JPH01188576A - ボードマーカー用インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ホワイトボードや電子黒板を代表とする、
はうろう、金属、ガラス、プラスチック、プラスチック
ラミネート紙等で構成されるインキネ浸透性の平滑な表
記面に筆記し、その乾燥筆跡を通常の黒板イレーザ−や
布材等で軽く拭って消去できるボードマーカー用のイン
キ組成物に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年、マーキングペンやサインペン等の一般的な浸透性
ペン芯を有する筆記具においては、有機溶剤による有害
性や引火性が問題となる油性インキに代わって、水性イ
ンキが多用される傾向にある。このような水性インキは
、水溶性有機溶剤を含む水性溶媒に顔料と水溶性樹脂と
分散剤とを含有させた基本組成を有している。

しかしながら、ホワイトボードや電子黒板の筆記具であ
るボードマーカーのインキとしては、ケトン系、エステ
ル系、アルコール系等の揮発性の高い有機溶剤を使用し
た油性インキが依然として用いられており、水性インキ
はまだ実用化に至っていない。

これは、ホワイトボードや電子黒板においては筆跡を何
度も消去して同一の表記面を繰り返し使用することから
、ボードマーカー用インキにはその筆跡の乾燥塗膜を黒
板イレーザ−等で簡単にかつ痕跡を残さず消去できるこ
と、つまりマーキングペン等の通常の筆記具用インキと
は逆に表記面に対する固着性に乏しく剥離し易いという
特異な性能が必要であり、かつ消去を筆記直後に行うこ
とも多いために速乾性が要求されるが、水性インキでは
、良好な剥離性や速乾性を付与しにくく、特に高湿下で
は乾燥が遅れると共に一旦乾燥した筆跡も湿潤化して消
去性が悪化し易いといった難点を有することが大きな要
因である。また上記の筆記面は非常に平滑であるため、
水性インキでは水の大きな表面張力によって弾かれて美
麗な画線が得られにくいことも実用化を阻む一因となっ
ている。

従って、油性インキを使用した現状のボードマーカーは
、オフィスや工場等の業務用としては汎用されているが
、有機溶剤特有の臭気、有害性、引火性の点から教育現
場や家庭で使うには問題があり、また高揮発性であるた
めにキャップの締め忘れによってペン芯がすぐにドライ
アンプして再使用できなくなる欠点もあった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者は、上記従来の問題点を解決するために、油
性インキに代替できる水性のボードマーカー用インキを
得るべく長年にわたって綿密な研究を重ねた結果、着色
剤と特定の成分からなる結合剤および剥離剤をある配合
比で含む基本的組成↓こ更に特定の粉末を含有させた水
性インキが、ボードマーカー用として実用性充分な消去
性および速乾性を有し、しかも特に高湿下での消去性に
優れており、経時安定性もよくペン芯のドライアップを
生じにくいことを見出し、この発明をなすに至った。

すなわち、この発明は、水を分散媒とし、固形分換算で
０．１〜８重量％の着色剤、重合度１゜ＯＯＯ以下のポ
リビニルアルコールを主体とした水溶性合成樹脂からな
る結合剤２〜１０重量％と、シリコーン系界面活性剤を
含む剥離剤５〜１８重量％と、非水溶性無機質粉末０．
２〜８重量％とを含有してなるボードマーカー用インキ
組成物に係るものである。

〔発明の構成と作用〕

この発明のインキ組成物における結合剤は、前記のよう
に重合度１．ｏｏｏ以下のポリビニルアルコールを主体
とした水溶性合成樹脂からなるが、通常の筆記具用イン
キや塗料における結合剤とは異なり、インキの成膜や表
記面に対する接着を目的とせず、専らインキの消去性を
改善するために使用されるものである。

すなわち、上記のポリビニルアルコールは、この発明の
配合にあっては、ホワイトボード等の表記面に筆記され
たインキが乾燥する際に、インキ中の着色剤の微粒子同
士を粘結して粗大粒子化する作用を示す一方、筆記面に
対する接着力に乏しく、かつ形成被膜をあまり硬くなく
適度な可撓性を有するものとする。従って、これを使用
した水性インキは、表記面に筆記後、筆跡を拭って消去
する場合にインキの被膜が表記面から剥離し易くなる。

