the present invention.
5 is a graph showing the average results of the flexural strengths of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 of the present invention.
6 is a graph of the average result of the flexural strength of Examples 6 to 10 and Comparative Example 2 of the present invention.
본 발명은 다 양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention can be modified in various ways and may have various forms, and specific embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it is to be understood as including all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 출원에서 사용 한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것이 존재함을 지정하려 는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "include" or "have" are intended to designate that a combination of features, numbers, steps, components, etc. described in the specification exists, but one or more other features or numbers, It is to be understood that the presence or addition possibility of combinations of steps, components, and the like is not excluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자 에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Here, repeated descriptions, well-known functions that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and detailed descriptions of configurations are omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art.
본 발명은 수용성 코어재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 무기 바인더와 세라믹 계열의 분말을 사용하여 수용성 코어재를 제조하고, 성형 시 수지가 소재에 침투되지 않도록 표면을 수용성 실란트 등으로 코팅시켜, 제품을 성형하기 위한 몰드 또는 제품 내부 중공형상을 성형하기 위한 코어재로써 사용될 수 있고, 제품 성형 이후에는 쉽게 제품에서 분리 및 제거할 수 있는 수용성 코어재 및 이의 제조방법을 주된 내용으로 한다.The present invention relates to a water-soluble core material and a method of manufacturing the same, and more specifically, to prepare a water-soluble core material using an inorganic binder and a ceramic-based powder, and coat the surface with a water-soluble sealant so that the resin does not penetrate the material during molding. The main content is a water-soluble core material that can be used as a mold for molding a product or a core material for forming a hollow shape inside the product, and a water-soluble core material that can be easily separated and removed from the product after product molding, and its manufacturing method.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수용성 코어재의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이며, 도 2는 도 1의 S40 단계를 순차적으로 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart sequentially showing a method of manufacturing a water-soluble core material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart sequentially showing step S40 of FIG. 1.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수용성 코어재의 제조방법은 수용성 무기바인더를 제조하는 단계(S10), 무기계 금속산화물에 수용성 무기바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(S20), 혼합물을 주입 또는 가압 성형하여 코어재를 제조하는 단계(S30), 실란트를 제조하는 단계(S40) 및 코어재 표면에 실란트를 코팅하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a water-soluble core material according to an embodiment of the present invention includes preparing a water-soluble inorganic binder (S10), preparing a mixture by mixing an inorganic metal oxide with a water-soluble inorganic binder (S20), and It may include injecting or pressing molding to prepare a core material (S30), producing a sealant (S40), and coating a sealant on the surface of the core material (S50).
먼저, 수용성 무기바인더를 제조하는 단계(S10)는 수용성 금속염을 물과 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조하는 단계로, 제일인산나트륨, 사붕산나트륨 및 황산마그네슘 중 2종 이상을 물과 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조할 수 있다.First, the step of preparing a water-soluble inorganic binder (S10) is a step of preparing a water-soluble inorganic binder by mixing a water-soluble metal salt with water. Two or more of sodium monophosphate, sodium tetraborate, and magnesium sulfate are mixed with water to A binder can be prepared.
여기서, 제일인산나트륨은 인산수소나트륨으로, 화학식 NaH2PO4·nH2O(n = 0, 1, 2)이고, 수용액(1→20)은 약산성이며, pH는 4.1이다. 수용액으로부터 41℃이하에서 2수염, 41~58℃에서 1수염, 100℃에서 무수염을 얻을 수 있다. 또한, 물에는 쉽게 용해되나 알코올 및 에테르에는 용해되지 않고, 가열하면 메타인산염으로 되며 조해성이 약간 있고 완충작용도 있다.Here, the monobasic sodium phosphate is sodium hydrogen phosphate, the formula NaH 2 PO 4 ·nH 2 O (n = 0, 1, 2), the aqueous solution (1→20) is weakly acidic, and the pH is 4.1. Dihydrated salts at 41°C or lower, monohydrated salts at 41-58°C, and anhydrous salts at 100°C can be obtained from the aqueous solution. In addition, it is easily soluble in water, but not in alcohol and ether. When heated, it becomes metaphosphate, has a slightly deliquescent property, and has a buffering function.
이러한 제일인산나트륨은 S10 단계에서 물 400중량부를 기준으로 340 내지 360중량부가 사용될 수 있으며, 350중량부가 사용되는 것이 바람직하다.Such monobasic sodium phosphate may be used in 340 to 360 parts by weight based on 400 parts by weight of water in step S10, and it is preferable to use 350 parts by weight.
