JP7282015B2 - 筆記具用水性インク組成物 - Google Patents
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Description
しかしながら、特許文献1の技術では、例えば、酸化チタンのような比重や粒径の大きい顔料を使用する場合に、インク組成物の経時安定性の点で充分とはいえなかった。
つまり、酸化チタンおよび/または板状光輝顔料を含有する分散系中に、特定の増粘剤およびアタパルジャイトを配合することで、顔料の沈降を抑え、分散安定性および再分散性に優れた筆記具用水性インク組成物を提供することができる。
前記増粘多糖類は、キサンタンガム、サクシノグリカンおよびダイユータンガムからなる群より選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
前記増粘多糖類は、単独で、または二種以上を混合して使用してもよい。
アタパルジャイトは、水系またはアルコール系の液中でコロイド状のゲルを形成し始め、安定した増粘作用を示すが、剪断応力を受けるとゲルネットワークが壊れて流動性が発生し、安定状態になると再びゲルを形成するという性質を有する。このため、チキソトロピー性を持つ増粘剤として知られる。特願2019-030220号では、アタパルジャイトを0.1~15質量%含有する水性インクはチキソトロピー性を示し、該水性インクを充填した水性ボールペンは、ボールの回転による剪断応力によって、水性インクの粘度が低下して滑らかな筆記感で紙面に筆記できること、また、紙面に付着した後は水性インクの粘度が戻り、滲み難い描線が得られることが報告されている。
水性インク組成物中で、アタパルジャイトと増粘剤との質量比(アタパルジャイト:増粘剤)が2.5:1~100:1が好ましい。
顔料分散剤の含有量は、酸化チタンおよび/または板状光輝顔料に対して、通常5~100質量%である。
pH調整剤の含有量は、水性インク組成物全量に対して、通常0.1~5質量%である。
防腐剤の含有量は、水性インク組成物全量に対して、通常0.01~1質量%である。
潤滑剤の含有量は、水性インク組成物全量に対して、通常0.05~3質量%である。
防錆剤の含有量は、水性インク組成物全量に対して、通常0.01~1質量%である。
水溶性有機溶剤の含有量は、水性インク組成物全量に対して、通常1~30質量%である。
〔実施例1〕
[マーキングペン用水性インク組成物の調製]
酸化チタン(R-902+;ケマーズ社製)30質量%およびスチレンアクリル樹脂(Joncryl60;BASF社製)10質量%を精製水55.85質量%に添加した水分散体に、アタパルジャイト(アタゲル;BASF社製)3質量%、キサンタンガム(KELZAN AR;三晶社製)0.05質量%、アミノメチルプロパノール1質量%および安息香酸ナトリウム0.1質量%を添加して室温で攪拌することにより、マーキングペン用水性インク組成物を調製した。
なお、酸化チタン、スチレンアクリル樹脂、アタパルジャイト、キサンタンガム、アミノメチルプロパノール、安息香酸ナトリウムおよび精製水の合計を100質量%とする。
(1)粘度
ELD型粘度計(東京計器社製)により、25℃における剪断速度191/sの粘度値を測定した。
(2)再分散性
得られた水性インク組成物を使用して、マーキングペンを作製した。マーキングペンの構成は以下のとおりである。
商品名および品番:ポスカ PC-3M、三菱鉛筆社製
軸材質:ポリプロピレン(PP)樹脂
ペン芯:ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂
軸筒内にバルブ機構および攪拌ボール(φ6.4mm、ステンレス鋼製)を内蔵
評価基準:
A:1~5回
B:6~15回
C:16回以上
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表1に示す。
ラメ顔料(エルジーNEO#500;尾池工業社製)8質量%およびスチレンアクリル樹脂(Joncryl 60;BASF社製)4質量%を精製水83.86質量%に添加した水分散体に、アタパルジャイト(アタゲル;BASF社製)3質量%、サクシノグリカン(レオザンSH;Solvay社製)0.04質量%、アミノメチルプロパノール1質量%および安息香酸ナトリウム0.1質量%を添加して、実施例1と同様に常法によって、マーキングペン用水性インク組成物を調製した。
実施例1と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表1に示す。
パール顔料(イリオジン100;メルク社製 銀色)7質量%およびスチレンアクリル樹脂(Joncryl 60;BASF社製)3質量%を精製水87.82質量%に添加した水分散体に、アタパルジャイト(アタゲル;BASF社製)1質量%、ダイユータンガム(KELCO-VIS DG-F;三晶社製)0.08質量%、アミノプロパノール1質量%および安息香酸ナトリウム0.1質量%を添加して、実施例1と同様に常法によって、マーキングペン用水性インク組成物を調製した。
実施例1と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表1に示す。
