WO2017122457A1 - サインペン用水性インク組成物 - Google Patents
サインペン用水性インク組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017122457A1 WO2017122457A1 PCT/JP2016/086080 JP2016086080W WO2017122457A1 WO 2017122457 A1 WO2017122457 A1 WO 2017122457A1 JP 2016086080 W JP2016086080 W JP 2016086080W WO 2017122457 A1 WO2017122457 A1 WO 2017122457A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- water
- ink composition
- based ink
- mass
- sign
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 81
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 85
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 77
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 15
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 10
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 84
- -1 polyphenylene Polymers 0.000 description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 26
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 19
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 15
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 14
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 12
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 11
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 6
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 6
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 4
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 4
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 2
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical class C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000013500 performance material Substances 0.000 description 2
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 2
- 229920002631 room-temperature vulcanizate silicone Polymers 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000984 vat dye Substances 0.000 description 2
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- WMYINDVYGQKYMI-UHFFFAOYSA-N 2-[2,2-bis(hydroxymethyl)butoxymethyl]-2-ethylpropane-1,3-diol Chemical compound CCC(CO)(CO)COCC(CC)(CO)CO WMYINDVYGQKYMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJEYSFABYSGQBG-UHFFFAOYSA-M Patent blue Chemical compound [Na+].C1=CC(N(CC)CC)=CC=C1C(C=1C(=CC(=CC=1)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)=C1C=CC(=[N+](CC)CC)C=C1 SJEYSFABYSGQBG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000980 acid dye Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000000981 basic dye Substances 0.000 description 1
- 229910001423 beryllium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000000982 direct dye Substances 0.000 description 1
- 239000000986 disperse dye Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- PXZQEOJJUGGUIB-UHFFFAOYSA-N isoindolin-1-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NCC2=C1 PXZQEOJJUGGUIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000434 metal complex dye Substances 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000983 mordant dye Substances 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 229920006136 organohydrogenpolysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 description 1
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- HXHCOXPZCUFAJI-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoic acid;styrene Chemical compound OC(=O)C=C.C=CC1=CC=CC=C1 HXHCOXPZCUFAJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,2-b]pyrrole-5,6-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)C(=O)N=C21 FYNROBRQIVCIQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K5/00—Pens with ink reservoirs in holders, e.g. fountain-pens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/16—Writing inks
Definitions
- the present invention relates to a water-based ink composition for sign pens.
- Patent Document 1 in an ink composition containing at least a colorant and water, a nonionic polymer surfactant having an alkylene oxide chain in a hydrophilic group and an average molecular weight of 3000 to 200,000 is added to the ink composition.
- a water-based ink composition for a writing instrument characterized by containing in the range of 1 to 30% by weight is disclosed.
- Patent Document 2 discloses a water-based ink composition for a direct liquid writing instrument in which the surface tension of the water-based ink is 30 mN / m or less and the contact angle of the water-based ink with respect to the flat portion of the disc body is 30 ° or more.
- Patent Document 2 discloses an embodiment in which an emulsion is contained in a water-based ink composition, more specifically an embodiment in which a silicone emulsion is contained.
- Patent Document 3 discloses a ball-point pen ink containing spherical silicone resin fine particles in a ball-point pen ink composed of a colorant, a resin, a solvent, and an additive.
- the average particle size is less than 1 ⁇ m, the clogging effect becomes too weak, and when it exceeds 10 ⁇ m, the writing property deteriorates due to strong clogging, which is not preferable.
- water-based ink As a sign pen, it may be required to use water-based ink as a sign pen. In this case, it is conceivable to use the water-based ink as a sign pen.
- Patent Document 2 when a water-based ink containing a silicone emulsion is used for a sign pen, a film is formed on the surface, and as a result, good writing quality cannot be obtained.
- Patent Document 3 when a water-based ink containing spherical silicone resin fine particles having an average particle diameter of 1 ⁇ m or more is used for a sign pen, good writing quality cannot be obtained.
- the present invention is as follows: ⁇ 1> Contains water, solid silicone particles, and a colorant, and has an average particle diameter of 20 to 500 nm when measured by a dynamic light scattering method.
- ⁇ 2> The water-based ink composition for sign pens according to ⁇ 1>, wherein the solid silicone particles are crosslinked silicone particles.
- ⁇ 3> The ink storage section, the writing section, and the holding section are provided at least, and the water-based ink composition for sign pens according to ⁇ 1> or ⁇ 2> is stored in the ink storage section.
- Sign pen. ⁇ 4> The sign pen according to ⁇ 3>, wherein the writing unit is a plastic core.
- the water-based ink composition for sign pens of the present invention contains water, solid silicone particles, a colorant, and an optional water-soluble organic solvent.
- the solid silicone particles have an average particle diameter of 20 nm to 500 nm as measured by a dynamic light scattering method.
- the water-based ink composition for sign pens of the present invention may further contain other components.
- the “sign pen” means a pen having a mechanism for supplying ink stored in the ink storage part to the resin writing part by capillary action.
- the present inventors have found that the writing quality of a sign pen using this ink composition is improved by incorporating solid silicone particles having an average particle diameter of 20 nm to 500 nm in the water-based ink composition for sign pens.
- “improves the writing quality” means that the dynamic friction coefficient when writing with a sign pen is reduced.
- the reason is that the elasticity of the solid silicone particles, particularly the crosslinked silicone particles, can move the pen tip well during writing, and the stability of the silicone It is thought that elasticity is not inhibited by other components in the composition. Furthermore, it is considered that the solid silicone particles are satisfactorily supplied between the writing part of the sign pen and the paper by using the solid silicone particles having a small particle diameter.
- the content of the solid silicone particles can be 1% by mass or more, 2% by mass or more, 3% by mass or more, 5% by mass or more, or 7% by mass or more with respect to the total amount of the ink composition. It can be no more than mass%, no more than 25 mass%, no more than 20 mass%, or no more than 15 mass%. In particular, from the viewpoint of reducing the viscosity of the ink composition and thereby expressing good writing quality, the content of the solid silicone particles is preferably within the above range.
- the content of the colorant can be 1% by mass or more, 2% by mass or more, 3% by mass or more, or 5% by mass or more, and 60% by mass or less, 55% by mass with respect to the total amount of the ink composition. % Or less, 50 mass% or less, or 45 mass% or less.
- the water can be ion exchange water, distilled water, and the like.
- the solid silicone particles have an average particle size of 20 nm to 500 nm.
- the average particle diameter is a value of D50 obtained by a cumulant analysis method for calculating an average particle diameter by applying a scattering intensity distribution detected by a dynamic light scattering method to a normal distribution.
