專利名稱：遠紅外線放射體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠紅外線及陰離子放射體，進一步詳細而言，涉及不使用碳纖維混抄紙，而使用一般的導(dǎo)電性發(fā)熱體和環(huán)氧化合物板來放射遠紅外線，在上述環(huán)氧化合物板上施加陰離子涂層，來放射陰離子的遠紅外線及陰離子放射體。
背景技術(shù)：
通常，遠紅外線是眼睛看不見的電磁波的一種，它作為對人體有益的光線其波長帶為約4μm～100μm(＝1mm)，該波長是非常長的光，其通過促進生命活動，從而活化新陳代謝的功能，具有鍛煉體內(nèi)的骨骼的自凈作用。
另外，通過去除重金屬等物質(zhì)，使在人體內(nèi)蓄積的有害重金屬排出到體外，對疲勞、壓力、睡眠有效，并且通過共鳴共振運動，具有防止衰老、增強體力的效果，因此，最近在纖維類及一般生活用品等，進而在涂料及洗浴場所中，其使用在不斷地增加。
特別是在供暖器材中遠紅外線放射裝置的使用也在不斷增加，作為所述加熱器材或供暖器材中使用的遠紅外線的放射裝置的代表性裝置，是使用碳纖維的面狀發(fā)熱體(以下稱為“碳纖維面狀發(fā)熱體”)，即為輻射遠紅外線的發(fā)熱體。
圖8中示出了各種材料的輻射率的溫度特性。
可知在300K(＝27℃)到500(＝227℃)的范圍，碳具有最大的輻射率。此時，碳的輻射率為0.9，非常接近黑體的輻射率1.0。在黑體的分光輻射能量曲線(未圖示)中，該溫度范圍是黑體非常有效地輻射遠紅外線的范圍。由圖8可知，碳是最有效率的輻射遠紅外線的物質(zhì)?？傊?，在只考慮遠紅外線的輻射效率時，碳以外的物質(zhì)是沒有效率的。對于所述的使用碳的碳纖維面狀發(fā)熱體，在下述記載的專利文獻等中被公開了。
日本國特公昭51-3098號公報[專利文獻2]日本國特開昭48-101634號公報[專利文獻3]日本國特開昭60-107288號公報[專利文獻4]日本國特開昭60-107289號公報[專利文獻5]日本國特開昭62-160681號公報[專利文獻6]日本國特開昭62-281293號公報[專利文獻7]日本國特開昭63-19783號公報[專利文獻8]日本國特開平1-112687號公報[專利文獻9]日本國特開平5-13151號公報[專利文獻10]日本國特開平5-144554號公報所述碳纖維面狀發(fā)熱體，是由為了穩(wěn)定纖維結(jié)構(gòu)而由可以成形碳纖維的物質(zhì)，例如樹脂等以面狀形成的。該碳纖維面狀發(fā)熱體由于在高溫放熱，本來不適于使用樹脂那樣的可燃性物質(zhì)，但為了使碳纖維成面狀，作為面穩(wěn)定材料而不得不使用。
因此，作為該面穩(wěn)定材料，不使用可燃性的樹脂，而選擇具有耐熱性的樹脂。另外，這樣的碳纖維面狀發(fā)熱體主要的用處是加熱或供暖，因此大多主要著眼于該發(fā)熱特性及電特性來進行開發(fā)。另外，為了用于特定的用處，逐漸明白有必要選擇性地且高效地輻射特定波長區(qū)域的遠紅外線。
為了解決所述的問題，專利申請?zhí)柕?994-009189號的、向大韓民國專利廳提交的專利申請，介紹了發(fā)明名稱為“遠紅外線輻射物及遠紅外線輻射方法”的技術(shù)。參照圖1和圖2，對所述的以往技術(shù)進行說明。
圖1是以往技術(shù)的遠紅外線輻射物的平面圖，圖2是該遠紅外線輻射物的端部的截面圖。該遠紅外線輻射物是在碳纖維混抄紙100及其兩面層壓有機化合物層101、102而制成的。
作為參考，碳纖維混抄紙100是按如下制造的。
在作為日本紙的原料的葡蟠、黃瑞香或雁皮等的韌皮纖維中加入水制造紙漿液，并且將切斷成5mm左右的碳纖維混入其中，使其分散。將該紙漿液在抄紙用的紙上流動，形成濕板。用榨水用的輥將該濕板機械性地脫水使其干燥后，裁斷成規(guī)定的尺寸。這樣就可制成厚度為0.2mm左右的碳纖維混抄紙100。
