JPH11158432A - 水性光沢インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マーキングペン、筆ペン、ボールペン等の筆
記具又は塗布具に充填して使用する、パール顔料の分散
性が優れ、再分散も容易な水性インキ組成物を提供す
る。 【解決手段】 パール顔料と分散剤と樹脂と水とを少な
くとも含む水性光沢インキ組成物において、前記分散剤
がアミノ変性シリコーンオイルのエマルジョンであるこ
とを特徴とする水性光沢インキ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、沈降した顔料を再
分散して使用するマーキングペン、筆ペン等の筆記具用
または塗布具用の低粘度水性光沢インキ組成物や、中空
のインキ収容管に直接充填して使用するボールペン用の
高粘度水性光沢インキ組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水性インキ組成物において、光沢
のある筆跡を得るための一手段としてパール顔料が用い
られている。パール顔料を使用した水性インキは、特公
平５−４５６３３号公報や特開平５−１１７５６９号公
報などに開示されている。

【０００３】上記公報中、特公平５−４５６３３号公報
には、酸化チタン及び酸化チタンでコーティングされた
マイカ片からなるパール顔料から選ばれる隠蔽性付与顔
料、アルカリ可溶性水溶性樹脂、ロジンエステルエマル
ジョン、昼光蛍光性顔料とを必須成分とするマーキング
ペン用水性蛍光顔料インキが記載されている。

【０００４】また、特開平５−１１７５６９号公報に
は、平均粒子径５〜１００μｍのパール顔料をインキ全
量に対して５〜５０重量％、分散剤兼固着剤をインキ全
量に対して５〜３０重量％、着色剤として染料又は顔料
をインキ全量に対して０〜２０重量％とを含有すること
を特徴とするメタリック調及びパール調水性インキ組成
物が記載されている。

【０００５】ところで、パール顔料を使用した低粘度の
水性インキを、筆記具に充填して使用する場合、筆記直
前に筆記具を複数回振蘯する等、外力を与えた後に使用
することが多い。これは、均一な濃度の筆跡を得るため
である。即ち、上記パール顔料は、その比重が水性イン
キに一般的に使用される有機顔料と比較して大きいた
め、インキ中で分離沈降しやすい。従って、パール顔料
を含むインキは、保管していると、上澄み液とパール顔
料を含む沈降物とに二分される。このため、使用直前に
振蘯などの外力を加えて分離沈降した沈降物を再分散し
ないと、インキ中の顔料濃度が一様にならず、均一な濃
度の筆跡が得られない。

【０００６】また、パール顔料を使用した高粘度の水性
インキをボールペン用インキとして使用する事例は知ら
れていないが、この場合、パール顔料粒子が充分に分散
されている必要があると予想される。これは、ボールペ
ンのペン先のクリアランスが非常に小さいため、パール
顔料粒子の分散が不十分であると、インキのペン先から
の吐出が悪く、目詰まり現象となり、筆記できない状態
となってしまうためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、パール顔料
を使用した低粘度の水性インキは、長期間放置すると、
筆記具を振蘯してもインキ中の顔料濃度が一様にならな
くなることがある。これは、パール顔料は、沈降分離し
た後、この顔料を含む沈降物が硬化して、いわゆるハー
ドケーキを形成しやすく、インキ中に再び分散させるこ
とが困難となるためである。また、高粘度の水性インキ
の場合も、長期間放置すると、二層に分離し、上向き放
置の場合には、透明な液が吐出し、下向き放置の場合に
は、パール顔料が沈降して硬化し、インキは吐出しな
い。また、高粘度インキの場合は、使用するボールペン
のペン先のクリアランスが非常に小さいため、パール顔
料粒子は充分な分散状態にある必要があり、パール顔料
の分散が悪いと、ペン先からの吐出が悪く、目詰まり現
象となり、筆記できない状態となってしまう。

【０００８】本発明は、低粘度インキの場合、長期間保
管後でも再分散容易で均一な濃度の筆跡が得られ、高粘
度インキの場合、良好な分散のため、ペン先からスムー
スなインキ吐出が得られ、しかも長期保管後も凝集がな
く、インキ吐出性に優れたパール顔料を含む水性光沢イ
ンキ組成物を提供することを課題とする。

