KR100791220B1

KR100791220B1 - 베갯속용 항균성 플라스틱비드

Info

Publication number: KR100791220B1
Application number: KR1020050110065A
Authority: KR
Inventors: 이호영
Original assignee: 이호영
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2008-01-03
Also published as: KR20070095528A; CN1978514A; JP2007136159A; JP3152823U; CN1978514B; US20070116775A1

Abstract

본 발명은 베갯속용 항균성 플라스틱비드에 관한 것으로, 합성수지재 원료 100중량부, 항균제 0.5∼2중량부, 산화규소와 산화알루미늄이 주성분으로 된 세라믹 3∼15중량부로 배합조성된 원료를 혼합하고 압출성형하여 만들어지며 그 지름이 1∼5㎜인 과립 형상으로 성형되어, 본 발명의 베갯속용 항균성 플라스틱비드를 베갯속으로 사용하여 만든 베개는 머리를 편하게 받쳐주는 침구로서의 역할은 물론 항균력이 우수하기 때문에 진드기 등 각종 세균의 번식을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 인체에 유익한 원적외선을 다량 방사하여 사용자의 건강을 증진시키는 효과가 있으며, 항균성 플라스틱비드는 구 형상으로 성형되어 플라스틱비드의 활용도를 한층 더 높일 수 있을 뿐만 아니라 베갯속에 사용됨으로써 비드 사이에 공간으로 공기가 통할 수 있기 때문에 방사되는 음이온 또는 원적외선이 보다 효율적으로 인체에 영향을 미칠 수 있고, 본 발명의 플라스틱비드는 발포성형에 의해 소비자가 원하는 정도로 가벼운 비중과 우수한 쿠션감을 제공할 수 있는 효과가 있다.

음이온, 베갯속, 플라스틱비드

Description

베갯속용 항균성 플라스틱비드{plastic caviar bead for filling of pillow having function of anti-bacteria}

도 1은 종래 베갯속용 칩이 내장된 베개,

도 2는 본 발명에 따른 베갯속용 항균성 플라스틱비드를 보여주는 사시도 및 확대 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 베갯속용 항균성 플라스틱비드가 내장된 베개의 부분 분해사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 베갯속용 항균성 플라스틱비드

11 : 수지 12 : 토르말린

13 : 항균제 20 : 베개 커버

본 발명은 베갯속용 항균성 플라스틱비드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지재 원료 100중량부, 항균제 0.5∼2중량부, 산화규소와 산화알루미늄이 주성분으로 된 세라믹 3∼15중량부로 배합조성된 원료를 혼합하고 압출성형하여 만들 어지며 그 지름이 1∼5㎜인 과립 형상으로 성형되어, 항균성을 부여하고 원적외선 또는 음이온이 방출되어 인체에 유익한 건강 증진 효과를 주는 베갯속용 항균성 플라스틱비드에 관한 것이다.

베개는 누울 때 머리를 편하게 받치는 데 쓰는 침구로서, 일반적으로 베개 커버와 베갯속으로 이루어진다. 베개 커버는 통상 면직물과 같은 직물로 이루어지고, 그 베개 커버의 내부는 베갯속을 충진시켜 일정한 부피로 유지시킨다. 베갯속으로는 면, 폴리에스터나 아크릴과 같은 합성섬유로 된 솜, 직물조각, 깃털, 스펀지 등을 비롯하여 팥, 녹두, 조, 좁쌀 등의 곡식이나 왕겨, 메밀껍질 등이 이용되고 있다.

그러나, 종래 사용되던 베갯속은 세탁이 어려워 장기간 사용시 땀 냄새 등의 악취가 나고, 특히 합성섬유로 된 솜, 직물조각, 깃털 등은 목이나 허리를 견고하게 지탱해 주지 못하므로 자세 유지가 어려워 허리, 목, 어깨 통증 및 피로·피곤을 느끼게 되며, 곡식이나 메밀껍질을 베갯속으로 사용한 베개는 장시간 사용으로 인한 마찰로 미세 먼지가 발생하고 진드기, 곰팡이, 세균 등의 번식을 방지하기 위하여 자주 세탁이나 건조해야 되는 불편함을 초래하기도 한다.

근래에는 합성수지칩으로 된 베갯속이 개발되었는데, 이는 과중량이어서 세탁 및 사용이 편리한 장점은 있으나 원통형상으로 인하여 딱딱하여 촉감이 나쁘고 사용시 안락감을 주지 못하는 문제점이 있다.

