JP2009227732A - 水性黒色インキ組成物及びそれを用いた水性ボールペン - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、従来の黒色とは違った、青味を帯びた黒色インキや赤味を帯びた黒色インキ等、色味を帯びた黒色である水性黒色インキ組成物を提供することである。
【解決手段】少なくとも水、着色剤を含有する水性インキ組成物において、前記着色剤が、少なくとも黒色着色剤と、前記黒色着色剤を除く有色着色剤を含有し、前記黒色着色剤の含有量をＡ質量％、前記黒色着色剤を除く有色着色剤の含有量をＢ質量％とした時、１．０≦Ａ／Ｂ≦１０．０の関係を満足することを特徴とする水性黒色インキ組成物とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は水性インキ組成物に関し、さらに詳細としては、従来の黒色とは違った色味を帯びた黒色である水性黒色インキ組成物及びそれを用いた水性ボールペンに関するものである。

従来より、水性黒色インキ組成物としては、黒色着色剤を用いずに、黒色インキを作製する方法や、黒色顔料や黒色染料を単独で用いたものが多数提案されている。

このような水性黒色インキ組成物としては、黒色着色剤を用いずに、黒色インキを作製する方法が、特許２５２７３３７号「水性黒色インキ」に、カーボンブラックを単独で用いたものとして、特公平７−７６３２２号「ボールペン用水性黒色顔料インキ」、酸性染料を単独で用いたものとして、特開平５−９４２５号「水性インキ」に開示されている。
「特許２５２７３３７号公報」 「特公平７−７６３２２号公報」 「特開平５−９４２５号公報」

特許文献１では、黒色着色剤が含まれていないため、薄い黒色インキであった。また、特許文献２では、顔料を単独で用いたもの、特許文献３では、酸性染料を単独で用いた、黒色の水性インキ組成物が提案され、公文書などで使用され、一般的に、認知され、好適に用いられている。

しかしながら、特許文献２、３は、黒色の単色であるため、何か物足りなさや、面白みに欠けていると感じられるのが現状であり、従来の黒色とは違った色調、例えば、青味を帯びた黒色インキや赤味を帯びた黒色インキ等、黒色以外の色味を帯びた黒色インキが待ち望まれる。

本発明の目的は、黒色とは違った色味を帯びた黒色である水性黒色インキ組成物を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するために、
「１．少なくとも水、着色剤を含有する水性インキ組成物において、前記着色剤が、少なくとも黒色着色剤と、前記黒色着色剤を除く有色着色剤を含有し、前記黒色着色剤の含有量をＡ質量％、前記黒色着色剤を除く有色着色剤の含有量をＢ質量％とした時、１．０≦Ａ／Ｂ≦１０．０の関係を満足することを特徴とする水性黒色インキ組成物。
２．前記黒色着色剤と、前記黒色着色剤を除く有色着色剤からなる色相において、彩度が、１０％以上、５０％未満であることを特徴とする第１項に記載の水性黒色インキ組成物。
３．前記黒色着色剤、前記黒色着色剤を除く有色着色剤が、それぞれ染料であることを特徴とする第１項または第２項に記載の水性黒色インキ組成物。
４．前記黒色着色剤が、直接染料であることを特徴とする第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の水性黒色インキ組成物。
５．インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを直接又はチップホルダーを介して具備し、インキ収容筒内に第１項ないし第４項のいずれか１項に記載された水性黒色インキ組成物を直詰めした水性ボールペンにおいて、インキ消費量が５０〜３００ｍｇ／１００ｍであることを特徴とする水性ボールペン。
」とする。

本発明は、前記着色剤が、少なくとも黒色着色剤と、前記黒色着色剤を除く有色着色剤を含有するとともに、黒色着色剤と、前記黒色着色剤を除く有色着色剤を特定の比率とすることで、従来の黒色とは違った色味を帯びた黒色である水性黒色インキ組成物を提供することができた。

本発明の第一の特徴は、着色剤が、少なくとも黒色着色剤と、黒色着色剤を除く有色着色剤を含有することである。尚、黒色着色剤とは、水性インキ中において、溶解又は分散後に黒色を呈する着色剤のことであり、黒色着色剤を除く有色着色剤とは、水性インキ中において、溶解又は分散後に、黒色以外を呈する着色剤のことである。

