KR102155821B1 - 다용도 완구 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

다용도 완구 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 습윤제, 고분자응집제, 및 고분자 응집보조제를 포함하는 바인더; 체질제; 금속염; 및 셀룰로오스계 화합물;을 포함하는 다용도 완구 조성물 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

다용도 완구 조성물 및 이의 제조방법{MULTI-PURPOSE TOY COMPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 다용도 완구 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모래놀이용, 점토놀이용, 및 크레용으로 모두 사용할 수 있는 다용도 완구 조성물과 이의 제조방법에 관한 것이다.
현재 유아용 점토놀이 완구가 많이 생산, 판매되고 있으나, 종래의 점토가 아닌 모래놀이가 가능한 완구의 보급은 상대적으로 미흡하다.
아이들의 실내 놀이가 점점 증가하고 권장되는 시대 트렌드에도 불구하고, 아이들의 인체에 유해성이 적으면서 모래와 같은 성질을 갖는 완구의 보급이 미흡하여 이에 대한 요구가 많다.
아울러, 종래의 점토놀이 또한 아이들의 오감발달, 창의력 발달을 위해 권장되고 있기 때문에 모래놀이는 물론 점토놀이를 위한 완구에 대한 수요도 지속되고 있다.
한편, 완구 가격의 상승에 따라 소비자들의 부담이 가중되고 있으며, 이에 대한 해결책 또한 요구되고 있다.
본 발명의 일 양태는, 유아 또는 노년층의 오감발달, 재미 등을 위해 모래놀이 및 점토놀이가 모두 가능한 다용도 완구 조성물을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물은 건조 후 크레용으로 사용될 수 있어 하나의 제품으로 다양한 제품을 구입한 것과 같은 효과를 낼 수 있다.
본 발명의 일 양태는, 습윤제, 고분자응집제, 및 고분자 응집보조제를 포함하는 바인더; 체질제; 금속염; 및 셀룰로오스계 화합물;을 포함하는 다용도 완구 조성물을 제공한다.
상기 셀룰로오스계 화합물의 1중량% 농도의 수용액의 점도가 1500mPa·s 내지 5000mPa·s일 수 있다.
상기 셀룰로오스계 화합물의 수평균분자량(Mn)이 50000 내지 150000일 수 있다.
상기 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량(Mw)이 500000 내지 1000000일 수 있다.
상기 셀룰로오스계 화합물의 중합도가 2000 내지 4000일 수 있다.
상기 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여, 상기 셀룰로오스계 화합물을 1중량% 내지 30중량% 포함할 수 있다.
상기 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여, 상기 습윤제 20중량% 내지 60중량%; 상기 고분자응집제 0.5중량% 내지 3중량%; 상기 고분자응집보조제 0.5중량% 내지 2중량%; 상기 체질제 25중량% 내지 50중량%; 상기 금속염 5중량% 내지 20중량%; 및 상기 셀룰로오스계 화합물 1중량% 내지 30중량%;를 포함할 수 있다.
야채분말, 또는 나무분말을 상기 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여 0.1중량% 내지 20중량% 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태는, 습윤제, 고분자응집제, 및 고분자응집보조제를 혼합하여 제 1 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제 1 혼합물에 체질제 및 금속염을 혼합하여 제 2 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 제 2 혼합물에 셀룰로오스계 화합물을 혼합하는 단계;를 포함하는 다용도 완구 조성물 제조방법을 제공한다.
상기 제 1 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 제 2 혼합물을 제조하는 단계; 사이에 상기 제 1 혼합물을 30℃ 내지 50℃에서 2일 내지 6일간 방치하여 숙성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 셀룰로오스계 화합물을 혼합하는 단계; 사이에, 야채분말, 또는 나무분말을 혼합하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
제조되는 다용도 완구 조성물은 상술한 본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물일 수 있다.
