KR20140120657A - 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복대에 있어서, 상기 복대의 내/외피 사이 내지는 수납의 형태로 마련된 도전성 실리콘재의 발열체;를 더 포함하며, 상기 발열체는, 날줄과 씨줄을 직조하여 형성된 직물로서, 어느 하나의 줄을 이루는 일반 섬유사; 상기 다른 하나의 줄을 이루고, 도전성 실리콘 고무를 심사에 압출 코팅하여 제조된 압출 도전사; 및 상기 압출 도전사의 양단에 각각 연결되어, 상기 압출 도전사에 전원을 공급하는 전극선;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대를 개시한다.
이러한 본 발명에 따르면 도전성 실리콘 발열체가 복대의 내/외피 사이 내지는 수납의 형태로 마련되어, 반복적인 열적, 물리적 응력에도, 연결부위의 내구성 향상과 발열체로서의 전제적 온도분포가 균일하게 유지되어, 복부와 허리 통증은 물론, 환부의 물리적 치료효과를 향상시키며, 복부 비만 등을 실질적으로 완화할 수 있는 작용효과가 기대된다.

Description

발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대{Stomach band for use of medical or beauty treatment with heater}

본 발명은 복대에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 도전성 실리콘 발열체가 복대의 내/외피 사이 내지는 수납의 형태로 마련되어, 반복적인 열적, 물리적 응력에도, 연결부위의 내구성 향상과 발열체로서의 전제적 온도분포가 균일하게 유지되어, 복부와 허리 통증은 물론, 환부의 물리적 치료효과를 향상시킬 수 있는 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대에 관한 것이다.

일반적으로 복대는 복부의 돌출을 방지하여 양호한 외관을 유지하거나, 또는 통증(복부 및 요통) 내지는 요추 및 임산부의 복부를 지지하여 일상생활에서의 편의를 제공하는 등 다양한 기능을 수행한다.

이러한 복대는 시대의 발달과 함께 다양한 부가 기능이 추가되고 있으며, 그 일례로, 음이온 내지는 원적외선을 방출하는 광물질(예를 들어, 토르마린), 복부 내지는 허리에 찜질 효과를 제공하는 발열체 및 다양한 지압 및 마사지 기능을 더 부가하여 사용의 편의와 미용은 물론, 의료용 보조기구로서 존재한다.

상기 발열체는 고분자로 코팅되어 내구성이 부여된 격자형태의 직물형 발열체로서, 발열체 제조시 고분자를 이용하는 것에 대한 편견을 극복한 좋은 사례가 될 수 있는데, 이러한 사례 중 도전성 액상 실리콘고무를 이용한 발열체의 제조방법이 개발된 바 있다.

상기 도전성 액상 실리콘고무는 저온특성과 내열성 면에서 우수하여, 저온형 발열체 제조를 위한 바람직한 대상재료가 될 수 있으며, 상기 액상 실리콘 고무를 도전성 바인더로 하여 메쉬 형태 등의 지지체에 코팅함으로써 도전성 도막이 형성되도록 하여 발열체를 제조한다.

즉, 상기 발열체는 지지체 상에 액상 실리콘 고무를 코팅하여 도전성 피막이 형성되도록 함으로써, 도전통로는 격자형으로서 메쉬 형태인 사방향으로 흐르도록 하는 구조이다.

이때, 코팅방법은 통상 액상 실리콘 고무에 지지체를 함침시켜 코팅하는 함침코팅방법을 주로 사용한다.

그러나, 위와 같이 함침코팅방법을 사용하는 경우, 코팅시 별도의 가압방법을 적용하지 아니하므로 액상 실리콘 고무로 형성된 실리콘 고무계 도전층은 지지체 섬유나 금속단자와의 계면접착력이 낮아서 반복적인 열적, 물리적 응력에 의해 연결부위의 도전성 도막이 쉽게 벗겨지거나 파괴되어 전기적으로 단선되고, 따라서 단선된 주변으로 우회 전류가 집중되어 과열되는 문제점이 있었다.

또한, 액상 실리콘 고무 상에 전도성 탄소가 분산되어 있어 코팅 공정 중에 침전 문제가 발생하여 메쉬 형태 등의 지지체에 형성되는 도막의 두께 및 전기적인 도전성에 차이가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 지지체 상의 도전성 피막을 건조시키는 공정 중에 유기 용제가 휘발하며 미세한 기공이 도전성 피막에 형성되어 피막의 내구성 및 내식성을 약화시키고, 형성된 기공 속으로 이물질이 침투하여 팽윤시키는 문제점도 있었다.

