JP2016145284A - 油性ボールペン用インキ組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも着色剤、極性有機溶媒、シリカおよび該シリカの補強剤を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、前記シリカの炭素含有率が1.5質量%以下(0を含む)であり、前記補強剤が、前記シリカの表面と相互作用する基と極性有機溶媒に対して親和性を有する基とを有していることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物である。
【選択図】なし
Description
本発明の油性ボールペン用インキ組成物は、少なくとも着色剤、極性有機溶媒、シリカおよび該シリカの補強剤を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、前記シリカの炭素含有率が1.5質量%以下(0を含む)であり、前記シリカの補強剤(以下、補強剤という。)が該シリカ表面と相互作用する基と極性有機溶媒に対して親和性を有する基とを有している。
なお、炭素含有率は、検体となるシリカを酸素雰囲気中800℃以上(検体によって異なるため、望ましくは800〜1,000℃)で加熱して表面疎水基が含有する炭素をCO2に転じ、微量炭素分析装置により検体表面に存在する炭素含有量を算出することにより求められる値である。
疎水性シリカ微粒子の市販品としては、例えば、日本アエロジル株式会社製 アエロジルR974、R972、R972CF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プロピルエーテル、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、親水性シリカ微粒子もしくは疎水性シリカ微粒子(下記(*S1)〜(*S3))をビーズミルに入れ、20〜25℃、5,000rpmで2時間運転させてシリカの分散体を得た。この時、シリカの粒度分布測定による平均粒子径は0.1μm程度に調整した。その後、上記シリカ分散体に、補強剤として変性アクリル系ブロックコポリマー(DISPERBYK−2008(ビックケミー・ジャパン社、アミン価66mgKOH/g)を添加、溶解させた補強化シリカ分散体を得た。更にベンジルアルコール、染料、ポリビニルピロリドン(BASF社製、ルビテックK90)、ケトン樹脂(エボニック社製、バリプラスSK)、リン酸エステル界面活性剤(東邦化学社製、フォスファノール)を必要量添加し、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樹脂をビーズミルに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、親水性シリカ微粒子もしくは疎水性シリカ微粒子(下記(*S1)〜(*S2))をビーズミルに入れ、5,000rpmで2時間運転させて、シリカの分散体を得た。更に補強剤として変性アクリル系ブロックコポリマー(DISPERBYK−2008(ビックケミー・ジャパン社、アミン価66mgKOH/g)を添加、溶解させた補強化シリカ分散体を得た。上記の高濃度色材分散体、補強化シリカ分散体、ベンジルアルコール残量、染料、ポリビニルピロリドン(同上)、ケトン樹脂(同上)、リン酸エステル界面活性剤(同上)を必要量添加し、溶解、混合させて油性ボールペン用インキを得た。
実施例1〜6において、アミン価を有する変性アクリル系ブロックコポリマーの代わりに、フェニルグリコールを用いた以外は、実施例1〜6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、疎水性シリカとして下記(*S4)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。
(*S1)親水性シリカ;アエロジル#200(日本アエロジル(株))
比表面積(BET法) 約200m2/g
一次平均粒子径 12nm
炭素含有率 0%
シラノール基密度(NaOH滴定)0個/nm2
比表面積(BET法) 約170m2/g
一次平均粒子径 12nm
炭素含有率 1.1%
比表面積(BET法) 約110m2/g
一次平均粒子径 16nm
炭素含有率 0.9%
シラノール基密度(NaOH滴定)1.75個/nm2
比表面積(BET法) 約140m2/g
一次平均粒子径 12nm
炭素含有率 2.5%
シラノール基密度(NaOH滴定)0.09個/nm2
Claims (6)
- 少なくとも着色剤、極性有機溶媒、シリカおよび該シリカの補強剤を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、
前記シリカの炭素含有率が1.5質量%以下(0を含む)であり、
前記シリカの補強剤が、前記シリカの表面と相互作用する基と極性有機溶媒に対して親和性を有する基とを有している
ことを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。 - 前記シリカが、親水性シリカまたは表面処理シリカである請求項1に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
- 前記シリカの含有量が、油性ボールペン用インキ組成物全量に対して、0.01〜3.0質量%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。
- 前記シリカの補強剤の含有量が、シリカに対して0.3〜5.0質量%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。
- 25℃における粘度が500〜4,000mPa・sである請求項1〜4のいずれかに記載の油性ボールペン用インキ組成物。
- 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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