JP3033244B2 - ボールペン用黒色顔料水性インキ組成物 - Google Patents
ボールペン用黒色顔料水性インキ組成物Info
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- JP3033244B2 JP3033244B2 JP12271491A JP12271491A JP3033244B2 JP 3033244 B2 JP3033244 B2 JP 3033244B2 JP 12271491 A JP12271491 A JP 12271491A JP 12271491 A JP12271491 A JP 12271491A JP 3033244 B2 JP3033244 B2 JP 3033244B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カーボンブラックを用
いたボールペン用の水性インキ組成物に関するものであ
り、更に詳細には、黒色度の高いボールペン用の水性イ
ンキ組成物に関するものである。
いたボールペン用の水性インキ組成物に関するものであ
り、更に詳細には、黒色度の高いボールペン用の水性イ
ンキ組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、顔料と水と水溶性有機溶剤とから
少なくともなり、インキ粘度を５０〜２０００ｃｐｓ
（２５℃）の範囲としたボールペン用顔料インキにおい
て、粘度調節剤を水溶性高分子としたことを特徴とする
ボールペン用顔料インキが提案されている。この様なイ
ンキは、インキ貯蔵体として中空の筒体を用いることが
でき、従来の水性ボールペンが有する線割れやボテのな
い筆跡を得られるという特長と、油性ボールペンが有す
るインキ残量の確認が可能であり、滲みのない筆記線が
得られるという特長を兼ね備えたボールペン用インキで
あり、黒色顔料としてはカーボンブラックを用いるのが
一般的である。
少なくともなり、インキ粘度を５０〜２０００ｃｐｓ
（２５℃）の範囲としたボールペン用顔料インキにおい
て、粘度調節剤を水溶性高分子としたことを特徴とする
ボールペン用顔料インキが提案されている。この様なイ
ンキは、インキ貯蔵体として中空の筒体を用いることが
でき、従来の水性ボールペンが有する線割れやボテのな
い筆跡を得られるという特長と、油性ボールペンが有す
るインキ残量の確認が可能であり、滲みのない筆記線が
得られるという特長を兼ね備えたボールペン用インキで
あり、黒色顔料としてはカーボンブラックを用いるのが
一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ボールペン用顔料イン
キは、目詰まりによる筆記不能や経時的な顔料沈降の防
止のため、微分散できなかった顔料の粗大粒子を取り除
く工程が不可欠である。特に、上記のような水溶性高分
子によって粘度調節を行う顔料インキは、水溶性高分子
が顔料に吸着し顔料の見かけ粒径が大きくなるため除去
される顔料分が多い。そのため、顔料投入量に対して十
分な筆跡濃度が得られないという問題があった。上記問
題を解決するために顔料の添加量を増やすことが考えら
れるが、これはコストアップだけでなく、分散不良（例
えば、顔料の粗大粒子の割合が増加する等）の原因とも
なっていた。インキ組成物中の顔料の粗大粒子を減ら
し、微細かつ安定に分散された顔料の割合をあげ、高い
黒色度を得る試みは、各種分散剤や、分散補助剤的に使
用する界面活性剤、水溶性高分子などの面から種々検討
されてきているが、未だ十分なものはない。
キは、目詰まりによる筆記不能や経時的な顔料沈降の防
止のため、微分散できなかった顔料の粗大粒子を取り除
く工程が不可欠である。特に、上記のような水溶性高分
子によって粘度調節を行う顔料インキは、水溶性高分子
が顔料に吸着し顔料の見かけ粒径が大きくなるため除去
される顔料分が多い。そのため、顔料投入量に対して十
分な筆跡濃度が得られないという問題があった。上記問
題を解決するために顔料の添加量を増やすことが考えら
れるが、これはコストアップだけでなく、分散不良（例
えば、顔料の粗大粒子の割合が増加する等）の原因とも
なっていた。インキ組成物中の顔料の粗大粒子を減ら
し、微細かつ安定に分散された顔料の割合をあげ、高い
黒色度を得る試みは、各種分散剤や、分散補助剤的に使
用する界面活性剤、水溶性高分子などの面から種々検討
されてきているが、未だ十分なものはない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決することを目的としたものであって、カーボンブラッ
クと、水と、水溶性有機溶剤と、粘度調節剤としての水
溶性高分子とから少なくともなり、インキ粘度を５０〜
２０００ｃｐｓ（２５℃）の範囲としたボールペン用黒
色顔料水性インキにおいて、前記カーボンブラックのス
