KR102300654B1 - 그래핀이 포함된 플라스틱 비드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그래핀이 포함된 플라스틱 비드에 관한 것으로, 합성수지원료 100 중량부에 대하여, 연질 폴리우레탄 폼 약 30~50 중량부, 항균제, 세라믹, 제올라이트로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 기능성 혼합물 약 10~20중량부, 그래핀 약 0.1~1.0 중량부 및 분말 혼합물 약 0.01~0.3 중량부를 포함한다. 상기 플라스틱 비드는, 세탁이 용이하여 위생적으로 반복사용할 수 있고, 내구성, 열전도율, 항균성, 대전방지기능, 전자파 차폐율 등이 뛰어나 쾌적한 수면 환경을 제공하며, 베개로 흡수된 땀 등에 의한 오염 가능성이 감소한다는 장점이 있다.

Description

그래핀이 포함된 플라스틱 비드{Plastic beads including graphene}

본 발명은 그래핀이 포함된 플라스틱 비드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지원료, 연질 폴리우레탄 폼, 항균제, 그래핀, 분말 혼합물 등을 혼합, 발포, 압출한 후 1~5mm 크기의 비드로 절단하여 제조되는 그래핀이 포함된 플라스틱 비드에 관한 것이다.

최근 들어 각종 스트레스, 급격한 환경의 변화, 과도한 업무에 따른 수면습관의 변화, 나쁜 수면위생 등의 수면장애로 병원을 찾은 환자는 지난 2008년 22만8000명에서 2012년 35만7000명으로 56.7% 증가한 것으로 나타났다.

베개는 누울 때 머리를 편하게 받혀 수면을 용이하게 돕는 침구로서, 일반적으로 베개 커버와 베갯속으로 이루어진다. 베개 커버는 보통 면직물 등과 같은 직물로 제조되고, 그 내부에 베갯속을 충진시켜 일정한 부피로 유지시킨다. 종래의 베갯속으로는 솜, 깃털, 팥, 녹두, 조, 좁쌀, 왕겨, 메밀껍질 등과 같은 자연 충진제가 사용되었다.

솜, 깃털 등을 활용한 충진제는 세탁 후 변형이 일어나 본래 부피가 유지되지 않는다는 단점이 있고, 팥, 녹두 조, 좁쌀 등과 같은 곡물 충진제는 곡물의 특성상 습기에 약하고, 벌레가 잘 생겨 관리가 어렵다는 문제가 있다. 또한, 왕겨, 메밀껍질 등을 활용한 충진제는 무게가 무거워 사용시 불편함을 초래할 수 있다.

한편, 그래핀(graphene)은 탄소 원자가 6각형 모양으로 배열된 2차원적인 판 형상의 물질로서, 탄성이나 강도 등의 기계적 특성이 우수할 뿐 아니라, 화학적으로 안전하며, 열전도율, 전기전도성, 항균성 등이 매우 우수한 신소재 중 하나이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1520274호(2015.05.08. 등록)

본 발명은 그래핀이 포함된 플라스틱 비드에 관한 것으로, 합성수지원료, 폴리우레탄, 항균제, 그래핀, 분말 혼합물 등을 혼합, 발포, 압출한 후 1~5mm 크기의 비드로 절단하여 제조됨으로써 세탁이 용이하고, 복원력이 우수한 그래핀이 포함된 플라스틱 비드를 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 합성수지원료 100 중량부에 대하여, 연질 폴리우레탄 폼 약 30~50 중량부, 항균제, 세라믹, 제올라이트로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 기능성 혼합물 약 10~20중량부, 그래핀 약 0.1~1.0 중량부 및 분말 혼합물 약 0.01~0.3 중량부를 포함하는 플라스틱 비드이다.

상기 합성수지원료는 PVC 및 PE로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상인 것이 바람직하다.

상기 그래핀은 입자크기 50~170nm의 구형 그래핀 분말인 것이 바람직하다.

상기 분말 혼합물은, 구리 분말 및 스테인리스강 분말인 것을 특징으로 하고, 이때 구리 분말 및 스테인리스강 분말은 약 4:0.1~2.0의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 플라스틱 비드에는, 화학발포제 약 1~3 중량부가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태는, 상기 일 실시 형태에 따른 플라스틱 비드가 포함된 베개 또는 침구이다.

