JP2004224853A - 油性ボールペン用インキ組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】筆記性が良好でボテ、泣き、滲み等が無く環境にやさしい油性ボールペンインキを提供
【手段】基油となる溶剤として植物油或いは植物油誘導体、着色剤として顔料及び溶剤に可溶な樹脂、曳糸性付与剤からなる油性ボールペンインキ組成物において、曳糸性付与剤としてポリイソプレン樹脂またはポリブタジエン樹脂を用いた油性ボールペンインキ組成物である。

Description

【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は油性ボールペン用インキ組成物に関し、従来使用されている油性ボールペンインキより、安全な溶剤を用い更に筆記性が良好でボテ、泣き、滲み等が無い油性ボールペンインキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油性ボールペンには先端にボールを保持するステンレス製又は、銅合金製チップを一端に圧入してなるインキ収納管に、基材となる溶剤、筆跡を残すための着色剤、滲みや粘度を調製するための樹脂、ペン先の余剰インキが紙面をよごしてしまう、いわゆるボテ泣きを防止するために、インキに弾性要素を与える曳糸性付与剤等、以上からなる油性インキを収納してなるボールペンレフィール軸筒を内蔵する簡易な構造のものが用いられている。またインキの粘度が水性ボールペンの粘度と比較して、非常に高く、滑らかであり、複写伝票などの高筆圧筆記においても優れた耐久性を持つ。
このため油性ボールペンは安価で便利である。
しかし、油性ボールペンの欠点として以下の欠点が挙げられる。
一般的に、油性ボールペンインキに用いられている着色剤としては発色の良い染料と、耐光堅牢性の良い染料を併用している。しかし、発色の良い染料は耐光堅牢性が弱くそれだけでは公文書に用いることはできない。また、耐光堅牢性の良い染料は発色性が弱く、それだけでは油性ボールペンインキの着色剤としては用いることはできない。また、染料の骨格内に重金属であるクロムを含んでいるためにクロムが排出され環境問題が生じてしまう恐れもある。よって、いまだ満足できる性能が得られていない。
【０００３】
そこで、この欠点を解消すべく着色剤として顔料を用いたものが出願されている。例えば、特許文献１及び特許文献２では主溶剤としてアルコール類或いはグリコール類及びグリコールモノエーテル類のものが用いられている。具体的には、２−フェノキシエタノールやベンジルアルコールなどの従来の油性ボールペンインキに使用されている溶媒やジエチレングリコールやグリセリンなどの水溶性有機溶剤である。しかしながら、これらの溶媒を主溶媒に用いた場合には経時的に安定ではなく、ボールペンにした場合、チップ先端部分にインキが固まり書けなくなってしまう場合も考えられる。
また、これらの主溶媒をインキに用いると経時的に吸水することによりインキの物性が大きく変化し粘度低下によるインキの垂れ下がりや、チップの腐蝕などの問題が生じた。
よって、顔料を使用し、優れた油性ボールペンインキ組成物は得られていない。
【特許文献１】
特開２０００−２１２４９６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１２３１０２号公報
【０００４】
一方、近年印刷インキ業界においては、揮発性有機成分（ＶＯＣ）の観点から植物油、特に大豆油を用いたインキが環境対応インキとして使用されてきている。一般的な大豆油インキは、アメリカ大豆油協会の承認を得てＳＯＹシールを貼ることができるインキとして知られている。
従来技術として特許文献３や特許文献４などが上げられる。
しかし、この環境対応インキはオフセット印刷や枚葉印刷等の印刷に適したインキであり、このまま或いは希釈しただけではボールペンインキとしては使用できないのが現状である。
【特許文献３】
特開２０００−２９０５７６号公報
【特許文献４】
特開２００１−２７９１４７号公報
また、植物油等を用いたボールペンインキは古くから知られている（特許文献５）。しかし、これらは溶剤として乾燥し難い植物油、着色剤として染料を用いているために筆記後に筆跡がにじむという問題が生じていた。
【特許文献５】
特開昭４９−６２２２９号公報
また、従来技術として特許文献６がある。しかし、これらには曳糸性を与える曳糸性付与剤が付与されておらず、ボテ泣きが発生してしまう問題が生じていた。
【特許文献６】
特開昭５０−９０４２４号公報
これらの観点から曳糸性付与剤は重要である。油性ボールペンに付与される曳糸性付与剤としては、従来技術として特許文献７，特許文献８にあるように、曳糸性付与剤として平均分子量が大きいポリビニルピロリドンを用いている。しかしながら、本目的である溶剤として植物油あるいは植物油誘導体を用いた場合、ポリビニルピロリドンは溶解せず使用することが出来ない。
