(57)【要約】【課題】筆跡の色が複数色のマーブル模様を形成したり、筆記の途中で筆跡の色が変化したりするような、多色の筆跡を形成することを可能としつつ、且つ良好なドライアップ性及び保存安定性を達成することができる水性ボールペン用レフィールを提供すること。【解決手段】色調の異なる２種以上の水性インキが不均一に収容されたインキ収容部を備える水性ボールペン用レフィールであって、２種以上の水性インキがそれぞれ、着色剤、水溶性有機溶剤及び樹脂粒子を含む、水性ボールペン用レフィール。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色調の異なる２種以上の水性インキが不均一に収容されたインキ収容部を備える水性ボールペン用レフィールであって、
２種以上の前記水性インキがそれぞれ、着色剤、水溶性有機溶剤及び樹脂粒子を含む、水性ボールペン用レフィール。
【請求項２】
２種以上の前記水性インキの粘度が、それぞれ３０００〜６０００ｍＰａ・ｓである、請求項１に記載の水性ボールペン用レフィール。
【請求項３】
前記着色剤が、蛍光顔料である、請求項１又は２に記載の水性ボールペン用レフィール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性ボールペン用レフィールに関する。
【背景技術】
【０００２】
筆跡の色が複数色のマーブル模様を形成したり、筆記の途中で筆跡の色が変化したりするような、多色の筆跡を形成することができる水性ボールペンが知られている。こうした筆跡の形成を可能とするために、通常、インキ収容部において、色調の異なる複数の水性インキがインキ収容部で混じり合うことなく充填される。
【０００３】
上記水性ボールペンにおいて用いられる水性インキとしては、例えば、酸化チタン、アルミニウム粉末又はパール顔料を配合した水性インキが知られている（下記特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
酸化チタン、アルミニウム粉末又はパール顔料を配合した水性インキを用いることで、上述した多色の筆跡を形成することが可能となる一方、このような水性インキを用いた水性ボールペンは、ドライアップ性や保存安定性の面で更なる改善の余地があることが判明した。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、筆跡の色が複数色のマーブル模様を形成したり、筆記の途中で筆跡の色が変化したりするような、多色の筆跡を形成することを可能としつつ、且つ良好なドライアップ性及び保存安定性を達成することができる水性ボールペン用レフィールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、色調の異なる２種以上の水性インキが不均一に収容されたインキ収容部を備える水性ボールペン用レフィールであって、２種以上の水性インキがそれぞれ、着色剤、水溶性有機溶剤及び樹脂粒子を含む、水性ボールペン用レフィールを提供する。
【０００８】
本発明に係るボールペン用レフィールを用いることにより、多色の筆跡の形成を可能としつつ、良好なドライアップ性及び保存安定性を達成することができる。なお、ここで「不均一」とは、インキ収容部において、水性インキが色調において一様ではない、言い換えれば分布が生じていることを意味する。
【０００９】
水性インキとしては、例えば、粘度が３０００〜６０００ｍＰａ・ｓのものを採用できる。このような水性インキを用いることにより、顔料や樹脂粒子の経時による沈降を一層効果的に抑制することが可能となり、且つインキの追従性が得られるため、更なる保存安定性を達成することができる。
【００１０】
着色剤は、蛍光顔料であってもよい。着色剤として蛍光顔料を用いることで、筆跡の外観上の装飾効果を向上させることができるとともに、蛍光顔料を含む水性インキが収容されているインキ収容部の美的効果の向上も得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、筆跡の色が複数色のマーブル模様を形成したり、筆記の途中で筆跡の色が変化したりするような、多色の筆跡を形成することを可能としつつ、且つ良好なドライアップ性及び保存安定性を達成することができる水性ボールペン用レフィールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る水性ボールペン用レフィールを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施形態に係る水性ボールペン用レフィールは、色調の異なる２種以上の水性インキが不均一に収容されたインキ収容部を備える。上記水性インキはそれぞれ、着色剤、水溶性有機溶剤、樹脂粒子及び水を含む。このような水性ボールペン用レフィールは、筆跡の色が複数色のマーブル模様を形成したり、筆記の途中で筆跡の色が変化したりするような、多色の筆跡を形成することを可能としつつ、且つ良好なドライアップ性及び保存安定性を達成することができる。
【００１４】
本実施形態に係る水性ボールペン用レフィールを用いることで、上記のような効果、特に良好なドライアップ性及び保存安定性が奏される理由を、本発明者等は以下のように推察する。すなわち、従来の水性インキに含まれる酸化チタン、アルミニウム粉末又はパール顔料は、比重が大きく、長期の保存によりインキの均一性が低下することで、ドライアップ性及び保存安定性が低下すると考えられる。これに対し、本実施形態に係る水性ボールペン用レフィールに用いられる水性インキは、樹脂粒子を配合することで、長期間の保存に対してもインキの均一性の低下が起こりにくく、良好なドライアップ性及び保存安定性を達成できたものと考えられる。
