油性ボールペン用インキ組成物
【課題】本発明の課題は、油性ボールペン用インキ組成物において、書き味が良好で、ボール座の摩耗抑制し、経時安定性が良好であることが可能な油性ボールペン用インキ組成物を提供することである。
【解決手段】本発明は、前記課題を解決するために、少なくとも着色剤、溶剤、芳香環を有する化合物を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、前記油性ボールペン用インキ組成物の
pHが４〜１０であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物を用いる。さらに、好ましくは、前記芳香環を有する化合物の分子量が、２００以上であるものを用いる。
【解決手段】本発明は、前記課題を解決するために、少なくとも着色剤、溶剤、芳香環を有する化合物を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、前記油性ボールペン用インキ組成物の
pHが４〜１０であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物を用いる。さらに、好ましくは、前記芳香環を有する化合物の分子量が、２００以上であるものを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油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インキ組成物中に、芳香環を有する化合物を含有する油性ボールペン用インキ組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油性ボールペン用インキ組成物において、潤滑性に優れ、滑らかな書き味を有する目的で、様々な界面活性剤を用いた油性ボールペン用インキ組成物が多数提案されている。
【０００３】
このような油性ボールペン用インキ組成物としては、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤を用いたものとしては、特開平６−２４８２１７号公報「ボールペン用インキ組成物」、特開平９−１５１３５４「油性ボールペン用インキ組成物」等に、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】「特開平６−２４８２１７号公報」
【特許文献２】「特開平９−１５１３５４号公報」
【特許文献３】「特開平８−４１４０８号公報」
【特許文献４】「特開平６−２１２１１１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、特許文献１〜３のような各種の界面活性剤を潤滑剤として用いた場合、ある程度書き味を向上しつつ、ボール座の摩耗を抑制することはできるが、十分に満足できるものではなかった。また、新たに添加剤などを含有すると、インキ経時が不安定になりやすいといった問題があった。
【０００６】
特許文献４の油性ボールペン用インキ組成物では、製造時や経時による吸湿等、インキ全質量に対して、水を含有してしまうため、チップ材として、ステンレス、ブラス、洋白材などの金属類を用いたチップ本体内よりマンガンイオン、クロムイオン、銅イオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン等の金属イオンが溶出し、インキ成分と反応して金属塩が発生してしまい、筆跡にカスレなどが発生して、筆記不良、筆記不能となる問題があった。
【０００７】
また、従来のボールペン用インキ組成物おいて、水性インキ組成物では、水溶液中で測定可能な物性として、ｐＨ値で、酸性、アルカリ性の度合いを示す数値を用いることで、現在も研究・開発に役立てている。しかし、従来より、油性インキ組成物では、水を含有することを考慮していないため、ｐＨ値を用いることはなかった。
【０００８】
そこで、本発明では、油性ボールペン用インキ組成物において、新たに、水を含有することによって、発生する金属塩析出物を抑制するには 、ｐＨ値に着目することで解決できると考えた。
【０００９】
本発明の目的は、書き味が良好で、ボール座の摩耗抑制し、経時安定性が良好であることが可能な油性ボールペン用インキ組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、
「１．少なくとも着色剤、溶剤、芳香環を有する化合物を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、前記油性ボールペン用インキ組成物のpHが４〜１０であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。
２．前記芳香環を有する化合物の分子量が２００以上であることを特徴とする第１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
３．前記芳香環を有する化合物が、酸性化合物および／または塩基性化合物の造塩体であることを特徴とする第１項または第２項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
４．前記芳香環を有する化合物が、硫黄原子を有する官能基を少なくとも含むことを特徴とする第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
５．前記芳香環を有する化合物の含有量が、０．１〜２０．０質量％であることを特徴とする第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
６．前記芳香環を有する化合物が、アルキルベンゼンスルホン酸塩を少なくとも含むことを特徴とする第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
７．前記芳香環を有する化合物が、４級アンモニウム塩を少なくとも含むことを特徴とする第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
８．前記４級アンモニウム塩が、ベンゾキソニウム化合物、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物の中から少なくとも１種以上を選択することを特徴とする第７項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
９．前記油性ボールペン用インキ組成物に、オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンのうち少なくとも１種以上を含有することを特徴とする第１項ないし第８項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
１０．２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が、１０〜５０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする第１項ないし第９項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
１１．インキ収容筒の先端部に、ボールの一部をチップ先端部より突出させて回転自在に抱持し、コイルスプリングにより前方に押圧し、前記ボールとチップ先端部の内壁にて弁機構を具備してなるボールペンチップを直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、第１項ないし第１０項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物を直詰めしてなる油性ボールペンレフィル。
」とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、書き味が良好で、ボール座の摩耗抑制し、経時安定性が良好であることが可能な油性ボールペン用インキ組成物を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明におけるボールペンレフィルの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の特徴は、油性ボールペン用インキ組成物中に芳香環を有する化合物を含有し、前記油性ボールペン用インキ組成物のpHが４〜１０である。
【００１４】
本発明に用いる芳香環を有する化合物とは、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などの芳香環を有する化合物である。本発明者は、潤滑性について鋭意研究した結果、油性ボールペン用インキ組成物中に芳香環を有する化合物を含有することで、書き味が良好で、かつ、ボール座の摩耗を抑制することが可能となることが解った。これは、金属に吸着し易い潤滑膜を形成することで、ボールとチップ本体間の金属接触を抑制する効果があり、潤滑性を向上して、書き味が良好で、かつ、ボール座の摩耗を抑制するものと推測する。
【００１５】
さらに、本発明のように油性ボールペン用インキ組成物に新たに芳香環を有する化合物を含有する場合に、インキ経時安定性を保つには、製造時や経時による吸湿等によって、油性インキ中に水を含有するため、新たにｐＨ値について、着目をした。尚、本発明において、ｐＨ値が３．９以下を強酸性領域、ｐＨ値が１０．１以上を強アルカリ領域、ｐＨ４．０〜１０．０を強酸性領域と強アルカリ領域の中間領域（弱酸性、中性、弱アルカリ性）とする。
【００１６】
前記油性ボールペン用インキ組成物のインキ経時安定性を保つには、ｐＨ値が３．９以下だと、チップ本体内の金属イオンが溶出し易いため、金属塩析出物が発生し易く、ｐＨ値が１０．１以上だと、着色剤の良好な色調や、溶解または分散安定性が得られなくなってしまうため、ｐＨ値が４．０〜１０．０の中性領域とする必要があることが分かった。さらに、より経時安定性を考慮すれば、ｐＨ値が５．０〜９．０が好ましい。
【００１７】
尚、本発明におけるｐＨ値は、油性ボールペン用インキ組成物の測定方法においては、油性インキを容器に採取し、イオン交換水を加えて、攪拌しながら加温し、加温後放冷し、蒸発した水分量を補充後、濾紙を用いて濾過する。その濾過したろ液の上層を用いて、ｐＨ測定は東亜ディーケーケー社製IＭ−４０Ｓ型ｐＨメーターを用いて、２０℃にて測定した値を示すものである。
【００１８】
また、芳香環を有する化合物は、ベンゼン環などの芳香環が、多数ある方が、潤滑性をより向上し易いため、分子量が２００以上のものが好ましい。
【００１９】
また、芳香環を有する化合物としては、陰イオン 又は陽イオン界面活性剤などがあるが、界面活性剤は、水溶性の性質を有するものもあり、油性インキ中に溶解しずらい傾向があり、インキ経時安定性に不安が残る。一方、芳香環を有する化合物として、酸性化合物および／または塩基性化合物を中和反応させて造塩体を作製したものは、油性インキ中でもインキ経時安定性が保てるため、好ましい。特に、酸性化合物と塩基性化合物を中和反応させて作製した造塩体は、イオン結合力が強く、長期間のインキが安定するため好ましい。さらに、潤滑性を考慮すれば、酸性化合物と塩基性化合物それぞれに、芳香環を有する方が好ましく、より好ましくは、芳香環を有する化合物が、硫黄原子を有する官能基（S、SO、SO２、SO３など）を含むと、ボールとボール座間に強固な潤滑層を形成するため、潤滑性が向上すると考えられるため、好ましい。
【００２０】
さらに、前記造塩体の安定性を考慮すれば、ｐＨ値が３．９以下を強酸性領域、ｐＨ値が１０．１以上を強アルカリ領域だと、造塩体のイオン結合が離れやすくなるため、ｐＨ４．０〜１０．０の中間領域（弱酸性、中性、弱アルカリ性）の方が、経時安定性が良いため最も好ましい。
【００２１】
酸性化合物としては、ジアルキルスルホコハク酸、アルキルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸-ホルムアルデヒド縮合物、アルカンスルホン酸、オレフィンスルホン酸、 N−メチル-N-アシルタウリン、アルキル硫酸エステル、アルキルリン酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸、脂肪酸などが挙げられる。
【００２２】
その中で、芳香環を有する酸性化合物は、アルキルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸-ホルムアルデヒド縮合物、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸などが挙げられる。また、書き味を考慮すれば、アルキルベンゼンスルホン酸が好ましく、さらに塩基性化合物と反応して生成する造塩体の経時安定性を考慮すれば、特にアルキルベンゼンスルホン酸（R-C６ H４- SO３−、
R；アルキル基）が好ましく、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルジフェニルオキシドスルホン酸などが挙げられる。
【００２３】
また、塩基性化合物としては、１級アミン、２級アミン、３級アミンや４級アミンなどが挙げられるが、酸性化合物を十分に中和反応させるため、芳香環を有する４級アミンを用いる方が好ましい。また、より安定性を考慮すれば、４級アミンによる４級アンモニウム塩を用いる方が好ましい。
【００２４】
芳香環を有する４級 アミンは、ベンゾキソニウム化合物（Benzoxonium）、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物として、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、ヤシアルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物としては、ドデシルジエチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられ、書き味、経時安定性を考慮すれば、ベンゾキソニウム化合物（Benzoxonium）が好ましい。
【００２５】
同様に前記芳香環を有する４級アンモニウム塩は、ベンゾキソニウム化合物（Benzoxonium）、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられ、書き味、経時安定性を考慮すれば、ベンゾキソニウム化合物（Benzoxonium）が好ましい。
【００２６】
また、前記芳香環を有する化合物の含有量は、インキ組成物全量に対し、０．１質量％より少ないと、所望の潤滑性が得られないおそれがあり、２０．０質量％を越えると、インキ経時が不安定性になるおそれがあるため、インキ組成物全量に対し、０．１〜２０．０質量％が好ましい。より好ましくは、インキ組成物全量に対し、０．５〜１０．０質量％であり、最も好ましくは、２．０〜８．０質量％である。
【００２７】
また、前記芳香環を有する化合物にエチレンオキサイド (CH2CH2O)を有する有機アミンと併用すると、より潤滑効果が得られ易い。そのため、有機アミンとして、エチレンオキサイド(CH2CH2O)を有するオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンを用いる方が好ましい。これ等は、単独又は２種以上混合して使用してもよい。
【００２８】
オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンとしては、具体的には、ナイミーンＬ−２０１、ナイミーンＬ−２０２、同Ｌ−２０７、同Ｓ−２０２、同Ｓ−２０４、同Ｓ−２１０、同Ｔ2 -２０６、同Ｓ−２１０、同ＤＴ−２０３、同ＤＴ−２０８、ナイミーンＬ−２０７、同Ｔ 2 -２０６、同ＤＴ−２０８（日本油脂（株）社製）等が挙げられる。
【００２９】
また、有機アミンの含有量は、潤滑性や経時安定性を考慮すると、インキ組成物全量に対し、０．１〜１０．０質量％が好ましく、より好ましくは、１．０〜５．０質量％である。
【００３０】
本発明の油性ボールペン用インキ組成物のインキ粘度は、特に限定されるものではないが、２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満の場合には、筆跡に滲みやインキ垂れ下がりの影響が出やすいため、また、２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が５０００ｍＰａ・ｓを超えると、筆記時のボール回転抵抗が大きくなり、書き味が重くなる傾向がある。そのため、２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ−１におけるインキ粘度は、１０〜５０００ｍＰａ・ｓが好ましい。より好ましくは、５０〜３、０００ｍＰａ・ｓであり、最も好ましくは、ボール座の摩耗を抑制する効果が顕著である１００〜１５００ｍＰａ・ｓである。
【００３１】
本発明に用いる着色剤については、染料、顔料があるが、染料については、油溶性染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料などや、それらの各種造塩タイプの染料等が採用可能である。
【００３２】
染料について、具体的には、バリファーストブラック１８０２、バリファーストブラック１８０５、バリファーストブラック１８０７、バリファーストバイオレット１７０１、バリファーストブルー１６０１、バリファーストブルー１６０５、バリファーストブルー１６２１、バリファーストレッド１３２０、バリファーストレッド１３５５、バリファーストレッド１３６０、バリファーストイエロー１１０１、バリファーストイエロー１１５１、ニグロシンベースＥＸＢＰ、ニグロシンベースＥＸ、ＢＡＳＥ ＯＦ ＢＡＳＩＣ ＤＹＥＳ ＲＯＢ−Ｂ、ＢＡＳＥ ＯＦ ＢＡＳＩＣ ＤＹＥＳ ＲＯ６Ｇ−Ｂ、ＢＡＳＥ ＯＦ ＢＡＳＩＣ ＤＹＥＳ ＶＰＢ−Ｂ、ＢＡＳＥ ＯＦ ＢＡＳＩＣ ＤＹＥＳ ＶＢ−Ｂ、ＢＡＳＥＯＦ ＢＡＳＩＣ ＤＹＥＳ ＭＶＢ−３（以上、オリエント化学工業（株）製）、アイゼンスピロンブラック ＧＭＨ−スペシャル、アイゼンスピロンバイオレット Ｃ−ＲＨ、アイゼンスピロンブルー ＧＮＨ、アイゼンスピロンブルー ２ＢＮＨ、アイゼンスピロンブルー Ｃ−ＲＨ、アイゼンスピロンレッド Ｃ−ＧＨ、アイゼンスピロンレッド Ｃ−ＢＨ、アイゼンスピロンイエロー Ｃ−ＧＮＨ、アイゼンスピロンイエロー Ｃ−２ＧＨ、Ｓ．Ｐ．Ｔ．ブルー１１１、Ｓ．Ｐ．Ｔ．ブルーＧＬＳＨ−スペシヤル、Ｓ．Ｐ．Ｔ．レッド５３３、Ｓ．Ｐ．Ｔ．オレンジ６、Ｓ．Ｂ．Ｎ．バイオレット５１０、Ｓ．Ｂ．Ｎ．イエロー５１０、Ｓ．Ｂ．Ｎ．イエロー５３０、Ｓ．Ｒ．Ｃ−ＢＨ（以上、保土谷化学工業（株）製）等が挙げられる。
【００３３】
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が、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、メタリック顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料等が挙げられる。これらの染料および顔料は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。着色剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、１．０〜５０．０質量％が好ましい。
【００３４】
本発明に用いる溶剤としては、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ジメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、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エチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、３―メトキシブタノール、３―メトキシー３―メチルブタノール等のグリコールエーテル類、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポ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、ブチレングリコール、エチレングリコール等のグリコール類、ベンジルアルコール、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール、プロパギルアルコール、アリルアルコール、３−メチル−１−ブチン−３−オール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタートやその他の高級アルコール等のアルコール類、フェニルセロソルブ等のセロソルブ類等、油性ボールペン用インキとして一般的に用いられる溶剤が例示でき、これらを１種又は２種以上用いることができる。溶剤の含有量は、着色剤の溶解性、筆跡乾燥性、にじみ等を考慮すると、インキ組成物全量に対し、５．０〜５０．０質量％が好ましい。
【００３５】
また、その他として、着色剤の経時安定性や潤滑性を向上させるために、有機アミンや界面活性剤として、リン酸エステル系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、脂肪酸等を、顔料分散剤として、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂等を、粘度調整剤として、ケトン樹脂、テルペン樹脂、アルキッド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン等の樹脂や脂肪酸アマイド、水添ヒマシ油などの擬塑性付与剤を、また、着色剤安定剤、可塑剤、キレート剤、水などを適宜用いても良い。これらは、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。
【００３６】
次に芳香環を有する化合物として、酸性化合物（アルキルベンゼンスルホン酸）と塩基性化合物（ベンゾキソニウム化合物）との造塩体の作成方法を説明する。
配合例１
まず、ビーカーに水を１００ｇ、アルキルベンゼンスルホン酸 Naを３０ｇ秤量し、加温した後、ディスパー攪拌機を用いて溶解させた後、ベンゾキソニウム化合物１９．５ｇを秤量し、攪拌後、濾紙を用い濾過を行って、造塩体（分子量６００〜７００）を得た。
【００３７】
次に、実施例を示して本発明を説明する。
実施例１の油性ボールペン用インキ組成物は、着色剤として、染料、溶剤として、ベンジルアルコール、潤滑剤として、芳香環を有する酸性化合物と塩基性化合物との造塩体（配合例１で作製したもの、分子量６００〜７００）、安定剤としてオレイン酸、ポリオキシエチレンアルキルアミン（ナイミーンL２０７：日油株式会社製）、樹脂としてポリビニルピロリドン（ＰＶＰ Ｋ−９０：アイエスピー・ジャパン株式会社製）、ケトン樹脂（ハイラック１１０Ｈ：日立化成株式会社製）を採用し、これを所定量秤量して、６０℃に加温した後、ディスパー攪拌機を用いて完全溶解させ、油性ボールペン用インキ組成物を得た。具体的な配合量は下記の通りである。尚、ティー・エイ・インスツルメント株式会社製AR-G2（ステンレス製40mm2°ローター）を用いて２０℃の環境下で、剪断速度５００ｓｅｃ−１にてインキ粘度を測定したところ、１８０ｍＰａ・ｓであった。
