JP4398019B2

JP4398019B2 - 黒板

Info

Publication number: JP4398019B2
Application number: JP25717799A
Authority: JP
Inventors: 弘司難波
Original assignee: Kimoto Co Ltd
Current assignee: Kimoto Co Ltd
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: JP2001080289A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チョーク等を用いて筆記可能な黒板に関し、特にその消去性を改良した黒板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
繰り返し筆記消去可能な筆記板として、黒板とチョークを用いた筆記板に代えて筆記消去性が容易なホワイトボードとマーカーを用いた筆記板が数多く使用されるようになって久しいが、近年、趣向の多様化に伴って黒板とチョークによる筆記板も見直され、新たな市場が拡大しつつある。
【０００３】
近年このように黒板が見直される背景には、従来の石膏（硫酸カルシウム）製のチョークの他に、チョークの粉の飛び散りが抑えられた炭酸カルシウム製のチョークが利用されるようになってきていること等も挙げることができると思われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この炭酸カルシウム製のチョークはその粉が飛び散り難いという利点がある反面、従来の石膏（硫酸カルシウム）製のチョークに比べてその筆記内容の消去性が悪いという欠点を有しており、この炭酸カルシウム製のチョークを使用した際にもその筆記内容の消去性に優れた表面を有する黒板は得られていないのが現状である。
【０００５】
そこで、本発明の課題とするところは、炭酸カルシウム製のチョークにおいても、その筆記内容の消去性が極めて優れた筆記層を有する黒板を提供するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の黒板は、チョークにより筆記可能で且つ拭き取りにより消去可能な筆記層を基材上に形成した黒板であって、前記筆記層が耐摩耗性、帯電防止性、離型性を有することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の黒板は、筆記層が、オルガノポリシロキサン単位及び４級アンモニウム塩単位を有する重合体と分子内に３個以上のアクリロイル基を有する多官能アクリレートを含有する電離放射線硬化型重合体組成物にマット化剤を含有せしめたものを被膜化したものであることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の黒板１について、更に詳細に説明する。
【０００９】
本発明の黒板１は、基材２上に筆記層３を形成したものである。
【００１０】
ここで基材２としては、金属板、木質板、合成樹脂板等のように単体で十分な平面性を保つようなものを選択できる。基材の厚みなどは特に限定されるものではないが、一般的には５０ｍｍ以下が適当である。特に、巻き取り・持ち運び可能なシート状の黒板を作製する際には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、アセチルセルロース、塩化ビニル等の可撓性を有するプラスチックフィルム等が好ましく使用される。このような可撓性を有するプラスチックフィルムの厚みとしては、５０〜５００μｍ程度の範囲のものが好ましく用いられる。
【００１１】
筆記層３は、チョークによる筆記性を有し、一般に黒板消しや黒板拭きと呼ばれる清掃具を用いて拭き取ることにより、チョークによる筆記内容を消去可能な性質（消去性）を有する層である。
【００１２】
筆記層３がチョークによる筆記性を有するには、筆記層３に適度な凹凸を付与することが必要である。
【００１３】
このように筆記層３に適度な凹凸を付与するには、樹脂バインダーに適宜マット化剤、他の添加剤、溶媒等を添加した組成物を調整して、従来公知の塗工方法等により基材２上に当該組成物を筆記層３として被膜化する方法が採用できる。
【００１４】
このように筆記層３に凹凸を付与する役割を担うマット化剤としては、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、クレイ、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の公知の無機及び有機樹脂微粒子の１種又は２種以上を混合したものが使用可能である。
【００１５】
