(57)【要約】【課題】竹炭の性質を有したシートであって、特にその表面に単純に竹炭を塗布しただけで、竹炭の有する消臭効果や抗菌効果などを備えた竹炭シートを提供する。【解決手段】プラスチックフィルム基材の片面に、少なくとも、竹材を高温で焼き上げて得られる竹炭と、バインダー樹脂と、を混合して得られる竹炭バインダー剤により形成される竹炭バインダー層を積層してなり、前記竹炭バインダー層を積層した面とは反対側の面に、少なくとも、金属又は金属酸化物を蒸着してなる金属蒸着層を積層してなる構成を有する竹炭シートとした。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の片面に、
少なくとも、竹材を高温で焼き上げて得られる竹炭と、バインダー樹脂と、を混合して得られる竹炭バインダー剤により形成される竹炭バインダー層を積層してなり、
前記竹炭バインダー層を積層した面とは反対側の面に、少なくとも、
金属又は金属酸化物を蒸着してなる金属蒸着層を積層してなること、
を特徴とする、竹炭シート。
【請求項２】
請求項１に記載の竹炭シートにおいて、
前記金属蒸着層のさらに表面に前記竹炭バインダー層を積層してなること、
を特徴とする、竹炭シート。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の竹炭シートにおいて、
前記基材と金属蒸着層との間に設けられるアンカーコート層と、
前記金属蒸着層の前記基材側とは反対側の表面に設けられるトップコート層と、
いずれか１層もしくは両方が設けられてなること、
を特徴とする、竹炭シート。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の竹炭シートにおいて、
前記金属蒸着層が、銀、アルミニウム、チタン、ニッケル、酸化チタン、酸化アルミニウム、のいずれかもしくは複数により形成されてなること、
を特徴とする、竹炭シート。
【請求項５】
基材の片面もしくは両面に、
少なくとも、竹材を高温で焼き上げて得られる竹炭と、バインダー樹脂と、を混合して得られる竹炭バインダー剤により形成される竹炭バインダー層を積層してなること、
を特徴とする、竹炭シート。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の竹炭シートにおいて、
前記基材が、プラスチックフィルムもしくは布地であること、
を特徴とする、竹炭シート。
【請求項７】
請求項６に記載の竹炭シートにおいて、
前記布地が、不織布、織物、編物、のいずれかであること、
を特徴とする、竹炭シート。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の竹炭シートにおいて、
前記基材に積層されている竹炭バインダー層のさらに表面側に布地が接していること、
を特徴とする、竹炭シート。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の竹炭シートにおいて、
前記竹炭シートのいずれか一方もしくは双方の最表面に離型紙、もしくは離型性を有した基材が粘着層を介して備えられていること、
を特徴とする、竹炭シート。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の竹炭シートにおいて、
前記バインダー樹脂が、
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、のいずれか又は複数であること、
を特徴とする、竹炭シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、竹炭を利用したシートであって、具体的にはプラスチックフィルムや布地などの基材表面に竹炭とバインダー樹脂とを混合した竹炭バインダー剤をコーティングしてなる竹炭シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、一般社会における衛生意識の高まりに伴い、例えばいわゆるシックハウス症状を解消するために、壁紙などの建材に抗菌効果などや、遠赤外線効果による保湿効果を備えること、といった様々な効果をも備えることが望まれるようになってきている。
