JP2008037917A

JP2008037917A - 水性絵具組成物

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Publication number: JP2008037917A
Application number: JP2006210759A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Sawa; 智裕澤; Yoshiko Iwanaka; 佳子岩中; Hidetoshi Fukuo; 英敏福尾
Original assignee: Sakura Color Products Corp
Current assignee: Sakura Color Products Corp
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2026-08-02
Also published as: JP4919726B2

Abstract

【課題】水彩絵具、ポスターカラー、アクリル絵具等の水性絵具において、長期保存安定性に優れ、且つ絵具としての品質を満たした水性絵具組成物を提供する。
【解決手段】本発明は、必須成分として、水溶性樹脂、顔料、水からなる水性絵具において、水溶性樹脂としてデキストリンを含み、且つ尿素及び/又は尿素誘導体を組成物全量に対し1．５〜２０重量％添加した水性絵具組成物であり、本発明の水性絵具組成物は経時で硬化や分離せず、従来の水性絵具と比較して長期保存安定性が優れている。
【選択図】なし

Description

本発明は、水彩絵具、ポスターカラー、アクリル絵具等の水性絵具に関する。さらに詳しくは、デキストリンを含む水性絵具において長期保存安定性が優れる水性絵具組成物である。

従来、水性絵具の水溶性樹脂には安定供給、コスト等の面から主にデキストリンが用いられてきた（特許文献１）。しかし、デキストリンを含む水性絵具は経時で硬化や分離しやすいという問題があった。

特願２００５−３２０３６９

本発明の目的は、経時で硬化や分離せず長期保存安定性に優れ、且つ絵具としての品質を満たした水性絵具組成物を提供するところにある。

上記目的を達成するため鋭意検討した結果、水溶性樹脂、顔料、水からなる水性絵具において、水溶性樹脂としてデキストリンを含み、且つ尿素及び/又は尿素誘導体を組成物全量に対し１．５〜２０重量％添加した水性絵具組成物とすることで、従来の水性絵具と比較して、長期保存安定性に優れていることを見出した。

本発明は、水溶性樹脂、顔料、水からなる水性絵具において、水溶性樹脂としてデキストリンを含み、且つ尿素及び/又は尿素誘導体を組成物全量に対し１．５〜２０重量％添加した水性絵具組成物であり、本発明の水性絵具組成物は経時で硬化や分離せず、従来の水性絵具と比較して長期保存安定性が優れている。

本発明は、水溶性樹脂、顔料、水からなる水性絵具において、水溶性樹脂としてデキストリンを含み、且つ尿素及び/又は尿素誘導体を組成物全量に対し１．５〜２０重量％添加された水性絵具組成物とするものであり、以下その詳細な内容を以下に詳述する。

（顔料）
本発明は着色剤として顔料を使用するが、従来公知の酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、鉄黒、アニリンブラック、ハンザイエロー、ベンジンイエロー、タートラジンレーキ、パーマネントイエロートナー、カドミウムイエロー、ベンジンオレンジ、クロムバーミリオン、カドミウムオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ファーストオレンジレーキ、レーキレッドＣ、弁柄、ワッチングレッド、ブリリアントカーミン６Ｂ、パーマネントレッド２Ｂ、パーマネントレッドＦＲＬＬ、カーマインレーキ、キナクリドンレッド、メチルバイオレットレーキ、ファーストバイオレットＢ、キナクリドンバイオレット、インダスレンバイオレット、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、紺青、群青、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニングリーン、マーカライトグリーンレーキ、ピグメントグリーンＢ、ビリジアン、シェンナー、アンバー、アルミニウム粉末、ブロンズ粉末など、有機顔料、無機顔料及び金属粉顔料や、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等や、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等の中から、適宜選択して用いることができる。本発明において、顔料は水性絵具組成物全量に対して１〜６０重量％使用でき、好ましくは１０〜４０重量％である。１重量％未満では、着色力に欠ける不具合がある、６０重量％を超えると、絵具の粘度が高くなりすぎて、絵具の伸びが悪くなる。

（水溶性樹脂）
本発明の水溶性樹脂は、該水溶性樹脂に顔料を定着させることで、顔料を分散させる目的で水性絵具に用いられるものである。当該水溶性樹脂は、各種水溶性樹脂として市販されているものを有効に使用することができるが、具体的には白色デキストリン（赤玉デキストリンＭＦ―３０、Ｎｏ.４―Ｃ等：日澱化学（株）製）、黄色デキストリン（赤玉デキストリンＮｏ．１０２Ｓ、ＮＤ―Ｓ等：日澱化学（株）製）、ブリティッシュガム（赤玉ブリティッシュガムＮｏ.６９、ＡＰＡ等：日澱化学製）に代表される焙焼デキストリン、マルトデキストリンと称される酵素変性デキストリン（アミコールＳＱ、ペノンＰＫＷ等：日澱化学（株）製）等のデキストリン単独、又はデキストリンとアラビアガム、膠等の天然水溶性高分子、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等の半合成水溶性高分子、アクリル系樹脂等の合成水溶性高分子を併用して使用する。

