TWI631260B

TWI631260B - Anti-wearing liquid, antibacterial layer with wear resistance optimization and preparation method thereof

Info

Publication number: TWI631260B
Application number: TW106124995A
Authority: TW
Inventors: 蔡孜宏; 吳振文
Original assignee: 蔡孜宏
Priority date: 2017-07-26
Filing date: 2017-07-26
Publication date: 2018-08-01
Also published as: TW201910590A

Abstract

本發明係關於一種具耐磨優化的抗菌液、抗菌層及其製備方法，其中該抗菌液係包含下述組成物：重量百分比大約26%~43%的苯乙烯丙烯酸酯共聚物、重量百分比大約3%~4.5%二辛基磺基琥珀酸鈉、重量百分比大約2.5%~3%的甲基乙二醇、重量百分比大約1%~3%的氫氧化銨、重量比大約1%~3%奈米氧化物、重量比40%~70%的去離子水之成分；藉由上述物質充分攪拌均勻，以構成100%的具耐磨的優化抗菌層組成物。

Description

具耐磨優化的抗菌液、抗菌層及其製備方法

本發明涉及一種具耐磨優化的抗菌液、抗菌層及其製備方法，係藉由於基材或其印刷層上塗佈該抗菌液，進而形成耐磨的抗菌層，提升基材的抗菌及耐磨能力，以防細菌的散播。

按，在現今社會進步繁榮的時代，生活品質不斷地提升，使人們更加注重抗菌滅菌效能，對於日常生活用品要求抗菌能力越加注重，須提高文化用紙，工業用紙(膜)，包裝用紙(膜)的抗菌效果。

而一般紙張、皮革、塑膠為基材廣泛應用於印刷品，而大量印刷品會經過不同環節在人群中流通、傳遞。因此，印刷品上常會附著細菌，例如：大腸桿菌、黃色葡萄球菌等，使接觸這些印刷品的人群感染、導致患病。為清潔印刷品表面的細菌，使之保持清潔，須對印刷品表面進行抗菌處理。

目前印刷品表面進行抗菌處理，主要採用將抗菌液噴灑在印刷品基材的方法，由於印刷品的表面還要印刷油墨，使抗菌液的抗菌效果減弱許多，致其抗菌效果及耐磨性不佳，只要抗菌層表面略為破損，破損處就失其抗菌能力，如中國發明專利申請號第99113623.3號「一種抗菌紙的製造方法」所揭示。

鑑於上述習知印刷品所使用的抗菌方式不佳，於是本發明人窮盡心思開發出一種具耐磨優化的抗菌液、抗菌層及其製備方法，其最主要目的在於：提供兼具耐磨及抗菌效果，據以達到持久抗菌的抗菌液、抗菌層；本發明次要目的在於：提供可大量塗佈於基材表面的製備方法；本發明另一目的在於：可提供大量製造抗菌液的方法。

為達上述目的，本發明具耐磨優化的抗菌液、抗菌層及其製備方法所運用的技術手段如下述：

本發明關於一種具耐磨優化的抗菌液，係包含下述組成物：重量百分比大約26%~43%的苯乙烯丙烯酸酯共聚物、重量百分比大約3%~4.5%二辛基磺基琥珀酸鈉、重量百分比大約2.5%~3%的甲基乙二醇、重量百分比大約1%~3%的氫氧化銨、重量比大約1%~3%奈米氧化物、重量比40%~70%的去離子水之成分；藉由上述物質充分攪拌均勻，以構成100%的抗菌液組成物；上述該抗菌液的黏度(Viscosity)設為(Ford cup#4/25℃)：25~50sec.。

上述抗菌液組成中，其中該奈米氧化物可設為奈米氧化鋅、奈米氧化鋯、奈米氧化矽、奈米氧化錳等氧化物任一成份或其兩種以上混合。

一種製備上述具耐磨優化抗菌液之方法，係包含如下步驟一第一攪拌步驟，係於一內鍋放於具有水的外鍋，再將該去離子水、二辛基磺基琥珀酸鈉置入於該內鍋一起攪拌；一第二攪拌步驟，續於該內鍋緩慢加入該苯乙烯丙烯酸酯共聚物後，以隔水加熱方式將該內鍋升溫並保持至92℃~94℃之間，並攪拌均勻後關閉熱源，以進行冷卻；一第三攪拌步驟，當該內鍋降至45℃~50℃之間，則再加入該甲基乙二醇並攪拌均勻；及一第四攪拌步驟，當該內鍋降至25℃~30℃之間，再加入該氫氧化銨、奈米氧化物並攪拌均勻後完成本抗菌液。

