JP2007196136A - 塗布具 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロカプセルの詰まりを防止し、マイクロカプセル分散液を簡便に手動にて塗布可能な塗布具を提供する。
【解決手段】本体に備えられた液収納部に、内包物をカプセル化したマイクロカプセルが分散した分散液が収納され、先端部により分散液が塗布可能な塗布具であって、液収納部と先端部とを連通させるための開閉可能な流路を有し、先端部が弾性体により本体から突出状態に保持され、塗布時の押圧により先端部が本体内部に向かって移動することにより流路が開とされて液収納部に収納されている液体が先端部に伝えられることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体を手動にて塗布可能な塗布具に関する。より詳しくは、マイクロカプセルが分散した分散液を手動にて塗布可能な塗布具に関する。

マイクロカプセルは防虫剤や芳香剤等、様々な用途に用いられている。しかし、通常個人はマクロカプセルが既に付着した物を購入するのみであり、マイクロカプセルを個人が簡便に自由な範囲で付着させ、その機能を発現させることは困難であった。

このような状況下、マイクロカプセルを含むインキを用いた筆記又は塗布具が、特許文献１に開示されている。
特開平２００３−１２８９７１号公報

しかしながら、この筆記又は塗布具では、繊維収束体にインキを吸蔵させている。このためインキの液成分は繊維収束体を良好に伝わるが、マイクロカプセルは繊維材料の中に詰まりやすく、改善の余地があった。

本発明の目的は、マイクロカプセルの詰まりを防止し、マイクロカプセル分散液を簡便に手動にて塗布可能な塗布具を提供することである。

本発明により、本体に備えられた液収納部に、内包物をカプセル化したマイクロカプセルが分散した分散液が収納され、先端部により該分散液が塗布可能な塗布具であって、
該液収納部と先端部とを連通させるための開閉可能な流路を有し、
該先端部が弾性体により該本体から突出状態に保持され、
塗布時の押圧により該先端部が本体内部に向かって移動することにより該流路が開とされて該液収納部に収納されている液体が先端部に伝えられることを特徴とする塗布具が提供される。

上記塗布具において、前記液収納部に粒状物を含むことができる。

前記マイクロカプセルが除放性マイクロカプセルであることができる。

本発明により、マイクロカプセルの詰まりを防止し、マイクロカプセル分散液を簡便に手動にて塗布可能な塗布具が提供される。

本発明においては、内包物をカプセル化したマイクロカプセルが分散した分散液（以下、マイクロカプセル分散液という）を用いる。

マイクロカプセルの内包物としては、香料、感圧複写紙用の染料、医薬品、農薬、洗剤、接着剤、酵素、顔料、染料、溶剤、防虫剤、防鼠剤など、マクロカプセルに内包させることのできる公知の物質から適宜選んで用いることができる。

マイクロカプセルの壁物質としては、マイクロカプセルの壁物質として公知の物質から適宜選ぶことができ、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、合成ゴム、天然樹脂などを挙げることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどの石油系樹脂；（メタ）アクリル樹脂、ポリアクリロニトリルなどのアクリル樹脂；ポリスチロールなどのスチロール樹脂；ＡＢＳ樹脂；およびポリアミド樹脂を挙げることができる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂などを例示することができる。天然樹脂としてはゼラチン、アラビアゴムア、アルギン酸、カラギーナン、デキストラン、キサンタンガム、グァーガム、ローカストピーンガムなどにより形成することができる。

マイクロカプセル分散液の分散媒としては、マイクロカプセルを分散させることのできる水性溶媒等の公知の分散媒を用いることができる。

マイクロカプセルを形成するために、界面重合法、コアセルベーション法、ｉｎ−ｓｉｔｕ法、水溶液からの相分離法、有機溶媒からの相分離法、融解分散冷却法、噴霧乾燥法、気中懸濁被覆法等など公知のマイクロカプセル化方法を適宜利用することができる。

これらの方法でマイクロカプセルが分散した液が得られる場合には、それをそのままでもしくは適宜添加剤等を添加して塗布具の液収納部に収納することができる。乾燥したマイクロカプセルが得られる場合は、マイクロカプセルを適宜分散媒に分散させ、適宜添加剤等を添加して塗布具の液収納部に収納することができる。

擦過を必要とせずに内包物を放出可能であり、内包物を長期間にわたって放出可能であるという観点から、マクロカプセルとして徐放性マイクロカプセルを用いることが好ましい。