また、黒色着色剤をＡ質量％、黒色着色剤を除く有色着色剤をＢ質量％とした時、Ａ／Ｂ＜１．０であると、黒色以外の色味が強く、濃い黒色に視認しにくい。Ａ／Ｂ＞１０．０であると、主たる黒色着色剤の発色が強く、黒色着色剤を除く有色着色剤の色味が判断し難い。そのため、Ａ、Ｂの関係は、１．０≦Ａ／Ｂ≦１０．０とし、２．０≦Ａ／Ｂ≦５．０が好ましい。

さらに、黒色着色剤と、黒色着色剤を除く有色着色剤を含有する水性黒色インキは、黒色と、有色着色剤の色からなる色相において、黒色着色剤単独の彩度を０％、黒色着色剤を除く有色着色剤単独の彩度を１００％としたとき、彩度が、１０％より小さいと、黒色着色剤の発色が強く、黒色以外の色味が判断し難く、５０％以上であると、黒色以外の色味が強く、黒色に視認しにくいため、１０％以上、５０％未満が好ましく、２５％以下が最も好ましい。

本発明に採用する着色剤としては、染料、及び／または、顔料が用いられる。染料については、直接染料、酸性染料、塩基性染料などが採用可能である。顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、補色顔料、マイクロカプセル顔料、中空樹脂粒子等が挙げられる。

それらの着色剤の中でも、染料は、発色性が良好で、カラーバリエーションが豊富で、さらに、染料は溶剤に溶解しているため、インキの経時安定性が良い。また、染料を２種以上入れても、一度溶剤に溶解すると、溶解安定するため、色調も長期間良好である。一方、顔料は、樹脂や界面活性剤など様々な添加剤を含有した顔料分散剤が必須となるため、２種以上の顔料を用いると、一方の顔料と他方の顔料分散剤の相性が悪いと、インキ経時が不安定になり易く、さらに、顔料同士比重も異なるため、分離し易く、色調安定性が劣り易い。そのため、本発明においては、着色剤としては、染料を併用することが好ましい。

黒色着色剤に用いられる染料としては、上記の直接染料、酸性染料、塩基性染料として、ダイレクトブラック１７、同１９、同２２、同３２、同３８、同５１、同７１、同１５４、同１６８、同１９５、アシッドブラック１、同２、同２４、同２６、同３１、同５２、同１０７、Ｃ．Ｉ．ベ−シックブラック２等が用いられる。これら黒色着色剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、１質量％〜２０質量％が好ましい。さらに、インキ経時安定性を考慮すれば、１質量％〜１０質量％が、より好ましい。

前述した黒色着色剤の中でも、直接染料は、水溶性溶剤に溶解安定し、他の着色剤と反応しにくい傾向がある。また、塩基性染料は、耐光性が、劣る傾向があるため、直接染料を用いる方が好ましい。

また、直接染料の中でも、特に、耐水性に優れ、他の染料などとの相性が良好であるダイレクトブラック１９、及び/または、ダイレクトブラック１５４を用いる方が、最も好ましい。

また、黒色着色剤を除く有色着色剤に用いる染料の具体例として、直接染料は、ダイレクトエロー４、同２６、同４４、同５０、ダイレクトレッド１、同２、同４、同２３、同３１、同３７、同３９、同７５、同８０、同８１、同８３、同２２５、同２２６、同２２７、ダイレクトブルー１、同３、同１５、同４１、同７１、同８６、同１０６、同１１９、ダイレクトオレンジ６等、酸性染料は、アシッドブラック１、同２、同２４、同２６、同３１、同５２、同１０７、アシッドオレンジ５６、アシッドエロー３、同１７、同１９、同２３、同４２、同４９、同６１、アシッドレッド８、同９、同１４、同１８、同５１、同５２、同７３、同８７、同９２、同９４、アシッドブルー１、同７、同９、同２２、同６２、同９０、同１０３、アシッドグリーン３、同９、同１６、同２５、同２７、アシッドバイオレット１５、同１７等が挙げられる。更にまた、塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ．ベ−シックエロ−１、同２、同２１、Ｃ．Ｉ．ベ−シックオレンジ２、同１４、同３２、Ｃ．Ｉ．ベ−シックレッド１、同２、同９、同１４、Ｃ．Ｉ．ベ−シックバイオレット１、同３、同７、同１０、Ｃ．Ｉ．ベ−シックブル−３、同７、同２６、ベ−シックグリ−ン４、Ｃ．Ｉ．ベ−シックブラウン１２、Ｃ．Ｉ．ベ−シックブラック２、メチルバイオレット、ビクトリアブルーＦＢ、マラカイトグリーン、ローダミンのシリーズ等が挙げられる。これらの黒色着色剤を除く有色着色剤の含有量は、前述した黒色着色剤よりも少なく、且つインキ組成物全量に対し、０．１質量％〜５．０質量％が好ましく、０．５質量％〜４．０質量％が最も好ましい。

