명세서

발명의명칭:열에 약한기능성물질을담지한칫솔모및이를 이용한칫솔

기술분야

[1] 본발명은열에약한기능성물질을담지한칫솔모 의제조방법및이를이용한 칫솔에관한것이다.

[2]

배경기술

[3] 현대인들의생활에있어건강과삶의질에대한관 심이증가하고있으며,특히 치아건강은건강한삶을판단하는중요한척도가 되고있다.따라서첫솔은 문화의발전과함께지속적으로진화해왔는데단 순한동물털과나일론 칫솔에서최근기능성칫솔，특수형미세모칫솔 등으로기술의변화가급격히 진행되고있다.

[4] 이러한추세에따라，천연모와유사하고균일한 품질의인조모를제조하기 위한다양한연구들이진행되어왔으며，나일론 소재나

폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT)소재에다양한기능성물질을첨가하거나 2종 이상의합성수지를동시에공압출하여모노필라 멘트를제조하는기술들이 활발히진행되고있다.

[5] 현재첫솔용모노필라멘트의개발은나일론필라 멘트와테이퍼화된 PBT 필라멘트를거쳐기능성물질을보유한다양한형 태의모노필라멘트로 개발되고있다.하지만모노필라멘트를제조하� �데있어서방사에사용되는 온도는통상적으로 200 ~ 300도정도로，상기온도에서열분해되거나물성 이 변하는소재를사용하거나첨가하는것은불가능 하였다.또한기능성

모노필라멘트를구성하기위한첨가물이약한내 열성물질이거나，제한적으로 사용이가능하다하더라도방사과정에서색상이 변하거나가은상태에서물성이 변하는등，필요한형태나기능또는사용농도에 상당한제한을받고있다.

[6] 한편，대부분의칫솔모는표면이평면이고매끄 러워서측면마찰력이약하거나 미미하며,대부분칫솔모의끝부분의마찰력에� �존하여칫솔질효과를얻고 있다.하지만음식물찌꺼기및프라그를제거하� �데요구되는적절한마찰력을 얻기위해，대부분의사람들은과도하게첫솔질 을하게되고이로인해지나친 잇몸자극을유발하거나무리한힘을가하게되어 첫솔모가굽게되는부작용 발생한다.

[7] 따라서,본발명은잇몸자극을유발하지않으면� �칫솔질효과를가질수있는 칫솔을제조하되,열에약한기능성물질들을함� �한미세모칫솔을제조하기 위한연구끝에본발명을완성하게되었다.

[8] 발명의상세한설명

기술적과제

본발명의목적은합성수지를압출하여모노필라 멘트를제조하는공정이 고은에서이루어지기때문에，열에취약한기능 성물질올포함하는

모노필라멘트의어려움을극복하고자다공성 소재를내재한모노필라멘트를 방사하고방사물을테이퍼가공하여표면노출된 다공성소재에기능성물질을 함침시킴으로써고온에제약이없고기능성물질 을담지한미세모및이를 포함하는칫솔을제조할수있다.

본발명의또다른목적으로는칫솔모에고반사율 을가지는투명비드를 포함하여，상기비드를첫솔모를이루는필라멘 트의용융방사시발생하는다이 스웰 (die swell)현상을이용하여칫솔모의각진부분 (edge)으로자연스럽게 위치시켜압출시발생할수있는비드의파괴를최 소화함을물론，높은 산란성을확보하여고급감을더욱높인칫솔모를 제공할수있다. 과제해결수단

본발명은 a)폴리에스테르계수지，폴리프로필렌카보네� ��트또는이들의 흔합물을포함하는블랜드수지및미립자를포함 하는수지조성물을제조하는 단계;

b)상기수지조성물을압출하여필라멘트를제조� ��는단계;

c)상기필라멘트는미립자가필라멘트표면에노� ��되도록 2회이상의 다단연신을수행하며,다단연신시연신를러의� �도와체류시간을

달리함으로써발생하는연신비가하기식 1을만족하도록연신하는단계;및

[식 1]

3.0 < T1 < 4.1

5.2 < Τ2 < 6.0

(상기식 1에서 T1은 2차연신속도 /1차연신속도비이고,

Τ2는 3차연신속도 /1차연신속도비이다.) (연신속도 = m/sec )

d)상기연신된필라멘트를테이퍼화처리한후,식 모하여칫솔을제조하는 단계;를포함하는열에약한기능성물질을포함� �는칫솔모의제조방법을 제공한다.

본발명의상기 1차연신속도는 12내지 20 m/sec인것을특징으로하나이에 한정하는것은아니다.

본발명의상기 1차연신롤러영역의체류시간이 0.5내지 1.5초이고 , 2차 연신를러영역의체류시간이 1내지 3초이고， 3차연신롤러영역의체류시간이 0.1내지으5초임을특징으로하는제조방법을예� �한다.

본발명은상기압출시사용되는노즐은방사구의 길이와직경의비가하기식 3을만족하는제조방법을제공할수있으나이에� �정하는것은아니다. [24] [식 3]

[25] 10 < L/D < 30

[26] (상기식 3에서 1JD는방사구의길이 (mm)/방사구의직경 (mm)비이다.)

[27] 본발명의미립자는비드또는다공성흡착제인것 을특징으로하는제조방법 ¾ 수있으나이에한정하는것은아니다.

[28] 본발명의상기다공성흡착제는제올라이트,실� �카겔，녹말，벤토나이트， 규조토,숯으로이루어진군에서하나또는둘이� �선택되는것을특징으로 하는제조방법을예시한다.

[29] 본발명의상기비드는하기식 4를만족하는것을특징으로하는제조방법을 제공할수있으나이에한정하는것은아니다.

[30] [식 ⁴ ]

[31] \ n _t - ^ Y

0-02≤ I ^J , ^ ≤ 0-10

I n _a + J¾ J

[32] (상기식 4에서 는비드의굴절률, n _c 는필라멘트의굴절률이다.)

[33] 본발명의상기비드의부피분율이하기식 5를만족하는것을특징으로하는 제조방법을제공할수있으나이에한정하는것은 아니다.

[34] [식 5]

[35] V _q

0-01 < _ir xlO0 < 0-3

[36] (상기식 5에서 V _P 는고분자수지의부피， V _B 는비드의부피를뜻한다.)

[37] 본발명의상기비드는굴절률이 2.2이상인것을특징으로하는제조방법을 포함할수있으나이에한정하는것은아니다.

[38] 본발명의상기수지조성물은폴리에스테르계수 지,폴리프로필렌카보네이트 또는이들의혼합물을포함하는블랜드수지 100중량부에대하여，미립자 1내지 5중량부를포함하는것을특징으로하는제조방� �을포함할수있으나이에 한정하는것은아니다. -

[39] 본발명의상기 d)단계의테이퍼화처리는상기필라멘트를번들� ��제조한후, 번들의일측끝단을 100~140 ^o C, 30-60중량 %농도의알칼리용액에담긴 가공조에침지하여테이퍼화가공하여미립자가 추가적으로노출되도록 테이퍼화처리하는단계；를포함하는제조방법 을제공할수있으나이에 한정하는것은아니다.

[40] 본발명은상기테이퍼화처리한필라멘트를기능 성물질을함유하는수용액 또는유기용매에함침한후건조시키는것을특징 으로하는제조방법을포함할 수있으나이에한정하는것은아니다.

[41] 본발명의상기기능성물질은금잔화,피톤치드� �프로폴리스,매그놀리아， 흥차，보이차，녹차，솔잎추출물,연꽃，알� �에，자스민，카멜리아，은행잎，박하, 동백나무,옥수수,금은화,고삼，감초，병풀,� �약 (Myrrh),캐모마일,라타니아， 시계초,보리지，나스터튬,로즈마리 ,바질，말로우,로메인，설견초，비단초, 고사리,세신,겨우살이，머위로이루어진식물� ��출물또는자연추출물로부터 하나이상선택되는것을특징으로하는제조방법 을예시한다.

