JP3934239B2 - ボールペン用水性インキ組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボールペン用水性インキ組成物に関する。更に詳細には、紙面に筆記した筆跡が滲むことのないボールペン用水性インキ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ボールペン用水性インキ組成物は粘度が低く、筆跡は滲み易い傾向にある。又、着色剤として染料を用いたインキは滲みを生じ易く、特に酸性染料又は塩基性染料を使用するインキは鮮明な色彩の筆跡を得ることができる反面、筆跡の滲みが著しく、必ずしも実用性を満足させていなかった。
又、ボールペン用水性インキは粘度が比較的低く、且つ、界面活性剤等を添加して潤滑性を付与し、筆記先端部のボール抱持部の磨耗を防止する必要があり、筆跡は滲み易い傾向にあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は着色剤として染料又は顔料を用いたボールペン用水性インキ、特に、酸性染料や塩基性染料を用いたボールペン用水性インキにおける筆跡の滲みを抑制するボールペン用水性インキ組成物を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、着色剤、水、水溶性有機溶剤、及び、λ−カラジーナンを０．０５乃至１．０重量％含んでなり、粘度が２．５乃至１００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の剪断減粘性を示さないボールペン用水性インキ組成物を要件とする。
【０００５】
前記λ−カラジーナンは、ι−カラジーナンやκ−カラジーナンとは異なり、剪断減粘性を殆ど示さない多糖類である。従って、ι−カラジーナンやκ−カラジーナンを含むインキが軸筒或いはインキ収容管内に直接収容され、必要によりインキ後端に難揮発性インキ逆流防止体（液栓）を配し、筆記先端部にかかる剪断力により粘度が低下して紙面上に導出される機構のボールペン用インキとして好適に用いられるのに対し、λ−カラジーナンを含むインキは、軸筒内にインキ吸蔵体を収容し、前記インキ吸蔵体にインキを含浸した機構のボールペン、或いは、軸筒内にインキを直接収容し、前記インキの流量を調節する櫛溝状部材等を筆記先端部とインキ収容部の間に設けた機構のボールペン用インキとして好適に用いられる。
又、前記剪断減粘性を示すインキを収容した筆記具は、剪断力がかからない部分のインキ粘度が高いため、インキの出渋りを生じることがあるが、本発明の剪断減粘性を示さないインキを収容するボールペンは、インキ出がスムーズであり、良好な筆跡が得られるタイプの筆記具である。
前記λ−カラジーナンはインキ組成中０．０５至１．０重量％、好ましくは０．０５乃至０．５重量％、更に好ましくは０．１乃至０．５重量％の範囲で用いられる。
０．０５重量％未満では筆跡の滲みを防止する効果が得られ難い。又、１．０重量％を越えるλ−カラジーナンを添加すると、筆跡の滲みを防止する効果が得られるものの、インキ粘度が上昇して筆跡がかすれる等、他の筆記性能に悪影響を与える恐れがある。
又、前記λ−カラジーナンは、インキ中に配合される塩類の併用によって粘度が上昇し難いことから、様々な添加剤を添加することができ、所望の筆記性能を得られ易くなる。
【０００６】
前記したλ−カラジーナンを含むボールペン用水性インキ組成物のインキ粘度は２．５乃至１００ｍＰａ・ｓ（２０℃）に調整されることにより、筆跡の滲みを抑制し、且つ、筆跡もかすれることなく、良好な筆跡が得られる。
【０００７】
前記染料としては、酸性染料、塩基性染料、直接染料等を使用することができる。
酸性染料としては、
ニューコクシン（Ｃ．Ｉ．１６２５５）、
タートラジン（Ｃ．Ｉ．１９１４０）、
アシッドブルーブラック１０Ｂ（Ｃ．Ｉ．２０４７０）、
ギニアグリーン（Ｃ．Ｉ．４２０８５）、
ブリリアントブルーＦＣＦ（Ｃ．Ｉ．４２０９０）、
アシッドバイオレット６Ｂ（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、
ソルブルブルー（Ｃ．Ｉ．４２７５５）、
ナフタレングリーン（Ｃ．Ｉ．４４０２５）、
エオシン（Ｃ．Ｉ．４５３８０）、
フロキシン（Ｃ．Ｉ．４５４１０）、
エリスロシン（Ｃ．Ｉ．４５４３０）、
ニグロシン（Ｃ．Ｉ．５０４２０）、
アシッドフラビン（Ｃ．Ｉ．５６２０５）等が用いられる。
【０００８】
塩基性染料としては、
クリソイジン（Ｃ．Ｉ．１１２７０）、
メチルバイオレットＦＮ（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、
クリスタルバイオレット（Ｃ．Ｉ．４２５５５）、
マラカイトグリーン（Ｃ．Ｉ．４２０００）、
ビクトリアブルーＦＢ（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、
ローダミンＢ（Ｃ．Ｉ．４５１７０）、
アクリジンオレンジＮＳ（Ｃ．Ｉ．４６００５）、
メチレンブルーＢ（Ｃ．Ｉ．５２０１５）等が用いられる。
【０００９】
直接染料としては、
コンゴーレッド（Ｃ．Ｉ．２２１２０）
ダイレクトスカイブルー５Ｂ（Ｃ．Ｉ．２４４００）
バイオレットＢＢ（Ｃ．Ｉ．２７９０５）
