JPH1121495A

JPH1121495A - 油性ボールペン用インキ組成物

Info

Publication number: JPH1121495A
Application number: JP18923697A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Iwata; 正弘岩田; Hideaki Tani; 英明谷
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】キャップを外してペン先を露出させた状態で
長時間放置した後でも筆跡がほとんどかすれることがな
く、滑らかに書き出すことができるボールペン用インキ
組成物を提供する。【解決手段】酸性ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルリン酸エステルのモルホリン又はアルキルアルカノー
ルアミン塩を配した油性ボールペン用インキ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油性ボールペン用
インキ組成物更に詳しくは書き出し時のカスレを極力抑
制した滑らかに書ける油性ボールペン用インキ組成物に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、油性ボールペンは、インキ組成物
として有機溶剤、着色剤、樹脂等を使用し、粘度を６，
０００〜１５，０００ｃｐｓ（（株）トキメック製ＥＬ
Ｄ型回転式粘度計ＳＴ型ローターを使用し、温度２５℃
にて測定）に調整したものを先端にボールペンチップを
取付けたインキ組成物用パイプまたはカートリッジに充
填し作られるが、ボールチップ先端よりのインキ組成物
の漏れを防ぐためボールの周囲のインキ組成物の吐出す
る隙間をきわめて小さくしている。このため、ボールチ
ップ先端部のインキ組成物が乾燥して、インキ組成物の
粘度が局部的に増粘した場合、書き出し時にボールが回
りにくくなり、書き始めから数ｍｍ〜数十ｍｍインキが
吐出しなかったり、筆記途中でインキの吐出が一時的に
中断するカスレ現象が発生したりする欠点（以下このよ
うな書き出し時に生じる現象を初筆カスレと称する）が
起こり易かった。この点は、特に、インキ組成物の粘度
が高くなる冬場や寒冷地においては顕著であるが、夏場
や高温地域でもインキ組成物の乾燥、増粘が激しいため
よく起きるものであった。

【０００３】油性ボールペン用インキ組成物のこのよう
な欠点を解決しようとして従来より種々の工夫が為され
ている。例えば特公昭６１−５２８７２号公報に記載の
発明では特定の非イオン系界面活性剤を添加してインキ
組成物の乾燥を極力抑制して潤滑性を付与して初筆カス
レを改善したもの、特公昭５７−３８６２９号公報に記
載の発明では高沸点芳香族炭化水素を溶剤としてインキ
の乾燥速度を遅くしたもの、特開平３−２８２７９号公
報に記載の発明ではポリグリセリンの脂肪酸エステルを
添加してインキ組成物に潤滑性を付与して書き味を改
善、特開平３−２０３９７２号公報に記載の発明ではリ
ン酸エステルを添加してインキ組成物に潤滑性を付与し
て初筆カスレを改善、特開平６−２４７０９３号公報に
記載の発明では不揮発性の溶剤を使用しインキが完全に
乾ききるのを防いで滑らかに書き出し出来るものを狙っ
た物等種々してあるが、初筆カスレ、書き出し時の書き
味の点について未だ、十分と云える物は無かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、キャップを
しない状態で放置されていても極力初筆カスレを抑制
し、滑らかに書き出せる優れた油性ボールペン用インキ
組成物を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明ではまず、液状又
はペースト状でチップペン先で乾燥固化し難いインキ組
成物について種々検討した結果、酸性ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルリン酸エステルのモルホリン又はア
ルキルアルカノールアミン塩をインキ中に添加すること
によって長期間キャップをしてない状態で放置した後で
も、殆どかすれることなく滑らかに筆記できるいわゆる
初筆カスレのない優れたインキ組成物が得られることを
を見いだし本発明を完成した。

【０００６】即ち、本発明は、少なくとも有機溶剤、着
色剤よりなる油性ボールペンにおいて、下記一般式
（２）に示す酸性ポリオキシエチレンアルキルエーテル
リン酸エステルのモルホリン又はアルキルアルカノール
アミン塩を配したことを特徴とする油性ボールペン用イ
ンキ組成物を要旨とする。

