(57)【要約】【課題】本発明は、インキ中において顔料が沈降しても、顔料と顔料の間に立体障害などを起こさせることで、ハードケーキ形成を抑制することによって、顔料の再分散が可能である筆記具用インキ組成物を提供することである。【解決手段】本発明は、前記課題を解決するために、少なくとも有機溶剤、顔料、樹脂、ハードケーキ抑制剤からなる筆記具用インキ組成物であって、該ハードケーキ抑制剤が、脂肪酸アマイドワックスであ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】
少なくとも有機溶剤、顔料、樹脂、ハードケーキ抑制剤からなる筆記具用インキ組成物において、該ハードケーキ抑制剤が、脂肪酸アマイドワックスであることを特徴とする筆記具用インキ組成物。
【請求項２】
前記脂肪酸アマイドワックス及び顔料が、ペースト状であることを特徴とする請求項１に記載の筆記具用インキ組成物。
【請求項３】
前記脂肪酸アマイドワックスの含有量が、インキ組成物全質量に対して０．１質量％以上、１５．０質量％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の筆記具用インキ組成物。
【請求項４】
前記顔料の平均粒径が、５μｍ以上、３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の筆記具用インキ組成物。
【請求項５】
２０℃、におけるインキ粘度が、１０ｍＰａ・ｓ以上、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の筆記具用インキ組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は筆記具用インキ組成物に関し、さらに詳細としては少なくとも有機溶剤、顔料、樹脂、ハードケーキ抑制剤からなる筆記具用インキ組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、顔料沈降を抑制するインキ組成物については多く提案されている。
【０００３】
こうした筆記具用インキ組成物としては、特開平５−１１７５６９号公報「水性メタリック調及びパール調インキ組成物」に、顔料分散剤を添加して、顔料沈降を抑制したものが開示されており、従来技術として知られている。
【特許文献１】「特開平５−１１７５６９号公報」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のように顔料分散剤を添加して、顔料沈降を抑制しようとしたインキ組成物が開示されているが、初期性能において顔料分散効果があっても、長期間経時後では、所望のハードケーキの抑制効果が得られなかった。
【０００５】
これは、ハードケーキ抑制剤が用いられていないため、顔料の重みによって、顔料同士が絡み合うことで顔料同士が吸着などして、ハードケーキを形成してしまうためと考えられる。
【０００６】
本発明の目的は、インキ中において顔料が沈降しても、ハードケーキ形成を抑制することで、顔料の再分散が可能である筆記具用インキ組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、
「１．少なくとも有機溶剤、顔料、樹脂、ハードケーキ抑制剤からなる筆記具用インキ組成物において、該ハードケーキ抑制剤が、脂肪酸アマイドワックスであることを特徴とする筆記具用インキ組成物。
２．前記脂肪酸アマイドワックス及び顔料が、ペースト状であることを特徴とする第１項に記載の筆記具用インキ組成物。
３．前記脂肪酸アマイドワックスの含有量が、インキ組成物全質量に対して０．１質量％以上、１５．０質量％以下であることを特徴とする第１項または第２項に記載の筆記具用インキ組成物。
４．前記顔料の平均粒径が、５μｍ以上、３００μｍ以下であることを特徴とする第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の筆記具用インキ組成物。
５．２０℃、におけるインキ粘度が、１０ｍＰａ・ｓ以上、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の筆記具用インキ組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、ハードケーキ抑制剤が脂肪酸アマイドワックスであることを特徴とする筆記具用インキ組成物とすることで、インキ中で顔料が沈降しても、ハードケーキ形成を抑制することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ハードケーキとは、インキ中で顔料が沈降し、長期間の経時によって、インキ中の底部に徐々に顔料が堆積し、その重みによって、顔料同士が絡み合うことで顔料同士が吸着などして、密に堆積してしまうことである。一度顔料が沈降して、ハードケーキを形成してしまうと、振とうしても、顔料が再分散されないため、顔料同士を吸着させないように、顔料と顔料の間に立体障害などを起こさせる効果のある抑制剤を、本発明においてハードケーキ抑制剤とする。
