JP2001164170A - 金属光沢色水性ボールペン用インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】金属粉あるいはパール顔料を金属光沢をもたせ
る成分として用い、水、水溶性有機溶剤、染料・顔料の
着色剤及び水溶性高分子樹脂を主成分とする金属光沢色
水性ボールペン用インキ組成物において、水溶性高分子
樹脂の必須成分として直鎖構造のポリ−Ｎ−ビニルアセ
トアミドポリマーと合成ラテックス及び天然多糖類を含
有させたことを特徴とする金属光沢色水性ボールペン用
インキ組成物。 【効果】長期保管中の粘度上昇がなく、金属粉・パール
顔料が変色あるいは沈降することなく長期安定性を保
ち、水性インキをほとんど吸収または浸透しない面への
筆記にも線切れや点字をおこさず正常な筆記を可能とす
る優れた金属光沢色水性ボールペン用インキが提供する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は金属光沢色をもつ
水性ボールペンインキに関するものであり、さらに詳し
く言えば、水、水溶性有機溶剤、染料・顔料の着色剤、
及び水溶性高分子樹脂を主成分とする金属光沢色水性ボ
ールペン用インキ組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属光沢を有するボールペン用インキと
しては、ポリマーとチキソトロピー性を付与する成分と
金属粉を含有させた高粘性を有するボールペンインキ
（特公平５−４３７５８号参照）、アルミニウム粉末と
グァ−ガム、ザンサンガムなどの天然多糖類と水溶性有
機溶剤と水を含んだもの（特開平７−１４５３３９号参
照）、サイクロデキストリンを用いてアルミニウム粉顔
料表面を親水性表面に改質させ分散安定性をもたせたも
の（特開平９−２４９８４４号参照）、パール顔料を用
いて増粘剤に多糖類からなる水性ガムとサイクロデキス
トリンを用いたもの（特開平１０−７７４３８号参
照）、真鍮粉顔料又はアルミニウム粉顔料に天然多糖類
及びセルロース誘導体を含有させたもの（特開平１１−
２９７３４号参照）などが知られている。

【０００３】しかしながら、特公平５−４３７５８号は
主成分に水が含まれていない所謂油性ボールペンの金属
光沢を有するインキに関するものである。特開平７−１
４５３３９号のアルミニウム粉末とグァ−ガム、ザンサ
ンガムなどの天然多糖類と水溶性有機溶剤と水を含んだ
インキには他の直鎖構造をもつ水溶性高分子樹脂が添加
されていないため、曳糸性がなく先端部のボール回転に
よるインキの流れが均一にならず、筆記中に線切れを起
こす、さらに水性インキをほとんど吸収または浸透しな
い面、例えばコーティング紙や写真表面への満足な筆記
線が得られない。特開平９−２４９８４４号や特開平１
１−２９７３４号においてサイクロデキストリンや天然
多糖類及びセルロース誘導体を含有させたインキは、水
性インキをほとんど吸収または浸透しない面への筆記は
改善されるものの長期保管中に、表面処理された金属粉
表面がインキ成分によってイオンとして溶け出して粘度
が上昇したり、金属粉が分離し色調変化をおこす恐れが
ある。セルロース誘導体は曳糸性の発現性が弱いために
金属粉が沈降しやすく長期安定性が劣る。特開平１０−
７７４３８号においてパール顔料を用いると、パール顔
料は比重が高いため沈降しやすく、先端チップ部のボー
ルハウス内で粒子による目づまりが起き筆記不可能とな
るなどの問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
記の問題点を解決することである。すなわち、筆記にさ
いし線切れや点字をおこさず、水性インキをほとんど吸
収または浸透しない平滑面への良好なる筆記、金属粉・
パール顔料の分散安定性の際だった向上にある。この発
明によって提供されるインキは、長期保管中の粘度上昇
がなく、表面処理された金属粉がインキ中の成分によっ
てイオンとして溶け出さず、変色あるいは沈降すること
なく長期間安定性を保ち、水性インキをほとんど吸収ま
たは浸透しない面への筆記にも線切れや点字をおこさず
正常な筆記を可能とする。更には、直鎖構造のポリ−Ｎ
−ビニルアセトアミドポリマーと合成ラテックス及び天
然多糖類の相互作用によって生じる三次元立体構造とポ
リマー間の複雑なからみあいによって、比重の高いパー
ル顔料を用いても沈降せず、目づまりを起こさず正常な
筆記線が得られる金属光沢色水性ボールペンインキを提
供することである。