作為上述有機化合物層的101、102的材料，例如可以使用熱固性樹脂或熱塑性樹脂。作為熱固性樹脂，有酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、氨酯樹脂等。
另外，作為熱塑性樹脂，有氯乙烯樹脂、乙酸乙烯樹脂、偏氯乙烯樹脂、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、甲基丙烯酸甲酯樹脂、乙烯-乙酸乙烯樹脂、聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酯、硝酸纖維素等。
進而，有機化合物層101、102的材料是按照待輻射的遠紅外線的波長區(qū)域進行選擇的。有機化合物層101的材料和有機化合物層102的材料沒有必要相同，可以使用不同的材料。并且，因為所述遠紅外線輻射物是用于高效地輻射特定的波長區(qū)域的遠紅外線，所以無需顧及有機化合物層101、102的耐熱性及可燃性。
在此，以有機化合物層101、102是由玻璃環(huán)氧樹脂制成的為例，說明遠紅外線輻射物的制造方法。沿著碳纖維混抄紙100的相對的兩邊印刷帶狀的銀糊104，在銀糊104上粘合涂布了粘著劑的銅箔帶103。這樣，在碳纖維混抄紙100的相對的端緣上形成1組電極。進而，用干燥狀態(tài)的玻璃環(huán)氧樹脂層夾住碳纖維混抄紙100，通過熱壓，使玻璃環(huán)氧樹脂層熱固化。
這樣，在碳纖維混抄紙100的兩面層壓由玻璃環(huán)氧樹脂制的有機化合物層101、102。最后在各銅箔帶103的一端用錫焊焊接等連接導(dǎo)線105。這樣就制造了厚度為0.5mm左右的遠紅外線輻射物。
通過導(dǎo)線105，在遠紅外線輻射物的銅箔帶103上施加電壓，電流在碳纖維混抄紙100內(nèi)分散的碳纖維中流過，這些碳纖維發(fā)熱，遠紅外線就從碳纖維混抄紙100的表面及背面輻射出來。有機化合物層101、102吸收到紅外吸收峰的波長的遠紅外線后，在有機化合物層101、102的內(nèi)部引起共鳴，特定波長區(qū)域的遠紅外線被選擇性的輻射到外部。
也就是說，有機化合物層101、102具有將接受的發(fā)熱能量變換為特定的波長區(qū)域的遠紅外線，進行輻射能力。有機化合物層101、102通過由各種有機化合物來形成，從而依據(jù)該有機化合物的紅外吸收峰的波長高效地輻射各種波長區(qū)域的遠紅外線。
即，這種以往的遠紅外線輻射物，由于具有依據(jù)有機化合物層101、102的種類的波長選擇性，必須選擇使用特定波長帶的有機化合物層，亦即，要想使用不同波長帶的遠紅外線輻射物，就必須使用另外的裝置，很麻煩。并且，就只是為了產(chǎn)生紅外線時，也必須使用碳纖維混抄紙，這不合適。這就招致了這樣的問題，為了放射作為以往技術(shù)目的的遠紅外線，必須有高精度的碳纖維混抄紙的制造工序。
進而，電流在碳纖維混抄紙中流過，碳纖維發(fā)熱，在由碳纖維混抄紙100的表面及背面所輻射的遠紅外線等中，只能吸收依據(jù)有機化合物的紅外吸收峰的波長的特殊波長而使用，因此，產(chǎn)生的遠紅外線不能充分地利用，為了使用作為僅起到濾過作用的媒介的有機化合物，就必須使用在上述碳纖維混抄紙上層壓有機化合物的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述以往技術(shù)等而作出的，其目的是不使用碳纖維混抄紙，而通過在一般的導(dǎo)電性發(fā)熱體和環(huán)氧化合物板中添加遠紅外線放射用陶瓷，來提供放射遠紅外線的遠紅外線放射體。