본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물은, 모래와 같은 촉감 및 형태를 가지면서 흐름성이 있어 모래놀이가 가능하면서 그 자체로 소정의 점성을 가져 점토놀이가 가능하며 나아가 추가로 물을 혼합하여 종래의 점토와 같은 성질의 구현이 가능함으로써, 모래놀이 및 점토놀이가 모두 가능하다. 또한, 다용도 완구 조성물의 분말이 날카롭지 않고 매끄럽고 부드러운 표면을 가질 수 있어 안정성이 향상될 수 있다. 또한, 점토 놀이후 건조시켜 크레용으로도 사용할 수 있다.
이에, 유아 또는 노년층의 오감발달, 창의성 향상, 재미 등 소비자의 만족도가 매우 향상될 수 있음과 동시에, 각 제품을 별개로 생산하는 경우와 비교하여 공정비용이 저감될 수 있고, 하나의 제품으로 다양한 제품을 구입한 것과 같은 효과를 낼 수 있다.
나아가, 화학제품이 아닌 천연착색재료를 사용하여 친환경적이며, 유아 등 사용자의 인체에 유해성이 저감되면서 모래놀이, 점토놀이, 및 크레용으로 모두 사용할 수 있는 다용도 완구 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 물에 녹는 성질을 가져 모래가 묻은 아이들의 옷을 세탁함에 있어 세탁 후에 별도로 모래를 털어내는 번거로움이 없는 효과가 있다.
다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서 전체에서 "A 내지 B"란 특별히 다른 정의가 없는한 "A 이상 B 이하"를 의미한다.
본 발명의 일 양태는, 유아 또는 노년층의 오감발달, 재미 등을 위해 모래놀이 및 점토놀이가 모두 가능하며 점토놀이 후 건조되면 크레용으로 사용될 수 있어 하나의 제품으로 다양한 제품을 구입한 것과 같은 효과를 낼 수 있는 다용도 완구 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태는 습윤제, 고분자응집제, 및 고분자 응집보조제를 포함하는 바인더; 체질제; 금속염; 및 셀룰로오스계 화합물;을 포함하는 다용도 완구 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물은 모래와 같은 촉감 및 형태를 갖고 흐름성이 있기 때문에 모래놀이가 가능하며, 동시에 그 자체로 소정의 점성을 가져 점토놀이가 가능하고, 나아가 추가로 물을 혼합하여 종래 알려진 점토와 같은 성질을 부여할 수도 있다. 또한, 점토 놀이 후 건조시켜 크레용으로도 사용할 수 있다.
이에, 유아 또는 노년층의 오감발달, 창의성 향상, 재미 등 소비자의 만족도가 매우 향상될 수 있음과 동시에, 각 제품을 별개로 생산하는 경우와 비교하여 공정비용이 저감될 수 있고, 소비자의 입장에서도 하나의 제품으로 다양한 제품을 구입한 것과 같은 효과를 낼 수 있다.
이러한 본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물은, 습윤제, 고분자응집제, 및 고분자응집보조제를 혼합하여 바인더를 제조한 뒤, 여기에 체질제 및 금속염을 혼합하고, 추가로 셀룰로오스계 화합물을 혼합하여 제조될 수 있다.
점토놀이의 경우 보다 구체적으로 본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물이 소정의 점성을 갖기 때문에 그 자체로 어느정도 점토놀이가 가능하며, 보다 바람직하게는 물을 혼합하여 점토놀이를 할 수 있다. 이 때 물을 혼합하는 정도는 이에 제한하는 것은 아니나 부피비로(물:점토조성물) 1:1 내지 3:1, 보다 구체적으로는 2:1로 할 수 있다.
또한 후술될 바와 같이 야채분말 등 천연착색재료를 추가로 포함하는 경우, 점토놀이 후 건조되면 크레용으로 사용이 가능하다.
또한, 물에 녹는 금속염을 포함하여 물에 녹는 성질이 부여됨으로써 모래가 묻은 아이들의 옷을 세탁함에 있어 세탁 후에 별도로 모래를 털어내는 번거로움이 없는 효과가 있다.