【０００９】尚、本発明において、「再分散」とは、筆
記具または塗布具で、沈降分離した顔料を含む沈降物
を、筆記具または塗布具を振蘯するなどの外力を与え
て、インキ中に再び均一に分散することを示す。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、パール顔料と
分散剤と樹脂と水とを少なくとも含む水性光沢インキ組
成物において、前記分散剤がアミノ変性シリコーンオイ
ルのエマルジョンであることを特徴とする水性光沢イン
キ組成物を要旨とする。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
使用するパール顔料は筆跡へパール調の光沢を付与する
ことを目的として使用する。パール顔料には、魚鱗箔の
ような天然品と、塩基性炭酸鉛、オキシ塩化ビスマス、
天然マイカの表面を金属酸化物で被覆したもの、合成マ
イカの表面を金属酸化物で被覆したもののような合成品
とがある。一般的には、入手しやすさと安全性の面か
ら、天然マイカの表面を金属酸化物で被覆したものや、
合成マイカの表面を金属酸化物で被覆したものが、多く
使用されている。パール顔料は、色調以外、鏡面状の光
沢と、パール調の光沢とを兼ね備えた顔料である。パー
ル顔料における色調は、主に、表面に被覆された金属酸
化物の種類に依存する。例えば、金属酸化物に酸化チタ
ンや酸化アルミニウムを使用したものは白銀色の色調と
なる。また、酸化鉄を使用したものや、酸化チタン層と
酸化鉄層とを設けたものは、酸化鉄層による一部波長領
域の吸収により金色、赤色、銅色の色調となる。またこ
のほか、酸化クロムやチタン酸コバルトを被覆したもの
は、緑色の色調となる。この他、パール顔料には、被覆
に使われる金属酸化物が酸化チタンの場合、酸化チタン
層の膜厚により入射光の内の一部の波長領域の光が反射
し、補色に当たる波長領域の光が透過して着色された筆
跡を与えることができるものもある。パール顔料におけ
る鏡面状の光沢は、屈折率の高い金属酸化物層と、屈折
率の低いマイカ層と、パール顔料の周りの媒体との各境
界において、各層の屈折率の違いで入射光が鏡面反射す
ることによって得られる。パール顔料におけるパール調
の光沢は、パール顔料１個内の各境界面が平行なため反
射光が合わされて、真珠の炭酸カルシウム層と蛋白質層
の交互に積層された面からの反射光と同じ規則的な多重
反射をすることによって得られる。市販されているパー
ル顔料としては、Ｉｒｉｏｄｉｎ１００（粒子径１０〜
６０μｍ、銀色）、同１０３（同１０〜５０μｍ、銀
色）、同３００（同１０〜６０μｍ、金色）、同３０２
（同５〜２０μｍ、金色）、同３２３（同５〜２０μ
ｍ、金色）、同５０４（同１０〜６０μｍ、赤色）、同
５２４（同５〜２０μｍ、赤色）、同５０２（同１０〜
６０μｍ、銅色）、同５２０（同５〜２０μｍ、銅
色）、同ＧＰ（同１０〜４０μｍ、緑色）（以上、メル
クジャパン（株）製）や、ＵＬＴＩＭＩＣＡ ＳＢ−１
００（同５〜３０μｍ、銀色）、同ＳＤ−１００（同１
０〜６０μｍ、銀色）、同ＳＥ−１００（同１５〜１０
０μｍ、銀色）、同ＲＹＢ−１００（同５〜３０μｍ、
金色）、同ＲＹＤ−１００（同１０〜６０μｍ、金
色）、同ＲＹＥ−１００（同１５〜１００μｍ、金色）
（以上、日本光研工業（株）製）や、ＴＡＹＣＡ ＰＥ
ＡＲＬ ＴＰ−５００（同１０〜７０μｍ、銀色）、同
ＴＰＸ−７２０（同７〜４５μｍ、銀色）、同ＳＰ−８
００（同１０〜９０μｍ、銀色）（以上、テイカ（株）
製）がある。パール顔料は、単独でも２種以上併用して
も使用できる。パール顔料の場合、屈折率の異なる平行
な面での規則的な多重反射によって光沢が出るため、粒
子径が５μｍより小さいと光沢が弱くなる傾向にある。

