説明

ボールペン用油性インキ

【課題】 特定の潤滑剤を或る範囲の配合量で添加することで従来に無い軽く滑らかな書き味が得られるボールペン用油性インキを提供する。
【解決手段】 少なくとも着色剤と、有機溶剤と、N−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、N−アシルメチルアラニン、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルから選ばれる1種もしくは2種以上とを5重量%以上60%以下含有する油性ボールペン用インキ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、筆記部材としてインキを紙面等の被筆記面に転写するボールを先端から一部臨出させて回転自在に抱持するボールペンチップをペン先としたボールペンに収容され、有機溶剤を主媒体としたボールペン用油性インキに関する。さらに詳しく言えば、きわめて軽くて滑らかな書き味のボールペン用油性インキに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ボールペン用の油性インキには、従来一般的に有機溶剤を主溶剤として1万mPa・s〜3万mPa・s程度の比較的粘調性の高いインキが使用されていた。しかし、高粘度であるが故に流動性が低く、筆記時におけるボールの回転抵抗が大きくなり、書き味は重いものであった。一方、インキ粘度を下げると書き味は軽いものになるが、インキによる衝撃緩和効果が無くなるためにボールと受け座とが直接強く当たってボールがスムーズに回転しなくなり滑らかな書き味が失われる問題があった。
例えば25℃に於ける粘度を3,000cPsから5,000cPsの範囲に調製したインキが提案されている(特許文献1)また、着色剤と有機溶剤と粘度調節剤とから少なくともなり、インキ粘度を50〜2,000cPs(25℃)の範囲としたボールペン用油性インキが提案されている(特許文献2)。
【特許文献1】特開昭63−309571号公報
【特許文献2】特開平01−299880号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記のようにインキ粘度を下げただけでは或る程度の軽い書き味は得られるが極めて軽くて滑らかな書き味は得られないという問題点が有った。
そこで本発明は、油性ボールペンを用いて筆記したときに極めて軽くて滑らかな書き味のボールペン用油性インキを提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、少なくとも着色剤と、有機溶剤と、N−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、N−アシルメチルアラニン、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルから選ばれる1種もしくは2種以上とを5重量%以上60重量%以下含有するボールペン用油性インキを要旨とする。
【発明の効果】
【0005】
N−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、N−アシルメチルアラニン、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルから選ばれる1種もしくは2種以上をインキに5重量%以上60重量%以下添加することにより、ボール及び受け座の表面にこれらの物質が吸着してボールと受け座が接触したときにその摩擦が低減され、ボールが軽い力でかつスムーズに回転するようになるので軽い滑らかな書き味が得られる。
これらの潤滑剤のうちN−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、N−アシルメチルアラニンはその分子中にカルボン酸基又はスルホン酸基という強い極性基がボール及び受け座の金属と結合し、外側にアシル基を向けて潤滑性を示すが、金属との結合が強いためボールの回転による摩擦によっても外れにくいので良好な潤滑性を示すものと思われる。また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは分子中のオキシアルキレン基がボール及び受け座の金属と静電吸着しアルキル基が外側を向いて潤滑性を示すが、多数のオキシアルキレン基の存在によりボールの回転による摩擦力を受けてもボール及び受け座から外れにくいので良好な潤滑性を示すものと考えられる。
ここにおいて、油性ボールペンは水性ボールペンと比べ一般的に吐出量が少ないのでボールと受け座の間を流れるインキ層が薄く、かつ流速も遅いのでボールと受け座の間にくさびのように入ってボールと受け座が接触するのを防止する力、いわゆる流体潤滑力が働きにくく、この流体潤滑が少ない分を潤滑剤による潤滑性で補う必要がある。
ここではインキに浸かっているボール及び受け座に吸着している潤滑剤分子の数を増やして潤滑効果を上げているのである。
即ち、ボール及び受け座表面への潤滑剤の吸着は実際には吸着と脱着を繰り返していると考えられ、ボール及び受け座への潤滑剤の吸着数はインキ中の潤滑剤の濃度に比例すると考えられる。よって、常にボール及び受け座の表面に吸着している潤滑剤の数を今までになく増やすために従来に無い5重量%以上60重量%以下という量をインキ中に配合することで充分な潤滑性が得られるのである。
【0006】