徐放性マイクロカプセルとして、例えば特開昭６３−１７８８４０号公報に記載されるような、芯物質が揮発性をもつ疎水性液状物質から成り、壁膜がグアナミン、メラミン、尿素及びそれらの誘導体の中から選ばれた少なくとも１種のアミノ化合物とホルムアルデヒドとの縮合生成物から成る徐放性マイクロカプセルを利用することができる。この徐放性マイクロカプセルにおいて、壁膜がアミノ化合物とホルムアルデヒドとのモル比１：１ないし２：３とすることができ、また、壁膜の芯物質に対する割合を３〜１５質量％とすることができる。

また、特許第２６４９７９６号公報に記載されるような、水性媒体中に疎水性芯物質を分散させたのち、この芯物質の周囲に壁膜を形成させてマイクロカプセルを製造するに当り、あらかじめ該疎水性芯物質中に、水性媒体及び疎水性芯物質の両方に対して相溶性を示す液状物質を含有させ、その含有量を疎水性芯物質１００質量部に対して０．１〜２０質量部の範囲で変えるとともに、その疎水性芯物質に対する分配率及び壁膜形成のための反応条件を変えることにより壁膜のち密性を調節する生成マイクロカプセルの芯物質放出量制御方法を利用して、徐放性を制御することができる。

本発明において、マイクロカプセルの平均粒径が大きいと、カプセル１粒当たりの内包物の量を多くし内包物が有する機能やその持続性を強くすることが容易である。また、マイクロカプセルの平均粒径が小さいと、塗布具からのマイクロカプセル分散液の吐出に優れ、吐出詰まりを優れて防止でき、マイクロカプセル分散液中でのカプセルの分散安定性に優れる。そのため、内包物の機能の持続性と塗布具の吐出流動性を考慮し、例えば０．１μｍ以上３０μｍ以下の範囲の平均粒子径を有するマイクロカプセルを用いることが望ましい。

マイクロカプセルがマイクロカプセル分散液に安定して分散し、優れた吐出流動性を維持するためにはマイクロカプセルの量が少ない方が良いが、塗布されたマイクロカプセルの内包物の機能やその持続性を強くする観点からはマイクロカプセルの量が多い方が良い。そのためマイクロカプセル分散液中のマイクロカプセルの含有量は、例えば０．１質量％以上３０質量％以下とすることができる。

マイクロカプセル分散液には、着色剤を含有させることができる。この場合マイクロカプセル分散液は着色用のインクとして用いることができ、本発明の塗布具を例えばマーキングペン等の筆記具として用いることができる。

着色剤として例えば、有彩色顔料、黒色顔料、着色樹脂粒子等が用いられる。上記有彩色顔料、黒色顔料などは、無機顔料でも有機顔料でもよい。例えば、カーボンブラックなどの無機顔料、フタロシアニン系顔料、スレン系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アンスラキノン系顔料、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、アゾメチン系顔料などの有機顔料のほか、蛍光顔料、着色エマルションなどが挙げられる。また、これらの顔料分散体や市販の顔料分散体も前記着色剤として使用することができる。なお、着色剤として、例えば、酸性染料、直接染料、塩基性染料などの水溶性染料（トリフェニルメタン系、キサンテン系、アントラキノン系、金属錯体系、銅フタロシアニン系など）を用いることもできる。これらの着色剤は１種で又は２種以上を混合して使用することができる。

このような着色剤は、マイクロカプセル分散液において、好ましくは１〜５０重量％の範囲、より好ましくは、３〜３０重量％の範囲で用いられる。得られるマイクロカプセル分散液の粘度が高くなって塗布時に目詰まりを起こすことを優れて防止する観点から、マイクロカプセル分散液における着色剤の割合が５０質量％以下であることが好ましい。マイクロカプセル分散液における割合が１重量％以上であると、実用的な濃度の筆跡を容易に得ることができる。

粘度調整や塗布物の固着性等のためにマイクロカプセル分散液にバインダー樹脂を添加することもできる。バインダー樹脂の例としては、樹脂エマルション、アルカリ可溶性樹脂、水溶性樹脂が挙げられる。

マイクロカプセル分散液には、更に、界面活性剤、ＰＨ調整剤、防腐剤、防徴剤、湿潤剤や、分散安定剤等の各種添加剤を添加することもできる。塗布具先端部での乾燥を抑制する保湿剤として、マイクロカプセル分散液全量に対して例えば５〜４０質量％配合することもできる。

マイクロカプセルの壁物質は多くの場合疎水性とされる。この場合、分散媒に水性媒体を用いると、壁物質を溶解しないため、内包物をカプセル内に保持するため好ましい。また、分散液にポリビニルアルコールやポリビニルブチラール等の水溶性樹脂が含まれ、マイクロカプセルが徐放性である場合、マイクロカプセル周囲のバインダー成分が水性成分の為、使用時の乾燥状態まで除放性が失われる事がなく、使用時の乾燥状態には的確に内包物の機能を発現することができる。

