JP2001288396A - 油性インキ組成物とそれを用いた油性ボールペン - Google Patents
油性インキ組成物とそれを用いた油性ボールペンInfo
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Abstract
成物と油性ボールペンを提供すること。 【解決手段】 塩基性染料と有機酸の造塩染料、有機顔
料、ブチラール樹脂を少なくとも含む有彩色の油性イン
キ組成物。及び上記の有彩色の油性インキ組成物を充填
していることを特徴とする油性ボールペン。
Description
成物、特に色材として染料と有機顔料を併用した経時安
定性に優れた油性ボールペン用に好適な有彩色の油性イ
ンキ組成物と油性ボールペンに関するものである。
て、ブチラール樹脂を使用した油性ボールペンインキと
しては、特公昭57−43185、特開平6−1926
12、特開平6−248217、特開平6−31314
4、特開平6−313145、特開平7−70504、
特開平8−41407、特開平8−41408、特開平
8−120206、特開平8−134393、特開平9
−78021、特開平10−60356が開示されてい
る。
合、色材として染料のみ或いは顔料のみを用いた場合を
例示しているだけである。また、本文中には染料と顔料
が併用可能であると表記されてはいるものの染料と有機
顔料を組み合わせた際の問題点について言及しているも
のはない。そのため、染料と有機顔料の併用系において
もどの様な構造のアルコール可溶型染料も使用できうる
かのように受け取れるが、ブチラール樹脂を少なくとも
含有した有彩色の油性インキ組成物で染料と有機顔料を
併用した場合は経時安定性に欠けるといった問題があ
る。
利点としては、以下に示すようなそれぞれ単独では克服
し難い問題点を互いの長所を生かすことにより容易に解
消出来る点にある。例えば、染料のみでは多くの場合、
紙面に筆記した描線がアルコール系溶剤(耐アルコール
性)や酸化還元剤(耐薬品性)によって溶出または消色
して失われたり、太陽光下に暴露した場合(耐光性)に
短時間で退消色するなど描線堅牢性がやや劣る。また、
良好な描線堅牢性、特に良好な耐光性を得るために染料
骨格内に重金属であるクロムを含んだ含金属染料を多量
に使用しなければならなく、微量ではあるが焼却処分等
によりクロムが環境下に出てしまう等の環境問題が考え
られる。
濃度を得るための量をインク中に含有させた場合には、
経時安定性が劣り非常に短期間に筆記不能になってしま
ったり、高濃度の有機顔料分散体を工業的に作ることは
実際上困難であったり、コスト的に、また、経時安定性
を優先した場合には、充分な量の顔料がインク中に含ま
れないために筆記描線が薄く実用に耐えない場合が多
く、特に黒や青等の寒色・無彩色系で顕著である。
チラール樹脂を使用した場合の利点としては、顔料の分
散性及び安定性の向上と筆感が良くなるといった事柄が
あげられる。特に有機顔料の分散性及び安定性の向上と
言った面では効果が顕著であり、その他の樹脂分散や界
面活性剤による分散では充分な分散性が得られなかった
り、初期的には分散しても経時的な安定性に欠けたり、
ボールペンインクとして必要な潤滑剤、防錆剤、粘弾性
付与剤などを添加した場合に系が壊れたりする場合が多
いのに対してこれら全てを満足する分散体が得られる。
来の課題に鑑み、これを解消しようとするものであり、
染料と有機顔料の併用系において、顔料分散剤及び粘度
調整剤としてブチラール樹脂を使用した場合においても
極めて経時安定性に優れた有彩色の油性ボールペンイン
ク組成物と油性ボールペンを提供することを課題とする
ものである。
解決するため鋭意研究を重ねた結果、着色剤として用い
る染料がある特定の構造を持った場合に上記目的を達成
することを見出し、本発明を完成するに至ったのであ
る。即ち、本発明は (1)塩基性染料と有機酸の造塩染料、有機顔料、ブチ
ラール樹脂を少なくとも含む有彩色の油性インキ組成
物。 (2)請求項1記載の有彩色の油性インキ組成物を充填
していることを特徴とする油性ボールペンである。
色等の無彩色系を除いた任意の色を意味する。また、色
材として塩基性染料と有機酸の造塩染料に有機顔料を併
用し、顔料分散剤及び粘度調整剤としてブチラール樹脂
を含有した場合には、他のアルコール可溶型染料を使用
した場合とは異なり、何故優れた経時安定性が得られる
