TW202342656A - 紅外線輻射樹脂組合物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種紅外線輻射樹脂組合物,其包含在規定的波長區域內輻射率的平均值高的紅外線輻射材料。一種紅外線輻射樹脂組合物,其包含紅外線輻射材料和樹脂,紅外線輻射材料包含二氧化鈦、煅燒水滑石類化合物、以及奈米尺寸金剛石,在紅外線輻射材料中,二氧化鈦與煅燒水滑石類化合物的質量比為60:40~90:10,相對於二氧化鈦和煅燒水滑石類化合物的合計100質量份,奈米尺寸金剛石的含量為0.01質量份以上且0.5質量份以下。
Description
本發明涉及一種紅外線輻射樹脂組合物。特別是,本發明涉及一種在各種材料的乾燥、對衣料等賦予保溫等功能性、冷暖氣、美容美髮等中利用的紅外線輻射樹脂組合物。
以往,作為紅外線輻射材料,提出了包含氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、二氧化矽等的陶瓷。這樣的材料輻射遠紅外線,遠紅外線被物質吸收,由此物質被加熱。
水分子進行伸縮、彎曲等振動運動,當水分子吸收遠紅外線時激發而成為高振動狀態。其結果是,水分子的溫度變高。因此,包含水分子的物質、人體、動植物等當吸收遠紅外線時溫度變高。
因此,為了將包含水分子的物質、人體、動植物等高效地加熱,需要使用輻射遠紅外線的紅外線輻射材料,其波長能夠激發水分子的振動運動。作為這樣的紅外線輻射材料,本發明人等在專利文獻1中提出了能夠輻射容易被人體等動植物吸收的遠紅外線的紅外線輻射材料。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利第2137667號
[發明所要解決的問題]
例如,在將紅外線輻射材料應用於在衣物中使用的纖維的情況下,紅外線輻射材料需要吸收從穿著衣物的人體輻射的遠紅外線而蓄熱,將蓄積的熱能以遠紅外線的形式輻射給人體。即,要求紅外線輻射材料吸收從其他物質輻射的遠紅外線而蓄熱,將蓄積的熱能高效地以遠紅外線的形式輻射。
然而,專利文獻1所記載的紅外線輻射材料例如存在如下問題:吸收從人體等輻射的遠紅外線進行蓄熱的效率不充分。其結果是,在將蓄積的熱能以遠紅外線的形式輻射的情況下,存在如下問題:容易被人體等動植物吸收的波長區域(例如4~20μm)內的輻射效率不均勻,由人體等動植物實現的遠紅外線的吸收和輻射不充分。
本發明是鑒於這樣的實際情況而完成的,其目的在於,提供一種紅外線輻射樹脂組合物,其包含在規定的波長區域內輻射率的平均值高的紅外線輻射材料。
[用於解決問題的方案]
綜上,本發明的方案如下所述。
[1]一種紅外線輻射樹脂組合物,其包含紅外線輻射材料和樹脂,紅外線輻射材料包含二氧化鈦、煅燒水滑石類化合物、以及奈米尺寸金剛石,在紅外線輻射材料中,二氧化鈦與煅燒水滑石類化合物的質量比為60:40~90:10,相對於二氧化鈦和煅燒水滑石類化合物的合計100質量份,奈米尺寸金剛石的含量為0.01質量份以上且0.5質量份以下。
[2]根據[1]所述的紅外線輻射樹脂組合物,其中,紅外線輻射樹脂組合物是紅外線輻射材料分散在樹脂中而成的板狀、筒狀、片狀或纖維狀的紅外線輻射樹脂組合物。
[3]根據[1]或[2]所述的紅外線輻射樹脂組合物,其中,二氧化鈦的平均粒徑為10nm以上且1000nm以下。