また、このようなマット化剤の平均粒径としては、筆記層３の他の性能を満たすために適宜調整される膜厚に応じて適宜選択する必要があるが、好ましくは１〜３０μｍ、より好適には３〜２０μｍのものが望ましい。また、筆記層３の凹凸の中心線表面粗さ（ＪＩＳＢ０６０１−１９８２）は、０．５〜５μｍ（カットオフ値：０．８ｍｍ、測定長さ：５ｍｍ）となるようにすることが好ましい。
【００１６】
次に筆記層３のチョークによる筆記内容の消去性について説明するが、本発明の最大の目的は、この消去性に極めて優れた筆記層３を得ることであり、そのためにはこの筆記層３に耐摩耗性、帯電防止性、離型性を付与することが必要である。
【００１７】
筆記層３に耐摩耗性を付与するには、前述の樹脂バインダーとして熱硬化型重合体若しくは電離放射線硬化型重合体を使用する方法を採用できる。
【００１８】
このように筆記層３に耐摩耗性を付与することにより、チョークによる筆記の際に筆記層３に傷が入ることが無くなり、チョークによる筆記内容を消去した際にも傷跡にチョークの粉が入り込んで消去できないということが生じなくなる。
【００１９】
ここでいう熱硬化型重合体としては、シリコーン系、メラミン系、エポキシ系、アミノアルキッド系、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、フェノール系等の加熱によって架橋硬化被膜を形成する重合体が使用できる。
【００２０】
また電離放射線硬化型重合体としては、紫外線若しくは電子線の照射によって架橋硬化することができるエポキシ系アクリレート、ポリエステル系アクリレート、ポリウレタン系アクリレート、多価アルコール系アクリレート等のアクリロイル基を有する重合体等を用いることができるほか、これらのアクリロイル基を有する重合体や熱可塑性重合体に光重合性モノマーを添加した重合体組成物としても構わない。このような光重合性モノマーとしては、特に分子内に３個以上のアクリロイル基を有する多官能アクリレートが好適である。この他、電離放射線硬化型重合体及び重合体組成物には、種々の添加剤を添加し得るが、硬化の際に紫外線を用いるときには光重合性開始剤、紫外線増感剤を添加することが好ましい。
【００２１】
筆記層３に帯電防止性を付与するには、上述の熱硬化型重合体や電離放射線硬化型重合体の樹脂バインダーに金属系導電材料や、界面活性剤系帯電防止剤、シロキサン系帯電防止剤等の従来公知の帯電防止剤を添加した組成物を筆記層３として被膜化する方法が採用できる。
【００２２】
このように筆記層３に帯電防止性能を付与することにより、チョークの粉が拭き取り作業によって筆記層３との間で帯電して静電吸着作用によって拭き取りが困難になることを防止でき、チョークによる筆記内容の消去性を極めて優れたものにできる。
【００２３】
筆記層３に離型性を付与するには、上述の熱硬化型重合体や電離放射線硬化型重合体の樹脂バインダーにシリコーン系添加剤等の離型性付与剤を添加した組成物を筆記層３として被膜化する方法が採用できる。
【００２４】
このように筆記層３に離型性を付与することにより、チョークの粉が筆記層３から離れ易くすることができ、チョークによる筆記内容の消去性を極めて優れたものにできる。
【００２５】
しかし、上述のように樹脂バインダーに帯電防止剤や離型性付与剤を添加した組成物を筆記層３として被膜化する方法では、樹脂バインダーとして熱硬化型重合体や電離放射線硬化型重合体を用いて筆記層３に耐摩耗性を付与しようとした場合にでも、筆記層３に帯電防止性と離型性を発現させるまで帯電防止剤や離型性付与剤を添加してしまうと、十分な耐摩耗性が得られずに筆記層３の硬度が低下してしまい、筆記層３に耐摩耗性、帯電防止性、離型性の全てを一度に満足させることは非常に困難を究めることになる。
【００２６】
そこで、そのような耐摩耗性と共に帯電防止性及び離型性を同時に満たすことができるような樹脂バインダーを主体とする好適な態様としては、オルガノポリシロキサン単位及び４級アンモニウム塩単位を有する重合体と分子内に３個以上のアクリロイル基を有する多官能アクリレートを含有する電離放射線硬化型重合体組成物を挙げることができる。
【００２７】
このように筆記層３をオルガノポリシロキサン単位及び４級アンモニウム塩単位を有する重合体と分子内に３個以上のアクリロイル基を有する多官能アクリレートを含有する電離放射線硬化型重合体組成物にマット化剤を含有せしめたものを被膜化したものとすることにより、オルガノポリシロキサン単位及び４級アンモニウム塩単位を有する重合体が、そのオルガノポリシロキサン単位を有することによる表面エネルギーの低さから、当該組成物を被膜化する際に当該重合体が膜表面に浮き出る性質（以下、「ブリードアウト性」という。）を利用することで、被膜化する重合体組成物の固形分中に占めるオルガノポリシロキサン単位及び４級アンモニウム塩単位を有する重合体の割合を少なくしても十分な帯電防止性と離型性を発揮することができるようになる。
【００２８】