本發(fā)明的另一目的為，提供在起到濾過作用的有機化合物中，作為遠紅外線放射體，在環(huán)氧化合物板中添加遠紅外線放射用陶瓷。
進而本發(fā)明的又一目的為，在使用了環(huán)氧化合物板的遠紅外線放射體上，附加即使在常溫下也能放射陰離子的涂劑，提供放射遠紅外線及陰離子的放射體。
上述本發(fā)明的目的是通過提供如下遠紅外線放射體而實現(xiàn)的，它含有面狀發(fā)熱板和環(huán)氧化合物板，所述面狀發(fā)熱板沿著導(dǎo)電性發(fā)熱體的相對的兩邊粘合有帶狀的導(dǎo)電帶、在所述導(dǎo)電帶上有設(shè)置電極，所述環(huán)氧化合物板將環(huán)氧化合物熱壓、層積在所述面狀發(fā)熱板的上下表面上。
另外提供如下遠紅外線放射體，它含有面狀發(fā)熱板和環(huán)氧化合物板，所述面狀發(fā)熱板沿著導(dǎo)電性發(fā)熱體的相對的兩邊粘合有帶狀的導(dǎo)電帶、在所述導(dǎo)電帶上設(shè)置有電極；所述環(huán)氧化合物板將半固體狀的預(yù)浸漬材料(プリプラグ)熱壓、層積在所述面狀發(fā)熱板的上下表面上，然后通過加熱遠紅外線放射體，由陶瓷的固有波長帶放出遠紅外線，所述半固體狀的預(yù)浸漬材料是通過在環(huán)氧化合物中添加作為遠紅外線放射物質(zhì)的陶瓷，為了防止陶瓷的沉淀現(xiàn)象而在攪拌機中攪拌而得到的。
進而提供上述環(huán)氧化合物板進一步包含保護膜層和陰離子涂層，保護膜層是對層積在環(huán)氧化合物板表面的遠紅外線穿透率高的PET膜進行層壓而成的，陰離子涂層被涂布于上述保護膜層的表面，在常溫下放射陰離子。
如上所述，通過本發(fā)明可以提供不使用碳纖維混抄紙，而只由一般的導(dǎo)電性發(fā)熱體和環(huán)氧化合物板構(gòu)成的簡單的遠紅外線放射體，從而可以提供可以隨著使用環(huán)境而調(diào)節(jié)遠紅外線的放射量來使用的裝置。另外，通過附加可以放射陰離子的涂劑，可以提供使用者可以同時使用遠紅外線和陰離子這樣效果的裝置。


圖1為以往技術(shù)的遠紅外線輻射物的平面2為以往技術(shù)的遠紅外線輻射物的端部的截面3為本發(fā)明的遠紅外線及陰離子放射體的正面截面4為本發(fā)明的遠紅外線及陰離子放射體的側(cè)面截面5為本發(fā)明的遠紅外線及陰離子放射體的立體6為本發(fā)明的遠紅外線及陰離子放射體的平面7為各種樹脂的紅外吸收光譜8為各種材料的輻射率的溫度特性9為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例而組裝的遠紅外線及陰離子放射體的工序圖符號說明210 面狀發(fā)熱板211 導(dǎo)電性發(fā)熱體212 導(dǎo)電帶220 電極230 環(huán)氧化合物板240 保護膜層250 陰離子涂層270 配線具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的一種實施方式進行詳細說明。
圖3為本發(fā)明的遠紅外線及陰離子放射體的正面截面圖，圖4為本發(fā)明的遠紅外線及陰離子放射體的側(cè)面截面圖，圖5為本發(fā)明的遠紅外線及陰離子放射體的立體圖，圖6為本發(fā)明的遠紅外線及陰離子放射體的平面圖，如圖所示，由包含導(dǎo)電性發(fā)熱體211和導(dǎo)電帶212的面狀發(fā)熱板210，與在其上層積用于放射遠紅外線的環(huán)氧化合物板230，并且在常溫下放射陰離子的陰離子涂層250而構(gòu)成。
