(57)【要約】【課題】圧力をかけて強制的にインキを吐出させて筆記を行う加圧式ボールペン用インキであって、消しゴムにより消去することができる消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物を提供する。【解決手段】少なくとも顔料からなる着色剤と、平均分子量２０万〜３００万の造膜剤と、可塑剤と、水とを含有することを特徴とする消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物。上記平均分子量２０万〜３００万の造膜剤がポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合付加物から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。【効果】インキの吐出性、書き味及び描線の消去性に優れる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも顔料からなる着色剤と、平均分子量２０万〜３００万の造膜剤と、該造膜剤を可塑化する可塑剤と、水とを含有することを特徴とする消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物。
【請求項２】
平均分子量２０万〜３００万の造膜剤がポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合付加物から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物。
【請求項３】
更に、顔料分散剤を含有する請求項１又は２記載の消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物。
【請求項４】
顔料分散剤が水溶性樹脂又はその塩、界面活性剤から選ばれる少なくとも１種である請求項３記載の消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、圧力をかけて強制的にインキを吐出させて筆記を行う加圧式ボールペン用インキであって、消しゴムにより消去することができる消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、加圧式ボールペンは、インキに圧力をかけてインキを強制的に吐出させる構造であるため、通常の重力式（非加圧式）ボールペンに比べて速書き追従性が優れている、無重力状態や水中（内圧より外圧が低い環境）でも書ける、上向きでも書ける、密封構造をとっているのでインキが外部に流れ出ない（逆流しない）等の特徴を有している。
【０００３】
この加圧式ボールペンは、内部から外部に向かってインキを強制的に押しているので、非使用時にボールペンチップ先端からインキが漏れ出しやすく、それを防止するためインキの乾燥性を早くする、インキの粘度を高くするなどの工夫がなされている。
【０００４】
一方、一般の消去性インキ組成物は、▲１▼大きな着色粒子を使い、紙の繊維間に着色剤を浸透させない、▲２▼粘度や表面張力を高くして、インキを紙の繊維問に浸透させない、等の方法が採用されている。
【０００５】
しかしながら、従来配合の消去性インキ組成物を加圧式ボールペンに用いると、大粒径着色粒子を使用しているため、ペン先に粒子が詰まり易くなり、その書き味が悪くなり、筆記できなくなるなどの課題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の課題等に鑑み、これを解消しようとするものであり、書き味に優れ、また、インキ吐出性、描線乾燥性、筆記直後の消去性に優れた消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記従来の課題等について鋭意検討した結果、少なくとも顔料からなる着色剤と、特定の造膜剤と、可塑剤と、水とを含有するインキ組成物とすることにより、上記目的の消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物が得られることを見い出し、本発明を完成するに至ったのである。
すなわち、本発明は、次の（１）〜（４）に存する。
（１）  少なくとも顔料からなる着色剤と、平均分子量２０万〜３００万の造膜剤と、該造膜剤を可塑化する可塑剤と、水とを含有することを特徴とする消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物。
（２）  平均分子量２０万〜３００万の造膜剤がポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合付加物から選ばれる少なくとも１種である上記（１）記載の消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物。
（３）  更に、顔料分散剤を含有する上記（１）又は（２）記載の消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物。
（４）  顔料分散剤が水溶性樹脂又はその塩、界面活性剤から選ばれる少なくとも１種である上記（３）記載の消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物。
なお、本発明で規定する「平均分子量」とは、重量平均分子量を意味する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
