KR20180122849A - 방충원단 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방충원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모기 기피 기능이 뛰어나 모기에 물리지 않도록 하면서 발수특성이 우수하여 혹서기 청량감을 제공하므로 야외 활동성을 증대시킬 수 있도록 작업복, 캠핑장 활동복 등의 원단으로 사용될 수 있는 방충원단에 관한 것이다.

Description

방충원단{Insect fabric}

본 발명은 방충원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모기 기피 기능이 뛰어나 모기에 물리지 않도록 하면서 발수특성이 우수하여 혹서기 청량감을 제공하므로 야외 활동성을 증대시킬 수 있도록 작업복, 캠핑장 활동복 등의 원단으로 사용될 수 있는 방충원단에 관한 것이다.

일반적으로, 의류의 기능은 사람의 노출되는 부위를 가리도록 하고, 외모를 치장하기 위한 수단으로서 각종 다양한 의류가 개발되고 있는데, 특히 기후가 무더운 여름철에는 인체에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위하여 사람들은 통기성이 뛰어난 의류나 인체의 일정부위를 노출하는 정도가 심한 의류를 선호하게 된다.

그런데, 인체에서 발생하는 열을 용이하게 외부로 방출하면서 통기성이 우수한 의류들은 고급원단을 사용하는 경우가 많아 일반인들이 이용하기에는 비용적인 부담이 많고, 또한 노출이 심한 의류의 경우에는 상대적으로 비용적인 부담이 적은 반면에 인체가 일정부위가 노출됨으로 인해 태양의 자외선 등으로 인한 피부의 손상 우려가 있다.

한편, 여름철에는 기후가 무더운 관계로 모기를 포함한 다양한 종류의 해충들이 많이 서식하게 되는데, 도심지역에서는 전염병이나 해충 방지를 위한 방역활동으로 인해 모기 등의 해충들이 많이 서식하지 못하지만, 농촌이나 인적이 드문 야외 등지에서는 해충을 제재하는 요소가 적어 비교적 다양한 종류의 해충들이 서식하게 된다.

때문에, 야외 작업시 혹은 캠핑시나 밤낚시 등 레저를 즐기려는 사람들에게 모기 등 이들 해충들은 여간 귀찮은 존재가 아니다.

대한민국 공개특허 제20-2012-0008390호(2012.12.10.), '방충복 내피' 대한민국 실용 등록번호 제20-0215432호(2000.12.20.), '해충방지용 망사의류' 대한민국 공개실용 제20-2015-0003142호(2015.08.19), '방충 원단 및 방충복'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 모기 기피 기능이 뛰어나 모기에 물리지 않도록 하면서 발수특성이 우수하여 혹서기 청량감을 제공하므로 야외 활동성을 증대시킬 수 있도록 작업복, 캠핑장 활동복 등의 원단으로 사용될 수 있는 방충원단을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 발포하여 형성한 발포망체와, 상기 발포망체의 전면과 후면에 접착제로 접착된 시트형 망사체로 이루어진 방충원단에 있어서; 상기 폴리에틸렌수지 80중량%와, 마이크로 캡슐화된 모기 기피성분 20중량%로 이루어지고; 상기 마이크로 캡슐화된 모기 기피성분은 코어물질과 이를 감싸는 피막물질로 가공된 마이크로 크기의 액적으로서 코어물질은 페니로열 2.5중량%, 페퍼민트 추출액 6.5중량%, 쑥 추출액 8.5중량%, 국화 추출액 8중량%, 곽향 추출액 4.5중량%, 수근채 추출액 9.5중량%, 유칼립투스 추출액 12.5중량% 및 나머지 젤라틴으로 이루어진 겔이며; 피막물질은 에틸렌-옥텐 러버(EOR)인 것을 특징으로 하는 방충원단를 제공한다.

