(57)【要約】【課題】キャップを外した状態で長時間放置した際に発生する、ペン先の乾燥に起因するカスレや筆記不能、所謂キャップオフ性能（耐ドライアップ性能）に優れ、高湿度条件下においても、局部的なインキの粘度変化やｐＨ変化等のインキ性能の低下が発生しない筆記具用水性インキ組成物を提供する。【解決手段】少なくとも水と、着色剤と、パントテン酸塩とからなる筆記具用水性インキ組成物であり、前記パントテン酸塩をインキ組成物中０．１乃至２０．０重量％の範囲で含有する。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水と、着色剤と、パントテン酸塩とからなることを特徴とする筆記具用水性インキ組成物。
【請求項２】
前記パントテン酸塩をインキ組成物中０．１〜２０．０重量％の範囲で含有することを特徴とする請求項１記載の筆記具用水性インキ組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は筆記具用水性インキ組成物に関する。更に詳細には、キャップを外した状態で長時間放置した場合も、ペン先の乾燥に起因するカスレや筆記不能の発生を抑えるような耐ドライアップ性（キャップオフ性能）に優れた筆記具用水性インキ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、筆記具用水性インキのペン先乾燥防止剤としては、水溶性有機溶剤、尿素及び／又は尿素誘導体等が用いられている。また、近年では筆跡の堅牢性を向上させるため、着色剤として顔料を用いた筆記具用インキ組成物が汎用されているが、顔料系インキは染料系インキと比較してペン先での乾燥が早く、乾燥後にキャップを装着して放置した場合も筆記性が回復しないという欠点がある。
【０００３】
また、水性ボールペンの分野では剪断減粘性インキをインキ収容管に直接収容し該インキの後端にインキ逆流防止体を備える構造の、所謂「ゲルボールペン」が多数市場に出回っているが、この種のボールペンに使用されるインキは剪断減粘性付与剤として、キサンタンガム、サクシノグリカン等のガム類、架橋型アクリル酸重合体、ＨＬＢ値が８〜１２の非イオン性界面活性剤や会合型ウレタン等が提案され、実用化されている。しかしながら、これらの剪断減粘性付与剤はいずれもペン先で水分が蒸発した際に、強固な乾燥膜を形成し易いため、耐ドライアップ性を著しく劣化させることがある。
【０００４】
従って、前記剪断減粘性水性ボールペンインキにおいては、更に耐ドライアップ性の改良が必要となり、前述の水溶性有機溶剤、尿素及び／又はその誘導体の増量等が試みられてきた。
【０００５】
しかしながら、例えば、グリセリン、エチレングリコール等の多価アルコールに代表される水溶性有機溶剤は十分な耐ドライアップ性を得るためには多量の添加が必要となり、その結果インキ粘度の上昇による高速筆記時のインキ追従性不良や、筆跡の乾燥不良、筆跡の滲み等種々の不具合が発生する。
また、尿素及び／又は尿素誘導体はある程度の耐ドライアップ性の向上は認められるものの、高温環境下における保管により分解してアンモニアを発生させ、インキのｐＨを上昇させたり、ペン先での固形分析出を誘発する等、筆記具の性能劣化を引き起こしてしまうことがある。
【０００６】
前記水溶性有機溶剤、尿素及び／又は尿素誘導体等は吸水性能の高さが耐ドライアップ性を発現させているが、これら従来の耐ドライアップ性付与剤を過剰に添加したインキは高湿度条件下に筆記具が放置された場合、ペン先部分において局部的に水分を吸収する等インキの安定性に問題を生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題を解決するものであり、すなわち、インキの粘度を変化させることがなく、滲みのない優れた筆跡を与えると共に、耐ドライアップ性を付与することができる水性インキ組成物を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも水と、着色剤と、パントテン酸塩とからなることを要件とし、前記パントテン酸塩をインキ組成物中０．１〜２０．０重量％の範囲で含有することを要件とする。
【０００９】
本発明に用いられるパントテン酸塩は、自然界に広く存在するビタミンＢ群の一種であるパントテン酸の塩であり、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属、亜鉛等からなる金属塩を使用できる。
前記パントテン酸塩をインキ中に添加することで、優れた耐ドライアップ性を付与することができる。
【００１０】
前記パントテン酸塩はインキ組成物全量に対して０．１〜２０．０重量％、好ましくは１．０〜１０．０重量％の範囲で配合される。０．１重量％より少ないと耐ドライアップ性の効果が得難く、２０．０重量％より多いと添加した塩が溶解しきれずにインキ中の固形分が増加し、インキの粘度が上昇して泣き出しやボテの原因となったり、キャップオフ性能を低下させることがある。
【００１１】
前記着色剤は、水性媒体に溶解もしくは分散可能な染料及び顔料が全て使用可能であり、その具体例を以下に例示する。
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６ＢＮ（Ｃ．Ｉ．４３５２５）、
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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、既に界面活性剤や水溶性樹脂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、界面活性剤を用いた水分散顔料としては、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１５：３Ｂ〔商品名：Ｓａｎｄｙｅ　Ｓｕｐｅｒ　Ｂｌｕｅ　ＧＬＬ、顔料分２４％、山陽色素（株）製〕、
Ｃ．Ｉ．　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１４６〔商品名：Ｓａｎｄｙｅ　Ｓｕｐｅｒ　Ｐｉｎｋ　ＦＢＬ、顔料分２１．５％、山陽色素（株）製〕、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　８１〔商品名：ＴＣ　ＹｅｌｌｏｗＦＧ、顔料分約３０％、大日精化工業（株）製〕、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ２２０／１６６〔商品名：ＴＣ　Ｒｅｄ　ＦＧ、顔料分約３５％、大日精化工業（株）製〕等を挙げることができる。
