JP3926204B2 - 消去性インキ組成物及びそれを用いた筆記具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消去性インキ組成物及びそれを用いた筆記具に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に、紙等に筆記されたボールペンの筆跡は、消しゴムで消去することはできない。これは、着色剤が顔料の場合、その分散性を高めるために顔料を微粒化しなければならないが、微粒化された顔料は紙内部（繊維間）に進入でき、いったん進入した顔料を取り除くことは困難だからである。また、多くの場合、インキ成分として分散樹脂を用いるため、これが着色剤を紙面上に定着させることからも、その消去が困難となる。
【０００３】
これに対し、種々の消去性インキ組成物が提案されている。例えば、カーボン等の顔料を、高分子量のポリエチレンオキサイドを溶解させた水性溶媒中に必要に応じて界面活性剤の存在下、均一に分散させたものからなり、顔料１〜２０重量％及びポリエチレンオキサイド０．０１〜５重量％を含有することを特徴とする、紙上に記載された文字、図案が消しゴムで消去可能な紙用インキ組成物が知られている（特公平１−２５６６０４号）。この技術によれば、消しゴムでも筆跡を比較的容易に消去できるとされている。
【０００４】
しかしながら、これらのインキ組成物では、その筆跡を消しゴムで完全に消去することは困難である。特に、筆圧が高くなるボールペン用インキとして用いることは実際上不可能に近い。
【０００５】
他方、粒径の大きな顔料を用いて消去性を高めることも考えられるものの、大きな顔料を使用するとペンの目詰まりが起こりやすくなるという別の問題が発生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術では、ペンの目詰まりを起こすことなく優れた消去性を達成できるインキは未だ開発されていない。
【０００７】
従って、本発明の主な目的は、ペンの目詰まりを起こさない安定したインキ組成物であって、従来技術のインキ組成物よりも容易に筆記を消去できるインキ組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来技術の問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定組成のインキ組成物を採用することによって、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、下記の消去性インキ組成物及びそれを用いた筆記具に係るものである。
【００１０】
１．着色及び／又は非着色のフレーク状粒子、せん断減粘性付与剤及び溶媒を含むことを特徴とする消去性インキ組成物。
【００１１】
２．フレーク状粒子がフレーク状アルミナ粒子及びフレーク状窒化ホウ素の少なくとも１種である前記項１記載の消去性インキ組成物。
【００１２】
３．フレーク状粒子が、平均粒径２μｍ以上である前記項１又は２に記載の消去性インキ組成物。
【００１３】
４．フレーク状粒子が、平均粒径２〜１０μｍである前記項１又は２に記載の消去性インキ組成物。
【００１４】
５．フレーク状粒子が、平均粒径２〜１０μｍであり、かつ、粒径１．８μｍ以下の粒子が１．６重量％以下である着色フレーク粒子である前記項１又は２に記載の消去性インキ組成物。
【００１５】
６．フレーク状粒子以外の着色剤を含まない前記項１〜５のいずれかに記載の消去性インキ組成物。
【００１６】
７．せん断減粘性付与剤が多糖類及びその誘導体又は非顔料系ゲル化剤である前記項１〜６のいずれかに記載の消去性インキ組成物。
【００１７】
８．さらに、界面活性剤、防錆剤及び乾燥防止剤の少なくとも１種を含む前記項１〜７のいずれかに記載の消去性インキ組成物。
【００１８】
９．着色及び／又は非着色のフレーク状粒子０．５〜５０重量％及びせん断減粘性付与剤０．０１〜２０重量％を含む前記項１〜８のいずれかに記載の消去性インキ組成物。
