KR101259814B1

KR101259814B1 - 기능성 다공시트 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101259814B1
Application number: KR1020100129930A
Authority: KR
Inventors: 이근우
Original assignee: 주식회사 바이오켐코리아
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2013-05-02
Also published as: KR20120068344A

Abstract

본 발명은 비접촉식으로 살균, 항균, 탈취 및 발향됨은 물론 그 기능도 우수하며, 외부와의 마찰에 의해서도 상기 기능성이 쉽게 소멸되지 않아서 내구성이 향상되는 기능성 다공시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 다공성 합성수지폼으로 이루어진 베이스(1)와, 다공성 합성수지폼으로 이루어지며 상기 베이스(1)의 표면에 입혀진 코팅막(3)과, 살균, 항균, 탈취 또는 발향물질이 함유되며 상기 베이스(1)의 기공에 유입된 캡슐(5)을 포함하며, 상기 코팅막(3)의 기공(4)의 직경은 상기 캡슐(5)의 직경보다 상대적으로 작게 형성되어, 상기 캡슐(5)이 상기 베이스(1)에서 이탈되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 기능성 다공시트(10)가 제공된다.

Description

기능성 다공시트 및 그 제조방법{Porous sheet with a function and method thereof}

본 발명은 기능성 다공시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비접촉식으로 살균, 항균, 탈취 및 발향됨은 물론 그 기능도 우수하며, 외부와의 마찰에 의해서도 상기 기능성이 쉽게 소멸되지 않아서 내구성이 향상되는 기능성 다공시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 웰빙이 트렌드로 자리잡으면서 운동 뿐만 아니라 먹을거리에 관심이 집중되고 있다. 운동이나 먹을거리에 대한 관심으로 건강해지는 사람들이 늘고 있지만, 신종플루 등 각종 질병에는 많은 사람들이 여전히 취약한 문제를 드러내고 있는데, 대부분의 질병들은 각종 세균에 의해 많은 사람들에게 전파되고 있다.

이와 같이 각종 질병을 일으키는 세균은 공공장소의 물품이나 집기들, 예를 들면 버스나 도어의 손잡이와 같이 여러 사람들이 손으로 잡도록 된 것에 많이 증식하고 있다. 하지만, 사람들은 상기와 같이 공공장소를 무작정 피할 수도 없는 노릇이고, 비치된 물품들을 사용하지 않을 수도 없는 것이 현실인 점에서 세균에 노출될 수밖에 없는 실정이다. 따라서, 세균이 묻은 손으로 호흡기를 만질 경우에 호흡기를 통해 질병에 감염되므로, 손으로 호흡기를 만지는 것을 자제해야 하며 손을 자주 씻는 습관이 요구된다.

그리고, 손으로 호흡기를 만지지 않더라도 다른 물품들을 사용하는 경우 그 물품들이 호흡기와 접촉되면서 세균에 감염될 수도 있다. 특히, 컵이나 그릇 등과 같이 입과 직접적으로 접촉되는 물품에 세균이 묻어 있으면 손을 자주 씻더라도 감염을 피할 수 없다. 이때, 공공물품이 아니더라도 가정에 비치된 컵이나 그릇을 오랫동안 보관하다보면 습기에 의해 곰팡이균 등이 증식하여 그릇을 통해 인체로 쉽게 유입될 수도 있다.