[42] 본발명의비드는평균입경이 30~100 이고，상기다공성흡착제는평균입경

50~300nm, BET비표면적이 70내지 1000 m ² /g,기공율이 30~60%인것을 특징으로하는제조방법올포함할수있으나이에 한정하는것은아니다.

[43] 본발명의제조방법으로제조된기능성물질을담 지한미세모형태의칫솔모를 제공한다.

[44] 본발명에따른칫솔모의단면은하나이상의돌출 부를가지며,상기돌출부에 상기비드가위치하고,상기단면은원형,삼각형� ��사각형맟마름모형증어느 하나인것을특징으로하는칫솔모를제공할수있 다.

[45] 본발명은본발명에따른칫솔모를포함하는칫솔 을제공할수있다.

[46]

발명의효과

[47] 본발명은필라멘트제조를위한수지조성물에미 립자를포함함으로써，

구강건강에이로운기능성물질을함유하며,치� �세정력이우수한칫솔모를 제공함으로써본발명의목적을달성할수있다.

[48] 본발명은열에약한기능성물질을담지한미세모 칫솔을제공하는데있어서， 모노필라멘트표면에다공성흡착제가노출되도 록필라멘트를가공하여노출된 다공성흡착제에기능성물질을담지함으로써첫 솔을사용할시에다공성 흡착제에서기능성물질이천천히방출가능한칫 솔모를제공한다.본발명의 첫솔모는잇몸또는치아등구강에이로우나열에 취약해쉽게파괴되어 사용함에많은제약이있던기능성물질을담지한 미세모칫솔을제조할수 있다.

[49] 또한,본발명은칫솔모내부에고반사비드를포� �함으로써산란성이우수한 고급형필라멘트를제조할수있다.또한상기고� �사비드는방사조건에따라 투입되는비드의입경크기를조절할수있으며， 비드투입에따른필라멘트의 절단을억제할수있다.또한고경도및원형의비� �를이용하여높은세척력을 보이는미백모를제공할수있으며잇몸에가해지 는자극을억제할수있는 효과를가진다.

[50]

도면의간단한설명

[51] 도 1은본발명에따라제조된담지체를함유한미세� �의표면사진이다.

[52] 도 2는본발명에따라제조된칫솔모의단면을도시� �것이다.

[53]

발명의실시를위한형태

[54] 본발명은열에취약한기능성물질을내재한다양 한필라멘트의개발을위한 것으로보다자세하게설명하면，칫솔모필라멘 트의표면에잇몸또는치아 건강에효능을가진기능성물질이다공성소재의 미립자에트랩되도록 함으로써칫솔사용시에상기기능성물질이천천 히방출되도록하기위함이다. 이는필라멘트표면에다공성소재가노출될수있 도록연신및테이퍼화공정을 모두거친후,다공성소재의미립자에기능성물� �을담지하여칫솔사용시에 기능성물질이방출될수있도록하여，열에취약 한기능성물질을담지한 칫솔모를제조할수있다.

[55] 또한，본발명자들은필라멘트제조시발생하는 백화현상을해결하면서도

미립자를혼합하여방사시발생할수있는필라멘 트의절단현상을막기위해 입자의부피분율을특정범위로한정함과동시에 수지조성물의용융유속， 팽창비및방사구의지름과길이비 (Length/Diameter)를특정범위로

조절함으로써수지조성물의다이스웰 (die swell)현상을조절할수있었으며， 수지조성물내미립자의위치를섬유의외곽,더� �확하게는비원형섬유의 돌기부쪽으로유도할수있음을발견하였다.

[56] 일반적으로낮은 Reynold수에서압출된유체의단면적은압출직후 die의

단면적보다크게부풀어오른상태를띄게되는데 ,이를다이스웰 (die swell) 또는압출물팽창 (extrudate swell)이라고한다.본발명에따른

필라멘트 (칫솔모)는이러한현상을이용하여방사용액내� ��립자를특정위치로 보내고반사율및세정효과향상을노린것으로， 예를들면，수지조성물의 점도와함께미립자의부피분율，전단속도，방 사관의길이및방사구금의지름 등을조절하여필라멘트의사절을억제함과동시 에미립자를필라멘트의 돌기부로위치시킬수있다.이를통해방사되는� �라멘트의사절현상올 억제함과동시에돌기부또는미립자가형성하는 요철또는굴곡에의해 세정효과가향상되고，고굴절률을가지는미립 자로인해난반사를유도하여 밝고고급스러운느낌의필라멘트를제조할수있 다.

[57] 이에본발명은필라멘트제조를위한수지조성물 에미립자를포함함으로써， 구강건강에이로우며，치아세정력이우수한칫 솔모를제공함으로써본발명의 목적을달성할수있다.

[58] 이하，본발명을보다자세하게설명하고자한다 .

[59] 본발명은 a)폴리에스테르계수지 95내지 99.9중량 %,

폴리프로필렌카보네이트 0.1-5중량 %을포함하는블랜드수지 100증량부에 대하여,미립자 1내지 5중량부를포함하는수지조성물을제조하는단� �;

[60] b)상기수지조성물을압출기로압출하여필라멘� ��를제조하는단계 ;

[61] c)상기필라멘트는미립자가필라멘트표면에노� ��되도록 2회이상의

다단연신을수행하며，다단연신시연신롤러의 속도와체류시간을

달리함으로써발생하는연신비가하기 [식 1]을만족하도록연신하는단계;및

[62] [식 1]

[63] 3.0 < T1 < 4.1 [64] 5.2 < T2 < 6.0

[65] (상기식 1에서 Tl은 2차연신속도 /1차연신속도비이고,

[66] T2는 3차연신속도 /1차연신속도비이다.) (연신속도 = m/sec )

[67] d)상기연신된필라멘트를테이퍼화처리한후，� ��능성물질을함유하는

수용액또는유기용매에함침한후건조시키는단 계;및

[68] e)상기필라멘트를식모하여첫솔을제조하는단� ��；

[69] 또는 d)상기연신된필라멘트를테이퍼화처리한후，� ��모하여칫솔을

제조하는단계;

[70] e)상기필라멘트를기능성물질을함유하는수용� ��또는유기용매에함침한후 건조시키는단계;및

[71] f)상기필라멘트를식모하여첫솔을만드는단계 ;

[72] 를포함하는열에약한기능성물질을포함하는칫 솔모의제조방법을제공할 수있다.

[73] 본발명을단계별로보다구체적으로설명하도록 한다.

[74] 본발명은 a)폴리에스테르계수지，폴리프로필렌카보네� ��트또는이들의 흔합물을포함하는블렌드수지 100증량부에대하여,미립자 1내지 5중량부를 포함하는수지조성물을제조하는단계;를포함� �수있다.

[75] 상기폴리에스테르계수지는특별히한정하고있 지않지만,

폴리에틸렌테레프탈레이트,폴리에틸렌나프� �레이트，

폴리부틸렌테레프탈레이트및폴리트리메틸렌 테레프탈레이트증어느하나 또는 2이상의수지가흔합된폴리에스테르계수지를� �가할수있다.

[76] 보다구체적으로는，상기폴리에스테르계수지 는 95내지 99.9중량 %로

포함하는것이바람직하나이에한정하는것은아 니다.폴리에스테르계수지의 함량이 95증량 %이하인경우칫솔모의강도가너무높아칫솔모� �뻣뻣해지고 양치시잇몸에손상을줄수있으며， 99.9중량 %이상인경우칫솔모의강도가 약해지게된다.

[77] 상기수지조성물내폴리프로필렌카보네이트 (PPC)의함량은 0.1 ~ 5중량 %로 포함할수있으나이에한정하는것은아니다.상� �

폴리프로필렌카보네이트 (PPC)는분자사슬말단의프로필기에 N, 0， P, S, F, C1, Br, I와같은해테로원자를포함해도무방하다.상기� ��량인 0.1증량 %미만일 경우기계적인물성이떨어지게되고, 5증량 %초과인경우수지조성물의 점도가너무커져필라멘트제조에어려움이있을 수있다.

