JP3864115B2 - 光ディスク表面用マーキング用インキ組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ・ＷＲ、ＤＶＤ−Ｒ等光ディスクのレーベル印刷面用のマーキングペン用のインキ組成物に関し、更に詳しくは、インキのはじきが生ぜず、鮮明な筆記描線が得られるとともに、光ディスクをポリエチレン、ポリプロピレンなどの低極性プラスチック製ソフトケースに収納し、５０〜７０℃の高温環境下で保管した際、ソフトケース表面に筆記描線が付着、転移してケースを汚すことなく、筆記描線も濃度低下や光沢低下等の状態の劣化が生じない、ＣＤ−Ｒ・ＷＲ、ＤＶＤ−Ｒ等光ディスクのレーベル印刷面筆記用として好適なインキ組成物に関する。
【０００２】
パソコン用記録媒体としては、従来フロッピー（登録商標）ディスクが主流であったが、最近は記録容量の大きいＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒなどの光ディスクに移行しつつある。
【０００３】
これら光ディスクのレーベル印刷面上にタイトル、分類など記録内容を筆記して表示することが多々あるが、筆記具としてボールペンなどペン先が固く尖ったものを使用すると局部的に高い筆圧がかかって、レーベル印刷層下の記録層が破壊されて、光ディスク自体が使用不能になってしまう。
また最近では、柔軟なペン先を付与したマーキングペン型のこれら光ディスクのレーベル印刷面筆記用の専用筆記具が開発、発売されている。
しかしながら、これらの専用筆記具は、ペン先の硬さなどの工夫はなされているものの、インキ組成物に関しては不備が多く、レーベル印刷面上に筆記した際、インキのはじきが生じ、鮮明な筆記描線が得られないといった課題がある。
【０００４】
また、これら光ディスクの収納、保管ケースとしては最近はポリエチレン、ポリプロピレン性のソフトケースが広く使用されているが、例えば夏場の車中のような、５０℃〜７０℃にも至る高温環境下に収納ケースを保管しておいた場合、光ディスクのレーベル印刷面上に筆記、表示した筆記描線が、ソフトケースの表面に付着、移行してケースを汚したり、筆記描線も濃度や光沢の低下など、その鮮明さが損なわれるなどの欠点も見られる。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の課題及び現状に鑑み、これを解決しようとするものであり、光ディスクのレーベル印刷面上に筆記した際、インキのはじきが生ぜず、鮮明な筆記描線が得られるとともに、光ディスクをポリエチレン、ポリプロピレンなどの非極性プラスチック製ソフトケースに収納し、５０℃〜７０℃の高温環境下で保管した際、ソフトケース表面に引き描線が付着、転移してケースを汚すことなく筆記描線も濃度低下や光沢低下などの状態の劣化が生じない、光ディスク表面用マーキングペン用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】
本発明者は、上記従来の課題を解決するために鋭意検討した結果、着色剤、炭素数４以下の脂肪族アルコール及び／又は炭素数６以下のグリコール系溶剤、スチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体と、ＨＬＢが１〜１４であるポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンとを少なくとも含み、その表面張力が２５℃において２２ｍＮ／ｍ未満であるとき、上記目的の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物を得ることに成功し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物は、次の（１）〜（３）に存する。
（１）着色剤と、炭素数４以下の脂肪族アルコール及び／又は炭素数６以下のグリコール系溶剤と、スチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体と、ＨＬＢが１〜１４であるポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンとを少なくとも含み、その表面張力が２５℃において２２ｍＮ／ｍ未満であることを特徴とする光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物。
（２）スチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体の分子量が２０，０００以下、軟化点が１００℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物。
（３）溶剤にベンジルアルコールを含む請求項１又は２に記載の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物。
【０００７】
以下に、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
本発明の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物は、着色剤と、炭素数４以下の脂肪族アルコール及び／又は炭素数６以下のグリコール系溶剤、スチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体と、ＨＬＢが１〜１４であるポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンとを少なくとも含み、その表面張力が２５℃において２２ｍＮ／ｍ未満であることを特徴とするものである。
【０００８】
（ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン）
ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクは、その表面上にシリコン系界面活性剤が介在している場合がある。通常これらの光ディスクのレーベル表面には、ＵＶ硬化型アクリル樹脂インキにて様々な図柄や記憶容量などの性能表示、商標名等が印刷されている。この印刷インキには、場合によりレベリング剤としてシリコン系界面活性剤を配合し、基板に印刷した際にムラのない印刷面に仕上げるための工夫が図られている。
【０００９】
