説明

ボールペン用油性インキ

【課題】長期保管しておいても染料が安定に溶解して経時的にカスレを起こさず、使用する金属製のボール及びボールホルダーを腐食させない優れた油性ボールペンインキを提供する。
【解決手段】少なくとも、塩基性染料と酸性物質の造塩染料と、グリコール系、グリコールエーテル系、アルコール系から選ばれる1種又は2種以上の溶剤とから少なくともなり、含窒素複素環を有するアルカンスルホン酸を含有するボールペン用油性インキを使用する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、筆記部材としてのボールを回転自在に抱持したボールペンチップを通じてインキを吐出し筆跡を形成するボールペンに使用するボールペン用油性インキに関し、さらに詳しくは、長期保管しても筆跡がかすれることの無い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】
油性ボールペン用のインキは着色剤として油性染料を使用しているが溶剤への溶解性や他の成分との作用により経時的に染料が析出して目詰まりを起こす畏れがあった。
【0003】
この経時的な染料の析出を防止する方法として、例えばニグロシン染料を用いた場合には、オレイン酸や乳酸エステル等を溶解助剤として併用することで析出を抑制する技術が開示されている(特許文献1)。
さらには、有機溶剤と共に、アミドアミン誘導体をインキに添加して染料の溶解性及び経時安定性を高める技法(特許文献2)、C.I.Basic Green1および芳香族系スルホン酸化合物からなる造塩染料とインキ組成物中に0.1〜10質量%の量で存在する脂肪族系アミン化合物を添加して染料の溶解性を向上させることも行われている(特許文献3)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平5−320558号公報
【特許文献2】特開2003−292863号公報
【特許文献3】特開2009−155401号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、発色が良いため広く使用されている造塩染料はニグロシン染料と異なり、塩基性染料と酸性物質が塩を作っている構造であるためインキ中の成分や保管条件によっては経時的に染料の造塩が外れ染料が析出する不具合を発生するおそれがあり、オレイン酸や乳酸エステル等を添加しても造塩が外れた塩基性染料を十分に可溶化することは出来ない。
また、アミドアミン誘導体や脂肪族系アミン化合物を添加する方法は造塩染料の酸性物質に作用して造塩を壊して造塩染料の溶解性を悪くする畏れがあった。
さらに酸性物質を添加することも考えられるが、インキのpHが下がり経時的にボールホルダーやボールを腐食させる畏れがある。
【0006】
本発明においては、長期保管しておいても染料が析出せず、さらにボール及びボールホルダーが腐食することが無いことで筆記時に常にスムーズに筆記できる優れた油性ボールペンインキを得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、有機溶剤と、塩基性染料と酸性物質の造塩染料と、含窒素複素環を有するアルカンスルホン酸とを少なくとも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】
【0008】
本発明において、含窒素複素環を有するアルカンスルホン酸はその分子内に塩基性のガン窒素複素環基を持っているためpH緩衝剤としての働きを持っている。しかしながら、含窒素複素環基は弱塩基性であって酸性基であるスルホン基は強酸性基であるためpH緩衝材としては弱酸性側で働く。
従って、使用している塩基性染料と酸性物質の造塩染料が経時的に乖離して塩基性染料が遊離しても塩基性染料のカチオンの部分に含窒素複素環を有するアルカンスルホン酸のスルホン基がイオン結合することにより溶剤へ溶解するので不溶化による目詰まりで筆記時に掠れる不具合を起こすことが無いと考えられる。
さらに、塩基性染料から外れた酸性物質を含窒素複素環基で捕捉するため酸性物質がボール及びボールホルダーと反応して腐食することを防止出来るものと考えられる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明で使用される含窒素複素環を有するアルカンスルホン酸は塩基性染料の酸根が何らかの原因で染料から外れたときに塩基性染料のカチオン部分にスルホン基がイオン結合して染料が不溶化して析出するのを防ぐために使用するものである。その一例を挙げると、モルホリノメタンスルホン酸、モルホリノエタンスルホン酸、モルホリノプロパンスルホン酸、ピペラジノメタンスルホン酸、ピペラジノエタンスルホン酸、ピペラジノプロパンスルホン酸、イミダゾリジノメタンスルホン酸、イミダゾリジノエタンスルホン酸、イミダゾリジノプロパンスルホン酸、2−(1H−ピロール−1−イル)エタンスルホン酸、ピリジンエタンスルホン酸、ヒドロキシピリジンメタンスルホン酸、などがある。特に、塩基性染料から外れた酸性物質を捕捉する能力の点でモルホリノメタンスルホン酸、モルホリノエタンスルホン酸、モルホリノプロパンスルホン酸、ピペラジノメタンスルホン酸、ピペラジノエタンスルホン酸、ピペラジノプロパンスルホン酸が好ましい。
