JPH026566A - 顔料インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はマーキングペン、ボールペン等の筆記具、また
は導電性塗料として使用される顔料インクであって液体
筆記具として紙面に筆記した場合でも通常のプラスチッ
ク消しゴムで消去可能な顔料インキに関する。

（従来の技術） 従来のマーキングペン、ボールペン等の液体筆記具に使
用される顔料インクはカーボンブラックまたは表面処理
を施したカーボンブラックを分散剤を使用して溶媒に分
散させたものがあった。また、導電性塗料として使用さ
れる顔料インクは単に黒鉛の微粒子を分散剤を使用して
溶媒に分散させたものや黒鉛粒子の表面に高分子化合物
をコーティングした表面処理黒鉛を分散剤を使用して溶
媒に分散したもの等が存在する。

（発明が解決しようとする問題点） 顔料はその種類によって様々なものがあるが、黒色顔料
にはカーボンブラック、チタンブラック、鉄黒、黒鉛等
がある。従来液体筆記具に使用される黒色顔料はカーボ
ンブランク、チタンブラック、鉄黒であったが顔料と溶
媒との比重差による沈降という問題点があった。カーボ
ンブラック、チタンブラックは球状粒子であり、その表
面に放射状に官能基を有するためグラフト化などの表面
処理を行っても該処理粒子は球状のままである。かつ筆
記具に使用する毛管や細孔を通過させるため、および分
散安定性向上のため顔料を微粒子化しなければならず筆
記時に紙面の繊維間に顔料粒子が入り込み通常のプラス
チック消しゴムで消去することが出来なかった。また消
去性を向上せんと顔料粒子を微粒子化せずに使用するた
めには、沈降防止のため表面処理樹脂を多量に使用しな
ければならず、筆記時にそれら樹脂が紙面に対し接着す
るため、逆に消去できなくなるといった二律背反の問題
点を有していた。

黒鉛を使用した顔料インクには、導電性塗料や離型剤と
して使用するコロイダルグラファイト等がある。しかし
黒鉛であっても溶媒との比重差のため沈降という問題点
がある。そこで分散安定剤を向上せんと微粒子化するこ
とが望まれていた。

黒鉛は結晶のＣ軸方向に対する粉砕が困難であるため黒
鉛結晶に硫酸等をインターカレートし熱処理を施して膨
張黒鉛とした後更に水を含浸し凍結粉砕して微粒子化す
る久どの方法が考案されている。しかし微粒子化を進行
させると黒鉛の固体潤滑剤としての性質を失う、また比
表面積の増大に伴い餌料濃度を低くする必要があり導電
性をも低下させる。更に液体筆記具として紙面に筆記し
た場合、微粒子であるがために紙面にもぐり込みプラス
チック消しゴムで消去しようとしても完全には消えない
という問題点があった。そこで黒鉛粒子を適度な大きさ
に粉砕した後高分子化合物をグラフト重合させることに
よって分散安定性を向上させる必要があった。従来いく
つかの試みはなされているが黒鉛粒子はグラフト重合の
起点となる官能基をほとんど有していないためグラフト
重合を行っても、グラフト化率が低くホモポリマー等の
副生成物が多くなり満足の行くグラフト化物は得られな
かった。そこで本発明は、上記の問題点を解決すべく黒
鉛粒子表面にグラフト重合の起点となる官能基を導入し
問題の解決を図ったものである。尚、ここで黒鉛粒子の
適度な大きさとは、紙面の種類によって異なる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、黒鉛粒子が板状であり結晶のＡＢ軸面にプラ
スの電荷を有し、紙面の帯電電荷がマイナスであること
から電気的引力によって黒鉛粒子のＡＢ軸方向が紙面に
対して水平に配列するという性質と黒鉛粒子の表面を湿
式酸化処理を利用して黒鉛粒子表面にフェノール性水酸
基やカルボニル基、カルボキシル基、ラクトンリング等
の官能基（主としてフェノール性水酸基）を強制的に導
入し、官能基をグラフト重合の起点として高分子化合物
を高度にグラフト化することによって、適度な粒子径を
維持しながらも沈降せず、導電性が高く、液体筆記具と
した時も黒鉛の潤滑性を活かし書き味に優れた顔料イン
クであって、その粒子径が小さすぎず、黒鉛粒子のＡＢ
軸面が紙面に対して水平であるために紙の繊維間に潜り
こまず、はぼ完全に鉛筆のごとく消去可能な顔料インク
を発明するに至ったのである。尚、グラフト重合に用い
る高分子化合物は溶媒が油性の場合、例えばメタクリル
酸メチルの重合物などの極性の小さな樹脂が好ましく、
溶媒が水性の場合は、例えばポリビニルピロリドンやポ
リビニルブチラールなど比較的極性の大きな樹脂が好ま
しい。

