JP2005187487A - 光輝性インキ組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 マーキングペン、筆ペン等の筆記具又は塗布具に充填して使用し、弱い光にも光輝性に優れ、ホログラム顔料の再分散が容易な光輝性インキ組成物。
【解決手段】 平均粒子径が２５０〜７００μｍであるホログラム顔料と、着色剤と液媒体とを少なくとも含み、更にオレフィン系樹脂エマルジョンが含まれている光輝性インキ組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、マーキングペン、筆ペン等の筆記具または塗布具に充填して使用し、光の弱い環境でも光輝感のある光輝性インキ組成物に関する。

従来、見る角度により異なる色に見える視覚依存性の光輝感を与える顔料としてホログラム顔料が知られている。斯かる顔料を用いたインキの一例として特開平２００３−２６９８５号（特許文献１参照）が開示されている。
特開平２００３−２６９８号公報（第２頁、特許請求の範囲）

ところが、光輝性顔料である金属粉顔料やパール顔料と同様に粒径の小さいホログラム顔料は、太陽光や強い照明光のもとでは望ましい光輝性を有する反面、雨や曇りの日の弱い光や室内の弱い照明光に対して殆ど光輝性は発揮されない。特に小さなクリアランスよりインキを吐出させるボールペンに於いては、それ故自ずと光輝性顔料は小さい粒径のものを使わざるを得なくなり、ますます弱い光の元では光輝性は発揮されなくなってしまう。さらに、特許文献１のようなボールペン用としてのインキは、光輝性顔料の沈降を抑止する目的で減粘性付与剤を用いインキ粘度を高くするのでインキの吐出量は少なくなり、より一層光輝性に乏しくなる。特に室内灯のみで明るさの乏しい部屋でも、視覚依存性の光輝性を発揮するインキ組成物はいまだ提供されていない。一方、より光輝感を醸し出すために大きな粒径の顔料を用いた場合、減粘性付与剤を使用しないインキは、長期間放置すると、筆記具を振蘯してもインキ中の顔料濃度が一様にならなくなることがある。
これは、ホログラム顔料は、沈降分離した後、この顔料を含む沈降物が硬化して、いわゆるハードケーキを形成しやすく、インキ中に再び分散させることが困難となるためである。
本発明は、曇りや雨の日及び室内灯等の弱い光でも、充分光輝性を発揮できるインキ組成物を提供するもことを課題とする。更に長期間保管してもハードケーキを形成しない、ホログラム顔料を含む光輝性インキ組成物を提供することを課題とする。
尚、本発明において、「再分散」とは、筆記具または塗布具で、沈降分離した顔料を含む沈降物を、筆記具または塗布具を振蘯するなどの外力を与えて、インキ中に再び均一に分散することを示す。

本発明は、平均粒子径が２５０〜７００μｍであるホログラム顔料と、着色剤と液媒体とを少なくとも含む光輝性インキ組成物を要旨とする。

本発明の水性光輝性インキ組成物に使用するホログラム顔料は、厚みが薄く、平面の面積が大きい板状の形状である。従って粒径が大きければ満足できる光輝感は得られるものである。
また、このホログラム顔料が沈降すると、顔料の平面同士が向かいあって積み重なるような層状構造を形成すると予想される。この層状構造においては、顔料同士が接触している部分の面積が大きいので、これにより生じる接触抵抗も大きくなる。よって、この構造は安定した状態となり、小さい外力を与える程度では、構造を崩すのは困難である。本発明は、その構造を崩しやすくするためにポリオレフィン系エマルジョンを用いる。ホログラム顔料は、表面にポリエチレンテレフタレートの樹脂層を有しており、その樹脂層と親和性が大きいポリオレフィン系エマルジョンを添加した場合、ポリオレフィン系エマルジョン粒子の表面の界面活性剤により、ポリオレフィン系エマルジョンがホログラム顔料の樹脂層に付着し、沈降層間に介在する。ポリオレフィン系エマルジョン粒子そのものは、無極性のポリエチレンワックスやポリプロピレンワックスで多少硬度もあるため、中極性である樹脂層のポリエチレンテレフタレートととの親和性は小さく、沈降層間にある粒子は、ホログラム顔料同士の密着性を弱め、接触抵抗を低下させている。つまり、顔料が形成した層状構造の間にポリオレフィン系エマルジョンが存在することにより、顔料同士の接触抵抗が小さくなるために、小さい外力を与えることで、層状構造を崩しやすくする。よって、本発明のポリオレフィン系エマルジョンが付着した顔料に流動性を付与する効果があるので、顔料がインキ中で沈降した後でも、インキを充填した筆記具又は塗布具に振蘯などの外力を与えることで、顔料の再分散が可能になるものと考えられる。
もう少しすっきりさせたいが、頭が働きません。

