JP6062084B1

JP6062084B1 - ボールペン用水性インキ組成物及び水性ボールペン

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Publication number: JP6062084B1
Application number: JP2016013387A
Authority: JP
Inventors: 裕幸門脇
Original assignee: Zebra Co Ltd
Current assignee: Zebra Co Ltd
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2036-01-27
Also published as: JP2017132883A

Abstract

【課題】防錆性を向上し、ボールペンとして長時間保存したときの筆記線のカスレ及び線飛びを抑制し、良好な書き味を保つことが可能な、水性インキ組成物及びこれを用いた水性ボールペンを提供する。【解決手段】着色剤、水、及び、下記一般式（Ｉ）で表されるベンゾフェノン化合物を含有する。下記一般式（Ｉ）で表されるベンゾフェノン化合物の含有量は水性インキ組成物全量を基準として０．０５〜１０質量％である水性インキ組成物１２。【選択図】図１

Description

本発明はボールペン用水性インキ組成物及び水性ボールペンに関する。

従来、ボールペンのペン先には金属製のボール及びボールホルダーが用いられている。金属は水分との接触により腐食し、錆びを発生する性質を有することから、水性ボールペンでは、水性インキ組成物とボール及びボールホルダーとが接触して発生する錆びによって筆記特性が低下することが問題となっていた。

特許文献１〜３では、水性インキ組成物がベンゾトリアゾール誘導体、トリアジンチオール誘導体、又はスルフィド基を有する化合物を含有することにより、このような錆び（腐食）の発生を抑制することが開示されている。

特開２０１４−１０５２２６号公報特開２０１２−９２１８９号公報特開２００４−１４３３３８号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、防錆性を向上し、ボールペンとして長時間保存したときの筆記線のカスレ及び線飛びを抑制し、良好な書き味を保つことが可能な、水性インキ組成物及びこれを用いた水性ボールペンを提供することを目的とする。

本発明は、着色剤、水、及び、下記一般式（Ｉ）で表されるベンゾフェノン化合物を含有する水性インキ組成物であって、上記ベンゾフェノン化合物の含有量が水性インキ組成物全量を基準として０．０５〜１０質量％である、ボールペン用水性インキ組成物を提供する。

（一般式（Ｉ）中、Ｘ^１及びＸ^２はそれぞれ独立にカルボキシル基、又は、−ＳＯ_３Ｈ若しくはその塩を表し、Ｙ^１及びＹ^２はそれぞれ独立にヒドロキシル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又は炭素数１〜１０のアミノ基を表し、ａ及びｂはそれぞれ独立にａ＋ｂ≧１、０≦ａ≦４及び０≦ｂ≦５を満たす整数を示し、ｍは０≦ｍ≦４−ａを満たす整数を示し、ｎは０≦ｎ≦５−ｂを満たす整数を示す。）

水性インキ組成物が上記一般式（Ｉ）で表されるベンゾフェノン化合物を含有することにより、水性インキ組成物の防錆性を向上することができる。上記水性インキ組成物を用いて得られたボールペンでは、長時間保存後も筆記線のカスレ又は線飛びの発生が抑制され、良好な書き味を保つことができる。

上記水性インキ組成物のｐＨは６〜１２であることが好ましい。水性インキ組成物のｐＨが上記範囲にあることにより、防錆性をより向上することができる傾向がある。

本発明はまた、インキ収容部材、及び、上記インキ収容部材の一端に取り付けられたボールペンチップを備えるボールペンであって、上記水性インキ組成物が上記インキ収容部材に収容されており、上記ボールペンチップがボールホルダー及び上記ボールホルダーによって回転可能に保持されたボールを有し、上記ボールが超硬合金ボールである、水性ボールペンを提供する。

水性ボールペンに上記水性インキ組成物を用いることにより、ペン先に超硬合金ボールを用いて長時間保存しても、ボール表面の錆びの発生が抑制される。その結果、筆記線のカスレ又は線飛びの発生が抑制され、良好な書き味を保つことができる。

本発明によれば、防錆性を向上し、ボールペンとして長時間保存したときの筆記線のカスレ及び線飛びを抑制し、良好な書き味を保つことが可能な、水性インキ組成物及びこれを用いた水性ボールペンを提供することができる。