多糖類を添加するとインキに剪断減粘性が付与され、静置時は粘度が高いが筆記時にボールの回転によりインキに剪断力が加わって粘度を大きく下げることが出来るので更にボールが軽い力で回転するようになり、いっそう軽い書き味となる。また、単にインキ粘度を下げた場合にはペン先を下向きにして放置するとインキがペン先から漏れ出す虞もあるが、インキに多糖類を加え剪断減粘性を付与するとペン先を下向きにして放置しても静置時はインキ粘度が高いのでインキは移動しにくく、ペン先からインキが漏れだすのを防止する効果もある。特に、25℃において剪断速度2/sのときのインキ粘度を600mPa・s以上にすることで静置時のインキの移動が抑制されインキの漏れだしが抑えられる。10000mPa・s以下にするとインキ粘性はボールの回転を阻害しないので軽い書き味が得られる。
【0007】
また、剪断減粘指数を0.3以上、0.9以下にすることで筆記時の粘度が下がるのでボールは軽く回転しかつ静置時は粘度を高く出来るのでインキが移動しにくくその結果ペン先を下向きに放置してもペン先からのインキの漏れ出しを無くすことができる。
【0008】
さらに、着色剤として顔料を使用した場合には、分子内にカルボン酸基を有するモノマー単独の重合体もしくは親油性モノマーとの共重合体又はロジン変性樹脂、トール油変性樹脂から選ばれる1種又は2種以上を含有すると、分子内のカルボン酸基がインキ中に多量に溶解して存在するN−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、N−アシルメチルアラニンの窒素と静電的に作用して顔料周囲を溶媒和して顔料を安定分散させるので経時的な顔料の沈降による目詰まりが防止される。
【0009】
ここで、親油性モノマーにスチレンを用いると顔料との親和力が強く、より安定な分散状態を形成し経時的な顔料の沈降がとりわけ抑えられる。
このとき、分散剤は低分子のものでは顔料に吸着する力が弱く外れやすいが、重合体や上記した樹脂のような分子鎖の長いものを使用しているので分子内の複数の部分で吸着するために顔料から外れにくく経時的に安定し易い。
【0010】
ペン先として金属製のボールペンチップを使用した場合、コバルト等の焼結剤で焼結したいわゆる超硬と称するボールの金属やボールを抱持するボールホルダーの金属を、インキ中のN−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、N−アシルメチルアラニンのカルボン酸基もしくはスルホン酸基は炭化タングステンが溶出させて、ボールやチップを腐食させる場合も考えられるが、インキ中に脂肪酸アミド、脂肪酸アルカノールアミド及びこれらのアルキレンオキサイド付加物を添加すると、インキ中のN−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、N−アシルメチルアラニンのカルボン酸基もしくはスルホン酸基と結びついてボールやチップを腐食させるのを防止する効果があり長期的に滑らかで軽い書き味を維持することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明を詳細に説明する。
N−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、N−アシルメチルアラニン、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは潤滑剤として使用されるものである。その一例を挙げると、N−アシルアミノ酸としては椰子油脂肪酸サルコシン、ラルロイルサルコシン、ミリストイルサルコシン、オレオイルサルコシン、パルミトイルサルコシン等がある。N−アシルメチルタウリンとしては、N−ココイルメチルタウリン、N−ラウロイルメチルタウリン、N−ミリストイルメチルタウリン、N−ステアロイルメチルタウリン等がある。N−アシルメチルアラニンとしてはラウロイルメチルアラニン、椰子油脂肪酸メチルアラニン等が有り、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしてはポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン2級アルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンデシルテトラデシルエーテル等がある。これらは単独あるいは組み合わせて使用でき、使用量は全インキ組成物に対し5〜60重量%使用出来、好ましくは10〜50重量%使用出来る。5重量%未満では、十分な潤滑性が得られない。また、60重量%を超えて添加すると筆記線に滲みが発生する。
【0012】
着色剤としては、従来よりボールペン用油性インキに用いられている染料及び/または顔料の全てが使用できる。染料としては、例えば、SPILON BLACK GMH SPECIAL、SPILON RED C−GH、SPILON RED C−BH、SPILON BLUE C−RH、SPILON BLUE BPNH、SPILON YELLOW C−2GH、SPILON VIOLET C−RH、S.P.T. ORANGE6、S.P.T. BLUE111などのアイゼンスピロンカラー、SOT Yellow−1、同−2,同−3,同−4、同−6,SOT ORANGE−1、同−2、同−3、SOT SCARLET−1、SOT RED−1、同−2、同−3、SOT PINK−1、SOT BROWN−1、同−2,SOT BLUE−1、同−2、同−3、同−4、SOT VIOLET−1、SOT GREEN−1、同−2、同−3、SOT BLACK−1、同−2、同−4、同−5、同−6、同−8などのアイゼンSOT染料(以上、保土ヶ谷化学工業(株)製)、ORIENT SPRIT BLACK AB、VALIFAST BLACK 3804、VALIFAST RED 1320、VALIFAST RED 