JP2016060851A - 油性ボールペン用インキ組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の油性ボールペン用インキ組成物は、疎水性シリカ微粒子、シリコーン化合物及び極性有機溶媒を含有するエマルションであって、前記極性有機溶媒を分散媒とし、前記シリコーン化合物を分散質とし、前記シリカ微粒子が界面に吸着して形成されたエマルションを含有することを特徴とする。
下記[化1]において、有機基がアラルキル基(例えば、C6H5−CH(CH3)−CH2−)、アルキル基(例えば、−CaH2a+1)、アルキル基及びアラルキル基(例えば、C6H5−CH(CH3)−CH2−、−CaH2a+1)、フロロアルキル基(例えば、−CH2CH2CF3)である、アラルキル変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、アルキル・アラルキル変性シリコーン、フロロアルキル変性シリコーン、フェニル変性シリコーンから選ばれる非反応性の側鎖型変性シリコーンや、
下記[化2]において、R、R’がアルキル基、又は、アルキル基及びアラルキル基である、アルキル変性シリコーン、アルキル・アラルキル変性シリコーンから選ばれる非反応性の側鎖型変性シリコーンが、好ましい化合物として挙げられる。
これらのうち、[化2]においてRがアルキル基、R’がアラルキル基から選ばれるアルキル・アラルキル変性シリコーン化合物がより好ましい。
これらのシリコーン化合物はいずれも、水や極性有機溶媒に対して親和性が低く、これらの溶媒中においては、溶解せず、エマルションとして存在しうるものである。また、反応性の変性シリコーンのように経時的にゲル化や増粘することがないことや、インク中の染料などの他成分の溶解性を阻害することがない。
非反応性の側鎖型変性シリコーンの市販品としては、モメンティブパフォーマンスマテリアルズジャパン合同会社製 アルキル・アラルキル変性シリコーンとして、TSF4420、XF42−334、XF42−B3629や、アルキル変性シリコーンとして、TSF4421、XF42−A3161等が挙げられる。
ポリエーテル変性シリコーンは、上記[化1]において、有機基がポリエーテル基(−R(CxH2xO)yR´、x=2〜3)を有するポリエーテル変性シリコーン化合物が挙げられる。このなかでも、ポリオキシエチレン基、または、ポリオキシエチレン基/ポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン化合物が好ましい。低HLBのシリコーン化合物は、市販のものを用いることができるが、変性することでHLBを調整したものを用いても良い。HLBを高くする効果のある変性基としては、エーテル変性を挙げることができ、HLBを低くする効果のある変性基としては、アルキル変性、フロロアルキル変性を挙げることができる。このような変性シリコーンの市販品としては、信越シリコーン株式会社製 KF945、KF6020、X22−4515等が挙げられる。
具体的には、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、t−ブタノール、ベンジルアルコール、フェノキシエタノール、グリセリン等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類;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モノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、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イソブチルエーテル、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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジ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、プロピレングリコールモノピロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセタート、フェニルセロソルブ等のセロソルブ類;等が挙げられる。これらの極性有機溶媒のなかでも、ベンジルアルコール、フェノキシエタノール、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モノメチルエーテル等が好ましい。極性有機溶媒は、単独で、または2種以上を組合せて使用できる。
染料としては、アルコール可溶性染料、油溶性染料、含金染料、塩基性染料、酸性染料、直接染料、及び各種造塩タイプの染料が使用可能である。例えば、ニグロシンベース、スピロンブラックGMHスペシャル、スピロンブルー#111、スピロンバイオレットC−RH、同#510、スピロンレッド#530、同C−GH、同C−BH、スピロンオレンジ#6、同GRH、スピロンイエロー2GH、同C−GH、同#510、同#530、バリファストブラック#1802、同#1805、同#3820、バリファストブルー#1601、バリファストバイオレット#1701、バリファストイエローAUM、同#3104、バリファストレッド#2320、同#1320、オーラミン、ローダミン、メチルバイオレッドベース、ビクトリアブルーベースなどが挙げられる。