本発明の光輝性インキ組成物に使用するホログラム顔料は、例えばレーザー光でエッチングされたマスターのホログラムからプレス型をつくりこれを透明性の高いフィイルムにプレスし、目に見えない細かい溝が無数にエンボスされており、プリズム効果で虹色に輝いたり、見る角度で赤・青・黄・緑・オレンジと三次元に発色するなどの特徴がある。更に反射率を高めるためアルミ蒸着してある。虹色に輝き金属感のあるホイルを精密に打ち抜いたフレーク状の粉末である。
市販されているホログラム顔料としては、ダイヤホログラムＨＧ−Ｓ４０（厚み２５μｍ、平均粒度４００μｍ）、同ＨＧ−Ｓ６０（厚み２５μｍ、平均粒度６００μｍ）、同ＨＧ−Ｓ４０ＥＰ（厚み２５μｍ、平均粒度４００μｍ）、同ＨＧ−Ｓ６０ＥＰ（厚み２５μｍ、平均粒度６００μｍ）、同ＨＧ−４０（厚み５０μｍ、平均粒度４００μｍ）、同ＨＧ−６０（以上、ダイヤ工業（株）製）、カラープリズムシリーズのホロ銀、ホロ金、ホロ橙、ホロ空、ホロ濃桃、ホロ緑やレインボーシリーズの真珠、ホワイト、紫、薄緑、薄青、赤、青（以上、中塚金属箔粉工業（株）製）などがある。
上記、ホログラム顔料は単独でも２種以上併用しても使用できる。
また、使用するホログラム顔料の大きさは、粒子径が２５０μｍ以下のものでも、太陽光や８０００ルックス程度の明るい光の基では充分光輝性を発揮する。しかし、室内環境が１０００ルックス程度の明るさの場合は、２５０μｍ以上の粒子径が望ましい。また粒子径は大きいほどその光輝性は優れるが、７００μｍ以上であるとマーキングペンや筆ペンの繊維製やスポンジ状連通多孔体製のペン先で、インキが詰まってしまい筆記できなくなる場合がある。
その使用量は、水性光輝性インキ組成物全量に対して０．５〜１０重量％用いることが好ましい。０．５重量％以下であると、特に暗い光の環境では十分な光輝性は得られない。
また、１０重量％以上であると、光輝性は優れるが、コストの面で高くなりすぎ好ましくはない。

ホログラム顔料のみの筆跡でも光輝性のある興趣ある筆跡は得られるが文字筆記としては実用性に欠けるため、筆跡の基本色として着色剤を用いることもできるものである。
使用される着色剤としては、従来公知の酸性染料、塩基性染料、直接染料といった水溶性染料や顔料を使用することができる。
酸性染料としては、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー７、直接染料としては、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー８６、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン６、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ８等が挙げられる。
顔料としてはカーボンブラックや橙色顔料のＣ．Ｉ．１２０５５、Ｃ．Ｉ．１２０７５、Ｃ．Ｉ．１２１２５、Ｃ．Ｉ．１２３０５、Ｃ．Ｉ．２１１６５、褐色顔料のＣ．Ｉ．１２４８０、Ｃ．Ｉ．１２０７１、紫色顔料のＣ．Ｉ．４２５３５、Ｃ．Ｉ．６００１０、青色顔料のＣ．Ｉ．７４１００、Ｃ．Ｉ．７４１６０、Ｃ．Ｉ．７４１８０、緑色顔料のＣ．Ｉ．７４２６０等が挙げられる。
顔料を用いる場合、市販の水分散タイプの顔料は取り扱い性や生産性が高まるので好ましく用いられる。水分散タイプの具体例としては、東洋インキ（株）製のＲｉｏ Ｆａｓｔシリーズ、ＥＭ Ｃｏｌｏｒシリーズ、山陽色素（株）製のＥｍａｃｏｌシリーズ、Ｓａｎｄｙｅシリーズ、冨士色素（株）製のＦｕｊｉ ＳＰ シリーズ、日本蛍光（株）製のＮＫＷシリーズ、等が挙げられる。
本発明のポリオレフィン系エマルジョンは、上記ホログラム顔料が、保管している間に沈降した後にもハードケーキを形成せず、筆記具又は塗布具を振蘯することで、沈降した顔料分を簡単に再分散できるようにするために用いるものである。
ポリオレフィン系エマルジョンの具体例としては、ポリプロピレン系としてＨＹＴＥＣ Ｅ−４３３Ｎ（エマルジョンのイオン性：ノニオン）、同Ｐ−５０６０（同：ノニオン）、同Ｅ−８０４５（同：アニオン）等があり、ポリエチレン系としてはＨＹＴＥＣ Ｅ−６０００（同：ノニオン）、同Ｅ−７０５８（同：アニオン）、同Ｅ−４Ａ（同：アニオン）、同Ｅ−４Ｂ（同：ノニオン）、同Ｅ−１０００（同：ノニオン）（以上、東邦化学工業（株）製）などが挙げられる。
ポリオレフィン系エマルジョンは、水性光沢インキ組成物全量に対して０．１〜１０重量％用いることが好ましい。

