JP3717262B2 - 金属光沢色インキ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリプロピレン製、またはポリプロピレンとポリエチレンとの混合樹脂製の筆記具のインキタンク用の金属光沢色インキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属光沢色インキに通常よく使用されるアルミニウム粉は、乾燥粉末状のものとしては、市販品として、例えば福田金属箔粉工業（株）製のNo.１８０００、大和金属粉工業（株）製のスーパーファインNo.１８０００、同No.２２０００等があるが、急激な酸化による発火の危険性があることが知られている。有機溶剤が溶剤として使用される一般塗料等ではミネラルスピリット等の直鎖脂肪族系油、ソルベントナフサ等の芳香族系の炭化水素からなる石油系溶剤が使用されるので、これらの溶剤中にペースト状にしたものや、大和金属粉工業（株）製のスーパーファインNo.２２０００ＭＨの様に、No.２２０００の表面に界面活性剤をコーティングして表面を親水性に変性したもの等が市販されている。
【０００３】
グリコールまたはグリコールエーテル溶剤で湿潤されたペースト状のものにおいては、市販品として例えば、エカルト社製の湿潤溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテル約２５％含有するSTAPAHydrolac-CHROMALX、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル約３０％含有したもの（同一ＰＭ）や、溶剤としてブチルグリコール約３５％含有したもの（同一ＢＧ）等が挙げられる。
【０００４】
湿潤剤として、ミネラルスピリット等の直鎖脂肪族やソルベントナフサ等の芳香族系炭化水素からなる石油系溶剤や、トルエン、キシレン等が界面活性剤により水に分散した形で含まれているペースト状のものにおいては、市販品として例えば旭化成メタルズ（株）製のＡＷ−７０００Ｒ（溶剤としてミネラルスピリット約１８％、水約２０％含有）や、ＡＷ−８０８Ｃ（溶剤としてミネラルスピリット約２０％、水約１０％含有）等が挙げられる。
【０００５】
ここで言う、ミネラルスピリット、ソルベントナフサ等の直鎖脂肪族系、芳香族系の炭化水素からなる石油系溶剤やトルエン、キシレン等が界面活性剤により水に分散した形で含まれている湿潤剤は、実質上、前記溶剤のミネラルスピリット、ソルベントナフサ等の直鎖脂肪族系、芳香族系の炭化水素からなる石油系溶剤やトルエン、キシレン等が、Ｏ／Ｗエマルジョンを形成するように処理されているものと推察され、この事はアルミペーストを水に分散させた際、上澄み液が分離せずに安定な溶存状態を形成している事より推察される。
【０００６】
一方、従来より、金属光沢色インキを有するマーキングペンとしては、主溶剤としてキシレン等の芳香族系炭化水素やメチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素を用いた所謂油性タイプが主流であったが、近年臭気や毒性が高いなどといった安全性の問題から、グリコール系やアルコール系に置き換えられたり、水を主溶剤とする所謂水性タイプのものが提案されている。
【０００７】
一方、これらの金属粉顔料を用いた筆記具用インキは、金属粉の大きい比重によって、金属粉顔料が沈降し易い為、撹拌による再分散が可能な所謂生インキ方式と呼ばれる形態をとっており、そのインキタンクとしてはアルミ缶が多く用いられている。
しかしながら、グリコール系やアルコール系インキにおいて、アルミ缶を使用する場合、グリコール、アルコールのもつ吸湿性、反応性により、タンク内面が腐食される心配があるため、内面を腐食防止の為、樹脂コーティングしたものを使用するのが一般的である。
【０００８】
グリコール系やアルコール系のインキに、水性インキ用として多く用いられているポリプロピレン及び／又はポリエチレン等の樹脂容器を用いた場合、特に従来よりの着色顔料にアルミニウムを用いた金属光沢を有するインキは、通常の他色のインキに比べて、インキの揮発減量が大きく、内部のインキ粘度が上昇し、筆記不能になるなどの問題点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来主流であったアルミ缶等と比較して、コストが小さく、加工性にも優れたポリプロピレンまたはポリプロピレンとポリエチレンとの混合材から構成されるインキタンクに金属光沢色インキを充填する場合に、インキの揮発減量が少なく、インキ粘度の上昇も少ない等経時的に性能の劣化が少なく、しかも水性インキと比較して乾燥性に優れた金属光沢色インキを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、ポリプロピレン製またはポリプロピレンとポリエチレンの混合樹脂製の筆記具に組み込むインキタンク用の金属光沢色インキであって、脂肪族アルコール及び／又はグリコールと脂肪族アルコールとのモノエーテルから選ばれた少なくとも一種の溶剤と樹脂とアルミニウム顔料とを少なくとも含むインキ組成物であって、そのアルミニウム顔料ペーストの湿潤剤として直鎖脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素を水とのエマルジョン以外の形では含んでいない金属光沢色インキとすることによって解決し得ることを見出し、本発明を完成した。
