JP2004202732A - 炭コートアルミニウム材 - Google Patents
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Abstract
【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
【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
Description
【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
【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
Claims (4)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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