ES2257409T3

ES2257409T3 - Composicion para radiacion de infrarrojo lejano con excelentes propiedades antiestaticas y fibra y producto textil con el mismo contenido.

Info

Publication number: ES2257409T3
Application number: ES01932110T
Authority: ES
Inventors: Toshio Komuro
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2006-08-01
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: WO2001088054A1; EP1291405B1; DK1291405T3; US20040225049A1; DE60117534D1; CN1426443A; EP1291405A4; DE60117534T2; JP4195562B2; EP1291405A1; CN1205297C; ATE318877T1; KR100618661B1; BR0110872A; KR20030001524A; CA2406102A1; TW593475B; PT1291405E

Abstract

Una composición para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática, dicha composición consta de (i) alúmina, (ii) al menos un elemento seleccionado de sílice y óxido de titanio, (iii) al menos un elemento o un compuesto seleccionado de platino, un compuesto de platino, paladio, un compuesto de paladio, iridio, un compuesto de iridio, rodio, y un compuesto de rodio, y (iv) al menos uno seleccionado de plata y un compuesto de plata.

Description

Composición para radiación de infrarrojo lejano con excelentes propiedades antiestáticas y fibra y producto textil con el mismo contenido.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación de electricidad estática, que contiene plata o un compuesto de plata como elemento esencial. Más en particular, la presente invención se refiere a una composición para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática, que consta de, como principales componentes, alúmina, al menos un elemento seleccionado de sílice y óxido de titanio, al menos uno seleccionado de platino, paladino, iridio, rodio, y compuestos de los mismos, y al menos uno seleccionado de plata y un compuesto de plata así como una fibra en la que se ha incorporado dicha composición y un producto de fibra que emplea la fibra.

Estado de la técnica anterior

En años recientes, los materiales hechos de cerámica han llamado la atención en lo relativo a materiales de elevada eficacia para radiaciones de infrarrojo lejano. Los rayos de infrarrojo lejano son ondas electromagnéticas que tienen una longitud de onda de aproximadamente 4 \mum, y muestran un excelente efecto de calentamiento y un excelente efecto de secado. Por esta razón, se han empleado materiales de cerámica y materiales metálicos cubiertos de cerámica como materiales para radiación de infrarrojo lejano en aplicaciones de calor, tales como estufas, hornos y kotatsu, y además, también han sido empleados en campos de procesamiento de comida de alta calidad ya que permiten que toda la comida se caliente de modo uniforme sin calentar exclusivamente la superficie de la comida en exceso. Además, las fibras que están incorporadas o que tienen superficies cubiertas con un material de radiación de infrarrojo lejano tienen un efecto de infrarrojo lejano, y por lo tanto se usan habitualmente en ropa de cama, prendas de vestir y ropa interior.

Cuando se emplea un material para radiación de infrarrojo lejano para calentar o secar cierta sustancia por medio de rayos de infrarrojo lejano, es necesario que el material para radicación de infrarrojo lejano tenga una longitud de onda adecuada a la tasa de absorción de la sustancia que es radiada. Por ejemplo, cuando se radia un cuerpo humano, el material para radiación de infrarrojo lejano que tiene un pico entre 8 y 14 \mum muestra un gran efecto entre las temperaturas del cuerpo humano (de 34 a 37º).

Además, se han llevado a cabo numerosos estudios basados en el desarrollo de materiales para radiación de infrarrojo lejano que tengan una gran eficacia y que sean capaces de emitir rayos de infrarrojo lejano en una gran variedad de longitudes de onda, y para lograr tal objetivo, el presente inventor ha basado su estudio en la invención de un polvo de cerámica para radiación de infrarrojo lejano al cual se le añade platino (ver Publicaciones de Patentes no Examinadas Japonesas Números 1987-184088 y 1991-190990).

Por otro lado, en lo relativo a las aplicaciones del polvo de cerámica para radicación de infrarrojo lejano, se describe una invención en la cual el polvo de cerámica se dispersa e incorpora a una fibra sintética (ver Publicación de Patente no Examinada Japonesa Nº 1991-190990), y una invención en la cual el polvo para radiación de infrarrojo lejano se mezcla en una solución de nylon o solución de poliéster, y la mezcla resultante es moldeada en un producto con forma de hilo con un pulverizador con boquilla, y el hilo es retorcido junto con el material de hilo existente para formar un hilo retorcido para tejido (ver Publicaciones de Patentes no Examinadas Japonesas Números 1991-241025 y 1992-73226).

Cada uno de los polvos de cerámica para radiación de infrarrojo lejano que el presente inventor ya ha inventado tiene un elevado radio de energía en un rango de ondas de 4 \mum o mayor y es generalmente eficaz en el rango de ondas de entre 3 y 12 \mum. Sin embargo, se desea el desarrollo de polvo de cerámica para radicación de infrarrojo lejano o una composición que tenga un más amplio rango de ondas, que pueda emitir rayos con una gran eficacia y que tenga una actuación de radiación tan uniforme como un cuerpo negro.