トラクチャーインデックスが６０以下であることを特徴
とするボールペン用黒色顔料水性インキ組成物を要旨と
するものである。
決することを目的としたものであって、カーボンブラッ
クと、水と、水溶性有機溶剤と、粘度調節剤としての水
溶性高分子とから少なくともなり、インキ粘度を５０〜
２０００ｃｐｓ（２５℃）の範囲としたボールペン用黒
色顔料水性インキにおいて、前記カーボンブラックのス
トラクチャーインデックスが６０以下であることを特徴
とするボールペン用黒色顔料水性インキ組成物を要旨と
するものである。
【０００５】以下、本発明を詳しく説明する。着色剤で
あるカーボンブラックは、インキ組成物の黒色度を十分
に高いものとなすうえで、ストラクチャーインデックス
が６０以下のものを使用する必要が有る。ストラクチャ
ーインデックスが６０以下のカーボンブラックの具体例
を以下に述べる。ストラクチャーインデックスが３０以
下のものとして、Ｐｒｉｎｔｅｘ９５、同９０、同８
５、（以上、ドイツ、デグサ社製）、ＭＯＮＡＲＣＨ１
１００（ドイツ、キャボット社製）、＃２４００、＃２
３５０、＃２３００、＃２２００Ｂ、＃９５０、＃９０
０（以上、三菱化成工業（株）製）などがある。３０〜
４０のものとしては、Ｐｒｉｎｔｅｘ７５（ドイツ、デ
グサ社製）、ＭＯＮＡＲＣＨ９００、同８００（以上、
米国、キャボット社製）、＃１０００、ＭＣＦ８８（以
上、三菱化成工業（株）製）、ＲＡＶＥＮ１５００（コ
ロンビヤンカーボン日本（株）製）などがある。４０〜
５０のものとしては、＃８５０（三菱化成工業（株）
製）、ＲＡＶＥＮ２０００（コロンビヤンカーボン日本
（株）製）などがある。５０〜６０のものにはＭＯＮＡ
ＲＣＨ８８０（米国、キャボット社製）、ＭＡ８、ＭＡ
７（以上、三菱化成工業（株）製）、ＲＡＶＥＮ１２５
０、同１２５５（以上、コロンビヤンカーボン日本
（株）製）などがある。その使用量は、ボールペン用黒
色顔料水性インキ組成物全量に対して３〜２０重量％が
好ましい。
あるカーボンブラックは、インキ組成物の黒色度を十分
に高いものとなすうえで、ストラクチャーインデックス
が６０以下のものを使用する必要が有る。ストラクチャ
ーインデックスが６０以下のカーボンブラックの具体例
を以下に述べる。ストラクチャーインデックスが３０以
下のものとして、Ｐｒｉｎｔｅｘ９５、同９０、同８
５、（以上、ドイツ、デグサ社製）、ＭＯＮＡＲＣＨ１
１００（ドイツ、キャボット社製）、＃２４００、＃２
３５０、＃２３００、＃２２００Ｂ、＃９５０、＃９０
０（以上、三菱化成工業（株）製）などがある。３０〜
４０のものとしては、Ｐｒｉｎｔｅｘ７５（ドイツ、デ
グサ社製）、ＭＯＮＡＲＣＨ９００、同８００（以上、
米国、キャボット社製）、＃１０００、ＭＣＦ８８（以
上、三菱化成工業（株）製）、ＲＡＶＥＮ１５００（コ
ロンビヤンカーボン日本（株）製）などがある。４０〜
５０のものとしては、＃８５０（三菱化成工業（株）
製）、ＲＡＶＥＮ２０００（コロンビヤンカーボン日本
（株）製）などがある。５０〜６０のものにはＭＯＮＡ
ＲＣＨ８８０（米国、キャボット社製）、ＭＡ８、ＭＡ
７（以上、三菱化成工業（株）製）、ＲＡＶＥＮ１２５
０、同１２５５（以上、コロンビヤンカーボン日本
（株）製）などがある。その使用量は、ボールペン用黒
色顔料水性インキ組成物全量に対して３〜２０重量％が
好ましい。
【０００６】ここでストラクチャーインデックスとは、
ＳｗｅｉｔｚｅｒとＧｏｏｄｒｉｃｈにより提案された
値（Ｓｗｅｉｚｅｒ，ｃ．ｗ．，Ｇｏｏｄｒｉｃｈ，
ｗ．ｃ．：Ｒｕｂｂｅｒ Ａｇｅ，55,469(1944)）であ
り、下記式１に示すように、あらかじめ広範囲の比表面
積にわたって仮定されたノルマルストラクチャー（スト
ラクチャーインデックスは１００である）の吸油量の値
（ａ1）に対する実際のカーボンブラックの吸油量
（ａ2）の百分比で表わされる値である。本発明では、
ストラクチャーインデックスの値の算出に当って、吸油
量はＤＢＰの吸着量を、比表面積はＢＥＴ法により測定
した値を用いた。
ＳｗｅｉｔｚｅｒとＧｏｏｄｒｉｃｈにより提案された
値（Ｓｗｅｉｚｅｒ，ｃ．ｗ．，Ｇｏｏｄｒｉｃｈ，
ｗ．ｃ．：Ｒｕｂｂｅｒ Ａｇｅ，55,469(1944)）であ
り、下記式１に示すように、あらかじめ広範囲の比表面
積にわたって仮定されたノルマルストラクチャー（スト
ラクチャーインデックスは１００である）の吸油量の値
（ａ1）に対する実際のカーボンブラックの吸油量
（ａ2）の百分比で表わされる値である。本発明では、
ストラクチャーインデックスの値の算出に当って、吸油
量はＤＢＰの吸着量を、比表面積はＢＥＴ法により測定
した値を用いた。
【０００７】
【式１】 ストラクチャーインデックス＝ａ2／ａ1×１００
【０００８】水溶性有機溶剤は、ボールペン用黒色顔料
水性インキ組成物としての種々の品質、即ち、ペン先で