이때, 상기 발포망체는 모기침이 침투할 수 없도록 5mm 두께를 가지며, 상기 에틸렌-옥텐 러버(EOR)의 용융흐름지수는 15-20g/10min(100℃ 기준)인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 접착제는 비스페놀A형 에폭시수지 75중량%와, 메틸테트라히드로 무수프탈산 15중량%, 나노실리카 분말 5중량% 및 나머지 테트라이소프로필타이타네이트로 이루어진 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 모기 기피 기능이 뛰어나 모기에 물리지 않도록 하면서 발수특성이 우수하여 혹서기 청량감을 제공하므로 야외 활동성을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방충원단의 구성예를 보인 예시적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방충원단의 예시적인 단면도이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 아래 참고사진의 예시와 같이, 폴리에틸렌수지를 주성분으로 한 상태에서 발포하여 형성한 (a)와 같은 발포망체의 전면과 후면에 시트형 망사체를 접착하여 (b)와 같은 형태로 방충원단이 제조된다.

이때, 상기 망사체에는 (b)와 같이 다양한 무늬, 문양, 그림, 글씨 등이 인쇄 형성될 수 있다.

[참고사진]

이때, 상기 발포망체는 모기침이 침투할 수 없도록 5mm 정도의 두께를 갖도록 성형되어야 한다.

보다 구체적으로, 도 1 및 도 2의 예시와 같이, 폴리에틸렌수지를 주성분으로 한 상태에서 발포 성형되어 다수의 공극(110)을 갖는 대략 격자상의 발포망체(100)가 구비되고, 상기 발포망체(100)의 상면에는 상부 망사체(200)가 접착되며, 상기 발포망체(100)의 하면에는 하부 망사체(300)가 접착된다.

이때, 상기 상부 망사체(200) 및 하부 망사체(300)에는 색상은 물론 각종 무늬, 문양, 글씨, 그림 등이 인쇄 형성될 수 있다.

아울러, 상기 상부 망사체(200)와 하부 망사체(300)도 상기 발포망체(100)와의 교합성을 증대시키기 위해 폴리에틸렌 수지를 주성분으로 하여 망사체 형태로 성형된 것을 사용한다.

뿐만 아니라, 상기 발포망체(100)는 미세 다공을 갖기 때문에 함유된 모기 기피성분의 지속적으로 방출로 모기 기피 성능을 증대시키도록 구성된다.

특히, 상기 발포망체(100)를 포함한 방충원단은 세탁시 모기 기피성분의 손실을 억제하기 위해 마이크로 캡슐화된 상태로 주성분과 혼합된다.

여기에서, 발포망체(100)를 구성하는 조성물은 폴리에틸렌수지 80중량%와, 마이크로 캡슐화된 모기 기피성분 20중량%로 이루어지며, 표현상 캡슐이라고 설명하였지만 마이크로 크기의 구형상 물질(코어+피막)이라고 보면 된다.

이 경우, 코어를 피막이 감싸 구형상의 캡슐로 만드는 방법은 이중다이스를 이용하여 내경다이스에는 코어물질을 투입하고, 외경다이스에는 피막물질을 투입한 후 액적형태로 미세하게 압출함과 동시에 냉각수에 떨어뜨려 강제 냉각시킴으로써 제조할 수 있다.

이때, 구형화는 액적이 떨어지는 거리(낙하거리)가 길수록 구형에 가깝게 캡슐화할 수 있다.

아울러, 상기 마이크로 크기의 캡슐화된 모기 기피성분을 구성하는 코어물질은 페니로열 2.5중량%, 페퍼민트 추출액 6.5중량%, 쑥 추출액 8.5중량%, 국화 추출액 8중량%, 곽향 추출액 4.5중량%, 수근채 추출액 9.5중량%, 유칼립투스 추출액 12.5중량% 및 나머지 젤라틴으로 이루어져 겔 상태를 유지하도록 조성된다. 물론, 겔 상태를 유지하기 위해 코어물질은 각 추출액이 온수(약 40-60℃) 상태에서 젤라틴과 혼합되어야 한다.

여기에서, 상기 페니로열(pennyroyal)은 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이 풀로서, 박하류에 속하는 허브이며, 주로 모기·벼룩 등 집안의 해충을 막는 데에 사용하고, 독성이 있기 때문에 추출물 형태로 소량 첨가하여야 한다.

