JP2008062409A - 可逆熱変色性文房具 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度変化により非変色性隠顕像を不可視或いは可視状態にすることができると共に、可逆熱変色性材料による濁りの影響を受けない鮮明な非変色性隠顕像が視認できる装飾効果に優れた可逆熱変色性文房具を提供する。
【解決手段】 文房具２表面に可逆熱変色性組成物を含む可逆熱変色層を設けた温度変化により有色（１）から有色（２）に変色する文房具において、前記可逆熱変色層上に有色（１）又は有色（２）のいずれかの色調と同一色乃至近似色の非変色性隠顕像３を設けてなる可逆熱変色性文房具１。
【選択図】 図１

Description

本発明は可逆熱変色性文房具に関する。更に詳細には、温度変化により像を隠顕する可逆熱変色性文房具に関する。

従来、一般染料又は顔料を含む非変色像を、温度変化により有色から無色に可逆的に変色する可逆熱変色性材料を含む可逆熱変色層により隠蔽し、温度変化により下層の非変色像を隠顕する文房具が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
前記文房具は、可逆熱変色層が消色時において完全な透明ではなく微白濁状態或いは残色を生じ易い。よって、下層に設けられた非変色像は可逆熱変色層を介して視覚されることにより、ぼやけた像や濁った色調の像が視覚され、鮮明な色調の非変色像を視覚することが困難であった。
特開平９−２９５４８９号公報

本発明は従来の文房具の不具合を解消しようとするものであって、鮮明な色調の非変色像を視認できる可逆熱変色性文房具を提供しようとするものである。

本発明は、文房具表面に可逆熱変色性組成物を含む可逆熱変色層を設けた温度変化により有色（１）から有色（２）に変色する文房具において、前記可逆熱変色層上に有色（１）又は有色（２）のいずれかの色調と同一色乃至近似色の非変色性隠顕像を設けてなる可逆熱変色性文房具、或いは、可逆熱変色性組成物を含み、温度変化により有色（１）から有色（２）に変色する文房具において、前記文房具表面に有色（１）又は有色（２）のいずれかの色調と同一色乃至近似色の非変色性隠顕像を設けてなる可逆熱変色性文房具、或いは、可逆熱変色性組成物を含み、温度変化により有色（１）から無色に変色する文房具において、前記文房具表面に有色（１）の色調と同一色乃至近似色の非変色性隠顕像を設けてなる可逆熱変色性文房具を要件とする。

本発明は、温度変化により非変色性隠顕像を不可視或いは可視状態にすることができると共に、可逆熱変色層による濁りの影響を受けない鮮明な非変色性隠顕像が視認できる装飾性に優れた可逆熱変色性文房具を提供することができる。

前述したように、従来の文房具は非変色像を可逆熱変色層の下層に配置する構成により、可逆熱変色層の濁度或いは残色の影響により非変色像が鮮明に視覚されない。そこで、文房具が温度変化により呈する有色（１）又は有色（２）のいずれかの色調と同一色乃至近似色の非変色性隠顕像を視覚する側から見て上部に配置する、或いは、文房具が温度変化により有色（１）から無色になる場合は、前記有色（１）の色調と同一色乃至近似色の非変色性隠顕像を視覚する側から見て上部に配置することにより前記問題点を解消できる。
一般的な構成としては、文房具表面に可逆熱変色性組成物を含む可逆熱変色層、次いで、変色性隠顕像を配置する構成、各種熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂中に可逆熱変色性組成物をブレンドして成形した文房具表面に非変色性隠顕像を配置する構成が挙げられるが、透明性を有する文房具上に、非変色性隠顕像、次いで、可逆熱変色層を配置して、文房具の可逆熱変色層を設けていない側から視覚する構成とすることもできる。

前記構成により、文房具表面に形成した可逆熱変色層、或いは、可逆熱変色性組成物を含む文房具自体が呈する色調が、非変色性隠顕像と異なる色調である場合、非変色性隠顕像が充分に視認できる。又、文房具表面に形成した可逆熱変色層、或いは、可逆熱変色性組成物を含む文房具自体が呈する色調が非変色性隠顕像と同一色乃至近似色である場合、非変色性隠顕像を設けていない部分との境界線が明確に識別されず、全体として同一の色調に視覚され、前記非変色性隠顕像が隠蔽されたような効果を奏する。