本発明に係る水性ボールペンの一実施形態を示す模式断面図である。

以下、必要に応じて図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

［水性インキ組成物］
本実施形態の水性インキ組成物は、着色剤、水、及び、下記一般式（Ｉ）で表されるベンゾフェノン化合物を含有する。

上記一般式（Ｉ）中、Ｘ^１及びＸ^２はそれぞれ独立にカルボキシル基、又は、−ＳＯ_３Ｈ若しくはその塩を表し、Ｙ^１及びＹ^２はそれぞれ独立にヒドロキシル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又は炭素数１〜１０のアミノ基を表す。また、ａ及びｂはそれぞれ独立にａ＋ｂ≧１、０≦ａ≦４及び０≦ｂ≦５を満たす整数を示し、ｍは０≦ｍ≦４−ａを満たす整数を示し、ｎは０≦ｎ≦５−ｂを満たす整数を示す。本実施形態の水性インキ組成物は、上記一般式（Ｉ）で表されるベンゾフェノン化合物を、単独で又は２種以上を組み合わせて、含有することができる。−ＳＯ_３Ｈの塩は、例えば−ＳＯ_３ ⁻Ｎａ^＋である。ａが２以上である場合、複数存在するＸ^１は同一であってもよく、異なっていてもよい。ｂが２以上である場合、複数存在するＸ^２は同一であってもよく、異なっていてもよい。ｍが２以上である場合、複数存在するＹ^１は同一であってもよく、異なっていてもよい。ｎが２以上である場合、複数存在するＹ^２は同一であってもよく、異なっていてもよい。

ベンゾフェノン化合物は一般的に水に溶解しにくいことが知られている。しかし、上記ベンゾフェノン化合物は水に溶解することができ、水性インキ組成物中に溶解することにより防錆効果を発揮しやすくなる。上記ベンゾフェノン化合物としては、例えば２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン−５，５’−ジスルホン酸、２−ヒドロキシ−４−ジエチルアミノ−２’−ヒドロキシカルボニルベンゾフェノン、及びこれらの塩が挙げられる。

上記ベンゾフェノン化合物は下記一般式（ＩＩ）で表されるベンゾフェノン化合物であることが好ましい。

上記一般式（ＩＩ）中、Ｘ^１、Ｘ^２、Ｙ^１及びＹ^２はそれぞれ一般式（Ｉ）中のＸ^１、Ｘ^２、Ｙ^１及びＹ^２と同義であり、ｂ、ｍ及びｎはそれぞれ一般式（Ｉ）中のｂ、ｍ及びｎと同義である。Ｘ^１及びＸ^２はそれぞれ独立に好ましくは−ＳＯ_３Ｈ若しくはその塩を表し、Ｙ^１及びＹ^２はそれぞれ独立に好ましくはヒドロキシル基又は炭素数１〜１０のアルコキシ基、より好ましくは炭素数１〜１０のアルコキシ基、さらに好ましくは炭素数１〜５のアルコキシ基を表す。ｂは好ましくは０又は１を示し、より好ましくは０を示す。ｍは好ましくは０又は１を示し、より好ましくは１を示す。ｎは好ましくは０〜２の整数を示し、より好ましくは０又は１を示し、さらに好ましくは０を示す。ｍが１以上である場合、Ｙ^１はベンゾフェノン化合物の４位の炭素原子に結合していることが好ましい。ｂが１以上である場合、Ｘ^２はベンゾフェノン化合物の２’位又は５’位の炭素原子に結合していることが好ましく、５’位の炭素原子に結合していることがより好ましい。ｎが１以上である場合、Ｙ^２はベンゾフェノン化合物の２’位又は４’位の炭素原子に結合していることが好ましい。

水性インキ組成物が上記ベンゾフェノン化合物を含有することにより、水性インキ組成物をボールペンに用いて、水性インキ組成物が金属製のボールペンチップに長時間接した場合にも、優れた防錆性を発揮することができる。

