JP3565976B2

JP3565976B2 - 水性インキ組成物

Info

Publication number: JP3565976B2
Application number: JP5015796A
Authority: JP
Inventors: 和弘小柳津; 秀永見
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JPH09241569A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筆記具用、スタンプ用、記録計用、プリンター用、印刷用等として利用可能な耐乾燥性に優れた水性インキ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまでの水性インキを使用した筆記具は、キャップを筆記具本体から外して、ペン先を大気中に長期間露出すると、インキが乾燥し、その固形物がインキ流路を詰まらせ、筆記不能となる場合があった。
【０００３】
そこで、従来より耐乾燥性に優れた水性インキを得るために、その組成中に蒸発防止剤としてエチレングリコールなどの水溶性有機溶剤や尿素などを添加してなるインキが知られている。
【０００４】
しかしながら、耐乾燥性に優れた水性インキとするために、その組成中にエチレングリコールなどの水溶性有機溶剤や尿素などを使用する場合には、かなり多量にインキ中に添加しなければ満足できる性能の向上は認められないものであった。このような場合には、インキの粘度上昇における流出困難、描線のかすれ、インキが乾燥しにくいことによる筆記後の非吸収面における描線固着性の著しい低下などの現象が顕著となるなどの問題がある。
【０００５】
また、エチレングリコールなどの水溶性有機溶剤を使用した場合には、インキの表面張力が低下し、描線がにじみやすくなり、はっきりした描線が得られないという問題もある。さらに、尿素を添加した場合にはインキを高温に保存したときに尿素の分解が起こり、その安定性に問題がある。
さらにまた、耐乾燥性を向上させるために、インキ組成中に上記のような添加剤を加えた場合、インキ性能を低下させる挙動を示すことがあり、未だインキ性能等を低下させることなく、耐乾燥性に優れた水性インキ組成物が得られていないのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の水性インキの課題に鑑み、これを解消しようとするものであり、このようなインキ性能の低下または変化を抑え、耐乾燥性に優れた水性インキを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の問題を解決するために鋭意検討した結果、水性インキに特定の化合物を配合した場合、耐乾燥性が良好でペン体に充填して筆記したときの描線のにじみ、かすれ等の欠点のないことを見い出し、本発明を完成するに至ったのである。
すなわち、本発明の水性インキ組成物は、着色材と水と、下記一般式（Ｉ）に示される化合物のうちｎの値が違う少なくとも２種類以上の化合物同士の混合物とを含有してなることを特徴とする。
【化２】