본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물은, 셀룰로오스계 화합물을 포함하는 점에 일 특징이 있으며, 이러한 조성을 가짐으로써 모래와 같은 촉감 및 형태를 갖고 흐름성이 있기 때문에 모래놀이가 가능하며, 나아가 그 자체로 소정의 점성을 가져 점토놀이가 가능하고, 추가로 물을 혼합하여 종래 알려진 점토와 같은 성질을 부여할 수도 있다. 또한, 다용도 완구 조성물의 분말이 날카롭지 않고 부드러운 표면을 가질 수 있어 안정성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물에 포함되는 셀룰로오스계 화합물은 카르복실메틸셀룰로오스 (carboxymethyl cellulose, CMC), 메틸셀룰로오스(methyl cellulose, MC), 히드록시에틸셀룰로오스(Hydroxyethyl cellulose, HEC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(Hydroxypropyl Methylcellulose, HPMC) 또는 이들 중 2 이상의 혼합물일 수 있고, 보다 구체적으로는 카르복실메틸셀룰로오스일 수 있다.
또한, 셀룰로오스계 화합물의 1중량% 농도의 수용액의 점도가 1500mPa·s 내지 5000mPa·s일 수 있다. 이러한 범위에서 제조된 다용도 완구 조성물이 모래와 같은 촉감 및 형태를 갖고 흐름성이 있어 모래놀이가 가능하며, 그 자체로 소정의 점성을 가져 점토놀이가 가능하고, 나아가 추가로 물을 혼합하여 종래 시판되는 점토와 같은 성질이 구현될 수도 있다. 셀룰로오스계 화합물의 점도는 보다 구체적으로는 1500mPa·s 내지 2500mPa·s일 수 있다.
셀룰로오스계 화합물의 점도가 너무 작은 경우 점성이 부족하여 물과 혼합한다 하여도 점토 놀이가 불가능해질 수 있고, 조성물의 분말간 결합력이 너무 작아 분말이 심하게 날리는 문제가 발생하여 모래놀이도 불가능해질 수 있다. 점도가 너무 큰 경우 너무 딱딱하여 모래놀이 및 점토놀이가 모두 불가능해질 수 있다.
상기 셀룰로오스계 화합물의 수평균분자량(Mn)이 50000 내지 150000이고, 중량평균분자량(Mw)이 500000 내지 1000000일 수 있다. 보다 구체적으로는 수평균분자량이 80000 내지 120000이고, 중량평균분자량이 800000 내지 900000일 수 있다.
상기 셀룰로오스계 화합물의 분자량분포(Mw/Mn)은 6 내지 9, 보다 구체적으로는 8.2 내지 9일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 셀룰로오스계 화합물의 중합도(degree of polymerization)가 2000 내지 4000일 수 있다. 이러한 범위에서 제조된 다용도 완구 조성물이 모래와 같은 촉감 및 형태를 갖고 흐름성이 있어 모래놀이가 가능하며, 그 자체로 소정의 점성을 가져 점토놀이가 가능하며, 나아가 물을 혼합하여 종래 시판되는 점토와 같은 성질이 구현될 수도 있다. 중합도는 보다 구체적으로는 3500 내지 4000일 수 있다.
셀룰로오스계 화합물의 중합도가 너무 작은 경우 점성이 부족하여 물과 혼합한다 하여도 점토 놀이가 불가능해질 수 있고, 조성물의 분말간 결합력이 너무 작아 분말이 심하게 날리는 문제가 발생하여 모래놀이도 불가능해질 수 있다. 중합도가 너무 큰 경우 너무 딱딱하여 모래놀이 및 점토놀이가 모두 불가능해질 수 있다.
바람직하게는 본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물의 셀룰로오스계 화합물은 상술한 점도 범위 및 중합도 범위를 모두 만족하는 것이 좋을 수 있다.
상기 셀룰로오스계 화합물은 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여, 1중량% 내지 30중량% 포함될 수 있으며, 보다 구체적으로는 5중량% 내지 15중량%, 보다 더 구체적으로는 7중량% 내지 11중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물 내 셀룰로오스계 화합물의 함량이 너무 적은 경우 점성이 부족하여 물과 혼합한다 하여도 점토 놀이가 불가능할 수 있고, 너무 많은 경우 다용도 완구 조성물이 너무 딱딱하여 모래놀이 및 점토놀이가 불가능해질 수 있다.
