JPH1077438A - ボールペン用水性金属光沢色インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペンが長期間放置された後、特にスタンド状
態（販売店での陳列状態）で放置された後でも、筆記に
あたってペン先からスムースなインキ流出が得られ、金
属光沢色の筆跡を呈するボールペン用水性金属光沢色イ
ンキ組成物を得る。 【解決手段】 必須成分として、パール顔料、着色顔
料、多糖類からなる水性ガム、サイクロデキストリン、
ポリオキシエチレンモノエーテル燐酸エステル系界面活
性剤、難揮発性水溶性有機溶剤、及び水を含むインキ組
成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボールペン用水性金
属光沢色インキ組成物に関する。インキ吸蔵体を用いず
に軸胴にフリーのインキが収容されていて、軸胴の一端
にボールペン体が取り付けられているタイプのいわゆる
直液式のボールペンとして、下記の３種の構造のペンが
慣用されている。 （１）ペン体と軸胴の間にインキ流出と空気流入のバラ
ンスを制御する部材（ペン芯又はインキ貯留部材等と通
称されている）が介在されていて、極く低粘度の水性イ
ンキが適用されるタイプ。 （２）軸胴が可撓性の材料で形成されていて、一端にボ
ールペン体がペン体ホルダーを介してか、或いは介さず
に直接に嵌着されてなり、筆記に際して可撓性の軸胴を
押圧することによりペン先からインキを流出させるタイ
プ。このタイプのペンは誤字修正用の修正液が収容され
た修正ペン等の顔料分散系インキに適用されており、軸
胴内にはインキと共にインキ攪拌用のボールが混在され
ている。 （３）一端にボールペン体が取り付けられたパイプ内に
高粘度のインキが充填されており、インキ柱の開放端に
グリース状のインキ追従体（液栓とも通称されている）
が載置されてなる筆記体が軸胴に嵌挿されている、最も
一般的なタイプ。本発明は、前記（２）及び（３）のタ
イプのボールペンでの使用に適した水性金属光沢色イン
キ組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パール顔料を用いた筆記具用の水性金属
光沢色インキ組成物については、特開平５−１１７５６
９「水性メタリック調及びパール調インキ組成物」（マ
ーキングペン用）、特開平７−１１８５９２「ボールペ
ン用水性金属光沢色インキ」、特開平８−１４３８０
８，１４３８０９「水性インキ組成物」（マーキングペ
ン用）等の発明が提案されているが、特開平７−１１８
５９２記載のインキは前記（３）タイプのボールペンに
適用されるためのインキであり、他の３件はマーキング
ペンに適用されるインキであって、いずれも前記（２）
タイプのボールペンでの使用に適したものではない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記（２）
及び（３）のタイプのボールペンでの使用に適した水性
金属光沢色インキ組成物を提供しようとするものであ
る。一般に筆記具は、販売店において長期間スタンド状
態で陳列されたものがユーザーに渡るケースが普通であ
り、従って、前記状態での経時後も即筆記できるか或い
は簡単な措置で筆記可能となることが望まれる。一方、
パール顔料は比重が大きく、インキビヒクルとの比重差
によりインキ中で沈降し易く、沈降した顔料粒子は互い
に凝結してハードケーキを生成する。この現象がペン内
で進行すると、前記凝結物がペン先のごく狭いインキ通
路を塞いだり、或いはペン軸胴の底に固着しするかして
ペンを筆記不能にしてしまう。本発明は、ペン内のイン
キ中でパール顔料を含む顔料類の沈降が抑制され、且
つ、沈降してもハードケーキを形成することなく、ペン
を普通に振とうしてインキに振動を及ぼすことにより簡
単に顔料を再分散させることができ、それにより前記状
態での経時後も容易に筆記可能なボールペン用の水性金
属光沢色インキ組成物を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のボールペン用水
性金属光沢色インキ組成物は、必須成分として（イ）パ
ール顔料、（ロ）着色顔料、（ハ）多糖類からなる水溶
性ガム、（ニ）サイクロデキストリン、（ホ）ポリオキ
シエチレンモノエーテル燐酸エステル系界面活性剤、
（ヘ）難揮発性水溶性有機溶剤から選ばれる保湿剤、及
び（ト）水を含む組成である。更に所望により、筆跡の
反射率を高めてより金属光沢を強調するよう前記必須成
分に加えてアルミニウム粉顔料を添加する。以下に用い
られる原料成分について説明する。

【０００５】パール顔料はマイカ片の表面に酸化チタ
ン、酸化鉄等の金属酸化物やカーボンブラック、有機顔
料等の着色剤をコーティングした、虹彩を呈する顔料で
あり、平均粒子径５〜６０μｍの範囲のものが好適に用
いられる。粒子径５μｍ未満の顔料使用のインキでは低
い光沢の筆跡しか得られず、粒子径６０μｍ超の粗大粒
子を用いたインキではペン先の毛細管通路で目詰まりし
易く、ペン先からのインキ流出を悪くする傾向となる。
これらパール顔料は全インキ組成中、１乃至１０重量％
の範囲で用いられる。

