(57)【要約】【課題】焦電性物質を含有する水性ニス組成物、及び該水性ニス組成物を用いてなる積層体を提供する【解決手段】水性エマルション樹脂と、水溶性樹脂と、焦電性物質とを含有する水性ニス組成物、および基材としての紙、印刷インキ層及び前記水性ニス組成物の乾燥膜を有してなる積層体。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性エマルション樹脂と、水溶性樹脂と、焦電性物質とを含有する水性ニス組成物。
【請求項２】
前記焦電性物質がトルマリンである請求項１記載の水性ニス組成物。
【請求項３】
前記水性エマルション樹脂の質量平均分子量が１００，０００〜６００，０００であり、水溶性樹脂の質量平均分子量が４，０００〜１５，０００である請求項１または２記載の水性ニス組成物。
【請求項４】
前記水性エマルション樹脂がスチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体と、α−メチルスチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体と、スチレン・α−メチルスチレン・アクリル酸とを主成分とするエマルションであり、前記水溶性樹脂が、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体と、α−メチルスチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体と、スチレン・α−メチルスチレン・アクリル酸とを主成分とする水溶性樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水性ニス組成物。
【請求項５】
基材としての紙、印刷インキ層及び請求項１〜４のいずれか１項に記載の水性ニス組成物の乾燥膜を有してなる積層体。
【請求項６】
前記積層体は、ティッシュペーパーを収納する収納箱を形成するものである請求項５記載の積層体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焦電性物質を含有する水性ニス組成物およびこの水性ニス組成物を塗布した積層体に関する。
本明細書において、ニスとは、紙、フィルムや金属等の基材にインキや塗料で印刷した後、最外層に塗布されるものをいう。このニスは、光沢の向上、美粧性及び表面保護の目的で用いられる。
基材の地肌を生かす場合や、絵柄や文字を印刷する必要がない場合は、基材に直接ニスを塗布することもある。
【０００２】
【従来の技術】
トルマリンをはじめとする焦電性物質はフリーの状態で自発分極を有しており、結晶の温度が変化したときに、自発分極の温度依存性に由来してその変化分に相当する電荷が結晶表面に表れるという特徴を有しており、焦電性物質としては、トルマリン、チタン酸鉛、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、チタン酸ジルコン酸鉛などがある。
これらの焦電性物質はマイナスイオンを発生するなど、人体に種々の好影響を与えることが知られており、焦電性物質を含有する繊維製品、（特開平８−３２５８２９号公報）芯地部材（特開平１１−１００７７７号公報）貼付用シート（特開２０００−２７３１９８号公報）等の発明が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
トルマリン等の焦電性物質により発生するマイナスイオンの量は、焦電性物質に近いほど密度が濃いので、当然、該物質に近づくほどその効果は大きくなる。
頻繁に手にすることの多い材料を入れた容器や包装材料に焦電性物質を含有させておけば、より頻繁に接触するので、好影響を受けやすい。
容器や包装材料に焦電性物質を含有させてその効果を得ようとする場合には、該容器等の材料の内部ではなく、その最外層あるいは最も表面に近いところに焦電性物質を保持することが有利である。
しかし、前記のいずれの公報でも、トルマリンを表面に付着する方法は採用していない。特開平８−３２５８２９号公報では、トルマリンを繊維表面に付着させてもよいとはしているものの、洗濯による脱落防止のためか、実際にはいずれもトルマリンを入れたポリマーを紡糸するなど、繊維に練り込んでいる。
また、特開平１１−１００７７７号公報もトルマリンをブレンドした樹脂シートの積層体を用いている。
特開２０００−２７３１９８号公報も、シリコーンなどの弾性素材からなるシートそのものにトルマリンを練り込んでいる。
【０００４】
また、例えば、容器や包装材料を印刷加工する場合にも容器や印刷インキ中に焦電性物質を保持するよりも、最外層を構成するニス中に焦電性物質を保持するのがよいと考えられるが、ニス中に焦電性物質を保持して、マイナスイオンを発生できるようなニスは知られていない。
本発明は、焦電性物質を含有するニス組成物、及び該ニス組成物を用いてなる積層体を提供することを課題とする。この積層体は、種々の容器や包装材料として用いることができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討の結果、特定の組成の水性ニスにトルマリン等の焦電性物質を含有させると、水性ニスの諸特性を損なうことなく、該ニスを塗布したものの表面からマイナスイオンを豊富に発生することを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明の水性ニス組成物は、水性エマルション樹脂と、水溶性樹脂と、焦電性物質とを含有することを特徴とする。
