(57)【要約】【課題】マイナスイオンの発生量を広い範囲で自在に設定することができ、かつ励起剤として微放射線放射性物質を使用するときも、その使用量の割にはマイナスイオンを効率的に発生させることができるような特別の工夫を講じたインク組成物を提供すること、さらには、そのインク組成物を用いた印刷体およびその印刷体の製造法を提供することを目的とする。【解決手段】トルマリン、励起剤およびバインダーを必須成分とするスクリーン印刷用インク組成物を調製し、対象物にスクリーン印刷する。励起剤は、微放射線放射性物質および導電性物質を併用したものであることが好ましく、その導電性物質の少なくとも一部はカーボン系の導電性物質であることが好ましい。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルマリン、励起剤およびバインダーを必須成分とするスクリーン印刷用インク組成物。
【請求項２】
励起剤が、微放射線放射性物質および導電性物質を併用したものからなる請求項１記載のスクリーン印刷用インク組成物。
【請求項３】
導電性物質の少なくとも一部がカーボン系の導電性物質である請求項２記載のスクリーン印刷用インク組成物。
【請求項４】
トルマリン、励起剤およびバインダーを必須成分とするインク組成物の印刷層が、スクリーン印刷法により対象物上に単層または多層に形成された構成を有するスクリーン印刷体。
【請求項５】
印刷層が、実質的にベタ印刷状に形成されている請求項４記載のスクリーン印刷体。
【請求項６】
対象物が、円管状または円棒状の物体である請求項４記載のスクリーン印刷体。
【請求項７】
対象物の表面に、トルマリン、励起剤およびバインダーを必須成分とするインク組成物を、単層または多層にスクリーン印刷することを特徴とするスクリーン印刷体の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイナスイオンを効率的に発生しうるような特別の工夫を講じたインク組成物、印刷体、およびその印刷体の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
〈トルマリン〉
トルマリンをマイナスイオン発生性物質として利用することは、すでに周知となっている。しかしながら、トルマリンは、マイナスイオン発生性物質としての素質（潜在的能力）を有してはいるものの、トルマリンのみではマイナスイオンの発生の度合いが極めて乏しい。
【０００３】
〈微放射線放射性物質の併用〉
そこで、天然鉱石系の微放射線放射性物質を励起剤として併用して、トルマリンのマイナスイオン発生効率を高める提案がなされている。
【０００４】
たとえば、特開２００２−３７２２８、特開２００１−２１１６５、特開２００１−２１１６３、特開２００１−２１１５２、特開２００１−２０１７７、特開２００１−２０１５１、特開２００１−１９４２０、特開２００１−１７９８４、特開２００１−１７５２６、特開２００１−１７５２５、特開２００１−１７２７７、特開２０００−１５６１８３、特開平１１−３３５１５７号公報、特開平１１−２７９４２２号公報、特開平１１−１９２４７９号公報をはじめとする多数の文献には、トルマリンの励起剤として、天然鉱石系の微放射線放射性物質を用いることが示されている。
【０００５】
〈導電性物質の併用〉
トルマリンのマイナスイオンの発生効率を高めるために、一種の励起剤として、導電性物質を併用することについても提案がなされている。
【０００６】
たとえば、特開２００１−３０３７５５、特開２００１−３０３７５２、特開２００１−２１４１３２、特開平１１−３３５１５７号公報、特開平１１−２９９５１５号公報、特開平１１−２７１６９０号公報、特開平１１−２１４１２９号公報、特開平１１−１９２４７９号公報、特開平１１−３８３７０号公報、特開平７−１３２２８４号公報には、トルマリンと、金属粉や炭素粉などの導電性物質を併用する技術が示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
〈微放射線放射性物質の問題点〉
トルマリンのマイナスイオン発生性を高めるべく、微放射線放射性物質を励起剤として併用する方法は、有効な方法である。しかしながら、トルマリンのマイナスイオン発生量を充分に高めるためには、相応の量の微放射線放射性物質を併用しなければならないところ、そのような量の併用によっても、マイナスイオン発生量にはおのずから限界がある。また、微放射線放射性物質の単位グラム当りの放射線量は、我が国の規制レベルの上限値よりもはるかに低い線量であるとは言っても、トータル使用量や使用時の人体との距離などの要因を考慮すると、その使用量はできるだけ少ない方が好ましい。
