JP3312212B2 - ボールペン用水性白色顔料インキ - Google Patents
ボールペン用水性白色顔料インキInfo
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Description
ンキを充填する型のボールペンに用いる、酸化チタンを
含むインキであって、白色の筆跡を筆記したり、水性ペ
ン、油性ペンの筆跡や、タイプライター等の印字や、乾
式複写機による複写像などを隠蔽修正するボールペン用
水性白色顔料インキに関する。
ンキとしては、特開平4−258677号公報に記載さ
れたインキがある。このインキは酸化チタンなどの隠蔽
材と、樹脂エマルジョンなどの結合材と、水とより少な
くともなり、粘度が数10〜数100センチポイズであ
って、修正液やマーキングペンに使用できる。しかし、
上記のインキの場合、着色材として比重の大きな酸化チ
タンを使用しているために、短期間で酸化チタンが沈降
してしまう。よって、このようなインキは使用前に撹拌
して、沈降した酸化チタンを再分散してから使用しなけ
ればならないという不便さがあった。
酸化チタンの再分散を不要とした水性白色顔料インキも
提案されている。例えば、特開昭59−217776号
公報には、ポリアクリル酸ソーダを使用してインキ粘度
を10000センチポイズとしたインキが開示されてい
る。
8677号公報に記載されているようなインキをボール
ペンに使用した場合、使用前に撹拌して沈降した酸化チ
タンを再分散することができないので筆記が不能になっ
てしまう。特に、インキ粘度が数10〜数100センチ
ポイズであると、酸化チタンの沈殿物は再分散不可能な
ハードケーキ化し易いため、実用化がほとんど不可能で
ある。
記載されているようなインキであっても、ポリアクリル
酸ソーダのような増粘剤を使用しただけでは、酸化チタ
ンの沈降を遅くすることはできても、防止することはで
きない。この場合、インキ粘度が高いため酸化チタン沈
降物のハードケーキ化は発生しないが、インキの流動性
が失われ、ボールペンペン先からインキが吐出しなくな
る。
(g/100g)以上の酸化チタンと、吸油量が30
(g/100g)未満の酸化チタンと、結合材と、増粘
性水溶性樹脂と、水とを少なくとも含み、インキのpH
が吸油量30(g/100g)以上の酸化チタンの等電
点より高く、粘度が6000〜50000センチポイズ
(E型粘度計、stローター、1rpm、25℃)であ
るボールペン用水性白色顔料インキを要旨とする。
いる酸化チタンは、通常、その分散性、耐光性を向上さ
せるために、シリカ及び/またはアルミナ等で表面処理
を行っている。この表面処理層の状態は吸油量に大きく
影響し、特に多孔質となった場合、吸油量が大きくな
る。また、粒子の溶液中での電気的特性を示す等電点
は、表面状態によって変わるが、処理剤であるシリカ、
アルミナの等電点が大きく異なっている(シリカはpH
2、アルミナはpH9である)ため、表面処理剤の処理
比率に大きく影響される。本発明の白色顔料として使用
する吸油量30(g/100g)以上の酸化チタンは、
嵩高で弱い凝集体を生成し、酸化チタンの沈降を極力抑
え、且つ、沈殿物のハードケーキ化を防止するため使用
する。このような酸化チタンの具体例としては、ルチル
型、アナターゼ型などの各種の酸化チタンが使用でき、
チタニックスJR−800(吸油量30、等電点pH
4.6)、同JR−801(吸油量40、等電点pH
5.6)等が挙げられる。また、吸油量が30(g/1
00g)未満の酸化チタンは、上記酸化チタンのような
嵩高で弱い凝集体を生成しにくい為、吸油量30(g/
100g)以上の酸化チタンの凝集体の硬度をコントロ
ールするために使用するものである。このような酸化チ
タンの具体例としては、ルチル型、アナターゼ型などの
各種の酸化チタンが使用でき、市販のものとしては、タ
イトーンSR−1(吸油量19〜21(g/100
g))、同R−650(吸油量20〜22(g/100
g))、同R−3L(吸油量21〜24(g/100
g))、同R−5N(19〜21(g/100g))
(以上、堺化学工業(株)製)、タイペークR−580
(吸油量19(g/100g))、同R−550(吸油
量23(g/100g))、同R−930(吸油量19
(g/100g))、同A−100(吸油量22g/1
00g))、同A−220(吸油量21(g/100
g))、同CR−58(吸油量19(g/100g))
(以上、石原産業(株)製)、クロノスKR−310
(吸油量17〜22(g/100g))、同KR−38
0(吸油量19〜24(g/100g))、同KR−4
80(吸油量19〜24(g/100g))、(以上、
チタン工業(株)製)、タイピュアR−900(吸油量
14(g/100g))、同R−902(吸油量17
(g/100g))(以上、デュポン・ジャパン・リミ
テッド社製)、チタニックスJR−300(吸油量18
(g/100g))、同JR−600A(吸油量18g
/100g))、同JR−701(吸油量20(g/1
00g))(以上、テイカ(株)製)などが挙げられ
る。酸化チタンの使用量はボールペン用水性白色顔料イ
ンキ全量に対して20〜60重量%が好ましく、吸油量
30(g/100g)以上のものと吸油量30未満のも
のとの比率は50:50〜20:80(重量)が好まし
い。
(本発明においては、アルミナ、シリカ等により表面処
理された酸化チタン)の電気二重層の電位がゼロになる
溶液の水素イオン濃度(pH)を意味する。
ラス板上に取り、煮あまに油を少量ずつ滴下し、金属へ
らで良く混ぜ、煮あまに油と酸化チタンとの混合物がパ
テ状となり成形性を持つまでの煮あまに油の添加量を、
酸化チタン100gとして換算した量(グラム)であ
る。
するために使用するもので、少量の添加量で効果を発現
するものである。具体的には、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共重合体といった合成系
(共)重合物や、ナトリウム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、ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース等のセルロース系高分子や、グァー
ガム、キサンタンガム、ウエランガム、ラムザンガム、
ローカストビーンガム等の天然系高分子の外、水添ヒマ
シ油、ポリカルボン酸アミド等のゲル化剤といったもの
が挙げられる。これらの増粘性水溶性樹脂は1種又は2
種以上混合しても使用できる。その使用量は、本ボール
ペン用水性白色顔料インキが適切な粘度(6000〜5
0000センチポイズ)を示すように設定されるが、ボ
ールペン用水性白色顔料インキ全量に対し0.1〜2.