[78] 또한，특별히한정하는것은아니나，상기폴리 프로필렌카보네이트 (PPC)는 분자량이 10,000내지 1,000,000인것을，보다바람직하게는 20,000내지 50,000인 것을사용하는경우，상기폴리에스테르계수지 와블렌드수지로혼합할때 안정성을증가시킬수있어가장바람직하다.

[79] 또한，상기 a)단계를거쳐수지조성물을제조할때，상기수� ��조성물을

흔합기에서흔합시온도는 220내지 260°C,시간은 30분내지 2시간이좋으며， 회전속도는 15내지 35rpm이좋다.상기은도가 220°C보다낮으면수지들이 충분히녹지않아블렌드시흔합이잘이루어지지 않는다.불렌드시간을너무 오래할경우수지의물성이변할수있다.

[80] 상기수지조성물내미립자는상기폴리에스테르 계수지및

폴리프로필렌카보네이트를포함하는블렌드수 지 100중량부에대하여 1내지 5 중량부를포함할수있으나이에한정하는것은아 니다ᅳ

[81] 상기미립자는비드또는다공성흡착제인것일수 있으며 ,본발명의일

실시예로는비드，다공성흡착제또는이들의흔 합물일수도있으나이에 한정하는것은아니다.

[82] 보다구체적으로，상기다공성흡착제는제올라 이트，인산지르코늄,인산칼슘， 실리카겔,녹말,벤토나이트，규조토，숯둥에� ��하나이상선택되는

다공성흡착제인것일수있으나이에한정하는것 은아니다.상기다공성흡착제 중에바람직하게는제올라이트를사용하는것이 가장좋다.제올라이트는최대 담지량이 12%이며다른무기담체에비해담지량이월등히높 아기공을가진 제올라이트에상기기능성물질을더욱많은양을 담지할수있다.

[83] 상기다공성흡착제는보다구체적으로는평균입 경 50~300 nm, BET

비표면적이 70내지 1000 m ² /g,기공율이 30~60%인것을사용할수있으며，상기 조건의다공성흡착제를사용할시에상기다공성 흡착제에담지된기능성물질이 칫솔교체주기에맞춰가장효과적으로기능성물 질이방출될수있어 바람직하나이에한정하는것은아니다.

[84] 상기 BET은물리흡착및화학흡착현상을이용하여시료 의소재에관계없이 분말또는괴상을가지고있는비표면적을측정하 는측정방법으로，본발명의 제조방법으로제조된제올라이트의비표면적을 측정하였다.상기 BET의 측정원리는밀폐된용기내에서다른조건의변화 없이용기내가스의분압에 따라서가스가시료에흡착및탈착될경우용기내 기체의분압의변화를 측정함으로써흡착된양을계산하여시료의비표 면적을측정할수있다.상기 기공크기측정을위해 Kelvin equation기반의 BJH

방법 (Barrett- Joyner-Halenda)으로계산하였다.

[85] 본발명에따른상기미립자가비드인경우,비드� �제조방법，재질및비드의 형상을한정하는것은아니나，일예로상기비드 는대한민국공개특허

10-2012-0029193등과같이콜로이달금속산화물을포 함하는유화액을 현탁증합한폴리머비드를이용할수있으며，재 귀반사를이용하여비드의 휘도를높이기위해 2010-0014677등과같이비드표면에산화알루미늄을 코팅할수도있다.또는상기처리없이글래스비� �를사용하여도무방하다. 또한비드의형상은구형，타원형，마름모형， 사각형,삼각형,비정형등다양한 형상을가질수있다.

[86] 또한，상기비드는형상을한정하지는않으나일 예로하기식 2을만족하는 것이좋다. [87] [식 2]

[88] 0.2 < VI。 <0.5

[89] (상기식 2에서 l _b 는비드의장축길이이며, 1。는상기단면의중심점에서섬유 표면까지직선거리증가장긴직선거리의길이이 다.)

[90] 상기식 2는방사된필라멘트에서비드의위치를결정하� �인자중하나로， i ₀ 이 0.2미만인경우비드의부피분율에영향을주며， 결과적으로전단속도에 따른점도변화가미비하여방사시비드가필라멘 트의돌기부로이동하지않게 된다.또한비드의입경이작아져세정력이저하� �며,반사율의저하에따른 고급스러운질감이제대로발현되지않는다. i。이 0.5초과인경우필라멘트 내에서절사요인으로작용할수있다.또한방사� �되더라도비드의입경이너무 커져양치시잇몸에상처를줄수있다.

[91] 또한본발명에따른비드는부피분율이하기식 5를만족할수있다.

[92] [식 5]

[93] V _a

0-01 < . _r lO& < 0-3

"卜

[94] (상기식 5에서 V _P 는고분자수지의부피， V _B 는비드의부피를뜻한다.)

[95] 본발명에서비드의부피분율은비드와고분자를 포함하는전체수지조성물중 비드가차지하는부피를뜻하는것으로,상기비� �의부피분율은필라멘트내 비드의위치를결정하는인자중가장중요한인자 이다.비드의부피분율은 수지조성물의전단속도에영향을주며 ,비드의관성효과를좌우한다.상기 부피분율은비드의첨가량및비드의크기에영향 을받으며，비드의첨가량또는 비드의크기가증가할수록수지조성물과리지드 (rigid)한비드와의 합으로 인해다이스웰이감소할수있다.

[96] 상기부피분율은칫솔모를이루는고분자수지， 비드의밀도및질량을

바탕으로부피를계산하여구할수있다.이때고� �자수지의밀도는필라멘트를 이루는고분자각각의고유밀도를대입할수있으 며,첨가량을계산하여부피를 구할수있다.비드의경우입자이므로입자하나� �밀도가아닌

.걸보기밀도 (apparent density)를대입하는것이좋다.

[97] 상기겉보기밀도는여러측정방법이있으나， ASTM D 1895에따라단위부피당 질량을측정하여계산하는것이좋다.즉일정무� �의비드를정밀하게달아 건조한 25 유리제매스실린더 (눈금 lm )에눌러다져지지않도록하여담고 고른다음눈금의최소단위까지용적을읽어나온 부피 (V)를질량 (M)에 나누어 (M/V)계산할수있다.

[98] 본발명의일실시예로써비드의부피분율이 0.01내지 0.3의범위일때，비드가 방사구금의벽으로부터필라멘트중심쪽으로이 동 (migration or crowding)하지 않고고르게분산되어필라멘트가사절되지않으 며，비드의고른분포도로인해 칫솔모의세정효과를높일수있다. [99] 또한상기비드는상기부피분율을만족하는범위 내에서평균입경이 30내지 lOOjum일수있으며，비커스경도가 400내지 700 kg/ f인것이균일한표면 거칠기를가져치아세정력을향상시킬수있어좋 다.

[100] 본발명에따른비드는광확산효과를위해굴절률 이높은물질을사용하는 것이좋으며,좋게는 2.2이상인것이좋으며더욱좋게는 2.2내지 4인것일수 있으나이에한정하는것은아니다.상기범위의� �절률인경우필라멘트를 이루는고분자수지와의굴절률차이로본발명에 서원하는반사효과를가질수 있다.

[101] 또한본발명에서상기수지조성물은 ASTM D1238(230°C, 2160g)에따라 측정된용융유속 (mass flow rate, MFR)이 0.01내지 100 g/lOmin일수있다.상기 용융유속은수지조성물의다이스웰비를결정하 는인자로서，수지조성물의 점도와관련이있으며，성형가공시의압출부하 와관련있다.용융유속이상기 범위일때，압출이용이한수지조성물의점도를 가지며방사된필라멘트의 형태유지능이우수할수있어가장좋다.

