抗菌効果の高い抗菌性素材、及びその製造方法
【課題】より低添加量で一定の抗菌性能を発揮できる抗菌効果の高い抗菌性素材、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の抗菌効果の高い抗菌性素材の製造方法は、無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を、紙や合成紙、非木材紙の印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工し、その抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共に塗膜にエネルギー照射を行うことを特徴とする。
【解決手段】本発明の抗菌効果の高い抗菌性素材の製造方法は、無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を、紙や合成紙、非木材紙の印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工し、その抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共に塗膜にエネルギー照射を行うことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、より低添加量で一定の抗菌性能を発揮できる抗菌効果の高い抗菌性素材、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銀系の無機材料の抗菌性能は良く知られている。そして、抗菌性を必要とする各種の包装材料や印刷シートの表面処理として、無機系の銀化合物を用いた抗菌剤が利用されている。
【０００３】
しかし、この銀化合物を用いた抗菌剤は、極めて高価であり、所定の性能を発揮するためには必要な添加量があるため、抗菌処理を施した素材は、極めてコストが高くなり、有効なコストダウンの方法は見出されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明者らは、鋭意研究の末、抗菌剤の粒径と塗膜厚みの関係、塗工方法などについて検討し、より低添加量で一定の抗菌性能を発揮できる抗菌効果の高い抗菌性素材、及びその製造方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記に鑑み提案されたものであり、無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を、紙や合成紙、非木材紙の印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工し、その抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共に塗膜にエネルギー照射を行うことを特徴とする抗菌効果の高い抗菌性素材の製造方法に関するものである。
【０００６】
また、本発明は、前記製造方法において、エネルギー照射として、紫外線照射、電子線照射、大気圧プラズマ照射の何れかを行うことを特徴とする抗菌効果の高い抗菌性素材の製造方法をも提案する。
【０００７】
さらに、本発明は、無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を、紙や合成紙、非木材紙の印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工してなり、抗菌剤の平均粒径ａμｍと、塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共に塗膜にエネルギー照射を行ったことを特徴とする抗菌効果の高い抗菌性素材をも提案する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の抗菌効果の高い抗菌性素材、及びその製造方法は、従来の抗菌素材に比べて使用されている無機系の銀化合物を用いた抗菌剤の量が少ないため、コストダウンを図ることができる。そして、この抗菌性素材を各種の包装材料や印刷シートとして提供でき、多くの商品に適用することができる。
【０００９】
また、本発明の抗菌性素材の製造方法は、例えば紫外線照射を用いることもでき、この場合には表面処理加工としては汎用のものであって、他の特殊な装置などを必要としないので、実用性が高いものとなる。
【００１０】
さらに、本発明の抗菌性素材は、基本的に包装材料、印刷シートであるから、印刷による装飾効果を有するものであって、さらに加えて抗菌効果をも有するものであり、付加価値の高い商品として広範な用途に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、紙、合成紙、非木材紙、フィルムの何れか一種から選ばれる基材を対象とするものであって、その表面に各種の印刷を施し、無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を有する層は、印刷物の最表面に形成する。
【００１２】
