JP2003171169A - 遠赤外線放射材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動植物や人体に良いとされる遠赤外線を常温
付近においても高い放射率で放射する、安価な焼結セラ
ミックからなる遠赤外線放射材料を提供する。従来から
化学的に製造されている遠赤外線放射材料は、原材料が
高価で、天然石には遠赤外線を強く放射するものがある
が、良質のものは産地が極めて限定され、国内での自給
には限界がある。また、天然石の成分は変動するため、
遠赤外線の放射量を一定に調整するのは困難である。 【解決手段】 上記目的を達成すべく種々検討を重ねた
結果、常温付近でも、人体や動植物に対し、良好な遠赤
外線を高い放射量で放射する、安価な焼結セラミックか
らなる遠赤外線放射材料を提供する。すなわち、本発明
は、ケイ素４０〜６０％、アルミニウム２５〜３０％、鉄
１５〜２０％、チタン１〜３％、プラチナ０．０１〜０．
５％を含むことを特徴とする遠赤外線放射材料である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動植物の生育や、
人体の健康に良いとされる遠赤外線を常温付近の熱エネ
ルギ−により放射する遠赤外線放射セラミックの利用に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、遠赤外線放射材料としては、アル
ミナ、ジルコニア、シリカ、マグネシア、チタニア等、
あるいはこれらの複合体から成るセラミックが種々提案
されている。遠赤外線は、人体に照射することにより身
体の内部に充血作用が起こり、血行を促進し、温熱作用
があることが広く知られ、医療効果、健康促進の目的に
使用されている。また動植物の生育にも効果があるとさ
れている。

【０００３】遠赤外線放射体としては、化学的に製造さ
れたものや、天然石を利用したものが種々提案されてい
る。たとえば、化学的に製造されたものとして、特開平
１−９２４６３号公報「遠赤外放射性不織布の製造方
法」、特開平６−８０４６６号公報「遠赤外線放射材
料」、特開平６−１９１９３２号公報「遠赤外線放射材
料」、特開平９−５９８２７号公報「遠赤外線放射性複合
繊維」、特開平１０−２９７９６１号公報「遠赤外線放射
体及びその製造方法」等、天然石を用いたものとして
は、特許第２９０６６８９号公報「天然石を含有する人
造繊維およびその繊維製品」、特開平９−１７６９６８
号公報「遠赤外線放射布及びそれを用いた被服」、特開
平９−１９４８１８号公報「遠赤外線放射具」、特開平
１１−２５３５６１号公報「遠赤外線放射生体波動シ−
トとその製造方法及び使用方法」等、また、自然放射性
元素を含有する放射性鉱物を用いた、特開平９−２０８
２９２号公報「遠赤外線放射体」、特開平１１―３３５
１５７号公報「遠赤外放射材料の製造方法」等が記載さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、動植物や人体に良いとされる遠赤外線を常
温付近においても高い放射率で放射する、安価な遠赤外
線放射材料を提供するものである。従来から化学的に製
造されている遠赤外線放射材料は、原材料が高価で、天
然石には遠赤外線を強く放射するものがあるが、良質の
ものは産地が極めて限定され、国内での自給には限界が
ある。また、天然石の成分は変動するため、遠赤外線の
放射量を一定に調整するのは困難である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成すべく種々検討を重ねた結果、常温付近でも、人体や
動植物に対し、良好な遠赤外線を高い放射量で放射す
る、安価な焼結セラミックからなる遠赤外線放射材料を
提供する。すなわち、本発明は、ケイ素４０〜６０％、
アルミニウム２５〜３０％、鉄１５〜２０％、チタン１〜
３％、プラチナ０．０１〜０．５％を含むことを特徴と
する遠赤外線放射材料である。

