[go: up one dir, main page]

WO2025244087A1 - 樹脂粒子分散体、これを含有する筆記具用水性インク組成物 - Google Patents

樹脂粒子分散体、これを含有する筆記具用水性インク組成物

Info

Publication number
WO2025244087A1
WO2025244087A1 PCT/JP2025/018504 JP2025018504W WO2025244087A1 WO 2025244087 A1 WO2025244087 A1 WO 2025244087A1 JP 2025018504 W JP2025018504 W JP 2025018504W WO 2025244087 A1 WO2025244087 A1 WO 2025244087A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
surfactant
resin particle
monomer
particle dispersion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2025/018504
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
久人 羽賀
千裕 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Pencil Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2024173903A external-priority patent/JP2025178051A/ja
Application filed by Mitsubishi Pencil Co Ltd filed Critical Mitsubishi Pencil Co Ltd
Publication of WO2025244087A1 publication Critical patent/WO2025244087A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F12/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F12/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F12/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F12/06Hydrocarbons
    • C08F12/08Styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F18/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid
    • C08F18/02Esters of monocarboxylic acids
    • C08F18/04Vinyl esters
    • C08F18/08Vinyl acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/22Emulsion polymerisation
    • C08F2/24Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/331Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen
    • C08G65/332Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing carboxyl groups, or halides, or esters thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L31/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L31/02Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C08L31/04Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/16Writing inks