【０００７】

【式２】

【０００８】以下、更に詳述する。本発明において、有
機溶剤は従来油性ボールペン用インキ組成物に使用され
るものなら特に限定なく使用できるがグリコールモノア
ロマティックエーテル系溶剤、例えばエチレングリコ−
ルモノフェニルエーテル、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フェニル
エーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル
等と芳香族アルコール、例えばベンジルアルコール、β
ーフェネチルアルコールとの混合溶剤が特に好ましく使
用できるがその他プロピレングリコ−ル、ジプロピレン
グリコール、１，３ブチレングリコ−ル、ヘキシレング
リコール、テトラリン、ジプロピレングリコールモノメ
チルエーテル、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ブチルエーテル、ヂ
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、等の溶
剤も適宜選択して単独あるいは他との組合せにより使用
でき、その使用量はインキ全量に対し３０〜７０重量％
が好ましい。

【０００９】着色剤としては従来油性ボールペン用イン
キ組成物に用いられている染料、顔料とも特に限定なく
使用可能であるが、その具体例を挙げると染料として
は、ローダミンＢベース（Ｃ．Ｉ．４５１７０Ｂ）、ソ
ルダンレッド３Ｒ（Ｃ．Ｉ．２１２６０）、メチルバイ
オレット２Ｂベース（Ｃ．Ｉ．４２５３５Ｂ）、ビクト
リアブルーＦ４Ｒ（Ｃ．Ｉ．４２５６３Ｂ）、オリエン
ト化学工業（株）製の油性染料として、バリファースト
イエロー＃３１０４（Ｃ．Ｉ．１３９００Ａ）、イエロ
ー＃３１０５（Ｃ．Ｉ．１８６９０）、イエロー＃１１
０９、オレンジ＃２２１０、レッド＃１３２０、ブルー
＃１６０５，バイオレット＃１７０１、ブラック＃３８
０４（Ｃ．Ｉ．１２１９５）、ブラック＃３８０７、オ
リエントスピリットブラックＡＢ（Ｃ．Ｉ．５０４１
５）、ニグロシンベースＬＫ（Ｃ．Ｉ．５０４１５）、
保土谷化学工業（株）製の油性染料として、スピロンブ
ラックＧＭＨスペシャル、スピロンイエローＣ−２Ｇ
Ｈ、スピロンレッドＣ−ＧＨ、スピロンレッドＣ−Ｂ
Ｈ、スピロンブルーＢＰＮＨ、スピロンブルーＣ−Ｒ
Ｈ、スピロンバイオレットＣ−ＲＨ、Ｓ．Ｐ．Ｔ．オレ
ンジ６、などが例示できる。顔料としてはＰＲＩＮＴＥ
Ｘ１５０Ｔ、同１４０、同９５、同８５、同７５、同
４５、同Ｐ、同ＸＥ２（以上、デグサ．ジャパン（株）
製）、＃２４００Ｂ、＃２２００Ｂ、＃１０００、＃９
００、＃ＭＣＦ８８、ＭＡ６００、ＭＡ１００、ＭＡ
７、ＭＡ１１、＃５０、＃４５、＃４０、＃３２、＃３
０、ＣＦ９，＃２０Ｂ、＃４０００Ｂ（以上、三菱化成
工業（株）製）、ＲＡＶＥＮ７０００、同５０００、同
３５００、同２０００、同１５００、同１２００、同１
０６０、同１０３５、同１０００、同８５０、同７８
０、同５００、同４３０、同４２０、同４１０、同２
２、同１４、同８２５０ＯｉｌＢｅａｄｓ、同Ｈ２
０、同Ｃｏｎｄｕｃｔｅｘ９７５、同９００、同ＳＣ
（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、ハンザイエロー１０Ｇ、同５Ｇ、同３Ｇ、同
４、同ＧＲ、同Ａ、ベンジジンイエロー、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、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、インジゴ、アシッドグリーンレーキ、フ
タロシアニングリーン等の有機顔料が挙げられる。又、
このほかに蛍光顔料、その他公知の有機蛍光顔料が挙げ
られる。前記した着色剤は、単独或いは、他との組合せ
により使用でき、その使用量は色調等によっても異なる
が、油性ボールペン用インキ組成物全量に対して５〜４
５重量％が好ましい。また、染料、顔料、分散顔料は混
合して使用することもできる。