본 발명의 플라스틱 비드는, 세탁이 용이하여 위생적으로 반복 사용할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 플라스틱 비드는, 내구성, 열전도율, 항균성, 대전방지기능, 전자파 차폐율 등이 뛰어나 쾌적한 수면 환경을 제공한다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 플라스틱 비드는, 베개로 흡수된 땀 등에 의한 오염 가능성이 감소한다는 장점이 있다.

도 1은 플라스틱 비드를 촬영한 사진이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서의 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시 형태는 플라스틱 비드로, 합성수지원료 100 중량부에 대하여, 연질 폴리우레탄 폼 약 30~50 중량부, 항균제, 세라믹, 제올라이트로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 기능성 혼합물 약 10~20중량부, 그래핀 약 0.1~1.0 중량부 및 분말 혼합물 약 0.01~0.3 중량부를 포함한다.

상기 플라스틱 비드는 상술한 비율로 혼합되어 발포 압출 성형 후에, 가공성, 공정 편의성 및 사용성 등을 고려하여 약 1~5mm 크기의 비드로 절단됨으로써 제조되는 것이 바람직하다.

상기 합성수지원료는 폴리에스테르(Polyester), 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐아세테이트(PVAC), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리비닐포멀(PVFM), 폴리비닐부티랄(PVB), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리프로필렌(PP), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, high density polyethylene) 등 일반적으로 알려진 열가소성 합성수지가 사용될 수 있으나, 친환경적이고 인체에 무해한 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐클로라이드(PVC)가 사용되는 것이 가장 바람직하다.

폴리우레탄(Polyurethane, PU)은, 고분자 사슬 내에 우레탄 결합(-NH-COO-)을 갖는 고분자를 총칭하고, 이소시아네이트와 폴리올 등의 활성수소 화합물과의 결합에 의해 합성된다. 폴리우레탄은 사용되는 이소시아네이트와 폴리올의 선택범위가 넓어 연질에서 경질까지, 엘라스토머에서 폼까지 다양한 제품설계가 가능하고 인장강도, 인열강도, 신율, 내마모성 등의 기계적 강도가 우수하고 가공성이 좋아 각종 공업용 부품 및 방직기 부품, 롤러, 휠, 고하중 Solid 타이어 등의 용도를 비롯하여 건축용도로서 옥상방수재, 실내체육관 바닥재, 육상트랙 등 산업용뿐 아니라 생활용품으로의 응용전개가 넓은 고분자 중 하나이다.

한편, 폴리우레탄은 성형 방식에 따라 폼(Foam)과 비폼(Non-foam)으로 나뉜다. 발포성 플라스틱인 폼(Foam)은 연질, 반경질, 경질로 구분할 수 있고, 폼의 형상을 갖지 않는 비폼(Non-Foam)은 용도에 따라 CASE(Coating, Adhesives, Sealant, Elastomer)와 기타로 구분할 수 있다. 연질폼은 외형이 부드러우며, 외부의 힘에 의해 변형되더라도 쉽게 복원되고 주로 쿠션재, 흡음재 등으로 사용되며, 경질폼은 외형이 딱딱하며 외부의 힘이 가해지면 원래 형태로 복원이 어렵고 주로 단열재나 충전재 등으로 사용될 수 있다. 복원력, 발포력 등을 고려하였을 때, 상기 일 실시 형태에 따른 플라스틱 비드에는 연질 폴리우레탄 폼이 사용되는 것이 바람직하다.

이러한 연질 폴리우레탄 폼은 합성수지원료 100 중량부에 대하여, 약 30~50중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 30 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 발포가 잘 일어나지 않아 플라스틱 비드로 성형하는 것이 어렵고, 50 중량부를 초과하는 경우에는 습기가 많은 환경에 장기간 노출되었을 때 가수분해 또는 빛에 의한 분해가 일어날 수 있다.

상기 기능성 혼합물은, 항균제, 세라믹, 제올라이트로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것으로, 합성수지원료 100 중량부에 대하여 약 10~20중량부 포함되는 것이 바람직하다.

상기 항균제는 공지의 무기 항균제 또는 유기 항균제가 사용될 수 있다. 상기 무기 항균제로는 제올라이트에 담지된 나노 은이 사용되거나 제올라이트 표면에 나노 은을 분사시킨 것이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 유기 항균제로는 일반적으로 알려진 유기 항균제가 사용될 수 있으며, 이를 이용하여 스프레이 방식으로 분사될 수 있다. 이때, 유기 항균제를 사용하면 단기간 동안 큰 효과를 볼 수 있다는 장점이 있다.