これらはインキ全量に対し0.1〜10重量%が好ましい。0.1重量%未満では染料から酸根が外れたときに染料が不溶化するのを防ぐ効果が弱く析出させてしまう畏れがある。10重量%を超えて添加するとインキ中で不溶化を起こし経時的な目詰まりの原因となる畏れがある。
【0010】
塩基性染料と酸性物質との造塩染料は着色剤として使用するものであり、グリコール系、グリコールエーテル系、アルコール系に良く溶解し発色も良いので従来よりボールペン用インキに一般的に用いられている。
具体的には、VALIFAST BLUE 1631、OIL PINK 312、OIL BLUE 613、VALIFAST BLUE 1603、VALIFAST BLUE 1621、VALIFAST RED 1308、VALIFAST RED 1320、VALIFAST RED 1355、VALIFAST RED 1362、VALIFAST VIOLET 1701、VALIFAST VIOLET 1704、VALIFAST VIOLET 1731、VALIFAST YELLOW1101、VALIFAST YELLOW1109、VALIFAST YELLOW1151(以上、オリエント化学工業(株)製)、Aizen Spilon Violet C−RH、Aizen Spilon Red C−BH、SBN Yellow 543、SBN Yellow 530、Aizen Spilon Red C−GH、Aizen Spilon Red C−BH、Aizen Spilon Yellow CGNH(以上、保土ヶ谷化学工業(株)製)等がある。
これらの塩基性染料と酸性物質との造塩染料の使用量はインキ全量に対し1重量%〜40重量%が好ましい。1重量%未満では筆跡が薄く判読しにくく、40重量%を超えるとペン先を大気に露出させておいたときに溶剤が揮発して染料が不溶化して目詰まりを起こす畏れがある。
【0011】
本発明において着色剤は上記した塩基性染料と酸性物質の造塩染料の他に顔料や従来一般的に使用されている油溶性の染料も併用することが出来る。
油溶性の染料としては、具体的には、ローダミンBベース(C.I.45170B、田岡染料製造(株)製)、ソルダンレッド3R(C.I.21260、中外化成(株)製)、メチルバイオレット2Bベース(C.I.42535B、米国、National Aniline Div.製)、ビクトリアブルーF4R(C.I.42563B)、ニグロシンベースLK(C.I.50415)(以上、BASF社製、独国)、バリファーストイエロー#3104(C.I.13900A)、バリファーストイエロー#3105(C.I.18690)、オリエントスピリットブラックAB(C.I.50415)、バリファーストブラック#3804(C.I.12195)、バリファーストイエロー#1109、バリファーストオレンジ#2210、バリファーストレッド#1320、バリファーストブルー#1605(以上、オリエント化学工業(株)製)、スピロンブラックGMHスペシャル、スピロンイエローC−2GH、スピロンブルーBPNH、S.P.T.オレンジ6、S.P.T.ブルー111(以上、保土ヶ谷化学工業(株)製)や、ネオスーパーブルーC−555(以上、中央合成化学(株)製)等の従来公知の一般的なものが使用できる。
顔料は筆跡堅牢性の向上やインキの流動特性の改良を目的に添加され、一例としては、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、アニリンブラック、ニトロソ系顔料、ニトロ系顔料、等の有機顔料や、酸化鉄、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、鉄黒、酸化チタン、硫酸バリウム、カドミウムレッド、弁柄、クロムイエロー、黄土、カドミウムイエロー、バリウム黄、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、これらは単独あるいは混合して使用することが出来る。
黒色顔料としては例えば、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)等のカーボンブラックや、ダイヤモンドブラックN(玉億色材(株)製)などのアニリンブラックや、ボーンブラック(三重カラーテクノ(株)製)や、鉄化ブラックKN−320(日本鉄化(株)製)などの鉄黒が挙げられる。
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。
【0012】
これらの着色剤の使用量は全インキに対し1重量%以上40重量%以下が好適に使用できる。使用量が1重量%より少ないと筆跡が薄すぎて耐光性試験や耐溶剤性試験を行ったときに紙面上に残る着色剤の量が少なくなり筆跡の判読がし難くなる。40重量%より多いと配合時の溶解不足や経時的な沈降による目詰まりによる筆記不能が生じやすくなる。また、これらの着色剤は単独で使用しても2種類以上を併用して使用しても良い。
【0013】
