JP2009029971A - 油性インキ組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂板などのインキ非吸収面に筆記することができ、かつ、筆跡の白化現象を起こさず、鮮明な筆跡を得ることができる油性インキ組成物を提供する。
【解決手段】着色材と、炭素数４以下の脂肪族アルコールよりなる溶剤と、前記溶剤に可溶な樹脂と、少なくともスクラロースよりなる油性インキ組成物とする。
【選択図】なし

Description

本発明は油性インキ組成物に関し、更に詳細には、樹脂板、金属板、ホーロー板、ガラス板、焼き付け塗装板、フィルムなどのインキ非吸収面面に筆記することができ、且つ、所謂、筆跡の白化現象（筆跡が乾燥する過程で白っぽく見えるようになる現象）の発生しにくい油性インキ組成物に関する。

従来、有機溶剤を主溶剤とした油性インキ組成物を使用したマーキングペンは、紙、布等のインキ吸収面やプラスチック、ガラス、金属等のインキ非吸収面のどちらにも筆記可能であり、しかも速乾性があることから広く使用されている。これらのインキ組成物には、筆跡の定着性の強い一般的なものから、剥離剤等の添加により、非吸収面に書いた筆跡を乾いた布等による軽い擦過で消去し得るタイプの筆記板用消去性のインキ組成物がある。一般に、マーキングペンはペン先に繊維芯を使用しているが、最近ではペン先にボールペンチップを取り付けたボールペンタイプのものも知られている。
筆跡が速乾性となるようにエタノール等の揮発性の溶剤が用いられているが、筆跡の白化現象という問題点を有している。
この白化現象について説明する。筆跡が乾燥する過程で溶剤の蒸発時に奪われる気化熱によって、筆跡表面の温度が低下して大気中の水分が凝結し、その水分を筆跡中のアルコールが吸収する。そして、アルコールに可溶な樹脂は水に溶解しないので、アルコールが蒸発しきった時、筆跡皮膜中に残った水分のために樹脂の存在しない場所が発生し、筆跡にひび割れが生じる。そして、筆跡にひび割れが生じた結果、筆記表面が乱反射して白っぽく見え、本来のインキ色が発現しないという問題が発生する。
この白化現象を防止するために、ジグリセリンモノ脂肪酸エステル及び有機溶剤を含有してなるもの（特許文献１参照）や、低級アルコールと、平均重合度６００〜１０００のポリビニルブチラ−ルと、平均重合度３００〜５００のポリビニルブチラ−ルとを少なくとも含有してなるもの（特許文献２参照）や、軟化点６０〜１００℃のエタノール可溶性フェノール樹脂もしくはその誘導体、および軟化点６０〜１００℃のエタノール可溶性ケトン樹脂を少なくとも含有してなるもの（特許文献３参照）や、ＨＬＢ１１〜１８のデカグリセリン脂肪酸エステルを少なくとも含有してなるもの（特許文献４参照）や、プロピレングリコールモノメチルエーテルを少なくとも含有してなるもの（特許文献５参照）や、乳酸−ｎ−ブチルを少なくとも含有してなるもの（特許文献６参照）が知られている。
特開平０８−１５７７６３号公報 特開２０００−１６００８８号公報 特開平０５−０１７７１７号公報 特開平０５−１４８４４４号公報 特開平０８−０４８９２６号公報 特開昭６３−１３５４６８号公報

しかし、これらの特許文献１〜４に記載のインキは、筆跡中に存在する有効成分が水分を吸収して筆跡の白化現象を抑制すると記載されているが、アルコールに可溶な樹脂に溶解しない水分が存在するので結局は筆跡のひび割れが生じてしまい、充分な白化防止効果は得られない。さらに、有効成分が低温で析出するので、筆記したときには析出した有効成分がペン先から出てくることができず、低温下では白化防止効果が得られず、白化防止が未だ不充分であった。また、特許文献５及び６に記載されるインキは有効成分が高沸点溶剤なので、空気中の水分を吸収する量が少なくなるだけで、白化防止が不充分である上、筆記後の筆跡乾燥性が悪くなり、本来アルコールを使用する目的である速乾性が打ち消されてしまうものであった。

