JPH07216283A - ボールペン用水性白色顔料インキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 酸化チタンなどの白色顔料２０〜６０重量％
と、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリエチレ
ングリコール脂肪酸エステルなどのＨＬＢ１７．０以上
の非イオン系界面活性剤０．１〜３．０重量％と、キサ
ンタンガム、グァーガムなどの水溶性樹脂０．１〜２．
０重量％と、水とを少なくとも含み、粘度が６０００〜
５００００センチポイズであるボールペン用の白色イン
キ。 【効果】 長期間保存しても、白色顔料の沈降分離が発
生せず、インキの吐出も良好である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長期間放置した後でも
インキ吐出が良好であるボールペン用の水性白色顔料イ
ンキに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、白色顔料を着色材として用いたイ
ンキは、特開平４−２５８６７７号公報などに記載され
たインキがある。このインキは、酸化チタン等の隠蔽材
と、樹脂エマルジョン等の結合材と、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
記のようなインキの場合、着色材として使用する酸化チ
タンの比重が大きいため、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。上記のような不便さ
を解消するもの、即ち、使用前の撹拌による酸化チタン
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１０００
０センチポイズとしたインキが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−２５８６７
７号公報に記載されているようなインキをボールペンに
用いた場合、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。特開昭５９−２１７７７６号公報に記載されている
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。そこ
で、ポリアクリル酸ソーダような増粘剤の添加量を増
し、酸化チタンの沈降を防止するようインキ粘度を極端
に高くすることが考えられる。しかし、そのようなイン
キをホールペンに用いた場合、ボールペンのペン先から
インキが吐出しない。また、インキの粘度を、インキが
ボールペンのペン先から吐出できる程度とした場合に
も、酸化チタンが経時的に凝集してしまい、粘度が高い
ため沈殿物のハードケーキ化はなくとも、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。本発明の目的は、長期間放置した後でもインキ吐
出が良好であるボールペン用の水性白色顔料インキを提
供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、白色顔料と、
ＨＬＢ１７．０以上の非イオン系界面活性剤と、水溶性
樹脂と、水とを含有し、粘度が６０００〜５００００セ
ンチポイズ（Ｅ型粘度計、ｓｔローター、１ｒｐｍ、２
５℃）であるボールペン用水性白色顔料インキを要旨と
するものである。

【０００５】以下、詳細に説明する。白色顔料は着色材
として使用する。酸化チタンや酸化亜鉛などの隠蔽性の
高い顔料を用いる。特に、酸化チタンが良好である。酸
化チタンとしては、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る。市販のものとしては、タイ
トーンＳＲ−１、同Ｒ−６５０、同Ｒ−３Ｌ、同Ａ−１
１０、同Ａ−１５０，同Ｒ−５Ｎ（以上、堺化学工業
（株）製）、タイペークＲ−５８０、同Ｒ−５５０、同
Ｒ−９３０、同Ａ−１００、同Ａ−２２０、同ＣＲ−５
８（以上、石原産業（株）製）、クロノスＫＲ−３１
０、同ＫＲ−３８０、同ＫＲ−４８０、同ＫＡ−１０、
同ＫＡ−２０、同ＫＡ−３０（以上、チタン工業（株）
製）、タイピュアＲ−９００、同Ｒ−９３１（以上、デ
ュポン・ジャパン・リミテッド社製）、チタニックスＪ
Ｒ−３００、同ＪＲ−６００Ａ，同ＪＲ−８００、同Ｊ
Ｒ８０１（以上、テイカ（株）製）などが挙げられる。
そ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％が好ましい。

【０００６】ＨＬＢ１７．０以上の非イオン系界面活性
剤は、酸化チタンのインキ中での沈降を抑制し、更に、
長期間保管した後でもインキの流動性を維持するために
使用する。ＨＬＢ１７．０未満の非イオン系界面活性剤
では、粘度６０００〜５００００センチポイズのインキ
において、酸化チタンの沈降を抑制できず酸化チタンを
主とする沈殿が生じ、更に、インキの流動性が失われる
ためボールペン用として用いても筆記が不可能となる。
ここでいうＨＬＢとは親水性と親油性のバランスを数値
化したものであって、界面活性剤の親水基と親油基のバ
ランスから決められた数値を示すものである。非イオン
系界面活性剤の場合、ＨＬＢは０〜２０の間の数値で示
され、より数値の大きい方が親水性となる。

