JP2002097401A

JP2002097401A - ボールペン用油性インキ組成物

Info

Publication number: JP2002097401A
Application number: JP2000285442A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Hattori; 哲也服部
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Current assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-04-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】顔料の分散安定性に優れると共に滑らかな筆
記感が得られ、経時後も良好な筆記性能を有するボール
ペン用油性インキ組成物を提供する。【解決手段】顔料、有機溶剤を含有してなるボールペ
ン用油性インキ組成物において、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテルのリン酸トリエステルを含有してなるボ
ールペン用油性インキ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボールペン用油性イ
ンキ組成物に関する。更に詳細には着色剤として顔料を
用いたボールペン用油性インキ組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりボールペン用油性インキの着色
剤としては染料が用いられているが、筆跡の堅牢性が低
く、光に曝されると退色したり、水が付着すると筆跡が
滲む等の不具合を有する。よって、着色剤として顔料を
用いることにより、堅牢性に優れた筆跡を得る試みがな
されつつある。しかしながら、ボールペン用油性インキ
組成物の着色剤として顔料を用いる場合、滑らかな筆記
感が得られ難い。そこで、低粘度のインキ組成物を調整
して滑らかな筆記感を得る試みがなされるとしても、低
粘度化により顔料が凝集して沈降し易くなり、筆記先端
部を下向き（倒立状態）で放置すると該先端部に顔料の
目詰まりを生じてかすれを生じたり、或いは、筆記先端
部を上向き（正立状態）で放置すると前記顔料が下方に
沈降し、筆跡が薄くなる等の欠点が顕著になる。前記問
題点を解消するために、特開昭６３−２１８７７９号公
報に記載のポリビニルピロリドン、特開平９−１２４９
９１号公報に記載のケトン樹脂、特開平１−２９９８８
０号公報に記載のアクリル樹脂やオリゴマー、特開平９
−２３５５０３号公報に記載のノニオン系界面活性剤等
を添加して顔料がインキ中で均一に分散し、且つ、経時
によって凝集、沈降することなく安定して存在させる方
法が考えられるとしても、滑らかな筆記感と顔料の良好
な分散安定性を示すインキ組成物は得られ難く、特に、
低粘度油性ボールペンインキ組成物には実用が制限され
るものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来のボールペン用油性インキの欠点を解消するために鋭
意検討した結果、少なくとも顔料と有機溶剤を含むボー
ルペン用油性インキにポリオキシエチレンアルキルエー
テルのリン酸トリエステルを添加することによって、滑
らかな筆記感と顔料の分散安定性に優れ、経時後も良好
な筆記性能を有する、油性ボールペンに有用なインキ組
成物を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、顔料、有機溶
剤を含有してなるボールペン用油性インキ組成物におい
て、ポリオキシエチレンアルキルエーテルのリン酸トリ
エステルを含有することを要件とする。更には、インキ
粘度が１〜１０Ｐａ・ｓであることを要件とする。

【０００５】本発明者は、ボールペン用油性インキ組成
物中にポリオキシエチレンアルキルエーテルのリン酸ト
リエステルを含有することによって、それを用いたボー
ルペンによる筆記が滑らかであり、しかも、インキ組成
物中で顔料が凝集・沈降し難いことを見出し、本発明を
完成させた。前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル
のリン酸トリエステルは下記一般式（１）で示される化
合物が好適に用いられる。

【０００６】

【化１】

【０００７】〔式中、Ｒは炭素数８乃至３０のアルキル
基を示し、ｎは２乃至５０の数を示す〕

【０００８】前記リン酸エステルは上記一般式に示され
るようにトリエステルであり、例えば、ｎ＝６を示し、
ＲはＣ₁₂〜Ｃ₁₆のアルキル基を示すポリオキシエチレン
アルキルエーテルのリン酸トリエステル、或いは、ｎ＝
１０を示し、ＲはＣ₁₂〜Ｃ₁₆のアルキル基を示すポリオ
キシエチレンアルキルエーテルのリン酸トリエステルを
例示できる。また、二種以上のポリオキシエチレンアル
キルエーテルのリン酸トリエステルを併用してもよい。

