JPS63273673A

JPS63273673A - 立体インク及びその製造法

Info

Publication number: JPS63273673A
Application number: JP62109340A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Komatsu; 小松　勉; Ryoji Takahashi; 良治高橋
Original assignee: MEIWA GRAVURE KAGAKU KK; Plus Corp
Current assignee: MEIWA GRAVURE KAGAKU KK; Plus Corp
Priority date: 1987-05-01
Filing date: 1987-05-01
Publication date: 1988-11-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、立体的な文字９図形等を筆記することができ
る立体インク及びその製造法に関し、特に筆記後に加熱
等の特別な操作を要することなく。

紙、布、木材、樹木、植物の枝や葉、あるいはセラミッ
クや表面が粗面の合成樹脂、その他害種基材に筆記と同
時に立体的な文字１図形等を得ることができる立体イン
ク及びその製造法に関する。

（従来の技術）従来、立体的な文字９図形等が得られるものとして、描
画後に加熱して発泡させる、いわゆる発泡絵具が知られ
ている。

この発泡絵具は、樹脂中に有機または無機の発泡剤を混
合したもの、あるいは低沸点炭化水素を内包する熱膨張
性マイクロカプセルを使用したもの（特開昭５９−１５
７７号）であり、布等に描画した後乾燥させ、裏面から
アイロン等で加熱して発泡させるものである。

（発明が解決しようとする問題点）前記の樹脂中に発泡剤を混合した発泡絵具の場合、布等
の被描画体表面と発泡体との結合力が強く、加熱により
発泡する際に被描画体を引張り、被描画体にシワ、ヨジ
レ等の変形を生じさせる場合がある。

このような欠点を解消するために、前記の低沸点炭化水
素を内包する熱膨張性マイクロカプセルを用いた発泡絵
具が提案された。

しかし、この熱膨張性マイクロカプセルを用いた発泡絵
具においても、また上記の樹脂中に発泡剤を混合した発
泡絵具においても、描画後の加熱を必要とするため、幼
児等の使用には適さず、また加熱手段のある場所でなけ
れば使用できないとか、加熱に耐える被描画体でなけれ
ばならない等の制約があるのみならず、発泡による白化
が生じ、絵具の色をそのまま文字９図形等に再現できな
いといった問題がある。

本発明は、このような問題点を解消するべく提案された
もので、その目的とするところは、幼児等であっても安
全かつ容易に使用することができ、またいかなる場所に
おいても、しかも耐熱性のない基材にも、筆記と同時に
、かつインクの色そのままで立体感のある文字２図形等
を得ることのできる立体インク及びその製造法を提供す
るものである。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明は、描画後の加熱等に
より発泡する熱膨張性マイクロカプセルの代わりに既発
泡マイクロカプセルを用いるものである。

ところで、既発泡マイクロカプセルは、密度が０．０１
〜０．１ｇ／ａ＃と極めて低いため、空気中に浮上がっ
て漂い、空気中での取扱いが困難であるのみならず、他
成分と混合する場合、表面に浮上してしまい、界面活性
剤あるいは高速撹拌機を用いても均一に混合することは
困難であり、特に通常の筆記用インク程度の低粘度のイ
ンク中に既発泡マイクロカプセルを均一に分散混合する
ことは極めて困難である。

本発明者らは、既発泡マイクロカプセルが均一に分散混
合した通常の筆記用インク程度の低粘度のインクを得る
べく研究を重ねた結果、予め既発泡マイクロカプセルに
他の配合成分中液状のもので皮膜を形成しておき、これ
を残りの液状成分あるいは他の配合成分と混合すれば既
発泡マイクロカプセルが均一に分散混合したものが得ら
れ、これに溶剤成分や減粘剤（固形分濃度を大幅に低下
させることなく粘度を低下させるもの）を添加すること
により、既発泡マイクロカプセルを均一に分散混合させ
たままで、通常の筆記用インク程度の低粘度のインクと
することができるとの知見を得た。

本発明はこの知見に基づくもので。

（１）バインダと、接着剤と、既発泡マイクロカプセル
とを均一に混合してなるインク、及び（２）既発泡マイ
クロカプセルに予め他の配合成分中液状成分にて皮膜を
形成し、これを残りの他の配合成分中に注入して撹拌す
るインクの製造法に関するものである。

