JP2024008083A - Coating agent for paper substrates or plastic substrates, and paper substrate, plastic substrate, container, and packaging material each including coating layer of coating agent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軟包装用グラビアインキやフレキソインキとして使用可能な紙基材又はプラスチック基材用コーティング剤に関する。 The present invention relates to a coating agent for paper or plastic substrates that can be used as gravure ink or flexo ink for flexible packaging.
近年、様々な基材表面への機能性付与が求められており、プラスチック材料、成形品、紙基材、フィルム基材、包装材等の表面特性の改良に必要とされている。これらの機能を基材表面に付与する方法として、表面に各種機能を有する高分子フィルム等を貼り付けるという方法が、広く知られている。しかし、この方法は、フィルム張り付けに手間がかかり、基材との密着性、加工性も不充分な場合が多く、またコスト的にも高価であった。一方、これらの基材表面への機能性付与として、コーティングによりこれらの機能を発現させる方法も知られている。コーティング法は成形や加工前の基材はもとより、成型後や加工後の基材へ、所望する部分のみへの付与も可能であることから利便性が高い。
基材として、特に食品包装や生活コーティング消費材に多用されるポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリオレフィンフィルム等のフィルム基材は、撥水、撥油、防汚、帯電防止、反射防止、擦り傷防止等といった物理的機能性の他、最近では衛生的機能、例えば抗菌性、防カビ性、抗ウイルス性、消臭性といった機能も所望される。
In recent years, there has been a demand for functionality to be imparted to the surfaces of various substrates, and it is necessary to improve the surface properties of plastic materials, molded products, paper substrates, film substrates, packaging materials, and the like. As a method of imparting these functions to the surface of a base material, a method of attaching a polymer film or the like having various functions to the surface is widely known. However, this method requires time and effort to apply the film, often has insufficient adhesion to the substrate and processability, and is also expensive. On the other hand, as a method of imparting functionality to the surface of these base materials, a method of expressing these functions by coating is also known. The coating method is highly convenient because it can be applied not only to the base material before molding or processing, but also to only desired parts of the base material after molding or processing.
Film base materials such as polyester film, nylon film, and polyolefin film, which are often used for food packaging and daily life coating consumer goods, have properties such as water repellency, oil repellency, stain resistance, antistatic, antireflection, and scratch prevention. In addition to physical functionality, hygienic functions such as antibacterial, antifungal, antiviral, and deodorizing properties are also desired recently.
抗菌や防カビ、消臭機能を有する化合物として、ゼオライト粒子、シリカゲル粒子、アルミナ粒子、リン酸塩粒子等を担体として、これらの担体粒子に銀化合物を担持させた無機化合物が知られている。このような無機化合物をフィルムに使用する際には、混練押し出し成型による方法が一般的である。しかし、この方法ではフィルム表面に効率良く無機化合物を存在させることが困難である。そのため、フィルム内部に存在する無機化合物は、結果的に機能性には効果をもたらさず、全体としてコストアップの原因となっていた。フィルムを積層させることでこの問題を解決する方法もあるが、実際には工程が複雑になるため、大幅なコストダウンは見込みづらい(例えば特許文献1参照)。
そこで、バインダー樹脂に無機化合物を分散させたコート剤を印刷、塗布する方法も知られている(例えば特許文献2、3参照)。
Inorganic compounds in which silver compounds are supported on zeolite particles, silica gel particles, alumina particles, phosphate particles, etc. as carriers are known as compounds having antibacterial, antifungal, and deodorizing functions. When such an inorganic compound is used in a film, it is generally kneaded and extruded. However, with this method, it is difficult to efficiently cause the inorganic compound to exist on the film surface. As a result, the inorganic compounds present inside the film have no effect on functionality, and are a cause of overall cost increase. Although there is a method to solve this problem by laminating films, in reality, the process becomes complicated and it is difficult to expect a significant cost reduction (for example, see Patent Document 1).
Therefore, a method of printing and applying a coating agent in which an inorganic compound is dispersed in a binder resin is also known (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
特許文献2,3のようにコーティングにより抗菌性等を有する無機化合物の機能を発現させる方法は簡便で利便性が高い。しかしながら、無機化合物の粒子径が2~3μm程度の大きさを有するものもあり、比較的大きいことから、揉み、擦れ、こすれ、摩擦等の接触に弱く、印刷物の耐摩擦性が著しく低下するという問題がある。そのため、抗菌・防カビ・抗ウィルスと耐摩擦性の両立が困難であった。
そこで、本発明の課題は、銀含有無機化合物を使用した、抗菌性、防カビ性あるいは抗ウイルス性と、耐摩擦性の両立が可能な紙基材又はプラスチック基材用コーティング剤を提供することにある。
The method of expressing the function of an inorganic compound having antibacterial properties etc. by coating as in Patent Documents 2 and 3 is simple and convenient. However, some inorganic compounds have a particle size of about 2 to 3 μm, and because they are relatively large, they are susceptible to contact such as rubbing, rubbing, rubbing, and friction, and the abrasion resistance of printed materials is said to be significantly reduced. There's a problem. Therefore, it has been difficult to achieve both antibacterial, antifungal, antiviral properties and abrasion resistance.
Therefore, an object of the present invention is to provide a coating agent for paper or plastic substrates that uses a silver-containing inorganic compound and is capable of achieving both antibacterial, antifungal, or antiviral properties and abrasion resistance. It is in.
本発明は、バインダー樹脂(A)、銀含有無機化合物(B)、ポリエチレンワックス(C)、及び水を含有する紙基材用又はプラスチック基材用コーティング剤を提供するものである。 The present invention provides a coating agent for paper or plastic substrates containing a binder resin (A), a silver-containing inorganic compound (B), a polyethylene wax (C), and water.
また、本発明は、前記コーティング剤を紙基材及びフィルムにコーティングした紙基材又はプラスチック基材に関する。 The present invention also relates to a paper base material or a plastic base material in which a paper base material or a film is coated with the above-mentioned coating agent.
また、本発明は、紙基材又はプラスチック基材を使用した容器、包装材に関する。 The present invention also relates to containers and packaging materials using paper or plastic base materials.
本発明により、銀含有無機化合物の有する抗菌性、防カビ性、抗ウイルス性を発揮でき、且つ耐摩擦性に優れる抗菌性、防カビ性又は抗ウイルス性を有するコーティング剤を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a coating agent that can exhibit the antibacterial, antifungal, and antiviral properties of a silver-containing inorganic compound and has excellent abrasion resistance. .
(言葉の定義)
本発明において「部」とは全て「質量部」を示し、「コーティング剤全量」とは、有機溶剤等の揮発性成分をすべて含んだインキの全量を示し、「コーティング剤固形分全量」とは、溶剤等の揮発性成分を含まない、固形分wwのみの全量を示す。
(definition of word)
In the present invention, all "parts" refer to "parts by mass,""total amount of coating agent" refers to the total amount of ink containing all volatile components such as organic solvents, and "total amount of coating agent solids" refers to , indicates the total amount of solid content only, excluding volatile components such as solvents.
(バインダー樹脂(A))
本発明の紙基材用又はプラスチック基材用コーティング剤に使用するバインダー樹脂(A)としては、特に限定なく一般の水性リキッド印刷インキに使用される、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸カリウム-アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル-アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体などのアクリル共重合体;スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体などのスチレン-アクリル酸樹脂;スチレン-マレイン酸;スチレン-無水マレイン酸;ビニルナフタレン-アクリル酸共重合体;ビニルナフタレン-マレイン酸共重合体;酢酸ビニル-エチレン共重合体、酢酸ビニル-脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル-マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル-クロトン酸共重合体、酢酸ビニル-アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体及びこれらの塩を使用することができる。これらは所望の物性に応じて適宜併用することもできる。
(Binder resin (A))
The binder resin (A) used in the coating agent for paper base materials or plastic base materials of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include urethane resins, polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidones, which are used in general water-based liquid printing inks, Acrylic copolymers such as polyacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymer, potassium acrylate-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer, acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer; styrene- Acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid- Styrene-acrylic acid resins such as acrylic acid alkyl ester copolymers; styrene-maleic acid; styrene-maleic anhydride; vinylnaphthalene-acrylic acid copolymers; vinylnaphthalene-maleic acid copolymers; vinyl acetate-ethylene copolymers Vinyl acetate-based copolymers such as vinyl acetate-fatty acid vinyl ethylene copolymer, vinyl acetate-maleate ester copolymer, vinyl acetate-crotonic acid copolymer, vinyl acetate-acrylic acid copolymer, and these Salt can be used. These can also be used in combination as appropriate depending on desired physical properties.
なかでも、前記バインダー樹脂として、アクリル樹脂またはウレタン樹脂の少なくとも一種を使用することが、入手しやすく好ましい。 Among these, it is preferable to use at least one of acrylic resin and urethane resin as the binder resin because it is easily available.
(アクリル樹脂)
前記アクリル樹脂としては、特に制限はなく、(メタ)アクリレートの単独重合または共重合、及び(メタ)アクリレートと共重合しうるビニルモノマーとを共重合させたコポリマーがあげられる。また水分散性や水溶性を付与する目的から酸価を有するコポリマーであることが好ましい。
尚本発明において「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートのいずれか一方または両方を指し、「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルのいずれか一方または両方を指す。
(acrylic resin)
The acrylic resin is not particularly limited, and includes homopolymerization or copolymerization of (meth)acrylate, and copolymerization of (meth)acrylate and a copolymerizable vinyl monomer. Further, for the purpose of imparting water dispersibility and water solubility, a copolymer having an acid value is preferable.
In the present invention, "(meth)acrylate" refers to either or both of acrylate and methacrylate, and "(meth)acrylic" refers to either or both of acrylic and methacrylic.
(メタ)アクリレートや(メタ)アクリレートと共重合しうるビニルモノマーの例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート;2-ヒドロドキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基含有モノマー;メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のアルキルポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート;パーフルオロアルキルエチル(メタ)アクリレート等のフッ素系(メタ)アクリレート;スチレン、スチレン誘導体(p-ジメチルシリルスチレン、(p-ビニルフェニル)メチルスルフィド、p-ヘキシニルスチレン、p-メトキシスチレン、p-tert-ブチルジメチルシロキシスチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、α-メチルスチレン等)、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、1,1-ジフェニルエチレン等の芳香族ビニル化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールテトラ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-1,3-ジアクリロキシプロパン、2,2-ビス[4-(アクリロキシメトキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(アクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートトリシクロデカニル(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ウレタン(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート化合物;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリレート;2-ビニルピリジン、4-ビニルピリジン、ナフチルビニルピリジン等のビニルピリジン化合物;1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、1,3-シクロヘキサジエン等の共役ジエンなどが挙げられる。これらのモノマーは、1種で用いることも2種以上併用することもできる。 Examples of (meth)acrylate and vinyl monomers copolymerizable with (meth)acrylate include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, sec-butyl (meth)acrylate, t - Alkyl (meth)acrylates such as butyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, and isobutyl (meth)acrylate; Aromatic (meth)acrylates such as benzyl (meth)acrylate; 2-hydroxyethyl (meth)acrylate , 2-hydroxypropyl (meth)acrylate; alkyl polyalkylene glycol mono(meth)acrylates such as methoxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate, methoxypolypropylene glycol mono(meth)acrylate; perfluoroalkylethyl (meth)acrylate; ) Fluorinated (meth)acrylates such as acrylates; styrene, styrene derivatives (p-dimethylsilylstyrene, (p-vinylphenyl)methylsulfide, p-hexynylstyrene, p-methoxystyrene, p-tert-butyldimethylsiloxystyrene) , o-methylstyrene, p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, α-methylstyrene, etc.), aromatic vinyl compounds such as vinylnaphthalene, vinylanthracene, 1,1-diphenylethylene; glycidyl (meth)acrylate, Epoxy (meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tetramethylene glycol tetra(meth)acrylate, 2-hydroxy-1,3-diacryloxy Propane, 2,2-bis[4-(acryloxymethoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(acryloxyethoxy)phenyl]propane, dicyclopentenyl (meth)acrylate tricyclodecanyl (meth) (Meth)acrylate compounds such as acrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, urethane (meth)acrylate; alkylaminos such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminopropyl (meth)acrylate, etc. (meth)acrylates having groups; vinylpyridine compounds such as 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, and naphthylvinylpyridine; 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1 , 3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 1,3-cyclohexadiene, and other conjugated dienes. These monomers can be used alone or in combination of two or more.
また、カルボキシル基及びカルボキシル基が塩基性化合物によって中和されたカルボキシレート基からなる群より選ばれる1種以上の酸性基を導入することを目的として、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、β-(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンサクシネート、β-(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート等のカルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマーを共重合させることで、酸価を有するコポリマーを得ることができる。
酸性基を導入する場合は、後述で詳細に述べるが酸価が所望の範囲となるようにモノマー量を適宜調整することが好ましい。
In addition, for the purpose of introducing one or more acidic groups selected from the group consisting of a carboxyl group and a carboxylate group in which the carboxyl group is neutralized with a basic compound, (meth)acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid By copolymerizing (meth)acrylic monomers having a carboxyl group such as , maleic acid, fumaric acid, β-(meth)acryloyloxyethyl hydrogen succinate, β-(meth)acryloyloxyethylhydrogen phthalate, the acid value can be lowered. It is possible to obtain a copolymer with
When introducing an acidic group, it is preferable to appropriately adjust the amount of monomer so that the acid value falls within a desired range, as will be described in detail later.
前記コポリマーは、例えば、重合開始剤の存在下、50℃~180℃の温度領域で各種モノマーを重合させることにより製造することができ、80℃~150℃の温度領域であればより好ましい。重合の方法は、例えば、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等が挙げられる。また、重合様式は、例えば、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等が挙げられる。 The copolymer can be produced, for example, by polymerizing various monomers in the presence of a polymerization initiator in a temperature range of 50°C to 180°C, more preferably in a temperature range of 80°C to 150°C. Examples of polymerization methods include bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization. Moreover, examples of the polymerization mode include random copolymers, block copolymers, graft copolymers, and the like.
本発明で使用するコポリマーはコアシェル型であってもよい。本発明においてコアシェル型樹脂は、重合体(a2)が重合体(a1)によって水性媒体中に分散された状態を指し、通常、重合体(a1)が樹脂粒子の最外部に存在することでシェル部を形成し、重合体(a2)の一部または全部がコア部を形成したものであることが多い。以後本発明において、シェル部を形成する樹脂を重合体(a1)とし、コア部を形成する樹脂を重合体(a2)と称す。 The copolymers used in the invention may be of core-shell type. In the present invention, the core-shell type resin refers to a state in which the polymer (a2) is dispersed in an aqueous medium by the polymer (a1), and usually, the presence of the polymer (a1) at the outermost part of the resin particles creates a shell. In many cases, a part or all of the polymer (a2) forms a core part. Hereinafter, in the present invention, the resin forming the shell portion will be referred to as a polymer (a1), and the resin forming the core portion will be referred to as a polymer (a2).
〔シェル部を構成する重合体(a1)〕
本発明で使用するコアシェル型樹脂は、シェル部を構成する重合体(a1)について、カルボキシル基及びそれを中和して形成されるカルボキシレート基からなる群より選ばれる1種以上の親水性基を有するアクリル樹脂を含むものによって構成されていることが好ましい。その際、シェル部の酸価は40mgKOH/g以上250mgKOH/g以下の範囲であることが好ましく、120mgKOH/g以下がなお好ましい。
[Polymer (a1) constituting the shell part]
The core-shell type resin used in the present invention has one or more hydrophilic groups selected from the group consisting of a carboxyl group and a carboxylate group formed by neutralizing the carboxyl group in the polymer (a1) constituting the shell part. It is preferable that the material is made of an acrylic resin having the following properties. In this case, the acid value of the shell portion is preferably in the range of 40 mgKOH/g or more and 250 mgKOH/g or less, more preferably 120 mgKOH/g or less.
