JP2000104000A - 水性光沢インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペン先を一端に取り付けたインキ収容管に、
インキと、インキ逆流防止体とを直接充填してなる筆記
具に使用可能な水性光沢インキ組成物に関し、ペン先を
露出させた状態で放置した後でも、筆跡がかすれること
なく筆記できる水性光沢インキ組成物を提供すること。 【解決手段】 金属粉顔料及び／又はパール顔料と、顔
料分散剤と、粘度調節剤と、水と、水溶性有機溶剤とを
少なくとも含む水性光沢インキ組成物において、水は、
その含有量が５０重量％以下であり、水溶性有機溶剤
は、その沸点が１２０℃以上であり、且つ、その含有量
が３０重量％以上であることを特徴とする水性光沢イン
キ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペン先を一端に取
り付けたインキ収容管に、インキと、インキ逆流防止体
とを直接充填してなる筆記具に使用可能な水性光沢イン
キ組成物に関し、ペン先を露出させた状態で放置した後
でも、初期から筆跡がかすれることなく筆記できる水性
光沢インキ組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ペン先を取り付けたインキ収容管
に、水性インキを直接充填して、油性ボールペンが有す
る長所と水性ボールペンが有する長所との両方を兼ね備
えたボールペンが提案されている。この種のボールペン
は、インキをインキ収容管に直接充填するものである。
そのため、この種のボールペンには、ペン先を下向きに
した場合に、インキがペン先から自然に漏出しないよう
高粘度とし、且つ、筆記時にボールの回転による高剪断
力でインキ粘度が下がるという性質を有する、いわゆる
ゲルインキを採用している。

【０００３】上記ゲルインキを充填したボールペンは、
弾性部材をキャップ内部に装填し、これとペン先とを密
着させることにより、ペン先及びペン先内部に含まれる
インキの乾燥を防止している。よって、キャップを外し
たときには、ペン先が乾燥していないので、初期から筆
跡がかすれずに筆記が可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ゲ
ルインキを充填したボールペンは、筆記後にキャップを
ペン先に装着せずに放置すると、ペン先及びペン先内部
に含まれるインキが乾燥することにより、筆記した文字
がかすれたり、もしくは文字が全く筆記できないという
問題点がある。

【０００５】本発明の目的は、キャップをペン先に装着
せずに放置しても、ペン先及びペン先内部に含まれるイ
ンキが乾燥し難く、初期からの筆跡にかすれを生じずに
筆記可能な水性光沢インキ組成物を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属粉顔料及
び／又はパール顔料と、顔料分散剤と、粘度調節剤と、
水と、水溶性有機溶剤とを少なくとも含む水性光沢イン
キ組成物において、水は、その含有量が５０重量％以下
であり、水溶性有機溶剤は、その沸点が１２０℃以上で
あり、且つ、その含有量が３０重量％以上であることを
特徴とする水性光沢インキ組成物を要旨とする。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
使用する金属粉顔料及びパール顔料は、筆跡に金属光沢
を付与するために、または主着色剤として用いるもので
あって、特に限定無く用いることが出来る。例えば金属
粉顔料では、アルミニウム粉、金粉、銀粉、銅粉、錫
粉、真鍮粉など様々な金属粉顔料が使用できる。また、
パール顔料では、魚鱗箔のような天然品と、塩基性炭酸
鉛、オキシ塩化ビスマス、天然マイカの表面を金属酸化
物で被覆したもの、合成マイカの表面を金属酸化物で被
覆したもののような合成品が使用できる。金属粉顔料及
びパール顔料の粒子径は、５０μｍ以下が望ましい。こ
れは、５０μｍ以上の粒子径の金属粉顔料やパール顔料
が存在すると、金属粉顔料やパール顔料がペン先に詰ま
ってインキの吐出を阻害し、筆跡のかすれや筆記不能の
状態を生じる場合があるためである。金属粉顔料及びパ
ール顔料は、１種又は複数を混合して使用することがで
きる。金属粉顔料及びパール顔料の使用量は、水性光沢
インキ組成物全量に対して１〜４０重量％が好ましい。