【００１９】
１０．前記項１〜９のいずれかの消去性インキ組成物をインキとして用いた筆記具。
【００２０】
１１．前記項１〜９のいずれかの消去性インキ組成物をインキとして用いたボールペン。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（１）消去性インキ組成物
本発明の消去性インキ組成物は、着色及び／又は非着色のフレーク状粒子、せん断減粘性付与剤及び溶媒を含むことを特徴とする。
【００２２】
フレーク状粒子は、前記のとおり、着色されたもの（着色処理が施された粒子をいう。本発明では「着色粒子」ともいう。）であっても良いし、非着色のもの（着色処理が施されていないフレーク状粒子をいう。本発明では「非着色粒子」ともいう。）であっても良い。また、本発明では、着色粒子と非着色粒子とを併用しても良い。
【００２３】
本発明では、着色粒子を好適に用いることができる。着色粒子は、非着色粒子を公知の方法で着色処理されたものが使用できるほか、市販品も使用できる。着色処理の方法も限定的でなく、例えば特開平２−８０４６９号、特開平９−３１６３５７号等に記載された着色方法、非着色粒子に染料又は顔料を吸着させる方法、水性インキで非着色粒子の表面をコーティングする方法、非着色粒子の表面に着色酸化物皮膜を形成させる方法、非着色粒子と着色酸化物との混合物を焼成した後、焼成体を粉砕する方法、フレーク状粒子、着色剤、樹脂等を含むスラリーを噴霧してこれを熱風と接触させ、揮発分を蒸発させて乾燥するスプレードライング法等が挙げられる。
【００２４】
フレーク状粒子は、フレーク状のものであればその平均粒径は特に限定的でないが、通常０．６μｍ以上、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上とすれば良い。上記平均粒径の上限は、用いるペン先の構造等に応じて適宜設定できるが、一般的には２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下とすれば良い。
【００２５】
また、本発明では、フレーク状粒子は、粒径１．８μｍ以下のものがフレーク状粒子全重量中１．６重量％以下であることが望ましい。粒径１．８μｍ以下のフレーク状粒子を１．６重量％以下とすることにより、消しゴムによるフレーク状粒子の除去がより容易となり、いっそう優れた消去性を達成することができる。本発明では、例えば平均粒径２〜１０μｍであり、かつ、粒径１．８μｍ以下の粒子が１．６重量％以下であるフレーク状粒子（特に着色フレーク状粒子）を好適に用いることができる。
【００２６】
フレーク状粒子としては、特に限定されず、公知又は市販のフレーク状（又は鱗片状）顔料を用いることができる。例えば、フレーク状アルミニウム粒子、フレーク状アルミナ粒子、フレーク状窒化ホウ素等を挙げることができる。本発明では、特にフレーク状アルミナ粒子及びフレーク状窒化ホウ素の少なくとも１種を好ましく用いることができる。
【００２７】
着色及び／又は非着色のフレーク状アルミナ粒子自体は公知であり、市販品も使用することができる。市販品としては、例えば商品名「セラフＹＦＡ０２０２５」、「セラフＹＦＡ１００３０」、「セラフＹＦＡ０５０２５」（いずれもＹＫＫ社製）、「テラセスＢＭＭ」、「テラセスＢＭＦ」、「テラセスＢＭＮ」、「テラセスＢＭＰ」、「テラセスＢＭＩ」、「テラセスＢＭＭ−Ｂ」、「テラセスＢＭＦ−Ｂ」、「テラセスＢＭＮ−Ｂ」、「テラセスＢＭＰ−Ｂ」、「テラセスＢＭＩ−Ｂ」（いずれも河合石灰工業社製）等を好適に用いることができる。
【００２８】
また、フレーク状窒化ホウ素粒子自体は公知のものであり、市販品も使用することができる。市販品としては、例えば商品名「ショウビーエヌＵＨＰ−１」、「ショウビーエヌＵＨＰ−Ｓ１」（いずれも昭和電工社製）、「デンカボロンナイトライトＳＰ−２」、「デンカボロンナイトＨＧＰ」、「デンカボロンナイトＧＰ」、「デンカボロンナイトＳＧＰ」（いずれも電気化学工業社製）等を好適に用いることができる。
