JP5118314B2 - 筆記具用インキ組成物 - Google Patents

Description

本発明は、筆記具用インキ組成物に関する。

従来、油性ボールペンインキの着色剤としては、染料が広く用いられている。しかし、染料を着色剤として用いた場合には、筆跡の耐光性が不十分となりやすい。そこで、筆跡の耐光性を改善するために、油性ボールペンインキに顔料を分散させることが検討されている。しかしながら、油性ボールペンインキに顔料を分散させた場合、経時的に顔料の沈降や凝集が生じて筆記が困難となったり、ボール受け座の摩耗が生じたりといった別の問題が生じることとなる。

こうした顔料を用いた場合の問題点のうち、ボール受け座の摩耗を抑制するために、例えば下記特許文献１では、あらかじめ油性成分中に顔料を分散させ、そこに潤滑剤を含む水性成分を可溶化させてなるインキ組成物が提案されている。
特開２００４−１１５６１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたインキ組成物では、顔料の凝集が生じたり、顔料の分散そのものが不均一であるといった問題が十分に改善されておらず、依然として経時安定性に問題が残されている。また、ボール受け座の摩耗の抑制については、上記特許文献１の他にも種々検討がなされているが、それらのほとんどが摩耗を抑制する代わりにインキ粘度が高くなり、書き味や筆跡の濃度が低下するという問題を有している。

本発明は上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、書き味、筆跡の耐光性（筆跡堅牢性）、筆跡の濃度及び経時安定性の全てを高水準で達成可能な筆記具用インキ組成物を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、極性溶剤と曵糸性付与剤とを含む油性成分中に、水と多価アルコールとチキソ性付与剤と顔料とを含む水性成分が分散されてなり、上記曵糸性付与剤の含有量は、インキ組成物全量を基準として、０．５〜３．０質量％であり、上記多価アルコールの含有量は、インキ組成物全量を基準として、５〜３０質量％であり、上記チキソ性付与剤の含有量は、インキ組成物全量を基準として、０．１〜２．０質量％であり、上記顔料の含有量は、インキ組成物全量を基準として、０．５〜１０質量％であり、上記油性成分と前記水性成分との含有量比は、質量比で６：４〜７：３の範囲内であり、上記極性溶剤は、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル及びベンジルアルコールからなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、上記曵糸性付与剤は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド及びヒドロキシプロピルセルロースからなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物であり、上記多価アルコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコール及びポリエチレングリコールからなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、上記チキソ性付与剤は、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ウェランガム、ジェランガム、グァガム、ペクチン、カラギーナン、カルボキシビニルポリマー、アラビアガム、トラガカントガム、ラムザンガム、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム及びカルボキシメチルセルロースからなる群から選択される少なくとも１つの化合物である、筆記具用インキ組成物を提供する。

かかる筆記具用インキ組成物（以下、場合により単に「インキ組成物」という）は、あらかじめ顔料を水性成分に含有させ、それを油性成分と混合することで、顔料が分散された水性成分からなる水滴が油性成分中に分散されたＷ／Ｏ型エマルションインキとすることができる。そして、かかるインキ組成物によれば、顔料を含むことにより、筆跡が明瞭で高い耐光性を得ることができるとともに、油性成分と水性成分とを上記の組成とすることにより、顔料の沈降や凝集を十分に抑制し、経時安定性を良好なものとすることができ、顔料によるボール受け座の摩耗も抑制することができる。また、水性成分にチキソ性付与剤を加えてチキソ性を持たせることで、静置時ではインキ粘度が高く筆記時にはインキ粘度が下がり、良好な経時安定性を維持しつつ滑らかな書き味と十分な筆跡の濃度とを実現することができる。更に、インキ組成物が水性成分を含むことで、低粘度でも裏抜けせず、ペン先の金属表面へのインキの泣き出しや、紙面へのボタの発生を抑制することができる。なお、インキの泣き出しや紙面へのボタが抑制されるのは、油性成分中の極性溶剤が金属表面に濡れやすいのに対し、水性成分中の水ははじかれやすく、これらを混合することで金属表面への濡れ性が適切な範囲にコントロールされたためであると考えられる。