のかは定かではない。しかしながら、ブチラール樹脂は
ブチルアルデヒドとPVAの縮合物であるため分子鎖内
にPVAのOH基を含有しており、この部分がアルコー
ル可溶型染料の酸性成分と何らかの反応を起こすのでは
ないかと推測される。本発明の塩基性染料と有機酸の造
塩染料のように分子の比較的小さい有機酸を酸性成分に
持つ場合には、反応が進んでもブチラール樹脂の溶解性
に対する影響が少ないのに対し、他のアルコール可溶型
染料のように分子鎖の大きな酸性染料を酸性成分に持つ
場合には、ブチラール樹脂の溶解性が低下するなどの悪
影響を与えるのではないかと考えられる。その結果、塩
基性染料と有機酸の造塩染料を使用した場合には、他の
アルコール可溶型染料を用いた場合とは異なりインク中
に顔料分散剤及び粘度調整剤としてブチラール樹脂が存
在しても良好な経時安定性が得られるものである。従っ
て、本発明の油性インキ組成物には、経時安定性が悪化
するアルコール可溶型染料は、配合しないことが望まし
い。
て詳細に説明する。本発明において使用する染料は塩基
性染料と有機酸の造塩染料である。その例としては;ス
ピロンイエローC-2GH、アイゼンスピロンイエローC-GN
H、アイゼンスピロンレッドC-GH、アイゼンスピロンレ
ッドC-BH、アイゼンスピロンバイオレットC-RH、アイゼ
ンスピロンブルーC-RH、アイゼンS.B.N.ブルー701、バ
リファーストレッド1360、バリファーストイエロー1110
などが挙げられる。これらの染料は、それぞれ単独で用
いても良いし、2種以上混合して用いても良い。これら
の塩基性染料と有機酸の造塩染料はインキ組成物の全重
量に対し5〜40重量%の範囲であることが好ましい。
料としては、種々の顔料が使用可能であり、例えば、ア
ゾレーキ、不溶性アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロ
シアニン顔料、アントラキノン顔料、キナクドリン顔
料、染料レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、縮合アゾ
顔料、イソインドリノン、キナクリドン、ジケトピロロ
ピロート、アンスラキノン等の有機系顔料が挙げられ
る。
しての有機顔料としては、種々な青顔料が使用可能であ
り、例えばC.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、1
5:4、15:6、16 、17 、28 、29 、36 、C.I.Pigment Bl
ue 60 等が挙げられ、かかる顔料の製造段階で界面活性
剤などにより表面処理されたものであっても良い。特に
青顔料の具体例としては、Clariant 社製の Graphtol B
lue 2GLS 、Sandorin Blue RL 、Sandorin Blue 91052
、ICI 社製のLutetiacyanine CSN 、Mobay社製の Palo
mar Blue B4806 、Palomar Blue B4707 、Worlee社製の
Endurophtal Blue BT-788D 、Cappelle 社製の Phtalo
cyanine Blue RS1517C 、
ogen Blue L6875F 、Heliogen BlueL6901F 、Heliogen
Blue 6905F 、Heliogen Blue L6975F 、Heliogen Blue
6989F 、Heliogen Blue L7072D 、Heliogen Blue L7080
、Heliogen Blue L7101F、Heliogen Blue L6700F 、Ze
neca 社製の Monastral Blue FBN 、Monastral Blue CS
N 、Monastral Blue FNX 、Mondite Blue RL 、Francol
or 社製の CatuliaCyanie L.PS 、Woo Sung 社製の Cya
nie Blue A-1700 、Cyanie Blue B-7000、Cyanie Blue
B-7800 、Cyanie Blue B-8000 、
ncolor 社製の Catulia Cyaninel.JS 、Hoechst 社製の
Hostaperm Blue BLF 、Renol Bue A2RE 、Ciba Geigy
