JPH0622917B2 - 遠赤外線放射物質を含有する合成樹脂発泡体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、被照射物体の対応温度領域が−15〜80℃で利
用できる高効率の遠赤外線放射物質を含む合成樹脂発泡
体に関する。

（従来の技術） 従来、高温（200〜1200℃）加熱を伴った加熱器具また
は装置に装着されて、赤外線領域の波長帯の赤外線を放
射するセラミック材が種々使用されている。これらのセ
ラミック材は、通常、遷移元素の酸化物に粘土を加えた
複合焼結体が用いられており、赤外線放射特性に優れた
ものである。しかし、該焼結体は機械的強度が弱く、耐
熱衝撃性も低いなどの欠点があることから、赤外線を放
射するセラミック材を合成樹脂に混合して任意の形状に
成形した成形品が開発されるに至っている。該成形品
は、通常、常温付近の温度で使用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、常温付近では、遠赤外線放射物質から放射され
る遠赤外線の放射エネルギーは微弱である。さらに、前
記の成形品は、合成樹脂に混合して成形するため、前記
複合焼結体に比べて赤外線放射物質の含有量が少ないの
で、放射される赤外線の量も少ない。このため、十分な
赤外線放射効果が得られていないのが現状である。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、赤外線
放射物および被照射物の対応温度領域を−15〜80℃と
し、該領域内で優れた遠赤外線の放射効果が得られる合
成樹脂材を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の合成樹脂材は、放射赤外線の波長領域が３〜50
0 μｍである遠赤外線放射物質を含有した合成樹脂発泡
体であって、該発泡体の表面には多数の微小な凹凸が形
成されており、内部には多数の気泡が形成され、該気泡
は前記発泡体表面において前記凹部と連通状とされてい
ることを発明の構成としている。

（作 用） 物質は、分子から成り、特有の構造をもっており、各分
子はたえず周期的に振動している。この分子の振動数は
物質固有のもので、これと同じ振動数の電磁波（たとえ
ば、赤外線、遠赤外線）がその物質に当ると、電磁波の
エネルギーは吸収され、分子振動の振幅が大きくなり、
その結果、分子間の摩擦熱を生じて物質の温度は上昇す
る。

多くの有機物分子の固有振動数は、赤外線、特に遠赤外
線の振動数と一致する。そのため、有機物に遠赤外線を
当てると、選択的に吸収し、振動振幅を増大させて熱を
発生し、内部温度を上昇させる。

本発明は、上記の特性に基づき、被照射物の赤外線吸収
帯が遠赤外線領域に広く関与することに着目して、被照
射物の吸収特性に本発明の遠赤外線放射物質の遠赤外線
の放射特性を適合させて遠赤外線放射の効果を高めると
同時に、該遠赤外線放射物質を含有する合成樹脂を発泡
させ、かつ特定構造の空隙部を有する発泡体を形成し
た。該発泡体の表面には、発泡成形により、多数の微小
な凹凸が形成されているので表面積が増大する。このた
め、遠赤外線の放射面積が増大し、遠赤外線の放射量も
増大する。

また、前記発泡体の内部には多数の気泡が形成されてお
り、該気泡は発泡体表面において前記凹部と連通状とさ
れているので、気泡の表面積に相当する分さらに表面積
が拡大され、遠赤外線の放射量もいっそう増大する。

そして、被照射物に吸収される赤外線の波長帯が該被照
射物の表面温度によって変動することから、被照射物の
対応温度領域を−15〜80℃とし、該温度領域において被
照射物の吸収波長帯に適合する波長を放射する様、遠赤
外線放射物質の放射赤外線の波長領域を定め、遠赤外線
放射の効果をさらに向上させたものである。

（実施例） まず、本発明において使用する遠赤外線放射物質につい
て説明する。

遠赤外線放射物質としては、放射赤外線の波長領域が 3
〜500 μｍである天然無機質素材（たとえば、大谷石、
ゼオライト、ケイソウ土、麦飯石）や遠赤外線放射セラ
ミックなどが用いられる。これらの物質の内から放射す
る遠赤外線が被照射物体の吸収帯波長域に適合する物質
を適宜選択し、単独あるいは複合して使用する。

上記放射物質の粒度は、 5μｍ以下とすることが望まし
い。5 μｍを越えると、合成樹脂との混合、混練時に、
合成樹脂との比重差から偏析を起こし、該放射物質が合
成樹脂中に均一に分散しなくなるためである。

