KR200390864Y1 - 나노실버와 향이 함유된 안전모 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량을 운전하거나 작업중이나 훈련시나 근무와 운동시 사용하는 다양한 안전모에 강력한 항균과 살균 작용을 하는 물질인 나노 실버(130)분말(Nano silver)과 콜로이달 실버(Colloidal Silver) 즉 은 용액(Ag)과 향기 제(140)를 안전모 외피와 턱 끈의 재료인 플라스틱이나 아크릴, 합성수지 내피(20a) 재료인 천연 섬유나 직물 또는 인공계 섬유나 직물에 일정량 교반(180)하여 항균 안전모를 만들어서 안전모의 내외부에 기생할 수 있는 세균을 살균하고 후각 적인 기분을 만끽하며 안전하게 사용할 수 있는 안전모에 관하여 서이다.

안전모에 강력한 항균과 살균작용을 하는 물질인 나노 실버(130)분말(Nano silver)과 콜로이달 실버(Colloidal Silver) 즉 나노 은용 액(Ag)과 향기 원료를 안전모제조 시 재료인 천연 섬유인 면, 모, 베, 등과 인공계 화학섬유인 부직포, 나일론, 비닐, 합성수지 등에 일정량 교반(180)한 항균 안전모에 관한 것이다.

Description

나노실버와 향이 함유된 안전모 {Nano silver or perfume contain a cap}

본원 고안은 외부 재질은 플라스틱이나 합성수지 내부 재질은 직물소재로 이루어진 안전모에 관한 것으로서 상기의 안전모의 내부 또는 외부를 형성하는 소재에 나노 실버(130)와 향기 제(140)를 투입하여 안전모 사용자의 건강을 극대화할 수 있는 기능성 안전모에 관한 것이다.

안전모를 쓰다 보면 외부로부터의 충격으로 두개골의 보호와 자외선 차단의 장점을 들 수 있는데 단점을 들면 사람의 머리에서는 비듬이나 머리카락뿐이 아니라 진드기를 비롯한 각종세균이 서식하고 있고 안전모를 씀으로 해서 상기의 세균이나 비듬이 더욱 늘어나는 것을 이미 모두가 잘 알고 있음은 물론이다.

또한, 장시간 착용하다 보면 두피에서 열이 발생하고 땀이 흘러 세균과 진드기가 생겨나고 악취가 발생하는 요인이 되며 무더운 여름철에는 통풍이 안 되어 심하면 자칫하여 두피에 세균성 질환을 일으킬 수 있으며 머리숱이 없는 사람은 탈모가 더욱 빨리 진행되는 맹점이 있다.

본원 고안은 종래의 오염문제를 크게 개선한 나노 실버(130)와 향 기제를 함유한 항균 안전모에 관한 것으로서 주위의 물리적이나 전기적인 살균이나 세척이 없이 안전모제조 시에 투입되므로 경제적이고도 살균력과 지속력이 타의 추정을 불허한 강력한 나노 실버(130)물질을 함유하고 있어 나노 실버(130) 물질을 안전모 몸체 소재에 투여하게 되면 지속적으로 아래와 같은 탁월한 이점을 얻을 수 있다.

나노 실버(130)는 인체에 무해하고 염소계열보다 수십 배 강력한 살균력과 항균 력 제독 력을 가지고 있다.

그렇다면, 나노 실버(130) 와 향 기제를 함유된 안전모특징을 살펴보면

1: 은을 나노 화 시키면 항균, 살균, 방 취, 제독 기능이 어떠한 살균제보다 우수하고 나노 실버(130)가 함유된 안전모를 사용시에는 몸에 좋은 은 이온과 원적외선이 발생하여 혈액순환과 내분비 활동을 왕성하게 되고 최근 문제가 되고 있는 환경 호르몬인 포름 알 데이트를 90% 이상 차단하여주고 항바이러스와 항알레르기 비타민 B6 에 의한 피부보호와 부드러운 촉감과 탈취 효과와 반복적인 세척에도 살균 효과가 지속하는 많은 장점을 가지고 있다.

2: 주변환경의 오염도에 따라 민감하게 변화되는 반응을 보이며 세균의 세균막(SH, COOH, OH) 등과 강하게 결합하여 세균의 세포막을 파괴 혹은 세포의 기능을 교란하여 지속적인 항 살균 작용을 나타낸다.

최근 연구 결과에 의하면 650종의 세균과 바이러스를 멸균할 수 있으며 유해 균, 곰팡이 균, 무좀균, 알레르기 균등에 번식 억제 및 항 살균기능이 탁월하여 문제가 되고 있는 다른 병원균으로부터의 2차 감염을 방지하고 은이 촉매작용을 하여 산소가 활성산소로 전환되어 살균 작용에 의해 번식하는 세균의 증식을 원천적으로 막아 준다.

3: 나노 실버(130)는 제전기능과 전자파 차단기능이 있어 주택이나 건물의 유해 전자파를 해소하여주며 뛰어난 전기 도전성을 가지며 정전기 발생을 억제한다.

4: 나노 실버(130)는 물질과의 코팅이나 교반(180)투 입 등이 매우 쉽고 본원 고안의 안전모재질인 금속이나 플라스틱, 합성수지, 고무, 실리콘과 융합이나 교반(180)이 매우 쉽다.

5: 나노 실버(130)는 습도 조절기능이 있어 안전모 착용시 통풍과 습도를 조절하여 가려움증과 탈모를 예방하고 또한 몸에 좋은 은 이온과 원적외선이 발생하여 혈액순환과 내분비 활동을 왕성하게 한다.

6: 탈취 효과와 향 발산 효과가 있다.

본원 고안의 나노 실버(130)와 향이 함유된 안전모 사용자가 세 발을 매일 하고 안전모를 수시로 세탁한다 해도 두피 분비물과 땀, 비듬과 먼지와 오염물질이 묻게 되어 일주일만 사용해도 매우 역겨운 냄새를 풍기는데 제조공정 중이나 최종 공정 중 바람직한 어느 한 과정에서 과일 향이나 아로마 향, 허브 향, 꽃 향 등의 식물성 향 기제 원료의 액체나 분말을 안전모에 대해 0.01% 내지 5중량 %로 투입하여 항상 은은한 향기가 발산하게 되어있어 본원고안의 안전모사용자의 후각을 즐겁게 하여주고 건강을 상승시키는 효과가 있다.

6: 자외선 차단 효과가 있다. 나노 화 된 은은 우수한 자외선 차단 기능이 있어서 선글라스 등에 응용하여 사용되고 있어 본 고안의 안전모가 햇볕의 자외선에 의한 부식을 막아주어 안전모의 색이 바래거나 탈색되는 현상을 막아준다.

본 고안은 상기하였듯이 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 고안은 일반적인 은 분말과는 전혀 다른 기술인 은을 나노 형태의 분말 또는 은 (Ag) 용액을 만든 후에 합성수지나 플라스틱으로 이루어진 안전모의 외피와 턱 끈과 자연계 또는 인공계 직물 소재로 만들어진 안전모의 내피(20a)에 나노 실버(130)를 0.01% 내지 5중량 %로 PPM으로 100g당 0.01PPM 내지 10 PPM 범위사이의 어느 하나의 바람직한 함량비로 교반(180)하거나 과일 향이나 아로마 향, 허브 향, 꽃 향 등의 향기 제(140) 원료의 액체나 분말을 중량비 0.01 내지 5중량 %로 투입하여 항균기능과 살균기능과 탈취효과와 향 발산효과, 제독기능 원 적외선 방출과 은 이온 방사기능을 갖는 기능성 안전모를 제조하여 사용자의 두피와 두발의 보호와 전자파를 차단하여 항상 건강하고 청결한 안전모를 착용하는데 목적이 있다.

본 고안은 상기하였듯이 차량을 운전하거나 작업중이나 훈련시나 근무와 운동시 착용하는 다양한 안전모에 강력한 항균과 살균 작용을 하는 물질인 나노 실버(130)분말(Nano silver )과 콜로이달 실버(Colloidal Silver) 즉 은 용액(Ag)과 향기 제(140)를 안전모 외피와 턱 끈으로 구성된 안전모의 소재인 플라스틱, 합성수지, 천연 섬유나 인조섬유 재료 소재로 만들어진 안전모에 나노 실버(130) 물질과 향 기제를 투입하는 것에 관한 것으로서 이해를 돕기 위하여 본원 고안의 구성물질인 은과 나노 실버(130)를 자세히 설명하면 다음과 같다.