基材の表面に施す印刷は、印刷形式や印刷インク等を限定するものではなく、透明クリア等の塗工をも含む。
【００１３】
無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を有する層は、前記印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工し、その抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにする。
従来の抗菌層は、ａ＜ｂとなっているが、この状態でも抗菌効果は発揮される。
しかしながら、本発明者らは、水を主とした塗工液にて塗工してａ＞ｂとなるようにすることにより、少ない抗菌剤量でも十分な抗菌効果を発揮できることを見出した。
また、塗膜にエネルギー照射として、紫外線照射、電子線照射、大気圧プラズマ照射の何れかを行うことにより、抗菌効果が著しく向上することを見出した。これは、抗菌剤表面の塗膜を形成する樹脂が分解されて抗菌剤表面が露出したことに起因するものと考えられる。尚、塗工液中には、光触媒を添加して前記エネルギー照射の効果が効率よく発揮されるようにしてもよい。
その際、抗菌剤を有する塗工層の乾燥後の厚みは、使用する抗菌剤の粒子径に応じて選択すればよく、この厚みが、厚過ぎる場合には、抗菌剤の粒子が塗工層中に深く埋没して前記エネルギー照射の効果が表れない。また、薄過ぎる場合には、塗工層から抗菌剤の粒子が脱離し易くなる。
【００１４】
例えば後述する実施例１と比較例３との比較より明らかなように、抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにしただけでは、比較例３のように十分な抗菌効果を得ることができなかった。これに対し、抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共にエネルギー照射として紫外線照射を行った実施例１では、極めて高い抗菌効果を得ることができた。
【００１５】
本発明の抗菌剤を有する塗工層を乾燥する方法としては、選択した組成物（樹脂）に応じて適宜に行えばよく、例えば周知の熱乾燥装置、紫外線照射装置、或いはそれらを組み合わせて適宜に用いばよい。
【実施例】
【００１６】
［実施例１］
坪量１６０ｇ／ｍ2（四六全版）の枚葉状のＡ２コート紙に、一般の大豆油インキ（東洋インキ製造社製）による印刷を行い、その上に、平均粒径が１．０μｍである結晶性アルミノケイ酸の銀塩を抗菌剤として用い、塗料として東洋インキ製造社製「ＳＰ１００」を使用し、フレキソコーターにより、平均膜厚が０．８μｍになる様に版深を選定して、塗工を行い、その後、１５ＫＷのＵＶランプを用い、ＵＶ照射を行った。
その結果、仕上り外観は均一であり、良好で、塗膜の下地への密着が良好で、且つ、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果も良好な抗菌印刷紙が得られた。
【００１７】
［実施例２］
前記実施例１の印刷物に、厚みが１５μｍであるマットＯＰＰフィルムを水性の接着剤（ドライ状態での膜厚５μｍ）を介してラミネートし、塗料として東洋インキ製造社製「ＳＰ１００」の代わりに東洋インキ製造社製「Ｊ１２４ ＰＰメジウム」を用い、グラビアコーターを用いる以外は、前記実施例１と同じ条件で、抗菌剤のコーティングを行い、その後、１５ＫＷのランプを用いたＵＶ照射を行い、ラミネート抗菌印刷紙を得た。
その結果、仕上り外観は均一であり、良好で、塗膜の下地への密着が良好で、且つ、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果も良好であった。
【００１８】
［実施例３］
坪量１６０ｇ／ｍ2（四六全版）の枚葉状のＡ２コート紙に、一般のＵＶインキ（東洋インキ製造社製）による絵柄の印刷を行い、その上に、平均粒径が１．０μｍである結晶性アルミノケイ酸の銀塩を抗菌剤として混ぜた印刷ニスとして東洋インキ製造社製「ＦＤＯＭ上刷りニス」を使用し、ＵＶ印刷機により、平均膜厚が０．８μｍになる様に、印刷を行い、その後、１５ＫＷのＵＶランプを用い、ＵＶ照射を行った。
その結果、仕上り外観は均一であり、良好で、ニスの下地への密着が良好で、且つ、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果も良好な抗菌印刷紙が得られた。
【００１９】
［実施例４］
前記実施例１により加工された抗菌印刷紙を、表紙に用い、製本した。
得られた本について、表紙同士の摩擦試験の結果、傷付きや粉末発生などの不具合がなく、問題のないことが確認された。
【００２０】
［比較例１］
坪量１６０ｇ／ｍ2（四六全版）のＡ２コート紙に、一般の油性インキ（東洋インキ製造社製）による印刷を行った点では前記実施例１と同様であるが、その上に、平均粒径が０．５μｍである結晶性アルミノケイ酸の銀塩を抗菌剤として用い、塗料として東洋インキ製造社製「ＳＰ１００」を使用し、フレキソコーターにより、平均膜厚が０．８μｍになる様に版深を選定して、塗工を行い、その後、ＵＶ照射を行った。
