(57)【要約】【課題】  内部の淡色インキの色調を視認できると共に、収容されたインキ、或いは、形成される筆跡が退色や褐変を生じて見栄えを損なうことがない商品価値の高い筆記具用水性インキ組成物、及び、それを内蔵した筆記具を提供する。【解決手段】  水と、ハロゲン基を有さないキサンテン構造を有する染料を含んでなり、インキ中に含まれる着色剤の総量が１重量％以下、且つ、ｐＨが７乃至１３の外部よりインキの色調を視認できる筆記具に収容される筆記具用水性インキ組成物、及び、それを内蔵した筆記具。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部よりインキの色調を視認できる筆記具に収容される筆記具用インキ組成物であって、前記インキ組成物は、水と、着色剤としてハロゲン基を有さないキサンテン構造を有する染料を少なくとも含んでなり、インキ中に含まれる着色剤の総量が１重量％以下であり、且つ、ｐＨが７乃至１３である筆記具用水性インキ組成物。
【請求項２】
インキ中に含まれる着色剤の総量が０．５重量％以下である請求項１記載の筆記具用水性インキ組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載の筆記具用水性インキ組成物を透明性軸筒内に収容し、前記軸筒先端に直接又は中継部材を介して筆記先端部を固着してなる筆記具。
【請求項４】
請求項１又は２記載の筆記具用水性インキ組成物を透明性インキ収容管に収容し、前記インキ収容管先端に直接又は中継部材を介して筆記先端部を固着してなるレフィルを透明性軸筒内に収容してなる筆記具。
【請求項５】
前記筆記具用水性インキ組成物を軸筒又はインキ収容管内に直液状態で収容してなる請求項３又は４記載の筆記具。
【請求項６】
前記筆記具用水性インキ組成物の後端にインキ逆流防止体を配設してなる請求項５記載の筆記具
【請求項７】
前記筆記先端部がボールペンチップである請求項６記載の筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筆記具用水性インキ組成物及びそれを内蔵した筆記具に関する。更に詳細には収容される耐光性に優れた筆記具用水性インキ組成物及びそれを内蔵した筆記具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、使用者の趣向に合わせて軸筒やインキ収容管を透明性材料により形成し、内部に種々色調の染料系インキ組成物をそれぞれ収容したカラフルな筆記具が汎用されており、前記インキ組成物の色調は濃色のものから淡色のものまで様々なバリエーションが存在する。
そのうち、淡色のインキ組成物は光に晒されて染料が退色や褐変を生じると、筆記して得られる筆跡の色調が初期と大きく異なると共に、該筆記具を透して視認されるインキの色調が著しく変化するため、初期の色調と異なる外観が視認されることにより商品価値を損なうことになる。
前述した問題を解消するため、ベンゾフェノン系、サリチル酸系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤をインキ中に添加することが考えられるが（例えば、特許文献１及び２参照）、前記紫外線吸収剤は、媒体に対する溶解性が非常に乏しく、特に水性インキに用いる場合には少量しか添加することができないために充分な耐光性向上効果が得られ難かった。
【特許文献１】特開昭６２−１０６９７１号公報
【特許文献２】特開平９−２７９０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、筆記具内の淡色インキの色調を視認できると共に、前記筆記具により形成される筆跡及び筆記具を透して視認されるインキの色調に退色や褐変を生じて見栄えを損なうことのない筆記具用水性インキ組成物及びそれを内蔵した筆記具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、外部よりインキの色調を視認できる筆記具に収容される筆記具用インキ組成物であって、前記インキ組成物は、水と、着色剤としてハロゲン基を有さないキサンテン構造を有する染料を少なくとも含んでなり、インキ中に含まれる着色剤の総量が１重量％以下であり、且つ、ｐＨが７乃至１３である筆記具用水性インキ組成物を要件とする。
