KR101612430B1 - 친환경 칫솔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 칫솔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칫솔모를 제외한 나머지 부분은 생분해성 또는 바이오매스 물질로 구성하되, 특히 칫솔의 헤드와 핸들의 경계가 절단 또는 탈착이 용이한 두께 및 모양을 갖도록 제작함에 따라 비분해성의 칫솔모가 있는 헤드는 분리하고 생분해성의 핸들은 폐기하여 분리수거를 원활하게 수행되게 하기 위한 친환경 칫솔에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;
생분해성 수지 조성물 또는 바이오매스 수지 조성물로 성형되는 핸들(110)과; 상기 핸들(110)의 선단에 동일 재질로 성형되되, 일측면에 비분해성 수지 재질의 칫솔모(121)가 구비된 헤드(120)와; 상기 핸들(110)과 헤드(120)의 사이에 동일 재질로 형성되되, 단면이 상기 핸들(110)과 헤드(120)의 두께보다 상대적으로 얇게 되며, 절단 또는 탈착 작용을 하는 절단부(130)를 포함하여 구성되고,
상기 절단부(130)에 의한 작용에 의해 상기 핸들(110)과 헤드(120)가 서로 분리되는 구조를 갖는다.

Description

친환경 칫솔 {Eco-friendly toothbrush}

본 발명은 친환경 칫솔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칫솔모를 제외한 나머지 부분은 생분해성 또는 바이오매스 물질로 구성하되, 특히 칫솔의 헤드와 핸들의 경계가 절단 또는 탈착이 용이한 두께 및 모양을 갖도록 제작함에 따라 비분해성의 칫솔모가 있는 헤드는 분리하고 생분해성의 핸들은 폐기하여 분리수거를 원활하게 수행되게 하기 위한 친환경 칫솔에 관한 것이다.

일반적으로, 칫솔은 헤드와 핸들이 일체형으로 제작되어 일회성으로 사용하거나, 또는 수명이 다한 칫솔은 그 전체를 폐기하게 되는데, 헤드 및 핸들의 경우 모두 일반 합성수지(예를 들어, polyethylene, polypropylene, nylon 등)로 제작되어, 폐기할 환경오염 야기하고 있다.

특히, 이들 일반 합성수지는 매립 폐기시 완전히 분해되는데 100 ~ 200년 이상이 소요되고, 소각 폐기시 환경호르몬과 유독, 유해물질이 발생하는 등 환경처리비용이 소요되며, 이를 개선하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이러한 배경으로 다양한 칫솔이 개발되고 있는 실정이다.

본 발명의 배경이 되는 종래기술로 '(특허문헌) 대한민국 실용신안공보 실1980-0000038호(공개일:1980.01.24)'가 개시되었는데, 이는 본체의 일측에 솔을 식모하여서된 공지의 칫솔에 있어서 치약을 함침 건조시킨 스폰지편을 솔이 식모된 본체의 중간부 요홈에 핀으로 입설 고정하여서 구성된 일회용 칫솔이 제시되어 있다.

그러나, 종래의 문제점을 살펴보면,

기존의 일회용 칫솔의 경우, 폐기 주기가 짧으며, 이를 수회 사용하는 경우 칫솔모의 틈이나 손잡이 부분에 이물질이 축적되는 등 비위생적이기 때문에 일회성으로 사용 후 폐기하는 것을 권장한다.

특히 기존의 칫솔을 폐기하는 경우 제품크기 및 사용환경의 특성에 따라 분리수거하지 않고 종량제 쓰레기봉투에 그대로 버려져 땅속에 매립되는 상황이 빈번하게 발생하며, 일반적으로 칫솔은 비분해성의 수지 재질로 제작되기 때문에 폐기된 칫솔의 분해가 쉽게 이루어지지 않아 환경오염을 유발하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 칫솔모를 제외한 나머지 부분은 생분해성 또는 바이오매스 재질로 성형함에 따라 이를 통해 폐기된 칫솔이 자연분해되는데 소요되는 시간을 대폭적으로 단축하여 환경오염의 부하를 줄이도록 하는 친환경 칫솔을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 칫솔의 헤드와 핸들의 경계가 절단 또는 탈착이 용이한 두께 및 모양을 갖도록 제작함에 따라 이를 통해 비분해성의 칫솔모가 있는 헤드는 분리시킨 후, 생분해성의 핸들은 폐기하여 분리수거를 원활하게 수행되도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;

