JP3876044B2 - 蓄光マーカー用インキ組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄光マーカー用インキ組成物に関する。さらに詳しくは、経時により顔料が分離沈降した場合の再分散性に優れた蓄光マーカー用インキ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蓄光顔料は光がない状態で発光する性質を持ち、その用途としてはスイッチの場所表示、避難路の表示など種々にわたるものである。従前は、この顔料を用いた顔料が提供され、家庭での表示、グラフィックデザインなどにも広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蓄光顔料は蓄光性を持たせるには顔料粒子の平均粒子径が１μｍから５０μｍにする必要がある。このために分散安定性が悪く、分離沈殿しやすいという問題があり、このインキを用いたマーカーは使用の都度攪拌子などで分散する必要があるが、長期間の保管でハードケーキを作り、攪拌子でも再分散しなくなる欠点があった。
【０００４】
この問題を解決する手段として、有機系粘土化合物、脂肪酸アマイド系化合物などの沈降抑制剤を用いて再分散性を確保する技術が開示されている。しかしながらこの技術は時間の経過と共に沈殿がハードケーキ化し、ついには再分散しなくなる問題を十分に改善するには至っていなかった。また、有機粘土系化合物やアマイド系化合物は僅かながら着色しているため、それ自身が光吸収性を有し、インキ全量に対して２％未満の使用でなければ筆跡の輝度が低下する問題を有していた。一方、ゲル化剤等を用いて顔料の沈降を防止する試みも行われているが、この技術は沈降を抑制することには効果を発揮するものの一度沈降し、ハードケーキとなった顔料を再分散させやすくするものではない。このようにハードケーキ化した顔料を再分散させる技術について満足のいくものは未だ得られていない。
【０００５】
本発明の課題は、再分散性に優れ、顔料が分離沈降した状態で経時しても、簡単に分散させることができる蓄光マーカー用インキを提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者はかかる問題を解決しようと鋭意検討した結果、プラスチックピグメントを添加することにより、顔料に沈降状況が再分散性の良い状態となり、攪拌子での再分散性が容易となる知見を得、本発明を完成させるに至った。請求項１の発明は、少なくとも、着色剤として蓄光顔料、脂環族類の有機溶剤、前記溶剤に可溶な樹脂及びプラスチックピグメントを含有する蓄光マーカー用インキ組成物である。
【０００７】
本発明の蓄光マーカー用インキ組成物が再分散性に優れる理由は、プラスチックピグメントと蓄光顔料を混合することにより、蓄光顔料同士の接触が阻害され、ハードケーキを作りにくくなるためである。また、プラスチックピグメントは無色で光の吸収ではなく、光を反射することにより、白さと隠蔽性を発揮しており、その光に対する物性が蓄光顔料の輝きを阻害せず多量の配合を可能としている。
【０００８】
本発明のさらなる効果として、プラスチックピグメントが蓄光顔料同士の間隔を大きくすることで、見かけ上蓄光顔料の粒子径が大きくなったような状況となり、かつ、筆跡の膜厚が厚くなるため、筆跡の輝度も高くなる。さらに、プラスチックピグメントは上述のように無色透明であるにもかかわらず、隠蔽性を有しているため、多量に用いた場合でも筆跡の輝度低下を引き起こすことなく使用できる。
【０００９】
プラスチックピグメントは蓄光顔料が沈降してできるハードケーキの顔料同士の接触を解きやすくするために配合されるものであるから、その配合量は蓄光顔料に対して決定することが好ましい。本発明者は、プラスチックピグメントの配合量は顔料に対して重量比で１／２〜１／１０であるときに、インキの筆記性や筆跡輝度を損なうことなく再分散性が改善されることを見いだした。請求項２の発明は、蓄光顔料の配合量に対して、プラスチックピグメントが１／２〜１／１０で配合されている請求項１に記載の蓄光マーカー用インキ組成物である。
【００１０】
