JPH0762281A - 水性白色顔料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 白色顔料として給油量３０（ｇ／１００ｇ）
以上、等電点がｐＨ７以下の酸化チタン２０〜６０重量
％と、水溶性の（メタ）アクリル樹脂３〜２０重量％
と、水とからなる。 【効果】 酸化チタンの沈降分離が少なく、その沈殿は
ハードケーキ化しないので、再分散性に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、修正液や筆記具用イン
キなどに使用される水性白色顔料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、修正液や筆記具用インキなどに使
用される水性白色顔料組成物は、白色顔料と結合材と水
とを少なくとも含むものである。

【０００３】白色顔料は、酸化チタン、酸化亜鉛などが
あるが、特に、隠蔽性の高い酸化チタンが多く用いられ
ている。

【０００４】結合材は、ポリビニルアルコール、水溶性
アクリル樹脂などの水溶性樹脂や、アクリル系エマルシ
ョン、酢酸ビニル系エマルションなどの水分散性樹脂が
用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】酸化チタンは、隠蔽力
が高く白色の着色材として現在多く用いられている。し
かし酸化チタンを白色の着色材として用いた場合、その
比重が高いため経時的に沈降、分離し、その沈殿は、所
謂ハードケーキとなりやすく、沈殿の再分散が困難であ
る。本発明は、沈降分離が小さく、沈殿の再分散が容易
な白色顔料として酸化チタンを用いた水性白色顔料組成
物を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、吸油量３０
（ｇ／１００ｇ）以上、等電点がｐＨ７以下の酸化チタ
ンと、水溶性（メタ）アクリル系樹脂と、水とを少なく
とも含む水性白色顔料組成物を要旨とする。

【０００７】以下、詳細に説明する。白色顔料として用
いる酸化チタンは、通常、その分散性及び耐候性を向上
させるために、シリカ及び／又はアルミナ等で表面処理
を行なっている。この表面処理層の状態は吸油量に大き
く影響し、特に多孔質となった場合、給油量が多くな
る。また、粒子の溶液中での電気的特性を示す等電点
は、表面状態によって変わるが、処理剤であるシリカ、
アルミナの等電点が大きく異なっている（シリカはｐＨ
２、アルミナはｐＨ９である）ため、表面処理剤の処理
比率に大きく影響される。本発明の白色顔料として使用
する酸化チタンは、吸油量３０（ｇ／１００ｇ）以上、
等電点がｐＨ７以下のものを用いる。これは、酸化チタ
ンに吸着した水溶性アクリル樹脂で弱い凝集体を生成
し、酸化チタンの沈降を極力抑え、且つ、ハードケーキ
を防止するためである。このような酸化チタンの具体例
としては、チタニックスＪＲ−８００（吸油量３０、等
電点ｐＨ４．６）、同ＪＲ−８０１（吸油量４０、ｐＨ
５．６）（以上、テイカ（株）製）などが挙げられる。
酸化チタンの使用量は、水性白色顔料組成物全量に対し
て２０〜６０重量％が好ましい。

【０００８】尚、本発明において、等電点とは、粒子
（アルミナ、シリカや酸化チタン）の電気二重層の電位
がゼロになる溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）を意味す
る。

【０００９】また、吸油量は、２ｇの酸化チタンをガラ
ス板上に取り、煮あまに油を少量ずつ滴下し、金属へら
でよく混ぜ、煮あまに油と酸化チタンとの混合物がパテ
状となり成形性を持つまでの添加量の、酸化チタン１０
０ｇとして換算した煮あまに油の量（ｇ）である。

【００１０】水溶性アクリル系樹脂は結合材として使用
するものである。水溶性アクリル系樹脂は、（メタ）ア
クリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、スチレンより
選択されるモノマーの共重合体である。前記モノマー
は、樹脂の硬度付与成分モノマー又は可塑性付与成分モ
ノマーとして用いられ、これに、架橋・官能付与成分モ
ノマーとしてマレイン酸、（メタ）アクリル酸２−ヒド
ロキシエチル等を用いることもある。このようにして得
たアクリル系樹脂をジエタノールアミン、アンモニア、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ剤によ
り中和し、水溶性化している。このような樹脂の具体例
としては、ジョンクリルＪ６１Ｊ（酸価１９５、スチレ
ン−アクリル酸エステル−アクリル酸共重合体の３０．
５重量％アンモニア水溶液）、同Ｊ６２（酸価２００、
スチレン−アクリル酸エステル−アクリル酸共重合体の
３４重量％アンモニア水溶液）、同Ｊ−６８３（酸価１
５０、スチレン−アクリル酸エステル−アクリル酸共重
合体）、同Ｊ−６７９（酸価２００、スチレン−アクリ
ル酸エステル−アクリル酸共重合体）（以上、ジョンソ
ンポリマー（株）製）、ジュリマーＡＴ−２１０（酸価
８０、（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリル
酸共重合体の３０重量％アンモニア水溶液）、同ＡＴ−
５１０（酸価８０、（メタ）アクリル酸エステル−（メ
タ）アクリル酸共重合体の３０重量％アンモニア水溶
液）、同ＡＴ５１５（酸価１０５、（メタ）アクリル酸
エステル−（メタ）アクリル酸共重合体の３０％アンモ
ニア水溶液）（以上、日本純薬（株）製）などが挙げら
れる。水溶性アクリル系樹脂の使用量は水性白色顔料組
成物全量の３〜２０重量％（固形分）が好ましい。尚、
アクリル系樹脂の酸価は、樹脂を水溶性化するために３
０以上でなくてはならないが、１５０以下である方が弱
い凝集体を生成し易く、酸化チタンの沈降を防止するた
めには好ましい。

