JPH07247458A - 水性ボールペン用顔料インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 グリセリンモノメチルエーテルおよびジグリ
セリンモノメチルエーテルからなる群から選ばれた少な
くとも一種のエーテル、顔料、分散剤、水を含有するこ
とを特徴とする水性ボールペン用顔料インキ組成物。 【効果】 本発明の水性ボールペン用顔料インキ組成物
は、ボールペンに使用した場合、筆跡の滲みが少なく、
良好な潤滑性を与え、ボールの回転によるボール受座の
摩耗が少なく、適正なインキ流出性を保持すると共に滑
らかな筆感を与える。また、ペン先でのインキの乾燥が
抑制されるので、カスレにくいという効果を奏する。更
にペン先やオリフィス先端部でのドライアップを抑制
し、目詰まりを防ぎ、印字部の滲みが少ないのでインク
ジェット用インキ組成物としても好適に使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水性ボールペン用顔料イ
ンキ組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のボールペン用水性顔料インキは、
またペン先でのインキ乾燥抑制（ノンドライ性）のため
主成分の溶剤として水の他に、グリコールやグリセリン
のような水溶性溶剤が用いられ、着色剤として顔料を分
散されている。しかし、このままでは潤滑性に乏しく
て、筆記時にボールが回転する際にボールとボールの受
座との摩擦抵抗が大きくなるためボールにガタツキが生
じたり、インキの流出が不均一になるなど、筆記性が著
しく低下する欠点がある。このような欠点を改良する目
的で、例えば不飽和脂肪酸やオレイン酸カリウムなどの
潤滑性向上剤を添加することが試みられている。しか
し、このような方法では、充分な潤滑性が得られず、ボ
ール受座の摩耗による筆記不能現象が発生したり、ま
た、たとえ充分な潤滑性が得られても、一方でインキの
表面張力を著しく低下して、筆跡が滲み易くなるなどの
実用上の問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、表面
張力が極端に低下せず、従って筆跡が滲みにくく、しか
も充分な潤滑性を有することにより、円滑なボール回転
によりボール受座の摩耗を少なくし筆記性能を顕著に向
上させると共に、快適な筆記感を与え、更にノンドライ
性の優れた水性ボールペン用顔料インキを提供しようと
するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するため鋭意研究を行った結果、顔料インキ組成物
にグリセリンモノメチルエーテルもしくは、ジグリセリ
ンモノメチルエーテルを含有させることにより、前記目
的を達成しうることを見いだし、この知見に基づいて本
発明を完成した。

【０００５】本発明の水性ボールペン用顔料インキ組成
物は、グリセリンモノメチルエーテルおよびジグリセリ
ンモノメチルエーテルからなる群から選ばれた少なくと
も一種のエーテル、顔料、分散剤、水を含有することを
特徴とする。エーテルの含有量としては、全組成物の
０．５〜４０重量％が好ましいが、更に好ましくは、１
〜３０重量％である。

【０００６】本発明の第一の水性ボールペン用顔料イン
キ組成物は、顔料、分散剤、水、およびグリセリンモノ
メチルエーテルを含有することを特徴とする。好ましく
は、グリセリンモノメチルエーテルを全組成量の０．５
〜４０重量％、顔料が組成物の２〜３０重量％、分散剤
が組成物の０．１〜１０重量％、および水が４０〜９０
重量％含有してなる水性ボールペン用顔料インキ組成物
である。

【０００７】本発明の第二の水性ボールペン用顔料イン
キ組成物は、顔料、分散剤、水、およびジグリセリンモ
ノメチルエーテルを含有することを特徴とする。好まし
くは、ジグリセリンモノメチルエーテルを全組成量の
０．５〜４０重量％、顔料が組成物の２〜３０重量％、
分散剤が組成物の０．１〜１０重量％、および水が４０
〜９０重量％含有してなる水性ボールペン用顔料インキ
組成物である。

【０００８】本発明のインキ組成物に用いるエーテルは
グリセリンモノメチルエーテルおよびジグリセリンモノ
メチルエーテルからなる群から選ばれた少なくとも一種
のエーテルであり、その含有量としては、全組成物の
０．５〜４０重量％が好ましいが、更に好ましくは１〜
３０重量％である。０．５重量％以下では充分な潤滑性
が得られず筆記性の向上を期待することができず、ま
た、４０重量％以上ではインキの粘度を高くし、流出が
悪くなり不適である。

