JP2001207102A

JP2001207102A - ボールペン用油性インキ組成物

Info

Publication number: JP2001207102A
Application number: JP2000020373A
Authority: JP
Inventors: Akiko Itabashi; 明子板橋; Masahiro Iwata; 正弘岩田
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】筆跡濃度が濃いものとしながら、インキが吐
出不良を極力抑制し得、筆跡かすれ、線飛びインキのボ
タ落ち、筆跡の線割れ、連続筆記中に筆跡が薄くなると
いう筆跡の不良を極力抑制したボールペン用油性インキ
組成物を提供する。【解決手段】ポリビニルブチラールとジプロピレング
リコールモノノルマルブチルエーテル及び／又はトリプ
ロピレングリコールモノノルマルブチルエーテルを使用
したボールペン用油性インキ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筆記部材として超
硬などの金属製ボールを回転自在に抱持するステンレス
製などのボールホルダーとからなる金属製のボールペン
チップを使用した、少なくとも顔料、グリコールエーテ
ル、ポリビニルブチラール樹脂よりなるボールペン用油
性インキ組成物に関するものである。更に詳しく言えば
顔料を高濃度でも微細かつ安定で流動性のあるインキと
して分散でき、ペン先のボール受け座の摩耗やキズによ
るによるかすれ、線飛びやインキ吐出の低下を抑制し、
耐候性に優れたボールペン用顔料油性インキ組成物に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールペン用の油性インキ組成物
としては、油溶性染料と油溶性樹脂及び有機溶剤等を含
有してなるものが広く実用に供されている。このボール
ペン用油性インキ組成物は、粘度が高いため、中綿など
のインキ吸蔵体が必要なく、透明な中空パイプを用いた
構造を使用することでインキ残量の確認が容易であり、
また、沸点の高い溶剤を使用することによりペン先耐乾
燥性が良くキャップをせずに長期間放置していてもカス
レなく書き出せ、溶剤の紙への浸透が早いため筆記後す
ぐに筆跡をこするなどしても手や紙を汚し難いといった
種々の特徴を持っている。

【０００３】しかし、このようなインキ組成物では、着
色剤が染料であることにより、必然的に筆跡の耐候性、
耐薬品性が劣り長期保存を前提とする書類等の筆記には
筆跡の色の消失等の問題を起こすといった欠点があっ
た。このような問題を解決するために着色剤を顔料とし
たボールペン用のインキ組成物も種々知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】染料インキでは染料を
２０〜４０重量％配合し十分な筆跡濃度を持たせている
が、着色剤を顔料にしたことにより濃度を上げるために
顔料配合量を増やすとインキの流動性がなくなりペン先
から吐出しなくなるため顔料配合量は１０重量％以下程
度が多く、染料に比べて筆跡濃度が薄いものしかない。

【０００５】又、インキ中に微量でも分散不良の顔料の
粗大粒子があったり、経時的に顔料が凝集したりする
と、ペン先が詰まりインキが吐出しなくなったり、ボー
ルホルダーのボール受座が粗大粒子により傷つきボール
が均一に回転しなくなり筆記感が悪くなったり、筆跡か
すれ、線飛びが発生する、また受座が急激に摩耗し、ボ
ールがインキ通路を塞いで、ボールホルダー内〜被筆記
面の間でのインキの移動が円滑に行われなくなり、イン
キのボタ落ちや筆跡の線割れ等が生じたり、ボール先端
へのインキの吐出が筆記と共に減少して筆跡が薄くなる
という問題点があった。

【０００６】本発明の目的は、ボールペン用の油性イン
キ組成物の、筆跡堅牢性の高い顔料を微細かつ長期的に
安定に分散させインキ流動性の低下による吐出不良とい
う問題点を解決することであり、かつ粗大粒子によるボ
ール受け座のキズや摩耗による筆記不能や筆跡不良がな
く高い筆跡濃度を併せ持ったボールペン用油性インキ組
成物を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、少なく
とも顔料、グリコールエーテル、ポリビニルブチラール
樹脂よりなるボールペン用油性インキ組成物において、
前記グリコールエーテルがジプロピレングリコールモノ
ノルマルブチルエーテル及び／又はトリプロピレングリ
コールモノノルマルブチルエーテルであることを特徴と
するボールペン用油性インキ組成物を要旨とする。