しかしながら、このシリコン系レベリング剤は、個々の印刷インキ成分との相溶性や、温度などの滞留放置条件により、印刷仕上げ後、経時的に印刷樹脂塗膜の表面上にブリードする場合がある。このような状態のレーベル印刷表面は、その表面エネルギーが非常に小さいため、筆記具で筆記した際、インキのはじきが発生し、鮮明な筆記描線が得られない。
【００１０】
この問題を解決するため、インキ中に界面活性剤を配合してインキの表面張力を下げ、光ディスクのレーベル表面に対するインキの濡れ性を向上させ、筆記した際に表記描線のはじきを防止する手段を検討した。
【００１１】
鋭意研究の結果、市販されているＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクのほとんどにおいて、筆記した際にその描線がはじかないためには、インキ組成物の２５℃における表面張力が、少なくとも２２ｍＮ／ｍ未満である必要があり、また、前述した溶剤系、及び樹脂からなる本発明のインキにおいてこの物性値を得るためには、界面活性剤としてＨＬＢ１〜１４のポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンを使用する必要があることが判明した。
【００１２】
このインキ組成物の場合、ＨＬＢが１４を超えると、目的とする表面張力が得られない。これは、樹脂との相溶性が大きくなって、その活性効果が小さくなるためと考えられる。
【００１３】
当該界面活性剤の配合量は、インキ全量に対して、０．０５〜３重量％であることが望ましい。０．０５重量％未満であると、インキ組成分物の表面張力が必要な物性値に達せず、光ディスク表面に対する濡れ性が不十分で、筆記描線のはじきが生じる。また、３重量％を超えると、いわゆる海島現象が生じ、筆記描線にムラが生じて不鮮明な描線となったり、光ディスク表面に対する付着性が不十分となる弊害が発生する。
【００１４】
（溶剤）
溶剤は、樹脂や着色剤を十分溶解できるものを使用する。具体的には、炭素数４以下の脂肪族アルコールや、炭素数６以下のグリコールエーテル系溶剤を、単独、又は併用して使用できる。
炭素数４以下の脂肪族アルコールの例としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブチルアルコールが挙げられる。
炭素数６以下のグリコールエーテル系溶剤の例としては、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、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルが挙げられる。
また、筆記描線の白化を抑える目的で、フェニルグリコール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのような低蒸気圧成分を少量添加しても良い。
【００１５】
（樹脂）
ＣＤ、ＤＶＤ等光ディスク収納、保管用ソフトケース（以下、単にソフトケースと略す）は、ポリエチレン、ポリプロピレンなど、その分子構造上、極性基（親水基）を全く持たない素材を使用している。これら非極性物質に、密着した際に付着し難い筆記描線樹脂塗膜の材質は、その分子構造上、非極性基（新油基）と性質が相反する極性基（親水基）を多く含むものが望ましい。
また、この高温条件下にてソフトケースが筆記描線樹脂塗膜上に圧着、放置された後、ソフトケースを樹脂塗膜からはがした際に、ソフトケースに樹脂塗膜が付着、転移することなく、筆記描線の状態も変化しないためには、筆記描線樹脂塗膜の軟化点が高いものが望ましいと考えられた。
これらの所見を踏まえて、インキに配合する樹脂を検討した結果、樹脂は分子量２０，０００以下、軟化点１００℃以上のスチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体を使用すると、目的が達成できることを見出した。
樹脂の軟化点については、この軟化点より２０〜３０℃以下の温度環境下で、樹脂塗膜上に圧着、放置されたソフトケースをはがした際も、樹脂塗膜の凝集力が樹脂塗膜とソフトケースとの付着力よりも勝り、樹脂塗膜がソフトケースに付着しない。つまり、樹脂塗膜の凝集破壊が発現せず、塗膜表面の状態も変化しないため、筆記描線の濃度低下や光沢の低下が発生しない。
例えば、夏場の密閉された車中のような、温度が５０℃〜７０℃の高温環境下である場合、筆記描線塗膜を形成する樹脂の軟化点が１００℃以上であれば、樹脂塗膜表面に圧着したソフトケースをはがした際に、樹脂がソフトケースに付着、転移しない。
樹脂の配合量は、インキ全量に対して２重量％以上であることが望ましい。２％より少ないと、塗膜の定着力が弱いという問題が発生する。
樹脂の分子量は２０，０００以下である必要がある。樹脂の分子量が２０，０００を超えると、インキの粘度が著しく上昇し、ペンとして使用できる適正な粘度範囲を超える。この場合、ペンで筆記した際に筆記線のカスレが発生し、使用できない。
【００１６】
（着色剤）
着色剤は、前述した溶剤、及び樹脂と十分相溶するものであれば特に限定されないが、通常筆記具や印刷インキ、塗料などに用いられる油溶性染料が好ましく用いられる。具体例として、オイルレッド５Ｂ、バリファーストブラック＃３８１０、３８２０（以上、オリエント化学工業（株））、スピロンレッドＣ−ＧＨ、スピロンイエローＣ−ＧＮＨ（以上、保土ヶ谷化学（株））、ローダミン、メチルバイオレットなどがある。これらは単独で使用しても良いが、必要に応じて２種類以上混合して用いることもできる。その配合量は、インキ全量に対して３〜２０重量％が好ましい。
【００１７】
【実施例】
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００１８】
以下に示す配合で材料を調合、撹拌して、黒色のインキ組成物を得た。
【００１９】
（実施例１）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−アクリル酸共重合体 ３．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６７、分子量１２、５００／軟化点１４３℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５３．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、Ｌ−７２０、ＨＬＢ ７）
【００２０】
