专利名称：远红外线放射体的制作方法
技术领域：
本发明涉及远红外线及阴离子放射体，进一步详细而言，涉及不使用碳纤维混抄纸，而使用一般的导电性发热体和环氧化合物板来放射远红外线，在上述环氧化合物板上施加阴离子涂层，来放射阴离子的远红外线及阴离子放射体。
背景技术：
通常，远红外线是眼睛看不见的电磁波的一种，它作为对人体有益的光线其波长带为约4μm～100μm(＝1mm)，该波长是非常长的光，其通过促进生命活动，从而活化新陈代谢的功能，具有锻炼体内的骨骼的自净作用。
另外，通过去除重金属等物质，使在人体内蓄积的有害重金属排出到体外，对疲劳、压力、睡眠有效，并且通过共鸣共振运动，具有防止衰老、增强体力的效果，因此，最近在纤维类及一般生活用品等，进而在涂料及洗浴场所中，其使用在不断地增加。
特别是在供暖器材中远红外线放射装置的使用也在不断增加，作为所述加热器材或供暖器材中使用的远红外线的放射装置的代表性装置，是使用碳纤维的面状发热体(以下称为“碳纤维面状发热体”)，即为辐射远红外线的发热体。
图8中示出了各种材料的辐射率的温度特性。
可知在300K(＝27℃)到500(＝227℃)的范围，碳具有最大的辐射率。此时，碳的辐射率为0.9，非常接近黑体的辐射率1.0。在黑体的分光辐射能量曲线(未图示)中，该温度范围是黑体非常有效地辐射远红外线的范围。由图8可知，碳是最有效率的辐射远红外线的物质。总之，在只考虑远红外线的辐射效率时，碳以外的物质是没有效率的。对于所述的使用碳的碳纤维面状发热体，在下述记载的专利文献等中被公开了。
日本国特公昭51-3098号公报[专利文献2]日本国特开昭48-101634号公报[专利文献3]日本国特开昭60-107288号公报[专利文献4]日本国特开昭60-107289号公报[专利文献5]日本国特开昭62-160681号公报[专利文献6]日本国特开昭62-281293号公报[专利文献7]日本国特开昭63-19783号公报[专利文献8]日本国特开平1-112687号公报[专利文献9]日本国特开平5-13151号公报[专利文献10]日本国特开平5-144554号公报所述碳纤维面状发热体，是由为了稳定纤维结构而由可以成形碳纤维的物质，例如树脂等以面状形成的。该碳纤维面状发热体由于在高温放热，本来不适于使用树脂那样的可燃性物质，但为了使碳纤维成面状，作为面稳定材料而不得不使用。
因此，作为该面稳定材料，不使用可燃性的树脂，而选择具有耐热性的树脂。另外，这样的碳纤维面状发热体主要的用处是加热或供暖，因此大多主要着眼于该发热特性及电特性来进行开发。另外，为了用于特定的用处，逐渐明白有必要选择性地且高效地辐射特定波长区域的远红外线。
为了解决所述的问题，专利申请号第1994-009189号的、向大韩民国专利厅提交的专利申请，介绍了发明名称为“远红外线辐射物及远红外线辐射方法”的技术。参照图1和图2，对所述的以往技术进行说明。
图1是以往技术的远红外线辐射物的平面图，图2是该远红外线辐射物的端部的截面图。该远红外线辐射物是在碳纤维混抄纸100及其两面层压有机化合物层101、102而制成的。
作为参考，碳纤维混抄纸100是按如下制造的。
在作为日本纸的原料的葡蟠、黄瑞香或雁皮等的韧皮纤维中加入水制造纸浆液，并且将切断成5mm左右的碳纤维混入其中，使其分散。将该纸浆液在抄纸用的纸上流动，形成湿板。用榨水用的辊将该湿板机械性地脱水使其干燥后，裁断成规定的尺寸。这样就可制成厚度为0.2mm左右的碳纤维混抄纸100。
作为上述有机化合物层的101、102的材料，例如可以使用热固性树脂或热塑性树脂。作为热固性树脂，有酚醛树脂、三聚氰胺树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、环氧树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂、氨酯树脂等。
