JPH01150527A - 遠赤外線放射樹脂成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、遠赤外線を放射する樹脂成形体に関するも
のである。

［従来の技術〕 最近、遠赤外線放射体が、種々の用途で特異な効果を示
すことが広く知られるようになり、注目を浴びている。

たとえば、遠赤外線放射体を近くに置いておくだけで、
青果、野菜、生花および魚などの鮮度を長期間保持でき
たり、あるいは炊飯の際遠赤外線放射体を入れておくと
、通常よりも早くしかもふっくらと炊き上げることがで
きる。

また、入浴の際浴槽内に遠赤外線放射体を入れておくと
、放射される遠赤外線の効果により、身体の内部まで暖
めることができ、身体の血行を良くすることができると
されている。

このような遠赤外線放射体として用いられているものの
多くは、アルミナ等の高純度セラミックスである。これ
らのセラミックスは、板状や球状など所定の形状に焼結
し焼結体として用いられている。

［発明が解決しようとする問題点コ したがって、従来の遠赤外線放射体の多くは、圧縮成形
し焼結した成形体であった。このため、成形加工工程が
複雑で、成形に長時間を要し、また形状が複雑な場合に
は、成形することができないという問題があった。さら
に、このような成形の困難性のため、生産性が悪くコス
トも高いものとなった。

また、従来の成形体は全体がセラミックスで構成されて
いるため、軽量なものを成形することができないという
問題もあった。

この発明の目的は、かかる従来の成形体の問題を解消し
、高い生産性で成形することができ、しかも複雑な形状
にも成形可能な遠赤外線放射成形体を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、上記問題を解決するために、鋭意検討研究
を重ねた結果、遠赤外線放射セラミックスが、樹脂中に
おいても遠赤外線を放射し同様の効果を発揮し得ること
を見い出し、この発明をなすに至った。

すなわち、この発明の遠赤外線放射成形体は、遠赤外線
放射セラミックスを粉体またはペレットの形態で、樹脂
中に混合させたものである。

この発明で用いられる遠赤外線放射セラミックスは、遠
赤外線の領域（４μｍ〜１０００μｍ）の範囲内にある
電磁波を放射し得るセラミックスであればよく、たとえ
ばアルミナ系ファインセラミックスやジルコニア系ファ
インセラミックスなどがある。

遠赤外線放射セラミックスは、粉体またはペレットの形
態であればよい。粉体は、焼結体を粉砕して粉体の形態
としたものでもよいし、最初から粉体の形態で調整され
たセラミックス粉体でもよい。用いる粉体の粒径は特に
限定されないが、できるだけ細かいものが好ましい。コ
ストや取扱い面を考慮すると、４０〜６０メツシュ通過
の粉体が実用的である。また、成形体の用途によっては
、顆粒状のようなペレットの形態で樹脂中に混合させる
ことができる。

この発明で用いられる樹脂には、熱可塑性樹脂および熱
硬化性樹脂の両方が含まれる。熱可塑性樹脂としては、
たとえばポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリ塩化
ビニルなどの汎用プラスチックや、ポリカーボネートな
どのエンジニアリングプラスチックがある。また、熱硬
化性樹脂としては、たとえばポリエステル樹脂、フェノ
ール樹脂およびメラミン樹脂などがある。

遠赤外線放射セラミックスと樹脂との混合は、樹脂が粉
末の場合には、乾粉の状態でセラミックス粉体またはペ
レットと樹脂粉末とを混合し、その後成形機に供給する
ことができる。液状の熱可塑性樹脂の場合には、液状樹
脂に粉体またはペレットの形態のセラミックスを添加し
、ミキサーまたはニーダ−等で混合することができる。