社製の Irgalite Blue GLNF 、Irgalite Blue GLVD 、I
rgalite Blue ATC 、Shepherd 社製の Sovereign Blue3
85 、Holland Blue212 、Kingfisher Blue211 、OIympi
c Blue 190 、Luh 社製の Ultramarine Blue 、Dai Col
or Italy 社製の BlueEP37 、Chromofine Blue4920 、W
orlee 社製の Endurophtal Blue BT-729D 、Heubach 社
製の Heucosine Blue G1737 、Heucosine Blue HS-5000
、 Lackecht Blue G1737 、
Specialty Chemicals 社製の CROMOPHTAL Blue A3R 、M
ICROLITH Blue 4G-WA 、Ciba-Geigy 社製の MICROLITH
Blue4G-A 、大日精化工業(株)製の Chromofine Blue
4930 、Chromofine Blue 5188 、Chromofine Blue SR50
20 、大日本インキ化学工業(株)製の Fastogen Blue
5030L 、Fastogen Blue 5420SD 、Fastogen Blue 5502
、Fastogen Blue TGR-F 、Fastogen Blue EP-7 、山陽
色素(株)製のCyanine Blue G-134 、CyanineBlue SAS
、Cyanine Blue KRS 、Cyanine Blue 4033 等の顔料が
ある。
種々な赤顔料が使用可能であり、例えば C.I.Pigment R
ed 17, 144, 166, 170, 177, 202, 214, 220, 254 等が
挙げられ、かかる顔料の製造段階で界面活性剤等により
表面処理されたものであっても良い。市販されている具
体的な商品名としては、Ciba Specialty Chemicals社製
のChromophtal DPP RED BO 、Chromophtal DPP RED BP 、
Chromophtal DPP RED DPP 、Irgazin DPP Red BO 、Irgaz
in DPP Red BTR 、 Chromophtal RED A 2B 、Chromophtal
RED A 3B 、Chromophtal Scarlet R 、Chromophtal Scar
let RN 、Chromophtal Scarlet BR 、Chromophtal Red BR
N 、 Cinquasia Magenta TR 235-6 、
oppy Red G 、Dainichi Fast PoppyRed R 、 Bayer 社製
の Bayerrox Red 110M 、Bayerrox Red 120MN 、Bayerrox
Red 130M 、 Cappelle 社製の Toluidine Red G0335C
、Toluidine Red RNO333C 、Bonitol Red BM 、Bonitol R
ed 4844C 、Lysopac Red 4841C 、Cappoxyt Red 4435B、Ca
ppoxyt Red 4437B 、Mineral Orange Thiosol GL 、Miner
al Orange Thiosol G、Mineral Orange Solipur GH 、Min
eral Red Solipur 3BH 、 Lysopac Red 7030C、Hercos 社
製の Copperas Red R9998 、
lach L4301 、Litholechtmaroon L4763 、Sicoflush-P-Ma
roon 4763 、Paliogen Redviolet L5080 、Sicotrans Re
d L2817 、Sicomin Red L3025 、Sicomin Red L3230s 、Si
co Fast Scarlet L4252 、 Heubach 社製のHeucotron Re
d 230 、Paliogen Red 3880HD 、Paliogen L3920 、Paliog
en Red L4210 、 Ciba-Geigy 社製のHorna Molybdator.
