JP6405584B2 - Far-infrared radioactive composition and far-infrared radioactive substrate carrying the same - Google Patents
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Description
この発明は、遠赤外線放射性組成物、およびこれを担持した遠赤外線放射性基材に関するものである。
より詳しくは、所定の波長範囲に亘る遠赤外線を、高い放射率で放射する遠赤外線放射性組成物、およびこれを担持した遠赤外線放射性基材に関する。
The present invention relates to a far-infrared radioactive composition and a far-infrared radioactive substrate carrying the same.
More specifically, the present invention relates to a far-infrared radioactive composition that radiates far-infrared rays over a predetermined wavelength range with a high emissivity, and a far-infrared radioactive base material carrying the same.
近年、構造物や建造物に用いられる基材の表面を被覆する塗膜としては、基材が本来持つものとは異なる意匠を付与する目的以外に、構造物や建築物の内部から外部又は外部から内部への熱を遮断する目的で、断熱効果を有するものが用いられている。
このような断熱効果を有する断熱材については、種々のものが提案されている。
In recent years, as a coating film covering the surface of a base material used in a structure or a building, the purpose is to give a design different from that originally possessed by the base material. In order to block heat from the inside to the inside, a material having a heat insulating effect is used.
Various heat insulating materials having such a heat insulating effect have been proposed.
例えば、特開２０００−０７１３８９号公報（特許文献１）においては、夏でも屋内温度が涼しく保て、冷房等に要するエネルギーを削減することができる、断熱性壁材が提案されている。 For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-071389 (Patent Document 1) proposes a heat insulating wall material that can keep the indoor temperature cool even in summer and reduce energy required for cooling and the like.
この断熱性壁材は、少なくとも壁材本体の一方の面が、光線を反射する性質を有するセラミック微粉末と、断熱効果を備えたセラミック微粉末とを、塗膜形成剤中に分散混合させてなる塗料からなる断熱塗料によって被覆されているものである。 In this heat insulating wall material, at least one surface of the wall material main body is dispersed and mixed in a coating film forming agent with a ceramic fine powder having a property of reflecting light rays and a ceramic fine powder having a heat insulating effect. It is covered with a heat insulating paint made of a paint.
一方、特開２０００−２９０５９４号公報（特許文献２）においては、セラミックバルーンを主成分とする高性能断熱塗料を、所定の施工部位に、所定の厚さに、容易に施工することができる断熱性フィルムが提案されている。 On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-290594 (Patent Document 2), a high-performance heat-insulating paint mainly composed of a ceramic balloon can be easily applied to a predetermined construction site in a predetermined thickness. Sex films have been proposed.
この断熱性フィルムは、微小セラミックバルーンと接着性樹脂のエマルジョンからなる高性能断熱性塗料を、予めフィルムに塗布乾燥したものである。 This heat insulating film is obtained by applying a high performance heat insulating paint composed of a fine ceramic balloon and an adhesive resin emulsion in advance to the film and drying it.
さらに、アルミナ、チタニア、ジルコニア、シリカ、セラミックスなどの遠赤外線放射材料を用いて熱エネルギーの吸収や放射の効率を高めることによって、物品の加熱、冷却や乾燥などの他、冷暖房や医療に応用することが行われている。 Furthermore, by using far-infrared radiation materials such as alumina, titania, zirconia, silica, and ceramics to increase the efficiency of heat energy absorption and radiation, it can be applied to air conditioning and medical treatment in addition to heating, cooling and drying of articles. Things have been done.
例えば、特開２００４−０５１８９６号公報（特許文献３）においては、汎用性の高い材料で構成されていて、比較的に低コストで提供でき、しかも動植物や人体などの生物組織中に含まれる水分に吸収され易い波長範囲の、遠赤外線を効率よく放射することができる遠赤外線放出材料が提案されている。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-051896 (Patent Document 3), it is made of a highly versatile material, can be provided at a relatively low cost, and is contained in biological tissues such as animals and plants and human bodies. A far-infrared emitting material that can efficiently radiate far-infrared rays in a wavelength range that is easily absorbed by light is proposed.
この遠赤外線放出材料は、二酸化チタン及び炭化チタンから選ばれた少なくとも１種６０〜９０重量％、二酸化珪素及び炭化珪素から選ばれた少なくとも１種１０〜４０重量％ならびに希土類金属酸化物０．０１〜０．５重量％を含むものである。
The far-infrared emitting material includes at least one selected from titanium dioxide and titanium carbide in an amount of 60 to 90% by weight, at least one selected from silicon dioxide and silicon carbide in an amount of 10 to 40% by weight, and a rare earth metal oxide of 0.01%. It contains ˜0.5% by weight.