Por otro lado, debido a la mejora del ambiente doméstico de estilo occidental y al aumento de demanda de equipos de enfriamiento y calentamiento del aire, son notables los efectos de secado de habitaciones y de electricidad estática causada por el secado. Resinas sintéticas, como fibras químicas, son ampliamente utilizadas en productos para la casa y electrodomésticos. Estas resinas sintéticas son baratas y de excelente durabilidad, y por lo tanto, tienden a ser cada vez más utilizadas. Sin embargo, dichas resinas sintéticas generalmente poseen propiedades como la facilidad para cargarse por fricción, y especialmente bajo condiciones secas y debido a la electricidad estática, es probable que ocurran fenómenos de choque y deposición de polvo, provocando varios problemas. Por ejemplo, se dice que cuando una persona anda sobre una alfombra, esta persona se carga con electricidad estática de 1,000 a 4,000 V, y, cuando una persona que lleva puesta ropa hecha de fibras se levanta de un sofá, esta persona está cargada con electricidad estática de 3,000 a 5,000 V. Cuando una persona en tal estado toca un conductor eléctrico, como un pomo metálico, la electricidad estática se descarga en un momento y el cuerpo humano puede sufrir una descarga eléctrica, causando problemas y desastres secundarios.

Para resolver los problemas de electricidad estática arriba mencionados, se conoce un método en el cual una fibra metálica, que es un material conductor eléctrico, se incorpora a la fibra. Sin embargo, este método tiene desventajas en cuanto a su dificultad para ajustar la resistencia eléctrica de la fibra resultante, y la fibra siendo opaca sufre decoloración durante el proceso de modelado. Además, también hay un método en el cual un agente antiestático formado por un compuesto orgánico es incorporado a la fibra. Sin embargo, este método tiene problemas en cuanto que el agente antiestático gradualmente sale hacia la superficie, y provoca que la superficie se vuelva pegajosa y sucia, y además, provoca la deterioración de las propiedades de eliminación estática con el aumento del tiempo.

Por consiguiente, un objeto de la presente invención es proporcionar una composición que tenga excelentes propiedades de eliminación estática que pueda solucionar los problemas que acompañan al agente antiestático que contiene la ya mencionada fibra o compuesto orgánico, especialmente una composición que pueda incorporarse a la fibra.

Además, otro objeto de la presente invención es proporcionar una composición de radiación de infrarrojo lejano que pueda emitir uniformemente rayos infrarrojos en una amplia variedad de ondas con elevada eficacia, en comparación con los materiales de radiación de infrarrojo lejano comúnmente conocidos. Además, otro objeto de la presente invención es proporcionar una composición que tenga excelente durabilidad y excelente transparencia así como excelente emisividad de infrarrojo alejado. Además, otro objeto de la presente invención es proporcionar una fibra y un producto de fibra que se haya incorporado dentro de la composición para radiación de infrarrojo lejano que tenga excelentes propiedades de eliminación estática.

Descripción de la invención

La presente invención es una composición para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática, que consta de (i) alúmina, (ii) al menos un elemento seleccionado de sílice y óxido de titanio, (iii) al menos un elemento o un compuesto seleccionado de platino, un compuesto de platino, paladio, un compuesto de paladio, iridio, un compuesto de iridio, rodio y un compuesto de rodio, y (iv) al menos uno seleccionada de plata y un compuesto de plata.

Además, la presente invención es una composición para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades para eliminar electricidad estática que consta de 20 a 60% por peso del componente (i), de 40 a 80% de componente (ii), 0.0005 a 0.010% por peso de componente (iii), y de 0.1 a 10%n de peso del componente (iv).

Además, de acuerdo al método de producción de la presente invención, alúmina y al menos uno seleccionado de sílice y óxido de platino se mezclan individualmente con platino o un compuesto de platino disperso en una forma coloidal para permitir que las respectivas partículas se depositen en el platino del mismo, y las partículas resultantes que han depositado platino en el mismo se agitan y mezclan, y después, polvo de plata o un compuesto de plata se mezcla con las partículas para formar una composición de radiación de infrarrojo lejano que tenga excelentes propiedades de eliminación estática.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 son vistas que muestran la estructura de un hilo de poliéster para radiación de infrarrojo lejano de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 2 son curvas de comparación con respecto a la fuerza de la radicación de infrarrojo entre las fibras de la presente invención y fibras convencionales. En la Fig. 2, el número 1 indica el Ejemplo 1, el número 2 indica el Ejemplo 2, y el número 3 indica el Ejemplo Comparativo 1.

La Fig. 3 son curvas de comparación con respecto a la cantidad de fotón emitido entre las fibras de la presente invención y fibras convencionales. En la Fig. 3, el número 1 indica el Ejemplo 1, el número 2 indica el Ejemplo 2, y el número 3 indica el Ejemplo Comparativo 1.

Ejecución preferente

La presente invención se describirá con más detalle.

En la presente invención, es preferible que el componente (ii) sea óxido de titanio. Además, es preferible que el componente (iii) sea platino o un compuesto de platino.

Además, la presente invención incluye una mezcla para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática, que consta de 0.1 a 25% por peso de la composición arriba mencionada y de 75 a 99.9% por peso de un material polímero sintético, una fibra formada por la mezcla descrita, y productos de fibra que utilizan dicha fibra, incluyendo prendas de vestir, ropa de cama y productos de envasado o embalaje.

