(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025004684
(43)【公開日】2025-01-15
(54)【発明の名称】水性インク組成物および中綿式筆記具
(51)【国際特許分類】
C09D 11/16 20140101AFI20250107BHJP
B43K 8/02 20060101ALI20250107BHJP
【FI】
C09D11/16
B43K8/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023104533
(22)【出願日】2023-06-26
(71)【出願人】
【識別番号】593043853
【氏名又は名称】株式会社マービー
(71)【出願人】
【識別番号】000152228
【氏名又は名称】株式会社内田洋行
(71)【出願人】
【識別番号】521054005
【氏名又は名称】内田洋行グローバル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100119585
【弁理士】
【氏名又は名称】東田 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100131576
【弁理士】
【氏名又は名称】小金澤 有希
(72)【発明者】
【氏名】吉田 隆行
【テーマコード(参考)】
2C350
4J039
【Fターム(参考)】
2C350GA04
2C350KA01
2C350KC11
4J039AA01
4J039AE08
4J039BA19
4J039BA20
4J039BA36
4J039BC34
4J039BE01
4J039CA11
(57)【要約】
【課題】優れた沈降防止性と高いインクの追随性を兼ね備える中綿式筆記具用の水性インク組成物、およびこの組成物を用いた中綿式筆記具を提供する。
【解決手段】本発明は、中綿式筆記具用の水性インク組成物であって、比重が1.8以上の高比重粒子と、ポリアマイド系樹脂と、脂肪酸アマイドと、生物由来ナノファイバーと、を含む、水性インク組成物である。また、本発明は、筒状の本体部と、前記本体部に内蔵され、水性インクが含浸された繊維製のインク吸収体と、前記インク吸収体に接触するように、前記本体部の前端側に取り付けられた芯体と、を備え、前記水性インクが、比重が1.8以上の高比重粒子と、ポリアマイド系樹脂と、脂肪酸アマイドと、生物由来ナノファイバーと、を含む、中綿式筆記具である。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中綿式筆記具用の水性インク組成物であって、
比重が1.8以上の高比重粒子と、ポリアマイド系樹脂と、脂肪酸アマイドと、生物由来ナノファイバーと、を含む、水性インク組成物。
【請求項2】
前記ポリアマイド系樹脂、前記脂肪酸アマイドおよび前記生物由来ナノファイバーの合計の含有量が、0.1質量%以上1.4質量%以下である、請求項1に記載の水性インク組成物。
【請求項3】
前記ポリアマイド系樹脂、前記脂肪酸アマイドおよび前記生物由来ナノファイバーの合計の含有量が、前記高比重粒子の含有量の0.01倍以上0.3倍以下である、請求項1に記載の水性インク組成物。
【請求項4】
前記ポリアマイド系樹脂および前記脂肪酸アマイドの合計の含有量Aと、前記生物由来ナノファイバーの含有量Bとの質量比率A/Bが、1.0以上7.0以下である、請求項1に記載の水性インク組成物。
【請求項5】
前記生物由来ナノファイバーが、アミド基を有する、請求項1に記載の水性インク組成物。
【請求項6】
前記高比重粒子が、メタリック顔料、ガラスフレーク顔料、パール顔料、マイクロカプセル顔料およびグリッター顔料からなる群より選択される少なくとも1種の粒子である、請求項1に記載の水性インク組成物。
【請求項7】
前記メタリック顔料が、シリカ、モリブデン、リン酸塩、ホスホン酸およびリン酸エステルからなる群より選択される少なくとも1種の被覆材により被覆されている、請求項6に記載の水性インク組成物。
【請求項8】
筒状の本体部と、
前記本体部に内蔵され、水性インクが含浸された繊維製のインク吸収体と、
前記インク吸収体に接触するように、前記本体部の前端側に取り付けられた芯体と、
を備え、
前記水性インクが、比重が1.8以上の高比重粒子と、ポリアマイド系樹脂と、脂肪酸アマイドと、生物由来ナノファイバーと、を含む、中綿式筆記具。
【請求項9】
前記ポリアマイド系樹脂、前記脂肪酸アマイドおよび前記生物由来ナノファイバーの合計量が、0.1質量%以上1.4質量%以下である、請求項8に記載の中綿式筆記具。
【請求項10】
前記ポリアマイド系樹脂、前記脂肪酸アマイドおよび前記生物由来ナノファイバーの合計の含有量が、前記高比重粒子の含有量の0.01倍以上0.3倍以下である、請求項8に記載の中綿式筆記具。
【請求項11】
前記ポリアマイド系樹脂および前記脂肪酸アマイドの合計量Aと、前記生物由来ナノファイバーの量Bとの質量比率A/Bが、1.0以上7.0以下である、請求項8に記載の中綿式筆記具。
【請求項12】
前記生物由来ナノファイバーが、アミド基を有する、請求項8に記載の中綿式筆記具。
【請求項13】
前記高比重粒子が、メタリック顔料、ガラスフレーク顔料、パール顔料、マイクロカプセル顔料およびグリッター顔料からなる群より選択される少なくとも1種の粒子である、請求項8に記載の中綿式筆記具。
【請求項14】
前記メタリック顔料が、シリカ、モリブデン、リン酸塩、ホスホン酸およびリン酸エステルからなる群より選択される少なくとも一種の被覆材により被覆されている、請求項13に記載の中綿式筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、中綿式筆記具用の水性インク組成物、およびこのインク組成物を用いた中綿式筆記具に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、マーキングペンのインクに用いるインク組成物には、隠蔽性を高め、筆跡の不透明性を得るため、アルミニウム粉、銅粉、酸化チタン等のメタリック顔料が配合されている。メタリック顔料は、隠蔽性が高く、金属光沢が得られるものの、比重が大きく沈降しやすかった。顔料が沈降すると、毛細管現象によりペン先から吐出されるインク中の顔料の含有量が少なくなるため、隠蔽性や金属光沢の劣るインクが吐出され、筆跡の十分な不透明性や金属光沢が得られない、といった問題が発生することがある。特に、水性インク組成物においては、水を主体とする溶剤が用いられるため、顔料との比重差が大きく、インク中で顔料が沈降しやすくなり、上記の問題が顕著となる。
【0003】
メタリック顔料等の比重の大きな粒子の沈降を抑制する方法としては、インク組成物に沈降防止剤を配合する方法が挙げられる。沈降防止剤を配合したインク組成物として、例えば特許文献1には、顔料等の比重の大きな粒子の沈降を抑制するため、水、着色剤、ポリアミド系樹脂および脂肪酸アミドを含む水性インキ組成物が開示されている。また、特許文献2には、水、溶剤、金属顔料、ポリアミド系樹脂を含む筆記具用水性インキ組成物であって、当該インキ組成物の粘度が、20℃環境下、剪断速度38.4(sec-1)において、100(mPa・s)以下である筆記具用水性インキ組成物が開示されている。さらに、特許文献3には、顔料と水とバイオマスナノファイバーを含み、20℃でBL型粘度計を用いて30rpmで測定した粘度が、1~20mPa・sである筆記具用インキ組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2021-102760号公報
【特許文献2】特開2021-102761号公報
【特許文献3】特開2018-53182号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1~3のように、インク組成物にポリアミド系樹脂(もしくはポリアミド系樹脂と脂肪酸アミドの混合物)やバイオマスナノファイバー等の沈降防止剤を十分な沈降防止性が得られる程度まで配合するとインクの粘度が上がり過ぎるため、ペン先からのインク吐出性が低下したり、ペン先にインク詰まりが生じたりするという問題がある。特に、中綿式の筆記具の場合、インク吸収体としての樹脂繊維からなる中綿を使用し、この中綿にインクを充填しているため、直液式の筆記具と比較して充填できるインクの粘度の範囲が狭く、低粘度のインクを充填する必要がある。そのため、中綿式の筆記具に粘度の高いインク組成物を用いると、中綿からインクを安定的に吐出することができなくなり、インクの追随性が悪化する場合がある。すなわち、沈降防止剤の配合によるインクの増粘を起因とするインク吐出性の低下やインク詰まりの問題は、中綿式の筆記具ではより顕著となる。最悪の場合、粘度が高すぎて、インクを中綿に充填できなくなってしまう。さらに、ペン先が繊維芯ではなく、プラスチック芯であると、ペン先の詰まりはさらに生じやすくなる。
【0006】
このように、メタリック顔料等の比重の大きな粒子(以下、「高比重粒子」と記載する。)の沈降防止性と、中綿からのインクの吐出性(インクの追随性)とはトレードオフの関係にあり、中綿式筆記具においてこれらの性能を両立させ、優れた沈降防止性と安定したインクの吐出性(高いインクの追随性)を兼ね備える中綿式筆記具用の水性インク組成物が求められていた。
【0007】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた沈降防止性と高いインクの追随性を兼ね備える中綿式筆記具用の水性インク組成物、およびこの組成物を用いた中綿式筆記具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、水性インク組成物に、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドの混合物と、生物由来ナノファイバーとを配合することにより、高比重粒子の沈降を防止できるとともに、水性インク組成物を中綿に充填した場合でも中綿から安定してインクを吐出できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、本発明は、中綿式筆記具用の水性インク組成物であって、比重が1.8以上の高比重粒子と、ポリアマイド系樹脂と、脂肪酸アマイドと、生物由来ナノファイバーと、を含む、水性インク組成物である。