【００１０】本発明の骨子である酸性ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルリン酸エステルのモルホリン又はア
ルキルアルカノールアミン塩であるがこれらの化合物は
酸性ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステ
ルを所定のアルキルアルカノールアミン又はモルホリン
で中和することによって得ることが出来る。中和の程度
は化学当量又は使用する着色剤の安定ＰＨ領域に調整す
るのが好ましい。そうすることによって酸性染料と塩基
性化合物又は塩基性染料との造塩染料や塩基性染料と酸
性化合物の造塩染料を使用したインキにおいても染料と
本発明による添加剤との反応によるインキの変色等の問
題を生じさせることなくインキ中に添加できるようにな
る。酸性ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エ
ステルは市販の燐酸エステル系界面活性剤として容易に
入手でき例えば東邦化学工業（株）のフォスファノール
ＲＳ−４１０、同ＲＳ−６１０、同ＲＳ−７１０、同Ｒ
Ｄ−５１０Ｙ、同ＲＢ−４１０、同ＲＡ−６００、同Ｂ
Ｈ−６５０、同ＭＬ−２２０、第一工業製薬（株）のプ
ライサーフＡ２１２Ｃ、同Ａ２０８Ｂ、同Ａ２１５Ｃ等
を挙げることができる。

【００１１】アルキルアルカノールアミンとしては２−
（ジメチルアミノ）エタノール、２−（ジエチルアミ
ノ）エタノール、Ｎ−ブチルジエタノールアミン、Ｎ−
ブチルイソプロパノールアミン、βーヒドロキシエチル
オクチルアミン、βーヒドロキシエチルラウリルアミ
ン、βーヒドロキシエチルオレイルアミン、ジーβーヒ
ドロキシエチルラウリルアミン、βーヒドロキシエチル
ジ−ラウリルアミン等を挙げることが出来る。

【００１２】次に本発明のインキの作成方法であるが油
性ボールペン用インキ用溶剤中に着色剤、樹脂を加熱攪
拌して作成する段階で添加して作ればよい。そしてその
添加量はインキ全量に対して０．１重量％以下では十分
な期待効果の達成が得られない可能性があり、１０重量
％以上加えても顕著な効果の増大がし難いこと及びイン
キ物性の調整がその分制限される可能性があるため０．
１〜１０重量％での添加が好ましい。

【００１３】本発明の油性ボールペン用インキ組成物に
は必要に応じて上記成分以外に、各種樹脂、各種添加
剤、界面活性剤、が使用できる。樹脂としては従来油性
ボールペン用インキ組成物に使用されているものなら特
に限定なく使用でき、例えば、ケトン樹脂、キシレン樹
脂、ポリエチレンオキサイド、ロジン、ロジン誘導体、
テルペン系樹脂、クマロンーインデン樹脂、ポリビニル
ブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリメタクリル酸
エステル、ポリアクリル酸ポリメタクリル酸共重合物等
が挙げられる。添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、防錆剤が挙げられる。界面活性剤は線飛び、ボ
テ、筆跡乾燥性、等の改良に用いられるもので、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、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脂肪酸エステル、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−テル、ポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエ−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が挙
げられる。

【００１４】

【作用】本発明の油性ボールペン用インキ組成物によ
り、キャップを外してペン先を露出した状態で長時間放
置後も初筆カスレのない筆跡が得られ、滑らかに書き出
せる油性ボールペン用インキ組成物が得られる理由は次
のように考えられる。本発明における上記一般式（２）
に示される酸性ポリオキシエチレンアルキルエーテルリ
ン酸エステルのモルホリン又はアルキルアルカノールア
ミン塩は、化学構造上金属に吸着しやすいリン酸塩部分
と潤滑効果の強いアルキル基を有する。このため、金属
との親和性が良く油性ボールペンチップに吸着してペン
先部で防錆効果を発揮しつつ高い潤滑作用を発揮する。
その上、これらはグリス状、ペースト状から高粘性の液
状の非揮発性物であり、更に、その化学構造の中にイン
キ溶剤、染料と親和性のあるエチレンオキサイド基を有
する。このためにインキ溶剤、染料ともよく溶け合い、
ペン先先端部での溶剤の乾燥による固化を防ぎ、いつで
もボールを動きやすい状態に保つ作用を発揮する。よっ
て、長期間キャップをしないで放置した後でも筆記と共
にボールが容易に回転するため初筆カスレを抑制し滑ら
かに書き出せる好ましい性能を発揮するもの考えられ
る。

