KR101468929B1

KR101468929B1 - 기능성 물질을 함유하는 마스터배치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101468929B1
Application number: KR1020130032845A
Authority: KR
Inventors: 백용진; 박영기
Original assignee: 비비바이오 주식회사
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-12-04
Also published as: KR20140117910A

Abstract

본 발명은 원적외선 방사 무기질 현탁액과 액상의 식물성 농축액이 혼합된 원적외선 방사 용액을 고분자 수지에 혼입시켜 마스터배치(Master Batch)를 제조하고, 이를 사용하여 제조된 섬유 제품이나 플라스틱 제품은 중금속 등의 유해물질 발생이 전혀 없을 뿐만 아니라 변색이 되지 않으며, 또한 원적외선 방출과 음이온 발생으로 인한 효능은 물론, 항균, 탈취, 수질정화, 식물재배 및 건강증진기능이 요구되는 다양한 용도에 바로 적용할 수 있는 기능성 물질을 함유하는 마스터배치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 기능성 물질을 함유하는 마스터배치는 고분자 수지 100중량부를 기준으로 하여, 연옥, 자수정, 화산재, 황토, 문상반암, 백금, 토르말린, 게르마늄으로 조성된 무기질 원료를 1500 ~ 3500메쉬(mesh) 크기의 입도로 미분쇄하고 혼합한 원적외선 방사 무기질 현탁액 0.1 ~ 5중량부 및 상황버섯, 송이버섯, 꾸지뽕나무로 조성된 건조 식물성 원료를 추출한 액상의 식물성 농축액 0.1 ~ 5중량부로 구성되는 원적외선 방사 용액을 포함하는 혼합수지로 이루어지며, 상기 무기질 원료는 연옥 15 ~ 20중량%, 자수정 12 ~ 18중량%, 화산재 7 ~ 13중량%, 황토 10 ~ 15중량%, 문상반암 5 ~ 10중량%, 백금 3 ~ 7중량%, 토르말린 5 ~ 10중량%, 게르마늄 20 ~ 30중량%의 비율로 함유되고, 상기 건조 식물성 원료는 상황버섯 15 ~ 25중량%, 송이버섯 45 ~ 55중량%, 꾸지뽕나무 25 ~ 35중량%의 비율로 함유되는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 마스터배치의 제조방법은 고분자 수지와 원적외선 방사 용액을 혼합한 혼합수지로 압출하여 제조할 수도 있고, 상기 원적외선 방사 용액을 입자 또는 패널 형상의 고분자 수지로 된 물품의 표면에 온도 60 ~ 200℃, 압력 3 ~ 10바아(bar)의 고온고압스팀 분사노즐로 5초 ~ 5분 동안 분무하여 흡착시킨 다음, 냉각 및 파쇄하는 것을 특징으로 한다.

Description

기능성 물질을 함유하는 마스터배치 및 그 제조방법{MASTERBATCH CONTAINING OF FUNCTIONAL MATERIALS AND ITS PREPARATION PROCESS}

본 발명은 기능성 물질을 함유하는 마스터배치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원적외선 방사 무기질 현탁액과 액상의 식물성 농축액이 혼합된 원적외선 방사 용액을 고분자 수지에 혼입시켜 마스터배치(Master Batch)를 제조하고, 이를 사용하여 제조된 섬유 제품이나 플라스틱 제품은 중금속 등의 유해물질 발생이 전혀 없을 뿐만 아니라 변색이 되지 않으며, 또한 원적외선 방출과 음이온 발생으로 인한 효능은 물론, 항균, 탈취, 수질정화, 식물재배 및 건강증진기능이 요구되는 다양한 용도에 바로 적용할 수 있는 기능성 물질을 함유하는 마스터배치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 인체의 건강을 증진시키기 위하여 원적외선과 음이온을 방사하는 각종 원석이 개발, 가공되어 각종 공예품, 건축내장재, 침대, 타일, 정수필터, 조리기구, 보관용기, 섬유재료, 온열기, 지압구 등 여러 방면에 사용되어 인간에게 이로운 영향을 미치도록 하고 있다.

그 중에서도 침구나 의류용 섬유제품에 있어서는 인체에서 분비되는 땀과 기타 지방이나 단백질 등의 유기물에 의해 세균이나 미생물이 번식하게 되고 이 세균과 미생물이 유기물을 분해하면서 악취를 발생시키거나 신체 접촉에 의해 피부 질병을 유발하기도 한다. 이러한 단점을 개선하기 위하여 최근에는 합성수지에 특수한 천연 광물질을 첨가함으로써 그 광물이 갖는 장점을 섬유 제품에 부여하려는 시도들이 이루어지고 있다.

또한, 원적외선 방사 세라믹을 함유하는 수지조성물로 제조된 플라스틱 용기는 탈취, 항균기능이 우수하고 식품이나 야채의 선도 보존효과가 뛰어난 것으로 알려져 있으며, 일반적으로 합성수지의 기능성을 향상시키기 위하여 첨가하여 혼합되는 광석분말로는 게르마늄, 산화티탄, 운모, 각섬석, 맥반석, 황토, 숯 등이 있는데, 상기와 같은 기능성 광물입자를 마스터배치(Master Batch)법에 의해 첨가하거나 은(Ag)과 같은 항균금속이 치환된 무기계 제올라이트(Zeolite)를 분산시키는 등 주로 세라믹을 이용하는 방법이 많이 개발되고 있는데, 이들은 플라스틱 용기를 사출하는 경우에 광물질의 분쇄정도, 혼합비, 분산성, 성형 및 냉각온도에 따라 합성수지의 물성이 크게 변하기 때문에 제품이 균일하지 못하여 생산성이 저하되며, 또한 합성섬유의 용융방사 시에는 빈번한 사절 발생과 섬유제품의 색상이 변색되는 문제점이 있고 염색가공 공정에서도 염착성이 좋지 않아 염색견뢰도가 떨어짐으로 인하여 실제로 실용화되는데 많은 문제점이 있다.

예를 들면, 종래의 원적외선 방사 수지조성물을 사용하여 플라스틱 용기를 제조하는 경우, 원적외선 방사가 비교적 많은 규소산화물 또는 백색도가 뛰어난 티탄산화물 등을 분말화하여 합성수지에 혼합하였는데, 이때 입도 분포가 4 ~ 10마이크론(㎛) 범위의 원적외선 방사 세라믹 분말을 합성수지에 소량 첨가하여 플라스틱 용기를 사출성형하면 원적외선 방출 효과가 미미하고, 세라믹 분말의 함량이 높아지게 되면 수지와의 분산성이 떨어져서 제조공정 중 혼련 불량, 기기의 마모 특히 압축기의 스크류, 실린더 등의 마모 및 이로 인한 생산성의 저하, 가공비의 상승 등이 따르게 되며, 아울러 플라스틱 용기의 물성과 표면 광택도가 떨어지는 문제점이 있었다.

