JP3990819B2

JP3990819B2 - ボールペン用水性消去性インキ組成物

Info

Publication number: JP3990819B2
Application number: JP21192898A
Authority: JP
Inventors: 伸二辻尾
Original assignee: Sakura Color Products Corp
Current assignee: Sakura Color Products Corp
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2018-07-10
Also published as: JP2000026783A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールペン用水性消去性インキ組成物に関し、特にチャコ用として好適に用いられるボールペン型チャコ用水性消去性インキ組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、縫製工場等において生地にマーキングする筆記具としてチャコという固形のものが古くから用いられていた。また、最近では、サインペンタイプのチャコが市販され、縫製工場や家庭において使用されている。また、特公平６−５５９１８号公報には、サインペンのインキタンクの中綿に含浸させるインキ組成物として、サリチル酸を含有するインキ組成物が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、固形のチャコの場合、かなり強く押さえて生地にマーキングしなければマークを付すことは困難であるため、決して使い勝手が良好であるとはいえるものではなかった。また、固形のチャコの場合、固形であるため、その線跡に濃淡が出て不安定となる問題があった。また、記載した筆跡を簡単に消色することができず、消去性に乏しかった。
【０００４】
一方、特公平６−５５９１８号のインキ組成物の場合、これをペン先が繊維束であって中綿のインキタンクをもつサインペンに充填して使用すると、上記の消去性を発揮し、しかも固形のチャコと比較すれば使用勝手は良好であるものの、生地表面の線跡には固形のチャコほどの白さが出ず、また、筆圧の程度によってインキの流出量が異なり濃淡がでやすく、さらに筆跡の線幅が一定でなくなる問題があった。更に、ペン先に着色剤が析出するほか、アイロンがけなどの熱を加えると強い臭いがするなどの問題があった。
【０００５】
この点で、先に提案した未公開の特願平９−１６０５８４号は、分散されたポリエチレン粒子を着色剤として含むチャコマーカー用水性インキを開示している。かかるインキは、軽い筆圧で安定したマーキングを得ることができ、またアイロンがけなどによってもきれいに消去することができ、さらに水洗で簡単に取り去ることができるため好適なものである。
【０００６】
しかし、かかるインキ組成物を、ペン先が繊維束でインキタンクが中綿であるマーキングペンに使用すると、ポリエチレンの分散安定性に起因すると思われるが、ポリエチレン粒子がインキ組成物から分離し、ペン先及びインキタンク中に詰まりやすく、筆記性が低下すると共に、筆跡の白色度に劣る問題点が生じた。
【０００７】
本発明の目的は、軽い筆圧で白色度のある安定したマーキングを得ることができ、またアイロンがけなどの熱を加えることによってもきれいに消去することができ、さらに水洗で簡単に筆跡を除去することができると共に、ポリエチレン粒子がインキ組成物から分離することがない等、保存安定性に優れた水性消去性インキ組成物を提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明は、分散されたポリエチレン粒子に、更に多糖類を配合し、しかもこれをボールペン用インキ組成物として限定して構成することによって、上記の課題をすべて解決できることを見出し、本発明を完成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、分散されたポリエチレン粒子を着色剤として含有し、更に多糖類を含有するボールペン用水性消去性インキ組成物である。
【００１０】
