JP2004059877A - ボールペン用水性インキ - Google Patents
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Abstract
【課題】着色剤を顔料として耐水性や耐光性に優れた筆跡が得られ、経時的な顔料の凝集がない優れた経時安定性を有し、かつ、筆跡の乾燥性が優れたボールペン用水性インキを提供する。
【解決手段】水と着色剤と樹脂とから少なくともなるボールペン用水性インキにおいて、前記着色剤が顔料であり、前記樹脂がキサンタンガムと分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩であるボールペン用水性インキ。
【選択図】 なし
【解決手段】水と着色剤と樹脂とから少なくともなるボールペン用水性インキにおいて、前記着色剤が顔料であり、前記樹脂がキサンタンガムと分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩であるボールペン用水性インキ。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色剤に顔料を用いたボールペン用の水性インキに関し、経時的な顔料の凝集を防止し、且つ筆跡の乾燥性に優れたボールペン用水性インキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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と異なり、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、多く使用されている。このようなボールペンに使用される水性インキの粘度は１〜数ｍＰａ・ｓ（２５℃）のものと、５０〜３０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）のものとが知られている。１〜数ｍＰａ・ｓ（２５℃）のものは主にインキ吸蔵体として中綿を用いた構造のボールペンに使用され、５０〜３０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）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。このとき、被筆記面に適正な量のインキが転写され、更に、筆跡に、にじみ、かすれが発生しないためには、インキが適正な粘度、表面張力であることや、高濃度で耐水性や耐光性に優れた筆跡であることなどが要求される。
【０００４】
特に、インキをインキ貯蔵体として透明または半透明の容器に収容し、着色剤に顔料を使用したボールペンは、インキ残量が視認でき、筆跡の耐水性、耐光性が優れていることから市場に広く受け入れられている。インキの粘度を上げるための増粘剤としてはキサンタンガム、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、架橋型ポリアクリル酸、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、アクリル酸とアルキルメタクリレートの共重合体、アラビアガム、トラガカントガム、グァーガム、ローカストビーンガム、カラギーナン、ゼラチン、カゼイン、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、グァーガムなどが知られている。
特に特公昭６４−８６７３のようにキサンタンガムで増粘したインキは、ボールペンインキに適した粘性を与えることが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キサンタンガムで増粘した顔料インキは、顔料が凝集しやすいため、特開平１１−１４８０４０のように粘土やポリアクリル酸の併用が考えられている。同特許で具体的に示してあるポリアクリル酸は何れも架橋型ポリアクリル酸であるが、この架橋型ポリアクリル酸を添加したインキは筆跡が乾きにくいという問題があった。
本発明の目的は、耐水性や耐光性に優れた筆跡が得られるよう、着色剤を顔料にしたときに、長期間経時しても顔料の凝集を生じない優れた経時安定性を有し、筆跡の乾燥性も優れたボールペン用水性インキを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、水と着色剤と樹脂とから少なくともなるボールペン用水性インキにおいて、前記着色剤が顔料であり、前記樹脂がキサンタンガムと分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩であるボールペン用水性インキを要旨とするものである。
【０００７】
着色剤の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、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、同Ｓ１７０、同Ｓ６１０、同５、同４、同４Ａ、同５５０、同３５、同２５０、同１００、Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ、同Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、同１４０Ｖ、同９５、同９０、同８５、同８０、同７５、同５５、同４５、同Ｐ、同ＸＥ２、同Ｌ６、同Ｌ、同３００、同３０、同３、同３５、同２５、同２００、同Ａ、同Ｇ（以上、デグサ・ジャパン（株）製）、＃２４００Ｂ、＃２３５０、＃２３００、＃２２００Ｂ、＃１０００、＃９５０、＃９００、＃８５０、＃ＭＣＦ８８，ＭＡ６００、ＭＡ１００、ＭＡ７、ＭＡ１１、＃５０、＃５２、＃４５、＃４４、＃４０、＃３３、＃３２、＃３０、ＣＦ９、＃２０Ｂ、＃４０００Ｂ（以上、三菱化成工業（株）製）、ＭＯＮＡＲＣＨ １３００、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、ＥＬＦＴＥＸ ８、同１２、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ ２０００（以上、米国、キャボットＣｏ．ＬＴＤ製）、Ｒａｖｅｎ７０００、同５７５０、同５２５０、同５０００、同３５００、同２０００、同１５００、同１２５５、同１２５０、同１２００、同１１７０、同１０６０、同１０４０、同１０３５、同１０２０、同１０００、同８９０Ｈ、同８９０、同８５０、同７９０、同７８０、同７６０、同５００、同４５０、同４３０、同４２０、同４１０、同２２、同１６、同１４、同８２５Ｏｉｌ Ｂｅａｄｓ 、同Ｈ２０、同Ｃ、Ｃｏｎｄｕｃｔｅｘ ９７５、同９００、同ＳＣ（以上、コロンビヤン・カーボン日本（株）製）などのカーボンブラック、ＫＡ−１０、同１０Ｐ、同１５、同２０、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、ハンザエロー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、その他公知の有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、インキ全量に対して０．１〜２０重量％が好ましい。