이는 제일인산나트륨이 340중량부 미만일 경우 코어재의 물성이 저하될 수 있고, 360중량부 초과할 경우 물에 녹지 않아 용출될 수 있기 때문이다.This is because if the monobasic sodium phosphate is less than 340 parts by weight, the physical properties of the core material may be deteriorated, and if it exceeds 360 parts by weight, it is not dissolved in water and may be eluted.
사붕산나트륨은 화학식 Na2B4O7이고, 이붕산나트륨(獨 Natriumdiborat)이라고 불려진 때가 있으며(이 경우 사붕산나트륨은 Na2Oㆍ4B2O3를 가리킨다), 10수화염은 붕사라 불리고, 완충액의 성분의 하나이다.Sodium tetraborate has the formula Na 2 B 4 O 7 and is sometimes called sodium diborate (in this case, sodium tetraborate refers to Na 2 O·4B 2 O 3 ), and the 10 hydrate is called borax. , Is one of the components of the buffer.
이러한 사붕산나트륨은 S10 단계에서 물 400중량부를 기준으로 18 내지 28중량부가 사용될 수 있으며, 23중량부가 사용되는 것이 바람직하다.This sodium tetraborate may be used in 18 to 28 parts by weight based on 400 parts by weight of water in step S10, and it is preferable to use 23 parts by weight.
이는 사붕산나트륨이 18중량부 미만일 경우 코어재의 물성이 저하될 수 있고, 28중량부를 초과할 경우 물에 다 녹지 않아 용출될 수 있기 때문이다.This is because when sodium tetraborate is less than 18 parts by weight, the physical properties of the core material may be deteriorated, and when it exceeds 28 parts by weight, it is not dissolved in water and may be eluted.
황산마그네슘은 무수염 외에 많은 함수염이 있고, 보통 황산마그네슘이라고 할 때는 7수화염을 말하며, 이것을 에프솜염이라고 하고 천연산의 것은 특히 사리염(瀉利鹽)이라고 한다. 화학식은 MgSO4이고, 무수염은 백색의 결정상 분말로 녹는점 1,185℃, 비중 2.66이다. 100g의 물에 0℃에서 26.9g, 100℃에서 68.3g 녹으며, 알코올에는 조금 녹는다. 포화수용액으로부터 결정을 석출시킬 때의 온도에 따라 함수염의 상태가 달라진다.In addition to anhydrous salts, magnesium sulfate has many hydrous salts, and usually magnesium sulfate refers to hexahydrate, and this is called fsom salt, and natural ones are especially called saris salts (瀉利鹽). The chemical formula is MgSO 4 , and the anhydrous salt is a white crystalline powder with a melting point of 1,185°C and a specific gravity of 2.66. It dissolves 26.9g at 0℃ and 68.3g at 100℃ in 100g of water, and slightly soluble in alcohol. The state of the hydrous salt varies depending on the temperature at which crystals are precipitated from the saturated aqueous solution.
이러한 황산마그네슘은 S10 단계에서 물 400중량부를 기준으로 138 내지 158중량부가 사용될 수 있으며, 148중량부가 사용되는 것이 바람직하다.Such magnesium sulfate may be used in 138 to 158 parts by weight based on 400 parts by weight of water in step S10, and 148 parts by weight is preferably used.
이는 황산마그네슘이 138중량부 미만일 경우 물성이 저하될 수 있고, 158중량부 초과할 경우 물에 다 녹지 않아 용출될 수 있기 때문이다.This is because if magnesium sulfate is less than 138 parts by weight, physical properties may be deteriorated, and if it exceeds 158 parts by weight, it is not dissolved in water and may be eluted.
또한, S10 단계는 제일인산나트륨, 사붕산나트륨, 황산마그네슘과 물을 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조하는 것이 바람직하며, 즉, 물 400중량부에 제일인산나트륨 350중량부, 사붕산나트륨 23중량부 및 황산마그네슘 148중량부를 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조하는 것이 보다 바람직하다.In addition, in step S10, it is preferable to prepare a water-soluble inorganic binder by mixing monobasic sodium phosphate, sodium tetraborate, magnesium sulfate and water, that is, 350 parts by weight of monobasic sodium phosphate and 23 parts by weight of sodium tetraborate in 400 parts by weight of water. And it is more preferable to prepare a water-soluble inorganic binder by mixing 148 parts by weight of magnesium sulfate.
