KR101178944B1 - 굳지 않는 점토 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 일반 점토나 모래, 찰흙, 고무찰흙, 지점토 등을 대신하여 놀이, 교육, 작품 조형 등에 사용할 수 있는 점토 조성물에 관한 것으로, 특히 굳지 않아 오랜 시간 동일한 성상이 유지되면서 물 없이 반복적인 사용이 가능한 친환경 소재의 새로운 점토 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 다공성의 규조토 입자를 모재로 하여 친수성과 친유성의 양쪽성을 지닌 액상물질을 혼합하고 반죽하여, 굳지 않고 오랫동안 반복하여 사용할 수 있는 새로운 성상의 점토물질을 제조한다. 본 발명의 점토 조성물은 가소성을 띄는 점토의 성질, 부슬부슬한 흙의 성질, 뭉쳤다 풀어졌다를 반복할 수 있는 모래의 성질을 지니며, 조성물의 성분 구성 및 함량 조절에 의해 특성이 다른 다양한 성상의 점토로 제조할 수 있다. 또한, 천연물질 및 인체에 무해하고 자연분해가 가능한 친환경소재로 이루어져 어린이가 장시간 만지고 놀아도 안전하며, 다공성 구조의 규조토를 매체로 하여 항균물질 등 다양한 기능성 물질을 담지할 수 있고 기능성 물질의 지속적인 효과발현 또한 가능하다.

Description

굳지 않는 점토 조성물 및 이의 제조방법 {Clay composition not hardened continuously and its preparation method}

본 발명은 기존의 일반 점토나 모래, 찰흙, 고무찰흙, 지점토 등을 대신하여 놀이, 교육, 작품 조형 등에 사용할 수 있는 점토 조성물에 관한 것으로, 특히 굳지 않아 오랜 시간 동일한 성상이 유지되면서 물 없이 반복적인 사용이 가능한 친환경 소재의 새로운 점토 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

천연 모래나 찰흙을 대신하여 놀이나 교육에 사용될 수 있는 인공 모래 및 점토에 관해 많은 기술이 소개되어 있다. 특허 제231408호에서는 수공예용 조형제 조성물, 특허공개 제2004-361에서는 점도를 갖는 모래의 제조방법 및 이러한 모래를 사용한 입체 학습방법, US 6,235,070호에서는 점성 모래 및 이의 제조방법, 특허 제598001호에서는 모래소재 혼합물 및 그의 제조방법, US 5,873,933호에서는 푸석푸석한 흙과 같은 느낌을 갖는 전성(展性)의 놀이재료 혼합물, 특허공개 제2006-11619호에서는 자연경화 및 가압에 의한 향방출형 기능성 인조점토 등을 기술하고 있다.

이들을 개략적으로 설명하면, 특허 제231408호의 수공예용 조형제조성물은 물, 소금, 밀가루, 전분, 돌가루, 황산알루미늄, 기름, 붕사, 염화마그네슘, 안식향산나트륨, 산화티탄 및 염료를 적정배합비율에 따라 배합하고 교반 및 가열한 후 성형시킨 것으로, 적은 양의 물로 반죽을 용이하게 할 수 있고, 동결과 부패의 방지 및 수분유지가 가능하며, 밀가루와 전분 등에 의해 촉감이 좋은 등의 장점이 있다.

특허공개 제2004-361호의 점도를 갖는 모래는 가해지는 힘의 정도에 따라 조형 및 분산을 반복할 수 있는 모래의 제조방법으로, 80~90중량%의 모래를 75~90℃로 가열하고, 여기에 0.5~3.5중량%의 카나우바를 투입하여 위 온도를 그대로 유지하면서 모두 녹아 코팅될 때까지 혼합하고, 여기에 8~12중량%의 밀납과 1.5~4.5중량%의 라놀린을 투입하여 55~70℃를 유지하면서 모두 녹아 코팅되도록 한 후 서냉시킨 것이다.

