KR102359952B1

KR102359952B1 - 침구용 충전재의 제조방법

Info

Publication number: KR102359952B1
Application number: KR1020210116595A
Authority: KR
Inventors: 김기영
Original assignee: (주)그라운더스
Priority date: 2021-09-01
Filing date: 2021-09-01
Publication date: 2022-02-10

Abstract

본 발명은 침구용 충전재의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 이불이나 베개와 같은 침구의 내부에 채워지는 충전재를 합성수지와 영구적인 항균기능을 갖는 분말 산화구리를 혼합하는 충전재로 제조하되, 서로 다른 재질을 혼합한 필름형태로 제조함으로써, 충전재의 무게를 줄이면서, 세균의 증식을 막아 항균성을 높이고 보온성을 높여 침구 본연의 기능을 강화한 기술에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 PP 재질의 제1원료, LDPE 재질의 제2원료, LLDPE 재질의 제3원료를 칩 상태로 준비하고, 분말상태의 산화구리를 준비하는 단계(S-1)와, 상기 제1원료, 제2원료, 제3원료, 분말 산화구리를 일정 비율로 조절하는 단계(S-2)와, 상기 제1원료, 제2원료, 제3원료를 각각 독립된 조건의 온도에서 용융하는 단계(S-3)와,상기 용융된 원료를 혼합하는 단계(S-4)와, 상기 혼합된 원료를 필름(film) 형태로 압출하는 단계(S-5);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

침구용 충전재의 제조방법{Manufacturing method of filling material for bedding}

본 발명은 침구용 충전재의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 이불이나 베개와 같은 침구의 내부에 채워지는 충전재를 합성수지와 영구적인 항균기능을 갖는 분말 산화구리를 혼합하는 충전재로 제조하되, 서로 다른 재질을 혼합한 필름형태로 제조함으로써, 충전재의 무게를 줄이면서, 세균의 증식을 막아 항균성을 높이고 보온성을 높여 침구 본연의 기능을 강화한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 침구[寢具]는 사람이 수면을 함에 있어서 양질의 수면이 이루어지도록 도움을 주는 도구에 해당한다. 인간은 취침시 자율신경의 작용이 둔화하기 때문에 이러한 침구가 필요하다.

특히, 침구는 베개와 같이 머리 부분이나 목 부분에 쿠션을 주어 편안함을 주고, 경추부분을 지지해주어 피로를 낮추고 좋은 체형을 유지해주는 침구가 있을 수 있고, 이불과 같은 침구는 사람의 체온이 외부로 빼앗기지 않고 보호하거나, 외부의 차가운 바람이 신체에 전달하지 않도록 막아주며, 심리적 안정감을 주어 숙면을 유도하기 위해 사용된다.

이와 같이 베개나 이불과 같은 침구에는 내부에 충전재가 채워져 침구 본연의 기능에 해당하는 보온기능과 쿠션기능을 갖도록 한다. 이러한 베게나 이불에 사용되는 충전재는 솜, 곡물, 라텍스, 동물의 털, 합성수지, 편백나무 등 자연에서 얻을 수 있는 다양한 재료를 이용하여 별도의 가공처리를 통해 제조하고 있다.

특히, 합성수지를 이용한 충전재의 경우, 대량생산이 용이하고 다른 재료에 비해 생산단가를 낮출 수 있으며, 내구성이 우수하고, 오염에 강한 이점이 있기 때문에, 많이 사용되고 있다.

지금까지의 합성수지를 이용한 충전재의 경우, 100% P.E scrap 재질이 사용되는데, 사용자들의 수준이 높아짐에 따라 기존의 충전재보다 좀 더 가벼운 재질, 세균번식을 억제하고 위생적인 재질, 당기는 힘이 발생하였을 때 쉽게 손상되지 않는 재질, 보온성이 높인 재질 등의 다양한 사항이 요구되고 있다.

또한 기존 100% PE 재질에 비해 세탁횟수에 관계없이 영구적인 항균기능으로 층전재에서 번식될 수 있는 각종세균을 원천적으로 차단시켜 확실한 위생을 필요로 하고 있다.

등록특허 제10-0925103호 등록특허 제10-1741799호 등록특허 제10-2209446호

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 기존에 결합하기 어려웠던 서로 다른 합성수지를 서로 결합되게 하므로서 종전 단일 재질로 이루어진 충전재보다 경량화하고, 영구적인 항균력으로 위생적이고, 보온성을 향상시킨 침구용 충전재의 제조방법을 제공함에 목적을 두고 있다.

