JPS63218778A

JPS63218778A - 筆記具用インキ組成物

Info

Publication number: JPS63218778A
Application number: JP62052109A
Authority: JP
Inventors: Akio Yoshida; 明男吉田; Naoyuki Sakai; 尚之坂井; Toru Hosoda; 徹細田
Original assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Current assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Priority date: 1987-03-09
Filing date: 1987-03-09
Publication date: 1988-09-12

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】（産業上の利用分野）本発明は筆記具用インキ組成物に関し、更に詳しく云え
ば、着色剤、分散剤および水性媒体からなる筆記具用イ
ンキ組成物の着色剤として球状樹脂粒子と顔料との複合
体粒子を採用することにより、着色剤の優れた分散安定
性を有する筆記具用インキ組成物に関する。

（従来の技術）従来、水性のサインベン、プラスチックベン、ボールペ
ン、フェルトベン、万年筆、毛筆、製図用ドローイング
ベン等の筆記具用の水性インキには、色素成分として主
に水溶性の染料が使用されている。

しかし、これらの染料インキによる筆記画像は、耐水性
、耐光性等の物性が劣るという欠陥を有するため、それ
らの物性の優れた顔料を水性インキの色素成分として使
用する試みがなされ、例えば、特公昭５５−３５４３４
号公報の如く、多くの提案がなされている。

（発明が解決しようとしている問題点）顔料水性インキ
は、染料水性インキに比較し、耐光性、耐水性等に関し
てはその優位性が認められているが、このような顔料イ
ンキの場合に、筆記時の濃度や隠蔽性を上げるために顔
料濃度を上げようとすると、インキの安定性が低下し、
ペン先での目詰まり等を生じて使用不能となる問題があ
り、従って高濃度或いは高隠蔽性の顔料インキを得るこ
とができない。

また、顔料インキの場合の最大の問題点は、該インキの
長期保存安定性である。すなわち、顔料インキ中の顔料
粒子は染料と異なり溶解状態になく、分散状態であるの
で、インキ容器又はペン軸中において顔料粒子が沈降し
たり凝集したりして使用不能になる場合が多い。これら
の問題は特に顔料として比重の大な無機顔料を使用した
り、有機顔料を無機顔料と併用する場合に一層顕著にな
る。

従って、顔料粒子の長期分散安定性に優れた筆記具用イ
ンキが要望されている。

係る観点から、本発明者等は上記要望に応えるべく鋭意
研究の結果、筆記具用インキ組成物の着色剤として特定
の着色剤を採用することにより、得られた筆記具用イン
キ組成物が高い分散安定性を有し、上述の要望に充分応
え得るものであることを知見し本発明を完成した。

（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明は、着色剤、分散剤及び水性媒体から
なり、該着色剤が、球状樹脂粒子と顔料との複合体粒子
であることを特徴とする筆記具用インキ組成物である。

本発明の詳細な説明すると、本発明で使用する着色剤と
は、球状樹脂粒子と顔料との複合体粒子であり、第１図
に模式的に示す如く球状樹脂粒子２の表面に顔料粒子１
が接着しているか、或いは第２図に模式的に示すように
顔料粒子の１の表面に球状樹脂粒子２が接着しているか
、更には第３図に模式的に示すように顔料粒子１と球状
樹脂粒子２とが接着している構造を有するものである。

球状樹脂粒子２は、一般にインキの液媒体よりも比重が
小さく、一方、顔料粒子１は一般にインキの液媒体より
も比重が大であることにより、それぞれの液媒体からの
浮上、沈降、凝集等という問題が生じるものであったが
、これらの粒子同士を接着させることによって比重を調
整し、その複合体粒子としての比重をインキの液媒体の
比重に近づけることによって、インキ中の着色剤粒子の
分散安定性を向上させたものである。

本発明で使用する顔料としては、従来公知の有機及び無
機の顔料がいずれも使用でき、有機顔料としては、例え
ば、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アン
スラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ・チオインジ
ゴ系、ペリノン・ペリレン系、イソインドレノン系、カ
ーボンブラック、アニリンブラック、アゾ−メチンアゾ
系等が挙げられ、又、無機顔料としては、酸化チタン系
、酸化鉄系、焼成顔料系、金属粉顔料、体質顔料等が挙
げられ、以上の如き顔料の中では、特に比重の大である
無機顔料及び無機顔料と有機顔料との併用において本発
明の効果が最も著しい。

上記の顔料と複合体粒子を形成するための球状樹脂粒子
とは、インキ媒体に不溶性であり且つ被膜を形成せず、
粒子径が０．０１〜１．０　　μｍの比較的粒子径の揃
った白色又は無色の樹脂粒子であり、一般的にプラスチ
ックピグメントと称されている。