【００１１】
すなわち本発明はポリプロピレン製、またはポリプロピレンとポリエチレンの混合樹脂製の筆記具のインキタンク用の金属光沢色インキであって、炭素数４以下の脂肪族アルコール及び炭素数２または３のグリコールと炭素数１〜４の脂肪族アルコールとのモノエーテルとよりなる群より選ばれた少なくとも一種の溶剤と、樹脂とアルミニウム顔料とを少なくとも含むインキ組成物であって、該アルミニウム顔料がペースト状であり、ペースト状とする湿潤剤として、直鎖脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素及び脂環式炭化水素よりなる群より選ばれた少なくとも一種の炭化水素を水とのエマルジョン以外の形では含んでいない金属光沢色インキである。
【００１２】
前記アルミニウム顔料がアルミニウム顔料ペーストであり、ペースト状とする湿潤剤がグリコール又はグリコールエーテルである前記の金属光沢色インキである。
【００１３】
前記アルミニウム顔料がアルミニウム顔料ペースト状であり、該ペースト状とする湿潤剤が、直鎖脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素よりなる群より選ばれた少なくとも一種の炭化水素を界面活性剤により水に分散し、Ｏ／Ｗエマルジョンを形成するように処理されてなる前記の金属光沢色インキである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる金属光沢色インキは、少なくともアルミニウム顔料ペースト、溶剤として炭素数４以下の脂肪族アルコールおよび炭素数２または３のグリコールと炭素数１〜４の脂肪族アルコールとのモノエーテルよりなる群より選ばれた少なくとも一種を使用し、樹脂として、該溶剤に可溶な樹脂を含む所謂油性インキである。
【００１５】
用いるアルミニウム顔料ペーストとしては、グリコールまたはグリコールエーテル溶剤で湿潤されたペースト状のものとして、市販品では、エカルト社製のSTAPAHydrolac-CHROMALX、（湿潤溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテル約２５％含有）、同一ＰＭ（溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテル約３０％含有）、同一ＢＧ（溶剤として、ブチルグリコール約３５％含有）等が挙げられる。
【００１６】
湿潤剤としてミネラルスピリット等の直鎖脂肪族系、ソルベントナフサ等の芳香族系の炭化水素からなる石油系溶剤や、トルエン、キシレン等が界面活性剤により水に分散した形で含まれているペースト状のものとして、市販品には例えば旭化成メタルズ（株）製のＡＷ−７０００Ｒ（溶剤としてミネラルスピリット約１８％、水約２０％含有）、ＡＷ−８０８Ｃ（溶剤としてミネラルスピリット約２０％、水約１０％含有）等が挙げられる。これらの湿潤剤がＯ／Ｗエマルジョンを形成するように処理されているものと推察される事は従来の技術に記載した通りである。
【００１７】
溶剤としては、炭素数４以下の脂肪族アルコールおよび炭素数２または３のグリコールと炭素数１〜４の脂肪族アルコールとのモノエーテルよりなる群より選ばれた少なくとも一種が用いられる。
炭素数４以下の脂肪族アルコールとしては、具体的にはメチルアルコール、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、イソブチルアルコール、ノルマルブチルアルコール、ターシャリブチルアルコールが挙げられる。
炭素数２または３のグリコールと炭素数１〜４の脂肪族アルコールとのモノエーテルよりなる溶剤として、具体的には、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。これらは単独あるいは複数混合して使用できる。
【００１８】
