JPH10310734A - 剪断減粘性水性ボールペン顔料インキ及びその調製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノニオン系界面活性剤を剪断減粘性付与剤と
して適用する剪断減粘性水性ボールペン顔料インキ及び
その調製方法を提供する。 【解決手段】 （イ）顔料、（ロ）非水系顔料分散剤、
（ハ）親水性有機溶剤、（ハ）ＨＬＢが８〜１２のノニ
オン系界面活性剤、及び水の５成分を必須構成成分とす
る剪断減粘性水性ボールペン顔料インキ、及び、前記
（イ）成分を、予め（ロ）成分と（ハ）成分によって微
細粒子状に分散して顔料ベースとし、次いで（ニ）成分
と（ホ）成分とを混合した剪断減粘性水性ボールペン用
顔料インキの調製方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は剪断減粘性水性ボー
ルペン顔料インキ及びその調製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールペン用インキとしては、粘
度が１〜２万ｍＰａ・ｓ程度の油性媒体系で構成された
油性ボールペンインキと、粘度が２〜１０ｍＰａ・ｓ程
度の水性媒体からなる低粘性の水性ボールペンインキが
汎用されている。前記油性ボールペンインキは、インキ
流量調節部材を介在させることなく、インキを直液パイ
プ状インキ収容部に充填して実用に供される比較的簡易
なボールペン機構に利点される反面、インキ自体の高粘
性に依存して筆記感が重く、よって高い筆圧を要する。
又、ボール表面に形成した高粘性インキによるインキ薄
膜が筆記面に転写される機構のため、カスレ現象を生じ
たり、筆記先端部にインキが蓄積するいわゆるボテ現象
や、外気温が高い環境下における筆記に際して、筆跡が
滲む等の不具合を発生しがちである。一方、前記低粘性
水性ボールペンインキを用いた水性ボールペンにおいて
は、軽い筆圧で濃い筆跡濃度が得られる利点を有する反
面、低粘性のインキを適正に流出させるためのインキ流
出制御部材等を配備する必要があり、多部品から構成さ
れる複雑な構造を余儀なくされるうえ、インキの低粘性
に依存して筆跡の滲みやボタ落ち現象を発生させがちで
あった。

【０００３】前記した状況に鑑み、近年、揺変性或いは
チクソトロピー性を付与した水性媒体のインキ、所謂、
剪断減粘性水性ボールペンインキが開発され、実用に供
されるようになった。この種のインキは、剪断応力が加
わらない静置時にあっては高粘度であり、インキの漏出
を防止したり、インキの分離、逆流を防ぐことができ、
ボールペン機構内において安定的に保持され、筆記時に
あっては高速回転するボールによる高剪断力によって、
ボール近傍のインキのみが低粘度化し、その結果、イン
キはボールとボール収容部の間隙を毛管力によって円滑
に通過して紙面等にインキが転移される。前記紙面等に
転移したインキは剪断力から開放されるため、再び高粘
度状態となり、従来の非剪断減粘性水性ボールペンの欠
点であった筆跡の滲み現象を発生させない。

【０００４】前記した剪断減粘性水性ボールペンインキ
に関する提案は、幾つか開示されている。例えば、水分
散性のガム、樹脂、増粘多糖類等を利用したもの（例え
ば、米国特許第４６７１６９１号公報、特公昭６４─８
６７３号公報）が挙げられる。ところで、前記提案に開
示されている水分散性のガム、樹脂、増粘性多糖類は、
微生物による解重合作用、光化学的酸化による分解作
用、強い剪断力による分子鎖の開裂作用により、変質ま
たは劣化し易い傾向があり、剪断減粘性効果を長期間に
わたって安定的に維持できるとはいえない。

【０００５】又、架橋性アクリル樹脂等の有機高分子化
合物を剪断減粘性付与剤として利用したもの（特開昭５
７─４９６７８号公報等）が開示されているが、架橋性
アクリル樹脂の特性として、高粘度の状態では、ある程
度の剪断減粘性を呈するとしても、水性ボールぺンの筆
記機構への適用に際しては、その効果を必ずしも有効に
発現し難い。即ち、剪断減粘性効果が不充分であり、筆
記時の剪断力により生じる筆記に適正な低粘度化と、非
筆記時の保管状態に要求される高粘度化とのバランスを
必ずしも満足させていない。

【０００６】又、無機質微粒子等の無機化合物を剪断減
粘性付与剤として用いる試み（特開平６─２５６６９９
号公報等）が開示されているが、無水珪酸微粒子のよう
な微粒子は、吸水によって剪断減粘性を示すとしても、
微粒子間の凝集力による作用の依存度が大である。従っ
て、この種のインキをボールペン用インキとして適用し
た場合、凝集粒子の三次元構造体がボールとボールハウ
スの狭い間隙を均質状態で通過することはかなりの困難
を伴うため、インキ切れを発生させがちである。又、親
水性合成スメクタイトのような膨潤性粘土類は、実質的
に溶解状態に近いほど微細な粒子が膨潤状態で分散して
いるため、初期的には良好な剪断減粘性効果を得ること
ができるとしても、経時により水がゲル本体から分離、
排出される現象、即ち「離漿」現象を発生させがちであ
り、インキ収容管内において局所的なインキ成分の分離
やインキ柱の切断を生じる欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】こういった状況下にあ
って、本発明者らは、ＨＬＢ値が８〜１２の範囲から選
ばれるノニオン系界面活性剤を特定の濃度範囲で水性ビ
ヒクル中に配合し、特定性状に調整することにより、前
記した従来の不具合を解消し、スムーズな筆記感、筆記
性能、ボール座の磨耗の低減、保存性能等を満たす新た
な発想のボールペンインキ組成物を先に提案している
（特願平８−１４３６２０号）。本発明者らは、前記ノ
ニオン系界面活性剤を含む剪断減粘性水性ボールペンイ
ンキについて更に検討を進め、ノニオン系界面活性剤に
よる剪断減粘特性を更に効果的に発現させると共に、長
期間にわたって前記性能を安定的に維持させるための顔
料分散剤を見出したと共に、前記顔料分散剤の効果を有
効に発現させるためのインキ調製方法を開発し、筆記性
能、インキの安定性をより向上させるものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、（イ）顔料１
〜３５重量％、（ロ）非水系顔料分散剤０．２〜１０重
量％、（ハ）親水性有機溶剤２〜３５重量％、（ニ）Ｈ
ＬＢ値が８〜１２の範囲から選ばれる剪断減粘性を示す
ノニオン系界面活性剤の１〜３０重量％、及び（ホ）水
４０〜９５重量％を必須成分とする水性ボールペン用顔
料インキであって、インキの粘度が２５〜１６０ｍＰａ
・ｓ（ＥＭＤ型回転粘度計における回転数１００ｒｐｍ
での測定値、２５℃）の範囲にあり、剪断減粘性指数が
０．１〜０．７の範囲にあることを特徴とする剪断減粘
性水性ボールペン顔料インキを要件とする。更には、前
記非水系顔料分散剤は、インキ組成物中において、ＨＬ
Ｂ値が８〜１２の範囲から選ばれる剪断減粘性を示すノ
ニオン系界面活性剤により、可溶化状態にあるか、２μ
ｍ以下の微細粒子状態に存在していること、前記ノニオ
ン系界面活性剤はインキ組成物中で２μｍ以下の微細粒
子状に分散状態にある相と、実質的に溶解状態にある相
とが混在しており、少なくとも０℃から＋５０℃の温度
範囲において前記混在状態を保持していること、前記ノ
ニオン系界面活性剤は、分子中に少なくとも１個以上の
ヒドロキシル基を有してなること、ノニオン系界面活性
剤は、ポリグリセリンの脂肪酸エステル類であること、
前記ノニオン系界面活性剤は、０℃において、液状、高
粘度粘稠状乃至ペースト状であること等を要件とする。
更には、（イ）顔料１〜３５重量％を、あらかじめ
（ロ）非水系顔料分散剤０．２〜１０重量％と（ハ）親
水性有機溶剤２〜３５重量％によって微細粒子状に分散
された顔料分散ベースとし、次いで前記顔料分散ベース
に（ニ）ＨＬＢ値が８〜１２の範囲から選ばれる剪断減
粘性を示すノニオン系界面活性剤の１〜３０重量％と
（ホ）水４０〜９５重量％を加えて、インキの粘度が２
５〜１６０ｍＰａ・ｓ（ＥＭＤ型粘度計における回転数
１００ｒｐｍでの値、２５℃）の範囲にあり、且つ、剪
断減粘性指数が０．１〜０．７の範囲に調製されること
を特徴とする剪断減粘性水性ボールペン顔料インキの調
製方法を要件とする。

