(57)【要約】【課題】遠赤外線放射効果の高い熱可塑性樹脂組成物及び成形物を得ること。【解決手段】従来の遠赤外線放射材料は、天然鉱物であるトルマリンや、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等を含むセラミックスが一般的である。これらは放射効率を上げる工夫がされているが、それでも８２〜８３％程度であり常に高放射率を維持しているものは少ない。また、特定の波長領域で放射率が低くなるものが多く見られる。本発明は上記の問題点を解決すべく、遠赤外線を高い効率で放射しかつ低コストなアルカリカンラン石玄武岩を含有する熱可塑性樹脂組成物、及びこの熱可塑性樹脂組成物を用いて得られる成形物を提供することを目的とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリカンラン石玄武岩を含有する熱可塑性樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１記載の熱可塑性樹脂組成物を用いて得られる成形物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠赤外線を放射するアルカリカンラン石玄武岩を含む熱可塑性樹脂組成物及び成形物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠赤外線放射体とは、常温またはそれ以下の温度において遠赤外線を高い効率で放射する物体のことをいう。この放射体は「生育光線」といわれる３〜１４μｍの波長領域の遠赤外線を放射して生物体を活性化し、腐敗を抑制する役割を有する。上記波長帯の中で３μｍ前後と６μｍ前後、特に６μｍの赤外線の放射効率が重要である。
【０００３】
従来の遠赤外線放射材料は、天然鉱物であるトルマリンや、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等を含むセラミックスが一般的である。これらは放射効率を上げる工夫がされているが、それでも８２〜８３％程度であり常に高放射率を維持しているものは少ない。また、特定の波長領域で放射率が低くなるものが多く見られる。
【０００４】
これらの遠赤外線放射材料を樹脂に混合し、食物の保管容器等の成形物が開発されている。具体例としては、遠赤外線材料としてセラミック粉末を樹脂に混合した成形物が挙げられる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。また、夏目砕石粉を遠赤外線材料として用いた技術も開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
しかし、これらはコストが高く、樹脂への遠赤外線材料の分散不良のため、フィルムや紡糸等の高い分散性が必要な成形が困難であること、また、成形物における遠赤外線材料の偏在により成形物の機械物性や効果にばらつきがある等の問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１０７８４８号公報
【特許文献２】
特開平９−２０８２９２号公報
【特許文献３】
特開平９−２０２３６１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決すべく、遠赤外線を高い効率で放射しかつ低コストな熱可塑性樹脂組成物及びこれを用いて得られる成形物を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の第１の発明は、アルカリカンラン石玄武岩を含有する熱可塑性樹脂組成物である。
また、本発明の第２の発明は、第１の発明に記載の熱可塑性樹脂組成物を用いて得られる成形物である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について詳しく説明する。
本発明では遠赤外線放射材料としてアルカリカンラン石玄武岩が用いられる。アルカリ岩（ａｌｋａｌｉｃ  ｒｏｃｋ）とは化学組成上モル数で表したＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：ＳｉＯ２が１：１：６よりも大きい火成岩であり、カンラン岩（ｏｌｉｖｉｎｅ）とはＭｇ、Ｆｅ、Ｍｎのケイ酸塩鉱物を含むものである。
アルカリカンラン石玄武岩（ｏｌｉｖｉｎｅ  ｂａｓａｌｔ）とは、カンラン石に富む玄武岩であり、自然岩のうちの希土類鉱石に属し、塩基性シャチョウ石と鉄苦土鉱物を主成分とする。具体的にはＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５、ＬＯＩを含有する。さらに希土類のＬａ、Ｙ、Ｃｅ等３０余種の稀有元素を含有した集合体である。
【００１０】
本発明で用いられるアルカリカンラン石玄武岩は、大韓民国の江原道高城面において採石したものが良い。また、その遠赤外線放射率は、３〜１４μｍの生育光線波長領域において平均して安定した放射をしており、また、５０℃において６μｍの波長を９０％以上、３〜２４μｍの波長帯は８５％以上あることが好ましい。
【００１１】
尚、本発明における放射率とは、遠赤外線分光放射計を用い、一定の温度で一定の波長範囲における試料の赤外線放射輝度を測定する。一方、同温度での黒体の理想放射輝度を測定し、それに対する比を求めて放射率とした。
【００１２】
