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技術 油性ボールペン用インキ組成物及びそれを用いた油性ボールペン

出願人 株式会社パイロットコーポレーション
発明者 神林宏信工藤秀憲
出願日 2014年3月31日 (7年1ヶ月経過) 出願番号 2014-071060
公開日 2015年11月5日 (5年6ヶ月経過) 公開番号 2015-193681
状態 特許登録済
技術分野 インキ、鉛筆の芯、クレヨン ペン・筆
主要キーワード 当たり角度 略円弧面状 ルビーボール 収容筒内 アルミニウム青銅 セラミックスボール ボール座 ステンレス鋼線材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年11月5日)のものです。
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図面 (3)

課題

本発明の課題は、ドライアップ時の書き出し性能インキ経時安定性書き味に優れる油性ボールペン用インキ組成物を提供することである。

解決手段

少なくとも着色剤有機溶剤樹脂リン酸エステル系界面活性剤有機アミンからなり、着色剤がアルキルベンゼンスルホン酸トリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料であり、前記有機アミンが2級アミン及び/または3級アミンであることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。

概要

背景

従来より、油性ボールペン用インキ組成物において、チップ先端部を大気中に放置すると、インキ中の溶媒などが蒸発して、着色剤樹脂などが乾燥固化したときに、筆記時の書き出しにおいて筆跡カスレが発生してしまう欠点があった。

このような筆記時の書き出し性能を向上するために、様々な溶剤添加剤を用いることを検討していた。例えば、蒸気圧0.005〜0.5mmHg(20℃)である不揮発性有機溶剤主溶剤として含有したものとしては、特開平6−247093号公報「油性ボールペン」が、平均分子量が200〜4,000,000であるポリエチレングリコールを含有したものとしては特開平7−196971公報「油性ボールペン用インキ組成物」が、重量平均分子量が25万以上のポリビニルピロリドンを含有したものとしては、特開2002−3771号公報「油性ボールペン用インキ組成物」が、デカマカデミアナッツ油脂肪酸デカグリセリルと、アルキル基炭素数が16以上であり常温固体ポリオキシエチレンアルキルエーテルとを少なくとも含有するものとしては、特開2008−88264号公報「ボールペン用油性インキ組成物」等に、開示されている。

概要

本発明の課題は、ドライアップ時の書き出し性能、インキ経時安定性書き味に優れる油性ボールペン用インキ組成物を提供することである。 少なくとも着色剤、有機溶剤、樹脂、リン酸エステル系界面活性剤有機アミンからなり、着色剤がアルキルベンゼンスルホン酸トリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料であり、前記有機アミンが2級アミン及び/または3級アミンであることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。

目的

本発明の目的は、ドライアップ時の書き出し性能、インキ経時安定性、書き味に優れる油性ボールペン用インキ組成物を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

少なくとも着色剤有機溶剤樹脂リン酸エステル系界面活性剤有機アミンからなり、着色剤がアルキルベンゼンスルホン酸トリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料であり、前記有機アミンが2級アミン及び/または3級アミンであることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物

請求項2

前記有機溶剤がアルコール系溶剤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用インキ組成物。

請求項3

前記2級アミン及び/または3級アミンの全アミン価が、70〜300(mgKOH/g)であることを特徴とする請求項1または2に記載の油性ボールペン用インキ組成物。

請求項4

前記樹脂が少なくともポリビニルブチラール樹脂を含み、該ポリビニルブチラール樹脂の含有量が全樹脂の含有量に対して50%以上であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。

請求項5

前記樹脂が少なくとも曳糸性付与樹脂で含み、該曳糸性付与樹脂の含有量が全樹脂の含有量に対して0.1〜20%であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。

請求項6

前記有機溶剤が、アルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤を少なくとも含み、アルコール系溶剤の含有量をA、グリコールエーテル系溶剤の含有量をBとした場合、1≦A/B≦10の関係であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。

請求項7

20℃、剪断速度500sec−1におけるインキ粘度が、15000〜35000mPa・sであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。

請求項8

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直接又はチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物を収容してなる油性ボールペンレフィルであって、前記ボールの軸方向の移動量が、5〜20μmであることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。

請求項9

前記ボール表面算術平均粗さが、0.1〜15nmであることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。

請求項10

前記油性ボールペンレフィルを軸筒内に配設したことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の油性ボールペン。

請求項11

前記油性ボールペンレフィルを軸筒内に摺動自在に配設し、前記ボールペンチップのチップ先端部を前記軸筒先端部から出没可能とした出没式の油性ボールペンであることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の油性ボールペン。

技術分野

0001

本発明は油性ボールペン用インキ組成物及びそれを用いた油性ボールペンに関するものである。

背景技術

0002

従来より、油性ボールペン用インキ組成物において、チップ先端部を大気中に放置すると、インキ中の溶媒などが蒸発して、着色剤樹脂などが乾燥固化したときに、筆記時の書き出しにおいて筆跡カスレが発生してしまう欠点があった。

0003

このような筆記時の書き出し性能を向上するために、様々な溶剤添加剤を用いることを検討していた。例えば、蒸気圧0.005〜0.5mmHg(20℃)である不揮発性有機溶剤主溶剤として含有したものとしては、特開平6−247093号公報「油性ボールペン」が、平均分子量が200〜4,000,000であるポリエチレングリコールを含有したものとしては特開平7−196971公報「油性ボールペン用インキ組成物」が、重量平均分子量が25万以上のポリビニルピロリドンを含有したものとしては、特開2002−3771号公報「油性ボールペン用インキ組成物」が、デカマカデミアナッツ油脂肪酸デカグリセリルと、アルキル基炭素数が16以上であり常温固体ポリオキシエチレンアルキルエーテルとを少なくとも含有するものとしては、特開2008−88264号公報「ボールペン用油性インキ組成物」等に、開示されている。

先行技術

0004

「特開平6−247093号公報」
「特開平7−196971号公報」
「特開2002−3771号公報」
「特開2008−88264号公報」
「特開平9−71745号公報」
「特開平11−343444号公報」

