学習具及びそれを用いた学習具セット
【課題】 非変色像の内容から解答を思考し、その解答を解答記入部に自ら描いた後、正解表示部に正解の像を現出させることができ、確実な習熟を行なうことのできる教習分野等への応用性に優れた商品性の高い学習具及びそれを用いた学習具セットを提供する。
【解決手段】 支持体２上に、問題表示部３と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層からなる解答記入部４と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層を設け、且つ、前記多孔質層の一部に内在し、共存状態に撥水性樹脂層が配設された正解表示部５とを並設してなる学習具１、前記学習具と水付着具とからなる学習具セット。
【解決手段】 支持体２上に、問題表示部３と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層からなる解答記入部４と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層を設け、且つ、前記多孔質層の一部に内在し、共存状態に撥水性樹脂層が配設された正解表示部５とを並設してなる学習具１、前記学習具と水付着具とからなる学習具セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は学習具及びそれを用いた学習具セットに関する。更に詳細には、各種問題を表示する部分と、問題に対する解答を記入する部分と、正解を表示する部分とからなる学習具及びそれを用いた学習具セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、支持体上に、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた多孔質層が積層され、且つ、多孔質層の一部に内在し、共存状態に撥水性樹脂層が配設されてなり、多孔質層の近傍に、撥水性樹脂層の像と関連する内容の非変色像を設けた変色性表示体が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
前記表示体は、非変色像の内容から、多孔質層が吸液した状態で現出する像を思考し、その後、多孔質層に水を付着させることによって常態では不可視状態にある潜像（思考した像）を現出させる表示体であって学習に使用することもできる。
しかしながら、前記表示体は、水の付着によって潜像が現出するのみであって、学習に必要な自ら像を描いて記憶する用途には不向きであった。
【特許文献１】特開２００４−１２６４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、問題の内容から解答を思考し、その解答を解答記入部に自ら描いた後、正解表示部に正解の像を現出させることができ、確実な習熟を行なうことのできる学習具及びそれを用いた学習具セットを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、支持体上に、問題表示部と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層からなる解答記入部と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層を設け、且つ、前記多孔質層の一部に内在し、共存状態に撥水性樹脂層が配設された正解表示部とを並設してなる学習具を要件とする。
更には、前記解答記入部と正解表示部の形状及び／又は大きさが異なること、前記支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が支持体の色調と異なること、前記支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が支持体の色調と異なること、前記支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層Ａと、支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層Ｂを設けてなり、前記着色層Ａと着色層Ｂの色調が異なること等を要件とする。
更には、前記学習具と、水付着具とからなる学習具セットを要件とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、非変色像の内容から解答を思考し、その解答を解答記入部に自ら描いた後、正解表示部に正解の像を現出させることができ、確実な習熟を行なうことのできる教習分野等への応用性に優れた商品性の高い学習具及びそれを用いた学習具セットを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
前記学習具は、支持体上に、問題表示部と、解答記入部と、正解表示部とを設けてなる。
前記支持体としては、紙、合成紙、ゴム、プラスチック、金属、石材、ガラス、布帛、木材等の各種材料が用いられる。
前記支持体の形状は立体形状であってもよいが、シート状（平面形状）であることが好ましい。
【０００７】
前記問題表示部は、支持体上に各種問題からなる像により形成されてなる。
前記問題としては、掛け算等の算数に関する問題、漢字等の国語に関する問題、化学、物理、天文、生物等の理科に関する問題、歴史等の社会に関する問題、英語等の外国語に関する問題、音楽に関する問題等が挙げられ、特に記憶を必要とする問題が好適である。
前記問題表示部を構成する像は、印刷インキにより支持体上にスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビヤ印刷、コーター、タンポ印刷、転写等の印刷手段により印刷像を形成して得ることが好ましい。
なお、前記印刷像は直接印刷して形成する他、像を残して、それ以外の部分を印刷する、所謂、抜き像であってもよい。
【０００８】
前記支持体上に形成される解答記入部は、低屈折率顔料をバインダー樹脂と共に分散状態に固着させた多孔質層により形成される。
前記多孔質層は、問題の内容から解答を思考し、その解答を記入する解答記入部として機能し、常態、即ち、乾燥状態では下層を隠蔽し、水等の液体を吸液した状態では透明又は半透明化して下層の色調を顕出させる。
よって、前記多孔質層に水を付着させて問題の解答を描くことができる。
前記低屈折率顔料としては、珪酸及びその塩、バライト粉、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、石膏、クレー、タルク、アルミナホワイト、炭酸マグネシウム等が挙げられ、これらは屈折率が１．４〜１．８の範囲にあり、液体を吸液すると良好な透明性を示すものである。
なお、前記珪酸の塩としては、珪酸アルミニウム、珪酸アルミニウムカリウム、珪酸アルミニウムナトリウム、珪酸アルミニウムカルシウム、珪酸カリウム、珪酸カルシウム、珪酸カルシウムナトリウム、珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、珪酸マグネシウムカリウム等が挙げられる。
前記低屈折率顔料の粒径は特に限定されるものではないが、０．０３〜１０．０μｍのものが好適に用いられる。
又、前記低屈折率顔料は２種以上を併用することもできる。
尚、好適に用いられる低屈折率顔料としては珪酸が挙げられる。
前記珪酸は、乾式法により製造させる珪酸（以下、乾式法珪酸と称する）であってもよいが、湿式法により製造される珪酸（以下、湿式法珪酸と称する）が好適である。
この点を以下に説明する。
珪酸は非晶質の無定形珪酸として製造され、その製造方法により、四塩化ケイ素等のハロゲン化ケイ素の熱分解等の気相反応を用いる乾式法によるものと、ケイ酸ナトリウム等の酸による分解等の液相反応を用いる湿式法によるものとに大別される。
乾式法珪酸と湿式法珪酸とでは構造が異なり、前記乾式法珪酸は珪酸が密に結合した構造であるのに対して、湿式法珪酸は、珪酸が縮合して長い分子配列を形成した構造部分を有している。
従って、湿式法珪酸は乾式法珪酸と比較して分子構造が粗になるため、湿式法珪酸を多孔質層に適用した場合、乾式法珪酸を用いた系と比較して乾燥状態における光の乱反射性に優れ、常態での隠蔽性が大きくなるものと推察される。
又、多孔質層は水を吸液させるものであるから、湿式法珪酸は乾式法珪酸に比べて粒子表面にシラノール基として存在する水酸基が多く、親水性の度合いが大であり、好適に用いられる。
