KR102624464B1 - 항균 기능성을 가지는 유아용 쿠션 및 이의 제조방법 - Google Patents

항균 기능성을 가지는 유아용 쿠션 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항균 기능성을 가지는 유아용 쿠션 및 이의 제조방법을 제공한다.

Description

항균 기능성을 가지는 유아용 쿠션 및 이의 제조방법{Infant cushion with antibacterial function and its manufacturing method}
본 발명은 항균 기능성을 가지는 유아용 쿠션 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
현재 신생아용/유아용 쿠션으로 다양한 제품이 시장에 판매되고 있으며 이하에서는 그 유형에 대하여 설명하도록 한다. 이하에서의 용어 '유아'란 사전적 의미로 생후 1년부터 만 6세까지의 어린아이를 의미하나, 본 명세서에서 사용하는 유아란 생후 1년 미만의 신생아도 포함하는 개념으로 이해한다.
먼저, 역류 방지 쿠션은 소화기관이 완전히 발달하지 못한 시기 유아의 역류성 위장장애 예방을 위하여 머리쪽 경사를 높여주어 유아 소화불량을 방지하는데 도움을 주는 쿠션이다. 또한, 수유 쿠션이란 유아 수유 시 유아를 눕혀 보호자와 유아가 가까이 위치하도록 하여 수유의 편리함 및 유아의 포근함을 느끼게 해주는 쿠션이다. 그리고, 출생 후 약 100일이 지나면 유아가 누워있는 상태에서 양팔을 이용하여 몸을 뒤집으려는 욕구가 생기며, 이 때 몸을 뒤집을 상태에서 원 자세로 다시 뒤집지 못하여 유아 호흡기가 이불 등에 파뭍여 질식하게 되는 영아 돌연사 증후군(SIDS; Sudden Infant Death Syndrome)이 발생 가능하며, 이를 방지하기 위하여 유아의 신체 양 옆에 쿠션 등의 보조장치를 이용하여 유아가 자신의 몸을 뒤집지 못하게 예방해주는 쿠션으로 뒤집기 방지 쿠션이 있다. 또, 신생아 시기에 유아의 몸을 압박하여 태아 시기에 비좁은 엄마 뱃속에 있는 느낌을 주게 하여 포근함과 안정감을 주는 것으로 중력 이불이 있다. 마지막으로, 유아에게 안락감을 제공하고 위생성을 향상시킬 목적으로 유모차의 탑승공간이나 자동차의 유아용 안전시트에 별도의 시트커버를 장착하여 사용할 수 있다.
특허문헌 1: 대한민국공개특허 10-2021-0058458
본 발명의 목적은 유기농 면을 활용한 유아용 쿠션을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 항균 기능성이 우수한 친환경 시트를 포함하는 유아용 쿠션을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
유기농 면을 활용한 유아용 쿠션을 제공한다.
또한, 본 발명은
제1 면층;
상기 제1 면층 하면에 형성되는 부직포층;
상기 부직포층 하면에 형성되는 탄성층;
상기 탄성층 하면에 형성되는 스폰지층; 및
상기 스폰지층 하면에 형성되는 제2 면층;을 포함하고,
상기 부직포층은,
폴리에틸렌테레프탈레이트 고분자 및 폴리아크릴로나이트릴 고분자를 1:1의 중량비율로 혼합한 수지 70-74 중량부, 탄소나노섬유 3-7 중량부, 제1 방충 조성물 2-6 중량부, 구리분말 2-6 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 포함하는 펠렛 조성물을 이용하여 펠렛으로 가공하는 단계;
상기 펠렛을 이용하여 제1 원사를 제조하는 단계;
구리섬유를 연신하여 구리극세사로 제조하고, 상기 구리극세사 2-4가닥을 꼬아 합연사를 통해 구리사를 제조하는 단계;
상기 구리사를 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 46-50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT) 46-50 중량부, 에폭시계 가교결합제 1 중량부 및 입자크기가 30-50 nm인 구리분말 1 중량부를 포함하는 조성물을 방사하여 제조되는 일반사와 1:5-9 중량비로 합사하여 제2 원사를 제조하는 단계;
상기 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 복합사를 제조하는 단계; 및
상기 복합사를 이용하여 부직포를 제조하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 제1 방충 조성물은 페머트린이 그라프트된 폴리부타디엔 고분자 수지 68-72 중량부, 계피나무껍질 추출물, 밤나무껍질 추출물, 백리향 추출물, 정향 추출물 및 페퍼민트 추출물을 1:1:1:1:1의 중량비율로 혼합한 방충 추출물 27-31 중량부 및 소듐 도데실 설페이트 0.3-3 중량부를 포함하고,
상기 탄성층은,
우레탄계 고분자 수지 71-75 중량부, 로진산 칼륨염 1-5 중량부, 무기항균제 1-5 중량부, 기능성 조성물 1-5 중량부, 제2 방충 조성물 1-5 중량부, 셀룰로오스계 증점제 0.5-4 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 0.5-4 중량부, 유기주석 촉매 0.1-2 중량부 및 탄소섬유 분산액 8-12 중량부를 포함하는 탄성층 형성용 조성물로 형성된 것이고,
