(57)【要約】【課題】軽やかなタッチで筆記可能な上、描線の乾燥性に優れ、筆跡に滲みや裏抜けのない優れた性能を有するボールペン用水性インク組成物を提供する。【解決手段】剪断速度１９６ｓｅｃ−１における粘度が２５℃で３〜８ｍＰａ・ｓｅｃのボールペン用水性インク組成物であって、カルボキシビニルポリマーをインク組成物全量に対して０．０１〜５質量％含み、かつ水及びヘキシレングリコールを溶剤に用いたことを特徴とするボールペン用水性インク組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
剪断速度１９６ｓｅｃ−１における粘度が２５℃で３〜８ｍＰａ・ｓｅｃのボールペン用水性インク組成物であって、カルボキシビニルポリマーをインク組成物全量に対して０．０１〜５質量％含み、かつ水及びヘキシレングリコールを溶剤に用いたことを特徴とするボールペン用水性インク組成物。
【請求項２】
前記カルボキシビニルポリマーの質量平均分子量が１００万〜１５０万であることを特徴とする請求項１記載のボールペン用水性インク組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載のボールペン用水性インク組成物を搭載したことを特徴とする水性ボールペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽やかなタッチで筆記可能な上、描線の乾燥性に優れ、筆跡に滲みや裏抜けのない優れた性能を有するボールペン用水性インク組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ボールペン用水性インク組成物は、溶剤として水や水溶性溶媒を主成分としているため、低粘度により転写されるインクは軽い筆圧でも転写できる反面、粘度が低くインク流量が多いため筆記描線の乾燥性が遅くなる傾向にある。
【０００３】
これらの課題について、従来のボールペン用水性インク組成物では、１）フッ素系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤を併用する方法（例えば、特許文献１参照）、２）リン酸エステル系界面活性剤とジアルキルスルホコハク酸塩を併用する方法（例えば、特許文献２参照）により紙面への浸透性を高め、筆記描線の乾燥性を速くすることにより解決されていることが知られている。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１及び２の各技術では、インクの紙面への浸透性が高いため、裏抜けや滲みといった課題があるのが現状であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４６１８１号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【特許文献２】特開２０１０−１３２８１０号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑み、これを解消しようとするものであり、軽やかなタッチで筆記可能な上、描線の乾燥性に優れ、筆跡に滲みや裏抜けのない優れた性能を有するボールペン用水性インク組成物及び水性ボールペン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】
本発明者は、上記従来の課題等に鑑み、鋭意研究を行った結果、剪断速度１９６ｓｅｃ−１における粘度が２５℃で特定の範囲となるボールペン用水性インク組成物において、カルボキシビニルポリマーをインク組成物全量に対して特定量含み、かつ水及び特定の溶剤を用いることにより、上記目的のボールペン用水性インク組成物及び水性ボールペンが得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００８】
すなわち、本発明は、次の（１）〜（３）に存する。
（１）  剪断速度１９６ｓｅｃ−１における粘度が２５℃で３〜８ｍＰａ・ｓｅｃのボールペン用水性インク組成物であって、カルボキシビニルポリマーをインク組成物全量に対して０．０１〜５質量％含み、かつ水及びヘキシレングリコールを溶剤に用いたことを特徴とするボールペン用水性インク組成物。
（２）  前記カルボキシビニルポリマーの質量平均分子量が１００万〜１５０万であることを特徴とする上記（１）記載のボールペン用水性インク組成物。