また、上記のポリビニルアルコールは、水溶液での表面
張力が低くかつ低粘度であるため、ボードマーカーの繊
維製等の浸透性ペン芯に対するインキの流通性ならびに
筆記性を良好にすることができ、加えて形成被膜の吸湿
性が比較的小さいことから、高湿下でも筆跡のべたつき
を生じにくいという利点がある。

ただし、このポリビニルアルコールの重合度が１．００
０を越える場合は、インキの筆記面に対する接着性が過
多になり、筆跡の消去性が悪化してボードマーカー用と
して不適になると共に、インキの粘性が高くなって筆記
性も悪くなる。

なお、このポリビニルアルコールとしては、特に部分け
ん化型（８６〜８９ｍｏ１％程度）のものが推奨され、
また４重量％水溶液の粘度（２０℃）が３〜１Ｑｃｐｓ
程度のものが好適である。

その好適な市販品としては、例えば、日本合成化学工業
社製のゴーセノールＧＬ−０３．同ＧＬ−０５、信越化
学工業社製のポバールＰＡ−１０゜同ＰＡ−０５、クラ
レ社製のポバールＰＶＡ−２０３、同ＰＶＡ−２０４，
同ＰＶＡ−２０５等が挙げられる。

この発明で使用する結合剤としては、通常は上記のポリ
ビニルアルコールを単独で使用すればよいが、必要に応
じて他の水溶性合成樹脂を副成分として併用しても差し
支えない。

結合剤の使用量は、この発明において結合剤に必要な機
能があくまで前記のように着色剤の微粒子同士を粘結し
て粗大粒子化することであるために比較的少量でよく、
既述のようにインキ組成物全量中の２〜１０重量％、特
に好ましくは２〜６重量％を占める範囲とする。この使
用量が１０重量％を越えると筆跡の消去性が悪化すると
共にインキが増粘して筆記性も悪くなり、逆に２重量％
未満になると前記効果が不充分となる。

なお、天然の糊剤として、にかわ、ゼラチン、デキスト
リン等があるが、これらを使用したインキでは腐敗やカ
ビを生じ易く、また温度が高くなると着色剤のブロッキ
ングを起こす欠点があるため、ボードマーカー用のイン
キには不適である。

この発明で用いる剥離剤は前記のようにシリコーン系界
面活性剤を含むものであり、該界面活性剤は顔料粒子間
に浸透して筆記されたインキの乾燥時に着色被膜の形成
を助けて消去時の該被膜の剥離を非常に容易かつ確実に
するという作用を示すと共に、通常の炭化水素を主体と
した界面活性剤に比較してより優れた界面活性効果を発
揮し、これを含むインキの表記面に対する「のり」をよ
くする一方、静電防止効果も発揮する。

上記のシリコーン系界面活性剤としては、種々のものを
使用可能であるが、疎水部がシリコーン成分からなり親
水部がポリエーテル成分からなる共重合体が好適であり
、特にジメチルポリシロキサンより構成される直鎖にポ
リエーテルが側鎖として結合したグラフト共重合体が最
適である。

このような共重合体としては、下記−殺伐；（式中、Ｒ
１はアルキレン基、Ｒ２はアルキル基または水素原子、
ｍおよびｎは１以上の整数、ａおよびｂは０以上の整数
であって両者の少なくとも一方が１以上である） さらに、上記式の共重合体の中でも、殊に平均分子量１
，０００〜１２，０００程度、重合度（Ｓｉ原子数）２
０〜１６０程度、シリコーン成分／ポリエーテル成分の
重量比が７０／３０〜４０／６０程度であるものが好ま
しく、また粘度（２５℃）が４０〜６００ｃｓｔ程度の
ものがよい。

このような共重合体の好適な市販品としては、例えば日
本ユニカー社製のＬ−７６００，同Ｌ−７６０４、同Ｌ
−７６０７、東芝シリコーン社製のＴＳＦ−４４４０，
同ＹＳＡ−６４０３，信越シリコーン社製のＫＦ−３５
１，同ＫＦ−３５３、同ＫＦ−３５４．同ＫＦ−３５５
等が挙げられる。

