JP2022056842A - 筆記具用インキ組成物およびそれを用いた筆記具 - Google Patents
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Abstract
Description
また、チップ先端部を大気中に放置したままの状態にすると、インキ中の溶媒などが蒸発して、着色剤や樹脂などが乾燥固化したときに、書き出し時において筆跡カスレが発生しやすい。
さらに、近年では、ボールペンインキで、書き味を良好とするために、インキの低粘度化がすすんでおり、高筆圧で筆記する場合は(耐高筆圧筆記、筆記荷重300~500gf)、潤滑性に影響が出やすく、ボール座の摩耗がすすむことで、筆記性能に影響しやすい。そのため、筆記先端部と被筆記面との間で筆記抵抗をより低減するために、より潤滑性を向上して、耐高筆圧筆記の向上が求められている。
また、ノック式ボールペンや回転繰り出し式ボールペン等の出没式ボールペンとした場合では、チップ先端部を大気中に放置したままの状態で、書き出し性能に影響が出やすいので重要となる。
そのため、高筆圧下(筆記荷重300~500gf)における潤滑性と、書き出し性能の両性能を満足することが必要とされている。
「1.着色剤、溶媒、一般式(化1)で表される化合物を含んでなることを特徴とする筆記具用インキ組成物。
3.前記一般式(化1)の水酸基価(mgKOH/g)が、100~1000(mgKOH/g)であることを特徴とする第1項または第2項に記載の筆記具用インキ組成物。
4.前記溶媒が、芳香族アルコールであることを特徴とする第1項ないし第3項のいずれか1項に記載の筆記具用インキ組成物。
5.前記筆記具用インキ組成物に、界面活性剤を含んでなることを特徴とする第1項ないし第4項のいずれか1項に記載の筆記具用インキ組成物。。
6.前記界面活性剤が、ノニオン系界面活性剤であることを特徴とする第5項に記載の筆記具用インキ組成物。
7.前記界面活性剤が、リン酸エステル系界面活性剤、脂肪酸であることを特徴とする第5項または第6項に記載の筆記具用インキ組成物。
8.20℃、剪断速度5sec-1におけるインキ粘度が、30000mPa・s以下であることを特徴とする第1項ないし第7項のいずれか1項に記載の筆記具用インキ組成物。
9.第1項~第8項のいずれか1項に記載の筆記具用インキ組成物を収容してなることを特徴とする筆記具。
10.インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを有し、前記インキ収容筒内に第1項ないし第8項のいずれか1項に記載の筆記具用インキ組成物を収容してなることを特徴とするボールペン。」とする。
本発明で用いる一般式(化1)で表される化合物については、構造内に酸化アルキレンを有する化合物で、ペンタエリスリトールポリオキシアルキレンエーテル、トリメチロールプロパントリポリオキシアルキレンエーテルなどが挙げられ、具体的には、ペンタエリスリトールポリオキシプロピレンエーテル、ペンタエリスリトールポリオキシエチレンエーテルなどのペンタエリスリトールポリオキシアルキレンエーテル、ペンタエリスリトールポリオキシプロピレンエーテル、トリメチロールプロパンポリオキシエチレンエーテルなどのトリメチロールプロパントリポリオキシアルキレンエーテルなどが挙げられ、PNT-40(エチレンオキサイド平均付加モル数:4)、PNT-F40(プロピレンオキサイド平均付加モル数:4)、TMP-F32(プロピレンオキサイド付加)、TMP-30(エチレンオキサイド平均付加モル数:3)、TMP-60(エチレンオキサイド平均付加モル数:6)、TMP-60(エチレンオキサイド平均付加モル数:6)(日本乳化剤(株))などが挙げられる。
これらの一般式(化1)で表される化合物は、構造内に酸化アルキレンを有し、親水性、親油性を有する化合物であり、前記構造内に極性が高い親水基を有することで、ボールペンチップの金属材に吸着しやすくなり、より潤滑性を向上することができるため、高筆圧下(筆記荷重300~500gf)においてもボール座の摩耗の抑制と、書き味を向上することができる。