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、特許文献1では、有機溶剤として、蒸気圧0.005〜0.5mmHg(20℃)である不揮発性の有機溶剤を含有すると、インキが完全に乾ききるのを防ぐ効果はあるが、筆跡乾燥性が悪く、それだけでは筆記性能満足させることができなかった。

0006

また、特許文献2〜3では、添加剤として、特定分子量のポリエチレングリコールやポリビニルピロリドンを含有すると、チップ先端部に樹脂皮膜を形成することで、それ以上のチップ先端部の乾燥を抑制して、チップ内のインキ増粘を抑制えることにより、ある程度耐ドライアップ性能を向上することは可能ではあるが、樹脂皮膜が硬いため、ドライアップ時の書き出しにおいて、筆跡カスレが発生してしまい、十分な耐ドライアップ性能が得られなかった。

0007

また、特許文献4では、デカマカデミアナッツ油脂肪酸デカグリセリルとポリオキシエチレンアルキルエーテルを併用することで、ある程度耐ドライアップ性能を向上することは可能ではあるが、特殊な界面活性剤を用いているため、着色剤、有機溶剤、他の界面活性剤などの選定次第では、インキ経時安定性に影響してしまい、染料や他の界面活性剤との相性が合わないと、析出物が発生してしまい、筆記不良の原因となる問題が発生しやすい。

0008

また、着色剤を特定した技術としては、特許文献5では、着色剤としてトリアリールメタン系塩基性染料とアゾ系黄色酸性染料造塩染料脂肪族アルコールウレタン変性ケトンホルムアルデヒド樹脂を用いた場合では、造塩染料と脂肪族アルコールとの溶解安定性が劣り、インキ経時安定性に影響が出やすい。また、特許文献6では、C.I.ベーシックブルー55やC.I.ソルベントブルー44はその構造から、安定性が悪く、溶剤への溶解性が十分でなく、特に芳香環を持たないグリコールグリコールエーテルアルコールなどの溶剤への溶解性が悪く、析出しやすく、筆記不良の原因となる問題が発生しやすい。

0009

特許文献4〜6のように、着色剤、有機溶剤、界面活性剤、樹脂などのインキ成分の選定については、それぞれの成分との相性もあり、1つの成分によって、インキ経時安定性、潤滑剤などに大きな影響を及ぼすため、非常に重要な構成である。

0010

本発明の目的は、ドライアップ時の書き出し性能、インキ経時安定性、書き味に優れる油性ボールペン用インキ組成物を提供することである。

課題を解決するための手段

0011

本発明は、上記課題を解決するために
「1.少なくとも着色剤、有機溶剤、樹脂、リン酸エステル系界面活性剤有機アミンからなり、着色剤がアルキルベンゼンスルホン酸トリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料であり、前記有機アミンが2級アミン及び/または3級アミンであることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。
2.前記有機溶剤がアルコール系溶剤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用インキ組成物。
3.前記2級アミン及び/または3級アミンの全アミン価が、70〜300(mgKOH/g)であることを特徴とする第1項または第2項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
4.前記樹脂が少なくともポリビニルブチラール樹脂を含み、該ポリビニルブチラール樹脂の含有量が全樹脂の含有量に対して50%以上であることを特徴とする第1項ないし第3項のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
5.前記樹脂が少なくとも曳糸性付与樹脂で含み、該曳糸性付与樹脂の含有量が全樹脂の含有量に対して0.1〜20%であることを特徴とする第1項ないし第4項のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
6.前記有機溶剤が、アルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤を少なくとも含み、アルコール系溶剤の含有量をA、グリコールエーテル系溶剤の含有量をBとした場合、1≦A/B≦10の関係であることを特徴とする第1項ないし第5項のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
7.20℃、剪断速度500sec−1におけるインキ粘度が、15000〜35000mPa・sであることを特徴とする第1項ないし第6項のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
8.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直接又はチップホルダーを介して装着し、前記インキ収容筒内に、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の油性ボールペン用インキ組成物を収容してなる油性ボールペンレフィルであって、前記ボールの軸方向の移動量が、5〜20μmであることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物。
9.前記ボール表面算術平均粗さが、0.1〜15nmであることを特徴とする第1項ないし第8項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
10.前記油性ボールペンレフィルを軸筒内に配設したことを特徴とする第1項ないし第9項のいずれか1項に記載の油性ボールペン。
11.前記油性ボールペンレフィルを軸筒内に摺動自在に配設し、前記ボールペンチップのチップ先端部を前記軸筒先端部から出没可能とした出没式の油性ボールペンであることを特徴とする第1項ないし第9項のいずれか1項に記載の油性ボールペン。」とする。

発明の効果

0012

本発明は、チップ先端部を大気中に放置した状態で、該チップ先端部が乾燥したときに、形成する皮膜固化和らげることで、筆跡カスレが発生しないドライアップ時の書き出し性能が良好で、インキ経時安定性が良好で、潤滑性を向上して、書き味が良好とする油性ボールペン用インキ組成物及びそれを用いた油性ボールペンを提供することができた。

図面の簡単な説明

0013

本発明におけるボールペンレフィルの縦断面図である。
図1における、一部省略した要部拡大縦断面図である。

実施例

0014

本発明の特徴は、少なくとも着色剤、有機溶剤、樹脂、リン酸エステル系界面活性剤、有機アミンからなり、着色剤がアルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン系塩基性染料との造塩染料であり、前記有機アミンが2級アミン及び/または3級アミンであることを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物とすることである。

0015

本発明で用いるリン酸エステル系界面活性剤は、含有することで、チップ先端部が乾燥しても、筆跡カスレが発生せずに、ドライアップ時の書き出し性能が向上することが解った。これは、リン酸エステル系界面活性剤によって、チップ先端部が乾燥したときに形成する皮膜の強度を和らげ、ボールの回転をスムーズにする効果が得られるので、ドライアップ時の書き出しにおいて、筆跡カスレが発生せずに、ドライアップ時の書き出し性能が向上するものと推測される。さらに、リン酸エステル系界面活性剤は、リン酸基が金属表面に吸着しやすく、ボールとチップ本体との間の潤滑性を保ち、書き味が向上するため好適に用いられる。

