(57)【要約】【目的】  消去時に残跡が残らず、筆記具としての安全性が高く、かつ筆跡がとぎれることのない水溶性のインキを用いた筆記具を提供する。【構成】  本発明の筆記具には、溶剤、染料及び／または顔料を含む色材で着色されたカラードポリマー、疎水性の界面活性剤、水溶性樹脂および前記疎水性の界面活性剤の前記溶剤への溶解度を高めるためのハイドロトロープ剤を含むインキを用いることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶剤と、染料及び／または顔料を含む色材で着色されたカラードポリマーと、疎水性の界面活性剤と、水溶性樹脂と、前記疎水性界面活性剤の前記溶剤への溶解度を高めるために用いるハイドロトロープ剤とを含むインキを用いたことを特徴とする筆記具。
【請求項２】
前記ハイドロトロープ剤は芳香族スルホン酸およびそれらのアルカリ金属塩からなる群より選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
【請求項３】
前記ハイドロトロープ剤はキシレンスルホン酸またはトルエンスルホン酸またはキュメンスルホン酸およびそれらのアルカリ金属塩からなる群より選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項２に記載の筆記具。
【請求項４】
前記ハイドロトロープ剤が０．１〜１５重量％、好ましくは０．５〜５重量％含まれていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の筆記具。
【請求項５】
前記溶剤は水または水と水溶性の有機溶剤の混合物であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の筆記具。
【請求項６】
前記カラードポリマーは、アクリロニトリルモノマーの単一重合または共重合から得られるアクリル樹脂エマルジョンまたはアクリル樹脂の懸濁液を染料及び／または顔料を含む色材で着色したものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の筆記具。
【請求項７】
前記疎水性の界面活性剤は、親水−親油平衡（ＨＬＢ）が１０以下の非イオン界面活性剤、カチオン界面活性剤あるいはアニオン界面活性剤であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筆記具に関し、特に、消去時に残跡が残ることがなく、筆記時のボード面でのはじきがなく、粘度が低く、筆記具として安全なインキを用いたボード用マーカ−などの筆記具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボード用マーカーなどの筆記具に用いられるインキは、比較的揮発性の高い溶剤と、顔料や染料などの着色剤と、樹脂と添加剤を加えたもので構成されている。着色剤はインキの色合いを定めるためのものであり、樹脂は着色剤を被覆してマーカーで描かれた文字や線画を安定させるためのものである。また添加剤はボードと樹脂によって被覆された着色剤の間に介在して着色剤が板面に固着することを防止し、拭き取ると容易に消せるような働きを有するものなどが用いられている（特許文献１参照。）。
ところで、着色剤として顔料を用いた場合には、着色度が高く筆跡が堅牢であるという長所があるが、顔料のかなり細かな粒子がボードの表面のミクロな凹凸面に残ってしまって拭いてもとりきれず、残跡が残るという問題があった。一方、染料を用いる場合には、筆跡が透明で、残跡が残らないが、濃度が薄く、筆跡の着色度や光沢が劣るという問題があった。
【０００３】
これを解決するために、最近ではモノマーを重合して得られるポリマー（樹脂）のエマルジョンまたは懸濁液を染料及び／または顔料を含む色材で着色したポリマー（以下カラードポリマーという。）を着色剤として用いる方法が採られている。カラードポリマーは多数の色合いのものが市販されており、これを用いると、比較的濃度が濃く、着色度や光沢が高く、顔料で着色したものであっても残跡が残らない着色剤が得られる。
しかし、この方法では、アクリル樹脂などのポリマーを重合する際に、モノマーであるアクリロニトリルなどのように毒性があって有害なものが残存する可能性が残るという問題がある。
【特許文献１】特開平８−１９７８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上に述べたように、従来のボード用マーカーで着色剤として顔料を用いたものは、拭き取っても顔料の細かい粒子がボード表面の凹凸に残って残跡が残るという問題があり、染料を用いたものは、濃度が薄く、筆跡の着色度や光沢が劣るというも問題があった。これを避けるため、染料及び／または顔料を含む色材で着色したカラードポリマーを用いる方法が採られているが、モノマーが残ると筆記具としての安全性が落ちるという問題が生まれる。
本発明はこのような問題を解決して、消去時に残跡が残らず、筆記具としての安全性が高く、かつ筆跡がとぎれることのない水溶性のインキを用いたボード用マーカーなどの筆記具の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するため、本発明の請求項１の筆記具は、溶剤と、染料及び／または顔料を含む色材で着色されたカラードポリマーと、疎水性の界面活性剤と、水溶性樹脂と、前記疎水性界面活性剤の前記溶剤への溶解度を高めるために用いるハイドロトロープ剤とを含むインキを用いたことを特徴とする。
