KR102136774B1 - 폴리비닐알코올과 붕사를 포함하지 않는 신축성, 점탄성, 연성을 가진 천연비누조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리비닐알코올(PVA)과 붕사를 포함하지 않는 신축성, 점탄성, 연성을 가진 천연비누조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 기존의 플라스틱제 점토완구와 비교하여 플라스틱 소재(PVA), 붕사, 살균제, 가소제 등이 들어가지 않아, 친환경적이고, 안전하면서도 세정효과를 가진다. 그리고 일반비누나 기타 탄성을 가진 비누조성물보다 신축성과 점탄성, 연성이 뛰어난 장점이 있다. 또한, 한가지 모양으로 성형되어도 여러 형태로 변형이 가능하며, 촉각적 자극을 극대화하였기에, 완구로도 이용이 가능하며, 심리안정, 스트레스 해소, 감각발달 등의 효과가 발휘된다.

Description

폴리비닐알코올과 붕사를 포함하지 않는 신축성, 점탄성, 연성을 가진 천연비누조성물 및 그 제조방법 {Natural soup composition with the effect of elasticity, viscoelasticity and ductility, without polyvinyl alcohol and borax}

본 발명은 천연비누조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 폴리비닐알코올(PVA)과 붕사를 포함하지 않으면서도 신축성, 점탄성, 연성을 가진 천연비누조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

신축성과 점탄성을 가진 비누 조성물은 기존에 유아완구로 이용되던 플라스틱제의 점토완구 또는 액체괴물(Slime)이라 불리는 점액질 완구를 천연재료로 유사구현하여 대체재로 사용할 수 있도록 만들어진 것이다.

액체괴물(Slime)은 신축성과 점성이 있는 점토(Clay) 장난감으로 영문명인 ‘슬라임(Slime)’이라고 흔히 불린다. 액체와 고체의 중간 정도의 질감을 가지고 있으며, 젤리와 비슷한 탱글탱글한 촉감과 액체 특유의 흐느적거림이 있는 독특한 물성을 갖는다. 정해진 형태가 없고 잘 늘어나는 점탄성 물질로서 만지는 대로 다양한 모양을 만들 수 있는 특징이 있다.

점탄성은 점성과 탄성을 동시에 가진 성질을 말한다. 본래 유아용 완구로 이용되었지만, 유튜브를 중심으로 액체괴물 만들기가 유행하면서 어른들에게도 인기를 끌고 있다. 특유의 재질로 감각을 자극하여 심리안정, 스트레스 해소, 소근육 발달, 감각발달, 치매 예방 등의 효과를 줄 수 있다.

기존의 액체괴물은 주로 붕사(Borax)와 폴리비닐알코올(Polyvinyl Alcohol, PVA), 폴리아세트산비닐(polyvinyl acetate, PVA) 등을 이용한다. 붕사는 붕소 화합물로 가볍고 연한 무색의 결정성 물질로 세제나 화장품 등에 사용되고, 물에 쉽게 용해되며, 굳으면 흰색이 된다.

폴리비닐알코올(Polyvinyl Alcohol, PVA)은 수용성 플라스틱 수지의 일종으로 주로 필름, 접착제, 유화제 및 다른 수지를 만들기 위한 출발물질로 사용된다. 폴리아세트산비닐은 아세트산비닐을 중합하여 얻은 합성수지로 무색투명하다. 수성(라텍스) 페인트의 피막 형성 또는 접착제·래커·접합제 등의 용도로 사용되고, 폴리비닐알코올의 출발물질이기도 하다. 긴 사슬구조를 가진 폴리비닐알코올과 붕사를 섞게 되면 이온결합하면서 슬라임의 신축성있는 특유의 재질을 만들 수 있다.

기존의 슬라임은 환경과 유아 건강에 전적으로 안전하다고 할 수 없다. 수질오염의 원인 중 하나인 PVA 성분을 이용했을 뿐 아니라, 붕사는 이 플라스틱 성분이 쉽게 풀어지지 않도록 하여, 물속에서 보이지 않는 상태가 되더라도 녹거나 분해되기보다 미세플라스틱처럼 잘게 쪼개져 수중에 떠다닐 가능성이 있다. 특히 물풀을 슬라임제조에 이용할 경우, 물풀에 포함되어 있는 미량의 포름알데하이드가 수질에 악영향을 끼칠 수 있으며, PVA와 붕사가 이온결합하면서 발생하는 열에너지 등으로 인해 피부 화상이 발생할 위험이 있다.

