JPH06256700A - 水性ボールペン用インキ - Google Patents
水性ボールペン用インキInfo
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- JPH06256700A JPH06256700A JP4019193A JP4019193A JPH06256700A JP H06256700 A JPH06256700 A JP H06256700A JP 4019193 A JP4019193 A JP 4019193A JP 4019193 A JP4019193 A JP 4019193A JP H06256700 A JPH06256700 A JP H06256700A
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- JP
- Japan
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- ink
- water
- xanthan gum
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- based ballpoint
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 着色剤、水溶性有機溶剤、水、およびインキ
全量に対してキサンタンガム０．２重量％以下、非イオ
ン性多糖類たとえばグァーガム１〜０．５重量％が含ま
れる水性ボールペン用インキ。 【効果】 キサンタンガムが含有する水性ボールペン用
インキの欠点であった、インキの保存性能が改善され、
長期間安定な筆記性能が維持できる水性ボールペン用イ
ンキが提供された。
全量に対してキサンタンガム０．２重量％以下、非イオ
ン性多糖類たとえばグァーガム１〜０．５重量％が含ま
れる水性ボールペン用インキ。 【効果】 キサンタンガムが含有する水性ボールペン用
インキの欠点であった、インキの保存性能が改善され、
長期間安定な筆記性能が維持できる水性ボールペン用イ
ンキが提供された。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインキ収容体に直接イン
キを収容せしめる水性ボールペンに用いるインキに関す
る。さらに詳しくはキサンタンガムが含有するインキの
改良に関する。
キを収容せしめる水性ボールペンに用いるインキに関す
る。さらに詳しくはキサンタンガムが含有するインキの
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からインキ収容体に直接インキを収
容せしめる水性ボールペンすなわち繊維で固めた中継誘
導芯のないボールペンに使用するインキはチクソトロピ
ー性、塑性、凝塑性などを付与することが考えられてい
る。これらの性質の付与は、連続筆記中にインキの供給
不足になり時々書けなくなってまた書けるような線飛び
もしくは線切れ現象を防止するばかりでなく、インキの
過剰供給によりインキが筆記面で筆記線に対して幅方向
に不規則な形状で広がるようなにじみ現象を抑制する。
このような考えに基づいてインキに塑性若しくは凝塑性
を付与した最も効果的な例の一つとして、特公昭６４−
８６７３及び特公昭１−１６４３７があげられる。これ
はキサンタンガムを０．２０〜０．４２％添加してイン
キに凝塑性粘性を与えるものである。
容せしめる水性ボールペンすなわち繊維で固めた中継誘
導芯のないボールペンに使用するインキはチクソトロピ
ー性、塑性、凝塑性などを付与することが考えられてい
る。これらの性質の付与は、連続筆記中にインキの供給
不足になり時々書けなくなってまた書けるような線飛び
もしくは線切れ現象を防止するばかりでなく、インキの
過剰供給によりインキが筆記面で筆記線に対して幅方向
に不規則な形状で広がるようなにじみ現象を抑制する。
このような考えに基づいてインキに塑性若しくは凝塑性
を付与した最も効果的な例の一つとして、特公昭６４−
８６７３及び特公昭１−１６４３７があげられる。これ
はキサンタンガムを０．２０〜０．４２％添加してイン
キに凝塑性粘性を与えるものである。
【０００３】本発明者らによる従来技術の追試実験にお
いても該特許の本文中に見られるように０．３０〜０．
４０％の添加で最も好ましい凝塑性粘性を示す。本発明
者らの実験による最も好ましい凝塑性粘性を定義する
と、東機産業（株）製Ｅ型粘度計（ELD,EMD,EHD等）の
標準コーン（1'34´）／プレートで測定した場合、１０
回転の時（約３８sec-1）に１００〜４００mPa・secの範
囲で、かつ１００回転（約３８sec-1）の時に３０〜６
０mPa・secの範囲を示す粘性である。１０回転時の粘度
が１００mPa・sec未満の場合、筆記時にはインキが過剰
供給となり、かつ筆記時においてはインキの逆流を抑制
する効果が小さい。１０回転時の粘度が４００mPa・sec
を超える場合、筆記時にインキの供給不足が生じ、掠れ
や線飛びが起こり易くなる。特に１０cm／sec（定規を
用いて直線を書く程度）以上の筆記速度で顕著である。
１００回転時の粘度が３０mPa・sec未満の場合、筆記時
にはインキが過剰供給となる場合がある。ただし低回転
における粘度設定が適当なものであれば問題にならない
ことの方が多い。１００回転時の粘度が６０mPa・secを
超える場合、ペン先に余剰インキが溜まり、これが落下
して紙面上を汚すいわゆる「ボテ」「ボタ落ち」の現象