（実施例２）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ５．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６８２、分子量１、７００／軟化点１０５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５１．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１０４、ＨＬＢ １４）
【００２１】
（実施例３）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ２．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６９０、分子量１６、５００／軟化点１５５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５４．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１９１、ＨＬＢ ５）
【００２２】
（実施例４）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ２．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６９０、分子量１６、５００／軟化点１５５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５４．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１２２、ＨＬＢ １）
【００２３】
（比較例１）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−アクリル酸共重合体 ３．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６７、分子量１２、５００／軟化点１４３℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５４．０部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
【００２４】
（比較例２）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ５．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６８２、分子量１、７００／軟化点１０５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５２．０部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
【００２５】
（比較例３）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ２．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６９０、分子量１６、５００／軟化点１５５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５５．０部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
【００２６】
（比較例４）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ５．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６８２、分子量１、７００／軟化点１０５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５１．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１６２、ＨＬＢ １５）
【００２７】
（比較例５）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ２．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６９０、分子量１６、５００／軟化点１５５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５４．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１６１、ＨＬＢ １８）
【００２８】
（比較例６）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
ケトン樹脂 ５．０部
（日立化成ポリマー（株）製、ハイラック１１０Ｈ）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５１．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、Ｌ−７２０、ＨＬＢ ７）
【００２９】
（比較例７）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
アルキルフェノール樹脂 ５．０部
（日立化成ポリマー（株）製、ヒタノール１５０１）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５１．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１０４、ＨＬＢ １４）
【００３０】
（比較例８）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
ロジン変性マレイン酸樹脂 ５．０部
（荒川化学工業（株）製、マルキードＮｏ．３４）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５１．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１９１、ＨＬＢ ５）
【００３１】
（試験例１）
上記で得られた実施例１〜４及び比較例１〜５にて調整したインキ組成物を充填したマーキングペンを作成し、特にインキをはじき易い銘柄のＣＤ−Ｒを選び、そのレーベル印刷面上に筆記して、筆記描線のはじき具合を検証した。
これらの結果を下記表１に示す。