한편, 은(Ag)은 주기율표 제1B족에 속하는 구리족원소의 하나로서 청백색의 아름다운 광택을 가지며 귀금속으로 금과 함께 사용되어 왔다. 은은 귀금속으로서 뿐 아니라 그 특유의 살균작용이 발견되어 은으로 된 기구로 액체를 담아두어 부패를 방지하거나 질산은 용액을 신생아의 눈에 떨구어 결막염을 예방하는 등 오래 전부터 살균 효과를 위해 사용되어 왔다. 최근 은의 여러가지 기능 및 효과에 대한 연구가 활발해지면서 은의 살균 및 인체에 유익한 효과가 과학적인 실험을 통하여 밝혀지게 되었다.

특히, 나노기술(Nano-technology)의 출현으로 극히 적은 양의 나노 은은 매우 강력한 살균 작용을 한다는 것이 발견되었다. 이것은 나노 은을 사용하여 살균하고, 세균을 방지하는데 더없는 전망을 보여주었다.

이와 같이 나노 은의 뛰어난 항균·살균 효능이 밝혀짐에 따라 여러 가지 생활용품 등 다양한 용도에 적용하려는 시도가 증대되고 있다. 그러나 베갯속으로 사용되는 베갯속용 항균성 플라스틱비드에 나노 은을 적용한 예는 없었다.

또한 '공기오염이 점점 심해지고 있는 현대 산업사회에서 우리의 건강을 지켜줄 수 있는 것은 음이온밖에 없다'고 말할 정도로 최근 건강과 관련하여 음이온에 대한 관심이 상당히 높아지고 있다.

음이온은 원자나 분자에 하나 이상의 전자가 더해져서 생기는 화학종(化學種)을 일컫는 과학용어로서, 원칙적으로 모든 원자나 분자는 다른 원자나 분자로부터 전자를 얻어서 음이온이 될 수 있다. 즉, 음이온이란 마이너스 전하를 띤 눈에 보이지 않는 미립자로서 대기 중에 자유자재로 돌아다니기 때문에 활동적이며, 이 활동력으로 인하여 인체 세포의 신진대사를 촉진하고 활력을 증진시키며 피를 맑게 하여 신경안정과 피로회복, 식용증진에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 다시 말 하면, 일반적으로 음이온은 몸이 산성화되는 것을 막고, 자율신경에 따라 움직이는 혈관, 내장 등이 인체에 유리하도록 조절하고 혈액 순환을 원활하게 하며 혈액 중의 미네랄 성분인 칼슘, 나트륨, 칼륨 등의 이온율을 상승시켜 혈액의 바이러스에 대한 저항력을 높여 면역 기능 강화에 도움을 주며 세포의 신진대사를 왕성하게 하고 엔도르핀(endorphin), 엔케팔린(enkephalin)이라는 물질을 발생시켜 피로회복, 체력회복을 활성화시키는데 도움을 준다. 건강에 대한 요구가 높아짐에 따라 최근에는 전술된 바와 같이 인체에 매우 유효하고 좋은 영향을 주는 음이온과 같은 소재를 이용하여 각종 건강관련 제품들이 연구개발·생산되고 있다. 음이온과 관련된 종래 제품들의 예로는, 숯, 황토, 옥, 티타늄, 토르말린 등을 원료로 하여 만든 팔찌, 목걸이, 벨트 등의 장신구로부터 건축자재, 주방기구, 수지에 음이온 발생 물질을 혼합하고 섬유에 도포하여 만든 기능성 섬유와 상기 기능성 섬유를 이용한 의류, 베게, 이불, 매트과 같은 침구류 등 다양한 제품들이 제시되어 있다.

한편, 베개는 베갯속에 여러 가지 재료를 채우고 베개 커버로 씌워서 만들어지는데, 면섬유 또는 폴리에스테르나 아크릴과 같은 합성섬유로 된 솜, 직물조각, 깃털, 스펀지 등을 비롯하여 팥, 녹두, 조, 좁쌀 등의 곡식이나 왕겨, 메밀껍질 등을 사용하는 일반적인 베갯속 재료는 세탁이 어려워 장기간 사용시 땀냄새 등의 악취가 나고, 특히 합성섬유로 된 솜, 직물조각, 깃털 등은 목 부위를 견고하게 지탱해 주지 못하며, 곡식이나 왕겨, 메밀껍질은 과중량이어서 사용시 불편함을 초래하였다.

이러한 단점을 해결하기 위하여 근래에는 도 1에 도시된 바와 같이 합성수지로 만든 원통형의 칩(1)을 개발하여 이를 베개커버(2) 내부에 채워 사용하였는데, 이는 세탁 및 사용이 편리한 장점은 있으나 원통형상상으로 인하여 딱딱해서 촉감이 나쁘고 사용시 안락감을 주지 못하는 문제점이 있으며, 무거운 비중으로 인하여 어른용 베갯속으로 사용할 경우 베개가 너무 무거워지기 때문에 어린이용으로만 사용되고 있는 실정이다.

