WO2024085034A1 - 油性ボールペンインキ組成物およびそれを用いた油性ボールペン - Google Patents

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WO2024085034A1
WO2024085034A1 PCT/JP2023/036880 JP2023036880W WO2024085034A1 WO 2024085034 A1 WO2024085034 A1 WO 2024085034A1 JP 2023036880 W JP2023036880 W JP 2023036880W WO 2024085034 A1 WO2024085034 A1 WO 2024085034A1
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WO
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oil
ballpoint pen
ink
ink composition
writing
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/036880
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English (en)
French (fr)
Inventor
充人 三宅
宏信 神林
武 藤井
博考 益田
Original Assignee
株式会社パイロットコーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/16Writing inks
    • C09D11/18Writing inks specially adapted for ball-point writing instruments

Definitions

  • the present invention relates to an oil-based ballpoint pen ink composition and an oil-based ballpoint pen using the same.
  • Oil-based ballpoint pens that use ink have been known for a long time, and are used by a wide range of age groups because they are easy to use. These oil-based ballpoint pens contain colorants, solvents, surfactants, etc., which allow them to write well on paper (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a Patent Document 1
  • ballpoint pens have a configuration in which a ballpoint pen tip consisting of a metal tip made of stainless steel or the like at the tip and a transfer ball made of a metal such as super steel that is held in the ball receiving seat of the metal tip is attached to an ink containing tube.
  • the rotation of the ball during writing causes wear on the ball seat, resulting in problems such as skipped lines and smudges in the handwriting and a poor writing feel, and there was room for improvement.
  • the ink viscosity is set low to improve the writing feel, and an applicator, marking pen, or felt-tip pen is considered, the low ink viscosity causes bleed-through in the handwriting, leaving room for improvement.
  • Patent Documents 2 to 5 Ink compositions for writing instruments that use various lubricants have been proposed to improve the lubricity between the writing tip and the surface being written on and reduce writing resistance.
  • Patent Documents 2 to 5 When various new lubricants are used, it is possible to reduce the writing resistance between the writing tip and the surface being written on to some extent. However, with conventional technology, poor writing results occur due to wear of the ball seat caused by the load on the ball seat, and there is room for improvement (Patent Documents 2 to 5).
  • the object of the present invention is to obtain an oil-based ballpoint pen ink composition and an oil-based ballpoint pen using the same, which can improve the lubricity of the writing tip when writing on a mark formed with a printing ink such as a toner, thereby realizing good writing performance and suppressing wear of the ball seat.
  • an oil-based ballpoint pen ink composition comprising:
  • the oil-based ballpoint pen ink composition has an ink viscosity of 300 mPa ⁇ s or more at 20° C. and a shear rate of 200 sec ⁇ 1 .
  • the content of the hydroxy fatty acid is 2.
  • the hydroxy fatty acid is 12-hydroxystearic acid or a derivative of a 12-hydroxy fatty acid, 2.
  • the derivative of the 12-hydroxy fatty acid is a 12-hydroxystearic acid ester.
  • the oil-based ballpoint pen ink composition according to claim 3. 5.
  • the composition further comprises one or more surfactants selected from a phosphate ester surfactant, a fatty acid, and a fatty acid ester.
  • the phosphate ester surfactant is having an alkyl group having 8 to 18 carbon atoms; 6.
  • the composition further comprises one or more resins selected from the group consisting of polyvinyl butyral resins, terpene phenol resins, and rosin-based resins.
  • the oil-based ballpoint pen ink composition according to claim 1 9.
  • a ballpoint pen tip that rotatably holds a ball is provided at the tip of the ink reservoir; 3.
  • An oil-based ballpoint pen comprising an ink composition for oil-based ballpoint pen according to claim 1 or 2 housed in an ink reservoir. 12. The oil-based ballpoint pen according to claim 11, wherein the amount of movement of the ball in the extension direction of the ink reservoir is 3 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the present invention can improve the lubricity of the writing tip (between the ball and the ball seat of the tip body) when writing on a mark made of printing ink such as toner, thereby achieving good writing performance and suppressing wear on the ball seat.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a ballpoint pen according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of an example of a ballpoint pen tip.
  • the oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention is an oil-based ballpoint pen ink composition comprising a colorant, an organic solvent, and a hydroxy fatty acid, and is characterized in that the ink viscosity of the oil-based ballpoint pen ink composition is 300 mPa ⁇ s or more at 20° C. and a shear rate of 200 sec -1 .
  • the oil-based ballpoint pen ink composition is an ink composition for use in an oil-based ballpoint pen.
  • the inclusion of a hydroxy fatty acid in the oil-based ballpoint pen ink composition improves the lubricity of the writing tip (between the ball and the ball seat of the tip body).
  • the improved lubricity of the writing tip suppresses line skipping and smearing when writing on a print made with a printing ink such as toner, achieving good writing performance.
  • the improved lubricity between the ball and the ball seat of the tip body helps to suppress wear on the ball seat.
  • the ink viscosity of the oil-based ballpoint pen ink composition is 300 mPa ⁇ s or more at 20° C. and a shear rate of 200 sec -1 , and thus the ink has a suitable ink viscosity, which can suppress the promotion of wear between the ball and the ball seat of the tip body. Therefore, the ink composition is particularly effective in suppressing wear of the ball seat, and can also achieve good writing properties without bleed-through.
  • oil-based ballpoint pen ink composition and the oil-based ballpoint pen of the present invention are described in detail below.
  • the oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention contains a hydroxy fatty acid, and therefore can improve the lubricity of the writing tip (between the ball and the ball seat of the tip body), suppress line skipping and blurring when writing on a print formed with a printing ink such as a toner, achieve good writing properties, and improve the writing feel.
  • the lubricity between the ball and the ball seat is improved, the friction between them is reduced, and wear of the ball seat can be suppressed.
  • hydroxy fatty acid it is preferable to use hydroxystearic acid or a derivative of hydroxystearic acid.
  • hydroxystearic acid examples include hydroxystearic acid esters, hydroxystearic acid amide compounds, metal salts of hydroxystearic acid, and other hydroxystearic acid derivatives.
  • hydroxy fatty acid from the viewpoints of improving slipperiness, suppressing line skipping and smearing when writing on characters printed with printing ink such as toner, suppressing wear of the ball seat, and improving the stability of the ink over time, it is preferable to use 12-hydroxystearic acid or a derivative of 12-hydroxystearic acid, and it is even more preferable to use a 12-hydroxystearic acid ester.
  • the content of hydroxy fatty acid is preferably 0.1% by mass or more relative to the total amount of the ink composition. This is because the effect of the present invention is easily obtained by making it 0.1% by mass or more. From a more detailed perspective, the content of hydroxy fatty acid relative to the total amount of the ink composition is preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 0.5% by mass or more. In addition, since it is less likely to affect the ink stability over time and the effect of the present invention is easily obtained, the content of hydroxy fatty acid relative to the total amount of the ink composition is preferably 10% by mass or less. From a more detailed perspective, the content of hydroxy fatty acid relative to the total amount of the ink composition is preferably 5% by mass or less, and more preferably 4% by mass or less.
  • organic solvent examples include alkylene oxide derivatives of glycerin such as polyoxyalkylene glyceryl ether, polyoxyalkylene alkyl glucoside, and polyoxypropylene alkyl ether; alkylene glycol alkyl ethers such as alkylene glycol monoalkyl ether and alkylene glycol dialkyl ether; amide solvents such as ⁇ -alkoxypropionamides such as 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, and 3-ethoxy-N,N-dimethylpropanamide; glycol solvents such as diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, and ethylene glycol; and alcohol solvents such as benzyl alcohol, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, isopropanol, isobutano
  • organic solvents it is preferable to select from alkylene oxide derivatives of glycerin, alkylene glycol alkyl ethers, amide solvents, and aromatic alcohols, considering that the effects of the present invention are easily achieved due to their compatibility with hydroxy fatty acids. This is because it further improves the lubricity of the writing tip, suppresses line skipping and handwriting smearing even on prints formed with printing inks such as toner, improves the lubricity between the ball and the ball seat, reduces friction between the ball seat, and makes it easier to suppress wear of the ball seat.
  • alkylene oxide derivatives of glycerin alkylene glycol monoalkyl ethers, and amide solvents of ⁇ -alkoxypropionamides are preferable. Considering good compatibility with hydroxy fatty acids and stability, it is preferable to use alkylene oxide derivatives of glycerin among these organic solvents.
  • polyoxyalkylene glyceryl ether is preferred from the standpoint of improving slipperiness, suppressing line skipping and blurring when writing on prints made with printing inks such as toner, and suppressing wear on the ball seat.
  • Polyoxyalkylene glyceryl ethers are obtained by addition polymerization of alkylene oxides to glycerin or polyglycerin, and examples of such ethers include polyoxyalkylene glyceryl ethers, polyoxyalkylene diglyceryl ethers, and polyoxyalkylene triglyceryl ethers.
  • the ink viscosity generally increases over time due to pigment aggregation, and ink followability tends to decrease.
  • the polar groups in the structure of the alkylene oxide derivative of glycerin are adsorbed to the pigment surface, stably dispersing the pigment in the ink. Therefore, by suppressing the increase in ink viscosity due to pigment aggregation, ink followability is improved, and when writing on a print made with a printing ink such as a toner, line skipping and handwriting smearing are suppressed, resulting in good handwriting. Therefore, when considering pigment dispersion stability and ink followability, it is preferable to use polyoxyalkylene glyceryl ether, and among these, when considering more particularly, it is preferable to use polyoxyalkylene diglyceryl ether.
  • polyoxyalkylene glyceryl ethers include polyoxyethylene glyceryl ether, polyoxypropylene glyceryl ether, and the like.
  • polyoxypropylene glyceryl ether has a propylene group, which gives it excellent oleophilicity, inhibits moisture absorption in the oil-based ballpoint pen ink composition, and improves stability over time, making it easier to obtain the effects of the present invention. For this reason, it is preferable to use polyoxypropylene glyceryl ether.
  • the average number of moles of alkylene oxide added is 1 or more and 30 or less. By setting it in this range, it is possible to further improve the slipperiness, suppress line skipping and blurring when writing on a print formed with a printing ink such as a toner, suppress abrasion of the ball seat, improve the pigment dispersion stability, and improve stability over time. From this perspective, it is preferable that the average number of moles of alkylene oxide added is 1 or more and 30 or less. From the perspective of further improving the slipperiness and stability over time, it is preferable that the average number of moles of alkylene oxide added is 1 or more and 20 or less, and more preferably 5 or more and 20 or less.
  • the average number of moles of propylene oxide added is 1 to 30. Furthermore, the average number of moles of propylene oxide added is more preferably 1 to 20, even more preferably 5 to 20, still more preferably 1 to 12, and particularly preferably 5 to 12.
  • the structure of the polyoxyalkylene glyceryl ether is preferably a structure represented by the following formula (1) or (2).
  • m, n, o, p, w, x, y, and z each independently represent the number of alkylene oxides added.
  • m+n+o+p is the average number of moles of propylene oxide added
  • w+x+y+z is the average number of moles of ethylene oxide added.
  • the polyoxyalkylene glyceryl ether represented by formula (1) is preferred because it has a large effect of improving stability over time and therefore makes it easier to obtain the effects of the present invention.
  • the weight average molecular weight of the alkylene oxide derivative of glycerin is preferably 5000 or less. This is because if the weight average molecular weight is too large, it is likely to affect stability over time, and the viscosity of the oil-based ballpoint pen ink composition is likely to increase, which is likely to affect handwriting due to ink followability.
  • the weight average molecular weight is preferably 3000 or less, more preferably 1500 or less, and more preferably 1200 or less. In consideration of improving the slipperiness and producing good handwriting, it is preferably 900 or less.
  • the weight average molecular weight is preferably 300 or more, and from further consideration, the weight average molecular weight is preferably 500 or more.
  • the weight average molecular weight is the value obtained by converting it into polystyrene using GPC (gel permeation chromatography).
  • the number of carbon atoms in the alkylene glycol portion of the alkylene glycol monoalkyl ether is preferably 2 to 10, in consideration of the ease with which the effect can be stably exerted together with the hydroxy fatty acid. In consideration of the ease with which the effect can be more stably obtained, the number of carbon atoms is preferably 3 to 8, and more preferably 5 to 6.
  • the alkyl ether portion of the alkylene glycol monoalkyl ether in consideration of the ease with which the effect can be stably exerted together with the hydroxy fatty acid, it is preferable that the alkyl ether portion is shorter.
  • the number of carbon atoms is preferably 1 or more and 6 or less, and in consideration of the ease with which the effect can be more stably exerted, it is preferably 1 or more and 4 or less, and more preferably 1 or more and 2 or less.
  • the alkylene glycol monoalkyl ether preferably has a solubility parameter (SP value) of 8 or more and 13 or less (cal/cm 3 ) 1/2 .
  • SP value solubility parameter
  • the solubility parameter (SP value) is preferably 9 or more and 12 or less (cal/cm 3 ) 1/2
  • solubility parameter (SP value) is preferably 10 or more and 11 or less (cal/cm 3 ) 1/2 .
  • the solubility parameter (SP value) of the solvent in the present invention is a value expressed by the square root of the molecular cohesive energy, and is described in Chapter IV, Solubility Parameter Values, of the Polymer Handbook (Second Edition), and this value was used. The unit is (cal/ cm3 )1/2, and the value is at 25°C. For those for which no data is given, the values can be calculated by the method described in R. F. Fedors, Polymer Engineering Science, 14, p. 147 (1967).
  • the alkylene glycol monoalkyl ether has a boiling point of 170°C or higher. This is because if it is less than 170°C, the alkylene glycol monoalkyl ether is likely to evaporate, the ink viscosity is likely to increase, and this is likely to affect the prevention of line skipping and handwriting smearing when writing on characters printed with printing inks such as toner, and to improve the writing feel, so from further consideration, it is preferable that it is 220°C or higher.
  • the boiling point exceeds 300°C, it is likely to affect the drying properties of the handwriting, so it is preferable that the boiling point is 300°C or lower, and from further consideration, it is preferable that it is 280°C or lower.
  • amide solvents it is preferable to use 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide or 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, considering that they tend to be stable and effective together with hydroxy fatty acids, and from further consideration, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide is preferred.
  • the content of the organic solvent is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, and more preferably 25% by mass or more and 80% by mass or less, based on the total amount of the ink composition.
