(57)【要約】【課題】電磁波の発生源となる様々な電子機器に囲まれた職場環境や生活環境において、身体の慢性疲労やストレスを受ける人の増加が深刻な問題となっている。したがって電磁波シールドしながら、同時に健康増進に積極的に作用する環境を提供することが強く求められているが、これまではこの二つの効果を充分に両立させ、かつ、低コスト、加工容易性および携帯に有利な特性（軽量・薄型）を満たしたものはなかった。【解決手段】本発明はマイナスイオンによる健康増進作用に着目し、シート形状の支持体の表面に、電磁波シールド機能を有する物質の層を設け、当該層の上に、さらにマイナスイオン発生機能を有する物質の層を設けてなる構成を採用することにより、上記課題を解決した。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート形状の支持体の表面に、電磁波シールド機能を有する物質の層を設け、当該層の上に、さらにマイナスイオン発生機能を有する物質の層を設けてなることを特徴とする、マイナスイオン効果を有する電磁波シールド部材。
【請求項２】
前記マイナスイオン発生機能を有する物質が、天然稀有元素物質の微粒子と遠赤外線放射鉱物の微粒子の無機混合物の焼成粉末であることを特徴とする、請求項１に記載のマイナスイオン効果を有する電磁波シールド部材。
【請求項３】
前記天然稀有元素物質がモナザイトであり、遠赤外線放射鉱物がジルコンであることを特徴とする、請求項２に記載のマイナスイオン効果を有する電磁波シールド部材。
【請求項４】
前記電磁波シールド機能を有する物質が、銀粉および樹脂を少なくとも含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイナスイオン効果を有する電磁波シールド部材。
【請求項５】
前記銀粉が、フレーク状の粒形を有し、レーザー回折法５０％で粒径が３〜８μｍであり、見掛密度が０．４〜１．１ｇ／ｃｍ３　であり、しかもＢＥＴ法比表面積値が１．５〜４．０ｍ２　／ｇであることを特徴とする、請求項４に記載のマイナスイオン効果を有する電磁波シールド部材。
【請求項６】
前記電磁波シールド機能を有する物質の層と、前記マイナスイオン発生機能を有する物質の層との間に、文字デザインを印刷した層を設けてなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のマイナスイオン効果を有する電磁波シールド部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイナスイオン発生作用および電磁波シールド作用を有する電磁波シールド部材に関する。本発明は、更に詳細には、マイナスイオン発生機能を有する粉末および電磁波シールド機能を有する粉末を使用したことにより人体に健やかで快適な環境を提供する、マイナスイオン効果を有する電磁波シールド部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気・電子機器から発生する電磁波は、人体の健康に悪影響を与える可能性が近年指摘されている。特にその普及がめざましい携帯電話の電磁波の影響については、若年層の脳腫瘍の増加や学力低下との因果関係が頻繁に報じられている。また、心臓ペースメーカ等の医療電子機器や計測機器などの誤動作発生の誘因となることが問題となっている。これに対する対策として、電磁波の発生源付近において、電磁波シールド効果を有する部材を設置して遮断することが行われてきた。例えば、電磁波シールド部材として、金属フェライト、特殊カーボンなどが開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この可視できない電磁波から防御するには、電磁波の発生源付近でシールドするだけでは不十分であり、常に身体に接近させた状態で電磁波をシールドすることが必要である。従来のシールド素材は、コスト面、加工性などの難点が多かったため、携帯用に有利な特性（軽量・薄型）を有し、かつ満足な電磁波シールド効果を有する部材を提供するのは困難であった。
【０００４】
加えて、このように様々な電子機器に囲まれた職場環境や生活環境において、身体の慢性疲労やストレスを受ける人の増加が深刻な問題となっている。したがって、常時電磁波シールドしながら、同時に健康増進に積極的に作用する環境を提供することが強く求められているが、これまではこの二つの効果を充分に両立させたものはなかった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解消するものであって、軽量・薄型で携帯性に優れ、かつ加工が容易であり、しかも同時に身体に快適な環境をもたらす、全く新しい電磁波シールド部材を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マイナスイオンによる健康増進作用に着目し、シート形状の支持体の表面に、電磁波シールド機能を有する物質の層を設け、当該層の上に、さらにマイナスイオン発生機能を有する物質の層を設けてなる構成を採用することにより、上記課題を解決したものである。