또한, S10 단계에서 물의 온도는 45 내지 55℃일 수 있고, 50℃의 물을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이는 상기 물의 온도범위 내에서 제일인산나트륨, 사붕산나트륨, 황산마그네슘이 가장 효율적으로 녹기 때문이다.In addition, the temperature of the water in step S10 may be 45 to 55 ℃, it is more preferable to use water of 50 ℃. This is because monobasic sodium phosphate, sodium tetraborate, and magnesium sulfate dissolve most efficiently within the temperature range of the water.
또한, S10 단계는 상기와 같은 배합비로 각 조성물을 혼합하여 8 내지 12분 동안 기계적 교반을 할 수 있으며, 10분간 교반하는 것이 바람직하다.In addition, step S10 may be mechanically stirred for 8 to 12 minutes by mixing each composition at the same mixing ratio as described above, and it is preferable to stir for 10 minutes.
이때, 교반시간이 8분 미만일 경우 제일인산나트륨, 사붕산나트륨, 황산마그네슘이 다 녹지 않을 수 있으며, 12분을 초과할 경우 이미 다 녹은 상태로 더 이상의 교반은 비효율적이다.At this time, if the stirring time is less than 8 minutes, the monobasic sodium phosphate, sodium tetraborate, and magnesium sulfate may not all be dissolved, and if it exceeds 12 minutes, further stirring is inefficient as it is already dissolved.
무기계 금속산화물에 수용성 무기바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(S20)는 S30 단계에서 코어재가 성형되는 방법에 따라 세라믹 계열의 무기계 금속산화물에 수용성 무기바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계이다.The step of preparing a mixture by mixing an inorganic metal oxide with a water-soluble inorganic binder (S20) is a step of preparing a mixture by mixing a water-soluble inorganic binder with a ceramic-based inorganic metal oxide according to a method in which the core material is formed in step S30.
여기서, 무기계 금속산화물은 산화알루미늄 분말, 산화마그네슘 분말 및 이산화타이타늄 분말 중 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고, 다양한 무기계 금속산화물을 더 포함할 수 있다.Here, the inorganic metal oxide preferably includes at least one of aluminum oxide powder, magnesium oxide powder, and titanium dioxide powder, but is not limited thereto, and may further include various inorganic metal oxides.
먼저, S30 단계에서 코어재가 주입 성형될 경우, S20 단계는 무기계 금속산화물 100중량부에 수용성 무기바인더 30 내지 35중량부를 혼합하여 혼합물을 제조할 수 있으며, 무기계 금속산화물 100중량부에 수용성 무기바인더 35중량부를 혼합하는 것이 보다 바람직하다.First, when the core material is injection-molded in step S30, step S20 can prepare a mixture by mixing 30 to 35 parts by weight of a water-soluble inorganic binder with 100 parts by weight of an inorganic metal oxide, and a water-soluble inorganic binder 35 with 100 parts by weight of the inorganic metal oxide. It is more preferable to mix parts by weight.
이때, 수용성 무기바인더의 함량이 30중량부 미만일 경우 성형 시 경화성이 저하될 수 있고, 35중량부를 초과할 경우 성형 시 수용성 무기바인더가 용출될 수 있다.At this time, when the content of the water-soluble inorganic binder is less than 30 parts by weight, curability may be deteriorated during molding, and when it exceeds 35 parts by weight, the water-soluble inorganic binder may be eluted during molding.
또한, S30 단계에서 코어재가 가압 성형될 경우, S20 단계는 무기계 금속산화물 100중량부에 수용성 무기바인더 10 내지 15중량부를 혼합하여 혼합물을 제조할 수 있으며, 무기계 금속산화물 100중량부에 수용성 무기바인더 15중량부를 혼합하는 것이 보다 바람직하다.In addition, when the core material is press-molded in step S30, step S20 may prepare a mixture by mixing 10 to 15 parts by weight of a water-soluble inorganic binder with 100 parts by weight of an inorganic metal oxide, and a water-soluble
이때, 수용성 무기바인더의 함량이 10중량부 미만일 경우 성형 시 경화성이 저하될 수 있고, 15중량부를 초과할 경우 성형 시 수용성 무기바인더가 용출될 수 있다.At this time, if the content of the water-soluble inorganic binder is less than 10 parts by weight, curability may decrease during molding, and if it exceeds 15 parts by weight, the water-soluble inorganic binder may be eluted during molding.