また、水溶性樹脂を用いた水分散顔料としては、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ　７〔商品名：ＷＡ　ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ　Ａ２５０、顔料分１５％、大日精化工業（株）製〕、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ　７〔商品名：ＷＡ−Ｓ　ｃｏｌｏｒ　　Ｇｒｅｅｎ、顔料分８％、大日精化工業（株）製〕、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｖｉｏｌｅｔ　２３〔商品名：マイクロピグモ　ＷＭＶＴ−５、顔料分２０％、オリエント化学工業（株）製〕、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　８３〔商品名：エマコールＮＳイエロー４６１８、顔料分３０％、山陽色素（株）製〕が挙げられる。
【００１５】
蛍光顔料としては、各種蛍光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、金属粉顔料、蓄光性顔料、二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム等の白色顔料、熱変色性組成物を内包したカプセル顔料、香料や香料を内包したカプセル顔料等を例示できる。
前記金属光沢顔料としては、アルミニウムや真鍮等の金属光沢顔料、芯物質として天然雲母、合成雲母、ガラス片、アルミナ、透明性フィルム片の表面を酸化チタン等の金属酸化物で被覆した金属光沢顔料（パール顔料）、透明又は着色透明フィルムに金属蒸着膜を形成した金属光沢顔料、透明性樹脂層を複数積層した虹彩性フィルムを細かく裁断した虹彩性を有する金属光沢顔料が例示できる。
更に、アルミニウムや真鍮等の金属光沢顔料を用いる場合、前記金属光沢顔料の表面を透明性樹脂や着色透明性樹脂で被覆した顔料が好適に用いられ、インキ組成物中での安定性に優れる。
前記透明性樹脂又で被覆した金属光沢顔料として、具体的には、偏平状金属粉の両面を透明又は着色透明性の樹脂フィルムで被覆したものを例示できる。
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１〜２５重量％、好ましくは２〜１５重量％の範囲で用いられる。
【００１６】
また、着色剤として顔料を用いた場合、必要に応じて顔料分散剤を添加できる。前記顔料分散剤としてはアニオン、ノニオン等の界面活性剤、ポリアクリル酸、スチレンアクリル酸等のアニオン性高分子、ＰＶＰ、ＰＶＡ等の非イオン性高分子等が用いられる。
【００１７】
更に、必要に応じて水溶性有機溶剤を添加することができる。
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。
前記水溶性有機溶剤は１種又は２種以上を併用することもでき、３〜３０重量％の範囲で用いられる。
【００１８】
上記成分以外に、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、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、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、金属石鹸、ポリアルキレングリコール、脂肪酸エステル、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、チオカルバミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩等の潤滑剤、尿素、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。
【００１９】
本発明の筆記具用水性インキ組成物を、チップを直接或いは接続部材を介して取付けたインキ収容管に、インキを直接収容するタイプのボールペンに適用する場合は、剪断減粘性付与剤の添加によりインキに適当な粘性を与えて実用に供する。用いられる剪断減粘性付与剤は従来より公知のものから適宜選択することができ、その具体例としては、キサンタンガム、サクシノグリカン、カラギーナン等の多糖類、ポリアクリル酸、架橋型アクリル酸、ポリビニルアセトアミド、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、会合性ウレタンエマルジョン等が挙げられる。
【００２０】
本発明の筆記具用水性インキ組成物を充填する筆記具自体の構造、形状は特に限定されるものではなく、従来より汎用のものが適用でき、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、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や、軸筒内にインキ組成物を充填したインキ収容管を有し、該インキ収容管はボールを先端部に装着したチップに連通しており、さらにインキの端面には逆流防止用のインキ逆流防止体が密接しているボールペンや、筆記部が外気に晒された状態で軸筒内に収納されており、ノック式、回転式、スライド式等の出没機構を有するボールペン等が例示できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の筆記具用水性インキ組成物は、水媒体中に着色剤、パントテン酸塩を添加し、更に添加剤が配合される場合には適宜添加剤を投入し、必要に応じて加熱し、攪拌することで、溶解又は分散させることにより調製され、ボールペン、サインペンやフェルトペン等のマーキングペン、万年筆、筆ペン等の形態の筆記具に充填して使用される。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、数値は重量部を表わす。
【００２３】
実施例１
黒色顔料　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４５．０
〔商品名：ＷＡ　Ｂｌａｃｋ　Ａ２５０、大日精化工業（株）製；顔料　１５％、ジエチレングリコール　２０％、アクリル樹脂　６％、水　残部〕
