JPH02248475A - 水性インキ組成物 - Google Patents

水性インキ組成物

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JPH02248475A
JPH02248475A JP1070102A JP7010289A JPH02248475A JP H02248475 A JPH02248475 A JP H02248475A JP 1070102 A JP1070102 A JP 1070102A JP 7010289 A JP7010289 A JP 7010289A JP H02248475 A JPH02248475 A JP H02248475A
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JP
Japan
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parts
water
ink composition
based ink
aqueous ink
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Pending
Application number
JP1070102A
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English (en)
Inventor
Minoru Wagi
稔 和木
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Mikuni Color Ltd
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Mikuni Color Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマーキングベンなどに用いられる水性インキ組
成物に関する。
〔従来の技術〕
従来よりこの種の水性インキとして染料タイプのものが
多用されているが、染料自体が水溶性であるために耐水
性に劣るほか、耐光性にも劣るという大きな欠点を有し
ていた。
そこで、この欠点を克服し得る水性インキとして顔料タ
イプのものが種々提案されている。たとえば特開昭58
−141256号公報には、高分子凝集剤を添加するこ
とにより顔料粒子間の緩い橋架は作用による顔料の凝集
状懸濁液を生成させて顔料の沈降分離を防止した水性イ
ンキ組成物が開示されている。
また、特開昭61−235478号公報には、顔料の分
散剤として親油性部分を併有する重合体を使用すること
により顔料の分散安定性や保存安定性を向上させた水性
インキ組成物が開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上述した従来の顔料タイプの水性インキ組成物
は、顔料を1Qcps以下といった低粘度で水中に微粒
子状態で分散させ、かつ安定化させることが困難であり
、筆記具中で沈降分離を起こしたり筆記中にかすれを生
じたり全(筆記することができなかったりするという現
象がしばしば生じている。これは、顔料粒子を一次粒子
にまで細かくして安定化させることに大きな技術的困難
が伴い、しかも一般に使用される有機顔料にあってもそ
の比重が1.4〜2.2の範囲にあるために低粘度では
沈降しやすい状態になるからであろうと考えられる。
さらに、1Qcps以下の低粘度の水性インキは固着剤
の添加によって大幅な粘度の増大をきたすために固着剤
の添加量に制限があり、それほど多くの固着剤を添加す
ることができない。そのため、そのような低粘度の水性
インキの使用対象物は一般に紙だけに限定されており、
ガラス、プラスチック、金属、陶器などのような吸湿性
をほとんど有しない対象物に用いた場合にはインキがは
しかれたり定着が悪かったりして実使用に耐え得ず、こ
のことが従来の水性インキの大きな欠点になっている。
本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、水溶性染
料の欠点である耐水性および耐光性を改善し、経時安定
性に非常に優れ、使用対象物を紙取外にガラス、プラス
チック、金属、陶器などのような吸湿性をほとんど有し
ない対象物にも拡大することが可能な水性インキ組成物
を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の水性インキ組成物は、着色樹脂分散体とアルカ
リ可溶性樹脂と表面張力調整剤とを必須成分とすること
を基本とするものである。そして、上記着色樹脂分散体
として染料で着色された平均粒子径0.3μm以下のエ
チレン性不飽和単量体の重合物分散体を用いること、上
記アルカリ可溶性樹脂として酸価30〜300の範囲に
あるカルボキシル基含有共重合体を用いること、上記表
面張力調整剤としてアニオン性またはノニオン性界面活
性剤を用いることは望ましい。また、25℃における粘
度が10cps以下であるものも本発明の範囲内である
〔実施例〕
本発明の水性インキ組成物は、着色樹脂分散体とアルカ
リ可溶性樹脂と表面張力調整剤とを必須成分とするもの
である。
本発明に用いる着色樹脂分散体は、酸性基または塩基性
基を有するエチレン性不飽和単量体を水溶性有機溶媒の
存在下で溶液重合すると共に、溶液重合時または溶液重
合後に染料を添加して得られるポリマーを、平均粒子径
0.3μm以下のエチレン性不飽和単量体を乳化重合し
て得られる共重合体ラテックス中に分散させ、その共重
合体に吸着させたもの(重合物分散体)が好ましい。
こうして得られる着色樹脂分散体は、平均粒子径が0.