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。
【0014】
グリコールエーテル類、グリコール類、アルコール類の溶剤は油性インキの主媒体である。一例を挙げると、フェニルグリコール、フェニルジグリコール、ベンジルモノグリコール、ベンジルジグリコール、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ジメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールターシャリブチルエーテル、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ジメチルエーテル、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プロピルエーテル、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、3−メチル−3−メトキシ−1−ブチルアセテート等のグリコールエーテル類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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、オクチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール、3−メチル−1,3ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール等のグリコール類、ベンジルアルコール、β−フェニルエチルアルコール、α−メチルベンジルアルコール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、3−メトキシ−1−ブタノール、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノール、3−メチル−3−メトキシペンタノール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、イソデシルアルコール、イソトリデシルアルコール等のアルコール類がある。
これらの溶剤は単独あるいは組み合わせて使用でき、その使用量は油性インキ全量に対し10重量%以上90重量%以下が好ましい。
【0015】
インキの粘度は所望の粘度になるよう増粘剤を適宜調整して使用することで調整できる。これらの具体例を挙げると、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルローズ、カルボキシエチルセルロース、HPC−SL、同L、同M、同H(以上、日本曹達(株)製)、アビセルPH−101、同102、同301、同M06、TG−101(以上、旭化成(株)製)等のセルロース類、プルラン((株)林原製)等の多糖類、GX−205、NA−010(昭和電工(株)製)等のN−ビニルアセトアミド重合架橋物等の水溶性合成高分子、スメクトンSA(スメクタイト、クニミネ工業(株)製)、クニピア−F、クニピア−G(モンモリロナイト、クニミネ工業(株)製)、ベンゲルHV、同FW、同15、同23(ベントナイト、(株)豊順洋行製)、エスベン、同C、同W、同N400(4級アンモニウムカチオン変性モンモリロナイト、(株)豊順洋行製)等の無機粘土鉱物が挙げられる。
これら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。
【0016】
潤滑剤となる界面活性剤や特にリン酸エステル系潤滑剤も使用できる。また、インキ粘度は、書き味の軽さに影響するので、数mPa・s〜1300mPa・s程度の比較的低粘度のインキであることが好ましく、剪断減粘性のインキの場合には、想定される筆記時のボールの回転によって生じる剪断速度3000[1/sec]付近での粘度が数mPa・s〜500mPa・s程度となるインキであることが好ましいといえる。ただし、インキを剪断減粘指数が、1.0もしくはそれに近い、剪断減粘性のほとんど無いインキとした場合には、静止時の粘度と筆記時の粘度がほぼ同等となるので数mPa・s〜500mPa・s程度となる。
リン酸エステル系潤滑剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸モノエステル又はジエステル、トリエステルが挙げられ、エチレンオキサイドの付加モル数が0〜20、末端のアルキルエーテルのアルキル基の炭素数が9〜18のものなどが例示できる。
また、リン酸エステル系の潤滑材以外の併用する潤滑剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、N−アシルアミノ酸などが挙げられる。
これらは1種もしくは複数種を混合して使用することもでき、その使用量は、0.1〜5重量%程度が好ましい
【0017】
