JP7007241B2 - 可逆熱変色性筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 - Google Patents
可逆熱変色性筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 Download PDFInfo
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Description
2.前記複数の芳香環が、2~4個のベンゼン環、またはナフタレン環である、第1項に記載の可逆熱変色性筆記具用水性インキ組成物。
3.増粘剤をさらに含む、第1項または第2項に記載の可逆熱変色性筆記具用水性インキ組成物。
4.第1項~第3項のいずれか1項に記載の可逆熱変色性筆記具用水性インキ組成物を収容した筆記具。
5.前記筆記具が、ボールペンまたはマーキングペンである、第4項に記載の筆記具。」とする。
本発明の水性インキ組成物は、可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を含む。
可逆熱変色性マイクロカプセル顔料(以下、単に「マイクロカプセル顔料」ともいう)は、電子供与性呈色性有機化合物、電子受容性化合物及び両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体からなる可逆熱変色性組成物を内包する。
07号公報、特公平1-29398号公報等に記載されている、所定の温度(変色点)を
境としてその前後で変色し、高温側変色点以上の温度域で消色状態、低温側変色点以下の
温度域で発色状態を呈し、前記両状態のうち常温域では特定の一方の状態しか存在せず、
もう一方の状態は、その状態が発現するのに要した熱又は冷熱が適用されている間は維持
されるが、前記熱又は冷熱の適用がなくなれば常温域で呈する状態に戻る、ヒステリシス
幅が比較的小さい特性(ΔH=1℃から7℃)を有する加熱消色型の可逆熱変色性組成物
を内包したマイクロカプセル顔料を用いることができる(図1参照)。
2008-45062号公報、特開2008-280523号公報等に記載されている、
大きなヒステリシス特性を示す可逆熱変色性組成物を内包させたマイクロカプセル顔料を
用いることもできる。即ち、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線の形状が
、温度を変色温度域より低温側から上昇させていく場合と逆に変色温度域より高温側から
下降させていく場合とで大きく異なる経路を辿って変色し、完全発色温度(t1)以下の
低温域での発色状態、又は完全消色温度(t4)以上の高温域での消色状態が、特定温度
域〔t2からt3の間の温度域(実質的二相保持温度域)〕で色彩記憶性を有する可逆熱
変色性組成物を内包させたマイクロカプセル顔料を用いることもできる(図2参照)。
温度曲線におけるヒステリシス特性について説明する。
図2では、縦軸に色濃度、横軸に温度が表されている。温度変化による色濃度の変化は
矢印に沿って進行する。ここで、Aは完全消色状態に達する温度t4(以下、完全消色温
度と称す)における濃度を示す点であり、Bは消色を開始する温度t3(以下、消色開始
温度と称す)における濃度を示す点であり、Cは発色を開始する温度t2(以下、発色開
始温度と称す)における濃度を示す点であり、Dは完全発色状態に達する温度t1(以下
、完全発色温度と称す)における濃度を示す点である。
変色温度域は前記t1とt4間の温度域であり、着色状態と消色状態の両状態が共存で
き、色濃度の差の大きい領域であるt2とt3の間の温度域が実質変色温度域である。
また、線分EFの長さが変色のコントラストを示す尺度であり、線分EFの中点を通る
線分HGの長さがヒステリシスの程度を示す温度幅(以下、ヒステリシス幅ΔHと記す)
であり、このΔH値が小さいと変色前後の両状態のうち常温域では特定の一方の状態しか
存在しえない。また、前記ΔH値が大きいと変色前後の各状態の保持が容易となる。
消色する温度であり、例えば、50℃以上90℃以下であり、好ましくは55℃以上85
℃以下、より好ましくは60℃以上80℃以下の範囲にあり、完全発色温度t1は冷凍室
、寒冷地等でしか得られない温度とすることができ、例えば、0℃以下であり、好ましく
は-50℃以上-5℃以下、より好ましくは-50℃以上-10℃以下の範囲にある。
。電子供与性呈色性有機化合物は、色調を決める成分であって、電子受容性化合物に電子
を供与して、発色する化合物である。電子供与性呈色性有機化合物としては、フタリド化
合物、フルオラン化合物、スチリノキノリン化合物、ジアザローダミンラクトン化合物、
ピリジン化合物、キナゾリン化合物、ビスキナゾリン化合物等が挙げられ、これらのうち
フタリド化合物及びフルオラン化合物からなる群から選択される少なくとも1種が好まし
い。
ドリルフタリド化合物、インドリルフタリド化合物、ジフェニルメタンアザフタリド化合
物、フェニルインドリルアザフタリド化合物、及びそれらの誘導体などが挙げられ、これ
らの中でも、フェニルインドリルアザフタリド化合物、ならびにそれらの誘導体が好まし
い。また、前記フルオラン化合物としては、例えば、アミノフルオラン化合物、アルコキ
シフルオラン化合物、及びそれらの誘導体が挙げられる。
3,3-ビス(p-ジメチルアミノフェニル)-6-ジメチルアミノフタリド、
3-(4-ジエチルアミノフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3
-イル)フタリド、
3,3-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタリド、
3,3-ビス(2-エトキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-4-アザフタリド、
3-(2-エトキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-3-(1-エチル-2-メチル
インドール-3-イル)-4-アザフタリド、
3-(2-ヘキシルオキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-3-(1-エチル-2-
メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド、
3-〔2-エトキシ-4-(N-エチルアニリノ)フェニル〕-3-(1-エチル-2
-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド、
3-(2-アセトアミド-4-ジエチルアミノフェニル)-3-(1-プロピルインド
ール-3-イル)-4-アザフタリド、
3,6-ビス(ジフェニルアミノ)フルオラン、
3,6-ジメトキシフルオラン、
3,6-ジ-n-ブトキシフルオラン、
2-メチル-6-(N-エチル-N-p-トリルアミノ)フルオラン、
3-クロロ-6-シクロヘキシルアミノフルオラン、
2-メチル-6-シクロヘキシルアミノフルオラン、
2-(2-クロロアミノ)-6-ジブチルアミノフルオラン、
2-(2-クロロアニリノ)-6-ジ-n-ブチルアミノフルオラン、
2-(3-トリフルオロメチルアニリノ)-6-ジエチルアミノフルオラン、
2-(3-トリフルオロメチルアニリノ)-6-ジペンチルアミノフルオラン、
2-(ジベンジルアミノ)-6-ジエチルアミノフルオラン、
2-(N-メチルアニリノ)-6-(N-エチル-N-p-トリルアミノ)フルオラン
、
1,3-ジメチル-6-ジエチルアミノフルオラン、
2-クロロ-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、
