JPH1095932A

JPH1095932A - 黒色絵の具

Info

Publication number: JPH1095932A
Application number: JP27554196A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Fukuo; 英敏福尾; Osamu Takahashi; 修高橋
Original assignee: Sakura Color Products Corp
Current assignee: Sakura Color Products Corp
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-04-14
Anticipated expiration: 2016-09-25
Also published as: JP3890100B2

Abstract

(57)【要約】【課題】明度が低く、且つ毒性も少ない黒色絵の具を
提供する。【解決手段】カーボンブラックを顔料とする水性の黒
色絵の具であり、カーボンブラックは、ＢＥＴ比表面積
が１００m²／g 以下であり、且つＤＢＰ吸着量が１００
ml／１００g 以上である。他は、通常のポスターカラー
等と同様にアラビアゴム等の固着剤、乾燥防止剤、分散
剤等を配合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、黒色の絵の具に関
するものである。本発明は、水彩絵の具やポスターカラ
ー、エマルジョン系絵の具として利用されるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】黒色は、絵を引き締めたり、有彩色を引
き立てる効果があり、絵画やデザインの分野で最も重要
な色の一つであると言える。また黒色の中でも、無光沢
性の黒色は、独特の視覚効果があり、需要者の間で重宝
されている。このような無光沢性の黒色絵の具の代表例
としてアニリンブラックを配合した黒色絵の具がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の消費
者の安全意識の高まりや、所謂ＰＬ法の施行に伴い、絵
の具の毒性に関する関心が今まで以上に高まる傾向にあ
る。ここでアニリンブラックを配合した黒色絵の具は毒
性がある。そこで消費者からも、生産者からも、アニリ
ンブラックを配合した黒色絵の具に置き代わる無光沢性
の黒色絵の具の開発が嘱望されている。本発明は、昨今
の上記した傾向に注目し、無光沢性と黒色性に優れ、且
つ毒性が無く安全な黒色絵の具の開発を課題とするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
め、本発明者らは各種のカーボンブラックを配合して絵
の具を生成し、おびただしい種類の黒色絵の具を作成し
た。そしてこれらのデータから、絵の具に配合するカー
ボンブラックの物理・化学的性質と、出来上がった絵の
具の明度および光沢との間に、一定の法則があることを
発見した。すなわちカーボンブラックのＢＥＴ比表面積
が１００m²以下であり、且つＤＢＰ吸着量が１００ml／
１００g 以上である場合には、生成された絵の具は、明
度と光沢の双方ともに低く、優れた無光沢性の黒色を発
現することが分かった。加えて顔料体積濃度が４０％以
上、より好ましくは５０％以上である場合には、より優
れた無光沢性の黒色絵の具となることが分かった。また
カーボンブラックのＢＥＴ比表面積と、ＤＢＰ吸着量の
双方が極端に高い場合にも優れた無光沢性の黒色を発現
することが分かった。

【０００５】この発見に基づく、請求項１記載の発明
は、カーボンブラックを顔料とする水性の黒色絵の具に
おいて、カーボンブラックは、ＢＥＴ比表面積が１００
m²／g以下であり、且つＤＢＰ吸着量が１００ml／１０
０g 以上であることを特徴とする黒色絵の具である。

【０００６】請求項２記載の発明は、ＢＥＴ比表面積が
７０m²／g 以下であることを特徴とする請求項１記載の
黒色絵の具である。

【０００７】また請求項３記載の発明は、顔料体積濃度
が４０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に
記載の黒色絵の具である。

【０００８】請求項４記載の発明は、顔料体積濃度が５
０％以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいず
れかに記載の黒色絵の具である。

【０００９】さらに上記した発明を具体化した請求項５
記載の発明は、カーボンブラックは、熱分解法によって
得られたものであることを特徴とする請求項１乃至４の
いずれかに記載の黒色絵の具である。

【００１０】さらに上記した発明を具体化した請求項６
記載の発明は、カーボンブラックは、揮発分が６％以下
であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
載の黒色絵の具である。

【００１１】また最も好ましい態様の発明は、カーボン
ブラックを顔料とする水性の黒色絵の具において、カー
ボンブラックは熱分解法によって得られ、そのＢＥＴ比
表面積が７０m²／g 以下であり、且つＤＢＰ吸着量が１
８０ml／１００g 以上であり、且つ揮発分が６％以下で
あり、黒色絵の具の顔料体積濃度が４０％以上であるこ
とを特徴とする黒色絵の具である。