그리고 종래의 원적외선 방사 수지조성물은 세라믹 분말 자체에서 원적외선이 방사되는 값을 측정하여 제시한 것뿐이어서 실제 플라스틱 용기에 소량 적용시 그 값이 그대로 발현되는 것도 아니므로 세라믹스 자체의 높은 원적외선 방사율과는 달리 야채의 선도 보존효능은 일반 플라스틱 용기와 비교하여 특별하게 우수한 특성을 나타내지는 못하였다. 이에 따라 원적외선 방사율을 높이기 위해 무리하게 세라믹 분말을 혼입함으로써 다량 혼입에 따른 혼련성, 기기 마모, 제품의 표면 불량과 강도 및 내구성 저하 등 경제적 손실의 유발 가능성이 더욱 높았다.

본 발명과 관련하여 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 제10-0128110호(등록일자 : 1997 . 10. 29)에는 규산나트륨, 과산화나트륨, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 정제 백당 및 티오황산은을 수용액 중에 함유하되, 그 중량비를 탄산나트륨을 기준으로 규산나트륨의 양이 1 : 10-18, 과산화나트륨은 1 : 0.1-0.5, 탄산칼륨은 1 : 5-10, 정제 백당은 1 : 10-18 및 티오황산은은 1 : 0.1-3.0로 함을 특징으로 하는 액상 원적외선 방사 조성물이 공지되어 있는바, 상기 조성물을 소정 제품에 함침 내지 도포할 경우 다량의 원적외선을 방출할 수 있고 항균성이 뛰어나며 정전기의 발생이 거의 없는 직물을 제조할 수 있다고 하나, 상기 발명은 직물에 대한 부착성이 낮고 세척으로 인하여 그 효능이 저하되어 장기간 사용에 따른 원적외선 방사효과를 기대하기 어려운 것으로 조사되었다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-0290811호(등록일자 : 2001. 03 .06)에는 용융지수가 8∼15 g/10min 인 호모폴리프로필렌 수지 93∼97 중량부와 원적외선 방사 세라믹스 3∼7 중량부 및 분자량 20,000∼25,000인 비닐리텐 플루오라이드와 헥사플루오로 플로필렌의 공중합체 90중량부와 마이크로탤크 10중량부로 된 불화탄소계 에라스토머 0.08∼0.1중량부로 조성된 원적외선 방사 수지 조성물이 공지되어 있으나, 이는 합성수지에 원적외선 방사 세라믹스를 소량 함유함으로써 가공성도 좋으면서 우수한 표면광택도와 외관을 유지할 수 있는 효과를 나타낼 수 있지만, 앞서 설명한 바와 같이 원적외선 방사기능은 미미한 것으로 추정된다.

그리고 대한민국 등록특허공보 제10-0475506호(등록일자 : 2005. 02. 28)를 보면, 분말화된 광물 및 각종 생약제재를 혼합시켜 발효(숙성)시킨 후 유효 미생물이 최대한 자생할 수 있는 최적의 반응조건으로 추출함으로써 원적외선 효과 및 기능이 극대화된 액상 원적외선 방사체 및 분말형 바이오 세라믹을 제조하는 방법이 기재되어 있고, 동 등록특허공보 제10-0806289호(등록일자 : 2008. 02. 15)에 한약재로부터 추출된 원적외선 방출액과 태토를 혼합하고 이를 소성가공하여 세라믹 소성체로 형성하되, 상기 태토는 백토와 흑토 및 적토를 단독으로 첨가하거나 백토 80∼90wt%, 흑토 5∼10wt%, 적토 5∼10wt%를 혼합한 것을 특징으로 하는 원적외선 방출 세라믹 소성체를 개시하고 있으나, 상기 발명들은 모두 원적외선 세라믹 자체를 이용하거나 원료에 포함 또는 코팅하는 용도에 사용되는 것으로서, 본 발명과 같은 원적외선 방사 무기질 현탁액과 액상의 식물성 농축액을 혼합하여 원적외선 방사 용액을 효율적으로 제조하는 진보된 기술은 물론, 물품의 표면내부에 원적외선과 음이온 기능 및 식물성 원료에 의한 복합기능을 나타내기 위한 처리방법은 현재까지도 제시하지 못하고 있는 실정이다.

이에 따라 본 발명자는 원적외선 방사와 음이온 발생기능이 탁월한 무기질 현탁액과 액상의 식물성 농축액이 혼합된 원적외선 방사 용액을 제조하였고 이를 함유하는 고분자 수지로 된 물품은 원적외선 방출과 음이온 발생으로 인한 효능은 물론, 탈취, 항균, 수질정화기능 등이 우수하고 그 효과도 제품의 수명과 같이 영구적이며, 아울러 소재가 변형, 변색되거나 중금속 등의 유해물질 발생이 전혀 없는 친환경적인 마스터배치를 제조하는 방법을 연구하여 본 발명에 이르게 되었다.

참고로, 원적외선은 인체에 가장 유익한 에너지 곡선에 근접, 인체의 중심부분이 35℃ 이상의 체온을 유지, 혈류량을 유지시켜 신진대사 촉진으로 피로를 풀어주는 역할을 하며, 또한 음이온은 일반적으로 ‘공기 속의 비타민’ 또는 ‘공기 중에 있는 산소 알맹이’라고 일컬어지는 것으로, 공기 중에 존재하는 여러 가지 오염물질, 예를 들면, 담배연기, 아황산가스, 질소산화물, 일산화탄소, 오존 및 각종 유기물질은 양이온을 형성하고 있는데, 음이온은 이들 양이온을 중화 침전시켜 제거하므로 공기를 깨끗하고 신선하게 유지하여 준다고 알려져 있다.

또한, 양이온은 세균이나 먼지, 꽃가루 곰팡이, 오염된 입자들을 자유롭게 떠다니도록 하여 공기를 혼탁하게 만드는 반면, 음이온은 이들을 중화, 제거해 주며, 통상적으로 음이온은 (-)전하를 띤 공기의 원자요소로서 유해한 양이온을 중화, 제거시킴에 의해 피를 맑게 하고 신경안정과 피로회복, 식욕증진, 세포의 활성화를 촉진시켜 생기 있는 생활을 영위케 하는 효과가 있다고 한다.

