KR101389141B1 - 워터 초크 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 워터 초크의 제조방법은 탄산마그네슘 100 중량부, 식물성 팜유 90 내지 100 중량부, 경화유 140 내지 160 중량부 및 계면활성제 4 내지 20 중량부를 포함하는 제1 조성물을 준비하는 단계, 상기 제1 조성물을 120 내지 150℃에서 교반하여 액화하는 단계, 액화된 상기 제1 조성물에 물 200 내지 300 중량부, 안료 10 내지 20 중량부 및 파라핀유 10 내지 20 중량부를 포함하는 제2 조성물을 교반하는 단계, 및 상기 제2 조성물을 성형틀에 주입하여 성형하는 단계를 포함한다.

Description

워터 초크 및 그 제조방법{WATER CHALK AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 워터 초크 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분진가루가 발생하는 것을 방지하고 운필감을 향상시킬 뿐만 아니라, 필기 후 물로 소거가 가능한 워터 초크 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 보편화된 분필은 칠판과 마찰되어 발생하는 분필가루가 칠판에 흡착되어 판서되는 것이므로 판서 시에 분필가루가 발생되는 것은 물론이고, 글씨를 지울 때는 칠판에 묻었던 분필가루가 실내에서 분진화 되어 공기를 오염시킨다. 이러한 분필의 분진은 호흡기를 통해 인체로 흡입되어 가벼운 기침을 유발시키고, 심한 경우 폐질환 등의 질병이 발생될 뿐만 아니라 분필이 피부에 닿으면 분필이 피부의 수분을 흡수하거나 인체에 유해한 분필가루에 의해 피부가 매우 건조해지는 등 피부 트러블이 발생되는 문제점이 있다.

분필의 이러한 문제점 때문에 최근에는 액상형 또는 펜형 초크를 사용하거나, 칠판 또는 흑판을 화이트 보드로 대체하여 사용하고 있다. 그러나 액상형 또는 펜형 초크나 화이트 보드용 마커펜은 휘발성 유기물의 냄새를 발생하고, 유성이기 때문에 잘 지워지지 않고 칠판이나 보드 등에 잔여물이 남는 등의 문제점이 있다. 또한 액상형 또는 펜형 초크나 화이트 보드용 마커펜의 뚜껑이 개방된 채로 일정 시간이 지나면 휘발성 원료가 증발하여 제품의 수명이 단축된다. 원하지 않은 부위에 오염되었을 때, 특히 오염된 부위가 건조되었을 때는 제거가 어렵기 때문에 사용상에 불편한 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 칠판, 흑판 또는 화이트 보드 등의 필기판에 필기가 가능하고 필기 후 물로 소거될 수 있는 워터 초크 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 워터 초크의 제조방법은 탄산마그네슘 100 중량부, 식물성 팜유 90 내지 100 중량부, 경화유 140 내지 160 중량부 및 계면활성제 4 내지 20 중량부를 포함하는 제1 조성물을 준비하는 단계, 상기 제1 조성물을 120 내지 150℃에서 교반하여 액화하는 단계, 액화된 상기 제1 조성물에 물 200 내지 300 중량부, 안료 10 내지 20 중량부 및 파라핀유 10 내지 20 중량부를 포함하는 제2 조성물을 교반하는 단계, 및 상기 제2 조성물을 성형틀에 주입하여 성형하는 단계를 포함한다.

상기 계면활성제는 적어도 2종의 계면활성제롤 혼합하여 첨가할 수 있다.

상기 파라핀유는 탄소수가 9 내지 22이고, 액상일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 워터 초크는 탄산마그네슘 100 중량부, 식물성 팜유 90 내지 100 중량부, 경화유 140 내지 160 중량부 및 계면활성제 4 내지 20 중량부를 포함하는 제1 조성물을 120 내지 150℃에서 교반하여 액화하고, 액화된 상기 제1 조성물에 물 200 내지 300 중량부, 안료 10 내지 20 중량부 및 파라핀유 10 내지 20 중량부를 포함하는 제2 조성물을 교반하며, 상기 제2 조성물을 성형틀에 주입하여 성형된다.