前記、シェル部を構成する重合体(a1)のカルボキシル基は、塩基性化合物によって中和されカルボキシレート基を形成することが好ましい。 The carboxyl group of the polymer (a1) constituting the shell portion is preferably neutralized with a basic compound to form a carboxylate group.
前記、中和に使用可能な塩基性化合物としては、例えばアンモニア、トリエチルアミン、モルホリン、モノエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等を使用することができ、アンモニア、トリエチルアミンを使用することが、塗膜の耐温水性、耐食性及び耐薬品性をより一層向上するうえで好ましい。 As the basic compound that can be used for neutralization, for example, ammonia, triethylamine, morpholine, monoethanolamine, diethylethanolamine, etc. can be used, and it is preferable to use ammonia and triethylamine to improve the hot water resistance of the coating film. This is preferable for further improving properties, corrosion resistance, and chemical resistance.
前記塩基性化合物の使用量は、得られるコアシェル型樹脂の水分散安定性をより一層向上するうえで、前記重合体(a1)が有するカルボキシル基の全量に対して[塩基性化合物/カルボキシル基]=0.2~2(モル比)となる範囲で使用することが好ましい。 The amount of the basic compound to be used is determined based on the total amount of carboxyl groups that the polymer (a1) has in order to further improve the water dispersion stability of the resulting core-shell resin [basic compound/carboxyl group] It is preferable to use it within the range of =0.2 to 2 (molar ratio).
前記、重合性不飽和二重結合を有するモノマーのうち、カルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマーを含む(メタ)アクリルモノマーを重合して得られるものを使用することが好ましい。特に、前記重合体(a1)としては、前記重合体(a1)のガラス転移温度(Tg1)を20℃~100℃の範囲に調整するうえで、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸等を組み合わせ重合して得られるものを使用することが、造膜性に優れ、かつ、耐温水性、耐食性及び耐薬品性に優れた塗膜を形成するうえでより好ましい。 Among the monomers having a polymerizable unsaturated double bond, those obtained by polymerizing (meth)acrylic monomers including (meth)acrylic monomers having a carboxyl group are preferably used. In particular, as the polymer (a1), methyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, It is more preferable to use a product obtained by polymerizing a combination of (meth)acrylic acid and the like in order to form a coating film that has excellent film-forming properties and is also excellent in hot water resistance, corrosion resistance, and chemical resistance.
〔コア部を構成する重合体(a2)〕
前記、コア部を構成する重合体(a2)は、前述のアクリル樹脂と同様のアクリルモノマー等のコポリマーを使用することができる。
この際、コア部の重量平均分子量は200,000~3,000,000の範囲であることが好ましく、800,000以上がなお好ましい。Tgは-30℃~30℃の範囲であることが好ましい。
[Polymer (a2) constituting the core part]
As the polymer (a2) constituting the core portion, a copolymer such as an acrylic monomer similar to the above-mentioned acrylic resin can be used.
At this time, the weight average molecular weight of the core portion is preferably in the range of 200,000 to 3,000,000, more preferably 800,000 or more. The Tg is preferably in the range of -30°C to 30°C.
前記、コア部を構成する重合体(a2)は、前述のアクリル樹脂と同様のアクリルモノマー等のコポリマーを使用することができるが、中でも、水性媒体で製造することが好ましい。具体的には、前記、モノマーと重合開始剤等とを、水性媒体を含有する反応容器に一括供給または逐次供給し重合することによって製造することができる。その際、予め前記モノマーと水性媒体と必要に応じて反応性界面活性剤等とを混合することでプレエマルジョンを製造し、それと重合開始剤等とを、水性媒体を含有する反応容器に供給し重合してもよい。 As the polymer (a2) constituting the core portion, a copolymer such as an acrylic monomer similar to the acrylic resin described above can be used, but it is particularly preferable to produce it in an aqueous medium. Specifically, it can be produced by supplying the monomer, polymerization initiator, etc. to a reaction vessel containing an aqueous medium all at once or sequentially and polymerizing the monomers and polymerization initiators. At that time, a pre-emulsion is produced by mixing the monomer, an aqueous medium, and a reactive surfactant, etc. as necessary, and the pre-emulsion and a polymerization initiator, etc. are supplied to a reaction vessel containing the aqueous medium. May be polymerized.
前記、重合体(a2)を製造する際に使用可能な重合開始剤としては、例えば過硫酸塩、有機過酸化物、過酸化水素等のラジカル重合開始剤、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩等のアゾ開始剤を使用することができる。また、前記ラジカル重合開始剤は、後述する還元剤と併用しレドックス重合開始剤として使用しても良い。 Examples of polymerization initiators that can be used in producing the polymer (a2) include radical polymerization initiators such as persulfates, organic peroxides, and hydrogen peroxide, and 4,4'-azobis(4- Azo initiators such as cyanovaleric acid), 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, etc. can be used. Further, the radical polymerization initiator may be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent described below.
前記過硫酸塩としては、例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等を使用することができる。前記、有機過酸化物としては、例えば、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド等を使用することができる。 As the persulfate, for example, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, etc. can be used. Examples of the organic peroxides include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, decanoyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, t-butyl peroxylaurate, and t-butyl peroxybenzoate. , cumene hydroperoxide, paramenthane hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, etc. can be used.
また、前記還元剤としては、例えば、アスコルビン酸及びその塩、エリソルビン酸及びその塩(ナトリウム塩等)、酒石酸及びその塩、クエン酸及びその塩、ホルムアルデヒドスルホキシラートの金属塩、チオ硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、塩化第二鉄等を使用することができる。 In addition, examples of the reducing agent include ascorbic acid and its salts, erythorbic acid and its salts (such as sodium salts), tartaric acid and its salts, citric acid and its salts, metal salts of formaldehyde sulfoxylate, sodium thiosulfate, Sodium bisulfite, ferric chloride, etc. can be used.
重合開始剤の使用量は、重合が円滑に進行する量を使用すれば良いが、得られる塗膜の優れた耐食性を維持する観点から、少ない方が好ましく、ビニル重合体(a2)の製造に使用するモノマーの全量に対して、0.01質量%~0.5質量%とすることが好ましい。また、前記重合開始剤を前記還元剤と併用する場合には、それらの合計量の使用量も前記した範囲内であることが好ましい。 The amount of polymerization initiator used may be such that the polymerization proceeds smoothly, but from the viewpoint of maintaining the excellent corrosion resistance of the resulting coating film, a smaller amount is preferable. The amount is preferably 0.01% by mass to 0.5% by mass based on the total amount of monomers used. Furthermore, when the polymerization initiator is used in combination with the reducing agent, it is preferable that the total amount used is also within the above range.
また、前記プレエマルジョンを製造する際には、反応性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤等を使用してもよい。 In addition, when producing the pre-emulsion, reactive surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, etc. are used. Good too.
前記コポリマーの酸価は、酸価20mgKOH/g以上、120mgKOH/g以下が好ましく、より好ましくは酸価25mgKOH以上である。酸価が20mgKOH/g以上であれば、硬化剤添加時、積層体の耐摩擦性、耐水摩擦性、及び耐スクラッチ性を向上する事が出来る。 The acid value of the copolymer is preferably 20 mgKOH/g or more and 120 mgKOH/g or less, more preferably 25 mgKOH or more. If the acid value is 20 mgKOH/g or more, the abrasion resistance, water abrasion resistance, and scratch resistance of the laminate can be improved when the curing agent is added.
尚、ここで言う酸価とは、樹脂1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数を示す。 Note that the acid value herein refers to the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acidic component contained in 1 g of resin.
前記コポリマーの重量平均分子量は、5,000~100,000の範囲のものが好ましい。重量平均分子量5,000以上であれば、樹脂皮膜の耐熱性が低下することなく、積層体の耐摩擦性、及び耐水摩擦性を保持できる傾向にある。100,000以下であれば、積層体の基材密着性、耐スクラッチ性が兼備できる傾向にある。 The weight average molecular weight of the copolymer is preferably in the range of 5,000 to 100,000. When the weight average molecular weight is 5,000 or more, the heat resistance of the resin film does not deteriorate, and the laminate tends to maintain its abrasion resistance and water abrasion resistance. If it is 100,000 or less, the laminate tends to have both good adhesion to the base material and scratch resistance.
前記コポリマーのガラス転移温度(Tg)は、0℃~55℃の範囲である事が好ましい。前記コポリマーのTgが0℃以上であれば、皮膜強度が保たれ、積層体の耐水摩擦性が低下することなく、また55℃以下であれば、他の印刷層との相溶性が低下する事なく、積層体の耐摩擦性、耐水摩擦性、耐スクラッチ性が良好に保たれる傾向にある。 The glass transition temperature (Tg) of the copolymer is preferably in the range of 0°C to 55°C. If the Tg of the copolymer is 0°C or higher, the film strength is maintained and the water abrasion resistance of the laminate does not decrease, and if it is 55°C or lower, the compatibility with other printed layers will decrease. Therefore, the laminate tends to maintain good abrasion resistance, water abrasion resistance, and scratch resistance.
尚、前記ガラス転移温度(Tg1)は、いわゆる計算ガラス転移温度を指し、下記の方法で算出された値を指す。
(式1) 1/Tg(K)=(W1/T1)+(W2/T2)+・・・(Wn/Tn)
(式2) Tg(℃)=Tg(K)-273
式1中のW1、W2、・・・Wnは、重合体の製造に使用したモノマーの合計質量に対する各モノマーの質量%を表し、T1、T2、・・・Tnは、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度(K)を表す。なお、T1、T2、・・Tnの値は、Polymer Handbook(Fourth Edition,J.Brandrup,E.H.Immergut,E.A.Grulke 編)に記載された値を用いる。
また、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度が前記Polymer Hand Bookに記載されていないもののガラス転移温度は、示差走査熱量計「DSC Q-100」(TA Instrument社製)を用い、JIS K7121に準拠した方法で測定した。具体的には、真空吸引して完全に溶剤を除去した重合体を、20℃/分の昇温速度で-100℃~+200℃の範囲で熱量変化を測定し、各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点をガラス転移温度とした。
Note that the glass transition temperature (Tg1) refers to a so-called calculated glass transition temperature, and refers to a value calculated by the following method.
(Formula 1) 1/Tg(K)=(W1/T1)+(W2/T2)+...(Wn/Tn)
(Formula 2) Tg (°C) = Tg (K) - 273
In formula 1, W1, W2, ... Wn represent the mass % of each monomer with respect to the total mass of monomers used for the production of the polymer, and T1, T2, ... Tn represent the mass % of each monomer with respect to the total mass of monomers used for producing the polymer, and T1, T2, ... Tn represent the mass % of each monomer with respect to the total mass of monomers used for producing the polymer Represents glass transition temperature (K). Note that the values of T1, T2, . . . Tn are those described in Polymer Handbook (Fourth Edition, edited by J. Brandrup, E. H. Immergut, and E. A. Grulke).
In addition, although the glass transition temperature of the homopolymer of each monomer is not listed in the Polymer Hand Book, the glass transition temperature was determined in accordance with JIS K7121 using a differential scanning calorimeter "DSC Q-100" (manufactured by TA Instrument). It was measured using the same method. Specifically, we measured the change in calorific value of a polymer whose solvent had been completely removed by vacuum suction in the range of -100°C to +200°C at a heating rate of 20°C/min, and calculated the straight line as an extension of each baseline. The point where a straight line equidistant in the vertical axis direction intersects with the curve of the step-like change portion of the glass transition was defined as the glass transition temperature.
(ウレタン樹脂)
前記ウレタン樹脂としては、例えば、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールやポリカーボネートポリオール等のポリオールと、アニオン性基、カチオン性基、ポリオキシエチレン基やポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン基である親水性基を有するポリオールと、ポリイソシアネートとを反応させて得られるウレタン樹脂等が挙げられる。また前記ウレタン樹脂の重量平均分子量は特に限定ないが、一般に5000~200000であるものであればよく20000~150000であることがより好ましい。
(Urethane resin)
The urethane resin has, for example, a polyol such as a polyether polyol, a polyester polyol, or a polycarbonate polyol, and a hydrophilic group such as an anionic group, a cationic group, a polyoxyethylene group, or a polyoxyethylene-polyoxypropylene group. Examples include urethane resins obtained by reacting polyols with polyisocyanates. Further, the weight average molecular weight of the urethane resin is not particularly limited, but generally it may be from 5,000 to 200,000, and preferably from 20,000 to 150,000.
前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ショ糖、アコニット糖、フェミメリット酸、燐酸、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリイソプロパノールアミン、ピロガロール、ジヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシフタール酸、1,2,3-プロパントリチオール等の活性水素基を2個以上有する化合物にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン、シクロフェキシレン等の環状エーテル化合物を付加重合したもの、又は、前記環状エーテル化合物をカチオン触媒、プロトン酸、ルイス酸等を触媒として開環重合したものが挙げられる。 Examples of the polyether polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, Glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, sorbitol, sucrose, aconite sugar, femimellitic acid, phosphoric acid, ethylenediamine, diethylenetriamine, triisopropanolamine, pyrogallol, dihydroxybenzoic acid, hydroxyphthalic acid, 1,2,3-propane Addition polymerization of a cyclic ether compound such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, tetrahydrofuran, cyclophexylene, etc. to a compound having two or more active hydrogen groups such as trithiol, or the above-mentioned cyclic ether compound Examples include those obtained by ring-opening polymerization using a cationic catalyst, a protonic acid, a Lewis acid, etc. as a catalyst.
前記ポリエステルポリオールは、ジオール化合物、ジカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸化合物等の脱水縮合反応、ε-カプロラクトン等の環状エステル化合物の開環重合反応、及びこれらの反応によって得られるポリエステルを共重合させることによって得られる。このポリエステルポリオールの原料となるジオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ハイドロキノン、及びこれらのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。 The polyester polyol is obtained by dehydration condensation reaction of diol compounds, dicarboxylic acids, hydroxycarboxylic acid compounds, etc., ring-opening polymerization reaction of cyclic ester compounds such as ε-caprolactone, and copolymerization of polyesters obtained by these reactions. It will be done. Examples of diol compounds that can be used as raw materials for this polyester polyol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 3-methyl-1,5-pentanediol. Diol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, bishydroxyethoxybenzene, 1,4-cyclohexanediol, 1 , 4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, hydroquinone, and alkylene oxide adducts thereof.
また、前記ポリエステルポリオールの原料となるジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2-ビス(フェノキシ)エタン-p,p’-ジカルボン酸等が挙げられる。 In addition, examples of the dicarboxylic acid that is a raw material for the polyester polyol include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4 -Cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, naphthalic acid, biphenyldicarboxylic acid, 1,2-bis Examples include (phenoxy)ethane-p,p'-dicarboxylic acid.
前記ポリエステルポリオールの原料となるヒドロキシカルボン酸としては、例えば、p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシエトキシ)安息香酸等が挙げられる。 Examples of the hydroxycarboxylic acid serving as a raw material for the polyester polyol include p-hydroxybenzoic acid and p-(2-hydroxyethoxy)benzoic acid.
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば炭酸エステルと、低分子量のポリオール、好ましくは直鎖脂肪族ジオールとを反応させて得られるものを使用することができる。 As the polycarbonate polyol, for example, one obtained by reacting a carbonate ester with a low molecular weight polyol, preferably a linear aliphatic diol can be used.
前記炭酸エステルとしては、メチルカーボネートや、ジメチルカーボネート、エチルカーボネート、ジエチルカーボネート、シクロカーボネート、ジフェニルカーボネ-ト等を使用することできる。 As the carbonate ester, methyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl carbonate, diethyl carbonate, cyclocarbonate, diphenyl carbonate, etc. can be used.
