JP2011046889A - 金属光沢色インキ並びに筆記可能なマーキングペン - Google Patents

Abstract

【課題】中綿式マーキングペンに使用した場合にも、筆記面にインキが強く密着する「有機溶剤を使用した金属光沢色インキ」を提供する。
【解決手段】金属光沢色油性インキは、少なくとも以下の成分を含んでいる。（１）平均粒子径が３〜８μｍの範囲にあるアルミニウム、銅、銅合金から選ばれる１種又は２種以上の混合物からなる微細金属粉（２）炭素数が２〜４の脂肪族アルコール、グリコールエーテルから選ばれる少なくとも一種の有機溶剤（３）前記有機溶剤に溶解する樹脂と；（４）前記有機溶剤に不溶な、平均粒子径が１〜６μｍの範囲にある微細高分子粉
【選択図】図１

Description

本発明は、低毒性金属光沢色油性インキ並びに筆記可能な中綿式マーキングペンに関する。

従来の有機溶剤を使用した金属光沢色インキは、着色剤として使用している金属粉やパール顔料の比重が溶剤に比べ大きいため液体の状態では不安定で、すぐに沈降・分離してしまう。そのため中綿（繊維束よりなるインキ吸蔵体）を用いたマーキングペンには使用不可能であった。したがって、再攪拌用のボールとバルブ機構を備えたマーキングペン（一般にバルブ式マーカーと呼ばれている）とするか、樹脂や増粘剤を使用し粘度を高くして沈降分離を押えてボールペン構造とする以外方法がなかった。無理に中綿式マーキングペン（一般にサインペンと呼ばれている）に金属光沢色インキを用いてもすぐに光沢色がないインキに変化してしまう。

有機溶剤を用いた金属光沢色インキとして特許第2979339号、特許第2991810号、特開平4-342775号、特開平6-93223号、特許第3774514号が公知であるが、いずれのインキも中綿式マーキングペンにインキを注入しても着色剤がすぐに（数時間で）分離してしまい筆記不能となってしまう。水を用いた中芯式（中綿式）マーキングペン用水性顔料インキは、特許第4137534号として公知であるが、有機溶剤を用いた中綿式マーキングペンに使用可能な金属光沢色インキはまだ知られていない。
特許第2979339号公報 特許第2991810号公報 特開平4-342775号公報 特開平6-93223号公報 特許第3774514号公報

本発明は、中綿式マーキングペンに使用した場合にも、筆記面にインキが強く密着する「有機溶剤を使用した金属光沢色インキ」を提供することを第１の目的とする。

本発明の第２の目的は、中綿式マーキングペンに使用した場合にも、臭いや毒性が少なく長期間安定な「有機溶剤を使用した金属光沢色インキ」を提供することにある。

本発明の第３の目的は、中綿式マーキングペンに使用した場合にも、光輝性も極めて高い「有機溶剤を使用した金属光沢色インキ」を提供することにある。

本発明の第４の目的は、長期間の保存安定性が良好で、光輝性の高い金属光沢色のある鮮明な文字や線が筆記可能な中綿式マーキングペンを提供することにある。

本発明の第１の態様に係る金属光沢色油性インキは、少なくとも以下の成分を含んでいる。
（１）平均粒子径が３〜８μｍの範囲にあるアルミニウム、銅、銅合金から選ばれる１種又は２種以上の混合物からなる微細金属粉
（２）炭素数が２〜４の脂肪族アルコール、グリコールエーテルから選ばれる少なくとも一種の有機溶剤
（３）前記有機溶剤に溶解する樹脂と；
（４）前記有機溶剤に不溶な、平均粒子径が１〜６μｍの範囲にある微細高分子粉

好ましくは、本発明に係る金属光沢色油性インキは、更に、以下の成分から選ばれる一種又は２種以上を含む着色剤を配合している。
（１）平均粒子径が１μｍ以下の有機顔料
（２）無機顔料
（３）平均粒子径が６μｍ以下の着色樹脂粒子
（４）前記有機溶剤に溶解する染料

