KR20100110919A

KR20100110919A - 방충효과를 나타내는 캡슐화된 천연식물 추출물이 적용된 일회용 흡수용품

Info

Publication number: KR20100110919A
Application number: KR1020090029179A
Authority: KR
Inventors: 조수용; 박직환; 이진희; 이원영
Original assignee: 유한킴벌리 주식회사
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2010-10-14
Also published as: WO2010117191A3; CN102387819B; WO2010117191A2; KR101105574B1; JP5411349B2; JP2012522618A; HK1166027A1; CN102387819A

Abstract

본 발명은 방충효과를 나타내는 캡슐화된 천연식물 추출물이 적용된 일회용 흡수용품에 관한 것으로, 구체적으로 액체 투과성 상부시트, 흡수코어 및 액체 불투과성 배면시트를 포함하는 일회용 흡수용품에 있어서, 방충효과를 나타내는 계피, 로즈마리, 라벤더, 민트 및 유칼립투스로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 천연식물 추출물을 마이크로 캡슐화한 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 흡수용품에 관한 것이다. 본 발명에 따른 일회용 흡수용품은 천연적으로 방충효과를 나타내는 인체에 무해한 식물 추출물이 미세캡슐 형태로 적용되어 제품의 유통 및 보관 중에 발생할 수 있는 제품 내부로의 해충 유입을 효과적이고 지속적으로 차단할 수 있다.

방충효과, 천연식물 추출물, 미세캡슐

Description

방충효과를 나타내는 캡슐화된 천연식물 추출물이 적용된 일회용 흡수용품{ABSORBENT ARTICLES COMPRISING AN ENCAPSULATED PLANT EXTRACT SHOWING INSECTICIDAL EFFECT}

본 발명은 방충효과를 나타내는 계피, 로즈마리, 라벤더, 민트 및 유칼립투스로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 천연식물 추출물을 마이크로 캡슐화한 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 흡수용품에 관한 것이다.

일회용 흡수용품은 여러 가지 생리적 작용에 의해 배설되는 체액을 흡수하는 제품을 일컫는 것으로, 기저귀, 배변 훈련용 속팬츠, 성인 실금용 제품, 흡수성 속옷, 여성 위생제품 및 수유 패드 등을 예로 들 수 있다. 이러한 일회용 흡수용품의 성능은 일차적으로 생리작용에 의해 분비되는 체액의 흡수량 및 흡수속도가 중요하게 평가되지만, 흡수성 및 흡수속도 분야에서는 고흡수성 수지(super absorbent polymer) 등의 개발로 많은 발전이 이루어졌다.

흡수력 다음으로 일회용 흡수용품이 갖추어야 할 성능은 체액 배설시 이 제품을 사용함으로써 발생할 수 있는 피부 질환을 예방할 수 있어야 한다. 또한 흡수용품에 흡수되는 체액이 일반적으로 불쾌한 냄새를 함유하고 있어 이를 제거하기 위하여 흡수용품에 방향제 또는 방취제를 적용하는 방법의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 뿐만 아니라, 최근에는 유통 및 보관 과정에서 해충이 유입되면서 흡수용품의 품질을 저하시키고 위생적으로도 문제가 될 수 있어 제품 내부로 애벌레나 성충의 유입을 효과적으로 방지할 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있다.

일반적으로 흡수용품의 유통 보관 과정에서 가장 빈번하게 유입되는 해충으로는 모기, 쌀바구미, 쌀도둑, 화랑곡나방 유충, 황변미균 등의 곰팡이 종류나 세균 등을 예로 들 수 있는데, 이들은 흡수용품의 표면에서 또는 내부로 침투하여 급속도로 번식하면서 배설물을 배출하기 때문에 제품의 품질을 저하시킨다.

상기와 같은 해충들을 방제하기 위하여 메틸브로마이드, 인화알미늄, 클르피크린 등의 훈증제를 살충제로 사용할 수도 있으나, 이러한 살충제들은 유기 합성 살충제로서 독성의 잔류, 인체에 미치는 악영향, 여러 해충 종에서의 저항성 증가 등의 문제점을 갖고 있다. 최근에 유기 합성 살충제의 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 천연물에서 추출한 식물성 정유를 해충방지제로 이용하려는 시도가 다양하게 이루어지고 있다. 많은 식물 추출물과 식물성 정유가 다양한 저장 농산물의 해충에 대해 살란(殺卵), 기피, 살충 활성을 나타낸다고 보고된 바 있다. 예를 들면, 창포의 정유는 팥바구미, 쌀바구미, 쌀도둑, 가루 좀벌레에 대하여 살균 활성을 갖는 것으로 보고되었다.

식물성 성분을 주로 사용한 해충 방제용 조성물에 관하여 공지된 기술로서 대표적인 것은 다음과 같다. 미국 특허 제4,455,304호는 고추와 마늘에서 추출한 식물성 정유를 주성분으로 함유하는 이용한 동물 기피제 조성물과 이 조성물을 이 용하는 방법을 개시하고 있다. 미국 특허 제4,440,783호는 아이소티오시아네이트와 레몬 오일을 유효성분으로 하는 동물 기피제를 개시하고 있고, 국제 특허 공개 제WO99/22751호는 고추 추출물, 알릴 아이소시아네이트와 레몬 오일의 조합물을 메틸브로마이드의 대체물질로서 토양 처리제, 살충제, 저장 곡물 및 건물 훈증 소독제로 사용하는 방법에 대해 개시하고 있다. 또한 양고추냉이 정유(horseradish oil) 및 겨자 오일의 주성분인 알릴 아이소티오시아네이트의 항균효과를 이용한 식품 보존제, 필름 등에 관한 기술들이 별도의 특허로서 공지되어 있다. 그 외에도, 저장 농산물의 품질 보존을 목적으로 통마늘이나 고추, 숯 등을 쌀통과 같은 저장 용기에 넣어 해충을 방제하는 민간요법이 사용되었으나, 이에 따른 방제 효과는 그리 크지 않았다.

