KR101806904B1

KR101806904B1 - 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 발포펀칭 하이브리드 쿠션

Info

Publication number: KR101806904B1
Application number: KR1020170046250A
Authority: KR
Inventors: 이용철
Original assignee: (주)영서물산
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2017-12-12

Abstract

본 발명은 하이브리드 쿠션의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 하이브리드 쿠션에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제1층과 상기 제1층 양면에 제2층이 구비되도록 쿠션을 성형하되, 상기 제2층 또는 제1층과 제2층 모두에 타공을 형성하도록 하여 고점도의 액상파운데이션으로 이루어진 화장재료가 보다 많은 양을 흡수 및 배출할 수 있어 제품을 효율적으로 사용함과 동시에 화장효과의 극대화를 이룰 수 있는 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 발포펀칭 하이브리드 쿠션에 관한 것이다.

Description

발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 발포펀칭 하이브리드 쿠션{MANUFACTURING METHOD FOR HYBRID CUSHION AND HYBRID CUSHION MANUFACTURED BY THE SAME}

최근 인기를 얻고 있는 에어쿠션타입의 화장품은 액상파운데이션을 담지체에 담지시켜 밀폐용기에 보관하고, 담지체에 담지 되어있는 화장재료를 퍼프를 이용하여 피부에 도포함으로서 화장효과를 극대화하고 있다.

또한 다양한 타입의 에어쿠션제품이 출시됨에 있어, 최근의 추세는 기존의 액상파운데이션의 점도보다 고점도화(오일류의 함유량이 증가) 되면서, 퍼프에 잔류되어지는 화장재료의 양이 최소화될 수 있는 것을 원하고 있다. 이는 퍼프에 잔류되어지는 화장재료가 많으면 많을수록, 고점도의 화장재료가 퍼프에 남아, 사용자가 화장을 할 때 고르게 펴저서 발라지는 효과를 저해하기 때문이다.

따라서 많은 화장재료를 퍼프가 흡수함과 동시에, 보다 많은 양을 배출할 수 있는 쿠션의 필요성이 요구되고 있다.

종래기술로는 등록특허 제10-0519408호 『가열압착식 화장용 퍼프 및 그의 제조방법』이 있는데,

상기 종래기술은 퍼프필름의 사이에 충진되기 위한 스폰지와, 폴리에스터나 면의 재질을 가지면서 필름형태로 가공된 뒤에 상기한 스폰지를 사이에 두고서, 상하에 놓여진 2개의 필름이 롤라압착기에 의해 200~250도로 가열압착된 뒤에 성형기구에 의해 60~90도로 가열펀칭되어 성형되는 퍼프필름을 포함하는 기술을 제시하고 있다.

또한 종래기술로 공개특허 제10-2011-0117624호 『전동식 장치와 함께 사용하기 위한 포밍 다공성 패드』가 있는데,

상기 종래기술은 부직 배킹(backing) 층 및 상기 배킹 층으로부터 연장되는 개별 섬유들을 포함하는 파일(pile)을 포함하는 부직 파일 직물로서 데니어(denier)가 약 9 미만인 섬유들을 포함하는 상기 부직 파일 직물을 포함하는 다공성 패드 기재, 및 상기 다공성 패드 기재 상에 배치되는 포밍 조성물을 포함하여 이루어지는 기술을 제시하고 있다.

또 다른 종래기술로는 등록특허 제10-1476224호 『니트릴 고무를 이용한 크림 화장품용 비흡수성 퍼프의 제조방법』이 있는데,

상기 종래기술은 니트릴 고무에 의한 비흡수성 원단시트 전체에 엠보싱을 성형하는 엠보싱 성형공정과, 엠보싱 성형된 원단시트를 절단하는 절취공정과, 원형으로 절취된 원단시트에 절개선에 의한 배기공을 형성하는 절개선 형성공을 순차적으로 수행하여 만들어지는 상부시트를 구비하고, 니트릴 고무 원료를 이용하여 상부에 삽입구가 형성되고 삽입구의 주변으로 횡상의 접착면부가 형성되며 하부 및 측부에는 부식면이 형성되도록 하며 양측부에는 연장부가 돌출되게 한 하부포켓 성형공정을 수행하여 만들어지는 하부포켓을 구비하며, 하부포켓의 내부 공간과 대응하는 크기를 갖는 쿠션재 성형공정을 수행하여 만들어지는 내부쿠션재를 각기 구비한 후, 하부포켓의 삽입구를 통해 하부포켓의 내부에 내부쿠션재를 집어넣는 내부쿠션재 삽입공정과 내부쿠션재가 삽입된 하부포켓의 접착면부 상에 니트릴 고무액에 의한 접착층을 형성하는 접착액 도포공정과 접착액이 경화되기 전 하부포켓의 상측에 상부시트를 올려놓는 상부시트 적층공정과 상부시트 및 하부포켓의 접착부에 대한 가열 및 가압에 의한 융착공정과; 하부포켓의 연장부에 손잡이끈을 연결 형성하는 손잡이끈 재봉공정을 순차적으로 수행하여 얻어지는 제조방법을 제시하고 있다.

