WO2013133180A1 - 油性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた油性ボールペンレフィル - Google Patents

油性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた油性ボールペンレフィル Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an ink composition for oil-based ballpoint pens. More specifically, the present invention relates to an ink composition for oil-based ballpoint pens having excellent ink aging stability, excellent writing quality, dark handwriting, and good light resistance, and oil-based ballpoint pen refills using the same. It is about.
  • Patent Document 1 discloses an ink composition using a nigrosine dye as a colorant. Such an ink composition has been used conventionally because of its high concentration and low cost, but it has poor solubility in organic solvents, so there is room for improvement in terms of ink aging stability. there were.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose an ink composition using a triallylmethane basic dye and a salt-forming dye of an azo yellow acidic dye as a colorant. Such an ink composition had points to be improved such that a part of the salt-forming dye collapsed with the passage of time over a long period of time, resulting in the formation of precipitates and poor writing quality.
  • Patent Document 4 discloses an ink composition using a salt-forming dye based on a basic dye as a colorant.
  • Such an ink composition has good ink aging stability, but it is further desired to improve light resistance and make the handwriting darker.
  • such ink compositions generally tend to have a relatively high ink viscosity. Therefore, in order to improve the writing quality, a surfactant is added as a lubricant to improve the writing quality. It is also considered to do.
  • a surfactant and the dye react to generate precipitates.
  • An object of the present invention is to provide an oil-based ballpoint pen ink composition having excellent ink aging stability, writing quality, dark handwriting, and good light resistance, and an oil-based ballpoint refill using the same.
  • an oil ballpoint ink composition comprising at least a dye, a pigment, and an organic solvent, wherein the dye comprises an alkylbenzenesulfonic acid, a xanthene basic dye, 1 or more salt-forming dyes selected from the group consisting of salt-forming dyes of alkylbenzene sulfonic acids and triallylmethane basic dyes, and salt-forming dyes of alkylbenzene sulfonic acids and azomethine basic dyes
  • An ink composition for oil-based ballpoint pens 2.
  • Item 3. The ink composition for oil-based ballpoint pens according to Item 1 or 2, wherein the pigment is basic carbon black. 4).
  • Item 4. The oil-based ballpoint pen ink composition according to any one of Items 1 to 3, further comprising a polyvinyl butyral resin having a hydroxyl group in the molecule of 20 to 40 mol%. 5.
  • oil-based ballpoint pen ink composition according to any one of items 1 to 5, wherein the oil-based ballpoint pen ink composition further comprises a salt-forming dye of an acidic dye and an aromatic cyclic amine. 7).
  • the aromatic cyclic amine is at least one selected from the group consisting of a benzoxonium compound, an alkyldimethylbenzylammonium compound, and an alkyldiethylbenzylammonium compound. Composition. 8.
  • the chip body has a ball holding chamber, an ink circulation hole formed in the center of the bottom wall of the ball holding chamber, and a plurality of ink circulation grooves extending radially from the ink circulation hole, Is attached to the tip of the ink containing cylinder directly or via a tip holder, and a ball pen tip formed by protruding a part of the ball from the tip end edge of the tip and rotatably holding the tip is attached.
  • An oil-based ballpoint pen refill in which the ink composition for oil-based ballpoint pens according to any one of Items 1 to 8 is directly stored in an ink storage cylinder, and is formed on a bottom wall of the ball holding chamber. Is provided with a curved contact surface having a curvature different from the curvature of the ball, and the ball is in contact with a contact portion which is a part of the contact surface, Between the ball and the contact surface, A first gap gradually decreasing from the ink circulation hole side from the ink distribution hole side to the contact portion is formed, and gradually from the tip side of the ink circulation groove from the tip side of the ink circulation groove to the contact portion.
  • the oil-based ballpoint pen refill is characterized in that a second gap is formed which becomes smaller. 10.
  • the present invention can provide an oil-based ballpoint pen ink composition in which a dye and a pigment are stable in ink, excellent in writing quality, dark handwriting, and light resistance, and an oil-based ballpoint refill using the same. .
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a ballpoint pen tip of Example 1.
  • FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of a principal part, partially omitted, showing the ball-point pen tip of Example 1. It is a figure which shows the ball-point pen refill using the ball-point pen tip of Example 1.
  • FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of a principal part, partially omitted, showing the ball-point pen tip of Example 1. It is a figure which shows the ball-point pen refill using the ball-point pen tip of Example 1.
  • the oil-based ballpoint pen ink composition comprises a dye, a pigment, and an organic solvent, the dye comprising a salt-forming dye of an alkylbenzenesulfonic acid and a xanthene basic dye, an alkylbenzene
  • One or more salt-forming dyes selected from the group consisting of a salt-forming dye of a sulfonic acid and a triallylmethane-based basic dye and a salt-forming dye of an alkylbenzene sulfonic acid and an azomethine-based basic dye (hereinafter, The first salt-forming dye).
  • a salt-forming dye of an alkylbenzenesulfonic acid and a xanthene basic dye a salt-forming dye of an alkylbenzenesulfonic acid and a triallylmethane basic dye, and an alkylbenzenesulfonic acid and an azomethine basic dye
  • Basic dyes include xanthene, triallylmethane, azomethine, azo, anthraquinone, or oxazine.
  • alkylbenzenesulfonic acid xanthene basic dye, triallylmethane base
  • xanthene basic dye xanthene basic dye
  • triallylmethane base By neutralizing the reactive dye or azomethine-based basic dye to form a salt-forming dye having a strong ionic bond between the alkylbenzene sulfonic acid and the basic dye, it can be used in oil-based inks in various environments and for a long time. It is possible to maintain the ink stability over time.
  • the xanthene-based basic dye that can be used in the present invention C.I. I. Basic Red 1, 1: 1, C.I. I. Basic violet 10, 11 and solvent red 49.
  • triallylmethane basic dyes examples include C.I. I. Basic Blue 1, 7, 19, 26, C.I. I. Basic violet 1, 3, 4, 10, 15, C.I. I. Basic green 1, 4, 7, solvent blue 5, and solvent violet 8.
  • examples of the azomethine basic dye that can be used in the present invention include C.I. I. Basic yellow 28, 11, 13, 14, 21, 23, 24, 28, 40, 44, 49, 51, 52, and 53.
  • the salt-forming dye is not only effective as a colorant, but at the same time, a ball and chip are formed by forming a lubricating film in which the salt-forming dye has a phenylsulfone group or a phenyl group that is easily adsorbed to a metal. It is presumed that there is an effect of suppressing metal contact with the main body, lubricity is improved, writing quality is good, and wear of the chip main body is suppressed. Therefore, unlike the conventionally known dye, the salt-forming dye is presumed to be able to have both the effects of the colorant and the lubricant.
  • the salt-forming dye is used alone, the light resistance of the handwriting may be insufficient. Therefore, the light resistance can be improved by using a pigment in combination.
  • the pigment by using the pigment, the pigment particles enter the gap between the ball and the chip body, so that metal contact is suppressed and lubricity tends to be improved.
  • a lubricating layer is formed by the phenylsulfone group or phenyl group of the salt-forming dye, and the metal contact is further suppressed by the interaction between the lubricating layer and the pigment particles due to the salt-forming dye, thereby improving lubricity. As a result, writing quality and wear of the chip body can be suppressed.
  • alkylbenzene sulfonic acid examples include dodecyl diphenyl oxide disulfonic acid, dodecyl benzene sulfonic acid, etc.
  • dodecyl diphenyl oxide disulfonic acid having a large sulfo group —SO 3 H. Is preferred.
  • salt-forming dyes were prepared by preparing alkylbenzene sulfonic acid and xanthene basic dye, alkylbenzene sulfonic acid and triallylmethane basic dye, or alkylbenzene sulfonic acid and azomethine basic dye, respectively.
  • a salt dye may be used in combination. From the viewpoint of lubricity, it is preferable to use two or more salt-forming dyes in combination, and it is most preferable to use three or more salt-forming dyes in combination.
  • the content of the salt-forming dye is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, the desired lubricity tends to decrease, and if it exceeds 40.0% by mass, the ink composition Of the ink composition tends to be lowered, so that the content is preferably 0.1 to 40.0% by mass relative to the total amount of the ink composition. More preferably, it is 3.0 to 30.0% by mass, and most preferably 10.0 to 30.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition.
  • pigments include inorganic, organic and processed pigments. More specifically, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, DPP, quinophthalone, selenium, triphenylmethane, perinone, perylene , Dioxazine-based, metallic pigments, pearl pigments, fluorescent pigments, phosphorescent pigments, and the like. These pigments have a function of suppressing metal contact and improving lubricity by entering the gap between the ball and the chip body.
  • the average particle diameter of the pigment is preferably 300 nm or less, more preferably 150 nm or less, from the flow path of the ink composition inside the chip.
  • the average particle diameter is an average particle diameter d50 measured by a particle size distribution meter.
  • These pigments can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the pigment is preferably 0.5 to 15.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. This is because if it is less than 0.5% by mass, the lubricating effect tends to be difficult to obtain, and if it exceeds 15.0% by mass, the pigment particles tend to aggregate in the ink composition. It is preferably 0 to 10.0% by mass, and most preferably 3.0 to 7.0% by mass.
  • the ink composition according to the present invention may contain a pigment dispersant.
  • pigment dispersants include polyvinyl butyral resin, polyacetal resin, polyvinyl alcohol resin, cellulose resin, and polyvinylpyrrolidone, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • polyvinyl butyral resin is preferable, because it is easy to disperse quickly and finely in an organic solvent, and the polyvinyl butyral resin is easily adsorbed to the pigment, so that it is easy to maintain long-term dispersion of the pigment. is there.
  • basic carbon black is preferable in consideration of pigment dispersibility with the polyvinyl butyral resin.
  • the basic carbon black is defined as a basic carbon black having a pH value of 7 or more obtained by dispersing carbon black particles in ion exchange water having a pH of 7 and measuring the pH at 25 ° C. with a pH meter. Considering pigment dispersibility, basic carbon black having a pH value of 7 to 10 is most preferable.
  • the polyvinyl butyral resin is obtained by reacting polyvinyl alcohol (PVA) with butyraldehyde (BA), and the polyvinyl butyral resin is a hydroxyl group (hereinafter referred to as unreacted hydroxyl group) among hydroxyl groups derived from PVA molecules.