또한, 지지체 섬유의 주변에는 수많은 미세섬유사가 돌출형성되는데, 지지체 섬유에 도전코팅을 시행한 후, 다시 절연처리를 위하여 코팅하는 과정에서 절연물질의 코팅이 완전히 이루어지지 않는 현상이 발생되는 바, 전원 인가시 도전코팅이 이루어진 미세 섬유사에 의한 누전의 문제가 발생되는 문제점도 있었다.

또한, 종래의 직물 형태의 발열체(격자형 발열체)는 날줄과 씨줄에 모두 도전성이 부여되어 있어 사방향 도전통로를 갖도록 구성되며, 메쉬 형태의 지지체에 코팅된 도전통로는 파손 등 결함 시에도 결함이 발생된 부분을 제외한 이외의 부분에서의 통전성은 그대로 유지되되, 결함이 발생된 부분의 주변으로 우회전류가 흘러, 결함이 발생된 부분 주변에 전류가 집중되는 결과, 과열 및 화재는 물론, 그로 인한 화상 등의 안전사고를 일으킬 수 있는 위험성이 내재하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 도전성 실리콘 발열체가 복대의 내/외피 사이 내지는 수납의 형태로 마련되어, 반복적인 열적, 물리적 응력에도, 연결부위의 내구성 향상과 발열체로서의 전제적 온도분포가 균일하게 유지되어, 복부와 허리 통증은 물론, 환부의 물리적 치료효과를 향상시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 액상이 아닌 유동체의 실리콘 고무에 전도성 탄소를 교반에 의해 분산시킨 것으로서, 일단 분산이 되고나면 액상 실리콘에 비하여 침전되는 현상이 적어 도전성 실리콘 고무가 균일한 전기적 성질을 갖도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 유기용제를 사용하지 않으므로, 친환경적이며, 유기용제의 휘발에 따른 실리콘 내 및 표면에 잔류하는 기공이 없으므로, 도전성 실리콘 고무의 내구성과 도전 균일성을 확보할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 함침코팅방법과 같이 섬유를 도전처리 및 절연처리하는 방식이 아니며, 심사의 외부에 도전성 실리콘을 압출코팅하는 방식으로서, 함침코팅방법과는 달리 미세섬유사로부터 발생되는 누전의 문제가 발생되지 않아 안정적인 전력의 운용이 가능하도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 전도성 탄소 중 탄소섬유편을 사용하는 경우, 이를 실리콘 고무에 혼합하였을 때, 압출과정에서 탄소섬유편이 대체로 일방향으로 배열될 수 있으며, 따라서 전도방향이 뚜렷한 도전성 실리콘 발열체를 제조하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 종래의 함침코팅방법에 비하여 보다 두꺼운 도전성 실리콘 고무 코팅층의 형성이 가능하도록 하며, 따라서 전도성이 보다 더 우수한 도전성 실리콘 발열체를 제조하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일방향 도전통로 구조로서, 어느 하나의 통로에 결함이 발생되어도 주변으로 전류가 우회할 수 없도록 단선되어 발열체의 과열 또는 이로인한 화재는 물론, 사용자의 화상 등의 안전사고를 예방할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복대에 있어서, 상기 복대의 내/외피 사이 내지는 수납의 형태로 마련된 도전성 실리콘재의 발열체;를 더 포함하며, 상기 발열체는, 날줄과 씨줄을 직조하여 형성된 직물로서, 어느 하나의 줄을 이루는 일반 섬유사; 상기 다른 하나의 줄을 이루고, 도전성 실리콘 고무를 심사에 압출 코팅하여 제조된 압출 도전사; 및 상기 압출 도전사의 양단에 각각 연결되어, 상기 압출 도전사에 전원을 공급하는 전극선;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대를 개시한다.

상기 도전사와 일반 섬유사를 직조하여 직물을 제조하되, 상기 압출 도전사는 상기 직물의 일방향에만 구성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 도전성 실리콘 고무는, 전도선 탄소를 실리콘 고무에 분산시켜 조성된 것이며, 상기 심사에 0.2mm 내지 2mm의 두께로 피복되는 것이 바람직하다.

