JP2006124511A - ボールペン用油性インキ組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 着色材と有機溶剤と該有機溶剤に可溶な樹脂と珪酸アルミニウムの金属塩の凝集体とを少なくとも含むボールペン用油性インキ組成物。
【選択図】 なし
Description
本発明は、油性ボールペンのインキ吐出口を下向けにした状態で長時間放置した場合でも、圧縮気体などの圧力によって、筆記する際のインキ組成物の吐出を支援するボールペンに使用しても、インキ漏れが発生しないボールペン用油性インキ組成物を得ることを目的とする。
特に、ナトリウム塩の場合、粒子径がより細かく生成され、更に緊密な網目構造を形成すると推察され、インキ組成物の不必要な流動を抑制することが顕著である。
この珪酸アルミニウムのナトリウム塩の網目構造を有した凝集体が堆積する部分は、インキ通路の小さい断面積となる部分であり、それはボールの周辺部分となるので、筆記する際にはボールの回転という大きな力で網目構造を有した凝集体の堆積が崩され、筆記に必要なインキの流出を阻害することはない。この珪酸アルミニウムのナトリウム塩の網目構造は、緊密に組みあげられており、少ない量で効果を上げることができる。尚、従来技術に使用されているシリカは、凝集性が少なく、緊密な網目構造を形成しにくいと推察される。
本発明に使用するケイ酸アルミニウムのナトリウム塩の凝集体は、前述したセルロース系高分子化合物及び/又はポリビニルブチラール樹脂の溶剤に溶解した樹脂液に混合し、ボールミル、ビーズミル、3本ロール等で分散処理したものを顔料分散時に混入すると分散しやすい。
本発明で使用するケイ酸アルミニウムのナトリウム塩の凝集体は、インキが流れ出ていない不使用時においては、この最小隙間部分に堆積して、不要なインキの流出を抑制するものと推察される。
着色材として油溶性染料を用いる場合は、従来公知の油溶性染料を使用することが出来、具体例として、ローダミンBベース(C.I.45170B、田岡染料製造(株))、ソルダンレッド3R(C.I.21260、中外化成(株))、メチルバイオレット2Bベース(C.I.42535B、米国、National Aniline Div.社製)、ビクトリアブルーF4R(C.I.42563B)、ニグロシンベースLK(C.I.50415)(以上、BASF社製、独国)、バリファーストイエロー♯3104(C.I.13900A)、バリファーストイエロー♯3105(C.I.18690A)、オリエントスピリットブラックAB(C.I.50415)、バリファーストブラック♯3804(C.I.12195)、バリファーストイエロー♯1109、バリファーストオレンジ♯2210、バリファーストレッド♯1320、バリファーストブルー♯1605、バリファーストバイオレット♯1701(以上、オリエント化学工業(株)製)、スピロンブラックGMHスペシャル、スピロンイエローC−2GH、スピロンイエローC−GNH、スピロンレッドC−GH、スピロンレッドC−BH、スピロンブルーC−RH、スピロンバイオレットC−RH、S.P.T.オレンジ6,S.P.T.ブルー111(以上、保土ヶ谷化学工業(株)製)などが例示できる。更に、C.I.ベーシックブルー1、同7、同8、C.I.ベーシックバイオレット1、同3、C.I.ベーシックレッド1などの塩基染料とC.I.アシッドイエロー23、同36などから選ばれる酸性染料との造塩染料なども用いることができる。上記例示した油溶性染料は、1種又は2種以上混合して使用でき、その使用量は油性ボールペン用インキ全量に対して6〜45重量%が好ましい。
これらの無機顔料は、1種又は2種以上混合して使用することができ、その使用量は、インキ組成物全量に対して1〜50重量%使用でき、好ましくは、10〜40重量%である。
