JP2000281957A - ボールペン用水性インキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールペンチップのボールの回転によるボー
ル受け座の摩耗や変形を極力防止することによって良好
なインキの吐出性を確保し、長筆記距離を可能となした
水性インキ。 【解決手段】 ボールペン用水性インキにおいて、架橋
型ポリＮ−ビニルカルボン酸アミドと、インキ全量に対
し２．０重量％以下のカーボンブラックを併用して使用
しているもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筆記部材として超
硬合金材製のボールを収容抱持するボールペンチップを
備え、ボールの回転によりインキを吐出するボールペン
に使用する水性インキに関する。更に詳しくは、ボール
が回転しながらボールペンチップのボール受け座に接触
することによるボール受け座の摩耗を極力抑制し、、ボ
ールの回転が円滑に行われるように潤滑効果を有し、且
つボールペンに対する一般的な要求を満足するボールペ
ン用水性インキに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ボールペンは、比較的細い筆
跡が得られると共に、繊維製ペン先や樹脂製ペン先を有
する筆記具に比べて、長期間使用してもペン先の摩耗や
つぶれなどによる筆跡巾の変化が少ないことから、広く
使用されている。このようなボールペンに使用される水
性インキは、１〜数ｃｐｓ（２５℃）の比較的低粘度の
ものと、５０ｃｐｓ以上（２５℃）の比較的高粘度のも
のとが知られている。１〜数ｃｐｓ（２５℃）のものは
主に繊維集束体や連通多孔質体などのインキ吸蔵体を用
いた構造のボールペンに使用され、５０ｃｐｓ以上（２
５℃）のものは主にインキ貯蔵体として中空の筒体を用
いた構造のものに使用されている。

【０００３】ボールペンの筆記の機構は、ボール表面に
付着したインキがボールの回転に伴って、紙などの被筆
記面に転写されるものである。ボールペンは基本的に、
被筆記面に適正な量のインキが転写され、更に、筆跡に
おけるかすれ、ボールペン先端のボールペンチップから
のインキ漏れ等の各種不具合が発生しないという、ボー
ルペンに対する一般的な要求を満足する必要があり、こ
のため、インキの粘度、表面張力等の各種物性が適正で
あることや、それらの物性が経時により変化しないこ
と、などが要求される。

【０００４】特に、水性インキを用いたボールペンは、
主溶剤である水の摩擦係数が油性溶剤よりも大きいた
め、油性インキと比較してボールの回転によりボールと
ボール受け座との間に比較的大きな摩擦抵抗が発生し
て、長距離筆記するとボール受け座が摩耗し、ボール沈
みが発生してボールペンチップより突出するボールの出
高さが低くなることがあった。ボール出高さの低くなっ
たものでは、ボールペンチップの先端（ボール以外）が
被筆記面に引っ掛かり滑らかな筆記感を阻害することに
なったり、ボール受け座に形成されているインキ流通孔
をボールが閉塞しインキ吐出が不十分となることがあっ
た。いずれにしても、筆跡がかすれたり、筆記感が重た
くなるといった不具合の発生するものであった。この問
題を解決するために、インキ中に架橋型Ｎ−ビニルカル
ボン酸アミドを潤滑剤として添加してインキの潤滑性を
あげる試みがなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した架橋型Ｎ−ビ
ニルカルボン酸アミドは、潤滑効果を十分に発揮させる
ためにはある程度多い量を添加する必要がある。しかし
ながら、添加量が多すぎるとインキの粘度が目標粘度よ
りも高くなってしまい、ボールペン先端の金属ボールペ
ンチップ内のインキ流通に支障をきたし、筆跡における
かすれ、線とび等の各種不具合が発生する危険があっ
た。架橋型Ｎ−ビニルカルボン酸アミドをこれら各種の
不具合が発生しない程度の少量を使用した場合は、結果
としてボール受け座の摩耗や変形は十分には抑制され
ず、長距離筆記すると筆跡にかすれ等が生じてしまう。

【０００６】また、架橋型ポリＮ−ビニルカルボン酸ア
ミドは、水性インキ中に添加すると、加熱または経時に
より他の組成物と作用しやすく、その結果水性インキの
粘度が変化してしまい、各種不具合が発生しやすくなっ
てしまう。

【０００７】本発明の目的は、ボールペンに対する一般
的な要求を満足し、且つボールの回転によるボール受け
座の摩耗や変形を極力防止することにより良好なインキ
の吐出性を確保し、長距離筆記しても筆跡のかすれを生
じないことを可能となしたボールペン用の水性インキを
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、水と、
架橋型ポリＮ−ビニルカルボン酸アミドとから少なくと
もなる水性インキにおいて、インキ全量に対し２．０重
量％以下のカーボンブラックを含有するボールペン用水
性インキを要旨とするものである。