상기와 같은 민간요법을 개선하여 식물성 정유 성분을 제제화한 제품으로 마늘에서 추출된 알리신 성분 및 고추에서 추출된 캡사이신 성분을 합성수지의 통기성 용기에 수용하여 쌀의 품질 보존제로 사용하기도 하였다(일본 특개평 6-38678호). 그러나 상기와 같은 식물성 정유는 휘발성 물질이며, 살충활성은 주로 휘발된 살충성분의 훈증작용을 통하여 이루어지기 때문에 짧은 시간에 유효성분의 급격한 휘발이 일어나 살충효과가 지속적이지 못하다는 문제점이 있다. 이에, 상기와 같은 식물성 정유의 빠른 휘발을 억제하고 방출속도를 조절하여 지속적인 살충효과를 유지시킬 수 있는 제제에 대한 개발이 요구되고 있다.

뿐만 아니라, 기존의 해충 방제는 농산물의 유통 및 보관 시를 대상으로 한 것으로 인체와 직접적으로 접촉하는 흡수용품에 대해서는 아직까지 해충 방제를 목 적으로 방충효과가 부가된 예가 보고된 바 없다. 따라서 인체 친화적이고 환경 친화적인 장점을 갖는 천연식물성 추출물의 방충효과를 지속적으로 유지하여 일회용 흡수용품으로의 해충 유입을 효과적으로 방지할 수 있는 제제의 개발이 시급한 상황이다.

이에 본 발명자들은 일회용 흡수용품의 유통 및 보관 과정에서 애벌레나 성충의 유입을 방지할 수 있는 인체 친화적이고 환경 친화적인 방법을 개발하고자 예의 연구 노력한 결과, 방충효과를 나타내는 계피, 로즈마리, 라벤더, 민트, 유칼립투스 등의 천연식물 추출물을 마이크로 캡슐화하고 이를 적용하여 일회용 흡수용품을 제조하면, 인체에 무해한 방법으로 화랑곡나방과 같은 유충이 일회용 흡수용품의 유통 및 보관 시에 유입되는 것을 효과적이면서 지속적으로 방지할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 유통 및 보관 과정에서 애벌레나 성충의 유입을 효과적으로 방지할 수 있는 방충효과를 지속적으로 나타내면서도 인체에 무해한 천연식물 추출물을 캡슐화하여 적용한 일회용 흡수용품을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액체 투과성 상부시트, 흡수코어 및 액체 불투과성 배면시트를 포함하는 일회용 흡수용품에 있어서, 방충효과를 나타내는 계피, 로즈마리, 라벤더, 민트 및 유칼립투스로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 천연식물 추출물을 마이크로 캡슐화한 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 흡수용품을 제공한다.

본 발명에 따른 일회용 흡수용품은 천연적으로 방충효과를 나타내는 인체에 무해한 식물 추출물이 미세캡슐 형태로 적용되어 우수한 방충효과를 지속적으로 나타냄으로써 제품의 유통 및 보관 중에 발생할 수 있는 제품 내부로의 해충 유입을 효과적으로 차단할 수 있다.

본 발명은 방충효과를 나타내는 캡슐화된 천연식물 추출물이 적용된 일회용 흡수용품을 제공한다.

구체적으로 본 발명은 액체 투과성 상부시트, 흡수코어 및 액체 불투과성 배 면시트를 포함하는 일회용 흡수용품에 있어서, 방충효과를 나타내는 계피, 로즈마리, 라벤더, 민트 및 유칼립투스로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 천연식물 추출물을 마이크로 캡슐화한 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 흡수용품을 제공한다.

본 발명에 사용가능한 방충효과를 갖는 천연식물로는 계피, 로즈마리, 라벤더, 페퍼민트 및 유칼립투스를 예로 들 수 있다.

계피(Cinnamomum cassia bark)는 녹나무과의 사철푸른 교목의 껍질로 중국의 남부나 월남 등지에 자생한다. 계피는 교목의 껍질, 계지는 그 가지, 육계는 두터운 껍질을 말하며, 계심은 오래된 나무의 두터운 껍질을 펴서 말린 것을 의미한다. 계피에는 계피 알데하이드, 신나밀 알데하이드 등과 같은 정유 1 내지 3.4%, 탄닌질 2 내지 3%, 점액, 탄수화물 등이 포함되어 있는데, 5~6년 자란 나무에서 정유함량이 높다고 한다. 계피는 예로부터 발한제, 해열제, 진통제뿐만 아니라 식료품의 향료 등으로 다양하게 사용되어 왔다. 또한 장 연동운동을 촉진하고 장내의 이상발효를 억제하는 방부효과가 있다고 알려져 있으나 구체적인 기작은 밝혀지지 않았다. 또한, 계피는 예로부터 체질이 허약하고 기혈이 허한 사람을 위한 한방약재로 쓰여 면역능력을 촉진하는 효과가 있을 것으로 예상되어 왔으나 그 정확한 기작 역시 알려진 바가 없다.

계피 추출물을 함유하는 조성물 관련 특허로는 계피 추출물을 함유하는 동맥 경화증 예방 및 치료용 조성물(대한민국 특허공개 제2000-1280호), 육계피 추출물을 함유하는 화장료 조성물(대한민국 특허공개 제2001-18668호) 및 나노입자화된 계피 추출물을 함유하는 구강위생 증진용 조성물(대한민국 특허공개 제2004-46309호)에 관한 것이 있으나, 상기 특허 중 어느 것도 계피의 방충효과에 대해서는 기술하고 있지 않다.

