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아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션 및 그 제조방법{GEL CUSHION WITH AROMATHERAPY AND ANTIBACTERIAL FUCNTION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 사용자의 피로를 풀어주고, 위생성을 강화시킨 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 방석은 바닥이나 의자에 깔고 앉기 위한 것으로서, 대부분 내부가 솜으로 되어 있는 솜방석을 지칭한다. 솜방석은 충격을 흡수하여 앉는 사람으로 하여금 푹신푹신한 착석감을 제공한다. 이러한 착석감은 솜방석 내부의 섬유들이 그물처럼 형성되어 있고, 공기가 계속해서 공급되므로써 복원력을 주기 때문이다. 그러나, 좋은 착석감을 주기 위하여는 많은 양의 솜이 소요되어야 하고, 솜방석을 계속 이용하다 보면 방석의 두께가 얇아져서 착석감 및 통기성이 쉽게 저하된다. 이에 최근에는 고무, 폴리에틸렌 등과 같이 탄성을 구비하고 마찰력을 갖는 재질로 이루어져, 쿠션감도 있고 쉽게 미끌어지지 않는 젤타입의 쿠션(방석)이 제안되고 있고, 이는 대한민국 등록특허공보 제10-0945641호를 통해 확인할 수 있다. 그러나, 젤타입의 쿠션도 고무로 이루어진 경우에는 딱딱하여 앉는 사람으로 하여금 불편함을 느끼게 하고, 폴리머로 이루어진 경우에는 착석감은 좋으나, 다른 소재들에 비해 세균이 번식하기 좋은 구조를 가지고 있어 위생상 좋지 못하다는 단점이 있다. 또한, 이들의 고유의 냄새로 인해 사람들마다 호불호가 갈리고 있는 실정이다. 따라서, 사용자에게 편안한 쿠션감을 제공하면서도 냄새로 인한 거부감이 없고, 위생성이 강화된 젤타입의 쿠션에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 위생성을 강화하고, 냄새로 인한 거부감을 없앨 뿐만 아니라 피로를 풀어줄 수 있는 효과를 얻을 수 있는 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션 및 그 제조방법을 제공하기 위함이다. 본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.
상기 목적은, 젤쿠션 조성물; 항균제; 및 식물에서 유래하는 방향유;를 포함하되, 젤쿠션 조성물은 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 5~8 중량부의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션에 의해 달성된다. 바람직하게, 첨가제는 건식 실리카 또는 습식 실리카일 수 있다. 바람직하게, 항균제는 유기 항균제 또는 무기 항균제일 수 있다. 바람직하게, 유기 항균제는 징크 비스(2-피리딘싸이올-1-옥사이드)(Zinc bis(2-pyridinethiol-1-oxide)일 수 있다. 바람직하게, 항균제는 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 0.05~10.0 중량부일 수 있다. 바람직하게, 방향유는 라벤더, 그레이프 프루트, 유칼립투스, 로즈메리, 페퍼민트 및 일랑일랑으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로부터 추출된 것일 수 있다. 바람직하게, 방향유는 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 0.5~5.0 중량부일 수 있다. 상기 목적은, 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 첨가제를 혼합하는 제1단계; 제1단계의 혼합물을 교반하면서 오일을 적하하는 제2단계; 제2단계의 혼합물에 식물에서 유래하는 방향유 및 항균제를 첨가하는 제3단계; 제3단계의 혼합물을 슈퍼 고속 믹서를 이용하여 10분 내지 20분간 교반하여 젤쿠션 조성물(젤 상태의 원재료)을 제조하는 제4단계; 및 제4단계의 젤쿠션 조성물을 사출하여 젤쿠션을 제조하는 제5단계;를 포함하는 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션을 제조하는 방법에 의해 달성된다.
본 발명인 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션 및 그 제조방법은 사용자의 피로를 풀어주고, 정신 집중, 우울증 치료에 도움을 주며, 위생성을 강화시킬 수 있다. 또한, 젤쿠션 조성물의 폴리머(TPE) 또는 젤쿠션 제조과정에서 경도(hardness)조절을 위해 사용되는 오일의 냄새로 인한 거부감을 완화하고, 젤쿠션의 표면적을 넓게 하여 통기성을 향상시킬 수 있는 효과 등을 가진다. 다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션의 제조방법에 대한 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션의 사시도이다.