PVA나 붕사가 건강상 끼치는 영향과는 별개로, 제품에 따라 플라스틱을 부드럽게 가공하기 위해 화학첨가제인 프탈레이트가 사용되기도 하는데, 프탈레이트는 환경호르몬 추정물질로 아이들에게 신장, 간, 생식기 상의 질병과 성장 장애 등을 유발할 수 있다. 또한, 방부제로 이용하는 CMIT/MIT도 사람이 호흡기를 통해 흡입할 경우, 큰 위험을 유발할 수 있으며 환경에도 영향을 미칠 수 있다.

대한한국 특허등록번호 10-1745855호. 대한민국 특허공개번호 10-2004-53807호. 대한민국 특허공개번호 10-2009-10344호. 대한민국 특허등록번호 10-1305349호.

본 발명은 상기의 문제를 해결하고 점액질 점토완구가 가진 심리안정과 감각발달 등의 효과를 누리기 위하여, 플라스틱 성분 등을 이용하지 않고 특유의 재질감을 구현하고자 하였으며, 이를 위하여 바이오 고분자 및 계면활성제 소재를 이용하였다.

본 발명은 바이오고분자, 비누용액, 전분, 보조제를 포함하되, 상기 바이오고분자는, 만난, 글루코만난, 차전자피 분말(Plantago Psyllium husk), 글루텐, 구아검, 한천, 알긴산, 로커스트빈검, 잔탄검, 카라기난, 덱스트란, 디우탄검, 글루코사민, 젤란검, 젤라틴, 펙틴, 유청단백질, 하이드록시에틸셀룰로오스, CMC(Carboxymethylcellulose), 살렙(Salep) 중 선택되는 어느 하나 이상의 점증제; 카라야검, 트라가칸트검, 아라비아검, 매스틱검, 치클, 소르바, 젤루통, 천연고무(natural rubber : Hevea brasiliensis) 중 선택되는 어느 하나 이상의 천연수지; 콜라겐, 키틴, 키토산, 히아루론산 중 선택되는 어느 하나 이상의 뮤코다당; 중에서 선택되는 어느 하나 이상이고, 상기 보조제는, 계면활성제, 농도조절제, 산도조절제, 경화제 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비누조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 바이오고분자는, 바람직하게 전체 비누조성물에 대하여 0.5~10 중량% 만큼 첨가되는 것이 좋다.

본 발명은 비누용액 10~30 중량%, 바이오고분자 0.5~10 중량%, 비이온성 계면활성제 1~10 중량%, 글리세린 3~10 중량%, 식물성오일 5~15 중량%, 자당 10~20 중량%, 증류수 1~10 중량% 및 전분 30~50 중량% 를 혼합하고 교반하는 단계 (a); 및, 상기 단계 (a) 후, 0~35℃로 냉각 및 숙성하는 단계 (b);를 포함하되, 상기 바이오고분자는, 만난, 글루코만난, 차전자피 분말(Plantago Psyllium husk), 글루텐, 구아검, 한천, 알긴산, 로커스트빈검, 잔탄검, 카라기난, 덱스트란, 디우탄검, 글루코사민, 젤란검, 젤라틴, 펙틴, 유청단백질, 하이드록시에틸셀룰로오스, CMC(Carboxymethylcellulose), 살렙(Salep) 중 선택되는 어느 하나 이상의 점증제; 카라야검, 트라가칸트검, 아라비아검, 매스틱검, 치클, 소르바, 젤루통, 천연고무(natural rubber : Hevea brasiliensis) 중 선택되는 어느 하나 이상의 천연수지; 콜라겐, 키틴, 키토산, 히아루론산 중 선택되는 어느 하나 이상의 뮤코다당; 중에서 선택되는 어느 하나 이상 것을 특징으로 하는 비누제조방법을 제공한다.

본 발명의 비누제조방법에 있어서, 상기 비누용액은, 일 예로, 지방산 또는 식물성오일을 용해하여 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 또는 유화수로 비누화하여 제조한 지방산소다(비누용액)이거나 비누화된 고체비누를 가온하여 용해함으로써 만들어진 것일 수 있다.