【０００８】顔料分散剤は、金属粉顔料やパール顔料の
分散性を向上し、金属粉顔料やパール顔料がペン先に詰
まらないようにする目的で使用する。本発明の水性光沢
インキ組成物に使用する顔料分散剤は、従来知られてい
る分散作用を有する、エーテル型、アルキルフェノール
型、エステル型などのようなノニオン系界面活性剤や、
脂肪酸、アルキルスルホン酸、スルホコハク酸などのア
ルカリ金属塩やアルカノールアミン塩、ポリカルボン酸
型などのようなアニオン系界面活性剤を使用することが
可能であるが、特にポリオレフィン系エマルジョン及び
ポリオキシエチレンジグリセリンホウ酸エステルの脂肪
酸エステルが好ましい。これは、ポリオレフィン系エマ
ルジョン及びポリオキシエチレンジグリセリンホウ酸エ
ステルの脂肪酸エステルは、他の分散作用を有する界面
活性剤に比較して、筆跡のかすれを防止する効果が高い
ためである。ポリオレフィン系エマルジョンの具体例と
しては、ポリプロピレン系としてＨＹＴＥＣ Ｅ−４３
３Ｎ（エマルジョンのイオン性：ノニオン）、同Ｐ−５
０６０（同：ノニオン）、同Ｅ−８０４５（同：アニオ
ン）等があり、ポリエチレン系としてはＨＹＴＥＣ Ｅ
−６０００（同：ノニオン）、同Ｅ−７０５８（同：ア
ニオン）、同Ｅ−４Ａ（同：アニオン）、同Ｅ−４Ｂ
（同：ノニオン）、同Ｅ−１０００（同：ノニオン）
（以上、東邦化学工業（株）製）などが挙げられる。な
お、特に着色剤にアルミニウム粉顔料を用いた場合は、
アルミニウム粉顔料の経時安定性を考慮して、エマルジ
ョンのイオン性がノニオンのポリオレフィン系エマルジ
ョンを用いることが好ましい。ポリオキシエチレンジグ
リセリンホウ酸エステルの脂肪酸エステルの具体例とし
ては、エマルボンＴ−２０、同Ｔ−４０、同Ｔ−６０、
同Ｔ−８０同Ｔ−１６０（以上、東邦化学工業（株）
製）などが挙げられる。また、ポリオキシエチレンジグ
リセリンホウ酸エステルの脂肪酸エステルを含むものと
して、ディスパント ＥＮ−１２０Ａ、同ＥＮ−１３０
（以上、東邦化学工業（株）製）が挙げられる。これ
は、ポリオキシエチレンジグリセリンホウ酸エステルの
脂肪酸エステルとジグリセリンホウ酸エステルの脂肪酸
エステルとの混合物である。ちなみに、ジグリセリンホ
ウ酸エステルの脂肪酸エステルの具体例としては、エマ
ルボンＳ−２０、同Ｓ−４０、同Ｓ−６０、同Ｓ−８
０、同Ｓ−１６０（以上、東邦化学工業（株）製）など
が挙げられる。上記顔料分散剤の使用量は、水性光沢イ
ンキ組成物全量に対して０．１〜１０．０重量％が好ま
しい。

【０００９】粘度調節剤は、本発明の水性光沢インキ組
成物の粘度を調節し、インキ中に含有する金属粉顔料及
び／又はパール顔料の沈降を抑制する目的で使用する。
使用する粘度調節剤には、その添加量が少量であっても
高粘度を得ることができ、且つ高剪断力を付加すると粘
度が下がるという性質、いわゆるチキソトロピー性を有
するものが好ましい。使用できる粘度調節剤としては、
例えば、グァーガム、キサンタンガム、ローカストビー
ンガム、ウエランガム、ラムザンガム、カラヤガム、ト
ラガントガム、サクシノグルカン等の天然系高分子や、
カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシプ
ロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
ス等のセルロース系高分子などが使用できる。これら
も、１種または複数を混合して使用することができる。

