JP2003221542A - 筆記板用水性マーキングペン及びそれに用いるインキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】消去性、視認性に優れた筆記板用水性マーキン
グペン用インキ組成物、及び、該インキを充填した筆記
板用水性マーキングペンを提供することを課題とする。 【解決手段】水と着色剤と高分子ラテックスと剥離剤と
から成り、前記着色剤は、平均粒子径が１５ミクロン以
下の金属粉又は着色樹脂微粒子、平均粒子径が５ミクロ
ン以下の無機顔料、有機顔料又は蛍光顔料から選ばれる
少なくとも１種を含有し、前記剥離剤は、常温で液状の
高級アルコール、流動パラフィン、スクアラン又はジメ
チルポリシロキサンから選ばれる水性エマルジョン、シ
リコーン系界面活性剤、平均粒子径が５ミクロン以下の
樹脂微粒子より成る群から選ばれる少なくとも１種を含
有するインキである。また、該インキを含んだ中綿３
と、気孔率が５８％以上の多孔性ポリエステル芯、連続
気泡を有する多孔性の発泡体又は筆から成るペン芯２と
を具備する筆記板用水性マーキングペンである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は白板、黒板（ブラッ
クボード）、グリーンボード等の筆記板面上において、
筆記後に乾布やティッシュ等によって容易に消去できる
インキ組成物及びそのインキを充填した筆記板用水性マ
ーキングペンに関する。

【０００２】

【従来の技術】筆記後に乾布やティッシュ等によって消
去できる筆記板用水性インキは、例えば、特許２７０６
９６０号、第２８５７５７７号、第２９５７２３９号、
第３０３２５６２号、第３１５８３０９号及び特開平７
−２０７２１２号公報において開示されている。

【０００３】しかしながら、これらに開示されている消
去性インキはいずれも、板面が平滑な白板（いわゆるホ
ワイトボード）やネオンボード板（板面は透明樹脂製）
用であり、学校等で数多く使用されているチョーク用の
黒板（ブラックボード）やグリーンボードでは、消去性
自体も満足すべきものでない上、筆記線の視認も困難な
インキがほとんどであった。

【０００４】また、平滑な白板では反射光で見にくくな
るために、反射率が６０％以下の艶消し白板を使うと、
消去残（ステイン）が多くなり、使用不可能に近かっ
た。

【０００５】比重が重く、分散性に劣る金属粉を使った
消去性インキは、着色剤がインキ中ですぐに沈降するた
め均一に保つ事が困難に近く、ほとんど実用化されてい
ない。唯一の実用化されている例として、米国特許登録
第６２２４２８４号に開示されているものがあるが、そ
れとて消去性、安定性ともに満足すべきものではない。
更に、酸化チタンを用いた消去性インキは分散性に劣る
ため、中綿式マーキングペン用インキ（特許第２７０６
９６０号）としては用いることが困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の筆記板用水性インキの欠点に鑑みてなされたもの
で、消去性、視認性に優れた筆記板用水性マーキングペ
ン用インキ組成物、及び、該インキを充填した筆記板用
水性マーキングペンを提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究を重
ねた結果、特定の樹脂、特定の着色剤及び特定の剥離剤
を配合することにより、消去性及び視認性が大幅に向上
することを見出し、本発明を完成するに至ったもので、
上記課題を解決するための本発明に係る筆記板用水性マ
ーキングペン用インキ組成物は、水と着色剤と高分子ラ
テックスと剥離剤とから成り、前記着色剤は、平均粒子
径が１５ミクロン以下の金属粉又は着色樹脂微粒子、平
均粒子径が５ミクロン以下の無機顔料、有機顔料又は蛍
光顔料から選ばれる少なくとも１種を含有し、前記剥離
剤は、常温で液状の高級アルコール、流動パラフィン、
スクアラン又はジメチルポリシロキサンから選ばれる水
性エマルジョン、シリコーン系界面活性剤、平均粒子径
が５ミクロン以下の樹脂微粒子より成る群から選ばれる
少なくとも１種を含有することを特徴とする。

