JP2004059879A

JP2004059879A - 筆記具用黒色水性顔料インキ

Info

Publication number: JP2004059879A
Application number: JP2002223943A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Saito; 斎藤　智
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】繊維芯のペン先に於けるインキ下がりがなく、経時再分散性の優れたものである筆記具用黒色水性顔料インキを提供すること。
【解決手段】黒色顔料を２〜２０重量％、酸化チタンを２〜２０重量％、ケイ酸アルミニウムを２〜２０重量％、水溶性樹脂、水溶化樹脂、水性分散樹脂等を固形分換算で２〜２０重量％及び水を少なくとも含み黒色顔料と酸化チタンの重量比が２：１〜１：４のもの。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、黒色の筆記具用水性顔料インキに関するものである。更に詳細には、繊維芯のペン先に於けるインキ下がりがなく、経時再分散性に優れた筆記具用黒色水性顔料インキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カーボンブラックと酸化チタンを併用した顔料インキ組成物としては、特公平３−４６５０３号公報に記載の発明では水に溶解して電離する無機塩と、界面活性剤との併用が、特開平３−１７２３６３号公報に記載の発明では粒子径を限定したカーボンブラックをもちいることが、特開平７−１５００８０号公報に記載の発明では超微粉酸化チタンを用いることが、特開平１０−２６８１２１号公報に記載の発明ではペリレン系黒色顔料を併用することが、それぞれ開示されている。又、ペン先のインキ下がりを防止し得るものとして、特公平１−４９４３３号公報に記載の発明には親水性微粉末二酸化ケイ素及びシリコーン系界面活性剤又はフッ素系界面活性剤を併用することが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の顔料インキ組成物は、繊維芯のペン先内で顔料の沈降防止に関しては不完全であり、インキの浸透したペン先を上向きに保管した後に筆記しようとした時、色が薄くなってしまったり、筆跡に色むらが発生してしまうという問題点を有している。また、長期保存に於いても沈降層が硬くなり再分散性が悪くなるといった問題点を有している。
本発明は、繊維芯のペン先内で顔料の沈降を抑え、筆跡が薄かったり、色むらが発生することが極力抑制され、長期保存においても沈降層の再分散性に優れた筆記具用黒色水性顔料インキを提供することを目的とする。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
本発明は、黒色顔料と、酸化チタンとケイ酸アルミニウムと樹脂と水とを少なくとも含み、黒色顔料と酸化チタンの重量比が２：１〜１：４になる割合で含有することを特徴とする筆記具用黒色水性顔料インキを要旨とするものである。
【０００５】
以下に本発明の各成分について詳細に説明する。
黒色顔料は着色剤として使用するものであって、従来公知のチャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、鉄黒等の黒色酸化鉄、アニリンブラック等の黒色有機合成顔料の中から、筆記具用黒色水性顔料インキ中に安定に分散し得るものを１種または２種以上を適宣選択して用いることができる。
更に、黒色顔料と酸化チタンの重量比は２：１〜１：４が良く、これより黒色顔料の重量比が多くなると色は黒くなるが、酸化チタンの量が少なくなり、黒色顔料が完全にフロキュレート構造に取り込まれない為にインキ下がりが生じ、酸化チタンの重量比が多くなると、酸化チタンの量が多くなり、黒色顔料は完全にフロキュレート構造に取り込まれインキ下がりは生じないが、酸化チタンの白さが増すために、色が灰色になってしまう。
その使用量は、顔料の種類や他のインキ成分により異なるものの、筆記具用黒色水性顔料インキ全量に対して１〜３０重量％が好ましい、より好ましくは２〜２０重量％である。
【０００６】
酸化チタンは、一般に隠蔽性を附与するものであるが、本発明においては、むしろケイ酸アルミニウムと併用することにより、黒色顔料を取り込みフロキュレート構造を形成させインキ下がりを防止するものとして使用するものであり、ルチル型またはアナターゼ型の中から、筆記具用黒色水性顔料インキ中に安定に分散し得るものを１種または２種以上を適宣選択して用いることができる。その使用量は、顔料の種類や他のインキ成分により異なるものの、黒さを失わない程度に使用することができ、筆記具用黒色水性顔料インキ全量に対して１〜３０重量％が好ましい、より好ましくは２〜２０重量％である
【０００７】
ケイ酸アルミニウムは、一般に隠蔽性、光沢性、再分散性などを付与するものであるが、本発明においては、むしろ酸化チタンと併用することにより、黒色顔料をとりこみフロキュレート構造を形成させるために使用されるものであり、天然に産する含水ケイ酸アルミニウム及びその焼成品、ケイ酸ナトリウム溶液に溶性アルミニウム塩を加えて得られる合成品とがあり、筆記具用黒色水性顔料インキ中に安定に分散し得るものを１種または２種以上を適宣選択して用いることができる。その使用量は、ケイ酸アルミニウムの種類や他のインキ成分により異なるものの、筆記具用黒色水性顔料インキ全量に対して１〜３０重量％が好ましい、より好ましくは２〜２０重量％である。
【０００８】
樹脂は、顔料の分散及び塗膜形成附与という目的で使用するものであり、特に限定なく使用可能である。
具体的には、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等の水溶性樹脂、セラック、ロジンマレイン酸樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、アクリル樹脂等の水溶化樹脂、アクリル樹脂系エマルション、酢ビエマルション等の水性分散樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、１種又は２種以上が使用可能である。その使用量は、筆記具用黒色水性顔料インキ全量に対して樹脂の固形分量として１〜３０重量％が好ましい、より好ましくは２〜２０重量％である。
【０００９】
更に、本発明による筆記具用黒色水性顔料インキは、筆跡の乾燥性を高める乾燥促進剤として、低級アルコールを使用することも可能である。低級アルコールとしてはエタノール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルブチルアルコール、イソブチルアルコール等が挙げられる。この低級アルコールの使用量はインキの分散性を悪くしない程度であることが必要であり、０．５〜１５重量部が好ましい、より好ましくは１〜１０重量部である。
【００１０】
以上に示した成分以外に必要に応じて、金属石鹸、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸、アルミニウム水和物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の体質顔料、ｐＨ調整材、防腐剤、防黴剤、湿潤剤、粘度調整剤、凍結防止剤、ペン先乾燥防止剤、消泡剤、または各種溶剤など、種々の添加剤を適宣選択して使用することができる。
【００１１】
尚、本発明の筆記具用黒色水性顔料インキの製造方法は、上記せる各成分を必要量混合し、ホモミキサー、ラボミキサー等の高速撹拌機や、ボールミル、サンドミルまたはビーズミル等の分散機にて混合・分散することにより容易に得ることができる。
【００１２】
【作用】
本願発明の筆記具用黒色水性顔料インキは、酸化チタンとケイ酸アルミニウムを組み合わせることにより、フロキュレート構造とよばれる緩やかな凝集により網目構造を形成しやすく、このフロキュレート構造の中に黒色顔料を取り込み繊維にからみつくことにより、筆記のような強制的なインキ移動以外ではペン先内でインキが移動することを抑制しインキ下がりを防止する。また上記フロキュレート構造による沈降層は比較的軟らかい沈降層を形成するので、比較的弱い力によってもその層が破壊されやすく再分散が容易である。
【００１３】
【実施例】
以下に本発明を実施例に従って更に詳細に説明する。