  • the ratio of the residual hydroxyl group) is preferably 20 to 40 mol%. This is because if the residual hydroxyl group is less than 20 mol%, it tends to be difficult to dissolve in an alcohol-based organic solvent, and if it exceeds 40 mol%, the water resistance tends to be inferior. Is preferably 30 to 40 mol%.
  • the molecular weight is preferably 100,000 or less, and more preferably 30,000 or less.
  • the amount is preferably 1.0 to 20.0% by mass, and more preferably 3.0 to 10.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition.
  • the ink composition according to the present invention is an oil-based composition but may absorb water during production or storage and contain water in the ink composition.
  • a strongly acidic region having a pH value of less than 4.0 a strongly alkaline region having a pH value of more than 10.0, and an intermediate region between the strongly acidic region and the strongly alkaline region having a pH value of 4.0 to 10.0. (Weakly acidic, neutral, weakly alkaline).
  • the pH of the oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention is preferably 7.0 to 10.0 in consideration of stability over time.
  • the pH value is preferably 7.0 to 10.0. This is because when the pH value is 7 or more, the dispersibility of the basic carbon black is improved, and when the pH value exceeds 10.0, the ionic bond of the salt-forming dye is easily released, so that the ink is stable over time. This is because there is a tendency to easily affect the color and tone.
  • the pH value is preferably 7.0 to 9.0.
  • the pH value in the present invention is a method for measuring an ink composition for oil-based ballpoint pens, in which oil-based ink is collected in a container, ion-exchanged water is added, heated with stirring, allowed to cool after heating, After replenishing the amount of water evaporated, filter using filter paper. Using the upper layer of the filtered filtrate, pH measurement shows a value measured at 20 ° C. using an IM-40S pH meter manufactured by Toa DKK Corporation.
  • the ink aging stability is further improved by combining the salt-forming dye described above with a salt-forming dye formed from an acid dye and an aromatic amine (hereinafter sometimes referred to as a second salt-forming dye). It is possible.
  • This second salt-forming dye has strong ionic bond strength and good stability, and when used in an ink composition, it can realize excellent writing taste, dark handwriting, excellent light resistance, Further, for example, the lubricity can be maintained even under a high writing pressure where the writing load reaches 400 gf.
  • this second salt-forming dye is combined with the first salt-forming dye, it is assumed that the stability is further improved by their interaction.
  • An aromatic amine is an amine having an aromatic ring such as a benzene ring, a naphthalene ring or an anthracene ring, and the writing taste can be further improved by combining a second salt-forming dye formed from such an amine. It becomes possible. This is because the aromatic ring contained in the second salt-forming dye forms a lubricating film that easily adsorbs to the metal, which has the effect of suppressing metal contact between the ball and the chip body, improving lubricity. And guess that the writing quality will be good.
  • a synergistic lubricating effect is obtained, Most preferably, these dyes are used in combination.
  • aromatic amines examples include primary amines, secondary amines, tertiary amines, and quaternary amines. In order to sufficiently neutralize acidic dyes, a more stable salt-forming dye is prepared. Therefore, it is preferable to use an aromatic quaternary amine.
  • aromatic quaternary amines examples include benzoxonium compounds, alkyl dimethyl benzyl ammonium compounds, and alkyl diethyl benzyl ammonium compounds.
  • benzoxonium compounds are preferred.
  • a benzylbisalkoxytetradecylammonium compound for example, benzylbis (2-hydroxypropyl) tetradecylammonium
  • a benzyldodecylbisalkoxyammonium compound for example, benzoxonium chloride, benzylbis (2-hydroxy) Propyl) dodecylammonium
  • benzyldecylbisammonium compounds for example, benzyldecylbis (2-hydroxypropyl) ammonium
  • alkyldimethylbenzylammonium compounds examples include tetradecyldimethylbenzylammonium compounds, hexadecyldimethylbenzylammonium compounds, Octadecyldimethylbenzylammonium compound, palm alkyldimethylbenzylammonium Like compounds, and examples of the alkyl diethyl benzyl ammonium compounds, and the like dodecyl diethyl benzyl ammonium compounds. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
  • examples of the acid dye include triallylmethane acid dye, azo acid dye, anthraquinone acid dye, and oxazine acid dye.
  • a triallylmethane acid dye or an azo acid dye it is preferable to use a triallylmethane acid dye or an azo acid dye, because it can form a stable salt-forming dye with an aromatic amine and maintain ink aging stability for a long time.
  • an azo acid dye is used.
  • acid dyes include C.I. I. Acid Black 1, 2, 7, 16, 17, 24, 26, 28, 31, 41, 48, 52, 58, 60, 63, 94, 107, 109, 112, 118, 119, 121, 122, 131, 155, 156; C.I. I. Acid Yellow 1, 3, 4, 7, 11, 12, 13, 14, 17, 18, 19, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 41, 42, 44, 49, 53, 55, 59, 61, 71, 72, 76, 78, 79, 99, 111, 114, 116, 122, 135, 142, 161, 172; I. Acid Orange 7, 8, 10, 19, 20, 24, 28, 33, 41, 45, 51, 56, 64; C.I. I.
  • Acid Blue 1 7, 9, 15, 22, 23, 25, 27, 29, 40, 41, 43, 45, 49, 51, 53, 55, 56, 59, 62, 78, 80, 81, 83, 90, 92, 93, 102, 104, 111, 113, 117, 120, 124, 126, 138, 145, 167, 171, 175, 183, 229, 234, 236, 249; I. Acid Green 3, 9, 12, 16, 19, 20, 25, 27, 41, 44; C.I. I. Acid brown 4, 14 etc. are mentioned.
  • Examples of triallylmethane acid dyes and azo acid dyes include C.I. I. Acid Violet 17, C.I. I. Acid Blue 90, C.I. I. Acid Blue 9, C.I. I. Acid Yellow 36, C.I. I. Acid Yellow 42, C.I. I. Acid Red 97 and the like. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
  • the content of the salt-forming dye of the acid dye and aromatic amine is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, it is difficult to obtain desired lubricity, and 40.0% by mass is obtained. If it exceeds the upper limit, the ink aging tends to become unstable, so 0.1 to 40.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition is preferable. More preferably, it is 1.0 to 30.0% by mass, and most preferably 5.0 to 20.0% by mass, based on the total amount of the ink composition.
  • organic solvent used in the present invention examples include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 3 -Glycol ethers such as methoxybutanol, 3-methoxy-3-methylbutanol, glycols such as diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, ethylene glycol, benzyl alcohol, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-p For oil-based ballpoint pens such as panol, isopropanol, isobutanol, t-butanol, propargyl alcohol, allyl alcohol, 3-methyl-1-butyn-3-ol, alcohols such as
  • an alcohol as a solvent in consideration of the dissolution stability of a salt-forming dye of an alkylbenzene sulfonic acid and a basic dye and the ink aging stability with a pigment.
  • aromatic alcohols such as benzyl alcohol are most preferred because they also have an effect of improving lubricity.
  • These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the organic solvent is preferably 10.0 to 70.0% by mass, preferably 30.0 to 65.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition in consideration of the solubility of the colorant, handwriting drying property, bleeding, and the like. %, And most preferably 45.0 to 65.0% by mass.
  • oil-based ballpoint pen ink of the present invention is further used in combination with an organic amine having an ethylene oxide structure (CH 2 CH 2 O) in addition to the aromatic amine, a lubricating effect is easily obtained. Therefore, it is preferable to use oxyethylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamine, or the like having an ethylene oxide structure. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
  • oxyethylene alkylamine or polyoxyethylene alkylamine examples include Naimine L-201, Naimine L-202, Same L-207, Same S-202, Same S-204, Same S-210, Same And T 2 -206, S-210, DT-203, DT-208, Naimine L-207, T 2 -206, and DT-208 (manufactured by NOF Corporation).
  • the content of the oxyethylene alkylamine and polyoxyethylene alkylamine is preferably 0.1 to 10.0% by mass, more preferably 1%, based on the total amount of the ink composition, considering lubricity and stability over time. 0.0 to 5.0% by mass.
  • the ink viscosity of the oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention is not particularly limited. However, when the ink viscosity at 20 ° C. and a shear rate of 500 sec ⁇ 1 is less than 10 mPa ⁇ s, bleeding or ink dripping occurs in the handwriting. In addition, if the ink viscosity at 20 ° C. and a shear rate of 500 sec ⁇ 1 exceeds 30000 mPa ⁇ s, the ball rotation resistance during writing tends to increase, and the writing taste tends to become heavy. Therefore, the ink viscosity at 20 ° C. and a shear rate of 500 sec ⁇ 1 is preferably 10 to 30000 mPa ⁇ s. Considering improvement in writing quality, 10 to 5000 mPa ⁇ s is preferable, and most preferable is 100 to 3000 mPa ⁇ s in consideration of ink sag and writing quality.
  • the writing performance may be deteriorated because the nib is dried and a film is formed. Therefore, by adding a fatty acid to the ink composition, the formed film can be made soft, and the writing performance may be improved. Therefore, it is preferable to add a fatty acid, particularly oleic acid, to the ink composition according to the present invention.
  • a fatty acid particularly oleic acid
  • the pen tip is always exposed to the outside, so it is easy to affect the writing performance. More preferred.
  • fine particles can be added to the ink composition for oil-based ballpoint pens according to the present invention in order to further improve the lubricity. This is because, like the pigment, the fine particles enter the gap between the ball and the chip main body and suppress metal contact, thereby improving the lubricity.
  • the fine particles include resin fine particles such as acrylic, silicone, and polyethylene, and inorganic oxide particles such as alumina fine particles and silica fine particles. Among these, spherical silica fine particles are preferable.
  • the fine particles are preferably fine particles having an average particle diameter of 5 to 100 nm in consideration of lubricity.
  • the average particle diameter is a median diameter, and can be determined by a centrifugal sedimentation method, a laser diffraction method, a BET method, or the like.
  • first salt-forming dye In addition to the first salt-forming dye, the second salt-forming dye, and the pigment described above, other colorants include oil-soluble dyes, acid dyes, basic dyes, metal-containing dyes, and various types of these dyes.