1360、VALIFAST ORANGE 2210、VALIFAST BLUE 1605、VALIFAST VIOLET 1701、VALIFAST YELLOW 1110、VALIFAST YELLOW 3104、VALIFAST YELLOW 3105、VALIFAST YELLOW 1109などのバリファストカラー、OIL YELLOW105、同107、同129、同3G、同GG−S、OIL ORANGE201、同PS、同RR、OIL RED5B、同RR、同OG、OIL SCARLET308、OIL PINK312、OIL BROWN BB、同GR、同416、OIL GREEN502、同BG、OIL BLUE613、同2N、同BOS、OIL BLACK HBB、同860、同BSなどのオリエントオイルカラー(以上、オリエント化学工業(株)製)などの他にローダミンBベース、ソルダンレッド3R、メチルバイオレット2Bベース、ビクトリアブルーF4R、ニグロシンベースLK等が挙げられる。
そして顔料としては、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサン系顔料、ベリノン、ベリレン系顔料、ジケトピロロピロール顔料等の有機顔料や、酸化鉄、カーボンブラック、酸化チタン、カドミウムレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、群青、紺青等の無機系顔料及び蛍光顔料、樹脂粒子を染料で着色した顔料で使用樹脂がインキ溶剤に溶解しないものが挙げられる。これらを具体的に挙げると、 黒色顔料としてはカーボンブラックが使用できる。その一例を挙げると、プリンテックス3、同25、同30、同35、同40、同45、同55、同60、同75、同80、同85、同90、同95、同300、スペシャルブラック4、同5、同100、同250、同550(以上デグサヒュルスジャパン(株)製)。三菱カーボンブラック#2700、同#2650、同#2600、同#2400、同#2350、同#2300、同#2200、同#1000、同#990、同#980、同#970、同#960、同#950、同#900、同#850、同#750、同#650、同#52、同#50、同#47、同#45、同#45L、同#44、同#40、同#33、同#32、同#30、同#25、同#20、同#10、同#5、同#95、同#260、同CF9、同MCF88、同MA600、同MA77、同MA7、同MA11、同MA100、同MA100R、同MA100S、同MA220、同MA230(以上、三菱化学(株)製)、トーカブラック#8500/F、同#8300/F、同#7550SB/F、同#7400、同#7360SB/F、同#7350/F、同#7270SB、同#7100/F、同#7050(以上、東海カーボン(株)製)等が挙げられる。
青色顔料としては例えばC.I.Pigment Blue 2、同9、同15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4、同15:6、同16、同17、同28、同29、同36、同60、同68、同76、同80等が使用できる。
赤色の顔料としてはC.I.Pigment Red 2、同3、同5、同8、同14、同17、同22、同23、同31、同48:1、同48:2、同48:3、同48:4、同53:1、同53:2、同57:1、同112、同122、同144、同146、同149、同166、同170、同175、同176、同177、同179、同184、同185、同187、同188、同202、同207、同208、同209、同210、同211、同213、同214、同242、同253、同254、同255、同256、同257、同264、同266、同268、同270、同272等が使用できる。
黄色の顔料としてはC.I.Pigment Yellow 1、同3、同12、同13、同14、同16、同17、同55、同73、同74、同79、同81、同83、同93、同94、同95、同97、同109、同110、同111、同120、同128、同133、同136、同138、同139、同147、同151、同154、同155、同167、同173、同174、同175、同176、同180、同185、同191、同194、同213等が使用できる。
橙色の顔料としてはC.I.Pigment Orange5、同13、同16、同34、同36、同38、同43、同62、同68、同72、同74等がある。
緑色の顔料としてはC.I.Pigment Green7、同36、同37等が使用できる。
紫色の顔料としてはC.I.Pigment Violet19、同23等が使用出来る。
また、これらの顔料の他に加工顔料も使用可能である。それらの一例を挙げると、Renol Yellow GG−HW30、同HR−HW30、同Orange RL−HW30、同Red HF2B−HW30、同FGR−HW30、同F5RK−HW30、同Carmine FBB−HW30、同Violet RL−HW30、同Blue B2G−HW30、同CF−HW30、同Green GG−HW30、同Brown HFR−HW30、Black R−HW30(以上クラリアントジャパン(株)製)、UTCO−001エロー、同012エロー、同021オレンジ、同031レッド、同032レッド、同042バイオレット、同051ブルー、同052ブルー、同061グリーン、同591ブラック、同592ブラック(以上、大日精化工業(株)製)、MICROLITH Yellow 4G−A、同MX−A、同2R−A、Brown 5R−A、Scarlet R−A、Red 2C−A、同3R−A、Magenta 2B−A、Violet B−A、Blue 4G−A、Green G−A(以上、チバ・スペシャリティケミカルズ(株)製)等がある。