従って、本発明のインキ組成物を水性ボールペン、特にチャコ用に適用した場合、着色剤として含有しているポリエチレン粒子は、多糖類の配合と共に、ボールペン固有のインキフリーのインキ収容管内においてはじめて保存安定性を現出し、長期保存しても分離や凝集し難くなる。しかもボールチップのペン先において詰まりを起こすこともなく、更に白色度の優れた筆跡を与えることができる。
【００１１】
一方、水に分散したポリエチレン粒子は常温で造膜性がなく不透明であるが、加熱すると透明な被膜が得られる性質を持つ。即ち、ポリエチレン粒子は、常温では一般に造膜性がなく、その存在は視認できるが、ガラス転移点あるいは融点、流動温度が９５〜１２０℃であるため、アイロン等の熱をかけることによって溶解流動し、透明な被膜となる。
【００１２】
これにより、本発明は、造膜温度が室温より高いポリエチレン粒子を使用したインキ組成物であるため、筆記時は透明であるが、乾燥すると白色となり、生地表面の線跡には固形のチャコとほぼ同等の白さが現出する。また、アイロンがけなど加熱しても不快な臭いがでることもない。また、アイロンがけのように加熱すると造膜し透明膜となり、見た目は消去したことになり、何度でも修正してマーキングすることができる。また、これらは水に良く分散するため水洗いに良く落ちる。
【００１３】
従って、本発明のインキ組成物は水性ボールペン型のチャコとして好適に用いられるが、本発明のインキ組成物はかかる用途に限定されず、例えばＴ−シャツ、ノート、画用紙、書籍などに対して、従来には全く提供されていないところの非常に興味のある「消える筆跡のボールペン」として用いることもでき、広範囲の用途に適用できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明で使用できるポリエチレン粒子は、格別限定されるものではないが、ポリエチレンワックスが好適に使用できる。また、融点が８５℃〜１３０℃で水に安定分散しているものが好ましい。
【００１５】
ポリエチレン粒子の粒径は、特に限定されるものではないが、０．３〜１０μｍが好ましい。ポリエチレン粒子の粒径が１０μｍを越えると、生地表面への定着性が悪くなり、０．３μｍより小さいと、水洗いで少し取れにくくなる。なお、保存安定性からポリエチレン粒子は酸化型が好ましい。
【００１６】
ポリエチレン粒子は水性エマルジョン又は水性ディスパージョンとして配合することが望ましい。なお、この場合、市販の水性エマルジョン又は水性ディスパージョンをそのまま使用することも可能であるが、例えば、微粉末のポリエチレン粒子を、分散剤の入った水溶液に攪拌しながら投入し、次にそれを分散機にかけ水性分散液とし、これを使用することもできる。
【００１７】
ポリエチレン粒子の水性エマルジョン又は水性ディスパージョンを用いる場合は、アライド・ケミカル社製の商品名「ＡＣポリエチレン６２９」及び「ＡＣポリエチレン６５５」を例示することができる。また、興洋化学社製の商品名「ポリエチレンワックスＣＪ−１３７」及び「ポリエチレンワックスＣＪ−７１」を例示することができる。中でも、アライド・ケミカル社製の商品名「ＡＣポリエチレン６５５」及び興洋化学社製の商品名「ポリエチレンワックスＣＪ−１３７」が好適である。
【００１８】
ポリエチレン粒子の使用量は、特に限定されるものではないが、固形量で５〜３５重量％、好ましくは固形量で１０〜２５重量％であれば十分実施可能である。ポリエチレン粒子の使用量が、固形量で５重量％より少ない場合は筆跡の白さがなくなる。一方、固形量で３５重量％を越えると、増粘して生地へのインキの流出が悪くなり、筆記性が低下し、ボールペンとしては必ずしも好適なものではない。
【００１９】
なお、アライド・ケミカル社製の商品名「ACポリエチレン」等のポリエチレン粒子の微粉末を使用する場合は、既述の通り、分散剤を用いることが好ましい。分散剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリプロピレングリコールポリエチレングリコールブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、アルキルベンゼンスルフォン酸ソーダが例示できる。
【００２０】