【0010】
前記水性インク組成物において、前記ポリアマイド系樹脂、前記脂肪酸アマイドおよび前記生物由来ナノファイバーの合計の含有量が、0.1質量%以上1.4質量%以下であることが好ましい。
【0011】
前記水性インク組成物において、前記ポリアマイド系樹脂、前記脂肪酸アマイドおよび前記生物由来ナノファイバーの合計の含有量が、前記高比重粒子の含有量の0.01倍以上0.3倍以下であることが好ましい。
【0012】
前記水性インク組成物において、前記ポリアマイド系樹脂および前記脂肪酸アマイドの合計の含有量Aと、前記生物由来ナノファイバーの含有量Bとの質量比率A/Bが、1.0以上7.0以下であることが好ましい。
【0013】
前記水性インク組成物において、前記生物由来ナノファイバーが、アミド基を有することが好ましい。
【0014】
前記水性インク組成物において、前記高比重粒子が、メタリック顔料、ガラスフレーク顔料、パール顔料、マイクロカプセル顔料およびグリッター顔料からなる群より選択される少なくとも1種の粒子であってもよい。
【0015】
前記水性インク組成物において、前記メタリック顔料が、シリカ、モリブデン、リン酸塩、ホスホン酸およびリン酸エステルからなる群より選択される少なくとも1種の被覆材により被覆されていてもよい。
【0016】
また、本発明は、筒状の本体部と、前記本体部に内蔵され、水性インクが含浸された繊維製のインク吸収体と、前記インク吸収体に接触するように、前記本体部の前端側に取り付けられた芯体と、を備え、前記水性インクが、上述した水性インク組成物である、中綿式筆記具である。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、水性インク組成物に、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドの混合物と、生物由来ナノファイバーとを配合することにより、高比重粒子の沈降防止性に優れる水性インク組成物を提供することが可能となる。また、この水性インク組成物をマーキングペン等の中綿式筆記具用のインクとして用いた場合でも、高いインク追随性を有するインク組成物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】本発明の好適な実施形態に係る中綿式筆記具の一例としてのマーキングペンを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面においては、同一の符号が付された構成要素は、実質的に同一の構造または機能を有するものとする。
【0020】
[水性インク組成物の構成]
本発明の水性インク組成物は、中綿式の筆記具用の水性インク組成物であって、比重が1.8以上の高比重粒子と、ポリアマイド系樹脂と、脂肪酸アマイドと、生物由来ナノファイバーと、を含む。本発明の水性インク組成物は、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドの混合物(以下、「アマイド系沈降防止剤」と記載する場合がある。)および生物由来ナノファイバー(以下、「ナノファイバー系沈降防止剤」と記載する場合がある。)の両方を含むことにより、水性インク中および中綿内における高比重粒子の沈降を防止するとともに、中綿からインクを安定的に吐出させることができる。すなわち、本発明のインク組成物は、優れた沈降防止性と高いインクの追随性を兼ね備える。
【0021】
以下、本発明の水性インク組成物の組成、物性および用途について詳述する。
【0022】
(高比重粒子)
本発明の高比重粒子は、比重が1.8以上の粒子であれば特に制限されるものではないが、例えば、メタリック顔料、ガラスフレーク顔料、パール顔料、マイクロカプセル顔料およびグリッター(ラメ)顔料からなる群より選択される少なくとも1種の粒子である。高比重粒子の比重の上限値は特に制限されるものではないが、比重があまりに大き過ぎるとインク中における沈降が防止できなくなる可能性があるため、例えば、高比重粒子の比重は10以下であることが好ましい。
【0023】
なお、本発明における比重は、JIS K0061:2022 化学製品の密度及び比重測定方法に記載の比重瓶法(ルシャテリエ比重瓶を使用した方法)に準拠して測定することができる。
【0024】
<メタリック顔料>
メタリック顔料としては、例えば、アルミニウム、銅、酸化チタン、真鍮、ステンレス、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の金属、合金または金属酸化物の粉末(以下、「金属粉」と記載する場合がある。)、これらの金属等を含む顔料などが挙げられる。より詳細には、アルミニウム粉、銅粉、酸化チタン粉、真鍮粉、ステンレス粉などの金属粉をメタリック顔料として用いてもよく、これらの金属粉に着色剤を吸着させた顔料をメタリック顔料として用いてもよい。また、アルミニウム粉や銅粉などの金属粉を界面活性剤、樹脂、溶剤などに分散させてペースト状にした金属粉ペーストまたは金属粉分散液などをメタリック顔料として用いてもよい。さらに、アルミニウム粉や銅粉などの金属粉を界面活性剤、樹脂、ワックスなどにより加工または分散させた固形状(無溶剤)の顔料をメタリック顔料として用いてもよい。
【0025】
上述したメタリック顔料のうち、アルミニウム粉を用いた顔料(ペースト状のものなども含む。)が好ましい。これは、アルミニウムは金属の中でも比重が比較的小さく、顔料の沈降が起こりにくいためである。また、アルミニウム粉を用いた顔料は、筆跡の金属光沢性が良好であり、隠蔽性も高く、筆跡の不透明性に優れているためである。
【0026】
本発明のメタリック顔料としては、市販品を使用してもよく、例えば、STAPA(登録商標)IL HYDROLAN S 1100、S 1500(以上、エカルト社製のアルミニウム粉ペースト顔料)、STANDART(登録商標)PCR 1100 Aluminum Powder(エカルト社製のアルミニウム粉ペースト顔料)、アルペースト(登録商標)WXM0650、EMR-D6390、EMR-D7670(以上、東洋アルミニウム社製のアルミニウム粉ペースト顔料)、旭化成アルミペーストFW-600、FW-610、FW-620(以上、旭化成社製のアルミニウム粉ペースト顔料)、ROTOSAFE Aqua 8 309Richgold(エカルト社製の銅粉ペースト顔料)、STANDART(登録商標)Copper Powder F 400(エカルト社製の銅粉顔料)、CR-50、CR-50-2(石原産業社製のルチル型酸化チタン)などが挙げられる。
【0027】
上述したメタリック顔料は、シリカ、モリブデン、リン酸塩、ホスホン酸およびリン酸エステルからなる群より選択される少なくとも1種の被覆材により被覆されていてもよい。メタリック顔料が上記の被覆材により被覆されていることにより、後述するように、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドにより形成される3次元網目構造の隙間に取り込まれやすくなるため、メタリック顔料の沈降防止性を高めることができる。また、被覆材により被覆されたメタリック顔料は、上記の3次元網目構造に取り込まれた際に、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドによる水性インク組成物の増粘を抑制する作用も有する。したがって、水性インク組成物の粘度を低く抑えることができるため、インク追随性を高めることもできる。上記被覆材のうち、特に、リン酸エステルは、分散剤的な機能および湿潤剤的な機能の双方に優れるため好ましい。ここで、分散剤的な機能については、メタリック顔料がリン酸エステルに被覆されると、擬似的な巨大分子となり、立体障害を有することにより、各巨大分子が凝集することを抑制し、メタリック顔料の分散性が向上するという効果が得られる。また、湿潤剤的な機能については、リン酸エステルの分子構造中に親水性鎖と疎水性鎖があることから、後述する界面活性剤と同様の効果が得られる。
【0028】
上記被覆材の被覆量については、メタリック顔料の質量を100質量部としたときに被覆材の質量が、3質量部~30質量部であることが好ましい。3質量部未満であると、被覆材がメタリック顔料の表面全体を被覆することが難しく、上述した効果が得られない可能性がある。一方、30質量部を超えると、被覆材がメタリック顔料に対して過剰となり、余剰の(メタリック顔料を被覆しなかった)被覆材が、水性インク中で析出したりすることで悪影響を及ぼす可能性がある。
【0029】
<ガラスフレーク顔料>
ガラスフレーク顔料は、ガラスフレークにめっき等により金属を被覆した顔料である。
ガラスフレーク顔料の市販品の例としては、メタシャイン(登録商標)ME2025PS、MC2040PS、MC2080PS(以上、日本板硝子社製の銀被覆ガラスフレーク)、メタシャインMC2080GP、MC2040GP(以上、日本板硝子社製の金被覆ガラスフレーク)、メタシャインMC1120RS、MC1080RS、MC1040RS(以上、日本板硝子社製の酸化チタン被覆ガラスフレーク)、メタシャインMC1080TY(日本板硝子社製の酸化チタン/酸化鉄被覆ガラスフレーク)、メタシャインMC1080KR(日本板硝子社製の酸化鉄被覆ガラスフレーク)が挙げられる。
【0030】
<パール顔料>
パール顔料は、光輝性顔料の一種であり、薄膜における光の多重反射や干渉現象を利用した真珠様の光沢を発現する顔料である。現在主に流通しているパール顔料としては、雲母(マイカ)の薄片粒子を基材として、表面に酸化チタンの微細結晶を被覆した酸化チタン被覆雲母である。パール顔料の市販品としては、例えば、ツインクルパール(登録商標)SXA(日本光研工業社製の酸化チタン被覆合成マイカ)、イリオジン(登録商標)100、110、111(以上、メルク社製の酸化チタン被覆天然マイカ)、イリオジン6111(メルク社製の酸化チタン被覆合成マイカ)などが挙げられる。
