(57)【要約】【課題】炭本来の効果を損ねることなく、炭の粉末を基材に対して層状に付けることが可能な炭コートアルミニウム材を提供する。【解決手段】アルミニウム材２の表面に、炭粉末１４がバインダ樹脂１３に分散混合されてなる炭樹脂混合層１５が積層されていることを特徴とする炭コートアルミニウム材１０を採用する。【選択図】        図２
2004202732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム材の表面に、バインダ樹脂からなる樹脂層と炭粉末層とが積層されてなることを特徴とする炭コートアルミニウム材。
【請求項２】
アルミニウム材の表面に、炭粉末がバインダ樹脂に分散混合されてなる炭樹脂混合層が積層されていることを特徴とする炭コートアルミニウム材。
【請求項３】
前記バインダ樹脂には水溶性樹脂が含まれることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の炭コートアルミニウム材。
【請求項４】
前記バインダ樹脂には耐熱性樹脂が含まれることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の炭コートアルミニウム材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭コートアルミニウム材に関するものであり、特に、食品、調理、建築等の分野で好適に使用される炭コートアルミニウム材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
備長炭、木炭、竹炭等で例示される炭には、脱臭・消臭効果、除湿効果、遠赤外線効果、防かび効果、鮮度保持効果などの多くの効果があり、食品や調理といった分野において様々な形で広く用いられている。このような分野における従来例を示す文献としては、下記特許文献１または下記特許文献２が挙げられる。
【０００３】
また、最近では備長炭、木炭、竹炭等に電磁波防止効果があることが見出されており、建築材料や電子機器等への応用が広がりつつある。このような分野における従来例を示す文献としては、下記特許文献３が挙げられる。
上記の従来例においては、炭の粉末が樹脂に分散されてなる炭含有層を基材の表面に積層した積層体が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１６１５４０号公報
【特許文献２】
特開平１１−３０２５４７号公報
【特許文献３】
特開２００１−１８９５９０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の積層体においては、炭の粉末を基材に積層する際に用いる樹脂として、フッ素樹脂、アルギン酸ソーダ、アクリル樹脂とアクリルスチレン樹脂の混合物等が例示されている。しかし、これらの樹脂を用いた場合は、炭が基材から剥がれやすく、特にシート状の基材に炭粉末を積層した場合は基材を折り曲げた部分から炭粉末が剥がれるといった問題があった。
また、樹脂が炭の表面に付着して炭の表面積を著しく減少させ、炭本来の脱臭・消臭効果等を損ねるおそれもあった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、炭本来の効果を損ねることなく、炭の粉末を基材に対して層状に付けることが可能な炭コートアルミニウム材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の炭コートアルミニウム材は、アルミニウム材の表面に、バインダ樹脂からなる樹脂層と炭粉末層とが積層されてなることを特徴とする。
また本発明の炭コートアルミニウム材は、アルミニウム材の表面に、炭粉末がバインダ樹脂に分散混合されてなる炭樹脂混合層が積層されていることを特徴とする。
【０００８】