로즈마리(Rosmarinus officinalis L.)는 꿀풀과 (Labiatae)에 속하는 지중해 원산의 상록성 목본으로, 식용은 물론 약용, 미용, 향료, 관상용 등 모든 부분에서 유용하게 쓰이는 허브이다. 로즈마리는 줄기, 꽃, 잎을 모두 이용하며, 특히 추출한 에센셜 오일은 무기력증이나 피로 회복에 뛰어난 효과를 가지고 있다. 예로부터 부종과 비듬의 발생을 저해하며 모발성장을 촉진하는 작용을 가지고, 강한 향으로 뇌세포에 활기를 주어 기억력, 집중력을 증진시켜 치매 예방에 효과적이며, 소화촉진 작용으로 소화불량, 위통 등의 치료에 이상적일 뿐만 아니라, 항균력을 이용한 생활용품으로도 사용된다. 로즈마리는 1,8-시네올(1,8-cineole), 캄포(camphor) 등을 주성분으로 하는 정유 및 로즈마리산(rosmarinic acid) 등의 고미성분을 함유하고 있어 건위제, 구풍제, 소염제 등으로 약용되어 왔다(Bisset NG, Herbal drugs CRC press, London, 428-430, 2000; Duke JA 등, Handbook of medicinal herbs CRC press, London, 630-632, 2002). 근래에는 이 식물이 한국에서도 허브식물 분재용으로 다량 재배되고 있고, 로즈마리유는 아로마 테라피에서 다른 종류의 아로마를 배합하여 여러 제형으로 조제되어 사용되고 있으며, 한편 로즈마리 성분의 항산화 작용을 이용한 식품 보존제로의 응용도 활발히 연구되고 있다(Choo JJ 등, Korean J. Food Culture 16: 34-138, 2003; Koleva II 등, Phytochem Anal. 13: 8-17, 2002). 그러나 상기 문헌의 어디에도 로즈마리의 방충 효과에 대해 교시된 바 없다

순수 라벤더(Lavendula angustifolia MILL)는 아(亞)관목(subshrub)으로서 약 60cm의 길이로 자라는데, 원산지는 지중해 연안 지역에 걸쳐있는 카나리 아일랜드부터 인디언 반도에까지 이른다. 특히 지상부(aerial parts)(주로, 모노테르펜스(monoterpenes))에서의 에센셜 오일뿐만 아니라 잎에서의 카페인산(caffeic acid)과 뎁시드(depsides)가 주요 성분으로 알려져 있다. 라벤더에서 조제된 에센셜 오일은 전통적으로 화장품뿐만 아니라 아로마 테라피와 같은 치료의 목적으로 이용되어져 왔다. 예를 들어, 라벤더 오일의 항세균성, 항진균성, 진경성(spasmolytic), 진정성(sedative) 및 항우울 효과가 기술되어 있다(HMA Cavanagh 등, Phytother. Res. 16: 301-308, 2002).

독일에서는 불안정(restlessness), 수면장애(disorders in getting to sleep), 복부의 기능적 이상(functional ailment of the abdomen), 고창(meteorism) 징후 상태 및 온천요법에서 목욕 첨가제로서 라벤더 꽃의 추출물을 이용한 제제가 긍정적으로 연구되고 있다. 근래에는 신경쇠약증, 신체화 장애 및/또는 외상후 스트레스 장애로 인하여 고통 받는 환자들에게 있어서 라벤더 오일의 경구 복용이 다양한 질병-관련증상에서 상당한 개선을 가져온다는 것이 발견되었다. 또한 동물실험에서 스트레스-유발된 행동변화(stress-induced behavioural changes)도 라벤더 오일의 경구복용으로 상당히 억제되었다. 그러나 아직까지 라벤더의 방충효과에 대해서는 보고된 바 없다.

페퍼민트(peppermint)는 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이풀로서, 피부와 점막을 시원하게 해주고, 항균과 통증 완화에 효과적이어서 식용과 약용 및 방향제, 원기 강화제와 목욕 첨가제로 사용되고 있다. 페퍼민트 오일은 독소의 물체를 없애주고 피부염, 백신, 마른버즘, 소양증 등에 효과가 있으며 모세혈관을 확장시켜 냉각작용을 발휘하여 가려움, 염증, 햇빛에 의한 화상 등에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 페퍼민트 오일은 피부를 부드럽게 하고 여드름을 없애는데 효과적이며, 정신적 피로와 우울증, 신경성 발작 등에 효과가 있다고 알려져 있다. 그러나 이러한 페퍼민트 오일은 강력하고 압도하는 기분을 주는 작용이 있으므로 그 사용량에 상당한 주의를 기울여야 하고 피부와 점막을 자극할 염려가 있으므로 눈언저리와 같이 민감한 부위에는 특히 사용에 많은 주의가 요구되며, 임신 중이거나 수유중인 산모에게는 사용이 제한된다.

유칼립투스(Eucalyptus globulus)는 전 세계에 300여종 이상이 있고 방향성을 갖는 식물체로서 호주가 원산지이며 주로 열대지방에서 자라고 있다. 유칼립투스 잎에 포함된 정유의 양은 약 2~7% 정도 되는데, 정유는 무색에서 담황색을 띠는 투명한 액체로 특유의 쏘는 듯한 향을 지니고 있으며 맛은 자극성이나 청량감을 준다. 유칼립투스는 비누, 리큐어(liquor), 향료, 의약용 등으로 쓰이는데 특히 방부제, 거담제, 구강제, 진해제, 소독제 등에 사용되고 있다.

