KR102251526B1 - 향균성 칫솔모의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백합조개껍대기를 세척하는 세척단계;
세척된 백합조개의 패각을 1차 800℃에서 20분을 소성하는 제1차 소성단계;
제1차 소성이 완료된 후 완전 무열(無熱)상태로 열을 제거하는 열 제거단계;
식혀진 패각을 1.300℃에서 40분을 소성하는 제2차 소성단계;
소성이 완료된 폐각을 2500메쉬(mesh)이상으로 분쇄 가공하는 제1차 분쇄단계;
제 1차 분쇄단계의 폐각 분말과 지르코니아 분말을 각각 3.000메쉬(mesh)로 분쇄 가공하는 제2차 분쇄단계;
합성수지 분말 30 내지 70 중량%과 지르코니아분말 20 내지 ~30중량% 및 백합조개의 패각분말 10 내지 30중량%을 혼합하는 혼합단계(S10);
상기 혼합된 혼합물을 90 ~ 180 ℃로 교반시키는 교반단계(S20)와;
상기 교반단계에서 혼합물을 압출 또는 사출 성형하는 성형단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔모및 이의 제조방법에 관한 것으로,
주성분인 합성수지와 잇몸과 극히 성질이 유사한 지르코니아를 사용함에 따라 잇몸이 거부감을 느끼지 않게 되는 지르코니아 및 항균성이 가장 뛰어난 백합조개의 패각(貝殼)의 분말을 혼합하여 제조된 칫솔모에는 구강 내 항균, 살균, 탈취 및 정화 작용이 개선되도록 하여 세균의 번식 또는 증식을 억제 시키고, 치주 질환 및 잇몸질환 등을 개선하도록 한 것이다.

Description

지르코니아와 항균성이 뛰어난 백합조개의 패각이 함유된 칫솔모 및 이의 제조방법 {the bristle of toothbrush with zirconia and high antibacterial shell of lily clam, and manufacturing method thereof}

본 발명은 항균성이 뛰어난 지르코니아와 백합조개의 패각이 함유된 칫솔모 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 주성분인 합성수지와 잇몸뼈와 성질이 극히 유사한 지르코니아 및 항균성이 뛰어난 백합조개의 패각(貝殼)의 분말을 혼합하여 제조된 칫솔모에는 구강 내 항균, 살균, 탈취 및 정화 작용이 개선되도록 하여 세균의 번식 또는 증식을 억제 시키고, 치주 질환 및 잇몸질환 등을 개선하도록 한 지르코니아와 항균성이 뛰어난 백합조개의 패각이 함유된 칫솔모 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적인 칫솔의 형상은 손잡이부와 칫솔모가 부착 결합되는 헤드부로 구성되는 몸체로 이루어지며, 그 재질은 다양한 합성수지 중 하나로 제조되며, 일정한 강도와 탄성을 갖고 있어야 함은 물론 양치되는 부분인 치아를 따라 용이하게 이동되어야 한다.

상기와 같은 일반적인 칫솔의 제조방법을 살펴보면, 분말 형태인 합성수지를 칫솔 몸체의 형상이 각인된 금형을 이용하여 사출하여 제조되는 칫솔의 헤드부에 압출 후 절단된 칫솔모를 삽입 고정하여 제조되어 있다.

상기와 같은 종래의 칫솔은 손잡이부를 잡고 헤드부에 부착 형성되는 칫솔모에 치약을 묻혀 칫솔모를 이용하여 치아의 표면을 문질러 양치질을 하는 단순한 기능만 갖고 있을 뿐 각종 세균으로부터 치아를 보호하거나 칫솔모를 항균 처리하는 수단은 없는 것으로 되어 있다.

부연 설명하면 양치질을 한 후 치아에 생존하는 각종 균을 제거하지 못하는 결점이 있으며, 또한 칫솔모가 항상 위생적이어야 하는데 치약과 수분이 반복적으로 접촉하게 되면서 눈에 보이지 않는 이물질이 변질되어 칫솔모에서 비린내 같은 냄새가 발생하여 불쾌감을 갖게 되는 등의 문제점이 있는 것이다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 칫솔을 화학적으로 소독하거나 또는 자외선으로 소독하는 방법 등이 개발되어 있으나 이러한 방법들은 절차가 매우 복잡한 단점이 있다. 또한, 칫솔모의 세균번식을 억제하기 위하여 살균장치들이 개발된 바 있고, 이러한 장치의 일예로 살균박스가 개발되었는데 이러한 장치는 가격이 매우 고가이므로 일반가정에서 손쉽게 장만하기가 어려울 뿐만 아니라 작동을 위해서는 지속적인 전력이 공급되어야하므로 전력 소모가 발생 되어 경제적으로 비효율적이며, 휴대하기가 어려운 단점 등으로 인해 널리 보급되지 못하고 있는 실정이다.

