KR20200116038A - 복합 엘라스토머 재료로 만들어진 장신구의 피스 - Google Patents

복합 엘라스토머 재료로 만들어진 장신구의 피스 Download PDF

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KR20200116038A
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jewelry
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elastomer
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니꼴라 프랑수아
줄리앙 다앙
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오메가쏘시에떼아노님
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Abstract

복합 엘라스토머 재료로 만들어진 장신구의 피스
본 발명은 엘라스토머 복합 재료로부터 만들어진 장신구의 피스에 관한 것으로서, 상기 엘라스토머 복합 재료는, 0.5 질량 % 내지 4 질량 %의 셀룰로오스 섬유, 0 내지 2 질량 %의 항균 첨가제, 0 내지 5 질량 %의 열 전도성 충전제, 0 내지 1 질량 % 의 악취 방지제, 및 0 내지 1 질량 % 의 실리카가 분산된 엘라스토머로 만들어진 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 엘라스토머 재료로 만들어진 장신구의 피스{PIECE OF JEWELLERY MADE OF COMPOSITE ELASTOMER MATERIAL}
본 발명은 엘라스토머를 함유하는 재료의 기술 분야에 관한 것이다. 보다 정확하게는, 본 발명은 엘라스토머 복합 재료로부터 만들어진 장신구의 피스, 피스를 제조하는 방법, 및 얻어진 피스에 관한 것이다.
본 발명에서, 장신구의 피스라는 용어는 임의의 장식적인 물체뿐만 아니라, 시계학 또는 장신구류에 사용되는 컴포넌트들을 나타낸다. 보다 구체적으로, 본 발명은 팔찌, 이를테면 시계 팔찌에 관한 것이다.
많은 엘라스토머 재료들이 시장에 존재하고, 예를 들어 그들의 편안한 품질, 유연한 촉감 및 강도로 팔찌로서의 그들의 이용에 대해 알려져 있다.
따라서, 문헌 JP 2000204265 로부터 항균 특성을 포함하고 노화에 대한 저항성이 양호한 열가소성 엘라스토머 재료를 제조하는 것이 알려져 있다.
특허 EP 2 468 127 로부터, 장신구의 피스 (piece of jewellery) 가 또한 알려져 있는데, 이는 미세섬유, 폴리테트라플루오로에틸렌의 나노입자 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 보강 충전제가 분산된 엘라스토머 매트릭스를 포함하는 복합 재료로부터 적어도 부분적으로 만들어지며, 상기 복합 재료는 조성물의 총 중량을 기준으로, 60 중량 % 내지 95 중량 %의 적어도 하나의 엘라스토머, 0 중량 % 내지 5 중량 %의 미세섬유 및 0 중량 % 내지 40 중량 %의 폴리테트라플루오로에틸렌의 나노입자를 포함하는 조성물로부터 수득되며, 상기 보강 충전제 중 적어도 하나가 존재한다.
그러나, 피부와 접촉하는 팔찌 (wristlet) 또는 시계학 (horology) 컴포넌트들에 사용된 이들 엘라스토머 재료는 땀의 양호한 배출을 얻을 수 없고, 항균 특성은 나쁜 악취를 중화시킬 수 있을 뿐이며, 재료에 존재하는 섬유는 재료가 기계적으로 보강될 수 있게 할 뿐이다. 또한, 팔찌는 종종 일정량의 항균제를 제거하여 이의 효과를 감소시키는 경향이 있는 마찰 또는 마모를 받게 된다.
본 발명의 목적은 특히 이러한 공지된 기술의 다양한 단점을 극복하는 것이다.
보다 정확하게는, 본 발명의 목적은 피부와 장기간 (직접 또는 간접) 접촉하도록 의도된 엘라스토머 재료로 만들어진 장신구의 피스를 제공하고, 양호한 착색성 및 노화 (UV, 땀, 외관, 찢김) 에 대한 양호한 저항성을 유지하면서, 땀 배출을 개선할 수 있는 특성을 갖는 엘라스토머를 얻는 것이다.
이들 목표 그리고 아래에 보다 명확하게 나타날 다른 목표는 엘라스토머 복합 재료로 만들어진 장신구의 피스를 통해 본 발명에 따라 달성되며, 상기 엘라스토머 복합 재료는 0 내지 4 질량 % 의 셀룰로오스 섬유, 0 내지 2 질량 % 의 항균 첨가제, 0 내지 5 질량 % 의 열 전도성 충전제, 0 내지 1 질량 % 의 악취 방지제, 및 0 내지 1 질량 % 의 실리카가 분산된 엘라스토머 매트릭스를 포함한다.
