JP2005200547A - 筆記具用水性インキ組成物 - Google Patents

Abstract

【構成】
アルカリ可溶型アクリル系共重合体、低級アルコール系溶剤、水、色材より少なくともなる筆記具用水性インキ組成物であり、アルカリ可溶型アクリル系共重合体の分子量7000〜15000、酸価30〜100、ガラス転移点−10〜60℃である筆記具用水性インキ組成物。
【効果】
外観は着色或いは無色の透明であり、筆跡は、透明感、立体感を併せ持った筆跡である筆記具用水性インキ組成物を提供することができた。

Description

本発明は、外観は着色或いは無色の透明の筆記具用水性インキ組成物に関し、特に該インキ組成物を用いて描いた筆跡は、透明感および立体感を併せ持った筆跡である筆記具用水性インキ組成物に関する。

従来よりポスター、イラスト或いは装飾用の分野では筆跡が盛り上がって肉盛り感のあるものが求められている場合があり、このような筆跡を得るために種々のインキ組成物が提案されている。例えば、特許文献１には水に溶かされて所定期間寝かさせた盛り上げ主体としての粘土と、エチルアルコールに溶かされた色付け用としてのアクリル絵の具と、素地および絵の具どうしに対する馴染み性および接着性を高める締結材と、表面仕上げ用の細粒子からなる化粧土とを混合してなることを特徴とする盛り上げ用絵の具が示されており、特許文献２には油相およぶ水相からなる油中水型エマルジョンにおいて、前記水相として水中油型樹脂エマルジョンを用いることを特徴とする孔版印刷用エマルジョンインクが示されている。そして、この孔版印刷用エマルジョンインクで印刷された文字は肉盛感が与えられることが記載されている。更に、特許文献３にはパラフィンをバインダーとして用いたことを特徴とするペイントインク組成物が開示されており、該ペイントインクを厚肉に塗布することにより立体的な表現や立体感のある装飾を可能とすることが記載されている。
特開平３−２９０４７３号公報 特開平６−２２０３８２号公報 特開２００２−２８５０６６号公報 しかし、これらの筆記具は透明性に欠けており、いまだ、インキ組成物の外観は着色或いは無色の透明であり、筆跡は、透明感、立体感を併せ持った筆跡である筆記具用水性インキ組成物は提供されていない。

本発明は、外観は着色或いは無色の透明であり、筆跡は、透明感、立体感を併せ持った筆跡である筆記具用水性インキ組成物を提供することを目的とする。

本発明者は前述の課題を解決するために、鋭意研究を行なった結果、少なくともアルカリ可溶型アクリル系共重合体、低級アルコール系溶剤、水、色材よりなる筆記具用水性インキ組成物であって、そのアルカリ可溶型アクリル系共重合体が分子量7000〜15000、酸価30〜100、ガラス転移点−10〜60℃である筆記具用水性インキ組成物であるとき、外観は着色或いは無色の透明であり、筆跡は、透明感、立体感を併せ持った筆跡である筆記具用水性インキ組成物を提供できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

即ち、本発明の筆記具用水性インキ組成物は、その外観は着色或いは無色の透明であり、筆跡は、透明感、立体感を併せ持った筆跡を与えるのである。

本発明を詳細に説明する。
本発明に用いるアルカリ可溶型アクリル系共重合体とは、アクリル酸エステル、スチレン、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸などを適宜共重合させたものであり、構造中にカルボキシル基などの酸性基を有し、アルカリ物質の共存下において水に可溶な共重合体である。本発明では、分子量7000〜15000、酸価30〜100、ガラス転移点−10〜60℃であるものを20〜55重量％添加して用いる。例として、アクリル酸メタクリル酸エステル共重合体、ポリアクリル酸エステル共重合体、アクリル酸スチレン共重合体、マレイン酸スチレン共重合体などが挙げられ、これらを１種または2種以上混合して用いる。分子量が7000未満であると、粘度が低すぎて立体的な筆記線が得られないばかりか、筆跡自体が固着しにくくなる。分子量15000を越えると、少量にてインキ粘度が著しく増大し、十分な添加量が得られず、筆跡に十分な立体感が得られないばかりか流動性が悪くなる。
また、酸価は30〜100ものを用いる。酸価30未満であると、インキ溶媒に溶解しにくくなり、白濁して透明感が損なわれ、酸価100を越えると、耐水性が劣り、筆記時の糸引きが著しくなる。

