JP2007039512A

JP2007039512A - 水性ボールペン用インキ組成物

Info

Publication number: JP2007039512A
Application number: JP2005223485A
Authority: JP
Inventors: Hironori Sugai; 洋典菅井
Original assignee: Pilot Corp
Current assignee: Pilot Corp
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】従来の水性ボールペン用インキ組成物に比べて、インキの潤滑性を高めることで非常に滑らかな筆感を有して、かつインキ経時安定性に非常に優れた水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】前記課題を解決するために本発明では、少なくとも着色剤、水、有機溶剤、防錆潤滑剤からなる水性ボールペン用インキ組成物において、前記防錆潤滑剤が、ラウリルアルコール系リン酸エステルであることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は水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防錆潤滑剤を含有した水性ボールペン用インキ組成物に関する。

従来の水性ボールペン用インキ組成物中に、ボールペンチップの防錆効果やボールとチップ本体との潤滑性向上を目的として水性ボールペン用インキ組成物に防錆潤滑剤を添加することは知られていた。

こうした防錆潤滑剤において、特開平６−５７１９号公報「ペン体に直接供給する水性ボールペン用インク」や特開平１０−１２０９６３号公報「金属光沢を有する直詰め水性ボールペン用インキ」等に開示されていように、防錆潤滑剤の中でもボールの回転を良好にする等の理由によりリン酸エステル系を用いることもよく知られている。
「特開平６−５７１９４号公報」「特開平１０−１２０９６３号公報」

しかし、リン酸エステル系の防錆潤滑剤を用いることにより、ボールペンチップの防錆効果、ボールとボールペンチップとの回転抵抗の低減による書き味向上は得られるものの、
インキ経時安定性等の新たな問題を抱えていることも事実である。

本願発明者は、防錆潤滑剤、特にリン酸エステル系の防錆潤滑剤について検討した結果、リン酸エステルには、大別してトリデシルアルコール系、ノニルフェノール系、スチレン化フェノール系、ラウリルアルコール系の４種類があることが解り、さらに、この４種類の中でもラウリルアルコール系が経時安定性
に優れ、書き味が向上することが解り、本発明に至った。

本発明の目的は、滑らかな筆感を有してかつインキ経時安定性に優れた水性ボールペン用インキ組成物を提供することである。

本発明は前記問題を達成するために、少なくとも着色剤、水、有機溶剤、防錆潤滑剤からなる水性ボールペン用インキ組成物において、前記防錆潤滑剤が、ラウリルアルコール系リン酸エステルであることを特徴とする。

また、前記ラウリルアルコール系リン酸エステルのＨＬＢ値が、８以上、１４以下であることを特徴とする。

また、前記ラウリルアルコール系リン酸エステルの含有量が、インキ組成物全質量に対して０．１質量％以上、５．０質量％以下であることを特徴とする。

本発明は、防錆潤滑剤としてラウリルアルコール系リン酸エステルをインキ中に添加することで滑らかなボールの回転を得られ優れた書き味を有し、かつインキ経時安定性に優れた水性ボールペン用インキ組成物を提供することができた。

ラウリルアルコール系リン酸エステルのＨＬＢ値が８未満であると、インキ中に溶解しずらく、それが原因で筆記不良になる恐れがあるので、本発明のラウリルアルコール系リン酸エステルのＨＬＢ値は、８以上とすることが好ましい。

また、ＨＬＢ値が１１以上のラウリルアルコール系リン酸エステルは、水、溶剤に対する溶解安定性が極めて優れているため、インキ経時安定性が極めて向上し、ＨＬＢ値が１５以上になると顔料の種類によっては分散性が不均一になり凝集して筆記不能になる恐れがあるので、ラウリルアルコール系リン酸エステルのＨＬＢ値は、１１以上、１４以下とすることが特に好ましい。

好ましい前記防錆潤滑剤のラウリルアルコール系リン酸エステルの具体例としては、プライサーフ２１０ＢＨＬＢ値９（第一工業製薬）、プライサーフ２１３ＢＨＬＢ値１２（第一工業製薬）等が挙げられる。