のインキ乾燥防止、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り、具体的にはエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トり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、
グリセリン等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、Ｎ−メチル−２−ピロリドント
リエタノールアミン等が１種又は２種以上混合して用い
られ、使用量はボールペン用黒色顔料水性インキ組成物
全量に対して５０重量％以下が好ましい。
水性インキ組成物としての種々の品質、即ち、ペン先で
のインキ乾燥防止、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り、具体的にはエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トり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、
グリセリン等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、Ｎ−メチル−２−ピロリドント
リエタノールアミン等が１種又は２種以上混合して用い
られ、使用量はボールペン用黒色顔料水性インキ組成物
全量に対して５０重量％以下が好ましい。
【０００９】粘度調節剤である水溶性高分子としては、
例えばポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイ
ド、ポリアクリル酸塩、メチルビニルエーテル無水マレ
イン酸コポリマー等の合成高分子及びこれらの変成物、
カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセル
ロース等のセルロース系増粘剤、水添ヒマシ油、ポリカ
ルボン酸アミド等のゲル化剤、ガーガム、アラビアガム
等の植物系増粘剤、ゼラチン、セラック等の動物系増粘
剤など、水溶性のものはすべて使用可能であり、これら
は１種又は２種以上混合して使用できる。
例えばポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイ
ド、ポリアクリル酸塩、メチルビニルエーテル無水マレ
イン酸コポリマー等の合成高分子及びこれらの変成物、
カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセル
ロース等のセルロース系増粘剤、水添ヒマシ油、ポリカ
ルボン酸アミド等のゲル化剤、ガーガム、アラビアガム
等の植物系増粘剤、ゼラチン、セラック等の動物系増粘
剤など、水溶性のものはすべて使用可能であり、これら
は１種又は２種以上混合して使用できる。
【００１０】又、本発明のボールペン用黒色顔料水性イ
ンキ組成物は、その粘度が２５℃に於いて５０〜２００
０ｃｐｓであることが必須条件である。インキ粘度が５
０ｃｐｓ未満ではペン先よりのインキ洩れが発生しやす
く、又、２０００ｃｐｓを超えた場合ペン先よりインキ
が吐出せず、筆跡にカスレが生じやすくなるためであ
る。
ンキ組成物は、その粘度が２５℃に於いて５０〜２００
０ｃｐｓであることが必須条件である。インキ粘度が５
０ｃｐｓ未満ではペン先よりのインキ洩れが発生しやす
く、又、２０００ｃｐｓを超えた場合ペン先よりインキ
が吐出せず、筆跡にカスレが生じやすくなるためであ
る。
【００１１】その他、上記必須成分の他に従来公知の界
面活性剤、分散剤、防腐剤、防黴剤、潤滑剤などを適宜
選択してもよい。
面活性剤、分散剤、防腐剤、防黴剤、潤滑剤などを適宜
選択してもよい。
【００１２】本ボールペン用水性黒色顔料水性インキ組
成物を得るためには種々の方法が採用できる。具体的に
は、上記各成分を配合し、これをボールミル、ホモミキ
サー、サンドグラインダー、スピードラインミル、三本
ロールミル等の分散機により混合摩砕し、濾過や遠心分
離器を使用し粗大粒子を除去する事によって得る方法が
例示できる。
成物を得るためには種々の方法が採用できる。具体的に
は、上記各成分を配合し、これをボールミル、ホモミキ
サー、サンドグラインダー、スピードラインミル、三本
ロールミル等の分散機により混合摩砕し、濾過や遠心分
離器を使用し粗大粒子を除去する事によって得る方法が
例示できる。
【００１３】
【作用】本発明に係るボールペン用黒色顔料水性インキ
組成物は、カーボンブラックとして、ストラクチャーイ
ンデックスが６０以下のものを用いており、容易に一次
粒子に近い形に分散し、従って、水溶性高分子の吸着に
よる見掛けの粒径の増加も少なく、粗大粒子として除去
される顔料の量が少ないので、インキ組成物中に多量の