MLN-74-SQ 、Horna Molybdateor.MLH-740-Q 、Irgalite R
ed 3RS 、
dine Red K 、Bon Red SR 、Bon Red3M 、Bon Red MP 、Fas
t Bordeaux C 、Lake Red C-500 、Lake Red C-900 、Fast
Red FGR 、Chromophtal Red A2B 、Chropmohtal Red A3B
、Hoechst 社製のNovopermRed Violet MRSnew 、Permane
nt Bordeaux FGR 、Permanent Red FGR70 、Hostaperm Ro
sa E 、Novoperm Reel F3RK70 、Miles 社製の Quindo Ma
genta RV6832 、Bayer Mobay 社製の Perrindo Maroon R
6422 、Sandoz 社製の Graphtol IRed 5BLS等の顔料が
ある。
種々の黄色顔料が使用可能であり、例えば、C.I.Pigmen
t Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 55, 81, 83, 74,
93,94, 95, 97, 109, 110, 120, 128, 138, 147, 154,
155, 167, 185, 191 等が挙げられ、かかる顔料の製造
段階において界面活性剤などで表面処理されたものであ
ってもよい。具体例としては、BASF 社製の Paliotol Y
ellow 2140HD, Sicopal Yellow L1110, Sicotan Yellow
L1912、 Sicomin Yellow L1622、 Sicomin Yellow L1630
S、 Sicomin Yellow L1635S、 Sicotrans Yellow L1916、
Sico Yellow1252HD、 Paliogen Yellow L1482、 Paliogen
Yellow L1560、 Paliotol Yellow D1155、 Paliotol Yel
low L0960HD、
GMX AX-15、 Horna Chrome Yellow GMXAH-35、 Horna Chr
ome Yellow GU-15-SQ、 Irgazin Yellow GO、 Irgazin Ye
llow2RLT、 Irgazin Yellow 3RLTN、 Irgazin Yellow 5GL
T、 Irgazin Yellow 2GLTE、Bayer 社製の Bayferrox 91
5、 Bayferrox 920、 Bayferrox 3420、 Bayferrox 3910、
Bayferrox 3920、 Hoechst 社製の Novoperm Yellow H2
G、 Hostaperm YellowH4G、 Hostaperm Yellow H3G、 Host
aperm Yellow H6G、 Novoperm Yellow F2G、 Novoperm Ye
llow HR70、 山陽色素(株)製の Pigment Yellow 1717、
Pigment Yellow 1450、 Pigment Yellow 1710、 Pigment
Yellow 1711、 Pigment Yellow 1707、Pigment Yellow 8
104、 Pigment Yellow 1425、 Light Fast Pigment Yello
w R、
0GH、 SEIKA FAST YELLOW A-3、 SEIKA FAST YELLOW 203
5、 SEIKA FAST YELLOW 2054、 SEIKA FAST YELLOW 2300、
SEIKA FAST YELLOW 2200、SEIKA FAST YELLOW 2270、 SE
IKA FAST YELLOW 2400(B)、 SEIKA FAST YELLOW 2500、 S
EIKA FAST YELLOW 2600、 SEIKA FAST YELLOW ZAY-260、S
EIKA FAST YELLOW 2700(B)、 SEIKA FAST YELLOW 2770、
クラリアント 社製のSandrin Yellow 4G、 PV Fast Yell
ow HGR、 Novoperm Yellow FGL、 Novoperm Yellow H10G0
1、 HANSA Yellow 10G、 PV Fast Yellow H2G-01、 Perman
ent Yellow NCG 等の顔料がある。
種々な緑色顔料が使用可能であり、例えば C.I.Pigment
