KR101912129B1 - 원적외선 방출이 가능한 주얼리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팔찌 또는 목걸이와 같은 주얼리에 관한 것으로서, 보다 상세하면 고리 형태의 주얼리를 형성시키는 복수의 절편이 원적외선을 방출 가능한 일라이트를 포함하여 구성되어, 원적외선에 의한 손목 부분 또는 목 부분의 혈액순환 촉진 및 근육통 완화 효과를 얻을 수 있는 원적외선 방출이 가능한 주얼리에 관한 분야이다.

Description

원적외선 방출이 가능한 주얼리{Jewelry capable of emitting far-infrared rays}

본 발명은 팔찌 또는 목걸이와 같은 주얼리에 관한 것으로서, 보다 상세하면 고리 형태의 주얼리를 형성시키는 복수의 절편이 원적외선을 방출 가능한 일라이트를 포함하여 구성되어, 원적외선에 의한 손목 부분 또는 목 부분의 혈액순환 촉진 및 근육통 완화 효과를 얻을 수 있는 원적외선 방출이 가능한 주얼리에 관한 분야이다.

인간의 몸은 약 60∼70%가 체액으로 구성되며, 체액 안에는 전해질과 비전해질이 녹아 섞여 존재하고 있으며, 전해질에는 양이온과 음이온이 밸런스를 유지하면서 존재하고 있지만 이 균형이 깨지면 각종 질환을 일으키기 쉽게 된다.

팔찌, 목걸이, 발찌 등과 같은 주얼리는 다양한 형태로 제작되어 기능성 혹은 장식물로의 기능을 하고 있는데, 종래에는 고가의 귀금속 및 보석을 주재료로 하고 있는 장식물에 한정되어 있으나, 최근에는 자석 또는 원적외선 방사체를 사용하여 양이온과 음이온의 밸런스를 유지시켜 저가이면서 건강증진에 도움을 줄 수 있는 기능성 팔찌 등이 출시되고 있다.

또한 상기 원적외선 방사체로는 주로 옥, 맥반석, 게르마늄, 토르말린, 견운모 등의 기능성 광물이 알려져 있다.

다음은 원적외선이 방출 가능한 팔찌에 관한 대표적인 종래기술이다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0399056호는 원적외선 및 음이온 방출 팔찌에 관한 것으로서, 지르코니아 분말을 포함하는 만곡진 형상의 복수의 세라믹 절편의 저부에 다수의 삽입요홈이 형성되고, 상기 삽입요홈에 다수의 게르마늄 및 토르마린을 포함하는 세라믹 볼이 접착 결합되며, 상기 복수의 세라믹 절편이 금속재 연결구에 의해 힌지 결합되어 상호 결합되어 형성되며, 일측 끝단의 상기 세라믹 절편에 결합버클이 형성되고, 타측 끝단의 상기 세라믹 절편에 버클결합핀이 형성되는 구성을 하였다.

또한 상기 종래기술은 게르마늄 및 토르마린 볼의 인체 접촉성을 증가시키고 원적외선(far-infrared)과 음전하를 동시에 방출시킬 수 있는 효과를 실현시켰으나, 상기 게르마늄과 토르마린은 체온과 유사한 온도에서의 원적외선 방출량이 다소 미흡한 문제가 있어서, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0399056호(2005.10.12.) 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0050574호(2017.05.11.) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0396742호(2005.09.16.) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0399948호(2005.10.24.)

본 발명은 기능성 주얼리의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 원적외선 방출이 가능한 기능성 주얼리는 게르마늄과 같은 무기광물을 이용하였기 때문에, 체온과 유사한 온도에서의 원적외선 방출량이 다소 미흡한 문제가 있었고;

표면에 원적외선 방출이 가능한 기능성 물질이 코팅된 종래 주얼리는 기능성 물질이 주얼리의 표면에서 쉽게 박리되는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

복수의 절편이 집합되어 고리 형태로 이루어진 주얼리에 있어서,

상기 절편은 원적외선을 방출 가능한 일라이트를 포함하여 구성되는 원적외선 방출이 가능한 주얼리를 제시한다.

또한 상기 절편은 일라이트 분말을 포함하는 무기 화합물을 소결(燒結)하여 만들어질 수 있는 원적외선 방출이 가능한 주얼리를 제시한다.

