JP2020015875A - 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、ペン先下向き状態にしても、インキ組成物のインキ貯蔵体に対する濡れ性が不足し、インキ組成物が流下せず元の位置に留まってしまったり、インキ貯蔵体内のインキが泡立ち、その泡により、インキがペン先方向へ円滑に流下されなかったりするなど、ペン先にまでインキ組成物が十分に供給されず、筆跡がかすれたり、最悪、筆記することができなくなってしまう課題を有している。
そこで、界面活性剤などの添加剤を添加することが考えられるが、適正な添加剤を選択しないと、インキはさらに泡立ちやすくなり、上述のように、泡によりインキ移動性が阻害されてしまい、解決に至らないことがある。
また、表面張力は、重力、大気圧、衝撃によるインキ組成物の移動に対する抗力として重要な役割を果たしていることから、インキ組成物の表面張力を下げてインキ貯蔵体内のインキ移動性の向上を試みた場合には、上記抗力が不足してしまい、非筆記時でも、ペン先下向き状態にした場合に、インキが垂れ落ちてしまったり、また、温度変化やキャップの着脱による筆記具内の圧力変化によって、インキが溢れ出してしまったりするなど、インキの漏れ出しという新たな課題が発生してしまうことがあった。
しかしながら、前記マルトシルサイクロデキストリン等は、良好なインキ移動性が得られる程度にインキ組成物中に添加すると、インキ粘度が上昇してしまい、インキ追従性が低下し良好な筆跡が得られ難く、また、水への溶解性が低いためにペン先の耐ドライアップ性能に影響を及ぼすなどの課題を有する。
本発明による筆記具用水性インキ組成物(以下、場合により、インキ組成物と表す。)は、水と、着色剤と、界面活性剤と、を含んでなるものであって、前記インキ組成物の振とう法により測定される泡立ち性が50mm以上であり、かつ、消泡率が50%以上であることを特徴とするものである。
よって、本発明のインキ組成物は、一定以上の泡立ち性と、優れた消泡性を有するものである。
このため、本発明のインキ組成物は、インキ中に泡が発生するものの、泡は素早く消える傾向にあることから、インキ中の残泡による不具合を抑制することができる。
よって、本発明のインキ組成物を用いた筆記具では、インキ貯蔵体内のインキが泡立ったとしても、泡消えに優れているため、筆記するためにペン先上向き状態や横置き状態から下向き状態にした際、発生した泡により、インキが元の位置に留まることなく、円滑に壁面を伝ってペン先方向へ流下できる。
特に、本発明のインキ組成物を、後述するようなくし歯状のインキ保留部材をインキ流量調節体として有した筆記具に用いた場合には、残泡により、インキ保留部材へのインキの流入が阻害されることなく、円滑に流入するため、インキ流量調節体の機能を十分に働かせることができ、ペン先からのインキの漏れ出しを効果的に抑制することができる。
これは、くし歯状のインキ保留部材をインキ流量調節体として備えた筆記具は、基本的には毛細管現象を利用してインキの吐出を行うため、インキ貯蔵体の内圧が上昇すると、余剰なインキがペン先より吹き出してしまうことが考えられるが、くし歯状のインキ保留部材が正常に機能していると、この余剰なインキは、くし歯状の構造体中に取り込まれ、保持され、インキの漏れ出しを抑制することができる。しかしながら、インキの消泡性が悪いと泡により、インキがインキ保留部材へ流入できず、インキ流量調節体の機能を十分に働かすことができず、ペン先からインキが漏れ出してしまうことがあった。本発明のインキ組成物は、前述の通り、消泡性に優れているため、上記のように、インキ中の残泡によりインキ流量調整体の働きが阻害されることを抑制できる。このため、優れた耐漏れ出し性能を得ることができるのである。
よって、本発明のインキ組成物を用いた筆記具は、筆記するために、ペン先上向き状態や横置き状態からペン先下向き状態にして、インキ貯蔵体内のインキに動きが生じた場合でも、インキの表面張力は大きく上昇することなく、インキ貯蔵体に対し良好な濡れ性を示す。このため、インキ貯蔵体内のインキ組成物は、即時に壁面を伝って流下することができ、優れたインキ移動性能を示すことができるのである。
これは、上記のような一定値以上の泡立ち性を有するインキ組成物は、インキに動きが生じても、界面活性剤の配列が崩れてインキの表面張力が大きく上昇することをさらに抑制しやすく、筆記具部材に対し優れた濡れ性を示しやすいためと考える。