又、本発明の積層体は、紙、印刷インキ及び前記水性ニス組成物の乾燥膜からなることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
前記水性ニス組成物の樹脂成分は、印刷適性および塗工適性と、高い被膜強度とするため、かつ後述の焦電性物質を配合したときにマイナスイオンを発生させるため、水性エマルション樹脂と、水溶性樹脂とを含有する必要がある。
エマルション樹脂の質量平均分子量は１００，０００〜６００，０００であることが好ましい。エマルション樹脂の質量平均分子量は１００，０００以上であると皮膜強度の高いニス組成物が得られやすく、６００，０００以下であると印刷適性および塗工適性が良好となる。
エマルション樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は１０〜１４０℃であることが好ましい。Ｔｇを１０℃以上にすることにより、水性ニス組成物の皮膜強度が向上し、Ｔｇを１４０°以下にすることにより、水性ニスの流動性が向上し、被膜の凝縮がなく、印刷適性および塗工適性が良好となる。
水溶性樹脂の質量平均分子量は４，０００〜１５，０００であることが好ましい。水溶性樹脂の質量平均分子量は４，０００以上であると水性ニス組成物の皮膜強度が向上し、１５，０００以下であると印刷・塗工適性が向上する。
水溶性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は２０〜１００℃であることが好ましい。Ｔｇを２０℃以上にすることにより、水性ニス組成物の皮膜強度が向上し、Ｔｇを１００°以下にすることにより、印刷適性および塗工適性が良好となる。
【０００７】
水性エマルション樹脂及び水溶性樹脂としては、両者の親和性の観点から同種の樹脂であることが好ましく、置換基を有していてもよいスチレンと、アクリル酸アルキルエステルの共重合体１種以上と、スチレン・α−メチルスチレン・アクリル酸の共重合体であることが好ましい。
置換基を有していてもよいスチレンの具体例としては、スチレン、α−メチルスチレンを例示できる。水性エマルション樹脂はスチレン及び／又はα−メチルスチレンとアクリル酸アルキルエステルの共重合体であればどのようなものも用いることができる。
水性エマルション樹脂としては、特に、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体と、α−メチルスチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体の存在下に、スチレン・α−メチルスチレン・アクリル酸を乳化共重合して得られる水性エマルション樹脂が好ましい。
水溶性樹脂としては、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体と、α−メチルスチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体の存在下に、スチレン・α−メチルスチレン・アクリル酸を共重合してなる水溶性樹脂が好ましい。
すなわち前記水性エマルション樹脂および前記水溶性樹脂は、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体と、α−メチルスチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体と、スチレン・α−メチルスチレン・アクリル酸とを主成分とする。
【０００８】
水性ニス組成物における水性エマルション樹脂と水溶性樹脂の合計量におけるそれぞれの比率は、印刷適性および塗工適性と皮膜強度向上の観点から、エマルション樹脂９０〜７０質量％と、水溶性樹脂１０〜３０質量％であることが好ましい。
理由は不明であるが、油性ニスや、紫外線硬化性のニスに焦電性物質を配合したものを塗工した塗工物からはマイナスイオンの発生は見られないにも拘わらず、このような水性ニス組成物を用いると、これに焦電性物質を配合したニスを塗工した塗工物は、マイナスイオンを発生することができる。
【０００９】
本発明において、焦電性物質としては、トルマリン、チタン酸鉛、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、チタン酸ジルコン酸鉛などを用いることができる。これらの中でも、トルマリンが好適に用いられる。
トルマリンとしては、ニス組成物中にブレンドしてブツを少なくするため、粒径が１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下がより好ましい。
また、色は白色乃至淡色であることが好ましい。
また、焦電性物質には、マイナスイオンの発生を促進させるために、放射線を発生する物質などを混合してもよい。このような放射線発生物質としては、ジルコン、バストネサイト等を例示できる。
【００１０】
本発明の水性ニス組成物は、前記水性エマルション樹脂、前記水溶性樹脂、前記焦電性物質の他に消泡剤、整膜剤、界面活性剤、ワックス水分散体、アルコール等の助剤を配合してなることが好ましい。この消泡剤、整膜剤、界面活性剤、ワックス水分散体は、通常の水性ニス製造において用いられるものであればどのようなものも用いることができる。
水性ニス組成物におけるトルマリンの含有量は５〜３０質量％であることが好ましい。トルマリンの含有量が多いほどマイナスイオン発生量も多いが、印刷適性および塗工適性とのバランスを考慮するとトルマリンの含有量は５〜１５質量％がより好ましい。
