KR101629650B1

KR101629650B1 - 열에 약한 기능성 물질을 담지한 칫솔모 및 이를 이용한 칫솔

Info

Publication number: KR101629650B1
Application number: KR1020140149957A
Authority: KR
Inventors: 오귀환; 강기태
Original assignee: 비비씨 주식회사
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2016-06-13
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: KR20160050859A

Abstract

본 발명은 열에 약한 기능성물질을 담지한 미세모 칫솔의 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 다공성 흡착제를 이용하여 열에 약한 기능성물질을 담지한 미세모 칫솔의 제조방법에 관한 것이다.

Description

열에 약한 기능성 물질을 담지한 칫솔모 및 이를 이용한 칫솔{Toothbrush filament with a heat-sensitive material and toothbrush using thereof}

본 발명은 열에 약한 기능성 물질을 담지한 미세모 칫솔의 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 다공성 흡착제를 이용하여 열에 약한 기능성물질을 담지한 미세모 칫솔의 제조방법에 관한 것이다.

현대인들의 생활에 있어 건강과 삶의 질에 대한 관심이 증가하고 있으며, 특히 치아건강은 건강한 삶을 판단하는 중요한 척도가 되고 있다. 따라서 칫솔은 문화의 발전과 함께 지속적으로 진화해 왔는데 단순한 동물털과 나일론 칫솔에서 최근 기능성 칫솔, 특수형 미세모 칫솔 등으로 기술의 변화가 급격히 진행되고 있다.

이러한 추세에 따라, 천연모와 유사하고 균일한 품질의 인조모를 제조하기 위한 다양한 연구들이 진행되어 왔으며, 나일론 소재나 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT)소재에 다양한 기능성 물질을 첨가하거나 2종 이상의 합성수지를 동시에 공압출하여 모노필라멘트를 제조하는 기술들이 활발히 진행되고 있다.

현재 모노필라멘트의 개발은 나일론필라멘트와 테이퍼화 된 PBT 필라멘트를 거쳐 기능성 물질을 보유한 다양한 형태의 모노필라멘트로 개발되고 있다. 하지만 모노필라멘트를 제조하는 데 있어서 모노필라멘트의 방사에 사용되는 온도는 통상적으로 200 ~ 300도 정도로 상기 온도에서 열분해 되거나 물성이 변하는 소재의 첨가 또는 사용은 사실상 불가능하였다. 또한 기능성 모노필라멘트를 구성하기 위한 첨가물이 약한 내열성 물질이거나 제한적으로 사용이 가능하다 하더라도 방사과정에서 색상이 변하거나 가온상태에서 물성이 변하여 원하는 제품의 형태를 가지기 어렵고, 필요한 기능성 물질의 종류, 특성이나 사용하는 농도에서 상당한 제한을 받고 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 모노필라멘트로 구성된 미세모 칫솔을 제조하되, 열에 약한 기능성 물질들을 함유한 미세모 칫솔을 제조하기 위한 연구 끝에 본 발명을 완성하게 되었다.

KR 제 10-2012-0019419호

본 발명은 합성수지를 압출하여 모노필라멘트를 제조하는 공정이 고온에서 이루어 지기 때문에, 열에 취약한 기능성물질을 포함하는 모노필라멘트의 어려움을 극복하고자 다공성 소재를 내재한 모노필라멘트를 방사하고 방사물을 테이퍼 가공하여 표면 노출된 다공성 소재에 기능성물질을 함침시킴으로써 고온에 제약이 없고 기능성 물질을 담지한 미세모 및 이를 포함하는 칫솔을 제조할 수 있다.

본 발명은 a) 폴리에스테르계 수지, 폴리프로필렌카보네이트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 블랜드수지 및 다공성흡착제를 포함하는 수지조성물을 제조하는 단계;

b) 상기 수지조성물을 압출하여 필라멘트를 제조하는 단계;

c) 상기 필라멘트는 다공성흡착제가 필라멘트 표면에 노출되도록 2회 이상의 다단연신을 수행하며, 다단연신 시 연신롤러의 속도와 체류시간을 달리함으로써 발생하는 연신비가 하기 식1을 만족하도록 연신하는 단계; 및

[식 1]

3.0 ≤ T1 ≤ 4.1

5.2 ≤ T2 ≤ 6.0

(상기 식 1에서 T1은 2차 연신속도/1차 연신속도 비이고,

T2는 3차 연신속도/1차 연신속도 비이다.) (연신속도= m/sec )

d) 상기 연신된 필라멘트를 테이퍼화 처리한 후, 식모하여 칫솔을 제조하는 단계;

를 포함하는 다공성흡착제가 노출된 칫솔모 제조방법을 제공한다.

본 발명의 상기 1차 연신속도는 12 내지 20 m/sec 인 것을 특징으로 하는 제조방법을 포함한다.

삭제

본 발명은 상기 압출 시 사용되는 노즐은 방사구의 길이와 직경의 비가 하기 식 2를 만족하는 제조방법을 제공한다.

[식 2]

15 ≤ L/D ≤ 30

(상기 식 2에서 L/D는 방사구의 길이(mm)/방사구의 직경(mm) 비이다.)

본 발명의 상기 수지조성물은 폴리에스테르계 수지, 폴리프로필렌카보네이트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 블랜드수지 100중량부에 대하여, 다공성흡착제 1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법을 포함한다.

본 발명의 상기 d)단계의 테이퍼화 처리는 상기 필라멘트를 번들로 제조한 후, 번들의 일측 끝단을 100~140℃, 30~60 중량% 농도의 알칼리 용액에 담긴 가공조에 침지하여 테이퍼화 가공하여 다공성흡착제가 추가적으로 노출되도록 테이퍼화 처리하는 단계; 를 포함하는 제조방법을 제공한다.

본 발명은 상기 테이퍼화 처리한 필라멘트를 기능성물질을 함유하는 수용액 또는 유기용매에 함침한 후 건조시키는 것을 특징으로 하는 제조방법을 포함한다.

본 발명의 상기 다공성흡착제는 제올라이트, 실리카겔, 녹말, 벤토나이트, 규조토, 숯에서 하나 이상 선택되는 것인 제조방법을 예시한다.

본 발명의 상기 수용액 또는 유기용매와 기능성 물질이 1~100 : 1 의 중량비로 포함되는 것인 제조방법을 제공한다.