【０００９】本発明は前記したとおり、特定の界面活性
剤の特定量を水性ビヒクル中に存在させて混和させるこ
とにより、剪断減粘性が発現されるインキであって、特
定の性状を有する非水系顔料分散剤を添加することによ
り、界面活性剤による剪断減粘性効果が最大限に発揮さ
れると共に、着色剤として用いられる顔料のインキ媒体
中における分散安定性にきわめて有効であることを見出
し、本発明を完成させた。よって、本発明のインキは、
ボールの回転抵抗が著しく小さく、ボール台座の磨耗性
が顕著に低減する剪断減粘性水性ボールペン顔料インキ
及びその効果的な調製方法を開示するものである。

【００１０】本発明に適用されるＨＬＢ値が８〜１２の
範囲のノニオン系界面活性剤が水性媒体中で剪断減粘性
を示す理由として、本発明者は次のように考えている。
ＨＬＢ値が８〜１２の範囲にある界面活性剤は親油性
と親水性の中間的な性質を有しており、水性媒体中で一
部は分子状態に溶解し、一部は微細粒子状に分散してお
り、外観的には白濁乃至半透明の状態を一般的に示す。
かかる溶解相と分散相の二相状態にあっては分散相から
なる微粒子を固定点とし、その周囲の溶解相が流動相と
して機能する結果、剪断力が低い場合には前記二相から
なる三次元の網目構造が保持され、高い粘度を示す。一
方、強い剪断力が作用すると、溶解相が流動化して三次
元の網目構造が一時的に弱まり、その結果、低い粘度を
示すと推察される。更に、本発明者は前記ノニオン系界
面活性剤が分子中に水酸基を持つ系にあっては、水との
水素結合も加わり、より強力な剪断減粘性を示す知見も
得た。前記の二相状態は、換言すれば、ノニオン系界面
活性剤に特有の性質である曇点現象に依存するものと考
えられる。ＨＬＢ値が８〜１２の範囲にあるノニオン系
界面活性剤は通常室温付近に曇点を有しており、特定の
濃度領域において前記溶解層と分散層の二相モデルに基
づく剪断減粘性を示す。二相モデルは、より多様な物理
化学的状態をとりうるため、明瞭な二相の間の境界を持
つ場合もあれば、ノニオン系界面活性剤分子の密度もし
くは濃度の連続的変化による場合もあり、ノニオン系界
面活性剤の種類、及び濃度によって多様な状態を示す。
本発明に用いられる特定のノニオン系界面活性剤は水性
ボールペン顔料インキに所望の剪断減粘性を付与する目
的のために使用される。又、ＨＬＢ値が８〜１２の範囲
にあるノニオン系界面活性剤を用いて調製されたインキ
により得られる筆跡は、良好な耐水性を示すのも大きな
特徴である。ＨＬＢ値が１２を越えるに従って筆跡の耐
水性は低下し、又ＨＬＢが８より小さい場合には耐水性
は良好であるが好ましい剪断減粘性効果が得られない。

【００１１】前記分散相の粒子の大きさは、剪断減粘系
の安定性に大きく関係しており、概略２μｍ以下の微細
状態に分散されている必要がある。概して２μｍを越え
ると分散相と溶解相の比重等の相違により、経時的に分
散相と溶解相が二相に分離する傾向があり好ましくな
い。好ましくは２μｍ以下〜数１０ｎｍの範囲に分散相
が存在する時に安定な系を示す。かかる粒子性をもった
界面活性剤を含む水性媒体は、概して粒度の大きい順
に、白濁〜半透明〜青みを帯びた半透明の外観状態をと
る。かかる物理化学的状態をもったインキ組成物は、ボ
ール回転を円滑に促進する効果を有し、筆記感に優れ、
又、ボール受け座の磨耗も顕著に低減される効果を発揮
させる。

【００１２】更に、剪断減粘性付与剤を温度依存安定性
の観点から述べると、常温において液状又はペースト状
のノニオン系界面活性剤を用いると、温度依存性の少な
い優れた剪断減粘性インキを形成することができる。
又、界面活性剤の構造上の特徴は、概して界面活性剤分
子中の疎水基が、分岐炭化水素基、不飽和炭化水素基、
芳香族炭化水素基、或いは炭素数が１４以下の直鎖炭化
水素基から構成されることによる。

【００１３】本発明における水性媒体中における剪断減
粘性の発現は、前記した通り、特定の界面活性剤の特定
濃度範囲における三次元網目構造に起因するものと考え
られるが、前記界面活性剤分子が分子中に一個以上の水
酸基を有する場合には、より安定で効果的な剪断減粘性
を発現させることができる。即ち、より小さい剪断減粘
指数を得ることができる。かかる分子中に一個以上の水
酸基を有する界面活性剤は、水素結合による分子間相互
作用により、より強力な剪断減粘性の付与と、温度変動
によるゲルの物理化学的変化の少ない安定な三次元網目
構造をとることができるため、低い剪断減粘度指数、換
言すれば、高いチクソトロピー性を必要とする場合には
特に有効である。さらに好ましくは１分子中に２個以上
の水酸基を有する界面活性剤がより好ましく、前記水酸
基としては、アルコール性水酸基、燐酸酸性水酸基、フ
ェノール性水酸基等が挙げられる。中でも、アルコール
性水酸基を有するものが特に好ましい。