このような樹脂粒子としては、ポリスチレン、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ベンゾグアナミン
樹脂、エポキシ樹脂、あるいはα、β−モノエチレン性
不飽和単量体をエマルジョン重合や懸濁重合して得られ
るもの等が挙げられる。

以上の如き顔料及び樹脂粒子とから、本発明のインキに
おいて着色剤として使用する複合体粒子を調製するが、
これらの複合体粒子の調製には夫々の粒子径及び複合比
率が重要である。すなわち、顔料としては、任意の粒子
径のものが使用できるが、好ましい粒子径は０．０１〜
１．０μｍのものであり、一方樹脂粒子としても同様に
０．０１〜１．０μｍのものが好ましい。顔料粒子が樹
脂粒子よりも小さい粒子径を有する場合には、前記第１
図示の如き形態の複合体粒子が得られ、両者が類似の粒
子径のものである場合には、第３図示の如き形態のもの
が得られ、更に顔料粒子が樹脂粒子よりも大なる粒子径
を存する場合には、第２図示の如き形態の複合体粒子が
得られる。

又、両者の複合比においては、顔料として比重の大なる
無機顔料を使用する場合には、樹脂粒子を比較的多量に
、例えば、　Ｐｉｇｎｅｎｔ／Ｒｅ５ｉｎ　＝１／１０
〜２／１の重量比で使用するのが好ましく、一方、顔料
として比較的比重の小さい有機顔料を使用する場合には
Ｐ／Ｒ＝　１／１−１０／１の範囲で使用するのが好ま
しい。勿論これらの比率はそれぞれ用いる顔料及び樹脂
粒子の種類によって変化し、又有機顔料と無機顔料とを
併用する場合も多いので、全体的なＰ／Ｒの比は１／ｌ
Ｏ〜ｌＯ／ｌの範囲となる。

複合体粒子の製造方法としては、両者を適当な比率で摩
砕及び混合することによって得られる。

すなわち、摩砕時に発生するＰｌｌ熟熱よ７て樹脂粒子
がある程度軟化するために顔料粒子と樹脂粒子とは容易
に接着して第１図示、第２図示又は第３図示の如き形態
の複合体粒子を形成する。勿論、このような摩砕混合の
温度は十分に管理すべきであって、あまり高温になるの
は好ましくなく、通常は１００℃以下に保持するべきで
ある。

結果として得られた複合体粒子は、複合化していない樹
脂粒子及び顔料粒子も含有し、全体としては樹脂粒子、
複合体粒子及び顔料粒子の三成分混合物であるが、これ
らの混合物はそれぞれの成分を分離することなく使用す
ることができ、又必要に応じて分離して複合体粒子のみ
を本発明のインキの着色剤として使用してもよい。特に
顔料として無機顔料を使用した場合には、残存している
無機顔料が沈降の問題を生じ易いので分離することが好
ましい。分離自体は、それらの比重の差により５例えば
、遠心分離等により容易に行うことができる。

インキ組成物中の上記複合体粒子の含有量は、筆記画像
が十分に識別される濃さ及び隠蔽力であることが必要で
あり、特に規定されるものではないが、好ましくは組成
物全量中で０．５〜３０重量％を占める量である。

本発明で使用する分散剤としては、従来公知の顔料の分
散剤がいずれも使用できるが、特に好ましいものはポリ
マー分散剤であり、このようなポリマー分散剤の中では
、親水性部分と親油性部分とからなるポリマー分散剤が
特に好適である。

このようなポリマー分散剤は、構造的には大別して縮合
系重合体および付加重合体に分けられ、既存のものがい
ずれも使用可能であり、好ましいものとして、縮合系の
ものは、例えば、特開昭６０−２６０７０号公報に記載
のポリエステル系分散剤があり、また付加重合体系の分
散剤としては、α、β−エチレン性不飽和基を有するモ
ノマーの付加重合体が挙げられる。

特に好ましいものは、付加重合体系分散剤であり、これ
らの分散剤は親油性部分を形成するモノマーと親水性部
分を形成する千ツマ−から得られる。

上記の如き付加重合体系ポリマー分散剤は、親水性およ
び親油性の千ツマ−を適切に混合し、従来公知の混合重
合方法、例えば、溶液重合方法。

懸濁重合方法、乳化重合方法等いずれの重合方法によっ
ても得ることができる。必要に応じて重合調節剤等公知
の添加剤も使用される。その際に使用される重合媒体は
、インキの水性媒体として使用され得る水または親水性
溶媒であれば、そのまま得られた重合液をインキの媒体
として使用することもできるし、また重合体を溶液から
分離した後再度溶解させて使用することもできる。

このように重合して得られるポリマー分散剤は、特にそ
の分子量によって規定されるものではないが、１，００
０〜１００，０００の範囲の分子量を有するものが、溶
液中の重合体含有率、溶液粘度およびそれを使用したイ
ンキ組成物の粘度等の性質、記録物の堅牢性等の品質等
から好ましいものである。

