JP2003342512A - ボールペン用油性インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャップなしで放置後も書き始めに筆記面に
インキがスムーズに流出してきれいな描線が描ける保存
安定性の優れたボールペン用インキ組成物を提供する。 【解決手段】 着色剤と有機溶剤と樹脂と１，１'メチ
レン−ビス（４−イソシアナトシクロヘキサン）ポリア
ルキレングリコール共重合体とから少なくともなるボー
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、着色剤と有機溶剤
と樹脂とを含有するボールペン用油性インキに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールペン用インキは着色剤、有
機溶剤、樹脂等から構成されており、特に、ボールペン
のキャップをはずしたまま長時間放置した場合、有機溶
剤の蒸発により、樹脂や着色剤が析出し、ボールペン先
端部のインキ組成が崩れ、インキの固化あるいは流動性
低下が起こり、筆記開始時に筆跡にカスレが生じるとい
う欠点を有していた。その対策として特開平７−１９６
９７１号公報では平均分子量２００〜４００００００の
ポリエチレングリコールの添加によってペン先において
ポリエチレングリコールが僅かに析出することによって
析出した部分が被膜となり、ペン先での溶剤の蒸発を妨
げ、インキの乾燥、固化による書き出しカスレを防止す
る試みがなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の筆跡のカスレを
防止しようとした従来のインキでは、ペン先に形成され
る被膜は、添加剤同士の疎水性相互作用などによる弱い
結合で形成されており、不均一で、隙間だらけの被膜で
あると考えられる。そのため、経時的な溶剤の蒸発を防
ぐことはできない。経時的な溶剤の蒸発により着色剤や
樹脂が析出するため、インキが固化し通常の筆圧では破
れにくくなったり、あるいはインキが流動性低下を引き
起こし、インキ吐出量が減少したりして書き出しカスレ
防止の効果は不十分であった。本発明の目的は、これら
の従来のボールペン用油性インキの問題点を解決するこ
とであり、キャップなしで放置後も書き始めに筆記面に
インキがスムーズに流出してきれいな描線が描ける保存
安定性の優れたボールペン用インキ組成物を提供するこ
とである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、着色剤
と有機溶剤と樹脂と１，１'メチレン−ビス（４−イソ
シアナトシクロヘキサン）ポリアルキレングリコール共
重合体とから少なくともなるボールペン用油性インキ組
成物を要旨とする。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
使用する着色剤としては、染料または顔料等、使用する
目的に応じて限定なく使用することができる。顔料とし
ては、ＰＲＩＮＴＥＸ１５０Ｔ、同９５、同７５、同５
５、同４５、同３５、同Ｐ、同ＸＥ２、同Ｖ、同Ｕ、Ｓ
ｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４、同４Ａ、同５、同２５
０、同３５０、同５５０（以上、デグサジャパン（株）
製）、＃２４００Ｂ、＃１０００、＃ＭＣＦ８８、ＭＡ
１００、ＭＡ７、ＭＡ１１、＃５０、＃４０、＃３０、
＃２０Ｂ、ＣＦ９（以上、三菱化成工業（株）製）、Ｒ
ＡＶＥＮ７０００、同２０００、同１２００、同１００
０、同５００、同４１０、同１４（以上、コロンビアカ
ーボン日本（株）製）等のカーボンブラック、Ｐ２５
（日本アエロジル（株）製）等の酸化チタン、黒色酸化
鉄、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、群青、コバルトブルー、
クロムグリーン、酸化クロム等の無機顔料や、ハンザイ
エロー１０Ｇ、同５Ｇ、同３Ｇ、同４、同ＧＲ、同Ａ、
ベンジンイエロー、パーマネントイエローＮＣＧ、ター
トラジンレーキ、キノリンイエロー、スダーン１、パー
マネントオレンジ、インダスレンブルー、インダスレン
ブリリアントオレンジＧＮ、パーマネントブラウンＦ
Ｇ、パラブラウン、パーマネントレッド４Ｒ、ファイヤ
ーレッド、ブリリアントカーミン６Ｂ、ボルドー５Ｂ、
チオインジゴレッド、ジケトピロロピロール、ファース
トバイオレットＢ、ジオキサンバイオレット、アルカリ
ブルーレーキ、フタロシアニンブルーやアゾ系、キナク
リドン系、アントラキノン系、インジゴ系等の有機顔
料、ＦＵＪＩ ＡＳ ＢＬＡＣＫ ８１０、ＦＵＪＩ
ＡＳ ＲＥＤ ５７５、ＦＵＪＩ ＡＳ ＢＬＵＥ ６
５０（冨士色素（株）製）、ＰＮ−ＶＢ６０２ ブル
ー、ＰＮ−ＶＢ １０９ レッド（日弘ビックス（株）
製）等の加工顔料等が挙げられる。また、染料として
Ｃ．Ｉソルベントブラック３、同７、同２０、同２４、
同１２３、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８、同４９、Ｃ．
Ｉ．ソルベントブルー２、同５、同２５、同３８、同４
４、同５５、同６４、同７０、Ｃ．Ｉソルベントグリー
ン３、Ｃ．Ｉソルベントイエロー２１、同３４、同４
７、同６１、同８２、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ２
５、同３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット８、同
９、同２１等の油性染料、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー
１、同７、同８、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット３、
Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１などの塩基性染料、Ｃ．
Ｉ．アシッドイエロー２３、同３６などから選ばれる酸
性染料との造塩染料等が挙げられる。また、これらは単
独、あるいは混合して使用することができる。配合の割
合は、筆跡の濃度や、乾燥性あるいはインキの安定性等
を考慮して、インキ全量に対し５．０〜５０．０重量％
が好ましい。

