JP4097634B2 - 経時消去性インキ組成物 - Google Patents

Description

本発明は、木材、紙、石膏ボードなどの吸収面や金属、ガラスなど非吸収面に筆記又は塗布し、筆跡が鮮明に発色し、自然に発色状態から無色に変化する経時消去性インキ組成物に関する。特に、墨壷用墨汁等の墨壷用インキとして好適に用いることができる経時消去性インキ組成物に関する。

従来、ロイコ染料及び顕色剤を用いて、水により筆跡を消去することができる水消去性インキ組成物が種々提供されている（特許文献１〜特許文献１５）。すなわち、ロイコ染料を顕色剤で着色し、これを含むインキを用いて筆記乃至塗布した後、その筆跡に水を付着させることにより、顕色剤が水に溶解し、水に溶けない染料から顕色剤が離脱し、ロイコ染料が元の無色の構造に戻ることにより消去するインキ組成物である。

特開昭４９−１０９１０８ 特開昭５３−８２５０７ 特開平４−８５３７４ 特開平４−２３９０６４ 特許２９８２２４５ 特許２５１１８３８ 特許３３２９５０５ 特開平７−９０２１３ 特許３５１３３２２７ 特開平８−２３９６１５

特開平９−５９５４７ 特開平９−３０２２９５ 特開平１０−１７８１４ 特開平１０−１０１９８２ 特開平１０−１３０５５３

しかし、従来のこれらの消去性インキ組成物では、筆記後に水によって消去するインキであり、筆記後自然に発色状態から無色に変化する経時消去性インキ組成物は未だ提供されていない。ここでいう経時消去性とは、時間と共に無色に変化することを示している。

本発明の課題は、木材、紙、石膏ボードなどの吸収面や金属、ガラスなど非吸収面に筆記又は塗布すると、筆跡が鮮明に発色するが、その後経時的に自然に発色状態から無色に変化する経時消去性インキ組成物を提供するところにある。

上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ロイコ染料、顕色剤、ノニオン系又はカチオン系界面活性剤及び有機溶剤を含むインキ組成物であれば、筆記後自然に発色状態から無色に変化することを見出し、本発明を完成した。
本請求項１の発明は、ロイコ染料、顕色剤、ノニオン系又はカチオン系界面活性剤及び有機溶剤を含む経時消去性インキ組成物である。

なお、ロイコ染料及び顕色剤に対し、アニオン系界面活性剤は経時消去性がなく、経時消去性はノニオン系又はカチオン系界面活性剤に特異的にみられる現象である。ノニオン系又はカチオン系界面活性剤は、インキ組成物全量に対して０．２〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％、より好ましくは顕色剤０．２〜２０重量％に対して０．２〜２０重量％、さらに好適には０．５〜１０重量％含ませることが好ましい。上記界面活性剤を０．２〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％の量的範囲内で含有量を調節することにより、経時消去性の速度を制御することができ、界面活性剤の含有量を多くすることにより経時消去性の速度を早くすることができ、界面活性剤の含有量を少なくすることにより経時消去性の速度を遅延させることができる。上記界面活性剤が０．２重量％未満では消去し難く、２０重量％を超えると発色濃度が薄くなる。

なお、初期発色濃度を大きくするために、顕色剤としてスルホン系顕色剤、特にｐ−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸及びナフタレンスルホン酸の群から選ばれる１又は２以上の有機酸を用いることが好ましい。

なお、さらに水溶性樹脂を含有するインキ組成物とすれば、筆記後自然に消去する過程で、強制的に水により消去する機能も兼備することができる。

これにより、木材、紙、石膏ボードなどの吸収面や金属、ガラスなど非吸収面に筆記又は塗布すると、筆跡が鮮明に発色するが、その後経時的に自然に発色状態から無色に変化する経時消去性インキ組成物が得られる。
従って、同インキを墨壷用インキとして適用した場合、これを墨糸乃至墨綿に含ませ、木材等に墨打ちしても、従来の墨汁と異なり、経時的に自然に消去することから、墨打ち後に消去する手間がなくなるもので、従来にない墨壷用墨汁等の墨壷用インキとして好適に用いることができる。なお、墨壷用インキとして、ノニオン系又はカチオン系界面活性剤は、インキ組成物全量に対して好ましくは０．２〜２０重量％、より好ましくは０．５〜１０重量％含ませることが好ましい。