【００３２】
筆記描線のはじき具合の評価基準：
○：インキは全くはじかず、鮮明な筆記描線を得る。
△：ＣＤ−Ｒの製造ロットによっては、多少のはじきが見られる。
×：インキのはじきが著しく、筆記描線に欠けが発生する。
【表１】
【００３３】
実施例１〜４、及び比較例１〜５の調査結果より、系にＨＬＢ１〜１４のポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンを添加した場合、インキの表面張力が２２ｍＮ／ｍ未満の物性値となり、ＣＤ−Ｒレーベル印刷表面上に対するインキのはじきがなく、鮮明な筆記描線が得られることが判明した。
【００３４】
（試験例２）
実施例１〜４及び比較例６〜８にて調整したインキ組成物を充填したマーキングペンを作成し、ＣＤ−Ｒのレーベル印刷面上に筆記したものをポリエチレン製、ポリプロピレン製のソフトケースに収納し、７０℃の高温下で１kgｆの荷重をかけて、３日間圧着、放置した際のソフトケースへの筆記描線塗膜の付着具合を検証した。
これらの結果を下記表２に示す。
【００３５】
ソフトケース表面の筆記描線塗膜への付着具合の評価基準：
○：筆記描線塗膜の表面に変化なく、ソフトケースへの付着もなし。
△：筆記描線塗膜の表面上層が凝集破壊を起こし、一部ソフトケースに付着。筆記描線も一部光沢が低下し、まだらとなる。
×：筆記描線塗膜の表面上層が凝集破壊を起こし、相当量ソフトケースに付着。筆記描線も濃度低下、光沢低下が発生。
【表２】
【００３６】
実施例１〜４及び比較例６〜８の調査結果より、樹脂は、分子量２
０，０００以下、軟化点１００℃以上のスチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体を使用すると、その筆記描線塗膜上にポリエチレン、ポリプロピレン製のソフトケースを７０℃の高温下で圧着、放置した際、塗膜の凝集破壊、又は付着破壊を起こさず、ソフトケースに塗膜が付着しないことが判明した。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等光ディスクのレーベル印刷面上に筆記した際、インキのはじきが生ぜず、鮮明な筆記描線が得られるとおもに、光ディスクをポリエチレン、ポリプロピレンなどの非極性プラスチック製ソフトケースに収納し、５０〜７０℃の高温環境下で保管した際、ソフトケース表面に筆記描線が付着、転移してケースを汚すことなく、筆記描線も濃度低下や光沢低下などの状態の劣化が生じない、光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物が提供される。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ・ＷＲ、ＤＶＤ−Ｒ等光ディスクのレーベル印刷面用のマーキングペン用のインキ組成物に関し、更に詳しくは、インキのはじきが生ぜず、鮮明な筆記描線が得られるとともに、光ディスクをポリエチレン、ポリプロピレンなどの低極性プラスチック製ソフトケースに収納し、５０〜７０℃の高温環境下で保管した際、ソフトケース表面に筆記描線が付着、転移してケースを汚すことなく、筆記描線も濃度低下や光沢低下等の状態の劣化が生じない、ＣＤ−Ｒ・ＷＲ、ＤＶＤ−Ｒ等光ディスクのレーベル印刷面筆記用として好適なインキ組成物に関する。
【０００２】
パソコン用記録媒体としては、従来フロッピー（登録商標）ディスクが主流であったが、最近は記録容量の大きいＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒなどの光ディスクに移行しつつある。
【０００３】
これら光ディスクのレーベル印刷面上にタイトル、分類など記録内容を筆記して表示することが多々あるが、筆記具としてボールペンなどペン先が固く尖ったものを使用すると局部的に高い筆圧がかかって、レーベル印刷層下の記録層が破壊されて、光ディスク自体が使用不能になってしまう。
また最近では、柔軟なペン先を付与したマーキングペン型のこれら光ディスクのレーベル印刷面筆記用の専用筆記具が開発、発売されている。
しかしながら、これらの専用筆記具は、ペン先の硬さなどの工夫はなされているものの、インキ組成物に関しては不備が多く、レーベル印刷面上に筆記した際、インキのはじきが生じ、鮮明な筆記描線が得られないといった課題がある。
【０００４】
また、これら光ディスクの収納、保管ケースとしては最近はポリエチレン、ポリプロピレン性のソフトケースが広く使用されているが、例えば夏場の車中のような、５０℃〜７０℃にも至る高温環境下に収納ケースを保管しておいた場合、光ディスクのレーベル印刷面上に筆記、表示した筆記描線が、ソフトケースの表面に付着、移行してケースを汚したり、筆記描線も濃度や光沢の低下など、その鮮明さが損なわれるなどの欠点も見られる。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の課題及び現状に鑑み、これを解決しようとするものであり、光ディスクのレーベル印刷面上に筆記した際、インキのはじきが生ぜず、鮮明な筆記描線が得られるとともに、光ディスクをポリエチレン、ポリプロピレンなどの非極性プラスチック製ソフトケースに収納し、５０℃〜７０℃の高温環境下で保管した際、ソフトケース表面に引き描線が付着、転移してケースを汚すことなく筆記描線も濃度低下や光沢低下などの状態の劣化が生じない、光ディスク表面用マーキングペン用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】
本発明者は、上記従来の課題を解決するために鋭意検討した結果、着色剤、炭素数４以下の脂肪族アルコール及び／又は炭素数６以下のグリコール系溶剤、スチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体と、ＨＬＢが１〜１４であるポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンとを少なくとも含み、その表面張力が２５℃において２２ｍＮ／ｍ未満であるとき、上記目的の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物を得ることに成功し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物は、次の（１）〜（３）に存する。