また、この発明では、剥離剤として上記のシリコーン系
界面活性剤を単独で用いてもよいが、これと共に他の不
揮発性物質からなる剥離剤成分を併用しても差し支えな
い。このような他の剥離剤成分としては、多価アルコー
ルおよびその誘導体とジメチルポリシロキサンが推奨さ
れ、特に後者が好適である。

上記の多価アルコールおよびその誘導体は、筆記された
インキの乾燥時に生じた前記の顔料の粗大粒子と筆記面
との界面に潤滑膜として介在することにより、該界面で
の接着を弱め、消去時にインキ被膜を筆記面から滑らせ
て剥離し易くするものであるが、このような剥離剤とし
ての作用の他に、この発明の配合においてはインキの経
時安定性の向上効果が認められている。

この多価アルコールおよびその誘導体の好適な具体例と
しては、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、ヘキシレングリコール、ポリ
エチレングリコールフェニルエーテル、平均分子量６０
０以下のポリエチレングリコール、平均分子量４００以
下のポリプロピレングリコール、グリセリン等の水溶性
多価アルコール類とその誘導体が挙げられる。

また、ジメチルポリシロキサンは、エマルジョン形態で
使用され、表記面に展開してシリコーンの分子膜を形成
し、その↑Ω水性によって前記顔料の粗大粒子の表記面
に対する接触角を大きくする作用を示し、これによって
剥離を容易にするものであるが、このような剥離剤とし
ての作用の他に、この発明の配合においては上記の水溶
性多価アルコールと同様にインキの経時安定性の向上効
果が認められている。

このようなジメチルポリシロキサンのエマルジョンとし
ては、有効成分濃度が２７〜３８重量％程度のものが好
適であり、またベースオイルの粘度（２５℃）がＬ　　
０ＯＯｃｓｔ以下であるものが推奨される。その市販品
としては日本ユニカー社製のＬＥ−４５，同ＬＥ−４８
，同ＬＥ−４５０、同ＬＥ−４６０、信越化学工業社製
のＫＭ−７２２、同ＫＭ−７４０．同ＫＭ−７４２．同
ＫＭ−７８０，同ＫＭ−７８６．同ＫＭ−７８７、東芝
シリコーン社製のＴＳＭ−６３０，同ＴＳＭ−’６３１
．同ＴＳＭ−６３２等が挙げられる。

剥離剤としてシリコーン系界面活性剤と上記の他の剥離
剤成分とを併用する場合の使用比率は、前者：ＰＩｔ者
の重量比でｉ：ｏ、ｓ〜５程度の範囲とするのがよく、
後者が少なすぎると経時安定性等の効果が不充分となり
、逆に多すぎると筆跡のべたつきを生じやすくなる。

また、剥離剤の使用量は、インキ全量中の５〜１８重景
％重量める範囲であり、この範囲より過少では消去性が
悪くなり、逆に過多ではインキの粘度が上昇して筆記性
が悪化すると共に経時安定性も低下するという問題があ
る。

着色剤としては、トリアリルメタン系染料、アゾ系染料
の如き各種水溶性染料、不溶性アゾ系顔料、フタロシア
ニン系顔料、スレン系顔料の如き各種有機顔料、カーボ
ンブランク、酸化チタンの如き各種無機顔料、これら顔
料を分散剤を含む水媒体中で顔料を混練・摩砕した水分
散型顔料のいずれをも使用できるが、特に色別れを防止
する点から水溶性染料および水分散型顔料が好適である
。　このような着色剤の配合量は、固形物換算でインキ
組成物全量中の０．１〜８重量％、特に好ましくは０．
２〜５重量％を占める範囲とすべきであり、８重量％よ
り過多では粘度上昇と固形分増加によってインキフロー
（筆記性）が悪化するという問題があり、０．１重量％
より過少では着色不充分となる。

非水溶性無機質粉末は、上述した水溶性合成樹脂からな
る結合剤、シリコーン系界面活性剤を含む剥離剤、着色
剤と共に配合することにより、水性インキの高湿下での
消去性を著しく改善し、また乾燥を速める作用を果たす
。