が起きる。これら本発明者の経験は特公昭６４−８６７
３などに記載される粘度データと全く矛盾しないもので
あり、キサンタンガムの添加量として０．２０〜０．４
５％は妥当な設定と考えられる。しかしながら、キサン
タンガムを添加したインキを充填した水性ボールペンは
半年〜１年の常温保存で前述の線切れ、にじみ、ボテ現
象などの筆記不良になるものが多発してしまい、経時安
定性もしくは保存性が悪い。この原因として考えられる
理由は、キサンタンガムはイオン性の多糖類であり、特
公昭６４−８６７３および特公平１−１６４３７のよう
に、キサンタンガムを０．２〜０．４５％、あるいは米
国特許第５，０１３，３６１号のように０．７〜６％の
高濃度で使用する場合には、インキ中のイオン性材料と
反応してしまいインキの経時安定性に悪影響を及ぼす。
いても該特許の本文中に見られるように０．３０〜０．
４０％の添加で最も好ましい凝塑性粘性を示す。本発明
者らの実験による最も好ましい凝塑性粘性を定義する
と、東機産業（株）製Ｅ型粘度計（ELD,EMD,EHD等）の
標準コーン（1'34´）／プレートで測定した場合、１０
回転の時（約３８sec-1）に１００〜４００mPa・secの範
囲で、かつ１００回転（約３８sec-1）の時に３０〜６
０mPa・secの範囲を示す粘性である。１０回転時の粘度
が１００mPa・sec未満の場合、筆記時にはインキが過剰
供給となり、かつ筆記時においてはインキの逆流を抑制
する効果が小さい。１０回転時の粘度が４００mPa・sec
を超える場合、筆記時にインキの供給不足が生じ、掠れ
や線飛びが起こり易くなる。特に１０cm／sec（定規を
用いて直線を書く程度）以上の筆記速度で顕著である。
１００回転時の粘度が３０mPa・sec未満の場合、筆記時
にはインキが過剰供給となる場合がある。ただし低回転
における粘度設定が適当なものであれば問題にならない
ことの方が多い。１００回転時の粘度が６０mPa・secを
超える場合、ペン先に余剰インキが溜まり、これが落下
して紙面上を汚すいわゆる「ボテ」「ボタ落ち」の現象
が起きる。これら本発明者の経験は特公昭６４−８６７
３などに記載される粘度データと全く矛盾しないもので
あり、キサンタンガムの添加量として０．２０〜０．４
５％は妥当な設定と考えられる。しかしながら、キサン
タンガムを添加したインキを充填した水性ボールペンは
半年〜１年の常温保存で前述の線切れ、にじみ、ボテ現
象などの筆記不良になるものが多発してしまい、経時安
定性もしくは保存性が悪い。この原因として考えられる
理由は、キサンタンガムはイオン性の多糖類であり、特
公昭６４−８６７３および特公平１−１６４３７のよう
に、キサンタンガムを０．２〜０．４５％、あるいは米
国特許第５，０１３，３６１号のように０．７〜６％の
高濃度で使用する場合には、インキ中のイオン性材料と
反応してしまいインキの経時安定性に悪影響を及ぼす。
【０００４】すなわち、キサンタンガムなどのイオン性
多糖類を多量に使用した場合、例えば顔料を用いたイン
キ系では、顔料の凝集・沈降を引き起こして最悪の場合
は、ペンが筆記面で線が筆記できない筆記不能に陥る。
また染料を用いたインキでも、ほとんどの水溶性染料は
イオン性であるために、結晶の析出、沈降などが生じる
心配がある。更に水性ボールペン用インキ中には防錆
剤、防黴剤、潤滑剤などはイオン性の配合物が添加され
ている。これらは長い水性インキ開発の過程で、染料と
反応しないもの、もしくはしにくいものから選ばれてい
る、しかしキサンタンガムなどのイオン性多糖類と反応
し難いことが保証されたものではない。そのため、キサ
ンタンガムなどのイオン性多糖類と反応しにくいインキ
材料を選択しなければならないが、書味、初筆性、描線
堅牢性などインキに要求される性能を満足させること
は、非常に困難である。
多糖類を多量に使用した場合、例えば顔料を用いたイン
キ系では、顔料の凝集・沈降を引き起こして最悪の場合
は、ペンが筆記面で線が筆記できない筆記不能に陥る。
また染料を用いたインキでも、ほとんどの水溶性染料は
イオン性であるために、結晶の析出、沈降などが生じる
心配がある。更に水性ボールペン用インキ中には防錆
剤、防黴剤、潤滑剤などはイオン性の配合物が添加され
ている。これらは長い水性インキ開発の過程で、染料と
反応しないもの、もしくはしにくいものから選ばれてい
る、しかしキサンタンガムなどのイオン性多糖類と反応
し難いことが保証されたものではない。そのため、キサ
ンタンガムなどのイオン性多糖類と反応しにくいインキ
材料を選択しなければならないが、書味、初筆性、描線
堅牢性などインキに要求される性能を満足させること
は、非常に困難である。
【０００５】これに対して、非イオン性の多糖類を単独
で用いてインキを増粘させれば経時保存上問題がないと
考えられる。しかし具体的にはグァーガムやローカスト
ビーンガムなどの非イオン性多糖類では多量に添加すれ
ば高剪断速度下で高粘度となり、少量の添加では低剪断
速度下での粘度が不足して効果的な凝塑性が得られな
い。
で用いてインキを増粘させれば経時保存上問題がないと
考えられる。しかし具体的にはグァーガムやローカスト
ビーンガムなどの非イオン性多糖類では多量に添加すれ
ば高剪断速度下で高粘度となり、少量の添加では低剪断
速度下での粘度が不足して効果的な凝塑性が得られな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記従
