JP7665359B2 - Oil-based ink composition for writing instruments, water-based ink composition for writing instruments, ballpoint pen - Google Patents
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Description
本発明は、筆記具用油性インキ組成物、筆記具用水性インキ組成物、ボールペンに関する。 The present invention relates to an oil-based ink composition for a writing instrument, a water-based ink composition for a writing instrument, and a ballpoint pen.
近年、筆記具(特にボールペン)においてインキや機能の違いで書き味、書き出し(初筆性能)、筆跡が安定して出続ける等のユーザー要求に対する需要が急激に高まりつつある。ボールペンの種類を大別すると、油性ボールペン、水性ボールペン、ゲルインキボールペン等に分類される。
油性インキは、例えば、黒、赤、青、ピンク、グリーン、オレンジ等様々な色味があり、通常、着色剤を有機溶剤に溶解または分散させて製造される。更に筆記性能を上げるために樹脂、界面活性剤、添加剤等用途に応じて加えて製造されている。
油性インキに含有される着色剤としては、染料、顔料、それらの混合物が用いられる。例えば、顔料を用いた油性インキは、筆跡の堅牢性に優れるが、顔料がインキ中で凝集や沈降しやすく、筆跡に不具合が生じることがあった。これに対し、染料を用いた油性インキは、染料が溶剤に溶解しやすい特徴を持つため、顔料と比べると凝集や沈降が起こりにくいものの、耐水性及び耐候性は劣る傾向があった。
また、染料としては、酸性染料、塩基性染料等の様々な染料や造塩染料などの加工したタイプの染料等が知られている。例えば、着色剤としてトリフェニルメタン系染料を用いたインキ(特許文献1)、染料及び顔料の混合物を用いたインキ(特許文献2)が報告されている。
一方、水性インキは、着色剤として水溶性染料の他に、顔料や油性染料を分散させて用いられる。
近年、植物繊維を化学的または機械的に解繊処理を行うことで得ることができるセルロースナノファイバーが着目されており、さまざまな分野で活用研究が盛んであるが、セルロースナノファイバーを筆記具用途として活用した例が報告されている(特許文献3~4)。また、モノマーを乳化重合して着色剤を内包する方法が報告されている(特許文献5~6)。
In recent years, there has been a rapid increase in user demand for writing instruments (especially ballpoint pens) that differ in ink and function, such as writing feel, writing start (initial writing performance), and stable and continuous writing. Ballpoint pens can be broadly classified into oil-based ballpoint pens, water-based ballpoint pens, gel ink ballpoint pens, etc.
Oil-based inks come in a variety of colors, including black, red, blue, pink, green, and orange, and are usually produced by dissolving or dispersing a colorant in an organic solvent. In order to further improve writing performance, resins, surfactants, additives, and other ingredients are added depending on the application.
Dyes, pigments, and mixtures thereof are used as colorants contained in oil-based inks. For example, oil-based inks using pigments have excellent fastness of handwriting, but the pigments tend to aggregate and settle in the ink, which can cause problems in handwriting. In contrast, oil-based inks using dyes have the characteristic that the dyes are easily dissolved in solvents, so they are less likely to aggregate or settle compared to pigments, but they tend to have inferior water resistance and weather resistance.
As dyes, various dyes such as acid dyes, basic dyes, and processed dyes such as salt-forming dyes are known. For example, inks using triphenylmethane dyes as colorants (Patent Document 1) and inks using a mixture of dyes and pigments (Patent Document 2) have been reported.
On the other hand, in the case of water-based ink, in addition to water-soluble dyes, pigments and oil-based dyes are dispersed as colorants.
In recent years, cellulose nanofibers, which can be obtained by chemically or mechanically defibrating plant fibers, have been attracting attention and active research into their application in various fields has been conducted, with examples of cellulose nanofibers being used in writing instruments being reported (Patent Documents 3 and 4).In addition, a method of encapsulating a colorant by emulsion polymerization of a monomer has been reported (Patent Documents 5 and 6).
特許文献1、2に記載された染料は、染料として凝集しやすく、ボールチップの先端部のインキの溶剤が蒸発するとインキが増粘し、書き出しの際に、カスレ現象が生じる場合があった。また、特にトリフェニルメタン系の染料は溶解安定性が低いため、使用環境によっては良好な書き味(筆跡濃度が変わらず筆跡が安定して出続ける)が得られない、筆跡堅牢性も低いという課題があった。
染料は、キャリア(樹脂やセルロースナノファイバー)との相溶性が低いため、染料及び樹脂、セルロースナノファイバーがそれぞれ凝集を起こし、樹脂やセルロースナノファイバーが染料によって均一に染色されないという課題があった。また、そのような不均一な染色状態の樹脂やセルロースナノファイバーを含有したインキ組成物は、保存安定性に劣るという課題があった。一方、重合で着色剤を取り込む方法でも、筆跡堅牢性も低いということが課題であった。
The dyes described in Patent Documents 1 and 2 tend to aggregate, and when the ink solvent at the tip of the ball tip evaporates, the ink thickens, and there are cases where smearing occurs when starting to write. In addition, triphenylmethane dyes in particular have low solubility stability, so depending on the usage environment, there are problems in that a good writing feel (handwriting density does not change and handwriting continues to be produced stably) cannot be obtained, and handwriting fastness is also low.
Since the dye has low compatibility with the carrier (resin or cellulose nanofiber), the dye, resin, and cellulose nanofiber each aggregate, which causes the resin and cellulose nanofiber to be non-uniformly dyed with the dye. In addition, ink compositions containing resins or cellulose nanofibers in such a non-uniformly dyed state have a problem of poor storage stability. On the other hand, even with the method of incorporating a colorant by polymerization, there is a problem of poor handwriting fastness.
本発明は、アルコール、または、グリコールエーテルを含有する媒体;
該媒体に溶解する樹脂;および
下記一般式(1)で表される化合物を含有する着色剤;
The present invention relates to a medium containing an alcohol or a glycol ether;
a resin that dissolves in the medium; and a colorant containing a compound represented by the following general formula (1):
R7は、下記式(2)または(3)で示される構造を表し、
R 7 represents a structure represented by the following formula (2) or (3):
式(3)中、R10~R12は、各々独立して、水素原子、アルキル基、又は置換基を有するアリール基若しくは無置換のアリール基を表し、
X-は、陰イオンを表し、分子内に少なくとも1つのアニオン性置換基を持つ場合はなくてもよい。]
を含むことを特徴とする筆記具用油性インキ組成物、及び当該インキ組成物を用いたボールペンに関する。
また、本発明は、水性媒体に分散されている、上記一般式(1)を担持しているキャリアを含有することを特徴とする筆記具用水性インキ組成物、及び当該インキ組成物を用いたボールペンに関する。
In formula (3), R 10 to R 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group;
X − represents an anion, and may be absent when there is at least one anionic substituent in the molecule.
The present invention relates to an oil-based ink composition for a writing instrument, comprising:
The present invention also relates to an aqueous ink composition for a writing instrument, characterized in that it contains a carrier carrying the above general formula (1) dispersed in an aqueous medium, and a ballpoint pen using said ink composition.
本発明によれば、筆記具用油性インキ組成物は、低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高い。更に、筆記具用油性インキ組成物を用いれば、書き出しのカスレ現象が抑制され、筆跡に線飛びやカスレが生じない良好な書き味(筆跡濃度が変わらず筆跡が安定して出続ける)で、かつ高い筆跡堅牢性のボールペンを提供することができる。
また、筆記具用水性インキ組成物は、一般式(1)を担持しているキャリアの水媒体への分散安定性が高い。即ち、このことは、重合法でキャリアを作製する場合は一般式(1)と重合阻害を起こさないこと、また、セルロースナノファイバーを用いる場合は一般式(1)との相溶性が高いことを示す。更に、筆記具用水性インキ組成物を用いれば、書き出しのカスレ現象が抑制され、筆跡に線飛びやカスレが生じない良好な書き味(筆跡濃度が変わらず筆跡が安定して出続ける)で、かつ高い筆跡堅牢性のボールペンを提供することができる。
According to the present invention, the oil-based ink composition for writing instruments has high dissolution stability because the aggregation of the colorant in the ink composition is suppressed even under low and high temperature conditions. Furthermore, by using the oil-based ink composition for writing instruments, it is possible to provide a ballpoint pen that suppresses the phenomenon of smearing at the start of writing, has a good writing feel without line skipping or smearing in the handwriting (handwriting density does not change and handwriting continues to be stably produced) and has high handwriting fastness.
In addition, the aqueous ink composition for writing instruments has high dispersion stability in an aqueous medium of the carrier carrying the general formula (1). That is, this indicates that when the carrier is prepared by a polymerization method, polymerization inhibition with the general formula (1) does not occur, and when cellulose nanofibers are used, compatibility with the general formula (1) is high. Furthermore, by using the aqueous ink composition for writing instruments, it is possible to provide a ballpoint pen that suppresses the phenomenon of blurring at the beginning of writing, has a good writing feel without line skipping or blurring in the handwriting (the handwriting density does not change and the handwriting continues to be stably produced) and has high handwriting fastness.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 The following describes in detail the embodiments of the present invention.
[着色剤]
まず、着色剤として用いられる一般式(1)で表される化合物について説明する。
[Coloring agent]
First, the compound represented by formula (1) used as a colorant will be described.
R7は、式(2)または(3)で示される構造を表し、
R 7 represents a structure represented by formula (2) or (3);
式(3)中、R10~R12は、各々独立して、水素原子、アルキル基、又は置換基を有するアリール基若しくは無置換のアリール基を表し、
X-は、陰イオンを表し、分子内に少なくとも1つのアニオン性置換基を持つ場合はなくてもよい。]
In formula (3), R 10 to R 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group;
X − represents an anion, and may be absent when there is at least one anionic substituent in the molecule.
一般式(1)と似たような構造を有していても、置換基による電子供与基、電子供与基の微妙なバランスによって、その性質は大きく異なる。本発明の一般式(1)中のR1~R4以外の置換基である場合は、化合物の溶媒に対する溶解度が落ち、低温及び高温条件下においてインキ組成物内で着色剤の凝集が促進され溶解安定性が低いことが後述する比較例によって判明した。 Even if they have a similar structure to that of general formula (1), their properties differ greatly depending on the delicate balance of the electron donating groups and electron donating groups of the substituents. It has been revealed by the comparative examples described below that when the substituents are other than R 1 to R 4 in general formula (1) of the present invention, the solubility of the compound in the solvent decreases, and aggregation of the colorant is promoted in the ink composition under low and high temperature conditions, resulting in low solubility stability.
これに対し、本発明の化合物の場合は、課題を解決している。即ち、R1及びR2が、各々独立して、置換基を有するフェニル基又は無置換のフェニル基を表し、R3及びR4が、各々独立して、炭素数2以上12以下の置換基を有するアルキル基若しくは無置換のアルキル基、シアノ基、トリフルオロメチル基、又はハロゲン原子を表し、窒素原子とR3及び窒素原子とR4との間に1つのメチレン基が存在していることが特徴である。 In contrast, the compound of the present invention solves the problem. That is, R1 and R2 each independently represent a phenyl group having a substituent or an unsubstituted phenyl group, R3 and R4 each independently represent an alkyl group having a substituent with 2 to 12 carbon atoms or an unsubstituted alkyl group, a cyano group, a trifluoromethyl group, or a halogen atom, and one methylene group is present between the nitrogen atom and R3 and between the nitrogen atom and R4 .
R1とR3及びR2とR4がそれぞれ非対称でかさ高い構造の場合、N位に置換する3つの置換基が立体的なねじれ構造を形成する。そのため、分子内または分子間における化合物同士の相互作用が抑制され、低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高くなると推測している。また、R1及びR2が置換基を有するフェニル基又は無置換のフェニル基が窒素原子に直接結合する場合は、電荷が非局在化することで安定になる。その結果、高い筆跡堅牢性のボールペンが提供できると推測している。 When R1 and R3 , and R2 and R4 are asymmetric and bulky structures, the three substituents substituted at the N-position form a three-dimensional twisted structure. Therefore, it is speculated that the interaction between compounds within or between molecules is suppressed, and the aggregation of the colorant in the ink composition is suppressed even under low and high temperature conditions, resulting in high dissolution stability. In addition, when R1 and R2 are substituted phenyl groups or unsubstituted phenyl groups directly bonded to the nitrogen atom, the charge is delocalized and stable. As a result, it is speculated that a ballpoint pen with high handwriting fastness can be provided.
筆記具用水性インキ組成物は、一般式(1)を担持しているキャリアの水媒体への分散安定性が高くなっている。 The aqueous ink composition for writing instruments has high dispersion stability in an aqueous medium of a carrier carrying general formula (1).
従来、本発明の一般式(1)中のR1~R4以外の置換基である化合物とセルロースナノファイバーとの相溶性が低かった。そのため、染料分子同士、またはセルロースナノファイバー同士が、強く凝集してしまっていた。本発明の下記一般式(1)で表される化合物は、分子内または分子間における化合物同士の相互作用が抑制されるため、セルロースナノファイバーとの相溶性が高くなるため、分子内または分子間における化合物同士の相互作用が抑制され、凝集を制御することができる。その結果、均一に近い状態で着色されたセルロースナノファイバーを含む、保存安定性に優れた筆記具用水性インキ組成物となる。 Conventionally, the compatibility of compounds which are substituents other than R 1 to R 4 in the general formula (1) of the present invention with cellulose nanofibers was low. As a result, dye molecules or cellulose nanofibers were strongly aggregated together. The compound represented by the following general formula (1) of the present invention has high compatibility with cellulose nanofibers because intramolecular or intermolecular interactions between compounds are suppressed, and therefore intramolecular or intermolecular interactions between compounds are suppressed, making it possible to control aggregation. As a result, an aqueous ink composition for writing instruments containing cellulose nanofibers that are nearly uniformly colored and have excellent storage stability is obtained.