  • the oil-based ballpoint pen ink composition contains water.
  • water makes it easy to realize the following: lowering the ink viscosity, improving the slipperiness of the ball while improving the ink discharge properties, suppressing line skipping and smearing when writing on a print made of a printing ink such as toner, improving the writing feel, suppressing uneven dots and bleeding, and improving writing properties.
  • alkylene glycol alkyl ethers and amide solvents are used as the organic solvent, they are preferred because they are easily stable with water. Conventional water such as ion-exchanged water, distilled water, and tap water can be used as the water.
  • the water content is preferably 0.1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the total amount of the ink composition. This is because within the above range, the ink discharge properties are improved, line skipping and handwriting smearing are suppressed even on prints formed with printing inks such as toner, the writing feel is improved, and dot unevenness and bleeding are suppressed, improving writing properties. From a more detailed consideration, the water content is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total amount of the ink composition, and even more preferably 2% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the colorant used in the oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention is not particularly limited and may be a dye, a pigment, or the like, and may be appropriately selected for use. A dye and a pigment may be used in combination.
  • Dyes that can be used in oil-based ink compositions include oil-soluble dyes, acid dyes, basic dyes, metal-containing dyes, and various salt-forming dyes thereof, such as salt-forming dyes made from acid dyes and basic dyes, salt-forming dyes made from organic acids and basic dyes, and salt-forming dyes made from acid dyes and organic amines.
  • salt-forming dyes taking into account their stability with hydroxy fatty acids.
  • Dyes include: Balifast Black 1802, Basfast Black 1805, Basfast Black 1807, Balifast Violet 1701, Balifast Violet 1704, Balifast Violet 1705, Balifast Blue 1601, Balifast Blue 1605, Balifast Blue 1613, Balifast Blue 1621, Balifast Blue 1631, Balifast Red 1320, Balifast Red 1355, Balifast Red 1360, Balifast Yellow 1101, Brown 1151, Nigrosine Base EXBP, Nigrosine Base EX, BASE OF BAS IC 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 (all manufactured by Orient Chemical Industries Co., Ltd.), Aizen Spiron Black GMH-Special, Aizen Spiron Violet C-RH, Aizen Spiron Blue GNH, Aizen Spiron Blue 2BNH, Aizen Spiron Blue C-RH, Aizen Spiron Red C
  • Pigments include inorganic, organic, and processed pigments. Specific examples of pigments include carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, diketopyrrolopyrrole, quinophthalone, threne, triphenylmethane, perinone, perylene, dioxazine, metallic pigments, pearl pigments, fluorescent pigments, and phosphorescent pigments.
  • pigments include carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, diketopyrrolopyrrole, quinophthalone, threne, triphenylmethane, perinone, perylene, dioxazine, metallic pigments, pearl pigments, fluorescent pigments, and phosphorescent pigments.
  • These dyes and pigments may be used alone or in combination of two or more.
  • Diketopyrrolopyrrole pigments are preferred because they suppress blurring of handwriting and make it easier to maintain good handwriting, and it is preferable to use carbon black and diketopyrrolopyrrole pigments in combination.
  • pigment particles create a physical barrier in the gap between the ball and the inner wall of the tip, which makes it easier to prevent ink leakage.
  • Pigments are also preferable because they produce handwriting that is durable, especially light-resistant.
  • the pigment particles can get into the gap between the ball and the tip body, which makes it easier for them to act like a bearing, and by suppressing metal contact, lubricity is improved.
  • a pigment when writing on a print made with a printing ink such as toner, line skipping and handwriting smearing are suppressed, and wear of the ball seat is suppressed, making it easier to improve the writing feel. For this reason, it is preferable to use a pigment.
  • it is even more effective to use a pigment in the case of improving slipperiness by using hydroxy fatty acids as in the present invention.
  • the synergistic effect of the bearing action of the pigment particles and the lubricating layer made by the surfactant described below makes it easier to maintain lubricity, which is preferable.
  • the primary particles of the pigment are spherical, considering that this improves the lubrication through the bearing action.
  • the spherical shape is not limited to a perfect sphere, but may be approximately spherical or approximately elliptical.
  • the average particle size is 1 nm or more and 500 nm or less. More preferably, it is 30 nm or more and 350 nm or less, and even more preferably, it is 50 nm or more and 300 nm or less. This is because by setting it in the above range, it is possible to improve the slipperiness, thereby suppressing line skipping and blurring of handwriting even on prints made with printing ink such as toner, and it is easy to obtain the effect of suppressing wear of the ball seat and improving the writing feel.
  • the average particle size can be determined by the laser diffraction method, specifically, by using a laser diffraction particle size distribution analyzer (product name "MicrotracHRA9320-X100", Nikkiso Co., Ltd.) to measure the particle size at 50% cumulative volume (D50) of the particle size distribution based on values calibrated using standard samples and other measurement methods.
  • a laser diffraction particle size distribution analyzer product name "MicrotracHRA9320-X100", Nikkiso Co., Ltd.
  • the pigment exerts the above-mentioned effects in a dispersed state in the oil-based ballpoint pen ink composition, it is preferable to determine the particle size in the dispersed state.
  • the pigments to be used are preferably selected from carbon black, quinacridone, threne and diketopyrrolopyrrole pigments. Furthermore, from the viewpoint of suppressing line skipping and smearing when writing on a print made with a printing ink such as toner, and suppressing wear of the ball seat, it is preferable to use carbon black and diketopyrrolopyrrole pigments as pigments. In consideration of suppressing line skipping and smearing when writing on a print made with a printing ink such as toner, diketopyrrolopyrrole pigments are preferred.
  • the content ratio is preferably 0.1 ⁇ X/Y ⁇ 10, and more preferably 0.3 ⁇ X/Y ⁇ 8.
  • the content ratio is preferably 0.1 ⁇ X/Y ⁇ 10, and more preferably 0.3 ⁇ X/Y ⁇ 8.
  • the pigment content relative to the colorant content in the ink composition is high.
  • a high pigment content in the colorant can improve lubricity, suppress line skipping and handwriting smearing when writing on a print formed with a printing ink such as toner, suppress wear of the ball seat, and improve the writing feel.
  • the pigment content relative to the colorant content in the ink composition is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 90% by mass, and particularly preferably 100% by mass.
  • the colorant content is preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less based on the total amount of the ink composition. This is because if it is less than 5% by mass, there is a tendency for the colorant to suppress line skipping and smearing when writing on a print made with a printing ink such as a toner, suppress wear on the ball seat, and make it difficult to obtain a thick handwriting, and if it exceeds 30% by mass, it tends to affect the solubility in the ink. Taking this tendency into further consideration, a content of 7% by mass or more and 25% by mass or less is preferable, and even more considering, a content of 10% by mass or more and 20% by mass or less is preferable.
  • a surfactant In the present invention, it is preferable to use a surfactant, because it improves the lubricity of the writing tip (between the ball and the ball seat of the tip body), and it is easy to suppress line skipping and blurring of handwriting when writing on a print made with a printing ink such as toner, suppress wear of the ball seat, and improve the writing feel.
  • a surfactant because it has the effect of making it easier to improve the writing performance when the writing tip (tip tip) is left in the air and dries out. This is because the use of a surfactant tends to soften the coating that is formed, improving the writing performance and also improving the lubricity.
  • surfactants include silicone-based surfactants, fluorine-based surfactants, phosphate ester-based surfactants, polyoxyalkylene alkyl ethers, fatty acids, and fatty acid esters.
  • phosphate ester-based surfactants it is preferable to use one or more types selected from phosphate ester-based surfactants, fatty acids, and fatty acid esters, and from further consideration, it is more preferable to use one or two types selected from phosphate ester-based surfactants and fatty acids, and phosphate ester-based surfactants are preferred.
  • phosphate surfactant examples include phosphate esters having an alkoxyethyl group ( CnH2n +1OCH2CH2O ) or an alkoxy group ( CmH2m +1O ) , monophosphate esters of polyoxyethylene alkyl ethers or polyoxyethylene alkylaryl ethers, diphosphate esters of polyoxyethylene alkyl ethers or polyoxyethylene alkylaryl ethers, triesters of polyoxyethylene alkyl ethers or polyoxyethylene alkylaryl ethers, alkyl phosphate esters, alkyl ether phosphate esters, and derivatives thereof.
  • phosphate ester surfactants include the phoslex series (manufactured by SC Organic Chemical Co., Ltd.), the JP series (manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd.), the Plasurf series (manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd.), the Phosphanol series (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.), and the NIKKOL series (manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.).
  • phosphate ester surfactants in consideration of improving the slipperiness, suppressing line skipping and smearing when writing on printed matter, suppressing wear of the ball seat, improving the start-up performance, and improving the writing feel, it is preferable to select from among phosphate esters having an alkoxyethyl group (C n H 2n+1 O-C 2 H 4 O) or an alkoxy group (C m H 2m+1 O), phosphate monoesters of polyoxyethylene alkyl ethers or polyoxyethylene alkyl aryl ethers, and phosphate diesters of polyoxyethylene alkyl ethers or polyoxyethylene alkyl aryl ethers.
  • a phosphate ester surfactant having an alkoxyethyl group (C n H 2n+1 O-C 2 H 4 O) or an alkoxy group (C m H 2m+ 1 O) in consideration of improving the slipperiness, suppressing line skipping and smearing when writing on printed characters, suppressing wear of the ball seat, and improving the writing feel, it is preferable to use a phosphate ester surfactant having an alkoxyethyl group (C n H 2n+1 O-C 2 H 4 O) or an alkoxy group (C m H 2m+ 1 O), and from these considerations, it is more preferable to use a phosphate ester surfactant having an alkoxyl group (C m H 2m+1 O).
  • the carbon chain (n, m) of the terminal alkyl group of the alkoxyethyl group (C n H 2n+1 O-C 2 H 4 O) or the alkoxy group (C m H 2m+1 O) is preferably 1 or more and 20 or less.
  • the carbon chain (n, m) of the terminal alkyl group of the alkoxyethyl group (C n H 2n+1 O-C 2 H 4 O) or the alkoxy group (C m H 2m+1 O) has a moderate length, it is easier to maintain good slip properties, so the carbon chain (n, m) of the terminal alkyl group is preferably 1 or more and 20 or less, and from a more detailed consideration, the carbon chain (n, m) is preferably 1 or more and 12 or less, the carbon chain (n, m) is preferably 2 or more and 12 or less, 3 or more and 8 or less, or 3 or more and 6 or less.
  • a phosphate ester surfactant having an alkyl group in consideration of improving slipperiness, suppressing line skipping and smearing when writing on printed matter, suppressing wear of the ball seat, improving writing performance, and improving the writing feel, it is preferable to use a phosphate ester surfactant having an alkyl group, and in particular, the number of carbon atoms contained in the alkyl group is preferably 8 to 18, more preferably 10 to 18, and even more preferably 12 to 18. This is because if the number of carbon atoms in the alkyl group is too low, slipperiness tends to be insufficient, and if the number of carbon atoms is too high, stability over time tends to be affected.
  • phosphate ester surfactant having an alkoxyethyl group (C n H 2n+1 O-C 2 H 4 O) or alkoxy group (C m H 2m+1 O) and a phosphate ester surfactant having an alkyl group is effective and preferred because it is easy to improve slipperiness due to the interaction between the surfactant and the surfactant, making it easy to obtain the effects of the present invention.
  • the acid value is preferably 150 (mgKOH/g) or less, more preferably 120 (mgKOH/g) or less, and even more preferably 100 or less, in order to facilitate the improvement in slipperiness provided by the phosphate ester surfactant.
  • the acid value is preferably 30 (mgKOH/g) or more and 150 (mgKOH/g) or less, preferably 40 (mgKOH/g) or more and 120 (mgKOH/g) or less, and even more preferably 40 (mgKOH/g) or more and 100 (mgKOH/g) or less.
  • phosphate ester surfactant having an alkoxyethyl group (C n H 2n+1 O-C 2 H 4 O) or alkoxy group (C m H 2m+1 O) and a phosphate ester surfactant having a specific acid value facilitates the improvement of slipperiness by interaction, and therefore is effective and preferable since it facilitates the achievement of the effects of the present invention.
  • the acid value is expressed as the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acidic components contained in 1 g of sample.
  • the surfactant content is more preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less relative to the total amount of the oil-based ballpoint pen ink composition. This is because if it is less than 0.1% by mass, it is difficult to obtain effects such as improved slipperiness, suppression of line skipping and smearing when writing on printed characters, suppression of wear of the ball seat, improved writing performance, and improved writing feel, and if it exceeds 5.0% by mass, the ink tends to become unstable over time. Taking these factors into consideration, the surfactant content is preferably 0.3% by mass or more and 4.0% by mass or less relative to the total amount of the oil-based ballpoint pen ink composition, and even more preferably 0.5% by mass or more and 3.0% by mass or less.
  • a surfactant such as a phosphate surfactant
  • neutralization is preferred because it dissolves and stabilizes the ink, improving the lubricity of the writing tip, suppressing line skipping and handwriting smearing when writing on the print, suppressing wear of the ball seat, improving the writing performance, and improving the writing feel.
  • organic amines examples include amines having ethylene oxide such as oxyethylene alkylamines and polyoxyethylene alkylamines, alkylamines such as laurylamine and stearylamine, aliphatic amines such as dimethyl alkylamines such as distearylamine, dimethyl laurylamine, dimethyl stearylamine, and dimethyl octylamine, and alkanolamines such as diethanolamine and triethanolamine.
  • amines having ethylene oxide are preferred in consideration of dissolution stability in the ink. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the total amine value of the organic amine is preferably 300 (mgKOH/g) or less, taking into consideration the stability with hydroxy fatty acids, colorants, surfactants, and other components. If it exceeds 300 (mgKOH/g), the reactivity is strong, and it is likely to affect the above components, which in turn is likely to affect the ink stability over time. From this perspective, the total amine value is preferably 280 (mgKOH/g) or less, and even more preferably 250 (mgKOH/g) or less.
  • the lower limit of the total amine value is preferably 30 (mgKOH/g) or more, and even more preferably the total amine value is 100 (mgKOH/g) or less, and even more preferably 150 (mgKOH/g) or less.
  • the total amine value indicates the total amount of primary, secondary, and tertiary amines, and is expressed as the number of milligrams of potassium hydroxide equivalent to the amount of hydrochloric acid required to neutralize 1 g of sample.
