JP4173051B2 - 水性ボールペン用インキ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は染料系の水性ボールペン用インキに関わり、特に先端に装着されるチップのボールホルダーが合成樹脂製である水性ボールペンに最適なインキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水溶性の溶剤に染料を溶解させた水性ボールペン用インキとしては、本出願人が特公平１−２９２２９号として開示した発明が公知となっている。当該発明は、筆記時にボールの回転が滑らかとなってボールとチップによる軋み音がなくなるうえ筆記掠れやインキ切れもなく、また、筆記の方向性も生じさせないようにしたものであった。
しかしながらなおインキの表面張力が十分に低くないので、ボールへのインキ付着性・追随性が悪く、更なる滑らかな筆記を阻害していた。特に先端に装着されるチップのボールホルダーが合成樹脂製である所謂樹脂チップに対しては、その欠点が顕著であった。
【０００３】
【特許文献１】
特公平１−２９２２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであって、ボールへのインキ付着性・追随性が優れ、筆記時にボールの回転が滑らかとなってボールとチップによる軋み音がなくなるうえ筆記掠れやインキ切れもなく、また、筆記の方向性も生じさせず、特に先端に装着されるチップのボールホルダーが合成樹脂製である樹脂チップに対して、その効果が大となる水性ボールペン用インキを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する為に、染料と、水及び多価アルコールとからなる溶剤と、フッ素系界面活性剤と、シリコーン系界面活性剤とを含んでなる、ボールホルダーが合成樹脂製である樹脂チップを用いた水性ボールペン用インキを提供する。
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において着色材として用いることのできる水性染料は、既存のものでも、新規に合成したものでも、適度な色調と濃度とを有するものであれば、直接染料、酸性染料、塩基性染料及び反応性染料等を使用することができ、これらのうちのいずれかを混合して用いることもできる。しかしながら、その中でも直接染料を用いることが特に好ましい。通常直接染料は前記樹脂チップのボールへのインキ付着性・追随性が劣悪であるが、本インキとした場合、他の酸性染料や塩基性染料と同様の効果が得られるためである。
直接染料としては、Ｃ．Ｉ．ダイレクイトブラック １７、同１９、同２２、同３１、同３２、同３８、同５１、同６２、同７１、同７４、同１１２、同１１３、同１５４、同１６８、Ｃ．Ｉ．ダイレクイトイエロー ４、同８、同１１、同１２、同２６、同２７、同２８、同３３、同３９、同４４、同５０、同５８、同８５、同８６、同８７、同８８、同８９、同９８、同１００、同１１０、Ｃ．Ｉ．ダイレクイトレッド １、同２、同４、同９、同１１、同２０、同２３、同２４、同３１、同３７、同３９、同４６、同６２、同７５、同７９、同８０、同８１、同８３、同８９、同９５、同１９７、同２０１、同２１８、同２２０、同２２４、同２２５、同２２６、同２２７、同２２８、同２３０、Ｃ．Ｉ．ダイレクイトブルー １、同１５、同２２、同２５、同４１、同７１、同７６、同７７、同８０、同８６、同９０、同９８、同１０６、同１０８、同１９９、同１２０、同１５８、同１６３、同１６８、同１９９、同２２６等が挙げられる。
酸性染料としては、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、同２、同２４、同２６、同３１、４８、５１、同５２、同１０７、同１０９、同１１０、同１１５、同１１９、同１５４、同１５６、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー １、同３、同７、同１１、同１７、同２３、同２５、同２９、同３６、同３８、同４０、同４２、同４４、同４９、同６１、同７２、同７８、同１１０、同１３５、同１２７、同１４１、同１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド ６、同８、同９、同１３、同１４、同１８、同２６、同２７、同３２、同３５、同３７、同４２、同５１、同５２、同５７、同８０、同８２、同８３、同８７、同８９、同９２、同９４、同１０６、同１１１、同１１４、同１１５、同１２９、同１３１、同１３３、同１３４、同１３８、同１４５、同１５８、同１８６、同１９８、同２４９、同２５４、同２６５、同２７６、同２８９、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット １５、同１７、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー １、同７、同９、同１５、同２２、同２３、同２５、同２９、同４０、同４１、同４３、同５９、同６２、同７４、同７８、同８０、同８３、同９０、同９３、同１００、同１０２、同１０３、同１０４、同１１２、同１１３、同１１７、同１２７、同１３８、同１５８、同１６１、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン ３、同９、同１６、同２５、同２７等が挙げられる。
塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド １、同２、同９、同１２、同１３、同３８、同３９、同９２、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー １、同３、同７、同５、同９、同１９、同２４、同２５、同２６、同２８、同４５、同５４、同６５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック ２、同８等が挙げられる。
上記染料は単独或いは混合して使用することができる。その使用量はボールペン用水性インキ全量に対して１．０〜８０重量％が好ましい。
【０００７】
本発明において着色材として用いることのできる溶剤は、水及び多価アルコールとからなる溶剤であって、蒸発性、染料溶解性、にじみ防止性等を考慮し、水のほかにエチレングリコール、プロプレングリコール、ブチレングリコール、ペンチルグリコール、ヘキシルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセリン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の多価アルコールを使用することができ、これらのうちのいずれかを混合して用いることもできる。
溶剤はインキ全量に対して、２０〜９５重量％を用いることができ、３０〜７０重量％が特に好ましい。
【０００８】
次に、本発明においては、フッ素系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤を併用することが必須である。フッ素系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤を併用することによって初めて、インキの表面張力を十分に低くすることができ、ボールへのインキ付着性・追随性を改善し、滑らかな筆記感を達成できるからである。特に、先端に装着されるチップのボールホルダーが合成樹脂製である樹脂チップを用いた場合であっても、ボールへのインキ付着性・追随性が極めて優良なインを得られる。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルオキシエチレンエタノール、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、フッ素化アルキルエステルなどを挙げることができる。市販のものとしてはフロラードＦＣ−４３１、同ＦＣ−１７０Ｃ、同ＦＣ−９５、同ＦＣ−９８（以上、住友スリーエム（株）製）、エフトップＥＦ−１２２Ａ、同ＥＦ−１２２Ｂ、同ＥＦ−１２２Ｃ、同ＥＦ−１２３Ｂ、同ＥＦ−１２３Ｂ１（以上、（株）トーケムプロダクツ製）、フタージェントＦＴＸ−２５１、同ＦＴＸ−２１８、同４００Ｓ（以上（株）ネオス製）、サーフロンＳ−１４５、同Ｓ−３８３、同ＫＨ−４０（以上、セイミケミカル（株）製）、メガファックＦ−４７０（大日本インキ化学工業（株）製）などを挙げることができる。
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、ジメチルシリコーン、環状シリコーン、トリメチルシロキケイ酸、メチルフェニルシリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、メチルスチリル変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、高級脂肪酸エステル変性シリコーン、高級アルコキシ変性シリコーン、フツ素変性シリコーンなどを挙げることができる。市販のものとしては、ＫＦ３５１、ＫＦ３５２、ＫＦ３５３、ＫＦ３５４、ＫＦ３５５、ＫＦ６１５、ＫＦ６１８、ＫＦ９４５、ＫＦ６００４、ＫＦ８５１（以上、信越化学工業（株）製）、ＳＩＬＷＥＴＬ−７２０、同Ｌ−７００１、同Ｌ−７００２、同Ｙ−７００６、同ＦＺ−２１０１、同ＦＺ−２１２０、同ＦＺ−２１２３、同ＦＺ−２１３０、同ＦＺ−２１５４、同ＦＺ−２１６４、同ＦＺ−３７１１、同ＦＺ−３７２２（以上、日本ユニカー（株）製）、ＴＳＦ４４４０、同４４４５、同４４４６、ＹＦ３８４２（以上、ジーイー東芝シリコーン（株）製）、ＳＨ３７４６、ＳＨ３７４９、ＳＨ３７７１、ＳＨ８４００、ＳＦ８４１０、ＳＦ８７００、ＳＦ８４２７、ＳＦ８４２８（以上、東レ・ダウ・コーニング・シリコーン（株）製）ＢＹＫ−３４７、同３３１、同ＤＹＮＷＥＴ８００（以上、ビックケミー・ジャパン（株）製）などを挙げることができる。
