(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然又は半合成多糖類、金属キレート剤、サイクロデキストリン、水溶性有機溶剤及び水を含む水性ビヒクル中にアルミニウム粉顔料が分散されてなる水性インキであって、インキ組成中０．１乃至１５重量％のアルミニウム粉顔料及び０．１乃至５重量％の金属キレート剤が含まれることを特徴とするボールペン用水性金属光沢色インキ。
【請求項２】
金属キレート剤がエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、グリコールエーテルジアミン四酢酸（ＧＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、トリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）及びそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩からなる群より選ばれる請求項１に記載のボールペン用水性金属光沢色インキ。
【請求項３】
インキ組成中に更に有機顔料、パール顔料及び蛍光顔料から選ばれる着色剤が添加されている請求項１又は２に記載のボールペン用水性金属光沢色インキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は筆記面に銀白色をベースとする金属光沢色の筆跡をもたらすボールペン用水性金属光沢色インキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のインキでは、金属アルミニウムの性質に起因して水性媒体中の酸性成分、塩基性成分又は溶存酸素等と反応し易く、それら反応の結果として水素等のガスを発生させる。ボールペン内のインキ中で発生した前記ガスはインキ流路を切断させて筆記に際してペン先からのインキ流出を阻害する傾向がある。この反応の生起を抑制する手段として、インキ中に、パーフルオロアルキル燐酸エステル及び／又はパーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩を含有させる（特開平６−１９２６１０号）、Ｎ−脂肪酸アシル−Ｌ−グルタミン酸塩を含有させる（特開平８−２０９０５３号）等の手段が提案されている。しかしながら、これら提案も充分に満足できる前記反応の抑制を果たさない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ボールペン内のインキ中での前記ガス発生が極力抑制され、それにより実用上、筆記に際してボールペン先からのインキ流出の途切れないボールペン用水性金属光沢色インキを提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のボールペン用水性金属光沢色インキは、天然又は半合成の多糖類、金属キレート剤、水溶性有機溶剤及び水を含む水性ビヒクル中にアルミニウム粉顔料が分散されてなり、前記インキ組成中０．１乃至１５重量％のアルミニウム粉顔料及び０．１乃至５重量％の金属キレート剤が含まれる。
前記水性ビヒクルには必要に応じて顔料類の分散安定化剤としてサイクロデキストリンが含まれる。
【０００５】
用いられるアルミニウム粉顔料は、平均粒子径が５〜２５μｍの範囲のものであれば、リーフィング又はノンリーフィングタイプいずれのタイプのものであってもよい。
アルペースト９６−２１０４（東洋アルミニウム（株）製、加熱残分６０％）アルペーストＷＸ７８３０（東洋アルミニウム（株）製、加熱残分５６％）等が例示される。
これらアルミニウム粉顔料はインキ組成中０．１乃至１５重量％、好ましくは０．３乃至１０重量％の範囲で用いられる。０．１重量％未満のインキでは筆跡が殆ど金属光沢を呈さず、１５重量％超の配合はビヒクル中への均質な分散が困難である。
【０００６】
前記金属キレート剤はエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、グリコールエーテルジアミン四酢酸（ＧＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ビドロキシエチルイミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、トリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）及びそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩からなる群より選ばれるものである。