【０００８】また、上記課題を解決するための本発明に
係る筆記板用水性マーキングペンは、インキを含んだ中
綿と、気孔率が５８％以上の多孔性ポリエステル芯、連
続気泡を有する多孔性の発泡体又は筆から成るペン芯と
を具備していて、上記インキ組成物が充填された中綿式
マーキングペン、並びに、気孔率が５８％以上の多孔性
ポリエステル芯、連続気泡を有する多孔性の発泡体又は
筆からなるペン芯とバルブ機構とを具備していて上記イ
ンキ組成物が充填されたバルブ式マーキングペンであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
詳述する。本発明に係る筆記板用水性マーキングペンイ
ンキは、０℃以下の造膜温度もしくは０℃以下のガラス
転移温度を有する高分子ラテックスと、平均粒子径が１
５ミクロン以下の金属粉又は着色樹脂微粒子、平均粒子
径が５ミクロン以下の無機顔料、有機顔料又は蛍光顔料
である着色剤と、剥離剤と、水とを含有する。該インキ
は、好ましくは３〜８０ＣＰＳの粘度に調整する。

【００１０】本発明の筆記板用水性マーキングペンは、
０℃以下の造膜温度もしくは０℃以下のガラス転移温度
を有する高分子ラテックスと、平均粒子径が１５ミクロ
ン以下の金属粉又は着色樹脂微粒子、平均粒子径が５ミ
クロン以下の無機顔料、有機顔料又は蛍光顔料である着
色剤と、剥離剤と、水とを含有し、インキ粘度が３〜８
０ＣＰＳに調整された筆記板用水性マーキングペンイン
キが充填されたことを特徴とする。

【００１１】本発明に係るマーキングペンインキの各成
分は、以下に挙げられる物質より選ばれる。

【００１２】本発明の筆記板用マーキングペンインキに
おける着色剤としては、平均粒子径１５ミクロン以下の
金属粉又は着色樹脂微粒子と、平均粒子径５ミクロン以
下の無機顔料、有機顔料又は蛍光顔料が用いられる。着
色剤の含有量は、通例、インキ全組成物量の１〜５０重
量％である。

【００１３】金属粉としては、アルミ粉、着色アルミ粉
等を挙げることができる。アルミ粉は水と反応して水素
ガスを発生するため、脂肪酸、界面活性剤で処理する必
要があるが、実際には、水性用アルミペーストとして入
手可能である。

【００１４】着色樹脂微粒子としては、アクリル−スチ
レン共重合体、アクリルウレタン共重合体、ベンゾクア
ナミン樹脂又はスチレン樹脂等を染料や顔料で着色した
もの等を挙げることができる。これらについては、市販
品を容易に入手できる。

【００１５】無機顔料としては、酸化チタン、カーボン
ブラック、紅ガラ、鉄黒等を挙げることができる。ま
た、有機顔料としては、アゾ系、アンスラキノン系、フ
タロシアニン系、ジオキサジン系、モナクリドン系、ポ
リアゾ系等を挙げることができる。

【００１６】現在、筆記具用として種々の水性顔料分散
体が入手可能であるが、樹脂系分散剤を用いて分散した
ものが、消去性、安定性の面からより好ましい。水溶性
染料を用いると、板面の種類によっては消去残が発生す
るため好ましくない。蛍光顔料としては、市販の水性分
散液が容易に入手可能である。

【００１７】本発明の筆記板用水性マーキングペンイン
キに用いる高分子ラテックスは、０℃以下の造膜温度、
もしくは、０℃以下のガラス転移温度を有するものであ
る。具体的には、スチレン−ブタジエン共重合体、カル
ボキシル化スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニ
トリル−ブタジエン共重合体、カルボキシ化アクリロニ
トリル−ブタジエン共重合体、クロロプレン、メタクリ
ル酸エステル−ブタジエン共重合体、イソブチレン−イ
ソプレン共重合体、アクリル樹脂系、シリコン樹脂系又
は天然ゴム系等のラテックスの内から選択して単独、も
しくは、２種以上を混合して用いる。

