(57)【要約】【課題】  機能性粉体と熱可塑性樹脂とを含む機能性樹脂材料を用いて押出成形によって製造された機能性樹脂成形物において、その押出成形の際にコア層（芯部）と共に形成されてしまう実質的に熱可塑性樹脂のみからなるスキン層（皮膜部）による機能低下を抑制する。【解決手段】  押出成形によって熱過可塑性樹脂と機能性粉体とを含む柱状の中間体１０を形成し、中間体１０の一部を機能性樹脂成形物１として切り出す機能性樹脂成形物１０の製造において、中間体１０の柱軸方向を法線とする基準平面（Ｐｓ）と異なる切断面（Ｐ１，Ｐ２）に沿って中間体１０を切断して中間体１０の内部を露出させると共に基準平面Ｐｓに沿って切断した場合よりもコア層２６の露出面積を増加させる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能性粉体と熱可塑性樹脂とを含む原料群を溶融混練して機能性樹脂材料を調製する材料調製工程と、
押出成形法を適用して前記機能性樹脂材料からなる柱状の中間体を形成する中間体形成工程と、
前記柱状の中間体の一部を切り出して機能性樹脂成形物を形成する切出工程と、
を含む機能性樹脂成形物の製造方法であって、
前記切出工程において、前記柱状の中間体の柱軸を法線とする平面を基準平面として、前記基準平面と異なる切断面に沿って前記柱状の中間体を切断することを特徴とする機能性樹脂成形物の製造方法。
【請求項２】
前記切出工程において、前記切断面が、前記基準平面に対して傾斜する傾斜平面であることを特徴とする請求項１に記載の機能性樹脂成形物の製造方法。
【請求項３】
前記切出工程において、前記基準平面に対する前記傾斜平面の傾斜角度が、３０°以上４５°以下の角度範囲から選択される一定角度であることを特徴とする請求項２に記載の機能性樹脂成形物の製造方法。
【請求項４】
前記中間体形成工程と前記切出工程との間に、前記柱状の中間体の側面を削る切削工程を更に含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の機能性樹脂成形物の製造方法。
【請求項５】
前記切出工程後に、前記機能性樹脂成形物の表面を削る切削工程を更に含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の機能性樹脂成形物の製造方法。
【請求項６】
機能性粉体と熱可塑性樹脂とを含む機能性樹脂成形物であって、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法により製造されることを特徴とする機能性樹脂成形物。
【請求項７】
熱可塑性樹脂と前記熱可塑性樹脂に分散固定された機能性粉体とを含み、前記熱可塑性樹脂に対する前記機能性粉体の質量比率が実質的に均一である芯部と、
前記芯部の外縁に形成された実質的に前記熱可塑性樹脂のみからなる皮膜部と
を備える機能性樹脂成形物であって、
前記機能性樹脂成形物を貫通する平行な直線群の各々に沿った前記機能性樹脂成形物における前記熱可塑性樹脂に対する前記機能性粉体の質量比率の分布が実質的に均一である方向を等質量比率方向として、
前記機能性樹脂成形物の表面が、前記等質量比率方向を法線とする基準平面と異なり、前記芯部の露出している芯露出面と、前記皮膜部の露出している皮膜露出面とを含むことを特徴とする機能性樹脂成形物。
【請求項８】
前記高機能面が、前記基準平面に対して傾斜した傾斜平面であることを特徴とする請求項７に記載の機能性樹脂成形物。
【請求項９】
熱可塑性樹脂と前記熱可塑性樹脂に分散固定された機能性粉体とを含み、前記熱可塑性樹脂に対する前記機能性粉体の含有率が実質的に均一である芯部のみを実質的に含む機能性樹脂成形物であって、
前記機能性樹脂成形物が、直柱状と異なる形状であることを特徴とする機能性樹脂成形物。
【請求項１０】
前記機能性樹脂成形物の形状が、斜柱状であることを特徴とする請求項７〜９に記載の機能性樹脂成形物。
【請求項１１】
前記機能性樹脂成形物の形状が、斜楕円柱状であることを特徴とする請求項１０に記載の機能性樹脂成形物。
【請求項１２】
前記機能性樹脂成形物の底面の長軸が、前記機能性樹脂成形物の柱軸方向の長さより長いことを特徴とする請求項１１に記載の機能性樹脂成形物。
【請求項１３】
前記機能性粉体が、遠赤外線の放射により周辺物質を活性化させる遠赤外線放射物質を含むことを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一項に記載の機能性樹脂成形物。
【請求項１４】
前記機能性粉体が、光の受光に応じて周辺物質を活性化させる光触媒物質を含むことを特徴とする請求項７〜１３のいずれか一項に記載の機能性樹脂成形物。
【請求項１５】