[4]根據[1]至[3]中任一項所述的紅外線輻射樹脂組合物,其中,煅燒水滑石類化合物的平均粒徑為10nm以上且1000nm以下。
[5]根據[1]至[4]中任一項所述的紅外線輻射樹脂組合物,其中,奈米尺寸金剛石的二次粒子的平均粒徑為5nm以上且200nm以下。
[發明效果]
根據本發明,能夠提供一種紅外線輻射樹脂組合物,其包含在規定的波長區域內輻射率的平均值高的紅外線輻射材料。
以下,基於具體的實施方式,按以下順序對本發明詳細地進行說明。
1.紅外線輻射樹脂組合物
1.1.紅外線輻射材料
1.2.二氧化鈦
1.3.煅燒水滑石類化合物
1.4.奈米尺寸金剛石
2.紅外線輻射樹脂組合物的製造方法
(1.紅外線輻射樹脂組合物)
本實施方式的紅外線輻射樹脂組合物具有紅外線輻射材料和樹脂。紅外線輻射材料優選為粉末狀,在紅外線輻射樹脂組合物中,優選紅外線輻射材料粉末分散在樹脂中。關於紅外線輻射材料將在後文加以敘述。
作為樹脂,根據紅外線輻射樹脂組合物的用途,可以使用習知的樹脂。作為習知的樹脂,可列舉出:聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、壓克力、尼龍、聚乳酸系樹脂、環氧樹脂等熱塑性樹脂;三聚氰胺樹脂、尿素樹脂等熱固性樹脂;天然橡膠、合成橡膠等橡膠;人造絲等再生樹脂等。在本實施方式中,優選使用聚烯烴系的聚丙烯、聚乙烯;聚酯系的聚對苯二甲酸乙二醇酯;尼龍等。
紅外線輻射樹脂組合物根據用途而成型為各種形狀來使用。在本實施方式中,紅外線輻射樹脂組合物優選為板狀、筒狀、片狀或纖維狀,更優選為纖維狀。在纖維狀的紅外線輻射樹脂組合物中,紅外線輻射材料分散在纖維狀的樹脂中。
纖維狀的紅外線輻射樹脂組合物是通過紡絲製程纖維化的物質。這樣的纖維是使用化學性方法人工製造出的化學纖維。化學纖維中包括天然纖維以外的纖維,例如包括合成纖維(聚酯系、聚醯胺系)、半合成纖維(纖維素系)、再生纖維(纖維素系)等。
紅外線輻射材料與樹脂的配合比只要根據用途來設定即可。在本實施方式中,在紅外線輻射樹脂組合物為板狀、筒狀、片狀的情況下,相對於樹脂100質量份,紅外線輻射材料優選為10質量份以上且20質量份以下。此外,在紅外線輻射樹脂組合物為纖維狀的情況下,相對於樹脂100質量份,紅外線輻射材料優選為0.5質量份以上且2.0質量份以下。
(1.1.紅外線輻射材料)
紅外線輻射材料是輻射遠紅外線的材料。在本實施方式中,特別優選是輻射遠紅外線的材料,所述遠紅外線具有適合於激發物質、人體、動植物等所含的水分子的波長。此外,所述紅外線輻射材料優選是在波長為5μm至20μm的範圍,特別優選為7μm至14μm的範圍內,遠紅外線輻射率高的材料。遠紅外線輻射率可以使用傅立葉轉換紅外線光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectroscopy:FTIR),例如基於遠紅外線協會所認定的測定方法進行測定。
在本實施方式中,紅外線輻射材料包含二氧化鈦、煅燒水滑石類化合物、以及奈米尺寸金剛石。此外,在紅外線輻射材料中,二氧化鈦與煅燒水滑石類化合物的質量比為60:40~90:10,相對於二氧化鈦和煅燒水滑石類化合物的合計100質量份,奈米尺寸金剛石的含量為0.01質量份以上且0.5質量份以下。
通過二氧化鈦與煅燒水滑石類化合物的質量比在上述範圍內,能夠提高本實施方式的紅外線輻射材料的遠紅外線輻射效率。