【００１８】好ましい例としては、スチレン−ブタジエ
ン共重合体、カルボキシル化スチレン−ブタジエン共重
合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体又はカル
ボキシル化アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ラテ
ックスを挙げることができる。高分子ラテックスは、イ
ンキ中固形分換算で２〜５０重量％、好ましくは３〜３
５重量％含有する。

【００１９】本発明の筆記板用マーキングペンインキに
用いる剥離剤としては、常温で液状の高級アルコール、
流動パラフィン、スクアラン又はジメチルポリシロキサ
ンのエマルジョン、シリコーン系界面活性剤、５ミクロ
ン以下の樹脂微粒子の中から選ばれた１種もしくは２種
以上を含有する。その含有量は、インキ全組成物量の
０．５〜２５重量％、好ましくは、３〜２０重量％とす
る。

【００２０】高級アルコールとしては、毒性の少ないラ
ウリルアルコール、トリデカノール等を挙げることがで
きる。高級アルコール、流動パラフィン及びスクアラン
のエマルジョンは、乳化剤として、ソルビタン系界面活
性剤、脂肪酸石鹸やアルキル硫酸ナトリウムと共にホモ
ジナイザーを用いて調整できる。その含有量は、インキ
中純分換算で０．５〜２０重量％とする。

【００２１】ジメチルポリシロキサンのエマルジョンと
しては、市販品のＫＭ−７２２、ＫＭ−７４０、ＫＭ−
７８０（信越化学工業社製）、ＴＳＭ−６３０、ＴＳＭ
−６３１、ＴＳＭ−６３２（東芝シリコーン社製）等が
利用できる。その含有量は、インキ全組成物量の０．５
〜２０重量％とする。

【００２２】シリコーン系界面活性剤はジメチルシリコ
ーンとポリエーテルとの共重合体で、平均分子量が１，
０００〜１２，０００程度のものが好ましい。市販品と
しては、ＫＦ−３５１、ＫＦ−３５３（信越シリコーン
社製）、ＴＳＦ−４４４０、ＹＳＡ−６４０３（東芝シ
リコーン社製）等が挙げられる。その含有量は、インキ
全組成物量の０．５〜２０重量％とする。

【００２３】５ミクロン以下の樹脂微粒子としては、ポ
リスチレン、アクリル−スチレン共重合体、ポリメタク
リル酸メチル、アクリル−ウレタン共重合体やベンゾグ
アナミン樹脂等が挙げられる。その含有量は、インキ全
組成物量の０．５〜１５重量％とする。高分子ラテック
スが造膜した時にこの樹脂微粒子が入り込み、軟質で弾
力のある樹脂膜を脆くして消去を容易にする。中空樹脂
微粒子は、消去性並びにインキの分散安定性の面から好
ましい。市販品としては、グランドールＰＰ−１１００
（大日本インキ化学社製）、ローペイクＯＰ−８４Ｊ
（ローム・アンドハース社製）、ＪＳＲ ＡＥ−８６６
（イーテック社製）等が挙げられる。

【００２４】特許第２７０６９６０号や特開平７−２０
７２１２号公報に開示されている樹脂の可塑剤である脂
肪酸エステルや脂肪酸ジエステル類は、樹脂製白板、例
えば、ナイロン、ポリエステル、アセテートやフッ素樹
脂等の板面上では、時間と共に吸収されて（浸透して）
いくので、初期消去性は良くても、経時消去性が悪くな
るので好ましくない。

【００２５】本発明の筆記板用マーキングペンインキに
用いる着色剤の分散剤としては、次に示す樹脂系分散
剤、両性界面活性剤、ポリカルボン酸化合物の中から選
択して単独で、もしくは、２種以上混合して用いる。そ
の含有量は、インキ全組成物量の０．５〜１０重量％と
する。

【００２６】樹脂系分散剤としては、市販品のディスパ
ービック１８０、１９２（ビックケミー社製）、ジョン
クリル６１−Ｊ、６２、６８２（ジョンソンポリマー社
製）等を利用することができる。両性界面活性剤として
は、市販品のアンヒトール２４Ｂ、８６Ｂ（花王社
製）、リポミンＬＡ（ライオン社製）等を利用すること
ができる。ポリカルボン酸化合物としては、市販品のデ
ィスパービック（ビックケミー社製）、アロンＡ２０
Ｕ、Ａ６００１（東亜合成化学社製）等を利用すること
ができる。

