JP2002322401A - 油性インキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筆跡の乾燥が速く、且つ、筆跡の定着性に優
れると同時に臭いが少ない油性インキを提供すること。 【解決手段】 着色剤と、ニトロセルロースと、プロピ
レングリコールモノアルキルエーテルアセテート（アル
キルは炭素数１〜４のもの）とを少なくとも含むことを
特徴とする油性インキ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筆記具用として好
適に用いられ、非吸収面において、筆跡の乾燥が速く、
且つ、筆跡の定着性に優れると同時に臭いの少ない油性
インキに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、マーキングペン等に用いる油性イ
ンキは、着色剤と油溶性樹脂と溶剤とを主成分としてい
る。油性インキは、着色剤と水とを成分とする水性イン
キに比べ、紙、布などのインキ吸収面ばかりでなく、ガ
ラス、金属、プラスチック等のインキ非吸収面にも良好
な筆記が可能である。油性インキの樹脂としては、ニト
ロセルロース類、ケトン樹脂、アルキド樹脂、ロジン、
アクリル樹脂、石油樹脂などが用いられており、油性イ
ンキの溶剤としては、前記樹脂に対する溶解力の高いト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素やエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチ
ルエーテル等のグリコールエーテルや酢酸ブチル、酢酸
アミル等のエステル系溶剤が使用されている。しかしな
がら、上記溶剤は臭気や毒性が高いなど人体に対する安
全性が問題となり、近年臭気や毒性が低い安全性の高い
溶剤を用いた油性インキが要求されている。そこで、ア
ルコール可溶性樹脂を使用したアルコール性インキや石
油樹脂を使用した非芳香族系低臭性石油溶剤インキが開
発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルコ
ール性インキは筆跡の乾燥が遅く、筆跡がいつまでもべ
たつく等の問題が有り、非芳香族系低臭性石油溶剤イン
キは定着性が悪く、筆跡が剥がれやすいという悪さがあ
った。そこで、本発明は、上述のトルエン、キシレン等
の芳香族炭化水素やエチレングリコールモノメチルエー
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコ
ールエーテル等人体に対する安全性で問題のある溶剤
や、酢酸ブチル、酢酸アミル等の臭いの強いエステル系
溶剤を全く使用しないインキで筆跡の乾燥が早く、筆跡
の定着性も良い油性インキを作り出すことを目的とし
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、着色剤と、ニ
トロセルロースと、プロピレングリコールモノアルキル
エーテルアセテート（アルキルは炭素数１〜４のもの）
とを少なくとも含むことを特徴とする油性インキを要旨
とするものである。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
油性インキに用いる着色剤は主として顔料を使用する
が、顔料としては従来公知の顔料が使用でき、具体例と
しては、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ６、同Ｓ１７０、
同Ｓ６１０、同５、同４、同４Ａ、同５５０、同３５、
同２５０、同１００、Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ、同
Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、同１４０Ｖ、同９５、同９０、
同８５、同８０、同７５、同５５、同４５、同Ｐ、同Ｘ
Ｅ２、同Ｌ６、同Ｌ、同３００、同３０、同３、同３
５、同２５、同２００、同Ａ、同Ｇ（以上、デグサ・ジ
ャパン（株）製）、＃２４００Ｂ、＃２３５０、＃２３
００、＃２２００Ｂ、＃１０００、＃９５０、＃９０
０、＃８５０、＃ＭＣＦ８８，ＭＡ６００、ＭＡ１０
０、ＭＡ７、ＭＡ１１、＃５０、＃５２、＃４５、＃４
４、＃４０、＃３３、＃３２、＃３０、ＣＦ９、＃２０
Ｂ、＃４０００Ｂ（以上、三菱化成工業（株）製）、Ｍ
ＯＮＡＲＣＨ １３００、同１１００、同１０００、同
９００、同８８０、同８００、同７００、ＭＯＧＵＬ
Ｌ、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、同６６０Ｒ、同５００Ｒ、同
３３０Ｒ、同３００Ｒ、同９９Ｒ、ＥＬＦＴＥＸ ８、
同１２、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ ２０００（以上、
米国、キャボットＣｏ．ＬＴＤ製）、Ｒａｖｅｎ７００
０、同５７５０、同５２５０、同５０００、同３５０
０、同２０００、同１５００、同１２５５、同１２５
０、同１２００、同１１７０、同１０６０、同１０４