特に、樹脂材を用いたインキ貯蔵体を有する筆記具では、インキは、インキ貯蔵体に対する濡れ性が不足してしまう傾向にあり、インキ移動性能を特に考慮する必要がある。よって、この場合、インキ組成物の泡立ち性が上記のような一定値以上とすることで、優れたインキ移動性を示すことができるため、効果的である。
さらに、上記効果の向上を考慮すると、インキ組成物の泡立ち性は、100mm以上であることがさらに好ましく、110mm以上であることが特に好ましい。
一方、製造時のインキの泡立ちによる生産性の低下抑制、また、後述するようなインキ貯蔵体へのインキの吸入性の向上を考慮すると、インキ組成物の泡立ち性は、200mm以下であることが好ましく、150mm以下であることがより好ましい。
インキ組成物の泡安定性が上記のような一定値以下であると、インキ中に泡が残りにくく、インキ組成物中の残泡によって生じる不具合を抑制しやすい傾向にあり、耐漏れ出し性能と、インキ貯蔵体内のインキ移動性能を向上させることができる。また、インキの製造時の泡による生産性の低下を防止するという点からも、インキ組成物の泡安定性は上記のような一定値以下であることが好ましい。
また、本発明のインキ組成物を、インキ流量調節体としてくし歯状のインキ保留部材が配置された筆記具に用いた場合には、35〜60mN/mであることが好ましく、35〜55mN/mであることがより好ましく、40〜55mN/mであることが特に好ましい。これは、優れたインキ移動性能と耐漏れ出し性能を得て、また、滲みや裏抜けの少ない良好な筆跡が得られやすいためである。
なお、表面張力は、20℃環境下において、協和界面科学株式会社製の表面張力計測器(DY−200)を用い、白金プレートを用いて、垂直平板法によって測定して求められる。
本発明のインキ組成物は、前述の通り、インキ流量調節体としてくし歯状のインキ保留部材が配置された筆記具に用いた場合、くし歯状のインキ保留部材の機能を十分に働かせることができるため、上記筆記具に好適に用いることができるが、この場合、優れた耐漏れ出し性能とペン先からの良好なインキ吐出性が得られることを考慮すると、インキ粘度は、3mPa・s以下であることが好ましく、2mPa・s以下であることがより好ましい。なお、粘度の測定はB型回転粘度計(機種:BLII、ローター:BLアダプタ、東機産業株式会社製)を用いて行うことができる。
<界面活性剤>
本発明に用いられる界面活性剤は、インキ組成物の振とう法により測定される泡立ち性を50mm以上、かつ、消泡率を50%以上となるよう調整したり、また、インキ組成物の表面張力を調整し、筆記具部材に対し良好な濡れ性を付与できるものであれば特に制限はなく、各種界面活性剤を用いることができる。例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤などのイオン性界面活性剤や、非イオン性界面活性剤などが挙げられる。また、アセチレン結合を構造中に有した界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などを用いても構わない。
また、後述するように、インキ組成物をガラス製のインキ収容体に収容した場合には、金属イオンとの反応による析出物の発生抑制という点を考慮する必要があるが、この析出物の発生抑制という点からも、本発明においては、非イオン性界面活性剤を用いることが好ましい。
(1)エーテル型非イオン性界面活性剤
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレントリスチリルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアリールエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール等。
(2)エーテルエステル型非イオン性界面活性剤
ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等のポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレントリスチリルフェニルフォスフェートジエステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルフェニルフォスフェートジエステル、脂肪酸アルコールポリグリコールエーテル等。
