KR940009421B1 - 원적외선 방사체 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

원적외선 방사체
본 발명은 유기금속 화합물 또는 유기실리콘 화합물로부터 제조되는 원적외선 방사체에 관한 것이다.
원적외선이라 함은 4~40㎛의 파장을 가지는 적외선을 말하며, 이것은 지구상에 존재하는 모든 유기화합물의 고유 진동운동과 공명현상을 일으킬 수 있으므로 생명체 또는 유기화합물에 좋은 영향을 주는 유용한 광선이다.
이러한 원적외선의 효과가 밝혀짐에 따라 최근에는 천연광물 또는 인조광물로부터 원적외선을 방사하는 세라믹 물질이 개발되어 많은 분야에 이용되고 있다. 지금까지 밝혀진 원적외선 방사 세라믹 원료가 되는 주요 물질은 다음과 같다.
1. Al2O3, SiO2(일 특공소 53-44928) 2. ZrO2, Y2O3, CeO2(일 특개소 57-67078) 3, Fe2O3, MgO, BaO(일 특개소 61-232268) 4. SnO2, Sb2O5(일 특개소 61-1755) 5. TiO2, CuO(일 특개소 60-251322)
상기 무기물질들로부터 제조되는 세라믹체는 뛰어난 원적외선 방사효과에도 불구하고 비중이 높고 투명도가 좋지 않을뿐만 아니라, 사용기재와 친화성이 약하기 때문에 그 적용이 제한되고 있다.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로 무기화합물에 비하여 사용기재와 친화성이 높고, 비중이 낮으며, 투명도가 좋은 유기금속 화합물 또는 유기실리콘 화합물이 재료로 사용되는 원적외선 방사체에 관한 것이다.
본 발명에 사용될 수 있는 유기금속 화합물 또는 유기실리콘 화합물의 예로는 알킬 메탈 에스테르(alkyl metal ester), 알킬 메탈 킬레이트(alkyl metal chelate), 알킬 메탈 아실레이트(alkyl metal acylate), 메탈 킬레이티드 에스테르(metal chelated ester), 메탈 알콜레이트(metal alcholate), 지르코늄 테트라아세틸아세토네이트(zirconium tetraacetylacetonate), 유기 알콕사이드 실란(organo alkoxide silan)등을 들 수 있다.
이와같은 화합물들은 그동안 접착촉진제(adhesion promoters), 에스테르 교환촉매, 가교제(cross-linking agent), 내열제, 축합촉매, 계면활성제, 경화제(curing agent), 건조촉진제, 부식방지제, 절연제등의 용도로 널리 사용되어져 왔으나, 원적외선 방사체의 재료로 사용되어진 예는 없었다.
본 발명자는 원적외선 방사 세라믹체를 경량화, 투명화하기 위하여 상기 화합물에 대하여 예의 연구한 결과 이들 화합물에서도 방사된다는 것과, 적절하게 기재에 처리하게 되면 무기화합물이 원료로 사용되던 종래의 세라믹체의 원적외선 방사율과 동일한 수준의 원적외선이 방사된다는 것을 밝혀내게 되었다. 따라서, 상기 화합물은 원래의 용도인 접착촉진제, 가교제 등의 용도외에 종래의 세라믹체의 재료로 사용되던 무기화합물의 대용으로 사용될 수 있게 되었으며, 이것이 사용될 경우 세라믹체를 경량화, 투명화시킬 수 있게 될 뿐만 아니라, 사용기재와의 친화도가 증가하게 되어 원적외선 방사 세라믹체를 식품포장지, 벽지, 섬유 등 종래에는 그 적용이 어려웠던 분야에까지 적용할 수 있게 된다.
예를 들면, 식품포장지의 경우에는 종래의 무기세라믹 재료를 기재에다 혼입하게 되면 제품의 물성이 변할 뿐만 아니라, 인쇄잉크로 표면코팅시 세라믹 재료와 안료 또는 기재와의 친화성이 좋지 아니하므로 원하는 색상의 부여에 어려움이 있었으며, 특히 기재원색의 색상이나, 투명색상의 표현은 불가능하였다.
그러나, 본 발명에 의한 유기 세라믹 재료를 사용할 경우에는 안료 또는 기재와의 친화성으로 인하여 기재의 물성변화없이 원하는 색상을 자유롭게 부여할 수 있으며, 기재원색이나 투명색상의 표현도 가능하게 될 뿐만 아니라, 유기금속 화합물의 원래의 기능인 건조촉진제, 접착족진제 등의 기능으로 공정효율이 높아지게 되며, 기재와의 강한 접착효과도 얻을 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예는 다음과 같다.(하기 실시예의 %는 모두 중량%를 의미한다)