Definitions

  • This specification relates to a resin particle dispersion containing a surfactant, and an aqueous ink composition for writing instruments containing the same.
  • an ink composition for a water-based ballpoint pen which contains at least water, carbon black, and a surfactant, wherein the carbon black has an oil absorption of 101 g or more (/100 g), and the surfactant is one or more selected from the group consisting of a silicone surfactant, an acetylene glycol surfactant, a fluorine surfactant, and a dialkyl sulfosuccinate, and an aqueous ballpoint pen using the same (see, for example, Patent Document 1); 2) A water-based ink composition for a brush pen, which contains a colorant, a surfactant having an acetylene bond, a defoaming agent, and water (see, for example, Patent Document 2); 3) A heat-erasable ink composition is known in which a
  • aqueous ink compositions directly contain acetylene-based surfactants with acetylene bonds, polyethylene glycol-based surfactants, silicone-based surfactants, etc.
  • direct addition can frequently cause the dispersion system to become unstable or precipitates to form.
  • solubility decreases, making it difficult to obtain sufficient surfactant activity after low-temperature storage. This makes it difficult to achieve improved wetting and a stable writing flow rate, and uneven writing flow rates can also lead to issues such as a decrease in the quality of the written lines (writing performance).
  • JP 2013-28789 A (claims, examples, etc.) JP 2021-123696 A (claims, examples, etc.) JP-A-9-165537 (claims, examples, etc.)
  • the present disclosure seeks to address the above-mentioned problems of the prior art by providing a resin particle dispersion that exhibits excellent dispersion stability even after storage in a low-temperature environment and efficiently exerts a predetermined surfactant function, and an aqueous ink composition for a writing instrument containing the resin particle dispersion that exhibits improved wettability and achieves a high level of both stable writing flow rate and quality of written lines (writing performance).
  • the present inventors conducted extensive research and discovered that the above-mentioned desired resin particle dispersion can be obtained by dispersing at least resin particles encapsulating a specific surfactant component in water, leading to the completion of the present disclosure.
  • the resin particle dispersion of the present disclosure is characterized in that resin particles encapsulating at least one surfactant component selected from Group A below are dispersed in water.
  • resin particles encapsulating at least one surfactant component selected from Group A below are dispersed in water.
  • group A> Acetylene-based surfactants, polyethylene glycol-based surfactants, silicone-based surfactants
  • the resin particles encapsulating the surfactant component are preferably composed of a homopolymer or copolymer obtained from at least one monomer selected from Group B below.
  • the acetylene-based surfactants and polyethylene glycol-based surfactants preferably have a water solubility of less than 10%.
  • the acetylene-based surfactant has an HLB value of 13.5 or less
  • the polyethylene glycol-based surfactant has an HLB value of 10.0 or less
  • the silicone-based surfactant has an HLB value of 10.0 or less.
  • the aqueous ink composition for a writing instrument according to the present disclosure is characterized by containing the resin particle dispersion having the above-described configuration.
  • a resin particle dispersion that can efficiently exert a predetermined surfactant action, such as a sufficient wettability-improving effect, even in a low-temperature environment without destroying dispersion stability, and an aqueous ink composition for a writing instrument containing this dispersion has a sufficient wettability-improving effect even in a low-temperature environment without destroying the dispersion stability of the aqueous ink, and provides an aqueous ink composition for a writing instrument that achieves a high level of both stable writing flow rate and quality of written lines (writing performance).
  • the resin particle dispersion of the present disclosure is characterized in that resin particles encapsulating at least one surfactant component selected from Group A below are dispersed in water.
  • group A Acetylene-based surfactants, polyethylene glycol-based surfactants, silicone-based surfactants
  • the resin particles encapsulating at least one surfactant component selected from Group A above are not particularly limited in terms of their function or resin type, and examples thereof include those composed of homopolymers obtained from various resin monomers such as acrylic monomers, allyl monomers, isocyanate monomers, isothiocyanate monomers, epoxy monomers, diamine monomers, silol monomers, dicarboxylic acid chloride monomers, dicarboxylic acid monomers, disulfonyl chloride monomers, dithiol monomers, divinyl monomers, diallyl monomers, styrene monomers, tetracarboxylic acid anhydride monomers, nitrile monomers, bismaleimide monomers, lactone monomers, actide monomers, fluorine-containing monomers, and cyclic olefin monomers, or copolymers of combinations of these monomers.
  • resin monomers such as acrylic monomers, allyl monomers, isocyanate monomers, isothiocyanate mono
  • the resin particle dispersion of the present disclosure is composed of a homopolymer or copolymer obtained from at least one monomer selected from Group B below, from the viewpoints of ease of inclusion in resin particles and stability in a low-temperature environment.
  • Group B Acrylic monomers, styrene monomers, nitrile monomers, vinyl acetate monomers
  • each resin particle dispersion can be obtained by appropriately adjusting production conditions such as temperature during polymerization, stirring speed, and reaction time.
  • Examples of the resin particles of the copolymer of Group B include particles of a copolymer of an acrylic monomer and a styrene monomer, particles of a copolymer of an acrylic monomer and a nitrile monomer, particles of a copolymer of an acrylic monomer and a vinyl acetate monomer, particles of a copolymer of a styrene monomer and a nitrile monomer, particles of a copolymer of a styrene monomer and a vinyl acetate monomer, particles of a copolymer of a nitrile monomer and a vinyl acetate monomer, particles of a copolymer of an acrylic monomer, a styrene monomer and a nitrile monomer, particles of a copolymer of an acrylic monomer, a styrene monomer and a nitrile monomer, particles of a copolymer of an acrylic monomer,
  • Particles composed of a homopolymer or copolymer obtained from at least one monomer selected from Group B are preferably used because they have the strength of the surfactant component that can be encapsulated, as described below, can produce long-lasting, stable particles, do not have an adverse effect on other blended components, and have a long-lasting effect of the surfactant component.
  • the acrylic monomer that can be used is preferably a (meth)acrylic acid ester monomer represented by the following general formula (X).
  • A is a hydrogen atom (H) or a methyl group (CH 3 )
  • R represents a hydrogen atom (H), an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or a substituent having a polyalkylene glycol chain whose alkylene chain has 2 to 18 carbon atoms.
  • the alkyl group or the substituent having a polyalkylene glycol chain may have a phenyl group, a benzyl group, an epoxy group, a hydroxyl group, a dialkylamino group, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a trialkoxysilyl group as a substituent.
  • Examples include linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms which may have an epoxy group, a hydroxyl group, a dialkylamino group, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms as a substituent.
  • alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms which may have an epoxy group, a hydroxyl group, or an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms as a substituent
  • alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms which may have an epoxy group as a substituent.
  • R in the above general formula (X) is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group, a trifluoroethyl group, a dimethylaminoethyl group, a methoxyethyl group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, an allyl group, a tetrahydrofurfuryl group, a phenyl group, a benzyl group, a butoxydiethylene glycol group, a methoxypolyethylene glycol group, a dimethylaminoethyl group, a diethylaminoethyl group, a dimethylaminoethyl group, a glycidyl group, ethyl phosphate, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol,
  • (meth)acrylic acid ester represented by the above general formula (X) used include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, palmityl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, behenyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, Benzyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, tetrahydro
  • methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, and cyclohexyl (meth)acrylate are preferred, as they are easily available industrially, are easy and safe to handle during production, and further enhance the effects of the present disclosure.
  • hydrophobic vinyl monomers and aqueous monomers other than the (meth)acrylic acid ester monomers described above can preferably be used in order to obtain a sustained wettability effect, dispersion stability, a stable writing flow rate, and quality of written lines (writing properties).
  • hydrophobic vinyl monomer for example, at least one monomer other than the above (meth)acrylic acid ester monomers, such as styrene and methylstyrene, can be used.
  • hydrophobic vinyl monomers examples include at least one of styrene, methylstyrene, chloromethylstyrene, alkylstyrenes having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, methoxystyrene, chlorostyrene, bromostyrene, divinylbenzene, phenylstyrene, and vinylnaphthalene.
  • aqueous monomers examples include at least one of glycerin monomethacrylate, 2-sulfoethyl sodium methacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, polyethylene glycol-propylene glycol monomethacrylate, polyethylene glycol-tetramethylene glycol-monomethacrylate, and propylene glycol-polybutylene glycol-monomethacrylate.
  • the surfactant component used in the present disclosure may be at least one selected from an acetylene-based surfactant, a polyethylene glycol-based surfactant, and a silicone-based surfactant.
  • an acetylene-based surfactant or a polyethylene glycol-based surfactant it is preferable that the water solubility is less than 10%, and more preferably 5% or less, in order to form more stable surfactant-encapsulated resin particles.
  • Water solubility as defined in the present disclosure means solubility in water at 25°C (water solubility).
  • the acetylene surfactants that can be used preferably have an HLB value of 13.5 or less, more preferably 10.0 or less, and particularly preferably 8.0 or less, from the viewpoints of dispersion stability, increasing the amount of encapsulation inside the particles, and achieving a sustained wettability effect.
  • the HLB value is 10.0 or less in terms of dispersion stability, increasing the amount of encapsulation inside the particles, and obtaining a sustained wettability effect.
  • the surfactant component used in the resin particle dispersion of the present disclosure is preferably a surfactant component having the above-described characteristics, and is composed of at least one surfactant component selected from an acetylene-based surfactant, a polyethylene glycol-based surfactant, and a silicone-based surfactant.
  • the HLB value is one of the scales that indicates the properties of a surfactant, and is a numerical representation of the balance between hydrophilic groups and lipophilic groups in the molecule.
  • the acetylene-based surfactant that can be used includes at least one selected from acetylene glycols, alkylene oxide adducts thereof, and acetylene alcohols, and specifically includes at least one selected from the following formulae (I) to (VI): [In the above formulas (I) to (III), R1 and R2 are each a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and m, n, x, and y are numbers from 1 to 100.]
  • R3, R4, and R5 represent a hydrogen atom or a linear or branched carbon chain having 0 to 10 carbon atoms, which may contain an unsaturated bond
  • R6 represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms
  • R7 represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.
  • acetylene glycols and alkylene oxide adducts thereof examples include acetylene glycol represented by the above formula (I), a derivative (adduct) of acetylene glycol represented by the above formula (II) with ethylene oxide (EO) added thereto, and a derivative (adduct) of acetylene glycol represented by the above formula (III) with ethylene oxide (EO) or propylene oxide (PO) added thereto.
  • Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms represented by R1 and R2 in the above formulas (I) to (III) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
  • Examples of acetylene glycols of formula (I) above include 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, 5,8-dimethyl-6-dodecyne-5,8-diol, 2,4,7,9-tetramethyl-5-dodecyne-4,7-diol, 8-hexadecyne-7,10-diol, 7-tetradecyne-6,9-diol, 2,3,6,7-tetramethyl-4-octyne-3,6-diol, 3,6-diethyl-4-octyne-3,6-diol, and 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol.
  • Examples of alkylene oxide (EO, PO) adducts of acetylene glycols of formulas (II) and (III) above include alkylene oxide derivatives of the
  • acetylene glycols and their alkylene oxide adducts include commercially available Surfynol 104 (2,4,7,9-tetramethyl-5-dodecyne-4,7-diol, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., HLB value: 4), which has a water solubility of less than 10%, Surfynol 104E (HLB value: 4), 104H, 104A (each HLB value: 4) obtained by diluting Surfynol 104 with various solvents, the Surfynol 104 series such as 104S containing silica particles, and EO adducts of Surfynol 104 such as 420 (HLB value: 4), 440 (HLB value: 8), DF110D (HLB value: 3),
  • the acetylene alcohols represented by (IV) to (VI) above have an acetylene group (-C ⁇ C-) and a hydroxyl group (-OH) in their molecular structure.
  • R3, R4, and R5 in the above general formulas (IV) to (VI) each represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, or the like.
  • the alkyl group and alkenyl group may be linear, branched, or cyclic, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a vinyl group, a propenyl group, an allyl group, a hexenyl group, an octenyl group, a cyclopentenyl group, and a cyclohexenyl group.
  • the aryl group may have a substituent such as a lower alkyl group on the aromatic ring, and examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, and a naphthyl group.
  • the aralkyl group may have a substituent such as a lower alkyl group on the aromatic ring, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
  • R6 represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, which may be linear, branched, or cyclic, with linear alkylene groups being particularly preferred.
  • linear alkylene groups examples include ethylene, trimethylene, tetramethylene, and pentamethylene.
  • R7 in the above general formula (VI) represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and the alkylene group is a methylene group (having 1 carbon atom), and when the alkylene group has 2 or more carbon atoms, it is the same as R6 in the above general formula (V).
  • acetylene alcohols or derivatives thereof of the above general formula (IV) include 2-butyn-1-ol, 3-butyn-2-ol, 2-decyn-1-ol, 3,6-dimethyl-1-heptyn-3-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 3,4-dimethyl-1-pentyn-3-ol, 1,1-diphenyl-2-propyn-1-ol, 3-ethyl-1-heptyn-3-ol, 4-ethyl-1-octyn-3-ol, 3-ethyl-1-pentyn-3-ol, 1-ethynyl-1-cyclohexanol, 9-ethynyl-9-fluorenol, 1-heptyn Examples include at least one of 1-3-ol, 2-heptyn-1-ol, 1-hexyn-3-ol, 2-hexyn-1-ol, 3-methyl-1-butyn-3
  • acetylene alcohols of general formula (V) or derivatives thereof include at least one of 3-butyn-1-ol, 3-decyn-1-ol, 9-decyn-1-ol, 3-heptyn-1-ol, 3-hexyn-1-ol, 5-hexyn-1-ol, 3-nonyn-1-ol, 3-octyn-1-ol, 3-pentyn-1-ol, 4-pentyn-1-ol, 5-phenyl-4-pentyn-1-ol, and 10-undecyn-1-ol.
  • acetylene alcohols of the general formula (VI) or derivatives thereof include at least one of 4-heptyn-2-ol, 5-heptyn-3-ol, 5-hexyn-3-ol, and 4-pentyn-2-ol.
  • 4-heptyn-2-ol 5-heptyn-3-ol
  • 5-hexyn-3-ol 5-hexyn-3-ol
  • 4-pentyn-2-ol 4-pentyn-2-ol.
  • 3-methyl-1-butyn-3-ol, 3-methyl-1-pentyn-3-ol, and 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol in terms of usability, cost, safety, and further exerting the effects of the present disclosure.
  • acetylene alcohols include commercially available products with a water solubility of less than 10%, such as Surfynol 61 (3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol) manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., Olfine A (2,5-dimethylhexane-2,5-diol), Olfine B (3-methyl-1-butyn-3-ol), Olfine P (3-methyl-1-pentyn-3-ol), Olfine PD-002W, EXP. 4200, WE-003, SPC, and other olefin-based alcohols.
  • Surfynol 61 (3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol) manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.
  • Olfine A (2,5-dimethylhexane-2,5-diol
  • Olfine B (3-methyl-1-butyn-3-ol
  • Olfine P 3-methyl-1-pentyn-3-o
  • Usable polyethylene glycol surfactants include polyethylene glycol ethers and polyethylene glycol esters, and it is preferable to use the following general formula (VII).
  • R8 and R9 are hydrogen atoms or C n H 2n+1 , where n is a number from 1 to 20 and m is a number from 5 to 40.
  • the alkyl groups such as R8 and R9 preferably have 4 to 20 carbon atoms, more preferably 5 to 18 carbon atoms, and particularly preferably 8 to 15 carbon atoms.
  • the number of moles of ethylene oxide added, m is preferably 10-40, more preferably 20-40, and particularly preferably 30-40.
  • this polyethylene glycol-based surfactant in order to produce more stable surfactant-encapsulated resin particles, it is preferable that this polyethylene glycol-based surfactant have a water solubility of less than 10%, and furthermore, that the HLB value be 10.0 or less, more preferably 8.0 or less, and particularly preferably 5.0 or less.
  • polyethylene glycol surfactants that can be used include at least one commercially available surfactant having a water solubility of less than 10%, such as EGMS-70V (manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd., HLB value: 3.5), MYO-6V (manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd., HLB value: 8.5), and ADEKA Estol OEG-102 (manufactured by ADEKA Corporation, HLB value: 7.9).
  • EGMS-70V manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd., HLB value: 3.5
  • MYO-6V manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd., HLB value: 8.5
  • ADEKA Estol OEG-102 manufactured by ADEKA Corporation, HLB value: 7.9
  • silicone surfactants with an HLB value of 10.0 or less, preferably 9.0 or less, and especially 8.0 or less are desirable.
  • silicone surfactants include dimethyl silicone, cyclic silicone, trimethylsiloxysilicate, and methylphenyl silicone.
  • polyether-modified silicone methylstyryl-modified silicone, alkyl-modified silicone, higher fatty acid ester-modified silicone, higher alkoxy-modified silicone, fluorine-modified silicone, fluorine-based alkyl ester, polyether-modified silicone, polyglycerin-modified silicone, polyether-alkyl co-modified silicone, polyglycerin-alkyl co-modified silicone, and polyether-silicone-alkyl co-modified silicone are also desirable. Linear, branched, and crosslinked types can all be used, and emulsion types are also acceptable. These silicone surfactants can be used alone or in combination of two or more.
  • silicone surfactants that can be used include at least one of commercially available surfactants with an HLB value of 8.0 or less, such as KF-6017 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., HLB value: 4.5), KF-6004 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., HLB value: 9.0), KF-6038 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., HLB value: 3.0), and KF-6012 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., HLB value: 7.0).
  • KF-6017 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., HLB value: 4.5
  • KF-6004 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., HLB value: 9.0
  • KF-6038 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., HLB value: 3.0
  • KF-6012 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co
  • the resin particle dispersions of the present disclosure are characterized by resin particles encapsulating at least one surfactant component selected from Group A above dispersed in water.
  • each resin particle dispersion can be obtained by polymerizing (homopolymerizing or copolymerizing) at least one surfactant component selected from Group A above and at least one of the monomer components described above using a suitable polymerization initiator, etc.
  • each resin particle dispersion can be obtained by appropriately adjusting production conditions such as the temperature during polymerization, stirring speed, and reaction time.
  • a resin particle dispersion composed of a homopolymer or copolymer obtained from at least one monomer selected from the group B of acrylic monomers, styrene monomers, nitrile monomers, and vinyl acetate monomers
  • at least one surfactant component selected from the acetylene-based surfactants and polyethylene glycol-based surfactants is dissolved in a styrene monomer, a nitrile monomer, a vinyl acetate monomer, a (meth)acrylic acid ester monomer, or the like (each of which may be used alone or in combination of two or more, the same applies hereinafter), or in a mixed monomer containing each of the above (meth)acrylic acid ester monomers and other hydrophobic vinyl monomers and/or aqueous monomers, and then ammonium persulfate, Potassium persulfate, hydrogen peroxide, or the like is used as a polymerization initiator, and
  • a crosslinking agent such as triallyl isocyanurate, triallyl isocyanurate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, pentaerythritol acrylate, ditrimethylolpropane acrylate, dipentaerythritol acrylate, methoxylated bisphenol A methacrylate, pentaerythritol methacrylate, ditrimethylolpropane methacrylate, dipentaerythritol methacrylate, or ethoxylated polyglycerin methacrylate may be used, and if necessary, polyoxyethylene-1-(allyl acrylate) may be used.
  • a crosslinking agent such as triallyl isocyanurate, triallyl isocyanurate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, pentaerythritol acrylate, ditrimethylolpropane acryl
  • the resin particle dispersion can be produced by emulsion polymerization using a polymerizable surfactant (emulsifier) such as methyl ether, polyoxyethylene styrenated phenyl ether, polyoxyethylene nonylpropenylphenyl ether ammonium sulfate, polyoxyethylene nonylpropenylphenyl ether, ammonium polyacrylate, styrene-maleic acid copolymer ammonium, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene styrenated phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyalkylene decyl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, alkylbenzene sulfonate, dioctyl sulfosuccinate, sodium lauryl sulfate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester
  • the resin particle dispersion can be produced by emulsion polymerization using a poly
  • the resin particle dispersion After being produced as a dispersion of resin particle dispersion, the resin particle dispersion can be formed by drying or the like.
