(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料、水および極性溶剤を含む水性ボールペンインキ組成物において、ＨＬＢが１５から１９．５であるポリエチレングリコール・モノ・ステアレート又はポリエチレングリコール・ジ・ステアレートをインキ全量に対して１〜１０重量％を含有させ、粘度を５０〜２０００ｃｐｓ（２０℃）に調整したことを特徴とする水性ボールペンインキ組成物。
【請求項２】
ポリエチレングリコール・モノ・ステアレートおよびポリエチレングリコール・ジ・ステアレート以外の、ＨＬＢが１５から１９．５であるノニオン系界面活性剤を粘度安定剤としてインキ全量に対し、 ０．２〜５重量％の範囲で更に含有させたことを特徴とする請求項１記載の水性ボールペンインキ組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水性ボールペンインキ組成物に関し、更に詳しくいえば、インキ吸蔵体中綿やインキ誘導芯を必要としない、インキ収納管から直接ペン先チップにインキを供給するタイプの水性ボールペンに使用する水性ボールペン用インキ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水性インキを用いたボールペンは、インキ吸蔵体中綿に２〜１０ｃｐｓのインキを吸収させ、このインキをインキ誘導芯を通してペン先チップに供給し、ボールの回転により紙面に転写する方式が採用されていた。その後、水性インキを増粘し、油性ボールペンと同様にしてインキ収納管に直接インキを収納し、インキ収納管からペン先チップへインキが直接供給される方式にしたものが作られるようになった。
【０００３】
水性インキを増粘調整する添加剤としては、例えば特公平７−１７８７２号公報や特公昭６４−８６７３号公報に記載されているように、キサンタンガム、グァーガム、ローカストビーンガム、セルロース誘導体などの多糖類が提案されている。また、例えば特開平８−２０９０５５号公報には架橋型アクリル酸重合体により増粘調整することが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キサンタンガムなどの多糖類、ポリアクリル酸などの合成高分子を使用して粘性を付与したインキにおいては、それらの増粘調整剤が顔料との親和性に劣るため、均一な分散系が得られず経時安定性に欠け、長期間保管すると顔料の沈降や増粘調整剤の分離浮上が生じ、顔料の沈降によるペン先チップの目詰まり、増粘調整剤の分離浮上による紙面へのインキ転写量のバラツキが生じてしまうため、インキ組成物としては必ずしも満足すべきものではなかった。
【０００５】
そこでこの発明は、上記のような水性ボールペンインクの欠点を克服し、顔料と増粘調整剤の均一な分散系が得られるとともに、経時的に安定な粘性を維持することができる水性ボールペンインクを提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明の水性ボールペン組成物は、顔料、水および極性溶剤を含む水性ボールペンインキ組成物において、ＨＬＢが１５から１９．５であるポリエチレングリコール・モノ・ステアレート又はポリエチレングリコール・ジ・ステアレートをインキ全量に対して１〜１０重量％を含有させ、粘度を５０〜２０００ｃｐｓ（２０℃）に調整したことを特徴とするものである。
【０００７】
上記の水性ボールペン組成物に、ポリエチレングリコール・モノ・ステアレートおよびポリエチレングリコール・ジ・ステアレート以外の、ＨＬＢが１５から１９．５であるノニオン系界面活性剤を粘度安定剤として、インキ全量に対し ０．２〜５重量％の範囲で更に含有させることによって、特に高温条件下での保存安定性を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明において増粘調製剤として使用するポリエチレングリコール・モノ・ステアレート又はポリエチレングリコール・ジ・ステアレートは、ＨＬＢが１５から１９．５であるものを使用する。ＨＬＢが１５より小さいと増粘効果に欠け、所望の粘性を付与することができず、その結果、ペンを下向きにしたときにペン先チップよりインキが吹き出してしまう危険性がある。一方、ＨＬＢが１９．５を超えると、均一な分散系を壊す危険性があるので好ましくない。ポリエチレングリコール・モノ・ステアレート又はポリエチレングリコール・ジ・ステアレートのＨＬＢは１８〜１９．５であることがより好ましい。
