JP2007260000A - 健康医療器具 - Google Patents

Abstract

【課題】磁力線効果、赤外線効果の相乗効果を効率的に発揮し、宝飾品としても使用できる健康器具を提供する。
【解決手段】耐食性・耐酸化性の大きいＳｍ―Ｆｅ−Ｎ希土類磁石粉末の特性を利用し、赤外線放射材料粉末との混合粉末の結合に赤外線透過能が大きく、樹脂に比べて硬度の大きいガラスボンドを利用して、磁力線及び赤外線の効果を最大限発揮させるようにした。

Description

本発明は、健康医療器具、とくにガラスボンド複合磁石を使用した健康医療器具に関するものである。

磁力線の人体への血行促進効果を利用するため、磁石材料をチップ状化し、これを粘着テープ等で人体に貼りつけて健康医療器具として使用することは、広く行われている。
磁石には、（ＢＨ）ｍａｘが３程度のフェライト磁石、（ＢＨ）ｍａｘが５ないし１０程度のアルニコ系金属磁石が用いられ、また最近では、（ＢＨ）ｍａｘが１０ないし３０にもなるエネルギー積の大きな希土類磁石が使用されている。

赤外線にも、血行促進効果、神経繊維活性化効果、鎮痛効果等があることが認められ、磁石同様にチップ状に加工され、健康医療器具として使用されてきている。赤外線放射材料としては、波長１００μｍ程度の遠赤外線を出すＧｅから、波長１０〜１５μｍの赤外線を出すトルマリン等も使用されてきている。

また、最近では、磁力線単体又は赤外線単体ではその作用効果が限定されるため、磁力線及び赤外線の相乗効果を狙って磁石材料と赤外線放射材料からなる複合磁石が提案されている（例えば、特許文献1）。
特開平０５−３４７２０６号公報

しかしながら、提案されているＮｄ−Ｆｅ−Ｂ等の希土類磁石粉末は、耐食性、特に耐酸化性がないので、複合磁石成型過程で酸化性結合材が使用できず、また、加熱成型時の温度が上げられないので、磁石材料と赤外線材料との複合粉末成型過程では、結合材としてエポキシやナイロン系の有機高分子樹脂が使用される、いわゆる樹脂ボンド型複合磁石として使用されている。

希土類磁石は導電性の金属材料であり、赤外線をほぼ完全に反射するが、樹脂は基本となる高分子主鎖に付随した官能基による赤外線吸収能が大きいので、磁石内部の赤外線放射材料が体温で活性化されて出てくる赤外線は途中で吸収され、複合磁石表面には到達し難い。そのため、配合された赤外線放射材料は有効に利用されていない。

また、樹脂ボンド型複合磁石は結合材である樹脂が柔らかいので、成型加工品の表面に傷が付きやすく、また、研磨加工で充分な光沢を出しにくいので、装飾品としての価値も低い。さらに、樹脂ボンドは、水分を通すので、これを防止するために保護コーティングが必要となり、コスト上の問題がある。

表面硬度の問題を解決するため、樹脂を使用しないＭｎ−Ａｌ系磁石粉末と赤外線放射材料粉末との混合品を熱間押出加工して成型する複合磁石も提案されている（例えば、特許文献2）。
特開平９−５５３０９号公報

Ｍｎ−Ａｌ系磁石は、基本となる磁気特性が希土類磁石として低いため、赤外線放射材料１０ｗｔ％配合で（ＢＨ）ｍａｘは３〜４程度と、フェライト並みに劣化し、赤外線材料の効果を充分に出す配合量３０ｗｔ％では、（ＢＨ）ｍａｘ２程度に磁気特性が下がり、磁力線の効果が期待できない。また、機械加工性も劣化するので、製造コストがアップする。

本発明は、上記従来の複合磁石を用いる健康医療器具の欠点を排除するためになされたものである。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、磁力線と赤外線の相乗効果を十分に発揮する健康医療器具を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するため、耐食性の優れたＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系希土類磁石粉末と赤外線放射材料粉末をガラスで結合したガラスボンド型複合磁石を用いることを特徴としている（請求項１）。
結合材として用いるガラスは、低融点ガラスであることが望ましい（請求項２）。
赤外線放射材料の中の遠赤外線放射材料粉末には、禁止帯幅０．７ｅＶ以下の半導体粉末を使用することが望ましい（請求項３）。
遠赤外線放射材料にはＧｅ，ＩｎＳｂを使用することが望ましい（請求項４）。
赤外線放射材料には、禁止帯幅１．５ｅＶ以上の圧電焦電材料を使用することが望ましい（請求項５）。
赤外線放射材料には、トルマリン、黒水晶、チタン酸バリウムを使用することが望ましい（請求項６）。
赤外線放射材料の磁石材料に対する体積比は５ないし７０％とし、結合材としてカルコゲンガラスを使用することが望ましい（請求項７）。

