KR101341346B1

KR101341346B1 - 친환경 실리콘 점토 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101341346B1
Application number: KR1020120000657A
Authority: KR
Inventors: 강명원
Original assignee: (주)제이하우스
Priority date: 2012-01-03
Filing date: 2012-01-03
Publication date: 2013-12-17
Also published as: KR20130093799A

Abstract

본 발명은 친환경 실리콘 점토를 제공하기 위한 것이다. 기존 인조점토의 인체에 유해한 문제점을 해결하기 위하여 천연물질인 식물성기름 및 천연 향균제를 사용하였다. 본 발명은 50~80중량%의 실리콘고무베이스, 5~30중량%의 실리콘검, 1~10중량%의 식물성기름, 0.01~1중량%의 향균제, 1~2중량%의 색상안료로 이루어짐을 특징으로 하는 친환경 실리콘 점토 조성물을 제공한다. 본 발명은 상기 친환경 재료를 사용하여 유통기한이 길면서도 경도가 연하고 늘임성이 좋아 결과물을 만들기 용이한 실리콘 점토를 제공한다. 또한 오일 및 안료 등이 손에 묻어나지 않아 사용 후 손을 씻을 필요가 없는 실리콘 점토를 제공한다. 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 친환경 실리콘 점토의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

Description

친환경 실리콘 점토 조성물 및 그 제조방법 {ECO-FRIENDLY SILICON CLAY COMPOSITION AND MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 친환경 실리콘 점토 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식물성기름과 식물성 향균제를 사용함으로써 인체에 독성이 없는 실리콘 점토 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

일반적으로 실리콘 점토는 유아 및 어린이의 두뇌발달 및 소근육 발달을 위해 학교, 문화센터, 어린이집, 유치원 등의 교육기관에서 많이 사용하고 있고, 소매점에서도 쉽게 구할 수 있는 어린이 교육용 소재이다. 실리콘 점토, 인조점토, 인조찰흙, 고무점토, 칼라믹스 등으로 불린다. 실리콘 점토는 실리콘고무베이스 및 실리콘검을 기본적인 베이스물질로 하며, 수분이 포함되어있지 않아 별도의 경화방지제(또는 고화방지제)를 부가할 필요가 없다. 이러한 종래의 실리콘 점토는 경도가 강해 아이들이 만들고 놀기 어려우며 오일이 묻어나며 바닥, 유리, 플라스틱, 목재가구 등에 묻어나는 문제가 있다.

이러한 인조점토에 관한 내용은 1960년 5월 17일 출원하여 등록된 미국 등록특허 제3,167,440호 (PLASTIC MODELING COMPOSITION OF A SOFT)에 의해 그 발명의 구성 및 제조방법이 공지되었으며, 그 밖에 미국등록특허 제4,172,054호, 미국등록특허 제 4,386,964호, 미국등록특허 제 5,916,949호, 미국등록특허 제 6,080,231호, 미국등록특허 제 6,108,995호, 미국등록특허 제 6,713,624호 등에 의하여 개량 발전되어 왔다.

이러한 인조점토 중에는 메틸비닐, 염화비닐 등의 수지를 원료로 하는 제품도 있는데, 일부 이런 제품에는 인조점토를 부드럽게 하기 위해 프탈레이트계 가소제를 많이 사용하는 경우도 많아 문제가 되고 있다. 프탈레이트계 가소제로는 디에틸헥실프탈레이트(DEHP), 디부틸프탈레이트(DBP), 부틸벤질프탈레이트(BBP) 등 여러 종류가 있는데, 우리나라는 물론 유럽과 일본에서도 이러한 물질들을 내분비계 장애물질로 규정하고 유아ㆍ어린이 용품에 대한 사용을 규제하고 있으나 안전성이 검증되지 않은 첨가제를 포함한 제품들이 많아 소비자들의 우려가 끊임없이 제기되고 있다.

본 발명은 이러한 실리콘 점토 또는 인조점토의 인체에 유해한 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 친환경 재료를 사용하여 유통기한이 길면서도 경도가 연하고 늘임성이 좋아 결과물을 만들기 용이한 실리콘 점토를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 실리콘베이스에 포함되어 있는 오일이 묻어나지 않아 사용 후 손을 씻을 필요가 없고, 바닥, 가구 등에 묻어나지 않도록 하는 실리콘 점토를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 친환경 실리콘 점토의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 친환경 실리콘 점토 조성물은 50~80중량%의 실리콘고무베이스, 5~30중량%의 실리콘검, 1~10중량%의 식물성기름, 0.01~1중량%의 향균제, 1~2중량%의 색상안료를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 사용되는 상기 실리콘고무베이스는 경도 60의 반투명색상을 가진 일반범용 실리콘고무베이스이며 실리콘검도 공지의 물질이다. 실리콘 점토는 실리콘고무베이스 및 실리콘검을 기본적인 베이스물질(이를 실리콘베이스라고 한다)로 하며, 수분이 포함되어있지 않아 장기간 방치하더라도 굳지 않으므로 별도의 경화방지제(또는 고화방지제)를 부가할 필요가 없다.

