JP2001200185A - 水性エマルジョン型インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱安定性に優れ、紙等への定着性に優れた水
性エマルジョン型インク組成物を提供する。 【解決手段】 セルロースを乳化剤または乳化助剤とし
て０．０２〜６．０重量％含み、これと着色剤、油性原
料及び水を必須成分とする水性エマルジョン型インク組
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、インク組成物に関
し、セルロースを乳化剤もしくは乳化助剤として含有す
る水性エマルジョン型インク組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】水性インクは、水性ボールペン、サイン
ペンなどの筆記用具からインクジエットプリンター用や
印刷用まで幅広く使用されている。一般に水性インクに
要求される性能としては、耐水性、非蒸発性、保存安定
性、保水性などが挙げられるが、筆記用具に用いる場合
は、それらに加え、均一の太さで滑らかな筆記を可能と
し、また、たれを生じないような適度な粘度と流動性を
有すること、ペン先で詰まりを起こさない事が要求され
る。

【０００３】しかしながら、界面活性剤を含有した水溶
性インク組成物を用いて、紙（例えば、慣用のコピー用
紙など）などの吸収面（水性インクを吸収又は浸透する
ことができる面）に塗布（筆記）すると、顔料（着色
剤）が紙内部に浸透し、時間の経過とともに（例えば、
筆記直後から筆記数分後にかけて）、印字や画像などの
塗膜（以下、単に 「塗膜」と称する）の発色濃度が低
下する。また、塗膜が滲み易くなるなどの問題も生じて
いる。

【０００４】これらの問題を解決する試みとして、特開
平１０−４６０６９号公報に、水中油型エマルジョンイ
ンクが開示されている。また特開平１１−３５８６７号
公報に、油溶性シリコンで構成されている水中油型エマ
ルジョンインクが開示されている。しかしながら、これ
らの水中油型エマルジョンインクは、熱安定性が悪い
（高温になるとエマルジョンの破壊等が発生するの
で。）、インク製造時の発泡等が発生する等の問題があ
る。また、印字面の鮮映性も満足できるものではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱安定性に
優れ、紙等への定着性に優れた水性エマルジョン型イン
ク組成物を提供する事を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＷＯ９９
／２８３５０において、微粒化された低結晶性のセルロ
ースを分散媒体中に高度に分散させ、透明性の高い分散
体を得る技術を確立した。さらに、このセルロースを水
性インクに適用することにより、優れた乳化安定性、及
びペン先での流出安定性を有し、且つ広範な温度条件で
安定な水性エマルジョン型インクとなることを見出し、
本発明を完成した。

【０００７】すなわち、本発明は、（１） セルロース
を乳化剤または乳化助剤として０．０２〜６．０重量％
含み、これと着色剤、油性原料及び水を必須成分とする
水性エマルジョン型インク組成物、（２） セルロース
が平均重合度が１００以下であり、セルロースＩ型結晶
成分の分率が０．１以下でセルロースII型結晶成分の分
率が０．４以下であり、かつ平均粒径が５μｍ以下であ
ることを特徴とする上記（１）の水性エマルジョン型イ
ンク組成物、である。

【０００８】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
の水性エマルジョン型インク組成物は、セルロースを乳
化剤または乳化助剤として０．０２〜６．０重量％含
み、これと着色剤、油性原料及び水とを必須成分とする
ものである。本発明において用いるセルロースは、微結
晶セルロース、ミクロフィブリル化セルロース、粉末セ
ルロース、再生セルロース球形粒子等の微細セルロース
であれば全て用いることができるが、セルロースの平均
重合度が１００以下であり、セルロースＩ型結晶成分の
分率が０．１以下で、セルロースII型結晶成分の分率が
０．４以下であり、かつ平均粒径が５μｍ以下のセルロ
ースであることが、乳化特性に優れることから好まし
い。

【０００９】本発明の水性エマルジョン型インク組成物
の製造に際して、該セルロースは後述する製造方法で得
られる分散媒体に、分散したセルロース分散体として供
給することが特に好ましい。該セルロース分散体は、好
適な場合には、水溶性高分子水溶液に匹敵するほどの透
明性を持ち、セルロースが高度に分散媒体に分散した状
態となし得るものであり、乳化剤または乳化助剤とし
て、優れた乳化安定性とペン先での流出安定性を有し、
且つ広範な温度条件で安定な水性エマルジョン型インク
組成物の提供を可能にするものである。