【０００９】本発明のインキ組成物において用いるエー
テルには、水溶性有機溶剤と混合して用いても良い。そ
の溶剤としては、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、グリセリンなどの水溶性多価アルコール類、エ
チレングリコールモノメチルエーテル（メチルセルソル
ブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチル
セルソルブ）などのセルソルブ類、ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテル（メチルカルビトール）、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル（エチルカルビトー
ル）などのカルビトール類、エチレングリコールモノエ
チルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエ
ステル類などが挙げられる。これらは、ノンドライ性を
向上する。 また、その含有量は、全組成物に対して、
通常４０重量％以下、好ましくは５〜４０重量％で選ば
れる。

【００１０】本発明のインキ組成物に用いられる顔料の
種類については特に制限はなく、水性顔料インキ組成物
に慣用されている無機系および有機系顔料の中から任意
のものを使用することができる。無機系顔料としては、
例えば酸化チタン、カーボンブラック、金属粉などが挙
げられ、また有機系顔料としては、例えばアゾレーキ、
不溶性アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン顔
料、ペリレンおよびペリノン顔料、アントラキノン顔
料、キナクリドン顔料、染料レーキ、ニトロ顔料、ニト
ロソ顔料などが挙げられる。具体的には、フタロシアニ
ンブルー（Ｃ．Ｉ．７４１６０）、フタロシアニングリ
ーン（Ｃ．Ｉ．７４２６０）、ハンザイエロー３Ｇ
（Ｃ．Ｉ．１１６７０）、ジスアゾエローＧＲ（Ｃ．
Ｉ．２１１００）、パーマネントレッド４Ｒ（Ｃ．Ｉ．
１２３３５）、ブリリアントカーミン６Ｂ（Ｃ．Ｉ．１
５８５０）、キナクリドンレッド（Ｃ．Ｉ．４６５０
０）などが使用できる。これらの顔料はそれぞれ単独で
用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよ
く、その含有量は、全組成物の重量に基づき、通常２〜
３０重量％好ましくは５〜１５重量％の範囲で選ばれ
る。

【００１１】本発明の組成物中における分散剤とは、顔
料粒子表面に吸着して、水中に顔料を分散するために用
いるものであり、ノニオン、アニオン系界面活性剤や水
溶性高分子が用いられる。好ましくは水溶性高分子が用
いられる。ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシ
アルキレン高級脂肪酸エステル、多価アルコールの高級
脂肪酸部分エステル、糖の高級脂肪酸エステルなどがあ
り、具体的にはグリセリンの脂肪酸エステル、ポリグリ
セリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エ
ステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、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、ポリオキシエチレン
グリセリン脂肪酸エステル、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アルキレルエーテ
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
エチレンヒマシ油、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
縮合物などがある。

【００１２】アニオン系界面活性剤としては、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があり、具体的には、アルキル硫酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、Ｎ−
アシルアミノ酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキルリン
酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酸塩などが
ある。

【００１３】水溶性高分子としては、ポリアクリル酸、
アクリル酸共重合体、マレイン酸樹脂等があり、具体的
には、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレン
マレイン酸樹脂などの樹脂を塩の形にして水溶性にした
ものを用いる。塩を形成するアルカリ金属としては、ナ
トリウム、カリウムが代表的であり、アミンとしてはモ
ノ−、ジ−またはトリ−メチルアミンなどの脂肪族第１
から第３級アミン、モノ−、ジまたはトリ−プロパノー
ルアミン、メチルエタノールアミン、メチルプロパノー
ルアミンジメチルエタノールアミンなどのアルコールア
ミンその他アンモニア、モルホリンおよびＮ−メチルホ
リンなどが代表的である。分散剤の含有量はその組成中
０．１〜１０重量％である。

【００１４】本発明の組成物に用いる水の含有量は特に
限定しないが４０〜９０％が望ましい。

【００１５】以上の他、本発明のインキ組成物には必要
に応じ潤滑剤として、リノール酸カリウム、リシノール
酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸ナトリ
ウムなど、防腐剤としてフェノール、安息香酸ナトリウ
ム、ベンゾイソチアゾリンなど、防錆剤としてベンゾト
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・ナイトライトな
ど、ｐＨ調節剤としてトリエタノールアミン、モノエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、アンモニアなどを
含有することもできる。