혼합물을 주입 또는 가압 성형하여 코어재를 제조하는 단계(S30)는 주입식 성형 몰드에 혼합물을 주입하여 성형하거나, 주입식 성형 몰드에 주입하고 프레스로 가압하여 성형하는 것으로 코어재를 제조하는 단계이다.The step of manufacturing a core material by injecting or pressing the mixture (S30) is a step of manufacturing a core material by injecting the mixture into an injection-type molding mold and molding, or injecting it into an injection-type molding mold and pressing with a press.
S30 단계에서 가압 성형이 이루어질 경우, 성형밀도가 1.8 내지 2.2g/cm3인 코어재로 제조할 수 있으며, 성형밀도가 2.0 g/cm3인 코어재로 제조하는 것이 바람직하다.When the press-molding take place in step S30, the molded density can be produced with the core material from 1.8 to 2.2g / cm 3, the molding density is preferably made of a core material 2.0 g / cm 3.
이는 코어재의 성형밀도가 1.8 g/cm3미만일 경우 시편 형상이 잘 유지되지 않으며, 2.2 g/cm3을 초과할 경우 높은 압력으로 인해 오히려 성형 몰드가 변형될 수 있다.This is because when the molding density of the core material is less than 1.8 g/cm 3 , the shape of the specimen is not well maintained, and when it exceeds 2.2 g/cm 3 , the molding mold may be deformed due to high pressure.
또한, S30 단계는 성형 후, 제조된 코어재를 건조시킬 수 있다.In addition, step S30 may dry the prepared core material after molding.
이때, 건조는 상온(20±5℃)에서 24시간 1차 건조한 다음, 60℃에서 48시간 2차로 열풍건조가 이루어질 수 있다.In this case, drying may be performed first at room temperature (20±5°C) for 24 hours, followed by hot air drying at 60°C for 48 hours.
이와 같이 상온에서 건조시킨 후 열풍건조를 하는 것은, 열풍건조를 바로 하게되면 코어재의 표면만 건조되고 속은 건조되지 않기 때문에 상기와 같이 1차, 2차로 나누어 건조시키는 것이 바람직하다.In the hot air drying after drying at room temperature as described above, it is preferable to dry the core material by dividing it into first and second steps as described above, since only the surface of the core material is dried and not the inside when hot air drying is performed immediately.
실란트를 제조하는 단계(S40)는 코어재 표면을 코팅하기 위해 실란트를 제조하는 단계로, 도 2를 참조하면, 물에 폴리비닐알코올(PVA)을 천천히 첨가하며 용해시켜 용해액을 제조하는 단계(S41), 용해액을 냉각시키는 단계(S42) 및 용해액에 에틸알코올을 혼합하여 실란트를 제조하는 단계(S43)를 포함할 수 있다.The step of preparing a sealant (S40) is a step of preparing a sealant to coat the surface of the core material, and referring to FIG. 2, a step of preparing a solution by slowly adding and dissolving polyvinyl alcohol (PVA) to water ( S41), cooling the solution (S42), and preparing a sealant by mixing ethyl alcohol with the solution (S43) may be included.
먼저, S41 단계는 폴리비닐알코올(PVA)을 천천히 첨가하며 용해시켜 용해액을 제조할 수 있다. 여기서, 폴리비닐알코올은 물 100중량부에 10 내지 12중량부 용해될 수 있으며, 12중량부 용해되는 것이 바람직하다.First, in step S41, polyvinyl alcohol (PVA) is slowly added and dissolved to prepare a solution. Here, polyvinyl alcohol may be dissolved in 10 to 12 parts by weight in 100 parts by weight of water, and it is preferable to dissolve in 12 parts by weight.
이때, 폴리비닐알코올이 10중량부 미만으로 용해될 경우 실란트 기능이 저하될 수 있고, 12중량부 초과하여 용해될 경우 실란트의 점도가 높아져 코어재에 코팅을 하기 위한 도포가 어려워 질 수 있다.At this time, if the polyvinyl alcohol is dissolved in less than 10 parts by weight, the sealant function may be deteriorated, and if it is dissolved in more than 12 parts by weight, the viscosity of the sealant may increase, making it difficult to coat the core material.
여기서 물의 온도는 폴리비닐알코올을 용해시키기 위해 80 내지 85℃가 바람직하며, 80℃가 보다 바람직하다.In order to dissolve the polyvinyl alcohol, the water temperature is preferably 80 to 85°C, and more preferably 80°C.