その結果、仕上り外観は均一で良好であり、塗膜の下地への密着も良好であったが、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果、不充分であった。
【００２１】
［比較例２］
前記実施例１の印刷物に、厚みが１５μｍであるＯＰＰフィルムを水性の接着剤（ドライ状態での膜厚５μｍ）を介してラミネートし、塗料として東洋インキ製造社製「ＳＰ１００」の代わりに東洋インキ製造社製「Ｊ１２４ ＰＰメジウム」を用いた点では前記実施例２と同様であるが、平均粒径が０．５μｍである抗菌剤を用い、平均膜厚が０．８μｍになる様に塗工し、抗菌剤のコーティングを行い、その後、ＵＶ照射を行い、ラミネート抗菌印刷紙を得た。
その結果、仕上り外観は均一で良好であり、塗膜の下地への密着も良好であったが、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果、不充分であった。
【００２２】
［比較例３］
抗菌剤の塗工後に、ＵＶ照射を行わない事以外は、前記実施例１と同じ印刷物に、同じ条件の抗菌剤の塗工を行った。
その結果、仕上り外観は均一で良好であり、塗膜の下地への密着も良好であったが、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果、不充分であった。
【００２３】
［比較例４］
平均粒径が０．５μｍである事と、ニスの塗膜の平均厚みが０．８μｍである事以外は、実施例４と同じ方法を行った。
その結果、仕上り外観は均一で良好であり、塗膜の下地への密着も良好であったが、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果、不充分であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、より低添加量で一定の抗菌性能を発揮できる抗菌効果の高い抗菌性素材、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銀系の無機材料の抗菌性能は良く知られている。そして、抗菌性を必要とする各種の包装材料や印刷シートの表面処理として、無機系の銀化合物を用いた抗菌剤が利用されている。
【０００３】
しかし、この銀化合物を用いた抗菌剤は、極めて高価であり、所定の性能を発揮するためには必要な添加量があるため、抗菌処理を施した素材は、極めてコストが高くなり、有効なコストダウンの方法は見出されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明者らは、鋭意研究の末、抗菌剤の粒径と塗膜厚みの関係、塗工方法などについて検討し、より低添加量で一定の抗菌性能を発揮できる抗菌効果の高い抗菌性素材、及びその製造方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記に鑑み提案されたものであり、無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を、紙や合成紙、非木材紙の印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工し、その抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共に塗膜にエネルギー照射を行うことを特徴とする抗菌効果の高い抗菌性素材の製造方法に関するものである。
【０００６】
また、本発明は、前記製造方法において、エネルギー照射として、紫外線照射、電子線照射、大気圧プラズマ照射の何れかを行うことを特徴とする抗菌効果の高い抗菌性素材の製造方法をも提案する。
【０００７】
さらに、本発明は、無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を、紙や合成紙、非木材紙の印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工してなり、抗菌剤の平均粒径ａμｍと、塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共に塗膜にエネルギー照射を行ったことを特徴とする抗菌効果の高い抗菌性素材をも提案する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の抗菌効果の高い抗菌性素材、及びその製造方法は、従来の抗菌素材に比べて使用されている無機系の銀化合物を用いた抗菌剤の量が少ないため、コストダウンを図ることができる。そして、この抗菌性素材を各種の包装材料や印刷シートとして提供でき、多くの商品に適用することができる。
【０００９】
また、本発明の抗菌性素材の製造方法は、例えば紫外線照射を用いることもでき、この場合には表面処理加工としては汎用のものであって、他の特殊な装置などを必要としないので、実用性が高いものとなる。
【００１０】
