(57)【要約】【課題】長期保存においてもインキ組成が変化することなく、書き味非滲み性を向上させたインキ組成物、及びそれを用いた水性ボールペンを提供すること。【解決手段】少なくとも着色剤として顔料（Ｐ）及び水を含むインキ組成物において、上記顔料にポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及びポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）の内の少なくとも１種以上の分散剤を配合すると共に、該分散剤に対する顔料質量比率［（分散剤）／（顔料）］×１００を５乃至３０質量％の範囲とし、また組成物のｐＨを７乃至１０の範囲とすることを特徴とし、水性ボールペンはそのようなインキ組成物を使用したものである。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも着色剤として顔料及び水を含むインキ組成物において、上記顔料にポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及びポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）の内の少なくとも１種以上の分散剤を配合すると共に、該分散剤に対する顔料質量比率［（分散剤）／（顔料）］×１００を５乃至３０質量％の範囲とし、また組成物のｐＨを７乃至１０の範囲とすることを特徴とする水性ボールペン用インキ組成物。
【請求項２】
上記分散剤にポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）を使用した場合に、該ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）のＨＬＢが１２以下であることを特徴とする請求項１記載の水性ボールペン用インキ組成物。
【請求項３】
上記分散剤にポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）を使用した場合に、該ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）のＨＬＢが１２以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の水性ボールペン用インキ組成物。
【請求項４】
表面張力が２５乃至４５ｍＮ／ｍの範囲にあり、且つ粘度が１乃至１０ｍＰａ・ｓ（温度２５℃）の範囲にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水性ボールペン用インキ組成物。
【請求項５】
上記請求項１乃至４に記載の水性ボールペン用インキ組成物を内蔵した水性ボールペン。
【請求項６】
ペン先がボールペンチップであり、該ボールペンチップの少なくとも一部が金属材料より構成されることを特徴とする請求項５記載の水性ボールペン。
【請求項７】
上記ボールペンチップのボール径がφ０．１ｍｍ乃至φ１．６ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項６記載の水性ボールペン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性ボールペン用インキ組成物及びその水性ボールペンに関するものであり、より詳細には、顔料分散剤として界面活性剤を用いることにより非滲み性、書き味性及び物性的安定性に優れている水性ボールペン用インキ組成物及びその水性ボールペンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水性顔料インキを調製する場合、着色剤である顔料をインキ中に分散するために顔料の分散剤を添加する。水性インキ用として用いられる顔料の分散剤は水溶性高分子および界面活性剤（低分子分散剤）に大別される。水溶性高分子は、ポリアクリル酸、アクリル酸共重合体、マレイン酸樹脂等があり、具体的には、アクリル樹脂、スチレンアクリル酸樹脂、スチレンマレイン酸等の樹脂を塩の形にして水溶性にしたものである。また、アミンとしてはモノ−、ジ−、又はトリ−メチルアミン等の脂肪族第１級から第３級アミン、モノ−、ジ−、又はトリ−プロパノールアミン、メチルエタノールアミン、メチルプロパノールアミン、ジメチルエタノールアミン等のアルコールアミンその他アンモニア、モルホリン及び、Ｎ−メチルホリン等がある。
【０００３】
界面活性剤は溶解状態によりアニオン系・ノニオン系があり、ノニオン系非面活性剤としては、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル、多価アルコールの高級脂肪酸エステル及びその誘導体、糖の高級脂肪酸エステルなどが挙げられ、アニオン系界面活性剤としては、高級脂肪酸アミドのアルキル化スルフォン酸塩、アルキルアリルスルフォン酸塩等があり、具体的には、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、Ｎ−アシルアミノ酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩などがある。
【０００４】