プラスチックピグメントとしてはポリメチルメタクリレート又は架橋型アクリル樹脂が好ましい。これらのプラスチックピグメントはほとんど無色であり、インキ組成物に色彩上の阻害を与えることがない。また、蓄光顔料とプラスチックピグメントが均一に分散して沈降しやすく、攪拌による再分散性が優れている。これは両者の間に何らかの力、例えば静電気的な力がはたらき、蓄光顔料とプラスチックピグメントが結合しているのではないかと推測できる。特にポリメチルメタクリレート又は架橋型アクリル樹脂がその傾向が強く、使用に際しては好ましい。請求項３の発明は、プラスチックピグメントとして、ポリメチルメタクリレート及び／又は架橋型アクリル樹脂を用いる請求項１又は２に記載の蓄光マーカー用インキ組成物である。
【００１１】
溶媒としては、低毒性で樹脂も比較的よく溶解することが必要であり、この観点から、エチルシクロヘキサン又はメチルシクロヘキサンが好ましい。請求項４の発明は、プラスチックピグメントとして、ポリメチルメタクリレート及び／又は架橋型アクリル樹脂を用いる請求項１又は２に記載の蓄光マーカー用インキ組成物である。なお、エタノール、イソプロピルアルコール、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等のアルコール系溶剤は水を吸収し、蓄光顔料が加水分解しやすく輝度低下を引き起こすため、キシレン、トルエン等の芳香族系溶剤は毒性が強いため、ヘキサン、へプタン等は溶解力が劣るため、本発明の溶媒としては上記のものが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、少なくとも、着色剤として蓄光顔料、脂環族類の有機溶剤、前記溶剤に可溶な樹脂及びプラスチックピグメントを含有する蓄光マーカー用インキ組成物である。
【００１３】
本発明で用いる蓄光顔料は残光性のある蓄光顔料であれば特にその種類は限定されるものではない。具体的には、ＣａＳ：Ｂｉ、ＣａＳｒＳ：Ｂｉ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＣｄＳ：Ｃｕ、ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ、ＢａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕが例示できる。これらのうちでは、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕが好適である。また、、この蓄光顔料の平均粒子径は０．１〜３０μｍであること、好ましくは０．５〜２０μｍであることが望ましい。平均粒子径が０．１μｍである場合は、残光特性が悪化し、３０μｍをこえると、顔料成分の分離が起こりやすくなり、また、蓄光顔料の着色性の低下、さらには筆跡表面がザラザラになり、塗膜中からの蓄光顔料粒子の脱落を引き起こすおそれがあり、好ましくない。
【００１４】
この蓄光顔料の配合量は１５〜４５重量％（以下単に％と略記する。）が好ましい。特に２０〜３５％が最適である。蓄光顔料の配合量が１５％より少ない場合は、蓄光性が発揮されない点で好ましくなく、配合量が４５％をこえる場合は、インキの粘度が高くなり、描画特性に影響を及ぼすため好ましくない。
【００１５】
本発明に用いる溶剤としては、有機溶媒であれば特に限定されるものではないが、脂環族炭化水素であることが好ましい。具体的には、エチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキサンが例示できる。溶剤の配合量としては、５０〜７５％であることが好ましい。
【００１６】
本発明に用いるプラスチックピグメントとしては溶剤に不溶であることが必要であるが、その種類などには特に限定されるものではない。具体的にはポリメチルメタクリレート粒子、架橋アクリル粒子、架橋ポリスチレン粒子が好適に使用できる。具体的な商品名はポリメチルメタクリレート粒子として、「エポスターＭＡ１００２」（（株）日本触媒社製）、「エポスターＭＡ１００４」（（株）日本触媒社製）、「エポスターＭＡ１０１０」（（株）日本触媒社製）、「ＳＲ−２Ｇ」（綜研化学（株）製）、「ＭＰ−３００」（綜研化学（株）製）、「ＭＰ−１４５１」（綜研化学（株）製）が、架橋アクリル粒子としては、「ＭＲ−２Ｇ」（綜研化学（株）製）、「ＭＲ−７ＨＧ」（綜研化学（株）製）、「ＭＲ−１０Ｇ」（綜研化学（株）製）、「ＭＲ−３ＧＳＮ」（綜研化学（株）製）、「ＭＲ−８ＧＳＮ」（綜研化学（株）製）が、架橋ポリスチレン粒子としては「ＳＧＰ−１００Ｃ」（綜研化学（株）製）、「ＳＧＰ−７０Ｃ」（綜研化学社製）が例示できる。これらの中でも特にポリメチルメタクリレート粒子の「ＳＲ−２Ｇ」、「ＭＰ−３００」、「ＭＰ−１４５１」が最適である。