本発明で使用できる多糖類としては、微生物産系多糖類又はその誘導体、水溶性植物系多糖類又はその誘導体、水溶性動物系多糖類又はその誘導体等の天然多糖類を例示することができる。微生物産系多糖類又はその誘導体としては、例えば、プルラン、キサンタンガム、ウェランガム、ラムザンガム、サクシノグルカン、デキストランなどが例示できる。水溶性植物系多糖類又はその誘導体には、例えば、トラガンシガム、グァーガム、タラガム、ローカストビーンガム、ガディガム、アラビノガラクタンガム、アラビアガム、クイスシードガム、ペクチン、デンプン、サイリュームシードガム、カラギーナン、アルギン酸、寒天などが含まれる。水溶性動物系多糖類又はその誘導体には、例えば、ゼラチン、カゼインなどが含まれる。
【００２１】
好ましい多糖類としては、微生物産系多糖類又はその誘導体、特に、キサンタンガム、ウェランガム、ラムザンガムなどが挙げられる。キサンタンガムとしては三晶株式会社製商品名「ＫＥＬＺＡＮ」が好適に使用できる。ウェランガムとしては三晶株式会社製商品名「Ｋ１Ａ９６」が好適に使用できる。ラムザンガムとしては三晶株式会社製商品名「Ｋ７Ｃ２３３」が好適に使用できる。
【００２２】
多糖類は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。多糖類の使用量は、例えば、インキ組成物全量に対して０．０１〜５重量％、好ましくは０．０３〜０．５重量％、最適範囲は０．０５〜０．２重量％である。多糖類の使用量が０．０１重量％より少なすぎると、分散性が低下し、ポリエチレン粒子の分離、凝集が生じやすく、保存安定性が悪化する。一方、０．５重量％より多すぎると、インキ組成物の粘度が高くなり、筆記性が低下するが、実用上は支障がない。但し、５重量％を越えると、高粘度になりすぎ、筆記性が悪化し、実用上好ましくない。一方、多糖類を０．０５重量％以上加えることにより長期保存安定性が向上する。
【００２３】
本発明のインキ組成物には、ペン先の乾燥による筆跡のカスレを防ぐために、保湿剤を用いることが好ましい。保湿剤としては、プロピレングリコール、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、エチレングリコールを例示することができる。ボールペン型チャコ用として用いる場合は、この中でも、特にプロピレングリコール、グリセリン、エチレングリコールが好適である。
【００２４】
保湿剤の使用量は、特に限定されるものではないが、０．５〜１０重量％で十分実用可能である。好適範囲は１〜３重量％である。保湿剤の使用量が０．５重量％より少ない場合、ペン先が乾燥し、書出しの際にカスレが生じ易い。保湿剤の使用量が１０重量％を越えた場合、乾燥し難く（水が飛び難く）、筆跡が白くなるのに時間がかかると共に、白さの発色が弱くなる。
【００２５】
また、本発明のインキ組成物には、腐敗及び黴の発生を防止するために防腐防黴剤を使用することが好ましい。例えば、安息香酸ソーダのほか、ゼネカ社製商品名「プロクセルＸＬ−２」及び武田製薬社製商品名「コートサイドＨ」を使用することができる。防腐防黴剤の使用量は０．１〜２．０重量％で十分実用可能であり、好適範囲は０．３〜１．０重量％である。防腐防黴剤の使用量が０．１重量％より過小の場合は防腐防黴効果が乏しく、これに対して２．０重量％を越えて使用してもそれ以上の顕著な防腐防黴効果は発揮し難い。
【００２６】
本発明では水が使用される。水は５０〜９０重量％で十分実用可能であるが、６５〜８５重量％が好適な範囲である。なお、本発明のインキ組成物の粘度は１００〜１００００ｃｐｓであることが望ましい。
【００２７】
本発明のボールペン用水性消去性インキ組成物は例えば以下の製造方法によって得ることができる。すなわち、ポリエチレン粒子が微粉末の場合は、まず分散剤の入った水溶液に攪拌しながらポリエチレン粒子を投入する。次に、それを分散機にかけ水性分散液とする。あらかじめ市販されている水性ディスパージョンタイプ又は水性エマルジョンタイプの分散液はそのまま使用できる。多糖類はあらかじめ先にコーネルミキサーで例えば１％液を作り、それを使用する。分散液以外は全て先に良く攪拌し、その後、攪拌しながら分散液を徐々に投入する。次に、攪拌後のインキを脱気し、最終のインキ組成物とする。
【００２８】
【実施例】
上記の製法により、下記組成の実施例及び比較例のボールペン用水性消去性インキ組成物を試作した。
【００２９】
（実施例１）
ポリエチレンワックスエマルジョン（固形量４０％）５０．０重量部
（興洋化学社製の商品名「ポリエチレンワックスCJ-137」）
ラムザンガム（三晶株式会社製商品名「Ｋ７Ｃ２３３」）０．１５重量部