상기 전도성 탄소는, 실리콘 고무 중량 대비 4 중량부 내지 100 중량부의 범위로 혼합된 것이 바람직하다.

상기 심사는, 고분자 섬유 또는 유리 섬유 중 선택되는 적어도 어느 하나이고, 심사의 섬도는 500데니어 내지 10000데니어인 것이 바람직하다.

상기 전도성 탄소는 카본블랙, 흑연분말, 탄소나노튜브, 탄소섬유편으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

상기 탄소섬유편의 길이는 50㎛ 내지 10㎜인 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 도전성 실리콘 발열체가 복대의 내/외피 사이 내지는 수납의 형태로 마련되어, 반복적인 열적, 물리적 응력에도, 연결부위의 내구성 향상과 발열체로서의 전제적 온도분포가 균일하게 유지되어, 복부와 허리 통증은 물론, 환부의 물리적 치료효과를 향상시킬 수 있으며, 다이어트 등 미용에도 실질적으로 도움을 줄 수 있는 작용효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 복대용 발열체를 제조함에 있어서, 압출 성형 방법을 이용하여 압출 도전사를 제조함으로써, 실리콘 고무계 도전층과 지지체 섬유나 금속단자의 계면접착력을 제고하여 반복적인 열적, 물리적 응력에도 불구하고 연결부위의 내구성이 향상되도록 하는 작용효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 액상이 아닌 유동체의 실리콘 고무에 전도성 탄소를 교반에 의해 분산시킨 것으로서, 일단 분산이 되고나면 액상 실리콘에 비하여 침전되는 현상이 적으므로, 이를 이용하여 제조된 발열체는 균일한 전기적 성질을 갖는 작용효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 유기용제를 사용하지 않으므로, 친환경적이며, 따라서 비교적 공해유발요소가 적은 작용효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 유기용제의 휘발에 따른 실리콘 내 및 표면에 잔류하는 기공이 없으므로, 도전성 실리콘 고무의 내구성과 도전 균일성을 확보할 수 있도록 하는 작용효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 함침코팅방법과 같이 섬유를 도전처리 및 절연처리하는 방식이 아니며, 심사의 외부에 도전성 실리콘을 압출코팅하는 방식으로서, 함침코팅방법과는 달리 미세섬유사로부터 발생되는 누전의 문제가 발생되지 않아 안정적인 전력의 운용이 가능하도록 하는 작용효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 전도성 탄소 중 탄소섬유편을 사용하는 경우, 이를 실리콘 고무에 혼합하였을 때, 압출과정에서 탄소섬유편이 대체로 일방향으로 배열될 수 있으며, 따라서 전도성의 확보가 용이한 작용효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 종래의 함침코팅방법에 비하여 보다 두꺼운 도전성 실리콘 고무 코팅층의 형성이 가능하도록 하며, 따라서 전도층이 두꺼워진만큼 전도성이 보다 더 우수한 작용효과가 기대된다.

본 발명은 압출 방법을 사용함으로써, 실리콘 고무 코팅의 균일성을 확보할 수 있으며, 발열체의 전제적인 온도분포가 균일하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 일방향 도전통로 구조로 이루어져, 결합이 발생되어도 주변으로 전류가 우회할 수 없도록 단선되어 발열체의 과열 또는 이로 인한 화재는 물론, 화상 등의 안전사고를 예방할 수 있는 작용효과를 기대한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복대를 설명하기 위해 나타낸 전체도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발열체의 배치상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발열체의 설치상태를 설명하기 위해 나타낸 상세도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발열체를 설명하기 위해 나타낸 평면도, 그리고,
도 5는 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압출 도전사를 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.

이하 본 발명에 따른 도전성 실리콘 발열체가 구비된 복대의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하도록 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복대를 설명하기 위해 나타낸 전체도이다.

도시된 바와 같이 복대(100)는 복부의 돌출을 방지할 뿐만 아니라, 복부 내지는 허리의 통증완화를 위해 착용하거나, 허리를 내지는 임산부의 복부를 지지하여 일상생활에서의 편의를 제공하기 위한 것이다.

이러한 복대(100)는 도시된 바와 같이 착용자의 허리를 두르는 밴드(109)와 밴드(109) 양단에 각각 마련된 고정수단(107) 및 밴드(109) 내부에 설치된 발열체(110)를 포함하여 구성된다.

