KR102427252B1 - 항균성 화장료 용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있는 분자 투과성에 대한 저항성과 전자 전달능의 밸런스를 제공하여 다양한 습도 및 온도 영역에서도 용기에 보관하는 화장료의 변질을 방지하는 기능과 함께 항균 기능을 제공하는 화장료 용기를 제공하는 효과가 있다.

Description

항균성 화장료 용기 {ANTIMICROBIAL COSMETIC CONTAINER}
본 발명은 항균성 화장료 용기에 관한 것으로, 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있는 분자 투과성에 대한 저항성과 전자 전달능의 밸런스를 제공하여 다양한 습도 및 온도 영역에서도 용기에 보관하는 화장료의 변질을 방지하는 기능과 항균 기능을 제공하는 동시에 용기에 피부가 닿은 경우 피부가 닿은 부분에서 피부에서 발산하는 냄새 물질 차단 기능까지 제공할 수 있는 화장료 용기에 관한 것이다.
화장료 용기에는 고형 또는 액상의 다양한 화장료를 보관하게 된다. 최근에는 내용물 중에서 휘발성분이 포함되거나 또는 수분, 천연 추출물과 같은 기능성 물질들이 많이 포함되어 있는 재료의 사용이 증가하고 있다.
이러한 고휘발성 또는 고수분, 천연물 함량 내용물은 보관 용기의 재질에 따라 쉽게 증발되거나 내용물이 변질될 수 있다.
이러한 내용물 변질은 해당 용기를 개방할 때의 습도 혹은 온도에 좌우될 수 있으며, 용기 혹은 내용물의 구성 성분, 제조과정 중에 첨가된 성분들과 내용 사용시 용기에 피부가 닿은 부분에 잔류한 오염물질에 의해서도 일어날 수 있다.
이에 한국특허등록 제10-2143524호 등에서 보듯이, 주로 용기의 밀폐력을 높여 휘발을 방지하고, 내용물 변질을 막는데 기술 개발이 집중되고 있다.
하지만, 화장료는 피부에 직접 접촉되는 특성상 이러한 변질을 최소화하고 기능성 물질의 특성을 사용 기간 동안 유지하는 것이 바람직하다.
특히, 화장료 용기로 주로 사용되는 합성수지류는 자체적으로는 고분자 물질로서 무해하나 중합과 축합 도중 미반응 물질, 제조과정 도중에 첨가되는 물질 및 생성 물질과 오염 물질들에 의한 유해 논란이 있다. 이에 허용치 이상으로 유해 가능 물질들의 용출이 문제시되는 것으로, 일례로 사용후 폐기/소각시 환경 호르몬과 유해가스가 발생할 뿐 아니라 재활용 과정에서 처리비용이 증가하는 문제가 지속적으로 발생하고 있다.
이에 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있는 분자 투과성에 대한 저항성과 전자 전달능의 밸런스를 제공하여 다양한 습도 및 온도 영역에서도 용기에 보관하는 화장료의 변질을 방지하는 기능과 함께 항균 기능, 나아가 피부가 닿은 부분에서 피부에서 발산하는 냄새 물질 차단 기능의 추가적인 기능성을 제공할 수 있는 용기에 대한 개발이 여전히 필요하다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있는 분자 투과성에 대한 저항성과 전자 전달능의 밸런스를 제공하여 다양한 습도 및 온도 영역에서도 용기에 보관하는 화장료의 변질을 방지하는 기능과 항균 기능을 제공하는 동시에 용기에 피부가 닿은 경우 피부가 닿은 부분에서 피부에서 발산하는 냄새 물질 차단 기능까지 제공할 수 있는 화장료 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
화장료를 포획하거나 저장하기 위한 리세스부를 가지고 활성 재료를 포함하는 화장료 용기로서,
상기 활성 재료는 단일층 그래핀, 다층 그래핀 플레이트, 그래핀 산화물, 그래핀 불화물, 수소화된 그래핀, 질소화된 그래핀, 보론 도프 그래핀, 니트로겐 도프 그래핀, 환원된 산화된 그래핀 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 화장료 용기를 제공한다.
상기 리세스부에 상기 활성 재료의 총 100중량 중 50중량% 이상이 위치될 수 있다.
상기 활성 재료는 순도 99wt% 이상의 금속구리 또는 구리함량이 60wt% 이상인 구리합금으로 이루어진 구리 필라멘트로 형성된 20 메쉬 이상 망 구조를 갖는 망사체를 포함할 수 있다.