また本発明の炭コートアルミニウム材は、先に記載の炭コートアルミニウム材であり、前記バインダ樹脂には水溶性樹脂が含まれることを特徴とする。
上記水溶性樹脂には、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂の１種以上を用いることが好ましい。また、水溶性樹脂としてポリビニルアルコール樹脂等を用いても良い。
【０００９】
上記の樹脂層と炭粉末層が積層されてなる炭コートアルミニウム材によれば、炭粉末がバインダ樹脂上に積層されることによって炭粉末が露出するので、炭粉末の表面積が低下することなく、脱臭・消臭効果、除湿効果、遠赤外線効果、防かび効果、鮮度保持効果などに優れた炭コートアルミニウム材を提供できる。
また、バインダ樹脂として、アルミニウム材と炭粉末との接着性に優れた上記の水溶性樹脂を用いるので、炭粉末がアルミニウム材から剥がれるおそれがない。
また、炭樹脂混合層を備えた炭コートアルミニウム材によれば、接着性に優れたバインダ樹脂を用いることによりバインダ樹脂の量を少なくできるので、炭粉末の大部分がバインダ樹脂に覆われることがなく、このため炭粉末の表面積が低下することなく、脱臭・消臭効果等に優れた炭コートアルミニウム材を提供できる。
【００１０】
また本発明の炭コートアルミニウム材は、先に記載の炭コートアルミニウム材であり、前記バインダ樹脂には耐熱性樹脂が含まれることを特徴とする。
耐熱性樹脂にはウレタン樹脂を用いることが好ましく、エポキシ樹脂等を用いても良い。
耐熱性樹脂の混合割合は、バインダ樹脂に対して０質量％を越えて６０質量％以下の範囲とすることが好ましい。尚、０質量％を越えてとは、０質量％は含まず０質量％より大きい意である。
【００１１】
係る炭コートアルミニウム材によれば、バインダ樹脂に耐熱性樹脂が含まれるので、高温状態でバインダ樹脂が劣化するおそれがなく、２００℃以上の高温環境下で用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１には本発明の実施形態である炭コートアルミニウム材の一例を示す。図１に示す炭コートアルミニウム材１は、アルミニウム材２の表面２ａに、バインダ樹脂１３からなる樹脂層３と炭粉末１４からなる炭粉末層４とが順次積層されて構成されている。
【００１３】
図１に示す炭コートアルミニウム材１は、アルミニウム材２の上に樹脂層３が積層され、更に樹脂層３の上に炭粉末層４が積層されてなるものであり、樹脂層３がアルミニウム材２と炭粉末層４の接着剤としての役割を担っている。
尚、図１では樹脂層３が炭粉末層４よりもアルミニウム材２側に位置しているが、実際には樹脂層３の一部が炭粉末層４を構成する炭粉末１４同士の間に浸入して炭粉末１４同士を結合している。従って、炭粉末１４をアルミニウム材２に強固に付着させることができ、アルミニウム材２が変形した場合でも炭粉末層４が剥がれるおそれがない。
また、炭粉末１４は、樹脂層３上に積層されることによってその大部分が表面に露出するので、表面積が低下することがない。従って、炭粉末の脱臭・消臭効果、除湿効果、遠赤外線効果、防かび効果、鮮度保持効果などが損なわれることがない。
【００１４】
尚、樹脂層３の厚さは１〜３０μｍ程度が好ましく、炭粉末１４の付着量は１〜２０ｇ／ｍ２程度が好ましい。
【００１５】
また、図２には本発明の実施形態である炭コートアルミニウム材の他の例を示す。図２に示す炭コートアルミニウム材１０は、アルミニウム材２の表面２ａに、炭粉末１４がバインダ樹脂１３に分散混合されてなる炭樹脂混合層１５が積層されて構成されている。
【００１６】
図２に示す炭コートアルミニウム材１０は、アルミニウム材２の上にバインダ樹脂１３と炭粉末１４からなる炭樹脂混合層１５が積層されてなるものであり、バインダ樹脂１３が炭粉末１４同士を結着させてアルミニウム材２に密着させる役割を担っている。従って、炭粉末１４をアルミニウム材２に強固に付着させることができ、アルミニウム材２が変形した場合でも炭樹脂混合層１５が剥がれるおそれがない。