S42 단계는 S41 단계에서 제조된 용해액을 상온으로 냉각시킬 수 있다. 이는 추후 혼합되는 에틸알코올의 기화를 방지하기 위한 것이다.Step S42 may cool the solution prepared in step S41 to room temperature. This is to prevent vaporization of ethyl alcohol to be mixed later.
S43 단계는 S42 단계에서 냉각된 용해액에 에틸알코올을 혼합하여 실란트를 제조할 수 있다. 이와 같이 에틸알코올을 혼합하는 것은 실란트를 코어재에 코팅 시 실란트가 빠르게 건조될 수 있도록 하는 것이다.In step S43, a sealant may be prepared by mixing ethyl alcohol with the solution cooled in step S42. Mixing ethyl alcohol in this way allows the sealant to dry quickly when the sealant is coated on the core material.
S43 단계는 용해액에 에틸알코올 25 내지 35중량부를 더 첨가하고 혼합하여 실란트를 제조할 수 있으며, 30중량부를 첨가하여 실란트를 제조하는 것이 바람직하다.In step S43, 25 to 35 parts by weight of ethyl alcohol may be further added to the solution and mixed to prepare a sealant, and it is preferable to prepare a sealant by adding 30 parts by weight.
이때, 에틸알코올이 25중량부 미만일 경우 실란트 건조 시간 단축 효과가 미미하고, 35중량부 초과할 경우 PVA와 반응하여 실란트의 겔(gel)화를 일으킬 수 있다.At this time, if the amount of ethyl alcohol is less than 25 parts by weight, the effect of shortening the drying time of the sealant is insignificant, and if it exceeds 35 parts by weight, it may react with PVA to cause gelation of the sealant.
코어재 표면에 실란트를 코팅하는 단계(S50)는 S30 단계에서 제조된 코어재 표면에 S40 단계에서 제조된 실란트를 코팅하여 최종적인 수용성 코어재를 제조할 수 있다.In the step of coating the sealant on the surface of the core material (S50), a final water-soluble core material may be prepared by coating the sealant prepared in the step S40 on the surface of the core material prepared in the step S30.
S50 단계는 코팅하는 방법으로 분무(Spraying) 및 브러싱(Brushing)을 이용하여 코어재 표면에 실란트를 코팅할 수 있다.Step S50 is a coating method, and a sealant may be coated on the surface of the core material using spraying and brushing.
구체적으로, S50 단계는 코어재 표면에 실란트를 1차 도포하고 3시간 이상 건조시킨 후, 실란트를 2차 도포하여 건조시키는 것으로 실란트를 코팅시킬 수 있다.Specifically, in step S50, the sealant may be coated by first applying the sealant to the surface of the core material and drying it for 3 hours or more, and then applying the sealant to drying.
상기와 같은 제조방법을 통해 본 발명의 실시예에 따른 수용성 코어재를 제공할 수 있다.A water-soluble core material according to an embodiment of the present invention can be provided through the above manufacturing method.
이와 같이 제조된 수용성 코어재는 압축강도가 4MPa이상이고, 물용해도는 50g/min·m2이상이며, 열팽창계수는 5x10-6mm/mm·℃이하로 나타날 수 있다.The water-soluble core material thus prepared has a compressive strength of 4 MPa or more, water solubility of 50 g/min·m 2 or more, and a coefficient of thermal expansion of 5×10 -6 mm/mm·℃ or less.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수용성 코어재 및 이의 제조방법은 무기 바인더와 세라믹 계열의 분말을 사용하여 수용성 코어재를 제조하고, 성형 시 수지가 소재에 침투되지 않도록 표면을 수용성 실란트 등으로 코팅시켜 제조됨으로써, 제품을 성형하기 위한 몰드 또는 제품 내부 중공형상을 성형하기 위한 코어재로써의 역할을 하고, 제품 성형 이후에는 쉽게 제품에서 분리 및 제거할 수 있다.As described above, the water-soluble core material and its manufacturing method according to the embodiment of the present invention prepare a water-soluble core material using an inorganic binder and ceramic powder, and make the surface water-soluble so that the resin does not penetrate the material during molding. By being manufactured by coating with a sealant, etc., it serves as a mold for molding a product or a core material for forming a hollow shape inside the product, and can be easily separated and removed from the product after product molding.