  • a crosslinking agent such as triallyl isocyanurate is preferred because it can improve the heat resistance, mechanical properties, hydrolysis resistance, and weather resistance of the resin particle dispersion.
  • an appropriate amount of dicyclopenta(thenyl)(meth)acrylate monomer or the like may be further mixed with the styrene monomer, nitrile monomer, vinyl acetate monomer, (meth)acrylic acid ester monomer, etc.
  • the emulsion polymerization further mixed with dicyclopenta(thenyl)(meth)acrylate monomer makes it difficult for stability to be lost even if water in the dispersion evaporates, and thus makes it possible to obtain the above-mentioned surfactant-encapsulated resin particle dispersion having even better stability.
  • Dicyclopent(en)yl (meth)acrylate monomers that can be used include dicyclopentanyl acrylate monomer, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentanyl methacrylate monomer, and dicyclopentenyl methacrylate.
  • an appropriate amount of a monomer having a reactive crosslinking group such as an epoxy group, a hydroxymethylamide group, or an isocyanate group, or a polyfunctional monomer having two or more vinyl groups may be blended and crosslinked, such as the styrene monomer, nitrile monomer, vinyl acetate monomer, acrylic acid monomer, or other hydrophobic vinyl monomer.
  • the content of the monomers of Group B is preferably 30% by mass or more, more preferably 30 to 95% by mass, and particularly preferably 30 to 70% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particle dispersion.
  • total polymer components refers to the polymerizable components constituting the resin particle dispersion, specifically the total amount including all types of monomers that are raw materials for the final polymer and the crosslinking agent, and in the case of Group B, refers to the total amount of the monomers of Group B used, other monomer components used, and the crosslinking agent described below.
  • the effects of the present disclosure can be further exerted by making the content of the Group B 30% by mass or more relative to the total polymer components, while if this content is less than 30% by mass, the stability over time tends to be poor.
  • the content of other monomer components other than Group B monomers is the remainder of the total amount of the Group B monomers such as the (meth)acrylic acid ester monomers used and the crosslinking agent described below.
  • the content of other monomer components is 0.5 to 70% by mass based on the total polymer components, from the viewpoints of further exhibiting the effects of the present disclosure, dispersibility, and reactivity.
  • the total (solid content) content of the surfactant is desirably 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, more preferably 10 to 50% by mass, and particularly preferably 15 to 40% by mass, based on the total polymer components, from the viewpoints of obtaining sufficient surfactant performance, obtaining a sustained surfactant effect, etc., and stability.
  • the content of this surfactant component 1% by mass or more, sufficient surfactant performance and sustained surfactant effect can be exhibited, whereas if the content of the surfactant component is less than 1% by mass, the surfactant performance will be insufficient and the effects of the present disclosure will not be exhibited.
  • the polymerizable surfactant that can be used as needed is not particularly limited as long as it is a polymerizable surfactant that is commonly used in the emulsion polymerization.
  • the polymerizable surfactant may be an anionic or nonionic polymerizable surfactant, such as ADEKA REASOAP NE-10, NE-20, NE-30, NE-40, SE-10N, SR-10, SR-20, ER-10, ER-20, ER-30, ER-40, or PP manufactured by ADEKA Corporation.
  • the amount of these polymerizable surfactants used is 0 to 50% by mass, preferably 0.1 to 50% by mass, based on the total amount of the monomers.
  • the content of the crosslinking agent such as triallyl isocyanurate is preferably 0 to 50% by mass, and more preferably 0.1 to 25% by mass, based on the total amount of the monomers.
  • the above-mentioned preferred embodiment specifically, the polymerization described above, produces a resin particle dispersion (liquid dispersion) in which resin particles composed of a homopolymer obtained from each resin monomer or a copolymer combining these monomers, each having a surfactant component encapsulated therein, are dispersed in water.
  • a resin particle dispersion (liquid dispersion) in which resin particles having a surfactant component encapsulated therein are dispersed in water can be obtained by dissolving at least one surfactant component selected from the above-mentioned acetylene surfactants and polyethylene glycol surfactants in a monomer selected from Group B acrylic monomers, styrene monomers, nitrile monomers, and vinyl acetate monomers, followed by emulsion polymerization, or by polymerizing a monomer mixture containing at least one monomer selected from the above-mentioned acrylic monomers, styrene monomers, nitrile monomers, and vinyl acetate monomers and other monomer components, followed by dissolving the surfactant component and emulsion polymerization.
  • the amount of resin particles in the resin particle dispersion obtained under these production conditions varies depending on the amount of the resin monomer (such as a Group B monomer) and surfactant component used, the polymerization conditions, etc. From the standpoints of manufacturability, workability, and efficiency, it is preferable to produce the resin particle dispersion so that the solid content is 1 to 50% by mass. More preferably, it is produced so that the solid content is 10 to 40% by mass.
  • resin particle dispersions are more stable than those using the surfactant component alone by using the resin particle dispersions of the present disclosure, since they have strong and long-lasting surfactant performance without adversely affecting other blended components, etc. In particular, they can be obtained as resin particle dispersions that can maintain or improve the surface activity effect of the surfactant component even after long-term storage.
  • surfactant components having a specific solubility or HLB are preferably used as the surfactant component, and therefore, in particular, in response to the issues of dispersion stability and allowing ink to penetrate without bleeding of drawn lines, the surfactant component is encapsulated in particles made of each resin monomer of the present disclosure, preferably a monomer of Group B, etc., thereby improving the quality of written lines while suppressing bleeding, and providing the unique action and effect of being expected to provide a sustained wetting effect.
  • the average particle size of the resin particles in the obtained resin particle dispersion varies depending on the type and content of the monomer and other monomers used, the polymerization conditions during polymerization, and the like, but is preferably 10 to 800 nm, more preferably 20 to 300 nm, and even more preferably 30 to 200 nm.
  • the resin particles can be used with excellent storage stability and have an average particle size within a range suitable for each application described below.
  • the resin particles do not clog the core of a writing instrument such as a felt-tip pen, a marking pen, or a ballpoint pen, and the resin particles can have excellent storage stability.
  • the "average particle size” defined in the present disclosure is a histogram average particle size based on scattered light intensity distribution, and in the present disclosure (including the examples described later), it is the value D50 measured using a particle size distribution measuring device [FPAR1000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.)].
  • the content of the resin particles contained in the dispersion is preferably 0.1 to 50 mass %, more preferably 1 to 30 mass %, in terms of solid content, depending on the intended use, etc., which will be described later. If the content of these resin particles is less than 0.1% by mass in terms of solid content, the effects of the present disclosure cannot be achieved, whereas if it exceeds 50% by mass, long-term storage stability is likely to decrease.
  • the resin particle aqueous dispersion of the present disclosure thus constructed can efficiently exhibit predetermined surfactant properties, such as a sufficient wettability-improving effect, even at low temperatures without destroying dispersion stability. Therefore, the resin particle aqueous dispersion can be used to impart surfactant properties, such as wettability, to a variety of products, including cosmetics and ink compositions for writing instruments and inkjet printers.
  • the resin particle aqueous dispersion can be used to impart surfactant properties, such as wettability, to a variety of products, including cosmetics, ink compositions for writing instruments and inkjet printers, and to impart surfactant properties, such as wettability, to a variety of products, including detergents, such as laundry detergents, fabric softeners, household detergents, dishwashing detergents, and hard surface cleaners, which have previously contained acetylene-based surfactants, polyethylene glycol-based surfactants, and the like; personal care products, such as shampoos, conditioners, lotions, emulsions, creams, sunscreens, foundations, eye makeup products, antiperspirants, and toothpaste; paints, adhesives, building materials, wood preservatives, cement admixtures, and ink compositions for writing instruments and inkjet printers.
  • surfactant properties such as wettability
  • products including cosmetics, ink compositions for writing instruments and inkjet printers, and to impart surfactant properties, such as wett
  • the resin particle dispersion of the present disclosure is highly stable and exhibits excellent surface activity effects, such as the wettability of surfactant components, even at low temperatures and after long-term storage, while not affecting other blended components. Therefore, as described above, the resin particle dispersion can be used to improve the wettability of various products, and can be particularly suitably used in aqueous inks, inks for inkjet printers, detergent applications, personal care applications, paints for building materials, eyeliner inks, hair care applications, and inks for adhesives and pressure-sensitive adhesives.
  • aqueous inks inks for inkjet printers
  • detergent applications personal care applications
  • paints for building materials eyeliner inks, hair care applications
  • inks for adhesives and pressure-sensitive adhesives for example, the use of the resin particle dispersion in an aqueous ink composition for writing instruments will be described below.
  • the aqueous ink composition for a writing instrument is characterized by containing at least the resin particle dispersion described above, and may contain a colorant and a water-soluble organic solvent in addition to the resin particle dispersion.
  • the content of the resin particle dispersion in the ink composition is preferably 0.1 to 30.0 mass % in terms of solid content, and more preferably 1.0 to 15.0 mass %, relative to the total amount of the ink composition.
  • Usable colorants include water-soluble dyes and pigments, such as inorganic pigments, organic pigments, and plastic pigments; hollow resin particles having voids inside the particles can be used as white pigments; colored resin particles (pseudo pigments) dyed with dyes having excellent color development and dispersibility; and photochromic pigments such as thermochromic pigments, photochromic pigments, and aluminum pigments.
  • water-soluble dye any of direct dyes, acid dyes, food dyes, and basic dyes can be used in an appropriate amount within a range that does not impair the effects of the present disclosure.
  • the content of these colorants varies depending on the type of writing implement, but is generally 1 to 30% by mass based on the total amount of the ink composition.
  • Water-soluble organic solvents that can be used include, for example, ethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2,5-hexanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-methylpentane-2,4-diol, 3-methylpentane-1,3,5triol, 1,2,3-hexamethylpentane, and the like.
  • alkylene glycols examples include alkylene glycols such as pentylene triol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, glycerols such as glycerol, diglycerol, and triglycerol, lower alkyl ethers of glycols such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol mono-n-butyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, and 1,3-dimethyl-2-imidalidinone.
  • alkylene glycols such as pentylene triol
  • polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol
  • glycerols such as glycerol, diglycerol, and triglycerol
  • lower alkyl ethers of glycols such as ethylene glycol monomethyl
  • water-soluble solvents that can be mixed include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, hexyl alcohol, octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, and benzyl alcohol; amides such as dimethylformamide and diethylacetamide; and ketones such as acetone.
  • the content of these water-soluble organic solvents varies depending on the type of writing implement, such as a felt-tip pen, a marking pen, or a ballpoint pen, but is preferably 1 to 40% by mass relative to the total amount of the ink composition. From the viewpoint of further improving the drying properties of drawn lines, it is particularly effective for ink compositions with a content of 10% by mass or less, and more preferably 3 to 8% by mass.
  • the aqueous ink composition for writing instruments of the present disclosure may contain, in addition to the particles, colorant, and water-soluble solvent having the above-mentioned characteristics, the remainder being water (tap water, purified water, distilled water, ion-exchanged water, pure water, etc.) as the solvent, as well as dispersants, lubricants, pH adjusters, rust inhibitors, thickeners, evaporation inhibitors, surfactants, and other additives as appropriate, provided that the effects of the present disclosure are not impaired.
  • Usable dispersants include nonionic and anionic surfactants other than the above-mentioned acetylene-based surfactants and polyethylene glycol-based surfactants, and water-soluble resins. Preferably, water-soluble polymers are used.
  • pH adjusters include ammonia, urea, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, alkali metal salts of carbonate or phosphate such as sodium tripolyphosphate and sodium carbonate, and alkali metal hydrates such as sodium hydroxide.
  • rust inhibitors include benzotriazole, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, and saponins.
  • thickeners include cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose (CMC) or its salts, fermented cellulose, and crystalline cellulose, as well as polysaccharides.
  • polysaccharides examples include xanthan gum, guar gum, hydroxypropylated guar gum, casein, gum arabic, gelatin, amylose, agarose, agaropectin, arabinan, curdlan, callose, carboxymethyl starch, chitin, chitosan, quince seed, glucomannan, gellan gum, tamarind seed gum, dextran, nigeran, hyaluronic acid, pustulan, funoran, HM pectin, porphyran, laminaran, lichenan, carrageenan, alginic acid, tragacanth gum, alkaloid gum, succinoglycan, locust bean gum, and tara gum.
  • evaporation inhibitor examples include pentaerythritol, p-xylene glycol, trimethylolpropane, triethylolpropane, and dextrin.
  • surfactants include fluorine-based, silicone-based, and acetylene glycol-based surfactants.
  • olefin-based resin particles from the viewpoint of improving the quality of written lines, it is preferable to use olefin-based resin particles, and the content of these olefin-based resin particles is 0.01 to 20% by mass, preferably 1 to 5% by mass, of the total amount of the ink composition.
  • the olefin-based resin particles that can be used are not particularly limited in terms of their shape or structure, so long as they have a needle penetration hardness of 1 or more and an average particle diameter measured by the Coulter counter method of 15 ⁇ m or less.
  • Commercially available examples include Chemipearl W100, W200, W400, and W500 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., and similar olefin-based resin particles (Chemipearl products) include Chemipearl W300, W308, W310, W700, and W900.
  • a needle penetration hardness of 1 or more can be expected to improve ink outflow and provide a stable writing flow rate.
  • the pH (25°C) of the aqueous ink composition for writing instruments disclosed herein is preferably adjusted to 5-10 using a pH adjuster or the like, from the standpoints of usability, safety, the stability of the ink itself, and compatibility with the ink container, and is even more preferably adjusted to 6-9.5.
  • the aqueous ink composition for a writing instrument of the present disclosure is loaded onto a ballpoint pen, marking pen, or the like equipped with a pen tip such as a ballpoint tip, fiber tip, felt tip, or plastic tip.
  • the ballpoint pen may be one in which the aqueous ink composition for a writing instrument having the above-described composition is contained in a ballpoint pen ink container (refill) equipped with a ball having a diameter of 0.18 to 2.0 mm, and a substance that is incompatible with the aqueous ink composition contained in the ink container and has a low specific gravity relative to the aqueous ink composition, such as polybutene, silicone oil, mineral oil, etc., is contained as an ink follower.
  • the amount of movement (movement distance) of the writing ball in the axial direction (vertical direction) in the ballpoint pen is preferably 15 to 80 ⁇ m from the viewpoints of appropriately ejecting resin particles and stabilizing the writing flow rate.
  • the structure of the ballpoint pen or marking pen is not particularly limited, and may be, for example, a direct ink ballpoint pen or marking pen having a collector structure (ink retention mechanism) in which the barrel itself serves as an ink container and is filled with the aqueous ink composition for a writing instrument having the above-described structure.
  • the resin particle dispersion with the above-mentioned characteristics is blended into the aqueous ink composition for writing instruments.
  • the dispersion does not become unstable or precipitates form, which frequently occur when acetylene-based surfactants and the like are directly added in the past. Instead, the composition has a sufficient wettability-improving effect, making it stable when blended into a variety of aqueous inks.
  • the present resin particle dispersion that encapsulates an acetylene-based surfactant and/or polyethylene glycol-based surfactant component by preparing the present resin particle dispersion that encapsulates an acetylene-based surfactant and/or polyethylene glycol-based surfactant component, it is possible to obtain an aqueous ink composition for writing instruments that achieves a high level of both a stable writing flow rate and high-quality written lines (writing performance), while still achieving a wettability-improving effect through the sustained release from the encapsulated particles and maintaining sufficient wettability even in low-temperature environments without destroying the dispersion stability of the original aqueous ink.
  • the aqueous inkjet ink composition of the present disclosure is characterized by containing at least the resin particle dispersion having the above-described configuration, and may contain, in addition to this resin particle dispersion, a colorant and a solvent such as a water-soluble organic solvent.
  • Usable colorants include water-soluble dyes and pigments, such as inorganic pigments, organic pigments, and plastic pigments; hollow resin particles having voids inside the particles can be used as white pigments; colored resin particles (pseudo pigments) dyed with dyes having excellent color development and dispersibility; and luster pigments such as aluminum pigments.
  • water-soluble dye any of direct dyes, acid dyes, food dyes, and basic dyes can be used in an appropriate amount within a range that does not impair the effects of the present disclosure.
  • the content of these colorants varies depending on the inkjet device and method, but is generally 1 to 30% by mass based on the total amount of the ink composition.
  • the colored resin particles may contain a preservative, a reducing agent, a fragrance, a fat or oil, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and the like, in addition to the surfactant component of Group A.
  • the aqueous inkjet ink composition can be prepared by adding a colorant and a solvent to the inkjet colored resin particle dispersion having the above-described configuration, followed by stirring. If necessary, a resin, a dispersant, etc. may also be added.
  • the solvent used in the inkjet ink is not particularly limited, but specifically, water (purified water, ion-exchanged water, distilled water, pure water, etc., hereinafter simply referred to as "water”) and a water-soluble organic solvent can be used as a mixed solvent.
  • the content of water is the remainder of the contents of each component, and is about 1.0 to 70.0 mass %.
  • water-soluble organic solvents examples include alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms, such as ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, and tert-butyl alcohol; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones or ketoalcohols, such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; polyalkylene glycols, such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; alkylene glycols in which the alkylene group contains 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, and diethylene glycol; glycerin; lower alkyl ethers of polyhydric alcohols, such as ethylene
  • water-soluble organic solvents such as diethylene glycol, and lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether are preferred.
  • the content of the water-soluble organic solvent is preferably in the range of 3 to 50% by mass, and more preferably in the range of 3 to 30% by mass, based on the total amount of the ink composition.
  • the resin used in inkjet inks is not particularly limited as long as it dissolves or disperses in the solvents used in the ink.
  • Specific examples include acrylic resin, polyester resin, phenolic resin, polyamide, polyvinyl butyral, cellulose acetate butyrate, nitrocellulose resin, urethane resin, and vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. These can be used alone or in combination.
  • the type of resin can be selected depending on the type of medium.
  • Preferred resins include urethane resin emulsion, acrylic resin emulsion, styrene resin emulsion, styrene-acrylic resin emulsion, and olefin resin emulsion, which have excellent functionality as fixing resins.
  • the content of these resins is preferably in the range of 0.1 to 50.0% by mass, and more preferably 3.0 to 30.0% by mass, of the total ink composition.
  • the above-mentioned resin particle dispersion can be used as is, or the above-mentioned colorant, solvent, and, if necessary, resin and dispersant can be blended.
  • various additives commonly used in the relevant field can be added as long as they do not impair the objectives of the present disclosure.
  • nozzle clogging inhibitors, antioxidants, conductivity adjusters, viscosity adjusters, surfactants, oxygen absorbers, etc. can be added as appropriate.
  • the resin particle dispersion can also be diluted with a non-aqueous solvent.
  • the content of the colored resin particles varies depending on the printing method, etc., but is preferably 1 to 30% by mass in terms of solid content relative to the total amount of the aqueous inkjet ink composition.