【００１１】
この水性ニス組成物は前記水性エマルション樹脂を含有するエマルションを攪拌しながら、前記水溶性樹脂の水溶液、前記焦電性物質及びその他の助剤を、好ましくは徐々に添加することにより得ることができる。攪拌混合の工程ではロールミルやサンドミルによる練肉分散を併用してもよい。
【００１２】
本発明の積層体における基材である紙としては、アート紙、コート紙、キャストコート紙、微塗工紙等の塗工紙；コートボール紙等の板紙；上質紙、クラフト紙、段ボール紙等、更に合成紙、これらの素材相互の積層体、ラミネート紙を例示できる。
本発明の積層体における印刷インキ層は、通常、模様や文字の印刷に用いられる印刷インキで形成されたものであればどのようなものでもよい。
基材である紙（模様や文字が印刷されていてもよい）の上に前記水性ニス組成物を塗工し、乾燥して本発明の積層体を得ることができる。
この水性ニス組成物の乾燥皮膜の厚みは、前記水性ニス組成物中の焦電性物質の配合量、前記水性ニス組成物の着色度、透明度等によっても異なるが、一般的には、２〜１０μｍであることが好ましく、３〜６μｍであることがより好ましい。
【００１３】
水性ニス組成物の塗工にあたっては、どのような塗工方法も採用することができる。採用可能なコーターを例示すると、ロールコーター、オフセットインラインコーター、輪転グラビアコーター、枚葉グラビアコーター、オフセットグラビアコーター、スプレーコーターを例示できる。
【００１４】
本発明の水性ニス組成物を紙（模様や文字が印刷されていてもよい）などの基材の上に塗布すると、印刷表面を保護するとともに、その表面からマイナスイオンを発生する。従って、この基材が、通常頻繁に手にするようなものであれば、人体に与える好影響も大きくなる。
例えば本発明の積層体を用いてティッシュペーパーを収納する箱を作ることができる。
ティッシュペーパーの使用の都度、この箱に接触あるいは近づくので、マイナスイオンの好影響をそれだけ多く受けやすい。その他の応用例としては、書類箱等の板紙製の箱、段ボール箱、雑誌、本の表紙、カレンダー、ブックカバー、お菓子の袋や箱などを例示できる。
【００１５】
【実施例】
以下に、実施例を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。
（実施例１〜４、比較例１）
水性エマルションとして、
エマポリーＳＧ８３０４（商品名、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重
合体とαメチルスチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体存在下でスチレ
ン・α−メチルスチレン・アクリル酸を乳化共重合させてなる固形分濃度４５質
量％のエマルション、エマルション樹脂の質量平均分子量：約３０〜４０万（ポ
リスチレン換算）、Ｔｇ：２５℃、岐阜セラック製造所製）　６０質量部、
エマポリーＳＧ８３０５（商品名、エマポリーＳＧ８３０４と同種の固形分濃度
４３％のエマルション、エマルション樹脂の質量平均分子量：約５０〜６０万、
Ｔｇ：９０℃、岐阜セラック製造所製）　　　　　　　　　　１７質量部
を容器に入れ、攪拌した。次いで攪拌を続けながら、
水溶性樹脂として、
アクリスＳＬ８４００Ｃ（商品名、スチレン・アクリル酸エステル共重合体とス
チレン・α−メチルスチレン・アクリル酸の共重合体の３３．５質量％水溶液、
共重合体の質量平均分子量：約８千〜１万、Ｔｇ：７６℃、岐阜セラック製造所
製）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７質量部、
消泡剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１質量部、
エタノール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．４質量部、
製膜剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１質量部、
ワックス水分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６．６質量部、
界面活性剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２質量部
を徐々に加えて、均一に混合した。分散させ、純水を加えて１００質量部とした。更に攪拌を続けながら、これに、ＩＫＬ−１０１０（商品名、トルマリン、色：白色、中里屋製）を３０質量部（実施例１）、２０質量部（実施例２）、１０質量部（実施例３）または５質量部（実施例４）をそれぞれ徐々に添加して均一に分散させて、４種の水性ニス組成物を得た。
なおトルマリンを加えない以外は同様にして調製した水性ニス組成物を比較例１とした。
本実施例で使用するトルマリンＩＫＬ−１０１０はエルバイト、長石、石英、粘土鉱物、ジルコンの混合物である。
【００１６】
Ａ４サイズのコートボール紙（商品名：ＵＦコート紙、坪量３３０ｇ／ｍ２、王子製紙製）の上に印刷インキ［平版インキ　ダイキュアセプター（商品名、大日本インキ化学工業社製）］で印刷した上に、上記の各水性ニス組成物を、乾燥膜厚３μｍとなるように塗布し、乾燥した。