【００３８】
実施例１
染料（スピロンブラック−ＧＭＨ−Ｓ） １５．０質量％
染料（バリーファ−スト バイオレット１７０１） １５．０質量％
溶剤（ベンジルアルコール） ６０．７質量％
芳香環を有する酸性化合物と塩基性化合物との造塩体（配合例１で作製したもの） ５．０質量％
安定剤（オレイン酸） １．０質量％
安定剤（ポリオキシエチレンアルキルアミン） １．０質量％
樹脂（ポリビニルピロリドン） ０．３質量％
樹脂（ケトン樹脂） ２．０質量％
【００３９】
配合例２〜６
表１に示すように、各成分を変更した以外は、配合例１と同様な方法で配合例２〜６の造塩体を作成し、該造塩体を実施例と比較例に用いた。
【００４０】
実施例２〜７
表２に示すように、各成分を変更した以外は、実施例１と同様な手順で実施例２〜７の油性ボールペン用インキ組成物を得た。
実施例８
表２に示すように、各成分を変更した以外は、水以外の各成分を実施例１と同様な手順で行い、室温冷却後水を添加しディスパー攪拌にて油性ボールペン用インキ組成物を得た。
【表１】
【表２】
【００４１】
比較例１〜６
表３に示すように、各成分を変更した以外は、実施例１と同様の手順で、配合し、比較例１〜６の油性ボールペン用インキ組成物を得た。表３に測定、評価結果を示す。
【表３】
【００４２】
試験及び評価
実施例１〜８及び比較例１〜６で作製した油性ボールペン用インキ組成物７及びグリース状のインキ追従体８を、インキ収容筒２（ポリプロピレン）に、ボール径がφ０．７ｍｍのボール３を回転自在に抱持した油性ボールペン用チップ４（ステンレス綱線）を装着したボールペン用レフィル１に充填し、油性ボールペンを作製した。筆記試験用紙として筆記用紙ＪＩＳ Ｐ３２０１を用いて以下の試験及び評価を行った。
【００４３】
書き味：手書きによる官能試験を行い評価した。
非常に滑らかなもの ・・・◎
滑らかなもの ・・・○
やや重いもの ・・・△
重いもの ・・・×
【００４４】
耐摩耗試験：荷重２００ gf、筆記角度７０°、４ｍ／ｍｉｎの走行試験機にて筆記試験後のボール座の摩耗を測定した。
ボール座の摩耗が２μｍ未満であり、筆記可能なもの ・・・◎
ボール座の摩耗が２μｍ以上、５μｍ未満であり、筆記可能なもの ・・・○
ボール座の摩耗が５μｍ以上、１０μｍ未満であり、筆記不良になってしまうもの ・・・△
ボール座の摩耗が１０μｍ以上であり、筆記不能になってしまうもの ・・・×
【００４５】
インキ経時試験：チップ本体内のインキを顕微鏡観察した。
析出物がなく、良好のもの ・・・◎
析出物が微少に発生したが、実用上問題のないもの ・・・○
析出物が存在し、カスレや筆記不良などの原因になるもの ・・・×
【００４６】
実施例１〜８では、書き味、耐摩耗試験、インキ経時試験ともに良好な性能が得られた。
【００４７】
比較例１〜３では、芳香環を持たない化合物を用いているため、書き味が重かった。
【００４８】
比較例４では、芳香環を持たない化合物のシリコン系界面活性剤を用いため、書き味が重く、耐摩耗試験において、すべてボール座の摩耗がひどく、筆記不良または筆記不能になった。
【００４９】
比較例５、６では、 pHが４〜１０の範囲外であったため、インキ経時が安定しなかった。
【００５０】
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。
【００５１】
特に、コイルスプリングには、ステンレス鋼線の裸線を用いている場合、芳香環を有する化合物には、少なくとも酸性化合物を用いることが好ましい。これは、ステンレス鋼線の表面に形成される酸性被膜への影響を抑制することが可能で、コイルスプリングの耐食性等、経時安定性を著しく向上することが可能ためである。さらに、芳香環を有する化合物が、ステンレス鋼線の裸線の耐摩耗性を抑制する効果があるためである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は油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、少なくとも着色剤、溶剤、芳香環を有する化合物を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、前記油性ボールペン用インキ組成物のpHが４〜１０であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物を用いることで、書き味が良好で、かつ、ボール座の摩耗抑制することが可能な油性ボールペン用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、ボールペンとして広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ ボールペンレフィル
２ インキ収容筒
３ ボール
４ ボールペンチップ
５ コイルスプリング
６ 尾栓
７ 油性ボールペン用インキ
８ インキ追従体
【技術分野】
【０００１】
本発明は油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インキ組成物中に、芳香環を有する化合物を含有する油性ボールペン用インキ組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油性ボールペン用インキ組成物において、潤滑性に優れ、滑らかな書き味を有する目的で、様々な界面活性剤を用いた油性ボールペン用インキ組成物が多数提案されている。
【０００３】
このような油性ボールペン用インキ組成物としては、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤を用いたものとしては、特開平６−２４８２１７号公報「ボールペン用インキ組成物」、特開平９−１５１３５４「油性ボールペン用インキ組成物」等に、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】「特開平６−２４８２１７号公報」
【特許文献２】「特開平９−１５１３５４号公報」
【特許文献３】「特開平８−４１４０８号公報」
【特許文献４】「特開平６−２１２１１１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、特許文献１〜３のような各種の界面活性剤を潤滑剤として用いた場合、ある程度書き味を向上しつつ、ボール座の摩耗を抑制することはできるが、十分に満足できるものではなかった。また、新たに添加剤などを含有すると、インキ経時が不安定になりやすいといった問題があった。
【０００６】
特許文献４の油性ボールペン用インキ組成物では、製造時や経時による吸湿等、インキ全質量に対して、水を含有してしまうため、チップ材として、ステンレス、ブラス、洋白材などの金属類を用いたチップ本体内よりマンガンイオン、クロムイオン、銅イオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン等の金属イオンが溶出し、インキ成分と反応して金属塩が発生してしまい、筆跡にカスレなどが発生して、筆記不良、筆記不能となる問題があった。
【０００７】
また、従来のボールペン用インキ組成物おいて、水性インキ組成物では、水溶液中で測定可能な物性として、ｐＨ値で、酸性、アルカリ性の度合いを示す数値を用いることで、現在も研究・開発に役立てている。しかし、従来より、油性インキ組成物では、水を含有することを考慮していないため、ｐＨ値を用いることはなかった。
【０００８】
そこで、本発明では、油性ボールペン用インキ組成物において、新たに、水を含有することによって、発生する金属塩析出物を抑制するには 、ｐＨ値に着目することで解決できると考えた。
【０００９】