【０００７】
このような構成のものであれば、支持体側に電磁波シールド機能層を、大気と接触する最上層にマイナスイオンを発生機能層を設けることとなるので、空気中にマイナスイオンを放出すると同時に、外部から進入する電磁波を遮蔽することが可能となる。また、シート形状の支持体に二つの機能を膜状に積層させたことにより、電磁波シールド部材の厚さを薄く、かつ軽量にできることとなる。
電磁波シールド機能層およびマイナスイオンを発生機能層を積層する方法として、含浸、ローラー等を使用した塗布、焼成成形などが挙げられるが、支持体上への積層処理を効率的に行うには、この処理を市販の印刷機を用いて段階的にスクリーン印刷する方法が望ましい。この方法であれば、他の方法と比べて、低コストで大量に本発明の部材を生産できることとなる。
また、本発明の電磁波シールド部材をカードサイズに加工すれば、気軽にポケット等に携帯して、常時マイナスイオン効果と電磁波シールド効果を享受できるし、携帯電話に貼着すれば、電磁波を効果的に遮蔽し得ることとなる。
【０００８】
なお、上記の積層された支持体の裏面どうしを張り合わせた構成にすれば、電磁波シールド効果とマイナスイオン効果を両面から発揮させ、さらに部材の強度を高めることが可能となるので、携帯した場合により好適である。また、効果を妨げない条件下で、保護フィルム等による被覆を形成するようにして、耐水性や耐久性を向上させてもよい。
【０００９】
前記マイナスイオン発生機能を有する物質としては、天然稀有元素物質の微粒子と遠赤外線放射鉱物の微粒子の無機混合物の焼成粉末が挙げられる。さらに詳細には、主として放射性鉱物を含有するセラミックス粉体が使用され、例えば、トリウムやウラン等を含む放射性レア・アース鉱石と、遠赤外線を放射するジルコン、ジルコニア、アルミナ、シリカ等のセラミックスを混合し、粉砕、焼成後、適宜補助剤を添加混合した後、微粉砕、分級した通常０．１〜１０μｍ程度、好ましくは０．５〜３μｍ程度の粒径を有するセラミックス粉体が挙げられる。特に、天然放射性稀有元素鉱物の微粒子と遠赤外線放射性セラミックス微粒子の無機混合物の焼成粉体が有用である。具体例として、株式会社ニシザキより販売されている「ＮＮパウダー」、すなわち天然放射性稀有元素鉱物の微粒子としてモナザイト、遠赤外線放射性セラミックス微粒子としてジルコンを混合・焼成した粉体が特に有用である。ＮＮパウダーは、優れたマイナスイオン発生機能を有するだけでなく、このＮＮパウダーの薄層は光透過性を有するので、例えば文字や模様などの処理を施した上に塗布しても、デザインを損なうことなく、高いマイナスイオン効果を発揮できるというメリットもある。
【００１０】
上記のマイナスイオン発生粉体を、効率的に薄く積層する方法として、粉体を含有するペーストをスクリーン印刷により表面に塗布する方法が挙げられる。このペーストは、粉体を適当な樹脂と適当な溶剤に混合することで調製されて、そして市販の印刷機を用いて印刷される。印刷後に乾燥させて溶剤を蒸発させると、粉体どうしが密着固定され、マイナスイオン効果の高い薄層が形成される。この粉体は、ペースト中に約１５〜５０％（重量比）の範囲で配合されて加工されることが好ましい。
【００１１】
また、電磁波シールド機能を有する物質を、同様に薄く積層するためには、前記電磁波シールド機能を有する物質が、銀粉および樹脂を少なくとも含有するようにしたものが望ましい。銀粉は、適当な樹脂と適当な溶剤に混合することでペースト状に調製されて、市販の印刷機を用いて印刷される。印刷後に乾燥させて溶剤を蒸発させると、粉体どうしが密着固定され、導電率の高い薄層（導電層）が形成され、電磁波シールド性能が発揮される。導電層は、その導電率が高いほど（すなわち抵抗が低いほど）、電磁波シールド効果が高くなる性質を有する。したがって、より高いシールド効果を得るには、銀粉同士の接触性が高い、フレーク状の銀粉が望ましい。この銀粉は、上記ペースト中に約１５〜５０％（重量比）の範囲で配合されることが好ましく、また、ペースト中の溶剤分を除いた固形分量（すなわち銀粉量と樹脂分量）では、銀粉は約６５〜８０％（重量比）が好ましい。
