JP2009221379A - 水性絵具 - Google Patents

Abstract

【課題】一度塗りによって斑点模様を塗膜に形成することができるのみならず、形成される斑点が円形であって、その中央部が周辺部に比べて厚く、かくして、立体的であり、それ故に、グラデーション効果という新たな意匠性をもつ斑点模様を形成することができる水性絵具を提供する。
【解決手段】本発明による水性絵具は、着色剤と水を含む寒天からなる球状ゲル粒子を含む。このような球状ゲル粒子は、着色剤を含む寒天水溶液を水非混和性有機溶媒中に滴下して、ゲル化させることによって得ることができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、一度塗りによって斑点模様を有する塗膜を形成することができる水性絵具、即ち、水性模様絵具に関する。

従来、塗膜を形成するための水性組成物、例えば、塗料に含水ゲル粒子を含有させてなり、凹凸を有する表面を形成するようにした組成物が知られており、そのような含水ゲルとして寒天ゲルが知られている（特許文献１参照）。

更に、着色剤を含む寒天からなり、形状や厚みの不定な破砕片や一定の厚みを有するハート型や星型の板状のヒドロゲル着色剤粒子を含む水性絵具も知られている。このような絵具は、描画面上に一度塗りすることによって、塗膜中に斑点模様を形成することができ（特許文献２参照）、従って、このような絵具は、模様絵具とも呼ばれる。しかし、例えば、一定の厚みを有する板状のヒドロゲル着色剤粒子を含む水性絵具のよれば、塗膜中に形成される斑点は平坦であり、従って、斑点の有する色は斑点内において一様であって、意匠性が幾分、物足りなく、場合によっては、一層の意匠性が求められている。
特開平０１−１７２４７５号公報 特開２００７−０７７３３９号公報

本発明は、上述した従来の模様絵具における事情に鑑みてなされたものであって、一度塗りによって斑点模様を塗膜に形成することができるのみならず、斑点模様において、形成される斑点が円形であって、その中央部が周辺部に比べて厚く、かくして、立体的で意匠性にすぐれるものである水性模様絵具を提供する。

塗膜中に形成される円形の斑点の中央部が周辺部に比べて厚く、かくして、立体的であり、それ故に、円形の斑点の色が中心から周縁に向かって徐々に変化し、所謂グラデーション効果という新たな意匠性を有する斑点模様を与える水性模様絵具を提供することを目的とする。

本発明によれば、着色剤と水を含む寒天からなる球状ゲル粒子を含むことを特徴とする水性模様絵具が提供される。

本発明による水性模様絵具は、着色剤と水を含む寒天からなる球状のヒドロゲル粒子を含み、このヒドロゲル粒子は５０〜９９重量％、好ましくは、９０〜９９重量％の含水率を有するので、粒子径が大きくとも、分散媒が水である水性絵具中において沈降し難く、水性絵具中での分散性にすぐれる。また、このような水性絵具を用いて描画面に一度、描画すれば、即ち、一度塗りすれば、上記ヒドロゲル粒子の含む水と絵具の溶媒である水が蒸発して、絵具が塗膜を形成すると共に、その塗膜中の上記ヒドロゲル粒子が痩せて、中央部が周辺部に比べて厚い円形の斑点模様、即ち、立体的であり、それ故に、円形の斑点の色が中心から周縁に向かって徐々に変化し、所謂グラデーション効果という新たな意匠性をもつ斑点模様を形成する塗膜を与える。

本発明による水性模様絵具は、塗膜中に斑点模様を形成するための要素として機能する着色剤と水を含む寒天からなる球状のヒドロゲル粒子（以下、ヒドロゲル着色剤粒子という。）を含む。本発明によれば、このような球状のヒドロゲル着色剤粒子は、粉末又はフレーク状の寒天を水に加え、攪拌下に９０〜1００℃に加熱して、寒天を溶解させ、次いで、この寒天水溶液を６０℃程度に徐冷し、これに着色剤を、必要に応じて、水と共に加えて、着色剤を含む寒天水溶液を調製し、次いで、この着色剤を含む寒天水溶液を水非混和性の有機溶媒中に滴下すれば、着色剤を含む寒天水溶液はヒドロゲル粒子を形成する。