[102] 또한상기수지조성물은다이스웰비 (swell ratio)가 1.6이상,바람직하게는 2.0 내지 3.0인것이좋다.상기다이스웰비는방사구의직� �과방사구를빠져나온 필라멘트의직경비를뜻하는것으로방사구의은 도，수지조성물의용융유속， 고분자수지의분자량분포，방사용액의체류시 간둥에영향을받는다.또한 방수지조성물내비드의이동에도영향을줄수있 다.

[103] 상기다이스웰비는용융유속측정시 190°C, 21.18N의하중조건하에서

방사된스트랜드 (strand)를공기중에서냉각시키고，압출상류측� ��단으로부터 5匪위치에서의스트랜드의직경 (D)을측정한후상기직경 (D)을방사구의 직경 (D ₀ )으로나눔으로서계산할수있다.상기다이� ��웰비가상기범위를 만족하는경우，필라멘트내비드가필라멘트표 면으로이동이용이하고， 필라멘트의형상보유능이좋아져우수한기계적 물성을가질수있어좋다.

[104] 그다음으로，본발명의상기 b)단계는상기 a)단계에서제조된수지조성물을 압출하여미세모구조의필라멘트를제조하는단 계를포함할수있다.

[105] 바람직하게는,미립자를포함하는수지조성물� �압출하는과정에서

수지조성물내함유된미립자들이압출속도와압 출시발생하는자연압이 증가함에따라벽면으로부터관의중심쪽으로이 동하게되어입자들이 필라멘트중심으로말려들어가는현상이발생할 수있기때문에압출된 필라멘트의내부중심부분에만입자들이뭉쳐있 어연신공정을수행하여도상기 입자들이필라멘트표면에균일하게노출되지않 는문제점이발생할수있다. 이런문제점을해소하고미립자들이관의중심쪽 으로이동하는것을방지하기 위해서는방사노즐의길이와직경이큰변수로작 용한다.따라서본발명은 수지조성물을필라멘트로압출할시에입자들이 내부중심부로말려들어가지 않고필라멘트표면에균일하게노출될수있는방 사노즐의길이와직경을 하기와같은가장바람직한조건을확립하였다. [106] 상기압출시사용되는노즐은방사구의길이와직 경의비가하기식 3을 만족하는것일수있다.

[107] [식 ³ ]

[108] 15 < L D < 30

[109] (상기식 3에서 L/D는방사구의길이 (mm)/방사구의직경 (mm)비이다.)

[110] 상기식 3을만족하는노즐로압출함으로써，수지조성� �내미립자들이

압출속도가증가함에따라벽면으로부터관의중 심쪽으로이동하게되어 입자들이필라멘트중심으로말려들어가필라멘 트내부중심부에만입자들이 뭉치는현상을방지하고，미립자가필라멘트에 균일하게분포될수있도록할수 있다.

[111] 또한,본발명의목적을달성하기위해서하기식 4는난반사를나타내는인자 중하나로써반사율을나타내며，하기식 4를만족함에따라밝고고급스러운 느낌의필라멘트 제공할수있으나이에한정하는것은아니다.

[112] [식 4]

[114] (상기식 4에서 는비드의굴절률, ^는필라멘트의굴절률이다.)

[115] 상기식 4는필라멘트를이루는고분자수지및비드의굴� �률에의해결정되는 인자이다ᅳ일반적으로，대부분의탄화수소로 이루어진유기고분자는낮은 굴절률을가지며，순수한지방족탄화수소의경 우대부분 1.5를넘지못하며， 염소가도입된방향족탄화수소의경우굴절률이 소폭증가하나 1.6이상을얻기 힘들다.이를개선하기위해고분자의주쇄에금� �등을치환하기도하나, 불균일한분산또는도메인의형성으로오히려투 명도를떨어뜨리는문제를 발생시키게된다.

[116] 본발명은상기와같은문제점을해결하기위해필 라멘트내에반사용비드를 도입하되，필라멘트와의굴절률차를두어필라 멘트를통과하는빛의난반사를 유도하면서표면반사또는산란에의한자외선차 단이라는추가적인장점을 가질수있다.

[117] 보다바람직하게는，상기식 4의값이 0.02내지 αι인경우,필라멘트를이루는 수지와비드와의적절한굴절률을가져원하는표 면반사와산란효과를가져와 원하는투명성및선명한염색성을확보할수있어 눈에피로감이개선될수 있어가장좋다.

[118] 본발명은상기필라멘트를방사한후，결합상태 의안정성을확보하기위하여 추가냉각공정을거치는것이바람직하며，이때 바람직한냉각온도는 8~18°C 이다.상기냉각공정은 8~18°C의냉각수를이용하여，급속냉각을실시� �으로써 강도가우수하며，결합된필라멘트가안정한상 태와두께를유지하며이후 공정인연신이잘이루어질수있도록하는것이바 람직하나이에한정하는것은 아니다.

[119] 이후，본발명은상기 c)상기필라멘트는미립자가필라멘트표면에

노출되도록 2회이상의다단연신을수행하며，다단연신시� �신를러의속도와 체류시간을달리함으로써발생하는연신비가하 기식 1을만족하도록연신하는 단계를제공할수있다.

[120] [식 1]

[121] 3.0 < T1 < 4.1

[122] 5.2 < Τ2 < 6.0

[123] (상기식 1에서 T1은 2차연신속도 /1차연신속도비이고，

[124] Τ2는 3차연신속도 /1차연신속도비이다.) (연신속도 = m/sec )

[125] 상기 c)단계에서다단연신은 2회이상의다단연신을수행할수있으며보다 바람직하게는총 3회로다단연신을수행할수있으나이에한정하� �것은 아니다.

[126] 본발명은필라멘트를연신과정을통해상기수지 조성물에포함된미립자가 필라멘트표면에노출되도록필라멘트를제조하 는특징을가진다.

[127] 바람직하게는，필라멘트를연신할때수지조성 물내함유된미립자가밖으로 노출되지않고안으로말리는현상이발생하거나 ,빠른속도로갑자기 연신속도를증가시켜연신할경우미립자가필라 멘트에서탈피될수있어， 필라멘트표면에미립자가균일하게노출될수있 도록하기위해연신조건을 조절하는것이무엇보다중요하다.따라서，본� �명은연신조건을달리하여 연구한끝에본발명의연신조건으로연신할때미 립자가안으로말려들어가지 않고필라멘트표면에균일하게노출될수있는상 기와같은가장바람직한 조건을확립하였다.

[128] 본발명에따른연신은미립자가필라멘트표면에 균일하게노출되도록

다단연신시연신를러의속도와체류시간을달리 함으로써발생하는연신비는 하기식 1의연신비를만족하도록연신공정을수행하는� �이가장바람직하다ᅳ

[129] 본발명에따른다단연신은바람직하게는 3차의다단연신을수행하는것이 필라멘트의두께와강도면에서우수하고,미립� �가필라멘트표면에균일하게 노출될수있으므로가장바람직하다.

[130] 보다구체적으로，상기다단연신은 1차연신시에다단연신공정증가장

느린속도로진행하다 2차， 3차연신을수행할수록연신속도를점점빠르게 진행하는것이미립자가필라멘트표면에서박리 되지않고，부착되면서 미립자의입자표면이충분히노출될수있어바람 직하나이에한정하는것은 아니다.

[131] 상기 1차연신은미립자가필라멘트표면에서박리되� �않고입자의일부를 필라멘트표면에노출시키는목적으로연신속도 를느리게수행하여막으로 싸여있는미립자의 20내지 40%정도만노출될정도의연신속도로수행할수 있다.본발명의일예로서상기필라멘트의상기 1차연신속도는 12내지 20m/sec이며 1차연신률러영역의체류시간은 0.5내지 1.5초로수행될수있으나 특별히한정하는것은아니다.