상기 무기항균제는 금속이온으로 치환된 산화칼슘 및 제올라이트의 복합 무기항균제이고,
상기 기능성 조성물은 황토분말, 참숯분말 및 토르말린분말을 2:2:1의 중량비율로 혼합한 무기계 항균제 73-77 중량부; 및 다공성 실리카에 로즈마리잎 추출물을 담지시킨 탈취제 23-27 중량부;를 포함하고,
상기 제2 방충 조성물은 초피나무 추출물, 황벽나무 추출물 및 은행나무 추출물을 1:1:1의 중량비율로 혼합한 혼합물이고,
상기 탄소섬유 분산액은 탄소섬유 33-37 중량부 및 토르말린 추출물, 일라이트 추출물, 각섬석 추출물 및 흑운모 추출물을 포함하는 증류수 63-67 중량부를 포함하고,
상기 스폰지층은,
비닐기를 가지는 폴리디메틸비닐실록산 66-70 중량부, 스트론튬 형광분말 24-28 중량부, 60-130℃의 발포 개시온도를 가지며 입자크기가 1-25 ㎛인 물리발포제 0.5-4 중량부, 입자크기가 1-25 ㎛인 실리카 0.5-4 중량부, 메틸하이드로겐 폴리실록산 0.1-2 중량부 및 백금 촉매 0.1-2 중량부를 포함하는 스폰지층 형성용 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 유아용 쿠션을 제공한다.
또한, 상기 유아용 쿠션은,
상기 제1 면층 및 부직포층 사이에 제1 접착층 및
상기 스폰지층 및 제2 면층 사이에 제2 접착층을 포함하고,
상기 제1 접착층 및 제2 접착층은,
아크릴 폴리우레탄 수지 35-39 중량부, 중량평균분자량 10,000-20,000인 폴리락트산(PLA) 26-30 중량부, 중량평균분자량 3,000-4,000인 락트산 올리고머 11-15 중량부, 송진 용해액 4-8 중량부, 폴리부틸렌(숙시네이트-co-아디페이트)(poly butylene succinate-co-adipate, PBSA) 3-7 중량부, 미네랄오일 6-10 중량부 및 식물 추출물 1-5 중량부를 포함하는 접착층 형성용 조성물로 형성된 것이고,
상기 아크릴 폴리우레탄 수지는 폴리테트라메틸렌글리콜(polytetramehtyleneglycol; PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid; DMPA), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate; IPDI)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine; TEA)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine; EDA)을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조하고, 상기 수분산 폴리우레탄에 메틸메타크릴레이트(methylmetaacrylate; MMA) 및 아조비스이소부티로니트릴(2,2'-azobisisobutyronitrile; AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것이고,
상기 송진 용해액은 에탄올 100 중량부에 대하여, 송진 98-102 중량부를 혼합 및 교반한 후, 여과하여 송진 여과액을 제조하고, 상기 송진 여과액 100 중량부에 대하여 폴리카프로락톤 폴리올 28-32 중량부, 아이소소바이드디올 8-12 중량부 및 옥시비스페녹사신(10,10'-oxybisphenoxarsine, OBPA) 4-8 중량부를 혼합하여 제조된 것이고,
상기 식물 추출물은 닥나무 추출물, 싸리나무 추출물 및 처진뽕나무 추출물을 1:1:1의 중량비율로 혼합한 혼합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유아용 쿠션은 유기농 면을 활용하여 친환경적이며, 항균 기능성이 우수하다.
이하에서는 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1차, 2차, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은
유기농 면을 활용한 유아용 쿠션을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 유아용 쿠션에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 유아용 쿠션은 유기농 면을 활용하여 친환경적이며, 항균 기능성이 우수하다.
본 발명에 따른 유아용 쿠션은,
제1 면층;
상기 제1 면층 하면에 형성되는 부직포층;
상기 부직포층 하면에 형성되는 탄성층;
상기 탄성층 하면에 형성되는 스폰지층; 및
상기 스폰지층 하면에 형성되는 제2 면층;을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유아용 쿠션은 제1 면층, 부직포층, 탄성층, 스폰지층 및 제2 면층으로 구성된 시트로 이루어질 수 있다.