3μm以下であるため安定性に優れるばかりでなく、染
料をエマルジョン樹脂に分散・吸着させているため耐水
性や耐光性が従来の染料タイプの水性インキ組成物に比
べて大幅に向上している。
酸性基を有するエチレン性不飽和単量体としてはスルホ
ン基またはカルボキシル基を有する単量体、たとえばア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸ならびにこれらの
塩を掲げることができ、塩基性基を有するエチレン性不
飽和単量体としては含窒素単量体、たとえばビニルピリ
ジン、N−ビニルピロリドン0.アクリルアミドなどを
掲げることができる。
上記各単量体を着色可能な染料としては直接染料、酸性
染料、塩基性染料、分散染料、油溶性染料などを掲げる
ことができる。なお、染料は溶液重合時に添加した方が
好ましいが、溶液重合後に添加してもかまわない。
水溶性有機溶媒としてはアルコール類、グリコール類ま
たはこれらの混合物が好ましく、たとえばメチルアルコ
ール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、モ
ノエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピ
レングリコール、グリセリンなどを掲げることができる
が、これらのみに限定されるものではない。
溶液重合は通常用いられる方法を採用することが可能で
あるが、窒素気流中において50〜150 ’Cで1〜
5時間撹拌することにより行うことが望ましい。
溶液重合によって得られたポリマーを上記共重合体ラテ
ックス中に分散させるには、共重合体ラテックスを激し
く撹拌しながら上記ポリマーを徐々に滴下することが好
ましい。このようにすれば、上記ポリマーが共重合体ラ
テックス中に均一に分散しやすくなり均一に吸着する。
上記共重合体ラテックスはエチレン性不飽和単量体を乳
化重合して得られるものであるが、シアノ基含有エチレ
ン性不飽和単量体10〜70%とその他の共重合可能な
一種または二種以上のエチレン性不飽和単量体90〜3
0%とを乳化重合して得られるものを用いるのが好まし
い。これは、高濃度分散体にするためには染料着色可能
なシアノ基含有エチレン性不飽和単量体を多く含んでい
る方が上記ポリマーに対する吸着力が大きいためである
本発明に用いるアルカリ可溶性樹脂は、常温成膜が可能
なアルカリ可溶性樹脂であって、酸価が30〜300の
範囲にあるカルボキシル基含有共重合体が好ましい。中
でも分子量が一万以下のアクリル樹脂が物性的に良好で
ある。これは、−船釣に分子量の小さい方が低粘度にな
るためである。
本発明に用いる表面張力調整剤は、アニオン性またはノ
ニオン性界面活性剤が好ましく、また、その配合量はイ
ンキの表面張力が25〜35dyn/cmの範囲になる
量にすることが好ましい。言い換えれば、インキの表面
張力の適性値としては25〜35dyn/cmの範囲が
望ましく 、25dyn/cmより小さいと筆記具のペ
ン先からぼた落ちを生じる原因になり、35dyn/c
mより大きいとガラス、プラスチック、金属、陶器など
に筆記した際にはじいたり定着が悪くなる。具体的な配
合量は界面活性剤の種類によっても異なるが、ある種の
界面活性剤ではインキ全量に対して0.01〜2.0重