상기 용기는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리염화비닐수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌퓨란디카복실레이트 수지, 폴리에틸렌퓨란디카복실레이트 수지, 폴리락트산 수지, 아크릴계 수지, 페놀 수지 및 유리 중에서 선택된 1종 이상을 기재로 포함할 수 있다.
상기 화장료 용기는 스킨, 에센스, 로션, 크림, 또는 마스카라의 보관에 사용되는 용기일 수 있다.
본 발명에 따른 화장료 용기는 간단하고 경제적인 방법으로 활성 재료를 화장료 용기에 적용함으로써 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있는 분자 투과성에 대한 저항성과 전자 전달능의 밸런스를 제공할 뿐 아니라 다양한 습도 및 온도 영역에서도 용기에 보관하는 화장료의 변질을 방지하는 기능과 항균 기능을 제공하는 동시에 용기에 피부가 닿은 경우 피부가 닿은 부분에서 피부에서 발산하는 냄새 물질 차단 기능까지 제공하는 효과가 있다.
또한, 인체에 무해하고 환경 친화적일 뿐 아니라 공기정화 기능, 포장적성을 함께 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따라 제작된 용기 소재 샘플의 평판배양이다. 참고로, 평판배양 사진은 좌측 상단으로부터 시계 방향으로 대조균(황색포도상구균), 실시예 1 샘플의 황색포도상구균, 실시예 1 샘플의 대장균, 대조균(대장균)을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법에 대해 설명한다. 참고로, 본 발명은 이하에서 예시적으로 제시되는 구현예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
또한, 본 기재에 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어 포함)는 달리 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용되는 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 달리 정의되지 않는 한, 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명자들은 화장료 용기에 분자 투과성에 대한 저항성과 전자 전달능을 갖는 활성 재료를 포함할 경우 가공, 보관, 유통, 나아가 사용 과정 등 다양한 환경 하에 다양한 습도 및 온도 영역에서도 용기에 보관하는 화장료의 변질을 방지하고, 용기에 피부가 닿더라도 피부가 닿은 부분에서 피부에서 발산하는 냄새 물질 차단 기능과 함께 개선된 항균성, 방오성 및 포장적성을 제공하는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 항균성 화장료 용기는 화장료를 포획하거나 저장하기 위한 리세스부를 가지고 활성 재료를 포함하는 화장료 용기로서, 상기 활성 재료는 단일층 그래핀, 다층 그래핀 플레이트, 그래핀 산화물, 그래핀 불화물, 수소화된 그래핀, 질소화된 그래핀, 보론 도프 그래핀, 니트로겐 도프 그래핀, 환원된 산화된 그래핀 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 한다.
본 기재에서, 리세스부는 용기의 바닥부에 형성되나 필요에 따라서는 측면부에 형성될 수도 있다.
상기 리세스부는 오목부, 또는 볼록부 형태를 가질 수 있으며, 압력에 의해 내용물이 잘 배출되도록 돕는 기본 기능 이외에 후술하는 활성 재료가 다수 포진되어 내용물 변질을 방지하고 항균성능을 사용기간 내내 제공하는 기능을 제공할 수 있어 바람직하다.
본 기재에서, 화장료는 이에 한정하는 것은 아니나, 스킨, 에센스, 로션, 크림 등의 액상형 내용물이거나, 겔형, 반고형이거나 마스카라 등의 고체상 내용물일 수 있다.
본 기재에서, 활성 재료는 전술한 바와 같이, 리세스부에 다수가 포진될 수 있는 구조를 갖는 것일 수 있다.
상기 활성 재료는 기재로서 고분자 수지와 배합되어 분자 투과성에 대한 저항성과 전자 전달능을 갖는 재료를 사용하는 것이 가공, 보관, 유통, 나아가 사용 과정 등 다양한 환경 하에 다양한 습도 및 온도 영역에서도 용기에 보관하는 화장료의 변질을 방지하고, 용기에 피부가 닿더라도 피부가 닿은 부분에서 피부에서 발산하는 냄새 물질 차단 기능과 함께 개선된 항균성, 방오성 및 포장적성을 제공할 수 있어 바람직하다.
상기 활성 재료는 일례로 단일층 그래핀, 다층 그래핀 플레이트, 그래핀 산화물, 그래핀 불화물, 수소화된 그래핀, 질소화된 그래핀, 보론 도프 그래핀, 니트로겐 도프 그래핀, 환원된 산화된 그래핀 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
상기 활성 재료의 크기는 일례로 1 nm 이상, 10 nm 이상 또는 30 nm 이상일 수 있고, 구체적인 예로, 500 ㎛ 이하,300 ㎛ 이하, 또는 100 ㎛ 이하일 수 있다.