상기에 열거한 천연식물의 추출물은 물 또는 저급 알코올을 사용하여 통상의 추출방법에 따라 수득하거나, 상업적으로 시판 중인 각 천연식물의 추출물을 구매하여 사용할 수도 있다.

천연식물의 통상의 추출방법은, 예를 들면 먼저 천연 원료를 건조 후 마쇄하 여 분말화한 후, 건조 중량의 약 1 내지 10배, 바람직하게는 약 2 내지 6배의 물 또는 저급 알코올을 가하고 약 20 내지 60℃, 바람직하게는 약 30 내지 50℃로 가열하면서 약 1 내지 5시간 동안, 바람직하게는 약 2 내지 4시간 동안 초음파 추출하고 냉각 및 여과한 후 회전증발기를 이용하여 감압 농축하여 수득될 수 있다. 이때, 여과 후 남은 잔사에 대하여 여과 과정을 2회 이상 반복하여 실시할 수 있다. 여기에 추출용매로 사용할 수 있는 저급 알코올로는 메탄올, 메탄올 수용액, 에탄올, 에탄올 수용액, 노말 프로판올, 아이소-프로판올, 노말 부탄올 또는 이들의 혼합용매를 예로 들 수 있으며, 바람직하게는 물 또는 에탄올을 사용할 수 있다.

또한, 상기에서 얻어진 천연 추출물을 증류수에 현탁시킨 후, 다이클로로메탄, n-헥산, 클로로포름 또는 에틸 아세테이트와 같은 비극성 용매를 이용하여 열수 추출 또는 분획 추출하여, 본 발명에 적합한 비극성 용매 가용성 천연 추출물, 바람직하게는 다이클로로메탄 가용성 추출물을 수득할 수 있다.

그 외에도 본 발명의 천연 추출물은 수증기 증류, 압축, 흡착, 침출, 초임계 가스 추출 등에 의한 정유 추출법에 의해 제조될 수 있다.

전술한 바와 같은 천연식물 추출물은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물 형태로 배합되어 사용될 수 있다. 상기한 1종 이상의 천연식물 추출물을 용해시키고 이들의 상용성(compatibility) 및 향기 지속성(scent duration)을 증진시키기 위한 기질용매로서 다이프로필렌 글라이콜(dipropylene glycol), 다이옥틸 아디페이트(dioctyl adipate, DOA), 아이소프로필 미리스테이트(isopropyl myristate, IPM), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PG), 플로랄린(floralyn) 등을 예로 들 수 있다.

본 발명의 천연식물 추출물은 다양한 해충의 성충 또는 애벌레에 대해 방충효과를 나타내는데, 이러한 해충으로는 위생 해충, 저장물 해충, 농업 해충, 건재 해충 및 산림 해충을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 위생 해충의 대표적인 예는 모기, 파리, 바퀴, 진드기 및 개미이고, 저장물 해충의 대표적인 예는 화랑곡나방, 팥바구미, 쌀바구미, 줄알락명나방, 한점쌀명나방, 보리나방, 거짓쌀도둑거저리류, 권연벌레, 머리대장가는납작벌레, 긴수염머리대, 애수시렁이, 암검은수시렁이 및 애알락수시렁이이다. 건재 해충의 대표적인 예는 흰개미이고, 산림 해충의 대표적인 예는 솔잎혹파리, 흰불나방, 텐트나방, 집시나방, 매미나방, 풍뎅이류, 진딧물류, 응애류, 솔껍질깍지벌레, 잣나무넓적잎벌, 솔얼룩명나방, 소나무좀 등이 있다. 대표적인 농업 해충으로는 온실가루이, 벼멸구(Nilaparvata lugens Stal), 애멸구(Laodelphax striatellus Fallen), 흰등멸구, 끝동매미충, 변개매미충 등이 있다.

상기와 같이 제조된 천연식물 추출물은 지속적으로 방충효과를 발휘하기 위하여 마이크로 캡슐화(encapsulation)한다. 본 발명에서 "캡슐화"란 내부에 주성분을 포함하고 외부에 쉘(shell)이 존재하는 입자를 만드는 것으로, 내부의 주성분과 쉘의 성분은 캡슐화의 목적에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 캡슐화의 목적은 예를 들면, 1) 액체를 고체로 바꾸어 취급 또는 저장을 용이하게 하거나, 2) 서로 반응하는 물질을 분리하거나, 3) 내부 주성분의 방출 속도를 조절하거나, 4) 불쾌 한 맛이나 냄새를 마스킹(masking)하거나, 5) 불안정한 물질을 보호하기 위한 것이다.

본 발명에서는 방충효과를 나타내는 천연식물 추출물의 미세캡슐을 제조함으로써 캡슐 내부에 봉입된 천연식물 추출물의 방출 속도를 조절함과 동시에 외부 환경에 대해서 이들 성분의 안정성을 확보하여 지속적인 방충효과를 발휘하게 할 수 있다.

본 발명에서 용어 "방충 미세캡슐"은 방충효과를 나타내는 천연식물 추출물을 마이크로 캡슐화하여 쉘 내부에 천연식물 추출물을 봉입함으로써 천연식물 추출물의 조절된 방출과 안정성을 확보하여 우수한 방충효과를 지속적으로 나타낼 수 있는 미세캡슐을 의미한다.

본 발명에 따른 방충 미세캡슐은 당해 기술분야에 공지된 다양한 방법들에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로 친유성 성분을 캡슐화하는 방법으로는 계면중합법, 분무건조법, 인-시투(in-situ) 중합법 등이 개시되어 있다. 특히 방향성 성분을 심지 물질로 하여 미세캡슐을 제조하는 방법은 미국특허 제5,011,634호, 제4,965,025호, 제4,824,823호와 독일특허 제3,543,803호 등에 개시되어 있다.