その他の顔料として、蛍光顔料、パール顔料、蓄光顔料、金属顔料、複合金属顔料、金属酸化物顔料等を使用しても良い。例えば、蛍光顔料としては、FZ−5000シリーズ(シンロイヒ(株)製)などが挙げられる。パール顔料としては、パールグレイズMRY−100や同ME−100等(日本光研化学(株)製)が挙げられる。蓄光顔料としては、GSS(根本特殊化学(株))などが挙げられる。また、金属顔料としては、筆跡の色と異なる光輝感を醸し出す目的として使用するもので、アルミニウム粉やブロンズ粉、亜鉛粉等が、具体例として、市販されているアルミニウム粉末としては、スーパーファインNo.22000、同No.18000、ファインNo.900、同No.800(以上、大和金属粉工業(株)製)等が挙げられる。
これらの顔料は、1種又は2種以上混合して使用することができ、その使用量は、インキ組成物全量に対して1〜45重量%使用でき、好ましくは、10〜40重量%である。
尚、上記染料、有機顔料、無機顔料等は混合して使用することもできる。
尚、粘度測定は、全て、Bohlin社製STRESSレオメーターを用い、25℃の測定環境で剪断速度1s−1で測定し求めた。
シペルナート820(珪酸アルミニウムのナトリウム塩、ドイツ国、デグッサ社製) 8重量部
エチレングリコールモノフェニルエーテル 64重量部
エトセル7のエチレングリコールモノフェニルグリコール10重量%溶解液(エチルセルロース、ダウ・ケミカル日本(株)製) 28重量部
上記配合をラボミキサーで攪拌混合した後、3本ロールで、分散処理をし、シペルナート820分散液を得た。
シペルナート820A(珪酸アルミニウムのナトリウム塩、ドイツ国、デグッサ社製) 8重量部
エチレングリコールモノフェニルエーテル 64重量部
デンカブチラール2000Lのエチレングリコールモノフェニルグリコール10重量%溶解液(ポリビニルブチラール樹脂、電気化学工業(株)製) 28重量部
上記配合をラボミキサーで攪拌混合した後、3本ロールで、分散処理をし、シペルナート820A分散液を得た。
カーボンブラック♯750(顔料、C.I.PIGMENT BLACK7、三菱化学(株)製) 30重量部
ソルスパース20000(高分子顔料分散剤、アビシア(株)製) 8重量部
エトセル4(エチルセルロース、ダウ・ケミカル日本(株)製) 16重量部
シペルナート820分散液(前述) 6重量部
エチレングリコールモノフェニルエーテル 32重量部
ベンジルアルコール 8重量部
上記各成分中のカーボンブラック#750を除いた成分を加熱攪拌し、カーボンブラック#750を添加し、ビーズミルで1時間分散し、粘度4400mPa・s(25℃)の黒色油性ボールペン用インキ組成物を得た。
イルガジンRED2030(顔料、C.I.PIGMENT RED 254、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製) 20重量部
Disperbyk−160(高分子顔料分散剤、ビックケミー・ジャパン(株)製)
2重量部
エトセル7(エチルセルロース、ダウ・ケミカル日本(株)製) 8重量部
T−20SF(水添ヒマシ油化合物、伊東製油(株)製) 0.1重量部
シペルナート820分散液(前述) 7重量部
プロピレングリコールモノフェニルエーテル 48重量部
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル 14.9重量部
上記各成分中のイルガジンRED2030を除いた成分を加熱攪拌し、イルガジンRED2030を添加し、ビーズミルで1時間分散し、粘度6600mPa・s(25℃)赤色油性ボールペン用インキ組成物を得た。
マイクロリス BLACK C−A(エチルセルロースに微分散した加工顔料、C.I.PIGMENT BLACK7とエチルセルロースの重量比率が6:4、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製) 20重量部