さらに、本発明で使用するアルカリ可溶型アクリル系共重合体のガラス転移点は−10〜60℃のものを用いる。−10℃以下の場合、乾燥後の筆跡にべたつきが生じ、60℃以上の場合は、乾燥後の筆跡に割れが生ずる。
以上のようなアルカリ可溶型アクリル系共重合体は、インキ全量に対して20〜55重量％添加して用いる。20重量%以下の場合、立体的な筆記線を描くには、筆跡乾燥後に残る樹脂分が不十分である。55重量％以上の場合は、インキ粘度が著しく増大し、流動性が悪くなる。また、樹脂を可溶化するために使用するアルカリ物質としては２０℃で気体である低級アミン、即ちアンモニア、モノメチルアミン、モノエチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミンより一種または二種以上用いるが、速乾性を考慮するとアンモニアが望ましい。アルカリ物質の添加は、樹脂が溶解するpＨが７−１０になるように添加することが望ましい。

本発明に用いる溶媒は水と低級アルコール系溶剤との混合物であり、水はインキ溶媒全体の20〜80重量％の割合で用いる。水の添加量が２０重量％以下であると、紙の種類にもよるがインキが紙面に浸透しやすくなり、立体的な筆記線を描くことが難しく、８０重量％以上では用いる樹脂の酸価にもよるが溶解しにくくなる。アルコール系溶剤としては、エタノール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどが挙げられ、これらを1種または2種以上混合して用いる。

本発明に用いる色材としては、通常のアルコール系、水系のインキに用いる染料又は顔料をインキ外観の透明性が失われない程度の色付けに用いることができ、具体的には、水性或いはアルコール可溶性のもの、C.I.ダイレクトイエロー44、C.I.ダイレクトイエロー50、C.I.ダイレクトレッド84、C.I.ダイレクトレッド225、C.I.ダイレクトバイオレット9、C.I.ダイレクトブルー2、C.I.ダイレクトグリーン30等の直接染料、C.Iベーシックイエロー25、C.Iベーシックオレンジ2、C.Iベーシックレッド9、C.Iベーシックバイオレット3、C.Iベーシックブルー1、C.Iベーシックブルー9等の塩基性染料、C.I.アシッドイエロー1、C.I.アシッドイエロー7、C.I.アシッドオレンジ7、C.I.アシッドレッド1、C.I.アシッドレッド13、C.I.アシッドレッド87、C.I.アシッドバイオレット7、C.I.アシッドブルー7、C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー74、C.I.アシッドブルー90、C.I.アシッドグリーン7、C.I.アシッドグリーン16、C.I.アシッドブラウン39などの酸性染料、またはアルコール可溶性染料、C.I.ソルベントブラック5、C.I.ソルベントブラック7、C.I.ソルベントブルー5、C.I.ソルベントブルー12、C.I.ソルベントブルー25、C.I.ソルベントブルー38、C.I.ソルベントブルー70、C.I.ソルベントレッド1、C.I.ソルベントレッド8、C.I.ソルベントレッド23、C.I.ソルベントレッド82、C.I.ソルベントイエロー6、C.I.ソルベントイエロー21、C.I.ソルベントイエロー56、C.I.ソルベントイエロー61、C.I.ソルベントオレンジ45、C.I.ソルベントバイオレット21、C.I.ソルベントグリーン3、C.I.ソルベントブラウン20、蛍光染料などの染料から一種又は2種以上混合して用いることができる。また、カーボンブラックや白色顔料である二酸化チタン等の無機顔料、フタロシアニンブルー（C.I.74160）、フタロシアニングリーン（C.I.74260）、ジスアゾエローGR（C.I.21100）、パーマネントレッド4R（C.I.12335）、ブリリアントカーミン6B（C.I.15850）等の有機顔料、蛍光顔料、蓄光顔料等を1種または2種以上混合して用いることができる。

更に、本発明のインキ組成物には、上記成分の他、必要に応じて、筆記具用水性インキ組成物に用いられる公知の添加剤などを用いることができる。例えば、分散剤、増粘剤、湿潤剤、高沸点有機溶剤、防腐剤、防錆剤などである。
そして、本発明においては上記のインキ組成物を公知の攪拌機を使用し室温ないし５０若しくは６０℃程度の温度下で混合、攪拌して筆記具用水性インキとする。得られた筆記具用水性インキは無色或いは透明であり、これを用いて描写した筆跡は透明感、立体感を有する。筆跡の透明感とは塗膜に曇りが無く光を透過することであり、より具体的には本筆記具によって描かれた筆跡を介して、紙などの被筆記物上の色や予め筆記されていた文字などが視認出来ることを意味し、また立体感とは乾燥後の筆跡部分の膜が盛り上がっている状態をいう。

〔実施例〕
次に実施例、比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって限定されるものではない。なお、部は重量部を示し、％は重量％を示す。
実施例１
アクリル酸メタクリル酸エステル共重合体の水アルコール溶液９９．９重量％とC.I.ソルベントブルー38 0.1重量％とから成る水性インキ組成物を製造した。
アクリル酸メタクリル酸エステル共重合体の水アルコール溶液は次の組成を有する。
アクリル酸メタクリル酸エステル共重合体 48.1部
（分子量10900、酸価59.5、Tg20.0℃）
エタノール 32.3部
イソプロピルアルコール 1.9部
ノルマルプロピルアルコール 2.6部
イオン交換水 13.0部
アンモニア水（28重量％） 2.0部

