JP2006152184A - 液状描画材 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗膜乾燥後、撥水効果による耐水性を有し、長時間水分にさらされても塗膜の浮きや剥がれが生じ難い、優れた特性を有した液状描画材を提供する。
【解決手段】 顔料と水と定着用樹脂とパーフルオロポリエーテルとから少なくともなる、水彩絵の具、ポスターカラー等に適した液状描画材を提供する。

Description

本発明は、水彩絵の具、ポスターカラー等の液状描画材に関する。

従来、水彩絵の具、ポスターカラー、水性塗料、水性インキといった、筆や刷毛などの塗布具にて被描画面に塗布される液状描画材は、着色成分として顔料を、定着剤として天然樹脂、合成樹脂、穀物、膠等の樹脂を、その他補助成分として、安定剤、乾燥剤等を配合したものが知られている。（非特許文献１参照）。

この内、定着剤として天然樹脂、穀物、膠等の水溶性樹脂のみを使用した従来の水性絵の具には耐水性が無いため、水に触れると再溶解する問題がある。この欠点を補うため、合成樹脂である酢酸ビニル樹脂エマルジョン、酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョン等の粉末樹脂エマルジョンを加えたもの（特許文献１）、アクリル樹脂、アクリル変性エポキシ樹脂、アクリル変性アルキッド樹脂及びエポキシ変性アルキッド樹脂より選ばれた１種または２種以上の合成樹脂溶液又は合成樹脂の分散液を加えたもの（特許文献２）により塗膜に耐水性を付与することが知られている。
「絵具の科学」（ホルベイン工業（株）著、中央公論美術出版、平成２年９月１０日、第３頁〜第６頁） 特開昭６０−３２８６１号公報 特開昭６４−４８８６９号公報

しかし、上記従来の、合成樹脂を添加して耐水性を付与した水性絵の具においても、ガラスや樹脂板のような非吸収性の被描画面に塗布した場合、乾燥後の塗膜を長時間水分にさらすと塗膜が徐々に水分を含有して膨潤するようになる。その結果、塗膜にひびが入ったり軟化して、更には塗膜と被描画面との間に水分が入り込み、塗膜が被描画面より浮いたり剥れを生じることがあり、更なる耐久性が望まれていた。
本発明は、塗膜乾燥後、撥水効果による耐水性を有し、長時間水分にさらされても塗膜の浮きや剥がれが生じ難い、液状描画材を提供することを目的とする。

本発明は、顔料と水と定着用樹脂とパーフルオロポリエーテルとを少なくとも含有する液状描画材を要旨とする。

本発明に使用されるパーフルオロポリエーテルは、乾燥後の塗膜に撥水性を付与するため、本発明の液状描画材をガラスや樹脂板などの非吸収性の被描画面に塗布した場合、塗膜表面及び内部にパーフルオロポリエーテルが分散して存在するため、乾燥後の塗膜が水分にさらされても、塗膜の撥水性により、塗膜の再溶解を抑制することが可能である。
定着用樹脂として水系樹脂エマルジョンを使用すると、乾燥後の塗膜の耐水性と強度が他の水溶性樹脂より良好である。しかし、水系樹脂エマルジョンのみの場合では、他の定着性樹脂より耐水性は良好であるが、長時間水分にさらされると、塗膜が水分を吸収して膨潤し、更にはひび割れや軟化を生じるが、撥水性を付与するパーフルオロポリエーテルと組み合わせて使用することにより、塗膜の撥水性によって水分の影響がないので、ひび割れや軟化を生じることなく、被描画面に対する定着性が保たれるため、塗膜の浮きや剥れを抑制することが可能である。