ここで、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等のセルロース系半合成樹脂は、木材のセルロースの水酸基に他の置換基をエーテル結合させて作られるもので、カルボキシメチルセルロースは、ＣＭＣダイセル１１２０、同１１４０、同１１９０、同２２６０、同１２９０、同１３８０（以上、ダイセル工業（株）製）、セロゲン５Ａ、セロゲン６Ａ、セロゲン７Ａ（以上、第一工業製薬（株）製）が例示できる。
ヒドロキシエチルセルロースはチローゼＨ３００Ｐ、同Ｈ４０００Ｐ、同１００００Ｐ（以上、クラリアントポリマー（株）製）が例示できる。

また、アクリル樹脂は、アクリル酸及びその誘導体を重合したものの酸末端基をアルカリ塩にし、水に溶けるようにしたものであり、具体的には、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチルなどのエステル、又は前記アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルを組み合わせた共重合体、スチレン-アクリル酸エステルコポリマー系などが挙げられる。具体的には、ジョンクリル６２、同７０、同６７８、同６８３、同６９０（以上、ジョンソンポリマー（株）製）が例示できる。これらの樹脂は単独又は２種以上混合して使用することができ、その有効成分の使用量は水性顔料組成物全量に対して１〜２０重量％が好ましい。

（樹脂エマルション）
本発明は、さらに樹脂エマルションを用いることができる。当該樹脂エマルションは、絵具の塗布膜が乾燥すれば該塗膜が耐水性を付与する目的で使用するものである。所謂エマルション絵具とすることができる。該樹脂エマルションとしては特に限定されるものではないが、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル―スチレン樹脂、酢酸ビニル―アクリル樹脂、エチレン―酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル―ベオバ樹脂、エチレン―塩化ビニル樹脂、アクリル―ベオバ樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル―塩化ビニリデン樹脂、スチレン樹脂の合成樹脂エマルションが好適に使用できる。特に顔料の分散性、製造コストなどを考慮すると、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル―アクリル樹脂が最適である。アクリル樹脂としては「モビニール７００」（ヘキスト合成化学（株）製）、酢酸ビニル樹脂としては「ＲＸ―６３８Ａ」（日本カーバイド（株）製）、酢酸ビニル―アクリル樹脂としては「ＰＬ−６６７」（日本カーバイド（株）製）が好適に使用可能である。樹脂エマルションを使用する絵具の場合、樹脂エマルションの配合量は５〜５０％が好適な範囲である。この範囲より過剰に配合した場合は着色力がなくなる点で好ましくない。一方、この範囲より少ない場合は塗面への定着性が悪くなり、塗膜がひび割れる恐れがある。また塗面の耐水性が悪くなる点で好ましくない。特に１０〜４０％が最適な配合量である。

（尿素または尿素誘導体）
絵具組成物中に尿素または尿素誘導体を添加する。尿素誘導体としてはメチル尿素、ジメチル尿素、テトラメチル尿素、エチル尿素、テトラエチル尿素、ヒドロキシエチル尿素、ジヒドロキシエチル尿素、エチレン尿素、ジメチロール尿素、スルホニル尿素、チオ尿素、モノメチルチオ尿素、尿素のエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。本発明では、これらの中でも尿素、ジメチル尿素の少なくとも１種類を用いることが好ましい。

尿素又は尿素誘導体の含有量は、水溶性樹脂の種類や添加量等に応じて適宜定めることができるが、絵具全量に対し、１．５〜２０重量％の範囲で使用でき、好ましくは２〜１５重量％である。１．５重量％未満のときは低温下での長期保存安定性の点で十分な効果が発揮されず、硬化や分離する場合がある。一方、２０重量％を越える場合は、絵具の粘度が高くなり絵具の伸びが悪くなる。また乾燥速度が著しく遅くなる。

また、尿素又は尿素誘導体の使用量はデキストリンとの比率調整することが好ましい。具体的には、尿素又は尿素誘導体を、デキストリン１０部に対して０．５〜１０部程度、好ましくは１〜８部添加するのが良い。尿素又は尿素誘導体の含有量がデキストリン１０部に対して１０部を超える場合は絵具として使用した場合、絵具の粘度が高くなり伸びが悪くなる。また乾燥速度が著しく遅くなる場合がある。尿素又は尿素誘導体の含有量が０．５部未満の場合は長期保存安定性の点で十分な効果が発揮されず、硬化や分離が発生する場合がある。