【０００９】
ポリエチレングリコール・モノ・ステアレート又はポリエチレングリコール・ジ・ステアレートの含有量は、インク全量に対し１〜１０重量％の範囲とする。１重量％より少ないと、均一な分散系は得られるものの十分な増粘効果が得られず、また１０重量％を超えて含有させると、均一な分散系は得られるものの高粘性になり過ぎて、ペン先チップのボールの回転に対するインキの追従性が悪くなり、ボールが空転してしまう危険性がある。
【００１０】
インキの着色剤としての顔料は、水性ボールペンインキに従来から使用されているカーボンブラック、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料などの無機および有機顔料、またスチレン・アクリロニトリル共重合体などの樹脂エマルジョンを塩基性染料、油溶染料、蛍光塩基性染料、蛍光増白剤などで染着した染着顔料がこの発明においても使用できる。
【００１１】
極性溶剤としては、水性ボールペンインキに従来から一般に使用されているエチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール系の溶剤、エチレングリコール・モノ・ブチルエーテルなどのグリコールエーテル系の溶剤がこの発明においても使用できる。
【００１２】
さらにインキ組成物のその他の成分として、一般的に水性ボールペンインキに従来から使用されている界面活性剤、防錆剤、防腐剤、ｐＨ調整剤などが、この発明においても必要に応じて適宣選択して使用することができる。
【００１３】
この発明のインキ組成物は、上述したように、ポリエチレングリコール・モノ・ステアレート又はポリエチレングリコール・ジ・ステアレートを増粘調整剤として使用することによって、分散が均一で長期間安定なインキを得ることができるが、このインキを高温の条件下に保管した場合には、経時的にインキの粘度が低下する傾向が見られる。インキ粘度が低下すると、ペンを下向きにしたときにペン先チップよりインキが吹き出してしまうという問題がある。かような問題を抑制するために、この発明のインキ組成物に、粘度安定剤としてポリエチレングリコール・モノ・ステアレート及びポリレチレングリコール・ジ・ステアレート以外のノニオン系の界面活性剤を更に添加することが望ましい。このような粘度安定剤の添加により、特に高温環境下でのインキ粘度の低下を防ぐことができる。なお、粘度安定剤として使用できるノニオン系の界面活性剤としては、ポリオキシエチレン・アルキルエーテル系やポリオキシエチレン・ソルビタン脂肪酸エステル系などが例示できるが、特にこれに限定されるものではない。
【００１４】
粘度安定剤としてのノニオン系の界面活性剤のＨＬＢは１５から１９．５のものが好ましく、ＨＬＢが１５より小さいと粘度安定剤としての効果が期待できず、またＨＬＢが１９．５を越えると均一な分散系を壊す危険性があるので好ましくない。またその含有量はインキ全量に対して、０．２〜５重量％の範囲が好ましく、０．２重量％より少ない添加では、十分な粘度安定効果が得られず、一方５重量％を超えて添加する場合には、均一な分散系を壊す危険性があるため好ましくない。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例および比較例を挙げてこの発明を詳述する。
【００１６】
［実施例１］
下記の各成分を撹拌しながら順次混合した後、ホモミキサーにて撹拌分散させて、粘度２０５ｃｐｓ（２０℃、以下同じ）のこの発明のインキ組成物を調製した。
0003716609.tif 000002
【００１７】
［実施例２］
下記の各成分を撹拌しながら順次混合した後、ホモミキサーにて撹拌分散させて、粘度５１０ｃｐｓのこの発明のインキ組成物を調製した。
