(57)【要約】【課題】  紙面の裏写りを軽減しつつ筆記線の良好な発色性を得ることができ、更に、光沢感があって目立つ筆記線を描くことが可能な水性インキ組成物を提供すること。【解決手段】  スチレンブタジエンゴム粒子を含むラテックスと着色剤とを含有し、上記スチレンブタジエンゴム粒子のガラス転移温度が０〜５０℃である、水性インキ組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレンブタジエンゴム粒子を含むラテックスと、着色剤とを含有し、前記スチレンブタジエンゴム粒子のガラス転移温度が０〜５０℃である、水性インキ組成物。
【請求項２】
前記スチレンブタジエンゴム粒子の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、１５〜３０質量％である、請求項１に記載の水性インキ組成物。
【請求項３】
前記スチレンブタジエンゴム粒子の平均粒子径は１００〜２００ｎｍである、請求項１又は２に記載の水性インキ組成物。
【請求項４】
繊維芯又はプラスチック芯からなるペン先と、インキ収容部とを備え、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水性インキ組成物が前記インキ収容部に収容されている、マーキングペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水性インキ組成物及びマーキングペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光マーカー等のマーキングペンの役割は、主として特定の狙いの箇所を目立たせることである。そのため、マーキングペンにおいて、発色性は筆記線の視認性を高めて狙いの箇所を目立たせるための重要な特性である。しかし、優れた発色性を示すマーキングペンでは、筆記線が筆記した紙面の裏側から意図せず視認される現象（裏写り）が生じやすいという問題があった。この裏写りの問題は、辞書等の薄い紙又は密度が低くインキが浸透しやすい紙上に筆記をした場合に顕著である。裏写りを軽減することを目指したマーキングペンとしては、たとえば、特許文献１及び２に記載の水性インキ組成物を用いたマーキングペンが挙げられる。ところが、裏写りがしにくいマーキングペンは、インキ排出量が抑えられていることが多く、発色の良さも抑えられてしまっている。したがって、これらのマーキングペンでは、裏写りの軽減又は発色性の少なくとも一方が不十分となりやすい。
【０００３】
また、インキの粘度を上げた固形インキを備える固形蛍光マーカーも知られている。しかし、固形蛍光マーカーは、裏写りはしにくいものの、液状のインキを用いた蛍光マーカーと比べると発色性が劣り、また、狙いの箇所にマークしにくい、クレヨンのような筆記機構のため線幅のブレが大きいといった問題があり、蛍光マーカーの本来の役割を十分に果たすことができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５０３３１号公報
【特許文献２】特開２００６−２０６６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、紙面の裏写りを軽減しつつ筆記線の良好な発色性を得ることができ、更に、光沢感があって目立つ筆記線を描くことが可能な水性インキ組成物、及びそれを用いたマーキングペン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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、スチレンブタジエンゴム粒子を含むラテックスと、着色剤とを含有し、上記スチレンブタジエンゴム粒子のガラス転移温度が０〜５０℃である、水性インキ組成物を提供する。
【０００７】
本発明の水性インキ組成物によれば、裏写りが生じにくく、優れた発色及び光沢を有する筆記線を形成することが可能なマーキングペンを得ることができる。
【０００８】
上記スチレンブタジエンゴム粒子の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、１５〜３０質量％であることが好ましい。
【０００９】
上記スチレンブタジエンゴム粒子の平均粒子径は１００〜２００ｎｍであることが好ましい。
【００１０】
本発明はまた、繊維芯又はプラスチック芯からなるペン先と、インキ収容部とを備え、上記水性インキ組成物がインキ収容部に収容されている、マーキングペンを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、辞書のような薄い紙又は密度が低く浸透しやすい紙上に筆記しても、裏写りが生じにくく、かつ、優れた発色及び光沢を有する筆記線を形成することが可能なマーキングペン、及び水性インキ組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るマーキングペンの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
