KR102631065B1 - 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 도장형커버 - Google Patents
원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 도장형커버 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 도장형 커버에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 액체 상태의 실크원료에 축광 분말 및 원적외선 방출 분말을 희석하여 조명기구용 커버 상에 도장 방식으로 코팅 제조함으로써, 원적외선 방출 및 축광 기능을 제공하면서도 조도 및 광 투과율을 향상시킨 조명기구용 커버에 관한 것으로, 조명기구용 커버 상에 도포되는 도장 재료로, 건조를 촉진시키기 위해 휘발성 물질이 첨가된 액상의 실크원료 100 중량부에, 희토류 원소로 도핑된 알루미나 금속의 알루미나 성분으로 이루어진 희토류계 축광분말 50 내지 70 중량부, 백색 일라이트 40 내지 60 중량부를 포함하며, 상기 도장 재료가 상기 조명기구용 커버 상에 도포된 후 상온 건조시켜 제작되어 원적외선 방출 및 축광 기능을 제공하는 조명기구용 도장형 커버를 포함한다.
Description
본 발명은 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 도장형 커버에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 액체 상태의 실크원료에 축광 분말 및 원적외선 방출 분말을 희석하여 조명기구용 커버 상에 도장 방식으로 코팅 제조함으로써, 원적외선 방출 및 축광 기능을 제공하면서도 조도 및 광 투과율을 향상시킨 조명기구용 커버에 관한 것이다.
근래에 건강에 대한 관심이 높아지면서 종전 단순히 디자인을 우선시하던 조명기구에 웰빙기능을 도입하여 조명 기구의 디자인을 변형시키지 않으면서 원적외선을 방출하는 조명기구들이 제안되었다. 또한 주택에서 취침중 부엌으로 물을 마시러 가거나 화장실 이용 시 가구 등의 장애물과 충돌하는 일이 자주 발생되어 이런 문제를 해결하기 위해 거실 보조등이나 취침등을 켜놓고 취침하는 경우도 있어 불필요한 전력이 낭비되는 문제를 개선하고자 원적외선에 축광기능이 더해진 등기구가 제안되었다.
본 출원인이 출원한 대한민국 등록특허 10-1046373호에는 합성수지 분말 100 중량부에, 희토류 원소로 도핑된 알루미나 금속의 알루미나 성분으로 이루어진 희토류계 축광분말 0.05 ~ 0.2 중량부, 백색 일라이트 0.03 중량부 내지 0.05 중량부를 포함하고, 백색 형광 파우더를 포함하여 소재로 성형 제조되는 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버가 제시되어 있다.
하지만, 이와 같은 종래의 조명기구용 커버는 합성수지 분말에 희토류계 축광분말과 완적외선 방출 분말을 혼합하여 성형 제조함으로 인해 광 투과율이 떨어지는 문제점이 있었다.
한편, 대한민국 등록특허 10-1540945호에는 일반적으로 사용되고 있는 폴리염화비닐(PVC), 에폭시 등의 열에 약한 저가의 수지로 된 조명기구용 커버에 친환경 원적외선 도료를 도포하고 상온에서 경화시켜 무독성의 친환경 원적외선 조명기구용 커버를 제조함으로써, 저가의 원료 사용 및 제조공정의 단순화를 통해 원적외선 방출 제품의 제조비용을 절감할 수 있는 원적외선 방출 조명기구용 커버가 제안되어 있다. 여기서 원적외선 도료는 친환경 원적외선 추출물, 당단백질, 칼슘, 젤라틴, 수성 에폭시 수지, 테레빈유, 글리세롤, 옥텐, 헥산트리올, 타르타르산, 알긴산 나트륨이 혼합되어 제조된 도료이다.