【０００６】本発明の遠赤外線放射材料を製造する方法
は、各材料をボ−ルミルに入れ、粉砕混合し、乾式プレ
スにて成型後、電気炉にて大気雰囲気中１０００〜１５
００℃の温度で焼結し、再び粉砕する。遠赤外線放射セ
ラミックの利用に関して、粉砕したセラミックを分散剤
等を用い水に分散し、繊維に付着させ、衣料等に対する
保温、抗菌性などの機能性の付与、動植物の成長促進、
鮮度保持等に利用される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に用いる遠赤外線放射材料
としては、ケイ素４０〜５０％、アルミニウム２５〜３
０％，鉄１５〜２０％、チタン１〜３％、プラチナ０．
０１〜０．５％を含むセラミックで各材料をボ−ルミル
に入れ２〜１０時間時間粉砕混合し粒度を５００ミクロ
ン以下とし、乾式プレスにて１００ｋｇ／ｃｍ２以上の
圧力を加え成型する。次に電気炉で１０００〜１５００
℃の温度で大気雰囲気中３〜５時間焼結する。焼結した
セラミックを再びボ−ルミル、ジェットミル等で粉砕し
２０ミクロン以下好ましくは１０ミクロン以下の粒度に
し繊維に付着させる。平均粒径が２0ミクロンよりも大
きいと、繊維材料の表面のザラツキ感が大きくなり、風
合いが粗硬に成る。ポリエステル繊維に練り込む場合
は、１ミクロン以下の粒度にしポリエチレンテレフタレ
−ト、ポリブチレンテレフタレ−トなどに混合し、マス
タ−バッチをつくり、ポリエステルチップに混合溶融し
押し出し紡糸する。セラミックの粒度を１ミクロン以下
にしないと紡糸の時、糸切れが起こる。

【０００８】繊維材料としては、衣料品、インテリア製
品、及び各種産業資材などの繊維製品に従来から使用さ
れている繊維がいずれも使用可能である。例えば、木
綿、麻、等のセルロ−ス繊維、ナイロン、ポリエステ
ル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成
繊維、ベンベルグ、レ−ヨンなどの再生繊維、及び羊
毛、絹などの蛋白質系繊維などを挙げることが出来る。
これらの繊維は、単独で使用されたものでも、或いは２
種以上の繊維の混紡、混繊、交撚、交編織した混用繊維
素材のいずれであってもよい。また、これらの、繊維の
形態としては、フィラメント、ステ−プル、編織物、不
織布、縫製品などいずれでもよく、様々な形態をあげる
ことができる。

【０００９】遠赤外線放射セラミックを繊維材料に付着
させる方法としては、遠赤外線放射セラミックを２０ミ
クロン以下に粉砕し、分散剤、ポリビニ−ルアルコ−
ル、メチルセルロ−ス、カルボキシメチルセルロ−ス、
ヒドロキシエチルセルロ−スなどを併用し、ロ−ルミ
ル、ビ−ズミル、ディスパ−、ホモミキサ−などを用い
水に分散させる。この分散液を水に希釈し、スプレ−、
パディング、プリント、コ−ティング等の方法で、バイ
ンダ−を併用し繊維に固着させる。バインダ−として
は、アクリル酸エステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコ−
ン樹脂、アミノプラスト樹脂、エポキシ樹脂、などを挙
げることができる。なかでも、風合い及び洗濯耐久性の
面からアクリル樹脂、ウレタン樹脂が好ましい。通常の
使用方法としては、パディングの場合、３０〜５０％の
セラミックを含む遠赤外線放射セラミック分散液を１〜
１０％とバインダ−を水で希釈し、その希釈液に布を浸
漬し、絞り、乾燥する。遠赤外線放射セラミックの洗濯
耐久性を得るため、１２０〜１９０℃の熱処理を０．５
〜５分行う。処理時間が短い場合や、熱処理温度が低い
と洗濯耐久性が不足し、処理時間が長い場合や、処理温
度が高すぎると繊維材料の黄変や、脆化する危険があ
る。セラミック分散液を水に希釈する時、セラミックの
凝集、沈降防止のため、増粘剤やメチルセルロ−ス、ヒ
ドロキシエチルセルロ−ス等を併用するのが望ましい。