さらに、一般式(化1)で表される化合物は蒸発しづらいため、筆記先端部を大気中に放置した場合でも、書き出し性能を向上するとともに、筆記具用インキ組成物のインキ増粘を極力抑制することで、インキ追従性を向上することができるため、好ましい。また、着色剤に顔料を用いる場合、一般的には経時的に顔料の凝集によりインキ粘度が増加し、インキ追従性が低下するが、前記般式(化1)で表される化合物の構造内の極性基が顔料表面に吸着し、インキ中で顔料を安定に分散するため、顔料の凝集によるインキ粘度の増加を抑制することで、インキ追従性を向上することができる。
特に、高筆圧下におけるボール座の摩耗抑制を考慮すれば、R1をメチル基とすることが好ましく、その場合のプロピレンオキサイド平均付加モル数(k+l+m+n)が1~20であることが好ましく、より考慮すれば、プロピレンオキサイド平均付加モル数が1~15であることが好ましく、1~10であることが好ましく、さらに1~6であることが好ましい。
また、前記一般式(化1)で表される化合物の平均重量分子量については、2000以下であることが好ましい、これは、平均重量分子量が大きすぎると、油性インキ中の経時安定性に影響が出やすく、本発明の効果が得られにくいためで、より考慮すれば、平均重量分子量は1000以下であることが好ましい
重量平均分子量は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)を用いてポリスチレン換算で得られた値である。
本発明で用いる筆記具用インキ組成物に用いられる溶媒としては、水、有機溶剤、および水と有機溶剤との混合溶媒を用いても良い。また、水としては、イオン交換水、蒸留水および水道水などの慣用の水を用いることができる。
また、グリコールエーテル溶剤を用いると、吸湿しやすいため、チップ先端部が乾燥したときに形成する被膜の強度を軟化させ、書き出し性能を向上しやすいため、本発明のように前記一般式(化1)で表される化合物を用いる場合は、より効果的であり、潤滑性、書き出し性能を考慮すれば、芳香族グリコールエーテル溶剤を用いることが好ましい。
本発明に用いる水性インキ組成物、油性インキ組成物に用いられる着色剤は、染料、顔料等、特に限定されるものではなく、適宜選択して使用することができる。染料、顔料を併用しても良い。
特に、一般式(化1)で表される化合物と、後述するノニオン系界面活性剤またはリン酸エステル系界面活性剤による潤滑層と、顔料粒子とベアリング作用による相乗効果によって、潤滑性を保ちやすく、ボール座の摩耗の抑制と、書き味を向上とすることが可能となる。また、ボールペンチップ内部の隙間関係を考慮し、平均粒子径は、1~500nmとすることが好ましい。より好ましくは、30~350nmであり、さらに好ましくは、50~300nmである。ここで、平均粒子径は、レーザー回折法、具体的には、レーザー回折式粒度分布測定機(商品名「MicrotracHRA9320-X100」、日機装株式会社)を用いて、標準試料や他の測定方法を用いてキャリブレーションした数値を基に測定される粒度分布の体積累積50%時の粒子径(D50)により求めることができる。
尚、前記顔料は、油性ボールペン用インキ組成物中での顔料の分散状態で前記した作用効果を奏するため、分散状態の粒子径を求めることが好ましい。さらに、顔料は、耐水性、耐光性に優れ、良好な発色を得られるため、好ましい。
染料としては、バリファーストブラック1802、バリファーストブラック1805、バリファーストブラック1807、バリファーストバイオレット1701、バリファーストバイオレット1704、バリファーストバイオレット1705、バリファーストブルー1601、バリファーストブルー1605、バリファーストブルー1613、バリファーストブルー1621、バリファーストブルー1631、バリファーストレッド1320、バリファーストレッド1355、バリファーストレッド1360、バリファーストイエロー1101、バリファーストイエロー1151、ニグロシンベースEXBP、ニグロシンベースEX、BASE OF BASIC DYES ROB-B、BASE OF BASIC DYES RO6G-B、BASE OF BASIC DYES VPB-B、BASE OF BASIC DYES VB-B、BASE OF BASIC DYES MVB-3(以上、オリヱント化学工業(株)製)、アイゼンスピロンブラック GMH-スペシャル、アイゼンスピロンバイオレット C-RH、アイゼンスピロンブルー GNH、アイゼンスピロンブルー 2BNH、アイゼンスピロンブルー C-RH、アイゼンスピロンレッド C-GH、アイゼンスピロンレッド C-BH、アイゼンスピロンイエロー C-GNH、アイゼンスピロンイエロー C-2GH、S.P.T.ブルー111、S.P.T.ブルーGLSH-スペシャル、S.P.T.レッド533、S.P.T.オレンジ6、S.B.N.イエロー510、S.B.N.イエロー530、S.R.C-BH(以上、保土谷化学工業(株)製)等が挙げられる。