본 발명의 상기 폴리프로필렌카보네이트 수지는 분자량이 10,000~1,000,000인 것을 특징으로 하는 제조방법을 포함한다.

본 발명은 상기 다공성흡착제가 노출된 필라멘트에 기능성물질이 담지되어 상기 다공성 흡착제에서 기능성물질이 방출되도록 하는 것을 특징으로 하는 제조방법을 제공한다.

본 발명의 상기 기능성 물질은 금잔화, 피톤치드, 프로폴리스, 매그놀리아, 홍차, 보이차, 녹차, 솔잎추출물, 연꽃, 알로에, 자스민, 카멜리아, 은행잎, 박하, 동백나무, 옥수수, 금은화, 고삼, 감초, 병풀, 몰약(Myrrh), 캐모마일, 라타니아, 시계초, 보리지, 나스터튬, 로즈마리, 바질, 말로우, 로메인, 설견초, 비단초, 고사리, 세신, 겨우살이, 머위로 이루어진 식물추출물 또는 자연추출물로부터 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법을 예시한다.

본 발명의 상기 다공성흡착제는 평균입경 50~300nm, BET 비표면적이 70 내지 1000 m²/g, 기공율이 30~60%인 것을 특징으로 하는 제조방법을 포함한다.

본 발명의 제조방법으로 제조된 기능성 물질을 담지한 미세모 형태의 칫솔모를 제공한다.

본 발명은 열에 약한 기능성 물질을 담지한 미세모 칫솔을 제공하는데 있어서, 모노필라멘트 표면에 다공성흡착제가 노출되도록 필라멘트를 가공하여 노출된 다공성 흡착제에 기능성 물질을 담지하여 칫솔을 사용할 시에 다공성 흡착제에서 기능성 물질이 천천히 방출될 수 있도록 가공하여 잇몸 또는 치아 등 구강에 이로우나 열에 취약해 쉽게 파괴되어 사용함에 많은 제약이 있던 기능성 물질을 담지한 미세모 칫솔의 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 제조된 담지체를 함유한 미세모의 표면사진이다.

본 발명은 열에 취약한 기능성 물질을 내재한 다양한 필라멘트의 개발을 위한 것으로 보다 자세하게 설명하면, 칫솔모 필라멘트의 표면에 잇몸 또는 치아 건강에 효능을 가진 기능성 물질이 다공성 소재에 트랩되도록 함으로써 칫솔 사용시에 상기 기능성 물질이 천천히 방출되도록 할 수 있다.

이는 필라멘트 표면에 다공성 소재가 노출될 수 있도록 연신 및 테이퍼화 공정을 모두 거친후, 다공성소재에 기능성 물질을 담지하여 칫솔 사용시에 기능성 물질이 방출될 수 있도록 하여, 열에 취약한 기능성 물질을 담지한 칫솔모의 개발을 목적으로 본 발명을 완성하게 되었다.

이하, 본 발명을 보다 자세하게 설명하고자 한다.

본 발명은 a) 폴리에스테르계 수지 95 내지 99.9 중량%, 폴리프로필렌카보네이트 0.1~5 중량%을 포함하는 블랜드 수지 100중량부에 대하여, 다공성 흡착제 1 내지 5 중량부를 포함하는 수지조성물을 제조하는 단계;

b) 상기 수지조성물을 압출기로 압출하여 필라멘트를 제조하는 단계;

c) 상기 필라멘트는 다공성흡착제가 필라멘트 표면에 노출되도록 2회 이상의 다단연신을 수행하며, 다단연신 시 연신롤러의 속도와 체류시간을 달리함으로써 발생하는 연신비가 하기 [식 1]을 만족하도록 연신하는 단계; 및

[식 1]

3.0 ≤ T1 ≤ 4.1

5.2 ≤ T2 ≤ 6.0

(상기 식 1에서 T1은 2차 연신속도/1차 연신속도 비이고,

T2는 3차 연신속도/1차 연신속도 비이다.) (연신속도= m/sec )

d) 상기 연신된 필라멘트를 테이퍼화 처리한 후, 기능성물질을 함유하는 수용액 또는 유기용매에 함침한 후 건조시키는 단계; 및

e) 상기 필라멘트를 식모하여 칫솔을 제조하는 단계;

또는 d) 상기 연신된 필라멘트를 테이퍼화 처리한 후, 식모하여 칫솔을 제조하는 단계;

e) 상기 필라멘트를 기능성물질을 함유하는 수용액 또는 유기용매에 함침한 후 건조시키는 단계; 및

f) 상기 필라멘트를 식모하여 칫솔을 만드는 단계;

를 포함하는 기능성 물질을 담지한 미세모 칫솔의 제조방법을 제공할 수 있다.

본 발명을 단계별로 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

본 발명은 a) 폴리에스테르계 수지, 폴리프로필렌카보네이트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 블렌드 수지 100중량부에 대하여, 다공성 흡착제 1 내지 5 중량부를 포함하는 수지조성물을 제조하는 단계; 를 포함할 수 있다.

상기 폴리에스테르계 수지는 특별히 한정하고 있지 않지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 중 어느 하나 또는 2 이상의 수지가 혼합된 폴리에스테르계 수지를 첨가할 수 있다.

보다 구체적으로는, 상기 폴리에스테르계 수지는 95 내지 99.9 중량% 인 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다. 폴리에스테르계 수지의 함량이 95 중량% 이하인 경우 칫솔모의 강도가 너무 높아 칫솔모가 뻣뻣해지고 양치 시 잇몸에 손상을 줄 수 있으며, 99.9 중량% 이상인 경우 칫솔모의 강도가 약해지게 된다.

상기 수지조성물 내 폴리프로필렌카보네이트(PPC)의 함량은 0.1 ~ 5 중량%로 포함할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 폴리프로필렌카보네이트(PPC)는 분자사슬 말단의 프로필기에 N, O, P, S, F, Cl, Br, I와 같은 헤테로 원자를 포함해도 무방하다. 상기 함량인 0.1 중량% 미만일 경우 기계적인 물성이 떨어지게 되고, 5 중량% 초과인 경우 수지조성물의 점도가 너무 커져 필라멘트 제조에 어려움이 있을 수 있다.

또한, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 폴리프로필렌카보네이트(PPC)는 분자량이 10,000 내지 1,000,000인 것을 사용하는 경우, 상기 폴리에스테르계 수지와 블랜드 수지로 혼합할 때 안정성을 증가시킬 수 있어 가장 바람직하다.