一方、モノマーと着色剤(特に染料)を混ぜて重合法を行う場合、着色剤によって、重合阻害が起こり、ポリマー化されない、着色剤(特に染料)が均一に分散されない、取り込まれない等の課題があった。本発明の一般式(1)中のR1~R4以外の置換基の場合は、重合阻害が起こった。しかし、本発明のキャリアを作成する場合、一般式(1)は分子内または分子間における化合物同士の相互作用が抑制されるため、重合阻害を起こさないことを見出した。 On the other hand, when a polymerization method is carried out by mixing a monomer and a colorant (particularly a dye), the colorant causes polymerization inhibition, and there are problems such as failure to polymerize, failure to uniformly disperse the colorant (particularly a dye), and failure to incorporate the colorant. In the case of substituents other than R 1 to R 4 in the general formula (1) of the present invention, polymerization inhibition occurs. However, when preparing the carrier of the present invention, it has been found that the general formula (1) does not cause polymerization inhibition because the interaction between compounds within or between molecules is suppressed.
まず、上記一般式(1)で表される化合物について説明する。 First, we will explain the compound represented by the above general formula (1).
式(1)中、R1及びR2における「置換基を有するフェニル基」の置換基としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下のものが挙げられる。直鎖状、分岐状、若しくは、環状の炭素数1以上20以下のアルキル基、アルコキシ基、シアノ基、ハロゲン原子、スルホ基(-SO3H)、スルホン酸エステル基、スルホンアミド基、スルホン酸塩基、ベンゼンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基等。 In formula (1), the substituent of the "substituted phenyl group" in R1 and R2 is not particularly limited, and examples thereof include the following: a linear, branched, or cyclic alkyl group having from 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, a cyano group, a halogen atom, a sulfo group ( -SO3H ), a sulfonate ester group, a sulfonamide group, a sulfonate salt group, a benzenesulfonyl group, a trifluoromethanesulfonyl group, and the like.
式(1)中、R1及びR2におけるフェニル基に置換したアルキル基としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下のものが挙げられる。メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等。 In formula (1), the alkyl group substituted on the phenyl group in R1 and R2 is not particularly limited, but examples thereof include the following: methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, etc.
中でも、メチル基、n-ブチル基、n-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、デシル基であることが、低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高くなることから好ましい。 Among these, methyl, n-butyl, n-hexyl, 2-ethylhexyl, octyl, and decyl groups are preferred because they suppress aggregation of the colorant in the ink composition and increase the dissolution stability even under low and high temperature conditions.
式(1)中、R1及びR2におけるフェニル基に置換したアルコキシ基としては、特に限定されるものではないが、以下のものが挙げられる。メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n-ブトキシ基、t-ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基等。 In formula (1), the alkoxy group substituting the phenyl group in R1 and R2 is not particularly limited, but includes the following: methoxy group, ethoxy group, propoxy group, n-butoxy group, t-butoxy group, hexyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, octyloxy group, decyloxy group, dodecyloxy group, etc.
中でも、n-ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基であることが、低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高くなることから好ましい。 Among these, n-butoxy, hexyloxy, 2-ethylhexyloxy, octyloxy, and decyloxy groups are preferred because they suppress aggregation of the colorant in the ink composition and increase dissolution stability even under low and high temperature conditions.
式(1)中、R1及びR2におけるフェニル基に置換したハロゲン原子としては、特に限定されるものではないが、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。中でもフッ素原子、塩素原子であることが低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高くなることから好ましい。 In formula (1), the halogen atom substituted on the phenyl group in R1 and R2 is not particularly limited, but examples thereof include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, a fluorine atom or a chlorine atom is preferred because it suppresses aggregation of the colorant in the ink composition even under low and high temperature conditions, thereby increasing the dissolution stability.
式(1)中、R1及びR2におけるフェニル基に置換したスルホン酸エステル基としては、特に限定されるものではないが、例えば以下のものが挙げられる。スルホン酸メチル基、スルホン酸エチル基、スルホン酸プロピル基、スルホン酸ブチル基、スルホン酸ヘキシル基、スルホン酸オクチル基等。中でもスルホン酸ブチル基、スルホン酸ヘキシル基であることが、低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高くなることから好ましい。 In formula (1), the sulfonate ester group substituted on the phenyl group in R1 and R2 is not particularly limited, but examples thereof include the following: methyl sulfonate group, ethyl sulfonate group, propyl sulfonate group, butyl sulfonate group, hexyl sulfonate group, octyl sulfonate group, etc. Among these, butyl sulfonate group and hexyl sulfonate group are preferred because they suppress aggregation of the colorant in the ink composition even under low and high temperature conditions, thereby increasing the dissolution stability.
式(1)中、R1及びR2におけるフェニル基に置換したスルホンアミド基としては、特に限定されるものではないが、例えば以下のものが挙げられる。N-メチルスルホンアミド基、N,N-ジメチルスルホンアミド基、N-エチルスルホンアミド基、N,N-ジエチルスルホンアミド基、N-プロピルスルホンアミド基、N,N-ジプロピルスルホンアミド基、N-ブチルスルホンアミド基、N,N-ジブチルスルホンアミド基、N-ペンチルスルホンアミド基、N,N-ジペンチルスルホンアミド基、N-ヘキシルスルホンアミド基、N,N-ジヘキシルスルホンアミド基、N-オクチルスルホンアミド基、N,N-ジオクチルスルホンアミド基、N-(2-エチルヘキシル)スルホンアミド基、N,N-ビス(2-エチルヘキシル)スルホンアミド基、N-(1-メチルヘキシル)スルホンアミド基、N-(1-メチルヘプチル)スルホンアミド基、N-メチル-N-ブチルスルホンアミド基、N-メチル-N-ペンチルスルホンアミド基、N-メチル-N-ヘキシルスルホンアミド基、N-メチル-N-オクチルスルホンアミド基、N-フェニルスルホンアミド基、N-(p-メチルフェニル)スルホンアミド基、N-ピロリジルスルホニル基、N-ピペリジルスルホニル基等。 In formula (1), the sulfonamide group substituting the phenyl group in R 1 and R 2 is not particularly limited, and examples thereof include the following: N-methylsulfonamide group, N,N-dimethylsulfonamide group, N-ethylsulfonamide group, N,N-diethylsulfonamide group, N-propylsulfonamide group, N,N-dipropylsulfonamide group, N-butylsulfonamide group, N,N-dibutylsulfonamide group, N-pentylsulfonamide group, N,N-dipentylsulfonamide group, N-hexylsulfonamide group, N,N-dihexylsulfonamide group, N-octylsulfonamide group, N,N-dioctylsulfonamide group, N-(2-ethyl N,N-bis(2-ethylhexyl)sulfonamide group, N-(1-methylhexyl)sulfonamide group, N-(1-methylheptyl)sulfonamide group, N-methyl-N-butylsulfonamide group, N-methyl-N-pentylsulfonamide group, N-methyl-N-hexylsulfonamide group, N-methyl-N-octylsulfonamide group, N-phenylsulfonamide group, N-(p-methylphenyl)sulfonamide group, N-pyrrolidylsulfonyl group, N-piperidylsulfonyl group, and the like.
中でも、以下のものが低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高くなることから好ましい。N,N-ジブチルスルホンアミド基、N,N-ジペンチルスルホンアミド基、N,N-ジヘキシルスルホンアミド基、N,N-ジオクチルスルホンアミド基、N,N-ビス(2-エチルヘキシル)スルホンアミド基。 Among these, the following are preferred because they suppress aggregation of the colorant in the ink composition and increase dissolution stability even under low and high temperature conditions: N,N-dibutylsulfonamide group, N,N-dipentylsulfonamide group, N,N-dihexylsulfonamide group, N,N-dioctylsulfonamide group, and N,N-bis(2-ethylhexyl)sulfonamide group.
式(1)中、R1及びR2におけるフェニル基に置換したスルホン酸塩基としては、特に限定されるものではないが、スルホン酸リチウム塩、スルホン酸ナトリウム塩、スルホン酸カリウム塩等が挙げられる。 In the formula (1), the sulfonate group substituted on the phenyl group in R 1 and R 2 is not particularly limited, but examples thereof include lithium sulfonate, sodium sulfonate, and potassium sulfonate.
式(1)中、R3及びR4の無置換のアルキル基としては、特に限定されるものではないが、以下のものが低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高くなる化合物となることから好ましい。エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、2-エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等。 In formula (1), the unsubstituted alkyl groups for R3 and R4 are not particularly limited, but the following are preferred because they result in compounds that suppress aggregation of the colorant in the ink composition and increase the dissolution stability even under low and high temperature conditions: ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, etc.
式(1)中、R3及びR4の置換基を有するアルキル基の置換基としては、特に限定されるものではないが、メトキシ基、臭素原子、塩素原子、フッ素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基等が低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高くなる化合物となることから好ましい。 In formula (1), the substituent of the alkyl group having a substituent of R3 and R4 is not particularly limited, but a methoxy group, a bromine atom, a chlorine atom, a fluorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, etc. are preferred because they result in a compound that suppresses aggregation of the colorant in the ink composition and increases the dissolution stability even under low and high temperature conditions.
式(1)中、R3及びR4のハロゲン原子としては、特に限定されるものではないが、臭素原子、塩素原子、フッ素原子、ヨウ素原子が挙げられるが、中でも塩素原子、フッ素原子が低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高くなる化合物となることから好ましい。 In formula (1), the halogen atoms of R3 and R4 are not particularly limited, but examples thereof include a bromine atom, a chlorine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. Among these, a chlorine atom and a fluorine atom are preferred because they suppress aggregation of the colorant in the ink composition even under low-temperature and high-temperature conditions, and provide a compound with high dissolution stability.
式(1)中、R5及びR6のアルキル基としては、特に限定されるものではないが、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基等が挙げられる。中でも、メチル基、エチル基であることが低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高くなる化合物となることから好ましい。 In formula (1), the alkyl group of R5 and R6 is not particularly limited, but examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, etc. Among these, a methyl group or an ethyl group is preferred because it results in a compound in which aggregation of the colorant in the ink composition is suppressed even under low-temperature and high-temperature conditions, and the compound has high dissolution stability.
式(1)中、R7は下記式(2)または(3)で示される構造を有する。これらの構造を有すると、耐光性、保存安定性に優れる。 In formula (1), R7 has a structure represented by the following formula (2) or (3): When the compound has these structures, the compound has excellent light resistance and storage stability.
式(2)中、R8は、-SO3 -基、アルコキシスルホニル基(-SO3R基)、スルホン酸アミド基(-SO2NRR基)、ハロゲン原子、パーフルオロアルキル基、又はニトロ基を表し、R9は、水素原子又はハロゲン原子を表す。 In formula (2), R 8 represents a --SO 3 -- group, an alkoxysulfonyl group (--SO 3 R group), a sulfonamide group (--SO 2 NRR group), a halogen atom, a perfluoroalkyl group, or a nitro group, and R 9 represents a hydrogen atom or a halogen atom.
式(2)中、R8及びR9におけるハロゲン原子としては、特に限定されるものではないが、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。R8におけるパーフルオロアルキル基としては、特に限定されるものではないが、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基などが挙げられる。 In formula (2), the halogen atom in R8 and R9 is not particularly limited, but may be a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom. The perfluoroalkyl group in R8 is not particularly limited, but may be a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, or the like.
式(3)中、R10~R12は、各々独立して、水素原子、アルキル基、又は置換基を有するアリール基若しくは無置換のアリール基を表す。 In formula (3), R 10 to R 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.
式(3)中、R10~R12におけるアルキル基としては、上記式(1)のR1、R2におけるアルキル基として例示したものと同様の置換基が挙げられる。 In formula (3), examples of the alkyl group in R 10 to R 12 include the same substituents as those exemplified as the alkyl groups in R 1 and R 2 in formula (1) above.
式(3)中、R10~R12における置換基を有するアリール基若しくは無置換のアリール基としては、特に限定されるものではないが、フェニル基が挙げられる。アリール基の置換基としては、特に限定されるものではないが、メチル基、エチル基、メトキシ基、シアノ基等が挙げられる。 In formula (3), the substituted or unsubstituted aryl group in R to R 12 is not particularly limited, but may be a phenyl group. The substituent on the aryl group is not particularly limited, but may be a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, a cyano group, etc.
なお、式(1)中のR7は、式(2)中のR8が-SO3 -基、R9が水素原子である下記式(4)で示される構造がより好ましい。 It is more preferable that R 7 in formula (1) has a structure represented by the following formula (4) in which R 8 in formula (2) is an --SO 3 -- group and R 9 is a hydrogen atom.
式(1)で表される化合物の好ましい例として、化合物(A1)~(A92)を以下に示すが、下記の化合物に限定されるものではない。 Preferred examples of the compound represented by formula (1) include compounds (A1) to (A92) shown below, but are not limited to the compounds shown below.
これらの中で、化合物(A2)、(A3)、(A4)、(A5)、(A6)、(A8)、(A9)、(A10)、(A18)、(A19)、(A22)、(A23)、(A24)、(A25)、(A26)、(A27)、(A28)、(A29)、(A30)、(A31)、(A40)、(A41)、(A42)、(A43)、(A44)、(A45)、(A46)、(A47)、(A48)、(A49)、(A59)、(A60)、(A64)、(A65)、(A66)、(A67)、(A68)、(A76)、(A77)、(A78)、(A79)、(A80)、(A83)、(A87)、(A88)、(A89)、(A90)、(A91)で示される化合物が好ましい。 Among these, the compounds represented by the formula (A2), (A3), (A4), (A5), (A6), (A8), (A9), (A10), (A18), (A19), (A22), (A23), (A24), (A25), (A26), (A27), (A28), (A29), (A30), (A31), (A40), (A41), (A42), (A43), (A44), (A45), (A46), (A47), (A48), (A49), (A59), (A60), (A64), (A65), (A66), (A67), (A68), (A76), (A77), (A78), (A79), (A80), (A83), (A87), (A88), (A89), (A90), and (A91) are preferred.
