KR100296497B1 - 휘산성액체를지지하기위한담체및그담체를이용한휘산성을갖는액체의휘산성조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방향, 소취, 방충, 방부 등의 목적으로 사용되는 방향성 물질의 지지체로 사용되는 담체 및 그 담체를 이용한 휘산성을 갖는 액체의 휘산성 조절 방법에 관한 것으로, 휘산성을 지니는 액체성분을 지지하기 위한 펄프로 이루어진 내부담체(1)의 외부에 제조되는 슬러리 전체에 대하여 다공성담체 10중량% 내지 50중량%와 접착제는 10중량% 내지 40중량%의 비율로 혼합하여 물에 용해 및 분산시켜 제조된 슬러리를 통상의 인쇄방법 또는 통상의 코팅방법에 의하여 표면에 도포한 다음 건조하여 제조된 다공성 담체(2)로 이루어진 담체를 휘산성을 갖는 액체에 침지시키고, 휘산성 액체를 포함한 상기 담체를 반투성 포장지로 포장하여 휘산성 액체의 휘산을 조절하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

Description

휘산성 액체를 지지하기 위한 담체 및 그 담체를 이용한 휘산성을 갖는 액체의 휘산성 조절 방법{The containable material of a volatile liquid and the method of controlling the volatility of the volatile liquid using the same}

본 발명은 방향성 물질의 지지체로 사용되는 담체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방향, 소취, 방충, 방부 등의 목적을 위하여 사용되는 휘발성 액체의 지지체로 사용하기 위한 담체에 관한 것이다.

상기 방향, 소취, 방충, 방부 등의 목적을 위하여 사용되는 휘발성 액체는 일반적으로 그 휘산속도가 대기압, 온도 등의 변화에 따라 달라지게 되며, 대기압 온도등이 일정한 경우에는 그 휘산속도가 일정하게 된다.

따라서, 일반적으로는 대기중으로 휘산되는 양은 방향제 등의 양과 대기와접촉이되는 표면적에 의하여 영향을 받게 되는 것이다.

방향제등은 그 사용목적에 따라 방향제, 소취제, 방충제, 방부제 등의 다향한 용도로 개발이 되어 그 사용이 날로 증가하고 있는 추세이나, 상기와 같은 자연법칙에 의하여 방향성 물질 등의 양이 풍부한 초기 농도에서는 높은 증기압의 영향으로 휘산량이 많으나, 농도의 감소에 따라 휘산량이 급격하게 저하되는 문제점을 나타내고 있다.

또, 일부 방향제 등의 경우에 있어서는 우수한 효과를 지니고 있음에도 불구하고 상온에서의 높은 증기압으로 인하여 조기에 휘산되는 문제로 만족할 만한 사용기간을 갖지 못해 상품성을 상실하게 되는 결과를 초래하기도 하였다.

이와같은 문제점을 해결하기 위하여, 방향제 등의 분야에서는 휘산속도를 조절하기 위한 방법 등에 관하여 많은 연구가 진행되어 왔으며, 그 결과로서 많은 부분에서 우수한 성과를 거두고 있다.

그 결과의 예로서, 미국특허공보 2,412,326호에는 유리 또는 플라스틱 용기에 담긴 액체의 휘산 속도를 조절하기 위해서 용기 뚜껑의 개방면적을 조절하는 방법이 개시되어 있고, 미국특허공보 2,111,025호에는 유리 또는 플라스틱 용기에 담긴 액체의 휘산 속도를 조절하기 위하여 용기 뚜껑에 탈착 가능한 덮개를 부착하는 기술을 공개하고 있으며, 미국특허공보 2,572,329호에는 액체에 심지형태의 흡수체를 담그고 흡수체에 나사선을 가지는 덮개를 부착하여 휘산 속도를 조절하는 기술에 대하여 공개하고 있다.

그러나, 액체를 용기에 넣어서 사용하는 방법은 본 발명의 목적중 하나인 쌀통 또는 쌀포대 등과 같이 설치장소의 마련이 되어 있지 않은 경우에는 설치위치의 불안정성으로 인하여 파손 또는 누액의 우려가 있다.

상기에서의 방법과는 달리, 미국특허공보 4,157,787호 및 동 4-254,910호에서는 반투성막과 불투성막으로 구성되어 있는 용기에 방향제 등의 액체물질을 수용하여 휘산가능한 반투성막의 넓이를 조절하는 방법에 의하여 휘산 속도를 조절하는 기술에 대하여 공개하고 있다.

또, 미국특허공보 5,782,409호에서는 실리카, 제올라이트, 활성탄, 크레이 등의 다공성 물질에 액체를 함침시키고 이를 다공성, 반투성 막에 수용하여 휘산 속도를 조절하는 방법이 개시되어 있으며, 본 발명자 등은 한국특허출원 98-9126호에는 고추와 마늘추출물을 이용한 방충조성물을 펄프에 함침시켜 휘산시키는 방법을 이용한 방충제 조성물을 출원한 바 있다.