상기 a) 단계를 거쳐 수지조성물을 제조할 때, 상기 수지조성물을 혼합기에서 혼합 시 온도는 220 내지 260℃, 시간은 30분 내지 2시간이 좋으며, 회전속도는 15 내지 35rpm이 좋다. 상기 온도가 220℃ 보다 낮으면 수지들이 충분히 녹지 않아 블렌드 시 혼합이 잘 이루어지지 않는다. 블렌드 시간을 너무 오래할 경우 수지의 물성이 변할 수 있다.

상기 수지조성물 내 다공성흡착제는 상기 폴리에스테르계 수지 및 폴리프로필렌카보네이트를 포함하는 블렌드수지 100중량부에 대하여 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 다공성흡착제는 제올라이트, 실리카알루미나, 인산칼슘, 인산지르코늄, 실리카겔, 녹말, 벤조나이트, 규조토, 숯이 사용될 수 있으며 바람직하게는 제올라이트를 사용하는 것이 가장 좋다. 제올라이트는 최대 담지량이 12%이며 다른 무기담체에 비해 담지량이 월등히 높아 기공을 가진 제올라이트에 상기 기능성물질을 더욱 많은 양을 담지할 수 있다.

상기 다공성흡착제는 보다 구체적으로는 평균입경 50~300 nm, BET 비표면적이 70 내지 1000 m²/g, 기공율이 30~60%인 것을 사용할 수 있으며, 상기 조건의 다공성흡착제를 사용할 시에 상기 다공성흡착제에 담지된 기능성물질이 칫솔 교체 주기에 맞춰 가장 효과적으로 기능성 물질이 방출될 수 있어 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 일 예로 다공성흡착제인 제올라이트는 50nm 이상의 기공을 갖는 제올라이트일 수 있다.

또한 본 발명에 따라 제조된 제올라이트의 매크로기공들은 합성 환경과 조성에 따라 균일 또는 불균일한 크기로 얻어질 수 있다.

상기 BET은 물리흡착 및 화학흡착 현상을 이용하여 시료의 소재에 관계없이 분말 또는 괴상을 가지고 있는 비표면적을 측정하는 측정방법으로, 본 발명의 제조방법으로 제조된 제올라이트의 비표면적을 측정하였다. 상기 BET의 측정원리는 밀폐된 용기 내에서 다른 조건의 변화 없이 용기 내 가스의 분압에 따라서 가스가 시료에 흡착 및 탈착될 경우 용기 내 기체의 분압의 변화를 측정함으로써 흡착된 양을 계산하여 시료의 비표면적을 측정할 수 있다. 상기 매크로기공 크기 측정을 위해 Kelvin equation 기반의 BJH 방법(Barrett-Joyner-Halenda)으로 계산하였다.

상기 b) 단계는 상기 a) 단계에서 제조된 수지조성물을 압출하여 미세모구조의 필라멘트를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 다공성흡착제를 포함하는 수지조성물을 압출하는 과정에서 수지조성물 내 함유된 다공성흡착제 입자들이 압출속도와 압출시 발생하는 자연압이 증가함에 따라 벽면으로부터 관의 중심 쪽으로 이동하게 되어 입자들이 필라멘트 중심으로 말려들어가는 현상이 발생할 수 있기 때문에 압출된 필라멘트의 내부중심부분에만 다공성흡착제 입자들이 뭉쳐있어 연신공정을 수행하여도 상기 입자들이 필라멘트 표면에 균일하게 노출되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 이런 문제점을 해소하고 다공성흡착제 입자들이 관의 중심 쪽으로 이동하는 것을 방지하기 위해서는 방사노즐의 길이와 직경이 큰 변수로 작용한다. 따라서 본 발명은 수지조성물을 필라멘트로 압출할 시에 다공성 흡착제가 내부중심부로 말려 들어가지 않고 필라멘트 표면에 균일하게 노출될 수 있는 방사노즐의 길이와 직경을 하기와 같은 가장 바람직한 조건을 확립하였다.

상기 압출시 사용되는 노즐은 방사구의 길이와 직경의 비가 하기 식 2를 만족하는 것일 수 있다.

[식 2]

15 ≤ L/D ≤ 30

상기 식 2를 만족하는 노즐로 압출함으로써, 수지조성물 내 다공성흡착제의 입자들이 압출속도가 증가함에 따라 벽면으로부터 관의 중심 쪽으로 이동하게 되어 입자들이 필라멘트 중심으로 말려들어가 필라멘트 내부중심부에만 입자들이 뭉치는 현상을 방지하고, 다공성흡착제가 필라멘트에 균일하게 분포될 수 있도록 할 수 있다.

상기 필라멘트를 방사한 후, 결합상태의 안정성을 확보하기 위하여 추가 냉각공정을 거치는 것이 바람직하며, 이때 바람직한 냉각 온도는 8~18℃ 이다. 상기 냉각공정은 8~18℃의 냉각수를 이용하여, 급속 냉각을 실시함으로써 강도가 우수하며, 결합된 필라멘트가 안정한 상태와 두께를 유지하며 이후 공정인 연신이 잘 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.

이후, 본 발명은 상기 c) 상기 필라멘트는 다공성흡착제가 필라멘트 표면에 노출되도록 2회 이상의 다단연신을 수행하며, 다단연신 시 연신롤러의 속도와 체류시간을 달리함으로써 발생하는 연신비가 하기 식1을 만족하도록 연신하는 단계를 제공할 수 있다.

[식 1]

3.0 ≤ T1 ≤ 4.1

5.2 ≤ T2 ≤ 6.0

(상기 식 1에서 T1은 2차 연신속도/1차 연신속도 비이고,

T2는 3차 연신속도/1차 연신속도 비이다.) (연신속도= m/sec )

상기 c) 단계에서 다단연신은 2회 이상의 다단연신을 수행할 수 있으며 보다 바람직하게는 총 3회로 다단연신을 수행할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명은 필라멘트를 연신과정을 통해 상기 수지조성물에 포함된 다공성 흡착제가 필라멘트 표면에 노출되도록 필라멘트를 제조하는 특징을 가진다.