【0031】
<マイクロカプセル顔料>
マイクロカプセル顔料は、染料などで樹脂粒子を着色した着色樹脂粒子や、色材を媒体中に分散させた着色体などを樹脂からなるカプセル(殻体)に内包または固溶化させた(マイクロカプセル化した)顔料である。カプセル膜の材質としては、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、イソシアネート樹脂、アミノ樹脂等の樹脂が挙げられる。着色樹脂粒子や着色体をマイクロカプセル化する方法としては、例えば、界面重合法、界面重縮合法、in situ重合法、液中硬化被覆法、水溶液からの相分離法、有機溶媒からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、スプレードライニング法などを挙げることができ、用途に応じて適宜選択すればよい。マイクロカプセル顔料としては、市販品を使用してもよく、例えば、サニーカラー(登録商標)ビーズパウダー、スラリー(以上、記録素材総合研究所社製)などが挙げられる。
【0032】
<グリッター顔料>
グリッター顔料(「ラメ顔料」とも呼ばれる。)は、樹脂被覆された薄片状金属を用いた顔料であり、金属箔等の金属薄膜に樹脂を蒸着させ、金属薄膜の表面を樹脂層で被覆することにより形成される。樹脂層は、金属薄膜の両面に形成されることが好ましい。また、樹脂層には着色剤を含んでいてもよい。金属薄膜としては、例えば、アルミニウム箔を用いることができる。グリッター顔料の市販品としては、例えば、尾池工業社製のエルジーneo(登録商標)シリーズ、ダイヤ工業社製のダイヤモンドピース(登録商標)シリーズなどが挙げられる。
【0033】
<含有量>
上述した高比重粒子は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよいが、本発明の高比重粒子の含有量は、水性インク組成物全体に対して、1~25質量%であることが好ましい。高比重粒子の含有量が1質量%未満であると、高比重粒子の添加効果(例えば、顔料による隠蔽性、不透明性、金属光沢などの発現)が得られない可能性がある。一方、高比重粒子の含有量が25質量%を超えると、高比重粒子の十分な沈降防止性が得られず、水性インク組成物中で高比重粒子が沈降する可能性がある。高比重粒子の沈降防止性をより高めるためには、高比重粒子の含有量は、1~15質量%であることがより好ましく、1~10質量%であることがさらに好ましい。
【0034】
(ポリアマイド系樹脂および脂肪酸アマイド)
本発明のポリアマイド系樹脂および脂肪酸アマイド(アマイド系沈降防止剤)は、水性インク組成物中における高比重粒子の分散を安定化し、沈降を抑制するために用いられる。ポリアマイド系樹脂は、内部にアミド結合を有する疎水性部位、末端にカルボキシル基等(酸部分)の親水性部位を有する樹脂である。このポリアマイド系樹脂は、水中において疎水性相互作用およびアミド基の水素結合による会合により集合体を形成し、この集合体同士が相互に絡み合うことで3次元網目構造を形成する。この際、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドを併用することにより、脂肪酸アマイドがポリアマイド系樹脂と相互に絡み合い、より緻密で強固な結合力を有する3次元網目構造が形成される。上述したメタリック顔料等の高比重粒子は、上記集合体との分子間力や水素結合等の相互作用により3次元網目構造の隙間に取り込まれ、入り込む。その結果、高比重粒子の分散状態が安定化され、水性インク組成物中における高比重粒子の沈降を抑制することができる。
【0035】
<ポリアマイド系樹脂>
本発明のポリアマイド系樹脂は、アミド結合を有する樹脂であり、ポリアマイド、変性ポリアマイドなどを含む。
【0036】
本発明の水性インク組成物に用いられるポリアマイドとしては、例えば、ジアミンと、ジアミンに対して過剰量のジカルボン酸またはジカルボン酸とモノカルボン酸の混合物と、を反応させることにより得られるポリアマイドである。
【0037】
本発明のポリアマイドの合成に使用できるジアミンとしては、例えば、炭素数2~34のジアミンがあり、このようなジアミンの例としては、エチレンジアミン、1,4-ジアミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、1,10-デカメチレンジアミン、1,11-ウンデカメチレンジアミン、1,12-ドデカメチレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、ダイマージアミン等が挙げられる。これらのジアミンは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、ダイマージアミンは、ダイマー酸誘導体として、ダイマー酸のカルボキシル基を化学反応させて得られるものであり、一般に市販されているもの(炭素数34)を用いることができる。
【0038】
本発明のポリアマイドの合成に使用できるジカルボン酸としては、例えば、炭素数4~36のジカルボン酸があり、このようなジカルボン酸の例としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、イソフタル酸、ダイマー酸等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、ダイマー酸は不飽和脂肪酸を二量化して得られるものであり、一般に市販されているもの(炭素数36)を用いることができる。市販のダイマー酸中にはダイマー酸の他にモノマー酸やトリマー酸が含まれているが、ダイマー酸の含有量が多いものが好ましい。
【0039】
本発明のポリアマイドの合成に使用できるモノカルボン酸としては、例えば、炭素数2~22のモノカルボン酸があり、このようなモノカルボン酸の例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0040】
本発明のポリアマイドの酸価は特に制限されないが、例えば、30~140であることが好ましく、40~100であることがより好ましい。
【0041】
本発明のポリアマイド系樹脂は、中和用塩基で中和することで、水性インク組成物中で後述する脂肪酸アマイドと安定した構造を形成しやすいため、ポリアマイド塩(例えば、ポリアマイドアミン塩)とすることが好ましい。
【0042】
中和用塩基としては、有機塩基および無機塩基のいずれも使用できる。有機塩基の例としては、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミンや、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N’-ジメチルエタノールアミン等のアルコールアミンなどが挙げられる。無機塩基の例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等が挙げられる。これらの中和用塩基は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0043】
<脂肪酸アマイド>
本発明の水性インク組成物に用いられる脂肪酸アマイドとしては、例えば、ジアミンまたはモノアミンと、モノカルボン酸とを反応させることにより得られる脂肪酸アマイドである。
【0044】
本発明の脂肪酸アマイドの合成に使用できるジアミンとしては、例えば、炭素数2~12のジアミンがあり、このようなジアミンの例としては、エチレンジアミン、1,4-ジアミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、1,10-デカメチレンジアミン、1,11-ウンデカメチレンジアミン、1,12-ドデカメチレンジアミン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0045】
本発明の脂肪酸アマイドの合成に使用できるモノアミンとしては、例えば、炭素数2~22のモノアミンがあり、このようなモノアミンの例としては、エチルアミン、モノエタノールアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミン等が挙げられる。これらは単独で用いてよいし、組み合わせて用いてもよい。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0046】
本発明の脂肪酸アマイドの合成に使用できるモノカルボン酸としては、例えば、炭素数2~22のモノカルボン酸があり、このようなモノカルボン酸の例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0047】
<ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドとの混合物>
本発明の水性インク組成物においては、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドを配合する際に、上述した3次元網目構造を安定的に形成しやすく、高比重粒子等の分散性を向上させるという観点から、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドを予め水や有機溶剤に添加し、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドの混合物(混合物の性状は、例えば、ペースト状、溶液、水分散液等、特に制限されない。)とすることが好ましい。このようなポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドの混合物としては、市販品を用いてもよく、市販品の例としては、ディスパロン(登録商標)AQH-800、AQH-810(以上、楠本化成社製)等が挙げられる。
【0048】
<含有量>
ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドの合計の含有量は、水性インク組成物の全質量に対して、0.05質量%~1質量%であることが好ましい。ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドの合計の含有量が0.1質量%未満であると、高比重粒子、その他の着色剤、樹脂粒子等の沈降防止効果が得られない可能性がある。合計の含有量が1質量%を超えると、水性インク組成物が過度に増粘し、水性インク組成物の粘度が高くなり過ぎるため、中綿からインクを安定的に吐出させることができず、インク追随性に劣る恐れがある。その結果、筆跡が擦れたり、筆記自体ができなくなったりする可能性がある。また、水性インク組成物の粘度が高過ぎる場合には、水性インク組成物を中綿に充填すること自体ができなくなる可能性もある。高比重粒子の沈降防止効果およびインク追随性をさらに高めるという観点からは、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドの合計の含有量は、水性インク組成物の全質量に対して、0.2質量%~0.7質量%であることがより好ましく、0.3質量%~0.6質量%であることがさらに好ましく、0.35質量%~0.5質量%であることが最も好ましい。
【0049】
(生物由来ナノファイバー)
本発明の生物由来ナノファイバーは、上述したアマイド系沈降防止剤と同様に、水性インク組成物中における高比重粒子の分散を安定化し、沈降を抑制するために用いられる。本発明の生物由来ナノファイバーは、セルロース、キチン、キトサン、シルクなどの生物由来資源を、ナノレベルにまで解繊した微細繊維である。本発明の生物由来ナノファイバーの解繊方法は、特に制限されず、機械的処理(機械解繊処理)と化学的処理のいずれでもよいが、機械解繊処理の方が好ましい。本発明の生物由来ナノファイバーは、繊維径が1~100nm、アスペクト比が100以上の繊維である。繊維径の測定は、例えば、電子顕微鏡写真より測定することができる。アスペクト比の上限値は特に制限されないが、1000以下であることが好ましく、300以下であることがより好ましい。アスペクト比は、繊維径と繊維長の比により決まるが、繊維長が大きくなるにつれ、水性インク組成物の粘度が高くなる傾向がある。そのため、中綿からインクを安定して吐出させるべく、水性インク組成物の粘度が高くなりすぎないようにするため、アスペクト比は上記の範囲であることが好ましい。
【0050】
本発明者らは、本発明の水性インク組成物中における生物由来ナノファイバーの存在形態について以下のように推測している。すなわち、本発明の生物由来ナノファイバーは、上述したポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドとにより形成される緻密な3次元網目構造の隙間に入り込み、この隙間を広げる。このように、3次元網目構造の隙間が広がることにより、ポリアマイド系樹脂や脂肪酸アマイドの分子が動きやすくなるため、水性インク組成物の流動性が増す。その結果、この水性インク組成物を中綿に充填した場合でも、水性インク組成物が中綿内で動きやすくなるため、中綿からの安定したインクの吐出が可能となる。以上のようなメカニズムにより、本発明の水性インク組成物によれば、中綿式筆記具のインクとして用いた場合にも、優れた沈降防止性を有しつつ、高いインク追随性を発揮させることができる。
【0051】
本発明の生物由来ナノファイバーとしては、ポリアマイド系樹脂と脂肪酸アマイドとにより形成される3次元網目構造の隙間に入り込むことができれば特に制限されないが、例えば、公知のセルロースナノファイバー、キチンナノファイバー、キトサンナノファイバーなどを用いることができる。セルロースナノファイバーは、植物由来のセルロースを原料とするナノファイバーである。キチンナノファイバーは、甲殻類の殻からとれる動物由来のキチンを原料とするナノファイバーである。キトサンナノファイバーは、キチンを脱アセチル化して得られるカチオン性高分子であるキトサンを原料とするナノファイバーである。
【0052】
本発明の生物由来ナノファイバーとしては、市販品を使用してもよく、市販品の例としては、BiNFi-s(登録商標)WFo-10002、BiNFi-s IMa-10002、BiNFi-s BMa-10002、BiNFi-s AFo-10002、BiNFi-s FMa-10002(以上、スギノマシン社製のセルロースナノファイバー)、レオクリスタ(登録商標)(第一工業製薬社製のセルロースナノファイバー)、セレンピア(登録商標)(日本製紙社製のセルロースナノファイバー)、ELLEX(登録商標)(大王製紙社製のセルロースナノファイバー)、アウロ・ヴィスコ(登録商標)(王子ホールディングス社製のセルロースナノファイバー)、ステラファイン(登録商標)(丸住製紙社製のセルロースナノファイバー)、BiNFi-s Sfo-20002(スギノマシン社製のキチンナノファイバー)、キチンナノファイバーノノ(大村塗料社製のキチンナノファイバー)、BiNFi-s EFo-08002(スギノマシン社製のキトサンナノファイバー)等が挙げられる。
【0053】
なお、本発明の水性インク組成物に使用する生物由来ナノファイバーは、水性インク組成物に直接配合してもよく、水等の媒体に生物由来ナノファイバーを分散させた分散体として配合してもよい。
【0054】
ここで、本発明の生物由来ナノファイバーとしては、アミド基を有するものであることが好ましい。アミド基を有する生物由来ナノファイバーとしては、特に制限されないが、例えば、キチンナノファイバーがある。キチンナノファイバーのような生物由来ナノファイバーを使用すると、生物由来ナノファイバーが有するアミド基と、ポリアマイド系樹脂および脂肪酸アマイドが有するアミド基とが相互作用(アミド基同士の相互作用)する。より具体的には、キチンナノファイバーの側鎖に位置するアミド基と、ポリアマイド系樹脂および脂肪酸アマイドの主骨格中のアミド基とが水素結合する。そうすると、ポリアマイド系樹脂および脂肪酸アマイドの主骨格に、キチンナノファイバー由来の非常に大きな側鎖が結合された状態となる。その結果、ポリアマイド系樹脂および脂肪酸アマイドにより形成された3次元網目構造の隙間が、他の生物由来ナノファイバーを使用した場合よりも大きく広がり、ポリアマイド系樹脂や脂肪酸アマイドの分子の動きやすさ、水性インク組成物の流動性の増加度合いが顕著となる。よって、キチンナノファイバーのようなアミド基を有する生物由来ナノファイバーを含む水性インク組成物を中綿に充填した場合には、水性インク組成物が中綿内で顕著に動きやすくなるため、中綿からのさらに安定したインクの吐出が可能となる。
【0055】
また、アミド基を有する生物由来ナノファイバーを使用すると、セルロースナノファイバーやキトサンナノファイバー等のアミド基を有さない生物由来ナノファイバーを使用した場合よりも、生物由来ナノファイバーの配合量を減らすことができる。これは、上述したアミド基同士の相互作用により、水性インク組成物の流動性増加効果が高まるため、配合量が少なくても、生物由来ナノファイバーの添加効果を確保できるためである。生物由来ナノファイバーなどの添加剤量が減ると、水性インク組成物中での水分量が増えるため、インクが乾燥しにくくなるとともに、着色顔料の量を増やすことができるため、所望の色のマーキングペン等の筆記具が得られる。
【0056】
<含有量>
生物由来ナノファイバーの含有量は、水性インク組成物の全質量に対して、0.03質量%~0.36質量%であることが好ましい。生物由来ナノファイバーの含有量が0.03質量%未満であると、高比重粒子、その他の着色剤、樹脂粒子等の沈降防止効果が得られない可能性がある。含有量が0.36質量%を超えると、水性インク組成物が過度に増粘し、水性インク組成物の粘度が高くなり過ぎるため、中綿からインクを安定的に吐出させることができず、インク追随性に劣る恐れがある。その結果、筆跡が擦れたり、筆記自体ができなくなったりする可能性がある。また、水性インク組成物の粘度が高過ぎる場合には、水性インク組成物を中綿に充填すること自体ができなくなる可能性もある。高比重粒子の沈降防止効果およびインク追随性をさらに高めるという観点からは、生物由来ナノファイバーの含有量は、水性インク組成物の全質量に対して、0.05質量%~0.21質量%であることがより好ましく、0.08質量%~0.18質量%であることがさらに好ましく、0.12質量%~0.15質量%であることが最も好ましい。
【0057】
(沈降防止剤の総含有量)
上述したアマイド系沈降防止剤(ポリアマイド系樹脂および脂肪酸アマイド)と、ナノファイバー系沈降防止剤(生物由来ナノファイバー)の総含有量は、0.1質量%以上1.4質量%以下であることが好ましい。総含有量が0.1質量%未満であると、高比重粒子、その他の着色剤、樹脂粒子等の沈降防止効果が得られない可能性がある。また、沈降防止効果が得られない結果、インク組成物を中綿に充填して筆記した場合、中綿および/またはペン先の内部でも顔料等の高比重粒子の沈降が発生し、書き味(フロー)に影響を及ぼし、インク追随性が悪化するインク吐出性に悪影響を及ぼし、インク追随性が悪化する可能性がある。総含有量が1.4質量%を超えると、水性インク組成物が過度に増粘し、水性インク組成物の粘度が高くなり過ぎるため、中綿からインクを安定的に吐出させることができず、インク追随性に劣る恐れがある。その結果、筆跡が擦れたり、筆記自体ができなくなったりする可能性がある。また、水性インク組成物の粘度が高過ぎる場合には、水性インク組成物を中綿に充填すること自体ができなくなる可能性もある。高比重粒子の沈降防止効果をさらに高めるという観点からは、0.2質量%以上0.8質量%以下であることがより好ましく、0.3質量%以上0.8質量%であることがさらに好ましく、0.4質量%以上0.8質量%以下であることが最も好ましい。また、インク追随性をさらに高めるという観点からは、アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤の総含有量は、水性インク組成物の全質量に対して、0.2質量%以上0.8質量%以下であることがより好ましく、0.3質量%以上0.7質量%以下であることがさらに好ましく、0.4質量%以上0.6質量%以下であることが最も好ましい。さらに、優れた沈降防止効果およびインク追随性を兼ね備えるという観点からは、0.3質量%以上0.7質量%以下であることがより好ましく、0.4質量%以上0.7質量%以下であることがさらに好ましく、0.4質量%以上0.6質量%以下であることが最も好ましい。