前記機能性粉体が、三仙石の粉体であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の機能性樹脂成形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性樹脂成形物及びその製造方法に関し、詳しくは、遠赤外線を発生することによって周辺物質を活性化させる等の機能を有する機能性粉体を含有する機能性樹脂成形物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生命体組織や周辺環境を改質する機能性物質を含む機能性粉体を添加した製品（以下、「機能性粉体含有品」と称す）、例えば、健康改質製品や環境改質製品が知られている。「機能性粉体」は、物理的又は化学的に周辺物質（気体や液体や固体）を活性化させる物質を含む粉体である。物理的に周辺物質を活性化させる物質としては、例えば、遠赤外線等の電磁波を放射する物質が挙げられる。一方、化学的に周辺物質を活性化させる物質としては、例えば、光触媒物質が挙げられる。機能性粉体は、天然鉱石等の自然物を微細化して作製される場合もあれば、人工物を微細化して作製される場合もある。人体での吸収性の良い波長範囲の遠赤外線を放射する物質及び光触媒物として機能する物質を含む天然鉱石として、三仙石が知られている。
【０００３】
機能性粉体そのままでは取り扱いが極めて困難である。また、機能性粉体の使用量は、用途に応じて最適化されるが、通常、微少量であるために、最適量の機能性物質を含む大きさの粒子又は最適量の機能性粉体のみを固定化した粒子は素手では扱えない程度の大きさである。また、表面層に含まれる機能性物質が機能の発現に寄与するが、所定の深さよりも深い中心部の機能性物質は実質的に機能の発現に寄与しないために、その機能は概ね表面層に含まれる機能性物質の量に比例する。したがって、機能性粉体含有品は、取扱いの利便性を考慮して、機能性粉体をその分散固定媒体としての陶土に混ぜて焼成したり、機能性粉体をその分散固定媒体としての熱可塑性樹脂に混ぜて射出成形したりすることによって、素手で簡便に扱える大きさであって数ｍｍ程度の厚さに加工されている。
【０００４】
機能性粉体含有品において分散固定媒体が熱可塑性樹脂である場合には、分散固定媒体が陶土である場合と比べて、一般的に、形状加工が容易であり、製造費用が廉価である。これによって、多様な形状の機能性粉体含有品を廉価に製造できる。また、加工温度が、熱可塑性樹脂の場合（例えば約６００℃）の方が陶土の場合（例えば約１３００℃）に比べて低く、加工時における機能性粉体の変質等が発生し難いために、加工できる機能性粉体の種類の選択幅が大きい。更に、機能性粉体含有品の重量を、分散固定媒体が熱可塑性樹脂である場合の方が、分散固定媒体が陶土である場合よりも軽量化できる。これらの理由によって、近年においては、分散固定媒体が熱可塑性樹脂である機能性粉体含有品（例えば、特許文献１〜３参照）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１０７８４８号公報
【特許文献２】特開平１１−５６９９３号公報
【特許文献３】特開２００２−３８０２３号公報
【特許文献４】特開２００４−１６８８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱可塑性樹脂に機能性粉体を混練した機能性樹脂材料を用いて射出成形が行われた場合、実質的に成形物の表面の全てが、機能性粉体を実質的に含まない皮膜で覆われていることがわかった。このような皮膜で覆われている場合には、機能性粉体の機能に関らず一般的に機能性粉体含有品による効果が低減する。これは、物理的な作用に起因して効果を発現する機能性粉体含有品においては、熱可塑性樹脂には程度の差はあるものの熱可塑性樹脂の種類に依存せず、遠赤外線等の放射線量を低減させるような物理的な作用を阻止する阻止能があるためである。また、化学的な作用に起因して効果を発現する機能性粉体含有品においては、表面から所定の深度までの表面層に含まれる実効的に機能する機能性粉体の量が減少するからであり、かつ、光の透過量を低減する等によって化学的な作用を誘起する物理的なエネルギーの供給量が減少するからである。
【０００７】
そこで、本発明では、熱可塑性樹脂と機能性粉体とを含有する機能性樹脂成形物（機能性粉体含有品）による周辺物質を活性化させる効果を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る機能性樹脂成形物の製造方法は、
機能性粉体と熱可塑性樹脂とを含む原料群を溶融混練して機能性樹脂材料を調製する材料調製工程と、
押出成形により前記機能性樹脂材料からなる柱状の中間体を形成する中間体形成工程と、
前記柱状の中間体の一部を切り出して機能性樹脂成形物を形成する切出工程と、
を含む機能性樹脂成形物の製造方法であって、
前記切出工程において、前記柱状の中間体の柱軸方向を法線とする平面を基準平面として、前記基準平面と異なる切断面に沿って前記柱状の中間体を切断することを特徴としている。
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る機能性樹脂成形物（以下、「機能性樹脂成形物Ａ」とも称す）は、