【０００７】ＨＬＢ１７．０以上の非イオン系界面活性
剤の一例を以下に記載する。ＭＹＳ−４５（ポリオキシ
エチレン（以下ＰＯＥと略す）（４５）モノステアレー
ト（カッコ内の数字はオキシエチレンの付加モル数）、
ＨＬＢ１８．０）、ＭＹＳ−５５（ＰＯＥ（５５）モノ
ステアレート、ＨＬＢ１８．０）などのポリエチレング
リコール脂肪酸エステル系界面活性剤、ＢＬ−２１（Ｐ
ＯＥ（２１）ラウリルエーテル、ＨＬＢ１９．０）、Ｂ
Ｌ−２５（ＰＯＥ（２５）ラウリルエーテル、ＨＬＢ１
９．５）、ＢＣ−２３（ＰＯＥ（２３）セチルエーテ
ル、ＨＬＢ１８．０）、ＢＣ−２０ＴＸ（ＰＯＥ（２
０）セチルエーテル、ＨＬＢ１７．０）、ＢＣ−２５Ｔ
Ｘ（ＰＯＥ（２５）セチルエーテル、ＨＬＢ１８．
５）、ＢＣ−３０ＴＸ（ＰＯＥ（３０）セチルエーテ
ル、ＨＬＢ１９．５）、ＢＣ−４０ＴＸ（ＰＯＥ（４
０）セチルエーテル、ＨＬＢ２０．０）、ＢＳ−２０
（ＰＯＥ（２０）ステアリルエーテル、ＨＬＢ１８．
０）、ＢＯ−２０（ＰＯＥ（５０）オレイルエーテル、
ＨＬＢ１７．０）、ＢＯ−５０（ＰＯＥ（５０）オレイ
ルエーテル、ＨＬＢ１８．０）、ＢＢ３０（ＰＯＥ（３
０）ベヘニルエーテル、ＨＬＢ１８．０）などのポリオ
キシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤、ＮＰ−１
５（ＰＯＥ（１５）ノニルフェニルエーテル、ＨＬＢ１
８．０）、ＮＰ−１８ＴＸ（ＰＯＥ（１８）ノニルフェ
ニルエーテル、ＨＬＢ１９．０）、ＮＰ−２０（ＰＯＥ
（２０）ノニルフェニルエーテル、ＨＬＢ２０．０）、
ＯＰ−３０（ＰＯＥ（３０）オクチルフェニルエーテ
ル、ＨＬＢ２０．０）などのポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテル系界面活性剤、ＴＡＭＤＳ−１５
（ＰＯＥ（１５）ステアリン酸アミド、ＨＬＢ１８．
０）、ＴＡＭＤＯ−１５（ＰＯＥ（１５）オレイン酸ア
ミド、ＨＬＢ１８．０）などのポリオキシエチレン脂肪
酸アミド系界面活性剤、Ｒ−１０２０（ＰＯＥノニルフ
ェニルホルムアルデヒド縮合物、ＨＬＢ１８．０）（以
上、日光ケミカルズ（株）製）等が挙げられる。

【０００８】上記ＨＬＢ１７．０以上の非イオン系界面
活性剤は、１種又は２種以上混合しても使用できる。そ
の使用量はボールペン用水性白色顔料インキ全量に対し
て０．１〜３．０重量％が好ましい。

【０００９】水溶性樹脂は、インキの粘度を調整するた
めに使用する。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といった合成系（共）重合物
や、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や、水添ヒマシ油、
ポリカルボン酸アミド等のゲル可剤や、グァーガム、キ
サンタンガム等の植物系増粘剤などが使用できる。これ
らの水溶性樹脂は１種又は２種以上混合しても使用でき
る。その使用量はボールペン用水性白色顔料インキ全量
に対して０．１〜２．０重量％が好ましい。

【００１０】本発明に係るボールペン用水性白色顔料イ
ンキは、基本的には上記成分及び物性よりなるが、更
に、種々の実施態様をとることができる。インキの蒸発
防止のためにエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、グリセリン等の水溶性有機溶剤、定着性向上の為に
上記水溶性樹脂より分子量が低く増粘効果の低い水溶性
アクリル酸−スチレン共重合体、アクリル系エマルジョ
ン、酢酸ビニル系エマルジョン等の結合材、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といった種々の添
加剤を必要に応じて用いることもできる。

【００１１】本発明に係るボールペン用水性白色顔料イ
ンキは、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、このインキがボールペン
に用いて書き易さに優れ、ボールペンのペン先よりのイ
ンキ吐出を良好にするためである。インキの粘度が６０
００センチポイズより低い場合、白色顔料の沈降分離が
大きくなり、インキ吐出が低下し、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。

【００１２】本発明に係るボールペン用水性白色顔料イ
ンキの調製は種々の方法が採用できる。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、ロールミ等の分散機により混合分
散すれば容易に得られる。

