含有硅黑的涂覆组合物、模制材料和薄片 【发明领域】
本发明是关于含有硅黑(Silica black)的涂覆组合物，模制或成形材料和薄片。
技术背景
过去有关电磁波或辐射对人身体产生有害作用的报导已发表了一些。例如，苏联社会主义联盟共和国的Dr.Athonova在1996年报导了暴露于50周频或60周频的超低频辐照中的情况。进而，1972年西方国家报道了有关在配电站工作的男性遭受精神失常和生理紊乱等疾病的研究报告，这些征兆似乎是由于暴露于脉冲式电磁波中引起的，这种电磁波是在非常短的时间内间断激励的电流所产生的。电磁波在医学中地应用研究在1970年代就已经非常积极和广泛，这种研究的进展使得电磁波对生物的影响被认为是个严重问题。自1980年以来由VDT(可视显示终端)设备产生电磁波的有关问题已受到了广泛注意，不断地有人报导利用VDT设备工作的女性人员发生流产和难产的比率高。一开始认为起因是由VDT设备辐射出的X射线，自80年代后半期才怀疑是低频电磁波，还报导了发生视网膜脱落、老鼠畸变和其它现象。英国的Milham 1985年作了一个报告，描述对个人无线电通话感兴趣的无线电爱好者白血病发病率高的现象。
由于人体是一种允许电流通过的电导体，而且电流易沿着人体表面通过，所以外界电场对于细胞内部的作用极大减少，但磁场一点也不会衰减。由于磁场的作用可以穿透混凝土，所以现在已成问题。当磁场穿透人体而不衰减时，它会对细胞中的离子产生作用，引起感应电流发生和离子偏移，这种情况引起对生理的、免疫的或基因效应的忧虑，包括称作“无热量效应”的致癌作用。电磁波对人体的作用正如上面提到的，还没有进行认真的研究，对它几乎是无知的。
然而，许多种类的电器产品都在产生电磁波，尤其是靠近人体旁边所用的那些，像蜂窝电话和各种办公自动化设备在我们的生活领域里大量涌现。因此，不管电磁波影响的细节如何，但有实际需要尽可能地减少电磁波对人体的作用。
减少电磁波作用的最通用办法中，所用的是一种电磁波屏蔽，像计算机监视器的滤光片。然而，这种办法要求对电磁波发生器的主要部分几乎完全覆盖住。进而，这种办法能防止电场效应，但它不能防止能穿透混凝土的磁场效应。
还有，除了电器产品外的人造产品也在今天的人类生活环境中大量涌现。因此生活环境大大偏离了自然条件。
【发明内容】
正是由于考虑到以上描述的状况才导致获得本发明，因此本发明的第一个目的是提供一种能够降低电磁波有害作用的新途径，尤其是对具有超低频的电磁波的作用，这种电磁波是由各种类型的电器产品产生的，尤其那些在人体周围常用的如蜂窝电话一类的电器产品所产生的电磁波。本发明的第二个目的是使偏离自然条件的生活环境接近于自然条件，以减少有害影响，如由人造产品所引起的逆境和其它麻烦。
作为达到以上目的新途径，本发明提出：(i)涂敷含有硅黑的组合物；(ii)成形含硅黑的材料；和(ii)具有单层或多层结构的薄片，其中该片至少含有一层含硅黑的层。
当作为电磁波发生器的电器产品的至少一部分，用含有硅黑的涂覆组合物进行涂覆、或当作为电磁波发生器的电器产品的外壳或至少一部分由含有硅黑的成形材料制成、或将具有一层含有硅黑的薄片粘在作为电磁波发生器的电器产品的任一部位，通常在表面上时，虽然电磁波发射本身不能被防止，但可以使电器产品电磁波发生器的波动接近于自然条件(利用REYOMETER测量值约为8Hz)。因此，作为电磁波发生器的电器产品的设置和使用环境得以改进，减少由电器产品的放射的电磁波，尤其是具有超低频的电磁波对人体产生的危害。
