KR101012314B1 - 공작용 고무찰흙 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작용 고무찰흙에 관한 것으로, 투명도가 우수한 무기화합물을 주성분으로 제작하여 끈적임이 없어 손에 묻지 않으며 공작물(모형물)을 만든 후에 장시간 방치하여도 굳지 않아 재사용이 가능하며 다양한 색상을 연출할 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙은; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 60 ~ 80%로 마련되며 실로산과 실리콘,다이메틸, 메틸비닐, 비닐군-터미네이티드가 혼합되어 이루어진 젤상태의 실리콘베이스(10)와; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 15 ~ 35%로 마련되며 파우더 형태의 실리카계로 이루어져 경도 조절을 위한 가소도 조절제(20)와; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 5%로 마련되며 폴리다이메틸실록산계로 이루어져 고화를 방지하기 위한 오일 형태의 고화방지제(30)와; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 0.1 ~ 1%로 마련되며 세균번식을 방지하기 위한 항균제(40)를; 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

공작용 고무찰흙{A RUBBER CLAY}

본 발명은 공작용 고무찰흙에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 끈적임이 없어 손에 묻지 않으며 공작물을 만든 후에 장시간 방치하여도 굳지 않아 재사용이 가능한 무기화합물을 이용한 공작용 고무찰흙에 관한 것이다.

일반적으로 공지된 공작용 고무찰흙(일명 고무점토)은 어린이들이 손쉽게 공작놀이를 할 수 있도록 제작된 것으로, 유성 고무찰흙 또는 수성 고무찰흙 등으로 제조/판매되고 있다. 유성 고무찰흙은 조형물을 제작한 후 보관시 모형 그대로 형태를 유지할 수 있으나, 고무찰흙이 단단하여 어린이들이 이를 사용하여 모형을 제작하기가 어려운 단점이 있다. 그리고 수성 고무찰흙은 반죽이 용이하여 어린이들이 놀이 용도로 사용하기가 편한 반면에, 수분의 함량의 많아 제작시 끈적임 현상이 심하고 건조되었을 때 수축 및 뒤틀림 현상이 발생되며 장기간 보관이 어려운 단점이 있다. 또한, 상기의 유성 고무찰흙과 수성 고무찰흙은 공작물을 제작한 후 방치하면 쉽게 굳어 재사용이 불가능한 단점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 발명의 목적은 투명도가 우수한 무기화합물을 주성분으로 가소도를 적정하게 제작하여 끈적임이 없어 손에 묻지 않으며 공작물(모형물)을 만든 후에 장시간 방치하여도 굳지 않아 재사용이 가능하며 다양한 색상을 연출할 수 있는 공작용 고무찰흙을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 무기화합물 주성분에 항균제를 추가함으로써 세균 번식을 방지할 수 있는 공작용 고무찰흙을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 무기화합물 주성분에 축광제를 추가함으로써, 다양한 분위기를 연출할 수 있는 야광 공작물을 제작할 수 있는 공작용 고무찰흙을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

공작용도로 사용할 수 있는 무기화합물로 이루어진 공작용 고무찰흙에 있어서; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 60 ~ 80%로 마련되며 실로산과 실리콘,다이메틸, 메틸비닐, 비닐군-터미네이티드가 혼합되어 이루어진 젤상태의 실리콘베이스와; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 15 ~ 35%로 마련되며 파우더 형태의 실리카계로 이루어져 경도 조절을 위한 가소도 조절제와; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 5%로 마련되며 폴리다이메틸실록산계로 이루어져 고화를 방지하기 위한 오일 형태의 고화방지제와; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 0.1 ~ 2%로 마련되며 세균번식을 방지하기 위한 항균제를; 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 3%로 마련되어 칼라를 연출하기 위한 색상안료를 더 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 10%의 축광제를 더 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은; 상기 가소도 조절제가 입자가 5 ~ 20밀리마이크론의 건식실리카, 입자가 20 ~ 2,000밀리마이크론의 습식실리카, 입자가 2,000~ 50,000밀리마이크론의 규조토 중에서 선택되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 조성물로 이루어진 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙에 의하면; 투명도가 우수한 무기화합물인 실리콘베이스와 폴리다이메탈실록산계의 고화방지제가 주성분으로 이루어져 투명도가 우수하며 적정한 가소도로 끈적임이 없어 손에 묻지 않고 공작물(모형물)을 만든 후에 장시간 방치하여도 굳지 않아 재사용이 가능한 작용효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙에 의하면; 소량의 항균제가 첨가되어 있어서 고무찰흙을 반복적으로 사용하여도 세균번식을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙에 의하면; 투명도가 우수한 기본원료에 색상안료를 혼합함으로써 다양한 칼라를 맑게 연출할 수 있으며, 축광제를 추가하면 야광 기능이 있는 공작물을 제작할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙의 조성물 비용을 보인 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙의 제조공정을 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙의 실제품 사진을 보인 것이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면; 도 1은 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙의 조성물 비용을 보인 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙의 제조공정을 보인 것이다.

