(57)【要約】  【課題】  長距離の筆記においても安定したインキ吐出量を維持でき、インキ粘度に寄与し難く、筆跡にカスレやボテ等の不具合が生じ難いボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペンを提供する。  【解決手段】  平均分子量が２００〜１５０００であるシルクポリペプチドと、着色剤と、水溶性有機溶剤と、水とを少なくとも含んでなるボールペン用水性インキ組成物。前記シルクポリペプチドがインキ組成物全量中０．５〜１０重量％の範囲で添加される。前記水性インキ組成物を内蔵したボールペン。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均分子量が２００〜１５０００であるシルクポリペプチドと、着色剤と、水溶性有機溶剤と、水とを少なくとも含んでなるボールペン用水性インキ組成物。
【請求項２】
前記シルクポリペプチドがインキ組成物全量中０．５〜１０重量％の範囲で添加される請求項１記載のボールペン用水性インキ組成物。
【請求項３】
前記インキ組成物中に剪断減粘性付与剤を添加してなる請求項１又は２に記載のボールペン用水性インキ組成物。
【請求項４】
前記請求項１乃至３のいずれかに記載のボールペン用水性インキ組成物を内蔵したボールペン。
【請求項５】
前記ボールペンが、筆記先端部に直径０．５ｍｍ以下のボールを備えてなることを特徴とする請求項４記載のボールペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボールペン用水性インキ組成物に関する。更には、筆記時の吐出安定性に優れたボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
水性インキを内蔵する水性ボールペンが広く用いられているが、前記水性ボールペンにおいては、長距離の筆記により台座磨耗が発生し、インキの吐出量が不安定になることがある。
そこで、前記の不具合を抑制する方法として、インキ中に特定の構成単糖からなる多糖類を添加する方法が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３０２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記多糖類は特定範囲で添加することにより、インキの吐出安定性を付与できるものであるが、添加量の増減によりインキ粘度が容易に変化するため、インキ吐出安定性と所望のインキ粘度とを同時には得難いものであった。
特に、筆記先端部のボール径が小さいものにおいては、筆跡幅が細くなるため、高粘度のインキはインキ吐出量が不安定となり、筆跡にカスレやボテを生じる虞が生じる。
本発明は、長距離の筆記においても安定したインキ吐出量を維持でき、インキ粘度に寄与し難く、筆跡にカスレやボテ等の不具合が生じ難いボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のボールペン用水性インキ組成物は、平均分子量が２００〜１５０００であるシルクポリペプチドと、着色剤と、水溶性有機溶剤と、水とを少なくとも含んでなることを要件とする。
更に、前記シルクポリペプチドがインキ組成物全量中０．５〜１０重量％の範囲で添加されること、前記インキ組成物中に剪断減粘性付与剤を添加してなることを要件とする。
更には、前記水性インキ組成物を内蔵したボールペンであること、前記ボールペンが、筆記先端部に直径０．５ｍｍ以下のボールを備えてなることを要件とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明により、長距離の筆記においても安定したインキ吐出量を維持でき、インキ粘度に寄与し難く、筆跡にカスレやボテ等の不具合を生じ難いボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペンを提供できる。特に、細い筆跡幅が得られるボール径の小さいボールペンにおいて効果的なインキ吐出安定性を発揮するボールペンを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、ボールペン用水性インキ組成物中に特定のシルクポリペプチドを添加することにより、インキを大きく増粘させることなく、安定したインキ吐出性を付与できるものである。
【０００７】
前記シルクポリペプチドは、絹繊維中のフィブロインタンパク質を加水分解して得られるポリペプチドであり、平均分子量２００〜１５０００の低分子量のものである。なかでも、平均分子量が２００〜５０００のものが水性インキ中での溶解安定性が高く、特に好適に用いられる。また、構成アミノ酸として、グリシンとアラニンを非常に多く含むために吸湿性が少ないものである。
【０００８】
前記シルクポリペプチドは、インキ組成中０．５〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％添加することができる。
０．５重量％未満では所期の効果を得ることは困難であり、又、１０重量％を越えて添加しても吐出安定性能の向上は認められないため、これ以上の添加を要しない。
