JP2023087142A - 抗菌ニス組成物および積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた抗菌性、光沢、及び、耐摩擦性を発現させる抗菌ニス組成物及びその積層体を提供すること。【解決手段】銀含有ゼオライト粒子と、バインダー樹脂と、溶剤とを含む抗菌ニス組成物であって、前記銀含有ゼオライト粒子を、ニス組成物全量に対し０．１～１５質量％であり、前記バインダー樹脂が、ロジン変性フェノール樹脂を含み、前記溶剤が、植物油、重合植物油、脂肪酸エステル、及び非芳香族系石油溶剤から選ばれる少なくとも１種類を含む、抗菌ニス組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、優れた抗菌性を有する抗菌ニス組成物および該抗菌ニス組成物を用いた積層体に関する。

抗菌製品は、衣食住を初めとする生活関連資材のあらゆる産業関連分野において、非常に広範囲にわたって使用されている。抗菌性を機能として付加する方法としては、例えば塗工物に添加しウェットコーティングしたり、あるいは銀を蒸着やスパッタ等によってドライコーティングする方法などが採用されているが、生産性の観点により印刷用組成物において、抗菌性能を付与する検討が行われてきた。

特許文献１（特開２００６－２０６８０３号公報）には、抗菌剤として銀イオンをアルミナ等の多孔質物質に担持させた化合物を使用したワニス組成物が開示されている。しかしながら、印刷物の光沢および耐摩擦性が不十分なため、印刷物の美粧性が低く、輸送時の擦れにより生産性が著しく損なわれるという課題があった。

特開２００６－２０６８０３号公報

本発明が解決しようとする課題は、優れた抗菌性、光沢、及び、耐摩擦性を発現させる抗菌ニス組成物を提供することである。

本発明者らが鋭意研究した結果、バインダー樹脂として、ロジン変性フェノール樹脂を使用するとともに、銀含有ゼオライト粒子を併用することで、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、銀含有ゼオライト粒子と、バインダー樹脂と、溶剤とを含む抗菌ニス組成物であって、
前記銀含有ゼオライト粒子を、ニス組成物全量に対し０．１～１５質量％含む、抗菌ニス組成物に関する。

更に本発明は、前記バインダー樹脂が、ロジン変性フェノール樹脂を含む、上記抗菌ニス組成物に関する。

更に本発明は、前記溶剤が、植物油、重合植物油、脂肪酸エステル、及び非芳香族系石油溶剤から選ばれる少なくとも１種類を含む、上記抗菌ニス組成物に関する。

更に本発明は、基材上に、上記抗菌ニス組成物からなる層を有する、積層体に関する。

更に本発明は、基材にインキを印刷した印刷物の印刷面上に、上記抗菌ニス組成物からなる層を有する、積層体に関する。

本発明によって、優れた抗菌性、光沢、及び、耐摩擦性を発現させる抗菌ニス組成物を提供することができた。

以下、本発明の抗菌ニス組成物について詳細に説明する。なお以下では、「抗菌ニス組成物」を、単に「ニス組成物」又は「ニス」という場合がある。

＜銀含有ゼオライト粒子＞
本発明におけるニス組成物に使用される銀含有ゼオライト粒子は、銀イオンを多孔質物質であるゼオライトに担持させたものである。
銀含有ゼオライト粒子の平均粒子径は、好ましくは０．１～５μｍであり、より好ましくは１～３μｍである。
このような銀含有ゼオライト粒子として、ゼオミック（シナネンゼオミック社）等を使用できる。

銀含有ゼオライト粒子の添加量はニス組成物全量中０．１～１５質量％である。０．１質量％未満では抗菌効果が安定せず、又、１５質量％を越えると必要十分な抗菌効果が飽和し、抗菌剤が過剰となり価格面、印刷適性共に不利となる。抗菌剤の添加量は好ましくは組成物全量中０．１～１０質量％であり、より好ましくは組成物全量中０．５～７質量％である。

＜バインダー樹脂＞
本発明のニス組成物は、バインダー樹脂としてロジン変性フェノール樹脂を含む。ロジン変性フェノール樹脂の重量平均分子量は５０００～２０００００であることが好ましい。

