JP2008127521A - 油性インキ組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 印影の乾燥時間を短縮しつつ、滲みがない印影を得られ、インキ補充時のインキ含浸時間を短縮できる油性インキ組成物を提供する。
【解決手段】 グリコールエーテル及びヒマシ油脂肪酸誘導体を混合してなる溶剤と、顔料と、前記溶剤に可溶な樹脂と、前記溶剤に不溶な金属石鹸とを配合してなる油性インキ組成物。また、前記金属石鹸は、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸アルミニウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸バリウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸アルミニウムから選ばれる１又は２以上の金属石鹸である油性インキ組成物。また、前記顔料の粒子径は１０ｎｍ〜１０００ｎｍである油性インキ組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、連続気泡を有する多孔質印字体を用いた浸透印に含浸させて使用される浸透印用油性インキや、フェルト等のインクパッドに含浸させて使用されるスタンプ台用油性インキや、フェルト等のインクパッドに含浸させて使用される朱肉用油性インキ（朱油）などの油性インキ組成物に関するものである。

従来より、浸透印用油性インキ、スタンプ台用油性インキ、朱肉用油性インキ（朱油）などのインキ組成物としては、水性のものと油性のものが知られている。
水性インキは溶剤として水を使用するが、水単独では蒸発乾燥してしまうので、通常グリセリン等の保湿剤を混合して乾燥を防いでいる。しかし、外界が乾燥している時期にはインキがかすれる欠点がある一方、外界の湿度が高い時期には吸湿しすぎてべとついてしまう欠点があった。
一方、油性インキとしては、グリセリン、ヒマシ油、ヒマシ油誘導体、グリセリン誘導体などの不揮発性有機溶剤を用いたインキが知られている。しかし、グリセリンは前記の通り吸湿性があるので、外界の湿度が高い時期は、吸湿しすぎてべとついてしまう欠点があった。また、ヒマシ油は吸湿・乾燥はしないものの、粘度が高すぎて、押印後の印影の乾燥速度が極めて遅く、他の書類や手を汚す欠点があった。また、インキ補充時にフェルト等のインキタンクに対するインキ含浸時間が著しく長くなる欠点もあった。
そこで、本出願人は種々の欠点を解決したインキを発明し、特開２０００-１８６２４５号、特開２００１-０１９８７９号、特開２００５−１９４４０３号等として出願した。
しかし、これらインキは、上質紙やＰＰＣ用紙などの普通吸収性用紙の場合には比較的鮮明な印影を得ることができるが、和紙などの易吸収性用紙の場合には印影に滲みが生じ、印影が極めて不鮮明なものとなるという欠点があった。特に、ナノオーダーサイズの微粒子の顔料を用いると、更に印影の滲みが顕著となると同時に、顔料が凝集してしまう欠点があった。

特開２０００−１８６２４５号公報 特開２００１−０１９８７９号公報 特開２００５−１９４４０３号公報

本発明は、印影の乾燥時間を短縮しつつ、滲みがない印影を得られ、インキ補充時のインキ含浸時間を短縮できる油性インキ組成物を提供する。

グリコールエーテル及びヒマシ油脂肪酸誘導体を混合してなる溶剤と、顔料と、前記溶剤に可溶な樹脂と、前記溶剤に不溶な金属石鹸とを配合してなる油性インキ組成物。また、前記金属石鹸は、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸アルミニウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸バリウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸アルミニウムから選ばれる１又は２以上の金属石鹸である油性インキ組成物。また、前記顔料の粒子径は１０ｎｍ〜１０００ｎｍである油性インキ組成物。