顔料としては、無機顔料や有機顔料をそのまま用いることが可能であり、樹脂や界面活性剤などで表面改質した加工顔料や分散トナーを使用することも可能である。例えば、酸化チタン、カーボンブラック、金属粉、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、アンスラキノン顔料、キクナドリン顔料、ニトロ顔料、ニトロソ顔料などが挙げられる。着色剤として顔料を配合する場合は、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂の他、界面活性剤などの分散剤を添加することができる。
表1に示す配合組成に従い、油性ボールペン用インキ組成物を調製した。フェニルグリコール、疎水性シリカ微粒子(下記(*1))をビーズミルに入れ、20〜25℃、5,000rpmで2時間運転させて疎水性シリカ微粒子の分散体を得た。更にシリコーン化合物を上記分散体中に添加し、ホモミキサーで8,000rpm×15分間運転させ、シリコーン化合物と疎水性シリカ微粒子のピッカリングエマルション分散体を得た。その後、ベンジルアルコール、染料、樹脂、ポリビニルピロリドン、リン酸エステル界面活性剤を添加し、溶解、混合させて、油性ボールペン用インキを得た。
表1に示す配合組成に従い、油性ボールペン用インキ組成物を調製した。フェニルグリコール、ベンジルアルコール、カーボンブラック、分散剤としてポリビニルブチラールをビーズミルに5,000rpmで2時間運転させて、色材分散体を得た。この時、この色材分散体は高濃度で作製した。一方、フェニルグリコール、疎水性シリカ微粒子をビーズミルに入れ、5,000rpmで2時間運転させて、疎水性シリカ微粒子の分散体を作製後、更にシリコーン化合物を上記分散体中に添加し、ホモミキサーで8,000rpm×15分間運転させ、シリコーン化合物と疎水性シリカ微粒子のピッカリングエマルション分散体を得た。この時、このピッカリングエマルションは高濃度で作製した。上記の高濃度色材分散体、上記高濃度ピッカリングエマルション、フェニルグリコール、ベンジルアルコールを混合させた後、染料、ケトン樹脂、ポリビニルピロリドン、リン酸エステル界面活性剤を添加し、溶解、混合させて油性ボールペン用インキを得た。
実施例1において、疎水性シリカ微粒子の替わりに親水性シリカ微粒子(アエロジル#200;日本アエロジル(株))を用いた以外は、実施例1と同様の方法で油性ボールペン用インキを得た。
実施例1において、シリコーン化合物の分量を疎水性シリカ微粒子に全量置き換えた以外は、実施例1と同様の方法で油性ボールペンインキを得た。
実施例1において、疎水性シリカ微粒子の分量をシリコーン化合物に全量置き換えた以外は、実施例1と同様の方法で油性ボールペンインキを得た。
Claims (9)
- 疎水性シリカ微粒子、非反応性のシリコーン化合物及び極性有機溶媒を含有するエマルションであって、前記極性有機溶媒を分散媒とし、前記シリコーン化合物を分散質とし、前記疎水性シリカ微粒子が界面に吸着して形成されたエマルションを含有することを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。
- 前記シリコーン化合物が、前記極性有機溶媒に相溶しないシリコーン化合物である請求項1に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
- 前記シリコーン化合物が、非反応性の側鎖型の変性シリコーン化合物である請求項1または2に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
- 前記シリコーン化合物が、アルキル基、アラルキル基、アルキル・アラルキル基、フェニル基、フロロアルキル基を有する非反応性の側鎖型の変性シリコーン化合物から選ばれる1種または2種以上の混合物である請求項1〜3のいずれかに記載の油性ボールペン用インキ組成物。
- 前記シリコーン化合物が、前記極性有機溶媒に相溶しないポリグリセリン変性シリコーン化合物、ポリエーテル変性シリコーン化合物、ポリエーテル・アルキル・アラルキル変性シリコーンから選ばれる1種または2種以上の混合物である請求項1〜3のいずれかに記載の油性ボールペン用インキ組成物。
- 前記シリカ微粒子及び前記シリコーン化合物の含有量が、当該インキ組成物全量に対し0.05〜8質量%であり、かつ、シリカ微粒子とシリコーン化合物の含有割合が、1:0.2〜1:7の範囲である請求項1〜5のいずれかに記載の油性ボールペン用インキ組成物。
- さらに、着色剤と、前記極性有機溶剤に溶解可能な樹脂と、を含有する請求項1〜6のいずれかに記載の油性ボールペン用インキ組成物。
- 25℃における粘度が500〜4,000mPa・sである請求項7に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の油性ボールペン用インキ組成物を充填したインキ収容管を有することを特徴とする油性ボールペン。
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