（水性インキ組成物）
本実施形態の水性インキ組成物は、スチレンブタジエンゴム粒子を含むラテックスと着色剤とを含有する。上記スチレンブタジエンゴム粒子のガラス転移温度は０〜５０℃である。
【００１５】
ラテックスは、スチレン及びブタジエン等のモノマーを水中で乳化重合することにより得られる合成ゴム粒子のエマルションである。上記ラテックスは、合成ゴムラテックスということもある。本実施形態において、ラテックスは合成ゴム粒子として上記スチレンブタジエンゴム粒子を含む。水性インキ組成物が上記ラテックスを含有することにより、水性インキ組成物中のスチレンブタジエンゴム粒子同士が筆記後に乾燥して融着し、平滑な膜を形成する。このため、本実施形態の水性インキ組成物を用いて得られた筆記線は光沢を有することとなる。また、水性インキ組成物が上記ラテックスを含有することにより、インキ組成物が筆記後に紙に浸透することを抑制することができる。そのため、良好な発色及び光沢を有しつつ裏写りを軽減することができる。本実施形態の水性インキ組成物によれば、上記光沢及び浸透抑制の効果を得ながら水性インキ組成物の粘度の過度な増加を抑えることができ、インキの粘度を低くする必要があるマーキングペン等にも適用可能となる。
【００１６】
上記スチレンブタジエンゴム粒子は非着色粒子である。上記スチレンブタジエンゴム粒子のガラス転移温度（以下、Ｔｇという）は０〜５０℃である。スチレンブタジエンゴム粒子のＴｇが５０℃以下であることにより、筆記線が乾燥する際のスチレンブタジエンゴム粒子同士の融着が起こりやすく、優れた光沢を有する筆記線を得ることが可能となる。また、スチレンブタジエンゴム粒子のＴｇが０℃以上であると、筆記線のべたつきの発生が抑制される傾向がある。上記スチレンブタジエンゴム粒子の上記Ｔｇの上限値は、筆記線の光沢感をより増大させる観点から、４０℃であることが好ましく、３０℃であることがより好ましい。また、上記Ｔｇの下限値は、筆記線のべたつきの観点から、１０℃であることが好ましく、２０℃であることがより好ましい。なお、本明細書において、Ｔｇは示差走査熱量測定により求められる。
【００１７】
スチレンブタジエンゴム粒子の平均粒子径は、１０〜８００ｎｍであることが好ましく、５０〜３００ｎｍであることがより好ましく、１００〜２００ｎｍであることがさらに好ましい。スチレンブタジエンゴム粒子の平均粒子径が１０ｎｍ以上であることにより、耐裏写り性と発色性の効果が十分得られる傾向がある。また、スチレンブタジエンゴム粒子の平均粒子径が８００ｎｍ以下であることにより、経時安定性が向上し、インクが排出しやすくなる傾向がある。さらに、スチレンブタジエンゴム粒子の平均粒径が１０〜８００ｎｍの範囲にあることにより、スチレンブタジエンゴム粒子が融着しやすく、筆記線の表面の平滑性が得られやすい傾向がある。なお、本明細書において、ラテックス中のポリマー粒子の平均粒子径は体積平均粒子径である。また、ラテックス中のポリマー粒子の平均粒子径は、たとえば、乾燥したポリマー粒子を透過型電子顕微鏡で写真撮影することにより求める方法（写真撮影法）、一定の濃度に希釈したラテックスの濁り度を測定することにより求める方法（濁度法）、ラテックスにレーザー光を照射し、ポリマー粒子のブラウン運動による散乱光のゆらぎを測定して、光子相関法で解析することにより求める方法（動的光散乱法）、ラテックスをキャピラリー中に流し、ポリマー粒子の粒子径によって生じるキャピラリー中での移動速度差から求める方法（ＣＨＤＦ法）等の、公知の方法により求められる。
【００１８】
スチレンブタジエンゴム粒子の表面は平滑であることが好ましい。スチレンブタジエン粒子の表面が平滑であることにより、筆記線の表面に平滑性が出易く、高い光沢性が得られる傾向がある。
【００１９】
スチレンブタジエンゴム粒子はスチレンとブタジエンとの共重合体（スチレンブタジエン共重合体）の粒子であり、スチレンに由来する共重合成分とブタジエンに由来する共重合成分とを有する。スチレンに由来する共重合成分の含有量は、スチレンブタジエン共重合体を構成する共重合成分全体を基準として、５０〜８５モル％であることが好ましく、６０〜７５モル％であることがより好ましい。スチレンブタジエン共重合体は、スチレン及びブタジエンに由来する共重合成分以外の別の共重合成分を有していてもよい。スチレンブタジエン共重合体の別の共重合成分としては、アクリロニトリル等に由来する共重合成分が挙げられる。スチレンブタジエン共重合体が上記別の共重合成分を有する場合、上記別の共重合成分の含有量は、１〜３０モル％であることが好ましい。スチレンブタジエン共重合体は、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよく、グラフト共重合体であってもよい。また、スチレンブタジエン共重合体はカルボキシ変性されていてもよい。