前記炭酸エステルと反応しうる低分子量のポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,5-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノール-A、ビスフェノール-F、4,4’-ビフェノール等の比較的低分子量のジヒドロキシ化合物や、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールや、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリヘキサメチレンサクシネート、ポリカプロラクトン等のポリエステルポリオール等を使用することができる。 Examples of low molecular weight polyols that can react with the carbonate ester include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1 , 3-butanediol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,5-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1, 7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4 - Relatively low molecular weight dihydroxy compounds such as cyclohexanedimethanol, hydroquinone, resorcinol, bisphenol-A, bisphenol-F, and 4,4'-biphenol, and polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyoxytetramethylene glycol. and polyester polyols such as polyhexamethylene adipate, polyhexamethylene succinate, and polycaprolactone.
ポリカーボネート構造は、ポリカーボネート系ウレタン樹脂の製造に使用するポリオール及び前記ポリイソシアネートの合計質量に対して、10質量%~90質量%の範囲で使用することが好ましい。 The polycarbonate structure is preferably used in a range of 10% by mass to 90% by mass based on the total mass of the polyol and the polyisocyanate used for producing the polycarbonate-based urethane resin.
また、前記ウレタン樹脂は、コーティング剤中における分散安定性を付与するうえで親水性基を有する。前記親水性基としては、一般にアニオン性基やカチオン性基、ノニオン性基といわれるものを使用することができるが、なかでもアニオン性基やカチオン性基を使用することが好ましい。 Further, the urethane resin has a hydrophilic group to provide dispersion stability in the coating agent. As the hydrophilic group, what is generally called an anionic group, a cationic group, or a nonionic group can be used, and among them, it is preferable to use an anionic group or a cationic group.
前記アニオン性基としては、例えばカルボキシル基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルホネート基等を使用することができ、なかでも、一部または全部が塩基性化合物等によって中和されたカルボキシレート基やスルホネート基を使用することが、良好な水分散性を維持するうえで好ましい。 As the anionic group, for example, a carboxyl group, a carboxylate group, a sulfonic acid group, a sulfonate group, etc. can be used, and among them, a carboxylate group partially or completely neutralized with a basic compound, etc. The use of sulfonate groups is preferred in order to maintain good water dispersibility.
前記アニオン性基としてのカルボキシル基やスルホン酸基の中和に使用可能な塩基性化合物としては、例えばアンモニア、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン等の有機アミンや、モノエタノールアミン等のアルカノールアミンや、Na、K、Li、Ca等を含む金属塩基化合物等が挙げられる。 Examples of basic compounds that can be used to neutralize the carboxyl group or sulfonic acid group as the anionic group include organic amines such as ammonia, triethylamine, pyridine, and morpholine, alkanolamines such as monoethanolamine, Na, Examples include metal base compounds containing K, Li, Ca, and the like.
また、前記カチオン性基としては、例えば3級アミノ基等を使用することができる。前記3級アミノ基の一部又は全てを中和する際に使用することができる酸としては、例えば、蟻酸、酢酸等を使用することができる。また、前記3級アミノ基の一部又は全てを4級化する際に使用することができる4級化剤としては、例えば、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等のジアルキル硫酸類を使用することができる。 Further, as the cationic group, for example, a tertiary amino group or the like can be used. As the acid that can be used to neutralize some or all of the tertiary amino groups, for example, formic acid, acetic acid, etc. can be used. Moreover, as a quaternizing agent that can be used when quaternizing some or all of the tertiary amino groups, for example, dialkyl sulfates such as dimethyl sulfate and diethyl sulfate can be used.
また、前記ノニオン性基としては、例えばポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、ポリ(オキシエチレン-オキシプロピレン)基、及びポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン基等のポリオキシアルキレン基を使用することができる。なかでもオキシエチレン単位を有するポリオキシアルキレン基を使用することが、親水性をより一層向上させるうえで好ましい。 In addition, examples of the nonionic group include polyoxyalkylene groups such as a polyoxyethylene group, a polyoxypropylene group, a polyoxybutylene group, a poly(oxyethylene-oxypropylene) group, and a polyoxyethylene-polyoxypropylene group. can be used. Among them, it is preferable to use a polyoxyalkylene group having an oxyethylene unit in order to further improve hydrophilicity.
前記親水性基は、前記ウレタン樹脂全体に対して0.5質量%~30質量%存在することがより一層良好な水分散性を付与し、1質量%~20質量%の範囲であることがより好ましい。 The hydrophilic group is preferably present in an amount of 0.5% to 30% by mass based on the entire urethane resin to provide even better water dispersibility, and is preferably in a range of 1% to 20% by mass. More preferred.
また所望される物性によって後述する架橋剤を使用することができる。前記架橋剤を使用する場合、前記ウレタン樹脂としては、前記架橋剤の有する官能基と架橋反応しうる官能基を有するものを使用することが好ましい。 Further, crosslinking agents described below can be used depending on desired physical properties. When using the crosslinking agent, it is preferable to use a urethane resin having a functional group capable of crosslinking with the functional group of the crosslinking agent.
前記官能基としては、前記親水性基として使用可能なカルボキシル基やカルボキシレート基等が挙げられる。前記カルボキシル基等は、水性媒体中においてウレタン樹脂の水分散安定性に寄与し、それらが架橋反応する際には、前記官能基としても作用し、前記架橋剤の一部架橋反応しうる。 Examples of the functional group include a carboxyl group and a carboxylate group that can be used as the hydrophilic group. The carboxyl groups and the like contribute to the water dispersion stability of the urethane resin in an aqueous medium, and when they undergo a crosslinking reaction, they also act as the functional groups and can partially crosslink the crosslinking agent.
前記官能基としてカルボキシル基等を使用する場合、前記ウレタン樹脂としては、2~55の酸価を有するものであることが好ましく、15~50の酸価を有するものを使用することが、堅牢性を向上するうえで好ましい。なお、本発明でいう酸価は、前記ウレタン樹脂の製造に使用したカルボキシル基含有ポリオール等の酸基含有化合物の使用量に基づいて算出した理論値である。 When a carboxyl group or the like is used as the functional group, it is preferable that the urethane resin has an acid value of 2 to 55, and it is preferable to use a resin that has an acid value of 15 to 50 because of its fastness. It is preferable to improve the The acid value in the present invention is a theoretical value calculated based on the amount of the acid group-containing compound such as the carboxyl group-containing polyol used in the production of the urethane resin.
前記ウレタン樹脂は、例えばポリオールとポリイソシアネートと、必要に応じて鎖伸長剤とを反応させることによって製造することができる。 The urethane resin can be produced, for example, by reacting a polyol, a polyisocyanate, and, if necessary, a chain extender.
前記鎖伸長剤としては、ポリアミンや、その他活性水素原子含有化合物等を使用することができる。
前記ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、1,2-プロパンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2,5-ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,4-シクロヘキサンジアミン等のジアミン類;N-ヒドロキシメチルアミノエチルアミン、N-ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、N-ヒドロキシプロピルアミノプロピルアミン、N-エチルアミノエチルアミン、N-メチルアミノプロピルアミン;ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン;ヒドラジン、N,N’-ジメチルヒドラジン、1,6-ヘキサメチレンビスヒドラジン;コハク酸ジヒドラジッド、アジピン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド;β-セミカルバジドプロピオン酸ヒドラジド、3-セミカルバジッド-プロピル-カルバジン酸エステル、セミカルバジッド-3-セミカルバジドメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキサンを使用することができ、エチレンジアミンを使用することが好ましい。
As the chain extender, polyamines and other active hydrogen atom-containing compounds can be used.
Examples of the polyamine include ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, isophoronediamine, 4,4'-dicyclohexylmethanediamine, 3,3'- Diamines such as dimethyl-4,4'-dicyclohexylmethanediamine, 1,4-cyclohexanediamine; N-hydroxymethylaminoethylamine, N-hydroxyethylaminoethylamine, N-hydroxypropylaminopropylamine, N-ethylaminoethylamine, N-methylaminopropylamine; diethylenetriamine, dipropylenetriamine, triethylenetetramine; hydrazine, N,N'-dimethylhydrazine, 1,6-hexamethylenebishydrazine; succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, sebacic acid Dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide; β-semicarbazide propionic acid hydrazide, 3-semicarbazide-propyl-carbazate, semicarbazide-3-semicarbazidomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane can be used, ethylenediamine It is preferable to use
前記その他活性水素含有化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレンリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、サッカロース、メチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等のグリコール類;ビスフェノールA、4,4’-ジヒドロキシジフェニル、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、水素添加ビスフェノールA、ハイドロキノン等のフェノール類、及び水等を使用することができる
前記鎖伸長剤は、例えば前記鎖伸長剤の有するアミノ基及び活性水素原子含有基の当量が、前記ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られたウレタンプレポリマーの有するイソシアネート基の当量に対して、1.9以下(当量比)となる範囲で使用することが好ましく、0.0~1.0(当量比)の範囲で使用することがより好ましく、より好ましくは0.5質量%が好ましい
前記鎖伸長剤は、前記ポリオールとポリイソシアネートを反応させる際、または、反応後に使用することができる。また、前記で得たウレタン樹脂を水性媒体中に分散させ水性化する際に、前記鎖伸長剤を使用することもできる。
Examples of the other active hydrogen-containing compounds include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, hexamethylene glycol, neo Glycols such as pentyl glycol, sucrose, methylene glycol, glycerin, sorbitol; bisphenol A, 4,4'-dihydroxydiphenyl, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, hydrogenated bisphenol A, hydroquinone For example, the chain extender can be obtained by reacting the polyol and polyisocyanate such that the equivalent of the amino group and active hydrogen atom-containing group of the chain extender is It is preferable to use it in a range of 1.9 or less (equivalent ratio) with respect to the equivalent weight of isocyanate groups possessed by the urethane prepolymer obtained, and it should be used in a range of 0.0 to 1.0 (equivalent ratio). is more preferable, more preferably 0.5% by mass. The chain extender can be used when the polyol and polyisocyanate are reacted or after the reaction. Moreover, when dispersing the urethane resin obtained above in an aqueous medium to make it water-based, the chain extender can also be used.
また、上記以外のポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ハイドロキノン及びそれらのアルキレンオキシド付加物、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ペンタエリスリトール等の比較的低分子量のポリオールが挙げられる。これらの前記ポリオールは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 In addition, examples of polyols other than those mentioned above include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1 , 6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, bishydroxyethoxybenzene, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol , bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, hydroquinone and their alkylene oxide adducts, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, sorbitol, pentaerythritol, and other relatively low molecular weight polyols. These polyols can be used alone or in combination of two or more.
前記ポリオールと反応しウレタン樹脂を形成するポリイソシアネートとしては、例えばフェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族または脂肪族環式構造含有ジイソシアネート等を、単独で使用または2種以上を併用して使用することができる。 Examples of the polyisocyanate that reacts with the polyol to form a urethane resin include aromatic diisocyanates such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and dicyclohexylmethane. Aliphatic or aliphatic cyclic structure-containing diisocyanates such as diisocyanate, xylylene diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate can be used alone or in combination of two or more.
前記バインダー樹脂は、本発明のコーティング剤の固形分換算で5~50質量%であることが好ましい。5質量%以上であれば、コーティング膜強度が低下することもなく、基材密着性、耐水摩擦性等も良好に保たれる。反対に50質量%を以下であれば、抗ウイルス性、抗菌性が低下する事が抑制でき、また高粘度となる事が避けられ、作業性が低下することもない。中でも5~40質量%であることがなお好ましく、5~20質量%であることが最も好ましい。 The binder resin preferably accounts for 5 to 50% by mass in terms of solid content of the coating agent of the present invention. When the content is 5% by mass or more, the strength of the coating film does not decrease, and good adhesion to the substrate, water friction resistance, etc. are maintained. On the other hand, if the content is 50% by mass or less, deterioration of antiviral properties and antibacterial properties can be suppressed, high viscosity can be avoided, and workability does not decrease. Among these, it is more preferably 5 to 40% by mass, and most preferably 5 to 20% by mass.
(銀含有無機化合物(B))
本発明に用いる銀含有無機化合物(B)は、抗菌性、防カビ性、抗ウイルス性に優れることから、例えば、ゼオライト粒子、シリカゲル粒子、アルミナ粒子、リン酸塩粒子等を担体として、これらの担体粒子に銀化合物を担持させた銀担持抗菌剤や、炭酸銀等が好ましいものとして挙げられる。中でも銀担持ゼオライトが好ましい。このような銀含有無機化合物(B)の例として、「ゼオミック」(シナネンゼオミック株式会社製)、「バクテキラー」(富士ケミカル株式会社製)、「ノバロン」(東亞合成株式会社製)などが挙げられる。銀含有無機化合物(B)は、1種類を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Silver-containing inorganic compound (B))
The silver-containing inorganic compound (B) used in the present invention has excellent antibacterial, antifungal, and antiviral properties. Preferred examples include a silver-supported antibacterial agent in which a silver compound is supported on carrier particles, and silver carbonate. Among them, silver-supported zeolite is preferred. Examples of such silver-containing inorganic compounds (B) include "Zeomic" (manufactured by Sinanen Zeomic Co., Ltd.), "Bactekiller" (manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd.), "Novaron" (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), etc. . One type of silver-containing inorganic compound (B) may be used alone, or two or more types may be used in combination.
本発明のコーティング剤中の銀含有無機化合物(B)の含有量は、特に限定されないが、過小であると抗菌性あるいは防カビ性を発現しにくくなる。一方、過大であるとコーティング剤の粘性が上がり、コーティング剤中に抗菌剤あるいは防カビ剤のダマ(かたまり)が生じやすくなり、コーティング剤をフィルム表面に均一に塗工しにくくなったり、コーティング層の耐摩擦性や光沢が低下する。よって、銀含有無機化合物(B)の含有量は、コーティング剤の固形分に対し1.0質量%~20.0質量%の範囲が好ましく、3.0質量%~15.0質量%であればより好ましく、5.0質量%~10.0質量%であればより好ましい。抗ウイルス効果を高めたい場合は、コーティング剤の固形分に対し5.0質量%以上含有させることが好ましい。 The content of the silver-containing inorganic compound (B) in the coating agent of the present invention is not particularly limited, but if it is too small, it becomes difficult to exhibit antibacterial or antifungal properties. On the other hand, if the amount is too high, the viscosity of the coating agent will increase, and the antibacterial agent or antifungal agent will tend to form lumps in the coating agent, making it difficult to apply the coating agent uniformly to the film surface, and making it difficult to coat the coating layer. The abrasion resistance and gloss of the product decrease. Therefore, the content of the silver-containing inorganic compound (B) is preferably in the range of 1.0% by mass to 20.0% by mass, and even if it is 3.0% by mass to 15.0% by mass, based on the solid content of the coating agent. It is more preferable that the amount is 5.0% by mass to 10.0% by mass. If it is desired to enhance the antiviral effect, it is preferable to contain the coating agent in an amount of 5.0% by mass or more based on the solid content of the coating agent.
前記銀含有無機化合物(B)の平均粒径は、特に限定されないが、走査電子顕微鏡を用いてJIS H 7804法に準じて測定した平均粒径が0.5μm以上4μm以下であることが好ましく、より好ましくは1μm以上3μmである。前記銀含有無機化合物(B)の平均粒径が小さすぎると、コーティング剤の硬化膜の表面に銀含有無機化合物(B)が現れず、充分な抗菌性や防カビ性が得られない可能性があるため、好ましくない。前記銀含有無機化合物(B)の平均粒径が大きすぎると、グラビア版やフレキソ版でのコーティングが困難になる傾向にある。また前記銀含有無機化合物(B)の平均粒径が大きすぎると、銀含有無機化合物(B)がコーティング剤中で沈降しやすくなったり、耐摩擦性や光沢性が劣る傾向にある。 The average particle size of the silver-containing inorganic compound (B) is not particularly limited, but the average particle size measured according to JIS H 7804 method using a scanning electron microscope is preferably 0.5 μm or more and 4 μm or less, More preferably, it is 1 μm or more and 3 μm. If the average particle size of the silver-containing inorganic compound (B) is too small, the silver-containing inorganic compound (B) may not appear on the surface of the cured film of the coating agent, and sufficient antibacterial and antifungal properties may not be obtained. This is not desirable because of the If the average particle size of the silver-containing inorganic compound (B) is too large, coating with a gravure plate or a flexo plate tends to become difficult. Furthermore, if the average particle size of the silver-containing inorganic compound (B) is too large, the silver-containing inorganic compound (B) tends to settle in the coating agent, and the abrasion resistance and gloss tend to be poor.