【０００６】
上記課題を達成するため、本発明の請求項２の発明は、請求項１に記載の筆記具において、前記ハイドロトロープ剤は芳香族スルホン酸およびそれらのアルカリ金属塩からなる群より選択された少なくとも一種であることを特徴とする。
【０００７】
上記課題を達成するため、本発明の請求項３の発明は、請求項２に記載の筆記具において、前記ハイドロトロープ剤はキシレンスルホン酸またはトルエンスルホン酸またはキュメンスルホン酸およびそれらのアルカリ金属塩からなる群より選択された少なくとも一種であることを特徴とする。
【０００８】
上記課題を達成するため、本発明の請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の筆記具において、前記ハイドロトロープ剤が０．１〜１５重量％、好ましくは０．５〜５重量％含まれていることを特徴とする。
【０００９】
上記課題を達成するため、本発明の請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の筆記具において、前記溶剤は水または水と水溶性の有機溶剤の混合物であることを特徴とする。
【００１０】
上記課題を達成するため、本発明の請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の筆記具において、前記カラードポリマーは、アクリロニトリルモノマーの単一重合または共重合から得られるアクリル樹脂エマルジョンまたはアクリル樹脂の懸濁液を染料及び／または顔料を含む色材で着色したものであることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を達成するため、本発明の請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の筆記具において、前記疎水性の界面活性剤は、親水−親油平衡（ＨＬＢ）が１０以下の非イオン界面活性剤、カチオン界面活性剤あるいはアニオン界面活性剤であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の筆記具は、上記のように、染料及び／または顔料を含む色材で着色されたカラードポリマーを用いたインキを使用しているため、顔料をそのまま用いたインキを使用する場合のように消去時にボード上に残跡が残ることがなく、染料をそのまま用いたインキを使用する場合に比して、濃度が濃く、着色度や光沢が高い。さらに、疎水性の界面活性剤を加えることで、反応率を上げてモノマーの残存率を１００ｐｐｍ以下に抑えることができ、筆記具としての安全性を高めることができる。また、疎水性の界面活性剤を加えたために、インキの粘度が高くなり、高速筆記時のインキ追従性が悪くなり、筆記時にボード上で文字がはじかれて途切れたりする問題は、疎水性の界面活性剤の水に対する溶解度を高める機能を有するハイドロトロープ剤を加えることで解決することができる。
これにより、消去時に残跡が残らず、筆記具としての安全性が高く、かつ筆跡がとぎれることのない水溶性のインキを用いたボードマーカーなどの筆記具を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の筆記具は、水または水と水溶性の有機溶剤を溶剤とし、染料及び／または顔料を含む色材で着色されたカラードポリマーを着色剤として用い、さらに、添加剤として、疎水性の界面活性剤とハイドロトロープ剤および定着用の樹脂などを含んで構成されたインキを用いている。界面活性剤は、物質の界面に働いて界面の性質を変え、界面を混じりやすくする働きを有するものであるが、本発明ではカラードポリマーを構成するモノマーの反応率を上げて有害なモノマーの残存率を抑える役割を果たす化合物をいう。又、ハイドロトロープ剤は、一般には溶液に難溶性の物質の溶解性を高める作用を有する化合物をさすが、本発明においては、ハイドロトロープ剤は疎水性の界面活性剤の水に対する溶解度を高める機能を有する化合物をいう。
【００１４】
このような構成によると、染料及び／または顔料を含む色材で着色されたカラードポリマーを着色剤として用いているため、顔料をそのまま用いたインキを使った場合のように消去時にボード上に残跡が残ることがない。また、染料をそのまま用いる場合に比して、筆跡の濃度が濃く、着色度や光沢が高い水性インキを使った筆記具が得られる。
しかし、カラードポリマー中にはアクリロニトリルモノマーなど毒性のある有害なモノマーが残存することがあるという問題がある。これを解決するためには、モノマーの重合性を高めてインキ中に非重合の樹脂モノマーが残らないようにすることが好ましい。このために、添加剤として疎水性の界面活性剤を加えてモノマーの反応率を上げるようにして、カラードポリマー中のモノマー残存率を抑え、筆記具としての安全性を高めるようにする。
【００１５】
しかしながら、このような疎水性の界面活性剤を加えると、有害なモノマーの残存率を少なくして筆記具としての安全性を高めることができるが、インキの粘度が高くなって、高速筆記時の追従性が悪くなり、ボード上で筆記の際にインキがはじかれて筆跡がとぎれるという問題が生まれる。