熱可塑性樹脂と前記熱可塑性樹脂に分散固定された機能性粉体とを含み、前記熱可塑性樹脂に対する前記機能性粉体の質量比率が実質的に均一である芯部と、
前記芯部の外縁に形成された実質的に前記熱可塑性樹脂のみからなる皮膜部と
を備える機能性樹脂成形物であって、
前記機能性樹脂成形物を貫通する平行な直線群の各々に沿った前記機能性樹脂成形物における前記熱可塑性樹脂に対する前記機能性粉体の質量比率の分布が実質的に均一である方向を等質量比率方向として、
前記機能性樹脂成形物の表面が、前記等質方向を法線とする基準平面と異なり、前記芯部の露出している芯露出面と、前記皮膜部の露出している皮膜露出面とを含むことを特徴としている。
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る機能性樹脂成形物（以下、「機能性樹脂成形物Ｂ」とも称す）は、
熱可塑性樹脂と前記熱可塑性樹脂に分散固定された機能性粉体とを含み、前記熱可塑性樹脂に対する前記機能性粉体の質量比率が実質的に均一である機能性樹脂成形物であって、
前記機能性樹脂成形物が、直柱状と異なる形状であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る機能性樹脂成形物の製造方法によれば、中間体の切断によりその内部を露出させたことによって、周辺物質を活性化させる効果を向上させた機能性樹脂成形物を製造できる。また、中間体を基準平面と異なる切断面に沿って切断することによって、基準平面に沿って切断する場合に比べて、中間体の内部の露出面積を増加させることができる。これによって、本発明に係る機能性樹脂成形物の製造方法によれば、周辺物質を活性化させる効果を更に向上させた機能性樹脂成形物を製造できる。
【００１２】
本発明による機能性樹脂成形物Ａ及び機能性樹脂成形物Ｂであれば、機能性粉体が熱可塑性樹脂に均一に分散固定された部分（芯部）が少なくとも一部の表面に露出していることによって周辺物質を活性化させる効果が向上する。また、機能性粉体が熱可塑性樹脂に均一に分散固定された部分（芯部）の露出面（芯部露出面）が基準平面と異なることによって、芯部露出面が基準平面である場合に比べて、同一の体積であっても、その露出面（芯部露出面）の面積が増加する。これによって、周辺物質を活性化させる効果が更に向上する。また、その露出面（芯部露出面）の面積は、機能性樹脂成形物Ｂの場合、同一体積であっても、機能性樹脂成形物Ａの場合より大きくなるために、周辺物質を活性化させる効果が更に高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る機能性樹脂成形物及びその製造方法について詳細に説明する。機能性樹脂成形物の製造方法は、材料調製工程と、中間体形成工程と、切出工程とを含み、切出工程における機能性樹脂成形物の形状加工を主たる特徴としている。
【００１４】
（１）機能性粉体と熱可塑性樹脂とを含む原料群を溶融混練して機能性樹脂材料を調製する。「機能性粉体」とは、物理的又は化学的に周辺物質（気体や液体や固体）を活性化させる機能性物質を含む粉体であり、機能性物質としては、例えば、遠赤外線等の電磁波を放射する物質や光触媒として機能する物質が挙げられる。具体的には、遠赤外線を放射する物質としては、例えば、蛇紋石、トルマリン（電気石）、黒曜石、麦飯石が挙げられ、遠赤外線を放射し、かつ光触媒として機能する機能性粉体として、天然鉱石である三仙石の粉体が挙げられる。また、機能性物質は、常温環境下（−２０℃〜５０℃程度）で機能を発現することが好ましい。
【００１５】
原料群としては、機能性粉体と熱可塑性樹脂とが個別の材料であってもよいし、機能性粉体と熱可塑性樹脂とがすでに混合されている材料であってもよい。原料群には、機能性粉体と熱可塑性樹脂とを含む限りにおいて、他の物質が含まれていてもよい。例えば、原料群に含まれる機能性粉体及び熱可塑性樹脂以外の物質として、機能性樹脂材料の流動性（メルトフローレート）を調整するための潤滑剤及び着色用の色素剤が挙げられる。また、原料群には、組成の異なる複数種類の機能性粉体が含まれていてもよいし、組成の異なる複数種類の熱可塑性樹脂が含まれていてもよい。
【００１６】
機能性粉体の種類は、最終的に製造される機能性樹脂成形物の機能に応じて適宜に選択される。例えば、機能性粉体として、機能性樹脂成形物から所定の波長範囲の電磁波を放射させたい場合には、その所定の波長範囲の電磁波を強く放射する物質を含む粉体が選択され、また、機能性樹脂成形物を光触媒として機能させたい場合には光触媒物質を含む粉体が選択される。
【００１７】
熱可塑性樹脂の種類は、最終的に製造される機能性樹脂成形物の機能に応じて適宜に選択される。例えば、機能性樹脂成形物から所定の波長範囲の放射させたい場合にはその所定の波長範囲に対する電磁波の遮断率（阻止能）の小さい樹脂が選択され、機能性樹脂成形物を光触媒として機能させたい場合には機能性粉体を光触媒として機能させるために必要な波長範囲の光の遮断率が小さい樹脂（光透過率が大きい樹脂）が選択される。