上記ベンゾフェノン化合物の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、０．０５〜１０質量％である。上記ベンゾフェノン化合物の含有量の上限値は、５．０質量％であることが好ましく、２．０質量％であることがより好ましく、１．０質量％であることがさらに好ましい。上記ベンゾフェノン化合物の含有量の下限値は、０．１質量％であることが好ましく、０．５質量％であることがより好ましい。上記ベンゾフェノン化合物の含有量が０．０５質量％以上であると、上述の防錆性が発揮されやすくなる傾向がある。上記ベンゾフェノン化合物の含有量が１０質量％以下であると析出及び筆記性能の低下を抑制でき、また、水性インキ組成物の経時安定性が得られやすくなる傾向がある。

着色剤としては、染料及び顔料が挙げられる。染料は水溶性染料であることが好ましく、例えば、直接染料、酸性染料及び塩基性染料等である。顔料は水分散性顔料であることが好ましく、例えば、有機顔料及び無機顔料等である。上記着色剤は１種を単独で用いられてもよく、２種以上を組み合わせて用いられてもよい。

直接染料としては、例えば、カラーインデックス（以下、Ｃ．Ｉ．という）ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１７，同１９，同３８，同１５４、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１，同４，同１２，同２９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＯｒａｎｇｅ６，同８，同２６，同２９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ１，同２，同４，同１３、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ２，同６，同１５，同７８，同８７等が挙げられる。

また、酸性染料としては、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌａｃｋ２，同３１、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ３，同１７，同２３，同７３、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＯｒａｎｇｅ１０，Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄ１３，同１４，同１８，同２７，同５２，同７３，同８７，同９２、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ１，同９，同７４，同９０等が挙げられる。

また、塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＹｅｌｌｏｗ２，同３、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＲｅｄ１，同２，同８，同１２、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＶｉｏｌｅｔ１，同３，同１０、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ５，同９，同２６等が挙げられる。

水分散性顔料としては、水系媒体に分散可能であれば特に制限されず、例えば、カーボンブラック及び金属粉等の無機顔料、アゾ系、フタロシアニン系及びキナクドリン系等の有機顔料、並びに蛍光顔料等が挙げられる。上記蛍光顔料は、樹脂粒子を蛍光染料で着色した有機蛍光顔料であってもよい。上記樹脂粒子としては、アクリル樹脂粒子、アクリロニトリルブタジエン樹脂粒子等が挙げられる。従来の水性インキ組成物において顔料として蛍光顔料を用いた場合、ボールペンチップの錆びが生じやすかった。このような錆びの発生には蛍光顔料に含まれる成分が影響していると考えられるが、本発明では蛍光顔料を用いた場合であっても、錆びの発生を抑制することができる。

着色剤の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、０．５〜１５質量％であることが好ましく、３〜１５質量％であることがより好ましい。

本実施形態の水性インキ組成物は、着色剤の水溶液又は水分散液として、或いは上述の成分とは別に、水を含有する。水の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、好ましくは２０〜８０質量％であり、より好ましくは４０〜８０質量％である。

本実施形態の水性インキ組成物はさらに水溶性有機溶剤を含有していることが好ましい。水溶性有機溶剤としては、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、及びジエチレングリコール等が挙げられる。水性インキ組成物が上記水溶性有機溶剤を含有することにより、水性インキ組成物の保湿効果が得られる傾向がある。水溶性有機溶剤の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、好ましくは１〜３０質量％であり、より好ましくは５〜２５質量％である。

本実施形態の水性インキ組成物は、上述の成分に加えて、一般式（Ｉ）で表される化合物以外の防錆剤、ｐＨ調整剤、増粘剤、防腐剤（防黴剤）、潤滑剤、染料溶解助剤、及び固着樹脂等の添加剤を含有していてもよい。

一般式（Ｉ）で表される化合物以外の防錆剤としては、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、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、サポニン、並びにジアルキルチオ尿素等が挙げられる。一般式（Ｉ）で表される化合物以外の防錆剤の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、好ましくは０．３〜５質量％であり、より好ましくは０．５〜３質量％である。