도 3은 도 2의 일부를 확대한 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것 일뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다. 본 발명의 일 양상에 따른 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션은 젤쿠션 조성물; 항균제; 및 식물에서 유래하는 방향유;를 포함하되, 젤쿠션 조성물은 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 5~8 중량부의 첨가제를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 젤쿠션 조성물은 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 5~8 중량부의 첨가제를 포함한 것으로서, 폴리스티렌계 폴리머는 삼블럭(triblock) 구조로서 SEBS(styrene-(ethylene/buthylene)-styrene Block Copolymer) 또는 SEEPS(Polystyrene-block-poly(ethylene-ethylene/propylene)-block polystyrene)일 수 있고, 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체는 PP-SEBS일 수 있다. 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물은 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체 30 ~ 40중량%와 오일 60 ~ 70중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 이 때 오일의 함량이 60중량% 미만이면 경도(Shoer A)가 상승함으로써 제압분산의 효과가 떨어지고 수축률이 매우 커져 사출 시 이젝팅(ejecting)이 매우 어렵고, 70중량%를 초과하면 오일과 공중합체의 혼합이 용이하지 않아 사출이 불가능하며, 혹시 사출이 된다 하더라도 사용 시 오일 블루밍이 발생하기 때문에 오일의 함량을 위 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 5 ~ 8 중량부의 첨가제를 포함하는 것이 바람직한데, 첨가제의 함량이 5중량 미만으로 사용되면 오일과 공중합체가 혼합되지 않아 물성이 저하될 수 있고, 8중량을 초과하면 경도가 증가하기 때문에 위 함량 범위로 첨가제를 넣는 것이 바람직하다. 일 실시예에 있어서, 첨가제는 오일 블루밍을 제거하고 젤쿠션의 내열성을 향상시키기 위한 것으로 건식 실리카 또는 습식 실리카를 사용할 수 있다. 건식 실리카로서 흄드실리카(Fumed Silica)를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 일 실시예에 있어서, 젤쿠션 조성물은 성형시 가열에 의한 열화를 방지하기 위해 필요에 따라 열안정제를 더 포함할 수 있는데 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 0.3 ~ 0.7 중량부의 열 안정제를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 열안정제는 당업계에서 사용하는 일반적인 열안정제를 사용할 수 있으며, 특별히 한정하지는 않으나, 트리 페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(모노- 및 디-노닐페닐의 혼합)포스파이트와 같은 유기 포스파이트; 디메틸벤젠 포스포네이트와 같은 포스포네이트류, 트리메틸 포스페이트와 같은 포스페이트류, 또는 상기한 열안정화제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 또한, 젤쿠션 조성물은 젤쿠션의 성능을 만족시키기 위해 경도(shore A)가 10 이하인 것이 바람직하다. 일 실시예에 있어서, 항균제는 미생물에 의해 생산되거나 합성에 의해 개발된 물질로 미생물의 성장을 억제하거나 죽이는 물질을 말한다. 