エチレングリコール（保湿剤）６．０重量部
プロクセルＸＬ−２（防腐防黴剤、ゼネカ社製商品名）０．２重量部
コートサイドＨ（防腐防黴剤、武田製薬社製商品名）０．３重量部
水４３．３５重量部
【００３０】
（実施例２）
ポリエチレンワックス（微粉末）１５．０重量部
（アライド・ケミカル社製商品名「ＡＣポリエチレン６５５」
ポリオキシエチレンノニルフェニールエーテル（分散剤）３．０重量部
キサンタンガム（三晶株式会社製商品名「ＫＥＬＺＡＮ」）０．２重量部
グリセリン（保湿剤）４．０重量部
安息香酸ソーダ（防腐防黴剤）１．５重量部
水７６．３重量部
【００３１】
（実施例３）
ポリエチレンワックスエマルジョン（固形量４０％）１５．０重量部
（興洋化学社製の商品名「ポリエチレンワックスCJ-137」）
ラムザンガム（三晶株式会社製商品名「Ｋ７Ｃ２３３」）０．２重量部
エチレングリコール（保湿剤）２．０重量部
プロクセルＸＬ−２（防腐防黴剤、ゼネカ社製商品名）０．２重量部
コートサイドＨ（防腐防黴剤、武田製薬社製商品名）０．３重量部
水８２．３重量部
【００３２】
（実施例４）
ポリエチレンワックスエマルジョン（固形量４０％）８１．５重量部
（興洋化学社製の商品名「ポリエチレンワックスCJ-137」）
ラムザンガム（三晶株式会社製商品名「Ｋ７Ｃ２３３」）０．１５重量部
エチレングリコール（保湿剤）３．０重量部
プロクセルＸＬ−２（防腐防黴剤、ゼネカ社製商品名）０．２重量部
コートサイドＨ（防腐防黴剤、武田製薬社製商品名）０．３重量部
水１４．８５重量部
【００３３】
（比較例１）
実施例１の配合組成からラムザンガムを除き、その分の配合量を水で調整した以外は実施例１と同じインキ組成物を試作した。
【００３４】
（比較例２）
実施例１の配合組成でポリエチレンワックスCJ-137を５０．０重量部から１０．０重量部にし、その分の配合量を水で調整した以外は実施例１と同じインキ組成物を試作した。
【００３５】
（比較例３）
実施例１の配合組成でポリエチレンワックスCJ-137を５０．０重量部から９２．５重量部にし、その分の配合量を水で調整した以外は実施例１と同じインキ組成物を試作した。
【００３６】
次に、上記実施例及び比較例の各インキ組成物をインキ収容管に充填し、さらにこのインキ収容管に充填されたインキ組成物の後端部に更に当該インキの流出と共に追随する逆流防止剤を充填し、このインキ収容管に、先端にボールチップが嵌合した先栓を連接してなるレフィール構造の水性ボールペンを試作した。そして、各インキ組成物が充填された水性ボールペンについて、生地にマーキングした際の白色度と消去性、インキ組成物の保存安定性、及びチャコとしての筆記性についてそれぞれ評価した。その結果を表１に示す。
【００３７】
なお、本実施例及び比較例では、上記の通り、レフィール構造の水性ボールペンを用いたが、非レフィール構造のインキ収容管を構成要素とする水性ボールペンにも適用できる。
【００３８】
上記試作ボールペンのボール径は０．８ｍｍのものを使用した。但し、本発明の消去性インキ組成物を充填した水性ボールペンとしては、０．３〜１．２ｍｍのボール径のものが好適に使用でき、中でも０．６〜０．８ｍｍのボール径のものが最適に使用できる。
【００３９】
なお、白色度は、黒色の綿生地に筆記したものを、測定計（ミノルタ社製商品名「ＣＲ−２４１」）を用いてＪＩＳＺ８７２９で定められた物体の表示方法に準拠して測定した。測定結果は測色値「Ｌ☆」で示す。「Ｌ☆」値が大きいほど白色度が高いことを示している。
【００４０】
消去性は、筆跡、黒色綿生地及びアイロン消去後の各測色値を測定し、次式に入れて評価した。なお、次式中、「Ｌ☆」値は筆跡の測色値、「Ｌ０☆」は黒色綿生地の測色値、「Ｌ１☆」はアイロン消去後の測色値を示している。
消去性（％）＝｛（Ｌ☆−Ｌ１☆）／（Ｌ☆−Ｌ０☆）｝×１００
【００４１】
保存安定性は、５０℃、４℃及び常温のそれぞれの温度で、ボールペンを正立状態と倒立状態に置き、１ヶ月後インキの分離を目視で観察して官能評価した。
【００４２】
チャコとしての筆記性は、黒色綿生地に実際に筆記し、官能評価した。
【００４３】
【表１】

【００４４】
本実施例のインキ組成物を充填した水性消去性ボールペンは、軽い筆圧で使用することができ、インキの流出量が少なくてすみ、生地に現れる筆跡の線幅が一定で線に濃淡がでず、さらにペン先に着色剤が析出することもなかった。