【０００９】架橋型ポリＮ−ビニルカルボン酸アミド
は、主にボール受け座の摩耗や変形を抑制する潤滑剤と
して使用するものである。架橋型ポリＮ−ビニルカルボ
ン酸アミドの一例として、カルボン酸アミド部分の種類
がアセトアミド、ホルムアミドのもの、及び製造時のＮ
−ビニルカルボン酸アミドモノマーに対する架橋剤の添
加量が１．５０％、０．４５％のもの等が挙げられ、製
品としてはＧＸ−２０５、ＮＡ−０１０（以上、カルボ
ン酸アミド部分がアセトアミド、架橋剤の添加量が１．
５０％、昭和電工（株）製）が挙げられる。インキ中で
水溶性増粘剤としても働くため、インキ全体の粘度を上
昇させて、着色剤を保持することによる分散安定化、も
しくはインキの流動性を低くすることによるインキ漏れ
の防止など、各種不具合を発生しにくくすることもでき
る。具体的には、溶媒又は分散媒中で膨潤して弾力性を
持つことにより各効果が高くなるため、架橋型ポリＮ−
ビニルカルボン酸アミド製造時の架橋剤使用量がＮ−ビ
ニルカルボン酸アミドモノマーに対して１．０〜２．０
％であることが好ましい。更に、溶媒又は分散媒中で膨
潤することにより保持する弾力性が大きくなり各効果が
高くなるため、架橋型ポリＮ−ビニルカルボン酸アミド
が微粒子状であることが好ましい。この架橋型ポリＮ−
ビニルカルボン酸アミドの使用量は、他のインキとの相
互作用を考慮すると一概には決定できないが、少な過ぎ
る場合はボール受け座の摩耗や変形を抑制する効果が少
なくなり、多い場合にはインキが増粘しすぎてボールの
回転によってインキが吐出されにくくなるため、インキ
全量に対して０．１〜１５．０重量％が好ましい。

【００１０】カーボンブラックは、ボール受け座の摩耗
や変形を抑制するために１種又は２種以上を選択して使
用するものである。カーボンブラックの表面活性の例と
して、ｐＨ＝６以下（酸性）、ｐＨ＝６〜９（中性）、
ｐＨ＝９以上（アルカリ性）が挙げられる。また、カー
ボンブラックの製造方法による種類としては、ファーネ
スブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、
ランプブラックが挙げられる。カーボンブラックの具体
的な例としては、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、同
Ｓ１７０、同Ｓ６１０、同５、同４、同４Ａ、同５５
０、同３５、同２５０、同１００、Ｐｒｉｎｔｅｘ １
５０Ｔ、同Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、同１４０Ｖ、同９
５、同９０、同８５、同８０、同７５、同５５、同４
５、同Ｐ、同ＸＥ２、同Ｌ６、同Ｌ、同３００、同３
０、同３、同３５、同２５、同２００、同Ａ、同Ｇ（以
上、デグサ・ジャパン（株）製）、＃２４００Ｂ、＃２
３５０、＃２３００、＃２２００Ｂ、＃１０００、＃９
５０、＃９００、＃８５０、＃ＭＣＦ８８，ＭＡ６０
０、ＭＡ１００、ＭＡ７、ＭＡ１１、＃５０、＃５２、
＃４５、＃４４、＃４０、＃３３、＃３２、＃３０、Ｃ
Ｆ９、＃２０Ｂ、＃４０００Ｂ（以上、三菱化成工業
（株）製）、ＭＯＮＡＲＣＨ１３００、同１１００、同
１０００、同９００、同８８０、同８００、同７００、
ＭＯＧＵＬ Ｌ、ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ、同６６０Ｒ、
同５００Ｒ、同３３０Ｒ、同３００Ｒ、同９９Ｒ、ＥＬ
ＦＴＥＸ ８、同１２、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ ２
０００（以上、米国、キャボットＣｏ．ＬＴＤ製）、Ｒ
ａｖｅｎ７０００、同５７５０、同５２５０、同５００
０、同３５００、同２０００、同１５００、同１２５
５、同１２５０、同１２００、同１１７０、同１０６
０、同１０４０、同１０３５、同１０２０、同１００
０、同８９０Ｈ、同８９０、同８５０、同７９０、同７
８０、同７６０、同５００、同４５０、同４３０、同４
２０、同４１０、同２２、同１６、同１４、同８２５Ｏ
ｉｌ Ｂｅａｄｓ 、同Ｈ２０、同Ｃ、Ｃｏｎｄｕｃｔ
ｅｘ ９７５、同９００、同ＳＣ（以上、コロンビヤン
・カーボン日本（株）製）などが挙げられ、またカーボ
ンブラックを水性媒体に分散した水性インキベースの具
体的な例としては、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｌａｃｋ８０１
０、同８０３１、同８１１９、同８１６７、同８２３
０、同８２７６、同８３０１、同８３８１、同８４０
６、同８５５６、同８５６８、同８６８２、同８７９
６、同８８８１、同８８８２、同８９１２、８９１７、
同８９２１、同８９２２、同８９２３（以上、富士色素
（株）製）、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｌａｃｋ ＣＮ、Ｓａｎ
ｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｌａｃｋ Ｋ、同Ｃ、（以上、
山陽色素（株）製）、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌａｃｋ
Ｆｘ８０１２、同８３１３、同８１６９（以上、東洋イ
ンキ（株）製）、ポルックスブラックＰＣ８Ｔ１３５等
のポルックスシリーズ（以上、住化カラー（株）製）な
どが挙げられる。カーボンブラックの使用量は、他のイ
ンキ組成物との相互作用を考慮すると一概には決定でき
ないが、多い場合には架橋型ポリＮ−ビニルカルボン酸
アミドと作用しやすくなり各種不具合が発生するため、
インキ全量に対して２．０重量％以下が好ましい。