二氧化鈦與煅燒水滑石類化合物的質量比優選為70:30~80:20。
此外,奈米尺寸金剛石的熱導率極高,因此通過紅外線輻射材料包含奈米尺寸金剛石,能夠提高紅外線輻射材料的紅外線輻射熱能的吸收/輻射效率。因此,通過將奈米尺寸金剛石的含量設為上述範圍內,能夠提高本實施方式的紅外線輻射材料的遠紅外線輻射效率,而且,能夠使波長為5μm至20μm的範圍內的輻射效率均勻。但是,從成本的觀點考慮,奈米尺寸金剛石的含量的上限設定為上述值。
相對於二氧化鈦和煅燒水滑石類化合物的合計100質量份,奈米尺寸金剛石的含量優選為0.02質量份以上且0.2質量份以下。
(1.2.二氧化鈦)
二氧化鈦根據晶體結構的不同,存在銳鈦礦型(四方晶)、金紅石型(四方晶)、板鈦礦型(斜方晶)。在本實施方式中,二氧化鈦的晶體結構沒有特別限制,從作為工業原料的獲取性的觀點考慮,優選為銳鈦礦型或金紅石型。此外,作為工業上製造二氧化鈦的方法,已知氯化法和硫酸法,在本實施方式中,二氧化鈦的製造方法沒有特別限制。
在本實施方式中,二氧化鈦優選為粉末狀。二氧化鈦粉末的平均粒徑D50優選為10nm以上且1000nm以下,更優選為100nm以上且700nm以下。在本實施方式中,平均粒徑D50是通過雷射繞射法測定出的數值。
作為上述二氧化鈦的市售品,可舉例示出:石原產業公司製「CR-60」(金紅石型)、石原產業公司製「A-100」(銳鈦礦型)、富士鈦公司製「TAF-520」(銳鈦礦型)、富士鈦公司製「TA301」(銳鈦礦型)、TAYCA公司製「JR-800」(金紅石型)、TAYCA公司製「JA-1」(銳鈦礦型)、堺化學工業制「SA-1」(銳鈦礦型)、堺化學工業公司製「R-11.P」(金紅石型)等。
(1.3.煅燒水滑石類化合物)
水滑石類化合物是化學式Mg
1-xAl
x(OH)
2(CO
3)
x/2・mH
2O所示的層狀無機化合物。由化學式明顯可知,水滑石類化合物包含結晶水,存在於層間。當將水滑石類化合物加熱時,在約180~230°C附近發生結晶水的脫附。
另一方面,本實施方式的紅外線輻射樹脂組合物是將紅外線輻射材料配合於樹脂中而得到的,配合時的各處理(混煉、交聯等)有時加熱至200°C以上來進行。此時,若紅外線輻射樹脂組合物包含水滑石類化合物,則水滑石類化合物所含的結晶水脫附,混入至紅外線輻射樹脂組合物中,有時會產生紅外線輻射樹脂組合物的成型不良、發泡等不良狀況。
因此,在本實施方式中,為了抑制上述不良狀況,使用使水滑石類化合物所含的結晶水脫附而得到的煅燒水滑石類化合物。具體而言,通過結晶水的脫附,在煅燒水滑石類化合物中,上述化學式中的「m」優選在0≤m≤0.05的範圍。
為了使「m」的範圍為0≤m≤0.05,例如,只要將水滑石類化合物在規定的乾燥條件下乾燥即可。乾燥條件沒有特別限制,例如,乾燥溫度優選為120~350°C,更優選為130~340°C,進一步優選為140~330°C。此外,乾燥時間優選為1~24小時,更優選為1.5~22小時,進一步優選為2~20小時。
在本實施方式中,煅燒水滑石類化合物優選為粉末狀。煅燒水滑石類化合物粉末的平均粒徑D50優選為10nm以上且1000nm以下,更優選為100nm以上且700nm以下。在本實施方式中,平均粒徑D50是通過雷射繞射法測定出的數值。
需要說明的是,二氧化鈦粉末的平均粒徑與煅燒水滑石類化合物粉末的平均粒徑優選為大致相同。
