KR101724542B1 - 그래핀을 이용한 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트 - Google Patents

그래핀을 이용한 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 그래핀을 이용한 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트에 관한 것으로서, 하절기에는 쿨 매트로 사용될 수 있고, 동절기에는 온열 매트로 사용될 수 있는 쿠션 매트를 제조하는 기술을 제공한다.
구체적으로, 본 발명은 (1) 팽창 흑연 분말 40~60 중량부, 바인더 수지 5~30 중량부, 용제 5~10 중량부 및 분산제 0.5~5 중량부를 혼합하고 믹싱기에서 혼합 가공 처리하여 용액을 제조하는 제1단계; (2) 상기 제조된 용액에 직물지를 함침하거나 직물지 표면에 코팅한 후, 가열 챔버를 통과시켜 열멜팅 후 건조하여 그래핀 직물지를 제조하는 제2단계; (3) 상기 얻어진 그래핀 직물지의 하부에 쿠션지 및 겹면을 합지하는 제4단계; 및 (4) 상기 그래핀 직물지의 상부에 직물 원단 상지를 덮고 상기 겹면의 하부에 하지 커버를 적층시킨 상태에서 마감처리하여 제품을 성형하는 제4단계;를 포함하는 그래핀을 이용한 쿠션 매트의 제조 방법과 상기 방법에 의해 제조되는 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트를 제공한다.
본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 상기 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트는 하절기에는 주변 온도보다 3~5 ℃ 온도를 낮춤으로써 쿨 매트로 사용될 수 있고, 동절기에는 주변 온도보다 3~5 ℃ 온도를 올림으로써 온열 매트로 사용될 수 있어 그 자체로 쿨 매트 및 온열 매트의 기능을 동시에 수행할 수 있고, 쿠션 매트에 형성된 그래핀 직물지에 전원을 공급함으로써 원적외선 및 음이온의 방출이 더욱 효율적으로 일어나도록 할 수 있어 종래 기술에 비하여 효과를 극대화시킬 수 있으며, 쿠션 매트에 전자파 발생이 완벽히 차단되는 면상 발열체를 추가함으로써 동절기 온열 매트로서의 효과를 더욱 잘 발휘토록 할 수 있는 장점이 있다. 이와 같이 제조되는 쿨 매트 및 온열 겸용 매트인 쿠션 매트는 다양한 응용분야, 특히 사용자의 신체와 빈번한 접촉이 일어나는 제품들, 예컨대 이불이나 요와 같은 가정용 침구, 방석, 의료용 침상, 요양시설용 매트 등에 적용되기 매우 적합할 것으로 기대된다.

Description

그래핀을 이용한 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트{Preparation method of cushion matt of cool matt and warm matt using graphene and cushion matte of cool matt and warm matt prepared by the same}
본 발명은 그래핀을 이용한 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하절기에는 쿨 매트로 사용될 수 있고, 동절기에는 온열 매트로 사용될 수 있는 쿠션 매트를 제조하는 기술에 관한 것이다.
기존의 쿠션 매트는 가정이나 놀이방, 요양시설, 키즈 카페 등의 시설에 설치되어 아이들이 안전하게 놀거나 활동할 수 있도록 하는 용도로서 사용되거나, 발열 기능을 포함하여 온열 매트로 사용되고 있다.
이러한 쿠션 매트는 주로 외피와 내피 사이에 쿠션층을 합지하여 제조되는 경우가 일반적이며, 온열 매트의 경우에는 쿠션층 위에 발열선과 같은 발열 장치를 추가로 포함하여 제조되는 경우가 일반적이다.
그러나 이러한 종래의 쿠션 매트는 하절기에는 쿨링 기능이 없으며 동절기에도 온열 기능은 거의 발휘하지 못한다.
또한, 종래의 온열 매트는 발열 장치로 인해 전자파 발생 가능성이 크므로 사용이 꺼려지는 경우가 많았다.
이를 해소하기 위해 최근에는 온열 매트에 발열선을 사용하지 않고 면상 발열체를 포함하는 기술들이 많이 사용되고 있다. 그러나, 면상 발열체는 발열 기능은 발휘될 수 있으나 쿨링 기능을 발휘하지 못하는 문제가 있다.