従来の断熱性塗料によって形成される塗膜では、熱エネルギーが与えられると熱が塗膜の深部に達し、塗膜の裏面に到達するので、塗膜の一方の側から塗膜に対して与えられた熱エネルギーの相当量が、塗膜の反対側まで移動するという問題があった。 In coatings formed with conventional heat-insulating coatings, when heat energy is applied, heat reaches the deep part of the coating and reaches the back of the coating, so it is applied to the coating from one side of the coating. There was a problem that a considerable amount of the heat energy transferred moved to the opposite side of the coating.
かかる特許文献１及び２に記載された断熱性塗料は、断熱効果を有するとされてはいるが、遠赤外線の放出効果については、一切の開示も示唆もなされていない。 Although the heat-insulating paint described in Patent Documents 1 and 2 is said to have a heat-insulating effect, no disclosure or suggestion has been made about the far-infrared emission effect.
さらに、前記特許文献３に記載された遠赤外線放出材料は、動植物や人体などの生物組織中に含まれる水分に吸収され易い波長範囲の遠赤外線を、効率よく放射することができるとされているが、より高い放射率で遠赤外線を放射する、遠赤外線放出材料の提供が求められる。 Furthermore, the far-infrared emitting material described in Patent Document 3 is said to be able to efficiently radiate far-infrared rays in a wavelength range that is easily absorbed by moisture contained in biological tissues such as animals and plants and human bodies. However, there is a need to provide a far-infrared emitting material that emits far-infrared rays at a higher emissivity.
この発明はかかる現状に鑑み、塗膜として形成された際には、深部への熱移動（熱伝達）を抑制でき、かつ所定の波長の範囲に亘る遠赤外線を、高い放射率で放射する遠赤外線放射性組成物、およびこれを担持した遠赤外線放射性基材を提供せんとするものである。
In view of the present situation, when the present invention is formed as a coating film, it is possible to suppress heat transfer (heat transfer) to the deep part and to radiate far-infrared rays over a predetermined wavelength range with high emissivity. An infrared radiation composition and a far infrared radiation base material carrying the same are provided.
すなわち、この発明にかかる請求項１に記載の発明は、
金属酸化物を含む中空微粒子と、カーボン微粒子と、樹脂基剤を含み、
前記カーボン微粒子は、組成物１，０００に対して、０．１〜０．２５の割合で配合されていること
を特徴とする遠赤外線放射性組成物である。
That is, the invention according to claim 1 according to this invention is
A hollow fine particles containing a metal oxide, and carbon fine particles, a resin base seen including,
The carbon fine particles are a far-infrared radioactive composition characterized by being blended at a ratio of 0.1 to 0.25 with respect to the composition 1,000 .
この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の遠赤外線放射性組成物において、
前記カーボン微粒子は、
煤であること
を特徴とするものである。
The invention according to claim 2 of the present invention is
The far-infrared radioactive composition according to claim 1,
The carbon fine particles are
It is characterized by being a spider.
この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の遠赤外線放射性組成物において、
前記金属酸化物は、
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）から選択されること
を特徴とするものである。
The invention according to claim 3 of the present invention is
The far-infrared radioactive composition according to claim 1 or 2,
The metal oxide is
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), ferric oxide (Fe 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O), potassium oxide (K 2 O), titanium oxide (TiO 2 ), oxidation It is selected from cerium (CeO 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), and antimony trioxide (Sb 2 O 3 ).
この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の遠赤外線放射性組成物において、
前記樹脂基剤は、
アクリル系エマルジョン樹脂であること
を特徴とするものである。
The invention according to claim 4 of the present invention is
In the far-infrared radioactive composition in any one of Claims 1-3,
The resin base is
It is an acrylic emulsion resin.
この発明の請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれかにに記載の遠赤外線放射性組成物において、
前記組成物は、
分散媒に分散された状態にあること
を特徴とするものである。
The invention according to claim 5 of the present invention is
In the far-infrared radioactive composition in any one of Claims 1-4 ,
The composition comprises
It is in a state of being dispersed in a dispersion medium.
この発明の請求項６に記載の発明は、
請求項５に記載の遠赤外線放射性組成物において、
前記中空微粒子と、前記樹脂基剤と、前記分散媒の密度の比は、
０．２〜０．５：１．１〜１．５：１であること
を特徴とするものである。
The invention according to claim 6 of the present invention is
The far-infrared radioactive composition according to claim 5 ,
The ratio of the density of the hollow fine particles, the resin base, and the dispersion medium is as follows:
It is 0.2-0.5: 1.1-1.5: 1.
この発明の請求項７に記載の発明は、
請求項１〜６のいずれかに記載の遠赤外線放射性組成物を基材に担持したこと
を特徴とする遠赤外線放射性基材である。
The invention according to claim 7 of the present invention is
The far-infrared radioactive base material which carry | supported the far-infrared radioactive composition in any one of Claims 1-6 on the base material.