【００１８】
なお、必要に応じて、材料調製工程に先立ち、所望の機能性粉体を独自に作製する工程、既存の機能性粉体を所望の粒径に加工する工程、所望の熱可塑性樹脂を独自に合成する工程が行われてもよい。
（２）押出成形により機能性樹脂材料からなる柱状の中間体を形成する。「中間体」は、材料調製工程における溶融混練された機能性樹脂材料を柱状に硬化又は半硬化させたものである。なお、中間体形成工程において同時に複数の連結した中間体が形成される場合には、中間体形成工程の後であって下述の切出工程の前に、個別の中間体に分断される。本明細書において中間体という場合には、個別に分離された１つの中間体を意味することとする。「柱状」とは、厳密な柱体ばかりでなく、作製誤差等によって厳密な柱体でない場合や柱軸方向の両端面が平行な平面でない場合等を含意することを意味する。「柱軸方向」とは、平行な平面群による任意の平面による断面が実質的に同一である場合の平行な平面群の法線方向を意味する。柱状としては、例えば、直柱状、斜柱状が挙げられる。ここで、「直柱状」及び「斜柱状」とは、それぞれ、厳密な直柱及び厳密な斜柱ばかりでなく、作製誤差等によって厳密な直柱及び斜柱でない形状や柱軸方向の両端面が平行な平面でない形状等を含むことを意味する。直柱としては、例えば、底面が円形である直円柱、底面が多角形である直角柱、底面が楕円形である直楕円柱が挙げられる。また、斜柱としては、例えば、底面が円形である斜円柱、底面が多角形である斜角柱、底面が楕円形である斜楕円柱が挙げられる。
【００１９】
ここで、中間体の構成について図面を参照して具体的に説明する。図１は、中間体を形成するための射出成形機の一例を模式的に表す断面図である。図２は、機能性樹脂材料の充填過程を模式的に表す工程断面図である。なお、図２（Ａ）が充填途中を表し、図２（Ｂ）が充填完了時を表している。
【００２０】
上記の材料調製工程及び中間体形成工程は、図１に示された射出成形機３０において実行される。射出成形機３０に投入された原料群は、ヒータ３４によって加熱されたシリンダ３２内において、回転するスクリュ３３によって溶融混練される。これによって、原料群２１から、溶融した熱可塑性樹脂に機能性粉体が実質的に均一に分散した機能性樹脂材料２２が調製される。機能性樹脂材料２２は、型締機構５０における第１の金型（型枠）５３及び第２の金型（型枠）５４の凹凸によって形成されるキャビティ５７に、射出ラム機構４０によるスクリュ３３の並進駆動（スクリュ３３の軸方向の移動）によって注入される。なお、第１の金型５３及び第２の金型５４は冷却媒体路５６を流れる冷却媒体によって冷却されている。
【００２１】
キャビティ５７は、図２（Ａ）に示されたように、機能性樹脂材料２２で充填されていく。第１の金型（型枠）５３及び第２の金型（型枠）５４が冷却されていることによって、キャビティ５７内に注入された機能性樹脂材料２２は充填途中であっても常に熱を奪われることとなり、第１の金型５３及び第２の金型５４の表面側から順次に固化する。更に詳細には、第１の金型５３及び第２の金型５４の壁面近傍に注入された機能性樹脂材料２２は瞬間的に熱を奪われて固化層２３を形成する。まあ、キャビティ５７の中央側では機能性樹脂材料２２が先端側に流動しているために、固化層２３の表面側には、強いせん断力が働き、分子鎖が流動方向に強く延伸された分子配向層２４が形成される。なお、固化層２３と分子配向層２４とをスキン層（皮膜部）２５と総称する。なお、分子配向層２４が形成されると分子配向層２４が断熱材として機能するために、キャビティ５７において分子配向層２４よりも中央側の機能性樹脂材料２２の固化は実質的に進行しない。
【００２２】
更に充填が進行すると、図２（Ｂ）に示されたように、機能性樹脂材料２２の流動方向の先端が第１の金型５３及び第２の金型５４の壁面に到達し、最終的に機能性樹脂材料の充填が完了する。このとき、上記と同様の理由によって流動方向の先端に固化層２３が形成される。なお、流動方向の先端においては、固化層２３の表面側には強いせん断力が働かないために実質的に分子配向層２４は形成されない。充填完了後に、キャビティ５７において分子配向層２４よりも中央側の機能性樹脂材料２２の固化が始まり、コア層（芯部）２６が形成される。なお、コア層２６とスキン層２５とが形成される現象は、樹脂材料の種類によらず一般的に発現する。
【００２３】