これを防ぐために、本発明では、キシレンスルホン酸あるいはキシレンスルホン酸のナトリウム塩などのハイドロトロープ剤を加えるようにした。これにより、親油性のキシレン基が疎水性の界面活性剤と結びつき、親水性のスルホン酸基が水系と馴染むので、同じ系の中で疎水物と親水物とをつなげる作用が働きインキ系が安定化し、かつボード上でのはじきや粘度が高くなるの防ぐことができる。トルエンスルホン酸またはキュメンスルホン酸あるいはトルエンスルホン酸またはキュメンスルホン酸のナトリウム塩、または他の芳香族スルホン酸あるいはそのアルカリ金属塩を用いても作用は同様である。
このようにすると、消去時に残跡が残らず、筆記具としての安全性が高く、かつ筆跡がとぎれることのない水溶性のインキを用いたボードマーカーなどの筆記具を実現することができる。
【００１６】
本発明の筆記具に用いられるインキでは、カラードポリマーの含有比率は約０．５〜約５０重量％、好ましくは約１〜約４０重量％、より好ましくは約１〜約３０重量％であり、水または水と水溶性の有機溶剤の混合物の含有比率は約１〜約６０重量％、好ましくは５〜４０重量％であり、また添加剤の含有比率は約２０重量％以下である。
【００１７】
カラードポリマーは、アクリロニトリルモノマーを重合して得られる、あるいはアクリロニトリルモノマーとスチレンモノマーなどのコポリマーからなるアクリル樹脂のエマルジョンまたはアクリル樹脂の懸濁液を染料及び／または顔料を含む色材で着色したもので、市販されているものから、必要とされる色彩のものを選んで使用することができる。例えば、日本蛍光化学工業株式会社製のルミコールＮKWシリーズなどである。
カラードポリマーを着色する染料としては、通常の染料インキ組成物に用いられる直接染料、酸性染料、塩基性染料、媒染・酸性媒染染料、アルコール可溶性染料、油溶性染料、アゾイック染料、含金染料及び各種造塩タイプの染料を用いることができる。
具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．（カラーインデックス）ソルベントブラック３、同２７、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８、同４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２、同１１、同７０、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン３、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、同６１、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ２、同３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット３、同８などがある。
又、カラードポリマーを着色する顔料としては、無機顔料、有機顔料をそのまま用いることができる。無機顔料では黄土、バリウム黄、紺青、カドミュウムレッド、酸化チタン、ベンガラ、鉄黒、カーボンブラック、マイカ、パール顔料、その他の金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物などが挙げられる。有機顔料としては、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料などが挙げられる。
ただし、染料、顔料ともこれらに限定されるものではない。
着色に際しては、混練り機や攪拌機などの機械を用いた機械的な着色方法が採られている。
【００１８】
本発明の筆記具のインキで用いられる溶剤には主として水が用いられるが、インキ構成物質の溶解度を高めるために必要に応じて水溶性の有機溶剤を混入させることもできる。水溶性の有機溶剤としては、例えば、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジグリコール、ジチオジグリコール、チオジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、アミルアルコール、フルフリルアルコール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−エチルモルホリン、スルフォラン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
この水溶性有機溶剤は１種又は２種以上を併用することもできる。
【００１９】
本発明の筆記具のインキに用いられる疎水性の界面活性剤には、従来からインキに用いられるようなもので、インキに悪影響を及ぼさず溶剤に相溶可能なものを用いることができる。
用いられる疎水性の界面活性剤は、親水−親油平衡（Hydrophile Lipophile Blance：ＨＬＢ）値が１０以下、好ましくは９未満である。
例えば、界面活性剤としては非イオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤あるいはアニオン系界面活性剤が挙げられる。例えば、アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩（例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、石油スルホン酸塩など）、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等を挙げることができる。
