JPH0128790B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は着色剤として顔料を用いた筆記具用水
性インキ組成物に関し、更に詳しく云えば、貯蔵
中あるいは筆記具中においては安定な顔料分散性
を保持し、たとえ筆記具を使用中にキヤツプを閉
め忘れてもインキがかすれ筆記不能とならず且つ
筆記後は十分な耐水性のある文字等を与える筆記
具用顔料水性インキ組成物の提供を目的とする。 従来、フエルトペン、サインペン、ボールペ
ン、筆ペン等のインキとして染料タイプのインキ
が広く使用されてきたが、これらの染料インキに
よるものは耐光性や耐水性が著しく劣るため、近
年は顔料タイプの筆記具用水性インキが多く提案
されるようになつた。ところが顔料はインキ媒体
に不溶であるため、顔料の安定な微分散が困難で
あり、且つ、筆記具に充填し、使用するに際し、
不注意によりキヤツプの閉め忘れがあるとペン先
において溶剤が蒸発して樹脂が析出しあるいは顔
料が凝集して、インキがかすれあるいは筆記不能
になるという重大な欠点がある。このような欠点
を解決するために、顔料の分散剤としてポリビニ
ルアルコールやその他の易水溶性ポリマーを使用
する試みも提案されているが、このような場合は
問題点はわずかに改良されるものの、他方では筆
記した文字等の耐水性が失われ、水と接触すると
文字等ににじみを生じるという別の欠点が生じる
ものであつた。 本発明者は上述の如き従来技術の欠点を解決す
べく鋭意研究の結果、顔料水性インキの分散剤と
して特定の水溶性樹脂を使用し、顔料の分散安定
性を向上し且つ乾燥防止剤として特定の水溶性化
合物を使用して溶剤の揮発を防ぎ、上記の従来技
術の欠点が十分に解決された顔料水性インキ組成
物が得られることを知見して本発明を完成した。 すなわち、本発明は、顔料、分散剤、乾燥防止
剤および水性媒体からなる筆記具用顔料水性イン
キ組成物において、分散剤が、50〜95モル％の疎
水性付加重合性単量体と５〜50モル％のアクリル
酸若しくはメタクリル酸とからなる共重合体の水
溶性アミン塩若しくはアンモニウム塩であり、乾
燥防止剤が尿素またはチオ尿素、エチレン尿素あ
るいはそれらの誘導体であることを特徴とする筆
記具用顔料水性インキ組成物である。 本発明を詳細に説明すると、本発明で使用する
顔料は、従来公知の無機および無機顔料であり、
いずれの顔料も本発明において問題なく使用する
ことができる。これらの顔料の使用量は、インキ
中の顔料濃度が３〜30重量％になる量である。 本発明で使用し、本発明を主として特徴づける
分散剤とは、水溶性単量体であるアクリル酸また
はメタクリル酸を含む共重合体の水溶性アミン塩
若しくはアンモニウム塩であり、これらの水溶性
単量体の比率が使用単量体総量の50モル％未満好
ましくは５〜40モル％のものである。これらの水
溶性単量体の比率が50モル％を越えると、各種の
被筆記体（主として紙）に筆記したときに、その
文字等の耐水性が不十分となり、一方、５モル％
以下になると分散剤としての効果が失われる。こ
のような水溶性単量体と共重合させる他の疎水性
付加重合性単量体として好ましいものは、アクリ
ル酸またはメタクリル酸の各種エステル、スチレ
ン、スチレン誘導体、その他の疎水性付加重合性
単量体である。以上の如き各種単量体の共重合は
いずれも公知の方法を利用して行うことができ、
容易に目的物を得ることができる。このような共
重合体はアンモニウム塩やアミン塩として使用す
るのが好ましく、このような塩の状態で水性媒体
に可溶性となるのである。以上の如き本発明にお
ける分散剤は、顔料100重量部あたり５〜300重量
部が使用され10〜100重量部の割合で使用するの
が好ましい。 本発明で使用し、本発明を上記の分散剤ととも
に特徴づける乾燥防止剤は、尿素の他、尿素と各
種無機物との付加物、チオ尿素もしくはエチレン
尿素あるいはそれらの誘導体である。このような
乾燥防止剤は、顔料水性インキ100重量部あたり
0.5〜50重量部が使用され、2.5〜40重量部の割合
で使用するのが好ましい。このような乾燥防止剤
を上記の特定の分散剤と併用することにより本発
明の目的が達成されるのである。 本発明で使用する水性媒体は水が主体となるも
のであるが、顔料水性インキ100重量部中15〜75
重量部、好ましくは40〜60重量部を使用する。そ
の他グリセリン、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等の不揮発
性水溶性有機溶剤を、水性媒体50重量部中２〜50
重量部の割合で使用するのが好ましい。このよう
な有機溶剤は従来から筆記具用水性インキの乾燥
防止剤として使用されているものであるが、この
ような有機溶剤のみでは本発明の目的は十分には
達成し得ないものである。 本発明の筆記具用インキの必須成分は上述の四
成分であるが、その他当該技術分野で使用される
各種の防腐剤、活性剤等の添加剤も本発明の目的
を妨げない限度において任意に使用することがで
きる。 本発明の筆記具用顔料水性インキ組成物は上記
の構成々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、ロール