その他として、水分の溶解安定性、水分蒸発乾燥防止等を考慮し、グリセリン、エチレングリコール等の水溶性有機溶剤、潤滑性の向上を考慮し、リン酸エステル系、シリコン系等の界面活性剤や脂肪酸やその塩、トリエタノールアミン等のｐＨ調整剤、尿素、ソルビット等の保湿剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、１，２ベンゾイソチアゾリン−３−オン等の防菌剤を添加することができる。また、分散剤も適宜添加可能で、水溶性樹脂として、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等や、樹脂エマルジョンとして、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等を添加することができる。これらは単独又は２種以上組み合わせて使用することができる。

また、本発明には、インキ粘度調整剤を用いても良く、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂、キサンタンガム、架橋型アクリル酸重合体、サクシノグリカン、ガーガム等の剪断減粘性付与剤等が挙げられる。これらは、単独又は２種以上混合して使用してもよい。また、樹脂の添加量は、インキ組成物全量に対して、０．１質量％未満だと、所望のインキ粘度が得られにくく、３０質量％を越えると書き出し性能が劣ってしまう可能性があるため、０．１質量％〜３０質量％が好ましい。

実施例１
次に実施例を示して本発明を説明する。
水 ５９．０質量部
水溶性有機溶剤（エチレングリコール） ２０．０質量部
黒色着色剤（ダイレクトブラック１５４） ５．５質量部
青色着色剤（アシッドブルー９） ２．０質量部
潤滑剤（リン酸エステル系界面活性剤） ０．５質量部
潤滑剤（脂肪酸） ０．５質量部
ｐＨ調整剤（トリエタノールアミン） ５．０質量部
保湿剤（尿素） ５．０質量部
保湿剤（ソルビット） １．５質量部
防菌剤（１，２ベンゾイソチアゾリン−３−オン） ０．５質量部
防錆剤（ベンゾトリアゾール） ０．５質量部
粘度調整剤（サクシノグリカン） ０．１質量部
粘度調整剤（キサンタンガム） ０．２質量部
粘度調整剤（架橋型アクリル酸重合体） ０．２質量部

まず、水、水溶性有機溶剤、潤滑剤、ｐＨ調整剤、保湿剤、防菌剤、防錆剤をマグネットホットスターラーで加温撹拌してベースインキを作成する。

その後、上記作製したベースインキを加温しながら、剪断減粘性付与剤を投入してホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌した後、濾紙を用い濾過を行って、実施例１の水性ボールペン用インキ組成物を得た。

試験及び評価
インキ収容筒の先端部に、チップ本体のボール抱持室に、ボール径がφ０．７ｍｍの超硬合金ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを具備し、インキ収容筒内に実施例1〜７および比較例１〜４において作製した水性インキ組成物及びグリース状のインキ追従体を直に充填したレフィルを、（株）パイロットコーポレーション製のゲルインキボールペン（商品名：Ｇ−ｋｎｏｃｋ）に装着して、本発明の水性ボールペンを作製し、以下の試験及び評価を行った。尚、色調試験については、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１ 筆記用紙Ａを用いて、手書き筆記評価した。

色調評価：手書き筆記した筆跡が、黒色に見えるかどうかを、１０人に観察してもらったアンケート調査をまとめた。
１０人全員、筆跡が色味を帯びた黒色に見えたと回答があったもの ・・・◎
１０人中７人以上が、筆跡が色味を帯びた黒色に見えたと回答があったもの ・・・○
１０人中、１人でも、筆跡が色味を帯びた黒色に見えない、または、筆跡が黒色に見えないと回答があったもの ・・・×

