(57)【要約】【課題】  先端にボールペンチップを装着したインキ収容筒に充填される、高筆圧下でも滑らかな筆感を有し、筆跡が滲まず、かつインキ漏れの少ない水性ボールペン用インキ組成物を提供すること。【解決手段】  潤滑剤が少なくとも水溶性極圧剤と油性剤の２種類の潤滑剤からなり、水溶性極圧剤がリン酸エステル系界面活性剤であり、油性剤がグリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物であることを特徴とする、水性ボールペン用インキ組成物とした。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも潤滑剤と着色剤と水を含み、先端にボールペンチップを装着したインキ収容筒に充填される水性ボールペン用インキ組成物であって、該潤滑剤が少なくとも水溶性極圧剤と油性剤の２種類の潤滑剤からなり、水溶性極圧剤がリン酸エステル系界面活性剤であり、油性剤がグリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物である、剪断速度１．９Ｓ-１でのインキ粘度が１０００〜３０００ｍＰａ・ｓであ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】
前記水溶性極圧剤が炭素数１２〜１５のアルキルアルコール由来の疎水基を有する一般式（１）のリン酸エステル系界面活性剤であることを特徴とする、請求項１に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
一般式（１）
【化１】
2009001761.tif 000004
（ｎは１以上の整数、Ｒは炭素数１２〜１５のアルキル基、Ｒ´はＨもしくはＲ−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ−を表す）
【請求項３】
前記油性剤がグリセリンまたはポリグリセリンのエチレンオキサイド付加物であり、付加モル数が５〜３０であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端にボールペンチップを装着したインキ収容筒に充填される水性ボールペン用インキ組成物に関し、さらに詳しくは、高筆圧下でも滑らかな筆感を有し、筆跡が滲まず、かつインキ漏れの少ない水性ボールペン用インキ組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水性ボールペンは、先端にステンレス鋼などからなる金属チップと、該金属チップのボール受け座に包持される超鋼などの金属からなる転写ボールとからなるボールペンチップをインキ収容筒に装着した構成を有する。このようなボールペンに使用される水性インキ組成物は油性インキ組成物に比べ転写ボールと金属チップのボール受け座との間の潤滑性が劣る傾向にあり、その結果、転写ボールの回転によりボール受け座を摩耗させ、筆感不良や滲み、かすれ、インキ漏れなどの問題を発生し、しばしばその潤滑性が課題となっている。
【０００３】
また、その潤滑性に関しては、通常筆記時の潤滑性のほか、高筆圧下における特別な潤滑性能も問題になっており、その両者の潤滑効果を満足することは難しかった。
【０００４】
従来の水性ボールペン用インキ組成物として例えば特許文献１などにはリン酸エステル系活性剤を使用する水性インキ組成物の開示があるが、高筆圧下での極圧効果はあるものの通常の筆記圧での筆感が硬く満足するものではなかった。
特許文献２の水性ボールペン用インキには、グリセリンのエチレンオキサイド付加物の開示あるが、潤滑効果が充分でなく筆感が悪いものであった。
特許文献３にはグリセリン酸のポリアルキレンオキサイドエステルが、特許文献４にはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物と不飽和脂肪酸の併用が開示されているが、通常の筆記圧では比較的良好な潤滑効果を有するものの、高筆圧下での潤滑効果が充分でなく、満足できるものではなかった。
特許文献５にはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物を使用し、潤滑剤としてリン酸エステル系活性剤を使用した水性ボールペン用インキ組成物の開示あるが、低粘度のため滲みや特に高筆圧下での筆感が悪く、製造工程や流通経路、ユーザーの使用時などに、チップに微小なキズがついてしまうと垂れ下りが発生して好ましくないものであった。