또한 음이온을 이용한 건강관련 베개로서 개발된 제품으로는 수지에 음이온 발생 물질을 혼합하고 섬유에 도포하여 만든 기능성 섬유를 베개의 외피에 사용하고 베갯속 충진제로는 폴리에스테르나 아크릴과 같은 합성섬유로 된 솜, 직물조각, 스폰지, 오리털, 좁쌀 또는 메밀껍질 등을 그대로 이용하여 만들어진 것이 일반적이었다.

그러나 상기와 같이 음이온 발생 물질을 베개의 외피에 도포하는 식으로 제조된 베개의 경우 음이온 방사 효과가 충분히 달성되지 못한다는 단점이 있었다.

이에 본원인은 항균 및 살균 효능이 뛰어난 나노 은과 인체에 유익한 원적외선을 방사하는 물질과 음이온을 방사하는 물질의 특성을 활용하여 인체에 유용한 베개를 제조하고자 많은 연구개발을 한 바, 본 발명의 목적은 합성수지재에 항균제와 원적외선방사물질 또는 음이온방사물질을 혼합하고 압출성형함으로써 항균성을 부여하고 원적외선 또는 음이온이 방출되어 건강 효과를 증진시키는 베갯속용 항균성 플라스틱비드를 제공하는 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 합성수지재 원료 100중량부, 항균제 0.5∼2중량부, 산화규소와 산화 알루미늄이 주성분으로 된 세라믹 3∼15중량부로 배합조성된 원료를 혼합하고 압출성형하여 만들어지며 그 지름이 1∼5㎜인 과립 형상으로 성형함으로써 항균성을 부여하고 원적외선이 방출되어 건강 효과를 증진시키는 항균성 플라스틱 비드를 제공하는 것이며, 음이온을 다량 방출시키는 토르말린(전기석)을 분쇄한 토르말린 분말을 합성수지와 혼합하고 직경이 1∼5㎜인 과립형상으로 압출 성형하여 베갯속으로 사용함으로써, 음이온 방사 효과가 우수한 베갯속용 항균성 플라스틱비드를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 발포 성형에 의해 비중을 낮추어 소비자가 원하는 정도로 가볍고 우수한 쿠션감을 제공할 수 있는 베갯속용 항균성 플라스틱비드를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 베갯속용 항균성 플라스틱비드는 합성수지재 원료 100중량부, 항균제 0.5∼2중량부, 산화규소와 산화알루미늄이 주성분으로 된 세라믹 3∼15중량부로 배합조성된 원료를 혼합하고 압출성형하여 만들어지며 그 지름이 1∼5㎜인 과립 형상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 산화규소와 산화알루미늄이 주성분으로 된 세라믹 대신, 산화규소와 산화알루미늄이 주성분으로 된 세라믹, 맥반석, 옥, 견운모(세리사이트) 중 하나 또는 2이상의 혼합물로 된 원적외선방사물질 3∼50중량부로 배합조성된 원료를 혼합하는 것을 특징으로 한다.

상기 합성수지재는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)과 같은 올레핀계 수지 이며, 토르말린 분말 1∼20 중량부를 더 첨가하여 압출성형 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 토르말린 분말 대신 토르말린 분말과 방사 세라믹 분말이 동량으로 섞인 혼합물을 배합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플라스틱비드가 공지의 방법에 의해 발포 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 항균제는 비표면적 550㎡이상의 합성품인 제올라이트를 담체로 하여 나노 은을 담지시킨 무기항균제인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 항균제 대신 숯 분말 3∼20중량부를 첨가하여 압출 성형된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 베갯속용 항균성 플라스틱비드의 제조, 구성 및 효과를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 베갯속용 항균성 플라스틱비드를 보여주는 사시도 및 확대 단면도이고, 도 3은 본 발명의 플라스틱비드가 내장된 베개의 부분 분해사시도이다.

본 발명에서 사용되는 합성수지재 원료로는 통상의 모든 종류의 수지를 사용 할 수 있으며, 특히 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스틸렌(PS)계 수지 등이 바람직하다.

상기 세라믹은 산화규소와 산화알루미늄이 주성분으로 된 세라믹을 사용하는 것이 가장 바람직하며 본 발명에서는 고순도의 산화규소와 산화알루미늄을 주성분으로 만든 합성 원적외선 방사체를 사용한다. 그러나, 본 발명의 원적외선을 방출하는 항균 베갯속을 제조함에 있어서, 점토, 황토, 고령토나 원석분쇄물, 옥, 맥반석 분쇄물 등의 원적외선 방사물질을 사용할 수 있다.