(ポリエチレンワックス(C))
本発明のコーティング剤は、ポリエチレンワックスを含有する。ポリエチレンワックスは、微粒状で水性分散性を有するものが好ましく、市販のワックスを適宜用いることができる。ポリエチレンワックスは、1種でも複数以上を併用して使用してもよい。このようなワックスとしては、ケミパールW-400(三井化学株式会社製)、PA-60(株式会社ポリコン製)等が挙げられる。
コーティング剤中のポリエチレンワックス(C)の含有量は、特に限定されないが、過小であるとコーティング層の滑り性が悪くなり、耐摩擦性が低下する。一方、過大であるとコーティング層の光沢が低下する。よって、ポリエチレンワックス(C)の含有量は、コーティング剤の固形分に対し3.0質量%~20.0質量%の範囲が好ましく、5.0質量%~15.0質量%であればより好ましく、6.0質量%~10.0質量%であればより好ましい。
また、ポリエチレンワックス(C)と前記銀含有無機化合物(B)の質量割合は、抗菌剤及び/又は防カビ剤(B):ポリエチレンワックス(C)=10:90~90:10であることが好ましく、30:70~70:30であることがより好ましく、40:60~60:40であることが更に好ましい。
(Polyethylene wax (C))
The coating agent of the present invention contains polyethylene wax. The polyethylene wax is preferably finely granular and water-dispersible, and commercially available waxes can be used as appropriate. The polyethylene waxes may be used alone or in combination of two or more. Examples of such waxes include Chemipearl W-400 (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and PA-60 (manufactured by Polycon Corporation).
The content of polyethylene wax (C) in the coating agent is not particularly limited, but if it is too small, the slipperiness of the coating layer will deteriorate and the friction resistance will decrease. On the other hand, if it is too large, the gloss of the coating layer will decrease. Therefore, the content of polyethylene wax (C) is preferably in the range of 3.0% to 20.0% by mass, and more preferably 5.0% to 15.0% by mass based on the solid content of the coating agent. It is preferably 6.0% by mass to 10.0% by mass.
Further, the mass ratio of the polyethylene wax (C) and the silver-containing inorganic compound (B) is preferably an antibacterial agent and/or antifungal agent (B): polyethylene wax (C) = 10:90 to 90:10. The ratio is preferably 30:70 to 70:30, even more preferably 40:60 to 60:40.
前記銀含有無機化合物(B)と前記ポリエチレンワックス(C)とを併用することで、コーティング剤中の銀含有無機化合物(B)の抗菌性・防カビ性・抗ウイルス性を損なうことなく、耐摩擦性を両立させることが可能になると推定される。耐摩擦性を高めるためには、銀含有無機化合物(B)の粒子径とポリエチレンワックス(C)の粒子径が近いほど好ましい。ポリエチレンワックス(C)の平均粒径は、特に限定されないが、走査電子顕微鏡を用いてJIS H 7804法に準じて測定した平均粒径が0.5μm以上5μm以下であることが好ましく、より好ましくは1μm~5μmであり、更に好ましくは2μm以上4μmである。 By using the above-mentioned silver-containing inorganic compound (B) and the above-mentioned polyethylene wax (C) together, the silver-containing inorganic compound (B) in the coating agent can be resistant to bacteria without impairing its antibacterial, antifungal, and antiviral properties. It is estimated that it becomes possible to achieve both frictional properties. In order to improve the abrasion resistance, it is preferable that the particle size of the silver-containing inorganic compound (B) and the particle size of the polyethylene wax (C) be closer to each other. The average particle size of the polyethylene wax (C) is not particularly limited, but it is preferably 0.5 μm or more and 5 μm or less, more preferably an average particle size measured according to JIS H 7804 method using a scanning electron microscope. It is 1 μm to 5 μm, more preferably 2 μm or more to 4 μm.
(その他のワックス)
本発明においては、所望の物性に応じて、ポリエチレンワックス(C)以外のその他のワックスを添加することもできる。その他のワックスとしては、炭素系ワックスが好ましく、炭素ワックスとしては流動パラフィン、天然パラフィン、合成パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、フルオロカーボンワックス、エチレン-プロピレン共重合体ワックス、4フッ化エチレン樹脂ワックス、フィッシャー・トロプシュワックス等が挙げられる。これらのワックスは、単独で使用してもよいし、2つ以上組み合わせて使用しても良い。ポリエチレンワックス(C)以外のその他のワックスの添加量の総量は、コーティング剤全量の0.5~5質量%である事が好ましい。その他のワックスの添加量の総量がインキ全量の0.5質量%以上であれば、耐摩耗性、耐水性摩耗性、耐スクラッチ性を保持する事ができ、且つ、前記銀含有無機化合物(B)の分散性を向上させることができる。ワックスの添加量の総量がコーティング剤全量の5質量%以下であれば、基材との密着性、耐摩耗性、耐水性摩耗性、及び耐スクラッチ性を保持する事ができる。
(Other waxes)
In the present invention, waxes other than polyethylene wax (C) may be added depending on desired physical properties. Other waxes are preferably carbon waxes, such as liquid paraffin, natural paraffin, synthetic paraffin, microcrystalline wax, fluorocarbon wax, ethylene-propylene copolymer wax, tetrafluoroethylene resin wax, and Fischer-Tropsch wax. Examples include wax. These waxes may be used alone or in combination of two or more. The total amount of waxes other than polyethylene wax (C) added is preferably 0.5 to 5% by mass of the total amount of the coating agent. If the total amount of other waxes added is 0.5% by mass or more based on the total amount of the ink, abrasion resistance, water resistance, abrasion resistance, and scratch resistance can be maintained, and the silver-containing inorganic compound (B ) can improve the dispersibility of When the total amount of wax added is 5% by mass or less of the total amount of the coating agent, adhesion to the substrate, abrasion resistance, water resistance, abrasion resistance, and scratch resistance can be maintained.
(水性媒体(D))
本発明のコーティング剤に使用される水性媒体(D)は、水を主成分とする水性媒体であり、有機溶剤を含有してもよい。本発明では、水のみを用いても良く、また水及び有機溶剤との混合物を用いても良いが、環境負荷低減と安全性向上の観点から、有機溶剤の使用量はできる限り少ないことが好ましい。
有機溶剤を含有する場合は、コーティング剤全量中、有機溶剤を30質量%以下で含有することが好ましく、5質量%以下で含有することが好ましい。
(Aqueous medium (D))
The aqueous medium (D) used in the coating agent of the present invention is an aqueous medium containing water as a main component, and may contain an organic solvent. In the present invention, water alone or a mixture of water and an organic solvent may be used, but from the viewpoint of reducing environmental impact and improving safety, it is preferable that the amount of organic solvent used is as small as possible. .
When an organic solvent is contained, it is preferably contained in an amount of 30% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total amount of the coating agent.
使用可能な有機溶剤としては特に限定はないが、例えば、水と混和する有機溶剤が好ましく、1-ブタノール、イソブタノール、1-ペンタノール、2-メチル-2-ペンタノール、3-メチル-3-ペンタノール、メチルエチルケトン、
メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール(以下、NPAとも記載する)、イソプロピルアルコール(以下、IPAとも記載する)等の単官能アルコール、各種ジオール、グリセリン等の多価アルコール、
エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、プロピレングリコール、1,2ブタンジオール、3-メチル―1,3ブタンジオール、1、2ペンタンジオール、2-メチル―1,3プロパンジオール、1,2ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール等のジオール、
There are no particular limitations on the organic solvent that can be used, but for example, organic solvents that are miscible with water are preferred, such as 1-butanol, isobutanol, 1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3 -Pentanol, methyl ethyl ketone,
Monofunctional alcohols such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol (hereinafter also referred to as NPA), isopropyl alcohol (hereinafter also referred to as IPA), various diols, polyhydric alcohols such as glycerin,
Ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decane Diol, 1,12-dodecanediol, propylene glycol, 1,2-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,2-pentanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,2-hexanediol, Diols such as dipropylene glycol and diethylene glycol,
ビスフェノールA、ビスフェノールAの炭素数2又は3のアルキレンオキサイド(平均付加モル数1以上16以下)付加物である芳香族ジオール、水素添加ビスフェノールA等の脂環式ジオールポリオキシプロピレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、シクロヘキサンジオール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチル3333エーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、エチルカルビトール、γ-ブチロラクトン、等が挙げられる。これらは1種で使用してもよく複数種混合して使用してもよく限定はない。
中でも、1-ブタノール、イソブタノール、1-ペンタノール、2-メチル-2-ペンタノール、3-メチル-3-ペンタノール、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール(以下、NPAとも記載する)、イソプロピルアルコール(以下、IPAとも記載する)、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル(1-メトキシ2-プロパノール)(PGMとも記載する)、エチレングリコールが好ましい。
Bisphenol A, aromatic diols that are adducts of bisphenol A with alkylene oxides having 2 or 3 carbon atoms (average number of added moles of 1 to 16), alicyclic diols such as hydrogenated bisphenol A, polyoxypropylene-2,2- Bis(4-hydroxyphenyl)propane, polyoxyethylene-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, cyclohexanediol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl 3333 ether, ethylene glycol mono Isobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl Examples include ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, ethyl carbitol, γ-butyrolactone, and the like. These may be used alone or in combination, without any limitation.
Among them, 1-butanol, isobutanol, 1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, methyl ethyl ketone, methanol, ethanol, n-propyl alcohol (hereinafter also referred to as NPA). , isopropyl alcohol (hereinafter also referred to as IPA), propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether (1-methoxy 2-propanol) (also referred to as PGM), and ethylene glycol are preferred.
(界面活性剤)
本発明においては、所望の物性に応じて、界面活性剤を添加することもできる。界面活性剤としては特に限定なく本技術分野において汎用の界面活性剤を使用することができるが、中でも、アセチレン系界面活性剤やアルコールアルコキシレート系界面活性剤が好ましい。
(surfactant)
In the present invention, a surfactant may also be added depending on desired physical properties. The surfactant is not particularly limited and any surfactant commonly used in this technical field can be used, but acetylene surfactants and alcohol alkoxylate surfactants are particularly preferred.
アセチレン系界面活性剤として具体的には、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、3-メチル-1-ブチン-3-オール、3-メチル-1-ペンチン-3-オール、3-ヘキシン-2,5-ジオール、2-ブチン-1,4-ジオール等が挙げられる。又、市販品としては、サーフィノール61、82、104(いずれも、エアープロダクツ社製)等 のアルキレンオキサイド非変性アセチレングリコール系界面活性剤や、 Specifically, the acetylene surfactants include 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 2,4,7,9 -tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 3-methyl-1-butyn-3-ol, 3-methyl-1-pentyne-3- Examples include ol, 3-hexyne-2,5-diol, 2-butyne-1,4-diol, and the like. Commercially available products include alkylene oxide non-modified acetylene glycol surfactants such as Surfynol 61, 82, and 104 (all manufactured by Air Products);
サーフィノール420、440、465、485、TG、2502、ダイノール604、607、サーフィノールSE、MD-20、オルフィンE1004、E1010、PD-004、EXP4300、PD-501、PD-502、SPC(いずれも、日信化学工業(株)製)、アセチレノールEH、E40、E60、E81、E100、E200(いずれも、川研ファインケミカル(株)製)等のアルキレンオキサイド変性アセチレングリコール系界面活性剤等が挙げられる。中でもアルキレンオキサイド変性アセチレングリコール系界面活性剤が好ましい。 Surfynol 420, 440, 465, 485, TG, 2502, Dynor 604, 607, Surfynol SE, MD-20, Olfin E1004, E1010, PD-004, EXP4300, PD-501, PD-502, SPC (all , manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), acetylenol EH, E40, E60, E81, E100, E200 (all manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.), and alkylene oxide-modified acetylene glycol surfactants. . Among these, alkylene oxide-modified acetylene glycol surfactants are preferred.
また、アルコールアルコキシレート系界面活性剤として具体的には、
DYNWET800(ビックケミー・ジャパン社製)が挙げられる。
これらアセチレン系界面活性剤、アルコールアルコキシレート系界面活性剤は各々単独で使用してもよいし、2つ以上組み合わせて使用してもよい。
In addition, specifically as alcohol alkoxylate surfactants,
One example is DYNWET800 (manufactured by BIC Chemie Japan).
These acetylene surfactants and alcohol alkoxylate surfactants may be used alone or in combination of two or more.
これらアセチレン系界面活性剤及び/又はアルコールアルコキシレート系界面活性剤の添加量の総量がコーティング剤全量の0.1~1質量%である事が好ましい。これらのアセチレン系界面活性剤は、単独で使用してもよいし、2つ以上組み合わせて使用しても良く、アセチレン系界面活性剤及び/又はアルコールアルコキシレート系界面活性剤の添加量の総量がコーティング剤全量の0.1質量%以上であれば、基材との塗れ性が向上し基材との密着性を保持する事ができる。アセチレン系界面活性剤及び/又はアルコールアルコキシレート系界面活性剤の添加量の総量がコーティング剤全量の1質量%以下であれば、耐摩耗性、耐水性摩耗性、及び耐スクラッチ性が低下する事もない。 It is preferable that the total amount of these acetylene surfactants and/or alcohol alkoxylate surfactants added is 0.1 to 1% by mass of the total amount of the coating agent. These acetylene surfactants may be used alone or in combination of two or more, and the total amount of the acetylene surfactant and/or alcohol alkoxylate surfactant added is When the amount is 0.1% by mass or more based on the total amount of the coating agent, the coating property with the substrate is improved and the adhesion with the substrate can be maintained. If the total amount of acetylene surfactant and/or alcohol alkoxylate surfactant added is 1% by mass or less of the total amount of the coating agent, abrasion resistance, water resistance, abrasion resistance, and scratch resistance may decrease. Nor.
更に必要に応じ、その他アクリルポリマー系界面活性剤(例えばポリフローWS-314共栄社化学(株)社製)や、変性シリコーン系界面活性剤(例えばポリフローKL-401共栄社化学(株)社製)を使用してもよい。
使用する界面活性剤の総量は前記理由からコーティング剤全量の0.1~1質量%である事が好ましい。
Furthermore, if necessary, other acrylic polymer surfactants (for example, Polyflow WS-314 manufactured by Kyoeisha Kagaku Co., Ltd.) or modified silicone surfactants (for example, Polyflow KL-401 manufactured by Kyoeisha Kagaku Co., Ltd.) may be used. You may.
For the reasons mentioned above, the total amount of surfactants used is preferably 0.1 to 1% by mass of the total amount of the coating agent.
(硬化剤)
本発明においては、所望の物性に応じて、硬化剤を添加することもできる。硬化剤としては、特に限定されることはなく水性媒体中で使用可能な酸基と反応しうる公知の硬化剤を使用することができる。例えば、エポキシ系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤、オキサゾリン系硬化剤などが挙げられる。
(hardening agent)
In the present invention, a curing agent can also be added depending on desired physical properties. The curing agent is not particularly limited, and any known curing agent that can react with an acid group that can be used in an aqueous medium can be used. Examples include epoxy hardeners, carbodiimide hardeners, oxazoline hardeners, and the like.
前記エポキシ系硬化剤は、少なくとも1つのエポキシ基を有する化合物であれば、特に限定されない。エポキシ系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、変性ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテルなどのエポキシ樹脂が挙げられる。 The epoxy curing agent is not particularly limited as long as it is a compound having at least one epoxy group. Examples of the epoxy curing agent include epoxy resins such as bisphenol A diglycidyl ether, modified bisphenol A diglycidyl ether, novolac glycidyl ether, glycerin polyglycidyl ether, and polyglycerin polyglycidyl ether.