また、遠赤外線放射物質の添加量は、合成樹脂100 重量
部に対して５〜50重量部とされる。

５重量部未満では遠赤外線放射物質の量が不足するた
め、十分な放射効果が得られない。一方、50重量部を越
えると、合成樹脂との混合物の発泡成形加工が困難とな
る。

本発明において使用する合成樹脂としては、本発明の発
泡体の発泡成形方法や使用目的などにより、最適なもの
を選択使用することができる。使用する合成樹脂として
は、たとえば、ポリエチレン系、ウレタン系、酢酸ビニ
ルポリマーおよびＰＶＣ系樹脂が挙げられる。又、熱硬
化性樹脂も同様に適用することができる。

前述の遠赤外線放射物質を含む前記合成樹脂を発泡する
ために発泡剤を添加する。該発泡剤は、射出または押出
し成形の間に物理的変化あるいは化学的変化によってガ
スを発生して発泡体を形成するもので、該発泡剤として
は、たとえば、大塚化学製のＡＺ−Ｃ、ＡＺ−ＥＶＡ^＃
14，ＡＺ−Ｈ，ＡＺ−Ｌ，ＡＺ−Ｅや、永和化成製のＡ
Ｃ−^＃3Ａ，ＡＣ−^＃Ｅ，ＡＫ−^＃Ｚや、三協化成製の
セルマイクＡ，セルマイク^＃133、セルマイクＣＰＡ−1
95，セルマイクＣＰＡなどがあり、添加する合成樹脂あ
るいは発泡成形条件などにより適宜選択使用することが
できる。

また、前記発泡剤の添加量は、遠赤外線放射物質を含む
合成樹脂 100重量部に対して0.5〜20重量部とするのが
望ましい。0.5重量部より少量であると十分な発泡量が
得られず、20重量部より多い場合には、生成する気泡が
大きく、表面に形成される凹凸も大きくなるので、表面
積の十分な増大が得られない。

上述の遠赤外線放射物質、合成樹脂および発泡剤に架橋
剤を適宜小量添加して均一に混練後、押出成形機や射出
成形機によって発泡させつつ発泡部を押し潰して発泡成
形を行ない、表面に微小な凹凸を有する発泡シート、異
型押出成形品、容器類などの合成樹脂発泡体を得ること
ができる。

第１図は、押出成形機で製造した上記発泡体1 の押出し
方向に平行な断面の拡大説明図である。図中矢印は押出
し方向を示している。同図において、凹部2 は、押出し
方向に引き延ばされた不規則な形状をしており、単独
で、あるいは隣接する凹部と連設状に形成されている。

一方、発泡体1 内部の気泡4 も、押出し方向に引き延ば
された形状をしており、単独で、あるいは、前記凹部と
連通状に形成され、あるいは隣接する気泡と連通状に形
成されている。

また、網目状骨格部3 には遠赤外線放射物質が、混練に
よって樹脂中に均一に存在しており、特に、前記凹部2
内面および凹部に連通する気泡の表面に該放射物質が存
在することによって、遠赤外線の放射面積が拡大し、遠
赤外線の放射量も増大する。

上述の凹部2 、あるいは、気泡4 の大きさは、成形時の
押出圧力、押出温度、発泡剤の添加量および種類などに
よって決定される。一般的には、押出圧力が高い程気泡
は少なくかつ多数発生する。また、発泡剤の種類および
添加量に合わせて、押出温度を設定することによって、
最適な気泡径および発泡体単位体積当りの気泡数を得る
ことができる。従って、上記の諸条件を適宜選択するこ
とによって、表面に多数の微小な凹凸を有し、同時に、
内部に多数の気泡を含む発泡体を得ることができる。

ちなみに、高密度ポリエチレンに発泡剤として大塚化学
(株)製の「ＡＺ」を0.75重量％添加し、押出し温度 180
℃で押出成形したところ、押出し圧力の増大と共に気泡
は微細になり、かつ気泡数も増大し、押出し圧力が 279
5psiで押出し成形して得た発泡体において気泡の平均直
径：0.04mm、気泡の数：11,200,00 個／cm³、発泡体の
密度：0.60を得た。

尚、本発明の発泡体は上述の一段発泡法だけでなく、二
段発泡法によっても得ることができる。二段発泡法は、
二工程で発泡体を得る方法で、前工程の前発泡によって
比較的高密度の成形体を得た後、該成形体を再び圧縮加
工することによって二次発泡させ、低密度の発泡体を得
る方法で、一段発泡法より低密度の発泡体を得ることが
できる。従って、発泡体の使用用途に合せた発泡方法を
適宜選択することによって、必要な密度の発泡体を得る
ことができる。