【０００６】着色顔料はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー
１，３，１２，６５，７４，８３，９３，１２０，１５
４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２，５，９，４９，５
３：１，１４４，１９０、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ
１７，３６，４０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７，３６等の有機顔料、カ
ーボンブラック、酸化チタン、黄色酸化鉄、チタンイエ
ロー、べんがら、群青、紺青等の無機顔料、アクリル系
樹脂粒子を蛍光を発する染料で染着した蛍光顔料等が用
いられる。これら着色顔料は界面活性剤及び／又は水溶
性樹脂からなる適宜の分散剤により水性媒体中に分散さ
れた分散体の形態のものが好適に使用され、全インキ組
成中、顔料分０．１乃至１０重量％の範囲で用いられ
る。

【０００７】インキの増粘剤兼顔料類の分散安定剤とし
て用いられる多糖類からなる水性ガムとしては、ガーガ
ム、ローカストビーンガム、キサンタンガム、カラジー
ナンガム、サクシノグリカン等があげられる。これら多
糖類からなる水性ガムは、調製されるインキが前記
（２）タイプのペンに適用されるか、或いは前記（３）
タイプのペンに適用されるかによって、それぞれに適し
たインキ粘度になるよう添加量が調節されるが、いずれ
の場合でも全インキ組成中、０．１乃至３重量％の範囲
で用いられる。

【０００８】サイクロデキストリンは、主としてパール
顔料の分散安定化剤として用いられる。サイクロデキス
トリンはα−サイクロデキストリン、β−サイクロデキ
ストリン、γ−サイクロデキストリン、マルトシルサイ
クロデキストリンのいずれでもよく、インキ中で顔料粒
子を包み込んで、裸の粒子同士が凝結してハードケーキ
を生成するのを抑制する。前記（２）タイプのペン用の
インキは前記（３）タイプのペン用インキに比較してよ
り低粘度であるので、ペン内のインキのパール顔料の沈
降は経時により徐々に進行するが、前記サイクロデキス
トリンに包み込まれた顔料粒子は、長期間経時後も軽い
攪拌（ペンの振とうによる攪拌用ボールでのインキの攪
拌）で顔料が再分散される程度の凝集状態に留まる。こ
れらサイクロデキストリンは全インキ組成中、０．５乃
至１０重量％、好ましくは１乃至７重量％の範囲で用い
られる。

【０００９】ポリオキシエチレンモノエーテル燐酸エス
テル系界面活性剤は水性インキに潤滑性を付与するため
のものであり、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐
酸モノエステル及び／又はジエステル、ポリオキシエチ
レンアルキルアリールエーテル燐酸モノエステル及び／
又はジエステル、及びそれらのアルカリ金属塩、アンモ
ニウム塩、アルカノールアミン塩等から選ばれ、全イン
キ組成中、０．１乃至５重量％の範囲で用いられる。

【００１０】インキの乾燥抑制、特にペン先での乾燥を
抑制するために用いられる保湿剤はエチレングリコー
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、２−ピロリドン、ジメチルスルフォオキシド
等の難揮発性の水溶性有機溶剤から選ばれる。これら難
揮発性の水溶性有機溶剤は、全インキ組成中５乃至３０
重量％の範囲で用いられる

【００１１】筆跡の金属光沢をより強調するために添加
されるアルミニウム粉顔料は、平均粒子径３〜３０μ
ｍ、好ましくは５〜２０μｍのアルミニウムの鱗片状粒
子であり、水との反応を抑えるための燐酸処理品又はダ
イマー酸処理品がミネラルターペン等の炭化水素溶媒で
湿潤されたペーストの状態で提供されるものが使用され
る。尚、アルミニウム粉自体はリーフィングタイプ及び
ノンリーフィングタイプのいずれであってもよい。アル
ミニウム粉顔料は全インキ組成中、固形分換算で０．１
乃至５重量％の範囲で用いられる。