【００１４】本発明に適用される剪断減粘性を付与する
ための特定のノニオン系界面活性剤はインキ組成中、１
〜３０重量％、より好ましくは３〜１５重量％の範囲で
添加されるが、適性添加量は個々の化合物で異なり、適
宜所望の剪断減粘性を得るに必要な量が適用される。
尚、１重量％未満では、水性ボールペンインキに必要な
剪断減粘性を付与でき難く、３０重量％を越えると、高
剪断状態下にあっても所期の粘度低下が得られず、筆記
速度に相応する適正なインキ流出性が得られ難いと共に
界面活性剤が高濃度状態で筆跡に残存するため、筆跡の
耐摩擦性が低下するという欠点が生じる。尚、ＨＬＢ値
が８〜１２の範囲にあるノニオン系界面活性剤であれ
ば、前記した添加量範囲において、複数の化合物を構造
上の組成の種類にかかわらず２種以上を併用して使用す
ることができる。前記インキの剪断減粘指数ｎは０．１
〜０．７の範囲で用途及びボールペンの構成に応じて調
整することができる。通常の筆記用ボールペン顔料イン
キの場合、より好ましい剪断減粘指数ｎは０．２〜０．
５である。ここで、剪断減粘指数ｎは、流動学的測定か
ら得られる実験式〔Ｔ＝Ｋｊⁿ （但し、Ｔは剪断速度
（ｄｙｎｅ／ｃｍ² ）、ｊは剪断速度（ｓｅｃ^-1）、Ｋ
は定数〕により算出される値である。本発明に適用され
るノニオン系界面活性剤を以下に例示するが、これに限
定されるものではない。尚、例示する化合物中、例え
ば、ＰＯＥ（５）の表示はエチレンオキサイド分子が５
モル付加された化合物であることを示す。

【００１５】ポリグリセリン脂肪酸エステル類としては
下記のものが例示できる。 モノラウリン酸トリグリセリル（ＨＬＢ：１２） モノミリスチン酸トリグリセリル（ＨＬＢ：１２） モノオレイン酸トリグリセリル（ＨＬＢ：１０） モノステアリン酸トリグリセリル（ＨＬＢ：１０） トリミリスチン酸ペンタグリセリル（ＨＬＢ：８） モノミリスチン酸ヘキサグリセリル（ＨＬＢ：１１．
０） モノパルミチン酸ヘキサグリセリル（ＨＬＢ：１０．
０） モノステアリン酸ヘキサグリセリル（ＨＬＢ：９．０） モノオレイン酸ヘキサグリセリル（ＨＬＢ：９．０） モノステアリン酸デカグリセリル（ＨＬＢ：１２．０） モノオレイン酸デカグリセリル（ＨＬＢ：１２．０） モノリノール酸デカグリセリル（ＨＬＢ：１２．０） モノイソステアリン酸デカグリセリル（ＨＬＢ：１２．
０） ジイソステアリン酸デカグリセリル（ＨＬＢ：９．５） ジオレイン酸デカグリセリル（ＨＬＢ：１０．０）

【００１６】グリセリンの脂肪酸エステルのエチレンオ
キサイド誘導体としては下記のものが例示できる。 ＰＯＥ（５）モノオレイン酸グリセリル（ＨＬＢ：９．
５） ＰＯＥ（５）モノステアリン酸グリセリル（ＨＬＢ：
９．５） ＰＯＥ（１０）モノステアリン酸グリセリル（ＨＬＢ：
１１．９） ＰＯＥ（５）グリセリン牛硬脂肪酸エステル（ＨＬＢ：
９．５） ＰＯＥ（１０）グリセリン牛硬脂肪酸エステル（ＨＬ
Ｂ：１１．５）

【００１７】ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エス
テル類としては、下記のものが例示できる。 テトラオレイン酸ＰＯＥ（６）ソルビット（ＨＬＢ：
８．５） テトラオレイン酸ＰＯＥ（１０）ソルビット（ＨＬＢ：
９．５） テトラオレイン酸ＰＯＥ（２０）ソルビット（ＨＬＢ：
１０．５） テトラオレイン酸ＰＯＥ（３０）ソルビット（ＨＬＢ：
１１．５） テトラオレイン酸ＰＯＥ（３５）ソルビット（ＨＬＢ：
１２．０） テトラステアリン酸ＰＯＥ（３０）ソルビット（ＨＬ
Ｂ：１１．０）

【００１８】ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル類としては、下記のものが例示できる。 トリオレイン酸ＰＯＥ（２０）ソルビタン（ＨＬＢ：１
１．０） モノオレイン酸ＰＯＥ（６）ソルビタン（ＨＬＢ：１
０．０） トリステアリン酸ＰＯＥ（２０）ソルビタン（ＨＬＢ：
１０．５） モノステアリン酸ＰＯＥ（６）ソルビタン（ＨＬＢ：
９．６）

【００１９】ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エス
テル類、としては、下記のものが例示できる。 モノステアリン酸ＰＥＧ（１０）（ＨＬＢ：１１．０） モノオレイン酸ＰＥＧ（１０）（ＨＬＢ：１１．０） モノオレイン酸ＰＥＧ（６） （ＨＬＢ：８．５）

【００２０】ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、
及びポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類と
しては、下記のものが例示できる。 ＰＯＥ（２）ラウリルエーテル （ＨＬＢ：９．５） ＰＯＥ（４）ラウリルエーテル （ＨＬＢ：１１．５） ＰＯＥ（２）セチルエーテル （ＨＬＢ：８．０） ＰＯＥ（５．５）ラウリルエーテル（ＨＬＢ：１０．
５） ＰＯＥ（７）ラウリルエーテル（ＨＬＢ：１０．５） ＰＯＥ（２）ステアリルエーテル（ＨＬＢ：８．０） ＰＯＥ（４）ステアリルエーテル（ＨＬＢ：９．０） ＰＯＥ（７）オレイルエーテル（ＨＬＢ：１０．５） ＰＯＥ（１０）ベヘニルエーテル（ＨＬＢ：１０．０） ＰＯＥ（５）ノニルフェニルエーテル（ＨＬＢ：８．
０） ＰＯＥ（１０）オクチルフェニルエーテル（ＨＬＢ：１
１．５）

【００２１】ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
アルキルエーテル類としては、以下の化合物を例示する
ことができる。 ＰＯＥ（１），ＰＯＰ（４）セチルエーテル（ＨＬＢ：
９．５） ＰＯＥ（１０），ＰＯＰ（４）セチルエーテル（ＨＬ
Ｂ：１０．５） ＰＯＥ（１），ＰＯＰ（８）セチルエーテル（ＨＬＢ：
９．５） ＰＯＥ（２０），ＰＯＰ（８）セチルエーテル（ＨＬ
Ｂ：１２．５） ＰＯＥ（１２），ＰＯＰ（６）テトラデシルエーテル
（ＨＬＢ：８．５） ＰＯＥ（２０），ＰＯＰ（６）テトラデシルエーテル
（ＨＬＢ：１１．５） ＰＯＥ（３０），ＰＯＰ（６）テトラデシルエーテル
（ＨＬＢ：１２．０）