본 발명은 기존의 플라스틱제 점토완구와 비교하여 플라스틱 소재(PVA), 붕사, 살균제, 가소제 등이 들어가지 않아, 친환경적이고, 안전하면서도 세정효과를 가진다. 그리고 일반비누나 기타 탄성을 가진 비누조성물보다 신축성과 점탄성, 연성이 뛰어난 장점이 있다. 또한, 한가지 모양으로 성형되어도 여러 형태로 변형이 가능하며, 촉각적 자극을 극대화하였기에, 완구로도 이용이 가능하며, 심리안정, 스트레스 해소, 감각발달 등의 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명 실시예 1~5에서 제조한 비누조성물의 신축성을 테스한 결과이다.
도 2는 돈 발명 실시예 1~5에서 제조한 비누조성물을 늘린 후, 말아서 동그란 모양으로 성형한 결과이다. 신축성이 높을수록 얇은 굵기로 말을 수 있었다.

본 발명에서는 각고의 연구 끝에 세정기능이 뛰어나면서도 동시에 모양을 자유롭게 변형, 성형이 가능하고, 완구적 재미를 강화한 신축성과 점탄성, 연성이 우수한 비누를 만들 수 있는 조성 및 조성비를 착안하였다. 즉, 본 발명에서는 붕사 및 플라스틱 소재를 포함하지 않고 신축성과 점탄성, 연성을 가진 비누 조성물 및 이의 제조방법을 개발한 것이다.

본 발명의 신축성, 점탄성, 연성을 가진 비누 조성물은 바이오고분자, 비누용액, 전분, 보조제를 포함하며, 좀 더 구체적으로는 바이오고분자를 전체 비누조성물에 대하여 0.5~10 중량% 만큼 포함하는 것이 좋다. 필요에 따라 정제수를 첨가하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 조성물 중 하나인 바이오고분자는 본 발명에 대해, 신축성, 점탄성, 연성을 주는 지지체 또는 지지대 역할을 하는 것으로, 만난, 글루코만난, 차전자피 분말(Plantago Psyllium husk), 글루텐, 구아검, 한천, 알긴산, 로커스트빈검, 잔탄검, 카라기난, 덱스트란, 디우탄검, 글루코사민, 젤란검, 젤라틴, 펙틴, 유청단백질, 하이드록시에틸셀룰로오스, CMC(Carboxymethylcellulose), 살렙(Salep) 등의 점증제; 카라야검, 트라가칸트검, 아라비아검, 매스틱검, 치클, 소르바, 젤루통, 천연고무(natural rubber : Hevea brasiliensis) 등의 천연수지; 및 콜라겐, 키틴, 키토산, 히아루론산 등의 뮤코다당; 중에서 1종 이상을 사용할 수 있다.

본 발명의 조성물 중 하나인 상기 비누용액은 세정제 역할을 하는데, 경화속도 및 경화 정도를 조절할 수 있는 경화제 역할도 한다. 동시에 구조를 유지하는 안정제 역할을 한다. 구체적으로 본 발명의 비누용액은, 지방산 또는 식물성오일을 용해하여 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 또는 유화수로 비누화한 지방산소다(비누)가 용해된 상태를 뜻하며, 추후 자체적 혹은 보조를 받아 고체 형태로 경화될 수 있는 비누용액이다. 비누는 그 자체로 저장성이 강한 조성물로 기존에 미생물이 번식하기 쉬웠던 겔 조성물에 비하여, 미생물번식이 약하고 저장성이 강하다. 본 발명의 바이오고분자가 비누용액과 반응하여 긴 체인을 형성하면, 수분을 가두면서 걸쭉해지는데, 걸쭉해진 비누용액이 경화할 때 지속적으로 강한 힘을 가해서 교반하게 될 경우, 조직이 치밀해지면서 일정 온도와 산도 조건에서 크로스링크(Crosslinking)하여 매트릭스 구조를 형성한다. 즉, 바이오고분자와 비누용액이 반응하여 신축성과 점성이 강화되고 안정성을 가질 수 있는 것이다.