前記可逆熱変色性組成物としては、（イ）電子供与性呈色性有機化合物、（ロ）電子受容性化合物、（ハ）前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体の三成分から少なくともなる可逆熱変色性組成物が挙げられ、特公昭５１−４４７０６号公報、特公昭５１−４４７０８号公報、特公平１−２９３９８号公報等に記載のものが用いられる。前記可逆熱変色性組成物は所定の温度（変色点）を境としてその前後で変色し、変化前後の両状態のうち特定の一方の状態しか存在しえない。即ち、一方の状態は、その状態が発現するのに要する熱又は冷熱が適用されている間は維持されるが、前記熱又は冷熱の適用がなくなれば他方の状態に戻る加熱消色型の可逆熱変色性組成物である。

また、特公平４−１７１５４号公報、特開平７−１７９７７７号公報、特開平７−３３９９７号公報等に記載されている大きなヒステリシス特性を示して変色する感温変色性色彩記憶性組成物、即ち、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線の形状が、温度を変色温度域より低温側から温度を上昇させていく場合と逆に変色温度より高温側から下降させていく場合とで大きく異なる経路を辿って変色するタイプの組成物であり、低温側変色点と高温側変色点の間の常温域において、前記低温側変色点以下又は高温側変色点以上の温度で変化させた状態を記憶保持できる加熱消色型の可逆熱変色性組成物も有効である。

更に、電子受容性化合物として炭素数３乃至１８の直鎖又は側鎖アルキル基を有する特定のアルコキシフェノール化合物を用いたり（特開平１１−１２９６２３号公報）、特定のヒドロキシ安息香酸エステルを用いたり（特開２００１−１０５７３２号公報）、没食子酸エステル等を用いた（特開２００３−２５３１４９号公報）加熱発色型の可逆熱変色性組成物を適用することもできる。

前記可逆熱変色性組成物はマイクロカプセルに内包して使用することが好ましい。これは、種々の使用条件において可逆熱変色性材料は同一の組成に保たれ、同一の作用効果を奏することができるからである。
前記マイクロカプセルに内包させることにより、化学的、物理的に安定な顔料を構成でき、粒子径０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは２〜３０μｍの範囲が実用性を満たす。
尚、マイクロカプセル化は、従来より公知の界面重合法、ｉｎ Ｓｉｔｕ重合法、液中硬化被覆法、水溶液からの相分離法、有機溶媒からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、スプレードライング法等があり、用途に応じて適宜選択される。更にマイクロカプセルの表面には、目的に応じて更に二次的な樹脂皮膜を設けて耐久性を付与させたり、表面特性を改質させて実用に供することもできる。

前記可逆熱変色性組成物又はそれを内包したマイクロカプセル顔料は、膜形成材料であるバインダーを含む媒体中に分散されて、インキ、塗料などの色材として適用され、文房具表面に可逆熱変色層を形成できる。
前記可逆熱変色性組成物及びそれを内包したマイクロカプセル顔料は、樹脂バインダー中に０．５〜７０重量％、好ましくは１〜５０重量％含有させることができる。０．５重量％未満の配合量では鮮明な熱変色効果を視覚させ難いし、７０重量％を越えると耐久性及び各層間の接着性が損なわれる虞がある。
更に、各種熱可塑性樹脂、或いは熱硬化性樹脂中に前記可逆熱変色性組成物又はそれを内包したマイクロカプセル顔料を分散した後、成形して文房具を形成することもできる。

前記非変色性隠顕像に含まれる着色剤としては、従来より汎用の一般有色染料又は顔料、蛍光染料又は顔料が用いられ、所望によりパール顔料、金属粉顔料、蓄光性顔料、二酸化チタン等の白色顔料等を用いることもできる。
前記着色剤は、樹脂等を含むバインダー中に分散されて、インキ、塗料などの色材として適用され、光変色性隠顕像を形成できる。