【００１６】

【作用】本発明の水性インキ組成物は潤滑性に優れ、筆
記性能を向上させる。その詳細な作用機構は明らかでは
ないが、本発明に使用のグリセリンモノメチルエーテ
ル、ジグリセリンモノメチルエーテルの構造中の水酸
基、およびエーテル結合部の酸素が、金属表面に吸着作
用を示し、金属表面との反対側には炭化水素鎖がなら
ぶ。そこで、グリセリンモノメチルエーテル、ジグリセ
リンモノメチルエーテル自身の粘性により、ボールとボ
ールの受座の間に潤滑皮膜が形成されることによって潤
滑性を付与するものと推察される。また、さらに分散剤
の影響により、ボールペンに使用した場合に滲みが少な
く良好な潤滑性を得られるものと考えられる。

【００１７】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。実施例、比較例のインキは、各成分を撹
拌機にて３時間撹拌・混合した後サンドミルにて５時間
分散し、更に、粗大粒子を遠心分離機により除去するこ
とにより得た。各実施例、比較例で得られたインキの評
価はつぎの筆記試験の判定で行なった。結果を表１に示
した。

【００１８】筆記試験におけるボール沈み測定法はつぎ
のとおりである。 ボール沈み：螺旋筆跡試験機にて筆記角度６０度、筆記
速度５．５ｍ／ｍｉｎ、荷重１００ｇの条件で５００ｍ
筆記後のボールの座の摩耗した深さ、すなわちホルダー
より突出したボールの突出長さの減少した長さを測定し
た。筆感と筆跡の滲みの試験は、所定のインキをボール
径０．５ｍｍのボールペンに充填し、約１．５ｃｍ高さ
の螺線を１０周描き下記の基準で判定した。 筆感： ○ 滑らかで安定した書味 △ ゴツゴツした硬い書味 × ゴツゴツした硬い書味でかつ線切れ、方向性がある 筆跡の滲み： ○ 滲みなく鮮明な筆跡 △ 滲みがあり不鮮明な筆跡 × 滲みが著しく非常に不鮮明な筆跡

【００１９】実施例１ 下記の配合で黒色水性ボールペン顔料インキを調製し
た。 顔料：カーボンブラック〔三菱化成（株）製“カーボンブラックＭＡ１００”〕 ８．０重量％ 溶媒：グリセリン １０．０ 溶媒：エチレングリコール ５．０ エーテル：グリセリンモノメチルエーテル ５．０ 分散剤：スチレンアクリル酸樹脂アンモニウム塩 ３．０ 潤滑剤：オレイン酸カリウム ０．３ ｐＨ調節剤：トリエタノールアミン ０．５ 防腐剤：ベンゾイソチアゾリン〔ゼネカ(株)製“Proxel BDN”〕０．１ 防錆剤：ベンゾトリアゾール ０．１ 水：精製水 ６８．０ 合計 １００．０

【００２０】実施例２ 下記の配合で青色水性ボールペン顔料インキを調製し
た。 顔料：フタロシアニンブルー〔大日精化（株）製 “Chromofine Blue 4965”〕 ８．０重量％ 溶媒：グリセリン ５．０ 溶媒：プロピレングリコール ７．０ エーテル：グリセリンモノメチルエーテル １０．０ 分散剤：スチレンマレイン酸樹脂アンモニウム塩 ３．０ 潤滑剤：リノール酸カリウム ０．５ ｐＨ調節剤：トリエタノールアミン ０．７ 防腐剤：ベンゾイソチアゾリン〔ゼネカ(株)製“Proxel BDN”〕０．１ 防錆剤：ベンゾトリアゾール ０．１ 水：精製水 ６５．６ 合計 １００．０

【００２１】比較例１ グリセリンモノメチルエーテルを使用せずエチレングリ
コール１０％にした以外は、実施例１と同様にして調製
し、黒色水性顔料インキを得た。

【００２２】比較例２ グリセリンモノメチルエーテルを使用せずグリセリン１
０％にし、プロピレングリコール１２％にし、リノール
酸カリウムを０．７％にし、トリエタノールアミンを
１．０％にし、精製水を６５．１％にした以外は、実施
例２と同様にして調製し、青色水性顔料インキを得た。

【００２３】実施例３ 下記の配合で黒色水性ボールペン顔料インキを調製し
た。 顔料：カーボンブラック〔三菱化成（株）製“カーボンブラックＭＡ１００”〕 ８．０重量％ 溶媒：エチレングリコール １５．０ エーテル：ジグリセリンモノメチルエーテル ５．０ 分散剤：スチレンアクリル酸樹脂アンモニウム塩 ３．０ 潤滑剤：リノール酸カリウム ０．５ ｐＨ調節剤：トリエタノールアミン ０．７ 防腐剤：ベンゾイソチアゾリン〔ゼネカ(株)製“Proxel BDN”〕０．１ 防錆剤：ベンゾトリアゾール ０．１ 水：精製水 ６７．６ 合計 １００．０

