JP2003206423A - 水性インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インキ組成物中の顔料などの不溶粒子の沈降を
抑制し、再分散のための攪拌を必要としない水性インキ
組成物を提供し、さらには比較的高比重の不溶粒子を用
いた際や低粘度のインキとした際にもその沈降を抑制す
ることのできる水性インキ組成物を提供すること。 【解決手段】水溶性比重調整剤と不溶粒子と水を少なく
とも含み、水溶性比重調整剤が密度４〜２０ｇ／ｃｍ³
の範囲に含まれる４Ａ族ないし７Ａ族元素の酸素酸及び
／又はその塩、好ましくは密度５〜２０ｇ／ｃｍ³の範
囲に含まれる５Ａ族ないし６Ａ族元素の酸素酸及び／又
はその塩、さらに好ましくは密度１０〜２０ｇ／ｃｍ³
の範囲に含まれる６Ａ族元素の酸素酸及び／又はその塩
である水性インキ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性インキ組成物
中の顔料など不溶粒子の沈降抑制に関するものである。
さらには比較的高比重の不溶粒子を用いた際や低粘度の
筆記具用インキを用いた際にもその沈降を抑制すること
のできる水性インキ組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の水性インキにおいて、インキ媒質
との比重差が大きい顔料などの不溶粒子を低粘度インキ
に用いると、顔料が沈降してしまい、それを防止するこ
とができなかった。例えば、特開昭６１−１２３６８４
号公報や特開昭６３−９５２７７号公報に提案されてい
るような金属光沢色を有するインキは、通常、比重の大
きい金属粉末顔料を用いているが、インキ自体が低粘度
であるため顔料が沈降分離してしまうなどのインキ安定
性に問題があった。また、隠蔽力のある白い筆跡を得る
白色インキ等においても、隠蔽力があるということで顔
料に比重の大きい酸化チタンを用いると、低粘度インキ
では安定に分散させることが難しく、経時的に酸化チタ
ンが沈降してしまうという問題があった。これらの金属
光沢色や白色を有する低粘度インキは、インキ収容室内
に金属球などの攪拌部材を収容し、使用前に筆記具を振
って沈降した顔料を再分散しなければ良好な筆跡を得る
ことができないという問題点を有しており、万年筆、サ
インペン、マーキングペン、プレートペン等の毛細管現
象を利用したペン体を使用し、インキ収容室とペン体と
の間にバルブ機構をもたない筆記具等には用いることが
できないという致命的な欠点があった。

【０００３】一方、特開平７−１４５３３９号公報や特
許第２９７８７９８号公報、特開２００１−２９４７９
５号公報のように、グァーガム、キサンタンガム等の天
然多糖類、架橋型アクリル酸重合体等の合成系増稠剤な
どを添加することにより、インキにせん断減粘性を生じ
させ静置時高粘度となるようにして顔料の沈降を抑制す
る方法も知られている。しかし、この方法で得られるイ
ンキは金属球などの攪拌部材を必要としないものの、や
はり、ゆっくりと顔料が沈降してしまったり、比重の大
きな顔料の使用に制限があったりした。また、せん断減
粘性を有するがゆえに低せん断時に高粘度であり、せん
断をあまりかけずにインキを追従させることが要求され
る、例えば、万年筆、サインペン、マーキングペン、プ
レートペン等の通常、低粘度インキが採用され、毛細管
現象を利用した筆記具機構を持つ筆記具には使用できな
かった。

【０００４】さらに、顔料の沈降を抑制する方法とし
て、比重の軽い顔料を採用し、インキ媒質と顔料との比
重差を小さくする方法が知られている。この方法では、
水を主溶媒とするインキ媒質に対して、特に比重の小さ
い顔料を選択する必要があり、インキ媒質と顔料との比
重差を極小にすることが困難で、低粘度インキでは沈降
分離を完全に防止することはできなかった。例えば、特
開昭４９−３１４２８号公報には、金属光沢色を有する
筆記具用インキの顔料としてアルミニウムよりも比重の
小さい金属蒸着粉を用いたインキが提案されている。し
かしながら、アルミニウムに比較すると低比重な材料で
あるものの、一般顔料に比べれば高比重であり、毛細管
現象を利用した筆記具機構などに用いるための低粘度イ
ンキとしてまでは顔料の沈降を抑制することができない
ものであった。さらに、十分な金属光沢色の筆跡を得る
ために粒径の比較的大きいものを用いると、ブラウン運
動による分散安定の効果が得られにくくなるため、顔料
の沈降を抑制することが一層困難となるといった相反す
る要求に対する問題もあった。