本発明における既発泡マイクロカプセルは、内部の極微
細゛な空隙をポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポ
リ塩化ビニレン、アクリロニトリル−塩化ビニリデン共
重合樹脂、アクリロニトリル−酢酸ビニル共重合樹脂、
アクリロニトリル−メタアクリル酸メチル共重合樹脂等
の既発泡体からなる皮膜が覆った球形のもので、前記の
ように密度が０．０１〜０．１ｇ／ｃｙＪと極めて低く
、弾性に富むものである。

また、本発明におけるバインダとしては、ウレタン樹脂
、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、塩化ビニル樹脂９舎成ゴムラテックス等の
樹脂分を１５〜７０ｖｔ％含む合成樹脂エマルジョン（
コロイド溶液を含む）が使用できる。

更に１本発明における着色剤としては、一般の有機顔料
、無機顔料、染料が使用できる。

本発明において、上記のバインダ、既発泡マイクロカプ
セル及び着色剤の配合割合は、バインダが全インク組成
中、固型分換算で１０〜３５ｖｔ％とすることが好まし
く、既発泡マイクロカプセルは、バインダを１００重量
部とした場合、１〜３０重量部、着色剤は０．０１〜５
０重量部とすることが好ましい。

バインダが前述の下限値を下回ると、筆記した場合に既
発泡マイクロカプセル等の他の成分を紙等の基材上に固
着させておくことができず、いわゆる画像安定性を低下
させ、また前述の上限値を上回っても固着効果は飽和し
、コスト的に好ましくないばかりか、インクの粘度が増
大し、筆記性が悪くなったり、筆記した文字等の表面に
亀裂が入り、機械的強度を低下させてしまう。

既発泡マイクロカプセルが前述の下限値を下回ると立体
的な文字等を得ることはできず、逆に前述の上限値を上
回ると相分離を生じ易くなり、インクの安定度を低下さ
せ、また筆記した場合に立体感が過剰となり、画像安定
性を低下させる等の不都合を生じる。

着色剤が前述の下限値を下回ると着色剤の添加効果がな
くなり、文字等は色彩のないものとなる。

逆に、着色剤が前述の上限値を上回っても、着色剤の添
加効果は飽和し、コスト的に好ましくない。

なお、本発明では、必要に応じて増粘剤、減粘剤２分散
剤、消泡剤、湿潤剤、凍結安定剤、防腐剤、防カビ剤等
の添加剤を配合することができ。

その配合量は各添加剤の効果が生じる量であればよく、
一般には各添加剤につきバインダ１００重量部に対して
０〜２０重量部である。

また、本発明ではインクの粘度や乾燥性を調整し、また
インクに起泡性を持たせるために水、アルコール類、芳
香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素等の溶剤を配合する
ことができ、その配合量は所期のインク粘度、乾燥度、
起泡度により異なるが、一般にはバインダ１００重量部
に対して０〜３００重量部である。なお、溶剤の種類は
、使用するバインダに応じて上記より適宜選択される。

更に１本発明では、既発泡マイクロカプセルの配合量を
節減するために、あるいはインク皮膜のタック防止、隠
蔽力の向上、インク皮膜のツヤ出し、インク皮膜のマッ
ト状化等のために炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム
、タルク、カオリンクレー、ろう石クレー、コロイダル
シリカ、微粒ベンゾグアナミン樹脂等の粉末充填剤を配
合することができ、この配合量も上記目的に応じて異な
るが、一般にはバインダ１００重量部に対して０〜１０
０重量部である。

本発明にかかるインクは、以上の配合成分を前記の本発
明製造法により均一に分散混合して製造したものである
。すなわち、先ず既発泡マイクロカプセルを例えば袋あ
るいは蓋付容器に入れ、これにバインダや溶剤等の液状
成分の一部を注入し。

撹拌して既発泡マイクロカプセルの各カプセルの表面に
液状皮膜を形成し、ペースト状とする０次いで、このも
のを他の成分や液状成分の残りの部分が入っている高速
撹拌機等に徐々に注ぎ入れ、撹拌する。この二段階操作
により、既発泡マイクロカプセルの各カプセル表面に形
成されている液状皮膜が、高速撹拌機等に装入されてい
る残りの液状成分、あるいは他の成分と混合し、既発泡
マイクロカプセルを均一に分散混合することができる。