従来、上記顔料分散剤により顔料分散安定性を維持できる事が可能であるが、水性ボールペン用として用いた場合、品質上の欠点を有する。金属チップを有するボールペンの場合、潤滑剤としての界面活性剤の添加は必須である。しかしながら低粘度インキ（１〜１０ｍＰａ・ｓ（温度２５℃））の場合、界面活性剤の添加はインキ表面張力を低下させることで、紙面への浸透性が促進され、筆記描線が滲む。水溶性高分子を顔料分散剤として用いた場合、顔料の吸着サイトには水溶性高分子が吸着しているため、潤滑性向上を目的としたインキ中への界面括性剤添加は、滲み性を考慮すると少量しか添加出来なかった。また、特開昭６２−１１６６７８公報では顔料分散剤として、水溶性高分子と界面活性剤を併用する手段を取っている。この場合、インキ中に遊離した水溶性高分子が、金属チップ部に吸着するため、界面活性剤の吸着が抑制され、満足した潤滑性が得られない。
【０００５】
また、界面活性剤を顔料分散剤として用いた場合、顔料吸着サイトに界面活性剤が吸着しており、潤滑性向上を目的とした界面括性剤の添加がなくとも、遊離した界面括性剤が金属チップ部に吸着し、なめらかな書き味を実現できる。
しかしながら、すでに公知である界面活性剤を選定したとしても、種類・添加量等を規定しなければ、特に低粘度水性ボールペン（インキ粘度１〜１０ｍＰａ・ｓ（温度２５℃））において非滲み性や書き味・潤滑性（金属磨耗抑制）および分散安定性の全てを満足することはできなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、低粘度用の水性ボールペンにあっても非滲み性、書き味性、及び潤滑性に優れると共に、顔料の分散安定性をも満足する長期保存においてインキ組成が変化することのないインキ組成物、及びそれを用いた水性ボールペンを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記問題を解決するため、鋭意研究を行った結果、顔料分散剤としては公知の界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及び／又はポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）、特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）にあってはＨＬＢ１２以下のもの、またポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）あってはＨＬＢ１２以上のものを、顔料質量比率を所定の範囲で配合すれば、インキ中の顔料の分散性が十分に維持されつつ、そのインキが適宜な表面張力を有し、水性インキとして非滲み性、及び物性的安定性に優れていることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００８】
即ち、本発明に係る水性ボールペン用インキ組成物は、以下の構成或いは手段からなることを特徴とし、上記課題を解決するものである。
（１）少なくとも着色剤として顔料（Ｐ）及び水を含むインキ組成物において、上記顔料にポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及びポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）の内の少なくとも１種以上の分散剤を配合すると共に、該分散剤に対する顔料質量比率［（分散剤）／（顔料）］×１００を５乃至３０質量％の範囲とし、また組成物のｐＨを７乃至１０の範囲とすることを特徴とする水性ボールペン用インキ組成物。
【０００９】
（２）上記分散剤にポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）を使用した場合に、該ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）のＨＬＢが１２以下であることを特徴とする上記（１）記載の水性ボールペン用インキ組成物。
（３）上記分散剤にポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）を使用した場合に、該ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）のＨＬＢが１２以上であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の水性ボールペン用インキ組成物。
（４）表面張力が２５乃至４５ｍＮ／ｍの範囲にあり、且つ粘度が１乃至１０ｍＰａ・ｓ（温度２５℃）の範囲にあることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の水性ボールペン用インキ組成物。
【００１０】
（５）　上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の水性ボールペン用インキ組成物を内蔵した水性ボールペン。
（６）　ペン先がボールペンチップであり、該ボールペンチップの少なくとも一部が金属材料より構成されることを特徴とする上記（５）記載の水性ボールペン。
（７）　上記ボールペンチップのボール径がφ０．１ｍｍ乃至φ１．６ｍｍの範囲にあることを特徴とする上記（６）記載の水性ボールペン。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る水性ボールペン用インキ組成物の好ましい実施の形態を詳述する。尚、本発明に係る水性ボールペン用インキ組成物は以下の実施形態及び実施例に限るものではない。
【００１２】
