JPH08218027A - 油性インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 筆跡乾燥性を維持しながらペン先乾燥性と高
湿時のマット化抵抗を同時に改良した低毒性の油性イン
キ組成物を提供する。 【構成】 油溶性染料と、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルと、ジプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルと、tert−ブチルアルコールを少なくとも含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低毒性且つ経時安定性
が優れた油性インキ組成物に関する。さらに詳しくは筆
記具に用いた場合、カスレやペン先の乾燥を起こさず、
雨天等の高湿気時に非吸収面に筆記した際の筆跡がマッ
ト化（白化現象）を起こさず、筆跡が適度な乾燥性を有
する油性インキ組成物に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、筒形容器の一端に繊維製ペン先を取
り付け、他端を密閉したマーキングペンに用いられる油
性インキは、溶剤として、油性染料と樹脂の溶解性、乾
燥性の点から古くはトルエン、キシレンなどの芳香族系
溶剤が用いられていた。しかしながら、近年これらの溶
剤の毒性が問題となり、これらに代えて前記油性インキ
の主溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
トが用いられるようになった。これらの溶剤は造塩型油
溶性染料の溶解性が不十分で、マーキングペンにこれら
を用いたインキを充填したとき経時的に上記染料を不溶
化して析出し、インキの出が悪くなって筆跡のカスレが
生じることがあるので、インキの吐出不良を解決するた
め特公平６−２１２５６１には、親水性が強い炭素数３
以下の一価のアルコールを前記溶剤に添加して造塩型油
溶性染料の溶解性を高めて経時安定性を向上させる方法
が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】プロピレングリコール
モノメチルエーテル及び／またはプロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテートを主溶剤にして、炭素数
３以下の一価のアルコールを添加して油溶性染料を溶解
した油性インキは、保管中に染料が析出するといった経
時変化は小さいが、上記主溶剤使用下において炭素数３
以下のアルコールを使用すると乾燥性が過度に大きいた
め、連続して長時間の使用中にペン先が乾燥してカスレ
が生じたり、雨天が続くなどで相対湿度が室温湿度（Ｒ
Ｈ）で７５％以上になった高湿時に非吸収面へ筆記した
際、溶剤が蒸発するときの気化熱で筆跡近辺の空気温度
が下がることによって凝縮した空気中の水分を乾燥しつ
つある筆跡が吸収して白化する現象、所謂高湿時マット
化が起こる問題があった。

【０００４】本発明の目的は、適度の筆跡乾燥性と良好
な経時安定性を保持しながら、ペン先乾燥性の改良と高
湿時の非吸収面筆跡のマット化を阻止することができる
低毒性のマーキングペン用油性インキを提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、低毒性の見地
から油性インキの主溶剤としてプロピレングリコールモ
ノメチルエーテルを用いる一方、ペン先乾燥性を改良す
るためにこの主溶剤より沸点の高い溶剤であるジプロピ
レングリコールモノメチルエーテルを添加し、更に油溶
性染料の溶解性を高めながら筆跡乾燥性とマット化抵抗
を向上させるためにtert−ブチルアルコールを添加する
ことを要旨とするものである。

【０００６】すなわち、本発明は、油溶性染料と、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルと、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテルと、tert−ブチルアルコ
ールを少なくとも含む油性インキ組成物である。

【０００８】特に、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルが全インキ組成物中３５〜８５重量％、好ましく
は４０〜８０重量％、ジプロピレングリコールモノメチ
ルエーテルが全インキ組成物中２〜２０重量％、好まし
くは３〜１５重量％、tert−ブチルアルコールが全イン
キ組成物中５〜３０重量％、好ましくは７〜２５重量％
である油性インキ組成物が顕著な効果を示すものであ
る。

【０００９】油溶性染料としては造塩タイプ油溶性染
料、油溶性ニグロシン染料及び／または油溶性分散染料
を例示することができる。その中で、造塩タイプ油溶性
染料は、酸性染料・直接染料・塩基性染料等の親水基
（例えばＮａ⁺、Ｃｌ^-など）を疎水性基に置換した染料
であり、疎水基としては酸性染料、直接染料に対しては
カチオン活性剤、樹脂塩基、アミン、塩基性染料等があ
り、塩基性染料に対してはアニオン性活性剤、樹脂酸、
酸性染料、直接染料がある。該造塩タイプ油溶性染料と
しては、例えば、C.I.SolventViolet 2、C.I.SolventRe
d81、C.I.SolventYellow 15等を用いることができる。