생분해성 수지 조성물 또는 바이오매스 수지 조성물로 성형되는 핸들과; 상기 핸들의 선단에 동일 재질로 성형되되, 일측면에 비분해성 수지 재질의 칫솔모가 구비된 헤드와; 상기 핸들과 헤드의 사이에 동일 재질로 형성되되, 단면이 상기 핸들과 헤드의 두께보다 상대적으로 얇게 되며, 절단 또는 탈착 작용을 하는 절단부(130)를 포함하여 구성되고,

상기 절단부에 의한 작용에 의해 상기 핸들과 헤드가 서로 분리되고,
상기 절단부는;
단면의 모양이 원형, 사각, 다각, 타원, 마름모, 사다리꼴, 십자 형상 중 어느 하나로 선택 형성되며, 내부에 중공부가 선택적으로 더 형성되고, 상기 중공부에 절단 하중이 집중되어 부러지는 구성을 더 포함하고,
상기 바이오매스 수지는,
곡물 또는 식물에서 추출된 바이오매스 수지 원료 20 ~ 50중량% 및, PE,PP 중에서 선택된 하나 이상의 일반 플라스틱 50 ~ 80중량%가 혼합되어 이루어며,
상기 중공부는, 절단부의 단면 모양에 대한 중심을 기준으로 1 ~ 70% 이내 수직 및 좌우로 공간을 갖도록 성형하고,
상기 중공부는, 내주에 'V' 모양의 홈으로 형성되어 하중이 집중되면 절단되는 파단홈을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 친환경 칫솔을 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 칫솔모를 제외한 나머지 부분이 생분해성 또는 바이오매스 재질로 제작됨에 따라 폐기된 칫솔이 비교적 짧은 시간에 자연분해되어 환경오염의 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 칫솔의 헤드와 핸들의 경계가 별도 도구 없이 용이하게 절단 또는 탈착됨에 따라 비분해성의 칫솔모가 있는 헤드에 대한 분리수거가 효율적으로 수행될 수 있는 또 다른 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 친환경 칫솔의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 친환경 칫솔의 측면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 친환경 칫솔 중 절단부의 실시 상태를 나타낸 도면.
도 4 내지 도 7은 다른 실시 예에 따른 친환경 칫솔을 나타낸 도면.

본 발명에 따른 친환경 칫솔을 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 친환경 칫솔의 각부 구성을 설명하기 위한 도면들이다.

이에 따른 친환경 칫솔(1)을 개략적으로 설명하면, 핸들(110)과, 칫솔모(121)가 구비된 헤드(120)와, 상기 핸들(110)과 헤드(120)를 서로 분리시키는 절단부(130)를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 각부 구성을 도 1 내지 도 3을 참고로 구체적으로 설명한다.

먼저, 상기 핸들(110)은 생분해성 수지 조성물 또는 바이오매스 수지 조성물로 성형되며, 사용자가 파지할 수 있는 부분이다.

상기 핸들(110)은 손잡이 역할을 하는 스틱형의 바 타입으로 성형하여 제작되는 구조를 갖는다.

그리고, 상기 헤드(120)는 상기 핸들(110)의 선단에 동일 재질로 성형되되, 일측면에 비분해성 수지 재질의 칫솔모(121)가 구비되며, 사용자가 직접적으로 양치를 하는 부분이다.

상기 헤드(120)는 구강 내에 직접적으로 맞닿아 양치를 하는 부분이기 때문에 불쾌감이 없도록 라운드 면을 갖는 판 형태로 제작되되, 일면에 다수의 칫솔모(121)가 식모되는 구조를 갖는다.

여기서, 상기 핸들(110)과 헤드(120)를 생분해성 수지 조성물 또는 바이오매스 수지 조성물을 이용해 사출 성형하게 된다.

