KR20040051495A - 기능성 무기고분자 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우리 국내에서 채광되는 무기광물들을 이용하여 기능성 무기 고분자 재료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 규사 졸에 물과 금속 킬레이트제를 부가한 후 광촉매 졸과 원적외선 방사체 졸을 부가하여 12시간이상 반응시킨 다음, 건조시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해 제조된 무기 고분자 재료는 다른 무기 재료 및 유기 고분자 재료인 여러 가지의 플라스틱 류에 컴파운딩을 한후 제품으로 제조하는 경우 고 기능성이 나올 수 있도록 하여 줄 뿐만 아니라 이렇게 만들어진 여러 가지의 제품들은 선도유지용, 세균번식 방지용, 물병 등 다양한 용도에 적용 가능하다.

Description

기능성 무기고분자 제조방법{Preparing Method of High Molecular Inorganic Material which has multi-functions }

본 발명은 기능성 무가고분자 재료의 제조방법에 관한 것으로, 특히 나노사이즈의 무기 재료를 사용하여 원적외선 방사 및 항균 기능을 갖는 무기 고분자 재료의 제조방법에 관한 것이다.

원적외선 방사 세라믹을 함유한 섬유, 플라스틱 제품들이 많이 출시되어 잇지만 무기광물을 사용할시 입자의 크기를 물리적인 힘을 가해서 나노(nm 1/10억m)사이즈의 입자크기로 만드는 것은 불가능하였으므로 마이크론(㎛ 1/백만m)사이즈의 입자크기로서 각종 섬유나 플라스틱 등에 이용하고 있는 실정인 것이다.

그래서 이들의 단점들을 벗어나기 위해서 유기 고분자들을 선정하여 사용하고 있으나 이 또한 유기고분자에 연결사슬의 고리에는 탄소(C)의 성분을 함유하고 있어 내약품성, 내열성, 내구성, 내인장력, 내세탁 견뢰도등 의 수많은 결점들을 포함하고 있으나 이를 그대로 사용할 수 밖에는 없는 실정이었다.

위에서 지적한바와 같이 유기성의 물질을 이용한 제품들에는 내후성, 내 안정성, 내수명성에는 많은 문제점들이 있는 반면에 무기고분자로서 이용을 할 시에는 여러 가지의 문제점들을 동시에 해결을 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 지금까지의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 물리적 성질, 화학적 성질, 합첨 후의 안전성 및 안정성, 완성품의 보존성, 다양한 내기능성 항균력, 원적외선의 방사량 극대화, 방오의 기능, 내축열성 등을 갖는 기능성 무기고분자 재료를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 규사 졸에 물과 금속 킬레이트제를 부가한 후 광촉매 졸과 원적외선 방사체 졸을 부가하여 12시간이상 반응시킨 다음, 건조시키는 것으로 구성되는 기능성 무기 고분자재료의 제조방법에 의해 달성된다.

금속 킬레이트 제는 EDTA-2Na가 바람직하며, 광촉매는 이산화티탄이 대표적이다. 원적외선 방사체는 원적외선을 방사하는 다양한 세러믹을 사용할 수 있으며, 그 종류에는 특별한 제한을 두지 아니한다.

본 발명에 의해 제조된 무기 고분자 재료는 예를 들어, 초극세사를 만들어 주기 위해서는 나노사이즈(nm 1/10억m)입자의 크기를 기본 값으로 주어 0.5㎛∼1㎛굵기의 장섬유를 방사를 시키는 데에 문제의 트러블을 일으키지 아니하며 작업을 진행할 수 있는 무기재료의 소재이다.

유기고분자에 합첨시 물성적으로 매우 안정되도록 하는 한편 이들의 물성들이 성장되는 것을 방지함으로서 다양한 기능을 얻을 수 있는 것이다.

또한 본 발명의 무기 고분자재료는 원적외선을 다량 방사하는데, 원적외선(Far-Infrared)이 인체에 미치는 영향을 보면 다음과 갖은 현상이 있다. 물분자들을 초속 SeC/10^-12Pico 경이적인 속도로 동시에 강제적으로 4가지 운동을 할 수 있도록 하는 것으로서 병진(竝進)운동 신축(伸縮)운동, 회전(回轉)운동, 변각(變角)운동, 등으로서 물분자 집단 "즉" Crust들은 격렬하게 운동을 하게 하며 이때 물분자들의 연결고리들에 붙어있는 우리 인체의 해를 주는 이물질들을 떼어버리고 이를 땀으로 배출을 시키거나 혹은 인체의 배뇨기관을 통하여 체외로 배출을 시키어 주는 일들을 반영구적으로 운동함으로서 우리인체의 65%이상의 물을 "즉" 피를 활성화 시켜 줌으로서 우리인간들을 건강을 유지시키어 줄 수 있다.