상기 제올라이트는, 알칼리 및 알칼리토금속의 규산알루미늄 수화물인 광물을 총칭하는 것으로, 항균제, 정제기 및 필터 장치, 세제탈취제, CPU 냉각장치, 석유화학 반응의 촉매 등 다양한 분야에 사용된다.

상기 세라믹(ceramic)은 금속(metal)과 비금속(non-metal) 혹은 준금속(metalloid)들이 열처리에 의해 서로 결합하여 결정질을 만드는 소결 과정(sintering process)을 거친 뒤, 형성된 결정질들이 모여 3차원적 망구조를 형성한 고체 물질을 뜻하며, 산화규소와 산화알루미늄이 주성분인 것이 바람직하다.

이러한 기능성 혼합물이 10 중량부 미만으로 포함되는 경우에는, 항균 효과 또는 성형률이 감소하고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 공정 과정이 비경제적이라는 단점이 있다.

한편, 상기 그래핀은, 탄소의 동소체 중 하나이며 탄소 원자들이 모여 2차원 평면을 이루고 있는 구조를 이루며, 각 탄소 원자들은 육각형의 격자를 이루며 육각형의 꼭짓점에 탄소 원자가 위치한다. 그래핀은 두께가 얇고, 내구성이 강하며, 열 전도성이 뛰어나고, 전기전도율이 높을 뿐만 아니라 강도가 강철의 200배 이상으로 상당히 높다. 또한, 그래핀은, 항균, 피부진정 및 원적외선 방사에 의한 혈액순환 촉진, 세포조직 생성, 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로와 성인병 예방 등의 효과를 나타낸다.

본 발명에 사용되는 그래핀은 입자크기가 약 50~170nm이고, 구형, 판상형, 침상형, 로드형 및 튜브형 중 적어도 어느 하나 이상의 입자 형태를 가질 수 있다. 바람직하게는, 구형의 입자 형태를 갖는 것이 사용될 수 있는데, 구형 이외의 형태인 경우에는 그래핀 입자가 각진 형태로 형성되어 각진 부분으로 인해 발포력이 감소될 수 있다.

반면, 그래핀의 입자 형태가 구형으로 형성되는 경우에는 표면적이 넓어 그래핀에 의한 상술한 효과가 향상됨과 동시에 발포력이 증가되는 효과를 얻을 수 있다.

이러한 그래핀은 합성수지원료 100 중량부에 대하여 약 0.1~1.0 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.5 중량부가 사용될 수 있다. 0.1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 그 함량이 너무 낮아 열 전도성, 내구성 등이 증가되는 효과가 낮고 일정한 힘을 가한 후 복원되는데 시간이 오래 걸린다. 반면, 1.0 중량부를 초과하는 경우에는 강도가 매우 증가하고 복원시간이 짧아져서 사용감이 불편할 뿐만 아니라, 공정 비용이 증가하여 경제적이지 않다는 단점이 있다. 플라스틱 비드의 열 전도성, 내구성, 세탁 전, 후 복원력 등을 종합하여 고려할 때 상기 그래핀은 0.5 중량부로 포함되는 것이 가장 바람직하다.

한편, 상기 분말 혼합물은 구리 분말 및 스테인리스강 분말을 포함하며, 합성수지원료 100 중량부에 대하여 약 0.01~0.3 중량부 포함될 수 있다. 이때, 구리 분말 : 스테인리스강 분말이 약 4:0.1~2.0 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 약 4:0.5 중량부로 포함될 수 있다.

사람은 수면시간 동안 일정량의 땀을 흘린다. 땀은 체온조절과 노폐물의 배설을 위해서 땀샘에서 분비되는 체액으로, 99%가 물이고 나트륨, 염소, 칼륨, 질소함유물, 젖산, 요소 등이 포함된다. 자는 동안 배출되는 땀은, 베개 커버로 스며들어 그 내부의 충진재를 오염시킬 수 있으며, 진드기, 균 등이 서식하기 좋은 환경을 제공할 수 있고, 이로 인해 호흡기 또는 피부 알레르기성 반응이 유발될 수 있다. 또한, 플라스틱에 냄새가 스며들 수 있으므로, 베개로 흡수된 땀에 의해 플라스틱 충진재에서 냄새가 나고 오염될 수 있다.