Además, la presente invención incluye un material de estructura esponjosa y elástico o un material de placa que está constituido por dicha composición.

En la presente invención, el término "propiedades de eliminación estática" significa propiedades para eliminar la electricidad estática cargada a una sustancia, por ejemplo, propiedades antiestáticas, y el término "material de eliminación estática" indica un material que tiene propiedades de eliminación estática.

Además, en la presente invención, las fibras incluyen un hilo (filamento, grapa), una fibra hueca, un material tejido, un material de punto, y un material no tejido.

Además, en la presente invención, el "% por peso" de la suma de las sustancias que constituyen la composición o mezcla es naturalmente el 100%.

Es preferible que la composición de la presente invención se emplee en forma de polvo, aunque la forma de la composición no está limitada a esta forma, y puede estar de varias formas dependiendo de la aplicación. Por ejemplo, la composición en forma de película, en forma de capa o en forma de polvo puede formarse en la superficie de otro material o se puede introducir en otro material para formar el llamado material laminado o material cubierto. Alternativamente, la composición en forma de fluido puede emplearse como una mezcla con un material polímero sintético.

Como el componente (i) "alúmina" está presente en la composición de la presente invención, es preferible el uso de una alúmina de pureza elevada (aluminum oxide) que tiene excelentes propiedades para sinterizar y que tiene una pureza de 99.9% o mayor. De este modo, se puede emplear la alúmina comercialmente disponible en forma de polvos y con elevada pureza. El contenido del componente (i) es del 20 a 60% por peso, preferentemente del 30 al 50% por peso. El diámetro de partícula del componente (i) depende del producto y la forma en la que se emplee la composición de la presente invención. Cuando la composición en forma de polvo se aplica a aparatos de radiación de calor, como calentadores de radiación de infrarrojo lejano, se puede usar unos polvos que tengan un diámetro de partícula general, por ejemplo, un diámetro de partícula de aproximadamente siete micrómetros. Sin embargo, cuando la composición en forma de polvo se incorpora a la fibra, el diámetro de partícula del componente (i) se ajusta de manera ventajosa a 2 \mum o menos como máximo, preferentemente 1.5 \mum o menos, más preferentemente 1.0 \mum o menos como máximo, dependiendo del diámetro de la fibra. La razón para esto reside en que, dependiendo del diámetro de la fibra, hay un peligro de que se obstruya la máquina de hilado durante el paso de hilar, que ocurra un fallo en la forma transversal de la fibra, y que la fibra se parta exactamente en el punto inicial del polvo.

En la presente invención, como sílice (SiO_{2}) es preferible sílice de elevada pureza que tenga una pureza de 99.8% o mayor, y por ejemplo, se puede emplear sílice anhídrido ultra fino comercialmente disponible. El diámetro de partícula de sílice es similar al del componente (i). El contenido de sílice en la composición de la presente invención es del 40 al 80% por peso, preferentemente del 50 al 70% por peso.

En la presente invención, con respecto al "óxido de titanio" (TiO_{2}), la pureza, el diámetro de partícula, y la cantidad incorporada son similar a aquellas del componente arriba mencionado (i). Como óxido de titanio, por ejemplo, es preferible el empleo de rutilo y/o dióxido de titanio anatase o una mezcla del mismo, y es incluso más preferible dióxido de titanio anatase. Se puede emplear óxido de titanio anhídrido ultrafino comercialmente disponible. Como alternativa, se puede emplear dióxido de titanio dividido muy fino de elevada pureza obtenido por medio de un proceso de granulación y purificación de bastas partículas de dióxido de titanio que tengan una pureza del 80% o mayor. Por lo tanto, el componente (ii) que es al menos uno seleccionado de sílice y óxido de titanio está presente en la composición de la presente invención en una cantidad el 40 al 80% por peso.

En la presente invención, componente (iii) "al menos un elemento o un compuesto seleccionado de platino o un compuesto de platino, paladio o un compuesto de paladio, iridio o un compuesto de iridio, y rodio o un compuesto de rodio" está presente en forma de coloide y se espera que muestre la llamada actividad coloidal para adsorber oxígeno e hidrógeno. Es preferible platino o un compuesto de platino. Se desea que el componente (iii) esté presente en la composición de la invención en una cantidad de 0.0005 a 0.010% por peso, preferentemente de 0.001 a 0.004% por peso, en términos de metal. Además, como componente (iii), es preferible usar un coloide que se haya dispersado en el propio componente (iii) [a partir de ahora, referido como "componente (iii) coloide"] obtenido tras la dispersión del componente (iii) que tiene un diámetro de partícula de aproximadamente 0.7 a 4 nm (7 a 40 \ring{A}) en, por ejemplo, una solución de ácido clorhídrico como un coloide. Como el componente (iii) coloide, se puede emplear uno que contiene de 0.1 a 5% por peso, preferentemente de 0.5 a 2% por peso, más preferentemente de 0.8 a 1.2% por peso del componente (iii), y tomando en consideración la concentración del componente (iii) en el coloide, se añade el coloide para que el componente (iii) esté presente en la composición en una cantidad de 0.0005 a 0.010 por peso. Como método para preparar el componente (iii) coloide, se puede emplear métodos comúnmente empleados. Por ejemplo, la solución coloidal de platino comercialmente disponible que contiene, por ejemplo, 1% por peso de platino.