【0058】
(沈降防止剤の総含有量と高比重粒子の含有量との比)
また、アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤の総含有量は、高比重粒子の含有量の0.01倍以上0.3倍以下であることが好ましい。0.01倍未満であると、高比重粒子の沈降防止効果が得られない可能性がある。0.3倍を超えると、水性インク組成物が過度に増粘し、水性インク組成物の粘度が高くなり過ぎるため、中綿からインクを安定的に吐出させることができず、インク追随性に劣る恐れがある。その結果、筆跡が擦れたり、筆記自体ができなくなったりする可能性がある。また、水性インク組成物の粘度が高過ぎる場合には、水性インク組成物を中綿に充填すること自体ができなくなる可能性もある。高比重粒子の沈降防止効果をさらに高めるという観点からは、アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤の総含有量は、高比重粒子の含有量の0.03倍以上0.15倍以下であることがより好ましく、0.05倍以上0.15倍以下であることがさらに好ましく、0.07倍以上0.15倍以下であることが最も好ましい。また、インク追随性をさらに高めるという観点からは、アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤の総含有量は、高比重粒子の含有量の0.03倍以上0.15倍以下であることがより好ましく、0.05倍以上0.12倍以下であることがさらに好ましく、0.07倍以上0.10倍以下であることが最も好ましい。さらに、優れた沈降防止効果およびインク追随性を兼ね備えるという観点からは、0.05倍以上0.12倍以下であることがより好ましく、0.07倍以上0.12倍以下であることがさらに好ましく、0.07倍以上0.10倍以下であることが最も好ましい。
【0059】
(アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤の含有比)
アマイド系沈降防止剤(ポリアマイド系樹脂および脂肪酸アマイド)の合計の含有量Aと、ナノファイバー系沈降防止剤(生物由来ナノファイバー)の含有量Bとの質量比率A/Bが、1.0以上7.0以下であることが好ましい。A/Bの値が1.0未満、すなわち、アマイド系沈降防止剤の量が少な過ぎると、十分な沈降防止性を得るためには、ナノファイバー系沈降防止剤の量が多く必要となるため、水性インク組成物中での水分量が減り、インクが乾燥しやすくなる可能性がある。一方、A/Bの値が7.0を超えると、すなわち、アマイド系沈降防止剤の量が多過ぎると、水性インク組成物が過度に増粘し、水性インク組成物の粘度が高くなり過ぎるため、中綿からインクを安定的に吐出させることができず、インク追随性に劣る恐れがある。その結果、筆跡が擦れたり、筆記自体ができなくなったりする可能性がある。また、水性インク組成物の粘度が高過ぎる場合には、水性インク組成物を中綿に充填すること自体ができなくなる可能性もある。インクの乾燥を抑制し、インク追随性をさらに高めるという観点からは、A/Bの値が1.4以上7.0以下であることがより好ましく、1.5以上6.3以下であることがさらに好ましく、2.3以上5.9以下であることがさらに一層好ましい。
【0060】
(水性インク組成物中の他の成分)
本発明の水性インク組成物は、沈降防止性およびインク追随性を阻害しない範囲で、上述した成分(高比重粒子、アマイド系沈降防止剤、ナノファイバー系沈降防止剤)以外の他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、例えば、(上述した高比重粒子に含まれない)着色剤、保湿剤、界面活性剤、防腐剤、分散剤、溶剤、樹脂粒子等が挙げられる。さらに、本発明の水性インク組成物には、必要に応じて、pH調整剤、キレート剤などが含まれていてもよい。
【0061】
<着色剤>
本発明の水性インク組成物に用いる着色剤としては、特に制限されず、顔料、染料のいずれも使用できる。顔料としては、無機顔料と有機顔料の別を問わず使用することができ、特に限定されない。本発明の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、アンスラキノン系顔料、ジオキサン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、イソインドレン系顔料、アゾメチン系顔料等を用いることができる。また、顔料として、加工顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、補色顔料等を用いてもよい。
【0062】
また、染料としては、溶媒に溶解可能であれば特に制限されるものではなく、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、および各種造塩タイプ染料等を使用できる。具体的には、トリフェニルメタン系染料、キサンテン系染料、アントラキノン系染料、銅フタロシアニン系染料等の水溶性染料などを使用してもよい。
【0063】
これらの顔料および染料は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。着色剤の含有量は特に制限されるものではないが、例えば、水性インク組成物の全質量に対して、0.5質量~20質量%含有することができる。
【0064】
<保湿剤>
保湿剤は、水性インク組成物の乾燥を抑制するとともに、筆記具からのインクの吐出性を向上させる役割を有する。そのため、保湿剤は、水性インク組成物の全質量に対して、5質量%~30質量%含有することが好適である。
【0065】
本発明で使用可能な保湿剤としては、特に限定されず、例えば、以下に例示するような多価アルコール系溶剤、1価のアルコール系溶剤、アミン系有機化合物、グリコールエーテル系溶剤などが挙げられる。上記の多価アルコール系溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等が挙げられる。上記の1価のアルコール系溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、2-メチルプロピルアルコール(イソブタノール)、t-ブタノール、2-プロピン-1-オール(プロパギルアルコール)、2-プロペン-1-オール(アリルアルコール)、3-メチル-1-ブチン-3-オール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールやその他の高級アルコール等が挙げられる。上記のアミン系有機化合物としては、例えば、トリメチルグリシン、2-ピロリドン、N-ビニルピロリドン、尿素等が挙げられる。上記のグリコールエーテル系溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルポリエチレングリコール(PEG)、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタート等が挙げられる。これらの保湿剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0066】
<界面活性剤>
界面活性剤は、水性インク組成物の筆記媒体への濡れ性を向上させるとともに、樹脂粒子を水中に良好に分散させる役割を有する。本発明で使用可能な界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤等のノニオン性界面活性剤などが挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤の市販品の例としては、サーフィノール(登録商標)420、440、465、485およびオルフィン(登録商標)EXP.4200、EXP.4300、E1010、E1004(以上、日信化学工業社製)等が挙げられる。ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤の市販品の例としては、ノイゲン(登録商標)P、ノイゲンHC、ノイゲンP-430(以上、第一工業製薬社製)等が挙げられる。本発明において、界面活性剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、水性インク組成物全体に対して0.2質量%以上3質量%以下の範囲である。界面活性剤の含有量が0.2質量%未満であると、添加効果が不十分となるおそれがある。一方、界面活性剤の含有量が3質量%を超えると、界面活性剤の粘度依存性(水性インク組成物の粘度が上昇すること)によりインクの吐出性が低下し、それに伴って、隠蔽性が低下したり、文字が擦れたりする場合がある。
【0067】
<防腐剤>
防腐剤としては、例えば、2,3,5,6-テトラクロロ-4-(メチルスルフォニル)ピリジン、2-ピリジンチオール-1-オキシドナトリウム、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オン等の有機窒素硫黄系化合物、フェノール、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピルなどが挙げられる。
【0068】
<分散剤>
分散剤は、高比重粒子やその他の顔料等の沈降や凝集を抑制したり、筆跡の定着性を向上させたりする目的で用いられる。本発明の分散剤としては、例えば、リン酸エステルアミン塩(市販品の例として、楠本化成社製のディスパロン(登録商標)AQH-340)、カルボキシル基含有ポリマー(市販品の例として、共栄社化学社製のフローレン(登録商標)GW-1500)、顔料に親和性のあるブロック共重合体(市販品の例として、BYK社製のDISPERBYK(登録商標)190、191、193等)などを用いることができる。
【0069】
<溶媒>
なお、水性インク組成物の溶媒としては水を用いるが、水溶性有機溶媒を水と併用してもよい。水としては、特に制限されず、例えば、水道水、イオン交換水、蒸留水、限外ろ過水などを用いることができる。
