KR20020066110A

KR20020066110A - 원적외선 방사 기능을 향상시킨 통기성 필름

Info

Publication number: KR20020066110A
Application number: KR1020010006359A
Authority: KR
Inventors: 이수영; 심재헌
Original assignee: 주식회사 한진피앤씨
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-08-14

Abstract

이 발명은 폴리에틸렌 수지에 무기재를 혼가하고 필름으로 성형한 후 연신하여 수지와 무기재 입자 사이에 기공을 조성하는 통기성 필름에 있어서, 기공의 조성과 동시에 원적외선의 방출량이 증대 되도록 폴리에틸렌수지에 통기성 필름에 혼가되는 무기재의 전부나 일부로서 마그네슘실리게이트나 황산바륨을 하나 이상으로 혼가 하여 40℃의 온도에서 파장 5~20㎛의 원적외선 방사량이 흑체복사 대비 0.830이상이 되도록 원적외선 방사 기능을 향상시킨 통기성 필름이다.

Description

원적외선 방사 기능을 향상시킨 통기성 필름 { Improvement radiation of far-infrared light of air permeability film }

이 발명은 원적외선 방사 기능을 향상시킨 통기성 필름에 관한 것이다.

최근 원적외선 방사 기능을 이용한 전기장판 전기 요 등의 다양한 생활용품이 시중에 보급되고 있다.

이와 같이 원적외선이 방사되는 생활용품을 사용하면 인체에 원적외선이 조사되어 체온을 높여주고 혈행과 신진 대사를 촉진시키고 항균 효과를 발생시키는 등 건강이 증진되고 기분을 상쾌하게 하는 것으로 알려져 있다.

종래의 원적외선 방사 필름류로서는 지루콘계 세라믹스 미분말과 카드뮴등의 중금속 분말을 혼입한 복합체를 수지에 혼합하여 제조되는 원적외선 방사 필름이 출원번호 1988-3390로 특허공보에 개시되어 있으나 이러한 필름이 시판되고 있지 아니하며 원적외선 방사량이나 중금속 등이 포함됨으로 인한 안전성등이 알려진 바 없다.

후술하는 원적외선 방사율 비교실험 결과를 참조하면 일반적인 PE 필름에서도 40℃의 방사 온도에서 방출되는 열 잡음 원적외선 검출되고 있다.

이 발명은 주로 인체에 접촉되거나 근접시켜 사용되는 통기성 필름의 원적외선 방사 기능을 향상시킨 통기성 필름을 제공함을 목적으로 한다.

종래 통기성 필름의 제조는 폴리에틸렌 수지에 기공 조성을 위한 무기재료서로 탄산칼슘(CaCo₃) 등을 30~60% 첨가하여 무기재 입자를 폴리에틸렌 수지에 균일하게 분포시킨 다음 폴리에틸렌계 수지와 무기재의 계면이 살짝 분리되도록 필름을 기계 방향으로 또는 폭방향으로 연신함으로써 폴리에틸렌 수지와 무기재 입자의 계면에 미세한 기공을 만들어 주어 폴리에틸렌 필름에 통기성을 부여하는 것이다. 이와 같이 통기성 필름의 제조에는 가공성이 좋은 탄산칼슘이 주로 사용되고 있으나 다양한 무기재료를 사용하여 필름에 기공을 조성할 수 있음이 알려져 있다.

이에 대하여 이 발명은 통기성 필름의 기공 조성용 무기재 중에서 기공 조성과 동시에 원적외선 방출량을 크게 향상시키는 무기재를 한정함으로써 폴리에틸렌 필름에 통기성을 부여함과 동시에 인체에 유익한 파장 5~20㎛의 원적외선 방사량이 통상의 무기재(탄산칼슘)를 사용한 경우에 비하여 현저히 증가된 통기성 필름을 제공함에 목적이 있다.

