JPH08151037A

JPH08151037A - 抗菌加工段ボール箱及びその加工方法

Info

Publication number: JPH08151037A
Application number: JP32167694A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kurihara; 靖夫栗原; Hiroshi Otsuka; 大塚　　博
Original assignee: ASANO DAN BOARD KK; Shinagawa Fuel Co Ltd
Current assignee: ASANO DAN BOARD KK; Sinanen Co Ltd
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 1996-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】強い抗菌性能を安定して保持する多種多様な
段ボール箱の生産に適した方法を提供すること【構成】抗菌性金属を含有する抗菌剤を段ボール箱の
表面に塗布加工する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は医薬品、食品等におい
て、包装、梱包作業から流通、保管の間使用される段ボ
ール箱に抗菌処理を施し、内容物の保護、消費者の安全
を守るという機能を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、プラスチック加工品、プラスチッ
クフィルム等に抗菌剤を練り込んだ包装材料が開発・検
討されている。しかしこれらはあくまでも個装での範囲
で行なわれるものであり、物流手段の外装箱としての配
慮はなされていない。また抄紙等の紙の製造工程におけ
る抗菌加工の技術も開発されているが、後工程の印刷処
理により印刷部分の抗菌効果が低下する等の問題があ
る。さらに箱の寸法・生産量の点で多品種少量生産にお
いても問題があった。外装箱として多く使用される段ボ
ールにおける抗菌加工の実用的な技術的提案はなされて
いない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】病院・食品等で使用す
る強い抗菌性能を安定して保持する多種多様な段ボール
箱の生産に適した方法が求められている。安定した抗菌
性能としては、雨水の付着、箱どうしの摩擦等によって
も効果が保持できることが望ましい。また生産において
は生産作業が安全にでき、多品種少量生産が可能なもの
が望ましい。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題に
鑑みて、強い抗菌性能を安定して保持する多種多様な段
ボール箱の生産に適した方法を検討した結果、抗菌性金
属を含有する抗菌剤を表面に塗布加工することで、容易
に抗菌加工段ボール箱を生産できることを見出し、本発
明を完成するに至った。

【０００５】以下本発明について説明する。本発明にお
いて抗菌性金属を含有する抗菌剤としては、銀、銅、亜
鉛、水銀、鉛、すず、ビスマス、カドミウム、タリウム
等の金属のイオンやその化合物を無機担体に担持した粉
体を例示することができる。上記無機担体としては結晶
性アルミノケイ酸塩（以下ゼオライトという）、無定形
アルミノケイ酸塩（以下ＡＡＳという）、シリカゲル、
活性アルミナ、けいそう土、活性炭、酸化カルシウム、
酸化マグナシウム、硫酸カルシウム、過塩素酸マグネシ
ウム等を挙げることができるが、含水能力が大きく、化
学的安定性の高いゼオライト、ＡＡＳ、シリカゲル、活
性アルミナ、硫酸カルシウムのいずれかを用いることが
好ましい。このうち生産工程における安全性や加工のし
やすさより粒子径５０μｍ以下のゼオライトに銀、銅、
亜鉛、すずの抗菌性金属イオンをイオン交換により保持
させたものが好ましい。

【０００６】本発明において「ゼオライト」としては、
天然ゼオライト及び合成ゼオライトのいずれも用いるこ
とができる。ゼオライトは、一般に三次元骨格構造を有
するアルミノシリケ−トであり、一般式としてＸＭ_2/n
Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・ＹＳｉＯ₂・ＺＨ₂Ｏで表示される。こ
こでＭはイオン交換可能なイオンを表わし通常は１又
は２価の金属イオンである。ｎは（金属）イオンの原子
価である。Ｘ及びＹはそれぞれの金属酸化物、シリカ係
数、Ｚは結晶水の数を表示している。ゼオライトの具体
例としては、例えばＡ−型ゼオライト、Ｘ−型ゼオライ
ト、Ｙ−型ゼオライト、Ｔ−型ゼオライト、高シリカゼ
オライト、ソ−ダライト、モルデナイト、アナルサイ
ム、クリノプチロライト、チャバサイト、エリオナイト
等を挙げることができる。ただしこれらに限定されるも
のではない。これら例示ゼオライトのイオン交換容量
は、Ａ−型ゼオライト7meq/g、Ｘ−型ゼオライト6.4meq
/g、Ｙ−型ゼオライト5meq/g、Ｔ−型ゼオライト3.4meq
/g、ソ−ダライト11.5meq/g、モルデナイト2.6meq/g、
アナルサイム5meq/g、クリノプチロライト2.6meq/g、
チャバサイト5meq/g、エリオナイト3.8meq/gであり、い
ずれも抗菌性金属イオンでイオン交換するに充分の容量
を有している。