여기서 상기 크기는 형태에 따라 직경, 두께, 길이 등을 의미할 수 있다.
참고로, 전술한 활성 재료들을 단층 혹은 이층 구조를 가지거나 구형 또는 비구형 입자 형태로 형성될 수 있으므로 용기에서 리세스부 형상을 갖도록 가공할 경우 리세스부에 다수가 포진될 수 있다.
구체적으로, 상기 활성 재료의 총 100중량 중 50중량% 이상, 또는 60 내지 95 중량%이 리세스부에 위치된 것일 수 있다.
상기 용기에 포함되는 활성 재료는, 상기 용기를 구성하는 전체 재료 총 100 중량%중에 일례로 45 중량%이하, 구체적인 예로 0.01 내지 45 중량%, 바람직한 예로 0.1 내지 35 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 20 중량% 범위로 포함될 수 있다. 상술한 범위를 만족하면 가시광 영역의 흡수를 증가시켜 화장료 용기로서의 물성에 악영향을 미치지 않으면서 충분한 분자 투과성에 대한 저항성과, 전자 전달능, 그리고 다양한 습도 및 온도 영역에서도 용기에 보관하는 화장료의 변질을 방지하는 기능과 항균 기능을 제공하는 동시에 사용도중 용기에 피부가 닿은 경우 피부가 닿은 부분에서 피부에서 발산하는 냄새 물질 차단 기능까지도 제공할 수 있다.
전술한 활성 재료는 순도 99wt% 이상의 금속구리 또는 구리함량이 60wt% 이상인 구리합금으로 이루어진 구리 필라멘트로 형성된 20 메쉬 이상 망 구조를 갖는 망사체를 더 포함할 수 있다. 여기서 순도 99wt% 이상의 금속구리 또는 구리함량이 60wt% 이상인 구리 화합물의 경우 구리 자체가 지닌 천연 항균성으로 인해 교차오염 등의 위험이 있는 전염성 감염 질환 예방에 효과적인 것으로 알려져 있으며, 구리의 천연 항균성을 강조하기 위해 순도 99wt% 이상인 금속구리 또는 구리함량이 60wt% 이상인 구리 화합물을 항균동(Antimicrobial Copper)이라 지칭한다.
이러한 항균동 소재는 미국 환경보호청에 등록된 유일한 터치 표면 소재로서, 박테리아의 99.9wt% 이상을 2시간 이내에 박멸하는 것으로 알려지고 있다.
한편, 상기 구리 필라멘트로 이루어진 망사체의 구조는 투과성 향상 및 접촉 단면적을 높이기 위해 네트형과 메쉬형으로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 기재의 항균성 화장료 용기의 작용에 의하여, 항균성 수지층, 또는 기재의 외측 일면 또는 양면에 구리 필라멘트로 편직된 네트형 또는 메쉬형의 항균동부재를 구성하게 되면, 순도 99wt% 이상의 금속구리 또는 구리함량이 60wt% 이상인 구리합금으로 이루어진 구리 필라멘트가 상기 항균성 수지층, 또는 기재의 표면에서 공기와 접촉됨에 따라 구리 자체가 지닌 항균성에 의해 항균성 수지층, 또는 기재에 기생 번식할 수 있는 각종 세균, 박테리아, 곰팡이균 등을 효과적으로 박멸 제거할 수 있게 된다.
나아가, 상기 망사체의 표면에 SiO2-TiO2 타입의 이원자산화물을 형성할 경우, 추가적인 시너지 효과를 제공할 수 있다.
이때 SiO2-TiO2 타입의 이원자산화물은 일례로 유리질인 SIO2가 결합관계가 채워지지 않아 양이온이 산재된 3차원 다공성 그물구조를 형성하고, 여기에 티탄 이온의 전구체인 TiO2가 혼입 또는 담지되는 형태로 제공될 수 있다.
상기 SiO2-TiO2 타입의 이원자산화물은 공지된 졸겔법 또는 수열합성법을 이용하여서도 제조할 수 있으며, 일례로 졸겔법을 사용한 경우 실리콘계 바인더와 이산화티타늄 나노입자를 1:1 내지 1:9의 중량비, 또는 1:1 내지 1:5의 중량비로 포함하는 것일 수 있다.
상기 실리콘계 바인더는 일례로 테트라에틸오르소실리케이트 전구체를 사용하여 제조한 실리콘계 바인더 용액을 사용하여 제조될 수 있다.
상기 이산화티타늄 나노입자는 테트라부틸오르소티타네이트 및 티타늄 이소프로폭사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 전구체를 이용하여 졸겔 법에 의해 제조할 수 있다.