본 발명의 조성물 중 하나인 전분은 곡류전분과 덩이줄기 및 뿌리식물의 전분으로 나눌 수 있는데, 곡류전분의 경우 구조적인 안정성을 가지고 비교적 높은 온도에서 겔화되며 불투명한 색상을 띄는데, 밀전분, 옥수수전분, 찰옥수수전분, 쌀전분, 녹두전분 등을 사용할 수 있다. 덩이줄기 및 뿌리식물 전분은 더 낮은 온도에서 빨리 호화되는 특징을 가지며, 사슬 분자 길이가 곡물 아밀로스보다 길다. 감자전분, 고구마전분, 타피오카전분, 칡전분, 연근전분, 마전분 등이 있다. 전분은 이중 선택된 1종 이상의 전분을 사용할 수 있으며, 전분의 경우 호화되는 조건의 온도가 있으므로 비누용액과 혼합할 때 비누용액을 호화온도 이상으로 가온하고, 최고점성온도를 넘지 않도록 한다. 호화온도와 최고점성온도는 전분의 종류에 따라 다르므로 이용하는 조성물에 따라 고려해야 한다.

본 발명의 조성물 중 하나인 상기 보조제는, 상기 바이오고분자 및 비누용액을 함유하는 조성물의 세정, 경화, 겔화의 기능을 보조하거나 산도나 점도를 조절하는 역할을 하는데, 계면활성제, 농도조절제, 산도조절제, 경화제 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 그 용도에 따라 1종 이상을 적절히 혼합하여 사용할 수 있다.

계면활성제는 비누용액의 세정력을 보충, 보완하거나 강화하는 역할을 수행하며, 농도를 가감하여 조절할 수 있으며 조성물의 저장성을 강화한다. 또한, 액체 계면활성제를 통해 수분함량을 조절할 경우에는 조성물이 쉽게 마르지 않는다는 장점이 있다. 그러나 지나치게 사용하게 될 경우 끈적임이 심해져서 완구로 가지고 놀기 불편해진다.

상기 계면활성제는 알킬설페이트계 계면활성제, 알킬에테르설페이트계 계면활성제, 아미노산유도체계 계면활성제, 설포석시네이트계 계면활성제, 알카노아마이드계 계면활성제, 알킬베타인계 계면활성제, 암포디아아세테이트계 계면활성제 및 천연 계면활성제, 폴리글리세린지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 알킬설페이트계 계면활성제는 암모늄라우릴설페이트 및 티이에이-라우릴설페이트 중에서 선택 된 1종 이상을 포함할 수 있으며 피부보습과 항균기능이 우수한 알킬에테르설페이트계 계면활성제는 소듐라우레스설페이트 및 암모늄라우레스설페이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 그리고 세정력과 기포안정도가 뛰어난 음이온계면활성제인 아미노산유도체계 계면활성제는 티이에이코코일글루타메이트, 다이소듐라우로일글루타메이트(Disodium Lauroyl Glutamate), 소듐라우로일글루타메이트(Sodium Lauroyl Glutamate), 소듐코코일알라니네이트, 소듐코코일글루타메이트 및 소듐코코애플아미노산 중에서 선택된 1종이상을 포함할 수 있고 세정능력이 좋아 피부트러블예방 및 개선에 효과적인 설포석시네이트계 계면활성제는 다이소듐라우레스설포석시네이트(Disodium Laurethsulfosuccinate) 및 다이소듐라우릴설포석시네이트(Disodium Lauryl Sulfosuccinate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 알카노아마이드계 계면활성제는 라우라마이드디이에이(Lauramide DEA), 코카마이드엠이에이(Cocamide MEA) 및 코카마이드디이에이(Cocamide DEA) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 상기 알킬베타인계 계면활성제는 피부자극이 거의 없는 계면활성제로서 풍부한 거품이 발생하고 점도 형성에 양호하면서도 양이온성을 갖기 때문에 항균력 및 컨디셔닝 효과가 있는데, 라우라미도프로필베타인(Lauramidopropyl Betaine), 코카미도프로필베타인(Cocamidopropyl Betaine) 및 바바수아미도 프로필베타인(Babassuamidopropyl Betain) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한 상기 암포디아아세테이트계 계면활성제는 디소듐코코암포디아세테이트 및 디소듐라우로암포디아세테이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 그리고 상기 천연계면활성제는 포타슘올리베이트(Potassium Olivate), 포타슘올리보일피씨에이(Potassium Olivoyl PCA), 포타슘코코에이트(Potassium Cocoate), 소듐피이지7올리브오일카복실레이트(Sodium PEG-7 Olive Oil Carboxylate), 라우릴글루코사이드(Lauryl Glucoside), 레시틴(Lecithin) 및 데실글루코사이드(Decyl Glucoside) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한 상기 폴리글리세린지방산에스테르는 비이온성계면활성제로서 라우르산(lauric acid)), 미리스틴산(myristic acid), 스테아르산(stearic acid), 올레인산(Oleic acid), 베헨산(behenic acid) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며 상기 솔비탄지방산에스테르 역시 비이온성계면활성제로 안전성이 높으며 솔비탄모노라우레이트(Sorbitan Monolaurate, Span 20), 솔비탄팔미테이트(Sorbitan Palmitate, Spna 40), 솔비탄스테아레이트(Sorbitan Stearate, Span 60), 솔비탄올레이트(Sorbitan Oleate, Span 80), 솔비탄이소스테아레이트(Sorbitan Isostearate), 솔비탄트리올레이트(Sorbitan Trioleate), 솔비탄올리베이트(Sorbitan Olivate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 폴리옥시에틸렌지방산에스테르는 폴리옥시에틸렌솔비탄모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노올레이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 보습, 세정, 항균력 등을 고려하여 선택된 1 이상의 계면활성제를 2종, 3종 혼합하여 사용하면 바람직하다.