항균제를 사용시에는 내열성, 화학적 반응성, 지속성, 인체 안전성 등을 고려하여 적절한 항균제를 선택하는 것이 중요하다. 항균제는 유기 항균제 또는 무기 항균제를 사용할 수 있다. 유기 항균제는 세균이나 바이러스의 먹이가 되어 사멸시키는 관기능을 이용하는 것으로서, 천연제품과 합성품이 있으며, 천연제품은 차, 대나무, 고추냉이 등에서 채취한 액기스로 구성되어 가장 안정하다. 유기 항균제는 일반적으로 액상 상태로 되어 있고, 단시간 내에 항균력을 필요로 하는 제품에 주로 사용된다. 일시적인 항균력은 무기 항균제에 비해 높다. 유기 항균제로 10,10'-oxybisphenoxarsine(OBPA), Zinc bis(2-pyridinethiol-1-oxide) 등이 있고, 안정성의 측면에서 Zinc bis(2-pyridinethiol-1-oxide)가 바람직하나, 이에 국한되지 않고 다른 공지의 유기 항균제도 사용이 가능하다. 무기 항균제는 세균이 살 수 없는 환경을 만들어 신진대사가 원활치 않아 고사시키는 항균 메커니즘을 이용하는 것으로, 제올라이트, 실리카 알루미나 등의 무기담체에 은, 구리, 아연 등과 같이 항균성이 뛰어난 금속이온을 치환시킨 것이다. 무기 항균제는 미세한 기공을 가진 3차원의 골격구조를 지니기 때문에 비표면적이 크고 내열성이 우수하다. 특히, 은, 구리, 아연은 항균력이 강하고 안정성이 높은 금속으로 인체에 무해한 것으로 판명되어 있다. 최근에는 나노 산화아연을 응용한 다양한 항균 제품들이 개발되고 있다. 무기 항균제의 항균효과는 약제의 용출에 의한 즉효성은 없지만 지속성이 길고 내성균을 발생시키지 않는다는 장점을 가지나, 비싸다는 단점이 있다. 다양한 공지의 무기 항균제를 사용할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 항균제는 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 0.05~10.0 중량부인 것이 바람직하다. 항균제의 성능은 항균 활성치를 통해서 알 수 있는데, 항균 활성치란 일정시간 동안 배양된 균주의 수를 비교하여 항균정도를 평가한 값으로서, 그 값이 2 이상이면 99% 이상의 균주가 사멸되고, 3 이상이면 99.9% 이상의 균주가 사멸되어 항균 효과가 있는 것으로 본다. 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 항균제의 함량이 0.05 중량부 미만이면, 항균 활성치 값이 2에 미치지 못하여 항균 효과를 발휘하기 힘들고, 10.0 중량부 초과할 경우 젤쿠션의 제조공정(배합, 사출 등의 각 공정)에서 기포 발생, 물성 저하, 미성형 또는 계량 불가 등의 트러블이 발생할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방향유('정유'라고도 함)는 식물에서 유래하는 것으로, 식물로부터 추출한 휘발성이 있는 방향성 화합물을 포함하고 있는 소수 농축액이다. 휘발성 기름, 이센셜 오일(essential oil), 에센스(essence)라고도 한다. 일반적으로 꽃, 잎, 열매, 가지, 줄기, 뿌리 따위에서 채취하여 정제한 방향유나 휘발유를 가리키고, 음식 및 음료의 향미와 더불어 향수, 화장품, 비누 등에 사용되고 있다. 방향유는 라벤더, 그레이프 프루트, 유칼립투스, 로즈메리, 페퍼민트 및 일랑일랑으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로부터 추출된 것을 사용할 수 있다. 라벤더(Lavender)는 꿀풀과의 상록 여러해살이풀로, 지중해 연안이 원산지다. 허브차, 아로마테라피, 관상용으로 이용되고, 봄에 보라색이나 흰색 또는 분홍색의 꽃을 핀다. 라벤더 오일은 주로 꽃에서 추출한다. 라벤더는 진통, 심리적 진정작용(불면증, 스트레스, 우울증, 불안감, 두통 감소), 방충, 살균 등의 효과가 있다. 고대 유럽은 강한 향기를 처음 발견하여 이것을 갈거나 즙으로 만들어 향수로 사용한 것으로 전해진다. 