【００１５】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る水性ボールペン用レフィールを示す概略断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る水性ボールペン用レフィール１は、中空円筒状のインキ収容部１１と、ボールペンチップ１２と、インキ収容部１１及びボールペンチップ１２を接続する接手部材１３と、を備えており、これらの内側には水性インキ１４が充填されている。インキ収容部１１には、色調の異なる２種以上（例えば、３種、４種、５種等）の水性インキ１４が不均一に収容されており、図１では、色調の異なる３種の水性インキ１４ａ、１４ｂ及び１４ｃが、インキ収容部１１内で互いに混ざり合わずにらせん状の模様を形成するように充填されている。また、インキ収容部１１内における水性インキ１４の接手部材１３とは反対側には、水性インキ１４と隣接した状態で逆流防止体１５が収容されている。ボールペンチップ１２は、ボールホルダー１６及びボールホルダー１６によって回転可能に保持されるボール１７で構成される。さらに、図示していないが、インキ収容部１１の接手部材１３とは反対側の端部には、水性インキ１４及び逆流防止体１５の漏出を防ぐ尾栓が備えられていてもよい。
【００１７】
インキ収容部１１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、ポリカーボネート等からなる樹脂をインキ収容部材として使用することができる。インキ収容部１１の形状は、中空筒状であれば特に制限されず、例えば、円筒状等の形状とすることができる。
【００１８】
ボールペンチップ１２におけるボールホルダー１６及びボール１７としては、通常のボールペンに用いられているものを適宜使用することができる。また、ボール１７の直径は、例えば、０．３〜１．２ｍｍであってよい。
【００１９】
接手部材１３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。
【００２０】
逆流防止体１５は、水性インキを流出させない機能（流出防止性）や、水性インキ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１５は、例えば、基油と増ちょう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。増ちょう剤としては、金属石鹸系増ちょう剤、有機系増ちょう剤、無機系増ちょう剤等が挙げられる。
【００２１】
水性インキ１４は、それぞれ、着色剤、水溶性有機溶剤、樹脂粒子及び水を含む。ここで、色調の異なる水性インキは、上記各成分のうち、着色剤の種類、組合せ、含有量等を種々変更することにより得られる水性インキであってよい。例えば、水性インキ１４が、互いに色調の異なる３種の水性インキを含む場合、第１の水性インキは第１の着色剤を含み、第２の水性インキは第１の着色剤とは異なる第２の着色剤を含み、第３の水性インキは第１及び第２の着色剤とは異なる第３の着色剤を含んでいてもよい。
【００２２】
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、塩基性染料等が挙げられる。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、無機顔料等が挙げられる。着色剤は、１種を単独で、又は２種以上を併用して用いてもよい。
【００２３】
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）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等が挙げられる。
【００２４】
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  ５、同９、同７４、同９０等が挙げられる。
【００２５】
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等が挙げられる。
【００２６】
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、金属粉等の無機顔料、アゾ系、フタロシアニン系、キナクドリン系等の有機顔料、蛍光顔料などが挙げられる。
【００２７】
着色剤の含有量は、当該着色剤を含むそれぞれの水性インキの量を基準として、好ましくは５〜４０質量％であり、より好ましくは２０〜３０質量％である。
【００２８】
水溶性有機溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、エチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、ピロリドン、尿素、チオ尿素、エチレン尿素、ソルビット、マンニット、ショ糖、ブドウ糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等が挙げられる。水溶性有機溶剤の含有量は、当該水溶性有機溶剤を含むそれぞれの水性インキの量を基準として、好ましくは１〜３０質量％であり、より好ましくは５〜２０質量％である。
【００２９】
樹脂粒子としては、例えば平均粒径が０．１〜２μｍ、好ましくは０．５〜１．５μｍである樹脂微粒子を用いることができる。平均粒径が０．１μｍ以上であれば、インキの経時安定性が更に向上する。平均粒径が２μｍ以下であれば、ドライアップ性能が更に向上し、インキのより安定的な排出が可能となる。なお、樹脂粒子の平均粒径は、体積基準でレーザー回折式粒度分布測定法によって測定することができる。