2-アニリノ-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、
2-アニリノ-3-メトキシ-6-ジエチルアミノフルオラン、
2-アニリノ-3-メチル-6-ジ-n-ブチルアミノフルオラン、
2-アニリノ-3-メトキシ-6-ジ-n-ブチルアミノフルオラン、
2-キシリジノ-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、
2-アニリノ-3-メチル-6-(N-エチル-N-p-トリルアミノ)フルオラン、
1,2-ベンツ-6-ジエチルアミノフルオラン、
1,2-ベンツ-6-(N-エチル-N-イソブチルアミノ)フルオラン、
1,2-ベンツ-6-(N-エチル-N-イソアミルアミノ)フルオラン、
2-(3-メトキシ-4-ドデコキシスチリル)キノリン、
スピロ〔5H-(1)ベンゾピラノ[2,3-d]ピリミジン-5,1’(3’H)イ
ソベンゾフラン〕-3’-オン,2-(ジエチルアミノ)-8-(ジエチルアミノ)-4
-メチル、
スピロ〔5H-(1)ベンゾピラノ[2,3-d]ピリミジン-5,1’(3’H)イ
ソベンゾフラン〕-3’-オン,2-(ジ-n-ブチルアミノ)-8-(ジ-n-ブチル
アミノ)-4-メチル、
スピロ〔5H-(1)ベンゾピラノ[2,3-d]ピリミジン-5,1’(3’H)イ
ソベンゾフラン〕-3’-オン,2-(ジ-n-ブチルアミノ)-8-(ジエチルアミノ
)-4-メチル、
スピロ〔5H-(1)ベンゾピラノ[2,3-d]ピリミジン-5,1’(3’H)イ
ソベンゾフラン〕-3’-オン,2-(ジ-n-ブチルアミノ)-8-(N-エチル-N
-i-アミルアミノ)-4-メチル、
スピロ〔5H-(1)ベンゾピラノ[2,3-d]ピリミジン-5,1’(3’H)イ
ソベンゾフラン〕-3’-オン,2-(ジブチルアミノ)-8-(ジペンチルアミノ)-
4-メチル、
4,5,6,7-テトラクロロ-3-〔4-(ジメチルアミノ)-2-メトキシフェニ
ル〕-3-(1-ブチル-2-メチル-1H-インドール-3-イル)-1(3H)-イ
ソベンゾフラノン、
4,5,6,7-テトラクロロ-3-〔4-(ジエチルアミノ)-2-エトキシフェニ
ル〕-3-(1-エチル-2-メチル-1H-インドール-3-イル)-1(3H)-イ
ソベンゾフラノン、
4,5,6,7-テトラクロロ-3-〔4-(ジエチルアミノ)-2-エトキシフェニ
ル〕-3-(1-ペンチル-2-メチル-1H-インドール-3-イル)-1(3H)-
イソベンゾフラノン、
4,5,6,7-テトラクロロ-3-[4-(ジエチルアミノ)-2-メチルフェニル]
-3-(1-エチル-2-メチル-1H-インドール-3-イル)-1(3H)-イソベ
ンゾフラノン、
3’,6’-ビス〔フェニル(2-メチルフェニル)アミノ〕-スピロ[イソベンゾフ
ラン-1(3H),9’-〔9H〕キサンテン]-3-オン、
3’,6’-ビス〔フェニル(3-メチルフェニル)アミノ〕-スピロ[イソベンゾフ
ラン-1(3H),9’-〔9H〕キサンテン]-3-オン、
3’,6’-ビス〔フェニル(3-エチルフェニル)アミノ〕-スピロ[イソベンゾフ
ラン-1(3H),9’-〔9H〕キサンテン]-3-オン、
2,6-ビス(2’-エチルオキシフェニル)-4-(4’-ジメチルアミノフェニル
)ピリジン、
2,6-ビス(2’,4’-ジエチルオキシフェニル)-4-(4’-ジメチルアミノ
フェニル)ピリジン、
2-(4’-ジメチルアミノフェニル)-4-メトキシ-キナゾリン、
4,4’-(エチレンジオキシ)-ビス〔2-(4-ジエチルアミノフェニル)キナゾ
リン〕等を挙げることができる。
記化合物の他、キサンテン環を形成するフェニル基に置換基を有すると共にラクトン環を
形成するフェニル基にも置換基(例えば、メチル基等のアルキル基、クロロ基等のハロゲ
ン原子)を有する青色や黒色を呈する化合物であってもよい。
ないが、組成物中で酸として作用して電子供与性呈色性有機化合物を発色させる化合物群
)、電子空孔を有する化合物群等がある。活性プロトンを有する化合物を例示すると、フ
ェノール性水酸基を有する化合物としては、モノフェノール類、ポリフェノール類があり
、さらにその置換基としてアルキル基、アルケニル基、アリール基、アシル基、アルコキ
シカルボニル基、カルボキシ基及びそのエステル又はアミド基、ハロゲン基等を有する化
合物、及びビス型、トリス型フェノール等のフェノール-アルデヒド縮合樹脂等を挙げる
ことができる。また、フェノール性水酸基を有する化合物の金属塩であってもよい。
フェノール、o-クレゾール、ターシャリーブチルカテコール、ノニルフェノール、n
-オクチルフェノール、n-ドデシルフェノール、n-ステアリルフェノール、p-クロ
ロフェノール、p-ブロモフェノール、o-フェニルフェノール、p-ヒドロキシ安息香
酸n-ブチル、p-ヒドロキシ安息香酸n-オクチル、レゾルシン、没食子酸ドデシル、
ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド
、ビス(3-アリル-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、4-ヒドロキシフェニル-4
-イソプロポキシフェニルスルホン、4-ベンジルオキシフェニル-4-ヒドロキシフェ
ニルスルホン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1-ビス(4-ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)n-ブタン、1
,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)n-ペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフ
ェニル)n-ヘキサン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)n-ヘプタン、1,1
-ビス(4-ヒドロキシフェニル)n-オクタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニ
ル)n-ノナン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)n-デカン、1,1-ビス(
4-ヒドロキシフェニル)n-ドデカン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2
-メチルプロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3-メチルブタン、1,
1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3-メチルペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロ
キシフェニル)-2,3-ジメチルペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)
-2-エチルブタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2-エチルヘキサン、
1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,7-ジメチルオクタン、1,1-ビス(
4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-
3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1-フェニル-1,1-ビス(4-ヒドロキシ
フェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(
4-ヒドロキシフェニル)n-ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)n-ペ
ンタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)n-ヘキサン、2,2-ビス(4-ヒ
ドロキシフェニル)n-へプタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)n-オクタ
ン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)n-ノナン、2,2-ビス(4-ヒドロキ
シフェニル)n-デカン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)n-ドデカン、2,
2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチルプロピオネート、2,2-ビス(4-ヒドロ
キシフェニル)-4-メチルペンタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-4-
メチルヘキサン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2
,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、9,9-ビス(4-ヒド
ロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、1,3-ビス[2-(4-ヒドロキシフェニ
ル)-2-プロピル]ベンゼン、ビス(2-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1-
トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ
フェニル)ブタン、4-t-ブチル-2’,4’-ジヒドロキシベンゾフェノン等を挙げ
ることができる。
が、芳香族カルボン酸及び炭素数2から5の脂肪族カルボン酸、カルボン酸金属塩、酸性
リン酸エステル及びそれらの金属塩、1,2,3-トリアゾール及びその誘導体から選ば
れる化合物等であってもよい。
反応媒体について説明する。反応媒体としては、アルコール類、エステル類、ケトン類、
エーテル類、酸アミド類等の化合物が挙げられる。これらの化合物を用いてマイクロカプ
セル化及び二次加工に応用する場合は、低分子量の化合物では高熱処理を施すとカプセル
外に蒸散するので、安定的にカプセル内に保持させるために炭素数10以上の化合物が好
適に用いられる。
具体的にはデシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシル
アルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコー
ル、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、エイコシルアルコール、ドコシ
ルアルコール等が挙げられる。
は芳香環を有する一価カルボン酸と、脂肪族及び脂環或いは芳香環を有する一価アルコー
ルの任意の組み合わせから得られるエステル類、脂肪族及び脂環或いは芳香環を有する多
価カルボン酸と、脂肪族及び脂環或いは芳香環を有する一価アルコールの任意の組み合わ
せから得られるエステル類、脂肪族及び脂環或いは芳香環を有する一価カルボン酸と、脂
肪族及び脂環或いは芳香環を有する多価アルコールの任意の組み合わせから得られるエス
テル類が挙げられる。具体的にはカプリル酸エチル、カプリル酸オクチル、カプリル酸ス
テアリル、カプリン酸ミリスチル、カプリン酸ドコシル、ラウリン酸2-エチルヘキシル
、ラウリン酸n-デシル、ミリスチン酸3-メチルブチル、ミリスチン酸セチル、パルミ
チン酸イソプロピル、パルミチン酸ネオペンチル、パルミチン酸ノニル、パルミチン酸シ
クロヘキシル、ステアリン酸n-ブチル、ステアリン酸2-メチルブチル、ステアリン酸
3,5,5-トリメチルヘキシル、ステアリン酸n-ウンデシル、ステアリン酸ペンタデ
シル、ステアリン酸ステアリル、ステアリン酸シクロヘキシルメチル、ベヘン酸イソプロ
ピル、ベヘン酸ヘキシル、ベヘン酸ラウリル、ベヘン酸ベヘニル、安息香酸セチル、ptert-ブチル安息香酸ステアリル、フタル酸ジミリスチル、フタル酸ジステアリル、
シュウ酸ジミリスチル、シュウ酸ジセチル、マロン酸ジセチル、コハク酸ジラウリル、グ
ルタル酸ジラウリル、アジピン酸ジウンデシル、アゼライン酸ジラウリル、セバシン酸ジ
-(n-ノニル)、1,18-オクタデシルメチレンジカルボン酸ジネオペンチル、エチ
レングリコールジミリステート、プロピレングリコールジラウレート、プロピレングリコ
ールジステアレート、ヘキシレングリコールジパルミテート、1,5-ペンタンジオール
ジステアレート、1,2,6-ヘキサントリオールトリミリステート、1,4-シクロヘ
キサンジオールジデシル、1,4-シクロヘキサンジメタノールジミリステート、キシレ
ングリコールジカプリネート、キシレングリコールジステアレート等が挙げられる。
換基を有する飽和脂肪酸と分岐状であるか又は炭素数16以上の脂肪族アルコールのエス
テルから選ばれるエステル化合物も有効である。具体的には、酪酸2-エチルヘキシル、
ベヘン酸2-エチルヘキシル、ミリスチン酸2-エチルヘキシル、カプリン酸2-エチル
ヘキシル、ラウリン酸3,5,5-トリメチルヘキシル、パルミチン酸3,5,5-トリ
メチルヘキシル、ステアリン酸3,5,5-トリメチルヘキシル、カプロン酸2-メチル
ブチル、カプリル酸2-メチルブチル、カプリン酸2-メチルブチル、パルミチン酸1-
エチルプロピル、ステアリン酸1-エチルプロピル、ベヘン酸1-エチルプロピル、ラウ
リン酸1-エチルヘキシル、ミリスチン酸1-エチルヘキシル、パルミチン酸1-エチル
ヘキシル、カプロン酸2-メチルペンチル、カプリル酸2-メチルペンチル、カプリン酸
2-メチルペンチル、ラウリン酸2-メチルペンチル、ステアリン酸2-メチルブチル、
ステアリン酸2-メチルブチル、ステアリン酸3-メチルブチル、ステアリン酸1-メチ
ルヘプチル、ベヘン酸2-メチルブチル、ベヘン酸3-メチルブチル、ステアリン酸1-
メチルヘプチル、ベヘン酸1-メチルヘプチル、カプロン酸1-エチルペンチル、パルミ
チン酸1-エチルペンチル、ステアリン酸1-メチルプロピル、ステアリン酸1-メチル
オクチル、ステアリン酸1-メチルヘキシル、ラウリン酸1,1-ジメチルプロピル、カ
プリン酸1-メチルペンチル、パルミチン酸2-メチルヘキシル、ステアリン酸2-メチ
ルヘキシル、ベヘン酸2-メチルヘキシル、ラウリン酸3,7-ジメチルオクチル、ミリ
スチン酸3,7-ジメチルオクチル、パルミチン酸3,7-ジメチルオクチル、ステアリ
ン酸3,7-ジメチルオクチル、ベヘン酸3,7-ジメチルオクチル、オレイン酸ステア
リル、オレイン酸ベヘニル、リノール酸ステアリル、リノール酸ベヘニル、エルカ酸3,
7-ジメチルオクチル、エルカ酸ステアリル、エルカ酸イソステアリル、イソステアリン
酸セチル、イソステアリン酸ステアリル、12-ヒドロキシステアリン酸2-メチルペン
チル、18-ブロモステアリン酸2-エチルヘキシル、2-ケトミリスチン酸イソステア
リル、2-フルオロミリスチン酸2-エチルヘキシル、酪酸セチル、酪酸ステアリル、酪
酸ベヘニル等が挙げられる。
依存して色彩記憶性を与えるためには、特公平4-17154号公報に記載された5℃以