필기용 보드에 판서 후, 물로 소거할 수 있다.

상기 필기용 보드는 물로 소거가 가능하고, 표면에 미세한 요철 또는 비드를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 워터 초크는 칠판, 흑판, 또는 화이트 보드 등의 필기판에 판서가 가능하고, 손에 잘 묻어나거나 분진을 발생시키지 않는다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 초크는 필기 후에 물로 쉽게 소거될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 워터 초크의 제조 공정도이다.

이하, 본 발명에 따른 워터 초크 및 그 제조방법을 자세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 설명들은 본 발명에 대한 예시적인 기재일 뿐, 하기 설명에 의하여 본 발명의 기술사상이 국한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상은 후술할 청구범위에 의하여 정해진다.

도 1은 본 발명에 따른 워터 초크의 제조 공정도이다.

도 1을 참조하면, 제1 조성물을 준비하는 단계(110), 상기 제1 조성물을 교반하여 액화하는 단계(120), 액화된 상기 제1 조성물에 물, 안료 및 파라핀유를 첨가하여 제2 조성물을 교반하는 단계(130), 및 상기 제2 조성물을 성형틀에 주입하여 성형하는 단계(140)를 포함한다.

본 발명에 따른 제1 조성물은 탄산마그네슘 100 중량부, 식물성 팜유 90 내지 100 중량부, 경화유 140 내지 160 중량부 및 계면활성제 4 내지 20 중량부를 포함한다. 상기 탄산마그네슘은 일반적인 판서용 분필 등을 제조할 때 탄산칼슘과 함께 주성분을 이루는 물질이다. 상기 탄산마그네슘은 워터 초크로 필기용 보드에 판서를 할 때, 필기용 보드 상에 남아 그림 또는 글자를 형성하는 역할을 한다. 상기 탄산마그네슘은 종래에 분필 등을 제조할 때 사용되는 것이라면 종류나 순도에 한정되지 않는다. 탄산마그네슘의 결정의 크기는 100 nm 내지 50 μm인 것을 사용할 수 있다. 탄산마그네슘 결정의 크기가 작을수록 운필감은 향상되지만 성형 후 워터 초크의 경도가 떨어지게 되므로, 워터 초크의 용도에 따라서 결정의 크기가 다른 탄산마그네슘을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 운필감과 워터 초크의 경도를 동시에 고려하였을 때, 적어도 2종 이상의 결정의 크기를 갖는 탄산마그네슘을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 식물성 팜유 및 상기 경화유는 상온에서 고체상의 유지로, 조성물 내에서 분말 상의 탄산마그네슘이 서로 엉기게 하는 역할을 한다. 팜유는 융점이 27 내지 50℃로 다른 식물성 오일에 비해 높은 편이다. 다른 식물성 오일에 비하여 융점이 높은 팜유를 사용하면 다른 식물성 오일을 사용했을 때보다 워터 초크가 더 높은 경도를 갖게 된다. 상기 경화유 또한 상기 식물성 팜유와 마찬가지로 일반적인 액상의 오일에 비하여 융점이 높고, 탄산마그네슘이 더욱 잘 응고되게 하여 제조 후의 워터 초크는 높은 경도를 갖게 된다. 상기 식물성 팜유와 상기 경화유는 1:1.3 내지 1:1.6 비율로 조절하여 워터 초크가 높은 경도를 갖게 하면서도 운필감이 향상된다.