상기 제1 면층 및 제2 면층은 유기농 면으로 이루어진 층이며, 일반적으로 사용하는 면을 재단하여 사용할 수 있다.
상기 부직포층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 고분자 및 폴리아크릴로나이트릴 고분자를 1:1의 중량비율로 혼합한 수지 70-74 중량부, 탄소나노섬유 3-7 중량부, 제1 방충 조성물 2-6 중량부, 구리분말 2-6 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 포함하는 펠렛 조성물을 이용하여 펠렛으로 가공하는 단계; 상기 펠렛을 이용하여 제1 원사를 제조하는 단계; 구리섬유를 연신하여 구리극세사로 제조하고, 상기 구리극세사 2-4가닥을 꼬아 합연사를 통해 구리사를 제조하는 단계; 상기 구리사를 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 46-50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT) 46-50 중량부, 에폭시계 가교결합제 1 중량부 및 입자크기가 30-50 nm인 구리분말 1 중량부를 포함하는 조성물을 방사하여 제조되는 일반사와 1:5-9 중량비로 합사하여 제2 원사를 제조하는 단계; 상기 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 복합사를 제조하는 단계; 및 상기 복합사를 이용하여 부직포을 제조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
상기 부직포층은 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 제조되는 복합사를 이용하여 제조되는 것이 바람직하다.
상기 제1 원사는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고분자 및 폴리아크릴로나이트릴(PAN) 고분자를 1:1의 중량비율로 혼합한 수지를 70-74 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 71-73 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 수지는 제1 원사의 주원료로서 PET 및 PAN의 복합수지를 이용한다. 이를 통해 우수한 물성을 가지는 원사를 얻을 수 있다.
상기 제1 원사는 탄소나노섬유를 3-7 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 4-6 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 탄소나노섬유를 포함하여 내구성, 방염성, 내열성 등을 확보할 수 있다.
상기 제1 원사는 방충 조성물을 2-6 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 3-5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제1 방충 조성물은 퍼메트린이 그라프트된 폴리부타디엔 고분자 수지, 계피나무껍질, 밤나무껍질, 백리향, 정향 및 페퍼민트를 포함하는 혼합물을 추출한 방충 추출물 및 소듐 도데실 설페이트를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 방충 조성물은 살충기능과 방충기능을 가진 퍼메트린을 미리 폴리부타디엔 고분자 수지에 결합시켜 형성되는 퍼메트린이 그라프트된 폴리부타디엔 고분자 수지와, 계피나무껍질, 밤나무껍질, 백리향, 정향 및 페퍼민트를 포함하는 혼합물로부터 추출한 방충 추출물 및 계면활성제로 소듐 도데실 설페이트를 적용하여 제조된 것을 사용한다.
상기 제1 방충 조성물은 상기 퍼메트린이 그라프트된 폴리부타디엔 고분자 수지 68-72 중량부, 상기 방충 추출물 27-31 중량부 및 소듐 도데실 설페이트 0.3-3 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 퍼메트린이 그라프트된 폴리부타디엔 고분자 수지 69-71 중량부, 상기 방충 추출물 28-30 중량부 및 소듐 도데실 설페이트 0.5-1.5 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제1 방충 조성물은,
폴리부타디엔, 퍼메트린 및 톨루엔을 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 혼합용액에 반응성 촉매를 투입하고 70-90℃의 온도에서 60-120분 동안 200-400 rpm의 회전속도로 교반하며 반응시키는 단계; 및 반응시킨 반응물을 메탄올에 침지하여 퍼메트린이 그라프트된 폴리부타디엔 고분자 수지를 얻는 단계;를 포함하는 퍼메트린이 그라프트된 폴리부타디엔 고분자 수지를 제조하는 단계;
계피나무껍질, 밤나무껍질, 백리향, 정향 및 페퍼민트를 세척한 후, 절단하여 준비하는 단계; 준비된 계피나무껍질, 밤나무껍질, 백리향, 정향 및 페퍼민트를 1:1:1:1:1의 중량비율로 혼합한 혼합물 90-110 중량부 및 증류수 900-1100 중량부를 혼합한 후 증기증류법으로 추출하여 방충 추출물을 제조하는 단계; 및
상기 퍼메트린이 그라프트된 폴리부타디엔 고분자 수지 68-72 중량부, 상기 방충 추출물 27-31 중량부 및 소듐 도데실 설페이트 0.1-3 중량부를 혼합하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제1 원사는 구리분말을 2-6 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 3-5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 구리분말은 충전제로서 사용되어 쿠션의 물성을 향상시킨다.