  • a salt type dye or the like can be used in combination.
  • the ink composition according to the present invention includes, as other additives, (i) surfactants such as phosphate ester surfactants, fluorine surfactants, in order to improve lubricity and ink aging stability.
  • surfactants such as phosphate ester surfactants, fluorine surfactants, in order to improve lubricity and ink aging stability.
  • Agents silicone surfactants, fatty acid alkanolamides, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and salt formation of anionic surfactants and / or cationic surfactants
  • viscosity modifiers for example, resins such as ketone resins, terpene resins, alkyd resins, phenoxy resins, polyvinyl acetate, pseudoplasticity imparting agents such as fatty acid amides, hydrogenated castor oil, and (iii) coloring
  • a phosphate type surfactant is preferably used as the surfactant.
  • phosphate group surfactants easily adsorb phosphate groups on the metal surface, maintain lubricity between the ball and the chip body even under high writing pressure, and reduce wear on the contact area. Is high.
  • the lubricating layer is formed by the phenyl sulfone group or the phenyl group of the salt-forming dye, The phosphoric acid group is considered to facilitate the formation of a stronger lubricating layer.
  • the writing characteristics can be further improved as compared with the case where the fatty acid is used alone.
  • Phosphate ester surfactants include polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkyl aryl ether phosphate monoester, polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkyl aryl ether phosphate diester, polyoxyethylene alkyl ether Alternatively, phosphoric acid triesters, alkyl phosphoric acid esters, alkyl ether phosphoric acid esters or derivatives thereof of polyoxyethylene alkylaryl ethers may be used. These phosphate ester surfactants may be used alone or in combination of two or more. Among these, the number of carbon atoms contained in the alkyl group is preferably 5 to 15, and more preferably 10 to 15.
  • the content of the phosphate ester surfactant is preferably 0.1 to 5.0% by mass, more preferably 0.5 to 3.0% by mass, based on the total amount of the ink composition.
  • the oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention is used for a ballpoint pen refill
  • its structure is not particularly limited, but the ink circulation formed in the center of the ball holding chamber and the bottom wall of the ball holding chamber in the chip body It has a hole and a plurality of ink flow grooves extending radially from the ink flow hole, and by caulking the tip end portion inward, a part of the ball protrudes from the tip end edge and is held freely.
  • An oil-based ballpoint pen refill in which the ballpoint pen tip is mounted directly on the tip of the ink storage cylinder or via a chip holder, and the ink composition for oil-based ballpoint pens according to the present invention is directly stored in the ink storage cylinder Can be used as
  • the structure of the ballpoint pen tip is not particularly limited, but considering the suppression of writing quality and wear of the tip body, the bottom wall of the ball holding chamber has a substantially circular arc with a different curvature from the ball.
  • An ink flow hole is provided between the ball and the contact surface, from the ink flow hole side to the contact portion between the ball and the contact surface. It is preferable to form a first gap that gradually decreases from the side and a second gap that gradually decreases from the ink circulation hole side from the ball holding chamber side to the contact portion between the ball and the contact surface.
  • first gap and the second gap between the ball and the contact surface makes it easy for the lubrication state between the ball and the contact surface to be fluid lubrication or mixed lubrication, The wear of the contact surface can be suppressed, and the writing quality can be improved.
  • the ink composition for the oil-based ballpoint pen is dragged from the ink circulation hole into the narrow gap between the ball and the contact surface.
  • a ballpoint pen ink layer is formed between the ball and the abutment surface, and this ink layer produces a so-called wedge effect that generates pressure and lifts the ball, thereby suppressing wear on the bottom wall.
  • the oil-based ink composition is formed by the interaction between the phenylsulfone group or the phenyl group of the first salt-forming dye and the pigment particles. It is presumed that the elastic lubricating film layer is more effective in suppressing the wear of the bottom wall because a wedge effect is more easily obtained.
  • the oil ballpoint pen ink composition when writing, the oil ballpoint pen ink composition is dragged into the narrow gap between the ball and the contact surface by the rotation of the ball, but is supplied to the contact surface from the ink circulation hole side. Then, the oil-based ink composition for a ballpoint pen that could not adhere to the paper surface tends to be returned from the ball holding chamber to the contact surface. Therefore, by forming the first gap and the second gap, the writing quality and the wear resistance can be easily improved synergistically.
  • the shape of the contact surface is a curved surface having a curvature different from the curvature of the ball.
  • the wedge effect tends to increase as the distance on the ink circulation hole side becomes smaller, it is preferable to make the gap on the ink circulation hole side smaller.
  • the wedge effect is difficult to obtain, so that it is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 0.001 ⁇ m to 3 ⁇ m. Most preferably, it is 0.001 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the contact surface is formed in a substantially arc surface shape in advance, and the first gap is formed so as to gradually become smaller from the ink circulation hole side to the contact portion, thereby the vicinity of the contact portion of the ball described above.
  • the force to float the ball is increased, and a high wedge effect can be obtained.
  • the wear of the contact surface can be effectively suppressed, the rapid wear of the contact surface is suppressed, and the gap between the ball and the contact surface is maintained for a long time.
  • the contact resistance between the ball and the inner wall of the chip can be remarkably reduced by the synergistic effect of the lubrication film layer and the fluid lubrication or mixed lubrication by the ink composition layer described above, and the contact The wear resistance and writing feeling of the surface can be remarkably improved.
  • the lubricating coating layer diamond-like carbon (DLC), tungsten disulfide (WS 2 ), molybdenum disulfide (MoS 2 ), graphite, fluorine-containing polymer such as tetrafluoroethylene (PTFE), silicone resin, etc.
  • a conventionally known solid lubricant or the like can be appropriately used.
  • the method for coating the lubricating coating layer is not particularly limited, and examples thereof include vacuum deposition, ion deposition, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, and vacuum arc deposition. There may be.
  • diamond-like carbon (DLC) is most preferably used in consideration of wear resistance and lubricity.
  • the ballpoint pen tip in order to improve the writing quality, when the ink viscosity at 20 ° C. and the shear rate of 500 sec ⁇ 1 is set in the range of 10 to 5000 mPa ⁇ s, the ballpoint pen tip is used to prevent the ink from dripping.
  • the ball held rotatably at the tip is pressed against the inner wall of the tip edge of the tip directly by a coil spring or through a pressing body, and the ink is applied by giving a gap between the inner wall of the tip tip edge and the ball by the pressing force at the time of writing.
  • a minute gap at the tip of the tip is also closed when not in use.
  • Formulation Example 1 First, 1000 g of water and 30 g of basic dye (Basic Red 1) were weighed and mixed in a beaker, heated, and dissolved using a disper stirrer to obtain a dye solution. Thereafter, 60 g of alkylbenzene sulfonic acid was weighed and mixed with the dye solution, and stirred to react to synthesize a salt-forming dye. Thereafter, filtration was performed using filter paper, and the residue on the filter paper was dried to obtain a first salt-forming dye.
  • Basic Red 1 Basic Red 1
  • Formulation Examples 2-6, 11, 12 As shown in Table 1, except for changing each component, salt-forming dyes of alkylbenzene sulfonic acids and xanthene basic dyes of Formulation Examples 2 to 6, 11 and 12 in the same manner as Formulation Example 1, alkylbenzenesulfone A salt-forming dye of acid and triallylmethane-based basic dye, and a salt-forming dye (first salt-forming dye) of alkylbenzenesulfonic acid and azomethine-based basic dye were prepared. These salt-forming dyes were used in Examples and Comparative Examples described later. Next, a method for preparing a salt-forming dye with an acid dye will be described.
  • Formulation Example 7 First, 1000 g of water and 30 g of acidic dye (Acid Violet 17) were weighed in a beaker, mixed and heated, and then dissolved using a disper stirrer to obtain a dye solution. Thereafter, 60 g of a benzoxonium compound was weighed and mixed with the dye solution, and stirred to react to synthesize a salt-forming dye. Thereafter, filtration was performed using filter paper, and the residue on the filter paper was dried to obtain a second salt-forming dye.
  • acidic dye Acid Violet 17
  • Formulation Examples 8-10, 13 As shown in Table 1, salt-forming dyes of Formulation Examples 8 to 10 and 13 were prepared in the same manner as Formulation Example 7, except that each component was changed. These dyes were used in Examples and Comparative Examples described later.
  • Example 1 Formulation Example 1 Salt-forming dye 10.0% by mass Formulation Example 2 salt-forming dye 10.0% by mass Formulation Example 3 salt-forming dye 10.0% by mass Pigment (basic carbon black) 5.0% by mass Pigment dispersant (polyvinyl butyral) 2.5% by mass Organic solvent (benzyl alcohol) 50.1% by mass Stabilizer (polyoxyethylene alkylamine) 1.0% by mass Stabilizer (oleic acid) 1.0% by mass Spinning agent (polyvinylpyrrolidone K90) 0.4% by mass Resin (ketone resin) 10.0% by mass
  • Examples 2 to 13 As shown in Tables 2 and 3, oil-based ballpoint pen ink compositions of Examples 2 to 11 were obtained in the same procedure as Example 1, except that each component was changed. In addition, about Example 10, the oil-based ink composition was prepared in the same procedure as Example 1 without using water, water was added after cooling to room temperature, and the ink composition for oil-based ball-point pens was obtained by disper stirring.
  • Comparative Examples 1 to 4 As shown in Table 4, except that each component was changed, blending was carried out in the same procedure as in Example 1, and ink compositions for oil-based ballpoint pens of Comparative Examples 1 to 4 were obtained.
  • the oil-based ballpoint pen ink composition 24 (0.4 g) and the grease-like ink follower 25 produced in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 were placed in an ink containing cylinder 22 (polypropylene) with a ball diameter of 0.7 mm.
  • a ballpoint pen refill 21 equipped with a ballpoint tip 1 (stainless steel wire) holding the ball 9 rotatably was filled to prepare an oily ballpoint pen.
  • the following tests and evaluations were performed using a writing paper JIS P3201 as a writing test paper.
  • the ballpoint pen tip 1 having the structure shown in FIGS. 1 and 2 can be used.
  • the ball-point pen tip shown in FIGS. 1 and 2 has an ink circulation hole 7 in the center of the ball holding chamber 3 of the chip body 2 made of stainless steel wire, and extends radially from the ink circulation hole 7 to the tip rear hole 8.
