KR101190634B1 - 감열변색 귀마개 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

체온에 따라 변색될 수 있어, 귀마개 색깔만으로도 착용자의 건강 상태를 확인할 수 있는 감열변색 귀마개 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 감열 변색 귀마개 제조 방법은 (a) 우레탄 수지의 원료를 포함하는 귀마개 원료와, 감열변색물질을 혼합하는 단계; (b) 상기 귀마개 원료 및 감열변색물질이 혼합된 혼합물을 귀마개 형상에 대응하는 캐비티(cavity)가 형성된 금형에 투입하여 귀마개 형상으로 성형 및 경화하는 단계; 및 (c) 상기 귀마개 형상으로 성형 및 경화된 결과물을 상기 금형으로부터 탈형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

감열변색 귀마개 및 그 제조 방법 {COLOR CHANGEABLE EARPLUG ACCORDING TO BODY TEMPERATURE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 귀마개에 관한 것으로, 보다 상세하게는 체온에 따라 변색이 가능하여, 귀마개의 색상만 보고도 귀마개 착용자의 건강 상태를 확인할 수 있는 감열변색 귀마개 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
귀마개는 귀에 삽입되어, 외부의 소리가 들리지 않도록 하는 도구이다. 이러한 귀마개는 일반적으로 소음방지용으로 활용된다.
현재, 귀마개에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다.
대한민국 실용신안등록공보 제20-0276640호(2002.05.25. 공개)에는 소음차단용 귀마개가 개시되어 있다. 상기 문헌에 개시된 소음차단용 귀마개는, 귀마개 형상을 개선하여 귀마개 착용시 안정감과 함께 귀마개의 이탈방지 효과를 제공한다.
또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0101963호(2011.09.16. 공개)에는 고차단성 귀마개가 개시되어 있다. 상기 문헌에 개시된 고차단성 귀마개는 귓구멍 사이즈보다 크게 형성되어 있으면서도 귀마개 내부에 공기가 주입되어 귀에 삽입시 압축될 수 있도록 함으로써, 방음성 및 방수성 향상 효과를 제공한다.
상기 문헌들과 같이, 현재까지는 주로 귀마개 형상 혹은 구조 개선을 통하여 귀마개의 착용성 혹은 소음차단성 향상에 집중적인 연구가 이루어져 왔다.
본 발명의 목적은 귀마개 착용자의 체온에 따라 변색이 가능하여 착용자의 건강상태 등을 쉽게 예측할 수 있는 감열변색 귀마개 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 감열변색 귀마개 제조 방법은 (a) 우레탄 수지의 원료 포함하는 귀마개 원료와, 감열변색물질을 혼합하는 단계; (b) 상기 귀마개 원료 및 감열변색물질이 혼합된 혼합물을 귀마개 형상에 대응하는 캐비티(cavity)가 형성된 금형에 투입하여 귀마개 형상으로 성형 및 경화하는 단계; 및 (c) 상기 귀마개 형상으로 성형 및 경화된 결과물을 상기 금형으로부터 탈형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 감열변색물질은 가역적 시온안료(reversible thermochromic pigment)인 것이 바람직하다.
한편, 상기 (a) 단계에서, 상기 혼합물을 진공탈포기에서 진공 탈포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 (a) 단계에서, 우레탄 수지 100중량부에 대하여, 상기 감열변색물질 5~35중량부를 상기 귀마개 원료에 혼합하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 귀마개 원료는 40℃에서 점도가 150~450cps인 이소시아네이트 용액 100중량부 및 40℃에서 점도가 100~350cps인 폴리올 용액 190~210중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (b) 단계는 60~80℃에서 실시되는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 감열변색 귀마개는 우레탄 수지 및 감열변색물질을 포함하여, 정해진 온도 미만에서 제1색을 나타내고, 상기 정해진 온도 이상에서 상기 제1색과 다른 제2색을 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 귀마개는 우레탄의 자유발포밀도가 0.13~0.14g/cc인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 감열변색 귀마개는 착용자의 체온 상승시 귀마개의 색이 변할 수 있다. 따라서, 귀마개의 색상만 보고도 귀마개 착용자의 건강 상태를 확인할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 귀마개의 형상의 예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 감열변색 귀마개 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 단지 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 감열변색 귀마개 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 귀마개의 형상의 예를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 귀마개(150)는 내부팁(100)과 외부팁(120)이 있는 예를 나타낸 것이다.
