| 【発明の名称】 |
油性ボールペンインキ |
| 【発明者】 |
【氏名】大山 節
|
| 【要約】 |
【課題】潤滑性能が高く、滑らかな書き味で、かつ長時間筆記しても筆記性能が低下しない油性ボールペンインキを提供すること。
【解決手段】少なくとも、有機溶剤と着色剤と下記一般式（Ｉ） |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくとも、有機溶剤と着色剤と下記一般式（Ｉ）
【化１】
（式中、Ｒ1は炭素数４〜８のアルキル基を示し、Ｒ2は水素原子又は炭素数４〜８のアルキル基を示す）で表される燐酸モノもしくはジアルキルエステルとを含有する油性ボールペンインキ。
【請求項２】 ２５℃における粘度が、３０００〜８０００ｍＰａ・ｓである請求項１記載の油性ボールペンインキ。
【請求項３】 有機溶剤として、２０℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下の有機溶剤を使用するものである請求項１記載の油性ボールペンインキ。
【請求項４】 燐酸モノもしくはジアルキルエステルの含有量が、インキ全量に対して０．０１〜５重量％である請求項１ないし３のいずれかの項に記載の油性ボールペンインキ。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油性ボールペンインキに関し、詳しくは、極めて優れた潤滑性を有し、滑らかな書き味を与える油性ボールペンインキに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、ボールペン用油性インキの粘度はおおよそ１００００〜３００００ｍＰａ・ｓであり、水性インキに比べると粘度が高いため、書き出しにおけるインキの出をスムーズにし、滑らかな筆記感を得るために、オレイン酸、リノール酸、リシノール酸等の高級脂肪酸が添加されている。
【０００３】しかしながら、高級脂肪酸を添加しただけでは充分な潤滑性は得られず、筆記途中で描線状態が悪くなったり、連続筆記や高筆記圧での筆記において、いわゆる線飛びが起こったり、筆記感が重くなることがあり、また、長時間の使用によりインキの出が極端に減少したり、最後まで滑らかな筆感が得られなくなるなどの欠点を有していた。さらに、従来の潤滑剤では、特にインキ粘度を低めに設定した場合にボールとボールペンチップの受け座との間で局部的な摩耗が起こり、充分な筆記性や潤滑性能を得ることが出来なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、より潤滑性能が高く、滑らかな書き味を与え、かつ長時間筆記しても最後まで滑らかな筆記性能が維持される油性ボールペンインキを提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記実情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、インキ中に特定の燐酸アルキルエステルを配合することにより、良好な潤滑性と優れた筆記性能のボールペンインキが得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】すなわち、本発明は以下の（１）〜（４）に存する。
（１） 少なくとも、有機溶剤と着色剤と下記一般式（Ｉ）
【化２】
（式中、Ｒ1は炭素数４〜８のアルキル基を示し、Ｒ2は水素原子又は炭素数４〜８のアルキル基を示す）で表される燐酸モノもしくはジアルキルエステルとを含有する油性ボールペンインキ。
（２） ２５℃における粘度が、３０００〜８０００ｍＰａ・ｓである請求項１記載の油性ボールペンインキ。
（３） 有機溶剤として、２０℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下の有機溶剤を使用するものである請求項１記載の油性ボールペンインキ。
（４） 燐酸モノもしくはジアルキルエステルの含有量が、インキ全量に対して０．０１〜５重量％である請求項１ないし３のいずれかの項に記載の油性ボールペンインキ。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明油性ボールペンインキに使用される上記一般式（Ｉ）の燐酸モノもしくはジアルキルエステル（以下、「燐酸アルキルエステル」と記す）は、燐酸と、１または２のアルキル基がエステル結合した構造を有する化合物である。
【０００８】上記一般式（Ｉ）中、基Ｒ1および基Ｒ2で表される炭素数４〜８のアルキル基は、直鎖または分岐鎖のいずれであってもよく、また、基Ｒ1と基Ｒ2とが同一であっても異なっていてもよい。本発明では、モノエステルもしくはジエステルをそれぞれ単独で使用することもできるが、モノエステルおよびジエステルの混合物を使用することも可能である。