상기 농도조절제는 완구의 수분함량, 연성, 농도 등을 조절하는데 사용되며, 특히 증류수나, 글리세린, 식물성 오일 등은 조성물이 손에 묻지 않는 것을 보조할 수 있으며, 글리세린, 당류 등은 조성물의 저장성을 강화한다.

농도조절제로는 증류수, 글리세린, 식물성오일, 자당, 올리고당, 맥아당, 꿀 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이때, 상기 식물성오일은 올리브오일, 코코넛오일, 팜유, 동백유, 아보카도오일, 해바라기씨오일, 카놀라유, 포도씨오일, 살구씨오일, 면실유, 케네프오일, 월계수잎오일, 미강오일, 헤이즐넛오일, 달맞이꽃오일, 녹차씨오일, 호호바오일, 아몬드오일, 모링가씨드오일, 유자씨오일, 자몽씨오일, 사카잉키오일(Sacha Inchi Oil), 아르간오일, 님오일, 대두오일, 아마씨오일, 마카다미아넛오일, 보리지오일, 체리씨드오일, 브로콜리씨드오일, 쿠쿠아넛오일(Kukuinut oil), 로즈힙오일, 커피씨드오일, 매도우폼씨드오일(Maedowfoam seed Oil), 햄프씨드오일, 호박씨오일, 블랙커런트오일, 오트밀오일, 피마자오일, 연꽃씨오일, 옥수수오일, 땅콩유, 홍화유, 잣기름, 캐슈오일, 피스타치오오일, 피칸오일, 호두기름, 몽공고넛오일(Mongongo Nut Oil), 마룰라오일(Marula Seed Oil), 겨자유, 들기름, 참기름 및 수박씨오일 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 산도조절제는 탄산수소나트륨, 소듐클로라이드(Sodium Chloride), 구연산(citric acid), 아스코르브산(scorbic acid), 아세트산(Acetic acid) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기의 경화제는 밀랍, 경화유, 라놀린왁스(Lanolin Wax), 칸데릴라 왁스(Candelilla Wax), 카르나우바 왁스(Carnauba Wax), 칼슘클로라이드(Calcium Chloride), 올리브유화왁스, 소이왁스, 포타슘클로라이드(Potassium Chloride), 수산화칼슘 중에서 선택 된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 경화유는 시어버터, 코코넛버터, 팜버터, 아보카도버터, 코코아버터, 커피버터, 카렌듈라버터, 동백버터, 햄프씨드버터, 호호바버터, 알로에버터, 올리브버터, 코코아버터 중에서 선택 된 1종 이상일 수 있다.

