KR20000000245A

KR20000000245A - 방향성 고분자 미립자의 제조방법

Info

Publication number: KR20000000245A
Application number: KR1019990042995A
Authority: KR
Inventors: 김공수; 조석형; 김태경
Original assignee: 김공수; 조석형; 김태경
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2000-01-15

Abstract

최근 생활용품, 위생용품, 속옷, 골프웨어 등 스포스웨어 등을 착용하였을 때 땀 등의 분비물에 의해 발산하는 악취를 제거하여 기분을 상쾌하게 해주기 위한 한 방법으로 향료에 의한 마스킹방법이 이용되고 있다. 그러나 향료가 액체이기 때문에 빠르게 휘발하여 악취가 발생하는 시점에 실제로 만족할 만한 효과를 거두기가 어렵고 세탁하였을 경우 그 효과가 오래가지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 상기의 단점을 해결할 수 있는 방향성 고분자 미립자의 제조에 관한 것이다. 향이 오래동안 지속적으로 발산될 뿐만 아니라 방향성 미립자에 섬유와 반응할 수 있는 기능기를 부여함으로써 섬유와 방향성 고분자 미립자를 결합시켜 향성분이 오래 지속될 수 있는 특징을 가지고 있다.

Description

방향성 고분자 미립자의 제조방법{Preparation of Scent polymer Microparticles}

최근 생활용품, 위생용품, 속옷, 골프웨어 등 스포스웨어 등을 착용하였을 때 땀 등의 분비물에 의해 발산하는 악취를 제거하여 기분을 상쾌하게 해주기 위한 한 방법으로 향료에 의한 마스킹방법이 이용되고 있지만 향료가 액체이기 때문에 빠르게 휘발하여 악취가 발생하는 시점에 실제로 만족할 만한 효과를 거두기가 어렵고 세탁하였을 경우 그 효과가 오래가지 못하는 단점이 있다. 또한 이러한 단점을 보완하기 위하여 천연고분자 또는 합성고분자로 향료를 캡슐화하는 경우도 있지만 입자크기가 크고 제조시 향이 휘발하는 단점이 있다.

본 발명은 상기의 단점을 해결하는 과제로 방향성 미립자를 제조하는 과정에서는 향이 발산하지 않고 발향이 필요한 시점에서 향이 지속적으로 발산될 뿐만 아니라 섬유조직과 반응할 수 있는 기능기를 부여한 방향성 미립자를 제조함으로써 향기성분이 오래 지속될 수 있는 방향성 고분자 미립자를 제조하는데 도달하게 되었다. 이러한 방향성 고분자 마이크로갭슐은 비닐계 방향성 고분자 미크로캡슐을 제조하는 방법과 수용성 우레탄계 방향성 고분자 미립자를 제조하는 두가지의 방법으로 방향성 고분자 미립자를 제조하게 되었다.

더욱 상세히 설명하면, 본 발명에서는 첫째 비닐계 고분자 입자내에 향기성분을 내장하는 방법으로 향기성분, 모노머, 기능기 모노머, 가교제 등을 분산매(특히 증류수)에 분산시키고 산화-환원 개시제 또는 열중합 개시제를 투입하여 저온에서 중합함으로써 제조과정에서 향기성분의 발산을 최소화할 수 있는 비닐계 방향성 고분자 미립자를 제조하는 방법에 관한 것이다. 둘째 본 발명은 우레탄계 방향성 고분자 미립자를 제조하는 방법으로써 폴리올과 디이소시아네이트 및 안정제를 촉매 존재하에서 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하였다. 제조한 상기의 반응물에 향료를 가하고 분산제가 용해되어 있는 물에 분산시켜 제조하는 폴리우레탄계 방향성 미립자를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이렇게 제조된 방향성 고분자 미립자는 천연 및 합성섬유, 생활용품, 위생용품, 속옷, 골프웨어 등에 적용하여 사용할 수 있다.