なお、本発明において、Ｍｗは、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ（以下、「ＧＰＣ」という。）で測定した。ＧＰＣの具体的な測定方法は、以下の通りである。東ソー(株)製ＨＬＣ－８０２０を用い、検量線は標準ポリスチレンサンプルにより作成した。溶離液はテトラヒドロフランを、カラムにはＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＭ－Ｍ（東ソー(株)製）３本を用いた。測定は流速０．６ｍｌ／分、注入量１０μｌ、カラム温度４０℃で行った。

＜溶剤＞
本発明のニス組成物に用いられる溶剤としては、従来公知のものを任意に用いることができる。上記バインダー樹脂との相溶性、並びに、インキ組成物の粘弾性及び乾燥性を好適なものとする観点から、植物油、重合植物油、脂肪酸エステル、及び非芳香族系石油溶剤から選ばれる少なくとも１種類を含むことが好ましい。なおこれらの溶剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

＜植物油＞
なお「植物油」とは、グリセリンと脂肪酸とのエステル化反応物であるトリグリセライド、並びに、エステル交換反応により生成されたモノグリセライド及びジグリセライドを表す。なお、前記脂肪酸は飽和脂肪酸でも不飽和脂肪酸でもよい。

「植物油」として代表的なものは、アサ実油、アマニ油、エノ油、オイチシカ油、オリーブ油、カカオ油、カポック油、カヤ油、カラシ油、キョウニン油、キリ油、ククイ油、クルミ油、ケシ油、ゴマ油、サフラワー油、ダイコン種油、大豆油、大風子油、ツバキ油、トウモロコシ油、ナタネ油、ニガー油、ヌカ油、パーム油、ヒマシ油、ヒマワリ油、ブドウ種子油、ヘントウ油、松種子油、綿実油、ヤシ油、落花生油、脱水ヒマシ油などが挙げられる。特に大豆油、ヤシ油、アマニ油、ナタネ油、及びキリ油が好ましい。

＜重合植物油＞
「重合植物油」とは、例えば上記に列挙した１種類以上の植物油を、加熱及び撹拌し、重合することにより得られる。植物油を、酸素を吹き込みながら加熱及び撹拌してもよい。なお重合反応は熱重合でもよく、酸化重合が必須であるわけではない。重合植物油の製造に用いる植物油としては特に、大豆油、ヤシ油、アマニ油、ナタネ油、及びキリ油が好ましい。

＜脂肪酸エステル＞
「脂肪酸エステル」の例としては、上記に列挙した１種類以上の植物油、例えば大豆油、綿実油、アマニ油、サフラワー油、トール油、脱水ヒマシ油、カノーラ油、ナタネ油等から製造される植物油エステルが挙げられる。

その他の例としては脂肪酸モノアルキルエステル化合物が挙げられる。このうちモノエステルを構成する脂肪酸としては炭素数１６～２０の飽和又は不飽和脂肪酸が好ましく、ステアリン酸、イソステアリン酸、ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸等が例示できる。また脂肪酸モノアルキルエステル化合物を構成する、アルコール由来のアルキル基としては炭素数１～１０が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、２－エチルヘキシル基等が例示できる。これらアルキル基を有するアルコールは、単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。

なお「脂肪酸エステル」を構成するアルコールは、１価のアルコールであることが好ましい。

＜非芳香族系石油溶剤＞
「非芳香族系石油溶剤」としては、パラフィン系、ナフテン系、及びこれらの混合溶剤が挙げられる。非芳香族系石油溶剤の市販品の例として、ＪＸＴＧエネルギー（株）製「ＡＦソルベント５号」、「ＡＦソルベント６号」、「ＡＦソルベント７号」などがある。なお、混入している芳香族炭化水素の含有量が、前記非芳香族系石油溶剤全量中１重量％以下であることが好ましい。

また非芳香族系石油溶剤を用いる場合、そのアニリン点は６０～１３０℃であることが好ましい。アニリン点が１３０℃以下であると、ニス組成物中のバインダー樹脂が溶解性に優れ、ニス組成物の流動性を十分確保できるため、レベリングが向上し光沢性により優れた印刷物が得られる。また、６０℃以上であると、乾燥時に印刷層からの溶剤の離脱性が良化し、乾燥性により優れたニス組成物となる。