これらの着色剤は単独で用いても良いし、2種以上組み合わせて用いても良い。着色剤の使用量は全インキ組成物に対し、0.1〜50重量%使用でき、好ましくは5〜30重量%使用できる。5重量%未満の場合には所望の筆跡濃度が得られ難く、50重量%を超えるとインキの流動性が悪くなり筆跡ムラが出ることがある。
【0013】
インキの主媒体となるグリコール系、グリコールエーテル系、アルコール系の有機溶剤は、従来よりボールペン用油性インキに使用されるものなら特に限定なく使用でき、グリコールエーテル類、グリコール類、アルコール類が好ましい。例えば、フェニルセルソルブ、ベンジルアルコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等を挙げることが出来る。これらの溶剤は単独あるいは組み合わせて使用でき、その使用量は30〜80重量%が好ましい。
【0014】
多糖類は、インキに剪断減粘性を付与するために使用するものであり、セルロース誘導体、ヒアルロン酸が用いられ、上記のグリコール系、グリコールエーテル系、アルコール系の有機溶剤のうち一つに可溶でなければならない。また、これらは溶剤に溶解した液に直径7mmのガラス棒を5mm浸けてから約5cm/秒の速度で引き上げたときに曳糸が切れたときの長さを測定したときに5cm以上の長さを持つものが好ましい。
このセルロース誘導体には例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロースなどがあるが、この中でも溶解特性、粘度特性が良好なヒドロキシプロピルセルロースが好ましい。多糖類の使用量は全インキ組成物に対し、0.02〜5.0重量%使用でき、好ましくは0.02〜3.0重量%使用できる。0.02重量%未満の添加では、インキに十分な剪断減粘性を付与する事が出来ず、5.0重量%以上の添加では、インキの粘度が高くなりすぎて流動性が悪くなるため、書き味が重くなり、文字掠れも大きくなる。
【0015】
分子内にカルボン酸基を有する親水性モノマー単独の重合体もしくは親油性モノマーとの共重合体又はロジン変性樹脂、トール油変性樹脂から選ばれる1種又は2種以上は顔料を安定に分散するための分散剤として使用するものであり、その使用量は顔料10重量部に対し0.5重量部以上20重量部使用するのが好ましい。具体例を挙げると、スチレンモノマーを用いたものとしては、SMA1000、SMA2000、SMA3000、SMA EF30、SMA EF40、SMA1440、SMA17352、SMA2625、SMA3840(川原油化(株)製)等のスチレン−マレイン酸樹脂やスチレン−マレイン酸エステル樹脂、ジョンクリル67、ジョンクリル678、ジョンクリル586、ジョンクリル611、ジョンクリル680、ジョンクリル682、ジョンクリル683、ジョンクリル690(ジョンソンポリマー(株)製)等のスチレン−アクリル酸樹脂が挙げられる。スチレンモノマーを含まないものとしてはメトキシエチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリグルタミン酸、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、トール油変性マレイン酸樹脂、ベタイン型アクリル酸樹脂、ベタイン型メタクリル酸樹脂等がある。
【0016】
その他必要に応じて油性ボールペン用インキ原料として用いられる防錆剤、防腐剤、消泡剤、カスレ防止剤、分散剤、糸曳き性付与剤、レベリング性付与剤、発色助剤、さらにはグリコール系、グリコールエーテル系、アルコール系以外の一般的な有機溶剤等の添加剤を併用することも可能である。
また、ボールペンを作成するときに内面をアルキルアラルキル変性又はアルキル変性のシリコンオイルで処理した使用するインキ収容管を使用するとインキがパイプ内面に附着せずインキ消費量の視認が容易となる。
また、インキ中の溶剤が蒸発するのを防いだり、ペン先を上向きにして放置したときにインキが流れ出したりするのを防ぐために、インキ収容管のチップを取り付けた側と反対側のインキ端にポリブテンを増粘及び/又はゲル化させたものやシリコンオイルを充填することは差し支えない。
【0017】
本発明の油性インキを製造するに際しては、従来知られている種々の方法が採用できる。例えば着色剤として染料を用いた場合、ホモミキサー等の撹拌機に固形原料と有機溶剤を入れて撹拌し溶解した後、染料と残りの成分を入れ、更に混合撹拌することにより容易に得られる。この時、場合によっては加熱しても良い。着色剤として顔料を用いる場合も従来公知の方法で得られる。製造例の一例としては、顔料と溶剤と分散剤を混合し、プロペラ撹拌機等で均一に撹拌した後、分散機で顔料を分散する。ロールミル、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、ホモジナイザー等の分散機はインキの溶剤量や、顔料濃度によって適宜選択する。分散させた顔料はさらに残りの成分、例えば粘度調整用樹脂や溶剤、潤滑剤、水溶性多糖類等を加え、再分散や撹拌混合することでボールペン用油性インキ組成物を得ることができる。
【0018】
インキ中の樹脂や添加剤の不溶解分等を除去するために分散したインキベースやインキを遠心機や濾過機で処理することもできる。
【実施例】
【0019】
以下、実施例及び比較例に基づき更に詳細に説明する。尚、各実施例中単に「部」とあるのは「重量部」を表す。
(実施例1)
PERMANENT RED FRR(C.I.Pigment Red 2、クラリアントジャパン製) 15.0部
ベンジルアルコール 8.7部