また、本発明の筆記具用インキ組成物において、上記水性成分は顔料分散剤を更に含むことが好ましい。水性成分に顔料分散剤を加えることにより、顔料の分散性が向上し、経時的に顔料の沈降や凝集が生じることをより十分に抑制することができる。

また、本発明の筆記具用インキ組成物において、上記水性成分は潤滑剤を更に含むことが好ましい。水性成分に潤滑剤を加えることにより、顔料によるボール受け座の摩耗をより十分に抑制することができる。また、潤滑剤を用いた場合でも、上述した構成を有する本発明のインキ組成物によれば、顔料の凝集を十分に抑制することができ、良好な経時安定性を得ることができる。

また、本発明の筆記具用インキ組成物において、上記油性成分は油溶性染料を更に含むことが好ましい。油性成分に油溶性染料を加えることにより、筆跡をより濃く明瞭なものとすることができる。

また、本発明の筆記具用インキ組成物において、上記油性成分と上記水性成分との含有量の比は、質量比で６：４〜７：３の範囲内であることが好ましい。油性成分と水性成分との含有量比を上記範囲内とすることにより、書き味及び経時安定性をより良好なものとすることができるとともに、筆跡のかすれや泣き出し、ボタ等の発生をより十分に抑制することができる。

また、本発明の筆記具用インキ組成物において、上記曵糸性付与剤の含有量は、筆記具用インキ組成物全量を基準として０．５〜３．０質量％であることが好ましい。曵糸性付与剤の含有量が上記範囲内であることにより、エマルションをより安定化させて経時安定性をより良好なものとすることができるとともに、インキに適度な粘弾性を持たせてより滑らかな書き味を実現することができる。更に、筆記時のボタの発生や、静置時のダレの発生をより十分に抑制することができる。

更に、本発明の筆記具用インキ組成物において、上記チキソ性付与剤の含有量は、筆記具用インキ組成物全量を基準として０．１〜２．０質量％であることが好ましい。チキソ性付与剤の含有量が上記範囲内であることにより、インキ組成物に適度なチキソ性を持たせることができ、より滑らかな書き味を実現することができる。また、エマルションをより安定化させることができる。

本発明によれば、書き味、筆跡の耐光性（堅牢性）、筆跡の濃度及び経時安定性の全てを高水準で達成可能な筆記具用インキ組成物を提供することができる。

以下、場合により図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本発明の筆記具用インキ組成物は、極性溶剤と曵糸性付与剤とを含む油性成分中に、水と多価アルコールとチキソ性付与剤と顔料とを含む水性成分が分散されてなるものである。以下、かかるインキ組成物を構成する各成分について説明する。

油性成分は、極性溶剤と曵糸性付与剤とを少なくとも含むものである。ここで、極性溶剤としては、筆記具用油性インキに使用される極性溶剤を特に制限なく使用することができる。かかる極性溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類、ベンジルアルコール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどのアルコール類等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。油性成分中の極性溶剤の含有量は、インキ組成物全量を基準として２０〜６０質量％であることが好ましく、３０〜５０質量％であることがより好ましい。

曵糸性付与剤としては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。曵糸性付与剤を用いることにより、筆記時のボタや静置時のダレを防止することができる。また、エマルションを安定化させる効果を得ることができ、インキに適度な粘弾性を持たせることから書き味を滑らかにする効果を得ることができる。

曵糸性付与剤の含有量は、インキ組成物全量を基準として０．５〜３．０質量％であることが好ましく、１．０〜２．０質量％であることがより好ましい。この含有量が０．５質量％未満であると、筆記時のボタや静置時のダレが生じやすくなる傾向にあり、３．０質量％を超えると、インキ組成物の粘度が高くなり、筆跡にかすれを生じたり、書き味が低下する傾向がある。