より詳細には、例えば、注射針のような内径の小さい円筒体の先端から上記寒天水溶液を水非混和性の有機溶媒中に滴下して、ヒドロゲル粒子を生成させた後、有機溶媒中に水を加えれば、通常、下層の水層にヒドロゲル粒子が移行するので、上層の有機溶媒を除去した後、濾紙又は網を用いてヒドロゲル着色剤粒子を濾取し、洗浄すればよい。

このようにして得られる球状のヒドロゲル着色剤粒子は、通常、寒天０．１〜１０重量％、好ましくは、０．５〜５重量％と、着色剤０．０１〜２０重量％、好ましくは、０．１〜５重量％を含み、含水率は、通常、５０〜９９重量％、好ましくは、９０〜９９重量％の範囲である。

また、このようにして得られる球状のヒドロゲル着色剤粒子の粒子径は、好ましくは、０．５〜５ｍｍの範囲である。ヒドロゲル着色剤粒子の粒子径は、上記製造方法において、円筒体の内径とその先端からの着色剤を含む寒天水溶液の滴下速度を調節することによって自由に調節することができる。

本発明による水性模様絵具は、エマルション絵具又は水溶性樹脂絵具に上記ヒドロゲル着色剤粒子を含有させてなるものであるが、ここに、上記ヒドロゲル着色剤粒子は、上述したように、その粒子径を自由に設計することができ、従って、本発明によれば、種々の粒子径を有するヒドロゲル着色剤粒子を含む模様絵具を得ることができる。

本発明による水性絵具において、上述したヒドロゲル着色剤粒子の割合は、絵具の全量において、０．０５〜６０重量％の範囲であり、好ましくは、０．１〜５０重量％の範囲である。絵具の全量において、ヒドロゲル着色剤粒子の割合が６０重量％を超えるときは、そのような絵具によれば、描画が困難となり、他方、ヒドロゲル着色剤粒子の割合が０．０５重量％よりも少ないときは、描画しても、塗膜中に斑点模様を形成することが困難である。

本発明による水性絵具において、前記着色剤は、例えば、染料や顔料が用いられる。染料としては、酸性染料、直接染料、塩基性染料等の水溶性染料を挙げることができ、顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、鉄黒、酸化チタン、アルミナのシリカ、タルクなどの無機顔料、アゾ系顔料、ナフトール系顔料、フタロシアニン系顔料、スレン系顔料、キナクリドン系顔料、群青、紺青、アンスラキノン系顔料、ジオキサン系顔料、ジオキサジン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、インドレノン系顔料、アゾメチン系顔料等の有機顔料のほか、アルミニウム粉、ブロンズ粉等の金属粉顔料、蛍光顔料、パール顔料、光輝性顔料等を挙げることができる。また、球状、偏平状、中空等の種々の形状のプラスチックピグメント（合成樹脂粒子顔料）も用いられる。

本発明においては、上記顔料は、粒径が０．０５〜２００μｍの範囲にあるものが好ましく用いられる。特に、本発明によれば、顔料は、ヒドロゲル粒子の製造時、好ましくは、水性分散体として用いられる。顔料の水性分散体は、例えば、顔料と分散剤と、必要に応じて保湿剤を水中で分散処理することによって得ることができる。

本発明によるヒドロゲル着色剤粒子は、これをエマルション絵具又は水溶性樹脂絵具に配合して、斑点模様を有する塗膜を形成することができるエマルション模様絵具又は水溶性樹脂模様絵具を得ることができる。エマルション絵具は、溶媒である水が蒸発することによって、エマルションに含まれる合成樹脂が顔料を含みつつ、造膜して、塗膜を形成する水性絵具であり、水溶性樹脂絵具は、溶媒である水が蒸発することによって、水溶性樹脂が顔料を含みつつ、造膜して、塗膜を形成する絵具である。