除此之外，至少电器产品或除电器产品外的人造产品的一部分(例如表面涂层、外壳、零部件、装或包该产品的包装材料、和粘合产品部件的粘合剂)由涂覆组合物或含有硅黑的成形材料形成时，或将含有硅黑的薄片粘在人造产品的任何部位(通常是表面)上时，可以使人造产品发生的波动接近于自然条件(利用REYOMETER测量值约8Hz)。因此，可以使生活环境周围的波动态接近于自然存在的原始波动，从而减少了人造产品对人体的危害。
附图简介
图1是一例使用含硅黑粘合薄片的视图；
图2是另一例使用含硅黑粘合薄片的视图；
图3是一例含硅黑粘合薄片的剖视图。
下面将具体地描述本发明。本发明的涂覆组合物，成形或形成材料和薄片含有作为主成分的硅黑。硅黑是一种矿物，还被称作黑色硅石、石墨硅石、神明岩(日本名)或神明石例如由日本北海道的桧山郡的“平成上的国矿山”生产，硅黑的成分如下：
碳： 5.03％
二氧化硅： 81.35％
二氧化铁： 0.53％
铝： 6.35％
钙： 0.02％
镁： 0.45％
钛： 1.18％
钠： 0.08％
钾： 1.66％
湿度： 0.31％
硅黑是一种天然矿石，推测是在海底的沉积硅藻，并隆出到陆地表面所形成。硅黑发射非常强的远红外辐射，尤其是，在通常的温度下(39.8℃)，平均辐射率约为98％。由硅黑发射出的非常强的远红外辐射所具有的波长几乎和黑体辐射波长相同，所以认为是远红外辐射的基本波长。
本发明中，涂覆组合物是指为了达到预定目的待涂覆在制品表面上的所有组合物和物料，例如包括彩色涂漆、保护性涂漆、连接剂、粘合剂、印墨、密封材料等。涂覆组合物不仅包括涂覆后形成制品最外层的组合物，而且也包括在层与层之间或在部件与部件之间沉积的形成中间层的组合物。
另一方面，本发明的模制或成形材料是指用来模制或成形电器产品或其它人造产品的至少一部分(例如，壳、容器、零部件等)的所有组合物和物料，例如包括各种塑料、金属、烧结体的粉末原材料等。由模制材料形成的部件包括标牌、薄片、卡片等，其都能粘在制品的表面上。
本发明的涂覆组合物和模制材料的制备如下：通过按照目的提供涂覆组合物或模制材料的普通原材料；提供硅黑的颗粒或粉末；以通常的方法及所要求的混合比率混合涂覆或模制的原材料和硅黑。在制备为涂覆表面的涂覆组合物的一个实例中，像粘合剂、颜料、硬化剂、稳定剂等普通物料和硅黑粉末可以与溶剂或分散介质混合。在制备塑料的另一个实施例中，熔融树脂和硅黑可以混合和捏合，然后加工成颗粒。
混合到涂覆组合物或模制材料中的硅黑粒度最好控制在1500-2000目之间。当硅黑的粒度小于1500目时，粒度可能太粗，因此，在制备涂覆组合物或模制材料的过程中会损害制备设备，另一方面，由涂覆组合物形成的涂覆表面或模制件的表面的光滑度不够。另一方面，如果硅黑的粒度加工的过细，超过2000目时，其收益不可能补偿为磨细而付出的劳动，而且成本效果也降低了。
当将本发明的涂覆组合物或模制材料用于产生电磁波的电器产品的至少一部分时，可以降低由电器产品产生的电磁波对人体带来的危害。它们适用于各种有用型式，而不局限于某一特定型式。例如，产生电磁波的电器产品表面，像蜂窝电话可以用本发明的一种涂覆组合物的含有硅黑粉末的涂覆液体进行涂覆。另外，当制造电器产品时，可以用本发明的一种涂覆组合物的含有硅黑粉末的粘合剂或连接剂以粘接部件和壳体。进而还可以用本发明的一种模制材料的含有硅黑的塑料或金属加工成电器产品的壳体、螺钉或其它部件。
利用通常已知的电磁波屏蔽需将整个电磁波发生器覆盖。反之，没有必要将硅黑分布在整个电器产品中。甚至只将硅黑局限于电器产品的某一部分，只要使用有效量或多一些的硅黑，就能降低电磁波的影响。因此，当由含有硅黑的塑料仅形成电器产品的壳体一部分时，或用含硅黑的彩色涂漆涂覆电器产品表面的一部分以提供标识或装钸如文字或图案时，仍然能降低电磁波的影响。
