JPH09157575A - 筆記板用水系黒色インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 増粘及びカーボンブラックの凝集、沈降等に
起因する筆跡濃度の低下、ペン先での目詰まり、筆記の
際のカスレが生じ難い筆記板用水系黒色インキ組成物を
提供すること。 【解決手段】 水、カーボンブラックを次亜ハロゲン酸
及び／またはその塩を用いて酸化して得られる酸化カー
ボンブラック、皮膜形成樹脂及び剥離剤を含む筆記板用
水系黒色インキ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるホワイト
ボードのような筆記板にマーキングペンを用いて筆記す
ることができ、不用となった筆跡を拭き消すことができ
る筆記板用水系黒色インキ組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】筆記板用黒色インキ組成物は、従来、着
色剤としてのカーボンブラックを、分散剤を用いてケト
ン系及び低級アルコール系溶剤のような有機溶剤に分散
させ、剥離剤及び界面活性剤等を添加して調製されてき
た。

【０００３】しかし、近年では、環境及び人体に悪影響
を与えるこれら有機溶剤の使用を制限する傾向が一般的
となり、筆記板用インキ組成物についても水系のものが
望まれている。

【０００４】筆記板用水系黒色インキ組成物の例とし
て、特開平2-117975号公報には(部分鹸化)酢酸ビニル系
ポリマーからなる樹脂とジカルボン酸ジ(ポリアルキレ
ングリコールエーテル)エステルのようなエステル化合
物を含む水性ビヒクル中に顔料を分散させたもの、特開
平4-239569号公報には剥離剤として水溶性エステル化合
物及びポリエーテル変性シリコーンオイルから選ばれる
化合物とシリコーンパウダーとを組合せて用いたもの、
特開平6-16991号公報には皮膜形成樹脂、青色顔料水分
散液及び脂肪族カルボン酸エステル系エマルジョンを含
むもの、特開平6-184486号公報には剥離剤として特定リ
ン酸エステル化合物を用いたもの、そして特開平6-2640
19号公報には剥離剤としてペンタエリスリトール脂肪酸
エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル及びオキシ酸
エステル等を用いたものが記載されている。

【０００５】しかし、これらの筆記板用水系黒色インキ
組成物は従来の筆記板用油性マーキングインキに含まれ
るビヒクルや剥離剤を水系顔料分散に適したものに代え
たにすぎず、顔料は溶剤系黒色インキ組成物に従来用い
ていたカーボンブラックである。したがって、ここに開
示の筆記板用水系黒色インキ組成物では、増粘及び顔料
の凝集、沈降等に起因する筆跡濃度の低下、ペン先での
目詰まり、筆記の際のカスレが生じ易く、長期間繰り返
し使用することが困難である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題を解決するものであり、その目的とするところは、
増粘及び顔料の凝集、沈降等に起因する筆跡濃度の低
下、ペン先での目詰まり、筆記の際のカスレが生じ難い
筆記板用水系黒色インキ組成物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、水、カーボン
ブラックを次亜ハロゲン酸及び／またはその塩を用いて
酸化して得られる酸化カーボンブラック、皮膜形成樹脂
及び剥離剤を含む筆記板用水系黒色インキ組成物を提供
するものであり、そのことにより、上記の目的が達成さ
れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本明細書において「水系」とは、水
単独、又は主成分としての水と水混和性有機溶剤との混
合物を液媒体とすることをいう。一般に、主成分として
の水は、液媒体の全量の少なくとも５０重量％以上を占
める。

【０００９】本発明の筆記板用水系黒色インキ組成物で
は、液媒体として水を単独で用いることもできるが、水
混和性有機溶剤を適量併用してよい。水混和性有機溶剤
は液媒体の５０重量％まで、好ましくは１〜３０重量
％、さらに好ましくは３〜２０重量％の量で用いられ
る。

【００１０】用いうる水混和性有機溶剤の具体例には、
メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアル
コール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコー
ル、sec-ブチルアルコール及びイソブチルアルコールの
ような炭素数１〜４のアルキルアルコール；アセトン及
びジアセトンアルコールのようなケトンまたはケトンア
ルコール；テトラヒドロフラン(THF)及びジオキサンの
ようなエーテル；エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコ
ールのようなアルキレングリコール；ポリエチレングリ
コール及びポリプロピレングリコールのようなポリアル
キレングリコール；エチレングリコールモノエチルエー
テル、プロレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテル及びトリエチレング
リコールモノエチルエーテルのような多価アルコールの
低級アルキルエーテル；ポリエチレングリコールモノメ
チルエーテルアセテートのような低級アルキルエーテル
アセテート；グリセリン；及び2-メチルピロリドン及び
N-メチル-2-ピロリドンのようなピロリドン等；が挙げ
られる。

【００１１】また、アルキレングリコール、ポリアルキ
レングリコール、低級アルキルエーテル、低級アルキル
エーテルアセテート及びグリセリンなども用いうるが、
これらは後で説明する剥離剤としても作用する。

【００１２】本発明の筆記板用水系黒色インキ組成物に
着色剤として用いる酸化カーボンブラックは、市販の着
色用カーボンブラックを次亜ハロゲン酸及び／またはそ
の塩で酸化することにより得られる。