本発明に係る水性ボールペン用インキ組成物は、水性ボールペン用として、公知のポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及びポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）を使用したものであるが、以下の特徴を有するものである。
即ち、本発明に係る水性ボールペン用インキ組成物は、少なくとも着色剤として顔料（Ｐ）及び水を含むインキ組成物において、上記顔料にポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及びポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）の内の少なくとも１種以上の分散剤を配合すると共に、該分散剤に対する顔料質量比率［（分散剤）／（顔料）］×１００を５乃至３０質量％の範囲とし、また組成物のｐＨを７乃至１０の範囲とすることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る水性ボールペン用インキにあって、顔料の分散剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及び／又はポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）が必須とされる。このようなポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）或いはポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）は、ナトリウム等のアルカリ金属からなる塩に限らず、エステルであっても良い。また、ポリオキシエチレン鎖やアルキル鎖の長さにも特に限定されないが、各分散剤においては後述するように所定のＨＬＢ値を有することが望ましい。
【００１４】
上記ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及び／又はポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）の分散剤は、その総量が上記顔料に対して、その顔料質量比率［（分散剤）／（顔料）］×１００が５乃至３０質量％の範囲で組成物に配合される。特に好ましい配合量としては、顔料質量比率が１０乃至２５質量％の範囲である。
インキ組成物にせん断減粘性付与剤でその減粘性を付与する場合（特開平１０−３７８３９５号公報参照）には上記分散剤の配合量を制限する必要はない。しかし、水性ボールペン用インキ組成物のように低粘度インキ（１乃至１０ｍＰａ・ｓ（温度２５℃））の場合、上記顔料質量比率が５質量％未満となると、組成物中での顔料の分散安定性が損なわれてくる。また上記顔料質量比率が３０質量％を超えると、組成物の表面張力の低下を招き、紙面への浸透性が向上するが筆記描線が滲んでくる。
【００１５】
上記分散剤にポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）を使用した場合に、そのＨＬＢが１２以下であることが好ましく、特に、１０．５以下であることが好ましい。
また、上記分散剤にポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）を使用した場合に、そのＨＬＢが１２以上であることを好ましく、特に、１５以上であることが好ましい。
【００１６】
上記ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及びポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）が上記ＨＬＢの範囲にあり、インキ組成物内に上記範囲の量で配合されていると、顔料は組成物中で十分に分散し、またこれらの分散剤はインキ組成物全体の表面張力にも良い影響を与える。このため、インキ組成物は保存性、滲み性、及び書き味等において十分な改善が見られ、バランスの取れた組成物を提供する。
【００１７】
上記ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及びポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）の具体的なものとして、上記ＰＯＥＰは東邦化学工業社製のフォスファノールシリーズ（ＲＥ−４１０、ＰＥ−５１０、ＲＥ−９６０、ＲＭ−４１０、ＲＭ−５１０、ＲＭ−７１０、ＲＰ−７１０、ＲＳ−４１０、ＲＳ−６１０、ＲＤ−５１０Ｙ、ＲＢ−４１０、ＲＬ−２１０、ＲＡ−６００、ＢＨ−６５０、ＭＬ−２００、ＧＢ−５２０）、第一工業製薬社製のプライサーフシリーズ（Ａ２１２Ｅ、Ａ２１０Ｇ、Ａ２０７Ｈ、ＡＬ、Ａ２１２Ｃ、Ａ２０８Ｓ、Ａ２０８Ｆ）、日光ケミカルズ社製のＮＩＫＫＯＬシリーズ（ＴＣＰ−５、ＤＤＰ−２、ＤＤＰ−４、ＤＤＰ−６、ＤＤＰ−８、ＴＤＰ−２、ＴＤＰ−４、ＴＤＰ−６、ＴＤＰ−８、ＤＮＰＰ−４）であり、上記ＰＯＥＳは、第一工業製薬社製のハイテノールシリーズ（Ｎ−１７、ＮＥ−１５、ＮＦ−１３、ＮＦ−１７、１８Ｅ、ＬＡ−１４、ＬＡ−１６、Ｈ−３９６０など）、花王株式会社製のエマールシリーズ（２０Ｃ、Ｅ−２７Ｃ、Ｅ−７０Ｃ、２０ＣＭ、２０Ｔ、ＮＣ−３５など）、日光ケミカルズ社製のＮＩＫＫＯＬシリーズ（ＳＢＬ−２Ｎ−２７、ＳＢＬ−３Ｎ−２７、ＳＢＬ−４Ｎ、ＳＢＬ−２Ｔ−３６、ＳＢＬ−４Ｔ、ＳＢＬ−２Ａ−２７、ＮＥＳ−２０３−２７、ＮＥＳ−３０３−３６、ＳＮＰ−４Ｎ、ＳＮＰ−４Ｔ等）等がある。