また、接着性に優れたバインダ樹脂１３を用いることによりバインダ樹脂１３の量を少なくできるので、炭粉末１４の大部分がバインダ樹脂１３に覆われることがなく、このため炭粉末１４の表面積が低下することなく、脱臭・消臭効果等に優れた炭コートアルミニウム材１０を提供できる。
【００１７】
尚、炭樹脂混合層１５の厚さは１〜３０μｍ程度が好ましく、炭粉末１４の付着量は１〜３０ｇ／ｍ２程度が好ましい。
また、炭樹脂混合層１５に含まれる炭粉末１４の割合は５質量％以上９０質量％以下の範囲が好ましい。炭粉末１４の割合が５質量％未満だと炭粉末１４の大部分がバインダ樹脂１３に覆われて炭粉末１４の表面積が低下するので好ましくなく、炭粉末１４の割合が９０質量％を超えると炭樹脂混合層１５が脆くなって剥がれやすくなるので好ましくない。
【００１８】
炭コートアルミニウム材１，１０を構成するアルミニウム材２は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成され、具体的な形態としては、箔体、板状体、ブロック体等を例示できる。
【００１９】
また、炭粉末１４には、備長炭、木炭、竹炭、黒炭、ヤシ殻炭等の粉末を用いることができる。このような炭粉末１４は表面積が大きく、水や有機物等の吸着性に優れるため、脱臭・消臭効果、除湿効果、鮮度保持効果などに優れている。また、遠赤外線を放出する機能や、防かび効果等の機能をも有している。
炭粉末１４は、上記の効果を有するものであれば上記に列記したものに限定されるものではない。尚、炭粉末１４は、平均粒径が例えば５〜２０μｍ程度のものがよい。
【００２０】
また、樹脂層３若しくは炭樹脂混合層１５を構成するバインダ樹脂１３には、水溶性樹脂を用いることが好ましく、特にポリエステル樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂の１種以上を用いることが好ましく、これらを全て含んでいても良い。また、水溶性樹脂としてポリビニルアルコール樹脂等を用いても良い。
【００２１】
これらの水溶性樹脂は、アルミニウム材２と炭粉末１４の接着性に優れており、炭粉末層４または炭樹脂混合層１５をアルミニウム材１、１０に強固に接着させることができる。
また、これらの水溶性樹脂の耐熱上限温度は、ポリエステル樹脂で約２２０℃から２４０℃の間、アクリル樹脂で約２００℃、酢酸ビニル樹脂で約１７０℃から１８０℃の間である。従って、上記の水溶性樹脂のみからなるバインダ樹脂１３を用いた炭コートアルミニウム材１，１０は、約２００℃までの環境下で使用することができる。
【００２２】
また、耐熱性が必要とされる場合には、耐熱性樹脂を混合してなるバインダ樹脂１３を用いることが好ましい。耐熱性樹脂の例としてはウレタン樹脂を例示できる。ウレタン樹脂の耐熱上限温度は２４０℃から２５０℃の間であり、このような耐熱性樹脂をバインダ樹脂１３に添加した炭コートアルミニウム材１，１０は、約２３０℃までの環境下で使用することができる。
尚、耐熱性樹脂としてエポキシ樹脂等を用いることもできる。
【００２３】
バインダ樹脂１３における耐熱性樹脂の混合割合は、０質量％を越えて９０質量％以下の範囲とすることが好ましい。耐熱性樹脂の混合割合が９０質量％を超えると、樹脂層３若しくは炭樹脂混合層１５が脆くなり、炭粉末層４若しくは炭樹脂混合層１５の機械的強度が低下し、アルミニウム材２から剥がれやすくなるので好ましくない。また、耐熱性樹脂の混合割合が９０質量％を超えると、炭粉末１４とバインダ樹脂１３とが均一に混合しにくくなり、特に炭樹脂混合層１５において炭粉末１４を均一に分散できなくなるので好ましくない。
【００２４】
図３〜図５には、本実施形態の炭コートアルミニウム材１、１０の具体的な応用例を示す。