(3)エステル型非イオン性界面活性剤
ポリオキシエチレンヒマシ油等のポリオキシアルキレン植物油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油等のポリオキシアルキレン硬化植物油、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンヒマシ油等のポリオキシエチレンポリオキシプロピレン植物油、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの脂肪酸エステル等。
(4)含窒素型非イオン性界面活性剤
ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン等。
また、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールの中では、式(2)で示されるようなポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーを用いることがより好ましい。
また、式(2)で示されるようなポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーにおいて、エチレンオキサイドの含有率は、5%以上、60%以下であることがより好ましい。
前記ポリオキシアルキレングリコールとしては、具体的には、エパンシリーズ(ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、第一工業製薬(株)製))、ユニルーブ7シリーズ(ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール)などが挙げられる。
さらに、インキ組成物の振とう法により測定される泡立ち性を50mm以上、かつ、消泡率を50%以上となるよう調整しながらも、非筆記時にペン先が下向き状態でもインキがペン先より漏れ出すことがないよう適正な表面張力に調整し、筆記具部品に対する濡れ性を良好に保ち、インキ貯蔵体内のインキ移動性能と耐漏れ出し性能を更に向上させることを考慮すると、0.01〜0.1質量%であることが好ましい。さらに、筆跡のにじみや裏抜けが少ない良好な筆跡を得ることを考慮すると、0.01〜0.05質量%であることがより好ましい。
特定の起泡力と泡の安定度の関係性を有する界面活性剤とは、0.1質量%水溶液の25℃におけるロス−マイルス試験法により測定される起泡力(Amm)と泡の安定度(Bmm)が、A>3かつA>1.5Bが成立する界面活性剤である。
このような界面活性剤を用いることは、インキ組成物の振とう法により測定される泡立ち性を50mm以上、かつ、消泡率を50%以上となるよう調整しやすく、さらには、極少量の添加でも、インキ組成物に一定の泡立ち性と優れた消泡性をもたらすことができるため、インキ組成物のその他性能に大きく影響を与えることなく、優れたインキ移動性能と優れた耐漏れ出し性能をもたらしやすいためである。
よって、特定の起泡力と泡の安定度の関係性を有した界面活性剤を用いることで、非筆記時でも少しの衝撃や振動でペン先からインキが飛び出しにくく、ペン先からのインキの漏れ出しをさらに抑制しやすい。また、良好なインキ吐出により、良好な筆跡が得られやすく、さらには、紙面に対する浸透性も適正に保つことができるため、滲んだり、裏抜けの少ない良好な筆跡が得られやすい。
また、上述のような一定以上の起泡力を有した界面活性剤を用いることは、インキに動きが生じた場合でも、界面活性剤の配列が崩れてインキの表面張力が大きく上昇することを抑制しやすく、非筆記時の良好な濡れ性を維持しやすい傾向にある。よって、インキ移動性能をさらに向上させやすく、この点からも、上述のような界面活性剤を用いることは、本発明において効果的であると言える。
前述の通り、くし歯状のインキ保留部材をインキ流量調節体として備えた筆記具は、インキ貯蔵体の内圧が上昇した場合、吹き出された余剰なインキが、くし歯状の構造体の中に取り込まれ、保持されることによりインキの漏れ出しを抑制することができる。しかし、このくし歯状のインキ保留部材を有効に使うためには、インキは、くし歯状のインキ保留部材に対して良好な濡れ性が必要である。