【０００６】本発明に使用する有機溶剤は、特に限定す
ることなく使用することができる。例えば、ベンジルア
ルコール、フェニルエチルアルコール、プロピレングリ
コール、ブチレングリコール、ベンジルグリコール等の
アルコール系及びフェニルセロソルブ等のセロソルブ
系、フェニルカービトール等のカービトール系、エチレ
ングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノブチルエーテル等のグリコールエーテル系などが
使用可能である。これら有機溶剤は、単独で使用しても
良いし、２種以上を混合して用いても良い。

【０００７】本発明に使用する樹脂は、通常のボールペ
ン用油性インキ組成物に慣用されている樹脂、例えばケ
トン樹脂、マレイン酸樹脂、エステルガム、キシレン樹
脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ロジン、ポリビ
ニルピロリドン、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂
などが用いられる。これらの樹脂は単独で用いても良い
し、２種以上混合して用いてもよく、その配合量は、イ
ンキ組成物全量に対して、０．１〜４０重量％の範囲で
ある。これらの樹脂はインキ組成物の粘度を調整した
り、着色剤の固着性、耐水性や分散安定性などを向上さ
せる作用をする。特に、ポリビニルピロリドンと１，
１'メチレン−ビス（４−イソシアナトシクロヘキサ
ン）ポリアルキレングリコール共重合体を併用した場合
には、書き出しカスレ防止効果が大きくなる。

【０００８】本発明の骨子である１，１'メチレン−ビ
ス（４−イソシアナトシクロヘキサン）ポリアルキレン
グリコール共重合体は、下記一般式（式１）にて示され
るものである。

【０００９】

【式１】

【００１０】１，１'メチレン−ビス（４−イソシアナ
トシクロヘキサン）ポリアルキレングリコール共重合体
としては、ポリオールプレポリマー−２、同１４、同１
５（ベルテックファーマシューティカル（株）製）など
が挙げられる。そして、この１，１'メチレン−ビス
（４−イソシアナトシクロヘキサン）ポリアルキレング
リコール共重合体は、あらかじめインキ溶剤と混合して
使用しても、インキの他の組成物を混合した後から添加
する方法で用いても良い。その添加量はインキの溶剤の
種類や着色剤、樹脂、各種添加剤の種類によって影響さ
れるので、一義的ではないが、０．１重量％以下の添加
ではその他のインキ組成物に効果を薄められてしまい、
４０重量％以上の添加では他のインキ組成物との相溶性
が不安定になり、その結果インキ中の成分の分離を招く
ことになるので通常０．１〜４０重量％の添加が望まし
い。

