JPH06192611A - 筆記具用水性顔料インキ組成物 - Google Patents

筆記具用水性顔料インキ組成物

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JPH06192611A
JPH06192611A JP35894992A JP35894992A JPH06192611A JP H06192611 A JPH06192611 A JP H06192611A JP 35894992 A JP35894992 A JP 35894992A JP 35894992 A JP35894992 A JP 35894992A JP H06192611 A JPH06192611 A JP H06192611A
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JP
Japan
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particles
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particle size
weight
resin
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JP35894992A
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English (en)
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Akiko Itabashi
明子 板橋
Masahiro Uchino
昌洋 内野
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Pentel Co Ltd
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Pentel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 平均粒子径0.1μm以下の微粒子酸化チタ
ンを、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタ
クリレートなどの樹脂粒子表面に固着した複合化粉体を
着色材として少なくとも含む筆記具用水性顔料インキ組
成物。 【効果】 きわめて優れた分散安定性を示し、充分な隠
蔽力及び白色度を示す筆跡が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は筆記具用水性顔料インキ
に関し、優れた分散安定性、隠蔽力を有し使用前に撹拌
などの作業の必要の無い顔料インキ組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、筆記具用インキとして様々な染
料、顔料を着色材としたインキが使用されている。一般
的に顔料インキは染料インキに比べ筆跡の堅牢性、隠蔽
力に優れている。特に、筆記対象物が黒色あるいは暗色
の用紙である場合には染料インキの使用は殆ど不可能で
あるため、顔料インキが用いられる。このような黒色あ
るいは暗色の用紙に使用する顔料インキとしては、白色
無機顔料、特に粒子径0.2〜0.5μmの酸化チタン
顔料を単独または他の顔料と併用したものが知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】粒子径0.2〜0.5
μmの酸化チタン顔料は、他の白色無機顔料に比べて白
色度、隠蔽力、着色力、耐熱性、耐光性、耐薬品性に優
れ理想的な白色顔料であるが比重が大きいため、インキ
の分散安定性が悪く、顔料の沈降分離が起こり、筆跡の
濃度差の発生や、ペン先での目詰まりが生じやすい等の
問題点がある。このため上記の酸化チタン顔料を使用し
た筆記具では、撹拌による顔料の再分散作業が不可欠で
あるため、筆記具の構造が複雑で高価なものとなり、ま
た使用前に必ず筆記具を振り、顔料の再分散をしなけれ
ばならないという面倒さを持っている。
【0004】そのため、近年酸化チタン顔料に代えて様
々な粒径、形状、材質の樹脂粒子を着色材として使用し
たインキ組成物が多数提案されている。しかし、これら
は十分な隠蔽力、白色度を持っていない。
【0005】本発明は、分散安定性に優れかつ十分な隠
蔽力を持つ顔料インキ組成物を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、着色材とし
て、平均粒子径0.1μm以下の微粒子酸化チタンを樹
脂粒子表面に固着してなる、平均粒子径0.2〜2μm
の複合化粒子を、少なくとも含有することを特徴とする
筆記具用水性顔料インキ組成物を要旨とする。
【0007】本発明について更に詳細に説明する。複合
化粒子は着色材として用いるものであって、後述するよ
うに微粒子酸化チタンを樹脂粒子表面に固着したもので
ある。複合化粒子の平均粒子径は0.2〜2μmである
ことが必要である。これは、複合化粒子の平均粒子径が
0.2μm未満である場合、その複合化粒子は白色には
見えず、2μmより大きい場合、白色度が下がり、十分
な隠蔽力を持たなくなるためである。また、平均粒子径
が2μmより大きい場合、筆記具用のインキとして用い
ても、筆記具のペン先から吐出しにくくなったり、目詰