本発明の目的は、書き味が良好で、ボール座の摩耗抑制し、経時安定性が良好であることが可能な油性ボールペン用インキ組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、
「１．少なくとも着色剤、溶剤、芳香環を有する化合物を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、前記油性ボールペン用インキ組成物のpHが４〜１０であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。
２．前記芳香環を有する化合物の分子量が２００以上であることを特徴とする第１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
３．前記芳香環を有する化合物が、酸性化合物および／または塩基性化合物の造塩体であることを特徴とする第１項または第２項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
４．前記芳香環を有する化合物が、硫黄原子を有する官能基を少なくとも含むことを特徴とする第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
５．前記芳香環を有する化合物の含有量が、０．１〜２０．０質量％であることを特徴とする第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
６．前記芳香環を有する化合物が、アルキルベンゼンスルホン酸塩を少なくとも含むことを特徴とする第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
７．前記芳香環を有する化合物が、４級アンモニウム塩を少なくとも含むことを特徴とする第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
８．前記４級アンモニウム塩が、ベンゾキソニウム化合物、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物の中から少なくとも１種以上を選択することを特徴とする第７項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
９．前記油性ボールペン用インキ組成物に、オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンのうち少なくとも１種以上を含有することを特徴とする第１項ないし第８項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
１０．２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が、１０〜５０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする第１項ないし第９項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
１１．インキ収容筒の先端部に、ボールの一部をチップ先端部より突出させて回転自在に抱持し、コイルスプリングにより前方に押圧し、前記ボールとチップ先端部の内壁にて弁機構を具備してなるボールペンチップを直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、第１項ないし第１０項のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物を直詰めしてなる油性ボールペンレフィル。
」とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、書き味が良好で、ボール座の摩耗抑制し、経時安定性が良好であることが可能な油性ボールペン用インキ組成物を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明におけるボールペンレフィルの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の特徴は、油性ボールペン用インキ組成物中に芳香環を有する化合物を含有し、前記油性ボールペン用インキ組成物のpHが４〜１０である。
【００１４】
本発明に用いる芳香環を有する化合物とは、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などの芳香環を有する化合物である。本発明者は、潤滑性について鋭意研究した結果、油性ボールペン用インキ組成物中に芳香環を有する化合物を含有することで、書き味が良好で、かつ、ボール座の摩耗を抑制することが可能となることが解った。これは、金属に吸着し易い潤滑膜を形成することで、ボールとチップ本体間の金属接触を抑制する効果があり、潤滑性を向上して、書き味が良好で、かつ、ボール座の摩耗を抑制するものと推測する。
【００１５】
さらに、本発明のように油性ボールペン用インキ組成物に新たに芳香環を有する化合物を含有する場合に、インキ経時安定性を保つには、製造時や経時による吸湿等によって、油性インキ中に水を含有するため、新たにｐＨ値について、着目をした。尚、本発明において、ｐＨ値が３．９以下を強酸性領域、ｐＨ値が１０．１以上を強アルカリ領域、ｐＨ４．０〜１０．０を強酸性領域と強アルカリ領域の中間領域（弱酸性、中性、弱アルカリ性）とする。
【００１６】
前記油性ボールペン用インキ組成物のインキ経時安定性を保つには、ｐＨ値が３．９以下だと、チップ本体内の金属イオンが溶出し易いため、金属塩析出物が発生し易く、ｐＨ値が１０．１以上だと、着色剤の良好な色調や、溶解または分散安定性が得られなくなってしまうため、ｐＨ値が４．０〜１０．０の中性領域とする必要があることが分かった。さらに、より経時安定性を考慮すれば、ｐＨ値が５．０〜９．０が好ましい。
【００１７】
尚、本発明におけるｐＨ値は、油性ボールペン用インキ組成物の測定方法においては、油性インキを容器に採取し、イオン交換水を加えて、攪拌しながら加温し、加温後放冷し、蒸発した水分量を補充後、濾紙を用いて濾過する。その濾過したろ液の上層を用いて、ｐＨ測定は東亜ディーケーケー社製IＭ−４０Ｓ型ｐＨメーターを用いて、２０℃にて測定した値を示すものである。
【００１８】
また、芳香環を有する化合物は、ベンゼン環などの芳香環が、多数ある方が、潤滑性をより向上し易いため、分子量が２００以上のものが好ましい。
【００１９】
また、芳香環を有する化合物としては、陰イオン 又は陽イオン界面活性剤などがあるが、界面活性剤は、水溶性の性質を有するものもあり、油性インキ中に溶解しずらい傾向があり、インキ経時安定性に不安が残る。一方、芳香環を有する化合物として、酸性化合物および／または塩基性化合物を中和反応させて造塩体を作製したものは、油性インキ中でもインキ経時安定性が保てるため、好ましい。特に、酸性化合物と塩基性化合物を中和反応させて作製した造塩体は、イオン結合力が強く、長期間のインキが安定するため好ましい。さらに、潤滑性を考慮すれば、酸性化合物と塩基性化合物それぞれに、芳香環を有する方が好ましく、より好ましくは、芳香環を有する化合物が、硫黄原子を有する官能基（S、SO、SO２、SO３など）を含むと、ボールとボール座間に強固な潤滑層を形成するため、潤滑性が向上すると考えられるため、好ましい。
【００２０】
さらに、前記造塩体の安定性を考慮すれば、ｐＨ値が３．９以下を強酸性領域、ｐＨ値が１０．１以上を強アルカリ領域だと、造塩体のイオン結合が離れやすくなるため、ｐＨ４．０〜１０．０の中間領域（弱酸性、中性、弱アルカリ性）の方が、経時安定性が良いため最も好ましい。
【００２１】
