JP6964080B2 - 筆記具用水性インク組成物 - Google Patents
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Description
〈1〉 水、
ポリマーで構成されているマトリックス、及び水不溶性染料を有する、有色マイクロスフェア、並びに
無着色マイクロスフェア
を含有している、筆記具用水性インク組成物。
〈2〉 レーザー回折法により測定したときの、上記無着色マイクロスフェアの平均粒子径が、0.5〜5.0μmである、上記〈1〉項に記載の筆記具用水性インク組成物。
〈3〉 上記有色マイクロスフェアが、OH基を有する樹脂を更に有している、上記〈1〉又は〈2〉項に記載の筆記具用水性インク組成物。
〈4〉 上記無着色マイクロスフェアが、ポリマーで構成されているマトリックスを有している、上記〈1〉〜〈3〉項のいずれか一項に記載の筆記具用水性インク組成物。
〈5〉 上記有色マイクロスフェアの上記マトリックスを構成しているポリマーと、上記無着色マイクロスフェアの上記マトリックスを構成しているポリマーとが、同質のポリマーである、
上記〈4〉項に記載の筆記具用水性インク組成物。
〈6〉 上記無着色マイクロスフェアが、水不溶性染料を有しないことを除き、上記有色マイクロスフェアと同種の物質で構成されている、上記〈5〉項に記載の筆記具用水性インク組成物。
〈7〉 上記〈1〉〜〈6〉項のいずれか一項に記載の筆記具用水性インク組成物であって、
JIS Z 8781に準拠するL*a*b*表色系において、彩度C*abの値が、上記無着色マイクロスフェアを有しないことを除いて同じ筆記具用水性インク組成物の彩度C*abの値と比較して、140%以上である、筆記具用水性インク組成物。
〈8〉 インク貯蔵部、筆記部及び保持部を少なくとも具備しており、
上記インク貯蔵部に上記〈1〉〜〈7〉項のいずれか一項に記載の筆記具用水性インク組成物が貯蔵されている、筆記具。
本発明の筆記具用水性インク組成物は、水、ポリマーで構成されているマトリックス、及び水不溶性染料を有する、有色マイクロスフェア、並びに無着色マイクロスフェアを含有している。
分光測色計(SC−T(P)、スガ試験機社)
光学条件:拡散照明8°受光 d8方式(正反射を除く)
光源:12V50Wハロゲンランプ
測色条件:D65光、10°視野
測定領域:5φ(3か所測定の平均)
水は、イオン交換水、蒸留水等であることができる。
有色マイクロスフェアは、マトリックス及び水不溶性染料を有する。また、有色マイクロスフェアは、OH基を有する樹脂を更に含有していてもよい。
マトリックスは、ポリマーで構成されている。
マトリックスを構成するポリマーは、例えばエポキシポリマー、メラミンポリマー、アクリルポリマー、ウレタンポリマー、若しくはウレアポリマー、又はこれらの組合せであることができる。
水不溶性染料は、常温において水に不溶の染料であり、例えば造塩染料、分散染料、油溶性染料等を用いることができるが、発色性の観点から、造塩染料を用いることが好ましい。
OH基を有する樹脂は、マトリックス中に含有されている。この樹脂は、筆記具用水性インク組成物の製造方法に関して以下に言及する有機溶剤に溶解できるものであることができる。また、この樹脂は、分子量が400以上、500以上、600以上、又は1000以上である樹脂であることができる。
無着色マイクロスフェアは、着色されていないマイクロスフェア、すなわち染料及び顔料を有しないマイクロスフェアを言うものである。
本発明の筆記具用水性インク組成物は、種々の添加剤、例えば、防錆剤、防腐剤、PH調整剤、潤滑剤、保湿剤、樹脂、天然多糖類等の増粘剤等を含有していてもよい。
本発明の筆記具は、インク貯蔵部、筆記部及び保持部を少なくとも具備している。このインク貯蔵部には、上記の筆記具用水性インク組成物が貯蔵されている。本発明の筆記具は、サインペンであってもよく、又はボールペンであってもよい。