여기서, 내부팁(100)은 심재로서, 귀마개의 골격을 이룬다. 내부팁은 폴리에틸렌(polyethylene), 아크릴로니트릴?부타디엔?스티렌 공중합체(acrylonitrile butadiene styrene copolymer), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 우레탄 고무(urethane rubber), 경질 폴리우레탄(rigid polyurethane) 등의 재질로 형성될 수 있다.
내부팁(100)은 경우에 따라서는 사용되지 않을 수도 있으나, 귀마개의 형상 유지 측면에서 사용되는 것이 더 바람직하다.
외부팁(120)은 귀마개의 본체 역할을 하며, 내부팁(100)에 결합되어, 혹은 그 자체로 귓속에 삽입된다. 외부팁(120)은 연질 폴리우레탄(flexible polyurethane)으로 형성될 수 있다.
내부팁(100)과 외부팁(120)은 접착제에 의해 결합될 수 있다. 또한, 내부팁(100)과 외부팁(120)은 외부팁을 성형하기 위한 금형 내에 내부팁을 미리 고정시킨 상태에서 외부팁을 성형함으로써 접착제 없이도 결합될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 감열변색 귀마개 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 도시된 감열변색 귀마개 제조 방법은 원료 혼합 단계(S210), 성형 및 경화 단계(S220) 및 탈형 단계(S230)를 포함한다.
원료 혼합 단계(S210)에서는 우레탄 수지의 원료를 포함하는 귀마개 원료와, 감열변색물질을 혼합하여 혼합물을 형성한다.
감열변색물질은 가역적 시온안료(reversible thermochromic pigment)가 이용될 수 있다.
이때, 귀마개 원료 및 감열변색물질을 혼합한 후에는, 제조되는 귀마개의 소음차단 특성을 향상시키기 위하여, 혼합물을 진공탈포기에서 진공 탈포하는 것이 바람직하다.
이때, 귀마개 원료에 혼합되는 감열변색물질은 우레탄 수지 100중량부에 대하여, 5~35중량부를 혼합하는 것이 바람직하다. 감열변색물질의 사용량이 우레탄 수지 100중량부 대비 5중량부 미만일 경우, 제조되는 귀마개의 감열변색 효과가 불충분할 수 있다. 반대로, 감열변색물질의 사용량이 우레탄 수지 100중량부 대비 35중량부를 초과하는 경우, 제조되는 귀마개의 경도 상승으로 인하여 착용성이 저하되고 착용 후 귓 속이 완전히 귀마개로 채워지지 않아 소음차단 효과가 저하될 수 있다.
귀마개 원료는 40℃에서 점도가 150~450cps인 이소시아네이트 용액 100중량부 및 40℃에서 점도가 100~350cps인 폴리올 용액 190~210중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 폴리올 용액의 사용량이 이소시아네이트 용액 100중량부 대비 190중량부 미만인 경우, 제조되는 귀마개의 소음방지 특성이 저하될 수 있다. 반대로, 폴리올 용액의 사용량이 이소시아네이트 용액 100중량부 대비 210중량부를 초과하는 경우, 제조되는 귀마개가 경질화되어 착용성이 저하되는 문제점이 있다.
다음으로, 성형 및 경화 단계(S220)에서는 귀마개 원료 및 감열변색물질이 혼합된 혼합물을 제조하고자 하는 귀마개 형상에 대응하는 캐비티(cavity)가 형성된 금형에 투입하여 귀마개 형상으로 성형 및 경화한다.
본 단계(S220)에서 성형 및 경화는 60~80℃에서 대략 5분 정도 실시되는 것이 바람직하다. 성형 및 경화가 60℃ 미만의 온도에서 실시되는 경우, 원하는 귀마개 형상으로 제대로 성형되지 못할 수 있다. 반대로, 성형 및 경화가 80℃를 초과하는 온도에서 실시되는 경우, 정상적인 성능의 귀마개 형상으로 성형되지 못하는 문제점이 있다.