0016

しかし、油性インキ中にリン酸エステル系界面活性剤を含有することで、ドライアップ時の書き出し性能が向上することは可能であるが、インキ中で解離してしまい、着色剤などのインキ成分と反応して析出物を発生する可能性もあるため、リン酸エステル系界面活性剤を中和する目的で有機アミンを用いる。

0017

また、前記有機アミンとインキ中の他成分との反応性については、1級アミンが最も強く、次いで2級アミン、3級アミンと反応性が小さくなる。1級アミンは、着色剤などのインキ成分と反応しやすく、インキ経時安定性に影響するため、着色剤などのインキ成分の選定が厳しくなるため、2級アミン及び/又は3級アミンを用いる。

0018

本発明で用いる着色剤については、染料、顔料があるが、染料を用いると濃い瑞々しい筆跡を得られやすく、一方、顔料を用いると顔料分散安定性を得るためには、顔料分散剤の選定などの課題やコスト面の問題があるため、少なくとも染料を用いることが良い。染料の種類については、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が、本発明では、前記リン酸エステル界面活性剤や前記有機アミンとの安定性を考慮すれば、有機酸と塩基性染料との造塩染料を用いる。

0019

その中でも、2級アミン及び/又は3級アミンに対しても、安定性のあるアルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン系塩基性染料との造塩染料を選定することが重要である。これは、前記アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン系塩基性染料との造塩染料は、イオン結合力が強く、安定した造塩染料であるためである。一方、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン系塩基性染料以外の着色剤を用いると、2級アミン及び/又は3級アミンに対して安定性が乏しく、着色剤が分解したり、析出物を発生してしまうためである。そのため、2級アミン及び/又は3級アミンを用いる場合には、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン系塩基性染料との造塩染料を選定する必要がある。

0020

そのため、ドライアップ時の書き出し性能、着色剤の安定性(インキ経時安定性)、書き味を良好とするためには、油性インキ中に、リン酸エステル系界面活性剤と、2級アミン及び/又は3級アミンと、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン系塩基性染料との造塩染料を併用する必要とするが、有機溶剤の選定によっては、本来の効果が得られにくくなってしまうが、本願発明者が鋭意検討したところ、アルコール系溶剤を用いることが好ましい。これは、アルコール系溶剤を用いることで、リン酸エステル系界面活性剤と、2級アミン及び/又は3級アミンとを安定中和状態を維持しやすく、前記アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン系塩基性染料との造塩染料も溶解安定させて、析出物がなく、長期間インキ経時安定性が得られやすく、さらに、長期間安定して、ドライアップ時の書き出し性能も良好としやすくする効果がある。

0021

本発明で用いる有機アミンについては、該有機アミンの全アミン価は、70〜300(mgKOH/g)の範囲が好ましい。これは、300を超えると、反応性が強いため、インキ中の他成分と反応し易いため、インキ経時安定性が劣りやすい。また、全アミン価が、70未満であると、リン酸エステル系界面活性剤に対する中和が不十分になり、インキ経時安定性に影響が出やすく、さらに、ボールやチップ本体などの金属類吸着性が劣りやすく、潤滑性能が得られにくい。より上記のようなインキ経時安定性や潤滑性をより考慮すれば、150〜300(mgKOH/g)の範囲が好ましく、前記アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン系塩基性染料との造塩染料との安定性を考慮すれば、200〜300(mgKOH/g)が好ましく、最も考慮すれば、230〜270(mgKOH/g)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当量水酸化カリウムのmg数で表すものとする。

0022

2級アミン、3級アミンについては、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として、具体的には、ナイミーンL−201(全アミン価:232〜246、2級アミン)、同L−202(全アミン価:192〜212、3級アミン)、同L−207(全アミン価:107〜119、3級アミン)、同S−202(全アミン価:152〜166、3級アミン)、同S−204(全アミン価:120〜134、3級アミン)、同S−210(全アミン価:75〜85、3級アミン)、同DT−203(全アミン価:227〜247、3級アミン)、同DT−208(全アミン価:146〜180、3級アミン)(日本油脂(株)社製)等が挙げられる。アルキルアミンジメチルアルキルアミンとしては、アルキル具体的には、ファーミンD86(全アミン価:110〜119、2級アミン)、同DM2098(全アミン価:254〜265、3級アミン)、同DM8680(全アミン価:186〜197、3級アミン)(花王(株))、ニッサン3級アミンBB(全アミン価:243〜263、3級アミン)、同FB(全アミン価:230〜250、3級アミン)(日本油脂(株)社製)等が挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。

0023

前記有機アミンの含有量は、リン酸エステル系界面活性剤との中和量やインキ経時安定性を考慮すると、インキ組成物全量に対し、0.1〜10.0質量%が好ましく、より好ましくは、0.5〜5.0質量%である。

0024

本発明で用いるリン酸エステル系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル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、前記リン酸エステル系界面活性剤のアルキル基は、スチレン化フェノール系ノニルフェノール系、ラウリルアルコール系トリデシルアルコール系オクチルフェノール系などが挙げられる。これらのリン酸エステル系界面活性剤は、単独又は2種以上混合して使用してもよい。

0025

その中でも、潤滑性を考慮すれば、アルキル基に含まれる炭素数が5〜18であることが好ましく、さらにドライアップ時の書き出し性能を考慮すれば、前記炭素数が10〜18であることがより好ましく、最も好ましくは、インキ経時安定性を考慮すれば、前記炭素数12〜18である。アルキル基の炭素数が過度に少ないと、潤滑性や書き出し性能が不足しやすい傾向があり、炭素数が過度に多いと、インキ経時安定性に影響が出やすい傾向があるので注意が必要である。

0026

また、リン酸エステル系界面活性剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1〜5.0質量%がより好ましい。これは、0.1質量%より少ないと、所望の書き出し性能や潤滑性が得られにくい傾向があり、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傾向があるためであり、その傾向を考慮すれば、0.3〜3.0質量%が好ましく、より考慮すれば、0.5〜3.0質量%が、最も好ましい。