【００１０】樹脂としては、フエノール系樹脂、テルペ
ン樹脂、ケトン樹脂、アクリル樹脂、キシレン樹脂、石
油樹脂、アルキッド樹脂及び／またはロジン樹脂などが
用いられる。

【００１１】アルコール系溶剤は、前述の通り、炭素数
３以下の一価のアルコールでは、ペン先乾燥性と高湿時
マット化抵抗性の点で問題があることから、アルコール
を含む他の各種の溶剤について鋭意検討した結果、炭素
数４以上の一価の各種のアルコールの中で、特にtert−
ブチルアルコールが油溶性染料の溶解性を高めながら筆
跡乾燥性、ペン先乾燥性とマット化抵抗を同時に向上さ
せることができることを見出だしたのである。この原因
については定かではないが、おそらくtert−ブチルアル
コールが常温における蒸気圧が比較的大きいにもかかわ
らず、炭素数３以下の一価のアルコールと比較して蒸発
潜熱が比較的小さいアルコール系溶剤であることに起因
するものと思われる。

【００１２】なお、本発明では、必要に応じて前記以外
の通常使用されるレベリング剤、界面活性剤などを適量
加えることができる。

【００１３】上記油溶性染料の含有量は２〜２０重量％
の範囲が好ましい。下限の２重量％より少なくなると色
度が不足し、上限の２０重量％より多くなるとインキの
粘度が高くなって筆記性が低下する。油溶性染料の筆跡
定着剤として添加された樹脂の含有量は２〜２０重量％
の範囲が好ましく、下限の２重量％より少なくなると被
筆記面とのインキ乾燥被膜の接着性或いは耐水性が低下
して消えやすくなり、上限の２０重量％より多くなると
インキの粘度が高くなって筆記性が低下する。

【００１４】低毒性で、背反関係にあるインキの筆跡乾
燥性とペン先乾燥性をバランスさせるに適した沸点を持
つ主溶剤のプロピレングリコールモノメチルエーテル
（以後ＰＭと略称する）の含有量は、前記の通り、３５
〜８５重量％が適している。含有量を３５重量％未満に
した場合はインキの粘度が高くなって筆記性が低下し、
８５重量％より多くした場合は染料の含有量が相対的に
減少して色度不足になる。

【００１５】第２溶剤成分のジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル（以後ＤＰＭと略称する）は、水及び
殆どの有機溶剤と任意に混合する性質をもっているので
親水性に近い造塩型油溶性染料を溶解することができ、
しかも沸点が１９０℃近辺にあって主溶剤のＰＭより約
７０℃高く蒸発速度が遅いため、主溶剤のＰＭにＤＰＭ
を添加することによりインキがほぼ乾燥するに要する時
間はＤＰＭを含有しないものと大差ないが、完全乾燥は
遅くれ、その結果インキを充填したマーキングペンのキ
ャップを外したまま放置しても、ペン先に滲み出たイン
キの溶剤が蒸発して部分的に染料と樹脂の濃度が高くな
って析出し、ペン先が固化してインキの出が悪くなる現
象、所謂ペン先乾燥が起こりにくくなる。また、筆記し
たとき溶剤の大部分は速やかに蒸発して筆跡乾燥性は従
来のものとほぼ同等であるが、最後の溶剤蒸発が遅くな
って樹脂が造膜するに要する時間的余裕ができ高湿時の
マツト化が起こりにくくなる。前記ＤＰＭの含有量は２
〜２０重量％が好ましく、より好ましくは３〜１５重量
％である。２重量％より少ないとペン先乾燥性、高湿時
のマツト化抵抗などの性能改良効果が小さく、２０重量
％より多くなると筆跡乾燥性が悪くなる。