本発明は、配合された金属石鹸によってチキソトロピー性（塑性）が与えられるので、静止状態では粘度が比較的高く、流動状態では粘性が低下する性質を持っている。
よって、押印時のインキを振動させて流動化した直後の印影は、吸収性用紙に素早く浸透し、短時間での乾燥を達成する。また、押印直後から印影は静止状態に移行し、用紙の繊維を溶剤や顔料が伝っていくことを防止するので、上質紙やＰＰＣ用紙などの普通吸収性用紙だけでなく、和紙などの易吸収性用紙に対しても滲むことなく、きれいで鮮明な印影が得られる。また、マイクロメーター以下のナノオーダーサイズの極小顔料でもインキ組成物中に良分散させることができ、和紙等の薄い紙において滲みを生じること無く鮮明捺印が可能である。
また、インキ補充時は通常容器からインキを補充するために、インキが振動して低粘度化し、インクパッドに速やかに浸透することでインキ含浸時間を短縮できる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる溶剤は、グリコールエーテルとヒマシ油脂肪酸誘導体を混合してなる溶剤である。
グリコールエーテルとしては、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、２−メトキシプロパノール、３−メトキシブタノール、３−メトキシ−３−メチルブタノール、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−２−エチルブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、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ブチルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノプロピルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノプロピルエーテル、ポリエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリ（オキシエチレンオキシプロピレン）モノメチルエーテル、ポリ（オキシエチレンオキシプロピレン）モノエチルエーテルなどをあげることができる。
ヒマシ油脂肪酸誘導体としては、アルキレンオキサイドによりヒマシ油を変性したヒマシ油脂肪酸多価アルコールエーテルや、１価アルコールによりヒマシ油を変性したヒマシ油脂肪酸アルキルエステル、２価アルコールによりヒマシ油を変性したヒマシ油脂肪酸アルキレングリコールエステルなどのヒマシ油脂肪酸誘導体であって、通常市販されているものを用いることができる。
アルキレンオキサイドによりヒマシ油を変性したヒマシ油脂肪酸多価アルコールエーテルとは、プロピレンオキサイドやエチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドによりヒマシ油の一部又は全部を変性して得られるヒマシ油脂肪酸多価アルコールエーテルをいい、変性度１０〜１００％のものが好ましく用いられる。ヒマシ油の主成分がリシノール酸であるのでヒマシ油脂肪酸多価アルコールエーテルの大部分は、リシノール酸多価アルコールエーテルである。
１価アルコールによりヒマシ油を変性したヒマシ油脂肪酸アルキルエステルとは、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、１価及び２価のアルコールによりヒマシ油の一部又は全部を変性したヒマシ油脂肪酸アルキルエステルをいい、変性度１０〜１００％のものが好ましく用いられる。ヒマシ油脂肪酸アルキルエステルの大部分は、リシノール酸アルキルエステルである。
２価アルコールによりヒマシ油を変性したヒマシ油脂肪酸アルキレングリコールエステルとは、エチレングリコール、プロピレングリコール等の２価アルコールによりヒマシ油の一部又は全部を変性したヒマシ油脂肪酸アルキレングリコールエステルをいい、変性度１０〜１００％のものが好ましく用いられる。ヒマシ油脂肪酸アルキレングリコールエステルの大部分は、リシノール酸アルキレングリコールエステルである。
上記溶剤は、粘度、他の物質の溶解力、使用用途、対象押印物の性質、インキ吸蔵体や容器等の侵食等を勘案して任意に混同して使用することができるが、溶剤総量はインキ全量に対して３０〜９９重量％が使用され、インキ全量に対して４０〜９５重量％を用いるのが好ましい。

本発明に用いる着色剤としては顔料を用いる。顔料としては、特に制限されることなく従来公知の有機顔料及び無機顔料を単独又は混合して使用することができる。例えば、アゾ系、縮合アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アンスラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ・チオインジゴ系、ベリノン・ベリレン系、イソインドレノン系、アゾメチレンアゾ系、ジケトピロロピロール系などの有機顔料や、カーボンブラック、マイカ、チタン白、パール顔料、酸化鉄・アルミニウム粉・真鍮等金属顔料などの無機顔料を用いることができる。
これらの顔料は通常、ニトロセルロース、エチルセルロース、塩化ビニル／酢酸ビニルコポリマー、ロジンエステル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどの公知の樹脂などに練り込んで加工顔料としておくと、溶剤と混合する際に容易に分散するので便利である。また、既に分散剤中に顔料を練り込んである市販の加工顔料として、ＭＩＣＲＯＬＩＴＨ Ｂｌａｃｋ Ｃ−Ａ、ＭＩＣＲＯＬＩＴＨ Ｓｃａｒｌｅｔ Ｒ−Ａ、ＭＩＣＲＯＬＩＴＨ Ｙｅｌｌｏｗ ２Ｒ−Ａ、ＭＩＣＲＯＬＩＴＨ Ｒｅｄ ４Ｃ−Ｋ、ＭＩＣＲＯＬＩＴＨ Ｂｌｕｅ ４Ｇ−Ｔ（以上、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）などを用いてもよい。これらの顔料は色合いを勘案しながら単独又は混合して使用でき、インキ全量に対し１〜３０重量％の顔料分が使用できる。
また、前記顔料の粒子径としては、１０ｎｍ〜１０００ｎｍのものが使用でき、特に、紙面への浸透乾燥性の見地から２０ｎｍ〜３００ｎｍのものが好ましい。
また、補色剤として染料を配合することを許容する。染料としては、モノアゾ系、ジスアゾ系、金属錯塩型モノアゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系など従来公知の油溶性染料を特に制限されることなく使用することができる。