【０００９】
前記着色剤としては、水性媒体に溶解もしくは分散可能な染料及び顔料がすべて使用可能であり、その具体例を以下に例示する。
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．４２６４０）、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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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、予め界面活性剤等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  Ｂｌｕｅ  １５：３Ｂ〔品名：Ｓ．Ｓ．Ｂｌｕｅ  ＧＬＬ、顔料分２２％、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、修正ペン等に用いられ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。
【００１３】
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。
【００１４】
前記水溶性有機溶剤として具体的には、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一種又は二種以上を併用して用いることができ、２〜６０重量％、好ましくは５〜３５重量％の範囲で用いられる。
【００１５】
更に、紙面への固着性や粘性を付与するために水溶性樹脂を添加することもできる。前記水溶性樹脂としては、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、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、デキストリン等が挙げられる。前記水溶性樹脂は一種又は二種以上を併用することができ、インキ組成中１乃至３０重量％の範囲で用いられる。
【００１６】
その他、必要に応じて、炭酸ナトリウム、燐酸ナトリウム、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のｐＨ調整剤、金属石鹸、ポリアルキレングリコール、リン酸エステル、エチレンオキサイド付加型カチオン活性剤、燐酸系活性剤等の潤滑剤、ベンゾトリアゾール、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、サポニン等の防錆剤、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）ピリジン等の防腐剤或いは防黴剤、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の湿潤剤、消泡剤、インキの浸透性を向上させるフッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤を使用してもよい。
【００１７】
また、インキ組成物中に剪断減粘性付与剤を添加することもできる。
前記剪断減粘性付与剤としては、水に可溶乃至分散性の物質が効果的であり、キサンタンガム、ウェランガム、構成単糖がグルコースとガラクトースの有機酸修飾ヘテロ多糖体であるサクシノグリカン（平均分子量約１００乃至８００万）、グアーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸アルキルエステル類、メタクリル酸のアルキルエステルを主成分とする分子量１０万〜１５万の重合体、グルコマンナン、寒天やカラゲニン等の海藻より抽出されるゲル化能を有する炭水化物、ベンジリデンソルビトール及びベンジリデンキシリトール又はこれらの誘導体、架橋性アクリル酸重合体、無機質微粒子、ＨＬＢ値が８〜１２のノニオン系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸の金属塩やアミン塩等を例示でき、更には、インキ組成物中にＮ−アルキル−２−ピロリドンとアニオン系界面活性剤を併用して添加しても安定した剪断減粘性を付与できる。
【００１８】
更に、軸筒等のインキ収容部内にインキ組成物を充填した際、該インキ組成物の後端部にインキ逆流防止体（液栓）を配することもできる。
前記インキ逆流防止体としては、液状または固体のいずれを用いることもでき、前記液状のインキ逆流防止体としては、ポリブテン、α−オレフィンオリゴマー、シリコーン油、精製鉱油等の不揮発性媒体が挙げられ、所望により前記媒体中にシリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、脂肪酸アマイド等を添加することもできる。また、固体のインキ逆流防止体としては樹脂成形物が挙げられる。前記液状及び固体のインキ逆流防止体は併用することも可能である。
【００１９】