【００１１】着色剤としては、従来水性インキに用いら
れている染顔料ともに限定無く使用可能であるが、その
具体例を挙げると染料としては、ジャパノールファスト
ブラックＤコンク（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１
７）、ウォーターブラック１００Ｌ（同１９）、ウォー
ターブラックＬ−２００（同１９）、ウォーターブラッ
ク＃７（同１９）、カヤセットブラックＷ９（同１
９）、ダイレクトファストブラックＢ（同２２）、ダイ
レクトファストブラックＡＢ（同３２）、ダイレクトデ
ィープブラックＥＸ（同３８）、ダイレクトディープブ
ラック（同３８類似品）、ダイレクトファストブラック
コンク（同５１）、カヤラススプラグレイＶＧＮ（同７
１）、カヤクダイレクトブリリアントエローＧ（Ｃ．
Ｉ．ダイレクトエロー４）ダイレクトファストエロー５
ＧＬ（同２６）、アイゼンブリムラエローＧＣＬＨ（同
４４）、ダイレクトファストエローＲ（同５０）、アイ
ゼンダイレクトファストレッドＦＨ（Ｃ．Ｉ．ダイレク
トレッド１）、ニッポンファストスカーレットＧＳＸ
（同４）、ダイレクトファストスカーレット４ＢＳ（同
２３）、アイゼンダイレクトデュリンＢＨ（同３１）、
ダイレクトスカーレットＢ（同３７）、カヤクダイレク
トスカーレット３Ｂ（同３９）、アイゼンブリムラビン
コンク２ＢＬＨ（同７５）、スミライトレッドＦ３Ｂ
（同８０）、アイゼンブリムラレッド４ＢＨ（同８１）
カヤラススプラルビンＢＬ（同８３）、カヤラスライト
レッドＦ５Ｇ（同２２５）、カヤラスライトレッドＦ５
Ｂ（同２２６）、カヤラスライトローズＦＲ（同２２
７）ダイレクトスカイブルー６Ｂ（Ｃ．Ｉ．ダイレクト
ブルー１）、ダイレクトスカイブルー５Ｂ（同１５）、
ベンゾブリリアントスカイブルー８ＧＳ（同４１）、ス
ミライトスプラブルーＢＲＲコンク（同７１）、ダイボ
ーゲンターコイズブルーＳ（同８６）、ウォーターブル
ー＃３（同８６）、カヤラスターコイズブルーＧＬ（同
８６）、ダイワブルー２１５Ｈ（同８７）、カヤラスス
プラブルーＦＦ２ＧＬ（同１０６）、カヤラススプラブ
ルーＦＦＲＬ（同１０８）カヤラススプラターコイズブ
ルーＦＢＬ（同１９９）などの直接染料や、アシッドブ
ルーブラック１０Ｂ（Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１）、
ニグロシン（同２）、ウォーターブラックＲ４５５（同
２）、ウォーターブラックＲ５１０（同２）、スミノー
ルミリングブラック８ＢＸ（同２４）、カヤノールミリ
ングブラックＶＬＧ（同２６）、カヤノールミリングブ
ラックＢＲコンク（同３１）、ミツイナイロンブラック
ＧＬ（同５２）、アイゼンオパールブラックＷＨエクス
トラコンク（同５２）、スミランブラックＷＡ（同５
２）、ラニルブラックＢＧエクストラコンク（同１０
７）、カヤノールミリングブラックＴＬＢ（同１０
９）、スミノールミリングブラックＢ（同１０９）、カ
ヤノールミリングブラックＴＬＲ（同１１０）、アイゼ
ンオパールブラックニューコンク（同１１９）、ウォー
ターブラック１８７−Ｌ（同１５４）アシッドイエロー
＃１０（Ｃ．Ｉ．アシッドエロー１）、カヤクアシッド
ブリリアントフラビンＦＦ（同７：１）、カヤシルエロ
ーＧＧ（同１７）、キシレンライトエロー２Ｇ１４０％
（同１７）、スミノールレベリングエローＮＲ（同１
９）、ウォーターイエロー＃１（同２３）、ダイワター
トラジン（同２５）、カヤクタートラジン（同２３）、
スミノールファストエローＲ（同２５）ダイアシッドラ
イトエロー２ＧＰ（同２９）、スミノールミリングエロ
ーＯ（同３８）、スミノールミリングエローＭＲ（同４
２）、ウォーターイエロー＃６（同４２）、カヤノール
エローＮＦＧ（同４９）、スミノールミリングエロー３
Ｇ（同７２）、スミノールファストエローＧ（同６
１）、スミノールミリングエローＧ（同７８）、カヤノ
ールエローＮ５Ｇ（同１１０）、スミノールミリングエ
ロー４Ｇ２００％（同１４１）、カヤノールエローＮＧ
（同１３５）、カヤノールミリングエロー５ＧＷ（同１
２７）、カヤノールミリングエロー６ＧＷ（同１４
２）、スミトモファストスカーレットＡ（Ｃ．Ｉ．アシ
ッドレッド８）、カヤクシルクスカーレット（同９）、
ソーラールビンエクストラ（同１４）、ダイワニューコ
クシン（同１８）、ウォータースカーレット（同１
８）、ダイワ赤色１０２号（同１８）、アイゼンボンソ
ーＲＨ（同２６）、ダイワ赤色２号（同２７）、スミノ
ールレベリングブリリアントレッドＳ３Ｂ（同３５）、
カヤシルルビノール３ＧＳ（同３７）、アイゼンエリス
ロシン（同５１）、カヤクアシッドローダミンＦＢ（同
５２）、ダイワ赤色１０６号（同５２）、スミノールレ
ベリングルビノール３ＧＰ（同５７）、ダイアシッドア
リザリンルビノールＦ３Ｇ２００％（同８２）、アリザ
リンルビノール５Ｇ（同８３）、アイゼンエオシンＧＨ
（同８７）、ウォーターレッド＃２（同８７）、ダイワ
赤色１０３ＷＢ（同８７）、ウォーターピンク＃２（同
９２）、アイゼンアシッドフロキシンＰＢ（同９２）、
ダイワ赤色１０４号（同９２）、ローズベンガル（同９
４）、カヤノールミリングスカーレットＦＧＷ（同１１
１）、カヤノールミリングルビン３ＢＷ（同１２９）、
スミノールミリングブリリアントレッド３ＢＮコンク
（同１３１）、スミノールミリングブリリアントレッド
ＢＳ（同１３８）、アイゼンオパールピンクＢＨ（同１
８６）、スミノールブリリアントレッドＢコンク（同２
４９）、カヤクアシッドブリリアントレッド３ＢＬ（同
２５４）、カヤクアシッドブリリアントレッドＢＬ（同
２６５）、カヤノールミリングレッドＧＷ（同２７
６）、ミツイアシッドバイオレット６ＢＮ（Ｃ．Ｉ．ア
シッドバイオレット１５）、ミツイアシッドバイオレッ
トＢＮ（同１７）、ウォーターバイオレット＃１（同４
９）、ウォーターバイオレット＃５（同４９）、ダイワ
紫１号（同４９）、インキバイオレットＬ１０（同４
９）、スミトモパテントピュァブルーＶＸ（Ｃ．Ｉ．ア
シッドブルー１）、ウォーターブルー＃１０６（同
１）、パテントブルーＡＦ（同７）、ウォーターブルー
＃９（同９）、ダイワ青色１号（同９）、インキブルー
Ｌ２０（同９）、スプラノールブルーＢ（同１５）、ウ
ォーターブルー＃１１６（同１５）、オリエントソルブ
ルブルーＯＢＣ（同２２）、オリエントソルブルブルー
ＯＢＸ（同２２）、スミノールレベリングブルー４ＧＬ
（同２３）、ミツイナイロンファストブルーＧ（同２
５）、カヤシルブルーＡＧＧ（同４０）、カヤシルブル
ーＢＲ（同４１）、ミツイアリザリンサフィロールＳＥ
（同４３）、スミノールレベリングスカイブルーＲエク
ストラコンク（同６２）、ミツイナイロンファストスカ
イブルーＲ（同７８）、スミトモブリリアントインドシ
アニン６Ｂｈ／ｅ（同８３）、サンドランシアニンＮ−
６Ｂ３５０％（同９０）、ウォーターブルー＃１１５
（同９０）、ウォーターブルー＃１０５（同９０）、オ
リエントソルブルブルーＯＢＢ（同９３）、スプラノー
ルシアニン７ＢＦ（同１００）、スミトモブリリアント
ブルー５Ｇ（同１０３）、アシッドブルー（同１０
３）、アシランブリリアントブルーＦＦＲ（同１０
４）、カヤノールミリングウルトラスカイＳＥ（同１１
２）、カヤノールミリングシアニン５Ｒ（同１１３）、
アイゼンオパールシアニン２ＧＬＨ（同１５８）、ダイ
ワギニアグリーンＢ（Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン３）ア
シッドブリリアントミリンググリーン（同９）、ダイワ
グリーン＃７０（同１６）、カヤノールシアニングリー
ンＧ（同２５）、スミノールミリンググリーンＧ（同２
７）、ウォーターオレンジ＃１７（Ｃ．Ｉ．アシッドオ
レンジ５６）などの酸性染料、ウォーターイエロー＃２
（Ｃ．Ｉ．フードエロー３）、食品用黄色５号（Ｃ．
Ｉ．フードエロー３）食品用赤色３号（Ｃ．Ｉ．フード
レッド１４）、食品用青色２号（Ｃ．Ｉ．アシッドブル
ー７４）、食品用緑色２号（Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン
５）などの食用染料、マラカイトグリーン（Ｃ．Ｉ．４
２０００）、ビクトリアブルーＦＢ（Ｃ．Ｉ．４４０４
５）、メチルバイオレットＦＮ（Ｃ．Ｉ．４２５３
５）、ローダミンＦ４Ｇ（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、ロー
ダミン６ＧＣＰ（Ｃ．Ｉ．４５１６０）などの塩基性染
料がある。

