KR102168208B1

KR102168208B1 - 건강 보조 기구용 조성물

Info

Publication number: KR102168208B1
Application number: KR1020190127214A
Authority: KR
Inventors: 이계영
Original assignee: 이계영
Priority date: 2019-10-14
Filing date: 2019-10-14
Publication date: 2020-10-21

Abstract

본 발명은 건강 보조 기구용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 건강 보조 기구용 조성물은 실리콘 고무에 안정화제인 다이큐밀 과산화물이 첨가되어 혼합되고, 충전제로 금속산화물미분말이 첨가되어 혼합되며, 기능성 첨가제로 탄소나노분말 및 은나노분말이 첨가되어 혼합되고, 이들의 분산을 위한 계면활성제, 실란커플링제를 첨가하여 실리콘 고무 배합물을 구성하게 된다. 따라서 건강 보조 기구의 위생을 위한 항균, 항생제, 기계적인 강도 및 내구성 증진 등을 위한 여러 가지 첨가제가 혼입된 제품을 저렴한 비용으로 생산 가능하고, 장기적인 사용에도 본래의 기능을 오랫동안 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

건강 보조 기구용 조성물{A Compositions For The Health Aid Device}

본 발명은 건강 보조 기구용 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 건강 보조 기구의 물리 화학적인 성능 개선을 위한 건강 보조 기구용 조성물에 관한 것이다.

예컨대, 남성의 신진대사촉진 및 지속시간을 연장하기 위한 건강 보조 기구로 머리카락, 세라믹, 금속, 및 탄성을 가진 실리콘이나 고무 등의 탄성 재료를 고리형태로 개발하여 사용하여 왔다.

특히 최근에는 금속제품이나 고분자 탄성 재료를 이용한 보조기구에 관하여 많은 연구결과로 여러 가지 제품이 생산되고 있다.

하나의 예로서, 금속제품으로 만들어져 있으며, 그 크기를 조절할 수 있는 체결장치를 부착한 제품에 관한 특허가 개시되어 있다(특허문헌 1). 여기서 상기 금속은 대부분 순수한 금속 은이나 그 합금으로 제조되고 있다.

그러나 이러한 금속제품은 착용시 그 구경을 조절해야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라 제조비용이 상대적으로 고가인 단점이 있다.

다른 하나의 예로는 고분자 탄성 재료인 실리콘이나 고무제품으로 제조된 탄성 보조 링이 개발되고 있다.

이러한 보조 링은 착용시 탄력적인 수축작용으로 혈액의 역류를 지연시키는 역할을 한다.

따라서 이러한 보조 링은 위생적이어야 하나 어떤 외부적인 힘에 의해 찰과상이 발생하여 사용 후에 이 부분에 박테리아가 남아 있을 염려가 있으며, 과도하게 강한 탄력이 가해지는 경우 여러 가지 부작용을 발생할 수 있다.

또한, 장기간 계속적인 사용 후에 열화되어 탄력성을 상실하여 원래의 기능을 잃어버리게 되기도 한다. 따라서 이러한 탄성 재료는 위생, 안전, 및 내구성 등에 문제점을 발생시키는 단점을 내포하고 있다.

대한민국 공개실용신안공보 제20-2011-0001409호

본 발명의 목적은 건강 보조 기구를 사용시에 발생할 수 있는 안정, 위생 및 내구성 등의 문제점을 용이하게 해결할 수 있도록 한 건강 보조 기구용 조성물을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여,