フェニルセロソルブ 26.0部
クルーセルM(ヒドロキシプロピルセルロース、三晶(株)製) 0.3部
サルコシネートOH(オレオイルサルコシン、日光ケミカルズ製) 50.0部
上記成分のうち、PERMANENT RED FRRの全量と、サルコシネートの21.0部をプロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌した後、ロールミルで10回通しを行い、顔料ペーストを得た。次いで、ベンジルアルコール及びフェニルセロソルブの全量にクルーセルHの全量を加熱溶解したものに、上記で得た顔料ペーストの全量とサルコシネートOHの残量全てを加え、これをプロペラ撹拌機で2時間攪拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0020】
(実施例2)
カーボンブラック4(カーボンブラック、大東化成(株)製) 8.0部
バリファストイエロー1151(黄色油性染料、オリエント化学工業(株)製)1.2部
スピロンRED C−GH(赤色油性染料、保土谷化学工業(株)製) 1.3部
ネオスーパーブルー C−555(C.I.ソルベントブルー44、中央合成化学(株)製) 4.4部
ベンジルアルコール 13.0部
フェニルセロソルブ 39.1部
クルーセルM 0.05部
クルーセルL(ヒドロキシプロピルセルロース、三晶(株)製) 2.95部
サルコシネートOH 30.0部
上記成分のうち、カーボンブラック4の全量と、サルコシネートの21.0重量部をプロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌した後、ロールミルで10回通しを行い、顔料ペーストを得た。次いで、ベンジルアルコール、フェニルセロソルブの全量にクルーセルM及びクルーセルLの全量を加え加熱溶解したものに、上記で得た顔料ペーストの全量とサルコシネートOHの残量全て及びバリファストイエロー1151、スピロンRED C−GH、ネオスーパーブルー C−555の全量を加え、これをプロペラ撹拌機で2時間攪拌して黒色の油性ボールペン用インキを得た。
【0021】
(実施例3)
SPILON RED C−GH 12.5部
ベンジルアルコール 9.2部
フェニルセロソルブ 25.0部
クルーセルH(ヒドロキシプロピルセルロース、三晶(株)製) 0.1部
PVP K−90(ポリビニルピロリドン、BASF社製) 0.1部
ニッコールTLP4(トリポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテルリン酸、日光ケミカルズ(株)製) 2.5部
サルコシネートOH 50.2部
上記成分のうち、ベンジルアルコール及びフェニルセルソルブの全量にクルーセルH及びK−90の全量を加熱溶解しながらプロペラ攪拌機で均一に溶解するまで撹拌した。次いでSPIRON RED C−GHの全量を混合してさらに2時間攪拌し、これにサルコシネートOHの全量を加えて1時間撹拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0022】
(実施例4)
PERMANENT RED FRR 10.0部
SPILON RED C−GH 4.0部
ベンジルアルコール 9.0部
フェニルセロソルブ 26.7部
クルーセルM 0.3部
ニッコール BO−7(ポリオキシエチレンオレイルエーテル、日光ケミカルズ(株)製) 50.0部
上記成分のうち、PERMANENT RED FRRとニッコール BO−7の21部をプロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌した後、ロールミルで10回通しを行い、顔料ペーストを得た。次いで、ベンジルアルコール及びフェニルセロソルブの全量にクルーセルMの全量を加熱溶解したものに、上記で得た顔料ペーストの全量とSPILON RED C−GHとBO−7の全量及び残りのニッコール BO−7を加え、これをプロペラ撹拌機で2時間攪拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0023】
(実施例5)
プリンテックス35(カーボンブラック デグサヒュルスジャパン社製) 15.1部
ネオスーパーブルーC−555(C.I.SOLVENT BLUE70、中央合成化学(株)製) 4.0部
SPILON RED C−GH 1.2部
SPILON YELLOW C−GNH new(油性染料、保土谷化学工業(株)製) 1.2部
フェニルセロソルブ 29.0部
クルーセルM 0.3部
ジョンクリル67(スチレン−アクリル酸共重合体、分子量12500、酸価213、ジョンソンポリマー(株)製) 6.0部
サルコシネートOH 43.0部
上記成分のうち、ジョンクリル67の全量とフェニルセロソルブの24部を混合し、70℃で攪拌して均一に溶解した。これにプリンテックス35の全量を加えプロペラ攪拌機で均一に混合した後ロールミルで10回通しを行い顔料ペーストを得た。この顔料ペーストにサルコシネートの20部を加え再度3本ロールを5回通した。このものに、残りのフェニルセロソルブにクルーセルMを加熱溶解した液と、サルコシネートOHの残量と、ネオスーパーブルーC−555とSPILON REDとC−GHとSPILON YELLOW C−GNH newの全量を加え、プロペラ撹拌機で2時間攪拌して黒色の油性ボールペン用インキを得た。
【0024】
(実施例6)
PERMANENT RED FRR 15.0部
ジョンクリル682(スチレンアクリル酸樹脂、分子量1700、酸価238、ジョンソンポリマー(株)製) 6.0部
ベンジルアルコール 8.7部
