JP2001214107A

JP2001214107A - 筆記具用インキ組成物

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Publication number: JP2001214107A
Application number: JP2000022631A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ito; 浩之伊藤
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-07
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP4390340B2

Abstract

(57)【要約】【課題】顔料の分散性及び経時安定性に優れた筆記具
用インキ組成物を提供すること。【解決手段】有機顔料とカチオン性分散剤及び有機溶
媒を含む筆記具用インキ組成物において、下記一般式
（１）で示される化合物を含むことを特徴とする筆記具
用インキ組成物。【化１】（式中、Ｘ，Ｙはそれぞれフェニル基または炭素数１〜
３の範囲のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、ニト
ロ基等の置換のフェニル基、Ｚは−ＳＯ₃Ｈ或いは−Ｃ
ＯＯＨである。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、着色剤として有機顔料
を用いた筆記用インキ組成物に関する。更に詳しくは、
着色剤としての顔料の分散性と経時安定性が極めて優れ
た筆記具用インキ組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機溶媒を含んだ筆記具用インキ
においては有機溶媒の低害化が望まれており、有機溶媒
の中で比較的毒性の低いアルコール系、グリコール系の
溶媒を用いた筆記具が数多く上市されている。一方、筆
記具の着色剤も従来の染料系から、耐水性、耐光性に優
れた顔料系インクが主流となってきている。顔料系イン
クの着色剤として多くの有機顔料が使用されている。こ
れらの顔料を有機溶媒中で分散する際は、通常高分子の
ポリマー、活性剤等の分散剤が使用される。しかしなが
ら、有機顔料の表面は一般的に不活性であり、満足する
分散が得られない場合が多い。

【０００３】実際には顔料表面にはその用途に応じて、
様々な処理がなされている。顔料表面への処理方法とし
ては、酸化処理、ロジン処理、様々の活性剤処理の他、
近年は顔料に近似した構造を有し、且つ目的に応じて導
入された様々な官能基を有する化合物を顔料表面に吸着
させて表面改質を行う手段等が検討されている。筆記具
インク用の顔料を選択する際は、筆記具インクに適した
色相を有する顔料を選択する必要がある。また、顔料イ
ンクが顔料沈降を起こすと、ペン先が目詰まりを起こし
て筆記不良が発生する。このため、顔料を微粒子化する
ことが必要となり、顔料の微粒子化のために分散剤と強
力な親和力を有するように適切な表面処理が行われる必
要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際には
筆記具のインク組成物として要求される性能を満足させ
るものが必ずしも得られていないのが現状である。本発
明は、上述のような筆記具用インキの課題を解決し、顔
料の分散性及び経時安定性に優れた筆記具用インキ組成
物を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意研究を重ねた結果、溶解性パラメータ
ーであるｓｐ値が７〜１３の範囲にある有機溶媒中にお
いて特定構造を有する化合物を添加することで有機顔料
とカチオン系の分散剤を添加して分散されたインク組成
物とそれを用いた筆記具が上記課題を解決することを見
出し、本発明を完成するに至ったものである。

【０００６】すなわち、本発明の筆記具用インキ組成物
は、（１）有機顔料とカチオン性分散剤及び有機溶媒を含む
筆記具用インキ組成物において、下記一般式（１）で示
される化合物を含むことを特徴とする。

【化２】（式中、Ｘ，Ｙはそれぞれフェニル基または炭素数１〜
３の範囲のアルキル基、、アルコキシ基、ハロゲン、ニ
トロ基等の置換のフェニル基、Ｚは−ＳＯ₃Ｈ或いは−
ＣＯＯＨである。）

【０００７】（２）上記本発明において有機顔料が赤色
顔料であることを特徴とする。（３）有機顔料に対して（１）の構造を有する化合物の
配合比率が１００：１〜４：１であることを特徴とす
る。（４）有機溶媒の溶解性パラメーターであるｓｐ値が７
〜１３であることを特徴とするインク組成物を提供する
ものである。