- the particle size measurement by the dynamic light scattering method can be performed using, for example, a dense particle size analyzer “FPAR-1000” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
- the solid silicone particles are crosslinked silicone particles, particularly solid silicone particles having a structure in which organopolysiloxane is crosslinked with a crosslinking substance, more particularly a solid having a structure in which organopolysiloxane is crosslinked with organohydrogenpolysiloxane. Silicone particles are preferable from the viewpoint of improving the writing quality of the sign pen of the present invention. Such a cross-linked structure is elastic, and such solid silicone particles are also referred to as “silicone rubber”.
- crosslinked silicone particles it is preferable to use silicone rubber particles obtained by curing a liquid silicone composition sold as “RTV silicone rubber” by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- the average particle size of the solid silicone particles can be 20 nm or more, 30 nm or more, 40 nm or more, 50 nm or more, 70 nm or more, or 100 nm, and 500 nm or less, 450 nm or less, 400 nm or less, 350 nm or less, 300 nm or less, 250 nm or less. Or 200 nm or less.
- the average particle diameter of the solid silicone particles is preferably within the above range.
- colorant various colorants that can be used in conventional inks such as dyes, pigments, or mixtures of dyes and pigments can be used.
- Examples of the dye that can be used in the present invention include direct dyes, acid dyes, basic dyes, mordant / acid mordant dyes, spirit-soluble dyes, azoic dyes, sulfur / sulfuration vat dyes used in ordinary dye ink compositions. Further, vat dyes, disperse dyes, oil-soluble dyes, edible dyes, metal complex dyes, salt-forming dyes, dyes obtained by dyeing a resin and the like, and aqueous solutions thereof can be used.
- pigments examples include inorganic facials such as carbon black, graphite, and titanium dioxide pigments, constitutional facials such as talc, silica, alumina, mica, and alumina silicate, azo pigments, and condensed azo pigments.
- Organic pigments such as phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, quinacdolin pigments, isoindolinone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, various lake pigments, metallic pigments such as fluorescent pigments, pearl pigments, gold and silver .
- the above-mentioned dyes and pigments can be used alone, or the above-mentioned dyes and pigments can be mixed and used.
- water-soluble organic solvents include hindered alcohols such as neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, glycerin or derivatives thereof (for example, polyglycerin), sorbitan, sucrose, ethylene glycol, Polyglycols such as propylene glycol and butylene glycol can be preferably used.
- hindered alcohols such as neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, glycerin or derivatives thereof (for example, polyglycerin), sorbitan, sucrose, ethylene glycol, Polyglycols such as propylene glycol and butylene glycol can be preferably used.
- the water-based ink composition for sign pens of the present invention may contain other components, for example, additives such as pH adjusters, preservatives, and non-drying agents, as long as the effects of the present invention are not impaired.
- the sign pen refill includes an ink reservoir.
- the water-based ink composition for sign pens is stored.
- the sign pen refill means a replaceable part of the sign pen.
- the sign pen refill may further include a writing portion.
- the refill for the sign pen may be an ink cartridge in which only the ink storage unit can be replaced, or may be a unit in which the ink storage unit and the writing unit can be replaced together.
- the ink storage unit stores the above water-based ink composition for sign pens.
- any material can be used as long as it can store ink and supply ink to the writing unit.
- the writing part should just be comprised with the material which can be used as a writing part of a sign pen.
- a writing part a fiber core and a plastic core, especially a plastic core are mentioned, for example.
- Fiber core is natural fiber, animal hair fiber, polyacetal resin, acrylic resin, polyester resin, polyamide resin, polyurethane resin, polyolefin resin, polyvinyl resin, polycarbonate resin, polyether resin, polyphenylene It is a core obtained by processing a fiber bundle such as a parallel fiber bundle made of one kind or a combination of two or more kinds of resin, felt, or the like, or processing these fiber bundles with a resin.
- the plastic core (10) has an ink groove (4) for supplying ink from the ink storage section in the longitudinal direction of the rod-like resin (2).
- the core that is.
- FIG. 1 (a) is a side view of the plastic core (10)
- FIG. 1 (b) is a side sectional view of the plastic core
- FIG. 1 (c) is FIG. 1 (b).
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
- This rod-shaped resin may be composed of the resins mentioned for the fiber core.
- the shape of the ink groove for example, the shape shown in FIG. 2 of JP-A-2003-268285 can be used.
- the writing part is a plastic core
- the writing part is a plastic core made of polyacetal
- the advantages of the present invention are more prominent.
- the sign pen of the present invention includes at least an ink storage unit, a writing unit, and a holding unit.
- the holding portion is a portion held by a user using the sign pen, and is formed of resin, wood, metal, or the like, and may be formed of non-slip silicone rubber or the like.
- the method for producing a water-based ink composition for sign pens according to the present invention includes a step for producing solid silicone particles including an emulsification step and a curing step, and a step for producing a water-based ink composition for sign pens which is blended with other ink composition materials. Consists of.
- the emulsification step is a step of dropping the aqueous phase while stirring the oil phase, thereby performing phase inversion emulsification.
- phase inversion emulsification means that an emulsifier is dissolved in an oil phase, an aqueous phase is added thereto, and a continuous phase is converted from an oil phase to an aqueous phase to form an O / W type (oil-in-water type) emulsion. Means the method of preparation.
- the stirring of the oil phase can be performed at 600 rpm or more, 620 rpm or more, or 650 rpm or more, and 800 rpm or less, 780 rpm or less, or 750 rpm or less.
- the emulsification step may include high-pressure emulsification.
- the pressure applied during high-pressure emulsification can be 150 MPa or more, 155 MPa or more, or 160 MPa or more, and can be 200 MPa or less, 195 MPa or less, or 190 MPa or less.
- the oil phase contains a liquid silicone composition and an emulsifier having an HLB value of 10 or less.
- the liquid silicone composition is a composition that, when cured, forms solid silicone particles, particularly crosslinked silicone particles, having an average particle diameter of 20 nm to 500 nm as measured by a dynamic light scattering method.
- liquid silicone composition a commercially available one can be used, for example, a liquid silicone composition sold as “RTV silicone rubber” by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used. Among them, it is preferable to use a thermosetting liquid silicone composition that forms solid silicone particles by heating and curing, and it is preferable to use a one-component curable liquid silicone composition.
- the emulsifier contained in the oil phase is an emulsifier having an HLB value of 10 or less.
- the HLB value can be 10 or less, 9 or less, or 8 or less, and can be greater than 0, 1 or more, or 2 or more.
