JPS60233168A - 消去可能なボ−ルペン用インキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は消去可能なボールペン用インキ、さらに詳しく
いえば、筆記後通常の鉛筆用消しゴムで完全に消去する
ことができ、かつ筆記面上でのインキの固化速度が速く
て筆記直後においても一面に対する固着強度の高い描線
全形成することができ、しかも筆記性や経時安定性にも
優れた性質を有するボールペン用インキに関するもので
ある。

（従来の技術） 、従来、描線の消去が可能なボールペン用インキとして
は、黒鉛やカーボンブラックを油状成分とともに用いて
成る液体鉛インキ、天然ゴム成分を顔料とともに組成成
分中に分散させて成る天然ゴムインキなどが知られてい
る。しかしながら、前者においては、紙面に形成された
描線中の油状成分が着色剤である黒鉛やカーボンブラッ
クの微粒子とともに紙の内部に浸透してしまうために、
消去可能な描線を得るという本来の目的が十分に達成さ
れない。また後者においては、消去可能な描線が得られ
るという目的はある程度達成されうるものの、ゴム成分
に対する顔料の分散性が悪くて均一なインキが得られな
いために、顔料微粒子に対して該ゴム成分が十分に被覆
されておらず、その結果被覆の不十分な顔料粒子や被覆
されていない顔料粒子が紙に浸透して描線の一部に消去
しうる部分と消去しえない部分が発生するという欠点が
ちシ、また、ボールペンにおいては、ペン先がフェルト
などで構成されているサインペンや、鉛筆、シャーペン
シルなどと比べて比較的高い筆圧で筆記されるため、イ
ンキが紙の繊維の中へ入りやすく、特に顔料を機械的に
ゴム成分に分散させた天然ゴムインキをボールペンに用
いる場合、顔料とゴム成分との親和性が悪いことから、
紙の繊維による毛細管現象によシ顔料成分が溶剤ととも
に繊維中へ浸透し、その結果、描線を消しゴムで消去し
ようとしても、完全に消去できずどうしてもうすぐ描線
が残るという欠点がある。さらに該天然ゴムインキにお
いては、前記したようにゴム成分に対する顔料粒子の分
散性が悪いことから、このインキで筆記した場合、ペン
先で目づま５Ｔｈ起こして筆記不能となったシ、あるい
は天然ゴム成分の溶剤に対する溶解安定性が悪いために
、イ　３− ンキ自体の経時安定性が悪いなどの欠点がある。

そして、このようなインキは概して、筆記直後の描線の
紙面に対する固着強度が低いため、筆記直後に描線に触
れそ筆記面が擦れた場合、着色剤が紙面の他の部分に転
移して紙面を汚損するという欠点も有している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、このような従来のボールペン用インキが
有する欠点を改良し、筆記直後においても紙面に対する
固着強度が高く、かつ通常の鉛筆用消しゴムで消去ムラ
がなく完全に消去しうる描線を形成することができ、し
かも優れた筆記性や経時安定性を有する消去可能なボー
ルペン用インキを提供すべく鋭意研究を重ねた結果、特
定の混合有機溶剤中に、ゴム状高分子弾性体とアルミニ
ウム系カップリング剤で表面処理された顔料とを含有さ
せて成るものがその目的に適合しうろことを見出し、こ
の知見に基づいて本発明全完成するに至った。

（問題点を解決するだめの手段） ４− すなわち、本発明は、沸点１８０℃以下の低沸点有機溶
剤と沸点２７０℃以上の高沸点有機溶剤とから成る混合
溶剤中に、（Ａ）ゴム状高分子弾性体と（Ｂ）アルミニ
ウム系カップリング剤で表面処理された顔料とを含有さ
せて成るボールペン用インキを提供するものである。