来技術の問題点を解決することであり、キサンタンガム
を用いた水性ボールペン用インキの欠点である経時安定
性を向上させることである。
来技術の問題点を解決することであり、キサンタンガム
を用いた水性ボールペン用インキの欠点である経時安定
性を向上させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、検討の結
果、キサンタンガムとグァーガムを特定量用いることに
よりキサンタンガムの欠点を除き、インキの保存性能が
向上することを見出し、本発明の水性ボールペン用イン
キを完成するに至った。すなわち
果、キサンタンガムとグァーガムを特定量用いることに
よりキサンタンガムの欠点を除き、インキの保存性能が
向上することを見出し、本発明の水性ボールペン用イン
キを完成するに至った。すなわち
【０００８】本発明の水性ボールペン用インキは、着色
剤、水溶性有機溶剤、水を含む水性ボールペンインキに
おいて、インキ全量に対してキサンタンガム０．２重量
％以下および非イオン性多糖類０．０１〜０．５重量％
が含有することを特徴とする。該イオン性多糖類として
はグァーガムおよびその誘導体が好ましい。
剤、水溶性有機溶剤、水を含む水性ボールペンインキに
おいて、インキ全量に対してキサンタンガム０．２重量
％以下および非イオン性多糖類０．０１〜０．５重量％
が含有することを特徴とする。該イオン性多糖類として
はグァーガムおよびその誘導体が好ましい。
【０００９】本発明のインキに用いるキサンタンガムと
は、別名、ザンサンガム、サンタンガムと呼ばれる一般
名であり、キャベツから分離されたザントモナス、キャ
ンペトリス菌により産生される多糖類のことである。通
常グルコース２個、マンノース２個、およびグルクロン
酸１個を構成単位とする結合ブロックの反復によりなる
高分子量多糖であり、グルクロン酸は通常カリウム、ナ
トリウムあるいはカルシウム塩として存在する。主鎖は
Ｄ−グルコースのβ−１，４−結合でセルロースと同じ
であり、側鎖は２個のマンノースと１個のグルクロン酸
とからなっている。具体的なものとしては、“ＫＥＬＺ
ＡＮ”〔三晶（株）商品名〕、“エコーガム”〔大日本
製薬（株）商品名〕、“コージン”〔（株）興人商品
名〕などをあげることができる。その使用量はインキ中
０．２重量％以下である。０．２重量％をこえると他の
イオン性を有するインキ材料およびその不純物と反応し
てゲル化、結晶沈殿物の生成が起こるので好ましくな
い。本発明のインキに用いる非イオン性多糖類とは、グ
ァーガム、グァーガム誘導体、ローカストビーンガムな
どのことである。グァーガムは別名ガールガムとも呼ば
れマメ科の植物グアの種子の胚部分に含有する粘液物質
を原料とするものである。分子量：約２０，０００、組
成としては８０％がＤ−ガラクトースとＤ−マンノース
であり、たん白質５％、繊維１％、灰分１％であり、Ｄ
−ガラクトース：Ｄ−マンノース＝１：２である。具体
的には、たとえばグァーガムとして“グァーコール”
〔三栄薬品貿易（株）商品名〕、“グァパックＰＭ−
１”，“ＰＦ−２０”，“ＰＣ−２”，“Ｔ−８０”
〔大日本製薬（株）商品名〕、“ＪＡＧＵＡＲ ＣＰ−
１３”，“８０６０”，“８１１１”，“８６００”
〔三晶（株）商品名〕、ローカストビーンガムとして
“ローカストコール”〔三栄薬品貿易（株）商品名〕、
などがあげられる。キサンタンガムとグァーガムとの混
合品として“ミニットＰＳ”〔大日本製薬（株）商品
名〕などもあげられる。その使用量はインキ中０．０１
〜０．５重量％であり、０．０１重量％未満であればキ
サンタンガムとの相乗効果による粘度増加がなく、０．
５重量％をこえると高剪断速度下での粘度が増大するた
め好ましくない。
は、別名、ザンサンガム、サンタンガムと呼ばれる一般
名であり、キャベツから分離されたザントモナス、キャ
ンペトリス菌により産生される多糖類のことである。通
常グルコース２個、マンノース２個、およびグルクロン
酸１個を構成単位とする結合ブロックの反復によりなる
高分子量多糖であり、グルクロン酸は通常カリウム、ナ
トリウムあるいはカルシウム塩として存在する。主鎖は
Ｄ−グルコースのβ−１，４−結合でセルロースと同じ
であり、側鎖は２個のマンノースと１個のグルクロン酸
とからなっている。具体的なものとしては、“ＫＥＬＺ
ＡＮ”〔三晶（株）商品名〕、“エコーガム”〔大日本
製薬（株）商品名〕、“コージン”〔（株）興人商品
名〕などをあげることができる。その使用量はインキ中
０．２重量％以下である。０．２重量％をこえると他の
イオン性を有するインキ材料およびその不純物と反応し
てゲル化、結晶沈殿物の生成が起こるので好ましくな
い。本発明のインキに用いる非イオン性多糖類とは、グ
ァーガム、グァーガム誘導体、ローカストビーンガムな
どのことである。グァーガムは別名ガールガムとも呼ば
れマメ科の植物グアの種子の胚部分に含有する粘液物質
を原料とするものである。分子量：約２０，０００、組
成としては８０％がＤ−ガラクトースとＤ−マンノース
であり、たん白質５％、繊維１％、灰分１％であり、Ｄ
−ガラクトース：Ｄ−マンノース＝１：２である。具体
的には、たとえばグァーガムとして“グァーコール”
〔三栄薬品貿易（株）商品名〕、“グァパックＰＭ−
１”，“ＰＦ−２０”，“ＰＣ−２”，“Ｔ−８０”
〔大日本製薬（株）商品名〕、“ＪＡＧＵＡＲ ＣＰ−
１３”，“８０６０”，“８１１１”，“８６００”
〔三晶（株）商品名〕、ローカストビーンガムとして