本発明は、着色材と、炭素数４以下の脂肪族アルコールよりなる溶剤と前記溶剤に可溶な樹脂と、スクラロースより少なくともなる油性インキ組成物を要旨とするものである。

本発明ので得られるスクラロースは、スクラロースの塩素基が溶剤の分子や水の分子と水素結合を作りながら溶解することができるものである。
油性インキ組成物中のアルコールの蒸発の際に奪われる気化熱によって、大気中から凝結する水分を筆跡中に存在するスクラロースが吸収するが、スクラロースはアルコールへの溶解性が優れているので、水分を吸収したままアルコール可溶性の樹脂中に細かく存在することができる。その結果、アルコールが蒸発しきってもアルコール可溶性の樹脂中に水分が大きく存在することなく、筆跡のひび割れを防止すると思われる。これによって筆跡の白化現象を抑制するので、高沸点溶剤の添加による抑制と異なって筆跡の乾燥を遅らせることはないと思われる。
さらに、低温下においてもアルコール溶解性に優れており、析出することがないので、さらに前記の白化防止は低温下での筆記にかかわらず効果があるので、油性インキ組成物に普遍的に用いることができる。

以下に発明を詳細に説明する。本発明に使用する着色材は、従来油性インキ組成物に用いられている顔料・染料が使用可能である。染料としては、有機溶剤に可溶であればよく、ニグロシン系染料、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。例えば、ソルベントイエロー２、同６、同１４、同１５、同１６、同１９、同２１、同３３、同５６、同６１、同６２、同７９、同８０、同８２、同８３：１、同１５１、ソルベントオレンジ１、同２、同５、同６、同１４、同３７、同４０、同４１、同４４、同４５、同６２、ソルベントレッド１、同３、同８、同２３、同２４、同２５、同２７、同３０、同４９、同８１、同８２、同８３、同８４、同８９、同９１、同１００、同１０９、同１２１、同１２２、同１２７、同１３２、同２１８、ディスパースレッド９、ソルベントバイオレット８、同１３、同１４、同２１、同２１：１、同２７、ディスパースバイオレット１、ソルベントブルー２、同４、同５、同１１、同１２、同２５、同３５、同３６、同３８、同４４、同４５、同５５、同６７、同７０、同７３、ソルベントグリーン３、ソルベントブラウン３、同５、同２０、同２８、同３７、ソルベントブラック３、同５、同７、同２２、同２２：１、同２３、同２７、同２９、同３４、同４３、同１２３、ベーシックブルー７等を用いることができる。
顔料としては、従来公知のピグメントブラック６、同７等のカーボンブラック、ピグメントブルー２７、同９、ピグメントバイオレット１５、ピグメントレッド２５９等の金属錯塩系顔料、ピグメントホワイト６、ピグメントイエロー４２、ピグメントブラック１１、ピグメントレッド１０１等の金属酸化物系顔料、ピグメントイエロー５３、ピグメントブラウン２４等の複合酸化物系顔料等、ピグメントホワイト２１、同２２、同２７、同２８、同１９、同２４、カオリンクレー、焼成クレー、タルク、ベントナイト、マイカ、白雲母、金雲母、ネフェリンシナイト等の体質顔料、アルミニウムペースト、アルミニウムフレークパウダー、ブロンズ粉等の金属粉系顔料、ピグメントホワイト１、同１４、二酸化チタン、被覆雲母等の真珠光沢顔料等の無機顔料、ピグメントレッド８１、同８１：１、同８１：２、同８１：３、同８１：４、同８２、同８３、同８４、同９０、同９０：１、同１５１、同１６９、同１７２、同１７３、同１７４、同１９１、ピグメントオレンジ３９、ピグメントイエロー１８、同１００、同１０４、同１１５、同１１７、ピグメントブルー１、同１：２、同２、同３、同８、同９、同１０、同１１、同１２、同１４、同５３、同６２、同６３、ピグメントバイオレット１、同２、同２：２、同３、同３：１、同３：３、同４、同５、同５：１、同６：１、同７：１、同９、同１２、同２０、同２６、同２７、同３９、ピグメントグリーン１、同２、同３、同４、同８、同９、同１０、同１２、同４５、ピグメントブラウン３等のレーキ系顔料、ピグメントレッド１、同３、同２１、同１１２、同１１４、同１４６、同１７０、同１８７、同１５０、同１８５、同３８、同４１、ピグメントオレンジ５、同３８、同３６、同１６、同１３、同３４、ピグメントイエロー１、同３、同９７、同１６７、同１５４、同１２、同１３、同１４、同１７、同５５、同８３、同８１、同１０、ピグメントブラウン２５等の不溶性アゾ顔料、ピグメントレッド１４４、同１６６等の縮合アゾ顔料、ピグメントレッド５３、同５３：１、同５３：３、同５０、同５０：１、同４９、同４９：１、同４９：２、同４９：３、同５７：１、同４８：１、同４８：２、同４８：３、同４８：４、同５２：１、同６３：１、同６３：２、同５８：２、同５８：４、同５１、同６０：１、同６４：１、ピグメントオレンジ１７、同１８、同１９、ピグメントイエロー６１、同６２等のアゾレーキ系顔料、ピグメントブルー１５、同１５：１、同１５：２、同１５：３、同１５：４、同１５：５、同１５：６、同１６、同１７：１、ピグメントグリーン７、同３６、同３７等のフタロシアニン系顔料、ピグメントレッド１２２、同２０２、同２０６、同２０７、同２０９、ピグメントオレンジ４８、ピグメントバイオレット１９等のキナクリドン系顔料、ピグメントレッド１６８、同１７７、ピグメントオレンジ５１、ピグメントイエロー２４、同１０８、ピグメントブルー６０等のアントラキノン系顔料、ピグメントレッド１２３、同１４９、同１７８、同１７９、同１９０、同２２４、ピグメントバイオレット２９、ピグメントブラック３１、同３２等のペリレン系顔料、ピグメントレッド１９４、ピグメントオレンジ４３等のペリノン系顔料、ピグメントレッド８８、同１８１、ピグメントブラウン２７、ピグメントブルー６６、同６３等のインジゴ系顔料、ピグメントバイオレット２３、同３７等のジオキサジン系顔料、ピグメントイエロー１３８等のキノフタロン系顔料、ピグメントオレンジ６１、ピグメントイエロー１０９、同１１０、同１７３等のイソインドリノン系顔料、ピグメントレッド２６０、ピグメントオレンジ６６、同６９、ピグメントイエロー１３９、同１８５等のイソインドリン系顔料、ピグメントイエロー１５０、ピグメントグリーン８、ピグメントグリーン１０等のアゾ金属錯体顔料、ピグメントレッド２５７、ピグメントオレンジ６８、ピグメントイエロー１２９、同１５３、同６５等のアゾメチン金属錯体顔料、ピグメントレッド２５４、同２５５、同２６４、同２７０、同２７２、ピグメントオレンジ７１、同７３等のジケトピロロピロール系顔料、ピグメントブルー１８、同１９、同５６、同５７、同６１、同５６：１、同６１：１等のアルカリブルー顔料、ピグメントブラック１等のアニリンブラック、ベーシックイエロー４０、ベーシックレッド１、ベーシックバイオレット１０、アシドイエロー７、アシドレッド９２、アシドブルー９、ディスパーズイエロー１２１、ディスパーズブルー７、ダイレクトイエロー８５、フルオロセントブライティングホワイテックスＷＳ５２、ソルベントイエロー４４、ソルベントブルー５等の蛍光染料を合成樹脂中で固溶体とした蛍光顔料等の有機顔料等の中から、マーキングインキ組成物中に微粒子として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。着色材としての染料および顔料の使用量は、染料および顔料の種類や他のインキ成分に起因するものの、油性インキ組成物全量に対して１〜３０重量％が好ましい。