進一步詳細而言，上述面狀發(fā)熱體210為如下構(gòu)造而成，含有傳導(dǎo)性碳纖維的導(dǎo)電性發(fā)熱體210，和沿著上述導(dǎo)電性發(fā)熱體210的相對的兩邊粘合上述導(dǎo)電帶212，在上述導(dǎo)電帶212的上側(cè)一面設(shè)置電極220，由于在上述電極220連結(jié)了用于供給電源的配線270，加上電源后上述導(dǎo)電帶212和上述導(dǎo)電性發(fā)熱體211就會有電流流過。接著，上述電流由于在上述導(dǎo)電性發(fā)熱體211中含有的碳纖維的電阻而產(chǎn)生熱。
圖中沒有示出，但在上述電極220的上端進行電極孔操作時，為了保護銅箔而優(yōu)選配備遮蔽膠帶。
通常，根據(jù)申請人的實驗，所述面狀發(fā)熱板210的電阻為160Ω左右，在此如果使120V/0.75A的電流流過，則產(chǎn)生90W的耗電量并且產(chǎn)生熱，但所述條件等根據(jù)用途可以任意地調(diào)整，而且該發(fā)熱量也可以根據(jù)消費者的要求來供給，因而具有可以廣泛應(yīng)用的優(yōu)點。另外發(fā)現(xiàn)了，加熱作為遠紅外線放射體的上述環(huán)氧化合物板230，上述實驗值是可以放射最大量的能量的發(fā)熱溫度。所述導(dǎo)電帶212優(yōu)選使用3M公司生產(chǎn)銷售的帶9712型。
在上述面狀發(fā)熱板210上層積有環(huán)氧化合物板230。該環(huán)氧化合物板230中，作為在熱固性樹脂中絕緣性優(yōu)異的、如圖7所示紅外線吸收峰非常優(yōu)異的(由圖7可知，環(huán)氧樹脂在6.2μm、6.4μm、7.3μm、7.5μm、8.9μm及12.0μm的波長下，具有紅外線吸收峰)環(huán)氧化合物(EPOXY)液中混合有生物陶瓷(主要成分SiO2)而成的樹脂層，使用了經(jīng)過熱壓的物質(zhì)。另外，將上述環(huán)氧化合物板230保護起來，層壓遠紅外線穿透率高的PET膜，從而形成保護膜層240。
上述環(huán)氧化合物板230的制造工序如下。
將液狀環(huán)氧化合物(通常稱為環(huán)氧樹脂)原液與玻璃纖維的比例定為約43％和57％，樹脂流動度(Resin Flow在玻璃纖維上環(huán)氧化合物在一定溫度下流動的性質(zhì)的程度)為25％，凝膠時間(Gel Time)設(shè)為170℃下120秒，然后混合2～5％的陶瓷，為防止該陶瓷的沉淀現(xiàn)象用攪拌機進行攪拌，從而生成半固體狀態(tài)的預(yù)浸漬材料。此時，為滿足上述條件，優(yōu)選添加硬化劑和助催化劑等，當(dāng)環(huán)氧化合物的粘度上升且操作溫度下降時，可以有效防止上述陶瓷的沉淀。
在所述狀態(tài)下，在上述玻璃纖維中，層積添加了生物陶瓷的半固體狀態(tài)的預(yù)浸漬材料，通過熱壓(HOT PRESS)生成環(huán)氧化合物板230。
在上述過程中，如果陶瓷的混合比例在2％以下時，操作效率雖然提高但放射能量的效果減少，在陶瓷的混合比例為5％以上時，放射能量的效果減少，并且難于粘合，存在效率性差的問題。
本申請人根據(jù)研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)添加3～3.5％的陶瓷是效率最好的。遠紅外線放射率高的材料在少量添加時，復(fù)合物的放射率增加，但達到一定濃度以上反而放射率降低，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)，鑒于此可以理解本發(fā)明添加2～5％的陶瓷是放射效率最佳的添加量。
如上所述制作的環(huán)氧化合物板230，在大韓民國遠紅外線應(yīng)用評價研究院進行實驗，得到如下的實驗結(jié)果。