“ローカストコール”〔三栄薬品貿易（株）商品名〕、
などがあげられる。キサンタンガムとグァーガムとの混
合品として“ミニットＰＳ”〔大日本製薬（株）商品
名〕などもあげられる。その使用量はインキ中０．０１
〜０．５重量％であり、０．０１重量％未満であればキ
サンタンガムとの相乗効果による粘度増加がなく、０．
５重量％をこえると高剪断速度下での粘度が増大するた
め好ましくない。
【００１０】本発明のインキには、キサンタンガムと非
イオン性多糖類を溶解させるため、全インキに対して５
重量％以上、好ましくは４０重量％以上の水分が必要で
ある。
イオン性多糖類を溶解させるため、全インキに対して５
重量％以上、好ましくは４０重量％以上の水分が必要で
ある。
【００１１】本発明のインキに用いる水溶性有機溶剤と
しては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、チオジグリコール、グリセリ
ン、ジグリセリン、２‐ピロリドン、ｎ‐メチル‐２‐
ピロリドン、ジメチルフォルムアミド、ジメチルイミダ
ゾリジノンなどがあげられ、これらから選ばれた一種以
上を用いる。
しては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、チオジグリコール、グリセリ
ン、ジグリセリン、２‐ピロリドン、ｎ‐メチル‐２‐
ピロリドン、ジメチルフォルムアミド、ジメチルイミダ
ゾリジノンなどがあげられ、これらから選ばれた一種以
上を用いる。
【００１２】本発明のインキに用いる着色剤は、染料と
しては C.I.ACID YELLOW 1, C.I.ACID RED 27, C.I.ACI
D ORANGE 10, C.I.ACID GREEN 16, C.I.ACID BLUE 9,
C.I.ACID VIOLET 49, FOOD RED 1, FOOD YELLOW 3, FOO
D GREEN 3, FOOD BROWN 3, C.I.ACID BLACK 2, C.I.ACI
D BLUE 90 などの酸性染料、C.I.BASIC YELLOW 2, C.I.
BASIC RED 1, C.I.BASIC BLACK 2 などの塩基性染料、
C.I.DIRECT YELLOW 1, C.I.DIRECT ORANGE 29, C.I.DIR
ECT RED 1, C.I.DIRECT RED 81, C.I.DIRECT BLUE 1,
C.I.DIRECT BLUE 168, C.I.DIRECT GREEN 1, C.I.DIREC
T BROWN 2, C.I.DIRECT BLACK 22, C.I.DIRECT BLACK 1
54 などの直接染料、をあげることができる。無機顔料
としては、カーボンブラック、チタンホワイト、チタン
ブラック、亜鉛華、ベンガラ、酸化クロム、鉄黒、コバ
ルトブルー、アルミナホワイト、酸化鉄黄、ビリジア
ン、硫化亜鉛、リトポシ、カドミウムエロー、朱、ガド
ミウムレッド、黄鉛、モリブデードオレンジ、ジンクク
ロメート、ストロンチウムクロメート、ホワイトカーボ
ン、クレー、タルク、群青、沈降性硫酸バリウム、バラ
イト粉、炭酸カルシウム、鉛白、紺青、マンガンバイオ
レット、アルミニウム粉、真鍮粉などをあげることがで
きる。有機顔料としては、C.I.PIGMENT YELLOW 34, C.
I.PIGMENT RED 104, C.I.PIGMENT BLUE 27, C.I.PIGMEN
T VIOLET 1, C.I.PIGMENT YELLOW 3, C.I.PIGMENT ORAN
GE 16, C.I.PIGMENT 23 などがあげられる。これらの着
色剤は１種または２種以上の組合せで用いられる。
しては C.I.ACID YELLOW 1, C.I.ACID RED 27, C.I.ACI
D ORANGE 10, C.I.ACID GREEN 16, C.I.ACID BLUE 9,
C.I.ACID VIOLET 49, FOOD RED 1, FOOD YELLOW 3, FOO
D GREEN 3, FOOD BROWN 3, C.I.ACID BLACK 2, C.I.ACI
D BLUE 90 などの酸性染料、C.I.BASIC YELLOW 2, C.I.
BASIC RED 1, C.I.BASIC BLACK 2 などの塩基性染料、
C.I.DIRECT YELLOW 1, C.I.DIRECT ORANGE 29, C.I.DIR
ECT RED 1, C.I.DIRECT RED 81, C.I.DIRECT BLUE 1,
C.I.DIRECT BLUE 168, C.I.DIRECT GREEN 1, C.I.DIREC
T BROWN 2, C.I.DIRECT BLACK 22, C.I.DIRECT BLACK 1
54 などの直接染料、をあげることができる。無機顔料
としては、カーボンブラック、チタンホワイト、チタン
ブラック、亜鉛華、ベンガラ、酸化クロム、鉄黒、コバ
ルトブルー、アルミナホワイト、酸化鉄黄、ビリジア
ン、硫化亜鉛、リトポシ、カドミウムエロー、朱、ガド
ミウムレッド、黄鉛、モリブデードオレンジ、ジンクク
ロメート、ストロンチウムクロメート、ホワイトカーボ
ン、クレー、タルク、群青、沈降性硫酸バリウム、バラ
イト粉、炭酸カルシウム、鉛白、紺青、マンガンバイオ
レット、アルミニウム粉、真鍮粉などをあげることがで
きる。有機顔料としては、C.I.PIGMENT YELLOW 34, C.