尚、前記多孔質層の常態での隠蔽性と吸液状態での透明性を調整するために、湿式法珪酸と共に、他の汎用の低屈折率顔料を併用することもできる。
【０００９】
前記バインダー樹脂としては、ウレタン系樹脂、ナイロン樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、アクリル酸エステル共重合樹脂、アクリルポリオール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、マレイン酸樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、スチレン共重合樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−ブタジエン共重合樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合樹脂、メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合樹脂、ブタジエン樹脂、クロロプレン樹脂、メラミン樹脂、及び前記各樹脂エマルジョン、カゼイン、澱粉、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
前記低屈折率顔料とこれらのバインダー樹脂の混合比率は、低屈折率顔料の種類及び性状に左右されるが、好ましくは、低屈折率顔料１重量部に対してバインダー樹脂固形分０．５〜２重量部であり、より好ましくは、０．８〜１．５重量部である。低屈折率顔料１重量部に対してバインダー樹脂固形分が０．５重量部未満の場合には、前記多孔質層の実用的な皮膜強度を得ることが困難であり、２重量部を越える場合には、前記多孔質層内部への水の浸透性が悪くなる。
前記多孔質層は、一般的な塗膜と比較して着色剤に対するバインダー樹脂の混合比率が小さいため、十分な皮膜強度が得られ難い。そこで、前記のバインダー樹脂のうち、ナイロン樹脂又はウレタン系樹脂を用いて耐擦過強度を高めることが好ましい。
前記ウレタン系樹脂としては、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系ウレタン樹脂、ポリエーテル系ウレタン樹脂等があり、２種以上を併用することもできる。又、前記樹脂が水に乳化分散したウレタン系エマルジョン樹脂や、イオン性を有するウレタン樹脂（ウレタンアイオノマー）自体のイオン基により乳化剤を必要とすることなく自己乳化して、水中に溶解乃至分散したコロイド分散型（アイオノマー型）ウレタン樹脂を用いることもできる。
尚、前記ウレタン系樹脂は水性ウレタン系樹脂又は油性ウレタン系樹脂のいずれを用いることもできるが、本発明においては水性ウレタン系樹脂、殊に、ウレタン系エマルジョン樹脂やコロイド分散型ウレタン系樹脂が好適に用いられる。
前記ウレタン系樹脂は単独で用いることもできるが、支持体の種類や皮膜に必要とされる性能に応じて、他のバインダー樹脂を併用することもできる。ウレタン系樹脂以外のバインダー樹脂を併用する場合、実用的な皮膜強度を得るためには、前記多孔質層のバインダー樹脂中にウレタン系樹脂を固形分重量比率で３０％以上含有させることが好ましい。
前記バインダー樹脂において、架橋性のものは任意の架橋剤を添加して架橋させることにより、さらに皮膜強度を向上させることができる。
前記バインダー樹脂には、水との親和性に大小が存在するが、これらを組み合わせることにより、多孔質層中への浸透時間、浸透度合い、浸透後の乾燥の遅速を調整することができる。更には、適宜分散剤を添加して前記調整をコントロールすることができる。
前記多孔質層の塗布量は５〜５０ｇ／ｍ２、好ましくは、１０〜３０ｇ／ｍ２である。
５ｇ／ｍ２未満では、常態で十分な隠蔽性を得ることが困難であり、又、５０ｇ／ｍ２を越えると吸液時に十分な透明性を得ることが困難である。
【００１０】
なお、前記多孔質層中には、二酸化チタン被覆雲母、酸化鉄−二酸化チタン被覆雲母、酸化鉄被覆雲母、グアニン、絹雲母、塩基性炭酸鉛、酸性砒酸鉛、オキシ塩化ビスマス等の金属光沢顔料を添加したり、一般染料や顔料、蛍光染料や蛍光顔料を添加して色変化を多様化することができる。
【００１１】
前記支持体上に形成される正解表示部は、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層を設け、且つ、前記多孔質層の一部に内在し、共存状態に撥水性樹脂層が配設されて形成される。
前記正解表示部は、問題の正解を現出させて視認する部分として機能し、常態、即ち、乾燥状態では解答記入部と同様に下層を隠蔽し、水等の液体を吸液した状態では透明又は半透明化して下層の色調を顕出させ、撥水性樹脂層を形成した部分は吸液しないことから像（正解）が現出する。
【００１２】
前記撥水性樹脂層は、シリコン系、パラフィン系、ポリエチレン系、アルキルエチレン尿素系、フッ素系等の撥水性樹脂を含む撥水処理液を印刷、塗布、吹き付け、筆記、或いはスタンプ手段により付着させた後、浸透乾燥して得られ、多孔質層に内在し、共存状態にある撥水性樹脂層を形成できる。
前記撥水性樹脂のうち、フッ素系撥水剤が、撥水効果及び加工適性の面で効果的であり、固形分として、１ｇ／ｍ２〜５０ｇ／ｍ２、好適には、２ｇ／ｍ２〜３０ｇ／ｍ２の範囲の付着量が有効である。
印刷手段としては、スクリーン印刷、グラビヤ印刷、オフセット印刷等が例示でき、特にスクリーン印刷手段は、スクリーンの開孔率、孔径、線径等の調整により、目的に応じた任意の像を比較的簡易に形成でき、撥水性樹脂層の厚み（撥水加工液の塗布量）の調整の面でも効果的である。
【００１３】
前記多孔質層は、非吸水状態では不透明であり、吸水状態では透明化して下層の様相を透視できる。従って、下層に着色層が配設された系では、その色彩や像を視覚でき、着色層の非配設の系では、支持体自体の色彩を視覚させる。
ここで、撥水性樹脂層は多孔質層の一部に内在し、共存状態に配設されているので、撥水性樹脂層の共存箇所の多孔質層は、撥水効果により吸水状態が形成されず、不透明状態が保持されている（前記撥水性樹脂層は透明性であるため、多孔質層の不透明状態が透視できる）。
従って、常態（非吸水状態）では、判別し難い撥水性樹脂層と多孔質層が、撥水性樹脂層の非配設部分の多孔質層への吸水により判別可能となる。
前記撥水性樹脂層は、問題の解答に相当する像である。
【００１４】
前記解答記入部と正解表示部はそれぞれ支持体上に設けてなるが、使用者が区別し易いように 前記解答記入部と正解表示部の形状を変えたり、大きさを変えることができる。
また、支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が支持体の色調と異なる構成、或いは、支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が支持体の色調と異なる構成によって、解答記入部と正解表示部を区別し易くすることもできる。
更には、支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層Ａと、支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層Ｂを設けてなり、前記着色層Ａと着色層Ｂの色調が異なる構成とすることもできる。
前記学習具は単体の他、複数であってもよいし、複数枚の学習具を綴じ合わせた冊子形態であってもよい。
【００１５】
前記学習シートと、水付着具を組み合わせて学習シートセットを得ることもできる。
前記水付着具は、連続気孔を有するプラスチック多孔体又は繊維加工体をペン先部材として適用した筆記具又は塗布具を挙げることができる。
前記連続気孔を有するプラスチック多孔体又は繊維加工体は、水を適宜量、吸収し、吐出させるものであればよく、汎用のポリオレフィン系、ポリウレタン系、その他各種プラスチックの連続気孔体や繊維を集束させた毛筆状のもの、繊維の樹脂加工又は熱溶着加工によるもの、フェルト、不織布形態のものを挙げることができ、形状、寸法は目的に応じて任意に設定できる。
なお、前記した各種材料をペン先部材として適用し、水収容容器の先端に取り付けた筆記具が有効である。
【実施例】
【００１６】
以下に実施例を示す。尚、実施例中の部は重量部を示す。
実施例１（図１乃至３参照）
学習具の作製