作為上述煅燒水滑石類化合物的市售品,可舉例示出:協和化學工業公司製「DHT-4C」(Mg
4.3Al
2(OH)
12.6CO
3・mH
2O:0≤m≤0.05)、協和化學工業公司製「DHT-4A-2」(Mg
4.3Al
2(OH)
12.6CO
3・mH
2O:0≤m≤0.05)、堺化學工業公司製「HT-9」(Mg
1-xAl
x(OH)
x/2CO
3・mH
2O:0≤x≤0.5,0≤m≤0.05)等。
(1.4.奈米尺寸金剛石)
奈米尺寸金剛石是微細的粒子狀金剛石,具有金剛石結構的芯的表層被非晶碳、石墨烯、石墨等碳層覆蓋。奈米尺寸金剛石被紅外線激發,輻射波長為1~10μm左右的紅外線。被激發的載子數比氧化物多,因此即使奈米尺寸金剛石的含量在上述範圍內,也能夠充分提高遠紅外線輻射效率。
在本實施方式中,奈米尺寸金剛石是由一次粒徑為2~7nm左右的金剛石粒子的凝聚體構成的二次粒子的集合體。二次粒子的平均粒徑D50優選為50nm以上且200nm以下,更優選為80nm以上且150nm以下。在本實施方式中,奈米尺寸金剛石的平均粒徑D50是通過使用雷射的動態光散射法測定出的數值。
奈米尺寸金剛石的製造方法沒有特別限制,通常通過爆炸法製造。在爆炸法中,使包含碳的火藥在密閉的狀態下爆炸,在爆炸時得到的高溫高壓下,火藥中的一部分碳的晶體結構變化為金剛石結構,由此能夠得到微細的粒子狀金剛石。
作為上述奈米尺寸金剛石的市售品,可舉例示出:Dia Materials公司製「SCM奈米金剛石」(平均粒徑D50:50~100nm)、Nano-carbon研究所公司製「NanoAmando」(平均粒径,一次粒子:2.6nm±0.5nm,二次粒子:50nm)、Daicel公司製「DINNOVARE」(平均粒徑,一次粒子:4~6nm)等。
(2.紅外線輻射樹脂組合物的製造方法)
本實施方式的紅外線輻射樹脂組合物通過將樹脂與紅外線輻射材料混合而以混合物的形式得到。在混合物中,優選紅外線輻射材料分散在樹脂中。
樹脂與紅外線輻射材料的混合例如通過使用公知的混煉機,對樹脂和紅外線輻射材料進行熔融混煉來進行。作為習知的混煉機,可舉例示出:攪拌機、捏合機、輥、擠出機等。此外,樹脂與紅外線輻射材料的混合物也可以以如下方式得到:製作以高濃度包含紅外線輻射材料的母粒,對母粒和剩餘的樹脂原料進行混煉。
在本實施方式中,所得到的紅外線輻射樹脂組合物優選根據用途而成型為規定的形狀。紅外線輻射樹脂組合物的成型也可以與上述混合同時進行。
在將紅外線輻射樹脂組合物成型為板狀、筒狀、片狀的情況下,優選使用注塑成型、擠出成型、T型模頭成型、壓延成型等成型方法。此外,在將紅外線輻射樹脂組合物成型為纖維狀的情況下,優選使用熔融紡絲、乾式紡絲、濕式紡絲、離心紡絲等紡絲方法。將成型為纖維狀的紅外線輻射樹脂組合物加工成例如織物、編織物、不織布、毛氈、沖壓片(punching sheet)等。
以上,對本發明的實施方式進行了說明,但本發明不受上述實施方式的任何限定,也可以在本發明的範圍內以各種形態進行改變。
[實施例]
以下,使用實施例對發明更詳細地進行說明,但本發明不受這些實施例的限定。
(試驗1)
