JPH0987566A

JPH0987566A - 水性顔料インキ組成物

Info

Publication number: JPH0987566A
Application number: JP23990095A
Authority: JP
Inventors: Hide Nagami; 秀永見; Kazuhiro Koyaizu; 和弘小柳津
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 1997-03-31
Anticipated expiration: 2015-09-19
Also published as: JP3877345B2

Abstract

(57)【要約】【課題】筆記具用、スタンプ用、記録計用、プリンタ
ー用、印刷用などとして利用可能な耐乾燥性に優れた水
性インキ組成物を提供する。【解決手段】ペンタエリスリトールおよびポリグリセ
リンのアルキレンオキサイド付加物と顔料、分散剤およ
び水を含有することを特徴とする水性顔料インキ組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、筆記具用、スタンプ
用、記録計用、プリンター用、印刷用などとして利用可
能な耐乾燥性に優れた水性インキ組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】これまでの水性顔料インキを使用した筆
記具は、キャップを筆記具本体から外して、ペン先を大
気中に長期間露出すると、インキが乾燥し、その固形物
がインキ流路を詰まらせ、筆記不可能となる場合があっ
た。このため、従来より耐乾燥性に優れた水性顔料イン
キを得るために、蒸発防止剤としてグリコール、グリセ
リンなどの水溶性有機溶剤や尿素などを添加してなる水
性顔料インキが知られている。

【０００３】しかしながら、この場合、かなり多量にイ
ンキ中に添加しなければ満足できる性能向上は認められ
ないため、インキの粘度上昇による流出困難や描線のか
すれが発生しやすい点に課題がある。また、エチレング
リコールなどの水溶性有機溶剤を使用した場合にはイン
キの表面張力が低下し、描線が滲みやすくなり、はっき
りとした描線が得られない欠点がある。さらに、尿素を
添加した場合にはインキを高温に保存したときに尿素の
分解が起こり、その安定性に課題がある。

【０００４】一方、特開平５−２７１６０１号公報に
は、ペンタエリスリトールを添加した水性インキ組成物
が開示されており、耐乾燥性に優れた水性インキ組成物
として提示されているが、その効果は満足すべきもので
はない。

【０００５】また、本願出願人の先行技術である特開平
５−１８６７３０号公報には、ポリグリセリンのアルキ
レンオキサイド付加物を添加した水性ボールペン用顔料
インキ組成物が開示されているが、グリコールなどの水
溶性有機溶剤を併用しており、さらに、耐乾燥性に対す
る効果度合いがはっきり明示されていない点等でその目
的及び構成が異なるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように前記した従
来の技術では、充分な耐乾燥性が得られなかったり、イ
ンキ性能が低下または変化しやすい点に課題がある。そ
こで、本発明は、このようなインキ性能の低下または変
化を抑え、耐乾燥性に優れた水性顔料インキ組成物を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、水性顔料
インキ組成物にペンタエリスリトールおよびポリグリセ
リンのアルキレンオキサイド付加物を併用配合した場
合、耐乾燥性が良好でペン体に充填して筆記したときの
描線のにじみ、かすれ等の欠点のないことを見出し、本
発明を完成したものである。

【０００８】すなわち、本発明の水性顔料インキ組成物
は、ペンタエリスリトールおよびポリグリセリンのアル
キレンオキサイド付加物と顔料、分散剤および水の混合
物からなることを特徴とする。前記ポリグリセリンのア
ルキレンオキサイド付加物は、ジグリセリンにエチレン
オキサイドを５〜５０モル付加したジグリセリンのエチ
レンオキサイド付加物またはジグリセリンにプロピレン
オキサイドを５〜４０モル付加したジグリセリンのプロ
ピレンオキサイド付加物であることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に詳しく説明する。本発明で用いるペンタエリスリトー
ル〔Ｃ（ＣＨ₂ＯＨ）₄〕およびポリグリセリンのアルキ
レンオキサイド付加物は、耐乾燥剤として用いるもので
あり、水性顔料インキ組成中に配合してもインキ性能の
低下等を招くことなどがなく、その併用での合計使用量
は１重量％〜３０重量％、好ましくは３重量％〜２０重
量％である。合計使用量が１重量％未満の場合には、そ
の耐乾燥剤としての効果が低く、３０重量％を越える場
合には、水性顔料インキとしての粘度が高くなりすぎた
り、インキの保存安定性に問題が出てくる。