支持体２としてピンク色の合成紙表面に、白色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性白色スクリーン印刷用インキを用いて「３×１＝」、「３×２＝」、「３×３＝」、「３×４＝」、「３×５＝」、「３×６＝」、「３×７＝」、「３×８＝」、「３×９＝」の文字からなる問題表示部３（非変色像）を設けた。
次いで、前記問題表示部の「＝」の右側の部分に、湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて四角形の解答記入部４（多孔質層）を形成した。
次いで、前記解答記入部４の右側の部分に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて円形の多孔質層を形成し、その上からフッ素樹脂系撥水剤〔商品名：ディックガードＦＳ−１、大日本インキ工業（株）製、固形分２０重量％〕５０部、アルギン酸ナトリウム１．５部、水４８．５部、シリコーン系消泡剤０．５部、水性系架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる無色透明スクリーン印刷用インキを用いて、１５０メッシュのスクリーン版にて「３」、
「６」、「９」、「１２」、「１５」、「１８」、「２１」、「２４」、「２７」の数字を順に印刷し、８０℃で２分間乾燥硬化させ、多孔質層中に撥水性樹脂層を形成して正解表示部５を設けて学習具１を得た。
【００１７】
前記学習具の解答記入部は常態（非吸水状態）では白色を呈しており、正解表示部も多孔質層は白色であり、撥水性樹脂層自体も無色透明であるため、白色を呈している（図１参照）。
前記学習具の問題の内容から解答を思考し、水を収容した水付着具（水ペン）を用いて解答記入部に解答を筆記すると、多孔質層の水を吸水した部分が透明化して下層の支持体によるピンク色が視認されるため、「３」、「６」、「９」の数字が記入される（図２参照）。
次いで、正解表示部に前記水付着具を用いて水を付着させると、撥水性樹脂層は水を弾いて吸液せず、撥水性樹脂層の部位を除く多孔質層が水の吸液により、透明化して下層の支持体によるピンク色が視覚されるため、白色の「３」、「６」、「９」の数字が視認される（図３参照）。
解答記入部と正解表示部の数字は多孔質層が吸水状態ではこの様相を示していたが、水が蒸発すると、再び元の白色に戻り、前記様相変化は繰り返し行うことができた。
学習具の様相変化は水の適用により何度も繰り返し行うことができるため、学習用教材として好適に用いられる。
【００１８】
実施例２
学習具セットの作製
実施例１で作製した学習具と、水付着具として軸筒内に水を収容可能に構成したペンを組み合わせて学習具セットを得た。
前記学習具セットは、実施例１と同様に学習用教材として好適であると共に、教習具としての利便性に優れていた。
【００１９】
実施例３
学習具の作製
支持体として白色の合成紙表面に、青色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性青色スクリーン印刷用インキを用いて「いち」、「に」、「さん」、「し」、「ご」の文字からなる問題表示部（非変色像）を設けた。
次いで、前記問題表示部の右側の部分に、青色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性青色スクリーン印刷用インキを用いて四角形の非変色層を形成した後、前記非変色像上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて多孔質層を形成して解答記入部を設けた。
次いで、前記解答記入部の右側の部分にピンク色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性ピンク色スクリーン印刷用インキを用いて四角形の非変色層を形成した後、前記非変色像上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて多孔質層を形成し、その上からフッ素樹脂系撥水剤〔商品名：ディックガードＦＳ−１、大日本インキ工業（株）製、固形分２０重量％〕５０部、アルギン酸ナトリウム１．５部、水４８．５部、シリコーン系消泡剤０．５部、水性系架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる無色透明スクリーン印刷用インキを用いて、１５０メッシュのスクリーン版にて「一」、
「二」、「三」、「四」、「五」の抜き文字（漢字）を順に印刷し、８０℃で２分間乾燥硬化させ、多孔質層中に撥水性樹脂層を形成して正解表示部を設けて学習具を得た。
【００２０】
前記学習具の解答記入部は常態（非吸水状態）では白色を呈しており、正解表示部も多孔質層は白色であり、撥水性樹脂層自体も無色透明であるため、白色を呈している。
前記学習具の問題の内容から解答を思考し、水を収容した水付着具（水ペン）を用いて解答記入部に解答を筆記すると、多孔質層の水を吸水した部分が透明化して下層の非変色層による青色が視認されるため、「一」、「二」、「三」の文字（漢字）が記入される。
次いで、正解表示部に前記水付着具を用いて水を付着させると、撥水性樹脂層は水を弾いて吸液せず、撥水性樹脂層の部位を除く多孔質層が水の吸液により、透明化して下層の非変色層によるピンク色が視覚されるため、ピンク白色の「一」、「二」、「三」の文字（漢字）が視認される。
解答記入部と正解表示部の文字は多孔質層が吸水状態ではこの様相を示していたが、水が蒸発すると、再び元の白色に戻り、前記様相変化は繰り返し行うことができた。
学習具の様相変化は水の適用により何度も繰り返し行うことができるため、学習用教材として好適に用いられる。
【００２１】
実施例４
学習具セットの作製
実施例３で作製した学習具と、水付着具として軸筒内に水を収容可能に構成したペンを組み合わせて学習具セットを得た。
前記学習具セットは、実施例３と同様に学習用教材として好適であると共に、教習具としての利便性に優れていた。
【００２２】
実施例５
学習具の作製
支持体として白色の耐水紙表面に、非変色のイエロー色、シアン色、マゼンタ色、ブラック色の各油性系オフセットインキを用いて、オフセット印刷機でプロセス印刷して、リンゴ、ボール、帽子、犬の絵柄からなる問題表示部（非変色像）を設けた。
次いで、前記問題表示部の右側の部分に、青色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性青色スクリーン印刷用インキを用いて四角形の非変色層を形成した後、前記非変色像上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて多孔質層を形成して解答記入部を設けた。
次いで、前記解答記入部の右側の部分に赤色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性赤色スクリーン印刷用インキを用いて楕円形状の非変色層を形成した後、前記非変色像上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて多孔質層を形成し、その上からフッ素樹脂系撥水剤〔商品名：ディックガードＦＳ−１、大日本インキ工業（株）製、固形分２０重量％〕５０部、アルギン酸ナトリウム１．５部、水４８．５部、シリコーン系消泡剤０．５部、水性系架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる無色透明スクリーン印刷用インキを用いて、１５０メッシュのスクリーン版にて「ＡＰＰＬＥ」、「ＢＡＬＬ」、「ＣＡＰ」、「ＤＯＧ」の抜き文字（英字）を順に印刷し、８０℃で２分間乾燥硬化させ、多孔質層中に撥水性樹脂層を形成して正解表示部を設けて学習具を得た。
【００２３】
前記学習具の解答記入部は常態（非吸水状態）では白色を呈しており、正解表示部も多孔質層は白色であり、撥水性樹脂層自体も無色透明であるため、白色を呈している。
前記学習具の問題の内容から解答を思考し、水を収容した水付着具（水ペン）を用いて解答記入部に解答を筆記すると、多孔質層の水を吸水した部分が透明化して下層の非変色層による青色が視認されるため、「ＡＰＰＬＥ」、「ＢＡＬＬ」、「ＣＡＰ」、「ＤＯＧ」の文字（英字）が記入される。
次いで、正解表示部に前記水付着具を用いて水を付着させると、撥水性樹脂層は水を弾いて吸液せず、撥水性樹脂層の部位を除く多孔質層が水の吸液により、透明化して下層の非変色層による赤色が視覚されるため、赤色の「ＡＰＰＬＥ」、「ＢＡＬＬ」、「ＣＡＰ」、「ＤＯＧ」の文字（英字）が視認される。