作為紅外線輻射材料的原料,準備了二氧化鈦粉末(富士鈦公司製「TA301」)、煅燒水滑石類化合物粉末(堺化學工業公司製「HT-9」)、以及奈米尺寸金剛石粉末(Nano-carbon研究所公司製「NanoAmando」)。二氧化鈦粉末的平均粒徑D50為580nm,煅燒水滑石類化合物粉末的平均粒徑D50為500nm,奈米尺寸金剛石的二次粒子的平均粒徑為50nm。
將準備好的二氧化鈦粉末、煅燒水滑石類化合物粉末以及奈米尺寸金剛石按表1所示的配合混合,得到了紅外線輻射材料。需要說明的是,關於比較例1B-8,將二氧化鈦粉末90質量份、二氧化矽粉末(Tokuyama公司製「REOLOSIL(註冊商標)MT-10」)10質量份、以及氧化釔(Shinetsu-rare-earth公司製「3NUU」)5質量份混合,得到了紅外線輻射材料。
[表1]
將所得到的紅外線輻射材料中的二氧化鈦和煅燒水滑石類化合物的合計質量與聚乙烯樹脂的質量比配合為1:9,使用混煉機(Brabender公司製「Plasti-Corder Labstation W50EHT型」),在轉速50rpm、樹脂溫度180°C下進行10分鐘的混煉,得到了顆粒。
對於所得到的顆粒,使用沖壓成型機(Toho-press製作所公司製),在加熱溫度:200°C、表壓:10Mpa的條件下進行熱壓,得到了具有100mm×100mm×0.6mm的尺寸的片狀的紅外線輻射樹脂組合物。
需要說明的是,關於比較例1B-7,配合相對於聚乙烯樹脂100質量份為0.005質量份的奈米尺寸金剛石,如上所述得到了片狀的紅外線輻射樹脂組合物。此外,關於比較例1B-8,將二氧化鈦和二氧化矽的合計質量與聚乙烯樹脂的質量比配合為1:9,如上所述得到了片狀的紅外線輻射樹脂組合物。而且,作為空白試樣,如上所述得到了不含紅外線輻射材料的、僅由聚乙烯樹脂構成片狀的樹脂組合物。
對所得到的紅外線輻射樹脂組合物如下所述測定出遠紅外線光譜輻射率。從所得到的片狀的紅外線輻射樹脂組合物中切出具有40mm×40mm的尺寸的試驗片,使用遠紅外線光譜輻射率測定機(PerkinElmer公司製「SpectrumOne Frontier T」),在測定溫度:40°C、環境溫度:20°C、濕度:65%的條件下,通過FT-IR法,測定出在遠紅外線的波長範圍(5~20μm)內的遠紅外線光譜輻射率。此外,關於空白的試樣,也在上述條件下測定出遠紅外線光譜輻射率。根據測定結果計算出在遠紅外線的波長範圍(7~14μm)內的空白的平均輻射率為83.375%。
在本實施例中,考慮到社團法人遠紅外線協會所規定的「遠紅外線纖維製品評價基準」中的評價項目「輻射特性、光譜輻射率」的基準,將在遠紅外線的波長範圍(7~14μm)內平均輻射率為92.0%以上的試樣判斷為良好。將結果示於表2和圖1~6。
[表2]
根據表2和圖1~6能夠確認到,在紅外線輻射材料包含上述成分,其含量在上述範圍內的情況下,能夠得到平均輻射率高的紅外線輻射樹脂組合物。
(試驗2)
作為紅外線輻射材料的原料,準備了二氧化鈦粉末(石原產業公司製「CR-60」)、煅燒水滑石類化合物粉末(堺化學工業公司製「HT-9」)以及奈米尺寸金剛石粉末(Nano-carbon研究所公司製「NanoAmando」)。二氧化鈦粉末的平均粒徑D50為210nm,煅燒水滑石類化合物粉末的平均粒徑D50為500nm,奈米尺寸金剛石的二次粒子的平均粒徑D50為50nm。