【０００３】
一方、ＩＴ化が進む一般社会においては様々な電子機器から発せられる様々な電磁波が社会問題となり始めている。例えば携帯電話から発せられる電磁波がペースメーカーの動きをおかしくしたり止めてしまったりする、といった類の問題である。
【０００４】
そこで、このような抗菌効果、又は電磁波防止に関する様々な研究が進められる中で、銀をプラスチックフィルム等に蒸着した蒸着フィルムを電子機器部材に用いると電磁波防止に効果があることが分かってきた。またその一方、別の研究結果などにより銀に抗菌効果などもあることが分かってきたので、建材や電子機器部材等に銀を利用することにより抗菌効果もあるだけでなく、電磁波防止などにも役立つ建材や電子機器部材等が出来るようになってきた。
【０００５】
この銀を含んだ建材について簡単に説明する。
まず銀をプラスチックフィルム、例えばポリエステルフィルム（以下、「ＰＥＴフィルム」又は単に「ＰＥＴ」とする。）の表面に蒸着して銀蒸着フィルムを作製する。そして得られた銀蒸着フィルムを、他の建材、例えば従来の壁紙に貼り合わせる等して、銀を含んだ壁紙とする。
【０００６】
このようにして得られた建材には銀が含まれていることになり、銀の持つ抗菌効果が織物に備えられていることになり、即ち抗菌効果のある壁紙とすることが出来る。そしてこれを建材に用いると、ホルマリンやアンモニアなどの人体に有害な物質を壁紙に含まれる銀が吸収し、結果として抗菌効果が得られる。
【０００７】
しかし銀自体が安価な物質ではないため、上述したような銀を用いた製品の価格は決して安いものではなく、問題であった。また銀蒸着を施した場合、銀蒸着層のクラックが問題になることも多かった。そこで銀に替わる物質につき様々な研究が進められた結果、銀の代わりに竹炭を用いれば銀単独使用の場合と同様の効果を得られること、また竹炭と銀とを一緒に用いれば銀単独で使用した場合に比べ銀使用量は少なくて済むので生産コストを押さえられること、などから竹炭と銀とを用いたシールド材が開発されるようになってきた（例えば、特許文献１参照。）。これは、粉末状の炭と金属粉末と結合剤とを含有する組成物を布又は紙に塗布し、そして一定の圧力で押圧することにより電磁波シールド材を得る、とする発明であり、布や紙に塗布することで切断したり折り曲げることにより所望の形状とすることが出来る効果を得られる、というものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２６５７３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この特許文献１に記載の発明であれば、基材に竹炭を塗布する前処理として竹炭の他に金属粉末と結合剤とを用意し、さらにこれらを混合しなければならない、また得られた組成物を塗布した後にローラーにより一定圧力で押圧しなければならない、といういわば余分な工程が必要であるだけでなく、これを上述したような衣類や織物などへの展開をすることが困難である。即ち、単純に塗布するだけで良い場合に比べ、混合するための設備や、ローラーによる押圧装置がさらに必要となり、即ち特許文献１にかかるシールド材を製造するための設備は複雑なものとなってしまい好ましくない。またこの特許文献１により得られたシールド材を切断すると、切断箇所（断面）から基材に塗布された組成物が容易に剥離してしまい、即ち抗菌といった効果を発揮する層がなくなってしまうため、これをそのまま用いることは出来ず、やはり好ましいものとは言えない。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、竹炭の性質を有したシートであって、特にその表面に単純に竹炭を塗布しただけで、竹炭の有する消臭効果や抗菌効果などを備えた竹炭シートを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明の請求項１に記載の発明は、基材の片面に、少なくとも、竹材を高温で焼き上げて得られる竹炭と、バインダー樹脂と、を混合して得られる竹炭バインダー剤により形成される竹炭バインダー層を積層してなり、前記竹炭バインダー層を積層した面とは反対側の面に、少なくとも、金属又は金属酸化物を蒸着してなる金属蒸着層を積層してなること、を特徴とする。