상기의 조성으로 신축성, 점탄성, 연성을 가진 비누조성물을 만들 수 있지만, 완구로 가지고 놀기에 더욱 적절한 본 발명의 비누제조방법은, 비누용액 10~30 중량%, 바이오고분자 0.5~10 중량%, 비이온성 계면활성제 1~10 중량%, 글리세린 3~10 중량%, 식물성오일 5~15 중량%, 자당 10~20 중량%, 증류수 1~10 중량% 및 전분 30~50 중량% 를 혼합하고 교반하는 단계 (a); 및, 상기 단계 (a) 후, 0~35℃로 냉각 및 숙성하는 단계 (b);를 포함하되, 상기 바이오고분자는, 만난, 글루코만난, 차전자피 분말(Plantago Psyllium husk), 글루텐, 구아검, 한천, 알긴산, 로커스트빈검, 잔탄검, 카라기난, 덱스트란, 디우탄검, 글루코사민, 젤란검, 젤라틴, 펙틴, 유청단백질, 하이드록시에틸셀룰로오스, CMC(Carboxymethylcellulose), 살렙(Salep) 중 선택되는 어느 하나 이상의 점증제; 카라야검, 트라가칸트검, 아라비아검, 매스틱검, 치클, 소르바, 젤루통, 천연고무(natural rubber : Hevea brasiliensis) 중 선택되는 어느 하나 이상의 천연수지; 콜라겐, 키틴, 키토산, 히아루론산 중 선택되는 어느 하나 이상의 뮤코다당; 중에서 선택되는 어느 하나 이상 것을 특징으로 하는 비누제조방법이다. 이하, 상기 각 단계에 대해 구체적으로 설명하고자 한다.

<단계 (a): 신축성, 점탄성, 연성을 가진 비누혼합물 제조 과정>

본 단계 (a)는 비누용액 10~30 중량%, 바이오고분자 0.5~10 중량%, 비이온성 계면활성제 1~10 중량%, 글리세린 3~10 중량%, 식물성오일 5~15 중량%, 자당 10~20 중량%, 증류수 1~10 중량% 및 전분 30~50 중량% 를 혼합하고 교반하는 과정이다. 본 과정을 통해 신축성, 점탄성, 연성을 가진 비누혼합물의 제조가 가능하다.

상기 비누용액은, 일 예로 지방산 또는 식물성오일을 용해하여 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 또는 유화수로 비누화하여 제조한 지방산소다(비누용액)이거나 비누화된 고체비누를 가온하여 용해함으로써 만들어진 것일 수 있다.

또한, 상기 바이오고분자는 일 예로 만난, 글루코만난, 차전자피 분말(Plantago Psyllium husk), 한천, 카라기난, 젤란검, 젤라틴 중에서 선택된 1종 이상의 점증제를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 이렇게 조성될 경우 매트릭스 구조체 형성에 매우 효과적이며 여기에 카라야검, 트라가칸트검, 아라비아검, 매스틱검, 치클, 소르바, 젤루통, 천연고무(natural rubber : Hevea brasiliensis) 중에서 선택된 1종 이상의 천연수지를 혼합하게 될 경우, 점성을 높여주고 더욱 단단한 매트릭스 구조를 만들 수 있어 수분을 그 안에 더욱 많이 가둘수 있다. 이를 통해 조성물이 잘 마르지 않게 할 수 있다.

본 비누조성물이 뛰어난 신축성을 가지기 위해서는 냉각되기까지 충분하게 교반할 필요성이 있다. 교반 과정에서 강한 압력과 공기가 들어가게 되면 비누조성물이 연성을 가지게 되며 바이오고분자 매트릭스가 활성화되어, 신축성과 점성을 강화시킨다.

<단계 (b): 냉각 및 숙성 과정>

본 단계는 상기 단계 (a) 후, 0~35℃로 냉각 및 숙성하는 과정이다. 즉 본 단계는 상기 단계 (a)에서 제조한 비누혼합물을 냉각 및 숙성하는 과정인데, 이를 통해 비누혼합물에 형성된 매트릭스 구조가 안정화되고, 내부에 물이 안정적으로 안착하게 된다.

본 발명은 기존의 비누클레이(대한민국 특허등록번호 10-1745855호)나 탄성을 가진 다른 비누조성물(대한민국 특허공개번호 10-2004-53807호), 수화겔 비누(대한민국 특허공개번호 10-2009-10344호), 하이드로겔 비누(대한민국 특허등록번호 10-1305349))과 비교하여, 뛰어난 신장성, 신축성을 가지고 있다는 점이 가장 큰 특징이다. 또한, 점성과 연성도 크게 개선되었다. 특히, 한 번 성형하면 모양을 크게 변형하기 힘든 다른 비누 조성물과 비교하여 모양을 용이하게 변형할 수 있을 뿐만 아니라 손으로 늘렸다, 줄였다 반죽할 수 있어 감각적 자극을 극대화할 수 있다. 여기서 신축성은 늘어나고 줄어드는 성질을 말하며, 점탄성은 끈적이는 성질인 점성과 외부의 힘에 의해 변형된 물체가 이 힘이 제거되었을 때 원래의 상태로 되돌아가려고 하는 성질인 탄성이 동시에 나타나는 것을 뜻하며, 연성은 무르거나 부드러운 성질을 의미한다.