前記カルボジイミド系硬化剤は、カルボジイミド基(-N=C=N-)を少なくとも1つ有する化合物であれば、特に限定されない。カルボジイミド系硬化剤としては、カルボジイミド基を少なくとも2つ以上有するポリカルボジイミド化合物が好ましい。
前記オキサゾリン系硬化剤は、オキサゾリン骨格を有する化合物であれば、特に限定されない。オキサゾリン系硬化剤としては、具体的には、日本触媒社製のエポクロスシリーズなどが挙げられる。
The carbodiimide curing agent is not particularly limited as long as it is a compound having at least one carbodiimide group (-N=C=N-). As the carbodiimide curing agent, a polycarbodiimide compound having at least two carbodiimide groups is preferred.
The oxazoline curing agent is not particularly limited as long as it is a compound having an oxazoline skeleton. Specific examples of the oxazoline curing agent include the Epocross series manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
前記エポキシ化合物としてはビスフェノールAのジグリシジルエーテルおよびそのオリゴマー、水素化ビスフェノールAのジグリシジルエーテルおよびそのオリゴマー、オルソフタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、p-オキシ安息香酸ジグリシジルエステル、テトラハイドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサハイドロフタル酸ジグリシジルエステル、コハク酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、セバシン酸ジグリシジルエステル、エチレングリコールジグリシジルエエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルおよびポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル類、トリメリット酸トリグリシジルエステル、トリグリシジルイソシアヌレート、1,4-ジグリシジルオキシベンゼン、ジグリシジルプロピレン尿素、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、グリセロールアルキレンオキサイド付加物のトリグリシジルエーテルなどを挙げることができる。 The epoxy compounds include bisphenol A diglycidyl ether and its oligomer, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether and its oligomer, orthophthalic acid diglycidyl ester, isophthalic acid diglycidyl ester, terephthalic acid diglycidyl ester, p-oxybenzoic acid. Diglycidyl ester, tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, succinic acid diglycidyl ester, adipic acid diglycidyl ester, sebacate acid diglycidyl ester, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether , 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether and polyalkylene glycol diglycidyl ethers, trimellitic acid triglycidyl ester, triglycidyl isocyanurate, 1,4-diglycidyloxybenzene, Examples include diglycidylpropylene urea, glycerol triglycidyl ether, trimethylolethane triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, and triglycidyl ether of glycerol alkylene oxide adducts.
本発明で使用する硬化剤の添加量は、コーティング剤全量の固形分換算で0.1~10.0質量%が好ましく、より好ましくは0.5~9.0質量%の範囲である。
添加量が0.1質量%以上であれば硬化剤としての効果が得られる一方、10.0質量%以下であれば、基材密着性、耐摩擦性、耐水摩擦性が保持される傾向となる。
The amount of the curing agent used in the present invention is preferably 0.1 to 10.0% by mass, more preferably 0.5 to 9.0% by mass in terms of solid content of the total amount of the coating agent.
If the amount added is 0.1% by mass or more, the effect as a curing agent can be obtained, while if it is 10.0% by mass or less, the adhesion to the substrate, abrasion resistance, and water friction resistance tend to be maintained. Become.
本発明においては、その他、体質顔料、顔料分散剤、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、難燃剤なども含むこともできる。中でも耐摩擦性、滑り性等を付与するためのオレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド等の脂肪酸アミド類及びコーティング時の発泡を抑制するためのシリコン系、非シリコン系消泡剤、及び銀含有無機化合物(B)の分散性向上のために各種分散剤等が有用である。
また、本発明のコーティング剤は着色剤を含有してもよい。着色剤としては一般のインキ、塗料、及び記録剤などに使用されている染料、無機顔料、有機顔料を挙げることができる。中でも無機顔料や有機顔料等の顔料が好ましい。
In the present invention, extender pigments, pigment dispersants, leveling agents, antifoaming agents, plasticizers, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, fragrances, flame retardants, and the like may also be included. Among them, fatty acid amides such as oleic acid amide, stearic acid amide, and erucic acid amide to impart friction resistance and slipperiness, silicone-based and non-silicon-based antifoaming agents to suppress foaming during coating, and Various dispersants and the like are useful for improving the dispersibility of the silver-containing inorganic compound (B).
Moreover, the coating agent of the present invention may contain a coloring agent. Examples of the colorant include dyes, inorganic pigments, and organic pigments used in general inks, paints, and recording materials. Among them, pigments such as inorganic pigments and organic pigments are preferred.
(紙基材用又はプラスチック基材用コーティング剤の製造方法)
本発明の紙基材用又はプラスチック基材用コーティング剤は、前記バインダー樹脂(A)や銀含有無機化合物(B)等を水性媒体(C)中に撹拌混合することにより得られる。分散機としてはグラビア、フレキソ印刷インキの製造に一般的に使用されているビーズミル、アイガーミル、サンドミル、ガンマミル、アトライター等を用いて製造される。
(Production method of coating agent for paper base material or plastic base material)
The coating agent for paper substrates or plastic substrates of the present invention can be obtained by stirring and mixing the binder resin (A), silver-containing inorganic compound (B), etc. in an aqueous medium (C). As a dispersing machine, a bead mill, an Eiger mill, a sand mill, a gamma mill, an attritor, etc., which are commonly used in the production of gravure and flexo printing inks, are used.
本発明の紙基材用又はプラスチック基材用コーティング剤は、一般的なコーティング方法によりプラスチック材料、紙、成形品、フィルム基材、包装材等の基材にコーティング可能である、具体的には、グラビアロールコーティング(グラビアコーター)、フレキソロールコーティング(フレキソコーター)、リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、リップコーティング、エアナイフコーティング、カーテンフローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティング、はけ塗り法等が採用できる。中でも工業的観点から、グラビアロールコーティング(グラビアコーター)、フレキソロールコーティング(フレキソコーター)を使用することが好ましい。 The coating agent for paper base materials or plastic base materials of the present invention can be coated on base materials such as plastic materials, paper, molded products, film base materials, packaging materials, etc. by a general coating method. Specifically, , gravure roll coating (gravure coater), flexo roll coating (flexo coater), reverse roll coating, wire bar coating, lip coating, air knife coating, curtain flow coating, spray coating, dip coating, brush coating, etc. can be adopted. Among them, from an industrial standpoint, it is preferable to use gravure roll coating (gravure coater) and flexo roll coating (flexo coater).
また、基材を本発明のオーバーコーティング剤に含浸させることにより、基材上にコーティング層を設けてもよい。 Furthermore, a coating layer may be provided on the substrate by impregnating the substrate with the overcoating agent of the present invention.
本発明のコーティング剤を、フレキソコーターを用いてコーティングする場合、その粘度が離合社製ザーンカップ#4を使用し25℃にて7~40秒であればよく、より好ましくは10~20秒である。 When the coating agent of the present invention is coated using a flexo coater, the viscosity should be 7 to 40 seconds, more preferably 10 to 20 seconds at 25°C using Rigosha Zahn cup #4. be.
一方で本発明のコーティング剤を、グラビアコーターを用いてコーティングする場合、その粘度が離合社製ザーンカップ#3を使用し25℃にて14~30秒であればよく、より好ましくは15~20秒である。 On the other hand, when the coating agent of the present invention is coated using a gravure coater, the viscosity may be 14 to 30 seconds at 25°C using Rigosha Zahn Cup #3, more preferably 15 to 20 seconds. Seconds.
本発明のコーティング層の厚みは、用途や基材の材質により適宜調整できるが、例えば0.1μm~5μmの範囲が好ましく、0.3μm~3μmの範囲が好ましく、0.5~2μmの範囲が好ましい。 The thickness of the coating layer of the present invention can be adjusted as appropriate depending on the use and the material of the base material, but for example, it is preferably in the range of 0.1 μm to 5 μm, preferably in the range of 0.3 μm to 3 μm, and preferably in the range of 0.5 to 2 μm. preferable.
本発明のコーティング剤は分散性に優れていることから、該コーティング剤を用いて形成されたコーティング層において、銀含有無機化合物(B)の一部が露出される構造となりやすい。そのため、本発明におけるコーティング層は抗ウイルス機能を最大限に発揮することができる。また、コーティング層の耐摩擦性を向上させるために、(ポリエチレン)ワックス(C)を含有し、当該(ポリエチレン)ワックス(C)もコーティング層から一部を露出される構成とさせることが好ましい。 Since the coating agent of the present invention has excellent dispersibility, a coating layer formed using the coating agent tends to have a structure in which a part of the silver-containing inorganic compound (B) is exposed. Therefore, the coating layer in the present invention can exhibit the antiviral function to the maximum extent. Further, in order to improve the abrasion resistance of the coating layer, it is preferable that the coating layer contains (polyethylene) wax (C) and that a portion of the (polyethylene) wax (C) is also exposed from the coating layer.
(本発明の紙基材用又はプラスチック基材用コーティング剤)
本発明で使用する基材は、紙基材またはプラスチック基材である。
(Coating agent for paper base material or plastic base material of the present invention)
The substrate used in the present invention is a paper substrate or a plastic substrate.
(紙基材)
紙基材は、木材パルプ等の製紙用天然繊維を用いて公知の抄紙機にて製造されるが、その抄紙条件は特に規定されるものではない。製紙用天然繊維としては、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ等の木材パルプ、マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプ、亜麻パルプ等の非木材パルプ、およびそれらのパルプに化学変性を施したパルプ等が挙げられる。パルプの種類としては、硫酸塩蒸解法、酸性・中性・アルカリ性亜硫酸塩蒸解法、ソーダ塩蒸解法等による化学パルプ、グランドパルプ、ケミグランドパルプ、サーモメカニカルパルプ等を使用することができる。
また、市販の各種上質紙やコート紙、裏打ち紙、含浸紙、ボール紙や板紙などを用いることもできる。
(Paper base material)
The paper base material is manufactured using a known papermaking machine using natural fibers for papermaking such as wood pulp, but the papermaking conditions are not particularly defined. Examples of natural fibers for papermaking include wood pulps such as softwood pulp and hardwood pulp, non-wood pulps such as Manila hemp pulp, sisal pulp, and flax pulp, and pulps obtained by chemically modifying these pulps. As for the type of pulp, chemical pulp produced by sulfate cooking method, acidic/neutral/alkaline sulfite cooking method, soda salt cooking method, etc., ground pulp, chemical ground pulp, thermomechanical pulp, etc. can be used.
Furthermore, various types of commercially available high-quality paper, coated paper, lined paper, impregnated paper, cardboard, paperboard, etc. can also be used.
(プラスチック基材)
プラスチック基材は、プラスチック材料、成形品、フィルム基材、包装材等の基材に使用される基材であればよいが、特に、グラビアロールコーティング(グラビアコーター)、フレキソロールコーティング(フレキソコーター)を使用する場合には、グラビア・フレキソ印刷分野で通常使用されているフィルム基材をそのまま使用できる。
具体的には例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート(以下PETと称する場合がある)、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリ乳酸等のポリヒドロキシカルボン酸、ポリ(エチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンサクシネート)等の脂肪族ポリエステル系樹脂などの生分解性樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリレート樹脂又はそれらの混合物等の熱可塑性樹脂よりなるフィルムやこれらの積層体が挙げられるが、中でも、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンからなるフィルムが好適に使用できる。これらの基材フィルムは、未延伸フィルムでも延伸フィルムでもよく、その製法も限定されるものではない。また、基材フィルムの厚さも特に限定されるものではないが、通常は1~500μmの範囲であればよい。また基材フィルムにはコロナ放電処理がされていることが好ましく、アルミ、シリカ、アルミナ等が蒸着されていてもよい。
(Plastic base material)
The plastic base material may be any base material used for plastic materials, molded products, film base materials, packaging materials, etc., but especially gravure roll coating (gravure coater), flexo roll coating (flexo coater) When using, film base materials commonly used in the gravure/flexo printing field can be used as they are.
Specifically, for example, polyamide resins such as nylon 6, nylon 66, and nylon 46, polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as PET), polyethylene naphthalate, polytrimethylene terephthalate, polytrimethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, Biodegradable resins such as polyester resins such as polybutylene naphthalate, polyhydroxycarboxylic acids such as polylactic acid, aliphatic polyester resins such as poly(ethylene succinate) and poly(butylene succinate), polypropylene, polyethylene, etc. Examples include films made of thermoplastic resins such as polyolefin resins, polyimide resins, polyarylate resins, or mixtures thereof, and laminates thereof, among which films made of polyethylene terephthalate (PET), polyester, polyamide, polyethylene, and polypropylene. can be suitably used. These base films may be unstretched films or stretched films, and the manufacturing method thereof is not limited. Further, the thickness of the base film is not particularly limited, but it is usually in the range of 1 to 500 μm. Further, the base film is preferably subjected to a corona discharge treatment, and aluminum, silica, alumina, etc. may be vapor-deposited thereon.
また基材は、前記紙基材やフィルム基材をドライラミネート法や無溶剤ラミネート法、あるいは押出ラミネート法により積層させた積層構造を有する積層体(積層フィルムと称される場合もある)であっても構わない。また該積層体の構成に、金属箔、金属蒸着膜層、無機蒸着膜層、酸素吸収層、アンカーコート層、印刷層、ニス層等があっても構わない。このような積層体は用途に応じて多種存在するが、現在食品包装用や生活用品に最も多く使用される構成は、紙基材やフィルム基材を(F)と表現し、印刷やニス層を(P)と表現し、金属箔や蒸着膜層の金属あるいは無機層を(M)と表現し、接着剤層を(AD)、ホットメルト接着剤やヒートシール剤やコールドシール剤を(AD2)と表現すると、積層フィルムの具体的態様として以下の構成が考えられるが、もちろんこれに限定されることはない。 The base material is a laminate having a laminate structure (sometimes referred to as a laminate film) in which the paper base material or film base material is laminated by a dry lamination method, a solvent-free lamination method, or an extrusion lamination method. I don't mind. Further, the structure of the laminate may include a metal foil, a metal vapor deposited film layer, an inorganic vapor deposited film layer, an oxygen absorption layer, an anchor coat layer, a printed layer, a varnish layer, etc. There are many types of such laminates depending on the purpose, but the configuration currently most commonly used for food packaging and daily necessities is expressed as (F) for the paper base material or film base material, and has a printing or varnish layer. is expressed as (P), the metal or inorganic layer of the metal foil or vapor deposited film layer is expressed as (M), the adhesive layer is expressed as (AD), and the hot melt adhesive, heat sealing agent, or cold sealing agent is expressed as (AD2). ), the following configuration can be considered as a specific embodiment of the laminated film, but of course it is not limited to this.