また、本発明の合成樹脂発泡体には、遠赤外線放射物質
の他、磁性物質を混合して、遠赤外線と磁力線との相乗
効果を有する発泡体とすることもできる。

本発明において使用する磁性物質としては、前記遠赤外
線放射物質の放射の効果を促進するために、磁束密度が
200〜2000ガウスを有する金属酸化物が適宜用いられ
る。たとえば、高保磁力を有するフエライトは入手も容
易であるので好適である。

上記磁性物質の粒度も、前述の遠赤外線放射物質の場合
と同様の理由から、5 μｍ以下とすることが望ましい。
遠赤外線放射物質と磁性物質を合成樹脂内に均一に分散
させることによって、該組成物の遠赤外線および磁力線
の相乗効果が得られる。

また、磁性物質の添加量は、合成樹脂 100重量部に対し
て5 〜20重量部とされる。5 重量部未満では、磁性物質
の量が不足するため前記の相乗効果が得られない。一
方、20重量部を越えると合成樹脂および遠赤外線放射物
質との混合物の成形加工が困難となる。

以下に本発明の具体的使用例について述べる。

冷凍ボックス内壁面に本発明の合成樹脂発泡体から成る
2mm厚のシートを張り付けて使用した場合、従来はツラ
ラ状の着霜が見られたが、粉状の着霜に改善された。

冷凍庫の内壁に本発明の合成樹脂発泡体から成るシート
を張り付けることにより、該発泡体表面の気孔性との相
乗効果にもより脱臭効果が得られた。

風呂の湯わかし時に浴槽内に本発明の合成樹脂発泡体か
ら成るシートを浮遊させることにより、わき上り時間の
短縮が得られた他、遠赤外線放射物質が湯の温度付近に
加温され、磁性物質との相乗効果により、肌に対する感
触が滑らかで、湯上り後も温熱効果の持続性が良く快適
であった。また、風呂使用３日目においても、浴槽の水
中に脂肪分等のアカの浮遊が抑制されることが認められ
た。

本発明の合成樹脂発泡体から成るシートを寝敷シートと
して利用した場合、身体に最初に接する時は冷たさを感
ずるか、数秒経過後は、体温がシートに伝達移行され、
その熱移行によりシートが体温と同様の温度上昇を得
て、シートから放射エネルギーを効率よく放射すること
から、保温効果が継続され、血行を促進することから熟
睡効果によって、疲労感、ストレス解消の効果が得られ
る。

尚、本発明の様に表面に凹凸を形成した成形品を得るに
は、たとえば、成形金型あるいはロールの表面に凹凸を
加工しておき、成形時に転写する方法や、成形品の表面
にサンドブラストなどで凹凸を形成する方法もある。し
かし、金型あるいはロールを用いた場合には、新たに表
面に凹凸を形成した金型あるいはロールを製作する必要
がありコストが高くつく。また転写による凹凸では、本
発明の発泡体の様な微小な凹凸加工は困難である。これ
に対し、サンドブラストでは微小な凹凸が成形される
が、該凹凸は成形体表面だけであり、本発明の発泡体の
様に、凹部を連通する成形体内部の気泡の表面積を利用
することができないので、表面積拡大の効果は小さい。

（発明の効果） 上述のように本発明は、被照射物の赤外線吸収特性に適
合するように、波長領域が３〜500 μｍの赤外線を放射
する遠赤外線放射物質を合成樹脂中に含有させることに
よって、遠赤外線の放射効果を高めることができた。

また、上記合成樹脂を発泡させ、発泡体の表面に、発泡
体内部の気泡を連通する多数の微小な凹凸を形成したの
で、表面積、すなわち、遠赤外線の放射面積を極めて簡
単な操作によって拡大することができた。従って、遠赤
外線の放射量を容易に増大することができた。

さらに、前記波長領域において、被照射物の対応温度領
域を−15〜80℃とし、該温度域において被照射物の吸収
波長帯に適合する遠赤外線を放射する遠赤外線放射物質
を選択することにより、遠赤外線の放射効果をいっそう
向上させることができた。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例に係る発泡体の断面拡大説明図
である。 １……合成樹脂発泡体、２……凹部、３……網目状骨格
部、４……気泡。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射赤外線の波長領域が３〜500 μｍであ
   る遠赤外線放射物質を含有した合成樹脂発泡体であっ
   て、該発泡体の表面には多数の微小な凹凸が形成されて
   おり、内部には多数の気泡が形成され、該気泡は前記発
   泡体表面において前記凹部と連通状とされていることを
   特徴とする遠赤外線放射物質を含有する合成樹脂発泡
   体。