【０００８】
ここで着色剤として顔料を用いているので、分散剤を併用することが好ましいが例示すれば、リグニンスルホン酸、セラック、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、アルキル硫酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸、Ｎ−アシルアミノ酸、Ｎ−アシルメチルタウリン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸、アルキルスルホカルボン酸、α−オレフィンスルホン酸、アルキルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステルなどが挙げられる。これらの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、インキ全量に対して０．０５〜１５重量％が好ましい。
【０００９】
更に、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、インキ製造上有利なことである。具体的には、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｌａｃｋ ８０３１、同８１１９、同８１６７、同８２７６、同８３８１、同８４０６、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｒｅｄ ５０９６、同５１１１、同５１９３、同５２２０、Ｆｕｊｉ ＳＰＢｏｒｄｅａｕｘ ５５００、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｌｕｅ ６０６２、同６１３３、同６１３４、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｇｒｅｅｎ ７０５１、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｙｅｌｌｏｗ ４０６０、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｖｉｏｌｅｔ ９０１１、ＦｕｊｉＳＰ Ｐｉｎｋ ９５２４、同９５２７、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｏｒａｎｇｅ ５３４、ＦＵｊｉ ＳＰ Ｂｒｏｗｎ ３０７４（以上、富士色素（株）製）、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｌａｃｋ ＣＮ、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｌｕｅ ＦＢＢ、同ＦＢ、同ＫＲ、Ｅｍａｃｏｌ Ｇｒｅｅｎ ＬＸＢ、Ｅｍａｃｏｌ Ｖｉｏｌｅｔ ＢＬ、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｒｏｗｎ ３１０１、Ｅｍａｃｏｌ Ｃａｒｍｍｉｎｅ ＦＢ、Ｅｍａｃｏｌ Ｒｅｄ ＢＳ、Ｅｍａｃｏｌ Ｏｒａｎｇｅ Ｒ、Ｅｍａｃｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＤ、同ＩＲＮ、同３６０１、同ＦＧＮ、同ＧＮ、同ＧＧ、同Ｆ５Ｇ、同Ｆ７Ｇ、同１０ＧＮ、同１０Ｇ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｌａｃｋ Ｋ、同Ｃ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｇｒｅｙ Ｂ、ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒ Ｂｒｏｗｎ ＳＢ、同ＦＲＬ、同ＲＲ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｇｒｅｅｎ Ｌ５Ｇ、同ＧＸＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｎａｖｙ Ｂｌｕｅ ＨＲＬ、同ＧＬＬ、同ＨＢ、同ＦＢＬ−Ｈ、同ＦＢＬ−１６０、同ＦＢＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｏｌｅｔ ＢＬ Ｈ／Ｃ、同ＢＬ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｏｒｄｅａｕｘ ＦＲ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｐｉｎｋ ＦＢＬ、同Ｆ５Ｂ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｒｕｂｉｎｅ ＦＲ、Ｓａｎｄｙｅ ｓｕｐｅｒ Ｃａｒｍｍｉｎｅ ＦＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｒｅｄ ＦＦＧ、同ＲＲ、同ＢＳ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｏｒａｎｇｅ ＦＬ、同Ｒ、同ＢＯ、Ｓａｎｄｙｅ Ｇｏｌｄ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＲ、同Ｒ、同３Ｒ、Ｓａｎｄｙｅ Ｙｗｌｌｏｗ ＧＧ、同Ｆ３Ｒ、同ＩＲＣ、同ＦＧＮ、同ＧＮ、同ＧＲＳ、同ＧＳＲ−１３０、同ＧＳＮ−１３０、同ＧＳＮ、同１０ＧＮ（以上、山陽色素（株）製）、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌａｃｋ Ｆｘ ８０１２、同８３１３、同８１６９、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｒｅｄ Ｆｘ ８２０９、同８１７２、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｒｅｄ Ｓ Ｆｘ ８３１５、同８３１６、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｆｘ ８１７０、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ ＦＸ ８１７０、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｓ Ｆｘ ８３１２、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ 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２１０７、同２１０８、同２１１７、同２１２７、同２１３７、同２１６７、同２１０１Ｐ、同２１０２Ｐ、同２１０３Ｐ、同２１０４Ｐ、同２１０５Ｐ、同２１０６Ｐ、同２１０７Ｐ、同２１０８Ｐ、同２１１７Ｐ、同２１２７Ｐ、同２１３７Ｐ、同２１６７Ｐ、ＮＫＷ−３００２、同３００３、同３００４、同３００５、同３００７、同３０７７、同３００８、同３４０２、同３４０４、同３４０５、同３４０７、同３４０８、同３４７７、同３６０２、同３６０３、同３６０４、同３６０５、同３６０７、同３６７７、同３６０８、同３７０２、同３７０３、同３７０４、同３７０５、同３７７７、同３７０８、同６０１３、同６０３８、同６５５９（以上、日本蛍光（株）製）、コスモカラーＳ １０００Ｆ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）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。
【００１０】
溶剤は、必須要件である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、ペン先でのインキの乾燥を抑制したり、低温時でのインキ凍結防止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、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、２−ピロリドンなどが使用でき、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。また、その使用量はインキ全量に対して５〜５０重量％が好ましい。
【００１１】
分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩は、キサンタンガムで増粘したインキ中の顔料の凝集沈降を防止するために添加する。分子量が１０００より小さい低い場合は効果がなく、１０００００より大きな場合には筆跡が乾燥しにくくなる。添加量は０．０５〜５重量％が望ましい。０．０５重量％より少ない場合は効果が無く、５重量％より多い場合にも筆跡が乾燥しにくくなる。
分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩は、三次元編み目構造を取らないアクリル酸のみの重合体及びその塩であり、市販されている具体例としては、ジュリマーＡＣ−１０Ｐ、同ＡＣ−１０ＮＰ、同ＡＣ−１０ＳＬ、同ＡＣ−１０Ｓ、同ＡＣ−１０３、同ＡＣ−１０７、同ＡＣ−１０ＬＰ、同ＡＣ−５０Ｐ、同ＡＣ−６０Ｐ（以上、日本純薬（株）製）等がある。尚、非架橋型ポリアクリル酸は増粘性が低く、１％重量％添加したときのインキ粘度の上昇幅は３００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００１２】
また、黴の発生によるインキの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。
【００１３】
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を添加することが出来る。
【００１４】
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、ターボミキサーなどの撹拌機、ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、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。更に必要に応じてｐＨ調整、濾過、遠心分離、減圧、加圧、加熱、冷却、不活性ガス置換等を単独、あるいは複合して行っても良い。
【００１５】
【作用】
キサンタンガムと分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩を併用した水性顔料インキは経時的な顔料の凝集沈降がなく、かつ筆跡の乾燥性が良い理由については、次の様に考えられる。
ポリアクリル酸は顔料に吸着するが、ポリアクリル酸はキサンタンガムにも吸着しやすいために、顔料に吸着したポリアクリル酸はキサンタンガムとも結合して、結果的に顔料をキサンタンガムに固着させる働きをして、経時的な顔料の凝集を防止する。
また、架橋型ポリアクリル酸は溶液中で３次元編み目構造を作るため、インキ中の溶媒の一部は架橋型ポリアクリル酸の分子鎖中に取り込まれてしまう。架橋型ポリアクリル酸に閉じこめられた溶剤は筆跡にでも容易に紙に浸透しないので、筆跡乾燥性が低下する。一方、分子量が１０００〜１０００００の非架橋ポリアクリル酸は、溶液中でも３次元編み目構造を作らないので、分子鎖中に溶剤を取り込むことがないので、筆跡の乾燥性が低下することがない。
また、分子量が１０００００より大きな非架橋型ポリアクリル酸の場合は、分子鎖同士の絡み合いで擬似的な架橋構造をとる場合があり、上述した架橋型ポリアクリル酸の場合と同様に筆跡が乾燥しにくくなる。
【００１６】
【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、５０ｍＰａ・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１０ｒｐｍにて測定、５０ｍＰａ・ｓ以上６００ｍＰａ・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、６００ｍＰａ・ｓ以上２０００ｍＰａ・ｓ未満は（株）トキメック製ＥＬＤ型粘度計ＳＴローター２０ｒｐｍ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。
【００１７】
実施例１
ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＢＬＡＣＫ ＲＣ（黒色水性顔料ベース、大日本インキ化
学（株）製） ２０．０部
キサンタンガム ０．４部
ジュリマーＡＣ−１０Ｐ（非架橋型ポリアクリル酸、分子量５０００、日本純
薬（株）製） ０．５部
グリセリン ２０．０部
水 ５９．０部
水酸化ナトリウム ０．１部
上記各成分中キサンタンガムとグリセリンと水を混合し、撹拌機にて１時間混合撹拌を行い、その後ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＢＬＡＣＫ ＲＣとジュリマーＡＣ−１０Ｐを加えて１時間混合攪拌を行い、更に水酸化ナトリウムを添加して更に１時間撹拌を行い、粘度１９００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００１８】