また、ラウリルアルコール系リン酸エステルの含有量は、特に限定されるものではないが、０．１％未満になると優れた筆感が得られず、含有量が１０％を超えると経時安定性が低下し、筆記不良の原因を引き起こす恐れがあるので、インキ組成物全質量に対し０．１質量％以上、５．０質量％以下にすることが望ましい。

本発明に採用する着色剤としては、染料及び／又は顔料が用いられる。染料としては、従来から水性ボールペンに採用されている水溶性染料、直接染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、及び各種造塩タイプ染料等が採用可能である。これらの着色剤は単独又は２種以上混合して使用してもかまわない。含有量は、インキ１〜２０質量％が望ましい。顔料としては、有機、無機、加工顔料、例えば、カーボンブラック、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等がある。これらの着色材は単独、２種以上混合して使用してもかまわない。含有量は、インキ１〜２０質量％が望ましい。

また、着色剤として顔料を用いる場合には、顔料の分散剤としては、従来から知れているアクリル樹脂、マレイン酸樹脂、スチレン樹脂、スチレンーアクリル樹脂、スチレンーマレイン酸樹脂、ウレタン樹脂、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が採用可能である。これらの顔料分散剤は単独又は２種以上混合して使用してもかまわない。含有量は、インキ１〜１５質量％が望ましい。

有機溶剤としては、水溶性有機溶剤を用いることができる。水溶性有機溶剤としては、水分の溶解安定性、水分蒸発乾燥防止等を考慮し、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、チオジグリコール、ポリグリセリン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカービトール、エチルカービトール等が挙げられる。これらの有機溶剤は単独又は２種以上混合して使用してもよい。含有量は、インキ組成物全量に対し、１〜２０質量％が望ましい。

また所望により、擬塑性付与剤として、一般の単糖類から構成される多糖類であるガーガム、ローカストビーンガム、ウェランガム、ランザンガム、キサンタンガム、サクシノグルカン等、また架橋型アクリル酸等の合成高分子等も配合可能である。また、これら擬塑性付与剤は、粘度調整剤として用いることができる。含有量は、インキ０．１〜０．８質量％が望ましい。

その他添加剤として、水性ボールペン用インキ組成物に一般的に用いられる、シリコン系、アセチレングリコール系の濡れ性向上剤等を添加することができ、これらは単独又は２種以上組み合わせて使用することができる。またベンゾトリアゾール、プロキセルＸＬ−２（Ｓ）等の防錆剤、防菌剤も配合可能である。

次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例１
着色剤（カーボンブラック）７．０質量％
水溶性有機溶剤（グリセリン１８．０質量％
イオン交換水６６．４５質量％
防錆潤滑剤
（ラウリルアルコール系リン酸エステル、商品名；プライサーフＡ−２１３Ｂ）
１．０質量％
ＰＨ調整剤（トリエタノールアミン）３．０質量％
顔料分散剤（アクリル樹脂）３．０質量％
防錆剤（ベンゾトリアゾール）０．５質量％
防菌剤（商品名；プロキセルＸＬ−２（Ｓ））０．４５質量％
濡れ剤（商品名；ダイノール６０４）０．２５質量％
擬塑性付与剤（架橋型アクリル酸重合体）０．３５質量％

顔料（カーボンブラック）、顔料分散剤（アクリル樹脂）、水溶性有機溶剤（グリセリン）、イオン交換水をビーズミル、ボールミルなどの分散機を使用し、充分に分散した後、遠心分離を行い、粗大分を除去して顔料分散体を得る。

顔料分散体、グリセリン、イオン交換水、防錆潤滑剤、ＰＨ調整剤、防錆剤、防菌剤、濡れ剤をマグネットホットスターラーで６０℃加温撹拌等してベースインキを作成する

また、６０℃で加温しながらグリセリン、イオン交換水、擬塑性付与剤、ＰＨ調整剤を投入してホモジナイザー攪拌機にて撹拌してプレゲルを作製する。

上記作製したベースインキ、プレゲルを投入し６０℃で、ホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで混合攪拌して分散させた後、濾紙を用い濾過を行って、実施例１の水性ボールペン用インキ組成物を得た。

