JPH0574624B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は水性顔料インキに関し、更に詳細には
沈降及び２種以上の顔料を使用した場合の色分れ
が少ない長期分散安定なペン又は筆式の筆記具か
らの吐出性に優れた水性顔料インキに関するもの
である。 （従来の技術） 従来より顔料を着色剤とした水性顔料インキは
耐水性、耐光性等に優れている為、注目されてき
たが、顔料の沈降及び２種以上の顔料を使用した
場合の色分れの問題が生じ易く、この問題の解決
が重要な課題とされていた。そしてこの問題を解
決すべく種々の試みがなされており、具体的には
分散剤の使用：これは使用する顔料に最適な分
散剤、例えば各種界面活性剤、水溶性樹脂等を使
用し、顔料の沈降、再凝集を防止せんとするも
の。顔料の微分散化：これは使用する顔料を極
力微細化することにより、その水中でのブラウン
運動を利用して顔料の沈降を防止せんとするも
の。顔料の表面性状の改質：これは顔料の表面
をプラズマ等でより親水性とし、水との親和力に
よつて沈降を防止せんとするもの。顔料へのグ
ラフト重合：これは顔料に親水性高分子を重合に
より結合させることで水との親和力を増し、沈降
を防止せんとするもの。インキの高粘度化：こ
れはインキ粘度を高くして顔料の動きを少なく
し、沈降及び色分れを防止せんとするもの。等の
方法が試みられている。 （発明が解決しようとする問題点） 然し乍ら、顔料の沈降は顔料と分散媒体との間
の比重差が、又、色分れは使用する顔料間の比重
差が根本的な原因であり、前記〜の方法では
この根本的な比重差といつた原因を解決出来ず、
単に現象的な対処法となつている。このため、効
果も弱く、未だ充分な結果が得られていないのが
現状である。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記問題を解決するべく鋭意研究
を重ねた結果、着色剤として、顔料と水不溶性樹
脂粉体とを混合研摩砕し、樹脂粉体の表面に顔料
を吸着させた着色加工粉体を使用すること、及び
該水不溶性樹脂粉体の平均粒子径を0.3〜100μm
とすることで比較的低粘度（1.5〜300cps）の水
性顔料インキの長期分散安定性が得られることを
見い出し、本発明を完成させたものである。即
ち、本発明は、顔料と水不溶性樹脂粉体とを混合
摩砕し、水不溶性樹脂粉体の表面に顔料を吸着さ
せた着色加工粉体と；水溶性有機溶剤と；水とか
ら少なくともなり、粘度が1.5〜300cpsである水
性顔料インキを要旨とするものである。 （作用） 本発明において、顔料と水不溶性樹脂粉体とを
混合摩砕すると静電吸着もしくは物理的吸着によ
り水不溶性樹脂粉体の表面に顔料が強固に吸着
し、これによつて水不溶性樹脂粉体の周囲を顔料
が取り囲んだ着色加工粉体が得られ、この着色加
工粉体は水不溶性樹脂粉体の比重が0.9〜1.3位と
小さい為、顔料単独の比重の約1/3と軽く、これ
を着色剤として使用した本発明の水性顔料インキ
の沈降が防止されるものと思われる。又、２種以
上の顔料を用いた場合においても、前記着色加工
粉体の場合に比重差がわずかになるため、又２種
以上の顔料を同一水不溶性樹脂粉体上に吸着せし
めることが出来るため、色分れも防止されるもの
と思われる。 （発明の構成） 次に本発明に使用する各成分について説明す
る。 着色加工粉体は着色剤として使用するもので後
記する顔料と水不溶性樹脂粉体とを混合摩砕し、
水不溶性樹脂粉体の表面に顔料を吸着させること
により得られる。この使用量はインキ全量に対し
て１〜60重量％が好ましい。 顔料としては有機顔料、無機顔料を問わず、一
般に使用されている顔料なら全て使用可能である
が、できるだけ細かいものが望ましく、使用する
水不溶性樹脂粉体の直径の約1/5以下が望ましい。
又、これらは単独もしくは複数混合して使用可能
である。 水不溶性樹脂粉体は着色剤の比重を小さくする
目的で使用するもので、平均粒子径が0.3〜100μ
のものである。100μより大きいと筆記具からの
吐出がスムースにいかず、連続線を得難くなり、
0.3μより小さいと吸着する顔料の量が極端に少な
くなり、濃度が不十分となる。水不溶性樹脂粉体
の具体例としては、セルロースパウダー、酢酸セ
ルロースパウダー、ポリアミド、ベンゾグアナミ
ン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル、スチレン、エチレン、プロ
ピレン及びこれらの誘導体の重合または共重合に
より得られる球状または破砕型の粉体などが挙げ
られる。もちろん上記の例に限らず、水に不溶の
樹脂粉体であれば使用可能である。 水溶性有機溶剤としては、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ
エチルエーテル、グリセリンなどのグリコール類
及びその誘導体や、モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、イソプロパノールアミン、Ｎ−
メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエ
タノールアミン、２−（２−アミノエチルアミノ）
エタノールなどのＮ−アルカノールアミン類や、
２−クロルエタノール、テトラヒドロフルフリル
アルコールなどのアルコール類や、アセトアミ
ド、ホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ
−メチルホルムアミド、Ｎ−メチルプロピルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミドなどのアミド類や、
２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンな
どの窒素含有５員環ケトン類及び、γ−ブチロラ
クトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクト
ン、γ−カプリロラクトン、δ−バレロラクトン
などのオキシカルボン酸の分子内エステル化合物
などが挙げられ、これらは単独もしくは複数混合
して使用可能であり、その使用量はインキ全量に
対して１〜50重量％が好ましい。 水は主溶剤として使用するもので、その使用量
はインキ全量に対して30〜80重量％が好ましい。 以上の必須成分の他に本発明においては水性顔
料インキとした際Van der Waals力により粒子
が引き寄せ合い、凝集を起こし、粒子が大きくな
る場合もあるので、これを防ぐ目的で、分散剤又
は保護コロイド剤として水溶性樹脂を使用した
り、更にペン先や筆先での乾燥防止及び保湿の目
的で尿素及び／又はその誘導体を使用したり、分
散剤及び浸透剤としての各種界面活性剤、各種防
黴剤、粘度調整剤として各種水溶性高分子等を適
宜使用しても良い。 （実施例） 以下本発明を実施例により更に詳しく説明する
が、実施例中単に「部」とあるのは「重量部」を
示す。 製造例 １ フアインパール3000SP（住友化学工業(株)製、架
橋型ポリスチレン、平均粒子径15μ）30部に黒色
透明酸化鉄（東色ピグメント(株)製）15部を加え、
これを磁性ボール200ｇを入れた容量200mlの磁性
ポツトに入れ２時間混合摩砕し、着色加工粉体を
得た。 製造例 ２ フローセンUF−20（製鉄化学(株)製、破砕型ポリ
スチレン、平均粒子径20μ）30部にサンドリンブ
ルーBNLF（フタロシアニンブルー、サンド社製）
10部を加え、これを自動乳鉢で２時間混合摩砕
し、着色加工粉体を得た。 製造例 ３ レーキレツドＣ（C.I.ピグメントレツド53、富
士色素(株)製）10部にニツコールNP−10（ポリオ
キシエチレンノニルフエニルエーテル、ニツコー
ケミカルズ(株)製）１部、水50部を加え攪拌した
後、三本ロールミルに３回混練したものにナイロ
ンパウダーSP−500(株)東レ製、平均粒子径5μ）50
部を加え、磁性ボール250ｇを入れた容量200mlの
磁性ポツトに入れ24時間混合摩砕し、着色加工粉
体のペーストを得た。 製造例 ４ クロノスKA−10（酸化チタン、チタン工業(株)
製）10部とグラフトールレツドWGS（C.I.ピグメ
ントレツド48−１、サンド社製）５部に混合した
後ナイロンパウダーSP−500 50部を加え、これ
を自動乳鉢で３時間混合摩砕し、着色加工粉体を
得た。 実施例 １ 製造例１で得られた着色加工粉体 16部 エチレングリコール 20部 ニツコールDLP−10（ポリオキシエチレン
（10）ラウリルエーテルリン酸ナトリウム、
ニツコーケミカルズ(株)製） 0.5部 ペプタイドPA−100（ポリペプタイド、保護コ
ロイド剤、(株)ニツピ製） ５部 尿素 10部 プロクセルGXL（防黴剤、ICI ジヤパン社
製） 0.1部 水 48.4部 上記成分を攪拌混合した後、3000rpmで20分遠
心処理し粘度3.8CPSの黒色インキを得た。 実施例 ２ 製造例２で得られた着色加工粉体 13部 ジエチレングリコール 30部 ニツコールBT−12（ポリオキシエチレン第２
級アルキルエーテル、ニツコーケミカルズ(株)
製） 0.8部 ポバールPVA124（ポリビニルアルコール、(株)
クラレ製） 2.5部 プロクセルGXL 0.1部 水 53.6部 上記成分のうち水20部にポバールPVA−124全
量を加え攪拌しながら80℃に加熱溶解し、次いで
室温まで冷却する。残りの水に各成分を順次添
加、攪拌し、均一になつたところで前記ポバール
PVA−124水溶液を攪拌しながら加えた後
3000rpmで30分遠心処理し、粘度93CPSの青色イ