作为一个最佳实施方案，这里可例举一种方法，即用一种薄片，最好是一种粘接性薄片，利用含有涂覆组合物或模制材料粘贴在电器产品如蜂窝电话机等的表面上。
含有硅黑的薄片是单层或多层结构的，要保证至少一层含有硅黑。含有硅黑的层可放在外表面层、内表面层或中间层的任一部位，也可以定位在任一个功能层上，像印刷层或粘合剂层。此外，当薄片为多层结构时，硅黑还可在相应位置包含在两层或更多层中。为了生产含硅黑的薄片，可以用含有预定量硅黑的涂覆组合物或模制材料加工成一层或多层薄片。
由于本发明的薄片是通过将它粘合在制品表面上使用，所以能很方便地预先将它加工成粘合性薄片的形式。在薄片上可有各种色彩、文字和图案设计，并当将薄片粘合上时，薄片能够改进电器产品的装饰。图1示出了将含有硅黑的粘合片1贴在蜂窝电话机上的实例。此外，图2示出了将含有硅黑的粘合片1贴在计算机监视器上的实例。与电磁波屏蔽相反，本发明的薄片无需将整个电磁波发生器覆盖起来。
图3示出了贴在电器产品表面上的含有硅黑的粘合片的实例断面图。粘合片1的构成如下：将由含硅黑粉末的油墨制成的印刷层3和印刷保护层4以这种次序层压在由纸张、塑料、金属箔等制成的衬底2的表面上；在衬底2的另一面上形成的粘合剂层5；和以可剥离状态在粘合剂层表面上临时粘合脱膜纸6。虽然将硅黑掺合到印刷层内是以这样一种粘合片达到的，即通过利用含硅黑粉末的印刷油墨作为含硅黑的涂覆组合物，但硅黑还可以掺合到构成粘合层的一层或多层中。例如，通过利用含硅黑粉末的粘合剂作为含硅黑的涂覆组合物，将硅黑掺合到粘合剂层5中，或者，通过利用含硅黑粉末的形成衬底的塑料作为含硅黑的模制材料，将硅黑掺合到衬底层2中。
还可按照情况改变硅黑的用量。过分少没有作用，随着用量增加，其作用逐渐改进，然后超过一个确定量时，会达到一个峰值。当达到顶峰后，再额外地增加用量不会再有改进作用，而且使成本效益降低。确定硅黑用量的一种方法是将需涂覆硅黑的部分的面积乘以硅黑的掺合比(混合比)。因此，最好是由硅黑的掺合比和其涂覆面积计算出来的乘积确定的硅黑的用量，由通过考虑电磁波的强度和辐射面积来调控，以便将用量调整到确保有效作用的范围内，而不会过量。
当含有硅黑的涂覆组合物或模制材料用于产生电磁波的电器产品的至少一部分时，或将含有硅黑的薄片粘在产生电磁波的电器产品表面或内部时，虽然电磁波发射本身不能被防止，并且电磁波的电场和磁场也不能直接被隔离。但可以使作为电磁波发生器的电器产品的波动态更接近于自然条件(利用REYOMETER的测量值约为8Hz)。因此，使用作为电磁波发生器的电器产品的环境得到了改进，由电器产品发射的电磁波尤其是具有超低频的电磁波产生的对人体的有害作用得以降低。
在日常生活领域中所存在的电磁波，不仅仅包括由电器产品产生的电磁波，而且也包括自然界原本就存在的电磁波。来自宇宙的电磁波就是自然电磁波的一种，包括无线电波、光、X射线、γ射线等具有各种光谱的电磁波总是从太阳和宇宙的各个方向倾注到地球上。虽然紫外线、X射线、γ射线等对人类是有害的，但通常它们不会造成严重的问题。这是因为来自宇宙的有害电磁波总是被臭氧层和大气层所拦往。进而，地球本身也产生一种弱无线电波。其中之一就是具有超低频的无线电波，称作“Schumann共振”，它具有的频率范围为8～33Hz，并具有非常长的波长。Schumann共振的发射点至今也没弄清楚。因为具有这样一种无线电波段的无线电波易使电离层与地面产生共振现象，具有这种由某种原因产生的无线电波段的电磁波似乎仍长期的保持在地球周围。然而，Schumann共振的电磁波强度是电器产品产生的几千分之一，所以它是非常弱的。