본 발명의 베갯속용 항균성 플라스틱비드를 구성하는 합성수지재 원료, 항균제 및 세라믹의 배합 비율은 합성수지재 원료를 100중량부로 할 때, 항균제 0.5∼2중량부, 세라믹 3∼15중량부의 비율로 혼합한다.

항균제를 0.5중량부 이하로 혼합할 경우에는 항균 효능이 미비하고 2중량부 이상 혼합할 경우에는 제조가격이 높아져서 경제성이 떨어지므로 0.5∼2중량부 내에서 혼합량을 조절한다. 본 발명에 사용되는 상기 항균제는 무기항균제와 유기항균제를 각각 또는 함께 사용할 수 있다. 유기항균제로는 일반적인 유기계 항균제를 이용하여 스프레이 방식으로 뿌려주는데, 유기항균제를 사용하면 장기간 동안 항균효과를 유지할 수 없는 단점이 있으나 단시일에 큰 효과를 보기 위한 목적으로 사용할 수 있다.

또 세라믹의 혼합량을 3중량부 이하로 할 경우에는 원적외선 발산능력이 저하되어 원적외선 발산기능을 갖는다라고 할 수 없고, 15중량부 이상으로 할 경우에는 원적외선 발산능력은 증대되나 합성수지제 원료와의 결속력이 떨어져서 과립 형 상의 배갯속을 형성하기 곤란하다. 그러므로, 상기 세라믹의 혼합량은 합성수지재 원료를 100중량부로 할 때, 3∼15중량부의 범위 내에서 조절한다.

상술된 바와 같은 비율로 배합된 합성수지재 원료, 항균제 및 세라믹을 혼합하고 압출성형하여 과립 형상으로 성형한다. 이때 성형 방법은 특별히 제한되지 않으며 통상의 성형장치와 성형방법을 이용할 수 있다. 과립의 모양 또한 제한이 없으나 구형으로 성형하는 것이 베갯속으로 사용하기에 편리하며, 과립의 크기는 가공성, 공정상의 편의성 및 사용상의 안락성을 위해 지름이 1∼5㎜로 만드는 것이 좋다.

본 발명에서 이용되는 원적외선방사물질은 세라믹, 맥반석, 옥, 견운모(세리사이트) 중 하나 또는 2이상을 혼합한 혼합물을 사용할 수 있으며, 합성수지재 원료 100중량부를 기준으로 할 때 원적외선방사물질 3∼50중량부를 배합조성한다. 이때 혼합되는 상기 세라믹, 맥반석, 옥, 견운모(세리사이트) 등의 원적외선방사물질은 분말 상으로 만들어 사용하는 것이 좋다. 특히 세라믹은 산화규소와 산화알루미늄이 주성분으로 된 것이 가장 바람직한데, 본 발명에서는 고순도의 산화규소와 산화알루미늄을 주성분으로 만든 합성 원적외선 방사체를 사용한다.

본 발명의 항균성 플라스틱 비드를 제조함에 있어서, 전술된 세라믹이나, 맥 반석, 옥, 견운모(세리사이트) 등의 원적외선을 방사하는 광물 외에도 점토, 황토, 고령토 등의 기타 원적외선 방사물질을 사용할 수 있다.

본 발명의 항균성 플라스틱 비드를 구성하는 합성수지재 원료, 항균제 및 원적외선방사물질의 배합 비율은 합성수지재 원료를 100중량부로 할 때, 항균제 0.5∼2중량부, 원적외선방사물질 3∼50중량부의 비율로 혼합한다.

또 원적외선방사물질의 혼합량을 3중량부 이하로 할 경우에는 원적외선 발산능력이 저하되어 원적외선 발산기능을 갖는다라고 할 수 없고, 50중량부 이상으로 할 경우에는 원적외선 발산능력은 증대되나 합성수지제 원료와의 결속력이 떨어져서 과립 형상의 배갯속을 형성하기 곤란하다. 그러므로, 상기 세라믹의 혼합량은 합성수지재 원료를 100중량부로 할 때, 3∼50중량부의 범위 내에서 조절한다.

상술된 바와 같은 비율로 배합된 합성수지재 원료, 항균제 및 원적외선방사물질을 혼합하고 압출성형하여 과립 형상으로 성형한다. 이때 성형 방법은 특별히 제한되지 않으며 통상의 성형장치와 성형방법을 이용할 수 있다.