이에 최근 들어 항균 칫솔을 개발하기 위한 다른 방안으로 칫솔모 등에 살균 및 항균성을 갖는 재질들을 코팅 및 혼합하는 방법들이 개발되고 있는데, 이와 관련된 종래 기술들을 살펴보면, 대한민국 등록특허 제0281817호에는 은 및 동의 항균 금속재질로 구성되는 항균부재를 칫솔모 주위에 설치하여 세균번식을 억제하는 항균칫솔이 개시된 바 있고, 대한민국 등록특허 제0796574호에는 솔잎가루와 항균성분이 함유된 칫솔이 개시된바 있으며, 대한민국 등록특허 제0352452호에는 숯분말을 혼합 성형한 칫솔모를 갖는 칫솔이 개시된 바 있고, 대한민국 등록특허 제0700662호에는 항생제인 설파디아진 및 클로로헥시딘 글루코네이트를 혼합하여 칫솔모로 가공한 항균 칫솔모가 개시된 바 있다.

그러나 상기 종래 기술의 항균 칫솔들은 항균 재질을 칫솔모의 수지와 혼합하여 사용할 경우, 이들이 갖는 고유의 색상으로 칫솔모의 착색이 일어나는 문제점이 있으며, 혼합 또는 코팅 과정에서 불균일한 혼합 및 코팅이 쉽게 벗겨지는 문제점이 있다. 또한, 항생제를 사용할 경우에는 항생제의 과잉 사용으로 인해 그에 따른 부작용이 초래될 수 있는 문제점이 있다. 그러나 상기 종래 기술들의 가장 큰 문제점은 칫솔모의 항균 효과가 미미하다는 점이다.

일반적으로 패각은 항균력을 가지고 있다고 알려져 다양한 용도로 사용되고 있다.

즉, 폐각의 조류를 살펴보면, 바지락, 피바지락, 왕바지락, 해송바지락, 재첩, 모시조개, 키조개, 홍합, 가리비, 비단가리비, 동축, 맛조개, 피조개, 물총조개, 꼬막, 새꼬막, 논우렁, 왕우렁, 다슬기, 굴, 바위굴, 소라, 뿔소라, 전복, 꼬마전복, 왕전복, 참전복, 홍합, 백합조개등 다양한 종류가 있다.

이중에서도 패각으로 많이 사용되는 종류로는 구입하기 용이한 바지락종류와 키조개, 홍합등이 널리 사용되고 있으며 사용시에도 단순히 패각을 분쇄하여 사용하는 정도로만 사용되고 있다.

그러나 상기 패각을 분쇄하여 사용할 경우 패각의 종류마다 다르지만 보통 40-91.5%의 항균작용만을 하게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적으로는 잇몸과 극히 유사한 성질을 가져 사용시 거부반응을 일으키지 않는 지르코니아분말과 항균력이 가장 우수한 백합조개의 패각분말 및 합성수지 분말을 혼합, 압출 후 다수의 연신, 열처리함으로써 항균성. 탈취, 정화 등의 지르코늄과 백합조개의 패각이 지닌 다양한 효능을 칫솔모에 첨가하여 치아와 잇몸 및 칫솔모에 발생할 수 있는 각종 세균 및 이물질 등을 확실히 분해 제거하고, 구강 내의 상처나 통증을 치료할 뿐만 아니라 사용자가 구강 청소를 할 때 잇몸이 거부반응이 일어나지 않는 지르코늄과 대기 중에 있는 각종 세균을 제거하는 백합조개 패각의 효능을 지닌 칫솔모 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

특히 백합조개를 사용함에 2.500메쉬(mesh) 이상의 고운 분말을 사용하며 미세분말을 얻기 위하여 그리고 항균력을 높이기 위하여 본 발명은 세정된 백합조개의 패각을 1차 800℃에서 20분을 소성한 후 완전 무열(無熱)상태에서 2차1.300℃에서 40분을 소성한 후 2500메쉬(mesh)이상으로 분쇄 가공한다.

또한, 부드러운 칫솔모로 생산하기 위하여 2500메쉬 이상으로 분쇄기에서 분쇄된 백합조개의 패각분말과 지르코니아 분말을 혼합한 후 재차 3.000메쉬(mesh)로 가공하여 사용하여 99.99%의 항균력과 부드러운 칫솔모를 가지도록 함으로서 상기 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 항균 칫솔모 조성물은 합성수지분말 30 내지 70중량%, 잇몸과 극히 유사한 성질을 가져 잇몸이 거부 반응을 일으키지 않도록 하는 지르코니아 분말 20내지40중량%, 패각중 항균성이 가장 우수한 백합조개의 패각분말 10내지 30중량%로 구성함에 특징이 있다.