  • a substantially arcuate contact surface 5 having a curvature different from that of the ball 9 is provided on the bottom wall 4 in which the ink flow groove 6 that does not reach is formed, and a tungsten carbide ball 9 having a diameter of 0.5 mm is placed on the contact surface 5. Then, the tip end 2a of the chip is caulked inward so that a part of the ball 9 is rotatably held so as to protrude from the tip end edge.
  • Such a ball-point pen tip 1 is manufactured as follows. That is, for example, a stainless steel wire having a diameter of 2.3 mm and a hardness of 230 Hv to 280 Hv is cut to a desired length, and the ball holding chamber 3, the ink circulation hole 7, and the ink circulation groove 6 extending radially from the ink circulation hole 7. Is produced. Thereafter, hammering is performed from the tip end portion 2a side in a state where the ball 9 is placed on the bottom wall 4 of the ball holding chamber 3, and a curved surface having a larger radius of curvature than the ball 9 is formed by the springback property. The tip end 2a is caulked inward.
  • a curved contact surface 5 having a curvature different from that of the ball 9 is formed, and the ball 9 is on the peripheral line around the axis on the tip end portion 2a side of the center position of the contact surface 5 in the axial direction. Contact is made at the contact portion 5a. As a result, a first gap S1 and a second gap S2 are formed between the ball 9 and the contact surface 5.
  • the lubrication state between the ball 9 and the contact surface 5 (contact portion 5a) is maintained in the state of fluid lubrication or mixed lubrication. It's easy to do. For this reason, the wear of the contact surface (contact portion) is suppressed.
  • the length H of the opening in the axial direction on the ink circulation hole 7 side of the first gap S1 is 0.9 ⁇ m (see FIG. 2).
  • Handwriting density The handwritten handwriting was observed. Thick and clear handwriting ... A What is a dark handwriting ... B A handwriting of darkness that has no problem in practical use ⁇ ⁇ ⁇ C Thin handwriting ⁇ ⁇ ⁇ D
  • Pigment dispersibility test The pigment dispersibility of the ink composition was observed at an optical microscope (Olympus) magnification of 100 times after 2 months at 50 ° C. and humidity of 80%. Uniform pigment dispersion ... A The pigment dispersed almost uniformly ... B Pigment agglomeration was observed but no problem in practical use .... C Pigment aggregated ... D
  • Example 13 good performance was obtained in terms of writing taste, handwriting density, light resistance, ink aging stability, and pigment dispersibility.
  • a phosphate ester surfactant was added to the ink composition of Example 1.
  • the wear of the contact portion was less than 5 ⁇ m.
  • the abrasion of the contact portion was 5 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m.
  • Example 13 containing a phosphate ester surfactant maintained the lubricity and exhibited the effect of suppressing the wear of the contact portion.
  • the high writing pressure writing test it evaluated by measuring the abrasion loss of the contact part before and behind a writing test using the traveling test machine of load 400gf, writing angle 70 degrees, and 4 m / min.
  • Reference Examples 1 to 3 contain only the second salt-forming dye as the salt-forming dye. It can be seen that the ink compositions in these examples also have excellent writing taste, dark handwriting, good light resistance, maintain lubricity even under high writing pressure, and suppress wear of the contact portion. From the comparison between Reference Examples 1 and 3, the ink composition using the second salt-forming dye is also prevented from being worn at the contact portion by combining the phosphate ester surfactant. all right.
  • the ink composition for oil-based ballpoint pens according to the present invention can be used for oil-based ballpoint pens. More specifically, it can be widely used for cap-type, knock-type and other oil-based ballpoint pens filled with the oil-based ballpoint ink composition.

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Abstract

［課題］書き味、筆跡の濃さ、耐光性、インキ経時安定性、顔料分散性が良好である油性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた油性ボールペンレフィルの提供。 ［解決手段］少なくとも染料、顔料、および有機溶剤を含んでなる油性ボールペン用インキ組成物であって、前記染料が、アルキルベンゼンスルホン酸とキサンテン系塩基性染料との造塩染料、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリルメタン系塩基性染料との造塩染料、およびアルキルベンゼンスルホン酸とアゾメチン系塩基性染料との造塩染料からなる群から選択される１種以上の造塩染料であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。

Description

油性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた油性ボールペンレフィル
　本発明は油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、インキ経時安定性と、書き味に優れ、筆跡が濃く、耐光性が良好な油性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた油性ボールペンレフィルに関するものである。
　従来より、油性ボールペン用インキ組成物において、着色剤として、ニグロシン系染料や、塩基性染料、酸性染料など様々な染料やそれを加工したタイプの染料を用いた油性ボールペン用インキ組成物が多数提案されている。
　このような油性ボールペン用インキ組成物としては、様々な着色剤を用いているが、ニグロシン系染料を用いたものとしては、特許文献１（発明の名称「油性黒色インキ」）、トリアリルメタン系塩基性染料とアゾ系黄色酸性染料の造塩染料を用いたものとしては、特許文献２（発明の名称「油性黒色インキ」）、特許文献３（発明の名称「油性黒色インキ」）、塩基性染料を母体とした造塩染料を用いたものとしては、特許文献４（発明の名称「油性ボールペン用黒インキ組成物」）等に、開示されている。
特開平５－３２０５５８号公報 特開平９－１６５５４２号公報 特開平９－７１７４５号公報 特開平８－１３４３９３号公報
　特許文献１には、着色剤としてニグロシン系染料を用いたインキ組成物が開示されている。このようなインキ組成物は、濃度が濃く、コストが安いという利点があるので、従来より用いられているが、有機溶剤への溶解性が悪いため、インキ経時安定性の点で改良の余地があった。
　また、特許文献２、３には、着色剤として、トリアリルメタン系塩基性染料とアゾ系黄色酸性染料の造塩染料を用いたインキ組成物が開示されている。このようなインキ組成物は、長期間の経時によって造塩染料の一部が崩れ、析出物の発生や、書き味が劣ってしまうなど、改良すべき点があった。
　また、特許文献４では、着色剤として、塩基性染料を母体とした造塩染料を用いたインキ組成物が開示されている。このようなインキ組成物は、インキ経時安定性は良好であるが、さらに、耐光性を改善し、筆跡をより濃くすることが望まれている。また、このようなインキ組成物は、一般にインキ粘度が比較的高い傾向があるため、書き味を良好とするために、潤滑剤として、界面活性剤などをさらに含有させることで、書き味を向上することも検討されている。しかし、界面活性剤と染料が反応し析出物が発生することもあり、懸念される問題があった。