본 발명은 첫째, 고분자 입자내에 향기성분을 내장하는 방법으로 향기성분, 모노머, 기능기 모노머, 가교제 등을 물에 분산시키고 산화-환원 개시제 또는 열중합 개시제를 투입하여 저온에서 중합함으로써 제조과정에서 향기성분의 발산을 최소화하고 섬유조직과 방응성이 있는 방향성 미립자를 제조하는 방법과 둘째, 폴리올과 디이소시아네이트 및 안정제를 촉매 존재하에서 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머를 제조한다. 이 반응물에 향료를 가하여 분산 또는 용해시킨 후 물에 분산시켜 폴리우레탄계 방향성 미립자의 제조방법에 관한 것이다.

이하 본발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 비닐계 방향성 고분자 미립자의 제조 예는 모노머(A)를 5 내지 40 중량%, 기능기를 갖는 기능성 모노머(B) 2 내지 10 중량 %, 가교제(C) 0 내지 5 중량% 및 향료 5 내지 30 중량 %를 분산제 또는 계면활성제(E)로 물 속에 분산시키고 개시제(F)를 넣어 0 내지 80℃ 온도에서 1 내지 5시간 중합하여 그대로 사용하든가 또는 여과-건조하여 사용할 수 있는 비닐계 방향성 고분자 미립자의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 사용한 모노머(A)의 예로는 스티렌, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, 라우릴메타아크릴레이트, 스테아릴메타아크릴레이트 등의 알킬메타아크릴레이트류와 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트 등의 알킬아크릴레이트류와 비닐아세테이트, 비닐피리딘, 아크릴로니트릴 등의 비닐계 모노머이다. 또한 본발명에 사용한 기능성 모노머(B)의 예로는 메타아크릴산, 아크릴산, 글리시딜메타아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 2-히드록시메타아크릴레이트. 비닐아민 등 카르복시기, 수산기, 아민가, 디올기, 글리시딜기 등의 기능기를 갖는 기능성 모노머이다. 가교제(C)의 예로서는 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 글리세롤 트리메타아크릴레이트, 메틸렌비스메타아크릴레이트, 디비닐벤젠 등 다기능성 비닐모노머를 들 수 있다. 본발명에 사용한 향료(D)로는 장미, 자스민, 라벤더, 오렌지, 레몬, 박하, 솔향기, 카네이션, 로즈마리, 제리 등 통상의 향료를 사용할 수 있으며 합성 향료로는 β-페닐에틸알코올, n-운도데실알데히드, 아릴카프로에이트 등을 들 수 있다. 상기의 향료는 천연향, 합성향 단독으로 사용할 수 있고 두가지 이상을 혼합하여 사용하면 희망하는 향을 얻을 수 있다. 또한 본 발명에서 사용한 중합 촉매예로는 아조비스이소부틸로니트릴(AIBN), 아조비스디메틸발레로니트릴(Vazo-65)같은 아조화합물, 큐멘하이드록시 퍼옥사이드, t-부틸하이드록시퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드 및 라우릴 퍼옥사이드 등과 같은 과산화물로서 유용성 중합개시제와 과황산암모늄, 과황산칼륨 등의 수용성 중합개시제이다. 또한 낮은 온도에서 중합할 수 있는 산화-환 원개시제로는 과산화수소-Fe²⁺, 과황산칼륨 또는 과황산암모늄-아황산나트륨 또는 아황산수소나트륨, 큐멘하이드로퍼옥시드-아민 등의 수용액계와 벤조일퍼옥사이드-디메틸아닐린, 메틸에틸케톤퍼옥사이드-나프텐산코발트 등 비수용액계를 사용할 수 있다. 이중 산화-환원개시제를 사용하는 것이 바람직하며 산화-환원 개시제 중 과황산칼륨 또는 과황산암모늄-아황산나트륨 또는 아황산수소나트륨계가 가장 바람직하다.