상기 생분해성 수지는 자연 상태에서 생분해되는 수지 조성물 중 선택될 수 있다.

상기 바이오매스 수지는 모든 곡물과 식물에서 추출된 바이오매스 수지 중에서 선택될 수 있다.

한편, 상기 생분해성 수지는, 지방족 폴리에스테르계 고분자 70 ~ 94중량%, 물성 계량제 5 ~ 10중량% 및 윤활제 1 ~ 10중량%가 혼합되어 이루어진 것을 사용하거나,

또는, 지방족 폴리에스테르계 고분자 70 ~ 93중량%, 물성 계량제 5 ~ 15중량%, 윤활제 1 ~ 10중량% 및 무기 연마제 1 ~ 10중량%가 혼합되어 이루어진 것을 사용한다.

또한, 상기 지방족 폴리에스테르계 고분자로는 폴리유산 혹은 폴리락타이드가 적합하다.

또한, 물성 계량제는 지방족 폴리에스테르계 고분자로 사용되는 폴리유산 혹은 폴리락타이드의 문제점인 낮은 인성 즉, 강도는 높지만 신장률이 부족해 쉽게 파단되는 특성을 보완하기 위해 사용된 것으로서, 디에틸렌 글리콜로 얻어지는 2가 알콜 혹은 글리세롤, 트리메틸올 프로판으로부터 얻어지는 3가 알콜과 숙신산, 아디핀산으로부터 얻어지는 2가 산 혹은 2가 산의 부수물 형태로부터 축중합에 의해 제조되는 것을 사용함이 바람직한 것이고, 중량 평균 분자량이 50,000 ~ 150,000이며, 용융지수 20 ~ 30g/10min인 것이 적합하다.

더불어, 폴리카프로락톤(PCL:polycaprolactone)을 사용할 수 있는데, 이는 분자량이 30,000 ~ 60,000 정도이며, 용융지수 20 ~ 30g/min 용점 58 ~ 60℃인 것을 사용함이 바람직하다.

또한, 윤활제는 장시간 방사시 친유성 성분이 증가하기 때문에 분자내 친수성 성분과 친유성 성분의 비율을 나타내는 HLB값(Hydrophile-Lipophile balance value)이 7.0 ~ 16.0의 범위인 지방산 에스테르를 선택하여 사용함이 바람직하다.

또한, 무기 연마제는 강성도와 굴곡복원률 특성을 개선함과 동시에 세정력을 향상시킨다. 이로는 치약 구성 성분으로 통상 사용하는 이산화규산(실리카), 인산칼슘, 탄산칼슘, 무수규산, 수산화알루미늄 등이 있으며, 일반적으로 입자크기 10㎚ ∼ 1,000㎚의 나노 입자 혹은 1㎛ ∼ 100㎛의 마이크로 입자가 모두 사용 가능하다.

한편, 상기 바이오매스 수지는, 곡물 또는 식물에서 추출된 바이오매스 수지 원료 20 ~ 50중량% 및, PE,PP 중에서 선택된 하나 이상의 일반 플라스틱 50 ~ 80중량%가 혼합되어 이루어진 것을 사용하거나,

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또는, 곡물 또는 식물에서 추출된 바이오매스 수지 원료 20 ~ 30중량% 및, 폴리락타이드(PLA:Poly Lactide), 폴리카프로락톤(PCL:polycaprolactone) 중에서 선택된 하나 이상의 생분해성 플라스틱이 70 ~ 80중량%가 혼합되어 이루어진 것을 사용할 수 있다.

또한, 상기 바이오매스 수지는, 원료인 옥수수, 코코넛을 활용하는 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT:poly trimethylene terephthalate) 재질이 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 칫솔(1)이 생분해서 수지 또는 바이오매스 수지로 성형 제작됨에 따라 사용 후 폐기할 때, 분해시간이 짧아 환경 오염을 줄일 수 있다.

즉, 본 발명에 사용되는 생분해성 수지와 바이오매스 수지는 폐기 과정에서 소각처리 하지 않고, 단순히 매립함에 따라 광분해성 중 1가지 이상의 분해 기능에 의해 수개월 내지 수년 이내에 물, 이산화탄소, 메탄가스, 바이오매스 등으로 분해되어 환경오염을 줄일 수 있다.