【００１７】
プラスチックピグメントの平均粒子径は、０．１〜３０μｍの範囲が好ましく特に、０．１〜１５μｍであることが望ましい。平均粒子径が３０μｍより大きいとペン先からの流出不良となる一方、０．１μｍより小さいとハードケーキを作りやすく、再分散性が改善されない。また、その配合量は、顔料に対して１／２〜１／１０が好ましい。この範囲より過剰に配合した場合は、発光が悪くなる一方、過小の場合は再分散性の向上に効果を奏しない点で好ましくない。
【００１８】
本発明のインキ組成物に用いる樹脂としては、脂環属溶剤に可溶であることが必要であるが、その種類は特に限定されるものではない。また、樹脂は蓄光顔料の色彩を阻害しないために、無色透明のものを用いることが好ましい。着色度は一般的にその樹脂の臭素価で判断することができるが、具体的にその数値は約２６以下のものを用いると顔料の色彩を阻害しにくくなる。具体的には、炭化水素系樹脂、ポリスチレン系樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、アクリル樹脂等を好適に用いることができる。ポリスチレン系樹脂としては商品名「ピコテックス」（エッソ社製）が、石油樹脂としては、商品名「ピコペール」（エッソ社製）、テルペン樹脂としては、商品名「クロリアンＭ−１１５」（ヤスハラケミカル（株）製）、商品名「クロリアンＰ−１１５」（ヤスハラケミカル（株）製）、商品名「ＹＳレジンＴＯ−１１５」（ヤスハラケミカル（株）製）、商品名「ＹＳレジンＴＯ−１０２」（ヤスハラケミカル（株）製）が、アクリル樹脂としては商品名「ダイヤナールＢＲ−１０５」（三菱レーヨン（株）製）が好適に使用可能である。これらの樹脂は単独で使用しても複数併用しても特に問題はない。
【００１９】
樹脂の配合量は５〜２５％、特に好ましくは８〜２０％が最適である。配合量が５％より少ないと、筆跡の厚み不足による発色の低下、接着性の低下を招き好ましくない。一方、２５％より過剰に配合すると、インキの粘度上昇による流出不足、筆記性の低下、樹脂による光の吸収による消光現象につながるため適当ではない。
【００２０】
本発明のインキ組成物には、必要に応じて油性インキに使用する公知の添加剤を配合しても特に問題はない。例えば、チキソトロピー性付与剤、防腐剤、香料等を配合することができる。チキソトロピー性付与剤としては商品名「アンチテラーＰ」（ビッグケミー社製）が好適に使用可能である。これらの各種添加剤は必要に応じてインキ全量に対して０〜３％程度配合すればよい。
【００２１】
本発明のインキ組成物は一例として次の工程により製造することができる。すなわち、混合攪拌容器にて樹脂、溶剤を混合攪拌し、溶解させ、蓄光顔料とプラスチックピグメントをあらかじめよく混合攪拌したものを投入、分散する。なお、樹脂を溶解させるために、必要な加熱をしても問題はない。
【００２２】
本発明の蓄光マーカー用インキ組成物は顔料に対して１／２〜１／１０の量のプラスチックピグメントを配合しているので、蓄光顔料の輝度を低下させることなく、再分散性の良いソフトケーキ状の沈殿状態のインキを与える。したがって、インキ中の顔料が沈降分離した状態で経時しても、マーカーを数回振るだけで、顔料が再分散する。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
【００２４】
（実施例１）
次の配合で実施例１の蓄光マーカー用インキ組成物を作成した。なお、以下において配合量は特に指定のない限り重量部を示す。
ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ ２５部
ＭＲ−２Ｇ ５部
ダイヤナールＢＲ１０２ ８部
ＹＳレジンＴ０１１５ ７部
エチルシクロヘキサン ５５部
【００２５】
（実施例２）
次の配合で実施例２の蓄光マーカー用インキ組成物を作成した。
ＺｎＳ：Ｃｕ ３０部
ＭＰ−１４５１ ８部
アンチテラーＰ １部
クリアロンＭ−１１５ １５部
エチルシクロヘキサン ５４部
【００２６】
（実施例３）
次の配合で実施例３の蓄光マーカー用インキ組成物を作成した。
ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ ２０部
ＭＰ−１４５１ ３部
アンチテラーＰ １部
ダイヤナールＢＲ１０２ ８部
クリアロンＰ−１１５ ８部