상기 계면활성제는 일반적으로 비누나 세제 등에 포함되는 물질로, 물에 녹기 쉬운 친수성 부분과 물에 잘 녹지 않은 소수성을 가진 화합물이다. 계면활성제는 일정 농도이상에서 계면활성제들끼리 모여 미셀(micelle)이라는 구조를 형성한다. 상기 미셀은 물에서 형성될 때, 계면활성제의 소수성 부분은 중심부에 모여 핵을 형성하고, 친수성 부분은 물과 접촉하는 외곽 부분을 형성한다. 기름 등과 같은 소수성 물질은 상기 미셀의 안쪽 부분에 둘러싸여 안정화되어 물에 녹게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서 상기 계면활성제는 소수성인 탄산마그네슘 및 팜유, 경화유 등의 오일을 둘러싸서 미셀을 형성하여, 워터 초크로 필기를 한 후 물로 소거할 때, 용이하게 소거하게 되는 특성을 갖는다. 상기 계면활성제는 물에서 해리될 때 음이온이 되는 음이온계 계면활성제, 물에서 해리될 때 양이온이 되는 양이온계 계면활성제, 분자 내에 음이온 및 양이온 부위를 모두 갖는 양성 계면활성제, 물속에서 이온화하지 않는 친수성 부위를 갖는 비이온성 계면활성제로 나뉜다. 상기 계면활성제는 적어도 2종의 계면활성제롤 혼합하여 첨가할 수 있다. 상기 계면활성제는 음이온계 또는 양이온계 계면활성제와 비이온성 계면활성제를 혼합하여 첨가하여도 좋고, 음이온계 또는 양이온계 계면활성제와 양성 계면활성제를 혼합하여 첨가할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 워터 초크의 성분은 금속염 및 오일이 혼합되어 있는 것이므로 적어도 2종의 계면활성제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

준비된 상기 제1 조성물은 교반기에 투입된다. 상기 교반기는 온도 조절이 가능하거나 설정된 온도를 유지할 수 있는 교반기인 것이 바람직하다. 상기 제1 조성물에 포함된 상기 식물성 팜유 및 상기 경화유가 충분히 액화하여 상기 탄산마그네슘과 충분히 혼합될 수 있도록 120 내지 150℃의 온도에서 1시간 이상 슬러리상이 될 때까지 교반한다. 교반이 끝난 제1 조성물은 상기 식물성 팜유 및 상기 경화유가 액화하여 상기 탄산마그네슘과 혼합되면서 상기 계면활성제가 미셀을 형성하여 물과 혼합될 수 있는 상태가 된다.

1차적으로 교반을 마친 제1 조성물에, 안료 10 내지 20 중량부 및 파라핀유 10 내지 20 중량부를 첨가한다. 상기 제1 조성물에 계면활성제가 포함되어 있으므로 상기 안료는 수성, 유성 또는 두 가지를 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 안료는 종류에 특히 한정되지 않지만, 인체에 무해하거나 친환경적인 안료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 파라핀유는 상기 제1 조성물과 용이하게 혼합되게 하기 위하여 탄소수가 9 내지 22로 액상인 것이 바람직하다. 상기 파라핀유는 유동상태인 제2 조성물이 굳어지게 할 수 있다. 상기 물은 상기 제2 조성물의 점도에 따라서 첨가하는 양이 달라질 수 있는데, 200 내지 300 중량부를 첨가한다. 물의 양이 많아지면 워터 초크로 필기한 후 물로 용이하게 소거할 수 있으나, 300 중량부를 초과하여 첨가하면 워터 초크의 경도가 낮아지게 된다. 상기 제2 조성물은 상기 제1 조성물에 파라핀유, 안료 및 물을 첨가하면서 1시간 이상 교반하는 것이 바람직하다.

상기 교반을 마친 제2 조성물은 성형틀에 주입하여 성형한다. 이 때, 상기 성형은 80 내지 100℃에서 이루어진다. 상기 성형틀은 원기둥, 육각기둥, 사각기둥 등을 사용할 수 있다. 그 외에도 동물모양, 자동차 모양 등 성형틀의 형태를 다양하게 제조하여 상기 수용성 고형 필기구의 형태를 다양하게 조절할 수 있다. 사용의 용이성 관점에서는 원기둥 또는 육각기둥인 것이 바람직하다. 또한 위와 같이 낱개의 성형틀을 이용하여 성형하는 방법 이외에도, 비용절감 및 공정의 용이성 면에서는 연속적으로 길게 뽑아 일정한 크기로 절삭하는 방법을 사용할 수 있다. 성형이 완료되면 상온까지 냉각하여 성형틀에서 상기 워터 초크를 분리한다. 상기 냉각 시 수냉 또는 공냉 등의 방법을 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 워터 초크는 탄산마그네슘 100 중량부, 식물성 팜유 90 내지 100 중량부, 경화유 140 내지 160 중량부 및 계면활성제 4 내지 20 중량부를 포함하는 제1 조성물을 120 내지 150℃에서 교반하여 액화하고, 액화된 상기 제1 조성물에 물 200 내지 300 중량부, 안료 10 내지 20 중량부 및 파라핀유 10 내지 20 중량부를 포함하는 제2 조성물을 교반하며, 상기 제2 조성물을 성형틀에 주입하여 성형된다.