【００２０】
水性インキ組成物におけるスチレンブタジエンゴム粒子の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、１０〜４０質量％であることが好ましく、１５〜３０質量％であることがより好ましい。スチレンブタジエンゴム粒子の含有量が４０質量％以下であることにより、インクの排出性がより向上する傾向がある。また、スチレンブタジエンゴム粒子の含有量が１０質量％以上であることにより、耐裏写り性、発色性及び光沢性の効果が十分得られる傾向がある。
【００２１】
着色剤は、顔料であることが好ましく、蛍光顔料であることがより好ましく、有機蛍光顔料であることが特に好ましい。有機蛍光顔料は樹脂粒子を蛍光染料で着色したものである。上記樹脂粒子としては、アクリル樹脂粒子、アクリロニトリルブタジエン樹脂粒子等が挙げられる。
【００２２】
着色剤が顔料である場合、その平均粒子径（Ｄ５０）は、一般的な方法で求められ、５０〜４００ｎｍであることが好ましく、１００〜３００ｎｍであることがより好ましい。顔料の平均粒子径が５０ｎｍ以上であることにより、インク組成物の紙への浸透が抑制され、耐浦写り性、発色性及び光沢性の効果が向上する傾向がある。また、顔料の平均粒子径が４００ｎｍ以下であることにより、経時安定性が低下し、ペン先からのインクの排出が困難となる傾向がある。
【００２３】
水性インキ組成物における着色剤の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、３〜４０質量％であることが好ましく、１０〜３０質量％であることがより好ましい。着色剤の含有量が４０質量％以下であることにより、経時安定性が向上する傾向がある。また、着色剤の含有量が３質量％以上であることにより、発色性が向上する傾向がある。
【００２４】
本実施形態に係る水性インキ組成物は、さらに、保湿剤、防腐剤、ｐＨ調整剤、及び表面張力調整剤等の添加剤を含んでいてもよい。上記保湿剤としては、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、及びジエチレングリコール等が挙げられる。
【００２５】
水性インキ組成物の粘度は、５〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。特に、本実施形態に係る水性インキ組成物をマーキングペンに用いる場合には、水性インキ組成物の粘度は、５〜２０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
【００２６】
（水性インキ組成物の製造方法）
本実施形態の水性インキ組成物は、上記スチレンブタジエンゴム粒子を含むラテックス、上記着色剤、及び他の添加剤を混合することにより得られる。スチレンブタジエンゴム粒子を含むラテックス、着色剤、及び他の添加剤の混合方法は特に制限されない。ただし、後述するように、着色剤として顔料の水分散液を使用する場合には、顔料の水分散液を導入した後に、スチレンブタジエンゴム粒子を含むラテックス及びその他の添加剤を加え、これらを混合することが好ましい。最初に顔料の水分散液を導入することにより、顔料の分散性及び分散安定性がより向上する傾向がある。
【００２７】
水性インキ組成物を製造する際に使用するラテックスの不揮発分は３５〜６５質量％であることが好ましい。ラテックスの不揮発分が６５質量％以下であることにより、経時安定性が維持できる傾向がある。また、ラテックスの不揮発分が３５質量％以上であることにより、水性インキ組成物の紙への浸透を抑え、耐裏写り性及び発色性を維持できる傾向がある。ラテックスの粘度は３０〜３００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。ラテックスの粘度が３００ｍＰａ・ｓ以下であることにより、水性インキ組成物全体の粘度を低く抑える傾向がある。また、ラテックスの粘度が３０ｍＰａ・ｓ以上であることにより、水性インキ組成物の紙への浸透を抑え、耐裏写り性および発色性を維持できる傾向がある。
【００２８】
水性インキ組成物を製造する際に、着色剤は、顔料の水分散液として使用することが好ましい。上記水分散液の不揮発分は２０〜５０質量％であることが好ましい。水分散液の不揮発分が２０質量％以上であることにより、発色性が向上する傾向がある。また、水分散液の不揮発分が５０質量％以下であることにより、経時安定性が向上する傾向があり、また、着色剤が蛍光顔料である場合に、十分な蛍光性が得られる傾向がある。
【００２９】
（マーキングペン）