【００１２】顔料としては従来公知の顔料が使用でき、
具体例としては、ＫＡ−１０、同１０Ｐ、同１５、同２
０、同３０、同３５、同６０、同８０、同９０、ＫＲ−
３１０、同３８０、同４６０、同４８０（以上、チタン
工業（株）製）、Ｐ２５（日本アエロジル（株）製）な
どの酸化チタン、ＢＳ−６０５、同６０７（以上、東洋
アルミ（株）製）、ブロンズパウダーＰ−５５５、同Ｐ
−７７７（以上、中島金属箔工業（株）製）、ブロンズ
パウダー３Ｌ５、同３Ｌ７（以上、福田金属箔工業
（株）製）などの金属粉顔料、また、黒色酸化鉄、黄色
酸化鉄、赤色酸化鉄、群青、紺青、コバルトブルー、ク
ロムグリーン、酸化クロムなどの無機顔料、ハンザエー
−１０Ｇ、同５Ｇ、同３Ｇ、同４、同ＧＲ、同Ａ、ベン
ジジンエロー、パーマネントエローＮＣＧ、タートラジ
ンレーキ、キノリンエロー、スダーン１、パーマネント
オレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＧＮ、パ
ーマネントブラウンＦＧ、パラブラウン、パーマネント
レッド４Ｒ、ファイヤーレッド、ブリリアントカーミン
ＢＳ、ピラゾロンレッド、レーキレッドＣ、キナクリド
ンレッド、ブリリアントカーミン６Ｂ、ボルドー５Ｂ、
チオインジゴレッド、ファストバイオレットＢ、ジオキ
サンバイオレット、アルカリブルーレーキ、フタロシア
ニンブルー、インジゴ、アシッドグリーンレーキ、フタ
ロシアニングリーンなどの有機顔料などが挙げられる。
また、この他に硫化亜鉛、珪酸亜鉛、硫酸亜鉛カドミウ
ム、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、タングステ
ン酸カルシウムなどの無機蛍光顔料が挙げられる。前記
した着色剤は、単独或いは、他との組み合わせにより使
用でき、その使用量は色調などによっても異なるが、少
ない場合はインキの発色が悪くなり、多い場合は着色剤
が溶解・分散不足となり各種不具合が発生するため、水
性インキ全量に対して０．１〜４０重量％が好ましい。