上50℃未満のΔT値(融点-曇点)を示すカルボン酸エステル化合物、例えば、分子中
に置換芳香族環を含むカルボン酸エステル、無置換芳香族環を含むカルボン酸と炭素数1
0以上の脂肪族アルコールのエステル、分子中にシクロヘキシル基を含むカルボン酸エス
テル、炭素数6以上の脂肪酸と無置換芳香族アルコール又はフェノールのエステル、炭素
数8以上の脂肪酸と分岐脂肪族アルコール又はエステル、ジカルボン酸と芳香族アルコー
ル又は分岐脂肪族アルコールのエステル、ケイ皮酸ジベンジル、ステアリン酸ヘプチル、
アジピン酸ジデシル、アジピン酸ジラウリル、アジピン酸ジミリスチル、アジピン酸ジセ
チル、アジピン酸ジステアリル、トリラウリン、トリミリスチン、トリステアリン、ジミ
リスチン、ジステアリン等が挙げられる。
られる脂肪酸エステル化合物、n-ペンチルアルコール又はn-ヘプチルアルコールと炭
素数10から16の偶数の脂肪族カルボン酸より得られる総炭素数17から23の脂肪酸
エステル化合物も有効である。具体的には、酢酸n-ペンタデシル、酪酸n-トリデシル
、酪酸n-ペンタデシル、カプロン酸n-ウンデシル、カプロン酸n-トリデシル、カプ
ロン酸n-ペンタデシル、カプリル酸n-ノニル、カプリル酸n-ウンデシル、カプリル
酸n-トリデシル、カプリル酸n-ペンタデシル、カプリン酸n-ヘプチル、カプリン酸
n-ノニル、カプリン酸n-ウンデシル、カプリン酸n-トリデシル、カプリン酸n-ペ
ンタデシル、ラウリン酸n-ペンチル、ラウリン酸n-ヘプチル、ラウリン酸n-ノニル
、ラウリン酸n-ウンデシル、ラウリン酸n-トリデシル、ラウリン酸n-ペンタデシル
、ミリスチン酸n-ペンチル、ミリスチン酸n-ヘプチル、ミリスチン酸n-ノニル、ミ
リスチン酸n-ウンデシル、ミリスチン酸n-トリデシル、ミリスチン酸n-ペンタデシ
ル、パルミチン酸n-ペンチル、パルミチン酸n-ヘプチル、パルミチン酸n-ノニル、
パルミチン酸n-ウンデシル、パルミチン酸n-トリデシル、パルミチン酸n-ペンタデ
シル、ステアリン酸n-ノニル、ステアリン酸n-ウンデシル、ステアリン酸n-トリデ
シル、ステアリン酸n-ペンタデシル、エイコサン酸n-ノニル、エイコサン酸n-ウン
デルシ、エイコサン酸n-トリデシル、エイコサン酸n-ペンタデシル、ベヘニン酸n-
ノニル、ベヘニン酸n-ウンデシル、ベヘニン酸n-トリデシル、ベヘニン酸n-ペンタ
デシル等が挙げられる。
2-デカノン、3-デカノン、4-デカノン、2-ウンデカノン、3-ウンデカノン、4
-ウンデカノン、5-ウンデカノン、2-ドデカノン、3-ドデカノン、4-ドデカノン
、5-ドデカノン、2-トリデカノン、3-トリデカノン、2-テトラデカノン、2-ペ
ンタデカノン、8-ペンタデカノン、2-ヘキサデカノン、3-ヘキサデカノン、9-ヘ
プタデカノン、2-ペンタデカノン、2-オクタデカノン、2-ノナデカノン、10-ノ
ナデカノン、2-エイコサノン、11-エイコサノン、2-ヘンエイコサノン、2-ドコサ
ノン、ラウロン、ステアロン等が挙げられる。
、n-オクタデカノフェノン、n-ヘプタデカノフェノン、n-ヘキサデカノフェノン、
n-ペンタデカノフェノン、n-テトラデカノフェノン、4-n-ドデカアセトフェノン
、n-トリデカノフェノン、4-n-ウンデカノアセトフェノン、n-ラウロフェノン、
4-n-デカノアセトフェノン、n-ウンデカノフェノン、4-n-ノニルアセトフェノ
ン、n-デカノフェノン、4-n-オクチルアセトフェノン、n-ノナノフェノン、4-
n-ヘプチルアセトフェノン、n-オクタノフェノン、4-n-ヘキシルアセトフェノン
、4-n-シクロヘキシルアセトフェノン、4-tert-ブチルプロピオフェノン、n
-ヘプタフェノン、4-n-ペンチルアセトフェノン、シクロヘキシルフェニルケトン、
ベンジル-n-ブチルケトン、4-n-ブチルアセトフェノン、n-ヘキサノフェノン、
4-イソブチルアセトフェノン、1-アセトナフトン、2-アセトナフトン、シクロペン
チルフェニルケトン等が挙げられる。
、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル
、ジノニルエーテル、ジデシルエーテル、ジウンデシルエーテル、ジドデシルエーテル、
ジトリデシルエーテル、ジテトラデシルエーテル、ジペンタデシルエーテル、ジヘキサデ
シルエーテル、ジオクタデシルエーテル、デカンジオールジメチルエーテル、ウンデカン
ジオールジメチルエーテル、ドデカンジオールジメチルエーテル、トリデカンジオールジ
メチルエーテル、デカンジオールジエチルエーテル、ウンデカンジオールジエチルエーテ
ル等が挙げられる。
ミド、カプリル酸アミド、カプリン酸アミド、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、
パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘニン酸アミド、オレイン酸アミド、エル
カ酸アミド、ベンズアミド、カプロン酸アニリド、カプリル酸アニリド、カプリン酸アニ
リド、ラウリン酸アニリド、ミリスチン酸アニリド、パルミチン酸アニリド、ステアリン
酸アニリド、ベヘニン酸アニリド、オレイン酸アニリド、エルカ酸アニリド、カプロン酸
N-メチルアミド、カプリル酸N-メチルアミド、カプリン酸N-メチルアミド、ラウリ
ン酸N-メチルアミド、ミリスチン酸N-メチルアミド、パルミチン酸N-メチルアミド
、ステアリン酸N-メチルアミド、ベヘニン酸N-メチルアミド、オレイン酸N-メチル
アミド、エルカ酸N-メチルアミド、ラウリン酸N-エチルアミド、ミリスチン酸N-エ
チルアミド、パルミチン酸N-エチルアミド、ステアリン酸N-エチルアミド、オレイン
酸N-エチルアミド、ラウリン酸N-ブチルアミド、ミリスチン酸N-ブチルアミド、パ
ルミチン酸N-ブチルアミド、ステアリン酸N-ブチルアミド、オレイン酸N-ブチルア
ミド、ラウリン酸N-オクチルアミド、ミリスチン酸N-オクチルアミド、パルミチン酸
N-オクチルアミド、ステアリン酸N-オクチルアミド、オレイン酸N-オクチルアミド
、ラウリン酸N-ドデシルアミド、ミリスチン酸N-ドデシルアミド、パルミチン酸N-
ドデシルアミド、ステアリン酸N-ドデシルアミド、オレイン酸N-ドデシルアミド、ジ
ラウリン酸アミド、ジミリスチン酸アミド、ジパルミチン酸アミド、ジステアリン酸アミ
ド、ジオレイン酸アミド、トリラウリン酸アミド、トリミリスチン酸アミド、トリパルミ
チン酸アミド、トリステアリン酸アミド、トリオレイン酸アミド、コハク酸アミド、アジ
ピン酸アミド、グルタル酸アミド、マロン酸アミド、アゼライン酸アミド、マレイン酸ア
ミド、コハク酸N-メチルアミド、アジピン酸N-メチルアミド、グルタル酸N-メチル
アミド、マロン酸N-メチルアミド、アゼライン酸N-メチルアミド、コハク酸N-エチ
ルアミド、アジピン酸N-エチルアミド、グルタル酸N-エチルアミド、マロン酸N-エ
チルアミド、アゼライン酸N-エチルアミド、コハク酸N-ブチルアミド、アジピン酸N
-ブチルアミド、グルタル酸N-ブチルアミド、マロン酸N-ブチルアミド、アジピン酸
N-オクチルアミド、アジピン酸N-ドデシルアミド等が挙げられる。
いずれか一方は-(CH2)nOCOR2又は-(CH2)nCOOR2、他方は水素原
子を示し、nは0から2の整数を示し、R2は炭素数4以上のアルキル基又はアルケニル
基を示し、Y1及びY2は水素原子、炭素数1から4のアルキル基、メトキシ基又はハロ
ゲン原子を示し、r及びpは1から3の整数を示す。
幅を有する可逆熱変色性組成物が得られるため好適であり、更にR1が水素原子であり、
且つ、mが0の場合がより好適である。なお、式(1)で示される化合物のうち、より好