상기 합성수지로 폴리프로필렌(poly propylene), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(poly butylene terephthalate), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(poly trimethylene terephthalate), 나일론 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다.

그리고 상기 합성수지분말 30 내지 70중량%, 지르코니아 분말 20내지40중량%, 백합조개의 패각분말 10내지 30중량%의로 혼합 구성함에 특징이 있다.

그리고 칫솔모의 제조방법에 있어서,

합성수지 분말 30 내지 70 중량%과 지르코니아 20내지30중량% 및 백합조개의 패각분말 10 내지 30중량%을 혼합하는 혼합단계(S10);

상기 혼합된 혼합물을 90 ~ 180 ℃로 교반시키는 교반단계(S20)와;

상기 교반단계에서 혼합물을 압출 또는 사출 성형하는 성형단계(S30);를 포함하는데 특징이 있다.

이상과 같이 본 발명은 지르코니아와 패각의 효능을 이용한 칫솔모는 항균성. 탈취, 정화 등의 지닌 다양한 효능을 칫솔모에 첨가하여 치아와 잇몸 및 칫솔모에 발생할 수 있는 각종 세균 및 이물질 등을 확실히 분해 제거할 수 있다.

특히, 칫솔모에 잔존 하는 세균을 제거하여 구강 내에서 세균에 의해 발생할 수 있는 상처나 통증을 치료할 수 있다.

또한, 사용자가 구강 청소한 후 대기 중에 방치함에 따라 대기 중에 있는 세균이 칫솔모에 접착되더라도 특수한 장치 없이 세균을 살균할 수 있는 등의 효과가 있다.

그리고 지르코니아는 잇몸과 성질이 극히 유사하여 사용시 잇몸이 거부 반응을 일으키지 않도록 할 수 있는 특징이 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 칫솔모 제조방법에 따른 단계별 블록도.
도 2 내지 도3은 지르코니아의 항균 테스트를 한국화학융합시험연구원에 의뢰한 시험 분석표.
도 4는 플라스크 접시에 버퍼 용액 50㎖와 지르코니아 샘플 1g과 Escherichia coli(ATCC 25922) 균주를 접종한 상태의 사진이다.
도 5는 플라스크 접시에 버퍼 용액 50㎖와 지르코니아 샘플 1g과 Escherichia coli(ATCC 25922) 균주를 접종한 후 배양한 상태의 사진이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항균 칫솔모를 갖는 칫솔 및 이의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일 예에 따른 항균 칫솔모의 조성물은 지르코니아와 백합조개의 패각을 함유하여 우수한 항균 활성을 갖는 특징으로 한다.

가령 항균 칫솔모의 조성물은 합성수지분말 30 내지 70중량%, 지르코니아 분말 20내지 40중량%, 패각분말 10내지 30중량%으로 조성될 수 있다.

상기 합성수지로 폴리프로필렌(poly propylene), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(poly butylene terephthalate),

폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(poly trimethylene terephthalate), 나일론 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다.

본 발명은 하기의 제조방법에 의해 제조된다.

백합조개껍대기를 세척하는 세척단계;

세척된 백합조개의 패각을 1차 800℃에서 20분을 소성하는 제1차 소성단계;

제1차 소성이 완료된 후 완전 무열(無熱)상태로 열을 제거하는 열 제거단계;

식혀진 패각을 1.300℃에서 40분을 소성하는 제2차 소성단계;

소성이 완료된 폐각을 2500메쉬(mesh)이상으로 분쇄 가공하는 제1차 분쇄단계;

제 1차 분쇄단계의 폐각 분말과 지르코니아 분말을 각각 3.000메쉬(mesh)로 분쇄 가공하는 제2차 분쇄단계;

합성수지 분말 30 내지 70 중량%과 지르코니아분말 20 내지 ~30중량% 및 백합조개의 패각분말 10 내지 30중량%을 혼합하는 혼합단계(S10);

상기 혼합된 혼합물을 90 ~ 180 ℃로 교반시키는 교반단계(S20)와;

상기 교반단계에서 혼합물을 압출 또는 사출 성형하는 성형단계(S30);

에 의해 제조된다.

이때 본 발명은 1나노 입자 수준의 패각 미세분말의 생성으로 탈취 효과가 우수해지는 등의 효과가 있다.

상술한 지르코늄과 패각을 함유하는 본 발명의 칫솔모 조성물은 압출기로 연신 하여 칫솔모로 성형할 수 있다.

즉, 합성수지에 지르코니아를 첨가하여 혼합할 때, 혼합된 물질들이 엉겨 붙어 덩어리지거나 한쪽으로 치우치지 않도록 고르게 잘 섞이도록 하는 것이 바람직하다.