본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물은 보다 구체적인 조성으로서, 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여, 습윤제 20중량% 내지 60중량%; 고분자응집제 0.5중량% 내지 3중량%; 고분자응집보조제 0.5중량% 내지 2중량%; 체질제 25중량% 내지 50중량%; 금속염 5중량% 내지 20중량%; 및 셀룰로오스계 화합물 1중량% 내지 30중량%;를 포함할 수 있다.
보다 더 구체적으로는 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여, 습윤제 30중량% 내지 50중량%; 고분자응집제 0.5중량% 내지 2중량%; 고분자응집보조제 0.5중량% 내지 1중량%; 체질제 30중량% 내지 45중량%; 금속염 5중량% 내지 15중량%; 및 셀룰로오스계 화합물 7중량% 내지 11중량%;를 포함할 수 있다.
이러한 범위로 함으로써, 모래놀이 및 점토놀이가 모두 가능하며, 나아가 후술되는 것과 같이 야채분말 등 천연착색재료를 추가로 포함하는 경우 점토놀이 후 건조되면 크레용으로도 사용이 가능할 수 있다.
상기 습윤제는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린, 부틸렌글리콜 또는 이들 중 2 이상의 혼합물일 수 있다. 반드시 이에 제한하는 것은 아니나, 보다 구체적으로는 글리세린일 수 있다.
상기 고분자 응집제는 폴리아크릴산나트륨, 아크릴아마이드-(2-아크릴로일옥시에틸)트리메틸 암모늄 클로라이드 공중합체(Acrylamide-(2- acryloyloxy ethyl)trimethyl ammonium chloride copolymer), 또는 이들 중 2 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 고분자응집보조제는 아크릴계 수지, 폴리비닐아세테이트계 수지, 우레탄계 수지, 또는 이들 중 2 이상의 혼합물일 수 있다. 보다 구체적으로는 아크릴계 수지일 수 있으며, Dow Chemical社의 PRIMAL? AC-261p 등 시판되는 아크릴계 수지를 채택할 수 있다.
상기 체질제는 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탈크, 카올린클레이, 규조토, 또는 이들 중 2 이상의 혼합물일 수 있다. 보다 구체적으로는 규조토일 수 있다.
상기 체질제의 입자 크기는 10메쉬 내지 10000메쉬, 보다 구체적으로는 10메쉬 내지 5000메쉬, 보다 더 구체적으로는 10메쉬 내지 2000메쉬일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 금속염은 소금(NaCl), 염화칼륨(KCl), 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 이러한 금속염을 포함함으로써 아이들이 무의식중에 입으로 다용도 완구 조성물을 가져가는 경우에 거부감을 느껴 다용도 완구 조성물의 섭취를 막을 수 있고, 천연방부제 효과가 부여될 수 있다. 보다 구체적으로는 쉽게 구할 수 있는 친숙한 재료이며 인체에 무해하고, 방부제 성능이 우수한 소금(NaCl)일 수 있다.
본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물은, 색감을 부여하기 위해 야채분말, 또는 나무분말을 더 포함할 수 있다.
야채분말은 예를들어 치자분말, 강황분말, 비트분말, 녹차분말, 시금치분말, 파프리카분말 등일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
예를 들어, 시금치분말을 포함하는 경우 녹색의 다용도 완구 조성물 구현이 가능하고, 점토놀이 후 건조시켜 녹색의 크레용으로 사용할 수 있고, 나무분말을 포함하는 경우 갈색의 다용도 완구 조성물 구현이 가능하고, 점토놀이 후 건조시켜 갈색의 크레용으로 사용할 수 있다.
이에, 실제 산업상 제품화하는 경우, 각각의 색을 부여할 수 있는 천연착색재료가 각각 혼합된 다용도 완구 조성물들을 한 세트로 하여, 다양한 색의 모래놀이 및 점토놀이가 가능하며 동시에 점토놀이 후 건조시켜 한 세트의 크레용으로 사용할 수 있는 제품으로 제품화 할 수 있고, 하나의 제품으로 모래놀이, 점토놀이, 및 크레용을 모두 제공하는 효과가 구현되어 각 제품을 별도로 생산하는 경우에 비해 공정비용이 저감될 뿐 아니라, 소비자도 하나의 제품 구매로 여러 제품을 구매한 효과를 볼 수 있다.