그리고, 상기 절단부(130)는 상기 핸들(110)과 헤드(120) 사이에 동일 재질로 일체 형성되되, 단면이 상기 핸들(110)과 헤드(120)의 두께보다 상대적으로 얇게 되며, 절단 또는 탈착 작용을 한다.

상기 절단부(130)는 상기 핸들(110)과 헤드(120) 사이에서 동일 재질로 사출 성형함에 따라 상대적으로 얇게 형성된 절단부(130)에 하중이 집중되어 절단되는 구조를 기본으로 하지만, 필요에 따라 개별적으로 제작된 헤드(120)가 절단부(130)에 끼워져 탈착되는 구조를 선택 사용할 수 있다.

이에 따라, 상기 절단부(130)에 의한 작용에 의해 상기 핸들(110)과 헤드(120)가 서로 분리되는 구조를 갖게 된다.

여기서, 절단부(130)는 상기 핸들(110)과 헤드(120) 사이에 일체로 형성되어 절단되는 구조를 기본으로 도시하였다.

또한, 도 3에서 도시한 바와 같이 상기 절단부(130)는, 단면의 모양이 원형, 사각, 다각, 타원, 마름모, 사다리꼴, 십자 형상 중 어느 하나로 선택 형성되는 구성을 더 포함한다.

상기 절단부(130)의 단면 모양은 상기 핸들(110)과 헤드(120)가 서로 연결된 부분에 탄성력이 발휘되어 사용 편의성을 제공하기 위함이다.

이때, 본 발명에서는 상기 절단부(130)가 원형인 형태를 기본으로 도면에 도시하였다.

따라서, 본 발명의 절단부(130)에 하중이 집중되어 절단되는 작용에 의해, 칫솔(1)의 사용 후 상기 핸들(110)과 헤드(120)를 절단하여 따로 폐기될 수 있게 함에 따라 비분해성의 칫솔모(121)가 마려된 헤드(120)를 분리수거하기가 용이하며, 이에 따라 환경 오염의 부하를 감소시키고, 동식물에 악영향을 주는 2차 환경 오염도 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 4 내지 도 7은 다른 실시 예에 따른 친환경 칫솔을 나타낸 도면이다.

도 4에 의하면, 전술한 구조로 이루어진 칫솔(1) 중 상기 절단부(130)는, 내부에 중공부(131)가 선택적으로 더 형성되고, 상기 중공부(131)에 절단 하중이 집중되어 부러지는 구성을 더 포함한다.

상기 중공부(131)는 사출 성형 과정에서 상기 절단부(130)가 형성된 부분의 내측에 형성되는 부분이며, 상기 중공부(131)는 절단부(130)의 단면 모양에 대한 중심을 기준으로 1~70% 이내 수직 및 좌우로 공간을 갖도록 성형한다.

이때, 상기 중공부(131)에 의해 보다 수월하게 하중이 집중되게 하여 절단부(130)의 절단이 효율적으로 수행되게 한다.

도 5에 의하면, 상기 중공부(131)는, 내주에 'V' 모양의 홈으로 형성되어 하중이 집중되면 절단되는 부분인 파단홈(132)을 더 포함하여 구성된다.

상기 파단홈(132)은 중공부(131)의 내주 중앙에 형성되되, 'V' 모양의 홈 첨단이 중공부(131)와 절단부(130) 사이의 두께에서 50% 이내의 깊이로 형성됨이 바람직한 것이다.

더욱이, 상기 파단홈(132)이 중공부(131)의 내주에 형성됨에 따라 칫솔(1)을 사용하는 과정에서 발생하는 하중은 직접적으로 상기 파단홈(132)에 전달되지 않아 사용 중에 절단되는 것을 방지하게 된다.