【０００８】本発明で用いられる一般式（１）で示され
る構造の化合物は本発明のインク組成物に必須の成分で
あり、着色剤としての顔料の分散安定性に大きな役割を
果たす。その作用メカニズムは定かではないが、以下の
ように考えられる。一般式（１）で示される構造の化合
物は、有機顔料の表面に疎水性相互作用等の働きにより
吸着し、更に有機顔料表面に吸着した一般式（１）の化
合物の分子内にある活性な官能基がカチオン性分散剤と
親和力を持つことで、有機顔料は有機溶媒中に良好に分
散されると考えられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明で用いられる有機溶媒は請求
項の範囲内にある通常筆記具に用いられる有機溶媒であ
れば特に限定されるものではないが、好ましくは溶解性
パラメーターであるｓｐ値が７〜１３の範囲の値を示す
有機溶媒が用いられる。具体的には、アルコール類、グ
リコール類、グリコールエーテル類、脂肪酸エステル
類、ケトン類、エーテル類、脂肪族炭化水素類、芳香族
炭化水素類及びこれらの誘導体が挙げられるが、好まし
くはアルコール類、グリコールエーテル類及びこれらの
誘導体を挙げことが出来る。

【００１０】アルコール類としては、例えばメタノー
ル、エタノール。１−プロパノール、２−プロパノー
ル、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアル
コール、ｔ−ブチルアルコールを挙げることができる。
グリコールエーテル類としては、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、
エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピル
エーテルを挙げることができる。

【００１１】誘導体としては、酢酸メチル、酢酸エチル
等のアルコール類の脂肪酸エステル誘導体やプロピノン
グリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコー
ルエーテル類の脂肪酸エステル誘導体を挙げることがで
きる。溶解性パラメーターであるｓｐ値が７以下である
と、溶媒の極性が非極性側になりすぎ、またｓｐ値が１
３以上であると溶媒の極性が高くなりすぎる。これらの
領域に位置する有機溶媒中では一般式（１）記載の化合
物の溶解状態が大きく変化し、その結果要求される性能
を発揮しないため好ましくない。

【００１２】これらの有機溶媒は、それぞれ単独で用い
ても二種以上適宜組み合わせて用いても良い。有機溶媒
の配合量は、筆記具用インク組成物１００重量部に対し
て、４０〜９９重量部、好ましくは５０〜９５重量部の
範囲から選択される。配合量が４０重量部未満である
と、添加される着色剤やその他の成分の相対的な添加量
が多くなるため、分散安定性に悪影響を与えると共に、
インク組成物の粘度が高くなり筆記性能を低下させるた
め好ましくなく、９９重量部を越えると着色剤やその他
の成分が相対的に不足するために濃度の堅牢性が低下し
好ましくない。

【００１３】本発明で用いられる着色剤は本発明の筆記
具用インク組成物を構成する着色成分であり、有機顔料
であれば特に限定はされない。具体的にはアゾレーキ顔
料、不溶性モノアゾ顔料、不溶性ジスアゾ顔料、縮合ア
ゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン系顔料、ピ
ロロピロール系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン
系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ顔料、キナクリ
ドン系顔料、ジオキサジン系顔料、イソインドリノン系
顔料、キノフタロン系顔料、染め付けレーキ顔料等が挙
げられるが、好ましくはアゾ系顔料、ピロロピロール系
顔料等の赤色有機顔料が用いられる。

【００１４】赤色有機顔料の例としては、C.I.Pigment
Red 1、同２、同３、同４、同５、同６、同７、同８、
同９、同１０、同１２、同１４、同１５、同１７、同１
８、同２２、同２３、同３１、同３７、同３８、同４
１、同４２、同４８、同４９、同５０、同５２、同５
３、同５４、同５７、同５８、同６０、同６３、同６
４、同６５、同６６、同６７、同６８、同８１、同８
３、同８８、同９０、同１１２、同１１４、同１１５、
同１２３、同１３３、同１４４、同１４６、同１４７、
同１４９、同１５０、同１５１、同１６６、同１６８、
同１７０、同１７１、同１７２、同１７４、同１７５、
同１７６、同１７７、同１７８、同１７９、同１８５、
同１８７、同１８８、同１８９、同１９０、同１９３、
同１９４、同２０２、同２０８、同２０９、同２１４、
同２１６、同２２０、同２２１、同２２４、同２４２、
同２４３、同２４５、同２４６、同２４７、同２５４等
を挙げることが出来る。

【００１５】これらの着色剤は単独で用いても二種以上
を組み合わせて用いても良い。着色剤の配合量は筆記具
としての濃度を確保するために必要な量を配合すれば良
く、筆記具インク組成物１００重量部に対して０．５〜
３０重量部、好ましくは１〜２０重量部の範囲から選択
される。０．５重量部以下では筆記具としての濃度が不
十分なため好ましくなく、また３０重量部以上ではイン
クの分散安定性に悪影響を与えると共にインクの粘度が
増加し筆記性能の低下をはたすため好ましくない。