상기 야채분말, 또는 나무분말의 입자크기는 10메쉬 내지 100메쉬(mesh)일 수 있고, 보다 구체적으로는 40메쉬 내지 60메쉬일 수 있다.
입자크기가 너무 작으면 손에 묻어나기 쉽고, 너무 크면 촉감이 너무 거칠어져서 상술한 범위가 좋을 수 있다.
이러한 색감 부여가 가능한 친환경분말을 천연착색재료로 사용함으로써, 점토놀이 후 건조되면 크레용으로 사용이 가능해질 수 있고, 화학제품이 아닌 천연착색재료를 사용하여 친환경적이며, 유아 등 사용자의 인체에 유해성이 저감되면서 모래놀이, 점토놀이, 및 크레용으로 모두 사용할 수 있는 다용도 완구 조성물을 제공할 수 있다.
이러한 본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물은, 습윤제, 고분자응집제, 및 고분자응집보조제를 혼합하여 바인더를 제조한 뒤, 여기에 체질제 및 금속염을 혼합하고, 그 다음 야채가루 등의 천연착색재료를 혼합한 뒤, 추가로 셀룰로오스계 화합물을 혼합하여 제조될 수 있다.
이러한 야채가루 등의 친환경 분말은 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여 0.1중량% 내지 20중량%, 보다 구체적으로는 1중량% 내지 10중량% 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태는, 습윤제, 고분자응집제, 및 고분자응집보조제를 혼합하여 제 1 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제 1 혼합물에 체질제 및 금속염을 혼합하여 제 2 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 제 2 혼합물에 셀룰로오스계 화합물을 혼합하는 단계;를 포함하는 다용도 완구 조성물 제조방법을 제공한다.
이는 상술한 본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물을 제조하는 방법일 수 있고, 조성물에 포함되는 각 물질의 구체적인 종류는 상술한 바와 같을 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물 제조방법에서, 각각의 성분은 각 혼합과정에서 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여 셀룰로오스계 화합물이 1중량% 내지 30중량%, 보다 구체적으로는 5중량% 내지 15중량%, 보다 더 구체적으로는 7중량% 내지 11중량%로 포함되도록, 습윤제 20중량% 내지 60중량%; 고분자응집제 0.5중량% 내지 3중량%; 고분자응집보조제 0.5중량% 내지 2중량%; 체질제 25중량% 내지 50중량%; 금속염 5중량% 내지 20중량%; 및 셀룰로오스계 화합물 1중량% 내지 30중량%;이 포함되도록 혼합될 수 있다.
보다 더 구체적으로는 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여, 습윤제 30중량% 내지 50중량%; 고분자응집제 0.5중량% 내지 2중량%; 고분자응집보조제 0.5중량% 내지 1중량%; 체질제 30중량% 내지 45중량%; 금속염 5중량% 내지 15중량%; 및 셀룰로오스계 화합물 7중량% 내지 11중량%;이 포함되도록 혼합될 수 있다.
상기 제 1 혼합물을 제조하는 단계는 20℃ 내지 30℃에서 1시간 내지 2시간 동안 교반함으로서 수행될 수 있다. 또한, 여기서 교반하여 혼합하는 것은 당업계에서 알려진 반죽기를 사용하여 수행될 수 있다.
상기 제 2 혼합물을 제조하는 단계는 20℃ 내지 30℃에서 2시간 내지 3시간 동안 교반함으로서 수행될 수 있다. 또한, 여기서 교반하여 혼합하는 것은 당업계에서 알려진 반죽기를 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물 제조방법은, 상기 제 1 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 제 2 혼합물을 제조하는 단계; 사이에 상기 제 1 혼합물을 30℃ 내지 50℃에서 2일 내지 6일간 방치하여 숙성하는 단계;를 더 포함할 수 있는데, 셀룰로오스계 화합물을 혼합함으로써 저온에서 단시간 숙성만으로 바인더의 제조가 가능하여 공정이 간소화되고 다용도 완구 조성물의 제조비용, 제조시간이 절감될 수 있다. 보다 구체적으로는 35℃ 내지 45℃에서 2일 내지 3일간 방치하여 수행될 수 있다.