그러나 방충효과가 더 높고 휘산속도가 더 빠른 방충조성물을 사용한 경우 함침능력이 만족할 만큼 높지 못해 사용기간을 늘리기 위해서는 적정 크기보다 큰 부피의 담체가 필요했으며, 부피가 커짐에 따라 공기와 접촉면적이 넓어져 휘산 속도가 더욱 빨라지는 단점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 우수한 액체의 보유 능력을 지녀 높은 증기압을 갖는 액체의 휘산속도를 조절하여 장기간에 걸쳐서 사용할 수 있는 휘발성 액체의 담체를 제공하고자 하는 것이다.

도1은 본발명에 의한 담체의 일부 절개 사시도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 내부 담체 2 : 다공성담체

3 : 반투성막

상기한 문제점을 해결하기 위한 본발명의 담체는 휘발성을 지니는 액체성분을 지지하기 위한 펄프로 된 내부담체(1)와 내부담체(1)를 감싸는 다공성 담체층(2)으로 구성된 담체에 함침시킨 다음 반투성막(3)의 내부에 수용시킴으로서 달성될 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 휘발성 액체로는 방향제, 소취제, 방부제, 방충제 등 발향성 물질등이 다양하게 사용될 수 있으나, 본 발명에서의 주된 목적은 자연계에 존재하는 식물로 부터 추출되어 방충제로서 사용될 수 있는 향신료 성분, 즉, 캡사이신을 주성분으로 하는 고추의 추출물, 알리신을 주성분으로 하는 마늘의 추출물을 비롯하여 티트리, 고추냉이, 겨자, 양파, 로즈마리, 회향풀, 생강, 후추, 페퍼민트, 차조기, 천궁, 황백, 자작나무, 대나무 등으로 부터 추출되는 추출물을 과 같은 종류의 방충성 성분을 함유하는 식물성 정유성분을 적용 하는데 있다.

따라서, 이하의 설명에서는 방충성을 지니는 식물성 정유성분을 그 예로하여 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 다공성담체(2)로는 무정형 실리카, 탄산칼륨, 활성탄, 제올아이트, 펄프분말, 규산칼슘, 규산마그네슘, 벤토나이트, 카올린, 퍼미큘라이트 등이 있으며, 이들 다공성 담체는 보다 많은 량의 향신료 성분을 내부에서 보지할 수 있는 지지체을 외부에서 감싸는 형태로 코팅되는 코팅제로 사용된다.

본 발명에서 사용되는 다공성 담체는 입자의 평균입경이 10㎛ 내지 50㎛의 정도의 것으로 내부표면적이 100㎡/g 내지 700㎡/g으로 비표면적이 100㎡/g 내지500㎡/g이고, 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate)에 대한 함유력이 100㎖/g 내지 500㎖/g인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 담체는 적당한 접착제와 혼합되어 내부담체의 표면에 코팅되며, 사용될 수 있는 접착제로는 전분, 카페인, 폴리비닐알콜, 에틸비닐아세테이트, 초산비닐, 아크릴수지, 검(Gum) 등 다양한 접착제가 사용될 수 있으며, 내부담체의 표면에 도포하기 위하여는 슬러리 전체에 대하여 다공성담체 10중량% 내지 50중량%와 접착제는 10중량% 내지 40중량%의 비율로 혼합하여 물에 용해 및 분산시켜 슬러리화하고, 이를 통상의 인쇄방법 또는 통상의 코팅방법에 의하여 내부담체의 표면에 도포한 다음 건조하면 되는 것이다.

도포용 슬러리에 있어서, 다공성 담체가 10중량% 이하의 비율로 함유되는 경우에는 함유력이 낮아져서 지지체로서의 역할을 하지 못하게 되며, 50중량% 이상의 비율로 함유되는 경우에는 담체의 흡수능력이 높아져서 물과 접착제에 분산되기가 어려운 문제가 있다.

또, 접착제가 10중량% 이하의 비율로 첨가되는 경우에는 접착력이 떨어져서 건조 후, 내부담체인 펄프 등으로 부터 다공성 담체가 이탈되는 결과를 초래하고, 40중량% 이상의 비율로 첨가되는 경우에는 점도가 너무 높아서 코팅을 하기가 어렵게 된다.

상기와 같은 방법에 의하여 제조된 식물성 정유성분을 지지하기 위한 담체는 이상적인 배합비율로 배합되어 있는 방충용 향신료의 조성물 용액에 침지시켜 향신료가 내부로 충분히 침투되도록 한 다음, 이를 반투성막(3)으로 되어 있는 포장지를 사용하여 포장함으로서 완료된다.