フェニルセロソルブ 20.0部
クルーセルM 0.3部
サルコシネートOH 50.0部
上記成分のうち、ジョンクリル682の全量とフェニルセロソルブの18部を混合し、70℃で攪拌して均一に溶解した。これにPERMANENT RED FRRの全量を加えプロペラ攪拌機で均一に混合した後ロールミルで10回通しを行い顔料ペーストを得た。この顔料ペーストにサルコシネートの21.0重量部を加え再度3本ロールを5回通した。このものに、ベンジルアルコール全量と残りのフェニルセルソルブの混合液にクルーセルHを加熱溶解した液と、サルコシネートOHの残量を加え、プロペラ撹拌機で2時間攪拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0025】
(実施例7)
カーボンブラック4 15.0部
ジョンクリル611(スチレンアクリル酸樹脂、分子量8100、酸価53、ジョンソンポリマー(株)製) 6.0部
ベンジルアルコール 8.7部
フェニルセロソルブ 20.0部
クルーセルM 0.3部
サルコシネートOH 50.0部
上記成分のうち、ジョンクリル611の全量とフェニルセロソルブの18部を混合し、70℃で攪拌して均一に溶解した。これにカーボンブラックの全量と残りのフェニルセロソルブを加えプロペラ攪拌機で均一に混合した後ロールミルで10回通しを行い顔料ペーストを得た。この顔料ペーストにサルコシネートの21.0部を加え再度3本ロールを5回通した。このものに、ベンジルアルコールの全量にクルーセルHを加熱溶解した液と、サルコシネートOHの残量を加え、プロペラ撹拌機で2時間攪拌して黒色の油性ボールペン用インキを得た。
【0026】
(実施例8)
HOSTAPERM BLUE P−BFS(C.I.PIGMENT BLUE 15:4、クラリアントジャパン(株)製) 7.0部
SPILON RED C−GH 1.0部
VALIFAST BLUE 1603 6.0部
ベンジルアルコール 18.1部
フェニルセロソルブ 38.7部
クルーセルH 0.2部
オレオイルメチルタウリン 21.0部
SMA1440(スチレン−マレイン酸共重合体、分子量7000、酸価165〜205、サートマー社製) 8.0部
上記成分のうち、ベンジルアルコール7部とフェニルセロソルブ10部にSMA1440の全量を加え70℃に加熱しながら攪拌して均一に溶解させた液にHOSTAPERM BLUE P−BFSの全量を加えて攪拌混合し、均一な液とした後3本ロールミルで10回通しを行い青色のペーストを得た。次いで、残りの成分を混合し70℃に加熱しながら攪拌し、均一に溶解させた液に青色顔料ペーストを加熱攪拌しながら混合し、さらに2時間攪拌を続けて青色のボールペン用油性インキを得た。
【0027】
(実施例9)
PERMANENT RED FRR 15.0部
ベンジルアルコール 8.7部
フェニルセロソルブ 26.0部
SMA1440 6.0部
クルーセルM 0.3部
サルコシネートOH 36.0部
ニッコールTAMDO−5(ポリオキシエチレンオレイン酸アミド、日光ケミカルズ(株)製) 14.0部
上記成分のうち、SMA1440とベンジルアルコールとフェニルセロソルブの全量を約70℃で加熱攪拌し、均一に溶解させた後PERMANENT RED FRRの全量を加え均一に混合した。これを室温まで放冷してから3本ロールミルで10回通しを行い赤色のペーストを得た。次いで、残りの成分の全量を加え、約70℃に加熱し、プロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌、溶解するまで2時間攪拌して赤色のボールペン用油性インキを得た。
【0028】
(実施例10)
プリンテックス35(カーボンブラック デグサヒュルスジャパン社製) 10.0部
ネオスーパーブルーC−555 4.0部
SPILON RED C−GH 1.2部
SPILON YELLOW C−GNH new 1.2部
ベンジルアルコール 16.0部
フェニルセロソルブ 31.1部
クルーセルM 0.5部
ジョンクリル678(スチレン−アクリル酸共重合体、分子量8500、酸価215、ジョンソンポリマー(株)製) 9.0部
サルコシネートOH 20.5部
ニッコールTAMDS−15(ポリオキシエチレン(15)ステアリン酸アミド、日光ケミカルズ(株)製) 7.5部
上記成分のうち、ジョンクリル678とベンジルアルコールとフェニルセロソルブの全量を約70℃で加熱攪拌し、均一に溶解させた後PERMANENT RED FRRの全量を加え均一に混合した。これを室温まで放冷してから3本ロールミルで10回通しを行い赤色のペーストを得た。次いで、残りの成分の全量を加え、約70℃に加熱し、プロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌、溶解するまで2時間攪拌して赤色のボールペン用油性インキを得た。
【0029】
(実施例11)
PERMANENT RED FRR 15.0部
ベンジルアルコール 8.7部
フェニルセルソルブ 26.0部
クルーセルM 0.3部
クルーセルL 1.7部
サルコシネートOH 50.0部
上記成分のうち、PERMANENT RED FRRの全量と、サルコシネートの21.0部をプロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌した後、ロールミルで10回通しを行い、顔料ペーストを得た。次いで、ベンジルアルコール、フェニルセルソルブの全量にクルーセルM及びクルーセルLの全量を加熱溶解したものに、上記で得た顔料ペーストの全量とサルコシネートOHの残量全てを加え、これをプロペラ撹拌機で2時間攪拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0030】