このとき、添加剤として適当な分散剤を添加すれば、よ
り一層均−な混合状態とすることができる。

また、粘度を低下させるときは、上記の均一分散混合し
ているものに溶剤や減粘剤を添加し、撹拌すればよい。

（作用）本発明にかかるインクは、各種基材に筆記した際に、基
材直上にはバインダの皮膜が形成され、その上に既発泡
マイクロカプセルの充填層ができ、この既発泡マイクロ
カブ４セル充填層を覆う状態でバインダの皮膜が形成さ
れ、柔軟性２弾力性のある立体的な文字９図形等となる
。

この時、前記した従来の発泡絵具と異なり、筆記後の加
熱は必要とせず、筆記と同時に上記の既発泡マイクロカ
プセル充填層を取り込んだバインダ皮膜が形成されるた
め、立体的な文字等を１発泡による白化現象を伴うこと
なく、インク中の着色剤そのままの色で得ることができ
る。

また、既発泡マイクロカプセル充填層は、この層を構成
している既発泡マイクロカプセルの各位に前記した液状
皮膜が形成されているため、各粒同士の固着性も高く、
爪で引掻いた程度ではインクの剥落はない。

更に、既発泡マイクロカプセルと共に、前記の充填剤を
、その粒度分布あるいは配合量を適宜調整して配合する
ことにより、表面がマット状あるいはツヤのある立体文
字２図形等を得ることができる。

また、本発明にかかるインクは、減粘剤や増粘剤の使用
、あるいは溶剤の配合量の調整により、１００ｃｐｓ〜
１０万ｃｐｓと広範囲の粘度のものが得られるし、また
溶剤の種類の選択によっても乾燥速度。

基材への吸収性等の調節が可能であり、通常のペン型容
器に装填し、通常の筆記用インクと同様に使用すること
ができる。

以上の本発明のインクは、既発泡マイクロカプセルに予
めバインダや溶剤等の液状成分の一部にて皮膜を形成し
たものを、着色剤やバインダの残量等の中に注入して撹
拌するという二段階操作で製造されるため、上記の皮膜
が既発泡マイクロカプセルとバインダ等他の配合成分と
の界面を活性化させる作用をなし、０．０１〜０．１　
ｇ　／ａｄと極く低密度の既発泡マイクロカプセルがイ
ンク表面に浮上することなく、均一に分散混合した状態
で製造される。

また、インクの粘度低下は、このようにして製造された
インクに溶剤や減粘剤を添加し、撹拌することにより容
易に達成される。

（実施例）来１叢上バインダとして樹脂分４９．５ｖｔ％のポリウレタン水
分散体（第一工業製薬■裏面品名スーパーフレックスＥ
　−２０００）１００重量部（以下、部）、既発泡マイ
クロカプセルとして密度０．０３ｇ／ａ＆のプラスチッ
クマイクロバルーン（第一工業製薬■裏面品名スーパー
フレックスＤＥ）５部、着色剤として顔料分２１ｖｔ％
の水分散顔料（富士色素■製部品名Ｆｕｊｉ　５Ｐ−Ｂ
ｌｕｅ　４３１）　２部、減粘剤として２０％硫酸マグ
ネシウム水溶液２部、溶剤としてイソプロピルアルコー
ル５０部、充填剤として水酸化アルミニウム２０部を均
一に混合し、クリーム状のインクを製造した。

すなわち、既発抱マイクロカプセルの全量を蓋付容器に
取り、これにバインダの半量を徐々に注入して撹拌し、
既発泡マイクロカプセルにバインダの皮膜を形成し、ペ
ースト状とした。これを上記他の成分が投入されている
撹拌機に注入し、均一に撹拌した。

このインクの粘度は約３０００ｃｐｓであり、２ｍの太
さの線を描き得る押出しチューブ状容器に装填し、押出
しながら紙に図形を描いたところ、直ちに立体的な図形
をインクと同一の色調で得ることができた。この図形が
乾燥するまで約５分を要した。