아울러 본 발명은 아래와 같은 효과를 가진 침구용 충전재의 제조방법을 제공함에 목적을 두고 있다.

첫째, 이불이나 베개, 쿠션, 방한의류를 구매하면, 소비자는 충전재가 어떤 위생상태인지를 제품을 찢어 확인하지 않는 한 누구도 알 수 없으나, 영구적인 항균 충전재를 사용함으로써 건강에 도움을 주고, 특히 제품의 수명이 다 할 때 까지 사용 할 수 있다.

둘째, 현존하는 모든 섬유 중 수분흡수율이 “0” 인 유일한 P.P 섬유를 사용하므로써 충전재를 항시 건조한 상태로 유지하는데 도움을 줌으로써 항균제와 더불어 세균번식이 안도록 환경도 조성해준다.

셋째, 현존하는 섬유 중 가장 비중이 낮은 PP 재료가 혼입됨으로써 충전재의 경량화에 도움을 준다. 즉, 가볍고 따뜻한 제품을 사용함으로써 수면에 도움을 줄 수 있다.

넷째, 분자구조상 소각할 때 유해성분 없이 친환경 효과가 있다.

다섯째, 높은 인장강도를 통해 당기는 힘이 작용되더라도 손상이 없어 높은 내구성을 갖게 된다.

본 발명은 PP 재질의 제1원료, LDPE 재질의 제2원료, LLDPE 재질의 제3원료를 칩 상태로 준비하고, 분말상태의 산화구리를 준비하는 단계(S-1)와, 상기 제1원료, 제2원료, 제3원료, 분말 산화구리를 일정 비율로 조절하는 단계(S-2)와, 상기 제1원료, 제2원료, 제3원료를 각각 독립된 조건의 온도에서 용융하는 단계(S-3)와,상기 용융된 원료를 혼합하는 단계(S-4)와, 상기 혼합된 원료를 필름(film) 형태로 압출하는 단계(S-5);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 일정 비율로 조절하는 단계(S-2)에서 제1원료는 전체 중량 기준으로 16 내지 20 중량%, 제2원료는 23 내지 27 중량%, 제3원료는 55 내지 59 중량%, 분말 산화구리 0.5 내지 1 중량%의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 독립된 조건의 온도에서 용융하는 단계(S-3)에서 제1원료는 230 내지 250℃, 제2원료는 150 내지 170℃, 제3원료는 180 내지 200℃의 범위의 온도로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 PP 재질로 이루어지는 제1기능층과 LDPE 재질과 분말 산화구리로 이루어지는 제2기능층이 포개어지도록 일측에 각각 위치시키고 상기 제1기능층과 제2기능층 사이에 접착층을 위치한 다음 압출성형에 의해 하나의 필름 형태로 제조되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2기능층은 제1기능층의 양쪽에 위치하여 제1기능층이 제2기능층 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 필름은 솜 형태의 폴리에스터(Polyester)와 함께 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 종래에 100% PE 충전재에 적용하지 않았던 PP 재질 및 분말 산화구리 재질을 혼합시키므로 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 경량화가 가능하여, 가벼운 충전제를 생산할 수 있다. 침구 중에서 이불에 적용될 경우, 사용자가 중량감을 거의 느끼지 않도록 하여 답답함을 개선할 수 있다.

둘째, 발수력이 우수하여 쉽게 오염되지 않고, 세균이 번식하지 않는 환경을 만들어 위생적인 효과가 있다.

셋째, 높은 인장강도를 통해 당기는 힘이 작용하더라도 손상이 적고, 높은 내구성을 갖게 된다.

넷째, 열전도가 낮아 사람의 체온을 외부로 방출하지 않으면서, 외부의 차가운 공기는 차단하여 보온성을 높이는 효과가 있다.

다섯째, 분자구조상 소각할 때 유해성분이 적어 친환경적인 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 침구용 충전재의 제조방법을 나타낸 블록도
도 2는 본 발명의 침구용 충전재의 제조방법을 통해 제조된 충전재의 단면을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 침구용 충전재의 제조방법의 또 다른 실시예를 통해 제조된 충전재의 단면을 나타낸 도면
도 4는 도 3실시예에서 제2기능층을 더 추가한 실시예의 충전재 단면을 나타낸 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명품은 침구용 충전재의 제조방법에 관한 것으로 구체적으로 이불, 베개, 쿠션, 방한의류 충전재를 물성이 다른 3종의 합성수지와 1종의 항균제인 분말 산화구리를 혼합하여 필름형태로 제조하여, 이불, 베개, 쿠션, 방한의류의 충전재로 활용함으로써 충전재의 영구적인 항균기능, 보온성 증대, 제품의 경량화, 기능을 강화한 기술에 관한 것이다.