또한, 상기 합성수지재는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)과 같은 올레핀계 수지 이며, 토르말린 분말 1∼20 중량부를 더 첨가하여 압출성형 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용되는 수지의 원료로는 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP) 뿐만 아니라 통상 모든 종류의 열가소성 합성수지를 사용할 수 있으나, 인체에 무해한 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)과 같은 올레핀계 수지를 주원료로 사용하는 것이 가장 바람직하다. 특히, 폴리에틸렌(PE) 수지를 사용할 경우, 재질이 단단하여 쉽게 깨지지 않고 습기투과율이 낮은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high-density polyethylene)을 사용하는 것이 가장 좋다.

본 발명에 사용되는 토르말린(Tourmaline)은 6각 주상형의 결정을 가지며, 화학성분은 철, 마그네슘, 알칼리금속 등과 알루미늄의 복잡한 붕규산염으로 육방정계에 속하는 천연광물이다. 굳기는 7.0∼7.5이고 비중은 2.98∼3.20으로, 유리광택 또는 수지광택이 있다. 토르말린은 마찰에 의해서 전기가 생기며, 가열하면 양끝이 양·음으로 대전(帶電)하기 때문에 전기석(電氣石)이라는 이름이 붙여졌다.

토르말린의 결정은 미약전류(微弱電流)를 계속 발생시키므로 공기중에 포함된 수분에도 작용하여 물분자(H₂O)를 전기분해시키고 수소이온(H^＋)과 수산이온(OH^－)으로 분리시켜 음이온을 만들어 주는 것으로 보고되어 있다.

음이온을 발생하고 계면활성작용을 하는 효과가 있으며, 또한 4∼14마이크론의 원적외선을 방출하는 효과도 갖는 토르말린은 1990년대 초반부터 환경과 건강을 개선하는 소재로 활용되기 시작하여 섬유, 화장품, 식품, 플라스틱, 세라믹, 주택, 수처리, 축산, 농업 분야 등 다방면으로 활용되고 있다.

본 발명에서 상기 올레핀계 수지 100중량부에 대한 토르말린 분말의 혼합량을 1중량부 미만으로 하게 되면 제조되는 플라스틱비드에서 음이온 방출효과가 미미하게 나타나고, 20중량부를 초과하게 되면 고가인 토르말린 원료를 사용하여 제조되는 플라스틱비드의 제조비용 대비 음이온 방출 효율이 떨어져서 경제적인 면에 서 좋지 않을 뿐만 아니라 20중량부 이상의 토르말린을 혼합하면 수지의 점착력이 저하되어 수지가 깨져버리는 등 제품으로서의 기능을 못하게 된다.

또한, 상기 올레핀계 수지 100중량부에 대한 항균제의 혼합량을 0.5중량부 미만으로 하게 되면 플라스틱비드의 항균효과가 없고 2중량부를 초과하여 혼합하면 2중량부를 넣을 때와 비교하여 항균효과의 차이가 크게 나지 않는다.

그러므로, 본 발명의 베갯속용 항균성 플라스틱비드를 제조하기 위하여 배합되는 상기 토르말린 분말과 항균제의 양은 올레핀계 수지 100중량부에 대하여 각기 1∼20중량부와 0.5∼2중량부의 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 상기 혼합되는 토르말린 분말 대신 토르말린 분말과 방사 세라믹 분말이 동량으로 섞인 혼합물을 배합할 수 있다. 본 발명에 사용되는 방사 세라믹 분말은 원적외선 및 음이온 방사, 탈취 효과 등을 갖는 세라믹 분말을 의미하는 것으로 산화규소(SiO₂)와 산화알루미늄(Al₂O₃)이 주성분으로 된 세라믹을 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 고순도의 산화규소와 산화알루미늄을 주성분으로 만든 합성세라믹을 이용한다.

본 발명의 상기 플라스틱비드는 압출 성형단계에서 공지의 방법에 의해 발포 성형하여 제조함으로써 플라스틱비드의 비중을 낮추어 가볍고 쿠션감이 우수한 베갯속용 항균성 음이온 발생 플라스틱 비드를 제공하여 소비자의 욕구를 만족시킬 수 있으며 본 발명에 따른 플라스틱비드의 활용도를 한층 더 높일 수 있다.

즉, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 올레핀계 수지 100중량부와, 토르말린 분말 또는 토르말린 분말과 방사 세라믹 분말이 동량으로 섞인 혼합물 1∼20중량부와, 항균제 0.5∼2중량부를 배합하고 혼합한 후 상기 수지혼합물의 총중량을 기준으로 1∼5중량％의 화학발포제를 첨가하고 공지의 방법에 의해 압출 성형함으로써 지름이 1∼5㎜인 과립형상의 플라스틱 비드가 발포 성형된다.