이때 용해성 조절 및 티탄의 안정화를 위해 B2O3, Na2O 등이 더 포함될 수 있다.
상기 활성 재료는 무기 산화물 기반의 광촉매를 포함할 수 있다. 상기 광촉매는 광전기화학적으로는 광에너지를 흡수하여 내부에 여기된 전자와 정공을 형성한다. 형성된 전자는 상기 활성 재료의 전자 전달력을 바탕으로 음이온으로 방출된다.
상기 활성 재료는 비표면적이 일례로 5m2/g 이상, 바람직하게는 5 내지 1000m2/g일 수 있고, 평균 기공크기가 50nm 이하이거나 입자 사이즈가 100nm 이하, 또는 1 내지 100nm일 수 있다. 즉, 생성된 음이온이 많을수록 유해물질의 분해성능이 더욱 향상될 수 있다.
상기 광촉매는 다양한 유해물질의 분해에 적용될 수 있으며, 예를 들어 유해물질, 악취물질, 미생물, 유기화합물 등의 처리에 이용될 수 있다.
예를 들어, 기체, 액체 및 고체 물질 중 적어도 하나를 흡착 및/또는 광분해하는데 이용되고, 태양광, 할로겐램프, 제논램프, 발광다이오드 등 다양한 광선을 포함하는 빛에너지에 의해 광활성을 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 기체로는 산성가스, 염기성 가스, 아세트알데히드, 케톤류 등의 VOC(휘발성 유기 화합물, Volatile Organic Compounds), 방향족/지방족 탄화수소류(파라핀계, 올레핀계 등), 오존 가스, 유기 및 무기계 가스 등일 수 있고, 보다 구체적으로 이산화탄소, 일산화탄소, 포름알데히드, 황화수소, 메틸메르캅탄, 질소, 파라핀, 올레핀 등일 수 있다.
상기 액체로는 포름알데히드, 아세트알데히드, 벤젠, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 트리클로로에틸렌, 살균제, 오일, 알코올, 페놀 등일 수 있으며, 상기 고체로는 100nm 이하의 나노입자 등일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 기재에서, 상기 용기는 일례로 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리염화비닐수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌퓨란디카복실레이트 수지, 폴리락트산 수지, 아크릴계 수지, 페놀 수지 및 유리 중에서 선택된 1종 이상을 기재로 포함할 수 있다.
상기 폴리에틸렌 수지로는 에틸렌계 알파-올레핀 중합체, 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체, 저밀도 에틸렌 중합체, 선형 저밀도 에틸렌 중합체, 중밀도 에틸렌 중합체 및 고밀도 에틸렌 중합체 중에서 선택된 1종 이상이 층별로 각각 사용될 수 있다.
상기 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체는 메탈로센 촉매를 사용하여 에틸렌을 중합하여 얻어진 낮은 분자량의 결정성 폴리에틸렌일 수 있다.
상기 선형 저밀도 에틸렌 중합체는 에틸렌과, 탄소수 3 내지 20개인 알파-올레핀의 공중합체일 수 있고, 여기서 알파-올레핀은 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 선형 저밀도 에틸렌 중합체는 일례로 밀도가 약 0.850 내지 0.940 g/cm3이며, ASTM 1238에 의해 측정시 용융지수는 10분당 약 0.01 내지 100 g일 수 있다.
상기 저밀도 에틸렌 중합체는 본 기술분야에서 공지된 에틸렌계 중합체라면 특정하지 않으며, ASTM D-792에 의해 측정시 밀도가 일례로 0.910 내지 0.930 g/cm3인 중합체이다.
상기 중밀도 에틸렌 중합체는 본 기술분야에서 공지된 에틸렌계 중합체라면 특정하지 않으며, ASTM D-792에 의해 측정시 밀도가 일례로 0.925 내지 0.940 g/cm3인 중합체이다.
상기 고밀도 에틸렌 중합체는 본 기술분야에서 공지된 에틸렌계 중합체라면 특정하지 않으며, ASTM D-792에 의해 측정시 밀도가 일례로 0.941 내지 0.965 g/cm3인 중합체이다.
상기 메탈로센 촉매 사용 에틸렌 중합체, 저밀도 에틸렌 중합체, 선형 저밀도 에틸렌 중합체, 중밀도 에틸렌 중합체 및 고밀도 에틸렌 중합체는 각각 바람직하게 단독 중합체 또는 호모 폴리머일 수 있다.
구체적인 예로, 상기 폴리에틸렌 수지는 메탈로센 촉매 사용의 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 중에서 선택된 1종 이상이 바람직할 수 있다.
