JPH04272970A

JPH04272970A - 水性顔料インキ組成物

Info

Publication number: JPH04272970A
Application number: JP3053545A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Okumura; 茂奥村
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1991-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1992-09-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボールペンインキ用組
成物、詳しくは、ボールペン用水性顔料インキ組成物に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールペンに用いられる水性顔料
インキとしては、水や水溶性有機溶剤などの水性媒体に
、分散剤として界面活性剤や水溶性樹脂などを用い、顔
料を分散させたものが知られている。しかしながら、こ
のような水性顔料インキにおいては、チップのボールホ
ルダーの摩耗によって筆感が劣化したり、あるいはチッ
プの劣化によってインキの流出が不均一になったりする
などの欠点を有している。このような欠点を改良する目
的で、潤滑性向上剤として例えば不飽和脂肪酸の塩等を
添加することが試みられている。しかしながら、これら
はその添加量が少ないと、潤滑効果が発揮されないし、
また、多くするとボールホルダーの摩耗が少なく、書味
もよくなるが、描線の滲みが著しく、実用的でないとい
う問題点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点を解決することであり、潤滑性に優れ、ボール
ペンのチップの摩耗が少なく、滑らかな筆感が得られ、
書味が良好であるとともに、滲みが少なく、かつ耐光性
や耐水性に優れた描線を与えることができる上に、顔料
の長期分散性にも優れるなど、好ましい特性を有する水
性顔料インキ組成物を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の課題
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、特定の置換ホス
ホン酸エステルを配合することにより、上記の目的の水
性顔料インキ組成物を得ることを見いだしこの知見に基
いて本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明の水性顔料インキ組成物
は、顔料、分散剤、および水性媒体が含有する水性顔料
インキ組成物において、一般式

【化３】で表される１‐置換‐１‐ヒドロキシ‐メチレンジホス
ホン酸エステル塩（以下ジホスホン酸エステル塩と略す
）、または／および一般式

【化４】で表される１‐置換‐１‐ヒドロキシ‐１‐ホスホノ‐
メチルホスホン酸エステル塩（以下モノホスホン酸エス
テル塩と略す）〔式（１）および（２）のＲ１　は炭素
数６〜２４のアルキル基又はアルキルフェニル基を、Ｒ
２　は水素原子又は低級アルキル基を、Ｍはアルカリ金
属、ＮＨ２　又はＮＨＲ（Ｒはアルコキシアルキル基）
を、ｎは１から３０の整数をそれぞれ表す。〕で表され
る置換ホスホン酸エステル塩を含有することを特徴とす
る。上記のＲ２　の低級アルキル基、Ｒのアルコキシア
ルキル基は特に限定しないが炭素数１〜５が好ましい。

【０００６】また、本発明のインキ組成物は、分散剤を
顔料１００重量部に対して０．１〜２００重量部とし、
全組成物重量に基づいて顔料を２〜３０重量％、置換ホ
スホン酸エステル塩を０．０５〜１０．０重量％、水性
媒体として水溶性溶剤を１０〜４０重量％と水が残重量
％となる配合が好ましい。

【０００７】本発明のインキ組成物における置換ホスホ
ン酸エステル塩は、（１）式で示されるジホスホン酸エ
ステル塩および（２）式で示されるモノホスホン酸エス
テル塩の中から選ばれ一種もしくは二種以上を混合した
ものである。好ましくはジホスホン酸エステル塩とモノ
ホスホン酸エステル塩の混合であり、より好ましくは重
量比１：１の混合である。（１）式で示されるジホスホ
ン酸エステル塩の具体的な化合物としては、たとえばつ
ぎのものをあげることができる。

【０００８】

【化５】

【化６】

【０００９】（２）式で示されるモノホスホン酸エステ
ル塩の具体的な化合物としては、たとえばつぎのものを
あげることができる。

【化７】

【化８】

【００１０】本発明のインキ組成物における置換ホスホ
ン酸エステル塩の配合量は、組成物全重量に基づき０．
０５〜１０．０重量％が好ましい。０．０５重量％未満
では本発明の効果が得られず、また１０重量％を越える
と筆跡がにじんだり、インキ粘度を粘度上昇させ流動を
悪くする傾向となる。