將準備好的二氧化鈦粉末85質量份、煅燒水滑石類化合物粉末15質量份以及奈米尺寸金剛石0.02質量份混合,得到了紅外線輻射材料(實施例2A-1)。將實施例2A-1的紅外線輻射材料與尼龍樹脂的質量比配合為1:9,使用樹脂熔解混煉裝置(東洋精機所公司製「50C型150」),在加熱溫度:270°C、轉速:100rpm的條件下進行混煉,製作出母粒2AM-1。
接著,將所得到的母粒2AM-1與尼龍樹脂的質量比配合為1:9,使用複絲製造裝置(Musashino-kikai制),在加熱溫度:280°C的條件下,通過熔融紡絲,製作出纖度為88分特克斯(dtex)、單絲數為36f的尼龍複絲線AMF-1。
將製作出的尼龍複絲線AMF-1通過POY/DTY方式(通過高速紡絲,進行一部分拉伸製成POY(預取向絲;Partially Oriented Yarn),將所述POY經過拉伸/假撚加工製成DTY(拉伸變形絲;Draw Textured Yarn)的方法),在假撚POY拉伸輥捲繞速度:4000m/min的條件下,製作POY絲,施加拉伸變形絲DTY:3200t/m的加撚,加熱設置後解撚,加工成體積大且具有伸縮性的絲。
將加工好的AMF-1用圓形針織機制作面料,製作出打底褲(AMF-1)。
使用了將二氧化鈦粉末50質量份、煅燒水滑石類化合物粉末50質量份以及奈米尺寸金剛石0.005質量份混合而得到的紅外線輻射材料(比較例2B-3),除此以外,通過與上述相同的方法製作尼龍複絲線BMF-1,使用製作出的尼龍複絲線BMF-1,製作出打底褲(BMF-1)。
而且,使用了不含紅外線輻射材料的、由尼龍樹脂構成的樹脂組合物,除此以外,通過與上述相同的方法製作尼龍複絲線L-1,使用製作出的尼龍複絲線L-1,製作出打底褲(L-1)。
按照以下所示的試驗方法,通過穿著所得到的打底褲,測定脫衣後的體表溫度,由此對打底褲的保溫性進行了評價。
被測者進入維持為室內溫度:20°C、室內濕度:65%的實驗室內後,在座位保持安靜狀態,使用熱像儀(FLIR Systems Inc.制FLIR A615),對測定部位(大腿部)的體表溫度進行測定,將穩定後的時間點下的體表溫度作為穿著前的體表溫度。確認後,穿上上述中製作出的打底褲,在座位保持安靜狀態,20分鐘後脫下打底褲。使用熱像儀(FLIR Systems Inc.制「FLIR A615」),對剛脫衣後大腿部的體表溫度進行了測定,將結果示於表3和圖7。
[表3]
根據表3和圖7,能夠確認到打底褲(AMF-1)的保溫性高。
(試驗3)
作為紅外線輻射材料的原料,準備了二氧化鈦粉末(石原產業公司製「A-100」)、煅燒水滑石類化合物粉末(協和化學工業公司製「DHT-4A-2」)、以及奈米尺寸金剛石粉末(Dia Materials公司製「SCM奈米金剛石」)。二氧化鈦粉末的平均粒徑D50為100nm,煅燒水滑石類化合物粉末的平均粒徑D50為400nm,奈米尺寸金剛石的二次粒子的平均粒徑D50為50~100nm。
將準備好的二氧化鈦粉末80質量份、煅燒水滑石類化合物粉末20質量份以及奈米尺寸金剛石0.03質量份混合,得到了紅外線輻射材料(實施例3A-3)。將實施例3A-3的紅外線輻射材料與聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂的質量比配合為1:9,使用樹脂熔解混煉裝置(東洋精機所公司製「50C型150」),在加熱溫度:280°C、轉速:100rpm的條件下進行混煉,製作出母粒3MA-1。