발명의 다른 유리한 대안에 따르면:
- 엘라스토머 매트릭스는 플루오로카본 고무 유형의 플루오로엘라스토머이고;
- 엘라스토머 재료는 단 셀룰로오스 섬유 (short cellulose fibre) 및 장 셀룰로오스 섬유 (long cellulose fibre) 를 포함하고, 셀룰로오스 섬유의 길이는 0.5 mm 내지 1.5 mm 이고;
- 복합 재료는 조성물의 총 중량을 기준으로 1.5 질량 % 내지 3.5 질량 %의 미세섬유, 그리고 바람직하게는 2 질량 %의 단 미세 섬유 및 1.5 질량 %의 장 미세 섬유를 포함하고;
- 엘라스토머 재료는 적어도 0 내지 30 질량 %의 색상 첨가제를 포함하고;
- 엘라스토머 재료는 적어도 0 내지 1 질량 %의 악취 방지제를 포함하고;
- 엘라스토머 재료는 적어도 하나의 이형제를 포함하고;
- 엘라스토머 재료는 적어도 0 내지 1 질량 %의 광택제 (brightening agent) 를 포함하고;
본 발명은 또한 그리고 특히 본 발명에 따른 엘라스토머 재료로부터 만들어진 임의의 장신구의 피스에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 장신구의 피스의 제조 방법에 관한 것이고, 그 제조 방법은 이하의 단계들을 포함한다:
- 적어도 하나의 엘라스토머, 0.5 질량 % 내지 4 질량 %의 셀룰로오스 섬유, 0 내지 2 질량 %의 항균 첨가제, 0 내지 5 질량 %의 열 전도성 충전제, 0 내지 1 질량 % 의 악취 방지제, 및 0 내지 1 질량 % 의 실리카를 포함하는 조성물을 생성하는 단계;
- 이전 단계에서 얻어진 조성물의 성형 (moulding) 을 수행하는 단계;
-제 2 단계 동안 수득된 성형된 피스의 마무리 단계 (finishing step) 를 수행하는 단계.
이 방법에 따르면, 엘라스토머 재료는 플루오로카본 고무 유형의 플루오로엘라스토머이다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들이, 단순히 예시적이고 비제한적인 예로서 주어진, 본 발명의 특정 실시형태의 이하의 설명을 읽을 때 더욱 명확하게 나타날 것이다.
바람직한 실시형태들의 상세한 설명
본 발명은, 엘라스토머 복합 재료로 만들어진 장신구의 피스에 관한 것이고, 상기 엘라스토머 복합 재료는 0 내지 4 질량 % 의 셀룰로오스 섬유, 0 내지 2 질량 % 의 항균 첨가제, 0 내지 1 % 의 열 전도성 충전제, 0 내지 1 % 의 악취 방지제, 및 0 내지 1 % 의 실리카가 분산된 엘라스토머 매트릭스를 포함한다.
본 발명에 따르면, 매트릭스를 위해 선택된 엘라스토머 재료는 플루오로엘라스토머로부터 선택된다.
용어 "플루오로엘라스토머" 는 일반적인 의미에서 불소의 농도와 관계 없이 사용되며, 주쇄가 부분적으로 치환된 플루오르화 엘라스토머, 즉 일반적으로 FKM 으로 지칭되는 플루오로엘라스토머, 그리고 주쇄가 완전히 치환된 플루오르화 엘라스토머, 즉 일반적으로 FFKM 으로 지칭되는 퍼플루오로엘라스토머 양자 모두를 나타낸다.
바람직하게는, 엘라스토머는 플루오로엘라스토머이고, 보다 바람직하게는 FKM 유형의 플루오로엘라스토머이다.
엘라스토머의 양은 조성물의 총 중량을 기준으로 55 중량 % 내지 95 중량 %이다.
다른 실시형태에 따르면, 엘라스토머 재료는 하나 이상의 열가소성 엘라스토머, 이를테면 폴리우레탄, 폴리에테르 블록 아미드, 코폴리에스테르 엘라스토머, 아크릴 엘라스토머 또는 스티렌 엘라스토머로부터 선택된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 재료는 실리콘과 같은 실온-가황 엘라스토머 (room-temperature-vulcanising elastomer) 로부터 선택된다.