しかし、単に、インキの表面張力を下げて濡れ性を向上させた場合には、表面張力によるインキの抗力が不足してしまい、くし歯状の構造体中でインキが保持できず、インキがペン先より漏れ出してしまう。逆に、濡れ性が足りない場合には、くし歯状の構造体中にインキが円滑に流入できないため、この場合も、くし歯状のインキ保留部材を有効に使うことができず、インキが漏れ出してしまう。
しかしながら、本発明のインキ組成物において、特定の起泡力と泡の安定度の関係性を有した界面活性剤を用いることで前述の通り、静止時の表面張力が極端に低下することなく、適正な表面張力を示し、筆記具部品に対し優れた濡れ性を示すことができ、さらに、インキに動きが生じた際にも、表面張力が大きく上昇することがなく、筆記具部品に対して優れた濡れ性を保つことができる。よって、インキ貯蔵体の内圧上昇が起こり、余剰なインキが押し出されたとしても、インキ流量調節体に対し良好な濡れ性を示すため、余剰のインキはくし歯状のインキ保留部材中に流入し、さらに、漏れ出すことなく保持される。このため、くし歯状のインキ流量調節体の機能を十分に働かせることが可能となり、ペン先からのインキの漏れ出しを効果的に抑制することができるのである。
また、本発明における泡の安定度とは、上記ロス−マイルス試験において、全ての試験液が流出してから5分後の泡の高さを目視にて測定した値である。
起泡力を示すAの値が、上記のような一定値以上を有する界面活性剤を用いることで、インキ組成物のインキ移動性能をさらに向上させることができるため、好ましい。
これは、Aの値が上記のような一定値以上を有する界面活性剤は、起泡力に特に優れており、インキ組成物に該界面活性剤を含むことで、インキに動きが生じても、界面活性剤の配列が崩れてインキの表面張力が大きく上昇することをさらに抑制しやすく、よって、静止時の表面張力を維持し、筆記具部材に対し優れた濡れ性が得られやすい傾向にあるためと考える。
さらに、上記効果の向上を考慮すると、A>80である界面活性剤を用いることがより好ましい。
また、製造時のインキの泡立ちによる生産性の低下抑制、さらに、後述するようなインキ貯蔵体へのインキの吸入性の向上を考慮すると、起泡力を示すAの値が、A<120である界面活性剤を用いることが好ましく、A<110である界面活性剤を用いることがより好ましい。
これは、泡の安定度を示すBの値が、上記のような一定値以下である界面活性剤を用いることで、インキ組成物中の残泡によって生じる不具合を抑制しやすい傾向にあり、インキ貯蔵体内のインキ移動性能と耐漏れ出し性能をさらに向上させることができるためである。また、インキの製造時の泡による生産性の低下を防止するという点からも、上記のような泡の安定度が一定値以下であるものを用いることが好ましい。
本発明において用いることができる着色剤としては、任意の染料または顔料が挙げられ、特に制限されるものではない。
これらを単独で、また2種以上の染料を用いても構わない。
さらに、前述のような特定の起泡力と泡の安定度の関係性を示す界面活性剤を用いる場合には、キサンテン系、アゾ系の染料との組み合わせにより、前記界面活性剤の効果が十分に得られやすく、インキ組成物の振とう法により測定される泡立ち性を50mm以上、消泡率を50%以上に調整しやすい傾向にある。このため、さらに優れたインキ貯蔵体内のインキ移動性と耐漏れ出し性能が得られる傾向にあり、好ましい。
本発明のインキ組成物における着色剤の含有率は、インキ組成物の総質量を基準として、0.1〜10質量%が好ましい。着色剤の含有率が上記数値範囲内であれば、界面活性剤の効果を十分に得ながら、インキ吐出性の低下を防止することができるとともに、発色に優れた良好な筆跡を得ることができる。
水としては、特に制限はなく、例えば、水道水、イオン交換水、限外ろ過水または蒸留水などを用いることができる。
本発明のインキ組成物は、必要に応じて任意の添加剤を含むことができる。用いることができる添加剤について説明すると以下の通りである。
本発明のインキ組成物は泡消えに優れていることから、該インキをインキ貯蔵体中に使用者が充填する際、発生した泡に阻害されることなく、容易に充填できる傾向にある。このため、本発明のインキ組成物は、インキ貯蔵体に使用者が繰返し補充して使用されること、さらには、該インキは、ガラス瓶などのガラス製のインキ収容体に収容されて使用されることが想定される。