解答記入部と正解表示部の文字は多孔質層が吸水状態ではこの様相を示していたが、水が蒸発すると、再び元の白色に戻り、前記様相変化は繰り返し行うことができた。
学習具の様相変化は水の適用により何度も繰り返し行うことができるため、学習用教材として好適に用いられる。
【００２４】
実施例６
学習具セットの作製
実施例５で作製した学習具と、水付着具として軸筒内に水を収容可能に構成したペンを組み合わせて学習具セットを得た。
前記学習具セットは、実施例５と同様に学習用教材として好適であると共に、教習具としての利便性に優れていた。
【００２５】
実施例７
学習具の作製
支持体として白色の合成紙表面に、黒色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性黒色スクリーン印刷用インキを用いて「１×１＝」、「１×２＝」、「１×３＝」、「１×４＝」、「１×５＝」、「１×６＝」、「１×７＝」、「１×８＝」、「１×９＝」の文字からなる問題表示部（非変色像）を設けた。次いで、前記問題表示部の「＝」の右側の部分に、ピンク色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性ピンク色スクリーン印刷用インキを用いて１５０メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて四角形の解答記入部（非変色層）を形成し、次いで、前記回答記入部上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、青色顔料０．５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる青色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて四角形の解答記入部（多孔質層）を形成した。
次いで、前記解答記入部の右側の部分に、青色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性青色スクリーン印刷用インキを用いて１５０メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて円形の非変色層を形成し、前記非変色層上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ピンク色顔料１．０部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなるピンク色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて円形の多孔質層を形成し、その上からフッ素樹脂系撥水剤〔商品名：ディックガードＦＳ−１、大日本インキ工業（株）製、固形分２０重量％〕５０部、アルギン酸ナトリウム１．５部、水４８．５部、シリコーン系消泡剤０．５部、水性系架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる無色透明スクリーン印刷用インキを用いて、１５０メッシュのスクリーン版にて「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」、「７」、「８」、「９」の抜き柄の数字を順に印刷し、８０℃で２分間乾燥硬化させ、多孔質層中に撥水性樹脂層を形成して正解表示部を設けて学習具を得た。
【００２６】
前記学習具の解答記入部は常態（非吸水状態）では青色を呈しており、正解表示部の多孔質層はピンク色であり、撥水性樹脂層自体も無色透明であるため、ピンク色を呈している。
前記学習具の問題の内容から解答を思考し、水を収容した水付着具（水ペン）を用いて解答記入部に解答を筆記すると、多孔質層の水を吸水した部分が透明化して青色と下層の非変色ピンク色との混色である紫色が視認されるため、青地に紫色の「１」、「２」、「３」の数字が記入される。
次いで、正解表示部に前記水付着具を用いて水を付着させると、撥水性樹脂層は水を弾いて吸液せず、撥水性樹脂層の部位を除く多孔質層が水の吸液により、透明化してピンク色と下層の青色との混色となる紫色が視覚されるため、ピンク地に紫色の「１」、「２」、「３」の数字が視認される。
解答記入部と正解表示部の数字は多孔質層が吸水状態ではこの様相を示していたが、水が蒸発すると、再び元のピンク色と青色に戻り、前記様相変化は繰り返し行うことができた。
学習具の様相変化は水の適用により何度も繰り返し行うことができるため、学習用教材として好適に用いられる。
【００２７】
実施例８
学習具の作製
実施例４と同様の非変色性黒色スクリーン印刷用インキを用いて「２×１＝」〜「２×９＝」の文字からなる問題表示部を設けた。次いで、前記問題表示部の右側の部分に、回答記入部、更に解答記入部の右側の部分に正解表示部を設けて学習具を得た。
前記と同様の方法で「３×１＝」〜「３×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「４×１＝」〜「４×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「５×１＝」〜「５×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「６×１＝」〜「６×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「７×１＝」〜「７×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「８×１＝」〜「８×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「９×１＝」〜「９×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具を作製した。
前記学習具は、実施例４で作製した学習具と組み合わせて九九の学習に適した学習用教材として好適に用いられる。
【００２８】
実施例９
学習具セットの作製
実施例８で作製した学習具と、水付着具として軸筒内に水を収容可能に構成したペンを組み合わせて学習具セットを得た。
前記学習具セットは、実施例８と同様に学習用教材として好適であると共に、教習具としての利便性に優れていた。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の学習具の一実施例の正面図である。
【図２】図１の学習具の解答記入部に水付着具で筆記した状態を示す正面図である。
【図３】図２の学習具の正解表示部に水付着具で筆記した状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 学習具
２ 支持体
３ 問題表示部
４ 解答記入部
５ 正解表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は学習具及びそれを用いた学習具セットに関する。更に詳細には、各種問題を表示する部分と、問題に対する解答を記入する部分と、正解を表示する部分とからなる学習具及びそれを用いた学習具セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、支持体上に、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた多孔質層が積層され、且つ、多孔質層の一部に内在し、共存状態に撥水性樹脂層が配設されてなり、多孔質層の近傍に、撥水性樹脂層の像と関連する内容の非変色像を設けた変色性表示体が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
前記表示体は、非変色像の内容から、多孔質層が吸液した状態で現出する像を思考し、その後、多孔質層に水を付着させることによって常態では不可視状態にある潜像（思考した像）を現出させる表示体であって学習に使用することもできる。
しかしながら、前記表示体は、水の付着によって潜像が現出するのみであって、学習に必要な自ら像を描いて記憶する用途には不向きであった。