또한, 상기 페퍼민트(Peppermint)는 꿀풀과에 속하고, Mentha piperita를 학명으로 하는 여러해살이 풀로서, 주요 성분인 멘톨은 청량감을 강화시키고 방향성을 가지고 있어 미량씩 용출시 모기나 해충을 쫓는데 기여하게 된다. 본 발명에서는 이러한 페퍼민트 잎을 채취한 후 증숙 후 짜서 얻은 추출물을 사용한다.

그리고, 상기 쑥과 국화는 같은 국화과에 속하는 여러해살이 풀로서, 전통적으로 국내에서 모기불로 사용되었을 만큼 모기기 싫어하는 향을 발산한다.

이러한 쑥과 국화는 많이 첨가될수록 좋을 수 있으나, 원단이라는 특성상 향이 너무 강하게 되면 거부 반응을 일으키기 때문에 모기 퇴치에 적당한 향만을 발현시키도록 상기 범위로 한정하며, 이또한 잎을 채취한 후 증숙 후 짜서 얻은 추출물을 사용한다.

또한, 상기 곽향(Agastache rugosa)은 줄기가 푸르고 잎이 많이 붙어 있으며 향기가 짙고, 잎이 달린 네모단 줄기로로서 때로는 꽃봉오리가 붙어 있으며, 줄기는 어두운 갈색이며 세로로 된 무늬와 마디가 있으며, 벌레 특히 모기를 쫓는데 아주 좋은 세스쿠이테르펜 향을 발산하기 때문에 본 발명에서는 잎과 줄기를 증숙한 후 짜낸 추출물을 사용한다.

뿐만 아니라, 상기 수근채(Oenanthe decumbens kpol)는 플라보노이드 성분을 가지고 있어 항균·항암·항바이러스·항알레르기 및 항염증 활성을 지니며, 본 발명에서는 모기 퇴치에 필요한 향을 오랫동안 머금일 수 있도록 상술한 추출물들에 포함된 여러 당류와 에테르 결합을 통해 글루코시드의 형태로 존재하려는 성질을 이용하여 모기 퇴치 향이 오래 머금어질 수 있도록 하기 위한 것이다. 이를 위해, 본 발명에서는 수근채 잎과 뿌리를 채취한 후 증숙한 다음 짜서 얻은 추출액을 사용한다.

그리고, 상기 유칼립투스(Gum Tree)는 도금양목 도금양과에 속하는 상록교목 또는 관목으로서 수분을 흡수하는 기능이 있으며, 대표적인 모기 퇴치 식물이다.

이러한 유칼립투스도 잎과 줄기로부터 얻은 추출액을 사용한다.

아울러, 상기 젤라틴은 대표적인 겔화 물질로서, 온수 상태에서 배합 후 상온에 방치하면 겔화되는 특성이 있다. 때문에, 액적 상태로 압출할 때 배합성과 압출성 및 분산성을 높이기 위해 첨가된다.

한편, 상기 피막물질은 발포가 억제되면서 내충격성을 높이고 성형 수축성은 억제하여 안정적인 캡슐화를 유지할 수 있도록 에틸렌-옥텐 러버(EOR)를 사용한다.

다만, 원활한 성형성을 확보하기 위해 용융흐름지수가 15-20g/10min(100℃ 기준)인 것을 사용함이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 상기 망사체(상부 망사체와 하부 망사체가 동일하므로 하나의 망사체로 설명하기로 함)를 상기 발포망체(100)에 접착시키기 위해 접착제를 사용한다.

이때, 상기 접착제는 세탁시 발포망체로부터 쉽게 분리되지 않아야 하므로 계면접착력이 높으면서 수분침투력을 억제하는 특성을 갖는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 접착제는 비스페놀A형 에폭시수지 75중량%와, 메틸테트라히드로 무수프탈산 15중량%, 나노실리카 분말 5중량% 및 나머지 테트라이소프로필타이타네이트로 이루어진다.

여기에서, 상기 비스페놀A형 에폭시수지는 수분침투력을 억제하여 수중에서도 접착강도를 극대화시키는 접착성분이기 때문에 세탁시에도 발포방체로부터 망사체가 계면 분리되는 것을 억제하여 접착 안정성을 유지할 수 있다.

