냉각효과가 우수한 황토쿨젤을 포함하는 냉매트

냉각효과가 우수한 황토쿨젤을 포함하는 냉매트{COOLING MAT COMPRISING LOESS COOLING GEL WITH GOOD COOLING EFFECT}

본 발명은 냉매트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉기가 전체적으로 균일하게 오랜 지속시간동안 유지될 수 있고, 원적외선 내지 음이온 방출효과가 우수한 냉매트를 제공하여 사용자로 하여금 상쾌한 느낌을 제공할 뿐 아니라, 국민건강의 증진에도 기여하는 바가 큰 냉각효과가 우수한 황토쿨젤을 포함하는 냉매트에 관한 것이다.

냉매트란 냉방효과를 가지면서 사람이 앉거나 누울 수 있는 매트를 말하는데, 특히 여름철에 시원한 효과를 주기 위해 사용하는 것이다.

종래에는 이러한 매트를 내부에 공기를 함유할 수 있는 부피를 가진 부재들을 충진하거나, 바닥부에 유로를 형성하도록 하여 자연 통풍되는 방법을 사용하기도 하였으나 이러한 구조로서는 냉방효과를 기대하기는 어려웠다.

이에 따라, 최근에는 한국 공개특허 제2008-101969호에서와 같이 내부에 물을 충전하는 방식, 열전소자나 냉각사이클을 활용하는 방식과 같은 냉방기능을 구비하는 매트가 사용되고 있지만, 냉기가 전체적으로 균일하게 오랜 시간 동안 지속되지 않는 한계가 있어왔다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 냉기가 전체적으로 균일하게 오랜 지속시간동안 유지될 수 있고, 원적외선 내지 음이온 방출효과가 우수한 냉매트를 제공하여 사용자로 하여금 상쾌한 느낌을 제공할 뿐 아니라, 국민건강의 증진에도 기여하는 바가 큰 냉매트를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.

(1) 고흡수성 폴리머, 글리세린 혹은 프로필렌글리콜, 방부제, 황토분말 및 잔여량의 물을 포함하는 충진재를 매트내부에 충진시킨 후 고주파 가공하여 접합한 것을 특징으로 하는 냉매트.

(2) 제 1항에 있어서,

고흡수성 폴리머 1~5 중량%, 글리세린 혹은 프로필렌글리콜 0.1~1.0 중량%, 방부제 0.01~0.1 중량%, 황토분말 1~10 중량%, 및 잔여량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매트.

(3) 제 1항에 있어서,

방부제는 라벤더 혹은 쑥추출물인 것을 특징으로 하는 냉매트.

(4) 제 1항에 있어서,

물은 염화나트륨과 염화칼슘이 각각 0.01~0.05M로 함유된 수용액을 사용한 것을 특징으로 하는 냉매트.

(5) 제 4항에 있어서,

제올라이트 및 화산석이 각각 0.1~1.0 중량% 더 첨가된 것을 특징으로 하는 냉매트.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 냉기가 전체적으로 균일하게 오랜 지속시간동안 유지될 수 있고, 원적외선 내지 음이온 방출효과가 우수한 냉매트를 제공하여 사용자로 하여금 상쾌한 느낌을 제공할 뿐 아니라, 국민건강의 증진에도 기여하는 바가 크다.

도 1은 본 발명에 따른 냉매트의 개략적인 단면도.

본 발명은 고흡수성 폴리머, 글리세린 혹은 프로필렌글리콜, 방부제, 황토분말 및 잔여량의 물을 포함하는 충진재를 매트내부에 충진시킨 후 고주파 가공하여 접합한 것을 특징으로 하는 냉매트를 제공한다.

이하 본 발명의 내용을 단계별로 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 냉매트는 매트내부에 충진되는 충진제로 황토분말이 첨가되어진다. 황토분말은 바람직하게는 2,000 매쉬의 미세분말로 이루어진 것으로 냉기의 지속성을 크게 개선한다.

본 발명에 따른 냉매트 충진재로는 고흡수성 수지, 글리세린 혹은 프로필렌글리콜, 방부제, 황토분말 및 잔여량의 물을 포함한다.