接著,將所得到的母粒3MA-1與PET樹脂的質量比配合為1:9,使用短纖維紡絲拉伸製造裝置,在加熱溫度:280°C的條件下,通過熔融紡絲,製作出纖度為6.6dtex、纖維長度為51mm的PET樹脂人造短纖維紗線PSA-1。
以製作出的人造短纖維紗線PSA-1為原料,使用梳棉機(池上機械公司製「H2DS」)形成出網。將形成出的網用層疊機(layer machine)(池上機械公司製「IK30-2」)層疊多層,將其用不織布針刺機(FEILER公司製「NL21」)製作出寬度:1000mm、面料厚度:100g/m
2的PET不織布NWA-1。
使用了將二氧化鈦粉末20質量份和煅燒水滑石類化合物粉末80質量份混合而得到的紅外線輻射材料(比較例3B-4),除此以外,通過與上述相同的方法製作PET樹脂人造短纖維紗線PSB-1,使用製作出的人造短纖維紗線PSB-1,製作出PET不織布NWB-1。
而且,使用了不含紅外線輻射材料的、由尼龍樹脂構成的樹脂組合物,除此以外,通過與上述相同的方法製作PET樹脂人造短纖維紗線BL-1,使用製作出的人造短纖維紗線BL-1,製作出PET不織布BL-1。
如下所述,對將製作出的PET不織布加熱時的溫度變化進行了測定。
從所得到的PET不織布中切出具有200mm×150mm的尺寸的試驗片。使用以夾著試驗片對置的方式配置的兩台鹵素燈(CASTER公司製「CHP-500」),從試驗片的上方傾斜方向將所切出的試驗片加熱,測定出從加熱開始起至140秒為止的試驗片(PET不織布)的平均溫度。鹵素燈的輸出為500W。就試驗片的平均溫度而言,從試驗片的上方使用紅外線照相機(FLIR Systems Inc.制「FLIR SC 655」)檢測7.5~14μm的光譜而進行測定。將結果示於表4和图8。
[表4]
根據表4和圖8,能夠確認到從PET不織布NWA-1輻射的熱能高。
(試驗4)
將實施例3A-3的紅外線輻射材料與PET樹脂的質量比配合為1:9,使用樹脂熔解混煉裝置(東洋精機所公司製「50C型150」),在加熱溫度:280°C、轉速:100rpm的條件下進行混煉,製作出母粒3MA-1。
接著,將所得到的母粒3MA-1與PET樹脂的質量比配合為1:9,使用短纖維紡絲拉伸製造裝置,在加熱溫度:280°C的條件下,通過熔融紡絲,製作出纖度為8.8dtex、纖維長度為51mm的PET樹脂人造短纖維紗線PSA-2。
以製作出的人造短纖維紗線PSA-2為原料,使用梳棉機(池上機械公司製「H2DS」)形成出網。將形成出的網用層疊機(池上機械公司製「IK30-2」)層疊多層,將其用不織布針刺機(FEILER公司製「NL21」)製作出具有900mm×900mm×5mm的尺寸的、面料厚度:350g/m
2的不織布板NHA-1。
將製作出的不織布板NHA-1應用於木材乾燥裝置,如下所述對木材的乾燥進行了評價。
作為木材乾燥裝置,使用了IF型蒸汽式木材乾燥裝置(HILDEBRAND公司製)。在IF型蒸汽式木材乾燥裝置中,在乾燥室內設置有送風機,通過使用送風機,使由乾濕溫度感測器控制濕度的蒸汽在室內循環來進行乾燥。