【００１３】カーボンブラックは一般に公知の種々の方
法で水に対する分散性が改良されたものが市販されてい
る。これらはその粒子の表面上に少量のカルボキシル基
を有し酸性を示すため、一般に酸性カーボンブラックと
呼ばれる。しかし、酸性カーボンブラックは分散性が不
十分であり、水性顔料インキ用の着色剤に用いるために
は長時間の機械的な分散処理をする必要がある。また、
前述したように本質的にカーボンブラック自体は、水や
有機溶剤には全く相溶性を有しないため、長時間放置す
ると顔料は沈降する。

【００１４】本発明の筆記板用水系黒色インキ組成物に
用いる酸化カーボンブラックは、カーボンブラックを水
溶媒中で、酸化剤として次亜ハロゲン酸及び／またはそ
の塩を用い、加熱攪拌することにより得られる。次亜ハ
ロゲン酸塩としては次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸
カリウム等が挙げられ、次亜塩素酸ナトリウムが反応性
の点から特に好ましい。

【００１５】カーボンブラックを酸化する方法の具体例
としては、カーボンブラックをイオン交換水の入った反
応釜に投入し、充分攪拌して水に馴染ませる。更に、か
き混ぜながら５０℃まで加温して、次亜ハロゲン酸塩水
溶液を加え、９５〜１０５℃で５〜２０時間リフラック
スする。

【００１６】また、カーボンブラックを水中に分散し、
充分攪拌して水に馴染ませた後、カーボンブラックの水
分散体に塩素ガスを送り込んで次亜塩素酸を生成させる
ことにより酸化してもよい。

【００１７】ついで、酸化反応を行った後の分散体から
未酸化のカーボンブラック及び粗粒子を除去して精製濃
縮する。未酸化のカーボンブラック及び粗粒子は、例え
ば、４００メッシュ程度の金網を用いることにより除去
しうる。精製濃縮は、例えば、０.０１μm以下の口径を
有する分離膜(例えば、限外ろ過膜及び逆浸透膜等)を用
いて行いうる。一般に、酸化反応を行った後の酸化カー
ボンブラック水分散体は、顔料濃度１０〜５０重量％に
濃縮される。

【００１８】カーボンブラックの微分散工程と酸化工程
とを同時に行う場合は、水性媒体とカーボンブラックと
次亜ハロゲン酸塩とを適当な割合でよく混合し、ミル媒
体を加え、そして加熱下分散機で、一般に約２〜２０時
間、好ましくは約３〜１０時間分散させる。

【００１９】酸化反応によりカーボンブラックの表面に
酸素原子が導入される。その結果、カーボンブラック粒
子の表面上に水酸基及びカルボキシル基のような親水性
基が形成され、カーボンブラック粒子の親水性及び水分
散性が向上する。酸化カーボンブラックの酸化の程度は
酸素含有率及び活性水素含有量により示される。

【００２０】酸化カーボンブラックの酸素含有率とは、
カーボンブラック中に含まれる酸素の重量％をいい、例
えば、不活性ガス融解−赤外線吸収法(JISZ2613-1976
法)に従い測定できる。本発明で用いる酸化カーボンブ
ラックは、３〜３０％、好ましくは７〜２５％の酸素含
有率を有する。酸化カーボンブラックの酸素含有率が３
％を下回ると水に対する親和性が低下する。

【００２１】酸化カーボンブラックの活性水素含有量と
は、酸化カーボンブラック粒子の表面上の親水性基が有
する活性水素のモル量をいい、例えば、ツァイゼル法に
従い測定できる。本発明で用いる酸化カーボンブラック
は、１.５mmol/g以上、好ましくは２mmol/g以上の活性
水素含有量を有する。活性水素含有量が１.５mmol/gよ
り低い場合は水分散性が悪くなり、本発明の効果を達成
しにくい。

【００２２】また、酸化反応で酸化カーボンブラック表
面に形成されるカルボキシル基のような酸性基は次亜ハ
ロゲン酸塩由来のカチオンと一部塩を形成し、そのこと
によりカーボンブラック粒子の水分散性が助長される。
好ましくは、酸化カーボンブラック表面に存在する親水
性基は、少なくとも一部がアルカリ金属塩、特に好まし
くはナトリウム塩になっている。その結果、酸化カーボ
ンブラックは水系液媒体中に微分散され、マーキングペ
ン等を腐食する問題が解消される。

【００２３】酸化カーボンブラックの平均粒径は３００
nm以下、好ましくは２００〜３０nm、更に好ましくは１
００nm程度とすることにより本発明の目的を達成でき
る。酸化カーボンブラックの平均粒径が３００nmを上回
ると顔料の沈降が起こり易くなるからである。

【００２４】本発明で用いる酸化カーボンブラックの原
料となるカーボンブラックは、一般に天然ガスや液状炭
化水素(重油やタール等)を熱分解または不完全燃焼させ
て得られる。また、製造方法によりチャンネルブラッ
ク、ファーネスブラック、ランプブラック等に分類さ
れ、市販されている。