　ところで、油性ボールペンレフィルにおいては、書き味を向上するために、粘度を低くすることが望まれている。しかし、このようなニーズに応えるためにインキ粘度を低くすると、ボールとチップ本体との間の潤滑状態が、流体潤滑又は混合潤滑から境界潤滑の傾向となり、ボールまたはチップ本体が摩耗し易くなる傾向があった。
　本発明の目的は、インキ経時安定性と、書き味に優れ、筆跡が濃く、耐光性が良好である油性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた油性ボールペンレフィルを提供することである。
　本発明は、上記課題を解決するために
「１．少なくとも染料、顔料、および有機溶剤を含んでなる油性ボールペン用インキ組成物であって、前記染料が、アルキルベンゼンスルホン酸とキサンテン系塩基性染料との造塩染料、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリルメタン系塩基性染料との造塩染料、アルキルベンゼンスルホン酸とアゾメチン系塩基性染料との造塩染料からなる群から選択される１種以上の造塩染料であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。
　２．前記アルキルベンゼンスルホン酸が、ドデシルジフェニルオキシドジスルホン酸である、第１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
　３．前記顔料が、塩基性カーボンブラックである、第１項または第２項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
　４．分子中の水酸基が２０～４０ｍｏｌ％であるポリビニルブチラール樹脂をさらに含んでなる、第１項ないし第３項の何れか１項に記載油性ボールペン用インキ組成物。
　５．前記油性ボールペン用インキ組成物のpHが７～１０である、第１項ないし第４項の何れか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
　６．前記油性ボールペン用インキ組成物が、酸性染料と芳香環族アミンとの造塩染料をさらに含んでなる、第１項ないし第５項の何れか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
　７．前記芳香環族アミンが、ベンゾキソニウム化合物、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、およびアルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物からなる群から選択される少なくとも１種以上のものである、第６項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
　８．２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ－１におけるインキ粘度が、５０００ｍＰａ・ｓ以下である、第１項ないし第７項の何れか第１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
　９．チップ本体に、ボール抱持室と、該ボール抱持室の底壁の中央に形成したインキ流通孔と、該インキ流通孔から放射状に延びる複数本のインキ流通溝とを有し、チップ先端部を内側にかしめることにより、ボールの一部をチップ先端縁より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップを、インキ収容筒の先端に直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、第１項ないし第８項の何れか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物を直に収容してなる油性ボールペンレフィルであって、前記ボール抱持室の底壁には、前記ボールの曲率とは異なる曲率の曲面状の当接面が設けられており、前記ボールは当該当接面の一部である当接部に対して当接するようになっており、前記ボールと前記当接面との間に、インキ流通孔側から前記当接部までインキ流通孔側から除々に小さくなる第１の隙間が形成されていると共に、インキ流通溝の先端側から前記当接部までインキ流通溝の先端側から除々に小さくなる第２の隙間が形成してあることを特徴とする油性ボールペンレフィル。
　１０．前記ボールの表面、及び／又は、前記当接面の表面に、潤滑被膜層が設けられている、第９項に記載の油性ボールペンレフィル。」
とする。
　本発明は、染料、顔料がインキ中で安定し、書き味に優れ、筆跡が濃く、耐光性が良好である油性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた油性ボールペンレフィルを提供することができた。
実施例１のボールペンチップを示す縦断面図である。 実施例１のボールペンチップを示す一部省略した要部拡大縦断面図である。 実施例１のボールペンチップを用いたボールペンレフィルを示す図である。
　本発明のひとつの特徴は、油性ボールペン用インキ組成物が、染料と、顔料と、有機溶剤とを含んでなる、その染料が、アルキルベンゼンスルホン酸とキサンテン系塩基性染料との造塩染料、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリルメタン系塩基性染料との造塩染料、およびアルキルベンゼンスルホン酸とアゾメチン系塩基性染料との造塩染料からなる群から選択されるいずれか１種以上の造塩染料（以下、第一の造塩染料ということがある）であることである。このような構成により、書き味が良好で、筆跡が濃く、耐光性が良好で、さらにインキ経時が安定なインキ組成物を提供することが可能となる。
　本発明では、染料として、アルキルベンゼンスルホン酸とキサンテン系塩基性染料との造塩染料、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリルメタン系塩基性染料との造塩染料、およびアルキルベンゼンスルホン酸とアゾメチン系塩基性染料との造塩染料からなる群からいずれか１種以上の造塩染料から選択されたものを用いることを必須としている。塩基性染料は、キサンテン系、トリアリルメタン系、アゾメチン系、アゾ系、アントラキノン系、またはオキサジン系などが挙げられるが、その中でも、アルキルベンゼンスルホン酸と、キサンテン系塩基性染料、トリアリルメタン系塩基性染料、またはアゾメチン系塩基性染料とを中和反応させて、アルキルベンゼンスルホン酸と塩基性染料間のイオン結合力が強い造塩染料とすることで、油性インキ中において、様々な環境下や長期間インキ経時安定性が保つことが可能である。
　ここで本発明において用いることができるキサンテン系塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、１：１、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１０、１１、およびソルベントレッド４９が挙げられる。また、本発明において用いることができるトリアリルメタン系塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、７、１９、２６、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１、３、４、１０、１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン１、４、７、ソルベントブルー５、およびソルベントバイオレット８が挙げられる。さらに、本発明において用いることができるアゾメチン系塩基性染料としては、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２８、１１、１３、１４、２１、２３、２４、２８、４０、４４、４９、５１、５２、および５３が挙げられる。
　また、前記造塩染料は、着色剤の効果としてだけではなく、同時に、前記造塩染料が有する、フェニルスルホン基やフェニル基が、金属に吸着し易い潤滑膜を形成することで、ボールとチップ本体との間の金属接触を抑制する効果があり、潤滑性が向上して、書き味が良好で、かつ、チップ本体の摩耗を抑制するものと推測される。そのため、前記造塩染料は、従来知られている染料とは異なり、着色剤と潤滑剤との効果を併せ持つことが可能となるものと推測される。
　しかし、前記造塩染料を単独で用いるだけでは、筆跡の耐光性が不十分となることがあるため、顔料を併用することで耐光性を向上させることが可能となる。また、顔料を用いることで、ボールとチップ本体との隙間に顔料粒子が入り込むことで、金属接触が抑制され、潤滑性が向上する傾向にある。さらに、上述のように、前記造塩染料のフェニルスルホン基やフェニル基によって潤滑層が形成され、前記造塩染料による潤滑層と顔料粒子との相互作用で、より金属接触を抑制され、潤滑性が向上し、書き味とチップ本体の摩耗を抑制することが可能となる。
　また、アルキルベンゼンスルホン酸としては、ドデシルジフェニルオキシドジスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などが挙げられるが、潤滑性を向上することを考慮すれば、スルホ基（－ＳＯ３Ｈ）が多いドデシルジフェニルオキシドジスルホン酸が好ましい。
　さらに、アルキルベンゼンスルホン酸とキサンテン系塩基性染料、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリルメタン系塩基性染料、またはアルキルベンゼンスルホン酸とアゾメチン系塩基性染料との造塩染料をそれぞれ作成して、２種類以上の造塩染料を併用しても良い。潤滑性の観点から、２種類以上の造塩染料を併用する方が好ましく、３種類以上の造塩染料を併用する方が最も好ましい。
　また、前記造塩染料の含有量は、インキ組成物全量に対し、０．１質量％より少ないと、所望の潤滑性が低下する傾向にあり、４０．０質量％を越えると、インキ組成物の経時安定性が低下する傾向にあるため、インキ組成物全量に対し、０．１～４０．０質量％が好ましい。より好ましくは、インキ組成物全量に対し、３．０～３０．０質量％であり、最も好ましくは、１０．０～３０．０質量％である。
　また、顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられる。より具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、ＤＰＰ系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、メタリック顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料等が挙げられる。これら顔料は、ボールとチップ本体との隙間に入り込むことで、金属接触を抑制し、潤滑性を向上させる機能を有する。また、チップ内部のインキ組成物の流路から、顔料の平均粒子径は、３００ｎｍ以下が好ましく、１５０ｎｍ以下がより好ましい。ここで、平均粒子径とは、粒度分布計による平均粒子径ｄ５０のことである。これらの顔料は、単独又は２種以上組み合わせて使用することができる。顔料の含有量は、インキ組成物全量に対し、０．５～１５．０質量％が好ましい。これは０．５質量％未満だと、潤滑効果が得られにくい傾向があり、１５．０質量％を越えると、インキ組成物中で顔料粒子が凝集しやすい傾向があるためであり、２．０～１０．０質量％が好ましく、最も好ましくは、３．０～７．０質量％である。
　また、本発明によるインキ組成物は顔料分散剤を含んでもよい。このような顔料分散剤としては、ポリビニルブチラール樹脂、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、またはポリビニルピロリドン等が例示でき、これらを１種又は２種以上用いることができる。その中でも、ポリビニルブチラール樹脂が好ましいが、これは、有機溶剤中に速やかに微細に分散しやすく、さらにポリビニルブチラール樹脂が、顔料に吸着することで、長期間の顔料の分散を維持しやすいためである。特に、顔料の中でも、ポリビニルブチラール樹脂との顔料分散性を考慮すれば、塩基性カーボンブラックが好ましい。ここで、塩基性カーボンブラックとは、カーボンブラック粒子をｐＨ７のイオン交換水に分散し、ｐＨメーターにて２５℃のｐＨを測定したｐＨ値が７以上を塩基性カーボンブラックと定義する。顔料分散性を考慮すれば、ｐＨ値が７～１０の塩基性カーボンブラックが最も好ましい。
　また、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、ポリビニルブチラール樹脂は、ＰＶＡ分子に由来する水酸基のうち未反応で残存している水酸基（以下、残存水酸基という）の割合が、２０～４０ｍｏｌ％であることが好ましい。これは、残存水酸基が２０ｍｏｌ％未満だと、アルコール系の有機溶剤に溶解しづらい傾向があり、４０ｍｏｌ％を越えると耐水性が劣りやすい傾向があるためであり、さらに、より好ましくは、残存水酸基が３０～４０ｍｏｌ％であることが好ましい。また、有機溶剤に溶解性を考慮すれば、分子量が１００，０００以下である方が好ましく、３０，０００以下である方がより好ましい。