図３には炭コートアルミニウム材１，１０をホイル２０に適用した例を示す。このホイル２０は、アルミニウム箔（アルミニウム材２）の片面に樹脂層３及び炭粉末層４または炭樹脂混合層１５を形成してなる炭コートアルミニウム材１，１０をロール状に巻いたものである。このホイル２０は従来の家庭用または業務用のアルミホイルと同様に、食料品の包装などに使用される。例えば、炭粉末層４または炭樹脂混合層１５を内側にして食料品を包装した場合は、炭粉末１４の脱臭効果によって食料品のにおいが外部に漏れるのを低減することができる。
尚、炭粉末層４または炭樹脂混合層１５はバインダ樹脂１３によってアルミニウム箔に強固に接合されているので、包装の際にアルミニウム箔を折り曲げた場合でも炭粉末層４または炭樹脂混合層１５が剥がれるおそれがない。
更に、バインダ樹脂１３に耐熱性樹脂を混合した場合は、２００℃以上の高温環境下で使用することが可能なので、包装したままの状態で加熱調理等を行うことができる。
【００２５】
また図４には炭コートアルミニウム材１，１０を食品用の簡易カップ３０に適用した例を示す。
この簡易カップ３０は、アルミニウム箔（アルミニウム材２）の片面に樹脂層３及び炭粉末層４または炭樹脂混合層１５を形成してなる炭コートアルミニウム材１，１０を成形してなるものである。尚、炭粉末層４または炭樹脂混合層１５は簡易カップ３０の外側に向けても良いし、内側に向けても良い。
この簡易カップ３０は従来の家庭用または業務用の簡易カップと同様に、食料品を小分けして配列する用途に使用され、炭粉末１４の脱臭効果によって食料品のにおいを低減することができる。また、炭粉末層４または炭樹脂混合層１５を外側に向けた場合は、小分け収納する食料品がアルミニウム箔と接することになるので、食料品の見栄えを良くすることができる。
【００２６】
更に図５には炭コートアルミニウム材１，１０を調理用の下敷き４０に適用した例を示す。
この下敷き４０は、アルミニウム箔またはアルミニウム板（アルミニウム材２）の片面に樹脂層３及び炭粉末層４または炭樹脂混合層１５を形成してなる炭コートアルミニウム材１，１０である。
この下敷き４０を使用するには、まず、炭粉末層４または炭樹脂混合層１５を上向きにした状態で調理対象物４１（図５では魚）を配置し、この調理対象物４１に対して赤外線源４２，４２から赤外線を放射することにより加熱調理を行う。
このとき、赤外線の一部が炭粉末層４または炭樹脂混合層１５に吸収され、炭粉末１４の遠赤外線効果によって炭粉末層４または炭樹脂混合層１５から遠赤外線が放射される。放射された遠赤外線によって調理対象物４１の裏側まで加熱することができ、調理対象物４１全体をまんべんなく加熱することができる。
また、魚等を加熱調理すると悪臭成分が放出されることもあるが、このような悪臭成分は炭粉末１４に吸着されるので、調理中に悪臭が立ちこめることが少なくなる。
尚、炭コートアルミニウム材１，１０を調理用の下敷き４０に適用する場合は耐熱性が要求されるので、バインダ樹脂１３に耐熱性樹脂を添加することが望ましい。
【００２７】
更に本発明の炭コートアルミニウム材１，１０は、食料品用の容器、冷蔵庫の庫内の脱臭用の下敷き、ガスレンジマット、ガスレンジ下敷き、建材用シート、電磁波防止シート等の用途に好適に用いることができる。
【００２８】
図１に示す炭コートアルミニウム材１を製造するには、まず、水溶性樹脂を水、アルコール等の水性分散媒に溶解させた樹脂ペーストを用意する。尚、樹脂ペーストには耐熱性樹脂を混合しても良い。次に、樹脂ペーストをアルミニウム材２の表面に均一に塗布し、更に加熱乾燥を行って水性分散媒をある程度蒸発させることにより樹脂ペーストを半乾燥させ、その後、樹脂ペースト上に炭粉末をまんべんなくふりかける。その後、再度加熱乾燥して水性分散媒を完全に除去する。更に必要に応じてプレス等を行っても良い。このようにして、アルミニウム材２上に樹脂層３と炭粉末層４とが順次積層されてなる炭コートアルミニウム材１が製造される。