지금까지 알려진 연구결과에 따르면, 보통 인체가 하루 동안 필요로 하는 음이온의 양은 700개/㎤인 반면, 도시에는 음이온의 농도가 30 ~ 150개/㎤개 정도이고 양이온의 농도는 1000 ~ 1500개/㎤ 정도라고 알려져 있다. 실제로 숲에는 2000 ~ 2500개/㎤나 되는 많은 양의 음이온이 있기 때문에 스트레스를 심하게 받거나 몸이 피로할 때 몸에서 발생되는 양이온은 음이온이 풍부한 숲에 가면 중화되어 몸이 개운해진다고 한다. 즉 음이온이 많은 공기는 두통을 없애주고 호흡기질환을 일으키는 신경호르몬인 자유히스타민을 억제하며, 이밖에도 음이온은 피를 맑게 하고 피로를 풀어주고 식욕을 증진시키며 집중력과 인체 면역력을 높이는데 효과가 있다고 알려져 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0128110호(등록일자 : 1997. 10. 29) 대한민국 등록특허공보 제10-0290811호(등록일자 : 2001. 03. 06) 대한민국 등록특허공보 제10-0475506호(등록일자 : 2005. 02. 28) 대한민국 등록특허공보 제10-0806289호(등록일자 : 2008. 02. 15)

본 발명의 목적은, 고분자 수지에 원적외선 방사 무기질 현탁액과 액상의 식물성 농축액이 혼합된 원적외선 방사 용액을 혼입시킨 혼합수지로 마스터배치를 제조하고, 이를 사용하여 제조된 섬유 제품이나 플라스틱 제품은 중금속 등의 유해물질 발생이 전혀 없을 뿐만 아니라 변색이 되지 않으며, 또한 원적외선 방출과 음이온 발생으로 인한 효능은 물론, 항균, 탈취, 수질정화, 식물재배 및 건강증진기능이 요구되는 다양한 용도에 바로 적용할 수 있는 기능성 물질을 함유하는 마스터배치를 제공한다.

본 발명의 다른 목적은, 고분자 수지와 원적외선 방사 용액을 혼합한 혼합수지로 압출하여 제조할 수도 있으며, 상기 원적외선 방사 용액을 입자 또는 패널 형상의 고분자 수지로 된 물품의 표면에 고온고압으로 분사하여 상기 원적외선 방사물질을 소재 내부의 기공에 침윤 흡착시킨 다음, 그 물품을 냉각 및 파쇄함으로써 기능성 물질을 함유하는 마스터배치의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기능성 물질을 함유하는 마스터배치는 고분자 수지 100중량부를 기준으로 하여, 연옥, 자수정, 화산재, 황토, 문상반암, 백금, 토르말린, 게르마늄으로 조성된 무기질 원료를 1500 ~ 3500메쉬(mesh) 크기의 입도로 미분쇄하고 혼합한 원적외선 방사 무기질 현탁액 0.1 ~ 5중량부 및 상황버섯, 송이버섯, 꾸지뽕나무로 조성된 건조 식물성 원료를 추출한 액상의 식물성 농축액 0.1 ~ 5중량부로 구성되는 원적외선 방사 용액을 포함하는 혼합수지로 이루어지며, 상기 무기질 원료는 연옥 15 ~ 20중량%, 자수정 12 ~ 18중량%, 화산재 7 ~ 13중량%, 황토 10 ~ 15중량%, 문상반암 5 ~ 10중량%, 백금 3 ~ 7중량%, 토르말린 5 ~ 10중량%, 게르마늄 20 ~ 30중량%의 비율로 함유되고, 상기 건조 식물성 원료는 상황버섯 15 ~ 25중량%, 송이버섯 45 ~ 55중량%, 꾸지뽕나무 25 ~ 35중량%의 비율로 함유되는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 기능성 물질을 함유하는 마스터배치는 각종 섬유 제품 또는 플라스틱 제품으로 제조된다.

또한, 본 발명의 기능성 물질을 함유하는 마스터배치의 제조방법은 고분자 수지와 원적외선 방사 용액을 혼합한 혼합수지로 압출하여 제조할 수도 있으며, 상기 원적외선 방사 용액을 입자 또는 패널 형상의 고분자 수지로 된 물품의 표면에 온도 60 ~ 200℃, 압력 3 ~ 10바아(bar)의 고온고압스팀 분사노즐로 5초 ~ 5분 동안 분무하여 흡착시킨 다음, 냉각 및 파쇄하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기능성 물질을 함유하는 마스터배치는 고분자 수지에 연옥, 자수정, 화산재, 황토, 문상반암, 백금, 토르말린, 게르마늄으로 조성된 무기질 원료를 미분쇄한 원적외선 방사 무기질 현탁액과 상황버섯, 송이버섯, 꾸지뽕나무로 조성된 건조 식물성 원료를 농축시킨 액상의 식물성 농축액으로 구성되는 원적외선 방사 용액을 포함하는 혼합수지로 이루어지므로, 이를 사용하여 제조된 섬유 제품이나 플라스틱 제품은 중금속 등의 유해물질 발생이 전혀 없을 뿐만 아니라 변색이 되지 않으며, 또한 원적외선 방출과 음이온 발생으로 인한 효능은 물론, 항균, 탈취, 수질정화, 식물재배 및 건강증진기능이 요구되는 다양한 용도에 그대로 적용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 기능성 물질을 함유하는 마스터배치의 제조방법은 고분자 수지와 원적외선 방사 용액을 혼합한 혼합수지로 압출하여 제조할 수도 있으며, 상기 원적외선 방사 용액을 입자 또는 패널 형상의 고분자 수지로 된 물품의 표면에 고온고압으로 분사하여 소재 내부의 기공에 침윤 흡착시킨 다음, 그 물품을 냉각 및 파쇄하여 제조할 수 있으므로, 섬유나 플라스틱 등과 같은 다양한 종류의 소재로 된 제품에 대하여 우수한 가공성과 지속성, 내구성 등 품질 향상에 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 기능성 물질을 함유하는 마스터배치로 제조한 섬유의 항균시험에 대한 샘플사진이다.
도 2는 본 발명에 의한 기능성 물질을 함유하는 마스터배치로 제조한 침장패드를 사용하기 전과 후에 대하여 열화상카메라로 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명에 의한 기능성 물질을 함유하는 마스터배치로 제조한 신발깔창을 사용하기 전과 후에 대하여 열화상카메라로 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명에 의한 기능성 물질을 함유하는 마스터배치로 제조한 침장패드를 사용하기 전과 후의 적혈구 변화실험에 대한 전자현미경 사진이다.
도 5는 본 발명에 의한 기능성 물질을 함유하는 마스터배치로 제조한 물통을 사용하기 전과 후의 양파재배 실험에 대한 실물사진이다.