【００１３】ここで着色剤として顔料を用いた場合は、
分散剤を併用することが好ましいが分散剤としては、従
来一般に用いられている水溶性樹脂もしくは水可溶性樹
脂や、アニオン系もしくはノニオン系の界面活性剤など
の顔料の分散剤として用いられるものが使用できる。一
例として、高分子分散剤として、アラビアゴム、トラガ
ントゴムなどの天然ゴム類、サポニンなどのグルコシド
類、メチルセルロース、カルボキシセルロース、ヒドロ
キシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、リグニ
ンスルホン酸塩、セラックなどの天然高分子、ポリアク
リル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物の塩、ビニル
ナフタレン−マレイン酸共重合物の塩、β−ナフタレン
スルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、リン酸
塩、などの陰イオン性高分子やポリビニルアルコール、
ポリエチレングリコールなどの非イオン性高分子などが
挙げられる。また、界面活性剤として、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−
アシルアミノ酸及びその塩、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
キルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸
塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテルリン酸塩などの陰イオン界面活性剤、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル類、ソルビタンアルキルエス
テル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステ
ル類などの非イオン性界面活性剤が挙げられる。 これ
ら水可溶性樹脂及び界面活性剤は、その１種または２種
以上を選択し、併用しても使用できる。その使用量は、
少ない場合は添加する目的である分散効果が弱く、多い
場合はインキ中の各組成物の溶解バランスを崩してしま
い各種不具合が発生する懸念があるため、水性インキ全
量に対して１〜２０重量％が好ましい。

【００１４】更に、顔料インキの場合、顔料を水性媒体
に分散した水性インキベースを用いることは、顔料イン
キ製造上有利なことである。具体的には、Ｆｕｊｉ Ｓ
ＰＲｅｄ ５０９６、同５１１１、同５１９３、同５２
２０、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｏｒｄｅａｕｘ ５５００、
Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｌｕｅ ６０６２、同６１３３、同
６１３４、同６４０１、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｇｒｅｅｎ
７０５１、ＦｕｊｉＳＰ Ｙｅｌｌｏｗ ４０６０、同
４１７８、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｖｉｏｌｅｔ９０１１、Ｆ
ｕｊｉ ＳＰ Ｐｉｎｋ ９５２４、同９５２７、Ｆｕ
ｊｉ ＳＰ Ｏｒａｎｇｅ ５３４、ＦＵｊｉ ＳＰ
Ｂｒｏｗｎ ３０７４、ＦＵＪＩＳＰ ＲＥＤ ５５４
３、同５５４４（以上、富士色素（株）製）、Ｅｍａｃ
ｏｌ Ｂｌｕｅ ＦＢＢ、同ＦＢ、同ＫＲ、Ｅｍａｃｏ
ｌ Ｇｒｅｅｎ ＬＸＢ、Ｅｍａｃｏｌ Ｖｉｏｌｅｔ
ＢＬ、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｒｏｗｎ ３１０１、Ｅｍａ
ｃｏｌ Ｃａｒｍｍｉｎｅ ＦＢ、Ｅｍａｃｏｌ Ｒｅ
ｄ ＢＳ、Ｅｍａｃｏｌ Ｏｒａｎｇｅ Ｒ、Ｅｍａｃ
ｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＤ、同ＩＲＮ、同３６０１、同
ＦＧＮ、同ＧＮ、同ＧＧ、同Ｆ５Ｇ、同Ｆ７Ｇ、同１０
ＧＮ、同１０Ｇ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｇｒｅｙ
Ｂ、Ｓａｎｄｙｅ ＳｕｐｅｒＢｒｏｗｎ ＳＢ、同
ＦＲＬ、同ＲＲ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｇｒｅｅ
ｎＬ５Ｇ、同ＧＸＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｎａ
ｖｙ Ｂｌｕｅ ＨＲＬ、同ＧＬＬ、同ＨＢ、同ＦＢＬ
−Ｈ、同ＦＢＬ−１６０、同ＦＢＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓ
ｕｐｅｒ Ｖｉｏｌｅｔ ＢＬ Ｈ／Ｃ、同ＢＬ、Ｓａ
ｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｏｒｄｅａｕｘ ＦＲ、Ｓａ
ｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｐｉｎｋ ＦＢＬ、同Ｆ５Ｂ、
Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｒｕｂｉｎｅ ＦＲ、Ｓａ
ｎｄｙｅｓｕｐｅｒ Ｃａｒｍｍｉｎｅ ＦＢ、Ｓａｎ
ｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｒｅｄ ＦＦＧ、同ＲＲ、同Ｂ
Ｓ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｏｒａｎｇｅ ＦＬ、
同Ｒ、同ＢＯ、Ｓａｎｄｙｅ Ｇｏｌｄ Ｙｅｌｌｏｗ
５ＧＲ、同Ｒ、同３Ｒ、Ｓａｎｄｙｅ Ｙｅｌｌｏｗ
ＧＧ、同Ｆ３Ｒ、同ＩＲＣ、同ＦＧＮ、同ＧＮ、同Ｇ
ＲＳ、同ＧＳＲ−１３０、同ＧＳＮ−１３０、同ＧＳ
Ｎ、同１０ＧＮ（以上、山陽色素（株）製）、Ｒｉｏ
Ｆａｓｔ Ｒｅｄ Ｆｘ ８２０９、同８１７２、Ｒｉ
ｏ Ｆａｓｔ Ｒｅｄ Ｓ Ｆｘ ８３１５、同８３１
６、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｆｘ ８１７０、Ｒ
ｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ ＦＸ ８１７０、Ｒｉｏ
Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｓ Ｆｘ ８３１２、Ｒｉｏ Ｆ
ａｓｔ Ｇｒｅｅｎ Ｓ Ｆｘ ８３１４（以上、東洋
インキ（株）製）、ＮＫＷ−２１０１、同２１０２、同
２１０３、同２１０４、同２１０５、同２１０６、同２
１０７、同２１０８、同２１１７、同２１２７、同２１
３７、同２１６７、同２１０１Ｐ、同２１０２Ｐ、同２
１０３Ｐ、同２１０４Ｐ、同２１０５Ｐ、同２１０６
Ｐ、同２１０７Ｐ、同２１０８Ｐ、同２１１７Ｐ、同２
１２７Ｐ、同２１３７Ｐ、同２１６７Ｐ、ＮＫＷ−３０
０２、同３００３、同３００４、同３００５、同３００
７、同３０７７、同３００８、同３４０２、同３４０
４、同３４０５、同３４０７、同３４０８、同３４７
７、同３６０２、同３６０３、同３６０４、同３６０
５、同３６０７、同３６７７、同３６０８、同３７０
２、同３７０３、同３７０４、同３７０５、同３７７
７、同３７０８、同６０１３、同６０３８、同６５５９
（以上、日本蛍光（株）製）、コスモカラーＳ １００
０Ｆシリーズ（東洋ソーダ（株）製）、ビクトリアエロ
ー Ｇ−１１、同Ｇ−２０、ビクトリアオレンジ Ｇ−
１６、同Ｇ−２１、ビクトリアレッド Ｇ−１９、同Ｇ
−２２、ビクトリアピンク Ｇ−１７、同Ｇ−２３、ビ
クトリアグリーン Ｇ−１８、同Ｇ−２４、ビクトリア
ブルー Ｇ−１５、同Ｇ−２５（以上、御国色素（株）
製）、ポルックスＰＣ５Ｔ１０２０、ポルックスレッド
ＩＴ１０３０等のポルックスシリーズ（以上、住化カラ
ー（株）製）などが挙げられるものであり、これらは１
種又は２種以上選択して併用できるものである。