また、熱可塑性樹脂のように溶融する樹脂の場合には、
樹脂溶融下にセラミックス粉体またはペレットを添加し
、混合することもできる。

このような混合プロセスは、成形機の中で行なわれても
よいし、別のプロセスで混合したものを成形機に供給し
てもよい。

この発明で用いられる成形方法は、特に限定されるもの
でなく、圧縮成形、トランスファ成形、射出成形、ブロ
ー成形、押出成形、カレンダー成形および真空成形等の
方法が適用され得る。また、成形体の形状によっては、
回転成形が有利に利用される。回転成形によれば、多層
成形が可能であるので、一方の面にのみ遠赤外線放射セ
ラミックスの粉体等を混合させた場合や、表面を滑らか
にするため表面層にはセラミックス粉体等を混合させな
い場合の成形法として用いることができる。

［作用］ この発明の成形体では、樹脂中に遠赤外線放射セラミッ
クスの粉体等を混合しているので、樹脂が熱可塑性樹脂
の場合には、混合物を加熱溶融し所定の形状にした後冷
却して成形体とすることができ、また樹脂が熱硬化性樹
脂の場合には、所定の形状に成形した後加熱硬化して成
形体とすることができる。

Ｃ実施例コ ここでは、回転成形を例示して、この発明の成形体を具
体的に説明する。

第１図は、この発明の第１の実施例である板状成形体を
成形するのに用いた回転成形装置を示す斜視図である。

金型１は、一方面側に開口を有する箱状のものであり、
この一方面側には、取り外し可能なＭ３が取付けられて
いる。蓋３の中央部分には原料としての樹脂および粉体
を投入するための投入口２が形成されている。金型１の
まわりには回転リング４および回転リング５が取付けら
れている。回転リング４，５は、それぞれが対向する内
側に、フランジ４ａ、５ａを有している。

回転リング４の周面は、２つのローラ６ａおよび６ｂに
接し支持されている。同様に、回転リング５の周面もロ
ーラ７ａおよび７ｂに接し支持されている。ローラ６ａ
およびローラ７ａは、回転軸８ａに固定されており、こ
の回転軸８ａはフレーム１１上に設けられた軸受９およ
び１０により回転可能に支持されている。ローラ６ｂお
よびローラ７ｂも同様に、回転軸８ｂに固定されており
、この回転軸８ｂはフレーム１１上に設けられた軸受９
ｂおよび１０ｂにより回転可能に支持されている。

フレーム１１の側面の中心部には、回転軸８ａ。

８ｂの軸方向とは垂直な軸方向を有する回動軸１２が取
付けられており、この回動軸１２は軸受１３により回動
可能に支持されている。また、図示省略するが、図面奥
側のフレーム１１の側面にも、回動軸１２と対称な位置
に、回動軸が取付けられており、軸受により支持されて
いる。これらの回動軸１２の回動により、フレーム１１
が矢印Ｃ方向に揺動できるように、この回転成形装置の
下方には穴１６が形成されている。

金型１を側面から加熱できるように、バーナ１４が設け
られている。このバーナ１４は、燃料ガス供給パイプ１
５に接続されており、この燃料ガス供給パイプ１５には
図示省略するガス管が接続されている。また、図示省略
するが、図面奥側の対称な位置にもバーナが設けられて
おり、同様に燃料ガス供給パイプを介してガス管に接続
されている。

回転成形の際、図示省略する電動モータにより回転軸８
ａが回転し、ローラ６ａおよびローラ７ａは矢印Ａの方
向に回転する。これによりローラ６ａ、７ａに接してい
る回転リング４，５は、矢印Ｂ方向に回転し、これとと
もに金型１が同じ方向に回転する。回転リング４．５と
接している、図面奥側のローラ６ｂ、７ｂも、回転リン
グ４゜５の回転に伴って回転する。

この回転とともに、回動軸１２も電動モータにより回動
し、フレーム１１は矢印Ｃ方向に往復し揺動する。この
ように、金型を回転しながら、かつシーソーのように金
型を上下に揺動する回転成形法を、一般にロックアンド
ロール方式と呼んでいる。　　　゛ 以上のような回転成形装置を用いて、この発明の成形体
を成形した。まず、四角筒状の成形体を成形し、これの
角部分をカッティングすることにより４枚の板状の成形
体とした。以下、この成形ステップについて説明する。