본 발명에 따른 공작용 고무찰흙은 실리콘이 주재료인 무기화합물을 주성분으로 하여 투명도가 우수하고 끈적임이 없어 손에 묻지 않으며 공작물을 만든 후에 장시간 방치하여도 굳지 않아 재사용이 가능하다.

이러한 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙은 도 1에 도시한 바와 같이: 실리콘베이스(10)와 가소도 조절제(20) 및 고화방지제(30)와 항균제(40)로 이루어진 필수 조성물과, 색상안료(50)와 축광제(60)로 이루어진 부가 조성물이 적당한 비율로 혼합되어 이루어진다.

필수 조성물을 이루는 실리콘 베이스(10)는 전체 고무찰흙 중량에 대하여 60 ~ 80%로 마련되는데, 실로산과 실리콘(Siloxanes and silicones), 다이메틸(Dimethly), 메틸비닐(methylvinyl), 비닐군-터미네이티드(vinyl group-terminated)가 혼합되어 이루어져 구성된다. 본 발명의 실시 예에서 실리콘 베이스(10)는 카스번호(CAS No) 68083-18-1의 실로산과 실리콘(Siloxanes and silicones), 다이메틸(Dimethly), 메틸비닐(methylvinyl), 비닐군-터미네이티드(vinyl group-terminated)를 채택하였다. 이러한 실리콘 베이스(10)는 전체 고무찰흙 중량에 대해 60~ 80%로 구성해야 성형을 용이하게 할 수 있고 형태를 유지할 수 있는데, 이를 전체 고무찰흙 중량에 대해 80% 이상 과다하게 첨가하면 성형은 용이하나 모형을 만들어 방치하면 형상이 쉽게 변할 수 있다.

필수 조성물을 이루는 가소도(可塑度) 조절제(20)는 고무찰흙의 가소도(경도)를 결정하기 위한 것으로, 전체 고무찰흙 중량에 대하여 15 ~ 35%로 마련되며 파우더 형태의 실리카계로 이루어져 구성된다. 본 발명의 실시 예에서 가소도 조절제(20)는 실리카의 입자가 5 ~ 50,000 밀리마이크론(Millimicron)의 파우더 형태이며, 카스번호(CAS No) 7631-86-9의 이산화실리콘(Silicone Dioxide)를 채택하였다. 또한, 가소도 조절제(20)는 입자가 5 ~ 20 밀리마이크론(Millimicron)의 건식실리카, 입자가 20 ~ 2,000 밀리마이크론(Millimicron)의 습식실리카, 입자가 2,000~ 50,000 밀리마이크론(Millimicron)의 규조토 중에서 선택될 수 있다. 건식실리카(Fumed Silica)는 투명도가 아주 우수하여 여러가지 색상을 아주 맑게 표현할 수 있는 장점이 있으며, 습식실리카(Precipitated Silica)는 투명도가 아주 우수하지는 않지만 그래도 우수한 편이어서 색상을 맑게 표현할 수 있다. 또한, 규조토(Diatomaceous Earth)는 자체 색상이 연한 회색 또는 베이지 색상을 띠기 때문에 맑은 색상을 내기에는 부적합하나, 어두운 칼라를 표현하기에는 적합하다. 이러한 가소도 조절제(20)를 전체 고무찰흙 중량에 대하여 15% 이하로 혼합하면, 상대적으로 실리콘 베이스(10)의 혼합비율이 높아져 오랜시간 방치하여도 전혀 굳지 않으며 처음부터 가소도가 너무 낮아 제품으로 공작물을 성형하여도 제품 모형이 바로 일그러지게 된다. 반면에, 가소도 조절제(20)를 전체 고무찰흙 중량에 대하여 35% 이상으로 혼합하면, 상대적으로 실리콘 베이스(10)의 함량이 낮아지며 이로 인해 처음부터 가소도가 너무 노아 제품이 만들어지지 않고 부서지는 현상이 발생될 수 있다.