本発明に使用する顔料は、着色剤として使用するものであり、従来公知のものでよい。例えば、無機顔料,金属粉顔料及び有機顔料として、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、黒色酸化鉄、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、紺青、群青、硫化亜鉛、珪酸亜鉛、硫酸亜鉛カドミウム、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、タングステン酸カルシウム、ブロンズ粉末、アルミニウム粉末、コバルトブルー、クロムグリーン、酸化クロム、ハンザエロー−１０Ｇ、同５Ｇ、同３Ｇ、同４、同ＧＲ、同Ａ、ベンジジンイエロー、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、キノリンイエロー、スーダン１、パーマネントオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＧＮ、パーマネントブラウンＦＧ、パラブラウン、パーマネントレッド４Ｒ、ファイヤーレッド、ブリリアントカーミンＢＳ、ピラゾロンレッド、レーキレッドＣ、キナクリドンレッド、ブリリアントカーミン６Ｂ、ボルドー５Ｂ、チオインジゴレッド、ファストバイオレットＢ、ジオキサジンバイオレット、アルカリブルーレーキ、フタロシアニンブルー、インジゴ、アシッドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、ビリジアンシェンナー、アンバー等がある。天然マイカの表面を金属酸化物で被覆したものや、合成マイカの表面を金属酸化物で被覆したパール顔料として、アルティミカシリーズ（トピー工業（株）製）、イリオジンシリーズ（メルク（株）製）、パールグレイズシリーズ（日本光研工業（株）製）等がある。染料や顔料を樹脂粉体と組み合わせた着色加工粉体及び蛍光顔料として、ＬＵＭＩＫＯＬ ＮＫＷ−２１００シリーズ、同ＮＫＷ−３０００シリーズ、同−４０００シリーズ（以上、日本蛍光化学（株）製）、シンロイヒカラーＦＺ−２０００シリーズ、同５０００シリーズ、同６０００シリーズ、シンロイヒカラーベースＳＷ−１０シリーズ、同ＳＰ−１０シリーズ（以上、シンロイヒ（株）製）等がある。また、金属表面を樹脂層で被覆させた樹脂被覆金属蒸着箔粉、例えばエルジー（尾池工業（株）製）や、ガラス表面を金属またはその酸化物で被覆させた金属被覆ガラス粉、例えばチタカラー（ダイヤ工業（株）製）、クリスタルスター、メタシャイン（以上、東洋アルミニウム（株）製）等がある。さらに、分散剤で分散させた加工顔料は、分散性、経時安定性、作業性及び水性顔料組成物中に他の分散剤を配合しなくとも良いなどの面から好ましく用いることができ、例えば、ユニスパースシリーズ（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）、フジＳＰカラーシリーズ（冨士色素（株）製）、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｃｏｌｏｒｓ、Ｅｍａｃｏｌ Ｃｏｌｏｒｓ（以上、山陽色素（株）製）、Ｒｉｏ Ｆａｓｔカラー、ＥＭカラー（以上、東洋インキ（株）製）、ビクトリアカラー（御国色素（株）製）、ポルックスシリーズ（住化カラー（株）製）を例示することができる。
これらの顔料は、単独もしくは２種以上混合して使用しても良い。
顔料の使用量は、顔料の種類や他の成分により異なるものの、液状描画材全量に対して５重量％以上３０重量％以下が好ましい。

水は主溶剤として使用する。

定着用樹脂は、展色剤および被描画面への定着剤として使用するものである。例えば、膠、アラビアガム、デキストリン等の天然水溶性高分子や、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース等の半合成水溶性高分子、ポリビニルアルコール等の合成水溶性高分子を単独或いは２種以上混合して使用することができる。これらの樹脂の使用量は、液状描画材全量に対して、０．０５重量％以上２０重量％以下が好ましい。
また、定着用樹脂エマルジョンとして、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン等、種々のものが使用可能である。これらを添加すると、塗膜の耐水性、耐摩擦性等の付与が可能である。使用量は、液状描画材全量に対して、固形分で３．０重量％以上３０重量％以下が好ましい。