상기 셀룰로오스계 화합물을 혼합하는 단계는 20℃ 내지 30℃에서 3분 내지 30분간 교반하여 수행될 수 있다. 또한, 여기서 교반하여 혼합하는 것은 당업계에서 알려진 반죽기를 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 양태의 다용도 완구 조성물 제조방법은, 상기 제 2 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 셀룰로오스계 화합물을 혼합하는 단계; 사이에, 야채분말, 또는 나무분말을 혼합하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이에, 색깔이 부여되며 점토놀이 후 건조되면 크레용으로 사용이 가능한 다용도 완구 조성물을 제조할 수 있다.
이 단계에서 상기 야채분말 등은 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여 0.1중량% 내지 20중량%, 보다 구체적으로는 1중량% 내지 10중량%가 포함되도록 혼합될 수 있다.
상기 야채분말 또는 나무분말을 혼합하는 단계는 20℃ 내지 30℃에서 3분 내지 30분간 교반하여 수행될 수 있다. 또한, 여기서 교반하여 혼합하는 것은 당업계에서 알려진 반죽기를 사용하여 수행될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1~4]
글리세린 40중량부, Acrylamide-(2-acryloyloxyehtly)trimethyl ammonium chloride copolymer 1중량부, 및 PRIMAL? AC-261p(Dow Chemical社) 아크릴계 수지 에멀젼 1중량부를 상온에서 1시간 교반하여 혼합하였다.
이후 제조된 혼합물을 40℃에서 2일간 방치하여 숙성 바인더를 제조하였다.
위의 숙성바인더와 규조토 36중량부 및 소금(NaCl) 13중량부를 섞고 상온에서 2.5시간 교반하여 혼합하였다.
이후, 실시예 1~4 각각, 하기 표 1에 나타낸 카르복실메틸셀룰로오스(Carboxymethyl Cellulose, Akzo Nobel社) 9 중량부를 혼합하고, 상온에서 5분간 교반하여 본 발명의 다용도 완구 조성물을 제조하였다.
Akucell® Mn Mw Mz Mw/Mn 중합도(DP) 점도(mPa·s)
실시예 1 AF 0305 46000 140000 280000 3.1 650 10
실시예 2 AF 1985 42000 340000 830000 8.1 1500 150
실시예 3 AF 2785 98000 860000 1500000 8.8 3800 2000
실시예 4 AF 2985 169000 1010000 1800000 6.0 4400 6000
점도는 CMC 1중량% 수용액을 25℃에서 Brookfielld Viscosity(LVDV-1 Type, #3spindle, 30rpm)로 측정한 값이다.
실시예 1~4에서 제조된 다용도 완구 조성물의 촉감, 형태, 및 모래놀이와 점토놀이 가능성을 평가하였다.
실시예 1 및 2의 경우 점도 및 중합도가 낮은 CMC를 사용하였는데, 모래 같은 촉감 및 형태를 갖고 흐름성이 있어 모래놀이는 가능하나, 알갱이간 결합력이 너무 작고 점성이 너무 낮아 뭉쳐지지 않고, 물을 혼합한다 하여도 점토놀이에는 부적절하였다. 또한, 입자가 너무 개별적으로 흩어져 실제 모래놀이 시 알갱이가 날리는 문제가 있으며 청소 등 관리상 문제가 발생하였다.
실시예 3의 경우는 모래 같은 촉감 및 형태를 갖고 흐름성이 있어 모래놀이가 가능함과 동시에, 뭉쳐지는 성질 또한 구현되어 그 자체로도 일정 수준 점토놀이가 가능하고, 물과 혼합하여 사용하는 경우 점토놀이도 가능한 수준이었다.
실시예 4의 경우 점도 및 중합도가 높은 CMC를 사용하였는데, 너무 딱딱하여 모래놀이와 점토놀이가 불가능하였다.