正如以上提到的，来自于自然界的电磁波并不会强到对人体起有害作用，所以不存在问题。与此相反，如上面所描述的电器产品，尤其是近年来显著推广使用的蜂窝电话机和计算机的监视器，产生极大量的电磁波，并在与人体非常接近的距离中使用，因此带来严重的问题。此外，在这些电磁波中，具有超低频的电磁波对人体有害影响的报导是非常突出。
本发明的掺合了硅黑的涂覆组合物、模制材料和薄片既不防止电磁波产生，又不能隔离或消除电磁波，但是，当由对人体具有有害作用的电磁波与硅黑产生的波动相碰撞时，电磁波被抵消而变成一种对人体无害的波形。硅黑产生的波动就像具有超低频(具有频率范围8-33Hz的电磁波)的无线电波一样，这种波称为“Schumann共振”，它尤其抑制超低频。
含有硅黑的所有物体和制品都发生载能波动。测量波动频率的一种测量设备的实例是RAYOMETER(由RAYONEX公司57368 Lennestadt购买的RAYOMETER数字型RD B(产品名))。RAYOMETER主要用作针刺-振动疗法的治疗设备，用它来测量和控制来自人体的产生波动，但是这种设备不仅能测量来自人体的波动，也能测量来自各种物件的波动态。当不包括人造制品的天然物件，像自然条件中生长的树和草在自然环境中落叶和枯枝时，由大山表面喷出的泉水、山溪中的沙子、山表面落叶下的土壤等等都可以利用RAYOMETER测量波动，测到的频率总是8Hz或更低些。假设过去人类生活在田野和大山之中，原本就具有和树、草、石一样的波长。与此相反，当人造产品，像包括蜂窝电话机和计算机监视器(VDT)一类的电器产品现都存在电磁波的问题，进而饮料、自来水、香烟、滋发剂、剃须后涂剂等等，都可以用RAYOMETER测量波动，测得的频率超过8Hz。除此之外，至于腐烂的蔬菜和水果，使用有机化肥达10年之久生产的蔬菜具有8Hz频率的波动态，但是使用农业化学剂的普通蔬菜具有超过8Hz频率的波动态。因此，假设波动频率与自然界东西的频率相同或接近的物件(用RAYOMETER测量时约为8Hz)对人体不会产生有害作用。
当电器产品或其它人造产品的整体部分或一部分是由含有硅黑的涂覆组合物和/或模制材料构成时，或当人造产品的表面或任意内部部分用硅黑涂覆时，用RAYOMETER测量的波动频率为8Hz，它与自然条件一样或接近于此值。因此，例如，当将含有硅黑的涂覆液涂覆在如电器产品如产生电磁波的蜂窝电话机、或者贮存饮料的罐表面上时，或将由含有硅黑的涂覆液体和/或模制材料形成的薄片粘合在上述例举物品的表面上时，可以降低这些人造产品对人体引起的有害作用。
以下参照实验实例更具体地描述本发明。
实例1
可以选取各种制品进行试验，利用RAYOMETER测量它们的波动频率。接着，将含有硅黑的粘合薄片贴在每个制品上，然后再用RAYOMETER测量每个制品的波动频率。
将图3示出的具有多层结构的粘合薄片用于试验。所用粘合薄片为圆状的，直径为20mm，厚度为90μm，具有层状结构，其中印刷保护层、含硅黑粉末的印刷层、衬底和粘合剂层以此次序层压，在使用粘合薄片之前，在粘合剂层的表面上，临时粘上脱膜纸。衬底是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的透明薄片，衬底的一部分和粘合剂层厚度为50μm，以印刷油墨的总重量计，将10重量％的硅黑掺入印刷油墨汁。然后再层压上20μm厚的聚丙烯膜作为印刷保护层。