【００１１】本発明のボールペン用油性インキ組成物に
は必要に応じて上記成分以外に、各種添加剤、界面活性
剤が使用できる。一例を挙げると、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、防錆剤その他、筆記性、運筆性改良等に用いら
れる各種界面活性剤、例えば、脂肪酸塩類、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塩類等の陰イオン界面活性剤、デ
カグリセリン脂肪酸エステル、ヘキサグリセリン脂肪酸
エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポ
リオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、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フェニルエーテル、ポリオキ
シエチレン硬化ヒマシ油などの非イオン系界面活性剤等
が挙げられる。

【００１２】本発明のボールペン油性インキ組成物にお
いて、着色剤として顔料を使用する場合、各種顔料分散
剤が使用できる。一例を挙げると、ＥＦＫＡ４００８、
同４００９、同４０４６、同４０４７、同４０８０、同
４５２０、同４０１０、同４０１５、同４０５０、同４
０５５、同４０６０、同４４００、同４４０１、同４４
０２、同４４０３、同４４０６、同４５００、同４５１
０、同４５３０、同４５４０、同４５５０、同４５６
０、同５０１０、同５０４４、同５２４４、同５０５
４、同５０６３、同５０６４、同５０６５、同５０６
６、同５０７０、同５２０７（エフカアディティブス
製）、ソルスパース３０００、同５０００、同９００
０、同１２０００、同１３２４０、同１３６５０、同１
３９４０、同１７０００、同１８０００、同２０００
０、同２１０００、同２２０００、同２４０００ＳＣ、
同２４０００ＧＲ、同２６０００、同２７０００、同２
８０００、同３１８４５、同３２０００、同３２５０
０、同３２６００、同３３５００、同３４７５０、同３
５２００、同３６６００、同３８５００、同４１００
０、同４１０９０、同５３０９５（アビシア（株）
製）、ディスパロン ＤＡ−３７５、同ＤＡ−３２５
（楠本化成（株）製）、ジョンクリル６７、同６７８、
同５８６、同５８７、同６１１、同６８０、同６８２、
同６８３、同６９０、ＨＰＤ−６７１（ジョンソンポリ
マー（株）製）、デンカブチラール＃２０００Ｌ（電気
化学工業（株）製）、エスレックＢＬ−１、同ＢＬ−
２、同ＢＬ−３、同ＢＬ−Ｓ、同ＢＸ−Ｌ（積水化学
（株）製）、ＰＶＰ Ｋ−１５、ＰＶＰ Ｋ−３０（ア
イエスピージャパン（株）製）等が挙げられる。

【００１３】本発明のボールペン用油性インキ組成物の
製造方法としては、従来知られている通常の方法によっ
て製造することができ、その製造方法において何ら限定
されるものではない。例えば、着色剤として染料を使用
する場合は、各成分を混合溶解することにより得ること
ができ、顔料を使用する場合、有機溶剤に分散剤を溶解
させた後、これに顔料及び補助添加剤を加え、適宜混練
粉砕機等にて撹拌、粉砕して、顔料と分散剤を溶液中に
一様に分散させたミルベースを調製し、このミルベース
に、必要に応じて任意成分を添加することにより得るこ
とができる。

【００１４】

【作用】本発明のボールペン用油性インキに使用される
上記一般式で示される１，１'メチレン−ビス（４−イ
ソシアナトシクロヘキサン）ポリアルキレングリコール
共重合体は、ポリマー中に存在するアミド基同士の水素
結合などの分子間相互作用により会合体を形成し、それ
がファンデアワールス力などの相互作用によって束にな
って網目状に絡まって相互に運動を妨げあって流動性を
失い、その中に溶媒を抱き込んでゲル化を起こし、いわ
ゆるオイルゲル化剤の役割を果たす。ペン先における僅
かな溶剤の蒸発によりペン先での上記添加剤の濃度が高
くなると、オイルゲル化剤としての作用が高まり、ペン
先付近にゲル状の層が形成される。この層は、ゲル状で
あり溶剤を保持しているため、層自体が軟らかく、液状
物の存在のために隙間が形成されず、着色剤や樹脂の析
出も起こりにくいものである。そのため、長時間放置し
てもこのゲル状の層は乾燥固化せず、小さな力で崩れ、
書き出しがスムーズに書けるものと考えられる。特に、
樹脂としてポリビニルピロリドンを併用した場合には、
ポリビニルピロリドン中に存在するアミド基と１，１'
メチレン−ビス（４−イソシアナトシクロヘキサン）ポ
リアルキレングリコール共重合体中に存在するアミド基
との相互作用により、両者の親和性からポリビニルピロ
リドンが析出がし難くなる。また、ポリビニルピロリド
ンは塗膜レベリング性を持っており、ゲル状の層中にポ
リビニルピロリドンが均一に存在することにより、ゲル
状の層はペン先により均一に存在することとなり、溶剤
の蒸発をより効果的に防止することができる。