ガラス瓶は成形が容易で安価に入手しやすく、その上、所望の強度が得られやすいという反面、特に廉価で汎用性の高いソーダ石灰ガラスなどを用いた場合には、インキ組成物を長期間収容していると、インキ組成物中にガラス中のアルカリ成分が溶出する可能性が高く、この溶出したアルカリ成分とインキ組成物の成分が反応して、析出物が形成される可能性がある。
このため、本発明において、キレート剤を用いることは効果的であり、ガラス製のインキ収容体に収容した場合、溶出するアルカリ成分を補足し、該アルカリ成分がインキ組成物中の成分と反応して水に不溶な析出物が発生するのを防止し、発生した析出物などによりインキ流路が塞がれて、筆跡がかすれたり、筆記不能になることを抑制することができるため、効果的である。
アルカリ成分を十分に補足できること、また、インキ組成物のキレート剤の配合前後の物性に大きく影響を及ぼし難い傾向にあること、また、本発明に用いる界面活性剤の相溶性などを考慮すると、前記キレート剤の中でも、アミノカルボン酸およびその塩を用いることが好ましく、中でも、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)およびその塩を用いることが好ましい。
アルカノールアミンは、従来、pH調整剤として用いられているが、本発明において、特定の起泡力と泡の安定度の関係性を示す界面活性剤を用いる場合には、インキ組成物のpHを適正に調整できるだけでなく、インキ貯蔵体内のインキ移動性と、耐漏れ出し性能を向上できる傾向にある。
これは、理由は定かではないが、アルカノールアミンと特定の起泡力と泡の安定度の関係性を示す界面活性剤を併用することにより、前記界面活性剤の溶解安定性が十分に保たれ、前記界面活性剤の効果を十分に得ることができるためと考える。
本発明において、インキ組成物の経時安定性、また、特定の起泡力と泡の安定度の関係性を示す界面活性剤との相性を考慮すると、上記アルカノールアミンの中でも、弱塩基性であるトリエタノールアミンを用いることが好ましく、インキ組成物に動きが生じた際にも、インキ貯蔵体やインキ流量調節体に対し優れた濡れ性を示しやすく、また、インキ組成物の残泡抑制効果が顕著に得られるため、優れたインキ貯蔵体内でのインキ移動性能と優れた耐漏れ出し性能を、経時的に安定して得ることができる。
また、トリエタノールアミンは吸湿性に優れることから、インキ組成物の耐ドライアップ性能を向上させる傾向にある。このため、本発明において、トリエタノールアミンを用いることは、インキ貯蔵体内のインキ移動性、耐漏れ出し性能の向上とともに、ドライアップ時の書き出し性能も向上させる傾向にあるため、効果的である。
中でも、本発明に用いられる界面活性剤との相性が良く、安定して存在でき、界面活性剤の効果を十分に得ることができる、ジエチレングリコール、エチレングリコール、グリセリンなどを用いることが好ましい。
インキ組成物における水溶性有機溶剤の含有率は、インキ組成物の総質量を基準として、0.1〜10質量%であることが好ましい。
本発明によるインキ組成物は、従来知られている任意の方法により製造することができる。具体的には、前記各成分を必要量配合し、プロペラ攪拌、ホモディスパー、またはホモミキサーなどの各種攪拌機やビーズミルなどの各種分散機などにて混合し、製造することができる。
本発明のインキ組成物は、繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップまたはボールペンチップなどを筆記先端としたマーキングペンやボールペン、金属製の筆記先端を用いた万年筆など、各種筆記具に用いることができる。
上記のようなインキ貯蔵体は、筆記具の軸筒内に備える可能性があるため、インキ貯蔵体の内径が制約される可能性が高い。このため、インキ貯蔵体内でインキ組成物は流動しにくく、インキ貯蔵体内のインキ移動性に特に考慮が必要となる。本発明のインキ組成物は、インキに動きが生じた際のインキ貯蔵体に対する濡れ性の低下を抑制することができ、また、消泡性に優れ、インキ貯蔵体内のインキ移動性に優れていることから、上記のようなインキ貯蔵体を備える筆記具に、好適に用いることができる。
特に、前記インキ貯蔵体の素材が樹脂材により成形されている場合、インキ貯蔵体はインキ組成物との濡れ性が悪くなる傾向にあり、インキ貯蔵体内のインキ移動性を特に考慮する必要がある。本発明のインキ組成物は、樹脂材に対してもインキに動きが生じた際の濡れ性の低下を抑制することができることから、樹脂製のインキ貯蔵体を有する筆記具に好適に用いることができる。