ｐＨ調整剤としては、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、水酸化ナトリウム及び酢酸ソーダ等の無機塩類、並びに、トリエタノールアミン及びジエタノールアミン等の水溶性のアミン化合物等の有機塩基性化合物等を用いることができる。ｐＨ調整剤の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、好ましくは０．１〜３質量％である。

増粘剤としては、キサンタンガム、グァーガム、ローカストビーンガム、カラギーナン、アラビアガム、トラガカンドガム、アルギン酸、ゼラチン、寒天、カゼイン、サイリウムシートガム及びタマリンドシートガム等の天然系増粘剤、並びに、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸ナトリウム及びカルボキシビニルポリマー等の合成系増粘剤が挙げられる。増粘剤の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、好ましくは０．１〜３質量％であり、より好ましくは０．２〜１質量％である。増粘剤の含有量が３質量％以下であると、水性インキ組成物の粘度の過度の増加を抑制し、ペン先における水性インキ組成物の詰まりを抑制できる傾向がある。一方、増粘剤の含有量が０．１質量％以上であると、水性インキ組成物の粘度の過度の低下を抑制し、ペン先からのインキ漏れを抑制できる傾向がある。

防腐剤（防黴剤）としては、石炭酸、１，２−ベンズイソチアゾリン−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、及び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。防腐剤の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、好ましくは０．１〜５質量％であり、より好ましくは０．１〜１質量％である。

潤滑剤としては、オレイン酸等の高級脂肪酸、長鎖アルキル基を有するノニオン性界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーンオイル、チオ亜燐酸トリ（アルコキシカルボニルメチルエステル）及びチオ亜燐酸トリ（アルコキシカルボニルエチルエステル）等のチオ亜燐酸トリエステル、並びに、それらの金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、及びアルカノールアミン塩等が挙げられる。潤滑剤の含有量は、水性インキ組成物全量を基準として、好ましくは０．３〜５質量％であり、より好ましくは０．５〜３質量％である。

本実施形態の水性インキ組成物は、上述の成分を、例えば、ディゾルバー、ヘンシェルミキサー及びホモミキサー等の攪拌機を用いて、混合することにより得られる。攪拌機の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、各成分が均一に分散した水性インキ組成物を得ることができる。

本実施形態の水性インキ組成物の粘度は、温度２５℃及びせん断速度０．７５ｓ^−１において、５００〜５０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１５００〜３５００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。上記粘度が５００ｍＰａ・ｓ以上であることにより、ペン先からのインキ漏れを起こしにくく、描線のにじみが少なくなる傾向がある。また、上記粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以下であることにより、水性インキ組成物の排出をスムーズにし、線割れが低減された筆記線を得られる傾向がある。

本実施形態の水性インキ組成物のｐＨは、６〜１２であるであることが好ましく、７〜９であることがより好ましい。水性インキ組成物のｐＨが６以上であることにより、防錆性をより向上することができる傾向がある。

［水性ボールペン］
図１は、本発明の一実施形態に係る水性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、水性インキ組成物１２はインキ収容部材１４内に充填（収容）されている。インキ収容部材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及びボールホルダー２４によって回転可能に保持されるボール２６で構成され、ジョイント２５によりインキ収容部材１４に固定されている。また、インキ収容部材１４内には、ボールペンチップ２０側と反対側に、水性インキ組成物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、水性インキ組成物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、インキ収容部材１４、ジョイント２５、ボールペンチップ２０、水性インキ組成物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、さらに本体軸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、水性インキ組成物１２以外の構成には、通常の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。水性インキ組成物１２には、上記実施形態に係る水性インキ組成物が用いられる。

インキ収容部材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、ポリアセタール若しくはポリカーボネートなどの樹脂、又は、金属からなるものを使用することができる。また、インキ収容部材１４の形状は特に制限されず、例えば、円筒状等とすることができる。

逆流防止体１６は、水性インキ組成物を流出させない機能（流出防止性）や、水性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、グリセリン及び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、有機系増稠剤及び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が水性インキ組成物１２中に沈降しないように、逆流防止体１６の粘度や、水性インキ組成物１２と逆流防止体１６との間の比重差を調整することが好ましい。また、逆流防止体１６は、水性インキ組成物１２と相溶しない組成とすることが好ましい。