ンキを得た。 実施例 ３ 製造例３で得られた着色加工粉体のペースト 50部 エチレングリコール10部 プロピレングリコール 15部 ニツコールBT−12 0.5部 ポリビニルピロリドンPUP−K90 1.0部 プロクセルGXL 0.1部 水 23.4部 上記成分を攪拌しながら順次添加し、均一にし
た後、3000rpmで30分遠心処理し、粘度6.3CPS
の赤色インキを得た。 実施例 ４ 製造例４で得られた着色加工粉体 15部 エチレングリコール25部 ニツコールPBC−34（ポリオキシエチレン
ポリオキシプロピレンセチルエーテル、ニツ
コーケミカルズ(株)製） 0.9部 ポバールPVA−105 2.5部 プロクセルGXL 0.1部 水 56.5部 上記成分を実施例２と同様にして粘度13.4CPS
の赤色インキを得た。 実施例 ５ 製造例２で得られた着色加工粉体 ７部 製造例４で得られた着色加工粉体 15部 エチレングリコール 25部 ニツコールDLP−10 0.8部 ポバールPVP−124 3.0部 プロクセルGXL 0.1部 水 49.1部 上記成分のうち水30部にポバールPVA−124全
量を加え、攪拌しながら80℃まで加熱溶解し、次
いで室温まで冷却する。残りの水に各成分を順次
添加し、攪拌し、均一となつたところで前記ポバ
ールPVA−124水溶液を攪拌しながら加えた後
3000rpmで30分遠心処理し、粘度142CPSの紫色
インキを得た。 比較例 １ 製造例１においてフアインパール3000SPを加
えずに黒色透明酸化鉄をボール200ｇを入れた容
量200mlの磁性ポツトに入れ２時間摩砕したもの
を着色剤とし、実施例１の着色加工粉体16部の代
わりに、該着色剤5.3部を使用し、水を10.7部増
量した以外は実施例１と同様にして粘度3.5CPS
の黒色インキを得た。 比較例 ２ 製造例２においてフローセンUF−20を加えず
にサンドリンブルーBNLFのみを自動乳鉢で２時
間摩砕したものを着色剤とし、実施例２の着色加
工粉体13部の代わりに該着色剤3.5部を使用し、
水を9.7部増量した以外は実施例２と同様にして
粘度89CPSの青色インキを得た。 比較例 ３ 製造例３において三本ロールミルで混練した後
ナイロンパウダーSP−500を加えずに磁性ボール
250ｇを入れた容量200mlの磁性ポツトに入れ、24
時間摩砕したものを着色剤ペーストとし、実施例
３の着色加工粉体のペースト50部の代わりに、該
着色剤ペースト27.5部を使用し、水を22.5部増量
した以外は実施例３と同様にして粘度5.6CPSの
赤色インキを得た。 比較例 ４ 実施例４においてナイロンパウダーSP−500を
加えずに自動乳鉢で３時間混合摩砕したものを着
色剤とし、実施例４の着色加工粉体15部の代わり
に、該着色剤3.5部を使用し、水を11.5部増量し
た以外は実施例４と同様にして粘度12.5CPSの赤
色インキを得た。 比較例 ５ 製造例２で得られた着色加工粉体 ７部 製造例４で得られた着色加工粉体 15部 エチレングリコール 25部 ニツコールDLP−10 0.8部 ポバールPVA−124 3.8部 プロクセルGXL 0.1部 水 48.3部 上記各成分を実施例５と同様にして粘度
367CPSの紫色インキを得た。 比較例 ６ 製造例１においてフアインパール3000SP（平均
粒子径15μ）30部の代わりにフアインパール3012
（住友化学工業(株)製、架橋型ポリスチレン、平均
粒子径200μ）30部を使用した以外は製造例１と
同様にして得られた着色加工粉体を実施例１の着
色加工粉体の代わりに使用した以外は実施例１と
同様にして、粘度4.0CPSの黒色インキを得た。 （発明の効果） 以上、実施例１〜５、比較例１〜６で得られた
インキを市販の弁機構を有する繊維芯マーカーに
充填し、試験用サンプルを作成し、試験を行なつ
た結果を表−１に示す。

【表】

【表】 この他、筆記具用インキとしての各種機能、例
えば、インキ濃度、乾燥性、定着性等についても
試験を行つたがいずれも全く問題はなかつた。 以上の如く、本発明の水性顔料インキは沈降及
び２種以上の顔料を使用した場合の色分れが少な
い長期分散安定なものである。尚、試験において
は弁機構を有する繊維芯マーカーを用いて説明し
たが、筆式筆記具、多孔質体をペン先とする筆記
具等多くの筆記具にも使用可能なものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 顔料と水不溶性樹脂粉体とを混合摩砕し、水
   不溶性樹脂粉体の表面に顔料を吸着させた着色加
   工粉体と；水溶性有機溶剤と；水とから少なくと
   もなり、粘度が1.5〜300cpsである水性顔料イン
   キ。 ２ 前記水不溶性樹脂粉体の平均粒子径が0.3〜
   100μmである特許請求の範囲第１項記載の水性顔
   料インキ。