상기 폴리에틸렌 수지는 메탈로센 촉매 사용의 폴리에틸렌과 선형 저밀도 폴리에틸렌을 일례로 0.1:99.9 내지 99.9:0.1의 중량비, 바람직하게는 5:95 내지 95:5의 중량비로 포함하여 이루어질 수 있으며, 이 경우 선형 저밀도 폴리에틸렌 단독 사용시 저감되던 기계적 물성을 개선시켜 파단저감 효과를 제공할 수 있다.
상기 폴리에틸렌 수지는 본 기재의 정의에 따르는 한 시판되는 물질을 사용할 수 있다.
한편, 상기 고분자 수지는 종류에 따라 미차는 있으나 기계적 강도, 신율, 탄성률 및 내열성이 우수하나 김 서림과 같은 방담성이 다소 떨어질 수 있다.
이에 종래 사용되던 지방산 에스테르계 화합물을 비롯한 방담제를 사용하지 않고도 방담 효과를 제공할 수 있도록 발수성 관능기를 상기 고분자 수지 중에 포함시킬 수 있다. 이때 발수성 관능기를 일례로 플루오로메틸기일 수 있으며, 해당 발수성 관능기는 고분자 수지의 일부 관능기를 치환하여 제공되거나, 해당 발수성 관능기를 가지는 고분자 수지를 별도로 투입하여 제공할 수도 있다.
상기 유리는 유리 단독으로 사용되거나, 전술한 고분자 수지로 코팅되거나 컴파운딩된 형태로 제공될 수 있다.
또한, 상기 기재의 재질 및 배합 비율 등은 공지의 화장료 용기를 제조하기 위해 다양하게 실시될 수 있는 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
본 기재에서, 상기 화장료 용기는 필요에 따라 천연 항균제를 상기 화장료 용기를 구성하는 전체 100 중량%중에 20중량% 이하로 더 포함할 수 있고, 바람직한 예로 5 내지 20 중량%, 더욱 바람직한 예로 5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하면, 제균력, 항균력, 방곰팡이력이 강한 특성이 있고, 대장균, 녹농균, MRSA, 칸디다균, 백선균, 황색 포도상구균, 바이러스 등에 효과가 있을 수 있다.
천연 항균제는 농축된 형태 또는 천연 항균제를 오일 내에 포함하는 오일 베이스 형태로 함유될 수 있으며, 유기 항균제 대비 안전성이 높고 항균 효과의 지속성이 길며 내열성이 우수한 효과를 제공할 수 있다.
본 기재의 화장료 용기의 경우 그 사용 용도 혹은 작업성을 높이기 위해 전술한 첨가제를 비롯한 공지된 첨가제들이 첨가될 수 있다. 예를 들어, 작업 능률을 위하여 작업시 문제가 발생한 경우 개선을 위해 슬립제를 사용하고, 블로킹이 발생한 경우에는 개선을 위해 블로킹방지제를 첨가하고, 분산이 잘 안된 경우에는 분산제를 처방하여 작업이 잘 이루어지도록 한다.
최근에는 기능성 부여 제품으로 생분해 물질을 첨가하여 사용 후 분해될 수 있도록 하거나, 산화방지제를 첨가하여 장기 보관성을 향상시키며, 방담제를 첨가하여 김 서림을 방지함으로써 제품이 잘 보이도록 할 수 있다.
제품에 요구 물성이 있어 색상이 필요할 때에는 착색제 처방을 하거나 UV에 취약하거나 내용물이 UV에 민감할 경우 UV 안정제를 첨가하는 등 원하는 물성에 따라 첨가제를 사용하는 경우도 있다.
상기 첨가제는 그 재질 특성 및 만들고자 하는 포장재 용도에 따라 다양하게 함량이 조절될 수 있고, 통상 중량비로 0.1 내지 10% 범위가 적절하다. 상술한 범위를 초과하면 포장재로서 생산과 가공성에 문제가 발생할 수 있고, 상술한 범위에 못 미치면 첨가제의 첨가 목적이 되는 기능성 실현이 어려울 수 있다.
본 기재에서, 화장료 용기는 이에 한정하는 것은 아니나 에센스, 로션, 크림, 마스카라를 비롯한 다양한 화장료를 보관하는 용기로 사용될 수 있다.
본 기재의 화장료 용기의 제조방법은 이에 한정하는 것은 아니나, 예를 들어 살펴보면 기재와 활성 재료를 준비하는 단계, 및 상기 기재와 활성 재료를 혼합하고 리세스부를 갖는 용기 형상으로 성형하여 리세스부에 활성 재료가 다수 포진된 용기를 수득하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 기재와 활성 재료는 앞서 설명한 것과 동일한 내용이므로 반복 설명은 생략한다.
