JPH03255182A - 筆記具用顔料水性インキ組成物 - Google Patents

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］ 本発明は筆記具用顔料水性インキ組成物に関する。さら
に詳しくは、顔料の長期分散安定性にすぐれ、かつ筆記
具に要求される耐光性、耐水性などの諸物性をかねそな
えた筆記具用顔料水性インキ組成物に関する。

［従来の技術］ 従来より筆記具用インキには染料タイプのインキが汎用
されているが、かかる染料タイプのインキを用いて記録
した文字などは耐水性や耐光性に劣るため、近年は顔料
タイプのインキが広く使用されている。

しかしながら、顔料タイプのインキは、含有された顔料
がインキ中では不溶のため、顔料の分散安定性に劣り、
顔料がインキ中で沈降してペン先で日誌まりをおこした
り、ペン先が乾燥したときには描線がかすれるなどの数
々の欠点があった。

そこで、前記したような欠点を解消する顔料水性インキ
組成物として、分散剤に特定の配合量の疎水性付加重合
性単量体と（メタ）アクリル酸からなる共重合体のアミ
ン塩またはアンモニウム塩が用いられたものが提案され
ており（特公平１−２８７９０号公報）、前記顔料水性
インキ組成物は、確かに従来の顔料タイプのインキより
もペン先乾燥後の筆記能の回復などにすぐれたものであ
る。しかしながら、該顔料水性インキ組成物には高温状
態で長期間保存されたときには筆記不能となることがあ
るという欠点があるため、その解決策が待ち望まれてい
た。

［発明が解決しようとする課題］ 本光明者は、前記顔料水性インキ組成物に着目して高温
状態で保Ｈされた後であっても筆記能にすぐれた顔料水
性インキ組成物を開発するべく鋭意研究を重ねた結果、
分散剤として特定の配合量の疎水性重合＋１．単量体と
マレイン酸および無水マレイン酸の少なくとも１種から
なる共重合体のアルカリ中和塩を配合したばあいには、
驚くべきことに高温状態で保存された後の筆記能が格段
にすぐれるというまったく新しい１１【実を初めて見出
し、本発明を完成するにいたった。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は、顔料、分散剤、乾燥防ｌＬ剤およ
び水性媒体を含有してなる筆記具用顔料水性インキ組成
物であって、分散剤が疎水性重合性ｑｔ　Ｈ体５０〜９
５モル％とマレイン酸および無水マレイン酸の少なくと
も１種５０〜５モル％からなる共重合体のアルカリ中和
塩であることを特徴とする筆記具用顔料水性インキ組成
物に関する。

［作用および実施例］ 本発明の筆記具用顔料水性インキ組成物は、前記したよ
うに、分散剤として疎水性重合性１１１瓜体５０〜９５
モル％とマレイン酸および無水マレイン酸の少なくとも
１種５０〜５モル％からなる共重合体のアルカリ中和塩
が用いられたことを特徴とするものである。

本発明に用いられる前記共重合体のアルカリ中和塩を構
成する疎水性重合性単量体としては、たとえば（メタ）
アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ
）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチルなど
の（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、スチレン誘
導体などをはじめ、その他の疎水性付加重合性１１ｉ量
体などがあげられるが、本発明はかかる例示のみに限定
されるものではない。

前記疎水性重合性、１ｌｉｆａ体と共重合される単量体
は、前記したごとく、マレイン酸および無水マレイン酸
の少なくとも１種である。したがって、本発明において
は、マレイン酸および無水マレイン酸をそれぞれ単独で
使用してもよく、またこれらを同時に併用してもよい。

前記疎水性重合性単量体とマレイン酸および無水マレイ
ン酸の少なくとも１種の配合割合は、疎水性重合性１１
１ｆｆｉ体が５０〜９５モル％、マレイン酸および無水
マレイン酸の少なくとも１種が５０〜５モル％含有され
るように調整される。前記疎水性重合性単量体の配合割
合が５０モル％未満であるばあいならびにマレイン酸お
よび無水マレイン酸の少なくとも１種の配合割合が５０
モル％をこえるばあいのいずれのばあいにも耐水性がわ
るくなる傾向があり、また前記疎水性重合性単量体の配
合割合が９５モル％をこえるばあいならびにマレイン酸
および無水マレイン酸の少なくとも１秤の配合割合が５
モル％未満であるばあいのいずれのばあいにも水溶化す
ることができなくなる傾向がある。なお、前記疎水性重
合性７１１１ａ体の配合割合は、５０〜９５モル％、な
かんづ＜５０〜７０モル％であることが好ましく、また
前記マレイン酸および無水マレイン酸の少なくとも１種
の配合割合は、５０〜５モル％、なかんづ＜５０〜３０
モル％であることが好ましい。