また、油性成分は、油溶性染料を更に含むことが好ましい。油溶性染料としては公知のものを特に制限なく使用することができる。かかる油溶性染料としては、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料等が挙げられ、より具体的には、例えば、スピリットブラック６１Ｆ、バリファーストバイオレット１７０１、バリファーストバイオレット１７０４、バリファーストイエロー１１０９、バリファーストブルー１６０５、バリファーストブルー１６２１、バリファーストブルー１６２３、バリファーストレッド１３２０、バリファーストレッド１３６０、バリファーストレッド２３２０（以上、オリヱント化学工業株式会社製）、アイゼンスピロンブラックＧＭＨスペシャル、アイゼンスピロンバイオレットＣ−ＲＨ、アイゼンスピロンイエローＣ−ＧＨ ｎｅｗ、アイゼンスピロンブルーＣ−ＲＨアイゼンスピロンＳ．Ｐ．Ｔ． ブルー−１１１、アイゼンスピロンＳ．Ｐ．Ｔ． ブルー−１２１（以上、保土谷化学工業株式会社製）等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。油溶性染料を用いることにより、筆跡を濃く明瞭なものとすることができる。また、本発明のインキ組成物においては、粘度調整樹脂を加えなかったとしても、油溶性染料によって粘度を調整することが可能である。

油溶性染料の含有量は、インキ組成物全量を基準として２０〜５０質量％であることが好ましく、２５〜４０質量％であることがより好ましい。この含有量が２０質量％未満であると、筆跡の明瞭さが低下する傾向にあり、５０質量％を超えると、インキ組成物の粘度が高くなり、書き味が低下するとともに、経時的に油溶性染料の析出が生じやすくなる傾向にある。

また、油性成分は、上記材料以外に更に他の添加剤を含んでいてもよい。かかる添加剤としては、例えば、粘度調整剤（樹脂等）、潤滑剤、顔料、酸化防止剤等が挙げられる。

上記粘度調整剤としては、例えば、ケトン樹脂、スルフォアミド樹脂、マレイン樹脂、キシレン樹脂、アミド樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、ロジン樹脂、テルペン樹脂、ブチラール樹脂等を使用することができる。

上記潤滑剤としては、例えば、オレイン酸などの高級脂肪酸や燐酸エステル系の潤滑剤等を使用することができる。

上記顔料としては、例えば、カーボンブラック、不溶性アゾ系、アゾレーキ系、縮合アゾ系、ジケトピロロピロール系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、スレン系、イソインドリノン系などの一般的な有機顔料等を使用することができる。

水性成分は、水と多価アルコールとチキソ性付与剤と顔料とを少なくとも含むものである。従来の低粘度油性インキ組成物では、筆跡が紙に浸透しやすく裏抜けが生じやすいという問題があったが、本発明のインキ組成物によれば、水を含むことにより裏抜けの発生を十分に防止することができる。ここで、水の含有量は、インキ組成物全量を基準として５〜３０質量％であることが好ましく、１０〜２０質量％であることがより好ましい。この含有量が５質量％未満であると、書き味が低下する傾向にあり、３０質量％を超えると、経時安定性が低下する傾向にある。

多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。多価アルコールを用いることにより、エマルションを安定に保つことができる。

多価アルコールの含有量は、インキ組成物全量を基準として５〜３０質量％であることが好ましく、１０〜２０質量％であることがより好ましい。この含有量が５質量％未満であると、エマルションの安定性が低下する傾向にあり、３０質量％を超えると、インキ組成物の粘度が高くなり、書き味が低下するとともに、筆跡にかすれが生じやすくなる傾向にある。

チキソ性付与剤としては、例えば、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ウェランガム、ジェランガム、グァガム、ペクチン、カラギーナン、カルボキシビニルポリマー、アラビアガム、トラガカントガム、ラムザンガム、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。チキソ性付与剤を用いることにより、インキ組成物にチキソ性を持たせ、書き味を滑らかにする効果が得られる。また、エマルションを安定化する効果も得られる。

チキソ性付与剤の含有量は、インキ組成物全量を基準として０．１〜２．０質量％であることが好ましく、０．１〜０．５質量％であることがより好ましい。この含有量が０．１質量％未満であると、インキ組成物のチキソ性が低下して書き味が低下する傾向にあり、２．０質量％を超えると、インキ組成物の粘度が高くなり書き味が低下する傾向にある。