상기 제1 원사는 탄산칼슘을 1-5 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 2-4 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 탄산칼슘은 충전제로서 사용되어 쿠션의 물성을 향상시킨다.
상기 제1 원사는 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀)을 0.1-2 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 0.5-1.5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀)은 산화방지제로 사용된다.
상기 제1 원사는 염화나트륨을 0.1-2 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 0.5-1.5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 염화나트륨은 기계적/열적 안정제로 사용된다.
상기 제1 원사는 힌더드 아민(hindered amine)을 0.1-2 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 0.5-1.5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 힌더드 아민은 자외선 안정제로 사용된다.
상기 펠렛을 가공하는 단계는 상기 혼합물을 용융기를 이용하여 용융한 후 펠렛 형태로 가공하여 배출하는 단계를 통해 수행되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 고분자 수지와 그외 첨가제들을 혼합하되 서로 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 2차 용융하고, 이후 펠렛 형태로 가공 배출함으로써 용이하게 펠렛 형태로 제조할 수 있다. 혼합하는 종류가 서로 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 2차 용융한 뒤 2차 용융되어 펠렛 형태로 배출할 수 있다.
상기 용융은 180-200℃의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 제2 원사는 구리섬유를 통해 제조된 구리사 및 폴리락트산, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트, 에폭시계 가교결합제 및 구리 나노분말을 포함하는 일반사를 합사하여 제조된 것으로, 이를 제1 원사와 함께 적용하여 원단 자체에서 항균이나 살균을 수행하여 사용자의 건강에 기여할 수 있다.
상기 탄성층은 우레탄계 고분자 수지 71-75 중량부, 로진산 칼륨염 1-5 중량부, 무기항균제 1-5 중량부, 기능성 조성물 1-5 중량부, 방충 조성물 1-5 중량부, 셀룰로오스계 증점제 0.5-4 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 0.5-4 중량부, 유기주석 촉매 0.1-2 중량부 및 탄소섬유 분산액 8-12 중량부를 포함하는 탄성층 형성용 조성물로 형성된 것이 바람직하고, 상기 탄성층 형성용 조성물은 우레탄계 고분자 수지 72-74 중량부, 로진산 칼륨염 2-4 중량부, 무기항균제 2-4 중량부, 기능성 조성물 2-4 중량부, 방충 조성물 2-4 중량부, 셀룰로오스계 증점제 1-3 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 1-3 중량부, 유기주석 촉매 0.5-1.5 중량부 및 탄소섬유 분산액 9-11 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 탄성층 형성용 조성물은 우레탄계 고분자 수지를 포함하고, 상기 우레탄계 고분자 수지는 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine)을 첨가하여 폴리우레탄을 제조하고, 상기 폴리우레탄에 에틸메타크릴레이트(ethylmetaacrylate) 및 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 탄성층 형성용 조성물은 로진산 칼륨염을 포함하고, 상기 로진산 칼륨염은 조성물의 엉김 현상을 방지함과 동시에 우레탄계 고분자와 항균 조성물의 혼화성을 높여준다.
상기 탄성층 형성용 조성물은 무기항균제를 포함하고, 상기 무기항균제는 금속이온으로 치환된 산화칼슘 및 제올라이트의 복합 무기항균제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 금속이온은 아연이온 및 은이온일 수 있다.
상기 탄성층 형성용 조성물은 기능성 조성물을 포함하고, 황토분말, 참숯분말 및 토르말린분말을 2:2:1의 중량비율로 혼합한 무기계 항균제 73-77 중량부; 및 다공성 실리카에 로즈마리잎 추출물을 담지시킨 탈취제 23-27 중량부;를 포함하는 것이 바람직하다.
항균, 살균, 소취 등의 효과를 부여하기 위해 황토분말, 참숯분말 및 토르말린분말을 2:2:1의 중량비율로 혼합한 무기계 항균제를 74-76 중량부 적용하는 것이 더욱 바람직하고, 탈취제로서 다공성 실리카에 로즈마리잎 추출물을 담지시킨 것을 24-26 중량부를 적용하는 것이 더욱 바람직하다. 소취효과를 갖는 육상식물로는 건조생약, 스파이스 또는 채취 후 음건한 식물을 분쇄한 것으로 자소과, 도금양과 등이 높은 활성을 갖는데, 그 중에서도 소취효과가 높은 로즈마리잎의 에탄올 추출물을 적용하였다. 또한, 실리카 자체에도 항균, 살균, 소취 효과를 가지고 있으나, 이를 담체로 이용하여 다공성 실리카에 로즈마리잎 추출물을 담지시켜 적용함으로써 항균, 살균, 소취 또는 탈취 효과를 극대화시킬 수 있다. 상기 항균 및 탈취 성분을 포함하여 항균, 살균, 탈취 활성으로 피부트러블 방지 등의 효과를 가질 수 있다.