充填途中で形成されるスキン層２５には、機能性粉体が実質的に含まれない。なお、「機能性粉体が実質的に含まれない」とは、機能性粉体が完全に含まれない場合のみならず、微少量の機能性粉体が含まれていてもよいことを意味する。したがって、微少量の機能性粉体が含まれている場合には、スキン層２５における粉体含有率の範囲が、コア層２６における含有率の１０％以下である場合を含意する。スキン層２５に機能性粉体が実質的に含まれない現象は、第１の金型５３及び第２の金型５４の壁面に到達した機能性樹脂材料のうち熱可塑性樹脂成分は瞬間的に壁面側から硬化を開始するが、その固化する部分に含まれる機能性粉体成分をその部位に捕捉できないことに起因すると考えられる。（Ａ）熱可塑性樹脂よりも機能性粉体の単位体積当りの比熱が高いために、熱可塑性樹脂よりも熱が奪われ難く機能性粉体近傍の熱可塑性樹脂が他の部分の熱可塑性樹脂よりも固化し難くなり、機能性粉体は固化層に捕捉されずにキャビティ５７の中央部において流動する機能性樹脂材料２２と共に流動を続けてしまう。（Ｂ）熱可塑性樹脂よりも機能性粉体の単位体積あたりの質量が大きいために、固化層を形成する熱可塑性樹脂の流動が停止して固化を開始しても、その部分に含まれていた機能性粉体の流動を停止させて固化層に捕捉するに至らず、機能性粉体はキャビティ５７の中央部における流動する機能性樹脂材料２２と共に流動を続けてしまう。（Ｃ）分子配向層２４の厚さは一般的に極めて薄く、分子配向層２４を形成することとなる部分の熱可塑性樹脂成分が固化したとしても機能性粉体をその部分に捕捉するほどの応力を発生しない。（Ｄ）分子配向層２４において、熱可塑性樹脂の分子配向が極めて強いために、分子鎖の間隙に機能性粉体が定着し難くなる。（Ｅ）スキン層２５に捕捉されなかった機能性粉体によってスキン層２５の表面近傍における機能性粉体の含有率が増加してその部分の粘度が低下するために、特に流動方向の下流側において機能性粉体を捕捉できない現象が顕著となる。
【００２４】
なお、スキン層２５における機能性粉体の含有率は、上記のように、熱可塑性樹脂と機能性粉体との単位体積当りの比熱の差、熱可塑性樹脂と機能性粉体との単位体積あたりの質量の差、機能性粉体の平均粒径等によって変化すると考えられる。これらを考慮すると、機能性粉体の平均粒径は１μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂に対する機能性粉体の質量比率は熱可塑性樹脂１００質量部に対して５質量部以上３０質量部以下であることが好ましい。
【００２５】
（３）柱状の中間体の柱軸を法線とする平面を基準平面として、基準平面と異なる切断面に沿って柱状の中間体を切断することによって、柱状の中間体の一部を切り出して機能性樹脂成形物を形成する。
【００２６】
「基準平面と異なる」とは、基準平面と並進対称な全ての平面と異なることを意味する。したがって、切断面は、任意の曲面であってもよいし、基準平面と並進対称でない他の任意の平面であってもよい。
【００２７】
中間体から１つの機能性樹脂成形物が切り出されてもよいし、複数の機能性成形物が切り出されてもよい。中間体から複数の機能性樹脂成形物が切り出される場合には、それらの全てが同一形状の機能性樹脂成形物であってもよいし、それらが複数種類の形状の機能性樹脂成形物であってもよい。また、機能性樹脂成形物が、切断によって形成された断面を１つのみ有する構成であってもよいし、切断によって形成された断面を複数有する構成であってもよい。機能性樹脂成形物は、切断によって形成された断面を複数有することが好ましい。中間体の内部の露出した面の面積が、同一体積であれば増加するからである。
【００２８】
ここで、切出工程について図面を参照して具体的に説明する。図３は、切出工程の一例を説明するための斜視図である。図４は、切出工程における切断面の一例を説明するための平面図である。切出工程において、図３及び図４に示されたように、中間体１１は、基準平面Ｐｓに対して傾斜角度θだけ傾斜した平面Ｐ１及び平面Ｐ２に沿って切断される。これによって、中間体１１の一部が切り出されて、機能性樹脂成形物１が形成される。これによって、機能性樹脂成形物１の２つの切断表面の一部においてコア層が露出する。なお、切断表面の面積は、基準平面Ｐｓに沿って切断した場合の１／ｃｏｓθ倍になる。
図３及び図４には、円柱の中間体１０を平面によって切断する場合を示したが他の平面や曲面に沿って切断してもよい。ここで、切断面の変化例について説明する。図５（Ａ）〜（Ｄ）は、切出工程における切断面の変化例を説明するための平面図である。図５（Ａ）に示されたように、中間体１０は、基準平面Ｐｓに対してその表面の傾きが一定である屈折面Ｐ３に沿って切断されてもよいし、図５（Ｂ）に示されたように、基準平面Ｐｓに対してその表面の傾きが所定の角度以下で一軸方向に湾曲した湾曲面Ｐ４に沿って切断されてもよい。また、図５（Ｃ）に示されたように、中間体１０は、基準平面Ｐｓに対してその表面の傾きが一定でない他段階に一軸方向に屈折する屈折面Ｐ５に沿って切断されてもよいし、図５（Ｄ）に示されたように、他段階に一軸方向に湾曲する屈折面Ｐ６に沿って切断されてもよい。なお、本発明において、切断面は、図４及び図５に示された形状に限らず、基準平面Ｐｓと異なる形状であれば任意の形状であってもよい。
【００２９】