0027

リン酸エステル系界面活性剤の具体例としては、プライサーフシリーズ(第一工業製薬(株))の中から、プライサーフA217E(アルキル基:炭素数14、酸価:45〜58)、同A219B(アルキル基:炭素数12、酸価:44〜58)、同A215C(アルキル基:炭素数12、酸価:80〜95)、同A208B(アルキル基:炭素数12、酸価:135〜155)、同A208N(アルキル基:炭素数12と13の混合物、酸価:160〜185)、フォスファノールシリーズ(東邦化学工業(株)製)の中から、フォスファノールRB410(アルキル基:炭素数18、酸価:80〜90)、同RS−610(アルキル基:炭素数13、酸価:75〜90)、同RS−710(アルキル基:炭素数13、酸価:55〜75)等が挙げられる。これらのリン酸エステル系界面活性剤は単独又は2種以上混合して使用してもよい。
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。

0028

また、前記有機アミンの全アミン価をX、前記リン酸エステル系界面活性剤の酸価をYとした場合、0.1≦Y/X≦2.0である方が好ましい。これは、Y/X>2.0、または、Y/X<0.10であると、金属類からなるボール材やチップ本体のイオンの影響で経時的な析出を促進し易く、析出物による筆記不良の原因になりやすいためである。より上記理由を考慮すれば、0.1≦Y/X≦1.0が好ましく、さらにより考慮すれば0.2≦Y/X≦0.8が最も好ましい。

0029

本発明で用いるアルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン系塩基性染料との造塩染料について、アルキルベンゼンスルホン酸は、フェニルスルホン基が、金属に吸着し易い潤滑膜を形成することで、ボールとチップ本体との間の金属接触を抑制する効果があり、潤滑性が向上して、より書き味が良好とする効果があるため好適に用いられる。

0030

また、トリアリールメタン骨格酸性染料は、同一炭素に3つのフェニル基ナフチル基などの芳香環を有する塩基性染料であり、具体的には、C.I.ベーシックブルー1、5、7、19、26、C.I.ベーシックバイオレット1、3、4、10、15、C.I.ベーシックグリーン1、4、7、が挙げられる。その中でも、アルキルベンゼンスルホン酸とのイオン結合力が強く、安定した造塩染料となることを考慮すれば、C.I.ベーシックブルー1、5、7、19、26が好ましい。さらに、2級アミン及び/又は3級アミンに対しての安定性を考慮すれば、C.I.ベーシックブルー7、26が好ましい。特に、長期間インキ経時安定性や潤滑性を考慮すれば、C.I.ベーシックブルー7を用いた造塩染料とすることが最も好ましい。

0031

アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料の含有量は、インキ組成物全量に対し、5.0〜30.0質量%が好ましい。これは5.0質量%未満だと、濃い筆跡が得られにくい傾向があり、30.0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、7.0〜25.0質量%が好ましく、さらに考慮すれば、10.0〜20.0質量%である。

0032

また、本発明で用いる樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアセタール樹脂ポリビニルアルコール樹脂セルロース樹脂ポリビニルピロリドン樹脂ケトン樹脂テルペン樹脂アルキッド樹脂フェノキシ樹脂ポリ酢酸ビニル樹脂などが挙げられるが、インキ垂れ下がり性能、書き味を向上するために、少なくともポリビニルブチラール樹脂を用いることが好ましい。

0033

しかし、ポリビニルブチラール樹脂は、着色剤や有機溶剤の選定によっては、相性が悪いものもあり、油性インキ中で、溶解安定せず、分離してしまい、本来の効果が得られなくなる可能性もある。これは、芳香環アルコール系溶剤を用いることで、ポリビニルブチラール樹脂と、前記アゾ骨格酸性染料とトリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料をそれぞれ溶解安定し、お互い分離することなく、長期間インキ経時安定性が得られるため、アルコール系溶剤を用いる。さらに、芳香環を有することで潤滑性を向上しやすいため、芳香族アルコ−ル溶剤を少なくとも用いる方が好ましい。

0034

また、ポリビニルブチラール樹脂については、ポリビニルアルコール(PVA)をブチルアルデヒド(BA)と反応させたものであり、ブチラール基アセチル基水酸基を有した構造であるが、従来技術としては、ポリビニルブチラール樹脂を顔料分散剤として、好適に用いた技術はあるが、本発明では、インキ垂れ下がり性能、書き味を向上しやすくする効果がある。

0035

これは、ポリビニルブチラール樹脂は、チップ先端で樹脂皮膜を形成し、ボールとチップ先端の間隙を覆うことで、インキ垂れ下がりを抑制し、さらに、ボールとボール座との間に常に弾力性があるインキ層を形成して、直接接触しづらくするため、書き味を向上しやすくすることが可能となるためである。

0036

本発明で用いるポリビニルブチラール樹脂の含有量は、油性ボールペン組成物中の全樹脂の含有量に対して50%以上とし、主たる樹脂として用いることが好ましい。これは、ポリビニルブチラール樹脂の含有量が全樹脂の含有量の50%未満となると、その他の樹脂によって、チップ先端の樹脂皮膜の形成を阻害してしまいインキ垂れ下がりを抑制できず、さらに弾力性があるインキ層を形成するのを阻害してしまい、書き味向上の効果が得られなくなりやすいためである。よりインキ垂れ下がり性能や書き味が向上する傾向を考慮すれば、ポリビニルブチラール樹脂の含有量は、全樹脂の含有量に対して70%以上が好ましく、さらにその傾向を考慮すれば、90%以上が好ましい。

0037

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、前記した水酸基量25mol%以上のポリビニルブチラール樹脂は、本発明で用いる前記造塩染料との経時安定性があり、さらにチップ先端を大気中に放置した状態にした場合、チップ先端で厚い樹脂皮膜を形成し、ボールとチップ先端の間隙を覆うことで、インキ垂れ下がりを抑制することが可能となるためである。一方、水酸基量25mol未満のポリビニルブチラール樹脂では、有機溶剤への溶解性が十分でなく、均一な樹脂皮膜ではないため、インキ垂れ下がり抑制の十分な効果が得られにくくなるため、水酸基量25mol%以上のポリビニルブチラール樹脂を用いることが好ましいためである。また、前記水酸基量30mol%以上のポリビニルブチラール樹脂は、書き味が向上しやすくなるため、好ましい。これは、筆記時において、ボールの回転により摩擦熱が発生することで、チップ先端部のインキが温められて、該インキの温度が高くなるが、前記ポリビニルブチラール樹脂は他の樹脂とは違い、インキ温度が高くなっても、インキ粘度を下がりづらくする性質があり、ボールとボール座との間に常に弾力性があるインキ層を形成して、直接接触しづらくするため、書き味を向上しやすい傾向がある。特に、油性ボールペンでは、高筆圧で筆記することも多いため、油性ボールペンでは効果的である。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、油性インキ成分との経時安定性に影響が出やすいため、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。そのため、水酸基量30〜40mol%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30〜36mol%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。