또한, 일부 기술에서는 쿠션 매트 내부에 원적외선과 음이온을 방출할 수 있는 옥이나 황토, 숯 등과 함께 토르마린, 게르마늄 등을 함유토록 함유로써 신체의 체온을 높이는 동시에 원적외선과 음이온이 피부로 침투하여 근육 통증을 완화하고 신체 활력을 높일 수 있도록 하는 기술들이 제안되고 있다.
한편, 그래핀(graphene)은 특유의 파장과 에너지를 발산하므로 원적외선과 음이온을 방출하여 몸 속 깊숙이 에너지를 도달시켜 모세혈관 확장과 혈액의 흐름을 원활하게 해주고 근육 이완으로 통증을 완화시키며, 지방을 분해하고 유해 세포를 사멸시키는 등의 유용한 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 이러한 그래핀을 활용하여 매트를 제조하는 기술들이 최근에 다양하게 연구되고 있다.
이러한 기술의 예로서, 대한민국 등록특허 제10-1670465호는 그래핀이 라미네이팅된 그래핀 시트를 외피로 감싼 패드에 관한 것으로서 그래핀에서 발생하는 파이온 에너지가 인체에 전달되도록 함으로써 혈행 개선과 질병 세포 사멸 등의 효능을 발휘할 수 있는 기술을 제안하였다. 그러나, 여기에 개시된 기술은 단지 속옷 속에 끼워넣을 수 있는 패드에 관한 것이므로 용도가 매우 제한적이라는 문제가 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1540439호는 그래핀 시트와 이를 구비한 발열 매트에 관한 것으로서, 내피 및 외부 사이에 쿠션재를 포함하고 발열선과 전자파 차단 부재 및 그래핀 시트를 포함함으로써 발열선에 의해 온열이 빠른 시간에 이루어짐과 동시에 사용자의 신체 깊숙한 지점까지 전달되도록 하여 통증을 완화하도록 구성된 발열 매트를 제안하였다. 그러나, 이 기술은 발열선을 사용하므로 전자파 발생의 문제가 있으며, 이를 개선하기 위해 전자파 차단 부재를 포함하고 있으나 이러한 부재를 사용하더라도 전자파가 완전 차단되는 것은 아니며 이러한 부재로 인해 제조 공정과 제조 원가가 상승하는 문제가 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1528487호는 그래핀 면상 발열체에 관한 기술을 제안하였다. 이 기술에서는 그래핀을 인쇄한 인쇄층과 동 나노 코팅층이 형성된 면체 구조로서, 상기 그래핀이 인쇄된 인쇄층으로 인해 면상 발열체의 유연성이 증대되어 사용 수명이 연장되며, 동 나노 코팅층으로 인해 살균, 제독, 탈취 기능과 전자파 차단 기능, 수맥 차단 기능이 부여될 수 있음을 장점으로 설명한다. 그러나, 이 기술에서는 발열체로서 전극을 포함함으로써 전자파가 필연적으로 발생되며, 이를 개선하기 위해 동 나노 코팅층을 추가로 포함해야 하므로 제조 공정과 제조 원가가 상승하는 문제가 있다.