【０００９】本発明で好ましく利用可能な燐酸アルキルエステルとしては、以下の式（II）ないし（V）で表される化合物から選択される１種以上が例示される。
【００１０】
【化３】
【００１１】燐酸アルキルエステルとしては、例えば、Ｈｏｒｄａｐｈｏｓ ＭＤＢ、Ｈｏｒｄａｐｈｏｓ ＭＤＡＨ（以上、Ｃｌａｒｉａｎｔ社製）等の市販品を好適に使用できる。
【００１２】本発明における上記燐酸アルキルエステルの配合量は、インキ全量に対して０．０１〜５重量％（以下、単に「％」と記す）程度とすることができ、０．０１〜３％程度であればより好ましく、０．０５〜１．５％程度が望ましい。配合量が０．０１％未満では充分な潤滑効果が得られない場合があり、逆に５％を超えると油性ボールペンインキとしての系が壊れるなどインキとしての性能を損なう場合がある。
【００１３】本発明インキに使用される着色剤としては、ボールペンインキに用いられる公知の染料及び／または顔料を制限なく使用可能であり、単独で使用することも、適宜組み合わせて使用することもできる。着色剤の使用量は特に限定されないが、インキ全量に対して５〜５０％とすることが好ましく、１５〜４０％であればより好ましい。
【００１４】有機溶剤としては、通常の油性ボールペンインキに用いられている溶剤、すなわち、前記の着色剤を溶解または分散できるものであれば制限無く利用できるが、特に２０℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下（好ましくは０．９ｍｍＨｇ以下）の比較的高沸点の溶剤を使用することが有利である。かかる性質を有する有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル（０．０３ｍｍＨｇ）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（０．３ｍｍＨｇ）、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル（０．２ｍｍＨｇ）等のグリコールエーテル類、ベンジルアルコール（０．８ｍｍＨｇ）等の芳香族アルコール、カルビトール類（０．０１〜０．２ｍｍＨｇ）、セロソルブ類であって２０℃の蒸気圧が１ｍｍＨｇ以下のものなどを挙げることができる（以上のかっこ内の数値は２０℃における蒸気圧を示す）。また、上記以外にも、例えば、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、フェノキシエタノール等の溶剤が適用可能である。有機溶剤は、単独でも、二種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００１５】有機溶剤の使用量は特に限定されないが、例えば、インキ全量に対して、３０〜８０％程度とすることが好ましく、４０〜７０％程度であれば更に好ましい。有機溶剤の配合量が３０％を下回る場合には、インキの粘度が上昇しすぎ、描線のなめらかさが損なわれたり、インキの流出不良を生じることがあり、逆に、配合量が８０％を超えるとインキの粘度が下がりすぎ、ボテや紙面での描線の滲みが生じる場合がある。
【００１６】本発明における樹脂は、インキ組成物を所定の粘度に調整するための粘度調整剤として、あるいは着色剤の固着剤として、さらにはインキの耐水性や分散安定性を向上させる目的等で用いられるものである。本発明では、ボールペンインキに通常使用されている樹脂を制限なく使用でき、例えばケトン樹脂、スルフォアミド樹脂、マレイン樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ロジン樹脂、テルペン系樹脂、エステルガム、ポリビニルピロリドンなどを好適に配合できる。樹脂は単独でも、二種以上を組合せて用いることもできる。樹脂の使用量は特に限定されないが、インキ全量に対して、０．１〜５０％程度が好ましく、０．３〜４０％程度であればより好ましい。
【００１７】本発明の油性ボールペンインキの粘度は、２５℃で３０００〜８０００ｍＰａ・ｓ程度の範囲とすることが好ましい。粘度の調整は、着色剤として顔料を用いるか染料を用いるかに応じて、樹脂や有機溶剤の配合量を適宜増減させることにより行うことが可能である。
【００１８】本発明の油性ボールペンインキには、必要に応じて油性ボールペンインキに通常使用されている各種添加剤、例えば、界面活性剤、高級不飽和脂肪酸、潤滑油防錆剤、酸化防止剤、抗菌剤、ｐＨ調整剤等を任意成分として配合することが可能である。
【００１９】本発明油性ボールペンインキは、常法に従い上記必須成分および任意成分を攪拌混合等することにより製造できる。