【００２７】本インキの組成物中には、上述した必須成
分に加え、通常水性インキに使用される他の添加剤、例
えば、ハジキ防止用のフッ素系界面活性剤、防腐剤、防
菌剤、ＰＨ調整剤、ペン芯の乾燥防止用の保湿剤として
の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、グリセリン等の水溶性溶剤を必要に応
じて添加することができる。更に、筆跡の乾燥性を高め
るために、エタノールやプロパノール等の低級アルコー
ルを、１〜１０重量％の範囲で添加することができる。

【００２８】本発明に係る中綿式の筆記板用水性マーキ
ングペンは、図１に示すように、インキを含んだ中綿
（インキタンク）３と、繊維の太さが７〜３０デニール
で気孔率が５８％以上の多孔性のポリエステル芯、連続
気泡を有する多孔性の合成樹脂発泡体又は筆から成るペ
ン芯２とを具備する。なお、１はキャップ、４は胴体、
５は尾栓である。

【００２９】中綿４に含まれるインキの粘度は、５〜２
０ＣＰＳに調整することが好ましい。５ＣＰＳ以下では
インキの安定性が悪くなる。また、２０ＣＰＳ以上では
インキの流出が悪くなり、筆記時にカスレが生じる。従
来の筆記板用水性マーキングペンは、溶剤タイプのマー
キングペン用のペン芯をそのまま使うことを前提にした
インキ配合となっており、種々の制限があった（例え
ば、特許第２７０６９６０号参照）。

【００３０】本発明ではペン芯を工夫することにより、
金属粉を含んだ光輝性のメタリック色インキや、酸化チ
タンを含んだ鮮やかなパステル色インキでも、かすれる
ことなく安定に筆記でき、且つ、消去性や視認性も良好
な筆記板用水性マーキングペンを完成するに至った。

【００３１】本発明のバルブ式の筆記板用水性マーキン
グペンは、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、繊維の太
さが７〜３０デニールで気孔率が５８％以上の多孔性の
ポリエステル芯、連続気泡を有する多孔性の合成樹脂発
泡体又は筆から成るペン芯２と、ペン芯２の端部を包む
ウレタンスポンジ６又はフェルトと、弁座７、弁ケース
（バネ受け）８、弁芯（弁棒）９及びバネ１０から成る
バルブ機構とを具備する（（Ａ）と（Ｂ）では弁座部の
構造が異なる。）。

【００３２】使用するインキの粘度は、１０〜８０ＣＰ
Ｓに調整することが好ましい。本発明では、特定の分散
剤や特定の剥離剤と共に高分子ラテックスを用いること
により、金属粉を含んだ光輝性のメタリック色インキ
や、酸化チタンを含んだ鮮やかなパステル色インキで
も、黒板やグリーンボード上にかすれることなく安定し
て筆記でき、且つ、消去性や視認性も良好な筆記板用水
性マーキングペンを完成するに至った。

【００３３】

【作用】インキ中の金属粉や酸化チタンは、インクビン
中では徐々に沈降するが、中綿の中では、分散剤と高分
子ラテックスと中綿の繊維との相互作用で安定に存在す
る。また、インキ中の剥離剤は、筆記板面に筆記された
筆跡中で、水の揮散につれて高分子ラテックスの高分子
と相互作用して、板面に弱く付着する皮膜を形成し、乾
布やティッシュ等による軽い擦過で容易に消去される筆
跡をもたらす。

【００３４】

【実施例】１．剥離剤（乳化物）の調整 下記参考例１及び２の各成分の混合物を、それぞれホモ
ジナイザーにて攪拌乳化して剥離剤Ａ、Ｂを得た。 参考例１（剥離剤Ａ） オレイン酸ナトリウム ３部 ラウリル硫酸ナトリム ２部 トリデカノール ４０部 水 ５５部 参考例２（剥離剤Ｂ） ソルビタン系界面活性剤 ＯＰ８０Ｒ ３部 （日本油脂社製） ＯＴ２２１ １部 流動パラフィン ３０部 水 ６６部