이와 같은 수용성 코어재를 이용하여 복합재를 제조할 경우, 종래 복합재 제조에 상용화된 RIM, RTM, Autoclave 등의 성형 공법에 비해 제작비용이 상대적으로 저렴하여 시제품 제작 경쟁력을 확보할 수 있다.In the case of manufacturing a composite material using such a water-soluble core material, the manufacturing cost is relatively inexpensive compared to the conventional molding methods such as RIM, RTM, and Autoclave, which are commercialized in the manufacture of composite materials, so that the competitiveness of producing a prototype can be secured.
또한, 종래의 일반 코어재, 맨드럴(Mandrel) 대비 다양한 방법으로 제조 및 형상을 변경할 수 있어 원하는 형상을 구현할 수 있고, 경량화를 극대화할 수 있다.In addition, since the manufacturing and shape can be changed in various ways compared to the conventional core material and mandrel, a desired shape can be implemented, and weight reduction can be maximized.
또한, 수용성이기 때문에 친환경적 소재이고, 코어재 제거 시 별도의 비용이 들지 않을 수 있다.In addition, since it is water-soluble, it is an eco-friendly material, and separate costs may not be incurred when removing the core material.
나아가 본 발명에 따라 제조된 수용성 코어재는 연료탱크 및 내부 맨드럴의 제거가 어려운 형상의 중공형 복합재 제품 제작에 유용하게 상용될 수 있는 효과가 기대된다.Furthermore, it is expected that the water-soluble core material manufactured according to the present invention can be usefully used in manufacturing a hollow composite product having a shape that is difficult to remove a fuel tank and an inner mandrel.
이하, 실 시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.
또한, 이하에서 설명하는 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경하여 구현할 수 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.In addition, the embodiments of the present invention described below can be implemented by various substitutions, modifications, and changes within the scope of the technical spirit of the present invention, and such implementation can be implemented in the technical field to which the present invention belongs from the description of the above-described embodiment. This can be easily implemented by experts.
[[ 실시예Example ]]
[실시예 1][Example 1]
50℃의 물 400중량부에 제일인산나트륨 350중량부 및 사붕산나트륨 23중량부를 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조하고, 무기계 금속산화물 100중량부에 수용성 무기바인더 15중량부를 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 주입식 성형 몰드에 혼합물을 주입하고 가압 성형하여 성형밀도 2.0g/cm3의 코어재를 제조하였다.A water-soluble inorganic binder was prepared by mixing 350 parts by weight of sodium monophosphate and 23 parts by weight of sodium tetraborate in 400 parts by weight of water at 50°C, and 15 parts by weight of a water-soluble inorganic binder was mixed with 100 parts by weight of an inorganic metal oxide to prepare a mixture. , A core material having a molding density of 2.0 g/cm 3 was prepared by injecting the mixture into an injection molding mold and molding by pressure.
[실시예 2][Example 2]
물 400중량부에 제일인산나트륨 350중량부 및 황산마그네슘 148중량부를 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that 350 parts by weight of sodium monophosphate and 148 parts by weight of magnesium sulfate were mixed with 400 parts by weight of water to prepare a water-soluble inorganic binder.
[실시예 3][Example 3]
물 400중량부에 황산마그네슘 148중량부 및 사붕산나트륨 23중량부를 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that a water-soluble inorganic binder was prepared by mixing 148 parts by weight of magnesium sulfate and 23 parts by weight of sodium tetraborate to 400 parts by weight of water.
[실시예 4][Example 4]
물 400중량부에 제일인산나트륨 350중량부, 황산마그네슘 148중량부 및 사붕산나트륨 23중량부를 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that a water-soluble inorganic binder was prepared by mixing 350 parts by weight of monobasic sodium phosphate, 148 parts by weight of magnesium sulfate and 23 parts by weight of sodium tetraborate to 400 parts by weight of water.
[실시예 5][Example 5]
주입식 성형 몰드에 혼합물을 주입하여 성형한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixture was injected and molded into an injection molding mold.
[실시예 6][Example 6]
주입식 성형 몰드에 혼합물을 주입하여 성형한 것을 제외하고 상기 실시예 2와 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 2, except that the mixture was injected and molded into an injection molding mold.
[실시예 7][Example 7]
주입식 성형 몰드에 혼합물을 주입하여 성형한 것을 제외하고 상기 실시예 3과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 3, except that the mixture was injected and molded into an injection molding mold.
[실시예 8][Example 8]
주입식 성형 몰드에 혼합물을 주입하여 성형한 것을 제외하고 상기 실시예 4와 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 4, except that the mixture was injected and molded into an injection molding mold.