上述抗菌液的製備方法，其中於該外鍋得加裝有熱交換器，可加速該外鍋內的熱水加速降溫，提升製劑效率。

一種具耐磨優化抗菌層的製備方法，係使用上述具耐磨優化抗菌液成份，係包含有：一基材步驟，係將該基材安置於機器者；一塗佈步驟，係使用該抗菌液並於該基材上塗佈一抗菌層，其中該基材設為紙材、皮革或塑膠膜；及一乾燥步驟，係將塗佈有該抗菌液的基材入具有80℃~120℃的乾燥箱內固化該抗菌層。

上述優化抗菌層的製備方法，其中該基材上塗佈有一印刷層，而使用該抗菌液並於該基材的印刷層上塗佈該抗菌層。

上述該基材可設為銅板紙、道林紙、卡紙、牛皮紙、淋膜紙、PET膜、PVC膜、PP膜或PE膜。

上述優化抗菌層，其中該抗菌層的厚度係設為0.003mm~0.3mm之間。

本發明藉由上述技術手段，可以達成如下功效：

1.本發明因其具耐磨抗菌液的膠狀黏滯特性，且容易被機器大面積塗佈的優點，相當適合各種印刷機或塗佈機上於各種基材紙或膜在其表面印刷或上光或塗佈本發明抗菌液，採用印刷或上光或塗佈一面或雙面，讓基材外表面產生兼具耐磨性及優良的抗菌性，抗菌的耐久性佳，據以持久保護基材或其印刷面；另，因本發明不是直接添加在基材裡面，故可節省本發明抗菌液的使用量。

2.本發明實施方式，可運用於連續性的大量生產且應用範圍廣泛，例如可應用於食品、藥品、化妝品、香菸等等各類型包裝材料，以及圖文書報、文化用紙(膜)、工業用紙(膜)，包裝用紙(膜)等等。

3.本發明運用第一、二、三、四攪拌步驟，可有效地大量製備上述具耐磨優化抗菌液之方法。

(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)‧‧‧步驟方法

A‧‧‧上光機器

A1‧‧‧乾燥箱

1‧‧‧具耐磨優化抗菌層

11‧‧‧上光墨

2‧‧‧印刷層

3‧‧‧基材

圖1：本發明具耐磨優化抗菌液的製備方法之示意圖。

圖2：本發明具耐磨優化抗菌層的製備方法之示意圖。

圖3：本發明藉由上光機器來實施具耐磨優化抗菌層之示意圖。

圖4：本發明具耐磨優化抗菌層塗佈於基材上印刷層實施態樣之示意圖。

圖5：本發明具耐磨優化抗菌層直接塗佈於基材上實施態樣之示意圖。

首先，請參閱圖1、圖4及圖5所示者，本發明涉及一種具耐磨優化抗菌液，係包含下述組成物：重量百分比大約26%~43%的苯乙烯丙烯酸酯共聚物(Styrene acrylate copolymer)、重量百分比大約3%~4.5%二辛基磺基琥珀酸鈉(Dioctyl sodium sulfosuccinate)、重量百分比大約2.5%~3%的甲基乙二醇(1,2-Propanediol)、重量百分比大約1%~3%的氫氧化銨(Ammonia solution)、重量比大約1%~3%奈米氧化物、重量比40%~70%的去離子水(Deionized water)之成分；藉由上述物質充分攪拌均勻，以構成100%的抗菌液組成物；又該抗菌液的黏度(Viscosity)設為(Ford cup#4/25℃)：25~50sec.，可讓印刷或上光機器沾黏，以利大面積塗佈於基材3的外表面，特別一提，該抗菌液不以機器塗佈方式為限，在無相關機器可用的情況下，亦可以人工方式塗刷為之。