이하에서는 본 발명의 구성에 대한 작용을 상세하게 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 의한 기능성 물질을 함유하는 마스터배치는 고분자 수지 100중량부를 기준으로 하여, 연옥 15 ~ 20중량%, 자수정 12 ~ 18중량%, 화산재 7 ~ 13중량%, 황토 10 ~ 15중량%, 문상반암 5 ~ 10중량%, 백금 3 ~ 7중량%, 토르말린 5 ~ 10중량%, 게르마늄 20 ~ 30중량%로 조성된 무기질 원료를 1500 ~ 3500메쉬(mesh) 크기의 입도로 미분쇄하고 혼합한 원적외선 방사 무기질 현탁액 0.1 ~ 5중량부 및 상황버섯 15 ~ 25중량%, 송이버섯 45 ~ 55중량%, 꾸지뽕나무 25 ~ 35중량%로 조성된 건조 식물성 원료를 추출한 액상의 식물성 농축액 0.1 ~ 5중량부로 구성되는 원적외선 방사 용액을 포함하는 혼합수지로 이루어진다.

상기 고분자 수지는 공업적으로 사용되는 모든 천연 및 합성수지들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 열가소성 수지에서 올레핀(Olefin)계로서 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리프로필렌옥사이드PPO); 에스테르(Ester)계로서 폴리에스테르(Polyester), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT); 아미드(Amide)계로서 나일론(Nylon), 폴리우레탄(PU), 폴리아크릴(Polyacryl); 스티렌(Styrene)계로서 일반 폴리스티렌(GPPS), 고강도폴리스티렌(HIPS), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 스티렌-아크릴로니트릴(SAN); 비닐(Vinyl)계로서 폴리비닐클로라이드(PVC) 등이 있으며, 열경화성 수지로 페놀(Phenol), 우레아(Urea), 멜라민(Melamine), 불포화폴리에스테르(Unsaturated Polyester) 등을 들 수 있다.

본 발명에서 상기 원적외선 방사 무기질 현탁액을 구성하는 무기질 원료는 연옥, 자수정, 화산재, 황토, 문상반암, 백금, 토르말린, 게르마늄으로 조성되고 이를 1500 ~ 3500메쉬(mesh)의 입도로 미분쇄한 후, 상기 무기질 원료와 정제수를 1 : 0.5 ~ 2의 부피비율로 혼합조에 투입하고, 혼합조의 내부온도를 70 ~ 90℃로 유지하면서 2 ~ 50일 동안 저속교반기로 혼합하여 원적외선 방사 무기질 현탁액을 제조하는데, 상기 연옥, 자수정, 화산재, 황토, 문상반암은 원적외선을 발산하는 물질로 알려져 있어 이들을 적절한 비율로 혼합하여 사용하는 것이 원적외선 방사율과 방사에너지 강도 면에서 유리한 것으로 조사되었다.

다시 말해, 상기 무기질 원료는 1500 ~ 3500메쉬(mesh)로 1차 분쇄하여 자석 등에 의해 이물질과 유해철분을 제거함으로써 제품 고유의 색상이나 염료의 변색 등을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있음은 물론, 상기 분말은 PH 7.2 ~ 7.8 정도의 약알칼리성을 나타내어 인체에 전혀 유해하지 않는 환경 친화적인 소재로서 그 고유의 작용으로 인하여 대기와 수질, 인체 및 신선식품 등에 미치는 효능을 효과적으로 증진시킬 수 있다. 그 함유량은 용도로 따라 가감할 수 있지만, 상기 무기질 원료 총량을 기준으로 연옥 15 ~ 20중량%, 자수정 12 ~ 18중량%, 화산재 7 ~ 13중량%, 황토 10 ~ 15중량%, 문상반암 5 ~ 10중량% 정도로 함유하는 것이 최종제품의 외관 또는 원적외선 발산효과와 경제적인 측면에서 가장 바람직하다.

그리고 상기 무기질 원료는 합성수지에 함유할 경우에는 대략 300메쉬(mesh) 이하의 크기 정도로 분쇄하여도 충분하지만, 본 발명에서는 고분자 수지에 확산되거나 기공사이로 침윤되어 흡착시키기 위한 것으로 높은 비표면적에 의한 제품의 효능을 극대화시키기 위해서는, 상기 무기질 원료는 반드시 1500 ~ 3500메쉬(mesh) 크기의 입도로 미분쇄하는 것이 필요하다.

참고로, 연옥(nephrite jade)은 17세기경에 스페인 사람이 중국에서 장기 질병 치료에 옥을 갈아 먹는 것을 보고 유럽으로 반입하여 사용하게 되었던 것으로 전해지고 있고, 동양에서 가장 고귀한 보석으로써 행운을 상징하는 옥은 크게 경옥과 연옥 두 종류로 대별되고 있지만, 광물학적으로 연옥은 각섬석의 일종인 반면, 경옥은 알칼리휘석의 일종으로 두 광물은 화학적인 성분이 다르고 색상과 굳기의 차이로 구분하고 있으며, 일반적으로 건강증진과 질병치료에 사용하는 옥은 연옥이다.

자수정(amethyst)은 석영의 어떤 다른 변종보다 많은 산화철(Fe₂O₃)을 포함하고 있으며, 전문가들은 함유되어 있는 철 또는 망간이나 탄화수소 때문에 독특한 색을 나타난다고 한다. 화산재(volcanic ash)는 화산 분화로 발생한 짓이겨진 돌과 유리 조각인 테프라(tephra)로 구성되며, 생성 당시의 크기는 직경이 4mm 미만이다.

황토(loess)는 융점이 700 ~ 1000℃로서, 폴리에스테르나 나일론수지의 융점인 200 ~ 300℃의 온도에서는 고체상태를 그대로 유지하기 때문에 원적외선 방사효과를 반영구적으로 지속시킬 수 있다. 황토 분말은 대략적으로 이산화규소(SiO₂) 42.5%, 산화철(Fe₂O₃) 4.05%, 산화알루미늄(Al2O3) 36.6%, 산화칼슘(CaO) 0.57%, 산화마그네슘(MgO) 0.69%, 산화티탄(TiO₂) 0.23%, 산화칼륨(K₂O) 0.41%, 산화나트륨(Na₂O) 0.18%, 강열감량 14.8%의 중량비율로 구성되며, 원적외선 방사, 중금속 흡착, 항균, 휘발성 물질 제거, 탈취 등의 효과를 나타낸다고 알려져 있다.

문상반암(granophyre, 文象班岩)은 석영반암의 일종으로서, 화강암과 비슷한 광물 및 화학성분을 가진 암석이지만 유문암질 마그마가 굳어져 생긴 암석으로, 반정이 보이지 않고 입자 크기가 중립질인 반암 중 문상조직을 보이는 암석을 말한다.