機能性樹脂成形物の製造方法は、中間体形成工程と切出工程との間に、柱状の中間体の側面を削る切削工程を更に含むことが好ましい。切削工程においては、中間体の柱軸と平行な直線を含む平面によって側面を切断してもよいし、中間体の側面を表面側から柱軸側に順次に削ってもよい。本削除工程では、例えば、刃物やレーザ光や高圧水による切断や砥面による物理的研磨や溶融剤による化学的研磨によって、中間体の側面を削ることができる。化学切削工程を行った場合には、中間体の側面を覆うスキン層の少なくとも一部が削り取られ、全体的又は部分的にスキン層の厚みが減少するからである。これによって、機能性粉体の実効量が増加し、かつ機能性粉体と周辺物質との実効作用面積が増加して、最終的に形成される機能性樹脂成形物の効果が向上する。切削工程においては、中間体のコア層を露出させることが更に好ましい。コア層が露出した部分においては、機能性粉体の実効量が最大となり、かつ機能性粉体と周辺物質との実効接触面積が最大となるからである。中間体のコア層の露出面積は同一体積であれば、大きければ大きいほど好ましい。なお、本切削工程において、スキン層の少なくとも一部が削られる限りにおいて、スキン層のみが削られてもよいし、コア層の一部が削られてもよい。
【００３０】
機能性樹脂成形物の製造方法は、切出工程後に、機能性樹脂成形物の表面を削る切削工程を更に含むことが好ましい。切削工程を行った場合には、中間体の側面を覆う皮膜部の少なくとも一部が削り取られるからである。これによって、機能性粉体の実効量が増加し、かつ機能性粉体と周辺物質との実効接触面積が増加して、最終的に形成される機能性樹脂成形物の効果が向上する。本切削工程では、例えば、回転釜の中に研磨剤と共に多量の機能性樹脂成形物を投入し、回転釜を回転させることによって、一度に多量の機能性樹脂成形物の表面を削ることができる。この場合、既に切削工程で露出させた芯部露出面をも削られることとなるが、効率良くかつ簡便に皮膜部を削り取ることができる。
【００３１】
機能性樹脂成形物の製造方法の切削工程においては、中間体の芯部を露出させることが更に好ましい。品部が露出した部分においては、機能性粉体の実効量が最大となり、かつ機能性粉体と周辺物質との実効接触面積が最大となるからである。また、中間体の芯部の露出面積は同一体積であれば、大きければ大きいほど効果も大きくなる。
【００３２】
機能性樹脂成形物の製造方法の切出工程における切断面は基準平面に対して傾斜する傾斜平面であることが好ましい。この場合、中間体の切断が容易となるからである。また、切断により露出される面積が、基準平面に沿って切断する場合に比べて大きくなるからである。
【００３３】
機能性樹脂成形物の製造方法の切出工程における基準平面に対する傾斜平面の傾斜角度は３０°以上４５°以下の角度範囲から選択される一定角度であることが好ましい。この場合、切断装置を一軸方向に移動させるだけでよいために簡便に中間体を切断できる。また、切断過程において機能性樹脂成形物が破壊されることを良好に抑制できるからである。これは、基準平面に対する傾斜角度が４５°を超えて大きい場合には、特に機能性樹脂成形物の表面側において、柱軸方向に破断し易くなるからである。
【００３４】
機能性樹脂成形物Ａは、上述のように、熱可塑性樹脂と熱可塑性樹脂に分散固定された機能性粉体とを含み、熱可塑性樹脂に対する機能性粉体の質量比率が実質的に均一である芯部と、芯部の外縁に形成された実質的に熱可塑性樹脂のみからなる皮膜部とを備え、機能性樹脂成形物の表面が、等質方向を法線とする基準平面と異なり、芯部の露出している芯露出面と、皮膜部の露出している皮膜露出面とを含んでいる。芯部と皮膜部とを備える機能性樹脂成形物は、例えば、上述のような材料調製工程、中間体形成工程及び切出工程を含む製造方法や皮膜部が完全には削除されない切削工程を更に含む製造方法によって製造される。
【００３５】
「熱可塑性樹脂に対する機能性粉体の質量比率（以下、「粉体含有率」とも称す）が実質的に均一である」とは、恣意的ではない製造誤差等によって完全には均一に分散していない場合を含むことを意味する。したがって、「実質的に均一」には、機能性粉体の粒径の５０倍の長さを一辺とする立方体中に含まれる粉体含有率の誤差範囲が芯部における粉体含有率の２０％以下の場合を含意する。
【００３６】
「等質方向」とは、機能性樹脂成形物を貫通する平行な直線群の各々に沿った機能性樹脂成形物における熱可塑性樹脂に対する機能性粉体の質量比率の分布が実質的に均一である方向である。「基準平面と異なる」とは、基準平面と並進対称な全ての平面と異なることを意味する。したがって、芯露出面は、任意の曲面であってもよいし、基準平面と並進対称でない他の任意の平面であってもよい。なお、等質方向は中間体の柱軸と実質的に同一方向であり、機能性樹脂成形物の説明における基準平面と上述の製造方法の説明における基準平面とは実質的に同義である。
【００３７】
「実質的に熱可塑性樹脂のみからなる」とは、機能性粉体が完全に含まれない場合のみならず、微少量の機能性粉体が含まれていてもよいことを意味する。したがって、微少量の機能性粉体が含まれている場合には、皮膜部における粉体含有率の範囲が、芯部における含有率の１０％以下である場合を含意する。更に、熱可塑性樹脂及び機能性粉体以外の他の添加剤が含まれている場合には、それらの添加剤が含まれていてもよいことを意味する。