本発明において使用できる遠赤外線放射材料の形状については特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂組成物の生産性や均一混合性の観点から平均粒径０．１〜５０μｍの範囲が好ましい。特に０．１〜１０μｍが好ましい。また、遠赤外線放射材料に表面処理を行うこともできる。
【００１３】
本発明の熱可塑性樹脂組成物にベース樹脂として使用できる熱可塑性樹脂としてはポリオレフィン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニトリル−ＥＰＤＭ−スチレン（ＡＥＳ）樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリウレタン等が挙げられる。また、生分解性樹脂も用いることができ、ポリ乳酸系樹脂、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリカプロラクタム等が挙げられる。
【００１４】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記の樹脂と遠赤外線放射材料とを混合機内で均一混合後、溶融混練機にて製造できる。遠赤外線放射材料を均一に混合できれば使用される混合機に特に制限はない。また、使用される溶融混練機は、目的を達成できるものであれば何れの形態でもかまわない。各装置の設計や運転条件も、特に限定されることはない。
【００１５】
本発明の熱可塑性樹脂組成物におけるアルカリカンラン石玄武岩の含有量は１〜９０重量％が好ましい。また、本発明の熱可塑性樹脂組成物はアルカリカンラン石玄武岩を高濃度で含有し、成形物製造時に成形樹脂で希釈されるマスターバッチでも良いし、成形物の組成と同一であり、そのままの組成で成形物製造されるコンパウンドでも良い。
【００１６】
本発明の熱可塑性樹脂組成物がマスターバッチの場合、アルカリカンラン石玄武岩の含有量は３０〜９０重量％が好ましい。３０重量％未満では成形時に添加するマスターバッチ量が多くなり、相対的に成形樹脂の添加量が減少するため、取り扱い性や経済性の点で好ましくない。９０重量％を超えると生産が困難になる。
また、本発明の熱可塑性樹脂組成物がコンパウンドの場合、アルカリカンラン石玄武岩の含有量は１〜３０重量％が好ましい。コンパウンドの組成がそのまま成形物の組成になるため、１重量％未満では遠赤外線放射の効果があまり得られず、３０重量％を超えると取り扱い性や物性の点で好ましくない。
【００１７】
成形物の使用目的により、本発明の効果を阻害しない範囲で分散剤、滑剤、安定剤、酸化防止剤、衝撃補強剤、染料、顔料、防菌剤を添加することができる。
【００１８】
本発明の成形物は、本発明の熱可塑性樹脂組成物がマスターバッチの場合は、ベース樹脂と同じまたは相溶性のある成形樹脂と溶融混練することにより、また、本発明の熱可塑性樹脂組成物がコンパウンドの場合はそのままの組成で、任意の方法で成形できる。成形方法としては押出成形、射出成形、紡糸等が好ましい。これにより得られる本発明の成形物の遠赤外線放射効率は、理想黒体比（５０℃）で波長領域３〜２４μｍにおいて８５％以上、波長６μｍにおいて９０％以上である。
【００１９】
本発明の成形物としては糸、フィルム、シート、容器等の他、ビーズ状、球状または意匠的に優れた任意の形状に成形したものが挙げられる。成形物が糸であればこれより編成された衣服等に加工し、これを着用等することにより体温再放射効果が得られる。また、容器やシート、フィルムであればこれらの内容物や表面等に接触している物体等の腐敗を遅延させることが出来る。また、ビーズ状等に成形された成形物を例えば花瓶の中の水や野菜等に直接適当量加えることにより腐敗速度を遅延させることが出来る。また、水性の印刷インキ、塗料、接着剤等の保存容器に適当量添加することにより、保存期間を延長できる。
【００２０】
更に、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、成形される以外に印刷インキ、塗料、接着剤等の組成の一部として配合することにより、印刷物の印刷面や塗膜面、接着面において本発明の効果が発揮できる。本発明の熱可塑性樹脂組成物を施したものや成形物の具体例としては人口砂、人工岩、人口芝、織物、自動車オプションマット、ビニルプール、貯水タンク、食品鮮度保持材、食品容器、水道管、ポリタンク、加熱・乾燥や暖房等の機器の遠赤外線ヒーター材料等が提示できる。
【００２１】
【実施例】
以下に、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の技術思想を逸脱しない限り、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下、「重量部」は単に「部」、「重量％」は単に「％」と記載する。
１．熱可塑性樹脂組成物の作成
（実施例１）
遠赤外線放射材料として３２５メッシュパス（平均粒径４４μｍ以下）のアルカリカンラン石玄武岩を８０％、ベース樹脂として高密度ポリエチレン樹脂を２０％の配合でヘンシェルミキサーにて均一混合し、２軸押出機を用いて回転数２５０ｒｐｍ、設定温度２００℃で溶融混練しマスターバッチペレットを得た。
【００２２】
（実施例２）