【０００８】
〈導電性物質の問題点〉
トルマリンのマイナスイオン発生性を高めるべく、導電性物質を励起剤として併用する方法も、それなりに有効な方法である。しかしながら、導電性物質の併用による励起効果はそれほど大きいものではない。
【０００９】
〈発明の目的〉
本発明は、このような背景下において、マイナスイオンの発生量を広い範囲で自在に設定することができ、かつ励起剤として微放射線放射性物質を使用するときも、その使用量の割にはマイナスイオンを効率的に発生させることができるような特別の工夫を講じたインク組成物を提供すること、さらには、そのインク組成物を用いた印刷体およびその印刷体の製造法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のスクリーン印刷用インク組成物は、トルマリン、励起剤およびバインダーを必須成分とするものである。この場合、励起剤が、微放射線放射性物質および導電性物質を併用したものからなることが特に好ましい。
【００１１】
本発明のスクリーン印刷体は、トルマリン、励起剤およびバインダーを必須成分とするインク組成物の印刷層が、スクリーン印刷法により対象物上に単層または多層に形成された構成を有するものである。
【００１２】
本発明のスクリーン印刷体の製造法は、対象物の表面に、トルマリン、励起剤およびバインダーを必須成分とするインク組成物を、単層または多層にスクリーン印刷することを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
【００１４】
〈構成成分〉
本発明のスクリーン印刷用インク組成物は、トルマリン、励起剤およびバインダーを必須成分とするものである。
【００１５】
トルマリンの粒度はできるだけ細かい方が好ましい。たとえば、平均粒子径で２０μｍ　以下、通常は１０μｍ　以下、さらには５μｍ　以下、３μｍ　以下、２μｍ　以下、１μｍ　以下というように小さいほど好ましく、特に１μｍ　未満のサブミクロンオーダーとすることが好ましい。下限については限定はないものの、０．１　μｍ　のものとすることも容易である。
【００１６】
励起剤として好ましいものは、微放射線放射性物質や導電性物質であり、特にこれらの両者を併用することが望ましい。
【００１７】
微放射線放射性物質の例は、モナズ石、サマルスキー石、デービド鉱、ブランネル石、センウラン鉱、ニンギョウ石、リンカイウラン石、カルノー石、チャムン石、メタチャムン石、フランセビル石、トール石、コフィン石、トリウム石、トロゴム石のような天然鉱石系の物質である。
【００１８】
導電性物質の例は、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、ベリリウム等の金属（合金を含む）系の導電性物質や、カーボンブラック、炭素繊維等のカーボン系の導電性物質である。金属酸化物や金属塩であっても、ＩＴＯ、酸化インジウム、酸化スズ、チタン酸バリウムのように導電性を有するものは、導電性物質として使用可能である。また、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレンのような有機系の導電性物質であってもよい。
【００１９】
バインダーとしては、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、セルロース系高分子、各種エマルジョン系バインダー、各種水溶性高分子系バインダー、各種ゴム系またはエラストマー系バインダーをはじめとする種々様々の樹脂が用いられる。これらの中では、硬いバインダーよりも、柔軟な印刷膜を与えるバインダーの方がマイナスイオン発生量が大きくなる傾向がある。従って、架橋タイプのバインダーよりも、非架橋タイプのバインダーの方が有利であり、架橋タイプのバインダーを用いるときは、架橋点が過度に大にならないようにする方が好ましい。
【００２０】
インク組成物は、通常は適量の溶媒を含む。溶媒としては、水、有機溶剤、水−有機溶剤混合溶媒が用いられる。ここで有機溶剤としては、アルコール、多価アルコール、グリコールエーテル、グリコールエステル、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、含窒素溶剤、含ハロゲン溶剤をはじめとする種々の有機溶剤が、１種または２種以上を混合して用いられる。ただし、活性エネルギー線硬化型のインクの場合には、溶媒の使用を省略するか、溶媒の使用をごく少量にとどめることができる。