0重量%が好ましい。
るために使用するものである。具体的には、スチレン−
アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、アミン塩、アン
モニウム塩、α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体
のアルカリ金属塩、アミン塩、アンモニウム塩、スチレ
ン−アクリル酸エステル−アクリル酸共重合体のアルカ
リ金属塩、アミン塩、アンモニウム塩の外、アクリル系
樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合
物などの水不溶性樹脂などが挙げられる。尚、水不溶性
樹脂は、当然、水性エマルジョンの形態で使用する。そ
の使用量はボールペン用白色顔料インキ全量に対し3〜
20重量%が好ましい。
ングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の
水溶性有機溶剤、ソルビット、キシリット等の糖アルコ
ール、防腐剤、ポリエチレングリコール、ポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレングリコール等の潤滑剤など
従来筆記具用水性インキにおける公知の素材を必要に応
じて用いることもできる。
は、そのpHが吸油量30(g/100g)以上の酸化
チタンの等電点より低い場合、アンモニア、ジエタノー
ルアミン等で中和し、その等電点以上にすることが必要
である。これは、酸化チタンの沈降を抑制すると共に、
ボールペンペン先からのインキの良好な吐出を維持する
ためである。
は、その粘度が6000〜50000センチポイズ(E
型粘度計、stローター、1rpm,25℃)であるこ
とが必要である。これはボールペン用インキとして書き
易さに優れ、インキ吐出が良好であり、十分な筆跡濃度
を保証するためである。インキ粘度が6000センチポ
イズ低い場合、白色顔料である酸化チタンの沈降分離が
大きくなり、特に、上向きに放置された場合の筆跡濃度
が極端に低くなり、50000センチポイズより高い場
合、インキの吐出性が低く、書き難くなる。
を製造するに際しては、種々の方法が採用できるが、例
えば上記各成分を配合し、これをボールミル、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
機により混合分散すれば容易に得られる。
そのpHが吸油量30(g/100g)以上の酸化チタ
ンの等電点以上であるため、吸油量30(g/100
g)以上の酸化チタンはインキ中で負に帯電する。この
ため、酸化チタンとインキ中のアルカリカチオンとが結
合してしまい、酸化チタンと樹脂との吸着点が少なくな
る。その結果、酸化チタンの初期分散が低下し、更に吸
油量が30以上であるため嵩高な弱い凝集体を生成し沈
降が小さくなる。しかし、この酸化チタンのみをボール
ペン用インキに使用した場合、その凝集体はボールペン
のボールの回転により破壊されるほどではないので吐出
が困難となる。また、吸油量30(g/100g)未満
の酸化チタンは嵩が小さいので上記酸化チタンのような
嵩高な弱い凝集体はとらず、沈降しやすく、インキ分離
が発生し易い。そこで、これらの酸化チタンを併用する
ことにより、吸油量30(g/100g)以上の酸化チ
タンの凝集体の中に凝集体を生成しにくい吸油量30
(g/100g)未満の酸化チタンが取り込まれる。そ
して、吸油量30(g/100g)以上の酸化チタンの
凝集体の塊を小さくすることにより、重力では沈降する
ことはなく、ボールの回転で破壊される適度な凝集体と
なり、上澄み発生防止と良好な経時筆記性が両立できる
ものと推測される。
を混合し、ボールミルで24時間分散処理を行った後、
ケルザンARの6重量%水溶液を加え、1時間撹拌を行
い粘度29000cps、pH7.1のボールペン用水
性白色顔料インキを得た。
を混合し、ボールミルで24時間分散処理を行った後、
ケルザンARの6重量%水溶液を加え、1時間撹拌を行
い粘度30000cps、pH7.6のボールペン用水
性白色顔料インキを得た。
を混合し、ボールミルで24時間分散処理を行った後、
ケルザンARの6重量%水溶液を加え、1時間撹拌を行
い粘度31000cps、pH7.5のボールペン用水
性白色顔料インキを得た。
混合し、ボールミルで24時間分散処理を行った後、ケ
ルザンMの3重量%水溶液を加え、1時間撹拌を行い粘
度18000cps、pH7.3のボールペン用水性白
色顔料インキを得た。
混合し、ボールミルで24時間分散処理を行った後、ケ
ルザンMの3重量%水溶液を加え、1時間撹拌を行い粘
度20000cps、pH7.6のボールペン用水性白
色顔料インキを得た。
混合し、ボールミルで24時間分散処理を行った後、ケ
ルザンMの3重量%水溶液を加え、1時間撹拌を行い粘
度21000cps、pH7.4のボールペン用水性白
色顔料インキを得た。
の成分を混合し、ボールミルで24時間分散処理を行っ
た後、ジャガーHP−60の3重量%水溶液を加え、1
時間撹拌を行い粘度9500cps、pH7.3のボー
ルペン用水性白色顔料インキを得た。
の成分を混合し、ボールミルで24時間分散処理を行っ
