JP5062875B2

JP5062875B2 - 水性ボールペン

Info

Publication number: JP5062875B2
Application number: JP2006298021A
Authority: JP
Inventors: 貴史大野
Original assignee: Pilot Corp KK
Current assignee: Pilot Corp KK
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2026-11-01
Also published as: JP2008115226A

Description

本発明は、水性ボールペン用インキ組成物に関し、さらに詳細としては、金属、ガラス、プラスチック材料等の非浸透性面へも筆記できるインキ組成物及びそれを用いた水性ボールペンに関するものである。

従来より、金属、ガラス、プラスチック材料等の非浸透性面への筆記できるインキ組成物が従来技術として提案されている。

一般的な顔料を用いた水性インキ組成物を使用するボールペンとしては、特開２００４−２９２５５２号公報「水性ボールペン用インキとこれを用いた水性ボールペン」、特開２００３−２９１５７９号公報「布書き用ボールペン」がある。また、白色樹脂粒子を用いた水性インキ組成物を使用するボールペンとしては、特開２００６−７０２３６号公報「水性インキ組成物」が従来技術として知られている。
「特開２００４−２９２５５２号公報」「特開２００３−２９１５７９号公報」「特開２００６−７０２３６号公報」

しかし、特許文献１のように一般的に用いられる顔料は、比重が高いためインキ中で顔料沈降が起こり易いという問題があった。そのため、筆記不良や筆跡の濃淡が発生する可能性もあった。

また、特許文献２では、１００〜３００００ｍＰａ・ｓ（２５℃）とインキ粘度が高いために、筆記に際してボール表面に速やかにインキ膜が形成されず、布のような浸透面には筆記可能であるが、平滑な非浸透面上に良好な筆記ができないという問題があった。

さらに、特許文献３では、水溶性樹脂を用いてないため、白色樹脂粒子の分散性能が良好でなく、さらに、インキ消費量が５００ｍｇ／１００ｍと非常に多いため、筆跡の乾燥に時間がかかってしまう問題があった。

本発明の目的は、筆跡が良好で、インキ経時が安定で、かつ金属、ガラス、プラスチック材料等の非浸透性面への筆記できる水性ボールペン用インキ組成物及びそれを用いた水性ボールペンを提供することである。

「１．インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持した金属からなるボールペンチップを直接又はチップホルダーを介して具備し、インキ収容筒内に前記ボールペン用インキ組成物を直詰めした水性ボールペンにおいて、前記ボールペン用インキが、少なくとも界面活性剤、中空樹脂粒子、水中油滴型樹脂エマルジョン、水溶性樹脂からなり、インキ組成物の全量に対して、前記中空樹脂粒子、前記水中油滴型樹脂エマルジョン、前記水溶性樹脂の固形分比率が中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．０１〜１．０：０．５、かつ中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：０．０１〜１．０：１．０であり、前記界面活性剤が、ＨＬＢが１０以下のアセチレングリコール系界面活性剤と、ＨＬＢが１０以下のリン酸エステル系界面活性剤であるとともに、インキ消費量が２５０〜４８０ｍｇ／１００ｍであることを特徴とする水性ボールペン。
２．前記中空樹脂粒子と前記水中油滴型樹脂エマルジョンと前記水溶性樹脂との組成中が、アクリル系樹脂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。
３．前記界面活性剤のＨＬＢが１０以下であり、インキ組成物の全量に対する含有量が０．１〜５．０質量％であることを特徴とする第１項または第２項に記載の水性ボールペン。
４．２０℃、におけるインキ粘度が、剪断速度３８０．０ｓｅｃ^−１において５ｍＰａ・ｓ以上、４０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の水性ボールペン。
５．前記ボールペン用インキ組成物に、蛍光顔料を含有することを特徴とする請求項１ないし４に記載の水性ボールペン。」である。