【００１２】その他、必要に応じて防腐剤、防錆剤、界
面活性剤、水溶性ポリマー、ｐＨ調節剤等の添加剤が少
量添加されてもよい。

【００１３】一般にボールペンに用いられるペン体は、
先端にペンポイントとなるボールと該ボールを回転自在
に抱持する座部と該座部に連通するインキ通路を備えた
ソケットからなる構造であり、本発明の水性インキ組成
物が適用される前記（２）及び（３）タイプのペンに用
いられるボールペン体も当然のことながら前記構造と同
様であるが、ボールと座部面との間隙の寸法関係は、前
記（２）タイプのペンのペン体ではボール赤道面と座部
面との間隙を１０μｍ以上、ボールペン体軸方向のボー
ルの遊び間隙を３０μｍ±１０μｍ程度に設定した、比
較的ボールと座部面との間隙の大きいものが好適に用い
られる。一方、前記（３）タイプのペンのペン体につい
ては、ボール赤道面と座部面との間隙を１０μｍ乃至１
５μｍ程度に設定したものが好適に用いられる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の水性インキ組成物は、容
器に所定量の水、保湿剤及びサイクロデキストリンを投
入し、攪拌機にて均質になるまで攪拌し、次いで顔料分
散体及びその他添加剤を加えて充分攪拌する。次に予め
調製された水性ガムの水性ペーストを添加して均質にな
るまで攪拌を続ける。その後、パール顔料又はアルミニ
ウム粉顔料が添加される場合にはパール顔料及びアルミ
ニウム粉ペーストと水を１：１の割合で混合したものと
を加えて得られる混合体を、ディスパーにかけて１時間
分散処理してインキ化される。

【００１５】

【実施例】表１に実施例インキと、前記製造方法に準じ
て調製された比較例インキの組成を示す。ここで、実施
例１乃至３及び比較例１乃至３は前記（２）タイプのペ
ン用に調製されたインキであり、実施例４，５及び比較
例４，５は前記（３）タイプのペン用に調製されたイン
キである。また、比較例１，２及び４は、それぞれ実施
例１，２及び４のインキ組成よりサイクロデキストリン
を除いた組成であり、比較例３及び５はそれぞれ特開平
８−１４３８０９及び特開平７−１１８５９２に記載の
タイプのインキ組成である。

【００１６】

【表１】 表中の組成の数値は重量部で表わされている。表中の原
料の内容を注番号に沿って説明する。 （１）イリオジン２０１ ルチル ファイン ゴールド
（メルク・ジャパン（株）商品名、平均粒子径 ５〜２
５μｍ） （２）イリオジン２３１ ルチル ファイン グリーン
（メルク・ジャパン（株）商品名、平均粒子径 ５〜２
５μｍ） （３）イリオジン２１１ ルチル ファイン レッド
（メルク・ジャパン（株）商品名、平均粒子径 ５〜２
５μｍ） （４）イリオジン１１１ ルチル ファイン サティン
（メルク・ジャパン（株）商品名、平均粒子径 １５μ
ｍ以下） （５）サンダイスーパーイエローＧＳＮ（山陽色素
（株）商品名） Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８重量％、及びノニオン
性界面活性剤７．５重量％を含む水性顔料分散体 （６）平均粒子径０．１１μｍの緑色顔料（Ｃ．Ｉ．ピ
グメントグリーン３６）２０重量％、及びアクリル系樹
脂１８重量％を含む水性顔料分散体 （７）平均粒子径０．１４μｍの赤色顔料（Ｃ．Ｉ．ピ
グメントレッド １７）２０重量％、及びアクリル系樹
脂１０重量％を含む水性顔料分散体 （８）黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３）４
０重量％、ノニオン性界面活性剤７．５重量％を含む水
性顔料分散体 （９）２％レオザン（三晶（株）商品名、サクシノグリ
カン）水性分散体 （10）２％ケルコゲル（大日本製薬（株）商品名、キサ
ンタンガム）水性分散体 （11）モビニール９７０（ヘキスト合成（株）商品名） スチレン−アクリル共重合体樹脂エマルション、固形分
５０％、樹脂のガラス転移温度１０２℃ （12）デキシーパールＫ−１００（塩水港製糖（株）商
品名） 全サイクロデキストリン量９８％以上、内α−サイクロ
デキストリン量７０％以上 （13）イソエリートＰ（塩水港製糖（株）商品名） 全サイクロデキストリン量８０％以上、内マルトシルサ
イクロデキストリン量５０％以上 （14）プライサーフＭ２０８Ｂ（第一工業製薬（株）商
品名） ポリオキシエチレンモノエーテル燐酸エステル塩系界面
活性剤 （15）ノイゲンＥＡ−１６０（第一工業製薬（株）製ノ
ニオン界面活性剤） ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（ＨＬＢ１
６） （16）アルミニウムペーストＷＸ７８３０（東洋アルミ
ニウム（株）商品名） 加熱残分 ５６％ （17）アルミニウムペーストＷＢ０２３０（東洋アルミ
ニウム（株）商品名） ミネラルターペン ３０％， 加熱残分 ６５％ （18）エチレングリコール （19）グリセリン （20）防腐剤（トップサイド２８０，（株）パーマケム
・アジア商品名） （21）防腐剤（プロキセルＸＬ２，ゼネカ（株）商品
名）