상기 구리는 미량동 작용에 의한 항균 효과가 뛰어난 것으로 알려져 있으며, 상기 스테인리스강은 부식 내구성과 항균성 등을 갖는다.

상기 분말 혼합물은, 발포를 통해 플라스틱 비드 내에 형성되는 다공성 구조를 감소시켜 강도 또는 내구성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 상기 일 실시 형태의 플라스틱 비드는, 발포 압출 성형을 통해 제조되는 것이 바람직한데, 발포 과정에서 형성되는 다공성 구조로 인해 비드의 내구성이 낮아 세탁 후 반복하여 사용할 수 없다는 단점이 생길 수 있다.

이를 해결하기 위해 스테인리스강 분말을 첨가하였으며, 상기 스테인리스강 분말과 구리 분말을 포함하는 분말 혼합물이 상기 다공성 구조의 일정 부분을 메움으로써 복원력에 영향을 미치지 않고도 플라스틱 비드의 강도, 내구성이 향상될 수 있고, 플라스틱 비드 내의 다공성 구조를 통해 스며든 냄새 등에 의해 발생하는 오염을 방지할 수 있다.

이러한 분말 혼합물이 0.01 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 항균성 및 내구성 향상의 효과가 미미하고, 0.3 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 비드의 강도가 지나치게 증가하여 베개 사용감이 좋지 않아 부적합하다는 단점이 있다.

상기 구리 분말과 스테인리스강 분말은 약 4:0.1~2.0 중량부로 혼합되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 약 4:0.5 중량부로 혼합될 수 있다. 스테인리스강 분말이 0.1 미만으로 혼합되는 경우에는 제조되는 플라스틱 비드의 강도에 미치는 영향이 미미하고, 2.0을 초과하는 경우에는 강도가 매우 증가하여 복원력이 감소한다는 단점이 있다. 베개 사용감, 내구성, 항균성, 강도, 복원력 및 성형률 등을 종합하여 고려했을 때, 구리 분말과 스테인리스강 분말은 약 4:0.5 중량부로 혼합되는 것이 가장 바람직하다.

한편, 상기 일 실시 형태의 플라스틱 비드는 약 1~3 중량부의 화학발포제를 더 포함할 수 있다. 상기 화학발포제가 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 비중 감소량이 낮고, 발포력 향상도가 미미하고, 3 중량부를 초과하는 경우에는 상기 비드의 비중이 낮아져 너무 가벼워서 베개로 사용하기에 사용감이 좋지 않다는 단점이 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 형태는 상기 일 실시 형태에 따른 플라스틱 비드가 포함된 베개 또는 침구이다.

이하에서는, 본 발명의 구체적인 실시예를 중심으로 설명하고자 한다. 그러나 본 발명의 범위가 이하의 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시된 것일 뿐, 통상의 기술자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있음을 밝혀두고자 한다.

[제조예]

폴리에틸렌(PE) 수지 100중량부에 대하여 연질 폴리우레탄 폼 40중량부, 비표면적이 500m² 이상인 제올라이트 표면에 나노 은을 분산시킨 무기항균제 3 중량부, 세라믹 4 중량부 및 제올라이트 3 중량부가 포함된 기능성 혼합물 10 중량부와 하기의 표 1과 같은 비율의 그래핀 분말 또는 분말 혼합물을 혼합하였다. 이후 화학발포제 C709(동진세미캠) 1 중량부를 더 혼합한 혼합물을 발포, 압출 성형하고, 3mm의 크기로 절단하여 플라스틱 비드를 제조하였다.

(중량부)	그래핀 분말	분말 혼합물
		구리 분말(C)	스테인리스강 분말(S)	C:S 비율
비교예 1	-	-
비교예 2	0.05
비교예 3	0.1
비교예 4	0.5
비교예 5	1.0
비교예 6	1.3
비교예 7	0.5	8.0	-	-
비교예 8		-	1.0	-
비교예 9		8.2	0.0615	4:0.03
실시예 1		7.8	0.195	4:0.1
실시예 2		8.0	1.0	4:0.5
실시예 3		6.0	1.5	4:1
실시예 4		7.8	3.9	4:2
비교예 10		8.0	6.0	4:3

[실시예 1]

제조예와 같이 제조된 플라스틱 비드에 5.5kfg/cm²의 힘을 가하여 변형률을 측정하였다. 또한, 40℃의 물에서 5회 또는 10회 세탁한 후 다시 5.5kfg/cm²의 힘을 가하여 변형률을 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다. 변형률은 하기의 수식 1을 통해 계산하였다.