나노 실버(130)의 주성분인 은(銀)은 금과 같이 고대로부터 가치가 높은 귀금속으로 인정되어 채취의 대상이 되어 왔고 화폐로서의 가치뿐만 아니라 현대 산업에서는 중요한 산업재료로 각광받고 있고 은의 생산은 금의 생산과 여러 면에서 비례 되고 있다. 은은 일찍이 유럽의 지중해 연안 지역에서 채광되었는데, 미주 발견 이전에는 잉카와 아즈텍으로부터 은이 생산되었고, 이후 페루, 볼리비아로부터 생산된 은이 유럽으로 유입되었으며 이러한 은의 유출 량은 1520년이래 1800년까지

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꾸준한 증가세를 보였으나, 19세기 초 미국서부에서 많은 양의 은광이 발견된 이래로 감소하게 되었다. 현재 세계의 주요 은 생산국은 러시아(13.8%),캐나다(13.5%), 멕시코(13%), 페루(13%),미국(11%), 호주(8%), 폴란드(6%) 이고 우리 나라의 은의 매장량은 1천7백만 톤이며, 가 채 량은 약 9백2십만 톤에 이르고 있으며 2002년 기준, 우리 나라에서 생산된 은은 약 5천kg이며, 이는 국내 총 수요량의 1.2%에 달하는 매우 미미한 양이다.

은의 특성: 은의 색상은 우아한 회백색의 금속이나 분말의 경우에는 회색을 띠 우며 비중은 10내지12, 모스 경도 는 2.5내지3, 용 융(80)점은 960.5℃이다.

특히 은의 용 융(80)점은 고 온도계의 온도 보 정에 매우 중요한 것으로서 과학, 공업상 온도의 기준이 되고 있고 은은 금속 중 최고의 전도체로, 접점 및 그 밖의 전자용에 포괄적으로 사용된다. 광학적으로는 가시광선에 대한 반사율이 90으로 금속 중 백금처럼 가장 우수한 편에 속하며 순은의 경우 대기 중에 방치하던가 또는 가열하여도 녹이 생기지 않으나, 다만 유황과 유화수소에는 반응하여 유화 은을 만들어서 검게 변하므로 카메라의 필름 등은 특히 주의해야 한다.

또한, 은에 함유되어 있는 불순물(O₂) 등의 양에 따라 기계적 성질이 변하게 되고 열 풀림 처리한 고 순도의 은의 경도는 브리넬 경도 25내지27, 인장 강도 12내지16kgf/㎣이며, 주조한 것의 인장 강도는 약 29kgf/㎣까지 되고 연신율은 48내지54%이며, 재결정 온도는 150℃이다.

특히 순은의 경우 가공 경화된 것은 일반 상온에서도 다시 재결정하여 부드럽게 연화되는 것이 특징이며 전연 성과 유연성은 금 다음으로 풍부하여 얇은 은 판인 은박의 경우 0.2㎛의 두께까지 얇게 펼 수 있다.

은의 효능은 (silver)은 고대로부터 몸에 착용하고 있으면 신체의 컨디션에 따라 광택이나 컬러가 변하여 자신이 느끼지 못하는 신체의 불균형을 체크할 수 있는 도구로 사용되기도 하였고 (은 반지의 광택이 탁해지면 몸이 피로하거나, 생체 리듬이 낮은 경우에 해당함) 동의보감에서는 간질과 경기 등 정신질환과 부인병의 예방과 치료에 효험이 있다고 하고 은을 분말 화하여 복용하는 한약재로서 역할도 하였고, 은 은 몸에 지니고 있으면 오장(五臟)이 편안하고 심신(心身)이 안정되며, 사기(邪氣)를 내 쫓고 몸을 가볍게 하여 명을 길게 한다고 본초강목에서 기록하고 있다.

또한, 중세에 흑사병이 만연했을 때는 은 식기나 은 집기류를 많이 갖고 있었던 귀족이나 왕족들에게는 흑사병이 걸리지 않았는데 이는 은에서 발생하는 음이온이 흑사병 균을 살균할 정도로 방출되어 전염병으로부터 상대적으로 안전할 수 있었다고 하며 왕실이나 국빈을 모시는 자리에는 빠짐없이 은제품이 애용되고 있었다고 한다.

나노 실버(130)의 이해를 돕기 위하여 본원 고안에 나노 실버(130)(Nano silver )추출 방법과 특징에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

은의 원자량은 107.87이고 은(Ag)이 살균력을 지녔다는 건 동서고금을 막론하고 이미 오래전부터 알려져 왔다. 나노 실버(130)는 우리 나라의 정부 산하단체인 생명공학 회사가 처음으로 개발한 물질 명이자 브랜드 명 나노 기술(Nano-technology)과 은(silver)의 합성어로 나노 실버(130)라 명명되었고;

나노 실버(130)는 Nano-technology(나노 기술)의 한 분야로 은의 강력한 향 균 및 살균 기능, 전자파 차단 우수한 전기 전도성의 메커니즘을 이용한 첨단 항 살균제이다. 나노 실버(130)는 전통적인 항생 물질과는 달리 세균이 내성을 갖지 못한다는 것이며 나노 실버(130)는 현재까지의 실험결과 지상의 거의 모든 단세포 병균을 짧은 시간에 살균하는 것으로 확인되었다.

현재 분말과 용액으로 이루어져 있는 나노 실버(130)(Nano silver )를 기반으로 하는 다양한 제품군이 수없이 고안되고 실생활에 제품화되어 생산되고 있으며 나노 실버(130)로 불리는 이 기술은 은(銀)을 나노미터(10억 분의 1m) 수준 즉 0.000000001mm로 작게 입 자화한 것을 말하며 1그램의 은을 나 노화 하면 10경의 입자를 만들 수 있다.

그러므로 은(Ag)을 초미립자 형태로 나 노화한 나노 실버(130)는 은이 가지고 있는 여러 특성 중 항균력 탈취 력, 식품의 보존시간 연장 등의 뛰어난 효능을 활용해 제작된 신개념이다.

예로부터 은은 동서양을 막론하고 세균을 막아줄 뿐 아니라 소독하는 물질로 인정받아 왔으며 현재 사용되고 있는 나노 실버(130)의 추출방법은 증류수에 은(Ag 99.9%)을 투 입 하고 저온에서 저 전류를 발생시켜 은이 포함된 화합물을 전기 분해하여 각 분자가 가지고 있는 +, - 극을 이용한 전기영동을 실시한 후 은(Ag 99.9%)을 모을 수 있으며 그 밖에도 액상 환원법, 그라인딩(grinding)등의 물리적인 방법으로 제조할 수 있으며 안정적인 나노 실버(130)(Nano silver )를 얻기 위해서는 상기의 전기 분해 법을 많이 사용하고 있다.

일반 살균개념의 기계나 살균제 등에도 은 이온이 쓰이고 현재 쓰이고 있는 모든 은제품은 분해해서 얻은 은이며, 첨가량도 아주 극미량이다. 은의 살균력은 상품에 따라 차이를 보이지만 최대 99% 정도는 얻을 수 있다.

나노 실버(130)는 3 내지 5nm의 실버의 초미립자로서 유해 균에 직접 작용하여, 유해 균의 세포막을 직접 녹이고, 유해 균의 전자 전달계를 방해해서 제 균을 하므로 확실하고 탁월한 항균/제 균 력 (=99.9%)을 가지고 있다( 참고로 바이러스의 크기는 약 10nm 이다.)

나노 실버(130)의 주요 항균 메커니즘은 유해 균의 세포막을 녹여서 세포 내의 효소와 작용하여 영양 물질의 대사기능 즉 영양물질유입 및 배출을 차단하고 유해 균의 호흡기능과 생성을 막아 유해 균의 생육정지 및 재생 능력을 파괴하여 유해 균을 사멸한다.

또한, 나노 실버(130)는 미립자로부터 지속적으로 항균력을 방출시켜 유해 균을 제어하므로 항균,제 균 기능의 지속력이 뛰어나다.