中でも特に、(A2)、(A4)、(A5)、(A6)、(A8)、(A18)、(A19)、(A24)、(A25)、(A26)、(A27)、(A28)、(A40)、(A45)、(A46)、(A64)、(A65)、(A84)、(A88)、(A89)、(A90)、(A91)、(A92)がより好ましい。 Among them, (A2), (A4), (A5), (A6), (A8), (A18), (A19), (A24), (A25), (A26), (A27), (A28), (A40), (A45), (A46), (A64), (A65), (A84), (A88), (A89), (A90), (A91), and (A92) are particularly preferred.
式(1)で表される化合物は、カチオンが非局在化して存在し、カチオン部位は、分子中のどの位置に存在していても良く、いずれも本発明の範疇である。例えば、分子内にアニオン性置換基を持つ化合物(A1)の場合は、式(1)中のX-は存在せず、以下のように構造が変化する。 In the compound represented by formula (1), the cation is delocalized, and the cationic site may be present at any position in the molecule, and any of them is within the scope of the present invention. For example, in the case of compound (A1) having an anionic substituent in the molecule, X- in formula (1) does not exist, and the structure changes as follows.
一方、分子内にアニオン性置換基を持たない化合物(A74)の場合には、下記のように構造が変化する。 On the other hand, in the case of compound (A74) that does not have an anionic substituent in the molecule, the structure changes as shown below.
上記一般式(1)で表される化合物は、1種を単独で用いてもよく、また、用途に応じて、色調等を調整するために、2種以上を併用してもよい。さらに、公知の顔料や染料と組み合わせて用いることもできる。組み合わせる公知の顔料や染料は、2種以上であってもよい。 The compound represented by the above general formula (1) may be used alone or in combination with two or more kinds to adjust the color tone, etc., depending on the application. Furthermore, it may be used in combination with a known pigment or dye. The known pigment or dye to be combined may be two or more kinds.
上記一般式(1)で表される化合物が含まれる筆記具用油性インキ組成物、筆記具用水性インキ組成物を用いて、ボールペン、サインペン、マーキングペン等に好適に用いることができる。 The oil-based ink composition for writing instruments and the water-based ink composition for writing instruments containing the compound represented by the above general formula (1) can be suitably used in ballpoint pens, felt-tip pens, marking pens, etc.
一般式(1)で表される化合物の配合量は、用途に応じて適宜選択されるが、インキ組成物全量に対し、1質量%以上50質量%以下であることが好ましい。より好ましくは2質量%以上45質量%以下であり、さらに好ましくは、5質量%以上40質量%以下である。 The amount of the compound represented by general formula (1) is appropriately selected depending on the application, but is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less of the total amount of the ink composition. More preferably, it is 2% by mass or more and 45% by mass or less, and even more preferably, it is 5% by mass or more and 40% by mass or less.
また、一般式(1)で表される化合物のみを着色剤として用いてもよいが、他の公知の着色剤を併用してもよい。 In addition, the compound represented by general formula (1) may be used alone as a colorant, but other known colorants may also be used in combination.
併用することができる着色剤(染料、顔料)は、色相、印画感度、耐光性、保存性及び樹脂との溶解性等を考慮してインキの目的や用途に応じて決められる。 The colorants (dyes, pigments) that can be used in combination are determined according to the purpose and application of the ink, taking into consideration factors such as hue, printing sensitivity, light resistance, storage stability, and solubility with the resin.
併用できる公知染料としては、特に限定されるものではないが、例えば、酸性染料、塩基性染料、金属錯体染料、造塩染料、アジン染料、縮合アゾ化合物、アゾ金属錯体、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物、メチン化合物、アリルアミド化合物、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料、塩基染料レーキ化合物、オキサジン化合物、チアジン化合物、キサンテン化合物等が挙げられる。 Known dyes that can be used in combination are not particularly limited, but examples include acid dyes, basic dyes, metal complex dyes, salt-forming dyes, azine dyes, condensed azo compounds, azo metal complexes, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene compounds, methine compounds, allylamide compounds, phthalocyanine dyes, triphenylmethane dyes, basic dye lake compounds, oxazine compounds, thiazine compounds, xanthene compounds, etc.
具体例として、NIGROSIN BASE EX-BP、NUBIAN BLACKPA-2800、VALIFAST BLACK 1805、VALIFAST BLACK 1807、VALIFAST BLACK 1815、VALIFAST BLACK 1821、Oil Blue 613、VALIFAST RED 1308、VALIFAST RED 1320、VALIFAST RED 1355、VALIFAST RED 1360、VALIFAST BLUE 1601、VALIFAST BLUE 1605、VALIFAST BLUE 1621、VALIFAST YELLOW 1101、VALIFAST YELLOW 1151(以上、オリエント化学工業(株)社製)、Aizen Spilon Blue 2BNH、Aizen Spilon Red C-GH、Aizen Spilon Red C-BH、Aizen Spilon Yellow C-GHN new、Aizen Spilon Yellow GRLH special、Aizen S.P.T. Blue-121(以上、保土谷化学工業(株)社製)等を挙げることができる。 Specific examples include NIGROSIN BASE EX-BP, NUBIAN BLACKPA-2800, VALIFAST BLACK 1805, VALIFAST BLACK 1807, VALIFAST BLACK 1815, VALIFAST BLACK 1821, Oil Blue 613, VALIFAST RED 1308, VALIFAST RED 1320, VALIFAST RED 1355, VALIFAST RED 1360, VALIFAST BLUE 1601, VALIFAST BLUE 1605, VALIFAST BLUE 1621, VALIFAST YELLOW 1101, VALIFAST YELLOW 1151 (all manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), Aizen Spilon Blue 2BNH, Aizen Spilon Red C-GH, Aizen Spilon Red C-BH, Aizen Spilon Yellow C-GHN new, Aizen Spilon Yellow GRLH special, Aizen S.P.T. Blue-121 (all manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), etc.
本発明の染料の配合量は、インキ組成物全量に対し、1質量%以上50質量%以下の範囲で選択される。 The amount of the dye of the present invention is selected in the range of 1% by mass or more and 50% by mass or less based on the total amount of the ink composition.
併用できる公知顔料としては、特に限定されるものではないが、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、二酸化チタン顔料、フタロシアニン、キナクリドン、ジケトピロール、アゾ、ジオキサン、キノフタロン、トリフェニルメタン、ペリレン、ペリノン、メタリック顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料等を挙げることができる。 Known pigments that can be used in combination are not particularly limited, but examples include carbon black, aniline black, titanium dioxide pigments, phthalocyanine, quinacridone, diketopyrrole, azo, dioxane, quinophthalone, triphenylmethane, perylene, perinone, metallic pigments, pearl pigments, fluorescent pigments, and phosphorescent pigments.
具体例として例えば、FUJI FAST RED 8800(C.I.Pigment Red 254)、FUJI FAST RED 2200(C.I.Pigment Red 170)(以上、冨士色素(株)社製)等を挙げることができる。 Specific examples include FUJI FAST RED 8800 (C.I. Pigment Red 254) and FUJI FAST RED 2200 (C.I. Pigment Red 170) (both manufactured by Fuji Pigment Co., Ltd.).
顔料は、媒体に分散後の平均粒径が30nm以上700nm以下となるものが好ましい。 It is preferable that the pigment has an average particle size of 30 nm or more and 700 nm or less after dispersion in the medium.
顔料の配合量は、インキ組成物全量に対し、0.5質量%以上25質量%以下、好ましくは0.5質量%以上20質量%以下までの範囲で必要に応じて配合することができる。 The amount of pigment to be blended may be in the range of 0.5% to 25% by mass, preferably 0.5% to 20% by mass, based on the total amount of the ink composition, as required.
尚、一般式(1)で表される化合物と、併用できる染料・顔料とを含めた着色剤としては、用途に応じて適宜選択されるが、インキ組成物全量に対し、1質量%以上50質量%以下の範囲で配合されることが好ましい。 The colorant, including the compound represented by formula (1) and the dyes and pigments that can be used in combination, is appropriately selected depending on the application, but is preferably blended in the range of 1% by mass or more and 50% by mass or less based on the total amount of the ink composition.
<筆記具用油性インキ組成物>
次に、本発明に係る筆記具用油性インキ組成物について説明する。
<Oil-based ink composition for writing instruments>
Next, the oil-based ink composition for a writing instrument according to the present invention will be described.
本発明の筆記具用油性インキ組成物は、一般式(1)で表される化合物を含有する着色剤以外に、アルコールを含有する媒体、および媒体に溶解する樹脂を含有する。 The oil-based ink composition for writing instruments of the present invention contains, in addition to a colorant containing a compound represented by general formula (1), a medium containing alcohol, and a resin that dissolves in the medium.
また、上記の構成成分以外に、各種用途における特性を阻害しない範囲において、添加剤を適宜添加してもよい。添加剤については、後述する。 In addition to the above components, additives may be added as appropriate to the extent that they do not impair the properties for various applications. The additives will be described later.
[媒体]
本発明における「媒体」とは、アルコール、または、グリコールエーテルである。媒体は、インキの目的や用途に応じて選択されるものであり、特に限定されず、1種又は2種以上用いることができる。
[Media]
The "medium" in the present invention is alcohol or glycol ether. The medium is selected according to the purpose and use of the ink, and is not particularly limited, and one or more kinds may be used.
以下、好適に用いられるアルコールを記載する。 The following are some suitable alcohols:
例えば、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、tert-ブタノール、sec-ブタノール、2-メチル-2-ブタノール、3-ペンタノール、オクタノール、シクロヘキサノール等の置換基を有さないアルキルモノアルコール;2-フェノキシエタノール、3-メチル-3-メトキシ-1-ブタノールなどの置換基を有するアルキルモノアルコール;ベンジルアルコール等の芳香族アルコールが挙げられる。置換基を有するアルキルモノアルコールにおける置換基としては、アルコキシ基、アリールオキシ基が挙げられる。 For example, alkyl monoalcohols having no substituents, such as ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, tert-butanol, sec-butanol, 2-methyl-2-butanol, 3-pentanol, octanol, and cyclohexanol; alkyl monoalcohols having substituents, such as 2-phenoxyethanol and 3-methyl-3-methoxy-1-butanol; and aromatic alcohols, such as benzyl alcohol. Examples of the substituents in alkyl monoalcohols having a substituent include alkoxy groups and aryloxy groups.
また、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、3-メチル-1,3-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール等のアルキル多価アルコールが挙げられる。 Other examples include alkyl polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 3-methyl-1,3-butanediol, and 1,3-butanediol.
更に、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モノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ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等のグリコールエーテル系アルコールが挙げられる。 Further examples include glycol ether alcohols such as ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and triethylene glycol monobutyl ether.
特に、3-メチル-3-メトキシ-1-ブタノール、1,3-ブタンジオール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が好適に用いられる。 In particular, 3-methyl-3-methoxy-1-butanol, 1,3-butanediol, propylene glycol monomethyl ether, etc. are preferably used.
また、グリコールエーテルも好適に用いることができる。グリコールエーテルには、モノアルコールモノエーテルも存在するが、これらに関してはアルコールとして記載した。以下、ジエーテルを例示する。エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコール、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル等が挙げられる。 Glycol ethers can also be used. Glycol ethers include monoalcohol monoethers, but these are described as alcohols. Examples of diethers include ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol dipropyl ether.
また、媒体には、アルコールやグリコールエーテルに加えて、水;3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等のエステル系溶媒を含んでもよい。 In addition to alcohol and glycol ether, the medium may also contain water; ester solvents such as 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, butyl acetate, and methyl propionate.
本発明の媒体の使用量は、ボールペン、サインペン、マーキングペン等筆記具の種類により変動するが、インキ組成物全量を基準として、1質量%以上70質量%以下であることが好ましく、より好ましくは3質量%以上60質量%以下であり、特に好ましくは5質量%以上30質量%以下である。 The amount of the medium used in the present invention varies depending on the type of writing instrument, such as a ballpoint pen, a felt tip pen, or a marking pen, but is preferably from 1% by mass to 70% by mass, more preferably from 3% by mass to 60% by mass, and particularly preferably from 5% by mass to 30% by mass, based on the total amount of the ink composition.
[樹脂]
本発明の筆記具用油性インキ組成物は、インキの粘度調整及び耐擦過性の向上のため、上記媒体に溶解する樹脂を含む。
[resin]
The oil-based ink composition for writing instruments of the present invention contains a resin that dissolves in the above-mentioned medium in order to adjust the viscosity of the ink and improve the scratch resistance.
樹脂としては、インキの目的や用途に応じて決められるものであり、特に限定されるものではないが、例えば、ブチラール樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、スチレン樹脂、スチレン-アクリル樹脂、スチレン-マレイン酸樹脂、テルペン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン変性マレイン樹脂、ロジンフェノール樹脂、マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、必要に応じて2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The resin is determined according to the purpose and use of the ink, and is not particularly limited, but examples include butyral resin, ketone resin, polyvinylpyrrolidone resin, styrene resin, styrene-acrylic resin, styrene-maleic acid resin, terpene resin, acrylic resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, terpene phenol resin, rosin modified maleic resin, rosin phenol resin, maleic acid resin, phenol resin, xylene resin, urea resin, polyamide resin, phenoxy resin, cellulose-based resin, etc. These resins may be used alone, or two or more types may be used in combination as necessary.
本発明では、カスレが生じない書き味を出すために、ブチラール樹脂、ケトン樹脂が好ましく用いられる。 In the present invention, butyral resins and ketone resins are preferably used to provide a writing feel that does not cause smearing.
ブチラール樹脂としては、例えば、低重合度タイプのエスレックBL-1、BL-2、BL-10、高重合タイプのBH-3、BH-6、BX-1、BX-5、BH-S(以上、積水化学工業(株)社製)等が挙げられる。 Examples of butyral resins include low polymerization types such as S-LEC BL-1, BL-2, and BL-10, and high polymerization types such as BH-3, BH-6, BX-1, BX-5, and BH-S (all manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.).