ましくは下記式(2)で示される化合物が用いられる。
素数10から24のアルキル基、更に好ましくは炭素数12から22のアルキル基である
。
ルエチル、ノナン酸-4-ベンジルオキシフェニルエチル、デカン酸-4-ベンジルオキ
シフェニルエチル、ウンデカン酸-4-ベンジルオキシフェニルエチル、ドデカン酸-4
-ベンジルオキシフェニルエチル、トリデカン酸-4-ベンジルオキシフェニルエチル、
テトラデカン酸-4-ベンジルオキシフェニルエチル、ペンタデカン酸-4-ベンジルオ
キシフェニルエチル、ヘキサデカン酸-4-ベンジルオキシフェニルエチル、ヘプタデカ
ン酸-4-ベンジルオキシフェニルエチル、オクタデカン酸-4-ベンジルオキシフェニ
ルエチルを例示できる。
ぞれ1から3の整数を示し、X及びYはそれぞれ水素原子、炭素数1から4のアルキル基
、炭素数1から4のアルコキシ基又はハロゲン原子を示す。
ノナン酸1,1-ジフェニルメチル、デカン酸1,1-ジフェニルメチル、ウンデカン酸1
,1-ジフェニルメチル、ドデカン酸1,1-ジフェニルメチル、トリデカン酸1,1-ジ
フェニルメチル、テトラデカン酸1,1-ジフェニルメチル、ペンタデカン酸1,1-ジフ
ェニルメチル、ヘキサデカン酸1,1-ジフェニルメチル、ヘプタデカン酸1,1-ジフェ
ニルメチル、オクタデカン酸1,1-ジフェニルメチルを例示できる。
子のいずれかを示し、mは1から3の整数を示し、nは1から20の整数を示す。
シ)フェニル)〕エタノールとのジエステル、こはく酸と2-(4-ベンジルオキシフェ
ニル)エタノールとのジエステル、こはく酸と2-〔4-(3-メチルベンジルオキシ)
フェニル)〕エタノールとのジエステル、グルタル酸と2-(4-ベンジルオキシフェニ
ル)エタノールとのジエステル、グルタル酸と2-〔4-(4-クロロベンジルオキシ)
フェニル)〕エタノールとのジエステル、アジピン酸と2-(4-ベンジルオキシフェニ
ル)エタノールとのジエステル、ピメリン酸と2-(4-ベンジルオキシフェニル)エタ
ノールとのジエステル、スベリン酸と2-(4-ベンジルオキシフェニル)エタノールと
のジエステル、スベリン酸と2-〔4-(3-メチルベンジルオキシ)フェニル)〕エタ
ノールとのジエステル、スベリン酸と2-〔4-(4-クロロベンジルオキシ)フェニル
)〕エタノールとのジエステル、スベリン酸と2-〔4-(2,4-ジクロロベンジルオ
キシ)フェニル)〕エタノールとのジエステル、アゼライン酸と2-(4-ベンジルオキ
シフェニル)エタノールとのジエステル、セバシン酸と2-(4-ベンジルオキシフェニ
ル)エタノールとのジエステル、1,10-デカンジカルボン酸と2-(4-ベンジルオ
キシフェニル)エタノールとのジエステル、1,18-オクタデカンジカルボン酸と2-
(4-ベンジルオキシフェニル)エタノールとのジエステル、1,18-オクタデカンジ
カルボン酸と2-〔4-(2-メチルベンジルオキシ)フェニル)〕エタノールとのジエ
ステルを例示できる。
3の整数を示す。
ンとカプリン酸とのジエステル、1,3-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼンとウ
ンデカン酸とのジエステル、1,3-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼンとラウリ
ン酸とのジエステル、1,3-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼンとミリスチン酸
とのジエステル、1,4-ビス(ヒドロキシメトキシ)ベンゼンと酪酸とのジエステル、
1,4-ビス(ヒドロキシメトキシ)ベンゼンとイソ吉草酸とのジエステル、1,4-ビ
ス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼンと酢酸とのジエステル、1,4-ビス(2-ヒド
ロキシエトキシ)ベンゼンとプロピオン酸とのジエステル、1,4-ビス(2-ヒドロキ
シエトキシ)ベンゼンと吉草酸とのジエステル、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ
)ベンゼンとカプロン酸とのジエステル、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベン
ゼンとカプリル酸とのジエステル、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼンと
カプリン酸とのジエステル、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼンとラウリ
ン酸とのジエステル、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼンとミリスチン酸
とのジエステルを例示できる。
シ基又はハロゲン原子のいずれかを示し、mは1から3の整数を示し、nは1から20の
整数を示す。
テル、スベリン酸と2-フェノキシエタノールとのジエステル、セバシン酸と2-フェノ
キシエタノールとのジエステル、1,10-デカンジカルボン酸と2-フェノキシエタノ
ールとのジエステル、1,18-オクタデカンジカルボン酸と2-フェノキシエタノール
とのジエステルを例示できる。
アルキル基又は炭素数4から22のアルケニル基のいずれかを示し、Xは水素原子、炭素
数1から4のアルキル基、炭素数1から4のアルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかを
示し、nは0又は1を示す。
香酸ラウリル、4-フェニル安息香酸ミリスチル、4-フェニル安息香酸シクロヘキシル
エチル、4-ビフェニル酢酸オクチル、4-ビフェニル酢酸ノニル、4-ビフェニル酢酸
デシル、4-ビフェニル酢酸ラウリル、4-ビフェニル酢酸ミリスチル、4-ビフェニル
酢酸トリデシル、4-ビフェニル酢酸ペンタデシル、4-ビフェニル酢酸セチル、4-ビ
フェニル酢酸シクロペンチル、4-ビフェニル酢酸シクロヘキシルメチル、4-ビフェニ
ル酢酸ヘキシル、4-ビフェニル酢酸シクロヘキシルメチルを例示できる。
基のいずれかを示し、Xは水素原子、炭素数1から3のアルキル基、炭素数1若しくは2
のアルコキシ基、又はハロゲン原子のいずれかを示し、Yは水素原子又はメチル基のいず
れかを示し、Zは水素原子、炭素数1から4のアルキル基、炭素数1若しくは2のアルコ
キシ基、又はハロゲン原子のいずれかを示す。
ンチルオキシ安息香酸フェノキシエチル、4-テトラデシルオキシ安息香酸フェノキシエ
チル、4-ヒドロキシ安息香酸フェノキシエチルとドデカン酸とのエステル、バニリン酸
フェノキシエチルのドデシルエーテルを例示できる。
シクロアルキルアルキル基、又はシクロアルキル基のいずれかを示し、Xは水素原子、ア
ルキル基、アルコキシ基、又はハロゲン原子のいずれかを示し、Yは水素原子、アルキル
基、アルコキシ基、又はハロゲン原子のいずれかを示し、nは0又は1を示す。
テル、p-ヒドロキシ安息香酸デシルの安息香酸エステル、p-ヒドロキシ安息香酸ヘプ
チルのp-メトキシ安息香酸エステル、p-ヒドロキシ安息香酸ドデシルのo-メトキシ安
息香酸エステル、p-ヒドロキシ安息香酸シクロヘキシルメチルの安息香酸エステルを例
示できる。
ルアルキル基、炭素数5から7のシクロアルキル基、又は炭素数3から18のアルケニル
基のいずれかを示し、Xは水素原子、炭素数1から4のアルキル基、炭素数1から3のア
ルコキシ基、又はハロゲン原子のいずれかを示し、Yは水素原子、炭素数1から4のアル
キル基、メトキシ基、エトキシ基、又はハロゲン原子のいずれかを示す。
チルエーテル、p-ヒドロキシ安息香酸デシルのフェノキシエチルエーテル、p-ヒドロ
