JP2018141059A - 熱変色性スタンプ用インク組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
水の含有量を10質量%以下とすることが好ましい。
本発明の熱変色性スタンプ用インク組成物は、少なくとも熱変色性マイクロカプセル顔料と、(ポリ)グリセリン60〜90質量%とを含有し、インク粘度が1000mPa・s未満であることを特徴とするものである。
本発明に用いる熱変色性マイクロカプセル顔料としては、摩擦熱等の熱により変色するもの、例えば、有色から無色、有色から有色、無色から有色などとなる機能を有するものであれば、特に限定されず、種々のものを用いることができ、少なくともロイコ色素、顕色剤、変色温度調整剤を含む熱変色性組成物を、マイクロカプセル化したものが挙げられる。
これらのロイコ染料は、ラクトン骨格、ピリジン骨格、キナゾリン骨格、ビスキナゾリン骨格等を有するものであり、これらの骨格(環)が開環することで発色を発現するものである。好ましくは、熱により有色から無色となるロイコ色素の使用が望ましい。
用いる顕色剤の使用量は、所望される色彩濃度に応じて任意に選択すればよく、特に限定されるものではないが、通常、前記したロイコ色素1質量部に対して、0.1〜100質量部程度の範囲内で選択するのが好適である。
用いることができる変色温度調整剤は、従来公知のものが使用可能である。具体的には、アルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、酸アミド類、アゾメチン類、脂肪酸類、炭化水素類などが挙げられる。
この変色温度調整剤の使用量は、所望されるヒステリシス幅及び発色時の色彩濃度等に応じて適宜選択すればよく、特に限定されるものではないが、通常、ロイコ色素1質量部に対して、1〜100質量部程度の範囲内で使用するのが好ましい。
マイクロカプセル化法としては、例えば、界面重合法、界面重縮合法、insitu重合法、液中硬化被覆法、水溶液からの相分離法、有機溶媒からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、スプレードライニング法などを挙げることができ、用途に応じて適宜選択することができる。
好ましくは、安定性、より充実した機能を発揮せしめる点から、コアシェル型のマイクロカプセル化したものが望ましい。
本発明に用いる熱変色性マイクロカプセル顔料は、上記ロイコ色素、顕色剤及び変色温度調整剤の種類、量などを好適に組み合わせることにより、各色の発色温度(例えば、0℃以上で発色)、消色温度(例えば、50℃以上で消色)を好適な温度に設定することができ、好ましくは、摩擦熱等の熱により有色から無色となる熱変色性マイクロカプセル顔料の使用が望ましい。
マイクロカプセル色材の壁膜の厚さは、必要とする壁膜の強度や描線濃度に応じて適宜決められる。
なお、壁膜がアミノ樹脂、ウレタン樹脂で形成するためには、各マイクロカプセル化法を用いる際に、好適なアミノ樹脂原料(メラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ウレタン樹脂等)、並びに、分散剤、保護コロイドなどを選択する。
なお、上記平均粒子径の範囲(0.1〜20μm)となるマイクロカプセル顔料は、マイクロカプセル化法により変動するが、水溶液からの相分離法などでは、マイクロカプセル顔料を製造する際の攪拌条件を好適に組み合わせることにより調製することができる。
5〜30質量%(以下、「質量%」を単に「%」と略す。)に調整されることが好ましく、より好ましくは、10〜25%が望ましい。
用いることができる(ポリ)グリセリンとしては、例えば、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ペンタグリセリン、ヘキサグリセリン、ヘプタグリセリン、オクタグリセリン、ノナグリセリン及びデカグリセリンから選ばれるものであるが、中でもグリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ペンタグリセリン及びヘキサグリセリンから選ばれるものが好ましく、より好ましくは、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリンが望ましい。
このグリセリンの含有量が、60質量%未満であると、スタンプ印面の乾燥を好適に抑制することができず、一方、90%超過であっても効果は変わらない。他の成分とのバランス等から90%以下が好ましい。
用いることができるバインダー樹脂としては、ポリビニルアルコール及びその変性物、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。