【０００５】

【発明の実施の形態】この発明において使用する水溶性
高分子樹脂は、インキ組成物の粘度を調整するものであ
るが、直鎖構造のポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドポリマ
ーは、分子が複雑にからみあう事によって曳糸性を発現
させる。ポリマーのアセトアミド基は高い親水性を有
し、ポリマー鎖に溶解和された水分子を介して強い保湿
性とポリマーのからみあいを生じさせ、筆記時において
ペン先であるチップのボール回転と共にインキの流れを
スムーズにさせる効果をもち、線切れ、点字がない筆記
線となる。分子の複雑なからみあいによって、、金属粉
やパール顔料の沈降を防止し安定なインキとなる。合成
ラテックスは金属粉やパール顔料をインキ中に均一に分
散させる効果をもつと同時に、水性インキをほとんど吸
収または浸透しない面への筆記を改善させる効果をも
つ。天然多糖類は三次元立体構造を形成させ、その結果
チキソトロピック性のある増粘インキを得ることができ
る。チキソトロピック性をもたせることにより、筆記し
ない状態である静止時では、インキ粘度は高粘度の状態
でありチップ先端からのインキ洩れが発生しない。筆記
使用時には、先端のボール回転により剪断応力が加えら
れるので低粘度の状態になり、軽い筆圧での筆記が可能
となる。直鎖構造のポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドポリ
マーと合成ラテックス及び天然多糖類を併用することに
より、三成分の相互作用によって際だった曳糸性とチキ
ソトロピック性とから作り出される三次元立体構造によ
って比重の高い金属粉やパール顔料の沈降を防止でき、
着色剤の顔料粒子の凝集も防ぎ経日安定性のよいインキ
となる。

【０００６】直鎖構造のポリ−Ｎ−ビニルアセトアミド
ポリマーの使用量は、インキ組成物全量に対して０．６
〜１．５重量％、好ましくは０．８〜１．２重量％であ
る。０．６重量％未満だと曳糸性が弱く線切れをおこ
す。１．５重量％を超えて使用すると曳糸性が強くなり
すぎるためインキの流れを阻害する結果となり均一な筆
記線が得られなくなる。合成ラテックスの使用量は、イ
ンキ組成物全量に対して２〜８重量％、好ましくは３〜
６重量％であり、２重量％未満では金属粉やパール顔料
の分散効果が劣るとともに水性インキを吸収または浸透
しない面への筆記改善ができない。８重量％以上になる
と併用する水溶性樹脂とのからみあいが増大し粘度が高
くなりすぎ筆記不良をおこす。天然多糖類の使用量は、
インキ組成物全量に対して０．３〜０．８重量％、好ま
しくは０．４〜０．６重量％であり、０．３重量％未満
では三次元構造が弱く、先端部からインキ漏れをおこ
す。０．６重量％以上だと三次元構造が強くなりすぎる
ためインキの流れが悪く筆記ができない。

【０００７】合成ラテックスとしては、アクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリル・ス
チレン、アクリルなどを主成分としたものが使用でき、
天然多糖類としては、グァーガム、ローカストビーンガ
ム、アラビアガム、カラギーナン、キサンタンガム、プ
ルラン、ザンサンガムなどが使用できる。

【０００８】金属光沢色をもたせる成分としての金属粉
は、真鍮粉やアルミニウム粉を用いることができる。例
えばブロンズパウダーＰ−７７７、同Ｐ−５５５（以
上、中島金属箔粉工業（株）製）、アルペーストＷＪＰ
−Ｕ７５Ｃ、アルペーストＷＥ１２００（以上、東洋ア
ルミニウム（株）製）、１１１０Ｗ、２１７２ＳＷ（以
上、昭和アルミニウム（株）製）、パール顔料はＩＲＩ
ＯＤＩＮ１００、同１０３、同１１１、同１２０、同１
２３、同１５１、同１５３、同１６３、同１７３、同２
０１、同２１１、同２２１、同２２３、同２３１、同２
０５、同２１５、同２１７、同２２５、同２４９、同２
８９、同２９９、ＴＩＭＩＲＯＮ ＭＰ−１１５、同
ＭＰ−１００１、同 ＭＰ−４７、同 ＭＰ−１０、同
ＭＰ−４５ＳＰ（以上、メルクジャパン（株）製）な
どが使用できる。