【0070】
<樹脂粒子>
本発明の水性インク組成物に使用可能な樹脂粒子としては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂粒子や、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ナイロン樹脂などの化学構造中に窒素原子を含む含窒素樹脂粒子や、アクリル系樹脂粒子、スチレン系樹脂粒子、エポキシ樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子、セルロース樹脂粒子などが挙げられる。これらの樹脂粒子は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0071】
(水性インク組成物の用途)
以上説明した組成を有する本発明の水性インク組成物は、マーキングペン等の筆記具用のインクとして好適に使用される。ここで、「マーキングペン」とは、いわゆる中綿式または直液式のインク貯蔵体から毛細管現象によって先端のペン先にインクを誘導するペンのことをいう。また、本発明の水性インク組成物は、上述したように粘度が低いことから、中綿式のマーキングペン用のインクとして特に好適に使用することができる。中綿式のマーキングペン用のインクとして用いることが可能となると、以下のような利点がある。第1に、直液式のマーキングペンは、部品点数が多くなるため、コストが高くなる傾向にあるが、中綿式のマーキングペンは、部品点数を減らせるため、低コストで製造できる。第2に、中綿式のマーキングペンは、ボールペン等の筆記具よりも多量のインクを充填することができるため、筆記距離が長くなる傾向にある。第3に、従来の不透明インクを用いたマーキングペンは、ほとんど直液式のものであったため、ペンを振ったりすることにより、インク貯蔵体に含まれるインクを撹拌した後に、ノックをしてからようやくインクが吐出して筆記が可能になる。これに対して、中綿式のマーキングペンでは、インクの撹拌およびノック等の準備が必要なく、すぐに筆記が可能である。第4に、中綿式のマーキングペンは、ボールペンや直液式のマーキングペン等の筆記具と比べ、なめらかな筆記感が得られる。
【0072】
[水性インク組成物の製造方法]
以上、本発明の水性インク組成物の組成について詳細に述べた。続いて、上述した組成を有する水性インク組成物の製造方法について述べる。
【0073】
本発明の水性インク組成物は、高比重粒子、アマイド系沈降防止剤、ナノファイバー系沈降防止剤、必要に応じて、高比重粒子以外の着色顔料、保湿剤、界面活性剤、防腐剤、分散剤等の成分を水などの溶媒(分散媒)に添加し、これらの成分を混合および撹拌して溶媒に分散または溶解させることにより得ることができる。撹拌方法としては、特に制限されるものではなく、例えば、メカニカルスターラー、マグネティックスターラー等の撹拌装置を用いることができる。
【0074】
[筆記具の構成]
続いて、
図1を参照しながら、本発明の好適な実施形態に係る筆記具の一例としての中綿式マーキングペン10(以下、単に「マーキングペン10」と記載する場合がある。)の構成について説明する。
図1は、本実施形態に係る筆記具の一例としての中綿式マーキングペン10の構成の概略を示す断面図である。
【0075】
図1に示すように、中綿式マーキングペン10は、本実施形態の本体部の一例としての本体軸11と、本実施形態のインク吸収体の一例としての中綿13と、本実施形態の芯体の一例としてのペン先15と、を備える。後述するように、中綿13に含浸されたインクは、毛細管現象によって中綿13からペン先15に伝わり、ペン先15を筆記媒体の筆記面に当てることにより、筆記できるようになっている。
【0076】
(本体軸11の構成)
本体軸11は、筒状の形状を有しており、内部に中綿13が収容されている。本体軸11の材質は、プラスチック製、ガラス製、金属製等、特に限定されない。
【0077】
(中綿13の構成)
中綿13は、本体軸11に内蔵されており、上述した水性インク組成物が含浸される。中綿13は、樹脂の長繊維を収束させ、捲縮をかけながら筒状に成形することにより得られる。中綿13は、インク吐出性を向上させるため、その気孔率が、80%~95%の範囲内となっている。このように、マーキングペン10は、中綿13の気孔率が高く、中綿13を構成する繊維の密度が低いため、樹脂粒子や着色剤が繊維のすき間に挟まって、ペン先15から吐出されないようにすることを抑制できる。
【0078】
また、中綿13を構成する樹脂繊維の繊維径は、3デニール~5デニールの範囲内であることが好ましい。これにより、中綿13が、上記範囲の高い気孔率を有することができる。より好ましくは、繊維径が3.5デニール以上であり、さらに好ましくは、繊維径が4デニール以上である。なお、中綿13を構成する樹脂繊維としては、2種以上の繊維径の樹脂繊維を組み合わせて用いてもよい。
【0079】
(ペン先15の構成)
ペン先15は、その後端部が中綿13の先端部に接触するように、本体軸11の前端側に取り付けられている。ペン先15は、その一部が本体軸11内部に収容されているが、先端部は本体軸11の先端部の穴(図示せず。)から外部に露出している。ペン先15の材質は、特に制限されず、例えば、繊維またはプラスチックである。ペン先15は、インク吐出性を向上させるため、その気孔率が、55%以上75%以下の範囲内となっている。このように、マーキングペン10は、ペン先15の気孔率が比較的高く、ペン先15が樹脂繊維で構成される場合、当該樹脂繊維の密度が低いため、高比重粒子やその他の着色剤が繊維のすき間に挟まって、ペン先15から吐出されないようにすることを抑制できる。なお、このペン先15の気孔率は、中綿13の気孔率よりも小さいことが好ましい。これにより、強い毛細管力で水性インク組成物中の高比重粒子やその他の着色剤をペン先へ誘導することができる。
【0080】
また、本発明の高比重粒子は、比重が1.8以上と大きいため、気候、使用状態、その他の条件によっては、水性インク組成物中の一部の高比重粒子が中綿13内で沈降する場合もあり得る。たとえこのような場合であっても、本発明のインク組成物を用いた筆記具で筆記した場合に、色ムラを極力抑制するため、中綿13およびペン先15が、その材料としてともに樹脂繊維を含み、かつ、中綿13の樹脂繊維の繊維径がペン先15の樹脂繊維の繊維径よりも大きいことが好ましい。通常は、マーキングペンでは、中綿とペン先は、同じ繊維径の樹脂繊維が使用されるが、中綿13の樹脂繊維の繊維径をペン先15の樹脂繊維の繊維径よりも大きくする(より太い繊維を用いる)ことで、より強い毛細管力でインクをペン先へ誘導することができる。その結果、仮に、水性インク組成物中の一部の樹脂粒子が中綿13内で沈降したとしても、より確実に高比重粒子をペン先15へ誘導して、ペン先15から吐出できる。さらに、本発明の水性インク組成物では、アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤を併用することにより、水性インク組成物の粘度を高くなり過ぎないようにできるため、ペン先15としてプラスチック製の物を用いたとしても、ペン先でのインク詰まりやインク吐出性の低下を抑制することができる。
【0081】
[筆記具の製造方法]
上述した構成を有するマーキングペン10は、例えば、以下のように製造することができる。
【0082】
初めに、中綿13にインク(上述した本発明の水性インク組成物)を充填し、染め中綿とする。次いで、この染め中綿を筒状の本体軸11の内部に装填し、本体軸11の後端部を尾栓する。その後、本体軸11の先端部からペン先15を挿入し、先端部にキャップを装填する。ここで、中綿13およびペン先15は、例えば、以下のようにして製造できる。
【0083】
(中綿13の製造方法)
まず、中綿13の材料となる樹脂繊維(例えば、長繊維)を集束させて繊維集束体とし、捲縮を付与しながら繊維集束体を金型(外被)に送り込み、サイズ調整のために外被の外径を絞りながら加熱融着させる。さらに、融着した繊維集束体を冷却する。冷却した繊維集束体を所望の長さに切断することで、中綿13が製造される。
【0084】
(ペン先15の製造方法)
複数本の糸(例えば、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維等の樹脂繊維からなる糸)を束ね、ボビンに巻いた糸をペン先の製造機に通す。製造機に通した糸の集束体に熱を加えて筒状に成形する。次いで、筒状の糸の集束体に結着樹脂(例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等)を含浸させる。樹脂を含浸させた筒状の糸の集束体を乾燥炉等に入れ、樹脂を乾燥・硬化させ、原棒とする。最後に、原棒を所望の長さに切断し、先端を研磨することで、ペン先15が製造される。
【0085】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述した形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で当業者が想到し得る他の形態または各種の変更例についても本発明の技術的範囲に属するものと理解される。
【0086】
例えば、本発明の技術的範囲には、以下の発明が含まれる。
(1)中綿式筆記具用の水性インク組成物であって、比重が1.8以上の高比重粒子と、ポリアマイド系樹脂と、脂肪酸アマイドと、生物由来ナノファイバーと、を含む、水性インク組成物。
(2)前記ポリアマイド系樹脂、前記脂肪酸アマイドおよび前記生物由来ナノファイバーの合計の含有量が、0.1質量%以上1.4質量%以下である、(1)に記載の水性インク組成物。
(3)前記ポリアマイド系樹脂、前記脂肪酸アマイドおよび前記生物由来ナノファイバーの合計の含有量が、前記高比重粒子の含有量の0.01倍以上0.3倍以下である、(1)または(2)に記載の水性インク組成物。
(4)前記ポリアマイド系樹脂および前記脂肪酸アマイドの合計の含有量Aと、前記生物由来ナノファイバーの含有量Bとの質量比率A/Bが、1.0以上7.0以下である、(1)~(3)のいずれか一項に記載の水性インク組成物。
