JP7406968B2 - 水溶性シート状色材、水溶性シート状セット、および絵の具セット - Google Patents
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Description
多糖類、
非イオン性水溶性鎖状ポリマー、
光輝性顔料粒子、および
体質材
を含んでなる。
多糖類、非イオン性水溶性鎖状ポリマー、第一着色剤、および体質材を含んでなる、第一水溶性シート状色材と、
多糖類、非イオン性水溶性鎖状ポリマー、第二着色剤、および体質材を含んでなる、第二水溶性シート状色材と
の組み合わせを具備してなり、
前記第一着色剤が、光輝性顔料粒子であり、
前記第二着色剤が、非光輝性顔料粒子である。
本発明による水溶性シート状色材(以下、単にシート状色材ということがある)は、多糖類、非イオン性水溶性鎖状ポリマー、光輝性顔料粒子、および体質材を含んでなる。
本発明に用いられる多糖類は、上記のようなシート状色材の形状を維持するための主材料となるものであり、かつ皮膜形成後に、水に溶解することができるものである。また、シート状色材を水に溶かして、描画した際に、着色された皮膜を形成する役割を果たすこともできる。
その他に用いることができる多糖類としては、アルギン酸およびその塩(例えば、アルギン酸ナトリウム)、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカン、グアーガム、ローカストビーンガム、カラギーナン、ダイユータンガムが挙げられる。
本発明においては、水溶性シート状色材の自立性、柔軟性に優れ、さらに優れた再溶解性が得られることを考慮すると、プルランを用いることが特に好ましい。
なお、2種以上の多糖類を組み合わせてもよい。
多糖類の含有量は、シート状色材の総質量を基準として、好ましくは0.05~1.0質量%であり、より好ましくは0.1~5質量%であり、特に好ましくは1~5質量である。
本発明に用いられる非イオン性水溶性鎖状ポリマーは、シート状色材を水に接触させたときの溶解を促進する作用を有すると共に、シート状色材を水に溶解させたときに着色剤を均一に分散させる作用も有すると考えられる。
本発明によるシート状色材は、光輝性顔料粒子を含む。本発明において光輝性顔料粒子とは、光を鏡面反射する性質を有する界面を具備している粒子をいう。本発明による光輝性顔料粒子としては、金属アルミニウム(以下、簡単にアルミニウムということがある)、真鍮、ステンレス鋼、ブロンズ、酸化鉄、酸化アルミニウムおよびこれらの合金等からなる群から選択される金属顔料粒子や、マイカ、パールマイカ等の無機材料粒子を用いることができる。樹脂やガラスなどに金属を蒸着等して形成された金属蒸着粉顔料も、上記の金属顔料粒子と同様に、光輝性顔料粒子として用いることができる。これらの中でも、シート状色材中での光輝性顔料粒子の分散性を向上させることができ、良好な膜を形成でき、シート状色材を水へ溶かしたときの光輝性顔料粒子の分散性を向上させることができることから、アルミニウム顔料粒子が好ましい。
なお、本発明において、非光輝性顔料粒子とは、光輝性顔料粒子以外の着色剤のことをいう。
光輝性顔料粒子の平均粒子径を上記数値範囲内とすることにより、水溶性シート状色材の光輝性を維持しつつ、水性インキ組成物中における光輝性顔料粒子の再分散性を向上させることができる。
なお、本発明において、「平均粒子径」は、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指し、レーザー回折式粒度分布測定機(商品名「MicrotracHRA9320-X100」、日機装株式会社)を用いて、標準試料や他の測定方法を用いてキャリブレーション数値を基に測定される粒度分布の体積累積50%時の粒子径(D50)により測定することができる。
本発明によるシート状色材は、体質材を含んでなる。ここで、本発明において、体質材とは、それ自体の着色性や隠蔽性は低いが、光輝性顔料粒子が紙繊維等の間に沈むことを抑制し、また体質材自体が光を散乱することができるものであり、光輝性顔料粒子と組み合わせることで、隠蔽性や発色性を高めることができるものをいう。体質材を含むことで、膜の強度を高めたり、膜厚を厚くしたり、シート状色材を水に接触させたときの溶解を促進することができる。具体的には、カオリン、タルク、マイカ、クレー、ベントナイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられ、好ましくはカオリンである。カオリンは、その製造方法の違いにより、含水カオリン(湿式カオリン)、焼成カオリン、乾式カオリンに分類でき、含水カオリンは、溶解性や分散性に優れており、シート状色材を製造するために用いやすい。また、特に、光輝性顔料粒子を含まず、非光輝性顔料粒子を含む一般色のシート状色材と組み合わせたり、後述のように予め非光輝性顔料粒子を含ませたりして、多彩な光輝性を有するシート状色材を得る場合、カオリンを用いることで、非光輝性顔料粒子が紙繊維などの間に沈むことも抑制でき、シート状色材の発色性をより一層向上できるため、好ましい。なお、これらの体質材の一部は無色ではないので、着色剤としての機能を併せ持っている。