表1


如表1所示，在常溫下(約37℃)，遠紅外線放射能量為3.50×102，50℃下為4.19×102，60℃下為4.79×102(W/m2·μm、℃)的遠紅外線被放射，可知溫度越高遠紅外線的放射量越增加?？傊鶕?jù)上述面狀發(fā)熱板210的加熱溫度可以對放射能量進行調(diào)節(jié)，因此可以用于工業(yè)。
在上述環(huán)氧化合物板230上，也可以涂布常溫下也能放射陰離子的陰離子涂層250。上述陰離子涂層250是在將陰離子放射體質(zhì)SiO2作為主要成分的礦物質(zhì)中，使用因可以使粘合力高且堅固地涂敷的樹脂性涂料為主要成分。這樣的樹脂性涂料是將金屬粉的鋁糊(Al-Paste)約14％、溶劑14％、作為樹脂的丙烯酸類樹脂48％、纖維素衍生物溶液約7％，及作為添加劑的防止沉淀劑5％、硅2％、鋁糊分散劑約10％進行混合而制造的。
所述陰離子涂層250是委托大韓民國遠紅外線協(xié)會進行實驗，結(jié)果確認在常溫下(24℃、濕度45％)陰離子的放射量為每1CC放射1200個或更多。
確認了在上述條件之外，用任何涂料都會因樹脂涂料層而遮蔽陰離子，使其不能放射。
另外，為使熱傳導(dǎo)平滑度的性能提高，優(yōu)選使用鋁或銅板制成的板作為底板。
以下，就本發(fā)明的一種實施例的遠紅外線及陰離子放射體的組裝工序進行說明。
圖9為本發(fā)明的一種實施例的遠紅外線及陰離子放射體的組裝工序圖，首先將導(dǎo)電性發(fā)熱體211切斷成一定的規(guī)格(步驟300)，將一定規(guī)格的導(dǎo)電帶212用于作為電源端子而加上(步驟301、302)，試驗兩端子間的電阻設(shè)定適當(dāng)?shù)碾娮柚?約162Ω)(步驟303)。
接著，進行熱壓操作，在該階段將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和半固體狀態(tài)的預(yù)浸漬材料層積后，層積包含上述導(dǎo)電性發(fā)熱體211和導(dǎo)電帶212的上述面狀發(fā)熱板210，在一定溫度下施加一定的壓力，然后經(jīng)過一定的時間，形成含有固體狀態(tài)的陶瓷的環(huán)氧化合物板230(步驟305～步驟308)。在此，除了使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)之外，也可使用聚酯(PE)。
上述PET膜層是用于保護環(huán)氧化合物板230層的、被層壓的物質(zhì)，在積層聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和半固體狀態(tài)的預(yù)浸漬材料之后，進行熱壓從而形成保護膜層240。
上述熱壓工序結(jié)束后，就完成了遠紅外線放射體的制造，根據(jù)需要可以在上述保護膜層上再涂布可以放射陰離子的陰離子涂層250(未圖示)。
在最終商品化階段之前，檢查上述熱壓制品(步驟309)，裁成一定生產(chǎn)規(guī)格后(步驟310)進行最終檢查，完成為實施配線而進行的穿孔操作(步驟311、312)。此時，為進行陰離子涂敷，在工序311和工序312之間可以附加與陰離子涂敷相關(guān)的工序(步驟320)。
另一方面，在結(jié)束上述穿孔操作之后，進行為從外部接受電源供給而做的配線操作(步驟313)，和將配線連接到遠紅外線放射體的錫焊焊接操作(步驟14)。接著，進行上述配線的通路試驗(步驟315)，來確認有無斷路。
接著，將上述完成了通路試驗的產(chǎn)品，通過粘合兩面膠帶(步驟316)和鋁板(Al Plate)(步驟317)，從而完成組裝工序。作為最后階段，結(jié)束通路試驗(步驟318)后，包裝即可出廠(步驟319)。