또는 이 발명은 폴리에틸렌 수지에 무기재를 혼가하고 필름으로 성형한 후 연신하여 수지와 무기재 입자 사이에 기공을 조성하는 통기성 필름에 있어서, 기공의 조성과 동시에 원적외선의 방출량이 증대 되도록 폴리에틸렌수지에 통기성 필름에 혼가되는 무기재의 전부나 일부로서 마그네슘실리게이트나 황산바륨을 하나 이상으로 혼가 하여 40℃의 온도에서 파장 5~20㎛의 원적외선 방사량이 흑체복사 대비 0.830이상이 되도록 한 통기성 필름의 일면에 부직포를 합지하여 되는 원적외선 방사 기능을 향상시킨 통기성 필름이다.

이 발명은 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

폴리에틸렌 50중량%, 마그네슘실리게이트 35중량%, CaCo₃15중량%를 트윈 스크류 압출기에서 용융온도가 205℃가 되게 압출함으로써 무기재료가 균질하게 혼가되어 통기성 필름을 생산할 수 있는 콤파운드를 만들었다.

위 콤파운드를 170℃, 200℃, 240℃, 230℃의 온도 배열을 가지는 압출기에서 녹여 T-die를 통해 두께 90㎛의 필름으로 성형하고 기계방향으로 3:1로 연신시켜 두께 30㎛의 통기성 필름을 제조하였다.

실시예 2

폴리에틸렌 50중량%, CaCo₃50중량%를 필름 재료로서 사용하고 실시예 1의 제조 방법으로 필름을 제조하였다.

실시예 3

폴리에틸렌 50중량%, CaCo₃25중량%, BaSO₄25중량%를 필름 재료로서 사용하고 실시예 1의 제조 방법으로 필름을 제조하였다.

실시예 4

폴리에틸렌 100중량%를 필름 재료로서 사용하고 실시예 1의 제조 방법으로 필름을 제조하였다.

실시예 5

폴리에틸렌 50중량%, CaCo₃47중량%, BaSO₄3중량%를 필름 재료로서 사용하고 실시예 1의 제조 방법으로 필름을 제조하였다.

실시예 6

실시예 1,3,5의 원적원선 방사량이 증가된 필름에 부직포를 합지 하였다.

실험방법

절대온도 0도 이상의 온도가 주어진 물체의 표면에서 복사에너지가 방출되며 방출 복사 에너지 량은 물체의 종류에 따라 다르다. 또한 원적외선 방출량은 물체에 주어진 온도에 따라 상이하다.

원적외선 방사율은 원적외선 방사율이 이론상으로 최대치로 나올 수 있는 흑체(block body)를 장치하고 시료들의 원적외선 방사율을 블랙보디의 원적외선 방사율과 비교하여 이들에 대한 비율을 데이터로 하였다.

표1의 실험치를 측정하기 위하여 적외선분광계를 사용하고, 실시예 1~5의 시료와 흑체에 40℃의 온도가 주어졌다.

방사율 산출에서 블랙보디의 원적외선 방사율을 1로, 방사에너지는 403.5 watt/㎡로 하였으며, 원적외선 방사율은 원적외선 파장 대역중 5~20㎛의 전자기파영역에서 측정하였다.

또한 제조된 통기성 필름은 통상적인 경우 가스 투과도를 측정하는데 반하여 이 발명에서 투습도를 측정하였다. 보통의 통기성 필름에서는 가스 투과량이 과다하여 측정하기 어렵기 때문에 투습도로서 통기성의 정도를 측정하고 있다.

본 발명에서는 투습도 측정을 위해 ASTM E-96의 방법을 사용하였다.

상기 실시 예에서 제조된 필름의 상기 실험방법에 의한 흑체복사 대비 원적외선 방사율 비교실험 결과는 표1과 같다.