本実施形態のマーキングペンは、繊維芯又はプラスチック芯からなるペン先と、インキ収容部とを備え、上記水性インキ組成物が上記インキ収容部に収容されている。
【００３０】
図１は本発明の一実施形態に係るマーキングペンの断面図である。図１のマーキングペン１０は直液式であるが、本発明のマーキングペンは中綿式であってもよい。マーキングペン１０は、インキ収容部１、バルブ２、ペン先３、軸体４、及びキャップ（図示しない）を備える。マーキングペン１０においては、軸体４内部の空隙がインキ収容部１となっており、このインキ収容部１に水性インキ組成物５が収容される。なお、軸体４とは別に、軸体４内部に円筒状の中軸を設け、その中軸内部の空隙をインキ収容部１としてもよい。インキ収容部１とペン先３はバルブ２を介して接続されており、インキ収容部１中の水性インキ組成物５はバルブ２を介してペン先３に供給される。
【００３１】
ペン先３は、一般的なマーキングペンのペン先であり、水性インキ組成物５を供給できるような繊維芯又はプラスチック芯で形成されている。マーキングペン１０において、ペン先３の先端形状は、軸体４の中心線に対して傾斜した傾斜面を有するチゼル形状となっている。ペン先３の上記傾斜面が紙面と接触することで筆記線を描くことができる。このとき、上記傾斜面の長手方向の長さが筆記線の線幅となる。上記傾斜面の長手方向の長さは、マーキングのし易さの観点から、２ｍｍ以上であることが好ましく、２〜５ｍｍであることがより好ましい。なお、マーキングペン１０において、ペン先３の先端形状はチゼル形状に限定されず、砲弾形状、筆ペン形状等であってもよい。
【００３２】
バルブ２、軸体４及びキャップを構成する材料、又は形状は特に制限されず、一般的なものが適宜用いられる。
【実施例】
【００３３】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
【００３４】
［水性インキ組成物の調製］
（実施例１）
スチレンブタジエンゴム粒子を含むラテックスとして、カルボキシ変性スチレンブタジエン系ラテックス（日本エイアンドエル株式会社製、商品名：ナルスターＳＲ−１００、不揮発分：５１質量％、粘度：１５０ｍＰａ・ｓ、スチレンブタジエンゴム粒子のＴｇ：２７℃、スチレンブタジエンゴム粒子の平均粒子径：１８０ｎｍ）５０．０質量部、有機蛍光顔料（着色剤）として、着色アクリル樹脂エマルション（日本蛍光化学株式会社製、商品名：ＮＫＷ３２０５、不揮発分：３７質量％、）２９．８質量部、保湿剤として、グリセリン（日油株式会社製）２０．０質量部、防腐剤（日本エンバイロケミカルズ株式会社製、商品名：スラウト９９Ｎ）０．２質量部を混合し、水性インキ組成物を得た。ここで、スチレンブタジエンゴム粒子の上記平均粒子径は濁度法で求められた粒子径である。
【００３５】
（実施例２〜４及び比較例１〜３）
混合する材料の種類、及び量（質量部）を下記表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜４及び比較例１〜３の水性インキ組成物を得た。
【００３６】
実施例１〜４及び比較例１〜３の水性インキ組成物の組成、水性インキ組成物全量を基準とした非着色粒子の含有量、及び水性インキ組成物の粘度をまとめて表１に示す。なお、水性インキ組成物の粘度は下記条件での測定値である。
【００３７】
＜粘度測定条件＞
装置：  回転粘度計
温度：  ２５℃
回転数：  １２ｒｐｍ（せん断速度：９０ｓ−１）
【００３８】
【表１】
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【００３９】
なお、表１中の商品名の特性は下記のとおりである。
ナルスターＳＲ−１００：非着色粒子としてカルボキシ変性スチレンブタジエンゴム粒子を含むラテックス、日本エイアンドエル株式会社製、不揮発分５１質量％、粘度１５０ｍＰａ・ｓ、スチレンブタジエンゴム粒子のＴｇ２７℃、スチレンブタジエンゴム粒子の平均粒子径１８０ｎｍ
ナルスターＳＲ−１０２：非着色粒子としてカルボキシ変性スチレンブタジエンゴム粒子を含むラテックス、日本エイアンドエル株式会社製、不揮発分４８質量％、粘度７０ｍＰａ・ｓ、スチレンブタジエンゴム粒子のＴｇ２１℃、スチレンブタジエンゴム粒子の平均粒子径２００ｎｍ
Ｎｉｐｏｌ１５７１Ｈ：非着色粒子としてカルボキシ変性アクリロニトリルブタジエンゴム粒子を含むラテックス、日本ゼオン株式会社製、不揮発分４０質量％、粘度１５ｍＰａ・ｓ、アクリロニトリルブタジエンゴム粒子のＴｇ−８℃、アクリロニトリルブタジエンゴム粒子の平均粒子径１２０ｎｍ
Ｎｉｐｏｌ１５７１ＣＬ：非着色粒子としてアクリロニトリルブタジエンゴム粒子を含むラテックス、日本ゼオン株式会社製、不揮発分３８質量％、粘度１２ｍＰａ・ｓ、アクリロニトリルブタジエンゴム粒子のＴｇ−１１℃、アクリロニトリルブタジエンゴム粒子の平均粒子径１００ｎｍ
