KR102222764B1 - 친환경 화장품 용기 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경 화장품 용기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 친환경 화장품 용기는 PLA(Polylactic Acid), 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT), 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3), 패각분말, 소취 비드, 천연식물추출물 및 첨가제(Additives)를 준비하여 혼합한 후 상기 혼합된 재료를 200 내지 250℃의 온도로 가열하여 용해하고 제조하려는 형상에 부합하는 성형틀에 상기 용해된 재료를 투입한 후 성형하여 성형품을 제조하며 상기 성형품을 10 내지 20℃의 온도에서 냉각시킴으로써 제조된다.
상기한 구성에 의해 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기의 제조방법은 시간 경과에 따라 자연 분해되는 생분해성 원료를 이용하여 화장품 용기를 제조함으로써 화장품 용기 폐기에 따른 환경오염을 방지할 수 있고 물리적 강성 및 항균성이 우수한 친환경 화장품 용기를 제조할 수 있다.

Description

친환경 화장품 용기 및 그 제조방법{ECO-FRIENDLY COSMETIC CONTAINER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 친환경 화장품 용기 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시간 경과에 따라 자연 분해되는 생분해성 원료를 이용하여 화장품 용기를 제조함으로써 화장품 용기의 폐기에 따른 환경오염을 방지할 수 있고 물리적 강성 및 항균성이 우수한 친환경 화장품 용기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 여성들은 피부에 지대한 관심을 가지고 피부미용을 하고 있으며, 근래에 와서는 남성들도 피부미용에 관심이 높아지고 있어 피부미용을 위한 화장품의 수요가 날로 증가하고 있다.
화장품이라 함은 피부를 청정, 보호, 미화시키기 위해 피부에 도포하는 것으로서, 피부에 촉촉한 윤기가 오래도록 유지되도록 할 뿐만 아니라 신진대사촉진, 피부노화방지, 이상세포억제, 혈액순환촉진, 건성피부 조절, 거친 피부개선, 피부노폐물제거, 추위피부보호, 제습, 피부곰팡이억제, 기미방지, 피부윤택, 피부영양공급 원활, 피부탄력강화 등의 효과를 얻기 위하여 피부미용을 행하고 있다.
기능성 화장품은 피부에 멜라닌 색소가 침착하는 것을 방지하여 기미, 주근깨 등의 생성을 억제함으로써 피부의 미백에 도움을 주는 기능을 가진 화장품, 피부에 침착된 멜라닌 색소의 색을 엷게 하여 피부의 미백에 도움을 주는 기능을 가진 화장품, 피부에 탄력을 주어 피부의 주름을 완화 또는 개선하는 기능을 가진 화장품, 강한 햇볕을 방지하여 피부를 곱게 태워주는 기능을 가진 화장품 및 자외선을 차단 또는 산란시켜 자외선으로부터 피부를 보호하는 기능을 가진 화장품을 말한다.
한편, 이러한 화장품은 전용 화장품 용기에 수용되어 유통되고 있는데, 화장품 용기는 내용물이 수용되는 내부용기와 상기 내부용기를 감싸며 형성되어 내부용기를 보호하는 외부용기로 구성된다.
상기와 같은 화장품 용기는 내부용기와 외부용기가 유리 또는 플라스틱 재질로 구성되는데, 내부용기 또는 외부용기의 외주면에 문자, 도형, 기호를 표시하거나, 다양한 색상의 표현을 위한 후가공 처리를 진행하고 있다.
그러나 플라스틱 재질로 제조된 화장품 용기는 사용 후 폐기시에 분해가 되지 않기 때문에 환경오염의 주원인이 되고 있는데, 최근 들어, 각 산업분야에서 환경오염을 발생시키지 않는 플라스틱을 개발하기 위한 많은 시도가 진행되고 있으나, 그 성과가 미미한 상태이며, 현재는 친환경적인 제품의 개발을 위하여 플라스틱을 최소한으로 사용하여 제품을 개발하기 위한 시도가 진행되고 있는 실정이다.
국내등록특허 제10-2107601호(2020년 04월 28일 등록) 국내등록특허 제10-1806153호(2017년 12월 01일 등록) 국내등록특허 제10-1387891호(2014년 04월 15일 등록)
본 발명은 시간 경과에 따라 자연 분해되는 생분해성 원료를 이용하여 화장품 용기를 제조함으로써 화장품 용기 폐기에 따른 환경오염을 방지할 수 있고 물리적 강성 및 항균성이 우수한 친환경 화장품 용기 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 친환경 화장품 용기는 PLA(Polylactic Acid), 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT), 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3), 패각분말, 소취 비드, 천연식물추출물 및 첨가제(Additives)를 준비하여 혼합한 후 상기 혼합된 재료를 200 내지 250℃의 온도로 가열하여 용해하고 제조하려는 형상에 부합하는 성형틀에 상기 용해된 재료를 투입한 후 성형하여 성형품을 제조하며 상기 성형품을 10 내지 20℃의 온도에서 냉각시킴으로써 제조된다.
상기 재료는 PLA(Polylactic Acid) 60~80 중량부, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT) 10~20 중량부, 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3) 5~15 중량부, 패각분말 2~6 중량부, 소취 비드 0.5~1.5 중량부, 천연식물추출물 0.1~1 중량부 및 첨가제(Additives) 1~5 중량부의 중량 비율로 배합되어 혼합될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기의 제조방법은 재료를 준비하여 혼합하는 재료 준비 및 혼합 단계(S100); 상기 혼합된 재료를 가열하여 용해하는 재료 가열 용해 단계(S200); 상기 용해된 재료를 성형틀에 투입한 후 사출 성형하여 성형품을 제조하는 사출 성형 단계(S300); 및 상기 성형품을 냉각시켜 화장품 용기를 제조하는 냉각 단계(S400)를 포함한다.
상기 재료 준비 및 혼합 단계(S100)에서 상기 재료는 PLA(Polylactic Acid) 60~80 중량부, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT) 10~30 중량부, 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3) 5~15 중량부, 패각분말 2~6 중량부, 소취 비드 0.5~1.5 중량부, 천연식물추출물 0.1~1 중량부 및 첨가제(Additives) 1~5 중량부의 중량 비율로 배합되어 혼합될 수 있다.
상기 재료 준비 및 혼합 단계(S100)에서 상기 PBAT 수지는 150,000 내지 400,000의 중량평균분자량을 가질 수 있다.
상기 재료 가열 용해 단계(S200)에서는 상기 혼합된 재료를 200 내지 250℃의 온도로 가열함으로써 수행될 수 있다.