  • the HLB value of the organic amine is preferably 5 or more and 17 or less. This is because it is more stable with hydroxy fatty acids, colorants, surfactants, resins and other components, and the effects of the present invention are more easily obtained. From further consideration, it is more preferable that the HLB value is 7 or more and 17 or less, and from further consideration, it is even more preferable that the HLB value is 9 or more and 16 or less.
  • the content of the organic amine is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less of the total amount of the ink composition, taking into consideration the stability with the hydroxy fatty acid, colorant, surfactant, and other components, and furthermore, taking into consideration the neutralization of the surfactant mentioned above, it is preferably 0.5% by mass or more and 5% by mass or less.
  • the ink contains a resin.
  • the resin examples include polyvinyl butyral resin, ketone resin, amide resin, terpene phenol resin, rosin resin, alkylphenol resin, styrene-maleic acid resin, ethylene-maleic acid resin, styrene-acrylic resin, acrylic resin, maleic acid resin, cellulose resin, petroleum resin, coumarone-indene resin, polyethylene oxide, polymethacrylic acid ester, ketone-formaldehyde resin, ⁇ - and ⁇ -pinene-phenol polycondensation resin, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
  • resins in consideration of improving the slipperiness, improving the adhesion of handwriting to the paper surface, suppressing line skipping and smearing when writing on prints made with printing inks such as toner, and suppressing ink leakage from the writing tip, it is preferable to use one or more types selected from polyvinyl butyral resin, ketone resin, terpene phenol resin, and rosin-based resin.
  • polyvinyl butyral resin In consideration of further improving the adhesion of handwriting to the paper surface and suppressing line skipping and smearing when writing on prints made with printing inks such as toner, it is preferable to select from polyvinyl butyral resin, terpene phenol resin, and rosin-based resin, and further preferably to select from polyvinyl butyral resin and terpene phenol resin.
  • terpene phenol resins are preferred because they form a strong handwriting film that improves handwriting adhesion to the paper surface, and because they have an aromatic ring structure, they provide a cushioning effect between the ball and the ball seat that improves slippage, prevents skipping and blurring of handwriting when writing on characters printed with printing ink such as toner, and reduces wear on the ball seat by reducing resistance between the ball and the ball seat.
  • the weight-average molecular weight of the terpene phenol resin in order to form a stronger handwriting film, improve handwriting adhesion (writing ability) to the paper surface, improve slipperiness, and easily suppress line skipping and handwriting smearing even on prints formed with printing inks such as toner, and further improve the dissolution stability in the ink, and to easily obtain the effects of the present invention, the weight-average molecular weight is preferably 200 to 1200, and in order to improve handwriting adhesion to the paper surface, suppress line skipping and handwriting smearing even on prints formed with printing inks such as toner, and consider the dissolution stability in the ink, the weight-average molecular weight is preferably 300 to 1000, and more preferably 400 to 800.
  • the weight-average molecular weight is too large, it is likely to affect stability over time, and furthermore, the viscosity of the oil-based ballpoint pen ink composition is likely to increase, which is likely to affect handwriting due to ink tracking, and is likely to affect handwriting with line skipping and smearing.
  • the weight average molecular weight of the terpene phenol resin is measured by the GPC method (gel permeation chromatography method).
  • the softening point of the terpene phenol resin is preferably 70°C or higher and 150°C or lower, in order to maintain viscoelasticity and form a stronger handwriting film, thereby improving handwriting adhesion (writing ability) to the paper surface, improving slipperiness, making it easier to suppress line skipping and handwriting smearing even on prints formed with printing inks such as toner, and further improving the dissolution stability in the ink, making it easier to obtain the effects of the present invention.
  • the softening point is preferably 80°C or higher and 130°C or lower, in order to maintain viscoelasticity and make it easier to suppress line skipping and handwriting smearing when writing on prints formed with printing inks such as toner, and more preferably 90°C or higher and 110°C or lower.
  • the softening point of the resin is a value measured in accordance with JIS K2207.
  • the hydroxyl value is generally controlled by the amount of phenol moieties.
  • the hydroxyl value of the terpene phenol resin is preferably 200 mgKOH/g or less.
  • the hydroxyl value is preferably 30 mgKOH/g or more and 200 mgKOH/g or less, more preferably 50 mgKOH/g or more and 200 mgKOH/g or less, more preferably 50 mgKOH/g or more and 200 mgKOH/g or less, and more preferably 50 mgKOH/g or more and 100 mgKOH/g or less.
  • the hydroxyl value is the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acetic acid bonded to the hydroxyl group when 1 g of resin is acetylated, and is defined as the value measured based on the potentiometric titration method specified in JIS K 0070.
  • the average degree of polymerization of polyvinyl butyral resin is preferably 100 to 2,000, taking into consideration the improvement of slipperiness, the suppression of line skipping and blurring of writing when writing on characters printed with printing ink such as toner due to the adhesion of the ink to the paper surface, and the suppression of ink leakage from the writing tip. From further consideration, the average degree of polymerization is preferably 100 to 1,500, and more preferably 200 to 1,000.
  • the average degree of polymerization refers to the number of basic units that make up one molecule of polyvinyl butyral resin, and a value measured based on the method specified in JIS K6728 (2001 edition) can be used.
  • the polyvinyl butyral resin has a hydroxyl group content of 25 mol% or more. This is because polyvinyl butyral resins with a hydroxyl group content of less than 25 mol% do not have sufficient solubility in alkylene glycol alkyl ether solvents, and the effects of the present invention cannot be obtained. From a more detailed perspective, polyvinyl butyral resins with a hydroxyl group content of 30 mol% or more are preferable because they tend to improve slipperiness and writing feel.
  • polyvinyl butyral resins with a hydroxyl group content of more than 40 mol% are preferable.
  • polyvinyl butyral resins with a hydroxyl group content of 40 mol% or less are preferable, and more preferably, a hydroxyl group content of 30 mol% to 36 mol% or less is preferable.
  • the amount of hydroxyl groups (mol%) in the polyvinyl butyral resin refers to the content of hydroxyl groups (mol%) relative to the total molar amount of butyral groups (mol%), acetyl groups (mol%), and hydroxyl groups (mol%).
  • the rosin-based resins include rosin, rosin ester, and hydrogenated rosin ester, but considering the improvement of handwriting adhesion to the paper surface and the prevention of line skipping and handwriting smearing when writing on characters printed with printing inks such as toner, it is preferable to use rosin ester and hydrogenated rosin ester. Furthermore, since the ink film is less likely to become strong, it is preferable to use them in combination with terpene phenol resin, as this tends to improve the writing performance of the writing tip.
  • the softening point of the rosin-based resin is preferably 50°C or higher and 150°C or lower, taking into consideration the improvement of handwriting adhesion (writability) to the paper surface, the prevention of line skipping and handwriting smearing when writing on prints formed with printing inks such as toner, and the realization of good writability. From further consideration, the softening point is preferably 60°C or higher and 130°C or lower, and more preferably 65°C or higher and 115°C or lower.
  • the softening point of the resin is a value measured in accordance with JIS K2207.
  • the total resin content relative to the total oil-based ballpoint pen ink composition is preferably 3% to 40% by mass, and more preferably 5% to 30% by mass, and more preferably 10% to 25% by mass.
  • a shear thinning agent may be used.
  • shear thinning agents include polyacrylic acid resin, xanthan gum, welan gum, succinoglycan, guar gum, locust bean gum, ⁇ -carrageenan, cellulose derivatives, oxidized cellulose, diutan gum, fatty acid amides, and hydrogenated castor oil.
  • the inclusion of these agents is preferable because it effectively realizes the impartation of pseudoplasticity, the improvement of writing feel, and the suppression of line skipping and blurring when writing on the print formed by the printing ink such as toner by forming a three-dimensional network structure in the ink.
  • polyacrylic acid resin and polysaccharides are preferable because it is easy to form a three-dimensional network structure and a denser crosslinked structure. From a more detailed consideration, polyacrylic acid resin is preferable, and crosslinked polyacrylic acid resin is more preferable.
  • Polyacrylic acid resin is used as a thickening agent.
  • Polyacrylic acid resin has affinity with alkylene glycol alkyl ethers and amide solvents, and by swelling and dispersing, it can obtain a stable thickening effect with pseudoplasticity.
  • cross-linked polyacrylic acid resin in consideration of the writing feel and writing performance (suppression of smearing and weeping of handwriting), it is preferable to use cross-linked polyacrylic acid resin.
  • carboxyvinyl polymer is preferable because it is easy to impart pseudoplasticity by forming a denser cross-linked structure, which reduces the ink viscosity during writing and improves the writing feel and writing performance (suppression of smearing and weeping).
  • an amide solvent such as alkylene glycol monoalkyl ether or ⁇ -alkoxypropionamide as the organic solvent, since it is easier to form a more three-dimensional mesh structure.
  • the carboxyl group content in the polyacrylic acid resin is preferably 40% by mass or more and 80% by mass or less, in consideration of obtaining a stable thickening effect together with alkylene glycol alkyl ethers. More preferably, it is 50% by mass or more and 70% by mass or less.
  • alkylene glycol monoalkyl ethers are used as alkylene glycol alkyl ethers
  • alkylene glycol monomethyl ether this is even more preferable.
  • the content of the shear thinning agent is less than 0.1% by mass relative to the total amount of the ink composition, the swelling is insufficient and pseudoplasticity is not obtained, making it difficult to improve the writing feel. If it exceeds 5.0% by mass, the swelling and dispersibility in the ink is likely to deteriorate. For this reason, the content is preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less relative to the total amount of the ink composition. Furthermore, if the writing feel is taken into consideration, 0.3% by mass or more and 3.0% by mass or less is more preferable, and if further consideration is taken into consideration, 0.6% by mass or more and 1.8% by mass or less is more preferable.
  • colorant stabilizers plasticizers, chelating agents, etc. may be used as appropriate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the ink viscosity at 20°C and a shear rate of 200 sec -1 (when writing) is not particularly limited, but in consideration of increasing the ink consumption, suppressing line skipping and handwriting smearing in writing on a print formed with a printing ink such as a toner, and improving the writing feel, 5000 mPa ⁇ s or less is preferable, and 4000 mPa ⁇ s or less is more preferable. In consideration of this, the ink viscosity is preferably 3500 mPa ⁇ s or less.
  • the ink viscosity is preferably 500 mPa ⁇ s or more, and in consideration of this, 800 mPa ⁇ s or more is preferable.
  • the ink viscosity at 20° C. and a shear rate of 0.18 sec ⁇ 1 (at rest) is preferably 50,000 mPa ⁇ s or less, and more preferably 30,000 mPa ⁇ s or less.
  • the ink viscosity is preferably 1,000 mPa ⁇ s or more, and more preferably 2,000 mPa ⁇ s or more, and more preferably 3,000 mPa ⁇ s or more.
  • the viscosity index n can be calculated by measuring the ink viscosity at 20°C using a rheometer AR-G2 viscometer (cone plate 40 mm, angle 2°) manufactured by TA Instruments.
  • the viscosity index n is preferably set to 0.3 or more and 0.8 or less from the viewpoint of suppressing line skipping and smearing when writing on a print made of printing ink such as toner, and improving writing properties such as writing feel, smudging, and smudging.
  • the viscosity index n is preferably set to 0.35 or more and 0.7 or less, and more preferably 0.4 or more and 0.7 or less.
  • Oil-based ballpoint pen Next, an oil-based ballpoint pen using the oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention will be described.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a ballpoint pen 100 according to this embodiment.
  • the ballpoint pen 100 is an example of an oil-based ballpoint pen.
  • Ballpoint pen 100 has ballpoint pen refill 1.
  • Ballpoint pen refill 1 is a replacement lead for ballpoint pen 100.
  • Ballpoint pen refill 1 has ink holding tube 2.
  • Ink holding tube 2 is cylindrical and elongated in extension direction X.
  • Extension direction X is a direction along a straight line passing through the center of the cut surface of cylindrical ink holding tube 2. In other words, extension direction X is a direction along the central axis of cylindrical ink holding tube 2.
  • the ink container 2 contains an oil-based ballpoint pen ink composition 10.
  • the oil-based ballpoint pen ink composition 10 is the oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention described above. As described above, in this embodiment, the oil-based ballpoint pen ink composition is described as an oil-based ballpoint pen ink composition, an ink composition, or ink.
  • a ballpoint pen tip 4 is provided at one end of the ink holding tube 2 in the extension direction X.
  • the ballpoint pen tip 4 is a member that holds the ball 3 rotatably. In other words, the ballpoint pen tip 4 holds the ball 3 at the tip end, which is one end of the ink holding tube 2 in the extension direction X.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of an example of a ballpoint pen tip 4.
  • the ballpoint pen tip 4 comprises a tip body 4A.
  • the tip body 4A is provided with a coil spring 5, an ink flow hole 6, an ink flow groove 7, a ball seat 8, and a ball holding chamber 9.
  • the ink flow hole 6 is a hole that penetrates in the stretching direction X and through which the ink flows.
  • the ink is an oil-based ballpoint pen ink composition 10.
  • the ink flow groove 7 is a groove that extends radially from the ink flow hole 6.
  • the ball holding chamber 9 is provided at the end of the ink flow hole 6 and has a ball seat 8 on which the ball 3 is placed.
  • the ball seat 8 is provided with a coil spring 5, which presses the ball 3 placed on the ball seat 8 toward the inner wall of the tip end T. When the ball 3 is placed on the ball seat 8, the ball 3 is rotatably held so that a portion of it protrudes from the tip end T.
  • the ink which is an oil-based ballpoint pen ink composition 10 that flows out of the ink reservoir 2
  • the ink is supplied from the ink flow hole 6 through the ink flow groove 7 to the ball 3 held in the ball holding chamber 9.
  • writing is performed with the ink on paper or the like.
  • the oil-based ballpoint pen ink composition 10 contained in the ink container 2 is the oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention described above.
  • the amount of movement of the ball 3 of the ballpoint pen tip 4 of the ballpoint pen 100 of the present invention in the extension direction X of the ink containing tube 2 is preferably 3 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the amount of movement of the ball 3 in the extension direction X means the distance that the ball 3 can move in the extension direction X relative to the tip body 4A.
  • the amount of movement is sometimes referred to as clearance.