엘라스토머 재료의 경도는 햅틱 및 기능적 필요에 따라 20 쇼어 OO 내지 90 쇼어 D 의 범위 상에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 90 쇼어 D 의 경도를 갖는 케이스의 경성 엘리먼트를 성형에 의해 제조할 수 있는 한편, 쇼어 OO 및 쇼어 A 재료는 오히려 경성 엘리먼트 상의 코팅으로서 사용된다. 팔찌와 같은 유연성 부분들은 쇼어 A 경도를 사용하여 만들어진다.
예를 들어, 시계 케이스의 경우, 엘라스토머는 케이스의 표면에 분무되어 코팅으로서 작용하거나, 또는 부드러운 촉감을 제공하기 위해 오버몰딩 (overmould) 될 수 있다.
본 발명에 따르면, 엘라스토머 재료는 예를 들어, 헥사고날 질화 붕소 또는 그래핀 또는 탄소 나노튜브와 같이 20 W·m-1·K-1 초과의 열 전도율을 갖는 열 전도성 충전제를 포함한다. 엘라스토머 재료에서 이들 열 전도성 충전제의 양은 0.04 중량 % 내지 5 질량 %이고, 재료의 전기 전도성을 증가시키지 않고서, 0.4 로부터 1.2 W·m-1·K-1 로 재료의 열 전도율을 3 배 만큼 증가시킬 수 있다. 이러한 열 전도성 충전제는 몸의 열을 더 잘 배출시켜 땀을 제한하는 이점이 있다.
본 발명의 유리한 양태에 따르면, 엘라스토머 재료는 또한, 예를 들어, 팔찌가 피부와 접촉할 때 실질적으로 착용자의 땀에 의해 야기되는, 재료 표면 및 내부의 박테리아의 성장 (development) 을 제한하거나 심지어 방지하는 그러한 방식으로 은을 함유하는 예를 들어 항균 첨가제를 포함한다.
바람직하게는, 사용되는 항균 첨가제는 Sanitized® BC A 21-41 이다. 이 첨가제는 세라믹 종류로 만들어진 재료에 캡슐화된 은 형태이며, 고온에 대한 저항성은 항균 특성을 변경하지 않고 혼합물에 그것을 쉽게 첨가할 수 있게 한다. 필요에 따라, 항균 첨가제의 양은 0 질량 % 내지 2 질량 % 이다.
엘라스토머 재료는 또한 악취를 흡수하는 그러한 방식으로 예를 들어 제올라이트 (Lithofill MM) 와 같은 악취 방지제를 포함하며, 일반적으로 이 작용제는 크기가 0 내지 10㎛ 인 그레인 형태이다. 필요에 따라, 악취 방지제의 양은 0 질량 % 내지 1 질량 % 이다. 본 발명의 대안에 따르면, 제올라이트는 향기를 확산시키기 위한 지지체로서 작용할 수 있으며, 상기 제올라이트는 예를 들어 하나 이상의 에센셜 오일 또는 하나 이상의 향료 (fragrance) 를 받아들일 수 있다. 이러한 실시 형태는 제올라이트가 매우 오랜 시간 동안 향기를 확산시킬 수 있다는 사실을 고려할 때 특히 중요하다.
엘라스토머 재료는 그의 내구성을 향상시키기 위해 실리카와 같은 보강제를 포함한다.
본 발명에 따르면, 엘라스토머 재료는 엘라스토머 재료를 통해 습기, 그리고 특히 땀을 배출하도록 배치된 친수성 미세섬유를 포함한다. 본 발명에 따르면, 친수성 미세 섬유는 150 mTex 미만의 섬도 (fineness) 를 가지며, 이는 H2O 유형의 분자를 수송할 수 있기에 충분한 크기이다.
본 발명에 따르면, 친수성 섬유는 셀룰로오스 재료로부터 제조되며, Lenzing Tencel FCP 와 같은 Lyocell 유형의 섬유가 바람직하게 사용된다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 중량 % 내지 4 중량 %, 바람직하게는 1.5 중량 % 내지 3.5 중량 %의 미세섬유를 포함한다. 사용된 미세섬유는 0.5mm 내지 1.5mm 의 길이를 가진다.
재료 내에 이들 미세섬유의 존재는 미세한 채널의 네트워크를 형성할 수 있게 하고, 미세섬유를 형성하는 나노섬유는 재료를 통해 신속하고 균일하게 습기를 이끈다.
재료를 통한 습기의 수송을 개선시키는 그러한 방식으로, 재료에 포함된 미세섬유는 단 셀룰로오스 미세섬유 및 장 셀룰로오스 미세섬유로 구성되며, 셀룰로오스 미세섬유의 길이는 0.5mm 내지 1.5mm 이다.