상기 냉각 단계(S400)에서는 상기 성형품을 10 내지 20℃의 온도에서 냉각시킴으로써 수행될 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 친환경 화장품 용기의 제조방법은 시간 경과에 따라 자연 분해되는 생분해성 원료를 이용하여 화장품 용기를 제조함으로써 화장품 용기 폐기에 따른 환경오염을 방지할 수 있고 물리적 강성 및 항균성이 우수한 친환경 화장품 용기를 제조할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기의 일 예를 보여주는 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기의 일 예를 보여주는 사진이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기는 PLA(Polylactic Acid), 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT), 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3), 패각분말, 소취 비드, 천연식물추출물 및 첨가제(Additives)를 준비하여 혼합한 후 상기 혼합된 재료를 200 내지 250℃의 온도로 가열하여 용해하고 제조하려는 형상에 부합하는 성형틀에 상기 용해된 재료를 투입한 후 성형하여 성형품을 제조하며 상기 성형품을 10 내지 20℃의 온도에서 냉각시킴으로써 제조될 수 있다.
구체적으로, 상기 재료는 PLA(Polylactic Acid) 60~80 중량부, PLA(Polylactic Acid) 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT) 10~20 중량부, 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3) 5~15 중량부, 패각분말 2~6 중량부, 소취 비드 0.5~1.5 중량부, 천연식물추출물 0.1~1 중량부 및 첨가제(Additives) 1~5 중량부의 중량 비율로 배합되어 혼합될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기의 제조방법에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기의 제조방법은 재료 준비 및 혼합 단계(S100), 재료 가열 용해 단계(S200), 사출 성형 단계(S300) 및 냉각 단계(S400)를 포함한다.
1. 재료 준비 및 혼합 단계(S100)
상기 재료 준비 및 혼합 단계(S100)는 친환경 화장품 용기를 제조하기 위한 재료를 준비하여 혼합하는 단계이다.
상기 재료 준비 및 혼합 단계(S100)에서는 시간 경과에 따라 자연 분해되는 생분해성 원료를 준비할 수 있는데, 상기 재료로는 PLA(Polylactic Acid), 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT), 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3), 패각분말, 소취 비드, 천연식물추출물 및 첨가제(Additives)가 준비될 수 있다.
또한, 재료 준비 및 혼합 단계(S100)에서 상기 재료는 PLA(Polylactic Acid) 60~80 중량부, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT) 10~20 중량부, 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3) 5~15 중량부, 패각분말 2~6 중량부, 소취 비드 0.5~1.5 중량부, 천연식물추출물 0.1~1 중량부 및 첨가제(Additives) 1~5 중량부의 중량 비율로 배합되어 혼합될 수 있다.
상기 PLA(Polylactic Acid)는 옥수수전분을 분해하여 얻은 유산(Lactic acid)을 모노머로 하여 에스테르 반응에 의해 만들어지는 폴리에스테르계 수지로서, 그 구조는 하기 화학식 1과 같다.
[화학식 1]
Figure 112020099076434-pat00001
상기 PLA는 L-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위, D-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위, 또는 L, D-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위로 구성될 수 있는데, PLA는 L-이성질체 및 D-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위를 단독(PLLA 또는 PDLA)으로 또는 조합하여 중합(스테레오 콤플렉스 PLA 또는 스테레오 블록 PLA)함으로써 형성될 수 있다.
상기 PLA는 재료 전체 함량 중에서 60 내지 80 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있는데, 상기 PLA가 60 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 제조되는 화장품 용기의 물성향상 및 상용성에 문제가 발생할 수 있고, 80 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 유연성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT)는 생분해성 바이오플라스틱으로 땅 속에서 6개월 이내에 100% 분해가 되는 친환경적인 재료이고, 상기 상기 PBAT 수지는 일반적으로 알려진 방법에 따라 1,4-부탄디올, 아디픽산 및 테레프탈산을 축중합하여 얻을 수 있다.
이러한 PBAT 수지로는 이러한 일반적 방법으로 직접 합성한 것을 사용하거나, 이미 상용화된 수지, 예를 들어, 상술한 상품명 ECOPLEX(바스프)이나, PBG7070(삼성정밀화학) 등으로 상용화된 PBAT 수지 입수하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기 PBAT 수지는 150,000 내지 400,000의 중량평균분자량을 가질 수 있는데, 상기 PBAT 수지가 이러한 분자량의 범위를 가짐에 따라, 상기 PBAT 수지와 PLA 등 다른 재료들과의 상용성 및 가공성이 보다 우수하게 될 수 있고, 비교적 높은 분자량에 따라 보다 향상된 기계적 물성 등을 나타낼 수 있다.
그리고 상기 PBAT 수지는 ASTM D1238에 의해 측정된 용융지수(MI)가 10 내지 50g/10분으로 될 수 있는데, 상기 PBAT 수지가 이러한 범위의 용융 지수를 가짐에 따라 보다 우수한 가공성 등을 나타낼 수 있다.
상기 PBAT 수지는 재료 전체 함량 중에서 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있는데, 상기 PBAT 수지가 10 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 제조되는 화장품 용기의 취성(brittleness)이 증가하여 충격강도가 저하되고 가공시 깨짐 현상이 발생하며, 20 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 제조되는 화장품 용기의 충격강도는 양호하지만 점성이 너무 높아 사출 성형성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3)은 지구상에 가장 많이 존재하는 광물 중 하나로, 저온에서 합성이 가능한 대표적인 물질이다. 특히, 탄산칼슘은 지표상에서뿐만 아니라 해양에서도 합성되는 물질로서 해양에 존재하는 생명체로부터 합성되는 탄산칼슘 (예를 들어, 조개 껍질이나 성게 가시 등)은 합성 탄산칼슘과 비교할 때 생체 적합적이며, 뛰어난 재료학적 특성을 가지고 있다.
이와 같이 해양에서 합성되는 탄산칼슘은 해수 조건, 즉 상온, 상압 하에서 결정화가 진행되고, 뛰어난 형상학적 특성을 가지고 있기 때문에 소재 및 재료 산업뿐만 아니라 최근에는 바이오센서, 조직공학 분야와 같은 고부가가치 산업으로의 응용이 기대되고 있다.
상기 탄산칼슘은 초기 합성과정에서 상전이가 진행되는 물질로서 크게는 비정질상과 결정상으로 구분되고 결정상 또한 수화물 형태(CaCO3·6H2O, CaCO3·H2O 등)와 무수(anhydrous) 형태의 탄산칼슘(바테라이트, 아라고나이트, 방해석)으로 구분할 수 있다. 탄산칼슘은 결정상의 특성에 따라 화학적 특성치가 변화하는데, 일례로 CaCO3·H2O의 용해도는 방해석의 용해도보다 10배 이상 크고, 방해석의 강도(Mohs hardness)는 3인데 반하여 아라고나이트는 대략 4 내지 45이다.
상기 패각분말은 패각을 분쇄하여 제조될 수 있는데, 일반적으로 패각이란 연체동물에서 연체를 싸서 보호하는 무기질의 분비형성물로, 이러한 패각은 전복 껍질, 석화 껍질, 조개 껍질, 가리비 껍질 등 각종 패각류의 종류에 따라 분쇄하였을 때 그 질감과 색상이 매우 미려하고 다양하게 나타날 뿐만 아니라 생물 화학적으로 조성된 다공성의 칼슘성분으로 인하여 상당한 단열성능을 가지고 있고, 주변 공기와의 호흡을 통해 공기 중의 오염물질 등을 흡착하는 능력을 가지고 있는 위생적이고 친환경적인 재료로 알려져 있다.
