JPH0551550A - 水性顔料インキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 着色材として無機顔料や有機顔料と、分散剤
としてアニオン系界面活性剤やＨＬＢ値７〜２０のノニ
オン系界面活性剤などと、水性媒体として水や水溶性有
機溶剤よりなり、インキの粘度を２５℃において４．０
ｃｐｓ以下にし、かつ、２５℃における表面張力γＬ
と、この水性顔料インキの非吸収性の被筆記材（例え
ば、製図用フィルムなど）に対する接触角θとで表され
る拡張係数γＬ（ｃｏｓθ−１）が、−３４．０〜−１
０．０の範囲になるよう調整した水溶性顔料インキ。 【効果】 非吸収性の被筆記材に対して筆記した時、
「ハジキ」や、「ヌケ」などの現象や「にじみ」などの
筆跡の乱れが起こりにくく、筆跡が鮮明なので、製図図
面の作成にとって好適であり、更に、コンピュ−タ−支
援の自動製図のように高速度で作画を行う機器を用いた
時も、これらの特性を失うことはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非吸収性の被筆記材で
ある、製図用フィルムへの筆記に適した水性顔料インキ
に関するものであり、更に詳しくは、製図用フィルムに
おける筆跡の鮮明性が優れた水性顔料インキに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、水性顔料インキは、筆跡の鮮明性
を良くするため、種々の界面活性剤の検討によりインキ
の表面張力を下げ、被筆記体へのぬれを良くしたりして
いた。また、特公平３−１１９０６８号公報に開示され
ているように、「顔料と疎水性不飽和モノマ−と親水性
不飽和モノマ−との共重合体及び／又はその塩と水より
なり、更に水溶性のシリコンオイルを０．８〜５．０重
量％を含むことを特徴とする水性顔料インキ」を要旨と
し、インキ吐出を良くしたものが提案されている。

【０００３】ところで、水性顔料インキは、その筆跡の
耐久性の高いことから製図用インキとして使用されるこ
とが多い。しかし、近年、製図作成に当たっては、用紙
としてポリエステル、又は、ポリプロピレン製の樹脂フ
ィルムや、この種の樹脂フィルムの表面にサンドブラス
ト処理や、無機粉体のコ−ティング処理などによるマッ
ト加工を施した所謂製図用フィルムが、用いられること
が多く、これらはその特徴点、例えば、寸法変化が小さ
いなどといった理由によるものである。また、作成機器
も、例えば、コンピュ−タ−支援の自動製図機を使用す
ることが多くなってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来知
られている顔料インキを用いて製図用フィルムに筆記し
た場合インキがフィルムに付着しない、いわゆる「ハジ
キ」の現象や、筆跡エッジ部や内部にインキが付着しな
い「ヌケ」の現象や、インキが付着しやすいために起こ
る「にじみ」の現象などの筆跡の乱れが起こり、筆跡の
鮮明性が低下するという、製図図面の作成にとって非常
に重大な問題があり、この傾向はコンピュ−タ−支援の
自動製図のように高速度で作画を行う機器を用いると顕
著である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、顔料、分散剤
及び水性媒体よりなる、非吸収性の被筆記材用の水性顔
料インキにおいて、前記水性顔料インキは、２５℃にお
いて４．０ｃｐｓ以下の粘度を呈し、かつ２５℃におけ
る表面張力γＬと前記水性顔料インキの非吸収性の被筆
記材に対する接触角θで表される拡張係数γＬ（ＣＯＳ
θ−１）が、−３４．０〜−１０．０の範囲内であるこ
とを特徴とする水性顔料インキを要旨とするものであ
る。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。顔料は、
着色材として使用するものであって、黄土、バリウム
黄、紺青、カドミウムレッド、酸化チタン、鉄黒、ベン
ガラ、カ−ボンブラックなどの無機顔料や、アゾ系顔
料、ニトロ系顔料、塩基性染料系顔料、酸性染料系顔
料、建築染料系顔料、媒染染料系顔料及び天然染料系顔
料などの有機顔料といった従来公知の顔料が挙げられ、
単独あるいは複数混合して使用でき、その使用量はイン
キ組成物全量に対して１．０〜３０．０重量％が好まし
い。