このニスを塗布したコートボール紙（検体）３を図１に示す試験装置内に設置して、バックグラウンドからのマイナスイオンの変化をイオンカウンタＳＣ−５０（商品名、シグマテック社製）４で測定した。その測定結果を表１に示す。
なお、バックグラウンドは、検体を設置しなかったときの装置内のマイナスイオン量とした。
【００１７】
（比較例２〜４）
トリメチルプロパントリアクリレート　　　　　　５５．０質量部、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート　　　１２．０質量部、
エポキシ化ステベライト樹脂　　　　　　　　　　１５．０質量部、
ジアリルフタレート樹脂　　　　　　　　　　　　　５．０質量部、
イルガキュア１８４（商品名、光重合開始剤、チバスペシャリティケミカルズ
社製）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７．０質量部、
タルク　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３．０質量部、
ポリエチレンワックス　　　　　　　　　　　　　　３．０質量部
を均一に混合して、紫外線硬化性ＯＰニスを得た。（比較例２）
また、この紫外線硬化性ＯＰニスに該ニス１００質量部あたり、ＩＫＬ−１０１０を５質量部（比較例３）または１０質量部（比較例４）をそれぞれ徐々に添加して均一に分散させて、２種のトルマリン入り紫外線硬化性ＯＰニスを得た。実施例で用いたと同様の印刷済みＵＦコート紙の上にこれらの紫外線硬化性ＯＰニス乾燥膜厚３μｍとなるように印刷方式で塗布し、紫外線を照射して硬化膜を有する検体を得た。これらから発生するマイナスイオンを実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００１８】
（比較例５、６）
ロジンフェノール樹脂　　　　　　　　　　　　　　２５質量部、
亜麻仁油　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５質量部、
石油炭化水素（高沸点石油系溶剤）　　　　　　　　５５質量部、
ワックス　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３質量部、
ドライヤーその他の助剤　　　　　　　　　　　　　　２質量部
を均一に混合して油性ニスを得た。（比較例５）
この油性ニスに、該油性ニス１００質量部当たりＩＫＬ−１０１０を５質量部を徐々に添加して均一に分散させて、トルマリン入り油性ニスを得た。（比較例６）
実施例で用いたと同様の印刷済みＵＦコート紙の上にこれらの油性ニス乾燥膜厚３μｍとなるように塗布し、乾燥して乾燥膜を有する検体を得た。これらから発生するマイナスイオンを実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
マイナスイオン量は単位体積当たりのイオン個数（個／ミリリットル）を示す。
【００１９】
（比較例７、８）
ポリエチレングリコールジアクリレート　　　　　５０．０質量部、
エポキシアクリレートプレポリマー　　　　　　　３７．０質量部、
イルガキュア１８４（商品名、光重合開始剤、チバスペシャリティケミカルズ
社製）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２．０質量部、
パラフィンワックス　　　　　　　　　　　　　　　１．０質量部
を均一に混合して、紫外線硬化型クリヤーニスを得た。（比較例７）
また、この紫外線硬化性クリヤーニスに該ニス１００質量部あたり、ＩＫＬ−１０１０を５質量部を徐々に添加して均一に分散させて、トルマリン入り紫外線硬化性ＯＰニスを得た。（比較例８）
実施例で用いたと同様の印刷済みＵＦコート紙の上にこれらの乾燥膜厚３μｍとなるように塗布し、紫外線を照射して硬化膜を有する検体を得た。これらから発生するマイナスイオンを実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
2004067826.tif 000002
【００２１】
表１のニス欄において、Ａは水性ニス、Ｂは紫外線硬化型ＯＰニス、Ｃは油性ニス、Ｄは紫外線硬化型クリアーニスを示す。
また、トルマリン配合量の数値は、ニス１００質量部に配合するトルマリン量を示す。
【００２２】
各ニスにおけるトルマリン配合０のものは、ベースを示し、トルマリン配合によりマイナスイオンが増加したものがマイナスイオン発生効果を有する。
表１から明らかなように、ニスとして紫外線硬化型ＯＰニス（Ｂ）、油性ニス（Ｃ）、紫外線硬化型クリアーニス（Ｄ）を用いたものはいずれもこれらにトルマリンを配合しても、マイナスイオンを発生していないことが分かる。これに対して、本発明の実施態様である実施例１、実施例２では、明らかにマイナスイオンを発生していることが分かる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の水性ニス組成物は、これを印刷を施した紙等の基体に塗布すると、基体表面、印刷面を保護するだけでなく、それを塗布した積層体などの物体の表面からマイナスイオンを発生する。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、イオンの量を測定する試験装置の概要を示す図である。
【符号の説明】
１：ステンレス製箱、　２：アクリル樹脂製箱、３：検体、
４：イオンカウンター、　５：コンピューター、　６：センサー
【図１】
2004067826.tif 000003