【００１２】
本願発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の竹炭シートにおいて、前記金属蒸着層のさらに表面に前記竹炭バインダー層を積層してなること、を特徴とする。
【００１３】
本願発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の竹炭シートにおいて、前記基材と金属蒸着層との間に設けられるアンカーコート層と、前記金属蒸着層の前記基材側とは反対側の表面に設けられるトップコート層と、いずれか１層もしくは両方が設けられてなること、を特徴とする。
【００１４】
本願発明の請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の竹炭シートにおいて、前記金属蒸着層が、銀、アルミニウム、チタン、ニッケル、酸化チタン、酸化アルミニウム、のいずれかもしくは複数により形成されてなること、を特徴とする。
【００１５】
本願発明の請求項５に記載の発明は、基材の片面もしくは両面に、少なくとも、竹材を高温で焼き上げて得られる竹炭と、バインダー樹脂と、を混合して得られる竹炭バインダー剤により形成される竹炭バインダー層を積層してなること、を特徴とする。
【００１６】
本願発明の請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の竹炭シートにおいて、前記基材が、プラスチックフィルムもしくは布地であること、を特徴とする。
【００１７】
本願発明の請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の竹炭シートにおいて、前記布地が、不織布、織物、編物、のいずれかであること、を特徴とする。
【００１８】
本願発明の請求項８に記載の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の竹炭シートにおいて、前記基材に積層されている竹炭バインダー層のさらに表面側に布地が接していること、を特徴とする。
【００１９】
本願発明の請求項９に記載の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の竹炭シートにおいて、前記竹炭シートのいずれか一方もしくは双方の最表面に離型紙、もしくは離型性を有した基材が粘着層を介して備えられていること、を特徴とする。
【００２０】
本願発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の竹炭シートにおいて、前記バインダー樹脂が、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、のいずれか又は複数であること、を特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずもこの実施の形態に限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
本願発明に係る竹炭シートについて、第１の実施の形態として説明する。
この竹炭シートは、基材の片面に、少なくとも、竹材を高温で焼き上げて得られる竹炭と、バインダー樹脂と、を混合して得られる竹炭バインダー剤により形成される竹炭バインダー層を積層してなり、前記竹炭バインダー層を積層した面とは反対側の面に、少なくとも、金属又は金属酸化物を蒸着してなる金属蒸着層を積層してなる構成を有する。
【００２３】
以下、各部材につき簡単に説明する。
基材としては、プラスチックフィルムもしくは布地であることが考えられ、さらにまた布地であれば不織布、織物、編物、であることが考えられるが、本実施の形態ではプラスチックフィルムを基材として用いることとする。
【００２４】