【００２９】
フレーク状粒子の含有量は、用いる粒子の種類等に応じて適宜設定すれば良いが、通常は本発明組成物中０．５〜５０重量％程度、好ましくは３〜２０重量％とすれば良い。かかる範囲内に設定すれば、より優れた着色・発色を得ることができる。
【００３０】
せん断減粘性付与剤は、主として、インキ組成物にせん断力が作用したときにインキ組成物の粘性を低下させ、流動性を発現させる性質（擬塑性流動性又はチキソトロピック性）を有するものであれば特に制限されず、特に溶媒の種類に応じて適宜決定することができる。
【００３１】
水性溶媒（水系溶媒）の場合には、多糖類及びその誘導体の少なくとも１種を好ましく使用することができる。多糖類及びその誘導体としては、例えばプルラン、ザンサンガム、ウエランガム、ラムザンガム、サクシノグリカン、デキストリン等の微生物系多糖類及びその誘導体；トラガンシカム、グアーガム、タラガム、ローカストビーンガム、ガディガム、アラビノガラクタンガム、アラビアガム、クイスシードガム、ペクチン、デンプン、サイリュートガム、カラギーナン、アルギン酸、寒天等の水溶性植物系多糖類及びその誘導体；ゼラチン、カゼイン、アルブミン等の水溶性動物系多糖類及びその誘導体等が挙げられる。これらは、１種又は２種以上で用いることができる。また、これらは、市販品を用いることもできる。これらせん断減粘性付与剤の中でも、微生物系多糖類及びその誘導体が好ましい。
【００３２】
油性溶媒（非水系溶媒）の場合には、非顔料系ゲル化剤の少なくとも１種を好ましく使用することができる。非顔料系ゲル化剤としては、例えばアルミニウム石鹸等の金属石鹸類、ジベンジリデンソルビトール等のソルビトール誘導体、アルキルグルタミン酸アミド類、脂肪酸アミド類、酸化ポリエチレンワックス類、デキストリン脂肪酸エステル類、水添ひまし油、１２−ヒドロキシステアリン酸、ポリエーテル・エステル型界面活性剤系ゲル化剤等が挙げられる。これらは、１種又は２種以上で用いることができる。また、これらは、市販品を用いることもできる。これらせん断減粘性付与剤の中でも、金属石鹸類が好ましい。
【００３３】
せん断減粘性付与剤の含有量は、本発明組成物中０．０１〜２０重量％程度とすれば良い。上記範囲内に設定することにより、フレーク状粒子の沈降をより確実に防止するととともに、流動性等を効果的に維持することができる。かかる範囲内においては、用いるせん断減粘性付与剤、溶媒等の種類に応じて上記範囲内から適宜設定することができる。特に、多糖類及びその誘導体の少なくとも１種を用いる場合は、０．０１〜５重量％が好ましく、特に０．０３〜３重量％がより好ましい。また、特に、非顔料系ゲル化剤の少なくとも１種を用いる場合は、０．０１〜２０重量％が好ましく、特に０．２〜１０重量％がより好ましい。
【００３４】
溶媒は特に制限されず、水系又は非水系のいずれも採用することができる。溶媒としては、水のほか、例えばエチルアルコール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；セロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコール等のエーテルアルコール類等の有機溶剤が挙げられる。水系の場合は、水単独又は水と有機溶剤（水溶性有機溶剤）とを併用したものを採用することができる。非水系の場合は、有機溶剤の少なくとも１種からなるものを採用すれば良い。
【００３５】
溶媒の含有量は、前記の必須成分及び後記の添加剤を用いる場合はこれら添加剤の含有量の除いた残部とすれば良い。
【００３６】
本発明では、本発明の効果を妨げない範囲内で各種の添加剤を配合することもできる。例えば、界面活性剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、乾燥防止剤等を使用することができる。また、本発明組成物では、公知の消去性インキ組成物で採用されている樹脂系バインダー（造膜樹脂を含む。）を使用できるが、樹脂系バインダーを使用しない場合でも所望の消去性を発揮することができる。