本発明のインキ組成物において上記の分散剤の使用量は
、複合体粒子の種類や顔料と樹脂粒子との複合比率等に
よって異なるものであるため、−概に規定し得るもので
はないが、複合体粒子１００重量部に対し、約３〜３０
０重量部、好ましくは約５〜１００重量部の割合である
。

また、本発明のインキ組成物を構成する水性媒体は、親
水性有機溶媒の水溶液が使用される。例えば、メタノー
ル、エタノール、プロパツール、ブタノール、エチレン
グリコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピ
レングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン
、ジグリセリン、メチルカルピトール、エチルカルピト
ール、ブチルカルピトール等を水１００部に対して５〜
２００部の比率で混和および溶解した水溶液が好ましい
ものである。

本発明においては、インキ中の着色剤のバインダーとし
て、前記のポリマー分散剤がそのまま使用できるが、ポ
リマー分散剤のみでは、バインダーとして不足し、筆記
物の耐摩擦性等が十分でない場合は、更に必要に応じて
、他の水溶性樹脂を添加することもできる。このような
水溶性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン
−無水マレイン酸樹脂、マレイン化油、マレイン化ポリ
ブタジェン、マレイン化アルキド樹脂、マレイン化石油
樹脂、マレイン化ロジンエステル、ポリビニルピロリド
ン等或いはそれらのアルカリ金属、アンモニア、アミン
塩等が好ましく、インキの粘度を過度に上昇させない範
囲の量で使用される。

更に、従来公知の添加剤、保湿剤、防錆剤、防腐剤、分
散剤、憫滑剤等は必要に応じて添加される。

本発明の筆記具用インキ組成物は上記の構成成分および
配合からなり、その製造方法は各種の方法が採用できる
。例えば、上記の各成分を配合し、これをボールミル、
ホモミキサー、サンドグラインダー、スピードラインミ
ル５０−ルミル等の従来公知の分散機により混合摩砕す
る方法等が代表的である。

（作用・効果）以上の如くして得られた本発明の筆記具用インキ組成物
は、長期間貯蔵および保存しても、また輸送や陳列等の
様々な条件下においても品質が安定であり、着色剤であ
る複合体粒子が凝集したり沈降する現象は実質的に全く
認められない。

従って、サインベン、プラスチックスベン、ボールペン
、フェルトベン、万年筆、毛筆、製図用ドローイングベ
ン等の筆記具用の水性インキとして安定に使用され、非
常に優れた色調の文字や画像を与えることができる。

また、それらの容器中やペン先部分で凝集したり目詰ま
りを生じることなく、良好な筆記が可能であり、更に低
揮発性ないし不揮発性の親水性有機溶剤を含有している
ものは、ペン先の乾燥による目詰まりも生じない理想的
な水性インキであると云える。

更に用いている色素が従来の染料と異なり水不溶性の顔
料によって着色された粒子であるので、長期間の露光に
よっても全く褪色せず、筆記接水にぬれてもニジミ等を
全く生じない。

次に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。なお、文中、部および％とあるのは重量を表わす。

実施例１水溶性ポリマー分散剤の５０％溶液（メチルメタクリレ
ート３０部、ヒドロキシエチルメタクリレート２０部、
ブチルアクリレート２０部、Ｎ。

Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート１５部および
メタクリル酸１５部からなるコポリマーのイソプロピル
アルコール５０部およびブチルカルピトール５０部中の
溶液）６部に、水５５部、ジェタノールアミン２．０部
およびポリスチレン系プラスチックピグメント（旭ダウ
製）とアゾ系黄色顔料との１：１複合体粒子２０部を加
え、ボールミルで約２０時間分散し、複合体粒子濃度が
１４．３％になる様にエタノール１０部、ブチルセロソ
ルブ１０部、水２７部および尿素１０部を加え、更に３
０分間分散させ、黄色の複合体粒子分散液を得た。

次に、この複合体粒子分散液を超遠心分離機にかけ、分
散不良の粗大粒子を除き、均一な黄色水性インキを得た
。

上記インキを密閉容器中で３力月間５０℃に放置して複
合体粒子の分散安定性を調べたところ、複合体粒子の凝
集は認められなかった。また筆記具に充填して筆記した
ところ優れた筆記性が得られ、長期間放置後にもペン先
の目詰りは認められなかった。

比較例１上記複合体粒子にかえて同一のアゾ系黄色顔料１０部を
使用し、他は実施例１と同様にしてインキ組成物を得、
これを同様に分散安定性を調べたところ、約１カ月で顔
料の凝集沈降が認められた。