この発明の遠赤外線放射性組成物は、金属酸化物を含む中空微粒子と、カーボン微粒子と、樹脂基剤を含むもので、所定の波長の範囲、特に波長５〜２２μｍの範囲に亘る遠赤外線を、高い放射率で放射する。
したがって、前記遠赤外線放射性組成物によって形成される塗膜によれば、その表面から入った熱は、深部へ移動する前に、塗膜表面側の空間に熱放射によって戻されるため、塗膜の深部への熱移動（熱伝達）が抑制される。
The far-infrared radioactive composition of the present invention contains hollow fine particles containing metal oxides, carbon fine particles, and a resin base. Far infrared rays over a predetermined wavelength range, particularly a wavelength range of 5 to 22 μm, Radiates with high emissivity.
Therefore, according to the coating film formed from the far-infrared radiation composition, the heat that has entered from the surface is returned to the space on the coating film surface side by thermal radiation before moving to the deep part. Heat transfer (heat transfer) to the deep part is suppressed.
さらに、前記遠赤外線放射性組成物は、遠赤外線を、高い放射率で放射するので、遠赤外線の吸収率（吸収性能）も高い。
したがって、これを担持させた構造物や建築物、前記遠赤外線放射性組成物を担持させた各種基材によって構成される構造物や建築物などでは、塗膜表面の温度が高いとき（暖房をかけたときなど）には、外部（特に人体）に効率的にエネルギーを放射し、塗膜表面温度が低いときは、（冷房をかけたときなど）には、外部（特に人体）から出た遠赤外線（エネルギー）を吸収するため、快適な空間が形成される。
Furthermore, since the far-infrared radioactive composition radiates far-infrared rays with high emissivity, the far-infrared absorptivity (absorption performance) is also high.
Therefore, when the temperature of the coating film surface is high in a structure or building that supports this, or a structure or building that includes various substrates that support the far-infrared radiation composition (when heating is applied) Radiate energy efficiently to the outside (especially the human body), and when the coating surface temperature is low (such as when cooling), distant from the outside (particularly the human body). A comfortable space is formed to absorb infrared rays (energy).
さらにまた、前記遠赤外線放射性組成物は、上記優れた遠赤外線放射性能を有するもので、各種構造物や建築物、各種基材などに適用できるものである。
したがって、前記遠赤外線放射性組成物を担持させた構造物や建築物、各種基材なども、塗膜表面から遠赤外線を放射する性能に優れている。
Furthermore, the far-infrared radiation composition has the above-mentioned excellent far-infrared radiation performance, and can be applied to various structures, buildings, and various substrates.
Therefore, structures, buildings, and various base materials that carry the far-infrared radioactive composition are also excellent in performance of emitting far-infrared rays from the coating film surface.
特に、前記中空微粒子と、前記樹脂基剤と、前記分散媒を、０．０５〜０．３：０．９〜２．２：１の密度比で含む遠赤外線放射性組成物では、基材上に塗布して乾燥させることによって、形成された塗膜の表面に、遠赤外線の放射に寄与する前記中空微粒子が浮き出る、具体的には、塗膜表面の浅い位置に中空微粒子が緻密に分布する。
したがって、より優れた遠赤外線放射性能を有する塗膜、およびこれが表面上に形成された基材を得ることができる。
In particular, in the far-infrared radioactive composition containing the hollow fine particles, the resin base, and the dispersion medium in a density ratio of 0.05 to 0.3: 0.9 to 2.2: 1, The hollow fine particles that contribute to far-infrared radiation emerge on the surface of the formed coating film by coating and drying. Specifically, the hollow fine particles are densely distributed at shallow positions on the coating film surface. .
Therefore, it is possible to obtain a coating film having more excellent far-infrared radiation performance and a substrate on which the coating film is formed.
以下、この発明にかかる遠赤外線放射性組成物を実施するための形態を、詳細に説明するが、この発明は、これらに限定されるものではない。
なお、この発明において使用している密度は、嵩密度（ＪＩＳ Ｋ ５１０１、見かけ密度）である。
Hereinafter, although the form for implementing the far-infrared radioactive composition concerning this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
The density used in the present invention is a bulk density (JIS K 5101, apparent density).
この発明の遠赤外線放射性組成物は、金属酸化物を含む中空微粒子と、カーボン微粒子と、樹脂基剤を含むものである。
かかる構成の遠赤外線放射性組成物は、遠赤外線を、特定の波長の範囲、具体的には、波長５〜２２μｍの範囲に亘って９０％以上、特に、波長１０〜２２μｍの範囲に亘って９０〜９８％の放射率で放射するという作用を有するものである。
The far-infrared radioactive composition of this invention contains hollow fine particles containing a metal oxide, carbon fine particles, and a resin base.