量%の範囲で用いると、インキの表面張力が上記適性値
の範囲に収まる。
インキの粘度は25℃における粘度が1Qcps以下で
あることが好ましく、それより大きいとペン先からの流
出が悪くなり、かすれを生じやすくなる。
次に実験例および比較例を説明する。
〔実験例〕
反応容器にジエチレングリコール80部、ベーシックイ
エロー51(商品名:カヤクリルイエロ−3G−3,日
本化薬味製)10部、アクリル酸10部、ラウリルメル
カプタン0.1部およびアゾビスイソブチロニトリル0
.2部を混合し、窒素気流下80゛Cで2時間撹拌する
ことにより粘稠性のあるポリマーを得た。
次にこのポリマー溶液30部を、イオン交換水60部、
アクリロニトリル5部、クロルスチレン20部、メチル
アクリレート15部、過硫酸アンモニウム0゜1部およ
びラウリル硫酸ナトリウム2部を混合撹拌しながら窒素
気流下70℃で3時間重合させた乳化重合体ラテックス
中に2時間かけて徐々に滴下した。
こうして得られた着色樹脂分散体50部に、スチレン−
アクリル酸共重合体アンモニウム水溶液(固形分30%
) 20部、高級アルコール硫酸ナトリウム0.5部、
イオン交換水30部を加え、室温で1時間撹拌した。こ
れにより黄色で密着性の良好な水性インキが得られた。
固形分23.5%、粘度5.80psであった。
〔実験例2〕 反応容器にモノエチレングリコール50部、エチルアル
コール20部、アシッドレッド52(商品名:ソラーロ
ーダミツ81日本化薬味製)7部、ビニルピリジン23
部、ドデシルメルカプタン0.2部および過酸化ベンゾ
イル0.15部を混合し、窒素気流下90℃で3時間撹
拌することにより粘稠性のあるポリマーを得た。
次にこのポリマー溶液40部を、イオン交換水55部、
アクリロニトリル12部、ブチルメタクリレート25部
、エチルアクリレート8部、ポリオキシエチレンノニル
フェニルエーテル2部、ポリオキシエチレンラウリルエ
ーテル硫酸ナトリウム0.5部および過硫酸カリウム0
.2部を混合撹拌しながら窒素気流下80℃で4時間重
合させた乳化重合体うテックス中に2時間かけて徐々に
滴下した。その後、80℃まで昇温を行った。
こうして得られた着色樹脂分散体40部に、スチレン−
無水マレイン酸共重合体アンモニウム水溶液(固形分2
5%)25部、オレイン酸カリ石けん0゜3部、イオン
交換水30部を加え、室温で1時間撹拌した。これによ
り赤色で密着性の良好な水性インキが得られた。固形分
22.5%、粘度6.5cpsであった。
〔実験例3〕 反応容器にプロピレングリコール73部、グリセリン5
部、ダイレクトバイオレット66(商品名:スプラバイ
オレット5BLコンク、日本化薬■製)16部、メタリ
ルスルホン酸ナトリウム6部およびアゾビスイソブチロ
ニトリル0.3部を混合し、窒素気流下100℃で2時
間撹拌することにより粘稠性のあるポリマーを得た。
次にこのポリマー溶液35部を、イオン交換水60部、
メタクリコニトリル23部、ビニルアセテート7部、ス
チレン10部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
1.5部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル1部、
亜硫酸水素ナトリウム0.2部および過酸化水素水0.