【００１２】
電磁波シールド効果をさらに向上させるためには、前記銀粉が、フレーク状の粒形を有し、レーザー回折法５０％で粒径が３〜８μｍであり、見掛密度が０．４〜１．１ｇ／ｃｍ３　であり、しかもＢＥＴ法比表面積値が１．５〜４．０ｍ２　／ｇであることが有効である。具体例として、福田金属箔粉工業社製の銀粉（ナノメルトＡｇ−ＸＦ３０１）が挙げられる。この銀粉の特徴は、以下の表に示されるように、従来からのフレーク状の銀粉と比較して、見掛け密度が低く（すなわち嵩高い）、比表面積値が大きいことにある。また、平均厚さが５０〜１００ｎｍと非常に薄いものである。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
このような銀粉であれば、導電層の膜厚が薄くても多層になるので、少ない銀粉の配合量でも充分に高い導電性が得られ、優れた電磁波シールド効果を発揮することが可能となる。ナノメルトＡｇ−ＸＦ３０１の高い導電性（すなわち低い抵抗率）を従来銀粉と比較して示したのが、図１である。
【００１５】
このような嵩高い銀粉であれば、従来の銀粉よりも少ない配合量で導電性が得られるため、その分樹脂の配合を増やす余裕が生じて、銀ペーストのチクソトロピック性を低く抑えられるという効果も奏する。チクソトロピック性が低ければ、市販の印刷機を用いてスクリーン印刷する際に生じる印刷のかすれ等の問題が解消されるため、印刷速度を従来の銀粉を用いた場合より高めることが可能となって、製造効率を格段に向上させることが可能となる。
【００１６】
なお、銀粉の印刷は、支持体上の全面に行ってもよいし、導電性を損なわない縦横の格子パターンで行ってもよい。格子パターンであれば、銀粉の使用量を節約できるので、より低コストの電磁波シールド部材を提供することが可能となる。この際に、上述の嵩高いフレーク状銀粉を用いれば、層を薄くできて、格子の凹凸を抑制し平滑性を維持できることとなる。このことは、後続のマイナスイオン発生層の印刷、保護層の被膜等をスムースに行う上で極めて有効であり、さらなる原料コストの削減に大きく寄与することとなる。
【００１７】
また、前記電磁波シールド機能を有する物質の層と、前記マイナスイオン発生機能を有する物質の層との間に、文字デザインを印刷した層を設けるようにすれば、本発明の部材に新たな機能や美観を付与することが可能となる。例えば氏名やＩＤナンバーを印刷してカード形状に加工すれば、マイナスイオン効果を有する電磁波シールドＩＤカードを提供することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、実施例に基づいて、本発明を更に詳細に説明するが、実施例によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
〔実施例１の製造工程および効果〕
実施例１：
まず、図２Ａに示すように、ポリ塩化ビニルからなる支持体１（厚さが約０．２８ｍｍ）の上面に、電磁波シールド剤を格子状にシルクスクリーン印刷する。電磁波シールド剤には、福田金属箔粉工業社製の銀粉（ナノメルトＡｇ−ＸＦ３０１）を用い、これを帝国インキ株式会社製の樹脂溶媒（ＣＡＤ０００メジューム）に、銀粉：メジューム：溶剤（または溶媒）＝４１：３９：２０（重量比）の割合で添加して、均一に混合して得られた調製物を印刷に使用した。格子線の太さを約２．０ｍｍ、格子の間隔を約２．０ｍｍとして、縦横格子に印刷した。印刷の後、約３０℃の大気中で約１５分間かけて乾燥させて、電磁波シールド剤を支持体表面に定着させた。さらに２４時間以上の自然乾燥で溶媒を完全に蒸発させ、定着をさらに安定化させて電磁波シールド層２を形成した。
【００２０】
次に、上記の電磁波シールド層２の印刷面上に、文字や絵柄のデザイン等の装飾模様の印刷３を、一般的な方法により施した。
【００２１】
引き続き、上記の文字等の印刷３上にマイナスイオン発生機能粉体を塗布した。マイナスイオン発生機能粉体として、株式会社ニシザキ製のＮＮパウダー〔天然放射性稀有元素鉱物の微粒子と遠赤外線放射性セラミックス微粒子の無機混合物の焼成粉末（０．１％以下のＵ３　Ｏ８　、１．４％程度のＴｈＯ２　、２７％程度のＳｉＯ２　、４１％程度のＺｒＯ２　、３％以下のＡｌ３　Ｏ等を含有する）：平均粒度約３μｍ〕を用い、これを帝国インキ株式会社製の樹脂溶媒（ＨＡＳ０００メジューム）に、ＮＮパウダー：メジューム＝３５：６５％（重量比）の割合で添加して、均一に混合して得られた調製物を、シルクスクリーン印刷により全面に塗布を施してマイナスイオン機能層４を形成した。１５０メッシュ、１０００／Ｈの印刷速度にて行った。