すなわち、上記結合剤と剥離剤と着色剤をそれぞれ前記
規定範囲で含む水性インキでも、平常の条件下では充分
な消去性および速乾性を示すが、雨天時や梅雨期等の高
湿下では筆跡が乾燥しにくくなると共に一旦乾燥しても
吸湿して消去不完全となったり、消去した跡にイレーザ
から着色剤粉末が転着して汚れ易くなる。しかるに、こ
の水性インキに上記微粉末を配合すると、９０±５％Ｒ
Ｈという高湿下でも乾燥が速くなり、かつ軽く払拭する
だけで全く痕跡を残さずに消去でき、近年のボードマー
カーに要求される厳しい消去特性にも充分に適合するも
のとなる。また、該粉末の配合によってボードマーカー
の使用時におけるインキの塗布先からの滴りが防止され
るという副次的効果も得られる。

このような非水溶性無機質粉末としては、塗布容器内に
ポリエチレンやポリエステル等の長繊維からなる含浸材
を装填した一般的なボードマーカー用のインキでは、Ｂ
ＥＴ法による比表面が５０〜３００　ｒ＋（／ｇ程度で
、その−次粒子の平均粒子径が１０〜４０ミリμｍ程度
の微粉末が好適である。

上記微粉末には種々の酸化物粉末があるが、特に気相法
で製造される超微粒子状の二酸化けい素を主体とした粉
末が好ましく、その中でも粒子表面にメチル基等の疎水
性基が結合した疎水性シリカ単独からなる微粉末、なら
びに通常の親木性シリカに１〜２０重量％程度の少量の
疎水性シリカまたは／および気相法で製造される超微粒
子状の二酸化アルミニウムを混合した混合酸化物微粉末
が推奨される。なお、上記疎水性シリカ単独からなる微
粉末の市販品としては、日本アエロジル社製のアエロジ
ルＲ−９７２、同Ｒ−９７４、同ＲＸ−２００、デグサ
ジャパン社製のシリカＤ−１０、同Ｄ−１７、ワッカー
ケミカルズイーストアジア社製のＨＤＫ−Ｈｌ　５、同
ＨＤＫ−Ｈ２０等が挙げられる。また上記の混合酸化物
微粉末としては、日本アエロジル社製のアエロジルＭＯ
Ｘ−８０（ＳｉＯ□に１重量％のＡｌｔＯ，含有）、同
ＭＯＸ−１７０（同上）、同Ｃ０Ｋ−８４（ＳｉＯ□に
２０重重量のＡ１ｚＯ３含有）等があげられる。

なお、バルブアクション型のボードマーカー用のインキ
では、上記酸化物微粉末の他、比較的に粒子径の大きい
各種の酸化物粉末、沈降性硫酸バリウム粉末、タルク粉
末の如き通常の塗料用充填剤と同様の非水溶性無機質粉
末も使用可能である。

非水溶性無機質粉末の使用量は、インキ全量中の０．２
〜８重量％を占める範囲であり、この範囲より過少では
消去性が悪くなり、逆に過多ではインキの粘度が上昇し
て筆記性が悪化するという問題がある。なお、上記使用
量の最適範囲は０゜５〜５重量％程度である。

この発明のインキ組成物は、水を分散媒として上記の各
成分を含有するものであるが、これら成分と共に必要に
応じて他の界面活性剤、防腐剤等の種々の添加剤を適宜
配合できる。例えば、フッ素系の界面活性剤をインキ組
成物全量中の０．１〜１．０重量％程度を占める範囲で
配合することにより、インキの表面張力が低下して筆跡
乾燥時の分散むらがなくなり、画線が所請みかん肌とな
ることを防止できるという利点がある。

この発明に係るボードマーカー用インキ組成物の筆記対
象は、ホワイトボードや電子黒板を始めとして、はうろ
う、金属、ガラス、プラスチック、プラスチックラミネ
ート紙等で構成されるインキネ浸透性の平滑な表記面で
あればよい。