【０００７】分散剤は、顔料表面に物理的、又は、化学
的に吸着して、水中にて保護コロイド、又は、静電的な
反発などにより、顔料を水中に分散するために用いるも
のであり、通常に用いられるアニオン系界面活性剤やＨ
ＬＢ値７〜２０のノニオン系界面活性剤やスチレン−ア
クリル酸の共重合体、及び、その塩やスチレン−マレイ
ン酸の共重合体、及び、その塩のような疎水性不飽和モ
ノマ−と親水性不飽和モノマ−の共重合体、及び、その
塩などの樹脂系分散剤が挙げられ、単独あるいは複数併
用して使用でき、その使用量は、インキ全量に対して
０．１〜２０．０重量％が好ましい。

【０００８】水性媒体成分としては、水あるいは水溶性
有機溶剤が挙げられ具体例としては、エチルアルコ−
ル、ｎ−プロピルアルコ−ル、ｉｓｏ−プロピルアルコ
−ル、ｎ−ブチルアルコ−ル、ｉｓｏ−ブチルアルコ−
ル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコ−ル、ｓｅｃ−ブチルアル
コ−ル、フルフリルアルコ−ルなどのアルコ−ル類、モ
ノエタノ−ルアミン、ジエタノ−ルアミン、トリエタノ
−ルアミンなどのアルカノ−ルアミン類、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、エチ
レングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、トリエチレン
グリコ−ル、プロピレングリコ−ル、テトラエチレング
リコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、グリセリンなどの
グリコ−ル類、その他グリコールエーテル系、グリコー
ルエーテルエステル系の溶剤などが挙げられ、その使用
量はインキ全量に対して２０〜８０重量％が好ましい。

【０００９】その他、必要に応じて防腐剤、ｐＨ調整
剤、ペン先乾燥防止剤として、尿素、チオ尿素、エチレ
ン尿素及びこれらの誘導体、定着剤としての水溶性樹
脂、添加剤として各種界面活性剤、水溶性のシリコンオ
イルなどを適宣選択して使用することができる。

【００１０】本発明の水性顔料インキは、上記の如き必
須成分及び任意成分を混合し、ボ−ルミル、ロ−ルミ
ル、サンドミルなどの、従来公知の分散機を用い、混合
磨砕処理した後必要に応じて、遠心分離や濾過などよ
り、粗粒子を取り除き、本発明の水性顔料インキを得る
ことができる。

【００１１】以上の如くして、本発明の水性顔料インキ
が得られるが、本発明において重要な点は、上記の如き
必須成分、任意成分を配合する際に得られたインキの粘
度を、２５℃において４．０ｃｐｓ以下にし、かつ、２
５℃における表面張力γＬと水性顔料インキの製図用フ
ィルムなどの、非吸収性の被筆記材に対する接触角θと
で表される拡張係数γＬ（ｃｏｓθ−１）が、−３４．
０〜−１０．０の範囲に調整することであり、このよう
な水性顔料インキの粘度及び拡張係数の調整は、顔料の
選択、分散剤の選択と組み合せ、水溶性有機溶剤の選択
と組み合せ、各種添加剤の添加により達成することがで
きる。

【００１２】

【発明の作用】本発明の水性顔料インキが、被筆記材と
して、特に製図用フィルムに用いて、鮮明な筆跡が得ら
れる理由は、インキのペン先からの吐出性と被筆記材に
対する濡れ性のバランスが好適になるからと考えられ
る。

【００１３】水性顔料インキの２５℃における粘度が、
４．０ｃｐｓを上まわる場合には、ペン先よりインキの
吐出が悪くなり、筆跡の「線とび」などの問題が生じ、
また、製図用フィルムなど非吸収性の被筆記材に対する
拡張係数が−３４．０以下の場合には、製図用フィルム
に対し、インキが濡れにくく、筆跡の「ハジキ」などの
問題が生じ、また、前記拡張係数が−１０．０以上の場
合には、製図用フィルムに対する筆跡が「にじみ」を生
じ、筆跡の鮮明さが低下する。これは筆跡の止め部にお
いて特に顕著になる。