【００３０】
保存安定性をより効果的に向上させる観点から、樹脂粒子の３０質量％水分散液の比重は、１．４０以下が好ましい。一方、樹脂粒子の３０質量％水分散液の比重の下限は、特に制限されないが、例えば１．０以上である。
【００３１】
樹脂粒子としては、例えば、アクリル酸系樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子、ウレタン系樹脂粒子、エポキシ系樹脂粒子、酢酸ビニル系樹脂粒子、塩化ビニル系樹脂粒子、ポリエステル系樹脂粒子、ポリオレフィン系樹脂粒子、メラミン系樹脂粒子、ベンゾグアナミン系樹脂粒子、フェノール系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子等が挙げられる。
【００３２】
樹脂粒子の含有量は、当該樹脂粒子を含むそれぞれの水性インキの量を基準として、好ましくは０．５〜１５質量％であり、より好ましくは３〜１０質量％である。樹脂粒子の含有量が上記範囲内であれば、より効果的に多色の筆跡が発現・維持され、インキ追従性等の筆記特性も向上できる。
【００３３】
本実施形態に係る水性インキは、上述の成分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、水を含有していてもよい。
【００３４】
本実施形態に係る水性インキは、上述の成分に加えて、防腐剤、防錆剤、潤滑剤、増粘剤等の添加剤を含有していてもよい。
【００３５】
防腐剤としては、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、含窒素硫黄系化合物、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）ピリジン等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。防腐剤の含有量は、当該防腐剤を含むそれぞれの水性インキの量を基準として、０．１〜５質量％であってよく、０．１〜１質量％であってよい。
【００３６】
防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、又はその誘導体、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、リン酸オクチル、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、サポニン、ジアルキルチオ尿素等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。防錆剤の含有量は、当該防錆剤を含むそれぞれの水性インキの量を基準として、０．３〜５質量％であってよく、０．５〜３質量％であってよい。
【００３７】
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、チオ亜リン酸トリ（アルコキシカルボニルメチルエステル）、チオ亜リン酸トリ（アルコキシカルボニルエチルエステル）等のチオ亜リン酸トリエステル、又はそれらの金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、アルカノールアミン塩等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。潤滑剤の含有量は、当該潤滑剤を含むそれぞれの水性インキの量を基準として、０．１〜５質量％であってよく、０．３〜３質量％であってよい。
【００３８】
増粘剤としては、天然系−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、タマリンドシートガム、合成系−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、カルボキシビニルポリマー等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。増粘剤の含有量は、当該増粘剤を含むそれぞれの水性インキの量を基準として、０．１〜３質量％であってよく、０．２〜１質量％であってよい。
【００３９】
本実施形態に係る水性インキは、Ｅ型粘度計を用いて温度２５℃、０．１ｒｐｍの条件で測定される粘度が、それぞれ３０００〜６０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、３５００〜５０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。このような水性インキを用いることにより、顔料や樹脂粒子の経時による沈降を一層効果的に抑制することが可能となり、且つインキの追従性が得られるため、更なる保存安定性を達成することができる。
【００４０】
本実施形態に係る水性インキは、上述した各原料を、例えば、ディゾルバー、ヘンシェルミキサー、ホモミキサー等の撹拌機を用いて混合することにより得ることができる。撹拌機の撹拌条件は特に制限されないが、例えば、ディゾルバー撹拌機を用いて、回転数５０００〜１２０００ｒｐｍで６０〜１２０分間撹拌することにより、各成分が均一に分散した水性インキを得ることができる。
【００４１】
上述した本実施形態に係る水性ボールペン用レフィール１を用いて、通常のボールペン等の製造方法により、水性ボールペンを製造することができる。
【００４２】
