JPH07509271A - 永久水性マーカーインク - 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】 本発明は、マーキング組成物に関する。

従来、マーカーに使用する永久インクは、溶剤系または水性溶液として液体の形 態で提供されている。溶剤系インクは、非常に様々なＴｍで濡れ難いｕ　４４、 例えばガラス、プラスチックおよび金属、の上に一般的に良好な接着性および濡 れ性を与える。しかし、環境および安全上の関心から、第二に溶剤系インクの不 快臭を避けるために、この分野では溶剤の使用を少なくする、または無くすこと が益々望まれている。溶剤系インクを置き換える様に配合された水性インクは、 一般的にすべての基材、特にプラスチック、ガラスおよび金属を濡らさず、水に より色あせない性質ではないことが多い。

本発明は、例えば紙、プラスチック、ガラスおよび金属にマークするのに使用で きる永久インクに関する。

本発明の一態様は、炭化水素界面活性剤、フルオロカーボン界面活性剤、顔料、 被膜を形成するアクリル重合体、および水を含む水性マーカーインクを提供する 。好ましい組成物では、アクリル重合体をエマルションの形態で使用するが、そ のアクリル樹脂は熱可塑性アクリル樹脂であり、より好ましくはポリメタクリル 酸メチルである。好ましくは、炭化水素またはフルオロカーボン界面活性剤は、 約１＝１のｆｆｌ比で使用する。

本発明は別の態様において、アルキルフェノールエトキンレート界面活性剤、フ ルオロカーボン界面活性剤、顔料、被膜形成重合体、および水を含む水性マーカ ーインクを提供する。好ましい組成物では、アルキルフェノールエトキシレート 界面活性剤はオクチルフェノールエトキシレートである。

本発明は第三の態様において、シリコーン界面活性剤、被膜形成重合体、顔料、 および水を含む水性マーカーインクを提供する。好ましい組成物では、シリコー ン界面活性剤はシロキサンまたはンラン界面活性剤であり、シリコーン界面活性 剤はフッ素化されている。この組成物は、フルオロカーボンおよび／または炭化 水素界面活性剤をさらに含むことができる。

好ましいインクは、重量で、約０．１〜１％、より好ましくは０．２〜０．６％ 、の界面活性剤、約１０〜４０％、より好ましくは２０〜３０９６、の被膜形成 重合体、約２〜８％の顔料、および約２０ｃｐｓ未溝の粘度をｆｊえるのに十分 な水を含む。このインクは少量（好ましくは１〜１０％）の低級（５未満）アル コールを含むことができる。

本発明は、基剤、例えばガラス、プラスチックまたは金属、にマークする方法も 提供する。この方法は、上記の特徴を有するインクの１つを含む貯蔵部を有する マーカーを用意するＸ程、およびそのマーカーで基剤上にマークを付ける工程を 含む。

好ましいマーカーインクは有利なことに溶剤を一切含まない。ここで使用する用 語「溶剤」は、揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）と定義される液体である。さらに これらのインクは永久的である、すなわち水により色あせたり、消えたりしに＜ ＜、ガラス、金属、およびプラスチック、例えばポリプロピレン、ポリエチレン およびＰｖＣフィルム（ＳＡｌ？ＡＮフィルム）の様な濡れ難い基剤を包含する 、非常に様々な基材上に容易に書くことができる。

好ましいインクは表面張力が約１８〜３４　ｄｙｎｅｓノＣ■である。

本発明の他の特徴および長所は、本発明の好ましい実施態様の説明および請求項 に記載する。

好ましいマーカーインクは、インク組成物の表面張力を約３５　ｄｙｎｅｓ／ｃ ｍ未満に下げるだめの界面活性剤または界面活性剤の組合せ、アクリル系被膜形 成重合体、水分散性顔料、湿潤剤、および水を含む。