본 발명에서는, 1종 이상의 천연식물 추출물을 탄화수소 용매에 용해시켜 희석한 후 유화제를 사용하여 100 내지 12,000 rpm의 속도로 교반하면서 미세분산 유화시킨 후, 우레아 또는 멜라민, 포름알데하이드와 물을 사용하여 전중합 용액을 제조하고, 전중합 용액에 약산성 첨가제를 첨가하여 50 내지 90℃에서 중합시켜 천연식물 추출물 함유 방충 미세캡슐을 제조한다. 이때, 미세캡슐의 제조 시 유화 온 도는 10 내지 50℃이고, 중합 전에 전중합 용액을 30 내지 60℃로 냉각하여 사용함을 특징으로 한다.

이와 같이 제조된 방충 미세캡슐은 5 내지 30 중량%의 천연식물 추출물을 함유하고 있는데, 미세캡슐 내 천연식물 추출물의 함량이 너무 낮으면 발향의 정도가 낮아 충분한 방충효과를 기대할 수 없고, 그의 함량이 너무 높으면 방충효과는 우수하나 발향이 너무 강하여 소비자에게 거부감을 줄 수 있다.

상기에서 우레아-포름알데하이드 또는 멜라민-포름알데하이드 층의 두께는 에멀젼과 전중합 용액의 비율로서 조절할 수 있다. 수지층이 너무 얇으면 내구성이 떨어지고 너무 두꺼우면 마찰에 의한 캡슐의 터짐이 없어 일회용 흡수용품에 미치는 천연식물 추출물의 방충효과를 기대할 수 없다.

이와 같이 제조된 본 발명에 따른 방충 미세캡슐은 액체 투과성 상부시트, 흡수코어 및 액체 불투과성 배면시트를 포함하는 일회용 흡수용품에 있어서, 액체 투과성 상부시트, 흡수코어, 액체 불투과성 배면시트, 플랩(flap), 접착대(loop)와 접착띠(hook), 포장지 등에 적용되어 방충효과를 나타낼 수 있다. 바람직하게는 개개의 제품이 외부로 부터의 벌레의 침입을 효과적으로 차단하기 위하여 배면시트에 적용한다. 이때, 본 발명에 따른 방충 미세캡슐은 일회용 흡수용품의 총 중량에 대해 0.0006 내지 0.03 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 본 발명에 따른 방충 미세캡슐이 필름 또는 부직포 형태의 배면시트에 적용되어 방충효과를 나타내는 일회용 흡수용품의 제조에 사용될 수 있다

본 발명에 따른 배면시트는 필름, 부직포 및 필름/부직 적층물의 형태로서, 우선 방충 미세캡슐이 적용된 필름 형태의 배면시트에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 필름 형태의 배면시트는 방충 미세캡슐을 배면시트 매트릭스를 형성하는 열가소성 중합체와 블렌드하여 마스터배치를 제조한 후 이를 주조 또는 팽창 필름 압출, 또는 다른 적합한 필름-형성 기술을 사용하여 제조할 수 있으나, T-다이를 통해 약 170 내지 240℃, 바람직하게는 약 180 내지 230℃에서 캐스팅함으로써 제조하는 것이 방충효과의 지속성 유지 면에서 적합하다.

이러한 T-다이를 통한 본 발명에 따른 필름 형태의 배면시트의 제조방법은 다음과 같다.

우선 본 발명에 따른 방충 미세캡슐과 열가소성 중합체를 목적하는 비율로 혼합하여 마스터배치를 제조한 후 이를 압출기에 투입하고 용융 및 혼합한 다음 T-다이 내부의 스크린 팩(Screen Pack) 장치를 통해 세밀한 분산을 유도하고 이물질을 제거한다. 이어서 T-다이를 통해 필름으로 캐스팅한 후 캐스팅한 필름을 냉각 롤(cooling roll)에 통과시킨다. 이후 필름을 원하는 폭에 따라 절단하고 권취함으로써 본 발명에 따른 필름 형태의 배면시트를 제조할 수 있다. 또한, 이와 같은 제조 공정에 일반적인 배면시트 공정인 코로나 처리 또는 엠보싱 공정을 필요에 따라 부여할 수 있다.

본 발명에 따른 필름 형태의 배면시트 제조에 사용되는 방충 미세캡슐 함유 마스터배치는 열가소성 중합체 40 내지 50%, 충진재 40 내지 50%, 방충 미세캡슐 1 내지 10% 및 첨가제 0.1 내지 5%의 조성을 가진다. 상기 방충 미세캡슐 함유 마스터배치 중 첨가제는 산화방지제 및 염료 등 목적하는 특성에 따라 다양한 첨가제일 수 있다.

방충 미세캡슐 함유 마스터배치에 사용되는 열가소성 중합체로는 극저밀도 폴리에틸렌(VLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌, 에틸렌과 C₃-C₁₂ 알파-올레핀의 공중합체, 프로필렌과 에틸렌 및/또는 C₄-C₁₂ 알파-올레핀의 공중합체 및 폴리프로필렌 주쇄 내의 어택틱 및 이소택틱 프로필렌 단위를 모두 포함하는 프로필렌-기재 중합체를 포함한 가용성 폴리올레핀, 엘라스토머, 예를 들어 폴리우레탄, 코폴리에테르 에스테르, 폴리에스터 분해성 수지, 폴리아미드 폴리에테르 블록 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 코폴리(스티렌/에틸렌-부틸렌), 스티렌-폴리(에틸렌-프로필렌)-스티렌, 스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-스티렌, 폴리스티렌/폴리(에틸렌-부틸렌)/폴리스티렌, 폴리(스티렌/에틸렌-부틸렌/스티렌) 등과 같은 화학식 A-B-A' 또는 A-B를 갖는 블록 공중합체 등이 포함되나, 이에 제한되지는 않는다.