また、特許文献６には極圧添加剤としてフェニルスルホン酸、油性剤として高級脂肪酸アルカリ塩を併用する水性ボールペン用インキが開示されているが、極圧剤も油性剤も本発明の構成と異なるものであり、また、極圧剤と油性剤の相互作用が期待できないため、効果が不十分であった。加えて、特定粘度域における水性インキとしてのそれらの組合せの面においても本発明と異なるものであった。
【特許文献１】特開平６−５７１９号公報
【特許文献２】特開昭６３−２３４０７３号公報
【特許文献３】特開平５−２５５６３２号公報
【特許文献４】特開平８−３０２２６７号公報
【特許文献５】公開２００６−２０６８２３号公報
【特許文献６】公開２００３−３４７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、特定の潤滑剤として少なくとも水溶性極圧剤と油性剤の２種類の潤滑剤を用いることによって、高筆圧下でも滑らかな筆感を有し、筆跡が滲まず、かつインキ漏れの少ない水性ボールペン用インキ組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点に鑑み、本発明者が研究を行った結果、潤滑剤として少なくとも水溶性極圧剤と油性剤の２種類の潤滑剤を併用することで、上記諸課題を解決することができることを見いだした。
より具体的には、水溶性極圧剤がリン酸エステル系界面活性剤、油性剤がグリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物であると、良好な水性ボールペン用インキ組成物を得ることができる。
【０００７】
本発明は、少なくとも潤滑剤と着色剤と水を含み、該潤滑剤が少なくとも水溶性極圧剤と油性剤の２種類の潤滑剤からなり、水溶性極圧剤がリン酸エステル系界面活性剤であり、油性剤がグリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物である、水性ボールペン用インキ組成物に関する。
すなわち、
「１．少なくとも潤滑剤と着色剤と水を含み、先端にボールペンチップを装着したインキ収容筒に充填される水性ボールペン用インキ組成物であって、該潤滑剤が少なくとも水溶性極圧剤と油性剤の２種類の潤滑剤からなり、水溶性極圧剤がリン酸エステル系界面活性剤であり、油性剤がグリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物である、剪断速度１．９Ｓ-１でのインキ粘度が１０００〜３０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする、水性ボールペン用インキ組成物。
２．前記水溶性極圧剤が炭素数１２〜１５のアルキルアルコール由来の疎水基を有する一般式（１）のリン酸エステル系界面活性剤であることを特徴とする、第１項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
一般式（１）
【化２】
2009001761.tif 000002
（ｎは１以上の整数、Ｒは炭素数１２〜１５のアルキル基、Ｒ´はＨもしくはＲ−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ−を表す）
３．前記油性剤がグリセリンまたはポリグリセリンのエチレンオキサイド付加物であり、付加モル数が５〜３０であることを特徴とする、第１項または第２項のいずれか１項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。」である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水性ボールペン用インキ組成物は、高筆圧下でも滑らかな筆感を有し、筆跡が滲まず、かつインキ漏れの少ない水性ボールペン用インキ組成物を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明においては、上記特定の潤滑剤として少なくとも水溶性極圧剤と油性剤の２種類の潤滑剤を用いることが必要である。
また、より具体的には、水溶性極圧剤がリン酸エステル系界面活性剤であり、油性剤がグリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物であることが必要である。