본 발명의 침구용 충전재의 제조방법은 도 1에 도시한 바와 같이 PP 재질의 제1원료, LDPE 재질의 제2원료, LLDPE 재질의 제3원료를 칩 상태로 준비하고, 분말상태의 산화구리를 준비하는 단계(S-1)와, 상기 제1원료, 제2원료, 제3원료, 분말 산화구리를 일정 비율로 조절하는 단계(S-2)와, 상기 제1원료, 제2원료, 제3원료를 각각 독립된 조건의 온도에서 용융하는 단계(S-3)와, 상기 용융된 원료를 혼합하는 단계(S-4)와, 상기 혼합된 원료를 필름(film) 형태로 압출하는 단계(S-5);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 칩 상태로 준비하고 분말 상태의 산화구리를 준비하는 단계(S-1)는 작은 크기로 이루어진 합성수지 원료를 준비하는 것으로서, PP 재질의 제1원료, LDPE 재질의 제2원료, LLDPE 재질의 제3원료와 같이 3종류의 합성수지로 준비를 한다. 상기 제1원료는 PP(Polypropylene) 재질로서 일반적인 PE계열의 합성수지보다 가볍기 때문에 아래와 같은 효과를 가진다.

본 발명은 이러한 장점을 갖는 PP 재질의 제1원료와 신축성을 갖는 PE(Polyethylene) 재질의 원료를 혼합하여 최적의 충전재를 제조하고자 한다. 그러나 일반적으로 PP와 PE는 재질의 특성상 결합성이 떨어지기 때문에, 본 발명은 제2원료와 제3원료를 PE계열의 재료로 준비하되, 제2원료는 LDPE(Low density polyethylene)재질로 적용하고, 제3원료는 제1원료와 제2원료의 결합성을 높이기 위한 재질로 LLDPE(Linear low density polyethylene)의 재질로 적용하여 결합성을 높이는 중간매개체 역할을 수행하게 된다.

아울러, 상기 제3원료의 LLDPE는 신축성이 매우 우수하기 때문에, 바스락 거리는 소음을 억제하는 기능을 갖는다.

그리고 분말 상태의 산화구리는 인체에 무해하면서 항균기능을 갖는 물질로서, 제1원료, 제2원료, 제3원료보다 작은 크기의 입자로 준비한다. 따라서, 제1원료, 제2원료, 제3원료가 용융되어 혼합될 때 용융되지 않은 산화구리 입자는 완성된 필름층에 고르게 분포된 형태가 되며, 충전재 전체에 산화구리 고유의 항균기능을 갖게 되는 것이다.

상기 일정 비율로 조절하는 단계(S-2)는 제1원료, 제2원료, 제3원료, 분말 산화구리를 서로 다른 비율로 조절하는 것이다. 제1원료는 전체 중량 기준으로 16 내지 20 중량%, 제2원료는 23 내지 27 중량%, 제3원료는 55 내지 59 중량%, 분말 산화구리 0.5 내지 1 중량%의 비율로 이루어진다.

상기 제1원료가 16 중량% 미만으로 이루어질 경우, 앞서 설명한 PP 재질로 인한 다양한 효과를 보기 어렵고, 20 중량%를 초과할 경우, 나머지 원료와의 결합력을 떨어뜨리게 된다. 상기 제3원료는 55 중량% 미만으로 이루어질 경우 제2원료와의 결합력이 떨어지게 되고, 59 중량%를 초과할 경우, 상대적으로 PP 재질로 LDPE 재질의 성분이 줄어들게 되어 효과를 떨어뜨리게 된다. 그리고 분말 산화구리는 0.5 중량% 미만으로 이루어질 경우 항균효과를 기대하기 어렵고, 1 중량%를 초과할 경우 필름의 물성치를 영향을 주게 된다.

상기와 같은 비율로 구성될 때 앞서 설명한 PP 재질의 특성으로 인한 다양한 장점을 갖도록 하면서, PP 재질의 제1원료와 PE 계열의 나머지 제2원료와 제3원료가 제대로 결합될 수 있는 것이다.

상기 독립된 조건의 온도에서 용융하는 단계(S-3)는 일정 비율로 분리된 제1원료, 제2원료, 제3원료를 고온의 조건에서 용융이 이루어질 수 있도록 하되, 재질의 특성상 서로 다른 용융온도를 갖기 때문에, 서로 다른 조건으로 용융되도록 하는 것이다.