밴드(109)는 허리를 적어도 1회 이상 두를 수 있는 길이인 것이며, 이때, 밴드(109)는 허리를 탄력적으로 감싸는 탄성체(예를 들어, 고무)가 일부 더 포함되거나, 그 전체를 이룰 수도 있다.

이때, 밴드(109)에는 음이온 내지는 원적외선을 방충하는 광물질(자성체, 옥 및 토르마린 등) 내지는 지압 및 마사지 기능은 물론, 허리를 지지하는 지지체가 선택적으로 더 구비될 수도 있으며, 이는 통상의 복대에 적용된 주지의 것으로 이에 대한 설명과 도면은 생략한다.

고정수단(107)은 밴드(109) 적어도 양단에 마련되어, 밴드(109)의 감김 상태를 유지시키기 위한 자웅체로서, 도시된 바와 같이 벨크로이거나, 또는 도시하지 않았으나 버클 및 단추 등이 적용될 수 있다.

한편, 밴드(109)에 마련된 발열체(110)는 착용자의 복부 내지는 허리에 온열을 제공하여, 복부 통증 내지는 허리 통증을 완화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 물리적 치료효과가 있어, 주로, 복통(예를 들어, 배앓이 및 생리통) 내지는 요통 환자로 하여금 통증을 완화시키는데 주로 적용된다.

이러한 발열체(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 밴드(109)와 대응하는 면적 전체에 설치하되, 도 2a와 같이 하나의 발열체(110)가 밴드(109) 전체를 커버하도록 설치되거나, 또는 도 2b와 같이 복수의 셀 단위로 이루어진 발열체(110)가 일정 간격을 두고 나란한게 연속 배치될 수도 있다.

이때, 도 2b는, 통상 복대(100)를 사용하지 않을 경우, 부피를 줄이기 위해 접거나, 말아서 보관하게 된다. 따라서 잦은 접철로 인해 발열체의 훼손이 우려되므로, 복대가 접철되는 영역에 공간을 형성하여, 접철에 의한 발열체의 훼손을 줄이도록 하기 위한 것이다.

물론, 본 발명은 후술하겠지만, 발열체가 도전성 실리콘으로 이루어져, 잦은 접철에도 그 내구성이 종래의 발열체에 비해 좋으나, 사용의 안정성과 지속성을 더 연장하기 위한 하나의 실시예로서 적용할 수 있는 것이다.

또한, 발열체(110)는 도 2c에 도시된 바와 같이 밴드(109) 양단 사이 선택적으로 배치할 수도 있으며, 이때, 발열체(110)는 적어도 착용자의 복부 내지는 허리와 맞닿는 어느 일면에 설치되는 것이 바람직하며, 그 중 밴드(109)의 중심영역에 설치되는 것이 매우 바람직하다.

이와 같은 발열체(110)에 대한 설치상태는 도 2의 상세도를 나타낸 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발열체의 설치상태를 설명하기 위해 나타낸 상세도이다.

먼저 도시된 각 일례는 도 2의 상세도를 기준 하여 나타낸 것으로서, 도 3a는 도 2a의 D-1을 나타낸 상세도이고, 도 3b는 도 2b의 D-2를 나타낸 상세도이며, 도 3c는 도 2c의 D-3을 나타낸 상세도이다.

도 3a는 발열체(110)가 밴드(109)의 내피(101)와 외피(103) 사이에 설치된 것으로, 밴드(109)와 발열체(110)가 일체(발열체(110)를 사이에 두고, 내피(101)와 외피(103)의 테두리를 봉제한 상태)로 이루어진 상태를 나타낸 것이다.

도 3b는 셀 단위의 발열체(110)가 밴드(109)의 내/외피(101,103) 사이에 마련된 수납부(105)에 마련된 상태인 것이며, 이때, 발열체(110)는 밴드(109)와 일체형 또는 인출 가능하게 구성될 수 있으며, 인출형일 경우, 도시하지 않았으나, 발열체(110)와 대응하는 내/외피(101,103) 사이를 개구하여 인출 가능하도록 구성할 수도 있다.

도 3c는 발열체(110)의 인출 가능하도록 외피(103)의 일부가 개방형태로 존재하여, 개방된 일면을 통해 수납부(105)로부터 발열체의 인출이 용이하도록 한 것을 나타낸 것이다.

