JP4754719B2

JP4754719B2 - Decolorizable water-based ink

Info

Publication number: JP4754719B2
Application number: JP2001163562A
Authority: JP
Inventors: 正弘松岡
Original assignee: シヤチハタ株式会社
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: JP2002356631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マーキングペンやボールペンなどで筆記した筆跡が時間の経過と共に消色する筆記具用の水性インキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水素イオン濃度の状態によって発色・消色を繰り返す酸塩基指示薬としてフタレイン系指示薬が知られており、この性質を利用して、筆記した筆跡が時間の経過と共に消色する水性インキが知られている。
このような消色性インキとしては、特開昭５３−１４５７３６号、特開昭５４−１３１４２８号、特開昭５４−１５４６３１号、特開昭５７−１４５１６９号、等が公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フタレイン系指示薬は水や溶剤に難溶であるので、従来の発明は、時間の経過と共にフタレイン系指示薬が析出したりして、インキの安定性に問題があった。
そこで、本発明は経時的に安定度の高い消色性水性インキを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
水、保湿剤、フタレイン系指示薬、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、ｐＨ調整剤を含有してなる消色性水性インキ。
【０００５】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の消色性水性インキは、水、保湿剤、フタレイン系指示薬、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、ｐＨ調整剤をを少なくとも必須構成要素とする。
【０００６】
水は、水道水でもよいが蒸留水が最も好ましい。また、水はインキ全量に対して１０〜８０重量％程度、好ましくはインキ全量に対して３０〜５０重量％程度が用いられる。
【０００７】
保湿剤は、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等が用いられる。
また、保湿剤はインキ全量に対して１０〜９０重量％程度、好ましくはインキ全量に対して３０〜７０重量％程度が用いられる。
【０００８】
フタレイン系指示薬は、α−ナフトールフタレイン、ｐ−クレゾールフタレイン、ｏ−クレゾールフタレイン、ｍ−クレゾールフタレイン、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、キシレノールフタレイン、ジブロモフェノールテトラブロモフェニルスルホンフタレイン、ニトロフェノールスルホンフタレイン等が用いられる。これらのフタレイン系指示薬は、ｐＨが塩基性側で発色し、酸性側で消色するものである。
また、フタレイン系指示薬はインキ全量に対して０．１〜２０重量％程度、好ましくはインキ全量に対して０．５〜１０重量％程度が用いられる。
【０００９】
プロピレングリコールモノアルキルエーテルは、１，２−プロピレングリコールモノメチルエーテル、１，２−プロピレングリコールモノエチルエーテル、１，２−プロピレングリコールモノプロピレンエーテル、１，３−プロピレングリコールモノメチルエーテル、１，３−プロピレングリコールモノエチルエーテル、１，３−プロピレングリコールモノプロピレンエーテル等が用いられる。当該プロピレングリコールモノアルキルエーテルは、前記フタレイン系指示薬の溶解助剤として機能し、前記水や保湿剤に対しての溶解性を飛躍的に高めることができる。
また、フタレイン系指示薬はインキ全量に対して０．１〜２０重量％程度、好ましくはインキ全量に対して０．５〜１０重量％程度が用いられる。
【００１０】
ｐＨ調整剤は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アンモニア水等が用いられる。低級アルカノールアミンは酸性ガスの吸収剤としても作用し、また、アンモニア水はアンモニアガスを発生して酸性ガスを中和する作用もある。
前記ｐＨ調整剤はインキ全量に対して０．１〜４０重量％程度、好ましくはインキ全量に対して０．５〜３０重量％程度が用いられる。
【００１１】
本発明には必要に応じて、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンナトリウム塩、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンアルキルアミン、２−メトキシカルボニルアミノベンズイミダゾール−４‘−Ｎ−ドデシルベンゾールスルフォン酸塩といった防腐剤防かび剤や、紫外線吸収剤、染料や顔料といった補色剤等の添加剤を適量配合していてもよい。
【００１２】
上記の要素を混合すると本発明の水性インキが得られる。当該水性インキは、ｐＨ９〜１２程度が好ましい。
【００１３】
次に、本発明の使用方法について説明する。
本発明の消色性インキは、アルカリ性に保たれているので、フタレイン指示薬が発色した状態になっている。これを吸収体式マーキングペンや生インキ直液式ボールペンに詰め、上質紙やダンボールに筆記する。一定期間放置しておくと、配合されたアルカリ性の成分が揮発して失われたり、ｐＨが低下して中性に近づくことにより色素の化学構造が変化してついには消色する。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実験例１）
水５５．０重量％
グリセリン３０．０重量％
ｏ−クレゾールフタレイン２．０重量％
１，２−プロピレングリコールモノメチルエーテル１０．０重量％
炭酸ナトリウム２．０重量％
１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン１．０重量％
上記物質を撹拌して消色性インキ組成物を作成した。このインキの色は鮮明でやや赤味の紫色を呈したが、これをマーキングペン用のポリエステル繊維からなるインキ吸収体に含浸させ、マーキングペン本体に内蔵した。
当該マーキングペンは、６ヶ月間暗所に保管してあっても、ｏ−クレゾールフタレインが析出することはなかった。
【００１５】
（実験例２）
水５２．０重量％
グリセリン３０．０重量％
ｏ−クレゾールフタレイン２．０重量％
１，３−プロピレングリコールモノメチルエーテル１０．０重量％
トリエタノールアミン５．０重量％
１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンナトリウム塩１．０重量％
上記物質を撹拌して消色性インキ組成物を作成した。このインキの色は鮮明でやや赤味の紫色を呈したが、これをインキ調節体を有する直液式ボールペンに内蔵させた。
当該ボールペンは、６ヶ月間暗所に保管してあっても、ｏ−クレゾールフタレインが析出することはなかった。
【００１６】
【発明の効果】