본 발명에 따른 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 2 중량 % 의 단 미세섬유 및 1.5 중량 %의 장 미세섬유를 포함한다.
이러한 단 미세섬유와 장 미세섬유의 혼합물은 서로 접촉하여 엘라스토머 재료에 의해 형성된 매트릭스의 확산력을 향상시키는 채널을 형성하고 습기가 재료를 통해 모세관에 의해 수송되어 배출될 수 있다.
본 발명에 따르면, 바람직하게는 미세섬유는 더 큰 비 표면적 그리고 이에 따라 보다 빠른 확산력을 제공하기 위한 프로펠러 형상의 횡단면을 갖는다.
보다 정확하게는, 친수성 섬유의 단면은 보다 큰 비 표면적을 제공하고 따라서 습기의 배출을 촉진하는 방식으로 n 개의 블레이드를 갖는 프로펠러의 형상이며 여기서 n 은 엄밀히 2 보다 크다.
조성물은 또한 엘라스토머에 특수한 가황 또는 가교제, 및 엘라스토머를 함유하는 제형, 그리고 보다 특히 플루오로엘라스토머를 함유하는 제형 분야의 당업자에 의해 일반적으로 사용되는 다른 종래의 첨가제를 포함할 수 있다.
유리하게는, 조성물은 착색제 또는 안료를 포함할 수 있다. 착색제 및/또는 안료의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
예를 들어, 이산화 티탄은 백색의 조성물을 생성하는데 사용되며, 이 경우 사용되는 착색제의 양은 30 질량 %이다. 백색 색상의 마무리를 향상시키는 그러한 방식으로 광택제가 사용되며, 후자는 색상의 스펙트럼의 밸런스를 재조정하고 보다 흰 백색을 제공할 수 있게 한다. 사용되는 광택제의 양은 약 1 질량 % 이다.
백색 조성물의 경우, FKM 유형의 투명한 플루오로엘라스토머를 10 질량 % 에 이르기까지 첨가하여 조성물의 오염 저항성을 개선하고 최종 생성물의 유연성을 향상시킨다.
검정 색상의 조성물의 경우, 검정 색상의 FKM 유형의 플루오로엘라스토머가 직접 사용된다. 검정 색상은 카본 블랙 (Grade N-660) 을 통해 얻어질 수 있다.
위에 기술된 재료는 편안한 엘라스토머로 만들어진 단일 재료 스트랜드 (strand) 의 팔찌를 제조하기 위해 직접 성형될 수 있거나, 또는 편안한 두 재료 스트랜드의 팔찌를 제조하기 위해 오버몰딩될 수 있으며, 각각의 스트랜드는 피부와 접촉하는 편안한 재료로 만들어진 제 1 하부 부분, 및 그 기능에 유리한 다른 재료로 만들어진 상부 부분을 갖는다. 순전히 미학적 목적을 위해 각 부분이 상이한 색상을 가질 수도 있다.
이하에, 조성물의 3 가지 예가 기술되며, 이들 각각은 첨가제가 분산되는 엘라스토머 매트릭스를 형성하는 기재 (base) 를 포함한다. 이들 예는 본 발명에 따라 출원인에 의해 제조된 샘플에 기초한다.
검은 색상의 팔찌를 위해, 다음의 구성이 사용된다:
Figure pat00001
Figure pat00002
(*) 여기서 그래핀은 혼합물의 열 전도율을 향상시키고 따라서 피부와 팔찌 사이의 열의 교환을 개선하기 위해 선택된 충전제이다.
백색 색상의 팔찌를 위해, 다음의 구성이 사용된다:
Figure pat00003
Figure pat00004
(*) 헥사고날 질화 붕소는 혼합물의 열 전도율을 향상시키고 따라서 피부와 팔찌 사이의 열의 교환을 개선하기 위해 선택된 충전제이다.
(*) 다상 혼합물 (처음 생성된 혼합물에 투명한 FKM 의 분산) 을 생성하기 위해 높은 전단율 (shear rate) 에서의 혼합 종료시 투명 FKM 을 첨가한다 :이 기술은 백색 혼합물의 오염에 대한 저항성을 향상시키고 유연성과 이에 따라 착용시 편안함을 향상시킬 수 있다.
다른 색상을 갖는 팔찌를 위해, 다음의 구성이 사용된다:
Figure pat00005
Figure pat00006
본 발명에 따른 엘라스토머 복합 재료로 만들어진 장신구의 피스는 다음 단계를 포함하는 방법에 의해 수득된다:
- 위에 기재된 바와 같은 조성물의 준비를 수행하는 단계;
- 제 1 단계 동안 수득된 조성물의 성형을 수행하여 원하는 형상을 얻는 단계;
- 제 2 단계 동안 수득된 성형된 피스의 마무리 단계 (finishing step) 를 수행하는 단계.