【００１１】本発明のインキ組成物において用いられる
顔料は、その種類について特に制限はなく、従来水性顔
料インキ組成物に慣用されている無機系及び有機系顔料
の中から任意のものを使用することができる。無機系顔
料としては、例えば酸化チタン、酸化鉄系、カーボンブ
ラック系、金属粉などがあげられ、また、有機系顔料と
しては、例えばアゾ系、フタロシアニン系、キナクリド
ン系、アンスラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ・
チオインジゴ系、イソインドレノン系などがあげられる
。これらの顔料はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種
以上を組み合わせてもよくその配合量は、全組成物の重
量に基づき、通常２〜３０重量％、好ましくは５〜１５
重量％の範囲で選ばれる。

【００１２】本発明のインキ組成物において用いられる
分散剤としては、界面活性剤及び水溶性樹脂の中から選
ばれた少なくとも１種が用いられる。前者の界面活性剤
については特に制限がなく、アニオン性界面活性剤、カ
チオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面
活性剤などの中から任意のものを選択して用いることが
できる。また、水溶性樹脂は天然品、半合成品、合成品
の何れでもよいが、かびや腐敗の問題、筆記具用インキ
としての粘度特性の点などから、合成品が好適である。このような合成品の水溶性樹脂としては、例えば、水溶
性アクリル樹脂、水溶性スチレン‐アクリル酸共重合体
樹脂、水溶性スチレン‐マレイン酸共重合体樹脂、ポリ
ビニールピロリドン、ポリビニールアルコールなどがあ
げられる。これらの分散剤は１種もしくは２種以上を組
み合わせて使用してもよく、その配合量は前記顔料に対
して通常０．１〜２００重量％、好ましくは０．５〜１
００重量％の範囲内で選ばれる。この配合量が０．１重
量％未満では顔料の分散安定性が悪く、また２００重量
％を超えると、インキの粘度が高くなりインキがスムー
スに吐出しなくなる。

【００１３】本発明のインキ組成物において用いられる
水性媒体としては、水又は水と水溶性溶剤との混合物が
あげられる。水溶性溶剤としては、例えばメタノール、
エタノール、プロパノールなどの低級１価アルコール類
、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチ
レングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類、
エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソ
ルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチ
ルセロソルブ）などのセロソルブ類、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル（メチルカービトール）、ジエ
チレングリコールモノエチルエーテル（エチルカービト
ール）などのカービトール類、エチレングリコールモノ
エチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテル
エステル類などの親水性有機溶媒があげられる。これら
の親水性有機溶媒はそれぞれ単独で用いてもよいし２種
以上組み合わせて用いてもよく、またその配合量は、組
成物の全配合量に基づき、通常１０〜４０重量％の範囲
で選ばれる。

【００１４】本発明のインキ組成物において、防腐剤た
とえばチアゾール系化合物、防錆剤たとえばベンゾトリ
アゾール、などを必要に応じて配合することができる。

【００１５】本発明の水性顔料インキ組成物は、顔料の
長期分散安定性に優れ、かつ潤滑性が良好でチップのボ
ールホルダーの摩耗を防止し、滑らかな筆感が得られる
とともに、滲みの少ない描線を与えるなど、優れた特性
を有している。これらの特性は置換ホスホン酸エステル
塩のエチレンオキサイドの構造中のエーテル結合部やリ
ン酸基がボールペンチップのホルダー及びボールの金属
表面に吸着配向し、疎水性基であるアルキル基がその上
に配向するために、ボールとボールホルダーとの摩擦係
数を低減させて潤滑作用をもたらしているものと推察さ
れる。

【００１６】

【実施例】次に実施例、比較例によって本発明を更に詳
細に説明する。

【００１７】実施例１　　　　カーボンブラック〔三菱化成（株）製ＭＡ１０
０〕　　　　１０．０重量部　　　　分散剤〔花王アト
ラス（株）製デモールＮ〕　　　　　　　　　　　　５
．０　　〃　　　　式（３）で示されるジホスホン酸エ
ステル塩　　　　　　　　　　　　０．５　　〃　　　
　式（５）で示されるモノホスホン酸エステル塩　　　
　　　　　　　０．５　　〃　　　　エチレングリコー
ル　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１５．０　　〃　　　　グリセリン　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　５．０　　〃　　　
　防腐剤（ＩＣＩ社製プロクセルＢＤ）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　０．２　　〃　　　　ベンゾト
リアゾール（防錆剤）　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．１　　〃　　　　水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　６３．７　　〃
上記組成で水を少なめにした濃厚分散液をプレミキシン
グし、次いで縦型サンドミルで２時間分散処理を行なっ
たのち、これに精製水で希釈し、上記組成の水性顔料イ
ンキ組成物を調製した。次ぎに、この組成物をシャープ
レス型連続遠心分離機で、１５０００Ｇの力にて分級処
理をして粗大粒子を取り除き、本発明の水性顔料インキ
組成物からなる黒色水性顔料インキを得た。