【００２２】脂肪酸モノエタノールアミドとしては、下
記の化合物が例示できる。ラウリン酸モノエタノールア
ミド、ミリスチン酸モノエタノールアミド、パルミチン
酸モノエタノールアミド、ステアリン酸モノエタノール
アミド、ベヘニン酸モノエタノールアミド、イソステア
リン酸モノエタノールアミド、オレイン酸モノエタノー
ルアミド、リシノール酸モノエタノールアミド、リノー
ル酸モノエタノールアミド等が挙げられる。

【００２３】脂肪酸ジエタノールアミド類としては、下
記の化合物が例示できる。ラウリン酸ジエタノールアミ
ド、ミリスチン酸ジエタノールアミド、パルミチン酸ジ
エタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、
ベヘニン酸ジエタノールアミド、イソステアリン酸ジエ
タノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、リシ
ノール酸ジエタノールアミド、リノール酸ジエタノール
アミド等の各々、１：１型及び１：２型があげられる。

【００２４】ポリオキシエチレン脂肪酸アミド類として
は、下記のものが例示できる。ここで、括弧内の数字は
エチレンオキサイド鎖における平均付加モル数を表す。
ＰＯＥ（２〜５）ラウリン酸アミド、ＰＯＥ（２〜６）
ミリスチン酸アミド、ＰＯＥ（２〜７）パルミチン酸ア
ミド、ＰＯＥ（２〜８）ステアリン酸アミド、ＰＯＥ
（２〜１０）オレイン酸アミド、ＰＯＥ（２〜７）イソ
ステアリン酸アミド、ＰＯＥ（２〜７）リノール酸酸ア
ミド、ＰＯＥ（２〜７）リシノール酸アミド、ＰＯＥ
（２〜１０）ベヘニン酸アミド等が例示できる。好まし
くは、常温で液状もしくはペースト状のポリオキシエチ
レン脂肪酸アミドが、温度変化に対する安定性に優れた
剪断減粘性を示す。

【００２５】ポリオキシエチレンアルキルアミン類とし
ては、下記のものが例示できる。ＰＯＥ（２〜５）ラウ
リン酸アミン、ＰＯＥ（２〜６）ミリスチン酸アミン、
ＰＯＥ（２〜７）パルミチン酸アミン、ＰＯＥ（２〜
８）ステアリン酸アミン、ＰＯＥ（２〜１０）オレイン
酸アミン、ＰＯＥ（２〜７）イソステアリン酸アミン、
ＰＯＥ（２〜７）リノール酸アミン、ＰＯＥ（２〜７）
リシノール酸アミン、ＰＯＥ（２〜１０）ベヘニン酸ア
ミン等が例示でき、好ましくは、常温で液状もしくはペ
ースト状のポリオキシエチレン脂肪酸アミンが、温度安
定に対する安定性に優れた剪断減粘性を示す。

【００２６】糖類エステル類としては、下記のものがあ
げられる。ショ糖エステルの構成カルボン酸がラウリン
酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、イソス
テアリン酸、オレイン酸、リノレン酸、リシノール酸、
牛脂脂肪酸等からなるショ糖のモノ及びジエステル及び
トリエステルからなる化合物の１種又は２種以上から選
ばれ、ＨＬＢが８から１２の範囲となるショ糖エステル
単体又は混合体が適用できる。前記ショ糖エステル化合
物は一般には、ＤＫエステル （第一工業製薬株式会社
製ショ糖エステル）として入手でき、例えば、ＤＫエス
テルＦ−１１０（ＨＬＢ約１１）、Ｆ−９０（ＨＬＢ約
９）、Ｆ−７０（ＨＬＢ約８）等が好適に剪断減粘性を
発揮させることができる。

【００２７】リン酸エステル類としては、下記例示化合
物のモノエステル、ジエステル、トリエステルの単一化
合物又は混合物が使用できる。 ＰＯＥ（１〜２）ｎ−デシルエーテルリン酸エステル ＰＯＥ（１〜２）ｎ−ウンデシルエーテルリン酸エステ
ル ＰＯＥ（１〜３）ｎ−ドデシルエーテルリン酸エステル ＰＯＥ（１〜３）ｎ−イソトリデシルエーテルリン酸エ
ステル ＰＯＥ（１〜３）ｎ−ミリスチルエーテルリン酸エステ
ル ＰＯＥ（１〜４）ｎ−セチルエーテルリン酸エステル ＰＯＥ（１〜４）ｎ−ステアリルエーテルリン酸エステ
ル ＰＯＥ（１〜６）ｎ−ベヘニルエーテルリン酸エステル ＰＯＥ（１〜４）ｎ−イソステアリルエーテルリン酸エ
ステル ＰＯＥ（１〜４）ｎ−ノニルフェニルエーテルリン酸エ
ステル ＰＯＥ（１〜４）ｎ−オレイルエーテルリン酸エステル ｎ−デシルリン酸エステル、ｎ−ドデシルリン酸エステ
ル、ｎ−ウンデシルリン酸エステル、イソトリドデシル
リン酸エステル、ミリスチルリン酸エステル、セチルリ
ン酸エステル、ステアリルリン酸エステル、イソステア
リルリン酸エステル、ベヘニルリン酸エステル、オレイ
ルリン酸エステル、ノニルフェニルリン酸エステル等が
例示できる。前記例示化合物以外においてもＨＬＢが８
〜１２の範囲のリン酸エステル類は同様の効果を発揮す
ることができる。前記リン酸エステル類の場合には、所
望に応じて無機、有機の塩基成分にて部分的に中和して
ＰＨを調整することも可能である。

【００２８】前記以外の化合物群としては、ポリオキシ
エチレンアルキルフェニルホルムアルデヒド縮合物類、
ポリオキシエチレンラノリン類、ポリオキシエチレンラ
ノリンアルコール類、ポリオキシエチレンソルビットミ
ツロウ類、ポリオキシエチレンヒマシ油類、ポリオキシ
エチレンヒマシ硬化油類、ソルビタン脂肪酸エステル類
等のノニオン系界面活性剤のうちＨＬＢの８〜１２の範
囲の単一化合物又は２種以上の化合物を使用することが
できる。

【００２９】本発明のインキに用いられる顔料について
説明する。本発明に使用される顔料の特徴は、既に樹脂
や界面活性剤によって水性媒体中に分散された、所謂
「加工顔料」を使用しない点に特徴がある。従って、本
発明においては粉末の顔料または含水ケーキ状態の顔料
を使用するが、顔料としては、水性系媒体中に分散可能
な顔料が全て使用可能であり、その具体例を以下に例示
する。顔料類としては、カーボンブラック（黒色）、群
青（青色）、酸化チタン（白色）などの無機顔料類や
Ｃ．Ｉ．ピグメント レッド１７（赤色）、Ｃ．Ｉ．ピ
グメント ブルー１５（青色）、Ｃ．Ｉ．ピグメント
グリーン３６（緑色）、Ｃ．Ｉ．ピグメント レッド─
（ピンク色）、Ｃ．Ｉ．ピグメント オレンジ（橙
色）、Ｃ．Ｉ．ピグメント バイオレット１９（紫
色）、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８１（黄色）などの
有機顔料が適用できる。更には特殊顔料として各種蛍光
性染料を樹脂マトリックス中に固溶体化した合成樹脂微
細粒子状の蛍光顔料、パール顔料、金色・銀色のメタリ
ック顔料、蓄光性顔料、香料カプセル顔料、熱変色性マ
イクロカプセル顔料、酸化チタンなどの特殊な顔料も適
用可能である。

