(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
染料とＬ−アスコルビン酸とジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸と水とを少なくとも含むことを特徴とするボールペン用水性インキ。
【請求項２】
ジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸のポリオキシエチレン付加モル数が２〜８である請求項１に記載されたボールペン用水性インキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は染料を使用するボールペン用水性インキに関する。更に詳細には、長期間経時後でもボールの回転が円滑であり優れた書き味を示す、ボールペン用水性インキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボールペン用水性インキは、染料と水と水溶性有機溶剤とを少なくとも含んでいる。染料は、着色剤として筆跡を形成するものである。水は、主な溶剤として、染料やその他の物質を溶解するものである。水溶性有機溶剤は、染料を経時的に安定に溶解する溶解助剤としての作用の他、ペン先乾燥性を調整する役目を果たしている。
その他、ボールペン用水性インキには、ボール受座部の磨耗防止や筆記距離を向上させる為に各種界面活性剤、例えばシリコンオイル、フッ素系界面活性剤を添加したり、書き味を滑らかにするために各種潤滑剤を添加することが知られている。また、ボールなどの金属部材の腐食やインキに対するかびの発生を防止する為、防錆剤や防腐剤を添加することが一般的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら最近、人体や環境への影響を考慮し、毒性や危険性の高い化学物質を使用しない安全性の高いインキが求められてきている。特に油性インキではその傾向が強くなっているが、水性インキでも、染料の溶解助剤として水性インキによく使用されているチオジグリコールは、化学兵器の禁止及び特定物質の規制等に関する法律の中で化学兵器の前駆物質になるものとして指定され、使用者はその使用予定数量や過去の実績を通商産業大臣に届け出をしなければならず、なるべく使用は避けたいものである。
しかしながら、インキの組成をより水に近いものにすると、経時的に不安定になったり、書き味の他、様々な筆記特性に影響を及ぼしてしまう。また、水溶性有機溶剤の量を減らしたり、種類を限定したりすると、経時的な染料の析出や、ボール表面の潤滑性の低下による書き味低下が発生してしまう。
本発明は、染料を用いたボールペン用水性インキにおいて、チオジグリコールを使用しなくても長時間保管後の書き味が低下することがなく、安定した品質を保つボールペン用水性インキを提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、染料とＬ−アスコルビン酸とジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸と水とを少なくとも含むことを特徴とするボールペン用水性インキを要旨とする。
【０００５】
以下、詳細に説明する。
染料は、直接染料、酸性染料、塩基性染料などのいずれも用いることができるが、ボールやチップ材は、その種類によっては、ｐＨが低いと腐食することがある為、ｐＨが中性からアルカリ性で安定に溶解する直接染料、酸性染料を用いることが好ましい。その一例を挙げる。
【０００６】
直接染料としては、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１９９等が挙げられる。
【０００７】
酸性染料としては、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．アシッドエロー７：１、同１７、同１９、同２３、同２５、同２９、同３８、同４２、同４９、同７２、同６１、同７８、同１１０、同１４１、同１３５、同１２７、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、Ｃ．Ｉ．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等が挙げられる。
【０００８】
塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー７、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１などが挙げられる。
【０００９】
本発明におけるＬ−アスコルビン酸とジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸は、染料を用いたボールペン用水性インキにおける経時安定性を向上させ、又、書き味を良好に保つために用いる。なお、Ｌ−アスコルビン酸及びジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸は、フリーの酸で用いてもナトリウム塩などのアルカリ金属塩を使用しても良い。
Ｌ−アスコルビン酸の使用量はボールペン用水性インキ全量に対して０．２〜５．０重量％が好ましいが、より好ましくは０．５〜３．０重量％である。
【００１０】
ジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸の具体例としては、ＤＤＰ−２（ジポリオキシエチレン（２）アルキルエーテルリン酸）、ＤＤＰ−４（同ＰＯＥ付加モル数４）、ＤＤＰ−６（同ＰＯＥ付加モル数６）、ＤＤＰ−８（同ＰＯＥ付加モル数８）（以上、日光ケミカルズ（株）製）などが挙げられる。
ジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸のポリオキシエチレン付加モル数は２〜８が好ましい。
ジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸の使用量はボールペン用水性インキ全量に対して０．５〜５．０重量％添加することが好ましい。
【００１１】
水は主溶剤として用いる。その使用量はボールペン用水性インキ全量に対して３０〜９５重量％添加することが好ましい。
【００１２】
尚、上記成分以外、ペン先乾燥性を良く保つ為に、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール系溶剤やグリセリン等の従来使用されている高沸点の水溶性有機溶剤を用いることができるが、安全性を考慮し、チオジグリコールの使用を避けたり、上記溶剤の使用量を少なくすることが好ましい。更に、アルコールなどの低沸点の水溶性有機溶剤、高分子物質、界面活性剤、防錆剤、潤滑剤など従来公知の添加剤を用途に応じて適宜選択して用いても良い。
【００１３】
【作用】
Ｌ−アスコルビン酸は高活性な酸化防止剤として知られており、インキ中においても染料の酸化防止に作用することは容易に想像がつく。また、ジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸も防錆剤として作用することが知られており、ボールペンインキ用の添加剤としては公知のものである。但し、本発明の目的であるチオジグリコールを使用しないインキにおいて、それぞれを単独で使用しても、チオジグリコールを使用したインキのような安定性のあるインキを得ることはできない。本発明の両物質を併用することによってはじめて目的の効果を得ることができるが、その作用は以下のように推察される。
ジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸は防錆効果の他、染料の経時溶解安定性にも寄与している。Ｌ−アスコルビン酸は染料の酸化防止作用をもっているが、即効性の為、長期的にその効果を持続することが難しい。そこでジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸はアスコルビン酸がすぐに酸化型アスコルビン酸になるのを防止し、アスコルビン酸本来の酸化防止作用を持続させている為、本発明のボールペン用水性インキは、長期間保管後でも染料の溶解安定性に優れ、金属表面における酸化も防止でき、書き味の低下も起こらない。
【００１４】
【実施例】
実施例１
0003757619.tif 000002
上記各成分を撹拌機を用いて撹拌混合し青色インキを得た。
【００１５】
実施例２
0003757619.tif 000003
上記各成分を撹拌機を用いて撹拌混合し青色インキを得た。
【００１６】
実施例３
0003757619.tif 000004
上記各成分を撹拌機を用いて撹拌混合し緑色インキを得た。
【００１７】
実施例４
0003757619.tif 000005
上記各成分を撹拌機を用いて撹拌混合し青色インキを得た。
【００１８】
実施例５
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９                  ９．０重量部
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８                        ０．５重量部
Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレッド１５                ０．５重量部
Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム                    １．５重量部
ＤＤＰ−４（前述）                              ３．０重量部
水                                            ７０．５重量部
グリセリン                                      ５．０重量部
プロピレングリコ−ル                          １０．０重量部
上記各成分を撹拌機を用いて撹拌混合し黒色インキを得た。
【００１９】
比較例１
実施例１においてＬ−アスコルビン酸を除き、その量だけ水を加えた他は実施例１と同様になして青色インキを得た。
【００２０】
比較例２
実施例３においてＤＤＰ−２を除き、その量だけ水を加えた以外は実施例３と同様になして緑色インキを得た。
【００２１】
比較例３
実施例４においてＬ−アスコルビン酸とＤＤＰ−８を除き、その量だけ水を加えた以外は実施例４と同様になして青色インキを得た。
【００２２】
上記実施例１〜５及び比較例１〜３で得たボールペン用水性インキを市販のボールペン（ボールぺんてるＲ５０、ぺんてる（株）製）に２．５ｇ充填して、試験用のボールペンを作成した。
【００２３】
上記試験用のボールペンを用いて、長期保管したものの書き味の低下について試験を行った。書き味試験は、試験用のボールペンを作成し、室温で１日間保管したものと、４０℃の恒温槽に３ヶ月放置し取り出して室温で１日間放置したものとについて比較した。
結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
0003757619.tif 000006
【００２５】
書き味試験
上記インキを充填したボールペンを用いて、筆記抵抗値を数値化できる試験機、ＰＥＮ  ＷＲＩＴＩＮＧ  ＴＥＳＴＥＲ（ＭＯＤＥＬ  ＳＰ−２、有限会社精機工業製）を使用し、筆記速度４±０．２ｍ／分、筆記荷重９８１ｍＮ（１００ｇｆ）、筆記角度７０°の条件で筆記を行い、ペンが自転して１周回るまでの筆記抵抗値を測定（相対比較値）し、１回転までの値の平均値として算出した。
【００２６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のボールペン用水性インキは長期間保管後でも、ボールの回転が円滑であり優れた書き味を持続するものである。