【０００８】以下、更に詳述する。本発明において、イ
ンキの溶剤でありかつ流動性保持剤としてジプロピレン
グリコールモノノルマルブチルエーテル及び／又はトリ
プロピレングリコールモノノルマルブチルエーテルが使
用できる。グリコールエーテルは溶剤として使用した場
合、紙への浸透が良く平滑紙やコート紙など一般紙に比
べてインキの乾燥性が悪い表面を持つ紙に筆記しても筆
跡の乾燥性が良く手や衣服を汚さないという特徴を持っ
ているが、特に、ジプロピレングリコールモノノルマル
ブチルエーテル及びトリプロピレングリコールモノノル
マルブチルエーテルは、顔料を高濃度に配合しても流動
性の良いインキとなり長期にわたって顔料を安定に分散
させ流動性を保持することができるという特徴を持って
いる。尚、ジプロピレングリコールモノノルマルブチル
エーテル及び／又はトリプロピレングリコールモノノル
マルブチルエーテルの使用量はボールペン用油性インキ
組成物全量に対して２０〜９０重量％が好ましい。

【０００９】また、経時的な溶剤蒸発やペン先乾燥の防
止の為に従来公知のボールペン用有機溶剤を併用するこ
ともできる。例えばエチ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、エチレ
ングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコール
モノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、ジエチ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ブチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ
エチルエーテル、プロピレングリコールモノノルマルブ
チルエーテル、プロピレングリコールモノノルマルプロ
ピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエー
テル、ジプロピ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ノルマルプロピルエーテル、
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、等のグリコー
ルエーテル系溶剤、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、ヘキシレングリコール、グリセリン、ポリエチレ
ングリコール等のグリコール系溶剤、酢酸エチル、酢酸
−ｎ−プロピル、酢酸イソプロプル、酢酸−ｎ−ブチ
ル、酢酸イソブチル、酢酸−ｎ−アミル、酢酸−２−エ
チルヘキシル、イソ酪酸イソブチル、乳酸エチル、乳酸
−ｎ−ブチル等のエステル系溶剤、ベンジルアルコー
ル、α−メチルベンジルアルコール、ラウリルアルコー
ル、トリデシルアルコール、イソドデシルアルコール、
イソトリデシルアルコール等のアルコール系溶剤等が使
用可能であるが、特に、エチレングリコールモノフェニ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテ
ル、トリ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、ジプロピレ
ングリコールモノフェニルエーテル、トリプロピレング
リコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモ
ノベンジルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジ
ルエーテル等の芳香族グリコールエーテルを、上記ジプ
ロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル及び／
又はトリプロピレングリコールモノノルマルブチルエー
テルに併用することが好ましい。顔料濃度を高くした
り、分散性を上げるためにポリビニルブチラールを多く
添加するとボールペンの中空パイプ内壁にインキが付着
しインキ残量が確認できなくなる問題が発生するがこの
インキ付着は併用溶剤として芳香族系のグリコールエー
テルを使用することによって解決できるからである。こ
のインキ付着防止、ペン先乾燥防止の点を考慮すると、
上記の中でも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が特に
好ましく使用できる。この場合顔料の分散時はジプロピ
レングリコールモノノルマルブチルエーテル及び／又は
トリプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル
を主溶剤として顔料ベースを作成し、併用溶剤は分散時
には上記の溶剤量を越えずにインキを作成するか、又は
顔料分散はジプロピレングリコールモノノルマルブチル
エーテル及び／又はトリプロピレングリコールモノノル
マルブチルエーテルのみで行い、併用溶剤はこのインキ
ベースの希釈用として使用することが望ましい。顔料分
散時に併用溶剤の方が多く配合されているとインキの流
動性が経時的に失われることがある。

【００１０】顔料は公知の各種顔料が使用可能であり、
具体例としてはアゾ系顔料、縮合ポリアゾ顔料、フタロ
シアン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン
系顔料、イソインドリン系顔料、アントラキノン系顔
料、ジオキサジン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジ
ゴ系顔料、キノフタロン系顔料、ペリノン、ペリレン系
顔料等の有機顔料や、酸化鉄、カーボンブラツク、酸化
チタン、カドミウムレッド、クロムイエロー、カドミウ
ムイエロー、群青、紺青等の無機顔料及び蛍光顔料、樹
脂粒子を染料で着色した顔料で使用樹脂粒子がインキ溶
剤に溶解しないものが挙げられる。これらは単独で用い
てもよいし、２種以上組合せ調色して用いてもよい。こ
れらの着色剤の使用量は全インキ組成物に対し１〜５０
重量％が使用でき、十分な筆跡濃度を得るためには１０
〜３０重量％が好ましい。使用量が少ないと筆跡が薄く
なり、多くなるとインキ組成物の粘度が高くなり筆跡ム
ラが出ることがある。