０、同１０３５、同１０２０、同１０００、同８９０
Ｈ、同８９０、同８５０、同７９０、同７８０、同７６
０、同５００、同４５０、同４３０、同４２０、同４１
０、同２２、同１６、同１４、同８２５Ｏｉｌ Ｂｅａ
ｄｓ 、同Ｈ２０、同Ｃ、Ｃｏｎｄｕｃｔｅｘ ９７
５、同９００、同ＳＣ（以上、コロンビヤン・カーボン
日本（株）製）などのカーボンブラック、ＫＡ−１０、
同１０Ｐ、同１５、同２０、同３０、同３５、同６０、
同８０、同９０、ＫＲ−３１０、同３８０、同４６０、
４８０（以上、チタン工業（株）製）、Ｐ２５（日本ア
エロジル（株）製）などの酸化チタン、ＢＳ−６０５、
同６０７（以上、東洋アルミ（株）製）、ブロンズパウ
ダーＰ−５５５、同Ｐ−７７７（以上、中島金属箔工業
（株）製）、ブロンズパウダー３Ｌ５、同３Ｌ７（以
上、福田金属箔工業（株）製）などの金属顔料、また、
黒色酸化鉄、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、群青、紺青、コ
バルトブルー、クロムグリーン、酸化クロムなどの無機
顔料、ハンザエロー−１０Ｇ、同５Ｇ、同３Ｇ、同４、
同ＧＲ、同Ａ、ベンジジンエロー、パ−マネントエロー
ＮＣＧ、タートラジンレーキ、キノリンエロー、スダー
ン１、パ−マネントオレンジ、インダスレンブリリアン
トオレンジＧＮ、パーマネントブラウンＦＧ、パラブラ
ウン、パーマネントレッド４Ｒ、ファイヤーレッド、ブ
リリアントカーミンＢＳ、ピラゾロンレッド、レーキレ
ッドＣ、キナクリドンレッド、ブリリアントカーミン６
Ｂ、ボルドー５Ｂ、チオインジゴレッド、ファストバイ
オレットＢ、ジオキサンバイオレット、アルカリブルー
レーキ、フタロシアニンブルー、インジゴ、アシッドグ
リーンレーキ、フタロシアニングリーンなどの有機顔料
などが挙げられる。また、この他に硫化亜鉛、珪酸亜
鉛、硫酸亜鉛カドミウム、硫化カルシウム、硫化ストロ
ンチウム、タングステン酸カルシウムなどの無機蛍光顔
料、その他公知の有機蛍光顔料が挙げられる。これらの
顔料はそのままインキ溶剤に分散使用しても良いが、よ
り安定な分散インキを得るためには、ニトロセルロース
樹脂、ニトロセルロース用可塑剤、必要に応じて分散剤
を用いてロールミル等であらかじめ混練りしカラーチッ
プとして使用するほうが好ましい。着色剤としては顔料
の他、油溶性染料が使用できる。例えば油溶性蛍光染
料、オイル染料、造塩タイプ油溶性染料、含金属錯塩染
料、塩基性染料などが挙げられる。具体的には、ＮＫＳ
−１００１、同１００３、同１００４、同１００５、同
１００６、同１００７、同１０１０、同１００８、同１
０１８、ＭＰＩ−５０１・Ｃ、同５０２、同５０３・
Ｃ、同５０４・Ｃ、同５０５・Ｃ、同５０６・Ｃ、同５
０７・Ｃ、同５０８・Ｃ（以上、日本蛍光化学（株）
製）、オイルイエロー３Ｇ、同１０７、オイルピンク３
１２、オイルブラウンＢＢ、同ＧＲ、オイルグリーンＢ
Ｇ、オイルブルー６１３、同ＢＯＳ、オイルブラックＨ
ＢＢ、同８６０、同ＢＳ、バリファストイエロー３１０
４、同３１０５、バリファストオレンジ３２０６、バリ
ファストレッド２３０３，同３３０４、同３３０６、同
３３２０、オイル レッド３３０，同３０８、オリエン
トオイルピンクＯＰ、オリエントオイルバイオレット７
３０，同７３２，オリエントオイルブラウンＧＲ、バリ
ファストブルー２６０４、オリエントオイルブルー６０
３、バリファストバイオレット１７０１、同１７０２、
バリファストブラック１８０２、同１８０７、同３８０
４、同３８０６，同３８０８、同３８１０、同３８２
０、同３８３０、オリエントオイルブラックＨＢＢ、同
ＢＷ（以上、オリエント化学工業（株）製）、アイゼン
スピロンイエローＧＲＨ、同ＧＲＨスペシャル、アイゼ
ンスピロンオレンジ２ＲＨ、同ＧＲＨコンクスペシャ
ル、アイゼンスピロンレッドＧＥＨ、同ＢＥＨ、アイゼ
ンメタロンレッドＨＧＲＳ、アイゼンスピロンバイオレ
ットＲＨ、アイゼンスピロンブルーＥ２ＢＨ、同ＧＮ
Ｈ、アイゼンスピロンブラウンＢＨコンク、同ＲＨ、ア
イゼンスピロンマホガニーＲＨ、アイゼンスピロングリ
ーンＣ−ＧＨ、同３ＧＮＨスペシャル、アイゼンスピロ
ンブラックＢＨ、同ＧＳＨスペシャル（以上、保土谷化
学工業（株）製）、オイルイエローＣＨ、オイルピンク
３３０、オイルブルー８Ｂ、ＡＬイエロー１１０６Ｄ、
同３１０１、ＡＬレッド２３０８、ネオスーパーイエロ
ーＣ−１３１、同Ｃ−１３２、同Ｃ−１３４、ネオスー
パーオレンジＣ−２３３、ネオスーパーレッドＣ−４３
１、ネオスーパーブルーＣ−５５５、ネオスーパーブラ
ウンＣ−７３２、同Ｃ−７３３（以上、中央合成化学
（株）製）、ネプチューンレッドベース５４３、ネプチ
ューンブルーベース６３４、ネプチューンバイオレット
ベース６０４、バソニールレッド５４０、バソニールバ
イオレット６００（以上、ＢＡＳＦ社製、独国）などが
挙げられる。着色剤の使用量は、油性インキ全量に対
し、２〜５０重量％添加することが好ましい。筆跡濃度
を好適に保つ点で２重量％以上が好ましく、また、析出
物の発生がなく、良好な経時安定性を保ち、且つ、筆記
具用、記録計用として用いた場合のインキ吐出に好適な
粘度となす点で５０重量％以下が好ましい。