[실시예 1-5]
냉장고용 프라스틱 용기의 제조에 있어서, 사출용 폴리프로필렌에 테트라 스테아릴 티타네이트(tetra stearyl titanate) 0-20%, 지르코늄 테트라 아세틸아세토네이트(zirconium tetra acetylacetonate) 0-10%를 혼입하여 믹싱 후 200℃에서 사출하면 투명성 용기가 되며, 이 용기의 10㎛에서의 원적외선 방사율을 측정한 값은 다음의 표 1과 같다.
[표 1]
Figure kpo00001
실시예 6-10)
알루미늄 이소프필레이트(aluminium isopropylate) 0-20%, 테트라 스테아릴 티타네이트(tetra stearyl titanate) 0-10%, 지르코늄 테트라 아세틸 아세토네이트(zirconium tetra acetylacetonate) 0-10%를 도료의 전색제(vehicle)에 첨가 용해후 폴리프로필렌 필름에 12㎛ 두께가 되도록 코팅하고, 이 코팅된 필름의 10㎛에서의 원적외선 방사율을 측정한 값은 다음의 표 2와 같다.
[표 2]
Figure kpo00002
[실시예 11]
디메틸 디에톡시 실란(dimethyldiethoxysilan) 10g에 물 4g을 넣은 용액에, 이소프로필알콜(isopropylalcohol) 1g에 알루미늄 2차 부틸레이트(aluminum secbuthylate) 1g, 지르코늄 테트라 아세틸레아세토네이트(zirconium tetra acetylacetonate) 3g, 테트라 스테아릴 티타네이트(tetra stearyl titanate) 4g을 용해시킨 용액을 혼입하여 상온에서 8시간 가수분해시킨 후, 이것을 전색제로 하여 내열성 안료를 10g 첨가하여 분산시키고, 이것을 이소프로필알콜(isopropylalochol)과 셀로솔브 아세테이트(cellosolve acetate)가 1대 1로 혼합된 용액 23g에 넣어 충분히 분산시킨 후, 2g의 3급 아민 경화제를 첨가하여 스텐레스(steinless) 기재에 0.01㎛의 두께가 되도록 분무하고 고온처리(300℃)하여 얻어진 도막의 10㎛에서의 원적외선 방사율은 95%였다. 이 도막은 본 실시예에서 원적외선 방사 재료로 사용된 유기화합물들의 가수분해 촉진작용, 접착촉진 작용 등으로 인하여 원적외선 방사 재료로 무기물질이 사용되던 종래의 도막에 비하여 표면광택도, 접착강도, 내열성이 우수하였다.
이상의 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 원적외선 방사체는 종래의 것과 동일한 수준의 원적외선 방사율을 유지하면서, 표면광택도, 접착광택도, 접착강도, 내열성 등이 향상되었을 뿐만 아니라, 투명색상의 부여가 가능함으로써 원적외선 방사 세라믹체의 응용범위를 확장시킬 수 있게 하였다.

Claims (4)

  1. 유기금속 화합물이 방사재료로 사용되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체.
  2. 제 1 항에 있어서, 유기실리콘 화합물이 더욱 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체.
  3. 제 1 항에 있어서 유기금속 화합물이 알킬메탈에스테르, 알킬메탈킬레이트, 알킬메탈레이트, 알킬메탈아실레이트, 메탈킬레이트에스테르, 메탈알콜레이트, 지르코늄테트라아세틸아세토네이트 중 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체.
  4. 제 2 항에 있어서, 유기실리콘 화합물이 디메틸 디에폭시 실란, 메틸트리에톡시 실란중 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체.
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