아울러 상기 절편은 무기 화합물을 소결(燒結)하여 만들어진 세라믹으로 구성되고, 상기 세라믹의 표면에는 일라이트 분말을 함유하는 코팅 조성물에 의하여 형성된 코팅층이 형성되도록 구성되는 원적외선 방출이 가능한 주얼리를 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 원적외선 방출이 가능한 주얼리는 체온 이상의 온도에서도 다량의 원적외선의 방출할 수 있는 일라이트가 주얼리에 포함되어, 사용자가 손목 또는 목에 착용한 상태에서 다량 방출되는 원적외선에 의한 건강증진 효과를 얻을 수 있고;

폴리우레아, 일라이트 분말, 카본블랙 및 실세스퀴옥산을 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 세라믹의 표면에 코팅층을 형성시켜 절편을 만드는 경우, 절편의 표면에 코팅된 일라이트 분말이 쉽게 박리되지 않는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 원적외선 방출이 가능한 주얼리를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 의한 원적외선 방출이 가능한 주얼리를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 원적외선 방출이 가능한 주얼리의 코팅층을 나타내는 부분 단면 사시도.

본 발명은 손목 또는 목에 착용하는 주얼리에 관한 것으로서, 복수의 절편(10)이 집합되어 고리 형태로 이루어진 주얼리에 있어서, 상기 절편(10)은 원적외선을 방출 가능한 일라이트를 포함하여 구성되는 원적외선 방출이 가능한 주얼리에 관한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 3을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 의한 원적외선 방출이 가능한 주얼리(이하, ‘주얼리’라 칭함.)는 사용자의 손목 부분 또는 목 부분에 착용되어, 사용자 손목 부분 또는 목 부분의 혈액순환 촉진 및 근육통 완화 효과를 발휘하기 위한 목적으로 사용된다.

즉, 본 발명에 의한 주얼리는 고리 형태로 구성되어 손목 관절 또는 손목 관절 윗부분의 팔에 해당하는 부분(이하, ‘손목 부분’이라 칭함.) 또는 목 부분에 착용될 수 있다.

또한 본 발명에 의한 주얼리는 도 1, 2와 같이 소정의 크기를 가지는 다양한 형태를 가지는 복수 개의 절편(10)이 서로 연결되거나 줄(11)에 의하여 연결됨으로써 집합되어 고리 형태로 만들어지고, 각각의 절편(10)에는 원적외선이 방출 가능한 일라이트가 포함되는 구성을 한다.

즉, 일라이트는 체온 이상에서부터 다량의 원적외선을 방출하는 물질로 알려져 있고, 일라이트에서 방출된 원적외선은 인체의 미세혈관을 확장시키고, 대사활동을 촉진시켜 노폐물 및 중금속 배출을 원활하게 유도하는 효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다.

아울러 상기 절편(10)에 일라이트가 포함되어 있음은 ⅰ) 절편(10) 자체가 일라이트 원석으로 이루어질 수도 있고, ⅱ) 절편(10)의 내부에 소정 크기의 일라이트 분말이 함유되어 이루어질 수도 있으며, ⅲ) 절편(10)의 표면에만 일라이트 분말이 함유된 코팅 조성물이 코팅되어 이루어질 수도 있다.

구체적으로, 상기 ⅰ)의 경우, 상기 절편(10)은 일라이트 원석을 일정의 크기로 절단 및 연마 가공하여 비즈(beads, 구멍이 뚫린 작은 구슬) 형태로 만들어질 수 있다. 즉, 상기 구성의 절편(10)은 일정의 크기로 절단된 일라이트 원석에 구멍을 뚫고, 구멍이 뚫어진 일라이트 원석의 표면을 연마장치를 이용하여 매끄럽게 연마한 후 구멍에 줄(11)을 끼워 고리 형태의 주얼리로 만들어질 수 있다.