【００１０】
本発明は、インキ組成物中に、顔料と、樹脂と、ハードケーキ抑制剤として脂肪酸アマイドワックスを用いることを特徴とする。脂肪酸アマイドワックスは、インキ組成物中でコロイド状に分散して立体網目構造を形成していると考えられている。そのため、顔料と樹脂と脂肪酸アマイドワックスとの間で立体網目構造を形成することで、顔料同士が絡み合うのを抑制する立体的な障害の役目をすることで、顔料が沈降しても、ハードケーキ形成を抑制できると考えられる。そのため、一度顔料が沈降しても、ハードケーキ形成を抑制することで、振とうすることによって、顔料の再分散が可能である。そのため、粒径の大きい顔料や他の組成物よりも比重の高い、顔料等であってもハードケーキ形成の抑制効果を実現することができる。
【００１１】
本発明に用いる脂肪酸アマイドワックスには、メチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスカプリン酸アマイド、エチレンビスラウリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド、エチレンビスベヘン酸アマイド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アマイド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アマイド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アマイド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビス（１２−ヒドロキシステアリン酸アマイド）等が例示できる。これ等の脂肪酸アマイドワックスは、剪断減粘性を付与する働きを示すものではない。
【００１２】
具体的には共栄社化学（株）製の商品名；ターレン５２００−２５、同５５００−２５、同５４００−２５、同Ｍ−１０２１Ｂ、同６２００−２０，同ＥＤ−２０２０，同７２００−２０，同ＫＵ−７００，同ＫＹ−２０００，同７５００−２０，同８２００−２０，同８３００−２０、同８７００−２０、同８９００−２５、同ＢＡ−６００、同ＫＹ−５０２０、同ＶＡ−７５０Ｂ、同ＶＡ−８００、フローノンＳＨ−２９０、同ＨＲ−２ＮＴ、同ＥＤ−１０００、同ＳＰ−１０００、同ＥＤＭ−１０等がある。日本化成（株）製の商品名；スリパックスＣ、同Ｌ、同Ｅ、同Ｈ、同Ｂ、同ＺＨＳ、同ＺＨＢ、同ＺＳＡ、ビスアマイドＬＡ、ダイヤミッドビス２００ＬＡ、川研ファインケミカル（株）製の商品名；パリシン２８５等が例示できる。
【００１３】
上記脂肪酸アマイドワックスは、単独又は２種以上組み合わせて混合して使用してもよい。なお、形状は粉末状、液体状、ペースト状のものいずれも使用できるが、ペースト状の場合は、すでにプレゲルとなっているので、そのまま他の成分と混合攪拌が可能である。しかし、粉末状、液体状の場合には、予め有機溶剤などに溶解させて膨潤させる加工や、加温等の加工が必要不可欠になってしまう。そのため、ペースト状の場合は、特に粉末状、液体状のような加工が必要ないため、加工の手間がかからないペースト状の脂肪酸アマイドワックスを用いることが好ましい。
【００１４】
脂肪酸アマイドワックスは、０．１質量％未満だと顔料分散が不十分になる可能性があり、また、経時安定性を考慮すると１５．０質量％以下が良い。そのため、０．１質量％以上、１５．０質量％以下が好ましい。
【００１５】
本発明に用いられる樹脂は、主として粘度調整剤及び紙面への定着剤として用いるが、ハードケーキ形成の抑制する助剤としても働く。これは、樹脂を有機溶剤中に溶解させることで、顔料と脂肪酸アマイドワックスを吸着させる働きをするため、ハードケーキ形成の抑制効果と筆記した時の紙面への定着性が良好となるためである。具体的には、ケトン樹脂、アセトフェノン樹脂、スルフォアミド樹脂、マレイン樹脂、ブチラール樹脂、エステルガム、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ロジン樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ゴム系樹脂が例示できる。これ等樹脂は、単独又は２種以上組み合わせて混合して使用することができる。