まりなどの問題が発生しやすくなる。複合化粒子の使用
量はインキ全量に対し10〜70重量%が好ましい。な
お、複合化粒子の平均粒子径とは、走査型電子顕微鏡写
真を用いて測定したものである。
【0008】微粒子酸化チタンは、平均粒子径が0.1
μm以下の酸化チタンである。これは、平均粒子径が
0.1μmを越える酸化チタンは、複合化粒子の白色度
が下がるためである。このような微粒子酸化チタンとし
ては、MT−100S(平均粒子径0.015μm)、
MT−150W(平均粒子径0.015μm)、MT−
500B(平均粒子径0.035μm)、MT−500
SA(平均粒子径0.035μm)、MT−500HD
(平均粒子径00.3μm)、MT−600B(平均粒
子径0.05μm)、MT−600SA(平均粒子径0
0.5μm)(以上、テイカ(株)製)などが挙げられ
る。特に、シリカ、アルミナ、ジルコニアなどの表面処
理により、表面が親水性の微粒子酸化チタンが好まし
い。なお、微粒子酸化チタンの平均粒子径は、微粒子酸
化チタンの粒子を球状とみなし、比表面積より算出され
たものである。
【0009】樹脂粒子は、上記複合化粒子の見かけ比重
を小さくして分散安定性を向上し、かつ上記微粒子酸化
チタンの見かけの粒子径を大きくして白色度及び隠蔽力
を向上する目的で使用する。ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリメチルメタアクリレート、ポリスチレン、ナ
イロン、シリコン樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂な
どの粒子が使用できる。市販品の一例を示すと、MP−
1000、MP−1450、MP−1401、MP−1
451(以上、ポリメチルメタアクリレート樹脂、綜研
化学(株)製)が挙げられる。その粒子径は、固着する
微粒子酸化チタンの粒子径の10倍程度のものが好まし
く、0.1〜1μmのものが使用できる。
【0010】上記複合化粒子は、微粒子酸化チタンと樹
脂粒子とを混合し、これに自動乳鉢、ボールミル、ジェ
ットミル、アトマイザー等で混合、磨砕及び/またはハ
ンマーミル、ハイブリダイザー(商品名、(株)奈良機
械製作所製)などにより機械的な衝撃力を与えることに
より、樹脂粒子の表面に微粒子酸化チタンを吸着させた
り、打ち込んだりすることによって固着させることによ
り得ることができる。
【0011】その他、水性インキに用いられる公知の素
材を必要に応じて用いることができる。水性媒体として
は、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、カル
ビトール類などの水溶性有機溶剤のなかで、使用する樹
脂粒子を溶解しないものの一種または二種以上の混合物
および水を用いることができる。その使用量はインキ全
量に対し20〜95重量%が好ましい。
【0012】またインキの粘度調節剤としては、ポリビ
ニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリ
ル酸の塩、メチルビニルエーテル無水マレイン酸コポリ
マー等といった合成系(共)重合物や、カルボキシメチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセル
ロース系増粘剤や、水添ヒマシ油、ポリカルボン酸アミ
ド等のゲル化剤、ガーガム、アラビアガム等の植物系増
粘剤や、ゼラチン、セラック等の動物系増粘剤といった
水溶性高分子がすべて使用可能であり、これらは一種ま
たは二種以上混合して使用できる。
【0013】また、上記成分の他に調色用に従来公知の
有機顔料、無機顔料、体質顔料などを使用することがで
きる。その他界面活性剤、分散剤、防腐剤、防黴剤、潤
滑剤などを適宜選択してもよい。
【0014】本発明の水性顔料インキ組成物を製造する
に際しては、種々の方法が採用できるが、例えば上記各
成分を配合し、これをボールミル、ホモミキサー、サン
ドグラインダー、スピードラインミル、ロールミル等の
分散機により混合分散すれば容易に得られる。
【0015】
【作用】本発明の複合化粒子に用いている平均粒子径が
0.1μm以下の微粒子酸化チタンは、一般に使用され
ている粒径粒子径が0.2〜0.5μmの酸化チタン顔
料と異なり、可視光線部における光透過性が大きく、そ
のため隠蔽力、着色力が小さく白色顔料として使用され
なかったものである。
【0016】しかしながら、この微粒子酸化チタンを樹
脂粒子の表面に固着し、所定の平均粒子径を持つ複合化
粒子となしたことにより、この複合化粒子は、光学的に
は所定の平均粒子径を持つ一つの酸化チタン粒子とみな
される。また、この複合化粒子は、樹脂粒子表面と微粒
子酸化チタンとの界面で光を拡散するため十分な白色
度、隠蔽力を持ち、かつ見かけ比重は酸化チタン顔料に
比べて小さい。従って、この複合化粒子を着色材として
配合した水性顔料インキ組成物は、分散安定性がきわめ
て優れ、しかも十分な隠蔽力を持ったインキとなる。
【0017】
【実施例】
(複合化粒子の製造例) 製造例1 MP−1000(ポリメチルメタアクリレート樹脂、平均粒子径0.4μm、 綜研化学(株)製) 45重量部 MT−500SA(ルチル型二酸化チタン、平均粒子径0.035μm、テイ カ(株)製) 55重量部 上記成分を自動乳鉢にて2時間混合し、樹脂粒子に酸化
チタンを吸着させた複合化粒子(A)(平均粒子径0.