또한 상기 ⅱ)의 경우, 상기 절편(10)은 점토와 같은 무기 화합물에 일라이트 분말을 소정의 조성비로 혼합한 후 일정의 크기로 성형하고 소결(燒結)하여 만들어질 수 있다. 즉, 상기 구성의 절편(10)은 일라이트 분말과 점토와 같은 입자 상의 무기 화합물을 혼합하고 압축 성형하여 절편(10) 성형물을 만들고, 상기 절편(10) 성형물에 구멍을 뚫은 후 녹는점(일라이트 및 무기 화합물의 녹는점) 이하의 열을 가하여 고결(固結)시킴으로써 만들어질 수 있다. 이때, 상기와 같이 고결된 절편(10)은 연마장치를 이용하여 표면 가공하여 표면을 매끄럽게 연마할 수 있고, 표면 연마된 절편(10)의 표면에는 사용자 피부에 대한 이물감을 줄이고, 표면 광택을 확보하기 위하여 도자기 제조시에 사용되는 유약을 이용하여 표면 코팅될 수도 있다.

더불어 상기 ⅲ)의 경우, 상기 절편(10)은 점토와 같은 입자 상의 무기 화합물을 상기 ⅱ)의 경우와 같이 성형 및 고결시켜 일정의 크기를 가지는 것으로 만들어진 후 고결된 절편(10)의 표면에 일라이트 분말이 함유된 코팅 조성물에 의하여 코팅층(13)을 형성시킴으로써 만들어질 수 있다.

즉, 상기 ⅲ)의 경우, 상기 절편(10)은 무기 화합물을 소결(燒結)하여 만들어진 세라믹(12)으로 구성되고, 상기 세라믹(12)의 표면에는 일라이트 분말을 함유하는 코팅 조성물에 의하여 형성된 코팅층(13)이 형성됨으로써 만들어질 수 있다.

이때, 상기 세라믹(12)은 상기 점토와 같은 입자 상의 무기 화합물을 상기 ⅱ)의 경우와 같이 성형 및 고결시켜 일정의 크기를 가지는 것으로 만들질 수 있다.

또한 상기 코팅 조성물은 원적외선 방출 효과를 가지는 일라이트 분말을 함유하고, 일정의 접착력을 가져 상기 세라믹(12)의 표면에 견고히 코팅될 수 있으면 다양한 종류의 바인더 및 첨가물을 포함할 수 있고, 바람직하게는 상기 코팅 조성물은 폴리우레아를 바인더 수지로 하여 바인더 수지 100 중량부, 원적외선을 발생하는 일라이트 분말을 30 내지 50 중량부, 카본블랙 5 내지 10 중량부, 실세스퀴옥산 10 내지 20 중량부를 포함하여 구성될 수 있다.

아울러 상기 구성의 코팅 조성물에 의하여 세라믹(12)의 표면에 형성되는 코팅층(13)은 당업자의 판단에 의하여 적절한 코팅 두께를 가질 수 있고, 바람직하게는 5 내지 20㎛의 코팅 두께를 가지도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 코팅층(13)의 두께가 5㎛ 미만으로 구성되면, 코팅층(13)의 두께가 지나치게 얇아서 5㎛ 미만의 입도를 가지는 일라이트 분말을 상기 바인더 수지에 용이하게 분산시키기 어려운 문제가 있고, 상기 코팅층(13)의 두께가 20㎛를 초과하면, 코팅층(13)의 두께가 지나치게 두꺼워서 코팅층(13)의 박리 현상이 가속화될 수 있기 때문에, 코팅층(13)의 두께는 상기 범위내를 가지는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 바인더 수지인 폴리우레아는 일라이트 분말 및 카본블랙을 함유하면서도 코팅 조성물로서의 결착력을 확보할 수 있어야 하며 동시에 내구성을 확보할 수 있는 것이어야 한다.

본 발명에서는 상기 폴리우레아를 에폭시 프리폴리머 100 중량부에 대하여 지방족 이소시아네이트 화합물 50 내지 100 중량부를 첨가함으로써 제조한다.