顔料としては、公知のものを特に制限なく使用することができる。かかる顔料としては、例えば、カーボンブラック、不溶性アゾ系、アゾレーキ系、縮合アゾ系、ジケトピロロピロール系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、スレン系、イソインドリノン系などの一般的な有機顔料等を使用することができる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。顔料を用いることにより、筆跡を濃く明瞭なものとすることができるとともに、筆跡の耐光性を十分なものとすることができる。

顔料の含有量は、インキ組成物全量を基準として０．５〜１０質量％であることが好ましく、１〜５質量％であることがより好ましい。この含有量が０．５質量％未満であると、筆跡の濃さ、明瞭さ及び耐光性が低下する傾向にあり、１０質量％を超えると、経時安定性が低下し、顔料の凝集や沈降が生じやすくなる傾向にある。

また、水性成分は、顔料分散剤を更に含むことが好ましい。かかる顔料分散剤としては、上記顔料を分散可能なものであれば特に制限されないが、例えば、アクリル酸又はそのエステル、メタクリル酸又はそのエステル、マレイン酸又はそのエステルなどの１種を、単独で重合させるか、或いは、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニルなどと共重合させた樹脂を、アルカリ金属やアミンで中和して水溶性にした水溶性樹脂や、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも水溶性樹脂が好ましく、具体的にはスチレン−マレイン酸共重合体が特に好ましい。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。顔料分散剤を用いることにより、経時的に顔料の沈降や凝集が生じることを抑制することができ、良好な経時安定性を得ることができる。

顔料分散剤の含有量は、インキ組成物全量を基準として０．５〜５．０質量％であることが好ましく、１．０〜２．０質量％であることがより好ましい。この含有量が０．５質量％未満であると、経時的に顔料の沈降や凝集が生じやすくなる傾向にあり、５．０質量％を超えると、インキ組成物の粘度が高くなり書き味が低下する傾向にある。

また、水性成分は、潤滑剤を更に含むことが好ましい。かかる潤滑剤としては、例えば、ポリアルキレングリコール誘導体、脂肪酸塩、ノニオン系界面活性剤、リン酸エステルなどが挙げられる。これらの中でも脂肪酸塩が好ましく、具体的にはオレイン酸カリウムが特に好ましい。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。潤滑剤を用いることにより、顔料によるボール受け座の摩耗を抑制することができる。

潤滑剤の含有量は、インキ組成物全量を基準として０．１〜３．０質量％であることが好ましく、０．３〜１．０質量％であることがより好ましい。この含有量が０．１質量％未満であると、ボール受け座の摩耗抑制効果が低下する傾向にあり、３．０質量％を超えると、インキ組成物の経時安定性が低下する傾向にある。

また、水性成分は、上記材料以外に更に他の添加剤を含んでいてもよい。かかる添加剤としては、例えば、防錆剤、防菌剤、保湿剤、水溶性染料、ｐＨ調整剤等が挙げられる。

上記防錆剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、リン酸オクチル、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、エチレンジアミン四酢酸塩などを使用することができる。

上記防菌剤としては、例えば、ペンタクロロフェノールナトリウム、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、２，４−チアゾリルベズイミダゾール、パラオキシ安息香酸エステルなどを使用することができる。

上記保湿剤としては、例えば、尿素、チオ尿素、エチレン尿素などを使用することができる。

上記水溶性染料としては、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料などを使用することができる。このうち、直接染料としては、カラーインデックスナンバーで示すと、カラーインデックス（以降、Ｃ．Ｉ．と略称）Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ １７、同１９、同３８、同１５４、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、同４、同１２、同２９、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ６、同８、同２６、同２９、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ １、同２、同４、同１３、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２、同６、同１５、同７８、同８７などが挙げられる。また、酸性染料としては、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｂｌａｃｋ ２、同３１、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ３、同１７、同２３、同７３、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｏｒａｎｇｅ １０、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １３、同１４、同１８、同２７、同５２、同７３、同８７、同９２、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ １、同９、同７４、同９０などが挙げられる。また、塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ． Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ ２、同３、Ｃ．Ｉ． Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ １、同２、同８、同１２、Ｃ．Ｉ． Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ １、同３、同１０、Ｃ．Ｉ． Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ５、同９、同２６などが挙げられる。

