(57)【要約】【課題】本発明の課題は、高筆圧下において潤滑性を保ち、ボール座の摩耗を抑制し、さらに筆跡が良好であ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】少なくとも有機溶剤、着色剤、増粘性樹脂、潤滑剤からなる油性ボールペンにおいて、該増粘性樹脂としてポリビニルピロリドン、該潤滑剤として脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤を併用することを特徴とする油性ボールペン用インキ組成物である。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも有機溶剤、着色剤、増粘性樹脂、潤滑剤からなる油性ボールペン用インキ組成物において、前記増粘性樹脂がポリビニルピロリドン、前記潤滑剤が脂肪酸アルカノールアミド化合物であることを特徴とした油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項２】
前記脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤が、ポリオキシエチレン（５）ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミドリン酸エステルであることを特徴とした請求項１に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
【請求項３】
前記脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤の添加量が、インキ組成物全質量に対して０．１質量％以上、１０．０質量％以下であることを特徴とした請求項１または２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４】
２０℃、剪断速度６．８ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が、５００ｍＰａ・ｓ以上、１００００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とした請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油性ボールペン用インキ組成物に関し、さらに詳細としてはインキ組成物中に、脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤を添加した油性ボールペン用インキ組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ボールペンチップのボールとチップ本体との潤滑性向上を目的として油性ボールペン用インキ組成物に潤滑剤を添加することで、潤滑性が良好になることは知られていた。
【０００３】
ボールペンは他の種類の筆記具と異なり、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、筆跡に濃淡や線割れなどが生じたり、書き味が悪くなるという問題があった。
【０００４】
そのため、従来の油性ボールペン用インキは、インキ粘度を１０，０００ｍＰａ・Ｓ以上に高くしてボールとボール座間に被膜を形成してボールとボール座の金属接触の抵抗を低減、或いは潤滑剤などを用いて、潤滑性を高くすることで、ボールとボール座の接触抵抗を低減して、ボール座の摩耗を抑制していたが、長距離筆記、特に高筆圧下での長距離筆記においては潤滑効果が不十分であり、ボール座が摩耗してしまい、筆記性能が悪くなる問題点があり、高粘度であるため書き味も低下していた。
【０００５】
こうした問題を解決するため、特開昭５２−１２３７２２「インキ」、特開昭５５−８４３７６「ボールペンインキ」、特公平１−３９４６７「ボールペンインキ」、特開平１１−２９３１７４号「油性インキ組成物及び油性ボールペン」には、脂肪酸、ナフテン酸の非アルカリ金属塩、ラノリン誘導体、フッ素系および、またはシリコーン系界面活性剤、ノニルフェノール系リン酸エステルを添加したボールペン用インキが提案されている。
【特許文献１】「特開昭５２−１２３７２２号公報」
【特許文献２】「特開昭５５−８４３７６公報」
【特許文献３】「特公平１−３９４６７号公報」
【特許文献４】「特開平１１−２９３１７４号公報」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、潤滑剤として、従来の脂肪酸、ナフテン酸の非アルカリ金属塩、ラノリン誘導体、フッ素系および、またはシリコーン系界面活性剤、ノニルフェノール系リン酸エステルを用いたボールペン用インキでは、本発明の所望の高筆圧下においての潤滑性を保ち、さらに筆跡が良好なボールペンとしては満足されない問題を抱えていた。
【０００７】
本発明の目的は、高筆圧下においても潤滑性を保ち、ボール座の摩耗を抑制し、筆跡が良好であ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】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、
「１．少なくとも有機溶剤、着色剤、増粘性樹脂、潤滑剤からなる油性ボールペン用インキ組成物において、前記増粘性樹脂がポリビニルピロリドン、前記潤滑剤が脂肪酸アルカノールアミド化合物であることを特徴とした油性ボールペン用インキ組成物。