- Examples of such an emulsifier include glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, Oxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene styrenated phenyl ether, polyoxyethylene naphthyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, and the like can be used.
- HLB value means a hydrophilic-lipophilic balance. More specifically, a substance having no hydrophilic group has an HLB value of 0, and a substance having no lipophilic group and having only a hydrophilic group is equally divided by an HLB value of 20 (Griffin method).
- the aqueous phase contains water and an emulsifier with an HLB value greater than 10.
- water the water mentioned regarding the water-based ink composition for sign pens can be used.
- the emulsifier contained in the aqueous phase is an emulsifier having an HLB value of more than 10.
- the HLB value can be less than 20, 19 or less, or 18 or less, and can be greater than 10, 11 or more, or 12 or more.
- Examples of such an emulsifier include polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene Styrenated phenyl ether, polyoxyethylene naphthyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, and the like can be used.
- the curing step is a step of curing the liquid silicone composition, thereby producing solid silicone particles.
- the curing method can be appropriately selected according to the curing conditions of the liquid silicone composition.
- the liquid silicone composition when it is a thermosetting liquid silicone composition, it can be carried out by heating the liquid silicone composition that has undergone the emulsification step.
- the curing temperature may be 40 ° C or higher, 50 ° C or higher, 60 ° C or higher, or 70 ° C or higher, and may be 120 ° C or lower, 110 ° C or lower, 100 ° C or lower, or 90 ° C or lower. it can.
- the production process of the solid silicone particles may include another process, for example, a process of classifying the aqueous dispersion of the solid silicone particles after curing.
- the aqueous dispersion of solid silicone particles and the material constituting the water-based ink composition for sign pens are produced by a conventionally known method while mixing using a stirring device such as a disper.
- Liquid silicone composition as a particle raw material KE-1844, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 20.0 parts by mass
- component name as an emulsifier product number: Emulgen 102KG, HLB: 6.3, manufacturer name: Kao Corporation
- the oil phase containing 1.0 parts by mass is stirred at 600 rpm, and the component names as an emulsifier (product number: Emulgen 150, HLB: 18.4, manufacturer name: Kao Corporation, 9.0 parts by mass) ) was added dropwise. Thereafter, the mixed solution was processed and emulsified with a high-pressure emulsifier under conditions of 150 MPa and 10 passes.
- the liquid mixture is heated at 80 ° C. for 12 hours to cure the liquid silicone composition, and classified at 12500 rpm for 30 minutes to be used in the aqueous ink composition of Example 1 to form crosslinked silicone particles (silicone rubber).
- An aqueous dispersion of solid silicone particles containing was prepared.
- Dye as a colorant Water Black 191-L conc. 15%, Orient Chemical Co., Ltd., 20.0 parts by mass
- preservative Bioden 421, Yamato Chemical Co., Ltd., 0.3 parts by mass
- pH adjustment Triethanolamine (0.2 parts by mass) as an agent
- urea 7.5 parts by mass
- glycerin 10 parts by mass
- ethylene glycol 2.5 parts by mass
- particle raw material 100 parts by mass of the aqueous ink composition of Example 1 were prepared using the above aqueous dispersion of solid silicone particles (3.0 parts by mass in terms of solid content) and ion-exchanged water (remainder).
- Example 2 A water-based ink composition of Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except that the mass part of the aqueous dispersion of solid silicone particles was changed to 10.0 parts by mass (solid content conversion).
- Example 3 A water-based ink composition of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mass part of the aqueous dispersion of solid silicone particles was changed to 20.0 parts by mass (in terms of solid content).
- Example 4 A water-based ink composition of Example 4 was produced in the same manner as in Example 2 except that the liquid silicone composition as the particle raw material was changed to KE-1842 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
- Example 5 A water-based ink composition of Example 5 was produced in the same manner as in Example 2 except that the liquid silicone composition as the particle raw material was changed to KE-1886 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
- Comparative Example 1 A water-based ink composition of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the liquid silicone composition as a particle raw material was not contained in the oil phase.
- SBR styrene butadiene rubber
- ⁇ Comparative Example 3 Comparative Example as in Example 1, except that silicone oil (KF-96-500cs, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 20.0 parts by mass) was used instead of the liquid silicone composition as the particle raw material. 1 aqueous ink composition was produced. It should be noted that the water-based ink composition of Comparative Example 1 contains a silicone emulsion, and the diameter of the droplet is described in the “Particle Size” column of Table 1.
- Example 6 First, an aqueous dispersion of solid silicone particles was prepared in the same manner as in Example 1. Next, carbon black (8.0 parts by mass) as a colorant, styrene acrylic acid resin (1.8 parts by mass) as a pigment dispersant, preservative (Bioden 421, Daiwa Chemical Industry Co., Ltd., 0.3 parts by mass) ), Triethanolamine (0.2 parts by mass) as a pH adjuster, glycerin (10.0 parts by mass) as a solvent, and an aqueous dispersion of the above solid silicone particles as a particle raw material (10. in terms of solid content). 0 parts by mass) and ion-exchanged water (remainder) were used to produce 100 parts by mass of the aqueous ink composition of Example 6.
- carbon black 8.0 parts by mass
- styrene acrylic acid resin 1.8 parts by mass
- preservative Bioden 421, Daiwa Chemical Industry Co., Ltd., 0.3 parts by mass
- Triethanolamine 0.2 parts by
- Example 7 A water-based ink composition of Example 7 was produced in the same manner as in Example 6 except that the liquid silicone composition as the particle raw material was changed to KE-1842 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
- Example 8 A water-based ink composition of Example 8 was prepared in the same manner as in Example 2 except that the liquid silicone composition as the particle raw material was changed to KE-1886 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
- the prepared water-based ink composition was filled in the ink storage part of the sign pen.