그레이프 프루트(자몽)는 귤속의 나무 또는 그 열매로, 자몽으로 불리기도 한다. 나무는 상록수로 5~6m 높이가 많지만, 계속 자라면 13~15m까지도 자란다. 잎은 15cm 정도의 길이로 가늘고 색은 진한 녹색이며, 꽃은 5cm 정도의 크기로 하얗고 꽃잎은 네 장이다. 열매는 10~15cm 정도의 크기로 노랗고, 울퉁불퉁한 공처럼 생겼으며, 속살이 하얀색이나 빨간색이 널리 재배되고 있다. 그레이프 프루트 오일은 '시트러스 파라디시(Citrus paradisi)'종의 껍질을 냉압착해서 추출한 것이다. 향은 레몬과 오렌지가 혼합된 산뜻하고 가벼운 과일향이다. 그레이프 프루트 오일의 성분 중에는 '누드카톤'이라는 성분이 있다. 그레이프 프루트의 독특한 향은 이 성분으로부터 비롯되는 것이다. 그레이프 프루트 오일은 원기를 왕성하게 하고 감정을 고양시키는 작용(우을증, 스트레스, 정신적 피로, 생리 전 긴장, 임신 중 불쾌감 해소에 도움을 준다)을 하며, 소화를 돕고 정화나 방부효과도 있다. 림프 순환과 체액 흐름을 촉진시키며 이뇨작용이 있어 셀룰라이트 해소(비만 해결)에도 도움이 된다. 유칼립투스(Eucalyptus globulus)는 상록의 교목으로서 높이는 보통 10m 정도인데, 때로는 15m 이상인 큰 나무도 있다. 잎은 길이 30cm나 되는 피침형으로 혁질이고 전체가 흰 분으로 덮여 있으며 향기를 낸다. 오스트레일리아가 원산지로 잎에서는 유칼리유(유칼립투스 오일)를 짜낸다. 유칼리유는 바이러스 살균효과, 면역계 강화 효과를 가져 감기 예방에 도움이 되고, 콧물, 비염이나 기침, 만성 기관지염, 인후염, 천식, 폐렴 등 호흡기 질환에 효능이 있다. 또한, 머리를 맑게 해줘 두통 완화 및 스트레스 해소에 도움을 주고, 집중력을 높여주기 때문에 수험생들에게 유용한 것으로 알려져 있다. 유칼리유는 살균력과 피부 정화 효과가 있어 피부를 맑고 깨끗하게 가꿀 수 있고, 화상, 수포, 상처, 벌레 물린 곳, 피부 감염 등 피부질환에 좋으며, 햇볕에 그을린 피부에 진정 작용도 가진다. 또한, 벌레가 싫어하는 특유의 향으로 인해 벼룩, 모기 등 벌레를 퇴치할 수 있어 살충효과도 있고, 실내 공기 정화 효과를 가지며, 근육통 완화에도 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 로즈메리(rosemary)는 바늘 같은 잎을 가진 여러해살이 식물로, 민트와 같은 과에 속한다. 지중해 연안이 원산지인 허브이고, 푸른 잎과 특유의 향을 가졌다. 꽃은 겨울과 봄에 피고 색깔은 흰색, 분홍색, 자주색, 푸른색 등이 있으며, 로즈메리의 잎과 꽃에서 로즈메리 오일을 추출할 수 있다. 로즈메리는 정신각성, 집중력 증진, 기억력 향상 효과가 뛰어나 정신집중을 요하는 수험생들에게 유용하고, 강심효과, 혈압상승 효과가 있어 저혈압이 있는 사람에게 도움이 되며, 림프순환 촉진 효과 및 체액 정체 해소 효과가 뛰어나 셀룰라이트 해소 및 비만 해결 효과가 있다. 또한 진통효과가 있어 근육통이나 관절통에 좋고, 주름완화 효과가 있으며, 모발과 두피에 훌륭한 강장제여서 모발촉진과 탈모 방지 효과를 가진다. 페퍼민트(peppermint)는 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이 풀로서, 대표적인 허브 식물이다. 30~90cm까지 자라고 줄기의 단면은 정방형이며 부드럽다. 섬유질이 많은 다육질의 줄기뿌리가 넓게 퍼진다. 잎은 4~9cm의 길이에 1.5~4cm의 폭으로 타원형이고 짙은 녹색을 띤다. 잎 가장자리는 톱니모양이다. 잎과 줄기의 표면에는 잔털이 듬성듬성 달려있다. 꽃은 보라색으로 6~8mm 길이의 꽃이 한여름에서 늦여름까지 뭉쳐 난다. 페퍼민트 오일은 잎에 많이 함유되어 있고, 꽃이 피는 오전이나 아침 이슬이 마를 무렵에 함량이 가장 높아 6~7월에 수확하는 것이 바람직하다. 페퍼민트 오일의 주요 성분인 멘톨은 항균과 통증 완화에 효과적이어서 식용과 약용 및 방향제 등으로 사용된다. 특히 정신적 피로와 우울증, 신경성 발작, (편)두통 등에 효과가 좋고 해열과 발한을 돕는다. 