本発明のボールペン用インキの特徴は、顔料粒子の表面
に有機媒体に対して優れた親和力を有するアルミニウム
系カップリング剤の被膜を形成することにより、該顔料
粒子のゴム状高分子弾性体及び有機溶剤中での分散性が
極めて良好となって、均一性や経時安定性に優れたもの
となっている点にあり、かつ、該顔料粒子はその被膜が
有機媒体に対する強い親和力を有しているために、ゴム
状高分子弾性体によって十分に覆われ、その結果消去性
にも優れたものとなっている点にある。さらに、溶剤と
して特定の混合有機溶剤を、高分子物質としてゴム状高
分子弾性体を用いることにより、前記の特徴が助長され
、その上筆記直後においても紙面に対する固着強度の高
い描線が得られる点にある。

本発明のインキにおいて（Ａ）成分として用いるゴム状
高分子弾性体としては、例えば天然ゴム、合成ゴム、塩
化ビニル系ポリマー、セルロースエステル系ポリマーな
どのエラストマーが挙げられる。

このようなゴム状高分子弾性体は良好な凝集性を有して
いるために、これらを用いることにより、筆記面上に硬
度の高い被膜を有する描線が得られ、筆記直後に筆記面
に別の紙面を重ね合わせたり、あるいは筆記者の掌が筆
記直後に触れたシして筆記面が擦れるようなことがあっ
ても、描線を形成している着色剤が紙面の他の部分に転
移して紙面を汚損するということがなく、さらには、描
線を消去する際に、次に述べるアルミニウム系カップリ
ング剤との相乗効果により、その凝集力がより効果的に
作用して一体的に剥離するため、極めて優れた消去性が
得られる。

本発明のインキにおいて（Ｂ）成分として用いる顔料は
、その表面がアルミニウム系カップリング剤で処理され
たものである。このアルミニウム系カップリング剤は、
加水分解されやすい少なくとも１つの基と加水分解され
にくくかつ親油性を示す少なくとも１つの基とがアルミ
ニウム原子に結合して成るものであって、このようなも
のとしては、一般式 （式中のＲは炭素数２〜５の炭化水素基、Ｒ′は炭素数
８〜２２の炭化水素基である） で表わされるアルミニウム化合物が好ましく用いられる
。このものは有機物と無機物との間に強力な化学結合に
よる橋かけの役目を果たし、例えば顔料としてカーボン
ブラックを用いる場合、その表面に存在する一０００Ｈ
１−ＯＨ１＝ｃｏや吸着水分と反応して、アルミニウム
原子と加水分解されやすい−ＯＲとの結合が切れ、アル
ミニウム原子が酸素を介してカーボンブラック粒子の表
面に強固に結合する。したがって、カーボンブラック粒
子は７− 親油性を示す基で覆われて、有機媒体と強い親和力をも
つ被膜が形成されることになる。その結果、有機媒体で
あるゴム状高分子弾性体と混合有機溶剤中での分散性が
著しく改善されて、均一性に優れたインキが得られ、か
つアルミニウム系カップリング剤で被覆されたカーボン
ブラック粒子は、その有機媒体との強い親和力のために
十分にゴム状高分子弾性体に覆われていて、インキとし
て紙面に付着した際に、紙の繊維の中へ浸透せず、した
がって、描線は通常の鉛筆用消しゴムで完全に消去する
ことができる。また、前記したように、アルミニウム系
カップリング剤で表面処理された顔料は、極めて分散性
が良いため、大量生産の場合でも、インキの不均一性に
起因する消去できたり、できないといった消去ムラが生
じることがなく、かつ経時安定性に優れたインキを得る
ことができる。

このようなアルミニウム系カップリング剤の具体例とし
ては、 ・ステアリルアセトアセテート・アルミニウムジ８　− イソプロピレート Ｈ５ Ｈ５ ・ミリスチルアセトアセテート・アルミニウムジイソグ
ロピレート Ｈ３ Ｈ３ ・カプリルアセトアセテート・アルミニウムジイソプロ
ビレート Ｈ３ ０Ｈ３ などが挙げられ、また、市販品としては、例えばＡＬ　
−Ｍ　（味の素社製、商品名）などがある。