본 발명의 일실시 예에 따른 건강 보조 기구용 조성물은 실리콘 고무(Silicone Rubber)에 안정화제(Stabilizer)인 다이큐밀 과산화물(Dicumyl peroxide{bis(1-methyl-1-phenyl) peroxide, C₁₇H₃₄O₄})이 첨가되어 혼합되고, 충전제(Filler)로 금속산화물미분말(SiO₂, Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂)이 첨가되어 혼합되며, 기능성 첨가제로 탄소나노분말 및 은나노분말이 첨가되어 혼합되고, 이들의 분산을 위한 계면활성제, 실란커플링제를 첨가하여 실리콘 고무 배합물(Silicone Rubber Compound)을 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 건강 보조 기구용 조성물에 있어서, 상기 실리콘 고무는 메틸 비닐 실리콘 고무(Methyl vinyl silicone rubber)이고, 기능성 첨가제인 탄소나노분말은 산화그래핀 또는 환원산화그래핀이며, 계면활성제로는 친수성 폴리에틸렌 산화물 체인을 가진 비이온성 계면활성제를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 건강 보조 기구용 조성물에 있어서, 상기 건강 보조 기구용 조성물의 구성비는 메틸 비닐 실리콘 고무에 안정화제 0.5 phr, 산화그래핀 또는 환원산화그래핀 0.1∼1.0 phr, 은나노분말 0.01∼0.1 phr, 흄드 실리카 0.1∼1.0 phr, 실란커플링제 0.01∼0.1 phr 및 계면활성제 100ppm 이하 범위로 배합하여 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 건강 보조 기구용 조성물에 있어서, 상기 충전제는 입자크기가 10∼20㎛인 파이로제닉 실리카(Pyrogenic silica), 입자크기가 5∼10㎛인 산화알루미늄(Al₂O₃), 이산화티타늄(TiO₂), 또는 지르코늄(ZrO₂) 분말로 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 건강 보조 기구용 조성물을 이용한 건강 보조 기구 제조방법은 실리콘 고무와 안정화제, 충전제 및 각종 첨가제를 롤-밀(Roll Mill)에서 약 200℃, 200bar의 압력으로 일정시간 배합하여 실리콘 고무 배합물(Silicone Rubber Compound)을 제조하고, 상기 실리콘 고무 배합물을 사용하여 여러 구경 및 형상을 가진 금형을 사용하여 사출성형하는 건강 보조 기구로 제조할 수 있다.

이러한 해결 수단은 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 건강 보조 기구의 위생을 위한 항균, 항생제, 기계적인 강도 및 내구성 증진 등을 위한 여러 가지 첨가제가 혼입된 제품을 저렴한 비용으로 생산 가능하고, 장기적인 사용에도 본래의 기능을 오랫동안 유지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 일실시 예에 따른 건강 보조 기구용 조성물을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 일실시 예에 따른 건강 보조 기구용 조성물은 주원료가 실리콘 고무이다. 그리고 상기 실리콘 고무에 안정화제 및 충전제를 첨가하고 혼합하여 구성하고, 기타 기능성 첨가제 및 이들의 분산을 위한 계면활성제, 실란커플링제를 소량 첨가하여 실리콘 고무 배합물(Silicone Rubber Compound)을 구성하게 된다.

상기한 주원료인 실리콘 고무는 메틸비닐 실리콘 고무(Methyl vinyl silicone rubber)이고, 안정화제는 다이큐밀 과산화물(Dicumyl peroxide{bis(1-methyl-1-phenyl) peroxide, C₁₇H₃₄O₄})이며, 충전제(Filler)는 금속산화물미분말(SiO₂, Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂ 등)이다. 그리고 기타 기능성 첨가제는 탄소나노분말 및 은나노분말을 사용하게 된다.

여기서 금속산화물미분말인 SiO₂는 파이로제닉 실리카(Pyrogenic silica) 일명 흄드 시리카(에어로실)이고, 입자크기는 10∼20㎛이다. 이외에 입자크기 5∼10㎛의 마이크로 Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂ 분말 등을 금속산화물미분말로 사용할 수 있다.

또한, 기능성 첨가제인 탄소나노분말은 산화그래핀 또는 환원산화그래핀(인편 크기 약 1∼5㎛)을 사용하고, 은나노분말의 입자 크기는 약 50∼100㎚인 것을 사용하게 된다. 그리고 계면활성제는 예컨대, 친수성 폴리에틸렌 산화물 체인을 가진 비이온성 계면활성제{(C₁₄H₂₂)(C₂H₄)n, 상품명 TritonX-100}를 사용하고, 실란커플링제는 예컨대, APTES, VTES 등을 사용할 수 있다.

여기서 충전제인 금속산화물의 제조방법은 에어로실(Aerosil)을 예로 하여 설명하면, SiCl₄를 불꽃에서 산소-수소와 반응시켜 복합반응으로 생성된다. 즉 산소-수소반응으로 물이 생성되고 이 물이 SiCl₄와의 가수분해 반응으로 SiO₂가 생성된다.

2H₂ + O₂ → 2H₂O

SiCl₄ + 2H₂O → SiO₂ + HCl

이러한 금속산화물 미립자는 실리콘 고무 제조에 있어, 충전제로 필수적으로 첨가되는 물질이다.