本発明は、少なくとも中空樹脂粒子、水中油滴型樹脂エマルジョン、水溶性樹脂からなるボールペン用インキ組成物において、インキ組成物の全量に対して、前記中空樹脂粒子、前記水中油滴型樹脂エマルジョン、前記水溶性樹脂の固形分比率が中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．０１〜１．０：０．５、かつ中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：０．０１〜１．０：１．０であることを特徴とすることで、筆跡が良好で、インキ経時が安定で、かつ金属、ガラス、プラスチック材料等の非浸透性面への筆記できる水性ボールペン用インキ組成物及びそれを用いた水性ボールペンを提供することができた。

本発明の特徴は、中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョンかつ中空樹脂粒子：水溶性樹脂の固形分比率を特定にすることである。

本発明に用いられる中空樹脂粒子は、一般に用いられる顔料とは異なり、粒子内部に空隙を有し、かつ粒子の外殻は、ポリマーで架橋された中空状のポリマー層であり、前記粒子内部に空隙を有したものである。粒径が大きく、比重が高い酸化チタン等の顔料とは異なり、粒子内部を空隙にすることで、比重を低くできるため、沈降の発生を抑制できる。さらに、中空樹脂粒子の乾燥により粒子内部の水が消失して、空孔となりポリマー層と内部の空気により光散乱が起こらせることで、白色に見えることによって、顔料のような隠蔽効果を発揮することができる。

また、中空樹脂粒子の外殻のポリマー層はとしては、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、架橋型スチレン−アクリル樹脂等のアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、マレイン系樹脂などが挙げられる。また、上記中空樹脂粒子は、単独又は２種以上組み合わせて混合して使用してもよい。具体的には、アクリル系樹脂としては、ＭＨ５０５５、ＭＨ５０５５Ａ（日本ゼオン（株）社製）、ＳＸ８６３（Ａ）、ＳＸ８６４（Ｂ）、ＳＸ８６５（Ｂ）、ＳＸ８６６（A）、ＳＸ８６６（Ｂ）、ＳＸ８７８２（Ｄ）、ＡＥ８６５（ＪＳＲ（株）社製）、ロイペークＯＰ−６２、同ＯＰ−８４Ｊ、同ＯＰ−９１、ＨＰ１０５５（ロームアンドハースジャパン（株）社製）等や、それらを加工した中空樹脂粒子を用いたものが挙げられ、これらは、単独又は２種以上混合して使用してもよい。

本発明では、非浸透面上での筆跡定着性を向上させる目的で水溶性樹脂を採用する。着色材でも被膜形成性能はあるが、筆跡の擦過耐性を付与するには筆記面との密着性も鑑みた被膜形成剤の処方が必要となる。また、必須成分である中空樹脂粒子の分散を安定的に維持するためには、分散剤の採用も必要不可欠となる。この際に分散性能と定着性能を兼備していれば、粘度制限のあるインキ組成物を構築する上で最も効率的な処方となる。適用対象となる水溶性樹脂は、アクリル系樹脂が代表的な物質であって中空樹脂粒子の分散性能と乾燥後の定着性能を兼備した好適な水溶性樹脂である。水溶性樹脂は、分散性能、定着性能に着目して選定する必要がある。

そして、水溶性樹脂の配合量は多ければ多いほど筆跡定着性は良好となるが、適量以上に配合してしまうと定着膜が厚くなり、中空樹脂粒子が覆われ、光を遮ってしまい、中空樹脂粒子のポリマー層と内部の空気により光散乱が起こらなくなり、隠蔽効果が得られない。そのため、所望の隠蔽性を得るには、固形分比率が、中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：１．０以下であることが必要である。また、固形分比率が、中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：０．０１未満であると、非浸透面上で所望の筆跡定着性を得られず、さらにインキ中において中空樹脂粒子を分散させることができない。

そのため、中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：０．０１〜１．０：１．０であることすることが好適な範囲である。このように、中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：０．０１〜１．０：１．０と特定の固形分比率にすることが、本発明の特徴の一つである。さらに、より隠蔽性を出すようにすることと、よりインキ経時の安定性を考慮すると、中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：０．０１〜１．０：０．５以下の範囲にすることが好ましい。