また、インキ貯蔵体は、インキ組成物を長期間保管するため、耐薬品性に優れる、結晶性樹脂を用いることが好ましく、よって、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどの結晶性オレフィン樹脂を用いることがより好ましい。
本発明のインキ組成物は、上述のような樹脂材を用いたインキ貯蔵体に対しても良好なインキ移動性能をもたらすことができ、特に、インキ組成物の表面張力を35mN/m〜60mN/mとすると、インキに動きが生じた際にも、上記樹脂に対して濡れやすく、インキ移動性能が向上しやすい。
また、上記樹脂の中でも、ポリメチルペンテンは、耐薬品性に優れながらも、特に優れた透明性を有しており、また、適度な柔軟性を有することから、上述のような筆記具本体に着脱自在に交換可能なインキ貯蔵体(インキカートリッジ)や、また、インキ瓶のようなインキ収容体から、インキ貯蔵体内に直接インキを吸入することができる機能をもつインキ貯蔵体(インキ吸入器)に好適に用いられる。
しかしながら、ポリメチルペンテンは、表面張力が低く、インキは、ポリメチルペンテンに対して濡れ性が不足してしまう傾向にある。このため、ポリメチルペンテンを含んでなるインキ貯蔵体を用いた筆記具では、インキ移動性について特に考慮する必要がある。しかし、本発明のインキ組成物は、ポリメチルペンテンを含んでなるインキ貯蔵体に対しても、インキに動きが生じた際にも優れた濡れ性を示すことから、優れたインキ移動性能を得ることができる。よって、本発明のインキ組成物は、ポリメチルペンを含んでなるインキ貯蔵体にも好適に用いることができる。さらに、インキ組成物の表面張力を35mN/m〜50mN/mとすると、ポリメチルペンテンに対して、良好な濡れ性が得られやすく、インキ移動性能をより向上させやすいため、効果的であり、好ましい。
この様なインキ吸入器内に移動体を配したインキ吸入器は、移動体の材質によっては、インキ吸入器内のインキ移動性を悪くしてしまう場合がある。
特に、移動体が樹脂材からなる場合、インキ組成物の移動体に対する濡れ性が乏しく、インキ移動性が抑制されてしまう傾向にある。しかし、本発明のインキ組成物は、前記樹脂材からなる移動体に対しても、優れた濡れ性を示し、インキ移動性の悪化を抑制することができる。よって、本発明のインキ組成物は、移動体、特に樹脂材からなる移動体が配置されたインキ吸入器を備えた筆記具にも好適に用いることができる。
下記原材料および配合量にて、着色材以外の原材料をプロペラ撹拌により混合してベース液を得た。その後、ベース液に着色剤を添加し、プロペラ撹拌により混合して、筆記具用水性インキ組成物を得た。
得られたインキ組成物の泡立ち性および消泡率を、100ml有栓形メスシリンダー(JIS R 3505規格品、柴田科学(株)製、外径φ32mm、全高250mm)を用いて測定したところ、5秒後の泡の高さ(Xmm)が113mmであり、6分後の泡の高さ(Ymm)が11mmであった。よって、泡立ち性が113mmであり、泡安定性が11mmであり、消泡率は90%であった。
また、得られたインキ組成物の粘度をB型回転粘度計(機種:BLII、ローター:BLアダプタ、東機産業株式会社製、サンプル量20ml)により測定した。具体的には、20℃、回転速度60rpmにおける粘度は1.3mPa・sであった。
また、得られたインキ組成物の表面張力を、表面張力計測器DY−200(20℃環境下、白金プレート、垂直平板法、協和界面科学株式会社製)により測定したところ、46.7mN/mであった。さらに、HM−30R型pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製)を用いて、20℃においてインキ組成物のpHを測定した結果、pHは9.3であった。
・界面活性剤A 0.05質量%
(起泡力(Amm)=106mm、泡の安定度(Bmm)=51mm、ポリオキシチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー)
・着色剤 1.0質量%
(C.I.アシッドレッド289)
・着色剤 0.5質量%
(C.I.アシッドレッド52)
・着色剤 0.5質量%
(C.I.アシッドイエロー42)
・アミン類 1.0質量%
(トリエタノールアミン)
・キレート剤 0.05質量%