상기 종래기술들과 함께, 기존에는 쿠션의 흡수력 및 배출능력을 향상시키기 위하여 기공경의 크기를 달리하는 기술들이 다양하게 제시되고 있는데, 기공경의 확대만으로 원하는 바, 즉 기대 흡수력 및 배출능력을 달성하지 못한다는 한계가 있다.

따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,

제1층을 형성하는 제1층 성형단계, 제1층에 인접배열되는 제2층을 형성하는 제2층 성형단계, 상기 제1층 및 제2층을 접합하여 쿠션을 성형하는 압착성형단계를 포함하되, 상기 압착성형단계 이전 또는 이후에 상기 제2층 또는 제1층과 제2층 모두에 타공을 형성하는 타공형성단계로 후가공처리를 하여 화장재료의 흡수력 및 배출능력을 모두 향상시킬 수 있는 하이브리드 쿠션의 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.

또한 상기 제2층을 제1층 양면에 각각 구비되는 제2-1층 및 제2-2층으로 구성하되, 상기 타공을 제2-1층에만 형성하도록 하여 사용자의 손이 밀착되는 제2-2층으로는 함침된 화장재료가 배출되지 않도록 하는 하이브리드 쿠션의 제조방법을 제공함을 또 하나의 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 상기와 같은 하이브리드 쿠션의 제조방법에 의해 제1층과, 제2층 및 타공을 포함하는 발포펀칭 하이브리드 쿠션을 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법은

제1층을 형성하는 제1층 성형단계;

상기 제1층에 인접배열되는 제2층을 형성하는 제2층 성형단계;

상기 제1층과 제2층을 성형 및 압착하는 압착성형단계;

상기 제2층 또는 제1층과 제2층 모두에 복수개의 타공을 형성하는 타공형성단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,

본 발명에 따른 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법에 따라 제조되는 발포펀칭 하이브리드 쿠션에 있어서,

제1층;

상기 제1층 양면에 구비되는 제2-1층 및 제2-2층으로 이루어지는 제2층;

상기 제2-1층 또는 제2-1층과 제1층 모두에 형성되는 복수개의 타공;

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 발포펀칭 하이브리드 쿠션은

제1층 성형단계, 제2층 성형단계, 압착성형단계로 이루어지는 쿠션을 제조함에 있어서 제2층 또는 제1층과 제2층 모두에 타공을 형성하는 타공형성단계로 이루어지는 후가공단계를 더 구성하여 평균도포면적이 넓어짐을 확인할 수 있으며, 쿠션에 흡수되는 화장재료의 양이 더 증가됨을 알 수 있어 흡수력이 향상되는 효과가 있다.

또한 쿠션의 배출력 부분에서도 기존의 제품보다 더 많은 양의 화장재료가 발라진 것을 확인함에 다라 배출력이 향상되는 효과를 갖는다.

따라서 고점도 화장재료에 있어서, 흡수율을 향상되되, 쿠션에 잔존하는 화장재료의 양이 적어짐에 따라 화장재료가 피부에 발라질 때 뭉치는 문제를 해결하여 화장효과를 향상시킬 수 있고, 제품을 효율적으로 사용할 수 있는 효과를

도 1은 본 발명에 따른 쿠션 제조방법의 블록도
도 2는 본 발명에 따른 쿠션 제조방법에 의해 제조된 쿠션의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 쿠션 제조방법에 의해 제조된 쿠션의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 쿠션 제조방법에 의해 제조된 쿠션의 제작도
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 타공유닛의 사진도
도 7은 본 발명에 따른 쿠션의 흡수력 비교그래프
도 8은 본 발명에 따른 쿠션의 배출력 비교그래프
도 9는 본 발명에 따른 쿠션의 효율성 비교그래프
도 10은 본 발명에 따른 쿠션의 커버력 비교그래프
도 11은 본 발명에 따른 하이브리드 쿠션의 사진도

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저 본 발명에 따른 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법(A)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1층(10)을 형성하는 성형단계, 제2층(20)을 형성하는 제2층 성형단계(200), 상기 제1층(10)과 제2층(20)을 접합하는 압착성형단계(400) 및 상기 제2층(20) 또는 제1층(10)과 제2층(20)에 타공(30)을 형성하는 타공(30)성형단계를 포함하여 이루어져 있다.

상기 각 단계들은 각각 순차적으로 진행 될 필요는 없으며, 특히 타공형성단계(300)는 상기 압착성형단계(400) 이전 또는 이후에 진행될 수 있고, 제1층 성형단계(100)와 제2층 성형단계(200)는 각각의 층에 맞는 쿠션시트(S)를 발포하는 것으로서, 각각의 쿠션시트(S)를 발포한 후, 이들을 쿠션(C)의 형상에 맞게 성형하고 압착하여 접합시키는 단계가 압착 성형단계이다.