また、水溶性樹脂として適用可能な樹脂は、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等が挙げられる。

具体的には、アクリル系樹脂としては、ジョンクリル５２、同５７、同６０、同６１Ｊ、同６２同６３、同６７、同７０、同３５４、同５０１、同５８６、同５８７、同６７８、同６８０、同６８２、同６８３、同６９０、同６６１０、ＨＰＤ−７１、同−９６、同６７１、ＰＤＸ−６１０２Ｂ等（ジョンソンポリマー（株）社製）、ポリビニルピロリドンとしては、ＰＶＰＫ−１５、同−３０、同−９０、同−１２０等（アイエスピー・ジャパン（株）社製）が挙げられる。これらは、単独又は２種以上混合して使用してもよい。

上記のように、水溶性樹脂によって、筆跡定着性は良好となるが、さらに強固な筆跡定着性を得るために、水中油滴型樹脂エマルションを併用する。

水中油滴型樹脂エマルジョンも水溶性樹脂と同様に、乾燥皮膜によって、筆跡定着性を向上させるとともに、筆跡の耐水性を向上させる。水中油滴型樹脂エマルジョンは、水溶性樹脂に比べ、乾燥皮膜形成速度が速く、筆記面との接着性が高いため、定着性の高い強固な筆跡が得られる。特に金属、ガラス、プラスチック材料等の非浸透面においては、定着性が強固である方が好ましいため、より好適である。水中油滴型樹脂エマルジョンとして適用可能な樹脂は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等等が挙げらる。

具体的には、アクリル系樹脂としては、ＡＥ３１１、ＡＥ３１８、ＡＥ３３７、ＡＥ３４３、ＡＥ８６６、ＡＥ８８３、ＡＥ９４５、ＡＥ８１１６（ＪＳＲ（株）社製）、ジョンクリル７３４、同７４１、同７７５、同７９０、同８４０、同１５３５、同７００１、同７１００等（ジョンソンポリマー（株）社製）が挙げられる。これらは、単独又は２種以上混合して使用してもよい。

水中油滴型樹脂エマルジョンの配合量は、水溶性樹脂と同様に、適量以上に配合してしまうと定着膜が厚くなり、中空樹脂粒子が覆われてしまい、光を遮ってしまい、隠ぺい効果が得られない。さらに、筆端部において強力な乾燥皮膜が形成されるため良好な筆記性能を実現することが困難となる。そのため、固形分比率が、中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．５以下であることが必要である。また、固形分比率が、中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．０１未満であると、良好な筆記性能定着性能が得られない。

そのため、中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．０１〜１．０：０．５であることが好適な範囲である。このように、中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．０１〜１．０：０．５と特定の固形分比率にすることが、本発明の特徴の一つである。さらに、より良好な筆記性能、インキの経時安定性を考慮すると、中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．０１〜１．０：０．２未満の範囲にすることが好ましい。

これらのすべてを考慮して、中空樹脂粒子の分散性、インキの隠蔽性、筆跡定着性、筆記性能、筆跡耐水性において優れるものは、固形分比率が、中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．０１〜１．０：０．５、かつ中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：０．０１〜１．０：１．０の範囲であり、さらに好ましくは、中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：０．０１〜１．０：０．５、かつ中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．０１〜１．０：０．２未満の範囲にすることが好ましい。

さらに、中空樹脂粒子、水中油滴型樹脂エマルジョン、水溶性樹脂に用いられる樹脂の種類としては、水との溶解安定性が良く、筆記後の筆跡定着性が強く、中空樹脂分散性能に優れるものとして、アクリル系樹脂を用いるのがより好ましい。さらに、経時安定性を考慮すれば、中空樹脂粒子、水中油滴型樹脂エマルジョン、水溶性樹脂が同一系樹脂であることがことが好ましいので、各樹脂の組成中に、アクリル系樹脂を用いていることが最も好ましい。