【００１０】
一般的に、極圧剤は、摩擦熱で温度が上昇すると金属表面に反応しやすく、固体状の柔らかい膜を形成し、潤滑性を高める作用を有する物質であり、高筆圧下での良好な筆感を得るために添加されるものである。
本発明においては、極圧剤として水溶性のリン酸エステル系界面活性剤を使用するが、リン酸エステルのリン酸基が金属表面に吸着し、極圧作用が働くので、高筆圧下でも良好な筆感が得られるのである。
すなわち、リン酸エステル系界面活性剤の潤滑効果は、リン酸基がチップのボール受け座およびボールのそれぞれの金属面に吸着し、疎水基がインキ中に伸び、立体障害を発生する為発現すると思われる。
この際に直鎖状の疎水基を有するものは、その構造上、比較的直線状にインキ中に疎水基が伸びやすい。
このため、チップ／ボール間で伸びた疎水基同士のクッション作用によりボールペンとして好ましい潤滑効果、すなわち滑らかで柔らかい筆感が得られるものと考えられる。
一方、疎水基がスチレン化フェノールやノニルフェノール、オクチルフェノールなどのベンゼン環を有する場合は、その構造上、疎水基はインキ中に伸びず、チップ金属面に沿うように平面的に展開する。
このため、ボールペンとして筆記した際に十分なクッション効果が得られずに、硬くカリカリとした筆感となってしまうと考えられる。
【００１１】
さらに、高級アルコール系の中では炭素数が１２から１５の高級アルコールを使用したものが最も好適である。
疎水基が炭素数１２未満の短鎖アルコール由来のアルキル基では、上記クッション効果が十分に得られず、逆に炭素数１５を超える長鎖の高級アルコール由来のアルキル基では、インキ中での安定性に問題がある。
なお、上記のリン酸エステル系界面活性剤はアミン類やアルカリ金属類などのアルカリ性物質にて適宜中和して使用することもできる。
【００１２】
以下に本発明の極圧剤の具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
高級アルコールであるラウリルアルコール由来のアルキル基を疎水基として使用したものには、第一工業製薬製のプライサーフＡ２０８Ｂ、Ａ２１０Ｂ、Ａ２１３Ｂ、Ａ２１９Ｂ等が挙げられ、トリデシルアルコール由来のアルキル基を疎水基として使用したものには、第一工業製薬製のプライサーフＡ２１２Ｃ、Ａ２１５Ｃ等が挙げられる。
炭素数１２〜１５の合成高級アルコール由来のアルキル基の混合品を疎水基に使用したものとしては、第一工業製薬製のプライサーフＡ２０８Ｓ、Ａ２０８Ｎ等が挙げられる。
【００１３】
一方、油性剤は、接触固体面の摩擦を減少させる効果を有する潤滑油等をいい、ボールペンのボールやチップのボール受け座の間で流体潤滑剤として作用し、主に通常筆記時の潤滑性能を良好にすることができるものである。
本発明においては、油性剤として他の油性剤と比較してより好適なグリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物を使用するので、通常筆記時に柔らかなで良好な筆感が得られるのである。
【００１４】
グリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物は、骨格となるグリセリンまたはポリグリセリンに付加されたエチレンオキサイド基が水性インキ中に伸長し、各々が立体障害を発生することにより、水溶性の油性剤として作用する。
【００１５】
すなわち、グリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物の潤滑効果は、ボールとチップの間で流体潤滑作用を奏する。
【００１６】
前述のように、特許文献４で開示されているポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物と不飽和脂肪酸の併用する水性インキ、および、特許文献６で開示されている、極圧添加剤としてフェニルスルホン酸、油性剤として高級脂肪酸アルカリ塩を併用する水性ボールペン用インキでは、当発明同様に２種類の異なる潤滑剤を併用しているものの、十分な効果が得られていない。
【００１７】
本発明の構成で卓越した潤滑効果が得られる理由については、かならずしも明らかではないが、発明者は以下のように考えている。
特許文献４および６に開示された技術の潤滑剤は、２種類の異なる潤滑剤を併用しているものの、それぞれ単独に作用してしまうため、十分な効果が得られない。