なお、この発明のインキ組成物は揮発性が小さいことか
ら、これを入れたボードマーカーはキャンプの締め忘れ
があっても５時間程度までは再筆記が可能である。

〔実施例〕

以下、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

なお、以下において部、％とあるのはそれぞれ重量部、
重量％を意味する。

実施例１ ポリビニルアルコール（ポバールＰＡ−０５、重合度５
００〜６００１部分けん化型、４％水溶液の粘度５．０
±１．　　Ｏｃ　ｐ　ｓ。

前出）　　　　　　　　　　　　・・・４．０部ジメチ
ルシロキサン−ポリエーテル共重合体（Ｌ−７６００，
前出）　　　・・・６．０部疎水性シリカ微粉末（アエ
ロジルＲ−９７２前出）　　　　　　　　　　　　・・
・３．０部防腐剤（ヘキスト合成社製のＫＭ−１０１Ａ
）・・・０．２部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　・　・　・　２
５．０部上記組成物をボールミルにて充分に分散混合し
た後、この分散液中に、 水分散型顔料（大日精化社製のラフチミンカラー・スカ
ー　　レットＦＬ−Ｇ、固形分２０〜２５％）　　　　
　　　　　　　　・・・７．４部３５％濃度のジメチル
ポリシロキサンエマル ジョン 水　　　　　　　　　　　　　　　　　・　・　・　３
７．　４部を加えてホモミキサーにて充分に分散混合し
、ろ過により粗粒分を除去してボードマーカー用赤色イ
ンキを得た。

実施例２ ジメチルシロキサン−ポリエーテル共重合体としてＴＳ
Ｉ−４．４４０（前出）、ジメチルポリシロキサンエマ
ルジョンとしてＫＭ−７４０　　（３８％濃度，前出）
をそれぞれ同量使用すると共に、疎水性シリカ微粉末に
代えてシリカ−アルミナ混合酸化物微粉末（アエロジル
ＭＯＸ−　１　７　０．前出）２．５部を使用した以外
は、実施例１と同様にしてボードマーカー用赤色インキ
を得た。

実施例３ 疎水性シリカ微粉末としてＨＤＫ−Ｈｌ５　（前出）を
２．６部使用した以外は、実施例１と同様にしてボード
マーカー用赤色インキを得た。

実施例４ ポリビニルアルコール（ゴーセノールＧＬ−０３１重合
度３００〜４００１部分けん比視　、４％水溶液の粘度
３．５±０．５ｃｐｓ、前出）　　　　　　　　　　　
・・・４．０部ジメチルシロキサン−ポリエーテル共重
合体（実施例１と同じ）　　　　　　・・・５．２部疎
水性シリカ微粉末（実施例１と同じ）・・・１．０部 フッ素系界面活性剤（旭硝子社製のサーフ１：ｌ：／Ｓ
−１４１）　　　　　　　　−・・０．６部防腐剤（実
施例１と同じ）　　　・・・０．２部水　　　　　　　
　　　　　　　　　　・　・　・　３０．０部上記組成
物をボールミルにて充分に分散混合した後、この分散液
中に、 水分散型顔料（ラフチミンカラー・ブランクＦＬ−Ｉ、
固形分３０〜４０％、前出）・・・６．０部 ポリプロピレングリコール（三井東圧社製の三井ポリオ
ール＃４００．平均分子量４００）・・・７．０部 水　　　　　　　　　　　　　　　　・　・　・　４７
．０部を加えてホモミキサーにて充分に分散混合し、ろ
過により粗粒分を除去してボードマーカー用黒色インキ
を得た。

実施例５ ポリビニルアルコール（実施例１と同じ）・・・４．０
部 ジメチルシロキサン−ポリエーテル共重合体（実施例１
と同じ）　　　　　　・・・６．０部シリカ−アルミナ
混合酸化物微粉末（アエロジルＣ０Ｋ−８４，前出）　
　　・・・２．０部防腐剤（実施例１と同じ）　　　・
・・０．２部水　　　　　　　　　　　　　　　　　・
　・　・　２５．０部上記組成物をボールミルにて充分
に分散混合した後、この分散液中に、 アゾ系染料（ミハラ化工社製のレッドＮｏ。

１、Ｃｌ−Ｎｏ、１６２５５）　　−０，５部３５％濃
度のジメチルポリシロキサンエマルジョン（実施例１と
同じ）　　・・・２０．０部水　　　　　　　　　　　
　　　　　　・　・　・　４４．３部を加えてホモミキ
サーにて充分に分散混合し、ろ過により粗粒分を除去し
てボードマーカー用赤色インキを得た。