【００１０】ポリエステル繊維に遠赤外線放射セラミッ
クを練り込む方法は、ポリエチレンテレフタレ−トやポ
リブチレンテレプタレ−トに１ミクロン以下に粉砕した
遠赤外線放射セラミックを５〜２０％添加したマスタ−
バッチをつくり、それをポリエステルチップに５〜２０
％混合、溶融し、押し出し紡糸する。

【００１１】セラミック材料としては、種々のものを用
いることが出来る。例えば、ケイ素原料としては、珪
石、珪砂、珪藻土、カオリナイト、モンモリロナイトな
ど、アルミニウム原料としては、アルミナ、鉄原料は、
ベンガラ、酸化鉄など、チタン原料として酸化チタン、
プラチナ原料として、ヘキサクロロ白金酸や白金アルミ
ナなどが挙げられるが、これらは容易に入手できる原料
であり、原料を特に限定されることなく他の天然品原
料、合成品原料を使用することも可能であり、これらの
原料を任意に配合し組成を決定する。

【００１２】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明の範囲はこれら実施例に限定するもので
ないことはいうまでもない。 （実施例１）珪砂５０部、アルミナ粉末２９部、ベンガ
ラ２０部、酸化チタン粉末１部、白金アルミナ０．５部
をボ−ルミルに入れ、５時間粉砕混合し、乾式プレスに
て１００ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加え、２Ｃｍ角の成型物
を得た。この成型物を電気炉に入れ、大気雰囲気中、１
３００℃で３時間焼結し、室温まで自然冷却した。次
に、この成型物をロ−ルクラッシャ−で粗粉砕し、１ｍ
ｍ以下の粉末を得た。この粉末をボ−ルミルに入れ、３
時間粉砕を行い、分球し粒径１0ミクロン以下の微粒子
の紛体を得た。この微粒子紛体を更に、ジェットミルに
入れ粉砕を行い、分球し１ミクロン以下の超微粒子の紛
体を得た。上記方法で得られた紛体を蛍光線Ｘ線測定し
た結果、Ｆｅ_２Ｏ_３１９．９％、ＳｉＯ_２４８．３％、
ＡＬ_２Ｏ_３２９．４％、ＴｉＯ_２１．６％ＰｔＯ_２０．
０３％から成る組成を有していた。

【００１３】（実施例２）実施例１で得られた粒径１0
ミクロン以下のセラミック紛体を下記の配合で分散させ
た。ディスパ−を用い、水にポリカルボン酸系分散剤、
ポリビニルアルコ−ル、ヒドロキシエチルセルロ−スを
溶解し、徐々に遠赤外線放射セラミックを加え攪拌し、
遠赤外線放射セラミックを５０％含んだ分散液を得た。 ポリカルボン酸系分散剤 ０．５部 １０％ポリビニルアルコ−ル １0部 ２％ヒドロキシエチルセルロ−ス １0部 水 ２９．５部 遠赤外線放射セラミック ５0部 上記分散液５部とアクリル酸エステルエマルジョン５
部、２％ヒドロキシエチルセルロ−ス２0部、水７0部を
混合し処理液を調整した。綿ブロ−ドをこの処理液に浸
漬後、マングルで絞り、１１０℃で１分乾燥後、ピンテ
ンタ−で１４０℃、２分熱処理を行った。上記遠赤外線
放射セラミック加工布の抗菌性を菌数測定法にて測定し
た。 試験菌株 増減値差 Staphyococcus aureus ＩＦＯ１２７３２（黄色ブドウ球菌） 初期 ３．７ 洗濯１0回後 ３．５ Escherichia ＩＦＯ３３０１（大腸菌） 初期 ４．６ 洗濯１0回後 ３．８