さらに、本発明の抗菌性素材は、基本的に包装材料、印刷シートであるから、印刷による装飾効果を有するものであって、さらに加えて抗菌効果をも有するものであり、付加価値の高い商品として広範な用途に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、紙、合成紙、非木材紙、フィルムの何れか一種から選ばれる基材を対象とするものであって、その表面に各種の印刷を施し、無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を有する層は、印刷物の最表面に形成する。
【００１２】
基材の表面に施す印刷は、印刷形式や印刷インク等を限定するものではなく、透明クリア等の塗工をも含む。
【００１３】
無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を有する層は、前記印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工し、その抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにする。
従来の抗菌層は、ａ＜ｂとなっているが、この状態でも抗菌効果は発揮される。
しかしながら、本発明者らは、水を主とした塗工液にて塗工してａ＞ｂとなるようにすることにより、少ない抗菌剤量でも十分な抗菌効果を発揮できることを見出した。
また、塗膜にエネルギー照射として、紫外線照射、電子線照射、大気圧プラズマ照射の何れかを行うことにより、抗菌効果が著しく向上することを見出した。これは、抗菌剤表面の塗膜を形成する樹脂が分解されて抗菌剤表面が露出したことに起因するものと考えられる。尚、塗工液中には、光触媒を添加して前記エネルギー照射の効果が効率よく発揮されるようにしてもよい。
その際、抗菌剤を有する塗工層の乾燥後の厚みは、使用する抗菌剤の粒子径に応じて選択すればよく、この厚みが、厚過ぎる場合には、抗菌剤の粒子が塗工層中に深く埋没して前記エネルギー照射の効果が表れない。また、薄過ぎる場合には、塗工層から抗菌剤の粒子が脱離し易くなる。
【００１４】
例えば後述する実施例１と比較例３との比較より明らかなように、抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにしただけでは、比較例３のように十分な抗菌効果を得ることができなかった。これに対し、抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共にエネルギー照射として紫外線照射を行った実施例１では、極めて高い抗菌効果を得ることができた。
【００１５】
本発明の抗菌剤を有する塗工層を乾燥する方法としては、選択した組成物（樹脂）に応じて適宜に行えばよく、例えば周知の熱乾燥装置、紫外線照射装置、或いはそれらを組み合わせて適宜に用いばよい。
【実施例】
【００１６】
［実施例１］
坪量１６０ｇ／ｍ2（四六全版）の枚葉状のＡ２コート紙に、一般の大豆油インキ（東洋インキ製造社製）による印刷を行い、その上に、平均粒径が１．０μｍである結晶性アルミノケイ酸の銀塩を抗菌剤として用い、塗料として東洋インキ製造社製「ＳＰ１００」を使用し、フレキソコーターにより、平均膜厚が０．８μｍになる様に版深を選定して、塗工を行い、その後、１５ＫＷのＵＶランプを用い、ＵＶ照射を行った。
その結果、仕上り外観は均一であり、良好で、塗膜の下地への密着が良好で、且つ、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果も良好な抗菌印刷紙が得られた。
【００１７】
［実施例２］
前記実施例１の印刷物に、厚みが１５μｍであるマットＯＰＰフィルムを水性の接着剤（ドライ状態での膜厚５μｍ）を介してラミネートし、塗料として東洋インキ製造社製「ＳＰ１００」の代わりに東洋インキ製造社製「Ｊ１２４ ＰＰメジウム」を用い、グラビアコーターを用いる以外は、前記実施例１と同じ条件で、抗菌剤のコーティングを行い、その後、１５ＫＷのランプを用いたＵＶ照射を行い、ラミネート抗菌印刷紙を得た。
その結果、仕上り外観は均一であり、良好で、塗膜の下地への密着が良好で、且つ、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果も良好であった。
【００１８】
［実施例３］
坪量１６０ｇ／ｍ2（四六全版）の枚葉状のＡ２コート紙に、一般のＵＶインキ（東洋インキ製造社製）による絵柄の印刷を行い、その上に、平均粒径が１．０μｍである結晶性アルミノケイ酸の銀塩を抗菌剤として混ぜた印刷ニスとして東洋インキ製造社製「ＦＤＯＭ上刷りニス」を使用し、ＵＶ印刷機により、平均膜厚が０．８μｍになる様に、印刷を行い、その後、１５ＫＷのＵＶランプを用い、ＵＶ照射を行った。
その結果、仕上り外観は均一であり、良好で、ニスの下地への密着が良好で、且つ、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果も良好な抗菌印刷紙が得られた。
【００１９】
［実施例４］
前記実施例１により加工された抗菌印刷紙を、表紙に用い、製本した。
得られた本について、表紙同士の摩擦試験の結果、傷付きや粉末発生などの不具合がなく、問題のないことが確認された。
【００２０】