필수 조성물을 이루는 고화방지제(30)는 고무찰흙의 고화를 방지하기 위한 것으로, 전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 5%로 마련되며 폴리다이메틸실록산계로 이루어져 구성된다. 본 발명의 실시예에서 고화방지제(30)는 투명 오일(oil)형태이며, 카스번호(CAS No) 63148-62-9의 폴리다이메틸실록산(Polydimethylsiloxane)를 채택하였다. 이러한 고화방지제(30)는 시간이 지남에 따라 고무찰흙이 경화하면서 고화되는 것을 지연시키면서 고무찰흙을 유연하게 하는 윤활제 역할을 수행한다. 또한, 폴리다이메틸실록산은 여성용 화장품 등에 폭넓게 사용되는 것으로, 고무찰흙의 고화를 방지할 수 있는 것은 물론이며 고무찰흙 표면에 윤기와 광을 더 밟게 해준다.

필수 조성물을 이루는 항균제(40)는 고무찰흙에서 세균번식을 방지하기 위한 것으로, 전체 고무찰흙 중량에 대하여 0.1 ~ 1%로 마련되어 이루어진다. 고무찰흙을 손으로 만지다보면 세균이 번식할 수 있는데, 이러한 것은 고무찰흙에 고르게 함유되어 있는 항균제(40) 성분에 의해 방지된다. 이러한 항균제(40)는 액상 또는 파우더 형태 등 다양한 것을 채택하여 적용할 수 있다.

그리고 부가 조성물을 이루는 색상안료(50)는 유기화합물을 주성분으로 하여 투명도가 우수한 실리콘 베이스 조성물에 칼라(색상)를 갖도록 하기 위한 것으로, 칼라를 연출할 수 있도록 전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 3%로 마련되어 혼합된다. 즉, 필수 조성물만을 혼합하여 고무찰흙을 제조하면 맑은 투명색이며, 여기에 레드, 그린, 블루 색상 등을 띠는 색상안료를 혼합하면 다양한 칼라를 갖는 고무찰흙을 제조할 수 있다.

또한, 부가 조성물을 이루는 축광제(60)는 전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 10%로 마련되어 혼합된다. 즉, 고무찰흙 조성물에 알루미늄 계열로 입자가 3 ~ 10,000 밀리마이크론 정도의 축광제를 추가로 혼합하면, 스스로 빛 에너지를 축적하였다가 어두울 때 빛을 발산하는 야광 공작물을 제작할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 축광제를 알루미늄 계열의 것을 채택하였으나, 이외에도 다양한 종류의 축광제를 선택하여 적용할 수 있음은 물론이다.

다음에는 이와 같은 조성물로 이용한 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙의 제조공정을 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙의 제조공정은 실리콘베이스(10), 가소도 조절제(20), 고화방지제(30) 및 항균제(40)를 반죽하는 반죽공정(S10)과, 이 반죽공정(S10) 이후에 색상안료(50)와 축광제(60)를 믹싱하는 믹싱공정(S20)으로 구분된다.