　前記顔料分散剤の含有量は、０．１質量％より少ないと、顔料分散性が劣りやすく、２０．０質量％を越えると、インキ組成物中で分散剤が析出しやすく、インキ組成物粘度も高くなりやすいため、インキ組成物全量に対し、１．０～２０．０質量％が好ましく、３．０～１０．０質量％が好ましい。
　さらに、本発明において油性ボールペン用インキ組成物に前記造塩染料と顔料を併用する場合に、インキ経時安定性を保つには、ｐＨ値についても着目することが好ましい。本発明によるインキ組成物は、油性組成物であるが、製造時や保存時に吸湿してインキ組成物中に水を含有することがあるためである。尚、本発明においては、ｐＨ値が４．０未満である強酸性領域、ｐＨ値が１０．０を越える強アルカリ領域、ｐＨ４．０～１０．０を強酸性領域と強アルカリ領域の中間領域（弱酸性、中性、弱アルカリ性）とする。
　本発明の油性ボールペン用インキ組成物のｐＨは、経時安定性を考慮して、ｐＨ値が７．０～１０．０が好ましい。特に、顔料として、塩基性カーボンブラックを用いる場合、ｐＨ値が７．０～１０．０が好ましい。これは、ｐＨ値７以上であると、塩基性カーボンブラックの分散性を向上するためで、ｐＨ値が１０．０を越えると、前記造塩染料のイオン結合が離れやすくなるため、インキ経時安定性や、色調に影響が出やすい傾向があるためである。さらに、よりインキ経時安定性を考慮すれば、ｐＨ値が７．０～９．０が好ましい。
　尚、本発明におけるｐＨ値は、油性ボールペン用インキ組成物の測定方法においては、油性インキを容器に採取し、イオン交換水を加えて、攪拌しながら加温し、加温後放冷し、蒸発した水分量を補充後、濾紙を用いて濾過する。その濾過したろ液の上層を用いて、ｐＨ測定は東亜ディーケーケー株式会社製ＩＭ－４０Ｓ型ｐＨメーターを用いて、２０℃にて測定した値を示すものである。
　尚、前記した造塩染料に、酸性染料と芳香族アミンとから形成された造塩染料（以下、第二の造塩染料ということがある）を組み合わせることで、インキ経時安定性をさらに向上させることが可能である。この第二の造塩染料はイオン結合力が強く、安定性が良好であり、また、インキ組成物に用いられた場合には、優れた書き味、濃い筆跡、優れた耐光性を実現でき、さらに例えば筆記荷重が４００ｇｆに及ぶような高筆圧下においても潤滑性を保つことができるものである。この第二の造塩染料を第一の造塩染料と組み合わせた場合には、それらの相互作用によりさらに安定性が改良されるためと推測する。
　芳香族アミンは、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などの芳香環を有するアミンであり、このようなアミンから形成される第二の造塩染料を組み合わせることで、書き味をさらに改良することが可能となる。これは、第二の造塩染料に含まれる芳香環が、金属に吸着し易い潤滑膜を形成することで、ボールとチップ本体との間の金属接触を抑制する効果があり、潤滑性を向上させ、書き味が良好となると推測する。さらに、前記第一の造塩染料のフェニルスルホン基やフェニル基と、顔料粒子と、第二の造塩染料の芳香環とで形成される潤滑層では、相乗的な潤滑効果が得られるため、それらの染料を併用することが最も好ましい。
　また、芳香族アミンとしては、１級アミン、２級アミン、３級アミンや４級アミンなどが挙げられるが、酸性染料を十分に中和反応させるため、より安定性した造塩染料を作成するためには、芳香族４級アミンを用いることが好ましい。
　芳香族４級アミンは、ベンゾキソニウム（Ｂｅｎｚｏｘｏｎｉｕｍ）化合物、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられ、酸性染料との中和反応性の相性によるインキ経時安定性、書き味を考慮すれば、ベンゾキソニウム化合物が好ましい。具体的には、ベンゾキソニウム化合物として、ベンジルビスアルコキシテトラデシルアンモニウム化合物（例えばベンジルビス（２－ヒドロキシプロピル）テトラデシルアンモニウム）、ベンジルドデシルビスアルコキシアンモニウム化合物（例えばベンゾキソニウムクロライド、ベンジルビス（２－ヒドロキシプロピル）ドデシルアンモニウム）、ベンジルデシルビスアンモニウム化合物（例えばベンジルデシルビス（２－ヒドロキシプロピル）アンモニウム）などが挙げられ、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物として、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、ヤシアルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられ、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物としては、ドデシルジエチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられる。これらは、単独または２種以上混合して使用してもよい。
　また、本発明で用いる酸性染料については、スルホ基（－ＳＯ３Ｈ）やカルボキシル基（－ＣＯＯＨ）などを有するものが挙げられ、より潤滑性の改良を考慮すれば、スルホ基（－ＳＯ３Ｈ）を有する酸性染料が好ましい。これは、スルホ基（－ＳＯ３Ｈ）を有すると、ボールまたはチップ本体の表面に吸着しやすく、強固な潤滑層を形成しやすいため、潤滑性改良効果が大きいと考えられ、芳香族アミンと用いることで相乗的な潤滑効果も得られるためである。
　さらに、酸性染料としては、トリアリルメタン系酸性染料、アゾ系酸性染料、アントラキノン系酸性染料、オキサジン系酸性染料などが挙げられる。これらのうち、芳香族アミンと安定した造塩染料を形成し、長期間インキ経時安定性を保つことができるので、トリアリルメタン系酸性染料、または、アゾ系酸性染料を用いることが好ましく、最も好ましくは、アゾ系酸性染料を用いることが好ましい。
　酸性染料として、具体的には、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、２、７、１６、１７、２４、２６、２８、３１、４１、４８、５２、５８、６０、６３、９４、１０７、１０９、１１２、１１８、１１９、１２１、１２２、１３１、１５５、１５６；Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、３、４、７、１１、１２、１３、１４、１７、１８、１９、２３、２５、２９、３４、３６、３８、４０、４１、４２、４４、４９、５３、５５、５９、６１、７１、７２、７６、７８、７９、９９、１１１、１１４、１１６、１２２、１３５、１４２、１６１、１７２；Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ７、８、１０、１９、２０、２４、２８、３３、４１、４５、５１、５６、６４；Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、４、６、８、１３、１４、１５、１８、１９、２１、２６、２７、３０、３２、３４、３５、３７、４０、４２、５１、５２、５４、５７、８０、８２、８３、８５、８７、８８、８９、９２、９４、９７、１０６、１０８、１１０、１１１、１１４、１１５、１１９、１２９、１３１、１３３、１３４、１３５、１４３、１４４、１５２、１５４、１５５、１７２、１７６、１８０、１８４、１８６、１８７、２４９、２５４、２５６、２８９、３１７、３１８；Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット７、１１、１５、１７、３４、３５、４１、４３、４９、５１、７５；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、７、９、１５、２２、２３、２５、２７、２９、４０、４１、４３、４５、４９、５１、５３、５５、５６、５９、６２、７８、８０、８１、８３、９０、９２、９３、１０２、１０４、１１１、１１３、１１７、１２０、１２４、１２６、１３８、１４５、１６７、１７１、１７５、１８３、２２９、２３４、２３６、２４９；Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン３、９、１２、１６、１９、２０、２５、２７、４１、４４；Ｃ．Ｉ．アシッドブラウン４、１４等が挙げられるなどが挙げられる。また、トリアリルメタン系酸性染料、アゾ系酸性染料としては、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット１７、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９０、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー３６、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９７等が挙げられる。これらは、単独または２種以上混合して使用してもよい。
　また、前記酸性染料と芳香族アミンとの造塩染料の含有量は、インキ組成物全量に対し、０．１質量％より少ないと、所望の潤滑性が得られづらく、４０．０質量％を越えると、インキ経時が不安定性になりやすいため、インキ組成物全量に対し、０．１～４０．０質量％が好ましい。より好ましくは、インキ組成物全量に対し、１．０～３０．０質量％であり、最も好ましくは、５．０～２０．０質量％である。
　本発明に用いる有機溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、３―メトキシブタノール、３―メトキシー３―メチルブタノール等のグリコールエーテル類、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、エチレングリコール等のグリコール類、ベンジルアルコール、メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、ｔ－ブタノール、プロパギルアルコール、アリルアルコール、３－メチル－１－ブチン－３－オール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタートやその他の高級アルコール等のアルコール類など、油性ボールペン用インキとして一般的に用いられる有機溶剤が例示できる。これらの中でも、アルキルベンゼンスルホン酸と塩基性染料との造塩染料との溶解安定性や、顔料とのインキ経時安定性を考慮すれば、アルコール類を溶剤として用いる方が好ましい。さらに、ベンジルアルコールなどの芳香族アルコ－ル類は、潤滑性を改良する効果もあるため、最も好ましい。これらの有機溶剤は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。有機溶剤の含有量は、着色剤の溶解性、筆跡乾燥性、にじみ等を考慮すると、インキ組成物全量に対し、１０．０～７０．０質量％が好ましく、３０．０～６５．０質量％が好ましく、最も好ましくは、４５．０～６５．０質量％である。
　さらに、本発明の油性ボールペン用インキに、芳香族アミンとは、別にエチレンオキサイド構造（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）を有する有機アミンをさらに併用すると、より潤滑効果が得られ易い。そのため、エチレンオキサイド構造を有する、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を用いる方が好ましい。これ等は、単独又は２種以上混合して使用してもよい。
　オキシエチレンアルキルアミン、またはポリオキシエチレンアルキルアミンとしては、具体的には、ナイミーンＬ－２０１、ナイミーンＬ－２０２、同Ｌ－２０７、同Ｓ－２０２、同Ｓ－２０４、同Ｓ－２１０、同Ｔ２－２０６、同Ｓ－２１０、同ＤＴ－２０３、同ＤＴ－２０８、ナイミーンＬ－２０７、同Ｔ２－２０６、同ＤＴ－２０８（日本油脂株式会社製）等が挙げられる。前記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の含有量は、潤滑性や経時安定性を考慮すると、インキ組成物全量に対し、０．１～１０．０質量％が好ましく、より好ましくは、１．０～５．０質量％である。