前記インキ組成物を充填するボールペンの筆記先端部（チップ）の構造は、従来より汎用の機構が有効であり、金属製のパイプの先端近傍を外面より内方に押圧変形させたボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属材料をドリル等による切削加工により形成したボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属製のパイプや金属材料の切削加工により形成したチップに抱持するボールをバネ体により前方に付勢させたもの等を適用できる。
又、前記ボールは、超硬合金、ステンレス鋼、ルビー、セラミック、樹脂等からなるものが適用でき、直径０．１０ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲のものが用いられ、好ましくは直径０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍの比較的小さいものが用いられる。
【００２０】
前記インキ組成物を収容する軸筒としては、金属製、樹脂製のいずれも使用できるが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂からなる成形体が、インキの低蒸発性、生産性の面で好適に用いられる。また、前記成形体として透明、着色透明、或いは半透明のものを用いることにより、インキ色やインキ残量等を確認できる。その場合、前記軸筒外面に紫外線吸収層を設けたり、紫外線吸収剤を添加した材料で軸筒を形成することにより、非使用時における軸筒内でのインキの退色を抑制することもできる。
【００２１】
前記軸筒にはチップを直接連結する他、接続部材を介して前記軸筒とチップを連結してもよい。
前記軸筒内に収容されるインキ組成物が低粘度である場合においては、軸筒前部にインキ保留部材を装着し、軸筒内に直接インキ組成物を収容する方法と、多孔質体或いは繊維加工体に前記インキ組成物を含浸させて収容する方法が挙げられる。
尚、前記軸筒は、先端部にチップを装着した軸筒自体をインキ収容体とし、前記軸筒内に直接インキを充填する構造の他、ボールペン用レフィルの形態として、前記レフィルを軸筒（外装）内に収容する構造であってもよい。
【実施例】
【００２２】
以下に実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の表に実施例及び比較例のボールペン用水性インキの組成を示す。尚、表中の組成の数値は重量部を示す。
【００２３】
【表１】
2006328248.tif 000002
【００２４】
表中の原料の内容について注番号に沿って説明する。
（１）オリエント化学工業（株）製、商品名：ウォーターオレンジ１８
（２）ダイワ化成（株）製、商品名：アシッドレッドＦＢ
（３）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
（４）１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、ゼネカ（株）製、商品名：プロキセルＸＬ−２
（５）大日本製薬（株）製、商品名：エコーガムＦ
（６）三晶（株）製、商品名：キサンタンガム
（７）平均分子量３５０のシルクポリペプチド、成和化成（株）製、商品名：プロモイスシルク−７００ＳＰ
（８）平均分子量１０００のシルクポリペプチド、成和化成（株）製、商品名：プロモイスシルク−１０００Ｐ
【００２５】
インキの調製
水に剪断減粘性付与剤以外の成分を添加し、混合攪拌した後、剪断減粘性付与剤を添加して、２５℃で、ディスパーにて４００ｒｐｍ、１時間攪拌することで調製した。
【００２６】
インキ逆流防止体の調製
基油としてポリブテン８５部中に、増粘剤として脂肪酸アマイド１５部を添加した後、３本ロールにて混練してインキ逆流防止体を得た。
【００２７】
ボールペンの作製
直径０．３ｍｍ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がポリプロピレン製パイプ（内径３．８ｍｍ）の一端に嵌着されたボールペンレフィル内に、前記各インキ組成物を１ｇ充填し、その後端に前記インキ逆流防止体を配設した後、前記ボールペンレフィルを軸筒に組み込み、試料ボールペンを作製した。
【００２８】
前記試料ボールペンを用いて以下の試験を行った。
筆記試験
筆記可能であることを確認した試料ボールペンを、ＪＩＳ  Ｐ３２０１筆記用紙Ａに走行試験機（精機工業研究所製）で螺旋状の丸を連続筆記した際の区間消費量及び筆跡の状態を確認した。
前記試験の結果を以下の表に示す。
【００２９】
【表２】
2006328248.tif 000003
【００３０】
尚、試験結果の評価は以下の通りである。
筆記試験
○：１００ｍ毎の区間のインキ消費量が５０ｍｇ以上８０ｍｇ未満であり、一定の筆跡濃度が得られる。
△：１００ｍ毎の区間のインキ消費量が３０ｍｇ以上５０ｍｇ未満、又は、８０ｍｇ以上１００ｍｇ未満であり、筆跡に若干のカスレやボテが発生する。
×：１００ｍ毎の区間のインキ消費量が３０ｍｇ未満、又は、１００ｍｇ以上であり、筆跡にカスレやボテが発生する、又は筆記不能となる。