상기 식물성기름은 실리콘 점토의 경도를 조절하고 오일이 손에 묻어나는 것을 방지하기 위하여 사용된다. 상기 식물성기름은 인체에 무해한 유채씨유, 콩기름, 포도씨유, 해바라기씨유, 올리브유, 아마씨유, 야자유, 현미유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 한다. 더욱 바람직하게는 상기 식물성 기름의 종류 중 유채씨유(다른 명칭으로는 카놀라유)가 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토 조성물에서 상기 향균제는 자몽종자추출물을 사용한다. 자몽종자추출물은 천연물 추출물질로서 인체에 무해하며 천연향균 효과를 가지는 것을 특징으로 한다. 더욱 바람직하게는 전체 중량대비 0.02중량%의 자몽종자추출물이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토에는 부유제로서 중공미세구가 더 포함될 수 있다. 중공미세구는 염화비닐리덴, 아크릴로니트릴, 아크릴산에스테르, 스티렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 형성된 발포성 고분자임을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토 조성물은 (1) 50~80중량%의 실리콘고무베이스와 5~30중량%의 실리콘검을 믹서기에 혼합한 후 교반하는 단계; (2) 상기 (1)단계 혼합물에 1~10중량%의 식물성기름, 0.01~1중량%의 향균제, 1~2중량%의 색상안료를 첨가하여 교반하는 단계; (3) 상기 믹서기를 밀봉하고 진공펌프로 상기 믹서기 내부를 진공상태로 만들면서, 상기 (2)단계 혼합물에 중공미세구를 부가하여 교반하는 단계로 이루어진 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.

본 발명에 의한 친환경 실리콘 점토 조성물에 의하면 안전성이 검증된 실리콘고무베이스, 실리콘검 외에 식물성기름, 향균제가 포함되어 인체에 무해한 실리콘 점토를 제공할 수 있다. 또한 부유제로서 중공미세구를 더 포함하도록 하여 물에 뜨는 실리콘 점토를 제공할 수 있다. 본 발명에 의하여 경도가 연하고 늘임성이 뛰어나 어린이들이 다루기 좋은 친환경 실리콘 점토 조성물이 제공된다. 또한 다양한 색상의 표현이 가능하고 사용자가 실리콘 점토 조성물을 사용하여 입체공작 또는 모형제작 후 표면광택이 상대적으로 빠르게 나타나는 실리콘 점토를 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 의한 실리콘 점토 조성물은 조성물에 포함된 식물성기름에 의하여 유리 및 플라스틱 면에 탈부착이 자유롭고 탈착후에도 잔여물이 남지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토 조성물의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토 조성물의 제조방법 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토 조성물의 제품사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토 조성물의 또 다른 제품사진이다.

본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토 조성물 및 그 제조방법을 이하에서 상세히 설명한다. 이하에서 본 발명의 바람직한 예를 설명하나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 설명 및 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명에 의한 친환경 실리콘 점토 조성물의 구성은 도 1에 의하여 개시된다. 본발명에 의한 친환경 실리콘 점토 조성물은 50~80중량%의 실리콘고무베이스, 5~30중량%의 실리콘검, 1~10중량%의 식물성기름, 0.01~1중량%의 향균제, 1~2중량%의 색상안료로 이루어진다.

본 발명에 사용되는 상기 실리콘고무베이스는 경도 60의 반투명색상을 가진 일반범용 실리콘 고무 베이스로서 다우코닝사의 XIAMETER RBB-2100-60 베이스를 사용한다. 본 발명에 사용되는 상기 실리콘고무베이스는 상온에서의 비중이 1.17이며, 신율은 400 %를 가진다. 영구압축줄음율은 30 %이며, 인열은 125.66 ppi, 인장력은 1595.44 psi의 속성을 가진다. 미국 FDA규정 21 CFR 177.2600 및 EU 식품규제 MIGRATION EU BGVV XV 25 November 1992 90/128/EEC VOLATILES FRANCE에 의하여 식품접촉용도의 검증이 완료된 물질이다.