アルミニウム顔料(WXM 0630;東洋アルミニウム社製)7質量%およびスチレンアクリル樹脂(Joncryl 60;BASF社製)5質量%を精製水83.87質量%に添加した水分散体に、アタパルジャイト(アタゲル;BASF社製)3質量%、セルロースナノファイバー(レオクリスタ C-2SP;第一工業製薬社製、固形分2%)0.03質量%、アミノプロパノール1質量%および安息香酸ナトリウム0.1質量%を添加して、実施例1と同様に常法によって、マーキングペン用水性インク組成物を調製した。
実施例1と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表1に示す。
実施例1において、アタパルジャイトの量を3質量%から2質量%に変更し、キサンタンガム0.05質量%に代えて会合性増粘剤(RHEOTECH 3800;アルケマ社製)0.1質量%を使用し、精製水の量を55.85質量%から56.8質量%に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、マーキングペン用水性インク組成物を調製した。
実施例1と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表1に示す。
実施例1において、アタパルジャイトの量を3質量%から1質量%に変更し、精製水の量を55.85質量%から57.85質量%に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、マーキングペン用水性インク組成物を調製した。
実施例1と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表1に示す。
実施例1において、アタパルジャイトの量を3質量%から6質量%に変更し、精製水の量を55.85質量%から52.85質量%に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、マーキングペン用水性インク組成物を調製した。
実施例1と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表1に示す。
実施例1において、アタパルジャイトを使用しなかったことと、スチレンアクリル樹脂の量を10質量%を4質量%に変更し、キサンタンガムの量を0.05質量%から0.2質量%に変更し、精製水の量を55.85質量%から64.7質量%に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、マーキングペン用水性インク組成物を調製した。
実施例1と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表1に示す。
実施例1において、増粘剤を使用しなかったことと、アタパルジャイトの量を3質量%を10質量%に変更し、精製水の量を55.85質量%から48.9質量%に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、マーキングペン用水性インク組成物を調製した。
実施例1と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表1に示す。
実施例5において、会合性増粘剤をベントナイト(ベンゲルSH;ホージュン社製)に変更したこと以外は、実施例5と同様にして、マーキングペン用水性インク組成物を調製した。
実施例1と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表1に示す。
比較例3の水性インク組成物では、分散安定性が悪く、ガラス容器の底に大きな沈殿物が認められた。アタパルジャイトおよび増粘剤によるネットワークが形成されないため、該ネットワーク間に顔料が保持されないためと考えられる。
[ボールペン用水性インク組成物の調製]
酸化チタン(R-902+;ケマーズ社製)15質量%およびスチレンアクリル樹脂(Joncryl 60;BASF社製)10質量%を精製水61.5質量%に添加した水分散体に、アタパルジャイト(アタゲル;BASF社製)1質量%、キサンタンガム(KELZAN AR;三晶社製)0.4質量%、トリエタノールアミン1質量%、チアゾリン(バイオデンS;大和化学工業社製)0.3質量%、リン酸エステル(RS-610;東邦化学工業社製)0.5質量%、ベンゾトリアゾール0.3質量%およびプロピレングリコール10質量%を添加して、実施例1と同様に常法によってボールペン用水性インク組成物を調製した。
(1)粘度
EMD型粘度計(東京計器社製)により、25℃における剪断速度38.3/sの粘度値を測定した。
(2)分散安定性
100mlガラス容器中に水性インク組成物を密閉し、25℃環境下において1ヶ月間放置した後、下記の基準で分散安定性を評価した。
評価基準:
A:沈降物が認められない
B:わずかに沈降物が認められる
C:大きな沈降物が認められる
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表2に示す。
キサンタンガムの量がやや多く、キサンタンガムに対するアタパルジャイトの割合が小さい実施例13に比べて、実施例8の水性インク組成物は分散安定性に優れていた。