【００１８】実施例２　　フタロシアニンブルー（大日精化（株）製シアニン
ブルーＢ）８．０重量部　　スチレン‐アクリル酸共重
合体のアンモニウム塩（分散剤）　　２．５　　〃　　
式（４）で示されるジホスホン酸塩　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　０．７５〃　　式（６
）で示されるモノホスホン酸塩　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　０．７５〃　　エチレングリコ
ール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１５．０　　〃　　グリセ
リン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．
０　　〃　　防腐剤（ＩＣＩ社製プロクセルＢＤ）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．２　　
〃　　ベンゾトリアゾール（防錆剤）　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１　　
〃　　水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　６４．０　　〃実施例１と同様にして、上
記組成の水性顔料インキ組成物を調製したのち、分級処
理を行ない、本発明組成物からなる青色水性顔料インキ
を得た。

【００１９】比較例１式（３）で示されるジホスホン酸エステル塩と式（５）
で示されるモノホスホン酸エステル塩との混合の代わり
にオレイン酸ナトリウムを用いる以外は、実施例１と同
様にして水性ボールペンインク組成物を調製し、黒色水
性顔料インキを得た。

【００２０】比較例２式（３）で示されるジホスホン酸エステル塩および式（
５）で示されるモノホスホン酸エステル塩を用いず、水
の含有量を６４．７重量部とした以外は実施例１と同様
にして水性ボールペンインキ組成物を調製し、黒色水性
顔料インキを得た。以上、実施例１〜２、比較例１〜２
で得られたインキを用いたボールペンによって、筆記試
験でボールの沈み、筆感を調べた結果を表１に示す。筆記試験におけるボール沈み測定法と筆感の判定は次の
とおりである。ボール沈み：螺旋筆記試験機にて筆記角度６０度、筆記
速度５．５ｍ／ｍｉｎ、荷重１００ｇの条件で５００ｍ
連続筆記した。そして５００ｍ筆記後のボールの座の摩
耗した深さ、すなわちホルダーより突出したボールの突
出長さの減少した長さを測定した。筆感 ○　　滑らかで安定した書味 △　　ゴツゴツした硬い書味 ×　　ゴツゴツした硬い書味でかつ線切れ、方向性があ
る。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】本発明の水性顔料インキ組成物は、顔料
の長期分散安定性に優れ、かつ潤滑性が良好で、チップ
のボールホルダーの摩耗を防止し、滑らかな筆感が得ら
れるとともに、滲みの少ない描線を与えるなど、優れた
特性を有している。本発明の水性顔料インキ組成物を用
いたボールペンは、ボールホルダーの摩耗防止効果、潤
滑性にすぐれ、ボールの沈みが極めて少なく、書き出し
時のインクの出がスムーズで、滑らかな運筆感を与え、
滲みも少なく、しかも経時安定性も良好である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　顔料、分散剤および水性媒体が含有す
るインキ組成物において、一般式【化１】で表される１‐置換‐１‐ヒドロキシ‐メチレンジホス
ホン酸エステル塩、または／および一般式【化２】で表される１‐置換‐１‐ヒドロキシ‐１‐ホスホノ‐
メチルホスホン酸エステル塩〔式（１）および（２）の
Ｒ１　は炭素数６〜２４のアルキル基又はアルキルフェ
ニル基を、Ｒ２　は水素原子又は低級アルキル基を、Ｍ
はアルカリ金属、ＮＨ４　＋　又はアルカノールアミン
を、ｎは１から３０の整数をそれぞれ表す。〕で表され
る置換ホスホン酸エステル塩を含有してなる水性顔料イ
ンキ組成物。
【請求項２】　　分散剤を顔料１００重量部に対して０
．１〜２００重量部とし、全組成物重量に基づいて顔料
を２〜３０重量％、置換ホスホン酸エステル塩を０．０
５〜１０．０重量％、水性媒体として水溶性溶剤を１０
〜４０重量％と水が残重量％となる請求項１記載の水性
顔料インキ組成物。