  • the amount of movement in the extension direction X of the ball 3 is within the above range, the desired amount of ink consumption is ensured and the ink consumption is increased, and even when printing with printing ink such as toner, line skipping and blurring of handwriting are suppressed, improving the writing feel and realizing thick handwriting.
  • the amount of movement is preferably 3 ⁇ m or more and 22 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and particularly preferably 7 ⁇ m or more and 18 ⁇ m or less.
  • the amount of movement of the ball 3 of the ballpoint pen tip 4 in the extension direction X represents the amount of movement of the ball 3 of the ballpoint pen tip 4 of the ballpoint pen 100 in the initial state before writing begins.
  • the diameter of ball 3 is not limited. As mentioned above, the diameter of ball 3 is preferably in the range of 0.1 mm to 2.0 mm, and more preferably in the range of 0.3 mm to 1.6 mm.
  • the arithmetic mean roughness (Ra) of the ball 3 surface of the ballpoint pen tip 4 used in the present invention is 0.1 nm or more and 12 nm or less. This is because if the arithmetic mean roughness (Ra) is less than 0.1 nm, it is difficult to apply ink sufficiently to the ball 3 surface, making it difficult to obtain thick handwriting during writing, and line skipping and smearing are likely to occur in the handwriting.
  • the arithmetic mean roughness (Ra) exceeds 12 nm, the ball 3 surface is too rough and the rotation resistance of the ball 3 and the ball seat 8 is large, so the writing feel is likely to be poor, and further, writing performance such as smearing, line skipping, and line unevenness is likely to be affected. Furthermore, if the above arithmetic mean roughness (Ra) is 0.1 nm or more and 10 nm or less, it is easy to maintain the ability to write on non-permeable surfaces.
  • the arithmetic mean roughness of the ball 3 surface is within the above range, it is possible to suppress line skipping and blurring of handwriting when writing on a print made with printing ink such as toner, improve the writing feel, and achieve thick handwriting.
  • the arithmetic mean roughness (Ra) of the ball 3 surface is preferably 0.1 nm or more and 10 nm or less, and more preferably 1 nm or more and 8 nm or less.
  • the arithmetic mean roughness (Ra) of ball 3 can be measured using a Seiko Epson model (SPI3800N).
  • the arithmetic mean roughness (Ra) is calculated by extracting a reference length from the roughness curve measured by this surface roughness measuring device in the direction of the mean line, and then averaging the absolute deviations from the mean line of this extracted portion to the measured curve.
  • the material used for ball 3 is not particularly limited, but examples include cemented carbide balls whose main component is tungsten carbide, metal balls such as stainless steel, ceramic balls such as silicon carbide, silicon nitride, alumina, silica, and zirconia, and ruby balls.
  • the material of the ballpoint pen tip 4 may be metal such as stainless steel, nickel silver, brass, aluminum bronze, or aluminum, or resin such as polycarbonate, polyacetal, or ABS. Considering the wear of the ball seat 8, stability over time, and cost, it is preferable that the ballpoint pen tip 4 has a tip body 4A made of stainless steel.
  • the ink consumption per 100 m of the ballpoint pen 100 is preferably 20 mg or more and 100 mg or less. This is because, when the ink consumption per 100 m is in the above range, it is possible to achieve effects such as suppressing line skipping and blurring when writing on characters printed with printing ink such as toner, improving the writing feel, and making it easier to write thicker handwriting. From further consideration, the ink consumption is preferably 25 mg or more and 90 mg or less, and more preferably 40 mg or more and 80 mg or less.
  • a spiral writing test is carried out using five test samples at a writing speed of 4 m/min under the following conditions: temperature 20°C, writing angle 70°, writing load 200 g on JIS P3201 writing paper, and the average ink consumption per 100 m is defined as the ink consumption per 100 m.
  • the other end of the ink storage tube 2 in the extension direction X (the end opposite the side where the ball 3 is installed) can also be filled with an ink backflow prevention material.
  • the ink backflow prevention composition is made of a non-volatile or low-volatile liquid.
  • a non-volatile or low-volatile liquid include petrolatum, spindle oil, castor oil, olive oil, refined mineral oil, liquid paraffin, polybutene, ⁇ -olefin, ⁇ -olefin oligomer or co-oligomer, dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, amino-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, fatty acid-modified silicone oil, etc., and one or more of these can be used in combination.
  • the non-volatile liquid and/or the difficult-to-volatile liquid is preferably thickened to a suitable viscosity by adding a thickener.
  • the thickener include clay-based thickeners such as silica with a hydrophobic surface treatment, fine silica particles with a methylated surface, aluminum silicate, swellable mica, bentonite or montmorillonite that has been hydrophobically treated, fatty acid metal soaps such as magnesium stearate, calcium stearate, aluminum stearate, and zinc stearate, tribenzylidene sorbitol, fatty acid amides, amide-modified polyethylene wax, hydrogenated castor oil, dextrin-based compounds such as fatty acid dextrin, and cellulose-based compounds.
  • liquid ink backflow prevention material can be used in combination with a solid ink backflow prevention material.
  • Example 1 The oil-based ballpoint pen ink composition of Example 1 was prepared by mixing and dissolving the colorant, organic solvent, alkylene oxide derivative of glycerin, hydroxy fatty acid, phosphate ester surfactant, organic amine, and resin at 60° C. using a Disper stirrer, and then cooling to room temperature to obtain the oil-based ballpoint pen ink composition.
  • the specific blending amounts are as follows:
  • Pigment dispersion carbon black, average particle size 150 nm, pigment content 35%, polyvinyl butyral content 20%
  • 40.0% by mass Alcohol solvent benzyl alcohol
  • Polyoxyalkylene glyceryl ether (formula (1), polyoxypropylene diglyceryl ether): 20.0% by mass Hydroxy fatty acid (12-hydroxystearic acid ester): 2.0% by mass Phosphate ester surfactant (carbon number contained in the alkyl group: 18, acid value: 85 (mgKOH/g)): 2.0% by mass Phosphate ester surfactant having an alkoxyethyl group (C n H 2n+1 OCH 2 CH 2 O): 1.0% by mass Organic amine (polyoxyethylene alkylamine): 2.0% by mass Polyvinyl butyral resin: 2.0% by mass Polyvinylpyrrolidone: 0.5% by mass
  • Examples 2 to 34 As shown in the table, except for changing the ink components, oil-based ballpoint pen ink compositions of Examples 2 to 34 were obtained in the same manner as in Example 1. The measurement and evaluation results are shown in the table.
  • Comparative Examples 1 to 3 As shown in the table, except that the ink components were changed, oil-based ballpoint pen ink compositions of Comparative Examples 1 to 3 were obtained in the same manner as in Example 1. The measurement and evaluation results are shown in the table.
  • the ink viscosity of the examples was measured at a shear rate of 200 sec -1 in an environment of 20° C. using a viscometer, Viscometer RVDVII+Pro CP-52 spindle, manufactured by Brookfield Corporation, and the measurement results are shown in the table.
  • Example 20 the ink viscosity of Example 20 was 14,000 mPa ⁇ s at a shear rate of 0.18 sec ⁇ 1 in an environment of 20° C., and 1,100 mPa ⁇ s at a shear rate of 200 sec ⁇ 1 in an environment of 20° C., with a viscosity index n of 0.60.
  • Example 25 the ink viscosity of Example 25 was 12,000 mPa ⁇ s at a shear rate of 0.18 sec ⁇ 1 in an environment of 20° C., and 500 mPa ⁇ s at a shear rate of 200 sec ⁇ 1 in an environment of 20° C., with a viscosity index n of 0.55.
  • a ballpoint pen tip 4 was attached to the tip of the ink reservoir 2 (made of polypropylene) of the ballpoint pen 100 described with reference to Figures 1 and 2, in which a ball 3 ( ⁇ 0.7 mm) was pressed against the inner wall of the tip end edge by a resilient member to be rotatably held. Then, ballpoint pen refills were prepared by directly housing the oil-based ballpoint pen ink compositions (0.3 g) prepared in Examples 1 to 34 and Comparative Examples 1 to 3 in the ink reservoir 2. The ballpoint pen refills were placed in an oil-based ballpoint pen (corresponding to Ballpoint Pen 100) manufactured by Pilot Corporation, to prepare an oil-based ballpoint pen.
  • the amount of movement of the ball 3 of the ballpoint pen tip 4 in the extension direction X of the ink reservoir 2 was 12 ⁇ m
  • the arithmetic mean roughness (Ra) of the ball surface of the ball 3 was 2 nm.
  • Writability test 1 (test of writing on toner-printed paper): The handwriting was observed when writing was done by hand on the toner-printed paper.
  • No missing lines or smudged handwriting
  • Some missing lines or smudged handwriting
  • Some missing lines or smudged handwriting, but no practical problems
  • Severe missing lines or smudged handwriting
  • Abrasion resistance test Wear of the ball seat after a writing test was measured on a test paper using a running test machine with a load of 200 gf, a writing angle of 70°, and a speed of 4 m/min.
  • Wear of the ball seat is less than 5 ⁇ m.
  • Wear of the ball seat is 5 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m.
  • Wear of the ball seat is 10 ⁇ m or more and less than 20 ⁇ m, but writing is possible.
  • Wear of the ball seat is so severe that writing becomes difficult.
  • Writability test 2 pencil-through test: The handwriting on the test paper was observed after a 30 m writing test using a running test machine with a load of 200 gf, a writing angle of 70°, and a speed of 4 m/min.
  • No bleed-through in handwriting.
  • Some bleed-through in handwriting, but not at a level that causes practical problems.
  • Some bleed-through in handwriting, affecting practical use.
  • Much bleed-through in handwriting.
  • the ink consumption per initial 100 m for Examples 1, 9, 20, and 24 was 44 mg/100 m, 50 mg/100 m, 70 mg/100 m, and 80 mg/100 m, respectively.
  • material numbers 1 to 21 in the table represent the following. 1 Fuji Pigment Co., Ltd. 2 Orient Chemical Co., Ltd. 3 Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd. SC-P750 4. SC-P400 manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd. 5. SC-P1000 manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd. 6. Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd. SC-E2000 7 KJ Chemicals Co., Ltd.
  • Examples 1 to 34 good performance was obtained in the writability test 1 (writing test on a toner-printed paper surface), the abrasion resistance test (ball seat abrasion test), and the writability test 2 (writing bleed-through test), as well as the writing feel.
  • the handwriting in the writing test 1 writing test on toner-printed paper surface
  • Examples 1 and 3 and Examples 7 and 8 the handwriting was much better in Examples 7 and 8, which contain a diketopyrrolopyrrole pigment.
  • an oil-based ballpoint pen was created and tested using the oil-based ballpoint pen ink composition of Example 1 in the same manner as in Example 1, except that the amount of movement of the ball in the ballpoint pen tip in the longitudinal direction of the ink reservoir was changed to 8 ⁇ m and 16 ⁇ m. Good performance was obtained in the writing test 1 (writing test on toner-printed paper), abrasion resistance test (ball seat abrasion test), writing test 2 (writing bleed-through test), and writing feel.
  • Comparative Example 3 there was a lot of bleed-through in the handwriting, and the wear resistance test (ball seat wear test) also showed poor wear of the ball seat. Furthermore, when the oil-based ballpoint pen ink composition of Comparative Example 3, which uses a pigment as the colorant, was observed under a microscope after one month, pigment sedimentation was observed due to the low ink viscosity, and the writing test was poor.
  • an oil-based ballpoint pen in which a ballpoint pen refill containing an oil-based ballpoint pen ink composition in an ink storage tube is disposed inside the barrel
  • the writing instrument of the present invention may be a writing instrument in which the barrel itself is the ink storage tube and the oil-based ballpoint pen ink composition is directly stored inside the barrel, such as a direct-loading type ballpoint pen, or a structure in which the ink storage tube contains an oil-based ballpoint pen ink composition (ballpoint pen refill) and is used as a ballpoint pen as is.
  • the present invention can be used as an oil-based ballpoint pen ink composition, and more specifically, can be widely used as a cap-type, knock-type, or other oil-based ballpoint pen filled with the oil-based ballpoint pen ink composition.