被膜化する重合体組成物の固形分１００重量％中に占めるオルガノポリシロキサン単位及び４級アンモニウム塩単位を有する重合体の割合は、５〜２５重量％であることが好ましい。５重量％以上とすることにより筆記層３に十分な帯電防止性及び離型性を得ることができるようになり、２５重量％以下とすることにより筆記層３に十分な耐摩耗性を得ることができるようになる。また、被膜化する重合体組成物の固形分１００重量％中に占める分子内に３個以上のアクリロイル基を有する多官能アクリレートの割合は、７５〜９５重量％であることが好ましい。７５重量％以上とすることにより筆記層３に十分な耐摩耗性を得ることができるようになり、９５重量％以下とすることにより筆記層３に十分な帯電防止性及び離型性を得ることができるようになる。
【００２９】
このオルガノポリシロキサン単位及び４級アンモニウム塩単位を有する重合体は、この組成物から得られる筆記層３に帯電防止性及び離型性を付与するためのものであり、必要に応じてこの重合体は側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するものであってもよい。
【００３０】
このような重合体は、１分子中に１個のラジカル重合性基又は１分子中に２個のメルカプト基を有するオルガノポリシロキサン化合物と、１分子中に１個のラジカル重合性基を有する３級アミン化合物とを重合して得た３級アミン重合体化合物を、４級化剤で４級アンモニウム塩とすることにより得られる。オルガノポリシロキサン化合物と１分子中に１個のラジカル重合性基を有する３級アミン化合物を共重合する際、これらの単量体に加えて他の（メタ）アクリル酸エステルを共重合させることもできる。
【００３１】
また、この重合体は、１分子中に１個のラジカル重合性基又は１分子中に２個のメルカプト基を有するオルガノポリシロキサン化合物と、１分子中に１個のラジカル重合性基を有する４級アンモニウム塩とを重合することにより得られる。オルガノポリシロキサン化合物と１分子中に１個のラジカル重合性基を有する４級アンモニウム塩を共重合する際に、これらの重合体に加えて他の（メタ）アクリル酸エステルを共重合することもできる。
【００３２】
オルガノポリシロキサン化合物と１分子中に１個のラジカル重合性基を有する３級アミン化合物または４級アンモニウム塩とを共重合する際、オルガノポリシロキサン化合物の使用量は、共重合性単量体１００重量％中、１〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％である。１重量％未満では得られた重合体のブリードアウト性に欠け、筆記層３に十分な帯電防止性と離型性を得られない。また、４０重量％を超えると、１分子中に１個のラジカル重合性基を有する３級アミン化合物又は４級アンモニウム塩の使用割合が低下し、十分な帯電防止性が得られない。
【００３３】
従ってもう一方の、１分子中に１個のラジカル重合性基を有する３級アミン化合物又は４級アンモニウム塩の使用量は、共重合性単量体１００重量％中、６０〜９９重量％、好ましくは７０〜９５重量％である。６０重量％未満では筆記層３に十分な帯電防止性が得られず、また、９９重量％を超えるとオルガノポリシロキサン化合物の使用割合が低下してやはり筆記層３に十分な帯電防止性と離型性が得られなくなってしまう。
【００３４】
分子内に３個以上のアクリロイル基を有する多官能アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、テトラカルボン酸二無水物と分子内に水酸基及び３個以上のアクリロイル基を有する水酸基含有多官能アクリレートを反応して得られるカルボキシル基含有多官能アクリレート、及びこれら２種以上の混合物が挙げられる。
【００３５】
これら分子内に３個以上のアクリロイル基を有する多官能アクリレートの中でも、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、テトラカルボン酸二無水物と分子内に水酸基及び３個以上のアクリロイル基を有する水酸基含有多官能アクリレートを反応して得られるカルボキシル基含有多官能アクリレート、及びこれらの混合物を使用することが、筆記層３の耐摩耗性をより向上させる上で望ましい。
【００３６】
このような筆記層３の膜厚としては、上述の性質を満たす範囲内のものであれば限定されるものではないが、総厚で１〜５０μｍ、好ましくは５〜３０μｍの範囲内で望ましく適用される。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。尚、「％」「部」とあるのは特に断りがない限り重量基準である。
【００３８】
［実施例１］
厚み５ｍｍの黒色アクリル樹脂板２の片面に下記組成の筆記層塗布液ａを塗布、乾燥し、高圧水銀灯で紫外線を１〜２秒照射することにより約１５μｍの筆記層３を形成して、図１のような本発明の黒板１を作製した。
【００３９】
＜筆記層塗布液ａ＞