【特許文献１】特開２００４−１２６４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、問題の内容から解答を思考し、その解答を解答記入部に自ら描いた後、正解表示部に正解の像を現出させることができ、確実な習熟を行なうことのできる学習具及びそれを用いた学習具セットを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、支持体上に、問題表示部と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層からなる解答記入部と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層を設け、且つ、前記多孔質層の一部に内在し、共存状態に撥水性樹脂層が配設された正解表示部とを並設してなる学習具を要件とする。
更には、前記解答記入部と正解表示部の形状及び／又は大きさが異なること、前記支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が支持体の色調と異なること、前記支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が支持体の色調と異なること、前記支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層Ａと、支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層Ｂを設けてなり、前記着色層Ａと着色層Ｂの色調が異なること等を要件とする。
更には、前記学習具と、水付着具とからなる学習具セットを要件とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、非変色像の内容から解答を思考し、その解答を解答記入部に自ら描いた後、正解表示部に正解の像を現出させることができ、確実な習熟を行なうことのできる教習分野等への応用性に優れた商品性の高い学習具及びそれを用いた学習具セットを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
前記学習具は、支持体上に、問題表示部と、解答記入部と、正解表示部とを設けてなる。
前記支持体としては、紙、合成紙、ゴム、プラスチック、金属、石材、ガラス、布帛、木材等の各種材料が用いられる。
前記支持体の形状は立体形状であってもよいが、シート状（平面形状）であることが好ましい。
【０００７】
前記問題表示部は、支持体上に各種問題からなる像により形成されてなる。
前記問題としては、掛け算等の算数に関する問題、漢字等の国語に関する問題、化学、物理、天文、生物等の理科に関する問題、歴史等の社会に関する問題、英語等の外国語に関する問題、音楽に関する問題等が挙げられ、特に記憶を必要とする問題が好適である。
前記問題表示部を構成する像は、印刷インキにより支持体上にスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビヤ印刷、コーター、タンポ印刷、転写等の印刷手段により印刷像を形成して得ることが好ましい。
なお、前記印刷像は直接印刷して形成する他、像を残して、それ以外の部分を印刷する、所謂、抜き像であってもよい。
【０００８】
前記支持体上に形成される解答記入部は、低屈折率顔料をバインダー樹脂と共に分散状態に固着させた多孔質層により形成される。
前記多孔質層は、問題の内容から解答を思考し、その解答を記入する解答記入部として機能し、常態、即ち、乾燥状態では下層を隠蔽し、水等の液体を吸液した状態では透明又は半透明化して下層の色調を顕出させる。
よって、前記多孔質層に水を付着させて問題の解答を描くことができる。
前記低屈折率顔料としては、珪酸及びその塩、バライト粉、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、石膏、クレー、タルク、アルミナホワイト、炭酸マグネシウム等が挙げられ、これらは屈折率が１．４〜１．８の範囲にあり、液体を吸液すると良好な透明性を示すものである。
なお、前記珪酸の塩としては、珪酸アルミニウム、珪酸アルミニウムカリウム、珪酸アルミニウムナトリウム、珪酸アルミニウムカルシウム、珪酸カリウム、珪酸カルシウム、珪酸カルシウムナトリウム、珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、珪酸マグネシウムカリウム等が挙げられる。
前記低屈折率顔料の粒径は特に限定されるものではないが、０．０３〜１０．０μｍのものが好適に用いられる。
又、前記低屈折率顔料は２種以上を併用することもできる。
尚、好適に用いられる低屈折率顔料としては珪酸が挙げられる。
前記珪酸は、乾式法により製造させる珪酸（以下、乾式法珪酸と称する）であってもよいが、湿式法により製造される珪酸（以下、湿式法珪酸と称する）が好適である。
この点を以下に説明する。
珪酸は非晶質の無定形珪酸として製造され、その製造方法により、四塩化ケイ素等のハロゲン化ケイ素の熱分解等の気相反応を用いる乾式法によるものと、ケイ酸ナトリウム等の酸による分解等の液相反応を用いる湿式法によるものとに大別される。
乾式法珪酸と湿式法珪酸とでは構造が異なり、前記乾式法珪酸は珪酸が密に結合した構造であるのに対して、湿式法珪酸は、珪酸が縮合して長い分子配列を形成した構造部分を有している。
従って、湿式法珪酸は乾式法珪酸と比較して分子構造が粗になるため、湿式法珪酸を多孔質層に適用した場合、乾式法珪酸を用いた系と比較して乾燥状態における光の乱反射性に優れ、常態での隠蔽性が大きくなるものと推察される。
又、多孔質層は水を吸液させるものであるから、湿式法珪酸は乾式法珪酸に比べて粒子表面にシラノール基として存在する水酸基が多く、親水性の度合いが大であり、好適に用いられる。
尚、前記多孔質層の常態での隠蔽性と吸液状態での透明性を調整するために、湿式法珪酸と共に、他の汎用の低屈折率顔料を併用することもできる。
【０００９】
前記バインダー樹脂としては、ウレタン系樹脂、ナイロン樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、アクリル酸エステル共重合樹脂、アクリルポリオール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、マレイン酸樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、スチレン共重合樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−ブタジエン共重合樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合樹脂、メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合樹脂、ブタジエン樹脂、クロロプレン樹脂、メラミン樹脂、及び前記各樹脂エマルジョン、カゼイン、澱粉、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
前記低屈折率顔料とこれらのバインダー樹脂の混合比率は、低屈折率顔料の種類及び性状に左右されるが、好ましくは、低屈折率顔料１重量部に対してバインダー樹脂固形分０．５〜２重量部であり、より好ましくは、０．８〜１．５重量部である。低屈折率顔料１重量部に対してバインダー樹脂固形分が０．５重量部未満の場合には、前記多孔質層の実用的な皮膜強度を得ることが困難であり、２重量部を越える場合には、前記多孔質層内部への水の浸透性が悪くなる。
前記多孔質層は、一般的な塗膜と比較して着色剤に対するバインダー樹脂の混合比率が小さいため、十分な皮膜強度が得られ難い。そこで、前記のバインダー樹脂のうち、ナイロン樹脂又はウレタン系樹脂を用いて耐擦過強度を高めることが好ましい。
前記ウレタン系樹脂としては、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系ウレタン樹脂、ポリエーテル系ウレタン樹脂等があり、２種以上を併用することもできる。又、前記樹脂が水に乳化分散したウレタン系エマルジョン樹脂や、イオン性を有するウレタン樹脂（ウレタンアイオノマー）自体のイオン基により乳化剤を必要とすることなく自己乳化して、水中に溶解乃至分散したコロイド分散型（アイオノマー型）ウレタン樹脂を用いることもできる。
尚、前記ウレタン系樹脂は水性ウレタン系樹脂又は油性ウレタン系樹脂のいずれを用いることもできるが、本発明においては水性ウレタン系樹脂、殊に、ウレタン系エマルジョン樹脂やコロイド分散型ウレタン系樹脂が好適に用いられる。
