KR200304659Y1 - 피브이시 항균시트 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 피브이시(PVC) 데코 시트에 초미립자로 나노화된 은(Ag)을 사용하여 각종 세균 및 미생물에 대한 균주의 세균 감소율을 극대화시킨 피브이시 항균시트에 관한 것이다.
본 고안의 PVC 항균시트는 상층부로서 콜로이드 상태의 나노화된 은(Ag)입자를 사용하여 항균력(세균 감소율)을 극대화시킨 투명필름을 적층하고 하층부에 PVC필름를 열합침하여 구성된다. 이 때, 상기 나노화된 은입자는 입경이 1~10nm로 나노화되어 메탄올(Metanol)을 분산 용매로 하여 분산된 것이다.
본 고안은 상기한 구성을 가짐으로써, 각종 세균 및 미생물에 대하여 항균력(세균 감소율)이 99.9%까지 극대화되었으며, 기존의 PVC항균시트가 가졌던 항균력의 수명에 있어서도, 이를 반영구적으로 유지하여 제품의 수명을 연장시킴과 동시에 소비자의 위생에 대한 욕구를 충족시킬 수 있어, 인테리어 표면 장식재로 사용이 가능하다는 효과가 있다.

Description

피브이시 항균시트 {PVC antibiotic sheet}
본 고안은 PVC 시트에 관한 것으로, 특히 합성목재, 철판, 창호 등 기타 피착제의 재질에 상관없이 각종 균주 및 미생물에 대하여 반영구적 항균성을 부여하여 중세균의 사멸율을 99.9%로 극대화시킨 PVC 항균시트에 관한 것이다.
현재 우리의 일상생활환경은 인간에게 유해한 수많은 세균이나 곰팡이 등의 미생물에 노출되어 있다. 이러한 세균이나 곰팡이 등은 토양및 대기, 물 등의 생활 환경에 광범위하게 분포되어 있다.
이와 관련하여, 생활수준의 향상과 더불어, 주거환경 또한 내외부 인테리어에 있어서의 위생에 대한 관심이 역시 높아지고 있으며, 이에 점차 유해한 미생물(세균 및 곰팡이)로부터의 피해를 사전에 막을 수 있는 항균기능을 지닌 제품에 대한 수요가 늘고 있다.
이러한 소비자들의 요구에 따라 PVC 시트에 항균기능을 첨가한 PVC 항균시트가 개발된 바 있다. 이러한 종래의 PVC 항균시트는 카렌다 제조방법과 도장을 이용한 스프레이 방법으로서 제조한다. 카렌다 제조방법은 PVC 콤파운드 (compound)에 각종 유기 및 무기 항균제를 첨가하여 카렌다 가공을 통하여 행하여 제조하는 것이다. 그런데, 이러한 종래의 제품에서는 첨가한 항균제의 인체 유해성이 문제되었으며, 항균성의 수명 또한 통상 6개월~1년 정도에 불과하다는 문제점이 있었다.
본 고안은 기존 PVC 항균시트가 가졌던 상기한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 항균성분을 적절히 선택함으로써 항균효과가 반영구적이면서 99.9%의 균주 사멸율을 나타냄과 동시에 인체 유해성을 해결하도록 한 개량된 PVC 항균시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 항균성분으로서 나노크기의 은(Ag) 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트를 제공한다.
본 고안은 또한, 상기 은입자가 1~10mm의 입자크기를 가지는 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트를 더욱 제공한다.
본 고안은 또한, 상기 은입자의 분산용액을 포함하는 항균코팅액을 PVC 필름에 코팅한 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트를 더욱 제공한다.
본 고안은 또한, 상기 항균코팅액이 상기 은입자의 분산용액 및 비닐, 아크릴 및 PVC의 코폴리머를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 PVC 항균시트를 더욱 제공한다.
본 고안은 또한, 상기 은입자의 분산용매로 유기용매가 사용된 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트를 더욱 제공한다.
본 고안은 또한, 상기 비닐, 아크릴및 PVC의 단량체 혼합비율(중량%)은 1:2:1 인것을 특징으로 하는 PVC 항균시트를 더욱 제공한다.
본 고안은 또한, PVC 콤파운드에 나노화된 은(Ag)을 0.01~50% 첨가한 후, 이를 카렌다 가공하여 생산한 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트를 더욱 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안을 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 실시예에 의한 PVC 항균 시트의 제조장치.
도 2는 도 1의 제조장치에 의해 제조된 PVC 항균시트의 단면도.
도 3은 본 고안의 다른 실시예에 의한 PVC 항균시트의 제조장치.
도 4는 도3의 제조장치에 의해 제조된 PVC 항균시트의 단면도.