以上の通り本発明は、フタレイン系指示薬の溶解性を高めることができ、これにより消色性インキの安定化を高めることができた。よって、紙や布、ダンボールなどに筆記した場合でもその筆跡を一定時間実用的な濃度で残すことができ、長期間保管しておいてもフタレイン系指示薬が析出することがない筆記具を得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-based ink for a writing instrument in which handwriting written with a marking pen, a ballpoint pen, or the like is erased over time.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, phthalein indicators have been known as acid-base indicators that repeat color development and decoloration depending on the state of hydrogen ion concentration. Using this property, water-based inks are known in which written handwriting loses color over time. It has been.
As such decolorizable ink, JP-A-53-145736, JP-A-54-131428, JP-A-54-154631, JP-A-57-145169, and the like are known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the phthalein indicator is hardly soluble in water or a solvent, the conventional invention has a problem in the stability of the ink because the phthalein indicator is deposited over time.
Accordingly, the present invention provides a decolorizable water-based ink that is highly stable over time.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
A decolorizable water-based ink comprising water, a humectant, a phthalein indicator, a propylene glycol monoalkyl ether, and a pH adjuster.
[0005]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The decolorizable water-based ink of the present invention contains water, a humectant, a phthalein indicator, a propylene glycol monoalkyl ether, and a pH adjuster as at least essential components.
[0006]
The water may be tap water, but distilled water is most preferred. Water is used in an amount of about 10 to 80% by weight, preferably about 30 to 50% by weight, based on the total amount of ink.
[0007]
As the humectant, glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, diethanolamine, triethanolamine, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, or the like is used.
The humectant is used in an amount of about 10 to 90% by weight, preferably about 30 to 70% by weight, based on the total amount of ink.
[0008]
Phthalein indicators are α-naphtholphthalein, p-cresolphthalein, o-cresolphthalein, m-cresolphthalein, phenolphthalein, thymolphthalein, xylenolphthalein, dibromophenoltetrabromophenylsulfonephthalein, Nitrophenol sulfonephthalein or the like is used. These phthalein indicators develop color on the basic side and decolorize on the acidic side.
The phthalein indicator is used in an amount of about 0.1 to 20% by weight, preferably about 0.5 to 10% by weight, based on the total amount of ink.
[0009]
Propylene glycol monoalkyl ether includes 1,2-propylene glycol monomethyl ether, 1,2-propylene glycol monoethyl ether, 1,2-propylene glycol monopropylene ether, 1,3-propylene glycol monomethyl ether, 1,3-propylene Glycol monoethyl ether, 1,3-propylene glycol monopropylene ether, etc. are used. The propylene glycol monoalkyl ether functions as a solubilizing agent for the phthalein-based indicator, and can dramatically increase the solubility in water and a humectant.
The phthalein indicator is used in an amount of about 0.1 to 20% by weight, preferably about 0.5 to 10% by weight, based on the total amount of ink.
[0010]