한편, 사용자가 좌변기에 용변을 본 후, 좌변기에서 물을 내리게 되면 용변에 잔존하는 미생물이나 세균들이 물과 함께 좌변기의 외부로 비산하여 화장실 내부공간이 오염될 뿐만 아니라 가정에서는 거실로 쉽게 유입되어 실내공간까지 오염되는 문제가 있다. 이에 따라, 오염된 공기를 호흡하게 되면 쉽게 질병에 걸리게 되는 문제가 있다. 그리고, 상기 비산된 미생물이나 세균들의 일부는 사용자가 착석하는 좌변기의 좌대에 묻게 되므로, 다음번 용변을 보는 사용자의 피부에 묻게 되어 아토피 등과 같은 피부병이 발병될 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다공성시트의 기공에 다양한 기능이 부여된 휘산성의 캡슐을 매우 간편하게 유입시킬 수 있어서 제작이 매우 간편할 뿐만 아니라 캡슐의 이탈이 방지되어 내구성이 향상되는 기능성 다공시트 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 다공성 합성수지폼으로 이루어진 베이스(1)와, 다공성 합성수지폼으로 이루어지며 상기 베이스(1)의 표면에 입혀진 코팅막(3)과, 살균, 항균, 탈취 또는 발향물질이 함유되며 상기 베이스(1)의 기공에 유입된 캡슐(5)을 포함하며, 상기 코팅막(3)의 기공(4)의 직경은 상기 캡슐(5)의 직경보다 상대적으로 작게 형성되어, 상기 캡슐(5)이 상기 베이스(1)에서 이탈되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 기능성 다공시트(10)가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 기능성 다공시트(10)는 좌변기(6)의 변기커버(7)에 적용되거나 또는 사용자가 착석하는 좌대(8)에 부착되는 것을 특징으로 하는 기능성 다공시트(10)가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 다공성 합성수지폼으로 이루어진 베이스(1)를 성형하는 베이스성형공정(A);

다공성 합성수지폼으로 이루어진 코팅막(3)을 상기 베이스(1)의 표면에 코팅하는 코팅막형성공정(B);

상기 코팅막(3)의 기공(4)을 확경시키는 스웰링제(swelling solution)를 코팅막(3)의 표면에 처리하는 스웰링공정(C);

살균, 항균, 탈취 또는 발향물질이 함유된 캡슐(5)이 스웰링공정(C)에서 확경된 코팅막(3)의 기공(4)을 통해 베이스(1)에 유입되도록 하는 캡슐유입공정(D); 및

상기 코팅막(3)에 처리된 스웰링제를 제거하는 스웰링제거공정(E);을 포함하며,

상기 스웰링제거공정(E)을 통해 코팅막(3)의 기공(4)의 직경이 상기 캡슐(5)의 직경보다 작아져서, 캡슐(5)이 베이스(1)에서 이탈되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 기능성 다공시트(10)의 제조방법이 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명 기능성 다공시트(10)는 살균, 항균, 탈취 또는 발향효과가 우수할 뿐만 아니라 항곰팡이성까지 우수하면서도 캡슐(5)이 쉽게 이탈되지 않으므로 내구성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 베이스(1)의 기공에 유입된 캡슐(5)이 코팅막(3)을 통해 외부로 휘산되므로, 비접촉식으로 대상물을 살균 또는 항균하거나 탈취, 방향 효과를 줄 수 있으며, 이에 따라 특정 대상물이나 공간 및 용도에 한정되지 않고 여러 가지 용도로 유용하게 사용될 수 있다.

특히, 본 발명 기능성 다공시트(10)를 좌변기(6)의 변기커버(7)나 사용자가 착석하는 좌대(8)에 부착하거나 적용시키게 되면, 용변에 잔존하는 세균들이 실내공간으로 비산되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 용변후 좌변기(6) 내부에 잔존하는 세균들까지 살균할 수 있어서 실내공기의 오염을 예방할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 캡슐(5)에 발향물질이 함유될 경우 방향제 기능도 할 수 있어서 화장실에 별도의 방향제를 비치하지 않아도 되므로 경제적이다.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 기능성 다공시트의 제조방법의 일실시예를 도시한 제조공정도
도 2는 상기와 같은 제조방법에 의해 제조된 기능성 다공시트의 사용상태의 일례를 도시한 사시도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 기능성 다공시트의 제조방법의 바람직한 일실시예를 도시한 제조공정도이고, 도 2는 상기 실시예에 따라 제조된 기능성 다공시트의 사용상태의 일례를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 다공시트(10)는 다공성의 합성수지폼으로 이루어진 베이스(1); 다공성으로 이루어지며 상기 베이스(1)의 표면에 처리된 코팅막(3); 및 살균, 항균, 탈취 또는 발향물질이 함유되며 상기 베이스(1)의 기공에 유입된 캡슐(5);을 포함하여 구성된다.