【０００６】本発明の油性インキに用いるニトロセルロ
ースは顔料の分散を保ち且つ、非吸収面に対するインキ
塗膜の定着性向上、インキ粘度の調整のために用いるも
のである。この為、ニトロセルロースとしては比較的低
分子量で低エステル化物のもので、窒素分１０．７〜１
２．２、グルコシド単位５０〜３００、ＪＩＳＫ６７０
３：９５の方法で測定した鋼球落下秒数１／４〜１／１
６のものが好ましく使用できる。ニトロセルロースの使
用量は油性インキ全量に対して２〜３０重量％が好まし
い。インキの分散安定性を保ち且つ、塗膜の定着性を保
つ点で２重量％以上が好ましく、また、筆記具用、記録
計用として用いた場合のインキ吐出に好適な粘度となす
点で３０重量％以下が好ましい。

【０００７】本発明の油性インキは、プロピレングリコ
ールモノアルキルエーテルアセテートを主溶剤とする。
プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート
としてはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセ
テート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルア
セテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルア
セテート等が挙げられるが、特にプロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテートは、筆跡乾燥性が良好で
ある点で好ましく使用できる。プロピレングリコールモ
ノアルキルエーテルアセテートは単独で用いても良い
が、インキの粘度、乾燥性の調節のため他の溶剤と併用
して用いても良い。併用できる溶剤は本発明インキの機
能を損なうものでなければ特に限定なく使用できる。併
用できる溶剤例としては下記のものが挙げられる。ノル
マル−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、エチルシクロヘキサン、無臭または低臭性イソパラ
フィン系溶剤例えばＩＰソルベント＃１０１６，同１６
２０（以上、出光石油化学（株）製）、日石アイソゾー
ル２００（日本石油（株）製）、脂肪族飽和炭化水素系
溶剤、例えば、アイソパーＣ、同Ｅ、同Ｇ（エクソン
（株）製）、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、プロピレングリ
コールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジア
セテート、エチルアルコール、プロピルアルコール、イ
ソプロピルアルコール。主溶剤のプロピレングリコール
モノアルキルエーテルアセテートの溶剤中に占める割合
は、２０重量％以下では本発明のインキの諸特性が満た
されないため２０重量％〜１００重量％が好ましい。