(a)直接染料としては、ダイレクトイエロー4、同26、同44、同50、同85、ダイレクトレッド1、同2、同4、同23、同31、同37、同39、同75、同80、同81、同83、同225、同226、同227、ダイレクトブルー1、同3、同15、同41、同71、同86、同106、同119、ダイレクトオレンジ6等、(b)酸性染料としては、アシッドブラック1、同2、同24、同26、同31、同52、同107、アシッドオレンジ56、アシッドイエロー3、同7、同17、同19、同23、同42、同49、同61、同92、アシッドレッド8、同9、同14、同18、同51、同52、同73、同87、同92、同94、アシッドブルー1、同7、同9、同22、同62、同90、同103、アシッドグリーン3、同9、同16、同25、同27、アシッドバイオレット15、同17等、(c)塩基性染料としては、C.I.ベーシックイエロ-1、同2、同21、同7、同40、C.I.ベーシックオレンジ2、同14、同32、C.I.ベーシックレッド1、同1:1、同2、同9、同14、C.I.ベーシックバイオレット1、同3、同7、同10、同11:1、C.I.ベーシックブル-3、同7、同26、ベーシックグリ-ン4、C.I.ベーシックブラウン12、C.I.ベーシックブラック2、メチルバイオレット、ビクトリアブルーFB、マラカイトグリーン、ローダミンのシリーズ等、(d)その他の染料としては、ディスパーズイエロー82、同121、ディスパーズブルー7などの分散染料などが挙げられる。
本発明においては、界面活性剤を用いることが好ましい。これは、インキ中に含まれる樹脂などによって形成される被膜を柔らかくし、書き出し性能を向上しやすく、さらに潤滑性を向上して、書き味を向上しやすいためである。界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤などあるが、ノニオン系界面活性剤を用いることが好ましい。これは、イオン性を示しづらく、インキ中の他成分による析出物が発生しづらいため、インキ経時安定性が良好であるため、好ましい。
前記ノニオン系界面活性剤については、インキ経時安定性を考慮すれば、HLB値が16以下であることが好ましい。よりインキ経時安定性を考慮すれば、HLB値が3~14であることが好ましく、より考慮すれば、HLB値が3~11であることが好ましい。
尚、HLBは、グリフィン法などから求めることができる。特に、ノック式筆記具や回転繰り出し式筆記具等の出没式筆記具においては、キャップ式筆記具とは異なり、常時ペン先が外部に露出した状態であるため、筆記先端部の乾燥時の書き出し性能に影響しやすいため、上記HLB値とした界面活性剤を用いることはより好ましい。
前記ソルビタン脂肪酸エステル類としては、具体的に、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノココエート、ソルビタンジラウレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタンジオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレートやそれらの複合物などのソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレートやそれらの複合物などのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルが挙げられる。
これは、リン酸基、脂肪酸基を有することから、金属表面に吸着しやすく、特に、ボールとボール座との間に潤滑膜を形成することから、潤滑性が向上し、高筆圧下(筆記荷重300~500gf)におけるボール座の摩耗の抑制と、書き味を良化させることができるためである。そのため、リン酸エステル系界面活性剤、脂肪酸と前記一般式(化1)で表される化合物を用いることは、双方の潤滑作用が働き、相乗的にボールとボール座の間の潤滑性をより一層向上させることができ、より高筆圧下(筆記荷重300~500gf)におけるボール座の摩耗の抑制を発揮しやすいことを考慮すれば、リン酸エステル系界面活性剤が好ましい。