[기타 관련 선행 기술 문헌]
대한민국 공개특허 제10-2015-0125541호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 상황을 고려하여 새로이 개발된 것으로서, 놀이방이나 가정, 요양시설 등에서 사용되는 쿠션 매트를 제조함에 있어, 하절기에는 주변 온도보다 3~5 ℃ 온도를 낮춤으로써 쿨 매트로 사용될 수 있고, 동절기에는 주변 온도보다 3~5 ℃ 온도를 올림으로써 온열 매트로 사용될 수 있어 그 자체로 쿨 매트 및 온열 매트의 기능을 동시에 수행할 수 있는 쿠션 매트를 제조하는 기술을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 쿠션 매트에 형성된 그래핀 직물지에 전원을 공급함으로써 원적외선 및 음이온의 방출이 효율적으로 일어나도록 할 수 있어 종래 기술에 비하여 효과를 극대화시킬 수 있는 쿠션 매트를 제조하는 기술을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 쿠션 매트에 전자파 발생이 없는 면상 발열체를 추가함으로써 동절기 온열 매트로서의 효과를 더욱 잘 발휘토록 할 수 있는 쿠션 매트를 제조하는 기술을 제공하고자 한다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
(1) 팽창 흑연 분말 40~60 중량부, 바인더 수지 5~30 중량부, 용제 5~10 중량부 및 분산제 0.5~5 중량부를 혼합하고 믹싱기에서 혼합 가공 처리하여 용액을 제조하는 제1단계;
(2) 상기 제조된 용액에 직물지를 함침하거나 직물지 표면에 코팅한 후, 가열 챔버를 통과시켜 열멜팅 후 건조하여 그래핀 직물지를 제조하는 제2단계;
(3) 상기 얻어진 그래핀 직물지의 하부에 쿠션지 및 겹면을 합지하는 제4단계; 및
(4) 상기 그래핀 직물지의 상부에 직물 원단 상지를 덮고 상기 겹면의 하부에 하지 커버를 적층시킨 상태에서 마감처리하여 제품을 성형하는 제4단계;
를 포함하는 그래핀을 이용한 쿠션 매트의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제조되는 쿠션 매트의 그래핀 직물지의 그래핀층에 전원 및 접지선을 연결하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제조되는 쿠션 매트의 그래핀 직물지와 쿠션지 사이에 면상 발열체를 적층하고 상기 면상 발열체에 전원을 연결하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제조되는 쿠션 매트의 쿠션지와 겹면 사이에 탄소섬유층을 추가로 적층하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 쿠션지는 폴리에틸렌, 폴리염화비닐 또는 폴리우레탄의 발포 수지로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제조되는 쿠션 매트는 가정용 침구, 방석, 의료용 침상 또는 요양시설용 매트에 적용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 쿠션 매트는 하절기에는 주변 온도보다 3~5 ℃ 온도를 낮춤으로써 쿨 매트로 사용될 수 있고, 동절기에는 주변 온도보다 3~5 ℃ 온도를 올림으로써 온열 매트로 사용될 수 있어 그 자체로 쿨 매트 및 온열 매트의 기능을 동시에 수행할 수 있고, 쿠션 매트에 형성된 그래핀 직물지에 전원을 공급함으로써 원적외선 및 음이온의 방출이 더욱 효율적으로 일어나도록 할 수 있어 종래 기술에 비하여 효과를 극대화시킬 수 있으며, 쿠션 매트에 전자파 발생이 없는 면상 발열체를 추가함으로써 동절기 온열 매트로서의 효과를 더욱 잘 발휘토록 할 수 있는 장점이 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀을 이용한 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트의 단면 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술자가 본 발명을 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 설명하는 것일 뿐이고 본 발명의 범위가 하기 실시예의 범위로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀을 이용한 쿨 매트 및 온열 겸용 쿠션 매트의 단면 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도면을 참조하여 본 발명에 따른 쿠션 매트의 제조 방법을 설명한다.
먼저, 그래핀 직물지(20)를 제조하기 위해 용액을 제조한다.
상기 용액은 팽창 흑연 분말에 바인더 수지, 용제 및 분산제를 혼합하고 이를 믹싱 가공하여 제조한다.
상기 팽창 흑연 분말은 변성암층의 원광에서 원석을 채취한 후 이를 분쇄하고 사이즈별로 분극하여 순도 99% 이상의 고순도 분쇄물을 얻은 후 산처리를 하여 팽창시킴에 의해 제조되며, 상기 팽창 흑연 분말의 탄소 함유율은 99.9% 이상이고 입자 크기는 약 0.1~10㎛이다.
상기와 같이 얻어지는 팽창 흑연 분말에 바인더 수지와 용제 및 분산제를 혼합하여 용액을 제조한다.
구체적으로는 팽창 흑연 분말 40~60 중량부, 바인더 수지 5~30 중량부, 용제 5~10 중량부 및 분산제 0.5~5 중량부를 혼합하고 믹싱기에서 혼합 가공 처리하여 용액을 제조한다.