이하, 본 발명의 내용에 대해 하기 실시예 및 실험예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예 및 실험예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.

[실시예 1~5: 본 발명의 비누조성물 제조]

용기에 고체비누 15.5 g을 투입한 후 한 후, 비이온성 계면활성제인 데실글루코사이드 (decyl glucoside)를 2.5 g, 글리세린 4.6 g 그리고 식물성 오일 (동백유, 해바라기유, 코코넛오일, 카놀라유를 1.5 : 1 : 1 : 7.3 의 비율로 조성) 8.3 g과 자당 14.7 g을 첨가한 후 80℃로 가온하여 교반하여 융해하여 비누혼합물을 제조하였다.

상기의 융해된 비누혼합물에 바이오고분자인 글루코만난(glucomannan)을 10 g, 전분 (소맥분, 타피오카전분, 옥수수전분을 1 : 2 : 2.3의 비율로 조성) 36.2 g, 정제수 8.2 g을 혼합한 후, 70~80℃에서 서서히 온도를 내리면서 교반하여 비누조성물을 제조하였다.

다음으로 상기에서 제조한 신축성을 가진 비누조성물 100 g에 대하여 착색제 0.5 g을 투입한 후, 교반하고 25℃ 온도 하에 상기 착색제가 들어간 비누조성물을 방치하여 냉각 및 숙성시켰다.

한편, 상기 실시예 1 과 동일한 방법으로 신축성 있는 비누조성물을 제조하되, 하기 표 1과 같은 조성을 갖는 비누조성물을 실시예 2~6으로 제조하여 바이오고분자의 첨가에 따른 성능 비교를 실시하였다.

	실시예 6	실시예 5	실시예 4	실시예 3	실시예 2	실시예 1
정제수	8.2	8.2	8.2	8.2	8.2	8.2
비누용액	15.5	15.5	15.5	15.5	15.5	15.5
계면활성제	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
글리세린	4.6	4.6	4.6	4.6	4.6	4.6
식물성오일	8.3	8.3	8.3	8.3	8.3	8.3
자당	14.7	14.7	14.7	14.7	14.7	14.7
바이오고분자	0	0.5	2.5	5	7.5	10
전분	46.2	45.7	43.7	41.2	39.7	36.2
전체양	100 중량부
착색제	0	0.5 중량부	0.5 중량부	0.5 중량부	0.5 중량부	0.5 중량부

[실험예 1: 상기 실시예에서 제조한 비누의 신축성 실험]

상기 실시예 1~6에서 제조한 신축성 있는 비누조성물을 끊기지 않을 때까지 손으로 늘려서 신축성을 육안으로 확인하였다(표 2, 도 1).

	실시예 6	실시예 5	실시예 4	실시예 3	실시예 2	실시예 1
신축성	0.5	2.5	4.5	4	3.5	3
색상	백색	자색	청색	적색	황색	녹색
신축성 정도 0~5로 나타내고 5에 가까울수록 신축성이 좋은 것임.

표 2 및 도 1의 실험결과에 따르면 전반적으로 바이오고분자(글루코만난)가 첨가된 실시예 1~5는 우수한 신축성을 나타내었다. 전분만 포함된 실시예 6도 아주 약한 신축성을 나타내기는 하였으나, 실시예 1~5와 비교하였을 때 확연한 차이를 보였다.

한편, 바이오고분자의 첨가 양 증가에 따라서 점성이 너무 강해져, 손에 너무 묻거나 강한 냄새가 나는 경우가 있었다. 또한, 바이오고분자가 가장 많이 첨가된 실시예 1이 오히려 바이오고분자가 상대적으로 적게 첨가된 실시예 4, 3보다 약한 신축성을 나타내기도 하였는데, 이는 분자사슬과 수분함유량이 연관이 있는 것으로 보이며, 실시예 1에 증류수나 글리세린을 추가로 첨가하였을 때, 신축성이 개선되기도 하였다. 결론적으로 적절한 양의 바이오고분자 첨가가 요구되는 것으로 확인할 수 있었고, 본 발명에서는 실시예 1~5에 첨가된 농도, 즉 0.5~10.0 중량%가 적합한 것으로 판단되었다.