(エチレンジアミン四酢酸三ナトリウム)
・水溶性有機溶剤 2.0質量%
(ジエチレングリコール)
・防腐剤 0.2質量%
(1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン)
・水 残部
実施例1に対して、配合する成分の種類や添加量を表1、表2に示した通りに変更した以外は、実施例1と同じ方法で、実施例2〜実施例8、比較例1〜比較例5のインキ組成物を得た。
この結果を受け、比較例3および比較例4のインキ組成物は、以下の試験用筆記具の作製および性能試験は行わなかった。
実施例1〜実施例8、比較例1、2、5のインキ組成物を、ポリメチルペンテン製のインキ吸入器(インキ吸入器内に前後方向に移動可能な樹脂製の移動体を配したもの)に、インキ吸入器開口部上向きの状態で注入し、移動体がインキ組成物中に完全に浸漬された状態にした。このインキ吸入器を、くし歯状のインキ保留部材(酢酸ビニルおよびアクリル酸エステルを含むコポリマーによって表面改質したもの)をインキ流量調節体として配置された、万年筆形態のペン先を有するノック式の出没式筆記具(パイロットコーポレーション社製、万年筆、FCN−1MR−BM)に、ペン先が上向きのまま装着した。この筆記具を試験用筆記具とする。
各インキ組成物が充填された試験用筆記具をそれぞれ10本用意し、ペン先上向き状態にある試験用筆記具を、ペン先を静かに下向き状態にした際、10秒以内にインキ組成物が、インキ貯蔵体内でペン先側にすべて流下した本数を数え、下記基準に従ってインキ貯蔵体内のインキ移動性能を評価した。得られた評価結果を表1、表2にまとめた。
A:10本
B:8〜9本
C:6〜7本
D:5本以下
インキ貯蔵体内のインキ移動性能試験で使用した試験用筆記具を暫くペン先下向き状態にし、充填されたインキ組成物をペン先まで流入させ、筆記可能な状態にした後、試験用筆記具をペン先下向き状態のまま、減圧デシケーター中に静置させた。この状態で、5分間でデシケーター内を70mmHgまで減圧させ、その後、70mmHgの減圧状態を保ったまま、更に5分間、デシケーター中に試験用筆記具を放置させた。この時の試験用筆記具のペン先の様子と、インキの漏れ出しの有無を確認し、下記基準に従って、耐漏れ出し性能を評価した。得られた評価結果を表1、表2にまとめた。
A:インキの漏れ出しは発生しなかった。
B:デシケーター内を5分間で70mmHgまで減圧した際には、インキの漏れ出しは発生しなかったが、70mmHgの減圧状態を維持した5分の間に、ペン先からインキ組成物が少量吹き出し、インキの漏れ出しが若干発生した。しかしながら、実用上問題のないレベルであった。
C:デシケーター内を5分間で70mmHgまでの減圧した際、インキの漏れ出しが発生した。
耐漏れ出し性能試験で使用した試験用筆記具を用い、筆記試験用紙の紙面上に「V」という文字を連続筆記し、その筆跡を確認した。得られた筆跡を下記基準に従って評価した。評価結果を表1、表2にまとめた。なお、筆記試験用紙としてJIS P3201 筆記用紙Aを用いて評価を行った。
A:にじみや裏抜けのない、良好な筆跡が得られた。
B:筆跡ににじみや裏抜けが確認されたが、実用上問題のないレベルであった。
C:筆跡ににじみや裏抜けが確認された。
よって、本発明の筆記具用水性インキ組成物は、インキ貯蔵体内のインキ移動性能、耐漏れ出し性能に優れながらも、良好な筆跡を残すことができること、さらに、本発明のインキ組成物を用いた筆記具は、筆記具として優れたものとなることがわかった。
Claims (4)
- 水と、着色剤と、界面活性剤と、を含んでなる筆記具用水性インキ組成物であって、前記インキ組成物の振とう法により測定される泡立ち性が50mm以上であり、かつ、消泡率が50%以上であることを特徴とする、筆記具用水性インキ組成物。
- 前記筆記具用インキ組成物の表面張力が30mN/m〜70mN/mである、請求項1に記載のインキ組成物。
- 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤である、請求項1または2に記載のインキ組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のインキ組成物を収容してなることを特徴とする、筆記具。
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