前記疎水性重合性単量体とマレイン酸および無水マレイ
ン酸の少なくとも１種との共重合は、公知の方法にて行
なうことができる。

かくしてえられる共重合体には、水性媒体に対して可溶
なものとするために、たとえばアンモニア水、モノエタ
ノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロピ
ルアミン、モルホリンなどのアルカリにより中和が施さ
れる。なお、前記共重合体のアルカリ中和塩は、前記」
（重合体をアルコールにより半エステル化したのち、ア
ルカリにより中和されたものであってもよい。

前記共重合体のアルカリ中和塩の使用量は、顔＃１１０
０部（重量部、以下同様）に対して５〜３００部、なか
んづ＜１０〜２００部であることが好ましい。かかる使
用量は前記上限値をこえるばあいには、えられる顔料水
性インキ組成物の粘度が高くなりすぎてペン先で目詰ま
りをおこしやすくなる傾向があり、また前記下限値より
も少ないばあいには、顔料水性インキ組成物中における
顔料の分散安定性がわるくなる傾向がある。

本発明に用いられる顔料としては、各種有機顔料、無機
顔料があげられ、本発明においては該顔料の種類につい
てはとくに限定はないが、その−例としてはたとえばア
ゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキ
ノン系、ジオキサジン系、インジゴ−チオインジゴ系、
ペリレン−ペリノン系、イソインドリノン系などの有機
顔料、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラックなどの無
機顔料などがあげられる。

前記顔料の顔料水性インキ組成物中における含有量は、
実際に該顔料水性インキ組成物を用いて筆記したときに
筆記した文字や描線むどが充分に認識されるような量で
あればとくに限定はないか、通常３〜３０重量％程度で
あることが好ましい。

本発明に用いられる乾燥防止剤としては、たとえば尿素
、尿素とたとえば硝酸、シュウ酸、リン酸などとの付加
物、チオ尿素、エチレン尿素、これらの誘導体などがあ
げられる。

前記乾燥防止剤の顔料水性インキ組成物における含有量
は、あまりに多いばあいにはえられる顔料水性インキ組
成物の粘度安定性が低下し、またあまりにも少ないばあ
いにはキヤ・ノブの閉め忘れからおこるかすれや筆記不
能が生じて本発明の目的が達成されなくなるので、３〜
４０重量％、なかんづく３〜３０重量％であることが好
ましい。

本発明に用いられる水性媒体は、水を主体とし、その他
必要に応じてたとえばエチレングリコール、ジエチレン
グリコール、グリセリン、プロピレングリコールなどの
水溶性有機溶剤が配合されていてもよい。なお、前記水
溶性有機溶剤は、従来から筆記具用水性インキの乾燥防
止剤として用いられているものであるが、かかる水溶性
有機溶剤のみでは本発明の！］的は達成されえないので
、水を併用することが望ましい。

前記水性媒体の顔料水性インキ組成物中における含有量
は、実際に該顔料水性インキ組成物を用いて筆記したと
きに筆記した文字やｔｉ’ｉ線などが充分に認識されう
るような量であればとくに限定はないが、通常４０〜８
０重菅％程度であることが好ましい。

本発明の顔料水性インキ組成物は、前記したように、顔
料、疎水性重合性単量体とマレイン酸および無水マレイ
ン酸の少なくとも１柚からなる共重合体のアルカリ中和
塩、乾燥防止剤および水性媒体を必須成分とするもので
あるが、その他各挿インキ用添加剤が必要に応じて本発
明の目的を阻害しない範囲内で配合されていてもよい。