0038

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、前記平均重合度は200以上であると、インキ垂れ下がり性能が向上するとともに、粘弾性の作用により、ボールがボール座と直接接触しづらくなるため、書き味を向上しやすい傾向がある。一方、前記平均重合度は2500を超えると、インキ粘度が高くなりすぎて書き味に影響する傾向があるため、前記平均重合度は、200〜2500が好ましい。さらに、前記平均重合度は800以上であると、インキが載りやすいことで、紙面転写した際、立体的な筆跡を維持しやすく、濃い筆跡を得られやすいため好ましく、より書き味を考慮すれば、前記平均重合度は2000以下が好ましい。そのため、前記平均重合度は800〜2000が好ましく、また、前記平均重合度は1200以上だとインキ垂れ下がり性能を向上しやすい傾向があるため、前記平均重合度は1200〜2000が最も好ましい。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。

0039

ポリビニルブチラール樹脂については、具体的には、積水化学工業(株)製の商品名;エスレックBH−3(水酸基量:34mol%、平均重合度:1700)、同BH−6(水酸基量:30mol%、平均重合度:1300)、同BX−1(水酸基量:33±3mol%、平均重合度:1700)、同BX−5(水酸基量:33±3mol%、平均重合度:2400)、同BM−1(水酸基量:34mol%、平均重合度:650)、同BM−2(水酸基量:31mol%、平均重合度:800)、同BM−5(水酸基量:34mol%、平均重合度:850)、同BL−1(水酸基量:36mol%、平均重合度:300)、同BL−1H(水酸基量:30mol%)、同BL−2(水酸基量:36mol%、平均重合度:450)、同BL−2H(水酸基量:29mol%)、同BL−10(水酸基量:28mol%)などや、クラレ(株)製の商品名;モビタールB20H(水酸基量:26〜31mol%、平均重合度:250〜500)、同30T(水酸基量:33〜38mol%、平均重合度:400〜650)、同30H(水酸基量:26〜31mol%、平均重合度:400〜650)、同30HH(水酸基量:30〜34mol%、平均重合度:400〜650)、同45H(水酸基量:26〜31mol%、平均重合度:600〜850)、同60T(水酸基量:34〜38mol%、平均重合度:750〜1000)、同60H(水酸基量:26〜31mol%、平均重合度:750〜1000)、同75H(水酸基量:26〜31mol%、平均重合度:1500〜1750)などが挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。

0040

前記ポリビニルブチラール樹脂の含有量は、インキ組成物全量に対し、3.0質量%より少ないと、樹脂皮膜形成量が足りないおそれがあり、インキ垂れ下がり性能が劣りやすく、40.0質量%を越えると、インキ中で溶解性が劣りやすいため、インキ組成物全量に対し、3.0〜40.0質量%が好ましい。さらに、インキ垂れ下がり性能を考慮すれば10.0質量%以上が好ましく、30.0質量%を越えると、インキ粘度が高くなりすぎて書き味に影響する傾向があるため、10.0〜30.0質量%が好ましく、より考慮すれば、12.0〜25.0質量%が最も好ましい。

0041

ポリビニルブチラール樹脂以外の樹脂は、インキ粘度調整樹脂や曳糸性付与樹脂を適宜用いてもよい。特に、曳糸性付与樹脂を配合することで、インキの結着性を高め、チップ先端における余剰インキ泣きボテ)の発生を抑制しやすいため、曳糸性付与樹脂を含有することが好ましく、さらに、吸湿性があるため、前記造塩染料や前記ポリビニルブチラール樹脂によって、形成された皮膜を和らげ、ドライアップ時の書き出し性能も向上しやすいため、好ましい。曳糸性付与樹脂としては、ポリビニルピロリドンなどがあり、具体的には、アイエスピージャパン(株)製の商品名;PVP K−15、PVP K−30、PVP K−90、PVP K−120などが挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。

0042

本発明で用いる曳糸性付与樹脂の含有量は、油性ボールペン組成物中の全樹脂の含有量に対して0.1〜20.0%であることが好ましい。これは、曳糸性付与樹脂の含有量が全樹脂の含有量の0.1%未満となると、余剰インキ(泣きボテ)の発生を抑制しにくい傾向があり、20%を越えると、ポリビニルブチラール樹脂の効果を阻害しやすく、具体的には、チップ先端の樹脂皮膜の形成を阻害してしまいインキ垂れ下がりを抑制しづらくし、さらに弾力性があるインキ層を形成するのを阻害してしまい、書き味向上の効果が得られにくくしやすいためである。より余剰インキを抑制する傾向を考慮すれば、曳糸性付与樹脂の含有量は、全樹脂の含有量に対して1.0〜20.0%が好ましく、インキ垂れ下がり性能や書き味が向上する傾向を考慮すれば、1.0〜10.0%が好ましく、さらにその傾向を考慮すれば、2.0〜7.0%が好ましい。

0043

本発明に用いる有機溶剤については、アルコール系溶剤以外としては、グリコールエーテル系溶剤を用いると、吸湿しやすいため、前記造塩染料や前記ポリビニルブチラール樹脂によって、形成された皮膜を和らげ、ドライアップ時の書き出し性能も向上しやすいため、好ましい。そのため、本発明では、グリコールエーテル系溶剤とアルコール系溶剤を少なくとも併用して用いる方が好ましい。特に、潤滑性を向上することを考慮すれば、芳香環を有する方が好ましいので、芳香族グリコールエーテルと芳香族アルコ−ル溶剤を少なくとも併用して用いる方が好ましい。