The far-infrared radiation composition having such a structure has far-infrared rays in a specific wavelength range, specifically 90% or more over a wavelength range of 5 to 22 μm, particularly 90 over a wavelength range of 10 to 22 μm. It has the effect of emitting at an emissivity of ˜98%.
この作用は、従来の、物質（塗膜）の両側に温度差があった際に、高温部から低温部に流れる熱量の大小を意味する「断熱性」とは、全く異なる概念である。
すなわち、前記遠赤外線放射性組成物によって形成される塗膜の表面に、熱エネルギーが与えられると、この塗膜の表面、具体的には、前記中空微粒子及び／又は樹脂基剤に熱エネルギーが吸収される。
そして、この熱エネルギーによって、前記塗膜の表面の温度が深部よりも上昇するとともに、この表面の浅い位置（特に表面から２０μｍ以内の位置）から外部の熱源方向（塗膜表面側の空間）に向かって、遠赤外線（熱）放射が効果的に行われる。
したがって、前記塗膜の深部への熱移動が抑制され、前記表面に与えられた熱エネルギーのほとんどは、深部にまで到達することがない。
This action is a completely different concept from the conventional “heat insulation”, which means the amount of heat flowing from the high temperature part to the low temperature part when there is a temperature difference on both sides of the substance (coating film).
That is, when thermal energy is applied to the surface of the coating film formed by the far-infrared radiation composition, the thermal energy is absorbed by the surface of the coating film, specifically, the hollow fine particles and / or the resin base. Is done.
And, by this thermal energy, the temperature of the surface of the coating film rises from the deep part, and from the shallow position of this surface (especially the position within 20 μm from the surface) to the external heat source direction (space on the coating film surface side). In the far direction, far-infrared (heat) radiation is effectively performed.
Therefore, heat transfer to the deep part of the coating film is suppressed, and most of the thermal energy applied to the surface does not reach the deep part.
前記金属酸化物としては、
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）など
が挙げられる。
これらは、単独で用いても混合物としてもよい。
なお、混合物として用いる場合には、金属酸化物の配合比が、ほぼ均等になるようにすることが好ましい。
As the metal oxide,
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), ferric oxide (Fe 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O), potassium oxide (K 2 O), titanium oxide (TiO 2 ), oxidation Examples include cerium (CeO 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), and antimony trioxide (Sb 2 O 3 ).
These may be used alone or as a mixture.
In addition, when using as a mixture, it is preferable that the compounding ratio of a metal oxide becomes substantially equal.
なお、この発明においては、前記中空微粒子としては、前記金属酸化物を分子構造に含む中空構造を有するものを用いてもよい。
例えば、前記金属酸化物を含む、中空構造のアルミノ珪酸ソーダガラスを用いることができる。
In the present invention, as the hollow fine particles, those having a hollow structure containing the metal oxide in a molecular structure may be used.
For example, a hollow structure sodium aluminosilicate glass containing the metal oxide can be used.
前記中空微粒子の平均粒子径は、好ましくは１０〜１００μｍである。 The average particle diameter of the hollow fine particles is preferably 10 to 100 μm.
前記中空微粒子の密度は、好ましくは０．０５〜０．３ｇ／ｃｍ３である。
前記中空微粒子としては、多孔質のものを選択することが好ましい。
このような中空微粒子を選択した場合には、さらに調湿効果が得られる。
The density of the hollow fine particles is preferably 0.05 to 0.3 g / cm 3 .
As the hollow fine particles, it is preferable to select porous particles.
When such hollow fine particles are selected, a humidity control effect can be further obtained.
前記中空微粒子の含有量については、好ましくは組成物全体に対し５０〜９５容積％、より好ましくは６０〜９５容積％である。
前記含有量が、５０容積％未満では十分な遠赤外線放射効果を発揮できず、９５容積％を超える場合には、前記樹脂基剤が前記中空微粒子を安定的に保持することができない傾向にある。
The content of the hollow fine particles is preferably 50 to 95% by volume, more preferably 60 to 95% by volume, based on the entire composition.
When the content is less than 50% by volume, a sufficient far-infrared radiation effect cannot be exhibited. When the content exceeds 95% by volume, the resin base tends to be unable to stably hold the hollow fine particles. .