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２５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、ポリアセタール及び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。

ジョイント２５、並びに、ボールペンチップ２０におけるボールホルダー２４及びボール２６を構成する材料としては、例えば金属、合金等が挙げられる。本実施形態のボールペン１００において、ボールホルダー２４及びボール２６は金属を含むことができる。本実施形態のボールペン１００では、インキ収容部材１４内に上述の水性インキ組成物が充填されることから、金属を含むボールホルダー２４及びボール２６を用いたときでも、優れた防錆性を発揮することができる。ボールホルダー２４及びボール２６は例えば金属又は合金ボールであることができ、超硬合金ボールであることができる。超硬合金は主成分と結合材との合金であり、例えば、主成分として、炭化ケイ素、酸化ジルコニウム及びタングステンカーバイド等を含み、結合材として、コバルト、クロム、チタン及びニッケル等の金属を含むことができる。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実施形態のボールペン１００は、水性インキ組成物を除いて、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、本発明の水性インキ組成物及び該水性インキ組成物が充填された水性ボールペンの好適な実施形態について説明したが、水性インキ組成物及び水性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、上記実施形態の水性ボールペンは、本体軸１８を有していなくてもよく、インキ収容部材１４がそのまま本体軸となっていてもよい。さらに、上記実施形態のボールペンは、インキ収容部材１４中の水性インキ組成物及び逆流防止体が後端（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、上記実施形態の水性ボールペンは、逆流防止体１６を有していなくてもよい。

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。

［水性インキ組成物の調製］
（実施例１）
カーボンブラック水分散液３０．０質量部、水溶性有機溶剤１５．０質量部、防腐剤０．５質量部、潤滑剤０．５質量部、ｐＨ調整剤０．５質量部、増粘剤０．５質量部、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸１．０質量部、及びイオン交換水５２．０質量部を混合し、水性インキ組成物を得た。

水性インキ組成物の調製に用いた材料の詳細は以下のとおりである。
カーボンブラック水分散液：ＦＵＪＩＳＰＢＬＡＣＫ８０９１（商品名）、富士色素株式会社製、３０質量％
水溶性有機溶剤：プロピレングリコール、昭和電工株式会社製
防腐剤：含窒素硫黄系化合物、スラウト９９Ｎ（商品名）、日本エンバイロケミカルズ株式会社製
潤滑剤：リン系界面活性剤、フォスファノールＲＳ−７１０（商品名）、東邦化学工業株式会社製
ｐＨ調整剤：トリエタノールアミン、三井化学株式会社製
増粘剤：キサンタンガム

（実施例２〜４及び比較例１〜５）
水性インキ組成物の調製に用いた材料の種類及び量（質量部）を下記表１及び表２に示すとおりに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜４及び比較例１〜５の水性インキ組成物を得た。

［水性インキ組成物の評価］
（ｐＨ）
実施例及び比較例で得られた水性インキ組成物を校正後のｐＨメーター（ＬＡＱＵＡｔｗｉｎＢ−２１２（商品名）、株式会社堀場製作所製）のセンサー部へ適量滴下し、平面測定により水性インキ組成物のｐＨを測定した。ｐＨの測定結果を表３に示す。

実施例１〜４及び比較例１〜５の水性インキ組成物の調製に用いた材料の種類及び量、並びに水性インキ組成物のｐＨをまとめて表１及び表２に示す。表中の数値の単位は、特に断りのない場合は、質量部である。

表１及び２中に挙げられる着色剤の詳細は以下のとおりである。
有機顔料水分散液：ＦＵＪＩＳＰＢＬＵＥ６４６３（商品名）、富士色素株式会社製、３０質量％
蛍光顔料水分散液：ルミコールＮＫＷ−７０６７Ｅ（商品名）、日本蛍光化学株式会社製、３５質量％
染料水溶液：ＷａｔｅｒＢｌａｃｋ２５６Ｌ（商品名）、オリエント化学工業株式会社製、３０質量％