또한 본 발명에서의 쿠션(C)은, 화장재료가 함침되는 것으로서, 함침용 쿠션, 퍼프 등을 모두 포함할 수 있으며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

아울러 본 발명에서의 타공은 쿠션시트에 구멍을 천공한다는 의미가 아니라 도 11에 도시된 바와 같이, 타공칼날에 의해 쿠션시트의 구멍형상으로 칼선을 시공하는 의미로서, 평상시에는 도11[A] 에 도시된 바와같이, 육안으로는 보기 어려우나, 늘렸을 경우 도 11[B]와 같이 육안으로 식별이 가능한 형상을 말한다.

다시 상기 제1층(10)은 제1층 성형단계(100)에 의해 발포성형되는 것으로서, 상기 쿠션(C)의 내부에 구비되며, polyether-polyurethane 으로 이루어져 있다.

상기 제1층(10)은 그물 형상으로 이루어지는 폼으로서, 대공극부가 구비되어 화장재료를 내부에 함수시킬 수 있으며, 상기 대공극부는 58 ~ 90 ppi로 이루어지며, 더욱 바람직하게는 63ppi로 구성되어 있다.

여기서 ppi는 수평재단면을 사진 촬영하여 직경 1inch 위에 놓여진 기포수를 측정하여 계산한다.

또한 밀도가 0.016~0.048g/㎤ 로 이루어지고, 더욱 바람직하게는 0.030 ~ 0.035 g/㎤ 로 구성되며, 더욱 바람직하게는 그 밀도가 0.0325 g/㎤ 로 이루어지게 되고, 인장력 및 신장력을 확보하게 되며, 특히, 인장강도는 33.0psi로 구성되고, 신장률은 분당 150~180%, 바람직하게는 170%로 이루어지게 된다.

또한 상기 제1층(10)은 단일의 층을 형성하도록 이루어져 있으나, 상기 제1층(10)이 복수개의 층으로 구성되는 것도 가능하며 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

다시 상기 제1층(10)의 일면 또는 양면에는 제2층(20)이 형성되며, 제2층 성형단계(200)를 통하여 제2층(20)을 발포성형하게 되는데,

먼저 제2층(20)은 습식폴리우레탄으로 이루어져 있으며 소공극부가 형성되고, 그 밀도가 0.110~0.200 g/㎤로 이루어지고, 바람직하게는 0.157 ~ 0.163 g/㎤, 보다 바람직하게는 0.160 g/㎤로 이루어져 있다. 또한 상기 소공극부의 크기는 90 ~ 110ppi, 더욱 바람직하게는 100ppi로 구성되어 있다.

또한 제1층(10)과 마찬가지로 인장력과 신장력을 확보하는 것으로서, 인장강도는 40~60N/㎠, 바람직하게는 50N/㎠로 이루어지고, 신장률은 200~400%, 바람직하게는 300%로 구성되게 된다.

아울러 기공경은 제1층은 기공경이 80~2500um, 더욱 바람직하게는 200~500um으로 이루어지고, 두께는 2.0mm ~ 80mm 로 이루어지고,

상기 제2층의 기공경이 50~500um, 보다 바람직하게는 100~400um으로 이루어지고, 두께는 0.5~10mm로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

결과적으로 상기 제2층과 제1층에는 대공극부와 소공극부가 형성되어 있으며, 상기 대공극부와 소공극부는 서로 다른 크기 및 밀도를 형성하도록 이루어지는 바, 이에 따라 상기 제1층의 공극률은 96 ~ 98 % 로 이루어지고, 제2층의 공극률은 83 ~ 85 %로 이루어지게 된다.

더욱 바람직하게는 상기 제1층의 공극률은 97.2 %로 구성되고, 상기 제2층은 84.5 %로 이루어진다.

여기서 공극률이란 1.1g/㎤ 로 계산한 수치를 나타내었다.

상기와 같이, 제1층(10) 및 제2층(20)은 각각의 성형단계에 의해 발포성형되어 각각의 쿠션시트(S)가 생성되게 되고, 이 쿠션시트(S)를 쿠션(C)의 형상, 일반적으로 원형의 형상으로 절단성형을 진행하고, 이 절단성형된 제1층(10) 및 제2층(20)을 서로 열압착 방식을 이용하여 접합하는 압착성형단계(400)에 의해 쿠션(C)을 성형하게 된다.

다시, 상기 제2층(20)은 제1층(10)에 인접배열되도록 구성하는 것으로서, 여기서 인접배열이라 함은 접촉, 비접촉 배열을 포함하도록 한다.

또한 상기 제2층(20)은 제1층(10)의 양면에 각각 구비되는 것으로서, 제2-1층(21)과 제2-2층(22)으로 각각 이루어지게 된다.

상기 제1층 성형단계(100) 및 제2층 성형단계(200)에 의해 성형된 각각의 시트는 앞서 언급한 압착성형단계(400)에 의해 접합되게 되는데,

보다 구체적으로는 상기 제1층(10)의 양면에 제2-1층(21)과 제2-2층(22)을 각각 위치시킨 후, 그 테두리에 형성되는 접합부(24)를 통하여 상기 제2-1층(21)과 제2-2층(22)을 접합하게 된다.

