(57)【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７０m2／g 以下であり、且つＤＢＰ吸油量が１００ml／１００g 以上であり、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２】
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に記載の黒色絵の具。
【請求項３】
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又は２に記載の黒色絵の具。
【請求項４】
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吸油量が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。
【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７０m2／g以下であり、且つＤＢＰ吸油量が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吸油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７０m2／g以下であり、且つＤＢＰ吸油量が１００ml／１００g 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１の発明のカーボンブラックは、ＢＥＴ比表面積が７０m2／g 以下である。
【０００７】
また、請求項１のカーボンブラックは、顔料体積濃度が４０％以上である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、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３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又は２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４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３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吸油量が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吸油量が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／g以下であり、且つＤＢＰ吸油量が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吸油量が３００ml／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油量Ｖm を求める。そして下記の式から表面積Ｓを求める。
【００１６】
【式１】
0003890100.tif 000002
【００１７】
ここで、Ｎa 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吸油量とは、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Brabender 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吸油量（Ｄml／１００ｇ）を次式により求める。
【００１９】
【式２】
0003890100.tif 000003
【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】
0003890100.tif 000004
【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×８ｃｍの画用紙（白系ケント１５５ｇ  ＪＩＳ  Ｐ−３３０１）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】
0003890100.tif 000005
【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】
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【００３４】
【表４】
0003890100.tif 000007
【００３５】
次に、縦軸にＤＢＰ吸油量をとり、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吸油量が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吸油量が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吸油量が１００ml／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吸油量が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（ＣＰＶＣ）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吸油量が１９０ml／１００g 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吸油量が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吸油量が１９０ml／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７０m2／g 以下であり、且つＤＢＰ吸油量が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２００m2／g 以下、ＤＢＰ吸油量が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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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