【００１５】溶媒又は分散媒として必須の水の他に各種
の水溶性有機溶剤が使用可能であり、これらは水性イン
キとしての種々の品質、例えば、ペン先でのインキ乾燥
防止、低温時でのインキ凍結防止、顔料の分散媒などの
目的で使用するものである。具体的には、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、チオジエチレングリコー
ル、ヘキシレングリコール、テトラリン、グリセリンな
どのグリコール類や、エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジ
プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエ
ーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、
トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレング
リコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコー
ルモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブ
チルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエ
ーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート、エチレングリコールモノフェニルエーテル、
プロピレングリコールモノフェニルエーテル等のエーテ
ル類、ベンジルアルコール、メタノール、エタノール、
プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等
のアルコール類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピ
ロリドンなどが使用でき、またこれらは１種又は２種以
上選択して併用できるものである。そして、その使用量
は、少ない場合はインキ中の各組成物の溶解不足や分散
不足により不溶・凝集物が発生し、多い場合はインキ中
の各組成物の濃度が小さくなってその効果が小さくな
り、各種不具合が発生するため、インキ全量に対して５
〜４０重量％が好ましい。

【００１６】架橋型ポリＮ−ビニルカルボン酸アミドの
他に、インキの粘度調整のため又は着色材等の分散安定
化のために、水溶性高分子を併用することもできる。具
体的には、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエ
ーテル、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシビニル
ポリマー、ポリエチレンオキサイド、酢酸ビニルとポリ
ビニルピロリドンの共重合体、アクリル樹脂のアルカリ
金属塩、アクリル酸とアルキルメタクリレートの共重合
体、天然系のアラビアガム、トラガカントガム、キサン
タンガム、グァーガム、ローカストビーンガム、アルギ
ン酸、カラギーナン、ゼラチン、カゼイン、デキストラ
ン、半合成系のメチルセルロース、エチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、デンプングリコール酸ナトリウム、アルギン酸ナ
トリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル及
びこれらの誘導体等が挙げられる。

【００１７】また、黴の発生による筆記具のインキ通路
におけるインキの流出阻害を抑制するためにデヒドロ酢
酸ナトリウム、１，２−ベンゾチアザリン−３−オン、
安息香酸ナトリウムなどの防腐防黴剤を適量加えること
もできる。

【００１８】更に、インキと接触する部分に金属を使用
している筆記具の場合、金属の腐食防止のためにベンゾ
トリアゾール、エチレンジアミン四酢酸などの防蝕剤
や、可溶化剤としてオレイン酸のような脂肪酸も添加す
ることが出来る。

【００１９】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、着色
材として染料を用いた場合にはターボミキサーなどの撹
拌機により撹拌混合することによって、着色材として顔
料を用いた場合にはボールミル、サンドグラインダー、
スピードラインミル、ロールミル等の分散機により混合
摩砕することによって容易に得られる。