【００１５】以下、本発明を実施例によって詳細に説明
するが、単に「部」とあるのは、重量部を示す。

【００１６】酸性ポリオキシエチレンアルキルエーテル
リン酸エステルのドデシルエタノールアミン塩（以下燐
酸エステル塩１と略す）の調整；プライサーフＡ−２０８Ｂ（第一工業製薬（株）製、リン酸エステルポリオキシエチレンラウリルエーテル）１０部ドデシルエタノールアミン８部上記混合物を加熱混合して柔らかいワックス状物を得
た。このワックス状物１ｇを水９ｇで希釈した乳濁液の
ＰＨは６．４８であった。

【００１７】酸性ポリオキシエチレンアルキルエーテル
リン酸エステルのモルホリン塩（以下燐酸エステル塩２
と略す）の調整；プライサーフＡ−２０８Ｂ１０部モルホリン３部上記混合物を加熱混合して半透明グリス状物を得た。こ
のグリス状物１ｇを水９ｇで希釈した液のＰＨは７．７
３であった。

【００１８】酸性ポリオキシエチレンアルキルエーテル
リン酸エステルのジエチルエタノールアミン塩（以下燐
酸エステル塩３と略す）の調整；ポリオキシエチレントリデシルエーテルのリン酸モノエステルとジエステルの混合物（エチレンオキサイド２モル付加物）１０部ジエチルエタノールアミン３．５部上記混合物を加熱混合して半透明グリス状物を得た。こ
のグリス状物１ｇを水９ｇで希釈した液のＰＨは７．８
３であった。

【００１９】実施例１エチレングリコールモノフェニルエーテル３２．９部ベンジルアルコール１１部ケトン樹脂２０部ポリビニルピロリドン０．６部燐酸エステル塩１２部スピロンブラックＧＭＨスペシャル（保土谷化学（株）製、染料）１６部スピロンイェローＣー２ＧＨ（保土谷化学（株）製、染料）５部スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（保土谷化学（株）製、染料）１２．５部上記配合にて７時間８０℃にて加熱攪拌後、濾過して黒
色インキ組成物を得た。

【００２０】実施例２エチレングリコールモノフェニルエーテル３５．２部ベンジルアルコール１１．７部ケトン樹脂２０部ポリビニルピロリドン０．６部燐酸エステル塩２２．５部スピロンブルーＢＰＮＨ（保土谷化学（株）製、染料）１５部スピロンブルーＣーＲＨ（保土谷化学（株）製、染料）９部スピロンバイオレットＣーＲＨ（保土谷化学（株）製、染料）６部上記配合にて７時間８０℃にて加熱攪拌後、濾過して青
色インキ組成物を得た。

【００２１】実施例３エチレングリコールモノフェニルエーテル３５．１部ベンジルアルコール１１．７部ケトン樹脂２０部ポリビニルピロリドン０．７部燐酸エステル塩３２．５部スピロンオレンジ＃６（保土谷化学（株）製、染料）１４．７部スピロンレッドＣーＧＨ（保土谷化学（株）製、染料）１１．７部スピロンレッドＣーＢＨ（保土谷化学（株）製、染料）０．６部スピロンイェローＣー２ＧＨ（保土谷化学（株）製、染料）３部上記配合にて７時間８０℃にて加熱攪拌後、濾過して赤
色インキ組成物を得た。

【００２２】実施例４エチレングリコールモノフェニルエーテル３３．３部ベンジルアルコール１１．１部ケトン樹脂１８部ポリビニルピロリドン０．６部燐酸エステル塩１２部バリファーストバイオレット＃１７０１（オリエント化学工業（株）製、染料）２０部バリファーストブラック＃１８０７（オリエント化学工業（株）製、染料）１０部バリファーストイェロー＃１１０９（オリエント化学工業（株）製、染料）５部上記配合にて７時間８０℃にて加熱攪拌後、濾過して黒
色インキ組成物を得た。

【００２３】実施例５エチレングリコールモノフェニルエーテル３３．９部ベンジルアルコール１１．５部ケトン樹脂２０部ポリビニルピロリドン０．６部燐酸エステル塩１０．５部スピロンブラックＧＭＨスペシャル（保土谷化学（株）製、染料）１６部スピロンイェローＣー２ＧＨ（保土谷化学（株）製、染料）５部スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（保土谷化学（株）製、染料）１２．５部上記配合にて７時間８０℃にて加熱攪拌後、濾過して黒
色インキ組成物を得た。