  • Ballpoint pen 10 Oil-based ballpoint pen ink composition 1 Ballpoint pen refill 2 Ink container 3 Ballpoint 4 Ballpoint pen tip

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Abstract

着色剤、有機溶剤、12-ヒドロキシ脂肪酸を含んでなる油性ボールペンインキ組成物であって、前記油性ボールペンインキ組成物のインキ粘度が、20℃、剪断速度200sec-1において、300mPa・s以上であることを特徴とする油性ボールペンインキ組成物。

Description

油性ボールペンインキ組成物およびそれを用いた油性ボールペン
 本発明は油性ボールペンインキ組成物およびそれを用いた油性ボールペンに関するものである。
 従来から、インキを用いた油性ボールペンが知られ、扱いが簡便であることから幅広い年齢層に利用されている。これらの油性ボールペンは、着色剤、溶剤、界面活性剤などを含むことによって、紙面に良好に筆記することを可能にしている(特許文献1)。
 通常の使用時では、紙面に良好に筆記することは可能である。しかし、トナーなどの印刷インキで形成された印字上に筆記した際には、筆跡に線トビやカスレが見られ、良好に筆記できなかった。これは、ボールペンの場合、筆記する際にボールが印字上で滑ってしまい、ボールが十分に回転せずに、線トビや筆跡カスレが発生してしまうためであり、改善の余地があった(特許文献1)。
 さらに、筆記具は、筆記時に筆記先端部と被筆記面との間の筆記抵抗によって、ボールペンやマーキングペン等の書き味に影響を及ぼしやすい。特にボールペンは、先端にステンレス鋼などからなる金属チップと、該金属チップのボール受け座に抱持される超鋼などの金属からなる転写ボールと、からなるボールペンチップをインキ収容筒に装着した構成を有している。このため、筆記時にボールの回転によって、ボール座に摩耗が発生し、筆跡に線飛び、カスレなどの発生や、書き味が悪くなるという問題があり、改善の余地があった。さらに、書き味を向上させるためにインキ粘度を低粘度に設定し、塗布具、マーキングペン、サインペンを想定した場合、インキ粘度が低粘度であるため、筆跡に裏抜けが発生してしまい、改善の余地があった。
 こうした問題を解決するため、筆記時に筆記先端部と被筆記面との間の潤滑性を向上させ筆記抵抗を抑制するために、様々な潤滑剤を用いた筆記具用インキ組成物が多数提案されている(特許文献2~5)。
特開平8-41406号公報 特開平5-331403号公報 特開2007-176995号公報 特開2013-151594号公報 特開2014-88486号公報
 新たに様々な各種潤滑剤を用いた場合、筆記先端部と被筆記面との間で筆記抵抗をある程度低減することはできる。しかし、従来技術では、ボール座への負荷等に起因するボール座の摩耗による筆記不良が発生し、改良の余地があった(特許文献2~5)。
 本発明の目的は、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、筆記先端部の潤滑性向上による良好な筆記性の実現、およびボール座の摩耗抑制を図ることができる、油性ボールペンインキ組成物およびそれを用いた油性ボールペンを得ることである。
 本発明は、上記課題を解決するために
「1.着色剤、有機溶剤、ヒドロキシ脂肪酸を含んでなる油性ボールペンインキ組成物であって、
 前記油性ボールペンインキ組成物のインキ粘度が、20℃、剪断速度200sec-1において、300mPa・s以上である
 ことを特徴とする油性ボールペンインキ組成物。
2.前記ヒドロキシ脂肪酸の含有量は、
 インキ組成物全量に対し、0.1質量%以上10質量%以下である
 ことを特徴とする第1項に記載の油性ボールペンインキ組成物。
3.前記ヒドロキシ脂肪酸が、
 12-ヒドロキシステアリン酸または12-ヒドロキシ脂肪酸の誘導体である、
 第1項に記載の油性ボールペンインキ組成物。
4.前記12-ヒドロキシ脂肪酸の誘導体が、12-ヒドロキシステアリン酸エステルである、
 第3項に記載の油性ボールペンインキ組成物。
5.リン酸エステル系界面活性剤、脂肪酸、および脂肪酸エステルから選択される1種または2種以上である界面活性剤を更に含んでなる、
 ことを特徴とする第1項または第2項に記載の油性ボールペンインキ組成物。
6.前記リン酸エステル系界面活性剤は、
 炭素数8以上18以下のアルキル基を有する、
 ことを特徴とする第5項に記載の油性ボールペンインキ組成物。
7.全アミン価が300mgKOH/g以下の有機アミンを更に含んでなる、
 ことを特徴とする第6項に記載の油性ボールペンインキ組成物。
8.ポリビニルブチラール樹脂、テルペンフェノール樹脂、およびロジン系樹脂から選択される1種または2種以上である樹脂を更に含んでなる、
 ことを特徴とする第1項に記載の油性ボールペンインキ組成物。
9.前記着色剤が、顔料であることを特徴とする
 第1項または第2項に記載の油性ボールペンインキ組成物。
10.前記有機溶剤が、グリセリンのアルキレンオキシド誘導体、アルキレングリコールアルキルエーテル類、アミド溶剤、および芳香族アルコールから選択される1種または2種以上であることを特徴とする第1項または第2項に記載の油性ボールペンインキ組成物。
11.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項または第2項に記載の油性ボールペンインキ組成物を収容してなることを特徴とする油性ボールペン。
12.前記ボールの前記インキ収容筒の延伸方向の移動量が、3μm以上25μm以下であることを特徴とする第11項に記載の油性ボールペン。」とする。
 本発明は、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、筆記先端部(ボールと、チップ本体のボール座との間)の潤滑性向上による良好な筆記性の実現、およびボール座の摩耗抑制を図ることができる。
図1は、本実施形態のボールペンの一例の断面図である。 図2は、ボールペンチップの一例の拡大断面図である。
 本明細書において、配合を示す「部」、「%」、「比」等は特に断らない限り質量基準である。
 本発明の油性ボールペンインキ組成物は、着色剤、有機溶剤、ヒドロキシ脂肪酸を含んでなる油性ボールペンインキ組成物であって、前記油性ボールペンインキ組成物のインキ粘度が、20℃、剪断速度200sec-1において、300mPa・s以上であることを特徴とする。油性ボールペンインキ組成物は、油性ボールペンに用いられる、油性ボールペン用のインキ組成物である。
 油性ボールペンインキ組成物がヒドロキシ脂肪酸を含んでなることで、筆記先端部(ボールと、チップ本体のボール座との間)の潤滑性を向上する。筆記先端部の潤滑性向上により、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、線トビや筆跡カスレが抑制され、良好な筆記性が実現される。また、ボールとチップ本体のボール座との間の潤滑性が向上し、ボール座の摩耗抑制を図ることができる。
 また、油性ボールペンインキ組成物のインキ粘度が、20℃、剪断速度200sec-1において300mPa・s以上であるため、適度のインキ粘性を有することでボールとチップ本体のボール座間の摩耗促進を抑制することができる。このため、ボール座の摩耗抑制に特に効果的であり、さらに筆跡が裏抜けしない良好な筆記性を実現することができる。
 以下、本発明の油性ボールペンインキ組成物および油性ボールペンについて詳述する。
 (ヒドロキシ脂肪酸)
 本発明の油性ボールペンインキ組成物は、ヒドロキシ脂肪酸を含むため、筆記先端部(ボールと、チップ本体のボール座との間)の潤滑性向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、線トビや筆跡カスレの抑制、良好な筆記性の実現、書き味の向上、を図ることができる。また、本発明の油性ボールペンインキ組成物を用いたボールペンでは、ボールとボール座との間の潤滑性が向上し、該間の摩擦が低減され、ボール座の摩耗抑制することが可能となる。
 ヒドロキシ脂肪酸としては、ヒドロキシステアリン酸、またはヒドロキシステアリン酸の誘導体を用いることが好ましい。
 ヒドロキシステアリン酸の誘導体としては、ヒドロキシステアリン酸エステル、ヒドロキシステアリン酸アミド化合物、ヒドロキシステアリン酸の金属塩などのヒドロキシステアリン酸誘導体、等が挙げられる。
 また、ヒドロキシ脂肪酸としては、滑り性の向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗の抑制、インキ経時安定性向上の等の観点から、12-ヒドロキシステアリン酸、または12-ヒドロキシステアリン酸の誘導体を用いることが好ましく、12-ヒドロキシステアリン酸エステルを用いることが更に好ましい。
 ヒドロキ脂肪酸の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1質量%以上が好ましい。これは、0.1質量%以上とすることで、本発明の効果が得られやすいためである。より考慮すれば、インキ組成物全量に対するヒドロキシ脂肪酸の含有量は、0.2質量%以上が好ましく、0.5質量%以上が好ましい。また、インキ経時安定性に影響しづらく本発明の効果を得られやすいため、インキ組成物全量に対するヒドロキシ脂肪酸の含有量は、10質量%以下であることが好ましい。より考慮すれば、インキ組成物全量に対するヒドロキシ脂肪酸の含有量は、5質量%以下であることが好ましく、4質量%以下であることが好ましい。
 (有機溶剤)
 有機溶剤としては、ポリオキシアルキレングリセリルエ-テル、ポリオキシアルキレンアルキルグルコシド、ポリオキシプロピレンアルキルエ-テルなどのグリセリンのアルキレンオキシド誘導体、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、アルキレングリコールジアルキルエーテルなどのアルキレングリコールアルキルエーテル類、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドなどのβ-アルコキシプロピオンアミド類のアミド溶剤、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溶剤、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溶剤などの有機溶剤が例示できる。
 これらの有機溶剤の中でも、ヒドロキシ脂肪酸との相性により、本発明の効果を発揮しやすいことを考慮すれば、グリセリンのアルキレンオキシド誘導体、アルキレングリコールアルキルエーテル類、アミド溶剤、芳香族アルコールから選択することが好ましい。これは、筆記先端部の潤滑性をより向上し、トナーなどの印刷インキで形成された印字上でも線トビや筆跡カスレを抑制し、ボールとボール座との間の潤滑性を向上し、ボール座との間の摩擦を低減して、ボール座の摩耗抑制をしやすいためである。より考慮すれば、グリセリンのアルキレンオキシド誘導体、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、β-アルコキシプロピオンアミド類のアミド溶剤が好ましい。ヒドロキシ脂肪酸との相性の良好さおよび、安定性を考慮すれば、これらの有機溶剤の中でも、グリセリンのアルキレンオキシド誘導体を用いることが好ましい。
 グリセリンのアルキレンオキシド誘導体としては、滑り性の向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、線トビや筆跡カスレを抑制し、ボール座の摩耗抑制の観点から、ポリオキシアルキレングリセリルエ-テルが好ましい。
 また、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルは、グリセリンやポリグリセリンに酸化アルキレンを付加重合して得られるもので、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンジグリセリルエーテル、ポリオキシアルキレントリグリセリルエーテルなどが挙げられる。
 また、着色剤として顔料を用いる場合、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しやすい。しかし、グリセリンのアルキレンオキシド誘導体の構造内の極性基は顔料表面に吸着し、インキ中で顔料を安定に分散する。このため、顔料の凝集によるインキ粘度の増加を抑制することで、インキ追従性が向上し、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、線トビや筆跡カスレが抑制され良好な筆跡とすることができる。そのため、顔料分散安定性、インキ追従性を考慮すれば、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルを用いることが好ましく、その中でも、より考慮すれば、ポリオキシアルキレンジグリセリルエーテルを用いることが好ましい。
 また、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルには、ポリオキシエチレングリセリルエーテル、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルなどが包含される。このうち、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルはプロピレン基を有することで、親油性に優れ、油性ボールペンインキ組成物の吸湿を抑制し、経時安定性を良好とすることができるため、本発明の効果を得られやすい。このため、ポリオキシプロピレングリセリルエーテルを用いることが好ましい。
 ポリオキシアルキレングリセリルエーテルとしては、アルキレンオキサイド付加モル数の平均値(アルキレンオキサイド平均付加モル数)が1以上30以下であることが好ましい。該範囲とすることで、滑り性の更なる向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制、顔料分散安定性の向上、経時安定性の良好化を図ることができる。より考慮すれば、アルキレンオキサイド平均付加モル数が1以上30以下であることが好ましい。より滑り性、経時安定性を向上することを考慮すれば、アルキレンオキサイド平均付加モル数が1以上20以下であることが好ましく、5以上20以下であることがより好ましい。
 特に、更なる滑り性の向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制、良好な書き味を考慮すれば、プロピレンオキサイド平均付加モル数が1以上30以下であることが好ましい。更に、プロピレンオキサイド平均付加モル数は、1以上20以下であることがより好ましく、5以上20以下であることがさらに好ましく、1以上12以下であることがより好ましく、5以上12以下であることが特に好ましい。また、本発明の効果を発揮しやすいことを考慮すれば、ポリオキシアルキレングリセリルエーテルの構造としては、下記式(1)または(2)で表される構造であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式中、m、n、o、p、w、x、y、およびzはそれぞれ独立にアルキレンオキサイド付加数を示す数である。
 ここで、m+n+o+pはプロピレンオキサイド平均付加モル数、w+x+y+zはエチレンオキサイド平均付加モル数である。
 これらのうち、式(1)で表されるポリオキシアルキレングリセリルエーテルは経時安定性の改良効果が大きいので、本発明の効果が得られやすく、好ましい。
 また、グリセリンのアルキレンオキシド誘導体の重量平均分子量については、5000以下であることが好ましい。これは、重量平均分子量が大きすぎると、経時安定性に影響が出やすく、さらに油性ボールペンインキ組成物の粘度が高くなりやすく、インキ追従性による筆跡に影響が出やすいためである。より経時安定性、インキ追従性を考慮すれば、重量平均分子量は3000以下であることが好ましく、さらに重量平均分子量は1500以下であることが好ましく、1200以下であることが好ましい。また、より滑り性を向上して、良好な筆跡とすることを考慮すれば、900以下であることが好ましい。一方、重量平均分子量が小さすぎると、滑り性、顔料分散性に影響が出やすいため、重量平均分子量は300以上であることが好ましく、より考慮すれば、重量平均分子量は500以上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。
 また、アルキレングリコールモノアルキルエーテルのアルキレングリコール部位の炭素数については、ヒドロキシ脂肪酸と安定的に効果を発揮しやすいことを考慮すれば、炭素数は2以上10以下が好ましい。より安定しやすく、前記効果が得られやすいことを考慮すれば、炭素数は3以上8以下であり、さらに5以上6以下が好ましい。
 また、アルキレングリコールモノアルキルエーテルのアルキルエーテル部位の炭素数については、ヒドロキシ脂肪酸と安定的に効果を発揮しやすいことを考慮すれば、アルキルエーテル部位が短い方が好ましい。このため、前記炭素数は1以上6以下が好ましく、より安定しやすく、効果が得られやすいことを考慮すれば、1以上4以下であり、さらに1以上2以下が好ましい。
 また、アルキレングリコールモノアルキルエーテルについては、溶解度パラメーター(SP値)が、8以上13以下(cal/cm1/2であることが好ましい。これは、ヒドロキシ脂肪酸との相性により、本発明の効果を発揮しやすいためで、より考慮すれば、溶解度パラメーター(SP値)が、9以上12以下(cal/cm1/2であることが好ましく、さらに、考慮すれば、溶解度パラメーター(SP値)が、10以上11以下(cal/cm1/2であることが好ましい。