상기 베이스(1)는 합성수지를 다공성의 폼 형태로 성형한 것이며, 최소한 표면에는 개방된 표면기공(2)이 형성되도록 제조된다. 이때, 베이스(1)가 오픈셀 구조로 이루어져서, 후술할 캡슐(5)이 베이스(1)의 표면기공(2)에 보다 효과적으로 유입되도록 함이 바람직하다. 또한, 바람직하게는 폴리올(polyol)과 이소시아네이트(isocyanate)를 중합반응시켜 습식으로 발포한 폴리우레탄폼이 사용된다. 이러한 폴리우레탄폼은 미세 기공구조가 효과적으로 생성되며, 그 표면에 후술할 다공성의 코팅막(3)이 효과적으로 코팅될 수 있는 장점이 있다. 한편, 베이스(1)는 표면기공(2)의 직경이 대략 80㎛ ~ 100㎛정도가 되도록 제조한다.

상기 코팅막(3)은 상기 베이스(1)의 표면에 입혀지는 것으로, 합성수지를 다공성의 폼 형태로 성형하여 베이스(1)의 표면에 코팅한 것이다. 상기 코팅막(3)은 오픈셀 구조로 이루어진 폼 형태로 제조되어, 후술할 캡슐(5)에서 살균, 항균 또는 발향물질이 보다 효과적으로 휘산될 수 있도록 함이 바람직하다. 그리고, 상기 코팅막(3)은 기공(4)의 직경이 대략 0.1㎛ ~ 0.5㎛ 정도가 되도록 제조한다. 한편, 코팅막(3)도 베이스(1)와 같이 폴리우레탄폼이 사용되는 것이 바람직하다.

상기 캡슐(5)은 내부에 살균, 항균, 탈취 또는 발향물질 등이 함유된 것으로, 본 실시예에서는 천연 항균성 물질인 플라보노이드(flavonoid)가 함유된 것을 예시하였고, 이에 따라 항균성에 초점을 맞추었지만, 살균성, 탈취성 또는 방향성 등에 초점이 맞추어질 수도 있다. 한편, 상기 플라보노이드는 천연물질로서 인체에 무해할 뿐만 아니라 항균성도 우수한 장점이 있다. 특히, 프로폴리스(propolis)에서 추출한 플라보노이드는 다른 플라보노이드에 비해 항균성이 더욱 우수하다.

이러한 캡슐(5)의 제조방법은 다양하게 이루어질 수 있는데, 그 중 하나의 방법을 예시하면 다음과 같다. 먼저, 프로폴리스에서 추출한 플라보노이드 성분을 액상 실리카와 혼합한다. 그리고, 이 혼합액을 24시간 이상 상온에서 숙성시킨 후 산성의 겔화 솔루션에 분당 20㎖의 속도로 적지하고 겔화 솔루션은 10000rpm 이상의 속도로 고속 교반시키면, 직경 1㎛ 정도의 미세한 캡슐(5)이 제조된다. 한편, 본 실시예에서는 상기 캡슐(5) 자체에 휘산성이 부여되어 캡슐(5)이 파괴되지 않더라도 발향물질 등이 휘산될 수 있는 것을 예시하였지만, 경우에 따라서는 상기 캡슐(5) 자체의 재질의 강도를 약하게 구성하여, 캡슐(5)이 외부 압력에 의해 파괴되면서 내부의 발향물질 등이 휘산되도록 할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명 기능성 다공시트를 제조하는 방법을 도 1a 내지 도 1e를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1a에서와 같이, 직경이 80㎛ ~ 100㎛ 정도로 이루어진 표면기공(2)이 형성되도록 합성수지폼 형태의 베이스(1)를 성형한다{베이스성형공정(A)}. 그리고, 도 1b에서와 같이, 상기 베이스(1)의 표면에 직경이 0.1㎛ ~ 0.5㎛ 정도로 이루어진 기공(4)이 형성되도록 합성수지폼 형태의 코팅막(3)을 코팅처리한다{코팅막형성공정(B)}. 또한, 도 1c에서와 같이, 상기 코팅막(3)의 표면에 스웰링제(swelling solution)를 도포, 분사시킨다{스웰링공정(C)}. 이때, 스웰링제는 코팅막(3)과 화학반응을 하여 스웰링 현상이 발생되도록 하는 것으로, 코팅막(3)의 재질에 따라 달라질 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 스웰링제로 히드록시기(OH^-)를 가진 알코올이 사용되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 코팅막(3)이 폴리우레탄폼인 경우에는 이소시아네이트의 이소시안산과 알코올의 히드록시기가 반응을 하여 스웰링 현상이 발생되기 때문이다. 이에 따라, 코팅막(3)의 기공(4)의 직경이 스웰링 현상으로 인해 확경된다. 상기 기공(4)의 직경이 대략 0.1㎜ ~ 0.5㎜ 정도로 확경되며, 마치 건조기에 논바닥이 갈라지는 형태가 된다.