【００１３】

【作用】本発明に係るボールペン用水性白色顔料インキ
において、使用しているＨＬＢ１７．０以上の非イオン
系界面活性剤は親水性が強いため、親水性の強い酸化チ
タンとは吸着し易い。そのため酸化チタンと水溶性樹脂
との吸着点が少なくなるので、水溶性樹脂分子が酸化チ
タンから外側に伸びて、酸化チタンと水溶性樹脂との合
計の径が大きくなり、粒子同士が接近し難く、強固な凝
集体を形成し難くなる。このため、長期保存の後でもイ
ンキは流動性を維持できるとともに、粘度６０００〜５
００００センチポイズで沈降分離を防止できるものと推
測される

【００１４】

【実施例】

実施例１ チタニックスＪＲ８００（酸化チタン） ５０重量部 ＢＣー３０ＴＸ（界面活性剤、ＨＬＢ１９．５） １重量部 ケルザンＡＲ（水溶性樹脂、キサンタンガム、三晶（株）製）の３重量％水溶 液 １３重量部 水 １８重量部 ジョンクリルＪ−６１Ｊ ２５重量部 （スチレンーアクリル共重合体アンモニウム塩、固形分３０．６重量％、ジョン ソンポリマー（株）製） エチレングリコール ５重量部 グリセリン ５重量部 上記成分中、ケルザンＡＲの３重量％水溶液以外の成分
を混合し、ボールミルで２４時間分散処理を行った後、
ケルザンＡＲの３重量％水溶液を加え、更に１時間撹拌
を行い、粘度１８５００センチポイズのボールペン用水
性白色顔料インキを得た。

【００１５】実施例２ クロノスＫＲ−３８０（酸化チタン） ５０重量部 ＢＣー４０ＴＸ（界面活性剤、ＨＬＢ２０．０） １重量部 ケルザンＡＲの３重量％水溶液 １３重量部 水 １８重量部 ジョンクリルＪ−６１Ｊ ２５重量部 （スチレンーアクリル共重合体アンモニウム塩、固形分３０．６％、ジョンソン ポリマー（株）製） エチレングリコール ５重量部 グリセリン ５重量部 上記成分中、ケルザンＡＲの３重量％水溶液以外の成分
を混合し、ボールミルで２４時間分散処理を行った後、
ケルザンＡＲの３重量％水溶液を加え、更に１時間撹拌
を行い、粘度１８５００センチポイズのボールペン用水
性白色顔料インキを得た。

【００１６】実施例３ タイピュアＲ−９３１（酸化チタン） ５０重量部 ＭＹＳ４５（界面活性剤、ＨＬＢ１８．０） １重量部 ジャガーＨＰ−６０（水溶性樹脂、ガーガム誘導体、三晶（株）製）の３重量 ％水溶液 １２重量部 ジョンクリルＪ４５０ １４重量部 （アクリル系エマルジョン、ジョンソンポリマー（株）製） 水 ３０重量部 上記成分中、ジャガーＨＰ−６０の３重量％水溶液以外
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、更
に１時間撹拌を行い、粘度１１５００センチポイズのボ
ールペン用水性白色顔料インキを得た。

【００１７】実施例４ クロノスＫＲ−３８０（酸化チタン） ５０重量部 ＢＬ−２１（界面活性剤、ＨＬＢ１９．０） １重量部 ケルザンＭ（水溶性樹脂、キサンタンガム、三晶（株）製）の３重量％水溶液 １２重量部 水 ２０重量部 グリセリン １０重量部 ジョンクリルＪ４５０（アクリル系エマルジョン、ジョンソンポリマー（株） 製） １４重量部 上記成分中、ケルザンＭの３重量％水溶液以外の成分を
混合し、ボールミルで２４時間分散処理を行った後、ケ
ルザンＭの３重量％水溶液を加え、更に１時間撹拌を行
い、粘度３２０００センチポイズのボールペン用水性白
色顔料インキを得た。

【００１８】実施例５ クロノスＫＲ−３８０（酸化チタン） ５０重量部 ケルザンＭの３重量％水溶液 １５重量部 ＮＰ−２０（界面活性剤、ＨＬＢ２０） １重量部 グリセリン １０重量部 水 １７重量部 ジョンクリルＪ−６１Ｊ ２５重量部 上記成分中、ケルザンＭの３重量％水溶液以外の成分を
混合し、ボールミルで２４時間分散処理を行った後、ケ
ルザンＭの３重量％水溶液を加え、更に１時間撹拌を行
い、粘度４８０００センチポイズのボールペン用水性白
色顔料インキを得た。

【００１９】実施例６ 実施例１において、ＢＣ−３０ＴＸを除き、代わりにＢ
Ｏ−２０（界面活性剤、ＨＬＢ１７．０）を１．５重量
部添加した他は実施例１と同様になし、粘度１７５００
センチポイズのボールペン用水性白色顔料インキを得
た。