As the pH adjuster, sodium carbonate, potassium carbonate, diethanolamine, triethanolamine, aqueous ammonia and the like are used. Lower alkanolamine also acts as an absorbent for acidic gas, and aqueous ammonia also has the effect of neutralizing acidic gas by generating ammonia gas.
The pH adjuster is used in an amount of about 0.1 to 40% by weight, preferably about 0.5 to 30% by weight, based on the total amount of ink.
[0011]
In the present invention, 1,2-benzisothiazolin-3-one, 1,2-benzisothiazolin-3-one sodium salt, 1,2-benzisothiazolin-3-one alkylamine, 2-methoxycarbonyl is optionally used. An appropriate amount of additives such as preservatives and fungicides such as aminobenzimidazole-4′-N-dodecylbenzoyl sulfonate, ultraviolet absorbers, and complementary agents such as dyes and pigments may be blended.
[0012]
When the above elements are mixed, the water-based ink of the present invention is obtained. The water-based ink preferably has a pH of about 9-12.
[0013]
Next, the usage method of this invention is demonstrated.
Since the decolorizable ink of the present invention is kept alkaline, the phthalein indicator is in a colored state. This is packed in an absorbent marking pen or a raw ink direct liquid ballpoint pen and written on high-quality paper or cardboard. If left for a certain period of time, the blended alkaline component is volatilized and lost, or the chemical structure of the dye changes due to the decrease in pH and close to neutrality, and eventually the color disappears.
[0014]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples.
(Experimental example 1)
Water 55.0% by weight
Glycerin 30.0% by weight
o-Cresolphthalein 2.0% by weight
1,2-propylene glycol monomethyl ether 10.0% by weight
Sodium carbonate 2.0% by weight
1,2-benzisothiazolin-3-one 1.0% by weight
The above substances were stirred to prepare a decolorizable ink composition. The color of the ink was clear and slightly reddish purple, but this was impregnated into an ink absorber made of polyester fiber for a marking pen and incorporated in the marking pen body.
Even if the marking pen was stored in a dark place for 6 months, no o-cresolphthalein was deposited.
[0015]
(Experimental example 2)
52.0% by weight of water
Glycerin 30.0% by weight
o-Cresolphthalein 2.0% by weight
1,3-propylene glycol monomethyl ether 10.0% by weight
Triethanolamine 5.0% by weight
1,2-benzisothiazolin-3-one sodium salt 1.0% by weight
The above substances were stirred to prepare a decolorizable ink composition. The color of this ink was clear and slightly reddish purple, but this was incorporated in a direct liquid ballpoint pen having an ink regulator.
Even when the ballpoint pen was stored in a dark place for 6 months, no o-cresolphthalein was deposited.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, the present invention was able to increase the solubility of the phthalein indicator, thereby improving the stability of the decolorizable ink. Therefore, even when writing on paper, cloth, cardboard, etc., it is possible to leave the handwriting at a practical concentration for a certain period of time, and to obtain a writing instrument in which the phthalein-based indicator does not precipitate even if stored for a long period of time. it can.

Claims

A decolorizable water-based ink comprising water, a humectant, a phthalein indicator, a propylene glycol monoalkyl ether, and a pH adjuster.