ルビスコールK−90(ポリビニルピロリドン、BASF社製) 0.3重量部
ハイラック110H(ケトン樹脂、日立化成工業(株)製) 13重量部
シペルナート820分散液(前述) 8重量部
オレイン酸 2重量部
エチレングリコールモノフェニルエーテル 43重量部
エチレングリコールモノベンジルエーテル 13.7重量部
上記各成分中のマイクロリス BLACK C−Aを除いた成分を加熱攪拌し、完全に溶解が確認できた時点でマイクロリス BLACK C−Aを徐々に添加し、80℃・1時間攪拌混合し、粘度5900mPa・s(25℃)黒色油性ボールペン用インキ組成物を得た。
L1/8ブラックMA100(ニトロセルロース樹脂に微分散した加工顔料、C.I.PIGMENT BLACK7とニトロセルロース樹脂の重量比率が1:1、太平化学製品(株)製) 33重量部
デンカブチラール2000L(ポリビニルブチラール樹脂、電気化学工業(株)製)
2重量部
シペルナート820分散液(前述) 6重量部エチレングリコールモノフェニルエーテル 42重量部
エチレングリコールモノヘキシルエーテル 17重量部
上記各成分中のL1/8ブラックMA100を除いた成分を加熱攪拌し、完全に溶解が確認できた時点でL1/8ブラックMA100を徐々に添加し、80℃・3時間攪拌混合し、粘度7000mPa・s(25℃)黒色油性ボールペン用インキ組成物を得た。
スピロンオレンジ#6(油溶性染料、保土ヶ谷化学(株)製) 14.8重量部
スピロンレッドC−GH(油溶性染料、保土ヶ谷化学(株)製) 11.9重量部
スピロンレッドC−BH(油溶性染料、保土ヶ谷化学(株)製) 0.6重量部
スピロンイエローC−2GH(油溶性染料、保土ヶ谷化学工業(株)製) 3重量部
ハイラック110H(ケトン樹脂、日立化成工業(株)製) 20重量部
ルビスコールK−90(前述) 0.7重量部
シペルナート820A分散液(前述) 7重量部エチレングリコールモノフェニルエーテル 33重量部
ベンジルアルコール 9重量部
上記各成分中のスピロンオレンジ#6、スピロンレッドC−GH、スピロンレッドC−BH、スピロンイエローC−2GHを除いた上記各成分をラボミキサーで攪拌溶解後、残りの成分を配合し、ラボミキサーで、1時間高速分散し、粘度が3400mPa・s(25℃)の赤色油性ボールペン用インキ組成物を得た。
RenolブラックR−HW(ポリビニルブチラール樹脂に微分散した加工顔料、カーボンブラック40重量%、ポリビニルブチラール樹脂60重量%、クラリアントジャパン(株)製) 25重量部
ニグロシンEX(染料、オリエント化学工業(株)製) 8重量部
ルビスコールK−90(前述) 0.3重量部
ハイラック111(ケトン樹脂、日立化成工業(株)製) 16重量部
シペルナート820A分散液(前述) 6重量部
オレイン酸 2重量部
エチレングリコールモノベンジルエーテル 32重量部
ベンジルアルコール 10.7重量部
上記各成分中のRenolブラックR−HWとニグロシンEXを除いた成分を加熱攪拌し、完全に溶解が確認できた時点でニグロシンEXを加え、80℃・1時間攪拌混合後、更にRenolブラックR−HWを添加し、80℃・1時間攪拌混合し、粘度69500mPa・s(25℃)の黒色油性ボールペン用インキ組成物を得た。
RenolブルーB2G−HW(ポリビニルブチラール樹脂に微分散した加工顔料、フタロシアニンブルー50重量%、ポリビニルブチラール樹脂50重量%、クラリアントジャパン(株)製) 17重量部
スピロンブルーBPNH(染料、保土ヶ谷化学(株)製) 5重量部
スピロンブルーC−RH(染料、保土ヶ谷化学(株)製) 3重量部
スピロンバイオレットC−RH(染料、保土ヶ谷化学(株)製) 2重量部
レジンSK(ケトン樹脂、ヒュルス社製) 7重量部
シペルナート820A分散液(前述) 5重量部
エチレングリコールモノフェニルエーテル 46重量部