변형률(%)= (F-L/F) x 100 (수식 1)

(F: 힘을 가하기 전 플라스틱 비드의 초기 두께(mm), L: 힘을 가한 후 플라스틱 비드의 두께(mm))

변형률이 높을수록 플라스틱 비드의 강도가 약하고 푹신하다는 것을 의미하고, 변형률이 낮을수록 강도가 강하고 딱딱하다는 것을 의미한다. 또한, 평균 변형률이 약 50~60(%)일 때 우수한 것으로, 약 50~55(%)일 때 가장 우수한 것으로 평가하였다.

	세탁 없이 변형률 측정 (%)	5회 세탁 후 변형률 측정 (%)	10회 세탁 후 변형률 측정 (%)		평균 변형률 (%)
비교예 1	88	90	91		89.67
비교예 2	72	79	85		78.67
비교예 3	57	59	60.8		58.93
비교예 4	53.7	55	56.4		55.033
비교예 5	48	50	53		50.33
비교예 6	40	42	45		42.33
비교예 7	51	54	56		53.67
비교예 8	42	43	44		43
비교예 9	59	60	60.7		59.9
실시예 1	53	53.8	54.2		53.67
실시예 2	51.2	51.5	51.4		51.367
실시예 3	50.8	51	51.3		51.033
실시예 4	50.1	50.3	50.6		50.33
비교예 10	37	37.4	37.6		37.33

상기 표 2에서 확인되듯이, 분말 혼합물을 첨가하지 않은 비교예 1 내지 6의 경우에는 그래핀 함량이 많아질수록 평균 변형률이 낮아지고, 플라스틱 비드의 강도가 강해지는 것을 알 수 있었다. 비교예 1은 그래핀이 전혀 포함되지 않아 평균 변형률이 약 89.67(%)로 상당히 높았고, 그래핀 함량이 1.0 중량부를 초과한 비교예 6의 평균 변형률은 약 37.33(%)로, 비교예 6에 따라 제조된 플라스틱 비드의 강도가 강해짐을 확인하였다.

또한, 비교예 3 내지 5의 경우 평균 변형률이 약 50~60(%)에 속하여 그래핀 함량이 약 0.1~1.0 중량부일 경우 제조되는 플라스틱 비드의 내구성이 우수함을 알 수 있었다. 또한, 비교예 4에 따른 플라스틱 비드의 평균 변형률만 약 50~55(%) 범위 내에 포함되었으므로, 세탁 후에도 내구성이 유지되기 위해서는 그래핀 0.5 중량부가 포함되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 비교예 4와 비교예 7의 결과를 비교하면 평균 변형률이 각각 약 55.033(%), 약 53.67(%)이므로 구리 분말의 첨가로 인한 강도 증가 효과는 미미함을 알 수 있었다. 이에 반해 스테인리스강 분말만을 첨가한 비교예 8의 경우에는 평균 변형률이 약 43(%)으로 비교예 4에 비해 감소하였으므로 비드의 강도가 크게 증가하였음을 알 수 있었다.

비교예 9, 10 및 실시예 1 내지 4의 경우, 모든 경우에 5회 세탁 후 변형률 값과 10회 세탁 후 변형률 값의 차이가 약 1(%)보다 낮아서 세탁 후에도 변형률이 일정하게 유지되었으나, 비교예 9와 10의 평균 변형률은 약 50~55(%)의 범위를 벗어났으며 실시예 1 내지 4의 평균 변형률은 위 범위에 속하였다. 따라서 구리 분말과 스테인리스강 분말이 약 4:0.1~2.0 중량부로 혼합되었을 때 비드의 강도, 세탁 후 내구성이 가장 뛰어남을 확인하였다.

또한, 5회 세탁 후 변형률 값과 10회 세탁 후 변형률 값이 가장 유사한 것은 실시예 2이므로, 구리 분말과 스테인리스강 분말을 4:0.5 중량부로 혼합하였을 때 세탁에도 불구하고 내구성이 가장 뛰어나게 유지됨을 확인하였다.