【００１０】本発明において、セルロースの平均粒子
径、平均重合度および各種結晶成分の分率は以下のよう
にして評価した。セルロースの平均粒子径は、本発明の
組成物の原料となるセルロースの水分散体に関して、レ
ーザ回折式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、レ
ーザ回折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−９２０；下限
検出値は０．０２μｍ）で測定した。分散媒体中のセル
ロース粒子間の会合を可能な限り切断した状態で粒子径
を測定するために、次の工程で試料を調製した。セルロ
ース濃度が約０．５％になるように分散体を水で希釈し
た後、回転速度１５０００ｒｐｍ以上の能力を持つブレ
ンダーで１０分間混合処理を行い均一な懸濁液を作る。
次いでこの懸濁液に超音波処理を３０分間施して得られ
た水分散試料を粒度分布測定装置のセルに供給し、再び
超音波処理（３分間）を行った後、粒径分布を測定し
た。

【００１１】本発明の平均粒子径は、Ｍｉｅ散乱理論式
から算出される体積換算の粒度分布から求められる重量
平均粒子径に相当する。本発明でいうセルロースの各結
晶成分の分率および平均重合度の測定は、分散体を減圧
乾燥法等の手段で乾燥して、乾燥セルロース試料として
行った。セルロースＩ型は天然セルロースに見られる結
晶形、セルロースII型は再生セルロースにおいて主に観
測される結晶形（ただし、再生の条件によって結晶成分
の分率は制御可能である。）である。

【００１２】セルロースＩ型及びセルロースII型結晶成
分の分率（χ_Iおよびχ_II）は、広角Ｘ線回折法（理学
電機（株）社製ロータフレックスＲＵ−３００を使用）
により下記手順で算出した。セルロースＩ型結晶成分の
分率（χ_I）は、乾燥セルロース試料を粉状に粉砕し錠
剤に成形し、線源ＣｕＫαで反射法で得た広角Ｘ線回折
図において、セルロースI型結晶の（１１０）面ピーク
に帰属される２θ＝１５．０゜における絶対ピーク強度
ｈ₀と、この面間隔におけるベースラインからのピーク
強度ｈ₁から、下記（１）式によって求められる値を用
いた。

【００１３】同様に、セルロースII型結晶成分の分率
（χ_II）は、乾燥セルロース試料を粉状に粉砕し錠剤に
成形し、線源ＣｕＫαで反射法で得た広角Ｘ線回折図に
おいて、セルロースII型結晶の（１１０）面ピークに帰
属される２θ＝１２．６゜における絶対ピーク強度ｈ₀ ^*
とこの面間隔におけるベースラインからのピーク強度ｈ
₁ ^*から、下記（２）式によって求められる値を用いた。 χ_I＝ｈ₁／ｈ₀ （１） χ_II＝ｈ₁ ^*／ｈ₀ ^* （２） 図１に、χ_Iおよびχ_IIを求める模式図を示す。

【００１４】本発明で規定する平均重合度（ＤＰ）は、
上述の乾燥セルロース試料をカドキセンに溶解した希薄
セルロース溶液の比粘度をウベローデ型粘度計で測定し
（２５℃）、その極限粘度数[η]から下記粘度式（３）
および換算式（４）により算出した値を採用した。 [η]＝３．８５×１０^-2×Ｍ_W ^0.76 （３） ＤＰ＝Ｍ_W／１６２ （４） 本発明では、セルロースI型結晶成分の分率が０．１以
下、より好ましくは０．０６以下で、セルロースII型結
晶成分の分率が０．４以下、より好ましくは０．３以下
であり、さらに構成する粒子の平均粒子径が５μｍ以
下、より好ましくは２μｍ以下、特に好ましくは１μｍ
以下のセルロースを用いることが好ましい。