ケトン樹脂としては、例えば、ケトンレジンK-90(荒川化学工業(株)社製)、ハイラック901、ハイラック110H、ハイラック111(以上、日立化成(株)社製)等が挙げられる。 Examples of ketone resins include Ketone Resin K-90 (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.), Hilac 901, Hilac 110H, and Hilac 111 (all manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.).
また、ポリビニルピロリドン樹脂としては、例えば、ポリビニルピロリドンK-90(日本触媒(株)社製)が挙げられる。 An example of a polyvinylpyrrolidone resin is Polyvinylpyrrolidone K-90 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.).
樹脂の配合量は、インク組成物全量を基準として、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは3質量%以上30質量%以下であり、特に好ましくは5質量%以上25質量%以下である。上記の範囲内であれば、粘度調整が容易であり、またペン先の摩耗を防止でき、安定して良好な書き味が得られる。さらに、造膜性を適度に抑えることできるため、ペン先が暴露されている状態が続いた場合であっても、インキの固化を抑制でき、書き出し時の「カスレ現象」を抑制できる。 The amount of resin is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or more and 25% by mass or less, based on the total amount of the ink composition. Within the above range, viscosity adjustment is easy, wear on the pen tip can be prevented, and a stable and good writing feel can be obtained. Furthermore, since film-forming properties can be appropriately suppressed, solidification of the ink can be suppressed even if the pen tip is left exposed for a long period of time, and the "blurring phenomenon" when starting to write can be suppressed.
[添加剤]
更に必要に応じて、インクに悪影響を及ぼさない範囲内で添加剤を加えてもよい。例えば、防錆剤、界面活性剤、潤滑剤、湿潤剤、紫外線吸収剤、消泡剤、酸化防止剤、pH調整剤、レベリング剤、防腐剤、セルロースナノファイバー等を挙げることができる。
[Additives]
Furthermore, if necessary, additives may be added within a range that does not adversely affect the ink, such as rust inhibitors, surfactants, lubricants, wetting agents, UV absorbers, defoamers, antioxidants, pH adjusters, leveling agents, preservatives, and cellulose nanofibers.
防錆剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、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、サポニン、エチレンジアミン四酢酸、金属塩系化合物、及びリン酸エステル系化合物等が挙げられる。 Anti-rust agents include, but are not limited to, benzotriazole, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, diisopropylammonium nitrite, saponin, ethylenediaminetetraacetic acid, metal salt compounds, and phosphate ester compounds.
界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、例えばカチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。 The surfactant is not particularly limited, but examples thereof include cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, silicone-based surfactants, and fluorine-based surfactants.
潤滑剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、高級脂肪酸、シリコーンオイル、グリセリン脂肪酸エステル、ひまし油、リン酸エステル及びその金属塩、アンモニウム塩等が挙げられ、ボールペンのボールチップのボール受け座の摩耗防止効果がある。これらの潤滑剤は、単独又は2種以上用いてもよい。更に、潤滑性を向上させるために、シリカ微粒子、アルミナ微粒子等の微粒子を添加してもよい。 The lubricant is not particularly limited, but examples thereof include higher fatty acids, silicone oils, glycerin fatty acid esters, castor oil, phosphate esters and their metal salts, ammonium salts, etc., and are effective in preventing wear of the ball receiving seat of the ball tip of a ballpoint pen. These lubricants may be used alone or in combination of two or more kinds. Furthermore, fine particles such as silica fine particles and alumina fine particles may be added to improve lubricity.
湿潤剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、グリセリン、ソルビタン系化合物、多糖類、尿素等が挙げられる。 Humectants include, but are not limited to, glycerin, sorbitan compounds, polysaccharides, urea, etc.
紫外線吸収剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、2-(2’-ヒドロキシ-3’-t-ブチル5’-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、及びp-安息香酸-2-ヒドロキシベンゾフェノンが挙げられる。 Examples of ultraviolet absorbers include, but are not limited to, 2-(2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazole, and p-benzoic acid-2-hydroxybenzophenone.
消泡剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジメチルポリシロキサンのようなシリコーン系化合物、鉱物油、及びフッ素系化合物が挙げられる。 Antifoaming agents include, but are not limited to, silicone compounds such as dimethylpolysiloxane, mineral oils, and fluorine-based compounds.
酸化防止剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジブチルヒドロキシトルエン、ノルジヒドロキシトルエン、フラボノイド、ブチルヒドロキシアニソール、アスコルビン酸誘導体、α-トコフェロール、カテキン類が挙げられる。 Antioxidants include, but are not limited to, dibutylhydroxytoluene, nordihydroxytoluene, flavonoids, butylhydroxyanisole, ascorbic acid derivatives, α-tocopherol, and catechins.
pH調整剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、水酸化ナトリウム、アルカノールアミン、オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ラウリルアミン、N,N-ジメチルステアリンアミン、N,N-ジメチルステアリルアミン、N,N-ジメチルオクチルアミン、アンモニウムのようなアルカリ化剤、または、アルキルベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸、ジアルキルスルホコハク酸、ナフタレンスルホン酸、オレイン酸、ナフタレンスルホン酸-ホルムアルデヒド縮合体のような酸性化合物が挙げられる。 Examples of pH adjusters include, but are not limited to, alkalizing agents such as sodium hydroxide, alkanolamines, oxyethylene alkylamines, polyoxyethylene alkylamines, laurylamine, N,N-dimethylstearinamine, N,N-dimethylstearylamine, N,N-dimethyloctylamine, and ammonium, and acidic compounds such as alkylbenzenesulfonic acid, methanesulfonic acid, dialkylsulfosuccinic acid, naphthalenesulfonic acid, oleic acid, and naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates.
レベリング剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アセチレングリコール、アセチレンアルコール、及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。 Leveling agents are not particularly limited, but examples include acetylene glycol, acetylene alcohol, and silicone surfactants.
[製造方法]
筆記具用油性インキ組成物は、公知の方法により製造することができる。
[Production method]
The oil-based ink composition for a writing instrument can be produced by a known method.
例えば、媒体、一般式(1)で表される化合物、樹脂、及び必要に応じて、他の着色剤や添加剤を適度な温度範囲で配合し、ミキサー、ロール、ホモジナイザー、ディスパー等の撹拌混合することで得られる。また、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、及び、高圧対向衝突式の分散機を用いることもできる。 For example, the medium, the compound represented by formula (1), the resin, and, if necessary, other colorants and additives are mixed at an appropriate temperature range, and the mixture is stirred and mixed using a mixer, roll, homogenizer, disperser, or the like. In addition, a media-type dispersing machine such as a rotary shear homogenizer, ball mill, sand mill, or attritor, and a high-pressure counter-collision type dispersing machine can also be used.
本発明の筆記具用油性インキ組成物は、一定量の固形分を確保する必要があり、固形分が少なくなるとインキの粘性が低くなり、インキのボタ落ちにつながる。 The oil-based ink composition for writing instruments of the present invention must have a certain amount of solids content. If the solids content is too low, the ink will have a low viscosity, which can lead to ink dripping.
即ち、本発明の筆記具用油性インキ組成物の粘度は、24.5~25.5℃雰囲気下、38.30(1/s)の剪断速度で100~3000mPa・sの範囲である。 That is, the viscosity of the oil-based ink composition for writing instruments of the present invention is in the range of 100 to 3000 mPa·s at a shear rate of 38.30 (1/s) in an atmosphere of 24.5 to 25.5°C.
このように製造された筆記具用油性インキ組成物は、ボールペン、サインペン、マーキングペンに充填される。 The oil-based ink composition for writing instruments produced in this manner is filled into ballpoint pens, felt tip pens, and marking pens.
例えば、ボールペンに関して説明する。 For example, let's explain about ballpoint pens.
ボールペンの構造や形態は特に限定されるものではない。例えば、ボールを先端のボール受け座に装着したボールチップを先端部に接続させているインキ収容管が軸筒の内空に収容され、このチップが軸筒の先端から突き出ている構造を有しているボールペンを挙げることができる。インキ収容管の開口から基端から油性ボールペンインキ組成物が充填された後、基端の開口は逆流防止の液栓または逆流防止体でふさがれる。 The structure and shape of the ballpoint pen are not particularly limited. For example, there is a ballpoint pen having an ink reservoir tube with a ball tip attached to a ball receiving seat at the tip, which is connected to the tip, housed inside the barrel, and the tip protruding from the tip of the barrel. After the oil-based ballpoint pen ink composition is filled from the opening of the ink reservoir tube through the base end, the opening at the base end is closed with a backflow prevention plug or backflow prevention body.
ボールが筆記媒体上を転がることにより、ボールチップとボールとの間隙からボール表面に油性ボールペン用インキ組成物が供給され、筆記媒体に浸みこんで筆跡が形成される。 As the ball rolls over the writing medium, the ink composition for the oil-based ballpoint pen is supplied to the surface of the ball through the gap between the ball tip and the ball, soaking into the writing medium and forming a handwritten mark.
<筆記具用水性インキ組成物>
次に、本発明に係る筆記具用水性インキ組成物について説明する。
<Water-based ink composition for writing instruments>
Next, the water-based ink composition for a writing instrument according to the present invention will be described.
本発明の筆記具用水性インキ組成物とは、水性媒体に分散されている、一般式(1)を担持しているキャリアを含有することを特徴とする。 The aqueous ink composition for writing instruments of the present invention is characterized by containing a carrier carrying general formula (1) dispersed in an aqueous medium.
[キャリア]
本発明で言う一般式(1)を担持しているキャリアとは、キャリアに一般式(1)で表される化合物が分散された状態、キャリアに一般式(1)で表される化合物が内包された状態、または、キャリアが一般式(1)で表される化合物で着色された状態等を意味する。
[Career]
The carrier carrying the general formula (1) in the present invention means a state in which the compound represented by the general formula (1) is dispersed in the carrier, a state in which the compound represented by the general formula (1) is encapsulated in the carrier, or a state in which the carrier is colored with the compound represented by the general formula (1), etc.
キャリアとは、特に限定されるものではないが、例えば、結着樹脂、セルロースナノファイバー、マイクロカプセル等を挙げることができる。 The carrier is not particularly limited, but examples include binder resins, cellulose nanofibers, microcapsules, etc.
色材を内包する樹脂粒子の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、塊状樹脂粉砕法、懸濁重合法、乳化重合法、ミニエマルジョン重合法、転相乳化法等を挙げることができる。 The method for producing resin particles containing coloring material is not particularly limited, but examples include a bulk resin grinding method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a mini-emulsion polymerization method, and a phase inversion emulsification method.
塊状樹脂粉砕法は、予め一般式(1)で表される化合物を含有するように重合して得た塊状の樹脂を、粉砕機等を用いて物理的に粉砕する方法である。 The lump resin crushing method is a method in which a lump resin obtained by polymerizing in advance so as to contain the compound represented by general formula (1) is physically crushed using a crusher or the like.
懸濁重合法は、一般式(1)で表される化合物を溶解させた重合性モノマーを分散剤の存在下、水系媒体中に液状を懸濁させ、この状態で液滴を重合させる方法である。 The suspension polymerization method is a method in which a polymerizable monomer in which a compound represented by general formula (1) is dissolved is suspended in a liquid state in an aqueous medium in the presence of a dispersant, and the droplets are polymerized in this state.
乳化重合法は、一般式(1)で表される化合物の存在下、重合性モノマーを水系媒体中に乳化させた状態で重合させる方法である。 The emulsion polymerization method is a method in which a polymerizable monomer is polymerized in an aqueous medium in the presence of a compound represented by general formula (1).
ミニエマルジョン重合法は、重合性モノマーを一般式(1)で表される化合物を溶解または分散させ、界面活性剤の存在下、水系媒体中で強攪拌させて樹脂粒子を形成する方法である。 The mini-emulsion polymerization method is a method in which a polymerizable monomer is dissolved or dispersed in a compound represented by general formula (1) and vigorously stirred in an aqueous medium in the presence of a surfactant to form resin particles.
転送乳化法は、溶媒に一般式(1)で表される化合物と樹脂を溶解させ、界面活性剤の存在下に、水系媒体中で強攪拌させて樹脂粒子を形成した後、溶媒を留去する方法である。 The transfer emulsification method involves dissolving the compound represented by general formula (1) and a resin in a solvent, vigorously stirring the mixture in an aqueous medium in the presence of a surfactant to form resin particles, and then distilling off the solvent.
予め製造した樹脂粒子の表面に一般式(1)で表される化合物を結合させる方法として、例えば、樹脂粒子の表面に一般式(1)で表される化合物を付着させる物理的染色法、樹脂粒子を有機溶剤で膨潤させ、一般式(1)で表される化合物と混合することで、一般式(1)で表される化合物を樹脂の内部にまで侵入させる化学的膨潤法等を挙げることができる。 Examples of methods for bonding the compound represented by general formula (1) to the surface of resin particles that have been produced in advance include a physical dyeing method in which the compound represented by general formula (1) is attached to the surface of the resin particles, and a chemical swelling method in which the resin particles are swollen with an organic solvent and mixed with the compound represented by general formula (1), allowing the compound represented by general formula (1) to penetrate into the interior of the resin.
上記の中でも、本発明の課題を解決するために、樹脂粒子の粒子径を十分に小さくすることができ、また、着色度の高い樹脂を得る観点から乳化重合法、ミニエマルジョン重合法、転相乳化法等が好ましい。 Among the above, emulsion polymerization, mini-emulsion polymerization, phase inversion emulsification, etc. are preferred from the viewpoint of being able to sufficiently reduce the particle size of the resin particles and obtain a resin with a high degree of coloration in order to solve the problems of the present invention.