顔料の分散性を良好なものとするために、アニオン、カチオン、ノニオン、両性の界面活性剤や、高分子樹脂を補助的に使用することができる。具体的には、高級脂肪酸、高級アルコール硫酸エステル塩類、脂肪酸硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸類、リン酸エステル類、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル類、ソルビタン脂肪酸エステル類等のアニオン、ノニオン、カチオン性の界面活性剤や、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体樹脂などの顔料分散用の樹脂やオリゴマーなどが挙げられる。
これら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。
また、顔料を分散するには汎用されている一般的な方法を用いることが可能である。例えば、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水や有機溶媒の量、顔料濃度によって適宜選択する。
【0018】
その他必要に応じて、書き味の調整剤としての水、天然樹脂、合成樹脂、アニオン、カチオン、ノニオン、両性界面活性剤などの分散剤や、ベンゾトリアゾール、金属塩系、リン酸エステル系化合物などの防錆剤や、イソチアゾロン、オキサゾリジン系化合物などの防腐剤や、シリコン系、鉱物油、フッ素系化合物などの消泡剤や、グリセリン、ソルビタン系、多糖類、尿素、エチレン尿素またはこれらの誘導体などの湿潤剤や、アセチレングリコール、アセチレンアルコールおよびシリコン系界面活性剤などのレベリング性付与剤や、凍結防止剤、定着用樹脂としてのケトン樹脂などの従来公知のインキ用添加剤を併用することも可能である。
特に書き味の滑らかさを出すためにPOE硬化ひまし油系の界面活性剤を添加することは有効である。例えば、ポリオキシエチレン硬化ひまし油としては、NIKKOL HCO−5(ポリオキシエチレン(5)硬化ひまし油)、NIKKOL HCO−10(ポリオキシエチレン(10)硬化ひまし油)、NIKKOL HCO−20(ポリオキシエチレン(20)硬化ひまし油)、NIKKOL HCO−30(ポリオキシエチレン(30)硬化ひまし油)、NIKKOL HCO−40(ポリオキシエチレン(40)硬化ひまし油)、NIKKOL HCO−50(ポリオキシエチレン(50)硬化ひまし油)、NIKKOL HCO−60(ポリオキシエチレン(60)硬化ひまし油)、NIKKOL HCO−80(ポリオキシエチレン(80)硬化ひまし油)、NIKKOL HCO−100(ポリオキシエチレン(100)硬化ひまし油)以上日光ケミカルズ(株)製、ブラウノンRCW−20(ポリオキシエチレン(20)硬化ひまし油)、ブラウノンRCW−40(ポリオキシエチレン(40)硬化ひまし油)、ブラウノンRCW−50(ポリオキシエチレン(50)硬化ひまし油)、ブラウノンRCW−60(ポリオキシエチレン(60)硬化ひまし油)、ブラウノンRCW−80(ポリオキシエチレン(80)硬化ひまし油)、ブラウノンRCW−100(ポリオキシエチレン(100)硬化ひまし油)以上青木油脂工業(株)製、エマノーン CH−25(ポリオキシエチレン(25)硬化ひまし油)、エマノーン CH−40(ポリオキシエチレン(40)硬化ひまし油)、エマノーン CH−60(K)(ポリオキシエチレン(60)硬化ひまし油)以上花王(株)製、ユニオックスHC−20(ポリオキシエチレン(20)硬化ひまし油)、ユニオックスHC−40(ポリオキシエチレン(40)硬化ひまし油)、ユニオックスHC−60(ポリオキシエチレン(60)硬化ひまし油)、ユニオックスHC−100(ポリオキシエチレン(100)硬化ひまし油)以上日油(株)製等が挙げられる。
【0019】
インキを製造するには、上記で分散した顔料と他の成分、例えば粘度調整用樹脂や溶剤、潤滑剤、水溶性多糖類等を混合し、ホモミキサー等の撹拌機にて均一になるまで溶解・混合することで得られるが、場合によって混合したインキをさらに分散機にて分散したり、得られたインキを濾過や遠心分離機に掛けて粗大粒子や不溶解成分を除いたりすることは何ら差し支えない。
【実施例】
【0020】
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。
【0021】
(実施例1)
VALIFAST BLUE 1621(塩基性染料と酸性染料との造塩染料、オリエント化学工業(株)製) 8.0部
VALIFAST BLUE 1631(塩基性染料と酸性物質との造塩染料、オリエント化学工業(株)製) 4.0部
Aizen Spilon Red C−BH(C.I.ベーシックバイオレット10と酸性物質との造塩染料、保土谷化学工業(株)製) 1.5部
イソプロピルグリコール 22.0部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル 33.7部
フェニルセロソルブ 26.0部
フォスファノールLB400(ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、活性剤、東邦化学工業(株)製) 1.5部
ピペラジノエタンスルホン酸 1.0部
ニッコールHCO−10(ポリオキシエチレン(10)硬化ひまし油、日光ケミカルズ