US 6,235,070호의 점성 모래 및 특허 제598001호의 모래 소재 혼합물은 공통적으로 모래 입자 및 결합제를 포함하는 모래 소재 혼합물로서, 상기 결합제는 모래 입자상에 피막(coating)을 형성하며 밀랍; 세레신왁스; 미세결정상 왁스; 및 지랍과 파라핀 왁스의 혼합물로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택된다. 장난감 소재, 교육자재 및 모조 건축 디자인, 박물관 또는 수족관에서의 조경 디자인의 구성 등을 위한 소재로 사용할 수 있다.

US 5,873,933호의 푸석푸석한 흙과 같은 느낌을 갖는 전성(展性)의 놀이재료 혼합물은 전성의 무정형 결합제와 많은 양의 모래를 포함하며, 상기 결합제는 가용성 셀룰로오스, 폴리비닐 알코올, 프로필렌글리콜, 물, 붕산나트륨, 탄산나트륨 등을 포함한다. 이 혼합물은 전성의 결합제가 많은 양의 모래와 결합하여 독특한 촉감 특성을 갖게 되며, 과립상의 전성의 무정형의 성상을 갖는다.

또한, 특허공개 제2006-11619호의 자연경화 및 가압에 의한 향방출형 기능성 인조점토는 폴리비닐알코올 및 에틸렌 비닐아세테이트를 모재로 비중이 낮은 중공 형태의 폴리아크릴로니트릴 분말과 열팽창성 마이크로스피어를 충진제로 선택하여, 농후제, 글리세린, 건조지연제 및 기타 첨가물을 실온 및 가열 혼합하여 제조한다.

그러나 상기에서 언급한 종래의 점성 모래 또는 인조 점토 등은 물리적인 특성 및 외형이 기존의 모래나, 물기를 머금은 모래 또는 파라핀이 코팅된 유성분의 모래, 천연 찰흙 등과 대부분 유사하여 영유아, 아동들에게 새로운 흥미를 부여하지 못하고 있었다. 또, 사용 시 물을 필요로 하거나 제한된 조형활동만 가능하고, 조형이 가능한 경우에도 시간이 지나면 굳어버려 반복사용이 어렵고 작품으로 보관하는 외에는 폐기시키게 되므로 환경오염을 유발하는 문제가 있었다. 특히 모래에 파라핀을 코팅한 점성 모래의 경우는 파라핀이 바닥이나 손, 옷 등에 묻어나 많은 불편을 초래하고, 세균과 먼지가 묻으면 떨어지지 않으며, 바로 부패하고 냄새가 심하게 나고 끈적이는 촉감이 불쾌감을 주는 문제가 있었다.

또, 현재 시판되는 제품들을 살펴보아도 환경호르몬의 원인인 고무찰흙, 플라스틱점토들이 대부분을 차지하고 있고, 곡식이나 밀가루 등의 천연물을 사용한 제품의 경우도 본드, 방부제, 표백제 등의 유해성분이 혼입되어 어린이들이 안심하고 만지고 놀기에 적합하지 않은 문제가 있다.

이에 본 발명자는 종래의 점성 모래 또는 인조 점토 등과는 전혀 다른 촉감과 특성이 있으며 물 없이도 반복적인 사용이 가능한 공기점토를 개발하여 등록번호 제10-0874091호로 특허받은 바 있다. 이 공기점토는 곱게 빻아 미세한 분말로 만든 모래가루 등의 모재와 글리세린을 포함하며, 잡아당기면 늘어나면서 공기가 흡입되어 마치 구름이나 솜, 눈(snow)처럼 성기고 부드러운 상태가 되고 다시 힘을 가해 뭉치면 공기가 빠져나가면서 조밀하고 단단한 점토형태로 되돌아가는 특성이 있으며, 종래의 점성 모래 또는 인조 점토가 갖는 여러 문제점과 한계를 극복하고 있다. 그러나 이 공기점토도 다양한 용도로 활용할 수 있도록 성상을 보다 다양화하고, 항균 등의 기능성을 부여하기 위해 기능성 물질을 결합 또는 담지시킬 수 있도록 표면 특성이나 물성을 개선할 필요가 있었다.