상기 바인더 수지로서는 폴리우레탄 수지가 바람직하며, 그 밖에 페놀 수지, 우레아 수지, 에폭시 수지 등도 사용 가능하다.
상기 용제로서는 디메틸포름아미드(DMF)가 바람직하며, 그 밖에 알코올계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제, 아미드계 용제 등이 사용될 수 있다.
상기 분산제로는 폴리아크릴산염이 바람직하며, 그 밖에 벤토나이트계, 퓸드실라카계, 제올라이트계 등이 사용될 수 있다.
이와 같이 얻어지는 혼합물을 쓰리롤밀(Three roll mill)과 같은 믹싱 장치를 이용하여 혼합 가공한다. 상기 ㅆ리롤밀은 밀링과 믹싱의 효과를 동시에 얻을 수 있는 장비로 고점도의 페이스트를 3개의 각기 다른 회전수로 회전하는 롤러 간의 간극을 통과시켜 미세간극을 이용해 분산과 분쇄를 수행하는 장치이다.
상기와 같은 방법으로 제조되는 그래핀 용액을 적당한 방법을 사용하여 직물지에 적용한다. 용액을 적용하는 방법은 직물지를 함침하거나 나이프 코팅 등의 방법을 사용하여 코팅(도포)한 후, 가열 챔버를 통과시키면서 열멜팅 및 건조함에 의해 수행되며, 이와 같은 방법에 의해 그래핀 직물지를 제조한다. 직물지는 일반적으로 사용되는 나일론계, 폴리에스테르계 등의 합성 섬유나 면 등의 천연섬유를 사용할 수 있으며, 제직 또는 부직포 등을 사용할 수 있다.
이어서, 상기 얻어진 그래핀 직물지(20)의 하부에 쿠션지(30) 및 겹면(50)을 합지한다.
상기 쿠션지는 쿠션 매트에 탄성 및 내구성을 부여하는 구성 성분으로서, 상기 쿠션지는 발포 고분자 수지 원단을 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 폴리에틸렌, 폴리염화비닐 또는 폴리우레탄의 발포 수지 원단을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 폴리우레탄 발포 수지 원단이다.
상기 폴리우레탄 발포 수지 원단의 경우 써멀 폴리우레탄 수지(TPU)가 사용될 수 있으며, 상기 써멀 폴리우레탄 수지는 펠렛 상태의 폴리우레탄 수지를 용융시킨 상태의 수지를 말하는 것으로서 경화되더라도 딱딱하지 않고 부드러운 특징을 갖는다.
또한, 상기 쿠션지와 함께 쿠션을 보조하는 역할을 하는 것으로서 겹면(50), 다른 말로 솜층을 더 포함하여 합지한다.
이어서, 상기 그래핀 직물지(20)의 상부에 직물 원단 상지(10)를 덮고, 상기 겹면(50)의 하부에 하지 커버(60)를 적층시킨 상태에서 마감처리하여 제품의 성형을 완료한다.
상기 마감처리는 고주파 융착 가공방법을 사용하거나 봉제에 의해 수행될 수 있으며 이에 관해서는 종래의 방법을 사용할 수 있으므로 구체적으로 한정하지 않는다.
본 발명에서는 상기와 같이 제조되는 쿠션 매트에 있어서 상기 그래핀 직물지의 효능으로 인해 여름철 쿨링 매트 및 겨울철 온열 매트의 기능을 동시에 수행할 수 있다.
그러나, 상기 쿠션 매트의 경우 그래핀의 효능, 즉, 원적외선 및 음이온 방출 기능을 더욱 높게 발휘하도록 하기 위해서는 전원을 공급할 필요가 있다.
이를 위하여 본 발명에서는 상기 그래핀 직물지의 그래핀층에 직접 전원을 연결한다. 즉, 리벳 등의 장치를 상기 그래핀층에 구비하고 여기에 직류 또는 교류 전원을 직접 연결하며, 또한 접지선을 연결한다. 즉 별도의 극선 없이 그래핀층에 직접 전원을 연결함으로써 종래와 같은 전자파 발생의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 상기 그래핀층에서 열이 발생됨으로써 원적외선 및 음이온 방출 효과가 대폭 상승할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 상기와 같이 그래핀 직물에 전원을 공급하는 것 외에, 면상 발열체를 직접 적용할 수도 있다.