另外，作为热塑性树脂，有氯乙烯树脂、乙酸乙烯树脂、偏氯乙烯树脂、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、乙烯-乙酸乙烯树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酯、硝酸纤维素等。
进而，有机化合物层101、102的材料是按照待辐射的远红外线的波长区域进行选择的。有机化合物层101的材料和有机化合物层102的材料没有必要相同，可以使用不同的材料。并且，因为所述远红外线辐射物是用于高效地辐射特定的波长区域的远红外线，所以无需顾及有机化合物层101、102的耐热性及可燃性。
在此，以有机化合物层101、102是由玻璃环氧树脂制成的为例，说明远红外线辐射物的制造方法。沿着碳纤维混抄纸100的相对的两边印刷带状的银糊104，在银糊104上粘合涂布了粘着剂的铜箔带103。这样，在碳纤维混抄纸100的相对的端缘上形成1组电极。进而，用干燥状态的玻璃环氧树脂层夹住碳纤维混抄纸100，通过热压，使玻璃环氧树脂层热固化。
这样，在碳纤维混抄纸100的两面层压由玻璃环氧树脂制的有机化合物层101、102。最后在各铜箔带103的一端用锡焊焊接等连接导线105。这样就制造了厚度为0.5mm左右的远红外线辐射物。
通过导线105，在远红外线辐射物的铜箔带103上施加电压，电流在碳纤维混抄纸100内分散的碳纤维中流过，这些碳纤维发热，远红外线就从碳纤维混抄纸100的表面及背面辐射出来。有机化合物层101、102吸收到红外吸收峰的波长的远红外线后，在有机化合物层101、102的内部引起共鸣，特定波长区域的远红外线被选择性的辐射到外部。
也就是说，有机化合物层101、102具有将接受的发热能量变换为特定的波长区域的远红外线，进行辐射能力。有机化合物层101、102通过由各种有机化合物来形成，从而依据该有机化合物的红外吸收峰的波长高效地辐射各种波长区域的远红外线。
即，这种以往的远红外线辐射物，由于具有依据有机化合物层101、102的种类的波长选择性，必须选择使用特定波长带的有机化合物层，亦即，要想使用不同波长带的远红外线辐射物，就必须使用另外的装置，很麻烦。并且，就只是为了产生红外线时，也必须使用碳纤维混抄纸，这不合适。这就招致了这样的问题，为了放射作为以往技术目的的远红外线，必须有高精度的碳纤维混抄纸的制造工序。
进而，电流在碳纤维混抄纸中流过，碳纤维发热，在由碳纤维混抄纸100的表面及背面所辐射的远红外线等中，只能吸收依据有机化合物的红外吸收峰的波长的特殊波长而使用，因此，产生的远红外线不能充分地利用，为了使用作为仅起到滤过作用的媒介的有机化合物，就必须使用在上述碳纤维混抄纸上层压有机化合物的技术。
发明内容
本发明是鉴于所述以往技术等而作出的，其目的是不使用碳纤维混抄纸，而通过在一般的导电性发热体和环氧化合物板中添加远红外线放射用陶瓷，来提供放射远红外线的远红外线放射体。
本发明的另一目的为，提供在起到滤过作用的有机化合物中，作为远红外线放射体，在环氧化合物板中添加远红外线放射用陶瓷。
进而本发明的又一目的为，在使用了环氧化合物板的远红外线放射体上，附加即使在常温下也能放射阴离子的涂剂，提供放射远红外线及阴离子的放射体。
上述本发明的目的是通过提供如下远红外线放射体而实现的，它含有面状发热板和环氧化合物板，所述面状发热板沿着导电性发热体的相对的两边粘合有带状的导电带、在所述导电带上有设置电极，所述环氧化合物板将环氧化合物热压、层积在所述面状发热板的上下表面上。