前記可逆熱変色層及び非変色性隠顕像は、従来より公知の方法、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビヤ印刷、コーター、タンポ印刷、転写等の印刷手段、刷毛塗り、スプレー塗装、静電塗装、電着塗装、流し塗り、ローラー塗り、浸漬塗装等の手段により形成することができる。

前記文房具表面に形成した可逆熱変色層上、或いは、可逆熱変色性組成物を含む文房具表面には、非変色性隠顕像と共に非変色性着色像を設けることができる。
前記非変色性着色像は常時視認される像であって、文房具表面に可逆熱変色性組成物を含む可逆熱変色層を設けた温度変化により有色（１）から有色（２）に変色する文房具の場合、前記有色（１）及び有色（２）と色調の異なる非変色性着色像である。また、可逆熱変色性組成物を含み、温度変化により有色（１）から有色（２）に変色する文房具の場合も同様に、前記有色（１）及び有色（２）と色調の異なる非変色性着色像である。
更に、可逆熱変色性組成物を含み、温度変化により有色（１）から無色に変色する文房具の場合は、有色（１）と色調の異なる非変色性着色像である。
前記非変色性着色像は、文字、記号、数字、絵柄、模様等が挙げられる。
なお、前記非変色性隠顕像と非変色性着色像は互いに関連する内容の像であることが好ましく、非変色着色像の内容から非変色性隠顕像を想像する楽しみが得られ、いっそうの付加価値を与えることができる。
例えば、クイズの問題を非変色着色像により形成し、非変色性隠顕像によりクイズの答えを形成すると、正解は可逆熱変色性組成物を変色させることにより判明する文房具が得られる。
また、各種絵柄を非変色着色像により形成し、非変色性隠顕像により絵柄に関連する英単語を形成すると、正解は可逆熱変色性組成物を変色させることにより判明する文房具が得られる。

前記可逆熱変色性文房具の構成において、保護層や光安定剤層を適宜設けることもできる。具体的には、前記光安定剤層は紫外線吸収剤、酸化防止剤、老化防止剤、一重項酸素消光剤、スーパーオキシドアニオン消光剤、オゾン消色剤、可視光線吸収剤、赤外線吸収剤から選ばれる光安定剤を分散状態に固着した層である。

本発明に適用される文房具としては、鉛筆、シャープペンシル、サインペン、フェルトペン、マーキングペン、ボールペン、毛筆、万年筆等の筆記具、はさみ、カッター、ペーパーナイフ、ホッチキス、鉛筆削り、鉛筆キャップ、消しゴム、画鋲、クリップ、下敷き、定規、分度器、ノート、手帳、しおり、筆立て、筆箱、指サック、文鎮、インキつぼ、すずり、スタンプ台、黒板ふき、そろばん、修正液或いはのりを内蔵した容器、印章、印章入れ、文房具入れ等を挙げることができる。
前記文房具が筆記具の場合、熱変色部分は筆記具の軸筒、クリップ、キャップ等、いずれの箇所であってもよい。
なお、前記文房具の少なくとも一部が木製部分を有してなり、前記木製部分に可逆熱変色層を設ける構成により、金属やプラスチックに比べて熱伝導による熱又は冷熱の損失が少なく、可逆熱変色層の変色を鋭敏にすることができる。
前記文房具の木製部分としては筆記具の軸、はさみの柄、印章等が挙げられる。

以下に本発明の可逆熱変色性文房具の具体的な実施例について述べる。
実施例１（図１、２参照）
文房具２として淡茶色の木目の鉛筆表面に、３０℃未満で青色、３０℃以上で無色に変色する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセルに内包したマイクロカプセル顔料をバインダーを含む媒体中に分散させた熱変色性インキを塗装して可逆熱変色層を設けた。
次いで、前記可逆熱変色層上に、青色の非変色性インキを用いて「ｓｔａｒ」の文字を印刷し、非変色性隠顕像３を設けて可逆熱変色性文房具１を得た。
前記可逆熱変色性文房具１は、３０℃未満の温度では軸表面が青色を呈しているが（図１）、指を接触させることにより３０℃以上の温度に加温すると、前記可逆熱変色層が消色して、淡茶色の木目が視認されると共に、非変色性隠顕像による鮮明な「ｓｔａｒ」の文字が視認される（図２）。
前記文房具は、放置して再び３０℃未満の温度になると元の状態に戻り、繰り返し使用することができる。