インク貯蔵部には、上記の筆記具用水性インク組成物が貯蔵されている。
筆記部は、筆記具の用途に応じ、随意の材料で構成されていてよい。本発明の筆記具がサインペンである場合、筆記部としては、例えば繊維芯及びプラスチック芯等が挙げられる。本発明の筆記具がボールペンである場合、筆記部は、ボールペンチップを先端部に備えた筆記部であることができる。
本発明の筆記具用水性インク組成物を製造する方法は、有色マイクロスフェア作成工程、無着色マイクロスフェア準備工程、及びインク組成物調製工程を含むことができる。
乳化重合法による有色マイクロスフェア作成工程は、油相を作製すること、水相を作製すること、及び油相と水相とを混合させて油相の成分を乳化した後に重合させる工程からなる。
油相は、有機溶剤、水不溶性染料、及びモノマー又はプレポリマーを含有している。この有機溶剤は、複数種含有されていてもよい。
有機溶剤の25℃における水への溶解性は、0.1g/100g以上、1g/100g以上、3g/100g以上、又は5g/100g以上であることができ、また40g/100g以下、35g/100g以下、30g/100g以下、又は25g/100g以下であることができる。
水不溶性染料は、有色マイクロスフェアに関して挙げた水不溶性染料を用いることができる。
ポリマーを構成するモノマー又はプレポリマーは目的に応じて各種選択される。例えばメラミンモノマー又はプレポリマー、エポキシモノマー又はプレポリマー、アクリルモノマー又はプレポリマー、イソシアネートモノマー又はプレポリマーを用いることができる。
水相は、水及び分散剤を混合させることにより作製することができる。分散剤としては、例えばポリビニルアルコールを用いることができるが、これに限定されない。
油相の成分を乳化し、さらに重合させる工程は、水相に油相を投入し、ホモジナイザー等を用いて所定の温度に加温しながら乳化混合することにより行うことができる。
有色マイクロスフェア作成工程は、他の工程、例えば有色マイクロスフェアを分級する工程を含んでいてもよい。
無着色マイクロスフェアの準備は、市販の無着色マイクロスフェアを準備すること、又は随意の方法により無着色マイクロスフェアを作製することにより行うことができる。特に、水不溶性染料を用いないことを除き、有色マイクロスフェアに関して挙げた方法と同一の方法により、無着色マイクロスフェアを作製することが好ましい。
インク組成物調製工程は、作成した有色マイクロスフェア、無着色マイクロスフェア、及び筆記具用水性インク組成物を構成する他の成分をディスパー等の攪拌機器を用いて混合しながら、従来公知の方法により行うことができる。
〈有色マイクロスフェアの作製〉
{有色マイクロスフェアA}
(油相溶液の作製)
有機溶剤としてのベンジルアルコール9.6質量部を60℃に加温しながら、ここに水不溶性染料としての油溶性黒染料(Valifast Blue 2620、オリヱント化学工業社)2.4質量部及びテルペンフェノール樹脂(YSポリスターK125、ヤスハラケミカル株式会社)1.0質量部を加えて十分に溶解させた。次いで、ここにプレポリマーとしてのヘキサメチレンジイソシアネートビウレット変性体(D−165N、三井化学社)7.6質量部を加えて、油相溶液を作製した。
蒸留水200質量部を60℃に加温しながら、ここに分散剤としてのポリビニルアルコール(PVA−205、クラレ社)15質量部を溶解して、水相溶液を作製した。
60℃の水相溶液に油相溶液を投入し、ホモジナイザーで6時間撹拌することにより乳化混合して重合を完了した。得られた分散体を遠心処理することでマイクロスフェアを回収し、有色マイクロスフェアAを得た。有色マイクロスフェアAの平均粒子径は、1.0μmであった。有色マイクロスフェアAの原料成分については、下記の表1にまとめている。