另外提供如下远红外线放射体，它含有面状发热板和环氧化合物板，所述面状发热板沿着导电性发热体的相对的两边粘合有带状的导电带、在所述导电带上设置有电极；所述环氧化合物板将半固体状的预浸渍材料(プリプラグ)热压、层积在所述面状发热板的上下表面上，然后通过加热远红外线放射体，由陶瓷的固有波长带放出远红外线，所述半固体状的预浸渍材料是通过在环氧化合物中添加作为远红外线放射物质的陶瓷，为了防止陶瓷的沉淀现象而在搅拌机中搅拌而得到的。
进而提供上述环氧化合物板进一步包含保护膜层和阴离子涂层，保护膜层是对层积在环氧化合物板表面的远红外线穿透率高的PET膜进行层压而成的，阴离子涂层被涂布于上述保护膜层的表面，在常温下放射阴离子。
如上所述，通过本发明可以提供不使用碳纤维混抄纸，而只由一般的导电性发热体和环氧化合物板构成的简单的远红外线放射体，从而可以提供可以随着使用环境而调节远红外线的放射量来使用的装置。另外，通过附加可以放射阴离子的涂剂，可以提供使用者可以同时使用远红外线和阴离子这样效果的装置。
图1为以往技术的远红外线辐射物的平面2为以往技术的远红外线辐射物的端部的截面3为本发明的远红外线及阴离子放射体的正面截面4为本发明的远红外线及阴离子放射体的侧面截面5为本发明的远红外线及阴离子放射体的立体6为本发明的远红外线及阴离子放射体的平面7为各种树脂的红外吸收光谱8为各种材料的辐射率的温度特性9为根据本发明的一个实施例而组装的远红外线及阴离子放射体的工序图符号说明210 面状发热板211 导电性发热体212 导电带220 电极230 环氧化合物板240 保护膜层250 阴离子涂层270 配线具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一种实施方式进行详细说明。
图3为本发明的远红外线及阴离子放射体的正面截面图，图4为本发明的远红外线及阴离子放射体的侧面截面图，图5为本发明的远红外线及阴离子放射体的立体图，图6为本发明的远红外线及阴离子放射体的平面图，如图所示，由包含导电性发热体211和导电带212的面状发热板210，与在其上层积用于放射远红外线的环氧化合物板230，并且在常温下放射阴离子的阴离子涂层250而构成。
进一步详细而言，上述面状发热体210为如下构造而成，含有传导性碳纤维的导电性发热体210，和沿着上述导电性发热体210的相对的两边粘合上述导电带212，在上述导电带212的上侧一面设置电极220，由于在上述电极220连结了用于供给电源的配线270，加上电源后上述导电带212和上述导电性发热体211就会有电流流过。接着，上述电流由于在上述导电性发热体211中含有的碳纤维的电阻而产生热。
图中没有示出，但在上述电极220的上端进行电极孔操作时，为了保护铜箔而优选配备遮蔽胶带。
通常，根据申请人的实验，所述面状发热板210的电阻为160Ω左右，在此如果使120V/0.75A的电流流过，则产生90W的耗电量并且产生热，但所述条件等根据用途可以任意地调整，而且该发热量也可以根据消费者的要求来供给，因而具有可以广泛应用的优点。另外发现了，加热作为远红外线放射体的上述环氧化合物板230，上述实验值是可以放射最大量的能量的发热温度。所述导电带212优选使用3M公司生产销售的带9712型。
在上述面状发热板210上层积有环氧化合物板230。该环氧化合物板230中，作为在热固性树脂中绝缘性优异的、如图7所示红外线吸收峰非常优异的(由图7可知，环氧树脂在6.2μm、6.4μm、7.3μm、7.5μm、8.9μm及12.0μm的波长下，具有红外线吸收峰)环氧化合物(EPOXY)液中混合有生物陶瓷(主要成分SiO2)而成的树脂层，使用了经过热压的物质。另外，将上述环氧化合物板230保护起来，层压远红外线穿透率高的PET膜，从而形成保护膜层240。