이러한 패각은 탄산칼슘을 주성분으로 단백질 등의 유기물질로 구성되어 있어, 밀도가 매우 높아 파쇄가 쉽지 않은데, 상기 패각을 1,100℃ 이상의 고온에서 일정 시간 소성하면 이산화탄소가 산화되고 98% 이상의 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg), 칼륨(K), 나트륨(Na), 인(P), 유황(S) 등의 미네랄이 포함된 산화칼슘으로 변하게 된다.
이러한 고온소성의 산화칼슘은 천연미네랄로 육가곡식품의 항균, 살균 및 보존제, 농, 수산물의 살균, 신선 보존제, 건강음료첨가제, 피부미용 화장품 등 다양한 분야에 원료와 재료로 활용된다.
상기 패각분말은 하기의 방법으로 제조된 패각분말이 사용될 수 있다.
먼저, 패각을 준비한 후 세척하여 상기 패각에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있다.
상기 패각은 전복, 굴, 소라, 꼬막, 바지락, 석화 및 조개로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 껍질이 이용될 수 있고, 상기 패각의 세척은 상기 패각을 탄산수소나트륨(NaHCO3)이 용해된 정제수를 이용하여 상기 패각의 표면을 세척함으로써, 상기 패각의 표면에 잔류되어 있는 이물질을 제거할 수 있다.
상기 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 식품첨가물로도 이용되는 것으로, 독성이 없으며 침투, 확산, 팽창 등의 기능을 가져 패각의 표면을 깨끗하게 세척할 수 있는데, 상기 탄산수소나트륨은 3 내지 5(w/w)% 농도 범위를 가지고, 20 내지 30℃의 온도에서 5 내지 15분 동안 세척하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 세척된 패각을 제1 분쇄하여 패각 조립 분쇄물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 세척된 패각을 조립기를 이용하여 제1 분쇄함으로써, 추후 공정에서 상기 패각 내부의 불순물이나 유기 잔류물 등을 제거할 수 있는데, 상기 제1 분쇄는 그래뉼레이터(pan granulator), 드럼 그래뉼레이터(Drum granulator) 또는 압축식 펠레타이저(pelletizer) 등과 같은 공지된 조립기를 이용하여 수행될 수 있으나, 반드시 상기한 조립기에만 한정되는 것은 아니다.
그 다음으로, 상기 패각 조립 분쇄물을 혼합액에 침지할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 패각 조립 분쇄물을 혼합액에 침지함으로써 상기 패각 조립 분쇄물에 함유되어 있는 불순물이나 유기 잔류물 등을 제거할 수 있는데, 상기 혼합액으로는 질산 0.1 내지 0.5 중량%, 인산염 화합물 0.5 내지 1.5 중량%, 과황산염 0.01 내지 0.1 중량%, 초산 1 내지 3 중량% 및 잔량의 정제수로 이루어지고, 상기 패각 조립 분쇄물을 10 내지 30분 동안 상기 혼합액에 침지시켜 수행될 수 있다.
또한, 상기 단계에서 상기 인산염 화합물로는 제1 인산나트륨(NaH2PO4), 제2 인산나트륨(Na2HPO4), 제3 인산나트륨(Na3PO4), 제1 인산칼륨(KH2PO4), 제2 인산칼륨(K2HPO4), 제1 인산암모늄((NH4)H2PO4), 제2 인산암모늄((NH4)2HPO4) 및 제3 인산암모늄((NH4)3PO4)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용될 수 있고, 상기 과황산염으로는 과황산암모늄((NH4)2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 과황산칼륨(K2O8S2) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
이어서, 상기 패각 조립 분쇄물을 혼합액에서 분리하여 꺼낸 후 상기 패각 조립 분쇄물을 소성로를 이용하여 가열하여 소성할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 분리된 패각 조립 분쇄물을 소성로를 이용하여 가열함으로써 상기 패각 조립 분쇄물의 미세 기공에 흡착된 오렴물질을 제거하고 활성화시킬 수 있는데, 상기 단계는 상기 분리된 패각 조립 분쇄물을 소성로에 투입한 후 1,300 내지 1,600℃의 온도에서 30 내지 200분 동안 가열함으로써 수행될 수 있다.
또한, 상기 단계에서는 상기와 같이 소성 공정을 거침으로써 상기 패각을 구성하는 탄산칼슘은 하기와 같이 산화칼슘과 이산화탄소로 뷴해될 수 있다.
탄산칼슘(CaCO3) → 산화칼슘(CaO) + 이산화탄소(CO2)
다음으로, 상기 소성된 패각 조립 분쇄물을 제2 분쇄한 후 불순물을 제거하여 패각 미립 분쇄물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 소성된 패각 조립 분쇄물을 볼밀(ball mill)이나 각종 공지된 분쇄기를 이용하여 분쇄함으로써 수행될 수 있는데, 상기 단계에서는 제조되는 패각 미립 분쇄물의 입경이 1 내지 10㎛가 되도록 분쇄할 수 있다.
또한, 상기 단계에서는 상기 소성된 패각 조립 분쇄물을 제2 분쇄한 후 자석이 설치된 회전통에서 회전시킴으로써 상기 제2 분쇄된 패각에 잔류할 수 있는 중금속 등과 같은 불순물을 제거할 수 있는데, 구체적으로는 상기 제2 분쇄된 패각을 자석이 설치된 회전통에 투입한 후 500 내지 1000RPM의 회전속도로 10 내지 20분 동안 회전시킴으로써 상기 제2 분쇄된 패각에 포함될 수 있는 중금속 등과 같은 불순물을 제거할 수 있다.
그 다음으로, 상기 패각 미립 분쇄물을 세척한 후 건조, 살균하여 칼슘분말로 이루어진 패각분말을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 패각 미립 분쇄물을 정제수를 이용하여 세척한 후 건조, 살균 등의 공정을 거칠 수 있는데, 상기 건조, 살균 공정 등의 구성은 공지의 기술인바 설명의 편의 및 본 발명의 기술적 사상의 명확성을 위하여 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 소취 비드는 화장품 용기에서 발생될 수 있는 불쾌취를 완화 및 제거하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 소취 비드는 하기의 방법으로 제조된 소취 비드가 사용될 수 있다.
먼저, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 친수성 첨가제 및 가교제가 일정한 중량비율로 혼합된 혼합용액을 제조할 수 있는데, 상기 혼합용액은 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 200 내지 300 중량부, 친수성 첨가제 30 내지 50 중량부 및 가교제 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 혼합될 수 있다.
상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로는 메타아크릴산, 무수말레인산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-메타아크릴로일프로판술폰산 또는 2-메타아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산의 음이온성 단량체와 그 염; 메타아크릴아미드, N-치환메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타아크릴레이트 및 메톡시폴리에틸렌글리콜메타아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 친수성 첨가제는 흡수성 중합체로 형성된 후 상기 흡수성 중합체 내에서 용출됨으로써, 상기 흡수성 중합체 내부에 미세 공간을 형성하고, 상기 흡수성 중합체 내부에 형성된 미세 공간을 형성할 수 있다.