즉, 상기 제조되는 쿠션 매트에 있어서, 그래핀 직물지와 쿠션지 사이에 면상 발열체를 적층하고 상기 면상 발열체에 전원을 연결함에 의해 온열 매트를 제조할 수 있다.
상기 면상 발열체는 탄소 섬유를 포함하여 제직된 직물을 고분자 수지로 코팅하여 구성되며 폭 방향의 양 가장자리에 길이 방향으로 극선이 구비된 것을 사용한다.
더욱 구체적으로는 상기 면상 발열체는 나일론이나 면섬유 또는 폴리에스테르 섬유로 경사 및 위사를 제직하되 위사에는 일정 간격을 두고 탄소 섬유를 포함하여 제직하고 경사에는 양 끝단에서 일정 거리를 두고 극선을 포함시켜 제직한 후 고분자 수지로 전체 직물을 코팅하여 제조된 것을 사용한다.
또한, 본 발명에서 본 발명에서 상기 코팅제로 사용되는 고분자 수지는 고무계나 합성 수지계가 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는 PVC, PE, PET, 실리콘, 우레탄 등과 같이 경화 후에 휨성이 좋고 내후성 및 내구성이 좋은 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 면상 발열체가 적용될 경우, 본 발명에 따라 제조되는 쿠션 매트는 상기 그래핀 직물지에 연결되는 전원과 상기 면상 발열체에 연결되는 전원, 이렇게 두개의 전원을 포함한다. 또한, 상기 두개의 전원을 동시에 또는 선택적으로 작동되도록 하기 위해 제어기(콘트롤러)를 추가로 포함할 수 있다.
이와 같은 공정에 의해 내부에 면상 발열체를 포함하는 온열 쿠션 매트가 제조되며, 본 발명에 따른 온열 쿠션 매트는 고분자 수지와 탄소섬유로 이루어지므로 친환경적이고 완벽한 절연이 가능하여 안전하며 특히 전기를 사용하지만 전자파가 발생하지 않으므로 건강에 전혀 해롭지 않으며, 제품 자체에서 음이온과 원적외선이 발생하므로 건강에 매우 유익하다.
본 발명에서, 상기 제조되는 쿠션 매트의 쿠션지와 겹면 사이에 탄소섬유층(40)을 추가로 적층할 수 있다.
상기 탄소 섬유층은 상부에서 발생될 수 있는 전자파를 그라운드로 잡아서 완벽한 전자파 차단이 이루어지도록 하는 역할을 한다.
상기와 같은 방법에 의해 제조되는 본 발명에 따른 쿠션 매트는 하절기에는 주변 온도보다 3~5 ℃ 온도를 낮춤으로써 쿨 매트로 사용될 수 있고, 동절기에는 주변 온도보다 3~5 ℃ 온도를 올림으로써 온열 매트로 사용될 수 있어 그 자체로 쿨 매트 및 온열 매트의 기능을 동시에 수행할 수 있고, 쿠션 매트에 형성된 그래핀 직물지에 전원을 공급함으로써 원적외선 및 음이온의 방출이 더욱 효율적으로 일어나도록 할 수 있어 종래 기술에 비하여 효과를 극대화시킬 수 있으며, 쿠션 매트에 전자파 발생이 완벽히 차단되는 면상 발열체를 추가함으로써 동절기 온열 매트로서의 효과를 더욱 잘 발휘토록 할 수 있는 장점이 있다. 이와 같이 제조되는 쿨 매트 및 온열 겸용 매트인 쿠션 매트는 다양한 응용분야, 특히 사용자의 신체와 빈번한 접촉이 일어나는 제품들, 예컨대 이불이나 요와 같은 가정용 침구, 방석, 의료용 침상, 요양시설용 매트 등에 적용되기 매우 적합할 것으로 기대된다.
