KR100381664B1 - 원적외선 방사 마이크로 캡슐 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다공성 마이크로 캡슐을 제조하고, 여기에 원적외선 방사 물질을 침착시켜서 제조한 원적외선 방사 마이크로 캡슐과 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 상기 캡슐이 내용제성(chemical resistance)을 갖도록 하여 이를 접착제, 합성수지, 시멘트 분야 등에 응용하도록 한 것이다.

Description

원적외선 방사 마이크로 캡슐 및 그 제조방법{MICROCAPSULE FOR FAR-IR RADIATION}

본 발명은 원적외선을 방사하는 마이크로 캡슐 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 심물질로는 향오일, 특정하여서는 아로마쎄라피(aroma therapy) 효과를 갖는 오일을 사용하고, 캡슐의 주원료로는 멜라민포름알데히드로 마이크로캡슐을 제조하여 상기 캡슐이 향발산 효과와 내용제성(chemical resistance)을 갖도록 하고, 원적외선을 효과적으로 방출하도록 상기 캡슐에 원적외선 방출 물질의 파우더를 침착시키는 제조방법과 이 제조방법에 의하여 제조된 원적외선방사 마이크로 캡슐과, 이 캡슐을 응용하여 다리미질용 스프레이 용액, 접착제, 합성수지, 시멘트 등에 응용할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 마이크로 캡슐은 그 내부에 잉크용 염료을 내포하여 이면지 복사기능을 갖도록 하거나 유산균, 향, 비타민원액을 침착시켜 여러 온도에서 장기적인 지속성을 갖도록 함으로써 캡슐입자에서 침착 물질이 서서히 방출되거나 캡슐이 외부 압력에 의하여 터지도록 하여 침착물이 시차를 갖고 기작하는 선별적 기능성 제품으로 실용화되어 왔다.

그러나 이러한 종래의 캡슐은 내용제성(chemical resistance)이 없어(즉 MEK, toluene, DMF 등의 유기용제에 용해되는 것) 침착물이 의도한 기능을 발휘하지 못하므로 마이크로 캡슐의 응용분야가 좁아지게 되는 단점이 있었다.

원적외선은 인체의 수분과 공명하여 신진대사를 원활하게 함으로써 노폐물 방출을 돕는다는 사실이 알려지면서 다양한 응용이 연구되고 있다. 종래에 알려진 원적외선 방출 물질로는 옥, 맥반석, 게르마늄 등의 광물질과 해송, 삼나무, 초마황 등 무기질을 함유한 식물질이 있다. 이러한 물질의 응용분야로는 이불과 같은 침구류, 섬유류, 식품분야 등 이었다.