또한, 백금, 토르말린, 게르마늄은 음이온을 발생시키는 물질로 알려져 있는바, (-)전하가 강한, 즉 음이온을 많이 발생시키는 입자를 포집하는 방식으로 제조함으로써 강한 (-)전하와 높은 부피/중량 비율, 비표면적 증가에 의해 음이온 발생량을 증대시키게 될 뿐만 아니라 원적외선 방사 용액에 대한 분산성이 우수하게 되며, 특히 백금은 전기전도성이 우수하여 최종제품의 정전기를 방지하는 기능을 가지게 된다. 상기 무기질 원료도 비표면적과 확산성 증대로 인한 기능을 최대한 발휘하기 위해서 1500 ~ 3500메쉬(mesh) 크기의 입도로 미분쇄하는 것이 절대 필요하다.

상기 백금(platinum)은 은백색을 띤 귀금속으로 연하고 가단성이 있으며 녹는점이 높고 내식성과 내화학성이 강하다. 예를 들어, 공기 중에서 백열(白熱) 상태로 가열해도 표면광택이 변하지 않고 왕수(王水)에서는 쉽게 녹지만 간단한 산에는 잘 녹지 않는다. 본 발명에서는 백금이 고온과 전기 아크의 화학작용에 대해 잘 견디는 성질을 이용하여 무기질 원료 총량을 기준으로 3 ~ 7중량% 정도 함유함으로써 음이온 발산기능과 정전기 방지기능을 충분히 발휘할 수 있음을 확인하였으며, 나아가 금, 은, 동이나 다른 전도성 금속을 사용한 경우에 비해 제품이 변색되지 않을 뿐 아니라 내구성 또한 우수하다.

토르말린(tourmaline, 電氣石)은 페그마타이트 및 화강암질 마그마와 접촉하고 있는 변성된 석회암에서 매우 풍부하고 잘 발달된 결정들로 주로 산출되며, 풍화에 대한 저항력이 있기 때문에 쇄설성 광상에 축적되며 퇴적암에서 흔한 부성분 광물로서 보석으로 사용되는 외에도 압전기, 즉 역학적 힘을 가할 경우 전기를 발생하거나 전압을 가할 경우 모양이 변화되는 성질을 이용하여 압력장치에 사용된다. 또한, 게르마늄(germanium)은 원소결정의 원자배열이 다이아몬드 탄소 원자배열과 동일하기 때문에 연성이 작아 잘 부서지지만, 실온에서는 변화가 없고 600 ~ 700℃에서 산화되며, 산 중에서 진한 질산이나 황산 또는 왕수(王水)에만 부식되고 부식성 수용액들과 거의 반응하지 않는다. 본 발명에서는 음이온에 의한 효능을 증진시키기 위해 무기질 원료 총량을 기준으로 토르말린 5 ~ 10중량%, 게르마늄 20 ~ 30중량%의 비율로 함유하는 것이 바람직한 것으로 연구되었다.

다음으로, 상기 무기질 원료와 정제수를 1 : 0.5 ~ 2의 부피비율로 혼합조에 투입하고, 혼합조의 내부온도를 70 ~ 90℃로 유지하면서 2 ~ 50일 동안 저속교반기로 혼합하여 원적외선 방사 무기질 현탁액을 제조하게 되는데, 이는 1500 ~ 3500메쉬 크기로 미분쇄된 무기질 원료가 정제수에 혼합되어 골고루 분산되기 위해서는 혼합조의 내부온도를 70 ~ 90℃의 범위로 정온 유지하는 것이 필요하고, 아울러 저속으로 장시간 혼합시킴으로써 분산성과 침투성이 좋은 원적외선 방사 무기질 현탁액으로 제조되며, 이는 고분자 수지 100중량부를 기준으로 0.1 ~ 5중량부 정도만 함유하더라도 그 효능을 충분히 발휘할 수 있을 뿐 아니라 혼합수지에 대한 상용성, 그리고 제품의 제조공정이나 외관, 내구성 등에 나쁜 영향을 미치지 않는다.

또한, 액상의 식물성 농축액은 상황버섯, 송이버섯, 꾸지뽕나무로 조성된 건조 식물성 원료를 150 ~ 300메쉬(mesh)의 입도로 분쇄한 후, 상기 식물성 원료와 정제수를 1 : 0.5 ~ 2의 부피비율로 농축조에 투입하고, 농축조의 내부온도를 65 ~ 80℃로 유지하면서 1 ~ 4일 동안 추출시킨 액상의 식물성 농축액을 원심분리기로 분리하는데, 상기 식물성 원료는 18 ~ 20℃로 유지되는 그늘에서 약 7 ~ 9시간 정도 1차 건조하고, 26℃ 이상의 햇볕에 약 1.5 ~ 2.5일 정도 건조시킨다. 상기 건조조건은 분말화하기 위한 것으로 반드시 이와 같은 조건에 한정되는 것은 아니며, 상온 하에서 그늘에서 1차 건조하고 햇볕에서 2차 건조하는 것이 유효성분을 유지하는데 가장 유리하다. 즉 식물성 원료는 수분함유량을 15% 이내로 자연건조하고 적당한 입도로 분쇄한 후에 일정 비율로 혼합하여 정제수로 추출하는 것이 바람직하며, 이때 농축조의 온도는 약 65 ~ 80℃의 온도로 24시간 이상 유지하는 것이 유효성분이 분해되지 않고 그대로 용출되는바, 이를 다시 원심분리기를 이용하여 분리시킴으로써 원료를 최대한 낭비하지 않고 사용할 수 있게 되는 것이다.

상기 상황버섯은 균사체 버섯으로서 항암, 항산화작용을 하는 효소가 함유되어 있는데, 항암효과와 면역력 증강에 큰 효과가 있다고 알려져 있고 고한방서에서 불로초 중의 하나로 인용되어 있다. 이미 오래전부터 자궁출혈 및 대하, 월경불순, 장출혈, 위장기능 활성화에 많이 이용되었으며, 최근에 들어 일본의학계에 의해 상황버섯에는 양질의 다당체와 단백질이 다량 함유되어 있다는 사실과 항암효과, 특히 소화기암(위암, 식도암, 십이지장암, 결장암, 직장암, 간암)에 효과가 크다는 연구발표가 있었다.

송이버섯은 위와 장 기능을 도와주고 기운의 순환을 촉진해서 손발이 저리고 힘이 없거나 허리와 무릎이 시릴 때 좋다고 알려져 있으며, 송이버섯에 있는 다당체는 항암작용을 하는 것으로 알려져 있는데, 수분함량이 89.9%로 적은 편이나, 단백질 2%, 지방 3.5%, 당질 6.7%, 섬유 0.8%, 회분 0.8%, 그밖에 비타민 B2, 나이아신이 비교적 많이 포함되어 있고 다른 버섯류와 같이 에르고스테롤도 많이 포함하고 있다.