【０００５】また、特開平９−２２１６１７号公報に
は、白い筆跡を筆記する白色インキの顔料として酸化チ
タンよりも比重の小さい白色プラスチックピグメントを
使用したインキが提案されている。しかしながら、白色
プラスチックピグメントの沈降安定性は、インキ中に粘
度調整剤を含有させて、剪断速度３．８４ｓ^-1における
インキ粘度を１００〜２０００ｍＰａ・ｓの特定な範囲
に調整することにより得られるとされているように、せ
ん断減粘性を有するインキでの対応であり、毛細管現象
を利用した筆記具機構に用いるためなどの低粘度インキ
としてまでは顔料の沈降を抑制することはできないもの
であった。

【０００６】ところで、特開昭６０−１１５６７４号公
報、特開昭６４−４０５８３号公報、特開平１０−２１
９１７７号公報、特開平１１−２２８９００号公報など
には、筆記具用インキ中にモリブデン酸塩やタングステ
ン酸塩を添加したインキが開示されている。特開昭６０
−１１５６７４号公報、特開昭６４−４０５８３号公報
などでは、水性ボールペン用インキ中に潤滑剤として、
また、特開平１０−２１９１７７号公報、特開平１１−
２２８９００号公報などでは、水性ボールペン用インキ
中に腐食抑制剤として、モリブデン酸塩やタングステン
酸塩を添加している。しかしながら、いずれもインキ媒
質の比重を調整する目的で添加されておらず、その効果
についても一切述べられていない。さらに、これらモリ
ブデン酸塩またはタングステン酸塩の添加量は、インキ
全量に対して少量であり、そのような少量の添加では、
比重調整剤としての効果を期待できるものではなく、そ
の示唆のないものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、インキ組成
物中の顔料などの不溶粒子の沈降を抑制し、再分散のた
めの攪拌を必要としない水性インキ組成物を提供し、さ
らには比較的高比重の不溶粒子を用いた際や低粘度の筆
記具用インキを用いた際にもその沈降を抑制することの
できる水性インキ組成物を提供することを本発明の目的
とし、そのような課題の解決手段を提案するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、インキ媒質中に比重調整剤を添加し、イ
ンキ媒質と不溶粒子との比重差を小さくすることなどに
よって、本発明を完成した。すなわち、本発明は、 「１．水溶性比重調整剤と不溶粒子と水を少なくとも含
み、水溶性比重調整剤が密度４〜２０ｇ／ｃｍ³の範囲
に含まれる４Ａ族ないし７Ａ族元素の酸素酸及び／又は
その塩である水性インキ組成物。 ２．水溶性比重調整剤と不溶粒子と水を少なくとも含
み、水溶性比重調整剤が密度５〜２０ｇ／ｃｍ³の範囲
に含まれる５Ａ族ないし６Ａ族元素の酸素酸及び／又は
その塩である水性インキ組成物。 ３．水溶性比重調整剤と不溶粒子と水を少なくとも含
み、水溶性比重調整剤が密度１０〜２０ｇ／ｃｍ³の範
囲に含まれる６Ａ族元素の酸素酸及び／又はその塩であ
る水性インキ組成物。 ４．水溶性比重調整剤がポリ金属酸素酸及び／又はその
塩である第１項ないし第３項のいずれかに記載の水性イ
ンキ組成物。 ５．不溶粒子が顔料である第１項ないし第４項のいずれ
かに記載の水性インキ組成物。」である。

【０００９】上記水性インキ組成物によれば、インキ組
成物中の顔料等不溶粒子の沈降を抑制し、再分散のため
の攪拌を必要とせず、比較的高比重の顔料などを用いた
際や低粘度の筆記具用インキを用いた際にもその沈降を
抑制することができるという優れた効果を得ることがで
きる。

【００１０】本発明で使用する比重調整剤は、密度４〜
２０ｇ／ｃｍ³の範囲に含まれる４Ａ族ないし７Ａ族元
素の酸素酸及びその塩、さらには密度５〜２０ｇ／ｃｍ
³の範囲に含まれる５Ａ族ないし６Ａ族元素の酸素酸及
びその塩、さらには密度１０〜２０ｇ／ｃｍ³の範囲に
含まれる６Ａ族元素の酸素酸及びその塩が用いられる。
中でも好適に用いられるのは、密度１０〜２０ｇ／ｃｍ
³の範囲に含まれる６Ａ族元素ではモリブデン（１０．
２）、タングステン（１９．３）が、密度５〜２０ｇ／
ｃｍ³の範囲に含まれる５Ａ族ないし６Ａ族元素では、
上記以外にバナジウム（６．１）、ニオブ（８．６）、
タンタル（１６．６）が、密度４〜２０ｇ／ｃｍ³の範
囲に含まれる４Ａ族ないし７Ａ族元素では、上記以外に
チタン（４．５）などが挙げられる。

【００１１】本発明に使用する酸素酸及びその塩は前期
遷移金属元素の酸素酸及びその塩であり、その酸素酸イ
オンは金属原子などに酸素原子が通常４または６配位し
た四面体あるいは八面体を形成してなるものといわれて
いる。この四面体あるいは八面体ユニットが単独のもの
でも良いし、それらが稜、頂点を介して結合した構造を
持つポリ酸及びその塩であるポリ酸塩でも良い。ポリ酸
は金属元素の酸素酸が縮合生成した多重酸であるが、た
だ一種類の金属によって構成され、縮合する陰イオンが
全て同じ型のポリ酸をイソポリ酸といい、２種類以上の
陰イオンが縮合したポリ酸をヘテロポリ酸という。そし
て、それぞれの塩をイソポリ酸塩、ヘテロポリ酸塩とい
う。上記ポリ酸にはイソポリ酸、ヘテロポリ酸等が、上
記ポリ酸塩にはイソポリ酸塩、ヘテロポリ酸塩等が含ま
れる。

【００１２】単独の酸素酸としては、チタン酸、モリブ
デン酸、タングステン酸などが、塩としては、チタン酸
ナトリウム、バナジウム酸ナトリウム、バナジウム酸カ
リウム、ニオブ酸ナトリウム、モリブデン酸ナトリウ
ム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸アンモニウ
ム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリウ
ム、タングステン酸アンモニウム、タングステン酸リチ
ウム、タングステン酸マグネシウムなどが挙げられる。
イソポリ酸としては、メタモリブデン酸、パラモリブデ
ン酸、メタタングステン酸、パラタングステン酸など
が、イソポリ酸塩としては、メタモリブデン酸ナトリウ
ム、メタモリブデン酸カリウム、メタモリブデン酸アン
モニウム、パラモリブデン酸ナトリウム、パラモリブデ
ン酸カリウム、パラモリブデン酸アンモニウム、メタタ
ングステン酸ナトリウム、メタタングステン酸カリウ
ム、メタタングステン酸アンモニウム、メタタングステ
ン酸バリウム、パラタングステン酸ナトリウムなどが挙
げられる。ヘテロポリ酸としては、モリブドリン酸、モ
リブドケイ酸、タングストリン酸、タングストケイ酸な
どが、ヘテロポリ酸塩としては、モリブドリン酸ナトリ
ウム、モリブドケイ酸ナトリウム、タングストリン酸ナ
トリウム、タングストケイ酸ナトリウムなどが挙げられ
る。これらの酸素酸及びその塩を単独あるいは２種類以
上を混合して使用することができる。

【００１３】これら比重調整剤は、インキ媒質中に溶解
させることにより、インキ媒質の比重を顔料など不溶粒
子の比重に合わせる目的で添加するので、その添加量
は、用いる不溶粒子の比重に応じて該比重調整剤の溶解
度まで任意に設定することができる。十分な沈降抑制効
果を得るために、インキ組成物全体に対して１０．０〜
８０．０質量％程度、さらに好ましくは１５．０〜７
５．０質量％程度添加するのが好ましい。この範囲を下
回るとインキ媒質の比重を調整する効果に乏しくなる傾
向があり、比重の大きい不溶粒子を用いた際に、十分な
沈降抑制効果を得ることができなくなる。一方、添加量
の上限は、用いる比重調整剤の溶解度等に依存する。水
に対する溶解度が大きいものほど、様々な比重の不溶粒
子に対応することができ、比重調整剤として用いるのに
好ましい。不溶粒子としては顔料のほか、潤滑用に配合
した球状微粒子や劣化防止用の粒子、磁気インクの磁性
粒体などのインキ中で溶解せずに存在する粒子の全てが
挙げられる。また、比重調整剤の添加量が増加し、高濃
度になればなるほど、溶液の粘度が増加する傾向がある
ので、使用する比重調整剤と筆記具などの記録メカニズ
ムとの組合せによって適宜調節しなければならない。本
発明中に用いるインキ媒質とは、インキ組成物から不溶
粒子分を除いた残りの構成物のことである。

【００１４】インキ媒質の比重は、インキ媒質中に溶解
させた水溶性物質の比重とその添加量に左右される。イ
ンキ媒質中に比重の大きい水溶性物質をより多く添加
し、溶解させれば、インキ媒質の比重を大きくすること
ができる。本発明に用いる比重調整剤は比較的比重の大
きい化合物であることから、インキ媒質の比重を調整す
る添加物として好適に用いることができる。比重調整剤
として有用に作用するのは、比重調整剤自体の比重が大
きく、かつ水溶性であるためと考えられ、これが本発明
における水性インキ組成物中の比重調整メカニズムと推
測される。

【００１５】本発明の場合、重金属元素が比重を大きく
する要であり、うちわで良好な性能を示すモリブデンの
比重は１０．２８、タングステンの比重は１９．３２で
ある。中でもメタタングステン酸ナトリウムは水に対す
る溶解度が極めて大きく、その水溶液の比重を１．０〜
３．１の範囲で自由に設定することができることから、
比重調整剤として好適に用いることができる。

【００１６】不溶粒子の沈降安定性は、インキ媒質と不
溶粒子との比重差が極小のときに最大となる。ただし、
インキ組成物中における比重は、真比重と異なる場合が
あるので注意を要する。これは、そのもの自体の構造に
起因するもののほか、インキ組成物中の他の添加物の影
響を受けて、見かけ上の比重が変化するためであり、そ
の変化幅もインキ組成物の構成ごとに異なる。したがっ
て、インキ媒質の比重は、沈降安定性が最良になるよう
に、インキ組成物の構成ごとに判断して調整する必要が
ある。

【００１７】ところで、インキ組成物としてインキ媒質
の液比重を上昇させて、不溶粒子の沈降を防止する試み
はなされていなかったが、一般的に溶液の液比重を上昇
させるための手法は他業種において用いられていた。し
かしながら、該技術はブロモホルム、テトラブロモエタ
ン、ヨウ化メチレンといった比重調整剤を用いたもの
で、毒性のあるハロゲン元素や有毒重元素イオンを含
み、刺激性、麻酔性を有する発ガン性物質を利用したも
のが主流であった。このような比重調整剤は専門的工業
分野での使用でない一般日用品としてのインキ組成物に
はとても使用でき得るものではなかった。

【００１８】本発明に使用する比重調整剤は一般に毒性
が低い化合物が多い。中でもモリブデンは人体中にも存
在し、動物の生存上必要不可欠な元素であり、タングス
テンは多くの重金属の中で最も沸点が高く、一般的に人
体に有害とされる元素ほど沸点が低いとの知見から、比
較的安全性の高い金属とされている。特に、メタタング
ステン酸ナトリウムは、地質ニュース４５５号３１頁な
どにおいて無毒であると報告されているように、より安
全性の高い化合物であり、好適である。このように、非
常に安定な物質を用いることで、人体に対し無毒で、高
比重な水溶液を得ることができ、比較的高比重の不溶粒
子を用いた筆記具用水性インキ組成物の添加物として用
いるのに極めて好適となるのである。

【００１９】本発明において使用する顔料としては、比
重調整剤と反応してしまうなどの化学的影響を与えない
ものであれば特に限定されないが、例えば、通常筆記具
用インキなどに用いられる有機顔料、プラスチック顔
料、無機顔料の他、金属光沢を有する金属粉顔料、着色
金属粉顔料、金属蒸着粉顔料、ガラスフレーク等や虹彩
色のような色彩を有するパール顔料、コレステリック液
晶等が挙げられる。その中でも、比重が１．２〜３．１
程度の高比重顔料を用いた際に特に効果的に作用する。

【００２０】有機顔料として具体的には、ハンザイエロ
ー、ベンジジンイエロー、パーマネントレッド、レーキ
レッド、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブル
ー、フタロシアニングリーン、アニリンブラックなどが
挙げられる。比重はおよそ１．２〜２．９である。

【００２１】比較的低比重の白色やカラフルな色の顔料
が選択可能なプラスチック顔料などを用いると、比重調
整剤への負担が軽くなるので好ましい。加工顔料の中に
は比重の軽いものもありそのような顔料を用いた際に
は、顔料自体の配合量を増加させることができたり、よ
り分散安定性の高いインキ組成物を得ることが可能で、
さらに比重を加工により軽くした顔料と併用しても非常
に効果的である。プラスチック顔料としては、ローペイ
クＯＰ−６２、同ＯＰ−８４Ｊ、同ＯＰ−９１、同ＨＰ
１０５５（以上、ローム・アンド・ハース社製）、エポ
カラーＦＰ−１０００Ｎ、同ＦＰ−１１２、同ＦＰ−１
１３、同ＦＰ−１１４、同ＦＰ−１１５、同ＦＰ−１１
６、同ＦＰ−１１７、同ＦＰ−１０１、同ＭＡ−１００
２ＦＷ、同ＦＰ−１０５０（以上、（株）日本触媒
製）、ルミコールＮＫＰ−８６０４、同ＮＫＰ−８６０
５、同ＮＫＰ−８６０７、同ＮＫＰ−９２０３、同ＮＫ
Ｐ−９２０７、同ＮＫＰ−９２３７、同ＮＫＰ−９２３
８（以上、日本蛍光化学（株）製）などが挙げられる。
比重はおおよそ１．０〜１．４である。また、加工顔料
に限らず、元々低比重である顔料についても同様に本発
明の比重調整剤を併用すると顔料の分散安定性を向上さ
せることができる。

【００２２】無機顔料としては、カーボンブラック、群
青、ルチル型・アナターゼ型等の各種酸化チタンなどが
ある。比重はカーボンブラック、群青などでおよそ１．
４〜５．５、各種酸化チタンはおよそ３．７〜４．２で
ある。

【００２３】市販されている酸化チタンとしては、タイ
トーンＳＲ−１、同Ｒ−６５０、同Ｒ−３Ｌ、同Ａ−１
１０、同Ａ−１５０（以上、堺化学工業（株）製）、タ
イペークＲ−５８０、同Ｒ−５５０、同Ｒ−７８０（以
上、石原産業（株）製）、クロノスＫＲ−３１０、同Ｋ
Ｒ−３８０、同ＫＲ−４８０、同ＫＡ−１０、同ＫＡ−
１５（以上、チタン工業（株）製）、タイピュアーＲ−
９００、同Ｒ−９３１、同Ｒ−９６０（以上、デュポン
・ジャパン・リミテッド社製）、チタニックスＪＲ−３
０１、同ＪＲ−６００Ａ、同ＪＲ−６０３、同ＪＡ−４
（以上、テイカ（株）製）などが挙げられる。また、Ｌ
ＩＯＦＡＳＴ ＷＨＩＴＥ Ｈ２０１、ＥＭ ＷＨＩＴＥ
Ｈ、ＥＭ ＷＨＩＴＥ ＦＸ９０４８（以上、東洋インキ
（株）製）、ポルックスホワイトＰＣ−ＣＲ（住友カラ
ー（株）製）、ＦＵＪＩ ＳＰ ＷＨＩＴＥ １１、同１
０１１、同１０３６、同１０５１（以上、富士色素
（株）製）といった市販の酸化チタン水性分散体を使用
すれば、生産面での分散工程の省略ができ、簡便にイン
キ化できるので好ましい。

【００２４】酸化チタンは、各種顔料の中でも特に高比
重の顔料のひとつであるが本発明によれば、低粘度イン
キにおいてもある程度の分散安定性を得ることができ
る。

【００２５】金属粉顔料としては、アルミニウムペース
ト、アルミニウム粉末、ブロンズ粉末、銅粉末、亜鉛粉
末などが用いられる。比重はおおよそ２．５〜９．０で
ある。

【００２６】アルミニウムペーストは、アルミニウム金
属粉をミネラルスピリットとステアリン酸またはオレイ
ン酸などを入れたボールミルの中で粉砕、研磨し、非常
に薄い鱗片状のアルミ微粒子にしてあるため、発火、爆
発の危険が少なく、使用上取り扱いやすくなっているも
のである。市販されているアルミニウムペーストとして
は、スーパーファインＮｏ．２２０００ＷＮ、同Ｎｏ．
１８０００ＷＮ（以上、大和金属粉工業（株）製）、Ｗ
Ｂ０２３０（東洋アルミニウム（株）製）、４００Ｓ
Ｗ、０１０ＷＤ、ＦＭ４０１０ＷＧ（以上、昭和アルミ
パウダー（株）製）などがある。

【００２７】アルミニウム粉末としては、ＡＡ１２、Ａ
Ａ８、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．１８０００（以上、福田金
属箔粉工業（株）製）などがある。

【００２８】着色金属粉顔料としては、Ｆ５０３ＲＧ、
Ｆ５０３ＢＧ、Ｆ５００ＳＩ、Ｆ５００ＲＥ、Ｆ５００
ＲＥ、Ｆ５００ＢＬ（以上、昭和アルミパウダー（株）
製）などが挙げられる。

【００２９】金属蒸着粉顔料としては、合成樹脂にアル
ミニウムを真空蒸着し、金属層を樹脂により保護して片
状に粉砕したエルジーＳｉｌｖｅｒ＃５００、同＃３２
５、同＃２００（以上、尾池工業（株）製）などがあ
る。さらに、樹脂層に着色を施したエルジーＲ．Ｇｏｌ
ｄ＃５００、同Ｂ．Ｇｏｌｄ＃５００、同Ｒ．Ｇｏｌｄ
＃３２５、同Ｂ．Ｇｏｌｄ＃３２５、同Ｒｅｄ＃３２
５、同Ｂｌｕｅ＃３２５、同Ｇｒｅｅｎ＃３２５、同Ｖ
ｉｏｌｅｔ＃３２５、同Ｂｌａｃｋ＃３２５、同Ｃｏｐ
ｐｅｒ＃３２５、同Ｒ．Ｇｏｌｄ＃２００、同Ｂ．Ｇｏ
ｌｄ＃２００、同Ｒｅｄ＃２００、同Ｂｌｕｅ＃２０
０、同Ｇｒｅｅｎ＃２００、同Ｖｉｏｌｅｔ＃２００、
同Ｂｌａｃｋ＃２００、同Ｃｏｐｐｅｒ＃２００（以
上、尾池工業（株）製）などが挙げられる。このような
加工顔料は比較的比重が軽く、おおよそ１．２〜１．３
の比重である。

【００３０】ガラスフレーク顔料としては、ガラスフレ
ークに無電解めっき法により金属を被覆したメタシャイ
ンＲＥＦＳＸ−２０１５ＰＳ、同−２０２５ＰＳ、同−
２０４０ＰＳ、ＲＣＦＳＸ−５０３０ＮＳ、同−５０３
０ＮＢ、同−５０３０ＰＳ、同−２０１５ＰＳ、同−５
０９０ＧＧ（以上、日本板硝子（株）製）などがあり、
比重はおおよそ３．０〜３．４である。

【００３１】パール顔料としては、イリオジン１２０
Ｌｕｓｔｅｒ Ｓａｔｉｎ、同１２３Ｂｒｉｇｈｔ Ｌｕ
ｓｔｅｒ Ｓａｔｉｎ、同２０１ Ｒｕｔｉｌｅ Ｆｉｎ
ｅ Ｇｏｌｄ、同２１１ Ｒｕｔｉｌｅ Ｆｉｎｅ Ｒｅ
ｄ、同２２１ Ｒｕｔｉｌｅ Ｆｉｎｅ Ｂｌｕｅ、同２
２３ Ｒｕｔｉｌｅ Ｆｉｎｅ Ｌｉｌａｃ、同２３１ Ｒ
ｕｔｉｌｅ Ｆｉｎｅ Ｇｒｅｅｎ、同３０２ Ｇｏｌｄ
Ｓａｔｉｎ、同３２３Ｒｏｙａｌ Ｇｏｌｄ Ｓａｔｉ
ｎ、同５２０ Ｂｒｏｎｚｅ Ｓａｔｉｎ、同５２２ Ｒ
ｅｄ Ｂｒｏｗｎ Ｓａｔｉｎ、同５２４ Ｒｅｄ Ｓａｔ
ｉｎ（以上、メルクジャパン（株）製）などが挙げら
れ、比重はおおよそ３．０前後である。

【００３２】コレステリック液晶としては、ヘリコーン
ＨＣ ＳＬＭ９００２０、同９０１２０，同９０２２
０，同９０３２０（以上、ワッカーケミー社製）などが
あり、比重はおおよそ１．３前後である。

【００３３】これらの顔料はそれぞれ単独で用いても２
種以上を組み合わせて用いてもよい。また、安定性に影
響を与えない範囲で比重の異なる顔料や染料を組み合わ
せて用いてもよい。さらに、水に完全溶解しない染料に
ついても、不溶粒子として沈降抑制効果を得ることがで
きるので使用可能である。これらの顔料および／または
染料の添加量は、水性インキ組成物として十分な濃度が
得られれば特に限定されない。また、これら顔料および
／または染料の粒径は、用いる記録方法に適応した範囲
内であれば特に限定されない。

【００３４】本発明の水性インキ組成物は、ニュートニ
アンインキやせん断減粘性インキなどのどのような形態
のインキ構成に用いても有用であるが、低粘度のインキ
ほど不溶粒子の沈降の課題が大きいため、より好ましく
用いられる。せん断速度３８４ｓ^-1（ａｔ２０℃）にお
けるインキ組成物の粘度が２．０〜１００．０ｍＰａ・
ｓのインキ組成物の場合、より大きな効果を得ることが
できる。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明は、比重調整剤と不溶粒子
と水を必須成分とするが、これ以外の成分で通常筆記具
用インキ組成物などに用いられる成分も、任意に用いる
ことができる。例えば、インキ粘度を調整したり、顔料
の被筆記媒体への定着性や耐水性を向上させるために通
常用いられる樹脂などを添加してもよい。また、防腐
剤、防錆剤、分散剤、潤滑剤、保湿剤、ｐＨ調整剤、粘
度調整剤、せん断減粘性付与剤、界面活性剤等の成分も
用いることができる。ただし、その種類、添加量は本発
明で用いる比重調整剤の比重調整機能に影響を与えない
範囲で使用しなければならない。

【００３６】防腐剤としては、１，２−ベンゾイソチア
ゾリン−３−オン、安息香酸ナトリウム等を使用するこ
とができる。

【００３７】保湿剤としては、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピ
レングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレン
グリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等の
多価アルコール、尿素などを単独もしくは２種類以上を
組み合わせて使用することができる。

【００３８】ｐＨ調整剤としては、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリアタノールアミン、Ｎ，
Ｎ−ジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノール
アミン、Ｎ，Ｎ−メチルジエタノールアミン、水酸化ナ
トリウム、炭酸カリウム等を使用することができる。

【００３９】せん断減粘性付与剤としては、無機系、天
然高分子系、合成高分子系、高分子多糖類系等のせん断
減粘性付与剤を使用することができる。

【００４０】本発明のインキ組成物は、公知である種々
のインキ組成物の製造方法により製造することができ
る。本発明の水性インキ組成物は、万年筆、サインペ
ン、マーキングペン、プレートペン、ボールペン等の筆
記具において最も好適に使用できるが、その他、インク
ジェットプリンタ用インキや印刷インキといった一般用
途としても広範に使用できる。

【００４１】

【実施例】以下に実施例、比較例を挙げ、本発明を詳細
に説明するが、本発明は実施例によって何ら限定される
ものではない。

【００４２】 実施例１ 保湿剤（注１） ２５．０質量部 保湿剤（注２） ６．３質量部 分散剤（注４） １．０質量部 潤滑剤（注５） ０．５質量部 防腐剤（注６） ０．２質量部 ｐＨ調整剤（注７） １．０質量部 不溶粒子：顔料（注８） ２０．０質量部 イオン交換水 ４６．０質量部 モリブデン酸ナトリウム（比重調整剤） ３０．４質量部 まず、比重調整剤をイオン交換水に溶解した後に、顔料
以外のその他の成分を混合し、該混合物に対して相当量
の顔料を攪拌しながら添加して、金属光沢色の水性イン
キ組成物を得た。比重調整剤としてはモリブデン酸ナト
リウム（鹿１級 関東化学（株）製）を用いた。分散剤
としてはポリビニルピロリドン（Ｋ−１５ ＩＳＰテク
ノロジーズ社製）を用いた。潤滑剤としては、リン酸エ
ステル系界面活性剤（プライサーフＡ−２０８Ｓ 第一
工業製薬（株）製）を用いた。防腐剤としては１，２−
ベンゾイソチアゾリン−３−オン（プロキセルＸＬ−２
（Ｓ）アビシア（株）製）を用いた。ｐＨ調整剤として
はトリエタノールアミンを用いた。顔料（不溶粒子）と
しては金属蒸着粉顔料（エルジーＳｉｌｖｅｒ＃５００
尾池工業（株）製）を用いた。

【００４３】実施例２〜８ インキの組成を表１に示す通りとした以外は実施例１と
同様にして水性インキ組成物を得た。実施例２〜５およ
び８は金属光沢色の筆跡を得るインキ組成物であり、実
施例６、７は白い筆跡のインキ組成物である。

【００４４】比較例１〜５ インキの組成を表２に示す通りとした以外は実施例１と
同様にして水性インキ組成物を得た。比較例１、２、５
は金属光沢色の筆跡を得るインキ組成物であり、比較例
３、４は白い筆跡のインキ組成物である。

【００４５】

【表１】

【表２】 注１：エチレングリコール 注２：尿素 注３：グリセリン 注４：ポリビニルピロリドン（Ｋ−１５ ＩＳＰテクノ
ロジーズ社製） 注５：リン酸エステル系界面活性剤（プライサーフＡ−
２０８Ｓ 第一工業製薬（株）製） 注６：１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン（プロ
キセルＸＬ−２（Ｓ）アビシア（株）製） 注７：トリエタノールアミン 注８：エルジーＳｉｌｖｅｒ＃５００（尾池工業（株）
製）、比重１．２〜１．３ 注９：エルジーＲ．Ｇｏｌｄ＃５００（尾池工業（株）
製）、比重１．２〜１．３ 注１０：ＦＭ４０１０ＷＧ（昭和アルミパウダー（株）
製）、比重２．５前後 注１１：エポカラーＭＡ−１００２ＦＷ（（株）日本触
媒製）、比重１．２〜１．３ 注１２：タイトーンＡ−１１０（堺化学工業（株）
製）、比重３．９前後 注１３：ハイビスワコー１０５（和光純薬工業（株）
製） 注１４：鹿１級（関東化学（株）製） 注１５：１級（関東化学（株）製） 注１６：ＳＰＴ（ＳＯＭＥＴＵ社製） 注１７：ｎ水和物（和光純薬工業（株）製）