상기 탄성층 형성용 조성물은 제2 방충 조성물을 포함하고, 상기 제2 방충 조성물은 초피나무 추출물, 황벽나무 추출물 및 은행나무 추출물을 1:1:1의 중량비율로 혼합한 혼합물인 것이 바람직하다. 상기 초피나무, 황벽나무 및 은행나무를 포함하는 혼합물을 추출한 추출물로 상기 방충 조성물은 방충기능을 나타내며 특히 모기 기피제로서의 기능을 제공한다.
상기 탄성층 형성용 조성물은 셀룰로오스계 증점제, 로진 에스테르계 점착부여제 및 유기주석 촉매를 포함한다.
상기 탄성층 형성용 조성물은 탄소섬유 분산액을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 탄소섬유 분산액은 탄소섬유 33-37 중량부 및 토르말린 추출물, 일라이트 추출물, 각섬석 추출물 및 흑운모 추출물을 포함하는 증류수 63-67 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 탄소섬유 34-36 중량부 및 토르말린 추출물, 일라이트 추출물, 각섬석 추출물 및 흑운모 추출물을 포함하는 증류수 64-66 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 탄소섬유 분산액을 용매로서 적용하여 탄성층의 내구성이 더욱 우수하다.
상기 스폰지층은 비닐기를 가지는 폴리디메틸비닐실록산 66-70 중량부, 일라이트 분말 24-28 중량부, 60-130℃의 발포 개시온도를 가지며 입자크기가 1-25 ㎛인 물리발포제 0.5-4 중량부, 입자크기가 1-25 ㎛인 실리카 0.5-4 중량부, 메틸하이드로겐 폴리실록산 0.1-2 중량부 및 백금 촉매 0.1-2 중량부를 포함하는 스폰지층 형성용 조성물로 형성된 것이 바람직하고, 상기 스폰지층 형성용 조성물을 도포한 후, 가열 발포하여 형성된 것이 바람직하다.
상기 폴리디메틸비닐실록산은 비닐기를 포함한다. 상기 실록산으로서 비닐기를 포함하는 폴리디메틸비닐실록산을 사용하는 경우 140℃ 이하의 온도에서 경화 반응이 이루어지고(폴리디메틸실록산의 경우, 150℃ 이상의 온도를 가하여야 경화 반응이 이루어짐), 경화 반응 과정 중에 폴리디메틸실록산에서 발생하는 과산화물과 같은 부산물이 발생하지 않는 점에서 바람직하다.
상기 일라이트 분말은 일라이트는 음이온과 원적외선을 방출해 벤젠과 톨루엔, 폼알데하이드, 암모니아 등 유해 화학물질을 흡착하고 유기물 분해와 대장균 등에 대한 항균효과도 나타낼 수 있다. 이를 스폰지층에 적용하여 높은 항균 기능성을 확보할 수 있다.
상기 물리발포제는 질소 가스를 방출하지 않는 비염소계 물리 발포제를 사용하는 것이 균일한 폼 형태의 실리콘 층 형성 및 환경적인 측면에서 바람직하다.
상기 실리카는 상기 폴리디메틸비닐실록산의 기계적인 강도를 향상시키고, 발포된 폼 형태의 실리콘 층의 표면을 고르게 한다.
상기 메틸하이드로겐 폴리실록산은 경화제로 적용되어 스폰지층 형성용 조성물의 원활한 가교를 사용되는 것으로서, Si-H를 갖는 메틸하이드로겐 폴리실록산을 사용한다.
상기 백금 촉매는 상기 폴리디메틸비닐실록산의 가교를 촉진시킨다.
상기 스폰지층은 일라이트 분말로 인한 조원적외선 효과와 항균 기능성 뿐만 아니라 폼 형태의 실리콘 층에 분산된 형태로서 내구성을 향상시켜준다.