본 발명은 장시간 사용이나 조형 후에도 굳지 않고 동일한 성상이 지속적으로 유지되며, 물 없이도 계속적인 반복 사용이 가능한 점토 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 가소성을 띄는 점토의 성질, 부슬부슬한 흙의 성질, 뭉쳤다 풀어졌다를 반복할 수 있는 모래의 성질을 지니면서도, 묻어남이 적고, 성분 조절 및 첨가물에 따라 각각 특성이 다른 다양한 성상의 점토를 만들 수 있는 점토 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 천연물질을 주재료로 하는 친환경소재로 이루어져 어린이가 장시간 만지고 놀아도 안전하고, 사용 후 폐기 시에는 자연으로 돌아가는 친환경소재의 안전한 점토 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 필요에 따라 항균 등의 기능성 물질을 담지 또는 결합하여 기능성이 지속적으로 발현될 수 있는 점토 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명에서는,

(a) 10~10,000 메시(mesh) 크기로 분쇄된 규조토 분말(제1모재) 100 중량부와, (b) 친수성과 친유성의 양쪽성을 갖는 액상물질 5~70 중량부를 포함하고,

상기 액상물질이 상기 규조토 분말의 기공을 통과하면서 분포하도록 충분히 혼합 반죽시킨 상태에서, 가소성을 띄는 점토의 성질과 부슬부슬한 흙의 성질, 뭉쳤다 풀어졌다 반복할 수 있는 모래의 성질을 지니고, 공기 중에서도 굳지 않으며, 물 없이 반복 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 점토 조성물이 제공된다.

또한, 본 발명에서는,

하기 (a)와 (b)를 혼합하는 과정과, 하기 액상물질이 하기 규조토 분말의 기공을 통과하면서 분포되도록 충분히 반죽하는 과정을 포함하는 점토 조성물의 제조방법이 제공된다:

(a) 10~10,000 메시 크기로 분쇄된 규조토 분말(제1모재) 100 중량부,

(b) 친수성과 친유성의 양쪽성을 갖는 액상물질 5~70 중량부.

본 발명에서는 다공성의 규조토 분말에 친수성과 친유성의 양쪽성을 지닌 액상물질을 혼합하고, 이 액상물질이 상기 규조토 분말의 기공을 통과하면서 분포하도록 충분히 반죽시킴으로써 오랫동안 점성을 잃지 않고 유지할 수 있다. 또한, 여기에 황토, 백토, 곡물, 톱밥 등 다양한 성질의 소재(제2모재)를 제1소재에 침투시켜 융합시킴으로써 다양한 성상의 점토를 제공할 수 있으며, 항균제 등의 기능성 물질 또한 양쪽성 액상물질을 통해 하나로 융합시켜 규조토 분말의 기공에 담지함으로써 다양한 기능성 물질을 부가하고 효과를 지속적으로 발현시킬 수 있다.

본 발명의 점토 조성물은 장시간 사용이나 조형 후에도 굳지 않고 동일한 성상이 지속적으로 유지되며, 물 없이도 계속적인 반복 사용이 가능하고, 가소성을 띄는 점토의 성질, 부슬부슬한 흙의 성질, 뭉쳤다 풀어졌다를 반복할 수 있는 모래의 성질을 같이 지니며, 조성물의 성분 구성 및 함량 조절에 의해 특성이 다른 다양한 성상을 지닐 수 있다. 또한 본 발명의 점토 조성물은, 천연물질 및 인체에 무해하고 자연분해가 가능한 친환경소재로 이루어져 어린이가 장시간 만지고 놀아도 안전하며, 폐기 시에도 환경오염의 문제가 없고, 굳지 않으므로 반복 사용할 수 있어 자원 절약과 경제적인 효과도 있다. 또, 다양한 느낌과 촉감으로 어린이에게 호기심을 유발하며, 묻어남이 적어 사용이 편리하다.

도 1은 본 발명의 점토 조성물을 개념적으로 나타낸 모식도이다.
도 2a는 규조토의 표면사진이며, 도 2b는 일반 모래의 표면사진이다.
도 3a 및 3b는 실시예 2에 따른 본 발명의 점토 조성물의 사진이다.
도 4a 및 4b는 실시예 3에 따른 본 발명의 점토 조성물의 사진이다.
도 5a 및 5b는 실시예 10에 따른 본 발명의 점토 조성물의 사진이다.
도 6a 및 6b는 실시예 13에 따른 본 발명의 점토 조성물의 사진이다.