【００１１】ポリビニルブチラール樹脂は顔料の分散
剤、安定化剤として使用する。ポリビニルブチラール樹
脂は顔料の分散性に優れ顔料を溶剤中に速やかに微細に
分散でき、また顔料に吸着された樹脂は経時的な顔料の
沈降を防止するとともにボール受座と顔料が直接接触す
ることを妨げ、滑らかな筆記感を与え受座のキズや摩耗
を防止できる。樹脂の使用量は顔料に対して１０〜２０
０重量％、好ましくは２０〜１００重量％である。使用
量が少ないと顔料が安定に分散しなかったり受座の摩耗
が起こったりする、多くなるとインキ粘度が高くなりす
ぎたりインキが中空パイプ内面に付着しインキ残量が確
認できなくなることがある。またポリビニルブチラール
樹脂は重合度の低いタイプのものが顔料の微分散には好
ましい。特にエタノール：トルエン＝１：１１０％溶
液での粘度が１２０ｍＰａ・ｓ以下程度のものがより好
ましい。尚、一般的な活性剤で顔料を分散すると筆跡に
滲み、ひげ等が出たり顔料が受座に傷を付けボールが均
一に回らず筆記感が悪くなる可能性がある。またインキ
増粘に使用する樹脂と反応を起こし、経時的な沈降の原
因となったりすることもある。

【００１２】粘度調節や定着性向上、曳糸性付与のため
に各種の樹脂や無機系の増粘剤、レベリング性付与剤を
併用することもできる。

【００１３】その他必要に応じて、防錆剤、消泡剤、潤
滑剤、カスレ防止剤、界面活性剤などの油性インキ組成
物に慣用されている助剤を含有させてもよい。特に、受
座の摩耗防止の為の潤滑剤は添加することが好ましい。

【００１４】溶剤量や、顔料濃度によってロールミル、
ボールミル、サンドミル、ビーズミル、ホモジナイザー
等の分散混合機を適宜選択する。インキ作成は顔料を他
の成分と共に分散させる、粘度調節用樹脂以外の成分で
分散し粘度調節用樹脂は分散後撹拌混合を行う、また顔
料と溶剤の一部とブチラール樹脂で濃厚顔料インキベー
スを作成しこれに各種添加剤や粘度調節剤、適切な顔料
濃度にするための希釈剤としての溶剤を添加し撹拌混合
するなど各種の方法によってボールペン用油性インキ組
成物を得ることができる。特に顔料の分散混合機として
は、樹脂と顔料を加温しながら分散できるロールミル、
加温をしながら循環分散できるビーズミルが好ましい。

【００１５】インキ中の樹脂や添加剤の不溶解分等を除
去するために分散したインキベースやインキを遠心機や
濾過機で処理することもできる。

【００１６】

【作用】本発明のボールペン用油性インキ組成は、分散
樹脂であるポリビニルブチラールがアセチル基、ブチラ
ール基、水酸基を適度な割合で含むため顔料を微細に分
散しその分散状態を長期的に安定化させられまた、ジプ
ロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル及び／
又はトリプロピレングリコールモノノルマルブチルエー
テルとブチラール樹脂を併用することによりブチルエー
テル部分とブチラール部分との親和性によりインキの流
動性を他溶剤に比べ飛躍的に向上させることができ、顔
料を高濃度に配合したインキでも顔料分散性、分散安定
性が良好で経時的にも良好な吐出と筆記濃度を持ち、顔
料によるボールホルダーの摩耗やキズによる筆記不能や
筆跡不良のない油性ボールペンインキ組成物としての作
用を有するものである。

【００１７】

【実施例】以下、実施例、比較例を示す。なお、以下の
部という標記は重量％を示す。（実施例１）カーボンブラック＃１０００（三菱化学（株）製）１５．０部デンカブチラール＃３０００−１（電気化学工業（株）製）１０．０部トリプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル６３．０部プロピレングリコールモノフェニルエーテル１０．０部エチルセルロースＮ−２００（粘度調節剤、ハーキュレス社製（米国））２．０部上記エチルセルロース以外の成分をビーズミルで１２時
間循環分散し、エチルセルロースを加えて５０℃で２時
間撹拌混合し黒色インキを得た。

【００１８】（実施例２）Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３２４．０部デンカブチラール＃２０００−Ｌ６．０部ジプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル３３．０部トリプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル３０．０部レジンＳＫ（粘度調節剤、ケトン樹脂、ヒュルス社（独国）製）７．０部上記のレジンＳＫ以外の各成分をビーズミルで２０時間
循環分散し、レジンＳＫを加え５０℃で４時間撹拌混合
し青色インキを得た。

【００１９】（実施例３）Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１４６２１．０部デンカブチラール＃３０００−Ｋ１７．０部ジプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル６２．０部上記各成分をビーズミルで２０時間循環分散し赤色イン
キを得た。