　本発明の油性ボールペン用インキ組成物のインキ粘度は、特に限定されるものではないが、２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ－１におけるインキ粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満の場合には、筆跡に滲みやインキ垂れ下がりの影響が出やすいため、また、２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ－１におけるインキ粘度が３００００ｍＰａ・ｓを超えると、筆記時のボール回転抵抗が大きくなり、書き味が重くなる傾向がある。そのため、２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ－１におけるインキ粘度は、１０～３００００ｍＰａ・ｓが好ましい。より書き味の向上を考慮すれば、１０～５０００ｍＰａ・ｓが好ましく、最も好ましくは、よりインキ垂れ下がりや書き味を考慮すれば、１００～３０００ｍＰａ・ｓである。
　また、前記アルキルベンゼンスルホン酸と塩基性染料との造塩染料と、顔料を併用する場合、ペン先が乾燥し、皮膜が形成されるために、書き出し性能が劣化することがある。そこで、インキ組成物に脂肪酸を添加することで、形成される皮膜を柔らかいものとすることが可能となり、書き出し性能を改良できることがある。このため本発明によるインキ組成物には脂肪酸、特にオレイン酸を添加することが好ましい。なお、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、書き出し性能に影響しやすいため、脂肪酸の添加はより好ましい。
　また、本発明による油性ボールペン用インキ組成物には、潤滑性をより向上させるために、微粒子を添加することができる。これは、微粒子は、顔料と同様に、ボールとチップ本体との隙間に入り込んで、金属接触を抑制することで、潤滑性を改良することが可能であるためである。微粒子は具体的には、アクリル系、シリコーン系、ポリエチレン系等の樹脂微粒子やアルミナ微粒子、シリカ微粒子などの無機酸化物粒子が挙げられる。その中でも、球状のシリカ微粒子が好ましい。また、微粒子は、潤滑性を考慮すれば、平均粒子径が５～１００ｎｍの微粒子が好ましい。ここで、平均粒子径はメジアン径であり、遠心沈降式やレーザー回折式、ＢＥＴ法等によって求めるこができる。
　また、その他の着色剤としては、前述した第一の造塩染料、第二の造塩染料、および顔料以外に、油溶性染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、およびそれらの各種造塩タイプの染料等が組み合わせて採用することができる。
　また、本発明によるインキ組成物には、その他の添加剤として、潤滑性やインキ経時安定性を向上させるために、（ｉ）界面活性剤、例えばリン酸エステル系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、脂肪酸アルカノールアミド、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤や、陰イオン性界面活性剤および／または陽イオン性界面活性剤の造塩体を、（ｉｉ）粘度調整剤、例えばケトン樹脂、テルペン樹脂、アルキッド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル等の樹脂や脂肪酸アマイド、水添ヒマシ油などの擬塑性付与剤、また、（ｉｉｉ）着色剤安定剤、（ｉｖ）可塑剤、（ｖ）キレート剤、または（ｖｉ）助溶剤としての水などを適宜用いても良い。これらは、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。
　これらのうち、本発明によるインキ組成物においては、界面活性剤としてリン酸エステル系界面活性剤が好ましく用いられる。これは、リン酸エステル系界面活性剤において、リン酸基が金属表面に吸着しやすく、高筆圧下においてもボールとチップ本体との間の潤滑性を保ち、当接部の摩耗を抑制する効果が高いためである。特に、本発明のように、前記アルキルベンゼンスルホン酸と塩基性染料と、顔料を併用する場合では、上述のように、前記造塩染料のフェニルスルホン基やフェニル基によって潤滑層が形成されるが、リン酸基によって、より強固な潤滑層を形成しやすくなるものと考えられる。さらに顔料粒子による潤滑作用との相乗効果によって、より金属接触を抑制することで、高筆圧下（例えば筆記荷重４００ｇｆの条件下）においても潤滑性を保ちやすくなる。さらに、リン酸エステル系界面活性剤を前記した脂肪酸とを組み合わせることで、脂肪酸を単独で用いた場合に比較してさらに書き出し特性を改良できる。
　リン酸エステル系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸トリエステル、アルキルリン酸エステル、アルキルエーテルリン酸エステル或いはその誘導体等が挙げられる。これらのリン酸エステル系界面活性剤は、単独又は２種以上混合して使用してもよい。その中でも、アルキル基に含まれる炭素数が５～１５であることが好ましく、１０～１５であることがより好ましい。アルキル基の炭素数が過度に少ないと、高筆圧下（筆記荷重４００ｇｆ）においての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ので注意が必要である。
　また、リン酸エステル系界面活性剤の含有量は、過度に少ないと、所望の潤滑性が得られにくい傾向があり、過度に多いと、インキ経時が不安定性になりやすい傾向がある。このため、リン酸エステル系界面活性剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、０．１～５．０質量％が好ましく、０．５～３．０質量％であることがより好ましい。
　本発明の油性ボールペン用インキ組成物をボールペンレフィルに用いる場合、その構造は、特に限定されないが、チップ本体に、ボール抱持室と、該ボール抱持室の底壁の中央に形成したインキ流通孔と、該インキ流通孔から放射状に延びる複数本のインキ流通溝とを有し、チップ先端部を内側にかしめることにより、ボールの一部をチップ先端縁より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップを、インキ収容筒の先端に直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、本発明による油性ボールペン用インキ組成物を直に収容してなる油性ボールペンレフィルとして用いることができる。前記ボールペンチップの構造も特に限定されるものではないが、より書き味やチップ本体の摩耗を抑制することを考慮すれば、前記ボール抱持室の底壁に、前記ボールと異なる曲率の略円弧面状の当接面を設け、前記ボールが当接面に当接するとともに、前記ボールと当接面間に、インキ流通孔側から前記ボールと当接面との当接部まで、インキ流通孔側から除々に小さくなる第１の隙間及びボール抱持室側から前記ボールと当接面との当接部まで、インキ流通孔側から除々に小さくなる第２の隙間を形成することが好ましい。
　これは、前記ボールと当接面間に、前記第１の隙間及び前記第２の隙間を形成することで、ボールと当接面との間の潤滑状態が流体潤滑又は混合潤滑になりすく、当接面の摩耗を抑制し、書き味を改善させることができる。
　さらに、ボールと当接面の関係について詳述すると、筆記することによってボールが回転すると、油性ボールペン用インキ組成物が、インキ流通孔から前記ボールと当接面との狭い隙間へと引きずり込まれ、ボールと当接面間にボールペン用インキの層が形成され、このインキの層によって、圧力が発生しボールを浮かせる力が発生する、いわゆるくさび効果が得られ、その結果底壁の摩耗が抑制されるものと推測される。特に、本発明のように前記第一の造塩染料と顔料を併用する油性インキ組成物では、前記第一の造塩染料のフェニルスルホン基やフェニル基と顔料粒子との相互作用で形成される弾力性のある潤滑膜層によって、よりくさび効果が得られやすいため、底壁の摩耗を抑制には効果的であると推測される。
　また、筆記時にはボールの回転によって油性ボールペン用インキ組成物がボールと当接面との狭い隙間へと引きずり込まれるが、インキ流通孔側からの当接面に供給される油性ボールペン用インキ組成物と、紙面に付着できなかった油性ボールペン用インキ組成物が、ボール抱持室から当接面に戻される傾向がある。そのため、前記第１の隙間及び前記第２の隙間を形成することで、相乗効果的に、書き味や及び耐摩耗性が向上しやすくすることができる。
　前記ボールと当接面間に、前記第１の隙間及び第２の隙間を形成させるために、前記当接面の形状をボールの曲率と異なる曲率を有する曲面状とすることが重要である。また、第１の隙間は、インキ流通孔側の距離が小さい程、前述したくさび効果が高まる傾向があるので、インキ流通孔側の隙間を小さくすることが好ましい。具体的には、軸心方向の長さで、インキ流通孔側の距離が５μｍを超えると、くさび効果が得られ難いため、５μｍ以下が好ましく、０．００１μｍ～３μｍであることがより好ましく、０．００１μｍ～１μｍであることが最も好ましい。また、当接面を予め略円弧面状とし、前記第１の隙間を、インキ流通孔側から前記当接部まで、除々に小さくなるように形成させることで、前記したボールの当接部近傍で、ボールを浮かせる力が大きくなり、高いくさび効果を得ることができる。この結果、当接面の摩耗を効果的に抑制することができ、当接面の急激な摩耗を抑制し、ボールと当接面との隙間が長期間維持される。
　なお、本発明では、ボールの表面及び／又は当接面の表面に潤滑被膜層をさらに設けることが好ましい。このような構成によれば、潤滑被膜層と前記したインキ組成物層による流体潤滑又は混合潤滑との相乗効果によって、ボールとチップ内壁との間の接触抵抗を著しく軽減することができ、当接面の耐摩耗性及び筆感を著しく改良できる。
　ここで潤滑被膜層としては、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、二硫化タングステン（ＷＳ２）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）やグラファイト、四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）等の含フッ素高分子、シリコーン樹脂等、従来から知られている固体潤滑剤などを適宜用いることができる。また、潤滑被膜層を被覆する方法は、特に制限されず、真空蒸着、イオン蒸着、物理的蒸着、化学的蒸着、真空アーク蒸着などが挙げられ、直接又は前記した潤滑剤を含有した被膜層であってもよい。特に前記した潤滑剤の中でも、耐摩耗性及び潤滑性を考慮してダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を用いることが最も好ましい。
　なお、本発明において、書き味を改善するために、２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ－１におけるインキ粘度を１０～５０００ｍＰａ・ｓの範囲に設定する場合には、インキの垂れ下がりを防止するため、ボールペンチップ先端に回転自在に抱持したボールを、コイルスプリングにより直接又は押圧体を介してチップ先端縁の内壁に押圧して、筆記時の押圧力によりチップ先端縁の内壁とボールに間隙を与えインキを流出させる弁機構を具備する構成として、チップ先端の微少な間隙も非使用時に閉鎖する構成とすることが好ましい。
　次にアルキルベンゼンスルホン酸とキサンテン系塩基性染料との造塩染料の作成方法を説明する。
配合例１
　まず、ビーカーに水を１０００ｇ、塩基性染料（Ｂａｓｉｃ　Ｒｅｄ　１）を３０ｇ秤量して混合し、加温した後、ディスパー攪拌機を用いて溶解させて染料用液を得た。その後、アルキルベンゼンスルホン酸６０ｇを秤量して染料用液に混合し、攪拌して反応させて、造塩染料を合成した。その後、濾紙を用い濾過を行って、濾紙上の残渣を乾燥させ第一の造塩染料を得た。
配合例２～６、１１、１２
　表１に示すように、各成分を変更した以外は、配合例１と同様な方法で配合例２～６、１１および１２のアルキルベンゼンスルホン酸とキサンテン系塩基性染料との造塩染料、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリルメタン系塩基性染料との造塩染料、アルキルベンゼンスルホン酸とアゾメチン系塩基性染料との造塩染料（第一の造塩染料）を作成した。これらの造塩染料は、後述する実施例と比較例に用いた。
　次に酸性染料との造塩染料などの作成方法を説明する。　
配合例７
　まず、ビーカーに水を１０００ｇ、酸性染料（Ａｃｉｄ　Ｖｉｏｌｅｔ　１７）を３０ｇ秤量して混合、加温した後、ディスパー攪拌機を用いて溶解させて染料用液を得た。その後、ベンゾキソニウム化合物６０ｇを秤量して染料用液に混合し、攪拌して反応させて造塩染料を合成した。その後、濾紙を用い濾過を行って、濾紙上の残渣を乾燥させ第二の造塩染料を得た。
配合例８～１０、１３
　表１に示すように、各成分を変更した以外は、配合例７と同様な方法で配合例８～１０、１３の造塩染料を作成した。これらの染料は、後述する実施例と比較例に用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　次に、実施例を示して本発明を説明する。