前記ウレタン系樹脂は単独で用いることもできるが、支持体の種類や皮膜に必要とされる性能に応じて、他のバインダー樹脂を併用することもできる。ウレタン系樹脂以外のバインダー樹脂を併用する場合、実用的な皮膜強度を得るためには、前記多孔質層のバインダー樹脂中にウレタン系樹脂を固形分重量比率で３０％以上含有させることが好ましい。
前記バインダー樹脂において、架橋性のものは任意の架橋剤を添加して架橋させることにより、さらに皮膜強度を向上させることができる。
前記バインダー樹脂には、水との親和性に大小が存在するが、これらを組み合わせることにより、多孔質層中への浸透時間、浸透度合い、浸透後の乾燥の遅速を調整することができる。更には、適宜分散剤を添加して前記調整をコントロールすることができる。
前記多孔質層の塗布量は５〜５０ｇ／ｍ２、好ましくは、１０〜３０ｇ／ｍ２である。
５ｇ／ｍ２未満では、常態で十分な隠蔽性を得ることが困難であり、又、５０ｇ／ｍ２を越えると吸液時に十分な透明性を得ることが困難である。
【００１０】
なお、前記多孔質層中には、二酸化チタン被覆雲母、酸化鉄−二酸化チタン被覆雲母、酸化鉄被覆雲母、グアニン、絹雲母、塩基性炭酸鉛、酸性砒酸鉛、オキシ塩化ビスマス等の金属光沢顔料を添加したり、一般染料や顔料、蛍光染料や蛍光顔料を添加して色変化を多様化することができる。
【００１１】
前記支持体上に形成される正解表示部は、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層を設け、且つ、前記多孔質層の一部に内在し、共存状態に撥水性樹脂層が配設されて形成される。
前記正解表示部は、問題の正解を現出させて視認する部分として機能し、常態、即ち、乾燥状態では解答記入部と同様に下層を隠蔽し、水等の液体を吸液した状態では透明又は半透明化して下層の色調を顕出させ、撥水性樹脂層を形成した部分は吸液しないことから像（正解）が現出する。
【００１２】
前記撥水性樹脂層は、シリコン系、パラフィン系、ポリエチレン系、アルキルエチレン尿素系、フッ素系等の撥水性樹脂を含む撥水処理液を印刷、塗布、吹き付け、筆記、或いはスタンプ手段により付着させた後、浸透乾燥して得られ、多孔質層に内在し、共存状態にある撥水性樹脂層を形成できる。
前記撥水性樹脂のうち、フッ素系撥水剤が、撥水効果及び加工適性の面で効果的であり、固形分として、１ｇ／ｍ２〜５０ｇ／ｍ２、好適には、２ｇ／ｍ２〜３０ｇ／ｍ２の範囲の付着量が有効である。
印刷手段としては、スクリーン印刷、グラビヤ印刷、オフセット印刷等が例示でき、特にスクリーン印刷手段は、スクリーンの開孔率、孔径、線径等の調整により、目的に応じた任意の像を比較的簡易に形成でき、撥水性樹脂層の厚み（撥水加工液の塗布量）の調整の面でも効果的である。
【００１３】
前記多孔質層は、非吸水状態では不透明であり、吸水状態では透明化して下層の様相を透視できる。従って、下層に着色層が配設された系では、その色彩や像を視覚でき、着色層の非配設の系では、支持体自体の色彩を視覚させる。
ここで、撥水性樹脂層は多孔質層の一部に内在し、共存状態に配設されているので、撥水性樹脂層の共存箇所の多孔質層は、撥水効果により吸水状態が形成されず、不透明状態が保持されている（前記撥水性樹脂層は透明性であるため、多孔質層の不透明状態が透視できる）。
従って、常態（非吸水状態）では、判別し難い撥水性樹脂層と多孔質層が、撥水性樹脂層の非配設部分の多孔質層への吸水により判別可能となる。
前記撥水性樹脂層は、問題の解答に相当する像である。
【００１４】
前記解答記入部と正解表示部はそれぞれ支持体上に設けてなるが、使用者が区別し易いように 前記解答記入部と正解表示部の形状を変えたり、大きさを変えることができる。
また、支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が支持体の色調と異なる構成、或いは、支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が支持体の色調と異なる構成によって、解答記入部と正解表示部を区別し易くすることもできる。
更には、支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層Ａと、支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層Ｂを設けてなり、前記着色層Ａと着色層Ｂの色調が異なる構成とすることもできる。
前記学習具は単体の他、複数であってもよいし、複数枚の学習具を綴じ合わせた冊子形態であってもよい。
【００１５】
前記学習シートと、水付着具を組み合わせて学習シートセットを得ることもできる。
前記水付着具は、連続気孔を有するプラスチック多孔体又は繊維加工体をペン先部材として適用した筆記具又は塗布具を挙げることができる。
前記連続気孔を有するプラスチック多孔体又は繊維加工体は、水を適宜量、吸収し、吐出させるものであればよく、汎用のポリオレフィン系、ポリウレタン系、その他各種プラスチックの連続気孔体や繊維を集束させた毛筆状のもの、繊維の樹脂加工又は熱溶着加工によるもの、フェルト、不織布形態のものを挙げることができ、形状、寸法は目的に応じて任意に設定できる。
なお、前記した各種材料をペン先部材として適用し、水収容容器の先端に取り付けた筆記具が有効である。
【実施例】
【００１６】
以下に実施例を示す。尚、実施例中の部は重量部を示す。
実施例１（図１乃至３参照）
学習具の作製
支持体２としてピンク色の合成紙表面に、白色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性白色スクリーン印刷用インキを用いて「３×１＝」、「３×２＝」、「３×３＝」、「３×４＝」、「３×５＝」、「３×６＝」、「３×７＝」、「３×８＝」、「３×９＝」の文字からなる問題表示部３（非変色像）を設けた。
次いで、前記問題表示部の「＝」の右側の部分に、湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて四角形の解答記入部４（多孔質層）を形成した。
次いで、前記解答記入部４の右側の部分に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて円形の多孔質層を形成し、その上からフッ素樹脂系撥水剤〔商品名：ディックガードＦＳ−１、大日本インキ工業（株）製、固形分２０重量％〕５０部、アルギン酸ナトリウム１．５部、水４８．５部、シリコーン系消泡剤０．５部、水性系架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる無色透明スクリーン印刷用インキを用いて、１５０メッシュのスクリーン版にて「３」、
「６」、「９」、「１２」、「１５」、「１８」、「２１」、「２４」、「２７」の数字を順に印刷し、８０℃で２分間乾燥硬化させ、多孔質層中に撥水性樹脂層を形成して正解表示部５を設けて学習具１を得た。
【００１７】
前記学習具の解答記入部は常態（非吸水状態）では白色を呈しており、正解表示部も多孔質層は白色であり、撥水性樹脂層自体も無色透明であるため、白色を呈している（図１参照）。
前記学習具の問題の内容から解答を思考し、水を収容した水付着具（水ペン）を用いて解答記入部に解答を筆記すると、多孔質層の水を吸水した部分が透明化して下層の支持体によるピンク色が視認されるため、「３」、「６」、「９」の数字が記入される（図２参照）。
次いで、正解表示部に前記水付着具を用いて水を付着させると、撥水性樹脂層は水を弾いて吸液せず、撥水性樹脂層の部位を除く多孔質層が水の吸液により、透明化して下層の支持体によるピンク色が視覚されるため、白色の「３」、「６」、「９」の数字が視認される（図３参照）。
解答記入部と正解表示部の数字は多孔質層が吸水状態ではこの様相を示していたが、水が蒸発すると、再び元の白色に戻り、前記様相変化は繰り返し行うことができた。
学習具の様相変化は水の適用により何度も繰り返し行うことができるため、学習用教材として好適に用いられる。
【００１８】
実施例２
学習具セットの作製
実施例１で作製した学習具と、水付着具として軸筒内に水を収容可能に構成したペンを組み合わせて学習具セットを得た。
前記学習具セットは、実施例１と同様に学習用教材として好適であると共に、教習具としての利便性に優れていた。
【００１９】
実施例３
学習具の作製