47μm)を得た。
【0018】製造例2 MP−1450(ポリメチルメタアクリレート樹脂、平均粒子径0.25μm 、綜研化学(株)製) 60重量部 MT−150W(ルチル型二酸化チタン、平均粒子径0.015μm、テイカ (株)製) 40重量部 上記成分をハイブリダイザーにて5分間処理を行い樹脂
粒子に酸化チタンを打ち込んだ複合化粒子(B)(平均
粒子径0.28μm)を得た。
【0019】製造例3 MP−1401(ポリメチルメタアクリレート樹脂、平均粒子径0.8μm、 綜研化学(株)製) 55重量部 MT−150W(ルチル型二酸化チタン、平均粒子径0.05μm、テイカ( 株)製) 45重量部 上記成分を自動乳鉢にて30分間混合したあと、ハイブ
リダイザーで3分間処理し複合化粒子(C)(平均粒子
径0.9μm)を得た。
【0020】製造例4 ニポールU2000系(架橋ポリスチレン樹脂、平均粒子径2.0μm、日本 ゼオン(株)製) 70重量部 JR−805(ルチル型二酸化チタン、平均粒子径0.30μm、テイカ(株 )製) 30重量部 上記成分を自動乳鉢にて30分間混合したあと、ハイブ
リダイザーで3分間処理し複合化粒子(D)(平均粒子
径2.6μm)を得た。
【0021】製造例5 MP−1451(ポリメチルメタアクリレート樹脂、平均粒子径0.15μm 、綜研化学(株)製) 40重量部 MT−150W(ルチル型二酸化チタン、平均粒子径0.015μm、テイカ (株)製) 60重量部 上記成分を自動乳鉢にて30分間混合したあと、ハイブ
リダイザーで3分間処理し複合化粒子(E)(平均粒子
径0.18μm)を得た。
【0022】実施例1 複合化粒子(A) 45重量部 スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩 5重量部 グリセリン 10重量部 イソプロピルアルコール 5重量部 水 35重量部 上記各成分を混合し、ボールミルで24時間分散処理を
行い白色インキ組成物を得た。
【0023】実施例2 複合化粒子(B) 45重量部 スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩 5重量部 グリセリン 10重量部 イソプロピルアルコール 5重量部 水 35重量部 上記各成分について実施例1と同様になして白色インキ
組成物を得た。
【0024】実施例3 複合化粒子(C) 45重量部 スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩 5重量部 グリセリン 10重量部 イソプロピルアルコール 5重量部 水 35重量部 上記各成分について実施例1と同様になして白色インキ
組成物を得た。
【0025】比較例1 JR−800(ルチル型二酸化チタン、平均粒子径0.27μm、テイカ(株 )製) 45重量部 スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩 5重量部 グリセリン 10重量部 イソプロピルアルコール 5重量部 水 35重量部 上記各成分について実施例1と同様になして白色インキ
組成物を得た。
【0026】比較例2 MP−1000(ポリメチルメタアクリレート樹脂、平均粒子径0.4μm、 綜研化学(株)製) 45重量部 スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩 5重量部 グリセリン 10重量部 イソプロピルアルコール 5重量部 水 35重量部 上記各成分について実施例1と同様にして白色インキ組
成物を得た。
【0027】比較例3 複合化粒子(D) 45重量部 スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩 5重量部 グリセリン 10重量部 イソプロピルアルコール 5重量部 水 35重量部 上記各成分について実施例1と同様にして白色インキ組
成物を得た。
【0028】比較例4 複合化粒子(E) 45重量部 スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩 5重量部 グリセリン 10重量部 イソプロピルアルコール 5重量部 水 35重量部 上記各成分について実施例1と同様にして白色インキ組
成物を得た。
【0029】上記、実施例1〜3及び比較例1〜4で得
た白色インキ組成物を用いて、沈降試験及びへら引き濃
度試験を行なった。結果を表1に示す。
【0030】沈降試験:得られたインキを直径1cm,
長さ30cmの沈降管にいれて50℃中で3ヶ月放置
し、沈降状態を目視にて観察した。 ○:沈降なし ×:沈降あり へら引き濃度試験:得られたインキを黒画用紙(ニュー
カラー418、リンテック(株)製)にシリコンゴム製
のへらで塗布し、白色度及び濃度を目視で判断した。 ○:白色度が高く、下地を完全に隠蔽している。 ×:白色度が低く、下地の影響が現れる
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の筆記具用
水性顔料インキ組成物は、きわめて優れた分散安定性
と、十分な隠蔽力、白色度を得られるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 着色材として、平均粒子径0.1μm以
    下の微粒子酸化チタンを樹脂粒子表面に固着してなる、
    平均粒子径0.2〜2μmの複合化粒子を、少なくとも
    含有することを特徴とする筆記具用水性顔料インキ組成
    物。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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