（３）  上記（１）又は（２）記載のボールペン用水性インク組成物を搭載したことを特徴とする水性ボールペン。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、軽やかなタッチで筆記可能な上、描線の乾燥性に優れ、筆跡に滲みや裏抜けのない優れた性能を有するボールペン用水性インク組成物及び水性ボールペンが提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態を詳しく説明する。
本発明のボールペン用水性インク組成物は、剪断速度１９６ｓｅｃ−１における粘度が２５℃で３〜８ｍＰａ・ｓｅｃのボールペン用水性インク組成物であって、カルボキシビニルポリマーをインク組成物全量に対して０．０１〜５質量％含み、かつ水及びヘキシレングリコールを溶剤に用いたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に用いるカルボキシビニルポリマーは、筆跡の滲みや裏抜けを抑制する効果を発揮せしめるために含有するものであり、アクリル酸を主成分として重合して得られる親水性（水溶性）ポリマーであり、ポリアクリル酸、又はポリアクリル酸塩の何れであってもよい。
インク組成物調整の際に、各成分の混合時にポリアクリル酸を使用する場合でも、ｐＨを調整すると、結果として得られる組成物中では、その一部又は全部がポリアクリル酸塩になっている場合がある。従って、カルボキシビニルポリマーとその他の成分とを混合する時にポリアクリル酸を使用し、ｐＨ調整により、場合によりその一部又は全部をポリアクリル酸塩として組成物の粘度を上げてもよく、また、混合時からポリアクリル酸塩を使用することもできる。
【００１２】
ポリアクリル酸塩としては、ポリアクリル酸のナトリウム塩、カリウム塩のようなアルカリ金属塩；ポリアクリル酸のモノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩のようなアミン塩;ポリアクリル酸のアンモニウム塩などを使用できる。
また、ポリアクリル酸またはその塩は架橋型、又は非架橋型のいずれであってもよいが、増粘効果が高く本願発明の効果をより一層発揮し易い点で架橋型ポリマーが好ましい。
架橋型アクリル酸共重合体としては、カルボキシビニルポリマーが挙げられる。
【００１３】
好ましくは、用いるカルボキシビニルポリマーは、筆跡の滲みや裏抜けを抑制する効果を最大限に発揮する点から、質量平均分子量が５０万〜３００万のものが望ましく、特に好ましくは、１００万〜１５０万のものが望ましい。
具体的に用いることができるカルボキシビニルポリマー（架橋型のポリアクリル酸）としては、例えば、市販の、ハイビスワコー１０３、１０４、１０５（和光純薬工業社製）、レオジック２６０Ｈ（東亞合成社製）等が挙げられる。
なお、本発明（後述する実施例を含む）において「質量平均分子量（Mw）」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用い、ポリスチレン換算分子量として評価した。また、本発明のボールペン用水性インク組成物において、カルボキシビニルポリマー以外の水溶性ポリマーの使用、例えば、ポリビニルピロリドンなどの使用では本発明の効果を発揮できないものとなる。
【００１４】
このカルボキシビニルポリマーの含有量は、インク組成物全量に対して、０．０１〜５質量％の範囲で調整され、好ましくは、０．０５〜０．５質量％が望ましい。
本発明では、インク組成物の粘度が剪断速度１９６ｓｅｃ−１（２５℃）において３〜８ｍＰａ・ｓｅｃの範囲内で各成分が調整されるものであるが、上記カルボキシビニルポリマーの含有量が５質量％を超えると、インク流量が低下し、速書性能などに劣り、一方、０．０１質量％未満であると、筆跡の滲みや裏抜け抑制効果が発揮されないこととなり、好ましくない。
【００１５】
本発明に用いるヘキシレングリコールは、紙面へのインクの適度な浸透性向上を図る点から含有せしめるものである。
このヘキシレングリコールの含有量としては、インク組成物全量に対して、３〜１５質量％が好ましく、更に好ましくは、５〜１５質量％、特に、７〜１２質量％が望ましい。
このヘキシレングリコールの含有量が３質量％未満では、描線の乾燥性が劣り、一方、１５質量超過では、インクの浸透性が上昇し、筆跡の滲み及び裏抜けが多く生じることとなる。
なお、ボールペン用水性インク組成物において、ヘキシレングリコール以外の水溶性溶剤の使用、例えば、プロピレングリコールなどの使用では本発明の効果を発揮できないものとなる。
【００１６】
本発明のボールペン用水性インク組成物は、上記カルボキシルビニルポリマー、ヘキシレングリコールの他、少なくとも着色剤が含有される。