如上所述，本發(fā)明的詳細說明是限于具體實施例而進行的說明，但勿庸置疑，在不超越本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以有各種的變形。
權(quán)利要求
1.遠紅外線放射體，其特征為，包含面狀發(fā)熱板和環(huán)氧化合物板，所述面狀發(fā)熱板沿著導(dǎo)電性發(fā)熱體的相對的兩邊粘合有帶狀的導(dǎo)電帶，在所述導(dǎo)電帶上設(shè)置有電極；所述環(huán)氧化合物板將環(huán)氧化合物熱壓、層積在所述面狀發(fā)熱板的上下表面上。
2.遠紅外線放射體，其特征為，包含面狀發(fā)熱板和環(huán)氧化合物板，所述面狀發(fā)熱板沿著導(dǎo)電性發(fā)熱體的相對的兩邊粘合有帶狀的導(dǎo)電帶，在所述導(dǎo)電帶上設(shè)置有電極；所述環(huán)氧化合物板將半固體狀的預(yù)浸漬材料熱壓、層積在所述面狀發(fā)熱板的上下表面上，然后通過加熱遠紅外線放射體，由陶瓷的固有波長帶放出遠紅外線，所述半固體狀的預(yù)浸漬材料是通過在環(huán)氧化合物中添加作為遠紅外線放射物質(zhì)的陶瓷，為了防止陶瓷的沉淀現(xiàn)象而在攪拌機中攪拌而得到的。
3.權(quán)利要求1和2所述的遠紅外線放射體，其特征為，進一步包含保護膜層，其用于保護所述環(huán)氧化合物板，是對層積在表面的遠紅外線穿透率高的PET膜進行層壓而成的。
4.權(quán)利要求3所述的遠紅外線放射體，其特征為，在所述保護膜層的表面涂布以礦物質(zhì)和樹脂性涂料為主要成分的陰離子涂層。
5.權(quán)利要求4所述的遠紅外線放射體，其特征為，所述樹脂性涂料是將屬于金屬粉的鋁糊12～15％、作為溶劑的有機溶劑12～15％、作為樹脂的丙烯酸類樹脂45～50％、纖維素衍生物溶液5～9％、作為添加劑的防沉淀劑4～6％、硅1～3％、鋁糊分散劑8～12％進行混合而制造的。
6.權(quán)利要求2所述的遠紅外線放射體，其特征為，所述預(yù)浸漬材料是在液狀的環(huán)氧化合物原液與玻璃纖維的比例為40～45％和55～60％、樹脂流動度為20～24％、凝膠時間在160～180℃下為110～130秒的條件下，混合陶瓷2～5％進行攪拌而成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及遠紅外線及陰離子放射體。本發(fā)明提供遠紅外線放射體，它含有沿著導(dǎo)電性發(fā)熱體相對的兩個邊粘合有帶狀的導(dǎo)電帶、在上述導(dǎo)電帶上設(shè)置有電極的面狀發(fā)熱板以及在該面狀發(fā)熱板的上下表面上將環(huán)氧化合物進行熱壓而層積的環(huán)氧化合物板，其進一步含有在上述環(huán)氧化合物板的表面涂布常溫下放射陰離子的陰離子涂層。這樣的遠紅外線放射體具有提供可以隨著使用環(huán)境而調(diào)節(jié)遠紅外線的放射量來使用的裝置的效果。另外，通過附加即使在常溫下也可以放射陰離子的涂敷體，可以提供使用者可以同時使用遠紅外線和陰離子的效果。進而，通過形成層壓有遠紅外線穿透率高的PET膜的、保護環(huán)氧化合物板的保護膜層，從而提供穩(wěn)定且堅固的產(chǎn)品。
文檔編號H05B3/06GK1980493SQ20051012427
公開日2007年6月13日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者許丙允, 宋星奎 申請人:東星電子株式會社, 許丙允