(57)【要約】【課題】従来の油性ボ−ルペン用インキ、水性ボールペン用インキ、中性ボールペン用インキが有する欠点を改良し、軽いタッチで筆記できるという潤滑性と、筆記後の速乾性に優れ、筆跡に滲みのないボ−ルペン用顔料インキを提供する。【解決手段】着色材として表面をシリコーン系化合物で処理した顔料、主溶剤として蒸気圧が５．０〜５０ｍｍＨｇ（２０℃）のｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコールなどの有機溶剤（溶剤全体の８０重量％以上）、さらに樹脂を含有するボールペン用顔料インキ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色材として表面をシリコーン系化合物で処理した顔料、主溶剤として蒸気圧が５．０〜５０ｍｍＨｇ（２０℃）の有機溶剤を含有することを特徴とするボールペン用顔料インキ。
【請求項２】
前記有機溶剤が、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルから選ばれる１種以上の有機溶剤である請求項１に記載のボールペン用顔料インキ。
【請求項３】
さらに樹脂を含有する請求項１又は２に記載のボールペン用顔料インキ。
【請求項４】
前記樹脂が、ケトン樹脂、ポリビニルピロリドン、Ｎ−ビニルアセトアミドから選ばれる１種以上の樹脂である請求項３に記載のボールペン用顔料インキ。
【請求項５】
チキソトロピー性付与剤を含有しない請求項１〜４いずれかに記載のボールペン用顔料インキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールペン用顔料インキに関し、詳細には、筆記感触の重さがなく軽いタッチで筆記できるという潤滑性に優れるとともに、筆跡が速乾性で筆跡の滲みや裏抜けが生じないボールペン用顔料インキに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールペンインキは、溶剤として水や水溶性溶媒を用いた粘度１０ｍＰａｓ以下の水性ボールペン用インキ；溶剤として水や水溶性溶媒を用い水溶性樹脂で粘度調整して粘度１００〜２０００ｍＰａｓとした中性ボールペン用インキ；不乾性油、芳香族アルコール、多価アルコール、脂肪酸などの油溶性溶媒を用い油溶性樹脂で粘度調整して粘度３０００〜２００００ｍＰａｓとした油性ボールペン用インキがある。
【０００３】
ボ―ルペンは、インキ収納管から供給されるインキが先端チップのボール回転により紙面に転写される構造である。水性ボールペン用インキと中性ボールペン用インキは、溶剤として水や水溶性溶媒を主成分とし粘度も２０００ｍＰａｓ以下であるため、ボール回転によって転写されるインキは軽い筆圧でも転写でき軽やかなタッチで筆記できるが、滲みが出て線幅が太くなったり乾燥が遅かったりする。一方、油性ボールペン用インキは、油溶性溶媒、染料の種類や割合によっては筆記線に滲みや裏抜けが生じ、高粘度であるためボール回転によって転写されるインキは重い筆記の感触である。
【０００４】
そこで、油性ボールペンの筆記線の滲みや裏抜けとチップの腐食防止、インキの貯蔵安定性を改良するため、特許文献１ではグリコール系溶剤またはグリコールモノエーテル系溶剤を主溶剤としこれにジシクロヘキシルアミンなどの有機アミンでｐＨ調整したインキが提案された。また、重い筆記感触を良好にするため、特許文献２では潤滑性を高めるオレイン酸や界面活性剤が加えられてきた。特許文献３〜５ではそれぞれ、脂肪酸系、フッ素系および、またはシリコーン系界面活性剤を用いるインキが、特許文献６では架橋型アクリル酸重合体とトリエタノールアミンと非水溶性有機アミンで、粘度２００〜３０００ｍＰａｓにしたインキが提案された。
【０００５】
しかしながら、滲みや裏抜け、重い筆記感触を同時に改良したものではないため、所望の潤滑性、速乾性、滲みのない筆記線が得られるボールペン用インキは得られていない。従来のボールペン用インキは、水を溶剤とするもの、ヒマシ油等の不乾性油を主体とするもの、グリコール系溶剤を主体とするものに大別されるが、水を溶剤とするインキは潤滑剤を加えることにより滲みを生ずる欠点がある。不乾性油を主体とするものは、インキの滲み、裏抜けが生じ速乾性を有していない。グリコールエーテル系溶剤を主体とするものは、インキの滲み、裏抜けは生じないが、潤滑性が劣る。
【特許文献１】特公昭４０−３３７７号公報（第１頁左欄１行〜右欄１５行）
【特許文献２】特公昭４０−６５８０号公報（第１頁右欄下８行〜第２頁左欄１行）
【特許文献３】特開昭５２−１２３７２２号公報（第２頁右上欄１１行〜左下欄６行）
【特許文献４】特開昭５５−８４３７６号公報（第１頁右欄８〜１２行）