【００２４】実施例６エチレングリコールモノフェニルエーテル３６．９部ベンジルアルコール１３部ケトン樹脂２０部ポリビニルピロリドン０．６部燐酸エステル塩１８．０部スピロンブラックＧＭＨスペシャル（保土谷化学（株）製、染料）１６部スピロンイェローＣー２ＧＨ（保土谷化学（株）製、染料）５部スピロンバイオレットＣ−ＲＨ（保土谷化学（株）製、染料）１２．５部上記配合にて７時間８０℃にて加熱攪拌後、濾過して黒
色インキ組成物を得た。

【００２５】比較例１実施例１において燐酸エステル塩１の代わりにエチレン
グリコールモノフェニルエーテル１部を追加した以外は
全く同じようにして配合、加熱攪拌、濾過して黒色イン
キ組成物を得た。

【００２６】比較例２実施例１において燐酸エステル塩１の代わりにポリエチ
レングリコールジオレエート（エチレンオキサイド６モ
ル付加物）２部を追加した以外は全く同じようにして配
合、加熱攪拌、濾過して黒色インキ組成物を得た。

【００２７】比較例３実施例１において燐酸エステル塩１の代わりに酸性燐酸
アルキルエステル（燐酸ヘキサデシルモノエステル）２
部を追加した以外は全く同じようにして配合、加熱攪
拌、濾過して黒色インキ組成物を得た。

【００２８】比較例４実施例４において燐酸エステル塩１の代わりに酸性燐酸
エステル（ジ−２−エチルヘキシルホスヘート）のトリ
エタノールアミン塩２部を添加した以外は全く同じよう
にして配合、加熱攪拌、濾過して黒色インキ組成物を得
た。

【００２９】比較例５実施例４において燐酸エステル塩１の代わりにポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル燐酸モノエステル
とジエステルの混合物（第一工業製薬（株）製、Ａ２１
０Ｇ）２部を添加した以外は全く同じようにして配合、
加熱攪拌、濾過して黒色インキ組成物を得た。

【００３０】

【発明の効果】実施例１〜６及び比較例１〜５の油性ボ
ールペン用インキ組成物を市販のリフィル式ボールペン
ＢＫ−１０２（ぺんてる（株）製）に、約０．３グラム
充填し、初筆カスレ、経時性能についての試験を行っ
た。

【００３１】初筆カスレ試験；キャップを外した状
態で室温に横向き７日間放置後、下記条件で筆記し、筆
跡のインキが吐出されていないカスレ距離をルーペを使
用して目視にて測定した。（ボールペン１０本の平均
値） <条件>筆記速度、７ｃｍ／秒、筆記荷重１．９６Ｎ、
筆記角度７０°

【００３２】書き出し時の書き味；キャップを外し
た状態で室温に横向き７日間放置後下記条件で書き出し
時の筆記抵抗値（書き始めから１０秒間の平均の筆記抵
抗値）を測定し、滑らかに書き出せるかの代用特性値と
した。使用機械；筆記抵抗値測定器（ぺんてる（株）自社製）動作原理；筆記用紙テープ上にペンホルダーでボールペ
ンをセットし、ボールペンを自転させながら筆記用紙テ
ープを所定の速度（筆記速度に該当）で移動させ、この
紙面の移動によりボールペンの先端が引っ張られる力を
単位時間毎に測定。測定条件；筆記荷重１００ｇｆ、筆記角度７０度、筆記
速度３ｃｍ／ｓｅｃ、ボールペン自転速度１２ｒｐｍ

【００３３】経時安定性；キャップをしない状態で
下向き及び上向きで５０℃、相対湿度３０％の恒温室に
１ヶ月放置後、手書きにて直径約１．５ｃｍの丸を連続
５丸３回筆記し、初筆カスレすることなく滑らかに書き
出すことが出来るか、筆跡の色が未経時品と比べて変化
していないかを目視観察した。（各１０本づつ）結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】以上のように、本発明における油性ボール
ペン用インキ組成物は、キャップを外してペン先を露出
させた状態で長時間放置後もほとんどかすれることなく
滑らかに書き出すことができる良好な油性ボールペンを
提供できるものである。

【化１】

【化２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも有機溶剤、着色剤よりなる油
性ボールペンにおいて、下記一般式（１）に示す酸性ポ
リオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルのモ
ルホリン又はアルキルアルカノールアミン塩を配したこ
とを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。【式１】