【００１０】水は溶剤として使用するものであるが、そ
の使用量は、水性光沢インキ組成物全量に対して５０重
量％以下であることが必要である。これは、使用量が５
０重量％を越えると、インキが乾燥し易くなり、初期か
らの筆跡にかすれを生じ易くなるためである。

【００１１】本発明で使用する水溶性有機溶剤は、ペン
先でのインキの乾燥防止を目的とするものであって、沸
点が１２０℃以上のものを、水性光沢インキ組成物全量
に対して３０重量％以上用いることが必要である。因み
に、沸点が１２０℃以上の水溶性有機溶剤とは、明確な
沸点を有しないもの、例えば、ポリエチレングリコール
といったものを含むという意味の表現である。水溶性有
機溶剤の具体例としては、沸点が１２０℃以上のもので
は、例えば、エチレングリコール（沸点１９７℃）、ジ
エチレングリコール（同２４４℃）、プロピレングリコ
ール（同１８７℃）、ジプロピレングリコール（同２３
２℃）、１，３−プロパンジオール（同２１３℃）、
１，２−ブチレングリコール（同１９０℃）、１，３−
ブチレングリコール（同２０７℃）、１，４−ブチレン
グリコール（同２３５℃）、１，５−ペンタンジオール
（同２３８℃）、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル（同１２４℃）、エチレングリコールモノエチルエー
テル（同１３６℃）、ジエチレングリコールモノメチル
エーテル（同１９４℃）、ジエチレングリコールモノエ
チルエーテル（同２０２℃）、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル（同１８７℃）、トリエチレングリコー
ルジメチルエーテル（同２１６℃）、２−ピロリドン
（同２４５℃）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（同２０
２℃）等がある。また、沸点が２５０℃以上のもので
は、例えば、トリエチレングリコール（同２８７℃）、
テトラエチレングリコール（同３２７℃）、グリセリン
（同２９０℃）、トリエタノールアミン（同３６０℃）
等があり、更に、明確な沸点を持たないものとして、ポ
リエチレングリコール等がある。因みに、沸点が２５０
℃以上の水溶性有機溶剤を多量に使用すると、筆記後の
筆跡が乾燥し難くなり、摩擦や紙面への転写などによる
汚れを発生させることがある。よって、沸点２５０℃以
上の水溶性有機溶剤を使用する場合は、その使用量を水
性光沢インキ組成物全量に対して１５重量％以下とし、
沸点１２０〜２５０℃の水溶性有機溶剤と併用すること
が好ましい。上記水溶性有機溶剤は、１種または複数を
混合して使用することができる。なお、水溶性有機溶剤
を添加することで、低温時のインキの凍結防止も可能と
なる。

【００１２】上記成分以外、従来の、ボールペン用水性
インキ組成物に使用されている種々の添加剤を使用する
こともできる。

【００１３】例えば、筆跡の被筆記面への定着性を向上
するために樹脂を添加することもできる。樹脂の具体例
としては、例えば、スチレン−アクリル系、アクリル
系、スチレン−ブタジエン系、酢酸ビニル系などの樹脂
エマルジョン、アルカリ可溶型樹脂、ベタイン型アクリ
ル樹脂などがある。

【００１４】補色用着色剤として、様々な顔料や染料が
使用可能である。例えば顔料では、カーボンブラック、
酸化チタン、コバルトブルー、酸化鉄、群青、紺青など
の無機顔料、有機顔料、蛍光顔料などが使用可能であ
る。他に、顔料を水性媒体に分散した分散顔料ベースを
用いることもできる。また、染料では、従来公知の酸性
染料、塩基性染料、直接染料といった水溶性染料が使用
可能である。これらも、１種または複数を混合して使用
することができる。