또한 우레탄계 방향성 고분자 미립자의 제조예로는 폴리올을 7.5 내지 25 몰%, 디이소시아네이트를 15 내지 60 몰%와 안정제를 2.5 내지 15 몰%를 가하여 프리폴리머를 제조하고 상기의 용액에 프리폴리머의 중량에 대하여 향료를 5 내지 30 중량% 가하여 교반하고 상기의 용액에 물을 서서히 가함으로써 제조하는 것을 특징으로하는 우레탄계 방향성 미립자의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 사용한 폴리올의 예로는 폴리카프로락톤디올, 폴리카프로락톤, 폴리카프로락탐, 폴리카프로락탐디올, 폴리카프로락톤디아민, 폴리카프로락탐디아민, 모노메틸폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시테트라메틸렌, 폴리옥시에틸렌, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌트리올, 폴리테트라메틸렌글리콜, 모노벤질폴리에틸렌글리콜, 모노메틸폴리에틸렌글리콜, ω-아미노폴리옥시에틸렌, ω-아미노폴리에틸렌글리콜 등이다. 디이소시아네이트의 예로는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 비스시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기에서 촉매의 예는 스테너스옥토에이트, 염화철 무수물, 과산화벤조일, 과산화암모늄, 과황산칼륨, 과황산나트륨 등 과산화물를 들 수 있으며 상기의 분산제로는 나프탈렌슬폰산 포름알데히드 축합물, Shaeffer acid·cresol·중아황산나트륨·포름알데히드 축합물, 리그닌슬폰산 등이다. 그리고 용매의 예로는 메틸에틸케톤, 아세톤, 디옥산, 테트라히드로퓨란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 에틸카보네이트, 이소부틸에틸케톤 및 이들의 혼합용매 등이다.

본 발명에서 제조된 방향성 미립자는 물에 분산시키고 이 분산용액에 섬유를 침적시킨 다음 탈수, 건조하여 섬유조직에 방향성 미립자를 견고하게 결합시켜 향기성분을 오래 지속시킬 수 있는 섬유를 얻을 수 있다. 섬유에 처리하는 과정에서 방향성 미립자 단독으로 분산매에 분산시켜 사용할 수도 있고 방향성 미립자에 결합된 기능기에 따라 결합제 등을 배합하여 처리한다.

본발명의 방향성 미립자는 여러 용도로 사용할 수 있지만 특히 스포스웨어, 속옷 등의 섬유처리용, 생리용 냅킨, 종이기저귀, 모유패드 등 생리용품 등에 사용할 수 있다.

더욱 상세하게 예를 들면 다음의 실시예와 같다.

실시예 1

자스민향 20g을 70g의 스티렌 모노머에 용해시킨 모노머용액과 글리시딜메타아크릴레이트 10g, 그리고 증류수 400g를 교반기, 질소주입관, 온도계가 설치된 반응용기에 넣고, 여기에 도데실벤젠술폰산나트륨 1g과 과황산 칼륨 0.5g을 가한 다음 초음파기로 유화시켰다. 그리고 물 100g에 아황산나트륨을 녹여 서서히 적하하면서 30℃에서 5시간 반응시켰다. 이반응물에 5% 황산알루미늄을 적하하여 응고시키고 여과하여 물로 수회 세척한 다음 건조하여 방향성 고분자 미립자(A)를 얻었다. 또한 반응시킨 수용액상 그대로 사용하였다.

실시예 2

기능성 모노머로 아크릴산를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 방향성 미립자(B)를 제조하였다.

실시예 3

폴리에틸렌글리콜 20 몰%와 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트(MDI) 45 몰% 및 디메틸올프로피오닉산 10 몰%를 혼합한 후 메틸에틸케톤 30㎖에 녹여 0.03 중량%의 촉매를 가한다음 70℃에서 3시간 반응시켰다. 이 반응물에 장미향 10 중량%를 가하여 용해시킨 다음 물을 서서히 가하여 폴리우레탄 방향성 미립자 분산액(C)을 제조하였다.