また、イソプロピルアルコールの配合量を２００部に増
加したところ、粘度は約１５０ｃｐｓまで低下し。

通常の筆記用インク程度となった。このものをペン型容
器に装填し、紙に文字を筆記したところ。

通常の筆記用インクと同様の使用感にて立体的な文字を
直ちに得ることができた。この場合、インクの使用量が
少ないこともあって、立体文字は数秒で乾燥した。

失胤涯主バインダとして樹脂分４５ｗｔ％のアクリル樹脂エマル
ジョン（武田薬品＠製商品名ウルトラゾールＫ　−５０
）　１００部、既発泡マイクロカプセルとして実施例１
と同じもの１．５部１着色剤として塗料（保土谷化学■
製商品名５ＰＩＬＯＮ　−ＲＥＩ））　１部、水１０部
、充填剤として炭酸カルシウム（竹原化学■製部品名Ｓ
　Ａ−２００）２０部を実施例１と同様にして均一に混
合し、クリーム状インクを製造した。

このインクの粘度は約３０００ｃｐｓであり、実施例１
で使用したものと同一の押し出しチューブ状容器に装填
して布に図形を描いたところ、直ちに立体的な図形をイ
ンクと同一の色調で得ることができた１図形乾燥には約
５分を要した。

この布を洗濯機にて１０分程度洗濯したが、立体図形の
剥落や劣化は全く見られなかった。また、乾燥機にて乾
燥させた後においても１図形の剥落や劣化はなかった。

失胤扱ｌバインダとして樹脂分４０ｗｔ％の合成ゴムラテックス
（武田薬品工業■製商品名クロスレンＮＡ−１０）１０
０部と、既発泡マイクロカプセルとしてケマ・ノード社
製商品名ＥＸＰＡＮＣＥＬ　−ＤＥを２部と、着色剤と
して顔料分２５ｖｔ％の水分散顔料（富士色素■製部品
名Ｆｕｊｉ　５Ｐ−Ｂｌａｃｋ　８１２２）　２部、増
粘剤として日本アクリル化学■裏面品名プライマルＡｓ
Ｅ−６０を３部として実施例１と同様に均一混合し、ク
リーム状インクを製造した。

このインクの粘度は約８０００ｃｐｓであり、実施例１
で使用したものと同一の押し出しチューブ状容器に装填
して樹木の葉と幹に文字を描いたところ、直ちに立体文
字を得ることができた。

１ケ月後にも文字の剥落はなく、良好な状態を保ってい
たゆ（発明の効果）以上のように本発明のインクによれば、筆記と同時に、
バインダが形成する皮膜中に既発泡マイクロカプセルが
取り込まれた状態の低比重、高体積の立体的な文字２図
形等を得ることができ、従来の発泡絵具のように描画後
の加熱といった二次操作は全く不要である。

従って、取扱いが安全、容易であるため、幼児等の使用
にも適するし、また筆記基材も耐熱性を要さず、紙、布
の他、樹木、植物の葉、プラスチック等、各種の基材に
容易に筆記することができる。

更に、従来の発泡絵具のように筆記後に発泡するという
ことがないため、白化現象は生じず、インクの色調その
ままの立体文字等を得ることができる。

筆記された立体文字等は、バインダの持つ物性を備えて
おり、少々の力が加わってもつぶれるようなことはない
、しかも、既発泡マイクロカプセルの各位はバインダに
よる皮膜が形成された状態となっているため、既発泡マ
イクロカプセルの各粒同士の固着性が高く、爪で引掻い
ても剥落することはないし、バインダの選定によっては
洗濯堅牢性もある程度あり、布に筆記された立体文字等
が数回の洗濯により剥落したり劣化することもない。

また１着色剤として蛍光性及び蓄光性のものを用い、森
林の樹木等に立体文字等を描けば、遠目もきき、各種の
標識として使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）バインダ、着色剤及び既発泡マイクロカプセルを
含むことを特徴とする立体インク。
（２）既発泡マイクロカプセルが密度０．０１〜０．１
ｇ／ｃｍ＾３である特許請求の範囲第１項記載の立体イ
ンク。
（３）バインダ、着色剤及び既発泡マイクロカプセルを
含む立体インクを製造するに際し、予め既発泡マイクロ
カプセルに他の配合成分中液状成分にて皮膜を形成し、
次いでこの皮膜が形成された既発泡マイクロカプセルを
残りの他の配合成分中に注入して撹拌することを特徴と
した立体インクの製造法。
（４）既発泡マイクロカプセルが密度０．０１〜０．１
ｇ／ｃｍ＾３である特許請求の範囲第３項記載の立体イ
ンクの製造法。