또한, 감기, 천식, 기관지염, 콜레라, 폐렴, 폐결핵, 식중독, 신경통 등에 효과가 있다. 일랑일랑은 높이 15~25m 정도 자라는 열대 상록성 교목이다. 잎의 길이는 10~20cm로 장타원형 또는 장난형으로 엽신에는 깊은 주름의 맥이 파여 있고 끝은 뾰족하며 마주난다. 잎의 양면은 광택이 있고, 꽃은 긴 화병을 가지며 옆액에서 아래로 처진다. 꽃잎은 길쭉하고 처음에는 녹색으로 향이 약하지만 황색으로 변하면서 향기가 강해진다. 일랑일랑은 주로 꽃에서 오일을 추출한다. 일랑일랑 오일은 호르몬 분비를 조절해서 생식기 관련 질환에 효과적이고, 자궁의 강장제, 유방의 탄력유지, 최음제로 사용된다. 또한, 과호흡, 고혈압, 불안, 긴장, 쇼크, 우울증 등의 신경계 증상에 효능을 가지고 있고, 피지분비를 조절하여 지성 또는 건성피부 개선 효과를 가질 뿐만 아니라 모발과 두피 관리에도 쓰일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방향유는 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 0.5~5.0 중량부인 것이 바람직하다. 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 방향유의 함량이 0.5 중량부 미만일 경우, 아로마테라피 효과를 얻기가 힘들고, 5.0 중량부를 초과할 경우, 젤쿠션 조성물의 물성을 저하시킬 수 있다. 방향유 및 항균제를 포함하는 젤쿠션을 사용하면, 아로마테라피 효과 및 항균 효과를 얻을 수 있다. 사용자의 피로를 풀어주고, 정신집중, 우울증 치료에 도움을 주며, 특히 밀폐된 공간(예를 들면, 자동차 내부)에서 장시간 작업하는 경우 더욱 유용하다. 또한, 젤쿠션의 위생성을 높여서 오랜 기간 사용이 가능하고, 젤쿠션 조성물의 폴리머(TPE) 또는 젤쿠션 제조과정에서 경도(hardness)조절을 위해 사용되는 오일의 냄새를 아로마 향으로 없앨 수 있어 사용자의 불쾌감을 감소시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션을 나타낸 도 2로부터 알 수 있듯이, 젤쿠션은 정사각형의 통공을 갖는 구조로 사출할 수 있고, 대기와의 표면적을 넓게 하여 항균성을 향상시킬 수 있다. 또한, 두께(도 2의 t), 젤쿠션의 높이(도 2의 h) 및 젤쿠션의 단위영역당 제품 체적이 일정하다면, 정사각형이 아닌 다른 정다각형 모양의 통공을 가져도 젤쿠션의 표면적이 동일하므로 다른 정다각형 모양의 통공을 갖는 구조로 사출하는 것도 가능하다. 상술한 단위영역 및 단위영역당 제품 체적은 도 2의 일부를 확대한 평면도인 도 3을 참조하여 설명한다. 즉, 도 3에 나타난 삼각형은 투영단위면적으로서 꼭지점 a는 정다각형 통공의 중심에 위치하고, Ht는 두께(t)의 절반 길이를 갖는 값이다. 단위영역은 투영단위면적과 젤쿠션 높이(h)로 이루어진 삼각기둥을 의미하고, 단위영역당 제품 체적은 도 4의 빗금친 영역과 젤쿠션 높이(h)로 이루어진 사각기둥을 의미한다. 본 발명의 일 양상에 따른 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션을 제조하는 방법은 공정 순서도인 도 1로부터, 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 첨가제를 혼합하는 제1단계(S10); 제1단계의 혼합물을 교반하면서 오일을 적하하는 제2단계(S20); 제2단계의 혼합물에 식물에서 유래하는 방향유 및 항균제를 첨가하는 제3단계(S30); 제3단계의 혼합물을 슈퍼 고속 믹서를 이용하여 10분 내지 20분간 교반하여 젤쿠션 조성물(젤 상태의 원재료)을 제조하는 제4단계(S40); 및 제4단계의 젤쿠션 조성물을 사출하여 젤쿠션을 제조하는 제5단계(S50);를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 제1단계(S10)는 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 첨가제를 혼합하는 단계로서, 젤쿠션의 오일 블루밍(oil blooming)을 제거하기 위해 첨가제를 혼합하는 단계이다. 