이때, 상기 화학발포제를 1중량％ 첨가하여 발포 성형하면 본 발명의 플라스틱비드는 비중이 약 0.7까지 내려가고, 화학발포제를 5중량％ 첨가하여 발포 성형하면 비중이 0.1 이하로 내려가게 된다. 다시 말하면, 화학발포제를 1중량％ 미만을 첨가하면 낮아지는 비중 정도가 미미하고 5중량％를 초과하여 첨가하면 베갯속용 비드가 너무 가벼워져 사용상 좋지 않으므로, 상기 화학발포제는 1∼5중량％ 첨가하는 것이 가장 바람직하다.

또한 본 발명에서는 비표면적 550㎡이상의 합성품인 제올라이트를 담체로 하여 나노 은을 담지시킨 무기항균제인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용되는 무기항균제로는 제올라이트를 담체로 하여 항균 금속인 나노 은을 담지시킨 것을 사용한다. 즉, 상기 무기항균제는 제올라이트 표면에 강력한 살균 작용을 갖는 나노 은을 분산시킨 것이다. 상기 제올라이트는 비표면적 550㎡이상의 합성품을 사용하는 것이 좋으며 항균 금속으로 아연(Zn)을 혼합하거나 단독으로 사용할 수도 있다.

또한 본 발명에서는 상기 항균제 대신 숯 분말 3∼20중량부를 첨가하여 압출 성형된 것을 특징으로 한다.

숯은 항균 효과와 음이온 효과가 탁월하여 여러 건강제품에 쓰이고 있다. 본 발명에 숯 분말을 배합하여 성형함으로써 항균 효과와 음이온 방출효과를 극대화 시킬 수 있다. 숯은 배합을 용이하기 하기 위해 분말로 만들어 배합하는 것이 바람직하다.

부가적으로 숯의 음이온 작용에 대해 설명하면, 혈액정화 작용으로 음이온은 산성혈액을 중화시켜 저항력 있는 약알칼리성 혈액으로 바꿔 성인병, 암, 알레르기 질환 등을 예방하며, 신경안정 작용으로 음이온은 부교감 신경을 자극하여 심신을 안정시킴과 동시에 행복감을 증폭시키는 베타 엔돌핀을 활성화시키고, 자율신경조정 작용으로 현대인은 불면, 두통, 냉증, 갱년기 장해, 어깨 결림, 요통, 만성피로 등 수많은 증상을 숯에서 나오는 음이온이 자율신경의 밸런스를 잡아주는 역할을 하며, 면역강화 작용으로 장과 간이 약한 현대인은 음이온으로 장과 간을 강화시키면 건강한 생활을 영위할 수 있도록 하는 등의 여러 가지 기능이 있다.

[실시예1]

1. 원적외 방출 플라스틱 비드 제조

폴리에틸렌(PE) 수지 100중량부와, 비표면적이 550㎡이상인 제올라이트 표면에 나노 은을 분산시켜서 만든 무기항균제 1.2중량부와, 고순도의 산화규소와 산화 알루미늄이 주성분이 되게 만든 합성 세라믹 15중량부를 배합하였다.

상기 배합된 원료를 혼합한 후 지름이 1.2㎜ 크기의 과립 형상으로 압출성형하였다.

2. 베개 제조

상기와 같이하여 제조된 본 발명에 따른 원적외 방출 플라스틱 비드(10)를 도 3에 나타낸 바와 같이 면직물로 된 베개커버(20)의 내부에 내장시켜 베개를 완성하였다.

[시험예1]

1. 무기항균제의 물성

제올라이트 표면에 나노 은을 담지시켜 본 발명에 사용된 무기항균제의 물성을 측정하였더니 다음과 같았다.

2. 무기항균제의 인체안정성

본 발명에 사용된 상기 무기항균제의 인체안정성을 한국소비과학연구센터와 영국의 Huntingdon Life Science에 의뢰하여 측정한 결과는 다음과 같았다.

3. 원적외선방사물질의 물성

고순도의 산화규소와 산화알루미늄이 주성분이 되도록 만든 원적외선방사물질 즉, 합성 세라믹의 물성을 측정하였더니 다음과 같았다.

4. 항균성 플라스틱 비드

본 발명의 실시예에 따라 제조된 과립형상의 항균성 플라스틱 비드, 즉 항균제가 적용된 시편의 세균에 대한 항균력을 측정하였더니 다음과 같았다(시험법: 가압밀착법, 시험균주: 대장균(Escherichia Coil ATCC 25922)).

※ 항균력 평가 계산법

이상의 실시예 및 시험예의 결과로, 본 발명에 따라 제조된 항균성 플라스틱 비드가 세균에 대해 뛰어난 항균력을 갖고 있음을 알 수 있었다.