上述环氧化合物板230的制造工序如下。
将液状环氧化合物(通常称为环氧树脂)原液与玻璃纤维的比例定为约43％和57％，树脂流动度(Resin Flow在玻璃纤维上环氧化合物在一定温度下流动的性质的程度)为25％，凝胶时间(Gel Time)设为170℃下120秒，然后混合2～5％的陶瓷，为防止该陶瓷的沉淀现象用搅拌机进行搅拌，从而生成半固体状态的预浸渍材料。此时，为满足上述条件，优选添加硬化剂和助催化剂等，当环氧化合物的粘度上升且操作温度下降时，可以有效防止上述陶瓷的沉淀。
在所述状态下，在上述玻璃纤维中，层积添加了生物陶瓷的半固体状态的预浸渍材料，通过热压(HOT PRESS)生成环氧化合物板230。
在上述过程中，如果陶瓷的混合比例在2％以下时，操作效率虽然提高但放射能量的效果减少，在陶瓷的混合比例为5％以上时，放射能量的效果减少，并且难于粘合，存在效率性差的问题。
本申请人根据研究的结果，发现添加3～3.5％的陶瓷是效率最好的。远红外线放射率高的材料在少量添加时，复合物的放射率增加，但达到一定浓度以上反而放射率降低，这是本领域技术人员公知的技术，鉴于此可以理解本发明添加2～5％的陶瓷是放射效率最佳的添加量。
如上所述制作的环氧化合物板230，在大韩民国远红外线应用评价研究院进行实验，得到如下的实验结果。
表1
如表1所示，在常温下(约37℃)，远红外线放射能量为3.50×102，50℃下为4.19×102，60℃下为4.79×102(W/m2·μm、℃)的远红外线被放射，可知温度越高远红外线的放射量越增加。总之，根据上述面状发热板210的加热温度可以对放射能量进行调节，因此可以用于工业。
在上述环氧化合物板230上，也可以涂布常温下也能放射阴离子的阴离子涂层250。上述阴离子涂层250是在将阴离子放射体质SiO2作为主要成分的矿物质中，使用因可以使粘合力高且坚固地涂敷的树脂性涂料为主要成分。这样的树脂性涂料是将金属粉的铝糊(Al-Paste)约14％、溶剂14％、作为树脂的丙烯酸类树脂48％、纤维素衍生物溶液约7％，及作为添加剂的防止沉淀剂5％、硅2％、铝糊分散剂约10％进行混合而制造的。
所述阴离子涂层250是委托大韩民国远红外线协会进行实验，结果确认在常温下(24℃、湿度45％)阴离子的放射量为每1CC放射1200个或更多。
确认了在上述条件之外，用任何涂料都会因树脂涂料层而遮蔽阴离子，使其不能放射。
另外，为使热传导平滑度的性能提高，优选使用铝或铜板制成的板作为底板。
以下，就本发明的一种实施例的远红外线及阴离子放射体的组装工序进行说明。
图9为本发明的一种实施例的远红外线及阴离子放射体的组装工序图，首先将导电性发热体211切断成一定的规格(步骤300)，将一定规格的导电带212用于作为电源端子而加上(步骤301、302)，试验两端子间的电阻设定适当的电阻值(约162Ω)(步骤303)。
接着，进行热压操作，在该阶段将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和半固体状态的预浸渍材料层积后，层积包含上述导电性发热体211和导电带212的上述面状发热板210，在一定温度下施加一定的压力，然后经过一定的时间，形成含有固体状态的陶瓷的环氧化合物板230(步骤305～步骤308)。在此，除了使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)之外，也可使用聚酯(PE)。
上述PET膜层是用于保护环氧化合物板230层的、被层压的物质，在积层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和半固体状态的预浸渍材料之后，进行热压从而形成保护膜层240。