  • the viscosity of the aqueous inkjet ink composition varies depending on the nozzle diameter of the ejection head of the inkjet recording system, the ejection environment, and other factors, but is generally preferably 1 to 20 mPa ⁇ s at 25°C.
  • the inkjet recording method using the aqueous inkjet ink composition of the present disclosure is not particularly limited, and examples thereof include known methods, such as a charge control method in which the ink composition is ejected by utilizing electrostatic attraction, a drop-on-demand method (pressure pulse method) that utilizes the vibration pressure of a piezoelectric element, an acoustic inkjet method in which an electric signal is converted into an acoustic beam and the ink composition is irradiated with the acoustic beam, thereby ejecting the ink composition by utilizing radiation pressure, and a thermal inkjet (Bubble Jet (registered trademark)) method in which the ink composition is heated to form bubbles and the resulting pressure is utilized.
  • the recording medium is not particularly limited, and may be plain paper, glossy paper, copy paper, special paper, cloth, film, or OHP sheet.
  • the aqueous inkjet ink composition of the present disclosure configured as described above, is highly stable and exhibits excellent surface activity effects, such as the wettability of surfactant components, even at low temperatures and after long-term storage. It also contains a resin particle dispersion that does not affect other formulation components, making it suitable for aqueous inkjet ink compositions with improved wettability. Furthermore, these particles do not impair storage stability or inkjet performance, can be made small in particle size, and do not cause issues such as clogging of nozzles, etc. Therefore, it has outstanding functionality for inkjet applications, demonstrating excellent performance.
  • an aqueous inkjet ink composition can be obtained that is suitable for any printing method, including piezo, electrostatic, and thermal printing, and for printing on plain paper, glossy paper, specialty paper, fabric (clothing such as T-shirts), film, and transparency sheets.
  • a liquid was prepared by mixing a monomer mixture consisting of 55 parts of cyclohexyl methacrylate monomer and 20 parts of n-butyl methacrylate with 20 parts of an acetylene surfactant 1 [Surfynol DF110D; 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 0.03%, HLB value: 3] as a surfactant component and 10 parts of a crosslinking agent [triallyl isocyanurate, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., TAIC].
  • an acetylene surfactant 1 [Surfynol DF110D; 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 0.03%, HLB value: 3] as
  • This prepared solution was added from the separatory funnel to the flask maintained at about 90° C. over a period of 3 hours with stirring to carry out emulsion polymerization.
  • the mixture was further aged for 5 hours to complete the polymerization, yielding a resin particle dispersion (dispersion) (particles 1).
  • the content of the methacrylic acid ester monomer was 58.6% by mass, and the content of the surfactant component was 20.7% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 62 nm.
  • Production Example 2 A resin particle dispersion (dispersion) (particles 2) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that in Production Example 1, the amount of distilled water was changed to 349.5 parts, the amount of cyclohexyl methacrylate monomer was changed to 30 parts, the amount of n-butyl methacrylate was changed to 50 parts, and 30 parts of an acetylene-based surfactant 2 [Surfynol 104E; manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility of 1% or less, HLB value: 4] was used as the surfactant component.
  • an acetylene-based surfactant 2 [Surfynol 104E; manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility of 1% or less, HLB value: 4] was used as the surfactant component.
  • the content of the methacrylic acid ester monomer was 60.0 mass % relative to the total polymer components constituting the resin particles, the content of the surfactant component was 20.0 mass % relative to the total polymer components, and the average particle size of the resin particles was 68 nm.
  • the content of the methacrylic acid ester monomer was 60.0 mass % relative to the total polymer components constituting the resin particles, the content of the surfactant component was 20.0 mass % relative to the total polymer components, and the average particle size of the resin particles was 112 nm.
  • the content of the methacrylic acid ester monomer was 50.6% by mass, and the content of the surfactant component was 18.5% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 71 nm.
  • a resin particle dispersion (dispersion) (particles 5) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that in Production Example 1, the amount of distilled water was changed to 349.5 parts, the amount of cyclohexyl methacrylate monomer was changed to 30 parts, the amount of n-butyl methacrylate was changed to 45 parts, and 15 parts of acetylene-based surfactant 5 [Olfine PD-002W; manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 0.3 to 0.5%, HLB value: 9 to 10] was used as the surfactant component.
  • the content of the methacrylic acid ester monomer was 56.7% by mass, and the content of the surfactant component was 10.0% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 51 nm.
  • a resin particle dispersion (dispersion liquid) (particles 6) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that in Production Example 1, the amount of distilled water was changed to 334.5 parts, the amount of cyclohexyl methacrylate monomer was changed to 30 parts, the amount of n-butyl methacrylate was changed to 45 parts, and 30 parts of an acetylene-based surfactant 6 [Dynol 604; manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 1% or less, HLB value: 8] was used as the surfactant component.
  • the content of the methacrylic acid ester monomer was 51.5% by mass, and the content of the surfactant component was 18.2% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 60 nm.
  • the content of the methacrylic acid ester monomer was 53.3 mass % of the total polymer components constituting the resin particles, the content of the surfactant component was 15.6 mass % of the total polymer components, and the average particle size of the resin particles was 43 nm.
  • a resin particle dispersion (dispersion liquid) (particles 8) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that in Production Example 1, the amount of distilled water was changed to 339.5 parts, the amount of cyclohexyl methacrylate monomer was changed to 30.0 parts, the amount of n-butyl methacrylate was changed to 45.0 parts, and 25 parts of a polyethylene glycol surfactant (ADEKA Estol OEG-102; polyethylene glycol oleate, manufactured by ADEKA Corporation, water solubility 1% or less, HLB value: 7.9) was used as the surfactant component.
  • ADEKA Estol OEG-102 polyethylene glycol oleate, manufactured by ADEKA Corporation, water solubility 1% or less, HLB value: 7.9
  • the content of the methacrylic acid ester monomer was 53.1% by mass, and the content of the surfactant component was 15.6% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 82 nm.
  • a resin particle dispersion (dispersion liquid) (particles 8) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that in Production Example 1, the amount of distilled water was changed to 334.5 parts, the amount of cyclohexyl methacrylate monomer was changed to 45.0 parts, the amount of n-butyl methacrylate was changed to 30.0 parts, and 9.0 parts of a silicone surfactant [KF-6004; PEG-32 methyl ether dimethicone, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., water solubility 1% or less, HLB value: 9.0] was used as the surfactant component.
  • a silicone surfactant [KF-6004; PEG-32 methyl ether dimethicone, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., water solubility 1% or less, HLB value: 9.0] was used as the surfactant component.
  • the content of the methacrylic acid ester monomer was 51.5% by mass, and the content of the surfactant component was 18.2% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 104 nm.
  • a liquid was prepared by mixing 369.5 parts of distilled water, 50 parts of methacrylonitrile monomer, 40 parts of an acetylene-based surfactant 1 (surfynol DF110D; 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 0.03%, HLB value: 3) as a surfactant component, 10 parts of a crosslinking agent (triallyl isocyanurate, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., TAIC), and 30 parts of an acetylene-based surfactant 2 (surfynol 104E; manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 1% or less, HLB value: 4) as a surfactant component.
  • an acetylene-based surfactant 1 surfynol DF110D; 2,5,8,11-tetramethyl-6-d
  • This prepared liquid was added from the separatory funnel to the flask maintained at about 90° C. over a period of 3 hours with stirring to carry out emulsion polymerization.
  • the mixture was further aged for 5 hours to terminate the polymerization, and the resin particle dispersion (dispersion) was recovered to obtain a resin particle dispersion (dispersion) (particles 10).
  • the content of the nitrile monomer was 38.5% by mass, and the content of the surfactant component was 23.1% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 87 nm.
  • a resin particle dispersion (dispersion) (particles 11) was obtained in the same manner as in Production Example 10, except that 370.5 parts of distilled water, 54 parts of methacrylonitrile monomer, and 25 parts of a polyethylene glycol surfactant (ADEKA Estol OEG-102; polyethylene glycol oleate, manufactured by ADEKA Corporation, water solubility 1% or less, HLB value: 7.9) were used as the surfactant component.
  • the content of the nitrile monomer was 41.9% by mass, and the content of the surfactant component was 19.4% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 91 nm.
  • a resin particle dispersion (dispersion liquid) (particles 12) was obtained in the same manner as in Production Example 10, except that the amount of distilled water was 374.5 parts, the amount of methacrylonitrile monomer was 45 parts, and 9.0 parts of a silicone surfactant [KF-6004PEG-32 methyl ether dimethicone, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., water solubility 1% or less, HLB value: 9.0] was used as the surfactant component.
  • the content of the nitrile monomer was 36.0% by mass, and the content of the surfactant component was 24.0% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 101 nm.
  • a liquid was prepared by mixing 364.5 parts of distilled water, 75 parts of styrene monomer, 40 parts of an acetylene-based surfactant 1 (surfynol DF110D; 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 0.03%, HLB value: 3) as a surfactant component, 10 parts of a crosslinking agent (triallyl isocyanurate, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., TAIC), and 30 parts of an acetylene-based surfactant 2 (surfynol 104E; manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 1% or less, HLB value: 4) as a surfactant component.
  • an acetylene-based surfactant 1 surfynol DF110D; 2,5,8,11-tetramethyl-6-d
  • This prepared solution was added from the separatory funnel to the flask maintained at about 90° C. over a period of 3 hours with stirring to carry out emulsion polymerization.
  • the mixture was further aged for 5 hours to terminate the polymerization, and the resin particle dispersion (dispersion) was recovered to obtain a resin particle dispersion (dispersion) (particles 13).
  • the content of the styrene monomer was 48.4% by mass, and the content of the surfactant component was 19.4% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 58 nm.
  • the content of the styrene monomer was 48.3 mass % of the total polymer components constituting the resin particles, the content of the surfactant component was 17.2 mass % of the total polymer components, and the average particle size of the resin particles was 77 nm.
  • the content of the styrene monomer was 50.0 mass % based on the total polymer components constituting the resin particles, the content of the surfactant component was 18.8 mass % based on the total polymer components, and the average particle size of the resin particles was 91 nm.
  • a liquid was prepared by mixing 354.5 parts of distilled water, 65 parts of vinyl acetate monomer, 40 parts of an acetylene-based surfactant 1 (Surfynol DF110D; 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 0.03%, HLB value: 3) as a surfactant component, 10 parts of a crosslinking agent (triallyl isocyanurate, manufactured by Nippon Kasei Chemical Industry Co., Ltd., TAIC), and 30 parts of an acetylene-based surfactant 2 (Surfynol 104E; manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 1% or less, HLB value: 4) as a surfactant component.
  • an acetylene-based surfactant 1 (Surfynol DF110D; 2,5,8,11-tetra
  • This prepared liquid was added from the separatory funnel to the flask maintained at a temperature of approximately 90°C over a period of 3 hours with stirring, and emulsion polymerization was carried out.
  • the mixture was further aged for 5 hours to terminate the polymerization, and the resin particle dispersion (dispersion) was recovered to obtain a resin particle dispersion (dispersion) (particles 16).
  • the content of the vinyl acetate monomer was 44.8% by mass, and the content of the surfactant component was 20.7% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 115 nm.
  • a resin particle dispersion (dispersion liquid) (particles 17) was obtained in the same manner as in Production Example 16, except that the amount of distilled water was 364.5 parts, the amount of vinyl acetate monomer was 60 parts, and 25 parts of a polyethylene glycol surfactant (ADEKA Estol OEG-102; polyethylene glycol oleate, manufactured by ADEKA Corporation, water solubility 1% or less, HLB value: 7.9) was used as the surfactant component.
  • the content of the vinyl acetate monomer was 44.4% by mass, and the content of the surfactant component was 18.5% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 121 nm.
  • a resin particle dispersion (dispersion) (particles 19) was prepared using 349.5 parts of distilled water, 35 parts of cyclohexyl methacrylate monomer, and 35 parts of methacrylonitrile monomer, as surfactant components: 10 parts of an acetylene-based surfactant 1 [Surfynol DF110D; 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 0.03%, HLB value: 3], 10 parts of a polyethylene glycol-based surfactant [ADEKA Esthole OEG-102; polyethylene glycol oleate, manufactured by ADEKA Corporation, water solubility 1% or less, HLB value: 7.9], and 10 parts of a crosslinking agent [triallyl isocyanurate, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., TAIC].
  • the content of the monomer was 50 parts of
  • a resin particle dispersion (dispersion) (particles 20) was obtained using 349.5 parts of distilled water, 35 parts of cyclohexyl methacrylate monomer, and 35 parts of styrene monomer, as surfactant components: 15 parts of a polyethylene glycol surfactant [ADEKA Estol OEG-102; polyethylene glycol oleate, manufactured by ADEKA Corporation, water solubility of 1% or less, HLB value: 7.9], 5.0 parts of a silicone surfactant [KF-6004PEG-32 methyl ether dimethicone, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., water solubility of 1% or less, HLB value: 9.0], and 10 parts of a crosslinking agent [triallyl isocyanurate, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., TAIC].
  • the content of the monomer was 48.2% by mass, and the content of the surfactant component was 33.1% by mass,
  • a resin particle dispersion (dispersion) (particles 21) was obtained using 349.5 parts of distilled water, 30 parts of cyclohexyl methacrylate monomer, and 20 parts of vinyl acetate monomer, as surfactant components: 10 parts of a silicone surfactant [KF-6004PEG-32 methyl ether dimethicone, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., water solubility 1% or less, HLB value: 9.0], 10 parts of an acetylene surfactant 5 [Olfine PD-002W, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 0.3 to 0.5%, HLB value: 9 to 10], and 10 parts of a crosslinking agent [triallyl isocyanurate, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., TAIC].
  • the content of the monomer was 45.2% by mass, and the content of the surfactant component was 30.1% by mass, based on the total
  • a resin particle dispersion (dispersion liquid) (particles 22) was obtained using 349.5 parts of distilled water, 20 parts of methacrylonitrile monomer, 20 parts of styrene monomer, and 20 parts of vinyl acetate monomer, as well as 20 parts of an acetylene-based surfactant 1 [Surfynol DF110D; 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyne-5,8-diol, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., water solubility 0.03%, HLB value: 3] as surfactant components, and 10 parts of a crosslinking agent [triallyl isocyanurate, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., TAIC].
  • the content of the monomer was 50.5% by mass, and the content of the surfactant component was 21.6% by mass, based on the total polymer components constituting the resin particles.
  • the average particle size of the resin particles was 109
  • the resin particle dispersions obtained in Production Examples 1 to 22 were evaluated for wettability and dispersion stability after low-temperature storage by the following evaluation methods.
  • the solid content of the resin particles in each of the resin particle dispersions (liquid dispersions) obtained in Production Examples 1 to 22 was 35 to 40% by mass. The results are shown in Table 1 below.
  • Production Examples 1 to 22 which fall within the scope of the present disclosure, have a high degree of wettability and dispersion stability after low-temperature storage, and in particular, acetylene-based surfactants and polyethylene glycol-based surfactants containing surfactant components with a water solubility of less than 10% have excellent wettability and dispersion stability after low-temperature storage.
  • dispersions were prepared by mixing various surfactants to obtain solid contents comparable to those of the above-described Production Examples 1 to 22. However, it was confirmed that the wettability and dispersion stability after low-temperature storage were inferior to those of the resin particle dispersions of Production Examples 1 to 22 of the present disclosure.
  • Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 9 Preparation of aqueous ink compositions for writing instruments Examples 1 to 22 Using each of the resin particle dispersions (particles 1 to 22) produced in Production Examples 1 to 22 above, aqueous ink compositions for writing instruments were prepared by a conventional method according to the formulation shown below (total amount 100% by mass).
  • Ink composition (total amount 100% by mass)
  • Example 23 Using the resin particle dispersion (particles 1) produced in Production Example 1 above and colored resin particles having the following composition as a colorant, aqueous ink compositions for writing instruments were prepared by a conventional method according to the formulation shown below (total amount 100% by mass).
  • Ink composition (total amount 100% by mass)
  • a liquid was prepared by mixing a monomer mixture consisting of 55 parts of cyclohexyl methacrylate monomer and 35 parts of n-butyl methacrylate as another monomer with 40 parts of an oil-soluble dye (Savinyl Blue GLS, manufactured by Clariant) and 10 parts of a crosslinking agent (triallyl isocyanurate, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., "TAIC").
  • This prepared solution was added from the separatory funnel to the flask maintained at about 50° C. over a period of 3 hours with stirring to carry out emulsion polymerization.
  • the mixture was further aged for 5 hours to complete the polymerization, yielding a dispersion of colored resin microparticles for aqueous ink (particles 1).
  • the content of the cyclohexyl methacrylate monomer was 50.0 mass % relative to the total polymer components constituting the colored resin microparticles
  • the content of the oil-soluble dye was 36.4 mass % relative to the total polymer components
  • the average particle diameter of the colored resin microparticles was 40 nm.
  • writing instrument ink compositions were prepared by mixing the acetylene-based surfactants 1 to 7, polyethylene glycol-based surfactants, and silicone-based surfactants described in the above manufacturing examples to achieve solids contents similar to those of Examples 1 to 23.
  • Example 24 Preparation of aqueous inkjet ink composition Using the resin particle dispersion (particles 1) produced in Production Example 1 above, an aqueous inkjet ink composition was prepared by a conventional method with the formulation shown below (total amount 100% by mass). Each of the obtained aqueous inkjet ink compositions was evaluated for dispersion stability after low-temperature storage in accordance with the evaluation method described above, and was also filled into a cartridge of an inkjet device [inkjet printer (PM-3000C, manufactured by Epson Corporation)] and printed on a support (printing paper) made of copy paper, and the color developability and storage stability were evaluated by the evaluation methods described below. These results are shown below.
  • Ink composition (total amount 100% by mass) Resin particle dispersion (particle 1, solid content 50% by mass) 50.0% by mass Colorant (colored resin particles of Example 23) 5.4% by mass pH adjuster (triethanolamine) 1.4% by mass Water-soluble organic solvent (propylene glycol) 15.0% by mass Ion-exchanged water Remaining
  • the printed portion printed by the inkjet device was visually evaluated according to the following criteria. Evaluation criteria: A: The printed area is vivid and has excellent color development. B: The printed area is slightly dull, and color development is slightly poor. C: The printed portion is noticeably dull, and the color development is poor overall.
  • the above aqueous inkjet ink composition was filled into a glass vial, the lid was closed, and the vial was stored in an environment at -10°C for 3 months. After leaving it in an environment at 25°C for 3 hours to return to room temperature, inkjet printing was performed using the ink after storage by the method described above to obtain printed paper. The color developability of the obtained printed paper was confirmed.
  • the storage stability of the ink was evaluated according to the following evaluation criteria. The storage stability was judged visually by comparing the color developability with that of printed paper printed with the aqueous inkjet ink composition before storage (initial period). Evaluation criteria: A: The printed area is vivid and has excellent color development. B: The printed area is slightly dull, and color development is slightly poor. C: The printed portion is noticeably dull, and the color development is poor overall.
  • Example 24 It was confirmed that the aqueous inkjet ink composition of Example 24 obtained above had no adverse effects on other ink components, had excellent storage stability after low-temperature storage, and exhibited excellent color development.
  • the resin particle dispersions disclosed herein can be suitably used in writing instrument inks (low-viscosity ballpoint pens, batting-type writing instruments and direct-fill writing instruments, gel ballpoint pens, batting-type felt-tip pens, valve-type felt-tip pens, and direct-fill felt-tip pens), as well as inkjet inks, cosmetics such as eyeliners and hair dyes.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