【００３８】
芯露出面及び皮膜露出面は、機能性樹脂成形物Ａの外表面の一部を構成し、芯露出面と皮膜露出面との各々はそれらの境界が明確な面であってもよいし、明確でなくてもよい。また、機能性樹脂成形物Ａの外表面は、少なくとも１つの芯露出面と少なくとも１つの皮膜露出面を含む限りにおいて、どのような構成であってもよい。機能性樹脂成形物Ａの外表面の構成としては、例えば、１つの閉領域を形成する皮膜露出面と皮膜露出面によって離隔された複数の閉領域を形成する芯露出面を含む構成や、１つの閉領域を形成する芯露出面と芯露出面によって離隔された複数の閉領域を形成する皮膜露出面を含む構成が挙げられる。
【００３９】
ここで、機能性樹脂成形物Ａについて具体的に説明する。図６は、機能性樹脂成形物Ａの一例を表す斜視図である。図６に示されたように、機能性樹脂成形物１は、芯部１１と皮膜部１２とを備える。機能性樹脂成形物１は、芯部１１が露出した芯部露出面を有し、芯部露出面は、等質方向に対して傾斜している。なお、図６には、機能性樹脂成形物１の形状が斜楕円柱である場合を示しているが、機能性樹脂成形物Ａの形状は他の形状であってもよい。
【００４０】
機能性樹脂成形物Ａにおける芯露出面は、基準平面に対して傾斜した傾斜平面であることが好ましい。この場合、形状加工が容易となるために製造コストを安価に抑えることができ、轢いては、安価な機能性樹脂成形物を提供できるからである。
【００４１】
機能性樹脂成形物Ｂは、上述のように、熱可塑性樹脂と熱可塑性樹脂に分散固定された機能性粉体とを含み、熱可塑性樹脂に対する機能性粉体の質量比率が実質的に均一であり、直柱状と異なる形状である。この機能性樹脂成形物Ｂは、例えば、上述のような材料調製工程、中間体形成工程、切出工程及び皮膜部が完全に除去される切削工程を更に含む製造方法によって製造される。
【００４２】
ここで、機能性樹脂成形物Ｂについて具体的に説明する。図７は、機能性樹脂成形物Ｂの一例を表す斜視図である。図７に示されたように、機能性樹脂成形物１’は、芯部１１’のみを備えている。つまり、機能性樹脂成形物１’は、皮膜部を備えておらず、芯部１１’が全表面に露出している。なお、図７には、機能性樹脂成形物１’の形状が斜楕円柱である場合を示しているが、機能性樹脂成形物Ｂの形状は直柱状以外の他の形状であってもよい。
【００４３】
機能性樹脂成形物（機能性樹脂成形物Ａ及び機能性樹脂成形物Ｂ）の形状は斜柱状であることが好ましい。この場合、形状加工が容易となるために製造コストを安価に抑えることができ、轢いては、安価な機能性樹脂成形物を提供できるからである。
【００４４】
機能性樹脂成形物（機能性樹脂成形物Ａ及び機能性樹脂成形物Ｂ）の形状は斜楕円柱状であることが好ましい。この場合、形状加工が容易となるために製造コストを安価に抑えることができ、轢いては、安価な機能性樹脂成形物を提供できるからである。
【００４５】
機能性樹脂成形物（機能性樹脂成形物Ａ及び機能性樹脂成形物Ｂ）の底面の長軸は機能性樹脂成形物の柱軸方向の長さより長いことが好ましい。全表面積に閉める芯部の露出面積が増加するからである。具体的には、図６に示されたように、Ｌ１がＬ２より大きくなるように形成する。
【００４６】
機能性樹脂成形物（機能性樹脂成形物Ａ及び機能性樹脂成形物Ｂ）に含まれる機能性粉体は、遠赤外線の放射により周辺物質を活性化させる遠赤外線放射物質を含むことが好ましい。この場合、遠赤外線の放射により周辺物質を活性化させる機能性樹脂成形物を、多様な形状であり、軽量である態様で提供できる。なお、この場合には、機能性樹脂成形物（機能性樹脂成形物Ａ及び機能性樹脂成形物Ｂ）に含まれる熱可塑性樹脂が、遠赤外線の吸収率の低い樹脂であることが更に好ましい。上記の製造方法において説明したように、機能性樹脂成形物の効果が向上するからである。
【００４７】
機能性樹脂成形物（機能性樹脂成形物Ａ及び機能性樹脂成形物Ｂ）に含まれる機能性粉体が、光の受光に応じて周辺物質を活性化させる光触媒物質を含むことが好ましい。この場合、光触媒として機能する機能性樹脂成形物を取り扱いの容易な態様で提供できる。なお、この場合には、機能性樹脂成形物（機能性樹脂成形物Ａ及び機能性樹脂成形物Ｂ）に含まれる熱可塑性樹脂は、光の吸収率が低い樹脂であることが更に好ましい。上記の製造方法において説明したように、機能性樹脂成形物の効果が向上するからである。
【００４８】
機能性樹脂成形物（機能性樹脂成形物Ａ及び機能性樹脂成形物Ｂ）機能性粉体が、三仙石の粉体であることが好ましい。この場合、遠赤外線の放射により周辺物質を活性化させ、かつ光触媒として機能する機能性樹脂成形物を、取り扱いの容易な態様で提供できる。この場合には、機能性樹脂成形物（機能性樹脂成形物Ａ及び機能性樹脂成形物Ｂ）に含まれる熱可塑性樹脂は、光の吸収率が低く、かつ光の吸収率が低い樹脂であることが更に好ましい。上記の製造方法において説明したように、機能性樹脂成形物の効果が向上するからである。なお、三仙石（青）、三仙石（赤）の組成を、下記の表１に示す。なお、表１には、機能性粉体として用いることができる貴蛇紋岩の組成についても併記した。