【００２５】用いるカーボンブラックの種類は特に限定
されない。アルカリ性、中性、酸性カーボンブラックの
いずれでも使用できる。

【００２６】上述のようなカーボンブラックは市販され
ており、具体的には、三菱化学社製の＃１０Ｂ、＃２０
Ｂ、＃３０、＃３３、＃４４、＃４５、＃５０、＃５
５、＃９５、＃２６０、＃９００、＃１０００、＃２２
００Ｂ、＃２３００、＃２３５０、＃２４００Ｂ、＃２
６５０、＃２７００、＃４０００Ｂ、ＣＦ９、ＭＡ８、
ＭＡ１１、ＭＡ７７、ＭＡ１００、ＭＡ２２０、ＭＡ２
３０、ＭＡ６００及びＭＣＦ８８等；キャボット社製の
モナーク１２０、モナーク７００、モナーク８００、モ
ナーク８８０、モナーク１０００、モナーク１１００、
モナーク１３００、モナーク１４００、モーガルＬ、リ
ーガル９９Ｒ、リーガル２５０Ｒ、リーガル３００Ｒ、
リーガル３３０Ｒ、リーガル４００Ｒ、リーガル５００
Ｒ及びリーガル６６０Ｒ等；デグサ社製のプリンテック
スＡ、プリンテックスＧ、プリンテックスＵ、プリンテ
ックスＶ、プリンテックス５５、プリンテックス１４０
Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、スペシャルブラック４、
スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック５、スペ
シャルブラック６、スペシャルブラック１００、スペシ
ャルブラック２５０、カラーブラックＦＷ１、カラーブ
ラックＦＷ２、カラーブラックＦＷ２Ｖ、カラーブラッ
クＦＷ１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラッ
クＳ１６０及びカラーブラックＳ１７０等が挙げられ
る。

【００２７】吸油量の小さいカーボンブラックが好まし
い。本発明で用いるカーボンブラックは、好ましくはＪ
ＩＳ−Ｋ６２２１測定法による吸油量１５０ml／１００
ｇ以下、更に好ましくは８０ml／１００ｇ以下を有す
る。このようなカーボンブラックは酸化後微細化分散さ
れ易く、ペン体の中で良好な結果が得られるからであ
る。

【００２８】酸化カーボンブラックはインキ全量に対し
て０.５〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％、更
に好ましくは２〜７重量％で本発明の筆記板用水系黒色
インキ組成物に含有させる。含有量が０.５重量％を下
回るとマーキングペンとしての必要な濃度を示さない。
また、２０重量％を上回ると良好な消去性能を保つため
に大量の皮膜形成樹脂をインキ組成物に含有させる必要
が生ずるので、インキ粘度が高くなり過ぎ筆記できなく
なる。

【００２９】本発明の筆記板用水系黒色インキ組成物で
は、インキ組成物に皮膜形成能を与えるために皮膜形成
樹脂を使用する。皮膜形成樹脂とは、使用する液媒体に
溶解又は分散し、顔料の分散性に悪影響を与えず、そし
て乾燥後皮膜を筆記板から拭き取ることができる程度の
筆記板に対する密着性を有する皮膜形成性樹脂である。

【００３０】例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルホル
マール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアルコー
ル、水溶性アクリル樹脂及び水溶性マレイン酸樹脂のよ
うな水溶性樹脂；及びアルキッド樹脂、ウレタン樹脂及
びアクリル樹脂のような非水溶性樹脂のエマルジョン等
が挙げられる。このような樹脂は市販されており、具体
的にはジョンソンポリマー社製の「ジョンクリルＪ６
２」、昭和高分子社製の「ポリゾールＰＳ」、クラレ社製
の「クラレポバールＰＶＡ２０３」及び「クラレポバール
Ｌ−８」等が挙げられる。

【００３１】皮膜形成樹脂の使用量は、一般にインキ全
量に対して１〜２０重量％程度、好ましくは２〜１０重
量％程度である。

【００３２】剥離剤(消去剤)は、本発明の筆記板用水系
黒色インキ組成物により筆記板に描かれた筆跡が不要と
なった際に、その筆跡を筆記板から剥離(消去)するため
の添加剤である。この剥離剤は、筆記後、皮膜形成樹脂
と顔料が乾燥して、粒子となって析出する際に、この粒
子のまわりを取り囲み、筆記文字を拭き消すこととを可
能にする。剥離剤が樹脂と完全に相溶すると剥離(拭き
消し)の際に汚れとなって残り、また、全く相溶しない
と筆記板上の筆跡は硬くなり、時間の経過と共に剥離し
難くなるので、用いる樹脂と適度に相溶するものが好適
である。

【００３３】本発明の筆記板用水系黒色インキ組成物の
剥離剤としては、筆記板用溶剤系(ケトン−エステルま
たはアルコール)黒色インキ組成物で従来から使用され
た常温で液体の難揮発性物質を使用できる。例えば、高
級脂肪酸エステル、グリコール類及びそのエーテル、多
価アルコール脂肪酸エステル、高級脂肪族炭化水素、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル型非イオン系界面活
性剤及びその誘導体、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ノールエーテル型非イオン系界面活性剤及びその誘導体
等が挙げられる。また特に好ましくは高級脂肪酸エステ
ル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリ
コールポリプロピレングリコール及びアルキレングリコ
ール重縮合物である。