【００１８】
本発明に係る水性ボールペン用インキ組成物にあっては、その組成物のｐＨ（測定温度：２５℃、測定器：ホリバ製ｐＨメータ）が７乃至１０の範囲、特に、８乃至９の範囲に調製されていることが望ましい。
組成物のｐＨが上記範囲内とすると、金属ボールペンチップの防錆効果と共に、顔料の分散に使用する分散剤の凝集等を防止することができる。通常、ボールペンチップはボールとホルダーにより構成されており、少なくともこれらの一部が金属で構成されている場合には錆に対する配慮が必要であり、本発明に係る水性インキにあっては防錆対策が必須条件となる。
【００１９】
例えば、ボールペンチップ材料として一般的なタングステンカーバイトを用いる場合には、上記範囲内のｐＨであればコバルトやタングステンの溶出による筆記性能への悪影響が生じないので好ましい。
また、分散剤の凝集においては、特にアルカリ溶解型の分散剤を用いる場合（スチレンアクリル酸樹脂アンモニウム塩、ＰＯＥＳ、ＰＯＥＰなどを分散剤とする場合）には、ｐＨを上記範囲内に調製することによりその効果を十分に発揮することができる。
【００２０】
本発明インキの粘度は、幅広い粘度領域で用いることが出来るが、特に有効な粘度は１乃至１０ｍＰａ・ｓ（温度：２５℃）である。擬塑性インキでせん断速度３．８４ｓ−１におけるインキ粘度が１００乃至４０００ｍＰａ・ｓ程度の場合やニュートニアン粘性インキで粘度が１０乃至１００ｍＰａ・ｓ（温度２５℃）の場合、筆記描線の非滲み性は粘度効果により向上されるため、界面活性剤種および添加量に対する制限なく使用できる。
【００２１】
本発明の水性ボールペン用インキ組成物にあっては、その表面張力が１６．０乃至４５．０ｍＮ／ｍ（測定温度：２５℃、測定器：協和界面科学製表面張力測定器）の範囲で適宜使用することができる。
例えば、上述のようにインキ組成物の粘度を１乃至１０ｍＰａ・ｓ程度の低粘度インキとして直留直液方式のボールペン等に使用する場合には、ペン体の品質を維持するために、インキの表面張力が３５乃至４５ｍＮ／ｍの範囲に調製されることが好ましい。より好ましくは３７乃至４２ｍＮ／ｍ、更に好ましくは３８乃至４０ｍＮ／ｍの範囲であり、また上記と同様の粘度で中綿方式のボールペンに使用する場合は、ペン体の品質を維持するためにインキの表面張力は２５乃至４０ｍＮ／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは２７乃至３８ｍＮ／ｍの範囲、更に好ましくは３０乃至３６ｍＮ／ｍの範囲である。従って、本発明に係る水性ボールペン用インキ組成物にあっては、その表面張力が２５乃至４５ｍＮ／ｍの範囲にあることが望ましい。
【００２２】
以上の各方式のボールペンにおいて、インキの表面張力がそれぞれ上記の好ましい範囲を下回ると、筆記描線が滲みやすくなったり、ペン体品質に悪影響（直流・吹き出し等）を生じることがあり、それぞれ上記の好ましい範囲を越えるとペンの書き味や流量安定性が低下することがある。
一方、本発明インキ組成物に擬塑性を付与させ、せん断速度３．８４ｓ−１における粘度が１００乃至４０００ｍＰａ・ｓ（温度２５℃）程度の中粘度インキとする場合、またはニュートニアン粘性インキで粘度が１０乃至１００ｍＰａ・ｓ（温度２５℃）の場合には、表面張力を１６乃至３８ｍＮ／ｍの範囲となるように調製することが好ましく、より好ましくは１７乃至３５ｍＮ／ｍの範囲、更に好ましくは２０乃至３３ｍＮ／ｍの範囲である。表面張力が１６ｍＮ／ｍ未満では直流現象を起こしやすく、また顔料の沈降や凝集も起こしやすくする。一方、３８ｍＮ／ｍを越えると、ボテ現象や、線割れ現象を起こしやすく、更に保存環境や筆記状態によってインク流出量が不安定になり、描線の濃度や幅にばらつきを生じやすくすることがある。
【００２３】
また、本発明に係るインキ組成物においては、ペン先の乾燥を防ぐため保湿剤を添加することができる。保湿剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなどの水溶性多価アルコール類やエチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチルセロソルブ）などのセロソルブ類、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（メチルカルビトール）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（エチルカルビトール）などのカルビトール類、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類などの水溶性有機溶剤が挙げられる。また、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリンなどの誘導体は、その保湿効果より有機溶剤と同様な効果を得る目的でインキ中に添加することができる。
これらの保湿剤の含有量は、インキ組成物全量に対して、４０質量％以下、好ましくは、５乃至４０質量％の範囲で選ばれる。保湿剤の含有量が４０質量％を越えると描線が乾き難くなり好ましくない。一方、これらの含有量が１重量％未満であると、更なる保湿性の付与の向上を発揮せしめることができない。
【００２４】