前記カーボン微粒子は、前記中空微粒子が有する遠赤外線放射性能を増強せしめるために配合されるものである。
前記カーボン微粒子としては、
例えば、カーボンブラック、炭ないし墨、煤など
が挙げられる。
これらの中では、前記中空微粒子が有する遠赤外線放射性能を増強せしめることに加えて、高い遠赤外線放射性能を有し、かつ中空微粒子の粒子間に入り込み、中空微粒子の配置を安定させることができることから、煤を選択することが好ましい。
The carbon fine particles are blended in order to enhance the far infrared radiation performance of the hollow fine particles.
As the carbon fine particles,
For example, carbon black, charcoal or ink, and cocoon are listed.
Among these, in addition to enhancing the far-infrared radiation performance of the hollow microparticles, it has high far-infrared radiation performance and can enter between the hollow microparticles to stabilize the arrangement of the hollow microparticles. Therefore, it is preferable to select 煤.
前記カーボン微粒子の平均粒子径は、前記中空微粒子の平均粒子径より小さいことが好ましい。
より好ましくは０．０３〜０．６μｍ、さらに好ましくは０．０３〜０．３μｍ、さらに好ましくは０．０３〜０．０５μｍである。
The average particle size of the carbon fine particles is preferably smaller than the average particle size of the hollow fine particles.
More preferably, it is 0.03-0.6 micrometer, More preferably, it is 0.03-0.3 micrometer, More preferably, it is 0.03-0.05 micrometer.
前記カーボン微粒子の含有量は、後述する分散媒に前記遠赤外線放射性組成物を分散させたもの１，０００に対して、好ましくは０．１〜０．２５、より好ましくは０．１４〜０．２５となるような量にする。
含有量が０．１未満の場合には、この発明の効果が十分に得られず、０．２５を超える量を配合しても、配合に見合う効果が認められず不経済となる傾向にある。
The content of the carbon fine particles is preferably 0.1 to 0.25, more preferably 0.14 to 0.00 with respect to 1,000 in which the far-infrared radioactive composition is dispersed in a dispersion medium described later. The amount is 25.
When the content is less than 0.1, the effect of the present invention cannot be obtained sufficiently, and even if an amount exceeding 0.25 is blended, an effect commensurate with the blending is not recognized and it tends to be uneconomical. .
前記樹脂基剤は、この樹脂基剤中に、前記中空微粒子を緻密かつ均一に分散させるためのものである。
これによって、空気を内部に含んだ中空微粒子が、前記樹脂基剤中に緻密かつ均一に分布するので、熱伝導率及び密度が小さくなる。
したがって、塗膜表面に照射された熱エネルギーは、その深部に到達せず、遠赤外線として塗膜表面から外部に効率的に放出されることとなる。
The resin base is for finely and uniformly dispersing the hollow fine particles in the resin base.
As a result, the hollow fine particles containing air are densely and uniformly distributed in the resin base, so that the thermal conductivity and density are reduced.
Therefore, the thermal energy irradiated to the coating film surface does not reach the deep part, but is efficiently emitted from the coating film surface to the outside as far infrared rays.
前記樹脂基剤としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。 Examples of the resin base include acrylic resin, epoxy resin, polyurethane resin, vinyl chloride resin, silicone resin, and fluorine resin.
前記樹脂基剤としては、エマルジョンの形態にあるものを選択することが好ましい。
このような樹脂エマルジョンとしては、例えば、アクリルエマルジョン樹脂、アクリルシリコーンエマルジョン樹脂などのアクリル系エマルジョン樹脂、ウレタンエマルジョン樹脂などのウレタン系エマルジョン樹脂、エポキシ系エマルジョン樹脂などを挙げることができる。
より好ましくは、アクリルエマルジョン樹脂や、アクリルシリコーンエマルジョン樹脂などのアクリル系エマルジョン樹脂が選択される。
これらは単独で用いても、混合物としてもよい。
The resin base is preferably selected in the form of an emulsion.
Examples of such resin emulsions include acrylic emulsion resins such as acrylic emulsion resins and acrylic silicone emulsion resins, urethane emulsion resins such as urethane emulsion resins, and epoxy emulsion resins.
More preferably, an acrylic emulsion resin such as an acrylic emulsion resin or an acrylic silicone emulsion resin is selected.
These may be used alone or as a mixture.
なお、前記樹脂基剤の密度は、前記中空微粒子の密度より大きいことが好ましい。
より好ましくは０．９〜２．２ｇ／ｃｍ３、さらに好ましくは０．９〜１．５ｇ／ｃｍ３である。
The density of the resin base is preferably larger than the density of the hollow fine particles.
More preferably, it is 0.9-2.2 g / cm < 3 >, More preferably, it is 0.9-1.5 g / cm < 3 >.