マイクロカプセル分散液の一形態として、芳香性の蛍光水性インクを挙げることができる。この場合、例えば、香料を内包する徐放性マイクロカプセルもしくはその分散液を蛍光水性インクに混合し、適宜添加剤を添加して、ディスパー等により攪拌し、マイクロカプセル分散液として芳香性の蛍光水性インクを得ることができる。

内包物が疎水性で、水性媒体中に徐放性マイクロカプセルが分散しているマイクロカプセル分散液の場合には特に、保管時には内包物の放出が抑制され、マイクロカプセル分散液の長期保存性が良好である。そして、マイクロカプセルが塗布具から出て乾燥した時点から徐放性が開始する。

本発明の塗布具の一形態につき、図を用いて説明する。

図１に示すように、本体１に備えられた液収納部２に、マイクロカプセル分散液が収納される。本体は概ね円筒型の外形を有し、内部に空洞が設けられて液収納部とされる。マイクロカプセル分散液を収納するカートリッジが、本体内の空洞に装着されるカートリッジ式を採用することもできる。

先端部３からマイクロカプセル分散液が紙等の被塗布物に塗布される。

先端部は弁体５に固定されており、先端部と弁体とは一体的に長手方向に移動可能である。弁体は略円筒状であり、その一端（先端部が固定される側）の径が太くなっている。この弁体の大径部と、本体の突起部１ｂとの間に弾性体（ここではスプリング）４が配され、その弾性力によって弁体が突起部１ａに押し付けられる。これによって、液収容部から先端部へマイクロカプセル分散液を導くための流路が閉じられている。また先端部３は弾性体４により本体１から突出状態に保持される。

図２に示すように、マイクロカプセル分散液を被塗布物に塗布する際には、塗布具が被塗布物に押し付けられる。そのときの押圧により先端部が弁体とともに本体内部に向かって（図において紙面上方へ）移動し、弁体５と突起部１ａとの間に隙間７が形成され、前記流路が開とされる。これにより液収納部に収納されているマイクロカプセル分散液が先端部に伝えられる。

つまり突起部１ａは弁体５の弁座として機能し、これらが弁機構を形成する。弁機構により流路が開閉可能とされる。また、突起部１ｂと弁体５との間はマイクロカプセル分散液が流通可能とされ、かつ、弁体が摺動可能とされる。このために、弁体５もしくは突起部１ｂの摺動面にはマイクロカプセル分散液を流通させるための溝を少なくとも一つ形成することができる。突起部１ａと先端部３との間も同様に、マイクロカプセル分散液が流通可能とされ、かつ、先端部が摺動可能とされる。このために、先端部３もしくは突起部１ａの摺動面にはマイクロカプセル分散液を流通させるための溝を少なくとも一つ形成することができる。

粒状物６は、塗布具が長期間放置され、マイクロカプセルが沈殿やブロッキングを起こした場合などにおいて、マイクロカプセル分散液の分散状態を改善するためのものである。塗布具を振ったときに液収納部内で粒状物が移動することにより、液収納部内部のマイクロカプセル分散液が攪拌される。粒状物の形状や材質は、この機能を発揮可能な範囲で適宜選ぶことができる。粒状物の材質は、例えば樹脂、アルミやステンレス等の金属、セラミック等、分散液に対し不溶性のものから適宜選ぶことができる。

粒状物の比重は、塗布具を振ったときに液収納部内で粒状物が移動する程度であれば、この機能を発揮可能な範囲で適宜選ぶことができる。

粒状物の大きさは、弁機構により流路が開いた際に通過しない（液収納部内にとどまる）適宜の大きさとすることができる。粒状物の数は、単数では無く、複数であってもかまわない。また、粒状の異なる２種類を組み合せてもよい。

弾性体としては、スプリングに限らず、ゴム等を用いることもできる。

先端部は、筆記具であればペン先であり、塗布時には先端部に隙間７からマイクロカプセル分散液が供給され、先端部の外面を伝ってマイクロカプセル分散液が先端部から被塗布物へ塗布可能とされる。先端部として、例えば、樹脂を含浸させた繊維収束体を用いることができる。

液収納部から先端部に至る流路には、弁等の流路開閉手段を除き、繊維等の障害物が配置されないことが好ましい。つまり、流路が開とされた状態においては、液収納部から先端部に至るまで、空隙によって連通し、ここをマイクロカプセル分散液が流通可能とされることが好ましい。