상기 친수성 첨가제는 소디움도데실설페이트, 인산염, 솔비탄 모노라우레이트, 솔비탄 모노팔미테이트, 솔비탄 모노스테아레이트 및 솔비탄 모노올레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 가교제는 안정된 겔 강도를 유지하기 위하여 첨가되는 것으로, 예를 들어, 상기 가교제로는 탄소수 8 내지 12의 비스(메트)아크릴아미드, 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트 및 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메트)알릴에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 친수성 첨가제 및 가교제가 혼합된 혼합용액에 정제수를 첨가한 후 교반할 수 있다.
상기 정제수는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 친수성 첨가제 및 가교제를 포함하는 혼합용액을 분산하기 위하여 사용되는 것으로, 상기 정제수는 혼합용액 전체 100 중량부에 대해 50 내지 100 중량부가 사용될 수 있다.
그 다음으로, 상기 정제수가 혼합된 혼합용액에 중합개시제를 첨가하여 중합체를 형성할 수 있다.
상기 중합개시제는 중합 방법에 따라 열중합 개시제 또는 UV 조사에 따른 광중합 개시제를 사용할 수 있는데, 본 발명에서 상기 중합개시제로는 광중합개시제가 사용될 수 있고, 예를 들어, 상기 광중합개시제로는 벤조인 에테르(benzoin ether), 디알킬아세토페논(dialkyl acetophenone), 하이드록실 알킬케톤(hydroxyl alkylketone), 페닐글리옥실레이트(phenyl glyoxylate), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal), 아실포스핀(acyl phosphine) 및 알파-아미노케톤(α-aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 한편, 아실포스핀의 구체적인 예로는, 상용하는 lucirin TPO, 즉, 2,4,6-트리메틸-벤조일-트리메틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide)를 사용할 수 있다.
이어서, 상기 중합체를 건조한 후 분쇄하여 중합체 파우더를 제조할 수 있다.
상기 중합체의 건조는 135 내지 145℃의 온도에서 수행되고, 상기 건조된 중합체의 분쇄는 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill) 등과 같은 분쇄기를 이용하여 입경이 1000 내지 2000㎛가 되도록 분쇄될 수 있다.
다음으로, 상기 중합체 파우더에 소취액을 혼합하여 소취 비드를 제조할 수 있다.
상기 소취액은 화장품 용기에서 발생될 수 있는 불쾌취나 미생물의 번식을 방지하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 소취액은 상기 중합체 파우더 전체 100 중량부에 대해 5 내지 15 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 소취액은 구연산나트륨, 젖산나트륨, 글리세린, 염화칼륨, 염화나트륨, 비타민B1라우릴황산염, 안식향산나트륨, 자몽종자추출물, 황칠나무 잎 추출물 및 정제수로 이루어지고, 상기 소취액은 구연산나트륨 1 내지 3 중량부, 젖산나트륨 2 내지 4 중량부, 글리세린 3 내지 6 중량부, 염화칼륨 0.5 내지 1.5 중량부, 염화나트륨 0.1 내지 0.5 중량부, 비타민B1라우릴황산염 0.5 내지 1.5 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 자몽종자추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 황칠나무 잎 추출물 0.1 내지 0.3 중량부 및 정제수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 구연산나트륨은 백색의 결정성 분말로 물에 잘 용해되고 수용액은 산성을 나타내는데, 상기 구연산나트륨은 pH 조정제, 산패방지제, 증점제, 유화제, 안정제 등으로 사용될 수 있고, 비타민C의 분해를 억제해서 식품 보존성을 향상시키고 구연산의 산미를 완화시킬 수 있다.
상기 젖산나트륨은 무색의 액체로 냄새가 없거나 약간 특이한 냄새가 있는 염류 식품제조용 첨가물이다. 화학식은 C3H5NaO3이고 물에 용해되며, 수용액의 pH는 5.0~9.0이며, 글리세린과 유사한 성질을 가지고 있고, 식품에 쓰여질 수 있으며, 유화제, 향미향상제, 습윤제, pH조정제로 사용된다.
상기 글리세린은 화학식 C3H5OH)3로 CAS 번호는 56-81-5이며, 무색, 무취의 액체이다. 점성이 매우 강한 특징이 있는데, 지방산과 마찬가지로 유지 성분이며, 공업적으로도 유지를 분해함으로써 얻어진다. 글리세린은 3개의 수산기를 가진 3가 알코올이다. 무색의 끈기 있는 액체로 흡습성이 있으며 감미가 조금 있고, 녹는점 20℃, 끓는점 290℃이다. 글리세린은 글리프탈 수지 등의 합성 원료로 쓰이는 외에 윤활제 혹은 연고 같은 약품, 담배나 화장품의 방건제(防乾劑)·정미제(呈味劑) 등에, 나아가서는 방동제(防凍劑)·냉각제·인쇄용 잉크 등 대단히 넓은 이용도를 가진 중요한 물질이다. 그러므로 오늘날에는 이와 같은 유지 분해에 의해서뿐 아니라 프로필렌을 원료로 하는 합성법에 의해서도 제조되고 있으며, 천연품·합성품이 거의 같은 분량을 차지하고 있다.
상기 염화칼륨은 자연에서는 바닷물 속에 약 0.08% 가량 포함되어 있으며, 실빈(sylvine) 또는 실바이트(sylvite)라는 광물에서 얻는다. 흰색의 정방정계(正方晶系)에 속하는 결정으로 천연으로 산출되는 것은 쓴맛과 짠맛이 섞여 있기도 하다. 상기 염화칼륨은 물에 잘 녹으며 전류를 잘 통하고, 알칼리 금속원소인 칼륨이온이 함유되어 있으므로 보라색의 불꽃 반응을 한다. 또한, 상기 염화칼륨은 공업적으로는 칼륨염의 제조원료로 사용되고, 실험실에서는 완충용액 및 전극액으로 쓰인다. 상기 염화칼륨(KCl)의 단결정(單結晶)은 적외선 흡수측정 시에 이용되는 프리즘이나 셀의 창 제조에 사용될 수 있고, 기타 열처리제, 사진 시약, 의약품 등으로 쓰인다.
상기 염화나트륨은 나트륨과 염소의 화합물로 식용 소금의 주성분이다. 해수의 염류 중 차지하는 비율이 가장 많고, 상기 염화나트륨은 나트륨 이온(Na+)과 염화 이온(Cl-)이 결합하여 극성 구조를 가지기에 같은 극성 용매인 물에 잘 녹는다. 또한, 상기 염화나트륨의 결정 구조는 팔면체를 띠는 각 원자는 6개의 가장 가까운 이웃을 가지고 있는 형태이다.