I.PIGMENT RED 104, C.I.PIGMENT BLUE 27, C.I.PIGMEN
T VIOLET 1, C.I.PIGMENT YELLOW 3, C.I.PIGMENT ORAN
GE 16, C.I.PIGMENT 23 などがあげられる。これらの着
色剤は１種または２種以上の組合せで用いられる。
【００１３】また、本発明のインキには必要に応じてつ
ぎのような添加剤を加えることができる。ｐＨ調節剤と
して、アンモニア、尿素、モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、トリポリ燐酸
ナトリウム、炭酸ナトリウムなど炭酸やリン酸のアルカ
リ金属塩、水酸化ナトリウムなどアルカリ金属の水酸化
物など、防腐剤もしくは防黴剤としては、フェノール、
ナトリウムオマジン、ペンタクロロフェノールナトリウ
ム、１，２‐ベンズイソチアゾリン３‐ワン、２，３，
５，６‐テトラクロロ‐４（メチルスルフォニル）ピリ
ジン、安息香酸ナトリウムなど安息香酸やソルビン酸や
デヒドロ酢酸のアルカリ金属塩、ベンズイミダゾール系
化合物など、防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、ジ
シクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロ
ピルアンモニウムナイトライト、トリルトリアゾールな
ど、潤滑剤もしくは湿潤剤としては、ポリオキシエチレ
ンラウリルエーテルなどポリオキシエチレンやポリオキ
シプロピレンもしくはポリオキシエチレンポリオキシプ
ロピレンの誘導体、テトラグリセリルジステアレートな
どグリセリンやジグリセリン或いはポリグリセリンの誘
導体、ソルビタンモノオレートなどソルビタン誘導体、
パーフルオロアルキルリン酸エステルなどフッ素化アル
キル基を有する界面活性剤、ジメチルポリシロキサンの
ポリエチレングリコール付加物などのポリエーテル変成
シリコーン、などがあげられる。また、着色剤に顔料を
用いた場合には、前述の湿潤剤として例示した界面活性
剤も分散安定剤としての機能を有するが、高級脂肪酸ア
ミドのアルキル化スルフォン酸塩、アルキルアリルスル
フォン酸塩などのアニオン系界面活性剤や、ポリビニル
ピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、
アクリル酸共重合体、アクリルメタクリル酸系樹脂、ス
チレンアクリル系樹脂、マレイン酸樹脂、スチレンマレ
イン酸系樹脂などの水溶性高分子を分散剤として用いる
ことが好ましい。
ぎのような添加剤を加えることができる。ｐＨ調節剤と
して、アンモニア、尿素、モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、トリポリ燐酸
ナトリウム、炭酸ナトリウムなど炭酸やリン酸のアルカ
リ金属塩、水酸化ナトリウムなどアルカリ金属の水酸化
物など、防腐剤もしくは防黴剤としては、フェノール、
ナトリウムオマジン、ペンタクロロフェノールナトリウ
ム、１，２‐ベンズイソチアゾリン３‐ワン、２，３，
５，６‐テトラクロロ‐４（メチルスルフォニル）ピリ
ジン、安息香酸ナトリウムなど安息香酸やソルビン酸や
デヒドロ酢酸のアルカリ金属塩、ベンズイミダゾール系
化合物など、防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、ジ
シクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロ
ピルアンモニウムナイトライト、トリルトリアゾールな
ど、潤滑剤もしくは湿潤剤としては、ポリオキシエチレ
ンラウリルエーテルなどポリオキシエチレンやポリオキ
シプロピレンもしくはポリオキシエチレンポリオキシプ
ロピレンの誘導体、テトラグリセリルジステアレートな
どグリセリンやジグリセリン或いはポリグリセリンの誘
導体、ソルビタンモノオレートなどソルビタン誘導体、
パーフルオロアルキルリン酸エステルなどフッ素化アル
キル基を有する界面活性剤、ジメチルポリシロキサンの
ポリエチレングリコール付加物などのポリエーテル変成
シリコーン、などがあげられる。また、着色剤に顔料を
用いた場合には、前述の湿潤剤として例示した界面活性
剤も分散安定剤としての機能を有するが、高級脂肪酸ア
ミドのアルキル化スルフォン酸塩、アルキルアリルスル
フォン酸塩などのアニオン系界面活性剤や、ポリビニル
ピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、
アクリル酸共重合体、アクリルメタクリル酸系樹脂、ス
チレンアクリル系樹脂、マレイン酸樹脂、スチレンマレ
イン酸系樹脂などの水溶性高分子を分散剤として用いる
ことが好ましい。
【００１４】本発明のインキの製造においては他の水性
ボールペンインキの製造法と比べて特に注意するべきこ
とはなく、撹拌温度、濾過方法など水性ボールペンイン
キとして常識的な範囲であれば何等問題ない。本発明の
インキの簡単な製造法を例示する。まず、着色剤として
染料を用いる場合は、室温下で水と水溶性有機溶剤を混
合し、この場合溶剤にキサンタンガムと非イオン性多糖
類を加え均一になるまで溶解させる。次に染料と必要に
応じた添加剤を加える。ｐＨ調整剤は染料より先に入れ
る方が好ましい場合もあるが、一般に配合順序はインキ
性能には影響を与えない。本発明のインキは図１のよう
な簡単な構造の水性ボールペンにもちいるために、未溶
解物やゴミが混入した場合にペン先のボール周辺部分で
目詰まりしないように配合剤が均一に溶解又は分散した
後、濾過することが望ましい。通常の濾紙による濾過、
減圧濾過でもよいが工業生産的には加圧濾過が最も効率
がよいと思われる。いずれでもインキ性能に影響はな
い。セライトなどの濾過助剤を用いると更に効率よく濾
過できる。
ボールペンインキの製造法と比べて特に注意するべきこ
とはなく、撹拌温度、濾過方法など水性ボールペンイン
キとして常識的な範囲であれば何等問題ない。本発明の