上述热压工序结束后，就完成了远红外线放射体的制造，根据需要可以在上述保护膜层上再涂布可以放射阴离子的阴离子涂层250(未图示)。
在最终商品化阶段之前，检查上述热压制品(步骤309)，裁成一定生产规格后(步骤310)进行最终检查，完成为实施配线而进行的穿孔操作(步骤311、312)。此时，为进行阴离子涂敷，在工序311和工序312之间可以附加与阴离子涂敷相关的工序(步骤320)。
另一方面，在结束上述穿孔操作之后，进行为从外部接受电源供给而做的配线操作(步骤313)，和将配线连接到远红外线放射体的锡焊焊接操作(步骤14)。接着，进行上述配线的通路试验(步骤315)，来确认有无断路。
接着，将上述完成了通路试验的产品，通过粘合两面胶带(步骤316)和铝板(Al Plate)(步骤317)，从而完成组装工序。作为最后阶段，结束通路试验(步骤318)后，包装即可出厂(步骤319)。
如上所述，本发明的详细说明是限于具体实施例而进行的说明，但勿庸置疑，在不超越本发明的范围内，可以有各种的变形。
权利要求
1.远红外线放射体，其特征为，包含面状发热板和环氧化合物板，所述面状发热板沿着导电性发热体的相对的两边粘合有带状的导电带，在所述导电带上设置有电极；所述环氧化合物板将环氧化合物热压、层积在所述面状发热板的上下表面上。
2.远红外线放射体，其特征为，包含面状发热板和环氧化合物板，所述面状发热板沿着导电性发热体的相对的两边粘合有带状的导电带，在所述导电带上设置有电极；所述环氧化合物板将半固体状的预浸渍材料热压、层积在所述面状发热板的上下表面上，然后通过加热远红外线放射体，由陶瓷的固有波长带放出远红外线，所述半固体状的预浸渍材料是通过在环氧化合物中添加作为远红外线放射物质的陶瓷，为了防止陶瓷的沉淀现象而在搅拌机中搅拌而得到的。
3.权利要求1和2所述的远红外线放射体，其特征为，进一步包含保护膜层，其用于保护所述环氧化合物板，是对层积在表面的远红外线穿透率高的PET膜进行层压而成的。
4.权利要求3所述的远红外线放射体，其特征为，在所述保护膜层的表面涂布以矿物质和树脂性涂料为主要成分的阴离子涂层。
5.权利要求4所述的远红外线放射体，其特征为，所述树脂性涂料是将属于金属粉的铝糊12～15％、作为溶剂的有机溶剂12～15％、作为树脂的丙烯酸类树脂45～50％、纤维素衍生物溶液5～9％、作为添加剂的防沉淀剂4～6％、硅1～3％、铝糊分散剂8～12％进行混合而制造的。
6.权利要求2所述的远红外线放射体，其特征为，所述预浸渍材料是在液状的环氧化合物原液与玻璃纤维的比例为40～45％和55～60％、树脂流动度为20～24％、凝胶时间在160～180℃下为110～130秒的条件下，混合陶瓷2～5％进行搅拌而成的。
全文摘要
本发明涉及远红外线及阴离子放射体。本发明提供远红外线放射体，它含有沿着导电性发热体相对的两个边粘合有带状的导电带、在上述导电带上设置有电极的面状发热板以及在该面状发热板的上下表面上将环氧化合物进行热压而层积的环氧化合物板，其进一步含有在上述环氧化合物板的表面涂布常温下放射阴离子的阴离子涂层。这样的远红外线放射体具有提供可以随着使用环境而调节远红外线的放射量来使用的装置的效果。另外，通过附加即使在常温下也可以放射阴离子的涂敷体，可以提供使用者可以同时使用远红外线和阴离子的效果。进而，通过形成层压有远红外线穿透率高的PET膜的、保护环氧化合物板的保护膜层，从而提供稳定且坚固的产品。
文档编号H05B3/06GK1980493SQ20051012427
公开日2007年6月13日 申请日期2005年11月29日 优先权日2005年11月29日
发明者许丙允, 宋星奎 申请人:东星电子株式会社, 许丙允