【００２０】実施例７ 実施例１において、ＢＣ−３０ＴＸを除き、代わりにＢ
Ｃ−２５ＴＸ（界面活性剤、ＨＬＢ１８．５）を３．０
重量部添加した他は実施例１と同様になし、粘度１７７
００センチポイズのボールペン用水性白色顔料インキを
得た。

【００２１】実施例８ 実施例１において、ＢＣ−３０ＴＸを除き、代わりにＯ
Ｐ−３０（界面活性剤、ＨＬＢ２０．０）を２．０重量
部添加した他は実施例１と同様になし、粘度１７０００
センチポイズのボールペン用水性白色顔料インキを得
た。

【００２２】実施例９ 実施例１において、ＢＣ−３０ＴＸを除き、代わりにＢ
Ｃ−２３（界面活性剤、ＨＬＢ１８．０）を１．５重量
部添加した他は実施例１と同様になし、粘度１７０００
センチポイズのボールペン用水性白色顔料インキを得
た。

【００２３】実施例１０ 実施例１において、ＢＣ−３０ＴＸを除き、代わりにＢ
Ｃ−２０ＴＸ（界面活性剤、ＨＬＢ１７．０）を２．５
重量部添加した他は実施例１と同様になし、粘度１８５
００センチポイズのボールペン用水性白色顔料インキを
得た。

【００２４】比較例１ 実施例２において、ＢＣ−３０ＴＸを除いた他は実施例
２と同様になし、粘度１８０００センチポイズのボール
ペン用水性白色顔料インキを得た。

【００２５】比較例２ 実施例２において、ＢＣ−３０ＴＸを除き、代わりにＴ
Ｌ−１０（界面活性剤、ＰＯＥ（２０）ソルビタンモノ
ラウレート、ＨＬＢ１６．９、日光ケミカルズ（株）
製）を１重量部加えた他は実施例２と同様になし、粘度
１８５００センチポイズのボールペン用水性白色顔料イ
ンキを得た。

【００２６】比較例３ 実施例２において、ＢＣ−３０ＴＸを除き、代わりにヘ
キサメタリン酸ソーダ２５重量％水溶液を１．５重量部
加えた他は実施例２と同様になし、粘度１８５００セン
チポイズのボールペン用水性白色顔料インキを得た。

【００２７】比較例４ 実施例５において、ＮＰ−２０を除いた他は実施例５と
同様になして、粘度４７５００センチポイズのボールペ
ン用水性白色顔料インキを得た。

【００２８】比較例５ 実施例１において、ケルザンＡＲの３％水溶液を５重量
部となし、その分水を加えた他は実施例１と同様にな
し、粘度４８００センチポイズのボールペン用水性白色
顔料インキを得た。

【００２９】比較例６ 実施例４において、ケルザンＭの３重量％水溶液を１８
重量部、水を１０重量部となした他は実施例４と同様に
なし、粘度６２０００センチポイズのボールペン用水性
白色顔料インキを得た。

【００３０】以上の実施例１〜１０及び比較例１〜６で
得られ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
プ一端に連設したポリプロピレン製の中空筒体よりなる
透明なインキ収容管に充填し、その上部にインキ逆流防
止体を充填後、インキ中の気泡を遠心脱気してボールペ
ンを作成した。このボールペンをペン先を上向きにして
５０℃、湿度３０％の恒温、恒湿室に４週間放置した
後、ボールペンの筆記性、インキの沈降の有無を試験し
た。

【００３１】筆記試験：ボールペンを螺旋機にて筆記し
た。 ・結果：１００ｍ筆記して、インキの消費量を測定し
た。（単位；ｇ／１００ｍ） ・筆記条件：筆記速度；５ｃｍ／ｓｅｃ 筆記荷重；１００ｇ

【００３２】インキの沈降試験：インキ収容管中のイン
キを目視観察して、沈降の有無を評価した。 ・結果：インキに上澄が認められなかったものを分離な
し、インキに上澄が認められたものを分離ありとした。
結果を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】注）比較例５は、筆記試験において、初め
は透明なインキ（上澄液）が吐出した。比較例６は、ボ
ールペンを組立た直後でもインキの吐出が少なかった。
界面活性剤のなかでも、ＨＬＢ１８．０以上のＰＯＥア
ルキルエーテル系非イオン系界面活性剤を用いたインキ
は、インキ消費量が大きく、インキ吐出が良好である。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よるボールペン用水性白色顔料インキは、長期間放置し
た後でもインキ吐出が良好である。

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】本発明に係るボールペン用水性白色顔料イ
ンキの調製は種々の方法が採用できる。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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 白色顔料と、ＨＬＢ１７．０以上の非イ
   オン系界面活性剤と、水溶性樹脂と、水とを含有し、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。