実施例２（図３、４参照）
文房具２として鉛筆表面に、白色顔料と、３０℃未満で青色、３０℃以上で無色に変色する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセルに内包したマイクロカプセル顔料をバインダーを含む媒体中に分散させた熱変色性インキを塗装して可逆熱変色層を設けた。
次いで、前記可逆熱変色層上に、青色の非変色性インキを用いて「ｓｔａｒ」の文字を印刷し、非変色性隠顕像３を設けた。
次いで、黄色非変色性インキを用いて、非変色性隠顕像３の近傍に星の絵柄（非変色性着色像４）を設けて可逆熱変色性文房具１を得た。
前記可逆熱変色性文房具は、３０℃未満の温度では軸表面が青色を呈しており、非変色性着色像による星の絵柄のみ視認される（図３）。
前記文房具に指を接触させることにより３０℃以上の温度に加温すると、前記可逆熱変色層が消色して、白色になると共に、星の絵柄の近傍に非変色性隠顕像による鮮明な「ｓｔａｒ」の文字が視認される（図４）。
前記文房具は、放置して再び３０℃未満の温度になると元の状態に戻り、繰り返し使用することができる。

実施例３
文房具として鉛筆表面に、白色の非変色性インキを塗装して非変色層を設けた。
次いで、３０℃未満で黄色、３０℃以上で無色に変色する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセルに内包したマイクロカプセル顔料をバインダーを含む媒体中に分散させた熱変色性インキを塗装して可逆熱変色層を設けた。
次いで、前記可逆熱変色層上に、黄色の非変色性インキを用いて「ｍｏｏｎ」の文字を印刷し、非変色性隠顕像を設けた。
次いで、緑色の非変色性インキを用いて、非変色性隠顕像の近傍に月の絵柄（非変色性着色像）を設けて可逆熱変色性文房具を得た。
前記可逆熱変色性文房具は、３０℃未満の温度では軸表面が黄色を呈しており、非変色性着色像による月の絵柄のみ視認される。
前記文房具に指を接触させることにより３０℃以上の温度に加温すると、前記可逆熱変色層が消色して、白色になると共に、月の絵柄の近傍に非変色性隠顕像による鮮明な「ｍｏｏｎ」の文字が視認される。
前記文房具は、放置して再び３０℃未満の温度になると元の状態に戻り、繰り返し使用することができる。

実施例４
文房具として鉛筆表面に、白色の非変色性インキを塗装して非変色層を設けた。
次いで、３０℃未満で黄色、３０℃以上で無色に変色する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセルに内包したマイクロカプセル顔料をバインダーを含む媒体中に分散させた熱変色性インキを塗装して可逆熱変色層を設けた。
これとは別に、透明ポリエステル樹脂製の熱収縮性フイルムに黄色の非変色性インキを用いて「ｍｏｏｎ」の文字を印刷して非変色性隠顕像を設け、更に緑色の非変色性インキを用いて、非変色性隠顕像の近傍に月の絵柄（非変色性着色像）を設けて熱収縮性プラスチックフイルムを得た。
前記熱収縮性プラスチックフイルムの非変色性隠顕像と非変色性着色像を設けた側を鉛筆の可逆熱変色層と接するようにセットした後、フイルムに加熱収縮加工を施して可逆熱変色性文房具を得た。
前記可逆熱変色性文房具は、３０℃未満の温度では軸表面が黄色を呈しており、非変色性着色像による月の絵柄のみ視認される。
前記文房具に指を接触させることにより３０℃以上の温度に加温すると、前記可逆熱変色層が消色して、白色になると共に、月の絵柄の近傍に非変色性隠顕像による鮮明な「ｍｏｏｎ」の文字が視認される。
前記文房具は、放置して再び３０℃未満の温度になると元の状態に戻り、繰り返し使用することができる。