２．前記脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤が、ポリオキシエチレン（５）ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミドリン酸エステルであることを特徴とした第１項に記載の油性ボールペン用インキ組成物。
３．前記脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤の添加量が、インキ組成物全質量に対して０．１質量％以上、１０．０質量％以下であることを特徴とした第１項または第２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。
４．２０℃、剪断速度６．８ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が、５００ｍＰａ・ｓ以上、１００００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とした第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。」である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、高筆圧下においても潤滑性を保ち、ボール座の摩耗を抑制し、さらに筆跡が良好な油性ボールペン用インキ組成物を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の第一の特徴は、脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤を用いることである。
【００１１】
脂肪酸アルカノールアミド化合物を有すると、ステンレス等の金属で作られたボールペンチップやボールの表面に脂肪酸アルカノールアミド化合物が強固に吸着することにより、ボールとボール座間に強固な潤滑層を形成するため、他の潤滑剤を用いることだけでは得られなかった潤滑性能が得られ、ボール座の摩耗も抑制すると考えられる。
【００１２】
本発明に用いることができる脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤としては、脂肪酸モノエタノールアミド化合物、脂肪酸ジエタノールアミド化合物、脂肪酸モノイソプロパノールアミド化合物等が挙げられる。また、それらの化合物にエチレンオキサイドまたはプロピレンオキシドを付加した化合物や、さらにリン酸エステル化したものも潤滑剤として挙げられる。
【００１３】
その中でも、リン酸エステル化合物は潤滑性に優れているので、リン酸基を有した脂肪酸アルカノールアミドリン酸エステル化合物であると、潤滑性で相乗的効果が得られるので、脂肪酸アルカノールアミド化合物を有するリン酸エステルを用いることが、より好ましい。
【００１４】
具体的には、ポリオキシエチレン（５）ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミドリン酸エステル、ポリオキシエチレン（２）ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド、ポリオキシエチレン（５）ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド、ポリオキシエチレン（１０）ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド、ポリオキシエチレンラウリン酸モノエタノールアミド、ポリオキシエチレン（１５）牛脂脂肪酸モノエタノールアミド、ポリオキシプロピレン（１）ヤシ油脂肪酸モノイソプロパノールアミド、ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド、ラウリン酸モノエタノールアミド、パルミチン酸モノエタノールアミド、ステアリン酸モノエタノールアミド、ヤシ油脂肪酸モノイソプロパノールアミド、ラウリン酸モノイソプロパノールアミド、オレイン酸モノイソプロパノールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミド、ラウリン酸ミリスチン酸ジエタノールアミド、ミリスチン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、イソステアリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、パーム核油脂肪酸ジエタノールアミド（１）、パーム核油脂肪酸ジエタノールアミド（２）パーム核油脂肪酸ジエタノールアミド（１）、モディファイドヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド等がある。
その中でも、脂肪酸アルカノールアミド化合物を有するリン酸エステルであるポリオキシエチレン（５）ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミドリン酸エステルが、より好ましい。
【００１５】