합성수지에 지르코니아와 백합조개의 패각이 첨가된 칫솔모 조성물로부터 화학섬유인 칫솔모를 방사하는 방법은 당업계에 알려진 통상적인 방법으로 수행될 수 있는데, 이러한 방법으로는 합성수지를 마스터 배치(Master Batch)로 제조한 다음 지르코니아와 패각을 혼합한 후 방사하는 방법, 또는 합성수지에 지르코니아와 패각을 첨가한 다음, 마스터 배치를 수행하여 입자(pellet)화 한 후 용융 방사하는 방법 등이 있을 수 있다.

상기 마스터 배치라 함은, 주원료가 되는 합성수지에 기능성을 부여하는 첨가제를 혼합하여 믹서기에 의해 혼열 회전시킨 후, 적정 온도를 갖는 이축 압출기(twin screw extruder)에 의해 원료를 압출하여 펠렛으로 생산하는 것을 말하며, 상기 용융 방사라 함은, 섬유 형성능을 지닌 중합체를 가열하여 녹인 후 공기나 가스 속으로 또는 적당히 냉각 고화시키는 액체속으로 밀어내어 섬유를 제조하는 방법을 말한다.

칫솔모가 성형되면 통상적인 방법으로 절단하고 가공하여 칫솔의 헤드부에 식모 함으로써 항균력과 세정력을 향상시킬 수 있는 칫솔을 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 항균성이 뛰어난 칫솔모의 제조방법은 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 혼합단계(S10), 교반단계(S20), 성형단계(S30)로 크게 구획되어 있다.

구체적으로는 상기 혼합단계(S10) 에서는 합성수지 분말 30 내지 70 중량%과 항균선을 갖는 지르코니아 20내지30중량% 및 백합조개의 패각분말 10 내지 30중량%을 혼합하는 것으로 되어 있다,

그리고 교반단계(S20)는 혼합된 혼합물을 90 ~ 180 ℃로 교반하게 되며, 상기 성형단계(S30)는 혼합물을 압출 또는 사출 성형하는 것으로 되어 있다.

한편 항균 칫솔모의 조성물에 관한 항균력 테스트는 다음과 같다.

백합조개 패각분말의 항균력 테스트의 A 실험에서는 플라스크 접시에 버퍼 용액 50㎖와 백합조개의 패각분말 샘플 1g을 투입하고 Escherichia coli(ATCC 25922) 균주를 접종한 뒤 1시간 배양한 후 결과는 균이 <10 감소 되며 이때의 감소율은 99.99(%)인 것인데 반하여,

B 실험에서는 플라스크 접시에 버퍼 용액 50㎖와 Escherichia coli(ATCC 25922) 균주를 접종한 뒤 1시간 배양한 후 결과는 균이 1.9×10⁶ 증가 되는 것을 알 수 있다.

이때의 항균력은 아래의 공식에 따라 균감소율을 계산하였다.

* 균감소율(%)= [(B-A)/B] ×100

(A : 대조군의 잔존 생균수, B : 시험군의 잔존 생균수)

상기 공식에 따라 계산된 균 감소율을 하기의 비교표를 통해 확인할 수 있다.

비교표

상기 비교표에 나타난 바와 같이, 1시간 배양한 후에 Escherichia coli(ATCC 25922) 균주가 현저히 감소하는 현상을 보인다.

그리고 첨부도면 도 2 내지 도3을 통해 알 수 있듯이, 상기 비교표는 한국화학융합시험연구원(KOTTTI)에서 시험 분석한 결과이다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

S10:혼합단계 S20: 교반단계
S30: 성형단계

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 백합조개껍대기를 세척하는 세척단계;
   세척된 백합조개의 패각을 1차 800℃에서 20분을 소성하는 제1차 소성단계;
   제1차 소성이 완료된 후 완전 무열(無熱)상태로 열을 제거하는 열 제거단계;
   식혀진 패각을 1.300℃에서 40분을 소성하는 제2차 소성단계;
   소성이 완료된 폐각을 2500메쉬(mesh)이상으로 분쇄 가공하는 제1차 분쇄단계;
   제 1차 분쇄단계의 폐각 분말과 지르코니아 분말을 각각 3.000메쉬(mesh)로 분쇄 가공하는 제2차 분쇄단계;
   합성수지 분말 30 내지 70 중량%과 지르코니아분말 20 내지 ~30중량% 및 백합조개의 패각분말 10 내지 30중량%을 혼합하는 혼합단계(S10);
   상기 혼합된 혼합물을 90 ~ 180 ℃로 교반시키는 교반단계(S20)와;
   상기 교반단계에서 혼합물을 압출 또는 사출 성형하는 성형단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔모 제조방법.
   

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