- a polyacetal core was used as the writing part of the sign pen.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
水、架橋構造を有する固形シリコーン粒子及び着色剤を含有しており、かつ動的光散乱法で測定したときの、固形シリコーン粒子の平均粒子径が20nm~500nmである、サインペン用水性インク組成物。
Description
本発明は、サインペン用水性インク組成物に関する。
近年、ボールペン、サインペン等の、インクを用いた筆記具が広く用いられている。このインクの一態様として、水を主体とする溶媒、染料、顔料等の着色剤を含有する水性インクが存在する。水性インクの性能向上のため、種々の研究が行われている。
特許文献1では、少なくとも着色剤と水を含有するインキ組成物において、親水基にアルキレンオキサイド鎖を持ち、平均分子量が3000~20万であるノニオン性高分子界面活性剤をインキ組成物中に0.1~30重量%の範囲で含有することを特徴とする筆記具用水性インキ組成物が開示されている。
特許文献2では、水性インキの表面張力が30mN/m以下であり、かつ円盤体の平面部に対する水性インキの接触角が30°以上である直液式筆記具用水性インキ組成物が開示されている。特許文献2では、水性インキ組成物に乳化物を含有している態様、より具体的にはシリコーンエマルションを含有している態様が開示されている。
特許文献3では、着色剤、樹脂、溶剤及び添加剤とからなるボールペン用インキにおいて、球状シリコーン樹脂微粒子を含有してなるボールペン用インキが開示されている。特許文献3においては、平均粒子径が1μm未満の場合は目詰まり効果が弱くなり過ぎ、10μmをこえる場合強い目詰まりにより、筆記性が悪化するので、好ましくないとしている。
筆記の用途によっては、水性インクをサインペンに用いることが求められることがある。この場合、上記の水性インクをサインペンに用いることが考えられる。
しかしながら、特許文献2のように、シリコーンエマルションを含有している水性インクをサインペンに用いた場合、表面に皮膜が形成され、その結果良好な書き味が得られない。
また、特許文献3のように、平均粒径1μm以上の球状シリコーン樹脂微粒子を含有している水性インクをサインペンに用いた場合にも、良好な書き味が得られない。
したがって、良好な書き味を有する、サインペン用水性インク組成物を提供する必要性が存在する。
本発明者らは、鋭意検討したところ、以下の手段により上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、下記のとおりである:
〈1〉 水、固形シリコーン粒子及び着色剤を含有しており、かつ
動的光散乱法で測定したときの、上記固形シリコーン粒子の平均粒子径が20nm~500nmである、
サインペン用水性インク組成物。
〈2〉 上記固形シリコーン粒子が、架橋シリコーン粒子である、上記〈1〉項に記載のサインペン用水性インク組成物。
〈3〉 インク貯蔵部、筆記部及び保持部を少なくとも具備しており、かつ
上記インク貯蔵部に上記〈1〉又は〈2〉項に記載のサインペン用水性インク組成物が貯蔵されている、
サインペン。
〈4〉 上記筆記部が、プラスチック芯である、上記〈3〉項に記載のサインペン。
〈1〉 水、固形シリコーン粒子及び着色剤を含有しており、かつ
動的光散乱法で測定したときの、上記固形シリコーン粒子の平均粒子径が20nm~500nmである、
サインペン用水性インク組成物。
〈2〉 上記固形シリコーン粒子が、架橋シリコーン粒子である、上記〈1〉項に記載のサインペン用水性インク組成物。
〈3〉 インク貯蔵部、筆記部及び保持部を少なくとも具備しており、かつ
上記インク貯蔵部に上記〈1〉又は〈2〉項に記載のサインペン用水性インク組成物が貯蔵されている、
サインペン。
〈4〉 上記筆記部が、プラスチック芯である、上記〈3〉項に記載のサインペン。
本発明によれば、良好な書き味を有する、サインペン用水性インク組成物を提供することができる。
《サインペン用水性インク組成物》
本発明のサインペン用水性インク組成物は、水、固形シリコーン粒子、及び着色剤、並びに随意の水溶性有機溶剤を含有している。この固形シリコーン粒子は、動的光散乱法で測定したときの平均粒子径が20nm~500nmである。
本発明のサインペン用水性インク組成物は、水、固形シリコーン粒子、及び着色剤、並びに随意の水溶性有機溶剤を含有している。この固形シリコーン粒子は、動的光散乱法で測定したときの平均粒子径が20nm~500nmである。
本発明のサインペン用水性インク組成物は、他の成分を更に含有していてもよい。
ここで、本発明において「サインペン」とは、インク貯蔵部に貯蔵されているインクを、毛細管現象により樹脂製の筆記部に供給する機構を有するペンを意味する。
本発明者らは、平均粒子径が20nm~500nmの固形シリコーン粒子をサインペン用水性インク組成物に含有させることにより、このインク組成物を用いたサインペンの書き味が向上することを見出した。ここで、「書き味が向上する」とは、サインペンで筆記した際の動摩擦係数が低減することを意味するものである。
理論に拘束されることを望まないが、この理由としては、固形シリコーン粒子、特に架橋シリコーン粒子が有する弾性により、筆記時にペン先を良好に移動させることができ、かつシリコーンの安定性によって、この弾性が組成物中の他の成分によって阻害されないことに起因すると考えられる。更に、粒子径が小さい固形シリコーン粒子を用いることにより、サインペンの筆記部と紙との間に固形シリコーン粒子が良好に供給されると考えられる。
固形シリコーン粒子の含有率は、インク組成物の全量に対して、1質量%以上、2質量%以上、3質量%以上、5質量%以上、又は7質量%以上であることができ、また30質量%以下、25質量%以下、20質量%以下、又は15質量%以下であることができる。特に、インク組成物の粘度を小さくし、それにより良好な書き味を発現させる観点から、固形シリコーン粒子の含有率は上記の範囲であることが好ましい。
着色剤の含有率は、インク組成物の全量に対して、1質量%以上、2質量%以上、3質量%以上、又は5質量%以上とすることができ、また60質量%以下、55質量%以下、50質量%以下、又は45質量%以下とすることができる。
以下では、本発明のサインペン用水性インク組成物の各構成要素について説明する。
〈水〉
水は、イオン交換水、蒸留水等であることができる。
水は、イオン交換水、蒸留水等であることができる。
〈固形シリコーン粒子〉
固形シリコーン粒子は、平均粒子径が20nm~500nmである。なお、ここでいう平均粒子径とは、動的光散乱法により検出された散乱強度分布を正規分布に当てはめて平均粒子径を算出するキュムラント解析法により求めたD50の値である。
固形シリコーン粒子は、平均粒子径が20nm~500nmである。なお、ここでいう平均粒子径とは、動的光散乱法により検出された散乱強度分布を正規分布に当てはめて平均粒子径を算出するキュムラント解析法により求めたD50の値である。
ここで、動的光散乱法による粒径の測定は、例えば大塚電子株式会社の濃厚系粒径アナライザー「FPAR-1000」を用いて行うことができる。
また、固形シリコーン粒子は、架橋シリコーン粒子、特にオルガノポリシロキサンが架橋物質で架橋されている構造を有する固形シリコーン粒子、より特にオルガノポリシロキサンがオルガノハイドロジェンポリシロキサンで架橋されている構造を有する固形シリコーン粒子であることが、本発明のサインペンの書き味を向上させる観点から好ましい。この架橋されている構造により、弾性を有することとなるため、このような固形シリコーン粒子は、「シリコーンゴム」としても言及される。
架橋シリコーン粒子としては、信越化学工業株式会社が「RTVシリコーンゴム」として販売している液状シリコーン組成物を硬化させたシリコーンゴム粒子を用いることが好ましい。