【００４０】
［比較例１］
厚み５ｍｍの黒色アクリル樹脂板の片面に下記組成の筆記層塗布液ｂを塗布、乾燥し、高圧水銀灯で紫外線を１〜２秒照射することにより約１５μｍの筆記層を形成して、黒板を作製した。
【００４１】
＜筆記層塗布液ｂ＞

【００４２】
［比較例２］
厚み５ｍｍの黒色アクリル樹脂板の片面に下記組成の筆記層塗布液ｃを塗布し、乾燥させることにより、約１５μｍの筆記層を形成して、黒板を作製した。
【００４３】
＜筆記層塗布液ｃ＞

【００４４】
［比較例３］
厚み５ｍｍの黒色アクリル樹脂板の片面に下記組成の筆記層塗布液ｄを塗布、乾燥し、高圧水銀灯で紫外線を１〜２秒照射することにより約１５μｍの筆記層を形成して、黒板を作製した。
【００４５】
＜筆記層塗布液ｄ＞

【００４６】
以上のようにして得られた黒板の筆記層に炭酸カルシウム製チョーク（ダストレスチョークDCC-72-W：日本理科学工業社）による筆記を行い、黒板ふき（ＲＡ−２：コクヨ社）を用いてその筆記内容の消去性について評価したところ、実施例１の筆記層３については、耐摩耗性、帯電防止性、離型性の全てが備わっているために極めて優れた消去性を示した。
【００４７】
一方、比較例１の筆記層は、耐摩耗性及び離型性に関しては備えられていたが、帯電防止性を備えていないために、チョークの粉が拭き取り作業によって帯電して筆記層に静電吸着してしまい、極めて消去性に低いものであった。
【００４８】
また、比較例２の筆記層は、耐摩耗性がないために、チョークによる筆記の際に筆記層に傷が入り、その傷部分にチョークの粉が入り込んでしまって、やはり極めて消去性に低いものとなってしまった。
【００４９】
更に、比較例３の筆記層は、帯電防止性に関しては備えられていたが、帯電防止性を付与するために帯電防止剤の割合が多くなり電離放射線硬化型重合体組成物の割合が相対的に少なくなって耐摩耗性も失われてしまったほか、離型性を全く備えていないために、やはり極めて消去性の低いものであった。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の黒板によれば、チョークにより筆記可能で且つ拭き取りにより消去可能な筆記層を基材上に形成した黒板であって、前記筆記層を耐摩耗性、帯電防止性、離型性を有するものとすることにより、拭き消し消去性に低い炭酸カルシウム製のチョークにおいても、その筆記内容の消去性が極めて優れた筆記層を有する黒板を提供することができる。
【００５１】
また、本発明の黒板の筆記層を、オルガノポリシロキサン単位及び４級アンモニウム塩単位を有する重合体と分子内に３個以上のアクリロイル基を有する多官能アクリレートを含有する電離放射線硬化型重合体組成物にマット化剤を含有せしめたものを被膜化したものとすることにより、十分な耐摩耗性が失われずに帯電防止性と共に離型性を付与することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の黒板の一実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１・・・黒板
２・・・基材
３・・・筆記層

Claims

チョークにより筆記可能で且つ拭き取りにより消去可能な筆記層を基材上に形成した黒板であって、前記筆記層が、オルガノポリシロキサン単位及び４級アンモニウム塩単位を有する重合体と分子内に３個以上のアクリロイル基を有する多官能アクリレートを含有する電離放射線硬化型重合体組成物にマット化剤を含有せしめたものを被膜化したものであることを特徴とする黒板。