本発明で用いられるロイコ染料としては、トリフェニルメタン系、フルオラン系、スビロビラン系、インドリルフタリド系、ローダミンラクタム系、ロイコオーラミン系などを例示することができ、特に限定されるものではない。
上記ロイコ染料は、インキ組成物全量に対して０．１〜５重量％含ませることができ、好ましい含有量は０．５〜３重量％である。上記ロイコ染料がインキ組成物全量に対して５重量％を超えるとインキ組成物に溶解することが困難であり、０．１重量％未満では発色濃度が薄く、筆記直後の筆跡の初期発色性が乏しい。

本発明で用いられる顕色剤は、限定されるものではなく、サリチル酸亜鉛、没食子酸、ポリオキシアルキレンモノアリルモノメチルエーテル／無水マレイン酸／スチレン共重合体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル化カルボン酸、ポリオキシエチレンアリールエーテル燐酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステル、ｐ−スルホサリチル酸、Ｐ−トルエンスルホン酸、ナフタリンスルホン酸、乳酸、酒石酸、クエン酸などの水溶性顕色剤のほか、非水溶性顕色剤としてビスフェノールＡや、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホンで示されるビスフェノールＳ、ビス−（３−アリル−４−ヒドロキシフェニル）−スルホン、４−ヒドロキシ−４’−イソプロポキシジフェニルスルホンなどのビスフェノールＳ誘導体を用いることができる。これらは１種又は２種以上を混合して用いることも可能である。

なお、初期発色性の点では、スルホン基を有する有機酸、中でもスルホン基を有する水溶性の有機酸が好ましい。具体的には、ｐ−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸、ナフタレンスルホン酸などが挙げられ、本発明では、前記顕色剤として、ｐ−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸及びナフタレンスルホン酸の群から選ばれる１又は２以上の有機酸を用いることが好ましい。

上記顕色剤は、インキ組成物全量に対して、０．２〜２０重量％含ませることができ、好ましい含有量は０．５〜１０重量％である。上記顕色剤がインキ組成物全量に対して２０重量％を超えると、経時消去性が低下し、０．２重量％未満では発色濃度が薄く、筆記直後の筆跡の初期発色性が乏しい。

上記顕色剤は、インキ組成物全量中、ロイコ染料０．１〜５重量％に対してそれぞれ０．２〜２０重量％含ませることが好ましい。

本発明で用いる界面活性剤は、ノニオン系又はカチオン系界面活性剤である。既述の通り、アニオン系界面活性剤は経時消去性がなく、経時消去性はノニオン系又はカチオン系界面活性剤に特異的にみられる現象である。

本発明で用いるノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、グリセリン脂肪酸エステル及びポリオキシエチレン誘導体を例示することができ、これらの群から選ばれるノニオン系界面活性剤を含むインキ組成物が好ましい。

本発明で用いるカチオン系界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、バンザルコニウム塩、ビリジニウム塩及びイミダゾリウム塩を例示することができ、これらの群から選ばれるカチオン系界面活性剤を含むインキ組成物が好ましい。

ノニオン系又はカチオン系界面活性剤は、既述の通り、インキ組成物全量に対して０．２〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％、より好ましくは顕色剤０．２〜２０重量％に対して０．２〜２０重量％、さらに好適には０．５〜１０重量％含ませることが好ましい。上記界面活性剤を０．２〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％の量的範囲内で含有量を調節することにより、経時消去性の速度を制御することができ、界面活性剤の含有量を多くすることにより経時消去性の速度を早くすることができ、界面活性剤の含有量を少なくすることにより経時消去性の速度を遅延させることができる。上記界面活性剤が０．２重量％未満では消去し難く、２０重量％を超えると発色濃度が薄くなる。