【００１６】
樹脂の含有量は、０．１質量％未満だと、紙面等へのインキ定着性が悪く、３０．０質量％を超えると、インキ流動性が悪く、インキ出が少なく、カスレ等が発生して筆記性能が悪くなる。そのため、０．１質量％以上、３０．０質量％以下が好ましい。
【００１７】
また、顔料は、特に限定されるものではなく、無機、有機、加工顔料などが挙げられる。具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、可逆性熱変色顔料等が例示できる。また、着色樹脂粒子体として顔料を媒体中に分散させてなる着色体を公知のマイクロカプセル化法などにより樹脂壁膜形成物質からなる殻体に内包又は固溶化させたマイクロカプセル顔料を用いても良い。更に、顔料を透明、半透明の樹脂等で覆った着色樹脂粒子などや、着色樹脂粒子や無色樹脂粒子を、顔料もしくは染料で着色したもの等も用いることもできる。これらの顔料は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。本発明においては、他のインキ組成物の比重よりも特に高い酸化チタン、酸化鉄、アルミ顔料、パール顔料、蓄光顔料等の顔料を用いた場合においては、特により効果が得られる。
【００１８】
また、顔料の含有量は、経時安定性を考慮して、インキ組成物全量に対し、１質量％以上、５０質量％以下が好ましい。また、顔料と染料を併用して用いることもできる。
【００１９】
顔料粒径については、５μｍ未満であると、筆跡濃度が薄くなる傾向となり、３００μｍを超えると粒径が大きすぎて、ボールペンチップ内に詰まってしまい筆記不良の原因になってしまうため、５μｍ以上、３００μｍ以下が好ましい。
【００２０】
さらに、その他添加剤として、界面活性剤、防錆剤、分散助剤、潤滑剤、可塑剤等を適時選択して添加することができる。また、粘度調整等の目的で、他の有機溶剤を含有することができる。
【００２１】
本発明の筆記具用インキ組成物として、好適なインキ粘度としては、１０ｍＰａ・ｓ未満では、顔料分散性が低下し、１０００ｍＰａ・ｓを超えると筆感の低下及び筆跡にカスレが発生する恐れがあるため、１０ｍＰａ・ｓ以上、１０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。
【００２２】
本発明に用いる有機溶剤としては、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、ヘキシレングリコール等のグリコール系溶剤、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エチルエーテル等のエーテル系溶剤、ベンジルアルコール、α−メチルベンジルアルコール等のアルコール系溶剤、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ｎ−ヘプタン、イソオクタン、ｎ−オクタン、イソヘキサン、シクロヘキサン、ヘキサン等の炭化水素系溶剤やプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどが使用できる。これらは単独又は２種以上混合して使用してもよい。その含有量は、インキ組成物全量に対して３５質量％以上、９０質量％以下が好ましい。
【００２３】
次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例１の筆記具用インキ組成物は、有機溶剤としてシクロヘキサン、ハードケーキ抑制剤として脂肪酸アマイドワックス（共栄社化学（株）の商品名；ターレン５２００−２５）、樹脂としてエチレンピロピレンゴム（JSR（株）の商品名；ＥＰ２２）、顔料はアルミ顔料（昭和アルミパイウダー（株）の商品名；フレンドカラーＦ７０１ＳＩ）を採用し、これを所定量秤量して、ディスパー攪拌機を用いて完全溶解させ、筆記具用インキ組成物を得た。具体的な配合量は下記の通りであった。尚、ブルックフィールド社製ＤＶ−ＩＩ粘度計（CPE−４２ローター）を用いて２０℃の環境下で、剪断速度１９２．０ｓｅｃ−１（回転数５０ｒｐｍ）にてインキ粘度を測定したところ、４０ｍＰａ・ｓであった。
【００２４】
次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例１
メチルシクロヘキサン                                        ８２．０質量％