반죽공정(S10)은 반죽리더기(미도시)를 이용하여 전체 고무찰흙 중량에 대하여 60 ~ 80%의 실리콘베이스(10)와, 전체 고무찰흙 중량에 대하여 15 ~ 35%의 가소도 조절제(20)와; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 5%의 고화방지제(30)와; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 01. ~ 1%의 항균제(40)를 반죽하는 공정이다. 이러한 반죽공정(S10)이 지나면 실리콘베이스(10), 가소도 조절제(20), 고화방지제(30) 및 항균제(40)가 고르게 혼합되어 반죽(DOUGH) 형태의 고무찰흙이 완성된다.

계속하여 믹싱공정(S20)은 롤러믹싱기를 이용하여 반죽형태의 고무찰흙에 전체 전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 3%의 색상안료(50)와; 전체 고무찰흙 중량에 대하여 0.1 ~ 10%의 축광제(60)를 추가적으로 혼합하는 공정이다. 이러한 믹싱공정(S20)을 거치면, 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙이 최종적으로 완성된다.

이러한 공작용 고무찰흙에는 다양한 칼라 구현을 위해 색상이 다른 색상안료를 적용할 수 있으며, 공작용 고무찰흙의 제조 시 가장 중요한 것은 각 조성물의 배합비율이기 때문에 각 조성물을 별도로 준비한 후 이들을 혼합하는 것이 바람직하다.

한편, 이러한 일련의 공정을 통해 제조된 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙은 투명도가 우수한 무기화합물이 주성분으로 이루어져 있으며 오일 형태의 고화방지제가 혼합되어 있기 때문에, 끈적임이 없어 손에 묻지 않으며 공작물(모형물)을 만든 후에 장시간 방치하여도 굳지 않아 재사용이 가능하다.

또한, 다양한 색상을 갖는 공작용 고무찰흙을 용이하게 제조할 수 있으며, 무기화합물 주성분에 항균제가 추가되어 세균번식을 방지할 수 있다. 그리고 무기화합물 주성분에 축광제를 추가함으로써, 야간에 빛을 발하여 다양한 분위기를 연출할 수 있는 야광 공작물을 제작할 수 있다. 또한, 사용자가 직접 색상이 다른 공작용 고무찰흙을 떼어내 혼합 반죽하여도 또다른 색상을 갖는 고무찰흙을 자유롭게 연출할 수 있다.

참고로, 도 3은 본 발명에 따른 공작용 고무찰흙의 실제품 사진을 보인 것으로, 본 발명에 따르면 투명도가 우수하며 색상안료를 달리하여 다양한 칼라를 갖는 공작용 고무찰흙을 제조할 수 있다.

10..실리콘베이스
20..가소도 조절제
30..고화방지제
40..항균제
50..색상안료
60..축광제

Claims (4)

1. 공작용도로 사용할 수 있는 무기화합물로 이루어진 공작용 고무찰흙에 있어서;
   전체 고무찰흙 중량에 대하여 60 ~ 80%로 마련되며 실로산과 실리콘,다이메틸, 메틸비닐, 비닐군-터미네이티드가 혼합되어 이루어진 젤상태의 실리콘베이스(10)와;
   전체 고무찰흙 중량에 대하여 15 ~ 35%로 마련되며 파우더 형태의 실리카계로 이루어져 경도 조절을 위한 가소도 조절제(20)와;
   전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 5%로 마련되며 폴리다이메틸실록산계로 이루어져 고화를 방지하기 위한 오일 형태의 고화방지제(30)와;
   전체 고무찰흙 중량에 대하여 0.1 ~ 1%로 마련되며 세균번식을 방지하기 위한 항균제(40)를; 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공작용 고무찰흙.
2. 제 1항에 있어서,
   전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 3%로 마련되어 칼라를 연출하기 위한 색상안료(50)를; 더 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공작용 고무찰흙.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   전체 고무찰흙 중량에 대하여 1 ~ 10%의 축광제(60)를 더 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공작용 고무찰흙.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 가소도 조절제(20)는;
   입자가 5 ~ 20밀리마이크론의 건식실리카,
   입자가 20 ~ 2,000밀리마이크론의 습식실리카,
   입자가 2,000~ 50,000밀리마이크론의 규조토 중에서 선택되어 이루어진 것을 특징으로 하는 공작용 고무찰흙.

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