酸性化合物としては、ジアルキルスルホコハク酸、アルキルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸-ホルムアルデヒド縮合物、アルカンスルホン酸、オレフィンスルホン酸、 N−メチル-N-アシルタウリン、アルキル硫酸エステル、アルキルリン酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸、脂肪酸などが挙げられる。
【００２２】
その中で、芳香環を有する酸性化合物は、アルキルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸-ホルムアルデヒド縮合物、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸などが挙げられる。また、書き味を考慮すれば、アルキルベンゼンスルホン酸が好ましく、さらに塩基性化合物と反応して生成する造塩体の経時安定性を考慮すれば、特にアルキルベンゼンスルホン酸（R-C６ H４- SO３−、
R；アルキル基）が好ましく、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルジフェニルオキシドスルホン酸などが挙げられる。
【００２３】
また、塩基性化合物としては、１級アミン、２級アミン、３級アミンや４級アミンなどが挙げられるが、酸性化合物を十分に中和反応させるため、芳香環を有する４級アミンを用いる方が好ましい。また、より安定性を考慮すれば、４級アミンによる４級アンモニウム塩を用いる方が好ましい。
【００２４】
芳香環を有する４級 アミンは、ベンゾキソニウム化合物（Benzoxonium）、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物として、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、ヤシアルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物としては、ドデシルジエチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられ、書き味、経時安定性を考慮すれば、ベンゾキソニウム化合物（Benzoxonium）が好ましい。
【００２５】
同様に前記芳香環を有する４級アンモニウム塩は、ベンゾキソニウム化合物（Benzoxonium）、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられ、書き味、経時安定性を考慮すれば、ベンゾキソニウム化合物（Benzoxonium）が好ましい。
【００２６】
また、前記芳香環を有する化合物の含有量は、インキ組成物全量に対し、０．１質量％より少ないと、所望の潤滑性が得られないおそれがあり、２０．０質量％を越えると、インキ経時が不安定性になるおそれがあるため、インキ組成物全量に対し、０．１〜２０．０質量％が好ましい。より好ましくは、インキ組成物全量に対し、０．５〜１０．０質量％であり、最も好ましくは、２．０〜８．０質量％である。
【００２７】
また、前記芳香環を有する化合物にエチレンオキサイド (CH2CH2O)を有する有機アミンと併用すると、より潤滑効果が得られ易い。そのため、有機アミンとして、エチレンオキサイド(CH2CH2O)を有するオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンを用いる方が好ましい。これ等は、単独又は２種以上混合して使用してもよい。
【００２８】
オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンとしては、具体的には、ナイミーンＬ−２０１、ナイミーンＬ−２０２、同Ｌ−２０７、同Ｓ−２０２、同Ｓ−２０４、同Ｓ−２１０、同Ｔ2 -２０６、同Ｓ−２１０、同ＤＴ−２０３、同ＤＴ−２０８、ナイミーンＬ−２０７、同Ｔ 2 -２０６、同ＤＴ−２０８（日本油脂（株）社製）等が挙げられる。
【００２９】
また、有機アミンの含有量は、潤滑性や経時安定性を考慮すると、インキ組成物全量に対し、０．１〜１０．０質量％が好ましく、より好ましくは、１．０〜５．０質量％である。
【００３０】
本発明の油性ボールペン用インキ組成物のインキ粘度は、特に限定されるものではないが、２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満の場合には、筆跡に滲みやインキ垂れ下がりの影響が出やすいため、また、２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が５０００ｍＰａ・ｓを超えると、筆記時のボール回転抵抗が大きくなり、書き味が重くなる傾向がある。そのため、２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ−１におけるインキ粘度は、１０〜５０００ｍＰａ・ｓが好ましい。より好ましくは、５０〜３、０００ｍＰａ・ｓであり、最も好ましくは、ボール座の摩耗を抑制する効果が顕著である１００〜１５００ｍＰａ・ｓである。
【００３１】
本発明に用いる着色剤については、染料、顔料があるが、染料については、油溶性染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料などや、それらの各種造塩タイプの染料等が採用可能である。
【００３２】
染料について、具体的には、バリファーストブラック１８０２、バリファーストブラック１８０５、バリファーストブラック１８０７、バリファーストバイオレット１７０１、バリファーストブルー１６０１、バリファーストブルー１６０５、バリファーストブルー１６２１、バリファーストレッド１３２０、バリファーストレッド１３５５、バリファーストレッド１３６０、バリファーストイエロー１１０１、バリファーストイエロー１１５１、ニグロシンベースＥＸＢＰ、ニグロシンベースＥＸ、ＢＡＳＥ ＯＦ ＢＡＳＩＣ ＤＹＥＳ ＲＯＢ−Ｂ、ＢＡＳＥ ＯＦ ＢＡＳＩＣ ＤＹＥＳ ＲＯ６Ｇ−Ｂ、ＢＡＳＥ ＯＦ ＢＡＳＩＣ ＤＹＥＳ ＶＰＢ−Ｂ、ＢＡＳＥ ＯＦ ＢＡＳＩＣ ＤＹＥＳ ＶＢ−Ｂ、ＢＡＳＥＯＦ ＢＡＳＩＣ ＤＹＥＳ ＭＶＢ−３（以上、オリエント化学工業（株）製）、アイゼンスピロンブラック ＧＭＨ−スペシャル、アイゼンスピロンバイオレット Ｃ−ＲＨ、アイゼンスピロンブルー ＧＮＨ、アイゼンスピロンブルー ２ＢＮＨ、アイゼンスピロンブルー Ｃ−ＲＨ、アイゼンスピロンレッド Ｃ−ＧＨ、アイゼンスピロンレッド Ｃ−ＢＨ、アイゼンスピロンイエロー Ｃ−ＧＮＨ、アイゼンスピロンイエロー Ｃ−２ＧＨ、Ｓ．Ｐ．Ｔ．ブルー１１１、Ｓ．Ｐ．Ｔ．ブルーＧＬＳＨ−スペシヤル、Ｓ．Ｐ．Ｔ．レッド５３３、Ｓ．Ｐ．Ｔ．オレンジ６、Ｓ．Ｂ．Ｎ．バイオレット５１０、Ｓ．Ｂ．Ｎ．イエロー５１０、Ｓ．Ｂ．Ｎ．イエロー５３０、Ｓ．Ｒ．Ｃ−ＢＨ（以上、保土谷化学工業（株）製）等が挙げられる。
【００３３】
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が、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、メタリック顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料等が挙げられる。これらの染料および顔料は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。着色剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、１．０〜５０．０質量％が好ましい。
【００３４】