これら金属キレート剤は、水性ビヒクル中に存在する微量の金属イオンを補足して、それら金属イオンがアルミニウム粉顔料と接するのを妨げ、それにより、金属イオンがひき起こす金属アルミニウムの溶解反応によるガス発生を抑制する作用を果たすものと考えられる。
金属キレート剤はインキ組成中０．１乃至５重量％、好ましくは０．２乃至３重量％の範囲で用いられる。０．１重量％未満の添加では充分なガス発生抑制効果が得られず、５重量％までの添加で効果は飽和し、それ以上の量を添加しても効果はあがらない。
【０００７】
次に金色、銅色又はその他のメタリックカラーを呈する筆跡をもたらすインキとするのに、有機顔料、蛍光顔料及びパール顔料から選ばれる着色剤が用いられる。
有機顔料としては、アゾ系、アンスラキノン系、縮合ポリアゾ系、チオインジゴ系、金属錯塩系、フタロシアニン系、ペリノン系、ペリレン系、ジオキサジン系及びキナクリドン系構造の顔料があげられ、それら顔料の表面を樹脂処理した易分散性の加工顔料も好適に用いられる。
これら有機顔料は、インキ組成中０．０１〜５重量％、好ましくは０．０５〜３重量％の範囲で用いられる。
【０００８】
蛍光顔料は、スチレン，（メタ）アクリル酸，（メタ）アクリル酸エステル，アクリロニトリル等のモノマーから乳化重合して得られる共重合体のアクリル系樹脂をローダミン、フラビン等の蛍光を呈する染料で染着させたものが好適に用いられ、インキ組成中３〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％の範囲で用いられる。
【０００９】
パール顔料はマイカ片の表面に酸化チタン、酸化鉄等の金属酸化物やカーボンブラック、有機顔料等の着色剤をコーティングした、虹彩を呈する顔料であり、平均粒子径５〜６０μｍの範囲のものが好適に用いられる。粒子径５μｍ未満の顔料を使用したインキでは低い光沢の筆跡しか得られず、粒子径６０μｍ超の粗大粒子の顔料を用いたインキではペン先の毛細管通路で目詰まりし易く、ペン先からのインキ流出を悪くすることになる。
これらパール顔料はインキ組成中１〜２０重量％、好ましくは２〜１５重量％の範囲で用いられる。
【００１０】
インキを増粘させるために添加される多糖類としては、種子系多糖類のガーガム，ローカストビーンガム及びそれらの誘導体、微生物生成系のザンサンガム，サクシノグリカン等、海藻系多糖類のカラジーナンガム，アルギン酸及びその誘導体、樹脂系多糖類のタラガントガム等の天然又は半合成の多糖類があげられ、それら多糖類はインキ組成中０．１〜０．８重量％、好ましくは０．２〜０．５重量％の範囲で用いられる。
【００１１】
サイクロデキストリンは顔料類の沈降を抑制する分散安定化剤として用いられる。インキ中で顔料粒子を包み込んで、裸の顔料粒子同士が凝集してハードケーキを生成するのを防ぐものと考えられる。
サイクロデキストリンはα−サイクロデキストリン、β−サイクロデキストリン、γ−サイクロデキストリン、マルトシルサイクロデキストリンのいずれでもよく、インキ組成中１〜１３重量％、好ましくは２〜１０重量％の範囲で用いられる。
【００１２】
水溶性有機溶剤はボールペン中、特にボールペン先部でインキが乾燥して筆記が阻害されるのを防ぐ保湿剤の役割を果たすものであり、慣用のエチレングリコール，グリセリン，プロピレングリコール、ジエチレングリコール、２−ピロリドン等の難揮発性の水溶性有機溶剤がインキ組成中５〜４０重量％の範囲で用いられる。
【００１３】
その他の添加剤として、必要に応じて潤滑剤、防錆剤、界面活性剤、水溶性樹脂等が添加されてももい。
潤滑剤としてはポリオキシエチレンモノエーテル燐酸エステル系界面活性剤が好適に用いられ、添加される場合にはインキ組成中０．１〜３重量％、好ましくは０．３〜２重量％の範囲で用いられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のボールペン用金属光沢色インキは次の処方により調製される。
所定量の水中に水溶性有機溶剤、金属キレート剤、その他添加剤、防腐剤及び添加される場合はサイクロデキストリン、有機顔料を投入して、ディスパーにより攪拌して均質な混合液を生成させる。この混合液に多糖類、アルミニウム粉顔料及び添加される場合にはパール顔料を加え、ディスパーにて約２時間、高速攪拌（約５０００ｒｐｍ）処理した。次いで、卓上脱泡混練機Ｈ−ＮＢＫ〔（株）コクサン〕に投入し、自転付き１３００ｒｐｍ公転の条件で１５分脱泡処理して試料インキを得た。
【００１５】
【実施例】