好ましいバインダー樹脂としては、ポリビニルアルコールであり、特にスルホン酸変性ポリビニルアルコールが望ましい。
スルホン酸変性ポリビニルアルコールの合成法としては、例えば、スルホン酸基を有する単量体を酢酸ビニルと共に重合した後、酢酸ビニルの一部又は全てをケン化してビニルアルコールとする方法により合成することができ、また、ポリビニルアルコールのヒドロキシル基にスルホン酸基を有する化合物を結合させて合成することも可能である。
スルホン酸基を有する単量体としては、例えば、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及びそれらの塩等が挙げられる。
スルホン酸変性ポリビニルアルコールとしては、適宜合成したものであっても良く、市販品であっても良い。
また、上記ケン化度のスルホン酸変性ポリビニルアルコールにおいて、スタンプ感、着色性を損なうことなく、本発明の効果を更に発揮せしめる点から、その重合度(m+n)は、好ましくは、1000以下、更に好ましくは、500以下、特に好ましくは、100〜300が望ましい。
具体的に用いることができるスルホン酸変性ポリビニルアルコールとしては、市販の日本合成化学工業社製のゴーセネックスL−3266、CKS−50等が挙げられる。
これらのスルホン酸変性ポリビニルアルコールは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
この含有量が0.1%未満では、本発明の効果の更なる効果が得られず、一方、5%超過ではスタンプ用インクの粘度が高くなるため、好ましくない。
用いることができるアニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルアリル硫酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステルが挙げられる。これらの中でも芳香環を有するものが好ましく、特に、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩が好ましい。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。
両性イオン界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が挙げられる。
上記界面活性剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの界面活性剤の含有量は、インクの浸透性向上、熱変色性マイクロカプセル顔料の分散性向上などを高度に両立する点などから、スタンプ用インク組成物全量に対して、
0.1〜5%の範囲で適宜調整される。
上記粘度範囲の調整は、用いる熱変色性マイクロカプセル顔料種及びその含有量、(ポリ)グリセリン種及びその含有量、水の含有の有無、バインダー樹脂の含有の有無などを好適に組み合わせことにより、調整することができる。
図1は、本発明の熱変色性スタンプ用インク組成物を用いたスタンプ台の一例を示す図面であり、(a)はその斜視図、(b)はスタンプ台に内蔵される表面布帛、インク吸蔵体を有するインクパッドの断面図である。
この形態のスタンプAは、図1(a)に示すように、本発明の熱変色性スタンプ用インク組成物を吸蔵するインクパッド10を収容するスタンプケース20と、該スタンプケース20にヒンジ機構により開閉自在となる蓋体21とから構成されている。上記インクパッド10は、図1(b)に示すように、底面プラスチックシート11上に、インク吸蔵用フェルト12、インク量調節用多孔プラスチックシート13及びインク量調節用フェルト14を積層してなるインク吸蔵体15を載置して、その表面を極細繊維から構成される表面布帛16で覆ったものである。
あり、49はキャップである。
なお、上記スタンプ台、浸透印の構造等は、上記図1、図2に示した構造の印章具に限定されるものではない。
本発明の熱変色性スタンプ用インク組成物では、少なくとも熱変色性マイクロカプセル顔料と、(ポリ)グリセリン60〜90質量%とを含有し、インク粘度が1000mPa・s未満とすることにより、適度なインク流動性を有しつつ、スタンプ基材上での乾燥を抑制することとなるため、スタンプ面となる紙などがスタンプ基材に貼り付くような挙動(タック性)もなく、熱変色機能を有し、印影の経時的な退色もない熱変色性スタンプ用インク組成物が得られるものとなる。
下記表1に示す配合組成により各熱変色性スタンプ用インク組成物を調製した。