本発明における２種類の潤滑剤は、その構造上相互作用を発現しやすいものであり、本発明における非常に高度な潤滑効果を発揮することができるのである。
リン酸エステル系界面活性剤は、ボール、および、チップの金属面にリン酸基が吸着し、インキ中にエチレンオキサイド基を介した疎水基が伸長して立体障害が発生し、極圧効果を有する。
一方、金属に吸着する官能基を有しないグリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物は、フリーでインキ中に存在し、油性剤として作用する。
加えて、リン酸エステル系界面活性剤、および、グリセリンまたはポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物の双方がエチレンオキサイド基を有するため、双方のエチレンオキサイド基が緩やかに結合し、相互作用を有するので、ボールペン筆記時の高速回転するボールとチップ間の潤滑という過酷な条件下でも、相乗効果を奏し、良好な潤滑効果を発揮すると考えられる。
【００１８】
以下に本発明の油性剤の具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
(株)坂本薬品工業製のＳＣ−Ｅ４５０（ジグリセリンのエチレンオキサイド約６モル付加物）、ＳＣ−Ｅ７５０（ジグリセリンのエチレンオキサイド約１３モル付加物）、ＳＣ−Ｅ１０００（ジグリセリンのエチレンオキサイド約２０モル付加物）、ＳＣ−Ｅ１５００（ジグリセリンのエチレンオキサイド約３０モル付加物）、日本油脂(株)製のユニオックスＧ−４５０（グリセリンのエチレンオキサイド約８モル付加物）、ユニオックスＧ−７５０（グリセリンのエチレンオキサイド約１５モル付加物）ユニオックスＧ−１２００（グリセリンのエチレンオキサイド約２６モル付加物）等が挙げられる。
【００１９】
エチレンオキサイドの付加モル数は５〜３０モルが適当である。５モル未満では全体の分子量が小さく、油性剤として十分な流体潤滑効果が期待できない。
逆に付加モル数が３０モルを超えると、全体の分子量が大きくなりすぎ、自身の立体障害効果が強すぎるため、前述のリン酸エステル系界面活性剤との相互作用が阻害され、本発明の主眼である相乗効果が得られにくい。
【００２０】
本発明の主眼は、上記のような構成による高度な潤滑性能にあるが、必要に応じて、前記以外のリン酸エステル系界面活性剤、不飽和脂肪酸やそのアルカリ塩、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンの共重合体、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤など、第三成分の潤滑剤の添加することもできる。
【００２１】
また、上記のように特定の２種の潤滑剤を併用し、かつ、一定以上のインキ粘度があるため、高筆圧下においても境界潤滑に移行し難く、流体潤滑が確保され、良好な筆感が得られるのである。
さらに、特定の２種の潤滑剤を併用し、かつ、一定以上のインキ粘度があることは、紙面で筆跡がにじまず、チップに微小なキズがあっても垂れ下りが発生しない、といった好適な効果をもたらす。
【００２２】
本発明の水性ボールペン用インキ組成物に用いる着色剤としては、水性系媒体に溶解もしくは分散可能な染料および顔料が使用可能であり、具体的には以下のものが例示できる。
前記染料としては、ダイレクトブラック１９、ダイレクトブラック１５４、ダイレクトイエロー４４、ダイレクトブルー３、ダイレクトブルー７１、ダイレクトブルー８６、ダイレクトオレンジ６等の直接染料や、アシッドオレンジ５６、アッシドイレロー３、アシッドイエロー２３、アシッドレッド１８、アシッドレッド５１、アシッドレッド５２、アシッドレッド７３、アシッドレッド８７、アシッドレッド９２、アシッドレッド９４、アシッドブルー９、アシッドブルー６２、アシッドブルー９０、アシッドブルー１０３、アシッドブラック２等の酸性染料や、ローダミン、メチルバイオレット、ビクトリアブルーＦＢ等の塩基性染料等の染料などが使用される。
【００２３】
前記顔料としては、カーボンブラック、群青、酸化チタン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、アゾ系顔料等の有機顔料などを適宜分散して使用される。
【００２４】