따라서 나노 실버(130)에는 내성이 생기지 않고 나노 실버(130)는 표면 반응을 하여야 효과가 있으며 모든 균을 99%다 죽일 수 있으며, 특히 일반 대장균이나 식중독 균등에 효과가 있다.

즉 표면적이 넓을수록 다시 말하면 나노 입자가 작을수록 살균 및 항균력이 우수하며 지금까지 실험한 자료들을 검토 하 여 볼 때 대장균, 황색 포도상구균, 살모넬라균, 비브리오 균, 이질균, 폐렴균, 장티푸스균 및 내성이 가장 강한

메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)까지 99.9% 항균 및 살균을 할 수 있다.

은(Ag)이 이온 상태 또는 메탈 상태로 존재를 하여도 그것이 용매에 의해 콜로이드 상태로 존재하면 콜로이달 실버(Colloidal Silver)라고 지칭할 수 있다.

나노 실버(130)에서도 입자를 최소화하여 표면 적을 최대화한 나노 실버(130)가 항균력이 가장 좋다.

나노 실버(130)는 일반 화학 항균제나 염소계 살균제와는 다르게 순수한 실버의 초미립자이므로, 고온에서도 탁월한 항균,제 균 력 (99.9%)을 가지고 있으며 인체에 무독성, 무 자극성이며 세균이나 대장균 바이러스 곰팡이 균은 나노 실버(130)와 5분 이상 접촉하여 살 수 없다는 결과가 보고되어 있다.

본원 고안은 일반적인 은 이온과는 전혀 다른 기술인 은을 나노 형태의 분말 또는 은 (Ag) 용액을 안전모 몸체 내피(20a)와 외피, 턱 끈의 소재인 플라스틱, 합성수지와 자연계 또는 인공계직물에 나노 실버(130)를 0.01 내지 10중량 %로 PPM으로 나노 실버(130)(Nano silver) 100g당 0.01PPM 내지 10 PPM 범위사이의 바람직한 함량비로 교반(180) 또는 코팅하고 과일 향이나 아로마 향, 허브 향, 꽃 향과 같은 식물의 향 기제 원료의 액체나 분말을 0.01 내지 5중량 %로 투입하여 항균기능과 살균기능과 탈취효과와 은 이온과 원적외선 방사기능을 갖는 기능성 안전모를 제조하는데 목적이 있다.본원 고안은 외부 재질과 턱근은 플라스틱이나 합성수지 내부 재질은 직물소재로 이루어진 안전모에 관한 것으로서 안전모의 외피와 안전모를 고정하는 기능을 하는 턱 끈은 플라스틱 중에서도 바람직한 소재인 내 충격 열가소성 수지 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene)로 이루어져 있는데 3성 분으로 되어 있는 일군의 내충격성 열가소성 수지의 총칭으로 이들 3성 분의 첫 문자를 취해 ABS라 부르고 있다.

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또한, 3원 공중합체 (ABS polymer또는 ABS ter-polymer)라고 도 부르기도 하며 내 충격 열가소성 수지 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene)는 이들 3성 분의 단순한 공중합체뿐만 아니고 글라스 (glass) 상 폴 리마 (polymer)인 내 충격 열가소성 수지 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene)의 연속 상에 부타디엔고무(butadiene rubber) 스티렌부타디엔 고무(styrene butadiene rubber) 니트릴부다디엔 러버(nitrile-butadiene rubber)등 의 고무 상 폴 리마 (polymer)가 미 분산한 이상 불균일계의 구조를 갖는 폴 리마 브랜디 (Polymer 혼합(blend))라는 점이다.

이 수지 또는 고무의 이상 구조와 아주 같은 것으로 내 충격 열가소성 수지 (ABS) 수지는 모든 내 충격 AS수지 (acrylonitrile styrene copolymer) 아크릴로 니트릴과 스티렌의 두 성분의 혼성중합체로 이루어지는 열가소성(熱可塑性) 수지. 또는 합성고무 강화 AS 수지(acrylonitrile styrene copolymer) 라고도 부를 수도 있는 것이다.

AS 수지(acrylonitrile styrene copolymer) 는 뒤에 기술하는 바와 같이 스티렌(styrene)에 경성세제(acrylonitrile)경를 공중합 시킴에 의해 발포성 폴리스티렌 (poly styrene)의 우수한 투과성, 가공성, 전기적 특성을 유지하면서 그 기계적 강도, 내열성, 내유성, 내후성 등을 개선한 것이며 그러나 그 내충격성은 그다지 만족스럽지는 못했다.

한편, 폴리 스텔렌 (polystyrene)의 무름은 합성고무와의 혼합(blend)또는 접목(Graft)중합체에 의해 어느 정도 해결되었지만 이 경우에는 내열설, 강성이 부족하다는 결점이 있다.

이상의 공중합과 합성고무 강화라는 2가지의 수단을 조합시킴에 의해 폴리 스텔렌 (polystyrene) 결점과 AS수지(acrylonitrile styrene copolymer) 의 약점을 일거에 해결한 것이 내 충격 열가소성 수지 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene)이다.

그렇다면, 본원 고안의 안전모의 외피와 턱 끈의 바람직한 소재인 내 충격 열가소성 수지 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene)의 종류와 유래에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

최초의 ABS 수지 인(KRALASTIC)이 US rubber사의 Naugatuck chem 에 의해 발표된 것은 1947년이었는데 이 (KRALASTIC)은 AS 수지(acrylonitrile styrene copolymer) 와 NBR과의 혼합(blend)에 의한 것이었다. 한편, 현대의 ABS 수지는 접목(접목(Graft))형이 그 주류를 이루고 있는데 이 접목(Graft)형 ABS 수지의 선구자인 CYCOLAC 은 이보다 수년 늦게 1954년 Marbon chem사에 의해 제조시판이 개시되었다. 이와 같이 내 충격 열가소성 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene) 수지는 미국에서 꽤 오랜 역사가 있는데 이 수지가 본격적인 발전을 보인 것은 접목(Graft)(접목)형 ABS 수지의 개발보다 수년 늦은 1960년 이후이며 내 충격 열가소성 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene) 수지는 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같으며 ABS 수지의 기본적인 제조법은 상기 혼합(blend)법, 접목(접목(Graft))법과 양자의 병용형인 접목과 접목(Graft)-혼합(blend))복합법의 세 가지로 대별되며 본원 고안에 적용할 수 있음은 물론이다.

①.혼합(blend) 법,

AS수지(acrylonitrile styrene copolymer) 와 니트릴부다디엔 라버(NBR nitrile-budadiene rubber)를 가열하여 기계적으로 혼합하든지 또는 다른 수지와 고무 라텍스 상에서 혼합하는 방법이 있는데 이 혼합(blend)형 부타디엔 (butadiene )사슬모양 탄화수소의 하나 )

에서는 사용하는 고무의 가교 도가 수지와 고무와의 상용성에 큰 영향을 끼치고 가교 도가 클수록 충격강도는 크게 되는데 이 때문에 니트릴부다디엔 러버(NBR)의 제조시 또는 소량의 가교 제(170)를 첨가하여 고무의 가교 도를 높이는 등의 연구가 행해지고 있으며 또한 충격강도는 고무함량의 약 15%를 넘으면 급격히 증대해 가는데 다른 성질과의 밸런스 상 고무 함량은 20내지30% 범위가 바람직하다.

또한, 보통 혼합(blend)에 사용되고 있는 부타디엔의 함량은 약 65%인데 이보다 부타디엔이 많은 고무를 이용하면 저온 내충격성이 대단히 개선된다.

②.접목법(접목(Graft))

접목(접목(Graft))형 ABS 수지는 이를테면 부타디엔 라텍스 (butadiene-latex)의

공존하에서 스티렌(styrene)과 아크릴로 니트릴 (acrylonitrile)을 중합시킴에 의해 만들어진다. 따라서 이 타입의 ABS 수지는 폴리부타디엔 스티렌 (polybutadiene styrene)과 아크릴로 니트릴 (acrylonitrile인공 수지의 원료)이 접목(Graft)한 폴리 부타디엔 ( poly butadiene)과 아크릴로 니트릴 (styrene -acrylonitrile acrylonitrile불포화 니트릴의 하나)의 공중합체의 3성 분으로 이루어지는 혼합물이다.