【００３４】好ましい高級脂肪酸エステル類の具体的な
例としては、カプロン酸ミリスチル、カプロン酸イソス
テアリル、カプロン酸オレイル、カプリル酸イソステア
リル、カプリル酸オレイル、２−エチルヘキサン酸ステ
アリル、２−エチルヘキサン酸イソステアリル、２−エ
チルヘキサン酸オレイル、２−エチルヘキサン酸セチ
ル、カプリン酸イソオクタデシル、カプリン酸オレイ
ル、パルミチン酸イソオクチル、パルミチン酸イソオク
タデシル、パルミチン酸ジエチレングリコールモノブチ
ルステアリン酸イソオクチル、ステアリン酸イソオクタ
デシル、イソステアリン酸イソステアリル、イソステア
リン酸イソセチル、イソステアリン酸−２−エチルヘキ
シル、ミリスチン酸イソプロピル、オレイン酸ラウリル
及びオレイン酸ブチル等が挙げられる。

【００３５】また、好ましいグリコール類及びそのエー
テルとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、２，５−ヘキサンジオー
ル、液状のポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール、エチレングリコールやプロピレングリコール
の高級アルキルエーテル、グリセリントリポリエチレン
ポリプロピレングリコールエーテル、及びソルビタンプ
ロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。

【００３６】上記の剥離剤は単独または２種以上併用し
て使用でき、剥離剤の使用量は顔料と皮膜形成樹脂の合
計量に対し、５０〜２００重量％程度であり、好ましく
は１００〜１５０重量％である。５０重量％を下回ると
良好な剥離性を得られないおそれが高くなり、２００重
量％を越えると筆跡が乾燥する際に、均質な筆記膜が形
成されずに筆跡の濃度低下を起こすおそれが高くなる。

【００３７】本発明の筆記板用水系黒色インキ組成物に
おける剥離効果を示す添加剤混合物(以後は「剥離剤エマ
ルジョン」と表記する。)は、剥離剤、剥離助剤、乾燥調
整剤及びエマルジョン安定化剤等を高速ディゾルバー等
で充分攪拌して得られるエマルジョンであり、優れた消
去性を示す。

【００３８】剥離助剤としての界面活性剤は、液媒体中
で上記剥離剤を安定にエマルジョン化して、筆記後、乾
燥時造膜樹脂と一定のエマルジョンの大きさで混合す
る。界面活性剤は、アニオン性、カチオン性及びノニオ
ン性の区別なく使用出来る。使用量は当業者に通常用い
られる量でよいが、一般に剥離剤の３〜３０重量％の範
囲である。

【００３９】剥離助剤の具体例には、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプ
ロピレングリコールエーテル、ポリオキシエチレンポリ
オキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル脂肪酸塩、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレン
グリコール脂肪酸エステル、グリセリ脂肪酸エステル
塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル
またはその塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン
酸エステル、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンア
ルキルリン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ア
ルキルアミン及び四級アンモニウム塩等が挙げられる。

【００４０】乾燥調整剤またはエマルジョン安定化剤等
としては、例えば、グリコール系溶剤、グリコールエー
テル系溶剤、アルコール系溶剤、グリセリン系溶剤、２
−ピロリゾン、ジメチルイミダゾリジノン、γ−ブチロ
ラクトン等が挙げられる。これらは筆記板用水系黒色イ
ンキ組成物の全量を基準にして１〜３０重量％の範囲で
使用できる。

【００４１】本発明の筆記板用水系黒色インキ組成物は
所望に応じて、従来使用されている公知の種々の添加剤
を配合することも可能であり、これらの添加剤として
は、例えば防腐剤、防カビ剤、造膜調整剤、乾燥調整
剤、キャップオフ乾燥防止剤、消泡剤、ｐＨ調整剤等が
挙げられる。

【００４２】本発明の筆記板用水系黒色インキ組成物の
好ましい製造方法は、カーボンブラックの水系分散体を
提供する工程；分散されたカーボンブラックを次亜ハロ
ゲン酸及び／またはその塩で酸化することにより酸化カ
ーボンブラックの水系分散体を調製する工程；剥離剤エ
マルジョンを別途調製する工程；そして、酸化カーボン
ブラックの水系分散体、剥離剤エマルジョン、皮膜形成
樹脂及びその他の添加剤(防腐剤、防カビ剤、造膜調整
剤、乾燥調整剤、キャップオフ乾燥防止剤、消泡剤、ｐ
Ｈ調整剤等)を混合分散し、インキ化する工程；を包含
する。

【００４３】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
るが、勿論本発明はこれらのみに限定されるものではな
い。但し以下の記述において「重量部」を「部」と略
す。

【００４４】実施例１ Ａ)酸化カーボンブラック水分散体の調製 ５０００mlの４つ口フラスコにＤＢＰ吸油量５０ml／１
００ｇのカーボンブラック(商品名：「＃４５」、三菱化
学社製)３００ｇ及び水２７００mlを仕込みよく混合
し、ガラスビーズ１０００mlを加え攪拌した。攪拌１時
間後、これに次亜塩素酸ナトリウム(有効塩素濃度１２
％)５００ｇを加え、１００〜１０５℃で１０時間撹拌
した。