まず、遠赤外線放射セラミックスとしての高純度アルミ
ナ系セラミックスを粉砕し、４０〜６０メツシユのセラ
ミックス粉体とした。このセラミックス粉体とポリエチ
レン粉体とを、それぞれ４０重量％：６０重二％の割合
で混合し、混合粉とした。

この混合粉を、第１図に示す回転成形製−の投入口２か
ら金型１の内部に投入した。次に、金型１を矢印Ｂ方向
に回転させ、かつ矢印Ｃ方向に揺動させながら、バーナ
１４に若人し、金型１を側面から加熱した。加熱温度は
、１６０℃〜２５０℃の範囲内に保った。

約１７分〜１８分の間、加熱しながらの回転揺動を続け
た。金型１内部では、樹脂のみが溶融し、金型１の内壁
面に均一な厚みでセラミックス粉体を分散した樹脂が融
告した。バーナ１４による加熱をやめ、金型１の内部の
樹脂が流動しない温度にまで、放冷して冷却した後、金
型１を装置から下ろし金型１を室温で冷却した。冷却後
、蓋３を取り外し、金型１内部に形成された角筒状の成
形体を取出した。

第２図は、以上のようにして得られた角筒状の成形体２
０の部分切欠斜視図である。この成形体２０の壁面は粉
体分散層２１のみの単層構造であり、その厚みは約５ｍ
ｍであった。粉体分散層２１を肉眼により観察したとこ
ろ、セラミックス粉体がほぼ均一に分散された状態で混
在していた。

角筒状の成形体２０の角部分を切断し、４枚の板状成形
体を成形した。この板状成形体は、種々の用途に利用で
きるものであるが、たとえば浴槽の下に敷き、身体を内
部まで暖めるための遠赤外線放射体として有利に利用で
きる。従来より、遠赤外線放射セラミックスの焼結体、
たとえばペレット状に焼結して成形した焼結体の多数を
袋に詰め浴槽内のお湯に浸けると、たとえお湯の温度が
低い温度であっても、身体がばかばかと暖まるというこ
とが経験により知られている。上述のようにして得られ
た板状の成形体を、同様に浴槽内のお湯に浸けて試験し
たところ、従来の遠赤外線放射セラミックスのペレット
と同様に、身体の内部まで暖まるという効果が得られた
。

第３図は、この発明の第２の実施例を示す部分拡大断面
図である。第３図に示す成形体３０は、３層構造であり
、樹脂層３１、粉体分散層３２および樹脂層３３の順に
順次積層されている。このような成形体３０も、角部分
を切断して切断部３４．３５を形成することにより、板
状成形体とすることがでる。また、この成形体３０も、
第２図に示す成形体２０と同様に、第１図に示す回転成
形装置を用いて成形することができる。以下、この成形
工程について説明する。

まず、全体量の３０重量％の相当するたとえばポリエチ
レンなどの樹脂粉末を、第１図に示す回転成形装置の投
入口２から金型１内部に投入した。

次に、上述と同様に金型１を回転揺動させながら、側面
からバーナ１４で加熱した。約５〜６分後、金型１内部
にに樹脂が均一な厚みで溶融し融着しているのを確認し
た後、全体量の４０重量％に相当するセラミックス粉体
を投入した。次に、セラミックス粉体の投入直後、続け
て全体量の３０重量％に相当する残りの樹脂粉末を投入
し、この投入した樹脂粉末が完全に溶融したことを確認
した後、冷却した。第１の実施例の場合と同様に、冷却
により樹脂が流動しない温度まで低下した後、金型１を
成形装置から下ろし、自然冷却した。冷却後、蓋３を外
し、金型１内に成形された、角筒状の成形体を取出し、
第１の実施例と同様に角部分を切断して、板状の成形体
とした。この３層構造の板状成形体も、第１の実施例の
板状成形体と同様に、浴槽内のお湯に浸けて使用したと
ころ、従来の遠赤外線放射体と同様の効果が得られた。