 本発明でいう溶媒の溶解度パラメーター(SP値)とは、分子凝集エネルギーの平方根で表される値で、Polymer HandBook(Second Edition)第IV章 Solubility Parameter Valuesに記載があり、その値を用いた。単位は(cal/cm)1/2であり、25℃における値を指す。
 なお、データの記載がないものについては、R.F.Fedors,Polymer Engineering Science,14,p147(1967)に記載の方法で計算することができる。
 また、アルキレングリコールモノアルキルエーテルについては、沸点が170℃以上とすることが好ましい。これは、170℃未満だと、アルキレングリコールモノアルキルエーテルが蒸発しやすく、インキ粘度が増加しやすく、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制および書き味向上に影響しやすいためであり、より考慮すれば、220℃以上とすることが好ましい。一方、沸点が300℃を超えると、筆跡の乾燥性に影響を生じやすいため、沸点が300℃以下とすることが好ましく、より考慮すれば、280℃以下とすることが好ましい。
 また、アミド溶剤については、ヒドロキシ脂肪酸と安定的に効果を発揮しやすいことを考慮すれば、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドを用いることが好ましく、より考慮すれば、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドが好ましい。
 また、有機溶剤の含有量は、溶解性、裏抜け、筆跡乾燥性、にじみ等を向上することを考慮すると、インキ組成物全量に対し、10質量%以上、90質量%以下が好ましく、25質量%以上、80質量%以下が好ましく。
 本発明において、油性ボールペンインキ組成物は、水を含んでなることが好ましい。これは、水を用いることにより、インキ粘度を低粘度化し、ボールの滑り性を向上しつつ、インキ吐出性を良好として、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、線トビや筆跡カスレの抑制、書き味向上、点ムラ、泣きボテなどの抑制し、筆記性の向上、等を実現しやすいためである。特に、有機溶剤として、アルキレングリコールアルキルエーテル類、アミド溶剤を用いる場合は、水と安定しやすいため、好ましい。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。
 前記水の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1質量%以上、20質量%以下であることが好ましい。これは、上記範囲であると、インキ吐出性を良好として、トナーなどの印刷インキで形成された印字上でも線トビや筆跡カスレを抑制し、書き味を向上しやすく、点ムラ、泣きボテなどを抑制し筆記性を向上しやすいためで、より考慮すれば、インキ組成物全量に対する水の含有量は、1質量%以上、10質量%以下が好ましく、より考慮すれば、2質量%以上10質量%以下が好ましい。
 (着色剤)
 本発明に用いる油性ボールペン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。
 油性インキ組成物に用いる染料としては、油溶性染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料などや、それらの各種造塩タイプの染料等として、酸性染料と塩基性染料との造塩染料、有機酸と塩基性染料との造塩染料、酸性染料と有機アミンとの造塩染料などの種類が挙げられる。その中でも、ヒドロキシ脂肪酸との安定性を考慮すれば、造塩染料を用いることが好ましい。
 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。
 顔料としては、無機、有機、加工顔料などが挙げられる。具体的には、顔料としては、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、ジケトピロロピロール系、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、ジオキサジン系、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。
 これらの染料や顔料は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。
 ジケトピロロピロール系の顔料は、筆跡カスレなどを抑制して、良好な筆跡を維持しやすいため、好ましく、カーボンブラック、ジケトピロロピロール系の顔料を併用することが好ましい。
 また、着色剤としては、顔料を用いることが好ましい、これは、顔料粒子によって、ボールペンの場合はボールとチップ先端の内壁との間の隙間に物理的な障害を起こして、インキ漏れを抑制しやすいためである。また、顔料は、筆跡の堅牢性に優れ、特に耐光性に優れるため、好ましい。
 さらに、顔料を用いることで、ボールペンの場合は、ボールとチップ本体の隙間に顔料粒子が入り込むことで、ベアリングのような作用が働きやすく、金属接触を抑制することで、潤滑性が向上する。また、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制が実現され、書き味向上効果が得られやすい。このため、顔料を用いることが好ましい。本発明のように、ヒドロキ脂肪酸を用いることで、滑り性を向上する場合には、顔料を用いることは、より効果的である。さらに、後述する界面活性剤による潤滑層と、顔料粒子との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、好ましい。
 さらに、顔料の一次粒子は、ベアリング作用による潤滑性を向上することを考慮すれば、球状であることが好ましい。球状とは、真球状に限らず、略球状でも、略楕円状のものでも良い。
 顔料については、平均粒子径は、1nm以上500nm以下とすることが好ましい。より好ましくは、30nm以上350nm以下であり、さらに好ましくは、50nm以上300nm以下である。これは、上記範囲とすることで、より滑り性を向上することで、トナーなどの印刷インキで形成された印字上でも線トビや筆跡カスレを抑制し、ボール座の摩耗の抑制と、書き味を向上する効果が得られやすい。
 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。
 顔料の種類としては、カーボンブラック、キナクリドン系、スレン系、ジケトピロロピロール系の顔料の中から用いることが好ましい。さらに、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制の観点から、顔料としては、カーボンブラック、ジケトピロロピロール系の顔料を用いることが好ましい。トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレを抑制することを考慮すれば、ジケトピロロピロール系の顔料が好ましい。
 さらに、カーボンブラック顔料(X)とジケトピロロピロール系顔料(Y)を併用する場合の含有比率は、0.1≦X/Y≦10が好ましく、0.3≦X/Y≦8が好ましい。該含有比率を該範囲とすることで、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制と、顔料分散安定させて、良好な色調を実現することができる。より印字上でも線トビや筆跡カスレを抑制することを考慮すれば、0.5≦X/Y≦5.5が好ましく、さらに1≦X/Y≦4が好ましい。
 さらに、インキ組成物中の着色剤の含有量に対する顔料の含有量は高いことが好ましい。該着色剤における顔料の含有量が高いことで、潤滑性向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制、および書き味向上、を図ることができる。詳細には、インキ組成物中の着色剤の含有量に対する顔料の含有量は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%が更に好ましく、100質量%が特に好ましい。
 着色剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、5質量%以上、30質量%以下が好ましい。これは、5質量%未満だと、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレを抑制、ボール座の摩耗の抑制、濃い筆跡が得られにくい傾向があり、30質量%を越えると、インキ中での溶解性に影響しやすい傾向があるためで、よりその傾向を考慮すれば、7質量%以上、25質量%以下が好ましく、さらに考慮すれば、10質量%以上、20質量%以下である。
 (界面活性剤)
 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、筆記先端部(ボールと、チップ本体のボール座との間)の潤滑性をより向上し、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制、および書き味向上が実現しやすいためである。
 さらに、筆記先端部(チップ先端部)を大気中に放置した状態で、該筆記先端部(チップ先端部)が乾燥したときの書き出し性能を向上しやすくする効果が得られるため、界面活性剤を用いることが好ましい。これは、界面活性剤を用いると、形成される被膜を柔らかくする傾向があり、書き出し性能を改良でき、さらに潤滑性も向上することができる。界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、リン酸エステル系界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、脂肪酸、脂肪酸エステルなどが挙げられる。その中でも、上記効果を考慮すれば、リン酸エステル系界面活性剤、脂肪酸、および脂肪酸エステルから選択される1種または2種以上であることが好ましく、より考慮すれば、リン酸エステル系界面活性剤、および脂肪酸から選択される1種または2種であることが、より好ましく、リン酸エステル系界面活性剤が好ましい。
 リン酸エステル系界面活性剤としては、具体的には、アルコキシエチル基(C2n+1OCHCHO)またはアルコキシ基(C2m+1O)を有するリン酸エステル、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。
 リン酸エステル系界面活性剤については、具体的には、phoslexシリーズ(SC有機化学(株)製)、JPシリーズ(城北化学工業(株)製)、プラーサーフシリーズ(第一工業(株)製)、フォスファノールシリーズ(東邦化学工業(株)製)、NIKKOLシリーズ(日光ケミカルズ(株)製)などが挙げることができる。
 リン酸エステル系界面活性剤の中でも、滑り性の向上、印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制、書き出し性能向上、および書き味向上を考慮すれば、アルコキシエチル基(C2n+1O-CO)またはアルコキシ基(C2m+1O)を有するリン酸エステル、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の中から選択されることが好ましい。
 さらに、リン酸エステル系界面活性剤の中でも、滑り性の向上、印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制、および書き味向上を考慮すれば、アルコキシエチル基(C2n+1O-CO)またはアルコキシ基(C2m+1O)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、より考慮すれば、アルコキシル基(C2m+1O)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い。
 前記リン酸エステル系界面活性剤については、アルコキシエチル基(C2n+1O-CO)またはアルコキシ基(C2m+1O)の末端アルキル基の炭素鎖(n,m)については、1以上20以下とすることが好ましい。さらに、アルコキシエチル基(C2n+1O-CO)またはアルコキシ基(C2m+1O)の末端アルキル基の炭素鎖(n,m)が適度の長さを有すると、より滑り性を良好に保ちやすいため、前記末端アルキル基の炭素鎖(n,m)は、1以上20以下であることが好ましく、より考慮すれば、前記炭素鎖(n,m)は、1以上12以下であることが好ましく、前記炭素鎖(n,m)は、2以上12以下、3以上8以下、3以上6以下であることが好ましい。
 さらに、リン酸エステル系界面活性剤の中でも、滑り性の向上、印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制、書き出し性能向上、および書き味向上を考慮すれば、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以上18以下であることが好ましく、10以上18以下であることがより好ましく、12以上18以下であることがさらに好ましい。これは、アルキル基の炭素数が過度に少ないと、滑り性が不足しやすい傾向があり、炭素数が過度に多いと、経時安定性に影響が出やすい傾向があるためである。
 上記したアルコキシエチル基(C2n+1O-CO)またはアルコキシ基(C2m+1O)を有するリン酸エステル系界面活性剤と、アルキル基を有するリン酸エステル系界面活性剤を併用する相互作用によって、より滑り性を向上しやすいため、本発明の効果が得られやすいため効果的であり、好ましい。
 また、リン酸エステル系界面活性剤を用いる場合は、酸価は、150(mgKOH/g)以下とすることが好ましく、120(mgKOH/g)以下とすることがより好ましく、100以下とすることがさらに好ましい、これは、リン酸エステル系界面活性剤による滑り性の向上を発揮しやすくするためである。さらに油性ボールペンインキ組成物中での安定性や、潤滑性を考慮すれば、酸価は30(mgKOH/g)以上150(mgKOH/g)以下が好ましく、40(mgKOH/g)以上120(mgKOH/g)以下が好ましく、40(mgKOH/g)以上100(mgKOH/g)以下がより好ましい。
 上記したアルコキシエチル基(C2n+1O-CO)またはアルコキシ基(C2m+1O)を有するリン酸エステル系界面活性剤と、特定の酸価を有するリン酸エステル系界面活性剤を併用する相互作用によって、より滑り性を向上しやすいため、本発明の効果が得られやすいため効果的であり、好ましい。
 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。
 界面活性剤の含有量は、油性ボールペンインキ組成物全量に対し、0.1質量%以上5.0質量%以下がより好ましい。これは、0.1質量%より少ないと、滑り性の向上、印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制、書き出し性能向上、および書き味向上、等の効果が得られにくく、5.0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である。これらをより考慮すれば、油性ボールペンインキ組成物全量に対する界面活性剤の含有量は、0.3質量%以上4.0質量%以下が好ましく、より考慮すれば、0.5質量%以上3.0質量%以下が好ましい。
 (有機アミン)
 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、中和することで、インキ中で溶解安定させ、筆記先端部の潤滑性の向上、印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、ボール座の摩耗抑制、書き出し性能向上、および書き味向上、の効果が得られやすいため、好ましい。有機アミンとしては、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等のエチレンオキシドを有するアミンや、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、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等が挙げられる。これらの中でも、インキ中で溶解安定性を考慮すれば、エチレンオキシドを有するアミンが好ましい。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。
 さらに、前記有機アミンの全アミン価は、ヒドロキシ脂肪酸、着色剤、界面活性剤やその他の成分との安定性を考慮すれば、300(mgKOH/g)以下とすることが好ましい。これは、300(mgKOH/g)を超えると、反応性が強いため、上記成分に影響しやすいため、インキ経時安定性に影響しやすく、より考慮すれば全アミン価は、280(mgKOH/g)以下が好ましく、更に考慮すれば、250(mgKOH/g)以下が好ましい。一方、上記効果を考慮して、全アミン価の下限値は、30(mgKOH/g)以上が好ましく、より考慮すれば全アミン価は、100(mgKOH/g)以下が好ましく、更に考慮すれば、150(mgKOH/g)以下が好ましい。
 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。