또한, 상기 유아용 쿠션은,
상기 제1 면층 및 부직포층 사이에 제1 접착층 및 상기 스폰지층 및 제2 면층 사이에 제2 접착층을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 접착층 및 제2 접착층은 아크릴 폴리우레탄 수지 35-39 중량부, 중량평균분자량 10,000-20,000인 폴리락트산(PLA) 26-30 중량부, 중량평균분자량 3,000-4,000인 락트산 올리고머 11-15 중량부, 송진 용해액 4-8 중량부, 폴리부틸렌(숙시네이트-co-아디페이트)(poly butylene succinate-co-adipate, PBSA) 3-7 중량부, 미네랄오일 6-10 중량부 및 식물 추출물 1-5 중량부를 포함하는 접착층 형성용 조성물로 형성된 것이 바람직하고, 상기 접착층 형성용 조성물은 아크릴 폴리우레탄 수지 36-38 중량부, 중량평균분자량 10,000-20,000인 폴리락트산(PLA) 27-29 중량부, 중량평균분자량 3,000-4,000인 락트산 올리고머 12-14 중량부, 송진 용해액 5-7 중량부, 폴리부틸렌(숙시네이트-co-아디페이트)(poly butylene succinate-co-adipate, PBSA) 4-6 중량부, 미네랄오일 7-9 중량부 및 식물 추출물 2-4 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 접착층 형성용 조성물은 아크릴 폴리우레탄 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 아크릴 폴리우레탄 수지는 폴리테트라메틸렌글리콜(polytetramehtyleneglycol; PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid; DMPA), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate; IPDI)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine; TEA)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine; EDA)을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조하고, 상기 수분산 폴리우레탄에 메틸메타크릴레이트(methylmetaacrylate; MMA) 및 아조비스이소부티로니트릴(2,2'-azobisisobutyronitrile; AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 아크릴 폴리우레탄 수지는 폴리락트산과 함께 적용되어 접착층 형성용 조성물의 점성을 더욱 높이고 추후 조성물에 첨가되는 첨가제들과의 접착력을 높여준다.
상기 접착층 형성용 조성물은 폴리락트산을 포함하며, 상기 폴리락트산은 아크릴 폴리우레탄 수지와 함께 적용되는 접착층 주성분 중 하나로 중량평균분자량이 13,000-18,000인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 친환경 성분으로서 적용된다.
상기 접착층 형성용 조성물은 락트산 올리고머를 포함하며, 상기 락트산 올리고머는 점착성 및 습윤성을 향상시키기 위한 성분으로, 중량평균분자량 3,300-3,800인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 친환경 성분으로서 적용된다.
상기 접착층 형성용 조성물은 송진 용해액을 포함하며, 구체적으로는 고순도 에탄올 100 중량부에 대하여 목재로부터 추출된 송진 98-102 중량부를 혼합 및 교반하면, 상기 목재로부터 추출된 송진의 일부는 고순도 에탄올에 용해되고, 일부는 고체송진으로 남게된다. 이후 여과하면 순수한 송진 여과액을 얻을 수 있다. 이렇게 얻은 송진 여과액에 송진 여과액 100 중량부에 대하여 폴리카프로락톤 폴리올 28-32 중량부, 아이소소바이드디올 8-12 중량부 및 옥시비스페녹사신(10,10'-oxybisphenoxarsine, OBPA) 4-8 중량부를 혼합하여 송진 용해액을 얻을 수 있다.
상기 폴리카프로락톤 폴리올은 접착성, 방습성, 침투성 및 친환경성을 개선하는 기능을 한다. 보다 바람직하기로는 수평균분자량이 500-1,000인 폴리카프로락톤 폴리올 및 수평균 분자량이 5,000-8,000인 폴리카프로락톤 폴리올을 1: 0.1 내지 0.5 중량범위로 포함하는 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
상기 아이소소바이드디올은 접착성, 내충격성, 방습성 및 항균, 방충 효과를 매우 개선하는 기능을 한다.
상기 옥시비스페녹사신(10,10'-oxybisphenoxarsine, OBPA)은 유기 항균제로 적용되어 항균기능 및 항균지속력을 향상시킨다.
상기 접착층 형성용 조성물은 PBSA를 포함하며, PBSA는 가소성, 인장강도 및 내열성을 제공하기 위한 성분으로 적용된다.
상기 접착층 형성용 조성물은 미네랄오일을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 접착층 형성용 조성물은 식물 추출물을 포함하며, 상기 식물 추출물은 닥나무 추출물, 싸리나무 추출물 및 처진뽕나무 추출물을 1:1:1의 중량비율로 혼합한 혼합물이다. 상기 닥나무 추출물, 싸리나무 추출물 및 처진뽕나무 추출물을 포함하는 식물 추출물을 적용하여 항균기능성을 부여할 수 있다.
닥나무(Broussonetia kazinoki)는 뽕나무과에 속하며, 전통적으로 한지의 생산, 염증/감염성 질환의 경감 및 치료에 사용되었다(대한민국 공개특허 제10-2012-0003603호). 최근 미백소재로서도 이용되고 있다.