그러나 이러한 응용분야에서 상기 광물질은 지하에 매장되어 있는 것과는 달리 가공되었을 때 적외선 방사량이 저감되고 지속성이 없다는 문제가 있었다. 또한 식물질과 광물질을 이용한 섬유류는 세탁을 통하여 원적외선 방사원이 저감되므로 세탁하기가 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 마이크로 캡슐 응용 분야의 한정성과 원적외선 방출 물질의 지속성이 없다는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 오일, 특정하여서는 향오일을 심물질로 하여 마이크로 캡슐을 제조하고, 여기에 원적외선 방사 파우터를 침착시켜 마이크로 캡슐이 향과 원적외선을 방출함과 아울러, 마이크로 캡슐에 내용제성(chemical resistance)을 부가하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 접착제, 합성수지, 합성피혁, 시멘트, 다리미질용 스프레이 용액에 적용하여 원적외선 방출 물질의 응용분야를 넓히는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 원적외선 방사 마이크로 캡슐은 ⅰ) 심물질인 오일과 계면활성제를 교반하여 에멀젼화 한 후, 여기에 멜라민포름알데히드 용액을 첨가하여 교반하는 캡슐화 단계; ⅱ) 상기 캡슐화 단계에서 제조된 마이크로 캡슐에 실리카 파우더를 첨가하여 캡슐에 침지시켜 마이크로 캡슐에 다공을 형성하는 단계; ⅲ) 마그네슘, 알루미나 등의 무기물질을 함유한 식물을 건조·파쇄시키고, 여기에 알루미나 옥사이드 파우다와 옥 파우다를 첨가하여 교반한 후, 이를 물에 침지시켜 가압·가온하는 원적외선 방사 원액 제조단계; ⅳ) ⅱ)단계에서 제조된 다공성 마이크로 캡슐과 경화제를 저속 교반하여 숙성시키면서, 여기에 ⅲ)단계에서 제조된 원적외선 방사 원액을 첨가하여 다공성 마이크로 캡슐에 원적외선 방사원액을 침착시키는 숙성 및 침착단계; ⅴ) ⅳ)단계에서 제조된 마이크로 캡슐을 건조시키는 파우더화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법에 의하여 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 제조하여 접착제, 합성수지, 시멘트 등에 응용한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 원적외선 방사 마이크로 캡슐의 제조방법은 ⅰ) 심물질인 오일과 계면활성제를 교반하여 에멀젼화 한 후, 여기에 멜라민포름알데히드 용액을 첨가하여 교반하는 캡슐화 단계; ⅱ) 상기 캡슐화 단계에서 제조된 마이크로 캡슐에 실리카 파우더를 첨가하여 캡슐에 침지시켜 마이크로 캡슐에 다공을 형성하는 단계; ⅲ) 마그네슘, 알루미나 등의 무기물질을 함유한 식물을 건조·파쇄시키고, 여기에 알루미나 파우다와 옥 파우다를 첨가하여 교반한 후, 이를 물에 침지시켜 가압·가온하는 원적외선 방사 원액 제조단계; ⅳ) ⅱ)단계에서 제조된 다공성 마이크로 캡슐과 경화제를 저속 교반하여 숙성시키면서, 여기에 ⅲ)단계에서 제조된 원적외선 방사 원액을 첨가하여 다공성 마이크로 캡슐에 원적외선 방사원액을 침착시키는 숙성 및 침착 단계; ⅴ) ⅳ)단계에서 제조된 마이크로 캡슐을 건조시키는 파우더화 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 원적외선 방사 마이크로 캡슐의 제조방법의 ⅰ)캡슐화 단계를 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

즉, 심물질인 오일, 특정하여서는 향 오일, 더욱 특정하여서는 아로마-쎄라피(aroma- therapy) 효과를 갖는 향 오일을 물에 18 내지 26wt% 투입한 후, 10,000RPM 정도로 교반시키면 순간적으로 상기 오일은 2 내지 5 마이크로미터 크기로 분산되며, 교반속도를 줄이면 다시 오일은 입자가 서로 합쳐져서 입자가 커져 나간다. 이때 계면활성제를 약 0.05 내지 0.4wt% 투입하면 오일 입자 표면에 계면활성제의 소수기가 붙어서 물과 일종의 전리막을 형성하게 된다. 이러한 상태에서 멜라민 포름알데히드 용액을 16 내지 24wt% 투입하면 계면활성제의 친수기가 멜라민 용액을 감싸게 되게, 이러한 멜라민은 주로 포름알데히드에 의하여 가교되어 멜라민 마이크로 캡슐을 형성하게 된다. 상기와 같은 캡슐화는 내용제성(chemical resistance), 내열성, 내수성, 높은 기계적 강도를 갖는 멜라민을 이용하여 이루어지므로 물리적, 화학적 성질이 우수한 캡슐을 제조할 수 있는 것이다. 상기 심물질인 오일은 눈(snow)이 형성되기 위해서는 먼지 입자가 필요한 것과 같이 오일을 중심으로 계면활성제의 소수기가 붙어 둘러싸게 되고, 이러한 오일을 중심에 둔 계면활성제가 일정 크기로 분산된 멜라민 입자를 감싸게 되어 마이크로 캡슐이 형성되는 것이다.

또한 ⅱ)단계와 같이 캡슐에 다공(porosity)을 형성함으로써 침착물질인 원적외선 방사 물질이 이 캡슐의 다공에 흡착되도록 한다.