また、顔料については、特に制限はなく、通常のボール
ペン用インキに慣用されているものを用いることができ
るが、カーボンブラック、フタロシアニン系顔料及びア
ゾレーキ顔料が好ましく用いられる。この顔料は単品で
用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。

本発明のインキにおいて用いる混合溶剤は、沸点１８０
℃以下の気化速度の速い低沸点有機溶剤と沸点２７０℃
以上、好ましくは３ｏｏ℃以上の気化速度の遅い高沸点
有機溶剤との混合物である。沸点１８０℃以下の低沸点
有機溶剤はゴム状高分子弾性体に対して軟化剤や可塑剤
としての作用含有するものであり、このようなものとし
ては、例えばトルエン、キシレン、ヘゲタン、ヘキサン
、　炭素ｉ９の芳香族石油溶剤などが好ましく挙げられ
る。

これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上混合
して用いてもよい。また沸点２７０℃以上の高沸点有機
溶剤としては、例えば芳香族系プロセスオイル、ナフテ
ン系プロセスオイルなどの石油系軟化剤、ジオクチルフ
タレート、ジオクチルアジペート、炭素数１０〜１４の
アルキル基金有するアルキルベンゼン、鉱油などが好ま
しく挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いてもよい
し、２種以上混合して用いてもよい。

前記の気化速度の速い低沸点有機溶剤は、ゴム状高分子
弾性体全溶解させ、ボールペンによって紙面に形成され
た描線中に含有されている顔料と該ゴム状高分子弾性体
とが紙の組織間隙内にすばやく浸透していくのを妨げ、
その結果描線を通常の鉛筆用消しゴムで擦るだけで消去
しうる特質全インキに具備せしめるものであり、一方高
沸点Ｍ機溶剤はインキ中に顔料成分を安定して分散せし
める作用を有するとともに、インキ自体に潤滑性を具備
せしめるものである。

また、本発明のボールペン用インキには、必要に応じ、
通常のボールペン用インキに用いられている添加成分、
例えばオレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸のような
脂肪酸を潤滑剤として、また、防錆剤、その他インクの
紙に対する一様な粘着性を増大させるための粘着付与剤
などを添加することができる。

次に本発明のインキの好適な製造方法の１例について説
明すると、まず、アルミニウム系カップリング剤ｆｆｉ
、例えばトルエン、メチルイソブチルケトンなどの適当
な溶剤に溶解させ、これに顔料を浸漬して密閉型のホモ
ミキサーなどで十分にかきまぜ、顔料粒子の表面にアル
ミニウム系カップリング剤の被膜を形成させる。この際
、該カップリング剤の使用量については、顔料の種類に
よって異なるが、通常顔料に対して０．１〜１ｏＮ量係
、好ましくは０．５〜５重量重量節囲で選ばれる。この
量が０．１Ｊｉ量係未満では所望の効果が得られず、ま
た１０重量％ｉ超えると、その量の割には効果は向上せ
ず、むしろボールペン用インキとしての特性が損われる
。

このようにして、顔料粒子の表面をアルミニウム系カッ
プリング剤で処理したのち、前記溶剤を除去し、次いで
これに沸点２７０℃以下の高沸点有機溶剤を加え、ロー
ルミルなどで分散させてベースト状の分散物を得る。一
方、沸点ｉｓｏ℃以下の低沸点有機溶剤中にゴム状高分
子弾性体を加えて、密閉型ミキサーなどを用い５０℃以
下の温度で十分（溶解させ、これに前記のペースト状顔
料分散物全少しづつ添加し、十分にかきませることによ
って本発明のインキが得られる。なお、その他の各必須
成分の割合については、通常、ゴム状高分子弾性体５〜
４５重量部、低沸点有機溶剤１０〜５０重量部、高沸点
有機溶剤１５〜４０重量部及び顔料１０〜３０重量部の
割合で用いられる。