(実施例12)
PERMANENT RED FRR 15.0部
ベンジルアルコール 8.7部
フェニルセルソルブ 26.29部
クルーセルM 0.1部
サルコシネートOH 50.0部
上記成分のうち、PERMANENT RED FRRの全量と、サルコシネートの21.0部をプロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌した後、ロールミルで10回通しを行い、顔料ペーストを得た。次いで、ベンジルアルコール及びフェニルセロソルブの全量にクルーセルHの全量を加熱溶解したものに、上記で得た顔料ペーストの全量とサルコシネートOHの残量全てを加え、これをプロペラ撹拌機で2時間攪拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0031】
(実施例13)
PERMANENT RED FRR 15.0部
ベンジルアルコール 8.7部
フェニルセルソルブ 26.0部
ノムコートHK−P((ベヘン酸/エイコサン二酸)ポリグリセリル−10、日清オイリオ(株)) 3.0部
サルコシネートOH 50.0部
上記成分のうち、PERMANENT RED FRRの全量と、サルコシネートの21.0部をプロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌した後、ロールミルで10回通しを行い、顔料ペーストを得た。次いで、ベンジルアルコール及びフェニルセロソルブの全量にノムコートHK−Pの全量を加熱溶解したものに、上記で得た顔料ペーストの全量とサルコシネートOHの残量を加え、これをプロペラ撹拌機で2時間攪拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0032】
(比較例1)
PERMANENT RED FRR 15.0部
ベンジルアルコール 21.2部
フェニルセロソルブ 63.5部
クルーセルM 0.3部
上記成分のうち、PERMANENT RED FRRの全量と、フェニルセロソルブの21.0部をプロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌した後、ロールミルで10回通しを行い、顔料ペーストを得た。次いで、ベンジルアルコールの全量と、残りのフェニルセロソルブを混合した液にクルーセルH全量を加熱溶解したものに、上記で得た顔料ペーストの全量を加え、これをプロペラ撹拌機で2時間攪拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0033】
(比較例2)
PERMANENT RED FRR 15.0部
ベンジルアルコール 8.7部
フェニルセロソルブ 26.0部
クルーセルM 0.3部
ニッコールTMGO−5(モノオレイン酸ポリオキシエチレン(5)グリセリル、日光ケミカルズ(株)製 50.0部
上記成分のうち、PERMANENT RED FRRの全量と、モノオレイン酸POE(5)グリセリルの21.0部をプロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌した後、ロールミルで10回通しを行い、顔料ペーストを得た。次いで、ベンジルアルコールとフェニルセロソルブの全量にクルーセルH全量を加え熱溶解したものに、上記で得た顔料ペーストの全量とサルコシネートOHの残量全てを加え、これをプロペラ撹拌機で2時間攪拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0034】
(比較例3)
SPILON RED C−GH 12.5部
ベンジルアルコール 9.2部
フェニルセロソルブ 25.0部
クルーセルH 0.1部
K−90 0.1部
ニッコール TO30V(ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、日光ケミカルズ(株)製) 50.2部
上記成分のうち、ベンジルアルコール及びフェニルセロソルブの全量にクルーセルH及びK−90の全量を加熱しながらプロペラ攪拌機で均一に溶解するまで撹拌した。次いでSPIRONRED C−GHを混合してさらに2時間攪拌し、これにニッコールTO30Vを加えて1時間撹拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0035】
(比較例4)
PERMANENT RED FRR 15.0部
ベンジルアルコール 21.2部
フェニルセロソルブ 63.5部
クルーセルM 0.3部
ニッコール BO−7 4.6部
上記成分のうち、PERMANENT RED FRRとニッコール BO−7の全量と、フェニルセロソルブの21.0部をプロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌した後、ロールミルで10回通しを行い、顔料ペーストを得た。次いで、ベンジルアルコールの全量と、残りのフェニルセロソルブを混合した液にクルーセルHの全量を加熱溶解したものに、上記で得た顔料ペーストの全量を加え、これをプロペラ撹拌機で2時間攪拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0036】
(比較例5)
PERMANENT RED FRR 14.0部
ベンジルアルコール 10.2部
フェニルセロソルブ 71.5部
クルーセルM 0.3部
オレオイルメチルタウリン 4.0部