エチレングリコールモノヘキシルエーテル 15重量部
上記各成分中のRenolブルーB2G−HWを除いた成分を加熱攪拌し、完全に溶解が確認できた時点でRenolブルーB2G−HWを徐々に添加し、80℃・1時間攪拌混合し、粘度56600mPa・s(25℃)の青色油性ボールペン用インキ組成物を得た。
RenolブラックR−HW(ポリビニルブチラール樹脂に微分散した加工顔料、カーボンブラック40重量%、ポリビニルブチラール樹脂60重量%、クラリアントジャパン(株)製) 19重量部
ニグロシンEX(染料、オリエント化学工業(株)製) 17重量部
シペルナート820A分散液(前述) 6重量部
オレイン酸 2重量部
エチレングリコールモノベンジルエーテル 43重量部
ベンジルアルコール 13重量部
上記各成分中のRenolブラックR−HWとニグロシンEXを除いた成分を加熱攪拌し、完全に溶解が確認できた時点でニグロシンEXを加え、80℃・1時間攪拌混合後、更にRenolブラックR−HWを添加し、80℃・1時間攪拌混合し、粘度23800mPa・s(25℃)の黒色油性ボールペン用インキ組成物を得た。
実施例1において、シペルナート820分散液(前述)中のシペルナート820を除いた他は、実施例1と同様になして、粘度が4300mPa・s(25℃)の黒色ボールペン用油性インキ組成物を得た。
実施例6において、シペルナート820A分散液(前述)中のシペルナート820Aを除いた他は、実施例6と同様になして、粘度が69300mPa・s(25℃)の黒色ボールペン用油性インキ組成物を得た。
実施例8においてシペルナート820A分散液(前述)中のシペルナート820Aの代わりにアエロジル#200(シリカ、日本アエロジル(株)製)を使用し、他は実施例8と同様になして粘度24100mPa・s(25℃)の黒色油性ボールペン用インキ組成物を得た。
但し、実施例6〜8及び比較例2〜3は、筆記する場合、上記サンプルのリフィル後端に圧力機を取り付け、大気圧に対して差圧が50KPaで加圧している状態で筆記できるように工夫改造して、実施した。
試験項目としては、インキ漏れ試験を行った。結果を表1に示す。
実施例1〜8及び比較例1〜3のインキを充填したサンプルをキャップ外し、試し書きをしてカスレないことを確認し後、ペン先のインキを拭き取り、キャップをしないで、ペン先の露出したボールが他の何者にも触れない状態で下向きにして室温にて12時間放置後、各々のサンプルのペン先を目視でインキ漏れ状態を確認する。漏れたインキの量の評価をするため、ペン先部に付着した漏れたインキをマイクロスライドガラスS−7224(松浪硝子工業(株)製)の中央部にこすりつけて、その上に同ガラスを同方向に静かに載せ、2分間放置する。自重で円状に広がったインキの最大直径とそれと直角方向の直径を測定する。そして、各々の直径を乗じた値を、漏れたインキ量の代用とした。
但し、実施例6〜8及び比較例2〜3は、リフィル後端に圧力機を取り付け、大気圧に対して差圧が50KPaで加圧している状態で下向け室内放置した。
Claims (4)
- 着色材と有機溶剤と該有機溶剤に可溶な樹脂と珪酸アルミニウムの金属塩の凝集体とを少なくとも含むボールペン用油性インキ組成物。
- 前記金属塩がナトリウムである請求項1に記載のボールペン用油性インキ組成物。
- 前記樹脂がセルロース系高分子化合物及び/又はポリビニルブチラール樹脂である請求項1又は請求項2に記載のボールペン用油性インキ組成物。
- 前記セルロース系高分子化合物が、エチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート及びセルロースアセテートプロピオネートから選ばれる一種もしくは二種以上の混合物を含有する請求項3に記載のボールペン用油性インキ組成物。
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