이하 본 발명의 점토 조성물과 제조방법의 바람직한 실시예를 설명한다. 아래에 기재될 기술 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 점토 조성물은 제1모재와 액상물질을 포함하며, 다양한 촉감과 물성을 가진 조성물을 만들기 위해 제2모재를 더 포함할 수 있으며, 항균성 등의 기능성을 부여하기 위해 천연항균물질 등의 첨가물을 더 포함할 수 있다.

본 조성물에서 규조토 분말은 많은 기공을 가진 다공성의 제1모재로서 양쪽성의 액상물질 및 이 액상물질에 용해 또는 유화된 첨가물이나 제2모재가 기공을 통과하면서 분포할 수 있는 매체가 된다. 규조토는 규조의 유해로 만들어진 연질의 암석과 토양을 말하는데, 규조토는 많은 기공을 갖고 있다. 도 2a는 규조토의 표면사진으로, 일반 모래의 표면사진인 도 2b와 비교하여 표면의 다공성 구조를 확인할 수 있다. 바람직하게는 상기 규조토는 화석층의 암석으로, 1,250℃ 이상의 고온에서 소성처리된 것이다. 규조토는 기공을 활용하기 위해 적어도 기공크기보다 큰 입자크기로 분쇄하여 사용하며, 바람직하게는 10~10,000 메시 정도의 크기로 분쇄한다. 규조토 분말의 입자가 너무 크면 촉감이 거칠게 되므로, 상기 범위 내에서 원하는 촉감에 따라 조절하는 것이 바람직하다.

본 조성물에서 액상물질은 규조토와 제2모재, 다른 첨가물 등을 모두 혼합 융화시킬 수 있어야 하므로, 기름과 물에 모두 섞일 수 있는 친수성과 친유성의 양쪽성을 갖는 액상물질이어야 한다. 양쪽성 액상물질은 본 조성물에서 상기 규조토 분말(제1모재)의 기공을 통과하면서 분포하여 모재에 점성을 부여하고, 아울러 하기 제2모재 및 항균물질 등의 첨가물을 용해 및 유화시켜 제1모재에 함께 분포시킬 수 있는 매질의 역할을 하게 된다. 양쪽성 액상물질은 바람직하게는 프로필렌글리콜(PG); 폴리에틸렌글리콜(PEG); 및 글리세린(glycelin)으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택된다. 양쪽성 액상물질은 제1모재 100 중량부에 대해 5~70 중량부로 포함된다. 양쪽성 물질이 전체 모재의 50% 이상으로 사용될 경우 죽상이 되어 점토형태를 이루지 못하며, 전체 모재의 5% 이하로 사용될 경우 점성이 부족하여 조성물이 너무 푸석푸석한 상태로 되는 문제점이 있다.

상기 규조토 분말을 제1모재로 하고, 여기에 규조토의 기공 크기 이하의 미세한 분말크기로 분쇄한 다양한 물질을 상기 액상물질을 이용하여 혼합함으로써 다양한 촉감과 성상을 가진 점토물질을 만들 수 있다. 제2모재는 상기 규조토 분말의 기공크기 이하의 입자크기를 가져야 하며, 바람직하게는 규조토 분말의 1/10 이하의 입자 크기를 갖고, 더욱 바람직하게는 이 범위에서 100~100,000 메시 정도의 입자크기를 갖는다. 제2모재는 본 조성물 중에서 상기 액상물질을 매체로 하여 제1모재인 규조토 분말의 기공 내부 및 외부에 존재하게 된다. 제2모재는 상기 제1모재 100 중량부에 대해 10~100 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 100 중량부를 넘어갈 경우에는 규조토 분말의 기공이 막혀 특유의 점성이 저하될 수 있다. 제2모재는 모래; 패각; 규사; 황토; 백토; 곡류; 견과류의 단단한 외피; 코코피트; 및 톱밥으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다. 상기 곡류는, 예를 들어, 쌀, 보리, 콩, 조, 수수, 밀 등이 될 수 있다. 상기 견과류의 단단한 외피는, 예를 들어, 땅콩이나 호두 등의 단단한 외피가 될 수 있다.