본 발명에 사용되는 실리콘검은 다우코닝사의 XIAMETER RBG-0900 GUM으로서, Octamethylcyclotetrasiloxane을 주요구성물질로 하며 안정한 화합물이다. 상기 실리콘검은 미국 FDA규정 21 CFR 177.2600에 의하여 식품접촉용도의 검증이 완료된 물질이다.

본 발명에 의한 친환경 실리콘 점토 조성물에 함유되는 상기 식물성기름은 인체에 무해하면서도 실리콘 점토의 경도를 낮추기 위하여 사용된다. 상기 식물성기름에 의하여 실리콘 점토 조성물은 어린이의 악력으로도 쉽게 제작이 가능할 정도의 연성을 가지게 된다. 또한 상기 식물성기름에 의하여 실리콘 점토에서 배어나올 수 있는 오일이 손에 묻어나지 않게 된다. 상기 식물성기름은 유채씨유, 콩기름, 포도씨유, 해바라기씨유, 올리브유, 아마씨유, 야자유, 현미유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 한다. 상기 식물성기름 유종은 혼화되어 사용될 수 있으며 온도, 계절에 따라 다양한 식물성기름이 사용될 수 있다.

상기 식물성기름은 상기 실리콘고무베이스, 실리콘검과 혼합되어 경도를 낮추고 실리콘 점토에서 배어나올 수 있는 오일, 안료 등이 손에 묻어나오는 것을 방지하는 역할을 한다. 본 발명에 의한 친환경 실리콘 점토는 상기 식물성기름을 실리콘고무베이스, 실리콘검 등과 배합함에 따라서 종래의 인조점토에 비해서 오일이 손에 묻어나지 않으며 입체형상물을 만든 후 5분내지 10분 이내로 광택이 나타나게 되므로미적 효과를 발생시킨다. 또한 실리콘 점토의 사용감을 향상시키고, 사용자의 실리콘점토에 대한 이질감을 줄여주는 효과가 있다.

종래에는 경화를 방지하기 위하여 폴리다이메틸실록산계 화학적 경화방지제를 점토에 첨가하여 사용하는 경우가 있었으나 본 발명에 사용되는 실리콘베이스(실리콘고무베이스 및 실리콘검을 혼합한 베이스)는 이러한 경화방지제(또는 고화방지제)가 필요하지 않다. 다만 상기 실리콘베이스는 어린이 교구로 사용하기에는 경도가 높기 때문에 식물성기름을 사용하여 경도를 조절할 수 있게 된 것이다. 본 발명에 의한 실리콘 점토 조성물은 원재료들이 수분을 거의 함유하지 않고 있기 때문에 시간의 흐름에 따른 제품의 경화가 없다. 또한 유아 및 어린이 등이 주로 사용하는 실리콘 점토의 생리적 안전성을 위하여 본 발명에서는 상기 식물성기름을 사용하게 되었다.

상기 유채씨유는 유채과 유채의 종자로부터 착유하여 정제 등 식용에 적합하도록 정제한 것을 말하며 색도는 노랑 20 이하 빨강 2.5 이하이다. 상기 유채씨유는 카놀라유라고도 하며, 본 발명에 사용되는 식물성기름 중 가장 바람직한 결과를 도출하였다. 상기 콩기름은 콩에서 채유한 것으로 정제한 것을 말한다. 상기 포도씨유는 포도씨에서 채유한 것으로 정제한 것을 말한다. 상기 해바라기씨유는 해바라기 종자로부터 착유하여 정제한 것을 말한다. 상기 올리브유는 올리브나무(감람나무)의 과실에 함유된 기름으로 과육을 직접 압착 또는 추출하여 얻은 식물성기름이다. 상기 야자유는 야자나무 열매의 핵에서 압착법에 의하여 채취되는 식물성기름을 말한다.

또한, 본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토 조성물에서 상기 향균제는 자몽종자추출물을 사용한다. 자몽종자추출물은 운향과 자몽의 종자를 물, 에틸알코올 또는 글리세린으로 추출하여 얻어지는 물질이다. 천연물 추출물질로서 인체에 무해하며 천연향균 효과를 가지는 것을 특징으로 한다. 구성성분은 지방산, 플라보노이드 등이다. 무색 내지 노란색의 가루 또는 점성이 있는 액체로 약간 특이한 냄새가 있고 약간 쓴맛이 있는 천연 착향료이다. 물에 잘 녹지 않지 않으며 에탄올과 글리세린에 녹는다. 상기 자몽종자추출물은 미량(전체 중량대비 0.01% 내지 0.09%)함유되더라도 향균효과가 발생하는 것을 실험적으로 확인하였다.