[132] 상기 2차연신은필라멘트표면으로부터미립자의탈� �을방지하고， 1차연신 시노출된미립자의입자표면보다많은표면이노 출되고입자표면이얇은 막으로싸여있도록하기위한정도의속도로 1차연신보다빠른속도로연신을 수행할수있다.바람직하게는상기필라멘트의� �신속도는식 1과같이 2차 연신속도 /1차연신속도비 (T1)가 3.0≤T1≤ 4.1으로， 2차연신를러영역의 체류시간은 1내지 3초로수행하는것이가장좋지만이에한정하는� �은 아니다.

[133] 상기 3차연신은미립자의입자표면을감싸고있는얇� �막이찢어지면서 필라맨트표면에노출될수있을정도의연신속도 로수행하고 , 3차연신를러의 체류속도는짧게수행하여미립자가필라멘트표 면밖으로박리되는것과 표면의돌출현상이생기는갓을방지하고깨끗하 고일정한표면을생성할수 있도록할수있다.바람직하게는상기필라멘트� �식 1과같이 3차연신속도 /1차 연신속도비 (Τ2)가 5.2≤Τ2≤6.0으로연신하고， 3차연신를러영역의 체류시간은 αι내지 0.5초로수행하는것이가장좋지만이에한정하는 것은 아니다.

[134] 따라서본발명에따른다단연신은 2차이상연신，보다바람직하게는 3차의 연신으로수행하며,연신롤러속도와체류시간� �달리하여상기식 1을만족하는 연신비로연신을수행함으로써필라멘트의두께 와강도면에서우수할뿐 아니라，필라멘트표면에미립자가표면밖으로 박리되지않고,미립자의일부가 적절히분포또는노출될수있으므로가장바람직 하다.상기의각각의다단연신 시의온도는 150~220°C의범위에서실시하는것이내구성이우� �하다.

[135] 또한,상기연신은필라멘트표면에미립자가균� �하게분포되고，미립자의 입자표면이깨끗하게노출될수있도록있으며， 이와더불어，미립자가비드인 경우，필라멘트내비드의위치를돌기부쪽으로 더욱이동시키는효과가있다.

[136]

[137] 본발명의일실시예로써，상기연신에의한필라 멘트의두께는 0.05~0.3 일 수있으며，상기두께에서필라멘트표면에미립 자가균일하게분포되고, 미립자의입자표면이깨끗하게노출될수있도록 하기위한가장적합한 조건이다.

[138] 또한,상기연신시발행하는자연압이외에인위� �인압력은가해지지않는 것을특징으로하나이에한정하는것은아니다.

[139] 이후,본발명은 d)단계로연신된필라멘트를테이퍼화처리하는� ��계를

포함할수있다.상기테이퍼화는예를들어，상� �필라멘트를번들로제조하여 산또는알칼리용액에침지하여미립자의일부가 더노출된필라멘트를제조할 수있으나이에한정하는것은아니다.

[140] 구체적으로는상기필라멘트를번들로제조한후 ，번들의일측끝단을 100~140°C, 30-60농도 %의산또는알칼리용액에담긴가공조에침지하� � 테이퍼화처리하고，상기번돌끝단의타단을동 일한알칼리용액으로침지하여 테이퍼화처리하여미립자가추가적으로노출되 도록테이퍼화처리하는단계를 더포함할수있다.

[141] 예를들면，상기연신공정을통해미립자의일부 를필라멘트표면에

노출되도록제조할수있으나，상기와같이，상 기연신을통해미립자의일부가 노출된필라멘트를번들로제조한후，번들의일 측또는양쪽끝단을 100~140°C, 30-60농도%의알칼리용액에담긴가공조에침지하 여테이퍼화처리함으로써 미립자의일부가필라멘트표면에추가적으로노 출될수있는제조공정을더 포함할수있다.

[142] 본발명에서상기테이퍼처리시상기번들의일측 또는양쪽끝단으로부터 20-60%부분까지만알칼리용액에침지하여테이퍼 화할수있으나이에 한정하는것은아니다.또한상기알칼리용액은 30~60%농도의가성소다등을 사용할수있으며, 100~140°C의온도로가열하는것이테이퍼링시간� �줄이며 균일하게테이퍼를형성할수있는온도이므로바 람직하다.상기과정에서 테이퍼화처리된부분의수지가가수분해되면서 테이퍼가형성되고분해된 수지는알칼리와뭉쳐져，용융된상태의수지처 럼덩어리가형성되어미세화된 일측끝단이밀폐된다.이후，가수분해된부분� �세척하여제거함으로써 테이퍼부를형성할수있다.이때세척은흐르는� �에서세척하며최종적으로 묽은황산을이용하여알칼리를중화시키고다시 한번물로깨끗이세척할수 있다.이렇게형성된테이퍼부는미립자의일부� �테이퍼하지않은부분에비해 보다더노출된형태로제공되며，이후，기능성 물질을함침하여다공성흡착제에 보다많은양의기능성물질이담지될수있으며， 비드를노출시킴으로써 필라멘트표면에요철이형성되어비드의고경도 로인한세정력의증가효과를 가져올수있다.

[143] 이에，본발명은상기테이퍼가공을수행함으로 써미립자의일부가

추가적으로필라멘트표면에노출될수있다.

[144] 상기테이퍼가공은다공성흡착제의경우,다공� �흡착제에더많은양의

기능성물질을담지할수있게해주며，비드의경 우，비드로인한원하는 세정력을가지도록비드의노출정도를적절하게 조절할수있다.뿐만아니라, 번들의일측또는끝단을테이퍼처리하여미세화 함으로써，테이퍼부의굵기가 얇으면서강도가우수한필라멘트를제조하여치 아의미세한부분과구석 부분까지용이하게칫솔질할수있도록미세모의 품질을더욱더향상시킬수 있는장점을가진다.

[145] 다음으로본발명은 e)상기미립자가노출된필라멘트를기능성물질� ��

함침한후건조시키는단계를포함한다.

[146] 본발명의일예로써，상기기능성물질은수용액 또는용매에녹여사용할수 있으며,상기수용액또는용매는제올라이트등� �다공성흡착제에흡착될수 있는기능성물질을녹일수있고건조후제거가가 능한용매면특별하게 제한하지않고모두사용가능하다.예를들어，� �기수용액또는용매는물， 정제수，유기용매인에탄올일수있으나이에한 정하는것은아니다.

[147] 본발명의일실시예로상기단계는필라멘트을기 능성물질에함침시킴으로써 필라멘트표면에노출된다공성흡착제에기능성 물질이담지되어，칫솔사용 시에상기다공성흡착제에담지된기능성물질이 천천히방출될수있도록할수 있다.

[148] 본발명의따른일예로상기기능성물질이담지된 다공성흡착제에서칫솔 사용시에기능성물질을방출되도록하고，산또 는알칼리둥의화학적 방법으로필라멘트를테이퍼화시켰을때기능성 물질의담지와방출효과가 탁월히높아지는지는장점을가진다.

[149] 상기기능성물질은유기용매와 1~100:1중량비로흔합하여상기필라멘트를 함침시킬수있으나이에한정하는것은아니다.� �침시간은 1~ 60분동안 이루어질수있으며,바람직하게는 1~30분이고,보다바람직하게는 2~10분일수 있다. 1시간미만인경우다공성흡착제에기능성물질� �층분히담지될수 없으며, 10시간이상이면기능성물질이다공성흡착제에� ��분히담지될수있는 시간이다.

[150] 상기수용액또는유기용매는기능성물질을녹여 필라멘트를함침하는

용도로서사용될수있는것이라면모두가능하나 ，바람직하게는 C1~C10 다가알코을일수있으며，보다바람직하게는에 탄을일수있으나이에한정하는 것은아니다.