本発明に使用する溶剤は、筆跡乾燥性を付与するため、例えば従来公知のメチルアルコール、エチルアルコール、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、第２ブチルアルコール、第３ブチルアルコール等の炭素数４以下の低級アルコールの中から、１種または２種以上混合して使用する。その使用量は、使用する他の成分との混和性を考慮して種々の混合比が決定されるが、マーキングインキ組成物全量に対して３０〜９０重量％が好ましい。
また、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素や、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の低級脂肪族ケトンや、酢酸エチル、酢酸ブチル等の低級脂肪酸の低級アルコールエステルや、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素や、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素や、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メチルエーテル、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等のグリコールアルキルエーテルやこれらのエステル等の有機溶剤を単独もしくは複数混合して使用可能である。

本発明に使用するスクラロースは白化防止剤として使用するが、その添加量はマーキングインキ組成物全量に対して０．０５〜１０重量％が好ましい。

本発明に使用される樹脂は、インキ非吸収面での耐水性付与、皮膜形成付与、被筆記面への付着性付与およびインキの粘度調整の為に使用するもので、水に難溶性の天然樹脂、合成樹脂が使用でき、具体的には、ロジン、ロジンエステル、ロジン変性グリセリンエステル、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性フェノールグリセリンエステル等のロジン系樹脂、エチルセルロース、アセチルセルロース等のセルロース樹脂、石油系樹脂、ケトン系樹脂、ポリビニルブチラール、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合物、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合物、セラック等が挙げられ、単独もしくは複数混合して使用可能であり、これらの使用量はインキ組成物全量に対して１〜３０重量％が好ましい。

以上に示した成分以外に必要に応じて、湿潤剤及びペン先乾燥防止剤として、例えば炭素数４以上のアルコール系溶剤、グリコール類やグリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル等、粘度調整剤として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、メチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース類など、種々の添加剤を適宣選択して使用することができる。