更には、前記筆記具用水性インキ組成物を透明性軸筒内に収容し、前記軸筒先端に直接又は中継部材を介して筆記先端部を固着してなる筆記具、或いは、前記筆記具用水性インキ組成物を透明性インキ収容管に収容し、前記インキ収容管先端に直接又は中継部材を介して筆記先端部を固着してなるレフィルを透明性軸筒内に収容してなる筆記具を要件とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、筆記具内の淡色インキの色調を視認できると共に、前記筆記具に収容されたインキ、或いは、形成される筆跡が退色や褐変を生じて見栄えを損なうことがないため、商品価値の高い筆記具用水性インキ組成物及びそれを内蔵した筆記具を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明に用いられる染料は、ハロゲン基を有さないキサンテン構造を有する赤色系染料である。
これを詳しく説明すると、キサンテン構造を有する染料のうち、ハロゲン基を有するものは光増感作用によって生じる活性酸素により、該染料が退色して初期の色調を維持でき難く、また、他の染料を併用する場合、活性酸素が他の染料の退色に作用して更なる退色を生じることになる。
本発明に用いられるハロゲン基を有さないキサンテン構造を有する染料は前述した光増感作用により活性酸素を生じることなく、よって、初期の色調を永続して呈することができるものと推察される。
なお、前記ハロゲン基を有しないキサンテン構造の染料と共に他の染料を併用する場合、他の染料の退色を誘発することもない。
前述のように本発明のハロゲン基を有さないキサンテン構造を有する染料と共に他の染料を併用して異なる色調のインキ組成物を調整することもできるが、その際、インキ組成物中に含まれる染料の総量を１重量％以下、好ましくは０．５重量      ％以下の添加量とすることにより淡色インキが形成される。
特にインキ組成物中に含まれる染料の総量が０．５重量％以下の極めて淡色のインキは、筆記具に収容されたインキの退色が目視により顕著であり、見栄えを著しく損なうため、本発明のハロゲン基を有さないキサンテン構造を有する染料を適用することは重要な要件となる。
前記従来のハロゲン基を有するキサンテン構造を有する染料としては以下に示される染料が挙げられる。
【化１】
2006282955.tif 000002
本発明のハロゲン基を有さないキサンテン構造を有する染料としては以下に示される染料が挙げられる。
【化２】
2006282955.tif 000003
【０００７】
溶剤としては、水と必要により水溶性有機溶剤が用いられる。
前記水溶性有機溶剤としては、例えば、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、エチレングリコールモノブチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、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。
本発明に用いられる水性インキとして具体的には、剪断減粘性付与剤を含む剪断減粘性インキや、粘度が数ｍＰａ・s程度の低粘度インキが挙げられる。
【０００８】
前記インキ中に剪断減粘性付与剤を添加することによって、インキを充填するボールペンの不使用時にボールとチップの間隙からのインキ漏れだしを防止したり、筆記先端部を上向き（正立状態）で放置した場合のインキの逆流を防止したり、顔料の凝集、沈降を防止することができる。
なお、前記剪断減粘性付与剤を添加したインキ組成物の粘度は、２０℃でのＥ型回転粘度計による３．８４s−１の剪断速度におけるインキ粘度が２００〜３０００ｍＰａ・ｓを示し、且つ、剪断減粘指数が０．１〜０．６を示すことが好ましい。
なお、剪断減粘指数（ｎ）は、剪断応力値（Ｔ）及び剪断速度値（ｊ）の如き粘度計による流動学測定から得られる実験式Ｔ＝Ｋｊｎ（Ｋは非ニュートン粘性係数）にあてはめることによって計算される値である。
前記剪断減粘性付与剤としては、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）、アルカガム、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増粘多糖類、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、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸アミド等のＨＬＢ値が８〜１２のノニオン系界面活性剤、ジアルキル又はジアルケニルスルホコハク酸の塩類、Ｎ−アルキル−２−ピロリドンとアニオン系界面活性剤の混合物、ポリビニルアルコールとアクリル系樹脂の混合物を例示できる。
【０００９】