さらに、リン酸エステル系界面活性剤は、防錆効果を有するため、ボールが金属材である場合は、ボールの腐食を抑制することで、書き味、ボール座の摩耗抑制を良好にしやすいため好ましい。さらに、ボール材とした場合は、その結合材として、コバルト、ニッケル、クロム等を用いており、コバルト、ニッケル、クロム等の金属に対して、経時的に腐食しづらいため、腐食によるボールの回転抵抗を生じることもなく、書き味、ボール座の摩耗抑制を良好にしやすいため好ましい。特に、タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールの場合は、結合材として、コバルト、ニッケル、クロム等を用いているため、効果的であり、好ましい。
このため、本発明において、リン酸エステル系界面活性剤と前記一般式(化1)で表される化合物を併用することは効果的であり好ましく、さらに、より書き味、ボール座の摩耗抑制をバランス良く良好とすることを考慮すれば、前記ノニオン系界面活性剤とリン酸エステル系界面活性剤と前記一般式(化1)で表される化合物を併用することは効果的であり好ましい。
さらに、本発明において、ポリビニルブチラールを用いる場合、リン酸エステル系界面活性剤を用いることは、ポリビニルブチラールによる潤滑層と、リン酸エステル系界面活性剤による潤滑膜により、潤滑性がより一層、向上しやすく、効果的であり好ましい。
これらの中でも、高筆圧下(筆記荷重300~500gf)におけるボール座の摩耗抑制を考慮すれば、アルキル基を有するリン酸エステル系界面活性剤を用いることが好ましく、特に、アルキル基に含まれる炭素数が8~18であることが好ましく、さらに考慮すれば、前記炭素数が10~18であることがより好ましく、より考慮すれば、前記炭素数12~18が好ましい。これは、アルキル基の炭素数が過度に少ないと、潤滑性が不足しやすい傾向があり、炭素数が過度に多いと、インキ経時安定性に影響が出やすい傾向があるためである。
なお、酸価については、試料1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数で表すものとする。
本発明では、リン酸エステル系界面活性剤などの界面活性剤を用いる場合は、中和することで、インキ中で溶解安定させ、書き味や書き出し性能を向上する効果が得られやすいため、好ましい。安定剤としては、アンモニア、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどの塩基性無機化合物、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどのエチレンオキシドを有するアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン等のアルキルアミンや、ジステアリルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジメチルオクチルアミン等のジメチルアルキルアミン等の脂肪族アミン、酢酸ナトリウムなどの塩基性有機化合物、乳酸およびクエン酸などが挙げられる。その中でも、界面活性剤との安定性を考慮すれば、エチレンオキシドを有するアミン、ジメチルアルキルアミン、アルカノールアミンが好ましい。特に、油性インキ組成物の場合は、エチレンオキシドを有するアミン、ジメチルアルキルアミンが好ましく、さらに、高筆圧下(筆記荷重300~500gf)におけるボール座の摩耗抑制を考慮すれば、エチレンオキシドを有するアミンが好ましく、水性インキ組成物の場合は、アルカノールアミンが好ましく、弱塩基性であるトリエタノールアミンを用いることが好ましい。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。
なお、全アミン価については、1級、2級、3級アミンの総量を示すもので、試料1gを中和するのに要する塩酸に当量の水酸化カリウムのmg数で表すものとする。