보다 상세하게는 상기 제2층(20)에는 그 테두리에 접합부(24)가 형성되고, 상기 접합부(24)는 제2-1층(21)과 제2-2층(22)이 접합되는 부분을 지칭하는 것으로서, 상기 제2층(20)이 상기 제1층(10)을 감싸는 구조로 성형되게 된다. 또한 접합이 완료된 후에는 상기 접합부(24)를 커팅하여 표면을 매끄럽게 구성한다.

이 때 상기 접합부(24)는 열을 이용하여 열압착 방식으로 접합하는 것이 일반적이나, 다른 방식을 사용하는 것도 가능하며, 접합부(24)는 용도에 따라 앞서 언급한 바와 같이, 커팅공정을 진행하는 것도 가능하나, 커팅을 진행하지 않는 것도 가능하며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

또한 상기 제2층(20)이 상기 제1층(10)을 감싸는 과정에서, 상기 제2층(20)의 접합부(24), 특히 제2-1층(21)과 제2-2층(22)이 서로 접하기 위하여 밀착되는 경우에, 상기 제2-1층(21)과 제1층(10) 사이 또는 제2-2층(22)과 제1층(10) 사이 또는 이들 모두에는 제2-1층(21) 또는 제2-2층(22) 또는 이들 모두가 휘어짐에 따라 제1층(10)과 이격되는 함수부(25)를 형성하게 되며, 이 함수부(25)에 화장재료가 함수됨에 따라 더 많은 양의 화장료를 함수할 수 있는 특징이 있다.

다시, 상기 제1층(10)을 성형하는 제1층 성형단계(100)와, 제2층(20)을 성형하는 제2층 성형단계(200)는 발포공법을 이용하여 성형하는데, 이러한 성형단계에 대한 구체적인 과정은 다음과 같다.

1. Formulation 작성 및 원료를 설정

생산하려는 제품의 특성에 맞는 Formulation을 설정한 후 필요한 원료들을 준비하는 과정으로, 일반적으로는 제품의 특성에 따라 10~40가지의 원료들이 첨가되는 것으로, 각 원료들의 극세한 투입량 차이로 제품의 성질이 다양화 되기 때문에 정밀함이 요구되는 과정이다.

2. 설정된 원료들의 혼합 및 배출

설정된 원료들이 각자의 탱크에서 계산된 수량만큼 믹서기(Mixing Head)에서 혼합된 후 배출되는 과정이며, 위에서 상기된 원료들의 정밀한 투입량과 혼합과정(시간)을 요구한다. 예) 동일한 Formulation내에서도 0.5% 미만의 각 원료-투입량 차이로 인해 제품의 물성이 변화하며, 1분 이내(몇십초)의 혼합시간(mixing period)차이 또한 제품의 물성(경도, 장력 등등)이 다양화 된다.

3. 배출된 혼합물의 발포 및 숙성

믹서기(Mixing head)에서 트레이(발포선반)에 배출된 혼합물이 발포되고 숙성되는 과정으로, 배출된 혼합물은 약 2~3분의 시간을 통해 계획한 사이즈의 블록형태로 발포(Foaming)되며, 숙성과정을 위해 형성된 블록의 겉표면을(3면이상) 슬라이스(굳어진 겉면을 벗겨내는 작업) 한다. 이는 발포과정에서 화학작용으로 생긴 내부의 열기와 가스를 배출시키기 위한 과정으로 약 18시간정도 소요되며, 완전한 숙성과정을 거치지 않으면 내부 셀구조(Cell structure)및 사이즈(Cell-size)가 변형될 수 있기 때문이다.

4. 완성된 발포체(Foam block)의 개포(Reticulation)작업

숙성과정을 거쳐 완성된 폼은 Closed-cell/Semi-open 형태로서 완제품으로 판매 될수 있으며, 용도에 따라 개포(Reticulation)과정을 통해 Open-cell제품으로 성형한다. 이는 폼의 셀표면을 터트려 프레임(Frame)만 남게 만드는 과정으로 쉽게 "망사화"시키는 과정으로, 일반적으로 개포(Reticulation)방식은 가스폭파(Zapping)방식과 함침개포(Quenching)방식 둘로 나뉘어지며 이를 국내에서는 통상적으로 "건식-스폰지"와 "습식-스폰지"라는 표명으로 분류한다.

4-1. 가스폭파(Zapping)방식은 폼블럭을 가마(Gas Chamber)에 넣고 가스를 주입후 폭파하여 개포하는 방식으로 국내에서는 "건식스폰지", 즉 본 발명의 제1층(10)을 제조할 수 있다.

4-2. 함침개포(Quenching)방식은 폼블럭을 액상(화학물)이 채워진 컨테이너 안으로 함침후, 화학적 작용으로 개포하는 방식으로 주로 부드러운 폼제품의 생산시에 사용되는 과정으로, 본 발명의 제2층(20)을 제조하는 과정이다.