（１）着色剤と、炭素数４以下の脂肪族アルコール及び／又は炭素数６以下のグリコール系溶剤と、スチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体と、ＨＬＢが１〜１４であるポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンとを少なくとも含み、その表面張力が２５℃において２２ｍＮ／ｍ未満であることを特徴とする光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物。
（２）スチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体の分子量が２０，０００以下、軟化点が１００℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物。
（３）溶剤にベンジルアルコールを含む請求項１又は２に記載の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物。
【０００７】
以下に、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
本発明の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物は、着色剤と、炭素数４以下の脂肪族アルコール及び／又は炭素数６以下のグリコール系溶剤、スチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体と、ＨＬＢが１〜１４であるポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンとを少なくとも含み、その表面張力が２５℃において２２ｍＮ／ｍ未満であることを特徴とするものである。
【０００８】
（ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン）
ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクは、その表面上にシリコン系界面活性剤が介在している場合がある。通常これらの光ディスクのレーベル表面には、ＵＶ硬化型アクリル樹脂インキにて様々な図柄や記憶容量などの性能表示、商標名等が印刷されている。この印刷インキには、場合によりレベリング剤としてシリコン系界面活性剤を配合し、基板に印刷した際にムラのない印刷面に仕上げるための工夫が図られている。
【０００９】
しかしながら、このシリコン系レベリング剤は、個々の印刷インキ成分との相溶性や、温度などの滞留放置条件により、印刷仕上げ後、経時的に印刷樹脂塗膜の表面上にブリードする場合がある。このような状態のレーベル印刷表面は、その表面エネルギーが非常に小さいため、筆記具で筆記した際、インキのはじきが発生し、鮮明な筆記描線が得られない。
【００１０】
この問題を解決するため、インキ中に界面活性剤を配合してインキの表面張力を下げ、光ディスクのレーベル表面に対するインキの濡れ性を向上させ、筆記した際に表記描線のはじきを防止する手段を検討した。
【００１１】
鋭意研究の結果、市販されているＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクのほとんどにおいて、筆記した際にその描線がはじかないためには、インキ組成物の２５℃における表面張力が、少なくとも２２ｍＮ／ｍ未満である必要があり、また、前述した溶剤系、及び樹脂からなる本発明のインキにおいてこの物性値を得るためには、界面活性剤としてＨＬＢ１〜１４のポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンを使用する必要があることが判明した。
【００１２】
このインキ組成物の場合、ＨＬＢが１４を超えると、目的とする表面張力が得られない。これは、樹脂との相溶性が大きくなって、その活性効果が小さくなるためと考えられる。
【００１３】
当該界面活性剤の配合量は、インキ全量に対して、０．０５〜３重量％であることが望ましい。０．０５重量％未満であると、インキ組成分物の表面張力が必要な物性値に達せず、光ディスク表面に対する濡れ性が不十分で、筆記描線のはじきが生じる。また、３重量％を超えると、いわゆる海島現象が生じ、筆記描線にムラが生じて不鮮明な描線となったり、光ディスク表面に対する付着性が不十分となる弊害が発生する。
【００１４】
（溶剤）
溶剤は、樹脂や着色剤を十分溶解できるものを使用する。具体的には、炭素数４以下の脂肪族アルコールや、炭素数６以下のグリコールエーテル系溶剤を、単独、又は併用して使用できる。
炭素数４以下の脂肪族アルコールの例としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブチルアルコールが挙げられる。
炭素数６以下のグリコールエーテル系溶剤の例としては、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、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルが挙げられる。
また、筆記描線の白化を抑える目的で、フェニルグリコール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのような低蒸気圧成分を少量添加しても良い。
【００１５】
（樹脂）
ＣＤ、ＤＶＤ等光ディスク収納、保管用ソフトケース（以下、単にソフトケースと略す）は、ポリエチレン、ポリプロピレンなど、その分子構造上、極性基（親水基）を全く持たない素材を使用している。これら非極性物質に、密着した際に付着し難い筆記描線樹脂塗膜の材質は、その分子構造上、非極性基（新油基）と性質が相反する極性基（親水基）を多く含むものが望ましい。
また、この高温条件下にてソフトケースが筆記描線樹脂塗膜上に圧着、放置された後、ソフトケースを樹脂塗膜からはがした際に、ソフトケースに樹脂塗膜が付着、転移することなく、筆記描線の状態も変化しないためには、筆記描線樹脂塗膜の軟化点が高いものが望ましいと考えられた。
これらの所見を踏まえて、インキに配合する樹脂を検討した結果、樹脂は分子量２０，０００以下、軟化点１００℃以上のスチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体を使用すると、目的が達成できることを見出した。