【００１５】この条件を満たすセルロースが、水性エマ
ルジョン型インク組成物において優れた能力を示す理由
は、微粒子化されており、高い分散性を示すため、元々
油性化合物との親和性に優れるセルロースの潜在的性質
が引き出され、乳化剤や乳化助剤として高い能力を有す
ること、さらには低結晶性でありアモルファス領域を多
く含むため、従来のセルロース素材に比べ、水分を取り
込み易く（高い保水性）、かつこれらを満足するものが
透明性に優れているため、インク色調に影響を与えない
こと等を挙げることができる。当然の事ながら、平均粒
径が小さいものほど高い分散性を有する。この様なセル
ロースは、本発明の水性エマルジョン型インク組成物に
おいて水等の分散媒体に極めて高度に分散しているだけ
でなく、各種配合成分との混合性も極めて良好である。
さらに、セルロースの平均重合度（ＤＰ）が１００以下
であれば、上記特性を更に一層向上させるので好まし
い。

【００１６】さらに本発明の水性エマルジョン型インク
組成物において、乳化剤または乳化助剤としてのセルロ
ースの含量は０．０２〜６．０重量％の範囲であること
が必要であるが、乳化剤としてセルロース以外に通常の
界面活性剤を使用しない場合には、セルロースの含有率
は０．５〜３．０重量％であると好適に水性エマルジョ
ン型インクを与えることができ、好ましい。また、１．
０〜２．０重量％であるとより好適に水性エマルジョン
型インク組成物を与えることができることからさらに好
ましい。また、本発明の水性エマルジョン型インク組成
物において、乳化剤あるいは乳化助剤として含有される
セルロ―スは粘度調製剤や沈降防止剤、安定剤としての
機能も併せ持つ。また、紙と同一成分であるセルロース
を含有しているため、きわめて優れた定着性が発現され
る。

【００１７】本発明の水性エマルジョン型インク組成物
において、セルロースは乳化剤または乳化助剤として作
用するが、例えば乳化のための界面活性剤を全く含まな
い場合、あるいは界面活性剤を含んでいてもセルロース
含有量に対して極めて少量である場合にはセルロースは
乳化剤の主体（すなわち主乳化剤）として作用する。界
面活性剤の配合量によっては、界面活性剤が主乳化剤と
して作用し、セルロースは乳化のための補助剤あるいは
乳化エマルジョンを安定化させる乳化安定剤などの乳化
助剤として作用する。セルロースを乳化助剤として使用
した場合にもインキ組成物の紙への定着性等の効果は十
分に期待される。

【００１８】また、乳化のための助剤としてセルロース
以外の界面活性剤や乳化性能を有する各種添加剤を含ん
でいても構わない。粘度調整剤や沈降防止剤などセルロ
ースのもつ乳化剤や乳化助剤以外としての性能を活かす
ためには、使用するセルロース以外の界面活性剤等の乳
化剤の量はセルロースの含量以下であることが望まし
い。

【００１９】界面活性剤として、例えば、プロピレング
リコール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグ
リセリン脂肪酸エステルソルビタン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリエチレング
リコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンひまし
油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチ
レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフィトステ
ロール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレンラノリン、ポリオキシエチ
レンラノリンアルコール、ポリオキシエチレンミツロウ
誘導体、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキ
シエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルホルムアルデヒド縮合体、ポリオキシエチレン
アルキルエーテルリン酸（塩）などの非イオン性の界面
活性剤やアルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン
アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、α−オレフィンスルホン酸塩などのアニオン性界面
活性剤，塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化ジ
アルキルジメチルンモニウム、塩化ベンザルコニウムな
どのカチオン性界面活性剤，アルキルジメチルアミノ酢
酸ベタイン、アルキルアミドジメチルアミノ酢酸ベタイ
ンなどの両性界面活性剤が挙げられる。

【００２０】さらに界面活性剤以外の乳化性能を有する
化合物として、ポリビニルピロリドン，ポリビニルアル
コール，カルボキシビニルポリマーなどに代表される高
分子乳化剤などを挙げることができるが、乳化性能を有
する化合物であればこれに限定されることなく使用する
ことができる。界面活性剤などの乳化性能を有する添加
剤は、単独であっても２種以上を併用しても構わない
が、非イオン性の化合物はセルロース分散体との相溶性
に優れるので特に望ましい。