（発明の効果） このようにして得られた本発明のボールペン用インキに
おいては、顔料は極めて均質に分散し。

かつその粒子はゴム状高分子弾性体で十分に覆われてい
るので、形成された描線は筆記仮数時間以内であれば、
通常の鉛筆用消しゴムで擦ることにより、ムラなく完全
に消去することができる。なお、筆記波数時間全経過す
れば、それ以後他のボールペン用インキと同様に描線は
通常の鉛筆用消しゴムでは消去できなくなる。

さらに、本発明のボールペン用インキにおいては、描線
は筆記直後でも紙面に対する固着強度が高く、その上顔
料粒子の表面に親油基をもつアルミニウム系カップリン
グ剤の被膜が形成されているので、分散安定性が極めて
良好であって、経時安定性に優れているなどの特徴があ
る。

（実施例） 次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

なお、消字性は、ＪＩＳ−８−６０５０（１９７５）の
「プラスチック字消し」に準じ、筆記１ｏ分後の描線を
消字した際の値である。

実施例 カーボンブラック１５重量部に対し、アルミニウム系カ
ップリング剤・ＡＬ−Ｍ　Ｏ，４５重量部を用いてカー
ボンブラック粒子の表面処理全行い、この表面処理顔料
を用いて第１表に示すような組成ヲ有する黒色ボールペ
ン用インキを調製した。

このインキ’ｊｉＧＬ−１００型ボールペン〔三菱鉛筆
■製〕に充てんして筆記した際の筆記性、筆記された描
線の消字性及びインキの経時安定性をめた。その結果を
第２表に示す。

比較例 カーボンブラック粒子の表面処理を行わずに、第１表に
示すような組成を有する黒色ボールペン用インキを調製
し、実施例と同様に各性能金求めた。その結果を第２表
に示す。

１５− 第　１　表 注） カーボンブラックＭＡ−１００三菱化成■製ＡＬ−Ｍ　
：アルミニウム系カップリング剤、味の素■製１６− 第　２　表 第２表から分るように、本発明のボールペン用インキに
おいては、形成された描線はその筆圧が高くても優れた
消字性を有し、またインキの均質性が高くて０〜１００
０ｍ筆記した際にもインキかにじんだり、部分的にかす
れたシしないで良好な筆記描線が得られ、その上経時安
定性に優れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　沸点１８０℃以下の低沸点有機溶剤と沸点２７０℃
   以上の高沸点有機溶剤とから成る混合溶剤中に、（Ａ）
   ゴム状高分子弾性体と（Ｂ）アルミニラ、ム系カップリ
   ング剤で一面処理された顔料とを含有させて成るボール
   ペン用インキ。 ２　沸点１８０℃以下の低沸点有機溶剤がトルエン、キ
   シレン、ヘプタン、ヘキサン及び炭素数９の芳香族石油
   溶剤の中から選ばれた少なくとも１種である特許請求の
   範囲第１項記載のインキ。 ３　沸点２７０℃以上の高沸点有機溶剤が芳香族系プロ
   セスオイル、ナイテン系プロセスオイル、ジオクチルフ
   タレート、ジオクチルアジペート及び炭素数１０〜１４
   のアルキル基を有するア　１− ルキルベンゼンの中から選ばれた少なくとも１種である
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載のインキ。 ４　アルミニウム系カップリング剤が、一般式（式中の
   Ｒは炭素数２〜５の炭化水素基、Ｒ′は炭素数８〜２２
   の炭化水素基である） で表わされるものである特許請求の範囲第１項、第２項
   又は第３項記載のインキ。 ５　顔料がカーボンフリック、フタロシア臣ン系顔料及
   びアゾレーキ顔料の中から選ばれた少なくとも１種であ
   る特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記
   載のインキ。