なお、回転成形法により成形すれば、この第２の実施例
のように表面層が樹脂のみの層である成形体を製造でき
るというメリットがある。このような多層構造にすれば
、表面の平滑性を失うことなく外観上優れた成形体を得
ることができる。また、多量のセラミックス粉体を混合
することが可能になる。

第４図は、この発明の第３の実施例であるプランタを示
す斜視図である。第４図に示すブランクの成形体４０も
、この成形体の外表面に沿うような形状を有した金型を
用いることにより、第１図に示すような回転成形装置で
成形することができる。

第５図は、成形体４０の断面を示す部分拡大断面図であ
る。この成形体４０は、２層構造を有しており、外表層
は樹脂のみからなる樹脂層４１であり、内表層は樹脂中
に粉体が分散した粉体分散層４２である。このように、
ブランクの用途の場合には、外表層の平滑性のみが問題
となるため、外表層のみを樹脂層とすることができる。

このような遠赤外線放射セラミックスの粉体を樹脂中に
混合させたプランタは、花や樹木の発芽や育成を促進す
るという遠赤外線放射の効果を備えたプランタとして利
用することができる。

以上の実施例では、遠赤外線放射セラミックスの粉体を
樹脂中に混合させた実施例を示したが、遠赤外線放射セ
ラミックスのペレットを樹脂中に混合させた成形体も、
この発明に含まれるものである。

また、３層までの積層構造の成形体を例示したが、それ
以上の複数層の構造であってもよいことは言うまでもな
い。また、樹脂としてポリエチレンを例示したが、その
他の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂も用いることができる
ことは言うまでもない。

また、成形法として回転成形法を例示したが、この発明
の成形体は、これ以外の成形法により成形されるものを
含むことをここで再度明らかにしておく。

さらに、成形体の用途として、入浴用の板状成形体およ
びブランクを例示したが、この発明の成形体はこのよう
な用途のものに限定されることはなく、その池幅広く種
々の用途に利用され得るものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の成形体は、遠赤外線放
射セラミックスを粉体またはペレットの形態で樹脂中に
混合するものであるため、従来の樹脂の成形法で成形す
ることができ、高い生産性でしかも低コストで得られる
ものである。

また、従来の焼結による成形では得ることのできなかっ
た複雑な形状の成形体も製造することができ、しかも従
来よりも軽量の成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例である板状成形体を
成形するのに用いた回転成形装置を示す斜視図である。 第２図は、第１図に示す装置を用いて得られた角筒状の
成形体を示す斜視図である。 第３図は、この発明の第２の実施例を示す部分拡大断面
図である。第４図は、この発明の第３の実施例を示す斜
視図である。第５図は、第３の実施例の成形体の断面を
示す部分拡大断面図である。 図において、１は金型、２は投入口、３は蓋、４．５は
回転リング、４ａ、５ａはフランジ、６ａ、６ｂ、７ａ
、７ｂはローラ、８ａ、８ｂは回転軸、９ａ、９ｂ、１
０ａ、１０ｂは軸受、１１はフレーム、１２は回動軸、
１３は軸受、１４はバーナ、１５は燃料ガス供給パイプ
、１６は穴、２０は成形体、２１は粉体分散層、３０は
成形体、３１．３３は樹脂層、３２は粉体分散層、３４
゜３５は切断部、４０は成形体、４１は樹脂層、４２は
粉体分散層を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）遠赤外線放射セラミックスを粉体またはペレット
   の形態で、樹脂中に混合させたことを特徴とする、遠赤
   外線放射樹脂成形体。