(5)前記生物由来ナノファイバーが、アミド基を有する、(1)~(4)のいずれか一項に記載の水性インク組成物。
(6)前記高比重粒子が、メタリック顔料、ガラスフレーク顔料、パール顔料、マイクロカプセル顔料およびグリッター顔料からなる群より選択される少なくとも1種の粒子である、(1)~(5)のいずれか一項に記載の水性インク組成物。
(7)前記メタリック顔料が、シリカ、モリブデン、リン酸塩、ホスホン酸およびリン酸エステルからなる群より選択される少なくとも1種の被覆材により被覆されている、請求項(6)に記載の水性インク組成物。
(8)筒状の本体部と、前記本体部に内蔵され、水性インクが含浸された繊維製のインク吸収体と、前記インク吸収体に接触するように、前記本体部の前端側に取り付けられた芯体と、を備え、前記水性インクが、比重が1.8以上の高比重粒子と、ポリアマイド系樹脂と、脂肪酸アマイドと、生物由来ナノファイバーと、を含む、中綿式筆記具。
(9)前記ポリアマイド系樹脂、前記脂肪酸アマイドおよび前記生物由来ナノファイバーの合計量が、0.1質量%以上1.4質量%以下である、(8)に記載の中綿式筆記具。
(10)前記ポリアマイド系樹脂、前記脂肪酸アマイドおよび前記生物由来ナノファイバーの合計の含有量が、前記高比重粒子の含有量の0.01倍以上0.3倍以下である、(8)または(9)に記載の中綿式筆記具。
(11)前記ポリアマイド系樹脂および前記脂肪酸アマイドの合計量Aと、前記生物由来ナノファイバーの量Bとの質量比率A/Bが、1.0以上7.0以下である、(8)~(10)のいずれか一項に記載の中綿式筆記具。
(12)前記生物由来ナノファイバーが、アミド基を有する、(8)~(11)のいずれか一項に記載の中綿式筆記具。
(13)前記高比重粒子が、メタリック顔料、ガラスフレーク顔料、パール顔料、マイクロカプセル顔料およびグリッター顔料からなる群より選択される少なくとも1種の粒子である、(8)~(12)のいずれか一項に記載の中綿式筆記具。
(14)前記メタリック顔料が、シリカ、モリブデン、リン酸塩、ホスホン酸およびリン酸エステルからなる群より選択される少なくとも一種の被覆材により被覆されている、(13)に記載の中綿式筆記具。
【実施例0087】
次に、本発明を実施例により、更に具体的に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。以下では、特に断らない限り、「%」は「質量%」を意味し、「部」は「質量部」を意味する。
【0088】
[実験例1]
本実験例1では、以下のようにして実施例および比較例の水性インク組成物を製造し、製造した水性インク組成物の沈降防止性を評価した。
【0089】
(水性インク組成物の製造)
初めに、以下のようにして、実施例および比較例の水性インク組成物を製造した。なお、アマイド系沈降防止剤として使用した「ディスパロンAQH-800」は、ポリアマイドアミン塩および脂肪酸アマイドを含む混合物のペーストであり、有効成分(ポリアマイドアミン塩および脂肪酸アマイド)の含有量は10%である。また、ナノファイバー系沈降防止剤として使用した「キチンナノファイバー ノノ」は、キチンナノファイバーの水分散体であり、有効成分(キチンナノファイバー)の含有量は3%である。同様に、ナノファイバー系沈降防止剤として使用した「BiNFi-s Wfo-10002」は、セルロースナノファイバーの水分散体であり、有効成分(セルロースナノファイバー)の含有量は2%である。
【0090】
<実施例1>
脱イオン水66.30部、保湿剤としてトリエチレングリコール10.00部および1,3-プロパンジオール5.00部、界面活性剤としてアセチレングリコール系濡れ・浸透剤(日信化学工業社製:商品名「オルフィン(登録商標)EXP4300」)1.00部、防腐剤として有機窒素硫黄系化合物(大阪ガスケミカル社製:商品名「スラオフ(登録商標)72N」)0.20部、分散剤としてリン酸エステルアミン塩(楠本化成社製:商品名「ディスパロン(登録商標)AQH-340」)1.00部、アマイド系沈降防止剤としてポリアマイドアミン塩と脂肪酸アマイドの混合物(楠本化成社製:商品名「ディスパロンAQH-800」、有効成分量:10%)3.50部、ナノファイバー系沈降防止剤としてキチンナノファイバー(大村塗料社製:商品名「キチンナノファイバー ノノ」、有効成分量:3%)4.00部を混合し、混合液を撹拌機(IKA社製:商品名「EUROSTEAR」)を用いて回転数600~800rpmで20分間攪拌した。次いで、撹拌後の混合液に、蛍光顔料(日本蛍光社製:商品名「ルミコール(登録商標)NKW-6200E」、比重:1.08)3.00部を混合した後、さらに回転数600~800rpmで10分間攪拌した。さらに、高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料(エカルト社製:商品名「STAPA(登録商標) IL HYDROLAN S 1100」、比重:1.93)6.00部を混合した後、さらに回転数900~1000rpmで40分間攪拌することより、実施例1の水性インク組成物を製造した。
【0091】
<実施例2>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりに銅粉ペースト顔料(エカルト社製:商品名「ROTOSAFE(登録商標) Aqua 8 309 Richgold、比重:8.93」)を使用し、ディスパロンAQH-800の配合量を3.00部とし、ナノファイバー系沈降防止剤としてキチンナノファイバーの代わりにセルロースナノファイバー(スギノマシン社製:商品名「BiNFi-s Wfo-10002」、有効成分量:2%)6.00部を使用し、蛍光顔料を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、実施例2の水性インク組成物を製造した。なお、溶媒である水の量は、水性インク組成物全体で100部となるように適宜調整した(以下の実施例および比較例においても同様である)。
【0092】
<実施例3>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりに銅粉ペースト顔料(エカルト社製:商品名「ROTOSAFE(登録商標) Aqua 8 309 Richgold」)を使用し、ディスパロンAQH-800の配合量を3.00部とし、キチンナノファイバー ノノの配合量を6.00部とし、蛍光顔料を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、実施例3の水性インク組成物を製造した。
【0093】
<実施例4>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりに銅粉ペースト顔料(エカルト社製:商品名「ROTOSAFE(登録商標) Aqua 8 309 Richgold」)を使用し、蛍光顔料を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、実施例4の水性インク組成物を製造した。
【0094】
<実施例5>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりに酸化チタン顔料(石原産業社製:商品名「CR-50」、比重:4.23)を使用し、蛍光顔料を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、実施例5の水性インク組成物を製造した。
【0095】
<実施例6~10>
ディスパロンAQH-800およびキチンナノファイバー ノノの配合量を下記表1に記載した量とした以外は、実施例1と同様にして、実施例6~10の水性インク組成物を製造した。
【0096】
<実施例11>
ナノファイバー系沈降防止剤としてキチンナノファイバーの代わりにセルロースナノファイバー(スギノマシン社製:商品名「BiNFi-s Wfo-10002」)6.00部を使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例11の水性インク組成物を製造した。
【0097】
<実施例12>
分散剤を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、実施例12の水性インク組成物を製造した。
【0098】
<実施例13>
保湿剤として1,3-プロパンジオールの代わりにプロピレングリコールを使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例13の水性インク組成物を製造した。
【0099】
<実施例14>
保湿剤としてトリエチレングリコールの代わりに2-ピロリドンを使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例14の水性インク組成物を製造した。
【0100】
<実施例15>
保湿剤としてトリエチレングリコールの代わりにグリセリンを使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例15の水性インク組成物を製造した。
【0101】
<実施例16~30>
ディスパロンAQH-800およびキチンナノファイバー ノノの配合量を下記表2に記載した量とした以外は、実施例1と同様にして、実施例16~30の水性インク組成物を製造した。
【0102】
<実施例31>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりにパール顔料(日本光研工業社製:商品名「ツインクルパール(登録商標) SXA」、比重:3.20)を使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例31の水性インク組成物を製造した。
【0103】
<実施例32>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりにガラスフレーク顔料(日本板硝子社製:商品名「メタシャイン(登録商標) ME2025PS」、比重:2.90)を使用した以外は、実施例1と同様にして、実施例32の水性インク組成物を製造した。