상기 비타민B1라우릴황산염은 분자량이 815.19, CAS No.는 39479-63-5이고, 무색 또는 백색의 결정 또는 백색의 결정성분말로서 냄새가 없거나 또는 약간 특이한 냄새가 있다. 상기 비타민B1라우릴황산염은 식품영양 강화제로 사용될 수 있고 항균성을 갖고 있음이 알려진 이후, 각종 식품 공장에서 보존제로 각광 받고 있다. 또한, 상기 비타민B1라우릴황산염은 최근 TLS를 활용하여 다양한 분야에 사용되고 있는 소독제를 대체하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 인체에 전혀 무해하며 친환경적인 소독제로 개발되고 있다.
상기 안식향산나트륨은 미생물의 증식에 의해 일어나는 부패와 변질방지를 위해 식품에 첨가하는 보존료의 일종으로, 식품의 세균, 곰팡이, 효모 등의 증식을 억제한다.
상기 자몽종자추출물(GSE, Grapefruit seed extract)은 항균, 항진균, 항산화 효과가 있고, 독성 실험에서는 안식향산나트륨, 솔빈산 칼륨에 비해서 거의 독성이 없는 것으로 확인되었다. 특히, 상기 자몽종자추출물의 성분 중 ascorbic acid, ascorbyl palmitate 및 tocopherol 등이 부패성 및 병원성 미생물의 세포벽 및 세포막의 기능을 약화시키고 효소활성을 억제하며, DNA/RNA에서 비롯되는 세포증식 기작을 방지하여 세균, 효모 및 곰팡이 등에 살균 효과를 나타나며 곰팡이의 생육 및 독소합성에 저해효과를 가진다.
상기 황칠나무 잎 추출물은 황칠나무의 잎으로부터 추출하여 제조된 것으로, 황칠나무(Dendropanax morbifera Lev)는 두릅나무과 오갈피속의 상록활엽교목으로 높이 15m 이상까지 자라는 한국 고유의 토종나무이다. 어린 가지는 녹색이며 광택이 있고, 꽃은 6월에 피며, 길이 7~19mm의 열매가 검게 익는다. 최저기온이 영하 2℃ 이상, 연 평균기온이 12~15℃ 이상인 지역에서 자라는 난대성 식물이다.
황칠나무는 황칠을 분비하는데, 상기 황칠은 일반적으로 황금색 도막을 형성하는 도료 성분인 비휘발 성분 66.7%, 방향성분 10.8%, 수분 8.1%, 고형분 14.4%로 구성되어 있으며, 특히 방향 성분은 주로 세스퀴테르펜류의 β-쿠베벤(cubebene), γ-셀리넨(selinene), δ-카디넨 (cadinene) 등으로 이루어진 것으로 알려져 있다. 황칠에 포함된 방향 성분은 심신을 맑고 편안하게 해주는 안식향으로서의 가치뿐만 아니라 다양한 약리작용을 가지고 있어 향수, 화장료나 기능성 식음료로서의 이용가치가 높다.
상기 황칠나무 잎 추출물은 하기의 제조방법으로 제조된 황칠나무 잎 추출물이 사용될 수 있다.
먼저, 황칠나무 잎 추출물을 제조하기 위하여, 황칠나무 잎을 준비한 후 세척할 수 있다.
다음으로, 상기 세척된 황칠나무 잎을 일정한 입도로 분쇄할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 황칠나무 잎을 일정한 입도로 분쇄함으로써 상기 황칠나무 잎의 유효성분이 충분히 추출되도록 할 수 있는데, 상기 단계에서 황칠나무 잎의 분쇄는 입경이 500 내지 2500㎛의 범위가 되도록 분쇄할 수 있다. 상기 단계에서 상기 황칠나무 잎의 입경이 500㎛ 미만으로 분쇄되는 경우에는 분쇄 시간이 오래 걸리고, 또한 입자가 너무 작아 추후 공정에서 입자들간의 뭉침 현상이 발생할 수 있고, 2500㎛를 초과하여 분쇄되는 경우에는 상기 황칠나무 잎으로부터 유용성분들을 효과적으로 추출하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
그 다음으로, 상기 분쇄된 황칠나무 잎을 저온 감압의 분위기에서 초음파를 가한 후 고형분을 제거함으로써 황칠나무 잎 추출물을 얻을 수 있다.
상기 단계에서는 상기 분쇄된 황칠나무 잎을 용매와 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 초음파 추출기에 투입하여 상기 혼합물에 초음파를 가하고, 상기 혼합물에 포함되어 있는 고형분을 체(sieve)와 같은 공지의 거름망 등을 이용하여 제거함으로써 황칠나무 잎 추출물을 제조할 수 있는데, 상기 용매는 상기 분쇄된 황칠나무 잎 100 중량부에 대해 1000 내지 2000 중량부의 중량비율로 혼합되고, 상기 용매로는 물 또는 탄소수 1 내지 4(C1 내지 C4)의 알코올 중에서 선택된 어느 하나 이상의 용매가 사용될 수 있다.
또한, 상기 단계는 20 내지 25℃의 온도 및 0.1 내지 0.5kgf/cm2의 압력하에서 상기 혼합물에 가해지는 초음파는 30 내지 50KHz의 진동주파수에서 30 내지 60분 동안 100 내지 200와트(watt)의 출력을 이용하여 추출함으로써 황칠나무 잎 추출물을 얻을 수 있다.
상기 천연식물추출물은 오염 물질, 진드기류, 해충 등에 대한 살충, 항균, 항충 효과가 있는 천연식물을 이용하여 제조될 수 있는데, 예를 들어, 상기 천연식물로는 은행나무, 자귀나무, 무화과나무, 오동나무, 쇠뜨기 및 소태나무로 이루어진 천연식물이 이용될 수 있고, 상기 천연식물은 은행나무, 자귀나무, 무화과나무, 오동나무, 쇠뜨기 및 소태나무가 각각 1:1:1:1:1:1의 중량 비율로 배합되어 혼합될 수 있다.
상기 은행나무는 학명 Ginkgo biloba L로 표기하고, 은행나무과에 속하는 낙엽송 교목으로, 예로부터 정원수나 가로수로 사용되었고, 그 열매인 은행은 식용 또는 약용으로 이용되어 왔다.
특히, 은행나무의 잎은 예로부터 한방에서 고혈압, 파킨스병 및 당뇨병 등의 치료제로 널리 처방되어져 왔으며, 최근에는 은행잎으로부터 추출한 독특한 플라보노이드성분을 이용한 약제가 고혈압, 노인성 치매증 및 당뇨병 등 성인병치료에 탁월한 효과가 있는 것으로 밝혀지고 있으며, 화장품이나 기능성 식품의 원료로서도 널리 이용되고 있다. 또한, 최근에는 은행나무를 이용하여 항균 소재를 처리하는 것에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다.
상기 자귀나무(Albizzia julibrissin Durazzini)는 중국, 대만, 일본, 한국 등 아시아에 분포하고 있으며, 우리나라에서는 마당의 정원수로 많이 이용한다. 자귀나무 수피는 대한약전외 한약규격집에 합환피로 수록되어 있으며, 초여름에 채취한 나무껍질을 말려서 사용한다. 원통모양 또는 반원통 모양으로 바깥면은 회갈색 또는 갈색이며, 안쪽 면은 연한 황갈색 또는 황백색이다. 냄새가 없고 맛이 담담하며 떫고 혀를 약간 자극한다. 기존 연구에서 탄닌과 사포닌, 시토스테롤 등의 파이토케미칼이 풍부하게 함유된 것으로 알려져 있다. 효능으로는 간장, 흥분, 이뇨, 구충, 진해, 진통작용이 있는 것으로 알려져 있다.
