(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤、水、水溶性有機溶剤、剪断減粘性付与剤、及び下記一般式（１）で示されるカテキン類を含んでなるボールペン用水性インキ。
一般式（１）
【化１】
0003771355.tif 000005
（Ｒ1 はＨ、又は、
【化２】
0003771355.tif 000006
を示し、Ｒ2 はＨ、又は、ＯＨを示す。）
【請求項２】
インキ消費に伴って追従するインキ逆流防止体を配置するタイプのボールペンにおいて、請求項１のボールペン用水性インキをインキ収容部に充填してなるボールペン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボールペン用水性インキ及びそれを用いたボールペンに関する。更に詳細には、剪断減粘性を示すボールペン用水性インキ、及び前記インキを充填したボールペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、剪断減粘性ボールペン用水性インキとしては、高分子多糖類等の剪断減粘性付与剤を含む水性ボールペン用インキ組成物が開示されている（特開平４−２１４７８２号公報）。
この種のインキは、剪断応力が加わらない静置時には高粘度であり、ボールペン機構内において安定的に保持されており、筆記時にあっては高速回転するボールによる高剪断力によってボール近傍のインキが低粘度化し、その結果、インキはボールとボール収容部の間隙から吐出して紙面に転写される。前記紙面に転写されたインキは剪断力から開放されるため再び高粘度状態となるため、従来の低粘度水性ボールペンインキの欠点である筆跡の滲みを発生させない。
更に、前記した剪断減粘性に依存して、低粘度水性ボールペンのようにインキ漏れが発生することなく、しかも、インキ流量を調節する流量調節部材（ペン芯）を要しないので、簡易な構造のボールペンが得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の剪断減粘性ボールペン用水性インキは、構造が簡易である反面、インキの調製及び充填に際し、特別な配慮が必要である。これは、インキ後端面には前記インキ中の溶剤が蒸発することを防止したり、或いは筆記先端部が上向き状態（正立状態）において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インキ逆流防止体（液栓）が充填されるためであり、インキは外部の空気と遮断された気密空間に存在するため、インキ中に気体が混入していると、経時により気体が集まって気泡が発生し、筆記時のインキ出に悪影響を与えると共に、筆記先端部に気泡が存在すると筆記不能になる恐れがある。
前記した問題を解決するためには、機械的にインキ中の気体を取り除く脱泡処理が主に行われているが、この方法のみでは充分な脱泡ができ難く、インキ中に気体が残ることがある。又、顔料、金属粉、酸化チタン等の溶剤に不溶の着色剤を用いる場合、遠心脱泡等の処理を行うと着色剤がインキ収容容器中に偏在するといった不具合を生じる。
本発明は、インキ中の気体を化学的に除去することによって、良好な筆記性能を得ることができるボールペン用水性インキ及びそれを用いたボールペンを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、着色剤、水、水溶性有機溶剤、剪断減粘性付与剤、及び下記一般式（１）で示されるカテキン類を含んでなるボールペン用水性インキを要件とする。
一般式（１）
【化１】
（Ｒ1 はＨ、又は、
【化２】
を示し、Ｒ2 はＨ、又は、ＯＨを示す。）
更には、インキ消費に伴って追従するインキ逆流防止体を配置するタイプのボールペンにおいて、前記ボールペン用水性インキをインキ収容部に充填してなるボールペンを要件とする。
【０００５】
前記一般式（１）で示されるカテキン類としては、エピカテキン、エピガロカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレートが挙げられる。
前記した親水性の還元性有機化合物であるカテキン類は、水性インキ中に添加することにより、酸素吸収能を発現する。従って、インキ中の酸素を含む気体が集まって気泡となることを抑制するものと推察される。
【０００６】
前記したカテキン類は、インキ組成中０．００５〜１０重量％、好ましくは０．０２５〜１重量％添加することができる。
０．００５重量％以下では所期の気泡発生抑止効果を得ることは困難であり、又、１０重量％程度以下であれば所期の効果が十分に得られるので、これ以上の添加を要しない。
【０００７】
前記着色剤としては、水性系媒体に溶解もしくは分散可能な染料及び顔料がすべて使用可能であり、その具体例を以下に例示する。  前記染料としては、酸性染料、塩基性染料、直接染料等を使用することができる。
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６Ｂ（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  １５：３Ｂ〔品名：Ｓ．Ｓ．Ｂｌｕｅ  ＧＬＬ、顔料分２４％、山陽色素株式会社製〕
Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １４６〔品名：Ｓ．Ｓ．Ｐｉｎｋ  ＦＢＬ、顔料分２１．５％、山陽色素株式会社製〕
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ８１〔品名：ＴＣ  Ｙｅｌｌｏｗ
ＦＧ、顔料分約３０％、大日精化工業株式会社製〕
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２２０／１６６〔品名：ＴＣ  Ｒｅｄ  ＦＧ、顔料分約３５％、大日精化工業株式会社製〕等を挙げることができる。
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が使用できる。
その他、パール顔料、金色、銀色のメタリック顔料、蓄光性顔料、修正ペンに用いる二酸化チタン等の白色顔料、アルミニウム等の金属粉、香料又は香料カプセル顔料などを例示できる。
【００１１】
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乃至２５重量％、好ましくは２乃至１５重量％の範囲で用いられる。
【００１２】