ここに、本発明によれば、異なる色を有する着色剤を用いて、異なる色を有するヒドロゲル着色剤粒子を調製し、これらを絵具に配合すれば、種々の色を有する多彩な斑点模様を塗膜中に形成することができる。また、異なる平均粒子径を有するヒドロゲル着色剤粒子を調製し、これらを絵具に配合すれば、種々の直径の円からなる斑点模様を塗膜中に形成することができる。

エマルション模様絵具においては、描画面に描画したときに塗膜を形成するための造膜剤として合成樹脂エマルションが用いられる。この合成樹脂エマルションとしては、通常、アクリル系樹脂エマルション、スチレン−アクリル系樹脂エマルション、アルキッド系樹脂エマルション、ウレタン系樹脂エマルション等が用いられる。

具体的には、上記アクリル系樹脂エマルションとしては、商品名「モビニールＤＭ７７２」（ニチゴー・モビニール（株）製）、商品名「モビニールＤＭ５」（ニチゴー・モビニール（株）社製）、商品名「ニカゾールＦＸ１３８Ｙ」（日本カーバイド工業（株）製）、商品名「ニカゾールＲＸ２４２Ａ」（日本カーバイド工業（株）製）、商品名「モビニールＬＤＭ７５２０」（ニチゴー・モビニール（株）製）等を挙げることができる。また、スチレン−アクリル系樹脂エマルションとしては、商品名「ボンコートＮＳＴ１００」（大日本インキ化学工業（株）製）、商品名「モビニール９７２」（ニチゴー・モビニール（株）製）を挙げることができる。アルキッド系樹脂エマルションとしては、商品名「ウォーターゾルＣＤ５２０」（大日本インキ化学工業（株）製）、ウレタン系樹脂エマルションとしては、商品名「スーパーフレックス５００」（第一工業製薬（株）製）等を挙げることができる。特に、本発明においては、アクリル系エマルション又はスチレン−アクリル系エマルションが好ましく用いられる。

これらの合成樹脂エマルションは、絵具の全量において、固形分換算にて、通常、５〜５０重量％、好ましくは、２０〜４５重量％の範囲で用いられる。絵具の全量において、合成樹脂エマルションの割合が固形分換算で５重量％よりも少ないときは、造膜性が十分でなく、描画したときに、塗膜を形成し難い。他方、合成樹脂エマルションの割合が固形分換算で５０重量％よりも多いときは、獲られる絵具が経時安定性において劣ることとなる。

また、エマルション絵具は、均一な塗膜を形成するように、必要に応じて、造膜助剤を含んでいてもよい、造膜助剤としては、比較的高沸点のグリコール類やそのモノエーテルやモノアセテートが好ましく用いられる。従って、造膜助剤の一例として、例えば、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテルを挙げることができる。

水溶性樹脂絵具においては、絵具における顔料の分散を助けるほか、描画面上に描画したとき、顔料を含みつつ、造膜して、塗膜を形成するための造膜剤として水溶性樹脂が用いられる。このような水溶性樹脂としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルロース、メチルセルロース等のセルロース系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アラビアガム、デキストリン等を挙げることができる。

水溶性樹脂絵具において、これら水溶性樹脂の割合は、絵具の全量において、通常、固形分換算にて０．１〜５０重量％の範囲であり、好ましくは、０．５〜３０重量％の範囲である。水溶性樹脂の割合が固形分換算で０．１重量％よりも少ないときは、造膜性が十分でなく、描画したときに、塗膜を形成し難い。他方、水溶性樹脂の割合が固形分換算で５０重量％よりも多いときは、得られる絵具が経時安定性において劣ることとなる。

また、水溶性樹脂絵具は、必要に応じて、体質顔料を含んでいてもよい。体質顔料としては具体的には、炭酸カルシウム、タルク、沈降性硫酸バリウム、アルミナシリケート、酸化ケイ素、ベントナイト、クレーなどが挙げられる。