[151] 상기기능성물질은잇몸또는치아건강에효능을 가진기능성물질을의미하며 이러한잇몸또는치아건강에효과가있는기능성 물질이면모두가능하나，보다 구체적으로는상기기능을가지고，무엇보다종 래에고온공정이필수적인 칫솔모의제조공정에의해그기능또는효능이파 괴되어사용할수없었던열에 취약한성분인것일수있다ᅳ

[152] 본발명의일실시예로는상기기능성물질은금잔 화，피톤치드,프로폴리스， 매그놀리아,흥차,보이차，녹차，솔잎추출물, 연꽃,알로에,자스민，카멜리아， 은행잎,박하，동백나무，옥수수，금은화,고� ��,감초，병풀，몰약 (Myrrh), 캐모마일，라타니아，시계초,보리지,나스터� ��，로즈마리，바질，말로우，로메인, 설견초,비단초,고사리，세신,겨우살이，머위 둥으로이루어진식물또는 자연추출물로부터하나이상선택된것을사용할 수있으나이에한정하는것은 아니다.

[153] 상기자연추출물은프로폴리스이며,상기식물� �출물은프로폴리스를제외한 나머지물질을의미한다.

[154] 상기식물또는자연추출물은자연에서얻을수있 는허브또는식물을세척， 건조후착즙하여사용하거나물，에탄올，프로 필렌글리콜 (PG)또는이들을 흔합하여상온추출한것을의미한다. [155] 이때，상기추출된액기스를그대로사용할수도 있으나,잇몸또는치아건강의 효과를향상시키기위해서유산균을첨가하여발 효한발효액을사용하는것일 수있다.

[156] 상기와같이고온에취약한상기기능성물질들은 종래에는고온공정으로 생산하는칫솔모제조시에용이하게사용될수없 었으며,만일칫솔모제조에 사용하더라도그기능이칫솔모를제조하기위한 압출,연신,열처리및 테이퍼화등의고은공정시에파괴되어기능성물 질의제효능을발휘할수없는 한계점이있었다.

[157] 이에본발명은상기의문제점을극복하고자，칫 솔모를제조하기위한고온 공정이모두끝난칫솔모에다공성흡착제에기능 성물질을담지하는공정을 수행하여기능성물질이고온에의해파괴되지않 도록하였다.

[158] 다시말해，본발명에따라제조된필라멘트표면 에다공성흡착제가노출된 미세모에상기기능성물질를함침하여다공성흡 착제에기능성물질을 담지시키는공정을거침으로써상기고은공정을 거치지않은기능성물질이 파괴되지않고유지되어칫솔사용시다공성흡착 제에서기능성물질이 방출되어잇몸또는치아건강을예방또는개선시 킬수있는성분들의효능을 제대로발휘할수있도록해줄수있는장점을가진 다.

[159] 본발명의또다른양태로는상기제조방법으로제 조된기능성물질을담지한 미세모형태의칫솔모를제공할수있다.

[160] 또한상기칫솔모의단면은하나이상의돌출부를 가지며,상기돌출부에상기 비드가위치하고，상기단면은삼각형，사각형 및마름모형중어느하나인것일 수있으나이에한정하는것은아니다.

[161] 본발명의양태로상기칫솔모를포함하는칫솔을 제조함으로써종래에고온에 취약하여사용하지못하였던잇몸또는치아건강 에이로운기능성성분들이 함유된식물또는자연추출물을칫솔에담지하고 ,비드를포함함으로써칫솔을 사용할시에상기기능성성분들이칫솔교체시기 에맞도록서서히방출될수 있을뿐만아니라,비드의고경도로인한우수한� �정력을가진열에약한 기능성물질을담지한미세모첫솔을제공할수있 는장점을가진다.

[162] 다시말해，상기칫솔모를포함하는칫솔을제조 함으로써비원형인칫솔모에서 꼭짓점부에비드를위치시켜높은반사광을가지 면서도비드의경도를 이용하여세정력을향상시킨고반사첫솔을제공 할수있는장점을가진다.

[163] 이하，도면 2을통해보다구체적으로설명하면，본발명에� �른비드 (120)는도 2와같이단면을기준으로돌기부 (11)측에위치할수있다.본발명에서 돌기부란도면에서점선으로이루어진원외곽에 위치하며밖으로돌출된 형채를취하고있다.다만，상기점선은돌기부� �설명하기위한가상의원이며, 도면에서곡선으로이루어져있으나각을형성하 여도무방하다.

[164] 또한,본발명에서상기비드 (120)는도 2의 (b)또는 (d)와같이칫솔모의표면에 노출되어요철로작용할수있다.이는칫솔모를� �이퍼가공하여형성하는 것으로，테이퍼가공시사용하는용액및침지시 간,침지횟수，기타조건들을 조절하여칫솔모의표면적을넓힐수있으며，양 치시치아에닿는면적이 증가하여세정력을높일수있다.

[165] [부호의설명]

[166] 100 :칫솔모

[167] 110 :돌기부

[168] 120 :비드

[169]

[170] 이하,실시예및비교예를통해본발명에대해보� �자세하게설명하고자한다. 이는본발명의이해를돕기위한것일뿐본발명의 범위를어떤식으로든 제한하고자하는것이아니다.

[171] 하기실시예에따라제조된칫솔모의물성을측정 하기위하여다음과같이

_, 측정하였다.

[172] (비드위치)

[173] 실시예및비교예를통해제조된필라멘트 (길이 50mm,굵기 0.2mm) 300가닥의 초기무게 (m ₀ )를측정한후， 3%수산화나트륨수용액에 95°C로 30분 (m ,

1시간 (m ₂ )동안처리하고무게를측정하고초기무게� �대한무게감소율을 측정하였다.

[174] (굴절률)

[175] 비드를용제 (Butanol, TOL, Benzyl alcohol)에분산후 TT(Total Transmittance) 평가로측정하였다.

[176] (부피분율)

[177] ①비드겉보기밀도

[178] ASTM D 1895에따라비드의단위부피당질량을측정하여� �하였다. 3.0g의 비드를 25 유리제매스실린더 (눈금 1 )에눌러다져지지않도록하여담고 고른다음，눈금의최소단위까지용적을읽은후 밀도를계산하였다.이때주변 분위기는 25°C,상대습도 52%였으며， 3회측정올반복하여그평균값으로부터 걸보기밀도를구하였다.

[179] ②부피분율

[180] 측정된고분자수지와비드의밀도및질량을바탕 으로각각의부피를

계산하였다.그리고계산된각각의부피를식 5에대입하여계산하였다.

[181] [식 5]

[182] V _q

0-01 < . _{Γ 4} ；-- xl00 < 0-3

[183] (상기식 5에서 V _P 는고분자수지의부피 , V _B 는비드의부피를뜻한다.)

[184]

[185] (관능검사) [186] 50명의패널을대상으로본발명의제조방법을통� ��제조한첫솔과기존의 칫솔을일정기간 (7일)동안사용한후，설문조사를통하여양치감 ，세정력， 내구성,유연성등의항목을 5점척도법으로조사하여그평균값을나타내었� �.

[187] [평가기준]

[188] 5점：효과가매우우수함.

[189] 4점：효과가우수함.

[190] 3점 :효과가보통임.

[191] 2점：효과가다소약함.

[192] 1점 :효과가아주약함.

[193]

[194] (굴곡회복률，강신율)

[ 195] 굴곡회복률은 KS G 3103측정법에준하는방법으로측정하였고，강� �와

신율은 KS K 0412측정법에준하는방법으로측정하였다.

[196] 상기 KS G 3103은모의굴곡화복률을시험하는것으로，그� �정방법을일예를 들어설명하면，

[197] 가)본발명에따른 2개의표준시편필라멘트를교차하는고리를만� �어 60± 2°C로조절한은수속에담그고，상기필라멘트� �단면적 (mm ² )당 2Kg의추를 3분간가한다.

[198] 나)추를제거한후온수에서꺼내어은도굴곡점� �서 30mm되는곳을

절단한다.

[199] 다)여과지등으로수분제거한후온도 23± 5°C,습도 (40-70)%의장소에서 유리면위에 60분간방치한후열림각도를측정하고，다음식 6에의해굴곡 회복률을계산한다.

