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JP-2026076793-A - ボールペン用水性インク組成物

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Abstract

【課題】本発明では、硬い無機顔料を用いつつ、ボールペンチップの摩耗を抑制できる、ボールペン用水性インク組成物を提供する。 【解決手段】本発明のボールペン用水性インク組成物は、 樹脂粒子、及びモース硬度が５．５以上である無機化合物で構成されている無機顔料を少なくとも含有しており、 前記樹脂粒子の平均粒子径の、前記無機顔料の平均粒子径に対する比が、２．０以上であり、かつ 前記樹脂粒子及び前記無機顔料の平均粒子径が、レーザー回折法により測定した散乱強度分布において得た、体積平均粒子径Ｍｖである。 【選択図】なし

Inventors

  • 和田 崇正
  • 田中 沙希
  • 高田 晃児

Assignees

  • 三菱鉛筆株式会社

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (8)

  1. 樹脂粒子、及びモース硬度が５．５以上である無機化合物で構成されている無機顔料を少なくとも含有しており、 前記樹脂粒子の平均粒子径の、前記無機顔料の平均粒子径に対する比が、２．０以上であり、かつ 前記樹脂粒子及び前記無機顔料の平均粒子径が、レーザー回折法により測定した散乱強度分布において得た、体積平均粒子径Ｍｖである、 ボールペン用水性インク組成物。
  2. 前記樹脂粒子の少なくとも一部が、無機顔料を内包している、請求項１に記載のボールペン用水性インク組成物。
  3. 前記樹脂粒子を構成する樹脂が、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、ウレア／ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、及びオレフィン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項１又は２に記載のボールペン用水性インク組成物。
  4. 中空樹脂粒子を更に含有している、請求項１又は２に記載のボールペン用水性インク組成物。
  5. 前記樹脂粒子の円形度の、前記無機顔料の円形度に対する比が、１．２以上である、請求項１又は２に記載のボールペン用水性インク組成物。
  6. 温度２５℃、剪断速度３．８ｓ －１ の条件で測定した粘度が、３００～３０００ｍＰａ・ｓである、請求項１又は２に記載のボールペン用水性インク組成物。
  7. 請求項１又は２に記載のボールペン用水性インク組成物を有する、ボールペン。
  8. ボール径が０．７ｍｍ以下である、請求項７に記載のボールペン。

