JPS60233169A - 消去性ボ−ルペン用インキ - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は消去性ボールペン用インキ、さらに詳しくいえ
ば、筆記後通常の鉛筆用消しゴムで完全に消去すること
ができ、かつ筆記面上でのインキの固化速度が速くて筆
記直後においても紙面に対する固着強度の高い描線を形
成することができ、しかも筆記性や経時安定性にも優れ
た性質を有するボールペン用インキに関するものである
。

（従来の技術） 従来、描線の消去が可能なボールペン用インキとしては
、黒鉛やカーボンブラックを油状成分とともに用いて成
る液体鉛インキ、天然ゴム成分を顔料とともに組成成分
中に分散させて成る天然ゴムインキなどが知られている
。しかしながら、前者においては、紙面に形成された描
線中の油状成分が着色剤である黒鉛やカーボンブラック
の微粒子とともに紙の内部に浸透してしまうために、消
去可能な描線を得るという本来の目的が十分に達成され
ない。また後者においては、消去可能な描線が得られる
という目的はある程度達成されうるものの、ゴム成分に
対する顔料の分散性が悪くて均一なインキが得られない
ために、顔料微粒子に対して該ゴム成分が十分に被覆さ
れておらず、その結果被覆の不十分な顔料粒子や被覆さ
れていない顔料粒子が紙に浸透して描線の一部に消去し
うる部分と消去しえない部分が発生するという欠点があ
り、また、ボールペンにおいては、ペン先がフェルトな
どで構成されているサインベンや、鉛筆、シャーペンシ
ルなどと比べて比較的高い筆圧で筆記されるため、イン
キが紙の繊維の中へ入りやすく、特に顔料を機械的にゴ
ム成分に分散させた天然ゴムインキをボールペンに用い
る場合、顔料とゴム成分との親和性が悪いことから、紙
の繊維による毛細管現象によシ顔料成分が溶剤とともに
繊維中へ浸透し、その結果、描線を消しゴムで消去しよ
うとしても、完全に消去できずどうしてもうすぐ描線が
残るという欠点がある。さらに該天然ゴムインキにおい
ては、前記したようにゴム成分に対する顔料粒子の分散
性が悪いことから、このインキで筆記した場合、ペン先
で目づまりを起こして筆記不能となったり、あるいは天
然ゴム成分の溶剤に対する溶解安定性が悪いために、イ
ンキ自体の経時安定性が悪いなどの欠点がある。

そして、このようなインキは概して、筆記直後の描線の
紙面に対する固着強度が低いため、筆記直後に描線に触
れて筆記面が擦れた場合、着色剤が紙面の他の部分に転
移して紙面を汚損するという欠点も有している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、このような従来のボールペン用インキが
有する欠点を改良し、筆記直後においても紙面に対する
固着強度が高く、かつ通常の鉛筆用消しゴムで消去ムラ
がなく完全に消去しうる描線を形成することができ、し
かも優れた筆記性や経時安定性を有する消去性ボールペ
ン用インキを提供すべく鋭意研寒を重ねた結果、特定の
混合有機溶剤中に、ポリノルボーネンと特定のアルミニ
ウム系カップリング剤で表面処理された顔料とを含有さ
せて成るものがその目的に適合しうろこと全見出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、沸点１８０℃以下の低沸点有機溶
剤と沸点２７０℃以上の高沸点有機溶剤とから成る混合
溶剤中に、（Ａ）繰り返し単位が式で表わされるポリノ
ルボーネンと（Ｂ）アルミニウム系カップリング剤で表
面処理された顔料とを含有させて成るボールペン用イン
キを提供するものである。

本発明のボールペン用インキの特徴は、顔料粒子の表面
に有機媒体に対して優れた親和力を有するアルミニウム
系カップリング剤の被膜を形成することにより、該顔料
粒子のポリノルボーネン及び有機溶剤中での分散性が極
めて良好となって、均−性や経時安定性に優れたものと
なっている点にあシ、かつ、該顔料粒子はその被膜が有
機媒体に対する強い親和力を有しているために、ポリノ
ルボーネンによって十分に覆われ、その結果消去性にも
優れたものとなっている点にある。さらに、溶剤として
特定の混合有機溶剤を、高分子物質としてポリノルボー
ネンを用いることにより、前記の特徴が助長され、その
上筆記直後においても紙面に対する固着強度の高い描線
が得られる点にある。