【００４５】
その一方、ポリエチレン粒子は含有しているが多糖類は含有していない比較例１のインキ組成物をボールペン型チャコに用いた場合は、保存安定性に欠け、分離状態が現れ、インキの出過ぎが観察された。これに対して実施例のインキ組成物は、白色度も良好であり、保存安定性にも優れ、さらに消去性及び筆記性も良好であった。
【００４６】
また、線跡に十分な白さを確保するには、ポリエチレン粒子を固形量として５重量％以上配合することが好ましく、その一方、ポリエチレン粒子を固形量として３５重量％を越えて配合した場合は、増粘して、生地へのインキの流出が悪くなり、筆記性が低下し、水性ボールペン、特にボールペン型のチャコとしては必ずしも好適なものではなかった。
【００４７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明のインキ組成物は、着色剤として分散されたポリエチレン粒子を含み、更に多糖類を含有するボールペン用水性消去性インキ組成物であるので、軽い筆圧で使用することができ、インキの流出量が少なくてすみ、生地に現れる筆跡の線幅が一定で線に濃淡がでず、さらにペン先に着色剤が析出することがなく、アイロンがけなどができ、加熱によって筆跡の消去性を発揮することができ、しかも水洗いで簡単に筆跡を除去することができる。
【００４８】
また、特に、ポリエチレン粒子がインキ組成物から分離することがない等保存安定性に優れると共に、筆跡の白色度に優れている。
【００４９】
従って、ボールペン型チャコとして好適に使用することができる。また、ボールペン型チャコのみならず、従来には全く提供されていないところの非常に興味のある「消える筆跡のボールペン」として用いることもでき、広範囲の用途に適用できる。

Claims

分散されたポリエチレン粒子を着色剤として含有し、さらに多糖類を含有するボールペン用水性消去性インキ組成物。
ポリエチレン粒子はポリエチレンワックス粒子である請求項１記載のボールペン用水性消去性インキ組成物。
ポリエチレン粒子の粒径が０．３〜１０μｍである請求項１又は２記載のボールペン用水性消去性インキ組成物。
ポリエチレン粒子が、水性エマルジョン又は水性ディスパージョンとして配合されてなる請求項１乃至３のいずれかに記載のボールペン用水性消去性インキ組成物。
ポリエチレン粒子が、インキ組成物全量に対して固形量で５〜３５重量％含有されている請求項１乃至４のいずれかに記載のボールペン用水性消去性インキ組成物。
多糖類が、微生物産系多糖類又はその誘導体、水溶性植物系多糖類又はその誘導体、水溶性動物系多糖類又はその誘導体の群から選択された少なくとも一種の化合物である請求項１乃至５のいずれかに記載のボールペン用水性消去性インキ組成物。
微生物産系多糖類又はその誘導体が、プルラン、キサンタンガム、ウェランガム、ラムザンガム、サクシノグルカン、デキストランの群から選択された少なくとも一種の化合物である請求項６記載のボールペン用水性消去性インキ組成物。
多糖類が、インキ組成物全量に対して０．０１〜５重量％含有されている請求項１乃至７のいずれかに記載のボールペン用水性消去性インキ組成物。
インキ組成物の粘度が１００〜１００００ｃｐｓである請求項１乃至８のいずれかに記載のボールペン用水性消去性インキ組成物。
さらに保湿剤を０．５〜１０重量％含有する請求項１乃至９のいずれかに記載のボールペン用水性消去性インキ組成物。
請求項１乃至１０のいずれかに記載の水性消去性インキ組成物から構成されたボールペン型チャコ用水性消去性インキ組成物。
請求項１乃至１０のいずれかに記載の水性消去性インキ組成物が充填された水性消去性ボールペン。
インキ収容管に請求項１乃至１０のいずれかに記載の水性消去性インキ組成物が充填され、該インキ収容管に充填されたインキ組成物の後端部に更に当該インキの流出と共に追随する逆流防止剤が充填され、このインキ収容管に、先端にボールチップが嵌合した先栓を連接してなる水性消去性ボールペン。
請求項１乃至１０のいずれかに記載の水性消去性インキ組成物が充填された水性消去性ボールペン型チャコ。
インキ収容管に請求項１乃至１０のいずれかに記載の水性消去性インキ組成物が充填され、該インキ収容管に充填されたインキ組成物の後端部に更に当該インキの流出と共に追随する逆流防止剤が充填され、このインキ収容管に、先端にボールチップが嵌合した先栓を連接してなる水性消去性ボールペン型チャコ。