キシ安息香酸ウンデシルのフェノキシエチルエーテル、バニリン酸ドデシルのフェノキシ
エチルエーテルを例示できる。
ルキルアルキル基を示し、nは1から3の整数を示す。
ゼンとシクロヘキサンカルボン酸とのジエステル、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキ
シ)ベンゼンとシクロヘキサンプロピオン酸とのジエステル、1,3-ビス(2-ヒドロ
キシエトキシ)ベンゼンとシクロヘキサンプロピオン酸とのジエステルを例示できる。
基、又は炭素数5から8のシクロアルキルアルキル基を示し、Xは水素原子、炭素数1か
ら5のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、又はハロゲン原子を示し、nは1から3の
整数を示す。
ーテルとシクロヘキサンカルボン酸とのジエステル、4-フェニルフェノールジエチレン
グリコールエーテルとラウリン酸とのジエステル、4-フェニルフェノールトリエチレン
グリコールエーテルとシクロヘキサンカルボン酸とのジエステル、4-フェニルフェノー
ルエチレングリコールエーテルとオクタン酸とのジエステル、4-フェニルフェノールエ
チレングリコールエーテルとノナン酸とのジエステル、4-フェニルフェノールエチレン
グリコールエーテルとデカン酸とのジエステル、4-フェニルフェノールエチレングリコ
ールエーテルとミリスチン酸とのジエステルを例示できる。
を必須成分とする相溶体である。各成分の割合は、濃度、変色温度、変色形態や各成分の
種類等に応じて適宜選択すればよい。一般的に所望の特性が得られる成分比は、電子供与
性呈色性有機化合物1質量部に対して、電子受容性化合物が0.1から100質量部、好
ましくは0.1から50質量部、より好ましくは0.5から20質量部であり、反応媒体
が5から200質量部、好ましくは5から100質量部、より好ましくは10から100
質量部の範囲である。
よい。光安定剤は、可逆熱変色性組成物の光劣化を防止するために含有され、電子供与性
呈色性有機化合物1質量部に対して0.3質量部以上24質量部以下、好ましくは0.3
質量部以上16質量部以下の割合で含有される。又、光安定剤のうち、紫外線吸収剤は、
太陽光等に含まれる紫外線を効果的にカットして、電子受容性化合物の光反応による励起
状態によって生ずる光劣化を防止する。又、酸化防止剤、一重項酸素消光剤、スーパーオ
キシドアニオン消光剤、オゾン消光剤等は光による酸化反応を抑制する。光安定剤は1種
単独で用いてもよいし、2種以上を併用して用いてもよい。
ロカプセル顔料として用いられる。尚、マイクロカプセル化の方法には、従来より公知の
界面重合法、in Situ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、スプレードライング法等があり、用
途に応じて適宜選択される。更にマイクロカプセルの表面には、目的に応じて更に二次的
な樹脂皮膜を設けて耐久性を付与させたり、表面特性を改質させたりして実用に供するこ
ともできる。
とが好ましく、壁膜の比率が前記範囲内にあることにより、発色時の色濃度及び鮮明性の
低下を防止することができ、より好適には、内包物/壁膜=6/1から1/1(質量比)
である。
定な顔料を構成できる。マイクロカプセルの平均粒径は、例えば、0.01μm以上50
μm以下、好ましくは0.1μm以上30μm以下、より好ましくは0.5μm以上20
μm以下の範囲が実用性を満たす。
マックビュー」を用いて粒子の領域を判定し、粒子の領域の面積から投影面積円相当径(
Heywood径)を算出し、その値による等体積球相当の粒子の平均粒子径として測定
した値である。また、全ての粒子或いは大部分の粒子の粒子径が0.2μmを超える場合
は、粒度分布測定装置(ベックマン・コールター株式会社製、製品名:Multisiz
er 4e)を用いてコールター法により等体積球相当の粒子の平均粒子径として測定す
ることも可能である。
。
キ組成物中のマイクロカプセル顔料の含有率は、例えば、5質量%以上40質量%以下であり、好ましくは10質量%以上30質量%以下、より好ましくは10質量%以上25質量%以下である。マイクロカプセル顔料の含有率が上記範囲であると、マイクロカプセル顔料の凝集を抑制しやすくなるとともに、筆跡におけるマイクロカプセル顔料の発色性が良好となる。
本発明の水性インキ組成物は、下記式(13)に示すポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸を含む。
上記物質は、前記可逆熱変色性マイクロカプセル顔料表面に対する高い親和性を有することから、インキの過度な温度変化の影響を受けることなくカプセル顔料表面に強く吸着して、マイクロカプセル顔料同士が凝集することを抑制可能にしている。このためインキ組成物は優れたマイクロカプセル顔料の分散安定性を奏し、インキの凍結、解凍に伴って、インキの状態が液体から固体へ、または固体から液体へと変化した場合でも、マイクロカプセル顔料が凝集してインキ流動性が低下することが抑制されるので、本発明のインキ組成物を用いた筆記具はペン先から優れたインキ吐出性を奏する。
上記HLB値またはアリール基を有さないポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸は、マイクロカプセル顔料の凝集を抑制する効果に乏しいか、または溶解性が低く、インキの経時安定性を良好とすることが難しいことから本発明のインキ組成物に適さない。
筆記具が金属製のペン先を具備する場合、インキが酸性であるとペン先が腐食することがあるが、本発明のインキ組成物は酸性でなくともマイクロカプセル顔料の凝集が抑制されるので、液性を中性からアルカリ性とすることで、本発明のインキ組成物は金属製のボールペンチップを具備したボールペンに好ましく用いることができる。
HLB値=20×(親水基の質量%)=20×(親水基の式量の総和/界面活性剤の分子量) ・・・(14)
中でも、インキ組成物に好ましく用いられる物質は、前記複数の芳香環として2~4個のベンゼン環、またはナフタレン環を有する、ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸であり、より好ましくは、前記複数の芳香環として2~4個のベンゼン環、またはナフタレン環を有する、ポリオキシエチレンアリールエーテルリン酸である。
特に好ましくは、前記複数の芳香環として3~4個のベンゼン環を有する、ポリオキシエチレンアリールエーテルリン酸である。
上記アリール基とポリオキシアルキレン基とを有するポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸は、マイクロカプセル顔料の凝集抑制に優れるため、インキ組成物の流動性を良好とし、維持することが容易である。
上記物質はアルカリ中和型であっても良い。
ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸の含有量を上記数値範囲内とすると、ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸の溶解安定性を良好としつつ、インキの温度変化に際してもマイクロカプセル顔料凝集を抑制することが容易となる。
本発明の水性インキ組成物は、増粘剤を用いることが出来る。これにより、インキ組成物を静置した際にマイクロカプセル顔料の沈降、凝集を抑制することが容易となる。