0044

また、有機溶剤の含有量は、芳香族アルコール溶剤が多すぎても、書き出し性能に影響しやすく、一方、グリコールエーテルが多すぎても、水分を吸湿し過ぎて、樹脂皮膜が柔らかくなりインキ垂れ下がり性能や、インキ経時安定性にも影響しやすい。そのため、書き出し性能、インキ経時安定性のバランスを考慮すれば、芳香族アルコール溶剤の含有量をA、グリコールエーテル系溶剤の含有量をBとした場合、1≦A/B≦10の関係であることが好ましく、より考慮すれば、1≦A/B≦5の関係であることが好ましい。

0046

また、濃い筆跡にするにはインキ消費量を増やすだけではなく、着色剤の選定とボール径との関係も重要である。前記油性ボールペンレフィルの100mあたりのインキ消費量をM(mg)、前記ボール径をR(mm)とした場合、40≦M/R≦100の関係とし、従来とは異なる関係とすることで、より濃い筆跡になりやすい。また、40≦M/R≦100の関係については、40>M/Rだと、ボール径に対して、インキ消費量が十分ではなく、濃い筆跡や、良好な書き味が得られにくく、M/R>100だと、ボールとチップ先端の間隙よりインキ垂れ下がりや、泣きボテが発生し、筆跡乾燥性にも影響しやすい。より濃い筆跡とインキ垂れ下がりを考慮すれば、50≦M/R≦70の関係となることが好ましい。具体的に例を挙げると、ボール径をR(mm)=1.0(mm)の場合、100mあたりのインキ消費量M(mg)は、M=30〜100(mg)とすることで、40≦M/R≦100の関係とすることができる。

0047

また、インキ消費量については、100mあたりのインキ消費量が30mg未満だと、濃い筆跡や、良好な書き味が得られにくいため、30mg以上が好ましい。また、100mあたりのインキ消費量が100mgを越えると、ボールとチップ先端の間隙よりインキ垂れ下がりが発生しやすく、泣きボテも発生しやすいため、100mg以下が好ましい。より好ましくは、40〜70mgである、これは、より濃い筆跡にするには、40mg以上が好ましく、よりインキ垂れ下がり性能や泣きボテを向上することを考慮すれば70mg以下が好ましいためである。
なお、インキ消費量については、20℃、筆記用紙JIS P3201筆記用紙上に筆記角度70°、筆記荷重200gの条件にて、筆記速度4m/minの速度で、試験サンプル5本を用いて、らせん筆記試験を行い、その100mあたりのインキ消費量の平均値を、100mあたりのインキ消費量と定義する。
また、ボール径については、特に限定されないが、一般的には0.2〜2.0(mm)程度のボールを用いる。

0048

また、本発明に用いるボールペンチップのボールの軸方向の移動量が、5〜20μmとするのが好ましい。これは、5μm未満であると、40≦M/Rの関係に設定しづらくなり、濃い筆跡や良好な書き味が得られづらくなり、20μmを越えると、M/R≦100の関係に設定しづらくなり、インキ垂れ下がり性能に影響が出やすくなるためで、よりそのことを考慮すれば、7〜16μmとするのが好ましい。

0049

本発明の油性ボールペン用インキ組成物のインキ粘度は、特に限定されるものではないが、20℃、剪断速度5sec−1におけるインキ粘度が5000mPa・s未満の場合では、インキ垂れ下がりを抑制しづらく、また、本発明で用いる前記ポリビニルブチラール樹脂は、20℃、剪断速度5sec−1におけるインキ粘度が50000mPa・sの高粘度でも、インキ層を形成することで潤滑性を維持し、書き味を良好にすることが可能であるため、20℃、剪断速度5sec−1におけるインキ粘度は、5000〜50000mPa・sが好ましい。特に、インキ粘度を5000〜50000mPa・sとするのに加えて、40≦M/R≦100の関係として、従来のボールペンとは異なる関係とすることで、より相乗的にボールの回転抵抗を抑制しやすいため、潤滑性を向上し、書き味を向上しやすい。また、ドライアップ時の書き出し性能、書き味をより向上することを考慮すれば、前記インキ粘度は5000〜35000mPa・sがより好ましく、さらに、よりインキ垂れ下がり性能や書き味を考慮すれば、15000〜35000mPa・sが最も好ましい。

0050

ところで、本発明では、前記ポリビニルブチラール樹脂の含有量が、油性ボールペンインキ組成物中の全樹脂の含有量に対して50%以上とし、前記曳糸性付与樹脂の含有量が、油性ボールペン組成物中の全樹脂の含有量に対して0.1〜20.0%とし、かつ、前記インキ粘度を10000〜50000mPa・sとし、40≦M/R≦100の関係とすることで、インキ垂れ下がり性能を格段に向上する効果があるため、従来のように、チップ本体内コイルスプリング等で、常時、ボールをチップ先端の内壁面押圧し、ボールとチップ先端の微少な間隙を閉鎖することで、インキ垂れ下がりを抑制する構造とする必要がなく、インキ垂れ下がり抑制効果が得られるため、チップ本体内にコイルスプリング等を具備しなくてすむので、部品点数の低下に繋がり、出没式及び/又は低価格品に好適に用いることができる。

0051

本発明に用いる着色剤について、前記アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料以外としては、リン酸エステル系界面活性剤や2級アミン及び/または3級アミンを含有しても、インキ経時を安定するものである着色剤(染料、顔料)であれば用いても良い。染料については、油溶性染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料直接染料などや、それらの各種造塩タイプの染料として、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が採用可能である。顔料については、無機有機加工顔料などが挙げられる。これらの染料及び顔料は、2種以上組み合わせて使用することが可能である。

0052

着色剤の中でも、前記アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料との安定性を考慮すれば、染料のみを用いることが好ましい。さらに、より安定性を考慮すれば、前記アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料は、有機酸と塩基性染料との造塩染料であるため、インキ経時安定性を考慮すれば、同じ構成である有機酸と塩基性染料との造塩染料を用いることが好ましい。