상기와 같은 방법에 의하여 제조된 본 발명의 곡물보관용 식물로 부터 추출된 정유성분으로 구성된 방충제는 일차로 다공성담체(2)에 의하여 지지된 향신료 성분이 휘산되어 반투성막(3)을 통과하여 소규모의 곡물 보관용기의 내부로 휘산되고, 다공성담체(2)는 자신으로 부터 휘산된 방충성 향신료를 내부담체로 부터 보충받게 되는 것이며, 이와 같은 작용이 반복되면서 곡물 보관용기 등의 내부로 휘산을 하게 되고, 이때 담체로 부터 휘산되는 방충성 향신료를 함유하는 정유성분은 반투성막(3)에 의하여 외부로의 휘산이 억제되므로 높은 증기압에도 불구하고 담체로 부터의 휘산이 늦어지게 되는 것이다.

이때, 식물성 정유성분의 휘산속도를 보다 균일하게 조절하기 위하여 방충성 향신료 조성물에 휘산조절제를 첨가하면 더욱 효과적으로 휘산속도를 조절할 수 있으며, 이때 사용할 수 있는 휘산조절제로는 방충조성물과 상용성, 흡착성 또는 유화가 가능한 것이면 좋다.

휘산조절제로 사용될 수 있는 물질로는 다가알콜류, 올리고당류, 다당류, 알콜아민류, 음이온 또는 비이온 계면활성제 등이 있으며, 그 중에서도 사이클로덱스트린, 고과당, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 트리에탄올아민, 디에탄올아민 등이 바람직하다.

이하, 본 발명에 대하여 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

〈실시예 1 내지 실시예 7〉

향신료용담체의 제조실시예

하기의 표1과 같은 조건으로 250㎖의 비이커에 넣고 2000rpm의 속도로 교반시켜 다공성담체의 슬러리를 제조하고, 제조된 슬러리를 2㎝×5㎝×0.2㎝의 펄프지 시이트상에 실크스크린 인쇄기법을 사용하여 도포하고 대기중에서 30분간 일차건조시킨 다음, 80℃로 유지되는 열풍건조기 내에서 대략 2시간동안 건조하여 그 결과를 관찰하였다.

상기 실시예 1 내지 실시예 7의 결과로 부터 알 수 있는 바와 같이 실리카의 양이 슬러리 전체에 대하여 5중량%이하로 첨가된 실시예1의 경우에는 식물성 정유의 함침후 지지력이 약하여 정유의 함침량이 적어 일정기간동안 사용하는데에는 문제가 있었으며, 다공성 담체가 60중량% 첨가된 실시예5의 경우에 있어서는 다공성 담체로 사용된 실리카의 지나친 흡습성으로 인하여 슬러리를 실크스크린 인쇄판의 망목을 통과시켜 내부담체에 도포하기가 어려울 뿐만 아니라, 내부담체에의 부착력에도 문제가 발생하였다.

또, 접착제의 양이 비교적 적게 함유되는 실시예 6의 경우에 있어서는 접착력이 약하여 건조후 다공성 담체가 내부담체의 표면으로 부터 이탈되는 현상을 일으키고, 접착제로 사용된 초산비닐의 양이 50중량%인 실시예7의 경우에 있어서는 슬러리의 제조에 문제가 있을 뿐만 아니라, 슬러리의 점도가 높아서 망목의 통과에 문제를 발생하고 다공성 담체의 부착력에 있어서도 문제를 야기시켜 건조후 내부담체로 부터 다공성 담체가 이탈되는 현상을 일으켰다.

상기의 표1로 부터 확인되는 바와 같이 본 발명의 범위내에서 선택한 실시예 2 및 실시예 3의 경우에 있어서는 슬러리의 농도가 적정하여 실크스크린 기법을 이용한 인쇄가 용이할 뿐만 아니라, 건조후의 상태에서도 식물성 정유에 대한 지지력이 양호하고, 다공성 담체의 부착력에 있어서도 양호한 결과를 나타내고 있었다.

이하 식물성 정유를 함유하는 본 발명의 담체의 사용일수를 확인하기 위하여 상기의 실시예2와 동일한 방법으로 다공성 담체의 양을 하기의 표2에서와 같이 하여 하기의 실시예에서와 같이 실시를 하였다.

〈실시예 8 내지 실시예16〉

하기의 표2와 같은 조성으로 3㎝×5㎝×0.2㎝의 펄프지 시이트에 다공성 담체를 코팅하여 무게를 측정하고, 겨자추출물 50중량%, 양파추출물 30중량%, 초산 20중량%의 비율로 조성된 방충성 향신료 조성물에 침지시킨 다음 무게를 측정하여 흡착된 향신료의 무게를 계산하여 향신료 성분의 50%가 감소되는데 걸리는 시간을 무게로 측정하여 그 결과를 일수로 하여 그 결과를 표2에 함께 나타내었다.