【００１６】第３溶剤成分のtert−ブチルアルコール
（以後ＴＢＡと略称する）は、アルコール系溶剤である
が、ＰＭに造塩型油溶性染料の溶解性を向上させる作用
を有し、また蒸気圧が４kPで適度に大きいので、筆記直
後直ちに蒸発して未乾燥の筆跡が増粘して、多孔質被筆
記面であっても滲むようなことがなくなる。アルコール
系溶剤としては他に炭素数３以下のメチルアルコールや
エチルアルコールやiso-プロピールアルコール等の低級
アルコールでも実用上マット化防止の効果は期待できる
が、蒸気圧が４kPより大きいメチルアルコール、エチル
アルコールは気化が速くしかも蒸発潜熱がそれぞれ２６
３cal/g、２０９cal/gと大きいので蒸発するときに、筆
記直後の筆跡に接触する空気の温度を下げ、温度低下で
凝縮した空気中の水分を未乾燥筆跡が吸収して幾分マッ
ト化する傾向を残しており、また長時間連続して筆記し
ている間にペン先においてこれらのアルコールが速やか
に蒸発してインキの粘度が上昇し、出が悪くなる現象、
所謂ペン先乾燥性不良が起こるおそれもある。他方、蒸
気圧が４kPより小さいn-プロピルアルコール、n-ブチル
アルコール、iso-プロピルアルコールは蒸気圧が小さい
割りに気化熱が大きいので蒸発が遅く、筆跡乾燥性が低
下する。これに対して、ＴＢＡは沸点が比較的低く蒸気
圧も４kP程度であるにも拘らず蒸発潜熱も小さい性質を
併有していることから、マット化防止の点で顕著な効果
を奏するとともに、更にペン先乾燥性や筆跡乾燥性も害
さない格別顕著な効果を奏するものである。

【００１７】前記ＴＢＡの含有量は５〜３０重量％が適
しており、含有量が５重量％より少ないと筆記乾燥性不
良となり、３０重量％より多くなるとペン先乾燥性不良
となる。特にＴＢＡの含有量は、前記の通り、７〜２５
重量％が好適範囲である。

【００１８】

【作用】この発明は、油溶性染料と、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルと、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテルと、tert−ブチルアルコールを少なく
とも含む油性インキ組成物であるので、低毒性且つ経時
安定性が優れると共に、カスレやペン先の乾燥を起こさ
ず、雨天等の高湿気時（湿度７５％(RH)以上）に非吸収
面に筆記した際の筆跡もマット化を起こさず、筆跡が適
度な乾燥性を発揮するものである。

【００１９】

【実施例】表１に示す割合で、ＰＭ、ＤＰＭ、ＴＢＡの
溶剤に、樹脂を加えて温度３０〜６０℃で加熱溶解し、
次いで油溶性染料を加えて５００〜１０００ｒｐｍで攪
拌混合し、塗料添加剤を適量加え５００〜１０００ｒｐ
ｍで攪拌混合して実施例１〜７の油性インキを得た。な
お比較のため、同条件下にて表２に示す割合で比較例１
〜７の油性インキを得た。表１及び表２中の配合量は重
量％である。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】表１及び表２中、 オイルブラック ： 中央合成化学社製オイルブラック
2020（油溶性ニグロシン染料） バリファストレッド：オリエント化学社製バリファスト
レッド1308（造塩型油溶性染料） スピロンレッド ： 保土谷化学社製スピロンレッドC-
CH（造塩型油溶性染料） スピロンイエロー ：保土谷化学社製スピロンイエロー
C-GNH（造塩型油溶性染料） ネオザボンブルー ：ＢＡＳＦ社製ネオザボンブルー 8
07（油溶性染料） タマノール ： 荒川化学社製タマノール 510（アルキ
ルフェノール樹脂） ニカノール ： 三菱瓦斯社製ニカノールHP-100（アル
キルフェノール変性キシレン樹脂） ハイラック ： 日立化成社製ハイラック110H （ケト
ン樹脂） ＰＭ ： プロピレングリコールモノメチルエーテル
（ダウ・ケミカル社製ダウアノールＤＰＭ） ＤＰＭ： ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
（ダウ・ケミカル社製ダウアノールＤＰＭ） ＴＢＡ： tert−ブチルアルコール（丸善石油製） である。

【００２３】次に、得られた実施例１〜７及び比較例１
〜７の各インキをフェルトのペン先を使用したマーキン
グペンに充填し、これを用いて筆跡乾燥性、高湿時マッ
ト化抵抗性及びペン先乾燥性の評価を下記の試験方法に
従って行なった。その結果を前記表１及び表２に示し
た。