本発明のインキにおいて（Ａ）成分として用いるポリノ
ルボーネンは、前記式（１）で表わされる繰り返し単位
を有する分子量約２００万以上の高分子物質であって、
極めて凝集性に優れているため、このものを用いること
により、筆記面上に硬度の高い被膜を有する描線が得ら
れ、筆記直後に筆記面に別の紙面を重ね合わせたり、あ
るいは筆記者の掌が筆記直後に触れたりして筆記面が擦
れるようなことがあっても、描線を形成している着色剤
が紙面の他の部分に転移して紙面を汚損するということ
がなく、さらには、描線を消去する際に、次に述べるア
ルミニウム系カップリング剤との相乗効果により、その
高い凝集力がより効果的に作用して一体的に剥離するた
め、極めて優れた消去性が得られる。

本発明のインキにおいて（Ｂ）成分として用いる顔料は
、その表面がアルミニウム系カップリング剤で処理され
たものである。このアルミニウム系カップリング剤は、
加水分解されやすい少なくとも１つの基と加水分解され
にくくかつ親油性を示す少なくとも１つの基とがアルミ
ニウム原子に結合して成るものであって、このようなも
のとしては、一般式 （式中のＲは炭素数２〜５の炭化水素基、Ｒ′は炭素数
８〜２２の炭化水素基である） で表わされるアルミニウム化合物が好ましく用い　７− られる。このものは有機物と無機物との間に強力な化学
結合による橋かけの役目を果たし、例えば顔料としてカ
ーボンブラックを用いる場合、その表面に存在する一Ｃ
！０ＯＨ１−ＯＨ１＝ＣＯや吸着水分と反応して、アル
ミニウム原子と加水分解されやすい−ＯＲとの結合が切
れ、アルミニウム原子が酸素を介してカーボンブランク
粒子の表面に強固に結合する。したがって、カーボンブ
ラック粒子は親油性を示す基で覆われて、有機媒体と強
い親和力゛をもつ被膜が形成されることになる。その結
果、有機媒体であるポリノルボーネンと混合有機溶剤中
での分散性が著しく改善されて、均一性に優れたインキ
が得られ、かつアルミニウム系カップリング剤で被覆さ
れたカーボンブラック粒子は、その有機媒体との強い親
和力のために十分にポリノルボーネンに覆われていて、
インキとして紙面に付着した際に、紙の繊維の中へ浸透
せず、したがって、描線は通常の鉛筆用消しゴムで完全
に消去することができる。また、前記したように、アル
ミニウム系カップリング剤で表面処理された顔料８− は、極めて分散性が良いため、大量生産の場合でも、イ
ンキの不均一性に起因する消去できたシ、できないとい
った消去ムラが生じることがなく、かつ経時安定性に優
れたインキを得ることができる。

このようなアルミニウム系カップリング剤の具体例とし
ては、 ・ステアリルアセトアセテート・アルミニウムジイソグ
ロピレート Ｈ３ Ｈ３ ・ミリスチルアセトアセテート・アルミニウムジイソプ
ロピレート Ｈ３ １ Ｈ３ ・カプリルアセトアセテート・アルミニウムジイソプロ
ピレート Ｈ３ ムＨ３ などが挙げられ、また、市販品としては、例えばＡＬ−
Ｍ（味の素社製、商品名）などがある。

また、顔料については、特に制限はなく、通常のボール
ペン用インキに慣用されているものを用いることができ
るが、カーボンブラック、フタロシアニン系顔料及びア
ゾレーキ顔料が好１しく用いられる。この顔料は単品で
用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。

本発明のインキにおいて用いる混合溶剤は、沸点１８０
℃以下の気化速度の速い低沸点有機溶剤と沸点２７０℃
以上、好ましくは３００℃以上の気化速度の遅い高沸点
有機溶剤との混合物である。沸点１８０℃以下の低沸点
有機溶剤はポリノルボーネンに対して軟化剤や可塑剤と
しての作用含有するものであシ、このようなものとして
は、例えばトルエン、キシレン、ヘプタン、ヘキサン、
炭Ｘ数９の芳香族石油溶剤などが好ましく挙げられる。

これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上混合
して用いてもよい。また沸点２７０℃以上の高沸点有機
溶剤としては、例えば芳香族系プロセスオイル、ナフテ
ン系プロセスオイルなどの石油系軟化剤、ジオクチルフ
タレート、ジオクチルフタレート、炭素数ｌＯ〜１４の
アルキル基を有するアルキルベンゼン、鉱油などが好ま
しく挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いてもよい
し、２種以上混合して用いてもよい。

前記の気化速度の速い低沸点有機溶剤は、ポリノルボー
ネンを溶解させ、ボールペンによって紙面に形成された
描線中に含有されている顔料と該ポリノルボーネンとが
紙の組織間隙内にすばやく浸透していくのを妨げ、その
結果描線を通常の鉛筆用消しゴムで擦るだけで消去しう
る特質をインキに具備せしめるものであ夛、−実高沸点
有機溶剤はインキ中に顔料成分を安定して分散せしめる
作用を有するとともに、インキ自体に潤滑性を具備せし
めるものである。

また、本発明のボールペン用インキには、必要に応じ、
通常のボールペン用インキに用いられている添加成分、
例えばオレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸のような
脂肪酸を潤滑剤として、また、防錆剤、その他インクの
紙に対する一様な粘着性を増大させるだめの粘着付与剤
などを添加することができる。

次に本発明のインキの好適な製造方法の１例について説
明すると、まず、アルミニウム系カップリング剤’ｅ、
例えばトルエン、メチルイソブチルケトンなどの適当な
溶剤に溶解させ、これに顔料を浸漬して密閉型のホモミ
キサーなどで十分にかきまぜ、顔料粒子の表面にアルミ
ニウム系カップリング剤の被膜を形成させる。この際、
該カップリング剤の使用量については、顔料の種類によ
って異なるが、通常顔料に対して０．１〜１０重量係、
好ましくは０．５〜５重量重量範囲で選ばれる。この量
が０．１重量係未満では所望の効果が得られず、また１
０重量％を超えると、その量の割には効果は向上せず、
むしろボールペン用インキとしての特性が損われる。

このようにして、顔料粒子の表面をアルミニウム系カッ
プリング剤で処理したのち、前記溶剤を除去、し、次い
でこれに沸点２７０℃以上の高沸点有機溶剤を加え、ロ
ールミルなどで分散させてペースト状の分散物を得る。

一方、沸点１８０℃以下の低沸点有機溶剤中にポリノル
ボーネンを加えて、密閉型ミキサーなどを用い５０℃以
下の温度で十分に溶解させ、これに前記のペースト状顔
料分散物を少しづつ添加し、十分にかきまぜることによ
つて本発明のインキが得られる。なお、その他の各必須
成分の割合については、通常、ポリノルボーネン５〜４
５重量部、低沸点有機溶剤１０〜５０重量部、高沸点有
機溶剤１５〜４０重量部及び顔料１０〜３０重量部の割
合で用いられる。

（発明の効果） このようにして得られた本発明のボールペン用インキに
おいては、顔料は極めて均質に分散し、かつその粒子は
ポリノルボーネンで十分に覆われているので、形成され
た描線は筆記後数時間以内であれば、通常の鉛筆用消し
ゴムで擦ることにより、ムラなく完全に消去することが
できる。なお、筆記後数時間を経過すれば、それ以後他
のボールペン用インキと同様に描線は通常の鉛筆用消し
ゴムでは消去できなくなる。

さらに、本発明のボールペン用インキにおいては、描線
は筆記直後でも紙面に対する固着強度が高く、その上顔
料粒子の表面に親油基をもつアルミニウム系カップリン
グ剤の被膜が形成されているので、分散安定性が極めて
良好であって、経時安定性に優れているなどの特徴があ
る。

（実施例） 次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

なお、消字性は、ＪＩＳ−８−６０５０（１９７５）の
「プラスチック字消し」に準じ、筆記１０分後の描線を
消字した際の値である。また、擦れ汚染度は、ＪＩＳ−
８−６０３９（１９８０）の「ボールペン用中しん」の
１７．９乾燥試験」に準じて試験し、筆記面上に重ね合
わせた紙を横に引張り、滑らせたのち、重ね合わせた紙
面に付着したインキによる汚染具合を目視により判定し
た結果である。