[비교예 1][Comparative Example 1]
50℃의 물 400중량부에 제일인산나트륨 350중량부를 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조하고, 무기계 금속산화물 100중량부에 수용성 무기바인더 15중량부를 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 주입식 성형 몰드에 혼합물을 주입하고 가압 성형하여 성형밀도 2.0g/cm3의 코어재를 제조하였다.A water-soluble inorganic binder was prepared by mixing 350 parts by weight of monobasic sodium phosphate with 400 parts by weight of water at 50°C, and 15 parts by weight of a water-soluble inorganic binder was mixed with 100 parts by weight of an inorganic metal oxide to prepare a mixture, and then the mixture was added to an injection mold. Injected and press-molded to prepare a core material having a molding density of 2.0 g/cm 3 .
[비교예 2][Comparative Example 2]
물 400중량부에 황산마그네슘 148중량부를 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조한 것을 제외하고 상기 비교예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that a water-soluble inorganic binder was prepared by mixing 148 parts by weight of magnesium sulfate with 400 parts by weight of water.
[비교예 3][Comparative Example 3]
주입식 성형 몰드에 혼합물을 주입하여 성형한 것을 제외하고 상기 비교예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that the mixture was injected and molded into an injection molding mold.
[비교예 4][Comparative Example 4]
주입식 성형 몰드에 혼합물을 주입하여 성형한 것을 제외하고 상기 비교예 2와 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that the mixture was injected and molded into an injection molding mold.
[[ 실험예Experimental example 1] One] 코어재의Core material 압축강도 분석 Compressive strength analysis
실시예 1 내지 4와 비교예 1, 2 및 실시예 5 내지 8과 비교예 3, 4의 코어재를 비교하기 위해 압축강도를 측정하였다.In order to compare the core materials of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 and Examples 5 to 8 and Comparative Examples 3 and 4, the compressive strength was measured.
이때, 압축강도(MPa)를 1차, 2차로 2번 측정하였고 평균을 도출하였다.At this time, the compressive strength (MPa) was measured twice in the first and second order, and the average was derived.
그 결과는 하기 표 1, 도 3과 표 2, 도 4와 같다.The results are shown in Tables 1, 3 and 2, and 4 below.
표 1 및 도 3을 보면 알 수 있듯이, 비교예 1, 2보다 실시예 1 내지 4의 압축강도가 높은 것을 확인할 수 있었고, 실시예 4의 압축강도가 가장 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 표 2 및 도 4를 보면 알 수 있듯이, 비교예 3, 4보다 실시예 5 내지 8의 압축강도가 높은 것을 확인할 수 있었고, 실시예 8의 압축강도가 가장 높은 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from Tables 1 and 3, it was confirmed that the compressive strength of Examples 1 to 4 was higher than that of Comparative Examples 1 and 2, and the compressive strength of Example 4 was the highest. In addition, as can be seen from Tables 2 and 4, it was confirmed that the compressive strength of Examples 5 to 8 was higher than that of Comparative Examples 3 and 4, and the compressive strength of Example 8 was the highest.
[[ 실험예Experimental example 2] 2] 코어재의Core material 굴곡강도 분석 Flexural strength analysis
실시예 1 내지 4와 비교예 1, 2 및 실시예 5 내지 8과 비교예 3, 4의 코어재를 비교하기 위해 굴곡강도를 측정하였다.In order to compare the core materials of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 and Examples 5 to 8 and Comparative Examples 3 and 4, the flexural strength was measured.
이때, 굴곡강도(MPa)를 가압 성형인 경우 1차, 2차로 2번 측정하였고, 주입 성형인 경우 1차, 2차, 3차로 3번 측정하였고 평균을 도출하였다.At this time, the flexural strength (MPa) was measured twice in the first and second order in the case of pressure molding, and three times in the first, second, and third order in the case of injection molding, and the average was derived.
그 결과는 하기 표 3, 도 5와 표 4, 도 6과 같다.The results are shown in Tables 3, 5 and 4, and 6 below.
이때, -는 강도값이 너무 낮아 측정불가.At this time,-means the intensity value is too low to measure.