本発明に係る水性ボールペン用インキ組成物の顔料（Ｐ）としては、顔料（染料を含む。）の種類に特に制限がなく、従来水性インキ組成物に慣用されている無機系および有機系顔料の中から任意のものを使用することができる。
無機系顔料としては、例えば酸化チタン、カーボンブラック、金属粉があげられる。また有機顔料としては、例えばアゾレーキ、不溶性アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレンおよびペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、染料レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料が挙げられる。具体的には、フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．７４１６０）、フタロシアニングリーン（Ｃ．Ｉ．７４２６０）、ハンザエロー３Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１６７０）、ジスアゾエローＧＲ（Ｃ．Ｉ．２１１００）、パーマネントレッド４Ｒ（Ｃ．Ｉ．１２３３５）、ブリリアントカーミン６Ｂ（Ｃ．Ｉ．１５８５０）、キナクリドンレッド（Ｃ．Ｉ．４６５００）など、各種水性インキに通常用いられている顔料が使用できる。
【００２５】
また、染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料などの水溶性染料を適宜使用することができる。
直接染料としては、具体的にＣ．Ｉ．ダイレクトブラック１７、同１９、同２２、同３２、同３８、同５１、同７１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー４、同２６、同４４、同５０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、同４、同２３、同３１、同３７、同３９、同７５、同８０、同８１、同８３、同２２５、同２２６、同２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、同１５、同７１、同８６、同１０６、同１１９などが挙げられる。
【００２６】
酸性染料としては、具体的にＣ．Ｉ．アシッドブラック１、同２、同２４、同２６、同３１、同５２、同１０７、同１０９、同１１０、同１１９、同１５４、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー７、同１７、同１９、同２３、同２５、同２９、同３８、同４２、同４９、同６１、同７２、同７８、同１１０、同１２１、同１２７、同１３５、同１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８、同９、同１４、同１８、同２６、同２７、同３５、同３７、同５１、同５２、同５７、同８２、同８７、同９２、同９４、同１１１、同１２９、同１３１、同１３８、同１８６、同２４９、同２５４、同２６５、同２７６、アシッドバイオレット１５、同１７、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、同７、同９、同１５、同２２、同２３、同２５、同４０、同４１、同４３、同６２、同７８、同８３、同９０、同９３、同１０３、同１１２、同１１３、同１５８、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン３、同９、同１６、同２５、同２７などが挙げられる。
【００２７】
食用染料はその大部分が直接染料又は酸性染料に含まれ、含まれないそれ以外のものとしては、Ｃ．Ｉ．フードエロー３が挙げられる。
塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ．ベーシックエロー１、同２、同２１、Ｃ．Ｉ．ベーシックオレンジ２、同１４、同３２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１．同２、同９、同１４、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１、同３、同７、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラウン１２、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２、同８などが挙げられる。
【００２８】
上記顔料（Ｐ）はそれぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよく、全組成物の含有量は通常０．０５乃至３０質量％、好ましくは１乃至１５質量％の範囲である。上記３０質量％を超えて長期に保存した場合には、顔料が凝集したり、また可溶化した染料が析出したりしてペン先を詰まらせ筆記不良を起こす。また、上記０．０５質量％未満の配合では着色が弱くなり、紙に書いたときの色相が不明瞭となり好ましくない。
【００２９】
本発明に係る水性ボールペン用インキ組成物にあっては、上記成分の他に、ｐＨ調整剤、防錆剤、樹脂エマルジョン、腐食抑制剤、増粘剤、及び潤滑剤としての少量の界面活性剤等を添加することができる。
