專利名稱：筆記用具用水性墨水組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及外觀為有色或無色透明筆記用具用水性墨水組合物，特別涉及使用該墨水組合物所描繪筆跡同時具有透明感和立體感的筆記用具用水性墨水組合物。
背景技術：
在以往廣告畫、插畫或裝飾領域里，有時需要筆跡為隆起且有厚實感的產品，為得到這樣的筆跡提出了各種墨水組合物的方案。例如特開平3-290473號公報揭示了這樣一種隆起用繪畫用具，其特征在于它是由溶入水中放置一定時間后作為隆起主體的粘土、溶入乙醇中用于著色的丙烯基繪畫用具、提高素材和繪畫用具之間的親合性及膠粘性的粘結材料和表面潤飾用微細粒子所組成的修飾土混合而成的。特開平6-220382號公報揭示了在由油相及水相所組成的油包水型乳膠中，其特征為使用水包油型樹脂乳膠作為該水相的孔版印刷用乳膠墨水，而且記載著用該孔版印刷用乳膠墨水印刷的文字表現出厚實感。再者，特開2002-285066號公報揭示了其特征為用石蠟作為膠粘劑的涂料墨水組合物，記載著通過在厚壁上涂布該涂料墨水便使具有立體表現及立體感的裝飾成為可能。
但是，這些筆記用具缺乏透明性，到現在還不能提供墨水組合物外觀為有色或無色透明、筆跡同時具有透明感和立體感的筆記用具用水性墨水組合物。
發明內容
本發明的目的在于提供一種外觀為有色或無色透明、筆跡同時具有透明感和立體感的筆記用具用水性墨水組合物。
本發明者為解決上述課題，進行了銳意的研究，結果發現當筆記用具用水性墨水組合物至少由堿可溶性丙烯酸系共聚物、低級醇系溶劑、水和色材所組成的且其中堿可溶性丙烯酸系共聚物的分子量為7000～15000、酸值為30～100、玻璃轉化溫度為-10～60℃時，便可提供一種外觀為有色或無色透明、筆跡同時具有透明感和立體感的筆記用具用水性墨水組合物，從而實現了本發明。
即本發明的筆記用具用水性墨水組合物，是一種外觀為有色或無色透明、筆跡同時具有透明感和立體感的筆記用具用水性墨水組合物。
具體實施例方式
下面詳細說明本發明。
本發明使用的堿可溶性丙烯酸系共聚物，為丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酸、馬來酸、甲基丙烯酸等適當地共聚而成的，為結構中具有羧基等酸性基、且在堿性物質共存下可溶于水的共聚物。本發明添加20～55重量％的分子量為7000～15000、酸值為30～100、玻璃轉化溫度為-10～60℃的共聚物來使用，例如可列舉出丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯共聚物、丙烯酸苯乙烯共聚物、馬來酸苯乙烯共聚物等，混合1種或2種以上這些物質來使用。分子量未達7000時，不但粘度太低而無法得到立體筆記線條，而且筆跡本身很難粘固；分子量超過15000時，因為少量使用就使墨水粘度顯著增加，所以無法得到充足的添加量，這樣不但使筆跡無法得到充分立體感，而且流動性也變差。
另外，使用酸值為30～100的共聚物，酸值未達30時，難以在墨水溶劑中溶解，會變成渾濁而影響透明感，酸值超過100時，則耐水性變差，筆記時拉絲現象變得明顯。
而且，本發明所使用的堿可溶性丙烯酸系共聚物為使用玻璃轉化溫度為-10～60℃的共聚物，-10℃以下時，干燥后的筆跡會發粘，60℃以上時，干燥后的筆跡會產生裂紋。
上述堿可溶性丙烯酸系共聚物，相對于墨水總量添加20～55重量％來使用，如果低于20重量％，則描繪立體筆記線條時，筆跡干燥后殘留的樹脂成分不足，55重量％以上時，墨水粘度會明顯增大而使流動性變差。另外，為了使樹脂能夠溶解，所使用的堿性物質為選自20℃下呈氣態的低級胺，即氨、一甲胺、一乙胺、二甲胺、三甲胺的一種或二種以上，如果考慮到速干性則優選氨。堿性物質的添加則優選的是使樹脂溶解的PH值為7～10。