請求項１の発明によれば、従来のガラスボンドが出来なかった耐酸化性の弱い希土類磁石粉末に対して、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系希土類磁石粉末の耐食性を利用するので、ガラスボンド型複合磁石の利用が可能になった。また、磁石は赤外線をほほ全反射し、ガラスは赤外線を吸収しないので、ガラスボンド型複合磁石の内部で体温により活性化された赤外線輻射材料から出てくる赤外線は、殆ど全て複合磁石表面に到達するので、赤外線の人体に対する有効利用が促進される。さらに、ガラスボンド型複合磁石であるので、表面硬度が大きく、研磨加工に耐えるため、装飾品を兼ねることができる。
樹脂ボンド磁石に使用される有機樹脂は水分子を通し易いので、耐食性の弱い希土類複合磁石では、成型後、表面をＮｉ−Ｐのような非磁性無電解メッキで保護コーティングをする必要があった。本発明の耐食性のあるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ磁石でも、フェライト磁石に比較すれば、はるかに酸化され易く、皮膚に直接接触する場合は表面メッキコーティングが必要とされるが、本発明が用いるガラスボンドでは、その必要がない。

請求項２の発明によれば、結合材として低融点ガラスを用いるので、加熱燒結温度が最大４００度℃以下に下げられ結合剤であるガラス酸化物の磁石材料及び赤外線材料への拡散が押さえられ両材料の特性が充分に生かされ、赤外線透過能に優れた健康医療器具の提供が可能になる。
また、低融点ガラス結合材はカルコゲン系ガラスで構成されるので特に赤外線吸収能が小さく本発明の用途に適する。
請求項３の発明によれば、人体内部まで浸透する１００μｍ程度の遠赤外線が利用でき、磁力線の深い人体貫通力との強い相乗効果が期待できる。
請求項４の発明によれば、Ｇｅ，ＩｎＳｂは比較的耐食性能が良い材料であるので、作用効果が向上する。
請求項５の発明によれば、波長１０〜１５μｍの赤外線が利用でき、この波長帯域は比較的人体に吸収され易いので、赤外線効果が大きい。
請求項６によれば、トルマリン、黒水晶、チタン酸バリウムは産業上得やすい安価な材料であるので、本発明の健康医療器具を安価に提供することができる。
請求項７によれば、磁石体積に対する赤外線材料の体積が５ないし７０％の範囲では、磁気エネルギー積は４ＭＧＯｅ以上あり、赤外線輻射能も充分大きい。また、結合用ガラスは赤外線透過能にすぐれているので、熱励起赤外線が複合磁石表面に到達し、人体に放射され有効に利用される。

本発明は、耐酸化性の良いＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系希土類磁石合金の耐食性に注目し、赤外線放射材料との結合に好ましくは低融点ガラスを使用する。

Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石としては、急冷ロール法で製造され、粉砕され、アニールされた後、窒素処理された結晶粒系の細かい粉末を使用することが、磁気特性を維持する上から好ましい。
本発明を具現化する磁石の製法として、急冷ロール法で製造された１μｍ以下の微細結晶粒からなるＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系希土類磁石粉末を使用することが好ましい。この磁石は、急冷ロール法で作られたＳｍ−Ｆｅフレークを粉砕後、窒素化処理して格子間に窒素を侵入することにより保磁力を出しているが、この処理の過程で粉末に耐酸化性が付与される。

磁石材料粉末に混合される赤外線材料粉末の体積比は、５ないし７０％が有効値である。赤外線材料が５体積％以下では赤外線輻射能が減少し、７０体積％以上では磁力線密度が減少して、磁力線と赤外線の相乗効果が期待できなくなる。最適な配合比は１０〜５０％である。この範囲では、磁気エネルギー積は４ＭＧＯｅ以上あり、赤外線輻射能も充分大きい。

結合材としてのガラス（ボンドガラス）には、アルコキシド系の溶液タイプのもの、また粉末タイプのものも使用できるが、溶融温度４００℃以下の低融点ガラスが好ましい。 低融点ガラスとしては、特に赤外線透過能に優れたカルコゲンガラスが推薦される。カルコゲンガラスは赤外線透過能がすぐれた結合用ガラスであり、熱励起赤外線が複合磁石表面に到達し、人体に放射され有効に利用される。
ボンドガラスとしては、Ｓｂ−ＳｅーＩｎ系に代表されるカルコゲンガラス以外に、アメリカ合衆国のディーマット（diemat）社製品であるＤＭ２７００低融点ガラスも使用できる。