[200] _λ Q _λλ [식 6]

[201] (상기식 6에서 Α：굴곡회복률 (%), Θ:열림각도 (°))

[202]

[203] (인장강도)

[204] 상기 KS K 0412는모의강도및신율을시험하는것으로，그� �정방법을일예를 들어설명하면，

[205] 표준시료에초하중을가하고절단시의강도 (N)및신장 (cm)을측정하며, 계산은절단시강도의평균값을구하여평균값을 정량섬도 tex에대한 강도 (N)로표시하고 (소수점이하 2자리까지)，신율은절단시의신장 (또는최대 강도의신장)을파지간격에대한백분율 (%)로표시한다. (소수점이하

1자리까지)

[206] 인장강도는만능재료시험기 (UTM, Lioyd사)를이용하여최소하중 IN,

하중속도 20cm/min으로하여측정하였다. [207] 상기조건으로 7회측정하여평가한값들중최소값과최대값은� �외하고 나머지측정값들의평균을기록하였다.

[208]

[209] [실시예 1]

[210] 교반기가장착된반웅기에폴리부틸렌테레프탈 레이트 (중량평균분자량

32,000) 99중량 %(990g)와폴리프로필렌카보네이트 (중량평균분자량 26,000) 1증량 %(10g)를흔합한블렌드수지 100중량부에대하여,평균입경 50nm의 제올라이트 (금농산업) 5증량부을투입하여 260°C, 25rpm에서 6시간동안 교반하여수지조성물을제조하였다.

[211] 상기조성된수지조성물을트윈스크류가장착된 압출기 (PLE-331, Brabender Co.)에투입하고， lmm두께의필라멘트는압출하였다.이후,압출한� ��라멘트를 10 ^o C의냉각장치를통과한후， 1차연신속도 n.5m/sec, 2차연신속도 65m/sec, 3차연신속도 100m/sec로하여 1차연신속도 /3차연신속도비를 5.7배의 연신비로연신하여굵기가 0.2 mm인모노필라멘트를제조하였다.연신된 필라멘트를직경 45 mm，높이 30 mm의번들형태로만든후번들의일측올 끝단으로부터 30%부분까지만 35%, 110°C가성소다수용액에 180분간침지하여 테이퍼처리하였다.이후，물로 2회세척하고묽은황산으로중화한후다시 세척하여테이퍼가형성된필라멘트를제조하였 다.이후，상기제조된 필라멘트를기능성물질이포함된용액에 10분동안함침시킨후,휘발성 성분들은휘발되도록건조시켜최종적으로미세 모를제조하였다.상기 기능성물질이포함된용액은설견초，비단초， 고사리를혼합한식물추출물 50ml과에탄올 100ml을흔합하여사용하였다.상기방법으로제조 된미세모의 인장강도와탄성손실률을측정하여하기표 2에기록하였고，상기제조된 미세모의적용실험을수행하여그결과는표 3에기록하였다.

[212]

[213] [실시예 ¾

[214] 하기표 1에서보이는바와같이，다단연신시연신속도� � 1차연신속도

16m/sec, 2차연신속도 64m/sec, 3차연신속도 96m/sec로달리한것을제외하고는 실시예 1과동일한방법으로미세모를제조하였다.상기� ��법으로제조된 미세모의인장강도와탄성손실률을측정하여하 기표 2에기록하였고，상기 제조된미세모의적용실험을수행하여그결과는 표 3에기록하였다.

[215]

[216] [실시예 3]

[217] 하기표 1에서보이는바와같이，다단연신시연신속도� � 1차연신속도

19m/sec, 2차연신속도 72.2m/sec, 3차연신속도 112.1m/sec로달리한것을 제외하고는실시예 1과동일한방법으로미세모를제조하였다.상기� ��법으로 제조된미세모의인장강도와탄성손실률을측정 하여하기표 2에기록하였고， 상기제조된미세모의적용실험을수행하여그결 과는표 3에기록하였다. [219] [실시예 4]

[220] 하기표 1에서보이는바와같이,다단연신시연신속도를 1차연신속도

14m/sec, 2차연신속도 44.8m sec, 3차연신속도 84m/sec로달리한것을 제외하고는실시예 1과동일한방법으로미세모를제조하였다.상기� ��법으로 제조된미세모의인장강도와탄성손실률을측정 하여하기표 2에기록하였고， 상기제조된미세모의적용실험을수행하여그결 과는표 3에기록하였다.

[221]

[222] [실시예 5]

[223] 상기조성된수지조성물을압출할때압출기의방 사노즐의방사구의

길이 (L)와직경 (D)의비가 23인방사노즐을사용한것과연신공정시, 1차 연신를러영역의체류시간을 1초， 2차연신를러영역의체류시간을 2초, 3차 연신롤러영역의체류시간을 0.3초로수행한것을제외하고는실시예 1과동일한 방법으로실시하였다.상기방법으로제조된미� �모의인장강도와

탄성손실률을측정하여하기표 2에기록하였고，상기제조된미세모의 적용실험을수행하여그결과는표 3에기록하였다.

[224]

[225] [실시예 6]

[226] 평균입경 50nm의제올라이트 (금농산업) 10증량부을투입한것을제외하고는 실시예 1과동일한방법으로미세모를제조하였다.상기� ��법으로제조된 미세모의인장강도와탄성손실률을측정하여하 기표 2에기록하였고，상기 제조된미세모의적용실험을수행하여그결과는 표 3에기록하였다.

[227]

[228] [실시예 7]

[229] 교반기가장착된반웅기에폴리트리메틸렌테레 프탈레이트 (중량평균분자량 75,000,밀도 135 g/mi) 7,000g기준으로평균입경 50nm의제올라이트 (금농산업) 3증량부와비드 (평균직경 10 ，굴절률 2.3,겉보기밀도 1.78 g/m£) 10.4g을 준비하여혼합하였다.혼합후비드의부피분율� � 0.2이었다.제올라이트및 비드와흔합된고분자수지를온도 260°C의압출기에투입하여 LJD가 26인 방사구금을통해필라멘트를토출하였다.방사� �금의형태는삼각형이었으며， 방사된필라멘트는총 3차다단연신을수행하였으며， 1차연신속도 /3차 연신속도비를 5.5배의연신비로연신과정을거쳐직경 0.2mm의필라맨트를 제조하였다.다음으로제조된필라멘트를 1 10°C, 30 RH%농도의수산화나트륨 용액으로침지하여테이퍼처리하였다.이후，� �로 2회세탁하고묽은황산으로 증화한후다시세척하여테이퍼가형성된필라멘 트를제조하였다.이후,상기 제조된필라멘트를기능성물질이포함된용액에 10분동안함침시킨후,휘발성 성분들은휘발되도록건조시켜최종적으로미세 모를제조하였다.상기 기능성물질이포함된용액은설견초,비단초，� �사리를흔합한식물추출물 50ml과에탄올 100ml을흔합하여사용하였다.상기제조된필라멘 트의물성을 측정하여표 1, 2에기재하였다.

[230]

[231] [실시예 ⁸ ]

[232] 굴절률이 2.5인비드를사용한것을제외하고실시예 7과동일한방법으로 필라멘트를제조하였다.제조된필라멘트의물� �을측정하여표 1, 2에 기재하였다.

[233] [실시예 9]

[234] 비드를 27.77g투입하여비드의부피분율을 0.3으로조절한것을제외하고 실시예 7과동일한방법으로필라멘트를제조하였다.제� ��된필라멘트의물성을 측정하여표 1, 2에기재하였다.

[235]

[236] [실시예 10]

[237] 굴절률이 1.8인비드를사용한것을제의하고실시예 7과동일한방법으로 필라멘트를제조하였다.제조된필라멘트의물� �을측정하여표 1, 2에 기재하였다.

[238] [실시예 11]

[239] 굴절률이 3.5인갈륨포스파이드 (gallium phosphide)비드를사용한것을

제외하고실시예 7과동일한방법으로필라멘트를제조하였다.제� ��된 필라맨트의물성을측정하여표 1, 2에기재하였다.