界面活性剤（１種または２種以上）は（ａ）フルオロカーボンおよび炭化水素界 面活性剤の組合せ、（ｂ）シリコーン界面活性剤、または（Ｃ）シリコーン界面 活性剤およびフルオワカーボン界面活性剤および／または炭化水素界面活性剤の 組合せのいずれがでよい。組成物中の界面活性剤の総量は、好ましくは約０．１ 〜１％、より好ましくは０，２〜０．６重量％、である。含まれる界面活性剤の 量、および組合せを使用する場合、界面活性剤の比率は、組成物の表面張力が約 １８〜３４　ｄｙｎｅｓ／Ｃ■になる様に選択するのが好ましい。界面活性剤が 少な過ぎると、組成物が濡れ難い基材を適切に濡らせないことがあり、多過ぎる と、紙上に使用した場合に「にじみ」を引き起こすことがある。

フルオロカーボンおよび炭化水素界面活性剤の組合せを使用する実施態様では、 フルオロカーボン界面活性剤の炭化水素界面活性剤に対する比率は、好ましくは 約１：１である。

適当なフルオロカーボンは、少なくとも１ｇの脂肪族フルオロカーボン基を含む 。好ましいフルオロカーボン界面活性剤としては、ＤｕＦｌｏｎｔから市販の、 それぞれリチウム３、［（ＬＨ，ＩＨ，２Ｈ，２Ｈ−フルオロアルキル）チオ］ ブロブリオネートおよびポリエチレングリコールとのテロマー８モノエーテル（ ＣＡＳ　Ｎｏ、６５５４５−８０−４）を含むＺＯＮＹＬ　ＦＳ＾およびＦＳＮ がある。他の適当な界面活性剤は、３ＭからＦＬＵＯＲＡＤの商品名で市販のフ ッ素含有アルキルアルコキシレート、例えばＦＬＵＯＲＡＤ　ＰＣ−１７１界面 活性剤、である。

炭化水素界面活性剤は、少なくとも１個の脂肪族基を含む。適当な炭化水素界面 活性剤には、アルキル基が６〜１２個の炭素原子を有するアルキルフェノールエ トキンレートがある。好ましいアルキルフェニルエトキシレートはオクチルフェ ノールエトキシレート、例えばＵｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ　（米国コネチヵッ ト州ダンベリー）がら市販のＴＲＩＴＯＮＲＸ−１ｏｏ非イオン系界面活性剤、 である。

適当なシリコーン界面活性剤は、シランおよびシロキサンを含む。その例は、ポ リオキシエチレン変性ポリジメチルシロキサン（この分野では「シリコーングリ コール共重合体と呼ばれている）であり、例えばＤｏｗ　ＣｏｒｎｌｎｇＣｏｒ ｐ、（米国ミシガン州ミツドランド）がら市販のＤＯＶ　Ｃ０ＲＮＩＮＧ　ＲＱ ２−５２１１　オヨヒＱ２−５２１２　カアル。マタ、フッ素含なシリコーン界 面活性剤、例えばＩｄｅｏｌｏｇｙ　Ｃｈｅ膳ｒｅａｌ　Ｃｏ、　（米国マサチ ューセッツ州ウォータータウン）からＬＥＶＥＬＥＮＥ　１００の商品名で市販 されているフッ素含有ポリンラン、し好ましい。

界面活性剤は、インクの望ましい特性、およびコストおよび安定性のファクター に応して選択されるであろう。

一般的に、炭化水素／フルオロカーボンの組合せは、長い貯蔵期間にわたって安 定した湿潤特性を与えるのに対し、シリコーン界面活性剤は、良好な湿潤性を与 え、それたけて界面活性剤として使用することができる。

十分な色強度を得るためには、十分な顔料を含むべきであるが、粘度が極端に高 くなる程多くしてはならない。

好ましいインクは、約２〜８重量９６、より好ましくは約５〜７重量％、の顔料 を含む。本発明で使用できる顔料には水分散性顔料が含まれ、顔料は、１に確に ８−１定し、一様に混合するために、水性分散液の形態であるが好ましい。適当 な分散液には、１ｌｏｅｃｈｓｔ　Ｃａ１ａｎｏｓｃからＦＬＩＥＸＯＮＹＬま たはｌｌ０８ＴＡ　Ｆ　Ｉ　ＮＥの商品名で市販されている製品、ＫＶＫＵ、Ｓ 、＾、　Ｉｎｃ、からＰＲＩＥ旧５（１１，の商品名で市販されている製品、ｌ １ｃｕｃｏＬｃｃｈ　Ｌｔｄ、からＩＩ　ＩＥ　Ｕ　ＣＯＳ　Ｐ　ＩＥ　ＲＳ　 Ｕの商品名で市販されている製品、Ｎ１ｐｐｏｎ　Ｋｅｌｋｏ　Ｋａｇａｋｕ、 　Ｉ、Ｌｄ、からＬＵＸ　Ｉ　ＫＯｌ、の商品名て市販されている製品、および 旧ｋｕｎｌ　Ｃｏ１ｏｒＷｏｒｋｓ、　Ｉｎｃ、からＴＩＴＩＣＡＣＡの商品名 で市販されている製品がある。添加すべき顔料分散液の総量は、分散液の固体ａ ａ量により異なり、上記の様な顔料の有効量を与える様に選択されるであろう。