前記溶剤としては、水の他、水溶性有機溶剤として、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、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、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。
尚、前記水は１０〜８０重量％、好ましくは２０〜７５重量％の範囲で用いられる。又、前記水溶性有機溶剤は１種又は２種以上を併用して用いることもでき、２〜６０重量％、好ましくは５〜３５重量％の範囲で用いられる。
【００１３】
前記剪断減粘性付与剤としては、水に可溶乃至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乃至８００万）、グアーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、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、グリコマンナン、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炭水化物、ベンジリデンソルビトール及びベンジリデンキシリトール又はこれらの誘導体、架橋性アクリル酸重合体、無機質微粒子、ＨＬＢ値が８〜１２のノニオン系界面活性剤等を例示でき、単独或いは混合して使用することができる。
【００１４】
又、水溶性樹脂として、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１種又は２種以上を紙面への固着性や粘性付与のために用いることができ、インキ組成中１乃至３０重量％の範囲で用いられる。
【００１５】
その他、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、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、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、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、ピロリン酸ナトリム等の湿潤剤、消泡剤、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。
【００１６】
前記ボールペン用水性インキを充填するボールペンの筆記先端部（チップ）の構造は、従来より汎用の機構が有効であり、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、或いは、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、或いは、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を適用できる。又、前記ボールは、超硬合金、ステンレス鋼、ルビー、セラミック等の０．３〜１．２ｍｍ径程度のものが適用できる。
【００１７】
前記インキ及びインキ逆流防止体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。
更に、前記インキ収容管として透明、着色透明、或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、ボールペン用レフィルの形態として、前記レフィルを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。
【００１８】
前記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、珪酸アルミニウムを添加することもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明インキ組成及び比較例のインキ組成を以下に示す。
前記インキは通常のボールペンインキ調整方法に準じて調整される。
【表１】
0003771355.tif 000002
【表２】
0003771355.tif 000003
尚、表中の配合を示す数値は重量％を示す。
【００２０】
表中の原料の内容を注番号に沿って説明する。
（１）フロキシン〔アイゼン（株）製、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ９２、Ｃ．Ｉ．４５４１０〕
（２）ウォーターイエロー６Ｃ〔オリエント（株）製、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ４２Ｓ〕
（３）ＦＵＪＩ  ＬＭ  Ｏｒａｎｇｅ２１〔富士色素（株）製〕
（４）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
（５）サンフェノン１００Ｓ〔太陽化学（株）製、カテキン類の混合物〕
【００２１】
実施例及び比較例で示した配合物を６０℃で加温しながら、１時間ミキサーにて攪拌した後、冷却して濾過することにより、ボールペン用水性インキが得られる。
【００２２】
前記インキ調製方法により、実施例インキ及び比較例インキを調製し、直径０．４mmのボールを抱持するステンレススチール製チップがポリプロピレン製パイプの一端に嵌着されたボールペンレフィルに充填し、更に、前記インキ後端面に密接させてインキ逆流防止体を充填した後、前記ボールペンレフィルを軸筒に組み込み、ボールペンとした。
【００２３】
前記の如くして得たボールペンを２５℃で１０日間、及び４０℃で２日間放置した後、初期と比較してインキ収容管内の気泡の増減、気泡の発生の有無を目視により観察した。
その結果を以下に示す。
【表３】
0003771355.tif 000004
尚、前記表中の判定結果は以下の通り。
◎：インキ中の気泡は完全に消滅すると共に、新たな気泡は発生しない。
○：インキ中の気泡は減少すると共に、新たな気泡は発生しない。
△：初期と変化なし。
×：気泡が増加する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明ボールペン用水性インキは、カテキン類が配合されているので気泡の発生が抑制される。従って、前記インキを用いたボールペンは、経時により気泡が発生せず、筆記先端部へのインキ導出が円滑に行われ、安定した筆記性能を持続させることができ、継続して良好な筆跡が得られる。