상기 성형은 재질별, 내용물별, 용도별로 상이할 수 있으며, 성형 조건 또한 선택된 성형 방식별로 당업계에서 공지된 방법을 사용할 수 있다.
상기 성형은 일례로 블로우 성형 또는 사출 성형 등일 수 있으며, 필요에 따라서는 시트 성형 또는 압출 성형법을 더 사용할 수 있다.
일례로, 상기 항균 재료를 포함하는 조성물을 투입하면서 시트 성형을 수행할 수 있고, 수득된 시트를 상기 기재 상에 재치하고 시트 성형을 수행할 수도 있다.
다른 예로, 공압출 다층 필름 블로우 공법으로 제조될 수 있다.
상기 성형 조건은 일례로 300℃ 이하의 온도 조건, 혹은 80 내지 300℃의 온도 조건 하에 0.01 내지 30 시간, 혹은 1 내지 10시간 동안 수행될 수 있다.
이상 제시한 방법은 다단계 합성방식이 아닌 원스텝 합성 방식으로서, 활성 재료와 동시에 기재를 첨가하여 매트릭스 기재에 활성 재료가 분산된 형태로 형성한다.
이외에도 2단계 열처리를 통해 성형할 수 있다.
상기 열처리 조건은 상기 용해성 산화물의 종류와 상기 활성 재료의 종류에 따라 상이할 수 있으나, 일례로 50 내지 900℃, 바람직하게는 100 내지 800℃온도에서 2단계 이상으로 열처리할 수 있다. 구체적인 예로 50 내지 500℃ 온도에서 제1열처리하는 단계 및 300 내지 700℃ 온도에서 제2열처리하는 단계를 포함하고, 각 단계는 서로 상이한 온도에서 열처리할 수 있다. 상기 각 단계는 각각 1분 내지 20시간 동안 실시되고, 공기, 20% 이상, 또는 40% 이상의 산소를 포함하는 공기 또는 비활성 기체 분위기하에 실시할 수 있다. 상술한 조건을 만족하면 부분적 또는 완전하게 가교를 형성할 뿐 아니라 불순물을 효과적으로 제거할 수 있다.
그런 다음 제2 열처리하는 단계로서 제1 열처리 단계 이후의 열처리 단계가 수행되며, 구체적으로 리세스부를 갖는 용기 형상으로 성형하는 공정일 수 있다.
이상과 같이 제조된 용기는 VOC(휘발성유기화합물) 등과 같은 오염물질, 각종 유기 오염물질, 각종 세균이나 박테리아 등을 분해 및 처리할 수 있다.
본 기재의 화장료 용기의 두께는 구성하는 필름층에 따라 혹은 용도에 따라 다양하게 제조할 수 있으나, 통상적으로 1 내지 30mm, 1 내지 20mm, 1 내지 15mm, 2 내지 30mm, 또는 5 내지 30mm으로 제조할 수 있다.
본 기재의 화장료 용기를 제조하는 일 구현예를 보다 상세하게 살펴보면, 함량 조절의 편의를 위해 활성 재료 대신 마스터배치를 이용하며, 필름 압출을 위한 압출기에서 공압출 건식 블로우 또는 블로운(BLOWN) 방식을 사용할 수 있다.
우선, 활성 재료 마스터배치와 만들어질 제품 용도에 따른 베이스 수지 펠렛을 압출기 내 혼합공간에 넣고 가열 혼합하면서 이송한다.
고농도, 저농도 각각의 수지 재료를 제조할 때 베이스 수지와 충분히 혼련되고 압출에 적당한 온도인 150 내지 300℃ 온도가 되면 공압출 지그를 통해 블로우 방식 압출을 실시한다. 이때 블로우 속도는 300 내지 2000 rpm, 또는 600 내지 1000 rpm으로 작업될 수 있다. 압출 지그 온도, 블로우 속도, 공기 압력 등의 조건을 조절하여 다양한 두께의 필름을 제조할 수 있다.
이렇게 수득된 필름을 각 가공기로 가공하여 다양한 화장료 용기를 제조할 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 내용을 좀 더 구체적으로 설명하겠으나, 이러한 내용이 본 발명의 권리범위를 제한하지는 않는다.
<실시예>
하기 실시예 및 비교예에서 사용하도록, 폴리프로필렌과 그래핀을 각각 준비하였다.