カーボンブラックを安定に分散でき、黒色度の高いもの
となると推察される。
組成物は、カーボンブラックとして、ストラクチャーイ
ンデックスが６０以下のものを用いており、容易に一次
粒子に近い形に分散し、従って、水溶性高分子の吸着に
よる見掛けの粒径の増加も少なく、粗大粒子として除去
される顔料の量が少ないので、インキ組成物中に多量の
カーボンブラックを安定に分散でき、黒色度の高いもの
となると推察される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。
する。
【００１５】実施例１ ＃１０００（ストラクチャーインデックス：３０） １５．０部 スチレン−アクリル酸共重合物アンモニウム塩 ５．０部 ガーガム ０．５部 エチレングリコール ２９．０部 水 ５０．５部
【００１６】実施例２ ＃８５０（ストラクチャーインデックス：４５） １５．０部 スチレン−アクリル酸共重合物アンモニウム塩 ５．０部 ガーガム ０．５部 エチレングリコール ２９．０部 水 ５０．５部
【００１７】実施例３ ＭＡ８（ストラクチャーインデックス：５４） １５．０部 スチレン−アクリル酸共重合物アンモニウム塩 ５．０部 ガーガム ０．５部 エチレングリコール ２９．０部 水 ５０．５部
【００１８】実施例４ ＭＡ７（ストラクチャーインデックス：６０） １５．０部 スチレン−アクリル酸共重合物アンモニウム塩 ５．０部 ガーガム ０．５部 エチレングリコール ２９．０部 水 ５０．５部
【００１９】実施例５ ＃１０００ １５．０部 スチレン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩 ８．０部 ポリエチレンオキサイド ２．０部 エチレングリコール ２５．０部 水 ５０．０部
【００２０】実施例６ ＃８５０ １５．０部 スチレン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩 ８．０部 ポリエチレンオキサイド ２．０部 エチレングリコール ２５．０部 水 ５０．０部
【００２１】実施例７ ＭＡ８ １５．０部 スチレン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩 ８．０部 ポリエチレンオキサイド ２．０部 エチレングリコール ２５．０部 水 ５０．０部
【００２２】実施例８ ＭＡ７ １５．０部 スチレン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩 ８．０部 ポリエチレンオキサイド ２．０部 エチレングリコール ２５．０部 水 ５０．０部
【００２３】比較例１ ＲＡＶＥＮ１０３５（ストラクチャーインデックス：６９、コロンビアンカー ボン日本（株）製） １５．０部 スチレン−アクリル酸共重合物アンモニウム塩 ５．０部 ガーガム ０．５部 エチレングリコール ２９．０部 水 ５０．５部
【００２４】比較例２ ＭＡ１００（ストラクチャーインデックス：９５、三菱化成工業（株）製） １５．０部 スチレン−アクリル酸共重合物アンモニウム塩 ５．０部 ガーガム ０．５部 エチレングリコール ２９．０部 水 ５０．５部
【００２５】比較例３ ＲＡＶＥＮ１０３５ １５．０部 スチレン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩 ８．０部 ポリエチレンオキサイド ２．０部 エチレングリコール ２５．０部 水 ５０．０部
【００２６】比較例４ ＭＡ１００ １５．０部 スチレン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩 ８．０部 ポリエチレンオキサイド ２．０部 エチレングリコール ２５．０部 水 ５０．０部
【００２７】以上、実施例１〜４及び比較例１、２は、
各成分中ガーガム以外の成分を混合し、ボールミル中で
２４時間分散処理を行った後、ガーガムを加えて再度３
時間分散処理を行い、更に、１μｍのフィルターで粗大
粒子を除去してボールペン用黒色顔料水性インキ組成物
を得た。また、実施例５〜８及び比較例３、４は各成分
を混合し、ボールミル中で２４時間分散処理を行った
後、１μｍのフィルターで粗大粒子を除去してボールペ
ン用黒色顔料水性インキ組成物を得た。尚、ポリエチレ
ンオキサイドは平均分子量が２５〜３０万のものを使用
した。
各成分中ガーガム以外の成分を混合し、ボールミル中で
２４時間分散処理を行った後、ガーガムを加えて再度３
時間分散処理を行い、更に、１μｍのフィルターで粗大
粒子を除去してボールペン用黒色顔料水性インキ組成物
を得た。また、実施例５〜８及び比較例３、４は各成分
を混合し、ボールミル中で２４時間分散処理を行った
後、１μｍのフィルターで粗大粒子を除去してボールペ
ン用黒色顔料水性インキ組成物を得た。尚、ポリエチレ