즉, 상기 함침개포방식은 수응고성 폴리우레탄, 용제 , 수용성 무기염의 분립체, 및 HLB8.6미만의 계면활성제를 주성분으로 하는 배합물을 혼련하여 현련물을 얻는 공정, 상기 혼련물을 탈포하여 탈포 혼련물을 얻는 공정, 상기 탈포혼련물을 성형하여 성형물을 얻는 공정, 상기 성형물을 수중 또는 수용액 중에 투입한 후 응고하여 응고물을 형성하는 공정, 상기 응고물로부터 상기 무기염을 물에 용출시켜 응고물을 형성하는 공정, 상기 응고물로부터 상기 무기염을 용출시켜 제거하는 공정 및 상기 용출 제거 후 건조시키는 공정에서 막구조를 가지는 제2 흡수층이 얻어지며 또한, HLB8.6이상의 계면활성제의 사용여부에 따라 그물구조의 제2흡수층이 얻어진다.

물론 폼자재의 특성별(Ether vs Ester, formulation 등) 사용되는 액상이 다양하기 때문에 매우 비용적으로 고가의과정이라고 볼 수 있으며, 일부 극소수의 Soft한 제품들에 한해서만 생산한다는 단점이 있다.

또한 상기 과정에서 사용되는 용어를 설명하면,

Reticulation은 발포후 거품화된 폼구조를 용도에 따라 망사/그물망 구조로 변형시키는 과정을 뜻하며, 폼자재의 경우에는 각 기포들의 벽을 터트려 망사화 하는 과정을 Reticulation이라 명칭한다.

Closed Cell은 폼자재로 발포된 그상태로 셀구조가 작은 풍선형태로 유지되있는 상태로 공기가 투과되지 않는 상태이다.

Open Cell은 폼자재로 발포후 풍선형태로 되었있는 셀들의 막(벽)을 터트림(Reticulation)과정을 거쳐 그물망 구조로 변형된 형태로 공기 투과만이 아니고 액상들의 흡수 배출이 가능케 된 구조를 말한다.

나아가, 본 출원인은 많은 화장재료가 쿠션(C)에 흡수하여 보다 많은 양을 배출하는 화장재료 사용에 있어, 효율성(동일 화장품양 대비 피부에 더 많이 전달되어 지는 정도)이 높은 쿠션(C)을 제조하였고,

이에 현행 상태의 제품의 제법을 이용하여 평균기공경을 크게한 제품을 대상으로 같은 효과를 내기 위하여 하기와 같이 테스트를 진행하였으나, 기공경의 확대만으로는 원하는 바를 달성하지 못하여 후가공, 즉 타공형성단계(300)를 통하여 이 목적을 달성하였다.

보다 상세하게는 상기 타공형성단계(300)는 제2층(20) 또는 제1층(10)과 제2층(20)에 복수개의 타공(30)을 형성하는 것으로서, 압축성형단계 이전에 각각의 쿠션시트(S)에 타공(30)을 형성한 후, 압축성형단계를 통하여 쿠션(C)을 제조하거나, 압축성형단계에 의해 완성된 쿠션(C)에 상기 타공형성단계(300)를 통하여 쿠션(C)에 타공(30)을 형성하는 방식으로 진행될 수 있다.

또한 구체적으로 상기 타공형성단계(300)에 의해 형성되는 타공(30)은 제2-1층(21)에만 타공(30)을 형성하거나, 제2-1층(21)과 제1층(10)에 모두 타공(30)을 형성하도록 구성하는 것도 가능하며, 이 때 제2-2층(22)에는 항상 타공(30)이 형성되지 않도록 하여, 퍼프의 경우에 사용자의 손으로 화장재료가 묻어나오는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

나아가 이 타공형성단계(300)에는 타공유닛(40)이 구비되어 타공(30)을 형성하는 바, 이 타공유닛(40)에 대해서는 하기에 보다 상세하게 설명하도록 한다.

아울러, 본 발명은 상기와 같은 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법(A)을 이용하여 제조된 발포펀칭 하이브리드 쿠션(C)에 대한 것으로서,

상기 하이브리드쿠션(C)은 제1층(10)과, 이 제1층(10)의 양면에 구비되는 제2-1층(21) 및 제2-2층(22)으로 이루어진 제2층(20), 상기 제2-1층(21) 또는 제2-1층(21)과 제1층(10) 모두에 형성되는 복수개의 타공(30)으로 이루어져 있으며, 이는 상기 제조방법을 설명하면서 언급한 것으로서, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

이하, 본 출원인은 본 발명에 따른 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법(A)을 통하여 제조된 발포펀칭 하이브리드 쿠션(C)의 성능을 아래와 같은 실험을 통하여 확인할 수 있었다.

먼저, 실험은 흡수력, 배출력, 발림성, 효율성, 커버력을 확인하기 위한 것으로서, [표1] 및 [표2], 도7내지 도10을 참고하여

발림성은 쿠션(C)으로 화장재료를 3회 바른 후, 화장재료가 묻은 쿠션(C)을 방안지에 한번 바름으로서 그 면적을 계산하여 발림성을 측정하였다.