꾸지뽕나무(Cudrania tricuspidata)는 뽕나무과에 속하는 낙엽교목으로, 뿌리로 술을 빚어 마시면 귓속에서 소리가 나는 이명증세를 고치는 효과가 있다고 한다. 꾸지뽕은 혈압 저하 및 이뇨효과, 뇌세포 대사기능 촉진 등에 좋은 가바(Gamma Amino Butyric Acid)와 뇌출혈과 같은 출혈성 질병 예방에 효과가 있는 루틴(Rutin)이 일반 뽕잎이나 녹차에 비해 많게는 수십 배까지 함유하고 있어 당뇨, 고혈압 등 성인병 예방에 탁월한 것으로 알려져 수요가 급증하고 있다. 꾸지뽕나무는 암수가 따로 있으며 열매는 암그루에만 열린다. 특히 줄기, 잔가지, 열매는 루틴과 아스파라긴산, 비타민, 글루타민 등을 함유하고 있어 숙취 해소 및 만성피로 회복에 좋고 어린이들의 성장발육은 물론 골다공증 치료와 피부미용, 소화기능 강화에 효과가 있으며, 탁한 혈액을 맑게 하고 고혈압, 당뇨, 고지혈증, 동맥경화와 각종 심혈관 질환 등의 치료에도 쓴다. 상기 꾸지뽕나무는 뿌리, 줄기, 잎, 열매 별로 여러 용도로 사용가능하므로 본 발명에서는 꾸지뽕나무의 뿌리, 줄기, 잎, 열매를 단독으로 사용하거나 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이다.

위와 같은 건조 식물성 원료는 상황버섯 15 ~ 25중량%, 송이버섯 45 ~ 55중량%, 꾸지뽕나무 25 ~ 35중량%의 비율로 혼합하는 것이 각 성분끼리의 보완기능 및 상승작용이 가장 우수한 것으로 조사되었으며, 이를 함유하는 액상의 식물성 농축액은 상기 원적외선 방사 무기질 현탁액과 마찬가지로, 고분자 수지 100중량부를 기준으로 0.1 ~ 5중량부 정도로 함유되는데, 이는 혼합수지와의 상용성을 고려하여 적절한 양을 포함한다.

상기 원적외선 방사 용액은 고속 교반기가 구비된 별도의 혼합조에 상기 원적외선 방사 무기질 현탁액과 액상의 식물성 농축액을 1 : 0.5 ~ 2의 부피비율로 투입한 후, 혼합조의 내부온도를 70 ~ 90℃로 유지하고 10 ~ 50일 동안 교반하면서 숙성시켜 제조하는 것으로, 이는 고속 교반기가 구비된 별도의 혼합조에 제1공정에 의해 제조되는 원적외선 방사 무기질 현탁액과 제2공정에 의해 제조되는 식물성 농축액을 적절한 비율로 균일하게 혼합시키게 됨은 물론, 식물성 원료에 함유되어 있는 균사체가 발효되기 좋은 온도 하에서 충분히 발효되어 무기질 원료 입자에 골고루 흡착됨으로써 이로 인하여 제조되는 원적외선 방사 용액은 원적외선 발산기능과 더불어 음이온 발생기능, 균사체 등 식물에서 생성되는 물질로 인한 건강증진기능을 효과적으로 나타낼 수 있게 된다.

상기와 같은 원적외선 방사 용액의 제조공정으로 인하여 본 발명은 일반적인 세라믹 소성체를 사용하는 것에 비해 별도의 성형공정이나 소성공정이 필요하지도 않으며, 효능에 있어서도 장기간 동안 변하지 않고 유지할 수 있게 되는 것이다. 그리고 상기 혼합조의 내부온도를 70 ~ 90℃로 유지하면서 10일 이상 50일 이내로 저속 교반하면서 숙성함이 적당하며, 너무 짧거나 길게 숙성시키면 고압분사노즐을 사용하여 분무할 시 문제가 발생할 우려가 있다.

위와 같이, 본 발명은 고분자 수지 100중량부를 기준으로 하여 원적외선 방사 무기질 현탁액 0.1 ~ 5중량부와 액상의 식물성 농축액 0.1 ~ 5중량부로 구성되는 원적외선 방사 용액을 포함하는 혼합수지가 압출기로 유입되어 가열, 용융되면서 균일하게 혼합된 후, 압출, 냉각 및 절단되어 마스터배치 칩이 제조된다.

그리고 본 발명의 마스터배치 칩을 제조하는 다른 방법은 상기 원적외선 방사 용액을 입자 또는 패널 형상으로 된 물품의 일면 또는 양면에 온도 60 ~ 200℃, 압력 3 ~ 10바아(bar)의 고온고압스팀 분사노즐로 분무하여 물품의 표면에 원적외선 방사 용액을 흡착시킨 다음, 냉각 및 파쇄하여 마스터배치 칩을 제조할 수도 있는데, 상기 원적외선 방사 용액으로 인한 물품의 온도가 60 ~ 200℃로 할 경우 합성수지로 제조되는 플라스틱 제품, 섬유 제품은 소재의 표면온도가 유리전이온도 또는 용융점 이하로 가열됨으로써 제품이 변형되지 않은 채로 공극이 발생되어 그 틈새로 원적외선 방사 용액이 균일하게 침윤 흡착되어 제품의 외형적 형상 등에 구애받지 않고 처리되며, 예를 들면 60℃보다 낮은 온도에서는 제품의 표면에만 원적외선 방사물질이 코팅되고 소재의 내부기공에 원적외선 방사물질이 침윤되기 어렵게 되어 효과의 지속성이 반감된다. 따라서 플라스틱 소재의 성분에 따라 스팀의 온도와 원적외선 방사 용액의 분사압력을 적절히 조절함으로써 제품의 외형이나 색상변화를 방지할 수 있다.

상기 물품의 표면에 원적외선 방사 용액을 흡착시키는 조건은 밀폐용기(반응조)에 처리대상물품을 넣은 다음, 반응조의 내부온도를 60 ~ 200℃로 유지하면서 상기 원적외선 방사 용액을 3 ~ 10바아(bar)의 고압스팀 분사노즐로 분무하여도 물품의 표면에 원적외선 방사 용액을 흡착시키는 작용효과에 있어서 동등한 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

위와 같이 제작된 섬유 제품 및 플라스틱 제품은 소재를 구성하는 조직 또는 분자기공 사이에 원적외선 방사물질이 침윤, 흡착, 고착됨으로써 뜨거운 물이나 세제를 비롯하여 수세미를 사용하여 물품을 세척하더라도 그 효능이 저하되지 않으며, 물품의 종류, 즉 합성수지 등의 성분과 두께 그리고 형태 등에 따라 5초 ~ 5분 동안 원적외선 방사 용액으로 처리함에 의해 충분한 효과를 나타내는 것으로 연구되었다.