用いることができる着色剤としては、顔料及び／又は水溶性染料が挙げられる。顔料の種類については特に制限はなく、従来水性ボールペン用に慣用されている無機系及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。
【００１７】
無機系顔料としては、例えば、カーボンブラックや、金属粉等が挙げられる。
また、有機系顔料としては、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、ペリレン及びペリノン顔料、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、ニトロソ顔料などが挙げられる。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）、ハンザイエロー３Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１６７０）、ジスアゾイエロー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）などが使用できる。
また、スチレンやアクリル樹脂の粒子から構成されているプラスチックピグメントも使用できる。さらに、粒子内部に空隙のある中空樹脂粒子は白色顔料として、または、発色性、分散性に優れる塩基性染料で染色した樹脂粒子（擬似顔料）等も使用できる。
更に、水溶性染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料のいずれも用いることができる。
【００１８】
これらの着色剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせてもよく、ボールペン用水性インク組成物全量中の含有量は、通常、１〜２０質量％、好ましくは、５〜１５質量％の範囲である。
【００１９】
本発明のボールペン用水性インク組成物組成物は、上記以外の成分として、残部として溶媒である水（水道水、精製水、蒸留水、イオン交換水、純水等）、更に本発明の効果を損なわない範囲で、水性ボールペン用インクなどの筆記具用インク組成物に汎用されている添加剤（任意成分）を用いることができる。添加剤としては、顔料分酸体として、スチレン−アクリル樹脂など、ｐＨ調整剤として、アンモニア、尿素、モノエタノールアミ ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリポリリン酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなどのリン酸のアルカリ金属塩、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、防腐剤もしくは防微剤として、フェノール、ナトリウムオマジン、ペンタクロロフェノールナトリウム、１，２−ベンズイソチアゾリン３− オン、２，３，５，６−テトラクロロー４（メチルスルフォニル）ピリジン、安息香酸ナトリウムなど、安息香酸やソルビタン酸やデヒドロ酢酸のアルカリ金属 塩、ベンズイミダゾール系化合物などが挙げられる。また、防錆剤としてベンゾトリアゾール、ジシクロへ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、トリルトリアゾール、サポニン類、潤滑剤として、リン酸エステル系界面活性剤、ポリオキシエチレンラクリルエーテルなどのポリアルキレングリコール誘導体、脂肪酸アルカリ塩、ノニオン系界面活性剤、パーフルオロアルキルエーテルリン酸エステルなどのフッ素系界面活性剤、ジメチレンポリシロキサンのポリエチレングリコール付加物などのポリエーテル変性シリコーンなどが挙げられる。
【００２０】
本発明のボールペン用水性インク組成物は、剪断速度１９６ｓｅｃ−１における粘度が２５℃で３〜８ｍＰａ・ｓｅｃの範囲内で調製される。
この粘度が上記剪断速度で８ｍＰａ・ｓを越えて粘度が高くなると、インク流量が低下し、筆感が重くなり、滑らかに書きづらくなり、速書性能に劣り、一方、３ｍＰａ・ｓｅｃ未満であると、筆跡の滲みや裏抜け抑制効果が発揮されないこととなり、好ましくない。
なお、本発明において、上記剪断速度において粘度を３〜８ｍＰａ・ｓｅｃの範囲内に調製するためには、用いるカルボキシルビニルポリマー、ヘキシレングリコール、溶媒となる水、着色剤などを好適に組み合せ、これらの各含有量を好適に調整することなどにより行うことができる。
【００２１】
この特性のボールペン用水性インク組成物を製造するには、従来から知られている方法が採用可能であり、例えば、上記水性における各成分を所定量配合し、上記粘度範囲内となるようにホモミキサー、もしくはディスパー等の攪拌機により攪拌混合することによって得られる。更に必要に応じて、ろ過や遠心分離によってインク組成物中の粗大粒子等を除去してもよい。