水不溶性染料(Valifast Blue 2620、オリヱント化学工業社)2.4質量部を水不溶性染料(Oil Pink 312、オリヱント化学工業社製)2.8質量部に、ベンジルアルコール9.6質量部をエチレングリコールモノベンジルエーテル11.5質量部に、テルペンフェノール樹脂(YSポリスターK125、ヤスハラケミカル株式会社)1.0質量部をテルペンフェノール樹脂(YSポリスターK140、ヤスハラケミカル株式会社)0.8質量部に、ヘキサメチレンジイソシアネートビウレット変性体(D−165N、三井化学社)7.6質量部をペンタン−1,5−ジイソシアネートイソシアヌレート変性体(D−370N、三井化学社)を7.2質量部に変更したことを除き、有色マイクロスフェアAと同様にして、有色マイクロスフェアBを得た。有色マイクロスフェアBの平均粒子径は、1.0μmであった。有色マイクロスフェアBの原料成分については、下記の表1にまとめている。
水不溶性染料(Valifast Blue 2620、オリヱント化学工業社)2.4質量部を水不溶性染料(OSPI Yellow RY、オリヱント化学工業社製)4.0質量部に、ベンジルアルコール9.6質量部をフェニルグリコール16.0質量部に、テルペンフェノール樹脂(YSポリスターK125、ヤスハラケミカル株式会社)1.0質量部をテルペンフェノール樹脂(YSポリスターN125、ヤスハラケミカル株式会社)1.2質量部に、ヘキサメチレンジイソシアネートビウレット変性体(D−165N、三井化学社)7.6質量部をキシリレンジイソシアネートTMPアダクト変性体(D−110N、三井化学社)8.4質量部に変更したことを除き、有色マイクロスフェアAと同様にして、有色マイクロスフェアCを得た。有色マイクロスフェアCの平均粒子径は、1.0μmであった。有色マイクロスフェアCの原料成分については、下記の表1にまとめている。
{無着色マイクロスフェアA〜C}
水不溶性染料を用いなかったことを除き、有色マイクロスフェアA〜Cと同様にして、無着色マイクロスフェアA〜Cをそれぞれ作製した。無着色マイクロスフェアA〜Cの平均粒子径は、いずれも0.9μmであった。
無着色マイクロスフェアDとしては、アクリル粒子(アートパールJ−4PY、根上工業社、平均粒子径2.2μm)を用いた。
無着色マイクロスフェアEとしては、ポリエチレン粒子(ケミパールW500、三井化学社、平均粒子径2.5μm)を用いた。
水相溶液におけるポリビニルアルコール(PVA−205、クラレ社)の質量部を45質量部に変更したことを除き、無着色マイクロスフェアCと同様にして、無着色マイクロスフェアFを作製した。マイクロスフェアFの平均粒子径は、0.6μmであった。
無着色マイクロスフェアGとしては、ウレタン粒子(MM−120TW、根上工業社、平均粒子径2.0μm)を用いた。
水相溶液におけるポリビニルアルコール(PVA−205、クラレ社)の質量部を50質量部に変更したことを除き、無着色マイクロスフェアBと同様にして、無着色マイクロスフェアHを作製した。マイクロスフェアHの平均粒子径は、0.4μmであった。
無着色マイクロスフェアIとしては、中空のプラスチック粒子(SN−1055、ローペイク社、平均粒子径1.0μm)を用いた。
{実施例1〜7}
下記の表2に詳細を示すように、上記の有色マイクロスフェア(5質量部)、上記の無着色マイクロスフェア(15質量部)、溶剤としてのプロピレングリコール(5質量部)、及びイオン交換水(75質量部)を用い、実施例1〜7の水性インク組成物を100質量部作製した。
下記の表2に詳細を示すように、上記の有色マイクロスフェア(5質量部)、溶剤としてのプロピレングリコール(5質量部)、及びイオン交換水(90質量部)を用い、比較例1〜4の水性インク組成物を100質量部作製した。
下記の表3に詳細を示すように、有色マイクロスフェアB(2質量部)、上記の無着色マイクロスフェア(18質量部)、溶剤としてのプロピレングリコール(5質量部)、及びイオン交換水(90質量部)を用い、実施例8〜13の水性インク組成物を100質量部作製した。