 前記有機アミンのHLB値については、HLB値が5以上17以下であることが好ましい。これは、ヒドロキシ脂肪酸、着色剤、界面活性剤、樹脂やその他の成分と安定しやすく、本発明の効果が得られやすいためで、より考慮すれば、HLB値が7以上17以下であることが好ましく、さらに、考慮すれば、HLB値が9以上16以下であることが好ましい。
 前記有機アミンの含有量は、ヒドロキシ脂肪酸、着色剤、界面活性剤やその他の成分との安定性を考慮すれば、インキ組成物全量に対し、0.1質量%以上、10質量%以下が好ましく、さらに前述した界面活性剤に対する中和を考慮すれば、0.5質量%以上、5質量%以下が好ましい。
 (樹脂)
 本発明では、滑り性の向上、紙面への筆跡密着性の向上、印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、および筆記先端部のインキ漏れ抑制の向上を図る観点から、樹脂を含んでなることが好ましい。樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ケトン樹脂、アミド樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、スチレン-マレイン酸樹脂、エチレン-マレイン酸樹脂、スチレン-アクリル樹脂、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、セルロース樹脂、石油樹脂、クマロン-インデン樹脂、ポリエチレンオキサイド、ポリメタクリル酸エステル、ケトン-ホルムアルデヒド樹脂、α-及びβ-ピネン・フェノール重縮合樹脂などが挙げられる。これらは単独又は2種以上用いても良い。
 これらの樹脂の中でも、滑り性の向上、紙面への筆跡密着性の向上、トナー等の印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、および、筆記先端部のインキ漏れ抑制、を考慮すれば、ポリビニルブチラール樹脂、ケトン樹脂、テルペンフェノール樹脂、およびロジン系樹脂から選択される1種または2種以上であることが好ましい。より紙面への筆跡密着性を向上して、トナーなどの印刷インキで形成された印字上でも線トビや筆跡カスレを抑制すると考慮すれば、ポリビニルブチラール樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン系樹脂から選択することが好ましく、さらに、ポリビニルブチラール樹脂、テルペンフェノール樹脂から選択することが好ましい。
 さらに、テルペンフェノール樹脂については、強固な筆跡膜を形成することで、紙面への筆跡密着性を向上し、さらに、芳香環骨格を有することで、ボールとボール座間において、クッション効果によって、滑り性の向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、およびボールとボール座間の抵抗抑制によるボール座の摩耗抑制、を実現しやすいため、好ましい。
 テルペンフェノール樹脂の重量平均分子量については、より強固な筆跡膜を形成することで、紙面への筆跡密着性(筆記性)を向上し、より滑り性を向上し、トナーなどの印刷インキで形成された印字上でも線トビや筆跡カスレを抑制しやすく、さらにインキ中での溶解安定性を良好とし、本発明の効果を得られやすくすることを考慮すれば、重量平均分子量が200以上1200以下であることが好ましく、より紙面へ筆跡密着性を向上し、トナーなどの印刷インキで形成された印字上でも線トビや筆跡カスレを抑制や、インキ中での溶解安定性を考慮すれば、300以上1000以下であることが好ましく、400以上800以下が好ましい。さらに、重量平均分子量が大きすぎると、経時安定性に影響が出やすく、さらに油性ボールペンインキ組成物の粘度が高くなりやすく、インキ追従性による筆跡に影響が出やすく、筆跡に線とび・カスレの影響しやすいためである。なお、テルペンフェノール樹脂の重量平均分子量は、GPC法(ゲル浸透クロマトグラフ法)により測定する。
 テルペンフェノール樹脂の軟化点については、粘弾性を保つことで、より強固な筆跡膜を形成することで、紙面への筆跡密着性(筆記性)を向上し、より滑り性を向上し、トナーなどの印刷インキで形成された印字上でも線トビや筆跡カスレを抑制しやすく、さらにインキ中での溶解安定性を良好とし、本発明の効果を得られやすくすることを考慮すれば、70℃以上150℃以下であることが好ましい。上記軟化点は、より粘弾性を保つことで、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制を考慮すれば、80℃以上130℃以下であることが好ましく、より考慮すれば、90℃以上110℃以下であることが好ましく。ここで、前記樹脂の軟化点はJIS K2207に準じて測定した値である。
 テルペンフェノール樹脂については、一般にフェノール部位の多寡により、水酸基価がコントロールされる。より強固な筆跡膜を形成することで、紙面への筆跡密着性(筆記性)向上、滑り性の向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、およびインキ中での溶解安定性を良好化する観点から、テルペンフェノール樹脂の水酸基価が200mgKOH/g以下が好ましい。より考慮すれば、上記水酸基価は、30mgKOH/g以上200mgKOH/g以下が好ましく、50mgKOH/g以上200mgKOH/g以下が好ましく、50mgKOH/g以上200mgKOH/g以下が好ましく、50mgKOH/g以上100mgKOH/g以下が好ましい。なお、水酸基価とは、樹脂1gをアセチル化するとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数であり、JIS K 0070に規定する電位差滴定法に基づいて測定された値として定義される。
 また、ポリビニルブチラール樹脂の平均重合度については、滑り性の向上、紙面へインキの筆跡密着性による、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、および、筆記先端部のインキ漏れ抑制を考慮すれば、平均重合度は100以上2,000が好ましい。より考慮すれば、平均重合度は、100以上1,500以下が好ましく、200以上1,000以下がより好ましい。ここで、平均重合度とは、ポリビニルブチラール樹脂の1分子を構成している基本単位の数をいい、JISK6728(2001年度版)に規定された方法に基づいて測定された値を採用可能である。
 また、ポリビニルブチラール樹脂は、水酸基量25mol%以上とすることが好ましい。これは、水酸基量25mol%未満のポリビニルブチラール樹脂では、アルキレングリコールアルキルエーテル溶剤への溶解性が十分でなく、本発明の効果が得られにいためである。より考慮すれば、水酸基量30mol%以上のポリビニルブチラール樹脂が、滑り性を向上や、書き味を向上しやすいため、好ましい。また、前記水酸基量40mol%を越えるポリビニルブチラール樹脂を用いると、吸湿量が多くなりやすく、インキ成分との経時安定性に影響が出やすい。このため、水酸基量40mol%以下のポリビニルブチラール樹脂が好ましい。詳細には、水酸基量30mol%以上40mol%以下のポリビニルブチラール樹脂が好ましく、さらに好ましくは、水酸基量30mol%以上36mol%以下が好ましい。
 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。
 また、ロジン系樹脂については、ロジン、ロジンエステル、水添ロジンエステルなどが挙げられるが、紙面への筆跡密着性の向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制を考慮すれば、ロジンエステル、水添ロジンエステルを用いることが、好ましい。さらに、インキ膜も強固になりにくいため、筆記先端部の書き出し性能を良好としやすいため、テルペンフェノール樹脂と併用して用いることが好ましい。
 ロジン系樹脂の軟化点については、紙面への筆跡密着性(筆記性)の向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、および良好な筆記性の実現、を考慮すれば、50℃以上150℃以下であることが好ましい。より考慮すれば、該軟化点は、60℃以上130℃以下であることが好ましく、65℃以上115℃以下であることが好ましい。ここで、前記樹脂の軟化点はJIS K2207に準じて測定した値である。
 樹脂の総含有量は、インキ組成物全量に対し、3質量%より少ないと、紙面への筆跡密着性や、滑り性、インキ漏れ抑制の効果を得るには十分な効果が得られにくい。また、インキ組成物全量に対する樹脂の総含有量が40質量%を越えると、インキ中で溶解性が劣りやすく、インキ粘度が高くなりすぎて、インキ消費量の低下や、書き味、書き出し性能に影響しやすい。このため、油性ボールペンインキ組成物全量に対する樹脂の総含有量は、3質量%以上40質量%以下が好ましく、より考慮すれば、5質量%以上30質量%以下が好ましく、10質量%以上25質量%以下が好ましい。
 また、本発明では、剪断減粘性付与剤を用いても良い。剪断減粘性付与剤としては、ポリアクリル酸樹脂、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカン、グアーガム、ローカストビーンガム、λ-カラギーナン、セルロース誘導体、酸化セルロース、ダイユータンガム、脂肪酸アマイド、水添ヒマシ油等が挙げられる。これらを含有することで、インキ中で3次元網目構造を形成することで、擬塑性の付与、書き味の向上、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制が効果的に実現されるため、好ましい。その中でも、ポリアクリル酸樹脂、多糖類を用いた場合は、三次元網目構造を形成しやすく、より密な架橋構造を形成しやすいため好ましい。より考慮すれば、ポリアクリル酸樹脂が好ましく、さらに架橋型ポリアクリル酸樹脂が好ましい。
 ポリアクリル酸樹脂については、増粘剤として用いるものである。ポリアクリル酸樹脂は、アルキレングリコールアルキルエーテル類やアミド溶剤と親和性があり、膨潤分散することで、擬塑性を有した、安定した増粘作用が得られる。さらに、書き味や筆記性(筆跡のカスレ、泣きボテの抑制)を考慮すれば、架橋型ポリアクリル酸樹脂を用いることが好ましい。さらに、より密な架橋構造を形成することで、擬塑性を付与しやすく、それにより、筆記時のインキ粘度が低くなり、書き味や筆記性(カスレ、泣きボテ抑制)などが向上しやすくなることを考慮すれば、カルボキシビニルポリマーが好ましい。
 特に、有機溶剤として、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、β-アルコキシプロピオンアミド類のアミド溶剤を用いると、より立体的な三次元網目構造を形成しやすいため、効果的であり、好ましい。
 また、ポリアクリル酸樹脂については、ポリアクリル酸樹脂中のカルボキシル基含有量は、アルキレングリコールアルキルエーテル類と安定した増粘作用を得られることを考慮すれば、40質量%以上80質量%以下であることが好ましい。より考慮すれば、50質量%以上70質量%以下であることが好ましい。特に、アルキレングリコールアルキルエーテル類として、アルキレングリコールモノアルキルエーテルを用いた場合は、カルボキシル基含有量が、55質量%以上65質量%以下であるポリアクリル酸樹脂を用いると、膨潤分散性に優れており、擬塑性を付与することで、筆記時のインキ粘度を低粘度化し、書き味を向上しやすいため、好ましい。さらに、アルキレングリコールモノメチルエーテルの場合は、より好ましい。
 前記剪断減粘性付与剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1質量%より少ないと、膨潤性が十分ではなく、擬塑性が得られないため、書き味向上が得られづらい。5.0質量%を越えると、インキ中で膨潤分散性が劣りやすい。このため、インキ組成物全量に対し、0.1質量%以上5.0質量%以下が好ましい。さらに、より書き味などを考慮すれば0.3質量%以上3.0質量%以下が好ましく、より考慮すれば、0.6質量%以上1.8質量%以下が好ましい。
 また、その他として、着色剤安定剤、可塑剤、キレート剤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。
 また、20℃、剪断速度200sec-1(筆記時)におけるインキ粘度は、特に限定されるものではないが、インキ消費量を多くし、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、書き味の向上、を考慮すれば、5000mPa・s以下が好ましく、4000mPa・s以下がより好ましい。より考慮すれば、インキ粘度は3500mPa・s以下が好ましい。一方、適度のインキ粘性を有することでボールと、チップ本体のボール座間の摩耗促進を抑制し、さらに筆跡に裏抜け、泣きボテ、にじみ、筆跡乾燥性などの筆記性、顔料分散性の向上を図ることができる。この観点から、インキ粘度が500mPa・s以上が好ましく、より考慮すれば、800mPa・s以上が好ましい。
 また、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、インキ漏れ抑制をより考慮する必要があるため、効果的である。
 また、剪断減粘性付与剤を用いる場合では、インキ追従性を考慮すれば、20℃、剪断速度0.18sec-1(静止時)におけるインキ粘度が50000mPa・s以下が好ましく、より考慮すれば、30000mPa・s以下が好ましい。一方、インキ漏れ抑制を考慮すれば、インキ粘度が1000mPa・s以上が好ましく、より考慮すれば、2000mPa・s以上が好ましく、3000mPa・s以上がより好ましい。
 また、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、インキ漏れ抑制をより考慮する必要があるため、効果的である。
 剪断減粘性付与剤を用いる場合は、粘性指数nは、S=αDで示される粘性式中のnを指す。なお、Sは剪断応力(dyn/cm=0.1Pa)、Dは剪断速度(s-1)、αは粘性係数を示す。粘性指数nは、20℃において、TAインスツルメント社製レオメーターAR-G2粘度計(コーンプレート40mm・角度2°)を使用して、インキ粘度を測定して、算出することができる。
 粘性指数nについては、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制、書き味、泣きボテ、カスレなどの筆記性の向上の観点から、粘性指数n=0.3以上0.8以下とすることが好ましい。書き味、泣きボテ、カスレなどの筆記性のバランスを考慮すれば、粘性指数n=0.35以上0.7以下とすることが好ましく、0.4以上0.7以下とすることが好ましい。
 (油性ボールペン)
 次に、本発明の油性ボールペンインキ組成物を用いた油性ボールペンについて説明する。
 図1は、本実施形態のボールペン100の一例の断面図である。ボールペン100は、油性ボールペンの一例である。
 ボールペン100は、ボールペンレフィル1を有する。ボールペンレフィル1は、ボールペン100の替え芯である。ボールペンレフィル1は、インキ収容筒2を有する。インキ収容筒2は、延伸方向Xに長い筒状である。延伸方向Xとは、筒状のインキ収容筒2の切断面の中心を通る直線に沿った方向である。言い換えると、延伸方向Xとは、円筒状のインキ収容筒2の中心軸に沿った方向である。
 インキ収容筒2の内部には、油性ボールペンインキ組成物10が収容されている。油性ボールペンインキ組成物10は、上述した本発明の油性ボールペンインキ組成物である。上述したように、本実施形態では、油性ボールペンインキ組成物は、油性ボールペンインキ組成物、インキ組成物、または、インキ、と称して説明している。
 インキ収容筒2の延伸方向Xの一端部にはボールペンチップ4が設けられている。ボールペンチップ4は、ボール3を回転自在に抱持する部材である。すなわち、ボールペンチップ4は、インキ収容筒2の延伸方向Xの一端部であるチップ先端部に、ボール3を抱持する。
 図2は、ボールペンチップ4の一例の拡大断面図である。ボールペンチップ4は、チップ本体4Aを備える。チップ本体4Aには、コイルスプリング5と、インキ流通孔6と、インキ流通溝7と、ボール座8と、ボール抱持室9と、が設けられている。
 インキ流通孔6は、延伸方向Xに貫通しインキの流れる孔部である。インキは、油性ボールペンインキ組成物10である。インキ流通溝7は、インキ流通孔6から放射状に延びた溝部である。ボール抱持室9は、インキ流通孔6の端部に設けられており、ボール3を載置するボール座8を有する。ボール座8にはコイルスプリング5が設けられており、ボール座8に載置されたボール3をチップ先端Tの内壁に向かって押圧する。ボール座8にボール3が載置されることで、チップ先端Tから一部が突出するようにボール3が回転可能に抱持される。
 ボールペンレフィル1を有するボールペン100を用いて筆記がなされると、インキ収容筒2から流れ出た油性ボールペンインキ組成物10であるインキは、インキ流通孔6からインキ流通溝7を介してボール抱持室9に抱持されたボール3へ供給される。ボール3へインキが供給されることで、紙面などにインキによる筆記がなされる。
 また、ボール抱持室9の底壁に設けられた略円弧状のボール座8を備える構成とすることで、ボール3とチップ本体4Aとの潤滑性を保ち、筆跡カスレの抑制、ボール座8の摩耗抑制、書き味向上、等を図ることができる。
 インキ収容筒2に収容された油性ボールペンインキ組成物10は、上述した本発明の油性ボールペンインキ組成物である。
 本発明のボールペン100のボールペンチップ4のボール3のインキ収容筒2の延伸方向Xの移動量は、3μm以上25μm以下であることが好ましい。ボール3の延伸方向Xの移動量とは、チップ本体4Aに対するボール3の延伸方向Xへの移動可能な距離を意味する。移動量は、クリアランスと称される場合がある。