また、本発明では、インキ粘度調整剤、インキ漏れ抑制剤、顔料分散剤、定着剤として、樹脂を用いても良い。樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ケトン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、テルペン樹脂、アルキッド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、エチレンオキサイド重合体、アクリル樹脂、スチレン-アクリル樹脂、スチレン-マレイン酸樹脂などや、オレフィン系樹脂粒子、アクリル酸エステル樹脂粒子、アミノ樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子、スチレン-ブタジエン系樹脂粒子などの樹脂粒子などが挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。これらの樹脂の中でも、インキ漏れ抑制をより向上するためには、樹脂をインキ粘度調整剤として、ポリビニルブチラール樹脂またはケトン樹脂を含んでなることが好ましい。
ここで、ポリビニルブチラール樹脂は、ポリビニルアルコール(PVA)をブチルアルデヒド(BA)と反応させたものであり、ブチラール基、アセチル基、水酸基を有した構造である。
なお、前記ポリビニルブチラール樹脂の水酸基量(mol%)とは、ブチラール基(mol%)、アセチル基(mol%)、水酸基(mol%)の 全mol量に対して、水酸基(mol%)の含有率を示すものである。
水性インキ組成物の場合は、20℃、剪断速度1.92sec-1(静止時)におけるインキ粘度は、500~5000mPa・sが好ましく、より考慮すれば、500~3500mPa・sが好ましく、さらに考慮すれば、1000~3000mPa・sがより好ましい。ここで、水性インキ組成物のインキ粘度は、ブルックフィールド社製DV-II粘度計(CPE-42ローター)を使用して、測定したものである。
本発明による筆記具用インキ組成物は、各種のボールペンに適用することができるが、特にノック式や回転繰り出し式などの出没式ボールペンに用いることが好ましい。このようなボールペンは、本発明による筆記具用インキ組成物を収容した収容筒と、その収容筒の先端に配置された、ボール抱持室にボールを回転自在に抱持したボールペンチップとを具備したものである。そして、そのボールペンチップを軸筒の先端開口部から出没可能とされており、一般的に出没式ボールペンと呼ばれる構造を有する。一般にインキ組成物をペン先が密閉されない出没式ボールペンに用いた場合は、チップ先端部が定常的に大気中に放置されるため、チップ先端部が乾燥して、書き出し時にカスレなどが生じやすいが、本発明による組成物を用いると、そのような問題が改善されるため好ましい。
また、ボールペンの場合、ボールペンチップのボールの縦軸方向の移動量が、50μm以下が好ましい。油性ボールペンの場合は、3~30μmとすることが好ましい。これは、3μm未満であると、良好な書き味、筆跡カスレ抑制を得られづらくなり、30μmを越えると、インキ漏れ抑制、泣きボテ、インキ追従性能に影響が出やすくなるためで、より考慮すれば、3~25μmとすることが好ましく、より考慮すれば、前記縦軸方向の移動量を7~20μmとすることが好ましい。水性ボールペンの場合は、15~50μmとすることが好ましい。これは、15μm未満であると、良好な書き味、筆跡カスレ抑制を得られづらくなり、50μmを越えると、インキ漏れ抑制、泣きボテ、インキ追従性能に影響が出やすくなるためで、より考慮すれば、20~50μmとすることが好ましく、より考慮すれば、前記縦軸方向の移動量を25~45μmとすることが好ましい。
前記ボールペンチップのボールが、軸方向への移動量(クリアランス)とは、ボールがボールペンチップ本体の縦軸方向への移動可能な距離を示す。
ボール 表面の算術平均粗さについて、算術平均粗さ(Ra)とは、(表面粗さ測定器(セイコーエプソン社製の機種名SPI3800N)により測定された粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値である。
なお、インキ消費量については、20℃、筆記用紙JIS P3201筆記用紙上に筆記角度70°、筆記荷重200gの条件にて、筆記速度4m/minの速度で、試験サンプル5本を用いて、らせん筆記試験を行い、その100mあたりのインキ消費量の平均値を、100mあたりのインキ消費量と定義する。