상기 무화과나무(Ficus carica L)는 뽕나무과에 속하는 낙엽관목으로서 아시아 서부 지중해 연안이 원산지이다. 2~4m의 높이로 나무껍질은 회백색이고, 잎은 어긋나고 넓은 달걀모양으로 두꺼우며, 표면은 거칠고 뒷면에는 털이 있다. 유액은 무좀, 종기, 치질에, 잎은 무좀이나 신경통에, 열매는 혈압 강하, 변비 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
상기 오동나무(Paulownia coreana Uyeki)는 현삼과의 오동나무속에 속하는 낙엽교목으로 한국 특산종이다. 오동나무의 높이는 15m 정도이며, 나무 껍질은 연한 갈색으로 짙은 갈색의 줄이 세로로 나있다. 오동나무의 껍질은 동피라고 하는데 기관지 폐렴, 세균성 설사, 급성 장염, 급성 결막염 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 오동나무 잎은 동엽이라고 하는데 안면 홍조, 농포 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
상기 쇠뜨기(Equisetum Arvense L)는 전국의 산과 들에서 자라는 다년생 초본이다. 생육환경은 햇살이 잘 들어오는 곳이나 양지바른 곳에서 자란다. 키는 30~40cm이고, 생식경은 이른 봄에 나와 줄기 끝에 마치 아파트와 같은 모양으로 포자낭수를 형성한다. 영양경은 속이 비어 있고 비스듬히 자라다가 지상에서 곧게 서며 세로로 모가 나있다. 줄기는 약용으로 쓰인다. 필두엽이라고도 한다. 풀밭에서 자라며 땅속 줄기가 길게 뻗으면서 번식한다.
상기 소태나무(picrasma quassioides)는 매우 쓴맛인 콰신(quassin)을 함유하고 있으며 나무껍질에 황색의 피복이 있고 높이는 약 20m 정도까지 자란다. 잎은 우상복엽으로 작은 잎은 광난형이고 밑은 둥글고 끝은 날카롭다. 꽃은 황록색의 자웅 이주로 5~6월경에 취산화서 형태로 액출하고 열매는 핵과로서 타원상 구형이고 9월경에 적색으로 익는다. 잎, 나무껍질, 줄기, 뿌리 등 각 부분을 약재로 사용하는데, 청열조습, 건위, 살충, 해독의 효능이 있어 소화불량, 세균성하리, 위장염, 담도감염, 편도선염에 효과가 있으며, 민간에서 건위제, 소화불량, 위염 및 식욕부진 등 주로 위장을 다스리는 약으로 이용되어 왔다.
상기 천연식물추출물은 상기 천연식물을 발효한 후 추출하여 제조될 수 있는데, 예를 들어, 상기 천연식물추출물은 은행나무, 자귀나무, 무화과나무, 오동나무, 쇠뜨기 및 소태나무로 이루어진 천연식물에 미생물을 첨가하여 발효한 후 추출하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 천연식물과 혼합되는 미생물로는 아세토박터 속(Acetovacter sp)으로, 상기 아세토박터속 미생물로는 아세토박터 아세티(Acetovacter aceti)가 사용될 수 있다.
또한, 상기 천연식물추출물은 상기 미생물이 첨가된 천연식물을 38 내지 42℃의 온도에서 3 내지 5일 동안 발효시킨 후 용매로 추출하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 발효된 천연식물을 추출하기 위한 용매로는 물, C1~C6의 무수 또는 함수 저급 알코올, 아세톤, 부틸렌글리콜, 에틸아세테이트, 디에틸아세테이트, 디에틸에테르, 벤젠, 클로로포름 및 헥산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 추출 용매가 사용될 수 있다.
또한, 상기 발효된 천연식물의 추출은 열수 추출법, 유기용매 추출법, 초음파 추출법, 초임계 추출법 등 다양한 추출법을 이용하여 추출할 수 있는데, 예를 들어, 상기 초음파 추출법이란 시료에 추출 용매로서 물, C1~C6의 무수 또는 함수 저급 알코올, 아세톤, 부틸렌글리콜, 에틸아세테이트, 디에틸아세테이트, 디에틸에테르, 벤젠, 클로로포름 및 헥산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 추출 용매를 10배 내지 20배 부피량으로 가한 후, 1 내지 10시간, 바람직하게는 1 내지 4시간의 초음파 추출 방법을 사용하여 수행되는 추출 방법을 의미한다.
또한, 상기 초임계 추출법이란 발효된 천연식물과 보조용매로 에탄올(99.5%) 500~700mL를 초임계 유체 추출 반응기(Natex, Autstria)에 넣고 반응기 내의 온도가 65℃, 압력이 450 bar, S/F 비(supercritical fluid ㎏/Feed ㎏) 35가 되는 조건하에서 추출하는 방법을 의미한다.
구체적으로 예를 들어, 상기 천연식물추출물은 하기의 방법으로 제조될 수 있다.
먼저, 은행나무, 자귀나무, 무화과나무, 오동나무, 쇠뜨기 및 소태나무로 이루어진 천연식물의 표면에 존재하는 이물질들을 제거하기 위하여 세척하고, 상기 천연식물을 30 내지 40℃의 온도에서 5 내지 10일 동안 건조한 후 건조된 천연식물을 분쇄시키며 상기 분쇄된 천연식물 100g 당 3,500㎖의 증류수를 넣고, 150 내지 170℃에서 5시간 동안 열수추출한 뒤 여과하여 천연식물 열수추출물을 제조하였다.
이때, 상기 천연식물은 은행나무, 자귀나무, 무화과나무, 오동나무, 쇠뜨기 및 소태나무가 각각 1:1:1:1:1:1의 중량 비율로 혼합되도록 하였다.
상기 여과된 천연식물 열수추출물을 60 내지 65℃에서 감압농축하고 최종 농축액이 450㎖가 되도록 맞춘 후 이를 여과하여 천연식물추출물로 제조하였다.
상기 천연식물추출물을 10g/L되게 아세토박터 아세티(Acetovacter aceti) 배양액에 첨가하였다.
여기에 탄소원으로 덱스트로즈와 pH조절제로 디포타슘 포스페이트 (Dipotassium phosphate)를 첨가하였다.
이때, 사용한 균주로는 아세토박터 아세티(Acetovacter aceti)를 사용하였으며, 배양액 당 50,000cfu/L로 첨가하였다.
배양은 발효조를 이용하여 10일간, 35℃, pH 5~7로 유지하며 배양하였고, 배양 후 배양액을 원심분리하여 배양균을 1차 제거한 후 여과기를 이용하여 최종 여과하였다.