本発明の筆記具用水性インキ組成物は、水性媒体に一般式(1)を担持しているキャリアの分散液、及び必要に応じて、他の着色剤や添加剤を適度な温度範囲で配合し、ミキサー、ロール、ホモジナイザー、ディスパー等の撹拌混合することで得られる。また、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、及び、高圧対向衝突式の分散機を用いることで調製することができる。 The aqueous ink composition for writing instruments of the present invention can be obtained by mixing a dispersion of a carrier carrying general formula (1) in an aqueous medium, and, if necessary, other colorants and additives, at an appropriate temperature range, and stirring and mixing with a mixer, roll, homogenizer, disperser, etc. It can also be prepared using a media-type disperser such as a rotary shear homogenizer, ball mill, sand mill, or attritor, and a high-pressure counter-collision type disperser.
本発明の筆記具用水性インキ組成物は、用途に応じて、適応するペン先を持ちることができる。例えば、ボールペンチップ、フェルトチップ、繊維チップ、繊維芯、プラスクチップ、多孔質芯等を挙げることができる。 The aqueous ink composition for writing instruments of the present invention can have a pen tip that is suitable for the application. Examples include ballpoint pen tips, felt tips, fiber tips, fiber cores, plastic tips, porous cores, etc.
本発明の筆記具用水性インキ組成物は、キャリアに一般式(1)で表される化合物が分散された状態、キャリアに一般式(1)で表される化合物が内包された状態が好ましい。 The aqueous ink composition for writing instruments of the present invention is preferably in a state in which the compound represented by general formula (1) is dispersed in the carrier, or in a state in which the compound represented by general formula (1) is encapsulated in the carrier.
このような一般式(1)で表される化合物をキャリアに内包させるには、例えば、一般式(1)で表される化合物を溶解させた疎水性モノマーを用いて重合する、或いは一般式(1)で表される化合物の表面に吸着させた疎水性モノマーを用いて重合すること等によって製造することができる。 To incorporate such a compound represented by general formula (1) into a carrier, it can be produced, for example, by polymerizing the compound represented by general formula (1) using a hydrophobic monomer in which the compound is dissolved, or by polymerizing the compound represented by general formula (1) using a hydrophobic monomer adsorbed on the surface of the compound.
一般式(1)で表される化合物の含有量は、キャリアの含有量に対して、質量比率で0.4倍以上20倍以下であることが好ましい。一般式(1)で表される化合物の含有量が、樹脂の含有量に対して質量比率で0.4倍未満であると、筆跡に線飛びやカスレが生じる傾向にある。一方、一般式(1)で表される化合物の含有量が、樹脂の含有量に対して質量比率で20倍を超えると、凝集が促進され、芯先のつまりを起こす傾向にある。 The content of the compound represented by general formula (1) is preferably 0.4 to 20 times the mass ratio of the carrier content. If the content of the compound represented by general formula (1) is less than 0.4 times the mass ratio of the resin content, there is a tendency for skipped lines and smudges to occur in the handwriting. On the other hand, if the content of the compound represented by general formula (1) is more than 20 times the mass ratio of the resin content, aggregation is promoted, and there is a tendency for the tip of the lead to become clogged.
油性染料を色材として用いる場合、油性染料を溶解させた疎水性モノマーを用いて重合することができる。この重合方法については、Colloid and Polymer Science、2003年12月、282巻、p119-126に詳細な検討が報告されている。また、色材表面に吸着させた疎水性モノマーを用いて重合する方法の具体例としては、個別に調製した色材の分散体と疎水性モノマーの分散体を混合してから重合する方法等を挙げることができる。この方法については、“Encapsulation of Carbon Black by Miniemulsion Polymerization”、Macromolecular Chemistry and Physics、2001年1月、202巻、p.51-60に詳細な検討が報告されているので参考にした。 When an oil-based dye is used as a coloring material, the polymerization can be performed using a hydrophobic monomer in which the oil-based dye is dissolved. A detailed study of this polymerization method is reported in Colloid and Polymer Science, December 2003, Vol. 282, pp. 119-126. A specific example of a method of polymerization using a hydrophobic monomer adsorbed on the coloring material surface is a method of mixing a dispersion of a coloring material and a dispersion of a hydrophobic monomer that have been separately prepared, and then polymerizing the mixture. A detailed study of this method is reported in "Encapsulation of Carbon Black by Miniemulsion Polymerization", Macromolecular Chemistry and Physics, January 2001, Vol. 202, pp. 51-60, and this was used as a reference.
本発明の筆記具用水性インキ組成物の水性媒体に一般式(1)を担持しているキャリアの結着樹脂としては、用途に応じて選択されるが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N-ビニルピロリドン、アンモニウム塩を有する重合性単量体等の親水性の重合性単量体と、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレン、N-ビニルカルバゾール等の親油性の重合性単量体とを、適切な混合比で、既知の手法により共重合化した結着樹脂を用いることができる。 The binder resin of the carrier carrying the general formula (1) in the aqueous medium of the aqueous ink composition for writing instruments of the present invention is selected according to the application, but for example, a binder resin obtained by copolymerizing a hydrophilic polymerizable monomer such as acrylic acid, methacrylic acid, N-(2-hydroxyethyl)acrylamide, N-vinylpyrrolidone, or a polymerizable monomer having an ammonium salt with a lipophilic polymerizable monomer such as an acrylic acid ester, a methacrylic acid ester, vinyl acetate, styrene, or N-vinylcarbazole in an appropriate mixing ratio by a known method can be used.
具体的には、メタクリル酸メリル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸tert-ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2-メトキシエチル、メタクリル酸2-エトキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のビニル基を有するエステル類の単独重合体又は共重合体(ビニル系樹脂) Specific examples include homopolymers or copolymers (vinyl resins) of esters having vinyl groups, such as meryl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, isobornyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, and diethylaminoethyl methacrylate.
ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート等の単官能アクリレート;ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)シアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、グリセリントリアクリレート、グリセリントリメタクリレート等の多官能アクリレート及びメタクリレート;並びに、トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールに、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを付加した後、アクリレート化またはメタクリレート化することによって得られる多官能アクリレート及び多官能メタクリレートを挙げることができる。さらに、ウレタンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂とアクリル酸またはメタクリル酸との反応生成物である多官能のエポキシアクリレート類またはエポキシメタクリレート類も用いることができる。 Monofunctional acrylates such as polyethylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monoacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, phenoxyethyl acrylate, and phenoxyethyl methacrylate; polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolethane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, and polyfunctional acrylates and methacrylates such as trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, hexanediol diacrylate, hexanediol dimethacrylate, trimethylolpropane tri(acryloyloxypropyl)ether, tri(acryloyloxyethyl)isocyanurate, tri(acryloyloxyethyl)cyanurate, triallyl isocyanurate, glycerin triacrylate, and glycerin trimethacrylate; and polyfunctional acrylates and polyfunctional methacrylates obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol such as trimethylolpropane or glycerin, followed by acrylate or methacrylate. In addition, urethane acrylates, polyester acrylates, and polyfunctional epoxy acrylates or epoxy methacrylates, which are reaction products of epoxy resins and acrylic acid or methacrylic acid, can also be used.
スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、4-メトキシスチレン、4-クロロスチレン等が挙げられる。すなわち、上記した(メタ)アクリル酸エステル共重合物は、スチレン系単量体を有するスチレン-(メタ)アクリル酸系共重合体であることが好ましい。 Examples of such copolymers include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-t-butylstyrene, 4-methoxystyrene, and 4-chlorostyrene. In other words, the above-mentioned (meth)acrylic acid ester copolymer is preferably a styrene-(meth)acrylic acid copolymer having a styrene monomer.
上記重合性単量体の中でも、メタクリル酸シクロヘキシル、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、トリアリルイソシアヌレートを用いることが好ましい。上記重合性単量体は、1種を単独で用いてもよく、必要に応じて2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Among the above polymerizable monomers, it is preferable to use cyclohexyl methacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, and triallyl isocyanurate. The above polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more types as necessary.
多官能性重合性単量体は架橋剤として使用することも可能である。 Multifunctional polymerizable monomers can also be used as crosslinking agents.
本発明で用いられる重合性単量体の重合の際に用いられる重合開始剤としては、油溶性
開始剤及び/又は水溶性開始剤を用いることができる。
As the polymerization initiator used in the polymerization of the polymerizable monomers used in the present invention, an oil-soluble initiator and/or a water-soluble initiator can be used.
油溶性開始剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリルの如きアゾ化合物;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、デカノニルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソブチレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルヒドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイドの如きパーオキサイド系開始剤が挙げられる。 Examples of oil-soluble initiators include, but are not limited to, azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), and 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile; and peroxide initiators such as acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, decanonyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, propionyl peroxide, acetyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, benzoyl peroxide, t-butylperoxyisobutyrate, cyclohexanone peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, and cumene hydroperoxide.
水溶性開始剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、2,2’-アゾビス(N,N’-ジメチレンイソブチロアミジン)塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミノジノプロパン)塩酸塩、アゾビス(イソブチルアミジン)塩酸塩、2,2’-アゾビスイソブチロニトリルスルホン酸ナトリウム、硫酸第一鉄又は過酸化水素が挙げられる。 Water-soluble initiators include, but are not limited to, ammonium persulfate, potassium persulfate, 2,2'-azobis(N,N'-dimethyleneisobutyromidine) hydrochloride, 2,2'-azobis(2-aminodinopropane) hydrochloride, azobis(isobutylamidine) hydrochloride, 2,2'-azobisisobutyronitrile sodium sulfonate, ferrous sulfate, or hydrogen peroxide.
重合開始剤の濃度は、疎水性モノマーを含むモノマー成分の全質量に対し、0.01質量%以上10質量%以下することが好ましく、0.03質量%以上5質量%以下とすることがさらに好ましい。 The concentration of the polymerization initiator is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0.03% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total mass of the monomer components including the hydrophobic monomer.
本発明で用いられる重合性単量体の重合の際に用いられる乳化剤としては、特に限定されるものではなく、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を用いることができる。 The emulsifier used in the polymerization of the polymerizable monomer used in the present invention is not particularly limited, and may be a cationic surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, or the like.
具体的に、カチオン界面活性剤としては、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド等が挙げられる。 Specific examples of cationic surfactants include dodecyl ammonium chloride, dodecyl ammonium bromide, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecyl pyridinium chloride, dodecyl pyridinium bromide, and hexadecyl trimethyl ammonium bromide.
また、アニオン界面活性剤としては、ステアリン酸ナトリウム、ドデカン酸ナトリウム等の脂肪酸石けん、硫酸ドデシルナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。 Anionic surfactants include fatty acid soaps such as sodium stearate and sodium dodecanoate, sodium dodecyl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, and sodium lauryl sulfate.
さらにノニオン界面活性剤としては、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル、ノニルフェニルポリオキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチレンエーテル、モノデカノイルショ糖、ラウリン酸モノグリセリド(太陽化学社製)等が挙げられる。 Further examples of nonionic surfactants include dodecyl polyoxyethylene ether, hexadecyl polyoxyethylene ether, nonylphenyl polyoxyethylene ether, lauryl polyoxyethylene ether, sorbitan monooleate polyoxyethylene ether, monodecanoyl sucrose, and lauric acid monoglyceride (manufactured by Taiyo Kagaku Co., Ltd.).
上記キャリアの結着樹脂の含有量としては、本発明に係る筆記具用水性インキ組成物の質量(全固形分)に対し、5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、10質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。上記含有量が5質量%以上50質量%以下であることによって、露光に対する感度や画紙の強度をさらに向上させることができ、かつ、筆記具用水性インキ組成物の粘着性も良好となる。 The content of the binder resin in the carrier is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less, relative to the mass (total solids) of the aqueous ink composition for writing instruments according to the present invention. By making the content 5% by mass or more and 50% by mass or less, it is possible to further improve the sensitivity to light exposure and the strength of the drawing paper, and the adhesion of the aqueous ink composition for writing instruments is also improved.
本発明のキャリアの結着樹脂は、光重合開始剤を添加してもよい。光重合開始剤としては、ビシナールポリケトアルドニル化合物、α-カルボニル化合物、アシオインエーテル、多岐キノン化合物、トリアリルイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ、トリオキサジアゾール化合物等が挙げられる。これらの中でも、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタノン(商品名:イルガキュア369、BASF社製)が好ましい。 The binder resin of the carrier of the present invention may contain a photopolymerization initiator. Examples of photopolymerization initiators include vicinal polyketoaldonyl compounds, α-carbonyl compounds, acionoin ethers, polyquinone compounds, combinations of triaryl imidazole dimer and p-aminophenyl ketone, trioxadiazole compounds, etc. Among these, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butanone (product name: Irgacure 369, manufactured by BASF) is preferred.
また、本発明のキャリアの結着樹脂は、必要に応じて光酸発生剤を添加してもよい。光酸発生剤としては、スルホニウム、ヨードニウム、セレニウム、アンモニウム及びホスホニウム等のオニウムイオンと、アニオンとの塩等の公知の光酸発生剤を用いることができる。 In addition, a photoacid generator may be added to the binder resin of the carrier of the present invention as necessary. As the photoacid generator, known photoacid generators such as salts of onium ions, such as sulfonium, iodonium, selenium, ammonium, and phosphonium, and anions can be used.
上記スルホニウムイオンとしては、トリフェニルスルホニウム、トリ-p-トリルスルホニウム、トリ-o-トリルスルホニウム、トリス(4-メトキシフェニル)スルホニウム、1-ナフチルジフェニルスルホニウム、ジフェニルフェナシルスルホニウム、フェニルメチルベンジルスルホニウム、4-ヒドロキシフェニルメチルベンジルスルホニウム、ジメチルフェナシルスルホニウム、フェナシルテトラヒドロチオフェニウム等が挙げられる。 Examples of the sulfonium ions include triphenylsulfonium, tri-p-tolylsulfonium, tri-o-tolylsulfonium, tris(4-methoxyphenyl)sulfonium, 1-naphthyldiphenylsulfonium, diphenylphenacylsulfonium, phenylmethylbenzylsulfonium, 4-hydroxyphenylmethylbenzylsulfonium, dimethylphenacylsulfonium, and phenacyltetrahydrothiophenium.