【０００９】なお、前記ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテルのリン酸トリエステルは顔料１００重量部に対し
て１０〜５０重量部添加することが好ましく、それによ
り滑らかな筆記感と良好な顔料の分散安定性を付与でき
る。１０重量部未満であっても顔料の分散安定性を損な
うことはないが、より安定した分散性を示すためには１
０重量部を越える添加量が好適であり、しかも、ボール
受け座の摩耗を防止する機能も付与できる。また、５０
重量部を越えるとインキ組成によっては増粘して筆記性
能に悪影響を与えることもあるため、５０重量部以下の
添加量が好適である。上述のように、顔料系インキ組成
物はボール受け座が摩耗し易く、従って、各種潤滑剤の
添加を余儀なくされる。本発明のポリオキシエチレンア
ルキルエーテルのリン酸トリエステルは潤滑効果も有す
るため、好適に使用される。

【００１０】前記着色剤として用いられる顔料として
は、カーボンブラック、群青、二酸化チタン顔料等の無
機顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インジゴ
顔料、チオインジゴ顔料、スレン顔料、キナクリドン系
顔料、アントラキノン系顔料、スロン系顔料、ジケトピ
ロロピロール系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリレン系
顔料、ペリノン系顔料、イソインドリノン系顔料等の有
機顔料、アルミニウム粉等の金属顔料、蛍光顔料、パー
ル顔料、蓄光性顔料等が挙げられる。前記着色剤は１種
又は２種以上を混合して用いてもよく、インキ組成中３
乃至４０重量部の範囲で用いられる。

【００１１】前記有機溶剤としては、例えば、ベンジル
アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ベンジルグリコール、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ヘキシルエーテル、
エチレングリコールモノフェニルエーテル、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
モノフェニルエーテル、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フェニルエーテ
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フェニルエーテル、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
ルモノフェニルエーテル等が挙げられる。前記有機溶剤
は１種又は２種以上を混合して用いてもよく、インキ組
成中４０乃至８０重量部の範囲で用いられる。

【００１２】更に、本発明のボールペン用油性インキ組
成物には、オレイン酸等の高級脂肪酸、長鎖アルキル基
を有するノニオン性界面活性剤、ポリエーテル変性シリ
コーンオイル、チオ亜燐酸トリ（アルコキシカルボニル
メチルエステル）やチオ亜燐酸トリ（アルコキシカルボ
ニルエチルエステル）等のチオ亜燐酸トリエステル等の
潤滑剤を必要により添加することもできるが、特に、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチ
レンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエ
チレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、
或いは、それらの金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等
を用いるとボール受け座の摩耗防止効果に優れる。

【００１３】また、平均分子量が２０万〜１２０万のポ
リエチレンオキサイドを配合すると、適度な曳糸性を付
与して顔料の分散安定性を助長する効果を有することか
ら、経時後もより顔料の分散安定性に優れる。

【００１４】更に、前記ボールペン用油性インキは、筆
跡の紙への滲み抑制、定着性向上、堅牢性付与等の目的
で以下の樹脂を用いることができる。具体的には、ケト
ン樹脂、アミド樹脂、アルキッド樹脂、ロジン変性樹
脂、ロジン変性フェノール樹脂、フェノール樹脂、キシ
レン樹脂、ポリビニルピロリドン、α−及びβ−ピネン
・フェノール重縮合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等
を例示できる。