【００３７】
本発明の消去性インキ組成物の製造方法は、これらの各成分を均一に混合できる限り特に限定されない。また、その配合順序も限定的でない。例えば、着色及び／又は非着色のフレーク状アルミナ粒子、溶媒の一部及び必要により添加剤を混合攪拌した後、残りの溶媒に溶解させたせん断減粘性付与剤を配合し、さらに攪拌する。その後、必要に応じてろ過、脱泡等を従って行うことにより本発明インキ組成物を得ることができる。混合・攪拌は、ミキサー、ニーダー等の公知の装置を使用すれば良い。ろ過、脱泡等も公知の方法に従えば良い。
【００３８】
本発明インキ組成物の粘度は、筆記具のタイプ、用途等に応じて適宜設定すれば良いが、通常は５００〜１００００ｍＰａ・ｓ（ＥＬＤ粘度計 ３゜Ｒ１４コーン、回転数０．５ｒｐｍ、２０℃）程度とすれば良い。
（２）消去性インキ組成物を用いた筆記具
本発明筆記具は、インキとして本発明消去性インキ組成物を用いるものであり、他の構成要素は公知の構成要素を採用することができる。筆記具のタイプも限定的でなく、例えばマーカー、フェルトペン、ボールペン等のいずれのタイプの筆記具にも適用することができる。この中でも、ボールペン、インキフリー式のサインペン又はマーカー等に好適であり、特にボールペンが最適である。すなわち、本発明組成物は、ボールペン用消去性インキ組成物として最も好適に用いることができる。
【００３９】
また、その組立方法も公知の筆記具の組立方法と同様にすれば良い。例えば、ボールペンの場合は、ステンレス鋼製のボールペンチップ（ボール材質は、炭化ケイ素等の非酸化物系セラミックス等）を一端に連設したポリプロピレン製中空軸筒からなるインキ収容管に本発明インキ組成物を充填した後、このインキ収容管をボールペン本体に組み込むことにより組立が完了する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の消去性インキ組成物は、フレーク状粒子を含む特定のインキ組成を採用していることから、従来の消去性インキよりも優れた消去性を発揮できる。
【００４１】
また、インキの安定性（又は保存性）にも優れており、ペン（ペン先）の目詰まりも効果的に抑制ないしは防止することができる。
【００４２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴を一層明確にする。なお、本発明は、実施例の態様に制限されない。
【００４３】
実施例１〜３及び比較例１〜３
表１に示す成分を混合攪拌し、均一に分散させ、これをろ過した後、脱泡することにより各インキ組成物（水性インキ組成物）をそれぞれ調製した。
【００４４】
【表１】

【００４５】
実施例４〜５及び比較例４
表２に示す成分を混合攪拌し、均一に分散させ、これをろ過した後、脱泡することにより各インキ組成物（油性インキ組成物）をそれぞれ調製した。
【００４６】
【表２】

【００４７】
実施例６
フレーク状粒子として「セラフ」５重量部に代えて、フレーク状窒化ホウ素粒子（商品名「ショウビーエヌＵＨＰ−Ｓ１」昭和電工社製、平均粒径１〜２μｍ）５重量部を用いたほかは、実施例１と同様にして水性インキ組成物を調製した。
【００４８】
試験例１
各実施例及び比較例で得られたインキ組成物の消去性について調べた。
【００４９】
まず、各インキ組成物を用いてボールペンを組み立てた。ステンレス鋼製ボールペンチップ（ボール：炭化ケイ素）を一端に連設した半透明ポリプロピレン製中空軸筒からなるインキ収容管に各インキ組成物を充填することにより各ボールペンを得た。
【００５０】
このボールペンを用い、黒画用紙上に筆記線を描き、１０分経過後に市販の消しゴムで通常の圧力で擦り、筆記線の消去程度を肉眼により観察した。筆記線がほぼ完全に消去できる場合を「○」、筆記線の存在がなお認められる場合を「×」として評価した。その結果を表３に示す。