上述該抗菌液組成物乳白色液且略具膠狀液體，無毒，相當適合作為塗佈於基材3的外表面的塗佈液進而形成一層薄膜，以增進基材3的抗菌效果，經烘乾後該抗菌液則形成透明一具耐磨優化抗菌層1。特別一提，於前述奈米氧化物可為奈米氧化鋅、奈米氧化鋯、奈米氧化矽、奈米氧化錳等氧化物任一成份或其兩種以上混合。

而本發明抗菌液為水溶性，可作為紙張、皮革或塑膠膜等基材3上光的油墨或僅塗佈用途的塗佈液。可應用的基材3設為銅板紙、道林紙、卡紙、牛皮紙、特種紙、淋膜紙、PET膜、PVC膜、PP膜、PE膜等，將此抗菌液進行印刷塗佈或直接塗佈，使該抗菌液平均塗佈於基材3或其印刷層2表面，據以形成具耐磨優化抗菌層1，來達到長時間優良抗菌滅菌的效果。

請參閱圖1所示者，本發明製備前述抗菌液之方法，係包含如下步驟：一第一攪拌步驟(a)、一第二攪拌步驟(b)、一第三攪拌步驟(c)及一第四攪拌步驟(c)；其中，該第一攪拌步驟(a)，係於不銹鋼所製容量約80~100公升的一內鍋放於具有20公升水的外鍋，再將該去離子水、二辛基磺基琥珀酸鈉置入於該內鍋內，且啟動攪拌器一起攪拌，攪拌的速度約為70~80rpm，其中先用250毫升的去離子水溶解所有的二辛基磺基琥珀酸鈉後，加入內鍋內攪拌1分鐘；該第二攪拌步驟(b)，續於該內鍋緩慢加入所有苯乙烯丙烯酸酯共聚物後攪拌10分鐘，再以隔水加熱方式將該內鍋升溫並保持至92℃~94℃之間，待攪拌均勻後關閉熱源，以進行冷卻；該第三攪拌步驟(c)，於冷卻當中，將水域改成冷水域，即利用熱交換器使該內鍋快速降至45℃~50℃之間，然後再加入所有的甲基乙二醇並續攪拌0.5小時；及該第四攪拌步驟(d)，當該內鍋降至25℃~30℃之間，再加入所有的氫氧化銨後並攪拌5分鐘後再加入所有奈米氧化物後並攪拌10分鐘，則完成本發明抗菌液。

請參閱圖2至圖4所示，另本發明具耐磨優化抗菌層的製備方法，可於一般印刷機的最後道油墨或一般上光機器的上光墨11使用前述抗菌液成份，於本實施例係配合圖3的上光機器(A)來說明本發明抗菌液的使用方式，其中該具耐磨優化抗菌層的製備方法係包含有：一基材步驟(e)，係於該基材3上可能塗佈有油墨的印刷層2，又該該基材3設為紙材、皮革或塑膠膜；一塗佈步驟(f)，係使用該抗菌液並於該基材3上或其印刷層2塗佈一抗菌層薄膜，而該抗菌層薄膜的厚度係設為0.003mm~0.3mm之間；及一乾燥步驟(g)，係將塗佈有該抗菌液的基材3入具有80℃~120℃的乾燥箱A1內固化該抗菌層薄膜為該具耐磨優化抗菌層1。換言之，該具耐磨優化抗菌層1可固化於該基材3上的印刷層2上(如圖4)，或該具耐磨優化抗菌層1可固化於該基材3上(如圖5)。特別一提，本發明抗菌液可於基材3或其印刷層2的單面或雙面施作前述具耐磨優化抗菌層1。

因此，本發明抗菌液可運用在印刷的工藝領域；換言之，(1)、將本發明抗菌液作為印刷機器所使用的油墨；(2)、適用印刷品為單色以上印刷，在多色印刷套色後，在印刷機器最後一組印刷輪組使用本發明抗菌液作為最後印刷油墨，將本發明抗菌液印刷在基材的印刷層上，再經過印刷機上的烘乾設備烘乾；(3)、經過印刷完成後靜置印刷品，使其表面乾燥後即形成一層具有抗菌效果優良的抗菌紙。(4)、本發明抗菌液亦可直接塗佈於不具有印刷層的單面或雙面的基材上。