実施例２
ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＢＬＡＣＫ ＲＣ（黒色水性顔料ベース、大日本インキ化
学（株）製） ２０．０部
キサンタンガム ０．４部
ジュリマーＡＣ−１０Ｐ（非架橋型ポリアクリル酸、分子量５０００、日本純
薬（株）製） ４．５部
グリセリン ２０．０部
水 ５４．２部
水酸化ナトリウム ０．９部
上記各成分中キサンタンガムとグリセリンと水を混合し、撹拌機にて１時間混合撹拌を行い、その後ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＢＬＡＣＫ ＲＣとジュリマーＡＣ−１０Ｐを加えて１時間混合攪拌を行い、更に水酸化ナトリウムを添加して更に１時間撹拌を行い、粘度２２００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００１９】
実施例３
ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＳＣＡＲＬＥＴ Ｆ３Ｇ（赤色水性顔料ベース、界面活性
剤含有、大日本インキ化学（株）製） ２０．０部
キサンタンガム ０．２部
ジュリマーＡＣ−１０ＬＰ（非架橋型ポリアクリル酸、分子量２００００〜３
００００、日本純薬（株）製） ０．２部
グリセリン ２０．０部
水 ５９．５５部
水酸化ナトリウム ０．０５部
上記各成分中キサンタンガムとグリセリンと水を混合し、撹拌機にて１時間混合撹拌を行い、その後ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＳＣＡＲＬＥＴ Ｆ３ＧとジュリマーＡＣ−１０ＬＰ１時間混合攪拌を行い、更に水酸化ナトリウムを加えて１時間攪拌して粘度５００ｍＰａ・ｓの赤色顔料水性インキを得た。
【００２０】
実施例４
ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＳＣＡＲＬＥＴ Ｆ３Ｇ（赤色水性顔料ベース、界面活性
剤含有、大日本インキ化学（株）製） ２０．０部
キサンタンガム ０．２部
ジュリマーＡＣ−１０ＬＰ（非架橋型ポリアクリル酸、分子量２００００〜３
００００、日本純薬（株）製） ４．５部
グリセリン ２０．０部
水 ５４．４部
水酸化ナトリウム ０．９部
上記各成分中キサンタンガムとグリセリンと水を混合し、撹拌機にて１時間混合撹拌を行い、その後ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＳＣＡＲＬＥＴ Ｆ３ＧとジュリマーＡＣ−１０ＬＰ１時間混合攪拌を行い、更に水酸化ナトリウムを加えて１時間攪拌して粘度６９０ｍＰａ・ｓの赤色顔料水性インキを得た。
【００２１】
比較例１
実施例１のジュリマーＡＣ−１０Ｐと水酸化ナトリウムを除き、その量だけ水を加えた以外は、実施例１と同様になして粘度１９００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２２】
比較例２
実施例１のジュリマーＡＣ−１０Ｐの代わりにジュンロンＰＷ−１１１（架橋型ポリアクリル酸、分子量約２０万、日本純薬（株）製）を加えた以外は実施例１と同様になして、粘度６０００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２３】
比較例３
実施例１のジュリマーＡＣ−１０Ｐの代わりにジュンロンＰＷ−１１１（架橋型ポリアクリル酸、分子量約２０万、日本純薬（株）製）を０．０５部加え、水を５９．４５部にした以外は実施例１と同様になして、粘度１９００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２４】
比較例４
実施例１のジュリマーＡＣ−１０Ｐの代わりにレオジック８３０Ｌ（アクリル酸エステル共重合体、日本純薬（株）製）を加えた以外は実施例１と同様になして、粘度２１００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２５】
比較例５
実施例１のジュリマーＡＣ−１０Ｐの代わりにカルボキシメチルセルロース（非架橋型水溶性高分子、ＣＭＣダイセル１２０５、分子量約８万）を加えた以外は実施例１と同様になして、粘度１９００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２６】
比較例６
実施例１のキサンタンガムとジュリマーＡＣ−１０Ｐの代わりにＨＰ８０６０（グァーガム、水溶性増粘剤、三晶（株）販売）を加え、水を５９．５部にした以外は実施例１と同様になして、粘度１７００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２７】
比較例７
実施例１のキサンタンガムの代わりにＨＰ８０６０を加えた以外は実施例１と同様にして、粘度１７００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２８】
以上、実施例１〜４及び比較例１〜７で得られた水性顔料インキを、次の２試験で比較した。
【００２９】
試験１＜顔料凝集試験＞
実施例１〜４及び比較例１〜７で得られた水性顔料インキを孔経０．２μｍ、０．３μｍ、０．４５μｍ、０．６５μｍ、０．８μｍ、１．０μｍ、３．０μｍのアドバンテック製メンブランフィルターに０．１ｍｌ適下した。
また、実施例１〜４及び比較例１〜７で得られた水性顔料インキをガラス製試験管に入れて密封し、２５℃に３ヶ月間靜置した後、孔経０．２μｍ、０．３μｍ、０．４５μｍ、０．６５μｍ、０．８μｍ、１．０μｍ、３．０μｍのアドバンテック製メンブランフィルターに０．１ｍｌ適下した。メンブランフィルターに適下したインキの浸透状態を観察し、インキが完全に浸透してフィルタ表面に何も残らないもの最小の孔経を求めた。経時試験前後で最小孔径に差がないものが顔料の凝集がないインキである。結果を表１に示す。
【００３０】
試験２＜筆跡乾燥性試験＞