た後、ジャガーHP−60の3重量%水溶液を加え、1
時間撹拌を行い粘度13500cps、pH7.3のボ
ールペン用水性白色顔料インキを得た。
の成分を混合し、ボールミルで24時間分散処理を行っ
た後、ジャガーHP−60の3重量%水溶液を加え、1
時間撹拌を行い粘度15500cps、pH7.2のボ
ールペン用水性白色顔料インキを得た。
を混合し、ボールミルで24時間分散処理を行った後、
ケルザンARの6重量%水溶液を加え、1時間撹拌を行
い粘度30000cps、pH7.5のボールペン用水
性白色顔料インキを得た。
の成分を混合し、ボールミルで24時間分散処理を行っ
た後、ジャガーHP−60の3重量%水溶液を加え、1
時間撹拌を行い粘度27000cps、pH7.6のボ
ールペン用水性白色顔料インキを得た。
を混合し、ボールミルで24時間分散処理を行った後、
ケルザンARの6重量%水溶液を加え、1時間撹拌を行
い粘度450000cps、pH7.3のボールペン用
水性白色顔料インキを得た。
ックスJR800を50重量部とした他は実施例2と同
様になして粘度31000cps、pH7.3のボール
ペン用水性白色顔料インキを得た。
ノスKR380を50重量部とした他は実施例2と同様
になして粘度27000cps、pH7.3のボールペ
ン用水性白色顔料インキを得た。
部を20重量部とし、その分水を減らした以外は実施例
2と同様になして粘度53000cps、pH7.2の
ボールペン用水性白色顔料インキを得た。
部を3重量部とし、その分水を減らした以外は実施例2
と同様になして粘度4500cps、pH7.3のボー
ルペン用水性白色顔料インキを得た。
たボールペン用水性白色顔料インキを、直径0.8mm
のボール(材質:超硬)を用いたボールペンチップをポ
リプロピレン製筒体の一端に嵌め込んだボールペンの筒
体に充填し、筒体のもう一端にインキ逆流防止体を充填
してボールペンを作成した。このボールペンをペン先を
上向き及び下向きの状態で50℃、湿度30%の条件下
で4週間放置し、上向き放置のボールペンでは筆記性
を、下向き放置のボールペンではインキの上澄みの有無
を観た。 筆記性評価 螺旋筆記型筆記試験機にて100m筆記に要したインキ
量を測定した。 筆記速度:5cm/sec、筆記荷重:100g 上澄みの有無評価 ボールペンの筒体を目視判定し、インキ逆流防止体の下
に上澄みが有るかどうかを観た。結果を表1に示す。
は透明なインキ(上澄み液)が吐出した。
よるボールペン用水性白色顔料インキは、長期間保管し
た後においてもインキの吐出が良好であり、顔料の経時
的分離もなく良好なものである。
Claims (1)
- 【請求項1】 吸油量30(g/100g)以上の酸化
チタンと、吸油量が30(g/100g)未満の酸化チ
タンと、結合材と、増粘性水溶性樹脂と、水とを少なく
とも含み、インキのpHが吸油量30(g/100g)
以上の酸化チタンの等電点より高く、粘度が6000〜
50000センチポイズ(E型粘度計、stローター、
1rpm、25℃)であるボールペン用水性白色顔料イ
ンキ。
Priority Applications (1)
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JP5681095A JP3312212B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | ボールペン用水性白色顔料インキ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5681095A JP3312212B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | ボールペン用水性白色顔料インキ |
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JPH08231916A JPH08231916A (ja) | 1996-09-10 |
JP3312212B2 true JP3312212B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=13037741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5681095A Expired - Lifetime JP3312212B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | ボールペン用水性白色顔料インキ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JPH08143807A (ja) * | 1994-11-17 | 1996-06-04 | Pentel Kk | 水性インキ組成物 |
-
1995
- 1995-02-22 JP JP5681095A patent/JP3312212B2/ja not_active Expired - Lifetime
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