 ボール3の延伸方向Xの移動量が上記範囲内であると、所望のインキ消費量が確保されてインキ消費量が多くなり、トナー等の印刷インキによる印字であっても線トビ及び筆跡カスレが抑制され、書き味向上、濃い筆跡の実現、を図ることができる。より考慮すれば、上記移動量は、3μm以上22μm以下とすることが好ましく、5μm以上20μm以下とすることが好ましく、7μm以上18μm以下が特に好ましい。
 本発明において、ボールペンチップ4のボール3の延伸方向Xの移動量は、筆記開始前の初期状態のボールペン100のボールペンチップ4における、ボール3の延伸方向Xの移動量を表すものとする。
 ボール3の直径は限定されない。上述したように、ボール3の直径は、0.1mm以上2.0mm以下程度が好ましく、0.3mm以上1.6mm以下の範囲が特に好ましい。
 また、本発明で用いるボールペンチップ4のボール3表面の算術平均粗さ(Ra)は、0.1nm以上12nm以下とすることが好ましい。これは、算術平均粗さ(Ra)が0.1nm未満だと、ボール3表面に十分にインキが載りづらく、筆記時に濃い筆跡が得られづらく、筆跡に線とび、カスレが発生しやすいためである。算術平均粗さ(Ra)が12nmを越えると、ボール3表面が粗すぎて、ボール3とボール座8の回転抵抗が大きいため、書き味が劣りやすく、さらに、筆跡にカスレ、線とび、線ムラなどの筆記性能に影響が出やすくなるためである。また、上記算術平均粗さ(Ra)が0.1nm以上10nm以下であると、非浸透面への筆記性を保ちやすい。すなわち、ボール3表面の算術平均粗さが上記範囲であると、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における、線トビや筆跡カスレの抑制、書き味向上、および濃い筆跡の実現、を図ることができる。
 ボール3表面の算術平均粗さ(Ra)は、0.1nm以上10nm以下がより好ましく、1nm以上8nm以下が更に好ましい。
 ボール3の算術平均粗さ(Ra)の測定は(セイコーエプソン社製の機種名SPI3800N)により測定することができる。算術平均粗さ(Ra)は、この表面粗さ測定器で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を抜き取り、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。
 また、ボール3に用いる材料は、特に限定されるものではないが、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、ステンレス鋼などの金属ボール、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、シリカ、ジルコニアなどのセラミックスボール、ルビーボールなどが挙げられる。
 また、ボ-ルペンチップ4の材料は、ステンレス鋼、洋白、ブラス(黄銅)、アルミニウム青銅、アルミニウムなどの金属材、ポリカーボネート、ポリアセタール、ABSなどの樹脂材が挙げられる。ボール座8の摩耗、経時安定性、コストを考慮すると、ボールペンチップ4は、ステンレス製のチップ本体4Aとすることが好ましい。
 ボールペン100の100mあたりのインキ消費量は、20mg以上、100mg以下であることが好ましい。これは、100mあたりのインキ消費量が、上記範囲であると、トナーなどの印刷インキで形成された印字上への筆記における線トビや筆跡カスレの抑制し、書き味の向上、濃い筆跡としやすい、等の効果が実現できるためである。より考慮すれば、該インキ消費量は、25mg以上、90mg以下であることが好ましく、40mg以上、80mg以下であることが好ましい。
 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、インキ収容筒2にインキを直接収容する場合、インキ収容筒2の延伸方向Xの他端部(ボール3設置側の反対側の端部)には、インキ逆流防止体を充填することもできる。
 インキ逆流防止体組成物は不揮発性液体又は難揮発性液体からなる。具体的には、ワセリン、スピンドル油、ヒマシ油、オリーブ油、精製鉱油、流動パラフィン、ポリブテン、α-オレフィン、α-オレフィンのオリゴマーまたはコオリゴマー、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル等があげられ、一種又は二種以上を併用することもできる。
 前記不揮発性液体及び/又は難揮発性液体は、増粘剤を添加して好適な粘度まで増粘させることが好ましく、前記増粘剤としては表面を疎水処理したシリカ、表面をメチル化処理した微粒子シリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、疎水処理を施したベントナイトやモンモリロナイトなどの粘土系増粘剤、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属石鹸、トリベンジリデンソルビトール、脂肪酸アマイド、アマイド変性ポリエチレンワックス、水添ひまし油、脂肪酸デキストリン等のデキストリン系化合物、セルロース系化合物等を挙げることができる。
 更に、前記液状のインキ逆流防止体と、固体のインキ逆流防止体を併用することもできる。
 以下、本発明について実施例により具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1
 実施例1の油性ボールペンインキ組成物は、ディスパー攪拌機を用いて、60℃にて、着色剤、有機溶剤、グリセリンのアルキレンオキシド誘導体、ヒドロキシ脂肪酸、リン酸エステル系界面活性剤、有機アミン、樹脂を採取し、攪拌して溶解させた後、室温冷却して油性ボールペン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。
・顔料分散体(カーボンブラック、平均粒子径150nm、顔料35%含有、ポリビニルブチラール20%含有):40.0質量%
・アルコール溶剤(ベンジルアルコール):30.5質量%
・ポリオキシアルキレングリセリルエーテル(式(1)、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル):20.0質量%
・ヒドロキ脂肪酸(12-ヒドロキシステアリン酸エステル):2.0質量%
リン酸エステル系界面活性剤(アルキル基に含まれる炭素数18、酸価85(mgKOH/g)):2.0質量%
・アルコキシエチル基(C2n+1OCHCHO)を有するリン酸エステル系界面活性剤:1.0質量%
・有機アミン(ポリオキシエチレンアルキルアミン):2.0質量%
・ポリビニルブチラール樹脂:2.0質量%
・ポリビニルピロリドン:0.5質量%
(実施例2~34)
 表に示すように、インキ成分を変更した以外は、実施例1と同様な手順で実施例2~34の油性ボールペンインキ組成物を得た。表に測定、評価結果を示す。
(比較例1~3)
 表に示すように、インキ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の油性ボールペンインキ組成物を得た。表に測定、評価結果を示す。
 尚、実施例のインキ粘度について、20℃の環境下、剪断速度200sec-1において、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、インキ粘度を測定し、測定した結果を表に示す。
 また、剪断減粘性付与剤を用いた実施例20、24のインキ粘度について、以下の条件で測定し、粘性指数nを算出した。
 実施例20のインキ粘度について、同様に、20℃の環境下、剪断速度0.18sec-1、インキ粘度=14000mPa・s、20℃の環境下、剪断速度200sec-1でインキ粘度=1100mPa・s、粘性指数nは、0.60であった。
 実施例25のインキ粘度について、同様に、20℃の環境下、剪断速度0.18sec-1、インキ粘度=12000mPa・s、20℃の環境下、剪断速度200sec-1でインキ粘度=500mPa・s、粘性指数nは、0.55であった。
(試験および評価)
 図1及び図2を用いて説明したボールペン100のインキ収容筒2(ポリプロピレン製)の先端に、弾発部材によりボール3(φ0.7mm)をチップ先端縁の内壁に押圧して回転自在に抱時したボールペンチップ4を装着した。そして、インキ収容筒2内に、実施例1~34および比較例1~3で作製した油性ボールペンインキ組成物(0.3g)をそれぞれ直に収容したボールペンレフィルを作製した。この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(ボールペン100に相当)に配設することで、油性ボールペンを作製した。
 実施例1~34および比較例1~3のそれぞれ毎に作成した油性ボールペンの各々の、ボールペンチップ4のボール3のインキ収容筒2の延伸方向Xの移動量は12μm、ボール3のボール表面の算術平均粗さ(Ra)は2nmであった。
 実施例1~34および比較例1~3のそれぞれ毎に作成した油性ボールペンについて、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。
 筆記性試験1(トナー印字紙面上での筆記試験):トナーで印字された紙面上を、手書き筆記した時の筆跡を観察した。
◎・・・線トビや筆跡カスレがないもの
○・・・線トビや筆跡カスレが若干あるもの
△・・・線トビや筆跡カスレがあるが、実用上問題ないもの
×・・・線トビや筆跡カスレがひどいもの
 耐摩耗試験(ボール座の摩耗試験):荷重200gf、筆記角度70°、4m/minの走行試験機にて、筆記試験用紙に筆記試験後のボール座の摩耗を測定した。
◎・・・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未満のもの
△・・・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
 筆記性試験2(筆跡裏抜け試験):荷重200gf、筆記角度70°、4m/minの走行試験機にて、筆記試験用紙に30m筆記試験後の筆跡を観察した。
◎・・・筆跡に裏抜けがないもの
○・・・筆跡に裏抜けが若干あるが、実用上問題ないレベルのもの
△・・・筆跡に裏抜けがあり、実用上に影響があるもの
×・・・筆跡に裏抜けが多いもの
 書き味:筆記試験用紙に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
○・・・滑らかであるもの
△・・・滑らかさが、やや劣るもの
×・・・重いもの
 評価結果を以下の表に示す。
 また、実施例1、実施例9、実施例20、実施例24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、44mg/100m、50mg/100m、70mg/100m、80mg/100mであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 なお、表中の材料番号1~21は、各々以下を表す。
1 冨士色素(株)製
2 オリエント化学(株)製
3 阪本薬品工業(株)製 SC-P750 
4 阪本薬品工業(株)製 SC-P400 
5 阪本薬品工業(株)製 SC-P1000 
6 阪本薬品工業(株)製 SC-E2000
7 KJケミカルズ(株)製 KJCMPA-100
8 ADEKA(株)製 アデカスタブ LS-12 
9 第一工業製薬(株)製 プライサーフシリーズ
10 東邦化学工業(株)製 フォスファノールシリーズ
11 城北化学工業(株)製 JPシリーズ 
12 花王(株)製
13 日油(株)製 ナイミーンシリーズ
14 アイエスビージャパン(株)製 PVP K-90
15 積水化学工業(株)製
16 ヤスハラケミカル(株)製
17 日立化成工業(株)製
18 荒川化学工業(株)製
19 富士フイルム和光純薬(株)製 105タイプ
20 日油(株)製 ユニスターHR170R
21 花王(株)製 ファーミンシリーズ
 実施例1~34では、筆記性試験1(トナー印字紙面上での筆記試験)、耐摩耗試験(ボール座の摩耗試験)、筆記性試験2(筆跡裏抜け試験)、書き味ともに良好な性能が得られた。
 実施例1、実施例3と実施例7、実施例8とで、筆記性試験1トナー印字紙面上での筆記試験)における筆跡を比較したところ、ジケトピロロピロール系顔料を含んでいる実施例7、実施例8の方が、筆跡が非常に良好であった。
 また、着色剤として顔料を用いている実施例の油性ボールペンインキ組成物を1ヶ月静置後、顕微鏡観察したところ、顔料分散性が良く、安定していた。
 また、カーボンブラック顔料(X)とジケトピロロピロール系顔料(Y)を併用した場合において、顔料分散性を比較すると、顔料分散性が良好な順は、実施例27、実施例30、および実施例31(X/Y=2.6)の群、実施例33(X/Y=0.7)、実施例32(X/Y=0.35)の順となり、実施例33および実施例32は、顔料凝集が若干見られた。
 また、実施例1の油性ボールペンインキ組成物を用いて、ボールペン用チップにおけるボールの、インキ収容筒の長手方向の移動量を8μm、16μm、と変更した以外は、実施例1と同様な手順で、油性ボールペンを作成し、試験したところ、筆記性試験1(トナー印字紙面上での筆記試験)、耐摩耗試験(ボール座の摩耗試験)、筆記性試験2(筆跡裏抜け試験)、書き味ともに良好な性能が得られた。
 比較例1~2では、12-ヒドロキシステアリン酸を用いなかったため、筆記性試験1トナー印字紙面上での筆記試験では、トナーで印字された紙面上を、手書き筆記したところ、線トビや筆跡カスレがひどかった。さらに、耐摩耗試験(ボール座の摩耗試験)において、ボール座の摩耗も劣っていた。
 また、比較例3では、筆跡に裏抜けが多く、耐摩耗試験(ボール座の摩耗試験)において、ボール座の摩耗も劣っていた。さらに、着色剤として顔料を用いている比較例3の油性ボールペンインキ組成物を1ヶ月後、顕微鏡観察したところ、インキ粘度が低いため、顔料沈降が見られ、筆記性試験が劣っていた。
 また、本実施例では、インキ収容筒内に油性ボールペンインキ組成物を収容したボールペンレフィルを軸筒内に配設した油性ボールペンを例示したが、本発明の筆記具は、軸筒自体をインキ収容筒とし、軸筒内に、油性ボールペンインキ組成物を直に収容した直詰め式のボールペンとした筆記具であっても良く、インキ収容筒内に油性ボールペンインキ組成物を収容したもの(ボールペンレフィル)をそのままボールペンとして使用した構造であっても良い。
 本発明は油性ボールペンインキ組成物として利用でき、さらに詳細としては、該油性ボールペン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として広く利用することができる。
 100 ボールペン
 10 油性ボールペンインキ組成物
 1 ボールペンレフィル
 2 インキ収容筒
 3 ボール
 4 ボールペンチップ

Claims (12)

  1.  着色剤、有機溶剤、ヒドロキシ脂肪酸を含んでなる油性ボールペンインキ組成物であって、
     前記油性ボールペンインキ組成物のインキ粘度が、20℃、剪断速度200sec-1において、300mPa・s以上である
     ことを特徴とする油性ボールペンインキ組成物。
  2.  前記ヒドロキシ脂肪酸の含有量は、
     インキ組成物全量に対し、0.1質量%以上10質量%以下である
     ことを特徴とする請求項1に記載の油性ボールペンインキ組成物。
  3.  前記ヒドロキシ脂肪酸が、
     12-ヒドロキシステアリン酸または12-ヒドロキシ脂肪酸の誘導体である、
     請求項1に記載の油性ボールペンインキ組成物。
  4.  前記12-ヒドロキシ脂肪酸の誘導体が、12-ヒドロキシステアリン酸エステルである、
     請求項3に記載の油性ボールペンインキ組成物。
  5.  リン酸エステル系界面活性剤、脂肪酸、および脂肪酸エステルから選択される1種または2種以上である界面活性剤を更に含んでなる、
     ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の油性ボールペンインキ組成物。
  6.  前記リン酸エステル系界面活性剤は、
     炭素数8以上18以下のアルキル基を有する、
     ことを特徴とする請求項5に記載の油性ボールペンインキ組成物。
  7.  全アミン価が300mgKOH/g以下の有機アミンを更に含んでなる、
     ことを特徴とする請求項6に記載の油性ボールペンインキ組成物。
  8.  ポリビニルブチラール樹脂、テルペンフェノール樹脂、およびロジン系樹脂から選択される1種または2種以上である樹脂を更に含んでなる、
     ことを特徴とする請求項1に記載の油性ボールペンインキ組成物。
  9.  前記着色剤が、顔料であることを特徴とする
     請求項1または請求項2に記載の油性ボールペンインキ組成物。
  10.  前記有機溶剤が、グリセリンのアルキレンオキシド誘導体、アルキレングリコールアルキルエーテル類、アミド溶剤、および芳香族アルコールから選択される1種または2種以上である
     ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の油性ボールペンインキ組成物。
  11.  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または請求項2に記載の油性ボールペンインキ組成物を収容してなることを特徴とする油性ボールペン。
  12.  前記ボールの前記インキ収容筒の延伸方向の移動量が、3μm以上25μm以下であることを特徴とする
     請求項11に記載の油性ボールペン。
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