【００１１】水は溶剤である。

【００１２】尚、上記必須成分の他に、従来知られてい
る有色顔料を併用したり、酸化チタンや前記有色顔料の
分散安定性のために分散剤や沈降防止剤を、粘度調整の
ために増粘剤を、塗布性能を良好にならしめる為にフロ
ー向上剤やレベリング剤を適宜添加することもできる。
また、塗布したときの塗膜の乾燥性調整のためエタノー
ル、２−プロパノール、エチレングリコール、グリセリ
ンなどの水溶性有機溶剤を使用してもよい。

【００１３】本発明の白色顔料組成物は、上記各成分を
ボールミル、アトライター、サンドグラインダー等の撹
拌分散機を使用して分散混合することによって得られ
る。

【００１４】

【作用】酸化チタンと水溶性アクリル樹脂と水とを少な
くとも含む水性白色顔料組成物は、ｐＨが７以上とな
る。この時、使用する酸化チタンの等電点はｐＨ７以下
なので、酸化チタンは組成物中で負に帯電する。このた
め、酸化チタンとアクリル樹脂の水溶化に使用したアル
カリカチオンとが結合してしまい、酸化チタンと樹脂と
の吸着点が少なくなる。その結果、酸化チタンの初期分
散性は低下するが、樹脂分子が酸化チタンから外側に伸
びて、酸化チタンとアクリル系樹脂との合計の径が大き
くなり、粒子同志が接近しにくくなり、強固な凝集体を
形成しにくくなる。また、吸油量３０（ｇ／１００ｇ）
以上の酸化チタンは、シリカ、アルミナよりなる厚い多
孔質表面処理層を有するため、粒子のカサが高くなるの
で酸化チタンの沈降が小さくなる。このため、本発明の
水性白色顔料組成物における酸化チタンは沈降分離が小
さく、その沈殿は、再分散容易である。

【００１５】

【実施例】

実施例１ チタニックスＪＲ−８０１ ４２．０重量部 ジュリマーＡＴ−２１０ ２６．７重量部 水 ３０．０重量部 ヘキサメタリン酸ソーダ２５％水溶液 １．３重量部 上記成分をボールミルにて２４時間分散処理して水性白
色顔料組成物を得た。

【００１６】実施例２ チタニックスＪＲ−８００ ４２．０重量部 ジュリマーＡＴー５１５ ２６．７重量部 水 ２５．０重量部 エチレングリコール ５．０重量部 ヘキサメタリン酸ソーダ２５％水溶液 １．３重量部 上記成分を実施例１と同様になして水性白色顔料組成物
を得た。

【００１７】実施例３ チタニックスＪＲ−８０１ ４２．０重量部 ジョンクリルＪ−６８３の３０重量％水酸化ナトリウム水溶液 ２６．７重量部 水 ３０．０重量部 ヘキサメタリン酸ソーダ２５％水溶液 １．３重量部 上記成分をボールミルにて２４時間分散処理して水性白
色顔料組成物を得た。

【００１８】比較例１ 実施例１においてチタニックスＪＲ−８０１の代わり
に、チタニックスＪＲ−６００Ｅ（酸化チタン、等電
点：ｐＨ８．０、吸油量：２１、テイカ（株）製）を用
いた他は、実施例１と同様になして水性白色顔料組成物
を得た。

【００１９】比較例２ 実施例１においてチタニックスＪＲ−８０１の代わり
に、チタニックスＪＲ−８０５（酸化チタン、等電点：
６．０、吸油量：２２、テイカ（株）製）を用いた他
は、実施例１と同様になして水性白色顔料組成物を得
た。

【００２０】比較例３ 実施例１においてジュリマーＡＴ−２１０の代わりに、
ジョンクリルＪ−７１１（アクリル樹脂エマルション、
固形分：４２重量％、ジョンソンポリマー（株）製）を
用いた他は、実施例１と同様になして水性白色顔料組成
物を得た。

【００２１】比較例４ 実施例１においてジュリマーＡＴ−２１０の代わりに、
ゴーセノールＧＬ−０３（ポリビニルアルコール、固形
分１６重量％の水溶液、日本合成化学工業（株）製）を
用いた他は、実施例１と同様になして水性白色顔料組成
物を得た。

【００２２】以上、実施例１〜３及び比較例１〜４で得
た水性白色顔料組成物を用いて、再分散性試験及び沈降
分離試験を実施した。結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】再分散性試験：水性白色顔料組成物を、ネ
ジ口瓶（Ｓ−５、日電理化硝子（株）製）に５０ｍｍ採
取し、８ｍｍφの鉄製ボールを１個入れ、密栓をしたま
ま５０℃にて３ヶ月放置した後、ネジ口瓶を振り、ボー
ルが動くまでの回数を測定した。

【００２５】沈降分離試験：水性白色顔料組成物を、ネ
ジ口瓶（Ｓ−５、日電理化硝子（株）製）に５０ｍｍ採
取し、８ｍｍφの鉄製ボールを１個入れ、密栓をしたま
ま５０℃にて放置し、分離層の高さを１ヶ月毎に測定す
る

【００２６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る水性白色顔料組成物は、酸化チタンは沈降分離が小
さく、しかもその沈殿がハードケーキ化せず、再分散性
が良好であるという効果を有している。尚、溶剤として
水を用いているので、人体に対する毒性、中毒性がな
く、例え、室内などのような密閉した場所で使用しても
安全である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸油量３０（ｇ／１００ｇ）以上、等電
   点がｐＨ７以下の酸化チタンと、水溶性（メタ）アクリ
   ル系樹脂と、水とを少なくとも含む水性白色顔料組成
   物。