本発明に用いる界面活性剤は、アセチレングリコール系、リン酸エステル系、フッ素系、シリコーン系などが挙げられ、単独又は２種以上混合して使用してもよい。
また、界面活性剤のＨＬＢが１０以下であると、親水性が低く、耐水性が強い。そのため、界面活性剤が乾燥後に、皮膜形成すると、耐水性の強い皮膜を形成することができる。また、ＨＬＢ１０を越えると、親水性があり、耐水性が劣ってしまう可能性がある。特に、非浸透面においては、耐水性が良好であることが望ましいので、ＨＬＢ１０以下であることが好ましい。

また、特に、アセチレングリコール系界面活性剤は、分子構造として炭素−炭素間の３重結合もあり、非常に安定したグリコール系の界面活性剤なので、経時安定性が良好である。また、分子量も小さく、表面張力を大きく下げる効果があるので、泡の発生も少ないため生産性においても良好であるため、アセチレングリコール系界面活性剤を用いるほうがより好ましい。

さらに、アセチレングリコール系界面活性剤は、インキの表面張力を小さくすることで、金属、ガラス、プラスチック材料等の非浸透面上への筆記が良好となる濡れ性向上剤としての効果もある。そのため、界面活性剤の中でも、耐水性、濡れ性向上剤を兼備したアセチレングリコール系を用いるのが最も好ましい。

具体的には、ダイノール６０４（ＨＬＢ値：８）、サーフィノール１０４Ｈ（ＨＬＢ値：４）、同１０４Ａ（ＨＬＢ値：４）、同１０４ＢＣ（ＨＬＢ値：４）、同１０４ＤＰＭ（ＨＬＢ値：４）、同１０４ＰＡ（ＨＬＢ値：４）、同１０４Ｓ（ＨＬＢ値：４）、同４２０（ＨＬＢ値：４）、同４４０（ＨＬＢ値：８）、同ＳＥ（ＨＬＢ値：６）、同ＳＥ−Ｆ（ＨＬＢ値：６）、同６１（ＨＬＢ値：６）等（エアープロダクツジャパン（株）社製）、プライサーフＡ２０７Ｈ（ＨＬＢ値：７）、同ＡＬ（ＨＬＢ値：６）、同Ａ２０８Ｂ（ＨＬＢ値：７）、同Ａ２０８Ｓ（ＨＬＢ値：７）、同Ａ２０８Ｆ（ＨＬＢ値：９）、同Ａ２１２Ｅ（ＨＬＢ値：１０）等（第一工業製薬株式会社）が挙げられ、これらは、単独又は２種以上混合して使用してもよい。

その他添加剤として、特に、金属からなるボールペンチップを筆端部に採用した場合の防錆効果や、潤滑効果を付与する目的でリン酸エステル系の界面活性剤を添加することが好ましい。

また、金属チップの腐敗を防止する目的でベンゾトリアゾール等の防錆剤を、ｐＨ調整を目的で、トリエタノールアミン等の有機アミンを、インキ中に水分を含むので、菌の繁殖によるインキの安定性劣化を防止するする目的で、１，２ベンゾイソチアゾリン−３−オン等の防菌剤を、所望により配合可能である。

また、着色材については、特に限定されるものではなく、染料及び／又は顔料を用いることができる。染料としては、従来から水性ボールペンに採用されている水溶性染料、直接染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、及び各種造塩タイプ染料等が採用可能である。また、顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられる。具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、可逆性熱変色顔料等が例示できる。また着色樹脂粒子や無色樹脂粒子を、顔料もしくは染料で着色したもの等も用いることもできる。これらの顔料は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。