위와 같은 방법으로 제조된 기능성 물질을 함유하는 마스터배치는 단독으로, 또는 일반 고분자 수지와 혼합하여 각종 섬유 제품이나 플라스틱 제품의 분자조직 내부에 유효성분이 균일하게 침윤되어 흡착됨으로써 원적외선, 음이온 등의 효능이 식품이나 인체 또는 주변 대기 및 수질에 미치는 기능과 지속성을 극대화 할 수 있고 엄청난 생산비 절감효과도 가진다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 수많은 실험을 거쳐 완성되었으나, 이하에서는 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.

<실시예 1>

연옥, 자수정, 화산재, 황토, 문상반암, 백금, 토르말린, 게르마늄으로 조성된 무기질 원료를 1500 ~ 3500메쉬(mesh)의 입도로 각각 미분쇄하고, 상기 미분쇄된 연옥 17중량%, 자수정 15중량%, 화산재 10중량%, 황토 13중량%, 문상반암 7중량%, 백금 5중량%, 토르말린 8중량%, 게르마늄 25중량%를 혼합조에 투입한 후, 상기 무기질 원료 대비 1.5배 부피의 정제수를 붓고 혼합조의 온도를 약 80℃로 유지하면서 10일 동안 저속교반기로 혼합하여 원적외선 방사 무기질 현탁액을 제조하였다. 다음으로, 상황버섯, 송이버섯, 꾸지뽕나무로 조성된 건조 식물성 원료를 150 ~ 300메쉬(mesh)의 입도로 분쇄하고, 농축조에 상황버섯 20중량%, 송이버섯 50중량%, 꾸지뽕나무 30중량%의 비율로 투입한 후, 식물성 원료와 동일한 부피의 정제수를 붓고 농축조의 온도를 약 75℃로 유지하면서 2일 동안 추출하여 액상의 식물성 농축액을 원심분리기로 분리하였다. 또 고속 교반기가 구비된 별도의 혼합조에 상기 원적외선 방사 무기질 현탁액과 액상의 식물성 농축액을 동일한 부피비율로 투입한 후, 혼합조의 내부온도를 약 80℃로 유지하고 20일 동안 교반하면서 숙성시켜 원적외선 방사 용액을 제조하였다.

<실시예 2>

폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여 실시예 1에서 제조한 원적외선 방사 용액을 1중량부로 함유하는 폴리에스테르 혼합수지를 사용하여 원적외선 방사 마스터배치 칩을 제조한 다음, 이를 용융 방사하여 제조된 방적사를 사용하여 폴리에스테르 직물을 제조하였다.

<실시예 3>

폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 실시예 1에서 제조한 원적외선 방사 용액을 2중량부로 함유하는 폴리우레탄 혼합수지를 사용하여 원적외선 방사 마스터배치 칩을 제조한 다음, 이를 발포 성형하여 폴리우레탄 발포체로 된 신발인솔을 제조하였다.

<실시예 4>

밀폐용기(반응조)에 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 수지로 제조된 마스터배치 칩을 넣은 다음, 실시예 1에서 제조된 원적외선 방사 용액을 온도 80℃, 압력 4바아(bar)의 고온고압스팀 분사노즐로 2분 동안 분무 흡착시켜 원적외선 방사 마스터배치 칩을 제조한 다음, 이를 사출 성형하여 HDPE 수지로 된 플라스틱 물통을 제조하였다.

<비교예 1>

비교예 1은 원적외선 방사 용액으로 처리하지 않은 일반 폴리에스테르 직물을 준비하였다.

<실험예 1>

실시예 2 및 비교예 1에 의한 폴리에스테르 직물에 대한 객관적인 물리적 특성을 조사하기 위해 한국패션산업연구원(대구광역시 동구 봉무동 1561-4번지 소재)에 의뢰한 결과, 보온성 테스트에 관한 시험분석 성적서는 아래 [표 1]에 나타내었고, 열화상카메라에 의한 인체밀착 후 소요시간에 따른 시료별 온도변화에 관한 평가결과는 아래 [표 2]에 나타내었다.

시험항목	시험결과			시험방법
시험항목	보온성(%)	CLO(쾌적성)	열전도율(W/㎡℃)	시험방법
실시예 2	23.7	0.18	35.05	KS K 0560
비교예 1	19.2	0.14	47.45	KS K 0560

<실험예 2>

실시예 2에 의한 폴리에스테르 직물, 실시예 3에 의한 폴리우레탄 발포체로 된 신발인솔, 실시예 4에 의한 플라스틱 물통에 대하여 각각 원적외선 방사율과 방사에너지를 한국원적외선협회 부설 한국원적외선응용평가연구원(서울특별시 송파구 석촌동 174-12번지 소재)에 의뢰하여 측정한 결과는 아래 [표 3]과 같으며, 실제로 FT-IR Spectrometer를 이용한 흑체(black body) 대비 원적외선 방사율(5 ~ 20㎛)은 0.884 ~ 0.893에 이르고, 방사에너지(W/㎡㎛, 37℃)는 3.44× 10²에 이르렀음을 확인할 수 있었다.

시험항목	방사율(5 ~ 20㎛)	방사에너지(W/㎡㎛, 37℃)	시험방법
실시예 2	0.884	3.41× 10²	KFIA-FI-1005
실시예 3	0.892	3.44× 10²
실시예 4	0.893	3.44× 10²

또한, 상기 실시예 2에 의한 폴리에스테르 직물, 실시예 3에 의한 폴리우레탄 발포체로 된 신발인솔, 실시예 4에 의한 플라스틱 물통에 대하여 접촉식 음이온측정기를 사용하여 수회 측정한 결과, 상기 원적외선 방사 용액으로 처리된 물품에서 발산되는 음이온 농도는 평균 300 ~ 700개/㎤ 정도로서 본 발명의 목적과 효과를 구현하기에 충분한 정도인 것으로 조사되었다.

<실험예 3>

실시예 2에 의한 폴리에스테르 직물에 대한 항균시험을 한국원적외선협회 부설 한국원적외선응용평가연구원(서울특별시 송파구 석촌동 174-12번지 소재)에 의뢰하여 측정한 시험결과는 아래 [표 4]와 같으며, 이에 관한 샘플사진은 [도 1]의 (가)(나)에 나타내었다.