インキの簡単な製造法を例示する。まず、着色剤として
染料を用いる場合は、室温下で水と水溶性有機溶剤を混
合し、この場合溶剤にキサンタンガムと非イオン性多糖
類を加え均一になるまで溶解させる。次に染料と必要に
応じた添加剤を加える。ｐＨ調整剤は染料より先に入れ
る方が好ましい場合もあるが、一般に配合順序はインキ
性能には影響を与えない。本発明のインキは図１のよう
な簡単な構造の水性ボールペンにもちいるために、未溶
解物やゴミが混入した場合にペン先のボール周辺部分で
目詰まりしないように配合剤が均一に溶解又は分散した
後、濾過することが望ましい。通常の濾紙による濾過、
減圧濾過でもよいが工業生産的には加圧濾過が最も効率
がよいと思われる。いずれでもインキ性能に影響はな
い。セライトなどの濾過助剤を用いると更に効率よく濾
過できる。
【００１５】着色剤に顔料もしくは、染料と顔料を併用
する場合は、調製手順に若干の制約を受ける。これは顔
料を分散する際にかかる剪断力によって添加する多糖類
の分子鎖が切断されてしまう場合があるからである。こ
れを避けるために例えば次のような方法でインキが調製
される。水と水溶性有機溶剤に分散剤と顔料、必要に応
じて多糖類以外の添加物の一部又は全部を加える。この
際に水と水溶性有機溶剤は最終的な配合の全量を用い
ず、三本ロールミル、ビーズミル、ニーダーなど、使用
する分散器で最も効率良く顔料分散できる粘度になるよ
うな配合量とする。分散器で均一に分散した後に、遠心
分離や濾過によって顔料の粗大粒子及び未溶解物及び混
入固形物を取り除いた後、残りの水及び添加剤を加えキ
サンタンガムと非イオン性多糖類を添加し、均一になる
まで撹拌してインキを得る。最後にもう１度濾過して粗
大な固形物を除くのが好ましい。
する場合は、調製手順に若干の制約を受ける。これは顔
料を分散する際にかかる剪断力によって添加する多糖類
の分子鎖が切断されてしまう場合があるからである。こ
れを避けるために例えば次のような方法でインキが調製
される。水と水溶性有機溶剤に分散剤と顔料、必要に応
じて多糖類以外の添加物の一部又は全部を加える。この
際に水と水溶性有機溶剤は最終的な配合の全量を用い
ず、三本ロールミル、ビーズミル、ニーダーなど、使用
する分散器で最も効率良く顔料分散できる粘度になるよ
うな配合量とする。分散器で均一に分散した後に、遠心
分離や濾過によって顔料の粗大粒子及び未溶解物及び混
入固形物を取り除いた後、残りの水及び添加剤を加えキ
サンタンガムと非イオン性多糖類を添加し、均一になる
まで撹拌してインキを得る。最後にもう１度濾過して粗
大な固形物を除くのが好ましい。
【００１６】本発明のインキにおいて、非イオン性多糖
類の使用によって、キサンタンガムとの相乗効果により
増粘効果が得られ、キサンタンガムの添加量を減少させ
ることができる。そのため、キサンタンガムの欠点であ
るイオン性によるインキ保存性能への悪影響の除去と長
所である少量の添加による適度な凝塑性を生かすことが
できて、本発明の効果が得られるものと考えられる。
類の使用によって、キサンタンガムとの相乗効果により
増粘効果が得られ、キサンタンガムの添加量を減少させ
ることができる。そのため、キサンタンガムの欠点であ
るイオン性によるインキ保存性能への悪影響の除去と長
所である少量の添加による適度な凝塑性を生かすことが
できて、本発明の効果が得られるものと考えられる。
【００１７】本発明のインキは、図１に示すようなボー
ル、チップホルダーからなるペン先、インキ収容管、チ
ップと該収容管をつなぐ継ぎ手、ペン先などから構成さ
れたボールペンのインキ収容管に充填される。
ル、チップホルダーからなるペン先、インキ収容管、チ
ップと該収容管をつなぐ継ぎ手、ペン先などから構成さ
れたボールペンのインキ収容管に充填される。
【００１８】
【実施例】次に実施例を以て本発明を詳細に説明する。
【００１９】実施例１ 黒色染料 “ウォーターブラック 187”（オリエント化学(株)商品名） 7 重量部 プロピレングリコール 30 〃 キサンタンガム〔“ＫＥＬＺＡＮ”三晶（株）商品名〕 0.15 〃 グァーガム “グアーコール”（三栄薬品貿易(株)商品名） 0.15 〃 オレイン酸カリウム 0.5 〃 ナトリウムオマジン 0.1 〃 尿素 1 〃 水 61.1 〃 以上の配合物を撹拌後濾過し、水性ボールペン用インキ
を得た。
を得た。
【００２０】実施例２ 黒色染料 “ウォーターブラック 187”（オリエント化学(株)商品名） 7 重量部 プロピレングリコール 30 〃 オレイン酸カリウム 0.5 〃 ナトリウムオマジン 0.1 〃 キサンタンガム〔“ＫＥＬＺＡＮ”三晶（株）商品名〕 0.1 〃 ローカストビーンガム “ローカストコール”（三栄薬品貿易(株)商品名） 0.1 〃 尿素 1 〃 水 62.2 〃 以上の配合物を撹拌後濾過し、水性ボールペン用インキ
を得た。
を得た。
【００２１】実施例３ カーボンブラック “プリンテックス 25”（テグサ社商品名） 7 重量部 ポリビニルピロリドン “ＰＶＰ Ｋ−３０”（ＧＡＦ社商品名） 3.5 〃 グリセリン 10 〃 トリエタノールアミン 0.3 〃 リシノール酸カリウム 0.5 〃 １，２‐ベンズイソチアゾリン３‐オン 0.1 〃 水 30 〃 以上をビーズミルで混練した後、カーボンブラックの粗
大粒子を取り除き プロピレングリコール 15 重量部 キサンタンガム、グァーガム混合品 “ミニットＰＳ”（大日本製薬(株)商品名） 0.2 〃 水 33.4 〃 を加えて、水性ボールペン用インキを得た。
大粒子を取り除き プロピレングリコール 15 重量部 キサンタンガム、グァーガム混合品 “ミニットＰＳ”（大日本製薬(株)商品名） 0.2 〃 水 33.4 〃 を加えて、水性ボールペン用インキを得た。
【００２２】比較例１ 黒色染料（実施例１と同じ） 7 重量部 プロピレングリコール 30 〃 オレイン酸カリウム 0.5 〃 ナトリウムオマジン 0.1 〃 尿素 1 〃 水 61.4 〃 以上の配合物を撹拌後濾過し、インキを得た。