싸리나무는 산과 들에서 2~3m의 높이로 흔히 자라고 7~8월에 꽃이 피는 콩과의 낙엽관목으로써, 특유의 약리효과가 뛰어나 약용으로 널리 활용되고 있다. 싸리나무의 성분으로는 플라보노이드, 페스티딘 성분, 단백질, 지방, 칼슘, 비타민 B1, 아미노산, 당질, 철, 비타민 B,C,K, 탄닌엽록소가 함유되어 있다고 알려져 있다.
처진뽕나무(Morus alba for pendula)는, 쌍떡잎 식물에 속하며 쐐기풀목 뽕나무과의 낙엽속 나무이다. 학명은 Morus alba for. pendula Dippel 이며, 잎은 난상 원형 또는 긴 타원상 난형이며 3-5개로 갈라지고 둔두 또는 첨두이며 깊은 심장저이고 길이 10cm로서 가장자리에 둔한 톱니가 있으며 끝이 뾰족하고 표면은 거칠거나 평활하며 뒷면 맥 위에 잔털이 있다. 엽병도 길이 2-2.5cm로서 잔털이 있다. 꽃은 이가화로서 6월에 피고 수꽃이 삭은 새가지 밑부분의 엽액에서 밑으로 처지는 꼬리화서에 달리고 장타원형이며 암꽃이삭은 길이 5-10mm이고 광타원형이고 꽃은 4개이며 화주(花柱)는 짧다. 자방은 털이 없다. 산뽕나무에 비해 화주가 짧다. 열매는 액질(液質)이며 6월에 흑색으로 익는다. 과실 이삭은 구형 또는 타원형으로 길이 1-2.5cm이다. 수피는 회갈색이다. 소지는 회갈색 또는 회백색이고 잔털이 있으나 점차 없어지고 가지가 밑으로 처졌다. 분포는 수직적으로 표고 100~1,100m, 수평적으로 거의 전국에 식재한다.
상기 쿠션은 상기 식물 추출물을 포함하여 우수한 항균 기능성을 나타낼 수 있다.
상기 식물 추출물은 닥나무, 싸리나무 및 처진뽕나무를 세척하고 동결건조한 후 분쇄하여 닥나무분말, 싸리나무분말 및 처진뽕나무분말을 제조하는 단계; 제조된 닥나무분말, 싸리나무분말 및 처진뽕나무분말을 1:1:1의 중량비율로 혼합한 혼합분말 20 g을 물 200 ml와 혼합하고, 교반하면서 80℃의 온도에서 8시간 동안 1차 열수추출을 수행하는 단계; 1차 열수추출 후, 여과지로 여과한 다음 그 여액을 동결건조하여 1차 혼합추출물을 제조하는 단계; 1차 열수추출 후 여과지로 여과한 다음 남은 고형물을 다시 물과 혼합하되, 고형물 및 물의 혼합비율이 0.1 g/ml가 되도록 혼합하고, 교반하면서 120℃의 온도에서 12시간 동안 2차 열수추출을 수행하는 단계; 2차 열수추출 후, 여과지로 여과한 다음 그 여액을 동결건조하여 2차 혼합추출물을 제조하는 단계; 2차 열수추출 후 여과지로 여과한 다음 남은 고형물을 다시 물과 혼합하되, 고형물 및 물의 혼합비율이 0.1 g/ml가 되도록 혼합하고, 여기에 [BMIm][TFSI](1-Butyl-3-methylimidazoliumbis trifluoromethylsulfonyl)imide)를 1-2 g 첨가한 후 교반하면서 100℃의 온도에서 8시간 동안 3차 열수추출을 수행하는 단계; 3차 열수추출 후, 여과지로 여과한 다음 그 여액을 동결건조하여 3차 혼합추출물을 제조하는 단계; 및 상기 1차 혼합추출물, 2차 혼합추출물 및 3차 혼합추출물을 혼합하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 및 실험예> 항균 실험
상기에서 설명한 바와 같은 제1 면층; 상기 제1 면층 하면에 형성되는 부직포층; 상기 부직포층 하면에 형성되는 탄성층; 상기 탄성층 하면에 형성되는 스폰지층; 및 상기 스폰지층 하면에 형성되는 제2 면층;을 포함하고, 상기 제1 면층 및 부직포층 사이에 제1 접착층 및 상기 스폰지층 및 제2 면층 사이에 제2 접착층이 구현된 시트를 제조하였다.