【００３０】本発明のインキは水を主溶剤として用いる
が、親水性極性溶剤としては水に相溶性のある従来汎用
の溶剤がすべて有効であり、グリセリン、トリエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミ
ン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオ
ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、エチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト、スルフォラン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−
ピロリドン等を使用することができる。使用量は組成物
中２〜３５重量％が望ましい。

【００３１】本発明の最大の特徴は、前記本発明に用い
られる顔料を分散するために特定の分散剤を適用する点
にある。以下、本発明に適用される非水系分散剤につい
て説明する。本発明者はＨＬＢの８〜１２の範囲から選
ばれるノニオン系界面活性剤によって得られる剪断減粘
系に対して、他の種々の化合物が与える影響度を検討し
た結果、（１）イオン性を有する水溶性界面活性剤、イ
オン性水溶性樹脂、電解質等、水媒体中でイオン的に解
離する物質、（２）室温で実質上、水媒体に溶解するＨ
ＬＢ１２を越えるノニオン系界面活性剤が、特に剪断減
粘性を損なう傾向があると言う知見を得た。いわゆる市
販の水性インキに用いられる「加工顔料」は、通常水媒
体に溶解する分散剤を使用するために、本発明の特定の
界面活性剤による剪断減粘系に悪影響を与える傾向があ
った。かかる問題点を解決するため、本発明において
は、顔料をボールペンの筆記に適した微細粒子レベルま
で分散するための顔料分散剤として、水に実質上不溶乃
至難溶性又は分散性の所謂「非水系顔料分散剤」を用い
る。本発明に適用される非水系顔料分散剤とは、油性又
は溶剤系の塗料類、インキにおける顔料の分散剤として
一般的に使用されているものであり、通常は水媒体のイ
ンキ、塗料類には適用され難い。その理由は非水系分散
剤は、水に対して不溶性、難溶性、分散性を示し水媒体
中への溶解性がない、或いは、極めて小さいためであ
る。仮に、非水系分散剤を単独で、もしくは顔料を非水
系分散剤で分散された顔料ベースとして、一般の水性イ
ンキビヒクルに混合した場合には、非水系分散剤が不溶
分としてインキ中に分離析出するため、特にボールペン
用インキのような狭いボール間隙を通過して筆記するよ
うな場合には大きな問題となる。本発明者は、通常、単
独で水媒体中に混和すると不溶性、難溶性、分散性を示
すような非水系分散剤を、ＨＬＢ値が８〜１２の範囲か
ら選ばれるノニオン系界面活性剤の剪断減粘性ビヒクル
に混和すると、非水系顔料分散剤が可溶化されるか、或
いは微細な粒子状に安定的に分散されるという知見を得
た。かかる知見をもとに、顔料を非水系顔料分散剤と共
に親水性有機溶剤中で微細粒子状に分散し、前記剪断減
粘性ビヒクルに混合した場合には、非水系顔料分散剤が
可溶化又は、微細粒子化して安定に分散することを見出
し本発明を完成するに至った。

【００３２】前記非水系分散剤は非イオン性物質やイオ
ン性物質も適用可能である。前述した通り、本発明にお
ける非水系分散剤は水に対して不溶性、難溶性、分散性
を示すものが適用されるため、イオン性のものであって
も水媒体への相互作用が極めて小さいため、剪断減粘性
を損なうことなく適用が可能となる。非イオン性の非水
系分散剤としては、通常、油溶性界面活性剤と呼ばれる
ものや高分子分散剤が適用される。油溶性界面活性剤の
場合には、ＨＬＢの範囲が５〜１２の非イオン系分散剤
が広範囲に適用できる。ＨＬＢ値が５未満の分散剤は剪
断減粘性を有するノニオン性界面活性剤の媒体と混和さ
れた時、数μｍを越える粒子として存在するため好まし
くない。またＨＬＢが１２を越える分散剤は過度の水溶
性が出てくるため、ノニオン性界面活性剤の剪断減粘性
を損なうこと、および筆跡の耐水性の低下を招くため好
ましくない。本発明の非水系分散剤はインキ組成中０．
２〜１０重量％の範囲で使用され、好ましくは、０．５
〜８重量％の範囲で使用される。以下に具体的に非イオ
ン系の非水系分散剤を例示するが、これらに限定される
もではない。

【００３３】ＰＯＥノニルフェニルホルムアルデヒド縮
合物、モノオレイン酸ポリエチレングリコール（６Ｅ
Ｏ）、モノオレイン酸ポリエチレングリコール（１０Ｅ
Ｏ）、モノステアリン酸ポリエチレングリコール（４Ｅ
Ｏ）、ＰＯＥ（１０）ヒマシ油、ＰＯＥ（１０）硬化ヒ
マシ油、，ＰＯＥ（１０）硬化ヒマシ油、ＰＯＥ（７）
オレイルエーテル、，ＰＯＥ（２）ステアリルエーテ
ル、ＰＯＥ（２）オレイルエーテル、モノオレイン酸ヘ
キサグリセリル、モノオレイン酸ジグリセリル、モノイ
ソステアリン酸ジグリセリル、モノステアリン酸テトラ
グリセリル、ジイソステアリン酸ジグリセリル、モノラ
ウリン酸ソルビタン、モノパルミチン酸ソルビタン、モ
ノイソステアリン酸ソルビタン、モノオレイン酸ＰＯＥ
（６）ソルビタン、ＰＯＥ（５）フィトステロール、，
ＰＯＥ（６）ソルビットミツロウなどが挙げられる。さ
らに、非イオン系の例として、窒素原子を持ったアミン
誘導体、アミド誘導体及びアミドアミン型の分散剤も適
用可能であり、ＰＯＥ（５）オレイルアミン、ＰＯＥ
（４）ステアリルアミン、ＰＯＥ（４）ステアリン酸ア
マイド、オレイン酸ジエタノールアミンやこれらの誘導
体などが挙げられる。一方、イオン性の非水系分散剤と
してはポリカルボン酸アミン塩類、燐酸エステルアミン
塩類、高分子分散剤などの水不溶乃至分散性のものが適
用できる。前記例示した化合物の他に、入手可能な市販
流通品として、所謂「非水系顔料分散剤」或いは「油溶
性界面活性剤」などの非水系ベースにおける顔料分散剤
が幅広く適用可能である。本発明に適用される非水系分
散剤は、親水性有機溶剤の全部または一部を用いて所望
の顔料を分散機を用いてボールペン機構に適した微細な
粒子が得られるまで分散される。前記工程においては、
所望に応じて水を加えてもよい。顔料分散の手段として
は、通常はニーダー、ミキサー等の混練機にて前練りを
行った後、３本ロール、ボールミルなどの一般的な顔料
分散機にて必要な処理を行い、あらかじめ顔料ベースを
調製する。尚、顔料ベース調製時に剪断減粘性を有する
ＨＬＢ値が８〜１２のノニオン系界面活性剤を適量、所
望に応じて同時に分散工程で加えてもよい。前記非水系
分散剤の配合は、インキ組成物中０．２〜５重量部の範
囲が有効であり、好ましくは０．５〜５重量部であり、
該分散剤により、顔料は概略２μｍ以下、好ましくは１
μｍ以下の微細粒子に分散される。