【００２２】
本発明のボールペン用水性インク組成物は、金属チップ、樹脂チップなどのペン先部を備えたボールペンに搭載して使用に供することができる。
本発明の水性ボールペンは、上記組成となるボールペン用水性インク組成物を搭載したものであり、好ましくは、金属ボール等を回転自在に抱持したボールペンチップを直接又は中継部材を介して挿着したパイプ又はパイプ形状の成形物等からなるインク収容管内に上記特性のインク組成物を充填し、かつ、該インク組成物後端面にインク追従体を配設してなる構成となるものが望ましい。インク追従体としては、インク収容管内に収容された水性ボールペン用インク組成物とは相溶性がなく、かつ、該水性ボールペン用インク組成物に対して比重が小さい物質、例えば、ポリブテン、シリコーンオイル、鉱油等が挙げられる。
なお、ボールペンの構造は、特に限定されず、例えば、軸筒自体をインク収容体として該軸筒内に上記構成の筆記具用水性インク組成物を充填したコレクター構造（インキ保持機構）を備えた直液式のボールペンであってもよいものである。
【００２３】
このように構成される本発明のボールペン用水性インク組成物が、何故、軽やかなタッチで筆記可能な上、描線の乾燥性に優れ、筆跡に滲みや裏抜けのない優れた性能を有するかは、カルボキシビニルポリマーがヘキシレングリコールへの溶解性を有することで、ヘキシレングリコールによる浸透効果と、カルボキシビニルポリマーのカルボキシイオンによる吸水効果を発現するためと推測される。
本発明のボールペン用水性インク組成物では、本発明の効果を発揮せしめる持続効果が極めて優れており、しかも、その効果の発現期間・持続時間も長く、更に水溶性であるために経時的な安定性にも優れたものとなる。
【実施例】
【００２４】
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例等に限定されるものではない。
【００２５】
〔実施例１〜６及び比較例１〜５〕
下記表１に示す配合処方にしたがって、常法により各ボールペン用水性インク組成物を調製した。
得られた各筆記具用水性インク組成物（全量１００質量％）について、下記方法により剪断速度１９６ｓｅｃ−１（２５℃）における粘度（ｍＰａ・ｓ）の測定、並びに、描線乾燥性、耐滲み性の評価を行った。
これらの結果を下記表１に示す。
【００２６】
〔剪断速度１９６ｓｅｃ−１（２５℃）における粘度の測定方法〕
Ｅ型回転粘度計〔ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＲＥ２１５（東機産業社製）〕を用いて、コーン：１°３４’＊Ｒ２４、測定時間６０秒、測定温度２５℃で剪断速度１９６ｓｅｃ−１のインク粘度（ｍＰａ・ｓ）を測定した。
【００２７】
（描線乾燥性の評価方法）
ボールペン〔三菱鉛筆株式会社製、商品名：シグノＵＭ−１５１〕の軸を使用し、内径３．８ｍｍ、長さ１１３ｍｍのポリプロピレン製インク収容管とボールペンチップ（ホルダー：ステンレス製、ボール：超硬合金ボール、ボール径０．７ｍｍ）及び該収容管と該チップを連結する継手からなるリフィールに、上記で得られた各ボールペン用水性インク組成物を充填し、インク後端にポリブテンからなるインク追従体を充填して水性ボールペン（各５本）を作製した。
この水性ボールペンを用いて、２５℃、６０％ＲＨ下で、ＰＰＣ用紙に「三菱鉛筆」と筆記した直後から一定時間後に、質量５０ｇの錘を載せたキムワイプで描線を擦り、描線状態に異常がないかを下記評価基準で描線乾燥性を評価した。
評価基準：
◎：３秒以内
○：３〜６秒
×：６秒以上
【００２８】
（耐滲み性の評価方法）
上記で作製した水性ボールペンを用いて、２５℃、６０％ＲＨ下で、ＰＰＣ用紙に荷重１００ｇ、筆記角度６０°で直線を引き終えた直後から１０秒間放置し、その接触直流度合いを耐滲み性として下記評価基準で耐滲み性を評価した。
評価基準：
◎：直流部の直径１ｍｍ以内
○：直径１〜２ｍｍ
×：２ｍｍ以上
【００２９】
【表１】
2016053132.tif 000002
【００３０】
上記表１の結果から明らかなように、本発明となる実施例１〜６の各ボールペン用水性インク組成物は、本発明の範囲外となる比較例1〜５の各ボールペン用水性インク組成物に較べて、描線乾燥性、耐滲み性に優れるボールペン用水性インク組成物であることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
水性ボールペンに好適なボールペン用水性インク組成物が得られる。