(F)/(P)/(F)
(F)/(P)/(AD)/(F)、
(F)/(P)/(AD)/(F)/(AD)/(F)、
(F)/(P)/(AD)/(M)/(AD)/(F)、
(F)/(P)/(AD)/(M)、
(F)/(P)/(AD)/(F)/(AD)/(M)/(AD)/(F)、
(F)/(P)/(AD)/(M)/(AD)/(F)/(AD)/(F)、
(M)/(P)/(AD)/(M)、
(M)/(P)/(AD)/(F)/(AD)/(M)、
(P)/(F)
(P)/(F)/(P)
(P)/(F)/(AD)/(F)、
(P)/(F)/(AD)/(F)/(AD)/(F)
(F)/(P)/(F)/(AD2)
(F)/(P)/(AD2)
(F)/(P)/(AD)/(M)/(AD2)
(F)/(P)/(F)
(F)/(P)/(AD)/(F),
(F)/(P)/(AD)/(F)/(AD)/(F),
(F)/(P)/(AD)/(M)/(AD)/(F),
(F)/(P)/(AD)/(M),
(F)/(P)/(AD)/(F)/(AD)/(M)/(AD)/(F),
(F)/(P)/(AD)/(M)/(AD)/(F)/(AD)/(F),
(M)/(P)/(AD)/(M),
(M)/(P)/(AD)/(F)/(AD)/(M),
(P)/(F)
(P)/(F)/(P)
(P)/(F)/(AD)/(F),
(P)/(F)/(AD)/(F)/(AD)/(F)
(F)/(P)/(F)/(AD2)
(F)/(P)/(AD2)
(F)/(P)/(AD)/(M)/(AD2)
前記単層の紙基材あるいはフィルム基材、積層構造を有する積層体は、業界や使用方法等により、機能性フィルム、軟包装フィルム、シュリンクフィルム、生活用品包装用フィルム、医薬品包装用フィルム、食品包装用フィルム、カートン、ポスター、チラシ、CDジャケット、ダイレクトメール、パンフレット、化粧品や飲料、医薬品、おもちゃ、機器等のパッケージ等に用いられる上質紙、コート紙、アート紙、模造紙、薄紙、厚紙等の紙、各種合成紙等様々な表現がなされているが、本発明の紙基材又はプラスチック基材用コーティング剤は特に限定なく使用することができる。この際本発明の紙基材又はプラスチック基材用コーティング剤は、これらを使用した容器や包装材とした際に最表層となる面にコーティングされることが好ましい。 The single-layer paper base material, film base material, and laminate having a laminate structure may be used as functional films, flexible packaging films, shrink films, films for packaging daily necessities, films for packaging pharmaceuticals, and food products, depending on the industry and method of use. High quality paper, coated paper, art paper, imitation paper, thin paper, cardboard, etc. used for packaging films, cartons, posters, leaflets, CD jackets, direct mail, pamphlets, cosmetics, beverages, pharmaceuticals, toys, equipment, etc. The coating agent for paper base materials or plastic base materials of the present invention can be used without particular limitation. In this case, the coating agent for paper base material or plastic base material of the present invention is preferably coated on the surface that will be the outermost layer when a container or packaging material using these is made.
前述の通り、積層構造を有する積層体として、紙基材やフィルム基材には印刷層が施された印刷層を有する積層体も多いが、本発明の紙基材用又はプラスチック基材用コーティング剤は、該印刷インキ層を有する基材上にコーティングすることももちろんでき好ましい。 As mentioned above, there are many laminates having a laminate structure that have a printed layer on a paper base material or film base material, but the coating for paper base material or plastic base material of the present invention Of course, the agent can also preferably be coated onto the substrate having the printing ink layer.
印刷インキ層に使用される印刷インキには特に限定はなく、オフセット平版インキ、グラビア印刷インキ、フレキソ印刷インキ、インクジェット印刷インキ等の印刷層上にコーティングは可能である。特に、コーティング方法つぃてグラビアロールコーティング(グラビアコーター)、フレキソロールコーティング(フレキソコーター)を使用する場合には、インライン印刷が可能であることからグラビア印刷インキやフレキソ印刷インキと組み合わせることが、工業的に好ましい。
グラビア印刷インキやフレキソ印刷インキ(以後リキッド印刷インキと称する)は、バインダー樹脂、顔料、溶剤、必要に応じて添加剤からなる印刷インキから形成される。
The printing ink used in the printing ink layer is not particularly limited, and coating on the printing layer such as offset lithographic ink, gravure printing ink, flexographic printing ink, inkjet printing ink, etc. is possible. In particular, when using coating methods such as gravure roll coating (gravure coater) and flexo roll coating (flexo coater), it is possible to perform in-line printing, so combining it with gravure printing ink or flexographic printing ink is recommended for industrial applications. preferred.
Gravure printing ink and flexographic printing ink (hereinafter referred to as liquid printing ink) are formed from a printing ink consisting of a binder resin, a pigment, a solvent, and optionally additives.
(リキッド印刷インキ)
グラビア印刷インキやフレキソ印刷インキとして使用されるリキッド印刷インキは、有機溶剤を主溶媒とする有機溶剤型リキッド印刷インキと、水を主溶媒とする水性リキッド印刷インキとに大別される。
(liquid printing ink)
Liquid printing inks used as gravure printing inks and flexographic printing inks are roughly divided into organic solvent-based liquid printing inks that use organic solvents as their main solvent, and water-based liquid printing inks that use water as their main solvent.
(有機溶剤型リキッド印刷インキ)
有機溶剤型リキッド印刷インキは、本発明で使用する変性顔料の他、後述のバインダー樹脂、有機溶剤媒体、分散剤、消泡剤等を添加した混合物を分散機で分散し、顔料分散体を得る。得られた顔料分散体に樹脂、水性媒体、必要に応じてレベリング剤等の添加剤を加え、撹拌混合することで得られる。分散機としてはグラビア、フレキソ印刷インキの製造に一般的に使用されているビーズミル、アイガーミル、サンドミル、ガンマミル、アトライター等を用いて製造される。
(Organic solvent-based liquid printing ink)
Organic solvent-based liquid printing ink is prepared by dispersing a mixture of the modified pigment used in the present invention, a binder resin, an organic solvent medium, a dispersant, an antifoaming agent, etc., which will be described later, using a dispersion machine to obtain a pigment dispersion. . It is obtained by adding a resin, an aqueous medium, and optionally additives such as a leveling agent to the obtained pigment dispersion, and stirring and mixing. As a dispersing machine, a bead mill, an Eiger mill, a sand mill, a gamma mill, an attritor, etc., which are commonly used in the production of gravure and flexo printing inks, are used.
有機溶剤型リキッド印刷インキのインキ粘度は、グラビアインキとして使用する場合であっても、フレキソインキとして使用する場合であっても、顔料の沈降を防ぎ、適度に分散させる観点から10mPa・s以上、インキ製造時や印刷時の作業性効率の観点から1000mPa・s以下の範囲であることが好ましい。尚、上記粘度はトキメック社製B型粘度計で25℃において測定された粘度である。 The ink viscosity of organic solvent-based liquid printing ink, whether used as a gravure ink or a flexographic ink, is 10 mPa・s or more in order to prevent pigment sedimentation and ensure proper dispersion. From the viewpoint of work efficiency during ink production and printing, it is preferable that the pressure is in the range of 1000 mPa·s or less. Note that the above viscosity is a viscosity measured at 25° C. using a B-type viscometer manufactured by Tokimec.
インキの粘度は、使用される原材料の種類や量、バインダー樹脂、顔料、有機溶剤などを適宜選択することにより調整することができる。また、インキ中の顔料の粒度および粒度分布を調節することによりインキの粘度を調整することもできる。 The viscosity of the ink can be adjusted by appropriately selecting the types and amounts of raw materials used, binder resins, pigments, organic solvents, and the like. The viscosity of the ink can also be adjusted by adjusting the particle size and particle size distribution of the pigment in the ink.
(印刷物の作成)
有機溶剤型リキッド印刷インキは、各種の基材と密着性に優れ、紙、合成紙、熱可塑性樹脂フィルム、プラスチック製品、鋼板等への印刷に使用することができるものであり、電子彫刻凹版等によるグラビア印刷版を用いたグラビア印刷用、又は樹脂版等によるフレキソ印刷版を用いたフレキソ印刷用のインキとして有用である。
(Creation of printed matter)
Organic solvent-based liquid printing ink has excellent adhesion to various base materials and can be used for printing on paper, synthetic paper, thermoplastic resin film, plastic products, steel plates, etc., and can be used for electronic engraving intaglio etc. The ink is useful as an ink for gravure printing using a gravure printing plate, or for flexographic printing using a flexographic printing plate, such as a resin plate.
本発明の有機溶剤型リキッド印刷インキを用いてグラビア印刷方式やフレキソ印刷方式から形成される印刷インキの膜厚は、例えば10μm以下、好ましくは5μm以下である。 The film thickness of the printing ink formed by the gravure printing method or the flexographic printing method using the organic solvent type liquid printing ink of the present invention is, for example, 10 μm or less, preferably 5 μm or less.
(バインダー樹脂)
有機溶剤型リキッド印刷インキ用のバインダー樹脂としては特に限定なく、一般の特に限定なく一般のリキッド印刷インキに使用される、ポリウレタン系樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル系共重合樹脂、塩化ビニル-アクリル系共重合体樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、セルロース系樹脂、ポリアミド樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、スチレン樹脂、ダンマル樹脂、スチレン-マレイン酸共重合樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ロジン系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹脂、ケトン樹脂、環化ゴム、塩化ゴム、ブチラール、ポリアセタール樹脂、石油樹脂、およびこれらの変性樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂は、単独で、または2種以上を混合して用いることができる。
(binder resin)
Binder resins for organic solvent-based liquid printing inks include polyurethane resins, acrylic resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins, and vinyl chloride, which are used in general liquid printing inks without particular limitations. - Acrylic copolymer resin, chlorinated polypropylene resin, cellulose resin, polyamide resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, vinyl acetate resin, styrene resin, Dammar resin, styrene-maleic acid copolymer resin, polyester resin, Alkyd resin, polyvinyl chloride resin, rosin resin, rosin-modified maleic acid resin, terpene resin, phenol-modified terpene resin, ketone resin, cyclized rubber, chloride rubber, butyral, polyacetal resin, petroleum resin, and modified resins of these, etc. can be mentioned. These resins can be used alone or in combination of two or more.
上記の中でも、ポリウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル-アクリル共重合樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、スチレン-マレイン酸共重合樹脂、ダンマル樹脂、ロジン系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ケトン樹脂および環化ゴムからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むバインダー樹脂が好ましい。
バインダー樹脂の含有量は、本発明の水性リキッド印刷インキの固形分換算で固形分換算で1~50質量%の範囲であり、更に好ましくは2~40質量%である。
Among the above, polyurethane resin, cellulose resin, polyamide resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-acrylic copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, vinyl acetate resin, acrylic resin, styrene resin A binder resin containing at least one selected from the group consisting of , styrene-maleic acid copolymer resin, dammar resin, rosin-based resin, rosin-modified maleic acid resin, ketone resin, and cyclized rubber is preferred.
The content of the binder resin is in the range of 1 to 50% by mass, more preferably 2 to 40% by mass in terms of solid content of the aqueous liquid printing ink of the present invention.
(有機溶剤)
有機溶剤型リキッド印刷インキ用の有機溶剤としては、特に制限はないが、たとえばトルエン、キシレン、ソルベッソ#100、ソルベッソ#150等の芳香族炭化水素系有機溶剤、ヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系有機溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、ギ酸エチル、プロピオン酸ブチル等のエステル系の各種有機溶剤が挙げられる。また水混和性有機溶剤としてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、シクロハキサノン等のケトン系、エチレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、エチレングリコール(モノ,ジ)エチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、モノブチルエーテル、ジエチレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、ジエチレングリコール(モノ,ジ)エチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、プロピレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコール(モノ,ジ)メチルエーテル等のグリコールエーテル系の各種有機溶剤が挙げられる。これらを単独または2種以上を混合しても用いることができる。
(Organic solvent)
The organic solvent for organic solvent type liquid printing ink is not particularly limited, but includes, for example, aromatic hydrocarbon organic solvents such as toluene, xylene, Solvesso #100 and Solvesso #150, hexane, methylcyclohexane, heptane, octane, Examples include aliphatic hydrocarbon organic solvents such as decane, and various ester organic solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, n-propyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, ethyl formate, and butyl propionate. In addition, water-miscible organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and isopropyl alcohol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohaxanone, ethylene glycol (mono, di) methyl ether, and ethylene glycol (mono, di) ethyl. Ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, monobutyl ether, diethylene glycol (mono, di) methyl ether, diethylene glycol (mono, di) ethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol (mono, di) Examples include various glycol ether-based organic solvents such as di)methyl ether, propylene glycol (mono,di)methyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and dipropylene glycol (mono,di)methyl ether. These can be used alone or in combination of two or more.
有機溶剤型リキッド印刷インキでは更に必要に応じて、ワックス、キレート系架橋剤、体質顔料、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、難燃剤なども含むこともできる。 Organic solvent-based liquid printing inks may also contain wax, chelate crosslinking agents, extender pigments, leveling agents, antifoaming agents, plasticizers, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, fragrances, flame retardants, etc. as necessary. You can also do it.
(着色剤)
有機溶剤型リキッド印刷インキは、着色剤として前記変性顔料を使用するが、そのほかに、一般のインキ、塗料、及び記録剤などに使用されている有機顔料及び/または無機顔料を併用してもよい。
有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、アゾ系、フタロシアニン系、ハロゲン化フタロシアニン系、アントラキノン系、アンサンスロン系、ジアンスラキノニル系、アンスラピリミジン系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、アゾメチンアゾ系、フラバンスロン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリン系、インダンスロン系、カーボンブラック系などの顔料が挙げられる。また、例えば、カーミン6B、レーキレッドC、パーマネントレッド2B、ジスアゾイエロー、ピラゾロンオレンジ、カーミンFB、クロモフタルイエロー、クロモフタルレッド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジオキサジンバイオレット、キナクリドンマゼンタ、キナクリドンレッド、インダンスロンブルー、ピリミジンイエロー、チオインジゴボルドー、チオインジゴマゼンタ、ペリレンレッド、ペリノンオレンジ、イソインドリノンイエロー、アニリンブラック、ジケトピロロピロールレッド、昼光蛍光顔料等が挙げられる。また未酸性処理顔料、酸性処理顔料のいずれも使用することができる。
(colorant)
The organic solvent-based liquid printing ink uses the above-mentioned modified pigment as a coloring agent, but in addition to that, organic pigments and/or inorganic pigments used in general inks, paints, recording materials, etc. may be used in combination. .
Examples of organic pigments include soluble azo, insoluble azo, azo, phthalocyanine, halogenated phthalocyanine, anthraquinone, anthanthrone, dianthraquinonyl, anthrapyrimidine, perylene, perinone, quinacridone, Examples include thioindigo-based, dioxazine-based, isoindolinone-based, quinophthalone-based, azomethineazo-based, flavanthrone-based, diketopyrrolopyrrole-based, isoindoline-based, indanthrone-based, and carbon black-based pigments. Also, for example, Carmine 6B, Lake Red C, Permanent Red 2B, Disazo Yellow, Pyrazolone Orange, Carmine FB, Chromophthal Yellow, Chromophthal Red, Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Green, Dioxazine Violet, Quinacridone Magenta, Quinacridone Red, Indance. Examples include lon blue, pyrimidine yellow, thioindigo bordeaux, thioindigo magenta, perylene red, perinone orange, isoindolinone yellow, aniline black, diketopyrrolopyrrole red, and daylight fluorescent pigments. Furthermore, both non-acid-treated pigments and acid-treated pigments can be used.
無機顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化クロム、シリカ、リトボン、アンチモンホワイト、石膏などの白色無機顔料が挙げられる。無機顔料の中では酸化チタンの使用が特に好ましい。酸化チタンは白色を呈し、着色力、隠ぺい力、耐薬品性、耐候性の点から好ましく、印刷性能の観点から該酸化チタンはシリカおよび/またはアルミナ処理を施されているものが好ましい。
白色以外の無機顔料としては、例えば、アルミニウム粒子、マイカ(雲母)、ブロンズ粉、クロムバーミリオン、黄鉛、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、群青、紺青、ベンガラ、黄色酸化鉄、鉄黒、ジルコンが挙げられ、アルミニウムは粉末またはペースト状であるが、取扱い性および安全性の面からペースト状で使用するのが好ましく、リーフィングまたはノンリーフィングを使用するかは輝度感および濃度の点から適宜選択される。
前記顔料の平均粒子径は、10~200nmの範囲にあるものが好ましくより好ましくは50~150nm程度のものである。
前記顔料は、水性リキッド印刷インキの濃度・着色力を確保するのに充分な量、すなわちインキの総質量に対して1~60質量%、インキ中の固形分質量比では10~90質量%の割合で含まれることが好ましい。また、これらの顔料は単独で、または2種以上を併用して用いることができる。
Examples of the inorganic pigment include white inorganic pigments such as titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, barium sulfate, calcium carbonate, chromium oxide, silica, lithobon, antimony white, and gypsum. Among the inorganic pigments, use of titanium oxide is particularly preferred. Titanium oxide is white and is preferred from the viewpoint of coloring power, hiding power, chemical resistance, and weather resistance. From the viewpoint of printing performance, the titanium oxide is preferably treated with silica and/or alumina.