（実施例） 以下に本発明の実施例および比較例とその試験結果を記
す。

実施例１゜ 平均粒子径０．５μｍの天然鱗状黒鉛粉末１０ｇを濃硫
酸２３０ｍ１に加え攪拌しながら更に硝酸ナトリウム５
ｇを加える。氷水バスで冷却しながら攪拌を続は過マン
ガン酸カリウム３０ｇを徐々に加え一晩攪拌を続ける。

（Ｈｕｍｍｅｒｓ。

Ｏｆｆｅｍａｎ法）これらの操作によって得られた酸化
黒鉛混合液を水５００ｍ１に注ぎ水酸化カリウム水溶液
でＰＨ７に中和した後水洗を繰り返して酸化黒鉛を得る
。得られた酸化黒鉛を分級して０．１μｍ以下の粒子を
除去したのちポリビニルブチラールを常法によってグラ
フト化し分散剤とともに水に分散させて水性顔料インク
を得た。

実施例２゜ 実施例１．で用いた天然鱗状黒鉛を粒子径０゜２μｍの
ものにして酸化黒鉛の分級を行わない他は実施例１．と
同様にして水性顔料インクを得た。

比較例１゜ 実施例１．で用いた平均粒子径０．５μｍの天然鱗状黒
鉛を酸化処理を施さず実施例１．と同様にグラフト化し
分散剤とともに水に分散して水性顔料インクを得た。

比較例２゜ 実施例２．で用いた平均粒子径０．２μｍの天然鱗状黒
鉛を用いて比較例１．と同様にして水性顔料インクを得
た。

比較例３゜ 実施例１．比較例１．で用いた平均粒子径０゜５μｍの
天然鱗状黒鉛を用いて酸化処理もグラフト化処理も施さ
ず分散剤とともに水に分散させて水性顔料インクを得た
。

比較例４゜ 実施例２．比較例２．で用いた平均粒子径０゜２μｍの
天然鱗状黒鉛を用いた他は比較例３．と同様にして水性
顔料インクを得た。

試験結果 上記の実施例１．２．比較例１〜４によって得られた顔
料インクについて試験した結果を表に示す。

ただし沈降時間は沈降が目視で確認することができるま
での時間。電気抵抗は紙面に筆記した時の描線幅０．５
ｍｍ長さ１ｃｍでの抵抗値。消去性はＪＩＳ　　Ｓ　　
６００４　６．３に規定される消しゴムの消し能力試験
に従って測定した。

（発明の効果） 本発明の顔料インクは上述のごとく公知の方法で製造し
た顔料インクでは解決できなかった黒鉛顔料粒子の沈降
問題を、黒鉛顔料粉末を湿式酸化処理を施し粒子表面に
官能基を導入し該官能基を起点に高分子化合物をグラフ
ト化することによって黒鉛顔料粒子を必要以上に微粒子
化することなく、溝かに沈降安定性を向上でき、かつ液
体筆記具として紙面に筆記した場合、通常のプラスチッ
ク消しゴムでほぼ完全に消去できるという効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、顔料の一部または全部が液体または固体の酸化性物
   質の一種以上を用いた湿式酸化処理を施し表面に官能基
   を導入した黒鉛粉末に高分子化合物をグラフト重合して
   なる表面処理黒鉛であることを特徴とする顔料インク。