樹脂としては、前記溶剤に溶解する樹脂を選択し、インキ全量に対して０．５〜３０重量％の範囲にて使用できる。具体的にはアルキッド樹脂、マレイン酸樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、ロジン樹脂、ロジンマレイン酸樹脂、エチルセルロース樹脂、ニトロセルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体等である。

他に必須構成要素として前記溶剤に不溶な金属石鹸を用いる。金属石鹸は、チキソトロピー性付与剤兼粘度調整剤として用いられるものであって、更に詳しくは高級脂肪酸金属塩である。使用される高級脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸、２−エチルヘキサン酸などが挙げられる。使用される金属としては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、バリウムなどが挙げられる。本発明では、前記高級脂肪酸と前記金属の金属石鹸から選ばれる１又は２以上の物質が用いられる。
その中でもステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸アルミニウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸バリウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸アルミニウムが、顔料の分散安定性を損なわないため、特に好ましい。
また、本発明に用いる金属石鹸としては、０．１μｍ〜１００μｍのものが使用でき、特に、０．１μｍ〜７５μｍのものが好ましく用いられる。また、粉状のもの、エマルジョン状のものどちらも使用できる。

本発明では、他の各種物質を添加することもできる。例えば、追加的に酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエンなどや、顔料沈降防止剤・にじみ防止剤として沈降性硫酸バリウム、クレー、親水性シリカ、疎水性シリカ、超微粒子状無水シリカ、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウムなどの体質顔料や、顔料分散剤としてソルビタントリオレエート、ソルビタンモノステアレートなどや、ブチルヒドロキシアニソール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、クエン酸、ビタミンＣ、ビタミンＥなどを添加してもよい。

本発明を得るには、上記物質を適量選択して、撹拌機にて常温以上１００℃以下で約２時間混合分散して製造する。本発明では、粘度を自由に設定することができるが、配合された金属石鹸によってチキソトロピー性（塑性）が与えられるので、静止状態では粘度が比較的高く、流動状態では粘性が低下する性質を持っている。特に、５００〜５０００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６ｒｐｍ）、１００〜２０００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６０ｒｐｍ）に調整することが好まく、この範囲以上では印影が乾燥するまでに時間がかかりすぎ、これ以下ではにじみを防止することが困難である。本発明の最も好ましい粘度の範囲は、１０００〜３０００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６ｒｐｍ）、５００〜１０００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６０ｒｐｍ）である。
本発明の金属石鹸によって、押印時のインキを振動させて流動化した直後の印影は、吸収性用紙に素早く浸透し、短時間での乾燥を達成する。また、押印直後から印影は静止状態に移行し、用紙の繊維を溶剤や顔料が伝っていくことを防止するので、上質紙やＰＰＣ用紙などの普通吸収性用紙だけでなく、和紙などの易吸収性用紙に対しても滲むことなく、きれいで鮮明な印影が得られる。また、マイクロメーター以下のナノオーダーサイズの極小顔料でもインキ組成物中に良分散させることができ、和紙等の薄い紙において滲みを生じること無く鮮明捺印が可能である。
また、インキ補充時は通常容器からインキを補充するために、インキが振動して低粘度化し、インクパッドに速やかに浸透することでインキ含浸時間を短縮できる。
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、もちろん以下の実施例に限定されるものではない。

ヒマシ油脂肪酸プロピルエステル ５０重量％
ヒマシ油脂肪酸ブチルエステル ２０重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル ２０重量％
ＭＩＣＲＯＬＩＴＨ Ｂｌａｃｋ Ｃ−Ａ ７重量％
エチルセルロース樹脂 １．５重量％
ステアリン酸アルミニウム １．０重量％
ブチルヒドロキシアニソール ０．３重量％
4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール) ０．２重量％
ヒマシ油脂肪酸プロピルエステル、ヒマシ油脂肪酸ブチルエステル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを撹拌機に入れ、１００℃、５０００ｒｐｍを保ったまま他の物質を順に投入し、約２時間撹拌した後、常温まで自然冷却し、２０００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６ｒｐｍ）、９００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６０ｒｐｍ）の黒インキを得た。
また、実施例１の配合からステアリン酸アルミニウムを除き、実施例１と同様の製法によりインキを作成し、比較例１とした。