上記ｐＨ調整剤としては、例えば、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、アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどが挙げられる。

本発明のインキ組成物は、上述した油性成分と水性成分とを混合することにより、油性成分中に水性成分からなる水滴が分散されたＷ／Ｏ型エマルションインキとして得ることができる。

ここで、油性成分中に分散されている水滴の直径が小さ過ぎると、書き味が低下する傾向がある。そのため、例えば、インキ組成物を光学顕微鏡等で観察して水滴の直径を測定し、その任意の１０点の平均値を水滴の平均粒径とした場合、この平均粒径が０．１〜１０．０μｍであることが好ましく、１．０〜６．０μｍであることがより好ましい。水滴の平均粒径が上記範囲内であることにより、特に滑らかな書き味を実現することができる。なお、水滴の平均粒径は、主に油性成分と水性成分との混合条件を変えることで調節することができる。また、水滴の平均粒径は、油性成分及び水性成分のそれぞれの組成を変えることでも調節することができる。

本発明のインキ組成物において、油性成分と水性成分との含有量の比（油性成分：水性成分）は、質量比で６：４〜７：３の範囲内であることが好ましい。油性成分の比率が上記範囲よりも大きくなると、通常の油性インキに近い状態となって書き味が低下するとともに、筆跡のかすれやインキの泣き出し、紙面へのボタ等が生じやすくなる傾向がある。一方、油性成分の比率が上記範囲よりも小さくなると、書き味及び経時安定性が低下するともに、筆跡のかすれが生じやすくなる傾向にある。

油性成分と水性成分との混合は、例えば、ディゾルバー、ヘンシェルミキサー、ホモミキサーなどの攪拌機を用いて行うことができる。攪拌条件は特に制限されないが、例えばディゾルバー攪拌機を用いて、回転数１００〜１０００ｒｐｍで３０〜１８０分間攪拌することにより、上述した平均粒径を有する水滴が油性成分中に均一に分散されたエマルションインキを形成することができる。

本発明のインキ組成物は、コーンＣＰ４０を用い、温度２５℃、せん断速度０．７５ｓ^−１の条件で測定される粘度が、３００〜２５００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、５００〜１５００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。粘度が３００ｍＰａ・ｓ未満であると、静置状態におけるインキ組成物の漏れ（ダレ）が生じやすくなり、経時安定性が低下する傾向にあり、２５００ｍＰａ・ｓを超えると、書き味が低下する傾向にある。

次に、本発明のインキ組成物を用いたボールペンの一実施形態について説明する。図１は、本実施形態のボールペンを示す模式断面図である。図１に示すボールペン１００において、インキ組成物１２はインキ収容管１４内に充填されている。インキ収容管１４の一端にはボールペンチップ２０が取り付けられている。このボールペンチップ２０は、ボールホルダー２４及びボール２６で構成され、ジョイント２２によりインキ収容管１４に固定されている。また、インキ収容管１４内における、インキ組成物１２のボールペンチップ２０側と反対側には、インキ組成物１２と隣接した状態で逆流防止体１６が収容されている。ここで、逆流防止体１６は、インキ組成物１２との間に隙間が生じないように配置される。

また、ボールペン１００においては、インキ収容管１４、ボールペンチップ２０、インキ組成物１２及び逆流防止体１６により中芯１０が構成されており、この中芯１０が本体軸１８に装着され、更に本体軸１８の後端（ボールペンチップ２０と反対側の一端）に通気孔を有する尾栓２８が取り付けられている。

以下、ボールペン１００の構成要素について説明するが、インキ組成物１２以外の構成には、ボールペンに用いられる一般的な構成を適用することができる。

インキ収容管１４としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネートなどの樹脂、或いは、金属からなるものを使用することができる。また、インキ収容管１４の形状は特に制限されず、例えば、円筒状等の形状とすることができる。