前記一般式（Ｉ）に示される化合物のうち、ｎ＝１及びｎ≧２の化合物の混合物を含むことが好ましい。
また、前記ｎ＝１及びｎ≧２の化合物の混合物中のｎ≧２の化合物の含有量は２０重量％以下であることが好ましい。
【０００８】
本発明の水性インキ組成物が耐乾燥性に優れている理由としては以下のように推察される。
前記一般式（Ｉ）に示される化合物のうちｎの値が違う少なくとも２種類以上の化合物同士の混合物を含有した水性インキ組成物を筆記具用等に適用した場合には、ペン先等で容易に結晶体が析出することとなる。この結晶体が、ペン先等の開口部において蓋の役割を果たしペン先におけるインキからの水の蒸発、乾燥を抑制するものと考えられる。
なお、上記析出した結晶体は非常に薄く、筆記時に簡単に破壊され、砕けた粉体もごく微量であり、また、描線への影響は目視では判別できないほど微小であり、筆記性能に影響を及ぼすものではない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容を詳しく説明する。
本発明の水性インキ組成物は、着色材と水（精製水）と、前記一般式（Ｉ）に示される化合物のうちｎの値が違う少なくとも２種類以上の化合物同士の混合物とを含有してなるものである。
本発明の要旨である前記一般式（Ｉ）に示される化合物のうちｎの値が違う少なくとも２種類以上の化合物同士の混合物は、耐乾燥剤として用いるものであり、水性インキ組成中に配合しても描線のにじみ、かすれ等のインキ性能の低下等を招くことがないものである。
前記一般式（Ｉ）に示される化合物としては、例えば、パラキシレングリコール［ｎ＝１の場合、別名：テレフタリルアルコール］、４，４´−ビス（ヒドロキシメチル）ジベンジルエ−テル［ｎ＝２の場合］、４，４´´−ビス（ヒドロキシメチル）トリベンジルエ−テル［ｎ＝３の場合］等が挙げられ、これらは２種以上を組み合わせて使用するものである。
なお、前記一般式（Ｉ）に示される化合物のうち、ｎ≧２は、パラキシレングリコールの多量体でもあり、ｎ＝２の場合はパラキシレングリコールの二量体、ｎ＝３の場合はその三量体である。
【００１０】
混合物の使用量は、インキ全量に対し０．０１重量％〜１０．０重量％、好ましくは０．１重量％〜５．０重量％である。使用量が０．０１重量％未満では、目的とする良好な耐乾燥性が得られず、１０．０重量％を越えると、溶解しづらくなるばかりか、かえってペン先の乾燥が早まってしまうこととなり、好ましくない。
また、前記一般式（Ｉ）に示される化合物のうちｎの値が違う少なくとも２種類以上の化合物同士の混合物は、好ましくはｎ＝１及びｎ≧２の化合物の混合物を用いることが望ましい。
更に、混合物中のｎ≧２の化合物の含有量は、（混合物全量に対して）２０重量％以下、好ましくは、３．０重量％〜１５．０重量％である。この範囲内の含有量であると、更に本発明の効果である耐乾燥性を効率よく最大限に発揮するものとなる。
【００１１】
着色材としては、従来から水性インキに用いられている染顔料がともに制限なく何でも使用することができる。
染料としては、例えば、アイゼンブリムラレッド４ＢＨ、アイゼンブリムラエローＧＣＬＨ（以上、（株）アイゼン製）などの直接染料、アイゼンボンソーＲＨ、アイゼンオパールピンクＢＨ、アイゼンオパールブラックＷＨエクストラコンク（以上、（株）アイゼン製）、オリエントソルブルブルーＯＢＸ、オリエントソルブルブルーＯＢＢ（以上、オリエント化学（株）製）などの酸性染料、タートラジン、アシッドレッド、フロキシン（以上、（株）アイゼン製）などの食用染料などが挙げられる。
顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄などの無機顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料等の有機顔料、および硫化カルシウム等の無機蛍光顔料、その他の有機蛍光顔料等が挙げられる。
これらの染料、顔料の着色材は、単独あるいは２種以上組み合わせて使用することができ、インキ全量に対し、０．１重量％〜４０．０重量％であることが好ましい。
【００１２】
また、上記顔料を着色材として用いる場合、分散剤を同時に使用することが望ましい。分散剤としては、例えば、一般の水性インキに用いられている、ジョンクリルＪ−６２、ジョンクリルＪ−４５０（ジョンソン社製）、ジョリマーＡＴ−２１０、ジョリマーＳＥＫ−１０１（日本純薬工業（株）製）等の水溶性樹脂、アニオン活性剤、ノニオン活性剤などが制限なく使用できる。
【００１３】
以上の主要な成分の他に安息香酸ナトリウム（和光純薬工業（株）製）、バイオデン−１８、アモルデン−ＨＳ、アモルデンＢＴ−５０、アモルデンＦＳ−１４Ｄ（以上、大和化学工業（株）製）、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロキセルＴＮ（以上、ゼネカ（株）製）などの防菌剤を少量加えることができる。
また、ｐＨ調整剤として、例えば、アミノメチルプロパノール、トリエタノールアミン（以上、和光純薬工業（株）製）を添加することもできる。さらに、ボールペン先端のチップのために防蝕剤、潤滑剤などが制限なく使用できる。
【００１４】
本発明の水性インキ組成物は、以下の方法により製造することができる。
染料インキの場合は、上記成分を撹拌混合して溶解させる。また、顔料インキの場合又は顔料と染料を併用するインキの場合には、上記成分を公知の分散機、例えば、ボールミル、ロールミル、サンドミル、フローミル、ダイノーミル、アトライタ等で混合粉砕を行う。
上記撹拌混合又は混合粉砕して得られた中間物を、必要に応じて、濾過、遠心沈降等の方法で粗大粒子やゴミを除去することで容易に目的の水性インキ組成物が得られる。
【００１５】
【実施例】
次に、実施例により更に本発明の内容を更に詳細に説明する。
【００１６】
実施例１

上記各成分を混合粉砕した後、濾過することにより黒色インキを調製した。
【００１７】
実施例２

上記各成分を混合粉砕した後、濾過することにより青色インキを調製した。
【００１８】
実施例３

上記各成分を混合粉砕した後、濾過することにより赤色インキを調製した。
【００１９】
実施例４

上記各成分を混合撹拌した後、濾過することにより赤色インキを調製した。
【００２０】
比較例１〜４
上記実施例１〜４の前記一般式（Ｉ）に示される化合物〔ｎ＝１，２，３の混合物〕の代わりに水を使用した以外は実施例１〜４と同様にしてそれぞれのインキを調製した。
【００２１】
試験例
上記実施例１〜４及び比較例１〜４で得られた各インキ組成物を市販の細書用水性ペン（三菱ＰＩＮ−１０３：三菱鉛筆（株）製）に充填し、キャップを外して大気中に放置し、一定時間ごとに手書きにて筆記し、かすれて描けなくなるまでの時間を測定した。
その結果、いずれの比較例１〜４においても筆記可能な放置時間が５分以下であったのに対し、いずれの実施例１〜４においても筆記可能な放置時間が１２０分以上に延長された。また、実施例１〜４の前記一般式（Ｉ）に示される化合物同士の混合物〔ｎ＝１，２，３の混合物〕を配合した水性インキ組成物は、インキ性能の低下または変化はないことが判った。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、筆記具のペン先における耐乾燥性に優れ、良好な筆記品質を有する水性インキ組成物が提供される。

Claims

着色材と水と、下記一般式（Ｉ）に示される化合物のうちｎの値が違う少なくとも２種類以上の化合物同士の混合物とを含有してなる水性インキ組成物。
前記一般式（Ｉ）に示される化合物のうち、ｎ＝１及びｎ≧２の化合物の混合物を含む請求項１記載の水性インキ組成物。
前記ｎ＝１及びｎ≧２の化合物の混合物中のｎ≧２の化合物の含有量は２０重量％以下である請求項２記載の水性インキ組成物。