본 발명의 점토 조성물에는 기능성을 부여하는 첨가물로서 천연 항균물질이 더 포함될 수 있다. 천연 항균물질은 바람직하게는 자몽추출물; 알리신을 포함하는 마늘추출물; 녹차추출물; 및 은나노로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이 될 수 있다. 천연 항균물질은 항균작용을 나타내는데 필요한 양으로 포함될 수 있으며, 항균물질의 종류에 따라 그 양은 달라질 수 있다. 자몽추출물(DF-100™)의 경우 상기 제1모재 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 포함될 수 있다. 자몽추출물 등의 천연 항균물질은 상기 액상물질에 쉽게 용해되므로, 바람직하게는 상기 액상물질에 용해된 상태로 본 조성물에 포함될 수 있다. 제1모재인 규조토 분말이 다공성이므로, 항균물질은 상기 액상물질을 통해 혼화된 상태에서 규조토의 기공을 이용하여 안정적으로 담지될 수 있으며 지속적으로 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 점토 조성물은 응집제를 더 포함할 수 있다. 응집제는 액체 속에 현탁되어 있는 고체입자가 몇 개씩 모여 약간 큰 덩어리를 만들기 위해 액체에 첨가하는 약품으로 주로 수처리 등에 사용된다. 응집제에는 소석회, 백반, 염화알루미늄, 산화철(Ⅲ), 황산철(Ⅱ) 등의 무기전해질과, 녹말류, 폴리아크릴아마이드와 그 유도체 등의 유기고분자화합물이 있는데, 양쪽 다 사용 가능하며, 바람직하게는 폴리아크릴아마이드와 그 유도체 등의 유기고분자화합물을 사용한다. 상기 액상물질을 매질로 하여 균일상을 이루는 조성물에 응집제를 투입하고 반죽하면 전체적으로 걸쭉한 에멀젼 상태가 되면서 질기고 강력한 점성이 생긴다. 응집제는 상기 제1모재 100 중량부에 대해 0.1~70 중량부, 보다 바람직하게는 0.5~20 중량부로 포함될 수 있다.

본 발명의 점토 조성물은 폴리비닐알코올 또는 젤라틴을 더 포함할 수 있다. 폴리비닐알코올 또는 젤라틴을 상기 액상물질에 용해시켜 포함하면 점성과 촉감 등의 성상이 현저하게 다른 조성물을 얻을 수 있다. 폴리비닐알코올 또는 젤라틴은, 바람직하게는 상기 제1모재 100 중량부에 대해 10~100 중량부로 포함될 수 있다.

본 발명의 점토 조성물은, 조성물에 포함된 각 성분입자들을 오일로 코팅하기 위해, 유동파라핀; 왁스로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 0.1~50 중량부로 더 포함할 수 있다. 이렇게 조성물을 라이트오일로 코팅시킬 경우 보습효과가 있고, 손에 묻어남을 방지할 수 있으며, 각종 유해물질을 차단하고 냄새를 억제하며, 제품의 성질을 오래 유지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 점토 조성물에는 상기 항균물질 외에도 천연향료, 아로마 등과 같은 다양한 기능성 물질이 필요에 따라 포함될 수 있다. 이러한 기능성 물질은 상기 액상물질을 통해 혼화된 상태로 제1모재인 규조토 분말의 기공 구조 내외에 안정적으로 분포, 유지될 수 있으므로 효과의 지속적인 발현이 가능하다. 본 조성물에는 이밖에도 필요에 따른 첨가물이 포함될 수 있으며, 첨가물에는 특히 점토 조성물에 다양한 색상을 부여하기 위한 착색제가 포함될 수 있다. 착색제는 천연 또는 인체에 안전한 합성 착색제가 모두 사용될 수 있으며, 수성과 유성을 가리지 않고 다양한 염료, 안료 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 점토 조성물은 불규칙적이고 다기공성인 규조토 분말과 양쪽성 액상물질(또는 제2모재와 기능성 물질 등을 포함하는 액상물질)이 융화되어 새로운 특성을 지닌 물질상을 이루게 된다. 도 1은 이러한 본 발명의 점토 조성물을 개념적으로 도시한 것으로, 제1모재인 다공성 규조토 입자(10)의 기공(11) 내 및 규조토 입자(10) 사이사이에 제2모재(20) 및 항균물질(30) 등의 첨가물이 분포하게 된다. 본 발명의 점토 조성물은 가소성을 띄는 점토의 성질과, 부슬부슬한 흙의 성질, 뭉쳤다 풀어졌다를 반복할 수 있는 모래의 성질을 지니고, 공기 중에서도 굳지 않으며, 물 없이 반복 사용할 수 있다. 그리고 본 조성물 내 제2모재 등의 성분 및 함량 등을 조절함으로써 본 조성물이 나타내는 점토, 흙, 모래의 성질 중 어느 하나를 강하게 나타내도록 다양하게 성상을 조절할 수 있다.