【００１５】また、所望によりカルナウバワックス、キ
ャンデリラワックス、ライスワックス、みつろう、オゾ
ケライト、セレシン、モンタンワックス、モンタン酸ワ
ックス、モンタンエステルワックス等のワックス類、Ｎ
−ビニルアセトアミド又はＮ−メチル−Ｎ−ビニルアセ
トアミドの重合体、前記Ｎ−ビニルアセトアミド又はＮ
−メチル−Ｎ−ビニルアセトアミドと（メタ）アクリル
酸、（メタ）アクリル酸ナトリウム、（メタ）アクリル
酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリ
ル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）ア
クリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロ
ピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）
アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート、塩化トリメチルアミノエチル（メタ）アクリレー
ト、アクリルアミド、スルフォプロピルアクリルアミ
ド、スルフォブチルアクリルアミド、ソジウムスルフォ
プロピルアクリルアミド、ソジウムスルフォブチルアク
リルアミド、アクリロニトリル、エチルビニルエーテ
ル、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、酢酸ビ
ニル、アリルスルフォン酸ナトリウム、Ｎ−ビニル−２
−ピロリドン、マレイン酸、マレイン酸ナトリウム、イ
タコン酸、イタコン酸ナトリウムの共重合体等を添加す
ることもできる。

【００１６】尚、本発明のボールペン用油性インキ組成
物は、Ｅ型粘度計（２０℃、１ｒｐｍ）のインキ粘度を
１〜１０Ｐａ・ｓの比較的低粘度にすることが好まし
く、インキ出が良好であり、且つ、滑らかな筆記感と濃
い筆跡が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のボールペン用油性インキ
は、予め樹脂を溶解させた有機溶剤溶液中に顔料を投入
して混練し、この顔料分散体中にポリオキシエチレンア
ルキルエーテルのリン酸トリエステル、必要により各種
添加剤を添加し、更に攪拌、溶解することにより調製さ
れる。前記調製方法において混練にはボールミルやロー
ルミル等の分散機を用いることができ、必要により加温
したり、或いは、フィルターを用いて濾過することもで
きる。

【００１８】

【実施例】実施例インキ及び比較例インキの組成を表に
示す。尚、組成の数値は重量部を示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】表中の原料の内容を注番号に沿って説明す
る。（１）Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５（２）Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３（３）ドイツ国ヒュルス社製、商品名：シンセチックレ
ジンＳＫ（４）ヤスハラケミカル社製、商品名：ＹＳポリスター
Ｓ１４５（５）積水化学工業（株）製、商品名：エスレックＢＭ
−１（６）ドイツ国ＢＡＳＦ社製、商品名：ルビスコールＫ
−９０（７）一般式（１）で示される化合物、ｎは６を示し、
ＲはＣ₁₂〜Ｃ₁₆のアルキル基を示すポリオキシエチレン
アルキルエーテルのリン酸トリエステル混合物（８）一般式（１）で示される化合物、ｎは１０を示
し、ＲはＣ₁₂〜Ｃ₁₆のアルキル基を示すポリオキシエチ
レンアルキルエーテルのリン酸トリエステル混合物（９）第一工業製薬（株）製、商品名：プライサーフＡ
２０７Ｈ、ポリオキシエチレンアルキルエーテルのリン
酸モノエステルとポリオキシエチレンアルキルエーテル
のリン酸ジエステルの混合物（１０）東邦化学工業（株）製、商品名：フォスファノ
ールＲＭ−７１０、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルのリン酸モノエステルとポリオキシエチレンアルキル
エーテルのリン酸ジエステルの混合物

【００２２】各実施例及び比較例のインキは、前記した
如きインキ調製法によって調製し、以下の初期試験、経
時試験を行った。なお、筆記試験については、直径０．
４ｍｍのボールを抱持するステンレススチール製チップ
がポリプロピレン製パイプの一端に嵌着されたボールペ
ンに前記インキをそれぞれ充填して行った。なお、実施
例においては０．４ｍｍのボールを用いたが、０．３〜
１．５ｍｍのボールを抱持したステンレススチール製チ
ップを所望に応じて使用することが可能である。