固形シリコーン粒子の平均粒子径は、20nm以上、30nm以上、40nm以上、50nm以上、70nm以上、又は100nmであることができ、また500nm以下、450nm以下、400nm以下、350nm以下、300nm以下、250nm以下、又は200nm以下であることができる。特に、サインペンの筆記部と紙との間に固形シリコーン粒子を良好に供給する観点から、固形シリコーン粒子の平均粒子径は上記の範囲であることが好ましい。
〈着色剤〉
着色剤としては、染料、顔料、又は染料と顔料との混合物等、従来のインクに用いることができる種々の着色剤を使用することができる。
着色剤としては、染料、顔料、又は染料と顔料との混合物等、従来のインクに用いることができる種々の着色剤を使用することができる。
本発明で使用することができる染料としては、通常の染料インク組成物に用いられる直接染料、酸性染料、塩基性染料、媒染・酸性媒染染料、酒精溶性染料、アゾイック染料、硫化・硫化建染染料、建染染料、分散染料、油溶染料、食用染料、金属錯塩染料、造塩染料、樹脂に染料を染着した染料等の中から任意のもの、及びこれらの水溶液を使用することができる。
本発明で使用することができる顔料としては、カーボンブラック、グラファイト、二酸化チタン顔料等の無機顔科、タルク、シリカ、アルミナ、マイカ、アルミナシリケート等の体質顔科、アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アンスラキノン顔料、キナクドリン顔料、イソインドリノン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、各種レーキ顔料等の有機顔料、蛍光顔料、パール顔料、金色、銀色等のメタリック顔料等が挙げられる。
本発明で使用する着色剤は、上記した染料、顔料を単独で使用することができ、あるいは上記した染料、顔料を混合して使用することもできる。
〈水溶性有機溶剤〉
水溶性有機溶剤としては、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等のヒンダードアルコール、グリセリン又はその誘導体(例えば、ポリグリセリンなど)、ソルビタン、蔗糖、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等のポリグリコール類等が好ましく使用できる。
水溶性有機溶剤としては、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等のヒンダードアルコール、グリセリン又はその誘導体(例えば、ポリグリセリンなど)、ソルビタン、蔗糖、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等のポリグリコール類等が好ましく使用できる。
〈他の成分〉
本発明のサインペン用水性インク組成物は、本発明の作用を損なわない範囲で、他の成分、例えばpH調整剤、防腐剤、ノンドライ剤等の添加剤等を含有していてもよい。
本発明のサインペン用水性インク組成物は、本発明の作用を損なわない範囲で、他の成分、例えばpH調整剤、防腐剤、ノンドライ剤等の添加剤等を含有していてもよい。
《サインペン用リフィル》
サインペン用リフィルは、インク貯蔵部を具備している。このインク貯蔵部には、上記のサインペン用水性インク組成物が貯蔵されている。
サインペン用リフィルは、インク貯蔵部を具備している。このインク貯蔵部には、上記のサインペン用水性インク組成物が貯蔵されている。
サインペン用リフィルは、サインペンにおける交換可能な部位を意味する。
また、サインペン用リフィルは、筆記部を更に具備していてもよい。
すなわち、サインペン用リフィルは、インク貯蔵部のみが交換可能な部位となるインクカートリッジであってもよく、インク貯蔵部と筆記部とが一体となって交換可能な部位となるものであってもよい。
〈インク貯蔵部〉
インク貯蔵部には、上記のサインペン用水性インク組成物が貯蔵されている。
インク貯蔵部には、上記のサインペン用水性インク組成物が貯蔵されている。
インク貯蔵部は、インクを貯蔵し、かつ筆記部にインクを供給することができる物であれば、任意の物を用いることができる。
〈筆記部〉
筆記部は、サインペンの筆記部として用いることができる材料で構成されていればよい。筆記部としては、例えば繊維芯及びプラスチック芯、特にプラスチック芯が挙げられる。
筆記部は、サインペンの筆記部として用いることができる材料で構成されていればよい。筆記部としては、例えば繊維芯及びプラスチック芯、特にプラスチック芯が挙げられる。
繊維芯は、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの1種又は2種以上の組合せからなる平行繊維束、フェルト等の繊維束を加工又はこれらの繊維束を樹脂加工した芯である。
プラスチック芯(10)は、図1(a)~(c)に示すように、棒状樹脂(2)の長軸方向に、インクをインク貯蔵部から供給するためのインク溝(4)が形成されている芯である。ここで、図1(a)は、プラスチック芯(10)の側面図であり、図1(b)は、プラスチック芯の側面断面図であり、かつ図1(c)は、図1(b)のC-C断面の断面図である。
この棒状樹脂は、繊維芯に関して挙げた樹脂で構成されていてよい。インク溝の形状としては、例えば特開2003-268285号公報の図2に挙げられている形状であることができる。
特に、筆記部がプラスチック芯である場合、より特にはポリアセタールで構成されているプラスチック芯である場合に、本発明の利点がより顕著に表れる。
《サインペン》
本発明のサインペンは、インク貯蔵部、筆記部及び保持部を少なくとも具備している。
本発明のサインペンは、インク貯蔵部、筆記部及び保持部を少なくとも具備している。
インク貯蔵部及び筆記部としては、サインペン用リフィルに関して挙げたものを用いることができる。また、保持部は、サインペンを使用する使用者が保持する部分であり、樹脂、木材、金属等で形成されており、滑り止めのシリコーンゴム等で形成されていてもよい。
《サインペン用水性インク組成物製造方法》
本発明のサインペン用水性インク組成物の製造方法は、乳化工程、及び硬化工程を含む固形シリコーン粒子の製造工程と、これを他のインク組成物材料とともに配合するサインペン用水性インク組成物の製造工程からなる。
本発明のサインペン用水性インク組成物の製造方法は、乳化工程、及び硬化工程を含む固形シリコーン粒子の製造工程と、これを他のインク組成物材料とともに配合するサインペン用水性インク組成物の製造工程からなる。
〔固形シリコーン粒子の製造工程〕
〈乳化工程〉
乳化工程は、油相を撹拌させながら、水相を滴下し、それによって転相乳化を行う工程である。
〈乳化工程〉
乳化工程は、油相を撹拌させながら、水相を滴下し、それによって転相乳化を行う工程である。
ここで、「転相乳化」とは、乳化剤を油相に溶かし、ここに水相を添加し、連続相を油相から水相に転化させてO/W型(水中油滴型)エマルションを調製する方法を意味する。
油相の撹拌は、600rpm以上、620rpm以上、又は650rpm以上で、かつ800rpm以下、780rpm以下、又は750rpm以下で行うことができる。
また、乳化工程は、高圧乳化させることを含んでもよい。高圧乳化の際に印加する圧力は、150MPa以上、155MPa以上、又は160MPa以上であることができ、また200MPa以下、195MPa以下、又は190MPa以下であることができる。
{油相}
油相は、液状シリコーン組成物、及びHLB値が10以下の乳化剤を含有している。
油相は、液状シリコーン組成物、及びHLB値が10以下の乳化剤を含有している。
(液状シリコーン組成物)
液状シリコーン組成物は、硬化させることにより、動的光散乱法で測定したときの平均粒子径が20nm~500nmである固形シリコーン粒子、特に架橋シリコーン粒子を形成する組成物である。
液状シリコーン組成物は、硬化させることにより、動的光散乱法で測定したときの平均粒子径が20nm~500nmである固形シリコーン粒子、特に架橋シリコーン粒子を形成する組成物である。
液状シリコーン組成物としては、市販のものを用いることができ、例えば信越化学工業株式会社が「RTVシリコーンゴム」として販売している液状シリコーン組成物を用いることができる。中でも、加熱して硬化させることにより固形シリコーン粒子を形成する熱硬化性液状シリコーン組成物を用いることが好ましく、また一液硬化型の液状シリコーン組成物を用いることが好ましい。