【００２１】本発明でいう油性原料としては、ヒマシ
油、アマニ油、トール油、大豆油等の植物油、スピンド
ル油、流動パラフィン、ギア油、機械油、マシン油等の
石油系油、エチレン、プロピレン、ブテン等の不飽和炭
化水素の重合によって得られた合成油、ジメチルシリコ
ン、モノメチルシリコン、フェニルシリコンアルキル変
性シリコン、アミノ変性シリコン等のシリコン油が用い
られる。また、日本石油化学製のアイゾール３００、出
光石油化学製のＩＰソルベント１６２８、ＩＰソルベン
ト２０２８、エクソン化学社製のアイソパーＧ、アイソ
パーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ等も好ましく用い
られる。

【００２２】本発明の水性エマルジョン型インク組成物
はこのような油性原料の配合量が３〜５０重量％の範囲
にあることが望ましい。より望ましくは、１０〜４０重
量％である。また、本発明の水性エマルジョン型インク
組成物は、水中油型エマルジョンと油中水型エマルジョ
ンの２種類の形態をとり得るが、セルロースの親水性が
親油性よりも高いことを考慮すれば、水中油型エマルジ
ョンがより好適である。水中油型エマルジョンとするた
めには、配合成分にもよるが、おおよそ水および水相中
に溶解し得る化合物の総和を６０重量％以上、油性原料
を３〜４０重量％の範囲とし、ホモジナイザーなどを用
いた通常の乳化法でエマルジョンを調製するとよい。

【００２３】本発明の水性エマルジョン型インク組成物
に用いる着色剤としては、水に溶解もしくは分散可能な
染料及び顔料がすべて使用可能であり、その具体例を以
下に例示する。該染料としては、酸性染料、塩基性染
料、直接染料等を使用することができる。酸性染料とし
ては、ニューコクシン（Ｃ．Ｉ．１６２５５）、タート
ラジン（Ｃ．Ｉ．１９１４０）、アシッドブルーブラッ
ク１０Ｂ（Ｃ．Ｉ．２０４７０）、アシッドレッドＭ−
８１（Ｃ．Ｉ．２７２９０）、ギニアグリーン（Ｃ．
Ｉ．４２０８５）、ブリリアントブルーＦＣＦ（Ｃ．
Ｉ．４２０９０）、アシッドバイオレット６Ｂ（Ｃ．
Ｉ．４２５３５）、アシッドブルーＰＧ（Ｃ．Ｉ．４２
６５５）、ソルブルブルー（Ｃ．Ｉ．４２７５５）、ナ
フタレングリーン（Ｃ．Ｉ．４４０２５）、エオシン
（Ｃ．Ｉ．４５３８０）、フロキシン（Ｃ．Ｉ．４５４
１０）、エリスロシン（Ｃ．Ｉ．４５４３０）、ニグロ
シン（Ｃ．Ｉ．５０４２０）、アシッドフラビン（Ｃ．
Ｉ．５６２０５）等が用いられる。

【００２４】塩基性染料としては、クリソイジン（Ｃ．
Ｉ．１１２７０）、メチルバイオレットＦＮ（Ｃ．Ｉ．
４２５３５）、クリスタルバイオレット（Ｃ．Ｉ．４２
５５５）、マラカイトグリーン（Ｃ．Ｉ．４２００
０）、ビクトリアブルーＦＢ（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、
ローダミンＢ（Ｃ．Ｉ．４５１７０）、アクリジンオレ
ンジＮＳ（Ｃ．Ｉ．４６００５）、メチレンブルーＢ
（Ｃ．Ｉ．５２０１５）等が用いられる。直接染料とし
ては、コンゴーレッド（Ｃ．Ｉ．２２１２０）ダイレク
トスカイブルー５Ｂ（Ｃ．Ｉ．２４４００）バイオレッ
トＢＢ（Ｃ．Ｉ．２７９０５）ダイレクトディープブラ
ックＥＸ（Ｃ．Ｉ．３０２３ ５）カヤラスブラックＧ
コンク（Ｃ．Ｉ．３５２２５）ダイレクトファストブラ
ックＧ（Ｃ．Ｉ．３５２５５）フタロシアニンブルー
（Ｃ．Ｉ．７４１８０）等が用いられる。