이들 두 가지 성분을 결합하여 ABS 수지는 강인한 수지로 하는 것이 스티렌과 아크릴로 니트릴 (acrylonitrile)이 접목(Graft)한 폴리 부타디엔이다. 이 접목(Graft)형 ABS의 중심이 되는 아크릴로 니트릴(acrylonitrile)고무에 특히 중요한 성질을 고무에 접목(Graft)한 아크릴로 니트릴 (acrylonitrile불포화 니트릴의 하나)공중 합체(共重合體)(polymer)와 고무와의 비율(접목(Graft)율)로 이 비율은 중합조건에 의해 결정된다.

충격강도는 고무합량의 약 30%에 달할 때까지는 고무 함량과 더불어 크게 되는데 동일고무 함량에서도 접목(Graft)비율에 의해 충격강도가 다르고 또한 고무의 입자지름에 의해서도 최적 접목(Graft)율이 다른 것은 중요한데 또한 흥미 깊은 점이다.

접목(Graft)형 ABS의 폴리 부타디엔의 함량은 대체 10내지30%이다. 폴리 부타디엔(poly butadiene)은 전위 온도가 대단히 낮으므로 접목(Graft)(합체) 형 ABS 수지는 저온에서도 우수한 내충격성을 유지할 수 있다. 접목(Graft)법의 경우와 같이 고무를 아크릴로 니트릴 (acrylonitrile)의 양에 용해하여 궤 상 또는 현 탁상으로 중합하는 방법, 또는 궤 상으로 어느 정도 예비중합한 후 물속에서 현 탁하여 중합을 진행하는 궤 상 현탁법 등의 제법이 있다.

③,Graft-혼합(blend) 법(法)

접목(Graft)법에서 만든 ABS 수지 또는 고무(latex)와 이것과는 별도로 만든 AS수지와 라텍스(latex)와 혼합(blend)하는 방법이며 통상의 접목(Graft)-혼합(blend)법에는 비교적 작은 입자지름의 고무 (latex)를 이용하고 또한 고무함량을 70% 정도까지 높인 다음 접목(접목(Graft))중합시키는 것이 바람직하다.

2. 종류

①,GP-22

-GP-22는 최적의 물성 밸런스를 갖춘 사출 그레이드로 가진 부품, 각종 OA와 정보통신기기 부품 용도에 사용된다.

220℃, 10㎏ 하중에서 유동성 지수가 22수준이나 유동성 지수 35수준의 기존 내 충격 열가소성 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene) 수지 보다 작업성이 뛰어나다.

②,GP-35 -GP-35는 고유 등 사출 등급의 로 작업성과 외관 품질이 특히 탁월하며 여러 용도에 두루 사용될 수 있는 대표 ABS 이다.

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220℃, 10㎏ 하중에서 유동성 지수가 35수준이나 유동성 지수 50-60수준의 기존 ABS보다 작업성이 뛰어나며, 경쟁가 등급 그레이드 대비 내충격성이 우수하다.

③,HI-10

-HI-10은 고충 격, 고강성 ABS로 헬멧, 오토바이부품, 보빈등 사출 용도뿐만 아니라 시트, 아압출 용도로도 사용된다.

220℃, 10㎏ 하중에서 유동성 지수가 10수준이나 유동성 지수 20수준의 기존 ABS보다 작업성이 뛰어나며, 경쟁사 동급 그레이드 대비 기계적 강도가 우수하다.

이렇듯이 내 충격 열가소성 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene) 수지는 그 제법, 사용하는 수지의 조성과 분자량, 고무의 종류, 조성 입 자경, 가교도, 접목(Graft)율, 수지와 고무와의 비율 등을 변화시킴에 의해 또는 제4의 새로운 성분에 가하는 것에 의해 그 성질을 크게 변화시킬 수 있다.

바꿔서 말하면 ABS 수지는 용도에 따라 그것에 적합한 특성을 갖는 재료를 광범위하게 자유롭게 만들 수 있는 수지이다.

ABS 수지의 특징은 우선 제1로 인장 강도나 강성이 그다지 저하하지 않고 우수한 내 충격강도 특히 저온에 있어서 충격강도를 갖고 또한 열변형 온도가 높은 것이다. 이외에 전기적 성질, 내 화학 약 품성, 내유성이 우수하고 또한 가공적응 성도 좋고 사출성형, 압출성형, 진공성형, 흡입 성형, 카렌다 가공 등 소위 모든 성형법이 적용 가능하고 또한 치수안정성, 내 얽힘 성(creep)내 열분해성(strees-cracking)이 우수한 광택이 좋은 성형품이 얻어지는 등 많은 우수한 성질을 같이 갖고 있다.

또한, ABS 수지는 소위 플라스틱 (plastic) 중에서 가장 도금이나 교반(180)이 쉬운 것도 큰 특징의 하나이다. ABS 수지의 이상과 같은 우수한 특성 즉 스티렌(styrene) 의 광택, 전기적 성질, 성형성 등 내열성, 강성, 내유성, 내후성과 부타디엔(butadiene)의 내 충격성 등 3 성분의 특성을 그대로 발휘하고 있는 것이다.

ABS 수지는 이상과 같이 성형 재료로서 우수할 뿐만 아니라 타 수지와의 교반(180)성이 좋으므로 다른 수지의 재질 보강재로서 이용할 수가 있다.

그중에서도 폴리염화비닐(PVC)수지와의 혼합(blend)은 특히 중요하고 ABS 수지의 용도에 있어서 큰 분야의 하나이며 폴리 염화비닐(PVC)수지에 ABS 수지를 5내지20% 혼합(blend) 하면 현저히 충격강도가 향상하고 인장 강도, 경도는 그다지 변화하지 않고 열변형 온도는 오히려 상승하여 또한 가공성도 개선되는데 이와 같은 것은 보통의 가소제나 니트릴 시안화물(nitrile) 고무와의 혼합(blend)에서는 불가능한 것으로 특히 주목할만한 일이다.

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그러나 여기서 주의해야만 할 것은 혼합(blend))에 이용한 ABS 수지의 종류와 사용하는 폴리염화비닐(PVC)수지의 분자량에 의해 그 효과에 대단한 차가 나타나는데 따라서 사용 목적에 따라 품위 (品位, grade)를 선택하는 것이 중요하다.

이상 기술한 바와 같이 ABS 수지는 AS수지(acrylonitrile styrene copolymer) 의 연속 상에 고무의 미립자가 분산한 이상 불 균일 계의 구조를 갖고 또한 그 구성성분인 수지와 고무의 굴절률이 다르므로 이 계면 (界面, interface)에서 빛의 굴절, 산란이 일어나 그 결과 본질적으로 불투명하게 된다. 따라서 이와 같이 브랜드 폴 리마 (혼합(blend) polymer)를 투명으로 하기 위해서는 수지나 고무입자의 크기를 어느 범위 내로 가깝게 하든지 또는 고무입자의 크기를 가시광선의 산란이 일어나지 않는 정도로 작게 하는 것이 바람직하다.

ABS 수지에서는 이를테면 스티렌부타디엔고무 (styrene butadiene rubber S BR)을 고무성분으로 하여 이것에 접목(Graft)와 수지성분으로 s스티렌 메타크릴산메틸(methyl methacrylate=유기(有機)유리 제조원료로 사용되며 중합을 잘 일으키는 유기화합물)을 조합시킴에 의해 양자의 굴절률을 어느 정도까지 일치시킬 수 있고 수지를 투명화시킬 수 있다.

이와 같은 수단에 의해 현재에는 거의 폴리 탄산 에스테르 (polycarbonate)와 같은 정도의 투명성을 갖는 ABS 수지가 투명 품위 (品位, grade)로 시판되고 있고 ABS 수지의 불투명이라는 결점도 극복되었는데 ABS 수지의 제2의 큰 결점은 내후성이 떨어지는 점인데 따라서 종래는 이 결점을 보완하기 위해 특정안료, 자외선 흡수체 등의 첨가 또는 도장, 금속도금 등 각종의 개선책이 취해져 왔는데 어느 것도 본질적인 해결책은 아니었다.