하지만, 상기 선행특허 10-1540945는 원적외선 도료를 스프레이 방식으로 코팅 후 상온에서 건조시킴으로 인해 조명기구가 요구하는 광 투과율을 만족하도록 제조하는데 어려움이 있고, 축광 기능을 제공할 수 없는 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 액체 상태의 실크원료에 축광 분말 및 원적외선 방출 분말을 희석하여 조명기구용 커버 상에 도장 방식으로 코팅 제조함으로써, 원적외선 방출 및 축광 기능을 제공하면서도 조도 및 광 투과율을 향상시킨 조명기구용 커버를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조명기구용 커버 상에 도포되는 도장 재료로, 건조를 촉진시키기 위해 휘발성 물질이 첨가된 액상의 실크원료 100 중량부에, 희토류 원소로 도핑된 알루미나 금속의 알루미나 성분으로 이루어진 희토류계 축광분말 50 내지 70 중량부, 백색 일라이트 40 내지 60 중량부를 포함하며, 상기 도장 재료가 상기 조명기구용 커버 상에 도포된 후 상온 건조시켜 제작되어 원적외선 방출 및 축광 기능을 제공하는 조명기구용 도장형 커버를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은 액체 상태의 실크원료에 축광 분말 및 원적외선 방출 분말을 희석하여 조명기구용 커버 상에 도장 방식으로 코팅 제조함으로써, 원적외선 방출 및 축광 기능을 제공하면서도 조명기구가 원하는 조도 및 광 투과율을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의해 제조된 조명기구용 도장형 커버는, 평상 시에는 빛을 저장하고 있다가 빛이 차단되면 장시간 빛을 발하여 위급상황 시 정전에 관계없이 실내의 안전 유도 표시 수단으로 사용하고, 야간 취침을 위해 조명기구의 전원 차단시에도 눈이 어둠에 익숙해지는 것을 기다릴 필요없이 주변 사물과 부딪치지 않으면서 침대 등으로 이동할 수 있으며, 원적외선, 음이온을 방출하고 탈취 및 항균 효과를 제공하여 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 도장형 커버의 야간 작용 상태를 나타낸 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조명기구용 커버는 천장 등에 부착되는 조명기구에서 광원을 둘러싸는 형태로 설치되어 광원에서 발광된 빛이 커버를 투과하여 비추도록 설치된다.
본 발명에 따른 조명기구용 커버는 액체 상태의 실크원료에 희토류계 축광분말과 백색 일라이트 분말을 희석하여 도장 재료를 만들고, 이를 조명기구용 커버 상에 롤러 방식으로 도포하여 상온에서 건조하는 방식으로 제조된다.
이에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
통상 조명기구용 커버는 폴리메틸 메타크릴레이트 수지(polymethyl methacrylate, PMMA), 페놀(PF) 수지, ABS 수지, PVC 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에틴렌(PF) 수지, 폴리스틸렌(PS) 수지, 폴리우레탄(polyurethane, PU) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 등으로 제조되는데, 이러한 수지들은 딱딱하고 광 투과율이 좋아 조명기구 커버의 소재로서 적합하다.
본 발명은 이와 같은 조명기구 커버에 액상의 실크원료에 희토류계 축광분말과 백색 일라이트 분말을 혼합하여 도장 재료를 만들고, 이 도장 재료를 롤러 방식으로 코팅하여 조명기구용 커버를 제조한다.
본 발명에서 사용되는 희토류 원소(rare earth element)는 스칸듐(Sc), 이트륨(Y) 및 란탄늄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마리움(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴리움(Tm), 이터븀(Yb) 및 레테튬(Lu) 등, 란탄계열의 15 원소를 합친 17원소를 말한다.
본 발명에 따른 희토류계 축광분말은 희토류 원소가 도핑된 축광분말로서, 상술한 소량의 희토류 원소, 바람직 하게는 유로피늄(Eu), 가돌리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 터븀(Tb) 및 이터늄(Yb)으로 이루어진 군에서 선택된 희토류 원소가 도핑된 알카리토류 금속의 알루미나 성분의 복합물 분말이 사용된다.
상기 알칼리토류 금속 알루미나 성분의 복합물은 산화알루미늄(Al2O3)과 산화칼륨(CaO), 산화스트론튬(SrO) 또는 산화마그네슘(MgO)로 이루어진 염들의 복합체로서, Al2O3CaO, Al2O3MgO, SrAl2O4, SrAl2O4(OH) 또는 Al2O3CaOSrOB2O3 등과 같은 염들의 복합물을 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 희토류 원소가 도핑된 알루미나성분(Al2O3-SrO3-B2O3)의 축광 분말이 사용되는 것이 바람직하다.
이러한 희토류계 축광 분말은, 잔광 휘도, 잔광 시간 및 내광성 등에 대한 축광 성능이 우수하고 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 방출할 수 있다.
실크원료에는 도장후 제품의 건조를 촉진시키기 위하여 휘발성 성분인 에틸렌글리콜(ETHYLENE GLYCOL)과 톨루엔(TOLUNE)을 일정량 첨가하였다.
일반적으로 조명기구는 전원이 차단되면 빛이 사라지면서 어두워지는데, 야간에 취침 등을 위해 조명기구를 끄는 경우 밝은 곳에 익숙해져 있던 눈이 어두운 곳에 익숙해지기 위해서는 시간이 필요하다. 이 때문에 조명기구를 끈 후 사람의 움직임이 원활하지 못하여 가구 등에 부딪치는 경우가 발생한다.