この発明の遠赤外線放射性組成物には、前記中空微粒子を前記樹脂基剤中に一様に分散させるため、さらに、中空微粒子平準化剤を配合してもよい。
前記中空微粒子平準化剤としては、例えば、シランカップリング剤などの、有機材料と無機材料との界面における接着性の改良に効果的な成分が挙げられる。
In order to disperse the hollow fine particles uniformly in the resin base, the far-infrared radioactive composition of the present invention may further contain a hollow fine particle leveling agent.
Examples of the hollow fine particle leveling agent include components effective for improving adhesiveness at the interface between the organic material and the inorganic material, such as a silane coupling agent.
この発明の遠赤外線放射性組成物には、前記中空微粒子の粒子間に入り込み、前記中空微粒子の配置を安定させることを目的として、二酸化チタンを配合することができる。
前記二酸化チタンとしては、各種結晶型のものを選択することができるが、光触媒としての効果を付与することができることから、光触媒活性を有するアナターゼ型の二酸化チタンを選択することが好ましい。
The far-infrared radioactive composition of the present invention can be mixed with titanium dioxide for the purpose of entering between the hollow fine particles and stabilizing the arrangement of the hollow fine particles.
As the titanium dioxide, various crystal types can be selected, but since an effect as a photocatalyst can be imparted, it is preferable to select anatase type titanium dioxide having photocatalytic activity.
この発明の遠赤外線放射性組成物には、さらに、この発明の目的及び効果（遠赤外線放射効果）を阻害しない範囲で、各種添加剤、例えば、顔料、紫外線吸収剤、分散剤、増粘剤、消泡剤、湿潤剤、レベリング剤、増膜助剤などを適宜添加することができる。 The far-infrared radiation composition of the present invention further includes various additives such as pigments, ultraviolet absorbers, dispersants, thickeners, and the like within a range that does not impair the object and effect (far-infrared radiation effect) of the present invention. An antifoaming agent, a wetting agent, a leveling agent, a film increasing aid and the like can be appropriately added.
かかる遠赤外線放射性組成物については、適当な分散媒に分散させて使用することができる。
前記分散媒としては、前記遠赤外線放射性組成物が分散し得るものであればよいが、好ましくは水やアルコール類などの水系分散媒、より好ましくは水が選択される。
前記分散媒の密度は、前記中空微粒子の密度より大きく、前記樹脂基剤の密度よりも小さいことが好ましい。
Such far-infrared radioactive composition can be used by dispersing in a suitable dispersion medium.
As the dispersion medium, any dispersion medium can be used as long as the far-infrared radioactive composition can be dispersed. Preferably, an aqueous dispersion medium such as water or alcohols, more preferably water is selected.
The density of the dispersion medium is preferably larger than the density of the hollow fine particles and smaller than the density of the resin base.
前記遠赤外線放射性組成物を前記分散媒に分散させて使用する場合においては、前記分散媒の密度を１としたときに、前記中空微粒子と、前記樹脂基剤と、前記分散媒の密度の比を０．０５〜０．３：０．９〜２．２：１とすることが好ましい。
このような密度比とした場合には、前記遠赤外線放射性組成物を前記基材に塗布して乾燥させると、形成された塗膜の表面に、遠赤外線の放射に寄与する前記中空微粒子が浮き出る、具体的には、塗膜表面の浅い位置に中空微粒子が緻密に分布するので、より優れた遠赤外線放射性能を有する塗膜およびこれが表面上に形成された基材が得られる。
In the case of using the far-infrared radioactive composition dispersed in the dispersion medium, when the density of the dispersion medium is 1, the ratio of the density of the hollow fine particles, the resin base, and the dispersion medium Is preferably 0.05 to 0.3: 0.9 to 2.2: 1.
In such a density ratio, when the far-infrared radioactive composition is applied to the substrate and dried, the hollow microparticles that contribute to far-infrared radiation emerge on the surface of the formed coating film. Specifically, since the hollow fine particles are densely distributed at a shallow position on the surface of the coating film, a coating film having more excellent far-infrared radiation performance and a substrate on which the coating film is formed are obtained.
この発明の遠赤外線放射性組成物を、適当な基材に担持させて使用することができる。
これによって得られる基材は、前記遠赤外線放射性組成物と同様、優れた遠赤外線放射性能を有する。
例えば、このような基材で構造物や建築物を構成した場合、基材の塗膜表面の温度が高いとき（冬季に暖房をかけたときなど）には、外部（特に人体）に効率的にエネルギーを放射する。
一方、前記基材の塗膜表面温度が低いときは、（夏季に冷房をかけたときなど）には、外部（特に人体）から出た遠赤外線（エネルギー）を吸収するため、快適な空間が形成される。
The far-infrared radioactive composition of this invention can be used by supporting it on a suitable substrate.
The base material obtained by this has the outstanding far-infrared radiation performance similarly to the said far-infrared radiation composition.