脂肪酸アマイドワックス（ターレン５２００−２５）              ４．０質量％
エチレンプロピレンゴム（ＥＰ２２）                            ４．０質量％
アルミ顔料（フレンドカラーＦ７０１ＳＩ）                    １０．０質量％
（平均粒径１１μｍ）
【００２５】
実施例及び比較例のインキ粘度は、ブルックフィールド社製ＤＶ−ＩＩ粘度計（CPE-42ローター）を用いて２０℃の環境下で、インキ粘度を測定した。なお、インキ粘度１２．８ｍＰａ・ｓ以上、１２８ｍＰａ・ｓ未満では、剪断速度１９２．０ｓｅｃ−１（回転数５０ｒｐｍ）にて測定し、インキ粘度１２８ｍＰａ・ｓ以上、１２８０ｍＰａ・ｓ未満では、剪断速度１９．２ｓｅｃ−１（回転数５ｒｐｍ）にて測定した。また、本発明の筆記具用インキ組成物は、ニュートニアンインキであるため、剪断速度が相違してもインキ粘度は、略同じ数値を示した。なお、インキ粘度測定に用いたインキは、密開閉ガラス試験管に入れて、常温にて６か月放置した後のインキを測定したものとする。
【００２６】
実施例２〜８
表１に示すように各成分を表１に示す配合に変更した以外は、実施例１と同様な手順で実施例２〜８の筆記具用インキ組成物を得た。表１に測定、評価結果を示す。
【表１】
2008050485.tif 000002
【００２７】
比較例１〜４
インキの配合を表２に示す通りとし、表２に測定、評価結果を示す。
【表２】
2008050485.tif 000003
【００２８】
試験及び評価
顔料再分散試験においては、実施例１〜８及び比較例１〜４で作製した筆記具用インキ組成物を用いて、以下のような試験方法で評価を行った。また、筆記試験においては、実施例１〜８及び比較例１〜４で作製した筆記具用インキ組成物を用いて、インキ収容筒に、ボール径がφ１．０ｍｍのボールを回転自在に抱持したボールペンチップを装着したインキ収容筒に充填した筆記具と、筆記試験用紙としてコピー用紙（ＰＰＣ用紙）を用いて以下のような試験方法で評価を行った。
【００２９】
顔料再分散試験：セラミック製の直径５．０mm撹拌ボールの入った直径１５mmの密開閉ガラス試験管に各試料を入れて、常温にて６か月放置した。その後、一度沈降した各試料のガラス試験管を上下に振とうして、顔料再分散状態を観察した。
１０回以内振とうすることで、顔料再分散されたもの          ・・・○
２０回以上振とうしても顔料再分散されないもの。
または、ハードケーキを形成して顔料再分散不可能なもの      ・・・×
【００３０】
筆記試験：紙面に筆記した筆跡を観察した。
筆跡にカスレが出ないもの                                  ・・・・◎
筆跡にカスレが出るが、実用上問題ないもの                  ・・・・○
筆跡にカスレがひどく出て、実用性に乏しいもの              ・・・・×
【００３１】
実施例１〜８では、顔料再分散試験、筆記試験ともに良好な結果であった。
【００３２】
比較例１では、ハードケーキ抑制剤を用いなかったため、顔料が沈降後、その重みによって顔料同士が絡み合うことで顔料同士が吸着などして、ハードケーキを形成したので、所望のインキにならなかった。
【００３３】
比較例２〜４では、ハードケーキ抑制剤として、脂肪酸アマイドワックス以外のものを用いたため、顔料が沈降後、その重みによって顔料同士が絡み合うことで顔料同士が吸着などして、ハードケーキを形成したので、所望のインキにならなかった。
【００３４】
また、本発明の筆記具用インキ組成物を筆記具として用いる場合には、筆記具用インキ組成物を充填するインキ収容筒には、金属製、ナイロン、ポリプロピレン、エチレンビニルアルコール共重合体等の樹脂製のもの等で形成することが好ましい。また、圧縮空気やガス等の加圧式筆記具やインキ収容筒を押圧等することにより強制的に加圧する加圧式筆記具の構造にしても良い。さらには、筆記具のインキ収容筒や軸筒等に、消しゴム等の擦過機能部材を具備した構造にしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、少なくとも有機溶剤、顔料、樹脂、ハードケーキ抑制剤からなる筆記具用インキ組成物において、該ハードケーキ抑制剤が、脂肪酸アマイドワックスであることを特徴とするハードケーキ抑制剤を用いることで、筆跡が良好で、インキ中での顔料のハードケーキ形成を抑制した筆記具用インキ組成物を提供することができる。そのため、キャップ式、ノック式等、筆記具用インキとして広く利用することができる。