なお、インキ消費量については、20℃、筆記用紙JIS P3201筆記用紙上に筆記角度70°、筆記荷重200gの条件にて、筆記速度4m/minの速度で、試験サンプル5本を用いて、らせん筆記試験を行い、その100mあたりのインキ消費量の平均値を、100mあたりのインキ消費量と定義する。
次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例1の筆記具用インキ組成物(油性ボールペン用インキ組成物)は、予め有機溶剤、顔料、顔料分散剤を添加し、3本ロール分散機で分散させて、顔料分散体を作製した。その後、顔料分散体、有機溶剤、一般式(化2)のR1がメチル基である化合物(ペンタエリスリトールポリオキシアルキレンエーテル)、ノニオン系界面活性剤、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール樹脂を採用し、これを所定量秤量して、60℃に加温した後、ディスパー攪拌機を用いて完全溶解させて筆記具用インキ組成物(油性ボールペン用インキ組成物)を得た。具体的な配合量は下記の通りである。
尚、ブルックフィールド株式会社製粘度計 ビスコメーターRVDVII+Pro CP-52スピンドルを使用して20℃の環境下で剪断速度5sec-1(回転数2.5rpm)にて実施例1のインキ粘度を測定したところ、インキ粘度3000mPa・sであった。
<油性ボールペン用インキ組成物>
顔料分散体(顔料20%含有、ポリビニルブチラール20%含有) 50.0質量%
アルコール溶剤(ベンジルアルコール) 26.5質量%
一般式(化2)のR1がメチル基(ペンタエリスリトールポリオキシアルキレンエーテル) 20.0質量%
ノニオン系界面活性剤(ソルビタン脂肪酸エステル) 2.0質量%
ポリビニルピロリドン 0.5質量%
ポリビニルブチラール樹脂 1.0質量%
実施例1~21および比較例1~3で作製した油性ボールペン用インキ組成物を、インキ収容筒(ポリプロピレン製)の先端に、ボール(φ0.7mm、ボール表面の算術平均粗さ(Ra):7nm))を回転自在に抱時したボールペンチップ(チップ内にボールを直接チップ先端縁の内壁に押圧したコイルスプリングを有する、ボールの軸方向の移動量:12μm)を装着するとともに、インキ収容筒内に、実施例1の油性ボールペン用インキ(0.2g)を直に収容してボールペンレフィルを(株)パイロットコーポレーション製の油性ボールペン(商品名:アクロボール(登録商標))に配設して、油性ボールペンを作製し筆記試験用紙として筆記用紙JIS P3201を用いて以下の試験および評価を行った。
実施例1、実施例3の初期100mあたりのインキ消費量は、油性ボールペンで、らせん筆記試験を行ったところ、それぞれ、70mg/100m、75mg/100mであった。
表に示すように、各成分を変更した以外は、実施例1と同様な手順でインキ配合し、実施例2~21の筆記具用インキ組成物(油性ボールペン用インキ組成物)を得た。表に評価結果を示す。
尚、ブルックフィールド株式会社製粘度計 ビスコメーターRVDVII+Pro CP-52スピンドルを使用して、実施例3のインキ粘度を測定したところ、20℃の環境下、剪断速度5sec-1(回転数2.5rpm)、実施例3:インキ粘度=2000mPa・sであった。
表に示すように、各成分を変更した以外は、実施例1と同様の手順で、比較例1~3の筆記具用インキ組成物(油性ボールペン用インキ組成物)を得た。表に評価結果を示す。
<水性ボールペン用インキ組成物>
着色剤として顔料分散体、水、多価アルコール、、一般式(化2)のR1がメチル基である化合物(ペンタエリスリトールポリオキシアルキレンエーテル)、有機樹脂粒子、安定剤、リン酸エステル系界面活性剤、防錆剤を採用し、これを所定量秤量して、60℃に加温した後、ディスパー攪拌機を用いて完全溶解させて、ベースインキを作成した。その後、上記作製したベースインキを加温しながら、剪断減粘性付与剤を投入してホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌して、実施例1の水性ボールペン用インキ組成物を得た。具体的な配合量は下記の通りである。
尚、実施例101のインキ粘度は、ブルックフィールド社製DV-II粘度計(CPE-42ローター)を用いて20℃の環境下で、剪断速度1.92sec-1(回転数0.5rpm)の条件にてインキ粘度を測定したところ、1600mPa・sであった。