体質材の含有量は、シート状色材において、優れた膜強度と、優れた発色性および隠蔽性を有する筆跡が得られることを考慮すると、シート状色材の総質量を基準として、5~50質量%であることが好ましく、10~40質量%であることがより好ましく、20~30質量%であることがさらに好ましい。
また、体質材の含有量は、体質材および光輝性顔料粒子の総質量を基準として、10~70質量%であることが好ましく、20~60質量%であることが好ましい。
また、非イオン性水溶性鎖状ポリマーの含有量は、着色剤および体質材の総質量を基準として、10~100質量%であることが好ましく、20~70質量%であることがより好ましい。
本発明によるシート状色材は、必要に応じてその他の材料を含むことができる。用いることができる添加剤としては、例えば、非光輝性顔料粒子、脂肪酸金属塩、多価アルコール、界面活性剤、水、粘度調整剤、塗布性能改善剤、防腐剤、消泡剤等が挙げられる。その他通常水性絵の具に使用できるものも含むことができる。
この非光輝性顔料粒子としては、従来公知の顔料、染料であればいずれも用いることができるが、顔料であることが好ましい。顔料としては、特に制限されるものではなく、例えば、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、キノフタロン系顔料、スチレン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサジン系顔料、着色樹脂粒子顔料等が挙げられる。尚、顔料は予め、界面活性剤などの顔料分散剤を用いて媒体に分散された水分散顔料製品などを用いてもよい。
また、染料としては、例えば、フタロシアニン系染料、ピラゾロン系染料、ニグロシン系染料、アントラキノン系染料、アゾ系染料などが挙げられる。
光輝性顔料粒子に対する非光輝性顔料粒子の含有比(非光輝性顔料粒子/光輝性顔料粒子)は、その種類によって異なるが、質量基準で、好ましくは0.1~5であり、より好ましくは0.5~2である。
脂肪酸金属塩としては、炭素数12以上の脂肪酸の金属塩であることが好ましく、具体的には、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、パルミチン酸リチウム、パルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、ミリスチン酸リチウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、ラウリン酸リチウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、オレイン酸リチウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、イソステアリン酸リチウム、イソステアリン酸ナトリウム、イソステアリン酸カリウムなどが挙げられ、好ましくはオレイン酸カリウムである。
脂肪酸金属塩の含有量は、シート状色材の総質量を基準として、好ましくは0.5~30質量%であり、より好ましくは1~20質量%であり、さらに好ましくは2~8質量%である。ただし、脂肪酸金属塩を含むことで、水に溶解させたときに泡立ちが起こることもあるので、脂肪酸金属塩を含まないことも好ましい一態様である。
シート状色材が十分な強度を有するシート形状を維持するために、多価アルコールの含有量は、シート状色材の総質量を基準として、0.5~30質量%であることが好ましく、1~10質量%であることがより好ましい。
また、界面活性剤は、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アセチレン結合を構造中に有する界面活性剤、リン酸エステル系界面活性剤などが挙げられるが、本発明においては、描画時の塗れ性の向上を考慮すると、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アセチレン結合を構造中に有する界面活性剤の中から1種以上選択して用いることがより好ましく、中でも、アセチレン結合を構造中に有する界面活性剤を用いることがさらに好ましい。
また、アセチレン結合を構造中に有する界面活性剤としては、アセチレンアルコール系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤が挙げられ、中でも、アセチレングリコール系界面活性剤を用いることが特に好ましい。
本発明による水溶性シート状色材の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、以下のように製造することができる。