［水性ボールペンの評価］
図１に示したボールペンのインキ収容部材に、実施例１〜４及び比較例１〜５で得られた水性インキ組成物をそれぞれ充填して、ボールペンを作製した。ボールペンホルダー２２４には、ステンレス製のものを用い、ボール２６には、タングステンカーバイドを主成分として含み、結合材としてコバルトを含む、超硬合金ボール（直径：０．５ｍｍ）を用いた。作製したボールペンに対して下記評価を行った。評価結果を表３に示す。

（防錆性）
作製したボールペンを、ペン先（ボールペンチップ２０側の一端）が下向きとなるように、温度６０℃湿度３０％の環境下で、９０日間保存した。保存後のボールペンを分解し、超硬合金ボールの水性インキ組成物と接していた表面を光学顕微鏡で観察し、下記基準に従って防錆性を評価した。
Ａ：保存後のボール表面の外観に曇りが認められず、保存前後の外観に変化が認められない。
Ｂ：保存後のボール表面の外観に僅かな曇りが認められ、保存前後の外観に変化が認められる。
Ｃ：保存後のボール表面の外観に曇りが認められ、保存前後の外観に顕著な変化が認められる。

（筆記特性）
作製したボールペンを、ペン先が下向きとなるように、温度６０℃湿度３０％の環境下で、６０日間保存した。保存後のボールペンを用いて、レポート用紙に文字及びループを筆記し、筆記線の状態を目視により観察した。観察結果に基づき、下記基準に従って筆記特性を評価した。
Ａ：書き味が良好であり、筆記線にカスレ及び線飛びの異常が見られない。
Ｂ：書き味が悪く、筆記線にカスレ又は線飛びが見られる。
Ｃ：書き味が悪く、筆記線にカスレ若しくは線飛びが多く見られる、又は、インクが排出されない。

比較例１〜５の水性インキ組成物を用いた水性ボールペンでは、保存後のボール表面の外観に曇りが認められた。これは、比較例１〜５の水性インキ組成物によってボールを構成する結合材としてのコバルトが腐食し、腐食した結合材が脱落したためであると考えられる。また、腐食によりボール表面に凹凸が生じたことから、保存後のボールペンを用いて筆記したときの書き味が悪く、筆記線にカスレや線飛びが生じた。一方、実施例１〜４の水性インキ組成物を用いた水性ボールペンでは、保存後のボール表面の外観に上述の曇りは認められなかった。実施例１〜４の水性インキ組成物を用いた水性ボールペンでは、水性インキ組成物による錆びが抑制され、保存後のボールが保存前と同等の滑らかな表面を有していたと考えることができる。

１０・・・中芯、１２・・・水性インキ組成物、１４・・・インキ収容部材、１６・・・逆流防止体、１８・・・本体軸、２０・・・ボールペンチップ、２４・・・ボールホルダー、２５・・・ジョイント、２６・・・ボール、２８・・・尾栓、１００・・・ボールペン。

Claims

着色剤、水、及び、下記一般式（Ｉ）で表されるベンゾフェノン化合物を含有する水性インキ組成物であって、
前記ベンゾフェノン化合物の含有量が水性インキ組成物全量を基準として０．０５〜１０質量％である、ボールペン用水性インキ組成物。

（一般式（Ｉ）中、Ｘ^１及びＸ^２はそれぞれ独立にカルボキシル基、又は、−ＳＯ_３Ｈ若しくはその塩を表し、Ｙ^１及びＹ^２はそれぞれ独立にヒドロキシル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又は炭素数１〜１０のアミノ基を表し、ａ及びｂはそれぞれ独立にａ＋ｂ≧１、０≦ａ≦４及び０≦ｂ≦５を満たす整数を示し、ｍは０≦ｍ≦４−ａを満たす整数を示し、ｎは０≦ｎ≦５−ｂを満たす整数を示す。）
ｐＨが６〜１２である、請求項１に記載の水性インキ組成物。
インキ収容部材、及び、前記インキ収容部材の一端に取り付けられたボールペンチップを備えるボールペンであって、
請求項１又は２に記載の水性インキ組成物が前記インキ収容部材に収容されており、
前記ボールペンチップがボールホルダー及び前記ボールホルダーによって回転可能に保持されたボールを有し、前記ボールが超硬合金ボールである、水性ボールペン。