本発明では、上記のフッ素系界面活性剤から少なくとも１種類以上、及び、上記のシリコーン系界面活性剤から少なくとも１種類以上を選択し、併用することが必須である。
フッ素系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤の合計量は、インキ全量に対して、０．０１〜１０重量％を用いることができ、０．１〜２．０重量％が特に好ましい。
【０００９】
また他に、本発明では一般の水性ボールペン用インキに用いられる防腐剤、防かび剤、染料溶解助剤などの添加剤を更に配合することもできる。
防錆剤としてはベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール等、防腐剤としては安息香酸ナトリウム、１，２−ベンズイソチアゾリン３−オン、ソルビン酸カリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、２−メトキシカルボニルアミノベンズイミダゾール−４‘−Ｎ−ドデシルベンゾールスルフォン酸等、その他必要に応じてＰＨ調整剤、染料溶解助剤、粘度調整剤として水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、尿素、ポリビニルアルコール等を適宜使用することができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を実施例をもって説明する。
（実施例１）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック １５４ ５０．０重量％
水道水 ２３．０重量％
エチレングリコール ２３．０重量％
ジエタノールアミン ２．０重量％
パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物 ０．５重量％
ポリエーテル変性シリコーン ０．５重量％
ベンゾトリアゾール ０．５重量％
１，２−ベンズイソチアゾリン３−オン ０．５重量％
以上の物質を混合し、黒色インキを得た。
また、本実施例よりポリエーテル変性シリコーンを除いた以外は、同様とした比較例１を作成した。
【００１１】
（実施例２）
Ｃ．Ｉ．ダイレクイトレッド ２２７ ５０．０重量％
水道水 ２５．５重量％
ジエチレングリコール ２０．０重量％
トリエタノールアミン ２．５重量％
パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール ０．５重量％
ポリエーテル変性シリコーン ０．５重量％
ベンゾトリアゾール ０．５重量％
１，２−ベンズイソチアゾリン３−オン ０．５重量％
以上の物質を混合し、赤色インキを得た。
また、本実施例よりポリエーテル変性シリコーンを除いた以外は、同様とした比較例２を作成した。
【００１２】
（実施例３）
Ｃ．Ｉ．ダイレクイトブルー １９９ ５０．０重量％
水道水 ２３．０重量％
エチレングリコール ２３．０重量％
ジエタノールアミン ２．０重量％
パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物 ０．５重量％
ポリエーテル変性シリコーン ０．５重量％
ベンゾトリアゾール ０．５重量％
１，２−ベンズイソチアゾリン３−オン ０．５重量％
以上の物質を混合し、青色インキを得た。
また、本実施例よりパーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物を除いた以外は、同様とした比較例３を作成した。
【００１３】
合成樹脂製のボールホルダーに洋白のボールをかしめ、更に中継芯を通した樹脂チップとインキ吸収体を備えてなる水性ボールペンに前記実施例、及び、比較例を充填し、各試験を行なった。
▲１▼筆記性試験：普通紙に１０００ｍ筆記したときの軋み音を調べた。
○：軋み音が発生しなかった。
×：軋み音が発生した。
▲２▼連続筆記性試験：普通紙に１ｍ/ｓのスピードで筆記したときの筆記性を調べた。
○：全く問題なく筆記できた。
×：筆記掠れがあり十分な筆記線を得ることができなかった。
【００１４】

【００１５】
上記の通り、本発明はボールへのインキ付着性・追随性が優れ、筆記時にボールの回転が滑らかとなってボールとチップによる軋み音がなくなるうえ筆記掠れやインキ切れもなく、また、筆記の方向性も生じさせない水性ボールペン用インキを提供することができる。
特に、先端に装着されるチップのボールホルダーが合成樹脂製である樹脂チップに対して、その効果が大である。

Claims (1)

1. 染料と、水及び多価アルコールとからなる溶剤と、フッ素系界面活性剤と、シリコーン系界面活性剤とを含んでなる、ボールホルダーが合成樹脂製である樹脂チップを用いた水性ボールペン用インキ。