이때, 발열체(110)의 인출 가능 영역은 외피(103)에 한정되지 않으며, 내피(101)는 물론, 내/외피(101,103)에 각각 형성시킬 수도 있다.

또한, 개방 영역은 수납된 발열체(110)의 이탈이 방지되도록 소정 중첩(A영역)된 상태인 것이 바람직하며, 중첩되는 각 일면에는 자웅체(벨크로 내지는 단추 등)가 더 구비되는 것이 매우 바람직하다.

한편, 발열체(110)는 자체 전원 즉, 도시하지 않았으나, 별도의 배터리가 구비되어, 이를 통해 전원을 공급받거나, 수상에서의 공급이 용이한 태양열 전지를 이용할 수도 있으며, 이는 통상의 전원 공급 방식으로서, 이에 대한 설명은 생략한다.

또한, 발열체(110)는 도시하지 않았으나, 외부 컨트롤러(미도시)와 전기적으로 연결되어, 발열체(110)의 온/오프는 물론, 온도 조절을 제어할 수 있도록 구성됨이 바람직하며, 이는 통상의 전기 제어에 관한 것이므로, 이 또한, 상세한 설명은 생략한다.

이와 같은 발열체에 대한 상세한 설명은 도 4 내지 5를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발열체를 설명하기 위해 나타낸 평면도이고, 도 5는 압출 도전사를 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이 발열체(110)는 날줄과 씨줄로 직조하여 형성된 직물로서, 어느 하나의 줄을 이루는 일반 섬유사(113)와, 다른 하나의 줄을 이루는 압출 도전사(111) 및 압출 도전사(111)에 전원을 공급하는 도전선(115)을 포함하며, 제직기(미도시) 등을 통해 도시한 바와 같이 직물형태를 이룬다.

일반 섬유사(113)는 재질에 특별히 한정되지 않으나, 아라미드섬유, 불소섬유, 플론섬유, 초고장력 PVA와 같은 슈퍼섬유이거나, 또는 유리섬유, 나일론, 폴리에스터섬유 등이 적합하며, 그 중, 유리섬유는 연사된 실을 여러 가닥으로 합사되어진 실이 매우 바람직한데, 이는, 실에 꼬임이 있어야 내굴곡성이 좋아지기 때문이다.

압출 도전사(111)는 도 4에 도시된 바와 같이 심사(120)에 전도성 탄소와 실리콘 고무의 혼합물이 코팅된 도전체인 것으로, 더욱 상세하게는, 전도성 탄소를 실리콘 고무에 분산시켜 제조된 도전성 실리콘(140)이 압출 성형에 의해 심사(120)에 피복된 도전체이다.

여기서, 상기 전도성 탄소는 그 일 실시예로서, 카본블랙, 흑연, 탄소나노튜브, 탄소섬유편이 바람직하며, 이를 개별적으로 적용하거나 혼용할 수 있다. 상기 탄소섬유편은 잘게 썬(chopped) 탄소섬유를 지칭한다.

특히 카본블랙에 흑연 분말이나 탄소나노튜브, 탄소섬유편을 혼용할 경우 상기 전도성 탄소 입자 크기의 차이와 탄소섬유의 종횡비(aspect ratio) 증가로 전도성 탄소 입자간의 접촉점들의 수가 증가하여 도전성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 카본블랙이 서로 응집하는 현상을 크게 줄일 수 있고, 탄소섬유와 실리콘고무 사이의 결합력 보강효과도 있다.

카본블랙의 특성은 입자크기, 비표면적, 구조, 표면성상 등으로부터 나타나게 되는데, 본 발명에 적용되기 위해서는 일반적으로 입자가 작고, 다공질이어서 표면적이 넓으며, 입자들간의 도전통로 구조가 발달되어 있고, 불순물을 적게 함유할수록 좋으며, 제조방법에 대해서는 제한이 없다.

본 발명에 사용될 수 있는 카본블랙의 1차 입경은 30㎚ 내지 70㎚인 것이 바람직하며, DBP(프탈산 디부틸) 흡유량이 120㎖/100g 내지 500㎖/100g인 것이 바람직한데, 이는, 카본블랙의 입경이 30㎚ 미만이거나 DBP 흡유량이 120㎖/100g 미만인 경우 원하는 전기 전도도를 맞출 수 없다.