【特許文献５】特公平１−３９４６７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献６】特許３１２１５７１号公報（請求項１、段落番号０００３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような従来の油性ボ−ルペン用インキ、水性ボールペン用インキ、中性ボールペン用インキが有する欠点を改良し、軽いタッチで筆記できるという潤滑性と、筆記後の速乾性に優れ、筆跡に滲みのないボ−ルペン用顔料インキを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、着色材として表面をシリコーン系化合物で処理した顔料を用い、主溶剤として蒸気圧が５．０〜５０ｍｍＨｇ（２０℃）の有機溶剤を用いると、上記課題を効率的に解決できるとの知見に基づいてなされたのである。
すなわち、本発明は、着色材として表面をシリコーン系化合物で処理した顔料、主溶剤として蒸気圧が５．０〜５０ｍｍＨｇ（２０℃）の有機溶剤を含有することを特徴とするボールペン用顔料インキを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のボールペン用顔料インキによれば、油性ボールペンの筆記感触の重さがなく、水性ボールペンや中性ボールペンのように軽いタッチで筆記できるという潤滑性に優れるとともに、筆跡が速乾性であり、従来の水性・中性ボールペンインキの欠点であった筆跡の滲みや裏抜けが生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明において、着色材として用いる表面をシリコーン系化合物で処理した顔料としては、顔料表面をシリコーン系化合物で処理し、表面を改質した顔料或いは表面を被覆処理した顔料などが挙げられる。シリコーン系化合物としては、シリコーン系ポリマー、シリコーン樹脂、メチルハイドロジエンポリシロキサン、シランカップリング剤などが挙げられ、これらの１種以上を組み合せて使用することができる。これらの顔料の製造方法は特に限定されるものでないが、本発明では、顔料表面を予めシリコーン系化合物で処理したものを用いる必要がある。このような顔料を着色材として使用することによって、インキの溶剤であるｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルに均一に分散し、凝集を起こさず長期間安定したインキとなる。
【００１０】
上記の顔料としては、黄土、バリウム黄、紺青、カドミウムレッド、酸化チタン、亜鉛華、ベンガラ、酸化クロム、鉄黒、コバルトブルー、アルミナホワイト、酸化鉄黄、カーボンブラック、酸化鉄赤、群青、クロムグリーンなどの無機顔料や、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、ニトロソ系顔料、ニトロ系顔料、塩基性染料系顔料、酸性染料系顔料、建染染料系顔料、媒染染料系顔料、天然染料系顔料、キナクリドン系顔料、アンスラキノン系顔料及びジオキサジン系顔料などの有機顔料などが挙げられ、インキ顔料として使用可能な顔料であれば良い。
【００１１】
本発明において、主溶剤として用いるのは、２０℃における蒸気圧が５．０〜５０ｍｍＨｇの揮発しやすい有機溶剤である。有機溶剤は、溶剤全体の８０％以上の割合で使用する。このような有機溶剤を主溶剤として用いることによって筆跡の乾燥が優れたものとなる。すなわち速乾性が得られる。蒸気圧が５．０〜５０ｍｍＨｇ（２０℃）の有機溶剤としては、エチルアルコール（４５）、ｎ−プロピルアルコール（１４．５）、イソプロピルアルコール（３２．４）、ｎ−ブチルアルコール（５．５）、イソブチルアルコール（８．９）、アミルアルコール（１３．０）等のアルコール系有機溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル（８．５）、エチレングリコールジエチルエーテル（９．７）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（７．６）等のグリコールエーテル系有機溶剤を例示できる。なお、括弧内数字は２０℃におけるそれぞれの有機溶剤の蒸気圧である。これらの有機溶剤の中でも、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルは、併用する樹脂や各種添加剤の溶解性に優れ、強い臭気も少ないため、好適に用いられる。本発明ではこれらの有機溶剤をそれぞれ単独で使用しても良いし、２種類以上を適宜組み合わせて使用しても良い。
【００１２】
