グラフェン及び無機ナノ物質を用いた自己発熱性及び多機能性を有するベルト添加用物質、それを用いたベルト及びその製造方法

本発明は、グラフェン及び無機ナノ物質を用いた自己発熱性及び多機能性を有するベルト添加用物質、それを用いたベルト及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、外部からのエネルギーを使用することなく体温から輻射された熱がベルトに付着されている発熱体にエネルギーとして伝達され、輻射−昇温−発熱のメカニズムにより熱が上昇し、これによりベルトが持っている各種機能を発揮して身体に様々な利益を与えるようにしたグラフェン及び無機ナノ物質を用いた自己発熱性及び多機能性を有するベルト添加用物質及びそれを用いたベルトの製造方法に関する。

一般に、ウエストベルトは腹帯または腰帯ともよばれ、一般的にはスパンデックスのような材質を使用して広い幅で形成し、その先端部はバックルやナイロン材接着布(ベルクロマジックテープ)を縫製して腰に着用するようにしたものであり、腰を少し圧迫しながら幅広く支えることにより腰をまっすぐに伸ばした状態にし、腰を楽にして痛みがない状態に保護するものである。

最近では、このようなウエストベルトの効果を有するとともに、腰部または腹部のところに温熱刺激及び治療効果が生じるように電熱線を内蔵して構成したウエストベルトが登場しているが、これは、構造が複雑であり、多くの消費電力を必要とし、使用に際して人体に有害な電磁波が発生するなどの各種問題があるので、電気を使用することなく温熱刺激効果を得ることができるように、ウェストベルトにポケットを設けて温熱療法パック(hot pack)を収容するようにしたウエストベルトが提供された。

しかし、このような温熱療法パックを収容するウエストベルトの場合、温熱療法パックをエネルギーで暖めなければならないので、これも非常に難しいことであり、それによるエネルギー消費を避けることができないという問題点があり、チムジルパックが使用時間の経過に伴って徐々に冷却が進行していくため、温熱療法(韓国語でチムジル)の効果が持続的に得られないという短所があった。

したがって、下記の特許文献2には、内皮に皮膚と接触するようにしたトルマリンボールを形成し、 外皮と内皮の間にグラフェンがラミネートされたシートを設けることにより、発熱効率を高めたものが開示されている。

しかしながら、グラフェンを用いてトルマリンの発熱を生じさせ、皮膚の奥まで伝達させて発熱時間を短縮させるようにしたが、 遠赤外線の放射メカニズムを効果的に利用することができず、それにより提供し得る様々な効果を適切に維持することができないという欠点があった。

韓国登録特許第1436095号公報(2014年8月25日登録)

韓国登録特許第1540439号公報(2015年7月23日登録)

韓国公開特許第2015-0079419号公報(2015年7月8日公開)

韓国登録実用新案第0329046号公報(2003年9月25日登録)

したがって、本発明は、かかる従来の問題点を解消するために案出されたものであり、

その目的は、 体温から輻射された熱がベルトの発熱部材に伝達され、温度が上昇して再発熱を行う発熱ベルトを提供することにある。

本発明の他の目的は、無機ナノ素材を用い、太陽光熱、体温熱、その他の熱源などが熱源となって輻射熱エネルギーとして昇温・発熱して熱を放出し、熱を皮膚の奥の皮下深層まで伝達することにより、様々な機能を提供することにある。

本発明のまた他の目的は、環境にやさしい有機高分子と無機高分子を合成して張力が高くフレキシブルな性能を持たせることにより、人体付着型、ベルト、腹帯型のように様々に適用できるようにすることにある。

本発明のまた他の目的は、遠赤外線放射のメカニズムにおいて人体が持つ波長帯に効果的に到達する波長帯を形成することにより、身を軽くし、抗菌力、脱臭及び空気浄化機能を提供することにある。

本発明は、トルマリン、ベントナイト、ポゾラン、雲母(Mica)、黄土、ゼオライト、酸化マグネシウム、白土、カルシウム、シリカからなる非鉄金属のうちから選ばれる一種以上の20〜98重量部と、粒径が5〜20nmであるAタイプTi0₂ゾル、Agゾル、Zn0のうちから選ばれる一種以上の0.1〜30重量部と、粒径が0.20〜0.25nmであるグラフェン0.1〜10重量部と、Ag、Au、Zn、Pt、Yのうちから選ばれる一種以上の粒径1〜10nmの多機能性コロイダルメタル0.05〜8重量部と、をもって発熱部材(13)を成形するベルト添加用物質を用いたベルトの製造方法において、前記非鉄金属のうちから選ばれる一種以上を20〜98重量部当量とした後、500〜1,500メッシュの粒径に粉砕することを特徴とする。