이렇게 얻은 여과액을 다시 4℃의 저온 창고에서 10일 동안 숙성시킨 후 액을 다시 여과기를 이용하여 여과하여 숙성 천연식물추출물을 제조하였다.
상기 첨가제는 안정화제, 슬립제, 분산제, 커플링제, 가소제, 산화방지제 및 자외선안정화제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질일 수 있는데, 상기 첨가제는 공지의 구성인 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 첨가제는 재료 전체 함량 중에서 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있는데, 상기 첨가제가 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 첨가제의 기능향상에 문제가 생길 수 있고, 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 제조되는 화장품 용기의 물성이 저하되거나 개선의 효과에 문제가 생길 수 있다.
2. 재료 가열 용해 단계(S200)
상기 재료 가열 용해 단계(S200)는 상기 혼합된 재료를 가열하여 용해하는 단계이다.
상기 재료 가열 용해 단계(S200)는 상기 혼합된 재료를 고온으로 용해시켜 추후 공정에서의 용이한 성형성을 부여할 수 있는데, 예를 들어, 상기 재료 가열 용해 단계(S200)에서는 상기 혼합된 재료를 200 내지 250℃의 온도로 가열함으로써 수행될 수 있다.
3. 사출 성형 단계(S300)
상기 사출 성형 단계(S300)는 상기 용해된 재료를 성형틀에 투입한 후 사출 성형하여 성형품을 제조하는 단계이다.
상기 사출 성형 단계(S300)에서는 제조하려는 형상에 부합하는 성형틀에 상기 용해된 재료를 투입한 후 성형함으로써 성형품을 제조할 수 있는데, 상기 성형품의 형상은 제조 목적에 따라 다양할 수 있는바, 설명의 편의 및 본 발명의 기술적 사상의 명확성을 위하여 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
4. 냉각 단계(S400)
상기 냉각 단계(S400)는 상기 성형품을 냉각시켜 화장품 용기를 제조하는 단계이다.
상기 냉각 단계(S400)에서는 고온의 성형품을 냉각시켜 경화시킴으로써 화장품 용기를 제조할 수 있는데, 예를 들어, 상기 냉각 단계(S400)에서는 상기 성형품을 10 내지 20℃의 온도에서 냉각시킴으로써 화장품 용기를 제조할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 친환경 화장품 용기에 대한 실시예 및 비교예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
< 실시예 1 >
PLA(Polylactic Acid) 70 중량부, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT) 15 중량부, 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3) 10 중량부, 패각분말 4 중량부, 소취 비드 1 중량부, 천연식물추출물 0.5 중량부 및 첨가제(Additives) 3 중량부의 중량 비율로 배합하여 혼합한 후 230℃의 온도로 가열하여 용해하였고, 상기 용해된 재료를 성형틀에 투입한 후 성형하여 성형품을 제조하였으며, 상기 성형품을 15℃의 온도에서 냉각시킴으로써 화장품 용기를 제조하였다.
< 실시예 2 >
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화장품 용기를 제조하였는데, 실시예 2에서는 재료를 PLA(Polylactic Acid) 75 중량부, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT) 12 중량부, 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3) 14 중량부, 패각분말 5 중량부, 소취 비드 0.6 중량부, 천연식물추출물 0.2 중량부 및 첨가제(Additives) 5 중량부의 중량 비율로 배합하였다.
< 실시예 3 >
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화장품 용기를 제조하였는데, 실시예 3에서는 재료를 PLA(Polylactic Acid) 62 중량부, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT) 19 중량부, 탄산칼슘(Calcium Carbonate, CaCO3) 6 중량부, 패각분말 3 중량부, 소취 비드 1.4 중량부, 천연식물추출물 0.9 중량부 및 첨가제(Additives) 2 중량부의 중량 비율로 배합하였다.
< 비교예 1 >
통상의 PP(polypropylene) 수지로 제조된 화장품 용기를 준비하였고, 이를 비교예 1에 따른 화장품 용기로 사용하였다.
< 비교예 2 >
통상의 PE(Polyethylene) 수지로 제조된 화장품 용기를 준비하였고, 이를 비교예 2에 따른 화장품 용기로 사용하였다.
1. 물성 실험
상기 실시예에 따라 제조된 화장품 용기의 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기의 [표 1]에 나타내었다.
1) 충격강도(kgㆍcm/cm) : ASTM D256에 준하여 측정하였다.
2) 밀도(g/cm3) : ASTM D792에 준하여 측정하였다.
3) 인장강도(kg/cm2) : ASTM D638에 준하여 측정하였다.
4) 굽힘강도(kg/cm2) : ASTM D790에 준하여 측정하였다.
5) 굴곡탄성율(kg/cm2) : ASTM D790에 준하여 측정하였다.
6) 경도(D type) : ASTM D2240에 준하여 측정하였다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
충격강도(kgㆍcm/cm) 6.25 6.34 6.29 4.53 4.95
밀도(g/cm3) 1.228 1.241 1.304 1.521 1.632
인장강도(kg/cm2) 748 751 744 709 715
굽힘강도(kg/cm2) 1113 1120 1122 1020 1035
경도(D type) 82 83 81 83 84
상기 [표 1]을 참조하면, 실시예 1, 2, 3에 따라 제조된 화장품 용기는 우수한 기계적 강도를 구현함을 확인할 수 있다.
2. 생분해성 실험
실시예 1, 2, 3에 따라 제조된 화장품 용기의 시료 100g을 준비한 후 습도 65%, 온도 20℃에서 50일 동안 방치시킴으로써 부패하고 곰팡이가 생겨 화장품 용기의 무게가 감소하는 비율을 측정하였고, 그 결과를 하기의 [표 2]에 나타내었다.
구분 생분해성(무게감소율%)
실시예 1 35.2
실시예 2 37.5
실시예 3 36.6
상기 [표 1]을 참조하면, 실시예에 따라 제조된 화장품 용기는 생분해성이 우수한 친환경적인 것을 확인할 수 있다.
3. 항균성 실험
상기 실시예 1에 따라 제조된 화장품 용기를 이용하여 사용균주 Escherichia coil ATCC 25922 및 Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442을 이용하여 항균성 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기의 [표 3]에 나타내었다.