For example, when a structure or building is composed of such a base material, when the surface temperature of the coating film on the base material is high (such as when heating is applied in winter), it is efficient for the outside (especially the human body). Radiates energy.
On the other hand, when the coating film surface temperature of the substrate is low (such as when cooling is applied in summer), far-infrared rays (energy) from the outside (particularly the human body) are absorbed, so a comfortable space is created. It is formed.
この発明の遠赤外線放射性組成物を担持可能な基材としては、金属、紙、繊維、樹脂、ガラス、タイル、陶磁器、木材、セメント、目地、コンクリート、石膏ボード又はそれらの複合体や積層体などが挙げられる。
前記基材の形態については特に制限はなく、シート状、粒状、ペレット状、粉末、繊維状、成形品、あるいはこれらを加工したものなどを適宜選択することができる。
Examples of the substrate capable of supporting the far-infrared radiation composition of the present invention include metal, paper, fiber, resin, glass, tile, ceramics, wood, cement, joints, concrete, gypsum board, and composites and laminates thereof. Is mentioned.
There is no restriction | limiting in particular about the form of the said base material, A sheet form, a granular form, a pellet form, a powder, a fiber form, a molded article, what processed these, etc. can be selected suitably.
前記基材として繊維を用いた場合、その繊維を紡績して糸とし、織って布とし、あるいは圧縮成形して繊維板として用いてもよい。
前記繊維の例としては、天然繊維及び合成繊維の何れでもよく、また、これら両方を用いた繊維でもよい。
さらに、織布、編布、不織布など、任意の状態のものを用いることができる。
When fibers are used as the substrate, the fibers may be spun into yarns, woven into fabrics, or compression molded and used as fiber boards.
Examples of the fibers may be natural fibers or synthetic fibers, or fibers using both.
Furthermore, the thing of arbitrary states, such as a woven fabric, a knitted fabric, and a nonwoven fabric, can be used.
この発明においては、シート状の不織布に用いることが好適である。
具体的には、靴の中敷きや、マット、マスク、サポーター、寝具、ひざ掛けなどに適用することができる。
この場合において、前記不織布としては、好ましくは平面が適度な柔らかさを有する不織布、より好ましくはウレタン樹脂含有ポリエステル不織布が選択される。
In this invention, it is suitable to use for a sheet-like nonwoven fabric.
Specifically, it can be applied to insoles of shoes, mats, masks, supporters, bedding, rugs, and the like.
In this case, as the non-woven fabric, a non-woven fabric having an appropriate softness on the flat surface, preferably a urethane resin-containing polyester non-woven fabric is selected.
前記遠赤外線放射性組成物を、前記基材に担持させる方法としては、公知の方法を採用することができる。
例えば、刷毛、ローラー、スプレーなどを用いて、前記遠赤外線放射性組成物を前記基材に塗布又は噴霧する方法や、前記遠赤外線放射性組成物を前記基材に浸漬する方法などが挙げられる。
As a method of supporting the far-infrared radioactive composition on the substrate, a known method can be adopted.
For example, the method of apply | coating or spraying the said far-infrared radioactive composition to the said base material using a brush, a roller, a spray etc., the method of immersing the said far-infrared radioactive composition in the said base material, etc. are mentioned.
前記遠赤外線放射性組成物の前記基材への担持に際して、その膜厚は、所望の用途により選択すればよい。
前記遠赤外線放射性組成物の基材への担持量は、好ましくは２５０〜４００ｇ／ｍ２、より好ましくは３５０〜４００ｇ／ｍ２である。
When the far-infrared radioactive composition is supported on the substrate, the film thickness may be selected depending on the desired application.
The carrying amount of the far-infrared radioactive composition on the substrate is preferably 250 to 400 g / m 2 , more preferably 350 to 400 g / m 2 .
以下、具体的な実施例によって、この発明の遠赤外線放射組成物をより詳細に説明する。
なお、この発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
Hereinafter, the far-infrared radiation composition of the present invention will be described in more detail by way of specific examples.
Note that the present invention is not limited to these examples.
［実施例１］
下記表１に示した組成に従い、各成分を混合し、攪拌して、目的とする遠赤外線放射組成物を得た。
[Example 1]
In accordance with the composition shown in Table 1 below, each component was mixed and stirred to obtain the intended far-infrared radiation composition.
［試験例１］遠赤外線放射率の評価
上記得られた組成物について、遠赤外線輻射率測定装置（日本電子（株）製ＪＩＲ−ＷＩＮＳＰＥＣ１００、赤外放射測定ユニットＩＲ−ＩＲＲ２００装備）を用いて、下記測定条件に基づき遠赤外線放射率（積分放射率）を測定した。
その結果を、図１に示す。
[Test Example 1] Evaluation of far-infrared emissivity About the composition obtained above, using a far-infrared emissivity measuring device (JIR-WINSPEC100 manufactured by JEOL Ltd., equipped with infrared radiation measuring unit IR-IRR200), Far-infrared emissivity (integrated emissivity) was measured based on the following measurement conditions.