【００１５】

【実施例】次に、実施例、比較例により本発明を更に詳
細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制
約されるものではない。なお、各実施例、比較例におけ
る配合量は重量部である。インキの評価テストは、内径
１．７ｍｍのポリプロピレンチューブ、ステンレスチッ
プ（ボールは、超硬合金で、直径０．７ｍｍである）を
有するボールペンリフィルに実施例、比較例で得られた
インキを充填し、下記の試験を行った。

【００１６】初筆性：２５℃６５±５％の恒温室にて、
荷重１５０ｇ、筆記速度７ｃｍ／ｓｅｃ、筆記角度７０
°で直線を３０ｃｍ筆記し、書きはじめにおける描線の
カスレ長さを測定した。条件は下記の通りである。 初期テスト：インキを充填直後に筆記した 加熱促進テスト：温度５０℃、湿度３０％の恒温槽に１
８０日放置後筆記した。 多湿促進テスト：温度６０℃、湿度８０％の恒温槽に１
８０日放置後筆記した。

【００１７】 実施例１ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４〔カーボンブラック、デグサジャパン（株）製〕 ２５ 部 ソルスパース２００００〔アビシア（株）製〕 １０部 ベンジルアルコール ４３部 ケトン樹脂 １５部 ポリビニルピロリドン ２部 ポリオールプレポリマー−２〔１，１'メチレン−ビス（４−イソシアナトシク ロヘキサン）ポリアルキレングリコール共重合体、ベルテックファーマシューテ ィカル（株）製〕 ５部 上記成分中、カーボンブラック、ポリビニルブチラール
及びベンジルアルコールをサンドミルにて１時間分散
後、残りの各成分を混合攪拌し、７０℃にて加圧濾過し
て黒色油性インキを調製した。

【００１８】 実施例２ Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９ ２２ 部 Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２１ ６ 部 ベンジルアルコール ３０部 フェニルグリコール １４部 ケトン樹脂 １８部 ポリオールプレポリマー−１４〔１，１'メチレン−ビス（４−イソシアナトシ クロヘキサン）ポリアルキレングリコール共重合体、ベルテックファーマシュー ティカル（株）製〕 １０部 上記成分を加熱撹拌（８０℃、５時間）し、赤色油性イ
ンキを調製した。

【００１９】 実施例３ ＦＵＪＩ ＡＳ ＢＬＵＥ ６５０（冨士色素（株）製） ３０部 ベンジルアルコール ３０部 プロピレングリコールモノブチルエーテル ２６部 ケトン樹脂 １０部 ポリビニルピロリドン １．５部 ポリオールプレポリマー−１５〔１，１'メチレン−ビス（４−イソシアナトシ クロヘキサン）ポリアルキレングリコール共重合体、ベルテックファーマシュー ティカル（株）製〕 ２ ．５部 上記成分を加熱撹拌（９０℃、５時間）し、青色油性イ
ンキを調製した。

【００２０】比較例１ 実施例１において、ポリオールプレポリマー−２とポリ
ビニルピロリドンを除き、その量だけベンジルアルコー
ルを加えた以外は実施例１と同様にして油性インキを調
製した。

【００２１】比較例２ 実施例２においてポリオールプレポリマー−１４を除
き、その量だけポリエチレングリコールを加えた以外は
実施例２と同様にして油性インキを調製した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明のボールペン用インキ組成物は、
ボールペンをキャップなしで放置しても、書き出しがス
ムースでカスレを生じない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着色剤と有機溶剤と樹脂と１，１'メチ
   レン−ビス（４−イソシアナトシクロヘキサン）ポリア
   ルキレングリコール共重合体とから少なくともなるボー
   ルペン用油性インキ組成物。
2. 【請求項２】 樹脂がポリビニルピロリドンである請求
   項１記載のボールペン用油性インキ組成物。