【００３５】２．金属粉分散体の調整 下記参考例３及び４の各成分の混合物を、それぞれディ
スパーにかけて、１時間攪拌分散してメタリック色分散
体を得た。 参考例３（銀色分散体） アルミペースト ＷＢ−０２３０（東洋アルミ社製） １１部 クエン酸 ０．５部 ＰＨ調整剤 トリエタノールアミン ３部 両性界面活性剤 アンヒトール８６Ｂ（花王社製） ５部 水 ８０．５部 参考例４（青メタリック色分散体） 青色アルミペースト Ｆ・７０ｌ（昭和アルミ社製） １１部 両性界面活性剤 リポミンＬＡ （ライオン社製） ３部 ＰＨ調整剤 ジエタノールアミン ３部 ジョンクリル Ｊ−１５３５（ジョンソンポリマー社製） ２部 水 ８１部

【００３６】３．試料インキの調整 表１に、実施例インキ及び比較例インキの組成を示す。
所定量の顔料分散体、高分子ラテックス、分散剤及び水
を混合し、この混合物をディスパーにかけて１時間攪拌
し、次いで剥離剤、フッ素界面活性剤、防腐剤、保湿剤
等の成分を添加し、更に１時間攪拌して試料インキを得
た。

【００３７】なお、比較例１のインキは着色剤を黒色顔
料分散体に代えたものであり、比較例２のインキは実施
例５の着色剤を水溶性染料に代えたものであり、比較例
３のインキは剥離剤をドデカンニ酸ジオクチルエマルジ
ョンに代えたもの（特開平７−２０７２１２号公報記載
のインキ組成に相当）であり、比較例４のインキは高分
子ラテックスをアクリル樹脂エマルジョンに、白色顔料
を樹脂微粒子に、それぞれ代えたもの（特許第２７０６
９６０号公報記載のインキ組成に相当）である。

【００３８】［表１］

【００３９】（表１中の原料の説明）表中の注番号に従
って説明する。 ａ．マスターファインＭＦ５７６５ホワイト（固形分６
０％、大日精化工業社製） ｂ．ＳＰブルー６１８４ （固形分３０％、冨士色
素社製） ｃ．ＬＭ−２１ピンク （固形分５１．５％、冨
士色素社製） ｄ．ＳＰブラック８０５２ （固形分２５％、冨士色
素社製） ｅ．スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、ＪＳＲ
０５６１（固形分６９％、ガラス転移点−６３℃、ＪＳ
Ｒ社製） ｆ．アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ラテック
ス、ニッポール ＬＸ−５１３（固形分４５％、ガラス
転移温度−５５℃、日本ゼオン社製） ｇ．カルボキシル化スチレン−ブタジエン共重合体ラテ
ックス、ＪＳＲ０５４５（固形分５４％、ガラス転移温
度−３１℃、ＪＳＲ社製） ｈ．スチレン−アクリル樹脂共重合体エマルジョン、ア
ロンＨＤ−３（固形分約３０％、東亜合成化学社製） ｉ．ＴＳＭ−６３０（有効成分３７％、東芝シリコーン
社製） ｊ．ＫＦ−３５１（信越シリコーン社製） ｋ．アクリル樹脂中空微粒子液ＡＥ−８６６（固形分２
０％、イーテック社製） ｌ．ドデカンニ酸ジオクチルエマルジョン （純分３
０％に調整） ｍ．アンヒトール２４Ｂ （花王社製） ｎ．ディパービック １８０ （ビックケミー社製） ｏ．プロクセル ＸＬ−２ （アビシア社製） ｐ．ＥＦ−１２２Ｃ （トーケム社製）