実施例２水溶性ポリマー分散剤５０％溶液（エチルアクリレート
１２．５部、ブチルメタクリレート１５部、スチレン１
５部およびメタクリル酸７．５部からなるコポリマーの
ブチルセロソルブ３５部およびメチルカルピトール１５
部中の溶液）５部に、水２５．０部、水酸化カリウム０
．３部およびポリメチルメタクリレート樹脂粒子（綜研
化学製、ＭＰ−１０００）とフタロシアニン青色顔料と
酸化チタンの１　＋　１　：　ｌｉ合体粒子１８部を加
え、ペイントシェーカーで２時間分散し、ブタノール１
０部、エチレングリコール１８部および水８３部を加え
、更に３０分間分散させ、青色の水性複合体粒子分散液
を得た。

次にこの分散液を超遠心分離機に掛け、分散不良の粗大
粒子を除き、更に防錆剤としてベンゾトリアゾールの１
０％エチレングリコール溶液１．０部を添加し、均一分
散した青色水性インキを得た。

比較例２上記複合体粒子にかえて同一の青色顔料６部と酸化チタ
ン６部とを使用し、他は実施例１と同様にしてインキ組
成物を得、これを同様に分散安定性を調べたところ、約
１カ月で顔料の凝集沈降が認められた。

実施例３脱水とマシ油脂肪酸の高度マレイン化油およびビスフェ
ノールＡのプロピレンオキサイド付加物との縮合エステ
ル化物（特開昭６０−２６０７０号公報参照）６部（固
形分５０％のジェタノールアミン水溶液）に、ジェタノ
ールアミン３．３部、エチレングリコール２．０部、エ
チレンジアミン四酢酸２ナトリウム塩３．０部、水２０
．０部およびエポキシ樹脂粒子（東し製、トレバールＢ
Ｐ−８：１０００）と不溶性赤色アゾ顔料と酸化チタン
との１：０．５：１複合体粒子２０部を加え、ボールミ
ルで約２０時間分散し、複合体粒子濃度が１８．２％に
なる様にエチレングリコール２１．０部、水１９．７部
および尿素１５．０部を加え、更に３０分間分散させ赤
色の水性複合体粒子分散液を得た。

次にこの分散液を超遠心分離機にかけ、分散不良の粗大
粒子を除き、本発明の筆記具用インキを得た。

上記インキを密閉容器中で３力月間５０℃に放置して複
合体粒子の分散安定性を調べたところ、複合体粒子の沈
降分離は認められなかった。

また筆記具に充填して筆記したところ優れた筆記性が得
られ、長期間放置後にもペン先の目詰りは認められなか
った。

比較例３上記複合体粒子にかえて同一の赤色顔料４部と酸化チタ
ン８部とを使用し、他は実施例１と同様にしてインキ組
成物を得、これを同様に分散安定性を調べたところ、約
１カ月で顔料の凝集沈降が認められた。

実施例４〜７実施例１における複合体粒子にかえて下記の複合体粒子
を使用し以下実施例１と同様にして本発明の筆記具用イ
ンキ組成物を得た。

これらのインキを密閉容器中で３力月間５０℃に放置し
て複合体の分散安定性を調べたところ、複合体粒子の凝
集は認められなかった。また筆記具に充填して筆記した
ところ優れた筆記性が得られ、長期間放置後にもペン先
の目詰りは認められなかった。

ｌム例Ａ樹脂粒子ＭＰ−１００とカーボンブラック顔料との１＝
２ｍ合体粒子大ム倒」− 樹脂粒子トレバールＢＰ−８３０００と酸化チタン顔料
との９：１ｉｉ合体粒子尖施億１樹脂粒子ＭＰ−１００とアゾ系橙色顔料と酸化チタン顔
料との６：３：６複合体粒子叉施班ユ樹脂粒子トレバールＢＰ−８３０００とキナクリドン赤
色顔料と酸化チタン顔料との６：２：１０複合体粒子

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明で使用する着色剤粒子を模式
的に説明する図である。１：顔料粒子　　２：樹脂粒子特許出願人　大日精化工業株式会社代理人　　弁理士　吉　１）勝　広、゛・区、。ｋｌ−３な二゛図２図３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）着色剤、分散剤及び水性媒体からなり、該着色剤
が、球状樹脂粒子と顔料との複合体粒子であることを特
徴とする筆記具用インキ組成物。
（２）球状樹脂粒子と顔料との重量比率が、１／１０〜
１０／１である特許請求の範囲第（１）項に記載の筆記
具用インキ組成物。
（３）顔料が有機顔料である特許請求の範囲第（１）項
に記載の筆記具用インキ組成物。
（４）顔料が、無機顔料である特許請求の範囲第（１）
項に記載の筆記具用インキ組成物。
（５）顔料が、有機顔料と無機顔料との併用である特許
請求の範囲第（１）項に記載の筆記具用インキ組成物。
（６）更に水溶性樹脂を含有する特許請求の範囲第（１
）項に記載の筆記具用インキ組成物。