또한 실험군으로는 두 가지 타공(30)이 형성된(니들펀칭) 두 가지 종류의 쿠션(C)을 이용하였고, 비교군으로는 타공(30)이 형성되지 않은 쿠션(C)과, 타공(30)이 형성되지 않았으나 발수처리가 된 쿠션(C), 평균기공경이 2배 높은 쿠션(C)(451-B1)으로 정하여 측정하였고, 아래 [표1]과 같은 결과를 도출할 수 있었다.

[표1]

보다 구체적으로 하기 [표2]에 나타난 바와 같이, 도포면적을 비교하여 보면,

[표2]

먼저, 타공(30)을 형성한 쿠션(C)은 타공(30)을 형성하지 않은 쿠션(C)에 비하여 평균도포면적이 증가하는 것을 볼 수 있었다.

구체적으로 평균도포면적이 3119㎟에서 4711.43㎟로, 3879.14㎟에서 4095.86㎟로 증가됨을 확인할 수 있다.

또한 타공(30)을 형성한 쿠션(C)은 발수처리를 한 쿠션(C) 보다 평균도포면적이 크다는 것을 알 수 있다.

나아가, 평균 기공경의 크기가 2배가 큰 쿠션(C)은 4115.71㎟ 라는 평균도포면적을 보였으나, 본 발명은 4711.43㎟라는 도포면적을 보임으로서, 발림성, 즉 도포면적이 보다 크게 나타남을 확인할 수 있다.

도 7은 흡수력의 차이를 그래프로 나타낸 것으로서, 발림성과 마찬가지로 타공(30)이 형성된 본 발명이 종래의 비교군들보다 높은 흡수력을 갖는다는 것을 확인할 수 있다.

도 8은 배출력, 즉 종이에 발린 화장품의 양을 그래프로 나타낸 것으로서, 본 발명이 종래의 쿠션(C)보다 우수함을 알 수 있다.

도 9는 효율성, 즉 동일 화장품양 대비 피부에 전달되는 정도를 나타낸 것으로서, 이 또한 본 발명이 종래의 쿠션(C)보다 우수함을 알 수 있다.

도 10은은 커버력을 나타낸 것으로서, 평면밀도 즉 단위면적당 발려진 화장품의 양으로, 타공(30)이 형성된 본 발명이 종래의 쿠션(C)보다 우수함을 알 수 있다.

결과적으로 상기 [표1] 및 [표2], 도 7 내지 도 10을 살펴보면, 기존 쿠션(C)대비 후가공으로써 타공형성단계(300)를 통하여 타공(30)을 형성한 쿠션(C)과 발수처리를 한 쿠션(C)이 평균도포면적이 넓어짐을 알 수 있고, 특히 발수처리한 제품보다 타공(30)이 형성된 제품이 더 넓다는 것을 확인할 수 있다.

또한 기공경이 큰 쿠션(C)이 종래의 쿠션(C)보다는 평균도포면적이 넓게 나타나지만, 타공(30)이 형성된 쿠션(C)보다는 좁게 나타나는 것을 알 수 있다.

나아가 쿠션(C)에 흡수되는 흡수력 또한 후가공제품, 즉 타공(30)이 형성된 쿠션(C)이 더 많은 양의 화장재료를 흡수함을 알 수 있으며, 종이에 발린 화장품의 양으로 쿠션(C)의 배출력부분에서도 타공(30)이 형성된 쿠션(C)이 더 많은 양의 화장재료가 발려진 것을 확인할 수 있다.

따라서 본 발명은 종래의 쿠션(C)보다 달성하고자 하는 효율성(동일 화장품 양 대비 피부에 전달되어지는 양)이 높다는 것을 알 수 있고, 효율성이 높을수록 쿠션(C)에 잔존하는 화장재료의 양이 적어짐으로서 효율적인 사용이 가능며 화장효과를 극대화 할 수 있다는 특징이 있다.

나아가 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명은 타공형성단계(300)를 통하여 쿠션(C), 구체적으로는 제2층(20) 또는 제1층(10)과 제2층(20)에 타공(30)을 형성하게 되는데,

이 때 타공형성단계(300)에는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 타공유닛(40)을 통하여 이를 구현하고 있다.

먼저, 도면에는 상기 타공유닛(40)이 쿠션시트(S)에 타공(30)을 형성하는 것을 도시한 것으로서, 상기 쿠션시트(S)는 제2-1층(21)일수도 있고, 제1층(10)일수도 있으며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

다시 상기 타공유닛(40)은 쿠션시트(S)에 타공(30)을 형성하기 위한 것으로서, 본체(41)와, 타공수단(43)을 포함하여 이루어져 있다.

먼저 상기 본체(41)는 쿠션시트(S)가 공급, 타공(30) 및 배출되는 것으로서, 쿠션시트(S)를 공급하는 공급부(411)가 구비되어 있고, 이 공급부(411)를 지나는 쿠션시트(S)는 타공부(413)를 지나 배출부를 통해 빠져나가게 된다.