更に、前記インキをボールペンに内蔵して実用に供する場合、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）やチオ亜燐酸トリ（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、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、或いは、それらの金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、アルカノールアミン塩等の潤滑剤を添加してボール受け座の摩耗防止効果を付与することが好ましい。
【００１０】
その他、必要に応じて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、還元又は非還元デンプン加水分解物、トレハロース等の二糖類、オリゴ糖、ショ糖、サイクロデキストリン、ぶどう糖、デキストリン、ソルビット、マンニット、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤、消泡剤、分散剤、インキの浸透性を向上させるフッ素系界面活性剤やノニオン系の界面活性剤を使用してもよい。
また、必要により紙面への固着性や粘性付与のためにアクリル樹脂、スチレンマレイン酸共重合樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、デキストリン等を用いることもできる。
【００１１】
前記インキは、チップを筆記先端部に装着したマーキングペンやボールペンに充填して実用に供される。
マーキングペンに充填する場合、マーキングペン自体の構造、形状は特に限定されるものではなく、例えば、繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップを筆記先端部に装着し、軸筒内部に収容した繊維束からなるインキ吸蔵体にインキを含浸させ、筆記先端部にインキを供給する構造、軸筒内部に直接インキを収容し、櫛溝状のインキ流量調節部材や繊維束からなるインキ流量調節部材を介在させる構造、軸筒内部に直接インキを収容して、弁機構により前記筆記先端部に所定量のインキを供給する構造のマーキングペンが挙げられる。
ボールペンに充填する場合、ボールペン自体の構造、形状は特に限定されるものではなく、例えば、軸筒内部に収容した繊維束からなるインキ吸蔵体にインキを含浸させ、筆記先端部にインキを供給する構造、軸筒内部に直接インキを収容し、櫛溝状のインキ流量調節部材や繊維束からなるインキ流量調節部材を介在させる構造、ボールを先端部に装着したチップを直接又は接続部材を介して連結した軸筒にインキと逆流防止用の液栓を収容した構造、インキ収容管にインキと逆流防止用の液栓を収容したボールペンレフィルを軸筒内に収容した構造を例示できる。
【００１２】
前記ボールペンチップについて更に詳しく説明すると、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、金属又はプラスチック製チップ内部に樹脂製のボール受け座を設けたチップ、或いは、前記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、ゴム等の０．１〜３ｍｍ径程度のものが適用できる。
なお、本発明のインキを充填する筆記具は、ボールと同様の転動作用により筆跡を形成させる、ローラー等の転動機構を筆記先端部に備えたものを含む。
【００１３】
インキを収容する軸筒やインキ収容管は、例えば、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、ナイロン等の熱可塑性樹脂からなる透明性成形体が用いられる。
前記透明性とは着色透明、半透明、着色半透明を含み、インキ色やインキ残量等を確認できる。
なお、前記透明性の軸筒或いはインキ収容管は全体が透明性を有している他、インキの残量が視認できる部分的に透明性部分を有するものであってもよい。
【００１４】
前記インキ収容管又は軸筒に収容したインキの後端にはインキ逆流防止体を充填することもできる。
前記インキ逆流防止体組成物は不揮発性液体又は難揮発性液体からなる。
具体的には、ワセリン、スピンドル油、ヒマシ油、オリーブ油、精製鉱油、流動パラフィン、ポリブテン、α−オレフィン、α−オレフィンのオリゴマーまたはコオリゴマー、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル等があげられ、一種又は二種以上を併用することもできる。
【００１５】