以下に実施例により、発明の本質を明らかにする。
磁石粉末として前記方法で作られたＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系希土類磁石、比較例としてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石、結合材としてのガラスは前記Ｄｉｅｍａｔ社ＤＭ２７００粉末を、比較例としてエポキシ樹脂、赤外線輻射材料としてＧｅ及びトルマリンを使用し、所定の配合比で混合した後、７トン/cm2の圧力でプレス成型し、加熱処理により直径１０mm×厚み７mmの大きさに成型した。
これを人体に密着させて、所定時間後の温度上昇をサーモグラフで測定し、磁力線効果及び赤外線効果の相乗効果を判定した。

Sm-Fe-N磁石 Nd-Fe-B磁石 トルマリン Ｇｅ 結合材
実施例１ 90 10 ガラス
比較例１ 90 10 樹脂
比較例２ 90 10 ガラス
比較例３ 90 10 樹脂
実施例２ 70 30 ガラス
比較例４ 70 30 樹脂
実施例３ 40 60 ガラス
比較例５ 40 60 樹脂
比較例６ 40 60 ガラス
比較例７ 40 60 樹脂
実施例４ 90 10 ガラス
比較例８ 90 10 樹脂
磁石及び赤外線材料の配合比は体積％。
結合材は混合粉末に対して４ｗt％添加した。

測定結果
（ＢＨ）max （ＭＧＯｅ） Ｂｒ（ＫＧ） 体温上昇℃
実施例１ 8.9 6.8 3.1
比較例１ 8.1 6.2 2.5
比較例２ 4.8 4.7 1.6
比較例３ 8.0 6.0 2.0
実施例２ 6.1 5.2 3.3
比較例４ 6.2 5.3 2.7
実施例３ 4.8 4.7 2.3
比較例５ 4.6 4.5 1.9
比較例６ 3.0 2.4 1.3
比較例７ 4.7 4.7 1.8
実施例４ 8.8 7.3 3.5
比較例８ 8.5 7.5 2.8

以上の実験結果より、ガラスボンド型複合磁石は樹脂ボンド型複合磁石に比較して、樹脂による赤外線の吸収が少ないので、人体表面への赤外線輻射能が向上し、体温上昇率も２０％弱向上した。
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石については、ガラスボンド型複合磁石ではガラスの主構成元素である酸素による希土類磁石粉末の酸化が促進され、磁気特性が著しく劣化するので、樹脂ボンド型複合磁石しか実用できない。ガラスボンド型複合磁石の表面硬度は、ガラスの硬度が樹脂の３倍以上あるため、複合磁石表面の研磨加工により硬い表面が得られ、使用中に傷もつきにくいので、宝飾品としての価値も生じる。

本発明の磁力線効果及び赤外線効果の人体に対する複合作用を利用した健康医療器具は、ネックレス、腕輪、指輪、足輪、肌着、靴下、腹巻、シーツ、枕及び寝具等の必要とされる形状に成型して使用する以外に、動物用医療器具としても応用できる。
特に、従来の樹脂ボンド希土類複合磁石と異なり、表面硬度が大きいことは、研磨加工により宝飾品としての価値も生じ、また、動物用では表面磨耗損傷した時の樹脂バインダー特有の臭気が生じないので、嗅覚に敏感な動物による装着感を無くし、傷がつきにくいこととあいまって、実用価値が大きい。

Claims (7)

1. Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石粉末と赤外線放射材料粉末とを含むガラスボンド複合磁石からなる健康医療器具。
2. 結合材として低融点ガラスを用いたことを特徴とする請求項１記載の健康医療器具。
3. 遠赤外線放射材料粉末として禁止帯幅０．７ｅＶ以下の半導体粉末を使用した請求項１又は2記載の健康医療器具。
4. 遠赤外線放射材料としてＧｅ，ＩｎＳｂを使用した請求項１、２又は３記載の健康医療器具。
5. 赤外線放射材料として禁止帯幅１．５ｅＶ以上の圧電焦電材料を使用した請求項１又は2記載の健康医療器具。
6. 赤外線放射材料としてトルマリン、黒水晶、チタン酸バリウムを使用した請求項１又は２記載の健康医療器具。
7. 赤外線放射材料の磁石材料に対する体積比が５ないし７０％であり、結合材としてカルコゲンガラスを使用した請求項１、２、３、４、５又は６記載の健康医療器具。