逆流防止体１６は、インキ組成物を流出させない機能（流出防止性）や、インキ組成物をドライアップさせない機能（密栓性）等を有するものであり、こうした機能を有する公知の逆流防止体を特に制限なく使用することができる。かかる逆流防止体１６は、例えば、基油と増稠剤とを含んで構成されている。基油としては、鉱油、ポリブテン、シリコン油、グリセリン、ポリアルキレングリコール等が挙げられる。また、増稠剤としては、金属石鹸系増稠剤、有機系増稠剤、無機系増稠剤等が挙げられる。

なお、ボールペンチップ２０を下方に向けた場合に、逆流防止体１６がインキ組成物１２中に沈降しないように、逆流防止体１６の粘度や、インキ組成物１２と逆流防止体１６との間の比重差を調整することが重要である。また、逆流防止体１６は、インキ組成物１２と相溶しない組成とすることが重要である。

本体軸１８及び尾栓２８としては、例えば、ポリプロピレン等のプラスチック材料からなるものを使用することができる。

ジョイント２２としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート等からなるものを使用することができる。

ボールペンチップ２０におけるジョイント２２、ボールホルダー２４及びボール２６としては、通常のボールペンに用いられているものを使用することができる。また、ボール２６の直径は０．３〜１．２ｍｍであることが好ましい。

上述した構成を有する本実施形態のボールペン１００は、通常のボールペン等の製造方法により製造することができる。

以上、本発明のインキ組成物を用いたボールペンの好適な実施形態について説明したが、ボールペンは上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明に係るボールペンは、本体軸１８を有していなくてもよく、インキ収容管１４がそのまま本体軸となっていてもよい。更に、本発明に係るボールペンは、インキ収容管１４中のインキ組成物１２及び逆流防止体１６が後端（ボールペンチップ２０と反対側の一端）側から加圧された状態となるような加圧機構を有するものであってもよい。また、本発明に係るボールペンは、逆流防止体１６を有していなくてもよい。

また、本発明のインキ組成物は、ボールペンに用いられるものに限られず、例えば筆ペンを含むマーキングペン類、インキ排出部に弁機構を用いた筆記具などにも用いることができる。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１〜５及び比較例１〜５）
油性成分及び水性成分について、それぞれ別々に、下記表１〜３に示す各材料を同表に示す配合量（質量部）で配合し、往復回転式攪拌機で混合することにより調製した。次に、ディゾルバー攪拌機を用いて、油性成分を攪拌しながら水性成分を加え、室温（２５℃）、回転数３００ｒｐｍの条件で１時間攪拌することにより、油性成分中に水性成分からなる水滴が分散された実施例１〜５及び比較例１〜５のＷ／Ｏ型エマルションインキ組成物を得た。

なお、表１〜３中の各材料の詳細は以下の通りである。
ポリビニルピロリドン Ｋ−９０（商品名）：日本触媒社製、曵糸性付与剤。
オレイン酸：ルナックＯ−ＬＬ（商品名）、花王社製、潤滑剤。
ＳＰＩＬＩＴ ＢＬＡＣＫ ６１Ｆ（商品名）：オリヱント化学工業社製、油溶性染料。
ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ １１０９（商品名）：オリヱント化学工業社製、油溶性染料。
ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＶＩＯＬＥＴ １７０４（商品名）：オリヱント化学工業社製、油溶性染料。
キサンタンガム：モナートガムＧＳ（商品名）、大日本製薬社製、チキソ性付与剤。
ウェランガム：ＫＥＬＣＯ−ＣＲＥＴＥ（ＫＩＣ３７６）（商品名）、三晶社製、チキソ性付与剤。
ローカストビーンガム：ＧＥＮＵＧＵＭ ｔｙｐｅ ＲＬ−２００−Ｊ（商品名）、三晶社製、チキソ性付与剤。
カルボキシビニルポリマー：カーボポール ９４１（商品名）、ＢＦＧｏｏｄｒｉｃｈ社製、チキソ性付与剤。
防錆剤：コロミンＣＢ（商品名）、キレスト社製。
防菌剤：スラウト９９Ｎ（商品名）、日本エンバイロケミカルズ社製。
オレイン酸カリウム：ノンサールＯＫ−１（商品名）、日本油脂社製。
顔料分散剤（スチレン−マレイン酸共重合体）：ＳＭＡ１０００Ｈ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ（商品名）、ＳＡＲＴＯＭＥＲ社製。
ＡＩＺＥＮ ＳＰＩＲＯＮ ＢＬＡＣＫ ＧＭＨ（商品名）：保土谷化学工業社製、油溶性染料。
ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＶＩＯＬＥＴ １７０１（商品名）：オリヱント化学工業社製、油溶性染料。
ケトン樹脂：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｒｅｓｉｎ ＳＫ（商品名）、ヒュルス社製。