또한, 카본블랙의 입경이 70nm를 초과하면 입자간의 도전통로 수가 감소하여 무작위 분산상 상태로 되고, 500㎖/100g을 초과하면 입자간의 도전통로수가 많은 구조로 되어 도전성이 증가하지만 반대로 입자간의 연결상이 선상구조로 되어 응집력이 약해 혼합시 전단력에 의한 구조파괴가 일어난다.

여기서, DBP 흡유량이란 카본블랙의 각 입자간의 화학적, 물리적 결합에 의한 복잡한 응집된 도전 통로 구조의 정도를 나타내는 것으로서, 카본블랙 100g당 포함되는 DBP의 ㎖(부피)를 의미한다.

또한, 흑연분말의 입자 크기는 0.5㎛ 내지 10㎛이며, 전지비저항은 0.005Ω·㎝ 내지 0.08Ω·㎝인 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 경우 전기적 안정성을 유지하기에 부적절하다.

그리고, 탄소나노튜브는 입경이 5㎚ 내지 90㎚인 것이 바람직한데 이는, 상기 범위를 벗어날 경우 분산안정성이 현격히 떨어지기 때문이다.

한편, 탄소섬유편의 길이는 50㎛ 내지 10㎜인 것이 바람직한데, 이는, 상기 길이가 50㎛ 미만인 경우, 탄소섬유편에 의한 실리콘 고무의 기계적 물성 보강효과가 나타나지 않고, 10㎜초과하면 압출 도전사의 길이 방향으로 배향이 어렵기 때문에 탄소섬유편의 길이는 위 범위에서 그 임계적 의의를 갖는다.

또한, 탄소섬유편의 첨가량은 실리콘 고무에 100중량부에 대해서 1중량부 내지 10중량부가 바람직하며, 이는, 1중량부 미만인 경우에는 탄소섬유편으로부터 발휘되는 실리콘 고무의 기계적 강도 보강효과가 나타나지 않고, 10중량부를 초과하는 경우 실리콘 고무 대비 전도성 탄소섬유편 과다로 실리콘 고무의 매트리스 역할 이 불충분해지며 따라서 발열체의 전체적인 물성이 저하되므로, 탄소섬유편의 함량은 위 범위에서 그 임계적 의의를 갖기 때문이다.

카본블랙의 첨가량은 상기 실리콘고무 100중량부에 대해서 4 내지 100중량부가 적합하나 특히 7 내지 60중량부로 하는 것이 바람직하며, 이는, 첨가량이 4중량부 미만이면 도전성이 낮고, 100중량부를 초과하면 경화물의 기계적 강도가 열화되는 경우가 생기기 때문이다.

이때, 카본블랙의 배합량은 흑연분말, 탄소나노튜브, 탄소섬유편 첨가시 그 첨가량만큼 줄인다.

다음에, 상기와 같이 제조된 혼합물을 2단 롤밀, 밴버리 믹서(banbury mixer), 도우 믹서(kneader) 등의 고무 혼련기를 이용하여 균일하게 혼합하는 것이 바람직하며, 상기 2단 롤밀의 롤 간격은 2.5mm 내지 20mm인 것이 매우 바람직한데, 이는, 2단 롤의 롤 간격이 2.5mm미만은 전단력이 높아 카본블랙의 구조가 깨져서 오히려 도전성이 떨어지고, 20mm초과시 전단력이 너무 약해서 분산이 어렵기 때문이다.

실리콘 고무는 그 물성을 결정하는 경화공정에서 그 조건에 대해서는 한정되지 않으나, 100℃ 내지 400℃에서 5초 내지 1시간의 범위가 바람직하며, 성형 후에 2차 가열하는 경우에 있어서는 150℃ 내지 200℃에서 1시간 내지 30시간의 범위를 조건으로 하는 것이 바람직하다. 이때, 가열은 경화제의 잔류분을 휘발시키거나 도전성 실리콘 고무의 물성을 향상시키기 위함이다.

한편, 전도성 탄소와 실리콘 고무에 의해 제조된 도전성 실리콘(130)은 기본적으로 가열 등에 의해 경화시킴으로써 고무 탄성체가 되는 오가노폴리실록산 베이스 폴리머와 경화제를 포함하는 실리콘 고무에 상기 전도성 탄소 및 필요에 따라 가공조제 등을 배합한 것이다.