本発明の消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物は、少なくとも顔料からなる着色剤と、平均分子量２０万〜３００万の造膜剤と、該造膜剤を可塑化する可塑剤と、水とを含有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に用いる着色剤としては、通常筆記具用インキに用いられている有機顔料、無機顔料が使用できる。
有機顔料としては、例えば、アニリン系、アゾ系（モノアゾ系、ジスアゾ系）、フタロシアニン系、アントラキノン系などが挙げられる。
また、無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、チタンブラック、べんがら、酸化チタン、金属粉などが挙げられる。
これらの顔料は、各々単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
これらの顔料の含有量は、インキ組成物全量に対して、好ましくは、５〜５０重量％、更に好ましくは、２０〜３０重量％である。
【００１０】
本発明に用いる造膜剤は、後述する可塑剤に可塑化されて組成物中で顔料の分散を安定化し、また、加圧式ボールペンにおけるインキの吹き出しを配合による粘度上昇によって抑制し、紙上では溶剤となる水及び可塑剤の浸透により皮膜  となって顔料を紙に適度な強さで固着する機能を発揮せしめるに用いるものである。
本発明に用いる造膜剤は、平均分子量が２０万〜３００万となることが必要であり、好ましくは、平均分子量５０万〜１５０万となるものが望ましい。
本発明において、平均分子量が２０万未満の造膜剤であると、皮膜強度が不十分であり、また、配合量を多くする必要が生じ、配合の自由度が低下することとなり、逆に、平均分子量が３００万を越える造膜剤であると、曳糸性が高く、筆記時にボテ、糸引きを生じることとなり、好ましくない。
本発明に用いることができる平均分子量が２０万〜３００万となる造膜剤としては、例えば、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合付加物（ＰＥＰＯ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、メチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）から選ばれる少なくとも１種（各々単独で又はこれらの２種以上の混合物）が挙げられ、好ましくは、皮膜強度やビヒクルに溶解させる際の操作性の点から、ＰＥＯ、ＰＥＰＯが望ましい。
【００１１】
これらの特性の造膜剤の含有量は、インキ組成物全量に対して、好ましくは、０．５〜２０重量％、更に好ましくは、５〜１０重量％である。
この造膜剤の含有量が０．５重量％未満であると、皮膜強度が不十分となり、粘度も低く加圧の際に吹き出すこともあり、また、２０重量％を越えると、皮膜強度及び消去性は向上するが、粘度が高くなり吐出しにくくなり、筆記性能が低下することとなり、好ましくない。
【００１２】
本発明に用いる可塑剤としては、上記造膜剤を可塑化するものであり、造膜剤により形成される皮膜の柔軟性を向上させ、紙面へ浸透しにくいものとなるものであれば、特に限定されず、例えば、ポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物、グリセリンにアルキレンオキサイドが１〜１５０モル付加したグリセリンのアルキレンオキサイド付加物及びトリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド付加物からなる群及びこれらの混合物から選ばれた少なくとも１種の多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、ジグリセリンエチレンオキサイド及びジグリセリンエチレンオキサイド１３モル付加物、ジグリセリンエチレンオキサイド９モル付加物、Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン（ＥＯ誘導体）などが挙げられ、これらは単独で又は２種以上混合して用いることができる。
本発明に用いる可塑剤は、使用（筆記時）時に水が紙面に浸透することにより、可塑剤自体が粘度の影響、造膜剤の存在により、紙面に浸透しにくくなる。これにより可塑剤は造膜剤に取り込まれて共に紙面に残り、適度な皮膜強度を発揮せしめるものとなる。
これらの可塑剤の含有量は、インキ組成物全量に対して、好ましくは、１〜５０重量％、更に好ましくは１５〜４０重量％である。
この可塑剤の含有量が１重量％未満であると、紙面に対してインキの浸透性が高くなり、また、消去性も悪くなり、逆に、可塑剤の含有量が５０重量％を越えると、インキの流動性が悪くなり、点コロ等の不具合が発生し、好ましくない。
【００１３】
また、本発明では、顔料の分散性を更に向上せしめる点から、顔料分散剤を含有させることが好ましい。
顔料分散剤としては、顔料分散剤が水溶性樹脂又はその塩、界面活性剤から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
水溶性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸、アクリル酸共重合体、マレイン酸樹脂などが挙げられ、また、これらの樹脂を塩の形にして更に水溶性にしたものを用いてもよい。これらの中でも、スチレンアクリル酸樹脂又はその塩が望ましい。
また、界面活性剤としては、顔料の分散性を更に向上せしめるものであれば特に限定されず、中でもリン酸エステル系界面活性剤が望ましい。
これらの顔料分散剤の含有量は、インキ組成物全量に対して、好ましくは、１〜３０重量％である。
この顔料分散剤の含有量が１重量％未満であると、更なる顔料分散性を向上せしめることができず、また、３０重量％を越えると、余剰な分散剤が消去性能へ悪影響を及ぼすこととなり、好ましくない。