바람직하게는, 필라멘트를 연신할 때 수지조성물 내 함유된 다공성 흡착제가 밖으로 노출되지 않고 안으로 말리는 현상이 발생하거나, 빠른속도로 갑자기 연신속도를 증가시켜 연신할 경우 다공성흡착제가 필라멘트에서 탈피될 수 있어, 필라멘트 표면에 다공성 흡착제가 균일하게 노출될 수 있도록 하기 위해 연신조건을 조절하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서, 본 발명은 연신 조건을 달리하여 연구한 끝에 본 발명의 연신조건으로 연신할 때 다공성 흡착제가 안으로 말려 들어가지 않고 필라멘트 표면에 균일하게 노출될 수 있는 하기와 같은 가장 바람직한 조건을 확립하였다.

본 발명에 따른 연신은 다공성흡착제가 필라멘트 표면에 균일하게 노출되도록 다단연신 시 연신롤러의 속도와 체류시간을 달리함으로써 발생하는 연신비는 하기 식1의 연신비를 만족하도록 연신공정을 수행하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 따른 다단연신은 바람직하게는 3차의 다단연신을 수행하는 것이 필라멘트의 두께와 강도 면에서 우수하고, 다공성흡착제가 필라멘트 표면에 균일하게 노출될 수 있으므로 가장 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.

[식 1]

3.0 ≤ T1 ≤ 4.1

5.2 ≤ T2 ≤ 6.0

(상기 식 1에서 T1은 2차 연신속도/1차 연신속도 비이고,

T2는 3차 연신속도/1차 연신속도 비이다.) (연신속도= m/sec )

상기 다단연신은 1차 연신 시에 가장 느린속도로 진행하다 2차, 3차 연신을 수행할수록 연신속도를 점점 빠르게 진행하는 것이 다공성흡착제가 필라멘트 표면에서 박리되지 않고, 부착되면서 다공성흡착제의 입자표면이 충분히 노출될 수 있어 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 1차 연신은 다공성흡착제가 필라멘트 표면에서 박리되지 않고 입자를 표면에 노출시키는 목적으로 연신속도를 느리게 수행하여 막으로 싸여 있는 다공성흡착제 입자의 1/3 정도만 노출될 정도의 연신속도로 수행할 수 있다. 본 발명의 일 예로서 상기 필라멘트의 상기 1차 연신속도는 12 내지 20m/sec이며 특별히 한정하는 것은 아니다.

상기 2차 연신은 필라멘트 표면으로부터 다공성흡착제의 탈착을 방지하고, 1차 연신 시 노출된 다공성흡착제의 입자표면보다 많은 표면이 노출되고 입자 표면이 얇은 막으로 싸여 있도록 하기 위한 정도의 속도로 1차 연신보다 빠른 속도로 연신을 수행할 수 있다. 바람직하게는 상기 필라멘트의 연신속도는 식 1과 같이 2차 연신속도/1차 연신속도 비(T1)가 3.0 ≤ T1 ≤ 4.1 이며, 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 3차 연신은 다공성흡착제의 입자표면을 감싸고 있는 얇은 막이 찢어지면서 필라멘트 표면에 노출될 수 있을 정도의 연신속도로 수행하고, 3차 연신롤러의 체류속도는 짧게 수행하여 다공성흡착제가 필라멘트 표면 밖으로 박리되는 것과 표면의 돌출현상이 생기는 것을 방지하고 깨끗하고 일정한 표면을 생성할 수 있도록 할 수 있다. 바람직하게는 상기 필라멘트는 식 1과 같이 3차 연신속도/1차 연신속도 비(T2)가 5.2 ≤ T2 ≤ 6.0 으로 연신하는 것이 좋지만, 이에 한정하는 것은 아니다.

따라서 본 발명에 따른 다단연신은 2차 이상 연신, 보다 바람직하게는 3차의 연신으로 수행하며, 연신롤러속도와 체류시간을 달리하여 상기 식 1을 만족하는 연신비로 연신을 수행함으로써 필라멘트의 두께와 강도 면에서 우수할 뿐 아니라, 필라멘트 표면에 다공성흡착제가 표면 밖으로 박리되지 않고, 적절히 분포 또는 노출될 수 있으므로 가장 바람직하다. 상기의 각각의 다단연신 시의 온도는 150~220℃의 범위에서 실시하는 것이 내구성이 우수하다.

상기 연신에 의한 모노필라멘트의 두께는 0.05~0.3mm일 수 있으며, 상기 두께에서 필라멘트 표면에 다공성 흡착제가 균일하게 분포되고, 다공성흡착제의 입자표면이 깨끗하게 노출될 수 있도록 하기 위한 가장 적합한 조건이다.

또한, 상기 연신 시 발행하는 자연압 이외에 인위적인 압력은 가해지지 않는 것을 특징으로 하나 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명은 d)단계로 연신된 필라멘트를 테이퍼화 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 테이퍼화는 예를 들어, 상기 필라멘트를 번들로 제조하여 산 또는 알칼리 용액에 침지하여 다공성 흡착제가 더 노출된 필라멘트를 제조할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

구체적으로는 상기 필라멘트를 번들로 제조한 후, 번들의 일측 끝단을 100~140℃, 30~60 농도%의 산 또는 알칼리 용액에 담긴 가공조에 침지하여 테이퍼화 처리하고, 상기 번들 끝단의 타단을 동일한 알칼리 용액으로 침지하여 테이퍼화 처리하여 다공성흡착제가 추가적으로 노출되도록 테이퍼화 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 연신공정을 통해 다공성 흡착제가 필라멘트 표면에 노출되도록 제조할 수 있으나, 상기와 같이, 상기 연신을 통해 다공성 흡착제가 노출된 필라멘트를 번들로 제조한 후, 번들의 일측 또는 양쪽 끝단을 100~140℃, 30~60 농도%의 알칼리 용액에 담긴 가공조에 침지하여 테이퍼화 처리함으로써 다공성흡착제가 필라멘트 표면에 추가적으로 노출될 수 있는 제조공정을 더 포함할 수 있다.

상기 연신을 통해 다공성 흡착제가 노출된 필라멘트를 번들로 제조하여 테이퍼화 가공처리함으로써 노출된 다공성 흡착제에 더 많은 양의 기능성 물질을 담지할 수 있으며, 특히, 모노 필라멘트인 경우 기능성 물질의 담지와 기능성 물질의 방출효과가 탁월하다는 장점을 가진다.