【００２５】顔料としては、カーボンブラック、群青な
どの無機顔料や銅フタロシアニンブルー、ベンジジンイ
エロー等の有機顔料の他、既に界面活性剤を用いて 微
細に安定的に水媒体中に分散された水分散顔料製品等
が用いられ、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ １５：
３Ｂ〔品名：Ｓ．Ｓ．Ｂｌｕｅ ＧＬＬ、顔料分２４
％、山陽色素株式会社 製〕Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒ
ｅｄ １４６〔品名：Ｓ．Ｓ．Ｐｉｎｋ ＦＢＬ、顔料分
２１．５％、山陽色素株式会社製〕Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅ
ｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８１〔品名： ＴＣ ＹｅｌｌｏｗＦ
Ｇ、顔料分約３０％、大日精化工業株式会社製〕Ｃ．
Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２２０／１６６〔品 名：Ｔ
Ｃ Ｒｅｄ ＦＧ、顔料分約３５％、大日精化工業株式会
社製〕等を挙げることができる。

【００２６】また、蛍光顔料も用いることができ、蛍光
顔料として、各種蛍光性染料を樹脂マトリックス中に固
溶体化した合成樹脂微細粒子状の蛍光顔料が挙げられ
る。その他、パール顔料、金色、銀色のメタリック顔
料、蓄光性顔料、修正ペンに用いる酸化チタン等の白色
顔料、アルミニウム等の金属粉、熱変色性マイクロカプ
セル顔料、香料又は香料カプセル顔料なども使用でき
る。着色剤は一種又は二種以上を適宜混合して使用する
ことができ、インキ組成物中に１〜２０重量％、好まし
くは２〜１０重量％の範囲で用いられる。

【００２７】水性エマルジョン型インク組成物を形成す
る水相として通常、水、水溶性有機溶剤及びその他の水
溶性添加剤からなる。本発明で使用される水溶性有機溶
剤としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレ
ングリコール類、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコー
ル、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等の
アルキレングリコール類、エチ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メチルエーテル、ト
リエチレングコールモノメチルエーテル等の多価アルコ
ールの低級アルキルエーテル類、エタノール、イソプロ
ピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルア
ルコール等のアルコール類の他、グリセリン、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−イミダゾリジ
ノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサ
ルホキサイド等が用いられる。上記水溶性有機溶剤の含
有量について特に制限はないが、水相全重量の５〜３０
重量％、更に好ましくは、１０〜２０重量％が好適な範
囲である。３０重量％を超すと、水相と油相に分離せ
ず、エマルジョンとはならないため不都合である。

【００２８】本発明の水性エマルジョン型インク組成物
には、更にこの他、必要に応じて粘度調整剤、ｐＨ調整
剤、防腐剤、各種界面活性剤、酸化防止剤及び蒸発促進
剤等の添加剤を本発明の効果を損なわない範囲で適宜配
合してもかまわない。本発明のセルロースの調製は、次
のようにして行う；セルロースを５０重量％以上溶解さ
せる能力のある鉱酸（例えば硫酸水溶液）にセルロース
を溶解させて、かかる溶液を水中に再沈させて得られる
セルロース凝集体の酸分散液を加温し、固相で５０〜１
００℃の温度範囲で加水分解処理を施す。反応時間は温
度に応じて異なるが、約５分〜１８０分の範囲にあるこ
とが望ましい。この工程により得られた分散液を濾過、
水洗を繰り返すことにより精製する。この間に希薄なア
ンモニア水のようなアルカリ水溶液などにより中和を行
っても構わない。ただし、その際にも中和後、さらに水
洗し、中和によって生じる中和塩を洗い流すのが好まし
い。