【００４０】（試料インキの性能） 消去性と視認性のテスト 各試料インキを中綿式マーキングペンに所定量充填して
試料ペンとした。筆記板としてはホーロー白板、アクリ
ル樹脂塗装黒色板、黒板及びグリーンボードを用い、各
試料ペンで所定の線を描き、直後及び経時（２週間）後
の消去性を調べた。消去には、市販の黒板拭きに５００
ｇの荷重をかけて擦過し、筆跡が完全に消去されるのに
要する擦過回数を測定した。そのテスト結果を表２に示
す。視認性は、２×２ｃｍの文字を書き、３ｃｍ離れた
地点から明確に視認し得るかどうか調べた。

【００４１】［表２］

【００４２】なお、表２中の評価の記号の内容は以下の
通りである。 消去性の基準 ○：１〜５回の擦過で消去 △：６〜１０回の擦過で消去 ×：１０回の擦過では消去されない。 視認性の基準（目視にて） ○：良好 △：少し見づらい ×：見えない

【００４３】

【発明の効果】本発明の筆記板用水性マーキングペンイ
ンキは水性であるので、使用時に臭気の発生がないこと
は当然のことであるが、白板のみならず、黒板やグリー
ンボード面上へメタリック色やパステル色にて鮮明、明
確に視認し得る文字が筆記でき、且つ、筆記直後は勿論
のこと、長時間の経時後も乾式消去材による擦過で容易
に消去される筆跡をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る筆記板用水性マーキングペンイン
キを充填した本発明に係る中綿式マーキングペンの構造
を示す図である。

【図２】本発明に係る筆記板用水性マーキングペンイン
キを充填した本発明に係るバルブ方式マーキングペンの
構造を示す図である。

【符号の説明】

１ キャップ ２ ペン芯 ３ インキ ４ 本体 ５ 尾栓 ６ ウレタンスポンジ ７ 弁座 ８ 弁ケース ９ 弁芯 １０ バネ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水と着色剤と高分子ラテックスと剥離剤
   とから成り、前記着色剤は、平均粒子径が１５ミクロン
   以下の金属粉又は着色樹脂微粒子、平均粒子径が５ミク
   ロン以下の無機顔料、有機顔料又は蛍光顔料から選ばれ
   る少なくとも１種を含有し、前記剥離剤は、常温で液状
   の高級アルコール、流動パラフィン、スクアラン又はジ
   メチルポリシロキサンから選ばれる水性エマルジョン、
   シリコーン系界面活性剤、平均粒子径が５ミクロン以下
   の樹脂微粒子より成る群から選ばれる少なくとも１種を
   含有することを特徴とするインキ組成物。
2. 【請求項２】 前記金属粉がアルミ粉又は着色アルミ粉
   であり、前記アルミ粉又は着色アルミ粉単独もしくは２
   種以上と、着色樹脂微粒子、無機顔料、有機顔料又は蛍
   光顔料の１種もくしは２種以上とを併用してメタリック
   色とした請求項１に記載のインキ組成物。
3. 【請求項３】 酸化チタンと、有機顔料、着色樹脂微粒
   子又は蛍光顔料の１種もしくは２種以上とを併用してパ
   ステル色とした請求項１に記載のインキ組成物。
4. 【請求項４】 前記高分子ラテックスが、０℃以下の造
   膜温度もしくは０℃以下のガラス転移温度を有するスチ
   レン−ブタジエン共重合体ラテックス又はアクリロニト
   リル−ブタジエン共重合体ラテックスであって、インキ
   全組成物量の２〜５０重量％含有する請求項１に記載の
   インキ組成物。
5. 【請求項５】 前記着色剤の分散剤が、樹脂系分散剤、
   両性界面活性剤又はポリカルボン酸化合物から選ばれた
   少なくとも１種である請求項１に記載のインキ組成物。
6. 【請求項６】 インキを含んだ中綿と、気孔率が５８％
   以上の多孔性ポリエステル芯、連続気泡を有する多孔性
   の発泡体又は筆から成るペン芯とを具備する請求項１に
   記載のインキ組成物が充填された中綿式マーキングペ
   ン。
7. 【請求項７】 気孔率が５８％以上の多孔性ポリエステ
   ル芯、連続気泡を有する多孔性の発泡体又は筆からなる
   ペン芯とバルブ機構とを具備する請求項１に記載のイン
   キ組成物が充填されたバルブ式マーキングペン。