실시예 1 내지 2
우선, 상기 그래핀을 폴리에틸렌(PE) 또는 ABS에 10 중량% 배합하여 펠렛 형태의 PE 마스터 배치와 ABS 마스터 배치를 각각 제조하였다.
수득한 PE 마스터 배치와 ABS 마스터 배치를 각각 사용하여 다음과 같은 방식으로 하부에 리세스부를 갖는 원통 형상의 화장품 용기를 각각 제작하였다.
구체적으로, PE 마스터 배치와 ABS 마스터 배치를 각각 폴리프로필렌 펠렛과 함께 압출기 내 혼합공간에 넣고 가열 혼합 이송하고 공압출 지그를 통해 블로우 방식 압출을 수행하였다. 이때 압출 지그 온도는 150 내지 300℃ 이었고, 블로우 속도는 600 내지 1000 rpm이었다. 압출 지그 온도, 블로우 속도, 공기 압력 등의 조건 조절을 통해 10 내지 15mm 두께를 갖는 필름을 제작하였다.
수득한 필름을 각 가공기로 가공하여 화장료 용기를 제작하였다. 이때 가공성, 밀폐력 등 제품에 문제되는 부분은 없었다.
<비교예 1>
상기 실시예 1에서 그래핀을 미사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1 내지 2와 동일한 공정을 반복하여 하부에 리세스부를 갖는 화장료 용기를 제작하였다.
<시험예>
<시험예 1: 항균성 시험>
상기 실시예 1 내지 2, 비교예 1에서 각각 제작한 화장료 용기에 내용물로서 글리세린을 충진한 다음 항균성을 평가하였다.
구체적으로는, 국가공인 검사기관인 KOTITI시험연구원에 의뢰하여 JIS Z 2801:2010에 따라 시편 표면에 황색 포도상구균(S.a ATCC6538P), 대장균(E.c ATCC8739)가 배양된 액을 접종하고 해당 샘플로 덮어 부착시킨 후 상대습도 90%, 35℃ 하에 24시간 보존한 다음 생균수를 측정하였다.
실시예 1 및 비교예 1의 샘플에 대한 측정결과를 하기 표 1에 나타내었으며, 평판 배양사진을 도 1에 나타내었다.
구체적으로, 평판배양은 평판 배지에 순수 분리된 생균을 백금이로 취하여 RCM 액체 배지 10mL에 현탁한 후 spectrophotometer를 이용하여 600nm에서 0.08 내지 0.10 범위의 흡광도를 갖도록 스톡 배양액을 제조하였으며, 1배 희석하여 검사 배양액(working culture)를 제조한 다음 평판 배지에 100㎖ 분주하여 spreader로 균일하게 도말하였다.
균주가 도말된 RCM 고체 평판배지 표면에 멸균된 여과지 디스크(8mm)을 올려놓은 다음 50 mg/mL의 농도의 시료용액 50㎖ 분주하여 흡수시킨 후 뒤집어서 37℃에서 48시간 동안 혐기 배양하고 대표적인 평판배양 사진을 찍었다.
구분 황색 포도상구균의 생균수 측정 대장균의 생균수 측정
비교예1(접종직후) 1.9 x 105 1.8 x 105
비교예1(24hr 후) 1.4 x 106 1.4 x 106
실시예1(24hr 후) <10 <10
항균 활성치 5.1 5.2
감소율(%) 99.9 99.9
상기 표 1 및 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 활성 재료를 첨가한 실시예들의 24시간 후 2가지 균 각각에 대한 생균 수가 거의 검출되지 않은 것으로 확인되었다.
반면, 활성 재료를 첨가하지 않은 비교예들의 경우 24시간 후 생균 수 저감이 크지 않았으며, 따라서 활성 재료 첨가로 인해 개선된 균 제거를 나타낸 것으로 유추된다.
<시험예 2: 재질/용출 시험>
상기 실시예 1 내지 2, 비교예 1에서 각각 제작한 화장료 용기에 대한 재질/용출 시험을 측정하였다.
구체적으로는 기구 및 용기 포장의 기준 규격에 의하여 KOTITI에 의뢰하여 얻은 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
참고로, 과망간산칼륨 소비량은 침출 용액으로 증류수를 사용하였고, 증발 잔류물은 침출 용액으로 4% 초산을 사용하였으며, 1-헥센과 1-옥텐은 침출 용액으로 4% 초산을 사용하여 측정하였다.