【００２９】こうして得られたｐＨの値が２以上、好ま
しくは４以上のゲル状物をそのまま、あるいはエタノー
ルなどの有機溶媒と混合あるいは置換した後、微細化処
理を施すことによりセルロースの水分散体あるいは有機
溶媒への分散体を調製する。この際の微細化処理として
は超高圧ホモジナイザーやビーズミルあるいは超音波処
理などの適用が有効である。最後の微細化処理は必要に
応じて複数回行っても構わない。この際の原料セルロー
スとしては、木材パルプや綿等の天然セルロースが好適
に使用できるが再生セルロースであっても構わない。

【００３０】本発明の水性エマルジョン型インク組成物
は、常法のエマルジョンの調製方法に従って調製するこ
とができる。乳化剤であるセルロースの分散性を高める
ために、各種配合成分をブレンダーなどの簡易混合装置
で予備混合したものを高圧型ホモジナイザーあるいは超
高圧ホモジナイザーのような強力な乳化能を有する装置
で処理するか、あるいは、予め各種成分を配合したセル
ロースを含む水相を高圧型ホモジナイザーあるいは超高
圧ホモジナイザーのような強力な混合装置にて処理した
ものを乳化原料として用いると、極めて油滴径の小さ
な、理想的な水性エマルジョンインクを得ることができ
る。

【００３１】セルロースを乳化助剤として使用する場合
には、上述した方法で調製したセルロースの分散体を予
め界面活性剤等の乳化剤と混合しておき、常法にて乳化
させてもよいし、他の乳化剤を用いて乳化させた後にセ
ルロースの分散体を添加、混合しても構わない。本発明
の水性エマルジョン型インク組成物は、ボールペン、マ
ーキングペン等の筆記具用インク、凸版印刷、孔版印
刷、スクリーン印刷、グラビア印刷等の印刷インク、イ
ンクジェットプリンターインクとして好適に使用するこ
とができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の、水性エマルジョン型イ
ンキ組成物を実施例により具体的に説明する。 ＜セルロース分散体の調製＞木材パルプを６５重量％硫
酸へパルプ含率４重量％となるように−５℃で溶解さ
せ、このセルロース／硫酸溶液１に対し重量比で２．７
相当の水中へセルロース／硫酸溶液を強撹拌下で注ぎ、
セルロースを析出させた。得られたフレーク状のセルロ
ース分散液を８０℃で４０分間加水分解した後、濾過、
水洗してペースト状のセルロースの水分散体を得た。得
られたゲル状物中のセルロース濃度は６．０重量％であ
った。次いでこのゲル状物をイオン交換水で希釈してセ
ルロース濃度４．０重量％とした後、ブレンダーで１
５，０００ｒｐｍの回転速度で５分間混合した。次いで
この希釈液を超高圧ホモジナイザー（Ｍｉｃｒｏｆｌｕ
ｉｄｉｚｅｒ Ｍ−１１０ＥＨ型，みづほ工業（株）
製）にて操作圧力１７５ＭＰａで４回処理して透明性の
高いゲル状のセルロース分散体を得た。記述の方法で評
価したセルロースの平均粒子径は０．２４μｍ，セルロ
ース粒子のセルロースＩ型結晶成分およびセルロースII
型成分の分率は、それぞれ、０．０３および０．１６で
あった。このセルロース微粒子の透明な水分散体をＪ１
とする。

【００３３】

【実施例１及び比較例１】＜水性ボールペン用インク＞
水性ボールペン用インクとして以下の組成の水性エマル
ジョン型インク組成物を調製した。実施例１はセルロー
スとして上記セルロース分散体を用いた。なお、数値は
エマルジョン全体に対する重量％で示す。 着色剤： カーボンブラック １０．０ 油性原料： シリコン油 ３０．０ セルロース：分散体Ｊ１として供給 ０．５（固形分） その他、添加剤等： ポリエチレングリコール ５．０ グリセリン ５．０ 安息香酸ナトリウム ０．８ 水：残余 セルロース、ポリエチレングリコール、グリセリン、安
息香酸ナトリウム及び水をホモジナイザーで事前分散し
た後、カーボンブラック及びシリコン油を添加し、１０
０００ｒｐｍにて１０分間乳化操作して、水性エマルジ
ョン型インクを得た。