【００２０】本発明の油性ボールペンインキは、潤滑性能が高いため、横銅材や洋白材製のボールペンチップに限らず、例えばステンレススチール製等のボールペンチップを備えたボールペンにも好ましく使用できる。また、一般に市場に出回っている油性ボールペンは、ボール径が０．２５ｍｍ以上であるが、ボール径が０．７ｍｍを超えるとボールペンチップ受け座との接触面積が大きくなることに起因して潤滑剤によらなくとも潤滑性が向上する傾向がある。従って、本発明の油性ボールペンインキは、０．７ｍｍ以下、特に０．２５〜０．７ｍｍ程度のボール径を有するボールペンチップに適用した場合に、きわめて顕著にその効果を表すものである。
【００２１】
【作用】本発明に使用する燐酸アルキルエステルのインキ中における作用は未だ明確には判明していないが、従来の潤滑剤（高級脂肪酸等）に比べ燐酸アルキルエステルの金属表面への吸着力が強固であるため、ボールとボールペンチップ受け座の間に十分に作用することにより、インキ粘度が低い場合（３０００〜８０００ｍＰａ・ｓ／２５℃程度）でも、筆記性能の劣化を引き起こすことなく滑らかな筆感が得られるものと推測される。
【００２２】なお、インキ中にリン酸エステルを配合した公知技術として、特開平１１−２９３１７４号公報では、広い粘度範囲で良好な潤滑性と滑らかな筆感を有する油性インキ組成物が提案されており、このインキは優れた性能を有するものであるが、ノニルフェノール系燐酸エステルを使用する点で本発明とは異なる。また、特開昭６０−１５８２８０号公報では、分散剤としてアルキル燐酸エステルを配合したボールペン用インキが開示されているが、エステルのアルキル鎖が長い点および高粘性のインキである点で本発明とは異なる。
【００２３】
【実施例】次に、実施例、試験例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに制約されるものではない。なお、実施例で使用したＥＨ型粘度計は、トキメック社製（製品名；ＤＶＵ−Ｅ）であり、レギュラーコーン２．５ｒｐｍで測定した。また、試験に用いたボールペンは、三菱鉛筆製ＳＡ−５（０．５ｍｍボール）である。
【００２４】
実施例１ ＜成 分＞ 配合量（％）
スピロンブラックＧＭＨ（保土谷化学工業社製） １５．０ スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（保土谷化学工業社製） １５．０ スピロンイエローＣ−ＧＮＨ（保土谷化学工業社製） ５．０ フェノキシエタノール ４３．４ ベンジルアルコール ７．０ ハイラック＃１１０Ｈ １２．０ （日立化成社製；バインダー、かつ増粘剤としてのケトン樹脂）
ＰＶＰＫ−９０ ０．５ （ＩＳＰ製；バインダー、かつ増粘剤としてのポリビニルピロリドン）
オレイン酸（潤滑剤） ２．０ 燐酸モノおよびジ・ｎ−ブチルエステル ０．１ （Ｃｌａｒｉａｎｔ社製；Ｈｏｒｄａｐｈｏｓ ＭＤＢ）
＜製 法＞上記材料を６０℃で加温撹拌して十分に溶解させ、本発明の黒インキを得た。このインキの２５℃における粘度をＥＨ型粘度計で測定したところ、３０００ｍＰａ・ｓであった。
【００２５】
実施例２ ＜成 分＞ 配合量（％）
スピロンブラックＧＭＨ（保土谷化学工業社製） １８．０ スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（保土谷化学工業社製） １８．０ スピロンイエローＣ−ＧＮＨ（保土谷化学工業社製） １０．０ フェノキシエタノール ３２．８ ベンジルアルコール ８．５ レジンＳＫ １１．４ （Ｈｕｌｓ社製；バインダー、かつ増粘剤としてのケトン樹脂）
ＰＶＰＫ−９０ ０．３ （ＩＳＰ製；バインダー、かつ増粘剤としてのポリビニルピロリドン）
燐酸モノおよびジ・（２−エチルヘキシル）エステル １．０ （Ｃｌａｒｉａｎｔ社製；Ｈｏｒｄａｐｈｏｓ ＭＤＡＨ）
＜製 法＞上記材料を６０℃で加温撹拌して十分に溶解させ、本発明の黒インキを得た。このインキの２５℃における粘度をＥＨ型粘度計で測定したところ、３８００ｍＰａ・ｓであった。
【００２６】
実施例３ ＜成 分＞ 配合量（％）
バリーファーストブルー１６０３ １５．０ （オリエント化学工業社製）
サビニールブルーＧＬＳ（ＳＡＮＤＯＺ社製） １５．０ フェノキシエタノール ３２．９５ ベンジルアルコール ２１．１ ＰＶＰＫ−３０ １２．４ （ＩＳＰ製；バインダー、かつ増粘剤としてのポリビニルピロリドン）
ＰＶＰＫ−９０ ０．５ （ＩＳＰ製；バインダー、かつ増粘剤としてのポリビニルピロリドン）
オレイン酸（潤滑剤） ３．０ 燐酸モノおよびジ・（２−エチルヘキシル）エステル ０．０５ （Ｃｌａｒｉａｎｔ社製；Ｈｏｒｄａｐｈｏｓ ＭＤＡＨ）
＜製 法＞上記材料を６０℃で加温撹拌して十分に溶解させ、本発明の青インキを得た。このインキの２５℃における粘度をＥＨ型粘度計で測定したところ、８０００ｍＰａ・ｓであった。
【００２７】
実施例４ ＜成 分＞ 配合量（％）