상기 공정에 따라 적용되는 본 발명에 따른 방충 미세캡슐의 양은 배면시트의 총 중량에 대하여 약 0.01 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 약 0.01 내지 0.3 중량%가 적합하다. 상기 방충 미세캡슐의 양이 0.01 중량% 미만인 경우에는 목적하는 수준의 방충효과를 달성할 수 없는 반면, 이의 양이 0.5 중량%를 초과하는 경우에는 냄새를 사용자가 감지할 수 있는 수준이 되어 바람직하지 않다.

이와 같이 제조된 필름을 본 발명에서 배면시트로서 사용할 수 있으나, CaCO₃와 같은 충진제 입자를 첨가한 방충 미세캡슐 함유 마스터배치를 캐스팅하여 제조한 필름을 예열 공정, 신장 공정 및 열 고정 공정의 3단계를 거쳐 단축으로 또는 이축으로 신장시켜 통기성을 부여한 필름 또한 본 발명에서 배면시트로 사용할 수 있다. 이때 신장 공정은 1, 2차에 거쳐 이루어지며, 신장 온도는 방충 미세캡슐의 증발 및 분해를 고려하여 설정하며, 약 20 내지 70℃, 바람직하게는 약 40 내지 45℃가 정도가 적합하고, 신장율은 약 160 내지 350%, 바람직하게는 약 180 내지 220%가 적합하다. 열 고정 공정은 방충 미세캡슐의 증발 및 분해를 고려하여, 20 내지 100℃, 바람직하게는 약 70℃ 이하에서 진행한다.

이와 같이 신장된 필름은 구조적 일체성 및 액체 불투과성을 가능하게 하는 두께를 가져야 한다. 신장 후의 필름은 약 50 내지 300 미크론, 바람직하게는 약 100 미크론의 두께를 가져야 한다.

또한, 본 발명에 따른 배면시트는 상기한 방충 미세캡슐 함유 마스터배치를 사용하여 통상의 방법으로 제조한 스펀본드, 멜트블로운, 써멀-본디드 카디드 웹(thermal-bonded carded web), 쓰루-에어 본디드 카디드 웹(thru-air bonded carded web), 스펀레이스(spunlace), 스펀본드-멜트블로운-스펀본드(SMS) 또는 스펀본드-멜트블로운-멜트블로운-스펀본드(SMMS), 바람직하게는 스펀본드-멜트블로운-스펀본드 또는 스펀본드-멜트블로운-멜트블로운-스펀본드의 부직포일 수 있다.

상기 방충 미세캡슐 함유 부직포는, 예를 들면, 침적법을 이용하여 제조하거나, 방충 미세캡슐을 마스터배치에 혼합하여 방충 미세캡슐이 함유된 원사를 이용하여 제조하거나, 인쇄기법을 이용하여 제조할 수 있다.

구체적으로, 침적법을 이용한 부직포는

1) 일반적인 공정으로 부직포를 제조하는 단계;

2) 제조된 부직포를 본 발명에 따른 방충 미세캡슐이 혼합된 침적조를 통과시키는 단계; 및

3) 상기 침적조를 통과한 부직포를 설정 온도의 열풍으로 건조시키는 단계를 순차적으로 수행하여 제조될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 일반적인 부직포 제조 후 후처리 공정으로 방충 미세캡슐을 처리하는 방법으로 언와인딩 로울러(unwindeing roller)에 감겨있는 부직포를 풀면서 방충 미세캡슐과 접착제가 혼합된 침적조로 통과시키고, 일정 온도로 세팅된 열풍건조기를 이용하여 건조하여 방충 미세캡슐이 부직포에 고착되도록 한 후, 와인딩 로울러(winding roller)로 권취하여 방충 미세캡슐이 전면에 도포된 부직포를 얻는다.

인쇄기법을 이용한 부직포는

1) 일반적인 공정으로 부직포를 제조하는 단계; 및

2) 본 발명에 따른 방충 미세캡슐을 분산시킨 인쇄용액과 인쇄동판을 통과시켜 방충 미세캡슐이 분산된 용액을 상기 부직포에 부착시키는 단계를 순차적으로 수행하여 제조될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 일반적인 부직포 제조 후 언와인딩 로울러에 감겨있는 부직포를 풀어 방충 미세캡슐을 분산시킨 인쇄용액과 인쇄동판을 통과시켜 방충 미세캡슐이 분산된 용액을 부직포에 인쇄하듯이 부착시킴으로써 방충 미세캡슐이 인쇄를 통해 필요한 부분에 필요한 모양으로 부착된 부직포를 얻는다.

마스터배치를 이용한 부직포는

1) 부직포 제조를 위한 열가소성 중합체와 본 발명에 따른 방충 미세캡슐을 일정 비율로 혼합하여 마스터배치를 제조하는 단계;

2) 상기 마스터배치를 이용하여 섬유방사장치를 통해 방충 미세캡슐이 포함된 원사를 제조하는 단계; 및

3) 상기 원사를 이용하여 부직포 성형장치를 통해 부직포를 제조하는 단계를 순차적으로 수행하여 제조될 수 있다.

상기 부직포는 본 발명에 따른 방충 미세캡슐을 부직포를 구성하는 열가소성 중합체의 중량 대비 0.01 내지 0.5 중량% 범위로 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 부직포를 제조하기 전에 부직포 제조용 원사에 방충 미세캡슐을 포함시켜 방충 미세캡슐이 함유된 부직포를 제조하는 것으로, 마스터배치에 방충 미세캡슐을 혼합하여 원사를 제조한다. 즉, 열가소성 중합체와 방충 미세캡슐을 일정 비율로 혼합하여 마스터배치를 만들고 섬유방사장치를 이용하여 방충 미세캡슐 함유 원사를 제조한 후 방충 미세캡슐이 함유된 원사를 부직포 성형장치에 투입하여 방충 미세캡슐이 부직포 자체에 함유되도록 제조한다.