実施例1〜5及び比較例1〜3の色材として用いる樹脂粒子である熱変色性マイクロカプセル顔料1,2は下記製造法1、2により得たものを用いた。
ロイコ色素として、ETAC(山田化学工業社製)1質量部(以下、単に「部」という)、顕色剤として、ビスフェノールA2部、及び変色性温度調整剤として、ミリスチン酸ミリスチル24部を100℃に加熱溶融して、均質な組成物27部を得た。
上記で得た組成物27部の均一な熱溶液にカプセル膜剤として、イソシアネート10部及びポリオール10部を加えて攪拌混合した。次いで、保護コロイドとして12%ポリビニルアルコール水溶液60部を用いて、25℃で乳化して分散液を調製した。次いで、5%の多価アミン5部を用いて、80℃で60分間処理してコアシェル型の熱変色性マイクロカプセル顔料1(発色時:黒色、消色時:無色)を得た。
ロイコ色素として、RED520(山田化学工業社製)色素1部、顕色剤として、4,4′−(2−エチルヘキシリデン)ビスフェノール2部、及び変色性温度調整剤として、4,4′−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ビスフェノールジミリステート24部を100℃に加熱溶融して、均質な組成物27部を得た。
上記で得た組成物27部の均一な熱溶液を、保護コロイド剤として、メチルビニルエーテル・無水マレイン酸共重合樹脂〔ガンツレッツAN−179:ISP(株)社製〕40部をNaOHにてpH4に溶解させた90℃の水溶液100部中に徐々に添加しながら、加熱攪拌して直径約0.5〜1.0μmの油滴状に分散させ、次いでカプセル膜剤として、メラミン樹脂(スミテックスレジンM−3、(株)住友化学製)20部を徐々に添加し、90℃で30分間処理してコアシェル型の熱変色性マイクロカプセル顔料2(発色時:赤色、消色時:無色)を得た。
これらの評価結果などを下記表1に示す。
スタンプ台として、図1に示す、スタンプ台を使用した。スタンプ台のインクパッドにおける表面布帛は、ポリエステルとポリアミドからなる分割型複合繊維(75de/20fil:18分割/fil)の生糸と75de/36filのポリエステル仮撚加工糸とを編成、分割処理したものからなるものであり、重量1.3g、6.5×10.0cmのものを使用し、また、インク吸蔵体は、フェルトからなるものであり、重量5.7g、5.0×9.0cmのものを使用した。上記インク吸蔵体等に各熱変色性スタンプ用インク組成物を吸蔵させた。
得られた各熱変色性スタンプ用インク組成物について、E型粘度計(東機産業社製)を用いて、せん断速度38.3/s時のインク粘度(25℃)を測定した。
得られた各熱変色性スタンプ用インク組成物をスタンプ台に充填し、ゴム印を用いてPPC用紙に捺印した。得られた印に75℃に加熱したヒーターを接触させて、下記評価基準で評価した。
評価基準:
○:完全に消色する
△:発色が僅かに認められる
×:明確に発色が認められる
得られた各熱変色性スタンプ用インク組成物をスタンプ台に充填し、ゴム印を用いて、PPC用紙に約10kgfの荷重で捺印し、紙と印面の貼り付き性(タック性)を下記評価基準で評価した。
評価基準:
○:タックなし
△:やや粘着性が感じられる
×:紙の貼り付きが認められる
得られた各熱変色スタンプ用インク組成物をスタンプ台に充填し、温度25℃、湿度65%の条件下にてスタンプ台の蓋を開けた状態で10時間放置する。その後、PPC用紙に捺印し、その印影の状態を下記評価基準で評価した。
評価基準:
○:初期状態と同等である
△:やや濃度の低下が認められる
×:かすれが認められる
上記タック性で評価に用いたスタンプした用紙を50℃、DRY(湿度65%)の環境下で3か月間保管して、初期(スタンプ直後)と比較をし、下記評価基準で評価した。
評価基準:
○:初期と変化なし。
△:僅かに印影の退色が認められる。
×:著しい印影の退色が認められる。
比較例1〜3を見ると、実施例1〜3と同じ熱変色性マイクロカプセル顔料を含有したものであって、比較例1及び2はインク粘度が本発明の範囲外となるものであり、比較例3は、(ポリ)グリセリンの含有量が本発明の範囲外となるものであり、これらの場合、本発明の効果を発揮できないことが確認された。
10 インクパッド
20 スタンプケース
Claims (2)
- 少なくとも熱変色性マイクロカプセル顔料と、(ポリ)グリセリン60〜90質量%とを含有し、インク粘度が1000mPa・s未満であることを特徴とする熱変色性スタンプ用インク組成物。
- 水を10質量%以下含有することを特徴とする請求項1記載の熱変色性スタンプ用インク組成物。
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