【００１２】本発明に使用されるパール顔料の使用量
は、水性光沢インキ組成物全量に対して１〜４０重量
％、好ましくは２〜３０重量％の範囲で使用できる。

【００１３】また、使用するパール顔料の大きさは、マ
ーキングペンや筆ペンの場合は、粒子径が１００μｍ以
下のものが望ましい。粒子径が１００μｍより大きい
と、繊維状やスポンジ状のペン先で、インキが詰まって
しまい筆記できなくなる場合があるためである。また、
ボールペンに用いる場合は、ペン先のクリアランスの関
係で、粒径は３〜５μｍが好ましい。

【００１４】本発明に使用されるアミノ変性シリコーン
オイルのエマルジョンは、パール顔料の分散剤として使
用するものであり、化１で示される構造のアミノ変性シ
リコンオイルを基油とするノニオン系の超マイクロシリ
コーンエマルジョンである。その使用目的は、低粘度イ
ンキの場合は、顔料を含む沈降物がハードケーキを形成
せず、簡単に再分散できるようにすることであり、高粘
度インキの場合は、顔料の凝集を防止し沈降を極力抑制
するためである。アミノ変性シリコーンオイルのエマル
ジョンの具体例としては、超マイクロエマルジョンＵＭ
−１１０（粒径１０ｎｍ）、同ＵＭ−１２０（粒径２０
ｎｍ）（以上、東芝シリコーン（株））などが挙げられ
る。この分散剤の使用量は、水性光沢インキ組成物全量
に対して０．１〜５．０重量％が好ましい。

【００１５】

【化１】 Ａ：ＣＨ３またはＯＲ’ Ｒ、Ｒ’：アルキル基

【００１６】本発明に使用される樹脂は、パール顔料な
どの水性光沢インキ組成物中の固形物を紙などの被筆記
面に定着させるために使用するものである。具体的に
は、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、
アミン塩、アンモニウム塩、α−メチルスチレン−アク
リル酸共重合体のアルカリ金属塩、アミン塩、アンモニ
ウム塩、スチレン−アクリル酸エステル−アクリル酸共
重合体のアルカリ金属塩、アミン塩、アンモニウム塩な
どの水溶性樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、
スチレン−ブタジエン共重合物などの水不溶性樹脂など
が挙げられる。なお、水不溶性樹脂は、水性エマルジョ
ンの形態で使用する。

【００１７】水は主溶剤として使用する。

【００１８】なお、本発明の水性光沢インキ組成物の粘
度を高めてボールペン用とする場合、粘度調整剤を用い
ることが必要となる。この粘度調節剤は、インキの粘度
を高めること以外、パール顔料の沈降防止及び水性ボー
ルペン用インキ組成物としての品質を得る目的で使用す
るものである。例えば、グァーガム及びその誘導体、キ
サンタンガム、ローカストビーンガム、ウエランガム、
ラムザンガム、トラガントガム等の天然系高分子や、ナ
トリウムカルボキシメチルセルロース、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
等のセルロース系高分子、ポリビニルピロリドンなどが
使用できる。

【００１９】上記成分以外、水性インキ組成物に従来使
用されている種々の添加剤を使用することもできる。例
えば、ペン先でのインキ乾燥防止、低温時のインキの凍
結防止などの目的で、水溶性有機溶剤を使用することが
できる。具体的には、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、ポリエチレングリコ
ール、１，３−ブチレングリコール、チオジエチレング
リコール、１，５−ペンタンジオール、グリセリン等の
グリコール類や、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メチルエーテル、２−ピ
ロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリエタノー
ルアミン等を単独或いは混合して使用することができ
る。また、尿素、エチレン尿素、チオ尿素などの湿潤剤
やＮ−脂肪酸アシル−Ｌ−グルタミン酸塩、Ｎ−アシル
アミノ酸塩などの潤滑剤、ベンゾチアゾリン系、オマジ
ン系などの防腐剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、ア
ニオン系、非イオン系の界面活性剤、消泡剤などの種々
の添加剤や、更に種々のカラーのパール調の色相を醸し
出す場合には酸性染料、塩基性染料や直接染料といった
染料や有色の顔料が使用できる。