【００４５】次いで、この分散体を濾過してビーズを分
離し、得られたウェットケーキを水３０００mlに再分散
し、電導度０.５ｍＳまで限外濾過膜を使用して脱塩精
製した。更に酸化カーボンブラック濃度を２０％まで濃
縮した。

【００４６】この酸化カーボンブラック水分散体の粘度
は２.５cps／２５℃であり、酸化カーボンブラックの平
均粒径は６０nmであり、収率は８５％であった。

【００４７】酸化カーボンブラックの酸素含有率分析を
行った。原料のカーボンブラックの酸素含有率は０.７
％、酸化カーボンブラックの酸素含有率は８.５％の値
が測定された。したがって得られた酸化カーボンブラッ
クが充分に酸化されていることが示された。

【００４８】Ｂ)剥離剤エマルジョンの調製 (１)Ｂ−１液：イソステアリン酸−２−エチルヘキシル
５０部と高級アルコール(商品名：「ＨＡ１８Ｇ」、三菱
化学社製)５部を充分混合した。

【００４９】(２)Ｂ−２液：別の容器に水３０部、グリ
セリン１０部及びポリオキシエチレンアルキルリン酸塩
(商品名：「プライサーフＭ２０８Ｂ」、第一工業製薬社
製)５部を充分混合する。

【００５０】(３)Ｂ−２液を「ディゾルバー」(特殊機化
社製)を用いて回転数５０００rpmで攪拌しながら、Ｂ−
１液を投入後１５分攪拌し、剥離剤エマルジョンを調製
した。

【００５１】Ｃ)筆記板用水系黒色インキ組成物の調製 水５５部を攪拌しながら、スチレンアクリル樹脂の３４
％水溶液(商品名：「ジョンクリルＪ６２」、ジョンソン
ポリマー社製)１０部、Ａの酸化カーボンブラック水分
散体２０部、Ｂの剥離剤溶液１５部を順次加え、全量添
加後１時間攪拌し、筆記板用水系黒色インキ組成物を得
た。

【００５２】このインキ組成物をマーキングペンにセッ
トし評価した。その結果はペンを上向き及び下向きで長
期保存しても濃度低下、目詰まりする事もなく、またホ
ワイトボードに筆記後軽く拭き消すことができた。表２
に評価結果を示した。

【００５３】

【物性試験方法】酸化カーボンブラック水分散体の粘度測定 酸化カーボンブラック濃度２０％の酸化カーボンブラッ
ク水分散体の粘度をＥ型粘度計(商品名：「ＥＬＤ」、東
京計器社製)を用いて測定した。

【００５４】酸化カーボンブラックの平均粒径の測定 酸化カーボンブラック水分散体を動的光散乱法方式測定
器(レーザードップラー散乱光解析方式、商品名：「マイ
クロトラックＵＰＡ」、LEEDS & NORTHRUP社製)を用いて
測定した。

【００５５】酸化カーボンブラックの酸素含有率分析 酸化カーボンブラック中の酸素の割合を不活性ガス融解
−赤外線吸収法(JISZ2613-1976法)に従い測定した。

【００５６】

【表１】 分析条件 分析機器 HERAEUS CHN-O RAPIO全自動元素分析装置 試料分解炉温度 １１４０℃ 分留管温度 １１４０℃ 使用ガス Ｎ₂／Ｈ₂＝９５％／５％の混合ガス ガス流量 ７０ml／min 検出器 非分散型分光計(Binos)

【００５７】筆記板用水系黒色インキ組成物の濃度の経
時変化試験 試料をマーキングペンにセットし、そのペンを上向きで
３ヶ月間保存後、試料濃度の変化を測定した。

【００５８】評価基準 ホワイトボード(筆記板)上に筆記して、初期と３ヶ月間
保存後との筆跡濃度を比較した。 ◎：初期に比べてまったく濃度低下がない。 ○：初期に比べてわずかの濃度低下があるが、マーキン
グペンとして使用できる。 △：初期に比べて濃度が半分以上低下し、マーキングペ
ンとして使用できない。 ×：初期に比べてまったく色がでない。

【００５９】筆記板用水系黒色インキ組成物の目詰まり
の経時変化試験 試料をマーキングペンにセットし、そのペンを下向きで
３ヶ月間保存後、ペン先における目詰まりの度合いを判
定した

【００６０】評価基準 ◎：目詰まりが全くない。 ○：最初の１cm以内の筆記で目詰まりが取れて、その後
は問題なく筆記可能となる。 △：最初は目詰まりして、筆跡がかすれるが、次第に筆
記していくとかすれの度合いは低くなる。 ×：目詰まりがひどく筆記できない。

【００６１】筆記板用水系黒色インキ組成物の消去性試
験 試料をマーキングペンにセットし、そのペンでホワイト
ボードに筆記し、軽く拭き消す事が出来きるかどうかを
判定した。

【００６２】評価基準 薄葉紙に１００ｇの分銅を乗せて、軽く筆跡の上を引張
り消す操作を繰返す。 ◎：１〜２回で完全に消去できる。 ○：３〜５回で完全に消去できる。 △：５回以上で完全に消去できる。 ×：いくら繰返しても消去されない。