水産明の顔料水性インキ組成物の製造法についてはとく
に限定はないが、その−例をあげれば、たとえばサンド
グラインダー、セントリミル、ダイノミル、ボールミル
、ロールミル、スピードラインミルなどの分散機により
混合摩砕する方性などがある。

かくしてえられた本発明の筆記具用顔料水性インキ組成
物は、非常に低粘度のものであるにもかかわらず、長期
間係７７、シたばあいであっても顔料粒子が凝集したり
、沈降する現象がまったくみられない。かかる現象は、
微粒化された顔料の表面に分散剤の親油性部分が吸着さ
れ、その結果、親水性部分がたがいに反発しあい、顔＃
１の凝集がおさえられ、分散安定化されていることに起
因するものと考えられる。

したがって、本発明の筆記具用顔料水性インキ組成物を
たとえばサインベン、ボールペン、筆ペンなどに用いた
ばあいであってもその容器内やペン先で該筆記具用顔料
水性インキ組成物が凝集したり、目詰まりを生じること
がなく、良好な筆記が可能となるのである。さらに本発
明の筆記具用顔料水性インキ組成物は、たとえばｉ配置
用キャップを閉め忘れたばあいであっても、かすれや筆
記不良が生じることを著しく改善したものであり、仮に
筆記不良が生じたとしても筆記具用キャップを閉めれば
まもなく筆記可能な状態に回復するものである。

つぎに本発明の筆記具用顔料水性インキ組成物を実施例
をあげて詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみ
に限定されるものではない。

参考例１ 反応容器内に無水マレイン酸９８．１部（１，０モル）
、ジオキサン８００部および２−メルカプトエタノール
２．０部を入れて混合した。チッ素気流下で１００℃に
加熱し、該反応容器内にアクリル酸メチル１７．２部（
０，２モル）、スチレン８３．３部（０，８モル）およ
びアゾイソブチロニトリル２．０部を２時間にわたって
滴下した。つぎにさらに３峙間ｌＯＯ℃に維持して反応
を完結させた。

えられた共重合体を沈澱、乾燥したのち、ｎ−ブチルア
ルコールで半エステル化を行ない、アンモニア水で中和
し、有効成分を３０ｍ　量％含有した分散剤を調製した
。

参考例２ 反応容器内にマレイン酸１１６．１部（１，０モル）、
トルエン　８００部およびドデシルメルカプタン１．０
部を入れて混合した。チッ素気流下で　１００℃に加熱
し、メタクリル酸メチル５０．０部（０，５モル）、ア
クリル酸ブチル６４，１部（０，５モル）および過酸化
ベンゾイル３．０部を該反応容器内に２時間にわたって
滴下した。つぎにさらに３時間１００℃に維持して反応
を完結させた。

えられた共重合体を沈澱、乾燥したのち、モノエタノー
ルアミンで中和し、有効成分を３０重息％含有した分散
剤を調製した。

参考例３ 反応容器内にアクリル酸エチル８０．１部〈０．８モル
）、無水マレイン酸１９．６部（０，２モル）およびメ
チルエチルケトン８００部を入れて混合した。

チッ素気流下で８０℃に加熱し、２−メチルスチレン５
９．１部（０，５モル）、メタクリル酸メチル５０．０
部（０，５モル）およびアゾイソブチロニトリル２０部
を２時間にわたって滴下した。つぎにさらに３時間８０
℃に維持して反応を完結させた。えられた共重合体を沈
澱、乾燥したのち、トリエタノールアミンで中和し、有
効成分を３０重量％含有した分散剤を調製した。

実施例１ カーボンブラック１５部、参考例１でえられた分散剤１
５部、エチレングリコール２０部、水４０部および尿素
１０部をサンドグラインダーで３時間分散処理し、さら
にエチレングリコール１０部および水４０部を加え、１
時間分散処理した。この分散液から粗大な顔料粒子を遠
心分離して除去し、顔料性９重量％含有の筆記具用顔料
水性インキ組成物をえた。