【００２０】本発明のインキを製造するに際しては、従
来知られている種々の方法が採用できる。例えば上記各
成分を配合し、ターボミキサーやヘンシェルミキサー等
の撹拌機により撹拌混合したり、ボールミル等の分散機
により混合摩砕したりすることによって容易に得られ
る。

【００２１】

【作用】本発明の水性光沢インキ組成物に使用するパー
ル顔料は、厚みが薄く、平面の面積が大きい板状の形状
である。このパール顔料が沈降すると、パール顔料の平
面同士が向かいあって積み重なるような層状構造を形成
する。この層状構造においては、パール顔料同士が接触
している部分の面積が大きいので、これにより生じる接
触抵抗も大きい。よって、この構造は安定した状態とな
り、小さい外力を与える程度では、構造を崩すのは困難
である。しかし、本発明の分散剤であるアミノ変性シリ
コーンオイルのエマルジョンは、粒子径が非常に小さい
ため、パール顔料の表面に均一に濡れ、しかもエマルジ
ョン表面にある窒素原子がパール顔料表面に付着するこ
とにより、パール顔料表面全体が分散剤により覆われる
ことになる。その結果、パール顔料は優れた分散性を示
す。また、低粘度インキの場合には、沈降したパール顔
料の層状構造により生じる顔料同士の接触抵抗を低下さ
せている。つまり、顔料が形成した層状構造の間に本発
明の分散剤が存在することにより、顔料同士の接触抵抗
が小さくなるために、小さい外力を与えることで、層状
構造を崩しやすくする。よって、本発明の分散剤が付着
した顔料に流動性を付与する効果があるので、顔料がイ
ンキ中で沈降した後でも、インキを充填した筆記具又は
塗布具に振蘯などの外力を与えることで、顔料の再分散
が可能になるものと推定される。また、高粘度インキの
場合は、良好に分散したパール顔料が粘度調節剤により
保持されるので、長期保管後も凝集して、沈降すること
なく良好なインキの吐出性を示す。

【００２２】

【実施例】 実施例１ パール顔料（ＭＣ−３０２−Ｆ、日本光研工業（株）製、粒子径８〜１０μｍ 、金色） ２０．０重量部 分散剤（超マイクロエマルジョンＵＭ−１２０、東芝シリコーン（株）製） ２．０重量部 樹脂（ジョンクリル７７５、スチレン−アクリル酸共重合物のエマルジョン、 ジョンソンポリマー（株）製） ５．０重量部 水 ６５．３重量部 エチレングリコール ７．５重量部 防腐剤（プロクセルＧＸＬ、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、ＩＣ Ｉジャパン（株）製） ０．２重量部 上記成分をプロペラ撹拌機で３０分撹拌混合し、メタリ
ック調の光沢を有する金色インキを得た。

【００２３】 実施例２ パール顔料（ＵＬＴＩＭＩＣＡ ＳＢ−１００、日本光研（株）製） １０．０重量部 分散剤（ＵＭ−１２０、前述） １．０重量部 樹脂（モビニールＤＭ７７２、アクリル共重合樹脂エマルジョン、ヘキスト合 成（株）製） ５．０重量部 水 ５０．１重量部 エチレングリコール ７．０重量部 グリセリン ６．０重量部 キサンタンガム ０．７重量部 防腐剤（プロクセルＧＸＬ、前述） ０．２重量部 着色材（ＮＫＷ２１０７、蛍光ピンク、日本蛍光（株）製）２０．０重量部 まず、ＵＬＴＩＭＩＣＡ ＳＢ−１００を粉砕機にて３
〜５μｍに粉砕した後、上記成分中キサンタンガムを除
いた成分を混合し、ホモジナイザーで１５分間分散処理
した後、キサンタンガムを加えて、プロペラ撹拌機で３
０分撹拌混合し、パール調の光沢を有するピンク色のイ
ンキを得た。