【００６３】実施例２ Ａ)酸化カーボンブラック水分散体の調製 ５０００mlの４つ口フラスコにＤＢＰ吸油量１５０ml／
１００ｇのカーボンブラック(商品名：「カラーブラック
Ｓ１６０」、デグサ社製)２００ｇ及び水２５００mlを仕
込みよく混合し攪拌した。攪拌１時間後、これに次亜塩
素酸ナトリウム(有効塩素濃度１２％)４００ｇを加え、
１００〜１０５℃で１５時間撹拌した。

【００６４】次いで、ロ過し、得られたウェットケーキ
を水３０００mlに再分散し、電導度０.３ｍＳまで限外
濾過膜を使用して脱塩精製した。更に酸化カーボンブラ
ック濃度を２０％まで濃縮した。

【００６５】この酸化カーボンブラック水分散体の粘度
は８cps／２５℃であり、酸化カーボンブラックの平均
粒径は１８０nmであり、収率は８５％であった。

【００６６】酸化カーボンブラックの酸素含有率分析を
行った。原料のカーボンブラックの酸素含有率は１.６
％、酸化カーボンブラックの酸素含有率は８.３％の値
が測定された。したがって得られた酸化カーボンブラッ
クが充分に酸化されていることが示された。

【００６７】Ｂ)剥離剤エマルジョンの調製 (１)Ｂ−１液：オレイン酸ラウリル４８部と高級アルコ
ール(商品名：「ＨＡ２６Ｇ」、三菱化学社製)７部を充分
混合した。

【００６８】(２)Ｂ−２液：別の容器に水３０部、ジエ
チレングリコール１０部及びポリオキシエチレンポリオ
キシプロピレングリコールエーテル(商品名：「エパン７
４０」、第一工業工業社製)１０部を充分混合した。

【００６９】(３)Ｂ−２液を「ディゾルバー」を用いて回
転数５０００rpmで攪拌しながら、Ｂ−１液を投入後１
５分攪拌し、剥離剤エマルジョンを調製した。

【００７０】Ｃ)筆記板用水系黒色インキ組成物の調製 水５３部を攪拌しながら、ポリ酢酸ビニルエマルジョン
の固形分５０％水溶液(商品名：「ポリゾールＰＳ」、昭
和高分子社製)７部、Ａの酸化カーボンブラック水分散
体２０部及びＢの剥離剤溶液２０部を順次加え、全量添
加後１時間攪拌し、筆記板用水系黒色インキ組成物を得
た。

【００７１】このインキ組成物をマーキングペンにセッ
トし評価した。その結果はペンを上向き及び下向きで長
期保存しても濃度低下、目詰まりする事もなく、またホ
ワイトボードに筆記後軽く拭き消すことができた。表２
に評価結果を示した。

【００７２】実施例３ Ａ)酸化カーボンブラック水分散体の調製 実施例１のＤＢＰ吸油量５０ml／１００ｇのカーボンブ
ラック(商品名：「＃４５」、三菱化学社製)をＤＢＰ吸油
量４５ml／１００ｇのカーボンブラック(商品名：「＃２
４００Ｂ」、三菱化学社製)に代えて、実施例１と同様に
酸化カーボンブラック水分散体を調製した。

【００７３】この酸化カーボンブラック水分散体の粘度
は５cps／２５℃であり、酸化カーボンブラックの平均
粒径は８０nmであり、収率は９０％であった。

【００７４】Ｂ)剥離剤エマルジョンの調製 (１)実施例１のＢ−１液のイソステアリン酸−２−エチ
ルヘキシルをパルミチン酸イソオクタデシル、高級アル
コール(商品名：「ＨＡ１８Ｇ」、三菱化学社製)を高級ア
ルコール(商品名：「ＨＡ２２Ｇ」、三菱化学社製)に代え
て、実施例１と同様にＢ−１液を充分混合した。

【００７５】(２)実施例１のＢ−２液のグリセリンをポ
リオキシプロピル化グリセリン(商品名：「サニックスＧ
Ｐ２５０」、三洋化成社製)、ポリオキシエチレンアルキ
ルリン酸塩(商品名：「プライサーフＭ２０８Ｂ」、第一
工業製薬社製)をポリオキシエチレンポリオキシプロピ
レンアルキルエーテル(商品名：「ＰＥＮ−４６２０」、
日光ケミカル社製)に代えて実施例１と同様にＢ−２液
を充分混合した。

【００７６】(３)実施例１と同様に剥離剤エマルジョン
を調製した。

【００７７】Ｃ)筆記板用水系黒色インキ組成物の調製 実施例１の水５５部とスチレンアクリル樹脂の３４％水
溶液(商品名：「ジョンクリルＪ６２」、ジョンソンポリ
マー社製)１０部を水６２部とポリビニルアルコール(商
品名：「クラレポバールＬ−８」、クラレ社製)３部に代
えて、実施例１と同様に筆記板用水系黒色インキ組成物
を得た。

【００７８】このインキ組成物をマーキングペンにセッ
トし評価した。その結果はペンを上向き及び下向きで長
期保存しても濃度低下、目詰まりする事もなく、またホ
ワイトボードに筆記後軽く拭き消すことができた。表２
に評価結果を示した。