上記成分のうち、PERMANENT RED FRRとニッコール BO−7の全量と、フェニルセロソルブの21.0部をプロペラ攪拌機で均一になるまで混合撹拌した後、ロールミルで10回通しを行い、顔料ペーストを得た。次いで、ベンジルアルコールの全量と、残りのフェニルセロソルブを混合した液にクルーセルHの全量を加熱溶解したものに、上記で得た顔料ペーストの全量を加え、これをプロペラ撹拌機で2時間攪拌して赤色の油性ボールペン用インキを得た。
【0037】
(比較例6)
市販の油性ボールペンのVERY楽ボの黒(三菱鉛筆(株)製、ボール径φ0.7mm)を比較例6とした。
【0038】
パイプの処理例
SH203(アルキル変性シリコンオイル、東レ・ダウコーニング(株)製)の10重量%ヘキサン溶液中に内径1.6mm、外形3.0mm、長さ13.5cmのポリプロピレンからなるパイプを5分間浸漬した後取り出し、これを50℃で乾燥させてアルキル変性シリコンオイル処理したインキ収容管を得た。
【0039】
以上、実施例、比較例で得たインキ組成物について、下記の試験を行った。結果を表1に示す。
なお、粘度の測定は東機産業(株)製のTV型粘度計 TVH−20で、No.1ローターを用い2rpmで測定した。測定温度は25℃で行った。
剪断減粘性は上記条件において剪断速度を変えて粘度を測定し、その測定値を次式に当てはめて剪断減粘指数として算出した。
σ=kγ
σ:剪断応力
k:粘度係数(定数、Pa・s)
γ:剪断速度(1/s)
n:剪断減粘指数
【0040】
【表1】

【0041】
(試験用ボールペンの作製)
上記実施例及び比較例で得たボールペン用油性インキを実施例1〜5、実施例9〜13、比較例1、2及び4は市販の油性ボールペン(.e−ball、製品符号BK127、ぺんてる(株)製(ボール径φ0.7mm))と同構造の部品を用いて、実施例6〜8及び比較例3についてはパイプの処理例で処理したインキ収容管に0.3g充填した。
実施例5〜13及び比較例1〜3のインキの後端には東レ・ダウコーニング社製シリコンオイルDC200を充填した。そしてこれらを遠心機にて遠心力を加えてインキ中の気泡を脱気して、試験用ボールペンを作製した。
【0042】
書き味:無作為に10人を選び、上質紙に筆記して書き味が軽く滑らかであると評価した人数を数えた。
【0043】
漏れ:上記試験用のボールペンを各例あたり3本作成し、ペン先を下向きにして、24時間常温(25℃)で放置後、ペン先に漏れたインキのペン先からの長さを測定した。試験結果は平均値で評価した。単位はmm。
【0044】
経時後の筆跡の状態:上記試験用のボールペンをペン先を下向きにして50℃の恒温槽に1ヶ月経時した後直径2cmの丸を連続筆記して筆跡のカスレの長さを確認した。単位はcm。
【0045】
ボールの経時腐食性:上記試験用のボールペンをペン先を下向きにして50℃の恒温槽に1ヶ月経時した後ボールを原子間力顕微鏡にて初期からの表面粗さ(算術平均粗さ)の変化を測定した。測定は(株)セイコーインスツルーメント社製、走査型プローブ顕微鏡SPI−400を用いて行った。単位はnm。
【0046】
以上、詳細に説明したように本発明のインキは極めて軽くて滑らかな書き味のインキである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも着色剤と、有機溶剤と、N−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、N−アシルメチルアラニン、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルから選ばれる1種もしくは2種以上とを5重量%以上60重量%以下含有するボールペン用油性インキ。
【請求項2】
更に剪断減粘性を有する多糖類を含有する請求項1に記載のボールペン用油性インキ。
【請求項3】
25℃における剪断減粘指数が0.3以上0.9以下である請求項1又は請求項2に記載のボールペン用油性インキ。
【請求項4】
25℃での剪断速度2/sにおける粘度が600mPa・s以上10000mPa・s以下である請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のボールペン用油性インキ。
【請求項5】
前記インキが、分子内にカルボン酸基を有するモノマー単独の重合体、分子内にカルボン酸基を有するモノマーと親油性モノマーとの共重合体、ロジン変性樹脂、トール油変性樹脂から選ばれる1種もしくは2種以上を含有する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のボールペン用油性インキ。
【請求項6】
前記親油性モノマーがスチレンモノマーであり、分子内にカルボン酸基を有するモノマーとの共重合体の分子量が1000〜20000でかつ酸価が40〜260である請求項5に記載のボールペン用油性インキ。
【請求項7】
前記インキが、脂肪酸アミド、脂肪酸アルカノールアミド及びこれらのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる1種もしくは2種以上を含有する請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のボールペン用油性インキ。

【公開番号】特開2006−8974(P2006−8974A)
【公開日】平成18年1月12日(2006.1.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−343148(P2004−343148)
【出願日】平成16年11月26日(2004.11.26)
【出願人】(000005511)ぺんてる株式会社 (899)
【Fターム(参考)】