また、予め界面活性剤や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も使用することができる。
例えば、山陽色素（株）社製のＳａｎｄｙｅ  Ｓｕｐｅｒシリーズ、
富士色素（株）社製のＦｕｊｉ  ＳＰカラー  シリーズ、日精化工業（株）社製のＴＣ  Ｃｏｌｏｒシリーズ、御国色素（株）社製のチチカカ  カラー  シリーズ等を挙げることができる。
なお、前記顔料を分散する樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、アクリル酸樹脂、マレイン酸樹脂、アラビアゴム、セルロース、デキストラン、ガゼイン等、およびそれらの誘導体、前記した樹脂の共重合体等が挙げられる。
【００２５】
また、極性カーボンや、酸性カーボン、グラフトカーボンや、顔料を分散性樹脂で表面加工した易分散性の加工顔料も好適に使用できる。
蛍光顔料としては、各種蛍光性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も使用でき、例えば日本蛍光（株）社製のルミコール  ＮＫＷシリーズ、シンロイヒ（株）社製の  ＳWシリーズ、ＳＰシリーズ、ＳＧシリーズ、ＳＦシリーズ、御国色素（株）社製のビクトリア  カラー  シリーズ等が挙げられる。
また、二酸化チタン等の白色顔料、アルミニウム等の金属粉顔料、天然雲母、合成雲母、アルミナ、ガラス片から選ばれる無機顔料、およびそれら芯物質の表面を二酸化チタン等の金属酸化物で被覆したパール顔料、コレステリック液晶型光輝性顔料等も使用することもできる。
【００２６】
さらに、可逆熱変色性組成物を内包したマイクロカプセル顔料や、前記可逆熱変色性組成物と共に、染料や顔料を内包したマイクロカプセル顔料等の熱変色性顔料も使用することもできる。
【００２７】
前記顔料は一種または二種以上を適宜混合して使用することができ、インキ組成物中１〜４０質量％、好ましくは２〜２５質量％の範囲で用いられる。
【００２８】
本発明の水性ボールペン用インキ組成物には、必要に応じて選択した各種水溶性有機溶剤が添加される。
前記水溶性有機溶剤としては、水に相溶性のある従来汎用の溶剤が用いられ、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、ヘキシレングリコール、１，３−ブタンジオール、ネオプレングリコール、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、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、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
尚、前記水溶性有機溶剤は１種または２種以上を併用することもでき、インキ組成物中２〜６０質量％、好ましくは５〜３５質量％の範囲で用いられる。
【００２９】
本発明の水性ボールペン用インキ組成物には、擬塑性付与剤を用いることができる。
前記擬塑性付与剤としては、水に可溶ないし分散性の物質が効果的であり、キサンタンガム、ウェランガム、構成単糖がグルコースとガラクトースの有機酸修飾ヘテロ多糖体であるサクシノグリカン（平均分子量約１００〜８００万）、グアーガム、ローカストビーンガムおよびその誘導体、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸アルキルエステル類、メタクリル酸のアルキルエステルを主成分とする分子量１０万〜１５万の重合体、グルコマンナン、寒天やカラゲニン等の海藻より抽出されるゲル化能を有する増粘多糖類、ベンジリデンソルビトールおよびベンジリデンキシリトールまたはこれらの誘導体、架橋性アクリル酸重合体、シリカ、ベントナイト、ラポナイトなどの無機質微粒子、ポリグリセリン脂肪酸エステル、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ヒマシ油、ポリオキシエチレンラノリン・ラノリンアルコール・ミツロウ誘導体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル・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、脂肪酸アミド等のＨＬＢ値が８〜１２のノニオン系界面活性剤、ジアルキルまたはジアルケニルスルホコハク酸の塩類等を例示でき、単独あるいは混合して使用することができる。