本発明で使用できる樹脂は、前記の溶剤に溶解する樹脂が使用できる。具体的にはケトン樹脂として、ケトンレジンＫ−９０｛荒川化学工業（株）製｝、ハロン１１０Ｈ｛本州化学（株）製｝、ラロパールＫ８０｛ＢＡＳＦジャパン（株）製｝などが、またアルデヒド樹脂として、ラロパールＡ８０、同Ａ１０１など、ポリエステル樹脂として、フタロパールＰＰ、同ＮＰ｛ＢＡＳＦジャパン（株）製｝などが、スチレン系樹脂としてスプラパールＡＰ−２０、同ＡＰ−３０｛ＢＡＳＦジャパン（株）製｝などが、スチレンアクリル樹脂として、ジョンクリル６７、同６７８、同６８０、同６８２、同５５０、同５８６｛ジョンソン（株）製｝などが、ロジン変性マレイン酸樹脂として、マルキード３１、同３２、同３３、同３４｛荒川化学（株）｝など、テルペンフェノール樹脂として、マイティーエースＧ１２５、同Ｇ１５０｛ヤスハラケミカル（株）製｝、テルペンジフェノール樹脂として、ＹＰ−９０、ＹＰ−９０Ｌ｛ヤスハラケミカル（株）製｝などが挙げられる。
【００１９】
上記以外に、湿潤剤、可溶化剤、粘度調節剤、界面活性剤など、種々の添加剤を適宜選択して使用することもできる。
また着色顔料としてアルミペーストの他に、従来よりアルコール系、グリコール系インキで用いられる公知の顔料や、上記溶剤に溶解する染料を組み合わせて使用する事により、金色やその他、種々の有色のメタリックカラーを発現させる事も可能となる。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例によって、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって何等限定されるものではない。
（実施例１）
・アルミニウムペースト １０重量部
STAPA HYDROLAC PM Chromal VIII
｛ECKART社製、アルミニウム粉末含有量約７０％、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを含む。｝
・ロジン変性マレイン酸樹脂 ２５重量部
｛マルキード３１ 荒川化学（株）製｝
・プロピレングリコールモノメチルエーテル ６５重量部
上記成分を密閉容器中で３時間撹拌し、銀色インキを得た。
【００２１】
（実施例２）
・アルミニウムペースト ５重量部
STAPA HYDROLAC PM Chromal VIII
｛ECKART社製、アルミニウム粉末含有量約７０％、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを含む。｝
・ロジン変性マレイン酸樹脂 ２５重量部
｛マルキード３１ 荒川化学（株）製｝
・加工顔料（黄色） ２重量部
｛MICROLITH Yellow 4G-A チバガイギー（株）製｝
・加工顔料（赤色） ０．１重量部
｛MICROLITH Red 2C-A チバガイギー（株）製｝
・プロピレングリコールモノメチルエーテル ３７．９重量部
・イソプロピルアルコール ３０重量部
上記成分中、加工顔料（黄色）２重量部、加工顔料（赤色）０．１重量部、イソプロピルアルコール３０重量部を予め、密閉容器中で５時間高速撹拌し、加工顔料の分散トナーを作成し、作成後、残りの成分を添加し、密閉容器中で３時間撹拌し、金色インキを得た。
【００２２】
（実施例３）
・アルミニウムペースト １０重量部
ＡＷ−７０００Ｒ
｛旭化成メタルズ（株）製、アルミニウム粉末含有量約５５％、溶剤としてミネラルスピリット約１８％、水約２０％づつ含有する水分散型アルミペースト｝
・ケトン樹脂 ３０重量部
｛ラロパールＫ８０：ＢＡＳＦ（株）製｝
・エチルアルコール ６０重量部
上記成分を、密閉容器中で３時間撹拌し、銀色インキを得た。
【００２３】
（実施例４）
・アルミニウムペースト ５重量部
ＡＷ−７０００Ｒ
｛旭化成メタルズ（株）製、アルミニウム粉末含有量約５５％、溶剤としてミネラルスピリット約１８％、水約２０％づつ含有する水分散型アルミペースト｝
・ケトン樹脂 ３０重量部
｛ラロパールＫ８０：ＢＡＳＦ（株）製｝
・加工顔料（黄色） ２重量部
｛MICROLITH Yellow 4G-A チバガイギー（株）製｝
・加工顔料（赤色） ０．１重量部
｛MICROLITH Red 2C-A チバガイギー（株）製｝
・エチルアルコール ３２．９重量部
・イソプロピルアルコール ３０重量部
上記成分中、黄色顔料２重量部、赤色顔料０．１重量部、エチルアルコール３２．９重量部を予め、密閉容器中で５時間高速撹拌し、加工顔料の分散トナーを作成した。作成後、残りの成分を添加し、密閉容器中で３時間撹拌し、金色インキを得た。
【００２４】
（比較例１）
アルミニウムペーストを旭化成メタルズ（株）製の１３Ｈ（アルミニウム粉末含有量約８０％、溶剤としてミネラルスピリットを２０％含有する。）に置き換えた以外は、実施例１と同じ配合、製法で作成し銀色インキを得た。
【００２５】
（比較例２）
アルミニウムペーストを、ハイプリント６０Ｔ（東洋アルミ（株）製：アルミニウム粉末約７０％、溶剤としてトルエン約２５％以上と若干のミネラルスピリットを含有する｝に置き換えた以外は実施例２と同じ配合、製法で作成し、金色インキを得た。