测量结果示于表1，表中“*”符号表明它们是产品名称。在每一备注中的距离表明被试验制品和测量位置之间的距离，举个例子，“桌子上45cm”的注释意思是在距离45cm处完成的测量。如表1所示，由所谓有机生长的易腐烂蔬菜具有类似于自然物品的8Hz频率。与此相反，其它的人造产品，不仅仅电器产品，而且其它人造产品都观测到是高频。进而，人造产品在贴上含硅黑的粘合薄片之前显示出高频，但在贴上粘合片之后，它们像天然物品一样显示出8Hz或接近于此值的频率。
表1用RAYOMETER测量的频率试验物品 贴片前 (Hz) 贴片后 (Hz) 备注台灯(100V/60W灯泡)关时 9.0 8.0桌上45cm开时 11.0 9.0计算机监视器关时 11.0 8.0距离80cm开时 14.0 9.0蜂窝电话(DOCOMO Analogue*)开时 11.0 8.0距离10cm通话时 16.0 9.0电视机(与插座连接)关时 12.0 8.0距离2cm开时 15.0 9.0电风扇(与插座连接)关时 9.0 8.2距离1.5cm开时 10.0 8.5萤光灯(四灯组)关时 9.0 8.2距离1.6cm开时 12.0 8.5干发机关时 10.0 8.0距离10cm开时 10.0 8.0乌龙茶(1)(每罐340g，可口可乐公司) 0 8.0 -乌龙茶(2)(每罐340，Sohkenbi-Cha*) 13.0 8.0 -自来水(Nerima Ward，Tokyo，Japan) 14.0 8.0 -香烟(Mild Seven-Mild*) 14.0 8.5 -滋发剂(Bravas*，自Shiseido公司) 12.0 8.5 -剃发后涂剂(Balkan*，自Kanebo公司) 10.3 8.5 -有机栽培的梨(自Kanjo，Japan) 8.0 8.0 -有机栽培的葡萄(自NaganoPrefecture，Japan) 8.0 8.0 -有机栽培的荏油叶 8.0 8.0 -有机栽培的绿胡椒 8.0 8.0 -普通番茄(超市出售) 14.0 8.0 -
实例2
几种类型的粘合薄片，像实例1一样，都是多层结构，但制备时改变了硅黑的用量比及粘合带的尺寸，测定硅黑用量和所获效应之间的相关关系。使用25英寸的具有阴极射线管的电视机作电磁波发生器，当电视机开启时，在2m距离处，用RAYOMETER测量波动频率。
测量结果示于表2。正如表2中所示，增加硅黑的使用量，所获效应得以改进，最终达到8Hz峰值。
表2：效应的变化与所用量的关系 粘合薄片类型 频率 硅黑比例 直径 无粘合薄片 15.0(Hz) 5重量％ 16(mm) 12.0 5 40 11.0 10 20 9.5 10 30 9.0 10 40 8.5 50 40 8.0 50 50 8.0
工业实用性
正如以上描述，当作为电磁波发生器的电器产品的至少一部分用含有硅黑的涂覆组合物涂覆时，或者，当作为电磁波发生器的电器产品的壳体或至少一种部件是由含硅黑的模制材料形成时，或者，当将含硅黑的薄片贴在表面或任意内部一部分时，可以抵消有害的电磁波，因此降低了对人体的有害作用。
进而，当人造产品，并不仅限于电器产品的至少一部分是由含硅黑的涂覆组合物或模制材料形成时，或者，将含有硅黑的薄片贴在人造产品的表面或任意内部一部分时，可以使产品产生的波动接近于自然条件(利用REYOMETER测量值约为8Hz)。因此，可以使生活环境周围的波动接近于自然界中原本存在的波动情况，从而降低了人造产品对人体的有害作用。