【００２３】比較例２ 黒色染料（実施例１と同じ） 7 重量部 プロピレングリコール 30 〃 グァーガム（実施例１と同じ） 0.3 〃 オレイン酸カリウム 0.5 〃 ナトリウムオマジン 0.1 〃 尿素 1 〃 水 61.1 〃 以上の配合物を撹拌後濾過し、インキを得た。
【００２４】比較例３ 黒色染料（実施例１と同じ） 7 重量部 プロピレングリコール 30 〃 キサンタンガム（実施例１と同じ） 0.3 〃 オレイン酸カリウム 0.5 〃 ナトリウムオマジン 0.1 〃 尿素 1 〃 水 61.1 〃 以上の配合物を撹拌後濾過し、インキを得た。
【００２５】比較例４ カーボンブラック（実施例３と同じ） 7 重量部 ポリビニルピロリドン（実施例３と同じ） 3.5 〃 グリセリン 10 〃 トリエタノールアミン 0.3 〃 リシノール酸カリウム 0.5 〃 １，２‐ベンズイソチアゾリン３‐オン 0.1 〃 水 30 〃 以上をビーズミルで混練した後、カーボンブラックの粗
大粒子を取り除き プロピレングリコール 15 重量部 キサンタンガム 0.3 〃 水 33.3 〃 を加えて、インキを得た。
大粒子を取り除き プロピレングリコール 15 重量部 キサンタンガム 0.3 〃 水 33.3 〃 を加えて、インキを得た。
【００２６】比較例５ カーボンブラック（実施例３と同じ） 7 重量部 ポリビニルピロリドン（実施例３と同じ） 3.5 〃 グリセリン 10 〃 トリエタノールアミン 0.3 〃 リシノール酸カリウム 0.5 〃 １，２‐ベンズイソチアゾリン３‐オン 0.1 〃 水 30 〃 以上をビーズミルで混練した後、カーボンブラックの粗
大粒子を取り除き プロピレングリコール 15 重量部 グァーガム（実施例１と同じ） 0.3 〃 水 33.3 〃 を加えて、インキを得た。
大粒子を取り除き プロピレングリコール 15 重量部 グァーガム（実施例１と同じ） 0.3 〃 水 33.3 〃 を加えて、インキを得た。
【００２７】実施例、比較例で得られたインキについ
て、製造直後および６ケ月経過後（サンプル管中に密栓
して放置）に粘度測定と析出物の有無を調べた。その結
果を表１に示す。 粘度：東機産業（株）製ＥＭＤ型粘度計及びＥＨＤ型粘
度計を使用し１０rpmと１００rpmで条件で測定した。 インキの析出物：東洋濾紙（株）製５Ａの濾紙を用いて
減圧濾過し、結晶析出の有無を観察した。
て、製造直後および６ケ月経過後（サンプル管中に密栓
して放置）に粘度測定と析出物の有無を調べた。その結
果を表１に示す。 粘度：東機産業（株）製ＥＭＤ型粘度計及びＥＨＤ型粘
度計を使用し１０rpmと１００rpmで条件で測定した。 インキの析出物：東洋濾紙（株）製５Ａの濾紙を用いて
減圧濾過し、結晶析出の有無を観察した。
【００２８】
【表１】
【００２９】筆記試験：実施例、比較例で得られたイン
キについて、それぞれ内径３mmの半透明なポリプロピレ
ンチューブに充填し、市販の水性ボールペン用の快削ス
テンレス製のボールペンチップ（ボールは超硬合金タン
グステンカーバイドで、直径０．５mm）、及びＪＩＳ稠
度２号（ＪＩＳ Ｋ−２２２０）相当のグリースを用い
て図１のようなペンを２０本作り、１０本をペン組立直
後に筆記試験した。更に残りの１０本を６カ月間放置
し、筆記試験を行った。その結果を表２に示す。筆記で
きない場合は「筆記不能」、インキが順調に流出せず、
線飛び・線切れ等の不都合を生じる場合は「筆記不
良」、インキが過剰供給されて筆記描線を汚す場合「粘
性不足」として判定した。
キについて、それぞれ内径３mmの半透明なポリプロピレ
ンチューブに充填し、市販の水性ボールペン用の快削ス
テンレス製のボールペンチップ（ボールは超硬合金タン
グステンカーバイドで、直径０．５mm）、及びＪＩＳ稠
度２号（ＪＩＳ Ｋ−２２２０）相当のグリースを用い
て図１のようなペンを２０本作り、１０本をペン組立直
後に筆記試験した。更に残りの１０本を６カ月間放置
し、筆記試験を行った。その結果を表２に示す。筆記で
きない場合は「筆記不能」、インキが順調に流出せず、
線飛び・線切れ等の不都合を生じる場合は「筆記不
良」、インキが過剰供給されて筆記描線を汚す場合「粘
性不足」として判定した。
【００３０】
【表２】
【００３１】試作直後の粘度は、１０回転の時（約４０
sec-1）に１００〜４００mPa・secの範囲で、かつ１００
回転（約４０sec-1）の時に３０〜６０mPa・secの範囲を
示すものはペンに充填した場合良い結果が得られ、どち
らかでも範囲から外れるものはペンに充填した場合何等
かの不都合が生じる。
sec-1）に１００〜４００mPa・secの範囲で、かつ１００
回転（約４０sec-1）の時に３０〜６０mPa・secの範囲を
示すものはペンに充填した場合良い結果が得られ、どち
らかでも範囲から外れるものはペンに充填した場合何等
かの不都合が生じる。
【００３２】
【発明の効果】キサンタンガムを含有する水性ボールペ
ン用インキの欠点であるインキの保存性能が改善され、
キサンタンガム含有の特徴を生かした長期間安定な筆記
性能が維持できる水性ボールペン用インキが提供され
た。
ン用インキの欠点であるインキの保存性能が改善され、
キサンタンガム含有の特徴を生かした長期間安定な筆記
性能が維持できる水性ボールペン用インキが提供され
た。
【図１】 本発明の水性ボールペンの一例を示す断面図
である。
である。
１ キャップ ２ ペン先シール用ゴム ３ ペン先部 ４ ボール ５ ペン先部とインキ収容管の継ぎ手 ６ ボールペン軸部 ７ インキ収容管 ８ インキ ９ インキ追従体 １０ 尾栓
Claims (3)
- 【請求項１】 着色剤、水溶性有機溶剤、水を含む水性
ボールペンインキにおいて、インキ全量に対してキサン
タンガム０．２重量％以下および非イオン性多糖類０．
０１〜０．５重量％が含有することを特徴とする水性ボ
ールペン用インキ。 - 【請求項２】 非イオン性多糖類がグアーガムおよびそ
の誘導体から選ばれた一種以上であることからなる請求