また、更に油性インキ組成物を好適にするために、必要に応じて、非イオン界面活性剤、アニオン系界面活性剤、防錆剤、筆跡の滲み止め剤、筆跡の平滑付与材等の添加剤が用いられてもよい。また、筆記板用インキとする場合は、脂肪酸エステル、流動パラフィン等の筆跡消去剤が用いられてもよい。
これら添加剤がインキ中に存在しても、スクラロースの筆跡白化防止作用に悪影響を及ぼすことはない。

本発明のマーキングインキ組成物の製造方法は、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。

本発明の油性インキ組成物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、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。

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例１
ニグロシンベースＥＸ（油溶性染料、オリエント化学工業（株）製） １０．００重量部
エチルアルコール ６０．００重量部
ノルマルプロピルアルコール １２．００重量部
ＹＰ−９０Ｌ（テルペンフェノール共重合樹脂、ヤスハラケミカル（株）製）
８．００重量部
スクラロース ５．００重量部
エスレックＢＸ−１０（ポリビニルブチラール樹脂、積水化学工業（株）製）
２．００重量部
オレオイルサルコシン（染料可溶化剤） ３．００重量部
上記成分を混合し１時間攪拌して油性インキ組成物を得た。

実施例２
ニグロシンベースＥＸ（染料、オリエント化学工業（株）製） １０．００重量部
エチルアルコール ６５．００重量部
イソプロピルアルコール １０．００重量部
ベンジルアルコール ５．００重量部
ガムロジンＸ（溶剤可溶性樹脂、ハリマ化成工業（株）製） ７．００重量部
スクラロース １．００重量部
ＩＴＯＷＡＸ Ｊ−４００（ヒドロキシ脂肪酸系アミド 、伊藤製油（株）製
０．５０重量部
オレイン酸（染料可溶化剤） ２．００重量部
実施例１と同様にして、油性インキ組成物を得た。

実施例３
フジＡＳブラック８１０（ポリビニルブチラールで黒色顔料をコーティングした加工顔料、冨士色素（株）製） ９．００重量部
エチルアルコール ５０．００重量部
イソプロピルアルコール ２８．５０重量部
デンカブチラール＃３０００−２（電気化学工業（株）製、ポリビニルブチラール、平均重合度約７００） ３．００重量部
スクラロース ０．５０重量部
ＣＩＯ（イソオクタン酸セチル、日光ケミカルズ（株）製） ７．００重量部
ＢＳ−２（ポリオキシエチレンステアリルエーテル、日光ケミカルズ（株）製）
２．００重量部
実施例１と同様にして、油性インキ組成物を得た。

比較例１
実施例１においてスクラロースを添加せず、その分ジグリセリンモノ脂肪酸エステルを加えた以外は同様に為してインキを得た。

比較例２
実施例２においてスクラロースを添加せず、その分プロピレングリコールモノメチルエーテルを加えた以外は同様に為してインキを得た。

比較例３
実施例３においてスクラロースを添加せず、その分エタノールを加えた以外は同様に為してインキを得た。

以上、実施例１〜３および比較例１〜３より得た油性インキ組成物について、ぺんてる（株）製のぺんてるペン（製品符号ＮＮ５０）に使用されるインキ以外の部材を使用して組み立て、試験サンプルとした。

評価試験用の各筆記具及び下記の試験の評価結果を表１に示す。

（耐白化性）
２５℃、５℃の条件でガラス板上に各インキを、筆記板（ＦＢ−１１５Ｗｃ、ホーロー板面、コクヨ（株）製）に、アプリケーター（塗布厚２５ミクロン）を用いて塗布し、乾燥後の皮膜を透明なセロハンテープで被覆した後、カラーコンピューター（ＮＦ７７７、日本電色工業（株）製）にて皮膜の明度を測定した。明度が高いほど筆跡が白く見えやすいことの指標となるものとして、この比較にて筆跡の白化状況を確認した。

（筆跡乾燥性）
ガラス板に筆記し、筆跡に上質紙で１００ｇ／ｃｍ^２の荷重をかけてインキの付着状態を確認し、筆跡が乾燥するまでの時間を確認した。

表１に示すように、本発明の油性インキ組成物は、インキ非吸収面に筆記した時、筆跡の白化現象を防止し、鮮明な筆跡を得ることができる油性インキ組成物である。

Claims (1)

1. 着色材と、炭素数４以下の脂肪族アルコールよりなる溶剤と、前記溶剤に可溶な樹脂とスクラロースより少なくともなる油性インキ組成物。