水は主溶剤として使用する。
上記成分以外、従来の、水性インキ組成物に使用されている種々の添加剤を使用することもできる。
筆跡の定着性向上、即ち、ホログラム顔料などといった、水性光輝性インキ組成物中の固形物と、紙などの被筆記面との接着性を向上するために各種樹脂が使用できる。例えば、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、アミン塩、アンモニウム塩、α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、アミン塩、アンモニウム塩、スチレン−アクリル酸エステル−アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、アミン塩、アンモニウム塩などの水溶性樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合物などの水不溶性樹脂などが挙げられる。なお、水不溶性樹脂は、水性エマルジョンの形態で使用する。

また、ペン先でのインキ乾燥防止、低温時のインキの凍結防止などの目的で、水溶性有機溶剤を使用することができる。具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、チオジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、グリセリン等のグリコール類や、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリエタノールアミン等を単独或いは混合して使用することができる。

さらに、尿素、エチレン尿素、チオ尿素などの湿潤剤や潤滑剤、ベンゾチアゾリン系、オマジン系などの防腐剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、アニオン系、非イオン系の界面活性剤、消泡剤などの種々の添加剤が使用できる。

さらに、粘度調整剤として、グァーガム及びその誘導体、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ウエランガム、ラムザンガム、トラガントガム等の天然系高分子や、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロース系高分子、ポリビニルピロリドンなどが使用できる。
本発明のインキを製造するに際しては、従来知られている種々の方法が採用できる。例えば上記各成分を配合し、ターボミキサーやヘンシェルミキサー等の撹拌機により撹拌混合したり、ボールミル等の分散機により混合摩砕したりすることによって容易に得られる。

実施例１
ホログラム顔料ＨＧ−Ｓ４０ＥＰ（平均粒子径４００μｍ、ダイヤ工業（株）製）
５．００重量部
ポリオレフィン系エマルジョン（ＨＹＴＥＣ Ｅ−４Ａ、ポリエチレン系エマルジョン、
東邦化学工業（株）製） １０．００重量部
定着用樹脂（ジョンクリルＪ−６２、スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩、
ジョンソンポリマー（株）製） ５．００重量部
水 ４７．７０重量部
エチレングリコール ７．００重量部
グリセリン ５．００重量部
防腐剤（プロクセルＧＸＬ、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、ＩＣＩジャパン
（株）製） ０．２０重量部
消泡剤（ＴＳＡ７３９、ＧＥ東芝シリコーン（株）製） ０．１０重量部
ＦＵＪＩ ＳＰ ＢＬＡＣＫ ２０９（冨士色素（株）製） ２０．００重量部
上記成分をプロペラ撹拌機で３０分撹拌混合し、光輝性を有する黒色インキを得た。

実施例２
ホログラム顔料ＨＧ−Ｓ６０（平均粒子径６００μｍ、ダイヤ工業（株）製）
３．００重量部
ポリオレフィン系エマルジョン（ＨＹＴＥＣ Ｅ−１０００、ポリエチレン系エマルジョ
ン、東邦化学工業（株）製） ８．００重量部
定着用樹脂（モビニールＤＭ７７２、アクリル共重合樹脂エマルジョン、ヘキスト合成（株）
製） ２．００重量部
水 ５２．７０重量部
エチレングリコール １０．００重量部
グリセリン ３．００重量部
防腐剤（プロクセルＧＸＬ、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、ＩＣＩジャパ
ン（株）製） ０．２０重量部
消泡剤（ＴＳＡ７３９、ＧＥ東芝シリコーン（株）製） ０．１０重量部
ＦＵＪＩ ＳＰ ＢＬＡＣＫ ２０９（冨士色素（株）製） ２０．００重量部
ポリビニルピロリドンＫ−１５（ポリビニルピロリドン、米国、ゼネラル・アニリン＆フ
ィルム社製） １．００重量部
上記成分をプロペラ撹拌機で３０分撹拌混合し、光輝性を有する黒色インキを得た。