ABS 수지에 우수한 내충격성을 부여하는 것은 말할 것도 없이 부타디엔(butadiene)성분으로 이 B성분이 ABS 수지의 우수한 도금 성능의 원인으로 여겨지고 있는데 그 반면, 이 부타디엔(butadiene)이 고무 주위에 잔존 이중결합이 ABS 수지의 내후열화의 원인으로 생각되어진다. 여기서 그 부타디엔(butadiene)고무를, 이중결합을 머금지 않는 다른 에스테르 계 합성고무(acry산 ester), 염소화 (polystyrene,ACS수지) 또는 에틸렌(ethylene) 초산 비니온(viny)공중합체 등으로 바꾸면 내 충격 열가소성 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene) 수지는 내후성을 개선한 AXS 수지라고 종칭되는 일련의 내 후, 내충격성 수지가 최근 차차로 개발되어 옥외용 내충격성 재료로서 주목되고 있다.

3. 성형가공

ABS 수지의 성형 가공성은 그 주성분인 스티렌에서 영향을 받으므로 대단히 우수하고 그러나 폴리 스티렌(poly styrene)에 비하면 유동성이 약간 떨어지고 또한 약간의 흡수성이 있으므로 성형 전 예비건조가 필요 하는 등 약간의 차는 있지만 이들의 문제는 AS 수지(acrylonitrile styrene copolymer) 와 같은 정도이다.

성형성이 우수하고 또한 내충격성, 강성, 내열성, 표면광택 등 우수한 성질은 갖는 ABS 수지라 말하더라도 성형조건이 부적하면 그 본래의 성질을 충분히 발휘할 수 없는 것은 물론이다. 즉 성형기술을 얼마만큼 잘 발휘하느냐 하는 것이 ABS 수지 제품의 성질에 대단한 영향을 미치는 것은 폴리 스티렌의 경우와 완전히 같다.

ABS 수지의 성형법은 다른 스티렌(styrene)수지와 같이 사출성형이 중심이므로 그밖에 압출성형, 진공성형, 흡입 성형, 발포 성형 등이 주요한 성형법인데 최근 기포성형(cold foaming), 회전 성형 등의 기술도 적용되고 있으며 제조법은 아크릴로 니트릴과 부타디엔의 혼성 중합체 및 스티렌과 부타디엔의 혼성중합체를 혼합(블렌드)하는 것이 일반적이며, 각각의 혼성중합체의 성질을 동시에 가지는 혼합수지를 얻는다. 혼성중합체의 성분 조합이 다르면 제품 성능도 미묘하게 변화하므로 용도에 따라 조합을 바꾼다. 일반적으로 가공하기 쉽고 내충격성(耐 衝擊性)이 크고 내열성도 좋다.

폴리에틸렌에 비하여 내열성 80°에 대하여 93°, 내 충격성 0.8에 대하여 4.5이다. 내충격성 4.5라는 것은 쇠망치로 때려도 깨지지 않을 정도의 강도이므로 자동차부품, 헬멧, 전기기기 부품, 방적기계 부품 등 공업용품에 금속 대용으로 사용된다.

4. 용도

ABS 수지의 용도는 그 발란스를 취한 우수한 물성을 반영하여 다방면에 걸쳐 있는데 그 중심으로 되는 것이 전기기구관계로 전체의 약 4할을 점하고 있으며 즉 ABS 수지는 냉장고, 세탁기, 선풍기, 라디오, 레코드 등 소위 가전 전기기구의 모든 분야에 걸쳐 이용되고 있다.

이상과 같이 엔지니어 플라스틱 (Engineering plastic)으로 등장한 ABS 수지는 점점 그 용도를 개척하여 현재 범용 플라스틱 (Plastics)으로서 성격을 탈피하면서 광범한 분야에 이용되고 있는 것이다.

본원 고안은 상기에서 설명하였듯이 외부의 물리적인 충격이나 유해 물질 또는 자외선으로부터 머리를 보호하거나 작업을 위하여 머리에 쓰는 안전모에 관한 것이며 안전모는 광산 등에서는 보안모 라고도 하고 군대에서는 전투모라 하며 오토바이는 헬멧 또는 이전에는 철제인 것이 사용되었으나 최근에는 알루미늄과 같은 경금속이나 합성수지 제와 플라스틱계열의 내 충격 열가소성 (ABS: acrylonitrile, butadiene, styrene) 수지로 제조된 것이 사용되며 하이바란 외래어를 사용하기도 한다.

안전모의 외부에는 위에서 물건이 떨어지거나 외부의 물리적인 충격 때 충격 에너지가 직접 머리에 전달되지 않도록 해먹(hammock)을 내장(內裝)하고 있으며 갱내(坑內)와 같은 어두운 곳에서 사용하는 것에는 안전등을 장착하게 한 것도 있다.

이처럼 안전모의 재질과 종류도 많고 최근 들어 안전모에 기능성이 가미된 기술 등이 대량적으로 고안되고 있는 현실이다.

본원 고안은 안전모의 재질인 플라스틱이나 합성수지로 이루어진 외피와 턱 끈과

자연계 또는 인공계 직물로 이루어진 내피(20a)에 나노 실버(130)물질과 향기 원료를 교반(180)하여 제조하거나 또는 침적(190)이나 코팅하거나 또는 나노 실버(130)로 제조된 (은나노 사)를 소재로 내피(20a) 직물을 직조, 편직, 봉조후 안전모를 제조하여 안전모에 기생할 수 있는 세균을 살균하는 우수한 항균성을 갖는 나노 은성분과 향기 제(140)가 함유된 안전모의 제조방법에 관한 것으로,

사람에게 중요한 뇌를 담고 있는 두개골과 두피와 모발을 보호할 수 있는 기능성 안전모에 관한 것이다.

안전모의 구조는 일반적으로 외피와 내피(20a)와 안전모를 고정하는 턱 끈의 세 부분의 구조로 되어 있으며 외부로부터 안전모에 가해지는 충격은 1차적으로 외피에서 흡수를 하고 잔여의 충격에너지는 내피(20a)에서 흡수하도록 안전모의 구조가 설계되어 있다.

안전모의 제조방법 중 폴리프로필렌(PP)아크릴 부타디엔 스티렌 공중합물(ABS)등의 열가소성 수지로써 사출성형하는 방법이 있으나 이는 충격흡수성 기능이 취약하므로 충격에너지가 비교적 크게 가해지는 승차용 안전모 등에서는 사용하기 어렵고 최근에 복합재료 기술을 응용해서 제조한 안전모는 열경화성 수지에 유리섬유 매트(Mat) 또는 직물을 보강한 통칭 섬유강화 복합재료(FRP)로 되어 있으며 여기에 사용한 열경화성 수지로는 불포화 폴리에스테르를 사용하는 것이 바람직하다.

또 그 제조방법으로는 제조시에 내부 기포의 발생으로 인하여 내충격성이 저하되는 단점을 없애기 위하여 프레스 성형법(Press Molding) 대신에 핸드 레이업(Hand lay-up) 방법 또는 진공 레이업(Vacuum back lay-up) 방법을 사용하는 것도 더욱 바람직하다.

다음의 제조방법을 알아보면

안전모 형태의 몰드(Mold) 내부에 무기섬유 매트를 2-3겹만 적층하고 그 위에 유기섬유 물질인 나이론 직물, 또는 폴리에스테르 직물, 또는 폴리올레핀 직물을 적층 한 후에, 불포화 폴리에스테르 수지를 섬유: 수지의 중량 비율이 40:60이 되도록 섬유 사이로 서서히 혼입시킨다. 이때 본원 고안의 나노 실버(130)분말이나 액체를 상기 수지 중량의 0.01 내지 10중량 %와 향 기제(140) 분말과 액체를 0.01 내지 5중량 %로 상기 수지와 바람직하게 교반(180)하고 경화제는 과산화물 중에서도 메틸에틸케톤 퍼 옥사이드(Methyl ethyl Ketone Peroxide)를 수지 중량의 약 2%를 사용하는 것이 바람직하고 이를 60℃-70℃의 온도에서 30분간 경화를 시킨 후 2시간 가량 건조하면 안전모의 외피가 완성된다.