次に、分散液をベースとなる樹脂フィルム上に、バーコーターやアプリケーターなどにより塗工した後、乾燥し、ベースとなる樹脂フィルムから剥がすことなどにより、シート状色材を製造することができる。
本発明による水溶性色材セットは、多糖類、非イオン性水溶性鎖状ポリマー、第一着色剤、および体質材を含んでなる第一水溶性シート状色材と、
多糖類、非イオン性水溶性鎖状ポリマー、第二着色剤、および体質材を含んでなる第2水溶性シート状色材との組み合わせを具備してなり、第一着色剤が、光輝性顔料粒子であり、第二着色剤が、非光輝性顔料粒子である。
第一水溶性シート状色材は、上記に記載の本発明によるシート状色材である。
第二水溶性シート状色材に含まれる第2着色剤は、非光輝性顔料粒子である着色剤であれば特に限定されず、従来公知の顔料、染料であればいずれも用いることができるが、顔料であることが好ましい。顔料としては、特に制限されるものではなく、例えば、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、キノフタロン系顔料、スチレン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。
また、第一水溶性シート状色材および第二水溶性シート状色材は、それぞれ多糖類および非イオン性鎖状ポリマーを含んでなる。これらは、第一水溶性シート状色材および第二水溶性シート状色材で同一であっても異なっていてもよい。第一水溶性シート状色材および第二水溶性シート状色材を混合したときの相溶性や製造容易性の観点から、同一の多糖類および非イオン性鎖状ポリマーを用いることが一般的であるが、用いられる光輝性顔料粒子などとの相溶性や安定性などを考慮して、異なったものを採用することもできる。
この第一および第二水溶性シート状色材を組み合わせて用いることによって、新たな色を有する絵具を形成できる。例えば、銀色を有する第一水溶性シート状色材と、オレンジ色を有する第二水溶性シート状色材とを、ともに水に接触させ、溶解させることで、金色の絵具を形成できる。
さらに、3枚以上のシート状色材を組み合わせることもできる。
本発明による絵具セットは、本発明によるシート状色材または本発明によるシート状色材セットと、筆とを具備してなる。さらに、水を入れる容器、パレット等を組み合わせることができる。本発明による絵具セットは、描画のみならず書画にも用いることができる。
(1a)シート状色材製造用着色組成物の製造
・プルラン 10質量%水溶液 5.0質量部
(プルラン 質量平均分子量約40万)
・ポリビニルアルコール 20質量%水溶液 40質量部
(ポリビニルアルコール 重合度500、ケン化度87.0~89.0モル%)
・カオリン 10.0質量部
(「ASP-600」、含水カオリン、BASF社)
・アルミ顔料分散体 20.0質量部
(「EMR-D5660」、東洋アルミ株式会社、シリカ被覆アルミニウム粒子、平均粒子径:10μm、固形分50%、東洋アルミ株式会社製)
・オレイン酸カリウム水溶液 10質量部
(20質量%オレイン酸カリウム水溶液)
・グリセリン 1.0質量部
・界面活性剤 1.0質量部
(アセチレングリコール系界面活性剤「ダイノール604」、日信化学工業株式会社)・水 14.0質量部
上記配合物を室温で1時間攪拌混合することにより、シート状色材製造用着色組成物を得た。
(1b)シート状色材の製造
上記(1a)で得られた着色剤組成物を、100μmのポリプロピレンフィルム上に、バーコーターを用いて塗布し、50℃で12時間乾燥して、ポリプロピレンフィルム上に前記組成物が膜状となった膜状物を得た。この膜状物をポリプロピレンフィルムから剥離することにより、銀色のシート状色材を得た。
(a)シート状色材製造用着色組成物の製造
以下の表1に示した配合とした以外は実施例1と同じ方法により、シート状色材製造用着色組成物を作製した。得られた着色組成物を用いて、実施例1と同じ方法で、シート状色材を得た。表中の組成の数値は質量部を示す。
・プルラン水溶液:プルラン10質量%水溶液、プルラン 質量平均分子量約40万、
・アルギン酸ナトリウム水溶液:アルギン酸ナトリウム5質量%水溶液 分子量約100万
・ポリビニルアルコール水溶液(a):ポリビニルアルコール20質量%水溶液、ポリビニルアルコール 重合度500、ケン化度87.0~89.0モル%、
・ポリビニルアルコール水溶液(b):ポリビニルアルコール20質量%水溶液、ポリビニルアルコール 重合度300、ケン化度86.0~90.0モル%、
・ポリビニルピロリドン水溶液:ポリビニルピロリドン20質量%水溶液、ポリビニルピロリドン 質量平均分子量45,000、
・カオリン:「ASP-600」、含水カオリン、BASF社、
・アルミ顔料分散体A:「EMR-D5660」、東洋アルミ株式会社、シリカ被覆アルミニウム粒子、ノンリーフィングタイプ、平均粒子径:10μm、固形分50%、