　実施例１の油性ボールペン用インキ組成物は、以下の手順で調製した。まず、有機溶剤、顔料分散剤を５０℃にて混合攪拌機を用いて混合し、溶解させて溶液Ａを製造した。得られた溶液Ａに顔料を添加し、三本ロールを用いて分散物を調製した。この分散物に残りの成分を添加し、５０℃にて混合攪拌機を用いて攪拌して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、ティー・エイ・インスツルメント株式会社製ＡＲ－Ｇ２（ステンレス製　４０ｍｍ２°ローター）を用いて２０℃の環境下で、剪断速度５００ｓｅｃ－１にてインキ粘度を測定したところ、８３０ｍＰａ・ｓであった。また、ｐＨ値を測定したところ、ｐＨ＝７．５であった。　
実施例１
配合例　１の造塩染料　　　　　　　　　　　　　１０．０質量％　
配合例　２の造塩染料　　　　　　　　　　　　　１０．０質量％　
配合例　３の造塩染料　　　　　　　　　　　　　１０．０質量％　
顔料（塩基性カーボンブラック）　　　　　　　　　５．０質量％　
顔料分散剤（ポリビニルブチラール）　　　　　　　２．５質量％　
有機溶剤（ベンジルアルコール）　　　　　　　　５０．１質量％　
安定剤（ポリオキシエチレンアルキルアミン）　　　１．０質量％　
安定剤（オレイン酸）　　　　　　　　　　　　　　１．０質量％　
曳糸性付与剤（ポリビニルピロリドン　Ｋ９０）　　０．４質量％
樹脂（ケトン樹脂）　　　　　　　　　　　　　　１０．０質量％
　実施例２～１３
　表２、３に示すように、各成分を変更した以外は、実施例１と同様な手順で実施例２～１１の油性ボールペン用インキ組成物を得た。なお、実施例１０については、水を用いずに実施例１と同様の手順で油性インキ組成物を調製し、室温冷却後に水を添加しディスパー攪拌にて油性ボールペン用インキ組成物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
比較例１～４
　表４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、配合し、比較例１～４の油性ボールペン用インキ組成物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　試験及び評価　
　実施例１～１３及び比較例１～４で作製した油性ボールペン用インキ組成物２４（０．４ｇ）及びグリース状のインキ追従体２５を、インキ収容筒２２（ポリプロピレン）にボール径がφ０．７ｍｍのボール９を回転自在に抱持したボールペン用チップ１（ステンレス綱線）を装着したボールペン用レフィル２１に充填し、油性ボールペンを作製した。筆記試験用紙として筆記用紙ＪＩＳ　Ｐ３２０１を用いて以下の試験及び評価を行った。
　本発明においてボールペンチップ１は図１および２に示された構成のものを用いることができる。図１および２に示されたボールペンチップは、ステンレス鋼線材からなるチップ本体２のボール抱持室３の中央にインキ流通孔７と、このインキ流通孔７から放射状に延び、チップ後部孔８に達しないインキ流通溝６を形成した底壁４に、ボール９と異なる曲率の略円弧面状の当接面５を設け、この当接面５にφ０．５ｍｍのタングステンカーバイド製のボール９を載置し、チップ先端部２ａを内側にかしめることにより、ボール９の一部がチップ先端縁より突出するように回転自在に抱持したものである。
　このようなボールペンチップ１は、以下のように製造される。すなわち、例えばφ２．３ｍｍで硬度が２３０Ｈｖ～２８０Ｈｖのステンレス鋼線材が所望の長さに切断され、ボール抱持室３、インキ流通孔７、及び当該インキ流通孔７から放射状に伸びるインキ流通溝６が作製される。その後、ボール抱持室３の底壁４にボール９を載置した状態でチップ先端部２ａ側からハンマーリングが行われ、スプリングバック性によってボール９より曲率半径の大きい曲面が形成された後、チップ先端部２ａが内側へかしめられる。これにより、ボール９と異なる曲率の曲面状の当接面５が形成され、ボール９は当接面５の軸心方向の中央位置よりもチップ先端部２ａ側で軸心回りの周回線上の当接部５ａにおいて当接する。これにより、ボール９と当接面５との間に、第１の隙間Ｓ１及び第２の隙間Ｓ２が形成される。
　この第１の隙間Ｓ１と第２の隙間Ｓ２とが形成されていることにより、ボール９と当接面５（当接部５ａ）との間の潤滑状態を流体潤滑又は混合潤滑の状態に維持しやすい。このため、当接面（当接部）の摩耗が抑制される。なお、各例においては、第１の隙間Ｓ１のインキ流通孔７側の軸心方向における開口の長さＨは、０．９μｍである（図２参照）。
書き味：手書きによる官能試験を行い評価した。　
非常に滑らかなもの　　　・・・Ａ　
滑らかなもの　　　　　　・・・Ｂ　
やや重いもの　　　　　　・・・Ｃ　
重いもの　　　　　　　　・・・Ｄ　
　筆跡の濃さ：手書きによる筆記した筆跡を観察した。　
濃く鮮明な筆跡であるもの　　　　　　　　・・・Ａ　
濃い筆跡であるもの　　　　　　　　　　　・・・Ｂ　
実用上問題ない濃さの筆跡であるもの　　　・・・Ｃ　
薄い筆跡のもの　　　　　　　　　　　　　・・・Ｄ
　耐光性試験：ＪＩＳ　Ｐ３２０１筆記用紙Ａに筆記角度７０°、筆記荷重１５０ｇの条件にて、筆記速度４．５ｍ／ｍｉｎの速度で、らせん筆記試験を行い、１時間放置した後、キセノンフェードメーターＸ１５Ｆ（スガ試験機株式会社製）を用いて、ブルースケールが３級退色するまで照射し、筆跡を観察した。
退色しない若しくは若干退色する　　　　　　　・・・Ａ　
退色するが、実用上問題ないレベルのもの　　　・・・Ｂ　
退色が目立ち、実用上問題になるレベル　　　　・・・Ｃ　
インキ経時試験：５０℃、湿度８０％、２ヶ月経過後に光学顕微鏡（オリンパス社製）倍率１００倍にてチップ本体内のインキを顕微鏡観察した。　
析出物がなく、良好のもの　　　　　　　　　　　　　　　・・・Ａ　
析出物が微少に発生したもの　　　　　　　　　　　　　　・・・Ｂ　
析出物が発生したが、実用上問題のないもの　　　　　　　・・・Ｃ　
析出物が発生し、カスレや筆記不良などの原因になるもの　・・・Ｄ　
　顔料分散性試験：５０℃、湿度８０％、２ヶ月経過後に光学顕微鏡（オリンパス社製）倍率１００倍にてインキ組成物の顔料分散性を観察した。
均一に顔料分散していたもの　　　　　　　　　　・・・Ａ　
ほぼ均一に顔料分散していたもの　　　　　　　　・・・Ｂ　
顔料凝集が、みられたが実用上問題のないもの　　・・・Ｃ　
顔料凝集していたもの　　　　　　　　　　　　　・・・Ｄ
　実施例１～１３では、書き味、筆跡の濃さ、耐光性、インキ経時安定性、顔料分散性ともに良好な性能が得られた。実施例１３は、実施例１のインキ組成物にリン酸エステル系界面活性剤を添加したものである。高筆圧下（筆記荷重４００ｇｆ）において各例のインキ組成物を用いたボールペンの筆記試験をおこなったところ、実施例１３のインキ組成物を用いたボールペンにおいて、当接部の摩耗が５μｍ未満であり、実施例１のインキ組成物を用いた場合は、当接部の摩耗が５μｍ以上、１０μｍ未満であった。この点からリン酸エステル系界面活性剤を含有する実施例１３のインキ組成物は、潤滑性を保ち、当接部の摩耗を抑制する効果を発揮することがみられた。なお、高筆圧筆記試験については、荷重４００ｇｆ、筆記角度７０°、４ｍ／ｍｉｎの走行試験機を用いて、筆記試験前後の当接部の摩耗量を測定することで評価した。
　比較例１では、トリアリルメタン系塩基性染料と、アゾメチン系塩基性染料と、酸性染料との造塩染料を用いたため、インキ経時が安定せず、書き味も重かった。
　比較例２および３では、顔料を用いないため、退色が目立ち、耐光性は、実用上問題になるレベルで、筆跡の濃さも、劣ってしまった。また、書き味も劣ってしまった。
　比較例４では、染料を用いないため筆跡の濃さがなく、書き味も劣ってしまった。
　また、参考例１～３は、造塩染料として第二の造塩染料のみを含むものである。これらの例におけるインキ組成物も、書き味に優れ、筆跡が濃く、耐光性が良好で、高筆圧下においても潤滑性を保ち、当接部の摩耗が抑制されていることがわかる。そして、参考例１と３との比較から、第二の造塩染料を用いたインキ組成物についても、リン酸エステル系界面活性剤を組み合わせることで、当接部の摩耗が抑制されることがわかった。
　本発明による油性ボールペン用インキ組成物は油性ボールペンに利用できる。さらに詳細には、該油性ボールペン用インキ組成物を充填した、キャップ式、ノック式等の油性ボールペンに広く利用することができる。
　　１　ボールペンチップ
　　２　チップ本体
　　２ａ　先端部
　　２ｂ　シール面
　　３　ボール抱持室
　　４　底壁
　　５　当接面
　　５ａ　当接部
　　６　インキ流通溝
　　７　インキ流通孔
　　８　後部孔
　　９　ボール
　２１　ボールペンレフィル
　２２　インキ収容筒
　２３　コイルスプリング
　２４　ボールペン用インキ
　２５　インキ追従体
　Ｓ１、Ｓ２　隙間

Claims (10)

  1. 　少なくとも染料、顔料、および有機溶剤を含んでなる油性ボールペン用インキ組成物であって、前記染料が、アルキルベンゼンスルホン酸とキサンテン系塩基性染料との造塩染料、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリルメタン系塩基性染料との造塩染料、およびアルキルベンゼンスルホン酸とアゾメチン系塩基性染料との造塩染料からなる群から選択される１種以上の造塩染料であることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。
  2. 　前記アルキルベンゼンスルホン酸が、ドデシルジフェニルオキシドジスルホン酸である、請求項１に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
  3. 　前記顔料が、塩基性カーボンブラックである、請求項１または２に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
  4. 　分子中の水酸基が２０～４０ｍｏｌ％であるポリビニルブチラール樹脂をさらに含んでなる、請求項１～３の何れか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
  5. 　前記油性ボールペン用インキ組成物のｐＨが７～１０である、請求項１～４の何れか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
  6. 　前記油性ボールペン用インキ組成物が、酸性染料と芳香環族アミンとの造塩染料をさらに含んでなる、請求項１～５の何れか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
  7. 　前記芳香環族アミンが、ベンゾキソニウム化合物、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、およびアルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物からなる群から選択される少なくとも１種以上のものである、請求項６に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
  8. 　２０℃、剪断速度５００ｓｅｃ－１におけるインキ粘度が、５０００ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１～７の何れか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
  9. 　チップ本体に、ボール抱持室と、該ボール抱持室の底壁の中央に形成したインキ流通孔と、該インキ流通孔から放射状に延びる複数本のインキ流通溝とを有し、チップ先端部を内側にかしめることにより、ボールの一部をチップ先端縁より突出させて回転自在に抱持してなるボールペンチップを、インキ収容筒の先端に直接、またはチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、請求項１～８の何れか１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物を直に収容してなる油性ボールペンレフィルであって、前記ボール抱持室の底壁には、前記ボールの曲率とは異なる曲率の曲面状の当接面が設けられており、前記ボールは当該当接面の一部である当接部に対して当接するようになっており、前記ボールと前記当接面との間に、インキ流通孔側から前記当接部までインキ流通孔側から除々に小さくなる第１の隙間が形成されていると共に、インキ流通溝の先端側から前記当接部までインキ流通溝の先端側から除々に小さくなる第２の隙間が形成してあることを特徴とする油性ボールペンレフィル。
  10. 　前記ボールの表面、及び／又は、前記当接面の表面に、潤滑被膜層が設けられている、請求項９に記載の油性ボールペンレフィル。
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