【００２６】
前記、実施例１〜４、比較例１，２で得た金属光沢色を有するインキを、繊維芯のペン先、ポリプロピレンからなるインキタンク（肉厚約１mm）を有する生インキ式本体を使用した筆記具｛ポスカＰＣ−３Ｍ：三菱鉛筆（株）製｝に約４ｇと、直径３mmの撹拌球を１個充填した。５０℃、Ｄｒｙの条件にてペン先を上向きの状態で３ケ月放置した。放置後のサンプルの筆記試験及びサンプル内部インクの評価を行った。
【００２７】
試験項目と評価基準は次の通りである。
▲１▼撹拌球動き試験
放置後のサンプルを手で振盪し、撹拌球が動き出すまでの振盪回数を測定した。
【００２８】
▲２▼筆記試験
放置後のサンプルを良く撹拌した後、ペン先をノックし、インキを浸透させた後、ポリプロピレンフィルムに手書きで螺旋筆記した。

【００２９】
▲３▼インキ揮発減量
放置後のサンプルの初期よりの揮発による減量を測定した。
【００３０】
▲４▼インキ粘度変化
放置後のサンプルよりインキを抜き取り、初期からの粘度の上昇度合いを測定した。

【００３１】
評価結果を表１に示す。
【表１】

【００３２】
実施例１〜４、比較例１，２より、本発明の金属光沢色インキを用いる事により、揮発減量が少なく、この為インキ粘度変化も少なく、高温時の長期保存後においても筆記性能が損なわれる事のないインキが得られた。
【００３３】
実施例１〜４、比較例１，２のインキの揮発減量及びインキ４ｇ中の炭化水素系溶剤含有量を表２に示す。
なおここで言う炭化水素系溶剤とは、ミネラルスピリット等の直鎖脂肪族系、ソルベントナフサ等の芳香族系の炭化水素からなる石油系溶剤や、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素の事である。
【００３４】
【表２】

【００３５】
ポリプロピレンまたはポリプロピレンとポリエチレンとの混合物から構成されているインキタンクが、ミネラルスピリット、ソルベントナフサ、トルエン等の炭化水素系溶剤を浸透し易いのは公知であり、化学構造上からも容易に推察される。しかしながら、表２に示される様に、比較例１，２においては、実施例と比較し、少なくとも０．４ｇ以上の揮発減量の差があり、含まれる炭化水素系溶剤の量と対比して、かなり大きな値となっている。
即ち、グリコール系、アルコール系インキを、ポリプロピレンまたはポリプロピレンとポリエチレンとの混合物から少なくとも構成されるインキタンクを有するマーキングペンに使用した場合、比較例１，２に示される様なアルミニウム顔料を用いるのが適さず、実施例１〜４に示される様なアルミニウム顔料を用いる事が好適である事を示している。
【００３６】
実施例３，４に示されるインキに使用しているアルミニウムペーストには、比較例１，２に示されるインキに使用されているアルミペーストと同様に、炭化水素系溶剤が含まれているが、揮発減量は実施例１，２に示される値とほぼ同様であり、これは請求項３に記載した様に用いるアルミペーストの湿潤剤としての炭化水素系溶剤が界面活性剤により水に分散した形で含まれており、実質上、前記炭化水素系溶剤がＯ／Ｗエマルジョンを形成するように処理されていることが、詳細な作用は定かでないが、奏効しているものと考えられる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の金属光沢色インキは、ポリプロピレンまたはポリプロピレンとポリエチレンとの混合物とから少なくとも構成されるインキタンクを有する直液式タイプのマーキングペンに用いた場合、経時的な揮発減量やインキ粘度の変化が少なく、経時的な性能劣化が実質上問題とならない程度となる。逆に云えばコスト的にも小さく、加工性に優れたこれらポリプロピレン製等のインキタンクの使用を可能にするものである。

Claims (2)

1. ポリプロピレン製またはポリプロピレンとポリエチレンの混合樹脂製の筆記具のインキタンク用の金属光沢色インキであって、炭素数４以下の脂肪族アルコール及び炭素数２または３のグリコールと炭素数１〜４の脂肪族アルコールとのモノエーテルとよりなる群より選ばれた少なくとも一種の溶剤と、樹脂とアルミニウム顔料とを少なくとも含むインキ組成物であって、該アルミニウム顔料がペースト状であり、ペースト状とする湿潤剤として、直鎖脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素及び脂環式炭化水素よりなる群より選ばれた少なくとも一種の炭化水素を界面活性剤により水に分散し、Ｏ／Ｗエマルジョンを形成するように処理されてなる金属光沢色インキ。
2. アルミニウム顔料をペースト状とするための湿潤剤が、グリコール又はグリコールエーテルである請求項１に記載の金属光沢色インキ。