【０００７】本発明で用いる抗菌性金属を含有する抗菌
剤は、上記ゼオライト中のイオン交換可能なイオン、例
えばナトリウムイオン、カルシウムイオン、カリウムイ
オン、マグネシウムイオン、鉄イオン等のその一部又は
全部を抗菌性金属イオン、好ましくはアンモニウムイオ
ン及び抗菌性金属イオンで置換したものである。抗菌性
金属イオンの例としては、銀、銅、亜鉛、水銀、錫、
鉛、ビスマス、カドミウム、クロム又はタリウムのイオ
ン、好ましくは銀、銅又は亜鉛のイオンを挙げることが
できる。

【０００８】抗菌性の点から、上記抗菌性金属イオン
は、ゼオライト中に０．１〜１５％含有されていること
が適当である。銀イオン０．１〜１５％及び銅イオン又
は亜鉛イオン又は錫イオンを０．１〜１８％含有する抗
菌性ゼオライトがより好ましい。また該抗菌性ゼオライ
トにアンモニウムイオンをさらに０．５〜５％イオン交
換することにより、該抗菌性ゼオライトの変色を有効に
防止することができる。尚、本明細書において、％とは
１１０℃乾燥基準の重量％をいう。

【０００９】以下本発明で用いる抗菌性ゼオライトの製
造方法について説明する。例えば本発明で用いる抗菌性
ゼオライトは、予め調製した銀イオン、銅イオン、亜鉛
イオン、または錫イオン等の抗菌性金属イオン、好まし
くは更にアンモニウムイオンを含有する混合水溶液にゼ
オライトを接触させて、ゼオライト中のイオン交換可能
なイオンと上記イオンとを置換させる。接触は、１０〜
７０℃、好ましくは４０〜６０℃で３〜２４時間、好ま
しくは１０〜２４時間バッチ式又は連続式（例えばカラ
ム法）によって行うことができる。尚上記混合水溶液の
ｐＨは３〜１０、好ましくは５〜７に調整することが適
当である。該調整により、銀の酸化物等のゼオライト表
面又は細孔内への析出を防止できるので好ましい。又、
混合水溶液中の各イオンは、通常いずれも塩として供給
される。例えば銀イオンは、硝酸銀、硫酸銀、過塩素酸
銀、酢酸銀、ジアミン銀硝酸塩、ジアンミン銀硫酸塩
等、銅イオンは、硝酸銅（II）、硫酸銅、過塩素酸銅、
酢酸銅、テトラシアノ銅酸カリウム等、亜鉛イオンは硝
酸亜鉛（II）、硫酸亜鉛、過塩素酸亜鉛、チオシアン酸
亜鉛、酢酸亜鉛等、錫イオンは硫酸すず等、アンモニウ
ムイオンは、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢
酸アンモニウム、過塩素酸アンモニウム、チオ硫酸アン
モニウム、リン酸アンモニウム等、を用いることができ
る。

【００１０】ゼオライト中の銀イオン等の含有量は前記
混合溶液中の各イオン（塩）濃度を調節することによっ
て、適宜制御することができる。例えば抗菌性ゼオライ
トが銀イオン及び亜鉛イオンを含有する場合、前記混合
水溶液中の銀イオン濃度を０．００２Ｍ／ｌ〜０．１５
Ｍ／ｌ、亜鉛イオン濃度を０．１５Ｍ／ｌ〜２．８Ｍ／
ｌとすることによって、適宜、銀イオン含有量０．１〜
１５％、亜鉛イオン含有量０．１〜１８％の抗菌性ゼオ
ライトを得ることができる。又、抗菌性ゼオライトがさ
らに銅イオン、錫イオン、アンモニウムイオンを含有す
る場合、前記混合水溶液中の銅イオン濃度は０．１Ｍ／
ｌ〜２．３Ｍ／ｌ、錫イオン濃度は０．１５Ｍ／ｌ〜
２．５Ｍ／ｌ、アンモニウムイオン濃度は０．２Ｍ／ｌ
〜２．５Ｍ／ｌとすることによって、適宜銅イオン含有
量０．１〜１８％、錫イオン含有量０．１〜１８％、ア
ンモニウムイオン含有量０．５〜５％の抗菌性ゼオライ
トを得ることができる。