[240]

[241] [실시예 12]

[242] 비드를 0.46g투입하여비드의부피분율이 0.005가되도록비드를첨가한것을 제외하고실시예 7과동일한방법으로필라멘트를제조하였다.제� ��된 필라멘트의물성을측정하여표 1，2에기재하였다.

[243]

[244] [실시예 13]

[245] IJD가 35인방사구금을사용한것을제외하고실시예 7과동일한방법으로 필라멘트를제조하였다.제조된필라멘트의물� �을측정하여표 1, 2에 기재하였다.

[246] [실시예 14]

[247] IJD가 13인방사구금을사용한것을제외하고실시예 7과동일한방법으로 필라멘트를제조하였다.제조된필라멘트의물� �을측정하여표 1， 2에 기재하였다.

[248] [비교예 1]

[249] 상기표 1에서보이는바와같이,다단연신시연신속도를 1차연신속도

10m/sec, 2차연신속도 47m/sec, 3차연신속도 70m/sec로달리한것을제외하고는 실시예 1과동일한방법으로미세모를제조하였다.상기� ��법으로제조된 미세모의인장강도와탄성손실률을측정하여하 기표 2에기록하였고，상기 제조된미세모의적용실험올수행하여그결과는 표 3에기록하였다.

[250]

[251] [비교예 2]

[252] 상기표 1에서보이는바와같이,다단연신시연신속도를 1차연신속도

23m/sec, 2차연신속도 46m/sec, 3차연신속도 103.5m/sec로달리한것을 제외하고는실시예 1과동일한방법으로미세모를제조하였다.상기� ��법으로 제조된미세모의인장강도와탄성손실률을측정 하여하기표 2에기록하였고， 상기제조된미세모의적용실험을수행하여그결 과는표 3에기록하였다.

[253]

[254] [비교예 3]

[255] 교반기가장착된반응기에폴리부틸렌테레프탈 레이트 (증량평균분자량

32,000) 99중량 %(990g)와폴리프로필렌카보네이트 (중량평균분자량 26,000) 1중량 %(10g)를흔합한블렌드수지 100증량부에대하여,평균입경 50nm의 제올라이트 (금농산업) 30증량부을투입하여 260°C, 25rpm에서 6시간동안 교반하여수지조성물을제조하였다.

[256] 상기조성된수지조성물을트원스크류가장착된 압출기 (PLE-331, Brabender Co.)에투입하고， 1mm두께의모노필라멘트는압출하였으며,압출� �는 은도보다 20°C낮은은도로공냉하여모노필라멘트를제조� ��였다.이후, 10°C의 냉각장치를통과하여총 6배의연신비로 1차연신하여굵기가 0.2 mm인 모노필라멘트를제조하였다.상기연신은연신� �러는 100-180 m/sec의속도의 연신조건으로연신한것을제외하고는실시예 1과동일한방법으로수행하였다. 상기방법으로제조된미세모의인장강도와탄성 손실률을측정하여하기표 2에 기록하였고，상기제조된미세모의적용실험을 수행하여그결과는표 3에 기록하였다.

[257]

[258] [비교예 ⁴ ]

[259] 교반기가장착된반웅기에폴리부틸렌테레프탈 레이트 (중량평균분자량

32,000) 70중량 %(700g),나일론 6,12(증량평균분자량 18,000) 29.5중량 %(295g), 폴리프로필렌카보네이트 (중량평균분자량 26,000) 0.5중량 %(5g)및

기능성물질이포함된용액을흔합한블렌드수지 100증량부에대하여평균입경

50nm의제올라이트 (금농산업) 30중량부을투입하여 260 ^o C, 25rpm에서

6시간동안교반하여수지조성물을제조하였다.� ��기기능성물질은시계초, 보리지,나스터튬，로즈마리，바질을포함한� �물추출물 50ml과에탄올 100ml를 흔합한을사용한것을제외하고는실시예 1과동일한방법으로실시하였다. 상기방법으로제조된미세모의인장강도와탄성 손실률을측정하여하기표 2에 기록하였고，상기제조된미세모의적용실험을 수행하여그결과는표 3에 기록하였다. [260]

[261] 표 1

[Table 1]

[262]

[263] 표 2

[Table 2]

[264]

[265] 상기표 1및 2의결과로보아,본발명의실시예에따라제조된� ��세모의

물성을측정한결과로인장강도 (MPa),굴곡회복률 ( ^< ¾),강도 (N/cm)및신율 (%)이 종래의미세모와같이，기계적인물성을유지하 는것을알수있다.또한，비드의 굴절률을조절함에따라난반사를효과적으로유 도하여고급스러운외관을 표현할수있었다.다만，실시예 14에서방사구금의형태 ( D)가본발명의 범위를벗어나는경우필라멘트가방사와동시에 뒤를리거나미립자가 필라멘트표면으로과도하게몰려사절이발생하 였다.

[266]

[267] 표 3

[Table 3]

[268]

[269] 표 4

[Table 4]

[270]

[271] 상기표 3의결과로보아，본발명의실시예로제조된기� �성물질을담지한

¾솔을구강내이상원인으로발생하는구취가� ��한환자와구내염증상이있는 환자 10인에게실험한결과구취가감소하고,구내염증 상이상당히완화되는 효과를확인하였으며,

[272] 다만,실시예 6의경우,제올라이트의함량이본발명의범위를� ��과하여

사용되어필라멘트를제조하여미세모로제조하 였을시에물성이현저히낮아 칫솔로사용할수없었다.

[273] 보다바람직하게는,실시예 5의경우，본발명의범위에만족하는방사구금� � 사용하여필라멘트를압출하고，다단연신으로 총 3차연신을수행하여약 6배의 연신비로연신한미세모칫솔의경우，다공성흡 착제가균일하게분포되어 노출됨으로써다공성흡착제에보다많은기능성 물질이담지되어기능성물질이 보다더오랫동안방출되고그효과가오랫동안지 속될수있음을추측할수 있는결과이다.

[274] 다만,실시예 13의경우，기능성물질에의한효과가나타나나� ��그지속력이 떨어지는것으로보아，방사구금의 L/D가 30이상인경우，비드또는

다공성흡착체가필라멘트증심부로쏠리는현상 이발생하여필라멘트표면에 고르게노출되지못하여비드의고경도로인한세 정력이떨어지고，

기능성물질이층분히담지되지못한것으로추측 된다.

[275] 또한，다단연신시연신속도및연신비를본발명 의범위에서벗어나는비교예 1및 2의경우，구취는감소하였으나구내염증상에� �별다른효과를보이지 못하는것으로나타났다.비교예 2의경우,초기다단연신시너무빠른속도로 연신하고,연신비또한본발명의범위를벗어나� �공성흡착제가연신시에 박리되거나탈피되어기능성물질이충분히담지 되지못한결과인것으로 판단된다. [276] 또한,비교예 3의경우，연신비를총 6배로연신하였으나，단일회로연신을 수행하는과정에서다공성흡착제가탈피되거나 층분히노출되지못해기능성 물질이충분히담지되지못한결과로추측된다.

[277] 또한,기능성물질을수지조성물에흔합하여사� �하여미세모를제조한비교예 4의경우，구취와구내염증상에별다른효과를� �이지못하는것을나타내었다. 이는미세모를제조하는공정에서기능성성분들 의효능이고온에의해 파괴되어그효과를보이지못한것으로추측된다 .

[278] 또한,상기표 4의결과로보아알수있듯이，비드를포함하는� �솔모의경우 기계적인물성을유지하면서도비드로인한세정 력및양치감이우수한것을알 수있다.또한，비드의굴절률을조절함에따라� �반사를효과적으로유도하여 고급스러운외관을발현할수있음을나타내었다 .

[279] 다만,부피분율이너무낮거나， L D가 30이상인경우，비드가필라멘트

중심부로쏠렸으며，테이퍼가공을했음에도표 면에요철이생성되지않아 양치감및세정력이크게떨어지는것을알수있었 다.