水 66.2質量%
多価アルコール(グリセリン) 10.0質量%
一般式(化2)のR1がメチル基(ペンタエリスリトールポリオキシアルキレンエーテル) 3.0質量%
有機樹脂粒子(オレフィン樹脂) 1.0質量%
安定剤(トリエタノールアミン) 2.0質量%
リン酸エステル系界面活性剤(HLB値:11.5) 1.0質量%
防錆剤(ベンゾトリアゾール) 0.5質量%
剪断減粘性付与剤(サクシノグリカン) 0.3質量%
実施例101に対して、一般式(化2)のR1がメチル基(ペンタエリスリトールポリオキシアルキレンエーテル)の添加量を5%、その分、水を減量して、変更した以外は、実施例101と同じ方法で、水性ボールペン用インキ組成物を得た。
ボール座の摩耗が5μm未満のもの ・・・◎
ボール座の摩耗が5μm以上、10μm未満であるもの ・・・○
ボール座の摩耗が10μm以上、20μm未満であるが、筆記可能であるもの・・・△
ボール座の摩耗がひどく、筆記不良になってしまうのもの ・・・×
非常に滑らかなもの ・・・◎
滑らかであるもの ・・・○
実用上問題ないレベルの滑らかさであるもの ・・・△
重いもの ・・・×
<筆記条件>筆記荷重200gf、筆記角度70°、筆記速度4m/minの条件で、走行試験機にて直線書きを行い評価した。
筆跡カスレの長さが、5mm未満であるもの ・・・◎
筆跡カスレの長さが、5mm以上、10mm未満であるもの ・・・○
筆跡カスレの長さが、10mm以上、20mm未満であるもの ・・・△
筆跡カスレの長さが、20mm以上であるもの ・・・×
筆跡カスレ、線とびがないもの ・・・◎
筆跡カスレ、線とびが若干あったが、実用上問題ないレベルであったもの ・・・○
筆跡カスレ、線とびがあったもの ・・・△
筆跡カスレ、線とびがひどかったもの ・・・×
実施例1~21、実施例101~102において、着色剤として顔料を含んだ筆記具用インキ組成物においては、顔料分散性が良く、安定していた。
実施例101~102(水性ボールペン)では、耐摩耗試験(荷重100gf、筆記角度70°、4m/minの条件とした)、書き味、書き出し性能試験(筆記荷重100gf、筆記角度70°、筆記速度4m/minの条件とした)、インキ追従性能試験を行ったところ、各試験ともに良好な性能が得られた。
Claims (10)
- 前記一般式(化1)で表される化合物の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1~40質量%であることを特徴とする請求項1に記載の筆記具用インキ組成物。
- 前記一般式(化1)の水酸基価(mgKOH/g)が、100~1000(mgKOH/g)であることを特徴とする請求項1または2に記載の筆記具用インキ組成物。
- 前記溶媒が、芳香族アルコールであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の筆記具用インキ組成物。
- 前記筆記具用インキ組成物に、界面活性剤を含んでなることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の筆記具用インキ組成物。
- 前記界面活性剤が、ノニオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項5に記載の筆記具用インキ組成物。
- 前記界面活性剤が、リン酸エステル系界面活性剤、脂肪酸であることを特徴とする請求項5または6に記載の筆記具用インキ組成物。
- 20℃、剪断速度5sec-1におけるインキ粘度が、30000mPa・s以下であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の筆記具用インキ組成物。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の筆記具用インキ組成物を収容してなることを特徴とする筆記具。
- インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを有し、前記インキ収容筒内に請求項1ないし8のいずれか1項に記載の筆記具用インキ組成物を収容してなることを特徴とするボールペン。
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