【0104】
<比較例1>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりに銅粉ペースト顔料(エカルト社製:商品名「ROTOSAFE(登録商標) Aqua 8 309 Richgold」を使用し、蛍光顔料およびアマイド系沈降防止剤を配合せず、キチンナノファイバー ノノの配合量を12.00部とし、蛍光顔料を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例1の水性インク組成物を製造した。
【0105】
<比較例2>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりに銅粉ペースト顔料(エカルト社製:商品名「ROTOSAFE(登録商標) Aqua 8 309 Richgold」を使用し、蛍光顔料およびアマイド系沈降防止剤を配合せず、ナノファイバー系沈降防止剤としてキチンナノファイバーの代わりにセルロースナノファイバー(スギノマシン社製:商品名「BiNFi-s Wfo-10002」)12.00部を使用し、蛍光顔料を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例2の水性インク組成物を製造した。
【0106】
<比較例3>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりに銅粉ペースト顔料(エカルト社製:商品名「ROTOSAFE(登録商標) Aqua 8 309 Richgold」を使用し、蛍光顔料およびナノファイバー系沈降防止剤を配合せず、ディスパロンAQH-800の配合量を6.00部とし、蛍光顔料を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例3の水性インク組成物を製造した。
【0107】
<比較例4>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりに銅粉ペースト顔料(エカルト社製:商品名「ROTOSAFE(登録商標) Aqua 8 309 Richgold」を使用し、蛍光顔料、アマイド系沈降防止剤およびナノファイバー系沈降防止剤を配合せず、沈降防止剤としてアルキロールアンモニウム塩(BYK社製:商品名「ANTI-TERRA-250」、有効成分量:70%)6.00部を使用し、蛍光顔料を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例4の水性インク組成物を製造した。
【0108】
<比較例5>
高比重粒子としてアルミニウム粉ペースト顔料の代わりに銅粉ペースト顔料(エカルト社製:商品名「ROTOSAFE(登録商標) Aqua 8 309 Richgold」を使用し、蛍光顔料、アマイド系沈降防止剤およびナノファイバー系沈降防止剤を配合せず、沈降防止剤としてアルキロールアンモニウム塩(BYK社製:商品名「ANTI-TERRA-250」、有効成分量:70%)0.67部を使用し、蛍光顔料を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例5の水性インク組成物を製造した。
【0109】
以上のようにして製造した実施例および比較例の水性インク組成物の配合を下記表1~3に示す。
【0110】
(沈降防止性の評価)
上述したように製造した実施例および比較例の水性インク組成物について沈降防止性を評価した。沈降防止性の評価方法および評価基準を以下に示す。
【0111】
実施例および比較例の水性インク組成物のサンプル(サンプル液)をアズワン社製のアイボーイに100mL採取した。採取したサンプル液を40℃の恒温槽内にて1週間静置した後のサンプル液の状態を観察し、以下の評価基準により沈降防止性を評価した。沈降防止性の評価結果を表1~表3に示す。
A:上澄みおよび沈殿なし
B:若干の上澄みが観察された
C:2層に分離していた(顔料の沈降は見られず)
D:顔料が沈降していた
【0112】
[実験例2]
本実験例2では、以下のようにして中綿式マーキングペンを製造し、このマーキングペンの中綿に上述した実施例および比較例の水性インク組成物を含浸させ、インクの追随性(吐出性)を評価した。
【0113】
(中綿式マーキングペンの製造)
中綿に実施例および比較例の水性インク組成物をそれぞれ充填し、染め中綿を得た。この染め中綿を樹脂製の本体軸の内部に装填し、本体軸の後端部を尾栓した。次いで、本体軸の先端部からペン先を挿入し、先端部にキャップを装填することにより、実施例および比較例の水性インク組成物を充填した中綿式のマーキングペンを製造した。なお、中綿としては、ユニポイント社製の商品名「XER5.4×78.5(気孔率90%)を使用し、ペン先としては、テイボー社製の商品名「PO-5S(1.5×30.0 金属金具口付き)」を使用した。
【0114】
(インク追随性の評価:初期筆記)
実施例および比較例の水性インク組成物を充填した中綿式マーキングペンを用いて、黒地の普通用紙(エトランジェ ディ コスタリカ(etranger di costarica)社製:商品名「BK-25-01 [B5リングノート Blanc de Noirs(ブラン・ド・ノワール) ブラック]」に筆記した際のインク追随性を以下の基準で評価した。インク追随性の評価結果を表1~表3に示す。
A:金属光沢が十分にあり、下地が透けて見えない
B:金属光沢が少なく、下地が透けて見える
C:金属光沢がなく、筆記跡が擦れている
D:中綿からインクが吐出されず、筆記ができない
【0115】
(インク追随性の評価:経時筆記)
また、上記のインク追随性を評価した中綿式マーキングペンのペン先を上向きにした状態で室温にて1週間立てかけたまま静置し、1週間後、再度筆記した際のインク追随性を以下の基準で評価した。その評価結果を表1~表3に示す。
A:初期筆記と比べ濃淡が少なく、金属光沢が十分にあり、下地が透けて見えない
B:初期筆記と比べ濃淡があり、金属光沢が少なく、下地が透けて見える
C:初期筆記と比べ濃淡が大きくあり、金属光沢がなく、筆記跡が擦れている
D:中綿からインクが吐出されず、筆記ができない
【0116】
[評価結果]
表1および表2に示すように、実施例1~32の水性インク組成物については、十分な(C評価以上の)沈降防止性およびインク追随性(初期筆記、経時筆記)を有していた。一方、表3に示すように、アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤のうちの少なくともいずれか一方を含有していない比較例1~5の水性インク組成物は、インク追随性に劣っていた(D評価であった)。また、アマイド系沈降防止剤およびナノファイバー系沈降防止剤の両方とも含有していない比較例4および5は、インク追随性だけでなく、沈降防止性にも劣っていた(D評価であった)。
【0117】
実施例1、4、5、31および32の比較からわかるように、高比重粒子として比重が比較的小さなアルミニウム粉ペースト顔料を使用した場合に、沈降防止性およびインク追随性に特に優れていた。これは、水性インク組成物が比重が大きな粒子を含む程、同じ量の沈降防止剤を配合した場合、高比重粒子がインク中または中綿内でやや沈降しやすい傾向にあり、中綿内で沈降した場合には、高比重粒子として使用したメタリック顔料の一部が中綿内に留まり、ペン先に吐出されるメタリック顔料の量がやや少なくなったためであると推測される。
【0118】
実施例1および実施例6~10の比較からわかるように、アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤の合計の含有量が0.3%以上であると沈降防止性に優れ(B評価以上であり)、0.4%以上であると沈降防止性に特に優れていた(A評価)。一方、アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤の合計の含有量が0.3%以上0.7%以下であるとインク追随性(経時筆記)に優れ(B評価以上であり)、0.4%以上0.6%以下であるとインク追随性(経時筆記)に特に優れていた(A評価)。
【0119】
実施例1および実施例6~10の比較からわかるように、アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤の合計の含有量が、高比重粒子の含有量の0.05倍以上であると沈降防止性に優れ(B評価以上であり)、0.07倍以上であると沈降防止性に特に優れていた(A評価)。一方、アマイド系沈降防止剤とナノファイバー系沈降防止剤の合計の含有量が、高比重粒子の含有量の0.05倍以上0.12倍以下であるとインク追随性(経時筆記)に優れ(B評価以上であり)、0.07倍以上0.10倍以下であるとインク追随性(経時筆記)に特に優れていた(A評価)。
【0120】
実施例1と実施例11の比較からわかるように、ナノファイバー系沈降防止剤として、アミド基を有するキチンナノファイバーを使用した方が、セルロースナノファイバーよりも沈降防止性およびインク追随性に優れていた。
【0121】
実施例1と実施例12の比較からわかるように、分散剤を配合した方が、配合していないよりも沈降防止性およびインク追随性に優れていた。
【0122】
実施例1および実施例16~30の比較からわかるように、アマイド系沈降防止剤の含有量Aとナノファイバー系沈降防止剤の含有量Bとの比率(A/B)が、1.6以上6.3以下であると、インク追随性(経時筆記)に優れ(B評価以上であり)、2.9以上5.6以下であると、インク追随性(経時筆記)に特に優れていた(A評価)。なお、A/Bが小さな範囲においてインク追随性(経時筆記)の評価が低くなっているものは、ナノファイバー系沈降防止剤の量が多いため、インクがやや乾燥しやすい傾向にあるためであると推測される。また、A/Bが大きな範囲においてインク追随性(経時筆記)の評価が低くなっているものは、アマイド系沈降防止剤の量が多いため、インクが増粘しやすい傾向にあり、インク粘度がやや高くなったためであると推測される。
【0123】
【0124】
【0125】