比較例１ 尿素を除いたほかは実施例１と同様の操作を行ない、比
較用の筆記具用顔料水性インキ組成物をえた。

実施例２ フタロシアニンブルー１５部、参考例２でえられた分散
剤１０部、エチレングリコール１０部、ジエチレングリ
コール１５部、水４０部およびチオ尿素１０部をサンド
グラインダーで３時間分散処理し、さらにエチレングリ
コール１０部および水４０部を加えて１時間分散処理し
た。

この分散液からｉ１１大な顔料粒子を遠心分離して除去
し、顔料骨９．０重量％含有の筆記具用顔料水性インキ
組成物をえた。

比較例２ チオ尿素を除いたほかは実施例２と同様の操作を行ない
、比較用の筆記具用顔料水性インキ組成物をえた。

″）！施例３ ナフトールレッド１５部、参考例３でえられた分散剤１
０部、エチレングリコール１５部、プロピレングリコー
ル１０部、水４０部および尿素１０部をサンドグライン
ダーで２時間分散処理し、さらにエチレングリコール１
０部および水４０部を加えて３０分間分散処理した。こ
の分散液から粗大な顔料粒子を遠心分離して除去し、顔
料分９，０重皿％含有の筆記具用顔料水性インキ組成物
をえた。

比較例３ 尿素を除いたほかは実施例３と同様の操作を行ない、比
較用の筆記具用顔料水性インキ組成物をえた。

比較例４ スチレン−ブチルアクリレート　−メタクリル酸（モル
比３０　：　４０　：　３０）共重合体のアミン塩１０
部、エチレングリコール２０部、水４０部、カーボンブ
ラック１６部および尿素１４部をボールミル中で３０時
間分散処理し、さらにエチレングリコール２０部および
水４０部を加え、２０分分散処理した。

この分散液から粗大な顔料粒子を遠心分離して除去し、
顔料分９．０重量％含有の筆記具用顔料水性インキ組成
物をえた。

使用例 実施例１〜３および比較例１〜４でえられた各々の顔料
水性インキ組成物をポリエステル製吸蔵体およびポリア
セタール押出成形ペン先を自゛するプラスチックのサイ
ンベンに充珀し、下記の方法にしたがって各種性能テス
トを行なったところ、第１表のｌｉｌ’ｉ果かえられた
。

（５０℃促進試験） プラスチックベンを５０℃の恒温槽中に入れ、筆記不能
となるまでの日数を測定した。

（ペン先開放試験） プラスチックベンのキャップをはずし、２５℃、６０％
Ｒ１＋の恒温恒湿）西に入れ、筆記不能となるまでの時
間をｉｌｌ定した。

（ペン先乾燥後の筆記能回復試験） ペン先を２５℃、６０％Ｒ１＋で７２貼間以上放置して
筆記不能にした後、再びキャップをして筆記能回複まで
の時間を測定した。

Ｅ以下余白〕 以上の粘果から、木兄ｔ！／１の筆記具用＃Ｉ籾氷水性
インキ組成物、筆記具内やペン先内で凝集したり、目詰
まりを生しることがなく、またペン先を長時間開放した
ばあいであっても再度筆記することができることがわか
る。とくに、本発明の筆配置用顔４４水性インキ組成物
は、高温ドで長期１ｕｌ保７／：されたばあいであって
も筆記性能に悪影響を与えないことがわかる。

［発明の効果］ 本発明の筆記具用顔料水性インキ組成物は、筆記具内や
ペン先内で凝集やＦノ詰まりを生しることがなく、また
ペン先を長時間開放したばあいであっても再度筆記する
ことができるもの°Ｃある。

また、本発明の筆記具用顔料水性インキ組成物は、高温
下で長期間保存されたばあいであっても筆記性能にまっ
たく悪影響を与えないものである。

したがって、本発明の筆記具用顔料水性インキ組成物は
、たとえばサインベン、ボールペン、筆ペン用のインキ
として好適に使用しうるとい手続補正帯 （自発） う効果を奏する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　顔料、分散剤、乾燥防止剤および水性媒体を含有し
   てなる筆記具用顔料水性インキ組成物であって、分散剤
   が疎水性重合性単量体５０〜９５モル％とマレイン酸お
   よび無水マレイン酸の少なくとも１種５０〜５モル％か
   らなる共重合体のアルカリ中和塩であることを特徴とす
   る筆記具用顔料水性インキ組成物。