【００２４】実施例４ 下記の配合で赤色水性ボールペン顔料インキを調製し
た。 顔料：赤色顔料〔富士色素（株）製“ＲＥＤ Ｋ”〕 ８．０重量％ 溶媒：グリセリン １０．０ エーテル：ジグリセリンモノメチルエーテル １０．０ 分散剤：スチレンマレイン酸樹脂アンモニウム塩 ３．０ 潤滑剤：リシノール酸ナトリウム ０．５ ｐＨ調節剤：トリエタノールアミン ０．７ 防腐剤：ベンゾイソチアゾリン〔ゼネカ(株)製“Proxel BDN”〕０．１ 防錆剤：ベンゾトリアゾール ０．１ 水：精製水 ６７．６ 合計 １００．０

【００２５】比較例３ ジグリセリンモノメチルエーテルを使用せずエチレング
リコール２０％にした以外は、実施例３と同様にして調
製し、黒色水性顔料インキを得た。

【００２６】比較例４ ジグリセリンモノメチルエーテルを使用せずグリセリン
２０％にし、リシノール酸ナトリウムを０．７％にし、
トリエタノールアミンを１．０％にし、精製水を６７．
１％にした以外は、実施例４と同様にして調製し、赤色
水性顔料インキを得た。

【００２７】以上、実施例１〜４、比較例１〜４で得ら
れたインキを用いたボールペンによって、筆記試験でボ
ール沈み、筆感、筆跡の滲み状態を調べた結果を表１に
示す。

【００２８】

【表１】 このように、本発明の水性顔料インキは、ボール沈みが
極めて少なく、筆感も滑らかであり、更に筆跡が滲みに
くい。

【００２９】

【発明の効果】本発明の水性ボールペン用顔料インキ組
成物は、ボールペンに使用した場合、筆跡の滲みが少な
く、良好な潤滑性を与え、ボールの回転によるボール受
座の摩耗が少なく、適正なインキ流出性を保持すると共
に滑らかな筆感を与える。また、ペン先でのインキの乾
燥が抑制されるので、カスレにくいという効果を奏す
る。更にペン先やオリフィス先端部でのドライアップを
抑制し、目詰まりを防ぎ、印字部の滲みが少ないのでイ
ンクジェット用インキ組成物としても好適に使用でき
る。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グリセリンモノメチルエーテルおよびジ
   グリセリンモノメチルエーテルからなる群から選ばれた
   少なくとも一種のエーテル、顔料、分散剤、水を含有す
   ることを特徴とする水性ボールペン用顔料インキ組成
   物。
2. 【請求項２】 前記のグリセリンモノメチルエーテルお
   よびジグリセリンモノメチルエーテルを全組成物の０．
   ５〜４０重量％含有してなる請求項１記載の水性ボール
   ペン用顔料インキ組成物。
3. 【請求項３】 顔料、分散剤、水、およびグリセリンモ
   ノメチルエーテルを含有することを特徴とする水性ボー
   ルペン用顔料インキ組成物。
4. 【請求項４】 グリセリンモノメチルエーテルを全組成
   量の０．５〜４０重量％、顔料が組成物の２〜３０重量
   ％、分散剤が組成物の０．１〜１０重量％、および水が
   ４０〜９０重量％含有してなる請求項３記載の水性ボー
   ルペン用顔料インキ組成物。
5. 【請求項５】 分散剤が水溶性高分子である請求項４記
   載の水性ボールペン用顔料インキ組成物。
6. 【請求項６】 顔料、分散剤、水、およびジグリセリン
   モノメチルエーテルを含有することを特徴とする水性ボ
   ールペン用顔料インキ組成物。
7. 【請求項７】 ジグリセリンモノメチルエーテルを全組
   成量の０．５〜４０重量％、顔料が組成物の２〜３０重
   量％、分散剤が組成物の０．１〜１０重量％、および水
   が４０〜９０重量％含有してなる請求項３記載の水性ボ
   ールペン用顔料インキ組成物。
8. 【請求項８】 分散剤が水溶性高分子である請求項７記
   載の水性ボールペン用顔料インキ組成物。