【００２０】

【作用】架橋型ポリＮ−ビニルカルボン酸アミドと、
２．０重量％以下のカーボンブラックを併用してインキ
に使用することが何故ボール受け座の摩耗の抑制に効果
があるかについては以下のように推察される。溶媒また
は分散媒中において、適量のカーボンブラックは粒子間
で接触点を有し、立体的に連結して網目状構造を形成す
る。カーボンブラックの適量と架橋型ポリＮ−ビニルカ
ルボン酸アミドを水性インキに併用すると、ミクロゲル
の間を架橋するようにカーボンブラックが網目状構造を
つくり、２種混合の網目状構造が形成される。そのた
め、ボールの回転による摩擦を受けても、架橋型ポリＮ
−ビニルカルボン酸アミドのミクロゲルが移動しにくく
なり、その弾力性によって摩擦を吸収する。さらに、２
種混合の網目状構造に含まれるミクロゲルの集合体が、
ボールの回転による摩擦を受けてミクロゲル単位まで崩
れることによっても摩擦を吸収する。そのため、ボール
受け座の摩耗を抑制できると思われる。カーボンブラッ
クの添加量が、インキ全量に対し２．０重量％より多い
場合には、上述のカーボンブラック粒子同士が接触しす
ぎることにより塊のようになってしまい、ミクロゲルを
取り込むような網目状構造を作りにくくなり、ミクロゲ
ルが単独で移動するため、ボールの回転による摩擦が吸
収されにくくなる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。実施例、比較例中の各インキの粘度は、６００ｃｐ
ｓ未満は（株）トキメック製ＥＬＤ型粘度計標準コーン
ローター１ｒｐｍにて測定、６００ｃｐｓ以上２０００
ｃｐｓ未満は（株）トキメック製ＥＬＤ型粘度計ＳＴロ
ーター１０ｒｐｍにて測定、２０００ｃｐｓ以上は
（株）トキメック製ＥＬＤ型粘度計ＳＴローター２．５
ｒｐｍにて測定した。測定時の温度は２５℃であった。
尚、各実施例中単に「部」とあるのは「重量部」を表
す。

【００２２】実施例１ ＦＵＪＩ ＳＰ ＢＬＡＣＫ ８９２２（黒色水性顔料ベース、富士色素（株） 製） ２．００部 ＦＵＪＩ ＳＰ ＹＥＬＬＯＷ ４１７８（黄色水性顔料ベース、富士色素（株 ）製） ２５．００部 ＧＸ−２０５（架橋型ポリＮ−ビニルアセトアミド、昭和電工（株）製） １．４０部 プロクセルＧＸＬ（防腐剤、ＩＣＩジャパン（株）製） ０．２５部 エチレングリコール ３２．００部 グリセリン １５．００部 水 ２４．３５部 上記各成分中、ＧＸ−２０５、エチレングリコール、グ
リセリン、水を撹拌機にて２時間混合撹拌を行い、その
後５０℃下に２０時間放置した後ＧＸ−２０５、エチレ
ングリコール、グリセリン、水以外を添加して２時間混
合攪拌し、粘度１６２０ｃｐｓの黄褐色水性インキを得
た。

【００２３】実施例２ ＮＫＷ−６５５９（黒色水性顔料ベース、日本蛍光化学（株）製）３０．００部 ＭＩＣＲＯＪＥＴ ＢＬＡＣＫ Ｍ−８００（黒色水性顔料ベース、オリエント 化学工業（株）製） １０．００部 ＮＡ−０１０ １．２０部 ジエタノールアミン ０．２５部 プロピレングリコール １５．００部 水 ４３．０５部 グリシンベタイン（可溶化剤） ０．５０部 上記各成分中、ＮＡ−０１０、ＮＫＷ−６５５９以外の
成分を撹拌機にて２時間混合撹拌を行い、その後ＮＡ−
０１０を添加して再度５時間攪拌を行い、その後さらに
ＮＫＷ−６５５９を加えて２時間攪拌し、粘度６４０ｃ
ｐｓの黒色水性インキを得た。

【００２４】実施例３ ウォーターブルー＃９（染料、オリエント化学工業（株）製） １０．００部 ＰＲＩＮＴＥＸ２５（カーボンブラック、デグサジャパン（株）製）０．１０部 ＮＡ−０１０ ２．３０部 ベンゾトリアゾール ０．２０部 水 ７７．４０部 グリセリン １０．００部 上記各成分中、ＮＡ−０１０、ウォーターブルー＃９以
外を３時間混合撹拌した後、ＮＡ−０１０を加えて撹拌
機にて２時間攪拌し、その後さらにウォーターブルー＃
９を加えて１時間攪拌し、粘度６１８０ｃｐｓの暗青色
水性インキを得た。

【００２５】実施例４ ＭＡ１００（カーボンブラック、三菱化成工業（株）製） １．２０部 ＧＸ−２０５ ０．３０部 ２５％水酸化ナトリウム水溶液 ０．２０部 プロピレングリコールモノメチルエーテル ５．００部 エチレングリコール １２．００部 水 ８１．３０部 上記各成分中、ＧＸ−２０５、２５％水酸化ナトリウム
水溶液以外の成分を３時間混合撹拌した後、ＧＸ−２０
５を加えて再度５時間撹拌を行い、その後さらに２５％
水酸化ナトリウム水溶液を加えて１時間攪拌し、粘度１
５０ｃｐｓの黒色水性インキを得た。

【００２６】実施例５ ＦＵＪＩ ＳＰ ＲＥＤ ５５４４（赤色水性顔料ベース、富士色素（株）製） ３０．００部 ＦＵＪＩ ＳＰ ＢＬＡＣＫ ８３０６（黒色水性顔料ベース、富士色素（株） 製） ０．１５部 ＧＸ−２０５ １．３０部 デモールＮ（β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物Ｎａ塩、花王（株）製 ） ０．７０部 グリセリン １８．００部 エチレングリコール ２２．００部 水 ２７．８５部 上記の成分中、ＧＸ−２０５、以外の成分を撹拌機にて
２時間混合撹拌した後、その後ＧＸ−２０５を加えて再
度３時間攪拌を行い、粘度１３８０ｃｐｓの赤色水性イ
ンキを得た。