【００７９】実施例４ Ａ)酸化カーボンブラック水分散体の調製 直径１mmのジルコニアビーズを充填した横型湿式分散機
を使用し、ＤＢＰ吸油量５５ml／１００ｇのカーボンブ
ラック(商品名：「＃９００」、三菱化学社製)３００ｇ及
び水２７００ｇの混合物を３時間分散し、カーボンブラ
ック水分散体を調製した。得られた分散体３０００ｇを
４つ口フラスコに移し、これに次亜塩素酸ナトリウム
(有効塩素濃度１２％)１５００ｇを加え、１００〜１０
５℃で８時間酸化処理した。次いで、処理液を濾過し、
得られたウェットケーキを水３０００mlに再分散し、電
導度０.２ｍＳまで限外濾過膜を使用し脱塩精製した。
更に酸化カーボンブラック濃度を２０％まで濃縮した。
この酸化カーボンブラック水分散体の粘度は４cps／２
５℃であり、平均粒径は５０nmであり、収率は８０％で
あった。

【００８０】酸化カーボンブラックの酸素含有率分析を
行った。原料のカーボンブラックの酸素含有率は０.５
％、酸化カーボンブラックの酸素含有率は１１.５％の
値が測定された。したがって得られた酸化カーボンブラ
ックが充分に酸化されていることを示した。

【００８１】Ｂ)剥離剤エマルジョンの調製 (１)Ｂ−１液：２−エチルヘキサン酸イソステアリル５
０部と高級アルコール(商品名：「ＨＡ１８Ｇ」、三菱化
学社製)５部を充分混合した。

【００８２】(２)Ｂ−１液：別の容器に水３０部、グリ
セリン１０部及びポリオキシエチレンアルキルエーテル
硫酸エステル塩(商品名：「ハイテノールＮ０７」、第一
工業製薬社製)５部を充分混合した。

【００８３】(３)Ｂ−２液をディゾルバー回転数５００
０rpmで攪拌しながら、Ｂ−１液を投入後１５分攪拌
し、剥離剤エマルジョンを調製した。

【００８４】Ｃ)筆記板用水系黒色インキ組成物の調製 水６１部に攪拌しながらポリビニルアルコール(商品
名：「クラレポバールＰＶＡ２０３」、クラレ社製)３部
を溶解し、Ａの酸化カーボンブラック水分散体１５部及
びＢの剥離剤エマルジョン溶液２０部を順次加え、全量
添加後１時間攪拌し、筆記板用水系黒色インキ組成物を
得た。

【００８５】このインキ組成物をマーキングペンにセッ
トし評価した。その結果はペンを上向き及び下向きで長
期保存しても濃度低下、目詰まりする事もなく、またホ
ワイトボードに筆記後軽く拭き消すことができた。表２
に評価結果を示した。

【００８６】実施例５ Ａ)酸化カーボンブラック水分散体の調製 実施例４のＤＢＰ吸油量５５ml／１００ｇのカーボンブ
ラック(商品名：「＃９００」、三菱化学社製)をＤＢＰ吸
油量１７０ml／１００ｇのカーボンブラック(商品名：
「カラーブラックＦＷ１」、デグサ社製)に代えて、実施
例４と同様に酸化カーボンブラック水分散体を調製し
た。

【００８７】この酸化カーボンブラック水分散体の粘度
は４cps／２５℃であり、酸化カーボンブラックの平均
粒径は１３０nmであった。収率は７５％であった。

【００８８】Ｂ)剥離剤エマルジョンの調製 (１)実施例４のＢ−１液の２−エチルヘキサン酸イソス
テアリルをパルミチン酸ジエチレングリコールモノブチ
ル、高級アルコール(商品名：「ＨＡ１８Ｇ」、三菱化学
社製)を高級アルコール(商品名：「ＨＡ２６Ｇ」、三菱化
学社製)に代えて、実施例４と同様にＢ−１液を充分混
合した。

【００８９】(２)実施例４のＢ−２液のグリセリンをポ
リオキシプロピレン化グリセリン(商品名：「サンニック
スＧＰ３０００」、三洋化成社製)、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル硫酸エステル塩(商品名：「ハイテノー
ルＮ０７」、第一工業製薬社製)をポリオキシアルキルリ
ン酸エステル(商品名：「フォスファノールＬＢ４０
０」、東邦化学社製)に代えて実施例４と同様にＢ−２液
を充分混合した。

【００９０】(３)実施例４と同様に剥離剤エマルジョン
を調製した。

【００９１】Ｃ)筆記板用水系黒色インキ組成物の調製 実施例４のポリビニルアルコール(商品名：「クラレポバ
ールＰＶＡ２０３」、クラレ社製)をポリプロピレンオキ
サイド(商品名：「パオゲンＰＰ−１５」、第一工業製薬
社製)に代えて、実施例４と同様に筆記板用水系黒色イ
ンキ組成物を得た。

【００９２】このインキ組成物をマーキングペンにセッ
トし評価した。その結果はペンを上向き及び下向きで長
期保存しても濃度低下、目詰まりする事もなく、またホ
ワイトボードに筆記後軽く拭き消すことができた。表２
に評価結果を示した。