En la presente invención, es preferible que el componente (iv) "plata o un compuesto de plata" se use en forma de polvos, y se pueden emplear los polvos de plata comercialmente disponibles. Se desea que el componente (iv) forme parte de la composición de la presente invención en una cantidad de 0.1 a 10% por peso, preferentemente de 0.5 a 5% por peso, más preferentemente de 0.7 a 2.0% por peso, en términos de plata.

Además, la composición de la presente invención puede contener nitruro de silicio. Se considera que el nitruro de silicio facilita la acción del hidrógeno y controla la dirección en la que se mueven los iones de hidrógeno hacia una dirección específica. Sin embargo, cuando la composición contiene nitruro de silicio, es preferible que el contenido de nitruro de silicio sea 3% o menos por peso.

Es necesario añadir que además de la composición esencial de la presente invención que consta de (i) alúmina, (ii) al menos uno seleccionado de sílice y óxido de titanio, (iii) al menos un elemento o un compuesto seleccionado de platino, un compuesto de platino, paladio, un compuesto de paladio, iridio, un compuesto de iridio, rodio y un compuesto de rodio, (iv) al menos uno seleccionado de plata y un compuesto de plata, y opcionalmente nitruro de silicio, la presente invención puede contener una composición y una pureza que se obtienen inevitablemente. Además, la composición puede contener un aditivo para estabilizar la composición, por ejemplo, un aglutinante y un aditivo para dar una función adicional a la composición. Además, el rango de la composición esencial contenida en la presente invención cae en el rango arriba mencionado, y la cantidad total de estos es naturalmente 100% por peso o menos.

En la composición de la presente invención, el componente (i) que tiene un diámetro de partícula predeterminado y el componente (ii) se mezcla individualmente con, por ejemplo, un coloide de platino o un compuesto de platino para que el coloide de platino que tiene un diámetro de partícula de 0.7 a 4 nm (7 a 40 \ring{A}) pueda depositarse en otras partículas. En este caso, se debe tomar en cuenta el radio entre el componente (i) y otros componentes en la composición y la cantidad de platino en la solución coloidal, se determina la cantidad de platino coloide añadida para que se satisfaga la cantidad deseada de platino y el platino se deposita en las partículas del componente (i) y otros componentes. Después, las partículas que han depositado platino en el mismo en un radio predeterminado entre los componentes se mezclan y se le añade una cantidad predeterminada de polvo de plata o un compuesto de plata. De manera alternativa, la composición puede formarse por medio de un método en el cual una cantidad predeterminada del coloide de platino se añade únicamente a una cantidad predeterminada de partículas de alúmina, y después, sílice y dióxido de titanio se añaden a la alúmina que ha depositado platino en el mismo y se agita y mezcla y también se añade polvos de plata y se agita y mezcla de nuevo.

Además, la composición de la presente invención puede formarse mediante un método en el cual el coloide de platino se mezcla con uno o más materiales crudos en polvo incluyendo el componente (i), el componente (ii), y el componente (iv), la mezcla de diluye de manera opcional con un disolvente o similar en tal cantidad que la mezcla resultante tenga una fluidez y pueda pulverizarse, y la mezcla resultante se dispersa uniformemente mediante un pulverizador, y después, la mezcla se calienta a 50-150ºC durante aproximadamente de 10 minutos a una hora. Los materiales en crudo en polvo pueden emplearse siempre y cuando no interfieran con el efecto de la composición de la presente invención, y ejemplos de disolventes incluyen agua pura y alcoholes. Para mejorar las propiedades de dispersión, se pueden añadir dispersantes comúnmente conocidos.

Además, la composición de la presente invención puede mezclarse con un material polímero sintético, como un compuesto polimérico, para formar un lote maestro. Ejemplos de métodos de mezcla incluyen un método en el cual la composición de la presente invención se transforma en polvos y se incorpora a un material polímero sintético, y un método en el cual la composición se funde en forma de dispersión y se mezcla con un material polímero sintético. En tales casos, el contenido de la composición de la presente invención en la mezcla puede ser de 0.1 a 25% por peso, y el contenido del material polímero sintético en la mezcla puede ser de 75 a 99.9% por peso.

Cuando una fibra sintética se obtiene tras el hilado de una único lote maestro que contiene la composición de la presente invención como tal, o cuando se suministran dos o más lotes maestros de material polímero sintético cada uno de los cuales conteniendo la composición de la presente invención, y las fibras individualmente hiladas de los respectivos lotes se mezclan para obtener una fibra sintética, el contenido de la composición de la presente invención en el lote maestro es del 0.1 a 3% por peso, preferentemente de 0.3 a 0.5% por peso, y la composición puede mostrar un excelente efecto en una cantidad relativamente pequeña. Además, el lote maestro que contiene la composición de la presente invención puede diluirse junto con el material polímero sintético. La fibra sintética producida del lote maestro y la misma u otra fibra que no contiene la composición de la presente invención puede mezclarse para diluir la concentración de la composición en la fibra resultante. Cuando la composición se diluye de tal modo, es preferible que el contenido de la composición de la presente invención en el lote maestro ascienda a 3 a 25%. Esto es, el contenido preferente de la composición de la presente invención en el lote maestro varía dependiendo del radio de hilado mezclado de la fibra que contiene la composición de la presente invención a la fibra hilada mezclada y el material polímero sintético empleado, por ejemplo, poliéster o polietileno.