이를 통해, CMC의 경우 점도가 1500mPa·s 내지 5000mPa·s, 보다 구체적으로는 1500mPa·s 내지 2500mPa·s의 범위 및/또는 중합도가 2000 내지 4000인 것을 혼합할 때 모래놀이 및 점토놀이가 모두 가능한 다용도 완구 조성물이 제조될 수 있음을 확인하였다.
[실시예 5 및 6]
상기 실시예 3에서 제조된 점토조성물에 시금치분말(실시예 5) 또는 나무분말(실시예 6)을 혼합하여 녹색 및 갈색의 다용도 완구 조성물을 제조하였다.
구체적으로, 실시예 3에서 CMC를 혼합하기 직전 단계에 50메쉬의 시금치분말 1중량부(실시예 5) 또는 40메쉬의 나무분말(실시예 6) 10중량부를 넣고 상온에서 5분간 교반하였다.
실시예 5 및 실시예 6에서 제조된 다용도 완구 조성물 모두 모래놀이가 가능하였으며, 물과 2:1 부피비로 (물: 다용도 완구 조성물) 혼합하여 점토놀이가 가능하였다.
또한, 점토놀이 후 일정형상을 만들고 1일간 건조시킨 후 칠판, 시멘트, 또는 아스팔트 도로 위에 칠했을 때 각각 녹색 및 갈색이 묻어나와 충분한 강도가 유지되면서 크레용으로 활용할 수 있었다.

Claims (12)

  1. 습윤제, 고분자응집제, 및 고분자 응집보조제를 포함하는 바인더;
    체질제;
    금속염; 및
    카르복실메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose, CMC), 메틸셀룰로오스(methyl cellulose, MC), 히드록시에틸셀룰로오스(Hydroxyethyl cellulose, HEC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(Hydroxypropyl Methylcellulose, HPMC) 또는 이들 중 2 이상의 혼합물에서 선택되는 셀룰로오스계 화합물;을 포함하고,
    상기 셀룰로오스계 화합물은 전체 조성물 대비 5중량% 내지 15중량%로 포함되고, 상기 셀룰로오스계 화합물의 1중량% 농도의 수용액의 점도가 1500mPa·s 내지 5000mPa·s이며, 상기 셀룰로오스계 화합물의 중합도가 2000 내지 4000인, 다용도 완구 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에서,
    상기 셀룰로오스계 화합물의 수평균분자량(Mn)이 50000 내지 150000인 다용도 완구 조성물.
  4. 제 1항에서,
    상기 셀룰로오스계 화합물의 중량평균분자량(Mw)이 500000 내지 1000000인 다용도 완구 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에서,
    상기 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여,
    상기 습윤제 20중량% 내지 60중량%;
    상기 고분자응집제 0.5중량% 내지 3중량%;
    상기 고분자응집보조제 0.5중량% 내지 2중량%;
    상기 체질제 25중량% 내지 50중량%;
    상기 금속염 5중량% 내지 20중량%; 및
    상기 셀룰로오스계 화합물 5중량% 내지 15중량%;를 포함하는 다용도 완구 조성물.
  8. 제 1항에서,
    야채분말, 또는 나무분말을 상기 다용도 완구 조성물 100중량%에 대하여 0.1중량% 내지 20중량% 더 포함하는, 다용도 완구 조성물.
  9. 습윤제, 고분자응집제, 및 고분자응집보조제를 혼합하여 제 1 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 제 1 혼합물을 30℃내지 50℃에서 2일 내지 6일간 방치하여 숙성하는 단계;
    상기 제 1 혼합물에 체질제 및 금속염을 혼합하여 제 2 혼합물을 제조하는 단계; 및
    상기 제 2 혼합물에 셀룰로오스계 화합물을 혼합하는 단계;를 포함하는 다용도 완구 조성물 제조방법.
  10. 삭제
  11. 제 9항에서,
    상기 제 2 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 셀룰로오스계 화합물을 혼합하는 단계; 사이에, 야채분말, 또는 나무분말을 혼합하는 단계;를 더 포함하는, 다용도 완구 조성물 제조방법.
  12. 제 9항에서,
    제조되는 다용도 완구 조성물은 상기 제 1항의 다용도 완구 조성물인, 다용도 완구 조성물 제조방법.
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