［粘度の測定］
実施例１〜５及び比較例１〜５で得られたインキ組成物について、Ｅ型粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製、コーン：ＣＰ４０）を用い、温度２５℃、せん断速度０．７５ｓ^−１の条件で粘度を測定した。その結果を表４〜５に示す。

［水滴粒径の測定］
実施例１〜５及び比較例１〜５で得られたインキ組成物について、光学顕微鏡（倍率：２５０倍）を用いて油性成分中の水性成分の分散状態を観察し、撮影した写真から水性成分からなる水滴の直径を測定した。任意の１０点の水滴の直径を測定し、その平均値を平均粒径として求めた。その結果を表４〜５に示す。

＜ボールペンの作製＞
先端にボールペンチップ（ボール径：０．７ｍｍ）を備えた図１に示すものと同様のボールペンの、ポリプロピレン製の円筒状インキ収容管（内径４．０ｍｍ）に、実施例１〜５及び比較例１〜５で得られたインキ組成物を収容した。次に、そのインキ収容管内のボールペンチップとは反対側（インキ組成物の後端面側）に、上記インキ組成物と隣接するように、精製鉱油９５質量％と増稠剤（金属石鹸、エラストマー）５質量％とからなる逆流防止体を充填した。そして、ボールペンの本体軸の後端に尾栓を取り付け、ボールペンを作製した。

［書き味の評価］
上述のようにして作製したボールペンを用いてフリーハンドで筆記し、書き味を以下の評価基準に基づいて評価した。その結果を表４〜５に示す。
Ａ：非常に滑らか、
Ｂ：滑らか、
Ｃ：重い。

［筆跡の濃さの評価］
上述のようにして作製したボールペンを用いてフリーハンドで一定の筆圧で筆記し、筆跡の濃さを以下の評価基準に基づいて評価した。その結果を表４〜５に示す。
Ａ：非常に濃く鮮明、
Ｂ：濃く鮮明、
Ｃ：淡く不鮮明。

［筆跡堅牢性（耐光性）の評価］
上述のようにして作製したボールペンを用いてフリーハンドで一定の筆圧で筆記し、筆記線とブルースケールとを直射日光に当て、ブルースケールが３級退色したときの筆記線の退色の有無を、日光に当てなかった筆記線と比較した相対評価て、以下の評価基準に基づいて目視により評価した。その結果を表４〜５に示す。
Ａ：色褪せていない、
Ｂ：僅かに色褪せている、
Ｃ：色褪せている。

［筆跡のかすれの評価］
上述のようにして作製したボールペンを用いてフリーハンドで一定の筆圧でループを書いたときの筆跡のかすれの有無を、以下の評価基準に基づいて目視により評価した。その結果を表４〜５に示す。
Ａ：かすれが全く生じず筆記線が非常に明瞭、
Ｂ：かすれが生じにくく筆跡が明瞭、
Ｃ：かすれが生じ筆跡が不明瞭。

［泣き出し、ボタの評価］
上述のようにして作製したボールペンを用いて、筆記試験機（筆記角度７０°、荷重２００ｇ、筆記速度４ｍ／分）によりループを筆記し、筆記線の状態（ボタ）とペン先へのインクの付着（泣き出し）の程度を、以下の評価基準に基づいて目視により評価した。その結果を表４〜５に示す。なお、ボタとは、筆記時に、紙と接していない部分のインクが少しずつペン先に溜まり、紙に落ちて筆記線が汚れた状態を意味する。
Ａ：ボタがなく、ペン先にインクが付着していない、
Ｂ：僅かにボタがあり、ペン先に微量のインクが付着している、
Ｃ：目立つボタがあり、ペン先に大量のインクが付着している。