또한, 본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토에는 부유제로서 중공미세구가 더 포함될 수 있다. 상기 중공미세구는 내부가 비어있는 미세한 발포성 고분자를 의미하며, 주로 물보다 비중이 높은 고체물질에 첨가되어 해당 고체물질의 비중을 낮추는 역할을 한다. 상기 중공미세구를 더 포함으로서 본 발명에 의한 친환경 실리콘 점토로 만들게 되는 입체형상 결과물이 물에서 사용될 경우 물에 뜨도록 하는 효과가 있다. 본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토에 함유되는 상기 중공미세구는 염화비닐리덴, 아크릴로니트릴, 아크릴산에스테르, 스티렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 형성된 발포성 고분자임을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 친환경 실리콘 점토는 상기와 같은 제조방법에 의하여 상기 식물성기름이 상기 실리콘고무베이스, 상기 실리콘검 등과 최적의 배합이 형성되므로 종래의 인조점토에 비해서 오일이 손에 묻어나지 않으며 상기 친환경 실리콘 점토 조성물을 사용하여 만들게 되는 입체형상물에서 자연스러운 광택이 빠르게 나타나므로 미적효과가 뛰어나고, 사용자의 이질감을 줄여주는 효과가 있다. 또한 상기 제조방법에 의하여 제조된 상기 친환경 실리콘 점토 조성물은 유리 및 플라스틱 면에 점착 후 탈락시키더라도 잔여물질이 남지 않게 되어 사용자의 환경을 청결하게 하는 효과가 있다.

(실시예)

본 발명에 따른 친환경 실리콘 점토 조성물은 다음과 같은 실시예로 제조될 수 있다. (1) 100g의 실리콘고무베이스(다우코닝사의 XIAMETER RBB-2100-60 베이스)와 30g의 실리콘검(다우코닝사의 XIAMETER RBG-0900 GUM)을 믹서기에 혼합한 후 교반하는 단계; (2) 상기 (1)단계 혼합물에 2.5g의 유채씨유(카놀라유), 0.02g의 자몽종자추출물, 1.5g의 색상안료(의도하는 색상에 따라 안료는 달라질 수 있다)를 첨가하여 교반하는 단계; (3) 상기 믹서기를 밀봉하고 WARREN RUPP (STANDARD DUTY BALL)진공펌프로 상기 믹서기 내부를 진공상태로 만들면서, 상기 (2)단계 혼합물에 0.3g의 중공미세구를 부가하여 교반하는 단계로 이루어진 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.

상기 실시예에 의하여 134.32g의 친환경 실리콘 점토 조성물이 제조되며, 각 구성요소의 중량비는 다음과 같다. 상기 실시예에 의하여 제조되는 친환경 실리콘 점토 조성물은 전체 중량에 대하여 실리콘고무베이스 74.45중량%, 실리콘검 22.33중량%, 식물성기름(유채씨유) 1.86중량%, 자몽종자추출물 0.01중량%, 색상안료 1.12중량%, 발포고분자 중공미세구 0.22중량%를 포함한다.

10 : 실리콘고무베이스 20 : 실리콘검
30 : 식물성기름 40 : 향균제
50 : 색상안료 60 : 중공미세구

Claims

50~80중량%의 실리콘고무베이스, 5~30중량%의 실리콘검, 1~10중량%의 식물성기름, 0.01~1중량%의 향균제, 1~2중량%의 색상안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 실리콘 점토 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 식물성기름은 유채씨유, 콩기름, 포도씨유, 해바라기씨유, 올리브유, 아마씨유, 야자유, 현미유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 친환경 실리콘 점토 조성물.
제1항에 있어서, 상기 향균제는 자몽종자추출물임을 특징으로 하는 친환경 실리콘 점토 조성물.
제1항에 있어서, 염화비닐리덴, 아크릴로니트릴, 아크릴산에스테르, 스티렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 형성된 발포성 고분자를 부유제로서 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 실리콘 점토 조성물.
(1) 50~80중량%의 실리콘고무베이스와 5~30중량%의 실리콘검을 믹서기에 혼합한 후 교반하는 단계; 및
(2) 상기 (1)단계 혼합물에 1~10중량%의 식물성기름, 0.01~1중량%의 향균제, 1~2중량%의 색상안료를 첨가하여 교반하는 단계를 포함하는 친환경 실리콘 점토 조성물 제조방법.