ＮＫＷ３２０５：アクリル樹脂系着色粒子（黄色）を含む水分散型蛍光顔料、日本蛍光化学株式会社製、不揮発分３７質量％、アクリル樹脂系着色粒子の平均粒子径１００ｎｍ
ＳＦ−３０１５Ｎ：アクリル樹脂系着色粒子（黄色）を含む水分散型蛍光顔料、シンロイヒ株式会社製、不揮発分４０質量％、アクリル樹脂系着色粒子の平均粒子径１００ｎｍ
スラウト９９Ｎ：含窒素硫黄系化合物、日本エンバイロケミカルズ株式会社製
【００４０】
［水性インキ組成物の評価］
図１に示した構造を有するマーキングペンのインキ収容部に、実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた各水性インキ組成物を充填し、ペン先に水性インキ組成物を染み込ませた。ペン先にはチゼル形状のポリエステル繊維芯を用いた。得られた蛍光マーキングペンを用いて、後述の評価を行った。なお、実施例１で得られた水性インキ組成物の評価は、実施例１で得られた各水性インキ組成物と、上記各水性インキ組成物中のＮＫＷ３２０５（黄色）を、それぞれＮＫＷ３２０７ＺＥ（桃色）、ＮＫＷ３２０４ＺＥ（橙色）、ＮＫＷ３２０８ＺＥ（青色）、及びＮＫＷ３２０２ＺＥ（緑色）に変えた水性インキ組成物とを併せた、合計５種類の水性インキ組成物に対して行った。実施例２〜３及び比較例１〜３で得られた水性インキ組成物の評価も、実施例１と同様に合計５種類の水性インキ組成物に対して行った。また、実施例４で得られた水性インキ組成物の評価は、実施例４で得られた水性インキ組成物と、上記水性インキ組成物中のＳＦ−３０１５Ｎ（黄色）を、ＳＦ３０１７Ｎ（桃色）、ＳＦ−３０１４Ｎ（橙色）、及びＳＦ−３０２２（緑色）に変えた水性インキ組成物とを併せた、合計４種類の水性インキ組成物に対して行った。水性インキ組成物の評価結果を表２に示す。表２の評価結果は、上記５種類又は４種類の水性インキ組成物すべてに対する総合評価結果である。
【００４１】
（耐裏写り性）
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた水性インキ組成物を用いた蛍光マーキングペンで、厚さ１００μｍの紙面に、７ｃｍ／秒で筆記を行った。筆記した上記紙面の裏面から筆記線を下記基準に従って視認し、耐裏写り性を評価した。
Ａ：裏面から筆記線を視認できない。
Ｂ：裏面から筆記線をやや視認できる。
Ｃ：裏面から筆記線が視認できる。
【００４２】
（発色性）
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた水性インキ組成物を用いた蛍光マーキングペンで、上質紙面に筆記を行った。上記紙面上の筆記線の濃度を視認し、下記基準に従って発色性を評価した。
Ａ：筆記線の濃度が高く、発色性に優れる。
Ｂ：Ａ評価に比べると筆記線の濃度がやや低く、発色性にやや劣る。
Ｃ：筆記線の濃度が低く、発色性に劣る。
【００４３】
（光沢感）
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた水性インキ組成物を用いた蛍光マーキングペンで、上質紙面に筆記を行った。上記紙面上の筆記線を視認し、下記基準に従って光沢感を評価した。
Ａ：筆記線に顕著な光沢があり、目立つ。
Ｂ：筆記線に光沢があるが、Ａ評価に比べるとやや劣る。
Ｃ：筆記線にほとんど光沢がない。
【００４４】
（定着性）
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた水性インキ組成物を用いた蛍光マーキングペンで、上質紙面に筆記を行った。筆記線の紙面への定着性を評価するために、紙面上の筆記線が消しゴムで消去されないかどうかを、下記基準に従って評価した。
Ａ：筆記線が消去できず、定着性に優れる。
Ｂ：筆記線がわずかに消去でき、Ａ評価に比べると定着性がやや劣る。
Ｃ：筆記線が消去でき、定着性が劣る。
【００４５】
【表２】
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【００４６】
表２の評価結果から、実施例１〜４で得られる水性インキ組成物は、耐裏写り性と発色性という相反する特性を両立することができ、さらに、光沢感があって目立つ筆記線を描くことができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る水性インキ組成物は、筆記用具、マーキング用具、及びインキジェット等の印字用具に適用され、特にマーキングペンに好適に適用される。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・インキ収容部、２・・・バルブ、３・・・ペン先、４・・・軸体、５・・・水性インキ組成物、１０・・・マーキングペン。
【図１】
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