표 1

실시예 1~5의 필름을 40℃에서 실험한 흑체복사 대비 원적외선 방사율과 투습도

	흑체복사 대비 원적외선 방사율 (40℃)	투습도(ASTM E-96)	무기재 조성비 (실시 예에 인용된 중량%)
	방사율(5~20㎛)	투습도(ASTM E-96)	무기재 조성비 (실시 예에 인용된 중량%)	방사에너지(watt/㎡)
실시예 1	0.873	352	210	마그네슘실리게이트(35%)탄산칼슘(15%)
실시예 2	0.815	329	655	탄산칼슘(50%)
실시예 3	0.870	351	645	탄산칼슘(25%)황산바륨(25%)
실시예 4	0.780	315	0	-
실시예 5	0.830	335	625	탄산칼슘(47%)황산바륨(3%)
흑체	1	403.5	-	-

표1에 의하여 흑체복사량 1에 비교한 원적외선 방사율을 보면, 무기재료를 사용하지 않은 단순 폴리에틸렌 필름인 실시 예 4는 0.780이고, 탄산칼슘만을 사용한 필름의 실시예 2는 0.815인데 반하여, 마그네슘실리게이트를 35중량% 혼가한 필름의 실시예 1은 0.873이고 황산 바륨 25중량%를 혼가한 필름인 실시예 3은 0.870이고, 황산바륨을 3중량% 혼가한 실시예 5는 0.830으로서 이 발명 무기재료를 한정한 실시예 1,3,5는 5~20㎛의 원적외선 방사율이 무기재를 통상적인 탄산칼슘을 사용 실시예 2에 비하여 현저히 증가됨을 보이고 있다.

또한 상기 실시예 1,3,5는 마그네슘실리게이트나 황산바륨을 가공성이 좋은 탄산슘과 혼용함으로써 필름의 연신 가공을 용이하게 하고 있다.

상기와 같이 만들어진 통기성 필름은 일회용 아기 기저귀 일회용생리대 관절에 붙이는 파스 식품포장용 포장재 일회용 가운 일회용 침대시트 및 깔개요 등으로 사용될 수 있었으며, 강도의 보강이 필요한 경우 실시예 6과 같이 부직포와 합지함으로써 필요한 강도를 얻게 되었다.

상기와 같이 이 발명은 주로 인체에 접촉되거나 근접시켜 사용되는 통기성 필름의 원적외선 방사 기능을 향상시킨 통기성 필름을 제공하는 것으로서, 통기성 필름의 제조에 이용되는 무기재료로서 동시에 원적외선 발생량을 현저히 증가시키는 무기 재료를 한정함으로써 열잡음 네벨 이상으로 현저한 원적외선 방출량을 가지는 통기성 필름을 제공하는 것이다.

Claims

폴리에틸렌 수지에 무기재를 혼가하고 필름으로 성형한 후 연신하여 수지와 무기재 입자 사이에 기공을 조성하는 통기성 필름에 있어서, 기공의 조성과 동시에 원적외선의 방출량이 증대 되도록 폴리에틸렌수지에 통기성 필름에 혼가되는 무기재의 전부나 일부로서 마그네슘실리게이트나 황산바륨을 하나 이상으로 혼가 하여 40℃의 온도에서 파장 5~20㎛의 원적외선 방사량이 흑체복사 대비 0.830이상이 되도록 원적외선 방사 기능을 향상시킨 통기성 필름.
폴리에틸렌 수지에 무기재를 혼가하고 필름으로 성형한 후 연신하여 수지와 무기재 입자 사이에 기공을 조성하는 통기성 필름에 있어서, 기공의 조성과 동시에 원적외선의 방출량이 증대 되도록 폴리에틸렌수지에 통기성 필름에 혼가되는 무기재의 전부나 일부로서 마그네슘실리게이트나 황산바륨을 하나 이상으로 혼가 하여 40℃의 온도에서 파장 5~20㎛의 원적외선 방사량이 흑체복사 대비 0.830이상이 되도록 한 통기성 필름의 일면에 부직포를 합지하여 되는 원적외선 방사 기능을 향상시킨 통기성 필름.