以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。

スチレン無水マレイン酸共重合体（商品名：Ｓｃｒｉｐｓｅｔ−５２０。モンサント社）を少量の水酸化ナトリウムで加水分解して溶解し、これを５質量％、ｐＨ４．６に調製した水溶液３００質量部中に、香料（高砂アロマ社製。商品名：レモンＴＩＣ／Ｅ−１０．１７８）１５０質量部を加え、これを乳化・分散させて平均粒径２．５μｍの乳化物を得た。次に、この乳化物にメラミン−ホルムアルデヒドプレポリマー（商品名：ミルベン５１２。昭和高分子社）２５質量部と水１５質量部を加え、さらにマイクロカプセルからの徐放性を調整するために尿素（和光純薬社製）１質量部を溶解した水１０質量部を加え、８０℃に加熱して２時間攪拌を続けた後、室温まで冷やした。このようにして、香料を内包する徐放性マイクロカプセルが水性媒体に分散したマイクロカプセル分散液を得た。

蛍光顔料水分散液（詰め替え用インク−プロパスカートリッジ（商品名。三菱鉛筆社製）の内液）１０質量部に、上で得たマイクロカプセル分散液１質量部を加え攪拌混合し、マーキングペン用香料カプセルインク組成物を得た。

図１に示した構成を有するマーキングペン（三菱鉛筆社製。商品名：消せる蛍光タイプｕｎｉ−ＰＲＯＰＵＳ−ｅｒａｓａｂｌｅ−）のインクタンクに、上記のマーキングペン用香料カプセルインク組成物を入れて、香料カプセル入りマーキングペンを作成した。また、粒状物として、ステンレスの球体（直径５ｍｍ）をインクタンクに入れた。

この香料カプセル入りマーキングペンを用い、手書きにてアート紙を着色した。香料カプセル入りマーキングペンで着色したアート紙の表面を電子顕微鏡で調べたところ紙面にマイクロカプセルが破損しないで存在していることを確認した。この状態の電子顕微鏡写真を図３に示す。

また、嗅覚による官能試験を行ったところ、着色部が乾燥した時点（すなわちマイクロカプセルがペンから出て乾燥した時点）から徐放性が開始し、その後２４時間以上芳香が持続することが確認された。一方、マーキングペンからの芳香の漏れはわずかであった。

上記マーキングペンによる塗布を繰り返し行ったが、マイクロカプセルの詰まりを生じることなく、塗布を良好に行うことができた。なお、塗布の前には、マーキングペンを振った。

以上から、本発明の塗布具により、極めて簡便に所望の個所にマイクロカプセル分散液を塗布することができることが確認された。

しかも、徐放性マイクロカプセルを用いたことにより、マイクロカプセルの内包物の機能（本例では芳香）の持続性が良いことも確認された。

上記実施例では、除放性マイクロカプセルを例に挙げて説明したが、本発明のマイクロカプセルは除放性のものに限定されず、分散液に不溶のものであれば、擦過等の破壊により内包物が露出する擦過性マイクロカプセルでもかまわない。このマイクロカプセルの生成は、公知の方法を適宜採用すれば良い。

本発明の塗布具は、様々な種類の内包物含有マイクロカプセルを手動により所望の個所に正確に付着させるために有用である。例えば、感圧複写紙用のマイクロカプセルを塗布するための塗布具として用いれば、感圧複写紙を個人が自作することが可能となる。また、医薬を内包するマイクロカプセルを塗布するための塗布具として用いれば、医薬がスプレーのように霧散することがなく、より手軽に且つ正確に局部的に塗布可能となる。このように本発明の塗布具は様々な用途において有用である。

本発明の塗布具の一例につき流路が閉じている状態を示す模式図である。 本発明の塗布具の一例につき流路が開いている状態を示す模式図である。 。 実施例において、マイクロカプセル分散液を塗布具によって塗布したアート紙の表面を示す電子顕微鏡写真である。

符号の説明

１ 塗布具本体
１ａ 突起部（先端部摺動部）
１ｂ 突起部（弁体摺動部）
２ 液収納部
３ 先端部
４ 弾性体
５ 弁体
６ 粒状物
７ 隙間

Claims (3)

1. 本体に備えられた液収納部に、内包物をカプセル化したマイクロカプセルが分散した分散液が収納され、先端部により該分散液が塗布可能な塗布具であって、
   該液収納部と先端部とを連通させるための開閉可能な流路を有し、
   該先端部が弾性体により該本体から突出状態に保持され、
   塗布時の押圧により該先端部が本体内部に向かって移動することにより該流路が開とされて該液収納部に収納されている液体が先端部に伝えられることを特徴とする塗布具。
2. 前記液収納部に粒状物を含む請求項１に記載の塗布具。
3. 前記マイクロカプセルが除放性マイクロカプセルである請求項１または２に記載の塗布具。