이하 본 발명의 점토 조성물을 제조하는 바람직한 실시예를 설명한다. 다음의 바람직한 실시예에서 사용된 용어의 의미는 상기 점토 조성물에 대한 설명과 동일하며, 조성물을 구성하는 물질도 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제조방법은, 상기와 같은 제1모재, 제2모재, 액상물질 등을 혼합하고 반죽함으로써 각 성분이 완전히 하나로 융합되어 새로운 성상을 가진 점토를 만들게 된다. 먼저 규조토와 제2모재는 각각의 입자크기로 미세하게 분쇄해 놓는다. 규조토의 경우는 바람직하게는 분쇄에 앞서 미리 1,250℃ 이상으로 소성처리해 놓는다. 천연 항균물질 등의 기능성 물질이나 폴리비닐알코올 또는 젤라틴을 첨가할 경우에는 상기 액상물질에 미리 용해시킨 후 혼합하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 각 성분을 혼합한 후 반죽기로 옮겨 반죽시키는데, 이때 응집제를 첨가하면 혼합물이 전체적으로 걸쭉한 에멀젼 상태가 되면서 질기고 강력한 점성이 생기게 된다. 계속 반죽하고 치대면 점성이 생기면서 어느 순간 푸석이는 느낌이 쫀득쫀득한 느낌으로 바뀌게 되고 모든 물질이 완전하게 하나로 융합된 새로운 성상의 점토가 된다. 필요에 따라 반죽 후 마지막에 또는 혼합 반죽 전의 상기 액상물질에, 유동파라핀; 왁스로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 가하고 혼합해 주면 조성물을 오일로 가볍게 코팅시킬 수 있다. 이렇게 코팅과정을 거친 점토 조성물은 손에 묻어남이 거의 없고 매끈한 감촉을 갖게 된다.

[ 실시예 ]

이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

(1) 미리 1,250℃ 이상으로 소성처리한 규조토를 100 메시 정도의 크기로 분쇄하였다.

(2) 상기 (1)에서 준비한 규조토 분말 100 중량부에 글리세린 15 중량부를 혼합하고 반죽기로 옮겨 반죽시키면서 응집제((주)한솔케미컬의 유기고분자 응집제) 1 중량부를 투입하고 완전히 혼화되어 안정된 성상을 나타낼 때까지 계속 반죽하였다. 그 결과 중간 정도의 점성을 갖는 점토 조성물을 얻었다.

실시예 2

(1) 미리 1,250℃ 이상으로 소성처리한 규조토를 100 메시 정도의 크기로 분쇄하였다.

(2) 황토를 5,000 메시 정도의 크기로 미분쇄하였다.

(3) 상기 (1)에서 준비한 규조토 분말 100 중량부에 (2)에서 준비한 황토분말 15 중량부와 글리세린 20 중량부를 혼합하고 반죽기로 옮겨 반죽시키면서 응집제((주)한솔케미컬의 유기고분자 응집제) 1 중량부를 투입하고 완전히 혼화되어 안정된 성상을 나타낼 때까지 계속 반죽하였다. 그 결과 점토의 성질이 강한 강력한 점성의 점토 조성물을 얻었다 (도 3a 및 3b).

실시예 3

(1) 미리 1,250℃ 이상으로 소성처리한 규조토를 100 메시 정도의 크기로 분쇄하였다.