이상과 같이, 본 발명을 도면을 참조하여 그 특징에 관하여 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 직물 원단 상지 20: 그래핀 직물지
30: 쿠션지 40: 탄소섬유층
50: 겹면 60: 하지 커버

Claims (6)

  1. (1) 팽창 흑연 분말 40~60 중량부, 바인더 수지 5~30 중량부, 용제 5~10 중량부 및 분산제 0.5~5 중량부를 혼합하고 믹싱기에서 혼합 가공 처리하여 용액을 제조하는 제1단계;
    (2) 상기 제조된 용액에 직물지를 함침하거나 직물지 표면에 코팅한 후, 가열 챔버를 통과시켜 열멜팅 후 건조하여 그래핀 직물지를 제조하는 제2단계;
    (3) 상기 얻어진 그래핀 직물지의 하부에 쿠션지 및 겹면을 합지하는 제3단계; 및
    (4) 상기 그래핀 직물지의 상부에 직물 원단 상지를 덮고 상기 겹면의 하부에 하지 커버를 적층시킨 상태에서 마감처리하여 제품을 성형하는 제4단계;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 쿠션지와 겹면 사이에 탄소섬유층을 추가로 적층하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 쿠션 매트의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제조되는 쿠션 매트의 그래핀 직물지의 그래핀층에 전원 및 접지선을 연결하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 쿠션 매트의 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제조되는 쿠션 매트의 그래핀 직물지와 쿠션지 사이에 면상 발열체를 적층하고 상기 면상 발열체에 전원을 연결하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 쿠션 매트의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 쿠션지는 폴리에틸렌, 폴리염화비닐 또는 폴리우레탄의 발포 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 쿠션 매트의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제조되는 쿠션 매트는 가정용 침구, 방석, 의료용 침상 또는 요양시설용 매트에 적용되는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 쿠션 매트의 제조 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102106530B1 (ko) * 2018-12-31 2020-05-11 주식회사 쏠텍 인체의 혈액순환 개선 및 피부 쾌적성을 갖는 의류용 이중직 원단
KR20220022662A (ko) * 2020-08-19 2022-02-28 송재현 그래핀 복합 성형체를 포함하는 다용도 매트리스
KR102397284B1 (ko) * 2020-11-29 2022-05-12 (주)프로이노텍 다기능 그래핀 복합시트
KR20220061322A (ko) * 2020-11-05 2022-05-13 (주)프로이노텍 그래핀 복합시트

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100913542B1 (ko) * 2008-02-26 2009-08-21 주식회사 챔프온마루 섬유장판
KR101264620B1 (ko) * 2012-10-22 2013-05-27 주식회사 유엠에스 폴리우레탄 필터 폼을 이용한 매트리스 및 그 제조 방법
KR101599790B1 (ko) * 2014-10-13 2016-03-07 청운대학교산학협력단 팽창 그라파이트, 머드를 이용한 면상발열 판넬 제조방법, 이로부터 제조된 면상발열 판넬 및 이를 이용한 침대

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100913542B1 (ko) * 2008-02-26 2009-08-21 주식회사 챔프온마루 섬유장판
KR101264620B1 (ko) * 2012-10-22 2013-05-27 주식회사 유엠에스 폴리우레탄 필터 폼을 이용한 매트리스 및 그 제조 방법
KR101599790B1 (ko) * 2014-10-13 2016-03-07 청운대학교산학협력단 팽창 그라파이트, 머드를 이용한 면상발열 판넬 제조방법, 이로부터 제조된 면상발열 판넬 및 이를 이용한 침대

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102106530B1 (ko) * 2018-12-31 2020-05-11 주식회사 쏠텍 인체의 혈액순환 개선 및 피부 쾌적성을 갖는 의류용 이중직 원단
KR20220022662A (ko) * 2020-08-19 2022-02-28 송재현 그래핀 복합 성형체를 포함하는 다용도 매트리스
KR102450377B1 (ko) * 2020-08-19 2022-09-30 송재현 그래핀 복합 성형체를 포함하는 다용도 매트리스
KR20220061322A (ko) * 2020-11-05 2022-05-13 (주)프로이노텍 그래핀 복합시트
KR102446429B1 (ko) * 2020-11-05 2022-09-22 (주)프로이노텍 그래핀 복합시트
KR102397284B1 (ko) * 2020-11-29 2022-05-12 (주)프로이노텍 다기능 그래핀 복합시트

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