実施例１ カーボンブラック１５重量部に対し、アルミニウム系カ
ップリング剤・ＡＬ−Ｍ　Ｏ，４５重量部を用いてカー
ボンブラック粒子の表面処理を行い、この表面処理顔料
を用いて第１表に示すような組成を有する黒色ボールペ
ン用インキを調製した。

このインキ’１ｉＧＬ−１００型ボールペン〔三菱鉛筆
■裂〕に充てんして筆記した際の筆記性、筆記１５− された描線の消字性、描線の擦れ汚染度及びインキの経
時安定性をめた。その結果を第２表に示す。

比較例１，２ カーボンブラック粒子の表面処理を行わずに、第１表に
示すような組成を有するボールペン用インキを調製し、
実施例１と同様に各性能をめた。

その結果を第２表に示す。

第　１　表 １６− 注） カーボンブラック：商品名カーボンブラックＭＡ−１０
０゜三菱化成■鯛 ポリノルボーネン：商品名ノーソレックス、日本ゼオン
■製 シス−１，４−ポリ イソプレン：　商品名クラレ・シスポリイソプレンエＲ
−１０゜クラレイソプレンケミカル■製 ナフテン系プロセスオイル、商品名サンセン２５５Ｚ、
Ｔ。

日本サン石油■製 アロマ系プロセスオイル：商品名ダイアナプロセスオイ
ルＡＣ−１２、出光石油化学 ■製 ＡＬ−Ｍ　ニアルミニウム系カップリング剤、味の素■
裂第２表から明らかなように、本発明のボールペン用イ
ンキにおいては、形成された描線は、その筆圧が高くて
も優れた消字性を有し、筆記描線がうすく残ることもな
く、またインキの均質性が極めて高くて、０〜１０００
ｍ筆記した際にもインキかにじんだり、部分的にかすれ
たりしないで良好な筆記描線が得られ、かつ描線の擦れ
汚染度も極めて小さく、その上経時安定性に優れている
。

実施例２ 顔料としてＨｅｌｉＯｇｅｎ　Ｂｌｕｅ　Ｂ　１１　ｌ
ｉ量部及びＦａｎａｌ　Ｂｌｕｅ　Ｂ　ｓｕｐ’ｒａ　
７Ｍ量部を用い、これら’ｉＡＬ−Ｍ　Ｏ，５５重量部
で表面処理し、この表面処理顔料を用いて第３表に示す
ような組成を有する青色ボールペン用インキを調製した
。このものの各性能全実施例１と同様にめ、その結果を
第４表に示す。

比較例３．４ 顔料の表面処理を行わずに、第３表に示すよう、な組成
を有するボールペン用インキを調製踵実施例２と同様に
各性能をめた。その結果を第４２０− 表に示す。

第　３　表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　沸点１８０℃以下の低沸点有機溶剤と沸点２７０℃
   以上の高沸点有機溶剤とから成る混合溶剤中に、（Ａ）
   繰９返し単位が式 で表わされるポリノルボーネンと（Ｂ）アルミニウム系
   カップリング剤で表面処理された顔料とを含有させて成
   るボールペン用インキ。 ２　沸点１８０℃以下の低沸点有機溶剤がトルエン、キ
   シレン、ヘプタン、ヘキサン及び炭素数９の芳香族石油
   溶剤の中から選ばれた少なくとも１種である特許請求の
   範囲第１項記載のインキ。 １− ３　沸点２７０℃以上の高沸点有機溶剤が芳香族系プロ
   セスオイル、ナフテン系プロセスオイル、ジオクチルフ
   タレート、ジオクチルアジペート及び炭素数１０〜１４
   のアルキル基を有するアルキルベンゼンの中から選ばれ
   た少なくとも１種である特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載のインキ。 ４　アルミニウム系カップリング剤が、一般式（式中の
   Ｒは炭素数２〜５の炭化水素基、Ｒ′は炭素数８〜２２
   の炭化水素基である） で表わされるものである特許請求の範囲第１項、第２項
   又は第３項記載のインキ。 ５　顔料がカーボンブラック、フタロシアニン系顔料及
   びアゾレーキ顔料の中から選ばれた少なくとも１種であ
   る特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記
   載のインキ。