(도면의 주요 부분에 대한 설명)
1 : PVC 하층필름 2 : 코팅층 4 : PVC 투명필름 5 : 코팅층 6, 7 : 본 고안에 의한 PVC 항균시트
10, 20, 30: 제 1, 2, 3 코팅롤러
11, 21, 31: 제 1, 2, 3 코팅액 저장용기
12, 22, 32 : 제 1, 2, 3 가압롤러
40 : 카렌다 슈퍼믹서 50 : 믹싱믹서
60 : 카렌다 콘베어 70 : 카렌다 R/L
80 : 카렌다 고무롤 90 : 카렌다 엠보스롤
100 : 카렌다 쿨링롤 110 : 카렌다 와인더
1.카렌다 가공법에 의한 PVC 항균시트의 제조
도 1은 종래의 PVC 항균시트를 제조하기 위한 제조장치를 보인 것이다.
상기한 제조장치는 종래의 PVC 항균시트의 제조에 사용된 장치이나, 제1 구성의 본 고안의 PVC 항균시트를 제조하는 데에도 사용될 수 있다.
우선, 종래의 PVC 항균시트의 제조과정을 설명한다.
카렌다 PVC 항균시트의 제조방법은 PVC 콤파운드(compound)에 유기 및 무기 항균제를 첨가하여 슈퍼믹서 (40)에서 교반한 후 믹싱롤(50) 에서 2차 혼련을 하여혼련된 배합물을 콘베어(60)을 통해 카렌다롤(70)에 이송하여 압연에 의해 제품을 형성하고 필요한 무늬를 엠보스롤(90)의 요철을 통해 형성시킨다. 형성된 필름은 냉각롤(100)을 거쳐서 냉각이 이루어지며 와인더(110)에서 일정 수량에 의하여 권취가 된다.
이러한 일반적인 제조공정은 동일하나, 본 고안의 제1 구성은 상기한 통상의 무기/유기 항균제 대신 나노크기의 은입자를 사용한 점에서 종래의 기술과 상이하다. 종전의 PVC 항균시트의 사용한 항균제는 제품이 추구하는 항균력에 있어 항균력이 80~95%정도이며 그 지속성 또한 6개월~12개월정도 유지 되었으며 무엇보다도 사용한 항균제의 인체 유해성이 논란이 되어왔다.
이와 달리, 본 고안의 항균제로서 사용되는 물질은 나노크기의 은입자이다. 이러한 나노크기의 은입자는 시중에서 판매되는 제품을 그대로 사용할 수 있다. 이러한 은입자는 항균력에 있어서 99.9%의 군주 사멸율을 나타내었으며 또한 반 영구적인 항균력이 유지되며 인체에 무해하다는 장점이 있다.
본 고안의 제1 구성에서는, 상기 나노크기의 입자를 PVC 콤파운드에 첨가하여 혼합시킨 후, 종래의 제조장치에 의하여 PVC 시트를 제조한다. 이 때, 첨가되는 은입자의 함유량은 해당 용도에 따라 적절히 선택한다. 대략, PVC 콤파운드에 대하여 약 0.01 - 50중량%로 첨가되도록 함으로써, PVC 시트의 질감, PVC 시트의 고유의 특성을 유지하면서 은의 항균효과를 나타낼 수 있다고 보여지나, 특별히 이러한 수치범위에 한정될 필요는 없다.
이와 같이 제조된 PVC 항균시트는 그 자체로서 단독으로 사용될 수도 있고, 기존의 방법에 의해 제조된 PVC 필름의 상부에 적층하여 적절한 처리(예를 들어, 엠보싱 처리)에 의하여 적층시트를 구성할 수도 있다.
상기한 방법에 의해 제조된 PVC 항균 시트의 단면도를 도 2에 나타냈었다.
상기 PVC 항균 시트(6)는 PVC 필름층(1)과 PVC 필름층 표면에 코팅된 항균 코팅층(3)으로 구성된다.
2.코팅에 의한 PVC 항균시트의 제조
한편, 본 고안의 제2 구성에 의하면, 상기한 나노크기의 은입자를 적절한 분산용매에 분산시킨 분산용액을 포함하여 제조한 코팅액을 기존의 PVC 필름에 코팅하여 PVC 항균시트를 제조할 수 있다. 상기 코팅액은 상기한 나노 은입자의 분산용액을 비닐,아크릴 및 PVC의 코폴리머에 첨가하여 분산시켜서 제조할 수 있다. 상기 분산용매는 유기용매를 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 톨루엔, MEK, 크실렌, 에탄올, 메탄올 등을 사용할 수 있다.
상기 코폴리머를 이루는 세성분의 중합비율(중량비)은 특별히 한정되는 것을없고, 예를 들어 1:2:1의 중량비를 가지는 것을 선택할 수 있다. 또한, 상기 코팅액 중 상기 나노 은입자의 비율도 특별히 한정되지는 않고, 예를 들어, 약 0.01-50중량% 정도로 선택할 수 있다.
이러한 카렌다 PVC항균 투명 필름과 코팅필름은 통상의 PVC필름과 합지되어 사용될 수 있다. 이 합지공정은, 통상의 작업방법에 따라 진행될 수 있다. 예를 들어, PVC 항균투명 필름의 예열롤 작업온도는 60 - 80 ℃로 진행되며 메인드럼롤의 온도는 150 - 180 ℃의 온도에서 이루어질 수 있다.