スピロンレッドＣ−ＢＨ（保土谷化学工業社製） ４．０ スピロンレッドＣ−ＧＨ（保土谷化学工業社製） ４．０ ＳＰＴオレンジ６（保土谷化学工業社製） １５．０ フェノキシエタノール ４２．８ ベンジルアルコール ２１．５ ルビスコールＫ−３０ １０．４ （ＢＡＳＦ製；バインダー、かつ増粘剤としてのポリビニルピロリドン）
ルビスコールＫ−９０ ０．３ （ＢＡＳＦ製；バインダー、かつ増粘剤としてのポリビニルピロリドン）
オレイン酸（潤滑剤） １．５ 燐酸モノおよびジ・ｎ−ブチルエステル ０．５ （Ｃｌａｒｉａｎｔ社製；Ｈｏｒｄａｐｈｏｓ ＭＤＢ）
＜製 法＞上記材料を６０℃で加温撹拌して十分に溶解させ、本発明の赤インキを得た。このインキの２５℃における粘度をＥＨ型粘度計で測定したところ、６５００ｍＰａ・ｓであった。
【００２８】
実施例５ ＜成 分＞ 配合量（％）
スピロンブルーＢＰＮＨ（保土谷化学工業社製） ２６．０ スピロンイエロー５３０（保土谷化学工業社製） ６．０ フェノキシエタノール ４２．０ ベンジルアルコール １５．０ ＰＶＰＫ−３０ ４．７ （ＩＳＰ製；バインダー、かつ増粘剤としてのポリビニルピロリドン）
ハイラック＃１１０Ｈ ５．０ （日立化成社製；バインダー、かつ増粘剤としてのケトン樹脂）
ＰＶＰＫ−９０ ０．３ （ＩＳＰ製；バインダー、かつ増粘剤としてのポリビニルピロリドン）
燐酸モノおよびジ・（２−エチルヘキシル）エステル １．０ （Ｃｌａｒｉａｎｔ社製；Ｈｏｒｄａｐｈｏｓ ＭＤＡＨ）
＜製 法＞上記材料を６０℃で加温撹拌して十分に溶解させ、本発明の緑インキを得た。このインキの２５℃における粘度をＥＨ型粘度計で測定したところ、４８００ｍＰａ・ｓであった。
【００２９】比較例１〜５燐酸アルキルエステルに替え、フェニルグリコールを用いる以外は、上記実施例１〜５と同様にして各色のインキを調整した。各比較例の２５℃における粘度を実施例と同様の方法で測定したところ、比較例１は３０００ｍＰａ・ｓ、比較例２は３７００ｍＰａ・ｓ、比較例３は８０００ｍＰａ・ｓ、比較例４は６３００ｍＰａ・ｓ、比較例５は４５００ｍＰａ・ｓであった。
【００３０】試験例上記実施例１〜５および比較例１〜５で得られたインキをステンレススチールチップを用いたボールペンに充填し、以下の方法により筆記性能を試験した。その結果を表１に示す。
【００３１】（１）書き味評価ランダムに選出した３０名のパネラーにより筆記感のアンケートを行い、５段階評価を行った。
＜評価基準＞○；非常に滑らかで軽い書き味●；滑らかで軽い書き味△；やや滑らかさや軽さに欠ける書き味▲；やや重い書き味×；非常に重い書き味【００３２】（２）筆記性試験ＪＩＳ Ｓ ６０３９に規定されている筆記性能試験条件に基づいて１０００ｍ迄筆記し、その筆記描線の状態を初期と１０００ｍ筆記時点とで比較し、５段階評価した。表１のデータは試料数１０本中の最頻値である。
＜評価基準＞○；初期の描線状態と１０００ｍ筆記時の描線状態に全く変化がない。
●；初期の描線状態と比べ１０００ｍ筆記時はかすかに劣化が見られる。
△；初期の描線状態と比べ１０００ｍ筆記時は若干の劣化が認められる。
▲；初期の描線状態と比べ１０００ｍ筆記時ははっきりと劣化が認められる。
×；初期の描線状態と比べ１０００ｍ筆記時は著しい劣化が認められる。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の油性ボールペンインキは、一般式（Ｉ）の燐酸アルキルエステルを含有するため、高い潤滑性を有し、最後まで良好な書き味と筆記性能を維持できる。特に、インキ粘度が低い場合でも、筆記性能の劣化を引き起こすことなく滑らかな筆感が得られる。また、本発明の油性ボールペンインキは、横銅材や洋白材は勿論のこと、耐食性は良いが書き味が悪いとされるステンレススチール等で構成されたボールペンチップを使用しても極めて滑らかな書き味を提供できる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５９５７
【氏名又は名称】三菱鉛筆株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１２年３月３日（２０００．３．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１２３３５
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 英介 （外２名）
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−２４７８０６（Ｐ２００１−２４７８０６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月１４日（２００１．９．１４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−５９２９２（Ｐ２０００−５９２９２） |
|