고흡수성 폴리머(SAP)는 흡수량이 크고 재료 그 자체가 물을 빨아들이므로 어떤 압력을 가해도 물을 방출하지 않는다. 이들 고흡수성 폴리머는 고분자전해질에 다리결합이나 불용부를 도입한 것으로, 예를 들어 전분이나 셀룰로오스에 아크릴로니트릴을 그래프트공중합시킨 것, 아크릴산과 비닐알코올의 블록공중합물 등이 분말이나 섬유 상태로 시판되어 사용되고 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 고흡수성 폴리머는 수용성 고분자를 부분적으로 가교시킴으로써 친수성과 수불용성을 겸비하게 한 기능성 고분자로서 셀루로우스계, 스타치(starch)계, 아크릴계 고분자(폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아마이드계 폴리머 등) 등 자체적으로 수분을 흡수할 수 있는 능력이 우수한 것인 한 특별한 종류에 제한되지는 않는다.

상기와 같은 고흡수성 폴리머는 1~5 중량% 첨가되며, 1 중량% 미만으로 첨가될 경우 흡수량이 적어 매트에 요구되어지는 쿠션을 제공할 젤상태가 불량하게 되고, 5 중량%를 초과할 경우에는 지나치게 많은 양의 물을 흡수하게 되어 오히려 냉기의 지속시간에 좋지 않은 영향을 끼칠 우려가 있다.

글리세린 혹은 프로필렌글리콜은 0.1~1.0 중량% 첨가되며, 이들은 첨가되는 타 황토분말이 쉽게 굳지 않도록 하기 위해 첨가되는 것으로 0.1 중량% 미만으로 첨가될 경우 응고 지연의 효과가 떨어지고, 1.0 중량%를 초과하는 경우에는 추가적인 지연효과를 기대하기 곤란할 뿐 아니라 냉기 지속시간에 좋지 않은 영향을 줄 우려가 있다.

본 발명에서 방부제는 충진제의 조성에 물이 첨가되어지므로, 충진재가 충진되는 매트의 부식을 방지하기 위해 첨가되며, 바람직하게는, 천연 방부제인 라벤더 추출물 혹은 쑥 추출물이 첨가되어진다. 이들 방부제는 0.01~0.1 중량% 첨가되어지는데, 0.01 중량% 미만으로 첨가할 경우 방부제로서 기능을 충실하게 수행하기 곤란하고, 0.1 중량%를 초과할 경우에는 추가에 따른 개선효과가 뚜렷하지 않아 상기 범위내로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 황토분말은 원적외선을 효율적으로 저장해 두었다가 인체로부터 열을 흡수하면 원적외선을 방사하는 효과를 발휘하고, 피부노화방지 및 주름개선 효과 등을 제공하며, 뿐만 아니라 냉기의 지속시간을 크게 개선한다.

황토분말은 바람직하게는 1~10 중량% 첨가되며, 만일 1 중량% 미만으로 첨가될 경우 원적외선 방사효과 내지 냉기의 지속효과가 크지 않고, 10 중량%를 초과할 경우에는 매트의 쿠션감이 떨어지거나 오히려 흡열효율이 감소되어 바람직하지 않다.

본 발명에서 상기 충진제의 조성시에 첨가되는 물에 염화나트륨과 염화칼슘이 각각 0.01~0.05M로 첨가되어지는 것이 바람직하다. 황토는 수용액상에서 응집이 일어나기 쉬워 전체적으로 균일하게 분산시키기 어려운 성분으로 염화나트륨 및 염화칼슝이 상기 농도로 첨가된 수용액에 분산시키는 것이 바람직하다.

또, 상기 조성의 수용액을 이용할 경우 원적외선 방사효과가 우수한 각종 광물질, 예를 들어 제올라이트 및 화산석과 같은 물질을 함께 혼용하더라도 플록이 발생되지 않고 골고루 각 성분이 분산되어진 충진제를 얻을 수 있게 된다. 이때 상기 제올라이트 및 화산석은 각각 0.1 내지 1.0 중량%의 범위에서 첨가되어질 수 있으며, 황토와 더불어 원적외선 방사효과 내지 음이온방출효과를 더욱 보강할 수 있도록 해준다.