【０００９】この発明に用いる着色剤として用いる染料
は、水溶性染料であればよく、ニュウコクシン、エオシ
ン、フロキシン、ローズベンガル、サンセットイエロー
（以上、ダイワ化成（株）製）、ウォーターレッド＃
１、ウォーターバイオレット＃１、ウォーターブルー＃
９、ウォーターブルー１０５（以上、オリエント化学工
業（株）製）、ナフトールイエローＳ、ブリリアントブ
ルーＷＢ（以上、アイゼン製）、カヤセットブルー００
５（日本化薬製）などが使用でき、組成物全量あたり
０．０１〜３重量％の範囲で使用できる。着色剤として
用いる顔料については特に制限はなく、通常の顔料水性
ボールペンインキに用いられている一般的な無機及び有
機顔料の中から任意のものを使用することができる。他
に乳化重合によって得られた擬似的顔料でも良い。具体
例を挙げれば、ファネストブラック、コンタクトブラッ
ク、アセチレンブラック、サーマルブラック等のカーボ
ンブラック、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、チタンイエロー等の無機顔
料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トブルー１５、同１６、同１７、同２２、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントレッド５、同２２、同３８、同４１、同４９、同
８８、同１１２、同１２２、同１４６、同１７０、同１
９０、同２０６、同２４５、同２５８、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントオレンジ５、同１０、同１３、同１６、同４０、同
４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、同２３、
同３１、同３６、同５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン
２５、同２６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、同１
２、同１３、同２４、同８１、同９５、同９７、同１０
８、同１１０、同１２０、同１３９、同１６６、Ｃ．
Ｉ．ピグメントグリーン７、同１０、同３６等の有機顔
料が挙げられる。疑似的顔料を用いる場合は、使用され
ている乳化重合剤との適合性に注意する必要がある。擬
似的顔料としては、日本蛍光化学（株）製ＮＫＷシリー
ズ蛍光分散液、シンロイヒ（株）製シンロイヒカラーペ
ーストシリーズ蛍光分散液、御国色素（株）製ナイルカ
ラーシリーズ分散液などがある。この発明における顔料
使用量は、顔料重量％として該インキ組成物全量当たり
０．５〜１０重量％、好ましくは０．８〜７重量％の範
囲で選ばれる。

【００１０】水溶性溶剤としては、プロピレングリコー
ル、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、ポリエチレングリコール、１，３
−ブチレングリコール、チオジエチレングリコール、グ
リセリン、エチ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等の中から一種
又は二種以上混合して使用でき、通常１０〜４０重量％
の範囲で用いられる。さらに上記主成分の他、一般的に
用いられている防錆剤、潤滑剤、界面活性剤、防腐剤、
湿潤剤なども添加して使用できることは言うまでもな
い。防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、トリルトリ
アゾール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトレート
等が例示できる。潤滑剤としてはアニオン系界面活性
剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤や、フッ素
系界面活性剤をその効果に合わせて選択できる。防腐剤
としては安息香酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、ペ
ンタクロロフェノールナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリ
ウム、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン等が例
示できる。湿潤剤としては尿素や尿素誘導体、あるいは
マロン酸などの有機酸やその誘導体、ポリエチレングリ
コール等の吸湿性物質を使用できる。

【００１１】この発明の金属光沢色水性ボールペン用イ
ンキ組成物の粘度は特に限定されるものではないが、好
ましくは、２５℃における粘度が５０回転／分の条件下
おいて１００〜９００ｍＰａ・ｓとすることが望まし
い。この粘度範囲にすることにより、金属光沢色水性ボ
ールペン用インキの筆記の滑らかさ、筆記線の濃さが得
られる。

【００１２】

【実施例】次に実施例および比較例によりこの発明を具
体的に説明する。この発明の金属光沢色水性ボールペン
用インキの実施例および比較例として、下記表１に記載
したものを調製した。