前記不揮発性液体及び／又は難揮発性液体には、ゲル化剤を添加して好適な粘度まで増粘させることが好ましく、表面を疎水処理したシリカ、表面をメチル化処理した微粒子シリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、疎水処理を施したベントナイトやモンモリロナイトなどの粘土系増粘剤、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属石鹸、トリベンジリデンソルビトール、脂肪酸アマイド、アマイド変性ポリエチレンワックス、水添ひまし油、脂肪酸デキストリン等のデキストリン系化合物、セルロース系化合物を例示できる。
更に、前記液状のインキ逆流防止体組成物と、固体のインキ逆流防止体を併用することもできる。
【００１６】
本発明の筆記具形態は前述したものに限らず、相異なる形態のペン体を装着させたり、相異なる色調のインキを導出させるペン体を装着させた両頭式の筆記具であってもよい。
前記両頭式の筆記具としては、軸筒内に仕切り壁を設け、軸筒両端部にそれぞれ直接又は中継部材を介して筆記先端部を固着してなり、前記軸筒内にそれぞれ色調の異なる水性インキを収容してなる筆記具、或いは、軸筒内に、筆記先端部が軸筒両端部に位置するように二本のレフィルを収容してなり、前記二本のレフィル内にそれぞれ色調の異なる水性インキを収容してなる筆記具を例示できる。
【実施例】
【００１７】
以下の表に実施例及び比較例のインキ組成を記す。なお、表中の部は重量部を示す。
【００１８】
【表１】
2006282955.tif 000004
【００１９】
【表２】
2006282955.tif 000005
【００２０】
【表３】
2006282955.tif 000006
【００２１】
表中の原料の内容について注番号に沿って説明する。
（１）ダイワ化成(株)製、アシッドレッド５２、商品名：アシッドレッドＦＢ
（２）ダイワ化成(株)製、アシッドレッド２８９、商品名：ＩＪ  Ｒｅｄ  ３１９Ｈ
（３）アイゼン保土谷（株）製、アシッドレッド８７、商品名：エオシン
（４）アイゼン保土谷（株）製、アシッドレッド９２、商品名：フロキシン
（５）ダイワ化成(株)製、アシッドレッド５１、商品名：食用赤色３号
（６）ダイワ化成(株)製、アシッドレッド９４、商品名：食用赤色１０５号
（７）三晶（株）製、商品名：レオザン
（８）第一工業製薬（株）製、商品名：プライサーフＡＬ、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルリン酸エステル
（９）第一工業製薬（株）製、商品名：ハイテノールＮＦ−１３、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルスルホン酸塩
（１０）防腐剤、アビシア（株）製、商品名：プロキセルＸＬ−２
（１１）ダイワ化成(株)製、アシッドブルー９、商品名：ブリリアントブルーＦＣＦ−Ｌ
（１２）オリエント化学工業(株)製、アシッドブルー１、商品名：ウォーターブルー１０６−Ｌ
（１３）オリエント化学工業(株)製、商品名：ウォーターイエロー６Ｃ
（１４）ランクセス（株）製、アシッドイエロー９、商品名：スペシャルイエローＮＳ
【００２２】
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。
【００２３】
筆記具の作製
前記各インキ組成物を直径０．３ｍｍの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に充填し、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、筆記具（水性ボールペン）を作製した。
【００２４】
耐光性試験
各筆記具を用いて以下の試験を行った。
各水性ボールペンをキセノン耐光試験機〔スガ試験機、キセノンランプ適用〕により照射強度１８０Ｗ／ｍ２にて３時間光照射した後、筆記具を透して視認されるインキの色調を初期と比較した（外観試験）。
更に、キャップを取り外して紙面に筆記した筆跡を初期と比較した（筆記試験）。
以下の表に、各試験結果を示す。
【００２５】
【表４】
2006282955.tif 000007
【００２６】
【表５】
2006282955.tif 000008
【００２７】
【表６】
2006282955.tif 000009
【００２８】
なお、表中の試験結果の記号に関する評価は以下の通りである。
外観試験
○：初期と比較してインキの色調に変化がみられなかった。
×：初期と比較してインキは変色がみられた。
筆記試験
○：初期と比較して筆跡の色調に変化がみられなかった。
×：初期と比較して筆跡は著しい変色がみられた。