0003716609.tif 000003
【００１８】
［実施例３」
実施例１の成分に、粘度安定剤としてポリオキシエチレン・ノニルフェニルエーテル（“エマルゲン９３５”花王（株）製、ＨＬＢ１７．５）を２．０重量％加え、実施例１と同様の方法で粘度３１５ｃｐｓのこの発明のインキ組成物を調製した。
【００１９】
［実施例４］
実施例２の成分にさらに、粘度安定剤としてポリオキシエチレン・ソルビタン・モノ・オレート（“レオドールＴＷ−０１２０”花王（株）製、ＨＬＢ１５．０）を２．５重量％添加して、実施例２と同様の方法で粘度５６０ｃｐｓのこの発明のインキ組成物を調製した。
【００２０】
［比較例1］
実施例１のポリエチレングリコール・モノ・ステアレート２０％水溶液の代わりに、キサンタンガム２％水溶液を１２．５重量％添加して、実施例１と同様の方法で粘度２５０ｃｐｓのインキ組成物を調製した。
【００２１】
［比較例２］
実施例２のポリエチレングリコール・ジ・ステアレート２０％水溶液の代わりに、キサンタンガム２％水溶液を１５重量％添加して、実施例２と同様の方法で粘度４９０ｃｐｓのインキ組成物を調製した。
【００２２】
［比較例３］
実施例１のポリエチレングリコール・モノ・ステアレート２０％水溶液の代わりに、ポリアクリル酸ナトリウム（架橋分岐型）２％水溶液を１２．５重量％添加して、実施例１と同様の方法で粘度２５０ｃｐｓのインキ組成物を調製した。
【００２３】
上記の実施例および比較例で得られた各水性ボールペンインキ組成物について、下記の方法により分散性、粘度安定性および経時安定性を調べた。得られた結果を表１にまとめて示す。
【００２４】
ａ．分散性                                                              インキを調製後、２００〜４００倍の顕微鏡で顔料および増粘調整剤の分散状態をみる。
0003716609.tif 000004
【００２５】
ｂ．粘度安定性
インキを１００ｍｌのガラス瓶に入れて、５０℃で２週間および４週間保存したときのインキの上方部と下方部の粘度を、ＥＬＤ型粘度計を使用し２０℃において剪断速度１０Ｓ-1で測定する。
【００２６】
ｃ．経時安定性
インキ吸蔵体中綿もインキ誘導芯も内部に設けていない内径３．５ｍｍのポリプロピレン製インキ収納管と直径０．５ｍｍのボールを有するボールペンに、インキを充填した。このボールペンを、５０℃、湿度３０％にて３カ月、および室内（室温、自然湿度）で１年間保存した後、筆記状態を観察する。
0003716609.tif 000005
【００２７】
0003716609.tif 000006
【００２８】
表１の結果から、ポリエチレングリコール・モノ・ステアレート又はポリエチレングリコール・ジ・ステアレートで増粘調整した実施例１〜４によるこの発明のインキは、均一な分散系が得られ、顔料の沈降、増粘調整剤の浮上がなくインキ中で粘度の高低が生じず、経時的にも安定なインキが得られることがわかる。
【００２９】
実施例１のインキと、これに粘度安定剤としてノニオン系界面活性剤であるポリオキシエチレン・ノニルフェニルエーテルを添加した実施例３のインキとを比較すると、粘度安定剤の添加により、高温保存での粘度の低下が抑制されていることがわかる。同様に、実施例２のインキと、これに粘度安定剤としてノニオン系界面活性剤であるポリオキシエチレン・ソルビタン・モノ・オレートを添加した実施例４のインキとを比較すると、粘度安定剤の添加により、高温保存での粘度の低下が抑制されていることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、ポリエチレングリコール・モノ・ステアレート又はポリエチレングリコール・ジ・ステアレートを増粘調整剤として用いたこの発明の水性ボールペンインキ組成物は、分散が均一で、顔料の沈降および増粘調整剤の分離浮上が生じず、経時的にも優れたものである。
【００３１】
またこの発明のインキ組成物に所定量のノニオン系界面活性剤をさらに添加することにより、高温保存によるインキ粘度の低下を効果的に抑制することができる。