【００９３】比較例１ Ａ)カーボンブラック水分散体の調製 ＤＢＰ吸油量５０ml／１００ｇのカーボンブラック(商
品名：「＃４５」、三菱化学社製)５００ｇ、スチレンア
クリル樹脂の３４％水溶液(商品名：「ジョンクリルＪ６
２」、ジョンソンポリマー社製)５００ｇ及びイオン交換
水５００ｇをディゾルバーでプレミックスした。これ
を、ジルコニアビーズを充填した横型湿式分散機を使用
し、平均粒径７５nmまで分散し、分散が終了後、水でカ
ーボンブラック分２０％まで希釈した。

【００９４】Ｂ)剥離剤エマルジョンの調製 実施例１と同様に剥離剤エマルジョンを調製した。

【００９５】Ｃ)筆記板用水系黒色インキ組成物の調製 Ａのカーボンブラック水分散体２０部を攪拌しながら、
Ｂの剥離剤エマルジョン２０部を水６０部で希釈した溶
液を、徐々に添加して、添加終了後１時間攪拌し、筆記
板用水系黒色インキ組成物を得た。

【００９６】このインキ組成物をマーキングペンにセッ
トし評価した。その結果はペンを上向き及び下向きで長
期保存後に濃度低下が起こり、目詰まりが発生した。ま
たホワイトボードに筆記後軽く拭き消すことができなか
った、表２に評価結果を示した。

【００９７】比較例２ Ａ)カーボンブラック水分散体の調製 ポリビニルアルコール３５０ｇ(商品名：「クラレポバー
ルＰＶＡ２０３」、クラレ社製)を水１０００ｇに完溶
し、これにＤＢＰ吸油量５０ml／１００ｇのカーボンブ
ラック(商品名：「＃９００」、三菱化学社製)５００ｇを
加え、ディゾルバーでプレミックスした。これを、ジル
コニアビーズを充填した横型湿式分散機を使用して、平
均粒径９５nmまで分散し、分散が終了後、水でカーボン
ブラック分２０％まで希釈した。

【００９８】Ｂ)剥離剤エマルジョンの調製 実施例４と同様に剥離剤エマルジョンを調製した。

【００９９】Ｃ)筆記板用水系黒色インキ組成物の調製 Ａのカーボンブラック水分散体２０部を攪拌しながら、
Ｂの剥離剤エマルジョン２０部を水６０部で希釈した溶
液を、徐々に添加し、添加終了後１時間攪拌し、筆記板
用水系黒色インキ組成物を得た。

【０１００】このインキ組成物をマーキングペンにセッ
トし評価した。その結果はペンを上向き及び下向きで長
期保存後に濃度低下が起こり、目詰まりが発生した。ま
たホワイトボードに筆記後軽く拭き消すことができなか
った、表２に評価結果を示した。

【０１０１】比較例３ 本発明に示す剥離剤エマルジョンを使用しない例 ポリビニルアルコール(商品名：「クラレポバールＰＶＡ
２０３」、クラレ社製)３０ｇを水７３０ｇに溶解し、さ
らに市販で(比較的)酸化度の高いＤＢＰ吸油量１５０ml
／１００ｇのカーボンブラック(商品名：「カラーブラッ
クＦＷ２００」、デグザ社製)４０ｇを加えて、ディゾル
バーで５０００rpmで１時間攪拌した。この分散体は１
夜放置後、上澄み層と沈降物層に分離したため、インキ
には調製ができなかった。

【０１０２】

【表２】

【０１０３】

【発明の効果】本発明の筆記板用水系黒色インキ組成物
は酸化カーボンブラックを着色剤として使用しているた
め、水性液媒体に対する微分散性が改良されている。そ
のため長期間の使用においてもカーボンブラックの凝集
や沈降による濃度低下が生じず、分散保存安定性に優れ
る。またペン先での目詰まり、筆跡のカスレが生じない
のような保湿性も良好であり、高筆跡濃度で良好な筆記
性を示す。また、本発明の剥離剤エマルジョンと酸化カ
ーボンブラックとの相互作用によって、優れた消去性を
持続する。

【０１０４】また本発明の筆記板用水系黒色インキ組成
物は水性液媒体を使用しているため、使用時に揮発性有
機溶剤による臭気がなく、環境衛生的である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水、カーボンブラックを次亜ハロゲン酸
   及び／またはその塩を用いて酸化して得られる酸化カー
   ボンブラック、皮膜形成樹脂及び剥離剤を含む筆記板用
   水系黒色インキ組成物。
2. 【請求項２】 前記酸化カーボンブラックの表面活性水
   素含有量が１.５mmol/g以上である請求項１記載の筆記
   板用水系黒色インキ組成物。
3. 【請求項３】 前記カーボンブラックのＪＩＳ−Ｋ６２
   ２１測定法による吸油量が１５０ml／１００ｇ以下であ
   る請求項１記載の筆記板用水系黒色インキ組成物。
4. 【請求項４】 前記酸化カーボンブラックの平均粒径が
   ３００nm以下である請求項１記載の筆記板用水系黒色イ
   ンキ組成物。
5. 【請求項５】 前記酸化カーボンブラックの表面に存在
   する酸性基の少なくとも一部がアルカリ金属塩になって
   いる請求項１記載の筆記板用水系黒色インキ組成物。
6. 【請求項６】 前記酸化カーボンブラックがインキ組成
   物の全量に対して、０.５〜２０重量％の量で含有され
   る請求項１記載の筆記板用水系黒色インキ組成物。