본 발명의 무기 고분자 재료는 원적외선이 상온℃ 및 체온만으로도 방사되어 산성화되어지는 우리 인체에는 모세혈관의 수축으로 치명적인 현상들을 혈행(血行) 촉진에 필요한 에너지(Energy)를 지속적으로 주기도하며 음이온이 발생되어서 산림욕을 하는 정도의 음이온이 발생 시키게하여 도심의 열악한 환경에서도 우리의 삶을 건강하고 활기 있게 하는 소재이다.

본 발명을 실시예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

무기항균제인 광촉매(Photo Catalysts) 졸 (TiO₂Sol)을 입자크기20∼35nm와 pH값이 7.5∼8.0 중성인 것과 고형분의 값이 30%이상인 것을 엄선하고, 원적외선 방사용 졸은 입자크기 10∼30 nm와 pH값이 7.5∼8.0 중성인 것과 고형분의 값이35%이상인 것을 엄선하고, 지지체 및 음이온을 발생시키는 규사 졸 5∼20nm와 pH값이 7.5∼8.0인 중성인 것과 고형분의 값이 50%이상인 것을 엄선하였다.

엄선된 규사졸(100%로 기준)에 금속 킬레이트제인 EDTA-2Na을 순수에 0.3중량% 용해를 시켜 규사졸이 담겨져 있는 교반기통속에 서서히 넣은 후 300RPM의 속도로 30분간 교반을 시켜주었다.

상기에서 엄선한 원적외선 방사용 졸 10중량%를 교반기 통속에 넣은 후 이를 다시 300RPM의 속도로 30분간 교반을 시키고, 다시 상기에서 엄선한 광촉매 졸 20중량%를 교반기 통속에 넣은 후 이를 다시 300RPM의 속도로 30분간 교반을 시켜주었다.

합첨의 공정을 완료한 후 이를 육안으로 색상이 엷은 그린색임을 확인하고 이를 다시 45℃온도를 맞춘 후 12시간동안 반응시켰다.

반응을 마친 슬러리(Slurry)의 상태에서 100℃이내의 건조기에 넣어 5시간동안 서서히 건조를 시켜 나노사이즈의 파우더를 얻었다

상기 실시예에서 얻어진 물질을 하기의 물질에 합첨을 하여 보았다.

PP, PE, PC, PET. EVA, 종이, 페인트, 도자기 유약, 시멘트몰탈 등에 합첨을 하거나 혹은 컴파운딩을 하여 마스터뱃치 등을 만들어 보았다.

본 실험은 소재의 교반과 트러블이 있는가를 점검을 하였으며 합첨후 기능성을 점검하여 보았다.

곰팡이균 테스트; 전혀자라지 못함.

황색포도상구균 ; 99.9%

폐렴쌍구균 ; 99.9%

대장균 ; 99.9%

원적외선 방사값 ; 90.3

상기와 같은 값을 얻을 수 있었다.

본 발명에 의해 제조된 무기 고분자 재료는 상기 실시예에서 확인한 바와 같이, 세균이나 곰팡이 균에 대한 항균력이 탁월하고 상온에서의 원적외선 방사능이 우수하며, 다른 무기물질 및 유기 고분자 재료에 컴파운딩을 할시 트러블이 발생하지 않고 우리의 인간들이 필요로 하는 여러 가지의 제품으로 제조되는 경우 상기의 기능을 발휘하게 된다. 이렇게 만들어진 여러 가지의 제품들은 선도유지용, 세균번식 방지용, PP물병, 도자기류 등 다양한 용도로 적용 가능하며 기존의 생필품이나 혹은 의류 등에 기능성을 부여할 수 있다.

Claims (7)

1. 규사 졸에 물과 금속 킬레이트제를 부가한 후 광촉매 졸과 원적외선 방사체 졸을 부가하여 12시간이상 반응시킨 다음, 건조시키는 것으로 구성되는 기능성 무기 고분자재료의 제조방법
2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 킬레이트제는 EDTA-2Na인 것을 특징으로 하는 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 광촉매는 이산화티탄인 것을 특징으로 하는 제조방법.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 광촉매는 입자크기20∼35nm, pH값이 7.5∼8.0, 고형분의 값이 30%이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 원적외선 방사체 졸은 입자크기 10∼30nm, pH값이 7.5∼8.0, 고형분의 값이 35%이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 규사 졸은 입자크기 5∼20nm, pH값이 7.5∼8.0, 고형분의 값이 50%이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 규사 졸:원적외선 방사체 졸:광촉매 졸의 중량비는 100:10:20인 것을 특징으로 하는 제조방법.