以上、本実施形態に係る水性ボールペン用レフィールについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、色調の異なる３種の水性インキ１４ａ、１４ｂ及び１４ｃが、インキ収容部１１内で互いに混ざり合わずにらせん状の模様を形成するように充填されている例を示したが、その他にも、例えば、水性インキ１４ａ、１４ｂ及び１４ｃが、インキ収容部１１内で互いに混ざり合わずに縦方向又は横方向の層を形成するように充填されてもよいし、マーブル状の模様を形成するように充填されてもよい。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を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。
【００４４】
［水性インキの調製］
以下に示す成分を用いて、表１及び表２に示す組成を有する水性インキを調製した。得られた各水性インキの粘度を、Ｅ型粘度計を用いて２５℃、コーン半径２４ｍｍ、コーン角度０．８°、０．１ｒｐｍの条件で測定した。各水性インキの組成（単位：質量％）及び粘度（単位：ｍＰａ・ｓ）を表１及び表２に示す。
【００４５】
（着色剤）
Ａ１：蛍光黄色顔料（日本蛍光化学株式会社製、商品名「ルミコール  ＮＫＷ−７００５Ｅ」）
Ａ２：蛍光赤色顔料（日本蛍光化学株式会社製、商品名「ルミコール  ＮＫＷ−７００３Ｅ」）
Ａ３：蛍光ライトブルー顔料（日本蛍光化学株式会社製、商品名「ルミコール  ＮＫＷ−７００８Ｅ」）
【００４６】
（水溶性有機溶剤）
Ｂ：グリセリン
【００４７】
（樹脂粒子）
Ｃ１：アクリル酸系樹脂粒子（日本ゼオン株式会社製、商品名「Ｎｉｐｏｌ  ＭＨ５０５５」；平均粒径：５００ｎｍ、固形分：３０質量％、３０質量％水分散液の比重：１．３０）
Ｃ２：メラミン系樹脂粒子（株式会社日本触媒製、商品名「エポスター  Ｓ１２」；平均粒径：１．２μｍ、固形分：１００質量％、３０質量％水分散液の比重：１．４０）
【００４８】
（防腐剤）
Ｄ：含窒素硫黄系化合物（日本エンバイロケミカルズ株式会社製、商品名「スラウト９９Ｎ」）
【００４９】
（防錆剤）
Ｅ：ベンゾトリアゾール
【００５０】
（潤滑剤）
Ｆ：日油株式会社製、商品名「ナイミーン  Ｌ−２０２」
【００５１】
（増粘剤）
Ｇ：キサンタンガム
【００５２】
（その他の成分）
Ｈ１：パール顔料（メルク・ジャパン株式会社製、商品名「Ｉｒｉｏｄｉｎ  １１１」；平均粒径：１〜１５μｍ、固形分：１００質量％、３０質量％水分散液の比重：１．５９）
Ｈ２：アルミニウムペースト（昭和アルミパウダー株式会社製、商品名「ＳＡＰ  ５５０２ＳＷ」；平均粒径：１５μｍ、固形分：６４〜６８質量％、３０質量％水分散液の比重：１．５３）
【００５３】
【表１】
2019206118.tif 000003
【００５４】
【表２】
2019206118.tif 000004
【００５５】
［ボールペン用レフィールの作製］
（実施例１）
インキ収容部に、上記で得られた水性インキ１−１、１−２及び１−３を、インキ収容部１１内でマーブル模様を形成するように充填することにより、ボールペン用レフィールを作製した。
【００５６】
（実施例２）
水性インキを２−１、２−２及び２−３に代えた以外は、実施例１と同様の操作を行い、ボールペン用レフィールを作製した。
【００５７】
（実施例３）
水性インキを３−１、３−２及び３−３に代えた以外は、実施例１と同様の操作を行い、ボールペン用レフィールを作製した。
【００５８】
（実施例４）
水性インキを４−１、４−２及び４−３に代えた以外は、実施例１と同様の操作を行い、ボールペン用レフィールを作製した。
【００５９】
（比較例１）
水性インキを５−１、５−２及び５−３に代えた以外は、実施例１と同様の操作を行い、ボールペン用レフィールを作製した。
【００６０】
（比較例２）
水性インキを６−１、６−２及び６−３に代えた以外は、実施例１と同様の操作を行い、ボールペン用レフィールを作製した。
【００６１】
［ボールペン用レフィールの評価］
実施例１〜４及び比較例１〜２で作製したボールペン用レフィールに対して、下記評価を行った。
【００６２】
（ドライアップ性）
各ボールペン用レフィールを２５℃で３か月保存した。保存後のボールペン用レフィールを用いて、レポート用紙に文字及びループを筆記し、筆跡の状態を目視により観察した。観察結果に基づき、以下の基準に従ってドライアップ性を評価した。結果を表３に示す。
Ａ：文字及びループが問題なく筆記でき、筆記線に擦れ等の異常が見られない。
Ｂ：文字及びループを筆記できるが、筆記線に擦れ等が観察される。
Ｃ：文字及びループを筆記できない。
【００６３】
（保存安定性）
各ボールペン用レフィールのボールペンチップにおけるボールを樹脂玉で保護して、５０℃の温度で２か月保存した。保存後のボールペン用レフィールを用いて、レポート用紙に文字及びループを筆記し、筆跡の状態を目視により観察した。観察結果に基づき以下の基準に従って保存安定性を評価した。結果を表３に示す。
Ａ：文字及びループが問題なく筆記でき、筆記線に擦れ等の異常が見られない。
Ｂ：文字及びループを筆記できるが、筆記線に擦れ等が観察される。
Ｃ：文字及びループを筆記できない。
【００６４】
【表３】
2019206118.tif 000005
【００６５】
（筆記特性）
実施例１〜４で作製したボールペン用レフィールを用いてループを筆記し、その筆跡を確認したところ、筆跡の色が複数色のマーブル模様を形成していることが確認された。
【符号の説明】
【００６６】
１…水性ボールペン用レフィール、１１…インキ収容部、１２…ボールペンチップ、１３…接手部材、１４…水性インキ、１５…逆流防止体、１６…ボールホルダー、１７…ボール。
【図１】
2019206118.tif 000006