【００１４】
更に、本発明では、用いる造膜剤の経時劣化を抑制するために、ＥＤＴＡ、アスコルビン酸、ビタミンＣ、金属キレート剤等から選ばれる少なくとも１種の経時劣化抑制剤等を必要に応じて含有せしめることができる。
また、本発明では、更に本発明の効果を損なわない範囲で、ボールペン用インキ組成物に用いられている常用成分（任意成分）、例えば、防錆剤、防腐剤、潤滑剤、ｐＨ調整剤、保湿剤、増粘剤、擬塑性付与剤、水溶性有機溶剤等を含有することができ、残部は溶剤となる水（精製水、イオン交換水、純水、超純水、蒸留水、海洋深層水等）で調製される。
【００１５】
本発明の消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物を製造するには、上記各成分を配合し、ニーダー等で予備混合した後、三本ロールで分散したり、プラネタリミキサーにて混合する方法等で製造することができる。
また、本発明のインキの粘度範囲は、消去性とカスレ等の点から、１０〜１０４Ｐａ・ｓとすることが望ましい。特に、１０２Ｐａ・ｓを越える場合は、加圧式ボールペンの形態が望ましい。
【００１６】
また、本発明に用いる加圧式ボールペンとしては、本発明のインキ組成物を充填するリフィールを備えたボールペンが挙げられる。本発明のインキ組成物を充填するボールペンリフィール構造としては、加圧式で密封構造となるものであれば、特に限定されず、例えば、本発明のインキを大気圧以上の圧力、具体的には、窒素などの不活性ガスで１０００〜６０００ヘクトパスカル（ｈＰａ）に加圧されたリフィール構造が挙げられる。
なお、本発明のインキ組成物は、加圧式のボールペンに限定されるものであるため、加圧式でない通常のリフィールに充填しても、インキ粘度が高いため、インキの吐出が満足できないものとなる。
【００１７】
このように構成される本発明では、少なくとも顔料からなる着色剤と、平均分子量２０万〜３００万の造膜剤と、該造膜剤を可塑化する可塑剤と、水とを含有することにより、加圧式ボールペンに使用した場合に、造膜剤が潤滑効果を有するため、書き味に優れ、また、インキ吐出性に優れ、また、顔料粒子を包み込んだ造膜剤が紙面に浸透するのを防ぐと共に、紙面上では、水が紙面に浸透することにより、可塑剤自体が紙面に浸透しにくくなり（粘度の影響、造膜剤の存在）、造膜剤に取り込まれて共に紙面に残り、適度な皮膜となって顔料を紙に軽く固着する機能を発揮せしめると共に、該皮膜は適度な力で紙に固着されるので、消しゴムで容易に描線（筆跡）を消去することができるものとなる。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明を実施例及び比較例に基づき更に具体的にかつ詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００１９】
〔実施例１〜２及び比較例１〜４〕
下記表１に示す配合組成となるインキ組成物を調製した。
得られた各インキ組成物を下記構成の加圧式ボールペンを作製した。この各加圧式ボールペンを用いて、下記方法により、書き味（螺旋筆記、文字筆記）、消去性（螺旋筆記、文字筆記）、インキ吐出性について評価した。
これらの結果を下記表１に示す。
【００２０】
（ボールペン構成）
実施例１〜２及び比較例１〜３は窒素封入により３０００ｈＰａで加圧したボールペンを用いた。比較例４は１０００ｈＰａ（常圧）のボールペンを用いた。
【００２１】
（書き味の評価方法）
各加圧ボールペン等を用いて紙に螺旋筆記（連続状の丸書き筆記）、文字筆記（三菱鉛筆と漢字筆記）した際の書き味について下記評価基準で官能評価した。
評価基準：
◎：非常に滑らかな書き味である。
◎：滑らかな書き味である。
△：やや引っかかり感がある書き味である。
△△：引っかかり感がある書き味である。
×：引っかかり感が大きく筆記が困難な書き味である。
【００２２】
（消去性の評価方法）
各加圧ボールペン等を用いて紙に螺旋筆記（連続状の丸書き筆記）、文字筆記（三菱鉛筆と漢字筆記）し、室温にて５分間放置後、消しゴムを用いて１００ｇ荷重条件下で消去し、筆記した描線《螺旋筆記、文字筆記》の消去性を目視にて下記評価基準で評価した。
評価基準：
◎：消去前の描線、文字等の識別が全くできず、消去性に優れる。
○：消去前の描線、文字等の識別ができず、消去性に優れる。
△：消去前の描線、文字等が非常に薄く残り、識別が可能。
△△：消去前の描線、文字等が薄く残り、識別が可能。
×：消去前の描線、文字等がはっきり残り識別が可能。
【００２３】
（インキの吐出性の評価方法）
筆記用紙に「三菱鉛筆」と速書きしたり、丸書きして描線濃度を目視にて下記評価基準で評価した。
評価基準：
◎：十分濃い。
○：濃い。
△：やや薄い。
△△：薄い。
×：筆記できていない。
【００２４】
【表１】
2005029645.tif 000002
【００２５】
上記表１の結果から明らかなように、本発明範囲となる実施例１〜２は、本発明の範囲外となる比較例１〜４に較べて、書き味、消去性及びインキ吐出性の全てについて優れていることが判った。
比較例を具体的に見ると、比較例１及び２は、本発明の範囲外となる造膜剤を用いた場合、比較例３は本発明の範囲外となる可塑剤を用いた場合は、書き味、消去性及びインキ吐出性の全てについて満足できるものでないことが判った。
また、比較例４は、加圧式でない通常構造のリフィールに充填したボールペンの場合で、インキの粘度が高いため、インキが吐出しないものであった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、インキの吐出性、書き味及び描線の消去性に優れる消去性加圧式ボールペン用水性インキ組成物が提供される。