遠赤外線放射材料として３２５メッシュパス（平均粒径４４μｍ以下）のアルカリカンラン石玄武岩を１０％、ベース樹脂としてポリエステル樹脂９０％を配合しヘンシェルミキサーにて均一混合し、２軸押出機を用いて回転数２５０ｒｐｍ、設定温度２７０℃で溶融混練しコンパウンドペレットを得た。これを結晶化させた後、凍結粉砕し平均粒径８０ミクロンの粉体塗料を得た。
【００２３】
（実施例３）
遠赤外線放射材料として３２５メッシュパス（平均粒径４４μｍ以下）のアルカリカンラン石玄武岩を５０％、ベース樹脂としてポリ乳酸系生分解性樹脂５０％を配合しヘンシェルミキサーにて均一混合し、２軸押出機を用いて回転数２５０ｒｐｍ、設定温度２４０℃で溶融混練しマスターバッチペレットを得た。
【００２４】
（比較例１）
遠赤外線放射材料として３２５メッシュパス（平均粒径４４μｍ以下）のセラミックスを使用した以外は、実施例１と同様にマスターバッチペレットを得た。
（比較例２）
遠赤外線放射材料として３２５メッシュパス（平均粒径４４μｍ以下）のセラミックスを使用した以外は、実施例２と同様にコンパウンドペレットを得、凍結粉砕し平均粒径８０ミクロンの粉体塗料を得た。
【００２５】
（比較例３）
遠赤外線放射材料として３２５メッシュパス（平均粒径４４μｍ以下）のセラミックスを使用した以外は、実施例３と同様にしてマスターバッチペレットを得た。
【００２６】
２．ポリエステルステープルの作成
（実施例４）
遠赤外線放射材料として平均粒径０．１μｍのアルカリカンラン石玄武岩を１％、ベース樹脂としてポリエチレンテレフタレート樹脂９９％を配合しヘンシェルミキサーにて均一混合し、２軸押出機を用いて回転数２５０ｒｐｍ、設定温度２７０℃で溶融混練し繊維紡糸用原料を得、これを紡糸して４デニールのポリエステルステープルを得た。さらにこのポリエステルステープルを羊毛に対して２０％混紡した毛糸を製造し、セーターを編成した。
【００２７】
（比較例４）
遠赤外線放射材料として平均粒径０．１μｍのセラミックを１％に変更した以外は、実施例４と同様に４デニールのポリエステルステープルを得、さらにこのポリエステルステープルを羊毛に対して２０％混紡した毛糸を製造し、セーターを編成した。
（比較例５）
さらに比較のため、羊毛１００％の毛糸にて同様にセーターを編成した。
【００２８】
３．評価試験
実施例１〜３および比較例１〜３で得られた試料について以下に示す評価試験を行い、結果を表１、２に示した。評価方法および評価基準を以下に示す。
３−１．遠赤外線放射率測定
実施例１、３及び比較例１、３で得られたマスターバッチに対し、アルカリカンラン石玄武岩の最終濃度が１０％になるように、それぞれに使用したベース樹脂を成形樹脂として用いて混合し、射出成形機を用いて６ｍｍ厚プレートを得た。
また、実施例２、比較例２で得られた粉体塗料は、スチール製の平板を３５０℃に加熱し１分間の流動浸漬により膜厚約３００ミクロン程度の塗装されたプレートを得た。
【００２９】
得られた遠赤外線放射率測定用プレートを用いて遠赤外線分光放射計（日本電子製、ＪＩＲ−Ｅ５００）により、温度４３℃における赤外線放射輝度を測定した。そして波長範囲４〜２１μｍにおける放射輝度の測定値を温度４３℃における黒体の理想放射輝度に対する比を求め、放射率とした。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2004217741.tif 000002
【００３１】
３−２．食品保存評価
実施例１、３及び比較例１、３で得られたマスターバッチに対し、アルカリカンラン石玄武岩の最終濃度が１０％になるように、それぞれに使用したベース樹脂を成形樹脂として用いて混合し、射出成形機を用いて食品容器を成形した。
また、実施例２、比較例２で得られた粉体塗料は、スチール製の容器を３００℃に加熱し１分間の流動浸漬により膜厚約３００ミクロン程度の塗装された容器を得た。
各食品容器に食品を入れて冷蔵庫で保管し、その様子を目視及び臭気（腐敗の判定）にて経時的に観察した。結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
2004217741.tif 000003
【００３３】
３−３．体表面温度保持評価
実施例４および比較例４、５で得られたセーターを、室温２０℃の室内で３０分間直接着用した後にセーターを脱ぎ、直ちに体の前面の皮膚温度をサーモグラフィーにより測定した。この結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
2004217741.tif 000004
【００３５】
以上の結果より、実施例においては４〜２１μｍの波長領域で良好な遠赤外線放射率を得ることができた。また、これを用いた成形物は、食品の長期間保持、衣料における保温等の効果を発揮できる。
一方、比較例においては、遠赤外線放射率が低く、また、食品の保存性や衣料における保温についても充分な特性を得ることができなかった。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、遠赤外線材料としてアルカリカンラン石玄武岩を含有するので、生物組織中に含まれる水分に吸収されやす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。
従って、これを用いて得られる成形物や加工物は、食材の冷凍冷蔵保存等の加工、衣料等における保温等の機能性の付与や、医療、理美容等様々な分野に利用できる。