【特許文献７】
特開平０８−１５７７６５号公報、
【特許文献８】
特開２００１−１３９８６６号公報
また、顔料とポリイソプレン樹脂を使用したものとして特許文献９や特許文献１０が挙げられる。これらは消しゴムで消せるボールペンインキであり、本発明とは思想が異なるばかりでなく、基材となる溶剤が石油系溶剤であったり、低沸点溶剤であり本発明とは異なる。
従来技術として特許文献１１があげられる。これは、基材として通常のボールペンインキに使用されているグリコールエーテルやアルコール類が３５〜８０重量％が好ましいとされ、植物油は添加剤として０．１〜７重量％程度の配合とされ、本発明とは異なる。
よって、満足とする植物油を基油として用いた油性ボールペンインキ組成物は得られていない。
【特許文献９】
特開昭５８−２０８３５８号公報
【特許文献１０】
特開昭６０−２３３１６８号公報
【特許文献１１】
特開２００１−２１４１１２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、環境にやさしい植物油または植物油誘導体を基油として用い、かつボテ泣き、滲み等がない良好な筆記線が得られる油性ボールペンインキ組成物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
本発明の要旨は、基油となる溶剤として植物油或いは植物油誘導体、着色剤として顔料及び溶剤に可溶な樹脂、曳糸性付与剤からなる油性ボールペンインキ組成物において、曳糸性付与剤としてポリイソプレン樹脂またはポリブタジエン樹脂を用いた油性ボールペンインキ組成物である。
そして、本発明で使用する植物油及び植物油誘導体は大豆油及び大豆油誘導体で有ることが好ましく、植物油及び植物油誘導体が１５ｗｔ％以上含有される油性ボールペンインキ組成物であることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明について詳細に述べる。
本発明における油性ボールペンインキ組成物に使用される溶剤は植物油または、植物油誘導体である。具体的には、植物油として、ククイナッツ油、サフラー油、大豆油、月見草油、ひまわり油、ブドウ種子油、ローズヒップ油などの乾性油や、アルモンド油、ごま油、トウモロコシ油、ナタネ油、綿実油などの半乾性油や、アボガド油、オリブ油、サザンカ油、ひまし油、ツバキ油、ラッカセイ油などの不乾性油などが挙げられる。これらの溶剤は単独で用いても２種以上組合わせて用いても良い。また、植物油誘導体として、オレイン酸、リノール酸、ウンデシレン酸等の不飽和脂肪酸や、ラウリルアルコール、ベヘニルアルコール等のアルコール類や、オレイン酸エチルや、リノール酸エチルなどのエステル類が挙げられる。これらの溶剤は単独で用いても２種以上組合わせて用いても良い。
また、植物油と植物油誘導体を２種以上組み合わせて用いても良い。
【０００８】
本発明における油性ボールペンインキ組成物に使用される顔料は広範囲のものを用いることができる。好適な顔料の例としては、フタロシアニンブルー、ベンジンイエロー、カーボンブラック等一般の着色剤用顔料を用いることができる。また、他に顔料を植物油又は植物油誘導体に分散した分散顔料ベースを用いる事も出来る。
本発明における油性ボールペンインキ組成物に使用される樹脂は溶剤に溶解及び相溶なものであれば広範囲のものを用いることができる。これらは、インキの滲み防止、粘度調製の為に重要である。具体的には、スーパーエステルＡ−１００（荒川化学工業（株）社製）、ハリエスターＤＳ−９０（ハリマ化成（株）社製）、ハリエスターＮＬ（ハリマ化成（株）社製）、ハリエスターＰ（ハリマ化成（株）社製）などの変性ロジンエステル樹脂、ＡＧＲＩＭＥＲ ＡＬ１０ＬＣ、 ＡＮＴＡＲＯＮ Ｖ−２１６ 、ＡＮＴＡＲＯＮＶ−２２０（共にアイエスピー・ジャパン（株）社製）などのアルキル化ピロリドン、ＬＩＲ４１０、ＵＣ−１（共に（株）クラレ）などの分子量１万以下程度の液状ゴム、その他オリゴマーエステルや吹き込みひまし油等の重合植物油などが挙げられる。
【０００９】
本発明における油性ボールペンインキ組成物に使用される曳糸性付与剤は具体的には以下のものが挙げられる。
具体的には、天然ゴム、イソプレンゴム、シス１，４‐ポリブタジエン、１，２−ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンなどのゴムが挙げられる。分子量は１０万以上が望ましく、更には１００万以上が望ましい。平均分子量１０万以下では充分な曳糸性が得られずボテ泣きに効果がみられない。また、添加量は０．１〜５ｗｔ％が望ましい。０．１ｗｔ％以下では効果が見られず、５ｗｔ％以上ではインキの弾性要素が強く、インキが追従しなくなりカスレや筆記不能を引き起こしてしまう。
その他必要に応じて防腐剤、ベンゾトリアゾールや各種キレート剤などの防錆剤、アニオン系または非イオン系の界面活性剤から成る消泡剤等各種添加剤を適宜添加することができる。