【００２４】 実施例３ パール顔料（ＭＣ−５０２、日本光研工業（株）製、粒子径１０〜６０μｍ、 銅色） １５．０重量部 分散剤（ＵＭ−１１０） ２．０重量部 樹脂（ジョンクリルＪ６２、スチレン−アクリル酸共重合物のアンモニウム塩 、ジョンソンポリマー（株）製） ８．０重量部 水 ４０．２重量部 １，３−ブチレングリコール ５．０重量部 エチレングリコール １０．０重量部 防腐剤（プロクセルＧＸＬ、前述） ０．２重量部 上記成分をプロペラ撹拌機で３０分撹拌混合し、メタリ
ック調の光沢を有する銅色インキの得た。

【００２５】 実施例４ パール顔料（Ｉｒｉｏｄｉｎ１００、メルクジャパン（株）製） １０．０重量部 分散顔料（ＳＡＮＤＹＥ ＳＵＰＥＲ ＢＬＵＥ ＧＬＬ、山陽色素（株）製 ） ３０．０重量部 分散剤（ＵＭ−１２０、前述） ２．０重量部 定着用樹脂（アクリセット ＳＣ−３０９、アクリル−スチレン共重合体のエ マルジョン、日本触媒（株）製） ８．０重量部 水 ４１．８重量部 エチレングリコール ７．０重量部 防腐剤（プロクセルＧＸＬ、前述） ０．２重量部 消泡剤（ＹＭＡ６５０９、シリコンエマルジョン、東芝シリコン（株）製） １．０重量部 上記成分を混合し、ホモジナイザーで１５分間分散処理
しパール調の光沢を有する青色のインキを得た。

【００２６】比較例１ 実施例１の分散剤ＵＭ１２０の代わりにＴＬ−１０（モ
ノラウリン酸ＰＯＥ（２０）ソルビタン、日光ケミカル
ス（株）製）を用いた以外は実施例１と同様にして、メ
タリック調の光沢を有する金色のインキを得た。

【００２７】比較例２ 実施例２の分散剤ＵＭ−１２０の代わりにＢＯ−１５Ｔ
Ｘ（ＰＯＥ（１５）オレイルエーテル、日光ケミカルス
（株）製）を用いた以外は実施例２と同様にして、パー
ル調の光沢を有するピンク色のインキを得た。

【００２８】比較例３ 実施例３の分散剤ＵＭ−１１０の代わりにジョンクリル
６２（スイチレン−アクリル共重合体のアンモニウム
塩、ジョンソンポリマー（株）製）を用いた以外は実施
例３と同様にしてメタリック調の光沢を有する銅色のイ
ンキを得た。

【００２９】比較例４ 実施例４の分散剤ＵＭ−１２０の代わりにＮＰ−１０
（ＰＯＥ（１０）ノニルフェニルエーテル、日光ケミカ
ルス（株）製）を用いた以外は実施例４と同様にしてパ
ール調の光沢を有する青色のインキを得た。

【００３０】実施例１〜４および比較例１〜４より得た
水性光沢インキ組成物の再分散性試験を行った。試験方
法は以下の通りである。

【００３１】（再分散性試験：条件）水性光沢インキ組
成物を、スクリューバイアル瓶に１０ｇ充填し、５０℃
の恒温層で３０日間加熱した後、これを取り出して室温
放置にて冷却した。

【００３２】（再分散性試験：評価１）実施例１、３、
４は室温放置後のスクリューバイアル瓶を振蘯し、顔料
が再分散するまでの振蘯回数を測定した。実施例２は分
離した上澄み層の長さを測定した。

【００３３】（再分散性試験：評価２）実施例１、３、
４は室温放置後のスクリューバイアル瓶を１０回振蘯し
た後に、スクリューバイアル瓶を傾けてインキ組成物の
流動分を除去し、残った沈降分の重量を測定した。実施
例２は上部のインキをヘラ引きし、初期の濃度と比較し
た。なお、ヘラ引きとは、黒上質紙上にインキを一滴垂
らし、その液をゴム製のヘラを用いて直ちに引く方法の
ことである。試験結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る水性光沢インキ組成物は、パール顔料の分散性に優
れ、低粘度インキにおいて、沈降したパール顔料の再分
散が容易な、かつパール調の光沢を得られる優れたイン
キ組成物である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パール顔料と分散剤と樹脂と水とを少なく
   とも含む水性光沢インキ組成物において、前記分散剤が
   アミノ変性シリコーンオイルのエマルジョンであること
   を特徴とする水性光沢インキ組成物。