実施例１〜４及び比較例１〜７で得られた水性顔料インキを、ぺんてる（株）製Ｋ１０５用ステンレスボールペンチップ（ボール素材：超硬合金、ボール径０．５ｍｍ）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収容管に充填したペンを作った。このペンを筆記角度７０°、筆記加重１００ｇ、筆記速度７ｃｍ／秒で筆記し、筆記後の時間を変えながら筆跡の上に５００ｇの加重をかけた濾紙（アドバンテック製ｎｏ．２）を載せたとき、濾紙にインキが付かなくなるまでの時間を求めた。時間が短いものが筆跡乾燥性に優れたインキである。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係るボールペン用顔料水性インキは、耐水性や耐光性に優れた筆跡が得られるように、着色剤を顔料としたインキで、長期間経時しても顔料の凝集を生じない優れた経時安定性を有し、筆跡の乾燥性も優れたものである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色剤に顔料を用いたボールペン用の水性インキに関し、経時的な顔料の凝集を防止し、且つ筆跡の乾燥性に優れたボールペン用水性インキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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と異なり、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、多く使用されている。このようなボールペンに使用される水性インキの粘度は１〜数ｍＰａ・ｓ（２５℃）のものと、５０〜３０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）のものとが知られている。１〜数ｍＰａ・ｓ（２５℃）のものは主にインキ吸蔵体として中綿を用いた構造のボールペンに使用され、５０〜３０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）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。このとき、被筆記面に適正な量のインキが転写され、更に、筆跡に、にじみ、かすれが発生しないためには、インキが適正な粘度、表面張力であることや、高濃度で耐水性や耐光性に優れた筆跡であることなどが要求される。
【０００４】
特に、インキをインキ貯蔵体として透明または半透明の容器に収容し、着色剤に顔料を使用したボールペンは、インキ残量が視認でき、筆跡の耐水性、耐光性が優れていることから市場に広く受け入れられている。インキの粘度を上げるための増粘剤としてはキサンタンガム、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、架橋型ポリアクリル酸、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、アクリル酸とアルキルメタクリレートの共重合体、アラビアガム、トラガカントガム、グァーガム、ローカストビーンガム、カラギーナン、ゼラチン、カゼイン、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、グァーガムなどが知られている。
特に特公昭６４−８６７３のようにキサンタンガムで増粘したインキは、ボールペンインキに適した粘性を与えることが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キサンタンガムで増粘した顔料インキは、顔料が凝集しやすいため、特開平１１−１４８０４０のように粘土やポリアクリル酸の併用が考えられている。同特許で具体的に示してあるポリアクリル酸は何れも架橋型ポリアクリル酸であるが、この架橋型ポリアクリル酸を添加したインキは筆跡が乾きにくいという問題があった。
本発明の目的は、耐水性や耐光性に優れた筆跡が得られるよう、着色剤を顔料にしたときに、長期間経時しても顔料の凝集を生じない優れた経時安定性を有し、筆跡の乾燥性も優れたボールペン用水性インキを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、水と着色剤と樹脂とから少なくともなるボールペン用水性インキにおいて、前記着色剤が顔料であり、前記樹脂がキサンタンガムと分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩であるボールペン用水性インキを要旨とするものである。
【０００７】
着色剤の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、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、同Ｓ１７０、同Ｓ６１０、同５、同４、同４Ａ、同５５０、同３５、同２５０、同１００、Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ、同Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、同１４０Ｖ、同９５、同９０、同８５、同８０、同７５、同５５、同４５、同Ｐ、同ＸＥ２、同Ｌ６、同Ｌ、同３００、同３０、同３、同３５、同２５、同２００、同Ａ、同Ｇ（以上、デグサ・ジャパン（株）製）、＃２４００Ｂ、＃２３５０、＃２３００、＃２２００Ｂ、＃１０００、＃９５０、＃９００、＃８５０、＃ＭＣＦ８８，ＭＡ６００、ＭＡ１００、ＭＡ７、ＭＡ１１、＃５０、＃５２、＃４５、＃４４、＃４０、＃３３、＃３２、＃３０、ＣＦ９、＃２０Ｂ、＃４０００Ｂ（以上、三菱化成工業（株）製）、ＭＯＮＡＲＣＨ １３００、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、ＥＬＦＴＥＸ ８、同１２、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ ２０００（以上、米国、キャボットＣｏ．ＬＴＤ製）、Ｒａｖｅｎ７０００、同５７５０、同５２５０、同５０００、同３５００、同２０００、同１５００、同１２５５、同１２５０、同１２００、同１１７０、同１０６０、同１０４０、同１０３５、同１０２０、同１０００、同８９０Ｈ、同８９０、同８５０、同７９０、同７８０、同７６０、同５００、同４５０、同４３０、同４２０、同４１０、同２２、同１６、同１４、同８２５Ｏｉｌ Ｂｅａｄｓ 、同Ｈ２０、同Ｃ、Ｃｏｎｄｕｃｔｅｘ ９７５、同９００、同ＳＣ（以上、コロンビヤン・カーボン日本（株）製）などのカーボンブラック、ＫＡ−１０、同１０Ｐ、同１５、同２０、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、ハンザエロー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、その他公知の有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、インキ全量に対して０．１〜２０重量％が好ましい。
【０００８】