상기의 실시예8에 나타난 바와 같이, 다공성 담체인 실리카를 도포하지 않은 경우에는 대략 40일이 경과하면 향신료의 50%가 감소하게 되고, 실시예9와 같이 5중량%를 첨가한 경우에는 46일로서 50일을 경과하지 못하고 있으나, 본발명의 범주인 0.1g을 첨가한 실시예10의 경우에는 66일로서 사용일수가 현저하게 증가함을 보여주고, 본 발명에서의 적정범위인 실시예11의 0.25g을 첨가한 경우에는 첨가하지 않은 경우의 거의 2배에 해당하는 78일을 나타냄으로서 다공성담체의 사용이 사용기간에 상당한 효과를 나타내고 있음을 보여주고 있다.

또, 실시예12와 같이 본 발명의 상한인 50g의 다공성담체를 사용한 경우에는 사용일수가 81일로서 실시예11에 비하여 그다지 큰효과를 나타내고 있지 못하며, 휘산조절제를 첨가한 실시예13 내지 실시예16의 경우를 살펴보면, 휘산조절체가 사용일수를 현저하게 증가시켜줌을 보여주고 있고, 휘산조절제의 종류에 따라 다소 차이는 있으나 휘산조절제의 양의 증가에 따라 그 사용일수가 현저하게 증가함을 나타내고 있음을 알 수 있다

상기에서 휘산성을 갖는 액체를 방충성을 지니는 식물정유를 위주로 하여 설명하였으나, 본 발명의 담체는 방충성을 지니는 식물정유 이외에도 방향제, 소취제, 방부제 등과 같이 휘산성을 이용하는 액체성분을 이용하는 데에는 일반적으로 적용될 수 있다.

상기의 실시예1 내지 실시예16으로 부터 알 수 있는 바와 같이, 본발명에서 내부담체의 표면에 적정량의 다공성담체를 코팅시켜 줌으로서 식물성 정유의 휘산속도를 현저하게 감소시켜 주고 있으며, 또 휘산조절제를 적정량 첨가함으로서 거의 2배 이상에 해당하는 사용일수를 나타내고 있어, 본 발명에 의하여 제조된 담체가 휘산성을 갖는 방향제 등의 사용에 상당한 효과를 나타낸다

Claims (6)

1. 방향제, 소취제, 방부제, 방충제로 사용되는 휘산성을 갖는 액체를 지지하기 위한 담체에 있어서,

   휘산성을 지니는 액체성분을 지지하기 위한 펄프로 이루어진 내부담체(1)와 내부담체(1)을 감싸는 다공성 담체(2)로 구성된 것을 특징으로 하는 휘산성 액체를 지지하기 위한 담체.
2. 제1항에 있어서, 다공성담체가 무정형 실리카, 탄산칼륨, 활성탄, 제올아이트, 펄프분말, 규산칼슘, 규산마그네슘, 벤토나이트, 카올린, 퍼미큘라이트중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 휘산성 액체를 지지하기 위한 담체.
3. 방향제, 소취제, 방부제, 방충제로 사용되는 휘산성을 갖는 액체의 휘산성 조절 방법에 있어서,

   휘산성을 지니는 액체성분을 지지하기 위한 펄프로 이루어진 내부담체(1)의 외부에 제조되는 슬러리 전체에 대하여 다공성담체 10중량% 내지 50중량%와 접착제는 10중량% 내지 40중량%의 비율로 혼합하여 물에 용해 및 분산시켜 제조된 슬러리를 통상의 인쇄방법 또는 통상의 코팅방법에 의하여 표면에 도포한 다음 건조하여 제조된 담체를 휘산성을 갖는 액체에 침지시키고, 휘산성 액체를 포함한 상기 담체를 반투성 포장지로 포장하여 휘산성 액체의 휘산을 조절하는 것을 특징으로 하는휘산성을 갖는 액체의 휘산성 조절 방법.
4. 제3항에 있어서, 다공성담체가 무정형 실리카, 탄산칼륨, 활성탄, 제올아이트, 펄프분말, 규산칼슘, 규산마그네슘, 벤토나이트, 카올린, 퍼미큘라이트중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 휘산성 액체의 휘산성 조절 방법.
5. 제4항에 있어서, 방향제, 소취제, 방부제, 방충제로 사용되는 휘산성을 갖는 액체가 휘산조절제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 휘산성 액체의 휘산성 조절 방법.
6. 제5항에 있어서, 휘산조절제가 사이클로덱스트린, 고과당, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 트리에탄올아민, 디에탄올아민 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 휘산성 액체의 휘산성 조절 방법.