【００１３】

【表１】

【００１４】表１に記載した実施例１〜５、比較例１〜
５の金属光沢色水性ボールペン用インキ組成物の調製方
法について述べる。表１に記載した実施例１〜４は、配
合槽に水を入れた後、多糖類をディゾルバー撹拌機を回
転させながら少量ずつ加え、１５００〜２０００回転／
分で分散・溶解させる。次に水溶性有機溶剤を添加す
る。次に４０００回転／分にし、ポリ−Ｎ−ビニアセト
アミド、アクリルラテックスを加える。パール顔料また
はアルミペースト加え、５０００〜８０００回転／分で
均一に分散させる。さらに着色剤である染料、界面活性
剤と尿素、オレイン酸アンモニウム等を加え、これを金
属光沢色水性ボールペン用インキ組成物とした。実施例
５は、配合槽に水溶性溶剤と擬似的顔料であるＮＫＷ−
２１３７を入れた後、多糖類をディゾルバー撹拌機を回
転させながら少量ずつ加え、１５００〜２０００回転／
分で分散・溶解させる。次に４０００回転／分にし、ポ
リ−Ｎ−ビニルアセトアミド、アクリルラテックスを加
える。アルミペーストを加え均一に分散させた後、界面
活性剤と尿素、オレイン酸アンモニウム等を加え、これ
を金属光沢色水性ボールペン用インキ組成物とした。

【００１５】比較例１は、実施例１のポリ−Ｎ−ビニア
セトアミド組成からポリビニルピロリドンＫ−９０に替
え調製したインキ組成物である。比較例２は、実施例３
の組成からアクリルラテックスを除いて調製したインキ
組成物である。比較例３は、実施例３の組成から多糖類
を除いて調製したインキ組成物である。比較例４は、実
施例３の組成からポリ−Ｎ−ビニアセトアミドを除いて
調製したインキ組成物である。実施例１〜５、比較例１
〜４の物性値を下記の表２に示す。

【００１６】

【表２】

【００１７】実施例１〜５、比較例１〜４として調製し
た金属光沢色水性ボールペン用インキ組成物を、内径
３．５ｍｍのポリプロピレン製パイプに高さにして約１
０ｃｍ、重量で約０．８ｇ充填し、これに水性ボールペ
ン用ステンレスチップを装着し、インキ後部にはインキ
の乾燥及び流出を防ぐためのグリースを充填した後、遠
心力を利用してチップとインキの間に残る空気を除いた
ものを下記の試験用中芯とした。

【００１８】長期安定性：上記実施例１〜５及び比較例
１〜４の金属光沢色水性ボールペン用インキ組成物をガ
ラス容器に入れ、温度５０℃、相対湿度６０％に設定さ
れた恒温室に６ケ月保存し、室温に戻した状態で、それ
らインキ組成物の粘度及びｐＨ値を測定した。その評価
を、次の３段階で表す。 ○：粘度変化が±２０％以内で、且つｐＨ値の変化がな
いもの若しくはごく僅かなもの。 △：粘度変化が±２０〜５０％で、且つｐＨ値の変化が
１未満なもの。 ×：粘度変化が±５０％以上、またはインキが分離、も
しくはｐＨ値の変化が１以上のもの。

【００１９】筆記性能：試験用中芯を２５℃の温度下で
筆記し、カスレ、字割れを観察した。その評価を、次の
３段階で表す。 ○：カスレ、字割れが殆どなく、良好な筆記線が得られ
たもの。 △：カスレ、字割れが筆記線の随所にみられたもの。 ×：カスレ、字割れの連続で筆記具としての利用ができ
ないもの。

【００２０】上記３種の試験結果を表３に示す。

【００２１】

【表３】

【００２２】

【発明の効果】上記詳細に説明した通り、その効果は、
金属粉あるいはパール顔料を金属光沢をもたせる成分と
して用い、水、水溶性有機溶剤、染料・顔料の着色剤及
び水溶性高分子樹脂の必須成分として直鎖構造のポリ−
Ｎ−ビニルアセトアミドポリマーと合成ラテックス及び
天然多糖類を含有させた金属光沢色水性ボールペン用イ
ンキ組成物において、この発明により、長期保管中の粘
度上昇がなく、金属粉・パール顔料が変色あるいは沈降
することなく長期安定性を保ち、水性インキをほとんど
吸収または浸透しない面への筆記にも線切れや点字をお
こさず正常な筆記を可能とする優れた金属光沢色水性ボ
ールペン用インキが提供される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属粉あるいはパール顔料を金属光沢を
   もたせる成分として用い、水、水溶性有機溶剤、着色剤
   及び水溶性高分子樹脂を主成分とする金属光沢色水性ボ
   ールペン用インキ組成物において、水溶性高分子樹脂の
   必須成分として直鎖構造のポリ−Ｎ−ビニルアセトアミ
   ドポリマーと合成ラテックス及び天然多糖類を含有させ
   たことを特徴とする金属光沢色水性ボールペン用インキ
   組成物。