도 6에 의하면, 전술한 구조로 이루어진 칫솔(1) 중 상기 절단부(130)는, 상기 핸들(110)의 선단에 일체로 돌출되되, 상기 헤드(120)를 개별 제작한 상태에서 일측에 상기 절단부(130)가 끼워지는 체결홈(122)을 마련하는 구성을 갖고,

상기 헤드(120)를 상기 절단부(130)에 별도로 체결하는 탈착 방식으로 선택적으로 사용하는 구조를 더 포함한다.

이때, 상기 절단부(130)는 핸들(110)의 선단에 일체로 돌출되되, 그 모양이 원형, 사각, 다각, 타원, 마름모, 사다리꼴, 십자 형상 중 어느 하나로 선택 형성된다.

더욱이, 상기 헤드(120)는 개별 제작되면, 상기 체결홈(122)은 개별 제작된 헤드(120)의 일측에 형성되어 상기 절단부(130)가 끼워지게 하며, 그 형태는 상기 절단부(130)의 단면 모양에 대응된다.

따라서, 본 발명의 절단부(130)가 탈착 구조를 갖음에 따라 상기 핸들(110)과 헤드(120)를 분리하는 과정에서 힘을 들이지 않고 간편하게 분리 가능할 수 있게 된다.

그리고, 도 7에 의하면, 전술한 구조로 이루어진 칫솔(1) 중 상기 절단부(130)가 탈착 방식을 선택 사용하면, 상기 절단부(130)의 일면에는 고정돌기(133)가 형성되고, 상기 체결홈(122)의 내측 일면에는 상기 고정돌기(133)가 삽입 체결되는 고정홈(123)이 더 형성되고,

상기 고정돌기(133)와 고정홈(123)의 체결 작용에 의해 상기 헤드(120)가 절단부(130)에서 이탈되지 않게 고정력이 발휘되는 구성을 더 포함한다.

상기 고정홈(123) 및 고정돌기(133)는 각각 절단부(130) 및 체결홈(122)의 내측에 서로 대향된 동일 위치에 형성되며, 상기 고정홈(123) 및 고정돌기(133)가 반대의 위치에 선택적으로 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 고정홈(123) 및 고정돌기(133)의 상호 체결 작용에 의해, 절단부(130)가 탈착 구조를 갖으면, 그 결합부위로 고정력이 발휘됨에 따라 칫솔(1)을 사용하는 중에 헤드(120)가 절단부(130)에서 이탈되지 않는 기능을 한다.

이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,

본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

칫솔(1), 핸들(110), 헤드(120), 절단부(130)

Claims (6)

1. 생분해성 수지 조성물 또는 바이오매스 수지 조성물로 성형되는 핸들(110)과;
   상기 핸들(110)의 선단에 동일 재질로 성형되되, 일측면에 비분해성 수지 재질의 칫솔모(121)가 구비된 헤드(120)와;
   상기 핸들(110)과 헤드(120)의 사이에 동일 재질로 형성되되, 단면이 상기 핸들(110)과 헤드(120)의 두께보다 상대적으로 얇게 되며, 절단 또는 탈착 작용을 하는 절단부(130)를 포함하여 구성되고,
   상기 절단부(130)에 의한 작용에 의해 상기 핸들(110)과 헤드(120)가 서로 분리되고,
   상기 절단부(130)는;
   단면의 모양이 원형, 사각, 다각, 타원, 마름모, 사다리꼴, 십자 형상 중 어느 하나로 선택 형성되며, 내부에 중공부(131)가 선택적으로 더 형성되고, 상기 중공부(131)에 절단 하중이 집중되어 부러지는 구성을 더 포함하고,
   상기 바이오매스 수지는,
   곡물 또는 식물에서 추출된 바이오매스 수지 원료 20 ~ 50중량% 및, PE,PP 중에서 선택된 하나 이상의 일반 플라스틱 50 ~ 80중량%가 혼합되어 이루어며,
   상기 중공부(131)는, 절단부(130)의 단면 모양에 대한 중심을 기준으로 1 ~ 70% 이내 수직 및 좌우로 공간을 갖도록 성형하고,
   상기 중공부(131)는, 내주에 'V' 모양의 홈으로 형성되어 하중이 집중되면 절단되는 파단홈(132)을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 친환경 칫솔.
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