【００１２】また同様の目的を達成するためのもう一つ
の発明は、カーボンブラックを顔料とする水性の黒色絵
の具において、カーボンブラックは、ＢＥＴ比表面積が
８００m²／g 以上であり、且つＤＢＰ吸着量が３００ml
／１００g 以上であることを特徴とする黒色絵の具であ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下さらに本発明の実施の形態に
ついて説明する。本発明の黒色絵の具は、カーボンブラ
ックを顔料とする水性の黒色絵の具である。そしてカー
ボンブラックは、ＢＥＴ比表面積が１００m²以下であ
り、且つＤＢＰ吸着量が１００ml／１００g 以上のもの
が選択される。またより望ましいカーボンブラックは、
ＢＥＴ比表面積が７０m²以下である。カーボンブラック
は、熱分解法によって得られたものであることが望まし
く、中でもアセチレンブラックであることが望ましい。
顔料体積濃度（ＰＶＣ）は、４０％以上であることが望
ましく、より好ましい顔料体積濃度は、５０％以上であ
る。

【００１４】またカーボンブラックは、ＢＥＴ比表面積
が８００m²／g 以上であり、且つＤＢＰ吸着量が３００
ml／１００g 以上であっても良い。この場合のカーボン
ブラックは、製造方法には特に限定は無く、サーマルブ
ラック法、アセチレンブラック法、チャンネルブラック
法、ガスファーネスブラック法、オイルファーネスブラ
ック法、松煙法、ランプブラック法等の公知の方法によ
って製造されたカーボンブラックが本発明に使用可能で
ある。

【００１５】尚、前記したＢＥＴ比表面積とは、ＢＥＴ
等温吸着式を適用して粉体の表面積を求める方法であ
る。すなわち気体（通常窒素が用いられる）の等温吸着
線をその沸点付近で測定し、これにＢＥＴ等温吸着式を
適用して単分子吸着量Ｖ_mを求める。そして下記の式か
ら表面積Ｓを求める。

【００１６】

【式１】

【００１７】ここで、Ｎ_aはアボガドロ定数であり、ａ
は、吸着分子１個が表面に占める面積である。

【００１８】またＤＢＰ吸着量とは、カーボンブラック
のストラクチャーの指標であり、次の方法によって測定
する。すなわち１５０°Ｃ±１°Ｃで１時間乾燥した資
料２０．００g （Ａ）をアプソープトメータ（例えばBr
abender 社製スプリング張力２．６８Kg/cm ）の混合
室に投入し、混合室の回転機を回転する。このとき、リ
ミットスイッチは、予め最大トルクの約７０％に設定し
ておく。そして同時に、自動ビューレットからＤＢＰ
（比重１．０４５〜１．０５０）を４ml／分の割合で添
加しはじめる。終点近くになるとトルクが急速に増加し
てリミットスイッチが切れる。そしてそれまでに添加し
たＤＢＰ（Ｂml）より、ＤＢＰ吸着量（Ｄml／１００
ｇ）を次式により求める。

【００１９】

【式２】

【００２０】またカーボンブラックの揮発分は６％以下
であることが望ましい。カーボンブラックの揮発分は、
ＪＩＳ−Ｍ−８８１２の４に規定された揮発分測定用電
器炉によって測定する。

【００２１】またカーボンブラック以外の成分は、通常
の黒色ポスターカラーや黒色エマルジョン絵の具と同等
であり、公知の固着剤、乾燥防止剤、分散剤、体質顔料
等が必要に応じて配合される。

【００２２】絵の具中に配合される固着剤は、水溶性の
ものであり、例えばアラビアガム、ローカストビーンガ
ム、トラガカントガム、グァーガム、アルギン酸、ゼラ
チン、カラギーナン、カゼイン、キサンタンガム、デキ
ストラン、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース、デンプングリコール酸ナトリ
ウム、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリ
ウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニル
メチルエーテル、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキ
シビニルポリマー、ポリエチレンオキサイド、酢酸ビニ
ルとポリビニルピロリドンの共重合体、アクリル樹脂の
アルカリ金属塩等が単独あるいは適宜混合して採用可能
である。

【００２３】また溶媒たる水に加えて、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、グリセリン、ポリエチレ
ングリコール等を適宜混合しても良い。

【００２４】また体質顔料としては、炭酸カルシウム
や、シリカ、アルミナシリケート等が挙げられ、増粘剤
としてベントナイトやチクソ性付与剤等が挙げられる
が、これらは必ずしも必要ではない。

