(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム粉末と、酸化チタンと、水溶性有機溶剤と、水とを少なくとも含むことを特徴とする高隠蔽性金属光沢色水性インキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色材としてアルミニウム粉末と酸化チタンとを使用した高隠蔽性金属光沢色水性インキに関し、濃色の筆記面に筆記しても高隠蔽性の金属光沢色を与える高隠蔽性金属光沢色水性インキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、黒い紙や着色ゴムシート等、濃色被筆記面用筆記具のインキとしては、着色材に主としてアルミニウム粉末を用いてメタリック調の筆跡が得られるようにしたものと、着色材に酸化チタンを用いて白色の筆跡が得られるようにしたものとがある。
【０００３】
例えば、アルミニウム粉末を用いた低粘性のマーキングペン用インキとして、特公昭６２−３７６７８号公報や特公平１−５６１０９号公報に記載されたインキがある。
特公昭６２−３７６７８号公報には、アルミニウム粉末などの金属粉顔料と、油溶性染料と、樹脂と、溶剤とよりなり、金属粉顔料により形成される筆跡の周囲に染料が滲透拡散して輪郭線効果を生じる二重発色インキ組成物が開示されている。
特公平１−５６１０９号公報には、表面処理したアルミニウム粉末などの微細金属粉と、樹脂と、溶剤とよりなり、マーキングペンからの円滑なインキ流出性を有し、使用時における易分散性を有するマーキングペン用金属光沢インキが開示されている。
また、酸化チタンを着色材として用いたインキとしては、特開平４−２５８６７７号公報に記載されたインキがある。
このインキは酸化チタンなどの隠蔽材と、樹脂エマルジョンなどの結合剤と、水とより少なくともなり、修正液やマーキングペンに用いられる。
【０００４】
上記、特公昭６２−３７６７８号公報、特公平１−５６１０９号公報、特開平４−２５８６７７号公報に記載されたインキは、着色材として比重の大きいアルミニウム粉末や酸化チタンを使用しているため、着色材が短期間で沈降してしまう。よってこのインキは使用前に沈降した着色材を再分散して使用するものである。
着色材の再分散方法は、通常知られた方法を採用できる。例えば、筆記具中にインキを内蔵させた場合は、インキとともに、金属球などの撹拌部材を筆記具中に収容し、筆記具を振り回すなどの動作によって再分散すればよい。
【０００５】
一方、上記マーキングペン用のインキと異なり、アルミニウム粉末、酸化チタンを用いながら、インキの粘度を高くして、再分散を不要としたインキが提案されている。
例えば、特開昭６０−１８６５７３号公報には、溶剤及び当該溶剤に可溶な増粘性の樹脂、更に金属粉顔料及び着色顔料が各々少なくとも所要量ずつ含有され、且つ、所要値以上の高粘度を有することを特徴とするメタリック調の色彩を有するインキが開示されている。このインキは、高粘度であるため、金属顔料の沈降は少ないが、筆記具としては、加圧ボールペンが適している。
また、加圧をしない通常のボールペンに使用するインキの例としては、特公昭６４−４５５１号公報に、ゲル化させた非流動性のインキが開示されている。
酸化チタンなど白色顔料を用いたインキの例としては、特開昭５９−２１７７７６号公報にポリアクリル酸ソーダを使用してインキ粘度を１００００ＣＰＳとしたインキが開示されている。
【０００６】
上記従来技術として提案されているアルミニウム粉末を用いたインキは、溶剤として有機溶剤を用いている、所謂油性インキである。
【０００７】
これに対して、アルミニウム粉末を用いた水性インキとしては、特開平１−２１０４７８号公報に、ピンホールによる塗布の汚れを防止した水性金属光沢色インキが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、筆跡が金属光沢を醸し出す水性金属光沢色インキは、インキの一成分としてアルミニウム粉末を用いる。水性インキに用いるアルミニウム粉末は、水との反応を防止する目的で、その表面に脂肪酸や無機リン酸などで処理されているものが用いられる。しかしながら、上記物質で処理されているとはいっても、長期間保存した場合、アルミニウム粉末と水とが化学反応を起こし、ガスが発生するといったインキの変質が発生する。
このインキの変質は、インキ中のアルミニウム粉末の量が多い場合発生しやすくなる。そのため、水性インキにおいて、アルミニウム粉末の添加量は制限される。従って、水性金属光沢色インキを用いて得られる筆跡は、その隠蔽力が十分とは言い難かった。
【０００９】
本発明の課題は、種々の色彩の被筆記面、特に、黒い紙や着色ゴムシート等、濃色の被筆記面に高隠蔽性の金属光沢を有する筆跡を与える高隠蔽性金属光沢色水性インキを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アルミニウム粉末と、酸化チタンと、水溶性有機溶剤と、水とを少なくとも含むことを特徴とする高隠蔽性金属光沢色水性インキを要旨とするものである。
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用するアルミニウム粉末は、筆跡に輝度感を付与し、筆跡が金属光沢を発するようにする着色材として用いる。鱗片状のものは輝度感がより鮮明に現れるので特に好ましい。