ミル等の従来公知の分散機により混合摩砕する方
法が代表的である。 以上の如くして得られた本発明の筆記具用顔料
水性インキ組成物は、使用した特定の分散剤の故
にその貯蔵中および筆記具内において十分な顔料
分散安定性を有するので顔料粒子の沈降や凝集が
生せず長期間安定であり、フエルトペン等のペン
先中で顔料が凝集し目づまりを生じることがな
い。また、使用した特定の乾燥防止剤の故に、間
違つて筆記具のキヤツプを閉め忘れたとしても、
そのペン先中の水性媒体が蒸発し、かすれたり筆
記不能にある傾向が著しく改良されており、仮い
筆記不能になつても、キヤツプを閉じることによ
り間もなく筆記可能な状態に回復するものであ
る。このような特徴が発現する論理的理由は必ず
しも明らかではないが、分散剤の疎水性部分と顔
料が、又樹脂の親水性部分と水性媒体が親和力に
よつて結合し顔料粒子の凝集を妨げるとともに、
アミン塩基又はアンモニウム塩基の窒素原子と結
合した水素原子、尿素又はチオ尿素等の窒素原子
と結合した水素原子、および水性媒体のヒドロキ
シル基の水素原子間に水素結合がなされ水性媒体
の揮発を妨げること、および一度ペン先部分の媒
体が揮発して減少しても上記の水素結合の作用に
より筆記具内奥部のインキ中の媒体を吸引しペン
先を筆記可能な状態に復元するものと考えられ
る。 本発明のインキにより筆記した文字等が十分な
耐水性を有するのは、分散剤として使用した特定
の共重合体が紙の酸性により中和されあるいはア
ンモニアを分離して塩の状態から遊離のカルボン
酸基の状態になり、尿素等が残存していても、水
との接触により可溶化しないためであると考えら
れる。 次に実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。なお、文中部または％とあるいは重量基準で
ある。 実施例 １ スチレン−ブチルアクリレート−メタクリル酸
（モル比30：40：30）共重合体のアミン塩10部、
エチレングリコール20部、水40部、カーボンブラ
ツク16部および尿素14部をボールミル中で30時間
分散処理し、更にエチレングリコール20部および
水40部を加え、更に20分分散処理する。この分散
液から粗大な顔料粒子を遠心分離して除去し、顔
料分9.0％の筆記具用顔料水性インキ組成物を得
た。 比較例 １ 尿素を除いて実施例１の操作を繰返し、比較用
の筆記具用顔料水性インキを得た。 実施例 ２ スチレン−メチルメタクリレート−ヒドロキシ
エチルメタアクリレート−アクリル酸（モル比
30：30：20：20）の共重合体のアンモニウム塩10
部、エチレングリコール20部、ジエチレングリコ
ール10部、水40部、銅フタロシアニンブルー顔料
15部および硫酸ナトリウム尿素20部をボールミル
中で25時間分散処理し、更にエチレングリコール
10部および水40部を加え、30分間分散処理する。
この得られた分散液から顔料の粗大粒子を除去
し、顔料分8.5％の本発明の筆記具用顔料水性イ
ンキを得た。 比較例 ２ 硝酸ナトリウム尿素を除いて、実施例２の操作
を繰返し、比較用の筆記具用顔料水性インキを得
た。 実施例 ３ エチルメタアクリレート−ブチルメタクリレー
ト−ヒドロキシエチルメタアクリレート−メタク
リル酸（モル比25：40：20：15）共重合体のアン
モニウム塩10部、エチレングリコール25部、ジプ
ロピレングリコール５部、水35部、青色フタロシ
アニン顔料15部およびチオ尿素20部をペイントシ
エーカーで２時間分散処理し、更にエチレングリ
コール20部および水40部を加え、10分間分散処理
する。得られた分散液から粗大な顔料粒子を除去
し、顔料分8.5％の本発明の筆記具用顔料水性イ
ンキを得た。 比較例 ３ チオ尿素を除いて実施例３の操作を繰返し、比
較用の筆記具用顔料水性インキを得た。 使用例 実施例１〜３および比較例１〜３の各々の顔料
水性インキを、ポリエステル製吸蔵体、ポリアセ
タール押出成形ペン先（0.58mmφ）を有するプラ
スチツクのサインペンに充填し、各種の性能テス
トを行つたところ、下記第１表の結果を得た。 ◇50℃促進保存試験…サインペンを50℃の恒温槽
中に入れ、筆記不能となる迄の日数を測定し
た。 ◇ペン先開放試験…サインペンをキヤツプをはず
して20℃、50％湿度の恒温恒温槽に入れ筆記不
能となる迄の時間を測定した。 ◇ペン先乾燥後の筆記能回復試験…ペン先を20
℃、50％湿度で72時間以上放置して筆記不能に
した後、再びキヤツプをし、筆記能回復までの
時間を測定した。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 顔料、分散剤、乾燥防止剤および水性媒体か
   らなる筆記具用顔料水性インキにおいて、分散剤
   が、50〜95モル％の疎水性付加重合性単量体と５
   〜50モル％のアクリル酸若しくはメタクリル酸と
   からなる共重合体の水溶性アミン塩若しくはアン
   モニウム塩であり、乾燥防止剤が尿素またはチオ
   尿素あるいはそれらの誘導体であることを特徴と
   する筆記具用顔料水性インキ組成物。 ２ 乾燥防止剤の量が顔料水性インキ100重量部
   あたり、2.5〜40重量部の割合である特許請求の
   範囲第１項に記載の顔料水性インキ組成物。