非イオン系界面活性剤としては、アセチレン系ジオール、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脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等を挙げることができる。
カチオン系界面活性剤としては、ジアキルジメチルアンモニウム塩、エステル型ジアキルアンモニウム塩、アミド型ジアキルアンモニウム塩、ジアキルイミダゾリニウム塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩、メチル・ポリオキシエチレン・アルキルアンモニウム塩、アルキル・メチルピリジウム塩、モノまたはジアキルメチル化アンモニウム塩、アルキルペンタメチルプロピレンジアミン塩、アルキルジメチルベンザルコニウム塩、ベンゼトニウム塩などを挙げることができる。
また、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルキルアミンオキシドのようなアミンオキシド型の両性界面活性剤等も好ましい。
このような界面活性剤を加えることで、本発明では使用されるインキのカラードポリマー中のモノマーの残存率を１００ｐｐｍ以下に抑えることができ、筆記具としての安全性を高めることができる。
【００２０】
本発明の筆記具のインキに用いられるハイドロトロープ剤は、インキに悪影響を及ぼさず溶剤に相溶可能なものであって、キシレンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キュメンスルホン酸等の芳香族スルホン酸およびそれらのアルカリ金属塩からなる群より選択された少なくとも一種を用いることができる。
ハイドロトロープ剤は疎水性の界面活性剤の水に対する溶解度を高める機能を有している。キシレンスルホン酸を例にとると、親油性のキシレン基が疎水性の界面活性剤と結びつき、親水性のスルホン酸基が水系に馴染み、同じ系の中の疎水物と浸水物をつなげて安定化させるので、疎水性の界面活性剤の水に対する溶解度が高くなって、粘度を低くすることができる。
このハイドロトロープ剤は、含有比率が０．１〜１５重量％、好ましくは０．５〜５重量％の範囲で用いられる。
【００２１】
定着用の水溶性樹脂は、溶剤である水などが蒸発した際に被膜化してインキのボード面に対する定着剤として働くと共に、インキとボード面の間に位置して消去性能を向上させる役割を果たすものである。定着性樹脂としては、親水性モノマーと疎水性モノマーとを共重合して得られる水に可溶な水溶性ポリマーが挙げられる。親水性モノマーとしては、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー、不飽和アミンモノマー等の塩生成基含有モノマー及びその塩、水酸基、アシド基、オキシアルキレン基等を含むノニオン性モノマーが挙げられる。疎水性モノマーとしては、スチレン等の芳香族基を含有するモノマー、（メタ）アクリル酸の炭素数１〜３０のアルキルエステルモノマー等が挙げられる。
【００２２】
本発明の筆記具のインキには、さらに、添加剤として、粘度調整用に若干の親水性界面活性剤や、インキの腐敗を防止するための防腐剤を含ませることができる。さらに、ボードマーカーとしてボードの黒ずみなどを隠蔽するための白色インキを構成要素として加えることが望ましい。白色インキとしては酸化チタンペーストインキなどが好ましい。
【実施例】
【００２３】
本発明の筆記具に用いられるインキの一実施例の組成比率を以下にあげる。この例は赤色のボードマーカー用インキの例である。
カラードポリマー（日本蛍光化学工業株式会社製、ルミコールＮKW、赤色）３０重量％
キシレンスルホン酸ナトリウム                                          ３重量％
酸化チタンペーストインキ                                            １５重量％
水溶性樹脂                                                            １重量％
エタノール                                                            ２重量％
親水性界面活性剤                                                  ０．２重量％
防腐剤                                                            ０．１重量％
水                                                              ４８．７重量％
これによって得られた赤色のボードマーカー用インキは、ボードマーカーとして用いて、ボード上での着色度が高く、筆跡が堅牢でかすれなどがなく、消去性能が良く消去後に残跡が残ることがない、良好な特性を有している。
なお、色ごとにそれぞれ、カラードポリマーの種類と組成比率は異なるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように、本発明の筆記具は、消去時に残跡が残らず、筆記具としての安全性が高く、かつ筆跡がとぎれることがないので、ボード用マーカーなどとして好適に利用することができる。