본 발명에서 상기 테이퍼 처리 시 상기 번들의 일측 또는 양쪽 끝단으로부터 20~60% 부분까지만 알칼리용액에 침지하여 테이퍼화 할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 또한 상기 알칼리용액은 30~60% 농도의 가성소다 등을 사용할 수 있으며, 100~140℃의 온도로 가열하는 것이 테이퍼링 시간을 줄이며 균일하게 테이퍼를 형성할 수 있는 온도이므로 바람직하다. 상기 과정에서 테이퍼화 처리된 부분의 수지가 가수분해 되면서 테이퍼가 형성되고 분해된 수지는 알칼리와 뭉쳐져, 용융된 상태의 수지처럼 덩어리가 형성되어 미세화된 일측 끝단이 밀폐된다. 이후, 가수분해된 부분을 세척하여 제거함으로써 테이퍼부를 형성할 수 있다. 이때 세척은 흐르는 물에서 세척하며 최종적으로 묽은 황산을 이용하여 알칼리를 중화시키고 다시 한번 물로 깨끗이 세척할 수 있다. 이렇게 형성된 테이퍼부는 다공성흡착제가 테이퍼하지 않은 부분에 비해 보다 더 노출된 형태로 제공되며, 이후, 기능성물질을 함침하여 다공성흡착제에 보다 많은 양의 기능성물질이 담지될 수 있다.

본 발명은 상기 연신을 통해 다공성흡착제가 필라멘트 표면에 노출 될 수 있지만 상기 알칼리 용액에 담긴 가공조에 침지하여 테이퍼 가공을 수행함으로써 다공성 흡착제가 추가적으로 필라멘트 표면에 노출될 수 있도록 해 주어 더 많은 양의 기능성물질을 담지할 수 있을 뿐만 아니라, 번들의 일측 또는 끝단을 테이퍼 처리하여 미세화 함으로써, 테이퍼부의 굵기가 얇으면서 강도가 우수한 필라멘트를 제조하여 치아의 미세한 부분과 구석 부분까지 용이하게 칫솔질 할 수 있도록 미세모의 품질을 더욱 더 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.

다음으로 본 발명은 e) 상기 다공성 흡착제가 노출된 필라멘트를 기능성 물질에 함침한 후 건조시키는 단계를 포함한다.

상기 기능성 물질은 수용액 또는 용매에 녹여 사용할 수 있으며, 상기 수용액 또는 용매는 다공성흡착제에 흡착될 수 있는 기능성 물질을 녹일 수 있고 건조 후 제거가 가능한 용매면 특별하게 제한하지 않고 모두 사용가능하다. 예를들어, 상기 수용액 또는 용매는 물, 정제수, 유기용매인 에탄올 일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 단계는 필라멘트을 기능성 물질에 함침시킴으로써 필라멘트 표면에 노출된 다공성 흡착제에 기능성 물질이 담지 되어, 칫솔 사용 시에 상기 다공성 흡착제에 담지된 기능성물질이 천천히 방출될 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 필라멘트 표면에 노출된 다공성 흡착제에 의해 기능성 물질을 방출되도록 하고, 산 또는 알칼리 등의 화학적 방법으로 모노필라멘트를 테이퍼화 시켰을 때 기능성 물질의 담지와 방출 효과가 탁월히 높아지는 지는 장점을 가진다.

상기 기능성물질은 유기용매와 1~100:1 중량비로 혼합하여 상기 필라멘트를 함침시킬 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 함침시간은 1~ 60분 동안 이루어 질 수 있으며, 바람직하게는 1~30분이고, 보다 바람직하게는 2~10분일 수 있다. 1시간 미만인 경우 다공성 흡착제에 기능성물질이 충분히 담지될 수 없으며, 10시간 이상이면 기능성물질이 다공성 흡착제에 충분히 담지될 수 있는 시간이다.

상기 수용액 또는 유기용매는 기능성물질을 녹여 필라멘트를 함침하는 용도로서 사용될 수 있는 것이라면 모두 가능하나, 바람직하게는 C1~C10 다가알코올일 수 있으며, 보다 바람직하게는 에탄올 일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 기능성물질은 잇몸 또는 치아건강에 효능을 가진 기능성물질을 의미하며 이러한 잇몸 또는 치아건강에 효과가 있는 기능성 물질이면 모두 가능하나, 보다 구체적으로는 상기 기능을 가지고, 무엇보다 종래에 고온 공정이 필수적인 칫솔모의 제조공정에 의해 그 기능 또는 효능이 파괴되어 사용할 수 없었던 열에 취약한 성분인 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예로는 상기 기능성 물질은 금잔화, 피톤치드, 프로폴리스, 매그놀리아, 홍차, 보이차, 녹차, 솔잎추출물, 연꽃, 알로에, 자스민, 카멜리아, 은행잎, 박하, 동백나무, 옥수수, 금은화, 고삼, 감초, 병풀, 몰약(Myrrh), 캐모마일, 라타니아, 시계초, 보리지, 나스터튬, 로즈마리, 바질, 말로우, 로메인, 설견초, 비단초, 고사리, 세신, 겨우살이, 머위 등으로 이루어진 식물 또는 자연추출물로부터 하나 이상 선택된 것을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 자연추출물은 프로폴리스이며, 상기 식물추출물은 프로폴리스를 제외한 나머지 물질을 의미한다.

상기 식물 또는 자연추출물은 자연에서 얻을 수 있는 허브 또는 식물을 세척 , 건조 후 착즙하여 사용하거나 물, 에탄올, 프로필렌글리콜(PG) 또는 이들을 혼합하여 상온 추출한 것을 의미한다.

이때, 상기 추출된 엑기스를 그대로 사용할 수 도 있으나, 잇몸 또는 치아건강의 효과를 향상시키기 위해서 유산균을 첨가하여 발효한 발효액을 사용하는 것일 수 있다.

상기와 같이 고온에 취약한 상기 기능성 물질들은 종래에는 고온공정으로 생산하는 칫솔모 제조 시에 용이하게 사용될 수 없었으며, 만일 칫솔모 제조에 사용하더라도 그 기능이 칫솔모를 제조하기 위한 압출, 연신, 열처리 및 테이퍼화 등의 고온공정 시에 파괴되어 기능성 물질의 제 효능을 발휘할 수 없는 한계점이 있었다.

이에 본 발명은 상기의 문제점을 극복하고자, 칫솔모를 제조하기 위한 고온 공정이 모두 끝난 칫솔모에 다공성흡착제에 기능성물질을 담지하는 공정을 수행하여 기능성물질이 고온에 의해 파괴되지 않도록 하였다.