폴리스티렌계 폴리머는 삼블럭(triblock) 구조로서 SEBS(styrene-(ethylene/buthylene)-styrene Block Copolymer) 또는 SEEPS(Polystyrene-blockpoly(ethylene-ethylene/propylene)-block polystyrene)일 수 있다. 본 명세서에서는 폴리스티렌계 폴리머로서 SEBS와 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체인 PP-SEBS를 일 예로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 첨가제는 오일 블루밍을 제거하고 젤쿠션의 내열성을 향상시키기 위한 것으로 건식 실리카 또는 습식 실리카를 사용할 수 있다. 건식 실리카로서 흄드 실리카(Fumed Silica)를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 일 실시예에 있어서, 제2단계(S20)는 제1단계의 혼합된 혼합물을 교반하면서 오일을 조금씩 첨가하기 위하여 적하하는(dropping) 단계이다. 오일의 적하단계가 필요한 것은 혼합물에 오일이 잘 섞이도록 하기 위한 것이다. 일 실시예에 있어서, 제3단계(S30)는 제2단계의 혼합물에 식물에서 유래하는 방향유 및 항균제를 첨가하는 단계로서, 첨가하는 방향유 및 항균제는 상술한 방향유 및 항균제를 의미하는 것이고, 중복되는 기재는 생략하도록 한다. 일 실시예에 있어서, 제4단계(S40)는 제3단계에서 오일이 적하된 혼합물을 슈퍼 고속믹서를 이용하여 10분 내지 20분간 교반하여 젤쿠션 조성물, 즉 젤 상태의 원재료를 제조하는 단계이다. 제4단계의 젤쿠션 조성물은 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체 30 ~ 40 중량%와 오일60 ~ 70중량%로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 5 ~ 8 중량부의 첨가제를 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이때 오일의 함량이 60중량% 미만이면 경도(Shoer A)가 상승함으로써 제압 분산의 효과가 떨어지고 수축률이 매우 커져 사출시 이젝팅(ejecting)이 매우 어렵고, 70중량%를 초과하면 오일과 공중합체의 혼합이 용이하지 않아 사출이 불가능하며, 혹시 사출이 된다 하더라도 사용시 오일 블루밍이 발생하기 때문에 오일의 함량을 위 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한 젤쿠션 조성물은 성형시 가열에 의한 열화를 방지하기 위해 필요에 따라 열안정제를 더 포함할 수 있는데 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 0.3 ~ 0.7 중량부의 열안정제를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 열안정제는 당업계에서 사용하는 일반적인 열안정제를 사용할 수 있으며, 특별히 한정하지는 않으나, 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(모노- 및 디-노닐페닐의 혼합)포스파이트와 같은 유기포스파이트; 디메틸벤젠 포스포네이트와 같은 포스포네이트류, 트리메틸 포스페이트와 같은 포스페이트류, 또는 상기한 열안정화제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 또한 제4단계의 교반은 40~50℃의 온도의 배스(Bath)에서 5000~6000rpm의 속도로 교반하는 것이 바람직하다. 이때 배스의 온도가 40℃미만이면 오일과 공중합체가 고르게 섞이지 않고 50℃를 초과하면 제조 후 열화에 의하여 물성이 저하되기 때문에 위 온도 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한 교반속도가 5000rpm 미만이면 교반하는데 소요되는 시간이 증가하며 교반시간이 충분하지 않으면 공중합체의 분산도가 떨어져 오일 블루밍이 발생할 수 있고 6000rpm을 초과하면 공중합체 분자상의 열화(degradation)로 물성이 저하될 수 있기 때문에 위 온도 범위로 하는 것이 바람직하다. 