【００２１】
インク組成物の調製にあたっては、上記の各成分のほか、着色剤（顔料や染料）、フィラー、可塑剤、界面活性剤、レベリング剤、消泡剤、分散剤、スリッピング剤、色別れ防止剤、増粘剤、チクソトロピー性調整剤、紫外線吸収剤、乾燥促進剤などの助剤または添加剤を適宜配合することができる。消臭性、抗微生物性、抗アレルギー性等の性質を有する天然系（動植物または微生物由来の）、合成系、または無機質系の機能性成分を配合することもできる。なお、顔料として導電性物質を用いたときは、励起剤としての役割も果たすことになる。
【００２２】
〈配合割合〉
トルマリン、励起剤およびバインダーを必須成分とする本発明のスクリーン印刷用インク組成物における各成分の配合割合については、各成分の種類によっても異なるので一概には決められないが、トルマリン、励起剤およびバインダーの合計量を１００重量％とするとき、トルマリンがたとえば５〜９０重量％（殊に１０〜８０重量％、さらには１５〜７０重量％））、励起剤がたとえば１〜７８重量％（殊に２〜７０重量％、さらには３〜６０重量％）、バインダーがたとえば１〜８０重量％（殊に３〜７０重量％、さらには５〜６０重量％）とすることが多い。
【００２３】
励起剤として、微放射線放射性物質と導電性物質とを併用するときは、その比率は広い範囲から選択しうるものの、両者の使用比率を、重量比で、２０：１〜１：２、殊に１５：１〜１：１、さらには１０：１〜２：１に設定することが好ましい。このような範囲において両者の併用効果が最も顕著に発揮されるからである。
【００２４】
インク組成物の粘度は、スクリーン印刷に供する関係上、通常は数百〜数万ｃｐｓ／２０℃程度の範囲から選択され、特に１０００〜２００００ｃｐｓ／２０℃程度の範囲から選択することが多い。溶媒の使用量は、このような粘度も考慮して定められる。
【００２５】
〈スクリーン印刷〉
上記のインク組成物を対象物上に単層または多層にスクリーン印刷することにより、スクリーン印刷体が得られる。スクリーン印刷法によれば、通常のコーティング法（ロールコーティング、ドクターナイフコーティング、刷毛塗り、ディッピング等）に比し、マイナスイオン発生性の点で好ましい結果が得られる。これは、スクリーン印刷においては版（スクリーン）の目を通してインクが対象物表面に至るので、印刷層が微視的には言わばざらざらの状態となって表面積が大となり、その結果、コーティング法に比べて、単位面積当りのマイナスイオン発生量が多くなるためであろうと推定される。
【００２６】
スクリーン印刷層は、パターン状に形成してもよいが、実質的にベタ印刷状に形成されている方が、広面積の印刷層が得られるので、マイナスイオン発生性の点で好ましい。
【００２７】
印刷層の厚みについては、インク組成など他の条件が同じであれば、厚みが厚いほどマイナスイオンの発生量が多くなる傾向がある。
【００２８】
対象物としては、平面状の物体または平面部を有する物体のほか、円管状または円棒状の物体が好適に用いられる。スキージを版の上から円管状または円棒状の物体に向けて押し付け、その物体の方を回転させる曲面スクリーン印刷の技術を採用すれば、円管状や円棒状（さらには円錐状）の物体に対してもスクリーン印刷が可能となる。円管状または円棒状の物体は、たとえば、エアコンディショナや空気清浄機の空気の通路の出入口または途中に設ける部材として用いることができる。
【００２９】
対象物の材質は、特に限定はないものの、アルミニウム等の金属のように導電性を有するものの方が、マイナスイオンの発生量の点で有利である。
【００３０】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下、「部」とあるのは重量部である。
【００３１】
実施例
（原料の準備）
原料として、次のものを準備した。
・トルマリン：平均粒子径が３μｍ　のトルマリン。
・励起剤：平均粒子径が３μｍ　のモナズ石、平均粒子径が１μｍ　のアルミニウム粉末、平均直径が　０．５μｍ　、アスペクト比が４の炭素繊維微粉。
・バインダー：ポリエステル系バインダー、シリコーン系バインダー、ビニル系バインダー、ウレタン系バインダー、アクリル系バインダー、エポキシ系バインダー、フェノール系バインダー。