[실시예 2]

제조예와 같이 제조된 플라스틱 비드에 5.5kfg/cm²의 힘을 가한 후, 힘을 제거하고 비드가 더 이상 회복되지 않을 때까지의 시간을 측정하였다. 또한, 40℃의 물에서 5회 또는 10회 세탁한 후 다시 5.5kfg/cm²의 힘을 가한 후, 힘을 제거하고 비드가 더 이상 회복되지 않을 때까지의 시간을 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다. 5.5kfg/cm²은 체중이 약 70kg인 사람의 머리 쪽으로 분산되는 무게 값(체중의 약 8%)이며, 평균 복원 시간이 약 4~6초일 때 복원력이 우수한 것으로, 평균 복원 시간이 약 4~5초일 경우 복원력이 가장 우수한 것으로 평가하였다.

	세탁 없이 복원 시간 (s)	5회 세탁 후 복원 시간 (s)	10회 세탁 후 복원 시간 (s)		평균 복원 시간 (s)
비교예 1	9	9.7	10.3		9.67
비교예 2	8	8.7	9.5		8.733
비교예 3	6	6.3	6.6		6.3
비교예 4	5.2	5.5		5.6	5.433
비교예 5	3.7	3.9	4.1		3.9
비교예 6	2.8	3.2	3.3		3.1
비교예 7	5.6	5.7	5.9		5.733
비교예 8	3.3	3.5	4		3.6
비교예 9	5.5	5.7	5.9		5.7
실시예 1	4.7	4.9	5.1		4.9
실시예 2	4.9	5.0	5.0		4.967
실시예 3	4.8	4.9	5.0		4.9
실시예 4	4.7	4.7	4.8		4.633
비교예 10	3.7	3.8	3.9		3.8

상기 표 3에서 확인되듯이, 비교예 1 내지 6을 비교하면, 비교예 3 내지 6의 평균 복원 시간이 약 4~6초에 해당하고, 5회 세탁 및 10회 세탁 후 복원 시간 값의 차이가 약 0.5초 이내였으므로, 그래핀이 약 0.1~1.0 중량부로 포함되는 경우 복원력이 우수함을 알 수 있었다.

또한, 비교예 4의 평균 복원 시간이 약 5.433초이고, 동시에 5회 및 10회 세탁 후 복원 시간 값이 서로 유사하며 그 차이가 약 0.1초이므로 그래핀 0.5 중량부가 포함되었을 때 세탁 후에도 복원력이 가장 우수하게 유지됨을 확인하였다.

또한, 비교예 4와 7, 비교예 4와 8을 각각 비교하면 구리 분말을 첨가하여도 플라스틱 비드의 복원력에는 큰 영향을 미치지 않지만, 스테인리스강 분말이 첨가되는 경우에는 강도, 내구성이 증가되어 복원 시간이 크게 감소함을 확인하였다.

또한, 비교예 9와 10, 실시예 1 내지 4를 비교하면, 비교예 10의 평균 복원 시간은 약 3.8초로 약 4~6초의 범위에 포함되지 않아 복원력이 우수하다고 평가할 수 없었다. 비교예 9의 평균 복원 시간은 약 5.7초로 우수 범위인 약 4~6초에 포함되지만, 실시예 1 내지 4는 가장 우수하다고 평가되는 범위인 약 4~5초에 포함되므로, 구리 분말과 스테인리스강 분말이 약 4:0.1~2.0 중량부로 혼합되었을 때 복원력이 가장 우수함을 알 수 있었다.

또한, 세탁 없이, 5회 또는 10회 세탁 후 측정된 복원 시간을 종합하면 실시예 2의 경우에 위와 같이 3회 측정된 복원 시간이 가장 유사하였으므로, 구리 분말과 스테인리스강 분말을 4:0.5 중량부로 혼합하였을 때 복원력이 가장 뛰어남을 확인하였다.

Claims (7)

1. 합성수지원료 100중량부에 대하여,
   연질 폴리우레탄 폼 30~50 중량부, 항균제, 세라믹, 제올라이트로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 기능성 혼합물 10~20 중량부, 그래핀 0.1~1.0 중량부, 분말 혼합물 0.01~0.3 중량부 및 화학발포제 1~3 중량부를 포함하고,
   합성수지원료는 PVC 및 PE로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상이며, 상기 그래핀은 입자크기 50~170nm의 구형 그래핀 분말이고, 상기 분말 혼합물은, 구리 분말 및 스테인리스강 분말의 혼합물이며, 상기 구리 분말 및 스테인리스강 분말은 4:0.1~2.0 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 비드.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 따른 플라스틱 비드가 포함된 베개.
7. 제1항에 따른 플라스틱 비드가 포함된 침구.
   

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