將製作出的不織布板NHA-1無間隙地設置在IF型蒸汽式木材乾燥裝置的乾燥室內部(壁面和天花板),將具有2300mm×82mm×82mm的尺寸的木材170根和具有1150mm×82mm×82mm的尺寸的木材200根載置於含水率感測器,設置在乾燥室內,進行1085小時的蒸汽乾燥,測定出木材(被乾燥材料)的含水率的變化。在蒸汽乾燥中,將如下操作組合:在將溫度維持為80°C的狀態下以規定時間供給濕度為100%的蒸汽的操作、和在使溫度低於80°C的狀態下以規定時間供給濕度小於100%的蒸汽的操作。
接著,撤去了不織布板NHA-1,除此以外,通過與上述相同的條件,進行了木材的蒸汽乾燥。將含水率的變化的結果示於圖9。
此外,關於蒸汽乾燥後的木材,對有無表面裂紋和凹陷進行了評價。將結果示於表5。
[表5]
根據圖9能夠確認到,在設置有不織布板NHA-1的情況下,與未設置不織布板NHA-1的情況相比,含水率的變化被抑制得小。其結果是,如表5所示,可認為因伴隨著含水率降低的木材的收縮而引起的應力得到抑制,能夠抑制木材的表面裂紋和凹陷等損傷。
[產業上的可利用性]
本發明的紅外線輻射樹脂組合物包含在規定的波長區域內輻射率的平均值高的紅外線輻射材料,因此優選作為在要求保溫性的衣料等中使用的纖維、在各種材料的乾燥中使用的材料。
無。
圖1是表示對於空白的試樣而言,波長為5~20μm下的遠紅外線輻射率的曲線圖。
圖2是表示對於實施例1A-1~1A-3的試樣而言,波長為5~20μm下的遠紅外線輻射率的曲線圖。
圖3是表示對於實施例1A-4~1A-6的試樣而言,波長為5~20μm下的遠紅外線輻射率的曲線圖。
圖4是表示對於比較例1B-1~1B-3的試樣而言,波長為5~20μm下的遠紅外線輻射率的曲線圖。
圖5是表示對於比較例1B-4~1B-6的試樣而言,波長為5~20μm下的遠紅外線輻射率的曲線圖。
圖6是表示對於比較例1B-7和1B-8的試樣而言,波長為5~20μm下的遠紅外線輻射率的曲線圖。
圖7是表示實施例AMF-1、比較例BMF-1以及空白L-1的打底褲的穿著前和穿著20分鐘後的大腿部的體表溫度的曲線圖。
圖8是表示從將實施例NWA-1、比較例NWB-1以及空白BL-1的不織布片加熱起至140秒後為止的不織布片的溫度變化的曲線圖。
圖9是表示使用了設置有實施例NHA-1的不織布板乾燥裝置、和未設置實施例NHA-1的不織布板的乾燥裝置的、乾燥實驗中的木材的含水率的變化的曲線圖。
Claims (5)
- 一種紅外線輻射樹脂組合物,其包含紅外線輻射材料和樹脂, 所述紅外線輻射材料包含二氧化鈦、煅燒水滑石類化合物、以及奈米尺寸金剛石, 在所述紅外線輻射材料中,所述二氧化鈦與所述煅燒水滑石類化合物的質量比為60:40~90:10,相對於所述二氧化鈦和所述煅燒水滑石類化合物的合計100質量份,所述奈米尺寸金剛石的含量為0.01質量份以上且0.5質量份以下。
- 根據請求項1所述的紅外線輻射樹脂組合物,其中 所述紅外線輻射樹脂組合物是所述紅外線輻射材料分散在樹脂中而成的板狀、筒狀、片狀或纖維狀的所述紅外線輻射樹脂組合物。
- 根據請求項1或2所述的紅外線輻射樹脂組合物,其中, 所述二氧化鈦的平均粒徑為10nm以上且1000nm以下。
- 根據請求項1或2所述的紅外線輻射樹脂組合物,其中, 所述煅燒水滑石類化合物的平均粒徑為10nm以上且1000nm以下。
- 根據請求項1或2所述的紅外線輻射樹脂組合物,其中, 所述奈米尺寸金剛石的二次粒子的平均粒徑為5nm以上且200nm以下。
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