표 3 및 도 5를 보면 알 수 있듯이, 비교예 1, 2보다 실시예 1 내지 4의 굴곡강도가 높은 것을 확인할 수 있었고, 실시예 4의 굴곡강도가 가장 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 표 4 및 도 6을 보면 알 수 있듯이, 비교예 3, 4보다 실시예 5 내지 8의 굴곡강도가 높은 것을 확인할 수 있었고, 실시예 8의 굴곡강도가 가장 높은 것을 확인할 수 있었다.따라서, 본 발명의 수용성 코어재는 우수한 압축강도 및 굴곡강도를 가져, 강도가 증진된 것으로 사료된다.As can be seen from Table 3 and FIG. 5, it was confirmed that the flexural strength of Examples 1 to 4 was higher than that of Comparative Examples 1 and 2, and the flexural strength of Example 4 was the highest. In addition, as can be seen from Tables 4 and 6, it was confirmed that the flexural strength of Examples 5 to 8 was higher than that of Comparative Examples 3 and 4, and that the flexural strength of Example 8 was the highest. Therefore, It is believed that the water-soluble core material of the present invention has excellent compressive strength and flexural strength, and thus the strength is improved.
이상, 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Above, a specific part of the content of the present invention has been described in detail, and for those of ordinary skill in the art, this specific technology is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby It will be obvious. Therefore, it will be said that the practical scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (4)
(b) 무기계 금속산화물에 상기 수용성 무기바인더를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
(c) 상기 혼합물을 주입 또는 가압 성형하여 코어재를 제조하는 단계;
(d) 실란트를 제조하는 단계 및
(e) 상기 코어재 표면에 상기 실란트를 코팅하는 단계를 포함하고,
상기 (a) 단계는,
물 400중량부에 제일인산나트륨 340 내지 360중량부, 사붕산나트륨 18 내지 28중량부 및 황산마그네슘 138 내지 158중량부를 혼합하여 수용성 무기바인더를 제조하고,
상기 (a) 단계는,
상기 물의 온도는 45 내지 55℃이며, 8 내지 12분 동안 혼합하여 제조하며,
상기 (c) 단계는,
제조된 코어재를 건조하되, 상온에서 1차 건조한 다음, 60℃에서 열풍 건조로 2차 건조하고,
상기 (c) 단계는,
상기 혼합물을 가압 성형하여 성형밀도가 1.8 내지 2.2g/cm3인 코어재로 제조하고,
상기 (d) 단계는,
물에 폴리비닐알코올(PVA)을 천천히 첨가하며 용해시켜 용해액을 제조하는 단계;
상기 용해액을 냉각시키는 단계 및
상기 용해액에 에틸알코올을 혼합하여 실란트를 제조하는 단계를 포함하는 수용성 코어재의 제조방법.
(a) preparing a water-soluble inorganic binder;
(b) preparing a mixture by mixing the water-soluble inorganic binder with an inorganic metal oxide;
(c) injecting or pressing the mixture to prepare a core material;
(d) preparing a sealant and
(e) coating the sealant on the surface of the core material,
The step (a),
A water-soluble inorganic binder was prepared by mixing 340 to 360 parts by weight of monobasic sodium phosphate, 18 to 28 parts by weight of sodium tetraborate and 138 to 158 parts by weight of magnesium sulfate to 400 parts by weight of water,
The step (a),
The temperature of the water is 45 to 55 ℃, prepared by mixing for 8 to 12 minutes,
The step (c),
Dry the prepared core material, but first dry at room temperature and then secondarily dry with hot air drying at 60°C,
The step (c),
The mixture is press-molded to prepare a core material having a molding density of 1.8 to 2.2 g/cm 3 ,
The step (d),
Preparing a solution by slowly adding and dissolving polyvinyl alcohol (PVA) to water;
Cooling the solution and
Comprising the step of preparing a sealant by mixing ethyl alcohol with the solution Method for producing a water-soluble core material.
상기 (b) 단계는,
상기 (c) 단계에서 주입 성형할 시, 상기 무기계 금속산화물 100중량부에 상기 수용성 무기바인더를 30 내지 35중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 수용성 코어재의 제조방법.
The method of claim 1,
The step (b),
When the injection molding is performed in the step (c), 30 to 35 parts by weight of the water-soluble inorganic binder is mixed with 100 parts by weight of the inorganic metal oxide to prepare a mixture.
상기 (b) 단계는,
상기 (c) 단계에서 가압 성형할 시, 상기 무기계 금속산화물 100중량부에 상기 수용성 무기바인더를 10 내지 15중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 수용성 코어재의 제조방법.
The method of claim 1,
The step (b),
The method for producing a water-soluble core material, characterized in that when performing pressure molding in step (c), a mixture is prepared by mixing 10 to 15 parts by weight of the water-soluble inorganic binder to 100 parts by weight of the inorganic metal oxide.
A water-soluble core material manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 3.
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