시험항목	시료구분	초기농도 (CFU/ml)	18시간 후 농도 (CFU/ml)	정균감소율 (%)
포도상구균에 의한 항균시험	표준포	5.1× 10⁴	4.2× 10⁶	-
포도상구균에 의한 항균시험	실시예 2	5.1× 10⁴	＜ 2.0× 10²	99.9
폐렴균에 의한 항균시험	표준포	5.7× 10⁴	3.2× 10⁶	-
폐렴균에 의한 항균시험	실시예 2	5.7× 10⁴	＜ 2.0× 10²	99.9

비고) 배지상의 균주는 희석배수를 곱하여 산출한 것임.

1) 시험방법 : KS K 0693:2011

2) 사용균주

Staphylococcus aureus ATCC 6538

Klebsiella pneumoniae ATCC 4352

3) 비이온계면활성제 : 접종균에 0.05% 비이온계면활성제 사용(Snogen)

4) 표준포 : KS K 0905 염색견뢰도용 첨부백포(Cotton)

5) 붙임 : 사진별첨

<실험예 4>

실시예 2에 의한 폴리에스테르 직물에 대한 탈취시험을 한국원적외선협회 부설 한국원적외선응용평가연구원(서울특별시 송파구 석촌동 174-12번지 소재)에 의뢰하여 측정한 시험결과는 아래 [표 5]와 같으며, 이에 관한 평가결과는 아래 [표 6]에 나타내었다.

시험항목	경과시간(분)	Blank농도(ppm)	시료농도(ppm)	탈취율(%)
탈취시험	초기	500	500	-
	30	480	130	73
	60	450	110	76
	90	430	95	78
	120	410	85	79

(주) Blank : 시료를 넣지 않은 상태에서 측정한 것임.

1) 시험방법 : KFIA-FI-1004

2) 시험가스명 : 암모니아

3) 가스농도측정 : 가스검지관

이상과 같이, 본 발명의 제조방법으로 제조된 기능성 물질을 함유하는 마스터배치는 고분자 수지에 원적외선 방사 무기질 현탁액과 액상의 식물성 농축액이 혼합되어 고분자 수지의 기공 내부에 침윤 흡착됨으로써 원적외선 방출과 음이온 발생으로 인한 효능은 물론, 항균, 탈취, 정전기 방지, 공기 및 수질정화, 식물재배 및 건강증진기능이 우수하므로, 직물류, 의복류, 부직포, 각종 보관용기, 스펀지, 완충재 등과 같은 섬유 제품이나 플라스틱 제품 등으로 사용할 시 제품고유의 색상을 손상시키지 않고 유해물질 발생이 전혀 없으며, 또한 탁월한 가공성과 자외선 차단효과 등 기존 제품에 비해 현저히 차별화된 품질을 발휘하게 된다.

따라서 상기와 같이 제조된 기능성 물질을 함유하는 마스터배치 및 그로부터 제조된 물품은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하여 각종 기능성 제품에 효과적으로 사용하기 위한 환경 친화적인 소재로서 다양한 용도와 형태로 사용되어 질 수 있다.

Claims

고분자 수지 100중량부를 기준으로 하여, 연옥 15 ~ 20중량%, 자수정 12 ~ 18중량%, 화산재 7 ~ 13중량%, 황토 10 ~ 15중량%, 문상반암 5 ~ 10중량%, 백금 3 ~ 7중량%, 토르말린 5 ~ 10중량%, 게르마늄 20 ~ 30중량%로 조성된 무기질 원료를 1500 ~ 3500메쉬(mesh) 크기의 입도로 미분쇄하고 혼합한 원적외선 방사 무기질 현탁액 0.1 ~ 5중량부 및 상황버섯 15 ~ 25중량%, 송이버섯 45 ~ 55중량%, 꾸지뽕나무 25 ~ 35중량%로 조성된 건조 식물성 원료를 추출한 액상의 식물성 농축액 0.1 ~ 5중량부로 구성되는 원적외선 방사 용액을 포함하는 혼합수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 물질을 함유하는 마스터배치.
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고분자 수지 100중량부를 용융시킨 다음, 연옥 15 ~ 20중량%, 자수정 12 ~ 18중량%, 화산재 7 ~ 13중량%, 황토 10 ~ 15중량%, 문상반암 5 ~ 10중량%, 백금 3 ~ 7중량%, 토르말린 5 ~ 10중량%, 게르마늄 20 ~ 30중량%로 조성된 무기질 원료를 1500 ~ 3500메쉬(mesh) 크기의 입도로 미분쇄하고 혼합시킨 원적외선 방사 무기질 현탁액 0.1 ~ 5중량부 및 상황버섯 15 ~ 25중량%, 송이버섯 45 ~ 55중량%, 꾸지뽕나무 25 ~ 35중량%로 조성된 건조 식물성 원료를 추출시킨 액상의 식물성 농축액 0.1 ~ 5중량부를 함유하는 원적외선 방사 용액을 혼합한 혼합수지로 압출하는 것을 특징으로 하는 기능성 물질을 함유하는 마스터배치의 제조방법.
고분자 수지로 된 물품 100중량부를 기준으로 하여, 연옥 15 ~ 20중량%, 자수정 12 ~ 18중량%, 화산재 7 ~ 13중량%, 황토 10 ~ 15중량%, 문상반암 5 ~ 10중량%, 백금 3 ~ 7중량%, 토르말린 5 ~ 10중량%, 게르마늄 20 ~ 30중량%로 조성된 무기질 원료를 1500 ~ 3500메쉬(mesh) 크기의 입도로 미분쇄하고 혼합시킨 원적외선 방사 무기질 현탁액 0.1 ~ 5중량부 및 상황버섯 15 ~ 25중량%, 송이버섯 45 ~ 55중량%, 꾸지뽕나무 25 ~ 35중량%로 조성된 건조 식물성 원료를 추출시킨 액상의 식물성 농축액 0.1 ~ 5중량부를 함유하는 원적외선 방사 용액을 상기 고분자 수지로 된 물품의 표면에 온도 60 ~ 200℃, 압력 3 ~ 10바아(bar)의 고온고압스팀 분사노즐로 5초 ~ 5분 동안 분무하여 흡착시킨 다음, 냉각 및 파쇄하는 것을 특징으로 하는 기능성 물질을 함유하는 마스터배치의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 고분자 수지로 된 물품은 입자 또는 패널 형상의 물품 중에서 선택되는 어느 1종 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 물질을 함유하는 마스터배치의 제조방법.
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제1항에 기재된 기능성 물질을 함유하는 마스터배치로 제조되는 것을 특징으로 하는 섬유 제품.
제1항에 기재된 기능성 물질을 함유하는 마스터배치로 제조되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 제품.