上記ｐＨ調整剤としては、アミン又は塩基、例えば、アミノメチルプロパノール、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどの各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物からなる無機塩基剤、アンモニア等を挙げることができる。
【００３０】
上記腐食抑制剤としては、フェノール、イソプロピルメチルフェノール、ペンタクロロフェノールナトリウム、安息香酸、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、２−ピリジンチオール−１オキサイドナトリウム塩、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、５−クロル−２−メチル−４−イソチゾリン−３−オン、２，４−チアゾリンベンズイミダゾール、パラオキシ安息香酸エステルなどを挙げることができる。
【００３１】
上記樹脂エマルジョンとしては粘度調整剤としての働きを期待して配合されるものであり、例えばポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリカーボネイト、ポリメチルメタクリレート、ベンゾグアナミン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合体、変性アクリルメチルメタクリレート・スチレン共重合体、アクリル酸アルキルエステル共重合物、アクリロニトリル・アクリル酸アルキルエステル共重合物、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合物、スチレン・メタクリル酸アルキルエステル・アクリル酸アルキルエステル共重合物、スチレン・アクリロニトリル・メタクリル酸アルキルエステル・アクリル酸アルキルエステル共重合物、アクリル酸・メタアクリル酸・アクリル酸アルキルエステル共重合物、塩化ビニリデン・アクリル酸アルキルエステル共重合物などが挙げられる。
【００３２】
上記増粘剤としては、有機系増粘剤と無機系増粘剤に大別されるが、有機系増粘剤としては、アクリル系合成高分子、天然ガム、セルロース、多糖類が使用できる。
具体的には、アラビアガム、トラガカントガム、グアーガム、ローカストビーンガム、アルギン酸、カラギーナン、ゼラチン、カゼイン、キサンタンガム、ウエランガム、デキストラン、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、デンプングリコール酸ナトリウム、アルギン酸プロビレングリコールエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、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、ポリエチレンオキサイド、酢酸ビニルとポリビニルピロリドンの今日重合体、架橋型アクリル酸重合体、スチレンアクリル酸共重合体の塩等が挙げられる。無機系増粘剤としては，スメクタイト、ペントナイト、ケイソウ土等の粘土類、二酸化珪素等の微少粒体等が挙げられる。含有量はインキの粘度値により適宜増減される。
【００３３】
上記防腐剤としては、トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、リン酸オクチル、チオリン酸ジオクチル等の脂肪酸リン誘導体、イミダゾール、ベンゾイミダゾール及びその誘導体、２−メルカプトベンゾチアゾール、オクチルメタンスルホン酸、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、プロパルギルアルコール、ジアルキルチオ尿素などが挙げられる。
【００３４】
上記潤滑剤としては、リノール酸リノール酸カリウム、リシノール酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸ナトリウムなどの脂肪酸塩、その他、以下に示す界面活性剤を挙げることができる。
尚、潤滑剤としての界面活性剤の添加は、本発明の場合特に必要としないが、水溶性高分子分散タイプでの顔料インキを試作する際に必要となる程度の添加量であれば、滲み性などのペン体品質に大きな影響を与えないため、添加してもよい。添加量はインキ中０．０１乃至１．０質量％、好ましくは０．０５乃至０．８質量％、特に好ましくは０．１乃至０．６質量％である。
【００３５】
ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル、多価アルコールの高級脂肪酸エステル及びその誘導体、糖の高級脂肪酸エステルなどがあり、具体的には、グリセリンの脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、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、ポリオキシエチレンフィトステロール、ポリオキシエチレン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、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレンラノリン、ポリオキシエチレンラノリンアルコール、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルフェニルホルムアルデヒド縮合物などがある。
【００３６】