하지만 본 발명에 의하면 상술한 희토류계 축광 분말에 의해 잔광 휘도, 잔광 시간 및 내광성 등이 우수한 축광 성능이 발휘되기 때문에 조명기구를 끈 경우에도 잔광에 의해 주변 사물을 쉽게 인식하면서 움직일 수 있게 한다.
또한 위급상황 시 정전에 관계없이 비상등과 같은 기능을 할 수 있다. 또한 희토류계 축광분말은 원적외선 방사 성능을 갖기 때문에, 원적외선, 음이온을 방출하고 탈취 및 항균 효과를 제공하여 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있는 기능을 한다.
본 발명은 이러한 희토류계 축광분말의 원적외선 방사율을 향상시키기 위해 백색 일라이트 분말을 추가로 포함한다. 본 발명에서 사용되는 일라이트(illite)는 화학구조가 (K,H3O)Al2(Si,Al)4O10(H2O,OH)2로서, 굳기가 1 ~2, 비중이 2.6 ~ 2.9인 단사정계(單斜晶系)에 속하는 미세한 운모족(雲母族) 광물을 말한다. 화학성분으로 보면 백운모에 가까운 것도 있으나, 비교적 이산화규소(SiO2), 산화마그네슘(MgO) 및 수분(H2O)이 풍부하고, 산화칼륨(K2O)은 적은 특징을 갖는데, 본 발명에서는 백색 일라이트를 사용한다. 백색 일라이트는 중금속, 독성 물질 및 유독 가스 등을 흡착하여 중화하고, 축광 안료와 함께 다량의 음이온과 원적외선을 방출하여 신체에 신진대사를 원활하게 하고 독성 물질을 분해하여 실내 공간을 쾌적하게 하는 시너지 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 도장 재료는 실크원료100 중량부에, 희토류 원소로 도핑된 알루미나 금속의 알루미나 성분으로 이루어진 희토류계 축광분말 50 내지 70 중량부와 백색 일라이트 40 내지 60 중량부를 포함한다. 이와 같은 도장 재료는 액상의 실크 원료 자체가 접착 기능을 포함하고 있어 별도의 접착 성분을 희석하지 않고, 상온 건조 시 건촉 시간을 짧게 하기 위해 휘발성 성분인 에틸렌글리콜(ETHYLENE GLYCOL)과 톨루엔(TOLUNE)을 일정량 첨가한다. 바람직하게는 실크원료 1kg 기준으로 에틸렌클리콜은 100g, 톨루엔은 150g을 첨가한다.
조명기구용 커버 상에 액상의 실크원료를 주성분으로 하는 도장 재료를 도포하는 공정은 도장 재료의 두께는 0.2~0.3mm 범위 내로 도포한다. 이러한 도포 두께는 예를 들어 롤러에 액상의 도장 재료를 묻힌 후 반복 롤링하는 방식을 통해 수행될 수 있다. 이때 도포공정에서 도포되는 도료의 두께가 0.2mm 이하인 경우 원적외선 방사율이 기준치에 미달될 수 있고, 도료의 도포 두께가 너무 두꺼운 경우에는 광 투과율이 낮아질 수 있다.
경화 공정은 조명기구용 커버에 도포된 도료를 상온에서 경화시키는 상온 경화공정으로 구현될 수 있다. 이러한 경화공정은 상온(바람직하게는 상온 25℃, 습도 40% 내외)에서 18 내지 24 시간 실내 건조 과정을 통해 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버의 성능을 시험하기 위하여, 액상의 실크원료 1Kg, 희토류 원소가 도핑된 알루미나 성분(Al2O3-SrO3-B2O3)의 축광 분말 500~700g 에 백색 일라이트분말 400~600g 첨가량을 변경시켜가면서 조도 및 광 투과율을 측정하였다. 조도는 암실에서 광원의 1m 하부에서 조도계로 측정하였다.
표1의 실험예에 제시된 바와 같이, 실험예 1은 액상의 실크원료 1kg에 백색 일라이트 분말 400g과 희토류계 축광 분말 500g을 희석하여 만든 도장 재료를 롤러 방식으로 도장 후 건조시켜 만든 커버로, 이에 대해 조도와 광 투과율을 측정한 결과 조도는 1440 lux, 광 투과율은 비교예 대비 98%를 나타내었다.
실험예 2는 액상의 실크원료 1kg에 백색 일라이트 분말 500g과 희토류계 축광 분말 600g을 희석하여 만든 도장 재료를 롤러 방식으로 도장 후 건조시켜 만든 커버로, 이에 대해 조도와 광 투과율을 측정한 결과 조도는 1410 lux, 광 투과율은 비교예 대비 95.9%를 나타내었다.