実施例２
次の組成を有する水性インキ組成物を製造した。
ポリアクリル酸エステル共重合体水溶液 74.6重量％
（分子量13900、酸価76.5、Tg-7.5℃）
エタノール 20.3重量％、
プロピレングリコールモノメチルエーテル 4.9重量％
C.I.アシッドブルー90 0.2重量％
ポリアクリル酸エステル共重合体水溶液は次の組成よりなる。
ポリアクリル酸エステル共重合体 35.8部
イオン交換水 36.0部
アンモニア水（28重量％） 2.8部

比較例１
実施例２のポリアクリル酸エステル共重合体水溶液を半量とし、減量分をイオン交換水に置き換えた。

実施例３
次の組成を有する水性インキ組成物を製造した。
アクリル酸スチレン共重合体 30.0重量％、
（分子量8500、酸価73.0、Ｔg40.0℃）
エタノール 10.0重量％
イソプロピルアルコール 5.9重量％
イオン交換水 52.0重量％
モノメチルアミン 1.9重量％
C.I.アシッドレッド87 0.2重量％

比較例２
実施例３のイオン交換水を１０．０重量％とし、減量分をイソプロピルアルコールに置き換えた。
比較例３
実施例３の樹脂を倍量にし、その分をイオン交換水を減量した。

比較例４
次の組成を有する水性インキ組成物を製造した。
アクリル酸スチレン共重合体 34.0重量％
（分子量8500、酸価200.0、Tg85.0 ℃）
エタノール 8.0重量％
イソプロピルアルコール 5.9重量％
イオン交換水 47.2重量％
アンモニア水（28重量％） 4.8重量％
蛍光顔料 0.1重量％

比較例５
アクリル酸メタクリル酸エステル共重合体のアルコール溶液 99.9重量％
（分子量５２２００，酸価 ７８．８，Ｔｇ １．７℃）
C.I.ソルベントブルー38 0.1重量％
アクリル酸メタクリル酸エステル共重合体のアルコール溶液は次の組成を有する。
アクリル酸メタクリル酸エステル共重合体 48.1部
エタノール 47.3部
イソプロピルアルコール 1.9部
ノルマルプロピルアルコール 2.6部

比較例６
実施例２のポリアクリル酸エステル共重合体（分子量13900、酸価76.5、Tg-7.5℃）の水溶液をポリアクリル酸エステル共重合体（分子量24000、酸価19.0、Tg-15.0℃）のエマルション（エマルション樹脂割合45.5重量％）に置き換えた。
比較例７
実施例３のアクリル酸スチレン共重合体（分子量8500、酸価73.0、Ｔg40.0℃）をアクリル酸スチレン共重合体（分子量4600、酸価108.0、Tg60.0℃）に置き換えた。

実施例１〜３、比較例１〜７とも、各組成成分を計量したのち、公知の攪拌器を用いて、50〜60℃にて約2時間程度攪拌し溶解した。
得られた製品の性能については次のような方法によって測定し、その結果を表１に示した。
（１）インキの透明性・・・各インキを透明ガラス瓶に入れ、目視により外観の透明性を○と×にて判断した。
（２）筆跡の透明感、立体感・・・実施例１〜３、比較例１〜７のインキを当社極細修正ペン容器に搭載し、筆記具を得た。これを用いてガラス板上に手書きによる螺旋筆記を行ない、筆跡の透明感、即ち曇りの有無及び立体感を目視により○と×にて判断した。

上記の結果から明らかなように、アルカリ可溶型アクリル系共重合体、低級アルコール系溶剤、水、色材より少なくともなる筆記具用水性インキ組成物であり、アルカリ可溶型アクリル系共重合体が分子量7000〜15000、酸価30〜100、ガラス転移点−10〜60℃である筆記具用水性インキ組成物は、そのインキ組成物の外観は着色或いは無色の透明であり、筆跡は、透明感、立体感を併せ持った筆跡であるということが判明した。

Claims (3)

1. 少なくともアルカリ可溶型アクリル系共重合体、低級アルコール系溶剤、水、色材を含有する筆記具用水性インキ組成物であって、前記アルカリ可溶型アクリル系共重合体が分子量7000〜15000、酸価30〜100、ガラス転移点−10〜60℃であることを特徴とする筆記具用水性インキ組成物。
2. 前記アルカリ可溶型アクリル系共重合体をインキ全量に対して20〜55重量％含有した請求項１記載の筆記具用水性インキ組成物。
3. インキ溶媒全体の20重量%以上80重量%以下が水であり、残量が水溶性低級アルコール系溶剤である請求項1記載の筆記具用水性インキ組成物。