부직포 제조 용 마스터배치에 방충 미세캡슐을 혼합하여 원사로 제조하여 부직포를 만드는 방법은 방충 미세캡슐이 부직포로부터 떨어져 나와 일회용 흡수용품의 사용자 피부에 묻어나거나 분비물 등에 의해 씻겨 나가는 단점을 보완 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 배면시트는 용매형 아교(solvent type glue), 핫멜트 접착제(hot melt adhesive) 또는 콜드 아교(cold glue)와 같은 접착제 또는 열접착을 이용하여 상기 방충 미세캡슐 함유 필름을 일반 부직포와 적층하거나, 또는 상기 방충 미세캡슐 함유 부직포를 일반 필름과 적층하거나, 또는 상기 방충 미세캡슐 함유 필름과 상기 방충 미세캡슐 함유 부직포를 적층한 필름/부직포 적층물일 수 있다. 이때, 적용되는 방충 미세캡슐의 적용량은 필름/부직 적층물의 중량에 대해 약 0.01 내지 0.5 중량% 정도이다.

상기와 같이 제조된, 본 발명에 따른 1종 이상의 천연식물 추출물 함유 방충 미세캡슐을 포함하는 필름 또는 부직포 형태의 액체 불투과성 배면시트는 당분야에 공지된 액체 투과성 상부시트 및 흡수코어와 함께 통상의 일회용 흡수용품에 적용될 수 있다.

따라서 사용 시 사용자의 피부에 접촉하는 액체 투과성 상부시트, 상기 상부시트 아래에 위치하여 체액을 흡수 확산시키는 흡수코어, 상기 흡수코어 아래에 위치하는 액체 불투과성 배면시트를 포함하고, 상기 액체 불투과성 배면시트에 1종 이상의 천연식물 추출물 함유 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 흡수용품은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명에 따른 방충 미세캡슐이 적용될 수 있는 일회용 흡수용품에는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 유아용 일회용 기저귀(baby diaper), 성인용 일회용 기저귀(adult diaper), 여성용 생리용품(sanitary napkin), 배변 훈련용 속팬티, 팬티라이너(panty liner) 등이 포함된다.

본 발명에 사용가능한 상부시트는 다공성 발포체, 망상조직화된 발포체, 천 공 플라스틱 필름, 부직포, 천연섬유, 합성섬유 또는 천연섬유와 합성섬유의 배합물과 같은 광범위한 종류의 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 상부시트는 스펀레이스 부직포 또는 폴리올레핀 섬유의 스펀본디드 섬유 웹 또는 천연섬유 및/또는 합성섬유로 구성된 본디드 카디드 웹으로 이루어질 수 있다. 이와 관련하여, 상부시트는 계면활성제로 처리된 소수성 물질로 구성될 수 있거나, 목적하는 수준의 습윤성 및 액체 투과성을 부여하도록 다른 방식으로 처리될 수도 있다. 상부시트의 예는 본원에서 참고로 하는 미국 특허 제5,879,343호, 미국 특허 제5,490,846호, 미국 특허 제5,364,382호 및 미국 특허출원 제09/209,177호 등에 기재되어 있다.

본 발명에 사용가능한 흡수코어는 초흡수제 입자, 목재 펄프 플러프 섬유, 합성 위드(weed) 펄프 섬유, 합성 섬유 및 이들의 배합물과 같은 하나 이상의 흡수제를 포함할 수 있다. 흡수코어는 각종 형상일 수 있으며, 그의 크기는 목적하는 흡수용량, 흡수용품의 목적하는 용도, 및 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지되어 있는 그 밖의 인자들에 따라서 달라질 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

실시예

실시예 1: 방충 미세캡슐의 제조

계피 및 로즈마리 추출물의 방충 미세캡슐을 제조하기 위하여, 계피 추출물(CAS No 8015-91-6 Cinnamon Bark Oil, Trinity사), 로즈마리 추출물(CAS No. 8000-25-7 Rosemary Oil, Trinity사) 각각 및 이들의 혼합물을 탄화수소 용매에 용해시켜 희석한 후 음이온성 계면활성제를 유화제로 사용하고 호모믹서(homomixer)를 이용해 2,000 내지 3,000 rpm으로 5 내지 10분간 교반하여 일정한 크기로 마이크로화한 유화액을 제조하였다. 멜라민, 포름알데하이드와 물을 일정한 비율로 혼합한 후 pH를 중성으로 조절하고 적정 온도에서 교반하여 전중합 용액을 제조하였다. 이 전중합 용액과 상기 미세분산 유화액에 유화액 대비 0.1 내지 5%의 약산성의 첨가제로 아세트산을 첨가한 후, 적정 온도에서 100 내지 300분간 교반하면서 중합반응을 수행하였다. 이후 실온으로 냉각한 후 잔류 포름알데하이드를 제거하기 위해 일정량의 암모니아를 첨가하고 1시간 이상 교반하였다. 이로부터 평균 입도 1 내지 10 ㎛인 계피 추출물, 로즈마리 추출물 및 이들의 혼합물의 방충 미세캡슐을 수득하였다.