그리고 ⅲ)원적외선 방사 원액 제조단계에서 그 원료인 원적외선 방출 물질의 크기는 약 1.5 내지 2.5Å인 것이 적절하다. 또한 이 물질은 마이크로 캡슐의 용도에 적당한 것으로 선택되는 것이 바람직하다. 즉, 높은 온도에서 캡슐이 사용될 경우에는 황토, 게르마늄 등의 광물질과 같이 가열할 경우 원적외선을 방사하는 원료를 이용하고, 상온에서 캡슐이 사용될 경우에는 해송, 삼나무, 초마황, 삼백초, 토적삼 등과 같은 식물에서 추출된 물질과 같이 일상 온도에서 원적외선을 방출하는 물질을 사용한다.

ⅳ)단계의 숙성 및 침착 단계는 구연산, 황산 또는 초산 등의 경화제를 약 pH 3.5 내지 5 정도를 유지하면서 투입하여 약 6 내지 8시간 동안, 최고 70℃에서 최저 35℃로 온도를 단계적으로 낮추면서 교반하여 숙성시킨다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원적외선을 방사하는 마이크로 캡슐 함유 접착제는 상기 제조방법에 의하여 제조된 원적외선 방사 캡슐을 접착제와 혼합하여 얻는다. 이러한 원적외선 방사 접착제는 벽지에 도포되는 풀이나 일반용 풀 또는 본드 등에 사용하여 그 응용분야를 넓힐 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원적외선 방사 다리미질용 스프레이 용액은 상기 제조된 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 중량비 1 내지 5wt%로 물과 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원적외선 방사 합성수지는 상기 제조방법에 의하여 제조된 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 합성수지 레진에 첨가하여 제조된느 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원적외선 방사 합성피혁은 상기 제조방법에 의하여 제조된 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 셀룰로오즈와 폴리우레탄 또는 PVC로 가공되는 합성피혁수지에 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원적외선 방사 시멘트는 상기 제조방법에 의하여 제조된 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 시멘트와 혼합하여 얻는다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 다공성 마이크로 캡슐을 제조하여 응용분야에 따라 적절한 오일 또는 향오일을 심물질로 사용하고, 원적외선 방사 물질을 선택하여 마이크로 캡슐을 제조함으로써 내용제성(chemical resistance)을 갖고, 향 발산과 원적외선 방사의 지속성을 향상시키는 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 제공하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 응용하여 접착제, 도료, 시멘트, 합성수지 분야 등에 적용함으로써 산업적 효과를 얻을 뿐만 아니라 국민 건강 증진에 기여할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. ⅰ) 심물질인 오일과 계면활성제를 교반하여 에멀젼화 한 후, 여기에 멜라민포름알데히드 용액을 첨가하여 교반하는 마이크로 캡슐화 단계;

   ⅱ) 상기 캡슐화 단계에서 제조된 마이크로 캡슐에 실리카 파우더를 첨가/침착시켜 마이크로 캡슐에 다공을 형성하는 단계;

   ⅲ) 마그네슘, 알루미나 등의 무기물질을 함유한 식물을 건조·파쇄시키고, 여기에 알루미나 파우다와 옥 파우다를 첨가하여 교반한 후, 이를 물에 침지시켜 가압·가온하는 원적외선 방사 원액 제조단계;

   ⅳ) ⅱ)단계에서 제조된 다공성 마이크로 캡슐과 경화제를 저속 교반하여 숙성시키면서, 여기에 ⅲ)단계에서 제조된 원적외선 방사 원액을 첨가하여 다공성 마이크로 캡슐에 원적외선 방사원액을 침착시키는 숙성 및 침착단계;

   ⅴ) ⅳ)단계에서 제조된 원적외선 방사 원액이 침착된 마이크로 캡슐을 건조시키는 파우더화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 마이크로 캡슐의 제조방법.
2. 제 1 항의 제조방법에 의하여 제조된 원적외선 방사 마이크로 캡슐.
3. 제 1 항의 제조방법에 의하여 제조된 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 접착제 원료와 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 접착제.
4. 제 1 항의 제조방법에 의하여 제조된 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 합성수지 레진에 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 합성수지.
5. 제 1 항의 제조방법에 의하여 제조된 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 셀룰로오즈와 폴리우레탄 또는 PVC로 가공되는 합성피혁수지 원료에 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 합성피혁.
6. 제 1 항의 제조방법에 의하여 제조된 원적외선 방사 마이크로 캡슐을 중량비 1 내지 5wt%로 물과 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 다리미질용 스프레이 용액.