【００２５】さらに分散剤として、ノニオン系のもの、
あるいはアニオン系のものを単独あるいは併用して配合
することが望ましい。ここでノニオン系分散剤には、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキ
シエチレン誘導体、あるいはソルビタン系誘導体等があ
る。またアニオン系分散剤には、ナフタレンスルフォン
酸ソーダホルマリン縮合物、ポリカルボン酸系分散剤等
が挙げられる。

【００２６】

【実施例】次に、本発明の黒色絵の具の実施例および比
較例について、本発明を完成するに至った経緯を交えて
説明する。すなわち本発明者らは、各種のカーボンブラ
ックを顔料として、ポスターカラーを生成した。ポスタ
ーカラーの配合は、表１の通りである。

【００２７】

【表１】

【００２８】より具体的には、表１の成分を三本ロール
ミルを３回通過させることによって混合し、多種類の黒
色のポスターカラーを生成した。

【００２９】そして生成された各黒色ポスターカラーと
水を重量比５：１で混合し、その０．６ｇを５ｃｍ×８
ｃｍの画用紙（白系ケント１５５ｇＪＩＳＰ−３３
０１）に画筆によって均一に塗布した。そしてその各試
験片を分光光度計にかけ、明度を測定した。

【００３０】また目視観察によって光沢を測定した。光
沢は、５段階に分けて評価を行い、最も光沢の無いもの
を５とした。そして明度が２．５以下であって、且つ光
沢の評価が５であるもの、すなわち無光沢性の黒色絵の
具として最も適する配合の総合評価をＡとした。また明
度が２．５から３．０であって、光沢の評価が５である
もの、および明度が２．５以下であって、光沢の評価が
４であるものは、総合評価をＢとした。さらに明度が
２．５から３．０であって、光沢の評価が４であるも
の、明度が２．５以下であって、光沢の評価が３である
もの、および明度が３．０以上であって光沢の評価が５
であるものは、総合評価をＣとした。さらに明度が２．
５から３．０であって、光沢の評価が３であるもの、明
度が２．５以下であって光沢の評価が２であるもの、お
よびおよび明度が３．０以上であって光沢の評価が４で
あるものは総合評価をＤとした。またこれ以外のもの
は、全て総合評価をＥとした。前記した評価基準をまと
めると表２の通りである。

【００３１】

【表２】

【００３２】実験に使用したカーボンブラックの物理・
化学的性質と、明度および光沢の関係、および総合評価
は、表３、表４の通りとなった。また実験に使用したポ
スターカラーの顔料体積濃度についても、表３、表４に
記載した。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】次に、縦軸にＤＢＰ吸着量をとり、横軸に
ＢＥＴ比表面積をとって、表３、表４の総合評価の結果
をグラフ状に表示したところ、図１の通りであった。ま
た図１の左の円内（ＢＥＴ比表面積が２００m²／g 以
下、ＤＢＰ吸着量が４００ml／１００g 以下の範囲）を
拡大すると、図２の通りである。この両グラフから、カ
ーボンブラックの、ＢＥＴ比表面積が１００m²／g 以下
であり、且つＤＢＰ吸着量が１００ml／１００g 以上で
あるポスターカラーは、優れた無光沢性の黒色を発現す
ることが理解できる。

【００３６】また特に、カーボンブラックの、ＢＥＴ比
表面積が７０m²／g 以下であり、且つＤＢＰ吸着量が１
００ml／１００g 以上である場合に、優れた無光沢性の
黒色を発現することが理解できる。

【００３７】また図１のグラフからカーボンブラックの
ＢＥＴ比表面積が８００m²／g 以上であり、且つＤＢＰ
吸着量が３００ml／１００g 以上である場合にも、優れ
た無光沢性の黒色を発現することが理解できる。

【００３８】次に、縦軸に顔料体積濃度（ＰＶＣ）をと
り、横軸に明度（Ｖ）をとって、グラフ上に表示したと
ころ、図３の通りであった。このグラフから、顔料体積
濃度が４０％以上、特に顔料体積濃度が５０％以上ある
ものが優れた無光沢性の黒色を発現することが理解でき
る。

【００３９】また同様に、縦軸に臨界顔料濃度（ＣＰＶ
Ｃ）をとり、横軸に明度（Ｖ）をとって、グラフ上に表
示したところ、図４の通りであった。このグラフから、
特に臨界顔料濃度（ＣＰＶＣ）が４０％以下、特に３０
％以下であるものが優れた無光沢性の黒色を発現するこ
とが理解できる。