本発明に使用するパーフルオロポリエーテルは、塗膜に撥水性を付与し、塗膜を水に長期間さらしても塗膜の浮きや剥れを抑制させる為に使用するものである。一例を挙げると、ＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／０４、同ＨＣ／２５、同ＨＣ／Ｒ、同ＨＣ／ＯＨ−１０００、同ＨＣ／Ｐ２−１０００、同ＨＣ／ＳＡ−１８（以上日光ケミカルズ）を例示することができる。使用量は、液状描画材全量に対して、０．０５重量％以上１０．０重量％以下が好ましい。０．０５重量％より少ない場合は、塗膜の撥水性が不足し、塗膜に膨れまたは剥がれを生じることがあり効果は見られない。また、１０．０重量％より多い場合は、被描画面、特に非吸収性の被描画面に塗布しようとするとハジキを生じ、塗膜に塗りムラを生じる。

液状描画材の凍結防止、乾燥調整等を目的として湿潤剤を使用することもできる。例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、チオジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、グリセリンなどのグリコール類や、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリエタノールアミン、ソルビトール等を単独或いは２種以上混合して使用することができる。その使用量は、液状描画材全量に対して、０．５重量％以上１０重量％以下が好ましい。

また、必要に応じてカオリン、タルク、炭酸カルシウム、二酸化珪素、硫酸バリウムなどの体質顔料や、防腐・防カビ剤、防錆剤、消泡剤、界面活性剤等の添加剤を適宜使用できる。

本発明の液状描画材は、上記成分をターボミキサー、ヘンシェルミキサー、３本ロールミル、横型ボールミル、横型ビーズミル、遊星型ボールミルなどといった従来公知の攪拌、分散機にて混合分散することにより容易に得ることができる。

実施例１
ハンザイエロー（黄色顔料） ９．０重量部
炭酸カルシウム（体質顔料） ３０．０重量部
プライマルＡＣ２２３５（アクリル酸エステル系エマルジョン、固形分４６．５％、ローム・アンド・ハース・ジャパン（株）製） １３．０重量部
ＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／０４（パーフルオロポリメチルイソプロピル、フッ素系撥水剤、日光ケミカルズ） ２．０重量部
プロピレングリコール（湿潤剤） ５．０重量部
水 ４１．０重量部
上記成分をラボミキサーにて１０分間撹拌した後、３本ロールミルにて６回通しを行い、黄色の液状描画材を得た。

実施例２
ＥＭ Ｇｒｅｅｎ Ｇ（緑色分散顔料、顔料分３２％、東洋インキ（株）製）
２０．０重量部
炭酸カルシウム ２５．０重量部
デキストリン（水溶性樹脂） ８．０重量部
ＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／Ｐ２−１０００（ポリパーフルオロエトキシメトキジフルオロエチルＰＥＧリン酸、フッ素系撥水剤、日光ケミカルズ） ０．５重量部
プライマルＡＣ２６４（アクリル酸エステル系エマルジョン、固形分６０．５％、ロームアンドハースジャパン（株）製） １０．０重量部
エチレングリコール（湿潤剤） １０．０重量部
ノプコ８０３４（消泡剤、サンノプコ（株）製） ０．２重量部
水 ２６．３重量部
上記成分を、ラボミキサーにて３０分間撹拌して、緑色の液状描画材を得た。

実施例３
酸化チタン（白色顔料） ３０．０重量部
炭酸カルシウム（体質顔料） １５．０重量部
ＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／ＯＨ−１０００（ポリパーフルオロエトキシメトキシジフルオロヒドロキシエチル、フッ素系撥水剤、日光ケミカルズ）
８．０重量部
ビニゾール１６３７（アクリル系エマルジョン、固形分５０％、大同化成工業（株）製） １５．０重量部
グリセリン（湿潤剤） １０．０重量部
水 ２２．０重量部
上記成分のうち、酸化チタンとＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／ＯＨ−１０００の全量をミキサーにて混合した後は実施例１と同様にして、白色の液状描画材を得た。