상기에서 제조된 본 발명의 항균성 플라스틱 비드를 내장시켜서 만든 베개는 통기성이 좋고, 항균작용이 우수하며 인체에 적당한 원적외선이 방사되어 사용자의 신체에 유익하게 작용됨으로써 숙면, 탈취, 중금속 제거, 신진대사 촉진, 만성피로 및 각종 성인병 예방 등 사용자의 건강을 증진시키는 유익한 작용을 하게 되는 것이다.

[실시예2]

1. 베갯속용 항균성 플라스틱비드 제조

1) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지 100중량부와, 토르말린 분말 15중량부와, 비표면적이 550㎡ 이상인 제올라이트 표면에 나노 은을 분산시켜서 만든 무기항균제 1중량부를 배합하고 혼합한 후 지름이 3㎜인 과립형상으로 압출 성형하였다.

2) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지 100중량부와, 토르말린 분말과 방사 세라믹 분말이 동량으로 섞인 혼합물 15중량부와, 비표면적이 550㎡ 이상인 제올라이트 표면에 나노 은을 분산시켜서 만든 무기항균제 1중량부를 배합하고 혼합한 후 지름이 3㎜인 과립형상으로 압출 성형하였다.

3) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지 100중량부와, 토르말린 분말 15중량부와, 비표면적이 550㎡ 이상인 제올라이트 표면에 나노 은을 분산시켜서 만든 무기항균제 1중량부를 배합하고 혼합한 후 화학발포제로서 C709(동진세미캠사 제품)를 상기 수지혼합물의 중량을 기준으로 3중량％ 첨가하고 공지의 방법에 의해 압출 성형함으로써 지름이 3㎜인 과립형상으로 발포 성형하였다.

2. 베개 제조

상기와 같이하여 완성된 본 발명에 따른 베갯속용 항균성 플라스틱비드(10)를 도 3에 나타낸 바와 같이 베개 커버(20)의 내부에 충진하여 베개를 형성하였다.

상기 실시예의 2.베갯속용 항균성 플라스틱비드 제조에서는 음이온 방출 물질로 1)토르말린을 사용한 것, 2)토르말린 분말과 방사 세라믹 분말이 동량으로 섞인 혼합물을 사용한 것, 3)토르말린을 사용하였으며 화학발포제를 첨가하여 발포 성형한 것으로 각기 플라스틱비드를 제조하였고, 그 각각의 음이온 방사량을 5회씩 측정한 평균 결과는 1)2,663/cc, 2)2,585/cc, 3) 2,543/cc로 나타나 음이온 방사량에는 큰 차이가 없었다.

한편, 성형단계에서 공지의 방법에 의해 발포 성형된 상기 3)은 비중이 약 0.2로서 발포제를 첨가하지 않고 단지 압출 성형으로 만들어진 1)과 2)의 플라스틱비드들과 비교하였을 때, 비중이 훨씬 작았고 쿠션감도 월등히 우수하였다.

상기와 같이 제작된 결과 본 발명의 베갯속용 항균성 플라스틱비드로 만든 베게는 기본적으로 가볍고 탄성을 가지며 안락감이 우수하고 최적의 원적외선 및 음이온 방사효과를 갖게 된다.

[시험예2]

토르말린의 혼합량에 따른 음이온 방출량

1) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지 100중량부와 비표면적이 550㎡ 이상인 제올라이트 표면에 나노 은을 분산시켜서 만든 무기항균제 1중량부에, 토르말린 분말 0.5중량부, 1중량부, 10중량부, 15중량부, 20중량부, 25중량부를 각기 배합하고 혼합한 후 지름이 5㎜인 과립형상으로 압출 성형하여 본 발명에 따른 베갯속용 항균성 플라스틱비드를 완성하였다.

본 시험은 맑은 날 오전 10∼11시, 25℃, 습도 40∼50, 대기중의 음이온수 25∼50/cc의 조건에서 이온테스터인 COM3010 PRO(Com System, Inc사 제품)를 사용하여 시험하였다.

상기 토르말린의 함량을 달리하여 완성된 본 발명의 베갯속용 항균성 플라스틱비드들의 음이온 방출량을 각각 8회씩 측정하였고 그 평균을 낸 결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 일실시예에 따른 베갯속용 항균성 음이온 발생 플라스틱 비드는 토르말린의 혼합비율을 0.5중량부, 1중량부, 10중량부, 15중량부, 20중량부, 25중량부로 하였을 때 각각 평균 1,056/cc, 1,470/cc, 2,398/cc, 2,583/cc, 3,146/cc, 3,159/cc의 음이온이 방출되는 것으로 나타나, 토르말린이 다량 혼합될수록 음이온 방사율이 높게 나타남을 확인할 수 있었다.