前記擬塑性付与剤は、インキ組成物中０．１〜２０．０質量％の範囲で用いることができる。
【００３０】
その他、必要に応じてｐＨ調整剤、防腐剤あるいは防黴剤等を添加することができる。
前記ｐＨ調整剤としては、アンモニア、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、酢酸ソーダ等の無機塩類、トリエタノールアミンやジエタノールアミン等の水溶性のアミン化合物等の有機塩基性化合物、乳酸、クエン酸等が挙げられる。
前記防腐剤あるいは防黴剤としては、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、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。
【００３１】
さらには、溶剤の浸透性を向上させるフッ素系界面活性剤やノニオン、アニオン、カチオン系界面活性剤、ジメチルポリシロキサン等の消泡剤を添加することもできる。
【００３２】
また、耐乾燥性を妨げない範囲でアルキッド樹脂、アクリル樹脂、スチレンマレイン酸共重合物、セルローズ誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、デキストリン等の水溶性樹脂を１種または２種以上添加したり、尿素、ノニオン系界面活性剤、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤を１種または２種以上添加することもできる。
【００３３】
その他、必要に応じて防錆剤も添加することができる。
前記防錆剤としては、ベンゾトリアゾールおよびその誘導体、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、エチレンジアミン四酢酸塩、サポニン、ジアルキルチオ尿素等が挙げられる。
【００３４】
本発明の水性ボールペン用インキ組成物は、ボールペンチップを筆記先端部に装着し、他端インキの逆流を防止するインキの消費に伴って追従するグリース状のインキ逆流防止体（液栓）が充填される直液式の水性ボールペン、所謂水性ゲルインキボールペンに充填される。
【００３５】
水性ゲルインキボールペン自体の構造、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る。
【００３６】
前記ボールペンチップについて更に詳しく説明すると、金属材料をドリル等による切削加工により形成したボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、あるいは、金属製のパイプの先端近傍を外面より内方に押圧変形させたボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、あるいは、金属製のパイプや金属材料の切削加工により形成したチップに抱持するボールをバネ体により前方に付勢させたもの等が使用できる。
また、前記ボールは、超硬合金、ステンレス鋼、ルビー、炭化珪素、セラミック等が使用できる。
【００３７】
前記水性インキ組成物を収容するインキ収容管は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂からなる成形体が、インキの低蒸発性、生産性の面で好適に用いられる。また、前記インキ収容管として透明、着色透明、あるいは半透明の成形体を用いることにより、インキ色やインキ残量等を確認できる。
前記インキ収容管にはチップを直接連結する他、接続部材を介して前記インキ収容管とチップを連結してもよい。
尚、前記インキ収容管はレフィルの形態として、前記レフィルを筆記具の軸筒内に収容するものでもよいし、先端部にチップを装着した軸筒自体をインキ収容体として、前記軸筒内に直接インキを充填してもよい。
【００３８】
前記インキ収容管に収容した本発明の水性ボールペン用インキ組成物の後端には、インキ逆流防止体が充填される。
前記インキ逆流防止体としては、液状またはグリース状のいずれも用いることもでき、前記液状のインキ逆流防止体としては、ポリブテン、シリコーン油等の不揮発性媒体が挙げられ、所望により前記媒体中にシリカ、珪酸アルミニウムや吸油性樹脂等を添加しグリース状にすることもできる。