【００３４】調整添加剤としては、ＰＨ調整剤として、
トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタ
ノールアミン、アンモニア水などの水溶性のアミン化合
物が好ましく適用される。防錆剤としてはベンゾトリア
ゾール、トリルトリアゾール、ジシクロヘキシルアンモ
ニウムナイトライト、ジイソプロピルアンモニウムナイ
トライト、サポニン等が使用できる。防腐剤あるいは防
黴剤としては、石炭酸、１、２−ベンズチアゾリン３−
オンのナトリム塩、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸
ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸
プロピル、２，３，５，６−テトラクロロ−４−（メチ
ルスルフォニル）ピリジン等が挙げられる。湿潤剤とし
ては、尿素、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう
糖、還元デンプン加水分解物、等が使用できる他、イン
キの浸透性を向上させるためにフッ素系界面活性剤やノ
ニオン系の界面活性剤を使用してもよい。さらに、消泡
剤、レベリング剤、潤滑剤、極圧添加剤などを所望に応
じて添加することができる。かかる調整添加剤はいわゆ
る慣用的添加剤と呼ばれるもので、公知の化合物から本
発明における剪断減粘性を損なわない範囲で適宜必要に
応じて使用することができる。

【００３５】更には、水溶性のポリマーをバインダー成
分として、もしくは耐水性を付与する目的で添加でき
る。剪断減粘性を実質上有しないポリマー類としてはポ
リビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチ
レンオキサイドなどの線状高分子が挙げられる。更に、
公知の剪断減粘性を有する樹脂、ガム類、増粘多糖類、
無機質粒子等を併用することもできる。また、自己乳化
型の水性ディスパージョン樹脂は顔料の結着性を向上さ
せるために効果であり、特に好ましくは樹脂自体の中和
前酸価が５以下であるカルボキシ変成の自己乳化型の水
性ディスパージョン樹脂を用いることもできる。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明のインキは、従来より公知
のボールペンチップを筆記先端とするボールペンインキ
収容部にインキ流量調節部材を介在させることなく、直
接的に充填した、いわゆる直液状態で実用に供すること
ができる。インキ収容管には収容状態にあるインキの後
端部に接触するインキ追従体を配した構成が汎用され
る。尚、可撓性の軸筒内にインキを収容させ、該軸筒を
適宜、押圧変形させてインキ出を調整する構成のインキ
追従体を使用しない構造のものでもよい。

【００３７】ボールペンチップ構造については、ボール
収容部の内径とボールの外径との差、及びボールの軸方
向に移動可能なスペースは、インキの種類、目的等に応
じて適宜の範囲に設定でき、従来より汎用のチップ機
構、例えば、金属性のパイプの先端近傍部を外面より内
方に押圧変形させて、ボール受け座とインキ導出部を一
体形成したチップ、或いは金属材料のドリル等による切
削加工により、内部にボール受け座と中心孔と放射状の
導出溝を形成したチップ、或いは、バネ体によりボール
を前方に付勢させた機構、その他ボールを回動自在に構
成した筆記乃至塗布具が有効である。又、前記ボール
は、超硬合金、ステンレス鋼、ルビー、セラミック等の
０．３〜１．２ｍｍ径程度のものが適用できる。

【００３８】前記インキ及びインキ逆流防止体を収容す
るインキ収容管は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂か
らなる成形体が、インキの低蒸発性、生産性の面で好適
に用いられる。更に、前記インキ収容管として透明、着
色透明、或いは半透明の成形体を用いることにより、イ
ンキ色やインキ残量等を確認できる。前記インキ収容管
にはチップを直接連結する他、接続部材を介して前記イ
ンキ収容管とチップを連結してもよい。尚、前記インキ
収容管は、ボールペン用レフィルの形態として、前記レ
フィルを軸筒内に収容するものでもよいし、先端部にチ
ップを装着した軸筒自体をインキ収容体として、前記軸
筒内に直接インキを充填してもよい。

【００３９】前記インキ逆流防止体としては、ポリブテ
ン、シリコーン油等の不揮発性媒体が挙げられ、所望に
より前記媒体中にシリカ、珪酸アルミニウムを添加する
こともできる。

【００４０】以下、実施例によって本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこの実施例によって何ら限定
されるものではない。又、実施例における剪断減粘度指
数（ｎ）は剪断応力値（Ｔ）及び剪断速度（ｊ）値の如
き粘度計による流動学的測定から得られる実験式（Ｔ＝
Ｋｊⁿ ：Ｋ及びｎは計算された定数である）にあてはめ
ることによって計算されるｎ値を示す。尚、実施例中の
配合数字は重量部を示す。

【００４１】 実施例１ （重量部） Ｃ．Ｉ．ピグメント ブルー１５〔青色顔料〕 ７．８ モノオレイン酸ポリエチレングリコール〔非水系分散剤〕 ２．０ ジエチレングリコール〔親水性有機溶剤〕 １５．６ モノオレイン酸ヘキサグリセリル〔剪断減粘性付与剤〕 ７．８ 水 ６６．４ 消泡剤 ０．２ 防腐剤 ０．２ ──────────────────────────────────── 合計 １００．０

【００４２】インキの調製 青色顔料と非水系分散剤と親水性有機溶剤をニーダーに
て攪拌混合した後、三本ロールで１μｍ以下になるよう
に顔料ベースを調製する。これとは別に、５０℃に加温
した温水にモノオレイン酸ヘキサグリセリル、消泡剤お
よび防腐剤を添加し攪拌することによって剪断減粘性ベ
ースを調製する。前記顔料ベースと剪断減粘性ベースを
攪拌機にて均一になるよう攪拌混合した後、Ｎｏ．２濾
紙を用いて吸引濾過して粗大物を除去し、本発明の剪断
減粘性水性ボールペン顔料インキを得た。得られたイン
キは、剪断減粘指数（ｎ）：０．４７、粘度（１００ｒ
ｐｍ）：５０ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。