그러나, 토르말린을 0.5중량부 혼합하였을 때의 음이온 방출량은 8회 평균 1,056/cc으로 1중량부 혼합하였을 때의 8회 평균 1,470/cc과 비교하면 음이온 방출량이 현저히 작게 나타나 음이온 방출효과에 큰 차이가 남을 보여주었고, 토르말린을 25중량부 혼합하였을 때의 음이온 방출량은 8회 평균 3,159/cc로 20중량부를 혼합하였을 때의 8회 평균 3,146/cc과 비교하면 음이온 방출량에 차이가 없음을 알 수 있었다.

따라서, 이 시험의 결과로 본 발명에 따른 베갯속용 항균성 음이온 발생 플라스틱 비드를 제조하기 위한 가장 바람직한 토르말린의 혼합비율은 1∼20중량부임을 확인할 수 있었다.

한편, HDPE 100중량부에 대하여 토르말린 4중량부와 항균제 1중량부를 혼합하고 사출하여 음이온 방출량을 평균 8회씩 측정하였더니, 평균 1,747/cc로 측정되었고 세균감소율은 99.7％였다.

이상과 같이, 본 발명에 의한 베갯속용 항균성 플라스틱비드는 합성수지재라는 소재의 특성에 의해 적정한 탄성을 지니므로 베갯속으로 사용할 경우 사용자의 머리 부분에 대한 안락한 받침 기능을 이행할 수 있어 피로회복에 도움을 주며, 과립으로 형성되어 베개의 통풍성이 양호하고 시원하며 세탁이 가능한 장점이 있다. 또한 본 발명의 베갯속용 항균성 플라스틱비드를 베갯속으로 사용하여 만든 베개는 머리를 편하게 받쳐주는 침구로서의 역할은 물론 항균력이 우수하기 때문에 진드기 등 각종 세균의 번식을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 인체에 유익한 원적외선 및 음이온을 다량 방사하여 사용자의 건강을 증진시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 베갯속용 항균성 플라스틱비드는 천연광물로서 전기석인 토르말린의 특성인 음이온 방사효과로 인하여 수면 중 인체에 전달되는 음이온이 증가하게 되면서 생체를 구성하는 세포의 활성이 고조되어 세포막 사이의 신진대사가 활발해지고 세포에 필요한 물질의 이동이 원활하게 이루어짐으로써 혈액순환을 촉진하여 숙면을 유도하며, 이에 따라 피로회복 및 건강증진을 돕는 효과를 얻을 수 있고, 첨가되는 항균제에 의해 별도의 항균을 위한 소독을 하지 않고도 각종 균을 효율적으로 퇴치할 수 있는 부수적인 효과를 갖게 된다.

또한, 본 발명에 의한 항균성 플라스틱비드는 구 형상으로 성형되어 플라스틱비드의 활용도를 한층 더 높일 수 있을 뿐만 아니라 베갯속에 사용됨으로써 비드 사이에 공간으로 공기가 통할 수 있기 때문에 시원하며 방사되는 음이온 또는 원적외선이 보다 효율적으로 인체에 영향을 미칠 수 있고, 본 발명의 플라스틱비드는 발포성형에 의해 소비자가 원하는 정도로 가벼운 비중과 우수한 쿠션감을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

합성수지재 원료 100중량부, 항균제 0.5∼2중량부, 산화규소와 산화알루미늄이 주성분으로 된 세라믹 3∼15중량부로 배합조성된 원료를 혼합하고 압출성형하여 만들어지며 그 지름이 1∼5㎜인 과립 형상인 베갯속용 항균성 플라스틱비드에 있어서,

상기 원료 혼합물의 압출 성형시 원료 혼합물의 총 중량 기준으로 1~5중량%의 화학발포제가 첨가, 혼합되어 발포성형되는 것을 특징으로 하는 베갯속용 항균성 플라스틱 비드.
합성수지재 원료 100중량부, 항균제 0.5~2중량부, 산화규소와 산화알루미늄이 주성분으로 된 세라믹, 맥반석, 옥, 견운모(세리사이트) 중 하나 또는 2이상의 혼합물로 된 원적외선방사물질 3∼50중량부로 배합조성된 원료를 혼합하고 압출성형하여 만들어지며 그 지름이 1∼5㎜인 과립 형상인 베갯속용 항균성 플라스틱비드에 있어서,

상기 원료 혼합물의 압출 성형시 원료 혼합물의 총 중량 기준으로 1~5중량%의 화학발포제가 첨가, 혼합되어 발포성형되는 것을 특징으로 하는 베갯속용 항균성 플라스틱 비드.
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제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 항균제 대신 숯 분말 3∼20중량부를 첨가하여 압출 성형된 것을 특징으로 하는 베갯속용 항균성 플라스틱비드.