アルミニウム粉末は、スタンプ・ミルでアルミニウム片をステアリン酸などの減磨剤と共に粉砕するスタンプ法や、噴射法によって得られたアルミニウム粉末と滑材と適当な液体とを剛球と共にドラム中に入れ、ドラムを回転させてアルミニウム片を粉砕するボールミル法などにより得られる。
通常市販品としてはアルミニウムペーストとして入手できる。アルミニウムペーストは、アルミニウム金属粉を高沸点の石油系溶剤（ミネラルスピリット）とステアリン酸などの減磨剤とを入れたボールミルの中で、粉砕、研磨し、非常に薄い鱗片状のアルミ微粒子にしたもので、鱗片状のアルミニウム微粒子が石油系溶剤でぬれているため、発火、爆発の危険が少なく、貯蔵安定性もよく、使用上取り扱いやすくなっている。
市販されているアルミニウム粉末としては、ＡＡ１２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．１８０００（以上、福田金属箔粉工業（株）製）などがある。また、アルミニウムペーストとしては、スーパーファインＮｏ．２２０００ＷＮ、同Ｎｏ．１８０００ＷＮ（以上、大和金属粉工業（株）製）、ＷＢ０２３０（東洋アルミニウム（株）製）、ＷＸＭ０６３０（東洋アルミニウム（株）製）などがある。
アルミニウム粉末の使用量はインキ全量に対して１〜２０重量％が好ましい。使用量が１重量％未満の場合、筆跡に金属光沢が少なくなり、使用量が２０重量％を超えた場合、固形分が多くなり流動性が低くなるからインキ吐出が悪くなる傾向になる。
アルミニウム粉末の平均粒子径は、５〜６０μｍのものを使用することが好ましい。これは、平均粒子径が５μｍ未満であると筆跡の金属光沢が少なくなり、輝度感のない不鮮明な筆跡になり易く、６０μｍ以上であるとペン先ではインキ吐出が低下し、適用しにくくなる傾向があるためである。ボールペンに適用した場合は、ペン先からの吐出性を考慮して、３０μｍ以下が好ましい。
【００１２】
酸化チタンは、筆跡に隠蔽性を付与する着色材として用いる。特に、分散性、耐光性を向上させるために、アルミナ及び／またはシリカ等で表面処理を行っているものが好ましい。
市販されている酸化チタンとしては、タイトーンＳＲ−１、同Ｒ−６５０、同Ｒ−３Ｌ、同Ｒ−５Ｎ（以上、堺化学工業（株）製）、タイペークＲ−５８０、同Ｒ−５５０、同Ｒ−９３０、同Ａ−１００、同Ａ−２２０、同ＣＲ−５８（以上、石原産業（株）製）、クロノスＫＲ−３１０、同ＫＲ−３８０、同ＫＲ−４８０（以上、チタン工業（株）製）、タイピュアＲ−９００、同Ｒ−９０２（以上、デュポン・ジャパン・リミテッド社製）、チタニックスＪＲ−３００、同ＪＲ−６００Ａ、同ＪＲ−７０１（以上。テイカ（株）製）などがある。
酸化チタンの使用量はインキ全量に対して５〜２０重量％が好ましい。使用量が５重量％未満の場合は、筆跡の隠蔽力が弱くなり、使用量が２０重量％を超えた場合、固形分が多くなりインキ吐出が悪くなる傾向になる。
【００１３】
水溶性有機溶剤は、インキとしての種々の品質、例えば、低温時でのインキ凍結防止や、筆記具用として使用した場合、ペン先でのインキ乾燥防止などの目的で使用するものである。
具体的には、エチレングリコール、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、ポリエチレングリコール１、３−ブチレングリコール、チオジエチレングリコール、グリセリン等のグリコール類や、エチ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、２−ピロリドン、トリエタノールアミン等が挙げられる。
上記水溶性有機溶剤は、単独或は混合して使用することができる。その使用量はインキ全量に対して５〜４０重量％が好ましい。
【００１４】
水は、主溶剤として使用する。
【００１５】
また、尿素、エチレン尿素、チオ尿素などの湿潤剤や、ベンゾチアゾリン系、オマジン系などの防腐剤、ベンゾトリアゾールなどの防錆剤、アルミニウム粉末や酸化チタンの分散剤及び定着剤、更にボールペン等に用いる場合は増粘剤、筆跡を有色の高隠蔽性の金属光沢となすための有色顔料や染料などといった種々の添加剤を必要に応じて添加できる。
【００１６】
本発明の高隠蔽性金属光沢色水性インキを製造するに際しては、従来知られている種々の方法が採用できる。例えば、上記各成分を配合し、ヘンシェルミキサー等の撹拌機により撹拌混合することによって、又、ボールミル等の分散機により混合粉砕することによって容易に得られる。
【００１７】
【作用】
アルミニウム粉末は金属光沢を醸し出すのには、５μｍ以上の粒径が必要である。一方、筆跡濃度を高め高隠蔽性を出すのには添加量を多くすることが必要である。しかしながら、その濃度を高めると、経時的なアルミニウム粉末の変質がより促進され、結果的には、金属光沢を失ってしまう。本発明に使用している酸化チタンは粒径が１μｍ以下であっても光を透過せず、高隠蔽力があり、経時的な変質もないので、アルミニウム粉と併用することで、経時後も高隠蔽性の金属光沢のある筆跡が得られる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例に基づき更に詳細に説明する。
実施例１
アルミニウムペースト（ＷＸＭ０６３０、東洋アルミニウム（株）製、アルミ