ラメ顔料(エルジーNEO#500;尾池工業社製)7質量%およびスチレンアクリル樹脂(Joncryl 60;BASF社製)5質量%を精製水72.7質量%に添加した水分散体に、アタパルジャイト(アタゲル;BASF社製)3質量%、サクシノグリカン(レオザンSH;Solvay社製)0.2質量%、トリエタノールアミン1質量%、チアゾリン(バイオデンS;大和化学工業社製)0.3質量%、リン酸エステル(RS-610;東邦化学工業社製)0.5質量%、ベンゾトリアゾール0.3質量%およびプロピレングリコール10質量%を添加して、実施例1と同様に常法によって、ボールペン用インク組成物を調製した。
実施例8と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表2に示す。
実施例9において、ラメ顔料に代えてパール顔料(イリオジン100;メルク社製 銀色)を使用し、アタパルジャイトの量を3質量%から2質量%に変更し、サクシノグリカン0.2質量%に代えてダイユータンガム(KELCO-VIS DG-F;三晶社製)0.5質量%を使用し、精製水の量を72.7質量%から73.4質量%に変更したこと以外は、実施例9と同様にして、ボールペン用水性インク組成物を調製した。
実施例8と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表2に示す。
実施例9において、ラメ顔料7質量%に代えてアルミニウム顔料(WXM 0630;東洋アルミニウム社製)8質量%を使用し、サクシノグリカン0.2質量%に代えてセルロースナノファイバー(レオクリスタ C-2SP;第一工業製薬社製、固形分2%)0.1質量%を使用し、精製水の量を72.7質量%から71.8質量%に変更したこと以外は、実施例9と同様にして、ボールペン用水性インク組成物を調製した。
実施例8と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表2に示す。
実施例8において、アタパルジャイトの量を1質量%から5質量%に変更し、キサンタンガム0.4質量%に代えて会合性増粘剤(RHEOTECH 3800;アルケマ社製)0.8質量%を使用し、精製水の量を61.5質量%から57.1質量%に変更したこと以外は、実施例8と同様にして、ボールペン用水性インク組成物を調製した。
実施例8と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表2に示す。
実施例8において、キサンタンガムの量を0.4質量%から0.6質量%に変更し、精製水の量を61.5質量%から61.3質量%に変更したこと以外は、実施例8と同様にして、ボールペン用水性インク組成物を調製した。
実施例8と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表2に示す。
実施例8において、アタパルジャイトの量を1質量%から7質量%に変更し、キサンタンガムの量を0.4質量%から0.1質量%に変更し、精製水の量を61.5質量%から55.8質量%に変更したこと以外は、実施例8と同様にして、ボールペン用水性インク組成物を調製した。
実施例8と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表2に示す。
キサンタンガムの量が多く、キサンタンガムに対するアタパルジャイトの割合が大きくなると、水性インク組成物の分散安定性は低下傾向にあることがわかった。
実施例8において、アタパルジャイトを使用しなかったことと、キサンタンガムの量を0.4質量%から0.5質量%に変更し、精製水の量を61.5質量%から62.4質量%に変更したこと以外は、実施例8と同様にして、水性インク組成物を調製した。
実施例8と同様にして、ボールペン用水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表2に示す。
キサンタンガムを含まない比較例4の水性インク組成物では、分散安定性が悪く、ガラス容器の底に大きな沈殿物が認められた。
実施例8において、アタパルジャイトの量を1質量%から8質量%に変更し、キサンタンガム0.4質量%に代えてベントナイト(ホージュン社製)0.8質量%を使用し、精製水の量を61.5質量%から54.1質量%に変更したこと以外は、実施例8と同様にして、ボールペン用水性インク組成物を調製した。
実施例8と同様にして、水性インク組成物を評価した。
水性インク組成物の調製条件および評価結果を表2に示す。
比較例5の水性インク組成物では、分散安定性が悪く、ガラス容器の底に大きな沈殿物が認められた。
Claims (3)
- 酸化チタンおよび/または板状光輝顔料と、
増粘多糖類、セルロースナノファイバーおよびポリアクリル酸アルカリ膨潤型エマルションからなる群より選ばれる少なくとも一つの増粘剤と、
アタパルジャイトと
を含有することを特徴とする筆記具用水性インク組成物。 - 前記アタパルジャイトと前記増粘剤との質量比(アタパルジャイト:増粘剤)が2.5:1~100:1であることを特徴とする請求項1に記載の筆記具用水性インク組成物。
- 前記増粘多糖類が、キサンタンガム、サクシノグリカンおよびダイユータンガムからなる群より選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項1または2に記載の筆記具用水性インク組成物。
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