좀 더 구체적으로는 상기 독립된 조건의 온도에서 용융하는 단계(S-3)에서 제1원료는 230 내지 250℃, 제2원료는 150 내지 170℃, 제3원료는 180 내지 200℃의 범위의 온도로 이루어진다.

그리고 상기 용융된 원료를 혼합하는 단계(S-4)를 거쳐서 제1원료, 제2원료, 제3원료, 분말 산화구리가 혼합되게 되는데, 미리 배합비율에 맞게 분류하여 용융하였기 때문에, 이 과정에서 별도의 혼합비율을 조정할 필요는 없다.

상기 필름(film) 형태로 압출하는 단계(S-5)는 최종적으로 혼합된 원료가 압출 성형기를 통해 필름형태로 성형 되어서 배출되게 된다.

상기와 같은 과정을 거친 필름은 도 2에 도시한 바와 같이 하나의 필름층에 제1원료, 제2원료, 제3원료, 분말 산화구리의 성분이 혼합된 형태로 이루어지게 되는 것이다.

도 3은 본 발명의 침구용 충전재의 제조방법의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, PPP 재질로 이루어지는 제1기능층과 LDPE 재질과 분말 산화구리로 이루어지는 제2기능층이 포개어지도록 일측에 각각 위치시키고 상기 제1기능층과 제2기능층 사이에 접착층을 위치한 다음 압출성형에 의해 하나의 필름 형태로 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1기능층은 종래에 적용하지 않았던 PP 재질로 적용하여 앞서 설명한 바와 같이 다양한 효과를 가지게 되며, PE 재질로 이루어진 제2기능층과 결합하게 된다.

상기 실시예의 경우, 용융과정을 거치지 않고 서로 다른 재질을 갖는 제1기능층과 제2기능층이 포개어진 형태로 결합되며, 제1기능층과 제2기능층 사이에는 결합을 돕는 접착층이 위치한다.

상기 접착층은 폴리우레탄계 접착제, 2액형 폴리우레탄계 접착제, 무용제형 폴리우레탄계 접착제, 호모 폴리머, 폴리아크릴산에스테르계 접착제, 시아토아크릴레이트계 접착제, 에틸렌 공중합체계 접착제, 셀루로오스계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 폴리아미드계 접착제, 아미노 수지계 접착제, 페놀 수지계 접착제, 에폭시계 접착제, 반응형 아크릴계 접착제, 반응형 메타 아크릴계 접착제, 고무계 접착제, 실리콘계 접착제, 무기계 접착제 중에서 어느 하나로 선택되는 것이 바람직하다.

도 4는 5개의 층으로 이루어진 실시예로서, 상기 제2기능층은 제1기능층의 양쪽에 위치하여 제1기능층이 제2기능층 사이에 배치되도록 한다. 도 4의 실시예의 경우는 PP재질에 해당하는 제1기능층이 외부로 노출되지 않기 때문에, 바스락 거리는 소음을 최소화할 수 있고, 향상된 두께만큼 보온성을 높일 수 있다.

아울러, 본 발명의 필름은 솜 형태의 폴리에스터(Polyester)와 함께 사용되어 이불, 베게, 쿠션, 방한의류와 같은 곳에 부피감을 주고 보온성을 높이도록 한다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

S-1 ~ S-5 : 침구용 충전재의 제조방법

Claims

PP 재질의 제1원료, LDPE 재질의 제2원료, LLDPE 재질의 제3원료를 칩 상태로 준비하고, 분말상태의 산화구리를 준비하는 단계(S-1)와,
상기 제1원료, 제2원료, 제3원료, 분말 산화구리를 일정 비율로 조절하는 단계(S-2)와,
상기 제1원료, 제2원료, 제3원료를 각각 독립된 조건의 온도에서 용융하는 단계(S-3)와,
상기 용융된 원료를 혼합하는 단계(S-4)와,
상기 혼합된 원료를 필름(film) 형태로 압출하는 단계(S-5);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침구용 충전재의 제조방법
제 1항에 있어서,
상기 일정 비율로 조절하는 단계(S-2)에서 제1원료는 전체 중량 기준으로 16 내지 20 중량%, 제2원료는 23 내지 27 중량%, 제3원료는 55 내지 59 중량%, 분말 산화구리 0.5 내지 1 중량%의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침구용 충전재의 제조방법
제 1항에 있어서,
상기 독립된 조건의 온도에서 용융하는 단계(S-3)에서 제1원료는 230 내지 250℃, 제2원료는 150 내지 170℃, 제3원료는 180 내지 200℃의 범위의 온도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침구용 충전재의 제조방법
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