その中で、色調の鮮やかさを考慮すると、蛍光顔料がより好ましく、具体的には、ＬＵＭＩＫＯＬＮＫＷ−２１００Ｅシリーズ、ＬＵＭＩＫＯＬＮＫＷ−３２００Ｅシリーズ、ＬＵＭＩＫＯＬＮＫＷ−３９００Ｅシリーズ、ＬＵＭＩＫＯＬＮＫＷ−６０００Ｅシリーズ、ＬＵＭＩＫＯＬＮＫＷ−６２００Ｅシリーズ、ＬＵＭＩＫＯＬＮＫＷ−Ｃ２１００Ｅシリーズ、ＮＫＰ−８３００シリーズ、ＮＫＰ−９２００シリーズ、ＮＫＰ−９５００シリーズ、ＮＫＰ−９６００シリーズ、ＮＫＰ−４０００シリーズ、ＮＫＶ−Ｓシリーズ、ＮＫＳ−１０００シリーズ、ＭＰＩ−５００シリーズ（日本蛍光化学（株）社製）が挙げられる。含有量は、経時安定性を考慮して、インキ組成物全量に対し、１質量％以上、３０質量％以下が好ましい。

本発明に用いられる水性インキ組成物の粘度については、２０℃において、剪断速度３８０．０ｓｅｃ^−１において５ｍＰａ・ｓ以下であると、筆跡に滲みが発生する可能性があり、さらに、筆跡乾燥性に影響を及ぼす可能性もある。また、インキ粘度４０ｍＰａ・ｓ以上であると、インキ消費量がやや少なめになる可能性があるため、金属、ガラス、プラスチック材料等の非浸透面において、インキが定着しずらくなり、筆跡が中抜けになってしまいう可能性がある。そのため、インキ粘度は２０℃、剪断速度３８０．０ｓｅｃ^−１において５ｍＰａ・ｓ以上、４０ｍＰａ・ｓ以下であることが、より好ましい。

次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例１の水性インキ組成物は、中空樹脂粒子として、ＭＨ５０５５（日本ゼオン（株）社製）、水中油滴型樹脂エマルジョンとして、ＡＥ８８３（ＪＳＲ（株）社製）、水溶性樹脂として、ジョンクリル５７（ジョンソンポリマー（株）社製）、アセチレングリコール系界面活性剤として、ダイノール６０４（エアープロダクツジャパン（株）社製）、着色剤として、ＬＵＭＩＫＯＬＮＫＷ−６０００ＥシリーズのＮＫＷ−６００７Ｅ（日本蛍光化学（株）社製）、その他、防錆潤滑剤、防錆剤、ｐＨ調整、防菌剤を採用し、これを所定量秤量して、５０℃加温しながら、ディスパー攪拌機を用いて撹拌させ、水性インキ組成物を得た。具体的な配合量は下記の通りであった。尚、ブルックフィールド社製ＤＶ−ＩＩ粘度計（CPE−４２ローター）を用いて２０℃の環境下で、剪断速度３８０．０ｓｅｃ^−１（回転数１００ｒｐｍ）にてインキ粘度を測定したところ、１２．０ｍＰａ・ｓであった。

次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例１
中空樹脂粒子（ＭＨ５０５５）（固形分：３０％）６４．０質量％
水中油滴型樹脂エマルジョン（ＡＥ８８３）（固形分：５５％）１５．０質量％
水溶性樹脂（ジョンクリル５７）（固形分：５５％）１０．０質量％
アセチレングリコール系界面活性剤（ダイノール６０４）０．８質量％
着色剤（ＮＫＷ−６００７Ｅ）（固形分：３４％）８．０質量％
防錆潤滑剤（プライサーフ２０８Ｆ）０．５質量％
防錆剤（ベンゾトリアゾール）０．５質量％
ｐＨ調整（トリエタノールアミン）１．０質量％
防菌剤（プロキセルＸＬ−２Ｓ）０．２質量％

実施例及び比較例のインキ粘度は、ブルックフィールド社製ＤＶ−ＩＩ粘度計（CPE-42ローター）を用いて２０℃の環境下で、インキ粘度を測定した。また、本発明の水性インキ組成物は、ニュートニアンインキであるため、剪断速度が相違してもインキ粘度は、略同じ数値を示した。