상기 제1 조성물 및 제2 조성물의 구성, 및 상기 워터 초크의 제조방법은 위에서 설명한 것과 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명을 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 워터 초크는 칠판, 흑판 또는 화이트 보드 등의 필기용 보드에 판서 후, 물로 용이하게 소거할 수 있다. 본 발명에 따른 워터 초크는 종래의 일반적인 분필과는 달리 물에 녹지 않는 분진이 발생하지 않기 때문에 물로 소거할 때, 물에 잘 녹아 용이하게 소거된다. 또한 액상형 또는 펜형 초크나 화이트 보드용 마커펜처럼 필기 후에 휘발성 용매가 증발하여 건조되는 것이 아니므로 물로 용이하게 소거될 수 있다. 또한 필기용 보드 이외의 다른 부분이나 의복, 피부 등에 부착되었을 경우에도 물로 용이하게 씻어낼 수 있다.

본 발명에 따른 워터초크는 표면에 미세한 요철 또는 비드를 포함하는 상기 필기용 보드에 필기할 수 있다. 본 발명에 따른 워터 초크는 매끄러운 필름 또는 플라스틱 표면상에 수 μm의 미세한 요철 또는 비드를 포함하는 필기용 보드에 필기 후, 물로 용이하게 소거될 수 있다.

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 청구범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

실시예 1

탄산마그네슘 200g, 식물성 팜유 200g, 경화유 300g, 음이온계 계면활성제 및 비이온성 계면활성제 혼합물 15g을 교반기에 투입하여 130℃에서 1시간 이상 교반하였다. 식물성 팜유와 경화유가 충분히 액화하여 슬러리상으로 되었을 때, 청색 안료 20g, 파라핀유 30g과 물 500ml를 첨가하면서 1시간 이상 교반하였다. 이것을 원기둥형 성형틀에 주입하여 성형한 후 공기 중에 방치하여 서서히 상온까지 냉각하여 완성하였다.

Claims (6)

1. 탄산마그네슘 100 중량부, 식물성 팜유를 포함하는 경화유 230 내지 260 중량부 및 계면활성제 4 내지 20 중량부를 포함하는 제1 조성물을 준비하는 단계;
   상기 제1 조성물을 120 내지 150℃에서 교반하여 액화하는 단계;
   상기 제1 조성물에 물 200 내지 300 중량부, 안료 10 내지 20 중량부 및 파라핀유 10 내지 20 중량부를 첨가하여 이루어진 제2 조성물을 교반하는 단계; 및
   상기 제2 조성물을 성형틀에 주입하여 성형하는 단계;
   를 포함하는 워터 초크의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 계면활성제는 적어도 2종의 계면활성제롤 혼합하여 첨가하는 것을 특징으로 하는 워터 초크의 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 파라핀유는 탄소수가 9 내지 22인 파라핀이고, 액상인 것을 특징으로 하는 워터 초크의 제조방법.
   
4. 탄산마그네슘 100 중량부, 식물성 팜유를 포함하는 경화유 230 내지 260 중량부 및 계면활성제 4 내지 20 중량부를 포함하는 제1 조성물을 120 내지 150℃에서 교반하여 액화하고,
   액화된 상기 제1 조성물에 물 200 내지 300 중량부, 안료 10 내지 20 중량부 및 파라핀유 10 내지 20 중량부를 포함하는 제2 조성물을 교반하며,
   상기 제2 조성물을 성형틀에 주입하여 성형되는 워터 초크.
   
5. 제4항에 있어서,
   필기용 보드에 판서 후, 물로 소거하는 것을 특징으로 하는 워터 초크.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 필기용 보드는 물로 소거가 가능하고, 표면에 미세한 요철 또는 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 초크.
   

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