실시예 2: 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 흡수용품의 제조 1

상기 실시예 1에서 제조된 계피 추출물, 로즈마리 추출물 및 이의 혼합물의 방충 미세캡슐 각각 10%, 저밀도 폴리에틸렌 40% 및 충진재 50%(탄산칼슘)를 혼합하여 방충 미세캡슐 함유 마스터배치를 제조한 후 이를 T-다이를 통해 약 200℃에서 캐스팅하여 필름을 제조하였다. 이와 같이 제조된 필름을 약 40℃의 신장 온도에서 약 200% 내지 300%의 신장율로 단축 신장시켜 통기성 배면시트용 필름을 제조 하였다. 이와 같이 제조된 필름을 배면시트로 사용하여 통상적인 방법에 따라 일회용 기저귀를 제조하였다.

실시예 3: 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 흡수용품의 제조 2

상기 실시예 1에서 제조된 계피 추출물, 로즈마리 추출물 및 이들의 혼합물의 방충 미세캡슐 각각 10% 및 폴리프로필렌 90%를 혼합하여 방충 미세캡슐 함유 마스터배치를 제조한 후 이를 폴리프로필렌과 1:99의 비율로 혼합하여 섬유 방사장치를 통해 방사시켜 방충 미세캡슐이 포함된 원사를 제조하였다. 제조된 원사를 이용하여 부직포 성형장치를 통해 부직포를 제조하였고, 이와 같이 제조된 부직포를 배면시트로 사용하여 통상적인 방법에 따라 일회용 기저귀를 제조하였다.

실시예 4: 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 흡수용품의 방충 효과

상기 실시예 2 및 3에서 제조된, 계피 추출물, 로즈마리 추출물, 및 이의 혼합물 함유 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 기저귀의 방충 효과를 확인하기 위하여, 하기 실험을 수행하였다.

먼저, 아크릴로 제작된 4개의 고밀도 해충상 공간(40× 30× 40 ㎝)에 계피 추출물(CIN), 로즈마리 추출물(R), 및 이의 혼합물(RC) 함유 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 기저귀와 대조군으로 상기 방충 미세캡슐이 적용되지 않은 일회용 기저귀(CON)를 각각 적재하고 4주령의 화랑곡나방 유충 500 마리를 투입하였다(도 1). 이때 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 기저귀는 실시예 4의 방법에 따라 제조된 배 면시트를 포함하는 것이고, 고밀도 해충상 공간 내부의 온도는 28℃, 상대습도는 70 내지 75%로 유지하였다. 유충을 투입한 후 24시간 마다 30일간 각각의 기저귀로 유인된 유충의 개수를 조사하였고, 그 결과를 분산 분석(ANOVA test)에 의해 통계 처리하였다.

	CIN	R	RC	CON
내부	0.292± 0.550A	0.708± 0.999AB		3.666± 2.254C
외부	3.458± 1.865A	5.458± 3.230B		4.292± 2.216AB
합계	3.750± 1.939A	6.167± 3.130B	3.611± 1.914A	7.958± 3.277BC

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 로즈마리 추출물, 계피 추출물 및 이의 혼합물 함유 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 기저귀에서는 무처리 대조군에 비하여 제품의 내부 및 외부 모두에서 유인된 유충의 수가 통계적으로 유의하게 적음을 알 수 있다. 상기에서 A, B, AB, C 및 BC는 통계적으로 동일한 의미를 갖는 결과를 묶어 개별적인 그룹으로 나타낸 것으로, A 그룹은 B 그룹보다, B 그룹은 C 그룹보다 일회용 흡수용품에 침투한 유충의 수가 적다는 것이고, AB 그룹은 A와 B 그룹의 중간값을, BC 그룹은 B와 C 그룹의 중간값을 나타내는 것이다.

상기 결과로부터 본 발명에 따른 일회용 흡수용품은 천연적으로 방충효과를 나타내는 인체에 무해한 식물 추출물 함유 미세캡슐이 적용되어 우수한 방충효과를 지속적으로 나타냄으로써 제품의 유통 및 보관 중에 발생할 수 있는 제품 내부로의 해충 유입을 효과적으로 차단할 수 있음을 확인하였다.

이상으로 본 발명 내용의 특정 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 천연식물 추출물의 미세캡슐이 적용된 일회용 기저귀의 방충효과를 실험한 것이다.

Claims

액체 투과성 상부시트, 흡수코어 및 액체 불투과성 배면시트를 포함하는 일회용 흡수용품에 있어서, 방충효과를 나타내는 천연식물 추출물을 마이크로 캡슐화한 방충 미세캡슐이 적용된 일회용 흡수용품.
제1항에 있어서,

상기 천연식물이 계피, 로즈마리, 라벤더, 민트 및 유칼립투스로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 일회용 흡수용품.
제1항에 있어서,

상기 방충 미세캡슐이 미세캡슐의 총 중량에 대해 5 내지 30 중량%의 천연식물 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수용품.
제1항에 있어서,

상기 방충 미세캡슐이 일회용 흡수용품의 총 중량에 대해 0.0006 내지 0.03 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수용품.
제1항에 있어서,

상기 방충 미세캡슐이 일회용 흡수용품의 액체 불투과성 배면시트, 액체 투 과성 상부시트, 흡수코어, 플랩(flap), 접착대(loop), 접착띠(hook) 및 포장지로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 영역에 적용되는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수용품.
제5항에 있어서,

상기 방충 미세캡슐이 필름 또는 부직포 형태의 액체 불투과성 배면시트에 적용되는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수용품.
제6항에 있어서,

상기 배면시트가 배면시트의 총 중량에 대해 0.01 내지 0.5 중량%의 방충 미세캡슐을 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수용품.
제1항에 있어서,

상기 일회용 흡수용품이 유아용 일회용 기저귀(baby diaper), 성인용 일회용 기저귀(adult diaper), 여성용 생리용품(sanitary napkin), 배변 훈련용 속팬티 및 팬티라이너(panty liner)를 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수용품.