【００１１】本発明においては、前記の如き混合水溶液
以外に各イオンを単独で含有する水溶液を用い、各水溶
液とゼオライトとを逐次接触させることによって、イオ
ン交換することもできる。各水溶液中の各イオンの濃度
は、前記混合水溶液中の各イオン濃度に準じて定めるこ
とができる。イオン交換が終了したゼオライトは、充分
に水洗した後、乾燥する。乾燥は、常圧で１０５℃〜１
１５℃、又は減圧（１〜３０ｔｏｒｒ）下７０〜９０℃
で行うことが好ましい。

【００１２】本発明においては、抗菌性金属を含有する
抗菌剤を段ボール表面に塗布加工する方法としては、塗
料または印刷インク等に使用する樹脂バインダーに該抗
菌剤粉末を混合分散した抗菌コーティング剤を作成し、
各種塗工方法あるいは、印刷方法を利用して、段ボール
表面に塗布加工を行なうことができる。ここで、上記樹
脂バインダーとしては、例えば、ロジン変性フェノール
樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、クマロン・
インデン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化
ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、マレイン酸樹脂、スチレ
ン・マレイン酸樹脂、ケトン樹脂、ブチラール樹脂、環
化ゴム、セラック、カゼイン等を鉱物油、植物油、有機
溶剤、水等に溶解または分散させたものを挙げることが
できる。

【００１３】これら樹脂バインダーに該抗菌剤粉末を混
合分散させる方法としては、種々のミキサー等で攪拌混
合する方法、あるいは三本ロール、ビーズミル等の塗料
・印刷インキの製造に使用する各種分散機を用いて行な
うこともできる。なお、抗菌コーティング剤において抗
菌剤粉末の分散をより安定的に保持するために塗布加工
前にミキサー等で十分攪拌することが好ましい。

【００１４】なお、段ボールにおいては、水性印刷イン
キもしくはグルコール溶剤型印刷インキを使用したフレ
キソ印刷機またはプリスロ印刷機が用いられる関係上、
上記抗菌コーティング剤はこれらの印刷機に適用できる
アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、スチレン・マレイン酸
樹脂のアルカリ水溶液もしくはグリコール溶液、または
アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、スチレン樹脂
の水性エマルジョンのバインダーに抗菌剤粉末を混合分
散したものが好ましい。

【００１５】本発明において、上記抗菌コーティング剤
に分散させる抗菌剤粉末の添加量としては、塗布条件に
よって異なるが、抗菌コーティング剤中に０．５〜１０
重量％混合分散させることが好ましい。

【００１６】本発明において、抗菌コーティング剤をフ
レキソプリンター（印刷製函機）等にて加工するに段ボ
ールの内・外で加工方法が異なる。段ボールの内側を一般のゴム版にて、ザンカップは＃
４号で１０〜１２秒の粘度にて塗布加工する。段ボールの外側を印刷表示の上からオーバーコートす
る。輸送等の摩擦など外圧より保護するために、内側と
同様のゴム版にてザンカップは＃４号で１８〜２０秒の
粘度にて厚盛りの塗布加工をする。その際の印刷機のア
ニロックスロールのメッシュは１６５線／インチを標準
とする。

【００１７】本発明の抗菌加工段ボール箱において抗菌
コーティング剤の塗布量は、段ボール表面１ｍ²当たり
２０〜３０ｇとすることが抗菌性能の点より好ましい。
本発明の抗菌加工段ボール箱は、医薬品・医療器具の外
装箱、病院内使用の容器、整理保管箱、簡易組立イス・
テーブル、ビール・ジュース等の瓶缶の外装箱、生・半
生の食品製品の外装箱等の用途の段ボール箱に適用でき
る。

【００１８】

【発明の効果】本発明の抗菌加工段ボール箱は、次のよ
うな効果を有する。高い抗菌性能は安定して保持される。既存の段ボール設備で簡便に安全に生産できる。大量生産、少量生産のどちらも対応できる。抗菌加工によっても段ボールの機械的強度の劣化はな
い。耐磨耗性、耐防滑性が未加工のものに比べて優れてい
る。物流で重要な印刷内容に影響なく、美粧性の点も劣化
がない。