ンオキサイドは平均分子量が２５〜３０万のものを使用
した。
【００２８】
【発明の効果】実施例１〜８及び比較例１〜４により得
られたボールペン用黒色顔料水性インキ組成物について
試験を行った。その結果を表１に示す。
られたボールペン用黒色顔料水性インキ組成物について
試験を行った。その結果を表１に示す。
【００２９】（１）へら引き黒色度 得られたインキ組成物をＪＩＳ Ｐ３２０１筆記用紙Ａ
にシリコンゴム製へらで塗布し、スガ試験機（株）製Ｓ
Ｍカラーコンピューターで測色を行った。黒色度は、Ｃ
ＩＥ表色法によるＹの値で示す（数値の低い方が黒色度
は高い）。
にシリコンゴム製へらで塗布し、スガ試験機（株）製Ｓ
Ｍカラーコンピューターで測色を行った。黒色度は、Ｃ
ＩＥ表色法によるＹの値で示す（数値の低い方が黒色度
は高い）。
【００３０】（２）筆跡黒色度 得られたインキ組成物を洋白ボールペンチップ（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直接充填し、Ｊ
ＩＳ Ｐ３２０１筆記用紙Ａに手書き筆記した際の筆跡
濃度を目視で判断した。 ◎：非常に濃い ○：濃い △：普通 ×：薄い
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直接充填し、Ｊ
ＩＳ Ｐ３２０１筆記用紙Ａに手書き筆記した際の筆跡
濃度を目視で判断した。 ◎：非常に濃い ○：濃い △：普通 ×：薄い
【００３１】
【表１】
【００３２】以上、詳細に説明したように本発明のボー
ルペン用黒色顔料水性インキ組成物は高い黒色度を有
し、鮮明な筆記線が得られるものである。
ルペン用黒色顔料水性インキ組成物は高い黒色度を有
し、鮮明な筆記線が得られるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09D 11/00 - 11/20
Claims (1)
- 【請求項１】 カーボンブラックと、水と、水溶性有機
溶剤と、粘度調節剤としての水溶性高分子とから少なく
ともなり、インキ粘度を５０〜２０００ｃｐｓ（２５
℃）の範囲としたボールペン用黒色顔料水性インキにお
いて、前記カーボンブラックのストラクチャーインデッ
クスが６０以下であることを特徴とするボールペン用黒
色顔料水性インキ組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12271491A JP3033244B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | ボールペン用黒色顔料水性インキ組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12271491A JP3033244B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | ボールペン用黒色顔料水性インキ組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04325577A JPH04325577A (ja) | 1992-11-13 |
| JP3033244B2 true JP3033244B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=14842782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12271491A Expired - Lifetime JP3033244B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | ボールペン用黒色顔料水性インキ組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033244B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6669769B2 (en) | 2001-12-28 | 2003-12-30 | Sun Chemical Corporation | Flexographic ink composition containing hydrolyzed gelatin as a binder resin |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP12271491A patent/JP3033244B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04325577A (ja) | 1992-11-13 |
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