項１記載の水性ボールペン用インキ。 - 【請求項３】 請求項１記載の水性ボールペン用インキ
を具備するボールペン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4019193A JP3037522B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 水性ボールペン用インキ及び水性ボールペン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4019193A JP3037522B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 水性ボールペン用インキ及び水性ボールペン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06256700A true JPH06256700A (ja) | 1994-09-13 |
| JP3037522B2 JP3037522B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=12573890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4019193A Expired - Fee Related JP3037522B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 水性ボールペン用インキ及び水性ボールペン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037522B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5945484A (en) * | 1996-11-28 | 1999-08-31 | Kabushiki Kaisha Pilot | Water-in-oil type disperse ink |
| US6275816B1 (en) | 1999-03-17 | 2001-08-14 | Kotobuki & Co., Ltd | Aqueous ink composition for ball-point pen |
| EP1580242A1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-09-28 | The Pilot Ink Co., Ltd. | Water-based ink composition for ballpoint pen and water-based ballpoint pen |
| JP2012214799A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Pentel Corp | ボールペン用水性インキ組成物 |
| JP2017179301A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社パイロットコーポレーション | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた水性インキ製品並びに筆記具。 |
-
1993
- 1993-03-01 JP JP4019193A patent/JP3037522B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5945484A (en) * | 1996-11-28 | 1999-08-31 | Kabushiki Kaisha Pilot | Water-in-oil type disperse ink |
| US6275816B1 (en) | 1999-03-17 | 2001-08-14 | Kotobuki & Co., Ltd | Aqueous ink composition for ball-point pen |
| US6331203B2 (en) | 1999-03-17 | 2001-12-18 | Kotobuki & Co., Ltd. | Aqueous ink composition for ball-point pen |
| EP1580242A1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-09-28 | The Pilot Ink Co., Ltd. | Water-based ink composition for ballpoint pen and water-based ballpoint pen |
| US7322767B2 (en) | 2004-03-23 | 2008-01-29 | The Pilot Ink Co., Ltd. | Water-based ink composition for ballpoint pen and water-based ballpoint pen |
| JP2012214799A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Pentel Corp | ボールペン用水性インキ組成物 |
| JP2017179301A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社パイロットコーポレーション | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた水性インキ製品並びに筆記具。 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3037522B2 (ja) | 2000-04-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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