上記ヨードニウムイオンとしては、ジフェニルヨードニウム、ジ-p-トリルヨードニウム、ビス(4-ドデシルフェニル)ヨードニウム、ビス(4-メトキシフェニル)ヨードニウム、(4-オクチルオキシフェニル)フェニルヨードニウム等が挙げられる。 Examples of the iodonium ions include diphenyliodonium, di-p-tolyliodonium, bis(4-dodecylphenyl)iodonium, bis(4-methoxyphenyl)iodonium, and (4-octyloxyphenyl)phenyliodonium.
上記セレニウムイオンとしては、トリフェニルセレニウム、トリ-p-トリルセレニウム、トリ-o-トリルセレニウム、トリス(4-メトキシフェニル)セレニウム、1-ナフチルジフェニルセレニウム、トリス(4-フルオロフェニル)セレニウム、トリ-1-ナフチルセレニウム、トリ-2-ナフチルセレニウム等のトリアリールセレニウムが挙げられる。 The above selenium ions include triarylseleniums such as triphenylselenium, tri-p-tolylselenium, tri-o-tolylselenium, tris(4-methoxyphenyl)selenium, 1-naphthyldiphenylselenium, tris(4-fluorophenyl)selenium, tri-1-naphthylselenium, and tri-2-naphthylselenium.
上記アンモニウムイオンとしては、テトラメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、トリメチル-n-プロピルアンモニウム、トリメチルイソプロピルアンモニウム、トリメチル-n-ブチルアンモニウム、トリメチルイソブチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウムが挙げられる。 The above ammonium ions include tetraalkylammonium such as tetramethylammonium, ethyltrimethylammonium, diethyldimethylammonium, triethylmethylammonium, tetraethylammonium, trimethyl-n-propylammonium, trimethylisopropylammonium, trimethyl-n-butylammonium, and trimethylisobutylammonium.
上記ホスホニウムイオンとしては、テトラフェニルホスホニウム、テトラ-p-トリルホスホニウム、テトラキス(2-メトキシフェニル)ホスホニウム、トリフェニルベンジルホスホニウム、トリフェニルフェナシルホスホニウム、トリフェニルメチルホスホニウム、トリエチルベンジルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム等が挙げられる。 The above phosphonium ions include tetraphenylphosphonium, tetra-p-tolylphosphonium, tetrakis(2-methoxyphenyl)phosphonium, triphenylbenzylphosphonium, triphenylphenacylphosphonium, triphenylmethylphosphonium, triethylbenzylphosphonium, and tetraethylphosphonium.
上記アニオンとしては、ClO4 -、BrO4 -等の過ハロゲン酸イオン;FSO3 -、ClSO3 -等のハロゲン化スルホン酸イオン;CH3SO4 -、CF3SO4 -、HSO4 -等の硫酸イオン;HCO3 -、CH3CO3 -等の炭酸イオン;AlCl4 -、AlF4 -等のアルミン酸イオン;ヘキサフルオロビスマス酸イオン、CH3COO-、CF3COO-、C6H5COO-、CH3C6H4COO-、C6F5COO-、CF3C6H4COO-等のカルボン酸イオン;B(C6H5)4 -、CH3CH2CH2CH2B(C6H5)3 -等のアリールホウ酸イオン;チオシアン酸イオン、及び硝酸イオン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the anion include perhalogen acid ions such as ClO4- and BrO4- ; halogenated sulfonate ions such as FSO3- and ClSO3- ; sulfate ions such as CH3SO4- , CF3SO4- and HSO4- ; carbonate ions such as HCO3- and CH3CO3- ; aluminate ions such as AlCl4- and AlF4- ; hexafluorobismuthate ion , carboxylate ions such as CH3COO- , CF3COO- , C6H5COO- , CH3C6H4COO- , C6F5COO- and CF3C6H4COO- ; B ( C6H5 ) 4- and CH3CH2CH2CH2B ( C6H5 ) aryl borates such as 3- ; thiocyanate, and nitrate.
また、本発明の筆記具用水性インキ組成物の水性媒体に一般式(1)を担持しているキャリアのセルロースナノファイバーとしては、用途に応じて選択されるが、例えば、植物繊維を化学的及び/または機械的に解繊処理を行うことによって得られるものであり、平均幅が数nm~20nm程度、平均長さが0.5μm~数μm程度の極細繊維である。 The cellulose nanofibers that serve as carriers carrying general formula (1) in the aqueous medium of the aqueous ink composition for writing instruments of the present invention are selected according to the intended use, but are, for example, ultrafine fibers that are obtained by subjecting plant fibers to chemical and/or mechanical fiber defibration treatment and have an average width of several nm to 20 nm and an average length of 0.5 μm to several μm.
セルロース繊維を含有する材料としては、木、竹、ケナフ、麻、ジュート、ウッドパルプ、古紙、結晶セルロース、農作物残廃物、再生パルプ等の植物、ホヤ等の動物、藻類、微生物等が使用できる。 Materials that contain cellulose fibers include plants such as wood, bamboo, kenaf, hemp, jute, wood pulp, waste paper, crystalline cellulose, agricultural waste, and recycled pulp, animals such as sea squirts, algae, and microorganisms.
解繊処理を行う装置としては、回転せん断型ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、高圧均質化装置、ボールミル、サンドミル、アトライター、高圧対向衝突式の分散機、グラインダー、コニカルリファイナーなどが挙げられる。 Equipment used for defibration processing includes rotary shear homogenizers, high-pressure homogenizers, high-pressure homogenizers, ball mills, sand mills, attritors, high-pressure opposed collision type dispersers, grinders, conical refiners, etc.
セルロースなのファイバーは、市販されており、それらを用いることもできる。市販品としては、例えば、レオクリスタ I-2AX、CNF 03、CNF 04(第一化学工業社製)、ELLEX-S(大王製紙社製)、na noforest-S(中越パルプ工業)が挙げられる。 Cellulose nanofibers are commercially available and can be used. Examples of commercially available products include Leocrysta I-2AX, CNF 03, and CNF 04 (manufactured by Daiichi Chemical Industry Co., Ltd.), ELLEX-S (manufactured by Daio Paper Co., Ltd.), and nanoforest-S (manufactured by Chuetsu Pulp Industry Co., Ltd.).
これらのセルロースナノファイバーの大きさ(繊維径)は、セルロースナノファイバーの種類により異なる。また、各種用途における特性を阻害しない範囲において増粘作用、経時安定性、発色性などから好適な範囲となる繊維径を選択する。 The size (fiber diameter) of these cellulose nanofibers varies depending on the type of cellulose nanofiber. In addition, a fiber diameter is selected that is in a suitable range in terms of thickening effect, stability over time, color development, etc., within a range that does not impair the characteristics in various applications.
セルロースナノファイバーの配合量は、筆記具用水性インキ組成物に含まれる水性媒体100質量部あたり、0.001質量部以上40質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.01質量部以上10質量部以下、さらに好ましくは0.05質量部以上5質量部以下であることが好ましい。 The amount of cellulose nanofibers is preferably 0.001 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, more preferably 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and even more preferably 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the aqueous medium contained in the aqueous ink composition for writing instruments.
また、筆記具用水性インキ組成物において、一般式(1)で表される化合物を分散させる水性媒体としては、水、又は水と水溶性有機溶剤との混合媒体を使用できる。 In addition, in the aqueous ink composition for writing instruments, the aqueous medium in which the compound represented by general formula (1) is dispersed can be water or a mixture of water and a water-soluble organic solvent.
一般式(1)で表される化合物を用いてセルロースナノファイバーを染色する方法は特に限定されない。例えば、水性媒体中で、セルロースナノファイバーと一般式(1)で表される化合物とを接触させた後、必要に応じて加温や酸化処理を行い、その後、媒体を留去することで染色されたセルロースナノファイバーを得ることができる。接触させる際に、pH調整剤、顕色剤、分散剤等を添加しても良い。 The method of dyeing cellulose nanofibers using a compound represented by general formula (1) is not particularly limited. For example, cellulose nanofibers are contacted with a compound represented by general formula (1) in an aqueous medium, and then heated or oxidized as necessary, and the medium is then distilled off to obtain dyed cellulose nanofibers. When contacting, a pH adjuster, a color developer, a dispersant, etc. may be added.
水性着色液としては、セルロースナノファイバーを染色する際に用いた系そのままであってもよく、乾燥させて着色されたセルロースナノファイバーを取り出し、再度、水性媒体などに分散させたものであってもよい。 The aqueous coloring liquid may be the same system used when dyeing the cellulose nanofibers, or it may be a liquid in which the colored cellulose nanofibers are extracted by drying and then dispersed again in an aqueous medium.
[媒体]
筆記具用水性インキ組成物とする場合、水性媒体としては、水と水溶性有機溶剤との混合物を用いることが好ましい。水性媒体に含有させる水溶性有機溶剤としては、例えば、アルコール、多価アルコール、ポリグリコール、グリコールエーテル、含窒素極性溶剤、含硫黄極性溶剤等を用いることができる。具体的には、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、3-メチル-1,3-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、ポリエチレングリコール、グリセリン、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルがあげられる。これらの水溶性有機溶剤は、筆記具用インクの保湿性維持や色材の溶解性向上、筆記具用インクの記録紙への効果的な浸透等に寄与する。筆記具用インク中の水性媒体において、水と水溶性有機溶剤との割合(質量基準)は、水/水溶性有機溶剤=9/1~1/9であることが好ましい。より好ましくは8/2~2/8であり、さらに好ましくは7/3~3/7である。このようにすれば、一般式(1)で表される化合物を含む着色材のインク中における分散性、或いは溶解性を良好なものとできる。
[Media]
When preparing an aqueous ink composition for writing instruments, it is preferable to use a mixture of water and a water-soluble organic solvent as the aqueous medium. Examples of the water-soluble organic solvent to be contained in the aqueous medium include alcohol, polyhydric alcohol, polyglycol, glycol ether, nitrogen-containing polar solvent, and sulfur-containing polar solvent. Specific examples include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,3-butanediol, polyethylene glycol, glycerin, ethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol monomethyl ether. These water-soluble organic solvents contribute to maintaining the moisture retention of the ink for writing instruments, improving the solubility of coloring materials, and effectively penetrating the ink for writing instruments into recording paper. In the aqueous medium in the ink for writing instruments, the ratio of water to the water-soluble organic solvent (based on mass) is preferably water/water-soluble organic solvent=9/1 to 1/9. More preferably, it is 8/2 to 2/8, and even more preferably 7/3 to 3/7. In this way, the dispersibility or solubility of the colorant containing the compound represented by general formula (1) in the ink can be improved.
また、筆記具用水性インキ組成物は、水性ボールペンやゲルインク水性ボールペン用インク、サインペン、マーキングペン等に好適に用いることができ、各種用途における特性を阻害しない範囲において、分散剤、潤滑剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤もしくは防菌剤などの添加剤を適宜添加してもよい。添加剤については、後述する。 The aqueous ink composition for writing instruments can be suitably used in aqueous ballpoint pens, gel inks, inks for aqueous ballpoint pens, felt tip pens, marking pens, etc., and additives such as dispersants, lubricants, pH adjusters, rust inhibitors, preservatives, or antibacterial agents may be added as appropriate within the limits that do not impair the properties in various applications. The additives will be described later.
[添加剤]
潤滑剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、多価アルコールの脂肪酸エステル、糖の高級脂肪酸エステル、アルキル燐酸エステルなどのノニオン系や、高級脂肪酸アミドのアルキルスルホン酸塩、アルキルアリルスルホン酸塩などのアニオン系、ポリアルキレングリコールの誘導体やフッ素系界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーンなどが挙げられる。
[Additives]
The lubricant is not particularly limited, but examples thereof include nonionic lubricants such as fatty acid esters of polyhydric alcohols, higher fatty acid esters of sugars, and alkyl phosphate esters; anionic lubricants such as alkyl sulfonates and alkyl aryl sulfonates of higher fatty acid amides; derivatives of polyalkylene glycols, fluorine-based surfactants, and polyether-modified silicones.
pH調整剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、水酸化ナトリウム、尿素、モノエタノーアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンや、トリポリリン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸のアルカリ金属塩などが挙げられる。例えば、使用性、安全性、インク自身の安定性の観点からpH4~11に調整されることが好ましく、更に好ましくは5~10とすることが好ましい。 The pH adjuster is not particularly limited, but examples include sodium hydroxide, urea, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, sodium tripolyphosphate, sodium carbonate, and alkali metal salts of phosphoric acid. For example, from the viewpoints of usability, safety, and the stability of the ink itself, it is preferable to adjust the pH to 4 to 11, and more preferably 5 to 10.
防錆剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、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、サポニン、リン酸エステル系化合物等が挙げられる。 Anti-rust agents include, but are not limited to, benzotriazole, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, diisopropylammonium nitrite, saponin, and phosphate ester compounds.
防腐剤もしくは防菌剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、フェノール、安息香酸ナトリウム、ベンズイミダゾール系化合物、ナトリウムオマジン、ペンタクロロフェノールナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、1,2-ベンズイソチアゾリン3-オンなどが挙げられる。 Preservatives or antibacterial agents are not particularly limited, but examples include phenol, sodium benzoate, benzimidazole compounds, sodium omadine, sodium pentachlorophenol, sodium sorbate, and 1,2-benzisothiazolin-3-one.
[製造方法]
筆記具用水性インキ組成物は、公知の方法により製造することができる。
[Production method]
The aqueous ink composition for a writing instrument can be produced by a known method.
例えば、本発明の筆記具用水性インキ組成物、及び必要に応じて、他の着色剤や添加剤を適度な温度範囲で配合し、ミキサー、ロール、ホモジナイザー、ディスパー等の撹拌混合することで得られる。また、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、及び、高圧対向衝突式の分散機を用いることもできる。 For example, the aqueous ink composition for writing instruments of the present invention and, if necessary, other colorants and additives are mixed at an appropriate temperature range, and the mixture is stirred and mixed using a mixer, roll, homogenizer, disperser, etc. Alternatively, a media-type dispersing machine such as a rotary shear homogenizer, ball mill, sand mill, or attritor, and a high-pressure counter-collision type dispersing machine can also be used.