상기와 같은 조성의 충진제는 통상적으로 도 1에 도시한 바와 같이, 상부커버(1)와 하부패드(2)로 이루어진 매트의 내부공간에 충진제(일명, 황토쿨젤)(3)가 도입된 매트로써, 상기 매트는 고주파 가공하여 접합되어져 다양한 용도의 냉매트로써 가공되어질 수 있다. 또한, 기존의 통상적인 냉매트의 기능에 더하여 냉기의 지속효과가 전체적으로 균일하게 유지되고, 지속시간이 오래 유지되는 특징을 제공한다.

본 발명의 실시예에서 상기 냉매트는 사람이 상면에 앉거나 눕기 때문에, 상기 충진제가 삽입되는 공간의 하부에는 완충을 위한 쿠션부가 더 형성되어질 수 있다. 예를 들어, 상기 쿠션부는 메모리폼, 혹은 라텍스와 같이 완충능력과 원형 회복능력이 우수한 재질로 형성된다.

이하, 본 발명의 내용을 실시예 및 실험예를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예 및 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이에 의해 제한되어서는 아니된다.

[실시예 1]

고흡수성 폴리머 1 중량%, 글리세린 1.0 중량%, 라벤더 추출물 0.1 중량%, 황토분말 1 중량%, 및 잔여량의 물로 구성된 충진제를 조성하여 상부커버와 하부패트로 이루어진 매트내 공간에 삽입하고, 고주파 가공을 통해 냉매트를 제조하였다.

[실시예 2]

고흡수성 폴리머 10 중량%, 프로필렌글리콜 1.0 중량%, 쑥 추출물 0.1 중량%, 황토분말 10 중량%, 및 잔여량의 물로 구성된 충진제를 조성하여 상부커버와 하부패트로 이루어진 매트내 공간에 삽입하고, 고주파 가공을 통해 냉매트를 제조하였다.

[실시예 3]

물은 염화나트륨과 염화칼슘이 각각 0.01M로 조성된 수용액을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 냉매트를 제조하였다.

[실시예 4]

물은 염화나트륨과 염화칼슘이 각각 0.05M로 조성된 수용액을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 냉매트를 제조하였다.

[실시예 5]

황토분말과 함께 제올라이트와 화산석을 각각 1 중량% 추가로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 과정에 의해 냉매트를 제조하였다.

[실시예 6]

황토분말과 함께 제올라이트와 화산석을 각각 1 중량% 추가로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 과정에 의해 냉매트를 제조하였다.

[실험예 1]

상기 각 실시예에서 제조한 냉매트를 대상으로 온도센서를 4군데 부착하고, 온도조절형 쳄버의 내부에 동일한 재질의 금속 블록 5개를 투입한 후, 쳄버내 온도를 체온과 동일한 36.5℃로 맞추어 48시간 동안 유지시킨 상태에서 상기 금속블록을 꺼내어 상기 각 냉매트에 올려놓고 1시간 동안의 온도변화를 관찰한 후 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다(단위: ℃). 비교예로는 실시예 1에서 황토를 첨가하지 않은 상태의 것으로 하였다.

상기 표 1의 결과로부터 본 발명에 따른 냉매트가 금속블록으로부터 열을 흡수하여 방출하는 효과가 비교예에 비하여 우수하고, 냉기의 지속효과도 우수한 것으로 확인되었다. 특히, 실시예 5 및 6의 경우 보다 효과가 우수한 것으로 나타났다.

[실험예 2]

건장한 성인남녀 10인을 대상으로 상기 각 실시예 및 비교예에서 제조한 냉매트를 대상으로 2시간 및 3시간 동안 바닥에 깔고 그 위에 누워 취침하는 방법으로 28℃ 실온에서 실험한 결과는 아래 표 2와 같다. 실험결과는 피실험자가 잠에서 깬 후의 상태를 5단계로 구분하여 상쾌한 정도를 각각 묻는 형식으로 조사되었다.

◎: 아주 좋음, ○: 좋음, △: 보통, ▲: 나쁨, ㅧ : 아주 나쁨

실험결과 본 발명에 따른 매트를 대상으로 한 참가자의 경우 모두 아주 좋거나 양호한 상태로 나타났으며, 특히 실시예 5 및 6에서 몸의 상태가 오래도록 좋게 유지된 것으로 나타났다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1. 상부커버
2. 하부패드
3. 충진제