그리고, 메틸테트라히드로 무수프탈산은 경화제로서, 융점이 낮고 취급이 용이하며 저렴하여 본 발명에서 에폭시수지를 경화시키는데 가장 적당하다.

또한, 상기 나노실리카 분말은 접착제의 접착계면에서 경화 수축율을 감소시켜 접착 안정성을 증대시키면서 치수안정화를 유도하는 특징이 있다.

아울러, 상기 테트라이소프로필타이타네이트는 유기화타이타네이트 구조를 갖는 커플링제로서, 수지와 무기물간의 계면 접착력을 강화시켜 접착 안정성을 증대시키는 특징이 있다.

이와 같이 본 발명에서는 발포망체(100)에 망사체를 접착하는 방식으로 방충원단을 구성하는데, 일반적인 방식인 봉제를 피하는 이유는 봉제될 경우 스폰지 형태의 발포망체(100)가 봉제실에 의해 압착되면서 두께가 얇아져 불균일한 형상을 유지하게 되어 품질이 떨어지기 때문이며, 부분적으로 결속되기 때문에 부착 안정성이 그 만큼 떨어지기 때문이다.

덧붙여, 상술한 공극(110)은 일종의 챔버로서, 쿨링 기능을 강화시키거나 잠열을 유지시키는데 유용하다.

다른 한편, 상기 망사체는 폴리에틸렌 수지 80중량%와, 쿨링성 재료 20중량%로 조성된 수지혼합물을 망사 형태로 성형한 것을 사용한다.

이때, 상기 쿨링성 재료는 상기 폴리에틸렌 수지 100중량부를 기준으로 자일리톨과 에리스리톨이 1:1의 중량비로 혼합된 제1혼합물 10중량부, 멘톨(Menthol)과 DL-Camphor(DL-캄파)가 1:1의 중량비로 혼합된 제2혼합물 5중량부, 항균성 물질인 DBNPA(2,2-Dibromo-3-nitrilopropionamide) 5중량부, 빙초산(Glacial Acetic Acide) 10중량부, 황산가돌리늄 5중량부 및 소디움 메틸실리코네이트 15중량부로 이루어진다.

여기에서, 상기 자일리톨과 에리스리톨은 당알코올로 수분과 반응하여 흡열반응을 일으켜 주변의 열을 빼앗아 쿨링성을 느끼게 하며, 또한 피부와 접촉시에는 강한 청량감(시원한 느낌)을 주므로 이러한 청량감 확보와 흡열에 따른 쿨링성 확보를 위해 첨가된다.

아울러, 상기 멘톨(Menthol)과 DL-Camphor(DL-캄파)는 혈관을 확장시켜 시원한 느낌을 주는 청량감을 강화시킴으로써 쿨링기능을 증대시키기 위해 첨가된다.

또한, 상기 DBNPA(2,2-Dibromo-3-nitrilopropionamide)는 액상 항균제로서 알카리 환경에서도 항균 특성이 우수한 물질로서, 특히 포도상구균, 대장균, 폐렴균 및 진드기와 곰팡이에 대한 항균특성이 매우 우수한 것으로 알려져 있다.

뿐만 아니라, 상기 빙초산은 어느점이 14.5℃ 이상으로서 상온에서도 어는 특성이 있어 쿨링성을 강화시키며, 리튬브로마이드는 흡습성이 매우 커 주변의 수분을 끌어 당기면서 쿨링성을 증대시키므로 첨가 사용된다.

아울러, 상기 황산가돌리늄은 희토류 원소인 가돌리늄(Gd)의 황산화물로서, 가돌리늄은 주기율표 3족에 속하는 희토류(稀土類) 전이금속이며, 연성(延性)이 있는 은백색의 원소로 산소·물과 서서히 반응하고, 17℃ 이하에서는 강자성(强磁性)을, 아주 낮은 온도에서는 초전도성(超傳導性)을 띤다. 이러한 가돌리늄의 황산화물은 자기냉각특성이 있어 쿨링성을 강화시킨다.