実施例５
ポリプロピレン樹脂ペレットと、ピンク色顔料と、３２℃未満で青色、３２℃以上で無色に変色する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセルに内包したマイクロカプセル顔料を混合し、成形して文房具（定規）を得た。
次いで、前記文房具表面に、紫色の非変色性インキを用いて「ｓｕｎ」の文字を印刷し、非変色性隠顕像を設けた。
前記可逆熱変色性文房具は、３２℃未満の温度では紫色を呈している。
前記文房具に指を接触させることにより３２℃以上の温度に加温すると、前記文房具がピンク色に変色すると共に、非変色性隠顕像による鮮明な「ｓｕｎ」の文字が視認される。
前記文房具は、放置して再び３２℃未満の温度になると元の状態に戻り、繰り返し使用することができる。

実施例６
ポリプロピレン樹脂ペレットと、３４℃未満でピンク色、３４℃以上で無色に変色する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセルに内包したマイクロカプセル顔料を混合し、成形して文房具（下敷き）を得た。
次いで、前記文房具表面に、ピンク色の非変色性インキを用いて「ｓｕｎ」の文字を印刷し、非変色性隠顕像を設けた。
前記可逆熱変色性文房具は、３２℃未満の温度ではピンク色を呈している。
前記文房具に指を接触させることにより３２℃以上の温度に加温すると、前記文房具が無色になると共に、非変色性隠顕像による鮮明な「ｓｕｎ」の文字が視認される。
前記文房具は、放置して再び３２℃未満の温度になると元の状態に戻り、繰り返し使用することができる。

本発明可逆熱変色性文房具の一実施例の説明図である。 図１の可逆熱変色性文房具の可逆熱変色層が変色した状態を示す説明図である。 本発明可逆熱変色性文房具の他の実施例の説明図である。 図３の可逆熱変色性文房具の可逆熱変色層が変色した状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 可逆熱変色性文房具
２ 文房具
３ 非変色性隠顕像
４ 非変色性着色像

Claims (11)

1. 文房具表面に可逆熱変色性組成物を含む可逆熱変色層を設けた温度変化により有色（１）から有色（２）に変色する文房具において、前記可逆熱変色層上に有色（１）又は有色（２）のいずれかの色調と同一色乃至近似色の非変色性隠顕像を設けてなる可逆熱変色性文房具。
2. 前記可逆熱変色層上に有色（１）及び有色（２）と色調の異なる非変色性着色像を設けてなる請求項１記載の可逆熱変色性文房具。
3. 前記非変色性隠顕像と非変色性着色像は互いに関連する内容の像である請求項１又は２記載の可逆熱変色性文房具。
4. 文房具の少なくとも一部が木製部分を有してなり、前記木製部分に可逆熱変色層を設けてなる１乃至３のいずれかに記載の可逆熱変色性文房具。
5. 前記木製部分が筆記具の軸である請求項４記載の可逆熱変色性文房具。
6. 可逆熱変色性組成物を含み、温度変化により有色（１）から有色（２）に変色する文房具において、前記文房具表面に有色（１）又は有色（２）のいずれかの色調と同一色乃至近似色の非変色性隠顕像を設けてなる可逆熱変色性文房具。
7. 前記文房具表面に有色（１）及び有色（２）と色調の異なる非変色性着色像を設けてなる請求項６記載の可逆熱変色性文房具。
8. 前記非変色性隠顕像と非変色性着色像は互いに関連する内容の像である請求項６又は７記載の可逆熱変色性文房具。
9. 可逆熱変色性組成物を含み、温度変化により有色（１）から無色に変色する文房具において、前記文房具表面に有色（１）の色調と同一色乃至近似色の非変色性隠顕像を設けてなる可逆熱変色性文房具。
10. 前記文房具表面に有色（１）と色調の異なる非変色性着色像を設けてなる請求項９記載の可逆熱変色性文房具。
11. 前記非変色性隠顕像と非変色性着色像は互いに関連する内容の像である請求項９又は１０記載の可逆熱変色性文房具。

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