尚、インキ粘度は、ブルックフィールド社製ＲＶＤＶ−ＩＩ＋粘度計（ＣＰ４２スピンドル）を用いて、２０℃の環境下で、回転数、０．５ｒｐｍ、５０．０ｒｐｍにて測定した結果である。

実施例２、３
表１に示すように防錆潤滑剤（ラウリルアルコール系リン酸エステル）プライサーフ２１３Ｂ（ＨＬＢ値１２）の添加量を変更した以外は、実施例１と同様な手順で実施例２、３の水性ボールペン用インキ組成物を得た。

実施例４〜６
表１に示すように防錆潤滑剤としてＨＬＢが異なるラウリルアルコール系リン酸エステルであるプライサーフ２１０Ｂ（ＨＬＢ値９）を添加して、その添加量を変えた以外は、実施例１と同様な手順で、実施例４〜６の水性ボールペン用インキ組成物を得た。

比較例１〜７
インキの配合を表２に示す通りとした以外は、実施例１と同様の手順で、比較例１〜７の水性ボールペン用インキ組成物を得た。

試験及び評価
実施例１〜６及び比較例１〜７で作成した水性インキ組成物を、ボール径がφ０．５ｍｍの当社のノック式ゲルインキボールペン用レフィル（チップ材：ステンレス鋼線）に充填し、当社のノック式ゲルインキボールペン「商品名：Ｇ−Kｎｏｃｋ」に搭載して以下の試験及び評価を行った。

インキ経時安定性：３ヶ月間、５０℃、０％ＲＨの環境下にしたノック式ボールペンを手書き筆記した。
試験前と変わらず筆跡良好であるものを・・・ ◎
試験前より劣るが筆跡に問題ないものを・・・○
試験前と比べてかすれ、線割れあるものを・・・× とした。

書き味：手書きによる官能試験を行い評価した。
非常に滑らかで良好なものを・・・◎
滑らかで良好・・・○
引っかかる感じや重く感じるものを・・・× とした。

表１に示すように防錆潤滑剤としてラウリルアルコール系リン酸エステルを添加したインキにおいては、インキ経時安定性が優れかつ非常に滑らかな書き味であった。これは、ラウリルアルコール系リン酸エステルは水、溶剤に対する溶解性に優れているためインキ経時安定性が向上するとともに、境界潤滑性が向上するので書き味が向上した。

比較例１、２ではラウリルアルコール系リン酸エステルに代えてトリデシルアルコール系リン酸エステルを添加したため、筆記時にボールが引っかかる感じがあり書き味が重く、劣ってしまった。

比較例３、４ではラウリルアルコール系リン酸エステルに代えてノニルフェノール系リン酸エステルを添加したため、インキ経時試験で筆跡にかすれ、線割れがでた。筆記時にボールが引っかかる感じがあり書き味が
重く、劣ってしまった。

比較例５、６ではラウリルアルコール系リン酸エステルに代えてスチレン化フェノールアルコール系リン酸エステルを添加したため、インキ経時試験で筆跡にかすれ、線割れがでた。さらに筆記時のボールの回転抵抗により引っかかる感じがあった。

比較例７では防錆潤滑剤を添加してないため、インキ経時試験ではインキ組成物中に析出物が発生したため、筆記不良となってしまった。また、書き味も非常に重くなってしまった。

従来の水性ボールペン用インキ組成物に比べて、インキの潤滑性を高めることで非常に滑らかな筆感を有して、かつインキ経時安定性に非常に優れた水性ボールペン用インキ組成物を提供することができるので、ボールペンとして広く利用することができる。

Claims

少なくとも着色剤、水、有機溶剤、防錆潤滑剤からなる水性ボールペン用インキ組成物において、前記防錆潤滑剤が、ラウリルアルコール系リン酸エステルであることを特徴とする水性ボールペン用インキ組成物。
前記ラウリルアルコール系リン酸エステルのＨＬＢ値が、８以上、１４以下あることを特徴とする請求項１に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
前記ラウリルアルコール系リン酸エステルの含有量が、インキ組成物全質量に対して０．１質量％以上、５．０質量％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の水性ボールペン用インキ組成物。