본 고안은 나노 실버(130)재와 향기 제(140)가 함유된 인공계 또는 천연 섬유나 직물로 이루어진 안전모에 관한 것으로 나노 실버(130)와 향기 제(140)를 섬유나 직물에 방사하여 완성하는 기능성 안전모에 관한 것이다.이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.도 1 은 본 고안에 따른 안전모와 머리 받침대의 분해 사시도 로서 안전모 모체(20)와 머리 고정대(60)와 땀 흡수 밴드(70)와 머리끈 뭉치(20)와 머리끈(30a)과 머리 고정밴드(40)와 머리 받침대(40a)와 턱끈(40b)으로 이루어진 본원 고안의 나노 실버(130)와 향기 제(140)가 함유된 안전모의 분 해사시도로 나타낸 것이다.도 2는 본 고안에 따른 안전모의 내피(20a)의 제조 블록도로서 천연의 섬유,직물 또는 인공섬유,직물인 면, 모, 울, 혼방, 펠트, 밀짚, 베, 모시, 고무,라텍스,부직포,합성수지,나일론중 어느하나로 이루어진 안전모의 내피(20a)에 나노 실버(130)재와 향기 제(140)를 사람이 머리에 착용하는 안전모 모체(10)의 내피(20a)의 소재인 상기 섬유 또는 천에 나노 실버(130)와 향기 제(140)를 배합이나 코팅하기 위하여 제면공정(80)과정을 거치는데 이때 상기 안전모의 내피(20a)소재인 섬유또는 천과 나노 실버(130)와 향기 제(140)를 용통(200)에 투입하는데 이때 나노 실버(130)를 0.01 내지 10중량% 로 PPM으로 나노 실버(20)를 100ｇ 당 0.01 내지 10 PPM 의 중량비로 과일 향이나 아로마 향, 허브 향, 꽃 향 등의 향기 제(140) 원료의 액체나 분말을 중량비 0.01 내지 5중량%로 투입하고 점착제또는 가교제(170)를 일정량 투입하여 교반 과정을 거쳐 상기 나노 실버(130)와 향기 제(140)가 잘 섞이게 휘저어주고 나노 실버(130)와 향기 제(140)가 상기 천연 섬유나 천에 완전하게 침적(190)이 되면 이를 건조공정(110)을 거치게 하여 안전모의 내피(20a)를 만들기 위하여 천은 절삭공정(120)을 거쳐 재단후 직조,편직,봉조(160)과정중 바람직한 어느 한 과정을 통하여 안전모를 완성하고 나노 실버(130)의 항균력을 향상시키기 위하여 완성된 안전모의 내피(20a)를 용통에 투입하고 다시 한 번 나노 용액과 가교제(170)를 투입하여 나노 실버 2차 코팅을 하게되며 나노 실버(130)로 제조된 은 나노사(실)로 만들어서 상기 안전모의 내피(20a)의 섬유 또는 직물에 0.01내지 10중량 %의 범위로 직조, 편직, 봉 조, 제조하는 과정을 그림으로 나타낸 것이다.도 3은 본 고안에 따른 안전모의 외피의 제조 블록 도로서 합성 수지, 플라스틱, 폴리에스텔, 실리콘, 라텍스, 고무중 어느하나의 소재로 이루어진 외피에 나노 실버(130)재와 향기 제(140)를 안전모 외피에 투입이나 코팅하기 위하여 상기원료를 용통(200)에 투입하고 나노 실버(130)분말 또는 용액을 0.01 내지 10중량 %로 향기 제(140) 분말또는 용액을 0.01 내지 5중량 %를 투입시키어 용통(200)을 가열하여 연화시키고 교반(180)과정을 거치고 성형모듈에 투입하여 사출또는 성형하는 것을 블록도로 나타낸것이다.

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나노 실버(130)와 향기 제(140)는 안전모 원료인 직물의 제면 공정(80) 롤러공정(90)스프레이 공정중 선택된 어느 하나의 공정에 투입된다.

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인공 계인 화학 직물 소재의 안전모제조 작업은 크게 제면 공정(80)→롤러공정(90)(디핑공정)→스프레이공정(100)→건조공정(110)→절삭공정(120)의 5가지 공정으로 이루어진다.

제면(製綿) 공정이란 인공계 섬유인 화학섬유 원사로 하여 짜서 글자 그대로 안전모원단을 만드는 공정이다.

화학섬유란 짜거나 뜨지 않은, 즉 직조하지 않고 만든 모든 천을 의미하며

짧은 심유에서 실을 뽑고 이 실을 다시 짜거나 떠서 천을 만드는 작업은 큰 노력을 필요로 하므로 이러한 번거로움을 피하기 위해 섬유에서 직접 천을 만드는

몇몇 방법이 고안되었다. 즉 ① 펠트에서 만드는 방법 ② 필름에서 만드는 방법 ③ 섬유를 결합시켜 펠트 상태로 하여 만드는 방법 ④ 고무나 플라스틱 지지물 위에 펠트 상태 시트를 만드는 방법 ⑤ 가열 연화시킨 섬유를 용착(溶着)시켜만드는 방법 ⑥ 섬유를 적당한 용매로 결합시켜 만드는 방법 등이 있다. 부직포 제조는 섬유의 웨브(web; 격자모양으로 얽힌 것)를 만드는 것과 결합이라는 두 부분으로 이루어진다. 1kg의 섬유에서는 보통의 안전모 내부의 천을 10∼12m 만들 수 있는데, 이것은 약 2억 가닥의 가는 섬유로 되어 있다.

따라서 섬유로 웨브를 만드는 것이 섬유를 결합시키는 것보다 어렵고 웨브에는 섬유를 배향(配向)시키는 것과 무작위로 배열시키는 것(랜덤웨브)의 2가지 방법이 있다. 섬유를 배향시키는 것은 보통의 직물을 만드는 방법과 같으며, 잘 정돈하여 섬유를 평행으로 늘어놓는다. 평행으로 늘어놓은 웨브는 가로방향에서 약하기 때문에 이것을 보완하기 위해 교차배열 웨브가 만들어진다. 교차배열 웨브는 하나의 웨브를 가능한 한 직각에 가깝게 다른 웨브 위에 놓은 것인데 평행 배열 웨브에 비해 제조 속도가 매우 느리다. 그리고 랜덤 웨브는 랜도 피더와 랜도웨버(미국 컬레이터사의 상품명)라는 공급장치와 웨브를 만드는 장치를 조합시킨 특수한 기계로 만들어지며 섬유를 날려 스크린 위에 포착시키고 이렇게 하여 모인 랜덤 웨브를 눌러 정리한다.

웨브 형태로 된 섬유는 서로 결합한 상태로 되고 결합제로서는 접착제인 폴리아세트산비닐, 고무라텍스, 요소 포름알데히드, 폴리염화비닐 분산액, 수용성카르복시메틸셀룰로오스 등이 있다.

앞에서 서술한 방법 이외에, 열가소성 섬유를 다른 섬유와 혼합하여 용매나 열로 용해하여 섬유를 접착시키는 방법도 있으며 인공계 화학섬유는 탄력이 풍부하고 복원성이 크므로 레이온, 무명 또는 폴리에스테르, 나일론에 주로 쓰인다.

용도로는 의복용 심지가 가장 많고, 그 밖에 일회용 침대시트, 타월, 모포, 다리미 깔개, 카펫, 냅킨, 구두 안창, 실내장식품 등으로 쓰이며 안전모 경우에는, 원사를 바람에 날려 스크린 위에 포착시키고 이렇게 하여 모인 랜덤웨브(무작위로 배열하는 것)를 눌러 정리한다.

웨브형태로 된 섬유는 서로 결합한 상태로 되고 이 결합이 흩어지지 않고 유지되도록 결합제인 바인더(Binder)를 화학 섬유 위에 살포한다.

제면 공정(80)을 통하여 제조된 안전모용 직물은 롤러공정(90)을 통하여 색소와 경화제가 투입되는데 롤러(Roller)공정이란 디핑(Dipping) 공정이라고도 한다.