(株)製) 1.0部
エスレックBH−3(ポリビニルブチラール、積水化学工業(株)製) 1.3部
上記成分を70℃で3時間攪拌してボールペン用油性インキを得た。
【0022】
(実施例2)
VALIFAST VIOLET 1701(塩基性染料と酸性染料との造塩染料、オリエント化学工業(株)製) 11.0部
VALIFAST VIOLET 1731(塩基性染料と酸性染料との造塩染料、オリエント化学工業(株)製) 4.0部
SPILON YELLOW C−GNH(メチン系塩基性染料と酸性物質との造塩染料
、保土谷化学工業(株)製) 4.5部
3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノール 51.0部
フェニルセロソルブ 21.5部
エスレックBH3(ポリビニルブチラール、増粘剤、積水化学工業(株)製) 1.5部
ニッコール HCO−5(ポリオキシエチレン(5)硬化ひまし油、日光ケミカルズ
(株)製) 2.0部
フォスファノールLP710(ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、東邦化学工業(株)製) 1.0部
モルホリノプロパンスルホン酸 3.5部
上記成分を混合し70℃で3時間攪拌し黒色のボールペン用油性インキを得た。
【0023】
(実施例3)
SPILON RED C−GH(塩基性染料と酸性物質との造塩染料、保土ヶ谷化学工業(株)製) 16.5部
SPILON YELLOW C−GNH 4.3部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル 35.8部
エチレングリコールモノイソプロピルエーテル 31.1部
フォスファノールLB400(ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、活性剤、東邦化学工業(株)製) 1.5部
エスレックBH−3 0.8部
ピペラジノプロパンスルホン酸 6.5部
水 3.5部
上記成分を70℃で3時間攪しボールペン用油性インキを得た。
【0024】
(実施例4)
hostaperm Blue b2g−d(c.i.pigment BLUE15:1、クラリアントジャパン(株)製) 10.0部
SPILON RED C−GH 1.8部
VALIFAST BLUE 1603(塩基性染料と酸性染料との造塩染料、オリエント化学工業(株)製) 9.0部
3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノール 45.5部
フェニルセロソルブ 22.7部
エスレックBL−1(ポリビニルブチラール、積水化学工業(株)製) 2.5部
エスレックBH3(ポリビニルブチラール、増粘剤、積水化学工業(株)製) 1.5部
ニッコール HCO−5(ポリオキシエチレン(5)硬化ひまし油、日光ケミカルズ
(株)製) 5.0部
モルホリノエタンスルホン酸 0.1部
フォスファノールLP710(ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、東邦化学工業(株)製) 1.0部
ニッコールTOP−0(トリオレイルリン酸、活性剤、日光ケミカルズ(株)製)
1.0部
上記成分のうち、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノールの全量と、エスレックBL−1の全量を50℃で攪拌、混合溶解した後、これを室温まで放冷してからHOSTAPERM BLUE B2G−Dの全量を加え均一に混合した後ダイノーミル(ビーズミル、(株)シンマルエンタープライズ製)で直径0.3mmのジルコニアビーズを用い5回通しを行い青色のペーストを得た。
次いで、このペーストに残りの材料の全量を加え、70℃で3時間攪拌してボールペン用油性インキを得た。
【0025】
(実施例5)
NOVOPERM RED F3RK70(C.I.Pigment Red 170、
クラリアントジャパン(株)製) 5.0部
SPILON RED C−GH 13.2部
SPILON RED C−BH 0.8部
SPILON YELLOW C−GNH 3.8部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル 32.4部
エチレングリコールモノイソプロピルエーテル 33.1部
フォスファノールLB400(ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、活性剤、東邦化学工業(株)製) 1.5部
エスレックBL−1 2.6部
エスレックBH−3 0.8部
エマノーンCH−25(ポリオキシエチレン(25)硬化ひまし油、活性剤、花王(株)製) 0.9部
モルホリノエタンスルホン酸 2.5部
水 3.5部
上記成分のうち、ジエチレングリコールモノメチルエーテルの全量と、エスレックBL−1の全量を50℃で攪拌、混合溶解した後、これを室温まで放冷してからNOVOPERM RED F3RK70の全量を加え均一に混合した後ダイノーミル(ビーズミル、(株)シンマルエンタープライズ製)で直径0.3mmのジルコニアビーズを用い5回通しを行い赤色のペーストを得た。
