JPS60233171A - 消去性を有するボ−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） 本発明は消去性を有す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、かつ筆記面一ヒ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
る一体鉛インキ、天然ゴム成分を顔料とともに組成成分
中に分散に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帯被覆さ
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力Ｉ
＞Ｆ）、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ペンや、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り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、描線全消しゴムで
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３− 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
ン用インキ全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、ポリノルボーネンとチタネート系カ
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・点有様溶剤とか、　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）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、均一性や経時安定性に優れたものとな
っている点にちゃ、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６　− 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）で表わされる繰シ返し単位
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
によシ、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、次に述べるチ
タネート系カップリング剤との相乗効果によシ、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れ
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
る一ＣＯＯＨ１”０Ｈ１−ＣＯ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　７− 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してハ、物見
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ＴＴＳＩ、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
ンアクト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、グレンアクト３８
Ｓ）、テトライソグロビル・ビス（ジオクチルホスファ
イト）チタネート（同、プレンアク）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）４６Ｂ）、テトラ（２，２−ジア
リルオキシメチル−１−ブチル）　８− 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、プレンアクト１３８　Ｓ　）、ビス（ジオクチル
パイロホスフェート）エチレンナタネート（同、プレン
アクト２３８’Ｓ）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ｆｉ［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ｔＷ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、心安に応じ、
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ｆｆｉ、
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、これに顔料全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
０．１重量％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１１− 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って
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５〜４５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
た描線は筆記波数時間以内１２− であれば、通常の鉛筆用消しゴムで擦ることによシ、ム
ラなく完全に消去することができる。なお、筆記後数時
間全経過すれば、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チタネート系カップリング
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、ＪＩＥＩ−８−６０５０（１９７５）
の「プラスチック字消し」に準じ、筆記１０分後の描線
を酒手した際の値である。また、擦れ汚染度は、Ｊ工Ｓ
−８−６０３９（１９８０）の「ボールペン用中しん」
の「７．９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、チダネート系カッ
プリング剤・プレンアクトＴＴＳ　０．４５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分有する黒色
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、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
示すような組成分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、商品名カーボンブラックＭＡ−１０
０、三菱化成■製 ポリノルボーネン、商品名ノーソレツクス、日本ゼオン
■製 シス−１，４−ポリイソプレン、商品名クラツ・シスポ
リイソプレンＩＲ−１０、 クラレイソプレンケミカ ル■製 １５− ナフテン系プロセスオイル：商品名サン七ン２５５ＺＪ
、日本サン石油■製 学■製 ロイルチタネート味の累■裂 １６− 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、そや筆圧が高くても
優れた酒手性を有し、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、０〜１０００ｍ
筆記した際にもインキかにじんだシ、部分的にかすれた
シ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重量
部及びＦａｎａｌ　Ｂｌｕｅ　Ｂ　５ｕｐｒａ　７重量
部を用い、これらをプレンアクトＴＴＳ　０．５５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
すような組成全方する青色ボールペン用インキを調製し
た。

このものの各性能を実施例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
有する青色ボールペン用インキを調製し、実施例２と同
様に各性能をめた。その結果を第１８− ４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）
   繰り返し単位が式 で表わされるポリノルボーネンと０３）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１ｓｏ℃以下の低沸点有機溶剤力３．ヤニ７、
   キ、ｖ７、ヘプタン、ヘキサン及び炭素数９　（７）芳
   香族石油溶剤の中から選ばれた少なくとも、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
   のアルキル基全方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　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。