상기 에폭시 프리폴리머는 아민기를 말단에 함유하는 것으로서, 2관능 에폭시 수지에 1급 아민 및 2급 아민 중 하나 이상과 반응시켜 말단에 아민기를 부여하여 제조한다. 상기 2관능성 에폭시 수지로는 강도, 접착력, 반응성, 내열성, 기계적 강도가 우수한 비스페놀 A를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 에폭시와 아민의 당량비는 1 : 1.2 ~ 1.5의 비율로 반응시키는 것이 바람직하다. 상기와 같은 당량비에서 내구성, 접착력, 반응성, 내열성, 및 기계적 강도가 우수한 특성을 나타낸다. 상기 당량비가 1.2 미만인 경우에는 수율이 저하되고 점도상승으로 인한 겔화가 발생하여 바람직하지 못하고, 당량비가 1.5를 초과하는 경우에는 아민의 함유량이 너무 많아 신율 저하 등 물성의 열화를 수반하기 때문에 바람직하지 못하다.

일단 에폭시 프리폴리머를 제조한 후 여기에 일라이트 분말, 카본블랙 및 실세스퀴옥산을 혼합하게 된다. 이후 상기 에폭시 프리폴리머에 이소시아네이트를 부가하여 중합반응을 통해 폴리우레아를 제조하게 된다.

상기 지방족 이소시아네이트 화합물은 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 이소포론디이소시아네이트(Isophorone Diisocyanate, IPDI), 메틸렌 디페놀 디이소시아네이트(Methylene diphenol diisocyanate, MDI) 및 사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(Cyclohexylmethane diisocyanate, HMDI) 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 선택할 수 있다.

상기 지방족 이소시아네이트를 혼합한 후 20 내지 50℃에서 1 내지 5시간을 반응시키면 NCO 함량이 7 내지 12 중량% 이고, 점도는 500 내지 5,000cps/25℃인 1액형 폴리우레아 바인더 수지를 얻을 수 있다.

상기 지방족 이소시아네이트의 함량이 50 중량부 미만이면 원하는 NCO 함량을 얻을 수 없고, 경화 속도 저하 및 기계적 강도가 낮아 원하는 물성을 얻을 수 없으므로 바람직하지 못하고, 100 중량부를 초과하면 NCO 함량이 낮아 저장 안정성 및 물성의 저하를 가져올 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.

본 발명에서 사용되는 일라이트 분말은 자연상태에서도 음이온과 원적외선을 방출하나 사용자의 체온에 의해 열을 공급받아 다량의 음이온과 원적외선을 방출하게 된다. 그러나 사용자의 체온에 의한 지속적인 열의 공급은 상기 바인더 수지의 열화를 초래하여 제품의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

따라서 본 발명에서는 상기 일라이트 분말과 함께 실세스퀴옥산을 혼합하여 사용한다. 상기 실세스퀴옥산은 다면체 구조를 가지고 있으므로 열을 흡수하면 Si-O-Si 결합의 열 진동이 발생한다. 물론 고열에 의해 분해될 수도 있으나, 본 발명에서는 체온 또는 이보다 조금 더 높은 온도의 열(주변의 열을 주얼리가 흡수하였을 경우, 약 40~50℃)이 발생하기 때문에 열 진동이 발생할 뿐 다면체 구조가 분해되지는 않는다.

따라서 발열체에서 공급된 열이 바인더 수지의 구조에 전달되기 전에 상기 열을 실세스퀴옥산의 구조가 흡수하기 때문에 바인더 수지의 열화 속도가 현저히 감소하게 된다.

일반적으로 실세스퀴옥산은 실리카 구조의 말단에 유기 관능기가 결합되어 있으므로 다른 성분들과의 상용성이 떨어지는 문제가 있다. 따라서 본 발명에서는 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 구조의 실세스퀴옥산을 적용하여 말단의 OH기에 의한 상용성을 향상시키면서 NCO기와 폴리우레아의 상용성을 통해 바인더 수지에 분산되어 결합이 이루어질 수 있도록 하고 있다.

또한 상기 일라이트 분말은 당업자의 판단에 따라 상기 코팅층(13)의 두께보다 작은 평균 입자크기를 가지는 것을 이용하여야 하고, 바람직하게는 1 내지 10㎛의 평균 입자크기를 가지는 것을 이용할 수 있다. 이때, 상기 일라이트 분말은 코팅층(13)에 내입된 상태에서 코팅층(13)의 외부로의 이탈이 방지될 수 있도록 코팅층(13)의 두께의 절반 이하의 평균 입자크기를 가지는 것을 이용하는 것이 더욱 바람직하다.