상기 시트의 항균 성능을 확인하기 위하여, 제조된 시트를 이용하여 KS K 0693: 2016 시험방법으로 시험을 수행하였다. 사용되는 균주는 포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538) 및 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)이고, 시험결과를 하기 표 1에 나타내었다.
시험항목 시료구분 초기 농도
(CFU/ml)		 18시간 후 농도
(CFU/ml)		 정균감소율
(%)
포도상규균에 의한 항균시험 대조군 1.9×104 3.0×107 -
시트 2.2×103 99.9
폐렴균에 의한
항균시험		 대조군 1.8×104 2.3×107 -
시트 1.5×103 99.9
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 유아용 쿠션을 제조하기 위한 시트의 항균 성능을 확인할 수 있었다.

Claims (2)

  1. 폴리에틸렌테레프탈레이트 고분자 및 폴리아크릴로나이트릴 고분자를 1:1의 중량비율로 혼합한 수지 70-74 중량부, 탄소나노섬유 3-7 중량부, 제1 방충 조성물 2-6 중량부, 구리분말 2-6 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 포함하는 펠렛 조성물을 이용하여 펠렛으로 가공하는 단계; 상기 펠렛을 이용하여 제1 원사를 제조하는 단계; 구리섬유를 연신하여 구리극세사로 제조하고, 상기 구리극세사 2-4가닥을 꼬아 합연사를 통해 구리사를 제조하는 단계; 상기 구리사를 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 46-50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT) 46-50 중량부, 에폭시계 가교결합제 1 중량부 및 입자크기가 30-50 nm인 구리분말 1 중량부를 포함하는 조성물을 방사하여 제조되는 일반사와 1:5-9 중량비로 합사하여 제2 원사를 제조하는 단계; 상기 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 복합사를 제조하는 단계; 및 상기 복합사를 이용하여 부직포를 제조하는 단계;를 포함하는 부직포층을 제조하는 단계;
    제1 면층을 형성하는 단계;
    상기 제1 면층 하면에 상기 부직포층을 형성하는 단계;
    상기 부직포층 하면에 우레탄계 고분자 수지 71-75 중량부, 로진산 칼륨염 1-5 중량부, 무기항균제 1-5 중량부, 기능성 조성물 1-5 중량부, 제2 방충 조성물 1-5 중량부, 셀룰로오스계 증점제 0.5-4 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 0.5-4 중량부, 유기주석 촉매 0.1-2 중량부 및 탄소섬유 분산액 8-12 중량부를 포함하는 탄성층 형성용 조성물을 도포하여 탄성층을 형성하는 단계;
    상기 탄성층 하면에 비닐기를 가지는 폴리디메틸비닐실록산 66-70 중량부, 스트론튬 형광분말 24-28 중량부, 60-130℃의 발포 개시온도를 가지며 입자크기가 1-25 ㎛인 물리발포제 0.5-4 중량부, 입자크기가 1-25 ㎛인 실리카 0.5-4 중량부, 메틸하이드로겐 폴리실록산 0.1-2 중량부 및 백금 촉매 0.1-2 중량부를 포함하는 스폰지층 형성용 조성물을 도포한 후, 가열 발포하여 스폰지층을 형성하는 단계; 및
    상기 스폰지층 하면에 제2 면층을 형성하는 단계;을 포함하고,
    상기 제1 방충 조성물은 페머트린이 그라프트된 폴리부타디엔 고분자 수지 68-72 중량부, 계피나무껍질 추출물, 밤나무껍질 추출물, 백리향 추출물, 정향 추출물 및 페퍼민트 추출물을 1:1:1:1:1의 중량비율로 혼합한 방충 추출물 27-31 중량부 및 소듐 도데실 설페이트 0.3-3 중량부를 포함하고,
    상기 무기항균제는 금속이온으로 치환된 산화칼슘 및 제올라이트의 복합 무기항균제이고,
    상기 기능성 조성물은 황토분말, 참숯분말 및 토르말린분말을 2:2:1의 중량비율로 혼합한 무기계 항균제 73-77 중량부; 및 다공성 실리카에 로즈마리잎 추출물을 담지시킨 탈취제 23-27 중량부;를 포함하고,
    상기 제2 방충 조성물은 초피나무 추출물, 황벽나무 추출물 및 은행나무 추출물을 1:1:1의 중량비율로 혼합한 혼합물이고,
    상기 탄소섬유 분산액은 탄소섬유 33-37 중량부 및 토르말린 추출물, 일라이트 추출물, 각섬석 추출물 및 흑운모 추출물을 포함하는 증류수 63-67 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유아용 쿠션의 제조방법.
  2. 삭제
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