시험항목 시료 구분 초기농도 48시간 후 농도(CFU/40p)
대장균에 의한 시험 비교예 1 455 980
실시예 1 455 225
녹동균에 의한 시험 비교예 1 370 705
실시예 1 370 185
상기 [표 3]을 참조하면, 비교예에 따른 화장품 용기는 시간이 경과함에 따라 세균이 증가하고 있으나, 실시예 1에 따른 화장품 용기는 세균이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
여기서, 농도의 단위 중 CFU는 Colony Forming Unit를 의미하며 40p는 0.04mL를 의미한다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 재료를 준비하여 혼합하는 재료 준비 및 혼합 단계(S100);
    상기 혼합된 재료를 가열하여 용해하는 재료 가열 용해 단계(S200);
    상기 용해된 재료를 성형틀에 투입한 후 사출 성형하여 성형품을 제조하는 사출 성형 단계(S300); 및
    상기 성형품을 냉각시켜 화장품 용기를 제조하는 냉각 단계(S400)를 포함하되,
    상기 재료 준비 및 혼합 단계(S100)에서 상기 재료는 PLA(Polylactic Acid) 60~80 중량부, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(Polybutylene Adipate Terephthalate) 수지 10~20 중량부, 탄산칼슘(Calcium Carbonate) 5~15 중량부, 패각분말 2~6 중량부, 소취 비드 0.5~1.5 중량부, 천연식물추출물 0.1~1 중량부 및 첨가제(Additives) 1~5 중량부의 중량 비율로 배합되어 혼합되고,
    상기 재료 가열 용해 단계(S200)에서는 상기 혼합된 재료를 200 내지 250℃의 온도로 가열함으로써 수행되며,
    상기 냉각 단계(S400)에서는 상기 성형품을 10 내지 20℃의 온도에서 냉각시킴으로써 수행되고,
    상기 재료 준비 및 혼합 단계(S100)에서 상기 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(Polybutylene Adipate Terephthalate) 수지는 150,000 내지 400,000의 중량평균분자량을 가지며,
    상기 패각분말은, 전복, 굴, 소라, 꼬막, 바지락, 석화 및 조개로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 패각을 준비한 후 세척하고, 상기 세척된 패각을 제1 분쇄하여 패각 조립 분쇄물을 제조하며, 상기 패각 조립 분쇄물을 혼합액에 침지하되, 상기 혼합액으로는 질산 0.1 내지 0.5 중량%, 인산염 화합물 0.5 내지 1.5 중량%, 과황산염 0.01 내지 0.1 중량%, 초산 1 내지 3 중량% 및 잔량의 정제수로 이루어지고, 상기 패각 조립 분쇄물을 10 내지 30분 동안 상기 혼합액에 침지시켜 수행되며, 상기 인산염 화합물로는 제1 인산나트륨(NaH2PO4), 제2 인산나트륨(Na2HPO4), 제3 인산나트륨(Na3PO4), 제1 인산칼륨(KH2PO4), 제2 인산칼륨(K2HPO4), 제1 인산암모늄((NH4)H2PO4), 제2 인산암모늄((NH4)2HPO4) 및 제3 인산암모늄((NH4)3PO4)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용되고, 상기 과황산염으로는 과황산암모늄((NH4)2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 과황산칼륨(K2O8S2) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 패각 조립 분쇄물을 혼합액에서 분리하여 꺼낸 후 상기 분리된 패각 조립 분쇄물을 소성로에 투입한 후 1,300 내지 1,600℃의 온도에서 30 내지 200분 동안 가열하여 소성하고, 상기 소성된 패각 조립 분쇄물을 입경이 1 내지 10㎛가 되도록 제2 분쇄한 후 불순물을 제거하여 패각 미립 분쇄물을 제조하며, 상기 패각 미립 분쇄물을 세척한 후 건조, 살균하는 과정을 거쳐 제조되고,
    상기 소취 비드는, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 200 내지 300 중량부, 친수성 첨가제 30 내지 50 중량부 및 가교제 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 혼합된 혼합용액을 제조하고, 상기 혼합용액에 정제수를 첨가한 후 교반하되, 상기 정제수는 혼합용액 전체 100 중량부에 대해 50 내지 100 중량부의 중량 비율로 첨가되며, 상기 정제수가 혼합된 혼합용액에 중합개시제를 첨가하여 중합체를 형성하고, 상기 중합체를 135 내지 145℃의 온도에서 건조한 후 입경이 1000 내지 2000㎛가 되도록 분쇄하여 중합체 파우더를 제조하며, 상기 중합체 파우더에 소취액을 혼합하는 과정을 거쳐 제조되고,
    상기 소취액은, 상기 중합체 파우더 전체 100 중량부에 대해 5 내지 15 중량부의 중량 비율로 포함되며, 상기 소취액은 구연산나트륨 1 내지 3 중량부, 젖산나트륨 2 내지 4 중량부, 글리세린 3 내지 6 중량부, 염화칼륨 0.5 내지 1.5 중량부, 염화나트륨 0.1 내지 0.5 중량부, 비타민B1라우릴황산염 0.5 내지 1.5 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 자몽종자추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 황칠나무 잎 추출물 0.1 내지 0.3 중량부 및 정제수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함되고,
    상기 황칠나무 잎 추출물은, 황칠나무 잎을 준비한 후 세척하고, 상기 세척된 황칠나무 잎을 입경이 500 내지 2500㎛의 범위가 되도록 분쇄하며, 상기 분쇄된 황칠나무 잎을 용매와 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 초음파 추출기에 투입하여 20 내지 25℃의 온도 및 0.1 내지 0.5kgf/cm2의 압력하에서 상기 혼합물에 초음파를 가하여 추출하고, 상기 혼합물에 포함되어 있는 고형분을 제거하는 과정을 거쳐 제조되되, 상기 용매는 상기 분쇄된 황칠나무 잎 100 중량부에 대해 1000 내지 2000 중량부의 중량비율로 혼합되고, 상기 용매로는 물 또는 탄소수 1 내지 4(C1 내지 C4)의 알코올 중에서 선택된 어느 하나 이상의 용매가 사용되며, 상기 혼합물에 가해지는 초음파는 30 내지 50KHz의 진동주파수에서 30 내지 60분 동안 100 내지 200와트(watt)의 출력을 이용하여 추출하고,
    상기 천연식물추출물은, 은행나무, 자귀나무, 무화과나무, 오동나무, 쇠뜨기 및 소태나무가 각각 1:1:1:1:1:1의 중량 비율로 혼합된 천연식물을 세척하고, 상기 세척된 천연식물을 30 내지 40℃의 온도에서 5 내지 10일 동안 건조한 후 건조된 천연식물을 분쇄하며 상기 분쇄된 천연식물 100g 당 3,500㎖의 증류수를 넣고, 150 내지 170℃에서 5시간 동안 열수추출한 뒤 여과하여 천연식물 열수추출물을 제조하며, 상기 여과된 천연식물 열수추출물을 60 내지 65℃에서 감압농축하고 최종 농축액이 450㎖가 되도록 맞춘 후 이를 여과하여 천연식물추출물을 제조하며, 상기 천연식물추출물을 10g/L되게 아세토박터 아세티(Acetovacter aceti) 배양액에 첨가하여 배양하되, 상기 아세토박터 아세티(Acetovacter aceti)는 배양액 당 50,000cfu/L로 첨가하며, 상기 배양은 발효조를 이용하여 10일간, 35℃, pH 5~7로 유지하며 배양하고, 상기 배양 후 배양액을 원심분리하여 배양균을 제거한 후 여과하여 여과액을 제조하며, 상기 여과액을 4℃의 온도에서 10일 동안 숙성시킨 후 상기 숙성된 여과액을 다시 여과하는 과정을 거쳐 제조된 숙성 천연식물추출물인 것을 특징으로 하는 친환경 화장품 용기의 제조방법.
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