Los materiales polímero sintéticos incluyen nylon, vinilo, éster, acrílico, uretano, poliamida, poliéster, poliacrilonitrilo, poliolefina, y acetato, que pueden formar fibras sintéticas.

Además, si se desea, al lote maestro se puede incorporar, por ejemplo, catalizadores, como óxido de magnesio, mica, carbonato cálcico, y zeolita y varios tipos de aditivos, como un plastificante, un absorbedor ultravioleta, relleno, un agente colorante, un agente protector de color, un retardador de llamas, un agente repelente, un estabilizador, un agente resistente al calor, y un abrillantador fluorescente.

Con respecto a la fibra, un filamento o una fibra hueca puede hilarse del lote maestro empleando un método de hilado común, por ejemplo, un método de hilado fundido. En la presente invención, antes del hilado, la composición de la presente invención es primeramente mezclada con material polímero sintético que es material crudo para fibra. En este caso, la composición de la presente invención, por ejemplo, en forma de polvo es fuertemente fijada al hilo de fibra, para prevenir que la composición de la presente invención se despegue. Además, empleando tal método, el contenido de la presente invención puede aumentarse, en comparación con el método convencional. Además, la fibra sintética hilada que comprende la composición de la presente invención puede también mezclarse con otra fibra que no contenga la composición de la presente invención, por ejemplo, una fibra natural, como algodón, cáñamo, seda o lana, o una fibra sintética.

Después, la fibra que contiene la composición de la presente invención o la fibra hilada mezclada obtenida tras el hilado mezclado de la fibra mencionada puede procesarse mediante costura en otros productos variados de fibra. Ejemplos de productos de fibra que pueden disfrutar del rasgo característico de la composición de la presente invención incluyen prendas de ropa, como camisetas, ropa interior, calcetines y medias. La composición de la presente invención muestra propiedades de eliminación estática y efectos de infrarrojo lejano, y tiene un excelente efecto termal y puede no sólo facilitar la circulación de la sangre sino también prevenir que el cuerpo humano se cargue, y así eliminar las molestias provocadas por la descarga cuando el cuerpo humano toca un metal o cuando se retira una prenda de vestir. Además, la ropa de cama, como futón, mantas, y almohadas, soportes y vendajes, y productos para envolver o embalar, como fundas para sofás y sillas, que se producen a partir de la fibra que contiene la composición de la presente invención, tienen excelentes propiedades para mantener el calor debido al excelente efecto de infrarrojo lejano y al efecto de eliminación estática, y pueden suprimir la deposición de polvo causada por generación de electricidad estática, ofreciendo así productos de fibra muy salubres.

El empleo de la composición de la presente invención no se limita exclusivamente a las fibras y productos de fibra arriba mencionados, pero la composición puede emplearse en materiales de estructura esponjosa elástica y en materiales de placa. Ejemplos de materiales de estructura esponjosa elástica incluyen uretano expandido y polietileno reexpandido, y se pueden usar como colchones, cojines y almohadillas para camas y sillas.

La composición de la presente invención puede tener forma de polvo fino granulado, y el diámetro de partícula de polvo es de preferencia de 0.1 a 2.0 \mum, preferentemente de 0.2 a 1.0 \mum.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos no deben interpretarse como restrictivos del campo de invención, e ilustran realizaciones representativas.

Ejemplo 1

(a) Los tamaños de las partículas comercialmente disponibles alúmina, sílice, y óxido de titanio se ajustaron individualmente para que el tamaño de la partícula fuera 1 \mum o menos. Después, tres partes de 0.5 por peso de una solución coloidal de platino (manufacturada por TANAKA PRECIOUS METALS) que contenían 1% de platino (por ejemplo 0.005 parte por peso, en términos de platino) se mezclaron individualmente en 200 partes por peso de cada una de las partículas arriba mencionadas, y las tres mezclas resultantes se mezclaron para preparar una mezcla coloidal. Después, a 601.5 partes por peso de la mezcla preparada se añadieron 6.0 partes por peso de un polvo de plata (manufacturado por TANAKA PRECIOUS METALS) que tenían un diámetro de partícula de 0.2 a 1.0 \mum y un promedio de diámetro de partícula de 0.7 \mum. Por lo tanto, el radio de peso entre los componentes en la composición en este ejemplo es el siguiente: alúmina: 33.0025% por peso; sílice: 33.0025% por peso; óxido de titanio: 33.0025% por peso; platino: 33.0025% por peso; y plata: 0.99% por peso.

(b) A la composición obtenida en el artículo (a) se mezclaron 5,400 partes por peso de poliéster para que el radio de la composición de la presente invención al poliéster fuera 1:9 para preparar un chip de resina (lote maes-
tro).

(c) El lote maestro obtenido en el artículo (b) se hiló a la hebra 3-denier por medio del método de hilado fundido.

Ejemplo 2

El lote maestro preparado en el Ejemplo 1 se tejió en la fibra hueca 6-denier por medio del método de hilado fundido.