【０００８】本発明のインキ用樹脂としてはニトロセル
ロースの他、塗膜の耐候性、耐水性、硬度、耐薬品性、
光沢向上、インキ粘度の調整等のため他の樹脂と併用し
ても良い。これらの樹脂としてはダンマルゴム、セラッ
ク、ロジングリセリンエステル、ロジンマレイン酸樹
脂、アルキド樹脂、フタル酸樹脂、マレイン酸樹脂、酢
酸ビニル樹脂、酢酸ビニル・塩化ビニル共重合樹脂、尿
素樹脂、メラミン樹脂、アクリル酸エステル重合体、メ
タクリル酸重合体、アセチルブチルセルロース、クマロ
ン樹脂などが挙げられる。また、ニトロセルロースと併
用する樹脂との相溶性の向上、塗膜に柔軟性を与え密着
性を高めるため可塑剤を用いても良いが、主溶剤のプロ
ピレングリコールモノアルキルルエーテルアセテートと
の相溶性が良いこと、本発明の安全性の追求面からクエ
ン酸トリエチルアセテート、クエン酸トリブチルアセテ
ートを特に好ましい可塑剤として挙げることが出来る。
更に、インキにクエン酸トリアルキルアセテートを含有
させた場合はクエン酸トリブチルアセテートは最終的に
は筆跡に柔軟性を与える可塑剤としての役割を果たす
が、主溶剤のプロピレングリコールモノアルキルエーテ
ルアセテートとの相溶性が良いため筆跡の乾燥が不均一
になることを防ぐことによって、より良好な定着性が得
られる。また、筆記具用インキとした場合、インキ資材
全体の相溶性が良いためインキの流動性が良く保持され
るため、ペン先でのインキのドライアップを遅くし、ペ
ン先が乾燥してもキャップをして放置しておけば比較的
短時間に再び書けるようになる好ましい性質が得られ
る。

【０００９】また、上記必須成分以外でも必要に応じ
て、顔料の分散助剤、染料の溶解助剤、ペン先の乾燥防
止剤、インキの塗布性向上剤、インキの吐出向上剤とし
て、各種界面活性剤を使用することも出来る。具体的に
は、アルキル硫酸塩、Ｎ−アシルアミノ酸及びその塩、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩，ポリオキ
シエチレンアルキルエーテルリン酸及びその塩などの陰
イオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル、ソルビタン脂肪酸エステル類、デカグリセリン脂
肪酸エステル等の非イオン系界面活性剤、ポリエーテル
変性シリコーン、アルコール変性シリコーン等のシリコ
ーン系界面活性剤が挙げられる。また、金属の腐食防止
の為の防蝕剤、などを、適宜選択して使用することが出
来る。

【０００１０】本願発明の油性インキは、上記必須成分
を従来知られている攪拌機を用いて攪拌混合し、均一に
溶解することによって得られるが、ニトロセルロースと
可塑剤、顔料、必要に応じて分散剤をあらかじめロール
ミル等で混練りしカラーチップにしたものをプロピレン
グリコールモノアルキルエーテルアセテートを主溶剤と
するインキ溶剤に溶解し、次いで物性調節用樹脂、各種
添加剤を添加して調合する方がインキの分散安定性が向
上する等の点で好ましい。

【００１１】

【作用】本発明のインキが非吸収面において、筆跡の乾
燥が早く、筆跡の定着性に優れると同時に臭いが少ない
好ましいのは、プロピレングリコールモノアルキルエー
テルアセテートの溶剤としての特性、ニトロセルロース
の樹脂としての特性に負うところが大きいが、インキと
して完成できた理由は次のように考えられる。プロピレ
ングリコールモノアルキルエーテルアセテートはその分
子中にニトロセルロースの溶解力の強いエステル基を有
するうえ、各種樹脂や溶剤との相溶性の良いアルキルエ
ーテル基を有するため、インキ性能を調節するための樹
脂、補助溶剤を広範囲に選択使用出来るため、筆跡の乾
燥が早く、筆跡の定着性に優れると同時に臭いが少なく
安全なインキを完成できたものと推定される。

【００１２】

【実施例】以下、実施例にて本発明を更に詳しく説明す
る。実施例、比較例中の各インキの粘度は、５０ｃｐｓ
未満は（株）トキメック製ＥＬＤ型粘度計標準コーンロ
ーター１０ｒｐｍにて測定、５０ｃｐｓ以上６００ｃｐ
ｓ未満は（株）トキメック製ＥＬＤ型粘度計標準コーン
ローター１ｒｐｍにて測定した。測定時の温度は２５℃
であった。