아울러 카본블랙을 혼합함으로써 절편(10)의 안쪽에서 바깥쪽 또는 바깥쪽에서 안쪽으로의 열전달을 촉진시키고, 코팅층(13)의 내스크래치성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 코팅 조성물의 특성을 평가하기 위하여 다음과 같이 가속실험을 실시하였다.

50×50×1㎝의 유리판에 코팅 조성물을 10±2㎛의 두께로 도포하여 경화시킨 후 150℃의 오븐에서 30일 간 방치하였다. 시료의 경화 후와 30일 후의 표면 상태를 육안으로 관찰하고 연필경도를 측정하여 코팅 표면의 내스크래치성을 측정하였다. 열에 의한 바인더 수지의 열화가 발생한다면 도막의 내스크래치성이 나빠질 것이기 때문에 이러한 실험을 통하여 코팅층(13)의 내구성 및 장기 내열성을 확인할 수 있을 것으로 생각되었다.

실험을 위하여 표 1과 같은 조성으로 코팅 조성물을 제조하였다. 표 1에서 구성성분의 함량은 중량부이며 POSS 1은 화학식 1의 실세스퀴옥산, POSS 2는 화학식 2의 실세스퀴옥산이다.

	폴리우레아	일라이트	카본블랙	POSS1	POSS2
실시예1	100	35	6	12	-
실시예2	100	40	7	-	14
비교예1	100	40	-	18	-
비교예2	100	40	10		5
비교예3	100	40	10	-	-
비교예4	100	60	10	-	-

상기와 같은 시료에 대한 내스크래치성 평가 결과는 표 2와 같다. 내스크래치성 평가는 ASTM D3363 방법에 의거하여 1kg 하중으로 측정하였다. 또한, 표면 상태는 오븐에서 꺼낸 후 표면을 육안으로 관찰하여 균열이 전혀 발생하지 않으면 ○, 약간의 미세한 균열이 발생하면 △, 표면 전반에 걸쳐 균열이 발생하면 ×로 평가하였다.

	경화 후		30일 후
	표면상태	연필경도	표면상태	연필경도
실시예1	○	5H	○	5H
실시예2	○	5H	○	5H
비교예1	○	4H	○	2H
비교예2	○	5H	△	3H
비교예3	○	4H	×	-
비교예4	○	5H	×	-

실험결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 구성성분과 함량으로 조성된 코팅 조성물은 30일 간의 가속실험 조건에서도 연필경도가 전혀 달라지지 않아 표면의 강도 및 내구성이 우수하며 특히 장기 내열성이 우수한 것으로 파악되었다. 그러나 카본블랙을 함유하지 않는 비교예 1에서는 표면상태는 양호했으나 실세스퀴옥산의 함량을 증가시켰음에도 불구하고 연필경도가 저하되는 결과를 나타내었다. 또한, 실세스퀴옥산을 소량 함유하는 비교예 2에서는 연필경도 저하뿐만 아니라 표면의 균열이 일부 발생하여 장기 내열성이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다.

특히, 실세스퀴옥산을 함유하지 않은 비교예 3, 4에서는 표면에 균열이 심하게 발생하여 연필경도 측정이 불가능할 정도로 열화되는 현상이 나타났다. 이는 본 발명에서 실세스퀴옥산의 열 진동에 의한 효과 없이는 일라이트를 포함하는 코팅 조성물의 장기 내열성을 확보할 수 없다는 것을 시사하는 결과이다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 절편
11 : 줄
12 : 세라믹
13 : 코팅층

Claims (4)

1. 복수의 절편(10)이 집합되어 고리 형태로 이루어진 주얼리에 있어서,
   상기 절편(10)은,
   원적외선을 방출 가능한 일라이트 분말을 포함하는 무기 화합물을 소결(燒結)하여 만들어진 세라믹(12)으로 구성되고,
   상기 세라믹(12)의 표면에는 일라이트 분말을 함유하는 코팅 조성물에 의하여 형성된 코팅층(13)이 형성되며,
   상기 코팅 조성물은,
   바인더 수지인 폴리우레아, 일라이트 분말, 카본블랙 및 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 실세스퀴옥산을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방출이 가능한 주얼리.
   
   [화학식 1]
   

   

   
   [화학식 2]
   

   

   
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제

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