Ejemplo 3

Se preparó una composición prácticamente del mismo modo que en el artículo (a) en el Ejemplo 1 excepto que el radio de peso entre los componentes en la composición se cambió a uno en el que platino fue 0.01% por peso, plata fue 10% por peso, alúmina 44.995% por peso y titanio 44.995% por peso. La composición preparada se diluyó con agua pura en tal cantidad que la composición resultante tuvo fluidez y pudo pulverizarse, y se pulverizó y dispersó uniformemente, y después, la mezcla resultante se calentó a aproximadamente 50-150ºC durante alrededor de 10 minutos a 1 hora para forma un polvo finamente granulado.

Ejemplo 4

Un polvo finamente granulado se forma prácticamente del mismo modo que en el Ejemplo 3, y que el radio de peso entre los componentes en la composición se cambió a uno en el que platino fue 0.002% por peso, plata fue 1.0% por peso, sílice 0% por peso, alúmina 49.449% por peso y titanio 49.449% por peso.

\newpage

Ejemplo 5

Un polvo finamente granulado se forma prácticamente del mismo modo que en el Ejemplo 1 excepto que el radio de peso entre los componentes en la composición se cambió a uno en el que platino fue 0.01% por peso, y cada uno de titanio, alúmina y silicio fue 30% por peso.

Ejemplo 6

Un polvo finamente granulado se forma prácticamente del mismo modo que en el Ejemplo 3, y que el radio de peso entre los componentes en la composición se cambió a uno en el que platino fue 0.005% por peso, plata fue 0.1% por peso.

Ejemplo Comparativo 1

Los tamaños de las partículas comercialmente disponibles alúmina, sílice, y óxido de titanio se ajustaron individualmente para que el tamaño de la partícula fuera 1 \mum o menos. Después, tres partes de 0.5 por peso de una solución coloidal de platino (manufacturada por TANAKA PRECIOUS METALS) que contenían 1% de platino (por ejemplo 0.005 parte por peso, en términos de platino) se mezclaron individualmente en 200 partes por peso de cada una de las partículas arriba mencionadas, y las tres mezclas resultantes se mezclaron para preparar una mezcla coloidal. Por lo tanto, el radio de peso entre los componentes en la composición en este Ejemplo Comparativo es el siguiente: alúmina: 33.3325% por peso; sílice: 33.3325% por peso; óxido de titanio: 33.3325% por peso; y platino: 0.0025% por peso. En la composición de este Ejemplo Comparativo se mezclaron 5,400 partes por peso de poliéster para que el radio de la composición de poliéster fuera 1:9 para preparar un chip de resina (lote maestro). Este lote maestro se hiló a la hebra 3-denier por medio del método de hilado fundido.

La Figura 1 muestra fotomicrografías de microscopio del escáner de electrones (SEM) de la fibra del Ejemplo 1. En la Fig. 1, (A) es una foto micrografía SEM como se observa en una superficie transversal de la fibra, y (B) es una fotomicriografía SEM como se observa en una superficie lateral de la fibra. Como resultado, se concluye que las partículas de polvo en la composición de la presente invención están uniformemente dispersas y fuertemente fijadas a la superficie de la fibra.

Ahora, el efecto de la fibra que constituye la composición de la presente invención se demuestra por la emisividad de infrarrojo, la cantidad de emisión fotón, las propiedades de eliminación estática y el examen de propiedades antibacterianas y bactericidas.

Emisividad de infrarrojo

Con respecto a cada una de las fibras obtenidas en los Ejemplos 1 y 2 y el Ejemplo Comparativo 1, se midió una emisividad de infrarrojo. La emisividad de infrarrojo se determinó midiendo un espectro empleando un dosímetro espectral (modelo: SR5000, manufacturado por IR System Co., Ltd.) que tiene un horno de calefacción uniforme, un reflector de superficie y un detector (MCT/InSb). El proceso para medir es el siguiente. Una muestra que precisaba ser medida se colocó en el horno de calefacción uniforme, y se dividió en particiones y se calentaron para que los rayos infrarrojos radiados desde las muestras divididas se polarizaran en dirección horizontal por el reflector para medir un espectro. Como fuente de calor infrarrojo estándar se empleó el espectro de radiación de un horno de cuerpo negro a la misma temperatura.

La Figura 2 muestra espectros de fuerza de radiación espectral en Ejemplos y Ejemplo Comparativo. De la Figura 2, se concluye que las fibras (curvas 1 y 2 en la Fig. 2) individualmente constan de la composición de la presente invención que contiene polvo de plata y que son excelentes en la fuerza de radiación en el rango de onda de 2.62 a 13.2 \mum, en comparación con la fibra (curva 3 en la Fig. 2) que consta de la composición convencional que no contiene polvo de plata.

Además, con respecto a cada una de las muestras, se midió un espectro de bajo tales condiciones que la velocidad de escáner fue 4 segundos y el número de acumulación fue 3. A partir de la información del espectro de radiación por longitud de onda, se determinaron emisividades de promedio en los rangos de onda de 4 a 12 \mum y de 8 a 12 \mum por medio de cálculo. Los resultados se muestran en las Tablas 1 y 2.