【００１６】本発明で用いられる一般式（１）の構造式
を有する化合物は、本発明のインク組成物の分散安定性
を維持するために必須の成分であり、単独で用いても二
種以上を組み合わせて用いても良い。配合量は着色剤と
しての有機顔料に対して１００：１〜４：１、好ましく
は２０：１〜５：１の重量比の範囲内で用いられる。配
合量が１００：１以下だと、化合物の顔料表面への吸着
が不十分で、目的とする性能が得られず、また４：１以
上だと、化合物がインク組成物中に過剰に存在すること
となり、分散安定性に悪影響を及ぼすため好ましくな
い。

【００１７】具体的には、以下に示すような物質を挙げ
ることが出来る。＜化合物例１＞

【化３】＜化合物例２＞

【化４】

【００１８】＜化合物例３＞

【化５】＜化合物例４＞

【化６】

【００１９】＜化合物例５＞

【化７】＜化合物例６＞

【化８】

【００２０】本発明で用いられるカチオン性分散剤は着
色剤としての有機顔料の分散性を維持するために必須の
成分であり、分散剤の分子内にカチオン性の官能基を有
し、有機溶媒中でカチオン性を示すものであれば特に限
定はされないが、好ましくは、有機溶媒に幅広い相溶性
を示す数平均分子量１０００〜１０００００の分散剤
で、分子内に第１級アミン、第２級アミン、第３級アミ
ンを有するものが用いられる。例えば、ビッグケミー社
製ＢＹＫ−１６３（ポリカルボン酸のアルキルアミン塩
を有するポリマー）や、ゼネカ社製ソルスパース２４０
００（ポリエチレンイミンを有するポリマー）等が挙げ
られる。

【００２１】これらの分散剤は単独で用いても、二種以
上を組み合わせて用いても良い。分散剤の配合量は分散
性を維持するのに必要な量を適宜添加して良く、筆記具
用インク組成物中の着色剤の重量に対して分散剤の成分
量の重量比が２０：１〜１：１、好ましくは１０：１〜
２：１の範囲で用いられる。２０：１以下だと、目的と
する分散安定性が得られず、また１：１以上だと分散剤
がインク組成物中に過剰に存在することになり、インク
の経時安定性ら悪影響を及ぼす。また、分散性の向上を
目的としてカチオン性の分散剤以外の分散剤も必要に応
じて適宜添加しても良い。具体的には、顔料粒子間の立
体障害効果を高めるために、例えばポリビニルブチラー
ル等の高分子の樹脂を添加する等の手段が挙げられる。

【００２２】本発明は着色剤としての有機顔料、一般式
（１）の構造を示す化合物、カチオン性の分散剤、及び
有機溶媒を必須成分とするが、これ以外の成分で通常の
筆記具用インク組成物に用いられる成分も任意に用いる
ことが出来る。例えば、筆記具用インキ組成物の粘度を
調整したり、着色剤の被筆記媒体への定着性や耐水性を
向上させるために、通常使用される樹脂を用いてもよ
く、具体的な例として、ケトン樹脂、スルホアミド樹
脂、マレイン酸樹脂、エステルガム、キシレン樹脂、ア
ルキッド樹脂、フェノール樹脂、ロジン、ポリビニルピ
ロリドン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコー
ル、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、セルロース系樹
脂等の天然及び合成樹脂の１種又は２種を用いることが
できる。

【００２３】また、樹脂の他、防腐剤、防黴剤、防錆
剤、潤滑財、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、沈降防止剤、溶
解助剤、界面活性剤等の成分も用いることができる。本
発明の筆記具用インキ組成物は、着色剤としての有機顔
料、一般式（１）の構造を示す化合物、カチオン性の分
散剤、有機溶媒の他、所定の成分を公知の種々の筆記具
用インキ組成物の製造方法により製造することができ
る。

【００２４】例えば、混合撹拌機により各成分を均一に
分散する方法や、ボールミル、ビーズミル、ロールミ
ル、ホモミキサー、ディスパー、超音波撹拌機、高圧ホ
モジナイザー等の分散機を用いて各成分を分散混合する
方法により製造することができる。このとき、全成分を
同時に撹拌混合あるいは分散混合しても、必須成分のみ
を撹拌混合あるいは分散混合した後で、その他の成分を
順次撹拌混合あるいは分散混合してもかまわない。ま
た、顔料合成段階で顔料と一般式（１）で示される化合
物を混合したり、顔料表面へ一般式（１）で示される化
合物を表面処理した顔料を用いてもかまわない。