ダイレクトディープブラックＥＸ（Ｃ．Ｉ．３０２３５）
カヤラスブラックＧコンク（Ｃ．Ｉ．３５２２５）
ダイレクトファストブラックＧ（Ｃ．Ｉ．３５２５５）
フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．７４１８０）等が用いられる。
【００１０】
前記顔料としては、カーボンブラック、群青などの無機顔料や銅フタロシアニンブルー、ベンジジンイエロー等の有機顔料の他、既に界面活性剤を用いて微細に安定的に水媒体中に分散された水分散顔料製品等が用いられ、例えば、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ １５：３Ｂ〔品名：Ｓ．Ｓ．Ｂｌｕｅ ＧＬＬ、顔料分２４％、山陽色素株式会社製〕
Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４６〔品名：Ｓ．Ｓ．Ｐｉｎｋ ＦＢＬ、顔料分２１．５％、山陽色素株式会社製〕
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８１〔品名：ＴＣ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＧ、顔料分約３０％、大日精化工業株式会社製〕
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２２０／１６６〔品名：ＴＣ Ｒｅｄ ＦＧ、顔料分約３５％、大日精化工業株式会社製〕等を挙げることができる。
蛍光顔料としては、各種蛍光性染料を樹脂マトリックス中に固溶体化した合成樹脂微細粒子状の蛍光顔料が使用できる。
その他、パール顔料、金色、銀色のメタリック顔料、蓄光性顔料、修正ペンに用いる二酸化チタン等の白色顔料、アルミニウム等の金属粉、香料又は香料カプセル顔料などを例示できる。
【００１１】
前記着色剤は一種又は二種以上を適宜混合して使用することができ、インキ組成中１乃至２５重量％、好ましくは２乃至１５重量％の範囲で用いられる。
【００１２】
前記水溶性有機溶剤として、水に相溶性のある従来汎用の溶剤が用いられ、エタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、スルフォラン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
尚、前記水溶性有機溶剤は１種又は２種以上を併用して用いることもでき、２〜６０重量％、好ましくは５〜３５重量％の範囲で用いられる。
【００１３】
又、水溶性樹脂として、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、スチレンマレイン酸共重合物、セルローズ誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、デキストリン等の１種又は２種以上を紙面への固着性や粘性付与のために用いることもでき、インキ組成中１乃至３０重量％の範囲で用いられる。
【００１４】
その他、必要に応じてｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤或いは防黴剤、湿潤剤、潤滑剤等を添加することができる。
前記ｐＨ調整剤としては、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、酢酸ソーダ等の無機塩類、水溶性のアミン化合物等の有機塩基性化合物等が挙げられる。
前記防錆剤としては、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、トリルトリアゾール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、チオ硫酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸塩、サポニン、ジアルキルチオ尿素等が挙げられる。
前記防腐剤或いは防黴剤としては、石炭酸、１、２−ベンズチアゾリン３−オンのナトリウム塩、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、２，３，５，６−テトラクロロ−４−（メチルスルフォニル）ピリジン等が挙げられる。
前記湿潤剤としては、尿素、ノニオン系界面活性剤、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等が挙げられる。
前記潤滑剤としては、金属石鹸、ポリアルキレングリコール、脂肪酸エステル、エチレンオキサイド付加型カチオン活性剤、燐酸系活性剤、チオカルバミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩等が挙げられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のボールペン用水性インキ組成物は、水と水溶性有機溶剤からなる媒体中に、染料又は顔料、λ−カラジーナン、添加剤が配合される場合には適宜添加剤を投入し、必要により加温して攪拌し、溶解又は分散することにより調製され、ボールペンに充填して使用される。
【００１６】
【実施例】
実施例１乃至１１及び比較例１乃至１０で作成したインキ組成及び粘度を表に示す。
【００１７】
【表１】