【００２３】初期試験Ａインキ分散性試験各インキをスライドガラスに所定量塗布した後、顕微鏡
で顔料の分散性を調べた。Ｂ筆記試験正常に筆記できることを確認した各ボールペンを、筆記
試験機にて筆記してインキが最後まで消費されるか試験
した。筆記試験機での筆記試験はＪＩＳＳ６０３９に
準拠し、筆記角度７０°、荷重１００ｇ、筆記速度４ｍ
／分の直線筆記の条件で実施した。Ｃ摩耗試験筆記試験（Ｂ）を行なう前後の筆記先端部より突出した
ボールの出寸法を測定し、ボールの出寸法の減少率を以
下の計算式により算出した。ボール出寸法の減少率（％）＝〔（筆記前のボール出寸
法−筆記後のボール出寸法）／（筆記前のボール出寸
法）〕×１００Ｄ筆感試験紙面上に筆記してその筆記感を調べた。

【００２４】経時試験Ｅインキ安定性試験各インキを透明性ガラス瓶中に所定量充填し、５０℃で
一カ月間放置した後、インキの状態を目視により観察し
た。Ｆ粘度試験インキ安定性試験（Ｅ）を行なう前後のインキ粘度を測
定し、粘度変化率を以下の計算式により算出した。粘度変化率（％）＝〔（試験前の粘度−試験後の粘度）
／（試験前の粘度）〕×１００Ｇインキ分散性試験インキ安定性試験（Ｅ）を行なった後のインキをスライ
ドガラスに所定量塗布した後、顕微鏡で顔料の分散性を
調べた。Ｈ筆記試験各ボールペンを５０℃で一カ月間放置した後、手書きに
て筆記した。

【００２５】上記した各試験のテスト結果を表に示す。

【表３】

【００２６】なお、表中の試験結果の判断は以下のとお
りである。Ａインキ分散性試験 ○：顔料の凝集はみられず、均一に分散している。 △：若干の顔料の凝集がみられ、やや不均一に分散して
いる。 ×：顔料が凝集して不均一に分散している。Ｂ筆記試験 ○：ボールペンに収容したインキを全て消費した。 ×：ボールペンに収容したインキ全量を消費する前に筆
記不能になった。Ｃ摩耗試験 ○：殆ど寸法の変化なし（減少率５％未満） △：若干寸法の変化あり（減少率５％以上、１５％未
満） ×：顕著な寸法変化あり（減少率１５％以上）Ｄ筆感試験 ○：筆感が軽く、軽快な筆記が可能である。 △：筆感がやや重い。 ×：筆感が重く、筆記し難い。Ｅインキ安定性試験 ○：均一に分散しており、インキ分離は認められない。 △：表面に僅かな透明層を有する、或いは、下部に微量
の沈降物を有する。 ×：表面に顕著な透明層を有する、或いは、下部に多量
の沈降物を有する。Ｆ粘度試験 ○：ほぼ粘度の変化なし（変化率１０％未満） △：若干粘度の変化あり（変化率１０％以上、２０％未
満） ×：顕著に粘度が変化している（変化率２０％以上）Ｇインキ分散性試験 ○：顔料の凝集はみられず、均一に分散している。 △：顔料が若干凝集して、僅かに不均一である。 ×：顔料が凝集して不均一に分散している。Ｈ筆記試験 ○：良好な筆跡が得られる。 △：筆跡にややかすれが見られる。 ×：筆記不能

【００２７】

【発明の効果】本発明は、ポリオキシエチレンアルキル
エーテルのリン酸トリエステルを含有することによっ
て、顔料の分散安定性に優れると共に滑らかな筆記感が
得られ、しかも、経時後も良好な筆記性能を有する、油
性ボールペンに有用なインキ組成物を提供できる。ま
た、インキ粘度を１〜１０Ｐａ・ｓに調整した比較的低
粘度のインキ組成物であっても、良好な筆記性能を示す
油性ボールペンに有用なインキ組成物を提供できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料、有機溶剤を含有してなるボールペ
ン用油性インキ組成物において、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテルのリン酸トリエステルを含有することを
特徴とするボールペン用油性インキ組成物。
【請求項２】インキ粘度が１〜１０Ｐａ・ｓである請
求項１記載のボールペン用油性インキ組成物。