【００１３】 上記成分をプロペラ式攪拌機で５時間攪拌して白色油性
インキを得た。このものの粘度は５７ｍＰａ・ｓであっ
た。

【００１４】 上記成分をプロペラ式攪拌機で５時間攪拌して白色油性
インキを得た。このものの粘度は５１ｍＰａ・ｓであっ
た。

【００１５】 上記成分をプロペラ式攪拌機で５時間攪拌して赤色油性
インキを得た。このものの粘度は３８ｍＰａ・ｓであっ
た。

【００１６】 上記成分をプロペラ式攪拌機で５時間攪拌して黒色油性
インキを得た。このものの粘度は２５ｍＰａ・ｓであっ
た。

【００１７】 上記成分をプロペラ式攪拌機で５時間攪拌して黒色油性
インキを得た。このものの粘度は３７ｍＰａ・ｓであっ
た。

【００１８】 上記成分をプロペラ式攪拌機で５時間攪拌して黒色油性
インキを得た。このものの粘度は４９ｍＰａ・ｓであっ
た。

【００１９】比較例１ 実施例１においてプロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテートを除き、その量だけ酢酸ブチルを加えた
他は、実施例１と同様になして粘度５３ｍＰａ．ｓの白
色油性インキを得た。

【００２０】比較例２ 実施例４においてｈｉ−ｄｉカラーチップカーボンブラ
ックＬ（大平化学製品（株）製カラーチップ：カーボン
ブラック３５重量％、ニトロセルロースＬ１／８、４９
重量％、クエン酸トリブチルアセテート、１６重量％）
のニトロセルロースＬ１／８、４９重量％、クエン酸ト
リブチルアセテート、１６重量％をアクリル酸バインダ
ー（東亞合成（株）アロンＳ−１０１３）６５重量％に
置き換えたカラーチップを使用する以外は、実施例４と
同様になして粘度３１ｍＰａ．ｓの黒色油性インキを得
た。

【００２１】上記、実施例１〜６、比較例１、２で得た
油性インキを、繊維芯のペン先をノックしてインキを出
す鋼球２個入りアルミ軸を使用した筆記具（ぺんてるホ
ワイト１００Ｗ−Ｍ、ぺんてる（株）製）に充填し、筆
跡の乾燥性試験、筆跡の摩擦試験及びインキの臭い官能
試験を行なった。結果を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】筆跡乾燥速度試験 クリアーシート〔薄口〕（リコー教育機器（株）製）
に、上記油性インキを充填した筆記具を用いて２０ｃｍ
の直線を１０ｃｍ／秒の一定速度で筆記し試験フィルム
とした。次に試験フィルムの上に上質紙を重ね、底面の
直径５０ｍｍ、質量５００ｇの重りを乗せ、上下に各１
回移動させたものの筆跡の汚れ状態を目視観察し筆跡が
擦れて汚れなくなる迄の所要時間を測定した。

【００２４】ペン先乾燥性試験 上記油性インキを充填した筆記具のキャップをとった状
態で横向きに放置し、５分、１０分、１５分、２０分、
２５分、３０分、３５分、４０分、６０分後にそれぞれ
筆記し、カスレがなく書けるまでの時間を測定した。

【００２５】筆跡定着性試験 クリアーシート〔薄口〕（リコー教育機器（株）製）
に、上記油性インキを充填した筆記具を用いて横１回均
一にインキを面状に塗布し３０分間乾燥させ試験フィル
ムとする。次に試験フィルムの上に上質紙を重ね、底面
の直径５０ｍｍ、質量５００ｇの重りを乗せ、左右１０
回移動させたものの筆跡の剥離状態を、ＳＭカラーコン
ピューター（ＭＯＤＥＬ、ＳＭ−４、スガ試験機（株）
製）を用いて測定した。 判定方法：測定結果に基づいて、試験前後の筆跡の色差
ΔＥを算出した。その数値が小さいほど摩擦による筆跡
の剥離が少ないと評価される。

【００２６】インキ臭い官能試験 上記油性インキを充填した筆記具を用いて書いた直後の
筆跡の臭いを嗅いでもらい不快に感じた人数を調べた。
モニターは２１才〜５１才の男女各１５人、計３０名で
行った。

【００２７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る油性インキは、非吸収面において、筆跡の乾燥が速
く、且つ、筆跡の定着性に優れると同時に臭いが少ない
という特長を有するものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着色剤と、ニトロセルロースと、プロピ
   レングリコールモノアルキルエーテルアセテート（アル
   キルは炭素数１〜４のもの）とを少なくとも含むことを
   特徴とする油性インキ。
2. 【請求項２】 プロピレングリコールモノアルキルエー
   テルアセテートがプロピレングリコールモノメチルエー
   テルアセテートである請求項１記載の油性インキ。
3. 【請求項３】 更に、クエン酸トリアルキルアセテート
   を含む請求項１又は２記載の油性インキ。
4. 【請求項４】 クエン酸トリアルキルアセテートがクエ
   ン酸トリブチルアセテートである請求項３記載の油性イ
   ンキ。