【００４０】本発明者らが実験に使用したカーボンブラ
ック中、最も優れた無光沢性の黒色となったカーボンブ
ラックは、アセチレンブラックであってＢＥＴ比表面積
が６１m²／g であり、ＤＢＰ吸着量が１９０ml／１００
g であった。また黒色絵の具の顔料体積濃度は、約５６
％であった。従って黒色絵の具として、最も好ましい態
様は、カーボンブラックは熱分解法によって得られ、そ
のＢＥＴ比表面積が７０m²／g 以下であり、且つＤＢＰ
吸着量が１８０ml／１００g 以上であり、且つ揮発分が
６％以下であり、黒色絵の具の顔料体積濃度が４０％以
上であるといえる。

【００４１】前記した最も最も優れた無光沢性の黒色と
なったカーボンブラック（アセチレンブラックであって
ＢＥＴ比表面積が６１m²／g であり、ＤＢＰ吸着量が１
９０ml／１００g ）の配合量を適宜変更して、顔料体積
濃度の異なる黒色絵の具を配合し、顔料体積濃度と明度
との関係を調査した。その結果は、表５のグラフの通り
であった。この実験結果からも、顔料体積濃度が４０％
以上、特に顔料体積濃度が５０％以上ある場合に顕著に
明度が低下することが理解できる。すなわち前記した黒
色絵の具として最も好ましい態様が、カーボンブラック
は熱分解法によって得られ、そのＢＥＴ比表面積が７０
m²／g 以下であり、且つＤＢＰ吸着量が１８０ml／１０
０g 以上であり、且つ揮発分が６％以下であり、黒色絵
の具の顔料体積濃度が４０％以上であるという事実がこ
の実験によっても裏付けられる。

【００４２】また他の実験によると、揮発分が６％を越
えるカーボンブラックを配合した絵の具は、幾分茶色味
を帯びることが分かったので、揮発分は６％以下である
ことが望ましい。

【００４３】

【発明の効果】本発明の黒色絵の具は、アニリンブラッ
クを配合した黒色絵の具にも匹敵する黒さを発現する効
果がある。また本発明の黒色絵の具は、毒性が低い効果
がある。従って本発明の黒色絵の具は、無光沢性と黒色
性に優れ、且つ安全であるという優れた効果を持つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】カーボンブラックの物理・化学的性質と、明度
および光沢の総合評価との関係を示すグラフである。

【図２】図１のグラフの左の円内（ＢＥＴ比表面積が２
００m²／g 以下、ＤＢＰ吸着量が４００ml／１００g 以
下の範囲）を拡大して図示したグラフである。

【図３】黒色絵の具の顔料体積濃度（ＰＶＣ）及び明度
と、総合評価との関係を示すグラフである。

【図４】黒色絵の具の臨界顔料濃度（ＣＰＶＣ）及び明
度と、総合評価との関係を示すグラフである。

【図５】最も優れた無光沢性の黒色となるカーボンブラ
ックを配合した黒色絵の具の顔料体積濃度（ＰＶＣ）と
明度との関係を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カーボンブラックを顔料とする水性の黒
色絵の具において、カーボンブラックは、ＢＥＴ比表面
積が１００m²／g 以下であり、且つＤＢＰ吸着量が１０
０ml／１００g 以上であることを特徴とする黒色絵の
具。
【請求項２】ＢＥＴ比表面積が７０m²／g 以下である
ことを特徴とする請求項１記載の黒色絵の具。
【請求項３】顔料体積濃度が４０％以上であることを
特徴とする請求項１又は２に記載の黒色絵の具。
【請求項４】顔料体積濃度が５０％以上であることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の黒色絵の
具。
【請求項５】カーボンブラックは、熱分解法によって
得られたものであることを特徴とする請求項１乃至４の
いずれかに記載の黒色絵の具。
【請求項６】カーボンブラックは、揮発分が６％以下
であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
載の黒色絵の具。
【請求項７】カーボンブラックを顔料とする水性の黒
色絵の具において、カーボンブラックは熱分解法によっ
て得られ、そのＢＥＴ比表面積が７０m²／g以下であ
り、且つＤＢＰ吸着量が１８０ml／１００g 以上であ
り、且つ揮発分が６％以下であり、黒色絵の具の顔料体
積濃度が４０％以上であることを特徴とする黒色絵の
具。
【請求項８】カーボンブラックを顔料とする水性の黒
色絵の具において、カーボンブラックは、ＢＥＴ比表面
積が８００m²／g 以上であり、且つＤＢＰ吸着量が３０
０ml／１００g 以上であることを特徴とする黒色絵の
具。