本發明所使用的溶劑為水和低級醇溶劑的混合物，相對于溶劑總量，水的使用比例為的20～80重量％，水的添加量為20重量％以下時，雖然也會因紙張種類的不同而不同，但墨水變得容易向紙面滲透，難以描繪出立體的筆記線條；使用80重量％以上時，雖然也會因樹脂酸值的不同而不同，但變得不易溶解。作為醇系溶劑可列舉出的有乙醇、異丙醇、正丙醇、丙二醇單甲基醚等，混合1種或2種以上這些物質來使用。
作為本發明所使用的色材，在墨水外觀不失透明性的程度上，可以使用一般醇系、水系墨水所采用的染料或顏料來著色，可用于不使墨水外觀失去透明性程度的著色，具體地說，可以從水性或醇溶性染料中混合1種或2種以上來使用，C.I.直接黃44、C.I.直接黃50、C.I.直接紅84、C.I.直接紅225、C.I.直接紫9、C.I.直接藍2、C.I.直接綠30等直接染料，C.I堿性黃25、C.I堿性橙2、C.I堿性紅9、C.I堿性紫3、C.I堿性藍1、C.I堿性藍9等堿性染料，C.I.酸性黃1、C.I.酸性黃7、C.I.酸性橙7、C.I.酸性紅1、C.I.酸性紅13、C.I.酸性紅87、C.I.酸性紫7、C.I.酸性藍7、C.I.酸性藍9、C.I.酸性藍74、C.I.酸性藍90、C.I.酸性綠7、C.I.酸性綠16、C.I.酸性棕39等酸性染料，或醇溶性染料，C.I.溶劑黑5、C.I.溶劑黑7、C.I.溶劑藍5、C.I.溶劑藍12、C.I.溶劑藍25、C.I.溶劑藍38、C.I.溶劑藍70、C.I.溶劑紅1、C.I.溶劑紅8、C.I.溶劑紅23、C.I.溶劑紅82、C.I.溶劑黃6、C.I.溶劑黃21、C.I.溶劑黃56、C.I.溶劑黃61、C.I.溶劑橙45、C.I.溶劑紫21、C.I.溶劑綠3、C.I.溶劑棕20，熒光染料等。也可以從以下顏料中混合1種或2種以上來使用，如碳黑和作為白色顏料的二氧化鈦等無機顏料，酞菁藍(C.I.74160)、酞菁綠(C.I.74260)、二重氮黃GR(C.I.21100)、永固紅4R(C.I.12335)、亮洋紅6B(C.I.15850)等有機顏料、熒光顏料、夜光顏料等。
而且在本發明的墨水組合物中，除了上述成分以外，可依據需要使用筆記用具用墨水組合物中所采用的公知的添加劑等，例如分散劑、增稠劑、濕潤劑、高沸點有機溶劑、防腐劑、防銹劑等。
而且在本發明中，將上述墨水組成物使用公知的攪拌機于室溫至50℃或60℃左右溫度下混合并攪拌，使之成為筆記用具用墨水，所制得的筆記用具用墨水為無色或透明，使用它所描寫的筆跡具有透明感、立體感。所謂筆跡的透明感為漆膜不模糊而能讓光透過，更具體地說，意味著透過用筆記用具所描寫的筆跡，可辨認出紙等被記錄物上的顏色及事先被寫上去的文字等，另外，所謂立體感是指干燥后的筆跡部分的膜處于隆起狀態。
實施例接下來列出實施例、比較例，更具體的說明本發明，但本發明并不受該實施例所限制，另外，份為表示重量份，％為表示重量％。
實施例1制造由99.9重量％的丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物的水醇溶液及0.1重量％的C.I.溶劑藍38所成的水性墨水組合物。
丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物的水醇溶液具有以下的組成。
丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物 48.1份(分子量為10900、酸值為59.5、Tg為20.0℃)乙醇 32.3份異丙醇 1.9份正丙醇 2.6份離子交換水 13.0份氨水(28重量％) 2.0份實施例2制造具有以下組成的水性墨水組合物。
聚丙烯酸酯共聚物水溶液 74.6重量％(分子量為13900、酸值為76.5、Tg為-7.5℃)乙醇 20.3重量％丙二醇單甲基醚 4.9重量％C.I.酸性藍90 0.2重量％其中聚丙烯酸酯共聚物水溶液由以下組成所形成。
聚丙烯酸酯共聚物 35.8.份離子交換水 36.0份氨水(28重量％) 2.8份比較例1取一半實施例2的聚丙烯酸酯共聚物水溶液，減量部分換成離子交換水。