更に、水溶性樹脂絵具においては、顔料の分散、安定化、濡れ性向上等を目的として、必要に応じて、ノニオン又はアニオン界面活性剤が用いられる。このような界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル等のノニオン界面活性剤や、ナフタレンスルホン酸ナトリウム・ホルマリン縮合物、高級アルコール硫酸エステルナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアニオン界面活性剤を例示することができる。

本発明においては、エマルション絵具、水溶性樹脂絵具のいずれにおいても、得られる絵具の粘度を調整するために、必要に応じて、増粘剤が用いられる。特に、エマルション絵具の場合には、得られる絵具の粘度を調整するためのみならず、絵具における前記ヒドロゲル着色剤粒子の分散性を向上させるために増粘剤を含むことが好ましい。このような増粘剤としては、例えば、ポリアクリル酸や架橋ポリアクリル酸等が好ましく用いられる。しかし、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルロース、メチルセルロース等のセルロース系樹脂や、ウェランガム、ラムザンガム、アルカガム、キサンタンガム等の多糖類も増粘剤として用いられる。

増粘剤が用いられる場合、絵具の全量に対して、通常、０．０５〜５重量％の範囲、好ましくは、０．１〜０．５重量％の範囲で用いられる。エマルション絵具の場合、増粘剤の割合が絵具の全量において、０．０５重量％よりも少ないときは、ヒドロゲル着色剤粒子が絵具において分散性が十分でなく、沈降することがある。しかし、ヒドロゲル着色剤粒子の割合が５重量％を超えるときは、得られる絵具が粘度において高すぎて、描画性が悪くなる。

また、本発明によれば、水溶性樹脂絵具とエマルション絵具のいずれにおいても、好ましくは、保湿剤が用いられる。この保湿剤としては、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール等のグリコール性の水溶性有機溶剤が好ましく用いられる。

更に、本発明によれば、絵具は、塗膜の下地、即ち、斑点部分を除いた塗膜部分のための下地用着色剤を含んでいてよい。この下地用着色剤は、前述したヒドロゲル着色剤粒子用の着色剤と同じでよく、但し、斑点模様の下地色として、斑点模様がよく視認できるように、ヒドロゲル着色剤粒子用の着色剤とは異なる発色の着色剤を用いることが好ましい。この下地用着色剤は、絵具の全量において、通常、０〜２０重量％の範囲であり、好ましくは、０〜１０重量％の範囲である。

上記のほか、本発明による絵具は、必要に応じて、防腐剤、防黴剤、防錆剤、分散剤、消泡剤等の添加剤を適宜量、含んでいてもよい。防腐剤としては、例えば、コートサイドＨ（武田薬品工業（株）製）、防黴剤としては、例えば、「プロクセルＸＬ−２」（ベンゾイソチアゾリン系、アビシア（株）製）等を例示することができる。

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。

（寒天水溶液の調製）
寒天２重量部を水９７重量部に投入し、攪拌下に１００℃まで加熱して寒天を溶解させた。得られた寒天水溶液を１００℃に５分間維持した後、６０℃まで徐冷し、これに下記赤色顔料水性分散体ａ又は青色顔料水性分散体ｂの１重量部と蒸発分の水を加え、攪拌して、それぞれ赤色顔料又は青色顔料を含む寒天水溶液を調製した。

（球状のヒドロゲル着色剤粒子の調製）
温度を６０℃に保った上記赤色顔料又は青色顔料を含む寒天水溶液を注射筒中に充填し、この注射筒に内径０．５ｍｍの注射針を取り付けて、上記寒天水溶液を上記注射針の先端からトルエン中に滴下した。寒天水溶液の液滴がトルエン中でゲル化したことを確認した後、トルエンに水を加えて、下層の水層にゲル粒子を移行させた。次いで、上層のトルエンをデカンテーションにて除去した後、メッシュにて濾過してゲル粒子を得、水洗して、上記赤色顔料を含む球状のヒドロゲル着色剤粒子Ａ又は青色顔料を含む球状のヒドロゲル着色剤粒子Ｂを得た。これらのヒドロゲル着色剤粒子はいずれも、水分含有率９７重量％であり、平均粒子径は１．０ｍｍであった。この平均粒子径は、光学顕微鏡を用いて測定した１０個のヒドロゲル着色剤粒子の直径の算術平均値（小数点第２位を四捨五入）である。