支持体として白色の合成紙表面に、青色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性青色スクリーン印刷用インキを用いて「いち」、「に」、「さん」、「し」、「ご」の文字からなる問題表示部（非変色像）を設けた。
次いで、前記問題表示部の右側の部分に、青色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性青色スクリーン印刷用インキを用いて四角形の非変色層を形成した後、前記非変色像上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて多孔質層を形成して解答記入部を設けた。
次いで、前記解答記入部の右側の部分にピンク色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性ピンク色スクリーン印刷用インキを用いて四角形の非変色層を形成した後、前記非変色像上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて多孔質層を形成し、その上からフッ素樹脂系撥水剤〔商品名：ディックガードＦＳ−１、大日本インキ工業（株）製、固形分２０重量％〕５０部、アルギン酸ナトリウム１．５部、水４８．５部、シリコーン系消泡剤０．５部、水性系架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる無色透明スクリーン印刷用インキを用いて、１５０メッシュのスクリーン版にて「一」、
「二」、「三」、「四」、「五」の抜き文字（漢字）を順に印刷し、８０℃で２分間乾燥硬化させ、多孔質層中に撥水性樹脂層を形成して正解表示部を設けて学習具を得た。
【００２０】
前記学習具の解答記入部は常態（非吸水状態）では白色を呈しており、正解表示部も多孔質層は白色であり、撥水性樹脂層自体も無色透明であるため、白色を呈している。
前記学習具の問題の内容から解答を思考し、水を収容した水付着具（水ペン）を用いて解答記入部に解答を筆記すると、多孔質層の水を吸水した部分が透明化して下層の非変色層による青色が視認されるため、「一」、「二」、「三」の文字（漢字）が記入される。
次いで、正解表示部に前記水付着具を用いて水を付着させると、撥水性樹脂層は水を弾いて吸液せず、撥水性樹脂層の部位を除く多孔質層が水の吸液により、透明化して下層の非変色層によるピンク色が視覚されるため、ピンク白色の「一」、「二」、「三」の文字（漢字）が視認される。
解答記入部と正解表示部の文字は多孔質層が吸水状態ではこの様相を示していたが、水が蒸発すると、再び元の白色に戻り、前記様相変化は繰り返し行うことができた。
学習具の様相変化は水の適用により何度も繰り返し行うことができるため、学習用教材として好適に用いられる。
【００２１】
実施例４
学習具セットの作製
実施例３で作製した学習具と、水付着具として軸筒内に水を収容可能に構成したペンを組み合わせて学習具セットを得た。
前記学習具セットは、実施例３と同様に学習用教材として好適であると共に、教習具としての利便性に優れていた。
【００２２】
実施例５
学習具の作製
支持体として白色の耐水紙表面に、非変色のイエロー色、シアン色、マゼンタ色、ブラック色の各油性系オフセットインキを用いて、オフセット印刷機でプロセス印刷して、リンゴ、ボール、帽子、犬の絵柄からなる問題表示部（非変色像）を設けた。
次いで、前記問題表示部の右側の部分に、青色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性青色スクリーン印刷用インキを用いて四角形の非変色層を形成した後、前記非変色像上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて多孔質層を形成して解答記入部を設けた。
次いで、前記解答記入部の右側の部分に赤色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性赤色スクリーン印刷用インキを用いて楕円形状の非変色層を形成した後、前記非変色像上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる白色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて多孔質層を形成し、その上からフッ素樹脂系撥水剤〔商品名：ディックガードＦＳ−１、大日本インキ工業（株）製、固形分２０重量％〕５０部、アルギン酸ナトリウム１．５部、水４８．５部、シリコーン系消泡剤０．５部、水性系架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる無色透明スクリーン印刷用インキを用いて、１５０メッシュのスクリーン版にて「ＡＰＰＬＥ」、「ＢＡＬＬ」、「ＣＡＰ」、「ＤＯＧ」の抜き文字（英字）を順に印刷し、８０℃で２分間乾燥硬化させ、多孔質層中に撥水性樹脂層を形成して正解表示部を設けて学習具を得た。
【００２３】
前記学習具の解答記入部は常態（非吸水状態）では白色を呈しており、正解表示部も多孔質層は白色であり、撥水性樹脂層自体も無色透明であるため、白色を呈している。
前記学習具の問題の内容から解答を思考し、水を収容した水付着具（水ペン）を用いて解答記入部に解答を筆記すると、多孔質層の水を吸水した部分が透明化して下層の非変色層による青色が視認されるため、「ＡＰＰＬＥ」、「ＢＡＬＬ」、「ＣＡＰ」、「ＤＯＧ」の文字（英字）が記入される。
次いで、正解表示部に前記水付着具を用いて水を付着させると、撥水性樹脂層は水を弾いて吸液せず、撥水性樹脂層の部位を除く多孔質層が水の吸液により、透明化して下層の非変色層による赤色が視覚されるため、赤色の「ＡＰＰＬＥ」、「ＢＡＬＬ」、「ＣＡＰ」、「ＤＯＧ」の文字（英字）が視認される。
解答記入部と正解表示部の文字は多孔質層が吸水状態ではこの様相を示していたが、水が蒸発すると、再び元の白色に戻り、前記様相変化は繰り返し行うことができた。
学習具の様相変化は水の適用により何度も繰り返し行うことができるため、学習用教材として好適に用いられる。
【００２４】
実施例６
学習具セットの作製
実施例５で作製した学習具と、水付着具として軸筒内に水を収容可能に構成したペンを組み合わせて学習具セットを得た。
前記学習具セットは、実施例５と同様に学習用教材として好適であると共に、教習具としての利便性に優れていた。
【００２５】
実施例７
学習具の作製
支持体として白色の合成紙表面に、黒色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性黒色スクリーン印刷用インキを用いて「１×１＝」、「１×２＝」、「１×３＝」、「１×４＝」、「１×５＝」、「１×６＝」、「１×７＝」、「１×８＝」、「１×９＝」の文字からなる問題表示部（非変色像）を設けた。次いで、前記問題表示部の「＝」の右側の部分に、ピンク色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性ピンク色スクリーン印刷用インキを用いて１５０メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて四角形の解答記入部（非変色層）を形成し、次いで、前記回答記入部上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、青色顔料０．５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなる青色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて四角形の解答記入部（多孔質層）を形成した。