プラスチックフィルム基材としては、様々な公知のフィルムを利用することが考えられるが、普及の度合い、利用のしやすさ、コスト的な観点から、ＰＥＴフィルムを用いることが好適であり、本実施の形態ではＰＥＴフィルムを用いることとする。またプラスチックフィルムの厚みについても適宜好適なものを選択すればよいが、本実施の形態である竹炭シートを製造することを考慮すれば、６．０μｍ〜５０．０μｍという厚みのものを利用することが好ましい。６．０μｍ未満であると後述のコーティング作業性が難しくなり、５０．０μｍを超えると竹炭シートとした時の風合いが悪くなる、他の部材と共用するときに厚みがあると共用しにくくなる、等の理由により好ましくない。尚、本実施の形態では２５．０μｍの厚みのものを用いるものとする。
【００２５】
このプラスチックフィルム基材に金属蒸着層を設ける。
金属蒸着層について説明しておくと、これは金属又は金属酸化物をターゲットとして公知な手法によりプラスチックフィルム基材表面に蒸着することにより得られるものである。蒸着の手法としてはスパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング等の方法であって構わない。
【００２６】
またターゲットとして使用する金属又は金属酸化物としては、銀、アルミニウム、チタン、ニッケル、酸化チタン、酸化アルミニウム、のいずれか又は複数であることが好適であり、また本実施の形態では銀を用いることとするが、これら以外の物質であっても構わない。銀を用いるのは、銀自体が電磁波シールド性や抗菌性を有していることにより、電磁波シールド性や抗菌性をより高めることが可能となるからである。
【００２７】
またプラスチックフィルム基材と金属蒸着層との密着性に問題がある場合には、プラスチックフィルム基材と金属蒸着層との間にアンカーコート層を設けていても構わない。例えばアクリル樹脂やエポキシメラミン樹脂等によるアンカーコート層をプラスチックフィルム基材の表面に設け、さらにそのアンカーコート層の表面に金属蒸着層を設けるのである。さらに金属蒸着層とその表面に設けられる竹炭バインダー層との密着性に問題がある場合には、金属蒸着層と竹炭バインダー層との間にトップコート層を設けていても構わない。例えばウレタン樹脂やメラミン樹脂等によるトップコート層を金属蒸着層の表面に設け、さらにそのトップコート層の表面に竹炭バインダー層を設けるのである。尚、アンカーコート層やトップコート層はグラビアコーティング、キスコーティング等といった公知な手法により設けられるものであり、本実施の形態ではグラビアコーティングであるものとする。得られる金属蒸着層の厚みは２００Å〜１２００Åであることが好ましい。２００Å未満であると充分な電磁波シールド性を得られず、１２００Åを超えると金属蒸着を行う時に熱ダメージが強くなってしまい熱ジワが発生しやすくなり経済性も悪いからである。尚本実施の形態における金属蒸着層は厚み６００Åの銀蒸着層であるものとする。
【００２８】
このようにしてプラスチックフィルム基材に金属蒸着層を設けた後に、竹炭バインダー剤による竹炭バインダー層を、金属蒸着層を設けた側とは反対側のプラスチックフィルム基材上に設ける。本実施の形態ではこの順に層を設けるが、必ずしもこの通りである必要はなく、詳述はしないが、竹炭バインダー層を設けた後に金属蒸着層を設けても構わない。
【００２９】
竹炭について説明すると、竹炭は前述した通り竹材を高温で焼き上げて得られるものであるが、用いる竹材の品種は特定する物ではなく、様々な竹を利用して構わない。竹炭を用いることとした理由については後述する。本実施の形態では孟宗竹を用いた。
【００３０】
また竹炭自体について説明すると、出来るだけ高温で焼き上げた竹炭を用いることが良く、また粉砕した竹炭の粒度分布も出来るだけ揃えた方が、後述の竹炭により得られる効果、即ち電磁波シールド効果や消臭効果、抗菌効果などの諸機能に優れたものとすることが出来、またそのような竹炭を用いた方が後述するように竹炭バインダー剤として塗工した時の外観も良いものとなるのである。さらに粉砕された竹炭の粒の形状と大きさも特に限定するものではないが、本実施の形態では、平均粒径が１０．０μｍであって、粒度分布が８．０μｍ〜１２．０μｍで９０％以上のものを用いた。
【００３１】
この竹炭を混合するバインダー樹脂としては、本実施の形態では特に制限するものではなく、油性のものであっても水性のものであっても構わないが、竹炭の有する消臭効果、抗菌効果をより発揮しやすいものとするためには水性のものであることが好ましい。このバインダー樹脂とは、本実施の形態では例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、のいずれか又は複数を用いれば、これらの樹脂と竹炭とであれば好適に混合させることが可能となるのでこれらを利用することが好ましい。