実施例２〜１６
表１、表２に示すように各成分を配合に変更した以外は、実施例１と同様な手順で実施例２〜１６の水性インキ組成物を得た。表１、表２に測定、評価結果を示す。

比較例１〜７
インキの配合を表３に示す通りとし、表３に測定、評価結果を示す。

試験及び評価
中空樹脂粒子分散試験においては、実施例１〜１６及び比較例１〜７で作製した水性インキ組成物を用いて、以下のような試験方法で評価を行った。
また、隠蔽性試験、筆跡定着性、筆跡耐水性、筆記性能においては、実施例１〜１６及び比較例１〜７で作製した水性インキ組成物を、インキ収容筒の先端にボール径が０．５ｍｍのボールを回転自在に抱持したボールペンチップをチップホルダーを介して具備したインキ収容筒内（ポリプロピレン製）に充填したボールペンと、筆記試験用紙としてコピー用紙（ＰＰＣ用紙）と市販の透明アクリル板を用いて以下のような試験方法で評価を行った。

中空樹脂粒子分散試験：直径１５mmの密開閉ガラス試験管に各試料を入れて、常温にて１か月放置後、適量採取し、顕微鏡で中空樹脂粒子の分散状態を観察した。
中空樹脂粒子が均一分散されたもの・・・◎
中空樹脂粒子の沈降が発生したもの・・・×

インキの隠蔽性試験：黒色上質紙面、及び黒色上質紙面上にアクリル板を敷き、そのアクリル板面上に筆記し、筆跡が見えるかを観測した。
下地の黒色を完全に隠蔽し、筆跡が良好に見えるもの・・・◎
下地の黒色が若干透けて見えるが、実用上問題のないレベルで筆跡が見えるもの
・・・○
筆跡が視認できなかったもの・・・×

筆跡定着性試験：紙面、及び透明アクリル板に筆記した筆跡が乾燥後に、指で擦過し、筆跡の定着状態を観察した。
紙面および、透明アクリル板面上の筆跡膜が剥がれないもの・・・◎
紙面および、透明アクリル板面上の筆跡膜が剥がれるもの・・・×

筆記試験：紙面、及び透明アクリル板面上に筆記した筆跡を観察した。
筆跡に滲み、カスレが出ないもの・・・◎
筆跡に滲み、カスレが出るが、実用上問題ないもの・・・○
筆跡に滲み、カスレがひどく出て、実用性に乏しいもの・・・×

筆跡耐水性試験：紙面、及び透明アクリル板面上に筆記した筆跡が乾燥後に、水に１０秒浸し、筆跡膜の状態を観察した。
筆跡膜が剥がれない・・・◎
若干筆跡膜が剥がれるが、実用上問題のないレベルのもの・・・○
筆跡膜が剥がれる・・・×

実施例１〜１６では、中空樹脂粒子分散性、インキの隠蔽性、筆跡定着性、筆記試験、筆跡耐水性試験ともに良好もしくは、実用上問題のないレベルの性能が得られた。

さらに、表１、２の結果より、中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．０１〜１．０：０．２未満の範囲では、カスレが発生せず、より筆跡が良好であり、中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：０．０１〜１．０：０．５以下の範囲では、インキの隠蔽性がより良好であった。また、界面活性剤として、ＨＬＢ１０以下を用いたものでは、耐水性がより向上し、インキ粘度が５ｍＰａ・ｓ以上、４０ｍＰａ・ｓ以下では、より筆跡が良好であった。