【００２５】以上述べたように、本発明の筆記具用イン
キ組成物は着色剤としての有機顔料、一般式（１）で示
される化合物、カチオン性の分散剤を有機溶媒中で筆記
具用インク組成物の製造方法として、種々の公知の手段
を用いて分散することにより、分散安定性の極めて高い
筆記具用インク組成物を完成するに至ったというもので
ある。なお本発明の筆記具用インキ組成物は、ボールペ
ン、万年筆、サインペン、マーキングペン等に好適に使
用できる。

【００２６】

【実施例】以下に本発明の実施例、比較例及び試験例を
挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は実施例
によって何ら限定されるものではない。但し、配合の部
は重量部である。

【００２７】実施例１下記の配合成分を混合し、ビーズミルにて分散してイン
キ組成物を得た。・着色剤：クロモフタノールＤＰＰレッド（チバスペシャリテイケミカルズ製) ５．０部・化合物例１の構造を有する化合物０．５部・分散剤：BYK163（ビックケミー社製）５．０部・溶媒：プロピレングリコールモノメチルエーテル８９．５部

【００２８】実施例２下記の配合成分を混合し、ビーズミルにて分散してイン
キ組成物を得た。・着色剤：Symular Fast Red 4582（ＤＩＣ製）５．０部・化合物例２の構造を有する化合物０．５部・分散剤：Solsperse24000（ゼネカ社製）２．５部・溶媒：プロピレングリコールモノメチルエーテル９２．０部

【００２９】比較例１下記の配合成分を混合し、ビーズミルにて分散してイン
キ組成物を得た。・着色剤：Symular Fast Red 4582（ＤＩＣ製）５．０部・分散剤：Solsperse24000（ゼネカ社製）２．５部・溶媒：プロピレングリコールモノメチルエーテル９２．０部

【００３０】比較例２下記の配合成分を混合し、ビーズミルにて分散してイン
キ組成物を得た。・着色剤：Symular Fast Red 4582（ＤＩＣ製）５．０部・顔料誘導体：Solsperse22000 ０．５部（ゼネカ社製：ジスアゾイエローの誘導体）・分散剤：Solsperse24000（ゼネカ社製）２．５部・溶媒：プロピレングリコールモノメチルエーテル９２．０部

【００３１】上記した実施例１〜２及び比較例１〜２で
調整した筆記具用インキ組成物の流動性を観察し、濾紙
上にインクを滴下して分散状態を観察した。またインク
組成物をガラス瓶に保管して１ケ月後の分散安定性を再
度濾紙上で確認した。その評価結果を表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の筆記具用イ
ンク組成物は、油性マーカー等の有機溶媒を用いた筆記
具において、分散性と経時安定性に優れた顔料インクを
出来る点に顕著な効果を奏するものである。

フロントページの続きＦターム(参考） 4J039 AB02 AD06 AD07 AD09 AD14 AD18 AE01 AE02 AE03 AE06 AE13 BC02 BC03 BC07 BC09 BC13 BC16 BC20 BC36 BC40 BC72 BC73 BC75 BC78 BC79 BE01 BE12 BE22 EA15 GA26 GA27 GA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機顔料とカチオン性分散剤及び有機溶
媒を含む筆記具用インキ組成物において、下記一般式
（１）で示される化合物を含むことを特徴とする筆記具
用インキ組成物。【化１】（式中、Ｘ，Ｙはそれぞれフェニル基または炭素数１〜
３の範囲のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、ニト
ロ基等の置換のフェニル基、Ｚは−ＳＯ₃Ｈ或いは−Ｃ
ＯＯＨである。）
【請求項２】有機顔料が赤色顔料であることを特徴と
する請求項１記載の筆記具用インキ組成物。
【請求項３】有機顔料に対して（１）の構造を有する
化合物の配合比率が１００：１〜４：１であることを特
徴とする請求項１または２に記載の筆記具用インキ組成
物。
【請求項４】有機溶媒の溶解性パラメーターであるｓ
ｐ値が７〜１３であることを特徴とする請求項１〜３に
記載の筆記具用インキ組成物。