Examples of inorganic pigments other than white include aluminum particles, mica (mica), bronze powder, chrome vermilion, yellow lead, cadmium yellow, cadmium red, ultramarine blue, deep blue, red iron oxide, yellow iron oxide, iron black, and zircon. Aluminum is in the form of powder or paste, but it is preferable to use it in paste form from the viewpoint of ease of handling and safety, and whether to use leafing or non-leafing is selected as appropriate from the viewpoint of brightness and density.
The average particle size of the pigment is preferably in the range of 10 to 200 nm, more preferably about 50 to 150 nm.
The pigment is used in an amount sufficient to ensure the concentration and coloring power of the water-based liquid printing ink, that is, 1 to 60% by mass based on the total mass of the ink, and 10 to 90% by mass in terms of solid content mass ratio in the ink. It is preferable that it is contained in a proportion. Further, these pigments can be used alone or in combination of two or more.
(水性リキッド印刷インキ)
水性リキッド印刷インキは、本発明で使用する変性顔料の他、後述のバインダー樹脂、水性媒体、分散剤、消泡剤等を添加した混合物を分散機で分散し、顔料分散体を得る。得られた顔料分散体に樹脂、水性媒体、必要に応じてレベリング剤等の添加剤を加え、撹拌混合することで得られる。分散機としてはグラビア、フレキソ印刷インキの製造に一般的に使用されているビーズミル、アイガーミル、サンドミル、ガンマミル、アトライター等を用いて製造される。
水性リキッド印刷インキを、フレキソインキとして使用する場合、その粘度が離合社製ザーンカップ#4を使用し25℃にて7~25秒であればよく、より好ましくは10~20秒である。また、得られたフレキソインキの25℃における表面張力は、25~50mN/mが好ましく、33~43mN/mであればより好ましい。インキの表面張力が低いほどフィルム等の基材へのインキの濡れ性は向上するが、表面張力が25mN/mを下回るとインキの濡れ広がりにより、中間調の網点部分で隣り合う網点どうしが繋がり易い傾向にあり、ドットブリッジと呼ばれる印刷面の汚れの原因と成りやすい。一方、表面張力が50mN/mを上回るとフィルム等の基材へのインキの濡れ性が低下し、ハジキの原因と成り易い。
(Water-based liquid printing ink)
For the aqueous liquid printing ink, a pigment dispersion is obtained by dispersing a mixture containing the modified pigment used in the present invention, a binder resin, an aqueous medium, a dispersant, an antifoaming agent, etc., which will be described later, using a dispersing machine. It is obtained by adding a resin, an aqueous medium, and optionally additives such as a leveling agent to the obtained pigment dispersion, and stirring and mixing. As a dispersing machine, a bead mill, an Eiger mill, a sand mill, a gamma mill, an attritor, etc., which are commonly used in the production of gravure and flexo printing inks, are used.
When the water-based liquid printing ink is used as a flexographic ink, the viscosity thereof may be 7 to 25 seconds at 25° C. using a Zahn cup #4 manufactured by Rigosha, and more preferably 10 to 20 seconds. Further, the surface tension of the obtained flexographic ink at 25° C. is preferably 25 to 50 mN/m, more preferably 33 to 43 mN/m. The lower the surface tension of the ink, the better the wettability of the ink to a base material such as a film. However, if the surface tension is lower than 25 mN/m, the ink will wet and spread, causing adjacent halftone dots to overlap in midtone halftone dots. There is a tendency for the dots to connect easily, which tends to cause a stain on the printing surface called dot bridge. On the other hand, if the surface tension exceeds 50 mN/m, the wettability of the ink to a base material such as a film decreases, which is likely to cause repellency.
一方で水性リキッド印刷インキを、グラビアインキとして使用する場合、その粘度が離合社製ザーンカップ#3を使用し25℃にて7~25秒であればよく、より好ましくは10~20秒である。また、得られたグラビアインキの25℃における表面張力は、フレキソインキと同様に25~50mN/mが好ましく、33~43mN/mであればより好ましい。インキの表面張力が低いほどフィルム等の基材へのインキの濡れ性は向上するが、表面張力が25mN/mを下回るとインキの濡れ広がりにより、中間調の網点部分で隣り合う網点どうしが繋がり易い傾向にあり、ドットブリッジと呼ばれる印刷面の汚れの原因と成りやすい。一方、表面張力が50mN/mを上回るとフィルム等の基材へのインキの濡れ性が低下し、ハジキの原因と成り易い。 On the other hand, when a water-based liquid printing ink is used as a gravure ink, its viscosity may be 7 to 25 seconds at 25°C using Rigosha's Zahn Cup #3, and more preferably 10 to 20 seconds. . Further, the surface tension of the obtained gravure ink at 25° C. is preferably 25 to 50 mN/m, more preferably 33 to 43 mN/m, similar to the flexo ink. The lower the surface tension of the ink, the better the wettability of the ink to a base material such as a film. However, if the surface tension is lower than 25 mN/m, the ink will wet and spread, causing adjacent halftone dots to overlap in midtone halftone dots. There is a tendency for the dots to connect easily, which tends to cause a stain on the printing surface called dot bridge. On the other hand, if the surface tension exceeds 50 mN/m, the wettability of the ink to a base material such as a film decreases, which is likely to cause repellency.
(印刷物の作成)
水性リキッド印刷インキは、各種の基材と密着性に優れ、紙、合成紙、熱可塑性樹脂フィルム、プラスチック製品、鋼板等への印刷に使用することができるものであり、電子彫刻凹版等によるグラビア印刷版を用いたグラビア印刷用、又は樹脂版等によるフレキソ印刷版を用いたフレキソ印刷用のインキとして有用である。
(Creation of printed matter)
Water-based liquid printing ink has excellent adhesion to various base materials and can be used for printing on paper, synthetic paper, thermoplastic resin film, plastic products, steel plates, etc. It is useful as an ink for gravure printing using a printing plate or flexo printing using a flexographic printing plate such as a resin plate.
本発明の水性リキッドインキを用いてグラビア印刷方式やフレキソ印刷方式から形成される印刷インキの膜厚は、例えば10μm以下、好ましくは5μm以下である。 The film thickness of the printing ink formed by the gravure printing method or the flexographic printing method using the water-based liquid ink of the present invention is, for example, 10 μm or less, preferably 5 μm or less.
(バインダー樹脂)
水性リキッド印刷インキ用のバインダー樹脂としては特に限定なく、一般の水性リキッド印刷インキに使用される、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸カリウム-アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル系重合体エマルジョン、ポリエステル系ウレタンディスパージョン、酢酸ビニル-アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体などのアクリル共重合体;スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体などのスチレン-アクリル酸樹脂;スチレン-マレイン酸;スチレン-無水マレイン酸;ビニルナフタレン-アクリル酸共重合体;ビニルナフタレン-マレイン酸共重合体;酢酸ビニル-エチレン共重合体、酢酸ビニル-脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル-マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル-クロトン酸共重合体、酢酸ビニル-アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体及びこれらの塩を使用することができる。これらのバインダ―樹脂は、単独で、または2種以上を混合して用いることができる。
(binder resin)
Binder resins for water-based liquid printing inks are not particularly limited, and include urethane resins, polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidones, polyacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymers, and acrylic acid, which are used in general water-based liquid printing inks. Acrylic copolymers such as potassium-acrylonitrile copolymer, acrylic ester polymer emulsion, polyester urethane dispersion, vinyl acetate-acrylic ester copolymer, acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer; styrene- Acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid- Styrene-acrylic acid resins such as acrylic acid alkyl ester copolymers; styrene-maleic acid; styrene-maleic anhydride; vinylnaphthalene-acrylic acid copolymers; vinylnaphthalene-maleic acid copolymers; vinyl acetate-ethylene copolymers Vinyl acetate-based copolymers such as vinyl acetate-fatty acid vinyl ethylene copolymer, vinyl acetate-maleate ester copolymer, vinyl acetate-crotonic acid copolymer, vinyl acetate-acrylic acid copolymer, and these Salt can be used. These binder resins can be used alone or in combination of two or more.
なかでも、前記バインダー樹脂としては、アクリル樹脂またはウレタン樹脂を使用することが、入手しやすく好ましく、特にアクリル酸エステル系重合体エマルジョン、ポリエステル系ウレタンディスパージョンが好ましい。 Among these, it is preferable to use an acrylic resin or a urethane resin as the binder resin because they are easily available, and acrylic ester polymer emulsions and polyester urethane dispersions are particularly preferable.
前記バインダー樹脂は、本発明の水性リキッド印刷インキの固形分換算で5~50質量%であることが好ましい。5質量%以上であれば、インキ塗膜強度が低下することもなく、基材密着性、耐水摩擦性等も良好に保たれる。反対に50質量%を以下であれば、着色力が低下する事が抑制でき、また高粘度となる事が避けられ、作業性が低下することもない。中でも5~40質量%であることがなお好ましく、5~20質量%であることが最も好ましい。 The binder resin preferably accounts for 5 to 50% by mass in terms of solid content of the aqueous liquid printing ink of the present invention. When the amount is 5% by mass or more, the strength of the ink coating film does not decrease, and good adhesion to the substrate, water friction resistance, etc. are maintained. On the other hand, if the content is 50% by mass or less, it is possible to suppress a decrease in coloring power, avoid a high viscosity, and prevent a decrease in workability. Among these, it is more preferably 5 to 40% by mass, and most preferably 5 to 20% by mass.
(水性媒体)
水性リキッド印刷インキ用の水性媒体としては、例えば、水、水と混和する有機溶剤、及び、これらの混合物が挙げられる。水と混和する有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール及びイソプロパノール等のアルコール溶剤;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶剤;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;ポリアルキレングリコールのアルキルエーテル類;N-メチル-2-ピロリドン等のラクタム溶剤などが挙げられる。本発明では、水のみを用いても良く、また水及び水と混和する有機溶剤との混合物を用いても良く、水と混和する有機溶剤のみを用いても良い。また、水性媒体としては、安全性や環境に対する負荷の点から、水のみ、または、水及び水と混和する有機溶剤との混合物が好ましく、水のみが特に好ましい。
(aqueous medium)
Aqueous media for aqueous liquid printing inks include, for example, water, water-miscible organic solvents, and mixtures thereof. Examples of organic solvents that are miscible with water include alcohol solvents such as methanol, ethanol, n-propanol, and isopropanol; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; polyalkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, and propylene glycol; alkyl ethers; lactam solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone; and the like. In the present invention, water alone may be used, a mixture of water and a water-miscible organic solvent may be used, or only a water-miscible organic solvent may be used. Further, as the aqueous medium, from the viewpoint of safety and environmental impact, water alone or a mixture of water and an organic solvent miscible with water is preferable, and water alone is particularly preferable.
水性リキッド印刷インキは、その他、前述の着色剤、体質顔料、顔料分散剤、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、難燃剤なども含むこともできる。中でも耐摩擦性、滑り性等を付与するためのオレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド等の脂肪酸アミド類及び印刷時の発泡を抑制するためのシリコン系、非シリコン系消泡剤及び顔料の濡れを向上させる各種分散剤等が有用である。 The water-based liquid printing ink can also contain the aforementioned colorants, extender pigments, pigment dispersants, leveling agents, antifoaming agents, plasticizers, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, fragrances, flame retardants, and the like. Among them, fatty acid amides such as oleic acid amide, stearic acid amide, and erucic acid amide to impart friction resistance and slipperiness, and silicone-based and non-silicon-based antifoaming agents and pigments to suppress foaming during printing. Various dispersants and the like are useful to improve wetting.
本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。以下、「部」及び「%」は、いずれも質量基準によるものとする。 The present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Hereinafter, both "parts" and "%" are based on mass.
尚、本発明におけるGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による重量平均分子量(ポリスチレン換算)の測定は東ソー(株)社製HLC8220システムを用い以下の条件で行った。
分離カラム:東ソー(株)製TSKgelGMHHR-Nを4本使用。カラム温度:40℃。移動層:和光純薬工業(株)製テトラヒドロフラン。流速:1.0ml/分。試料濃度:1.0質量%。試料注入量:100マイクロリットル。検出器:示差屈折計。
In the present invention, the weight average molecular weight (in terms of polystyrene) was measured by GPC (gel permeation chromatography) using HLC8220 system manufactured by Tosoh Corporation under the following conditions.
Separation columns: Four TSKgelGMHHR-N manufactured by Tosoh Corporation were used. Column temperature: 40°C. Mobile layer: Tetrahydrofuran manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Flow rate: 1.0ml/min. Sample concentration: 1.0% by mass. Sample injection volume: 100 microliters. Detector: Differential refractometer.
また、アクリル樹脂の酸価は、樹脂1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数を示すものであり、各々乾燥させた水溶性樹脂を、JIS K2501に準じた水酸化カリウム・エタノール溶液による電位差滴定から算出した。 In addition, the acid value of acrylic resin indicates the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acidic component contained in 1 g of resin. Calculated from potentiometric titration with a potassium hydroxide/ethanol solution.
また、ガラス転移温度(Tg)は、いわゆる計算ガラス転移温度を指し、下記の方法で算出された値を指す。
(式1) 1/Tg(K)=(W1/T1)+(W2/T2)+・・・(Wn/Tn)
(式2) Tg(℃)=Tg(K)-273
式1中のW1、W2、・・・Wnは、重合体の製造に使用したモノマーの合計質量に対する各モノマーの質量%を表し、T1、T2、・・・Tnは、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度(K)を表す。なお、T1、T2、・・Tnの値は、Polymer Handbook(Fourth Edition,J.Brandrup,E.H.Immergut,E.A.Grulke 編)に記載された値を用いる。
また、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度が前記Polymer Hand Bookに記載されていないもののガラス転移温度は、示差走査熱量計「DSC Q-100」(TA Instrument社製)を用い、JIS K7121に準拠した方法で測定した。具体的には、真空吸引して完全に溶剤を除去した重合体を、20℃/分の昇温速度で-100℃~+200℃の範囲で熱量変化を測定し、各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点をガラス転移温度とした。
Further, the glass transition temperature (Tg) refers to a so-called calculated glass transition temperature, and refers to a value calculated by the following method.
(Formula 1) 1/Tg(K)=(W1/T1)+(W2/T2)+...(Wn/Tn)
(Formula 2) Tg (°C) = Tg (K) - 273
In formula 1, W1, W2, ... Wn represent the mass % of each monomer with respect to the total mass of monomers used for the production of the polymer, and T1, T2, ... Tn represent the mass % of each monomer with respect to the total mass of monomers used for producing the polymer, and T1, T2, ... Tn represent the mass % of each monomer with respect to the total mass of monomers used for producing the polymer Represents glass transition temperature (K). Note that the values of T1, T2, . . . Tn are those described in Polymer Handbook (Fourth Edition, edited by J. Brandrup, E. H. Immergut, and E. A. Grulke).
In addition, although the glass transition temperature of the homopolymer of each monomer is not listed in the Polymer Hand Book, the glass transition temperature was determined in accordance with JIS K7121 using a differential scanning calorimeter "DSC Q-100" (manufactured by TA Instrument). It was measured using the same method. Specifically, we measured the change in calorific value of a polymer whose solvent had been completely removed by vacuum suction in the range of -100°C to +200°C at a heating rate of 20°C/min, and calculated the straight line as an extension of each baseline. The point where a straight line equidistant in the vertical axis direction intersects with the curve of the step-like change portion of the glass transition was defined as the glass transition temperature.