次いで、このペーストに残りの材料の全量を加え、70℃で3時間攪拌してボールペン用油性インキを得た。
【0026】
(実施例6)
SPILON RED C−GH 10.0部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル 38.9部
1,3−ブタンジオール 29.8部
フォスファノールLB400(ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、活性剤、東邦化学工業(株)製) 1.5部
ナイミーンL201(ポリエチレングリコール−1ラウリルアミン、日油(株)製)
1.0部
エスレックBH−3 0.8部
ニッコールHCO−60(ポリオキシエチレン(60)硬化ひまし油、日光ケミカルズ(
株)製) 10.0部
ピペラジノエタンスルホン酸 1.5部
水 6.5部
上記成分を70℃で3時間攪拌してボールペン用油性インキを得た。
【0027】
(比較例1)
実勢例1においてピペラジノエタンスルホン酸を抜いてその分イソプロピルグリコールを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
【0028】
(比較例2)
実施例2においてモルホリノプロパンスルホン酸を抜いてその分乳酸エチルを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
【0029】
(比較例3)
実施例3においてピペラジノプロパンスルホン酸の代わりにステアリン酸ジメチルアミノプロピルアマイドを使用した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
【0030】
(比較例4)
実施例4においてモルホリノエタンスルホン酸を抜いてその分イソプロピルグリコールを添加した以外は同様に為しボールペン用油性インキを得た。
【0031】
(比較例5)
実施例5においてモルホリノエタンスルホン酸の代わりにポリオキシエチレンラウリルアミンを用いた以外は同様に為しボールペン用油性インキを得た。
【0032】
(比較例6)
実施例6においてピペラジノメタンスルホン酸の代わりにエタンスルホン酸を用いた以外は同様に為しボールペン用油性インキを得た。
【0033】
以上、実施例、比較例で得たインキについて、下記の試験を行った。結果を表1に示す。
(試験用油性ボールペンの作製)
上記実施例1〜6及び比較例1〜4で得たボールペン用油性インキを市販の油性ボールペン(ビクーニャ、製品符号BX157、ぺんてる(株)製、ボール直径0.7mm)と同構造の筆記具に0.2g充填し、遠心機にて遠心力(1000rpm、5分間)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。
【0034】
染料溶解安定性試験
インキをねじ口試験管に入れ密閉し50℃に6ヶ月経時した後、試験管の底のインキをスポイトで採りスライドガラスに1滴滴下しカバーガラスを載せて観察サンプルを作製した。これを光学顕微鏡BX50、オリンパス(株)製にて100倍で観察して視野内の析出物の数を目視で観察した。
【0035】
経時腐食試験
試験サンプル(n=3)を50℃に6ヶ月放置した後、ボールをボールホルダーから抜いて走査型プローブ顕微鏡SPI−400((株)セイコーインスツルーメント製)にて表面の平均粗さ(Ra)を測定し、経時前のボールの表面の平均粗さとの差を見た。
【0036】
【表1】

【0037】
以上、詳細に説明したように本発明の油性ボールペンインキは初期及び長期経時したものも連続筆記したときに筆記途中での筆跡のカスレが少ない優れた油性ボールペン用インキである。
実施例1〜5と比較例1〜5を比べると実施例1〜5は析出物が無いか試験管の底の一部に認められるのに対し比較例1〜5では析出物が試験管の底全面に認められ、モルホリノ又はピペラジノアルカンスルホン酸を添加すると経時での染料析出物が少ないことが判る。また、実施例6と比較例6を比べるとメタンスルホン酸においてピペラジノ基を有していると経時的なボールの腐食が少ないことが判る。さらに、実施例4と5を比べるとモルホリノエタンスルホン酸の添加量が多い方が効果が大きいことが判る。
実施例6と比較例6を比べると両方とも染料析出防止効果はあるが、ピペラジノ基を持たない。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも、塩基性染料と酸性物質の造塩染料と、グリコール系、グリコールエーテル系、アルコール系から選ばれる1種又は2種以上の溶剤とから少なくともなり、含窒素複素環を有するアルカンスルホン酸を含有するボールペン用油性インキ

【公開番号】特開2012−246441(P2012−246441A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−120955(P2011−120955)
【出願日】平成23年5月30日(2011.5.30)
【出願人】(000005511)ぺんてる株式会社 (899)
【Fターム(参考)】