比較例１ 疎水性シリカ微粉末を使用しなかった以外は、実施例１
と同様にしてボードマーカー用赤色インキを得た。

比較例２ 疎水性シリカ微粉末を使用しなかった以外は、実施例３
と同様にしてボードマーカー用赤色インキを得た。

比較例３ 疎水性シリカ微粉末の使用量を１０部とした以外は、実
施例４と同様にしてボードマーカー用赤色インキを得た
。

以上の実施例および比較例のインキをそれぞれ、先端に
ポリエステル繊維のペン芯を備えて内部にインキ吸収体
であるポリエチレン長繊維が装填されたチューブフィー
ダに適量充填してボードマーカーとし、このマーカーを
用いてインキネ浸透性の筆記板の表面に筆記し、各種条
件の消去性と筆跡のべたつきを調べた。また各インキの
経時安定性についても試験した。これらの結果を後記表
に示す。なお、筆記板の種類、各項目の試験方法と評価
は、次の通りである。

（筆記板） Ａ・・・アルミはうろう製ホワイトボード（プラス社製
） Ｂ・・・ポリエチレンテレフタレート・ラミネート電子
黒板（プラス社製ボードファクス）（常態下の消去性） ２０部３℃、６０±５％ＲＨの条件下で筆記して５分後
に、上記筆記板に付帯する通常のフェルト・イレーザ−
にて消去圧５０〜１００　ｇ／ｃａ、消去速度約６０ｃ
ｍ／秒を基準として消去操作し、筆跡の痕跡を観察して
次の一段階で評価した。

○・・・痕跡が残らず、完全に消去された。

△・・・微かに痕跡が認められた。

×・・・はっきりと痕跡が認められた。

（高湿下の消去性） ２５部３℃、９０±５％ＲＨの条件下で筆記して５分後
に、上記同様に消去操作および評価を行った。

（高湿下の繰返し消去性） ２５±３°Ｃ２９０±５％ＲＨの条件下での筆記と上記
消去操作を毎日４回ずつ繰り返し、−週間後の筆記面の
インキ染着による汚れを観察して次の３段階で評価した
。

○・・・汚れが全く見られない。

△・・・僅かに汚れがある。

×・・・汚れが著しい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、臭気および毒性の問題がない安全性
の高い水性で、しかも消去性に極めて優れ、高湿下でも
筆跡を黒板イレーザ−や布材等で軽く拭うだけで痕跡を
残さずに消去できると共に、高湿下で繰返し消去しても
筆記面の汚れを生じにくいボードマーカー用インキを提
供できる。また、このインキを用いたボードマーカーは
、キャツブを締め忘れて長時間経過しても再筆記が可能
であり、かつ筆記時にインキの滴りを生じないという利
点がある。

手続補正書（自発） １、事件の表示 昭和６３年特許願第１３７５９号 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　大阪市生野区鶴橋５丁目５番１２号自発補正 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。

６、補正の内容 （１）第５頁第１０行の「着色剤の」とあるのを、「着
色剤や無機質微粉末等の」と訂正する。

（２）第６頁第１〜２行の「小さい・・・・・生じにく
い」とあるのを、 「小さ（、筆跡のべたつきが生じにくくなる」と訂正す
る。

（３）第１３頁第１３〜１４行の「着色剤粉末」とある
のを、 「破壊された塗膜の着色粉」と訂正する。

（４）第２１頁第９行の「実施例３」とあるのを、「実
施例２」と訂正する。

（５）第２１頁１３〜１４行の「赤色インキ」とあるの
を、 「黒色インキ」と訂正する。

以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水を分散媒とし、固形分換算で０．１〜８重量％
   の着色剤、重合度１，０００以下のポリビニルアルコー
   ルを主体とした水溶性合成樹脂からなる結合剤２〜１０
   重量％と、シリコーン系界面活性剤を含む剥離剤５〜１
   ８重量％と、非水溶性無機質粉末０．２〜８重量％とを
   含有してなるボードマーカー用インキ組成物。