【００２０】（実施例４）Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ７１５．０部デンカブチラール＃５０００−Ａ５．０部ジプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル５０．０部エチレングリコールモノフェニルエーテル２９．０部ポリビニルピロリドンＫ−９０（粘度調節剤、ＢＡＳＦ社（独国）製）１．０部上記のエチレングリコールモノフェニルエーテルとポリ
ビニルピロリドン以外の各成分をビーズミルで１２時間
循環分散してインキベースを作成し、これにエチレング
リコールモノフェニルエーテルとポリビニルピロリドン
を加え５０℃で４時間撹拌混合し緑色インキを得た。

【００２１】（比較例１）カーボンブラック＃１０００１５．０部ＮＰ−５（界面活性剤：日光ケミカルズ（株）製）５．０部トリプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル６５．０部ジプロピレングリコール１０．０部エチルセルロースＮ−２００５．０部ポリビニルブチラールのかわりに界面活性剤であるポリ
オキシエチレンノニルフェニルエーテルを使用しプロピ
レングリコールモノフェニルエーテルのかわりにジプロ
ピレングリコールを使用し、実施例１じ準じてインキを
作成した。

【００２２】（比較例２）Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３２４．０部ソルスパース５０００（ゼネカ（株）製）６．０部ジプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル３３．０部トリプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル３０．０部レジンＳＫ７．０部ポリビニルブチラールのかわりに、顔料分散用樹脂であ
るソルスパースを使用した以外は実施例２に準じてイン
キを作成した。

【００２３】（比較例３）Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１４６２１．０部デンカブチラール＃３０００−Ｋ１７．０部プロピレングリコールメチルエーテルアセテート６２．０部ジプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテルの
かわりに、プロピレングリコールメチルエーテルアセテ
ートを使用した以外は実施例３に準じてインキを作成し
た。

【００２４】（比較例４）Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ７１５．０部デンカブチラール＃５０００−Ａ５．０部エチレングリコールモノフェニルエーテル７９．０部ポリビニルピロリドンＫ−９０１．０部上記ポリビニルピロリドン以外の各成分をビーズミルで
１２時間循環分散し、ポリビニルピロリドンを加え５０
℃で４時間撹拌混合しインキを作成した。

【００２５】

【発明の効果】試験サンプルの作成：上記実施例１〜４
及び比較例１〜４で得た各ボールペン用油性インキ組成
物を市販の油性ボールペン（ＢＫ１００、ぺんてる
（株）製、ペン先は筆記部材としての超硬製ボールをス
テンレス製のボールホルダーで抱持したボールペンチッ
プである）と同一の筆記具に０．３ｇ充填し、試験サン
プルとした。

【００２６】筆記試験：市販の螺旋式筆記試験機（ＭＯ
ＤＥＬＴＳ−４Ｃ−２０精機工業研究所製）を用
い、筆記速度７ｃｍ／ｓｅｃ、筆記角度７０度、荷重２
００ｇでＪＩＳＰ３２０１筆記用紙Ａに６００ｍ連続
筆記し、筆跡を観察した。

【００２７】加熱経時試験：サンプルを５０℃、恒温槽
に４週間放置後。上記と同様に筆記試験を行い筆跡を観
察した。

【００２８】遠心沈降率測定：インキ３５ｇを遠心機で
４０℃、最大遠心加速度１８０００Ｇで１時間処理し、
流動しない沈殿残渣量をインキ量で割り遠心沈降率とし
て顔料の分散性を評価した。

【００２９】パイプクリア性：筆記試験後サンプルのリ
フィルパイプ内のインキ付着状態を観察した。 ○：インキ付着なく、外観からインキ残量が確認できる △：一部にインキ付着があるがインキ残量は確認できる ×：パイプ全面にインキが付着しインキ残量が確認でき
ない

【００３０】

【表１】

【００３１】以上、詳細に説明したように本発明に係る
ボールペン用インキ組成物は、顔料を微細かつ安定に分
散し高い筆跡濃度とインキ流動性長期的に保持できる筆
記不能や筆跡カスレのないすぐれた効果を有している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J039 AD07 BA04 BA13 BA23 BA31 BA35 BA36 BA37 BC13 BC17 BC39 BC60 BE01 BE12 BE22 CA07 DA02 DA08 EA15 EA16 EA17 EA19 EA28 EA41 EA44 GA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも顔料、グリコールエーテル、
ポリビニルブチラール樹脂よりなるボールペン用油性イ
ンキ組成物において、前記グリコールエーテルがジプロ
ピレングリコールモノノルマルブチルエーテル及び／又
はトリプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテ
ルであることを特徴とするボールペン用油性インキ組成
物。
【請求項２】前記グリコールエーテルが、ジプロピレ
ングリコールモノノルマルブチルエーテル及び／又はト
リプロピレングリコールモノノルマルブチルエーテル
と、芳香族グリコールエーテルとの混合物であることを
特徴とする請求項１記載のボールペン用油性インキ組成
物。