〔合成例1:シェル部アクリル樹脂(重合体a1)の作製〕
反応容器に攪拌器、温度計、滴下ロート、還流管を備え、酢酸n-プロピル60.0部を仕込む。窒素雰囲気下で攪拌しながら、温度90℃まで昇温した。一方でメチルメタクリレート36.0部、エチルメタクリレート10.0部、n-ブチルメタクリレート20.0部、イソブチルメタクリレート10.0部、2-エチルヘキシルアクリレート10.0部、アクリル酸14.0部、アゾビスイソブチロニトリル1.0部を酢酸n-プロピル40.0部に溶解し、滴下ロートを用いて4時間かけて滴下した。滴下終了後、更に6時間反応させた。反応終了後に冷却を行い、得られたアクリル樹脂溶液に30%アンモニア水を8.0部加えて中和した。更にイオン交換水を加えて加熱しながら溶剤置換を行い、固形分55%のアクリル樹脂の水溶液を得た。酸価は105 mgKOH/g、Tgは65℃、重量平均分子量は16,000であった。
[Synthesis Example 1: Preparation of shell acrylic resin (polymer a1)]
A reaction vessel is equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a reflux tube, and 60.0 parts of n-propyl acetate is charged therein. The temperature was raised to 90°C while stirring under a nitrogen atmosphere. On the other hand, 36.0 parts of methyl methacrylate, 10.0 parts of ethyl methacrylate, 20.0 parts of n-butyl methacrylate, 10.0 parts of isobutyl methacrylate, 10.0 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 14.0 parts of acrylic acid, and azobis. 1.0 part of isobutyronitrile was dissolved in 40.0 parts of n-propyl acetate, and the solution was added dropwise using a dropping funnel over 4 hours. After the dropwise addition was completed, the reaction was continued for an additional 6 hours. After the reaction was completed, it was cooled, and 8.0 parts of 30% ammonia water was added to the obtained acrylic resin solution to neutralize it. Further, ion-exchanged water was added and the solvent was replaced while heating to obtain an aqueous solution of acrylic resin with a solid content of 55%. The acid value was 105 mgKOH/g, the Tg was 65°C, and the weight average molecular weight was 16,000.
〔合成例2:コア-シェル型アクリルエマルジョン(Ac1)の作製〕
合成例1で調製したアクリル樹脂水溶液121.2部を仕込んだ反応容器に、攪拌器、温度計、滴下ロート、還流管を備え、イオン交換水195.5部を加える。窒素雰囲気下で攪拌を行いながら温度75℃まで昇温した。続いて滴下ロートを用いてメチルメタクリレート30.0部、エチルメタクリレート20.0部、n-ブチルアクリレート25.0部、2-エチルヘキシルアクリレート25.0部、30%過硫酸アンモニウム3.3部を4時間かけて滴下した。滴下完了後、更に6時間反応を行い、固形分40%のコア-シェル型アクリルエマルジョン水溶液Ac1を得た。酸価は42mgKOH/g、Tgは10℃、重量平均分子量は1,200,000であった。
[Synthesis Example 2: Preparation of core-shell type acrylic emulsion (Ac1)]
A reaction vessel containing 121.2 parts of the acrylic resin aqueous solution prepared in Synthesis Example 1 is equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a reflux tube, and 195.5 parts of ion-exchanged water is added thereto. The temperature was raised to 75°C while stirring under a nitrogen atmosphere. Subsequently, using a dropping funnel, 30.0 parts of methyl methacrylate, 20.0 parts of ethyl methacrylate, 25.0 parts of n-butyl acrylate, 25.0 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and 3.3 parts of 30% ammonium persulfate were added for 4 hours. It dripped. After the dropwise addition was completed, the reaction was further carried out for 6 hours to obtain a core-shell type acrylic emulsion aqueous solution Ac1 having a solid content of 40%. The acid value was 42 mgKOH/g, the Tg was 10°C, and the weight average molecular weight was 1,200,000.
〔合成例3:ポリウレタン樹脂溶液(Pu)の作製〕
PLACCEL 212(ダイセル化学工業(株)製、ポリカプロラクトンジオール、水酸基価90 mgKOH/g)の186.9部およびイソホロジイソシアネート(IPDIと略す)の100.0部を仕込んだ。これを攪拌しながら、110℃に加熱した。1時間後、80℃まで冷却し、ジメチロールプロピオン酸(DMPAと略す)の20.1部、ジブチル錫ジラウレートの0.3部および酢酸エチルの76.8部を加え、80℃で2時間反応させた。ここに、バーノック DN-980S(DIC社製、ヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート、NCO含量20%)の18.1部とメチルエチルケトン(MEKと略す)の408部を加えた。この時のNCO基含有量は固形分換算で4.9%であった。
これを30℃以下まで冷却し、トリエチルアミンの15.2部を加え、次いでイオン交換水の1293部を加えて水中油滴(O/W)型のエマルジョンを得た。続いてジエチレントリアミン5%水溶液の234部を徐々に加え、加え終わった後60℃に昇温して30分攪拌を続けた。
次いで、減圧下において、蒸留を行い、溶剤と水の一部を除去せしめた。
こ のものはやや乳白色を呈する半透明液体であり、少量を試験管に取ってテトラヒドロフラン(THFと略す)を加えると濁りを呈し、架橋して不溶解になっていることを示した。不揮発分39.6%で、粘度が160cpsで、pHが7.7で、平均粒子径が28.5nmであった。
[Synthesis Example 3: Preparation of polyurethane resin solution (Pu)]
186.9 parts of PLACCEL 212 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., polycaprolactone diol, hydroxyl value 90 mgKOH/g) and 100.0 parts of isophorodiisocyanate (abbreviated as IPDI) were charged. This was heated to 110°C while stirring. After 1 hour, it was cooled to 80°C, 20.1 parts of dimethylolpropionic acid (abbreviated as DMPA), 0.3 parts of dibutyltin dilaurate, and 76.8 parts of ethyl acetate were added, and the mixture was reacted at 80°C for 2 hours. I let it happen. To this were added 18.1 parts of Burnock DN-980S (manufactured by DIC Corporation, hexamethylene diisocyanate-based polyisocyanate, NCO content 20%) and 408 parts of methyl ethyl ketone (abbreviated as MEK). The NCO group content at this time was 4.9% in terms of solid content.
This was cooled to below 30° C., 15.2 parts of triethylamine was added, and then 1293 parts of ion-exchanged water were added to obtain an oil-in-water (O/W) emulsion. Subsequently, 234 parts of a 5% aqueous solution of diethylenetriamine was gradually added, and after the addition was completed, the temperature was raised to 60°C and stirring was continued for 30 minutes.
Distillation was then carried out under reduced pressure to remove a portion of the solvent and water.
This product is a slightly milky, semi-transparent liquid, and when a small amount of it is placed in a test tube and tetrahydrofuran (abbreviated as THF) is added, it becomes cloudy, indicating that it is cross-linked and insoluble. The nonvolatile content was 39.6%, the viscosity was 160 cps, the pH was 7.7, and the average particle size was 28.5 nm.
〔実施例1〕
表1に示す配合のように、コア-シェル型アクリルエマルジョン(Ac1)72部、銀含有無機化合物である銀担持ゼオライトとしてゼオミックAJ-10N(シナネンゼオミック株式会社製)を3.2部、ポリエチレンワックス分散液1(平均粒径4μm、固形分40%)を15部、消泡剤を0.1部、水を4.2部、混合溶媒1(エタノール/イソプロピルアルコールを85:15の質量比で混合したもの)を5.0部、エタノールアミン0.5部を分散攪拌機(特殊機化工業製 TKホモディスパー)を用いて均一に混合してコーティング剤組成物(1)を得た。
[Example 1]
As shown in Table 1, 72 parts of core-shell type acrylic emulsion (Ac1), 3.2 parts of Zeomic AJ-10N (manufactured by Sinanen Zeomic Co., Ltd.) as silver-supported zeolite, which is a silver-containing inorganic compound, and polyethylene wax. 15 parts of dispersion liquid 1 (average particle size 4 μm, solid content 40%), 0.1 part of antifoaming agent, 4.2 parts of water, mixed solvent 1 (ethanol/isopropyl alcohol at a mass ratio of 85:15) A coating agent composition (1) was obtained by uniformly mixing 5.0 parts of ethanolamine and 0.5 parts of ethanolamine using a dispersion stirrer (TK Homo Disper manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.).
〔実施例2~7、比較例1~3〕
表1に示す配合に従い、実施例1と同様の手順にてコーティング剤組成物を得た。
[Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 3]
A coating agent composition was obtained in accordance with the formulation shown in Table 1 and in the same manner as in Example 1.
<コーティング層を有する積層体の作製>
〔グラビアコーティング作成〕
得られた実施例及び比較例のコーティング剤の粘度を水/エタノール=80/20(質量比)の混合溶剤でザーンカップ#3(離合社製)で16秒(25℃)に調整し、版深35μmグラビア版を備えたグラビア校正機により、コートボール紙又はPETフィルムへ印刷した積層体を1日放置し、評価用積層体とした。コーティング層の厚みは約1.2μmであった。
<Preparation of laminate having coating layer>
[Gravure coating creation]
The viscosity of the obtained coating agents of Examples and Comparative Examples was adjusted to 16 seconds (25°C) using a Zahn cup #3 (manufactured by Rigosha) with a mixed solvent of water/ethanol = 80/20 (mass ratio), and then plated. A laminate printed on coated cardboard or PET film using a gravure proofing machine equipped with a 35 μm deep gravure plate was left for one day to be used as a laminate for evaluation. The thickness of the coating layer was approximately 1.2 μm.
〔フレキソコーティング作成〕
得られた実施例及び比較例のコーティング剤の粘度を水にてザーンカップ#4(離合社製)で10秒(25℃)に調整し、100線/cmアニロックスロールを備えたフレキソ校正機により、コートボール紙又はPETフィルムへ印刷した積層体を1日放置し、評価用積層体とした。コーティング層の厚みは約1.0μmであった。
[Flexo coating creation]
The viscosity of the obtained coating agents of Examples and Comparative Examples was adjusted with water to 10 seconds (25°C) using a Zahn cup #4 (manufactured by Rigosha), and the viscosity was adjusted using a flexo proofing machine equipped with a 100 lines/cm anilox roll. The laminates printed on coated cardboard or PET film were left for one day and used as evaluation laminates. The thickness of the coating layer was approximately 1.0 μm.
得られた積層体(コーティング層を有する基材)を用い、耐摩擦性、抗ウイルス性、光沢、滑り性の評価を行った。 Using the obtained laminate (base material having a coating layer), friction resistance, antiviral properties, gloss, and slipperiness were evaluated.
〔評価項目1:耐摩擦性〕
得られた積層体を堅牢型学振試験機を用いて耐摩擦性を評価した。摩擦子はコピー用紙を使用し、500gの荷重、100往復させたあとの印刷物表面の状態を次の5段階で目視判定した。
5:印刷表面が変化していない
4:印刷物表面の傷が少ない
3:印刷物表面の傷が多い
2:コート剤の一部が剥がれ、基材が見えている
1:コート剤が剥がれ、基材のみになっている
[Evaluation item 1: Friction resistance]
The abrasion resistance of the obtained laminate was evaluated using a robust Gakushin tester. Copy paper was used as the friction element, and after 100 reciprocations under a load of 500 g, the condition of the surface of the printed matter was visually judged in the following five stages.
5: The printed surface has not changed 4: There are few scratches on the printed surface 3: There are many scratches on the printed surface 2: Part of the coating agent has peeled off and the base material is visible 1: The coating agent has peeled off and the base material only
(評価項目2:抗ウイルス性の評価)
得られた積層体について、インフルエンザウイルス(ATCC VR-1679)に対する抗ウイルス試験を実施した。
1)5cm×5cmの評価用印刷物に濃度既知の100μLのインフルエンザウイルス(ATCC VR-1679)懸濁液を垂らした後、滅菌したポリエチレンフィルムを被覆して密着させた。ウイルス液を密着させた試験片を25℃、相対湿度90%以上ん条件で24時間培養した。
2)試験片のウイルス懸濁液を回収し、100倍に希釈してプラーク法によるウイルス感染価(ウイルス数)を測定した。抗ウイルス活性値(R)は、抗ウイルス活性値(R)=U-Aにより算出した。
U:24時間後の無加工品(抗ウイルス剤を含有しない比較例1をブランク品とした)のウイルス感染価の対数値
A:24時間後の抗菌加工品のウイルス感染価の対数値
3)抗ウイルスの効果判定は、以下の基準で行った。なお、SIAA(抗菌製品技術協議会)基準では、Rが2.0以上のときに抗ウイルス効果があると判断している。
〇:抗ウイルス活性値(R)=3.0以上
△:抗ウイルス活性値(R)=2.0以上3.0未満
×:抗ウイルス活性値(R)=2.0未満
(Evaluation item 2: Antiviral evaluation)
The obtained laminate was subjected to an antiviral test against influenza virus (ATCC VR-1679).
1) After dropping 100 μL of an influenza virus (ATCC VR-1679) suspension of known concentration onto a 5 cm x 5 cm evaluation print, it was covered with a sterilized polyethylene film and brought into close contact. The test piece to which the virus solution was adhered was cultured for 24 hours at 25° C. and a relative humidity of 90% or more.
2) The virus suspension of the test piece was collected, diluted 100 times, and the virus infectivity titer (virus number) was measured by the plaque method. The antiviral activity value (R) was calculated by antiviral activity value (R)=UA.
U: Logarithmic value of the virus infectivity titer of the unprocessed product after 24 hours (Comparative Example 1, which does not contain an antiviral agent, was used as a blank product) A: Logarithm value of the virus infectivity titer of the antibacterial processed product after 24 hours 3) Antiviral efficacy was evaluated based on the following criteria. According to SIAA (Association for Antibacterial Products Technology) standards, a product is considered to have an antiviral effect when R is 2.0 or higher.
〇: Antiviral activity value (R) = 3.0 or more △: Antiviral activity value (R) = 2.0 or more but less than 3.0 ×: Antiviral activity value (R) = less than 2.0
(評価項目3:光沢)
得られた積層体について、JISZ8741:1997に準拠して、積層体のコーティング面から、60度鏡面光沢度を20箇所で測定し、60度鏡面光沢度の平均を算出した。
(Evaluation item 3: Gloss)
Regarding the obtained laminate, the 60 degree specular gloss was measured at 20 points from the coated surface of the laminate in accordance with JIS Z8741:1997, and the average of the 60 degree specular gloss was calculated.
(評価項目4:滑り性)
滑り角度試験機(日本T.M.C製)を用いて、印刷面×印刷面の滑り角度を測定した。測定条件は荷重:1000g、傾斜角度:2度/秒、接地面積:6cm×10cm(同一試料5回測定、平均値)とした。
(Evaluation item 4: Slipperiness)
Using a sliding angle tester (manufactured by T.M.C. Japan), the sliding angle of printed surface x printed surface was measured. The measurement conditions were load: 1000 g, inclination angle: 2 degrees/second, and ground contact area: 6 cm x 10 cm (measured 5 times on the same sample, average value).
表中、ポリエチレンワックス分散液2は、平均粒径3.5μm、固形分40%である。パラフィンワックス分散液は、平均粒子径3.8μm、固形分40%である。
また、有機系抗ウイルス抗ウイルス剤は、ジヨードメチルパラトリルスルホンを主成分とする抗菌・防カビ・抗ウイルス性の有機複合剤である。
In the table, polyethylene wax dispersion 2 has an average particle size of 3.5 μm and a solid content of 40%. The paraffin wax dispersion has an average particle size of 3.8 μm and a solid content of 40%.
Furthermore, the organic antiviral antiviral agent is an antibacterial, antifungal, and antiviral organic composite agent containing diiodomethyl paratolyl sulfone as a main component.
この結果、実施例のコーティング剤は、抗ウイルス性を有と対摩擦性を両立させることができた。
一方、比較例1は銀担持ゼオライトを含有しない例であるが、抗菌性を示さなかった。また比較例2は有機系の抗ウイルス剤を用いたものであるが、有機系であることから耐摩擦性は優れていたが、抗ウイルス性の効果は発現しなかった。
As a result, the coating agent of the example was able to achieve both antiviral properties and anti-friction properties.
On the other hand, although Comparative Example 1 does not contain silver-supported zeolite, it did not exhibit antibacterial properties. Furthermore, Comparative Example 2 used an organic antiviral agent, and since it was an organic antiviral agent, the abrasion resistance was excellent, but no antiviral effect was exhibited.
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