성분 시험검사 기준 실시예1 실시예2
중금속 함량(납 mg/l) 1이하 불검출 불검출
과망간산칼륨 소비량(mg/l) 10 이하 1 2
총 용출량(mg/l) 물 30 이하, 4% 초산 30 이하 물 5.4% 초산 불검출 물 3.4% 초산 불검출
총 용출량(mg/l) 150 이하(비고 n-헵탄) 14 8
1-헥센(mg/l) 물 3 이하, 4% 초산 3 이상, n-헵탄3 이하 물 불검출 4% 초산 불검출 n-헵탄불검출 물 불검출 4% 초산 불검출 n-헵탄불검출
1-옥텐(mg/l) 물 15 이하, 4% 초산 15 이하, n-헵탄15 dlgk 물 불검출 4% 초산 불검출 n-헵탄불검출 물 불검출 4% 초산 불검출 n-헵탄불검출
납,카드뮴,수은 및 6가크롬(mg/kg) 100 이하 1 3
판정 결과 적합/부적합 적합 적합
*중금속 함량(납) - 검출 한계 = 0.1 mg/L
상기 표 2에서 보듯이, 본 발명에 따르면 재질 시험 및 용출 시험 항목을 모두 만족하는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 3: 환경호르몬 시험>
상기 실시예 1 내지 2, 비교예 1에서 각각 제작한 화장료 용기 샘플에 대한 환경호르몬을 측정하였다.
구체적으로, KOTITI에 의뢰하여, 각 샘플을 유기용매로 추출하고 GC/MSD로 분석하여 프탈레이트계 가소제와 비스페놀A 함량을 측정하여 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
성분 실시예 1 실시예 4
부틸벤질프탈레이트(BBP) 검출안됨 검출 안됨
디부틸프탈레이트(DBP) 검출 안됨 검출 안됨
디-(2-에틸헥실)프탈레이트(DEHP) 검출 안됨 검출 안됨
디-n-옥틸프탈레이트(DNOP) 검출 안됨 검출 안됨
디-이소노닐프탈레이트(DINP) 검출 안됨 검출 안됨
디이소데실프탈레이트(DIDP) 검출 안됨 검출 안됨
*검출 안됨: 0.005% 미만
성분 실시예 1 실시예 2
비스페놀A(mg/l) 물 불검출, 4% 초산 불검출, n-헵탄 불검출 물 불검출, 4% 초산 불검출, n-헵탄 불검출
상기 표 3 및 표 4에서 보듯이, 본 발명에 따르면 비스페놀A 및 프탈레이트가 검출되지 않은 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 4: 음이온 방출시험>
제조된 용기 샘플에 대한 음이온 방출량을 시험하기 위하여, 상기에서 얻은 본 발명에 따른 실시예 1의 샘플을 하기에 의거하여 측정하였다.
(1) 시험방법: KFIA-FI-1042
(2) 시험편: 255 X 350 mm
(3) 측정방법: 전하입자 측정 장치를 이용하여 실내온도 20℃, 습도 34%, 대기 중 음이온수 104/cc 조건에서 시험하였으며 측정대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위 체적당 이온수로 결과를 표시하였다.
결과, 실시예 1로부터 수득된 샘플에서 측정된 음이온 방출량(이온/cc)가 198인 것으로 확인되어, 본 발명의 실시예 1은 음이온이 방출되는 것을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 화장료를 포획하거나 저장하기 위한 리세스부를 가지고 활성 재료를 포함하는 화장료 용기로서,
    상기 활성 재료는 단일층 그래핀, 다층 그래핀 플레이트, 그래핀 불화물, 수소화된 그래핀, 질소화된 그래핀, 보론 도프 그래핀, 니트로겐 도프 그래핀 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
    리세스부에 상기 활성 재료의 총 100중량 중 50중량% 이상이 위치되어 분자 투과성에 대한 저항성과 전자 전달능의 밸런스를 제공하는 것을 특징으로 하는 화장료 용기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 활성 재료는 순도 99wt% 이상의 금속구리 또는 구리함량이 60wt% 이상인 구리합금으로 이루어진 구리 필라멘트로 형성된 20 메쉬 이상 망 구조를 갖는 망사체를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 용기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용기는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리염화비닐수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌퓨란디카복실레이트 수지, 폴리락트산 수지, 아크릴계 수지, 페놀 수지 및 유리 중에서 선택된 1종 이상을 기재로 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 용기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화장료 용기는 스킨, 에센스, 로션, 크림, 또는 마스카라의 보관에 사용되는 용기인 것을 특징으로 하는 화장료 용기.
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KR20120109188A (ko) * 2011-03-28 2012-10-08 제주대학교 산학협력단 그래핀 옥사이드를 유효성분으로 포함하는 항균용 조성물
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