次いで、前記解答記入部の右側の部分に、青色顔料１部、アクリル酸エステルエマルジョン５０部、水性インキ増粘剤３部、レベリング剤０．５部、消泡剤０．３部、及び水性インキ架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる非変色性青色スクリーン印刷用インキを用いて１５０メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて円形の非変色層を形成し、前記非変色層上に湿式法微粒子状珪酸〔商品名：ニップシールＥ−２２０、日本シリカ工業（株）製〕１５部、ピンク色顔料１．０部、ウレタンエマルジョン〔商品名：ハイドランＡＰ−１０、大日本インキ化学工業（株）製、固形分３０重量％〕４５部、水４０部、シリコーン系消泡剤０．５部、水系インキ用増粘剤３部、エチレングリコール１部、及び水性インキ架橋剤３部を均一に混合攪拌してなるピンク色スクリーン印刷用インキを用いて、１００メッシュのスクリーン版にて印刷し、７０℃で５分間乾燥硬化させて円形の多孔質層を形成し、その上からフッ素樹脂系撥水剤〔商品名：ディックガードＦＳ−１、大日本インキ工業（株）製、固形分２０重量％〕５０部、アルギン酸ナトリウム１．５部、水４８．５部、シリコーン系消泡剤０．５部、水性系架橋剤５部を均一に混合攪拌してなる無色透明スクリーン印刷用インキを用いて、１５０メッシュのスクリーン版にて「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」、「７」、「８」、「９」の抜き柄の数字を順に印刷し、８０℃で２分間乾燥硬化させ、多孔質層中に撥水性樹脂層を形成して正解表示部を設けて学習具を得た。
【００２６】
前記学習具の解答記入部は常態（非吸水状態）では青色を呈しており、正解表示部の多孔質層はピンク色であり、撥水性樹脂層自体も無色透明であるため、ピンク色を呈している。
前記学習具の問題の内容から解答を思考し、水を収容した水付着具（水ペン）を用いて解答記入部に解答を筆記すると、多孔質層の水を吸水した部分が透明化して青色と下層の非変色ピンク色との混色である紫色が視認されるため、青地に紫色の「１」、「２」、「３」の数字が記入される。
次いで、正解表示部に前記水付着具を用いて水を付着させると、撥水性樹脂層は水を弾いて吸液せず、撥水性樹脂層の部位を除く多孔質層が水の吸液により、透明化してピンク色と下層の青色との混色となる紫色が視覚されるため、ピンク地に紫色の「１」、「２」、「３」の数字が視認される。
解答記入部と正解表示部の数字は多孔質層が吸水状態ではこの様相を示していたが、水が蒸発すると、再び元のピンク色と青色に戻り、前記様相変化は繰り返し行うことができた。
学習具の様相変化は水の適用により何度も繰り返し行うことができるため、学習用教材として好適に用いられる。
【００２７】
実施例８
学習具の作製
実施例４と同様の非変色性黒色スクリーン印刷用インキを用いて「２×１＝」〜「２×９＝」の文字からなる問題表示部を設けた。次いで、前記問題表示部の右側の部分に、回答記入部、更に解答記入部の右側の部分に正解表示部を設けて学習具を得た。
前記と同様の方法で「３×１＝」〜「３×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「４×１＝」〜「４×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「５×１＝」〜「５×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「６×１＝」〜「６×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「７×１＝」〜「７×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「８×１＝」〜「８×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具、「９×１＝」〜「９×９＝」の文字からなる問題表示部を有する学習具を作製した。
前記学習具は、実施例４で作製した学習具と組み合わせて九九の学習に適した学習用教材として好適に用いられる。
【００２８】
実施例９
学習具セットの作製
実施例８で作製した学習具と、水付着具として軸筒内に水を収容可能に構成したペンを組み合わせて学習具セットを得た。
前記学習具セットは、実施例８と同様に学習用教材として好適であると共に、教習具としての利便性に優れていた。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の学習具の一実施例の正面図である。
【図２】図１の学習具の解答記入部に水付着具で筆記した状態を示す正面図である。
【図３】図２の学習具の正解表示部に水付着具で筆記した状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 学習具
２ 支持体
３ 問題表示部
４ 解答記入部
５ 正解表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に、問題表示部と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層からなる解答記入部と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層を設け、且つ、前記多孔質層の一部に内在し、共存状態に撥水性樹脂層が配設された正解表示部とを並設してなる学習具。
【請求項２】
前記解答記入部と正解表示部の形状及び／又は大きさが異なる請求項１記載の学習具。
【請求項３】
前記支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が
支持体の色調と異なる請求項１記載の学習具。
【請求項４】
前記支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が支持体の色調と異なる請求項１記載の学習具。
【請求項５】
前記支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層Ａと、支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層Ｂを設けてなり、前記着色層Ａと着色層Ｂの色調が異なる請求項１記載の学習具。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の学習具と、水付着具とからなる学習具セット。
【請求項７】
前記水付着具は、連続気孔を有するプラスチック多孔体又は繊維加工体をペン先部材として適用した筆記具形態の水付着具である請求項６記載の学習具セット。
【請求項１】
支持体上に、問題表示部と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層からなる解答記入部と、低屈折率顔料をバインダー樹脂に分散状態に固着させた、非吸水状態で不透明であり、吸水状態で透明化する多孔質層を設け、且つ、前記多孔質層の一部に内在し、共存状態に撥水性樹脂層が配設された正解表示部とを並設してなる学習具。
【請求項２】
前記解答記入部と正解表示部の形状及び／又は大きさが異なる請求項１記載の学習具。
【請求項３】
前記支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が
支持体の色調と異なる請求項１記載の学習具。
【請求項４】
前記支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層を設けてなり、前記着色層の色調が支持体の色調と異なる請求項１記載の学習具。
【請求項５】
前記支持体と解答記入部の多孔質層との間に着色層Ａと、支持体と正解表示部の多孔質層との間に着色層Ｂを設けてなり、前記着色層Ａと着色層Ｂの色調が異なる請求項１記載の学習具。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の学習具と、水付着具とからなる学習具セット。
【請求項７】
前記水付着具は、連続気孔を有するプラスチック多孔体又は繊維加工体をペン先部材として適用した筆記具形態の水付着具である請求項６記載の学習具セット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１４５６２０（Ｐ２００８−１４５６２０Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３１２９３（Ｐ２００６−３３１２９３）
【出願日】平成１８年１２月８日（２００６．１２．８）
【出願人】（０００１１１８９０）パイロットインキ株式会社 (832)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月８日（２００６．１２．８）
【出願人】（０００１１１８９０）パイロットインキ株式会社 (832)
【Ｆターム（参考）】
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