다시 말해, 본 발명에 따라 제조된 필라멘트 표면에 다공성흡착제가 노출된 미세모에 상기 기능성물질를 함침하여 다공성 흡착제에 기능성물질을 담지시키는 공정을 거침으로써 상기 고온공정을 거치지 않은 기능성 물질이 파괴되지 않고 유지되어 칫솔 사용 시 다공성 흡착제에서 기능성물질이 방출되어 잇몸 또는 치아 건강을 예방 또는 개선시킬 수 있는 성분들의 효능을 제대로 발휘할 수 있도록 해줄 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 또 다른 양태로는 상기 제조방법으로 제조된 기능성 물질을 담지한 미세모 칫솔을 제공할 수 있다.

상기 미세모 칫솔을 제조함으로써 종래에 고온에 취약하여 사용하지 못하였던 잇몸 또는 치아건강에 이로운 기능성 성분들이 함유된 식물 또는 자연추출물을 칫솔에 담지함으로써 칫솔을 사용할 시에 상기 성분들이 칫솔 교체시기에 맞도록 서서히 방출될 수 있도록 하여 열에 약한 기능성 물질을 담지한 미세모 칫솔을 제공할 수 있는 장점을 가진다.

이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명에 대해 보다 자세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 어떤 식으로든 제한하고자 하는 것이 아니다.

하기 실시예에 따라 제조된 칫솔모의 물성을 측정하기 위하여 다음과 같이 측정하였다.

(굴곡회복률, 강신율)

굴곡회복률은 KS G 3103 측정법에 준하는 방법으로 측정하였고, 강도와 신율은 KS K 0412 측정법에 준하는 방법으로 측정하였다.

상기 KS G 3103은 모의 굴곡 회복률을 시험하는 것으로, 그 측정방법을 일예를 들어 설명하면,

가) 본 발명에 따른 2개의 표준 시편 필라멘트를 교차하는 고리를 만들어 60± 2℃로 조절한 온수 속에 담그고, 상기 필라멘트의 단면적(mm²)당 2Kg의 추를 3분간 가한다.

나) 추를 제거한 후 온수에서 꺼내어 온도 굴곡점에서 30mm 되는 곳을 절단한다.

다) 여과지 등으로 수분 제거한 후 온도 23± 5℃, 습도(

)%의 장소에서 유리면 위에 60분간 방치한 후 열림 각도를 측정하고, 다음 식 1에 의해 굴곡 회복률을 계산한다.

[식 1]

(상기 식 1에서, A : 굴곡회복률(%), θ: 열림 각도(˚))

(인장강도)

상기 KS K 0412는 모의 강도 및 신율을 시험하는 것으로, 그 측정방법을 일예를 들어 설명하면,

표준 시료에 초하중을 가하고 절단시의 강도(N) 및 신장(cm)을 측정하며, 계산은 절단 시 강도의 평균값을 구하여 평균값을 정량 섬도 tex에 대한 강도(N)로 표시하고(소수점 이하 2자리까지), 신율은 절단시 의 신장(또는 최대 강도의 신장)을 파지 간격에 대한 백분율(%)로 표시한다.(소수점 이하 1자리까지)

인장강도는 만능재료시험기(UTM, Lioyd사)를 이용하여 최소하중 1N, 하중속도 20cm/min으로 하여 측정하였다.

상기 조건으로 7회 측정하여 평가한 값들 중 최소값과 최대값은 제외하고 나머지 측정값들의 평균을 기록하였다

[실시예 1]

교반기가 장착된 반응기에 폴리부틸렌테레프탈레이트(중량평균분자량 32,000) 99중량%(990g)와 폴리프로필렌카보네이트(중량평균분자량 26,000) 1중량%(10g)를 혼합한 블렌드 수지 100중량부에 대하여, 평균입경 50nm의 제올라이트(금농산업) 5 중량부을 투입하여 260℃, 25rpm에서 6시간동안 교반하여 수지조성물을 제조하였다.

상기 조성된 수지조성물을 트윈스크류가 장착된 압출기(PLE-331, Brabender Co.)에 투입하고, 1mm 두께의 모노필라멘트는 압출하였다. 이후, 압출한 필라멘트를 10℃의 냉각장치를 통과한 후, 1차 연신속도 17.5m/sec, 2차 연신속도 65m/sec, 3차 연신속도 100m/sec로 하여 1차 연신속도/3차 연신속도 비를 5.7배의 연신비로 연신하여 굵기가 0.2 mm인 모노필라멘트를 제조하였다. 연신된 필라멘트를 직경 45 mm, 높이 30 mm의 번들 형태로 만든 후 번들의 일측을 끝단으로부터 30% 부분까지만 35%, 110℃ 가성소다 수용액에 180분간 침지하여 테이퍼 처리하였다. 이후, 물로 2회 세척하고 묽은 황산으로 중화한 후 다시 세척하여 테이퍼가 형성된 필라멘트를 제조하였다. 이후, 상기 제조된 필라멘트를 기능성물질이 포함된 용액에 10분 동안 함침시킨 후, 휘발성 성분들은 휘발되도록 건조시켜 최종적으로 미세모를 제조하였다. 상기 기능성물질이 포함된 용액은 설견초, 비단초, 고사리를 혼합한 식물 추출물 50ml과 에탄올 100ml을 혼합하여 사용하였다. 상기 방법으로 제조된 미세모의 인장강도와 탄성손실률을 측정하여 하기 표 2에 기록하였고, 상기 제조된 미세모의 적용실험을 수행하여 그 결과는 표 3에 기록하였다.

[실시예 2]

하기 표 1에서 보이는 바와 같이, 다단연신 시 연신속도를 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 미세모를 제조하였다. 상기 방법으로 제조된 미세모의 인장강도와 탄성손실률을 측정하여 하기 표 2에 기록하였고, 상기 제조된 미세모의 적용실험을 수행하여 그 결과는 표 3에 기록하였다.

[실시예 3]

[실시예 4]

[실시예 5]

상기 조성된 수지조성물을 트윈스크류가 장착된 압출기(PLE-331, Brabender Co.)에 투입하고, 1mm 두께의 모노필라멘트는 압출하였다. 상기 압출기의 방사노즐의 방사구의 길이(L)와 직경(D)의 비가 23인 방사노즐을 사용한 것과 연신공정 시, 1차 연신롤러영역의 체류시간을 1초, 2차 연신롤러영역의 체류시간을 2초, 3차 연신롤러영역의 체류시간을 0.3초로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 상기 방법으로 제조된 미세모의 인장강도와 탄성손실률을 측정하여 하기 표 2에 기록하였고, 상기 제조된 미세모의 적용실험을 수행하여 그 결과는 표 3에 기록하였다.