表３の結果より、比較例１、２では、中空樹脂粒子に対して、水中油滴型樹脂エマルジョン又は水溶性樹脂の量が多いため、中空樹脂粒子を水中油滴型樹脂エマルジョン又は水溶性樹脂で覆ってしまい、所望の隠蔽性が得られなかった。比較例３、４では、水溶性樹脂が添加されていないため、中空樹脂粒子が十分に分散されなかった。比較例５、６では、水中油滴型樹脂エマルジョンが添加されていないため、筆跡が紙面および、透明アクリル板面上に定着しなかった。比較例７では、界面活性剤を添加しなかったため、所望の濡れ性が得られず、透明アクリル板面上に筆記してもインキをはじいてしまい、所望の筆跡にならなかった。

また、図示はしていないが、インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを直接又はチップホルダーを介して具備し、本発明の水性ボールペン用インキ組成物をインキ収容筒内に直詰めした水性ボールペンとして使用する場合には、筆記用紙ＪＩＳＰ３２０１筆記用紙上に筆記角度６５°、筆記荷重１００ｇの条件にて、筆記速度４ｍ／ｍｉｎの速度で、試験サンプル５本用いて、らせん筆記筆記試験を行い、その１００ｍあたりのインキ消費量の平均値を、１００ｍあたりのインキ消費量と定義すれば、１００ｍあたりのインキ消費量については、２５０ｍｇ未満だと、インキ消費量が少ないので、所望の隠蔽性が得られず、４８０ｍｇ以上だとインキ消費量が多いので、筆跡に滲みの発生や、筆跡乾燥性に影響を及ぼす可能性もある。そのため、インキ消費量が２５０〜４８０ｍｇ／１００ｍであることが、より好ましい。

また、インキの垂れ下がりを防止するため、ボールペンチップ先端に回転自在に抱持したボールを、コイルスプリングにより直接又は押圧体を介してチップ先端縁の内壁に押圧して、筆記時の押圧力によりチップ先端縁の内壁とボールに間隙を与えインキを流出させる弁機構を具備し、チップ先端の微少な間隙も非使用時に閉鎖することが好ましい。

本発明は、少なくとも界面活性剤、中空樹脂粒子、水中油滴型樹脂エマルジョン、水溶性樹脂からなるボールペン用インキ組成物において、中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョンと中空樹脂粒子：水溶性樹脂を特定の固形分比率にすることで、筆跡が良好で、インキ経時が安定で、かつ金属、ガラス、プラスチック材料等の非浸透性面へも筆記できる水性インキ組成物を提供することができる。そのため、キャップ式、ノック式等、筆記具用インキとして広く利用することができる。

Claims

インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持した金属からなるボールペンチップを直接又はチップホルダーを介して具備し、インキ収容筒内に前記ボールペン用インキ組成物を直詰めした水性ボールペンにおいて、前記ボールペン用インキが、少なくとも界面活性剤、中空樹脂粒子、水中油滴型樹脂エマルジョン、水溶性樹脂からなり、インキ組成物の全量に対して、前記中空樹脂粒子、前記水中油滴型樹脂エマルジョン、前記水溶性樹脂の固形分比率が中空樹脂粒子：水中油滴型樹脂エマルジョン＝１．０：０．０１〜１．０：０．５、かつ中空樹脂粒子：水溶性樹脂＝１．０：０．０１〜１．０：１．０であり、前記界面活性剤が、ＨＬＢが１０以下のアセチレングリコール系界面活性剤と、ＨＬＢが１０以下のリン酸エステル系界面活性剤であるとともに、インキ消費量が２５０〜４８０ｍｇ／１００ｍであることを特徴とする水性ボールペン。
前記中空樹脂粒子と前記水中油滴型樹脂エマルジョンと前記水溶性樹脂が、アクリル系樹脂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。
前記界面活性剤が、インキ組成物の全量に対する含有量が０．１〜５．０質量％であることを特徴とする請求項１または２に記載の水性ボールペン。
２０℃、におけるインキ粘度が、剪断速度３８０．０ｓｅｃ^−１において５ｍＰａ・ｓ以上、４０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の水性ボールペン。
前記ボールペン用インキ組成物に、蛍光顔料を含有することを特徴とする請求項１ないし４に記載の水性ボールペン。