本發明抗菌液可運用在上光的工藝領域；換言之，(1)、將本發明抗菌液作為上光機器所使用的上光油；(2)、依照上光機器的特性，將本發明抗菌液均勻上光在基材上，再經過上光機上的烘乾設備烘乾；(3)、當基材經過上光完成後靜置，使其表面乾燥後即形成一層具有抗菌效果優良的抗菌紙。

本發明抗菌液可運用在塗佈的工藝領域；換言之，(1)、將本發明抗菌液作為塗佈機器所使用的塗佈液；(2)、將本發明抗菌液置放於塗佈機的塗佈槽，採用微量凹版塗佈輪將本抗菌液平均塗佈於基材的表面，而該微量凹版輪為40目至160目；(3)、再經過80℃至120℃烘箱乾燥，使基材的外表面具有抗菌效果優良的抗菌紙。

特別一提，在本發明中表面抗菌層如需其他顏色即可加入具有顏色染料於本發明抗菌液中。

綜上所述各實施例，本發明係關於一種「具耐磨優化抗菌液的製備方法」，且其構成結構未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合專利申請要件，懇請鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱；需陳明者，以上所述乃是本專利申請案之具體實施例及所運用之技術原理，若依本專利申請案之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本專利申請案之範圍內，合予陳明。

Claims

一種具耐磨優化抗菌液，係包含下述組成物：重量百分比大約26%~43%的苯乙烯丙烯酸酯共聚物、重量百分比大約3%~4.5%二辛基磺基琥珀酸鈉、重量百分比大約2.5%~3%的甲基乙二醇、重量百分比大約1%~3%的氫氧化銨、重量比大約1%~3%奈米氧化物、重量比40%~70%的去離子水之成分；藉由上述物質充分攪拌均勻以構成100%的抗菌液組成物，其中該抗菌液的黏度設為(Ford cup#4/25℃)：25~50sec.，俾供塗於紙材、塑膠膜或皮革之基材表面。
如請求項1所述具耐磨優化抗菌液，其中該奈米氧化物可設為奈米氧化鋅、奈米氧化鋯、奈米氧化矽、奈米氧化錳等氧化物任一成份或其兩種以上混合。
一種製備如請求項1所述具耐磨優化抗菌液之方法，係包含如下步驟：一第一攪拌步驟，係於一內鍋放於具有水的外鍋，再將該去離子水、二辛基磺基琥珀酸鈉置入於該內鍋一起攪拌；一第二攪拌步驟，續於該內鍋緩慢加入該苯乙烯丙烯酸酯共聚物後，以隔水加熱方式將該內鍋升溫並保持至92℃~94℃之間，並攪拌均勻後關閉熱源，以進行冷卻；一第三攪拌步驟，當該內鍋降至45℃~50℃之間，則再加入該甲基乙二醇並攪拌均勻；及一第四攪拌步驟，當該內鍋降至25℃~30℃之間，再加入該氫氧化銨、奈米氧化物並攪拌均勻後完成本抗菌液。
如請求項3所述製備具耐磨優化抗菌液之方法，其中於該外鍋得加裝有熱交換器，可加速該外鍋內的熱水加速降溫，提升製劑效率。
一種具耐磨優化抗菌層的製備方法，係使用請求項1至2任一項所述耐磨優化抗菌液，係包含有：一基材步驟，係將該基材可安置於機器者，其中該基材設為紙材、塑膠膜或皮革；一塗佈步驟，係使用該抗菌液並於該基材上塗佈一抗菌層；及一乾燥步驟，係將塗佈有該抗菌液的基材進出具有80℃~120℃的乾燥箱內固化該抗菌層。
如請求項5所述具耐磨優化抗菌層的製備方法，其中該基材上塗佈有一印刷層，而使用該抗菌液並於該基材的印刷層上塗佈該抗菌層。
如請求項5所述具耐磨優化抗菌層的製備方法，其中該紙材設為銅板紙、道林紙、卡紙、牛皮紙、淋膜紙；其中該塑膠膜設為PET膜、PVC膜、PP膜或PE膜。
如請求項5所述具耐磨優化抗菌層的製備方法，其中該具耐磨優化抗菌層的厚度係設為0.003mm~0.3mm之間。