(油相の乳化剤)
油相が含有している乳化剤は、HLB値が10以下の乳化剤である。このHLB値は、10以下、9以下、又は8以下であることができ、また0超、1以上、又は2以上であることができる。このような乳化剤としては、例えばグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等を用いることができる。
油相が含有している乳化剤は、HLB値が10以下の乳化剤である。このHLB値は、10以下、9以下、又は8以下であることができ、また0超、1以上、又は2以上であることができる。このような乳化剤としては、例えばグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等を用いることができる。
ここで、「HLB値」とは、親水性親油性バランス(Hydrophile-Lipophile-Balance)を意味するものである。より具体的には、親水基を持たない物質をHLB値0とし、親油基を持たず親水基のみを持つ物質をHLB値20として等分したものである(グリフィン法)。
{水相}
水相は、水、及びHLB値が10超の乳化剤を含有している。水としては、サインペン用水性インク組成物に関して挙げた水を用いることができる。
水相は、水、及びHLB値が10超の乳化剤を含有している。水としては、サインペン用水性インク組成物に関して挙げた水を用いることができる。
(水相の乳化剤)
水相が含有している乳化剤は、HLB値が10超の乳化剤である。このHLB値は、20未満、19以下、又は18以下であることができ、また10超、11以上、又は12以上であることができる。このような乳化剤としては、例えばポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等を用いることができる。
水相が含有している乳化剤は、HLB値が10超の乳化剤である。このHLB値は、20未満、19以下、又は18以下であることができ、また10超、11以上、又は12以上であることができる。このような乳化剤としては、例えばポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等を用いることができる。
〈硬化工程〉
硬化工程は、液状シリコーン組成物を硬化させ、それによって固形シリコーン粒子を生成する工程である。
硬化工程は、液状シリコーン組成物を硬化させ、それによって固形シリコーン粒子を生成する工程である。
硬化方法は、液状シリコーン組成物の硬化条件に応じ、適宜選択することができる。
例えば、液状シリコーン組成物が熱硬化性液状シリコーン組成物である場合、乳化工程を経た液状シリコーン組成物を加熱することにより行うことができる。この場合、硬化温度は、40℃以上、50℃以上、60℃以上、又は70℃以上であることができ、また120℃以下、110℃以下、100℃以下、又は90℃以下であることができる。
〈他の工程〉
固形シリコーン粒子の製造工程は、他の工程、例えば硬化後の固形シリコーン粒子の水分散体を分級する工程を含んでもよい。
固形シリコーン粒子の製造工程は、他の工程、例えば硬化後の固形シリコーン粒子の水分散体を分級する工程を含んでもよい。
〔サインペン用水性インクの製造工程〕
前記固形シリコーン粒子の水分散体、及びサインペン用水性インク組成物を構成する材料をディスパー等の攪拌機器を用いて混合しながら、従来公知の方法で製造する。
前記固形シリコーン粒子の水分散体、及びサインペン用水性インク組成物を構成する材料をディスパー等の攪拌機器を用いて混合しながら、従来公知の方法で製造する。
実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
《組成物の作製》
〈実施例1〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物(KE-1844、信越化学工業株式会社、20.0質量部)及び乳化剤としての成分名(品番:エマルゲン102KG、HLB:6.3、メーカー名:花王株式会社、1.0質量部)を含有している油相を600rpmで撹拌し、そこに乳化剤としての成分名(品番:エマルゲン150、HLB:18.4、メーカー名:花王株式会社、9.0質量部)を含有している水相を滴下した。その後、混合液を高圧乳化機により、150MPa、10パスの条件で処理して乳化した。次いで、混合液を80℃で12時間加熱して液状シリコーン組成物を硬化させ、そして12500rpmで30分間分級して、実施例1の水性インク組成物に用いるための、架橋シリコーン粒子(シリコーンゴム)を含有している固形シリコーン粒子の水分散体を作製した。
〈実施例1〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物(KE-1844、信越化学工業株式会社、20.0質量部)及び乳化剤としての成分名(品番:エマルゲン102KG、HLB:6.3、メーカー名:花王株式会社、1.0質量部)を含有している油相を600rpmで撹拌し、そこに乳化剤としての成分名(品番:エマルゲン150、HLB:18.4、メーカー名:花王株式会社、9.0質量部)を含有している水相を滴下した。その後、混合液を高圧乳化機により、150MPa、10パスの条件で処理して乳化した。次いで、混合液を80℃で12時間加熱して液状シリコーン組成物を硬化させ、そして12500rpmで30分間分級して、実施例1の水性インク組成物に用いるための、架橋シリコーン粒子(シリコーンゴム)を含有している固形シリコーン粒子の水分散体を作製した。
着色剤としての染料(Water Black 191-L conc.15%、オリエント化学工業株式会社、20.0質量部)、防腐剤(バイオデン421、大和化学工業株式会社、0.3質量部)、pH調整剤としてのトリエタノールアミン(0.2質量部)、ノンドライ剤としての尿素(7.5質量部)、溶剤としてのグリセリン(10質量部)及びエチレングリコール(2.5質量部)、粒子原料としての上記の固形シリコーン粒子の水分散体(固形分換算で3.0質量部)並びにイオン交換水(残部)を用い、実施例1の水性インク組成物を100質量部作製した。
〈実施例2〉
固形シリコーン粒子の水分散体の質量部を、10.0質量部(固形分換算)に変更したことを除き、実施例1と同様にして、実施例2の水性インク組成物を作製した。
固形シリコーン粒子の水分散体の質量部を、10.0質量部(固形分換算)に変更したことを除き、実施例1と同様にして、実施例2の水性インク組成物を作製した。
〈実施例3〉
固形シリコーン粒子の水分散体の質量部を、20.0質量部(固形分換算)に変更したことを除き、実施例1と同様にして、実施例2の水性インク組成物を作製した。
固形シリコーン粒子の水分散体の質量部を、20.0質量部(固形分換算)に変更したことを除き、実施例1と同様にして、実施例2の水性インク組成物を作製した。
〈実施例4〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物を、KE-1842(信越化学工業株式会社)に変更したことを除き、実施例2と同様にして、実施例4の水性インク組成物を作製した。
粒子原料としての液状シリコーン組成物を、KE-1842(信越化学工業株式会社)に変更したことを除き、実施例2と同様にして、実施例4の水性インク組成物を作製した。
〈実施例5〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物を、KE-1886(信越化学工業株式会社)に変更したことを除き、実施例2と同様にして、実施例5の水性インク組成物を作製した。
粒子原料としての液状シリコーン組成物を、KE-1886(信越化学工業株式会社)に変更したことを除き、実施例2と同様にして、実施例5の水性インク組成物を作製した。
〈比較例1〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物を油相に含有させなかったことを除き、実施例1と同様にして、比較例1の水性インク組成物を作製した。