＜ドライヤー＞
また本発明ニス組成物には、必要に応じて金属ドライヤーを添加することができる。金属ドライヤーとしては、マンガン錯体、コバルト錯体、ニッケル錯体、亜鉛錯体などが挙げられる。

＜ワックス＞
また本発明ニス組成物には、必要に応じてワックスを使用することが出来る。
ワックスは、天然ワックスおよび合成ワックスに分類され、天然ワックスとしては、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、石油ワックスに分類される。

また、合成ワックスは、合成炭化水素、変性ワックス、水素化ワックスに分けられ、本願発明で好ましく使用されるものとしてポリエチレンワックスが挙げられ、ポリエチレンワックスは合成炭化水素に分類される。

＜その他の成分＞
また本発明ニス組成物には、本発明の効果が低下しない範囲で、レベリング剤、帯電防止剤、界面活性剤、消泡剤、酸化防止剤などを必要に応じて添加することができる。

＜ニス組成物の製造例＞
本発明のニス組成物を製造するには、従来公知の方法で実施する事が出来る。一例として上記の各材料を、ビーズミルや３本ロール等で分散する事によりニス組成物用ベースを得る事が出来る。次いで、石油系溶剤、植物油類、その他の添加剤を加え、所定粘度に調整しニス組成物を得る事が出来る。ニスの種類としては、枚葉印刷機用インキ、オフセット輪転印刷機用インキ、新聞印刷機用インキが主なものであるが、これに限定されるものではない。

＜積層体＞
本発明における積層体は、ニス組成物を、基材上、または基材にインキを印刷した印刷物の印刷面上に印刷することによって得られる。基材としては、特に制限はなく、公知のものを用いることができる。具体的には、アート紙、コート紙、キャスト紙などの塗工紙や上質紙、中質紙、新聞用紙などの非塗工紙、ユポ紙などの合成紙、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＯＰＰ（２軸延伸ポリプロピレン）のようなプラスチックフィルムなどが挙げられる。
また、基材に印刷するインキとしては、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷等公知の印刷方法に適した任意のインキを使用することができる。

本発明におけるニス組成物を、基材上、または基材にインキを印刷した印刷物の印刷面上に印刷またはコーティングする方法としては、ロールコーター、グラビアコーター、フレキソコーター、エアドクターコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、トランスファーロールコーター、キスコーター、カーテンコーター、キャストコーター、スプレーコーター、ダイコーター、オフセット印刷（湿し水を使用する通常の平版及び湿し水を使用しない水無し平版）、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷等が挙げられる。

なお、ニス組成物を乾燥させる方式として、ヒートセット型、酸化重合型、浸透乾燥型のいずれを選択してもよい。

以下に実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」をそれぞれ表す。

＜粘度の測定条件＞
樹脂及びインキの粘度は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製「ＨＡＡＫＥ Ｒｈｅｏｓｔｒｅｓｓ６００」を用い、２５℃、シェアレート１１７／ｓの条件で測定した。

＜ロジン変性フェノール樹脂ワニス１製造例＞
特開平０９－２４９７２６号公報に記載の製法で合成した重量平均分子量１３００００、酸価２４．３であるロジン変性フェノール樹脂３８部、大豆油３０部、及び非芳香族系溶剤であるＡＦソルベント５号（ＪＸＴＧエネルギー（株）製、アニリン点８８．２度）３１部を容器に加え、１８０℃に昇温した。同温で３０分間撹拌した後放冷し、ゲル化剤としてエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロポキシド１部（川研ファインケミカル（株）製ＡＬＣＨ）を加え、１９０℃で３０分間撹拌してロジン変性フェノール樹脂ワニス１を得た。

＜ロジン変性フェノール樹脂ワニス２製造例＞
特開２０１６－１５５９０７号公報に記載の製法で合成した重量平均分子量１００００、酸価２３．６であるロジン変性フェノール樹脂４４部、大豆油２９部、及び非芳香族系溶剤であるＡＦソルベント５号（ＪＸＴＧエネルギー（株）製、アニリン点８８．２度）２６部を容器に加え、１９０℃に昇温した。同温で３０分間撹拌した後放冷し、ゲル化剤としてエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロポキシド１部（川研ファインケミカル（株）製ＡＬＣＨ）を加え、１９０℃で３０分間撹拌してロジン変性フェノール樹脂ワニス２を得た。