さらに固体のインキ逆流防止体を併用することもできる。
【００３９】
本発明の水性ボールペン用インキ組成物は、水系媒体中に、染料または顔料（顔料分散体）、水溶性有機溶剤、潤滑剤、必要により剪断減粘性付与剤、各種添加剤等を投入し、所望により加温して攪拌等を行い、配合成分を溶解および分散することにより調製される。また、該水性ボールペン用インキ組成物は前記のような各種ボールペンに充填して使用することができる。
【実施例】
【００４０】
以下に実施例、比較例を挙げ、具体的に説明する。尚、配合中の数字は質量部を示す。
実施例１
黒色染料水溶液（注１）(着色剤)                                    ５０．０
（注１：ダイレクトブラック１９番の１５%黒色染料水溶液（オリエント化学工業社製、商品名：Water Black 191L））
エチレングリコール（水溶性有機溶剤）                              １０．０
グリセリン（水溶性有機溶剤）                                        ５．０
尿素（保湿剤）                                                      ５．０
キサンタンガム（剪断減粘性付与剤）                                  ０．４２
１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン（注２０）（防菌剤）          ０．５
（注２０:ゼネカ（株）社製、商品名：プロキセルＸＬ−２）
トリエタノールアミン（ｐH調整剤）                                  ５．０
リン酸エステル系界面活性剤（注８）(水溶性極圧剤)                    １．０
（注８：第一工業製薬（株）社製、商品名：プライサーフＡ２１５Ｃ  ラウリルアルコール由来のアルキル基（Ｃ＝１２）を疎水基とした一般式（１）で表される潤滑剤）
ジグリセリンのエチレンオキサイド約２０モル付加物（注１６）(油性剤)  ５．０
（坂本薬品工業(株)社製、商品名：ＳＣ−Ｅ１０００）
イオン交換水                                                      １８．０
合計                                                            １００．０
【００４１】
上記配合物のうち、イオン交換水と剪断減粘性付与剤を混合して６０℃に加温し、ディスパー（回転数＝３０００ｒｐｍ）にて３時間攪拌した。その後、残りの成分を添加して、ディスパー（回転数＝３０００ｒｐｍ）で１時間攪拌溶解し、減圧脱泡をすることにより黒色ゲル状の水性ボールペン用インキ組成物を得た。
【００４２】
実施例２〜７、比較例１〜５
インキ配合を表１に記載の配合に変更した他は実施例１と同様にして水性ボールペン用インキ組成物を得た。
【００４３】
【表１】
2009001761.tif 000003
注１：ダイレクトブラック１９番の１５%黒色染料水溶液
（オリエント化学工業社製、商品名：Water Black 191L）
注２：水溶性直接染料の３４％藍色染料水溶液
（ランクセス社製、商品名：Special Blue SP）
注３：水溶性トリスアゾ染料の１３％黒色染料水溶液
（オリエント化学工業社製、商品名：Water Black 256L）
注４：アシッドレッド９２番（粉体）
（オリエント化学工業社製、商品名：Water Pink 2）
注５：アシッドレッド８７番（粉体）
（オリエント化学工業社製、商品名：Water Red 2）
注６：アシッドブルー９０番（粉体）
（オリエント化学工業社製、商品名：Water Blue 105S）
注７：アシッドブルー１０４番の１０％青色染料水溶液
（ランクセス社製、商品名：Spcial Brilliant Blue FFR）
注８：リン酸エステル系界面活性剤
（第一工業製薬（株）社製、商品名：プライサーフＡ２０８Ｎ、炭素数１２〜１５の合成アルコール由来のアルキル基を疎水基とした一般式（１）で表される潤滑剤）
注９：リン酸エステル系界面活性剤
（第一工業製薬（株）社製、商品名：プライサーフＡ２０８Ｂ、ラウリルアルコール由来のアルキル基（Ｃ＝１２）を疎水基とした一般式（１）で表される潤滑剤）