本発明に用いる溶剤としては、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ジメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、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エチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、３―メトキシブタノール、３―メトキシー３―メチルブタノール等のグリコールエーテル類、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポ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、ブチレングリコール、エチレングリコール等のグリコール類、ベンジルアルコール、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール、プロパギルアルコール、アリルアルコール、３−メチル−１−ブチン−３−オール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタートやその他の高級アルコール等のアルコール類、フェニルセロソルブ等のセロソルブ類等、油性ボールペン用インキとして一般的に用いられる溶剤が例示でき、これらを１種又は２種以上用いることができる。溶剤の含有量は、着色剤の溶解性、筆跡乾燥性、にじみ等を考慮すると、インキ組成物全量に対し、５．０〜５０．０質量％が好ましい。
【００３５】
また、その他として、着色剤の経時安定性や潤滑性を向上させるために、有機アミンや界面活性剤として、リン酸エステル系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、脂肪酸等を、顔料分散剤として、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂等を、粘度調整剤として、ケトン樹脂、テルペン樹脂、アルキッド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン等の樹脂や脂肪酸アマイド、水添ヒマシ油などの擬塑性付与剤を、また、着色剤安定剤、可塑剤、キレート剤、水などを適宜用いても良い。これらは、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。
【００３６】
次に芳香環を有する化合物として、酸性化合物（アルキルベンゼンスルホン酸）と塩基性化合物（ベンゾキソニウム化合物）との造塩体の作成方法を説明する。
配合例１
まず、ビーカーに水を１００ｇ、アルキルベンゼンスルホン酸 Naを３０ｇ秤量し、加温した後、ディスパー攪拌機を用いて溶解させた後、ベンゾキソニウム化合物１９．５ｇを秤量し、攪拌後、濾紙を用い濾過を行って、造塩体（分子量６００〜７００）を得た。
【００３７】
次に、実施例を示して本発明を説明する。
実施例１の油性ボールペン用インキ組成物は、着色剤として、染料、溶剤として、ベンジルアルコール、潤滑剤として、芳香環を有する酸性化合物と塩基性化合物との造塩体（配合例１で作製したもの、分子量６００〜７００）、安定剤としてオレイン酸、ポリオキシエチレンアルキルアミン（ナイミーンL２０７：日油株式会社製）、樹脂としてポリビニルピロリドン（ＰＶＰ Ｋ−９０：アイエスピー・ジャパン株式会社製）、ケトン樹脂（ハイラック１１０Ｈ：日立化成株式会社製）を採用し、これを所定量秤量して、６０℃に加温した後、ディスパー攪拌機を用いて完全溶解させ、油性ボールペン用インキ組成物を得た。具体的な配合量は下記の通りである。尚、ティー・エイ・インスツルメント株式会社製AR-G2（ステンレス製40mm2°ローター）を用いて２０℃の環境下で、剪断速度５００ｓｅｃ−１にてインキ粘度を測定したところ、１８０ｍＰａ・ｓであった。
【００３８】
実施例１
染料（スピロンブラック−ＧＭＨ−Ｓ） １５．０質量％
染料（バリーファ−スト バイオレット１７０１） １５．０質量％
溶剤（ベンジルアルコール） ６０．７質量％
芳香環を有する酸性化合物と塩基性化合物との造塩体（配合例１で作製したもの） ５．０質量％
安定剤（オレイン酸） １．０質量％
安定剤（ポリオキシエチレンアルキルアミン） １．０質量％
樹脂（ポリビニルピロリドン） ０．３質量％
樹脂（ケトン樹脂） ２．０質量％
【００３９】
配合例２〜６
表１に示すように、各成分を変更した以外は、配合例１と同様な方法で配合例２〜６の造塩体を作成し、該造塩体を実施例と比較例に用いた。
【００４０】
実施例２〜７
表２に示すように、各成分を変更した以外は、実施例１と同様な手順で実施例２〜７の油性ボールペン用インキ組成物を得た。
実施例８
表２に示すように、各成分を変更した以外は、水以外の各成分を実施例１と同様な手順で行い、室温冷却後水を添加しディスパー攪拌にて油性ボールペン用インキ組成物を得た。
【表１】
【表２】
【００４１】
比較例１〜６
表３に示すように、各成分を変更した以外は、実施例１と同様の手順で、配合し、比較例１〜６の油性ボールペン用インキ組成物を得た。表３に測定、評価結果を示す。
【表３】
【００４２】
試験及び評価
実施例１〜８及び比較例１〜６で作製した油性ボールペン用インキ組成物７及びグリース状のインキ追従体８を、インキ収容筒２（ポリプロピレン）に、ボール径がφ０．７ｍｍのボール３を回転自在に抱持した油性ボールペン用チップ４（ステンレス綱線）を装着したボールペン用レフィル１に充填し、油性ボールペンを作製した。筆記試験用紙として筆記用紙ＪＩＳ Ｐ３２０１を用いて以下の試験及び評価を行った。
【００４３】
書き味：手書きによる官能試験を行い評価した。
非常に滑らかなもの ・・・◎
滑らかなもの ・・・○
やや重いもの ・・・△
重いもの ・・・×
【００４４】
耐摩耗試験：荷重２００ gf、筆記角度７０°、４ｍ／ｍｉｎの走行試験機にて筆記試験後のボール座の摩耗を測定した。
ボール座の摩耗が２μｍ未満であり、筆記可能なもの ・・・◎
ボール座の摩耗が２μｍ以上、５μｍ未満であり、筆記可能なもの ・・・○
ボール座の摩耗が５μｍ以上、１０μｍ未満であり、筆記不良になってしまうもの ・・・△
ボール座の摩耗が１０μｍ以上であり、筆記不能になってしまうもの ・・・×
【００４５】
インキ経時試験：チップ本体内のインキを顕微鏡観察した。
析出物がなく、良好のもの ・・・◎
析出物が微少に発生したが、実用上問題のないもの ・・・○
析出物が存在し、カスレや筆記不良などの原因になるもの ・・・×
【００４６】
実施例１〜８では、書き味、耐摩耗試験、インキ経時試験ともに良好な性能が得られた。
【００４７】
比較例１〜３では、芳香環を持たない化合物を用いているため、書き味が重かった。
【００４８】
比較例４では、芳香環を持たない化合物のシリコン系界面活性剤を用いため、書き味が重く、耐摩耗試験において、すべてボール座の摩耗がひどく、筆記不良または筆記不能になった。
【００４９】
比較例５、６では、 pHが４〜１０の範囲外であったため、インキ経時が安定しなかった。
【００５０】
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。
【００５１】