ここで着色剤として顔料を用いているので、分散剤を併用することが好ましいが例示すれば、リグニンスルホン酸、セラック、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、アルキル硫酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸、Ｎ−アシルアミノ酸、Ｎ−アシルメチルタウリン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸、アルキルスルホカルボン酸、α−オレフィンスルホン酸、アルキルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステルなどが挙げられる。これらの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、インキ全量に対して０．０５〜１５重量％が好ましい。
【０００９】
更に、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、インキ製造上有利なことである。具体的には、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｌａｃｋ ８０３１、同８１１９、同８１６７、同８２７６、同８３８１、同８４０６、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｒｅｄ ５０９６、同５１１１、同５１９３、同５２２０、Ｆｕｊｉ ＳＰＢｏｒｄｅａｕｘ ５５００、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｌｕｅ ６０６２、同６１３３、同６１３４、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｇｒｅｅｎ ７０５１、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｙｅｌｌｏｗ ４０６０、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｖｉｏｌｅｔ ９０１１、ＦｕｊｉＳＰ Ｐｉｎｋ ９５２４、同９５２７、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｏｒａｎｇｅ ５３４、ＦＵｊｉ ＳＰ Ｂｒｏｗｎ ３０７４（以上、富士色素（株）製）、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｌａｃｋ ＣＮ、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｌｕｅ ＦＢＢ、同ＦＢ、同ＫＲ、Ｅｍａｃｏｌ Ｇｒｅｅｎ ＬＸＢ、Ｅｍａｃｏｌ Ｖｉｏｌｅｔ ＢＬ、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｒｏｗｎ ３１０１、Ｅｍａｃｏｌ Ｃａｒｍｍｉｎｅ ＦＢ、Ｅｍａｃｏｌ Ｒｅｄ ＢＳ、Ｅｍａｃｏｌ Ｏｒａｎｇｅ Ｒ、Ｅｍａｃｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＤ、同ＩＲＮ、同３６０１、同ＦＧＮ、同ＧＮ、同ＧＧ、同Ｆ５Ｇ、同Ｆ７Ｇ、同１０ＧＮ、同１０Ｇ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｌａｃｋ Ｋ、同Ｃ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｇｒｅｙ Ｂ、ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒ Ｂｒｏｗｎ ＳＢ、同ＦＲＬ、同ＲＲ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｇｒｅｅｎ Ｌ５Ｇ、同ＧＸＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｎａｖｙ Ｂｌｕｅ ＨＲＬ、同ＧＬＬ、同ＨＢ、同ＦＢＬ−Ｈ、同ＦＢＬ−１６０、同ＦＢＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｏｌｅｔ ＢＬ Ｈ／Ｃ、同ＢＬ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｏｒｄｅａｕｘ ＦＲ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｐｉｎｋ ＦＢＬ、同Ｆ５Ｂ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｒｕｂｉｎｅ ＦＲ、Ｓａｎｄｙｅ ｓｕｐｅｒ Ｃａｒｍｍｉｎｅ ＦＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｒｅｄ ＦＦＧ、同ＲＲ、同ＢＳ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｏｒａｎｇｅ ＦＬ、同Ｒ、同ＢＯ、Ｓａｎｄｙｅ Ｇｏｌｄ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＲ、同Ｒ、同３Ｒ、Ｓａｎｄｙｅ Ｙｗｌｌｏｗ ＧＧ、同Ｆ３Ｒ、同ＩＲＣ、同ＦＧＮ、同ＧＮ、同ＧＲＳ、同ＧＳＲ−１３０、同ＧＳＮ−１３０、同ＧＳＮ、同１０ＧＮ（以上、山陽色素（株）製）、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌａｃｋ Ｆｘ ８０１２、同８３１３、同８１６９、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｒｅｄ Ｆｘ ８２０９、同８１７２、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｒｅｄ Ｓ Ｆｘ ８３１５、同８３１６、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｆｘ ８１７０、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ ＦＸ ８１７０、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｓ Ｆｘ ８３１２、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ 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２１０７、同２１０８、同２１１７、同２１２７、同２１３７、同２１６７、同２１０１Ｐ、同２１０２Ｐ、同２１０３Ｐ、同２１０４Ｐ、同２１０５Ｐ、同２１０６Ｐ、同２１０７Ｐ、同２１０８Ｐ、同２１１７Ｐ、同２１２７Ｐ、同２１３７Ｐ、同２１６７Ｐ、ＮＫＷ−３００２、同３００３、同３００４、同３００５、同３００７、同３０７７、同３００８、同３４０２、同３４０４、同３４０５、同３４０７、同３４０８、同３４７７、同３６０２、同３６０３、同３６０４、同３６０５、同３６０７、同３６７７、同３６０８、同３７０２、同３７０３、同３７０４、同３７０５、同３７７７、同３７０８、同６０１３、同６０３８、同６５５９（以上、日本蛍光（株）製）、コスモカラーＳ １０００Ｆ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）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。