低温環境下での保存後においても、分散安定性に優れると共に、所定の界面活性剤作用が効率的に発揮される樹脂粒子分散体の提供、これを含有する筆記具用水性インク組成物では、水性インクの分散安定性を破壊することなく、低温環境下においても十分な濡れ性向上効果を持ち、安定的な筆記流量と、筆記描線の品位(筆記性)とを高度に両立した筆記具用水性インク組成物を提供する。 本開示の樹脂粒子分散体は、少なくとも、下記A群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分を内包した樹脂粒子が水に分散されていることを特徴とする。 <A群> アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系活性剤

Description

樹脂粒子分散体、これを含有する筆記具用水性インク組成物
 本明細書は、界面活性剤を内包する樹脂粒子分散体、これを含有する筆記具用水性インク組成物に関する。
 従来より、筆記具用などの水性インク組成物において、特定の界面活性剤を含有せしめてインク等の濡れ性などを向上させることが行われている。
 例えば、1)少なくとも、水、カーボンブラック、界面活性剤を含有し、前記カーボンブラックの吸油量が101g以上(/100g)で、かつ、前記界面活性剤が、シリコーン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸塩の中から1種以上を選択することを特徴とする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(例えば、特許文献1参照)、
2)着色材とアセチレン結合を有する界面活性剤と消泡剤と水とを含む、筆ペン用水性インキ組成物(例えば、特許文献2参照)、
3)ロイコ染料に顕色剤を反応させて発色してなる着色剤と減感剤とを水に分散してなる熱消去性インキ組成物であって、減感剤としてポリエチレングリコール型ノニオン活性剤を用いる熱消去性インキ組成物(例えば、特許文献3参照)などが知られている。
 しかしながら、これらの水性インク組成物に、アセチレン結合を有するアセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系活性剤、シリコーン系活性剤などを直接含有した水性インク組成物では、直接添加時に頻発する分散系の不安定化や、析出物生成を引き起こすことがあり、インクの液温、特に低温環境下によっては、溶解性が低下するため、低温保存後は十分な界面活性剤作用が得られにくく、濡れ性向上効果や安定的な筆記流量を得ることが難しく、筆記流量にムラが生じることで筆記描線の品位(筆記性)も低下するなどの課題が生じていた。
特開2013-28789号公報(特許請求の範囲、実施例等) 特開2021-123696号公報(特許請求の範囲、実施例等) 特開平9-165537号公報(特許請求の範囲、実施例等)
 本開示は、上記従来技術の課題等に鑑み、これを解消しようとするものであり、低温環境下での保存後においても、分散安定性に優れると共に、所定の界面活性剤作用が効率的に発揮される樹脂粒子分散体を提供すること、これを含有する筆記具用水性インク組成物では、濡れ性が向上し、安定的な筆記流量と、筆記描線の品位(筆記性)とを高度に両立した筆記具用水性インク組成物を提供することを目的とする。
 本開示者らは、上記従来の課題等に鑑み、鋭意研究を行った結果、少なくとも、特定の界面活性剤成分を内包した樹脂粒子が水に分散されていることなどにより、上記目的の樹脂粒子分散体が得られることを見出し、本開示を完成するに至ったのである。
 すなわち、本開示の樹脂粒子分散体は、少なくとも、下記A群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分を内包した樹脂粒子が水に分散されていることを特徴とする。
<A群>
 アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系活性剤
 前記界面活性剤成分を内包した樹脂粒子は、下記B群から選ばれる、少なくとも1種のモノマーから得られた単独重合体又は共重合体から構成されることが好ましい。
<B群>
 アクリルモノマー、スチレンモノマー、ニトリルモノマー、酢酸ビニルモノマー
 前記アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤は、水溶解度が10%未満であることが好ましい。
 前記アセチレン系界面活性剤はHLB値が13.5以下であり、ポリエチレングリコール系界面活性剤は、HLB値が10.0以下であり、前記シリコーン系界面活性剤は、HLB値が10.0以下であることが好ましい。
 本開示の筆記具用水性インク組成物は、上記構成の樹脂粒子分散体を含むことを特徴とする。
 本開示によれば、分散安定性を破壊することなく、低温環境下においても十分な濡れ性向上効果などの所定の界面活性剤作用が効率的に発揮でき樹脂粒子分散体が提供され、これを含有する筆記具用水性インク組成物では、水性インクの分散安定性を破壊することなく、低温環境下においても十分な濡れ性向上効果を持ち、安定的な筆記流量と、筆記描線の品位(筆記性)とを高度に両立した筆記具用水性インク組成物が提供される。
 本開示の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるものである。上述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本開示を制限するものではない。
 以下に、本開示の実施形態について詳しく説明する。但し、本開示の技術的範囲は下記で詳述するそれぞれの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
 本開示の樹脂粒子分散体は、少なくとも、下記A群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分を内包した樹脂粒子が水に分散されていることを特徴とするものである。
<A群>
 アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系活性剤
 本開示において、上記A群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分を内包する樹脂粒子としては、その機能、樹脂種は特に限定されず、例えば、アクリルモノマー、アリルモノマー、イソシアナートモノマー、イソチオシアナートモノマー、エポキシモノマー、ジアミンモノマー、シオールモノマー、ジカルボン酸クロリドモノマー、ジカルボン酸モノマー、ジスルホニルクロリドモノマー、ジチオールモノマー、ジビニルモノマー、ジアリルモノマー、スチレンモノマー、テトラカルボン酸無水物モノマー、ニトリルモノマー、ビスマレイミドモノマー、ラクトンモノマー、アクチドモノマー、含フッ素モノマー、環状オレフィンモノマーなどの各樹脂モノマーから得られた単独重合体又はこれらのモノマーを組み合わせた共重合体から構成されるものが挙げられる。
 好ましくは、本開示の樹脂粒子分散体は、樹脂粒子への内包のしやすさの点、低温環境下での安定性の点から、下記B群から選ばれる、少なくとも1種のモノマーから得られた単独重合体又は共重合体から構成されることが望ましい。
<B群>
 アクリルモノマー、スチレンモノマー、ニトリルモノマー、酢酸ビニルモノマー
 上記A群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分を内包する樹脂粒子を製造するには、例えば、上記A群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分、上述の各モノマー成分の少なくとも1種を用いて、各モノマー種に応じて、好適な重合開始剤など用いて重合(単独重合又は共重合)することにより、各樹脂粒子分散体を得ることができ、また、重合時の温度、撹拌速度、反応時間等の製造条件を適宜調整することにより、各樹脂粒子分散体を得ることができる。
 上記B群の共重合体の樹脂粒子としては、例えば、アクリルモノマーとスチレンモノマーの共重合体の粒子、アクリルモノマーとニトリルモノマーの共重合体の粒子、アクリルモノマーと酢酸ビニルモノマーとの共重合体の粒子、スチレンモノマーとニトリルモノマーの共重合体の粒子、スチレンモノマーと酢酸ビニルモノマーの共重合体の粒子、ニトリルモノマーと酢酸ビニルモノマーの共重合体の粒子、アクリルモノマーとスチレンモノマーとニトリルモノマーの共重合体の粒子、アクリルモノマーとスチレンモノマーと酢酸ビニルモノマーとの共重合体の粒子、アクリルモノマーとニトリルモノマーと酢酸ビニルモノマーの共重合体の粒子、スチレンモノマーとニトリルモノマーと酢酸ビニルモノマーの共重合体の粒子、アクリルモノマーとスチレンモノマーとニトリルモノマーと酢酸ビニルモノマーの共重合体の粒子が挙げられる。
 これらのB群から選ばれる、少なくとも1種のモノマーから得られた単独重合体又は共重合体から構成される各粒子は、後述する内包可能な界面活性剤成分の強さと持続的で安定な粒子を作製できる点、他の配合成分等に悪影響を及ぼすことがない点、界面活性剤成分の所定の効果の持続性が高いなどの点等から好ましく用いるものである。
 更に、用いることができるアクリルモノマーとしては、好ましくは、下記一般式(X)で表される(メタ)アクリル酸エステルモノマーが望ましい。
 上記式(X)中、Aは、水素原子(H)又はメチル基(CH)であり、Rは、水素原子(H)、炭素数1~22のアルキル基、又はアルキレン鎖の炭素数が2~18であるポリアルキレングリコール鎖を有する置換基を表し、該アルキル基又はポリアルキレングリコール鎖を有する置換基は、置換基としてフェニル基、ベンジル基、エポキシ基、水酸基、ジアルキルアミノ基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数1~18のパーフルオロアルキル基、又はトリアルコキシシリル基を有していてもよいものであり、例えば、炭素数1~20の直鎖又は分岐を有するアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数1~18の置換基としてエポキシ基、水酸基、ジアルキルアミノ基、炭素数1~4のアルコキシ基を有していてもよいアルキル基が挙げられ、とりわけ炭素数1~6の置換基としてエポキシ基、水酸基、炭素数1~2のアルコキシ基を有していてもよいアルキル基、炭素数1~6の置換基としてエポキシ基を有していてもよいアルキル基が挙げられる。
 好ましくは、上記一般式(X)中のRは、炭素数1~20の直鎖又は分岐を有するアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、ヒドロキシル基、トリフルオロエチル基、ジメチルアミノエチル基、メトキシエチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、アリル基、テトラヒドロフルフリル基、フェニル基、ベンジル基、ブトキシジエチレングリコール基、メトキシポリエチレングリコール基、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基、ジメチルアミノエチル基、グリシジル基、リン酸エチル、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオールなどが望ましい。
 なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」の表記は、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」を表す。
 用いる上記一般式(X)で表される(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸1,3-ブチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸1,6-ヘキサンジオール、トリ(メタ)アクリル酸トリメチロールプロパン、フタル酸2-(メタ)アクロイルオキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸2-(メタ)アクロイルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシテトラエチレングリコール、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコール、(メタ)アクリル酸2-(ジメチルアミノ)エチル、2-(ジメチルアミノ)プロピル、(メタ)アクリル酸2-(ジメチルアミノ)ブチル、(メタ)アクリル酸2-イソシアノエチル、(メタ)アクリル酸2-(アセトアセトキシ)エチル、炭素数1~18のパーフルオロアルキルを有するパーフルオロエチルメタクリレート、(メタ)アクリル酸2-(リン酸)エチル〔2-(Methacryloyloxy)ethyl phosphate〕、(メタ)アクリル酸トリアルコキシシリルプロピル、(メタ)アクリル酸ジアルコキシメチルシリルプロピル等の少なくとも1種(各単独又は2種以上、以下同様)が挙げられる。
 これらのうち、工業的に入手が容易であり、製造時に取り扱いが容易で安全である点、本開示の効果を更に向上させる点などから、好ましくは、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルが望ましい。
 本開示においては、上記(メタ)アクリル酸エステルモノマーの他に、更に、持続的な濡れ性効果と分散安定性、安定的な筆記流量と、筆記描線の品位(筆記性)を得る点等から、好ましくは、上記(メタ)アクリル酸エステルモノマー以外の疎水性のビニルモノマー、水性モノマーを用いることができる。
 疎水性のビニルモノマーとしては、例えば、上記(メタ)アクリル酸エステルモノマー以外の、スチレン、メチルスチレンなどのスチレン類などの少なくとも1種のモノマーを用いることができる。
 用いることができる疎水性のビニルモノマーとしては、例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロメチルスチレン、炭素数1~12までのアルキル基を有するアルキルスチレン、メトキシスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジビニルベンゼン、フェニルスチレン、ビニルナフタレン等の少なくとも1種が挙げられる。
 用いることができる水性モノマーとしては、例えば、グリセリンモノメタクリレート、メタクリル酸2-スルホエチルナトリウム、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メタクリレート、ポリエチレングリコール-プロピレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコール-テトラメチレングリコール-モノメタクリレート、プロピレングリコール-ポリブチレングリコール-モノメタクリレート等の少なくとも1種が挙げられる。
 本開示に用いる界面活性剤成分は、アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系活性剤から選ばれる少なくとも1種が挙げられ、アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤であれば、更に安定な界面活性剤内包の樹脂粒子とする点から、水溶解度が10%未満、更に、5%以下となるものが好ましい。
 本開示で規定する「水溶解度」とは、25℃における水に対する溶解度(水溶解度)を意味する。
 更に、用いることのできるアセチレン系界面活性剤は、分散安定性の点、粒子内部への内包量を増大し、持続的な濡れ性の効果が得られる点から、HLB値が13.5以下、更に、10.0以下のもの、特に、8.0以下が望ましい。
 また、ポリエチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系活性剤であれば、HLB値が10.0以下であることが分散安定性の点、粒子内部への内包量を増大し、持続的な濡れ性の効果が得られる点から好ましい。
 本開示の樹脂粒子分散体に用いる界面活性剤成分は、前記の特徴をもった界面活性剤成分を用いることがより好ましく、アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系活性剤、シリコーン系活性剤から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分で構成される。
 ここで、HLB値は、界面活性剤の性質を示す尺度の一つであり、分子中の親水基と親油基とのバランスを数値化したものである。HLB値は、いくつかの算出方法によって提唱されているが、本明細書において、グリフィン法によって算出される値であり、下記式(1)によって算出される。
 HLB値=20×(親水部の式量)/(界面活性剤の分子量)………(1)
 用いることができるアセチレン系界面活性剤としては、アセチレングリコール類、そのアルキレンオキサイド付加物及びアセチレンアルコール類から選ばれる少なくとも1種が挙げられ、具体的には、下記式(I)~(VI)から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
〔上記式(I)~(III)中のR1、R2は、それぞれ炭素数1~8の直鎖又は分岐鎖を有するアルキル基であり、m、n、x、yは1~100の数である。〕
〔上記式(IV)~(VI)中、R3、R4、R5は、水素原子、直鎖又は分岐鎖を有する炭素数0~10の炭素鎖を表し、該炭素鎖には不飽和結合を含んでもいてもよく、R6は、炭素数2~5のアルキレン基、R7は、炭素数1~5のアルキレン基を表す。〕
 用いることができるアセチレングリコール類、そのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、上記(I)で示されるアセチレングリコール、上記式(II)で示されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド(EO)を付加した誘導体(付加物)、上記式(III)で示されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド(EO)、プロピレンオキサイド(PO)を付加した誘導体(付加物)などを挙げることができる。
 上記式(I)~(III)中のR1、R2が示す炭素数1~8の直鎖又は分岐鎖を有するアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
 上記式(I)のアセチレングリコールとしては、例えば、2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、5,8-ジメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-ドデシン-4,7-ジオール、8-ヘキサデシン-7、10-ジオール、7-テトラデシン-6,9-ジオール、2,3,6,7-テトラメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、3,6-ジエチル-4-オクチン-3,6-ジオール、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール等を挙げることでき、上記式(II)、式(III)のアセチレングリコールのアルキレンオキサイド(EO、PO)付加物としては、上記アセチレングリコールのアルキレンオキサイド誘導体を挙げることができる。
 上記一般式(I)~(III)に挙げた各化合物の合成法は、既知であり、種々の製法により得ることができ、また、市販のものを使用してもよい。例えば、アセチレングリコール類、そのアルキレンオキサイド付加物としては、水溶解度が10%未満となる市販のサーフィノール104〔2,4,7,9-テトラメチル-5-ドデシン-4,7-ジオール、日信化学工業株式会社製、HLB値:4〕、サーフィノール104を各種溶剤で希釈したサーフィノール104E(HLB値:4)、104H、104A(各HLB値:4)等、シリカ粒子を含有した104Sなどのサーフィノール104シリーズ、サーフィノール104のEO付加物である420(HLB値:4)、440(HLB値:8)、DF110D(HLB値:3)、DF37、DF58、DF75、DF220などが挙げられる。
 また、上記(IV)~(VI)で示されるアセチレンアルコール類は、分子構造中にアセチレン基(-C≡C-)とヒドロキシル基(-OH)を有するものである。
 上記一般式(IV)~(VI)中のR3、R4、R5としては、それぞれ、水素原子、直鎖又は分岐を有するアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。ここで、上記アルキル基及びアルケニル基は、直鎖状、枝分かれ状、環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、プロぺニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。また、上記アリール基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等が挙げられる。更に、上記アラルキル基は、芳香環上に低級アルキル基等の置換基を有していてもよく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
 また、上記一般式(V)中のR6は、炭素数2~5のアルキレン基を表し、該アルキレン基は、直鎖状、枝分かれ状、環状のいずれであってもよいが、特に直鎖状のものが好適である。該直鎖状アルキレン基としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基等が挙げられる。
 更に、上記一般式(VI)中のR7は、炭素数1~5のアルキレン基を表し、該アルキレン基としては、メチレン基(炭素数1)であり、炭素数2以上では、上記一般式(V)中のR6と同様である。
 上記一般式(IV)のアセチレンアルコール類又はこれらの誘導体として、具体的には、2-ブチン-1-オール、3-ブチン-2-オール、2-デシン-1-オール、3,6-ジメチル-1-ヘプチン-3-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、3,4-ジメチル-1-ペンチン-3-オール、1,1-ジフェニル-2-プロピン-1-オール、3-エチル-1-ヘプチン-3-オール、4-エチル-1-オクチン-3-オール、3-エチル-1-ペンチン-3-オール、1-エチニル-1-シクロヘキサノール、9-エチニル-9-フルオレノール、1-ヘプチン-3-オール、2-ヘプチン-1-オール、1-ヘキシン-3-オール、2-ヘキシン-1-オール、3-メチル-1-ブチン-3-オール、3-メチル-1-ペンテン-4-イン-3-オール、3-メチル-1-ペンチン-3-オール、2-メチル-4-フェニル-3-ブチン-2-オール、1-オクチン-3-オール、1-ペンチン-3-オール、2-ペンチン-1-オール、1-フェニル-2-プロピン-1-オール、3-フェニル-2-プロピン-1-オール、2-プロピン-1-オール、1,1,3-トリフェニル-2-プロピン-1-オールなどの少なくとも1種が挙げられる。
 上記一般式(V)のアセチレンアルコール類又はこれらの誘導体として、具体的には、3-ブチン-1-オール、3-デシン-1-オール、9-デシン-1-オール、3-ヘプチン-1-オール、3-ヘキシン-1-オール、5-ヘキシン-1-オール、3-ノニン-1-オール、3-オクチン-1-オール、3-ペンチン-1-オール、4-ペンチン-1-オール、5-フェニル-4-ペンチン-1-オール、10-ウンデシン-1-オールなどの少なくとも1種が挙げられる。
 上記一般式(VI)のアセチレンアルコール類又はこれらの誘導体として、具体的には、例えば、4-ヘプチン-2-オール、5-ヘプチン-3-オール、5-ヘキシン-3-オール、4-ペンチン-2-オールなどの少なくとも1種が挙げられる。
 上記一般式(IV)~(VI)で具体的に挙げた中で、使用性、コスト、安全性、本開示の効果を更に発揮せしめる点から、好ましくは、3-メチル-1-ブチン-3-オール、3-メチル-1-ペンチン-3-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オールの使用が望ましい。
 上記一般式(IV)~(VI)に挙げた各化合物の合成法は、既知であり、種々の製法により得ることができ、また、市販のものを使用してもよい。例えば、アセチレンアルコール類としては、水溶解度が10%未満となる市販の日信化学工業株式会社製のサーフィノール61(3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール)、オルフィンA(2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジオール)、オルフィンB(3-メチル-1-ブチン-3-オール)、オルフィンP(3-メチル-1-ペンチン-3-オール)、オルフィンPD-002W、EXP.4200、WE-003、SPC、その他のオルフィン系などが挙げられる。
 用いることができるポリエチレングリコール系界面活性剤としては、ポリエチレングリコールエーテル、ポリエチレングリコールエステルなどが挙げられ、好ましく、下記一般式(VII)を用いることが望ましい。
 