本発明の第２の態様に係るマーキングペンは、上述した第１の態様に係るインキを使用する。ここで、好ましくは、当該マーキングペンが中綿式（インキ吸蔵体式）マーキングペンであり、使用する中綿は、少なくともポリエステルの長繊維又は短繊維を含み糸密度（目付密度）が０．０９〜０．１５ｇ／ｃｍ^３の範囲とする。

本発明においては、微細金属粉に特定の有機溶剤、溶剤に不溶な特定の微細高分子粉を配合したことにより従来の金属光沢色油性インキにはない特徴のある油性インキを得ることができた。即ち筆記面にインキが強く密着し、臭いや毒性が少なく長期間安定であり、且つ光輝性も極めて高い金属光沢色油性インキを得ることができた。また、本発明の油性インキを内蔵したマーキングペンは、中綿式であるにもかかわらず長期間の保存安定性が良好で、光輝性の高い金属光沢色のある鮮明な文字や線が筆記できるという従来にないマーキングペンを提供することが可能になった。

図１は、本発明の実施例に係るマーキングペンの構造を示す断面図である。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の金属光沢色油性インキでは、一般的に使用されている脂肪酸又は脂肪酸塩で表面処理された、平均粒子径が３〜８μｍの範囲にあるアルミニウム、銅及び銅合金からなるリーフィングタイプの金属粉を単独あるいは２種類以上混合して用いることが出来る。インクの発色及び排出性を考慮すると、金属粉の平均粒子径は、好ましくは５〜６μｍとする。また、金属粉は、インキ全量に対して２〜３５重量％使用する。

有機溶剤として毒性の少ない炭素数２〜４の脂肪族アルコール、グリコールエーテルを用いる。具体的にはエタノール、ｎ-プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール等の脂肪族アルコール、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテルを単独あるいは２種類以上混合して用いることができる。有機溶剤はインキ全量に対して、２０〜８５重量％使用する。

前記有機溶剤に溶解する樹脂として、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型アルキルフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ケトン樹脂、アルデヒド樹脂及びロジン変性マレイン酸樹脂を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。樹脂はインキ全量に対して０．５〜３５％使用する。

前記の有機溶剤に不溶な微細高分子粉は、中綿の繊維と溶剤中の樹脂とに作用して比重の重い金属粉が中綿及びペン芯中で沈降分離するのを抑制し、且つペン先からの均一なインキの流出を助長する効果も示すものである。微細高分子粉としては平均粒子径が１〜６μｍの範囲にあるシリコンゴム、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂の微細粉を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。微細高分子粉はインキ全量に対して０．５〜１５重量％使用する。

着色剤としては、一般的に使用されている平均粒子径が１μｍ以下の有機顔料、無機顔料、平均粒子径が６μｍ以下の着色樹脂粒子及び前記有機溶剤に可溶な染料を用いる。具体的にはシアニン系、フタロシアニン系、ジオキサン系、アンスラキノン系などの有機顔料、カーボンブラック、酸化チタン、紅ガラ等の無機顔料、顔料や染料で着色したアクリル樹脂、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂等からなる着色樹脂粒子及びニグロシンブラック、造塩体染料、金属錯体染料等からなる染料を単独又は２種以上混合して用いることができる。着色剤はインキ全量に対して０．１〜２０重量％を使用する。

また、一般の金属光沢色インキに用いられる分散剤、安定剤、増粘剤などの添加剤を更に配合することができる。

本発明の金属光沢色油性インキを内蔵した中綿式マーキングペンには、糸密度（目付密度）が０．０９〜０．１５ｇ／ｃｍ^３であり少なくともポリエステルの長繊維または短繊維を含む繊維束からなる中綿（インキ吸蔵体）を本体内に備えたマーキングペンを使用する。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。表１、表２にインキ組成（配合表）を示し、表３に試験結果を示す。

［実施例及び比較例インキの調整］
インキは表１、表２に示す処方（重量比率）に従って溶剤に樹脂を加えディスパーによって１時間攪拌してビヒクル（ワニス）とする。該ビヒクルに金属粉、微細高分子、着色剤を加え、ディスパー又はビーズミルで２〜３時間分散し、各油性インキを得た。