【００３２】
これは竹炭を単独でＰＥＴフィルムに塗布して竹炭層を設けようとした場合、竹炭がＰＥＴフィルム上に定着しにくく、即ち容易に竹炭層が剥離しやすくなってしまい竹炭を用いる効果が得られにくいが、バインダー樹脂と竹炭とを混合することにより、竹炭がＰＥＴフィルム上に定着しやすくなり、竹炭が剥離したり欠け落ちることがなくなる、という事が理由の一つである。本実施の形態ではアクリル樹脂を用いてなる。
【００３３】
次に竹炭バインダー剤につき説明する。
竹炭とバインダー樹脂とを混合する方法は特に限定されるものではないが、例えばボールミルやディスパー機で攪拌すればよい。また竹炭とバインダー樹脂の混合の割合は、バインダー樹脂の重量に対し竹炭の添加量（重量％）が５．０％〜６０．０％であることが好ましい。この範囲外での混合比とすると、竹炭の量が少なくなり竹炭を用いる効果が得られにくくなる、又はバインダー樹脂の量が少なくなり、竹炭バインダー層の定着率が悪くなってしまう、即ち容易に竹炭バインダー層が剥離しやすくなってしまい竹炭による効果が得られにくくなってしまう、という状態になってしまう。故に前述の混合比であることが好ましいのである。
【００３４】
このようにして得られた竹炭バインダー剤をプラスチックフィルムに塗布するのであるが、その方法は公知のものであってよく、例えばグラビアコーティング、リバースコーティング、キスコーティング等である。本実施の形態ではＰＥＴフィルムにグラビアコーティングで竹炭バインダー剤を塗布する。また竹炭バインダー剤により形成される竹炭バインダー層の厚みは１．０μｍ〜１０．０μｍであることが好ましい。１．０μ未満であると竹炭の効果を発揮することが出来ず、１０．０μｍを超えると竹炭シートの風合いが悪くなってしまうからである。
【００３５】
このようにして本実施の形態に係る竹炭シートを得るのであるが、これは竹炭を用いた構成を備えているため、竹炭が有している性質、例えばホルマリンやアンモニアなどの有害物質を吸着したり、これらから、又は人体から発せられる汗などによる臭いを消すことができる、といった効果を有するシートを得る。さらに金属蒸着層を設けているので、これが例えば銀による蒸着層であれば、特に電磁波を遮断することによる電磁波シールド効果、雑菌を寄せ付けないことによる抗菌性、を銀が備えていることより、特にこれらの性質がより優れてなる竹炭シートとすることが出来る。
【００３６】
（実施の形態２）
次に実施の形態１にて説明した竹炭シートとは異なる構成を有する竹炭シートにつき説明する。
【００３７】
この第２の実施の形態に係る竹炭シートは、第１の実施の形態における竹炭シートの最外層に、さらに粘着層を介して離型紙もしくは離型性を有するシートが備えられた構成を有する。
【００３８】
具体的には、例えば竹炭バインダー層／プラスチックフィルム基材／金属蒸着層という構成を有する第１の実施の形態に係る竹炭シートの金属蒸着層の表面に粘着層を設け、そのさらに表面に離型紙もしくは離型性を有するシートが備えられてなる構成を有する（以下、単純に「離型紙」のみで説明するが、離型性を有するシートであっても同様である。）。即ち竹炭バインダー層／プラスチックフィルム基材／金属蒸着層／粘着層／離型紙という構成である。
【００３９】
ちなみに、上記以外の場合であれば、例えば金属蒸着層のさらに表面にトップコート層が備えられた場合、そのトップコート層の表面に離型紙もしくは離型性を有するシートが備えられてなる構成を有する、とすればよい。即ち竹炭バインダー層／プラスチックフィルム基材／金属蒸着層／トップコート層／粘着層／離型紙という構成である。また両方の最表面それぞれに粘着層／離型紙を設けても構わない。即ち離型紙／粘着層／竹炭バインダー層／プラスチックフィルム基材／金属蒸着層／トップコート層／粘着層／離型紙という構成である。
【００４０】
上記の構成において、第１の実施の形態と同一のものについては説明を省き、異なる部材について簡単に説明する。
【００４１】