상기 공급부(411)에는 복수개의 롤러가 구비되어 쿠션시트(S)를 이송하는 것으로서, 장력을 유지하기 위하여 상기 롤러를 복수개로 구비하는 것이 일반적이다.

아울러 상기 쿠션시트(S)는 타공부(413)를 지나 배출부로 빠져나가게 되는데, 이 때 상기 타공부(413)에서 타공수단(43)에 의해 쿠션시트(S)에 타공(30)이 형성되게 된다.

보다 상세하게는 상기 타공수단(43)은 상기 타공부(413)에 구비되는 복수개의 피스톤축(431)과, 이 피스톤축(431)에 연결되어 승하강운동을 할 수 있는 타공부재(433)로 이루어진다.

구체적으로 상기 타공부재(433)는 이송되는 쿠션시트(S)의 상부에 이격 위치하는 것으로서, 이 타공부재(433)가 반복적으로 승하강하여 쿠션시트(S)에 타공(30)을 형성도록 이루어진다.

따라서 상기 타공부재(433)의 하면에는 타공칼날(435)이 쿠션시트(S)의 이송방향과 직교하도록 구비되어 있으며, 상기 타공부재(433)가 승하강운동을 반복함에 따라 상기 쿠션시트(S)를 타공칼날(435)이 압착하여 타공(30)을 형성할 수 있도록 이루어진다.

아울러, 앞서 언급한 바와 같이, 도면은 쿠션시트(S)를 공급하는 실시예를 나타낸 것으로서, 압착성형단계(400)를 마친 쿠션(C)이 공급될 수 있으나, 이 경우 타공칼날(435)의 타공(30) 깊이를 조절해야하는 번거로움이 발생하며, 연속적인 성형 및 보다 신속한 작업을 위하여 쿠션시트(S)를 공급하는 것이 바람직하나, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 발포펀칭 하이브리드 쿠션을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

A : 하이브리드 쿠션의 제조방법 S : 쿠션시트
C : 쿠션 100 : 제1층 성형단계
200 : 제2층 성형단계 300 : 타공형성단계
400 : 압착성형단계
10 : 제1층 20 : 제2층
21 : 제2-1층 22 : 제2-2층
24 : 접합부 25 : 함수부
30 : 타공 40 : 타공유닛
41 : 본체 411 : 공급부
413 : 타공부 43 : 타공수단
431 : 피스톤축 433 : 타공부재
435 : 타공칼날

Claims

제1층(10)을 형성하는 제1층 성형단계(100);
상기 제1층(10)에 인접배열되는 제2층(20)을 형성하는 제2층 성형단계(200);
상기 제1층(10)과 제2층(20)을 성형 및 압착하는 압착성형단계(400);
상기 제1층(10)과 제2층(20)에 복수개의 타공(30)을 형성하는 타공형성단계(300);
를 포함하여 이루어지되,
상기 제2층(20)은
상기 제1층(10)의 양면에 구비되는 제2-1층(21) 및 제2-2층(22)으로 이루어지고,
상기 타공형성단계(300)에서는 상기 제2-1층(21)과 제1층(10) 모두에 타공(30)을 형성하며,
상기 압착성형단계(400)에서 형성되는 제1층(10)과 제2층(20) 사이에는 함수부(25)가 형성되되,

상기 제1층 성형단계(100)에서 성형되는 제1층(10)은 0.016~0.048g/㎤ 의 밀도로 이루어지며, polyether-polyurethane 재질로 구성되며, 63ppi로 이루어지는 대공극부를 갖고, 기공경이 200~500um 로 이루어지고, 두께는 2.0mm ~ 80mm 로 이루어지고, 인장강도는 33.0psi로 구성되며,
상기 제2층 성형단계(200)에서 성형되는 제2층(20)은 0.110~0.200 g/㎤의 밀도로 이루어지며, 습식폴리우레탄 재질로 형성되어 100ppi로 이루어지는 소공극부를 갖으며, 기공경이 100~400um 로 이루어지고, 두께는 0.5~10mm 로 이루어지고 인장강도가 50N/㎠로 이루어지되,
상기 제2층의 기공경은 상기 제1층의 기공경보다 작게 이루어져, 상기 제1층의 공극률이 제2층의 공극률보다 크게 구성되며,
상기 제1층 성형단계는 건식공법으로 제1층을 발포하고, 제2층 성형단계는 습식공법으로 제2층을 발포하되,
상기 제1층 성형단계는
1. Formulation 작성 및 원료를 설정하는 단계,
2. 설정된 원료들을 혼합 후 배출하는 단계,
3. 배출된 혼합물을 발포 및 숙성하는 단계,
4. 완성된 발포체를 개포하되, 폼블럭을 가마(Gas Chamber)에 넣고 가스를 주입후 폭파하여 개포하는 가스폭파 방식의 건식공법을 이용하는 단계로 이루어지고,
상기 제2층 성형단계는
1. Formulation 작성 및 원료를 설정하는 단계,
2. 설정된 원료들을 혼합 후 배출하는 단계,
3. 배출된 혼합물을 발포 및 숙성하는 단계,
4. 완성된 발포체를 개포하되, 함침개포 방식의 습식공법을 이용하는 단계로 성형되고