【００２９】
また、図２に示す炭コートアルミニウム材１０を製造するには、まず、水溶性樹脂と炭粉末を水、アルコール等の水性分散媒に溶解・分散させた樹脂ペーストを用意する。尚、樹脂ペーストには耐熱性樹脂を混合しても良い。次に、樹脂ペーストをアルミニウム材２の表面に均一に塗布し、更に加熱乾燥を行って水性分散媒を完全に除去する。このようにして、アルミニウム材２上に炭樹脂混合層１５が積層されてなる炭コートアルミニウム材１０が製造される。
【００３０】
尚、樹脂ペーストに粘度調整剤を添加しても良い。また、樹脂ペーストの乾燥条件は５０〜２００℃の温度範囲で１〜５分程度乾燥することが好ましい。
また、図４に示すような簡易カップ３０や容器を製造する場合は、アルミニウム箔（アルミニウム材２）を所定の形状に加工してから樹脂ペースト等の塗布を行うことが好ましい。炭粉末層４等を形成した後に所定の形状に成形した場合は、成形時の変形によって炭粉末層４等が剥がれるおそれがあるので好ましくない。
【００３１】
【実施例】
図２に示す炭コートアルミニウム材の製造を行った。まず、備長炭の粉末が５０質量％の割合で水に分散されてなる備長炭ペーストと、ウレタン樹脂とアクリル樹脂がそれぞれ３５質量％、１５質量％の割合で水に分散されてなるバインダ樹脂ペーストを用意した。
次に、備長炭ペーストとバインダ樹脂ペーストを４：５の割合で混合し、更に粘度調整剤として水を添加して樹脂ペーストとした。このときの樹脂ペーストの粘度は約５００ｃｐであった。
【００３２】
次に、厚さ１５μｍのアルミニウム箔を用意し、このアルミニウム箔の片面に、先に調整した樹脂ペーストを４３ｇ／ｍ２の塗布量で均一に塗布した。次に、７０℃、３０秒の加熱条件で一次乾燥を行い、次に１６０℃、２分３０秒の条件で二次乾燥を行うことにより、樹脂ペーストの分散媒である水を除去した。
このようにして図２に示すような炭コートアルミニウム材が得られた。
得られた炭コートアルミニウム材の炭粉末の塗布量は８．５ｇ／ｍ２であった。また、炭樹脂混合層は極めて強固にアルミニウム材に接合しており、炭コートアルミニウム材を折り曲げても炭樹脂混合層がアルミニウム材から剥がれることはなかった。
【００３３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の炭コートアルミニウム材によれば、バインダ樹脂からなる樹脂層に炭粉末層が積層されているので、バインダ樹脂に覆われる炭粉末が少なくなり、炭粉末の表面積が低下することなく、脱臭・消臭効果、除湿効果、遠赤外線効果、防かび効果、鮮度保持効果などに優れた炭コートアルミニウム材を提供できる。
また、バインダ樹脂として上記の水溶性樹脂を用いるので、炭粉末がアルミニウム材から剥がれるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である炭コートアルミニウム材の一例を示す断面模式図。
【図２】本発明の実施形態である炭コートアルミニウム材の他の例を示す断面模式図。
【図３】本発明の炭コートアルミニウム材の応用例を説明する図であって、ホイルに適用した例を示す斜視図。
【図４】本発明の炭コートアルミニウム材の応用例を説明する図であって、食品用の簡易カップに適用した例を示す斜視図。
【図５】本発明の炭コートアルミニウム材の応用例を説明する図であって、調理用の下敷きに適用した例を示す斜視図。
【符号の説明】
１、１０  炭コートアルミニウム材
２  アルミニウム材
３  樹脂層
４  炭粉末層
１３  バインダ樹脂
１４  炭粉末
１５  炭樹脂混合層
【図１】
2004202732.tif 000003
【図２】
2004202732.tif 000004
【図３】
2004202732.tif 000005
【図４】
2004202732.tif 000006
【図５】
2004202732.tif 000007