【００１４】（実施例３）実施例１で得られた１ミクロ
ン以下の遠赤外線放射セラミック１0部とポリブチレン
テレフタレ−ト９0部を混合しマスタ−バッチをつく
り、ポリエステルチップに２０％ブレンド、絶乾条件で
乾燥し、ブレンドポリマ−を溶融押し出し機にて溶融し
てノズルパックより紡出する。紡出された糸を規定の強
度、伸度になるよう延伸し、遠赤外線放射セラミックを
２％含んだ糸の太さ６デシテックス、長さ５0mmの遠赤
外線放射ポリエステルワタを得た。このワタを使いかい
われ大根の発芽状況を確認した。試験方法 かいわれ
大根の種１００粒を、セラミック添加ポリエステルワタ
と通常のポリエステルワタの上に置き、常に水を保った
状態にし、２日後の発芽数と４，６日後の平均成長高さ
（Ｃｍ）を比較した。 ２日後発芽 ４日後 ６日後 通常ポリエステルワタ ２６粒 ３．６ ８．３ セラミック添加ワタ ５３粒 ５．４ １２．５

【００１５】（実施例４）実施例３で得られた、遠赤外
線放射ポリエステルワタを１．５ｋｇ入れた、掛け布団
を作り、その布団で３0分間横になった後、心拍数と血
流速度、脳波を測定し、通常のポリエステルワタと比較
した。 心拍数 ２０代男子 ３０代男子 ４０代男子 ５０代男子 通常ポリエステルワタ ７２ ７５ ７５ ６４ セラミックワタ ７９ ８０ ７８ ６８ 血流速度（Ｃｍ／sec）２０代男子 ３０代男子 ４０代男子 ５０代男子 通常ポリエステルワタ １．６ ２．５ ４．４ ２．７ セラミックワタ ３．３ ４．２ ４．９ ３．２ 又、ＭＲＡ測定器による波動測定値を下記に示す。 通常ポリエステルワタ セラミック添加ポリエステルワタ 免疫 −４ ＋８ ストレス −２ ＋１２ 憂鬱 −３ ＋９ 陰陽 −５ ＋８ 皮膚 −６ ＋１８ ガン −４ ＋２１

【発明の効果】実施例１では、紛体の遠赤外線の放射率
を、４０℃で日本電子（株）製遠赤外線分光放射計（Ｊ
ＩＲ−Ｅ５００）により測定した結果、波長４〜２４μ
ｍの範囲で測定し、９０％前後の積分放射率が得られ
た。実施例２では、 黄色ブドウ球菌と大腸菌におい
て、洗濯前後とも充分な抗菌性効果が得られた。又、Ｍ
ＲＡによる波動測定では、免疫の波動、ストレスの波
動、抑鬱の波動、陰陽の波動、皮膚の波動、Ｆ００５の
波動（ガン）はいずれも＋２１の結果であった。実施例
３では、通常ポリエステルワタの場合は６日後も発芽し
ない種も 多くみられ、遠赤外線放射ポリエステル繊維
の植物に対する生育の効果が確認された。実施例４で
は、セラミック添加ポリエステルワタは通常ポリエステ
ルワタに比べ心拍数と血流速度が上がり、身体の内部に
充血作用が起こり、血行を促進している。又ＩＢＵＡ脳
波測定器による脳波測定において、セラミック添加ポリ
エステルワタの布団に寝たとき、アルファ波から、特に
デルタ波領域での活性が高まり、圧倒的にデルタ波が優
性になり、よりリラックスした状態になる。以上の様
に、本発明の遠赤外線放射材料は、動植物の育成や、人
体に対する健康促進に効果が認められた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G030 AA16 AA26 AA27 AA36 AA37 BA17 GA03 GA04 GA22 GA25 GA27 GA36 HA01 HA05 4L035 BB31 EE12 EE20 JJ09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケイ素４０〜５０％、アルミニウム２５
   〜３０％、鉄１５〜２０％、チタン１〜３％、プラチナ
   ０．０１〜０．５％からなる遠赤外線放射セラミック。
2. 【請求項２】 請求項１記載の遠赤外線放射セラミック
   を繊維材料に付着させた遠赤外線放射繊維。
3. 【請求項３】 ポリエステル繊維に請求項１記載の遠赤
   外線放射セラミックを練り込んだ遠赤外線放射ポリエス
   テル繊維。