・顔料（着色剤）：ブルー顔料、イエロー顔料、ピンク顔料、シルバー顔料、ブラック顔料。
・溶媒：中高沸点のセロソルブアセテート、シクロヘキサノンまたはキシレンを主体とし、少量の低沸点のトルエン、酢酸エチルを混合した混合溶剤。
【００３２】
（対象物の準備）
対象物として、外径８ｍｍ、内径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍのアルミニウムパイプを準備した。
【００３３】
（スクリーン印刷条件）
曲面印刷機および所定のメッシュの版を用いて、上記の対象物（アルミニウムパイプ）に全面スクリーン印刷を行って乾燥する操作を計３回または計４回繰り返した。
【００３４】
（マイナスイオン発生量の測定）
空気イオンカウンターＦＩＣ２０００（フィーサ株式会社製）を用いて、試験体粉末または印刷体を測定機から一定距離（１ｃｍまたは５ｃｍ）に置き、無風の専用測定室において、１８℃、４５％ＲＨの条件にて、マイナスイオンの発生量を測定した。
【００３５】
（原料粉体のマイナスイオン発生量／その１）
原料として用いた粉体状のトルマリンおよびモナズ石のマイナスイオン発生量は、次の通りであった。測定機からの距離は１ｃｍとした。
・ブランク（アルミナ）：　　３６個／ｃｍ３
・トルマリン：　　　　　１５７３個／ｃｍ３
・モナズ石：　　　　　　１６２２個／ｃｍ３
【００３６】
（原料粉体のマイナスイオン発生量／その２）
トルマリンとモナズ石との種々の割合の混合粉体につき、マイナスイオン発生量を測定した。結果を表１に示す。「ブランク」は大気中での測定値である。
【００３７】
空気イオン測定機を、予め、試料のない恒温恒湿状態で３０分間運転した。供試体の粉体を１００ｇ秤量したものをガラス製試験管に入れ、空気イオン測定機の測定用シリンダー前面１０ｃｍに設置し、シリンダー内に吸引して捕集した空気に電気的な負荷を与えて、その抵抗値から、空気中に含まれているマイナスイオンを計測した。
【００３８】
【表１】
2004083719.tif 000002
【００３９】
表１から、トルマリンに励起剤としてのモナズ石を混合した混合粉体は、マイナスイオン発生量が大になることがわかる。
【００４０】
（スクリーン印刷体のマイナスイオン発生量／その１）
励起剤としてトルマリン８０部とモナズ石２０部との混合物を３０重量％、ブルー顔料（コバルトブルー）を６重量％含み、後述のバインダーを３５重量％含み、かつ溶媒として上述の混合溶媒を２９重量％用いたインク組成物を調製し、アルミニウムパイプ（外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）に３層に全面スクリーン印刷した印刷体を得た（３層の合計厚みは約３０μｍ　）。版としては、１２０メッシュのものを用いた。結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
2004083719.tif 000003
【００４２】
（スクリーン印刷体のマイナスイオン発生量／その２）
励起剤としてトルマリン８０部とモナズ石２０部との混合物を０〜５０重量％、ブルー顔料（コバルトブルー）を６重量％含み、ポリエステル系バインダーを３５重量％含み、かつ溶媒として上述の混合溶媒を２９重量％用いたインク組成物を調製し、アルミニウムパイプ（外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）に３層に全面スクリーン印刷した印刷体を得た（３層の合計厚みは約３０μｍ　）。版としては、１２０メッシュのものを用いた。結果を表３に示す。
【００４３】
【表３】
2004083719.tif 000004
【００４４】
（スクリーン印刷体のマイナスイオン発生量／その３）
励起剤としてトルマリン８０部とモナズ石２０部との混合物を３０重量％または４０重量％、各種の色の顔料を６重量％含み、ポリエステル系バインダーを３５重量％含み、かつ溶媒として上述の混合溶媒を２９重量％用いたインク組成物を調製し、アルミニウムパイプ（外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）に３層に全面スクリーン印刷した印刷体を得た（３層の合計厚みは約３０μｍ　）。版としては、１２０メッシュのものを用いた。結果を表４に示す。
【００４５】
【表４】
2004083719.tif 000005
【００４６】
