JP2002038370A

JP2002038370A - 機能性布体

Info

Publication number: JP2002038370A
Application number: JP2000228892A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yamamoto; 山本　　茂; Katsuyoshi Takahashi; 勝義高橋
Original assignee: Nakatani Sangyo Co Ltd
Current assignee: Nakatani Sangyo Co Ltd
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】人体の血流を増加させる作用を持つ遠赤外線
を放射する機能性セラミックスを人体に最も有効に適用
する際に、人体に悪影響を与えることなく、最も高い効
率で適用できる手段を提供する。【解決手段】シリカ４５〜６０％、アルミナ１５〜３
０％、酸化鉄を５〜２０％、酸化チタン０．５〜３％、
マグネシア２〜５％などに成分調整された原料粉末を、
水分調整し、８００〜１０５０℃の温度で焼成した多孔
性の焼結体で、赤外線分光放射率が９７％以上である機
能性焼結体の粉末を糊剤を用いて布材の少なくとも片面
に付着させたことを特徴とする機能性布体。前記布材へ
の付着は染色的手法あるいは印刷的手法にて行なわれる
ことが好ましく、前記布材は不織布であることが好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体生理の活性化
と保健・医療効果の発現を目的として利用される遠赤外
線放射機能を有する機能性焼結体を身体へ特別の装着感
なしで適切に装着させることで健康に寄与し得る様にし
た機能性布体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、人体生理の活性化と保健・医療効
果の発現を目的として、天然に存在する、あるいは人工
的に製造された各種物質を人体に接した箇所に適用する
ことが知られている。たとえば、磁石などの磁性体や、
ラジウム含有物質のような弱い放射線放出物質を人体に
接した箇所に適用することは、磁気バンドやラジウム石
などで良く知られている。これらは、磁力線や放射線な
どでそれらの作用がはっきりしているものであるが、そ
れ以外にも種々の作用があるとして、実に多種多様な物
質が提案されており、中にはその作用が従来の物理的測
定によっては判別することができないものもあるが、人
体生理の活性化と保健・医療効果の発現に有効であると
されているものも多い。

【０００３】その中に、天然の鉱物のある種のものを粉
砕したものを布などに塗布して乾燥したものを人体に接
して用いることがよいとされている。その他種々の物質
についても有効ということが言われているが、その物質
の内容及び作用が解明されていないものがほとんどであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、人体
生理の活性化と保健・医療効果の発現を目的として、そ
のような作用をする物質を見出し、かつその物質を人体
生理の活性化に最も有効な形態で適用できる手段を開発
しようとすることにある。そして、本発明者らは、人体
生理の活性化と保健・医療効果の発現の一つとして、人
体の血流を増加させる作用を与えるのが良いという観点
から、そのような作用が大きい物質を人体に最も有効に
適用できる手段を開発しようとするものである。

【０００５】各種物質のうち、セラミックスのある種の
ものは８００〜１２００℃のような高い温度で遠赤外線
を多量に出す放射体であること、すなわち遠赤外線放射
体として知られているが、これらは常温付近の温度で
も、絶対零度からみればかなり高い温度であるために、
遠赤外線をある程度出すものである。このため、特に人
体温度より低い常温域でも選択する素材によっては、そ
のエネルギーは微弱ではあるが、遠赤外線を利用して血
流を良くして身体の活性化や快適化に効果がある実用的
な遠赤外線放射体として用いることができるはずであ
る。そのような素材としては、各種物質のうち、今まで
にある遠赤外線放射体の種類からみて、機能性セラミッ
クスが最も有効であると考えられる。