2部を混合撹拌しながら窒素気流下50’Cで3時間重
合させた乳化重合体ラテックス中に5時間かけて徐々に
滴下した。
こうして得られた着色樹脂分散体45部に、アクリル酸
エステル−アクリル酸共重合体アンモニウム水溶液(固
形分30%)20部、ジアルキルスルホコハク酸ナトリ
ウム0.5部、イオン交換水30部を加え、室温で1時
間撹拌した。これにより紫色で密着性の良好な水性イン
キが得られた。固形分22゜0%、粘度4.8cpsで
あった。
〔比較例1〕 反応容器に以下に示す物質をそれぞれ以下に示す配合量
となるように仕込み、20℃で1時間撹拌することによ
り橙色の水性インキを得た。
スチレン−アクリル酸共重合体アンモニウム水溶液(固
形分30%)20部 モノエチレングリコール  10部 ジエチレングリコール   5部 ダイレクトオレンジ6   1部 イオン交換水       64部 〔比較例2〕 反応容器に以下に示す物質をそれぞれ以下に示す配合量
となるように仕込み、20℃で1時間撹拌することによ
り青色の水性インキを得た。
スチレン−無水マレイン酸共重合体アンモニウム水溶i
(固形分25%)30部 グリセリン        10部 チオジグリコール     5部 ベーシックブルー3    2部 イオン交換水       53部 次表に実験例1〜3と比較例1.2についての耐水性・
耐光性試験結果ならびに密着性の良否結果を示す。
(以下余白) 上表において、耐水性、耐光性、密着性および安定性は
次のように評価した。
耐水性: 試料をケント紙にバーコータ#10で塗工し、その塗工
紙を水に1分間浸漬して水性インキが溶出したか否かを
目視観察し、まったく溶出しなかったものを「?容器な
し」とし、多少でも溶出(にじみ出た状態を含む)した
ものを「溶出あり」とした。
耐光性: 耐水性試験で用いたものと同様の塗工紙にカーボンアー
クフェードメータで照射を行い、JISL0841ブル
ースケール8等級を用いて退色度合を確認し、以下の判
定基準に従って評価した。なお、判定基準の数値が大き
いものほど耐光性に優れている。
判定基準 1:色の変退色がブルースケール1級と同程度2:色の
変退色がブルースケール2級と同程度3:色の変退色が
ブルースケール3級と同程度4:色の変退色がブルース
ケール4級と同程度5:色の変退色がブルースケール5
級と同程度6:色の変退色がブルースケール6級と同程
度7:色の変退色がブルースケール7級と同程度8:色
の変退色がブルースケール8級と同程度密着性: 試料をガラス板にバーコータ#10で塗工し、乾燥後に
綿棒でラビングを行い、まったく落ちなかったものを良
好とし、多少でも落ちたものを不良とした。
安定性: 容器中に水性インキを密封して50℃恒温槽中に三筒月
間静置し、沈殿物の発生や増粘などの粘度変化などの異
常があるか否かを観察し、まったく異常の認められない
ものを良好とし、異常の認められたものを不良とした。
〔発明の効果〕
本発明の水性インキ組成物は、水溶性の染料を用いてい
るにもかかわらず耐水性や耐光性、さらには経時安定性
が従来にものに比べて格段に優れ1ものである。そのた
め、使用対象物が紙にとどまらず、ガラス、プラスチッ
ク、金属、陶器などにも拡大される。したがって、本発
明の水性インキ組成物はマーキングペン用などの水性イ
ンキに今後幅広い用途が期待されるものである。
特許出願人  御国色素株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、着色樹脂分散体とアルカリ可溶性樹脂と表面張力調
    整剤とを必須成分とする水性インキ組成物。 2、着色樹脂分散体が染料で着色された平均粒子径0.
    3μm以下のエチレン性不飽和単量体の重合物分散体で
    ある請求項1に記載の水性インキ組成物。 3、アルカリ可溶性樹脂が酸価30〜300の範囲にあ
    るカルボキシル基含有共重合体である請求項1に記載の
    水性インキ組成物。 4、表面張力調整剤がアニオン性またはノニオン性界面
    活性剤である請求項1に記載の水性インキ組成物。 5、25℃における粘度が10cps以下である請求項
    1に記載の水性インキ組成物。
JP1070102A 1989-03-22 1989-03-22 水性インキ組成物 Pending JPH02248475A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0769537A2 (en) 1995-10-18 1997-04-23 Seiko Epson Corporation Ink composition having excellent waterfastness
EP1460112A4 (en) * 2001-12-27 2005-08-03 Seiko Epson Corp Ink Composition
JP2021001241A (ja) * 2019-06-19 2021-01-07 三菱鉛筆株式会社 暗記ペン用インク組成物

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