【００２７】実施例６ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４（カーボンブラック、デグサジャパン（株）製 ）８０部ＮＫＷ−６５５９ ３０．００部 ＮＡ−０１０ ０．８０部 プロクセルＧＸＬ ０．２５部 グリセリン ８．００部 プロピレングリコール １０．００部 水 ５０．１５部 上記成分中、ＧＸ−２０５、ＮＫＷ−６５５９、プロク
セルＧＸＬ以外の成分を２時間攪拌混合した後、ＧＸ−
２０５、プロクセルＧＸＬを加えて再度３時間撹拌を行
い、その後さらにＮＫＷ−６５５９を加えて２時間攪拌
し、粘度２２０ｃｐｓの黒色水性インキを得た。

【００２８】実施例７ ＪＲ３０１（酸化チタン、テイカ（株）製） ３０．００部 ＦＵＪＩ ＳＰ ＢＬＡＣＫ ８９２２ ０．４０部 ＧＸ−２０５ ２．７０部 ジョンクリルＪ−６１（樹脂、ジョンソン（株）製） ０．８０部 プロピレングリコールモノメチルエーテル ７．００部 エチレングリコール １０．００部 水 ４８．５０部 トリエタノールアミン ０．６０部 上記成分中、ＧＸ−２０５、ＦＵＪＩ ＳＰ ＢＬＡＣ
Ｋ ８９２２以外の成分を撹拌機で３時間攪拌混合した
後、ＧＸ−２０５を加えて再度５時間攪拌を行い、その
後さらにＦＵＪＩ ＳＰ ＢＬＡＣＫ ８９２２を加え
て２時間攪拌し、粘度１８７１０ｃｐｓの白色水性イン
キを得た。

【００２９】比較例１ 実施例１の水を１５．００部除き、その量だけＦＵＪＩ
ＳＰ ＢＬＡＣＫ８３０６を加えた以外は、実施例１
と同様になして粘度１８９０ｃｐｓの黄褐色水性インキ
を得た。

【００３０】比較例２ 実施例２のＭＩＣＲＯＪＥＴ ＢＬＡＣＫ Ｍ−８００
を除きその量だけＮＫＷ−６５５９を加えた以外は実施
例２と同様になして、粘度４２０ｃｐｓの黒色水性イン
キを得た。

【００３１】比較例３ 実施例３の水を４．００部除きその量だけＰＲＩＮＴＥ
Ｘ ２５を加えた以外は、実施例３と同様になして粘度
７０４０ｃｐｓの暗青色水性インキを得た。

【００３２】比較例４ 実施例４のＭＡ１００を除きその量だけＮＫＷ−６５５
９を加えた以外は、実施例４と同様になして粘度１２２
ｃｐｓの黒色水性インキを得た。

【００３３】比較例５ 実施例５のＦＵＪＩ ＳＰ ＢＬＡＣＫ ８３０６を除
きその量だけ水を加えた以外は、実施例５と同様になし
て粘度１３６０ｃｐｓの赤色水性インキを得た。

【００３４】以上、実施例１〜７及び比較例１〜５で得
られた水性インキを、ステンレスボールペンチップ（ボ
ール素材：超硬合金）を一端に連接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０．８ｇ充
填し試験用サンプルとし、筆記距離、ボール沈み量につ
いて試験した。

【００３５】また、各実施例、比較例のインキを収容し
た試験用サンプルについて、５０℃に３０日経時する
前、経時した後のインキ粘度変化率を測定した。結果を
表１、表２に示す。

【００３６】筆記距離：自転式連続螺旋筆記試験機（筆
記試験機 ＭＯＤＥＬ ＴＳ−４Ｃ−２０ 精機工業研
究所製）を用い、筆記速度７ｃｍ／ｓｅｃ、荷重１００
ｇ、筆記角度７０°で連続筆記して、連続した筆跡が得
られなくなる（筆跡のカスレが発生する）までの筆記距
離を測定した。（但し、実施例１〜７は充填したインキ
をすべて使用してしまった。比較例１〜５は充填したイ
ンキの１０〜２０％程度が残っていたが、筆跡にはかす
れが著しくみられた）

【００３７】ボール沈み量：上記筆記試験において、筆
記前のボール突出長さと、４００ｍ連続筆記後のボール
突出長さとの差をボール沈み量とした。尚、ボール突出
長さの測定方法は、ボールペン自体を横向きにに置き、
先端のボールペンチップのボール先端部にステンレス板
を２００ｇ荷重で押し当ててボールがボール受け座に接
するようにし、工具顕微鏡（デジタル式小型測定顕微鏡
ＭＯＤＥＬ ＳＴＭ−ＤＨ オリンパス光学工業
（株）製）を用い、ボールペンチップの小口開口端から
ボール先端までの長さを測定するものとした。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る水性インキは、ボール回転によるボール受け座の摩
耗や変形を少なくでき、ボール沈みが極力防止できると
いう初期の目的が充分に達成できるものである。よっ
て、これにより長筆記距離しても筆跡がかすれないこと
が実現されるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水と、架橋型ポリＮ−ビニルカルボン酸
   アミドとから少なくともなる水性インキにおいて、イン
   キ全体に対し２．０重量％以下のカーボンブラックを含
   有することを特徴とするボールペン用水性インキ。