[실시예 6]

교반기가 장착된 반응기에 폴리부틸렌테레프탈레이트(중량평균분자량 32,000) 95중량%(950g)와 폴리프로필렌카보네이트(중량평균분자량 26,000) 5중량%(50g)를 혼합한 블렌드 수지 100중량부에 대하여, 평균입경 50nm의 제올라이트(금농산업) 10 중량부을 투입하여 260℃, 25rpm에서 6시간동안 교반하여 수지조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 미세모를 제조하였다. 상기 방법으로 제조된 미세모의 인장강도와 탄성손실률을 측정하여 하기 표 2에 기록하였고, 상기 제조된 미세모의 적용실험을 수행하여 그 결과는 표 3에 기록하였다.

[실시예 7]

교반기가 장착된 반응기에 폴리부틸렌테레프탈레이트(중량평균분자량 32,000) 95중량%(950g)와 폴리프로필렌카보네이트(중량평균분자량 26,000) 5중량%(50g)를 혼합한 블렌드 수지 100중량부에 대하여, 평균입경 50nm의 제올라이트(금농산업) 0.1 중량부을 투입하여 260℃, 25rpm에서 6시간동안 교반하여 수지조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1와 동일한 방법으로 미세모를 제조하였다. 상기 방법으로 제조된 미세모의 인장강도와 탄성손실률을 측정하여 하기 표 2에 기록하였고, 상기 제조된 미세모의 적용실험을 수행하여 그 결과는 표 3에 기록하였다.

[실시예 8]

교반기가 장착된 반응기에 폴리부틸렌테레프탈레이트(중량평균분자량 32,000) 95중량%(950g)와 폴리프로필렌카보네이트(중량평균분자량 26,000) 5중량%(50g)를 혼합한 수지블렌드 100중량부에 대하여, 평균입경 3㎛의 제올라이트 5 중량부을 투입하여 260℃, 25rpm에서 6시간동안 교반하여 수지조성물을 제조하는 구성와 테이퍼 처리단계를 하지 않은 구성을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 미세모를 제조하였다. 상기 방법으로 제조된 미세모의 인장강도와 탄성손실률을 측정하여 하기 표 2에 기록하였고, 상기 제조된 미세모의 적용실험을 수행하여 그 결과는 표 3에 기록하였다.

[비교예 1]

상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 다단연신 시 연신속도를 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 미세모를 제조하였다. 상기 방법으로 제조된 미세모의 인장강도와 탄성손실률을 측정하여 하기 표 2에 기록하였고, 상기 제조된 미세모의 적용실험을 수행하여 그 결과는 표 3에 기록하였다.

[비교예 2]

[비교예 3]

교반기가 장착된 반응기에 폴리부틸렌테레프탈레이트(중량평균분자량 32,000) 99중량%(990g)와 폴리프로필렌카보네이트(중량평균분자량 26,000) 1중량%(10g)를 혼합한 블렌드 수지 100중량부에 대하여, 평균입경 50nm의 제올라이트(금농산업) 30 중량부을 투입하여 260℃, 25rpm에서 6시간동안 교반하여 수지조성물을 제조하였다.

상기 조성된 수지조성물을 트윈스크류가 장착된 압출기(PLE-331, Brabender Co.)에 투입하고, 1mm 두께의 모노필라멘트는 압출하였으며, 압출되는 온도보다 20℃ 낮은 온도로 공냉하여 모노필라멘트를 제조하였다. 이후, 10℃의 냉각장치를 통과하여 총 6배의 연신비로 1차 연신하여 굵기가 0.2 mm인 모노필라멘트를 제조하였다. 상기 연신은 연신롤러는 100-180 m/sec 의 속도의 연신조건으로 연신한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다. 상기 방법으로 제조된 미세모의 인장강도와 탄성손실률을 측정하여 하기 표 2에 기록하였고, 상기 제조된 미세모의 적용실험을 수행하여 그 결과는 표 3에 기록하였다.

[비교예 4]

교반기가 장착된 반응기에 폴리부틸렌테레프탈레이트(중량평균분자량 32,000) 70중량%(700g), 나일론6,12(중량평균분자량 18,000) 29.5중량%(295g), 폴리프로필렌카보네이트(중량평균분자량 26,000) 0.5 중량%(5g) 및 홍차추출물 50ml을 에탄올(100g)를 용매로 하여 교반을 진행한 수지블렌드 100중량부에 대하여, 평균입경 50nm의 제올라이트(금농산업) 30 중량부을 투입하여 260℃, 25rpm에서 6시간동안 교반하여 수지조성물을 제조하였다. 상기 기능성물질로는 시계초, 보리지, 나스터튬, 로즈마리, 바질을 포함한 식물 추출물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 상기 방법으로 제조된 미세모의 인장강도와 탄성손실률을 측정하여 하기 표 2에 기록하였고, 상기 제조된 미세모의 적용실험을 수행하여 그 결과는 표 3에 기록하였다.

상기 표 2의 결과로 보아, 본 발명에 따라 제조된 미세모의 물성을 측정한 결과로 인장강도(MPa), 굴곡회복률(%), 강도(N/cm) 및 신율(%)이 종래의 미세모와 같이, 우수한 미세모의 물성을 가지는 것을 확인하였다.

상기 표 3의 결과로 보아, 본 발명의 실시예 1 내지 5로 제조된 기능성물질을 담지한 칫솔을 구강내 이상원인으로 발생하는 구취가 심한 환자와 구내염 증상이 있는 환자 10인에게 실험한 결과 구취가 감소하고, 구내염 증상이 상당히 완화되는 효과를 확인하였으며, 특히, 실시예 5의 경우 40일까지 지속되는 것을 확인하였다.

다만, 실시예 6의 경우, 제올라이트의 함량이 본 발명의 범위를 초과하여 사용되어 필라멘트를 제조하여 미세모로 제조하였을 시에 물성이 현저히 낮아 칫솔로 사용할 수 없었다.