실험예 3은 액상의 실크원료 1kg에 백색 일라이트 분말 600g과 희토류계 축광 분말 700g을 희석하여 만든 도장 재료를 롤러 방식으로 도장 후 건조시켜 만든 커버로, 이에 대해 조도와 광 투과율을 측정한 결과 조도는 1390 lux, 광 투과율은 비교예 대비 94.6%를 나타내었다.
실크원료 | 일라이트 분말(백색) |
희토류계 축광분말 |
조도(lux) | 광 투과율(%) (비교예 대비) |
|
비교예(투명 커버) | 1470 | 100 | |||
실험예 1 | 1kg | 400g | 500g | 1440 | 98.0 |
실험예 2 | 1kg | 500g | 600g | 1410 | 95.9 |
실험예 3 | 1kg | 600g | 700g | 1390 | 94.6 |
하기 표2는 본 출원인이 출원한 대한민국 등록특허 10-1046373호에 제시된 조명기구용 커버의 실험예로, 실험예 1 내지 3에서 보이는 바와 같이, 원적외선 방사 성능을 향상시키기 위하여 백색 일라이트의 양을 1g, 3g, 5g 으로 늘려감에 따라 조도가 1410 lux, 1240 lux, 1120 lux 로 작아지며, 광 투과율 역시 비교 예에 비하여 95.9%, 84.4%, 76.2% 로 점차로 감소함을 알 수 있다.
즉, 희토류계 축광분말에 백색 일라이트 분말을 첨가함으로써 원적외선 방사율을 향상시킬 수 있지만, 백색 일라이트 분말 첨가에 의해 조도가 다소 낮아지는 것을 알 수 있다.
합성수지 | 일라이트 분말(백색) |
희토류계 축광분말 |
조도(lux) | 광 투과율(%) (비교예 대비) |
|
비교예 | 10kg | - | - | 1470 | 100 |
실험예 1 | 10kg | 1g | 10g | 1410 | 95.9 |
실험예 2 | 10kg | 3g | 10g | 1240 | 84.4 |
실험예 3 | 10kg | 5g | 10g | 1120 | 76.2 |
하지만, 표1에 제시된 본 발명에 따른 조명기구용 도장형 커버의 경우 실험예 1 내지 3에서 보이는 바와 같이, 일라이트 분말 및 축광분말의 양을 늘려도 조도는 1440 lux, 1410 lux,1390 lux 로서, 기준치 조도 1470 lux에 비해 큰 차이가 없는 것을 알 수 있으며, 광 투과율 역시 기존 선행기술 대비 향상됨을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 도장형 커버는, 백색 일라이트(illite)에 의해 중금속, 독성 물질 및 유독 가스 등을 흡착하여 중화하고, 축광 안료와 함께 다량의 음이온과 원적외선을 방출하여 신체에 신진대사를 원활하게 하고 독성 물질을 분해하여 실내 공간을 쾌적하게 하는 시너지 효과를 제공한다.
본 발명에 의하면 실크원료에 희토류계 축광 분말과 백색 일라이트를 첨가해 조명기구용 도장형 커버를 제조함으로써, 평상 시에는 빛을 저장하고 있다가 빛이 차단되면 장시간 빛을 발하여 위급상황 시 정전에 관계없이 실내의 안전 유도 표시 수단으로 사용하고, 야간 취침을 위해 조명기구의 전원 차단시에도 눈이 어둠에 익숙해지는 것을 기다릴 필요없이 주변 사물과 부딪치지 않으면서 침대 등으로 이동할 수 있으며, 원적외선, 음이온을 방출하고 탈취 및 항균 효과를 제공하여 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실험예에서는 일라이트 분말을 실크원료 1kg 기준 400~600g을 희석하는 것으로 설명하고 있지만, 400g 이하를 희석하더라도 가능함은 당업자에 있어 자명하다 할 것이다. 또한, 축광 기능을 조금 떨어뜨리더라도 희토류계 축광 분말의 양을 500g 이하로 희석하는 것도 당업자에 있어 자명하다 할 것이다.
한편, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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 (2)
- 조명기구용 커버 상에 도포되는 도장 재료로,
건조를 촉진시키기 위해 휘발성 물질이 첨가된 액상의 실크원료 100 중량부에, 희토류 원소로 도핑된 알루미나 금속의 알루미나 성분으로 이루어진 희토류계 축광분말 50 내지 70 중량부, 백색 일라이트 40 내지 60 중량부를 포함하며,
상기 도장 재료가 상기 조명기구용 커버 상에 도포된 후 상온 건조시켜 제작되어 원적외선 방출 및 축광 기능을 제공하는 조명기구용 도장형 커버. - 삭제
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