筆記具用水性インキ組成物には、他の顔料や、水溶性溶剤などが含有されていても良い。 The water-based ink composition for writing instruments may contain other pigments, water-soluble solvents, etc.
併用できる顔料としては、特に限定されるものではないが、従来水性ボールペンなどの筆記具用に使用されている無機系及び有機系顔料の中から選択することができる。 The pigments that can be used in combination are not particularly limited, but can be selected from inorganic and organic pigments that are conventionally used in writing instruments such as water-based ballpoint pens.
無機系顔料としては、例えば、カーボンブラックや金属粉等を挙げることができる。 Examples of inorganic pigments include carbon black and metal powder.
有機系顔料としては、例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、キナクリドン顔料などが挙げられる。含有量は、水性媒体100質量部あたり、0.1質量部以上50質量部以下であり、好ましくは、0.5質量部以上30質量部以下の範囲で用いることができる。 Examples of organic pigments include azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene pigments, and quinacridone pigments. The content is from 0.1 to 50 parts by mass, and preferably from 0.5 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the aqueous medium.
顔料を併用した場合には、分散剤を使用することが好ましい。分散剤としては、用途における特性を阻害しない範囲において、イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤、高分子界面活性剤、水溶性樹脂等が用いられる。 When a pigment is used in combination, it is preferable to use a dispersant. As a dispersant, ionic surfactants, nonionic surfactants, polymeric surfactants, water-soluble resins, etc. can be used as long as they do not impair the characteristics of the application.
このように製造された筆記具用油性インキ組成物は、ボールペン、サインペン、マーキングペンに充填される。 The oil-based ink composition for writing instruments produced in this manner is filled into ballpoint pens, felt tip pens, and marking pens.
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、文中、「部」及び「%」とあるのは、特に断りのない限り、「質量部」及び「質量%」を表す。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. In the text, "parts" and "%" refer to "parts by mass" and "% by mass" unless otherwise specified.
一般式(1)で表される化合物を、公知の方法によって合成し、同定は、1H核磁気共鳴分光分析(1H-NMR)装置(ECA-400、日本電子(株)製)、及び、LC/TOF MS装置(LC/MSD TOF、Agilent Technologies社製)を用いて行った。 The compound represented by general formula (1) was synthesized by a known method, and was identified using a 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1H -NMR) apparatus (ECA-400, manufactured by JEOL Ltd.) and an LC/TOF MS apparatus (LC/MSD TOF, manufactured by Agilent Technologies).
<筆記具用油性インキ組成物の製造>
〔実施例1~22、比較例1~13〕
表1-1、表1-2に示す構成材料を用いた。一般式(1)化合物は、それぞれ先に挙げた化合物(A1)~(A92)を示している。まず、媒体に樹脂を添加して70℃に加温して溶解させた後、室温まで冷却し、着色剤と他の構成材料を加え、アトライター(三井鉱山社製)により3時間分散して、筆記具用油性インキ組成物を製造した。
<Production of Oil-Based Ink Composition for Writing Instruments>
[Examples 1 to 22 and Comparative Examples 1 to 13]
The constituent materials shown in Tables 1-1 and 1-2 were used. The compounds of general formula (1) are the compounds (A1) to (A92) listed above. First, a resin was added to a medium, which was then heated to 70°C to dissolve it, and then cooled to room temperature. A colorant and other constituent materials were added, and the mixture was dispersed for 3 hours using an attritor (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) to produce an oil-based ink composition for a writing instrument.
尚、表1-2中の着色剤化合物である比較化合物(B1)~(B4)は、以下の化合物である。 The comparative colorant compounds (B1) to (B4) in Table 1-2 are the following compounds.
[溶解安定性評価]
50mLサンプル瓶に上記で得られた各筆記具用油性インキ組成物を20mL加え密閉し、低温(0℃)及び高温(60℃)条件下で1カ月放置し、インキ組成物の溶解安定性評価した。インキ組成物に凝集物の有無を位相差顕微鏡(BX53、OLYMPUS社製)にて目視で観測した。凝集物が少ないほど、溶解安定性に優れていると判断した。
A:インキ組成物に凝集物がなく、良好なもの。
B:インキ組成物に凝集物がわずかに発生したもの。
C:インキ組成物に凝集物が発生したもの。
[Evaluation of dissolution stability]
20 mL of each of the oil-based ink compositions for writing instruments obtained above was added to a 50 mL sample bottle, which was then sealed and left for one month under low temperature (0°C) and high temperature (60°C) conditions to evaluate the dissolution stability of the ink composition. The presence or absence of aggregates in the ink composition was visually observed using a phase contrast microscope (BX53, manufactured by Olympus Corporation). The fewer aggregates present, the better the dissolution stability was judged to be.
A: The ink composition is good and free of agglomerates.
B: A small amount of agglomerates were generated in the ink composition.
C: Coagulation occurred in the ink composition.
[書き出し時のカスレ(初筆性)評価]
上記で得られた各筆記具用油性インキ組成物を、それぞれ内径1.2mm、長さ140mmのポリプロピレンチューブ製のインキ収容管に充填した。このインキ収容管と燐青銅チップを具備した評価試験用ボールペンを作製した(ボール径0.7mm)。
[Evaluation of blurring (initial writing ability) when writing]
Each of the oil-based ink compositions for writing instruments obtained above was filled into an ink reservoir made of polypropylene tube having an inner diameter of 1.2 mm and a length of 140 mm. A ballpoint pen for evaluation test was prepared by using this ink reservoir and a phosphor bronze tip (ball diameter 0.7 mm).
試験用ボールペンのキャップを取り、低温(0℃)及び高温(60℃)条件下、湿度65%で1時間放置した後、JIS P3201筆記用紙を用いて、手書きでまるを筆記した。 The cap was removed from the test ballpoint pen and it was left for 1 hour under low temperature (0°C) and high temperature (60°C) conditions with a humidity of 65%, after which a circle was handwritten on it using JIS P3201 writing paper.
書き出し時のカスレ評価を次の評価基準で行った。カスレが生じないもの程書き出し時の初筆性がよいと判断した。
A:低温(0℃)及び高温(60℃)条件ともカスレが生じなかった。
B:低温(0℃)、高温(60℃)条件のどちらか一方でカスレが生じた。
C:低温(0℃)、高温(60℃)条件のどちらか一方でカスレが顕著に生じた。
The smearing at the beginning of writing was evaluated according to the following criteria. The less smearing occurred, the better the initial writing performance was judged to be.
A: No smearing occurred under both low temperature (0° C.) and high temperature (60° C.) conditions.
B: Blurring occurred under either the low temperature (0° C.) or high temperature (60° C.) condition.
C: Significant smearing occurred under either the low temperature (0° C.) or high temperature (60° C.) condition.
[書き味評価]
初筆性評価に続いて、書き味評価を行った。書き味評価は、筆跡中の線飛び・カスレ、筆跡濃度が変わらず筆跡が安定して出続けるかを、次の評価基準で行った。筆跡中の線飛び・カスレが生じず、筆跡濃度の変化がない程、筆跡が安定して出続けるため書き味が良好と判断した。
A:低温(0℃)及び高温(60℃)条件とも、筆跡中の線飛び・カスレが生じず、筆跡濃度の変化がない。
B:低温(0℃)、高温(60℃)条件の少なくとも一方で、筆跡中の線飛び・カスレがわずかに生じた、または、筆跡濃度の変化がわずかに起こった。
C:低温(0℃)、高温(60℃)条件の少なくとも一方で、筆跡中の線飛び・カスレが生じ、筆跡濃度の変化が起こった。
[Writing feel evaluation]
Following the evaluation of initial writing performance, the writing feel was evaluated. The writing feel was evaluated based on the following criteria: whether the handwriting continued to be stable without skipping or smearing, and without any change in the writing density. The writing feel was judged to be good if the handwriting continued to be stable without skipping or smearing, and without any change in the writing density.
A: Under both low temperature (0° C.) and high temperature (60° C.) conditions, there is no skipping or smearing of lines in the handwriting, and there is no change in the density of the handwriting.
B: Under at least one of the low temperature (0° C.) and high temperature (60° C.) conditions, slight skipping or smearing of lines in handwriting occurred, or slight change in handwriting density occurred.
C: At least one of the low temperature (0° C.) and high temperature (60° C.) conditions caused skipping or smearing of lines in handwriting, and changes in handwriting density occurred.
[筆跡堅牢性評価]
筆跡堅牢性の評価を行った。筆跡堅牢性評価は、作製したボールペンを一定圧の筆圧で20cm筆記しサンプルを作成した。サンプルをキセノン試験装置(アトラス ウエザオメータCi4000、(株)東洋精機製作所製)に投入し、(照度:340nmで0.28W/m2、ブラックパネル温度:40℃、相対湿度:50%)の条件下、10時間曝露した。暴露前後のスペクトルをスキャナーで読み取り、初期の光学濃度をOD0とし、5時間曝露後のO.D.をOD5としたとき、O.D.残存率を以下のように定義した。
O.D.残存率(%)=(OD5/OD0)×100
[Evaluation of handwriting robustness]
The handwriting fastness was evaluated. For the handwriting fastness evaluation, the ballpoint pen was used to write 20 cm at a constant writing pressure to create a sample. The sample was placed in a xenon test device (Atlas Weatherometer Ci4000, manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) and exposed for 10 hours under the conditions of (illuminance: 0.28 W/m 2 at 340 nm, black panel temperature: 40° C., relative humidity: 50%). The spectra before and after exposure were read with a scanner, and the initial optical density was defined as OD 0 , and the O.D. after 5 hours of exposure was defined as OD 5. The O.D. residual rate was defined as follows.
O. D. Survival rate (%) = (OD 5 /OD 0 ) x 100
評価基準は以下のとおりである。
A:85≦O.D.残存率(%)で筆跡堅牢性が非常に十分である。
B:70≦O.D.残存率(%)<85で筆跡堅牢性が十分である。
C:O.D.残存率(%)<70で筆跡堅牢性が不十分である。
The evaluation criteria are as follows:
A: 85≦O.D. remaining rate (%) and handwriting fastness is very sufficient.
B: 70≦O.D. remaining rate (%)<85, and handwriting fastness is sufficient.
C: O.D. remaining rate (%) is <70, and writing fastness is insufficient.
上記の評価の結果を表2に示す。 The results of the above evaluation are shown in Table 2.
以上より、本発明の筆記具用油性インキ組成物は、比較用油性インキ組成物と比較して、低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高く、該筆記具用油性インキ組成物を用いれば、書き出しのカスレ現象が抑制され、筆跡に線飛びやカスレが生じない良好な書き味、高筆跡堅牢性のボールペンを提供することができる。 As described above, the oil-based ink composition for writing instruments of the present invention, compared to the comparative oil-based ink composition, suppresses aggregation of the colorant within the ink composition and has high dissolution stability even under low and high temperature conditions, and by using this oil-based ink composition for writing instruments, it is possible to provide a ballpoint pen that suppresses the smearing phenomenon at the start of writing, has a good writing feel without skipped lines or smearing, and has high handwriting durability.
<筆記具用水性インキ組成物の製造>
〔実施例23〕
化合物A-2を5部、メタノール1部、セルロースナノファイバー(レオクリスタI-2AX)0.5部を加えた後、イオン交換水99部を加えた。内温80℃に加温し、メタノールを除去しながら2時間撹拌した。室温まで放冷後、ホモジナイザーで5分間分散処理を行い、化合物A-2で染色されたセルロースナノファイバーを含む筆記具用水性インキ組成物(23)を作製した。
<Production of Water-Based Ink Composition for Writing Instruments>
Example 23
5 parts of compound A-2, 1 part of methanol, and 0.5 parts of cellulose nanofiber (LEOCRYSTA I-2AX) were added, and then 99 parts of ion-exchanged water was added. The internal temperature was heated to 80°C, and the mixture was stirred for 2 hours while removing methanol. After cooling to room temperature, the mixture was dispersed with a homogenizer for 5 minutes to prepare an aqueous ink composition (23) for writing instruments containing cellulose nanofiber dyed with compound A-2.
〔実施例24~42、比較例14~27〕
実施例23において、化合物及びセルロースナノファイバーを表3に示すものに変更した以外は同様の操作により、化合物で染色されたセルロースナノファイバーを含む筆記具用水性インキ組成物(24)~(42)及び比較例筆記具用水性インキ組成物(14)~(27)を作製した。なお、セルロースナノファイバーに関して、レオクリスタ I-2AX、CNF 03、CNF 04(第一工業製薬社)、ELLEX-S(大王製紙社)、nanoforest-S(中越パルプ工業社)から入手可能である。
[Examples 24 to 42, Comparative Examples 14 to 27]
Water-based ink compositions for writing instruments (24) to (42) containing cellulose nanofibers dyed with compounds and comparative water-based ink compositions for writing instruments (14) to (27) were prepared in the same manner as in Example 23, except that the compounds and cellulose nanofibers were changed to those shown in Table 3. The cellulose nanofibers are available from Rheocrysta I-2AX, CNF 03, CNF 04 (Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), ELLEX-S (Daioh Paper Co., Ltd.), and nanoforest-S (Chuetsu Pulp Industry Co., Ltd.).
なお、比較化合物(B1)~(B4)は前記と同じである。 Comparative compounds (B1) to (B4) are the same as above.