상기 제2층 성형단계의 함침개포 방식은
수응고성 폴리우레탄, 용제, 수용성 무기염의 분립체, 및 HLB8.6미만의 계면활성제를 포함하는 배합물을 혼련하여 혼련물을 얻는 공정,
상기 혼련물을 탈포하여 탈포 혼련물을 얻는 공정,
상기 탈포혼련물을 성형하여 성형물을 얻는 공정,
상기 성형물을 수중에 투입한 후 응고하여 응고물을 형성하는 공정,
상기 응고물로부터 상기 무기염을 물에 용출시켜 두 번째 응고물을 형성하는 공정,
상기 두 번째 응고물로부터 상기 무기염을 용출시켜 제거하는 공정,
상기 무기염이 용출 제거된 응고물을 건조시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 타공형성단계(300)는
상기 압착성형단계(400) 이전 또는 이후에 진행되되,
쿠션시트(S)가 공급되는 공급부(411)와, 공급된 쿠션시트(S)에 타공(30)을 형성하는 타공부(413) 및 타공된 쿠션시트가 배출되는 배출부를 포함하는 본체(41)와,
상기 타공부(413)에 구비되는 피스톤축(431)과, 상기 피스톤축(431)을 통하여 승하강운동하는 타공부재(433) 및 상기 타공부재(433)에 구비되어, 상기 타공부재(433)의 승하강운동에 따라 쿠션시트(S)에 타공(30)을 형성하도록 쿠션시트(S)의 이송방향과 직교하도록 구비되는 타공칼날(435)을 포함하는 타공수단(43)을 포함하여 이루어지는 타공유닛(40)이 구비되는 것을 특징으로 하는 발포펀칭 하이브리드 쿠션의 제조방법.
삭제
청구항 1의 제조방법에 따라 제조되는 발포펀칭 하이브리드 쿠션에 있어서,
0.016~0.048g/㎤ 의 밀도로 이루어지며, polyether-polyurethane 재질로 구성되며, 63ppi로 이루어지는 대공극부를 형성하는 다공성 제1층(10);
0.110~0.200 g/㎤의 밀도로 이루어지며, 습식폴리우레탄 재질로 형성되어 100ppi로 이루어지는 소공극부를 형성하며, 상기 제1층(10) 양면에 구비되는 제2-1층(21) 및 제2-2층(22)으로 이루어지는 제2층(20);
상기 제2-1층(21) 또는 제2-1층(21)과 제1층(10) 모두에 형성되는 복수개의 타공(30);
을 포함하여 이루어지되,
상기 제1층은
기공경이 200~500um 로 이루어지고, 두께는 2.0mm ~ 80mm 로 이루어지고, 인장강도는 33.0psi로 구성되고,
상기 제2층은
기공경이 100~400um 로 이루어지고, 두께는 0.5~10mm 로 이루어지고 인장강도가 50N/㎠로 이루어지되,
상기 제2층의 기공경은 상기 제1층의 기공경보다 작게 이루어져, 상기 제1층의 공극률이 제2층의 공극률보다 크게 구성되고,
상기 타공(30)은 제2-1층(21)과 제1층(10) 모두에 형성되는 칼선으로 이루어지고, 제2-2층(22)에는 구비되지 않으며,
상기 제1층은 건식공법으로 발포되고, 상기 제2층은 습식공법으로 발포되되,
상기 제1층은
1. Formulation 작성 및 원료를 설정하는 단계,
2. 설정된 원료들을 혼합 후 배출하는 단계,
3. 배출된 혼합물을 발포 및 숙성하는 단계,
4. 완성된 발포체를 개포하되, 폼블럭을 가마(Gas Chamber)에 넣고 가스를 주입후 폭파하여 개포하는 가스폭파 방식의 건식공법을 이용하는 단계,
로 성형되고,

상기 제2층은
1. Formulation 작성 및 원료를 설정하는 단계,
2. 설정된 원료들을 혼합 후 배출하는 단계,
3. 배출된 혼합물을 발포 및 숙성하는 단계,
4. 완성된 발포체를 개포하되, 함침개포 방식의 습식공법을 이용하는 단계로 성형되고,

상기 제2층을 성형하는 공정 중, 함침개포 방식은
수응고성 폴리우레탄, 용제, 수용성 무기염의 분립체, 및 HLB8.6미만의 계면활성제를 포함하는 배합물을 혼련하여 혼련물을 얻는 공정,
상기 혼련물을 탈포하여 탈포 혼련물을 얻는 공정,
상기 탈포혼련물을 성형하여 성형물을 얻는 공정,
상기 성형물을 수중에 투입한 후 응고하여 응고물을 형성하는 공정,
상기 응고물로부터 상기 무기염을 물에 용출시켜 두 번째 응고물을 형성하는 공정,
상기 두 번째 응고물로부터 상기 무기염을 용출시켜 제거하는 공정,
상기 무기염이 용출 제거된 응고물을 건조시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포펀칭 하이브리드 쿠션.