【００２４】(1)筆跡乾燥性（油性マーキングペンＪＩ
Ｓ、乾燥性試験） ガラス板上に連続５回手書きで螺旋状に筆記し、１分後
にＪＩＳ Ｐ3201に規定する用紙を重ね、底面の直径５
０mm、質量５００ｇのおもりで用紙を圧着させ、１分間
放置し、用紙を離したとき、用紙に筆記線が転写されて
いるかどうかを調べる。 評価：完全に転写が認められる場合は× 僅かに転写が認められる場合は△ 全く転写が認められない場合は○

【００２５】(2) 高湿時マット化 高湿時（２０±２℃、８０±３％ＲＨ）の条件下にガラ
ス板上に連続５回手書きで螺旋状に筆記した際の筆跡の
マット化（白亜化）の有無を調べる。 評価：完全にマット化している場合は× 僅かにでもマット化している場合は△ 全くマット化していない場合は○

【００２６】(3) ペン先乾燥性 高湿時（２０±２℃、８０±３％ＲＨ）の条件下で、キ
ャップを外した状態で３０分間横書きで放置した後に、
ＪＩＳ Ｐ３２０１に規定する用紙に連続５回手書きで
螺旋状に筆記し、カスレ等の筆跡の状態を調べる。 評価：５回筆記しても最後までカスレ等を生じ、良好な
筆跡が得られない場合は× ５回筆記した場合、最初はカスレ等を生じるが、５回内
に正常な筆跡が復活する場合は△ 書き始めからカスレ等がなく、良好な筆跡が得られる場
合は○

【００２７】なお、上記筆跡乾燥性、高湿時マット化及
びペン先乾燥性の各試験結果において、△の評価は実用
上差支えない程度の範囲内である。

【００２８】表１及び表２より、ＰＭとＤＰＭとＴＢＡ
を含有する実施例１〜７は、筆跡乾燥性、高湿時マット
化抵抗性及びペン先乾燥性のいずれにおいても良好であ
る。

【００２９】しかし溶剤がＰＭ単独の比較例１は、高湿
時マット化抵抗とペン先乾燥性が悪く筆跡乾燥性が劣
り、ＤＭＰが配合されていない比較例２は高湿時マット
化抵抗とペン先乾燥性が悪く、ＴＢＡが配合されていな
い比較例３は筆跡乾燥性が悪い。またＰＭとＤＰＭとＴ
ＢＡが配合されているとはいえ、ＤＰＭが過剰の比較例
５は筆跡乾燥性の点で問題があり、ＴＢＡが過剰の比較
例４は高湿時マット化抵抗性が劣りペン先乾燥性で問題
が発生している。

【００３０】また、ＴＢＡにかえてエチールアルコール
を用いた比較例６及び７は、比較例３と比較すれば実用
上良好であるが、一方で乾燥が速すぎてペン先乾燥性が
低下し、また光沢は良好ではあるものの、乾燥する際の
温度低下に起因していると思われるが、見る角度によっ
て曇りが生じておりマット化抵抗性の点で未だ問題であ
る。これらの傾向は、実用上差支えない程度ではある
が、メチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓ
ｏ−プロピルアルコールなどの炭素数３以下のアルコー
ルにも共通する結果であった。因みに、沸点の高いブチ
ルアルコールまたはイソブチルアルコールを使用した場
合は筆跡乾燥性に問題があった。

【００３１】

【発明の効果】この発明は、油溶性染料と、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルと、ジプロピレングリコ
ールモノメチルエーテルと、tert−ブチルアルコールを
少なくとも含む油性インキ組成物出あるので、低毒性で
且つ良好な筆跡乾燥性を維持しながら、非吸着面に高湿
時筆記したとき起こるマット化に対する抵抗が顕著に向
上すると同時に、キャップを外した状態で放置したとき
のペン先乾燥抵抗性も向上する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油溶性染料と、プロピレングリコールモ
   ノメチルエーテルと、ジプロピレングリコールモノメチ
   ルエーテルと、tert−ブチルアルコールを少なくとも含
   む油性インキ組成物。
2. 【請求項２】 プロピレングリコールモノメチルエーテ
   ルが全インキ組成物中３５〜８５重量％、ジプロピレン
   グリコールモノメチルエーテルが全インキ組成物中２〜
   ２０重量％、tert−ブチルアルコールが全インキ組成物
   中１〜３０重量％である請求項１記載の油性インキ組成
   物。