(2) 황토를 3,000 메시 정도의 크기로 미분쇄하였다.

(3) 상기 (1)에서 준비한 규조토 분말 100 중량부에 (2)에서 준비한 황토분말 10 중량부와 글리세린 20 중량부를 혼합하고 반죽기로 옮겨 반죽시키면서 응집제((주)한솔케미컬의 유기고분자 응집제) 0.5 중량부를 투입하고 완전히 혼화되어 안정된 성상을 나타낼 때까지 계속 반죽하였다. 그 결과 흙의 성질이 강한 부드러운 점성에 부슬부슬한 성질을 지닌 점토 조성물을 얻었다 (도 4a 및 4b).

실시예 4

(1) 미리 1,250℃ 이상으로 소성처리한 규조토를 100 메시 정도의 크기로 분쇄하였다.

(2) 황토를 1,000 메시 정도의 크기로 미분쇄하였다.

(3) 상기 (1)에서 준비한 규조토 분말 100 중량부에 (2)에서 준비한 황토분말 20 중량부와 글리세린 25 중량부를 혼합하고 반죽기로 옮겨 완전히 혼화되어 안정된 성상을 나타낼 때까지 계속 반죽하였다. 그 결과 물에 젖은 정도의 점성을 가진 모래와 같은 성질의 점토 조성물을 얻었다.

상기 실시예 1 내지 4에서 제조한 점토 조성물의 조성과 성질을 아래 표 1에 정리하였다.

실시예 5

글리세린에 항균물질로 자몽추출물(DF-100™) 5 중량부를 가하고 용해시킨 후 규조토 분말 및 황토분말과 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 자몽추출물을 첨가하여 제조한 본 실시예의 점토 조성물과 자몽추출물을 첨가하지 않은 실시예 1의 점토 조성물의 항균력을 비교시험하였다. 시험은 FITI시험연구원에 의뢰하여 실시하였으며, 시험조건은 시험균액을 37±1 ℃에서 24시간 진탕(120회/분) 배양한 후 균수를 측정하였다. 접종배지는 TSB 1 ㎖로 하였으며, 시료는 10g으로 하였다. 2가지 균주에 대해 실험을 실시하였으며, 제1균주로는 Staphylococcus aureus ATCC 6538을 사용하였으며, 제2균주로는 Escherichia coli ATCC 25922를 사용하였다. 결과는 다음 표 2와 같다.

실시예 6 내지 13

글리세린 40 중량부 대신 아래 표 3에 기재된 혼합 글리세린 90 중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 실시하였다. 이때 젤라틴을 녹인 후 글리세린에 혼합시키고, 유동파라핀은 그대로 글리세린과 혼합하여 다른 조성성분과 혼합 반죽하였다. PVA(폴리비닐알코올)는 소량의 물에 녹인 후 글리세린과 혼합하고, 혼합 글리세린의 조성과 제조된 점토 조성물의 성질은 아래 표 2와 같다. 실시예 10에 따른 점토 조성물은 도 5a 및 5b와 같으며, 실시예 13에 따른 점토 조성물은 도 6a 및 6b와 같다.

실시예 14

글리세린 대신 프로필렌글리콜을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과 점성이 있는 점토성질의 조성물을 얻었다. 제조된 조성물은 실시예 1에서 제조한 조성물과 비교하면 점성이 다소 약하고 푸석한 느낌이 났다.

실시예 15

글리세린 대신 폴리에틸렌글리콜을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1와 동일하게 실시하였다. 그 결과 점성이 있는 점토성질의 조성물을 얻었다. 제조된 조성물은 실시예 1에서 제조한 조성물과 비교하면 점성이 다소 약하고 푸석한 느낌이 났으며, 실시예 15에서 얻어진 조성물과 점성은 비슷하고 촉감에서 차이가 있었다.

본 발명의 점토 조성물은 굳지 않고 친환경적이면서도 점토, 흙, 모래의 다양한 성질을 지닐 수 있어, 기존의 일반 점토나 모래, 찰흙, 고무찰흙, 지점토 등을 대신하여 놀이, 교육, 작품 조형 등에 광범위하게 사용될 수 있으며, 나아가 오염된 야외 놀이터의 모래, 흙 등을 대체하는 용도로도 활용될 수 있다.