【００１０】
本発明で使用するインキ組成物の製造方法は以下の通りである。着色材顔料とする場合または顔料と染料の併用とする場合は、インキ成分を公知の分散機、たとえばロールミル、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、などで分散処理を行なう。このようにしてインキ中間体を得ることが出来る。顔料を分散した分散顔料ベースを用いる場合この工程は必要ない。この後に添加剤、樹脂の順に添加しインキ成分を撹拌混合して溶解させることでインキを得ることが出来る。必要に応じて混合時に加熱をしたり、混合物を得た後、ろ過や遠心処理することにより粗大粒子を除去し、最終的にインキを得ることが出来る。
【００１１】
【実施例】
次に実施例をもって本発明を具体的に説明する。
以下の各実施例及び比較例で述べる組成よりなる油性ボールペン用インキ組成物を作成する。
実施例１
ＦＵＪＩ ＡＳＬ Ｂｌａｃｋ ７６１４ ７５重量部
（カーボンブラック４０ｗｔ％大豆油分散液 富士色素（株）社製）
ＡＮＴＡＲＯＮ Ｖ−２１６ １７重量部
（アルキルピロリドン アイエスピー・ジャパン（株）社製）
Ｎｉｐｏｌ ＩＲ２２００ ２重量部
（ポリイソプレンゴム 日本ゼオン（株）社製）
ノクラック６Ｃ １重量部
（酸化防止剤 大内新興化学工業（株）社製）
大豆油 ５重量部
【００１２】
実施例２
ＦＵＪＩ ＡＳＬ Ｂｌａｃｋ ７６１４ ７５重量部
スーパーエステルＡ−１００ ６．５重量部
（変性ロジンエステル 荒川工業（株）社製）
ＩＲ２２００ ３重量部
ノクラック２００ １重量部
（酸化防止剤 大内新興化学工業（株）社製）
大豆油 １４．５重量部
【００１３】
実施例３
ＦＵＪＩ ＡＳＬ Ｂｌａｃｋ ８００１ ７２重量部
（カーボンブラック３５ｗｔ％大豆油分散液 富士色素（株）社製）
ハリエスターＤＳ‐９０ １１．８重量部
（変性ロジン樹脂 ハリマ化成（株）社製）
Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０ １重量部
（ポリブタジエンゴム 日本ゼオン社製）
ノクラック２２４ １重量部
（酸化防止剤 大内新興化学工業（株）社製）
大豆油 １４．２重量部
【００１４】
実施例４
ＦＵＪＩ ＡＳＬ Ｂｌａｃｋ ７６１４ ６８重量部
ＡＮＴＡＲＯＮ Ｖ−２１６ ２３重量部
ＵＣ‐１ ２．７重量部
（液状ポリイソプレンゴム 分子量２万５０００ （株）クラレ社製）
ＩＲ２２００ ０．９重量部
ノクラック２２４ １重量部
大豆油 １重量部
【００１５】
比較例１
ＦＵＪＩ ＡＳＬ Ｂｌａｃｋ ７６１４ ７５重量部
ＡＮＴＡＲＯＮ Ｖ−２１６ ２４重量部
ノクラック６Ｃ １重量部
【００１６】
比較例２
ＦＵＪＩ ＡＳＬ Ｂｌａｃｋ ７６１４ ７５重量部
スーパーエステルＡ−１００ ２４重量部
ノクラック２００ １重量部
【００１７】
比較例３
ＦＵＪＩ ＡＳＬ Ｂｌａｃｋ ７６１４ ７５重量部
ＡＮＴＡＲＯＮ Ｖ−２１６ １９重量部
ＵＣ‐１ ３重量部
ノクラック２２４ １重量部
大豆油 ２重量部
【００１８】
比較例４
ＯＩＬ Ｂｌａｃｋ ＨＢＢ ２０重量部
（油溶性染料 オリエント化学工業（株）社製）
スーパーエステルＡ−１００ ３０重量部
ノクラック２２４ １重量部
大豆油 ５１重量部
【００１９】
実施例１〜４及び比較例１〜４で得られた油性ボールペンインキ組成物をそれぞれボールペンレフィールに搭載し、得られたボールペンのボテ泣き、滲み、経時安定性を以下の方法により調べ、その結果を表に示した。
ボテ泣き性
ＳＯ１２７５７ ５．１，５．２の条件にて画線を０〜２００ｍまで実施し、余剰インキが紙面に貯まっておちるボテやチップ先端に余剰インキが付着して汚れる泣きの状態をそれぞれ５本づつ観察し評価した。
滲み性
ボテ泣き性試験にて画線した試験片を室温にて１週間放置し、筆記線の滲み程度を評価した。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【表２】

【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は上記の組成を有することによって筆記性が良好でボテ、泣き、滲み等が無く環境にやさしい油性ボールペンインキを提供することが出来た。

Claims (3)

1. 基油となる溶剤として植物油或いは植物油誘導体、着色剤として顔料及び溶剤に可溶な樹脂、曳糸性付与剤からなる油性ボールペンインキ組成物において、曳糸性付与剤としてポリイソプレン樹脂またはポリブタジエン樹脂を用いた油性ボールペンインキ組成物。
2. 植物油及び植物油誘導体が大豆油及び大豆油誘導体からなる請求項１記載の、油性ボールペンインキ組成物。
3. 植物油及び植物油誘導体が１５ｗｔ％以上含有される請求項１或いは請求項２記載の油性ボールペンインキ組成物。