【００３４】また、比較例１としてセルロースの代わり
にポリオキシエチレンアルキルエーテル（非イオン系界
面活性剤）を１．０重量％用いた以外は実施例１と同様
にして水性エマルジョン型インク組成物を得た。実施例
１及び比較例１の水性エマルジョン型インク組成物を水
性ボールペンに充填し以下のテストを行った。 （１）耐キャップオフ性能試験 各水性ボールペン５本を用いて、キャップをはずした状
態で室温（２０〜２７℃）、湿度５５〜７５％ＲＨの
条件下に横置き、１０日間放置後、紙面に筆記して、筆
記できる（インキが筆記先端部から流出する。）ように
なるまでに何回の空筆記を要するかを調べた。 （２）筆記感 各水性ボールペン５本ずつを紙面に筆記し、その筆記感
を調べた。 （３）筆跡の滲み 上記筆記感を調べた紙面の筆跡の滲み具合を目視により
調べた。 （４）筆跡の裏抜け 上記筆記感を調べた紙面の裏側の、インキの裏抜けの度
合いを目視により調べた。また、実施例１、比較例１の
水性エマルジョン型インク組成物をガラス製透明サンプ
ル瓶に入れ、以下の保存安定性テストを実施した。 （５）インクの熱安定性 乳化処理により水性エマルジョン型インク組成物を調製
した後、雰囲気温度６０℃にて１４日間放置後、同様に
乳化状態の変化を目視により判定した。 （１）〜（５）のテスト結果を下記表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】テスト結果の評価の記号の内容は以下のと
おり。 （１）耐キャップオフ性 ◎：５本すべて即筆記可能となる。 ○：５本のうち少なくとも1本が、１行（連続丸書き約
１５ｃｍ、以下同じ）以内で筆記可能となる。 △：５本のうち少なくとも1本が、１行以上３行以内で
筆記可能となる。 ×：５本のうち少なくとも1本が、筆記できるまでに３
行以上の空筆記を要する。 （２）筆記感 ○：滑らかに筆記できる。 △：滑らかさに欠けるが筆記できる程度である。 ×：滑らかでなく、ざらついた筆感を有する。 （３） 筆跡の滲み ○：筆跡は滲まない。 △：若干滲む ×：滲みがひどい。 （４）筆跡の裏抜け ○：紙面の裏側から筆跡が視覚されない。 △：若干、紙面の裏側から筆跡が視覚される。− ×：紙面の裏側から筆跡が判読される。 （５）インクの熱安定性 ○：変化なし。 △：一部に油水分離が見られる。 ×：明らかに油水分離が見られる。 以上のごとく、本発明の水性エマルジョン型インク組成
物を使用することにより、汎用の非イオン性界面活性剤
配合エマルジョンインクと比較して、耐キャップオフ
性、筆記感、筆跡の滲み、筆跡の裏抜け、熱安定性のい
ずれもが優れていた。

【００３７】

【発明の効果】本発明により、熱安定性に優れ、紙等へ
の定着性に優れた水性エマルジョン型インク組成物を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】広角Ｘ線回折図におけるセルロースＩ型結晶成
分の分率χ_IおよびII型結晶成分の分率χ_IIの求め方の
説明図である。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J039 AB02 AB04 AB06 AD01 AE11 BA04 BA06 BA13 BA23 BA32 BA35 BC02 BC07 BC09 BC13 BC16 BC31 BC35 BC36 BC37 BC50 BC51 BC54 BC55 BC60 BD03 BE01 BE03 BE04 BE05 BE12 BE21 BE22 CA06 EA15 EA16 EA17 EA19 EA27 EA28 EA37 EA43 EA44 GA01 GA03 GA04 GA10 GA12 GA24 GA26 GA27

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルロースを乳化剤または乳化助剤とし
   て０．０２〜６．０重量％含み、これと着色剤、油性原
   料及び水を必須成分とする水性エマルジョン型インク組
   成物。
2. 【請求項２】 セルロースが平均重合度が１００以下で
   あり、セルロースＩ型結晶成分の分率が０．１以下でセ
   ルロースII型結晶成分の分率が０．４以下であり、かつ
   平均粒径が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１
   記載の水性エマルジョン型インク組成物。