［比較例１］
坪量１６０ｇ／ｍ2（四六全版）のＡ２コート紙に、一般の油性インキ（東洋インキ製造社製）による印刷を行った点では前記実施例１と同様であるが、その上に、平均粒径が０．５μｍである結晶性アルミノケイ酸の銀塩を抗菌剤として用い、塗料として東洋インキ製造社製「ＳＰ１００」を使用し、フレキソコーターにより、平均膜厚が０．８μｍになる様に版深を選定して、塗工を行い、その後、ＵＶ照射を行った。
その結果、仕上り外観は均一で良好であり、塗膜の下地への密着も良好であったが、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果、不充分であった。
【００２１】
［比較例２］
前記実施例１の印刷物に、厚みが１５μｍであるＯＰＰフィルムを水性の接着剤（ドライ状態での膜厚５μｍ）を介してラミネートし、塗料として東洋インキ製造社製「ＳＰ１００」の代わりに東洋インキ製造社製「Ｊ１２４ ＰＰメジウム」を用いた点では前記実施例２と同様であるが、平均粒径が０．５μｍである抗菌剤を用い、平均膜厚が０．８μｍになる様に塗工し、抗菌剤のコーティングを行い、その後、ＵＶ照射を行い、ラミネート抗菌印刷紙を得た。
その結果、仕上り外観は均一で良好であり、塗膜の下地への密着も良好であったが、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果、不充分であった。
【００２２】
［比較例３］
抗菌剤の塗工後に、ＵＶ照射を行わない事以外は、前記実施例１と同じ印刷物に、同じ条件の抗菌剤の塗工を行った。
その結果、仕上り外観は均一で良好であり、塗膜の下地への密着も良好であったが、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果、不充分であった。
【００２３】
［比較例４］
平均粒径が０．５μｍである事と、ニスの塗膜の平均厚みが０．８μｍである事以外は、実施例４と同じ方法を行った。
その結果、仕上り外観は均一で良好であり、塗膜の下地への密着も良好であったが、抗菌性能としては、大腸菌と黄色ブドウ球菌による抗菌試験の結果、不充分であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を、紙や合成紙、非木材紙の印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工し、その抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共に塗膜にエネルギー照射を行うことを特徴とする抗菌効果の高い抗菌性素材の製造方法。
【請求項２】
エネルギー照射として、紫外線照射、電子線照射、大気圧プラズマ照射の何れかを行うことを特徴とする請求項１に記載の抗菌性素材の製造方法。
【請求項３】
無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を、紙や合成紙、非木材紙の印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工してなり、抗菌剤の平均粒径ａμｍと、塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共に塗膜にエネルギー照射を行ったことを特徴とする抗菌効果の高い抗菌性素材。
【請求項１】
無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を、紙や合成紙、非木材紙の印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工し、その抗菌剤の平均粒径ａμｍと塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共に塗膜にエネルギー照射を行うことを特徴とする抗菌効果の高い抗菌性素材の製造方法。
【請求項２】
エネルギー照射として、紫外線照射、電子線照射、大気圧プラズマ照射の何れかを行うことを特徴とする請求項１に記載の抗菌性素材の製造方法。
【請求項３】
無機系の銀化合物を用いた抗菌剤を、紙や合成紙、非木材紙の印刷物の上に、水を主とした塗工液にて塗工してなり、抗菌剤の平均粒径ａμｍと、塗膜の平均膜厚ｂμｍがａ＞ｂとなるようにすると共に塗膜にエネルギー照射を行ったことを特徴とする抗菌効果の高い抗菌性素材。
【公開番号】特開２００８−２５３９６５（Ｐ２００８−２５３９６５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０２１３９（Ｐ２００７−１０２１３９）
【出願日】平成１９年４月９日（２００７．４．９）
【出願人】（５０３０９８７９１）株式会社トーツヤ・エコー (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月９日（２００７．４．９）
【出願人】（５０３０９８７９１）株式会社トーツヤ・エコー (12)
【Ｆターム（参考）】
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