Green 7, 17, 36, 50, 70 等が挙げられ、かかる顔料
の製造段階に界面活性剤などで表面処理されたものであ
ってもよい。具体例としては、大日本インク社製の Chr
omofine Cyanine Green 2GN、 Chromofine Cyanine Gree
n 5301、 Chromofine Cyanine Green 2GN、 Dainichi Cy
anine Green 537、 Dainichi Cyanine Green FG、 Dainic
hi Cyanine Green FGH、 Chromofine Green 5370、 大日
精化社製のFastogen Green 5005、 Fastogen Green 571
0、 Fastogen Green B、 Fastogen Green S、 Fastogen Gr
een SF、 Fastogen Green SO、 Fastogen Green 2YK、
gen Green 8681K、 Heliogen Green8682T、 Heliogen Gre
en 8730、 Heliogen Green 8730K、 Heliogen Green A、 H
eliogen Green GNA、 Heliogen Green G、 Heliogen Gree
n GA、 Heliogen Green GN、Heliogen Green GTA、 Heliog
en Green GV、 Heliogen Green GWS、 Heliogen Green K
8730、 Heliogen Green L 8730、 Fastogen Green MY、 Fa
stogen Green YCN、Helio Fast Green GT、 Heliogen Gre
en 6G、 Heliogen Green 6GA、 Heliogen Green 8GA、 Hel
iogen Green 9360、 Heliogen Green K9360、 Heliogen G
reen L 9140、 Heliogen Green L 9361、
ite Fast Brilliant Green 3GL、 Iragalite Fast Brill
iant Green GL、 Iragalite Green GLN、 Iragalite Gre
en 6G、 東洋インキ社製のLiofast Green B237、 Lionol
Green B 201、 Lionol GreenY 102、 Lionol Green YS 0
7、 Lionol Green 2Y301、 Lionol Green 2YS、 LionolGre
en 6YK、 Lionol Green 6YKPCN、 Polymon Developments
Ltd.社製の Polymo Green FBH、 Polymo Green FGH、 Pol
ymo Green 6G、 Polymo Green G、 Polymo Green GN、 Pol
ymo Green GN 500、 山陽色素社製の Sanyo Cyanine Gre
en、 Sanyo Phthalocyanine Green F6G、 Sanyo Phthaloc
yanine Green FB、 Sanyo Phthalocyanine Green FB Pur
e、 SAX、 SAX(pigment)、 Sanyo Phthalocyanine Green 6
YS 等の顔料がある。
ても良いし、2種以上混合して用いても良い。更にはこ
れら有機顔料の分散剤としてブチラール樹脂を使用した
場合が好ましい。これら染料及び有機顔料の色材の配合
量はトータルではインキ組成物の全重量に対し5〜60
重量%の範囲であることが好ましく、染顔料併用系では
有機顔料の配合量がインキ全量に対して30重量%以下
であることが好ましい。色材の配合量が5重量%未満で
は筆記した際の描線濃度が薄く実用的ではない。また、
60重量%では揮発による溶剤の損失により、粘度上昇
や溶解性不足などから経時安定性に大きな問題が生じ
る。
着色剤を溶解または分散させるために有機溶剤が使用さ
れる。この場合の有機溶剤は、通常の油性ボールペンイ
ンキに用いられている溶剤、すなわち、前記の着色剤を
溶解または分散し、かつ比較的高沸点であるものが使用
される。このようなものとしては、例えばベンジルアル
コール、フェノキシエタノール、カービトール類、セロ
ソルブ類等が挙げられる。これらは単独で用いても良い
し、2種以上混合して用いてもよく、その配合量は組成
物全量に基づき20〜70重量%の範囲であることが好
ましい。この場合、20重量%以下では、添加される着
色剤その他の溶解性の点で好ましくない。また70重量