なお、本発明においてはその他必要に応じて、水性絵具の添加剤として公知の添加剤、例えば炭酸カルシウム、カオリン、タルク、シリカ、アルミナ・シリカ、アルミナ、硫酸バリウム等の体質顔料や水、防腐剤、湿潤剤、界面活性剤、分散剤、消泡剤などの各種の添加剤が用いられてもよい。これらはその作用効果に応じて適宜使用することができる。

本発明の水性絵具は、前記成分をディゾルバー等で攪拌した後、ロールミルで分散し、真空脱泡して得られる。例えば、顔料、体質顔料、水溶性樹脂、水、尿素又はその誘導体、その他の成分（界面活性剤、添加剤、湿潤剤等）をディゾルバーで攪拌した後、ロールミルで混合した後真空脱泡、もしくはロールミル後、樹脂エマルションを混合した後、真空脱泡して水溶性絵具組成物を得ることができる。上記方法では、各成分を溶解させるに際し、必要に応じて加熱してもよい。本発明の水溶性絵具組成物は、これらの成分を用い、公知の水性絵具組成物の製法に従って製造することができる。

表１に示す組成及び配合量（重量部）で、原料をディゾルバー等で攪拌した後、ロールミルで混合し、真空脱泡を行い、各実施例及び比較例の水性絵具をつくった。

（顔料）
１：商品名「セイカファーストエロー２０７０」（Ｃ.Ｉ．１１６８０大日精化（株）製）
（体質顔料）
１）：商品名「軽質炭酸カルシウム」（炭酸カルシウム近江化学工業（株）製）
２）：商品名「ＮＯ６７カープレックス」（含水無晶形二酸化珪素シオノギ（株）製）
（水溶性樹脂）
１）：商品名「デキストリンＳ―１０２」（デキストリン日澱化学（株）製）
２）：商品名「ＩＮＳＴＡＮＴＧＵＭＳＢＩＲＸ４１６００」（アラビアガム
コロイドナチュレルジャパン（株）製）
３）：商品名「チローゼＨ４０００Ｐ」（ヒドロキシエチルセルロースクラリアントポリマー（株）製）
４）：商品名「ジョンクリル６９０」（スチレン―アクリル系樹脂ジョンソンポリマー（株）製）
（界面活性剤）
１）：商品名「ラベリンＦＣ―Ｐ」（アニオン系界面活性剤第一工業製薬（株））
２）：商品名「サーフィノール１０４Ｈ」（ノニオン系界面活性剤日進化学工業（株））
３）：商品名「アデカネートＢ−１０１６」（ノニオン系界面活性剤旭電化（株））
（樹脂エマルション）
１）：商品名「モビニールＤＭ―５」（酢酸ビニル―アクリル共重合体エマルション濃度５３重量％クラリアントポリマー（株）製）
（防腐剤）
１）：商品名「デンシルＰ」（アーチケミカルジャパン（株）製）

（評価試験）
次に、これらの水性絵具組成物を用いて、下記の試験を行った。これらの評価結果は表１に示した。

（保存安定性）
１２ｍｌポリチューブに絵具を充填し、−２０℃、５℃、５０℃、室温にキャップが上向きの状態で保存し、保存前と保存後の状態を比較する。
○：変化なし。
△：わずかに硬化もしくは分離している。
×：完全に硬化もしくは分離している。

（伸びの評価）
画用紙に平型デザイン筆で絵具：ミズ＝５：１のサンプルを塗布し、筆の運びや筆跡の残り具合から伸びを評価した。
○：非常によく伸びる。
△：伸びるが、若干の筆跡が残る。
×：全く伸びず、筆跡が完全に残る。

以上の結果より、尿素又は尿素誘導体を１．5〜２０重量％使用した本発明の実施例は５℃、５０℃、室温での保存安定性のみならず、−２０℃での低温保存安定性に良好、且つ絵具の伸びがよいことが分かる。一方、尿素又は尿素誘導体は全く含まない比較例（比較例５、６）及び尿素又は尿素誘導体の量の少ない比較例（比較例１、２）は、保存安定性が悪い或いは不十分である。他方、尿素又は尿素誘導体の量が過多の比較例（比較例３、４）は、絵具の伸びが悪い或いは不十分である。

Claims

水溶性樹脂、顔料、水からなる水性絵具において、水溶性樹脂としてデキストリンを含み、且つ尿素及び/又は尿素誘導体を組成物全量に対し１．５〜２０重量％添加した水性絵具組成物。
尿素及び/又は尿素誘導体の添加量がデキストリン１０部に対して０．５〜１０部である請求項１記載の水性絵具組成物。
尿素及び/又は尿素誘導体が尿素、エチレン尿素、メチル尿素、ジメチル尿素の少なくとも１種類以上用いる請求項１又は２記載の水性絵具組成物。