さらに具体的には、川研ファインケミカル（株）製のアミゼットシリーズとしては、商品名；アミゼット５１Ｐ、アミゼット５２Ｐ、アミゼット２Ｃ、アミゼット５Ｃ、アミゼット１０Ｃ、アミゼット２L、アミゼット５L、アミゼットＨＯ、アミゼット１ＰＣ等がある。また、アミゾールシリーズとしては、商品名；アミゾールＣＭＥ、アミゾールＬＭＥ、アミゾールＰＭＥ、アミゾールＳＭＥ、アミゾールＰＣＭＥ、アミゾールＰＬＭＥ、アミゾールＰＬＭＥ−Ａ、アミゾールＰＯＭＥ、アミゾールＬＤＥ、アミゾールＬＭＤＥ、アミゾールＭＤＥ、アミゾールＳＤＥ、アミゾールＳＤＨＥ、アミゾールＩＳＤＥ、アミゾールＯＤＥ、アミゾールＯＤＨＥ、アミゾールＣＤＥ、アミゾールＦＤＥ、アミゾールＫＤ−１、アミゾールＫＤ−３、アミゾールＣＤ、アミゾールＦＤ、アミゾールＣＤＣ、アミゾールＦＤＣ、アミゾールＭ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。
【００１６】
脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤の添加量は、インキ組成物全量に対して、０．１質量％未満だと、所望の潤滑性よりやや劣るため、ボール座の摩耗が進行しやすい。また、インキ経時安定性を考慮すると、１０．０質量％以下が好ましい。よって、０．１質量％以上、１０．０質量％以下が好ましい。
【００１７】
本発明の第二の特徴は、脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤と、ポリビニルピロリドンとを併用し、高筆圧下におけるボール座の摩耗を抑制したことである。
【００１８】
ポリビニルピロリドンについては、従来、インキ組成物に曵糸性を付与し、泣きボテを防止する目的として増粘性樹脂として用いているが、このポリビニルピロリドンは粘着性を有し、さらには弾力性、造膜性をも有している。そこで、前述した潤滑剤と併用することで、ポリビニルピロリドンが潤滑剤に吸着することで、より厚い膜を形成し、弾性力も強固になり、潤滑剤単独では得られなかった強固な膜が、ボールとボール座の間の金属接触を抑制することで、高筆圧下においても潤滑性を保つためと考えられる。
【００１９】
本発明に用いるポリビニルピロリドンとしては、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。
【００２０】
有機溶剤としてはベンジルアルコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、フェニルグリコール等、ボールペン用インキとして一般的に用いられる有機溶剤が例示でき、これらを１種又は２種以上用いることができる。
【００２１】
また、インキ粘度調整剤としては、フェノール樹脂、マレイン樹脂、アミド樹脂、キシレン樹脂、水添ロジン樹脂、ケトン樹脂、テルペン樹脂や脂肪酸アマイド、架橋型アクリル酸重合体等の擬塑性付与剤等が挙げられる。これらは単独又は２種以上混合して使用してもよい。更に、他の有機溶剤や１０質量％以下の水を添加することができ、粘度調整を図ることもできる。
【００２２】
また、着色剤については、染料、顔料があるが、特に限定されるものではなく、染料については、油溶性染料、直接染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、及び各種造塩タイプ染料等が採用可能である。顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、メタリック顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料等が挙げられる。これらの染料および顔料は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。添加量は、インキ組成物全量に対し、１〜５０質量％が好ましい。
【００２３】
また、その他添加剤として、潤滑剤、顔料分散剤、染料安定剤、可塑剤等が適時選択して添加することができる。
特に、潤滑剤としては、油性インキの経時安定性を考慮して、オレイン酸やリン酸エステル系界面活性剤を用いるのが好ましい。これらの潤滑剤と、脂肪酸アルカノールアミド化合物を有する潤滑剤を併用することで、潤滑性の相乗効果も得られるので、より好ましい。
【００２４】
次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例１の油性インキ組成物は、有機溶剤、染料、潤滑剤としてオレイン酸、潤滑剤としてポリオキシエチレン（５）ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミドリン酸エステル（アミゼット５１Ｐ：（株）川研ファインケミカル）、増粘剤としてポリビニルピロリドン（ＰＶＰ  Ｋ−９０：アイエスピー・ジャパン（株））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、油性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社製ＤＶ−ＩＩ粘度計（ＮＯ２７ローター）を用いて２０℃の環境下で、剪断速度６．８ｓｅｃ−１（回転数２０ｒｐｍ）にてインキ粘度を測定したところ、１１００ｍＰａ・ｓであった。
実施例１
有機溶剤（ベンジルアルコール）                        ３７．０質量％