顔料は、沈降を防止するために、比較的小さな粒子径、好ましくは０．５ミクロ ン未満、を何するのか好ましい。毛細管供給式マーカーにも小さな粒子径かより 適当である。

アクリル系重合体は、好ましくはエマルジョンの形態で使用する。しかし、所望 により、水溶性のアクリル樹脂を使用することもできる。好ましいアクリル重合 体には、熱可塑性アクリル樹脂、例えばポリメタクリル酸メチルおよび他のアク リル酸メチルの様なポリメタクリル酸エステルか、ある。好ましいアクリル系エ マルジョンは、Ｒｏｈ渭ａｎｄ　１ｌａａｓ　Ｃｏ、（米国ベンンルバニア州フ イラテル７　イア　）　カラｉｒｉ販ノＲＩＩＯＰＬＥＸ　ＲＡＣ−２６１エマ ルシＥ！　ンである。Ｒｈｏｐｌｃｘ　ＡＣ２６＋はすべてアクリル系共重合体 の組合せてあり、酸含有量が低く、分子量が約１，０００゜０００、ガラス転位 温度が１５〜２ｏであるアクリル酸ブチル／メタクリル酸メチル混合物である。

この樹脂は熱可塑性であり、使用の際、修正液を塗布した後、合一により基キイ 上に被膜を形成する。好ましい組成物は、約２０〜３０重量９６のアクリル系重 合体を含む。アクリル系樹脂が多過ぎると、有効量の顔料で粘度が不当に高くな り、少な過ぎると、インクの乾燥時の耐水性が悪くなる。

好ましい湿潤剤は、グリコール、例えばジエチレンまたはりプロピレングリコー ルまたはグリセロール、である。より好ましい湿潤剤はプロピレングリコールで ある。

湿潤剤は、蓋をはずした時のマーカーの乾燥を防止する。

したがって、多過ぎるとインクの乾燥が遅くなり過ぎ、少な過ぎると、マーカー の乾燥を防止できない。好ましい組成物は、１〜２５重量％、好ましくは約５〜 １５重量９６、の湿潤剤を含む。

組成物は、他の通常の成分、例えば殺生物剤、を含むこともてきる。

インクは、ブルックフィールド粘度が２５℃で約２０ｃｐｓ朱満、より好ましく は約２　ｃｐｓ−１Ｑｃｐｓ、になる様に十分な水を含むべきである。粘度が低 過ぎると、組酸物は何効量の活性成分を含むことができない。粘度が１所過ぎる 場合は、インクは、特に毛細管供給方式の場合には濃すぎて実用にならない。

本発明の組成物の好ましい製造手順では、分散液の形態の顔料を用意し、この分 散液に超湿潤性界面活性剤（界面活性剤の混合物を使用する場合、これらの界面 活性剤は顔ｔ４分散液に加える前に混合するのが好ましい）を加え、次いて湿潤 剤、水、最後にアクリル系エマルジョンを、各成分を加える間攪拌しながら加え る。各成分は、通常のミキサーを使用し、比較的低いせん新条件下で混合するこ とができる。

上記の語例により本発明を説明する。

例］ 上記の好ましい手順を使用し、一連のインク組成物を製造した。これらの組成物 の配合を表１に示す。各インクは、一連の基手４（ＰＶＣフィルム（ＳＡＲＡＮ ラップ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、金属、ガラスおよびセロハンテープ ）上に線を描き、線が収縮および／またはビーズ形成せずに乾燥したかを観察し た。６インクは、試験語＋４のそれぞれて、収縮および／またはビーズ形成なし に均一な線を形成した。