【００１０】また、各々の使用量は、ペンタエリスリト
ールは０．５〜１０重量％、ポリグリセリンのアルキレ
ンオキサイド付加物は０．５〜２０重量％が好ましい。
前記ポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物とし
ては、例えば、ジグリセリンにエチレンオキサイドを５
〜５０モル付加したジグリセリンのエチレンオキサイド
付加物またはジグリセリンにプロピレンオキサイドを５
〜４０モル付加したジグリセリンのプロピレンオキサイ
ド付加物が挙げられる。

【００１１】本発明のインキ組成物に用いられる顔料の
種類は、特に制限はなく、従来、水性顔料インキ組成物
に慣用されている無機系及び有機系顔料の中から任意の
ものを使用することができる。無機系顔料としては、例
えば、酸化チタン、カーボンブラック、金属粉などが挙
げられ、また、有機系顔料としては、例えば、アゾレー
キ、不溶姓アゾ系顔料、キレートアゾ系顔料、フタロシ
アニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系
顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、染料レーキ、
ニトロ顔料、ニトロソ顔料、ジオキサジン系顔料などが
挙げられる。

【００１２】具体的には、フタロシアニンブルー(C.I.7
4160)、フタロシアニングリーン(C.I.74260)、ハンザイ
エロー３Ｇ(C.I.12335)、ジスアゾエローＧＲ(C.I.2110
0)、パーマネントレッド４Ｒ(C.I.12335)、ブリリアン
トカーミン６Ｂ(C.I.15850)、キナクリドンレッド(C.I.
46500)などが挙げられるものであり、これらの顔料はそ
れぞれ単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせ
て用いてもよい。また、その配合量は、全組成物の重量
に基づき、通常２〜３０重量％、好ましくは５〜２０重
量％の範囲で選ばれる。

【００１３】本発明の組成物における分散剤とは、顔料
粒子表面に吸着して、水中に顔料を分散するために用い
るものであり、ノニオン系、アニオン系界面活性剤や水
溶性高分子が用いられる。ノニオン系界面活性剤として
は、例えば、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステ
ル、多価アルコールの高級脂肪酸部分エステル、糖の高
級脂肪酸エステルなどが挙げられる。また、アニオン系
界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸アミドのアル
キル化スルフォン酸塩、アルキルアリルスルフォン酸塩
などが挙げられる。水溶性高分子としては、例えば、ス
チレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂アンモニ
ウム塩、ポリアクリル酸、アクリル酸共重合体、マレイ
ン酸樹脂などが挙げられる。分散剤の配合量は、組成物
中に０．１〜２０重量％である。

【００１４】本発明の組成物に用いる水は特に限定しな
いが、４０〜９０重量％が望ましい。なお、以上の主要
な成分の他に、防腐・防錆剤として、安息香酸ナトリウ
ム、デヒドロ酢酸ナトリウムなど、ｐＨ調整剤として、
アミノメチルプロパノール、トリエタノールアミンなど
を配合することができる。さらに、ボールペン先端のチ
ップなどの金属部保護のために従来より用いられている
防蝕剤、潤滑剤などが制限なく使用できる。

【００１５】本発明の水性顔料インキ組成物の製造方法
は、例えば、以下の方法で実施される。上記成分を公知
の分散機、例えば、ボールミル、ロールミル、サンドミ
ル、フローミル、ダイノーミル、アトライタ等で混合粉
砕を行なう。これらの撹拌混合または混合粉砕して得ら
れた中間物を、必要に応じて濾過、遠心沈降等の方法で
粗大粒子やゴミを除去することで容易に目的の水性顔料
インキ組成物得られる。

【００１６】本発明の水性顔料インキ組成物は、耐乾燥
性を著しく向上させることとなる。その詳細な作用機構
は明らかではないが、以下のように推察される。ペンタ
エリスリトールおよびポリグリセリンのアルキレンオキ
サイド付加物は共に複数の水酸基を有しており、それぞ
れ単独でも、水分子との水素結合によりある程度の水性
インキからの水の蒸発抑制効果が得られるが、両物質を
併用することによって、初めて両物質同士の水素結合に
より、相乗的に（相乗的作用により）気液界面のマスキ
ング等がより助長され、ペン先での水性インキからの水
の蒸発、乾燥を飛躍的に抑制するものと推察される。

【００１７】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定
されるものではない。

【００１８】以下の実施例１〜３、比較例１〜３のイン
キは、各成分を撹拌機にて３時間撹拌・混合したのち、
ダイノーミルにて６時間分散し、更に、粗大粒子を遠心
分離機により除去することにより得た。