粒子原料としての液状シリコーン組成物を油相に含有させなかったことを除き、実施例1と同様にして、比較例1の水性インク組成物を作製した。
〈比較例2〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物の代わりに、添加粒子としてのスチレンブタジエンゴム(SBR)粒子(Nipol(商標)LX112、日本ゼオン株式会社、20.0質量部)を用いたことを除き、実施例1と同様にして、比較例1の水性インク組成物を作製した。
粒子原料としての液状シリコーン組成物の代わりに、添加粒子としてのスチレンブタジエンゴム(SBR)粒子(Nipol(商標)LX112、日本ゼオン株式会社、20.0質量部)を用いたことを除き、実施例1と同様にして、比較例1の水性インク組成物を作製した。
〈比較例3〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物の代わりに、シリコーンオイル(KF-96-500cs、信越化学工業株式会社、20.0質量部)を用いたことを除き、実施例1と同様にして、比較例1の水性インク組成物を作製した。比較例1の水性インク組成物は、シリコーンエマルションを含有しており、表1の「粒径」の欄には液滴の径を記載している点に留意されたい。
粒子原料としての液状シリコーン組成物の代わりに、シリコーンオイル(KF-96-500cs、信越化学工業株式会社、20.0質量部)を用いたことを除き、実施例1と同様にして、比較例1の水性インク組成物を作製した。比較例1の水性インク組成物は、シリコーンエマルションを含有しており、表1の「粒径」の欄には液滴の径を記載している点に留意されたい。
〈実施例6〉
まず、固形シリコーン粒子の水分散体を、実施例1と同様にして作製した。次いで、着色剤としてのカーボンブラック(8.0質量部)、顔料分散剤としてのスチレンアクリル酸樹脂(1.8質量部)、防腐剤(バイオデン421、大和化学工業株式会社、0.3質量部)、pH調整剤としてのトリエタノールアミン(0.2質量部)、溶剤としてのグリセリン(10.0質量部)、粒子原料としての上記の固形シリコーン粒子の水分散体(固形分換算で10.0質量部)及びイオン交換水(残部)を用い、実施例6の水性インク組成物を100質量部作製した。
まず、固形シリコーン粒子の水分散体を、実施例1と同様にして作製した。次いで、着色剤としてのカーボンブラック(8.0質量部)、顔料分散剤としてのスチレンアクリル酸樹脂(1.8質量部)、防腐剤(バイオデン421、大和化学工業株式会社、0.3質量部)、pH調整剤としてのトリエタノールアミン(0.2質量部)、溶剤としてのグリセリン(10.0質量部)、粒子原料としての上記の固形シリコーン粒子の水分散体(固形分換算で10.0質量部)及びイオン交換水(残部)を用い、実施例6の水性インク組成物を100質量部作製した。
〈実施例7〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物を、KE-1842(信越化学工業株式会社)に変更したことを除き、実施例6と同様にして、実施例7の水性インク組成物を作製した。
粒子原料としての液状シリコーン組成物を、KE-1842(信越化学工業株式会社)に変更したことを除き、実施例6と同様にして、実施例7の水性インク組成物を作製した。
〈実施例8〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物を、KE-1886(信越化学工業株式会社)に変更したことを除き、実施例2と同様にして、実施例8の水性インク組成物を作製した。
粒子原料としての液状シリコーン組成物を、KE-1886(信越化学工業株式会社)に変更したことを除き、実施例2と同様にして、実施例8の水性インク組成物を作製した。
〈比較例4〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物の代わりに、添加粒子としてのシリコーン粒子(トスパール120、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社、固形分換算で9.7質量部)を用いたことを除き、実施例6と同様にして、比較例4の水性インク組成物を作製した。
粒子原料としての液状シリコーン組成物の代わりに、添加粒子としてのシリコーン粒子(トスパール120、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社、固形分換算で9.7質量部)を用いたことを除き、実施例6と同様にして、比較例4の水性インク組成物を作製した。
〈比較例5〉
粒子原料としての液状シリコーン組成物の代わりに、添加粒子としてのシリコーン粒子(トスパール1110、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社、固形分換算で9.7質量部)を用いたことを除き、実施例6と同様にして、比較例5の水性インク組成物を作製した。
粒子原料としての液状シリコーン組成物の代わりに、添加粒子としてのシリコーン粒子(トスパール1110、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社、固形分換算で9.7質量部)を用いたことを除き、実施例6と同様にして、比較例5の水性インク組成物を作製した。
《評価》
作製した水性インク組成物を、サインペンのインク貯蔵部にそれぞれ充填した。サインペンの筆記部としては、ポリアセタール芯を用いた。
作製した水性インク組成物を、サインペンのインク貯蔵部にそれぞれ充填した。サインペンの筆記部としては、ポリアセタール芯を用いた。
各サインペンについて、表面性測定器(HEIDON-14D、新東化学株式会社)を用い、筆記速度3.3m/分、荷重100g、並びに筆記角度90°の条件で、10cmの直線動作をした際の摩擦抵抗を3回ずつ測定し、その平均値から摩擦係数を求めた。筆記用紙としては、標準紙(しらおい)を用いた。
結果を表1及び表2に示す。
なお、表1及び表2中の平均粒子径は、実施例1~8及び比較例1~3については上記の動的光散乱法により測定したものであるが、比較例4及び5については、粒径が大きいことに起因して動的光散乱法で測定できないため、粒子径分布解析装置HRA9320-X100(日機装株式会社製)を用いて、レーザー回折法により体積基準で算出されたD50の値である。
表1及び2から、平均粒子径が20nm~500nmの架橋シリコーン粒子を含有している実施例1~8の水性インク組成物は、比較例1~5の水性インク組成物と比較して、サインペンに用いた場合に良好な書き味が得られることが理解されよう。なお、比較例3では、上記の評価結果は比較的良好であったものの、長く使用するとペン先に皮膜が形成されて、筆記性が極端に劣化した。
2 棒状樹脂
4 インク溝
10 プラスチック芯
4 インク溝
10 プラスチック芯
Claims (4)
- 水、固形シリコーン粒子及び着色剤を含有しており、かつ
動的光散乱法で測定したときの、前記固形シリコーン粒子の平均粒子径が20nm~500nmである、
サインペン用水性インク組成物。 - 前記固形シリコーン粒子が、架橋シリコーン粒子である、請求項1に記載のサインペン用水性インク組成物。
- インク貯蔵部、筆記部及び保持部を少なくとも具備しており、かつ
前記インク貯蔵部に請求項1又は2のいずれか一項に記載のサインペン用水性インク組成物が貯蔵されている、
サインペン。 - 前記筆記部が、プラスチック芯である、請求項3に記載のサインペン。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016003807A JP6611620B2 (ja) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | サインペン用水性インク組成物 |
JP2016-003807 | 2016-01-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2017122457A1 true WO2017122457A1 (ja) | 2017-07-20 |