１１０ＳＴ＾１コＩＮＥＴｓ顔料分散液　■５＋１０ＳＴＡＦＩＮＥ　ｎ−２Ｇ 顔料分散液　１５Ｆ１．ＥＸＯＮＹＬ　ＡＣＢ顔料分散液　ｔｏ　１０！旧−： Ｘ０ＮＹＩ、　Ａｎ２Ｂ顔料分散液　ｌＯプロピレングリコール　１０　１０　 ！０　ｔｏ　１０ＴＩ？ＩＴＯＮ　Ｘ−１００炭化水素界面活性剤　０．２５　 ０．５ＺＯＮＹＬ　［’ＳＡ フルオロカーボン界面活性剤　０．２５　０．２５Ｓｔ４ＰＩ）ｌシ１冴１シＲ Ｑ２−５２１２シリコーン　０．５ＬＥＶＣＬＥＮＥ　ｔｏｏ炭化水素界面活性 剤　１　０．５　０．５殺菌剤　ｏ、ｉ　ｏ、ｔ　ｏ、＋　ｏ、ｔ　ｏ、ｔＲＩ ＩＯｐＨＥＸ　ＡＣ２６１７りＩＪ　／Ｌ重合体　５０　５０　５０　５０　５ ０敷−一一一一−−−−−失−」１−翌−２９２９−一他の実施態様 他の実施態様も請求の範囲内である。例えば、少量（１０９６未満）の２−ブロ ノくノールをインクに加えて乾燥時間を短縮させることができる。その様なイン クの例は、下記の通りである。

成分　重量９６ Ｉｌｏｓｔａｒｉｎｃ　Ｂｌａｃｋ　２〜８重量％顔料プロピレングリコール　 ２〜１０％ Ｒｈｏｐｌｅｘ　ＡＣ２Ｂ１　５０％ １’ｒｌＬｏｎ　Ｘ−１０００，１〜０．　５％Ｚｏｎｙｌ　ＦＳ＾　０．１〜 ０．５％２−プロパツール　２〜１０％ ５ｕＬＬｏｃｉｄｃ　Ａ　Ｏ、１％ 水を加えて総量を１００％にする。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＧＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、　ＬＵ、　Ｎ・ＩＣ，ＮＬ、 ＰＴ、ＳＥ）、ＡＵ、ＢＲ，ＣＡ、ＪＰ