10 : 규조토 입자 11 : 규조토 기공
20 : 제2모재 입자 30 : 항균물질
40 : 액상물질

Claims (18)

1. (a) 10~10,000 메시 크기로 분쇄된 규조토 분말(제1모재) 100 중량부,
   (b) 친수성과 친유성의 양쪽성을 갖는 액상물질 5~70 중량부, 및
   (c) 모래; 패각; 규사; 황토; 백토; 곡류; 견과류의 단단한 외피; 코코피트; 및 톱밥으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되고 상기 규조토 분말의 1/10 이하의 입자 크기를 갖는 제2모재 10~100 중량부를 포함하고,
   상기 액상물질이 상기 규조토 분말의 기공을 통과하면서 분포하도록 충분히 혼합 반죽시킨 상태에서, 공기 중에서도 굳지 않으며, 물 없이 반복 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 점토 조성물.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 액상물질은 프로필렌글리콜(PG); 폴리에틸렌글리콜(PEG); 및 글리세린(Glycelin)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 점토 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2모재는 100~100,000 메시의 입자크기를 갖는 것을 특징으로 하는 점토 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 규조토는 1,250℃ 이상으로 소성처리된 것임을 특징으로 하는 점토 조성물.
6. 제1항에 있어서, 천연 항균물질을 더 포함하는 점토 조성물.
7. 제6항에 있어서, 상기 천연 항균물질은 자몽추출물; 알리신을 포함하는 마늘추출물; 녹차추출물; 및 은나노로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 점토 조성물.
8. 제1항에 있어서, 응집제 0.1~70 중량부를 더 포함하는 점토 조성물.
9. 제1항에 있어서, 폴리비닐알코올 또는 젤라틴 10~100 중량부를 더 포함하며, 상기 폴리비닐알코올 또는 젤라틴은 상기 액상물질에 용해된 상태로 포함되는 것을 특징으로 하는 점토 조성물.
10. 제1항에 있어서, 유동파라핀; 왁스로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 0.1~50 중량부로 더 포함하는 점토 조성물.
11. 하기 (a), (b) 및 (c)를 혼합하는 과정과, 하기 액상물질이 하기 규조토 분말의 기공을 통과하면서 분포되도록 충분히 반죽하는 과정을 포함하는 점토 조성물의 제조방법:
    (a) 10~10,000 메시 크기로 분쇄된 규조토 분말(제1모재) 100 중량부,
    (b) 친수성과 친유성의 양쪽성을 갖는 액상물질 5~70 중량부,
    (c) 모래; 패각; 규사; 황토; 백토; 곡류; 견과류의 단단한 외피; 코코피트; 및 톱밥으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되고 상기 규조토 분말의 1/10 이하의 입자 크기를 갖는 제2모재 10~100 중량부.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서, 상기 액상물질은 프로필렌글리콜(PG); 폴리에틸렌글리콜(PEG); 및 글리세린(Glycelin)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 점토 조성물의 제조방법.
14. 제11항에 있어서, 상기 규조토는 1,250℃ 이상으로 소성처리된 것임을 특징으로 하는 점토 조성물의 제조방법.
15. 제11항에 있어서, 상기 혼합에 앞서 상기 액상물질에 천연 항균물질을 가하여 용해시키는 과정을 더 포함하는 점토 조성물의 제조방법.
16. 제11항에 있어서, 상기 혼합하는 과정은 응집제 0.1~70 중량부를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 점토 조성물의 제조방법.
17. 제11항에 있어서, 상기 혼합에 앞서 상기 액상물질에 폴리비닐알코올 또는 젤라틴 10~100 중량부를 용해시키는 과정을 더 포함하는 점토 조성물의 제조방법.
18. 제11항에 있어서, 상기 액상물질 또는 반죽된 반죽물에, 유동파라핀; 왁스로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 0.1~50 중량부로 가하고 균일하게 혼합하여, 조성물을 오일로 코팅시키는 과정을 더 포함하는 점토 조성물의 제조방법.

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