増粘剤としては従来公知の物質を用いることが可能であるが、好ましくは、インキ組成物にせん断減粘性を付与できる物質(せん断減粘性付与剤)である。このような物質を用いることにより、静置時にマイクロカプセル顔料が沈降、凝集しにくいインキ粘度としながらも、外部から力が加わった際にインキ組成物は低粘度化するため、静置時におけるインキ中でのマイクロカプセル顔料の沈降、凝集を抑制しつつ、筆記時におけるペン先からのインキ吐出性を良好とすることが容易となる。とりわけ、ボールペンにこのようなインキ組成物を用いた際には、筆記時にボールの回転に伴ってインキに強いせん断応力が加わり、インキがより低粘度化しやすいため、インキ吐出性を良好にし、発色性に優れる筆跡を形成することが容易となる。
増粘剤を含むインキは、溶媒が揮散する際に増粘剤が凝集して強い接着性を奏するため、筆記後のペン先先端にインキが残存すると、インキが乾燥してペン先先端に強く固着し、再筆記を困難にすることがあるが、本発明のインキ組成物は、増粘剤を含む場合であっても乾燥時に増粘剤が凝集しにくく、インキとの接触箇所に強く固着することはない。
これは、前記ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸がマイクロカプセル顔料のみならず増粘剤の凝集をも抑制するためであると推測される。
このため、本発明のインキ組成物は増粘剤をさらに含むことにより、ペン先先端にインキ組成物が付着し、乾燥した場合であっても再筆記を容易としつつ、インキ中におけるマイクロカプセル顔料の凝集をより効果的に抑制することができる。
また、水性インキ組成物は、必要に応じて以下の添加剤を用いることができる。具体的には、カオリン、タルク、マイカ、クレー、ベントナイト、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、セリサイト、およびチタン酸カリウムなどの体質材、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリ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、グリセリン、ジグリセリン、およびポリグリセリンなどのアルコールまたはグリコール、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、およびフッ素樹脂などからなる樹脂粒子、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、アルキッド樹脂、スルフォアミド樹脂、マレイン酸樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン酢ビ樹脂、塩ビ-酢ビ樹脂、スチレンとマレイン酸エステルとの共重合体、スチレン-アクリロニトリル樹脂、シアネート変性ポリアルキレングリコール、エステルガム、キシレン樹脂、尿素樹脂、尿素アルデヒド樹脂、フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン系樹脂やその水添化合物、ロジンフェノール樹脂、ポリビニルアルキルエーテル、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、シクロヘキサノン系樹脂などの定着剤、pH調整剤、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、およびサポニンなどの防錆剤、尿素、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、両性等の各種界面活性剤、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂からなる顔料分散剤、還元又は非還元デンプン加水分解物、トレハロース等の二糖類、オリゴ糖、ショ糖、サイクロデキストリン、ぶどう糖、デキストリン、ソルビット、マンニット、およびピロリン酸ナトリウムなどの湿潤剤、防腐剤、気泡抑制剤、気泡吸収剤などの添加剤を用いることができる。
水性インキ組成物の粘度は、20rpmにおける測定粘度(20℃)を、3~1000mPa・sとすることが好ましく、5~500mPa・sとすることがより好ましい。また、100rpmにおける測定粘度(20℃)は、5~50mPa・sとすることが好ましく、20~40mPa・sとすることがより好ましい。
インキ組成物の粘度測定はE型回転粘度計を用いて、JIS Z 8803に従って行うことができる。水性インキ組成物の粘度が上記数値範囲内であれば、インキ吐出性を適度に良好としやすい。
上記表面張力を有するインキ組成物は、溶媒によるマイクロカプセル顔料表面の濡れが良好であり、溶媒に溶解したポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸が前記顔料表面に良く吸着するため、マイクロカプセル顔料が凝集し難い。
なお、表面張力は、20℃環境下において、協和界面科学株式会社製の表面張力計測器を用い、白金プレートを用いて、垂直平板法によって測定して求められる。
本発明において、pHの値は、例えばIM-40S型pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製)により20℃にて測定することができる。
本発明の水性インキ組成物は、ペン先、インキ充填機構、インキ供給機構、出没機構を備えた、マーキングペン、ボールペン、および万年筆等の筆記具に収容される。
マーキングペンチップの形状は、砲弾型、チゼル型または筆ペン型などであってよい。
筆記具が水性インキ組成物を直に充填する構成のものである場合、マイクロカプセル顔料を再分散させるために、インキ収容体にはインキを攪拌する攪拌ボールなどの攪拌体を内蔵することが好ましい。前記攪拌体の形状としては、球状体、棒状体などが挙げられる。攪拌体の材質は特に限定されるものではないが、具体例として、金属、セラミック、樹脂、硝子などを挙げることができる。
また、筆記具がインキ組成物を充填することのできるインキ吸蔵体を備えるものである場合は、インキ吸蔵体は、撚り合わせた繊維を用いてなる繊維集束体が好ましい。
筆記具がインキ組成物を充填することのできるインキ吸蔵体を備えるものである場合は、インキ吸蔵体は、撚り合わせた繊維を用いてなる繊維集束体が好ましい。
ペン先を具備したインキ収容体としては、前記ボールペンチップを先端に具備し、後端にグリース等の粘調液体からなるインキ逆流防止体を充填したインキレフィルであっても良い。
(実施例1)
(可逆熱変色性マイクロカプセル顔料の調整:マイクロカプセル顔料A)
電子供与性呈色性有機化合物と成分として3,6-ビス(ジフェニルアミノ)フルオラン1.0部、電子受容性化合物として1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2-エチルヘキサン3.0部、2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)-ヘキサフルオロプロパン5.0部、反応媒体としてカプリン酸4-ベンジルオキシフェニルエチル50.0部からなる、可逆熱変色性組成物を内包した可逆熱変色性マイクロカプセル顔料懸濁液を得た。前記懸濁液を遠心分離して可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を単離した。なお、前記マイクロカプセル顔料の平均粒子径は1.8μmであり、t1:-20℃、t2:-10℃、t3:52℃、t4:55℃のヒステリシス特性を有する挙動を示し、黒色から無色、無色から黒色へ可逆的に色変化した。
上記可逆熱変色性マイクロカプセル顔料、下記原材料および配合量にて、室温で1時間攪拌混合することにより、筆記具用水性インキ組成物を得た。得られた水性インキ組成物の粘度をE型回転粘度計(東機産業株式会社製、EM型、製品名:RE-80R)により測定した。具体的には、20℃、回転速度100rpmにおける粘度は36.2mPa・sであった。