【００１５】その他、ベンゾチアゾリン系、オマジン系
などの防腐剤、ベンゾトリアゾールや各種キレート剤な
どの防錆剤、アニオン系、非イオン系の界面活性剤、消
泡剤などの種々の添加剤も使用できる。

【００１６】本発明のインキを製造するに際しては、従
来知られている種々の方法が採用できる。例えば上記各
成分を配合し、プロペラ撹拌機や、ターボミキサー、ヘ
ンシェルミキサー等の撹拌機により撹拌混合したり、ボ
ールミル等の分散機により混合摩砕したりすることによ
って容易に得られる。

【００１７】

【作用】本発明の水性光沢インキ組成物において、イン
キ中に含有する水溶性有機溶剤は吸湿性を有しており、
水性光沢インキ組成物中の水分を喪失し難いものとして
いる。また、本発明で使用する金属粉顔料やパール顔料
は、厚みが薄く、平面の面積が大きい板状の形状であ
る。水性光沢インキ組成物中の水分喪失により、これら
顔料の平面同士が向かいあって積み重なるような層状構
造を形成すると予想される。この層状構造においては、
顔料同士が接触している部分の面積が大きいので、これ
により生じる接触抵抗も大きくなり、安定した構造とな
ると思われる。これがペン先やペン先内部で形成される
ことで、インキの吐出が阻害され、筆跡のかすれや筆記
不能の状態を生じる原因となる。しかし、本発明の水性
光沢インキ組成物における顔料分散剤を使用すると、顔
料の表面に付着することで、層状構造の間に顔料分散体
が存在し、顔料同士の接触抵抗を低下させることが可能
となる。よって、流動性を付与する効果があるので、水
性光沢インキ組成物中の水分喪失により生じる金属粉顔
料やパール顔料の凝集を防止する。上記の相乗効果か
ら、キャップをペン先に装着せずに放置しても、ペン先
及びペン先内部に含まれるインキが乾燥し難く、且つ初
期からの筆跡にかすれを生じずに筆記できるものと考え
られる。

【００１８】

【実施例】 実施例１ アルミニウムペースト（ＷＸＭＵ７５、アルミニウム粉末含有率６０重量％、 東洋アルミニウム（株）製） ４．０重量部 着色剤（ＥＭ Ｇｒｅｅｎ Ｇ、緑色分散顔料、不揮発分：４４重量％、東洋 インキ（株）製） ９．０重量部 顔料分散剤（ディスパントＥＮ−１２０Ａ、ポリオキシエチレンジグリセリン ホウ酸エステルのオレイン酸エステルとジグリセリンホウ酸エステルのオレイン 酸エステルとの混合物、東邦化学工業（株）製） １．０重量部 キサンタンガム（ケルザンＡＲ、米国、ケルコ社製） ０．８重量部 樹脂エマルジョン（ジョンクリル４５０、スチレン−アクリル系、ジョンソン ポリマー（株）製） １．０重量部 水 ４０．８重量部 エチレングリコール ３８．０重量部 グリセリン ５．０重量部 防腐剤（プロクセルＧＸＬ、ＩＣＩジャパン（株）製、１，２−ベンゾイソチ アゾリン−３−オン） ０．２重量部 消泡剤（ＹＭＡ６５０９、シリコンエマルジョン、東芝シリコン（株）製） ０．２重量部 上記成分中、キサンタンガムを水２０ｇに加えて撹拌混
合し、完全に溶解した。他の成分全量と水の残分を混合
し、ターボミキサーで５分間分散した。先のキサンタン
ガム水溶液の全量をこれに加え、プロペラ撹拌機にて３
０分間撹拌し、筆跡に光沢を有する緑色インキを得た。