당업자 및 제조될 피스들의 필요에 따라, 성형된 피스의 마무리 단계는 재봉, 패턴의 인쇄, 재료내 구멍의 생성 등을 수반할 수 있다.
조성물의 성형은 사출, 압출 또는 압축 성형과 같은 당업자에게 알려진 임의의 유형의 방법에 의해 수행될 수 있다.
가황은 일반적으로 130 ℃ 내지 200 ℃ 의 온도에서, 원하는 부분에 따라 변할 수 있는 충분한 시간, 예를 들어 가황 온도, 채용된 가황 시스템 및 조성물의 가황 동역학에 따라 60 초 내지 300 초 동안, 알려진 방식으로 수행된다.
장신구의 피스는 예를 들어, 팔찌, 특히 시계 팔찌일 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 팔찌는 특정한 형상 및 컷아웃 (cutout) 을 가질 수 있고, 착용자의 땀의 양호한 배출을 제공하면서, 기계적 강도 측면에서, 그리고 보다 특히 인장 강도, 오염에 대한 저항성의 측면에서 엄격한 사양을 모든 것에도 불구하고 만족시킬 수 있다.
편안함을 향상시키기 위한 이러한 재료는 팔찌, 팔찌 버클, 목걸이, 케이스, 케이스 백, 버튼, 버클 또는 안경과 같은 시계 또는 장신구를 제조할 수 있게 한다.
물론, 본 발명은 예시된 예에 한정되지 않고, 당업자에게 떠오르는 다양한 대안 및 수정의 여지가 있다.

Claims (15)

  1. 엘라스토머 복합 재료로부터 만들어진 장신구의 피스로서,
    상기 엘라스토머 복합 재료는, 0 내지 4 질량 %의 셀룰로오스 섬유, 0 내지 2 질량 %의 항균 첨가제, 0 내지 5 질량 %의 열 전도성 충전제, 0 내지 1 질량 % 의 악취 방지제, 및 0 내지 1 질량 % 의 실리카가 분산된 엘라스토머로 만들어진 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘라스토머는 플루오로카본 고무 유형 (FKM) 의 플루오로엘라스토머인 것을 특징으로 하는 장신구의 피스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합 재료는 단 셀룰로오스 섬유 및 장 셀룰로오스 섬유를 포함하고, 상기 셀룰로오스 섬유들의 길이는 0.5 mm 내지 1.5 mm 인 것을 특징으로 하는 장신구의 피스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복합 재료는 조성물의 총 중량을 기준으로 1.5 질량 % 내지 3.5 질량 %의 미세섬유, 또는 2 질량 %의 단 미세섬유 및 1.5 질량 %의 장 미세섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘라스토머 재료는 적어도 0 내지 30 질량 %의 색상 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘라스토머 재료는 적어도 0 내지 1 질량 %의 악취 방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘라스토머 재료는 적어도 하나의 이형제를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘라스토머 재료는 광택제를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스.
  9. 제 1 항에 기재된 장신구의 피스를 제조하는 방법으로서,
    - 적어도 하나의 엘라스토머, 0 질량 % 내지 4 질량 %의 셀룰로오스 섬유, 0 내지 2 질량 %의 항균 첨가제, 0 내지 5 질량 %의 열 전도성 충전제, 0 내지 1 질량 % 의 악취 방지제, 및 0 내지 1 질량 % 의 실리카를 포함하는 조성물을 생성하는 단계;
    - 이전 단계에서 얻어진 상기 조성물의 성형을 수행하는 단계;
    -제 2 단계 동안 수득된 성형된 피스의 마무리 단계를 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스를 제조하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 엘라스토머는 플루오로카본 고무 유형의 플루오로엘라스토머인 것을 특징으로 하는 장신구의 피스를 제조하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 조성물은 단 셀룰로오스 섬유 및 장 셀룰로오스 섬유를 포함하고, 상기 셀룰로오스 섬유들의 길이는 0.5 mm 내지 1.5 mm 인 것을 특징으로 하는 장신구의 피스를 제조하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 조성물은 열 전도성 충전제를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스를 제조하는 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 조성물은 악취 방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스를 제조하는 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 조성물은 보강 충전제를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스를 제조하는 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 조성물은 적어도 하나의 색상 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 장신구의 피스를 제조하는 방법.
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