【００２２】
そして、印刷面に保護用のオーバーコート剤５を全面に塗布した後、支持体の裏面（非印刷面）同士を熱圧着により張り合わせて、図２Ｂに示すような多層状シートを作成した。さらに、携帯に便利なカードの一般的な大きさ（約５４ｍｍ×約８６ｍｍ）に加工した。実施例１により、銀光沢の格子模様と文字デザインを両面に擁したカードが得られた。
【００２３】
実施例１によるカードを用いて、マイナスイオン発生効果および電磁波シールド効果の評価を行った。
図３は、神戸電波社のＩＯＮ　ＴＥＳＴＥＲ　ＫＳＴ−８００（測定環境：２２℃、湿度４５％）を用いてマイナスイオン量を測定した結果を示す。図３に示されるように、マイナスイオン発生量は、約３００〜４００個／ｃｃとなり、優れたマイナスイオン効果を有することが確認された。
図４および図５は、アドバンテスト社ＴＲ１７３０１Ａ　シールド材評価装置とＲ３３６１Ａ　スペクトラムアナライザを用いて電磁波シールド効果を測定した結果を示す。７００ＭＨｚにおける電界減衰率は、図４に示されるように、９６％以上となり、また７００ＭＨｚにおける磁界減衰率も、図５に示されるように９６％以上となり、電磁波シールド効果に優れていることが確認された。これは、例えば携帯電話と共に胸ポケットに入れて使用した場合に、充分な電磁波シールド性能を発揮するレベルであると同時に、身体に良好な作用を及ぼすのに充分なマイナスイオン発生量のレベルである。
【００２４】
実施例２：
ポリプロピレンからなる支持体（厚さが約０．２８ｍｍ）の片面の全面に、銀粉（ナノメルトＡｇ−ＸＦ３０１）と樹脂溶媒（ＣＡＤ０００メジューム）からなる調製物を用いて塗布し、乾燥させた。塗布の際の印刷機、印刷速度、および乾燥条件は実施例１と同様の条件を採用した。銀粉の定着した後、この上面に文字や絵柄などの模様を、一般的な方法により印刷した。さらにこの印刷面上に、ＮＮパウダーと樹脂溶媒（ＨＡＳ０００メジューム）からなる調製物を用いて全面塗布を施した。塗布の際の印刷機、印刷速度、および乾燥条件は実施例１と同様の条件を採用した。そして、支持体の裏面（非印刷面）同士を重ね、さらに印刷面を被覆するための薄ＰＥＴシート（厚さが約０．１０ｍｍ）を両面に重ねた状態で、これらを熱圧着により張り合わせた。こうして、両面に銀色の背景と文字デザインを有し、ＰＥＴでラミネートされたカード状のシートが得られた。
【００２５】
実施例２の電磁波シールド効果およびマイナスイオン効果を実施例１と同様の方法で評価した。電磁波シールド効果は７００ＭＨｚにおける電磁減衰率で９６％以上、磁気減衰率で９６％以上となり、優れた電磁波シールド効果を有していた。マイナスイオン発生量は、ＰＥＴで被覆されたことにより、即時的なマイナスイオン量は実施例１より若干劣るものの（１５０〜２００個／ｃｃ）、経時的には充分な効果のレベルであった。また、耐水性や折り曲げ等により損傷しにくい特性も備えるものであった。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の電磁波シールド部材によれば、空気中にマイナスイオンを放出すると同時に、外部から進入する電磁波を遮蔽することが可能となる。しかも、シート形状の支持体に二つの機能を膜状に積層させたので、電磁波シールド部材の厚さを薄く、かつ軽量にできて、携帯性に非常に優れるという効果を有する。本発明の電磁波シールドを常に携帯すれば、身体を電磁波からシールドしながら、同時にマイナスイオン効果を享受できるので、ストレス鎮静、疲労回復等の健康促進を積極的に図れる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフレーク状銀粉と従来銀粉についての、昇温加熱後の電気抵抗値の変化を示す図である。
【図２】本発明の一実施例を図示すもので、マイナスイオン効果を有する電磁波シールド部材の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施例におけるマイナスイオン発生効果を示したグラフである。
【図４】本発明の一実施例における、電磁波（電界）シールド効果を示したグラフである。
【図５】本発明の一実施例における、電磁波（磁界）シールド効果を示したグラフである。
【符号の説明】
１　支持体
２　電磁波シールド層
３　装飾模様の印刷
４　マイナスイオン機能層
５　オーバーコート剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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