本発明は水溶性樹脂を用いることができる。例えばポリビニルピロリドン、セルロース系樹脂などを用いることができ、具体的にはポリビニルピロリドン、ヒドロキシブロピルセルロースを好ましく用いることができる。本発明のインキ組成物にこれらの水溶性樹脂を用いて造膜することにより、筆跡中に有機溶剤が残ったときのノビを防止し、さらに樹脂そのものが水溶性であるため、水に対する消去性が向上する。従って、筆記後自然に消去する過程で、強制的に水により消去する機能も兼備することができる。

上記水溶性樹脂は、インキ組成物全量に対して１〜２０重量％含ませることができ、好ましい含有量は２〜１０重量％である。１重量％以上含有することにより、水による消去性が向上する。上記水溶性樹脂がインキ組成物全量に対して２０重量％を超えると、水により消去し難くなる。

なお、水消去性の向上を求めないインキ組成物の場合では、油溶性樹脂を用いることができる。例えばフェノール樹脂、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などである。

本発明で用いる有機溶剤としては、任意に選定できるが、ロイコ染料その他成分の溶解性や筆跡の乾燥速度を考慮して選定することが好ましい。揮発性有機溶剤が好ましい。アルコール系、セロソルブ系グリコールエーテル系、エステル系等を例示することができる。具体的には、イソプロピルアルコール、ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどを用いることができる。なお、上記有機溶剤は、インキ組成物中、残りの成分（残部）含有量として配合することができる。

また、湿潤剤として、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールなどを配合することができる。

下記表１に示す組成にて、ロイコ染料、顕色剤、水溶性樹脂を有機溶剤に添加し、攪拌溶解させて、実施例及び比較例に係るインキ組成物を得た。

次に、上記実施例、比較例の各インキ組成物をポリエステル繊維束からなる中芯に充填し、マーキングペンを作成し、筆記後の経時消去性及び水消去性についてそれぞれ評価した。

＜評価＞
（経時消色性）
実施例及び比較例の各インキが充填された上記マーキングペンを用いて、ホーロー製のホワイトボード、杉板、ケント紙にそれぞれ筆記し、筆記1日後の消色度合いを確認した。
○：完全に消色
△：薄く筆跡が残る
×：消色しない

（水消去性）
実施例及び比較例の各インキが充填された上記マーキングペンを用いて、ホーロー製のホワイトボード、杉板、ケント紙にそれぞれ筆記する。筆記後、水を含ませた布で筆跡を消去する。
○：綺麗に消去出来る
△：筆跡の一部が残る
×：消去されない

表１より、界面活性剤を含まないインキ組成物は経時消去性が発揮しないが、界面活性剤を含むインキ組成物は、杉板、ケント紙のような吸収面やホワイトボードのような非吸収面の両者に対しすぐれた経時消去性を発揮していることが認められる。特に、界面活性剤が０．２重量％を含む実施例１０に対して、同界面活性剤を２０重量％含むインキの場合、消去速度が早かった。なお、水溶性樹脂を含む実施例８、９の場合、他の実施例と比較して水消去性が向上していた。

本発明は、金属、ガラスなど非吸収面のみならず、木材、紙、石膏ボードなどの吸収面に筆記又は塗布しても、筆跡は当初鮮明に発色するが、自然に発色状態から無色に変化して経時的に消去することから、マーキングペンなどの筆記具のほか、特に、墨壷用墨汁等の墨壷用インキとして好適に用いることができる。

Claims (4)

1. インキ組成物全量に対して、次の成分を含有する経時消去性インキ組成物。
   ｉ） ロイコ染料 ０．１〜５重量％
   ｉｉ） 顕色剤 ０．２〜２０重量％
   ｉｉｉ）カチオン系界面活性剤 ０．２〜２０重量％
   ｉＶ） 水溶性樹脂 １〜２０重量％
   Ｖ） 有機溶剤 残部
2. 前記界面活性剤が、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、バンザルコニウム塩、ビリジニウム塩及びイミダゾリウム塩の群から選ばれるカチオン系界面活性剤である請求項１記載の経時消去性インキ組成物。
3. 前記顕色剤が、ｐ−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸及びナフタレンスルホン酸の群から選ばれる１又は２以上の有機酸である、請求項１又は２記載の経時消去性インキ組成物。
4. 請求項１ないし３いずれか項に記載のインキ組成物からなる墨壷用インキ。