【００１９】 実施例２ アルミニウムペースト（ＷＸＭ０６３０、アルミニウム粉末含有率６０重量％ 、東洋アルミニウム（株）製） ６．０重量部 顔料分散剤（ＨＹＴＥＣ Ｅ−４Ｂ、ポリオレフィン系エマルジョン、東邦化 学工業（株）製） １．０重量部 キサンタンガム（ロードポール２３、ローヌ・プーラン・ジャパン（株）製） ０．９重量部 樹脂エマルジョン（モビニールＤＭ７７２、アクリル系、ヘキスト合成（株） 製） １．０重量部 水 ４５．９重量部 エチレングリコール ３０．０重量部 グリセリン １５．０重量部 防腐剤（プロクセルＧＸＬ、前述） ０．２重量部 上記成分を実施例１と同様にして、筆跡に光沢を有する
銀色インキを得た。

【００２０】 実施例３ パール顔料（ＭＣ−３０２−Ｆ、日本光研工業（株）製） １５．０重量部 アルミニウムペースト（ＷＸＭ０６３０、前述） ３．０重量部 顔料分散剤（エマルボンＴ−２０、ポリオキシエチレンジグリセリンホウ酸エ ステルのラウリン酸エステル、東邦化学工業（株）製） １．０重量部 ウエランガム（Ｋ１Ａ９６、米国、ケルコ社製） ０．２重量部 グァーガム（メイプログァーＣＳＡ ２００／５０、スイス国、メイホールケ ミカル社製） ０．１重量部 樹脂エマルジョン（アクロナールＹＪ−１８００Ｄ、アクリル系、三菱化学Ｂ ＡＳＦ（株）製） ２．０重量部 水 ４３．２重量部 プロピレングリコール ２５．０重量部 ２−ピロリドン １０．０重量部 防腐剤（プロクセルＧＸＬ、前述） ０．２重量部 消泡剤（ＴＳＡ７３４１、シリコンエマルジョン、東芝シリコン（株）製） ０．５重量部 上記成分を実施例１と同様にして、筆跡に光沢を有する
金色インキを得た。

【００２１】 実施例４ パール顔料（ＴＰ−３５０、テイカ（株）製） ２０．０重量部 着色剤（Ｋａｙａｃｙｌ Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ ＦＢ、酸性染料、日本化薬（ 株）製） ２．０重量部 水 ４３．８重量部 １，４−ブチレングリコール ３０．０重量部 キサンタンガム（ケルザンＤ、米国、ケルコ社製） ０．５重量部 樹脂エマルジョン（ジョンクリル７７５、スチレン−アクリル系、ジョンソン ポリマー（株）製） １．５重量部 防腐剤（プロクセルＧＸＬ、前述） ０．２重量部 顔料分散剤（ＨＹＴＥＣ Ｅ−４３３Ｎ、ポリオレフィン系エマルジョン、東 邦化学工業（株）製） ２．０重量部 上記成分を実施例１と同様にして、筆跡に光沢を有する
赤色インキを得た。

【００２２】 実施例５ アルミニウムペースト（ＷＢ０２３０、東洋アルミニウム（株）製） １０．０重量部 樹脂（ジョンクリル１５３５、スチレン−アクリル系、ジョンソンポリマー（ 株）製） ２．０重量部 水 ４７．５重量部 １，３−プロパンジオール ３５．０重量部 トリエタノールアミン ３．０重量部 ローカストビーンガム（メイプロディン２００、スイス国、メイホールケミカ ル社製） ０．５重量部 防腐剤（プロクセルＧＸＬ、前述） ０．２重量部 顔料分散剤（ＢＴ−１２、ポリオキシエチレン２級アルキルエーテル、日光ケ ミカルズ（株）製） １．５重量部 消泡剤（ＢＹＫ−０２６、シリコンエマルジョン、ドイツ国、ＢＹＫ−Ｃｈｅ ｍｉｅ社製） ０．３重量部 上記成分を実施例１と同様にして、筆跡に光沢を有する
銀色インキを得た。