그런 후에, 도 1d에서와 같이, 캡슐(5)을 코팅막(3)의 표면에 도포, 분사시킨다{캡슐유입공정(D)}. 이때, 상기 캡슐(5)을 겔 또는 슬러지 형태의 보조제와 혼합하여 코팅막(3)의 표면에 분사 또는 도포하게 된다. 캡슐(5)의 직경이 대략 1㎛이므로, 캡슐(5)이 코팅막(3)의 확경된 기공(4)을 통해 쉽게 베이스(1)의 기공으로 유입되게 된다. 그리고, 도 1e에서와 같이, 스웰링제인 알코올은 휘발성을 지니므로, 시간이 지남에 따라 스웰링제가 코팅막(3)에서 제거된다. 다만, 기능성 다공시트의 제조시간을 고려하여, 대략 50℃ 정도로 가열하여 스웰링제인 알코올을 제거한다{스웰링제거공정(E)}. 이때, 스웰링제의 종류에 따라 스웰링제거공정(E)의 방식은 달라질 수 있다. 그리고, 스웰링제가 제거되면, 코팅막(3)의 확경되었던 기공(4)의 직경이 원상회복, 즉 축경되어 캡슐(5)의 직경보다 상당히 작아지므로, 캡슐(5)이 베이스(1)에서 이탈되는 것이 방지된다. 상기와 같은 공정들을 통해 본 발명 기능성 다공시트가 완성된다.

이와 같이 완성된 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 다공시트를 가지고 항균력과 방미도를 테스트해 보았다.

실시예1 : 항균력 테스트

그람음성균인 대장균과 그람양성균인 황색포도상구균에 대하여 비접촉 항균력 테스트를 하였다.

대장균과 황색포도상구균을 각각 분주한 페트리 디쉬 위에 10㎜, 15㎜씩 거리를 이격시키고, 그 위에 기능성 다공시트를 덮어 37℃의 인큐베이터에서 24시간동안 균을 배양하였다. 그 결과는 표 1과 같았다.

공시균주	항목	블랭크	샘플(10mm)	샘플(15mm)
대장균 E. coli	초기균수(개/㎖)	2.7×10³	2.7×10³	2.7×10³
	24시간 후 균수(개/㎖)	3.4×10³	〈10	〈10
	감소율(%)	-	99.9% 이상	99.9% 이상
황색포도상구균 S.aureus	초기균수(개/㎖)	5.7×10³	5.7×10³	5.7×10³
	24시간 후 균수(개/㎖)	6.5×10³	〈10	〈10
	감소율(%)	-	99.9% 이상	99.9% 이상

실시예2 : 방미도 테스트

실시예1에서 사용된 기능성 다공시트를 20ㅧ 20㎝ 크기로 제작하였다. 그리고, 아스퍼길러스 나이거(Aspergillus niger. ATCC 9642), 채토미움 글로보섬(Chaetomium globosum. ATCC 6205), 페니실룸 피노피룸(Penicillum pinophilum. ATCC 11979), 글리오크라디움 비렌스(Gliocladium virens. ATCC 9645)의 혼합균주를 대상으로 방미도를 실험하였다.

그 결과 기능성 다공시트의 방미도는 0등급으로 판정되었다.