上記において、イエロー顔料はチタン化合物系、ピンク顔料は顔料はクロム・鉄化合物系、ブルー顔料はコバルトブルー（ＣｏＯ・ｎＡｌ２Ｏ３）　、シルバー顔料はアルミニウム粉、ブラック顔料はカーボンブラックである。
【００４７】
表３と表４との対比から、シルバー顔料（アルミニウム粉）とブラック顔料（カーボンブラック）とにおいては、顔料併用のときに相乗効果が示されている。このことから、シルバー顔料とブラック顔料とは、着色剤としての役割のほかに、励起剤ないし励起補助剤の役割を果たしていることが判明した。
【００４８】
（スクリーン印刷体のマイナスイオン発生量／その４）
上記の結果を踏まえ、励起剤として、モナズ石と共に金属系またはカーボン系の物質を併用したときの効果を確認するために、次の実験を行った。
【００４９】
すなわち、トルマリン８０部とモナズ石２０部との混合物を４０重量％、シルバー顔料を６重量％含み、アルミニウム系フィラーまたは／およびカーボン系フィラーを後述の量含み、ポリエステル系バインダーを３５重量％含み、かつ溶媒として上記の混合溶媒を２９重量％用いたインク組成物を調製し、アルミニウムパイプ（外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）に３層に全面スクリーン印刷した印刷体を得た（３層の合計厚みは約３０μｍ　）。結果を表５に示す。版としては、１２０メッシュのものを用いた。
【００５０】
【表５】
2004083719.tif 000006
【００５１】
表５から、励起剤としては、モナズ石と共に、金属系またはカーボン系のフィラーを併用することが望ましく、特にカーボン系のフィラーの併用は相乗効果が大きく、さらには、金属系およびカーボン系のフィラーの双方を併用することが相乗効果が大きいことがわかる。
【００５２】
（スクリーン印刷体のマイナスイオン発生量／その５）
版のメッシュの影響、およびバインダーの架橋剤の有無の影響を見るため、次の実験を行った。すなわち、トルマリン８０部とモナズ石２０部との混合物を４０重量％、シルバー顔料（アルミニウム粉）を６重量％含み、励起剤としてアルミニウム系フィラー４重量％とカーボン系フィラー４重量％との双方を含み、ポリエステル系バインダーとして架橋剤を含むものと含まないものを３５重量％含み、かつ溶媒として上述の混合溶媒を２９重量％用いたインク組成物を調製した。なお、シルバー顔料も励起剤の役割を果たしている。このインク組成物をアルミニウムパイプ（外径８ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）に４層に全面スクリーン印刷して、印刷体を得た。結果を表６に示す。
【００５３】
【表６】
2004083719.tif 000007
【００５４】
表６から、版のメッシュが粗く印刷厚みが厚い方が好ましい結果が得られ、また、バインダーは架橋剤を含まないものを用いた方が好ましい結果が得られることがわかる。
【００５５】
（スクリーン印刷体のマイナスイオン発生量／その６）
スクリーン印刷法とロールコーターによる塗布法との差異があるかどうかを見るため、上述の表６の実験において、ロールコーターによる塗布を行った場合についても実験を行った（バインダーは架橋剤使用せず）。結果を表７に示す。
【００５６】
【表７】
2004083719.tif 000008
【００５７】
表７から、同じ厚みの層を形成した場合でも、スクリーン印刷法がコーティング法に比し明らかに好ましい結果が得られることがわかる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、次のようなすぐれた効果が奏される。
１．スクリーン印刷法を採用しているため、印刷層がマイナスイオン発生性の点で好ましいものとなり、コーティング法（塗布法）に比し一段と良好な結果が得られる。
２．スクリーン印刷法によれば多層印刷や版のメッシュの選択が自在であるため、マイナスイオンの発生量を広い範囲で自在に設定することができる。
３．スクリーン印刷法を採用しているため、励起剤として微放射線放射性物質を使用するときも、その使用量の割にはマイナスイオンを効率的に発生させることができる。特に導電性物質を併用したときには、同じ量のマイナスイオンを発生させるのに、微放射線放射性物質の使用量を少なくすることができる。このように微放射線放射性物質の使用量を少なくできることは、もともと国の規制レベルの上限値よりもはるかに低い使用量をさらに少なくすることができるという利点がある。