Cuando se llevó a cabo la comparación entre las fibras que tenían el mismo diámetro de fibra, las fibras de la presente invención son mejores en cada una de las emisividades de promedio en los rangos de onda de 4 a 12 \mum y de 8 a 12 \mum por el 10% o más que la fibra convencional.

Las emisividades de infrarrojo de los polvos de los Ejemplos 5, 3, 4, y 6 descendieron en este orden. De manera estable, los polvos radiaron rayos infrarrojo en el rango de onda de 8 a 12 \mum.

TABLA 1 Emisividad de infrarrojos de fibra

	Diámetro de	Emisividad de infrarrojo de promedio
	fibra (denier)
		4-12 \mum rango de onda	8-12 \mum rango de onda
Ejemplo 1	3	0.72	0.74
Ejemplo 2	6 Fibra hueca	0.68	0.71
Ejemplo comparativo 1	3	0.64	0.67
Cuerpo negro		0.77	0.78

\vskip1.000000\baselineskip

TABLA 2 Emisividad de infrarrojos de polvo

	Formulación (wt%)	Emisividad de infrarrojo de promedio
Ejemplo	Platino	Plata	Alúmina	Sílice	Titanio	4-12 \mum	8-12 \mum
						rango de onda	rango de onda
3	0.010	10.0	44.995	0	44.995	0.84	0.91
4	0.002	1.0	49.499	0	49.499	0.81	0.88
5	0.010	10.0	29.997	29.997	29.997	0.85	0.92
6	0.0005	0.1	44.950	0	44.950	0.81	0.87

Es preciso observar que, en la columna titulada "Formulación" en la tabla superior, cada valor está redondeado a cinco cifras significativas, y por lo tanto el número total no puede ser 100.

(2) Cantidad de emisión de fotón

Una cantidad de fotón se midió empleando Analizador de Quimioluminiscencia (modelo: CLD - 110, manufacturado por Tohoku Elecronic Industrial Co., Ltd.). Se llevó a cabo la medida con respecto a 0.5 g de la fibra en cada uno de los Ejemplos 1 y 2 y el Ejemplo Comparativo 1 a 100ºC. El proceso para medir es el siguiente. Cada muestra se pesó y colocó en una caja Petri de acero inoxidable de 50 mm \diameter, y un plato con rejilla preparado tras realizar un agujero de 20 mm \diameter en el centro de un plato de acero inoxidable de aproximadamente 50 mm \diameter se colocó en la muestra superior, y la muestra pudo emitir a un tiempo de entrada de 10 segundos a 20 minutos para medir una cantidad de emisión de fotón.

La Fig. 3 muestra cantidades de emisión de fotón con un lapso de tiempo, y las cantidades de emisión de fotón en Ejemplos 1 y 2 son generalmente grandes, y especialmente las cantidades de emisión en la etapa inicial son grandes, en comparación con la del Ejemplo Comparativo 1, indicando claramente que los fotones absorbidos se amplifican y emiten con elevada eficiencia en los Ejemplos.

En la Tabla 3 se muestran las cantidades de emisión de fotón de polvos. Los polvos en la presente invención condujeron una estable emisión de fotón. Las cantidades de emisión de fotón de los polvos están en tal orden que el Ejemplo 4 fue el más alto, seguido por el Ejemplo 3 y 5, y por último el Ejemplo 6.

TABLA 3 Cantidad de emisión de fotón de polvo

Ejemplo	Cantidad de emisión de fotón
	(x 10^{3} totales)
3	4718
4	4829
5	4125
6	3181

(3) Propiedades de carga y eliminación estática

Empleando la fibra en el Ejemplo 1 y el Ejemplo Comparativo 1, se preparó un tejido de punto de resistencia sencilla a partir de dos pares de hilo poliéster 75-denier/36 filamento, y se examinaron las propiedades de carga de acuerdo con el método 5.1a (método de medida de período de vida media) en "Charge examination method for fabric and knit" (JIS L1094-1997). Como se muestra en la Tabla 4, el período de vida media, es decir, el tiempo que fue necesario hasta que el voltaje de carga se rebajó a ½ del voltaje inicial, del tejido de punto que contenía la fibra de la presente invención (Ejemplo 1) es 1/10 o inferior al del tejido de punto que contenía la fibra en el Ejemplo Comparativo 1. Esto es, se concluye que el tejido de punto que contiene la fibra de la presente invención es excelente en lo relativo a propiedades de eliminación estática.

TABLA 4 Comparación en voltaje de periodo de vida media entre fibras

	Tejido que contiene fibra	Tejido que contiene fibra
	en ejemplo 1	ejemplo comparativo
Periodo de vida media	1.19	14.02

(4) Propiedades antibacterianas y bactericidas

La composición de la presente invención contiene plata o un compuesto de plata, y por consiguiente, se espera que demuestre un efecto antibacteriano. Así, las propiedades antibacterianas y bactericidas se examinaron por medio del siguiente método.