本発明によれば、体温から輻射された熱がベルトの発熱部材に伝達され、温度が上昇して再発熱を行う、輻射−昇温−発熱のメカニズムにより熱が上昇して各種機能を発揮し、身体に様々な利益を与えるという効果がある。

また、本発明によれば、 ナノ無機素材を用い、太陽光熱、体温熱、その他の熱源などが熱源となって輻射熱エネルギーとして昇温・発熱後、熱を放出し、熱を皮膚の奥の皮下深層まで伝達し、毛細血管を拡張して血行を促進させ、詰まっている血管を広げ、病気の部位の痛みを緩和させるなど様々な多機能性効果が得られる。

また、本発明によれば、環境にやさしい有機高分子と無機高分子を合成し、即ち、有・無機の合成により、張力が高くフレキシブルな性能を持たせることにより、人体付着型、ベルト、腹帯型のように様々に適用して人体の多様な部位に適用することができるという効果がある。

また、本発明によれば、遠赤外線放射のメカニズムにおいて人体が持つ9.36ミクロン波長帯に効果的に到達する波長帯を形成させ、回転運動、伸縮運動、並進運動、変角運動を10¹²/Secという驚異的な速度で強制に激しく行わせることにより、共鳴作用を引き起こし、身を軽くし、毛細血管を拡張して血行を促進させることができ、また、人体に無害な無機抗菌剤を用いて抗菌力を与えることにより、着用部位で発生する人体に有害な菌株から保護することができ、消臭機能を発現して汗の臭いを抑制する役割を果たし、各種匂いを抑えて空気を浄化させることができるという効果がある。

本発明の好適な実施例を示すベルトの表面図である。

本発明の好適な実施例を示すベルトの内面図である。

本発明に係るベルトの主要部分の内面図である。

以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいてより詳細に説明する。

本発明は、トルマリン、ベントナイト、ポゾラン、雲母(Mica)、黄土、ゼオライト、酸化マグネシウム、白土、カルシウム、シリカからなる非鉄金属のうちから選ばれる一種以上の20〜98重量部と、粒径が5〜20nmであるAタイプTi0₂ゾル、Agゾル、Zn0のうちから選ばれる一種以上の0.1〜30重量部と、粒径が0.20〜0.25nmであるグラフェン0.1〜10重量部と、Ag、Au、Zn、Pt、Yのうちから選ばれる一種以上の粒径1〜10nmの多機能性コロイダルメタル0.05〜8重量部と、からなることを特徴とする。

前記混合物は、ゴム(rubber)の表面にコーティング及び印刷から選ばれるいずれか一つの方法で何らかの形状を表示されるように形成するものであり、ゴム(rubber)の表面において支持体の役割を果たし、遠赤外線を放射する。

前記トルマリン、ベントナイト、ポゾラン、雲母(Mica)、黄土、ゼオライト、酸化マグネシウム、白土、カルシウム、シリカからなる非鉄金属のうちから選ばれる一種以上を20〜98重量部当量した後、500〜1,500メッシュの粒径に粉砕する。

前記粉砕した非鉄金属は、ゴム(rubber)の表面にコーティング及び印刷から選ばれるいずれか一つの方法で形成するものであり、500メッシュ以下であると、粒径が大きすぎて固着及び遠赤外線放射作用を行い難いという欠点があり、1500メッシュ以上の粒径を有すると、粉砕費用の高騰化を招き、遠赤外線放射作用に対する昇温効果がなくなるため、好ましくは1000メッシュの粒径に粉砕する。

前記500〜1,500メッシュの粒径に粉砕された粉末100重量部と純水(蒸留水)300重量部とを攪拌機内で混合攪拌する。

前記粉砕された粉末と純水の混合物に、イオン結合剤Na−EDTAを純水100重量部に対して0.01〜10重量部を添加し、懸濁液化する。

前記イオン結合剤は、イオン化されているものを固定する作用を行うことにより、相互間の結合力を向上させるものである。

前記粒径が5〜20nmであるAタイプTi0₂ゾル、Agゾル、Zn0のうちから選ばれる一種以上を懸濁液化する工程において、各粒子にイオン置換が容易に行えるように攪拌機に0.1〜30重量部を徐々に投入して調製する。

前記攪拌機内の温度を40〜60℃で4〜6時間維持してイオン置換を行う。

前記攪拌機内の温度を40℃以下に維持した場合、分子置換が円滑に行われないという恐れがあり、60℃以上の温度に維持した場合、結合力が低下する原因となるので、好ましくは50℃の温度を5時間維持することにより、分子の結合力を向上させ、相互に固着させる役割を果たす。