0053

また、本発明によるインキ組成物には、その他の添加剤として、潤滑性やインキ経時安定性を向上させるために、(i)界面活性剤、例えばフッ素系界面活性剤シリコーン系界面活性剤脂肪酸アルカノールアミド脂肪酸陰イオン性界面活性剤陽イオン性界面活性剤両性界面活性剤や、陰イオン性界面活性剤及び/または陽イオン性界面活性剤の造塩体を、(ii)粘度調整剤、例えば脂肪酸アマイド水添ヒマシ油などの擬塑性付与剤、また、(iii)着色剤安定剤、(iv)可塑剤、(v)キレート剤、または(vi)助溶剤としての水などを適宜用いても良い。これらは、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。

0054

また、本発明で用いるボール表面の算術平均粗さ(Ra)については、0.1〜15nmとするのが好ましい。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く、算術平均粗さ(Ra)が15nmを越えると、ボール表面が粗すぎて、ボールとボール座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。特に、前記ポリビニルブチラール樹脂の前記平均重合度は1200〜2000と平均重合度の高いものでは、インキの凝集力が高くなりやすいため、前記算術平均粗さ(Ra)が1〜15nmのボール表面にインキが載りやすいためより好ましい。よりそのことを考慮すれば、3〜13nmが好ましく、より好ましくは、3〜10nmである。
なお、表面粗さの測定は(セイコーエプソン社製の機種名SPI3800N)で求めることができる。

0055

また、ボールに用いる材料は、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。書き味やボール座の摩耗、経時安定性を考慮してセラミックスボールとすることが好ましい。また、ボールの直径は、特に限定されないが、一般的には0.25mm〜2.0mm程度である。

0056

また、ボ−ルペンチップの材料は、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が、書き味や切削等の加工性を考慮すれば洋白製のチップ本体が好ましく、ボール座の摩耗、経時安定性を考慮するとステンレス製のチップ本体とすることが好ましい。

0057

本発明で用いるインキ収容筒としては、耐薬品性水分透過性空気透過性等の観点から採用可能な材料に制限がある。その点、従来からポリプロピレンを材料として用いることが、好ましい。しかし、本発明で用いる、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料を用いた場合、ポリプロピレンのインキ収容筒と非常に親和性が強く、インキ収容筒内をインキが移動する際、インキが内壁に付着しやすく、よりインキが内壁に付着しやすいため、前記インキ残量が分かりづらい。特に、ポリビニルブチラール樹脂と前記造塩染料を併用した場合は、付着しやすく、そのため、ポリプロピレンをインキ収容筒とする場合はそのインキ収容筒内壁をシリコーンで処理することが好ましい。これは、シリコーンをインキ収容筒内壁に塗布することで、収容筒材料であるポリプロピレンとインキとが直接接することなく、あくまでもシリコーンを中間に介在させた関係を維持し、インキが移動する際において収容筒内壁への付着防止することが可能ある。

0058

シリコーンの材料としては、ジメチルシリコーンメチルフェニルシリコーンメチル水素シリコーン、アルキルアラルキルシリコーン、ポリエーテルシリコーン、高脂肪酸エステル脂肪酸シリコーンなどが挙げられ、その中でも、付着防止性が優れ、非反応性であるため、油性インキ成分に対しても安定性を考慮すれば、アルキルアラルキルシリコーンが好ましい。塗布の方法は押出成形時において内壁に同時に均一に塗布することが最も効果的である。

0059

次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例1の油性ボールペン用インキ組成物は、着色剤として染料、有機溶剤としてアルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、ポリビニルブチラール樹脂、潤滑剤としてリン酸エステル系界面活性剤、有機アミンとしてアルキルアミン、曳糸性付与樹脂としてポリビニルピロリドンを採用し、これを所定量秤量して、60℃に加温した後、ディスパー攪拌機を用いて完全溶解させて油性ボールペン用インキ組成物を得た。具体的な配合量は下記の通りである。
尚、ブルックフィールド株式会社製粘度計ビスコメーターRVDVII+Pro CP-52スピンドルを使用して20℃の環境下で剪断速度5sec−1(回転数2.5rpm)にて実施例1のインキ粘度を測定したところ、インキ粘度=23000mPa・sであった。
また、実施例1の100mあたりのインキ消費量(M)は、ボール径(R)1.0mmのボールペンレフィルでらせん筆記試験を行ったところ、50mg/100mで、M/R=50であった。
また、実施例1で、前記有機アミンの全アミン価をX、前記リン酸エステル系界面活性剤の酸価をYとした場合、Y/X=0.32〜0.39の範囲であった。

0060

実施例1
着色剤(染料、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料) 10.0質量%
アルコール系溶剤(ベンジルアルコール) 52.0質量%
グリコールエーテル系溶剤(エチレングリコールモノフェニルエーテル)14.5質量%
ポリビニルブチラール樹脂
(エスレックBL−1、水酸基量:36mol%、平均重合度:300)20.0質量%
潤滑剤(リン酸エステル系界面活性剤) 2.0質量%
有機アミン(アルキルアミン) 1.0質量%
曳糸性付与樹脂(ポリビニルピロリドン樹脂) 0.5質量%

0061

実施例2〜11
表1、2に示すように、各成分を変更した以外は、実施例1と同様な手順でインキ配実施例2〜11の油性ボールペン用インキ組成物を得た。表に測定、評価結果を示す。
また、実施例2〜11で、前記有機アミンの全アミン価をX、前記リン酸エステル系界面活性剤の酸価をYとした場合、Y/X=0.2〜0.8の範囲であった。

0062

比較例1〜6
表3に示すように、各成分を変更した以外は、実施例1と同様の手順で、比較例1〜6の油性ボールペン用インキ組成物を得た。表に測定、評価結果を示す。

0063

試験及び評価
実施例1〜11及び比較例1〜6で作製した油性ボールペン用インキ組成物を、シリコーン(モメンティブ・パフォーマンスマテリアルズ)でインキ収容筒(ポリプロピレン製)内壁に塗布したインキ収容筒2の先端に、ボール径がボール表面の算術平均粗さ(Ra)6nmのボール3(φ1.0mm)を回転自在に抱時したボールペンチップ4を装着するとともに、インキ収容筒2内に、実施例1の油性ボールペン用インキ10(0.2g)を直に収容してボールペンレフィル1を(株)パイロットコーポレーション製の油性ボールペン(商品名:スーパーグリップ)に配設して、油性ボールペンを作製し筆記試験用紙として筆記用紙JIS P3201を用いて以下の試験及び評価を行った。