한편, 도 2는 도 1과 같이 늘린 본 발명의 비누조성물을 동그랗게 말은 것으로, 신축성이 높을 수록 얇은 굵기로 말 수 있고, 표면이 매끄러웠는데, 이를 통해 보다 정밀한 놀이가 가능한 것으로 판단할 수 있었다.

Claims (4)

1. 바이오고분자, 비누용액, 전분 및 보조제를 포함하되,
   상기 바이오고분자는, 만난, 글루코만난, 차전자피 분말(Plantago Psyllium husk), 글루텐, 구아검, 한천, 알긴산, 로커스트빈검, 잔탄검, 카라기난, 덱스트란, 디우탄검, 글루코사민, 젤란검, 젤라틴, 펙틴, 유청단백질, 하이드록시에틸셀룰로오스, CMC(Carboxymethylcellulose), 살렙(Salep) 중 선택되는 어느 하나 이상의 점증제; 카라야검, 트라가칸트검, 아라비아검, 매스틱검, 치클, 소르바, 젤루통, 천연고무(natural rubber : Hevea brasiliensis) 중 선택되는 어느 하나 이상의 천연수지; 콜라겐, 키틴, 키토산, 히아루론산 중 선택되는 어느 하나 이상의 뮤코다당; 중에서 선택되는 어느 하나 이상이며, 전체 비누조성물에 대하여 0.5~10 중량% 만큼 첨가되고,
   상기 비누용액은, 지방산 또는 식물성오일을 용해하여 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 또는 유화수로 비누화하여 제조한 지방산소다이거나 비누화된 고체비누를 가온하여 용해함으로써 만들어진 것이고,
   상기 전분은 밀전분, 옥수수전분, 찰옥수수전분, 쌀전분, 녹두전분, 감자전분, 고구마전분, 타피오카전분, 칡전분, 연근전분 및 마전분 중에서 선택되는 어느 하나 이상이고,
   상기 보조제는, 계면활성제, 농도조절제, 산도조절제, 경화제 중에서 선택되는 어느 하나 이상이고,
   신축성, 점탄성 및 연성을 가지는 것을 특징으로 하는 완구용 비누조성물.
   
2. 삭제
3. 바이오고분자, 비누용액, 전분 및 보조제를 혼합하고 교반하는 단계 (a); 및,
   상기 단계 (a) 후, 0~35℃로 냉각 및 숙성하는 단계 (b);를 포함하여 비누를 제조하되,
   상기 바이오고분자는, 만난, 글루코만난, 차전자피 분말(Plantago Psyllium husk), 글루텐, 구아검, 한천, 알긴산, 로커스트빈검, 잔탄검, 카라기난, 덱스트란, 디우탄검, 글루코사민, 젤란검, 젤라틴, 펙틴, 유청단백질, 하이드록시에틸셀룰로오스, CMC(Carboxymethylcellulose), 살렙(Salep) 중 선택되는 어느 하나 이상의 점증제; 카라야검, 트라가칸트검, 아라비아검, 매스틱검, 치클, 소르바, 젤루통, 천연고무(natural rubber : Hevea brasiliensis) 중 선택되는 어느 하나 이상의 천연수지; 콜라겐, 키틴, 키토산, 히아루론산 중 선택되는 어느 하나 이상의 뮤코다당; 중에서 선택되는 어느 하나 이상이며, 전체 비누에 대하여 0.5~10 중량% 만큼 첨가되고,
   상기 비누용액은, 지방산 또는 식물성오일을 용해하여 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 또는 유화수로 비누화하여 제조한 지방산소다이거나 비누화된 고체비누를 가온하여 용해함으로써 만들어진 것이고,
   상기 전분은 밀전분, 옥수수전분, 찰옥수수전분, 쌀전분, 녹두전분, 감자전분, 고구마전분, 타피오카전분, 칡전분, 연근전분 및 마전분 중에서 선택되는 어느 하나 이상이고,
   상기 보조제는, 계면활성제, 농도조절제, 산도조절제, 경화제 중에서 선택되는 어느 하나 이상이고,
   상기 비누는 신축성, 점탄성 및 연성을 가지는 것을 특징으로 하는 완구용 비누제조방법.
4. 삭제

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