また、得られた水性インキ組成物の表面張力を、表面張力計測器(20℃環境下、垂直平板法、協和界面科学株式会社製)により測定したところ、27.1mN/mであった。
・可逆熱変色性マイクロカプセル顔料 25質量%
(マイクロカプセル顔料A)
・ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸 0.5質量%
(ポリオキシアルキレン基:ポリオキシエチレン(5)、アリール基:ナフチル基、HLB値:10.6)
・増粘剤 0.3質量%
(キサンタンガム、三晶株式会社製、商品名:ケルザンST)
・グリセリン 5.0質量%
・フェノール(防腐剤) 0.3質量%
・水 68.9質量%
実施例1に対して、配合する成分の種類や添加量を表1に示したとおりに変更して、実施例2~5、比較例1~4のインキ組成物を得た。
上記実施例で使用した材料の詳細は以下の通りである。
・可逆熱変色性マイクロカプセル顔料(1) 前記マイクロカプセル顔料A
・可逆熱変色性マイクロカプセル顔料(2)
以下の手順に従って作製したものである。
電子供与性呈色性有機化合物として9-エチル(3-メチルブチル)アミノ-スピロ[12H-ベンゾ(α)キサンテン-12,1′(3′H)-イソベンゾフラン]-3′-オン5.0質量部、電子受容性化合物として4,4′-(2-エチルヘキサン-1、1-ジイル)ジフェノール3.0質量部、2,2-ビス(4′-ヒドロキシフェニル)-ヘキサフルオロプロパン5.0部、反応媒体としてカプリン酸-4-ベンジルオキシフェニルエチル50.0質量部からなる、感温変色性色彩記憶組成物を内包した可逆熱変色性マイクロカプセル顔料懸濁液を得た。前記懸濁液を遠心分離して可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を単離した。
尚、前記マイクロカプセル顔料の平均粒子径は2.3μmであり、t1:-20℃、t2:-10℃、t3:48℃、t4:58℃のヒステリシス特性を有する挙動を示し、ピンク色から無色、無色からピンク色へ可逆的に色変化した。
・ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸(1)
(ポリオキシアルキレン基:ポリオキシエチレン(5)、アリール基:ナフチル基、HLB値:10.6)
・ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸(2)
(ポリオキシアルキレン基:ポリオキシエチレン(14)、アリール基:クミルフェニル基、HLB値:12.9)
・ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸(3)
(ナトリウム塩、ポリオキシアルキレン基:ポリオキシエチレン(26)、アリール基:ジスチリルフェニル基、HLB値:14.6)
・ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸(4)
(ポリオキシアルキレン基:ポリオキシエチレン(55)、アリール基:トリスチリルフェニル基、HLB値:16.0)
・ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸(5)
(ポリオキシアルキレン基:ポリオキシエチレン(2)、アリール基:モノスチリルフェニル基、HLB値:6.1)
・ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸(6)
(ポリオキシアルキレン基:ポリオキシエチレン(6)、アリール基:ジスチリルフェニル基、HLB値:8.0)
・ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル
(ポリオキシエチレン(10)、HLB値:13.5)
・ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸
(ポリオキシエチレン(36)、HLB値:17.9)
・増粘剤
(キサンタンガム、三晶株式会社製、商品名:ケルザンST)
・グリセリン
・トリエタノールアミン
・リン酸
・フェノール(防腐剤)
・水
なお、実施例1、3、5、および比較例1、3の粘度値は、E型粘度計(東機産業株式会社製、EM型、製品名:RE-80R)を用いて、20℃下、100rpmで測定した数値であり、実施例2、4、および比較例2、4の粘度値はE型粘度計(東機産業株式会社製、EL型、製品名;RE-85L)を用いて20℃下、20rpmで測定した数値である。
また、評価試験で用いる筆記具は、以下のようなボールペンとマーキングペンを作製し用いた。
ボールペン:ボール径が0.5mmのステンレススチール製ボールを回転自在に抱持するボールペンチップのペン先を具備したポリプロピレン製パイプに実施例1、3、5、比較例1、3で得られたインキ組成物を収容した後、前記パイプの後端に粘調液体からなるインキ逆流防止体を充填してインキレフィルを作製し、軸筒(株式会社パイロットコーポレーション製、商品名:フリクションボールノック05)に装着して評価用のボールペンとした。
マーキングペン:ペン先としてチゼル型の繊維チップを用い、インキ吸蔵体として繊維集束体を用い、ペン先とインキ吸蔵体とをインキ吸蔵体に吸蔵されたインキ組成物が供給可能になるよう接続したマーキングペン(株式会社パイロットコーポレーション製、商品名:フリクションライト)に実施例2、4、比較例2、4で得られたインキ組成物を充填して評価用のマーキングペンとした。
以下の1~4の手順で各筆記具を加温冷却し、その後に試験紙に直線筆記を行った。その際の筆跡の発色性を目視により観察し、前記加温冷却を施していない筆記具で形成した筆跡と比較した。なお、試験紙は上記評価で用いた筆記用紙と同種の紙を用いた。
「加温冷却手順」
1.筆記具を40℃下に横置きで30日間放置する。
2.室温で24時間放置する。
3.-36℃下で24時間放置し、インキを凍結させる。
4.室温で24時間解凍する。
「評価」
○:筆跡掠れの発生と、筆跡発色性に差はない。
×:筆跡掠れの発生と、筆跡発色性の低下が著しい。
試験結果を以下の表1に記す。
t1 完全発色温度
t2 発色開始温度
t3 消色開始温度
t4 完全消色温度
t1 完全消色温度
t2 消色開始温度
t3 発色開始温度
t4 完全発色温度
Claims (5)
- (イ)電子供与性呈色性有機化合物、(ロ)電子受容性化合物及び(ハ)前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体からなる可逆熱変色性組成物を内包する可逆熱変色性マイクロカプセル顔料と、ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸と、水とを少なくとも含むインキ組成物であって、前記ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸は、複数の芳香環を構造に含むアリール基を有し、かつ9~18のHLB値を有することを特徴とする可逆熱変色性筆記具用水性インキ組成物。
- 前記複数の芳香環が、2~4個のベンゼン環、またはナフタレン環である、請求項1に記載の可逆熱変色性筆記具用水性インキ組成物。
- 増粘剤をさらに含む、請求項1または請求項2に記載の可逆熱変色性筆記具用水性インキ組成物。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の可逆熱変色性筆記具用水性インキ組成物を収容してなる筆記具。
- 前記筆記具が、ボールペンまたはマーキングペンである、請求項4に記載の筆記具。
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