・アルミ顔料分散体B:「EMR-D6390」、東洋アルミ株式会社、シリカ被覆アルミニウム粒子、ノンリーフィングタイプ、平均粒子径:7μm、アスペクト比:25、シリカ被覆量:23~28質量部、固形分40%、
・アルミ顔料分散体C:「EMR-D5422」、東洋アルミ株式会社、シリカ被覆アルミニウム粒子、ノンリーフィングタイプ、平均粒子径:19μm、固形分65%・アルミ顔料分散体D:「FW-610」、旭化成メタルズ株式会社、POEアルキルエーテル、リン酸誘導体で表面処理されたアルミニウム粒子、ノンリーフィングタイプ、平均粒子径:10μm、固形分75%、比重:1.6
・アルミ顔料分散体E:「Rotosafe Aqua 260 003 Silver」、エカルト社、リン酸誘導体で表面処理されたアルミニウム粒子、リーフィングタイプ、平均粒子径:10μm、固形分95%、
・アルミ顔料分散体F:「WXM5660」、東洋アルミ株式会社、リン酸エステル被覆アルミニウム粒子、リーフィングタイプ、平均粒子径:10μm、固形分50%
・アルミ顔料分散体G:「STAPA IL Hydrolan 9160」、エカルト社、ケイ酸塩被覆アルミニウム粒子、リーフィングタイプ、平均粒子径:10μm、ケイ酸被覆量:7質量部固形分60%、
・オレイン酸カリウム水溶液:20質量%オレイン酸カリウム水溶液、
・黄色顔料分散体:ピグメントイエロー151 20質量%水分散体、10質量%ジエチレングリコール含有、
・赤色顔料分散体:ピグメントレッド170 25質量%水分散体、10質量%ジエチレングリコール含有、
・界面活性剤:アセチレングリコール系界面活性剤「ダイノール604」、日信化学工業株式会社
得られたシート状色材の膜厚を測定した。膜厚の測定は、マイクロゲージにより行った。得られた結果は表1に記載のとおりである。
A:描画した際の発色性が特に高い。
B:描画した際の発色性が高い。
C:描画した際の発色性がやや低い。
D:描画は可能であるが、その色は薄く、発色性が低い。
E:描画できない。
また、(i)ノンリーフィングタイプの光輝性顔料粒子を含む実施例1~4の銀色のシート状色材のいずれかと、それと同量の比較例3のオレンジ色のシート状色材とを、上記のように、液状絵の具とし、描画したものと、(ii)リーフィングタイプの光輝性顔料粒子を含む実施例5~7の銀色のシート状色材のいずれかと、それと同様の、比較例3のオレンジ色のシート状色材とを、上記のように、液状絵の具とし、描画したものとを比較すると、(i)の方が着色性に優れており、より鮮やかな金色であった。
Claims (9)
- 多糖類、
非イオン性水溶性鎖状ポリマー、
光輝性顔料粒子、および
体質材
を含んでなる、水溶性シート状色材であって、
前記光輝性顔料粒子が、アルミニウム顔料粒子であり、
水溶性シート状色材の平均膜厚が、10~150μmである、水溶性シート状色材。 - 前記光輝性顔料粒子の平均アスペクト比が1~100である、請求項1に記載の水溶性シート状色材。
- 前記アルミニウム顔料粒子が、表面被覆されている、請求項1または2に記載の水溶性シート状色材。
- 前記体質材が、カオリン、タルク、マイカ、クレー、ベントナイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、および水酸化アルミニウムからなる群から選択される、請求項1~3のいずれか一項に記載の水溶性シート状色材。
- 前記体質材の含有量が、前記水溶性シート状色材の総質量を基準として、5~50質量%である、請求項1~4のいずれか一項に記載の水溶性シート状色材。
- 多価アルコールをさらに含んでなる、請求項1~5のいずれか一項に記載の水溶性シート状色材。
- 多糖類、
非イオン性水溶性鎖状ポリマー、
第一着色剤、および
体質材
を含んでなる第一水溶性シート状色材と、
多糖類、
非イオン性水溶性鎖状ポリマー、
第二着色剤、および
体質材
を含んでなる第二水溶性シート状色材と
の組み合わせを具備してなり、
前記第一着色剤が、光輝性顔料粒子であり、前記光輝性顔料粒子が、アルミニウム顔料粒子であり、
前記第一水溶性シート状色材の平均膜厚が、10~150μmであり、
前記第二着色剤が、非光輝性顔料粒子である、水溶性シート状色材セット。 - 前記第一水溶性シート状色材の総質量を基準とした前記第一水溶性シート状色材中に含まれる体質材の含有量X質量%と、
前記第二水溶性シート状色材の総質量を基準とした前記第二水溶性シート状色材に含まれる体質材の含有量Y質量%とが、
0.5<X/Y<1.5
を満たす、請求項7に記載の水溶性シート状色材セット。 - 請求項1~6のいずれか一項に記載の水溶性シート状色材または請求項7もしくは8に記載の水溶性シート状色材セットと、筆とを具備してなる、絵の具セット。
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