Family
ID=59311095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/086080 WO2017122457A1 (ja) | 2016-01-12 | 2016-12-05 | サインペン用水性インク組成物 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6611620B2 (ja) |
WO (1) | WO2017122457A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3753746A1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-23 | Société BIC | Writing felt pen |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04239569A (ja) * | 1991-01-21 | 1992-08-27 | Pilot Ink Co Ltd | 筆記板用水性マーキングペンインキ |
JPH08134391A (ja) * | 1994-11-08 | 1996-05-28 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | ボールペン用インキ |
JP2008031387A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Pentel Corp | 筆記板用マーキングインキ組成物 |
JP2014125616A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Zebra Pen Corp | 水性インキ組成物及びマーキングペン |
JP2015229708A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 三菱鉛筆株式会社 | 筆記具用水性インク組成物 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4104455B2 (ja) * | 2002-12-27 | 2008-06-18 | 三菱鉛筆株式会社 | 筆記板用マーキングペン |
-
2016
- 2016-01-12 JP JP2016003807A patent/JP6611620B2/ja active Active
- 2016-12-05 WO PCT/JP2016/086080 patent/WO2017122457A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04239569A (ja) * | 1991-01-21 | 1992-08-27 | Pilot Ink Co Ltd | 筆記板用水性マーキングペンインキ |
JPH08134391A (ja) * | 1994-11-08 | 1996-05-28 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | ボールペン用インキ |
JP2008031387A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Pentel Corp | 筆記板用マーキングインキ組成物 |
JP2014125616A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Zebra Pen Corp | 水性インキ組成物及びマーキングペン |
JP2015229708A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 三菱鉛筆株式会社 | 筆記具用水性インク組成物 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3753746A1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-23 | Société BIC | Writing felt pen |
US11364736B2 (en) | 2019-06-20 | 2022-06-21 | Societe Bic | Writing felt pen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6611620B2 (ja) | 2019-11-27 |
JP2017125097A (ja) | 2017-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100396740C (zh) | 溶剂体系和由该溶剂体系制备的墨汁 | |
EP3702420B1 (en) | Ink composition for water-based ballpoint pen, and water-based ballpoint pen including same | |
JP7480262B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物、それを用いたボールペン、および筆記具用水性インキ組成物の製造方法 | |
JP7098406B2 (ja) | 着色樹脂粒子分散体およびその製造方法、ならびにその着色樹脂粒子分散体を含んでなる筆記具用水性インキ組成物および筆記具 | |
JP6611620B2 (ja) | サインペン用水性インク組成物 | |
KR102149064B1 (ko) | 수성 잉크 조성물 및 마킹펜 | |
JP5690087B2 (ja) | 筆記具用水性黒色インキ組成物及び筆記具 | |
JPWO2019189364A1 (ja) | 塗布具 | |
JP5507822B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物 | |
JP7253467B2 (ja) | サインペン用水性インク組成物およびサインペン | |
JP7123570B2 (ja) | 筆記具 | |
JP2018051966A (ja) | 水性ボールペン | |
JP2010047708A (ja) | 水性ボールペン用インキ組成物 | |
JP7430105B2 (ja) | ボールペン用インキ組成物およびそれを用いたボールペン | |
WO2017204259A1 (ja) | 筆記具用水性インク組成物 | |
JP2009161654A (ja) | 水性ボールペン用インキ組成物 | |
JP2016060851A (ja) | 油性ボールペン用インキ組成物 | |
JP7210264B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物 | |
JP6265777B2 (ja) | 筆記具用水性インク組成物 | |
JPH08151547A (ja) | 水性金属光沢色インキ | |
JPH11286642A (ja) | 油性ボールペン用インキ組成物 | |
JP7545285B2 (ja) | 筆ペン用水性インキ組成物およびそれを内蔵した、筆ペンおよび筆ペン用インキカートリッジ | |
JP7447336B1 (ja) | インク組成物及び筆記具 | |
JP4291909B2 (ja) | ボールペン用剪断減粘性水性インキ組成物及びそれを用いたボールペン | |
JP2020100731A (ja) | 水性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた水性ボールペン |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16885060 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16885060 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |