JP2018058919A - 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 - Google Patents
筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018058919A JP2018058919A JP2016195126A JP2016195126A JP2018058919A JP 2018058919 A JP2018058919 A JP 2018058919A JP 2016195126 A JP2016195126 A JP 2016195126A JP 2016195126 A JP2016195126 A JP 2016195126A JP 2018058919 A JP2018058919 A JP 2018058919A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- ink composition
- writing
- mass
- composition according
- 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
Links
Landscapes
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
【課題】 再分散性、発色性、及び筆記性に優れた筆記用インキ組成物、およびそれを用いた筆記具の提供
【解決手段】 顔料粒子と、体質材と、凝集分散剤と、凝集コントロール剤と、硫酸金属塩と、溶媒とを含むことを特徴とする、筆記用具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具とする。
【選択図】 なし
Description
本発明は、筆記具用水性インキ組成物に関するものである。さらに詳しくは、本発明はインキの保存安定性、発色性に優れる筆記具用水性インキ組成物に関するものである。また、本発明は、その組成物を用いた筆記具にも関するものである。
従来から、隠蔽性を有する筆跡を得る為に、酸化チタンなどの白色顔料を用いた筆記具用水性インキ組成物が知られている。更に、そのような隠蔽性の高いインキ組成物に補色顔料などを併用することで、下地を隠蔽しながらパステル調や有彩色の筆跡が得られることが知られる様になり、そのような組成物が盛んに検討されている。
しかしながら、酸化チタンなどの比重の重い顔料を使用した際には、時間の経過に伴って顔料が沈降して所謂ハードケーキとなってしまうと、再分散が困難になってしまうことがあった。そこで、組成物に用いる各種材料の改質や、分散剤の併用などによる、顔料の沈降防止が試みられている。しかしながら、従来報告されている技術では、沈降速度を遅くすることはできるものの、長期間の経時では、ハードケーキとなることは避けられず、それらの対策は十分な結果に結びついていないのが実情である。更に、所謂ゲル化剤や増粘剤などを用いて、インキ粘度を高くしたり、構造粘性を発現させるなどの対策も検討されている。しかしながら、これらの対策手段を講じたインキ組成物を繊維束やポーラス体などのペン先を用いた筆記具に用いると、インキ吐出量が少なくなることがあった。以上の通り、比重の重い顔料を含むインキ組成物の経時保存安定性について、これまでの技術は改良の余地があり、さらなる改良方法の検討がされている(特許文献１〜３)
特許文献１には、特定の酸化チタンと樹脂粒子、結合剤を用いた筆記用インキが記載されている。そして、樹脂粒子として中空樹脂粒子、およびポリエチレンが記載されている。このインキは再分散性が改良されたものである。
特許文献２には、酸化チタンとケイ酸アルミニウムと特定の樹脂を用いた筆記用インキが記載されている。このインキは、分散系の経時安定性が改良されており、筆跡の色調が鮮明であることが記載されている。
特許文献３には、酸化チタン、アルミノケイ酸塩、水溶性樹脂、水に溶解する無機塩、界面活性剤、および水を含む筆記用具顔料インキが記載されている。このインキも、経時的な色別れが少なく、ハードケーキを作らないものであることが記載されている。
以上の通り、従来の技術は、再分散性をある程度向上させることに成功している。しかしながら、持ち運びをする際、インキに対して振動等の、外部圧力を受けた際は、酸化チタンなどの比重の重い顔料粒子同士などが、互いに密着し最密充填しやすく、よりハードケーキを作り易いため、インキの安定性を改善する余地があった。
本発明は、顔料などの各種成分が経時や、インキに対して振動等の外部圧力を受けて沈降して、ハードケーキを作ることなく、簡単に再分散する分散状態を作ることが可能であり、発色性を改良し、筆跡カスレなどを良好とした筆記性に優れた筆記用インキ組成物を提供することを目的とするものである。
本発明による筆記用具用水性インキ組成物は、顔料粒子と、体質材と、凝集分散剤と、凝集コントロール剤と、硫酸金属塩と、溶媒とを含むことを特徴とするものである。
また、本発明による筆記具は、前記組成物を収容してなることを特徴とするものである。
本発明によれば、筆記性を従来の筆記具と同等以上に維持しながら、再分散性および発色性が改良された、優れた筆記性を有する筆記用インキ組成物が提供される。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本明細書において、配合を示す「部」、「％」、「比」などは特に断らない限り質量基準である。
本発明による筆記具用水性インキ組成物（以下、場合により、「水性インキ組成物」または「組成物」と表すことがある。）は、顔料粒子と、体質材と、凝集分散剤と、凝集コントロール剤と、硫酸金属塩と、溶媒とを含んでなる。以下、本発明による水性インキ組成物を構成する各成分について説明する。
（顔料粒子）
本発明において、顔料粒子は従来知られている任意のものから選択することができる。顔料としては、金属酸化物または金属塩などの無機顔料、ならびに有機色素顔料またはレーキ顔料などの有機顔料が挙げられる。本発明においては、無機顔料が好ましく用いられる。これらのうち、無機顔料粒子が好ましく、特に金属酸化物粒子が好ましい。特に酸化チタンは白色であるため、後述する補色顔料などと組み合わせることで、多様な色彩を実現できるので好ましい。また、顔料として、光沢のある光輝性顔料、例えばアルミニウム顔料などを用いることもできる。
本発明において、顔料粒子は従来知られている任意のものから選択することができる。顔料としては、金属酸化物または金属塩などの無機顔料、ならびに有機色素顔料またはレーキ顔料などの有機顔料が挙げられる。本発明においては、無機顔料が好ましく用いられる。これらのうち、無機顔料粒子が好ましく、特に金属酸化物粒子が好ましい。特に酸化チタンは白色であるため、後述する補色顔料などと組み合わせることで、多様な色彩を実現できるので好ましい。また、顔料として、光沢のある光輝性顔料、例えばアルミニウム顔料などを用いることもできる。
顔料粒子は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、酸化亜鉛等の無機酸化物や、モリブデン等の金属、またはリン酸塩などの被覆材により表面処理された酸化チタンであることが好ましく、特に、少なくともアルミナを含む無機酸化物で表面処理された酸化チタンが好ましい。このような顔料粒子を用いると、組成物の再分散性が改良され、長時間放置した場合や、インキに対して振動などの外部圧力を受けた場合でもハードケーキが形成されにくい。
上記アルミナなどによる顔料粒子の被覆量、すなわち酸化チタンの質量１００質量部に対するアルミナ等の被覆材の質量の割合は、０．０１％質量部〜２０％質量部であることが好ましく、０．１％質量部〜８．０％質量部であることがより好ましい。被覆量が上記数値範囲内であれば、水性インキ組成物のハードケーキ化を十分に防止することができる。
顔料粒子の平均粒子径は、０．０１μｍ〜３０μｍであることが好ましく、０．０５μｍ〜２０μｍであることがより好ましく、０．１μｍ〜１０μｍであることがさらに好ましい。顔料粒子の平均粒子径が上記数値範囲内であれば、顔料粒子が水性インキ組成物中において沈降した場合であっても、その再分散性を十分に維持できる。また、平均粒子径が上記数値範囲内の顔料粒子を含む水性インキ組成物をマーカーなどの筆記用具に使用した場合、インキ吐出性を向上させることができる。なお、顔料粒子の平均粒子径は、一例としては、レーザー回折式粒度分布測定機（商品名「ＭｉｃｒｏｔｒａｃＨＲＡ９３２０−Ｘ１００」、日機装株式会社）を用いてレーザー回折法で測定される粒度分布の体積累積５０％時の粒子径（Ｄ５０）により測定することができる。本明細書では、顔料粒子の「平均粒子径」とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒子径のことを指すものとする。
水性インキ組成物における顔料粒子の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、１質量％〜４０質量％であることが好ましく、２質量％〜３０質量％であることがより好ましい。顔料粒子の含有量が上記数値範囲内であれば、インキ吐出性の低下を防止することができるとともに、水性インキ組成物、およびそれを用いて形成させた筆跡の隠蔽性を維持することができる。
（体質材）
本発明による水性インキ組成物は、体質材を含んでいる。体質材とは、組成物から形成される筆跡の強度や着色性などを改善するために用いられる材料である。本発明において体質材は従来知られている任意のものから選択することができるが、具体的には、カオリン、タルク、マイカ、クレー、ベントナイト、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。また、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、などのウィスカーなどを用いることもできる。これらのうち、特にカオリンが好ましい。これは被筆記面として紙を用いた場合、カオリンを用いることによって、顔料粒子が紙の繊維間に入り込むことを防ぐことができ、筆跡の発色性が高くなる効果が高いためである。
本発明による水性インキ組成物は、体質材を含んでいる。体質材とは、組成物から形成される筆跡の強度や着色性などを改善するために用いられる材料である。本発明において体質材は従来知られている任意のものから選択することができるが、具体的には、カオリン、タルク、マイカ、クレー、ベントナイト、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。また、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、などのウィスカーなどを用いることもできる。これらのうち、特にカオリンが好ましい。これは被筆記面として紙を用いた場合、カオリンを用いることによって、顔料粒子が紙の繊維間に入り込むことを防ぐことができ、筆跡の発色性が高くなる効果が高いためである。
水性インキ組成物における体質材の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、１質量％〜２０質量％であることが好ましく、５質量％〜１５質量％であることがより好ましい。体質材の含有量が上記数値範囲内であれば、インキ粘度が高くなりすぎること、ハードケーキ化、ならびに筆記する際のインキ吐出性の低下を防止することができる。さらに、水性インキ組成物、およびそれを用いて形成させた筆跡の隠蔽性を維持することができる。
（凝集分散剤）
本発明による水性インキ組成物は、凝集分散剤を含んでなる。ここで凝集分散剤とは顔料の粒子表面に吸着し、粒子を相互に離間させながら、粒子同士の距離を一定以上に保ち、粒子同士が直接凝集することを防ぐことができるものである。この結果、粒子の凝集が抑制され、凝集体が形成される場合であっても、相対的に密度の低い凝集体が形成される。特に、凝集分散剤は水溶性のものを用いることが好ましい。
本発明による水性インキ組成物は、凝集分散剤を含んでなる。ここで凝集分散剤とは顔料の粒子表面に吸着し、粒子を相互に離間させながら、粒子同士の距離を一定以上に保ち、粒子同士が直接凝集することを防ぐことができるものである。この結果、粒子の凝集が抑制され、凝集体が形成される場合であっても、相対的に密度の低い凝集体が形成される。特に、凝集分散剤は水溶性のものを用いることが好ましい。
このような凝集分散剤としては、多塩基酸のアルキロールアンモニウム塩が好ましく用いられる。多塩基酸は、複数の酸基を有していればよいが、より多数の酸基を有する酸性ポリマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリリン酸、などが挙げられる。また、これ以外にも、クロトン酸などの不飽和脂肪酸を重合させたポリマーも多塩基酸の例である。多塩基酸のアルキロールアンモニウム塩は、これらの多塩基酸にアルキロールアンモニウムを反応させることにより得ることができる。このような反応によって得られた塩は、下記の様な部分構造を含む。
−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（−Ｒ１）（−Ｒ２−ＯＨ）
ここで、Ｒ１はアルキル基、Ｒ２はアルキレン基である。本発明において用いられる分散凝集剤は、このような部分構造を有するポリマーが好ましい。このようなポリマーは、上記の構造を複数有していればよく、その分子量は特に限定されないが、質量平均分子量が１，０００〜１００，０００であることが好ましく、５，０００〜２０，０００であることがより好ましい。
−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（−Ｒ１）（−Ｒ２−ＯＨ）
ここで、Ｒ１はアルキル基、Ｒ２はアルキレン基である。本発明において用いられる分散凝集剤は、このような部分構造を有するポリマーが好ましい。このようなポリマーは、上記の構造を複数有していればよく、その分子量は特に限定されないが、質量平均分子量が１，０００〜１００，０００であることが好ましく、５，０００〜２０，０００であることがより好ましい。
また、用いられる顔料によっては、カルボキシル基などの酸性基が同様の機能を発揮することもある。すなわち、凝集分散剤として、酸性基を含むポリマー類を用いることもできる。
本発明において凝集分散剤は、上記のような基によって顔料粒子の表面に結合し、また他の凝集分散剤分子と水素結合することにより、ポリマーの主鎖構造が顔料粒子間に入り込み、顔料粒子同士を離間させるものと考えられる。
このような凝集分散剤は、一般に市販されており、例えばＡｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ ２０３、Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ ２０４、Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ ２０６、Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ ２５０、Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ Ｕ、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１０２、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１８０、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１９０、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１９１（いずれも商品名、ビックケミー株式会社より市販）、ＴＥＧＯ Ｄｉｓｐｅｒ６３０、ＴＥＧＯ Ｄｉｓｐｅｒ７００（いずれも商品名、エボニックデグサジャパン株式会社より市販）などが挙げられる。
（凝集コントロール剤）
本発明による水性インキ組成物は、凝集コントロール剤を含んでなる。凝集コントロール剤は、前記した凝集分散剤により形成された、相対的に密度の低い凝集体に対して結合し、さらに、体質材や後述する、硫酸金属塩やポリオレフィン樹脂粒子などを水性インキ組成物中に分散し、嵩高い凝集体を作ることができるものである。この凝集コントロール剤により、水性インキ組成物のハードケーキ化を防止し、嵩高い凝集体を作るため、再分散性を向上させることができる。凝集コントロール剤としては、例えば、セルロース誘導体を用いることができ、２種以上のセルロース誘導体を併用することもできる。
本発明による水性インキ組成物は、凝集コントロール剤を含んでなる。凝集コントロール剤は、前記した凝集分散剤により形成された、相対的に密度の低い凝集体に対して結合し、さらに、体質材や後述する、硫酸金属塩やポリオレフィン樹脂粒子などを水性インキ組成物中に分散し、嵩高い凝集体を作ることができるものである。この凝集コントロール剤により、水性インキ組成物のハードケーキ化を防止し、嵩高い凝集体を作るため、再分散性を向上させることができる。凝集コントロール剤としては、例えば、セルロース誘導体を用いることができ、２種以上のセルロース誘導体を併用することもできる。
セルロース誘導体としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロースおよびそれらの塩などが挙げられる。これらのうちカルボキシメチルセルロースは、顔料粒子及び体質材のハードケーキ化ならびに再分散性の低下を防止することができるので好ましい。これは、カルボキシメチルセルロースに含まれるカルボキシル基が、相対的に密度の低い凝集体に吸着しやすく、組成物中で均一に存在し、顔料粒子同士の凝集を阻害することができるとともに、前記の通り、体質材、硫酸金属塩やポリオレフィン樹脂粒子など分散することができ、凝集体を嵩高いものとすることができるためであると考えられる。また、カルボキシメチルセルロースは、他のセルロース誘導体と比較して熱的安定性が高く、組成物が加熱された際にも物性が変化することがないため好ましい。
水性インキ組成物における凝集コントロール剤の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、０．０５質量％〜１．０質量％であることが好ましく、０．１質量％〜０．５質量％であることがより好ましい。
（硫酸金属塩）
本発明による水性インキ組成物は、硫酸金属塩を含んでなる。硫酸金属塩は、インキに対して振動等の外部圧力を受けて、顔料粒子や体質材が沈降した際、顔料粒子や体質材が互いに密着し、最密充填してしまった場合でも、顔料粒子や体質材の間に硫酸金属塩が介在することによりハードケーキ化を抑制し、また、筆記の際は筆跡カスレを抑制し、優れた筆記性とする効果を有する。さらには、硫酸金属塩は、被筆記面に筆記した際は筆跡の発色性を向上させやすくする効果をも有するのである。硫酸金属塩としては、水溶性や非水溶性（難水溶性もしくは水不溶性）のものが挙げられるが、インキ組成物の凝集抑制効果や発色性の向上効果を奏するためには、水に対して非水溶性であることが好ましい。非水溶性の硫酸金属塩については、具体的に、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム等のアルカリ土類金属の硫酸塩や、硫酸チタン、硫酸鉛、硫酸銀等の遷移金属の硫酸塩や、塩基性硫酸銅、塩基性硫酸鉛、塩基性硫酸水銀、塩基性硫酸サマリウム等の塩基性硫酸金属塩等が挙げられる。硫酸金属塩のなかでは、アルカリ土類金属の硫酸塩が好ましく、さらには硫酸バリウムがより好ましい。これは、ハードケーキ抑制効果が高いためである。
硫酸金属塩について、従来技術では、体質材として好適に用いた技術はあるが、本発明では、顔料粒子や体質材の間に硫酸金属塩が介在することによりハードケーキ化を抑制すると共に、被筆記面に筆記した際は、発色性を向上させやすくし、さらに優れた筆記性とする効果を有することを見出したものである。
本発明による水性インキ組成物は、硫酸金属塩を含んでなる。硫酸金属塩は、インキに対して振動等の外部圧力を受けて、顔料粒子や体質材が沈降した際、顔料粒子や体質材が互いに密着し、最密充填してしまった場合でも、顔料粒子や体質材の間に硫酸金属塩が介在することによりハードケーキ化を抑制し、また、筆記の際は筆跡カスレを抑制し、優れた筆記性とする効果を有する。さらには、硫酸金属塩は、被筆記面に筆記した際は筆跡の発色性を向上させやすくする効果をも有するのである。硫酸金属塩としては、水溶性や非水溶性（難水溶性もしくは水不溶性）のものが挙げられるが、インキ組成物の凝集抑制効果や発色性の向上効果を奏するためには、水に対して非水溶性であることが好ましい。非水溶性の硫酸金属塩については、具体的に、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム等のアルカリ土類金属の硫酸塩や、硫酸チタン、硫酸鉛、硫酸銀等の遷移金属の硫酸塩や、塩基性硫酸銅、塩基性硫酸鉛、塩基性硫酸水銀、塩基性硫酸サマリウム等の塩基性硫酸金属塩等が挙げられる。硫酸金属塩のなかでは、アルカリ土類金属の硫酸塩が好ましく、さらには硫酸バリウムがより好ましい。これは、ハードケーキ抑制効果が高いためである。
硫酸金属塩について、従来技術では、体質材として好適に用いた技術はあるが、本発明では、顔料粒子や体質材の間に硫酸金属塩が介在することによりハードケーキ化を抑制すると共に、被筆記面に筆記した際は、発色性を向上させやすくし、さらに優れた筆記性とする効果を有することを見出したものである。
硫酸金属塩の形状は特に制限されず、粒状、球状、板状及び針状等を用いることができる。特には、ハードケーキ抑制効果が高い理由から、球状及び板状を用いることが好適である。
硫酸金属塩の平均粒子径は、０．００１μｍ〜１．０μｍであることが好ましく、０．０１μｍ〜０．２μｍであることが特に好ましい。硫酸金属塩の平均粒子径がこの範囲内であると、ハードケーキの生成を抑制する効果が高い。なお、硫酸金属塩粒子の平均粒子径は、一例として、走査型電子顕微鏡（型番「ＪＳＭ−６５１０Ａ」、日本電子株式会社）を用いて２千倍もしくは２万倍の倍率で撮影し、粒子の最も長い部分の長さを粒子径としたときの、無作為に選んだ１００個の粒子の粒子径平均値とすることで測定する方法などがある。
水性インキ組成物における硫酸金属塩の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、０．５質量％〜２０質量％の範囲であることが好ましく、２質量％〜１０質量％であることがより好ましく、より考慮すれば、２質量％〜７質量％であることが特に好ましい。硫酸金属塩の含有量が上記数値範囲内であれば、インキ粘度が高くなりすぎること、ハードケーキ化、ならびに筆記する際のインキ吐出性の低下を防止することができる。
前記顔料粒子と前記体質材との、インキ組成物全量に対する総含有量をＡ、前記硫酸金属塩のインキ組成物全量に対する総含有量をＢとした場合、０．００１≦Ｂ／Ａ≦１．０の範囲であることが好ましく、０．０１≦Ｂ／Ａ≦０．８の関係であることが好ましい、より考慮すれば、０．１≦Ｂ／Ａ≦０．７が好ましい。これは、上記数値範囲内であれば、よりハードケーキ化を抑制すると共に、被筆記面に筆記した際は筆跡の発色性を向上させ、優れた筆記性としやすいためである。
（溶媒）
溶媒としては、水、および水と有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水としては、イオン交換水、蒸留水および水道水などの慣用の水を用いることができる。また、水と有機溶媒との混合溶媒を用いる場合、有機溶剤としては、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ミネラルスピリットなどを用いることができる。グリセリン、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、ポリエチレングリコールなどの比較的沸点の高いジオール類またはトリオール類を用いることができるが、その配合量は少ないことが好ましい。なお、有機溶媒の含有率は、溶媒の総質量に対して、１質量％〜３０質量％であることが好ましく、１質量％〜２０質量％であることがより好ましい。特にジオール類またはトリオール類の含有率は１質量％〜１０質量％〜であることが好ましい。有機溶媒の含有率が溶媒の総質量に対して上記数値範囲内であれば、良好な、ドライアップ性能と筆跡乾燥性を両立させることができる。
溶媒としては、水、および水と有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水としては、イオン交換水、蒸留水および水道水などの慣用の水を用いることができる。また、水と有機溶媒との混合溶媒を用いる場合、有機溶剤としては、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ミネラルスピリットなどを用いることができる。グリセリン、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、ポリエチレングリコールなどの比較的沸点の高いジオール類またはトリオール類を用いることができるが、その配合量は少ないことが好ましい。なお、有機溶媒の含有率は、溶媒の総質量に対して、１質量％〜３０質量％であることが好ましく、１質量％〜２０質量％であることがより好ましい。特にジオール類またはトリオール類の含有率は１質量％〜１０質量％〜であることが好ましい。有機溶媒の含有率が溶媒の総質量に対して上記数値範囲内であれば、良好な、ドライアップ性能と筆跡乾燥性を両立させることができる。
水性インキ組成物における溶媒の含有量は、組成物の総質量を基準として、２０質量％〜９０質量％であることが好ましく、３０質量％〜８０質量％であることがより好ましい。溶媒の含有量は、上記数値範囲内であれば、各成分を安定的に溶解または分散することができ、水性インキ組成物中で再分散性が容易な嵩高い凝集体を作ることができる。ことができる。
（アクリル樹脂）
本発明の水性インキ組成物は、アクリル樹脂を含んでも良い。本発明においてアクリル樹脂とは、繰り返し単位にアクリル酸またはメタクリル酸を含むポリマーであり、水性インキ組成物にアクリル樹脂を含有させると、理由は定かではないが、ハードケーキ抑制効果をより向上させることができる。また、水性インキ組成物の定着性を向上させ、これを用いて形成される筆記線の耐擦性をさらに向上させる効果を得ることも可能である。
本発明の水性インキ組成物は、アクリル樹脂を含んでも良い。本発明においてアクリル樹脂とは、繰り返し単位にアクリル酸またはメタクリル酸を含むポリマーであり、水性インキ組成物にアクリル樹脂を含有させると、理由は定かではないが、ハードケーキ抑制効果をより向上させることができる。また、水性インキ組成物の定着性を向上させ、これを用いて形成される筆記線の耐擦性をさらに向上させる効果を得ることも可能である。
本発明に用いることができるアクリル樹脂は、水溶性アクリル樹脂、難水溶性アクリル樹脂が挙げられ、単独もしくは２種以上を用いることができる。ハードケーキ抑制効果を考慮すれば、本発明の水性インキ組成物は難水溶性アクリル樹脂を含有することが好ましい。難水溶性アクリル樹脂としては、アクリル酸エステル樹脂、アクリルスチレン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂などを用いることができる。これらの難水溶性アクリル樹脂はそれ自体が水に難水溶性であり、通常、エマルションとして用いられることが多い。これらのアクリル樹脂の中でも、より筆記線の定着性、耐擦性を向上させることを考慮すれば、アクリル樹脂エマルジョンが好ましく、さらに好ましくは、自己架橋型のアクリルスチレン共重合樹脂エマルジョンが好ましい。
上記アクリル樹脂の分子量は特に限定されないが、一般に質量平均分子量で１，０００〜１，０００，０００のものが用いられる。
本発明に用いることができるアクリル樹脂としては具体的には、ＪＯＮＣＲＹＬシリーズ（ＢＡＳＦ社製）、プライマルＡＣシリーズ （ローム・アンド・ハース・ジャパン株式会社製）、ＪＳＲＡＥシリーズ（ＪＳＲ株式会社製）、モビニールシリーズ（日本合成化学工業株式会社製）ニカゾールシリーズ（日本カーバイド工業株式会社製）、ウルトラゾールシリーズ（アイカ工業株式会社）などが挙げられる。
水性インキ組成物におけるアクリル樹脂の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、０．５質量％〜１０質量％であることが好ましく、２質量％〜６質量％であることがより好ましい。
（ポリオレフィン樹脂粒子）
本発明による組成物は、必要に応じてポリオレフィン樹脂を含むことができる。ポリオレフィン樹脂粒子の材料としては、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ならびにそれらの混合物が挙げられる。また、ポリオレフィンは、直鎖状ポリオレフィン、分岐鎖を有するポリオレフィン、官能基が導入された変性ポリオレフィンなどであってもよい。例えば、ポリオレフィンとしてポリエチレンを用いる場合には、低密度ポリエチレン、直鎖状低分子ポリエチレン、高密度ポリエチレン、変性ポリエチレン、変性高密度ポリエチレンなどを用いることができる。これらのポリオレフィンの分子量は特に限定されないが、例えば質量平均分子量が５００〜１００，０００であるポリオレフィンが好ましく、重量平均分子量が８００〜５，０００であることがさらに好ましい。ポリオレフィン樹脂粒子の質量平均分子量が上記数値範囲内であれば、この水性インキ組成物をマーカーなどの筆記具に用いて筆記を行った場合に、形成される筆記線に対し、より高い滑性と、それに伴う高い耐擦性を付与することができ、良好な筆跡を得ることができる。ポリオレフィン樹脂粒子は、必要に応じてポリオレフィン以外の材料を含んでいてもよい。
本発明による組成物は、必要に応じてポリオレフィン樹脂を含むことができる。ポリオレフィン樹脂粒子の材料としては、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ならびにそれらの混合物が挙げられる。また、ポリオレフィンは、直鎖状ポリオレフィン、分岐鎖を有するポリオレフィン、官能基が導入された変性ポリオレフィンなどであってもよい。例えば、ポリオレフィンとしてポリエチレンを用いる場合には、低密度ポリエチレン、直鎖状低分子ポリエチレン、高密度ポリエチレン、変性ポリエチレン、変性高密度ポリエチレンなどを用いることができる。これらのポリオレフィンの分子量は特に限定されないが、例えば質量平均分子量が５００〜１００，０００であるポリオレフィンが好ましく、重量平均分子量が８００〜５，０００であることがさらに好ましい。ポリオレフィン樹脂粒子の質量平均分子量が上記数値範囲内であれば、この水性インキ組成物をマーカーなどの筆記具に用いて筆記を行った場合に、形成される筆記線に対し、より高い滑性と、それに伴う高い耐擦性を付与することができ、良好な筆跡を得ることができる。ポリオレフィン樹脂粒子は、必要に応じてポリオレフィン以外の材料を含んでいてもよい。
ポリオレフィン樹脂粒子の形状は、特に限定されず、不定形、球状、針状、板状、方形など任意の形状をとることができる。
ポリオレフィン樹脂粒子の平均粒子径は、０．１μｍ〜３５μｍであることが好ましい。ポリオレフィン樹脂粒子の平均粒子径が上記数値範囲内であれば、この水性インキ組成物をマーカーなどの筆記具に用いて筆記を行った場合に、形成される筆記線に対し、より高い滑性と、それに伴う高い耐擦性を付与することができ、良好な筆跡を得ることができる。また、高い耐擦性を付与するという観点からは、０．１μｍ〜２５μｍであることがより好ましく、０．５μｍ〜２０μｍであることがさらに好ましく、０．５μｍ〜１５μｍであることが特に好ましい。ポリオレフィン樹脂粒子の平均粒子径は、コールターカウンター法により測定することができる。
本発明に用いることができるポリオレフィン樹脂粒子としては、具体的には、ケミパールＷシリーズ、ケミパールＭシリーズ（いずれも商品名、三井化学株式会社より市販）、Ｃｅｒａｆｌｏｕｒｅシリーズ、Ａｑｕａｃｅｒシリーズ、Ａｑｕａｍａｔシリーズ（いずれも商品名、ビックケミー株式会社より市販）などが挙げられる。
水性インキ組成物におけるポリオレフィン樹脂粒子の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、０．０１〜１０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがより好ましく、２〜５質量％であると最も好ましい。ポリオレフィン樹脂粒子の含有量が上記数値範囲内であれば、インキ吐出性を維持することができるとともに、筆記線に対し、より高い滑性を付与することができる。
（補色顔料）
本発明による水性インキ組成物は、得られる筆記線の色彩を調整するため、補色顔料を含んでいてもよい。特に、主たる顔料粒子として白色の酸化チタンを選択した場合、補色顔料との組み合わせにより種々の発色を実現できる。補色顔料は、特に限定されず、赤、青、黄、緑、白、黒など様々な色の顔料を用いることができる。補色顔料としては、例えば、ＳＰシリーズ（冨士色素株式会社製）ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒＣｏｌｏｕｒシリーズ（山陽色素株式会社製）、ルミコールシリーズ（日本蛍光化学株式会社製）などが挙げられる。
本発明による水性インキ組成物は、得られる筆記線の色彩を調整するため、補色顔料を含んでいてもよい。特に、主たる顔料粒子として白色の酸化チタンを選択した場合、補色顔料との組み合わせにより種々の発色を実現できる。補色顔料は、特に限定されず、赤、青、黄、緑、白、黒など様々な色の顔料を用いることができる。補色顔料としては、例えば、ＳＰシリーズ（冨士色素株式会社製）ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒＣｏｌｏｕｒシリーズ（山陽色素株式会社製）、ルミコールシリーズ（日本蛍光化学株式会社製）などが挙げられる。
水性インキ組成物における補色顔料の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、０．０１〜１５質量％であることが好ましく、０．１〜１０質量％であることがより好ましい。
（界面活性剤）
水性インキ組成物は、界面活性剤を含んでなることが好ましい。前記界面活性剤は、構造中にアセチレン結合を有する界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、およびコハク酸系界面活性剤の中から、１種以上選択して用いることが好ましい。水性インキ組成物に上記のような界面活性剤を含有させることで、表面張力を下げて、フィルムなど非浸透性の記録媒体に対する水性インキ組成物のぬれ性を改善し、該非浸透性の記録媒体に対する筆跡カスレ・中抜けなど良好として、筆記性を向上することができる。
水性インキ組成物は、界面活性剤を含んでなることが好ましい。前記界面活性剤は、構造中にアセチレン結合を有する界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、およびコハク酸系界面活性剤の中から、１種以上選択して用いることが好ましい。水性インキ組成物に上記のような界面活性剤を含有させることで、表面張力を下げて、フィルムなど非浸透性の記録媒体に対する水性インキ組成物のぬれ性を改善し、該非浸透性の記録媒体に対する筆跡カスレ・中抜けなど良好として、筆記性を向上することができる。
前記界面活性剤の中でも、アセチレン結合を有する界面活性剤は非常に安定性が高く、ぬれ性の改善効果を持続的に発揮することができ、該非浸透性の記録媒体に対する筆跡カスレ・中抜けなど良好として、筆記性を向上するため、好ましい。アセチレン結合を有する界面活性剤としては、例えば、アセチレンアルコール系界面活性剤、およびアセチレングリコール系界面活性剤等が挙げられる。特に、アセチレングリコール系界面活性剤は、筆記後の筆記線の揮発性、すなわち乾燥性に優れることで、短時間で耐擦性を付与することができるため、好ましい。
（その他）
また、水性インキ組成物は、必要に応じて、界面活性剤、防腐剤、濡れ剤、消泡剤、防錆剤、ｐＨ調整剤、気泡抑制剤、気泡吸収剤、剪断減粘性付与剤および粘度調整剤などを含んでいてもよい。
また、水性インキ組成物は、必要に応じて、界面活性剤、防腐剤、濡れ剤、消泡剤、防錆剤、ｐＨ調整剤、気泡抑制剤、気泡吸収剤、剪断減粘性付与剤および粘度調整剤などを含んでいてもよい。
（筆記具用水性インキ組成物）
本発明による水性インキ組成物の粘度は低いことが好ましい。組成物の粘度の測定はＥ型回転粘度計（ブルックフィールド社製）を用いて行うことができる。具体的には、２０℃における水性インキ組成物の粘度は、回転数が１００ｒｐｍ（剪断速度３８０ｓｅｃ−１）の条件で測定した場合、１〜３０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、５〜２０ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。また、回転数が１０ｒｐｍ（剪断速度３８ｓｅｃ−１）の条件で測定した場合、１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０〜４０ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。水性インキ組成物の粘度が上記数値範囲内であれば、マーカーなどの筆記用具に使用した場合のインキ吐出性を向上させることができ、またフィルムなど非浸透性の記録媒体への筆記性が向上する。
本発明による水性インキ組成物の粘度は低いことが好ましい。組成物の粘度の測定はＥ型回転粘度計（ブルックフィールド社製）を用いて行うことができる。具体的には、２０℃における水性インキ組成物の粘度は、回転数が１００ｒｐｍ（剪断速度３８０ｓｅｃ−１）の条件で測定した場合、１〜３０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、５〜２０ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。また、回転数が１０ｒｐｍ（剪断速度３８ｓｅｃ−１）の条件で測定した場合、１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０〜４０ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。水性インキ組成物の粘度が上記数値範囲内であれば、マーカーなどの筆記用具に使用した場合のインキ吐出性を向上させることができ、またフィルムなど非浸透性の記録媒体への筆記性が向上する。
本発明による水性インキ組成物の２０℃における粘性指数ｎは、０．４〜１．０であることが好ましく、０．５〜１．０であることがより好ましい。ここで、粘性指数ｎは、Ｓ＝αＤｎで示される粘性式中のｎを指す。なお、Ｓは剪断応力（ｄｙｎ／ｃｍ２＝０．１Ｐａ）、Ｄは剪断速度（ｓｅｃ−１）、αは粘性係数を示す。粘性指数ｎは、Ｅ型回転粘度計（ＤＶ−ＩＩ＋Ｐｒｏ、コーン型ローターＣＰＥ−４２、ブルックフィールド社製）を用いてインキ粘度を測定して、算出することができる。水性インキ組成物の粘性指数ｎが上記数値範囲内であれば、マーカーなどの筆記用具に使用した場合のインキ吐出性を向上させることができ、特にフィルムなど非浸透性の記録媒体への筆記性を向上することができる。
水性インキ組成物のｐＨは、６〜１０であることが好ましく、７〜９であることがより好ましい。水性インキ組成物のｐＨが上記数値範囲内であれば、インキの変色やインキ粘度が高くなることなどがなく、インキに影響がなく、用いることができる。本発明において、ｐＨの値は、例えばＩＭ−４０Ｓ型ｐＨメーター（東亜ディーケーケー株式会社製）により２０℃にて測定することができる。
本願発明による水性インキ組成物が、優れた再分散性を発現する理由は、詳細には解明されていないが、以下の様なメカニズムによるものと推定される。
水性インキ組成物として顔料粒子と体質材だけを溶媒に分散させた場合、これらの成分は容易に沈降してハードケーキを形成してしまう。このため、一般的には各成分を分散させるための助剤が添加される。例えば、本発明において用いられる凝集分散剤は、顔料組成物の分散助剤として知られている。この凝集分散剤を顔料粒子および体質材に添加した場合には、凝集分散剤だけでは、顔料粒子と体質材を十分に分散することができず、相対的に比重の大きい顔料粒子が底に沈降し、その上に体質材が堆積して、ハードケーキが形成されてしまう。これは、顔料粒子に凝集分散剤が吸着して、相対的に密度の低い凝集体を形成するが、その凝集体と体質材との比重の差と粒子径の差が大きく、分離するためと考えられる。
本発明における水性インキ組成物は、さらに凝集コントロール剤と、硫酸金属塩とをさらに組み合わせて、このような課題を解決したものである。
本発明による水性インキ組成物の場合、顔料粒子に対して凝集分散剤が吸着して、相対的に密度の低い凝集体が形成され、この凝集体と凝集コントロール剤が結合してネットワーク構造を形成し、その隙間に体質材や硫酸金属塩が閉じ込められることにより、凝集コントロール材が形成するネットワーク内に分散される。。この結果、本発明による水性インキ組成物は、放置によって分離することも、ハードケーキ化することも少なく、さらにインキに対して振動等によって顔料粒子や体質材の沈降が起こって、顔料粒子や体質材が互いに密着し、最密充填してしまった場合でも、硫酸金属塩が介在することによりハードケーキ化を防ぐため、容易に再分散するものと考えられる。
さらに、アクリル樹脂を用いることにより、アクリル樹脂は凝集体と凝集コントロール剤の間に介在し、凝集体や凝集コントロール剤と結合して、より強固なネットワーク構造が形成されるため、水性インキ組成物の分離やハードケーキ化の抑制効果がさらに向上する。また、アクリル樹脂はインキ組成物中で、凝集体の周りに付着するが、補色顔料を用いた際には、凝集体の周りに付着したアクリル樹脂に補色顔料が付着する。この結果、インキ組成物中で補色顔料が分離することが少なくなるため、筆跡の発色性が向上することができる。
また、本発明による水性インキ組成物は、ポリオレフィン樹脂粒子を含むことにより、耐擦過性が著しく改良される。この理由は、以下の様な理由によるものと推定される。本発明による水性インキ組成物を用いて形成させた筆跡は、被筆記表面に前記した相対的に密度の低い凝集体とポリオレフィン樹脂粒子とが配置されることで形成されている。ここで、ポリオレフィン樹脂粒子は凝集体に比較して大きいため、筆跡表面が擦過された場合には、まずポリオレフィン樹脂粒子の上部が擦過さる。この時、ポリオレフィン樹脂粒子は摩擦抵抗が低いため、筆跡が剥がれるなどの影響を受けない。そして、擦過が進むと、ポリオレフィン樹脂粒子に力が加わることや摩擦熱などにより変形して、筆跡表面を被覆していく。この結果、筆跡表面がポリオレフィン樹脂で被覆されるが、ポリオレフィン樹脂により、筆跡表面の摩擦係数が低くなり、筆跡が保護されるものと推定される。
本発明による水性インキ組成物は、従来知られている任意の方法により製造することができる。具体的には、前記各成分を必要量配合し、プロペラ攪拌、ホモディスパー、またはホモミキサーなどの各種攪拌機やビーズミルなどの各種分散機などにて混合し、製造することができる。
（筆記具）
本発明の水性インキ組成物は、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芯またはボールペンチップなどをペン先としたマーキングペンやボールペン、金属製のペン先を用いた万年筆などの筆記具に用いることができる。その中でも、フィルムなど非浸透性の記録媒体に対する筆記性を良好にするには、ペン芯が繊維チップ、フェルトチップであることが好ましい。特には、マーキングペンに用いることが好ましい。また、前記ペン芯の気孔率は、５０〜８０％とすることが好ましい。前記ペン芯の気孔率が上記数値範囲内であれば、前記顔料の目詰まりがなく、適切なインキ吐出量を維持することができる。
本発明の水性インキ組成物は、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芯またはボールペンチップなどをペン先としたマーキングペンやボールペン、金属製のペン先を用いた万年筆などの筆記具に用いることができる。その中でも、フィルムなど非浸透性の記録媒体に対する筆記性を良好にするには、ペン芯が繊維チップ、フェルトチップであることが好ましい。特には、マーキングペンに用いることが好ましい。また、前記ペン芯の気孔率は、５０〜８０％とすることが好ましい。前記ペン芯の気孔率が上記数値範囲内であれば、前記顔料の目詰まりがなく、適切なインキ吐出量を維持することができる。
本発明の筆記具は、水性インキ組成物を直に充填する構成のものであってもよく、水性インキ組成物を充填することのできるインキ収容体またはインキ吸蔵体を備えるものであってもよい。
本発明の筆記具の出没機構は、特に限定されず、ペン先を覆うキャップを備えたキャップ式、ノック式、回転式およびスライド式などが挙げられる。また、軸筒内にペン先を収容可能な出没式であってもよい。
また、筆記具におけるインキ供給機構についても特に限定されるものではなく、例えば、（１）繊維束などからなるインキ誘導芯をインキ流量調節部材として備え、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、（２）櫛溝状のインキ流量調節部材を備え、これを介在させ、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、（３）弁機構によるインキ流量調節部材を備え、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、および（４）ペン先を具備したインキ収容体または軸筒より、水性インキ組成物を直接、ペン先に供給する機構などを挙げることができる。
一実施形態において、筆記具は、マーキングペンであり、ペン先は、特に限定されず、例えば、繊維チップ、フェルトチップまたはプラスチックチップなどであってよく、さらに、その形状は、砲弾型、チゼル型または筆ペン型などであってよい。
一実施形態において、筆記具は、ボールペンであり、インキ逆流防止体を備えたボールペンであることが好ましい。
本発明を諸例を用いて説明すると以下の通りである。
（実施例１）
下記原材料および配合量にて、室温で１時間攪拌混合することにより、筆記具用インキ組成物を得た。得られた水性インキ組成物の粘度をＥ型回転粘度計（ＤＶ−ＩＩ＋Ｐｒｏ、コーン型ローターＣＰＥ−４２、ブルックフィールド社製）により測定し、その粘度を元に粘性指数を算出した。具体的には、２０℃、剪断速度３８０ｓｅｃ−１（回転速度１００ｒｐｍ）における粘度は１２．１ｍＰａ・ｓであり、剪断速度３８ｓｅｃ−１（回転速度１０ｒｐｍ）における粘度は２５．０ｍＰａ・ｓであった。これらの粘度から粘性指数は０．７０と算出された。さらに、ＩＭ−４０Ｓ型ｐＨメーター（東亜ディーケーケー株式会社製）を用いて、２０℃にて水性インキ組成物のｐＨを測定した結果、ｐＨは７．８であった。
・顔料粒子 ２５質量％
（表面がアルミナ処理された酸化チタン粒子、平均粒子径：０．２１μｍ、テイカ株式会社製、商品名：ＪＲ−４０５）
・体質材 ６質量％
（カオリン、 平均粒子径０．８μｍ、ＢＡＳＦ株式会社製、商品名：Ｓａｔｉｎｔｏｎｅ ５ＨＢ）
・凝集分散剤 １．８５質量％
（高分子量酸性ポリマーのアルキロールアンモニウム塩、ビックケミー株式会社製、商品名：Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ ２５０）
凝集コントロール剤 ２質量％
（カルボキシメチルセルロース、１０％水溶液、第一工業製薬株式会社製、商品名：セロゲンＦ−９０７Ａ）
・硫酸金属塩 ５質量％
（硫酸バリウム、水不溶性、平均粒子径０．０５μm、堺化学工業株式会社製、商品名：ＢＡＲＩＦＩＮＥ ＢＦ-２１）
・アクリル樹脂 ７質量％
（固形分含有量４０％、ＢＡＳＦ株式会社製、商品名：ＪＯＮＣＲＹＬ ＰＤＸ−７３７０）
・補色顔料 ２質量％
（青色顔料、山陽色素株式会社製、商品名：ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒＣｏｌｏｕｒ ＢＬＵＥ ＧＬＬ−Ｅ）
・濡れ剤 ０．４質量％
（アセチレングリコール、日信化学工業株式会社製、商品名：ダイノール６０４）
・消泡剤 ０．３質量％
（ビックケミー株式会社製、商品名ＢＹＫ−０２４）
・防腐剤 ０．２質量％
（ロンザジャパン株式会社製、商品名：プロキセルＸＬ−２）
・イオン交換水 ５０．２５質量％
（実施例１）
下記原材料および配合量にて、室温で１時間攪拌混合することにより、筆記具用インキ組成物を得た。得られた水性インキ組成物の粘度をＥ型回転粘度計（ＤＶ−ＩＩ＋Ｐｒｏ、コーン型ローターＣＰＥ−４２、ブルックフィールド社製）により測定し、その粘度を元に粘性指数を算出した。具体的には、２０℃、剪断速度３８０ｓｅｃ−１（回転速度１００ｒｐｍ）における粘度は１２．１ｍＰａ・ｓであり、剪断速度３８ｓｅｃ−１（回転速度１０ｒｐｍ）における粘度は２５．０ｍＰａ・ｓであった。これらの粘度から粘性指数は０．７０と算出された。さらに、ＩＭ−４０Ｓ型ｐＨメーター（東亜ディーケーケー株式会社製）を用いて、２０℃にて水性インキ組成物のｐＨを測定した結果、ｐＨは７．８であった。
・顔料粒子 ２５質量％
（表面がアルミナ処理された酸化チタン粒子、平均粒子径：０．２１μｍ、テイカ株式会社製、商品名：ＪＲ−４０５）
・体質材 ６質量％
（カオリン、 平均粒子径０．８μｍ、ＢＡＳＦ株式会社製、商品名：Ｓａｔｉｎｔｏｎｅ ５ＨＢ）
・凝集分散剤 １．８５質量％
（高分子量酸性ポリマーのアルキロールアンモニウム塩、ビックケミー株式会社製、商品名：Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ ２５０）
凝集コントロール剤 ２質量％
（カルボキシメチルセルロース、１０％水溶液、第一工業製薬株式会社製、商品名：セロゲンＦ−９０７Ａ）
・硫酸金属塩 ５質量％
（硫酸バリウム、水不溶性、平均粒子径０．０５μm、堺化学工業株式会社製、商品名：ＢＡＲＩＦＩＮＥ ＢＦ-２１）
・アクリル樹脂 ７質量％
（固形分含有量４０％、ＢＡＳＦ株式会社製、商品名：ＪＯＮＣＲＹＬ ＰＤＸ−７３７０）
・補色顔料 ２質量％
（青色顔料、山陽色素株式会社製、商品名：ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒＣｏｌｏｕｒ ＢＬＵＥ ＧＬＬ−Ｅ）
・濡れ剤 ０．４質量％
（アセチレングリコール、日信化学工業株式会社製、商品名：ダイノール６０４）
・消泡剤 ０．３質量％
（ビックケミー株式会社製、商品名ＢＹＫ−０２４）
・防腐剤 ０．２質量％
（ロンザジャパン株式会社製、商品名：プロキセルＸＬ−２）
・イオン交換水 ５０．２５質量％
（実施例２〜２６、比較例１〜４）
実施例１に対して、配合する成分の種類や添加量を表１〜３に示したとおりに変更して、実施例２〜２６、比較例１〜４のインキ組成物を得た。ただし、比較例３のインキ組成物についてはインキ化ができなかったため、評価を行わなかった。
実施例１に対して、配合する成分の種類や添加量を表１〜３に示したとおりに変更して、実施例２〜２６、比較例１〜４のインキ組成物を得た。ただし、比較例３のインキ組成物についてはインキ化ができなかったため、評価を行わなかった。
・酸化チタン（１） ＪＲ−４０５（Ａｌ２Ｏ３処理、平均粒子径：０．２１μｍ、テイカ株式会社製）
・酸化チタン（２） ＪＲ−６００（Ａｌ２Ｏ３処理、平均粒子径：０．２５μｍ、テイカ株式会社製）
・酸化チタン（３） ＪＲ−７０１（ＺｎＯ・ＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３処理、平均粒子径：０．２７μｍ、テイカ株式会社製）
・酸化チタン（４） ＧＴＡ−１００（ＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３処理、平均粒子径：０．２６μｍ、堺化学工業株式会社製）
・カオリン （Ｓａｔｉｎｔｏｎｅ ５ＨＢ、平均粒子径：０．８μｍ、ＢＡＳＦ株式会社製）
・Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ ２５０ （高分子量酸性ポリマーのアルキロールアンモニウム塩、ビックケミー株式会社製）
・ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１９０（顔料と親和性のあるブロック共重合物 ビッグケミー株式会社製）
・ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１０２（酸性基を含有するコポリマー ビックケミー株式会社製）
・カルボキシメチルセルロース（第一工業製薬株式会社製、商品名：セロゲンＦ-９０７Ａ）
・ヒドロキシプロピルセルロース（１０％分散液、信越化学工業株式会社製、商品名：メトローズ６５ＳＨ−５０）
・硫酸金属塩（１） 硫酸バリウム（水不溶性、平均粒子径：０．０５μm、堺化学工業株式会社製、商品名：超微粒子硫酸バリウム ＢＡＲＩＦＩＮＥ ＢＦ−２１）
・硫酸金属塩（２） 硫酸バリウム（水不溶性、５８質量％分散液、平均粒子径：０．１２μｍ、レジノカラー工業株式会社製、商品名：超微粒子硫酸バリウム分散体 バリクリアＢＦ−２０ＦＷ）
・硫酸金属塩（３） 硫酸バリウム（水不溶性、平均粒子径：０．３μｍ、堺化学工業株式会社製、商品名：表面処理硫酸バリウム ＢＡＲＩＡＣＥ Ｂ−３０）
＊硫酸金属塩（１）、硫酸金属塩（３）の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡（型番「ＪＳＭ−６５１０Ａ」、日本電子株式会社）を用いて２千倍もしくは２万倍の倍率で撮影し、粒子の最も長い部分の長さを粒子径としたときの、無作為に選んだ１００個の粒子の粒子径平均値である。
＊硫酸金属塩（２）の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定機（商品名「マイクロトラックＭＴ３０００」、マイクロトラック・ベル株式会社）を用いてレーザー回折法で測定された粒度分布の体積累積５０％時の粒子径（Ｄ５０）である。
・アクリル樹脂（１） アクリル樹脂エマルジョン（難水溶性、固形分含有量４０％、ＢＡＳＦ株式会社製、商品名：ＪＯＮＣＲＹＬ ＰＤＸ−７３７０）
・アクリル樹脂（２） 自己架橋型アクリルスチレン共重合樹脂エマルジョン（難水溶性、固形分含有量３８％、ＢＡＳＦ株式会社製、商品名：ＪＯＮＣＲＹＬ ＰＤＸ−７４３０）
・アクリル樹脂（３）水溶性アクリル樹脂（スチレンアクリル酸共重合体水溶液、固形分量２７％、ＢＡＳＦ株式会社製、商品名：ＪＯＮＣＲＹＬ ＪＤＸ−６１８０）
・ポリオレフィン樹脂粒子（１） 変性ポリエチレンワックス（平均粒子径：８μｍ、固形分：１００％、ビックケミー株式会社製、商品名：Ｃｅｒａｆｌｏｕｒｅ９２９）
・ポリオレフィン樹脂粒子（２） 変性ポリエチレンワックス（平均粒子径：６μｍ、固形分：１００％、ビックケミー株式会社製、商品名：Ｃｅｒａｆｌｏｕｒｅ９２５）
・ポリオレフィン樹脂粒子（３） 低密度ポリエチレン（平均粒子径：６μｍ、４０％ディスパージョン、三井化学株式会社製、商品名：ケミパールＭ２００）
・ポリオレフィン樹脂粒子（４） 低密度ポリエチレン（平均粒子径：０．６μｍ ４０％ディスパージョン 三井化学株式会社製、商品名：ケミパールＷ４００５）
・ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒＣｏｌｏｕｒ Ｂｌａｃｋ Ｃ−Ｅ（有機顔料 山陽色素株式会社製）
・ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒＣｏｌｏｕｒ ＢＬＵＥ ＧＬＬ−Ｅ（有機顔料 山陽色素株式会社製）
・ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒＣｏｌｏｕｒ ＲＥＤ １３２１−Ｅ（有機顔料 山陽色素株式会社製）
調製した水性インキ組成物について、下記の通り、評価を行った。得られた結果は表１〜３に記載したとおりであった。
（再分散性の評価）
水性インキ組成物を、直径１５ｍｍの密閉ガラス試験管に入れて、常温にて１４日間放置した。その後、一度沈降した各ガラス試験管を上下に振とうして、水性インキ組成物の再分散状態を目視により観察した。下記基準に従って、凝集状態を評価した。
Ａ：振とうにより、容易に再分散された
Ｂ：振とうにより再分散されるが、時間がかかったもの
Ｃ：振とうにより十分に再分散されないもの
Ｄ：振とうしても再分散しないもの
（再分散性の評価）
水性インキ組成物を、直径１５ｍｍの密閉ガラス試験管に入れて、常温にて１４日間放置した。その後、一度沈降した各ガラス試験管を上下に振とうして、水性インキ組成物の再分散状態を目視により観察した。下記基準に従って、凝集状態を評価した。
Ａ：振とうにより、容易に再分散された
Ｂ：振とうにより再分散されるが、時間がかかったもの
Ｃ：振とうにより十分に再分散されないもの
Ｄ：振とうしても再分散しないもの
（筆記性の評価（１））
ペン先には、気孔率６０％の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーカーにより、筆記試験用紙に筆記を行った。その際の筆記性能を目視により観察した。なお、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した筆記用紙を用いた。
Ａ：かすれもなく、筆跡が良好なもの
Ｂ：若干かすれはあるものの実用上問題がないもの
Ｃ：かすれがあるが、実用可能なもの
Ｄ：かすれがひどく、実用上懸念があるもの
Ｅ：かすれがひどく、筆跡の認識ができず、実用不可能なもの
Ｆ：インキ出が多すぎ、筆跡の認識ができず、実用不可能なもの
ペン先には、気孔率６０％の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーカーにより、筆記試験用紙に筆記を行った。その際の筆記性能を目視により観察した。なお、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した筆記用紙を用いた。
Ａ：かすれもなく、筆跡が良好なもの
Ｂ：若干かすれはあるものの実用上問題がないもの
Ｃ：かすれがあるが、実用可能なもの
Ｄ：かすれがひどく、実用上懸念があるもの
Ｅ：かすれがひどく、筆跡の認識ができず、実用不可能なもの
Ｆ：インキ出が多すぎ、筆跡の認識ができず、実用不可能なもの
（筆記性の評価（２））
ペン先には、気孔率６０％の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーカーをチップ上向きで１４日間放置し、その後、筆記試験用紙に筆記を行った。その際の筆記性能を目視により観察した。なお、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した筆記用紙を用いた。
Ａ：筆跡が良好なもの
Ｂ：若干初筆が薄くなるが実用上問題がないもの
Ｃ：初筆が薄くなるが実用可能なもの
Ｄ：初筆が薄くなり、良好な筆跡になるまで時間がかかり実用上懸念があるもの
Ｅ：筆記できず、実用不可能なもの
ペン先には、気孔率６０％の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーカーをチップ上向きで１４日間放置し、その後、筆記試験用紙に筆記を行った。その際の筆記性能を目視により観察した。なお、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した筆記用紙を用いた。
Ａ：筆跡が良好なもの
Ｂ：若干初筆が薄くなるが実用上問題がないもの
Ｃ：初筆が薄くなるが実用可能なもの
Ｄ：初筆が薄くなり、良好な筆跡になるまで時間がかかり実用上懸念があるもの
Ｅ：筆記できず、実用不可能なもの
（筆跡発色性の評価）
ペン先には、気孔率６０％の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーカーにより、筆記試験用紙に筆記を行った。その際の筆跡の発色性を目視により観察した。なお、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した筆記用紙を用いた。
Ａ：筆跡に色ムラが無く、良好なもの
Ｂ：若干筆跡に色ムラがあるが、実用上問題のないもの
Ｃ：筆跡に色ムラがあり、実用上懸念があるもの
ペン先には、気孔率６０％の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーカーにより、筆記試験用紙に筆記を行った。その際の筆跡の発色性を目視により観察した。なお、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した筆記用紙を用いた。
Ａ：筆跡に色ムラが無く、良好なもの
Ｂ：若干筆跡に色ムラがあるが、実用上問題のないもの
Ｃ：筆跡に色ムラがあり、実用上懸念があるもの
（筆跡乾燥性の評価）
ペン先には、気孔率６０％の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーカーにより、筆記試験用紙に筆記を行った。その際の筆記乾燥性を目視により観察した。なお、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した筆記用紙を用いた。
Ａ：５秒後、筆跡を手で擦っても、筆跡が流れず、問題がないもの
Ｂ：１０秒後、筆跡を手で擦っても、筆跡が流れず、問題がないもの
Ｃ：筆跡が流れなくなるのに、１５秒以上かかり、問題があるもの
ペン先には、気孔率６０％の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーカーにより、筆記試験用紙に筆記を行った。その際の筆記乾燥性を目視により観察した。なお、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した筆記用紙を用いた。
Ａ：５秒後、筆跡を手で擦っても、筆跡が流れず、問題がないもの
Ｂ：１０秒後、筆跡を手で擦っても、筆跡が流れず、問題がないもの
Ｃ：筆跡が流れなくなるのに、１５秒以上かかり、問題があるもの
（耐擦性試験の評価）
ペン先には、気孔率６０％の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーカーにより、筆記試験用紙及びポリプロピレン製シート上に筆記を行った。この筆記線を１日放置後、学振型摩擦堅牢度試験機（テスター産業社製）を用いて、荷重２００ｇ下・綿布にて５０往復擦り、擦った後の筆跡を初期の筆跡と比べて、下記基準に従って、耐擦性を評価した。なお、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した筆記用紙を用いた
Ａ：筆跡剥離がないもの
Ｂ：筆跡剥離が若干あるものの実用上問題がないもの
Ｃ：筆跡剥離があるが、実用可能なもの
Ｄ：筆跡剥離があり、実用上懸念があるもの
Ｅ：筆跡剥離が多く、実用不可能なもの
ペン先には、気孔率６０％の砲弾型ポリエステル繊維芯のチップを用いた。このマーカーにより、筆記試験用紙及びポリプロピレン製シート上に筆記を行った。この筆記線を１日放置後、学振型摩擦堅牢度試験機（テスター産業社製）を用いて、荷重２００ｇ下・綿布にて５０往復擦り、擦った後の筆跡を初期の筆跡と比べて、下記基準に従って、耐擦性を評価した。なお、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１に準拠した筆記用紙を用いた
Ａ：筆跡剥離がないもの
Ｂ：筆跡剥離が若干あるものの実用上問題がないもの
Ｃ：筆跡剥離があるが、実用可能なもの
Ｄ：筆跡剥離があり、実用上懸念があるもの
Ｅ：筆跡剥離が多く、実用不可能なもの
Claims (12)
- 顔料粒子と、体質材と、凝集分散剤と、凝集コントロール剤と、硫酸金属塩と、溶媒とを含むことを特徴とする、筆記用具用水性インキ組成物。
- 前記顔料粒子が酸化チタンである、請求項１に記載の組成物。
- 前記酸化チタンが無機酸化物で表面処理されたものである、請求項２に記載の組成物。
- 前記凝集分散剤が、多塩基酸のアルキロールアンモニウム塩である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。
- 前記凝集コントロール剤がセルロース誘導体である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
- 前記凝集コントロール剤の含有量が、水性インキ組成物の総質量を基準として、０．０５質量％〜１．０質量％である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
- 前記硫酸金属塩が非水溶性である請求項１〜６のいずれか１項に記載の組成物
- 前記硫酸金属塩が硫酸バリウムである請求項１〜７のいずれか１項に記載の組成物
- 前記硫酸金属塩の含有量が、水性インキ組成物の総質量を基準として、０．５質量％〜２０．０質量％である請求項１〜８のいずれか１項に記載の組成物
- アクリル樹脂をさらに含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の組成物。
- 粘度が、２０℃、剪断速度３８０ｓｅｃ−１、回転速度１００ｒｐｍで１〜３０ｍＰａ・ｓである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物を収容してなることを特徴とする、筆記具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016195126A JP2018058919A (ja) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016195126A JP2018058919A (ja) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018058919A true JP2018058919A (ja) | 2018-04-12 |
Family
ID=61908196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016195126A Pending JP2018058919A (ja) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018058919A (ja) |
-
2016
- 2016-09-30 JP JP2016195126A patent/JP2018058919A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2017014317A (ja) | 筆記具用水性インキ組成物 | |
| WO1998050473A1 (fr) | Encre pour stylo a bille a base d'un pigment aqueux de couleur blanche | |
| JP3774776B2 (ja) | 筆記具用水性顔料インキ | |
| JP2003531267A (ja) | 剪断減粘性筆記用組成物、筆記用具及び方法 | |
| JP6559480B2 (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 | |
| JP6602199B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物 | |
| JP7194582B2 (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 | |
| JP2017119842A (ja) | 筆記具用水性インキ組成物 | |
| JP6862105B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物 | |
| JP6846195B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物及びそれを用いた筆記具 | |
| 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 | |
| JP6781620B2 (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 | |
| JP2018203834A (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 | |
| JP2020050725A (ja) | 筆記具用水性インキ組成物、及びそれを用いた筆記具。 | |
| JP2018058919A (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 | |
| JP6861510B2 (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 | |
| JP2003128974A (ja) | 筆記用消しゴム消去性水性インキ組成物及びそれを内蔵した筆記具 | |
| JP2004143381A (ja) | 筆記用消しゴム消去性水性インキ組成物及びその製造方法 | |
| JP2004149681A (ja) | 消しゴム消去性筆記具用水性インキ組成物 | |
| JP6744716B2 (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 | |
| JP5160924B2 (ja) | マーキングペン用金属粉顔料インキ組成物 | |
| JP7121153B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物及びそれを用いた筆記具 | |
| JP7184624B2 (ja) | 水性顔料組成物および塗布具 | |
| JP7057157B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物及びそれを用いた筆記具 | |
| JP2003138194A (ja) | 消しゴム消去性水性インキ組成物及びこれを用いた筆記具並びに該消しゴム消去性水性インキ組成物の製造方法 |