［裏抜けの評価］
上述のようにして作製したボールペンを用いて、レポート用紙（レポートパッド セミＢ５、Ｂ罫６ｍｍ、プラス社製）の紙面上にフリーハンドで一定の筆圧で筆記し、筆記後に紙の裏を観察して、筆記線の裏抜けを、以下の評価基準に基づいて目視により評価した。その結果を表４〜５に示す。
Ａ：全く染み出していない、
Ｂ：僅かに染み出している、
Ｃ：染み出しが目立つ。

［経時安定性の評価］
上述のようにして作製したボールペンを、ペン先を下にして、６０℃、０％ＲＨの環境下で静置した。このときの経時安定性を、以下の評価基準に基づいて評価した。その結果を表４〜５に示す。
Ａ：９０日以上経過しても筆記が可能であった、
Ｂ：６０日以上９０日未満まで筆記が可能であった、
Ｃ：６０日未満で筆記が困難になった。

表４〜５に示した結果から明らかなように、本発明のインキ組成物（実施例１〜５）によれば、比較例１〜５と比較して、書き味、筆跡の濃さ、筆跡堅牢性、筆跡のかすれ、泣き出し・ボタ、裏抜け及び経時安定性の各特性をバランスよく高水準で達成できることが確認された。なお、比較例１のインキ組成物は、曵糸性付与剤が添加されていないため滑らかな書き味が得られず、泣き出し・ボタを生じ、経時安定性も劣っていた。比較例２のインキ組成物は、チキソ性付与剤が添加されていないため滑らかな書き味が得られず、経時安定性も劣っていた。比較例３のインキ組成物は、多価アルコールが添加されていないため経時安定性が劣っていた。比較例４のインキ組成物は、顔料が添加されていないため筆跡が明瞭でなく、耐光性も劣っていた。比較例５のインキ組成物は、特許文献１の実施例１にならって作製したものであるが、経時的にカーボンブラックの凝集が見られ、経時安定性が劣っているとともに、滑らかな書き味が得られなかった。なお、比較例５のインキ組成物は、水滴粒径が小さすぎることも特性が劣る原因として考えられる。

本発明に係るボールペンの一実施形態を示す模式断面図である。

符号の説明

１０…中芯、１２…インキ組成物、１４…インキ収容管、１６…逆流防止体、１８…本体軸、２０…ボールペンチップ、２２…ジョイント、２４…ボールホルダー、２６…ボール、２８…尾栓、１００…ボールペン。

Claims (4)

1. 極性溶剤と曵糸性付与剤とを含む油性成分中に、水と多価アルコールとチキソ性付与剤と顔料とを含む水性成分が分散されてなり、
   前記曵糸性付与剤の含有量は、インキ組成物全量を基準として、０．５〜３．０質量％であり、
   前記多価アルコールの含有量は、インキ組成物全量を基準として、５〜３０質量％であり、
   前記チキソ性付与剤の含有量は、インキ組成物全量を基準として、０．１〜２．０質量％であり、
   前記顔料の含有量は、インキ組成物全量を基準として、０．５〜１０質量％であり、
   前記油性成分と前記水性成分との含有量比は、質量比で６：４〜７：３の範囲内であり、
   前記極性溶剤は、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル及びベンジルアルコールからなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、
   前記曵糸性付与剤は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド及びヒドロキシプロピルセルロースからなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物であり、
   前記多価アルコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコール及びポリエチレングリコールからなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、
   前記チキソ性付与剤は、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ウェランガム、ジェランガム、グァガム、ペクチン、カラギーナン、カルボキシビニルポリマー、アラビアガム、トラガカントガム、ラムザンガム、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム及びカルボキシメチルセルロースからなる群から選択される少なくとも１つの化合物である、
   筆記具用インキ組成物。
2. 前記水性成分が顔料分散剤を更に含む、請求項１記載の筆記具用インキ組成物。
3. 前記水性成分が潤滑剤を更に含む、請求項１又は２記載の筆記具用インキ組成物。
4. 前記油性成分が油溶性染料を更に含む、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の筆記具用インキ組成物。

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