前記グラフェンとしては、純度99.9%以上で、粒径が0.20〜0.25nmであるものを提供し、0.1〜10重量部を徐々に添加する。

前記グラフェンは、天然の炭素材料と高分子化合物質結合体であり、電子が光速度の300倍である9万kmの電子運動速度を有する複合ナノ材料であり、炭素が持つ熱エネルギー、光エネルギーを保存し、速度、熱、光エネルギーによって陰イオンと遠赤外線を放出することになり、グラフェンは、エネルギー保存物質の特性を有し、すなわち、熱及び光エネルギーを保存することができる物質であり、熱伝導新素材である。

前記Ag、Au、Zn、Pt、Yのうちから選ばれる一種以上の粒径1〜10nmのキレート剤0.05〜8重量部を、前記イオン置換により得られた物質に徐々に添加する。

前記イオン置換により得られた物質にキレート剤を添加して十分に攪拌したスラリーを、150〜200℃の熱風乾燥機に入れて5〜6時間乾燥させる。

前記熱風乾燥機は、ミネラルの乾燥が容易であり、内部まで迅速で均一に乾燥できるようにすることにより、スラリーを熱風で十分に乾燥させるものである。

前記スラリーを乾燥させた後、それをさらに解砕機に入れて粒子などを高粉末状態(1〜10nm)に再粉末化する。

シリコーンゴム(silicone rubber)及びPVCゴム(PVC rubber)から選ばれるいずれか一種に、前記再粉末化により得られた高粉末状態のものを樹脂100重量部に対して10〜100重量部を添加し、50〜100rpmの速度で10〜20分間攪拌してスラリー化する。

前記高粉末混合物状態は乳化した(emulsion)状態になっているので、それを攪拌することにより固練り状のスラリー化する。

前記スラリーの状態の物質を四角、三角、円形、ロゴ、文様のうちいずれかの形状を有するように成形および噴射して形成した発熱部材(13)として繊維表面に付着する。

前記スラリーの状態の物質を繊維表面に付着した後には、100〜250℃の温度を維持する熱風乾燥機に1〜10分間通過させて熱硬化させる。

前記熱風乾燥機におけるゴムは、窒素や水素によって変形されるため、模様や形状を維持し、効能を向上させるための発泡剤を全体の物質100重量部に対して0.001〜1重量部を添加して熱硬化させる。

前記物質を用いて図1乃至図3に示すように製造したベルト10は、腰と腕、肩、膝、足首、手首などの身体の一部に着用するものであり、外側面の一方には、 多数のマジックテープ11が一定の間隔で設けられており、内側面には、着用により身体と接触する部分に繊維12を設け、前記繊維12の表面に、前記物質を印刷とコーティング及び成形後の固定から選ばれるいずれか一つの方法を用いて得られた発熱部材13として設ける。

前記発熱部材13が、身体の一部に接触するよう着用するものであり、ベルト10を着用すると、低温の体から熱が輻射され、発熱部材13にエネルギーとして伝達され、体温を輻射−昇温−発熱作用というメカニズムにより、人によって異なるが、20〜30分後には最高3℃まで熱を上昇させる。

前記発熱部材13は、外部から熱源を供給されず、太陽光熱、体温熱、その他の熱源などが熱源となって輻射熱エネルギーとして昇温・発熱後、熱を放出し、熱を皮膚の奥の皮下深層まで伝達し、毛細血管を拡張して血行を促進させ、詰まっている血管を広げ、病気の部位の痛みを緩和させる役割をする。

つまり、並進運動、変角運動、回転運動、伸縮運動という4つの運動を1秒に10¹²(1兆)という驚異的な速度で行うことで共鳴現象を引き起こす遠赤外線放射メカニズムにより、様々な効能を提供する。

前記発熱部材13においては、人体に無害な無機抗菌剤は、半永久的な抗菌力を発揮し、着用部位で発生する、皮膚に住み着いている黄色ブドウ球菌、肺炎双球菌、緑膿菌、カビの胞子などに対して強い抗菌力を有する物質であり、皮膚のかゆみや皮膚の損傷を防ぎ、消臭機能を提供して汗の臭いを抑制し、空気浄化の効果を奏する。

本発明は、体温から輻射された熱がベルトの発熱部材に伝達され、温度が上昇して再発熱を行い皮膚に伝達することにより、全身に発熱効果を与え、その結果、温熱、熟成、磁性、乾湿、中和、共鳴作用を行い、これにより様々な効果を提供することができ、産業上非常に有用な発明である。

10 ベルト 11 マジックテープ 12 繊維 13 発熱部材