【００４６】上記実施例１〜８および比較例１〜５で得
られたインキ組成物について、次に示す試験方法で試験
を行った。その結果を表１および表２に示す。 １．インキ媒質の比重：インキ組成物から不溶粒子（顔
料）のみを除いて配合したインキ媒質の比重を、２０℃
において１０ｍｌ比重びんを用いて測定した。 ２．不溶粒子の浮遊・沈降安定性：インキ組成物を
（株）パイロット製の万年筆用インキカートリッジに充
填し、栓をした状態で縦置きに一定期間放置した後、粒
子の分散状態を目視で確認した。評価基準は、下記の通
り４段階評価とした。 ◎：不溶粒子は２週間以上安定した。 ○：不溶粒子は１週間安定した。 ×：不溶粒子は６時間も安定しなかった。 ３．インキ粘度：インキ組成物作成後、ＤＶ−２＋粘度
計（ブルックフィールド社）で、ＣＰＥ−４２スピンド
ルを使用し、せん断速度３８４ｓ^-1（１００ｒｐｍ）に
おける粘度を測定した（ａｔ２０℃）。インキ粘度が６
４．０ｍＰａ・ｓを超える場合、ＤＶ−２＋粘度計では
で測定することができないため、ストレス制御式レオメ
ーターＣＳＬ−１００（キャリメ社）を用い、直径４ｃ
ｍのコーンプレート（２°）を使用して、せん断速度３
８４ｓ^-1における粘度を測定した（ａｔ２０℃） 。
（比較例５） さらに、実施例７では、３．８４ｓ^-1（１．０ｒｐｍ）
での粘度も測定した。

【００４７】表１の結果より、実施例１〜８の水性イン
キ組成物は、万年筆、サインペン、マーキングペン、プ
レートペン、ボールペン等に好適に使用でき、実施例１
〜６および８の例は、低粘度ながら顔料の沈降安定性が
良好で、再分散のための攪拌を必要としない優れたイン
キ組成物であるということが判る。特に実施例１、２、
４、５、８においては非常に良い評価を得ることがで
き、さらに実施例４においては極低粘度ながら良好なイ
ンキの安定性を得ることができ、インクジェットプリン
タ用インキに使用しても十分な性能であり、使用する筆
記機構のバリエーションを広げることができた。実施例
７はせん断減粘性インキであるが、顔料の安定性を向上
させることができた。

【００４８】実施例に挙げた潤滑剤や分散剤との反応性
に難があったため実施例として挙げなかったが、モリブ
ドリン酸ナトリウムなどのその他の酸素酸及びその塩を
用いても別の潤滑剤や分散剤を適宜選択することにより
良好なインキ組成物を得ることができる。

【００４９】また、表２に示したように、比較例１〜４
においては比重調整剤を配合しなかったため、いずれの
顔料を用いても顔料が沈降してしまい不十分なものであ
った。比較例５においては、粘度を上昇させ、顔料の沈
降を遅らせたものの、基本的に沈降を防止することがで
きず、低粘度インキとして用いる際にも粘度が高すぎて
好ましくなかった。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の水性インキ組成物は、特定の比重調整剤を使用するこ
となどにより、インキ組成物中の顔料など不溶粒子の沈
降を抑制し、再分散のための攪拌を必要とせず、比較的
高比重の不溶粒子を用いた際や低粘度の筆記具用インキ
を用いた際にもその沈降を抑制することのできるインキ
組成物を得ることができる優れた効果を奏するものであ
る。また、顔料だけに限らず、インキ組成物中の高比重
不溶粒子の安定化が図れるので、非常に有用である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水溶性比重調整剤と不溶粒子と水を少な
   くとも含み、水溶性比重調整剤が密度４〜２０ｇ／ｃｍ
   ³の範囲に含まれる４Ａ族ないし７Ａ族元素の酸素酸及
   び／又はその塩である水性インキ組成物。
2. 【請求項２】 水溶性比重調整剤と不溶粒子と水を少な
   くとも含み、水溶性比重調整剤が密度５〜２０ｇ／ｃｍ
   ³の範囲に含まれる５Ａ族ないし６Ａ族元素の酸素酸及
   び／又はその塩である水性インキ組成物。
3. 【請求項３】 水溶性比重調整剤と不溶粒子と水を少な
   くとも含み、水溶性比重調整剤が密度１０〜２０ｇ／ｃ
   ｍ³の範囲に含まれる６Ａ族元素の酸素酸及び／又はそ
   の塩である水性インキ組成物。
4. 【請求項４】 水溶性比重調整剤がポリ金属酸素酸及び
   ／又はその塩である請求項１ないし３のいずれかに記載
   の水性インキ組成物。
5. 【請求項５】 不溶粒子が顔料である請求項１ないし４
   のいずれかに記載の水性インキ組成物。