【００４３】ボールペンの作製 前記インキ組成物を内径３．３ｍｍのポリプロピレン製
パイプに０．９ｇ充填し、樹脂製ホルダーを介して、直
径０．５ｍｍのボールが抱持された、ボール収容部の内
径とボール外径の差２０μｍ、軸方向の移動可能なスペ
ース２０μｍを有する切削型ボールペンチップと連結さ
せた。次いで、前記ポリプロピレン製パイプの尾部よ
り、ポリブテンベースの粘弾性を有するインキ追従体
（液栓）を充填し、遠心処理により脱エアー処理をした
後、外装軸筒、口金、尾栓、キャップを装着してボール
ペンを得た。前記ボールペンを用いてレポート用紙に連
続筆記したところ、書き出しから鮮明な青色の筆跡が得
られ、カスレ、線割れ、線切れ、及びインキのボテ現象
もなく良好な筆記性能を示した。又、５００ｍ走行後の
ボール受け座の磨耗は２μｍであり、極めて良好な潤滑
性を示した。

【００４４】 実施例２ （重量部） Ｃ．Ｉ．ピグメント レッド１７〔赤色顔料〕 ５．５ プロダクト１００〔非水系分散剤、サンノプコ（株）製〕 １．１ ジエチレングリコール〔親水性有機溶剤〕 １０．０ グリセリン〔親水性有機溶剤〕 ３．７ ラウリン酸テトラグリセリル〔剪断減粘性付与剤〕 ９．２ イオン交換水 ７０．１ 防腐剤 ０．２ 消泡剤 ０．２ ──────────────────────────────────── 合計 １００．０

【００４５】インキの調製 赤色顔料と非水系分散剤と親水性有機溶剤を予めニーダ
ーで攪拌混合した後、三本ロールにて分散処理をして顔
料ベースを調製した。別途、剪断減粘性付与剤とイオン
交換水を５０℃にて攪拌し、ゲルベースを調整し、前記
ゲルベースに消泡剤および防腐剤を添加して剪断減粘性
ベースを調製した。前記顔料ベースと剪断減粘性のベー
スを攪拌機にて均一になるよう攪拌混合したあと、さら
に、Ｎｏ．２濾紙を用いて吸引濾過して粗大物を除去し
本発明の剪断減粘性水性ボールペン顔料インキを得た。
得られたインキは、剪断減粘指数（ｎ）：０．３１、粘
度（１００ｒｐｍ）：５７ｍＰａ・ｓ（２５℃）であっ
た。

【００４６】ボールペンの作製 直径０．５ｍｍのステンレス鋼ボールを先端部に抱持し
た、パイプ内径とボール外径との差２５μｍ、軸方向の
移動可能なスペース２０μｍに設定した、パイプの押圧
変形タイプのボールペンチップを用い、その他の部材は
実施例１に準じてボールペンを組み立てた。前記ボール
ペンを用いてレポート用紙に連続筆記したところ、書き
出しから鮮明な赤色の筆跡が得られ、カスレ、線割れ、
線切れ、及びインキのボテ現象もなく良好な筆記性能を
示した。又、５００ｍ走行後のボール受け座の磨耗は３
μｍであり、極めて良好な潤滑性を示した。

【００４７】 実施例３ （重量部） カーボンブラック ５．２ テンロ７０〔非水系分散剤、サンノプコ（株）製〕 １．３ ＮＰ７．５〔非水系分散剤、日光ケミカル（株）製〕 ２．３ ジエチレングリコール〔親水性有機溶剤〕 １９．２ ジイソステアリン酸デカグリセリル〔剪断減粘性付与剤〕 １０．２ イオン交換水 ６１．４ 防腐剤 ０．２ 消泡剤 ０．２ ──────────────────────────────────── 合計 １００．０

【００４８】インキの調製 カーボンブラックと２種類の非水系分散剤と親水性有機
溶剤と剪断減粘性付与剤を予めニーダーで攪拌混合した
後、三本ロールにて分散処理をして顔料ベースを調製し
た。防腐剤および消泡剤を添加したイオン交換水中に顔
料ベースを攪拌分散したのち、Ｎｏ．２濾紙を用いて吸
引濾過して粗大物を除去し本発明の剪断減粘性水性ボー
ルペン顔料インキを得た。得られたインキは、剪断減粘
指数（ｎ）：０．４０、粘度（１００ｒｐｍ）：９５ｍ
Ｐａ・ｓ（２５℃）であった。

【００４９】ボールペンの作製 実施例２と同様のボールペン仕様にてボールペンを作成
し、レポート用紙に連続筆記したところ、書き出しから
鮮明な黒色の筆跡が得られ、カスレ、線割れ、線切れ、
及びインキのボテ現象もなく良好な筆記性能を示した。
又、５００ｍ走行後のボール受け座の磨耗は５μｍであ
り、極めて良好な潤滑性を示した。

【００５０】 実施例４ （重量部） Ｃ．Ｉ．ピグメント グリーン３６〔緑色顔料〕 １０．３ ポリノンＤＡＯ 〔非水系分散剤〕 １．６ グリセリン 〔親水性有機溶剤〕 １２．３ イソステアリン酸ヘキサグリセリル〔剪断減粘性付与剤〕 ９．１ イオン交換水 ６６．１ 防腐剤 ０．３ 消泡剤 ０．３ ─────────────────────────────────── 合計 １００．０

【００５１】インキの調製 緑色顔料と非水系分散剤と親水性有機溶剤を予めニーダ
ーで攪拌混合した後、三本ロールにて分散処理をして顔
料ベースを調製した。別途、剪断減粘付与剤とイオン交
換水を５０℃にて攪拌し、ゲルベースを調製し、前記ゲ
ルベースに消泡剤および防腐剤を添加して剪断減粘性ベ
ースを調製する。前記顔料ベースと剪断減粘性ベースを
攪拌機にて均一になるよう攪拌混合した後、Ｎｏ．２濾
紙を用いて吸引濾過して粗大物を除去し本発明の剪断減
粘性水性ボールペン顔料インキを得た。得られたインキ
は、剪断減粘指数（ｎ）：０．３２、粘度（１００ｒｐ
ｍ）：８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。実施例２と
同じボールペン仕様でボールペンを作成し、レポート用
紙に連続筆記したところ、書き出しから鮮明な緑色の筆
跡が得られ、カスレ、線割れ、線切れ、及びインキのボ
テ現象もなく良好な筆記性能を示した。又、５００ｍ走
行後のボール受け座の磨耗は４μｍであり、極めて良好
な潤滑性を示した。インキのボテ現象もなく良好な筆記
性能を示した。

【００５２】比較例１ 実施例４の分散剤を水溶性のノニオン型水系分散剤〔Ｈ
ＬＢ：１４．５〕に置き換えて、同様の手順でインキの
調製を行った。得られたインキは、剪断減粘指数
（ｎ）：０．８４、粘度（１００ｒｐｍ）：２３ｍＰａ
・ｓ（２５℃）であり、粘度が低くかつ剪断減粘性の低
いインキとなった。尚、インキ粘度が低いため、ＥＬＤ
型粘度計も併用して測定した。実施例４と同様の方法に
てボールペンを作成し、連続筆記したところ、インキの
ボタ落ちや筆跡の滲みがみられ、ボールペンとして不適
当な性能となった。