【００１０】
溶剤は、必須要件である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、ペン先でのインキの乾燥を抑制したり、低温時でのインキ凍結防止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、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、２−ピロリドンなどが使用でき、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。また、その使用量はインキ全量に対して５〜５０重量％が好ましい。
【００１１】
分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩は、キサンタンガムで増粘したインキ中の顔料の凝集沈降を防止するために添加する。分子量が１０００より小さい低い場合は効果がなく、１０００００より大きな場合には筆跡が乾燥しにくくなる。添加量は０．０５〜５重量％が望ましい。０．０５重量％より少ない場合は効果が無く、５重量％より多い場合にも筆跡が乾燥しにくくなる。
分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩は、三次元編み目構造を取らないアクリル酸のみの重合体及びその塩であり、市販されている具体例としては、ジュリマーＡＣ−１０Ｐ、同ＡＣ−１０ＮＰ、同ＡＣ−１０ＳＬ、同ＡＣ−１０Ｓ、同ＡＣ−１０３、同ＡＣ−１０７、同ＡＣ−１０ＬＰ、同ＡＣ−５０Ｐ、同ＡＣ−６０Ｐ（以上、日本純薬（株）製）等がある。尚、非架橋型ポリアクリル酸は増粘性が低く、１％重量％添加したときのインキ粘度の上昇幅は３００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００１２】
また、黴の発生によるインキの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。
【００１３】
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を添加することが出来る。
【００１４】
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、ターボミキサーなどの撹拌機、ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、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。更に必要に応じてｐＨ調整、濾過、遠心分離、減圧、加圧、加熱、冷却、不活性ガス置換等を単独、あるいは複合して行っても良い。
【００１５】
【作用】
キサンタンガムと分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩を併用した水性顔料インキは経時的な顔料の凝集沈降がなく、かつ筆跡の乾燥性が良い理由については、次の様に考えられる。
ポリアクリル酸は顔料に吸着するが、ポリアクリル酸はキサンタンガムにも吸着しやすいために、顔料に吸着したポリアクリル酸はキサンタンガムとも結合して、結果的に顔料をキサンタンガムに固着させる働きをして、経時的な顔料の凝集を防止する。
また、架橋型ポリアクリル酸は溶液中で３次元編み目構造を作るため、インキ中の溶媒の一部は架橋型ポリアクリル酸の分子鎖中に取り込まれてしまう。架橋型ポリアクリル酸に閉じこめられた溶剤は筆跡にでも容易に紙に浸透しないので、筆跡乾燥性が低下する。一方、分子量が１０００〜１０００００の非架橋ポリアクリル酸は、溶液中でも３次元編み目構造を作らないので、分子鎖中に溶剤を取り込むことがないので、筆跡の乾燥性が低下することがない。
また、分子量が１０００００より大きな非架橋型ポリアクリル酸の場合は、分子鎖同士の絡み合いで擬似的な架橋構造をとる場合があり、上述した架橋型ポリアクリル酸の場合と同様に筆跡が乾燥しにくくなる。
【００１６】
【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、５０ｍＰａ・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１０ｒｐｍにて測定、５０ｍＰａ・ｓ以上６００ｍＰａ・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、６００ｍＰａ・ｓ以上２０００ｍＰａ・ｓ未満は（株）トキメック製ＥＬＤ型粘度計ＳＴローター２０ｒｐｍ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。
【００１７】
実施例１
ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＢＬＡＣＫ ＲＣ（黒色水性顔料ベース、大日本インキ化
学（株）製） ２０．０部
キサンタンガム ０．４部
ジュリマーＡＣ−１０Ｐ（非架橋型ポリアクリル酸、分子量５０００、日本純
薬（株）製） ０．５部
グリセリン ２０．０部
水 ５９．０部
水酸化ナトリウム ０．１部
上記各成分中キサンタンガムとグリセリンと水を混合し、撹拌機にて１時間混合撹拌を行い、その後ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＢＬＡＣＫ ＲＣとジュリマーＡＣ−１０Ｐを加えて１時間混合攪拌を行い、更に水酸化ナトリウムを添加して更に１時間撹拌を行い、粘度１９００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００１８】
実施例２
ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＢＬＡＣＫ ＲＣ（黒色水性顔料ベース、大日本インキ化
学（株）製） ２０．０部
キサンタンガム ０．４部
ジュリマーＡＣ−１０Ｐ（非架橋型ポリアクリル酸、分子量５０００、日本純
薬（株）製） ４．５部
グリセリン ２０．０部
水 ５４．２部