【００１９】（実施例１）下記の配合で黒色水性顔料イ
ンキを調製した。カーボンブラック MA-100 （三菱化成(株)製）１５．０重量％スチレンアクリル樹脂１０．０重量％アミノメチルプロパノール０．１重量％安息香酸ナトリウム０．１重量％ペンタエリスリトール３．０重量％ジグリセリンのエチレンオキサイド20モル付加物５．０重量％精製水６６．８重量％

【００２０】（実施例２）下記の配合で青色水性顔料イ
ンキを調製した。フタロシアニンブルー１０．０重量％（大日精化(株)製Chromofine Blue 4965）スチレンマレイン酸樹脂アンモニウム塩５．０重量％トリエタノールアミン０．１重量％デヒドロ酢酸ナトリウム０．２重量％ペンタエリスリトール２．０重量％ジグリセリンのエチレンオキサイド13モル付加物７．０重量％精製水７５．７重量％

【００２１】（実施例３）下記の配合で赤色水性顔料イ
ンキを調製した。赤色顔料（Fuji.SP.Red.5111 富士色素(株)製）１３．０重量％スチレンアクリル樹脂１２．０重量％アミノメチルプロパノール０．１重量％安息香酸ナトリウム０．２重量％ペンタエリスリトール３．０重量％ジグリセリンのプロピレンオキサイド20モル付加物５．０重量％精製水６６．７重量％

【００２２】（比較例１）ジグリセリンのエチレンオキ
サイド２０モル付加物を使用せず、精製水を７１．８重
量％にした以外は、実施例１と同様にして調製し、黒色
水性顔料インキを得た。

【００２３】（比較例２）ペンタエリスリトールを使用
せず、精製水を７７．７重量％にした以外は、実施例２
と同様にして調製し、青色水性顔料インキを得た。

【００２４】（比較例３）ジグリセリンのプロピレンオ
キサイド２０モル付加物を使用せず、精製水を７１．７
重量％にした以外は、実施例３と同様にして調製し、赤
色水性顔料インキを得た。

【００２５】上記実施例１〜３、比較例１〜３で得られ
たインキを細書用水性ペン（三菱ＰＩＮ−１０３：三菱
鉛筆（株）製）に充填し、キャップを外して、温度…２
５℃、湿度…６５％の環境下に放置し、手書きにて筆記
し、かすれて描けなくなるまでの時間を測定した。その
結果を下記表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】（表１の考察）総論的にみると、本発明の
実施例１〜３となる水性顔料インキ組成物は、比較例１
〜３に較べ、筆記具のペン先における耐乾燥性に優れ、
良好な筆記品質を有するものであることが判明した。個
別的にみると、実施例１はペンタエリスリトールとジグ
リセリンのエチレンオキサイド20モル付加物、実施例２
はペンタエリスリトールとジグリセリンのエチレンオキ
サイド13モル付加物、実施例３はペンタエリスリトール
とジグリセリンのプロピレンオキサイド20モル付加物で
あり、これらの併用された水性顔料インキ組成物では、
比較例１〜３に較べ、２０倍以上耐乾燥性に優れている
ことが判る。これに対し、比較例１及び３はペンタエリ
スリトール単独の水性顔料インキ組成物であり、比較例
２はペンタエリスリトールを使用せず、ジグリセリンの
エチレンオキサイド13モル付加物単独の水性顔料インキ
組成物であり、これら単独、すなわち、ペンタエリスリ
トールおよびポリグリセリンのアルキレンオキサイド付
加物が併用されない水性顔料インキ組成物では、耐乾燥
性が著しく劣ることが判る。従って、ペンタエリスリト
ールおよびポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加
物を併用してなる水性顔料インキ組成物とすることによ
り、初めてペン先での水性インキからの水の蒸発、乾燥
を飛躍的に抑制することにより耐乾燥性を著しく向上さ
せることが判明した。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、ペンタエリスリトール
およびポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物を
併用することによって、初めてペン先での水性インキか
らの水の蒸発、乾燥を飛躍的に抑制することにより耐乾
燥性を著しく向上させると共に、良好な筆記品質を有す
る水性顔料インキ組成物が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ペンタエリスリトールおよびポリグリセ
リンのアルキレンオキサイド付加物と顔料、分散剤およ
び水を含有することを特徴とする水性顔料インキ組成
物。
【請求項２】前記ポリグリセリンのアルキレンオキサ
イド付加物が、ジグリセリンにエチレンオキサイドを５
〜５０モル付加したジグリセリンのエチレンオキサイド
付加物またはジグリセリンにプロピレンオキサイドを５
〜４０モル付加したジグリセリンのプロピレンオキサイ
ド付加物である請求項１記載の水性顔料インキ組成物。