제면 공정(80)을 통해 제조된 안전모용 직물은 롤러를 지나면서 압착되고 다시 색소와 경화제가 들어 있는 통을 지나면서 색깔이 입혀지고 동시에 경화제가 결합하여 단단한 조직의 직물이 된다.

색소와 경화제가 담겨있는 통에 담겨졌다가 다시 나온 직물은 롤러를 다시 지나 압착되는데 롤러를 다시 지남으로 인하여 직물은 두께가 일정하게 유지될 수 있는 것이고 편평도를 높이기 위한 과정이라고 보면 된다.

스프레이(Spray)공정이란 롤러공정(90)을 통해 색깔까지 입혀진 안전모를 분사기를 통하여 경화제를 다시 한번 도포함으로써 안전모 직물의 강도를 더욱 높이는 과정이다. 스프레이 공정 뒤에는 원하는 규격에 따라 절삭과정을, 거쳐서 상품으로 완성되게 된다.

스프레이 공정 뒤에는 건조과정을 통하여 본원 고안의 나노 실버(130)와 향기 제(140)가 함유된 친 후 직조 작업과 접착과정을 거쳐서 본원 고안의 안전모의 내피(20a)가 비로소 완성하게 되는 것이다.

건조는 자연건조와 인공건조방식이 있다, 자연건조는 그늘에서 말리는 것이며, 인공 건조는 온풍기로 강제 통풍으로 건조하는 것이다.

안전모 제조공정에서 본원 고안의 나노 실버(130) 물질과 향기제(140)의 투입은 제면 공정(80),롤러공정(90) 스프레이 공정 중 바람직한 어느 한 과정에서 처리된다.

첨가비율은 색소 500g/kg, 경화제 200g,/kg, 접착제 100g,/kg, 기타첨가제 200g/kg 의로하고 나노 실버(130) 물질과 향기 제(140)는 첨가제와 안전모직물을 합친 중량비의 나노 실버(130) 0.01 내지 10중량%로 향기 제(140) 0.01 내지 5중량 %까지의 비율로 구성되며 용통(200)을 지나면서 안전모용 직물 이 도핑 되고 이때 색소 및 경화제와 함께 나노 실버(130)재와 향기 제(140)도 접착된다.

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용통(200)에서 나온 도핑 된 직물이 롤러를 다시 지나면서 직물 내에 골고루 강하게 퍼지면서 접착된다.

또한, 스프레이 공정에서도 분무기에 경화제와 액상 접착제와 나노 실버(130)재와 향기 제(140)를 함께 놓고 살포하는데 이때 첨가비율은 상기와 같이 색소 500g/kg, 경화제 200g,/kg, 점착제 100g,/kg, 기타첨가제 200g/kg 의로하고 나노 실버(130) 물질과 향기 제(140)는 첨가제와 안전모 외피를 합친 중량비의 나노 실버(130) 0.01 내지 10중량% 향 기제(140) 0.01 내지 5중량% 비율로 구성하고 나노 실버(130)의 입 도는 5 내지 300㎚의 입 도를 갖는 것을 상술한 바와 같이 나노 실버(130)재와 향기 제(140)는 롤러공정(90)과 스프레이 공정에서 두 번 투입되도록 한다.

상기한 바와 같이 5 내지 300㎚의 입 도를 갖는 나노 실버(130)는 콜로이드 형태의 나노 은(Ag) 미립자로서 은의 전기적 부하에 의해 바이러스나 박테리아, 곰팡이와 같은 미생물의 생식 기능을 억제함으로써 미생물의 증식을 제한하는 한편, 세포 속으로 침투하여 미생물의 호흡시 필요한 효소의 기능을 정지시킴으로써 신진대사를 막아 안전모와 두피에 살균이 이루어지도록 한다.다음은 본원 고안의 나노 실버의 의 단면과 측면과 표면을 각각 전자현미경으로 촬영한 사진을 본원 고안의 이해를 위하여 도면에 그림으로 나타내었다. 도 4는 본 고안의 나노 실버 의 단면을 전자 현미경으로 60.000배 확대 촬영한 사진이다. 도 5는 본 고안의 나노 실버의 측면을 전자 현미경으로 80.000배 확대 촬영한 사진이다. 도 6은 본 고안의 나노 실버의 표면을 전자 현미경으로 50.000배 확대 촬영한 사진이다. 도 7은 본 고안의 나노 실버가 투입된 균주의 항균력 시험사진. 도 8은 본 고안의 나노 실버가 투입된 황색 포도상 구균, 폐렴균, 박테리아.MRSA(메티실린 내성 황색포도상구균) 균 항균도 시험사진. 도 9는 본 고안의 은나노 섬유와 일반섬유의 비교 그래프이다. 도 10은 본원고안의 나노 실버의 이해를 돕기 위한 나노 실버의 입체구조 도이다.이로써 본원고안의 나노 실버와 향이 함유된 안전모의 블록 도와 나노 실버의 사진과 항균력 자료를 살펴보았으며 본원고안의 안전모의 제조방법은 통상의 안전모 제조방법과 공정을 따르게 된다.

본원 고안은 안전모의 모체(10)의 재질은 플라스틱이나 합성수지,고무,PVC,FRP 가 적당하고 내피(20a) 재질은 인조섬유(artificial fiber)나 천연 섬유(natural fiber) 소재로 이루어진 안전모에 관한 것으로서 상기의 안전모의 내부 또는 외부를 형성하는 소재에 나노 실버(130)와 향기 제(140)를 투입하여 안전모 사용자의 건강을 극대화할 수 있는 기능성 안전모에 관한 것으로.이에 따라 본 고안에 의한 나노 실버(130)와 향기 제(140)를 함유한 안전모는 나노 실버(130)의 작용에 따라 미생물의 번식을 방지하여 악취의 발생과 인체에 유해한 미생물이 두피로 들어오는 것을 차단하고 살균 및 항균기능과 탈취 기능, 원적외선 방사와 두피건강과 미생물 제거와 향기 제(140)에 의한 향기 발산이 되는 우수한 기능성 안전모를 제조함에 그 특징이 있다.

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[실시 예]

출원인 은 이를 실험하기 위하여 안전모의 개략적인 공정은 알 수 있었고 이를 실험하기 위하여 세균의 기준치가 높은 현재 초등학생이 롤러 브래이드를 탈 때 착용하는 안전모와 인부가 공사장에서 작업시 착용하는 작업용 안전모와 오토바이 승차시 착용하는 안전모와 군인이 착용하는 안전모를 사용하는 안전모를 각각 구입하여 황색 포도상 구균, 폐렴균, 박테리아,MRSA(메티실린 내성 황색포도상구균) 균을 아래의 분석표대로 화학 시험 원에서 위탁 시험을 하여 아래와 같은 결과를 나타내었으며.

출 원인은 고 순도로 안정적으로 은 이온을 생성하는 은 나노 발생 제조기를 구입하여 은 막대를 D/C 전류로 분해하여 얻은 20ppm의 순수한 은 콜로이드용액(Silver Colloidal Solution)을 만들어놓고 여기에 주)삼화 향료에서 구매한 아로마 향을 10ppm이 되도록 혼합한 후 살균된 탱크에 제조된 은 나노 용액 수를 50L 투입하여 상기 시험 원에서 시험한 안전모를 나노 은 용액에 각각 60분씩 침적(190)시켜 은 이온을 침착한 후 건조기에서 60분간 건조한 후에 은용 액 처리 전후를 일반세균 수 대장균 수 곰팡이 균 수를 측정하여 평균적으로 얻은 값을 아래 분석표로 간략하게 나타내었으며 출원인이 기대하는 좋은 결과치 와 또한 은은한 천연 향의 느낌을 받고 산업상으로 충분히 적용할 수 있음을 확인하고 본원고안을 완성하기에 이르렀다.이상 본 고안의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 첨부된 청구범위에 정의된 본 고안의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 본 고안을 여러 가지로 설계 변경하거나 또는 변형하여 실시할 경우 모두 본 고안의 범주에 속한다 할 것이다.