【００２３】比較例１ 実施例１のエチレングリコールの代わりに水を使用した
以外は実施例１と同様にして、筆跡に光沢を有する緑色
インキを得た。

【００２４】比較例２ 実施例２のエチレングリコールとグリセリンの代わりに
水を使用した以外は実施例２と同様にして、筆跡に光沢
を有する銀色インキを得た。

【００２５】比較例３ 実施例３の２−ピロリドンの代わりに水を使用した以外
は実施例３と同様にして、筆跡に光沢を有する銀色イン
キを得た。

【００２６】比較例４ 実施例４の１，４−ブチレングリコールの代わりにエチ
レングリコールジグリシジルエーテル（沸点１１２℃）
を使用した以外は実施例４と同様にして、筆跡に光沢を
有する赤色インキを得た。

【００２７】 比較例５ パール顔料（ＴＰ−３５０、前述） ５．０重量部 アルミニウムペースト（ＷＸＭ０６３０、前述） ３．０重量部 水 ５３．３重量部 ジエチレングリコールジエチルエーテル ３０．０重量部 キサンタンガム（ケルザンＤ、前述） ０．５重量部 樹脂（ユカフォーマーＷ、ベタイン型アクリル系樹脂の３０％水溶液、三菱化 学（株）製） ６．０重量部 防腐剤（プロクセルＧＸＬ、前述） ０．２重量部 顔料分散剤（ＴＡＭＮＯ−５、ポリオキシエチレンオレイルアミン、日光ケミ カルズ（株）製） ２．０重量部 上記成分を実施例１と同様にして、筆跡に光沢を有する
銀色インキを得た。

【００２８】実施例１〜５および比較例１〜５より得た
水性光沢インキ組成物を、ステンレスボールペンチップ
（ボール材質；超硬合金）を一端に連設したポリプロピ
レン製の中空軸筒よりなる透明なインキ収容管に、本発
明の水性光沢インキ組成物とインキ逆流防止体を充填の
上、試験用ボールペンを組み立てた（ぺんてる（株）
製、ハイブリッド、Ｋ１０５と同様の部品を用い、同様
の方法で組み立てた）。これを用いて、以下の試験を行
った。

【００２９】（ペン先乾燥防止確認：筆記試験）上記方
法で組み立てた試験用ボールペンを、キャップを外した
状態で、室温にて横向きに２日間静置した後、紙面に直
線を筆記し、筆跡がかすれなくなるまでの筆記距離を測
定した。筆記には筆記用紙Ａ（ＪＩＳ Ｐ ３２０１）
を使用した。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る水性光沢インキ組成物は、ペン先を一端に取り付け
たインキ収容管に、インキと、インキ逆流防止体とを直
接充填してなる筆記具に使用可能な水性光沢インキ組成
物に関し、ペン先を露出させた状態で放置した後でも、
筆跡がかすれることなく筆記できる水性光沢インキ組成
物である。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J039 AB02 AB07 AD01 BA06 BA32 BC07 BC09 BC10 BC12 BC13 BC20 BC35 BC49 BC58 BE01 BE12 BE22 BE23 CA06 DA02 DA05 DA08 EA11 EA44 GA11 GA12 GA27

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属粉顔料及び／又はパール顔料と、顔
   料分散剤と、粘度調節剤と、水と、水溶性有機溶剤とを
   少なくとも含む水性光沢インキ組成物において、水は、
   その含有量が５０重量％以下であり、水溶性有機溶剤
   は、その沸点が１２０℃以上であり、且つ、その含有量
   が３０重量％以上であることを特徴とする水性光沢イン
   キ組成物。
2. 【請求項２】 顔料分散剤がポリオレフィン系エマルジ
   ョン及び／又はポリオキシエチレンジグリセリンホウ酸
   エステルの脂肪酸エステルであることを特徴とする請求
   項１記載の水性光沢インキ組成物。