実施例４
ＮＫＰ−８３７７（紫色蛍光顔料、日本蛍光化学（株）製）
２０．０重量部
二酸化珪素（体質顔料） ５．０重量部
ジョンクリル６１Ｊ（アクリル系アルカリ可溶型樹脂の水溶液、固形分３０．５％、ジョンソンポリマー（株）製） ２０．０重量部
ＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／ＯＨ−１０００ ２．０重量部
ヒドロキシエチルセルロース（水溶性樹脂） ０．７重量部
エチレングリコール ５．０重量部
水 ４７．３重量部
上記成分を実施例１と同様にして、紫色の液状描画材を得た。

実施例５
パールグレイスＭＲＹ−１００（パール顔料、日本光研工業（株）製）
２０．０重量部
二酸化珪素 ４．０重量部
モビニール１１６（酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、固形分５０％、クラリアントポリマー（株）製） １２．０重量部
ＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／Ｐ２−１０００ １．０重量部
グリセリン ５．０重量部
ディスホームＣＡ−１０４Ｃ（消泡剤、日本油脂（株）製）
０．２重量部
ＳＮデフォーマー２４７（界面活性剤、サンノプコ（株）製）
０．５重量部
水 ５７．３重量部
上記成分を実施例２と同様にして、金色の液状描画材を得た。

実施例６
エルジーＢ．ＧＯＬＤ ＃２００（樹脂被覆金属蒸着箔粉、尾池工業（株）製）
３．０重量部
Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｌｕｅ ＧＬＬ（青色分散顔料、顔料分２９．５％、山陽色素（株）製） １５．０重量部
二酸化珪素 ５．０重量部
ウルトラゾールＣＭＸ−４３（アクリル酸エステル系エマルジョン、固形分４３％、ガンツ化成（株）製） １２．０重量部
ＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／０４ ２．０重量部
ポリエチレングリコール ＃４００（湿潤剤） ４．０重量部
トリエタノールアミン（湿潤剤） ３．０重量部
サルコシネートＯＨ（界面活性剤、日光ケミカルズ（株）製）
０．４重量部
プロクセルＧＸＬ（防腐剤、アビシア（株）製） ０．２重量部
水 ５５．４重量部
上記成分を実施例２と同様にして、青色の液状描画材を得た。

比較例１
実施例１のＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／０４の代わりに水を添加した以外は同様にして、黄色の液状描画材を得た。

比較例２
実施例２のＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／Ｐ２−１０００の代わりにプライマルＡＣ２６４を増量した以外は同様にして、緑色の液状描画材を得た。

比較例３
実施例４のＦＯＭＢＬＩＮ ＨＣ／ＯＨ−１０００を１２．０ｇとし、代わりに水を減らした以外は同様にして、紫色の液状描画材を得た。

上記実施例１〜６及び比較例１〜３にて得られた液状描画材について、塗膜強度試験を実施した。結果を表１に示す。

試験１
塗布性確認試験
液状描画材と水とを重量比２：１の割合で混合し、よくかき混ぜる。発泡スチロール板に６号筆（ＺＢＮＲ−６、ぺんてる（株）製）で液状描画材を塗布し、塗りムラやハジキの有無など、塗膜の状態を目視にて評価した。

試験２
塗膜強度試験
試験１にて液状描画材を塗布した発泡スチロール板を試験片とし、室温で２時間乾燥させた。ステンレス容器に水を入れ、その中に液状描画材の塗布面が水と接触するように乾燥させた試験片を入れて１８時間浸漬した。そしてＪＩＳ Ｋ ５４００の評価方法に基づき、試験片を取り出した直後に水を振り切り、塗膜のしわ・膨れ・割れ・剥れの状況を、目視にて評価した。

以上、詳細に説明したように、本発明における液状描画材は、塗膜乾燥後、撥水効果による耐水性を有し、長時間水分にさらされても塗膜の浮きや剥がれが生じ難い、優れた特性を有した液状描画材である。

Claims (2)

1. 顔料と水と定着用樹脂とパーフルオロポリエーテルとを少なくとも含有する液状描画材。
2. 定着用樹脂が水系樹脂エマルジョンである請求項１に記載の液状描画材。