樹脂の軟化点については、この軟化点より２０〜３０℃以下の温度環境下で、樹脂塗膜上に圧着、放置されたソフトケースをはがした際も、樹脂塗膜の凝集力が樹脂塗膜とソフトケースとの付着力よりも勝り、樹脂塗膜がソフトケースに付着しない。つまり、樹脂塗膜の凝集破壊が発現せず、塗膜表面の状態も変化しないため、筆記描線の濃度低下や光沢の低下が発生しない。
例えば、夏場の密閉された車中のような、温度が５０℃〜７０℃の高温環境下である場合、筆記描線塗膜を形成する樹脂の軟化点が１００℃以上であれば、樹脂塗膜表面に圧着したソフトケースをはがした際に、樹脂がソフトケースに付着、転移しない。
樹脂の配合量は、インキ全量に対して２重量％以上であることが望ましい。２％より少ないと、塗膜の定着力が弱いという問題が発生する。
樹脂の分子量は２０，０００以下である必要がある。樹脂の分子量が２０，０００を超えると、インキの粘度が著しく上昇し、ペンとして使用できる適正な粘度範囲を超える。この場合、ペンで筆記した際に筆記線のカスレが発生し、使用できない。
【００１６】
（着色剤）
着色剤は、前述した溶剤、及び樹脂と十分相溶するものであれば特に限定されないが、通常筆記具や印刷インキ、塗料などに用いられる油溶性染料が好ましく用いられる。具体例として、オイルレッド５Ｂ、バリファーストブラック＃３８１０、３８２０（以上、オリエント化学工業（株））、スピロンレッドＣ−ＧＨ、スピロンイエローＣ−ＧＮＨ（以上、保土ヶ谷化学（株））、ローダミン、メチルバイオレットなどがある。これらは単独で使用しても良いが、必要に応じて２種類以上混合して用いることもできる。その配合量は、インキ全量に対して３〜２０重量％が好ましい。
【００１７】
【実施例】
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００１８】
以下に示す配合で材料を調合、撹拌して、黒色のインキ組成物を得た。
【００１９】
（実施例１）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−アクリル酸共重合体 ３．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６７、分子量１２、５００／軟化点１４３℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５３．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、Ｌ−７２０、ＨＬＢ ７）
【００２０】
（実施例２）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ５．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６８２、分子量１、７００／軟化点１０５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５１．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１０４、ＨＬＢ １４）
【００２１】
（実施例３）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ２．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６９０、分子量１６、５００／軟化点１５５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５４．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１９１、ＨＬＢ ５）
【００２２】
（実施例４）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ２．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６９０、分子量１６、５００／軟化点１５５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５４．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１２２、ＨＬＢ １）
【００２３】
（比較例１）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−アクリル酸共重合体 ３．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６７、分子量１２、５００／軟化点１４３℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５４．０部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
【００２４】
（比較例２）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ５．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６８２、分子量１、７００／軟化点１０５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５２．０部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
【００２５】
（比較例３）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ２．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６９０、分子量１６、５００／軟化点１５５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５５．０部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
【００２６】
（比較例４）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ５．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６８２、分子量１、７００／軟化点１０５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５１．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１６２、ＨＬＢ １５）