インキ経時試験：ボールペン用レフィルを５０℃・湿度０％の環境下、３ヶ月間放置後に、レフィル内のインキの状態を顕微鏡観察した。
析出物などが存在しないもの ・・・◎
析出物などが存在したが、実用上問題ないもの ・・・○
析出物などが存在し、カスレや筆記不良などの原因になるもの ・・・×

実施例２〜７
表１に示すように各成分を配合に変更した以外は、実施例１と同様な手順で実施例２〜７の水性インキ組成物を得た。表１に測定、評価結果を示す。

比較例１〜４
インキの配合を表２に示す通りとし、表２に測定、評価結果を示す。

表１の結果より、実施例１〜７では、黒色着色剤をＡ質量％、黒色着色剤を除く有色着色剤をＢ質量％とした時、１．０≦Ａ／Ｂ≦１０．０の関係を満足しているため、色調評価、インキ経時試験ともに良好もしくは、実用上問題のないレベルの性能が得られた。

表２の結果より、比較例１では、黒色着色剤をＡ質量％、黒色着色剤を除く有色着色剤をＢ質量％とした時、Ａ／Ｂ＜１．０の関係であったために、筆跡が、青色味が強くなり、比較例２では、筆跡が、黄色味が強くなり、黒色に見えない色調になってしまった。

比較例３、４では、黒色着色剤をＡ質量％、黒色着色剤を除く有色着色剤をＢ質量％とした時、Ａ／Ｂ＞１０．０であったために、黒色が強くなり、色味を帯びた黒色にはならなかった。

また、インキ消費量については、本発明の水性ボールペン用インキ組成物をインキ収容筒内に直詰めした水性ボールペンとして使用し、筆記用紙として、ＪＩＳ Ｐ３２０１筆記用紙Ａ上に筆記角度６５°、筆記荷重１００ｇの条件にて、筆記速度４ｍ／ｍｉｎの速度で、試験サンプル５本用いて、らせん筆記筆記試験を行い、その１００ｍあたりのインキ消費量の平均値を、１００ｍあたりのインキ消費量と定義すれば、１００ｍあたりのインキ消費量については、５０ｍｇ未満だと、インキ消費量が少ないので、筆跡にカスレが発生しやすく、３００ｍｇを越えると、インキ消費量が多いので、筆跡に滲みの発生や、筆跡乾燥性に影響を及ぼす可能性もある。そのため、インキ消費量が５０〜３００ｍｇ／１００ｍであることが、好ましい。より、好ましくは、８０〜２５０ｍｇ／１００ｍである。

本発明は水性黒色インキ組成物に関し、さらに詳細としては、少なくとも水、着色剤を含有する水性インキ組成物において、前記着色剤が、少なくとも黒色着色剤と、前記黒色着色剤を除く有色着色剤を含有し、前記黒色着色剤の含有量をＡ、前記黒色着色剤を除く有色着色剤の含有量をＢとした時、１．０≦Ａ／Ｂ≦１０．０の関係を満足することを特徴とする水性黒色インキ組成物を用いることで、従来の黒色とは違った色味を帯びた黒色である水性黒色インキ組成物を提供することができる。そのため、従来では存在しなかったおしゃれな水性黒色水性ボールペンとして広く利用することができる。

Claims (5)

1. 少なくとも水、着色剤を含有する水性インキ組成物において、前記着色剤が、少なくとも黒色着色剤と、前記黒色着色剤を除く有色着色剤を含有し、前記黒色着色剤の含有量をＡ質量％、前記黒色着色剤を除く有色着色剤の含有量をＢ質量％とした時、１．０≦Ａ／Ｂ≦１０．０の関係を満足することを特徴とする水性黒色インキ組成物。
2. 前記黒色着色剤と、前記黒色着色剤を除く有色着色剤からなる色相において、彩度が、１０％以上、５０％未満であることを特徴とする請求項１に記載の水性黒色インキ組成物。
3. 前記黒色着色剤、前記黒色着色剤を除く有色着色剤が、それぞれ染料であることを特徴とする請求項１または２に記載の水性黒色インキ組成物。
4. 前記黒色着色剤が、直接染料であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の水性黒色インキ組成物。
5. インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを直接又はチップホルダーを介して具備し、インキ収容筒内に請求項１ないし４のいずれか１項に記載された水性黒色インキ組成物を直詰めした水性ボールペンにおいて、インキ消費量が５０〜３００ｍｇ／１００ｍであることを特徴とする水性ボールペン。