【００１９】

【実施例】以下本発明を実施例により更に詳しく説明す
る。参考例（抗菌性アルミノケイ酸塩の調整） 110℃で加熱乾燥した市販のＡ−型ゼオライト粉末（Na₂
Ｏ・Al₂Ｏ₃・1.9SiＯ₂・ｘＨ₂Ｏ：平均粒径1.5μm）、
シナネンゼオミック製モルデナイト粉末（Na₂Ｏ・Al₂Ｏ
₃・9.7SiＯ₂・xＨ₂Ｏ：平均粒径2.0μm）を水を加え
て、1.3ｌのスラリーとし、その後攪拌して脱気し、さ
らに適量の0.5Ｎ硝酸溶液と水とを加えてｐＨを５〜７
に調整し、全容を1.8ｌのスラリーとした。次にイオン
交換の為、抗菌性金属イオンを含む混合水溶液を加えて
全容を4.8ｌとし、このスラリー液を４０〜６０℃に保
持し２４時間攪拌しつつ平衡状態に到達させた状態に保
持した。イオン交換のための溶液として硝酸銀、硝酸亜
鉛、硝酸アンモニウムの各水溶液を用いた。イオン交換
終了後アルミノケイ酸塩相を濾過し温水でアルミノケイ
酸塩相中の過剰の銀、亜鉛、アンモニウムイオンがなく
なるまで水洗した。次にサンプルを１１０℃で加熱乾燥
し、抗菌性アルミノケイ酸塩粉体サンプルを得た。得ら
れたサンプルのデータを表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】実施例（抗菌加工段ボール箱の作成）参考例で調整した抗菌剤粉末を使用し、下記の仕様の抗
菌コーティング剤を調整した。なお抗菌コーティング剤
の粘度はザンカップ＃４にて水を添加して調整した。

【００２２】（仕様）スチレンアクリル樹脂エマルジ
ョン（固形分５０％；シ゛ョンソンホ゜リマー・シ゛ョンクリル780）７０．
０部、スチレンアクリル樹脂アルカリ水溶液（固形分３
０％；シ゛ョンソンホ゜リマー・シ゛ョンクリル61J）２５．０部、シリコー
ン系消泡剤０．５部、ポリエチレンワックス２．０部、
抗菌剤粉末０．５〜１０部、抗菌剤粉末の種類及び添
加部数については表２に示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】調整した抗菌コーティング剤をフレキソプ
リンターのインクタンクに投入し、内面及び外面をそれ
ぞれ塗布加工した。この際の抗菌コーティング剤の塗布
量は、段ボール表面１ｍ²当たり２０〜３０ｇとした。
その後、溝きり・打ち抜き・折り曲げ・接合の製函工程
を経て抗菌加工段ボール箱を作成した。

【００２５】試験例１（抗菌性試験）実施例及び比較例で得た段ボール箱より試験片を５×５
ｃｍに切り取り、これに黄色ブドウ球菌菌液（100,000
個／ｍｌ）を１ｍｌふりかけ湿度９３％、温度２５℃で
２４時間培養した。培養後の菌を洗い出し、生菌数を測
定し抗菌性を評価した。結果を表３に示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】試験例２（耐摩擦試験）実施例及び比較例で得た段ボール箱より試験片を２×
２．５ｃｍに切り取り、ＪＩＳ・Ｐ８１３６に規定され
ている耐磨耗強さ試験装置を用いて５００ｇ荷重にて１
０００回処理した。この試験片について上記試験例１の
方法に準じて抗菌性能に対する磨耗性の影響を評価し
た。試験片に黄色ブドウ球菌菌液（１０⁵個／ｍｌ）を
０．５ｍｌふりかけ湿度９３％、温度２５℃で２４時間
培養した。培養後の菌を洗い出し、生菌数を測定し抗菌
性を評価した。結果を表３に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３１Ｆ 1/24 ＡＤ２１Ｈ 19/10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抗菌性金属を含有する抗菌剤を表面に塗
布加工した事を特徴とする抗菌加工段ボール箱。
【請求項２】抗菌性金属が銀イオンである請求項１記
載の抗菌加工段ボール箱。
【請求項３】抗菌剤の塗布加工を印刷処理後の段ボー
ルにオーバーコートすることを特徴とする抗菌加工段ボ
ール箱の加工方法。