下記の表3に詳細を示すように、有色マイクロスフェアB(2質量部)、溶剤としてのプロピレングリコール(5質量部)、及びイオン交換水(93質量部)を用い、比較例5の水性インク組成物を100質量部作製した。
{実施例14}
下記の表4に詳細を示すように、有色マイクロスフェアA(5質量部)、無着色マイクロスフェアA(15質量部)、増粘剤としてのキサンタンガム(KESLAN S、三晶株式会社、0.18質量部)、リン酸エステル(プライサーフA219B、第一工業製薬株式会社、0.5質量部)、防腐剤(バイオデン421、大和化学工業株式会社、0.2質量部)、防錆剤としてのベンゾトリアゾール(0.3質量部)、pH調整剤としてのアミノメチルプロパノール(0.1質量部)、溶剤としてのプロピレングリコール(15質量部)、及びイオン交換水(63.72質量部)を用い、ボールペン用水性インク組成物を100質量部作製した。
下記の表4に詳細を示すように、有色マイクロスフェアB(5質量部)、無着色マイクロスフェアB(15質量部)、防腐剤(バイオデン421、大和化学工業株式会社、0.2質量部)、pH調整剤としてのアミノメチルプロパノール(0.1質量部)、溶剤としてのプロピレングリコール(3質量部)、並びにイオン交換水(73.7質量部)を用い、サインペン用水性インク組成物を100質量部作製した。
作製した実施例1〜13、及び比較例1〜5の水性インク組成物を、バーコータ(RDS06、株式会社安田精機製作所)を用い、クラークケント紙(連量 160kg)に展色した。
分光測色計(SC−T(P)、スガ試験機社)
光学条件:拡散照明8°受光 d8方式(正反射を除く)
光源:12V50Wハロゲンランプ
測色条件:D65光、10°視野
測定領域:5φ(3か所測定の平均)
Claims (8)
- 水、
ポリマーで構成されているマトリックス、及び水不溶性染料を有する、有色マイクロスフェア、並びに
無着色マイクロスフェア
を含有しており、
レーザー回折法により測定したときの、前記有色マイクロスフェアの平均粒子径が、0.5〜2.0μmであり、かつ
前記無着色マイクロスフェアが、エポキシポリマー、メラミンポリマー、ウレタンポリマー、若しくはウレアポリマー、又はこれらの組合せで構成されているマトリックスを有するマイクロスフェアである、
筆記具用水性インク組成物(酸化チタンを含有しているインク組成物を除く)。 - レーザー回折法により測定したときの、前記無着色マイクロスフェアの平均粒子径が、0.5〜5.0μmである、請求項1に記載の筆記具用水性インク組成物。
- 前記有色マイクロスフェアが、OH基を有する樹脂を更に有している、請求項1又は2に記載の筆記具用水性インク組成物。
- 前記無着色マイクロスフェアが、ポリマーで構成されているマトリックスを有している、請求項1〜3のいずれか一項に記載の筆記具用水性インク組成物。
- 前記有色マイクロスフェアの前記マトリックスを構成しているポリマーと、前記無着色マイクロスフェアの前記マトリックスを構成しているポリマーとが、同質のポリマーである、
請求項4に記載の筆記具用水性インク組成物。 - 前記無着色マイクロスフェアが、水不溶性染料を有しないことを除き、前記有色マイクロスフェアと同種の物質で構成されている、請求項5に記載の筆記具用水性インク組成物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の筆記具用水性インク組成物であって、
JIS Z 8781に準拠するL*a*b*表色系において、彩度C*abの値が、前記無着色マイクロスフェアを有しないことを除いて同じ筆記具用水性インク組成物の彩度C*abの値と比較して、140%以上である、筆記具用水性インク組成物。 - インク貯蔵部、筆記部及び保持部を少なくとも具備しており、
前記インク貯蔵部に請求項1〜7のいずれか一項に記載の筆記具用水性インク組成物が貯蔵されている、筆記具。
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