그리고, 상기 소디움 메틸실리코네이트는 강한 발수 기능을 위해 첨가되어 통풍성을 강화시키는데 유용하다.

이와 같이 구성하게 되면, 내구성도 우수하고, 쿨링성도 있어 혹서기 착용감을 증대시키면서 모기를 비롯한 해충 기피 능력이 뛰어나 캠핑 등 야외 활동시 착용하기 좋은 방충원단을 제공할 수 있게 된다.

이하, 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예]

본 발명에 따른 방충원단의 모기 기피 성능을 확인하기 위해 상술한 발명재(방충원단으로 제조된 전신 캠핑복)을 만들고, 비교를 위해 일반 그물망으로 비교재를 만들었다.

그리고, 발명재와 비교재를 각각 성인 남성 2명이 착용한 상태에서 3평 정도 크기의 실험실 공간에서 3시간 동안 동작, 부동 등 다양한 자세로 거주하게 하였다.

이때, 상기 실험실 공간에는 채집된 국내 일반모기 1000마리를 방사하였으며, 시간 경과에 따른 모기 물림 혹은 모기가 달라 붙여 있는 상태를 체크하였다.

3시간이 경과한 후, 모기 물림 상태를 확인하였더니 발명재를 착용한 실험군에서는 모기 물림 현상이 나타나지 않았고, 비교재를 착용한 실험군에서는 손등과 발목 2군데 모기 물림 현상이 나타났다.

또한, 모기가 달라 붙은 개체수를 확인한 결과, 발명재의 경우에는 전면 하부와 등쪽 상부 2군데에서 2마리가 망체에 낀 상태로 발견되었고, 비교재의 경우에는 전면과 후면에서 총 26군데 붙어 있는 것으로 확인되었다.

이를 통해, 본 발명에 따른 방충원단의 모기 기피성이 충분한 효과를 내고 있음을 확인할 수 있었다.

한편, 본 발명에 따른 방충원단의 쿨링성을 평가하기 위해 열풍에 의해 30℃로 유지되는 항습실에 발명재를 투입한 상태에서 열풍을 끄고 50분간 유지되게 하여 자연 냉각시켰다.

그런 다음, 적외선 온도계를 방충원단 표면에 조사하여 쿨링 여부를 확인하였다.

확인결과 10분 경과시 방충원단의 표면온도는 26.8℃였고, 20분 경과시에는 24.3℃였으며, 30분 경과시에는 22.1℃였다.

이를 통해, 시간이 경과할수록 온도가 떨어지면서 쿨링기능을 발현함을 확인할 수 있었다.

100: 발포망체
200: 상부 망사체
300: 하부 망사체

Claims (3)

1. 발포하여 형성한 발포망체와, 상기 발포망체의 전면과 후면에 접착제로 접착된 시트형 망사체로 이루어진 방충원단에 있어서;
   상기 폴리에틸렌수지 80중량%와, 마이크로 캡슐화된 모기 기피성분 20중량%로 이루어지고;
   상기 마이크로 캡슐화된 모기 기피성분은 코어물질과 이를 감싸는 피막물질로 가공된 마이크로 크기의 액적으로서 코어물질은 페니로열 2.5중량%, 페퍼민트 추출액 6.5중량%, 쑥 추출액 8.5중량%, 국화 추출액 8중량%, 곽향 추출액 4.5중량%, 수근채 추출액 9.5중량%, 유칼립투스 추출액 12.5중량% 및 나머지 젤라틴으로 이루어진 겔이며; 피막물질은 에틸렌-옥텐 러버(EOR)인 것을 특징으로 하는 방충원단.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 발포망체는 모기침이 침투할 수 없도록 5mm 두께를 가지며, 상기 에틸렌-옥텐 러버(EOR)의 용융흐름지수는 15-20g/10min(100℃ 기준)인 것을 특징으로 하는 방충원단.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 접착제는 비스페놀A형 에폭시수지 75중량%와, 메틸테트라히드로 무수프탈산 15중량%, 나노실리카 분말 5중량% 및 나머지 테트라이소프로필타이타네이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 방충원단.
   

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