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본 고안은 상기하였듯이 차량을 운전하거나 작업중이나 훈련 시나 근무와 운 동시 착용하는 다양한 안전모에 강력한 항균과 살균 작용을 하는 물질인 나노 실버(130)분말(Nano silver )과 콜로이달 실버(Colloidal Silver) 즉 은 용액(Ag)과 향기 제(140)를 안전모 외피와 턱 끈으로 구성된 안전모의 소재인 플라스틱, 합성수지, 천연 섬유나 인조섬유 재료 소재로 만들어진 안전모에 나노 실버(130) 물질과 향 기제를 투입하는 것에 관한 것으로서.

상기의 많은 장점을 지닌 나노 실버(130)(Nano silver) 분말 혹은 나노 은 (Ag) 용액을 안전모 또는 직물에 0.1% 내지 10중량 %를 함유나 침적(190)시키고 나노 실버(130)의 입 도는 5 내지 300㎚의 입 도를 갖는 것을 특징으로 하고 본원고안의 향기 제(140)는 천연 섬유 또는 직물에 0.01 내지 5중량 %를 함유시키어 향기를 발산시키어 안전모를 제조하고 또는 나노 실버(130)를 가는 실로 하여 기계로 직조, 편직, 봉조하여 두피와 안전모를 살균하는 기능을 갖추고 좋은 향이 발생하는 안전모를 사용할 수 있어 세균 감염 방지와 향 균 작용과 제독작용 효과와 감염 방지 사용자의 모발과 두피 보호와 원적외선 발생, 전자파 차단, 자외선차단의 크나 큰 효과를 가질 수 있는 것이다.상기에서는 본 고안의 구체 예나 바람직한 실시 예를 용이하게 설명하였고 본 고안이 속하는 당업자는 아래의 실용신안등록청구 범위에 기재된 본 고안의 사상과 범위, 실용신안의 영역에서 멀어지지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 변형이나 수정시킬 수 있음이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.아래의 표는 황색 포도상 구균, 폐렴균, 박테리아,MRSA(메티실린 내성 황색포도상구균) 균에 나노 실버를 10%로 투입하여 30분 후 상기 균이 사멸하는 도표를 일 실시 예로 나타낸 것으로 나노 실버가 탁월한 살균력이 있음을 알 수 있었다.

시험과목	단위	균주의 수	나노 첨가 10%(30분 경과 후)
황색 포도상구균	CFU/㎖	3.4 X 103	0
폐렴 군	CFU/㎖	3.1 X 103	0
MRSA(메티실린 내성 황색 포도상구균)	CFU/㎖	1.3 X 102	0
박테리아	CFU/㎖	3.4 X 102	0

(본 시험 성적서는 한국 화학시험연구원의 분석자료임)

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도 1은 본 고안에 따른 안전모와 머리 받침대의 분해 사시도, 도 2는 본 고안에 따른 안전모의 내피(20a)의 제조 블록 도이다. 도 3은 본 고안에 따른 안전모의 외피의 제조 블록 도이다. 도 4는 본 고안의 나노 실버 의 단면을 전자 현미경으로 60.000배 확대 촬영한 사진이다. 도 5는 본 고안의 나노 실버의 측면을 전자 현미경으로 80.000배 확대 촬영한 사진이다. 도 6은 본 고안의 나노 실버의 표면을 전자 현미경으로 50.000배 확대 촬영한 사진이다. 도 7은 본 고안의 나노 실버가 투입된 균주의 항균력 시험사진. 도 8은 본 고안의 나노 실버가 투입된 황색 포도상 구균, 폐렴균, 박테리아.MRSA(메티실린 내성 황색포도상구균) 균 항균도 시험사진. 도 9는 본 고안의 은나노 섬유와 일반섬유의 비교 그래프이다. 도 10은 본원고안의 나노 실버의 이해를 돕기 위한 나노 실버의 입체구조 도이다. *도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

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20:모체 20a:내피 30: 머리끈 뭉치 30a: 머리끈 40: 머리 고정밴드 40a: 머리받침대 40b: 턱끈 50: 땀 흡수패드 60: 머리고정대 70: 땀 흡수패드 탈부착 벨크로 80: 제면공정 90: 롤러공정 100: 스프레이공정 110: 건조공정 120: 절삭공정 130: 나노실버 140: 향기 제 160: 직조, 편직, 봉 조 170: 가교제 180: 교반 190: 침적 200: 용통

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Claims (11)

1. 모체(10)와 내피(20a)와 머리 고정대(60)와 땀 흡수 밴드(70)와 머리끈 뭉치(20)와 머리끈(30a)과 머리 고정밴드(40)와 머리 받침대(40a)와 턱끈(40b)의로 이루어지고 작업, 운전, 훈련, 근무, 운 동시 머리를 보호하기 위하여 착용하는 통상의 안전모에 있어서.

   나노 실버(130) 분말(Nano silver) 또는 나노 용액(Ag)을 상기안전모의 제작시 0.01 내지 10중량%와 향기 제(140)를 0.01 내지 5중량 %가 안전모의 몸체에 배합된 것이 특징인 나노 실버와 향이 함유된 안전모.
2. 청구항 제1항에 있어서.

   천연의 섬유, 직물 또는 인공섬유, 직물인 면, 모, 울, 혼방, 펠트, 밀짚, 베, 모시, 고무, 라텍스, 부직포, 합성수지, 나일론 중 어느 하나로 이루어진 안전모의 내피(20a)에 나노 실버(130)액체 또는 분말을 0.01 내지 10중량%로 향기 제(140) 액체나 분말을 0.01 내지 5중량% 투입하고 점착제 또는 가교 제(170)를 일정량 투입하여 교반(180)하고 건조 공정(110)과 절삭공정(120)을 거쳐 재단 후 직조, 편직,봉조(160)과정중 어느 한 과정을 통하여 나노 실버와 향기 제가 안전모의 표면에 코팅된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 실버와 향이 함유된 안전모.
3. 청구항 제1항에 있어서.

   합성 수지, 플라스틱, 폴리에스텔, 실리콘, 라텍스, 고무중 어느 하나의 소재로 이루어진 안전모 모체(10)의 외피의 소재에 나노 실버(130) 액체 또는 분말을 0.01 내지 10중량 %로 향기 제(140) 액체나 분말을 0.01 내지 5중량% 배합 또는 코팅된 것을 더 추가하는 것을 특징으로 하는 나노 실버와 향이 함유된 안전모.
4. 청구항 제1항에 있어서

   천연향 향기 제(140) 원료인 꽃, 과일, 아로마, 허브 중 어느 하나의 식물성 천연 향기 제(140)를 안전모의 전체 중량에 0.01 내지 10중량 %가 안전모의 몸체에 배합 또는 코팅된 것이 특징인 나노 실버와 향이 함유된 안전모.
5. 청구항 제 1항 또는 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   안전모 몸체에 투입된 나노 실버(130) 미립자의 크기는 5 내지 300㎚의 입 도를 갖는 것을 특징인 나노 실버와 향이 함유된 안전모.
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7. 청구항 제1에 있어서,

   안전모 내피(20a)나 턱 끈(40b)의 직조 시 나노 실버(130)로 제작된 은나노

   사(은실)를 안전모 내피(20a) 섬유와 0.01 내지 10중량%를 비율로 혼섬하여 직조 또는 봉조된 것이 특징인 나노 실버와 향이 함유된 안전모.
8. 제 2항에 있어서

   상기 안전모의 내피(20a)의 재질은 자연계 또는 인공계 소재의 섬유나 직물인 것을 특징으로 하는 나노 실버가 함유된 안전모.
9. 청구항 제1항에 있어서,

   안전모에 투입된 항균성 물질은 은 콜로이드용액(Silver Colloidal Solution)인 것을 특징으로 하는 나노 실버와 향이 함유된 안전모.
10. 청구항 제1항 에 있어서,

    안전모의 모체(10)의 외피의 경화를 촉진하기 위하여 상기 안전모 몸체 전체중량 100중량%에 대해 경화 제가 0.1% 내지 5중량 %가 투입되는 것을 특징으로 하는 나노 실버와 향이 함유된 안전모.
11. 청구항 제1항 에 있어서,

    안전모의 모체(10) 내피(20a)의 표면에 바탕색을 도장한 후 이를 건조하는 코팅 단계와 안전모 몸체의 표면으로부터 표면 저항을 낮추는 표면 저항 코팅된 것이 특징인 나노 실버와 향이 함유된 안전모.