일 실시예에 있어서, 제5단계(S50)는 제4단계에서 제조된 젤쿠션 조성물을 사출하여 최종 제품인 젤쿠션을 제조하는 단계이다. 이때 사출압력은 15kg/cm 2 이하, 바람직하게는 15kg/cm 2 이고, 노즐온도는 250℃인 것이 바람직하다. 사출압력이 15kg/cm 2 를 초과하는 경우 버(burr) 발생 및 이젝팅(ejecting)이 매우 어렵기 때문에 15kg/cm 2 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 각 셀의 구조는 정삼각형, 정사각형, 정육각형 및 정사각형과 정육각형이 혼합된 구조 중 어느 하나의 형태를 가지는 것이 바람직하다. 본 발명인 아로마테라피 및 항균 기능을 갖는 젤쿠션을 제조하는 방법을 통해 종래의 압출 및 펠렛타이징 공정을 없애고 방향유 및 항균제를 첨가하며, 젤 상태의 원재료를 바로 사출함으로써 아로마테라피 효과를 얻을 수 있고, 위생성을 강화하면서도 제조공정의 비용을 현저히 줄일 수 있는 효과를 가진다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예] PP-SEBS 100중량 대비 흄드 실리카(Fumed Silica) 14.3중량부를 혼합한 다음 교반하면서 오일(화이트오일) 186중량을 한 방울씩 적하하고, 라벤더 오일 3.0 중량부 및 징크 비스(2-피리딘싸이올-1-옥사이드)(Zinc bis(2-pyridinethiol-1-oxide) 0.3 중량부를 첨가한 후, 45℃ 온도의 배스(Bath)에서 슈퍼 고속 믹서를 이용하여 5200rpm의 속도로 14분간 교반하여 젤 상태의 원재료를 제조하였다. 이 때 젤쿠션 조성물의 경도는 5 shore A이다. 이 후 젤 상태의 원재료인 젤쿠션 조성물을 사출압력 15kg/cm 2 과 노즐온도 250℃에서 사출하여 젤쿠션을 제조하였다.
[비교예] PP-SEBS 100중량 대비 흄드 실리카(Fumed Silica) 14.3중량부를 혼합한 다음 교반하면서 오일(화이트오일) 186중량을 한 방울씩 적하한 후, 45℃ 온도의 배스(Bath)에서 슈퍼 고속 믹서를 이용하여 5200rpm의 속도로 14분간 교반하여 젤 상태의 원재료를 제조하였다. 이 때 젤쿠션 조성물의 경도는 5 shore A이다. 이 후 젤 상태의 원재료인 젤쿠션 조성물을 사출압력 15kg/cm 2 과 노즐온도 250℃에서 사출하여 젤쿠션을 제조하였다.
[실험예] 상기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 젤쿠션에 대한 항균력 테스트(JIS Z 2801)를 실시하였다. 시험균주는 Staphylococcus aureus ATCC 6538(황색포도상구균)과 Escherichia coli ATCC 8739(대장균)를 사용하였고, 항균 활성치 및 항균력을 하기 표1에 기재하였다.
[표 1] 상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예의 경우 항균력 테스트를 실시한 결과 Staphylococcus aureus ATCC 6538(황색포도상구균)과 Escherichia coli ATCC 8739(대장균)에 대해 모두 우수한 항균력을 보였으나, 비교예의 경우 Staphylococcus aureus ATCC 6538(황색포도상구균)과 Escherichia coli ATCC 8739(대장균)에 대해 모두 실시예에 비해 좋지 못한 항균력을 보였고, 특히 Escherichia coli ATCC 8739(대장균)에 취약하였다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
S10 : 제 1단계
S20 : 제 2단계
S30 : 제 3단계
S40 : 제 4단계
S50 : 제 5단계
a : 통공의 중심
t : 두께
h : 젤쿠션의 높이
Ht : 두께의 절반길이 |