【００１４】

【実施例】以下実施例に従ってより詳細に説明するが、
実施例中「部」とあるのは「重量部」を示すものであ
る。

【００１５】（実施例１） ジョンクリル ６１Ｊ（スチレン−アクリル酸共重合体アンモニウム塩の３１％ 溶液、ジョンソンポリマ−（株）製） １５．０部 プリンテックス ９０（カ−ボンブラック、デグサ・ジャパン（株）製） ８．５部 ＰＢＣ−３４（ノニオン系界面活性剤、日光ケミカルズ（株）製） ２．５部 プロピレングリコ−ル ２３．０部 水酸化ナトリウム（ｐＨ調整剤） ０．８部 プロクセル ＧＸＬ（防腐剤、ＩＣＩジャパン（株）製） ２．０部 塩化リチウム（ペン先乾燥防止剤） ５．０部 イオン交換水 ４３．２部 上記各成分中、ジョンクリル６１Ｊ、プリンテックス９
０、ＰＢＣ−３４、プロピレングリコ−ルを混合撹拌し
て均一なペ−スト状とし、これを３本ロ−ルミルにて１
０パス分散を行い、更に、残りの成分を加え、３時間混
合撹拌した後、粗大粒子を遠心分離処理により除去し、
黒色インキを得た。

【００１６】（実施例２） ＯＴＰ−７５（アニオン系界面活性剤、日光ケミカルズ（株）製） ３．５部 フタロシアニンブル−（銅フタロシアニン系青色顔料、東洋インキ製造（株）製 ） ７．５ 部 パ−マネントレッド４Ｒ（アゾ系赤色顔料、大日本インキ化学工業（株）製） １．３部 エチレングリコ−ル ２０．０部 カビカットＫ２（防腐剤、ケイ・アイ化成（株）製） ２．０部 トリエタノ−ルアミン ５．０部 セラックのナトリウム塩（定着樹脂） ６．５部 イオン交換水 ５４，２部 上記成分中、ＯＴＰ−７５、エチレングリコ−ル、カビ
カットＫ２、トリエタノ−ルアミン、イオン交換水を混
合撹拌して、均一な溶液とし、これに、フタロシアニン
ブル−、パ−マネントレッド４Ｒ、セラックのナトリウ
ム塩を加え、混合撹拌し、更に、ダイノ−ミル（シンマ
ルエンタ−プライゼズ（株）製）にて、分散処理を行な
った後、粗大粒子を遠心分離処理により除去し青色イン
キを得た。

【００１７】（実施例３） ノニオンＳ−２２０（ノニオン系界面活性剤、日本油脂（株）製） ３．０部 ＥＣＴ−３ＮＥＸ（アニオン系界面活性剤、日光ケミカルズ（株）製） １．０部 ブリリアントファ−ストスカ−レット（アゾ系赤色顔料、住化カラ−（株）製） １０．０部 グリセリン ８．０部 ＳＩＬＷＥＴ Ｌ−７６０２（水溶性シリコンオイル、日本ユニカ−（株）製） ０．５部 ＳＭＡ−１０００（スチレン−無水マレイン酸共重合体、ア−コケミカル（株） 製） ３．５部 プルクセルＧＸＬ １．５部 尿素 ４．０部 水酸化ナトリウム ０．１部 イオン交換水 ６８．４部 上記成分中、ノニオンＳ−２２０、ＥＣＴ−３ＮＥＸ、
グリセリン、ＳＭＡ−１０００、プロクセルＧＸＬ、水
酸化ナトリウム、イオン交換水を混合撹拌して均一な分
散液とし、これに、ブリリアントファ−ストスカ−レッ
トを加え磁製のボ−ルミルにて３日間混合撹拌した後、
残りの成分を加え１日混合撹拌した後、粗大粒子を濾過
により除去し、赤色インキを得た。