有機溶剤（フェニルグリコール）                        ２０．５質量％
潤滑剤（オレイン酸）                                    ２．０質量％
潤滑剤（アミゼット５１Ｐ）                              ２．０質量％
増粘性樹脂（ＰＶＰ  Ｋ−９０）                          ０．５質量％
染料（スピロンブラック−ＧＭＨ−Ｓ）                  ２０．０質量％
染料（バリーファ−スト  バイオレット１７０１）        １８．０質量％
【００２５】
尚、実施例及び比較例のインキ粘度は、ブルックフィールド社製ＤＶ−ＩＩ粘度計（ＮＯ２７ローター）を用いて２０℃の環境下で、剪断速度６．８ｓｅｃ−１（回転数２０ｒｐｍ）の条件にてインキ粘度を測定した。表１に測定、評価結果を示す。
【表１】
2008037878.tif 000002
【００２６】
実施例２〜７
表１に示すように各成分を表1に示す配合に変更した以外は、実施例１と同様な手順で実施例２〜４の油性ボールペン用インキ組成物を得た。
【００２７】
比較例１〜６
インキの配合を表２に示す通りとし、比較例１〜５は、脂肪酸アルカノールアミド化合物を有する潤滑剤とポリビニルピロリドンを併用せずに実施例１と同様の手順で、配合し、比較例１〜５の油性ボールペン用インキ組成物を得た。表２に測定、評価結果を示す。
【表２】
2008037878.tif 000003
【００２８】
試験及び評価
実施例１〜７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、インキ収容筒（ポリプロピレン）に、ボール径が０．７ｍｍのボールを回転自在に抱持したボールペンチップ（ステンレス綱線）を装着したボールペン用レフィルに充填し、さらに、水性ボールペン用インキ組成物の後端にグリース状のインキ追従体を充填し、筆記試験用紙としてコピー用紙（ＰＰＣ用紙）を用いて以下の試験及び評価を行った。
【００２９】
高筆圧筆記試験：荷重５００ｇｆ、筆記角度７０°、４ｍ／ｍｉｎの走行試験機にて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１０μｍ以下のもの                            ・・・○
ボール座の摩耗が２０μｍ以上であるが、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          ・・・×
【００３０】
筆記試験：高筆圧筆記紙面にて紙面に筆記した筆跡を観察した。
筆跡に泣き・ボテがなく、良好のもの                  ・・・・○
筆跡に泣き・ボテが出るが、実用上問題ないもの        ・・・・△
筆跡に泣き・ボテがひどく出て、実用性に乏しいもの  ・・・・・×
【００３１】
実施例１〜７では、脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤とポリビニルピロリドンを併用したため、高筆圧筆記試験、筆記試験ともに良好な結果であった。
【００３２】
比較例１、２では、脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤とポリビニルピロリドンを併用しなかったが、比較例１では、脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤を用いなかったため、高筆圧筆記試験において、ボール座の摩耗が進行し、筆記不良になってしまうのものがあった。比較例２では、ポリビニルピロリドンを用いていないため、筆跡に泣き・ボテがひどく発生した。
【００３３】
比較例３〜６では、脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤以外のものを用いたため、高筆圧筆記試験において、ボール座の摩耗が進行して、筆記不良になってしまうのものがあった。
【００３４】
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６．８ｓｅｃ−１におけるインキ粘度が１００００ｍＰａ・ｓを超えると、書き味が低下し、５００ｍＰａ・ｓ未満だとボール座の摩耗を抑制し難いので、５００ｍＰａ・ｓ以上、１００００ｍＰａ・ｓ以下とすることが好ましく、特に、５０００ｍＰａ・ｓ以下の低粘度インキでは、高筆圧筆記においては、ボールの面圧の負荷がより掛かり易く、ボール座の摩耗も進行してしまうため、本発明の効果は顕著である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は油性ボールペン用インキ組成物に関し、さらに詳細としては該インキ組成物中に潤滑剤として、脂肪酸アルカノールアミド化合物からなる潤滑剤を用いることで、高筆圧下において潤滑性を保ち、ボール座の摩耗を抑制し、さらに筆跡が良好な油性ボールペン用インキ組成物を提供することができる。そのため、キャップ式、ノック式等、ボールペンとして広く利用することができ、特にボール径が０．５ｍｍ以下の小径ボールを用いたボールペンは、ボールとボール座の接触面積が小さく、単位面積に掛かる荷重が高く、ボール座が摩耗し易いので本発明の効果は顕著である。