The result is shown in FIG.
＜測定条件＞
標準黒体炉：温度４０℃及び１６０℃（２点温度標準検量法）
測定温度：４１．２℃
試料アパーチャー：１０ｍｍφ
トラップ温度：１１．９℃
検出器：ＭＣＴ（測定波長範囲５．００〜２２．５５μｍ）
<Measurement conditions>
Standard blackbody furnace: temperatures 40 ° C and 160 ° C (two-point temperature standard calibration method)
Measurement temperature: 41.2 ° C
Sample aperture: 10mmφ
Trap temperature: 11.9 ° C
Detector: MCT (measurement wavelength range: 5.00 to 22.55 μm)
＜結 果＞
この発明の遠赤外線放射組成物の積分放射率は、９４．６％であった。
さらに、この発明の遠赤外線放射組成物は、波長約５〜２２μｍ、特に５〜２０μｍの範囲に亘る遠赤外線を、９０％以上の放射率で放射することが示された。
一方、貴蛇紋石、ブラックシリカ、備長炭の積分放射率は、それぞれ９３％、８９．２％、８８％であることが知られている。
以上から、この発明の遠赤外線放射組成物は、優れた遠赤外線放射性能を有することは、明らかである。
<Result>
The integrated emissivity of the far-infrared radiation composition of this invention was 94.6%.
Furthermore, it has been shown that the far-infrared radiation composition of the present invention emits far-infrared rays having a wavelength of about 5 to 22 μm, particularly 5 to 20 μm, with an emissivity of 90% or more.
On the other hand, it is known that the integral emissivities of precious serpentine, black silica, and Bincho charcoal are 93%, 89.2%, and 88%, respectively.
From the above, it is clear that the far-infrared radiation composition of the present invention has excellent far-infrared radiation performance.
この発明の遠赤外線放射性組成物は、塗膜の深部への熱移動（熱伝達）を抑制するとともに、所定の波長の範囲に亘る遠赤外線を、高い放射率で放射することができる。
したがって、物品の加熱、冷却、乾燥などの他、冷暖房や医療に応用することができるので、遠赤外線放射性組成物のさらなる普及を図ることができる。
The far-infrared radioactive composition of this invention can radiate far-infrared rays over a predetermined wavelength range with high emissivity while suppressing heat transfer (heat transfer) to the deep part of the coating film.
Accordingly, the far-infrared radioactive composition can be further spread because it can be applied to heating, cooling, drying, etc., as well as air conditioning and medical treatment.
Claims (7)
前記カーボン微粒子は、組成物１，０００に対して、０．１〜０．２５の割合で配合されていること
を特徴とする遠赤外線放射性組成物。 A hollow fine particles containing a metal oxide, and carbon fine particles, a resin base seen including,
The far-infrared radioactive composition characterized by the said carbon microparticles | fine-particles being mix | blended in the ratio of 0.1-0.25 with respect to the composition 1,000 .
煤であること
を特徴とする請求項１に記載の遠赤外線放射性組成物。 The carbon fine particles are
The far-infrared radioactive composition according to claim 1, wherein the composition is salmon.
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）から選択されること
を特徴とする請求項１又は２に記載の遠赤外線放射性組成物。 The metal oxide is
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), ferric oxide (Fe 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O), potassium oxide (K 2 O), titanium oxide (TiO 2 ), oxidation The far-infrared radioactive composition according to claim 1 or 2, which is selected from cerium (CeO 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), and antimony trioxide (Sb 2 O 3 ).
アクリル系エマルジョン樹脂であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の遠赤外線放射性組成物。 The resin base is
The far-infrared radioactive composition according to any one of claims 1 to 3, which is an acrylic emulsion resin.
分散媒に分散された状態にあること
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の遠赤外線放射性組成物。 The composition comprises
The far-infrared radioactive composition according to any one of claims 1 to 4 , which is in a state of being dispersed in a dispersion medium.
０．２〜０．５：１．１〜１．５：１であること
を特徴とする請求項５に記載の遠赤外線放射性組成物。 The ratio of the density of the hollow fine particles, the resin base, and the dispersion medium is as follows:
The far-infrared radioactive composition according to claim 5 , which is 0.2 to 0.5: 1.1 to 1.5: 1.
を特徴とする遠赤外線放射性基材。
The far-infrared radioactive base material which carry | supported the far-infrared radioactive composition in any one of Claims 1-6 on the base material.
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