前記処方により調製した実施例インキ及び前記処方に準じて調製した比較例インキの組成を表１に示す。表中の組成の数値は全て重量部で表されている。尚、比較例１，２及び３インキの組成は、それぞれ実施例１，２及び４インキの組成中の金属キレート剤を等量の水に置き換えた組成であり、比較例４及び５インキの組成は、それぞれ特開平６−１９２６１０号及び特開平８−２０９０５３号公報に記載された発明に準拠した組成である。
【表１】
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【００１６】
表中の原料の内容の詳細を注番号に従って以下に説明する。
（１）アルミペースト９６−２１０４（東洋アルミニウム（株）製品名）
平均粒子径５〜１０μｍ、加熱残分６０％
（２）アルミペーストＷＸ７８３０（東洋アルミニウム（株）製品名）
平均粒子径１０μｍ、加熱残分５６％
（３）フタロシアニンブルー顔料２０％、アクリル／スチレン共重合体１８％、
水５８％、その他４％からなる水性顔料分散体
（４）イリオジン２２１（メルクジャパン（株）製品名）
平均粒子径５〜２５μｍ、ルチルタイプ  ファインブルー色
（５）キレストＭ−５０（キレスト（株）製品名）
ＥＤＴＡのアミン塩溶液、ｐＨ７．０
（６）キレストＮＴＢ（キレスト（株）製品名）
ＮＴＡの２ナトリウム塩、分子量２３５、含量９８％、ｐＨ６．５
（７）キレスト２Ｃ（キレスト（株）製品名）
ＥＤＴＡの３ナトリウム塩・３水和物、分子量４１２、含量９９％、
ｐＨ７．０
（８）２％レオザン（三晶（株）製品名）水性分散液
レオザン：半合成多糖類（サクシノグリカン）
（９）５％ケミコゲル（大日本製薬（株）製品名）水性分散液
ケミコゲル：天然多糖類（キサンタンガム）
（10）デキシーパールＫ−１００（塩水港製糖（株）製品名）
全シクロデキストリン９８％以上、内α−シクロデキストリン量７０％以上
（11）プライサーフＭ２０８Ｂ（第一工業製薬（株）製品名）
ポリオキシエチレンモノエーテル燐酸エステル系界面活性剤
（12）エフトップＥＦ−１３２（三菱化学（株）製品名）
パーフルオロトリメチルアンモニウム塩
（13）Ｎ−やし油脂肪酸アシル−Ｌ−グルタミン酸ナトリウム：味の素（株）製
（14）トップサイド２８０：（株）パームケム製防腐剤
【００１７】
得られた試料インキについて、粘度、ｐＨ等の物性値を測定した。粘度測定はＥＤ型粘度計によりローター回転速度１，１０，１００ｒｐｍの３条件で行い、それぞれの粘度値をη1 ，η10，η100 で表す。各測定値を表２に示す。
次に、一端にボールペン先を嵌着した透明プラスチック製のパイプ状インキ内筒に前記各試料インキを１ｇ注入し、他端にグリース状の液栓（インキ逆流防止用インキ追従体）を詰め、ボールペン先部に約８００Ｇの重力がかかる遠心力で約３０秒の遠心処理を施してインキ内筒内の脱気を行った。
前記処理されたインキ内筒を筆記軸筒に組み込んで試料ボールペンとし、筆記できることを確認した後、５０℃に維持された恒温槽中にキャップを嵌着した各試料ボールペン３本づつを正立（ペン先上向き）状態と倒立（ペン先下向き）状態で３０日間放置する促進テストを実施した。
経時した試料ボールペンを恒温槽から取り出し、室温になるまで放置した後、次の項目についてテストを行った。
【００１８】
（１）気泡の発生の有無
正立放置の試料ペンについては特にペン先部、倒立放置の試料ペンについてはインキと液栓の界面に気泡が滞留していないかどうかを観察した。
結果の評価は次のとおり。
○：気泡の発生なし
△：気泡の発生が少し認められる
×：気泡の発生大
尚、ペン先部への気泡の滞留は筆記に際してインキ切れをひき起し、インキと液栓との界面への気泡の滞留はインキ内筒の開放端からのインキ洩れ（インキ逆流）をひき起こす原因となる。
（２）テスト後の試料ボールペンの初筆性（書き出し性能）
７ｍｍ間隔の罫線を有する紙面の１行に、横幅約１２ｍｍの連続楕円を描く操作を繰り返して、正常な筆跡が得られるようになるまでに要する空書き行数を測定した。
結果の評価は次のとおり。
○：１行未満で筆記可能
△：筆記可能となるまでに２行〜５行を要する
×：５行でも筆記不能
【００１９】
テスト結果を表２に示す。
【表２】
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表２中、筆跡の色調の「銀白」、「メタ青」はそれぞれ銀白色、メタリックブルーを表す。
【００２０】
【発明の効果】
テスト結果にみられるとおり、本発明のボールペン用水性金属光沢色インキは金属キレート剤の添加により高温状態での経時でも気泡の発生が確実に抑制されており、それにより実用的期間内での良好な筆記性能が約束される。