ヒマシ油脂肪酸エチレングリコールエステル ５０重量％
ヒマシ油脂肪酸ブチルエステル ２０重量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル ２０重量％
カーボンブラック（粒子径１０ｎｍ〜１００ｎｍ） ５重量％
ポリビニルブチラール樹脂 ３．５重量％
ラウリン酸バリウム １．０重量％
ジブチルヒドロキシトルエン ０．２５重量％
4,4’-チオビス(3-メチル-6-ｔ-ブチルフェノール) ０．２５重量％
ヒマシ油脂肪酸エチレングリコールエステル、ヒマシ油脂肪酸ブチルエステル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを撹拌機に入れ、１００℃、５０００ｒｐｍを保ったまま他の物質を順に投入し、約２時間撹拌した後、常温まで自然冷却し、１８００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６ｒｐｍ）、８００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６０ｒｐｍ）の黒インキを得た。
また、実施例２の配合からラウリン酸バリウムを除き、実施例２と同様の製法によりインキを作成し、比較例２とした。

ヒマシ油脂肪酸エチレングリコールエステル ５０重量％
ヒマシ油脂肪酸ブチルエステル ２０重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル ２０重量％
C.I. Pigment BLUE 15:3（粒子径６０ｎｍ〜１５０ｎｍ） ５重量％
ポリビニルブチラール樹脂 ４重量％
ステアリン酸バリウム ０．５重量％
ジブチルヒドロキシトルエン ０．２５重量％
クエン酸 ０．２５重量％
ヒマシ油脂肪酸エチレングリコールエステル、ヒマシ油脂肪酸ブチルエステル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを撹拌機に入れ、１００℃、５０００ｒｐｍを保ったまま他の物質を順に投入し、約２時間撹拌した後、常温まで自然冷却し、１０００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６ｒｐｍ）、５００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６０ｒｐｍ）の青インキを得た。
また、実施例３の配合からステアリン酸バリウムを除き、実施例３と同様の製法によりインキを作成し、比較例３とした。

ヒマシ油脂肪酸プロピルエステル ５０重量％
ヒマシ油脂肪酸ブチルエステル ２０重量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル ２０重量％
C.I. Pigment Red 166（粒子径５０ｎｍ〜１５０ｎｍ） ６重量％
ポリビニルブチラール樹脂 ２重量％
ラウリン酸アルミニウム １．５重量％
ブチルヒドロキシアニソール ０．２５重量％
ビタミンＣ ０．２５重量％
ヒマシ油脂肪酸プロピルエステル、ヒマシ油脂肪酸ブチルエステル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを撹拌機に入れ、１００℃、５０００ｒｐｍを保ったまま他の物質を順に投入し、約２時間ほど撹拌した後、常温まで自然冷却し、２０００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６ｒｐｍ）、１０００ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型ロータＮｏ．３、２５℃、６０ｒｐｍ）の赤インキを得た。
また、実施例４の配合からラウリン酸アルミニウムを除き、実施例４と同様の製法によりインキを作成し、比較例４とした。

実施例及び比較例の結果を以下に示す。
（表１）
Ａ．滲み試験・・・シヤチハタ株式会社製塗布用スタンプ台（品番：ＨＧＵ−１ＥＵ）に各インキを含浸させ、ＰＰＣ用紙および和紙に押印した後の印影を観察した。
Ｂ．乾燥セット時間試験・・・シヤチハタ株式会社製塗布用スタンプ台（品番：ＨＧＵ−１ＥＵ）に各インキを含浸させ、ＰＰＣ用紙および和紙に押印した後、その上から上質紙を重ねて１ｋｇ／ｃｍ² の力を加えた時、転写しなくなるまでの時間を計測した。
Ｃ．インキ補充時間試験・・・シヤチハタ株式会社製スタンプ台専用インキ容器（品番：ＳＧ−４０、意匠登録第１０５６３８２号）に各インキを充填し、シヤチハタ株式会社製塗布用スタンプ台（品番：ＨＧＵ−１ＥＵ）の盤面にインキ注入ノズルを軽く押しつけながら塗り込むように５ｍｌずつ塗布し、完全に吸収されるまでの時間を計測した。

Claims (3)

1. グリコールエーテル及びヒマシ油脂肪酸誘導体を混合してなる溶剤と、顔料と、前記溶剤に可溶な樹脂と、前記溶剤に不溶な金属石鹸とを配合してなる油性インキ組成物。
2. 前記金属石鹸は、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸アルミニウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸バリウム、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸アルミニウムから選ばれる１又は２以上の金属石鹸である請求項１の油性インキ組成物。
3. 前記顔料の粒子径は１０ｎｍ〜１０００ｎｍである請求項１又は請求項２の油性インキ組成物。