도3은 코팅법에 의하여 본 고안의 PVC 항균 시트를 제조하기 위한 제조장치의 일실시예를 보인 것이다. 그 공정의 예는 다음과 같다. 다음에서 장치 구성, 롤러, 저장용기 등의 갯수 등은 단지 예시적인 것에 불과하고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 범위가 결정되는 것은 아니다.
코팅부(인쇄부)는 제 1,2,3, 코팅롤러(인쇄롤러)(10) (20)(30)와 그 코팅롤러에 각각 밀착되어 회전하는 제 1,2,3, 가압롤러 (12) (22) (32)를 포함한다. 제 1,2,3 코팅롤러는 나노화된 Ag용액이 첨가된 코폴리머가 수용된 제 1,2,3 저장용기 (11), (21), (31)에 일부 잠겨지며 제 1,2,3 가압롤러는 제 1,2,3 코팅 롤러에 밀착되어 회전한다.
상기 구조의 제조장치에 의하여 PVC필름을 제1 코팅롤러(10)와 제 1 가압롤러(12)를 지나가게 하여 코팅하고 제 2,3 코팅롤러(20) (30)와 제 2,3 가압롤러 (22) (32) 사이를 지나가게 하여 중부코팅한다.
상기한 방법에 의해 제조된 PVC 항균 시트의 단면도를 도 4에 나타냈었다.
상기 PVC 항균 시트(7)는 PVC 필름층(1)과 PVC 투명필름(4)과 PVC 필름층 표면에 코팅된 항균 코팅층(5)으로 구성된다.
이 때, 적층되는 항균층은 일반 PVC의 상층부에 엠보싱 처리하여 적층될 수 도 있다.
상기 방법에 따라 제조되는 항균시트는 각 구성요소의 두께를 달리하여 0.04mm내지 3.0mm 까지 다양한 두께로 생산할 수 있으며, 제조된 PVC 항균시트는 본드를 매개체로 하여 합성목재, 철판 창호 등 기타 피착제의 재질에 상관없이 부착 사용하여 반영구적인 향균성을 부여한다.
3. 본 고안에 의한 PVC 시트의 항균성 시험
한국원사직물연구원에 의뢰하여, 은 입자를 PVC 콤파운드에 대하여 0.58중량% 함유하여 일반 카렌다 가공하여 PVC 항균시트(실시예 : 도면 중 #2에 해당) 및 일반 PVC 시트(비교예 : 도면 중 #1에 해당)를 준비하고, 이들 각각에 대하여 포도상 구균 및 대장균을 각각 24시간 배양한 결과를 시험하였다.
그 결과, 본 고안에 의한 PVC 항균시트(실시예)에서는 포도상 구균 및 대장균에 대하여 모두 99.9% 이상의 세균감소율이 나타났다.
이에 비하여, 은 입자처리를 하지 않은 일반 PVC 시트(비교예)에서는 포도상 구균의 26.3% 대장균의 16.1%만이 감소하였다.
이러한 실험결과를 도 5 내지 도 9에 나타내었다. (도 6 및 도 8은 시트 미처리 예)
이상에서와 같이, 본 고안에 따는 PVC 항균시트는 상기의 제조방법에 따라 제조되며 PVC 필름 표면에 항균 코팅층을 형성할수 있고, 또한 종전의 카렌다 설비를 이용하여 PVC 콤파운드에 혼용하여 생산할수 있다.
상기 PVC 항균시트는 사용용도에 적합한 가공성이 유지되어 반영구적인 항균성은 물론 각종 균주의 사멸율이 99.9%로 인체에 전혀 해가되지 않는 친 위생환경제품이라 할 수 있다.

Claims (9)

  1. 항균성분으로서 나노크기의 은(Ag) 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트.
  2. 제2항에 있어서, 상기 은입자가 1~10mm의 입자크기를 가지는 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트를 제공한다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 은입자의 분산용액을 포함하는 항균코팅액을 PVC 필름에 코팅한 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 항균코팅액이 상기 은입자의 분산용액 및 비닐, 아크릴 및 PVC의 코폴리머를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 PVC 항균시트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 은입자의 분산용매로 유기용매가 사용된 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트.
  6. 제4항에 있어서, 상기 비닐, 아크릴및 PVC의 단량체 혼합비율(중량%)은 1:2:1 인것을 특징으로 하는 PVC 항균시트
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, PVC 콤파운드에 나노화된 은(Ag)을 0.01~50 중량% 첨가한 후, 이를 카렌다 가공하여 생산한 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 나노 은입자로 항균처리된 PVC 시트를 일반 PVC 시트에 적층된 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트.
  9. 제8항에 있어서, 상기한 나노 은입자로 항균처리된 PVC 시트는 일반 PVC의 상층부에 엠보싱 처리하여 적층된 것을 특징으로 하는 PVC 항균시트.
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