【００１８】（実施例４） ジョンクリル６２（スチレン−メチルスチレン−アクリル酸共重合体アンモニウ ム塩の３４％溶液、ジョンポリマ−（株）製） ８．５部 シムラファ−ストイエロ−５ＧＦ（ジアゾ系黄色顔料、大日本インキ化学工業（ 株）製） ８．５部 ノイゲンＰ（ノニオン系界面活性剤、第一工業製薬（株）製） １．３部 ジエチレングリコ−ル ８．５部 トリエタノ−ルアミン ２．０部 エフトップＥＦ−１２２Ｃ（フッ素系界面活性剤、三菱金属（株）製）０．８部 プロクセルＧＸＬ １．５部 エチレン尿素 ４．０部 イオン交換水 ６４．９部 上記成分中、ジョンクリル６２、シムラファ−ストイエ
ロ−、ジエチレングリコ−ル、トリエタノ−ルアミンを
混合撹拌して、均一なペ−スト状とし、これを三本ロ−
ルミルにて５パス分散を行ない、更に、残りの成分を加
え、３時間混合撹拌した後、粗大粒子を遠心分離処理に
より除去し黄色のインキを得た。

【００１９】（比較例１）実施例１において、イオン交
換水の添加量４３．２部を３８．０部に減らし、代わり
にＣＭＣ１１０５（カルボキシメチルセルロ−ス、ダイ
セル化学工業（株）製）５．２部を加えた以外は、実施
例１と同様になして黒色インキを得た。

【００２０】（比較例２）実施例２において、ＯＴＰ−
７５の添加量３．５部を５．５部に増やし、イオン交換
水を５２．２部とした以外は実施例２と同様になして青
色インキを得た。

【００２１】（比較例３）実施例３において、ＥＣＴ−
３ＮＥＸの代わりにデカグリン１−Ｏ（ノニオン系界面
活性剤、日光ケミカルズ（株）製）を加え、ＳＩＬＷＥ
Ｔ Ｌ−７６０２の使用量０．５部を０部に減らし、イ
オン交換水の量を６４．９部から６５．４部とした以外
は、実施例３と同様になして、青色インキを得た。

【００２２】

【発明の効果】以上の実施例及び比較例について、評価
した結果を表１及び表２に示す。各評価条件及び評価項
目は、以下の通りである。

【００２３】被筆記材は、ダイヤマット（製図用ポリエ
ステルフィルム、サンドマット加工、きもと（株）製）
とミクロトレ−ス＃３００Ｕ（製図用ポリエステルフィ
ルム、ケミカルマット加工、きもと（株）製）を使用し
た。

【００２４】接触角は、液滴法により測定した。

【００２５】筆記具としては、市販の小管式筆記具（プ
ロッタ−ポイントＢＴ、独ロットリング社製）の０．７
ｍｍに各実施例、並びに、各比較例のインキを充填し
た。

【００２６】筆記条件は、自動製図機としてＩＰ−１０
０（プロッタ−マシン、武藤工業（株）製）を用い、高
速度筆記（４０ｃｍ／秒）にて筆記を行なった。

【００２７】筆記鮮明性は、目視、及び、実体顕微鏡に
て観察し、ハジキ、ヌケ、ニジミのないものを○、やや
ハジキ、ヌケ、ニジミのあるものを△、ハジキ、ヌケ、
ニジミのあるものを×とした。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】以上詳細に説明したように、本発明の水性
顔料インキは、「ハジキ」や、「ヌケ」などの現象や
「にじみ」などの筆跡の乱れが起こりにくく、筆跡が鮮
明なので、製図図面の作成にとって好適であり、更に、
コンピュ−タ−支援の自動製図のように高速度で作画を
行う機器を用いた時も、これらの特性を失うことはな
い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料、分散剤及び水性媒体よりなる、非
   吸収性の被筆記材用の水性顔料インキにおいて、前記水
   性顔料インキは、２５℃において４．０ｃｐｓ以下の粘
   度を呈し、かつ２５℃における表面張力γＬと前記水性
   顔料インキの非吸収性の被筆記材に対する接触角θで表
   される拡張係数γＬ（ＣＯＳθ−１）が、−３４．０〜
   −１０．０の範囲内であることを特徴とする水性顔料イ
   ンキ。