〔実施例43〕
メタクロル酸シクロヘキシル10g、メタクリル酸n-ブチル8g、トリアリルイソシアヌレート2g、2,2’-アゾビス-(2-メチルブチロニトリル)0.5gを混合し、100rpmで1時間攪拌した。得られた混合物をラウリン酸モノグリセリド(太陽化学社製)0.05gの水溶液(濃度0.3%)70gに滴下し、300rpmで1時間攪拌した。ホモジナイザーで1時間分散させた(分散液A)。
Example 43
10 g of cyclohexyl methchlorate, 8 g of n-butyl methacrylate, 2 g of triallyl isocyanurate, and 0.5 g of 2,2'-azobis-(2-methylbutyronitrile) were mixed and stirred at 100 rpm for 1 hour. The mixture obtained was added dropwise to 70 g of an aqueous solution (concentration 0.3%) of 0.05 g of lauric acid monoglyceride (manufactured by Taiyo Kagaku Co., Ltd.), and stirred at 300 rpm for 1 hour. The mixture was dispersed with a homogenizer for 1 hour (Dispersion A).
化合物(A-2)10gをラウリン酸モノグリセリドの水溶液(濃度2.7%)110gに添加して、300rpmで2時間攪拌した後、ホモジナイザーで1時間分散させた(分散液B)。 10 g of compound (A-2) was added to 110 g of an aqueous solution of lauric acid monoglyceride (concentration 2.7%), stirred at 300 rpm for 2 hours, and then dispersed with a homogenizer for 1 hour (dispersion liquid B).
分散液A20g及び分散液B80gを混合し、300rpmで1時間攪拌した。その後、ホモジナイザーで5分間分散させ1時間攪拌した。更に、ホモジナイザーで5分間分散させた後、窒素雰囲気下、70℃で8時間重合させた。これを5.0μmのフィルターでろ過することで筆記具用水性インキ組成物(43)を得た。得られた筆記具用水性インキ組成物中の樹脂粒子の平均粒径は58nmであった。 20 g of dispersion A and 80 g of dispersion B were mixed and stirred at 300 rpm for 1 hour. The mixture was then dispersed with a homogenizer for 5 minutes and stirred for 1 hour. After further dispersing with a homogenizer for 5 minutes, the mixture was polymerized at 70°C for 8 hours in a nitrogen atmosphere. The mixture was filtered through a 5.0 μm filter to obtain an aqueous ink composition for writing instruments (43). The average particle size of the resin particles in the resulting aqueous ink composition for writing instruments was 58 nm.
〔実施例44~48、比較例28~32〕
実施例43において、使用材料を表4に示すものに変更した以外は同様の操作により、キャリアに一般式(1)で表される化合物が分散または内包された筆記具用水性インキ組成物(44)~(48)、及び比較例筆記具用水性インキ組成物(28)~(32)を作製した。なお、比較例28~32において、いずれの場合も重合阻害を起こし、筆記具用水性インキ組成物を作ることができず、評価ができなかった。
[Examples 44 to 48, Comparative Examples 28 to 32]
Water-based ink compositions for writing instruments (44) to (48) in which the compound represented by general formula (1) was dispersed or encapsulated in a carrier, and comparative water-based ink compositions for writing instruments (28) to (32) were prepared in the same manner as in Example 43, except that the materials used were changed to those shown in Table 4. Note that in all of Comparative Examples 28 to 32, polymerization inhibition occurred, making it impossible to prepare water-based ink compositions for writing instruments, and evaluation was not possible.
[溶解安定性評価]
50mLサンプル瓶に上記で得られた各筆記具用水性インキ組成物を20mL加え密閉し、低温(0℃)及び高温(60℃)条件下で1カ月放置し、インキ組成物の溶解安定性評価した。インキ組成物に凝集物の有無を位相差顕微鏡(BX53、OLYMPUS社製)にて目視で観測した。凝集物が少ないほど、水媒体への分散安定性に優れていると判断した。
A:インキ組成物に凝集物がなく、良好なもの。
B:インキ組成物に凝集物がわずかに発生したもの。
C:インキ組成物に凝集物が発生したもの。
[Evaluation of dissolution stability]
20 mL of each of the aqueous ink compositions for writing instruments obtained above was added to a 50 mL sample bottle, which was then sealed and left for one month under low temperature (0°C) and high temperature (60°C) conditions to evaluate the dissolution stability of the ink composition. The presence or absence of aggregates in the ink composition was visually observed using a phase contrast microscope (BX53, manufactured by Olympus Corporation). The fewer aggregates there were, the more excellent the dispersion stability in the aqueous medium was judged to be.
A: The ink composition is good and free of agglomerates.
B: A small amount of agglomerates were generated in the ink composition.
C: Coagulation occurred in the ink composition.
[書き出し時のカスレ(初筆性)評価]
上記で得られた各筆記具用水性インキ組成物を、それぞれ内径1.2mm、長さ140mmのポリプロピレンチューブ製のインキ収容管に充填した。このインキ収容管と燐青銅チップを具備した評価試験用ボールペンを作製した(ボール径0.7mm)。
[Evaluation of blurring (initial writing ability) when writing]
Each of the water-based ink compositions for writing instruments obtained above was filled into an ink reservoir made of polypropylene tube having an inner diameter of 1.2 mm and a length of 140 mm. A ballpoint pen for evaluation test was prepared by using this ink reservoir and a phosphor bronze tip (ball diameter: 0.7 mm).
試験用ボールペンのキャップを取り、低温(0℃)及び高温(60℃)条件下、湿度65%で1時間放置した後、JIS P3201筆記用紙を用いて、手書きでまるを筆記した。 The cap was removed from the test ballpoint pen and it was left for 1 hour under low temperature (0°C) and high temperature (60°C) conditions with a humidity of 65%, after which a circle was handwritten on it using JIS P3201 writing paper.
書き出し時のカスレ評価を次の評価基準で行った。カスレが生じないもの程書き出し時の初筆性がよいと判断した。
A:低温(0℃)及び高温(60℃)条件ともカスレが生じなかった。
B:低温(0℃)、高温(60℃)条件のどちらか一方でカスレが生じた。
C:低温(0℃)、高温(60℃)条件のどちらか一方でカスレが顕著に生じた。
The smearing at the beginning of writing was evaluated according to the following criteria. The less smearing occurred, the better the initial writing performance was judged to be.
A: No smearing occurred under both low temperature (0° C.) and high temperature (60° C.) conditions.
B: Blurring occurred under either the low temperature (0° C.) or high temperature (60° C.) condition.
C: Significant smearing occurred under either the low temperature (0° C.) or high temperature (60° C.) condition.
[書き味評価]
初筆性評価に続いて、書き味評価を行った。書き味評価は、筆跡中の線飛び・カスレ、筆跡濃度が変わらず筆跡が安定して出続けるかを、次の評価基準で行った。筆跡中の線飛び・カスレが生じず、筆跡濃度の変化がない程、筆跡が安定して出続けるため書き味が良好と判断した。
A:低温(0℃)及び高温(60℃)条件とも、筆跡中の線飛び・カスレが生じず、筆跡濃度の変化がない。
B:低温(0℃)、高温(60℃)条件の少なくとも一方で、筆跡中の線飛び・カスレがわずかに生じた、または、筆跡濃度の変化がわずかに起こった。
C:低温(0℃)、高温(60℃)条件の少なくとも一方で、筆跡中の線飛び・カスレが生じ、筆跡濃度の変化が起こった。
[Writing feel evaluation]
Following the evaluation of initial writing performance, the writing feel was evaluated. The writing feel was evaluated based on the following criteria: whether the handwriting continued to be stable without skipping or smearing, and without any change in the writing density. The writing feel was judged to be good if the handwriting continued to be stable without skipping or smearing, and without any change in the writing density.
A: Under both low temperature (0° C.) and high temperature (60° C.) conditions, there is no skipping or smearing of lines in the handwriting, and there is no change in the density of the handwriting.
B: Under at least one of the low temperature (0° C.) and high temperature (60° C.) conditions, slight skipping or smearing of lines in handwriting occurred, or slight change in handwriting density occurred.
C: At least one of the low temperature (0° C.) and high temperature (60° C.) conditions caused skipping or smearing of lines in handwriting, and changes in handwriting density occurred.
[筆跡堅牢性評価]
筆跡堅牢性の評価を行った。筆跡堅牢性評価は、作成したボールペンを一定圧の筆圧で20cm筆記しサンプルを作成した。サンプルをキセノン試験装置(アトラス ウエザオメータCi4000、(株)東洋精機製作所製)に投入し、(照度:340nmで0.28W/m2、ブラックパネル温度:40℃、相対湿度:50%)の条件下、10時間曝露した。暴露前後のスペクトルをスキャナーで読み取り、初期の光学濃度をOD0とし、5時間曝露後のO.D.をOD5としたとき、O.D.残存率を以下のように定義した。
O.D.残存率(%)=(OD5/OD0)×100
[Evaluation of handwriting robustness]
The handwriting fastness was evaluated. For the handwriting fastness evaluation, the ballpoint pen was used to write 20 cm at a constant writing pressure to create a sample. The sample was placed in a xenon test device (Atlas Weatherometer Ci4000, manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) and exposed for 10 hours under the conditions of (illuminance: 0.28 W/m 2 at 340 nm, black panel temperature: 40° C., relative humidity: 50%). The spectra before and after exposure were read with a scanner, and the initial optical density was defined as OD 0 , and the O.D. after 5 hours of exposure was defined as OD 5. The O.D. residual rate was defined as follows.
O. D. Survival rate (%) = (OD 5 /OD 0 ) x 100
評価基準は以下のとおりである。
A:85≦O.D.残存率(%)で筆跡堅牢性が非常に十分である。
B:70≦O.D.残存率(%)<85で筆跡堅牢性が十分である。
C:O.D.残存率(%)<70で筆跡堅牢性が不十分である。
The evaluation criteria are as follows:
A: 85≦O.D. remaining rate (%) and handwriting fastness is very sufficient.
B: 70≦O.D. remaining rate (%)<85, and handwriting fastness is sufficient.
C: O.D. remaining rate (%) is <70, and writing fastness is insufficient.
上記の評価の結果を表5、6に示す。 The results of the above evaluation are shown in Tables 5 and 6.
以上より、本発明の筆記具用水性インキ組成物は、比較用インキ組成物と比較して、一般式(1)を担持しているキャリアの水媒体への分散安定性が高い。即ち、このことは、重合法でキャリアを作製する場合は一般式(1)と重合阻害を起こさないこと、また、セルロースナノファイバーを用いる場合は一般式(1)との相溶性が高いことを示す。また、本発明の筆記具用水性インキ組成物を用いれば、書き出しのカスレ現象が抑制され、筆跡に線飛びやカスレが生じない良好な書き味、かつ高い筆跡堅牢性のボールペンを提供することができる。 From the above, the aqueous ink composition for writing instruments of the present invention has a higher dispersion stability in an aqueous medium of the carrier carrying general formula (1) than the comparative ink composition. In other words, this indicates that when the carrier is prepared by polymerization, polymerization inhibition with general formula (1) does not occur, and when cellulose nanofiber is used, compatibility with general formula (1) is high. Furthermore, by using the aqueous ink composition for writing instruments of the present invention, the phenomenon of smearing at the start of writing is suppressed, and a ballpoint pen with a good writing feel without skipped lines or smearing in the handwriting and high handwriting robustness can be provided.
本発明の筆記具用油性インキ組成物は、低温及び高温条件下においてもインキ組成物内で着色剤の凝集が抑制され溶解安定性が高い。更に、筆記具用油性インキ組成物を用いれば、書き出しのカスレ現象が抑制され、筆跡に線飛びやカスレが生じない良好な書き味(筆跡濃度が変わらず筆跡が安定して出続ける)で、かつ高い筆跡堅牢性のボールペン、サインペン、マーキングペン等を提供することができる。 The oil-based ink composition for writing instruments of the present invention suppresses aggregation of the colorant within the ink composition even under low and high temperature conditions, and has high dissolution stability. Furthermore, by using the oil-based ink composition for writing instruments, it is possible to provide ballpoint pens, felt-tip pens, marking pens, etc. that suppress the phenomenon of smearing at the start of writing, have a good writing feel without line skipping or smearing in the handwriting (the handwriting density does not change and the handwriting continues to be stable) and have high handwriting fastness.
また、本発明の筆記具用水性インキ組成物は、一般式(1)を担持しているキャリアの水媒体への分散安定性が高い。更に、筆記具用水性インキ組成物を用いれば、書き出しのカスレ現象が抑制され、筆跡に線飛びやカスレが生じない良好な書き味(筆跡濃度が変わらず筆跡が安定して出続ける)で、かつ高い筆跡堅牢性のボールペン、サインペン、マーキングペン等を提供することができる。 The aqueous ink composition for writing instruments of the present invention also has high dispersion stability in an aqueous medium of the carrier carrying general formula (1). Furthermore, by using the aqueous ink composition for writing instruments, it is possible to provide ballpoint pens, felt-tip pens, marking pens, and the like that suppress the phenomenon of smearing at the start of writing, provide a good writing feel without skipping or smearing in the handwriting (the handwriting density does not change and the handwriting continues to be stable) and have high handwriting fastness.
Claims (10)
該媒体に溶解する樹脂;および
下記一般式(1)で表される化合物を含有する着色剤;
式(3)中、R10~R12は、各々独立して、水素原子、アルキル基、又は置換基を有するアリール基若しくは無置換のアリール基を表し、
X-は、陰イオンを表し、分子内に少なくとも1つのアニオン性置換基を持つ場合はなくてもよい。]
を含むことを特徴とする筆記具用油性インキ組成物。 a medium containing an alcohol or a glycol ether;
a resin that dissolves in the medium; and a colorant containing a compound represented by the following general formula (1):
In formula (3), R 10 to R 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group;
X − represents an anion, and may be absent when there is at least one anionic substituent in the molecule.
1. An oil-based ink composition for a writing instrument, comprising:
式(3)中、R10~R12は、各々独立して、水素原子、アルキル基、又は置換基を有するアリール基若しくは無置換のアリール基を表し、
X-は、陰イオンを表し、分子内に少なくとも1つのアニオン性置換基を持つ場合はなくてもよい。] 1. An aqueous ink composition for a writing instrument, comprising a carrier carrying a compound represented by the following general formula (1) dispersed in an aqueous medium:
In formula (3), R 10 to R 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group;
X − represents an anion, and may be absent when there is at least one anionic substituent in the molecule.
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