한편, 탄소나노분말인 산화그래핀 또는 환원산화그래핀은 변성 하머스 공법(Modified Hymmer's process)을 이용하여, 그 제조비용이 비교적 저렴한 자연산 인상흑연을 이용하여 황산(H₂SO₄), 질산염(NaNO₃), 과망간산칼륨(KMnO₄), 과산화수소(H₂O₂), 및 환원제인 하이드라진(N₂H₄) 등을 사용하여 제조하게 된다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 건강 보조 기구용 조성물의 구성비는 메틸 비닐 실리콘 고무(Methyl vinyl silicone rubber)에 안정화제(Dicumyl peroxide) 0.5 phr, 산화그래핀 또는 환원산화그래핀 0.1∼1.0 phr, 은나노분말 0.01∼0.1 phr, 충전제 0.1∼1.0 phr, 실란커플링제 0.01∼0.1 phr 및 계면활성제(Triton X-100) 100ppm 이하 범위로 배합하게 된다.

참고로 상기 phr은 part per hundred rubber(주원료 100중량부에 대한 첨가제의 중량부, 실리콘 고무 100중량부에 대한 첨가제 등의 중량부)의 약어이다.

이하에서는 본 발명의 일실시 예에 따른 첨가제의 종류, 첨가량 변화에 관하여 구체적으로 설명하게 된다.

실시 예	그래핀 첨가량	은나노 첨가량	인장강도(MPa)	항균성※
1	0.1	0.01	30	△
2	0.3	0.05	37	○
3	0.5	0.07	40	◎
4	1.0	0.10	48	◎
비교예
1	-	-	25	x

※ 습도 90%, 온도 35℃, 30일 후 곰팡이발생: x=100% 발생, △=10% 발생, ○=1% 발생, ◎=발생하지 않음.

상기 [표 1]은 그래핀 및 은나노분말의 첨가량에 따른 실리콘 고무의 인장강도 및 항균성을 나타낸 것이다.

상기 [표 1]에서 알 수 있는 바와 같이, 그래핀 및 은나노분말 첨가량의 증가에 따라 인장강도는 약 20∼90% 정도 증가하고 항균성은 그래핀 0.3 phr, 은나노 0.05 phr 첨가할 경우 곰팡이 발생을 거의 완전히 방지할 수 있음을 알 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 건강 보조 기구 조성물인 실리콘 고무와 안정화제, 충전제 및 각종 첨가제는 롤-밀(Roll Mill)에서 약 200℃, 200bar의 압력으로 일정시간 배합하여 실리콘 고무 배합물로 제조하고, 상기 실리콘 고무 배합물을 사용하여 여러 구경 및 형상을 가진 금형을 사용하여 사출성형하는 건강 보조 기구, 예컨대 고기능성 음경 발기 보조 기구로 제조할 수 있다.

이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 건강 보조 기구용 조성물은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

실리콘 고무에 안정화제인 다이큐밀 과산화물이 첨가되어 혼합되고, 충전제로 금속산화물미분말이 첨가되어 혼합되며, 기능성 첨가제로 탄소나노분말 및 은나노분말이 첨가되어 혼합되고, 이들의 분산을 위한 계면활성제, 실란커플링제를 첨가하여 실리콘 고무 배합물을 구성하는 건강 보조 기구용 조성물로서,
상기 실리콘 고무는 메틸 비닐 실리콘 고무이고, 기능성 첨가제인 탄소나노분말은 산화그래핀 또는 환원산화그래핀이며, 계면활성제로는 친수성 폴리에틸렌 산화물 체인을 가진 비이온성 계면활성제를 사용하는 것을 특징으로 하는 건강 보조 기구용 조성물.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 건강 보조 기구용 조성물의 구성비는 메틸 비닐 실리콘 고무에 안정화제 0.5 phr, 산화그래핀 또는 환원산화그래핀 0.1∼1.0 phr, 은나노분말 0.01∼0.1 phr, 충전제 0.1∼1.0 phr, 실란커플링제 0.01∼0.1 phr 및 계면활성제 100ppm 이하 범위로 배합하는 것을 특징으로 하는 건강 보조 기구용 조성물.
청구항 3에 있어서,
상기 충전제는 입자크기가 10∼20㎛인 파이로제닉 실리카, 입자크기가 5∼10㎛인 산화알루미늄, 이산화티타늄, 또는 지르코늄 분말로 구성된 것을 특징으로 하는 건강 보조 기구용 조성물.