アニオン系界面活性剤としては、高級脂肪酸アミドのアルキル化スルフォン酸塩、アルキルアリルスルフォン酸塩等があり、具体的には、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、Ｎ−アシルアミノ酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等がある。
【００３７】
本発明に係る水性ボールペンは、上記水性ボールペン用インキ組成物を内蔵したものであれば、その方式を限ることはなく、例えば、中綿方式、直液方式の水性ボールペン等を挙げることができる。
【００３８】
本発明に係る水性ボールペンは、そのペン先がボールペンチップであり、該ボールペンチップの少なくとも一部が金属材料より構成されることが好ましい。またそのボールペンチップのボール径がφ０．１ｍｍ乃至φ１．６ｍｍの範囲にあることが望ましい。
即ち、本発明に係る水性ボールペンは、インキ組成物を充填したインキ収容管に、ステンレス、真鍮、洋白のような金属材料からなる選ばれた少なくとも一種かなる材質のチップホルダー及び超硬合金・ジルコニア・炭化珪素、ステンレス鋼球からなる群から選ばれた少なくとも一種からなる材質のボールを有するペン先を具備するものである。
【００３９】
本発明に係る水性ボールペンにおいて、上記中綿式水性ボールペンは、インキを吸蔵させた中綿を収容した軸筒、その中綿に接続される繊維束等からなる中綿芯、ボールとチップホルダーからなるペン先などから構成される。
また直液方式のボールペンには２種類あり、インキを直接貯留するインキタンク、インキタンク内の空気が温度上昇などによって膨張した場合、インキタンクから押し出されるインキをペン先や空気孔からボタ落ちさせないために一時的、に保留するインキ保留体、ボール、チップホルダーからなるペン先などから構成されるもの（以下、直留方式と称す）と、インキを直接貯留するチューブ、ボール、チップホルダーからなるペン先などから構成されるもの（以下、貯留方式と称す）がある。
【００４０】
上記方式のボールペンは、インキの粘度領域により区別されて用いられ、インキ粘度が１乃至１０ｍＰａ・ｓの範囲にあるものは、中綿方式及び直留直液方式に好適に使用することができる。一方、せん断速度３．８４ｓ−１におけるインキ粘度が１００乃至４００ｍＰａ・ｓ程度のもの、またはニュートニアン粘性で粘度が１０乃至１００ｍＰａ・ｓ程度のインキ組成物にあっては上述のように貯留直液方式のボールペンに使用される。
【００４１】
また水性ボールペンに使用されるチップホルダーはステンレス、真鍮、洋白、樹脂から選ばれた少なくとも一種の材質及び超硬合金、ジルコニア、炭化珪素、ステンレス鋼球などのボールを有するペン先を装着させている。本発明に係る水性ボールペン用組成物は、そのポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）またはポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）が金属部に吸着することにより、書き味性、金属耐磨耗性を向上させるため、ボールペンチップホルダー部が金属部材であることが望ましい。
【００４２】
更に、ボール径の大きさにより、上述の組成物の効果は異なり、ボール径がφ０．１ｍｍ乃至φ０．８ｍｍ未満のような場合、ボールの回転による金属磨耗（以下、ボール沈みと称する。）の抑制効果により長寿命筆記が可能となる。一方、ボール径がφ０．８ｍｍ乃至φ１．６ｍｍのような場合、筆記によりボールの回転が比較的緩慢でボールの回転によりボール沈みの影響が少ない場合でも、ボールの曲率半径が大きくなるため、紙面との接触部分が広く、金属吸着した界面活性剤により大きな書き味向上効果を及ぼすものである。
【００４３】
【実施例】
次に、実施例によって、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
下記の各成分のうち、顔料、分散剤、溶剤、ｐＨ調整剤、及び防腐剤を攪拌機にて３時間攪拌、混合後、サンドミルにて５時間分散し、顔料分散液（顔料濃縮液：以下、トナーという。）を試作する。その後、トナーを希釈し、その際に、溶剤、潤滑剤、及び防錆剤を添加し、かかる液中の粗大粒子を遠心分離機で除去して、以下の配合比率の黒色水性ボールペン用顔料インキを試作する。
【００４４】
（配合比率）
・着色剤：カーボンブラック　ＭＡ−１００（三菱化学社製）
８．０質量％
・分散剤：ハイテノール１８Ｅ
（ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートアンモニウム塩（ＨＬＢ：１８．０）、第一工業製薬社製）
２．０質量％
・溶剤：グリセリン
１０．０質量％
・溶剤：プロピレングリコール
１０．０質量％
・ｐＨ調整剤：トリエタノールアミン
２．０質量％
・ｐＨ調整剤アミノメチルプロパノール
０．２質量％
・防錆剤：ベンゾトリアゾール
０．３質量％
・防腐剤：ＰｒｏｘｅＢＤＮ（ゼネカ社製；１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン）
０．１質量％
・精製水
残部量
【００４５】
（比較例１）
配合成分において、分散剤にスチレンアクリル酸樹脂アンモニウム塩とする以外は、実施例１と同様の方法で黒色水性ボールペン用インキを試作した。
【００４６】
（比較例２）
配合成分において、分散剤にハイテノール０８Ｅ（ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートアンモニウム塩（ＨＬＢ：８．０）：第一工業製薬社製）とする以外は、実施例１と同様の方法で黒色水性ボールペン用インキを試作した。