0064

具体的には、ボールペンチップ4は、φ2.3mm、硬度が230Hv〜280Hvのステンレス鋼線材を所望の長さに切断し、ボール抱持室6、インキ流通孔7と、インキ流通孔7から放射状に伸びインキ流通溝8を作製後、ボール抱持室6の底壁に、略円弧面状のボール座9を形成してある。その後、窒化珪素材のボール3をボール座9に載置し、チップ先端部5を内側へかしめる。

0065

また、ボール3が、ボール座9に載置している状態のチップ先端より臨出するボール出Hは、ボール径の30.0%、かしめ角度αは70度、ボール3の縦方向クリアランスは15μm、ボール抱持室の内径は、ボール径の104.0%、ボール座9の径は、ボール径の86.0%としてある。

0066

ドライアップ性能試験:ペン先を出したまま、50℃で2週間放置した後、手書き筆記した際の筆跡の状態を評価した。
筆跡にカスレがなく、筆跡が良好のもの ・・・◎
筆跡に若干カスレが出るが、問題ないもの ・・・○
筆跡にカスレが出るもの ・・・△
筆跡にカスレがひどかったもの ・・・×

0067

インキ経時試験:直径15mmの密開閉ガラス試験管に各油性ボールペン用インキ組成物を入れて、常温にて1か月放置後、適量採取し、インキを顕微鏡観察した。
溶解安定しており、分離や、析出物がなく良好のもの ・・・◎
分離や、析出物が微少に発生したが、良好なもの ・・・○
分離や、析出物が発生したが、実用上問題のないもの ・・・△
分離や、析出物が発生し、インキ化できない、または筆記不良の原因になるもの ・・・×

0068

インキ垂れ下がり性能試験:30℃、85%RHの環境下にペン先下向きで7日放置し、チップ先端からのインキ漏れを確認した。
チップ先端のインキ滴がないもの ・・・◎
チップ先端のインキ滴がテーパー部の1/4以内のもの ・・・○
チップ先端のインキ滴がテーパー部の1/4以上、1/2以内のもの・・・△
チップ先端のインキ滴がテーパー部の1/2以上のもの ・・・×

0069

書き味:手書きによる官能試験を行い評価した。
非常に滑らかなもの ・・・◎
滑らかであるもの ・・・○
実用上問題ないレベルの滑らかさであるもの ・・・△
重いもの ・・・×

0070

実施例1〜11では、ドライアップ性能試験、インキ経時試験、インキ垂れ下がり試験、書き味ともに良好な性能が得られた。

0071

比較例1、2では、リン酸エステル系界面活性剤を用いなかったため、ドライアップ性能試験が悪く、筆跡カスレが発生し、書き味が重かった。

0072

比較例3、4では、有機アミンを用いなかったため、リン酸エステル系界面活性剤の中和が不十分で、インキ成分と反応して析出物が発生してしまった。

0073

比較例5では、1級アミンを用いたため、インキ成分と反応してしまい、インキ経時が悪かった。

0074

比較例6では、アルキルベンゼンスルホン酸とトリアリールメタン骨格塩基性染料との造塩染料を用いていないため、有機アミンとの相性が悪く、インキ経時が悪かった。

0075

比較例7
表には記載していないが、各実施例及び比較例のボールペンは、筆記試験を行った時に、インキの消費にともないインキがインキ収容筒を移動するが、その際、シリコーンでインキ収容筒(ポリプロピレン製)内壁に塗布しているため、インキがインキ収容筒の内壁に付着しないので、インキ残量が明確に確認できた。一方、比較例8として、実施例1の油性ボールペン用インキ組成物を用いて、シリコーンでインキ収容筒(ポリプロピレン製)内壁に塗布しないボールペンで筆記試験を行ったところ、インキがインキ収容筒の内壁に付着してしまい、インキ残量が分からなかった。

0076

また、ノック式油性ボールペンや回転繰り出し式油性ボールペン等の出没式油性ボールペンを用いた場合では、インキ垂れ下がり性能が最も重要な性能の 1つであるため、本発明のようにチップ先端で樹脂皮膜を形成し、ボールとチップ先端の間隙を覆うことで、インキ垂れ下がり性能を良好とすることが可能である油性ボールペンを用いると効果的である。

0077

また、本実施例では、便宜上、軸筒内に、油性ボールペン用インキ組成物を直に収容した油性ボールペンレフィルを収容した油性ボールペンを例示しているが、本発明の油性ボールペンは、軸筒をインキ収容筒とし、軸筒内に、油性ボールペン用インキ組成物を直に収容した直詰め式の油性ボールペンであってもよい。また、本実施例では便宜上、線材を切削によって形成したボールペンチップを例示しているが、パイプ材押圧加工によって形成するボールペンチップであってもよい。

0078

また、本実施例では、ボールペンチップのかしめ角度として70度としてあるが、かしめ角度が大きすぎると、紙当たり角度が小さくなる傾向となるため、90度以下、好ましくは80度以下とすることが好ましい。かしめ角度を50度以下とすると、ボール9とチップ先端縁の間にインキを溜める空間が小さくなる傾向となり、インキリターンし難く、インキの這い上がりを抑制し難くなるので、かしめ角度は、50度〜90度することが好ましい。

0079

また、ボール出、ボール抱持室の内径は、特に限定されるものではないが、前記油性ボールペンレフィルの100mあたりのインキ消費量をM( mg)、前記ボール径をR(mm)とした場合、40≦M/R≦100の関係とするためには、ボール出は、ボール径の10.0〜30.0%、ボール抱持室の内径は、ボール径の100.0〜110.0%、ボール座径は、ボール径の70〜95%とすることが好ましい。

0080

本発明は油性ボールペンとして利用でき、さらに詳細としては、該油性ボールペン用インキ組成物を充填した、キャップ式、ノック式等の油性ボールペンとして広く利用することができる。

0081

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
5チップ先端部
6ボール抱持室
7インキ流通孔
8インキ流通溝
9ボール座
10油性ボールペン用インキ
H ボール出
αカシメ角

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