注１０：リン酸エステル系界面活性剤
（第一工業製薬（株）社製、商品名：プライサーフＡ２１０Ｂ、ラウリルアルコール由来のアルキル基（Ｃ＝１２）を疎水基とした一般式（１）で表される潤滑剤）
注１１：リン酸エステル系界面活性剤
（第一工業製薬（株）社製、商品名：プライサーフＡ２１３Ｂ、ラウリルアルコール由来のアルキル基（Ｃ＝１２）を疎水基とした一般式（１）で表される潤滑剤）
注１２：リン酸エステル系界面活性剤
（第一工業製薬（株）社製、商品名：プライサーフＡ２１５Ｃ、トリデシルアルコール由来のアルキル基（Ｃ＝１３）を疎水基とした一般式（１）で表される潤滑剤）
注１３：リン酸エステル系界面活性剤（第一工業製薬（株）社製、商品名：プライサーフＡＬ）
注１４：ジグリセリンのエチレンオキサイド約６モル付加物
（坂本薬品工業社製、商品名：ＳＣ−Ｅ４５０）
注１５：ジグリセリンのエチレンオキサイド約１３モル付加物
（坂本薬品工業社製、商品名：ＳＣ−Ｅ７５０）
注１６：ジグリセリンのエチレンオキサイド約２０モル付加物
（坂本薬品工業社製、商品名：ＳＣ−Ｅ１０００）
注１７：ジグリセリンのプロピレンオキサイド約１８モル付加物
（坂本薬品工業社製、商品名：ＳＣ−Ｐ１０００）
注１８：グリセリンのエチレンオキサイド約８モル付加物
（日本油脂社製、商品名：Ｇ−４５０）
注１９：和光純薬（株）社製、商品名：ハイビスワコー１０４
注２０：１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン（防菌剤）
（ゼネカ（株）社製、商品名：プロキセルＸＬ−２）
【００４４】
直径０．５ｍｍのボールを抱持するステンレススチール製チップを樹脂製のホルダーを介してポリプロピレン製インキ収容筒の一端に嵌着し、内部に押圧バネを配置したボールペンレフィル（(株)パイロットコーポレーション社製、商品名：ＬＧ２ＲＦ−８ＥＦ）に実施例１〜６および比較例１〜５により得られた水性ボールペン用インキ組成物を充填し、さらに、ボールペン用チップと反対側のインキ組成物に接するようにグリース状のインキ逆流防止体を装着して５３０Ｇで３分間の遠心処理を施した後、前記ボールペンレフィルを筆記具の軸筒（(株)パイロットコーポレーション社製、商品名：Ｇ−２）に組み込み、ボールペンの形態とした。
【００４５】
得られたボールペンについて下記の各評価を行った。その結果は表１に示した。
【００４６】
筆感（ｎ＝２０本）
ＪＩＳ  Ｓ  ６０６１「水性ゲルボールペン」の７.３項に規定された試験用紙を６枚重ねて、手書きにて筆記し筆感を調べた。
通常の筆圧による筆記と、故意に高筆圧をかけた時の筆感をそれぞれ４段階で評価した。
◎：非常に滑らかで良く滑る。
○：滑らかで良好な筆感である。
△：筆感が重く滑りが悪い。
×：筆記不能、筆跡のカスレ、ガリガリした筆感等で問題がある。
滲み（ｎ＝２０本）
○：目視で筆跡の滲みがない。
△：多少筆記線が滲んで太くなる。
×：線幅が太くなり滲み大。
カシメキズ垂れ下がり（ｎ＝２０本）
ボールペンチップ先端のカシメ部分に微小なキズをつけ、３０℃／８０％ＲＨの環境下に２４時間チップを下向きにして放置した後、目視にてインキの漏れ具合を確認した。
○：チップ先端にわずかにインキ漏れする程度。
△：チップ先端よりインキ漏れるが、ボールペン外装内に留まる程度。
×：インキが外装から漏れ出し汚れる。
【００４７】
実施例１〜７の水性ボールペンは全ての評価項目において優れた結果を得ることができた。
比較例１、３は、滲みや垂れ下がりは良好であったが、高筆圧下での筆感が悪く、ガリガリした筆感であった。
比較例２は、ジグリセリンのプロピレンオキサイド付加物を使用したが、エチレンオキサイド付加物にくらべ溶媒全体の極性が油性側により過ぎ、せん断減粘性付与剤が不均一に分散・膨潤したため、インキがゲル化してしまい筆記不能であった。
比較例４、５は、筆感は良好であったが、粘度が低いため、滲みが発生してしまった。
また、通常の筆記使用で発生する程度の僅かなチップカシメ部分のキズでも、垂れ下がりが発生してしまった。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、上記構成としたことなどによって、実用性が広く、且つ、良好な筆記性能を得ることができる水性ボールペン用インキ組成物として、また、それを詰めた水性ボールペンとして利用可能である。