【００５１】
また、インキ組成物の安定性（保存性）を調べるため、各ボールペンを組み立て後、ペン先を下向きにして１週間放置した後の筆記が可能かどうかを調べた。筆記可能な場合を「○」、筆記できない場合を「×」として評価した。その結果を表３に示す。
【００５２】
【表３】

【００５３】
本発明インキ組成物（実施例１〜６）は、消去性及び安定性ともに優れた効果を発揮できることが確認された。特に、消去性に関しては、ボールペンの高い筆圧による筆記線でも容易に消去できたことから、ボールペン用としても好適であることもわかる。
【００５４】
実施例７〜８
表４に示す配合によりインキ組成物を実施例１と同様にして調製した。
【００５５】
【表４】

【００５６】
なお、表４中の各成分は、以下のものを使用した。
（１）着色剤
▲１▼ 黒色フレーク状粒子：商品名「ＹＦＡ−ＢＫ３」（ＹＫＫ製）、カーボンブラック着色アルミナフレーク粒子、平均粒径５μｍ（遠心分離により分級して粒径２．０μｍ以下をカットしたもの）
▲２▼ 黒色フレーク状粒子：商品名「ＹＦＡ−ＢＫ４」（ＹＫＫ製）、カーボンブラック着色アルミナフレーク粒子、平均粒径１０μｍ
（２）水溶性樹脂（せん断減粘性付与剤）
▲１▼ ウエランガム：商品名「Ｋ１Ｃ３７６」（三晶製）
（３）水溶性有機溶剤（溶媒）
▲１▼ グリセリン（試薬）
▲２▼ プロピレングリコール（試薬）
（４）防腐防黴剤
▲１▼ １，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン：商品名「プロクセルＧＸＬ」（ヘキスト合成製）
（５）防錆剤
▲１▼ ベンゾトリアゾール（試薬）
（６）潤滑剤
▲１▼ ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル：商品名「フォスファーノＰＥ−５１０」（東邦化学工業製）、リン酸エステル系活性剤
試験例２
実施例７〜８で得られたインキ組成物について消去性を調べた。まず、各インキ組成物を用い、２０μｍアプリケーターにより白画用紙上に塗布し、乾燥させて試験塗膜を得た。次いで、試験塗膜に市販のプラスチックス製消しゴムを摩消速度１５０±１０ｃｍ／ｍｉｎ・荷重１．５ｋｇで接触させながら、試験塗膜上を５往復させた。その後の試験塗膜の消去の程度を目視により評価した。その結果を表４に併せて示す。評価は、○：容易に消去可能、△：色が薄くなるが、消去されない、×：ほとんど変化なし、とした。
【００５７】
また、実施例７〜８で得られたインキ組成物について、保存性を試験例１と同様にして調べた。その結果を表４に併せて示す。

Claims (9)

1. 着色及び／又は非着色のフレーク状粒子、せん断減粘性付与剤及び溶媒を含み、
   前記フレーク状粒子がフレーク状アルミナ粒子及びフレーク状窒化ホウ素の少なくとも１種であり、
   前記フレーク状粒子が、平均粒径２〜１０μｍである、
   ことを特徴とする消去性インキ組成物。
2. 溶媒が水系溶媒である、請求項１記載の消去性インキ組成物。
3. 粘度が５００〜１００００ｍＰａ・ｓ（ＥＬＤ粘度計 ３°Ｒ１４コーン、回転数０．５ｒｐｍ、２０℃）である、請求項１又は２に記載の消去性インキ組成物。
4. フレーク状粒子以外の着色剤を含まない請求項１〜３のいずれかに記載の消去性インキ組成物。
5. せん断減粘性付与剤が多糖類及びその誘導体又は非顔料系ゲル化剤である請求項１〜４のいずれかに記載の消去性インキ組成物。
6. さらに、界面活性剤、防錆剤及び乾燥防止剤の少なくとも１種を含む請求項１〜５のいずれかに記載の消去性インキ組成物。
7. 着色及び／又は非着色のフレーク状粒子０．５〜５０重量％及びせん断減粘性付与剤０．０１〜２０重量％を含む請求項１〜６のいずれかに記載の消去性インキ組成物。
8. 請求項１〜７のいずれかの消去性インキ組成物をインキとして用いた筆記具。
9. 請求項１〜７のいずれかの消去性インキ組成物をインキとして用いたボールペン。