 上記式(VII)中、R8、R9は水素原子、または、C2n+1、nは1~20の数であり、mは5~40の数である。
 上記式(VII)で示されるポリエチレングリコール系界面活性剤の中でも、R8、R9のようなアルキル基の炭素数が4~20が好ましく、更にアルキル基の炭素数が5~18であることが好ましく、特に8~15であることが望ましい。
 さらに、上記式(VII)のエチレンオキシド基-(CH-CH-O)m-ついては、エチレンオキシド付加モル数mが、10~40が好ましく、更に好ましくは20~40であり、特に、30~40が望ましい。
 このポリエチレングリコール系界面活性剤においても、上述のアセチレン系界面活性剤と同様に、更に安定な界面活性剤内包の樹脂粒子とする点から、水溶解度が10%未満となるものが好ましく、更に、HLB値が10.0以下、更に、8.0以下、特に5.0以下のものが望ましい。
 具体的に用いることができるポリエチレングリコール系界面活性剤としては、水溶解度が10%未満となる市販のEGMS-70V(日光ケミカルズ社製、HLB値:3.5)、MYO-6V(日光ケミカルズ社製、HLB値:8.5)、アデカエストールOEG-102(ADEKA社製、HLB値:7.9)などの少なくとも1種を挙げることができる。
 シリコーン系界面活性剤においては、更に安定な界面活性剤内包の樹脂粒子とする点から、HLB値が10.0以下、更に9.0以下、特に8.0以下のものが望ましく、シリコーン系界面活性剤としては、例えば、ジメチルシリコーン、環状シリコーン、トリメチルシロキケイ酸、メチルフェニルシリコーンなど、さらにポリエーテル変性シリコーン、メチルスチリル変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、高級脂肪酸エステル変性シリコーン、高級アルコキシ変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、フッ素系アルキルエステル、ポリエーテル変性シリコーン、ポリグリセリン変性シリコーン、ポリエーテル・アルキル共変性シリコーン、ポリグリセリン・アルキル共変性シリコーン、ポリエーテル・シリコーン・アルキル共変性シリコーン、などが望ましく、直鎖型、分岐型、架橋型のいずれのものも用いることができ、エマルジョンタイプであってもよく、これらのシリコーン系界面活性剤は、少なくとも1種、または、2種以上を併用して使用することができる。
 具体的に用いることができるシリコーン系界面活性剤としては、HLB値が8.0以下となる市販のKF―6017(信越化学工業社製、HLB値:4.5)、KF-6004(信越化学工業社製、HLB値:9.0)、KF―6038(信越化学工業社製、HLB値:3.0)、KF―6012(信越化学工業社製、HLB値:7.0)などの少なくとも1種を挙げることができる。
 本開示の樹脂粒子分散体は、少なくとも、上記A群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分を内包した樹脂粒子が水に分散されていることを特徴とするものであり、その製造法としては、例えば、上記A群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分、上述の各モノマー成分の少なくとも1種を用いて、好適な重合開始剤などを用いて重合(単独重合又は共重合)することにより、各樹脂粒子分散体を得ることができ、また、重合時の温度、撹拌速度、反応時間等の製造条件を適宜調整することにより、各樹脂粒子分散体を得ることができる。
 前記B群のアクリルモノマー、スチレンモノマー、ニトリルモノマー、酢酸ビニルモノから選ばれる、少なくとも1種のモノマーから得られた単独重合体又は共重合体から構成される樹脂粒子分散体では、例えば、スチレンモノマー、ニトリルモノマー、酢酸ビニルモノマー、(メタ)アクリル酸エステルモノマーなど(各単独又は2種以上、以下同様)に、または、上記(メタ)アクリル酸エステルモノマーなどの各モノマーとこれ以外の疎水性ビニルモノマー及び/又は水性モノマーを含む混合モノマーに、上記アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分を溶解し、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素などを重合開始剤として、また還元剤を更に併用した重合開始剤とし、更にトリアリルイソシアヌレート、イソシアヌル酸トリアリル、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メタクリレート、ペンタエリスリトールアクリレート、ジトリメチロールプロパンアクリレート、ジペンタエリスリトールアクリレート、メトキシ化ビスフェノールAメタクリレート、ペンタエリスリトールメタクリレート、ジトリメチロールプロパンメタクリレート、ジペンタエリスリトールメタクリレート、エトキシ化ポリグリセリンメタクリレートなどの架橋剤や、必要に応じて、ポリオキシエチレン-1-(アリルオキシメチル)-アルキルエーテル硫酸アンモニウム、エーテルサルフェート、ポリオキシエチレンノニルプロペニルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンノニルプロペニルフェニルエーテル、ポリアクリル酸アンモニウム、スチレン-マレイン酸コポリマーアンモニウム、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スチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシアルキレンデシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジオクチルスルホコハク酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン(ポリソルベート20)、パルミチン酸ポリオキシエチレンソルビタン(ポリソルベート40)、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン(ポリソルベート60)、オレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン(ポリソルベート80)などの重合性界面活性剤(乳化剤)を用いて乳化重合することなどにより製造することができ、樹脂粒子分散体の分散液として製造された後、乾燥などにより、樹脂粒子分散体とすることができる。
 上記トリアリルイソシアヌレートなどの架橋剤を用いると、上述の樹脂粒子分散体の耐熱性、機械的特性、耐加水分解性、耐候性が向上できるので好ましい。
 上記乳化重合の際には、上記スチレンモノマー、ニトリルモノマー、酢酸ビニルモノマー、(メタ)アクリル酸エステルモノマーなどに、更に、ジシクロペンタ(テ)ニル(メタ)アクリレートモノマーなどを適宜量混合して乳化重合を行ってもよい。このジシクロペンタ(テ)ニル(メタ)アクリレートモノマーを更に、混合して乳化重合したものでは、分散液中の水分が揮発したとしても安定性が損なわれにくく、更に安定性に優れた上述の界面活性剤内包の樹脂粒子分散体が得られるものとなる。
 用いることができるジシクロペンタ(テ)ニル(メタ)アクリレートモノマーには、ジシクロペンタニルアクリレートモノマー、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレートモノマー、ジシクロペンテニルメタクリレートを含むものである。
 また、本開示において、上記乳化重合の際には、上記スチレンモノマー、ニトリルモノマー、酢酸ビニルモノマー、アクリル酸モノマー、これ以外の上記疎水性ビニルモノマーなど、上記ジシクロペンタ(テ)ニル(メタ)アクリレートモノマーの他に、エポキシ基、ヒドロキシメチルアミド基、イソシアネート基などの反応性架橋基を有するモノマーや2つ以上のビニル基を有する多官能性モノマーを適宜量配合して架橋してもよい。
 本開示において、前記樹脂粒子分散体を構成するポリマー成分のうち、上記B群のモノマーの含有量は、樹脂粒子分散体を構成する全ポリマー成分に対して、30質量%以上であることが好ましく、更に好ましくは、30~95質量%、特に好ましくは、30~70質量%であることが望ましい。
 なお、本開示において、「全ポリマー成分」とは、樹脂粒子分散体を構成する重合性成分をいい、具体的には、最終的なポリマーの原料となる全ての種類のモノマーと、架橋剤とを含むものの合計量をいい、また、B群では用いるB群のモノマーと、用いる他のモノマー成分と、後述する架橋剤の合計量をいう。
 このB群のモノマーを用いるものでは、上記B群の含有量を全ポリマー成分に対して、30質量%以上とすることにより、本開示の効果を更に発揮せしめることができ、一方、この含有量が30質量%未満であると、経時安定性が劣る傾向となる。
 また、本開示では、前記樹脂粒子分散体を構成するポリマー成分のうち、上記(メタ)アクリル酸エステルモノマーなどのB群を用いる場合はB群以外の他のモノマー成分の含有量は、用いる(メタ)アクリル酸エステルモノマーなどのB群と後述する架橋剤との合計量の残部となるものである。
 好ましくは、他のモノマー成分の含有量は、本開示の効果を更に発揮せしめる点、分散性の点、反応性の点から、全ポリマー成分に対して、0.5~70質量%とすることが望ましい。
 本開示において、上記界面活性剤の合計(固形分)含有量は、十分な界面活性剤性能を得る点、持続的な界面活性剤効果等が得られる点、安定性などの点から、全ポリマー成分に対して、1質量%以上、好ましくは、5質量%以上とすることが望ましく、更に好ましくは、10~50質量%、特に好ましくは、15~40質量%とすることが望ましい。
 この界面活性剤成分の含有量を1質量%以上とすることにより、十分な界面活性剤性能、持続的な界面活性剤効果を発揮せしめることができ、一方、界面活性剤成分の含有量が1質量%未満であると、界面活性剤性能が十分でなく、本開示の効果を発揮できないものとなる。
 上記必要に応じて用いることができる重合性界面活性剤としては、上記乳化重合に通常用いられる重合性界面活性剤であれば特に制限はないが、例えば、重合性界面活性剤としては、アニオン系またはノニオン系などの重合性界面活性剤であり、ADEKA(株)製のアデカリアソープNE-10、同NE-20、同NE-30、同NE-40、同SE-10N、同SR-10、同SR-20、同ER-10、同ER-20、同ER-30、同ER-40、同PP-70、花王(株)製のラテムルS-180、同S-180A、同S-120A、同PD-420、同PD-430、同PD-450、三洋化成工業(株)製のエレミノールJS-20、同CLS-20、同RS-3000、第一工業製薬社製のアクアロンAN-10、同AN-20、同AN-30、同AN-5065、同KH-05、同KH-10、同KH-1025、同HS-10、同AR-10、同AR-1025、同AR-20、東ソー・ファインケム製 スピノマーNaSSなどの少なくとも1種が挙げられる。これらの重合性界面活性剤の使用量は、上記モノマー全量に対して、0~50質量%、好ましくは、0.1~50質量%が望ましい。
 また、上記トリアリルイソシアヌレートなどの架橋剤の含有量は、上記モノマー全量に対して、0~50質量%、好ましくは、0.1~25質量%が望ましい。
 本開示において、上記好ましい態様、具体的には、上記重合により界面活性剤成分が内包された各樹脂モノマーから得られる単独重合体又はこれらのモノマーを組み合わせた共重合体から構成される樹脂粒子が水に分散されている樹脂粒子分散体(分散液)が得られ、また、B群のアクリルモノマー、スチレンモノマー、ニトリルモノマー、酢酸ビニルモノマーから選ばれるモノマーに、上述のアセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分を溶解し、乳化重合することにより、または、少なくとも、上記アクリルモノマー、スチレンモノマー、ニトリルモノマー、酢酸ビニルモノマーから選ばれるモノマーと他のモノマー成分を含む混合モノマーの重合後に上記界面活性剤成分を溶解して乳化重合することにより、界面活性剤成分が内包された樹脂粒子が水に分散されている樹脂粒子分散体(分散液)が得られる。これらの製造条件で得られる樹脂粒子分散体中の樹脂粒子は、用いる上記樹脂モノマー(B群のモノマー等)、界面活性剤成分などの配合量、重合条件などにより、その製造量は変動するものであり、製造性、作業性、効率性など点から、固形分量で1~50質量%となるように製造することが好ましい。更に好ましくは、固形分量で10~40質量%となるように製造することが好ましい。
 これらの樹脂粒子分散体(分散液)は、単独で上記界面活性剤成分を用いるものよりも、本開示の樹脂粒子分散体とすることにより、界面活性剤性能の強さと持続性をもちながら、他の配合成分等に悪影響を及ぼすことがなく、安定性に優れる樹脂粒子分散体となるものである。特に、長期経時後においても界面活性剤成分の界面活性効果を維持乃至良好にすることができる樹脂粒子分散体が得られるものとなる。
 また、本開示では、界面活性剤成分として、特定の溶解度またはHLBの界面活性剤成分などを好ましく使用しているため、特に、分散安定性や描線が滲まずにインクを浸透させるという課題に対して、本開示の各樹脂モノマー、好ましくはB群のモノマーなどからなる粒子で界面活性剤成分を内包することで、滲みの抑制を伴いながら筆記描線の品位を向上させ、持続的な濡れ性効果に期待できるという特有の作用効果を有するものである。
 また、本開示において、得られる樹脂粒子分散体における樹脂粒子の平均粒子径は、用いるモノマー、用いる他のモノマー種、含有量、重合の際の重合条件等により変動するものであるが、好ましくは、10~800nm、更に好ましくは、20~300nm、更に好ましくは、30~200nmであることが望ましい。
 上記好ましい平均粒子径の範囲とすることにより、更に、保存安定性などに優れたものとなり、後述の各用途に好適な平均粒子の範囲となる樹脂粒子を利用することができ、筆記具用水性インクに用いる場合には、サインペンやマーキングペン、ボールペンなどの筆記具のペン芯において目詰まりすることなく、更に、保存安定性などに優れたものとなる。
 なお、本開示で規定する「平均粒子径」は、散乱光強度分布によるヒストグラム平均粒子径であり、本開示(後述する実施例を含む)では、粒度分布測定装置〔FPAR1000(大塚電子社製)〕にて、測定した値D50の値である。
 本開示の樹脂粒子分散体において、分散体中に含まれる樹脂粒子の含有量は、後述する各用途等に応じて、固形分量で0.1~50質量%であることが好ましく、更に好ましくは、1~30質量%であることが望ましい。
 この樹脂粒子の含有量が固形分量で0.1質量%未満であると、本開示の効果を発揮することができず、一方、50質量%超過では、長期の保存安定性が低下しやすくなる。
 このように構成される本開示の樹脂粒子水分散体は、分散安定性を破壊することなく、低温環境下においても十分な濡れ性向上効果などの所定の界面活性剤作用が効率的に発揮できる樹脂粒子分散体が得られるので、例えば、化粧料、筆記具やインクジェットプリンターなどのインク組成物など、様々な製品に濡れ性付与などの界面活性性能を付与するために利用することができ、今までに、アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤などを直接配合してきた、例えば、洗濯洗浄剤、柔軟剤、住居用洗剤、食器洗浄剤、硬質表面用洗浄剤等の洗浄剤用途;シャンプー、リンス、化粧水、乳液、クリーム、日焼け止め、ファンデーション、アイメイク製品、制汗剤、歯磨き粉等のパーソナルケア用途、塗料、接着剤、建材、木材防腐剤、セメント混和剤、筆記具やインクジェットプリンターなどのインク組成物など、様々な製品に濡れ性などの界面活性性能を付与するために利用することができる。
 本開示の樹脂粒子分散体は、安定性が高く、低温下、長期経時後において界面活性剤成分の濡れ性などの界面活性効果に優れると共に、他の配合成分に対して影響を与えることがない樹脂粒子分散体となるため、上述の如く、様々な製品に濡れ性改善など得るために利用することができ、特に、水性インク、インクジェットプリンター用、洗浄剤用途、パーソナルケア用途、建材用塗料、アイライナー用ク、ヘアケア用、接着剤・粘着剤用インクにも好適に用いることができ、例えば、以下に、筆記具用水性インク組成物に用いた場合を説明する。
(筆記具用水性インク組成物)
 本開示の筆記具用水性インク組成物は、少なくとも、上記樹脂粒子分散体を含有することを特徴とするものであり、この樹脂粒子分散体の他、着色剤、水溶性有機溶剤を含有することができる。
 インク組成物中の樹脂粒子分散体の含有量は、筆記性能を損なうことなく、本開示の効果を発揮せしめる点、保存安定性点から、インク組成物全量に対して、固形分量で0.1~30.0質量%であることが好ましく、更に好ましくは、1.0~15.0質量%であることが望ましい。
 用いることができる着色剤としては、水溶性染料、顔料、例えば、無機顔料、有機顔料、プラスチックピグメント、粒子内部に空隙のある中空樹脂粒子は白色顔料として、または、発色性、分散性に優れる染料で染色した着色樹脂粒子(擬似顔料)、熱変色性顔料、光変色性顔料、アルミニウム顔料等の光輝性顔料も使用できる。
 水溶性染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料のいずれも本開示の効果を損なわない範囲で適宜量用いることができる。
 これらの着色剤の含有量は、筆記具種などにより変動するものであるが、インク組成物全量に対して、1~30質量%である。
 用いることができる水溶性有機溶剤としては、例えば、エチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2,5-ヘキサンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、3-メチルペンタン-1,3,5トリオール、1,2,3-ヘキサントリオールなどのアルキレングリコール類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール類、グリセロール、ジグリセロール、トリグリセロールなどのグリセロール類、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、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-n-ブチルエーテルなどのグリコールの低級アルキルエーテル、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダリジノンなどの少なくとも1種が挙げられる。
 その他にも、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ヘキシルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ベンジルアルコールなどのアルコール類、ジメチルホルムアミド、ジエチルアセトアミドなどのアミド類、アセトンなどのケトン類などの水溶性溶剤を混合することもできる。
 これらの水溶性有機溶剤の含有量は、サインペンやマーキングペン、ボールペンなどの筆記具種により変動するものであり、インク組成物全量に対して、1~40質量%、描線乾燥性を更に向上させる点から、10質量%以下としたインク組成に対して特に有効であり、より好ましくは、3~8質量%とすることが望ましい。
 本開示の筆記具用水性インク組成物には、上記特性の粒子、着色剤、水溶性溶剤の他、残部として溶媒である水(水道水、精製水、蒸留水、イオン交換水、純水等)の他、本開示の効果を損なわない範囲で、分散剤、潤滑剤、pH調整剤、防錆剤、増粘剤、蒸発抑制剤、界面活性剤などを適宜含有することができる。
 用いることができる分散剤としては、上記アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤以外のノニオン、アニオン界面活性剤や水溶性樹脂が用いられる。好ましくは水溶性高分子が用いられる。
 潤滑剤としては、顔料の表面処理剤にも用いられる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、ポリオキシアルキレン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。
 pH調整剤としては、アンモニア、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、炭酸ナトリウムなとの炭酸やリン酸のアルカリ金属塩、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水和物などが挙げられる。また、防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ジシクロへキシルアンモニウムナイトライト、サポニン類などが挙げられる。
 増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)又はその塩、発酵セルロース、結晶セルロースなどのセルロース誘導体や、多糖類などが挙げられる。用いることができる多糖類としては、例えば、キサンタンガム、グアーガム、ヒドロキシプロピル化グアーガム、カゼイン、アラビアガム、ゼラチン、アミロース、アガロース、アガロペクチン、アラビナン、カードラン、カロース、カルボキシメチルデンプン、キチン、キトサン、クインスシード、グルコマンナン、ジェランガム、タマリンドシードガム、デキストラン、ニゲラン、ヒアルロン酸、プスツラン、フノラン、HMペクチン、ポルフィラン、ラミナラン、リケナン、カラギーナン、アルギン酸、トラガカントガム、アルカシーガム、サクシノグリカン、ローカストビーンガム、タラガムなどが挙げられ、これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、これらの市販品があればそれを使用することができる。
 蒸発抑制剤としては、例えば、ペンタエリスリトール、p-キシレングリコール、トリメチロールプロパン、トリエチロールプロパン、デキストリンなどが挙げられる。
 界面活性剤としては、例えば、フッ素系、シリコーン系、アセチレングリコール系などが挙げられる。
 さらに、本開示では、筆記描線の品位を向上させる点から、オレフィン系樹脂粒子を用いることが好ましく、これらのオレフィン系樹脂粒子の含有量は、インク組成物全量に対して、0.01~20質量%、好ましくは、1~5質量%が望ましい。用いることができるオレフィン系樹脂粒子は、針入度法硬度が1以上であること、コールターカウンター法で測定した平均粒子径が15μm以下であるものであれば、その形状、構造などは特に限定されずに用いることができ、例えば、市販品では、三井化学社製のケミパールW100、W200、W400、W500などを挙げることができ、同種のオレフィン系樹脂粒子(ケミパール製品)であっても、ケミパールW300、W308、W310、W700、W900などが挙げられる。針入度法硬度が1以上であれば、インク流出性の向上に期待でき、安定的な筆記流量が得られるものとなる。
 本開示の筆記具用水性インク組成物は、上記特性の樹脂粒子分散体、水溶性溶剤、その他の各成分を筆記具用(ボールペン用、マーキングペン用等)インクの用途に応じて適宜組み合わせて、ホモミキサー、ホモジナイザーもしくはディスパー等の攪拌機により攪拌混合することにより、更に必要に応じて、ろ過や遠心分離によってインク組成物中の粗大粒子を除去すること等によって筆記具用水性インク組成物を調製することができる。
 また、本開示の筆記具用水性インク組成物のpH(25℃)は、使用性、安全性、インク自身の安定性、インク収容体とのマッチング性の点からpH調整剤などにより5~10に調整されることが好ましく、更に好ましくは、6~9.5とすることが望ましい。
 本開示の筆記具用水性インク組成物は、ボールペンチップ、繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップなどのペン先部を備えたボールペン、マーキングペン等に搭載される。
 ボールペンとしては、上記組成の筆記具用水性インク組成物を直径が0.18~2.0mmのボールを備えたボールペン用インク収容体(リフィール)に収容すると共に、該インク収容体内に収容された水性インク組成物とは相溶性がなく、かつ、該水性インク組成物に対して比重が小さい物質、例えば、ポリブテン、シリコーンオイル、鉱油等がインク追従体として収容されるものが挙げられる。なお、ボールペンにおける、筆記ボールの軸方向(上下方向)の移動量(移動距離)は、樹脂粒子を適切に吐出させる点、筆記流量を安定させる点から、15~80μmとすることが好ましい。
 なお、ボールペン、マーキングペンの構造は、特に限定されず、例えば、軸筒自体をインク収容体として該軸筒内に上記構成の筆記具用水性インク組成物を充填したコレクター構造(インク保持機構)を備えた直液式のボールペン、マーキングペンであってもよいものである。
 このように構成される本開示の筆記具用水性インク組成物にあっては、用いる上記特性の樹脂粒子分散体が筆記具用水性インク組成物中に配合されているため、従来において、アセチレン系界面活性剤などを直接添加した際に、頻発する分散系の不安定化や、析出物生成を引き起こすことがなく、十分な濡れ性向上効果を持ち、様々な水系インクへの配合が安定的に利用可能となる。特に、インクの液温、特に低温環境下によっては、直接添加した際は溶解性が低下するため、低温保存後は十分な活性剤作用が得られにくく、安定的な筆記流量を得ることが難しく、筆記流量にムラが生じることで筆記描線の品位も低下するものであったが、本開示では、アセチレン系界面活性剤及び/又はポリエチレングリコール系界面活性剤成分を内包する本樹脂粒子分散体を作製すれば、内包粒子からの徐放性により濡れ性向上効果を得ながら、元の水性インクの分散安定性を破壊することなく、低温環境下においても十分な濡れ性向上効果を持ち、安定的な筆記流量と、筆記描線の品位(筆記性)とを高度に両立した筆記具用水性インク組成物が得られることとなる。
(インクジェット用水性インク組成物)
 本開示のインクジェット用水性インク組成物は、少なくとも、上記構成の樹脂粒子分散体を含有することを特徴とするものであり、この樹脂粒子分散体の他、着色剤、水溶性有機溶剤などの溶媒を含有することができる。
 用いることができる着色剤としては、水溶性染料、顔料、例えば、無機顔料、有機顔料、プラスチックピグメント、粒子内部に空隙のある中空樹脂粒子は白色顔料として、または、発色性、分散性に優れる染料で染色した着色樹脂粒子(擬似顔料)、アルミニウム顔料等の光輝性顔料も使用できる。
 水溶性染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料のいずれも本開示の効果を損なわない範囲で適宜量用いることができる。
 これらの着色剤の含有量は、インクジェット装置・方式などにより変動するものであるが、インク組成物全量に対して、1~30質量%である。
 なお、インクジェット用水性インク組成物に用いる場合の樹脂粒子分散体として、更に、経時安定性、防腐性、発色性、香気性、更なる耐光性を高めるために、前記着色樹脂粒子には、上記A群の界面活性剤成分と共に、防腐剤、還元剤、香料、油脂、紫外線吸収剤及び光安定剤などを内包してもよい。
 このインクジェット用水性インク組成物の調製は、上記構成のインクジェット用着色樹脂粒子分散体に、着色剤、溶媒を加え撹拌することで得ることができる。なお、必要に応じて、樹脂、分散剤などを加えてもよい。
 インクジェット用インクに使用する溶媒としては、特に制限されないが、具体的には、水(精製水、イオン交換水、蒸留水、純水等、以下、単に「水」という)の他、水溶性有機溶剤を混合溶媒として使用することができる。水の含有量は、各成分の含有量の残部となるものであり、1.0~70.0質量%程度である。
 用いることができる水溶性有機溶剤としては、例えば、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、tert-ブチルアルコール等の炭素数1~4のアルキルアルコール類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;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、トリエチレングリコール、1,2,6-ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が2~6個の炭素原子を含むアルキレングリコール類;グリセリン;エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類;N-メチル-2-ピロリドン、2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でもジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。
 水溶性有機溶剤の含有量は、インク組成物全量に対して、3~50質量%の範囲が好ましく、より好ましくは3~30質量%の範囲とする。
 インクジェット用インクに使用する樹脂としては、インクに配合される上記溶媒に対して溶解、または分散すれば良く、特に限定されない。具体的には、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、セルロースアセテートブチレート、ニトロセルロース樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体などを挙げることができる。これらは、単独で、または2種以上混合して使用することができる。また、樹脂の種類は媒体の種類によって選択すればよい。好ましい樹脂としては、固着樹脂用として機能性に優れるウレタン樹脂エマルション、アクリル樹脂エマルション、スチレン樹脂エマルション、スチレンアクリル樹脂エマルション、オレフィン樹脂エマルションなどの使用が望ましい。これらの樹脂の含有量は、インク組成物全量に対して、0.1~50.0質量%の範囲が好ましく、より好ましくは、3.0~30.0質量%の範囲とする。
 本開示のインクジェット用水性インク組成物において、上述の樹脂粒子分散体をそのまま用いることも可能であり、上記着色剤、溶媒、必要に応じて、樹脂、分散剤を配合することも可能であり、更に、本開示の目的を阻害しない範囲内で、当該分野において通常用いられている各種添加剤を含ませることができる。例えば、ノズルの目詰まり防止剤、酸化防止剤、導電率調整剤、粘度調整剤、界面活性剤、酸素吸収剤等を適宜添加することができる。これらの種類は、特に限定されることはなく、当該分野で使用されているものを用いることができる。また、樹脂粒子分散体を非水系溶剤で希釈してもよい。
 着色樹脂粒子の含有量は、印刷方式等により変動するものであるが、固形分量で、インクジェット用水性インク組成物全量に対して、1~30質量%が好ましい。
 インクジェット用水性インク組成物としての粘度は、インクジェット記録システムの吐出ヘッドのノズル径や吐出環境等によってその適性範囲は異なるが、通常に、25℃において1~20mPa・sであることが好ましい。
 本開示のインクジェット用水性インク組成物を用いたインクジェット記録方式には、特に制限はなく、公知の方式、例えば、静電誘引力を利用してインク組成物を吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインク組成物に照射して放射圧を利用してインク組成物を吐出させる音響インクジェット方式、及びインク組成物を加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット(バブルジェット(登録商標))方式が挙げられる。
 記録媒体としては、特に限定されず、普通紙、光沢紙、コピー用紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシートなどが使用できる。
 このように構成される本開示のインクジェット用水性インク組成物では、安定性が高く、低温下、長期経時後において界面活性剤成分の濡れ性などの界面活性効果に優れると共に、他の配合成分に対して影響を与えることがない樹脂粒子分散体を含有するため、濡れ性改善されるインクジェット用水性インク組成物に好適なものとなり、しかも、これらの粒子は保存安定性、インクジェット性能を損なわず、粒子径も小さくでき、ノズル等に目詰まりを起こすなどの課題もなく、優れた性能を奏するインクジェット用としての機能に格段に優れるので、ピエゾ方式、静電方式、サーマル方式など、いずれの方式の印刷、また、普通紙、光沢紙、特殊紙、布(Tシャツ等の被服)、フィルム、OHPシートなどの印刷に好適なインクジェット用水性インク組成物が得られることとなる。
 次に、実施例及び比較例により本開示を更に詳細に説明するが、本開示は下記実施例等に限定されるものではない。
〔製造例1~22:樹脂粒子分散体(粒子1~22)の製造〕
 下記製造例1~22により、各樹脂粒子分散体を製造した。なお、以下の「部」は質量部を表す。界面活性剤成分は固形分量である。
(製造例1)
 2リットルのフラスコに、撹拌機、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管、モノマー投入用1000ml分液漏斗を取り付け、温水槽にセットし、蒸留水354.5部、グリセリンモノメタクリレート〔ブレンマーGLM、日油社製〕5部、メタクリル酸2-スルホエチルナトリウム〔アクリルエステルSEM-Na、三菱ケミカル社製〕5部、重合性界面活性剤〔ADEKA社製、アデカリアソープSR-10、エーテルサルフィート〕20部及び過硫酸アンモニウム0.5部を仕込んで、窒素ガスを導入しながら、内温を50℃まで昇温した。
 一方、メタクリル酸シクロヘキシルモノマー55部と、メタクリル酸n-ブチル20部とからなる混合モノマーに、界面活性剤成分としてアセチレン系界面活性剤1〔サーフィノールDF110D;2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、日信化学工業社製、水溶解度0.03%、HLB値:3〕20部、架橋剤〔トリアリルイソシアヌレート、日本化成社製、タイク(TAIC)〕10部を混合した液を調製した。
 この調製液を上記分液漏斗から温度90℃付近に保った上記フラスコ内に撹拌下で3時間にわたって添加し、乳化重合を行った。さらに5時間熟成して重合を終了し、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子1)を得た。