【００５３】比較例２ 実施例１の分散剤を水溶性のアニオン型水系分散剤（縮
合ナフタレンスルフォン酸ナトリウム）に置き替えて、
同様の手順でインキの調製及びボールペンを作成した。
得られたインキは、剪断減粘指数（ｎ）：０．９０、粘
度（１００ｒｐｍ）：９ｍＰａ・ｓ（２５℃）であり、
剪断減粘性は実質上なく極めて低粘度のインキであっ
た。又、前記インキを内蔵したボールペンは、筆記先端
部からのインキの漏出が激しく、筆記に適さない結果と
なった（粘度はＥＬＤ型粘度を併用して測定した）。

【００５４】比較例３ 実施例３のインキ組成から非水系分散剤を除き、下記の
組成でインキを調製した。顔料ベースの調製は、カーボ
ンブラック、親水性有機溶剤、剪断減粘付与剤を予め予
備混合したのち、３本ロールで分散した。 （重量部） カーボンブラック〔黒色顔料〕 ５．４ ジエチレングリコール〔親水性有機溶剤〕 １９．９ ジイソステアリン酸デカグリセリル〔剪断減粘性付与剤〕 １０．７ イオン交換水 ６３．６ 防腐剤 ０．２ 消泡剤 ０．２ ──────────────────────────────────── 合計 １００．０ 得られたインキは、剪断減粘指数（ｎ）：０．３７、粘
度（１００ｒｐｍ）：６５ｍＰａ・ｓ（２５℃）であ
り、良好な剪断減粘性を示したが、ボール受け座の磨耗
は１３μｍを示し、実施例３と比べて劣る結果となっ
た。

【００５５】実施例１〜４、並びに比較例１〜３におけ
るインキのレオロジー特性およびボールペンの筆記性
能、インキの漏れ出し性、筆跡の耐水性、ボール受け座
の磨耗性、及びインキの経時的安定性に関する評価を表
にまとめた。比較例１および２の水溶性の分散剤を用い
た例においては、良好な剪断減粘性が得られず、筆記性
能の点でボールペンとしての機能を満たしておらず、ま
た筆跡の耐水性も劣っていた。本発明の非水系分散剤を
使用しない比較例３では、良好な剪断減粘性は得られる
ものの、ボール磨耗性の点で本発明の実施例に比べて劣
っていた。

【表１】 表における試験項目について以下に説明する。 レオロジー特性 剪断減粘指数ｎの値とＥＭＤ粘度計による１００ｒｐｍ
における粘度を示した（一部ＥＬＤ型併用）。 筆記性能 自動走行試験及び手描き試験の両方から判断した。 インキ漏れ試験 インキを充填したボールペンのペン先を紙面に２０秒間
押し当て、漏れて滲み出したインキの様子を目視で観察
し評価した。 筆跡の耐水性 紙面に書いた筆跡を水中に３０分浸漬し、未試験のもの
と比較した。 ボール受け座の磨耗性 ボールを内部に押しつけた状態でボールの頂点とボール
ホルダーの端の距離Ｌを顕微鏡で測定した。筆記前の長
さＬ１から５００ｍ走行後の長さＬ２を引いた値をボー
ル受け座の磨耗（μｍ）とした。筆記条件は、測度４ｍ
／分、角度７０°、荷重１００ｇとし、自動走行試験機
を用いて、連続筆記した。 インキの経時安定性 インキを４０℃の定温器中で２週間放置し、顔料の分散
安定性を目視、および顕微鏡にて観察し、顔料の沈降分
離や凝集などをチエックした。

【００５６】

【発明の効果】本発明剪断減粘性水性ボールペン顔料イ
ンキは、非水系分散剤を用いて顔料を分散し、特定の剪
断減粘性を有するノニオン系界面活性剤を含む水性媒体
に混合分散することにより調製され、剪断減粘性を損な
うことなく、剪断減粘効果を有効に発現させ、非水系分
散剤を安定的に媒体中に保持するインキを構成し、安定
な筆記性能、極めて低い磨耗性から得られる軽い筆記
感、および良好な筆跡の耐水性を有しており、種々の顔
料を含む水性ボールペンインキとして実用性を満たす。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （イ）顔料１〜３５重量％、（ロ）非水
   系顔料分散剤０．２〜１０重量％、（ハ）親水性有機溶
   剤２〜３５重量％、（ニ）ＨＬＢ値が８〜１２の範囲か
   ら選ばれる剪断減粘性を示すノニオン系界面活性剤の１
   〜３０重量％、及び（ホ）水４０〜９５重量％を必須成
   分とする水性ボールペン顔料インキであって、インキの
   粘度が２５〜１６０ｍＰａ・ｓ（ＥＭＤ型回転粘度計に
   おける回転数１００ｒｐｍでの測定値、２５℃）の範囲
   にあり、剪断減粘性指数が０．１〜０．７の範囲にある
   ことを特徴とする剪断減粘性水性ボールペン顔料イン
   キ。
2. 【請求項２】 非水系顔料分散剤はインキ組成物中にお
   いて、ＨＬＢ値が８〜１２の範囲から選ばれる剪断減粘
   性を示すノニオン系界面活性剤により、可溶化状態にあ
   るか、２μｍ以下の微細粒子状態に安定化されて存在し
   ていることを特徴とする請求項１記載の剪断減粘性水性
   ボールペン顔料インキ。
3. 【請求項３】 前記ノニオン系界面活性剤はインキ組成
   物中で２μｍ以下の微細粒子状に分散状態にある相と、
   実質的に溶解状態にある相とが混在しおり、少なくとも
   ０℃から＋５０℃の温度範囲において前記混在状態を保
   持している請求項１乃至２記載の剪断減粘性水性ボール
   ペン顔料インキ。
4. 【請求項４】 ノニオン系界面活性剤は、分子中に少な
   くとも１個以上のヒドロキシル基を有してなる請求項１
   乃至３記載のいずれかの剪断減粘性水性ボールペン顔料
   インキ。
5. 【請求項５】 ノニオン系界面活性剤は、ポリグリセリ
   ンの脂肪酸エステル類である請求項１乃至４記載のいず
   れかの剪断減粘性水性ボールペンインキ組成物。
6. 【請求項６】 ノニオン系界面活性剤は、０℃におい
   て、液状、高粘度粘稠状乃至ペースト状である請求項１
   乃至５記載のいずれかの剪断減粘性水性ボールペン顔料
   インキ。
7. 【請求項７】 （イ）顔料１〜３５重量％を、あらかじ
   め（ロ）非水系顔料分散剤０．２〜１０重量％と（ハ）
   親水性有機溶剤２〜３５重量％によって微細粒子状に分
   散して顔料分散ベースとし、次いで前記顔料分散ベース
   に（ニ）ＨＬＢ値が８〜１２の範囲から選ばれる剪断減
   粘性を示すノニオン系界面活性剤の１〜３０重量％と
   （ホ）水４０〜９５重量％を混合して、インキの粘度が
   ２５〜１６０ｍＰａ・ｓ（ＥＭＤ型粘度計における回転
   数１００ｒｐｍでの測定値、２５℃）の範囲にあり、且
   つ、剪断減粘性指数が０．１〜０．７の範囲にあるイン
   キを調製することを特徴とする剪断減粘性水性ボールペ
   ン顔料インキの調整方法。