이러한, 심사(120)의 재질은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 전기 전도도가 없는 폴리에스터사, 유리섬유, 아라미드 섬유, 고강도PVA섬유 등이 바람직하다.

이때, 심사(120)의 섬도는 500데니어 내지 10000데니어가 바람직한데, 이는, 500데니어 미만은 발열체의 기계적 강도가 취약하고, 10000데니어 초과시 발열체의 메쉬 구멍이 작아 절연 코팅시 눈 막힘이 일어기 때문이다.

이상에서 설명한 압출 도전사는 압출기에 의해 생성되며, 그 일례로는 심사(110)는 크로스헤드(crosshead)의 안내구(tapered guider)를 통해 다이의 중심으로 인출과 함께 심사(110)에 도전성 실리콘이 피복되어 압출 도전사(101)가 생성되는 것이다.

한편, 압출 도전사의 도전층의 두께(심사에 피복된 도전성 실리콘의 두께) 는 0.2mm 내지 2mm가 바람직한데, 이는, 0.2mm미만시 도전층이 얇아 기계적 강도가 취약하고, 2mm초과시 발열체의 메쉬 구멍이 작아 절연 코팅시 눈 막힘이 일어나기 때문이다.

특히, 본 발명에 의하면 0.2mm 미만의 도전층 두께를 갖는 함침코팅방법과는 달리 두꺼운 도전층을 가지므로, 도전성이 보다 향상될 수 있으며, 이는 압출방식의 장점이자 본 발명의 특징을 이룬다.

한편, 직물형태는 제직기 종광의 개구 운동에 의해 날실(예를 들어 일반섬유사, 113)를 상하 그룹으로 개구시키고, 개구된 날실 속을 북침 운동에 의해 씨실(예를 들어 압출 도전사, 111)을 위입하고, 바디가 개구 내에 위입된 씨실을 제직된 직물 앞까지 밀어주어 날실과 씨실의 조직을 완성시키는 바디침 운동의 연속 반복으로 제직되어 직물이 형성되고, 상기 직물의 날실은 익조직으로 형성되고, 상기 직물의 양단에 여러 가닥의 날실이 도전선(115)으로 대체 배열되고, 상기 씨실은 압출 도전사(111)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 날실이 일반 섬유사(113), 씨실이 압출 도전사(111)로 구성된 것으로 도시되어있으나, 이에 한정되지 않음이 바람직하며, 도시하지 않았으나, 날실이 압출 도전사(111), 씨실이 일반 섬유사(113)로 구성되는 것도 가능하다.

또한, 상기 도전선(115)은 도 4a와 같이 날실의 적어도 양단에 각각 형성될 수 있으며, 양단에 형성되는 경우, 도 4b와 같이 양단부에 복수로 형성될 수도 있으며, 각 단부에 6줄의 도전선(115)이 형성될 수도 있다.

한편, 직물(textile fabric)은 실로부터 제직(製織,weaving) 또는 편성(編成, knitting) 등에 의해 실을 서로 지지시킴으로써 형성된다. 실이 인접 실들 위로 그리고 아래로 안내되는 제직 및 편성 방법으로 직물이 형성된다.

직물의 한 실시 예로서, 제직은 날실와 씨실이 서로 아래위로 교차하여 어떤 넓이의 평면체가 된 천이다. 직기로 짜여지며 날실와 씨실의 교차 방법에 따라 여러 가지 직물 조직이 된다.

제직 공정의 주운동은 직물에 따라 날실을 2개 층으로 분리하여 개구(shed)라고 하는 터널(tunnel)을 형성하는 과정인 개구 운동(shedding motion), 직물 폭에 따라 씨실(압출 도전사, 111)을 개구 된 날실(일반 섬유사, 113) 사이를 통과시키는 북침 운동(picking motion), 그리고 개구를 통과한 씨실을 바디로써 제직된 직물 앞까지 밀어주어 날실과 씨실의 조직을 완성시키는 바디침 운동(beating motion)으로 구성된다. 또한 제직을 연속적으로 하려면 날실을 경사빔에서 풀어 필요한 속도와 적당한 일정 장력으로써 제직 부분에 공급하는 송출운동(let-off)과 필요한 씨실 간격만큼 일정한 양의 직물을 제직 부분에서 빼내어 직물을 롤러에 감는 권취운동(take-up)이 필요하다.