 前記メタクリル酸エステルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、58.6質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、20.7質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、62nmであった。
(製造例2)
 上記製造例1において、蒸溜水を349.5部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量を30部とし、メタクリル酸n-ブチルの量を50部とし、また、界面活性剤成分として、アセチレン系界面活性剤2〔サーフィノール104E;日信化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:4〕30部を用いた以外は、上記製造例1と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子2)を得た。
 前記メタクリル酸エステルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、60.0質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、20.0質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、68nmであった。
(製造例3)
 上記製造例1において、蒸溜水を349.5部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量を45部とし、メタクリル酸n-ブチルの量を35部とし、また、界面活性剤成分として、アセチレン系界面活性剤3〔サーフィノール440;日信化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:8〕30部を用いた以外は、上記製造例1と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子3)を得た。
 前記メタクリル酸エステルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、60.0質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、20.0質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、112nmであった。
(製造例4)
 上記製造例1において、蒸溜水を337.5部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量を28部とし、メタクリル酸n-ブチルの量を44部とし、また、界面活性剤成分として、アセチレン系界面活性剤4〔オルフィンEXP.4200;日信化学工業社製、水溶解度0.1~1.0%、HLB値:10~13〕30部を用いた以外は、上記製造例1と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子4)を得た。
 前記メタクリル酸エステルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、50.6質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、18.5質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、71nmであった。
(製造例5)
 上記製造例1において、蒸溜水を349.5部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量を30部とし、メタクリル酸n-ブチルの量を45部とし、また、界面活性剤成分として、アセチレン系界面活性剤5〔オルフィンPD-002W;日信化学工業社製、水溶解度0.3~0.5%、HLB値:9~10〕15部を用いた以外は、上記製造例1と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子5)を得た。
 前記メタクリル酸エステルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、56.7質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、10.0質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、51nmであった。
(製造例6)
 上記製造例1において、蒸溜水を334.5部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量を30部とし、メタクリル酸n-ブチルの量を45部とし、また、界面活性剤成分として、アセチレン系界面活性剤6〔ダイノール604;日信化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:8〕30部を用いた以外は、上記製造例1と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子6)を得た。
 前記メタクリル酸エステルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、51.5質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、18.2質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、60nmであった。
(製造例7)
 上記製造例1において、蒸溜水を339.0部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量を30.5部とし、メタクリル酸n-ブチルの量を45部とし、また、界面活性剤成分として、アセチレン系界面活性剤7〔サーフィノールSE-F;日信化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:6〕25部を用いた以外は、上記製造例1と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子7)を得た。
 前記メタクリル酸エステルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、53.3質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、15.6質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、43nmであった。
(製造例8)
 上記製造例1において、蒸溜水を339.5部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量を30.0部とし、メタクリル酸n-ブチルの量を45.0部とし、また、界面活性剤成分として、ポリエチレングリコール系界面活性剤〔アデカエストールOEG-102;ポリエチレングリコールオレート、ADEKA社製、水溶解度1%以下、HLB値:7.9〕25部を用いた以外は、上記製造例1と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子8)を得た。
 前記メタクリル酸エステルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、53.1質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、15.6質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、82nmであった。
(製造例9)
 上記製造例1において、蒸溜水を334.5部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量を45.0部とし、メタクリル酸n-ブチルの量を30.0部とし、また、界面活性剤成分として、シリコーン系界面活性剤〔KF-6004;PEG-32メチルエーテルジメチコン、信越化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:9.0〕9.0部を用いた以外は、上記製造例1と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子8)を得た。
 前記メタクリル酸エステルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、51.5質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、18.2質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、104nmであった。
(製造例10)
 蒸溜水を369.5部とし、メタクリロニトリルモノマーの量を50部とし、界面活性剤成分としてアセチレン系界面活性剤1〔サーフィノールDF110D;2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、日信化学工業社製、水溶解度0.03%、HLB値:3〕40部、架橋剤〔トリアリルイソシアヌレート、日本化成社製、タイク(TAIC)〕10部とし、また、界面活性剤成分として、アセチレン系界面活性剤2〔サーフィノール104E;日信化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:4〕30部を混合した液を調製した。
 この調製液を上記分液漏斗から温度90℃付近に保った上記フラスコ内に撹拌下で3時間にわたって添加し、乳化重合を行った。さらに5時間熟成して重合を終了し、樹脂粒子分散体(分散液)を回収して、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子10)を得た。
 前記ニトリルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、38.5質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、23.1質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、87nmであった。
(製造例11)
 蒸溜水を370.5部とし、メタクリロニトリルモノマーの量を54部とし、また、界面活性剤成分として、ポリエチレングリコール系界面活性剤〔アデカエストールOEG-102;ポリエチレングリコールオレート、ADEKA社製、水溶解度1%以下、HLB値:7.9〕25部を用いた以外は、上記製造例10と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子11)を得た。
 前記ニトリルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、41.9質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、19.4質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、91nmであった。
(製造例12)
 蒸溜水を374.5部とし、メタクリロニトリルモノマーの量を45部とし、また、界面活性剤成分として、シリコーン系界面活性剤〔KF-6004PEG-32メチルエーテルジメチコン、信越化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:9.0〕9.0部を用いた以外は、上記製造例10と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子12)を得た。
 前記ニトリルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、36.0質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、24.0質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、101nmであった。
(製造例13)
 蒸溜水を364.5部とし、スチレンモノマーの量を75部とし、界面活性剤成分としてアセチレン系界面活性剤1〔サーフィノールDF110D;2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、日信化学工業社製、水溶解度0.03%、HLB値:3〕40部、架橋剤〔トリアリルイソシアヌレート、日本化成社製、タイク(TAIC)〕10部とし、また、界面活性剤成分として、アセチレン系界面活性剤2〔サーフィノール104E;日信化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:4〕30部を混合した液を調製した。
 この調製液を上記分液漏斗から温度90℃付近に保った上記フラスコ内に撹拌下で3時間にわたって添加し、乳化重合を行った。さらに5時間熟成して重合を終了し、樹脂粒子分散体(分散液)を回収して、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子13)を得た。
 前記スチレンモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、48.4質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、19.4質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、58nmであった。
(製造例14)
 上記製造例13において、蒸溜水を354.5部とし、スチレンモノマーの量を70部とし、また、界面活性剤成分として、ポリエチレングリコール系界面活性剤〔アデカエストールOEG-102;ポリエチレングリコールオレート、ADEKA社製、水溶解度1%以下、HLB値:7.9〕25部を用いた以外は、上記製造例13と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子14)を得た。
 前記スチレンモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、48.3質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、17.2質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、77nmであった。
(製造例15)
  蒸溜水を339.5部とし、スチレンモノマーの量を80部とし、また、界面活性剤成分として、シリコーン系界面活性剤〔KF-6004PEG-32メチルエーテルジメチコン、信越化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:9.0〕9.0部を用いた以外は、上記製造例13と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子15)を得た。
 前記スチレンモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、50.0質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、18.8質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、91nmであった。
(製造例16)
 蒸溜水を354.5部、酢酸ビニルモノマーの量を65部とし、界面活性剤成分としてアセチレン系界面活性剤1〔サーフィノールDF110D;2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、日信化学工業社製、水溶解度0.03%、HLB値:3〕40部、架橋剤〔トリアリルイソシアヌレート、日本化成社製、タイク(TAIC)〕10部とし、また、界面活性剤成分として、アセチレン系界面活性剤2〔サーフィノール104E;日信化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:4〕30部を混合した液を調製した。この調製液を上記分液漏斗から温度90℃付近に保った上記フラスコ内に撹拌下で3時間にわたって添加し、乳化重合を行った。さらに5時間熟成して重合を終了し、樹脂粒子分散体(分散液)を回収して、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子16)を得た。
 前記酢酸ビニルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、44.8質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、20.7質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、115nmであった。
(製造例17)
 蒸溜水を364.5部、酢酸ビニルモノマーの量を60部とし、また、界面活性剤成分として、ポリエチレングリコール系界面活性剤〔アデカエストールOEG-102;ポリエチレングリコールオレート、ADEKA社製、水溶解度1%以下、HLB値:7.9〕25部を用いた以外は、上記製造例16と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子17)を得た。
 前記酢酸ビニルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、44.4質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、18.5質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、121nmであった。
(製造例18)
 蒸溜水を349.5部とし、酢酸ビニルモノマーの量を70部とし、また、界面活性剤成分として、シリコーン系界面活性剤〔KF-6004PEG-32メチルエーテルジメチコン、信越化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:9.0〕9.0部を用いた以外は、上記製造例16と同様にして、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子18)を得た。
 前記酢酸ビニルモノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、46.7質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、20.0質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、119nmであった。
(製造例19)
 蒸溜水を349.5部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量35部と、メタクリロニトリルモノマーの量を35部とし、また、界面活性剤成分として、アセチレン系界面活性剤1〔サーフィノールDF110D;2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、日信化学工業社製、水溶解度0.03%、HLB値:3〕10部と、ポリエチレングリコール系界面活性剤〔アデカエストールOEG-102;ポリエチレングリコールオレート、ADEKA社製、水溶解度1%以下、HLB値:7.9〕10部と、架橋剤〔トリアリルイソシアヌレート、日本化成社製、タイク(TAIC)〕10部とし、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子19)を得た。
 前記モノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、50,3質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、18.9質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、102nmであった。
(製造例20)
 蒸溜水を349.5部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量35部と、スチレンモノマーの量を35部とし、また、界面活性剤成分として、ポリエチレングリコール系界面活性剤〔アデカエストールOEG-102;ポリエチレングリコールオレート、ADEKA社製、水溶解度1%以下、HLB値:7.9〕15部と、シリコーン系界面活性剤〔KF-6004PEG-32メチルエーテルジメチコン、信越化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:9.0〕5.0部、架橋剤〔トリアリルイソシアヌレート、日本化成社製、タイク(TAIC)〕10部とし、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子20)を得た。
 前記モノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、48.2質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、33.1質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、75nmであった。
(製造例21)
 蒸溜水を349.5部とし、メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの量30部と、酢酸ビニルモノマーの量を20部とし、また、界面活性剤成分として、シリコーン系界面活性剤〔KF-6004PEG-32メチルエーテルジメチコン、信越化学工業社製、水溶解度1%以下、HLB値:9.0〕10部と、アセチレン系界面活性剤5〔オルフィンPD-002W;日信化学工業社製、水溶解度0.3~0.5%、HLB値:9~10〕10部、架橋剤〔トリアリルイソシアヌレート、日本化成社製、タイク(TAIC)〕10部とし、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子21)を得た。
 前記モノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、45.2質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、30.1質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、89nmであった。
(製造例22)
 蒸溜水を349.5部とし、メタクリロニトリルモノマーの量を20部と、スチレンモノマーの量を20部と、酢酸ビニルモノマーの量を20部とし、また、界面活性剤成分として、 アセチレン系界面活性剤1〔サーフィノールDF110D;2,5,8,11-テトラメチル-6-ドデシン-5,8-ジオール、日信化学工業社製、水溶解度0.03%、HLB値:3〕20部、架橋剤〔トリアリルイソシアヌレート、日本化成社製、タイク(TAIC)〕10部とし、樹脂粒子分散体(分散液)(粒子22)を得た。
 前記モノマーの含有量は、樹脂粒子を構成する全ポリマー成分に対して、50.5質量%、前記界面活性剤成分の含有量は全ポリマー成分に対して、21.6質量%であった。また、樹脂粒子の平均粒子径は、109nmであった。
 得られた上記製造例1~22の各樹脂粒子分散体について、下記評価方法により、低温保管後の濡れ性及び分散安定性について評価した。
 上記製造例1~22で得た各樹脂粒子分散体(分散液)の樹脂性粒子の固形分量は、35~40質量%であった。これらの結果を下記表1に示す。
〔低温保管後の濡れ性の評価方法〕
 上記製造例1~22で得た各樹脂粒子分散体(分散液)について、ガラス製バイアル瓶に充填し蓋を閉め、-10℃の環境下に1か月保存して、下記評価基準で低温保管後の濡れ性を評価した。濡れ性の評価は、各樹脂粒子分散体(分散液)0.5mlを板ガラス上にスポイトで滴下した後、綿棒で塗り広げた塗膜の状態を目視にて下記評価基準で官能評価した。
〈評価基準〉
    A:塗膜にはじきやピンホールが見られず良好である。
    B:塗膜の一部にはじきやピンホールが見られる。
    C:塗膜の全体にはじきやピンホールが見られる。
〈低温保管後の分散安定性の評価方法〉
 上記製造例1~22で得た各樹脂粒子分散体(分散液)について、ガラス製バイアル瓶に充填し蓋を閉め、-10℃の環境下に3か月保存し、25℃環境下で3時間放置して常温に戻した後、バイアル瓶内の分散液(インク)の上部および下部に沈降物や浮遊物が見られないかを確認した。分散液の上部および下部をスポイトで採取したのち、ガラス製スライドグラスに塗り広げ、光学顕微鏡にて目視にて沈降物や浮遊物の有無を確認した。下記評価基準で評価した。
評価基準:
   A:沈降物や浮遊物は見られない。
   B:わずかに沈降物や浮遊物が確認できる。
   C:複数の沈降物や浮遊物が見られる。
 上記表1を考察すると、本開示範囲となる製造例1~22は、低温保管後の濡れ性及び分散安定性が高度に両立しており、特に、アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤においては水溶解度10%未満の界面活性剤成分のものでは、低温保管後の濡れ性及び分散安定性に優れていることが判った。
 また、参考として、上記製造例1~22と同程度の固形分になるよう各種界面活性剤を混合した分散液を作製したが、本開示の製造例1~22の樹脂粒子分散体と比較して、低温保管後の濡れ性、及び分散安定性が劣っていることを確認した。
〔実施例1~23及び比較例1~9:筆記具用水性インク組成物の調製〕
(実施例1~22)
 上記製造例1~22により製造した各樹脂粒子分散体(粒子1~22)を用いて、下記に示す配合組成(全量100質量%)により常法により各筆記具用水性インク組成物を調製した。
インク組成:(全量100質量%)
各樹脂粒子分散体(粒子1~22:各固形分量50質量%)15.0質量%
着色剤(カーボンブラックMA100、三菱化学社製)   5.4質量%
pH調整剤(トリエタノールアミン)           1.4質量%
水溶性有機溶剤(プロピレングリコール)        15.0質量%
イオン交換水                         残部
(実施例23)
 上記製造例1により製造した樹脂粒子分散体(粒子1)を用いると共に、着色剤として下記構成の着色樹脂粒子を用いて、下記に示す配合組成(全量100質量%)により常法により各筆記具用水性インク組成物を調製した。
 インク組成:(全量100質量%)
 樹脂粒子分散体(粒子1:固形分量50質量%)   15.0質量%
 着色剤(下記組成の着色樹脂粒子)          5.4質量%
 pH調整剤(トリエタノールアミン)         1.4質量%
 水溶性有機溶剤(プロピレングリコール)      15.0質量%
 イオン交換水                      残 部
(着色樹脂粒子の製造例)
 2リットルのフラスコに、撹拌機、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管、モノマー投入用1000ml分液漏斗を取り付け、温水槽にセットし、蒸留水329.5部、グリセリンモノメタクリレート〔ブレンマーGLM、日油社製〕5部、メタクリル酸2-スルホエチルナトリウム〔アクリルエステルSEM-Na、三菱ケミカル社製〕5部、重合性界面活性剤〔ADEKA社製、アデカリアソープSE-10N、エーテルサルフェート〕20部及び過硫酸アンモニウム0.5部を仕込んで、窒素ガスを導入しながら、内温を50℃まで昇温した。
 一方、メタクリル酸シクロヘキシルモノマー55部と、他のモノマーとして、メタクリル酸n-ブチル35部とからなる混合モノマーに、油溶性染料〔サビニールブルーGLS、クラリアント社製〕40部、架橋剤〔トリアリルイソシアヌレート、日本化成社製、「タイク(TAIC)」〕10部を混合した液を調製した。
 この調製液を上記分液漏斗から温度50℃付近に保った上記フラスコ内に撹拌下で3時間にわたって添加し、乳化重合を行った。さらに5時間熟成して重合を終了し、水性インク用着色樹脂微粒子の分散液(粒子1)を得た。
 前記メタクリル酸シクロヘキシルモノマーの含有量は、着色樹脂微粒子を構成する全ポリマー成分に対して、50.0質量%、前記油溶性染料の含有量は全ポリマー成分に対して、36.4質量%であった。また、着色樹脂微粒子の平均粒子径は、40nmであった。
 比較例1~9として、上記製造例に記載のアセチレン系界面活性剤1~7、ポリエチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系活性剤を実施例1~23と同程度の固形分になるよう混合した筆記具用インク組成物を作製した。
 得られた各筆記具用水性インク組成物(全量100質量%)について、下記構成の筆記具、下記評価方法により、低温保管後の濡れ性及び筆記性(擦れ)及び低温保管後の分散安定性について評価した。
 下記表2に実施例1~23及び、表3に比較例1~9の各評価結果を示す。
(筆記具:マーキングペンの作製)
 マーキングペン〔三菱鉛筆株式会社製、商品名:プロパス・ウインドウPUS-102T、ペン先、太:PE樹脂製燒結芯、細:PET繊維芯〕に上記各水性インク組成物を装填してマーキングペンを作製した。
〔低温保管後の濡れ性(ガラス面)の評価方法〕
 上記構成の筆記具を用いて、各筆記具用水性インク組成物を充填し、板ガラス状に螺旋書きで筆記して、筆記描線のはじき具合を目視で確認することにより、下記評価基準で低温保管後の濡れ性(ガラス面)を評価した。
 評価基準:
    A:インクは全くはじかず、鮮明な筆記描線を得る。
    B:多少のはじきが見られる。
    C:インクのはじきが著しく、筆記描線に欠けが発生する。
〔低温保管後の筆記性(カスレ、滲み)の評価方法〕
 上記構成の筆記具を用いてPPC用紙に螺旋書きで筆記し、下記評価基準で初筆性を評価した。
 評価基準:
    A:書き始めから問題なく筆記可能。
    B:書き始めから0mm超、10mm未満のカスレや滲みが確認される。
    C:書き始めから10mm以上のカスレや滲みが確認される。
〔低温保管後の分散安定性の評価方法〕
 各筆記具用水性インク組成物について、ガラス製バイアル瓶に充填し蓋を閉め、-10℃の環境下に3か月保存し、25℃環境下で3時間放置して常温に戻した後、バイアル瓶内の分散液の上部および下部に沈降物や浮遊物が見られないかを確認した。分散液の上部および下部をスポイトで採取したのち、ガラス製スライドグラスに塗り広げ、光学顕微鏡にて沈降物や浮遊物の有無を目視で確認し、下記評価基準で評価した。
評価基準:
   A:沈降物や浮遊物は見られない。
   B:わずかに沈降物や浮遊物が確認できる。
   C:複数の沈降物や浮遊物が見られる。
 上記表2及び表3の結果を考察すると、本開示範囲となる実施例1~23は、本開示の範囲外となる比較例1~9に較べ、他のインクの配合成分に悪影響を及ぼすことなく、低温保管後の濡れ性及び筆記性に優れているに悪影響を及ぼすことがないことが確認できた。さらに、低温保管後の分散安定性についても、比較例に較べて沈降物や浮遊物が見られないことを確認した。
 また、上記で作製した筆記具は、カスレもなく、滲まず、十分な描線濃度を有し、鮮明な描線となることを確認した。
(実施例24:インクジェット用水性インク組成物の調製)
 上記製造例1により製造した樹脂粒子分散体(粒子1)を用いて、下記に示す配合組成(全量100質量%)により常法によりインクジェット用水性インク組成物を調製した。
 得られた各インクジェット用水性インク組成物について、上述の評価方法に準拠して低温保管後の分散安定性について評価し、また、インクジェット装置〔インクジェットプリンター(PM-3000C、エプソン社製)〕のカートリッジに充填して、コピー用紙からなる支持体上(印刷紙)に印字し、下記評価方法により、発色性、保存安定性について評価した。
 これらの結果を下記に示す。
 インク組成:(全量100質量%)
 樹脂粒子分散体(粒子1、固形分量50質量%)    50.0質量%
 着色剤(実施例23の着色樹脂粒子)          5.4質量%
 pH調整剤(トリエタノールアミン)          1.4質量%
 水溶性有機溶剤(プロピレングリコール)       15.0質量%
 イオン交換水                        残部
(発色性の評価方法)
 インクジェット装置で印字した印字部を目視により下記評価基準で官能評価した。
 評価基準:
    A:印字部が鮮やかであり発色性に優れる。
    B:印字部に若干くすみが見られ、発色性がやや劣る。
    C:印字部に顕著にくすみが見られ、全体的に発色性が劣る。
(保存安定性の評価方法)
 上記のインクジェット用水性インク組成物をガラス製バイアル瓶に充填し蓋を閉め、-10℃の環境下に3か月保存し、25℃環境下で3時間放置して常温に戻した後、保管後のインクについて、上述の方法によりインクジェット印字を行った印刷紙を得た。得られた印刷紙に対して発色性の確認を行った。下記の評価基準に従って、インクの保存安定性を評価した。保存安定性は、保管前(初期)のインクジェット用水性インク組成物で印字した印刷紙との発色性の比較を行い、目視にて判断した。
 評価基準:
    A:印字部が鮮やかであり発色性に優れる。
    B:印字部に若干くすみが見られ、発色性がやや劣る。
    C:印字部に顕著にくすみが見られ、全体的に発色性が劣る。
 上記で得られた実施例24のインクジェット用水性インク組成物は、他のインクの配合成分に悪影響を及ぼすことなく、低温保管後の保存安定性に優れ、発色性に優れていることが確認できた。
 本開示の樹脂粒子分散体は、筆記具インク(低粘度ボールペン、中綿式筆記具&直液式筆記具、ゲルボールペン、中綿式サインペン、バルブ式サインペン、直液式サインペン)のほか、インクジェット用、化粧品:アイライナー、毛染め液などに好適に利用することができる。