実施例３
カラープリズムホロ銀（平均粒子径４００μｍ、中塚金属箔粉工業（株）製）
８．００重量部
ポリオレフィン系エマルジョン（ＨＹＴＥＣ Ｅ−４３３Ｎ、ポリプロピレン系エマルジ
ョン、東邦化学（株）製） ３．００重量部
定着用樹脂（ジョンクリルＪ−６２、スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩、
ジョンソンポリマー（株）製） ５．００重量部
水 ５３．６５重量部
１，３−ブチレングリコール ５．００重量部
グリセリン ５．００重量部
防腐剤（プロクセルＧＸＬ、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、ＩＣＩジャパン
（株）製） ０．２０重量部
消泡剤（ＴＳＡ７３９、ＧＥ東芝シリコーン（株）製） ０．１０重量部
ＦＵＪＩ ＳＰ ＲＥＤ ４８１（冨士色素（株）製） ２０．００重量部
キサンタンガム ０．０５重量部
上記成分をプロペラ撹拌機で３０分撹拌混合し、光輝性を有する赤インキを得た。

実施例４
カラープリズムホロ金（平均粒子径６００μｍ、中塚金属箔粉工業（株）製）
５．００重量部
ポリオレフィン系エマルジョン（ＨＹＴＥＣ Ｅ−１０００、前述）
３．００重量部
定着用樹脂（ジョンクリルＪ−６２、スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩、
ジョンソンポリマー（株）製） ５．００重量部
水 ５１．７０重量部
プロピレングリコール １０．００重量部
グリセリン ５．００重量部
防腐剤（プロクセルＧＸＬ、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、ＩＣＩジャパン
（株）製） ０．２０重量部
消泡剤（ＴＳＡ７３９、ＧＥ東芝シリコーン（株）製） ０．１０重量部
ＦＵＪＩ ＳＰ ＲＥＤ ４８１（冨士色素（株）製） ２０．００重量部
上記成分をプロペラ撹拌機で３０分撹拌混合し、光輝性を有する赤インキを得た。

比較例１
実施例１のホログラム顔料ＨＧ−Ｓ４０ＥＰをＨＧ−Ｓ５ＥＰ（平均粒径１００μｍ）に変えた以外は実施例１と同様にして、光輝性を有する黒色インキを得た。

比較例２
実施例２のホログラム顔料ＨＧ−Ｓ６０ＥＰをＨＧ−Ｓ１００ＥＰ（平均粒径１ｍｍ）に変え以外は実施例２と同様にして、光輝性を有する黒色インキを得た。

比較例３
実施例１のポリオレフィン系エマルジョンを除いてその分水を増やした以外は実施例１と同様にして光輝性を有する黒色インキを得た。

実施例１〜４および比較例１〜３より得た光輝性インキ組成物をぺんてる（株）製のぺんてる筆金の穂（製品符号ＸＧＦＨ−Ｘ）の後端ノック式構造（インキ収容室に、沈降したホログラム顔料の再分散用撹拌部材が内蔵されているもの）に充填したものを試験サンプルとし、以下の試験を行った。結果を表１に示す。

光輝性確認試験
上質紙（ＪＩＳ Ｐ３２０１筆記用紙Ａ）に「永」の文字を筆記し、その文字の光輝性を太陽光が差し込む窓際（約１００００ルックス）と部屋の中（約５００ルックス）で確認した。
照度測定機器：デジタル照度計 （ＬＸ−１３３２Ｄ、日本シンテック（株）製）

再分散性試験
試験サンプルのキャップを上向きの状態にして５０℃の恒温層で２ヶ月間放置した後、これを取り出して室温にて１時間放置して室温まで冷却した。ついで室温放置後の試験サンプルを下向きで１振蘯（試験サンプルのキャップを下向きにして、約２０ｃｍ下方向へ振り）し、ノックをしてインキを吐出させる。光輝性ある「永」の文字が書けるまでの振蘯回数を測定した。

以上、詳細に説明したように、本発明に係る光輝性インキ組成物は、曇りや雨の日及び室内灯等の弱い光でも、充分光輝性を発揮でき、更に長期間保管しても再分散性に優れたインキ組成物である。

Claims (2)

1. 平均粒子径が２５０〜７００μｍであるホログラム顔料と、液媒体とを少なくとも含む光輝性インキ組成物。
2. さらにオレフィン系樹脂エマルジョンが含まれている請求項１記載の光輝性インキ組成物。