エチルシクロヘキサン ６０部
【００２７】
（比較例１乃至３）
上記実施例１乃至３の各々のプラスチックピグメントを溶剤に置き換えて比較例１乃至３の蓄光マーカー用インキ組成物を作成した。
【００２８】
（比較例４）
次の配合で比較例４の蓄光マーカー用インキ組成物を作成した。
ＺｎＳ：Ｃｕ ３０部
ＭＰ−１４５１ ２部
アンチテラーＰ １部
クリアロンＭ−１１５ １５部
エチルシクロヘキサン ５２部
【００２９】
（比較例５）
次の配合で比較例５の蓄光マーカー用インキ組成物を作成した。
ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ ２０部
ＭＰ−１４５１ ３０部
アンチテラーＰ １部
ダイヤナールＢＲ１０２ ８部
クリアロンＰ−１１５ ８部
エチルシクロヘキサン ３３部
【００３０】
なお、上記各実施例及び比較例で用いた樹脂、溶剤などは次の通りである。
ＭＲ−２Ｇ・・・・プラスチックピグメント、架橋アクリル粒子、（綜研化学（株）製）商品名「ＭＲ−２Ｇ」
ＭＰ−１４５１・・・・プラスチックピグメント、ポリメチルメタクリレート粒子、（綜研化学（株）製）商品名「ＭＰ−１４５１」
ダイヤナールＢＲ１０２・・・・樹脂、アクリル樹脂、（三菱レーヨン（株）製）商品名「ダイヤナールＢＲ−１０２」
ＹＳレジンＴ０１０２・・・・テルペン樹脂、（ヤスハラケミカル（株）製）商品名「ＹＳレジンＴ０１１５」
クリアロンＭ−１１５・・・・テルペン樹脂、（ヤスハラケミカル（株）製）商品名「クリアロンＭ−１１５」
クリアロンＰ−１１５・・・・テルペン樹脂、（ヤスハラケミカル（株）製）商品名「クリアロンＰ−１１５」
アンチテラーＰ・・・・チキソトロピー性付与剤、（ビッグケミー社製）商品名「アンチテラーＰ」
【００３１】
（再分散性試験）
上記実施例及び比較例の蓄光マーカー用インキ組成物をステンレス鋼球を攪拌子とする直液式マーカーに充填して組み立て、チップを上にして５０℃１ヶ月保管したあと、マーカーを上下方向に手で振ってステンレス鋼球の動き始めるまでの振り回数を測定した。その結果を表１に示した。
【００３２】
（筆跡輝度試験）
上記実施例及び比較例の蓄光マーカー用インキ組成物をステンレス鋼球を攪拌子とする直液式マーカーに充填して組み立て、画用紙上に塗布して筆跡輝度を試験した。評価は１０名のモニターの目視により各筆跡を相対的に評価し、輝度が優れているものを○、劣っているものを×、その中間にあると判断されるものを△で示し、その評価をしたモニターが最も多かったものを結果を表１に示した。
【００３３】
【表１】

【００３４】
表１から明らかなように、本発明の蓄光マーカー用インキ組成物は、経時により蓄光顔料が沈降分離状態で経時しても、ハードケーキを作りにくく、マーカーペンを軽く数回振ることによって、簡単に再分散させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の蓄光マーカー用インキ組成物は配合されるプラスチックピグメントの作用により蓄光顔料同士の接触が阻害され、再分散性の良いソフトケーキ状の沈殿状態のインキを与える。したがって、経時によってインキ中の顔料が沈降分離した場合でも、マーカーを数回振るだけで、顔料が再分散する。
【００３６】
また、プラスチックピグメントが蓄光顔料同士の間隔を大きくすることで、見かけ上蓄光顔料の粒子径が大きくなったような状況となり、かつ、筆跡の膜厚が厚くなるため、筆跡の輝度降下も起きにくくなる。ただし、プラスチックピグメントの配合量は蓄光顔料に対して決定する必要があり、過剰に加えた場合は輝度の低下を招くことが認められた。

Claims (4)

1. 少なくとも、着色剤として蓄光顔料、脂環族類の有機溶剤、前記溶剤に可溶な樹脂及びプラスチックピグメントを含有し、
   前記蓄光顔料の配合量に対して、プラスチックピグメントが１／５〜１／１０で配合されている
   蓄光マーカー用インキ組成物。
2. プラスチックピグメントとして、ポリメチルメタクリレート及び／又は架橋型アクリル樹脂を用いる請求項１に記載の蓄光マーカー用インキ組成物。
3. 脂環族類の有機溶剤としてエチルシクロヘキサン又はメチルシクロヘキサンを用いる請求項１または２に記載の蓄光マーカー用インキ組成物。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の蓄光マーカー用インキ組成物を用いたマーカー。