Claims (5)

  1.  少なくとも、下記A群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤成分を内包した樹脂粒子が水に分散されていることを特徴とする樹脂粒子分散体。
    <A群>
     アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系活性剤
  2.  前記界面活性剤成分を内包した樹脂粒子は、下記B群から選ばれる、少なくとも1種のモノマーから得られた単独重合体又は共重合体から構成されることを特徴とする請求項1記載の樹脂粒子分散体。
    <B群>
     アクリルモノマー、スチレンモノマー、ニトリルモノマー、酢酸ビニルモノマー
  3.  前記アセチレン系界面活性剤、ポリエチレングリコール系界面活性剤は、水溶解度が10%未満であることを特徴とする請求項1又は2記載の樹脂粒子分散体。
  4.  前記アセチレン系界面活性剤はHLB値が13.5以下であり、ポリエチレングリコール系界面活性剤は、HLB値が10.0以下であり、前記シリコーン系活性剤は、HLB値が10.0以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の樹脂粒子分散体。
  5.  請求項1又は2に記載の樹脂粒子分散体を含むことを特徴とする筆記具用水性インク組成物。
PCT/JP2025/018504 2024-05-24 2025-05-22 樹脂粒子分散体、これを含有する筆記具用水性インク組成物 Pending WO2025244087A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024084625 2024-05-24
JP2024-084625 2024-05-24
JP2024173903A JP2025178051A (ja) 2024-05-24 2024-10-02 樹脂粒子分散体、これを含有する筆記具用水性インク組成物
JP2024-173903 2024-10-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025244087A1 true WO2025244087A1 (ja) 2025-11-27

Family

ID=97795660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2025/018504 Pending WO2025244087A1 (ja) 2024-05-24 2025-05-22 樹脂粒子分散体、これを含有する筆記具用水性インク組成物

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2025244087A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05156034A (ja) * 1991-04-15 1993-06-22 Dow Chem Co:The 表面架橋吸収性樹脂粒子及びその製造方法
JP2006160880A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Jsr Corp 水系分散体及びその製造方法、並びにその水系分散体を用いた水系防汚塗料
JP2011524337A (ja) * 2008-05-06 2011-09-01 マラード クリーク ポリマーズ,インコーポレーテッド 活性成分のための担体としてのカチオン性ラテックス、その製造方法および使用方法
JP2021031571A (ja) * 2019-08-23 2021-03-01 株式会社日本製鋼所 複合粒子、樹脂、複合粒子の製造方法および樹脂の製造方法
JP2023152611A (ja) * 2022-03-30 2023-10-17 サカタインクス株式会社 エマルジョン、水性印刷インク組成物、オーバープリントニス組成物、エマルジョンの製造方法
JP2023155446A (ja) * 2019-04-26 2023-10-20 三菱鉛筆株式会社 筆記具用インク組成物

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05156034A (ja) * 1991-04-15 1993-06-22 Dow Chem Co:The 表面架橋吸収性樹脂粒子及びその製造方法
JP2006160880A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Jsr Corp 水系分散体及びその製造方法、並びにその水系分散体を用いた水系防汚塗料
JP2011524337A (ja) * 2008-05-06 2011-09-01 マラード クリーク ポリマーズ,インコーポレーテッド 活性成分のための担体としてのカチオン性ラテックス、その製造方法および使用方法
JP2023155446A (ja) * 2019-04-26 2023-10-20 三菱鉛筆株式会社 筆記具用インク組成物
JP2021031571A (ja) * 2019-08-23 2021-03-01 株式会社日本製鋼所 複合粒子、樹脂、複合粒子の製造方法および樹脂の製造方法
JP2023152611A (ja) * 2022-03-30 2023-10-17 サカタインクス株式会社 エマルジョン、水性印刷インク組成物、オーバープリントニス組成物、エマルジョンの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5736369B2 (ja) 水性インクジェット用インキ組成物
JP5776249B2 (ja) 水性インクジェット用インキ組成物
JP5891631B2 (ja) 水性インクジェット用バインダー樹脂用樹脂微粒子、およびそれを用いたインクジェットインキ
WO2008047592A1 (en) Aqueous coating agent
JP3804794B2 (ja) 水系インク
JP7743223B2 (ja) 抗菌性粒子分散体
JP3904674B2 (ja) 水性インキ用着色樹脂微粒子水性分散液
JP3880443B2 (ja) ポリマーエマルジョン組成物
WO2025244087A1 (ja) 樹脂粒子分散体、これを含有する筆記具用水性インク組成物
JP4000561B2 (ja) 水性インキ
JP2025178051A (ja) 樹脂粒子分散体、これを含有する筆記具用水性インク組成物
JP2004002662A (ja) 水系インク
JP6170276B2 (ja) インクジェット記録用水性顔料インク
JP4152820B2 (ja) インクジェット記録用水系インク
WO2005042651A1 (ja) 水性インク
JP5586135B2 (ja) 水性描画材
JP2024062227A (ja) 水性インク用着色樹脂微粒子の分散液、これを用いた筆記具用水性インク組成物
JP2014095070A (ja) 水性ボールペン用インク組成物
JP2003260347A (ja) 分散剤、その製造方法、および該分散剤を用いた分散体、並びに該分散体を用いた水性インク
JP7028555B2 (ja) 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具
JP2004197037A (ja) 水性インク
WO2025110169A1 (ja) 樹脂粒子分散体及びこれを含有する水性インク組成物
JP4053516B2 (ja) インクジェット記録用水系インク
JP2024169117A (ja) 筆記具用水性インク組成物及びそれを用いた筆記具
JP2003260348A (ja) 分散剤およびその製造方法、該分散剤を用いた分散体、該分散体を用いた水性インク、並びに該水性インクを用いた被記録物

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: 25807828

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1