* 0등급 : 자라지 못함

1등급 : 시편 위에 10% 이하로 자람

2등급 : 시편 위에 10 ~ 30% 이하로 자람

3등급 : 시편 위에 30 ~ 60% 이하로 자람

4등급 : 시편 위에 60% 이상으로 자람

이상과 같은 실시예1 및 실시예2를 통해 본 발명 기능성 다공시트는 99.9% 이상의 항균효과를 나타내며 항곰팡이성도 우수함을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명 기능성 다공시트(10)는 살균 및 항균효과가 우수할 뿐만 아니라 항곰팡이성까지 우수하면서도 캡슐(5)이 쉽게 이탈되지 않으므로 내구성이 향상되는 장점이 있다. 또한, 베이스(1)의 기공에 유입된 캡슐(5)이 코팅막(3)을 통해 외부로 휘산되므로, 대상물이 기능성 다공시트(10)에 접촉하지 않더라도 살균, 항균, 탈취 또는 발향될 수 있어서 특정 대상물 및 용도에 한정되지 않고 다방면에서 여러 가지 용도로 유용하게 사용될 수 있는 장점이 있다.

예를 들면, 도 2는 상기와 같이 제조된 본 발명 기능성 다공시트의 사용상태의 일례를 도시한 것으로, 좌변기(6)의 변기커버(7)에 적용될 수 있다. 도 2에서는 본 발명 기능성 다공시트(10)를 변기커버(7)의 일면에 부착시킨 상태를 보이고 있으며, 경우에 따라서는 변기커버(7)에 씌울 수 있도록 기능성 다공시트(10)를 제작할 수도 있다. 이에 따라, 변기커버(7)를 회동시켜서 사용자가 착석하는 좌대(8)를 커버하게 되면, 상기 좌대(8) 뿐만 아니라 변기내부까지도 살균 또는 항균력이 작용하게 되므로, 좀 더 위생적인 장점이 있다.

한편, 상기 기능성 다공시트(10)를 농산물 등을 보관하는 보관용기에 적용할 수 있는데, 보관용기의 커버의 내주면에 부착시킬 수 있으며, 이에 따라 미생물에 의해 농산물이 부패되는 것이 방지되어 신선도를 좀 더 오랫동안 유지시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 기능성 다공시트(10)를 의류나 주방용기 등을 수납하는 수납장의 선반 상면에 부착시키거나 펼쳐놓으면 선반에 수납된 의류나 주방용기 등이 보다 위생적인 장점이 있다. 의류나 주방용기를 살균 또는 항균함으로써, 의류를 털거나 의류나 주방용기가 호흡기에 접촉됨에 따른 호흡기 감염까지도 방지될 수 있다. 한편, 본 발명 기능성 다공시트(10)는 시트 형태이므로 대상물이나 대상물과 인접된 장소에 부착시키는 구조여서, 쉽게 교체할 수 있기 때문에 사용편의성이 향상되는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

다공성 합성수지폼으로 이루어지며 표면에 표면기공(2)이 형성되도록 베이스(1)를 성형하는 베이스성형공정(A);
다공성 합성수지폼으로 이루어지고 전후를 관통하며 상기 베이스(1)의 표면기공(2)에 비해 직경이 작은 형태의 기공(4)이 형성된 코팅막(3)을 상기 베이스(1)의 표면에 코팅하는 코팅막형성공정(B);
상기 코팅막(3)의 기공(4)을 확장시키는 스웰링제(swelling solution)를 코팅막(3)의 표면에 처리하는 스웰링공정(C);
살균, 항균, 탈취 또는 발향물질이 함유된 캡슐(5)이 스웰링공정(C)에서 확장된 코팅막(3)의 기공(4)을 통해 베이스(1)에 유입되도록 하는 캡슐유입공정(D); 및
상기 코팅막(3)에 처리된 스웰링제를 제거하는 스웰링제거공정(E);을 포함하며,
상기 스웰링제거공정(E)을 통해 코팅막(3)의 기공(4)의 직경이 원상회복되어 상기 베이스(1)의 표면기공(2)의 직경보다 작아짐에 따라 캡슐(5)이 베이스(1)에서 이탈되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 기능성 다공시트(10)의 제조방법.
제1항에 기재된 방법으로 제조된 기능성 다공시트(10).
제2항에 있어서, 상기 기능성 다공시트(10)는 좌변기(6)의 변기커버(7)에 적용되거나 또는 사용자가 착석하는 좌대(8)에 부착되는 것을 특징으로 하는 기능성 다공시트(10).