特に、コイルスプリングには、ステンレス鋼線の裸線を用いている場合、芳香環を有する化合物には、少なくとも酸性化合物を用いることが好ましい。これは、ステンレス鋼線の表面に形成される酸性被膜への影響を抑制することが可能で、コイルスプリングの耐食性等、経時安定性を著しく向上することが可能ためである。さらに、芳香環を有する化合物が、ステンレス鋼線の裸線の耐摩耗性を抑制する効果があるためである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は油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、少なくとも着色剤、溶剤、芳香環を有する化合物を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、前記油性ボールペン用インキ組成物のpHが４〜１０であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物を用いることで、書き味が良好で、かつ、ボール座の摩耗抑制することが可能な油性ボールペン用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、ボールペンとして広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ ボールペンレフィル
２ インキ収容筒
３ ボール
４ ボールペンチップ
５ コイルスプリング
６ 尾栓
７ 油性ボールペン用インキ
８ インキ追従体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも着色剤、溶剤、芳香環を有する化合物を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、前記油性ボールペン用インキ組成物のpHが４〜１０であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項２】
前記芳香環を有する化合物の分子量が２００以上であることを特徴とする請求項１に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項３】
前記芳香環を有する化合物が、酸性化合物および／または塩基性化合物の造塩体であることを特徴とする請求項１または２に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項４】
前記芳香環を有する化合物が、硫黄原子を有する官能基を少なくとも含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項５】
前記芳香環を有する化合物の含有量が、０．１〜２０．０質量％であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項６】
前記芳香環を有する化合物が、アルキルベンゼンスルホン酸塩を少なくとも含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項７】
前記芳香環を有する化合物が、４級アンモニウム塩を少なくとも含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項８】
前記４級アンモニウム塩が、ベンゾキソニウム化合物、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物の中から少なくとも１種以上を選択することを特徴とする請求項７に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項９】
前記油性ボールペン用インキ組成物に、オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンのうち少なくとも１種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項１０】
２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が、１０〜５０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項１１】
インキ収容筒の先端部に、ボールの一部をチップ先端部より突出させて回転自在に抱持し、コイルスプリングにより前方に押圧し、前記ボールとチップ先端部の内壁にて弁機構を具備してなるボールペンチップを直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物を直詰めしてなる油性ボールペンレフィル
【請求項１】
少なくとも着色剤、溶剤、芳香環を有する化合物を含有する油性ボールペン用インキ組成物であって、前記油性ボールペン用インキ組成物のpHが４〜１０であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項２】
前記芳香環を有する化合物の分子量が２００以上であることを特徴とする請求項１に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項３】
前記芳香環を有する化合物が、酸性化合物および／または塩基性化合物の造塩体であることを特徴とする請求項１または２に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項４】
前記芳香環を有する化合物が、硫黄原子を有する官能基を少なくとも含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項５】
前記芳香環を有する化合物の含有量が、０．１〜２０．０質量％であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項６】
前記芳香環を有する化合物が、アルキルベンゼンスルホン酸塩を少なくとも含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項７】
前記芳香環を有する化合物が、４級アンモニウム塩を少なくとも含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項８】
前記４級アンモニウム塩が、ベンゾキソニウム化合物、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物の中から少なくとも１種以上を選択することを特徴とする請求項７に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項９】
前記油性ボールペン用インキ組成物に、オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンのうち少なくとも１種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項１０】
２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が、１０〜５０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項１１】
インキ収容筒の先端部に、ボールの一部をチップ先端部より突出させて回転自在に抱持し、コイルスプリングにより前方に押圧し、前記ボールとチップ先端部の内壁にて弁機構を具備してなるボールペンチップを直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物を直詰めしてなる油性ボールペンレフィル
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１３７１０６（Ｐ２０１１−１３７１０６Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９８８０９（Ｐ２００９−２９８８０９）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（３０３０２２８９１）株式会社パイロットコーポレーション (647)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（３０３０２２８９１）株式会社パイロットコーポレーション (647)
【Ｆターム（参考）】
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