實施例3制造具有以下組成的水性墨水組合物。
丙烯酸苯乙烯共聚物 30.0重量％(分子量為8500、酸值為73.0、Tg為40.0℃)乙醇 10.0重量％異丙醇 5.9重量％離子交換水 52.0重量％一甲胺 1.9重量％C.I.酸性紅87 0.2重量％比較例2將實施例3的離子交換水設定為10.0重量％，減量部分換成異丙醇。
比較例3將實施例3的樹脂增加一倍，相應地減少離子交換水的用量以彌補該增量部分。
比較例4制造具有以下組成的水性墨水組合物。
丙烯酸苯乙烯共聚物 34.0重量％(分子量為8500、酸值為200.0、Tg為85.0℃)乙醇 8.0重量％異丙醇 5.9重量％離子交換水 47.2重量％氨水(28％重量) 4.8重量％熒光顏料 0.1重量％比較例5丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物的醇溶液 99.9重量％(分子量為52200、酸值為78.8、Tg為1.7℃)C.I.溶劑藍38 0.1重量％其中丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物的醇溶液具有以下組成。
丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物 48.1份乙醇 47.3.份異丙醇 1.9份正丙醇 2.6份比較例6將實施例2的聚丙烯酸酯共聚物(分子量為13900、酸值為76.5、Tg為-7.5℃)水溶液換成聚丙烯酸酯共聚物(分子量為24000、酸值為19.0、Tg為-15.0℃)的乳膠(乳膠樹脂比例為45.5重量％)。
比較例7將實施例3的丙烯酸苯乙烯共聚物(分子量為8500、酸值為73.0、Tg為40.0℃)換成丙烯酸苯乙烯共聚物(分子量為4600、酸值為108.0、Tg為60.0℃)。
實施例1～3、比較例1～7均在量好各組成成分的量后，使用公知的攪拌器，于50～60℃攪拌2小時左右使之溶解。
對于所得到的制品的性能，用如下方法進行測定，其結果表示于表1中。
(1)墨水的透明性…將墨水各自放入玻璃瓶中，目視其外觀的透明性，以○及×進行評定。
(2)筆跡的透明感、立體感…將實施例1～3、比較例1～7的墨水裝入本公司極細修正筆容器內，制得筆記用具，使用它于玻璃板上手寫畫成螺旋狀，對于筆跡的透明感，即用肉眼觀察有無模糊及立體感，以○及×進行評定。
表1
由上述結果清楚地知道，至少由堿可溶性丙烯酸系共聚物、低級醇系溶劑、水、色材所組成的、且其堿可溶性丙烯酸系共聚物的分子量為7000～15000、酸值為30～100、玻璃轉化溫度為-10～60℃的筆記用具用水性墨水組合物，已經判明其墨水組合物的外觀為有色或無色透明，筆跡為同時具有透明感、立體感的筆跡。
權利要求
1.一種筆記用具用水性墨水組合物，其至少含有堿可溶性丙烯酸系共聚物、低級醇系溶劑、水和色材，其中該堿可溶性丙烯酸系共聚物的分子量為7000～15000、酸值為30～100、玻璃轉化溫度為-10～60℃。
2.一種如權利要求1所述的筆記用具用水性墨水組合物，其中該堿可溶性丙烯酸系共聚物的含量相對于墨水總量為20～55重量％。
3.一種如權利要求1所述的筆記用具用水性墨水組合物，其中墨水溶劑總量的20重量％至80重量％為水，余量為水溶性低級醇系溶劑。
全文摘要
本發明提供至少由堿可溶性丙烯酸系共聚物、低級醇系溶劑、水、色材所組成的筆記用具用水性墨水組合物，其中堿可溶性丙烯酸系共聚物的分子量為7000～15000、酸值為30～100、玻璃轉化溫度為－10～60℃。本發明所提供的用具用水性墨水組合物，其外觀為有色或無色透明，筆跡同時具有透明感和立體感。
文檔編號C09D11/16GK1640961SQ20041008989
公開日2005年7月20日 申請日期2004年10月29日 優先權日2004年1月15日
發明者內田達美 申請人:蜻蜓鉛筆株式會社