상기의 귀마개 원료의 조성 및 성형/경화 공정 조건을 만족하는 경우에 우레탄의 자유발포밀도(Free Rise Density)가 0.13~0.14g/cc가 되어, 귀마개 착용 및 소음차단 특성에 적합하게 될 수 있다.
다음으로, 탈형 단계(S230)에서는 귀마개 형상으로 성형 및 경화된 결과물을 금형으로부터 탈형한다.
상기 단계들(S210 ~ S230)을 통하여 제조된 감열변색 귀마개는 우레탄 수지 및 감열변색물질을 포함하여, 정해진 온도 미만에서 제1색을 나타내고, 상기 정해진 온도 이상에서 상기 제1색과 다른 제2색을 나타낸다.
이러한 감열변색 특성은 제조시 귀마개 원료와 함께 감열변색물질이 포함됨으로써 발휘될 수 있다.
상기 제조된 귀마개는 다음과 같은 경우에 유용하게 사용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 감열변색 귀마개의 변색이 37℃에서 노란색에서 적색으로 변하도록 세팅되어 있는 경우, 귀마개 착용자의 체온이 대략 36.5℃로서 정상 체온일 경우, 노란색을 유지한다. 그러나, 귀마개 착용자의 건강상태가 좋지 않아 체온이 37℃ 이상이 될 경우, 귀마개의 색이 적색으로 변색된다.
또한, 고열의 영유아의 경우, 본 발명에 따른 귀마개를 착용한 상태에서 수면을 취함에 있어, 귀마개의 색상이 적색에서 노란색으로 변색되면 열이 내린 것으로 판단할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 내부팁
120 : 외부팁
150 : 귀마개
S210 : 원료 혼합 단계
S220 : 성형 및 경화 단계
S230 : 탈형 단계

Claims (10)

  1. (a) 우레탄 수지 원료를 포함하는 귀마개 원료와, 감열변색물질을 혼합하는 단계;
    (b) 상기 귀마개 원료 및 감열변색물질이 혼합된 혼합물을 귀마개 형상에 대응하는 캐비티(cavity)가 형성된 금형에 투입하여 귀마개 형상으로 성형 및 경화하는 단계; 및
    (c) 상기 귀마개 형상으로 성형 및 경화된 결과물을 상기 금형으로부터 탈형하는 단계;를 포함하고,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 귀마개 원료는 40℃에서 점도가 150~450cps인 이소시아네이트 용액 100중량부 및 40℃에서 점도가 100~350cps인 폴리올 용액 190~210중량부를 포함하고,
    상기 감열변색물질을 우레탄 수지 100중량부에 대하여 10~35중량부로 상기 귀마개 원료에 혼합하는 것을 특징으로 하는 감열변색 귀마개 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는
    상기 귀마개 원료 및 감열변색물질이 혼합된 혼합물을 진공탈포기에서 진공 탈포하는 것을 특징으로 하는 감열변색 귀마개 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감열변색물질은
    가역적 시온안료(reversible thermochromic pigment)인 것을 특징으로 하는 감열변색 귀마개 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는
    60~80℃에서 실시되는 것을 특징으로 하는 감열변색 귀마개 제조 방법.
  7. 40℃에서 점도가 150~450cps인 이소시아네이트 용액 100중량부 및 40℃에서 점도가 100~350cps인 폴리올 용액 190~210중량부로부터 형성된 우레탄 수지 및 감열변색물질을 포함하여, 정해진 온도 미만에서 제1색을 나타내고, 상기 정해진 온도 이상에서 상기 제1색과 다른 제2색을 나타내고,
    상기 감열변색물질은
    상기 우레탄 수지 100중량부에 대하여, 10~35중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 감열변색 귀마개.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감열변색물질은
    가역적 시온안료인 것을 특징으로 하는 감열변색 귀마개.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 귀마개는
    우레탄의 자유발포밀도가 0.13~0.14g/cc인 것을 특징으로 하는 감열변색 귀마개.
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