水酸化ナトリウム ０．９部
上記各成分中キサンタンガムとグリセリンと水を混合し、撹拌機にて１時間混合撹拌を行い、その後ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＢＬＡＣＫ ＲＣとジュリマーＡＣ−１０Ｐを加えて１時間混合攪拌を行い、更に水酸化ナトリウムを添加して更に１時間撹拌を行い、粘度２２００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００１９】
実施例３
ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＳＣＡＲＬＥＴ Ｆ３Ｇ（赤色水性顔料ベース、界面活性
剤含有、大日本インキ化学（株）製） ２０．０部
キサンタンガム ０．２部
ジュリマーＡＣ−１０ＬＰ（非架橋型ポリアクリル酸、分子量２００００〜３
００００、日本純薬（株）製） ０．２部
グリセリン ２０．０部
水 ５９．５５部
水酸化ナトリウム ０．０５部
上記各成分中キサンタンガムとグリセリンと水を混合し、撹拌機にて１時間混合撹拌を行い、その後ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＳＣＡＲＬＥＴ Ｆ３ＧとジュリマーＡＣ−１０ＬＰ１時間混合攪拌を行い、更に水酸化ナトリウムを加えて１時間攪拌して粘度５００ｍＰａ・ｓの赤色顔料水性インキを得た。
【００２０】
実施例４
ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＳＣＡＲＬＥＴ Ｆ３Ｇ（赤色水性顔料ベース、界面活性
剤含有、大日本インキ化学（株）製） ２０．０部
キサンタンガム ０．２部
ジュリマーＡＣ−１０ＬＰ（非架橋型ポリアクリル酸、分子量２００００〜３
００００、日本純薬（株）製） ４．５部
グリセリン ２０．０部
水 ５４．４部
水酸化ナトリウム ０．９部
上記各成分中キサンタンガムとグリセリンと水を混合し、撹拌機にて１時間混合撹拌を行い、その後ＲＹＵＤＹＥ−Ｗ ＳＣＡＲＬＥＴ Ｆ３ＧとジュリマーＡＣ−１０ＬＰ１時間混合攪拌を行い、更に水酸化ナトリウムを加えて１時間攪拌して粘度６９０ｍＰａ・ｓの赤色顔料水性インキを得た。
【００２１】
比較例１
実施例１のジュリマーＡＣ−１０Ｐと水酸化ナトリウムを除き、その量だけ水を加えた以外は、実施例１と同様になして粘度１９００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２２】
比較例２
実施例１のジュリマーＡＣ−１０Ｐの代わりにジュンロンＰＷ−１１１（架橋型ポリアクリル酸、分子量約２０万、日本純薬（株）製）を加えた以外は実施例１と同様になして、粘度６０００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２３】
比較例３
実施例１のジュリマーＡＣ−１０Ｐの代わりにジュンロンＰＷ−１１１（架橋型ポリアクリル酸、分子量約２０万、日本純薬（株）製）を０．０５部加え、水を５９．４５部にした以外は実施例１と同様になして、粘度１９００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２４】
比較例４
実施例１のジュリマーＡＣ−１０Ｐの代わりにレオジック８３０Ｌ（アクリル酸エステル共重合体、日本純薬（株）製）を加えた以外は実施例１と同様になして、粘度２１００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２５】
比較例５
実施例１のジュリマーＡＣ−１０Ｐの代わりにカルボキシメチルセルロース（非架橋型水溶性高分子、ＣＭＣダイセル１２０５、分子量約８万）を加えた以外は実施例１と同様になして、粘度１９００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２６】
比較例６
実施例１のキサンタンガムとジュリマーＡＣ−１０Ｐの代わりにＨＰ８０６０（グァーガム、水溶性増粘剤、三晶（株）販売）を加え、水を５９．５部にした以外は実施例１と同様になして、粘度１７００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２７】
比較例７
実施例１のキサンタンガムの代わりにＨＰ８０６０を加えた以外は実施例１と同様にして、粘度１７００ｍＰａ・ｓの黒色顔料水性インキを得た。
【００２８】
以上、実施例１〜４及び比較例１〜７で得られた水性顔料インキを、次の２試験で比較した。
【００２９】
試験１＜顔料凝集試験＞
実施例１〜４及び比較例１〜７で得られた水性顔料インキを孔経０．２μｍ、０．３μｍ、０．４５μｍ、０．６５μｍ、０．８μｍ、１．０μｍ、３．０μｍのアドバンテック製メンブランフィルターに０．１ｍｌ適下した。
また、実施例１〜４及び比較例１〜７で得られた水性顔料インキをガラス製試験管に入れて密封し、２５℃に３ヶ月間靜置した後、孔経０．２μｍ、０．３μｍ、０．４５μｍ、０．６５μｍ、０．８μｍ、１．０μｍ、３．０μｍのアドバンテック製メンブランフィルターに０．１ｍｌ適下した。メンブランフィルターに適下したインキの浸透状態を観察し、インキが完全に浸透してフィルタ表面に何も残らないもの最小の孔経を求めた。経時試験前後で最小孔径に差がないものが顔料の凝集がないインキである。結果を表１に示す。
【００３０】
試験２＜筆跡乾燥性試験＞
実施例１〜４及び比較例１〜７で得られた水性顔料インキを、ぺんてる（株）製Ｋ１０５用ステンレスボールペンチップ（ボール素材：超硬合金、ボール径０．５ｍｍ）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収容管に充填したペンを作った。このペンを筆記角度７０°、筆記加重１００ｇ、筆記速度７ｃｍ／秒で筆記し、筆記後の時間を変えながら筆跡の上に５００ｇの加重をかけた濾紙（アドバンテック製ｎｏ．２）を載せたとき、濾紙にインキが付かなくなるまでの時間を求めた。時間が短いものが筆跡乾燥性に優れたインキである。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係るボールペン用顔料水性インキは、耐水性や耐光性に優れた筆跡が得られるように、着色剤を顔料としたインキで、長期間経時しても顔料の凝集を生じない優れた経時安定性を有し、筆跡の乾燥性も優れたものである。
Claims (1)
- 水と着色材と樹脂とから少なくともなるボールペン用水性インキにおいて、前記着色剤が顔料であり、前記樹脂がキサンタンガムと分子量が１０００〜１０００００の非架橋型ポリアクリル酸またはその塩であるボールペン用水性インキ。
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