Description

本発明は、ボールペン用水性インク組成物に関する。 従来より、筆記描線に隠蔽性を付与する目的、或いはパステル調とする目的で酸化チタンを筆記具用水性インク組成物に配合することはよく知られている。しかしながら、酸化チタンの比重が大きいため、分散状態を安定に保つことが難しく、インクの設計に様々な制約が生じている。この制約を満足するため、種々の提案がされている。 特許文献１では、必須成分として、酸化チタンを内包したマイクロカプセル顔料と、水と、水溶性有機溶剤とから少なくともなるボールペン用水性白色インキ組成物が開示されている。 特許文献２では、少なくとも、顔料（ａ）と、該顔料（ａ）を内包する着色樹脂粒子（Ａ）を含有することを特徴とする筆記具用水性インク組成物が開示されている。 特許文献３では、少なくとも、平均粒子径０．１μｍ超過１μｍ以下の酸化チタン１～３５質量％と、平均粒子径０．１μｍ以上６μｍ以下の非粘着性のウレタン系粒子１～３５質量％とを含有することを特徴とする水性ボールペン用インク組成物が開示されている。 特許文献４では、少なくとも酸化チタンと、蛍光増白剤を内包したマイクロカプセル顔料を含有することを特徴とする筆記具用水性インク組成物が開示されている。 特開２０００－２６５１０５号公報特開２０２１－６６８５２号公報特開２０２０－１３２８１０号公報特開２０１９－１２７５６６号公報 《ボールペン用水性インク組成物》 本発明のボールペン用水性インク組成物は、 樹脂粒子、及びモース硬度が５．５以上である無機化合物で構成されている無機顔料を少なくとも含有しており、 前記樹脂粒子の平均粒子径の、前記無機顔料の平均粒子径に対する比が、２．０以上であり、かつ 前記樹脂粒子及び前記無機顔料の平均粒子径が、レーザー回折法により測定した散乱強度分布において得た、体積平均粒子径Ｍｖである。 本発明者らは、上記の無機顔料を用いた場合においても、上記の無機顔料の３倍以上の平均粒子径を有する樹脂粒子を併用することにより、ボールペンチップの摩耗を抑制できることを見出した。理論に拘束されることを望まないが、これは、ボールペンによる筆記時におけるボールの回転時に、上記の樹脂粒子がボールペンチップとボールとの間の流路に入り、それによって無機顔料とボールペンチップとの接触が抑制されることによると考えられる。 本発明において、「平均粒子径」は、レーザー回折法により測定した散乱強度分布において得た、体積平均粒子径Ｍｖ、すなわち体積で重みづけした平均粒子径を意味している。体積平均粒子径の測定は、粒度分析計〔マイクロトラックＨＲＡ９３２０－Ｘ１００（日機装社）〕を用いて行うことができる。 本明細書において、「水性インク組成物」とは、液体成分として、水性媒体を含むインク組成物を意味している。 樹脂粒子の平均粒子径の、無機顔料の平均粒子径に対する比は、２．０以上である。この比は、２．０以上、３．０以上、５．０以上、６．０以上、７．０以上、８．０以上、又は９．０以上であってよく、また２０．０以下、１７．０以下、１５．０以下、１３．０以下、１２．０以下、又は１１．０以下であってよい。 樹脂粒子の円形度の、無機顔料の円形度に対する比は、１．１以上であることが、ボールペンチップの摩耗を抑制する観点から好ましい。この比は、１．１以上、又は１．２以上であってよく、また１．７以下、１．６以下、１．５以下、１．４以下、又は１．３以下であってよい。 本明細書において、円形度は、画像解析法により測定した５００個の粒子の平均値であり、例えばＭｏｕｎｔｅｃｈ社のＭａｃ－Ｖｉｅｗを用いて測定することができる。 この円形度は、（４π×画像上のマイクロスフェアの面積）／（画像上のマイクロスフェアの周囲長）２の式により算出することができる。この式により算出した円形度は、画像上の粒子の形状が真円に近づくにつれて１に近づき、画像上の粒子の形状が真円である場合には、円形度は１となる。 本発明のボールペン用水性インク組成物の、温度２５℃、剪断速度３．８ｓ－１の条件で測定した粘度は、３００～３０００ｍＰａ・ｓであってよい。この粘度は、３００ｍＰａ・ｓ以上、４００ｍＰａ・ｓ以上、５００ｍＰａ・ｓ以上、又は５５０ｍＰａ・ｓ以上であってよく、また３０００ｍＰａ・ｓ以下、２８００ｍＰａ・ｓ以下、２５００ｍＰａ・ｓ以下、２２００ｍＰａ・ｓ以下、２０００ｍＰａ・ｓ以下、１８００ｍＰａ・ｓ以下、１５００ｍＰａ・ｓ以下、１２００ｍＰａ・ｓ以下、又は１１００ｍＰａ・ｓ以下であってよい。 別の態様では、本発明のボールペン用水性インク組成物は、 第一の樹脂粒子、第二の樹脂粒子、及びモース硬度が５．５以上である無機化合物で構成されている無機顔料を少なくとも含有しており、 前記第一の樹脂粒子の平均粒子径の、前記無機顔料の平均粒子径に対する比が、２．０以上であり、かつ 前記第二の樹脂粒子の平均粒子径の、前記無機顔料の平均粒子径に対する比が、２．０未満であってよい。 また、この別の態様においては、第一の樹脂粒子が、無機顔料、特にモース硬度が５．５以上である無機化合物で構成されている無機顔料、特に上記の無機顔料と同種の無機化合物で構成されている無機顔料を内包している無機顔料であってよく、また第二の樹脂粒子が、中空樹脂粒子であってよい。 本発明の筆記具用水性インク組成物は、随意の他の色材を更に含有していてもよい。また、本発明の筆記具用水性インク組成物は、随意の他の成分を更に含有していてもよい。 以下では、本発明の各構成要素について説明する。 〈水性媒体〉 水性媒体は、水、及び随意の水溶性有機溶剤を含有している。水性媒体においては、液体成分のうち、水の含有率が最も高く、特に水の含有率は、水性媒体の質量に対して３０質量％以上、４０質量％以上、５０質量％以上、５０質量％超、６０質量％以上、７０質量％以上、７５質量％以上、又は７８質量％以上であってよく、また１００質量％以下、９５質量％以下、又は９０質量％以下であってよい。 （水） 水としては、例えば水道水、精製水、蒸留水、イオン交換水、純水等を用いることができる。 （水溶性有機溶剤） 水溶性有機溶剤としては、例えば芳香族類、アルコール類、多価アルコール類、エーテル類、エステル類等を用いることができ、中でも多価アルコール類を用いることが、筆記性の観点から好ましい。これらの溶剤は、単独で用いてもよく、又は組み合わせて用いてもよい。 芳香族類としては、例えばベンジルアルコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、アルキルスルフォン酸フェニルエステル等を用いることができる。 アルコール類としては、例えばエタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ－ブチルアルコール、１－ペンタノール、イソアミルアルコール、ｓｅｃ－アミルアルコール、３－ペンタノール、ｔｅｒｔ－アミルアルコール、ｎ－ヘキサノール、メチルアミルアルコール、２－エチルブタノール、ｎ－ヘプタノール、２－ヘプタノール、３－ヘプタノール、ｎ－オクタノール、２－オクタノール、２－エチルヘキサノール、３，５，５－トリメチルヘキサノール、ノナノール、ｎ－デカノール、ウンデカノール、ｎ－デカノール、トリメチルノニルアルコール、テトラデカノール、ヘプタデカノール、シクロヘキサノール、２－メチルシクロヘキサノール等を用いることができる。 多価アルコール類としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、３－メチル－１，３ブタンジオール、ジプロピレングリコール、１，３プロパンジオール、１，３ブタンジオール、１，５ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール等の２価アルコール、及びグリセリン等の３価アルコール等を用いることができる。 エーテル類としては、例えば、メチルイソプロピルエーテル、エチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ヘキシルエーテル、２－エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ－２－エチルブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、３－メチル－３－メトキシ－１－ブタノール、３－メトキシ－１－ブタノール、プロピ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エチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール－ｔ－ブチルエーテルジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノブチルエーテル等を用いることができる。 エステル類としては、例えばプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、３－メチル－３－メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸イソアミル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸イソアミル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、イソ酪酸プロピル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、イソ吉草酸メチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、トリメチル酢酸メチル、トリメチル酢酸エチル、トリメチル酢酸プロピル、カプロン酸メチル、カプロン酸エチル、カプロン酸プロピル、カプリル酸メチル、カプリル酸エチル、カプリル酸プロピル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸エチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、カプリル酸トリグリセライド、クエン酸トリブチルアセテート、オキシステアリン酸オクチル、プロピレングリコールモノリシノレート、２－ヒドロキシイソ酪酸メチル、３－メトキシブチルアセテート等を用いることができる。 水溶性有機溶剤の含有率は、ボールペン用水性インク組成物の質量全体を基準として、３質量％以上、５質量％以上、７質量％以上、１０質量％以上、又は１２質量％以上であってよく、また３０質量％以下、２５質量％以下、２０質量％以下、又は１７質量％以下であってよい。 〈第一の樹脂粒子〉 第一の樹脂粒子は、本発明のボールペン用水性インク組成物に含有されている。 第一の樹脂粒子の平均粒子径の、無機顔料の平均粒子径に対する比は、２．０以上である。この比は、２．０以上、３．０以上、５．０以上、６．０以上、７．０以上、８．０以上、又は９．０以上であってよく、また２０．０以下、１７．０以下、１５．０以下、１３．０以下、１２．０以下、又は１１．０以下であってよい。 第一の樹脂粒子の平均粒子径は、上記の比を満足する限り、特に限定されず、例えば１．０μｍ以上５．０μｍ以下であってよい。この粒子径は、１．２μｍ以上、１．５μｍ以上、１．７μｍ以上、１．８μｍ以上、又は１．９μｍ以上であってよく、また５．０μｍ以下、４．５μｍ以下、４．０μｍ以下、３