【０００６】そして、この機能性セラミックスを人体に
装着するために、布にセラミックスを保持させればよい
が、その手段としてはセラミックスを混ぜ込んだ糸やセ
ラミックスをコーティングした糸の撚糸で作られた布
や、セラミックスをすり込んだ布を、身体に巻きつけ得
る様な形態にしたり、着衣に加工して用いることが考え
られる。しかし、これらの布を用いるものは装着性がよ
いのであるが、セラミックスの絶対量が少なくても遠赤
外線の放射量が多いというものが少ない。したがって、
セラミックス粉末を布材に付着させた場合、０．５〜１
ｍｍ程度の厚い層になる様に付着させないと効果が得ら
れなかった。このため、身体に装着して用いたときの血
流が増加する効果は少なかった。そして、機能性セラミ
ックスそのものについても、効果を及ぼす機能に対して
の機能性セラミックスの組成面と構造面からの特定が明
確になされていなかった。また、本発明は、多種あるセ
ラミックスの中から人体の血流を増加させる作用を持つ
遠赤外線を放射する機能性セラミックスを選択し、かつ
人体に適用する際に、人体に悪影響を与えることなく、
最も高い効率で最も有効に適用できる手段を開発しよう
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、その最も有効
に作用する物質として、特定の組成を有し、多孔性のセ
ラミックス焼結体粉末を用いるものであり、このセラミ
ックス焼結体粉末は、遠赤外線放射により血流増加効果
を発揮するものであるが、特にそれが多孔性であること
により、遠赤外線放射率が高まり血流増加効果を十分に
発揮することができることを見出したものである。ま
た、本発明は、多孔性のセラミックス焼結体粉末を用い
る際に、布体の少なくとも片面に塗布することにより、
布体に多孔性のセラミックス焼結体粉末を塗布しない面
が人体側に来るようにして、塗布面が人体にに触れない
ようにすることができるようにした。さらに、本発明
は、多孔性のセラミックス焼結体粉末を糊剤を用いて布
体に塗布する際に、その布体への付着を染色的手法ある
いは印刷的手法にて行うようにして、その作業を高能率
で行うことができる。

【０００８】すなわち、本発明は、下記の手段により、
前記の課題を解決した。（１）珪素（シリカ）を４５％以上６０％以下、アルミ
ニウム（アルミナ）を１５％以上３０％以下、鉄を５％
以上２０％以下、チタンを０．５％以上３％以下、マグ
ネシウムを２％以上５％以下、カルシウムを２％以上１
０％以下、ナトリウムとカリウムを合計で０．５％以上
３％以下、それぞれ酸化物換算値として含有するように
成分調整された原料粉末を、該原料粉末の粒度に応じて
水分１８％以上２４％以下に調整し、目的に応じた任意
寸法の粒状に形成、乾燥したのち、８００℃以上１０５
０℃以下の任意の温度で焼成することにより、吸水率を
１０％以上３０％以下の任意の範囲内に調整して得られ
る焼結体で、前記焼結体の赤外線分光放射率が波長８ミ
クロンから１４ミクロンの範囲内において９７％以上で
あり、７ミクロンから１０ミクロンの間にピークを持
つ、多孔性の機能性焼結体の粉末を糊剤を用いて布材の
少なくとも片面に付着させたことを特徴とする機能性布
体。

【０００９】（２）前記布材への付着は染色的手法ある
いは印刷的手法にて行なわれることを特徴とする前記
（１）に記載の機能性布体。（３）前記布材は不織布であることを特徴とする前記
（１）又は（２）に記載の機能性布体。（４）その片面に透かし織りの布を重ねたことをを特徴
とする前記（１）〜（３）のいずれか１項記載の機能性
布体。

【００１０】本発明の機能性セラミックス焼結体そのも
のについては、身体に快適な影響を及ぼす遠赤外線放射
は、セラミックスの光学的機能によるものであり、生体
細胞物質の分子振動数と同等の振動数を有する電磁波を
放射し、これらの分子振動に同調吸収され、当該分子の
振動数を増加させたり、振幅を増大させることにより、
当該分子の温度や運動量を増減させる作用力が必要であ
る。この作用により、分子の運動量即ちモーメントを増
減することにより、分子の移動速度や集合状態を変化さ
せ、その結果として生体系の代謝や生育の促進や改善効
果がもたらされる。

【００１１】多孔性の機能性セラミックス焼結体を人体
に最も有効に適用できる手段として、粉末状の岩絵具や
顔料等と同様に布材に付着させて用いる場合のように、
遠赤外線放射による血流増加効果を十分に発揮できる様
にした物質を有する機能性布体としてを提供するのがよ
い。本発明の機能性セラミックス焼結体を特別に意識し
ないで自然に身体へ装着するのには、通常用いられてい
る用途での装着感のままで機能性焼結体の効果が得られ
る様にするのには布体であることが最も好ましい。機能
性セラミックス焼結体が身体に近い位置で用いられるこ
とが大切である。とは言っても洗濯回数が多くなる下着
に用いるのは好ましい用途とは言えない。また直接肌に
触れる衣類に用いるよりも、例えば衣服の裏地や靴の中
敷き等の素材の一部に用いられるのが適している。人体
に直接触れない衣類にこの機能性布体を用いる場合に
は、その衣類は人体に直接触れない関係で、機能性布体
としては両面に機能性セラミックス焼結体を塗布したも
のを用いてもよい。また、人体になるべく近くするとい
う意味で、片面に塗布した機能性布体でも、塗布面を人
体側にして用いることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】この遠赤外線を効率よく放射する
材料が具備すべき要件としては組成面と構造面の要件が
あり、これら両面の要件を組み合わせるとよい。そし
て、身体に装着する観点から、遠赤外線放射に有効な表
面積当たりの重量も軽いことが好ましい。機能性セラミ
ックス焼結体を身体に装着し易くする課題についての解
決手段は、多孔性の機能性セラミックス焼結体の粉末を
糊剤を用いて布材の少なくとも片面に付着させたもので
ある。布材は、不織布が薄く軽くしても腰が有るのでい
ろいろな用途に応用が利くので好ましい。布体への付着
は染色的手法あるいは印刷的手法にて行われても良い位
の厚さの層でも十分に機能性セラミックスの効果が得ら
れる様な焼結体粉末を用いる。

【００１３】本発明の機能性布体に用いられる機能性セ
ラミックスを改良するためには、前記多孔性の機能性セ
ラミックス焼結体が、珪素（シリカ）を４５％以上６０
％以下、アルミニウム（アルミナ）を１５％以上３０％
以下、鉄を５％以上２０％以下、チタンを０．５％以上
３％以下、マグネシウムを２％以上５％以下、カルシウ
ムを２％以上１０％以下、ナトリウムとカリウムを合計
で０．５％以上３％以下、それぞれ酸化物換算値として
含有するように成分調整された原料粉末を、該原料粉末
の粒度に応じて水分１８％以上２４％以下に調整し、使
用目的に応じた任意寸法の粒状に形成、乾燥したのち、
８００℃以上１０５０℃以下の任意の温度で焼成するこ
とにより、吸水率を１０％以上３０％以下の任意の範囲
内に調整して得られる焼結体で、前記焼結体の赤外線分
光放射率が波長８ミクロンから１４ミクロンの範囲内に
おいて９７％以上であり、７ミクロンから１０ミクロン
の間にピークがあることを特徴としている。

【００１４】本発明では、多孔性の機能性セラミックス
焼結体を利用することで空気との接触面積を大きくで
き、遠赤外線の放射を多く得られることが判った。そし
て、この多孔性の機能性焼結体を粉体にしても多孔性の
特徴は大きく変化がなくこれを布体に付着させること
で、それぞれの用途で用いられる通常の取り扱いで容易
にかつ確実に身体の近辺に装着できるようにしている。

【００１５】この多孔性粒状体の機能性焼結体について
は、珪素（シリカ）を４５％以上６０％以下、アルミニ
ウム（アルミナ）を１５％以上３０％以下、鉄を５％以
上２０％以下、チタンを０．５％以上３％以下、マグネ
シウムを２％以上５％以下、カルシウムを２％以上１０
％以下、ナトリウムとカリウムを合計で０．５％以上３
％以下、それぞれ酸化物換算値として含有するように成
分調整された原料粉末を、該原料粉末の粒度に応じて水
分１８％以上２４％以下に調整し、使用目的に応じた任
意寸法の粒状に形成、乾燥したのち、８００℃以上１０
５０℃以下の任意の温度で焼成することにより、吸水率
を１０％以上３０％以下の任意の範囲内に調整して得ら
れる焼結体が好ましい。この焼結体の赤外線分光放射率
が波長８ミクロンから１４ミクロンの範囲内において９
７％以上である。

【００１６】本発明における機能性セラミックス焼結体
の特徴としては、組成上から振動波長域を異にする複数
の金属酸化物もしくは無機塩類、有機物などを適量含有
することである。単一分子のみを主成分とする物質の場
合の放射波長は当該分子の固有振動に基づく波長が主体
的となり、黒体放射に比べて放射効率が低下する。物質
から放射される遠赤外線の波長分布は当該物質の組成と
温度ならびに構造によって決まるが、室温あるいは体温
付近のいわゆる常温域では、７ミクロンから１４ミクロ
ン、特に８から１０ミクロンの遠赤外線が放射の主体と
なる。この波長域に同調する分子振動を有する代表的な
物質は酸化珪素（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミ
ナ）、酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化鉄などで
あり、これらの中でも酸化アルミニウムと酸化鉄がとく
に有効である。

【００１７】物質の構造と遠赤外線の放射機能との関係
については、結晶性が高いほど放射波長のピーク性が高
まり、多孔質になるほどピーク幅が広がり、また表面は
平滑なほど放射の方位性が高まる。したがって、有効な
８ミクロンから１４ミクロンを含む広い波長範囲にわた
って高い放射率を有し、常温域においては９から１０ミ
クロン付近に最大放射ピークをもち、かつ表面からあら
ゆる方向へ満遍なく遠赤外線を放射する材料としては、
シリカ、アルミナの適量を主成分として含有し、かつ多
孔質に成形固化されたものが最適である。成形固化の方
法としては無機質あるいは有機質のバインダーで所要成
分を混合固化する方法と、成形後に高温で焼結してセラ
ミックスにする方法とがある。長期間安定的に使用する
ためには高温で焼結するのがよい。焼結温度が高すぎる
と部分溶融が進み、内部の気孔が消滅するので放射機能
が低下するので過度の高温焼結は避けるべきである。

【００１８】本発明に用いる機能性セラミックス焼結体
を得るための原料坏土は、酸化珪素（シリカ）を４５％
から６０％、酸化アルミニウム（アルミナ）を１５％か
ら３０％、酸化鉄を５％から２０％、酸化チタンを０．
５％から３％、酸化マグネシウムを２％から５％、酸化
カルシウムを２％から１０％、ナトリウムおよびカリウ
ムの合計が酸化物として０．５％から３％となるように
調整する。これらの原料は単品でもよいし、複数の成分
を含有する天然鉱物や土砂を粉砕したのち粒状にしたも
のでもよい。

【００１９】上記の成分範囲となるように混合調整され
た原料坏土の水分を原料粒度と成形方法に応じて１８％
から２４％となるように加水もしくは風乾等により調整
したのち、任意の寸法の粒状体に成形する。例えば球状
物は皿形造粒装置により回転造粒したのち、篩い分けに
より任意の粒径のものを得る。また押し出し機により押
し出されたものを任意にカットしてこれを粒状にするこ
とで成形物を連続的に得ることができる。

【００２０】上記の成形物を磁器製の焼成容器に入れ、
焼成炉内で約８００℃以上１０５０℃以下で焼成する。
ここで焼成温度が約８００℃未満では、成形物の強度が
小さいので実用に供することが困難となり、また約１０
５０℃を超えると、溶融が始まり気孔が消滅するので機
能低下が著しい。適正な温度は、原料の組成によっても
異なるが、焼成物の吸水率が１０％から３０％、望まし
くは１５％から２５％となる温度がよい。焼成炉内の雰
囲気は焼成の際に目的の製品が得られるように調整する
ことが好ましい。

【００２１】多孔性粒状体の機能性焼結体は取り扱い上
大凡３ｍｍ程度以下の径のものをクラッシャーで砕いて
細かくし、これをボールミル等の粉体化機器で粉末状に
して用いる。糊剤は乾燥や加熱で固化するものを用いら
れるが、固化しても柔軟性のある糊剤を用いてもよい。
布は織り布でも不織布でも、また成形されたものでもよ
いし、これらを併用したものでもよい。そして、通気性
ある素材のものが装着時に発汗したり蒸れたりせず好都
合である。機能性焼結体の粉末を布に付着させるのに、
全面に付着させてもよいが、模様を構成する様に図案化
して付着させると模様地として楽しめる。機能性焼結体
の粉末は布地の片面のみに付着させてもよいし、両面に
付着させてもよいが、両面に付着させれば片面の場合よ
りも機能性焼結体の付着する量が多くなるが、この場
合、機能性焼結体の量に応じた効果が特に増加するわけ
ではない。機能性焼結体の粉末を模様となる様に付着さ
せる場合、両面の互いの側の模様が透けるのを利用でき
るときや両面の模様を合わせることができる様なときに
は好ましいが、片面でも遠赤外線による血流増加効果が
十分ある。

【００２２】機能性布材はそのまま用いてもよいが、肌
触りの良い布や網目の布や機能性布材に機能性焼結体を
付着させて得られた模様を透かして見ることができる薄
布等の他の布と重ねて合わせて用いても良い。例えば、
本発明の機能性布材を衣服の裏地材として用いる様な場
合には、薄い不織布の片面にのみ機能性焼結体の粉末を
付着させ、他の片面が外に出る様にすれば機能性焼結体
を付着させて得られた模様を透かし模様として見せる事
ができる。例えば、不織布から得た本発明の機能性布体
を心材にして、この心材の両面に網状の布を重ね合わせ
て周囲の縁部を縫い合わせて靴の中敷きとすることもで
きる。この場合、機能性焼結体の粉末で模様を構成する
様にしておけば、網目を通しての透かし模様とすること
ができる。

【００２３】

【実施例】以下実施例により本発明をより具体的に説明
する。ただし、本発明はこの実施例のみに限定されな
い。

【００２４】実施例１（多孔性の機能性セラミックス焼
結体の製造）（原料の調製）珪素（シリカ）を５６．６％、アルミニ
ウム（アルミナ）を１５．５％、鉄を１３．９％、チタ
ンを１．１％、マグネシウムを３．４％、カルシウムを
７．３％、ナトリウムとカリウムを合計で１．５％、そ
れぞれ酸化物換算値として含有するように成分調整され
た原料粉末を得た。（水分調整）該原料粉末を水分２２％に調整し、平均粒
度３ｍｍの粒状に形成、乾燥した。

【００２５】（焼成工程）前記原料粉末の粉末の成形体
を平均温度８００℃の温度で４時間焼成した。（粉砕工程）焼成工程で得られた粒状体をクラシャーで
粉砕した後、ボールミルで粉砕した。平均粒径は１．０
μｍであった。得られた粉末の多孔性は、空隙率２６．
２％である。（焼結体の性質）・吸水率を１０％以上３０％以下の任意の範囲内に調整
して得られる焼結体。・前記焼結体の赤外線分光放射率の測定波長８ミクロンから１４ミクロンの範囲内において９７
％以上であり、７ミクロンから１０ミクロンの間にピー
クを持つことが確認された。図１は、上記により製造し
た多孔性の機能性セラミックス焼結体の遠赤外線の分光
放射率を示すグラフである。

【００２６】実施例２実施例１で得られた多孔性粒状体の機能性焼結体を岩絵
具を絵画に用いるのと同様の方法で細かく叩き潰したも
のを擂り鉢で粉末化して膠の糊剤と混合した。これを木
版画の手法で不織布１へ絵柄２として印刷を施して、図
２に示すような機能性布体３を得た。この機能性布体３
の絵柄２の施された側に網目薄布４を重ね合わせて設け
ると絵柄２を透かし模様としてみることができる。

【００２７】比較例１（麦飯石粉体）（原料）多孔性セラミックス粉体として、麦飯石の粉末
を用いた。麦飯石の組成は次に示すとおりである。（麦飯石の組成）無水珪酸ＳｉＯ₂ ６９．７６％酸化アルミニウムＡｌ₂Ｏ₃ １４．０１％酸化第二鉄Ｆｅ₂Ｏ₃ １．２９％酸化第一鉄ＦｅＯ１．４０％酸化マグネシウムＭｇＯ３．５５％酸化カルシウムＣａＯ２．００％酸化ナトリウムＮａ₂Ｏ３．１６％酸化カリウムＫ₂Ｏ３．１９％酸化チタンＴｉＯ０．３０％無水リン酸Ｐ₂Ｏ₅ ０．２６％酸化マンガンＭｎＯ０．０２％付着水１．０６％

【００２８】（粉体）焼成した麦飯石を粉砕して平均粒
径３２５メッシュの粉体とした。その粉体の多孔性は高
いものであった。（放射試験）麦飯石の粉末を遠赤外線の放射率を試験し
た。試験方法は実施例２と同様に行った。試験結果は、
図３に示す。遠赤外線の放射率は８〜１４ミクロンの波
長の範囲で最大９３％である。

【００２９】

【発明の効果】本発明に用いられる機能性セラミックス
焼結体は、特徴的な組成面と特徴的な構造面の組み合わ
せから、すなわち組成面からの遠赤外線の吸収放射機能
をさらに構造面からそのピークの広がりを持たせること
で、８ミクロン〜１４ミクロンの波長の遠赤外線が９７
％以上有り、７ミクロンから１０ミクロンの間にピーク
があるので、体温よりも低い常温領域での遠赤外線の作
用で血流を増加させる効果が大きくなる。そして、この
機能性焼結体は少量でも効果があるので、粉末状態にし
て布に染色や印刷の手法で付着させても遠赤外線の放射
量が多く、布を通常の用途に使っているのみで、遠赤外
線の血流増加効果が十分に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において粉末状にして用いる多孔性の機
能性セラミックス焼結体の遠赤外線の分光放射率を示す
グラフである。

【図２】本発明の実施例の機能性布体を示す斜視図であ
る。

【図３】比較例１の麦飯石の遠赤外線の分光放射率を示
すグラフである。

【符号の説明】

１不織布２機能性セラミックス焼結体の粉末を印刷した絵柄３機能性布体４網目薄布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H113 AA03 AA06 BB06 BC00 CA42 DA04 DA07 DA15 EA01 EA10 FA27 4F100 AA17A AA17C AA19A AA19C AA20A AA20C AB02A AB02C AB12A AB12C BA02 BA03 BA06 BA07 BA10A BA10C DE01A DE01C DG11B EC18 EC183 EJ48 EJ482 EJ86 EJ862 GB66 YY00A YY00C 4L031 AB32 AB34 BA09 BA20 BA23 DA12 DA13 4L048 BA06 CA10 DA02 DA03 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】珪素（シリカ）を４５％以上６０％以
下、アルミニウム（アルミナ）を１５％以上３０％以
下、鉄を５％以上２０％以下、チタンを０．５％以上３
％以下、マグネシウムを２％以上５％以下、カルシウム
を２％以上１０％以下、ナトリウムとカリウムを合計で
０．５％以上３％以下、それぞれ酸化物換算値として含
有するように成分調整された原料粉末を、該原料粉末の
粒度に応じて水分１８％以上２４％以下に調整し、目的
に応じた任意寸法の粒状に形成、乾燥したのち、８００
℃以上１０５０℃以下の任意の温度で焼成することによ
り、吸水率を１０％以上３０％以下の任意の範囲内に調
整して得られる焼結体で、前記焼結体の赤外線分光放射
率が波長８ミクロンから１４ミクロンの範囲内において
９７％以上であり、７ミクロンから１０ミクロンの間に
ピークを持つ、多孔性の機能性焼結体の粉末を糊剤を用
いて布材の少なくとも片面に付着させたことを特徴とす
る機能性布体。
【請求項２】前記布材への付着は染色的手法あるいは
印刷的手法にて行なわれることを特徴とする請求項１に
記載の機能性布体。
【請求項３】前記布材は不織布であることを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の機能性布体。
【請求項４】その片面に透かし織りの布を重ねたこと
をを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の機能
性布体。