＜抗菌ニス組成物製造例＞
銀含有ゼオライト粒子（商品名「ゼオミックＡＷ１０Ｄ」、シナネンゼオミック製）を１部、ロジン変性フェノール樹脂ワニス１を８０部、ドライヤーとしてオクチル酸マンガンを０．５部、オクチル酸コバルトを０．５部、ポリエチレンワックスを３部、再生大豆油（ヨウ素価１１７）を５部、石油系溶剤（ＡＦソルベント７号（ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社 製））を１０部仕込み、常法に従い三本ロールを用いて抗菌ニス組成物の実施例１を得た。

さらに、使用する原料を表１の組成にした以外は実施例１と同様にして、抗菌ニス組成物の実施例２～７、比較例１～２を得た。

［抗菌性評価用試験サンプルの作成方法］
得られた抗菌ニス組成物を、ＲＩテスター（テスター産業株式会社製）を用いて、ＰＥＴフィルムに０．２５ｍｌの盛り量でベタ画像を印刷し、試験サンプルを作成した。

［抗菌性評価］
ＰＥＴフィルム上に印刷されたニス組成物について、ＪＩＳ－Ｚ２８０１に則った方法で抗菌性の評価を行った。
◎・・・抗菌活性値が５以上
〇・・・抗菌活性値が３．５以上５未満
△・・・抗菌活性値が２以上３．５未満
×・・・抗菌活性値が２未満

［光沢評価用試験サンプルの作成方法］
得られた抗菌ニス組成物を、ＲＩテスター（テスター産業株式会社製）を用いて、アート紙（王子製紙株式会社 ＯＫトップコート＋）に０．２５ｍｌの盛り量でベタ画像を印刷し、試験サンプルを作成した。

［光沢評価］
得られた試験サンプルの光沢を光沢計（ＧＬＯＳＳ ＭＥＴＥＲ ＧＭ－２６Ｄ 村上色学研究所製 入射角 ６０°）にて測定した。
◎・・・光沢値が６０以上
〇・・・光沢値が５０以上６０未満
△・・・光沢値が４０以上５０未満
×・・・光沢値が４０未満

［耐摩擦性評価用試験サンプルの作成方法］
得られた抗菌ニス組成物を、ＲＩテスター（テスター産業株式会社製）を用いて、ＯＫトップコート＋（王子製紙株式会社）に０．２５ｍｌの盛り量でベタ画像を印刷し、試験サンプルを作成した。

［耐摩擦性評価］
得られた試験サンプルの耐摩擦性を、学振型摩擦堅牢度試験機（テスター産業株式会社製）を用いて測定した（測定条件：５００ｇ×５０回、当紙：ＯＫトップコート＋）。
〇・・・印刷面欠落の摩擦回数が５０回
△・・・印刷面欠落の摩擦回数が１０回以上５０回未満
×・・・印刷面欠落の摩擦回数が１０回未満

以上より、本願発明の抗菌ニス組成物を用いることによって、優れた抗菌性、光沢、及び、耐摩擦性を有する抗菌ニス組成物を提供できる。

Claims (5)

1. 銀含有ゼオライト粒子と、バインダー樹脂とを含む、抗菌ニス組成物であって、
   銀含有ゼオライト粒子の含有量が、抗菌ニス組成物全量に対し０．１～１５質量％である、抗菌ニス組成物。
2. さらに、植物油、重合植物油、脂肪酸エステル、及び非芳香族系石油溶剤から選ばれる少なくとも１種類を含む、請求項１記載の抗菌ニス組成物。
3. バインダー樹脂が、ロジン変性フェノール樹脂を含む、請求項１または２記載の抗菌ニス組成物。
4. 基材上に、請求項１～３いずれか記載の抗菌ニス組成物からなる層を有する、積層体。
5. 基材にインキを印刷した印刷物の印刷面上に、請求項１～３いずれか記載の抗菌ニス組成物からなる層を有する、積層体。