粘着層としては、公知の手法により公知の素材で粘着層を形成すればよい。例えばポリエステル系の粘着剤やアクリル系の粘着剤を用いて粘着層を形成すればよい。
そしてその粘着層の表面に離型紙を設ける。
【００４２】
このように構成することで、例えば消臭効果や抗菌効果を発揮したい箇所や電磁波シールドをしたい箇所に対して本実施の形態に係る竹炭シートを用いることが容易になる。即ち、所望する箇所に対し、本実施の形態に係る竹炭シートの離型紙を剥離し、粘着層を露出させ、その粘着層を用いて所望する箇所に本実施の形態に係る竹炭シートを貼着すれば、その箇所においては消臭効果や抗菌効果、電磁波シールド性を得ることができるようになる。即ち簡潔な方法で所望の効果を得られるのである。  また両方の最表面に離型紙を設ける構成とすれば、例えば壁面に本実施の形態に係る竹炭シートを貼着した後、残る離型紙を剥離して粘着層を露出させれば、その粘着層側に使用者の所望するデザインの壁紙を貼着することができ、即ち使用者の好みに応じた使用が可能となる。
【００４３】
（実施の形態３）
以上２つの実施の形態について説明したが、これらでは用いられる基材がプラスチックフィルムである、とした。しかし、必ずしもプラスチックフィルム基材に限定されるものではなく、不織布や織物、編物、例えばコットン布やシルク布、等を基材として用いることも可能である。詳細な説明は省くが、実施の形態１又は実施の形態２におけるプラスチックフィルム基材を、例えば不織布等の布地に置き換えた構成としても得られる効果は同様でる。即ち消臭効果、抗菌効果や保湿効果等の竹炭による効果のみならず、電磁波シールド性や抗菌性をも備えた布地を基材とした竹炭シートを得られるのである。そして基材が布地であることから、これを切断することで生地・服地とすることも考えられるし、そのようにすることで、即ちプラスチック基材が存在しないことで柔らかみのある素材となり、一層衣類に好適な素材となり、消臭効果、抗菌効果などの他に、電磁波シールド性なども有した衣服を得ることが出来る。尚、布地に竹炭バインダー層を積層する場合、具体的には捺染、浸染等の手法により塗布する事が出来る。
【００４４】
（実施の形態４）
さらに上述した３つの実施の形態いずれの場合においても金属蒸着層を省略した形態とすることも考えられ、また可能である。ここではその詳細な説明は省略するが、実施の形態１〜３における金属蒸着層を省略した構成を有する竹炭シートとした場合であっても、得られる効果については同様のものとなる。特に竹炭自体も電磁波シールド性や抗菌性を有しているので、金属蒸着層が存在しないからといって、それが即座に電磁波シールド性や抗菌性についての性能を得られないということはない。
【００４５】
またプラスチックフィルム基材に接している竹炭バインダー層の表面が布地と接着している、という構成とすることも考えられる。例えば布地／竹炭バインダー層／プラスチックフィルム基材／金属蒸着層、と言う構成である。当然これ以外の構成、例えば布地／竹炭バインダー層／プラスチックフィルム基材／金属蒸着層／トップコート層／粘着層／離型紙、という構成であっても構わない。
【００４６】
尚、これ以上は詳述はしないが、布地を用いることで前述した以外にも、さらに竹炭シートの外観・風合いが柔らかなものとすることが出来るし、これを生地として使用することも考えられる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本願発明に係る竹炭シートによれば、有害物質の吸着、消臭効果や、保湿効果、癒し効果、保湿効果、電磁波シールド性、抗菌性、に優れた竹炭を用いることで、これらの性質を備えた竹炭シートを得ることが出来る。しかも特段に複雑な製造装置や製造手法を用いることなく得られるので、生産効率、コスト面、などにおいても大変好適なものとなせる。そして竹炭と同時に金属又は金属酸化物も利用することで、特に電磁波シールド性や抗菌性に優れた竹炭シートを簡潔に得られるようになる。またさらに布地を貼付したり、基材そのものを布地とすることで、より柔らかみ、風合いのある生地とすることが可能となるので、これを服地として衣類を作成すれば、消臭効果、抗菌効果、電磁波シールド性等の竹炭の効果を備えた衣類を容易に作製することができるようになる。