JPS60233170A - 消去性のあるボ−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） 本発明は消去性のある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
にも優れた性質全方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り顔料成分が溶剤とともに
繊維中へ浸透し、その結果、描線を消しヲ゛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＝　３− 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＃ｉ＋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含有
する消去性ボールペン用インキを提供すべく鋭意研究を
重ねた結果、特定の混合有機溶剤中に、ゴム状高分子弾
性体とチタネート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
を見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。

（問題点を解決するだめの手段） 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）ゴム状高分子弾性体と（Ｂ）チタネー
ト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全提供するものである。

（作用） 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ｔ−有す−４＝ るチタネート系カップリング剤の被膜を形成することに
より、該顔料粒子のゴム状高分子弾性体及び有機溶剤中
での分散性が極めて良好となって、均一性や経時安定性
に優れたものとなっている点にあり、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、ゴム状高分子弾性体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
してゴム状高分子弾性体を用いることにょシ、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（Ａｌ成分として用いるゴム状
高分子弾性体としては、例えば天然ゴム、合成コム、塩
化ビニル系ポリマー、セルロースエステル系ポリマーな
どのエンストマーが挙げられる。

このようなゴム状高分子弾性体は良好な凝集性を有して
いるために、これらを用いることによシ、筆記面上に硬
度の高い被膜ｔＷ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シ、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ｍ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、次に述べるチタネート系カップリン
グ剤との相乗効果により、その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
、その表面がチタネート系カップリング剤で処理された
ものである。このチタネート系カップリング剤は加水分
解されやすい少なくとも１つの親水性基と加水分解さｎ
にくい少なくとも１つの親油性基とが中心のチタン原子
に結合したものであって、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す。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
るー（！０ＯＨ１−ＯＨ１−ｃ６や吸着水分と反応して
、チタン原子と加水分解されやすい親水性基との結合が
切れ、チタン原子が酸素を介してカーボンブラック粒子
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
機媒体であるゴム状高分子弾性体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、かつチタネート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
ために十分にゴム状高分子弾性体に覆われていて、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、チタネート系カップリング剤で
表面処理された顔料は、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
たり、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。

このようなチタネート系カップリング剤とじては、例え
ばイソプロピル・トリイソステアロイルチタネート〔味
の素■製、商品名プレンアクトＴＴＳ〕、イソプロピル
・トリデシルベンゼンスルホニルチタネート（同、プレ
ンアク）９８）、イソプロピル・トリス（ジオクチルパ
イロホスフェート）チタネート（同、プレンアクト３８
Ｓ）、テトライソプロピル・ビス（ジオクチルホスファ
イト）チタネート（同、プレンアクト４１Ｂ）、テトラ
オクチル・ビス（ジトリデシルホスファイト）チタネー
ト（同、プレンアクト４６Ｂ）、テトラ（２，２−ジア
リルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシルホ
スファイト）チタネート（同、プレンアクト５５）、ビ
ス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテート
チタネート（同、プレンアク）１３８８）、ビス（ジオ
クチルパイロホスフェート）エチレンチタ１−１（同、
プレンアクト２３８８）などが挙げられる。

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
ゾレーキ顔料が好ましく用いられる。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
有機溶剤はゴム状高分子弾性体に対して軟化剤や可塑剤
と“しての作用を有するものであり、このようなものと
しては、例えばトルエン、キシレン、ヘゲタン、ヘキサ
ン、　炭Ｘａ９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、ジオクチルアジペート、炭素数１０〜１４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、ゴム状高分子
弾性体全溶解させ、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ゴム状高分子弾性体
とが紙の組織間隙内にすばやく浸透していくのを妨げ、
その結果描線全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り、−刃高
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
める作用全方するとともに、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ための粘着付与剤
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、チタネート系カップリング剤を、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せ、顔料粒子の表面にチタネート
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重量係の範囲で選ばれる。この量が０．
ＩＭ量係未満では所望の効果が得られず、また１０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、顔料粒子の表面をチタネート系カップ
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ゴム状高分子
弾性体を加えて、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っ
て本発明のインキが得られる６なお、その他の各必須成
分の割合については、通常、ゴム状高分子弾性体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
ゴム状高分子弾性体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、酒手性は、Ｊ工Ｓ−８−６０５０（１９７５）の
「プラスチック字消し」に準じ、筆記ｉｏ分後の描線を
酒手した際の値である。

実施例 カーボンブラック１５重量部に対し、チタネート系カッ
プリング剤・プレンアクトＴＴＳ０．４５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’１ＧＬ−１００型ボールペン〔三菱鉛筆■
製〕に充てんして筆記した際の筆記性、筆記された描線
の酒手性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 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黒色ボールペン用イン
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 注） カーボンブラックＭＡ−１００：三菱化成■製プレンア
クトＴＴＳ　：　イソプロピル・トリイソステアロイル
チタネート味の素■製 第　２　表 第２表から分るように、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
酒手性を有し、またインキの均質性が高くて０〜１００
０ｍ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、その上経時安
定性に優れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　沸点ｉｓｏ℃以下の低沸点有機溶剤と沸点・　２７
   ０℃以上の高沸点有機溶剤とから成る混合溶剤中に、（
   Ａ）ゴム状高分子弾性体と（Ｂ）チタネート系カップリ
   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。 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、ナン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
   のアルキル基金有するアルキルベンゼンの中から選ば詐
   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　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項又は第３項記載のイン
   キ。