【００１８】
【表２】

【００１９】
尚、表中の数値は重量部を示し、実施例１〜５、実施例７〜９、比較例１〜１０のインキ粘度はＢ型粘度計（株式会社東京計器製、２０℃、６０ｒｐｍ）で測定し、実施例６、１０及び１１のインキは粘度が高いことからＥＭＤ型粘度計（東機産業株式会社製ＲＥ−８０Ｒ、２０℃、５０ｒｐｍ）で測定した。
【００２０】
表中の原料の内容を注番号に沿って説明する。
（１）フロキシン〔アイゼン（株）製、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ９２、Ｃ．Ｉ．４５４１０〕
（２）Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｂｌｕｅ ＦＣＦ〔アイゼン（株）製、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ９〕
（３）ＷＡ−ＰＩレッド２００１〔大日精化工業（株）製、有効成分１５％〕
（４）ＷＡ−ＰＩブルー２００１〔大日精化工業（株）製、有効成分１５％〕
（５）リン酸エステル系界面活性剤〔第一工業製薬（株）製、商品名：プライサーフＡＬ〕
（６）ポリビニルピロリドン〔ＢＡＳＦ社製、商品名：ルビスコールＫ−３０（分子量４０，０００）〕
【００２１】
筆記試験
実施例１乃至１１及び比較例１乃至１０で作成したインキを、直径０．４ｍｍの超硬合金製ボールを抱持するステンレススチール製チップを筆記先端部に設け、前記筆記先端部の後端に櫛溝状のインキ流量調節部材を備えるボールペンに直接充填してボールペンを得た。
前記マーキングペン及びボールペンを用いて筆記用紙Ａ（ＪＩＳ Ｐ３２０１）上に筆記して筆跡の滲みを目視により観察した。
【００２２】
その結果を表に示す。
【表３】

【００２３】
尚、表中の判定結果を以下に示す。
◎ 滲まない。
○：殆ど滲まない。
△：若干滲むものの、実用性を有する。
×：滲む。
【００２４】
【発明の効果】
前記筆記試験結果にみられるとおり、本発明のボールペン用水性インキ組成物は、紙面に筆記した筆跡が滲み難く、且つ、インキ出の良好なボールペンに適した水性インキを提供することができる。

Claims (1)

1. 着色剤、水、水溶性有機溶剤、及び、λ−カラジーナンを０．０５乃至１．０重量％含んでなり、粘度が２．５乃至１００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の剪断減粘性を示さないボールペン用水性インキ組成物。