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０．０
パントテン酸ナトリウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．０
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４４．０
合計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００．０
【００２４】
前記成分をプロペラ型攪拌機にて攪拌することで黒色水性インキを得た。
【００２５】
実施例２
黒色染料　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０．０
〔商品名：ウォーターブラック　１００Ｌ、オリエント化学工業（株）製；Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９　２０％、水　８０％〕
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０．０
パントテン酸カリウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３．０
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４７．０
合計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００．０
【００２６】
前記成分をプロペラ型攪拌機にて攪拌することで黒色水性インキを得た。
【００２７】
実施例３
青色染料　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５．０
〔商品名：ブリリアントブルーＦＣＦ−Ｌ、ダイワ化成（株）製；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９　３５％水溶液〕
エチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３．０
パントテン酸カルシウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０．０
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７２．０
合計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００．０
【００２８】
前記成分をプロペラ型攪拌機にて攪拌することで青色水性インキを得た。
【００２９】
実施例４
橙色蛍光顔料　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０．０
〔商品名：ルミコールＮＫＷ−３００４、日本蛍光化学（株）製；不揮発分　４１．５％〕
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０．０
パントテン酸ナトリウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３．０
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３７．０
合計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００．０
【００３０】
前記成分をプロペラ型攪拌機にて攪拌することで橙色蛍光水性インキを得た。
【００３１】
実施例５
黄色蛍光顔料　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０．０
〔商品名：ルミコールＮＫＷ−３００５、日本蛍光化学（株）製；不揮発分　４２．０％〕
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０．０
パントテン酸ナトリウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．０
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３５．０
合計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００．０
【００３２】
前記成分をプロペラ型攪拌機にて攪拌することで黄色蛍光水性インキを得た。
【００３３】
比較例１
実施例１の組成中のパントテン酸ナトリウムを同量の水に置き換え、実施例１と同様の方法で黒色水性インキを得た。
【００３４】
比較例２
実施例２の組成中のパントテン酸カリウムを同量の水に置き換え、実施例２と同様の方法で黒色水性インキを得た。
【００３５】
比較例３
実施例３の組成中のパントテン酸カルシウムを同量の水に置き換え、実施例３と同様の方法で青色水性インキを得た。
【００３６】
比較例４
実施例４の組成中のパントテン酸ナトリウムを同量の水に置き換え、実施例４と同様の方法で橙色蛍光水性インキを得た。
【００３７】
比較例５
実施例５の組成中のパントテン酸ナトリウムを同量の水に置き換え、実施例５と同様の方法で黄色蛍光水性インキを得た。
【００３８】
前記の配合、調製方法で得られた実施例１乃至５及び比較例１乃至５のそれぞれのインキを、市販のマーキングペン〔品番：ＳＧＲ−８ＳＬ、（株）パイロット製〕に充填して試料用マーキングペンを作成し、以下の性能比較試験を行なった。
【００３９】
耐ドライアップ試験
組み立て後、筆記可能であることを確認した試料マーカーを、ペン先を露出した状態で室内及び２０℃６５％ＲＨの恒温糟内で横置きに放置した後、ＪＩＳ　Ｐ３２０１筆記用紙Ａに手書きで筆記した際、筆跡に異常（カスレ、濃度変化等）が発生するまでに要した放置時間を確認した。
前記試験の結果を以下の表に示す。
【００４０】
【表１】
2004091649.tif 000002
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、キャップオフ性を改良するために過剰量の水溶性有機溶剤を含有させたインキ組成物に発生していた粘度上昇や、尿素及び／又は尿素誘導体を配合したインキ組成物の高温下における尿素類の分解によるインキへの悪影響等の問題点を解消し、良好な安定性、優れた耐ドライアップ性を備えた筆記用水性インキ組成物を提供することができる。