%以上では、含有される着色剤が不足し濃度不足となる
点で好ましくない。
Mowital B20H、 B30B、 B30H、 B60T、 B60H、 B60HH、
B70H、 B20H、 積水化学工業(株)製の エスレック
B、 BH-3、 BL-1、 BL-2、 BL-L、 BL-S、 BM-1、 BM
-2、 BM-5、 BM-S、 BX-L、 電気化学工業(株)製のデ
ンカブチラール#2000-L、#3000-1、#3000-2、#3000
-3、#3000-4、#3000-K、#4000-1、#5000-A、#6000
-C 等が挙げられる。
ール樹脂と併用して粘度調節剤として他の樹脂を含有せ
しめることができ、通常の油性ボールペン用インキ組成
物に使用されている樹脂、例えば、ケトン樹脂、アセト
フェノン樹脂、スルフォアミド樹脂、マレイン樹脂、エ
ステルガム、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、フェノー
ル樹脂、ロジン樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、及び
それらの変性物が例示できる。これらの樹脂はブチラー
ル樹脂との併用であれば単独で用いても、2種以上混合
して用いても良い。また、これらの樹脂の含有量は、イ
ンキ組成物全体に対して、5〜30重量%である。この
場合、5重量%以下では、必要最低限の粘度が得られな
い点で好ましくない。また30重量%以上では、得られ
る粘度が高くなりすぎる点で好ましくない。
に加え、通常の油性ボールペン用インキに用いられてい
る他の添加物、例えば脂肪酸類、燐酸エステル系潤滑
剤、界面活性剤、防錆剤、酸化防止剤、潤滑油などを必
要に応じて添加することもできる。本発明の筆記具用イ
ンキ組成物は、ボールペン、万年筆、サインペン、マー
キングペン等に好適に使用できる。特に、本発明の油性
ボールペンとしては、上記油性インキ組成物をポリプロ
ピレンチューブ、ステンレスチップ(ボールは超鋼合
金)を有するリフィールに充填し油性ボールペンに仕上
げたものが望ましい。
挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は実施例
によって何ら限定されるものではない。
潤滑剤からなる組み合わせ成分からなる油性インキ組成
物を下記の製造方法で製造した。インキ組成物の製造に
おいては、先ず、顔料は通常良く知られている方法、例
えばボールミルや三本ロールなど用いて分散し、それを
還流冷却器、撹拌機を備えた容器に移した後、その他の
成分を投入し、60℃、10時間撹拌し、加圧濾過によ
り不純物を除いて表1に示す実施例1〜4及び比較例1
〜6の油性インキ組成物を調整した。表1中の組成の数
値は重量部を示す。
ポリプロピレンチューブ、ステンレスチップ(ボールは
超鋼合金で、直径0.7mm)を有するリフィールに充
填した後、これを市販の三菱鉛筆(株)製のSA−Rの
軸に組み立て油性ボールペンに仕上げた。これらのリフ
ィールまたは油性ボールペンを使用して以下の試験を実
施した。
用) 前述のリフィールを各インキについて15本ずつ50
℃,80%RHの高温高湿槽内に3ケ月迄保管し、1月
毎に5本ずつ取り出し、そのリフィールを室温まで放冷
後、手書きで螺旋筆記して下記の基準で筆記性を調べ
た。 ◎:試験前と同様に筆記できる。 ○:試験前と比較して多少変化がある。 △:カスレが生じる。 □:カスレが酷い。 ×:筆記不能。
角度70°、筆記速度4.5m/min条件で筆記し、
得られた筆跡の濃さを目視で観察した。 ○:適度な濃さ ×:薄い
ノール中に一昼夜浸漬し取り出し乾燥したのち描線の状
態を目視で観察した。 ◎:しっかりとした描線が視認できる。 △:うっすらと描線がのこっている。 ×:描線が流れてしまい視認できない。 これらの評価結果を表2に示す。
の有彩色の油性ボールペン用インキ組成物は、顔料分散
剤及び粘度調整剤としてブチラール樹脂を含有した場合
にも極めて経時安定性に優れた油性ボールペン用に好適
な有彩色の油性インキ組成物と油性ボールペンを提供す
ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 塩基性染料と有機酸の造塩染料、有機顔
料、ブチラール樹脂を少なくとも含む有彩色の油性イン
キ組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載の有彩色の油性インキ組成
物を充填していることを特徴とする油性ボールペン。
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