【００２７】
（比較例５）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体 ２．０部
（ジョンソンポリマー（株）製、ジョンクリル６９０、分子量１６、５００／軟化点１５５℃）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５４．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１６１、ＨＬＢ １８）
【００２８】
（比較例６）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
ケトン樹脂 ５．０部
（日立化成ポリマー（株）製、ハイラック１１０Ｈ）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５１．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、Ｌ−７２０、ＨＬＢ ７）
【００２９】
（比較例７）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
アルキルフェノール樹脂 ５．０部
（日立化成ポリマー（株）製、ヒタノール１５０１）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５１．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１０４、ＨＬＢ １４）
【００３０】
（比較例８）
バリファーストブラック＃３８２０ １０．０部
（オリエント化学工業（株）製）
ロジン変性マレイン酸樹脂 ５．０部
（荒川化学工業（株）製、マルキードＮｏ．３４）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ５１．９部
エタノール ３０．０部
ベンジルアルコール ３．０部
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン ０．１部
（日本ユニカー（株）製、ＦＺ−２１９１、ＨＬＢ ５）
【００３１】
（試験例１）
上記で得られた実施例１〜４及び比較例１〜５にて調整したインキ組成物を充填したマーキングペンを作成し、特にインキをはじき易い銘柄のＣＤ−Ｒを選び、そのレーベル印刷面上に筆記して、筆記描線のはじき具合を検証した。
これらの結果を下記表１に示す。
【００３２】
筆記描線のはじき具合の評価基準：
○：インキは全くはじかず、鮮明な筆記描線を得る。
△：ＣＤ−Ｒの製造ロットによっては、多少のはじきが見られる。
×：インキのはじきが著しく、筆記描線に欠けが発生する。
【表１】
実施例１〜４、及び比較例１〜５の調査結果より、系にＨＬＢ１〜１４のポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンを添加した場合、インキの表面張力が２２ｍＮ／ｍ未満の物性値となり、ＣＤ−Ｒレーベル印刷表面上に対するインキのはじきがなく、鮮明な筆記描線が得られることが判明した。
【００３４】
（試験例２）
実施例１〜４及び比較例６〜８にて調整したインキ組成物を充填したマーキングペンを作成し、ＣＤ−Ｒのレーベル印刷面上に筆記したものをポリエチレン製、ポリプロピレン製のソフトケースに収納し、７０℃の高温下で１kgｆの荷重をかけて、３日間圧着、放置した際のソフトケースへの筆記描線塗膜の付着具合を検証した。
これらの結果を下記表２に示す。
【００３５】
ソフトケース表面の筆記描線塗膜への付着具合の評価基準：
○：筆記描線塗膜の表面に変化なく、ソフトケースへの付着もなし。
△：筆記描線塗膜の表面上層が凝集破壊を起こし、一部ソフトケースに付着。筆記描線も一部光沢が低下し、まだらとなる。
×：筆記描線塗膜の表面上層が凝集破壊を起こし、相当量ソフトケースに付着。筆記描線も濃度低下、光沢低下が発生。
【表２】
実施例１〜４及び比較例６〜８の調査結果より、樹脂は、分子量２
０，０００以下、軟化点１００℃以上のスチレン−アクリル酸共重合体、及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体を使用すると、その筆記描線塗膜上にポリエチレン、ポリプロピレン製のソフトケースを７０℃の高温下で圧着、放置した際、塗膜の凝集破壊、又は付着破壊を起こさず、ソフトケースに塗膜が付着しないことが判明した。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等光ディスクのレーベル印刷面上に筆記した際、インキのはじきが生ぜず、鮮明な筆記描線が得られるとおもに、光ディスクをポリエチレン、ポリプロピレンなどの非極性プラスチック製ソフトケースに収納し、５０〜７０℃の高温環境下で保管した際、ソフトケース表面に筆記描線が付着、転移してケースを汚すことなく、筆記描線も濃度低下や光沢低下などの状態の劣化が生じない、光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物が提供される。
Claims (3)
- 着色剤と、炭素数４以下の脂肪族アルコール及び／又は炭素数６以下のグリコール系溶剤と、スチレン−アクリル酸共重合体及び／又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体と、ＨＬＢが１〜１４であるポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンとを少なくとも含み、その表面張力が２５℃において２２ｍＮ／ｍ未満であることを特徴とする光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物。
- スチレン−アクリル酸共重合体及び/又はスチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体の分子量が２０，０００以下、軟化点が１００℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物。
- さらにベンジルアルコールを含む請求項１又は２に記載の光ディスク表面用マーキングペン用インキ組成物。
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