ニウム粉末含有量６０重量％）                              ８．０重量部
酸化チタン（チタニックスＪＲ８００、テイカ（株）製）  １０．０重量部
エチレングリコール                                    １５．０重量部
グリセリン                                            １０．０重量部
水                                                    ５４．８重量部
スチレン−アクリル共重合物エマルジョン（ジョンクリルＪ７７５、固形分４
５重量％、ジョンソンポリマー（株）製）                    ２．０重量部
防腐剤（プロクセルＧＸＬ、ＩＣＩジャパン（株）製、１，２−ベンゾイソチ
アゾリン−３−オン）                                      ０．２重量部
上記各成分中、アルミニウムペースト除いた成分を混合し、ボールミルで２４時間分散処理を行った後、アルミニウムペーストを加え、撹拌機で１時間撹拌を行い銀色のインキを得た。
【００１９】
実施例２
0003716545.tif 000002
上記各成分を、実施例１と同様になして金色のインキを得た。
【００２０】
実施例３
0003716545.tif 000003
上記成分中の顔料は、フタロシアニンブルー３０重量部、エチレングリコール２０重量部、水４５重量部、ＮＰ−１０（ＰＯＥ（１０）ノニルフェニルエーテル、日光ケミカルズ（株）製）５重量部を媒体分散機にて分散したものである。
上記各成分を実施例１と同様になして、金属光沢のある青色インキを得た。
【００２１】
実施例４
0003716545.tif 000004
上記各成分を実施例１と同様になして、金属光沢のある緑色のインキを得た。
【００２２】
実施例５
アルミニウムペースト（ＷＸＭ０６３０、東洋アルミニウム（株）製、アルミ
ニウム粉末含有量６０．０重量％）                          １．６重量部
酸化チタン（チタニックスＪＲ８００、テイカ（株）製）  １０．０重量部
エチレングリコール                                    １５．０重量部
グリセリン                                            １０．０重量部
水                                                    ６１．２重量部
スチレン−アクリル共重合物エマルジョン（ジョンクリルＪ７７５、固形分４
５重量％、ジョンソンポリマー（株）製）                    ２．０重量部
防腐剤（プロクセルＧＸＬ、ＩＣＩジャパン（株）製、１，２−ベンゾイソチ
アゾリン−３−オン）                                      ０．２重量部
上記各成分を実施例１と同様になして、銀色のインキを得た。
【００２３】
実施例６
0003716545.tif 000005
上記各成分を、実施例１と同様になして金色のインキを得た。
【００２４】
実施例７
0003716545.tif 000006
上記各成分を、実施例１と同様になして金色のインキを得た。
【００２５】
比較例１
実施例１において、アルミニウムペーストを８．０重量部から３５．０重量部にし、さらに酸化チタンを１０．０重量部から０にし、その分水を減らした以外は、実施例１と同様になして、銀色のインキを得た。
【００２６】
比較例２
実施例２において、アルミニウムペーストを８．０重量部から３５．０重量部にし、さらに酸化チタンを１０．０重量部から０にし、その分水を減らした以外は、実施例２と同様になして、金色のインキを得た。
【００２７】
隠蔽力試験
以上、実施例１〜７、比較例１〜２で得た高隠蔽性金属光沢色水性インキを、白の上質紙、黒の上質紙に各々５０μｍのアプリケーターで塗布し、その塗布面を３時間乾燥させる。所定時間後、塗布面のＹ値を測定し、次式により隠蔽率を算出した。
隠蔽率（％）＝（黒上質紙上の塗布面のＹ値）／（白上質紙上の塗布面のＹ値）×１００
この隠蔽力試験は、インキ作成直後のインキと、同インキをサンプル瓶に入れ、５０℃恒温槽中に１ヶ月放置した後のインキとで行った。
【００２８】
筆記試験
実施例１、５及び比較例１のインキは繊維収束体のペン先を有し、インキ収容室内にインキ撹拌用撹拌部材を内在させたマーキングペンに充填して試験用筆記具となし、実施例２〜４、６及び比較例２のインキはステンレス製のボールペンチップ（ボール材質；超硬合金）を一端に連接したポリプロピレン製の中空軸筒よりなる透明なインキ収容管に充填して試験用筆記具となして、各々、黒画用紙に「♀」を連続で１００回筆記した。結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
0003716545.tif 000007
【００３０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係る高隠蔽性金属光沢色水性インキは、隠蔽力のある鮮明な金属光沢色の筆跡を与え、経時後も変質のない所期の目的が充分に達成できる有用なものである。