그리고, 직물의 양측에 여러 가닥의 날실(일반 섬유사)을 도전선(115)으로 대체 배열되며, 이때, 도전선(115)은 압출 도전사(111)인 씨실에 전원 인가용 전극 선의 역할을 한다.

이러한, 도전선(115)의 재질은 특별히 한정됨은 없으나, 구리 선, 알루미늄 선, 스테인리스강 선 등이 바람직하다.

한편, 도전선(115)은 도 3b와 같이 직물의 익조직으로 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 직물 조직은 익조직(레노직)이 바람직하다. 익조직은 날실(일반 섬유사, 113)이 서로 평행하지 않고, 2본의 날실이 서로 꼬여져 8자형을 만들면서 씨실(압출 도전사, 111)을 삽입한다. 그러므로서, 그물망 모양의 익직물이 형성된다.

특히, 도전선(115)이 서로 꼬여진 개구 속에서 압출 도전사(111)가 접촉하고 있어, 도전선(115)과 압출 도전사(111) 간에 접촉성을 향상시킨다.

제직기를 통해 직물 형태의 발열체는 이후, 외부 표면에 수지로 절연 피복처리되는 것이 바람직하며, 수지의 종류로는 에폭시, 폴리우레탄, 실리콘, 불소, EPDM, 폴리에스테르, 역청질, 올레오레진, 페놀, 알키드, PVC 수지 등이 바람직하며, 그 중, 실리콘 고무, EPDM 고무 또는 불소 고무인 것이 매우 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의한 도전성 실리콘 발열체가 구비된 복대는 발열체 일부에 손상이 생기는 경우, 그 부분만 단선되어 다른 선에는 영향을 끼치지 아니하며, 손상부위 주변의 과열과 그로 인한 화상 등 일상 생활에서의 안전한 사용이 가능하다.

따라서, 본발명의 복대는 온도의 지속성이 양호하고, 장시간 안전한 사용이 가능하여, 특히, 복부 내지는 허리에 대한 찜질 효과가 탁월하여 환부의 통증완화는 물론, 나아가 물리적 온열 치료기로서의 사용이 가능한 이점이 있다.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 안정되는 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.

100 : 복대 101 : 내피
103 : 외피 105 : 수납부
107 : 고정수단 109 : 밴드
110 : 발열체 111 : 압출 도전사
113 : 섬유사 115 : 도전선
120 : 심사 130 : 도전성 실리콘
140 : 코팅부

Claims (7)

1. 복대에 있어서,
   상기 복대의 내/외피 사이 내지는 수납의 형태로 마련된 도전성 실리콘재의 발열체;를 더 포함하며,
   상기 발열체는, 날줄과 씨줄을 직조하여 형성된 직물로서, 어느 하나의 줄을 이루는 일반 섬유사; 상기 다른 하나의 줄을 이루고, 도전성 실리콘 고무를 심사에 압출 코팅하여 제조된 압출 도전사; 및 상기 압출 도전사의 양단에 각각 연결되어, 상기 압출 도전사에 전원을 공급하는 전극선;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대.
2. 제1항에 있어서,
   상기 도전사와 일반 섬유사를 직조하여 직물을 제조하되, 상기 압출 도전사는 상기 직물의 일방향에만 구성되도록 하는 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대.
3. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 실리콘 고무는,
   전도선 탄소를 실리콘 고무에 분산시켜 조성된 것이며, 상기 심사에 0.2mm 내지 2mm의 두께로 피복되는 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대.
4. 제3항에 있어서,
   상기 전도성 탄소는,
   실리콘 고무 중량 대비 4 중량부 내지 100 중량부의 범위로 혼합된 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대.
5. 제1항에 있어서,
   상기 심사는,
   고분자 섬유 또는 유리 섬유 중 선택되는 적어도 어느 하나이고, 심사의 섬도는 500데니어 내지 10000데니어인 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대.
6. 제3항에 있어서,
   상기 전도성 탄소는 카본블랙, 흑연분말, 탄소나노튜브, 탄소섬유편으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대.
7. 제6항에 있어서,
   상기 탄소섬유편의 길이는 50㎛ 내지 10㎜인 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 의료용 또는 미용 복대.

Images