보다 바람직하게는, 실시예 5의 경우, 본 발명의 범위에 만족하는 방사구금을 사용하여 필라멘트를 압출하고, 다단연신으로 총 3차 연신을 수행하여 약 6배의 연신비로 연신한 미세모 칫솔의 경우, 다공성흡착제가 균일하게 분포되어 노출됨으로써 다공성흡착제에 보다 많은 기능성물질이 담지되어 기능성 물질이 보다 더 오랫동안 방출되고 그 효과가 오랫동안 지속될 수 있음을 추측할 수 있는 결과이다.

이에 반해, 실시예 7의 경우 다공성흡착제가 본 발명의 범위 미만의 함량으로 포함되어 다공성흡착제에 기능성물질이 다른 실시예에 비해 소량 담지되어 그 효능이 오랫동안 지속되지 않은 것으로 추측된다.

또한, 실시예 8의 경우, 본 발명의 범위를 벗어나는 평균입경 3㎛의 제올라이트를 사용하고, 다공성 흡착제가 더욱 노출되도록 하는 테이퍼 처리단계를 하지 않아 기능성물질이 제올라이트에 충분히 담지되지 못해 그 효과가 오랫동안 지속되지 못하였음을 알 수 있다.

또한, 다단연신 시 연신속도 및 연신비를 본 발명의 범위에서 벗어나는 비교예 1 및 2의 경우, 구취는 감소하였으나 구내염 증상에는 별다른 효과를 보이지 못하는 것으로 나타났다. 비교예 2의 경우, 초기 다단연신 시 너무 빠른속도로 연신하고, 연신비 또한 본 발명의 범위를 벗어나 다공성흡착제가 연신시에 박리되거나 탈피되어 기능성 물질이 충분히 담지되지 못한 결과인 것으로 판단된다.

또한, 비교예 3의 경우, 연신비를 총 6배로 연신하였으나, 단일회로 연신을 수행하는 과정에서 다공성흡착제가 탈피되거나 충분히 노출되지 못해 기능성 물질이 충분히 담지되지 못한 결과로 추측된다.

또한, 기능성물질을 수지조성물에 혼합하여 사용하여 미세모를 제조한 비교예 4의 경우, 구취와 구내염 증상에 별다른 효과를 보이지 못하는 것을 나타내었다. 이는 미세모를 제조하는 공정에서 기능성 성분들의 효능이 고온에 의해 파괴되어 그 효과를 보이지 못한 것으로 추측된다.

Claims

a) 폴리에스테르계 수지, 폴리프로필렌카보네이트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 블렌드수지 및 다공성흡착제를 포함하는 수지조성물을 제조하는 단계;
b) 상기 수지조성물을 압출하여 필라멘트를 제조하는 단계;
c) 상기 필라멘트는 다공성흡착제가 필라멘트 표면에 노출되도록 2회 이상의 다단연신을 수행하며, 다단연신 시 연신롤러의 속도와 체류시간을 달리함으로써 발생하는 연신비가 하기 식1을 만족하도록 연신하는 단계; 및
[식 1]
3.0 ≤ T1 ≤ 4.1
5.2 ≤ T2 ≤ 6.0
(상기 식 1에서 T1은 2차 연신속도/1차 연신속도 비이고,
T2는 3차 연신속도/1차 연신속도 비이다.) (연신속도= m/sec )
d) 상기 연신에 의해 두께가 0.05 ~ 0.3mm인 모노필라멘트를 테이퍼화 처리한 후, 상기 다공성 흡착제가 노출된 필라멘트를 기능성 물질을 함유하는 수용액 또는 유기용매에 함침시켜 필라멘트에 노출된 다공성 흡착제에 기능성 물질이 담지되도록 하고, 건조한 후 식모하여 칫솔을 제조하는 단계;
를 포함하는 칫솔의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 1차 연신속도는 12 내지 20 m/sec 인 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 압출 시 사용되는 노즐은 방사구의 길이와 직경의 비가 하기 식 2를 만족하는 칫솔의 제조방법.
[식 2]
15 ≤ L/D ≤ 30
(상기 식 2에서 L/D는 방사구의 길이(mm)/방사구의 직경(mm) 비이다.)
제 1항에 있어서,
상기 수지조성물은 폴리에스테르계 수지, 폴리프로필렌카보네이트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 블렌드수지 100중량부에 대하여, 다공성흡착제 1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 d)단계의 테이퍼화 처리는 상기 필라멘트를 번들로 제조한 후, 번들의 일측 끝단을 100~140℃, 30~60 중량% 농도의 알칼리 용액에 담긴 가공조에 침지하여 테이퍼화 가공하여 다공성흡착제가 추가적으로 노출되도록 테이퍼화 처리하는 단계;
를 포함하는 칫솔의 제조방법.
삭제
제 6항에 있어서,
상기 다공성흡착제는 제올라이트, 실리카겔, 녹말, 벤토나이트, 규조토, 숯에서 하나 이상 선택되는 것인 칫솔의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 수용액 또는 유기용매와 기능성 물질이 1~100 : 1 의 중량비로 포함되는 것인 칫솔의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 폴리프로필렌카보네이트 수지는 분자량이 10,000~1,000,000인 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
제 8항에 있어서,
상기 다공성흡착제가 노출된 필라멘트에 기능성물질이 담지되어 상기 다공성 흡착제에서 기능성물질이 방출되도록 하는 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
제 9항에 있어서,
상기 기능성 물질은 금잔화, 피톤치드, 프로폴리스, 매그놀리아, 홍차, 보이차, 녹차, 솔잎추출물, 연꽃, 알로에, 자스민, 카멜리아, 은행잎, 박하, 동백나무, 옥수수, 금은화, 고삼, 감초, 병풀, 몰약(Myrrh), 캐모마일, 라타니아, 시계초, 보리지, 나스터튬, 로즈마리, 바질, 말로우, 로메인, 설견초, 비단초, 고사리, 세신, 겨우살이 및 머위로 이루어진 식물추출물 또는 자연추출물로부터 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
제 8항에 있어서,
상기 다공성흡착제는 평균입경 50~300nm, BET 비표면적이 70 내지 1000 m²/g, 기공율이 30~60%인 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법.
제 1항, 제 2항, 제 4항 내지 제 6항 및 제 8항 내지 제13항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되며, 다공성흡착제가 노출된 필라멘트에 기능성 물질을 담지한 미세모 형태의 칫솔모를 포함하는 칫솔.
삭제