Staphylococcus aureus (IFO 12732) se empleó como un test de bacterias, y se implantó en caldo nutriente y se cultivó a 28ºC durante 24 horas. 0.4 ml de solución multiplicada por 10 diluida con agua esterilizada se implantó en 20 ml de caldo nutriente y se cultivó por oscilación a 37ºC durante 3 horas. El líquido bacteriano resultante se diluyó con 1/20 concentración de caldo nutriente que contenía 0.05% Tween 80. 0.4 g de la fibra que iba a examinarse se colocó en una ampolla enroscada en la parte superior que tenía una capacidad de 30 ml y estaba esterilizada, y después, se secó en una mesa de laboratorio limpia durante 60 minutos. Por otro lado, como medida de control, se empleó una tela metálica tratada de la misma manera que la fibra examinada. Después, 0.2 ml de la suspensión bacteriana de test se implantó en la fibra que era un espécimen de test, y la ampolla que contenía la fibra resultante se selló con un tapón. Tras la finalización del cultivo, se añadieron a la ampolla 20 ml de salina fisiológica que contenían 0.2 Tween 80, y la ampolla se agitó con la mano (anchura de la agitación: 30 cm; frecuencia de agitación: 30) para que la bacteria adherida al espécimen del test se dispersara de manera uniforme, y después, se midió un total viable en la ampolla por medio de un método de cultivo de placa de vaciado utilizando un medio agar nutriente. El total de bacteria implantada se midió de la misma manera inmediatamente después de que la suspensión de bacteria de test fuera implantada en el control. Los resultados para las medidas se muestran en la Tabla 5. El total bacterial medido después de 18 horas desde el inicio del cultivo en cada una de las fibras de la presente invención (Ejemplos 1 y 2) es notablemente reducido, en comparación con el de la fibra del Ejemplo Comparativo 1, y, como resultado, se concluye que las fibras de la presente invención demuestran excelentes efectos antibacterianos y bactericidas (valor de actividad bacteriostasis, y valor de actividad bactericida).

TABLA 5 Examen de propiedades antibacterianas y bactericidas para fibra

1

Aplicación industrial

La composición de la presente invención, que consta de alúmina, al menos uno seleccionado de sílice y óxido de titanio, al menos uno de platino, paladio, iridio, rodio, y compuestos de los mismos, y al menos uno seleccionado de plata y un compuesto de plata, no sólo emite de modo uniforme rayos de infrarrojo lejano en un amplio rango de onda a elevada eficiencia, sino que también emite fotones en gran cantidad, en comparación con la composición convencional que no contiene al menos uno de plata y un compuesto de plata. Además, la composición de la presente invención tiene excelente durabilidad y excelente trasparencia al igual que excelentes propiedades de eliminación estática. La fibra obtenida tras el hilado de la mezcla de la composición y un material polímero sintético pueden mostrar un excelente efecto de infrarrojo lejano y un excelente efecto de eliminación estática al igual que excelentes efectos antibacterianos y bactericidas.

Claims

1. Una composición para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática, dicha composición consta de (i) alúmina, (ii) al menos un elemento seleccionado de sílice y óxido de titanio, (iii) al menos un elemento o un compuesto seleccionado de platino, un compuesto de platino, paladio, un compuesto de paladio, iridio, un compuesto de iridio, rodio, y un compuesto de rodio, y (iv) al menos uno seleccionado de plata y un compuesto de plata.

2. Una composición para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática de acuerdo a la reivindicación 1, que consta de 20 a 60% por peso de dicho componente (i), 40 a 80% por peso de dicho componente (ii), 0.0005 a 0.10% por peso de dicho componente (iii), y 0.1 a 10% por peso de dicho componente (iv).

3. Una composición para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática de acuerdo a las reivindicaciones 1 o 2, donde dicho elemento (ii) es óxido de titanio.

4. Una composición para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática de acuerdo a las reivindicaciones 1-3, donde dicho componente (iii) es platino o un compuesto de platino.

5. Un material para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática, dicho material consta de la composición de acuerdo a las reivindicaciones 1-4 que está en forma de polvo.

6. Un material que tiene excelentes propiedades de eliminación estática y excelentes propiedades de radiación de infrarrojo lejano, que está fijado sobre una superficie del mismo o en espacios vacíos de la misma composición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Una mezcla para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática, dicha mezcla contiene:

(A) 0.1 a 25% por peso de la composición de acuerdo a una de las reivindicaciones 1 a 5; y

(B) 75 a 99.9% por peso de un material polímero sintético.

8. Una fibra sintética que consta de la mezcla de acuerdo a la reivindicación 7.

9. Un material de estructura elástica esponjosa o material de placa que consta de la mezcla de acuerdo a la reivindicación 7.

10. Una prenda de vestir que consta de la fibra sintética de acuerdo a la reivindicación 8.

11. Un artículo de ropa de cama que consta de la fibra sintética de acuerdo a la reivindicación 8.

12. Un artículo de embalaje o envoltorio que consta de la fibra sintética de acuerdo a la reivindicación 8.

13. Un método para producir una composición para radiación de infrarrojo lejano que tiene excelentes propiedades de eliminación estática, dicho método que consiste en: mezclar alúmina y al menos un elemento seleccionado de sílice y óxido de titanio individualmente con platino o un compuesto de platino disperso en una forma coloidal para permitir que las respectivas partículas depositen platino sobre el mismo; agitar y mezclar las partículas resultantes que han depositado platino sobre el mismo; y después mezclar en el polvo de plata o un compuesto de plata para formar la composición.