上記成分をボールミルにて１２時間撹拌して筆記具用黒色水性顔料インキを得た。尚、ポリアクリル酸中和物とは、ジュリマーＡＣ−１０Ｓ（日本純薬（株）製、ポリアクリル酸、固形分約４０％）にアンモニア水を添加してｐＨを９に調整したものである。
【００１４】

上記成分をボールミルにて２４時間撹拌して筆記具用黒色水性顔料インキを得た。尚、このインキは非吸収面筆記時に耐水性、耐摩耗性をもち、濡れ雑巾で簡単にその筆跡を消し去ることができる。又、炭酸カルシウム液は、下記配合物をヘンシルミキサーにて１０分間混合攪拌して炭酸カルシウム粒子をほぐしたものを用いた。尚、炭酸カルシウム液とは下記の配合のものである。

【００１５】

上記成分をホモミキサーにて１時間分散して筆記具用黒色水性顔料インキを得た。尚、カーボンブラック分散液及び酸化チタン分散液は下記の配合物をボールミルにて２４時間分散処理して調整した。

【００１６】

上記各成分をボールミルにて１２時間分散して筆記具用黒色水性顔料インキを得た。尚、このインキは非吸収面に筆記後、その筆跡は乾式の消し具にて消去可能なインキである。
【００１７】

上記各成分をボールミルにて１２時間分散して筆記具用黒色水性顔料インキを得た。
【００１８】
比較例１
実施例１において、Ｃ．Ｉ．ピグメントホワイト６を除き、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７を１１．５重量部に変えた以外は実施例１と同様になして筆記具用黒色水性顔料インキを得た。
【００１９】
比較例２
実施例３において、カーボンブラック分散液を２０重量部、酸化チタン分散液を６０重量部に変えた以外は実施例３と同様になして筆記具用黒色水性顔料インキを得た。
【００２０】
比較例３
実施例５おいて、ケイ酸アルミニウムを除き水７１．８重量部に変えた以外は実施例５と同様になして筆記具用黒色水性顔料インキを得た。
結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
※１　黒色度
アクリル繊維芯のペン先をつけた筆記具（ペイントマーカーＭＭＰ２０、ぺんてる（株）製）にてＰＰフィルムに筆記し、日本着色工業（株）製分光色差計ＮＦ７７７にてＹ値を測定。尚、Ｙ値の値が７以下のものは目視にて黒と判断できた。
【００２３】
※２　インキ下がり試験
ＰＰフィルムに筆記後、ペン先上向きにて３日間放置。再度筆記して放置前後のＹ値を上記分光色差計にて測定しその差を求めた。尚、Ｙ値の値が７以下のものは目視にて黒と判断でき、また、Ｙ値の差が初期値に対し±１．０以内のものが、目視でも濃度の差が認められなかった。
【００２４】
※３　再分散性試験
試験管にインキを入れ室温にて口部を上向き放置１ヶ月後、沈降層が均一に戻るまでの試験管を振った回数を確認した。
【００２５】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の筆記具用黒色水性顔料インキは、繊維芯のペン先におけるインキ下がりがなく、経時再分散性の優れたものである。

Claims

黒色顔料と、酸化チタンとケイ酸アルミニウムと樹脂と水とを少なくとも含み、黒色顔料と酸化チタンの重量比が２：１〜１：４になる割合で含有することを特徴とする筆記具用黒色水性顔料インキ。
黒色顔料がカーボンブラックであり、黒色顔料と酸化チタンの重量比が２：１〜１：４になる割合で含有することを特徴とする請求項１記載の筆記具用黒色水性顔料インキ。