【００４７】
（実施例２）
下記の配合組成に従い、実施例１と同様な方法で青色水性ボールペン用顔料インクを調整した。
（配合比率）
・着色剤：フタロシアニンブルー（大日精化社製のＣｈｒｏｍｏｆｉｎｅ　４９６５）
８．０質量％
・分散剤：フォスファノールＲＳ−６１０
（ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸ナトリウム（ＨＬＢ：１０．５）：東邦化学工業社製）
１．５質量％
・溶剤：グリセリン
１０．０質量％
・溶剤：プロピレングリコール
１０．０質量％
・潤滑剤：リン酸エステル系海面活性剤
０．１質量％
・ｐＨ調整剤：トリエタノールアミン
２．０質量％
・ｐＨ調整剤アミノメチルプロパノール
０．２質量％
・防錆剤：ベンゾトリアゾール
０．３質量％
・防腐剤：ＰｒｏｘｅＢＤＮ（ゼネカ社製；１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン）
０．１質量％
・精製水
残部量
【００４８】
（比較例３）
分散剤をフォスファノールＲＤ−７２０Ｎ（ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸ナトリウム（ＨＬＢ：１４．４）にする以外は実施例１と同様な方法にて青色水性ボールペン用インキを製造する。
【００４９】
（実施例３）
下記の配合組成に従い、実施例１と同様な方法で赤色水性ボールペン用顔料インクを調整した。
（配合比率）
・着色剤：ナフトールレッド（住友化学社製のスミトーンスカーレット）
８．０質量％
・分散剤：プライサーフＡ２１２Ｃ
（ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル（ＨＬＢ：９．４）：東邦化学工業社製）
１．０質量％
・分散剤：ハイテノール１８Ｅ
（ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートアンモニウム塩（ＨＬＢ：１８．０）：東邦化学工業社製）
１．０質量％
・溶剤：グリセリン
１０．０質量％
・溶剤：プロピレングリコール
１０．０質量％
・潤滑剤：リン酸エステル系界面活性剤
０．１質量％
・ｐＨ調整剤：トリエタノールアミン
２．０質量％
・ｐＨ調整剤アミノメチルプロパノール
０．２質量％
・防錆剤：ベンゾトリアゾール
０．３質量％
・防腐剤：ＰｒｏｘｅＢＤＮ（ゼネカ社製；１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン）
０．１質量％
・精製水
残部量
【００５０】
各実施例及び比較例における評価を以下の方法で行った。その結果を表１及び表２に示した。
（評価方法）
・分散性評価
サンドミル５時間分散にてトナー試作製造が可能か否かの評価をする。
トナーの試作製造可能を○とし、ゲル化による試作製造不能を×とする。
・保存性評価（経時物性安定性）
試作インキに関してバルク経時温度５０℃１ヶ月後、顔料の凝集・沈殿に関する評価を行う。
経時物性変化がないものを○とし、経時的に増粘傾向にあるものを△とし、経時的にインキ凝集を起こすものを×とする。
・滲み性評価
中綿式水性ボールペン（ボール径φ０．８ｍｍ）仕様にて原稿用紙に「三菱鉛筆」筆記を行い滲み性を評価する。
滲みなしを○とし、若干滲みありを△とし、激しい滲みを×とする。
・書き味評価
直液式水性ボールペン（ボール径φ０．５ｍｍ）仕様にて原稿用紙に螺旋筆記・「三菱鉛筆」筆記を行い、書き味を評価する。
螺旋筆記・「三菱鉛筆」筆記ともに書き味良好なものを○とし、螺旋筆記が良好で、「三菱筆記」筆記では書き味が重いものを△とし、螺旋筆記・「三菱筆記」筆記ともに書き味がかりかりするものを×とした。
【００５１】
・金属磨耗性評価
直液式水性ボールペン（ボール径φ０．３ｍｍ／０．４ｍｍ／０．５ｍｍ）仕様にて、実施例及び比較例の各インキを以下の条件での機械筆記にて、ボールの沈み値を測定した（ｎ＝５での平均値を記載）。
評価温度・湿度（２５℃、６０％）
筆記速度（４．５ｍ／分）
筆記角度（６０度）
筆記荷重（１００ｇ）
筆記距離（１５００ｍ（ボール径φ０．８ｍｍ／０．５ｍｍ／０．４ｍｍ））及び（８００ｍ（ボール径φ０．３ｍｍ）
【００５２】
【表１】
2004067769.tif 000002
【００５３】
【表２】
2004067769.tif 000003
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係るボールペン用インキ組成物によれば、少なくとも着色剤として顔料（Ｐ）及び水を含むインキ組成物において、上記顔料にポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸系分散剤（ＰＯＥＰ）及びポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート系分散剤（ＰＯＥＳ）の内の少なくとも１種以上の分散剤を配合すると共に、該分散剤に対する顔料質量比率［（分散剤）／（顔料）］×１００を５乃至３０質量％の範囲とし、また組成物のｐＨを７乃至１０の範囲とするので、顔料の分散性を維持しつつ組成成分的に調製が容易にできる。しかも直液式水性ボールペン用にも使用可能で、書き味、非滲み性、及び物性的安定性に優れている。