【００４９】
【表１】
2008200938.tif 000003
【００５０】
（実施例）
実施例の機能性樹脂成形物について説明する。なお、必要に応じて図１、図３、図４お及び図６を参照する。原料群２１として、アクリル樹脂（熱可塑性樹脂）と平均粒径１０μｍの三仙石の粉体（機能性粉体）とを図１に示された射出成形機３０の材料供給装置３１に投入する。アクリル樹脂と三仙石の粉体との質量比は、アクリル樹脂１００質量部に対して三仙石の粉体２０質量部の割合とした。投入された原料群２１は、シリンダ３２の内部に流下する。シリンダ３２に流下した原料群２１は、スクリュ駆動装置３５によって回転しているスクリュ３３の回転に伴って、射出側（図１の右側）に送り出される。シリンダ３２の射出側にはヒータ３４が設けられており、シリンダ３２の内部で原料群が溶融混練される。これによって、機能性樹脂材料２２が調製される。なお、シリンダ３２の材料供給口には冷却媒体を還流させる媒体通路３６が設けられており、ヒータ３４による加熱によって材料供給口でアクリル樹脂が溶融することを防止している。
【００５１】
調製された機能性樹脂材料２２は、射出ラム機構４０の駆動に応じて、型締機構５０に押出される。機能性樹脂材料２２は、スプル５８及びランナ５９を介して、固定盤５１に固定された第１の金型５３及び移動盤５２に固定された第２の金型５４によって形成されたキャビティ５７に注入される。第１の金型５３及び第２の金型５４は媒体通路５６を還流する冷却媒体によって冷却されている。なお、図１に示された射出成形機３０では２つのキャビティ５７に同時に機能性樹脂材料２２が注入される。
【００５２】
キャビティ５７に充填された機能性樹脂材料２２が冷却によって固化するのを待って、第１の金型５３と第２の金型５４とを離隔させると共に、ノックピン５５を第１の金型５３側に突出させて、連結された２つの円柱状の中間体１０を型締機構５０から取り出す。その後、連結された２つの中間体１０を個別に分離する。これによって円柱状の中間体１０の作製が完了する。中間体１０は、柱軸を法線とする平面（基準平面）による断面直径が４ｍｍとなるように形成された。中間体１０は、アクリル樹脂と三仙石の粉体との質量比が実質的に均一であるコア層２６（芯部１１：図６参照）と、実質的に芯部の全体を覆う実質的にアクリル樹脂のみからなるスキン層２５（皮膜部１２：図６参照）とを備えている。スキン層２５の厚さは０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度であった。
【００５３】
中間体１０を、図３及び図４に示されたように、基準平面Ｐｓに対して４５°（＝θ）だけ傾斜する切断平面Ｐ１，Ｐ２に沿って切断して、図６に示されたように、長軸Ｌ１が約５．６ｍｍで短軸が４ｍｍである楕円を底面とし、柱軸方向の長さＬ２が３ｍｍである斜楕円柱状の機能性樹脂成形物１を形成した。
【００５４】
上記のようにして形成された機能性樹脂成形物１は、切断によって芯部１１が露出することとなる。また、その断面積は、基準平面Ｐｓに沿って切断した場合の１／ｃｏｓ４５°（≒１．４）倍となる。これによって、機能性樹脂成形物１における三仙石の粉体と周辺物質との実効作用面積が大幅に増加し、その効果が増大した。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、押出成形によって製造される機能性樹脂成形物に適している。具体的には、水質改質器具、健康改質器具、環境改質器具等の機能性樹脂成形物に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】射出成形機の一例を模式的に表す断面図である。
【図２】中間体形成工程における機能性樹脂材料の充填過程の一例を模式的に表す工程断面図であり、（Ａ）図が充填途中を表し、（Ｂ）図が充填完了時を表している。
【図３】切出工程の一例を説明するための斜視図である。
【図４】切出工程における切断面の一例を説明するための平面図である。
【図５】切出工程における切断面の変化例を説明するための平面図である。
【図６】機能性樹脂成形物Ａの一例を表す斜視図である。
【図７】機能性樹脂成形物Ｂの一例を表す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１，１’：機能性樹脂成形物
１０：中間体
１１，１１’：芯部
１２：皮膜部
２１：原料群
２２：機能性樹脂材料
２３：固化層
２４：分子配向層
２５：スキン層
２６：コア層
３０：射出成形機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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