（顔料の水性分散体の調製）
赤色顔料シムラファーストレッド４１２７（大日本インキ化学工業（株）製ナフトールアゾ顔料）２０重量％、分散剤としてスチレン−アクリル酸共重合体樹脂（ジョンソンポリマー製、酸価２００、分子量８５００）１１．８重量％及び保湿剤としてエチレングリコール１５重量％をイオン交換水残部に投入し、ビーズミルを用いて３０分間分散処理を行なって、顔料２０重量％濃度の赤色顔料水性分散体ａを得た。

青色顔料ファストゲンブルーＴＧＲ（大日本インキ化学工業（株）製フタロシアニン顔料）を用いた以外は、上記と同様にして、顔料２０重量％濃度の青色顔料水性分散体ｂを得た。

上記ヒドロゲル着色剤粒子Ａ又はＢを用いて、第１表に示す組成を有する模様絵具を次のようにして調製した。第１表中、成分の残部は水である。

（エマルション模様絵具）
顔料、保湿剤及び水を秤量し、均一になるまでディゾルバで攪拌し、これをバスケットミルで分散処理した。次いで、得られた分散液に樹脂エマルションと前記ヒドロゲル着色剤粒子を加え、均一になるまでプロペラで攪拌して、エマルション絵具を得た。

（水溶性樹脂模様絵具）
水溶性樹脂を水に溶解し、これに顔料、界面活性剤及び保湿剤を加え、均一になるまでディゾルバで攪拌した。次に、これを３本ロールミルに３回通過させた後、これに前記ヒドロゲル着色剤粒子を加え、均一になるまでプロペラで攪拌して、水溶性樹脂絵具を得た。

このようにして得られた模様絵具をそれぞれ、筆を用いてケント紙上に塗布し、得られた塗膜を観察した結果、いずれも中央部が周辺部に比べて厚い円形の斑点からなり、かくして、立体的であり、それ故に、円形の斑点の色が中心から周縁に向かって徐々に変化するというグラデーション効果をもつ斑点模様が塗膜中に形成されていることが確認された。

第１表において、各成分は次のものを用いた。
ヒドロゲル着色剤粒子Ａ：赤色顔料水性分散体
ヒドロゲル着色剤粒子Ｂ：青色顔料水性分散体
合成樹脂エマルション：ニチゴー・モビニール（株）製モビニールＤＭ７７２（アクリル系エマルション、固形分４６重量％、最低造膜温度１２〜１４℃）
水溶性樹脂１：アラビアガム
水溶性樹脂２：デキストリン

増粘剤：ヒドロキシエチルセルロース
保湿剤：グリセリン
造膜助剤：ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル
防腐剤：アビシア（株）製プロクセルＸＬ−２
防黴剤：武田薬品工業（株）製コートサイドＨ

Claims (7)

1. 着色剤と水を含む寒天からなる球状ゲル粒子を含むことを特徴とする水性絵具。
2. 球状ゲル粒子が０．５〜５ｍｍの範囲の粒子径を有するものである請求項１に記載の水性絵具。
3. 球状ゲル粒子を０．１〜５０重量％の範囲で含む請求項１又は２に記載の水性絵具。
4. 球状ゲル粒子と共に第２の着色剤を含む請求項１から３のいずれかに記載の水性絵具。
5. 水溶性樹脂又は合成樹脂エマルションを含む請求項１から４のいずれかに記載の水性絵具。
6. 増粘剤を含む請求項１から５のいずれかに記載の水性絵具。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の水性絵具において、球状ゲル粒子が着色剤を含む寒天水溶液を水非混和性有機溶媒中に滴下して、ゲル化させて得られるものである水性絵具。