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. １．炭化水素界面活性剤およびフルオロカーボン界面活性剤、 顔料、 被膜形成アクリル系重合体、および 水 を含んでなることを特徴とする、水性永久マーカーインク。
2. ２．前記アクリル系重合体が熱可塑性アクリル樹脂である、請求項１に記載のマ ーカーインク。
3. ３．前記アクリル系重合体がポリメタクリル酸エステルである、請求項２に記載 のマーカーインク。
4. ４．インクが、重量で、合計約０．１〜１％の前記炭化水素界面活性剤および前 記フルオロカーボン界面活性剤、約２０〜３０％の前記アクリル系重合体、約２ 〜８％の前記顔料、および約２０ｃｐｓ未満の粘度を与えるのに十分な水を含ん でなる、請求項１に記載のマーカーインク。
5. ５．前記炭化水素界面活性剤および前記フルオロカーボン界面活性剤の重量比が 、約１：１である、請求項１に記載のマーカーインク。
6. ６．少量の低炭素アルコールをさらに含んでなる、請求項１に記載のマーカーイ ンク。
7. ７．前記インクが揮発性有機溶剤を含まない、請求項１に記載のマーカーインク 。
8. ８．アルキルフェノールエトキシレート界面活性剤およびフルオロカーボン界面 活性剤、 顔料、および 被膜形成重合体 を含んでなることを特徴とする、水性永久マーカーインク。
9. ９．前記アルキルフェノールエトキシレート界面活性剤が、オクチルフェノール エトキシレートである、請求項８に記載のマーカーインク。
10. １０．インクが、重量で、合計約０．１〜１％の前記炭化水素界面活性剤および 前記フルオロカーボン界面活性剤、約２０〜３０％の前記被膜形成重合体、約２ 〜８％の前記顔料、および約２０ｃｐｓ未満の粘度を与えるのに十分な水を含ん でなる、請求項８に記載のマーカーインク。
11. １１．前記被膜形成重合体が、アクリル系エマルジョンである、請求項８に記載 のマーカーインク。
12. １２．少量の低炭素アルコールをさらに含んでなる、請求項８に記載のマーカー インク。
13. １３．前記インクが揮発性有機溶剤を含まない、請求項８に記載のマーカーイン ク。
14. １４．シリコーン界面活性剤、被膜形成重合体、顔料、および水を含んでなるこ とを特徴とする水性マーカーインク。
15. １５．前記シリコーン界面活性剤が、シロキサン界面活性剤およびシラン界面活 性剤からなる群から選択される、請求項１４に記載のマーカーインク。
16. １６．前記シリコーン界面活性剤がフッ素含有している、請求項１４に記載のマ ーカーインク。
17. １７．前記シリコーン界面活性剤が、ポリオキシエチレンを含んでなるポリジメ チルシロキサンである、請求項１４に記載のマーカーインク。
18. １８．前記系形成重合体がアクリル系重合体である、請求項１４に記載のマーカ ーインク。
19. １９．前記インクがさらに、フルオロカーボン界面活性剤、炭化水素界面活性剤 およびそれらの混合物からなる群から選択された界面活性剤を含んでなる、請求 項１４に記載のマーカーインク。
20. ２０．前記インクが、重量で、約０．１〜１％のシリコーン界面活性剤、約２０ 〜３０％の被膜形成重合体、約２〜８％の顔料、および約２０ｃｐｓ未滿の粘度 を与えるのに十分な水を含んでなる、請求項１４に記載のマーカーインク。
21. ２１．前記インクが、湿潤剤をさらに含んでなる、請求項１、８または１４に記 載のマーカーインク。
22. ２２．前記インクが、約３５ｄｙｎｅｓ／ｃｍ未満の表面張力を有する、請求項 １、８または１４に記載のマーカーインク。
23. ２３．少量の低炭素アルコールをさらに含んでなる、請求項１４に記載のマーカ ーインク。
24. ２４．前記インクが揮発性有機溶剤を含まない、請求項１４に記載のマーカーイ ンク。
25. ２５．炭化水素界面活性剤およびフルオロカーボン界面活性剤、顔料、被膜形成 アクリル性重合体、および水を含んでなるインクを収容する貯蔵部を有するマー カーを用意する工程、および 前記マーカーで基材上にマークを付ける工程を含むことを特徴とする、基材にマ ークを付ける方法。
26. ２６．アルキルフェノールエトキシレート界面活性剤およびフルオロカーボン界 面活性剤、顔料、被膜形成重合体、および水を含んでなるインクを収容する貯蔵 部を有するマーカーを用意する工程、および前記マーカーで基材上にマークを付 ける工程を含むことを特徴とする、基材にマークを付ける方法。
27. ２７．シリコーン界面活性剤、顔料、被膜形成重合体、および水を含んでなるイ ンクを収容する貯蔵部を有するマーカーを用意する工程、および 前記マーカーで基材上にマークを付ける工程を含むことを特徴とする、基材にマ ークを付ける方法。
28. ２８．炭化水素界面活性剤およびフルオロカーボン界面活性剤、顔料、被膜形成 アクリル性重合体、および水を含んでなるインクを収容するインク貯蔵部を画成 する外側本体壁、および 前記貯蔵部と流体連絡している、前記インクを毛細管作用により基材に配送する ためのチップを含んでなることを特徴とするマーカー。
29. ２９．アルキルフェノールエトキシレート界面活性剤およびフルオロカーボン界 面活性剤、顔料、被膜形成重合体、および水を含んでなるインクを収容するイン ク貯蔵部を画成する外側本体壁、および 前記貯蔵部と流体連絡している、前記インクを毛細管作用により基材に配送する ためのチップを含んでなることを特徴とするマーカー。
30. ３０．シリコーン界面活性剤、顔料、被膜形成重合体、および水を含んでなるイ ンクを収容するインク貯蔵部を面成する中空の管状本体、および 前記貯蔵部と流体連絡している、前記インクを毛細管作用により基材に配送する ためのチップを含んでなることを特徴とするマーカー。