表１は実施例を示し、表２は比較例を示す。表１、２中の金属粉・着色剤・微細高分子粉に記載されたカッコ内の数字は平均粒子径を示す。表１の配合番号１〜４は金色インキ、５〜７は銀色インキ、８〜９はカラーインキ色、１０は二重発色青銀色の配合例を示す。表２の配合番号１〜６は金色インキ、７〜１０は銀色インキ、１１はカラーインキ色の配合例を示す。

図１に、本発明に使用したマーキングペンの実施例（構造図）を示す。マーキングペンは、ホルダー部３に繊維束を樹脂加工したペン芯（筆記体）２が軸方向に挿着され、ペン芯２の後端部はポリエステルの繊維束からなる中綿（インキ吸蔵体）５に挿入されている。前記中綿内に収容された金属光沢色油性インキは、中綿からペン芯後端部より先端部へと流れ筆記可能となる。なおペン芯は他にプラスチック成型品、プラスチック発泡体、筆ペン、フェルト芯が使用できる。

［試験方法］
（１）インキの保存性
室温（２０℃）で１ヶ月放置した後再分散性（沈降状態）を観察。
（２）マーキングペンの初期筆記性
中綿に試料インキを充填しマーキングペンを組み立てた後、ペン芯を下向き（倒立）にして１時間放置しインキをペン芯に充分含ませる。その後３０分水平に放置しインキを均一にする。このペンを室温において筆記速度２０cm／秒、加重５０グラムにて筆記し筆記状態を観察する。
（３）マーキングペンの保存性
温度５０℃においてペン芯を上向き（正立）及び下向き（倒立）の状態で１日及び３０日保存した後、前記（２）の条件で筆記し筆記状態を観察する。

［評価基準］
（１）インキの保存性
○：再分散性良好
△：やや劣る
×：劣る
（２）初期筆記性
◎：特に良好
○：良好
△：やや劣る
×：劣る
―：筆記不能
（３）保存性
◎：光輝性が高く特に良好
○：光輝性が有り良好
△：光輝性が少なくやや劣る
×：劣る
―：筆記不能

［評価］
本発明の金属光沢色油性インキは長期間安定で再分散性が良好であった。また、本発明の油性インキを充填したマーキングペンはインキの流出がなめらかで初期筆記性は良好であった。
本発明のマーキングペンは長期間保存後もカスレが発生することなく光輝性の高い金属光沢色のある鮮明な文字が筆記できた。

以上のとおり、微細金属粉に特定の有機溶剤、溶剤に不溶な特定の微細高分子粉を配合したことにより従来の金属光沢色油性インキにはない特徴のある油性インキを得ることができた。即ち筆記面にインキが強く密着し、臭いや毒性が少なく長期間安定であり、且つ光輝性も極めて高い金属光沢色油性インキを得ることができた。また本発明の油性インキを内蔵したマーキングペンは、中綿式であるにもかかわらず長期間の保存安定性が良好で、光輝性の高い金属光沢色のある鮮明な文字や線が筆記できるという従来にないマーキングペンを提供することが可能になった。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

Claims (4)

1. 平均粒子径が３〜８μｍの範囲にあるアルミニウム、銅、銅合金から選ばれる１種又は２種以上の混合物からなる微細金属粉と；
   炭素数が２〜４の脂肪族アルコール、グリコールエーテルから選ばれる少なくとも一種の有機溶剤と；
   前記有機溶剤に溶解する樹脂と；
   前記有機溶剤に不溶な、平均粒子径が１〜６μｍの範囲にある微細高分子粉とを含むことを特徴とする金属光沢色油性インキ。
2. 着色剤を更に配合し、
   当該着色剤が：
   平均粒子径が１μｍ以下の有機顔料と；
   無機顔料と；
   平均粒子径が６μｍ以下の着色樹脂粒子と；
   前記有機溶剤に溶解する染料とから選ばれる一種又は２種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の金属光沢色油性インキ。
3. 請求項１又は２に記載の金属光沢色油性インキをインキとして用いたことを特徴とするマーキングペン。
4. 当該マーキングペンが中綿式（インキ吸蔵体式）マーキングペンであり、
   使用する中綿は、少なくともポリエステルの長繊維又は短繊維を含み糸密度（目付密度）が０．０９〜０．１５ｇ／ｃｍ^３の範囲であることを特徴とする請求項３に記載のマーキングペン。

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