실시예 4

실시예 1에서 제조한 방향성 미립자(A)에 대한 향기의 강도는 방향성 미립자를 1중량%로 분산시킨 용액에 염색, 수세, 탈수, 건조시킨 원단을 침치시킨 후 탈수하여 130℃에서 2분간 건조하여 측정하였으며, 실시예 2에서 제조한 방향성 미립자(B)는 방향성 미립자를 1중량%로 분산시킨 용액에 디글리시딜 에테르를 0.2중량%로 용해시키고 염색, 수세, 탈수, 건조시킨 원단을 침치시킨 후 탈수하여 130℃에서 2분간 건조하여 시료로 사용하였다. 또한 실시예 3에서 제조한 방향성 미립자(C)는 1중량%가 되도록 물로 희석하여 제조한 용액에 염색, 수세, 탈수, 건조시킨 원단을 침치시킨 후 탈수하여 130℃에서 2분간 건조하여 측정시료로 사용하였다. 이 시료와 비교하기 위하여 같은 량의 향을 분산시킨 용액에 실시예와 같은 방법으로 시료를 만들어 다음의 6단계로 판정하여 그의 평균값을 표 1에 나타내었다.

향기강도 : 0 ------- 무취

1 ------- 약간 감지될 수 있는 향기

2 ------- 어떤 냄새인가를 알 수 있을 정도의 약한 향기

3 ------- 약하게 감지할 수 있는 향기

4 ------- 강한 향기

5 ------- 향료와 같은 정도의 강한 향기

	방향성 미립자(A)	방향성 미립자(B)	방향성 미립자(C)	실시예
향의 강도	4	4	4	4.5

실시예 3의 방법으로 제조한 시료를 10회 세탁하여 건조하였을 때의 향기의 강도를 실시예 3의 6단계로 판정하여 표 2에 나타내었다.

	세탁횟수	방향성 미립자(A)	방향성 미립자(A)	방향성 미립자(A)	실시예
향의 강도	2회	4	4	4	2
	4회	4	4	4	1
	6회	3.8	3.5	3.8	0
	8회	3.5	3.5	3.5	0
	10	3	3	3.3	0

예 3의 6단계로 판정하여 표 2에 나타내었다.

본 발명의 방향성 고분자 미립자는 향료가 수지내에 내포되어 있고 그의 내포 방법이 저온에서 이루어 지기 때문에 향기성분의 손실을 최대한 줄일 수 있으며 또한 입자내에 섬유와 반응할 수 있는 기능기를 포함하고 있기 때문에 방향성 고분자 미립자가 섬유에 견고하게 결합되어 향을 지속적으로 발산하게 된다.

상기와 같은 효과를 가지고 있기 때문에 본발명의 방향성 고분자 미립자는 속옷, 스포츠웨어 언더웨어, 생리용품, 위생용품 등에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

Claims

향기성분, 모노머, 기능성 모노머, 가교제 등을 분산제 또는 계면활성제를 이용하여 분산매에 분산시키는 단계와 산화-환원 개시제 또는 열중합개시제를 이용하여 중합하는 단계로 제조하는 아크릴계 방향성 고분자 미립자 제조 방법.
폴리올, 디이소시아네이트, 안정제, 가교제 등를 반응시켜 프리폴리머를 제조하는 단계와 이 반응물에 향기성분을 용해시켜 물에 분산시켜 이단계로 반응시킴으로써 제조하는 우레탄계 방향성 고분자 미립자의 제조 방법.
청구항 제1항 또는 제2항에 있어서 섬유, 생리용품등 용도에 따른 다른 기능성 모노머를 포함하여 제조하는 것임을 특징으로하는 방향성 고분자 미립자 제조 방법.
청구항 제 1항 또는 제2항에서 제조된 방향성 고분자 미립자를 포함하는 것을 특징으로하는 조성물