【００１７】得られた試料インキについて、下記の試験
を行った。 （イ）粘度の測定 ２０℃±２℃に設定された恒温室内に１日放置された試
料インキについて、ＥＬ型粘度計（株式会社東京計器
製）でコーンロータ（３°コーンＸＲ９．７）を用い、
１ｒｐｍ，１０ｒｐｍ，１００ｒｐｍの３条件での粘度
を測定した。 （ロ）筆記性能 実施例１〜３及び比較例１〜３の各試料インキを下記構
成の前記（２）タイプのペンに所定量充填して、試料ペ
ンＡ群とした。実施例４，５及び比較例４，５の各試料
インキを下記構成の前記（３）タイプのペンに所定量充
填して、試料ペンＢ群とした。 試料ペンＡ 軸胴は軟質のポリエチレン製の有底円筒体であり、内部
にインキ攪拌用の鋼球が収容されており、開口端外側に
ねじ山が形成されていて、先端に０．７ｍｍφの超硬合
金ボールが抱持されたステンレススチール製のソケット
からなるペン体を保持したペン体ホルダーが前記ねじ山
に螺着された構造。 試料ペンＢ ポリプロピレン製パイプの一端に、０．５ｍｍφの超硬
合金ボールを抱持したステンレススチール製ソケットか
らなるペン体を嵌着した筆記体を軸筒に嵌挿してなる構
造。前記パイプ内に充填されたインキ柱の開放端にはシ
リコーングリス系インキ追従体を載置した。

【００１７】各試料インキ当たり各２本の試料ペンを準
備し、紙面に筆記して初期筆記性能を調べた後、１本を
ペン先上向きのスタンド状態、残りの１本をペン先下向
きのスタンド状態で１ケ月間静置させておいた。経時
後、試料ペンＡについては、筆記にあたりペンを上下振
とうさせて、試験前と同様の筆記ができるよう回復する
までに要するペンの振とう回数を測定し、試料ペンＢに
ついては、そのまま紙面に筆記して筆記できるか否かを
調べた。

【００１８】以上の試験結果を表２に示す。

【表２】 表中の筆跡の色調の項の「メタ緑」の表示は、メタリッ
クグリーンの色調を表している。表中の評価の記号の内
容は以下のとおり。 初期筆記性能 ○：滑らかに筆記できる △：筆跡が途切れがち 経時筆記性能 （１）試料ペンＡ群（実施例１〜３及び比較例１〜３の
インキを充填したペン） 試験前と同様に筆記でき、初期と同等の色調の筆跡が得
られるよう回復するまでに要する試料ペンの上下振とう
５回を１サイクルとして、サイクル数で評価した。 ○：０〜２サイクル △：３〜５サイクル ×：筆記不能 （２）試料ペンＢ群（実施例４，５及び比較例４，５の
インキを充填したペン） ○：初期と同様に筆記可能 ×：筆記不能

【００１９】

【発明の効果】本発明のボールペン用水性金属光沢色イ
ンキ組成物は、比重が大きくインキ中で沈降しがちなパ
ール顔料を、主としてサイクロデキストリンのインキ中
で顔料粒子を包み込んで、裸の粒子同士が凝結してハー
ドケーキを生成するのを抑制す作用により分散状態が維
持され、また、比較的低粘度のインキが適用される前記
（２）タイプのペン用のインキとしても、長期間のペン
の放置によりペン内のインキのパール顔料の沈降は経時
により徐々に進行するが、前記サイクロデキストリンに
包み込まれた顔料粒子は、長期間経時後も軽い攪拌（ペ
ンの振とうによる攪拌用ボールでのインキの攪拌）で顔
料が再分散される程度の凝集状態に留まるので、実質的
に顔料が均一に分散されたインキとして筆記される。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 必須成分として（イ）パール顔料、
   （ロ）着色顔料、（ハ）多糖類からなる水性ガム、
   （ニ）サイクロデキストリン、（ホ）ポリオキシエチレ
   ンモノエーテル燐酸エステル系界面活性剤、（ヘ）難揮
   発性水溶性有機溶剤から選ばれる保湿剤、及び（ト）水
   を含有するボールペン用水性金属光沢色インキ組成物。
2. 【請求項２】 全インキ組成中、１重量％乃至１０重
   量％のパール顔料、０．１乃至１０重量％の着色顔料、
   ０．１乃至３重量％の多糖類からなる水性ガム、０．５
   乃至１０重量％のサイクロデキストリン、及び０．１乃
   至５重量％のポリオキシエチレンモノエーテル燐酸エス
   テル系界面活性剤を含む請求項１記載のボールペン用水
   性金属光沢色インキ組成物。
3. 【請求項３】 更に全インキ組成中、０．１乃至５重量
   ％のアルミニウム粉顔料が添加されてなる請求項１又は
   ２記載のボールペン用水性金属光沢色インキ組成物。