溶剤としては、蒸気圧が５．０ｍｍＨｇ未満、或いは５０ｍｍＨｇを超える有機溶剤であっても、速乾性を損なわない範囲で添加することができる。例えば、ベンジルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ト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、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノフェニルエーテル等を挙げることができる。
【００１３】
本発明のボールペン用顔料インキは、上記成分を必須とし、着色材の割合がインキ全体の２〜４５質量％（以下、「％」を省略する）の範囲であり、好ましくは２〜１５％の範囲であり、特に好ましくは３〜１２％の範囲である。また、溶剤の割合は、インキ全体の５５〜９８％の範囲であり、好ましくは５５〜９０％の範囲である。
【００１４】
本発明では、粘性の付与、筆跡の滲み抑制、定着性向上を目的に、ボールペン用顔料インキに樹脂を含有させることが好ましい。樹脂としては例えば、アミド樹脂、ケトン樹脂、テルペンフェノール樹脂、アルキッド樹脂、ロジン変性樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルピロリドン、Ｎ−ビニルアセトアミド等を例示でき、これらの樹脂の中から選ばれる１種以上の樹脂を用いることができる。
【００１５】
前記樹脂の中でも、有機溶剤であるｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルへの溶解性に優れ、インキの粘度調整がしやすいことから、ケトン樹脂、ポリビニルピロリドン、Ｎ−ビニルアセトアミドが好ましい。樹脂の割合は、インキ全体の５〜３０％の範囲である。
【００１６】
また、本発明では、ボールペン用顔料インキにさらに種々の成分を含有させることができる。例えば、潤滑剤として、オレイン酸などの高級脂肪酸、長鎖アルキル基（炭素数が１２〜２４が好ましい）をもつノニオン性界面活性剤、チオ亜燐酸トリエステルなどを、必要により添加することができる。添加量はインキ全体の３％以下が好ましい。特にポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキ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のリン酸ジエステル、或いはそれらの金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、アルカノールアミン塩を用いると先端金属チップ内のボール受け座が、筆記によるボール回転による摩耗を防止する効果に優れたものになる。
【００１７】
この他に、本発明のボールペン用顔料インキは、保湿剤、消泡剤、界面活性剤、分散剤、防カビ剤、防錆剤、ｐＨ調整剤などの添加剤を含有していても良い。
【００１８】
本発明のボールペン用顔料インキは、粘度（Ｅ型粘度計、２５℃）が５０〜２０００ｍＰａｓの範囲であることが好ましい。この範囲内であれば、ボールとチップの間からインキが漏れたり、インキが出なくなったりすることが無い。また、本発明のボールペン用インキを使用すると、筆記感触の重さがなく軽いタッチで筆記できるので、インキ中にチキソトロピー性付与剤を添加する必要がない。
【００１９】
本発明のボールペン用顔料インキは、ボールペンチップを筆記先端部に装着した筆記具のボールペンに充填させることにより使用できる。ボールペン自体の構造及び形状は特に限定されるものでない。例えば、軸筒内に直接インキを充填する軸筒をインキ収容管としボールを先端部に装着したチップに連通させ、さらにインキの端面には揮発防止・逆流防止用のグリースを充填しているボールペンなどを挙げることができる。
【００２０】
前記ボールペンチップとしては、金属材料をドリル等による切削加工により形成したボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは前記チップに抱持するボールをバネ体によって前方に付勢させたものを適用できる。また、前記ボールは超硬合金、ステンレス鋼、セラミック、ルビー等の０．３〜２ｍｍ径程度のものを適用できる。
【００２１】
本発明のボールペン用顔料インキは、例えば、溶剤中に樹脂を溶解させ、更に必要により各種添加剤を投入して撹拌し均一調整した中に、表面をシリコーン系化合物で処理した顔料を投入し、撹拌することによって調製することができる。
【実施例】
【００２２】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１〜５）
表−１に示す処方に従って、カーボンブラック  ＡＤ  Ｂ１Ｓ１と有機溶剤を計量し、撹拌槽に移した後、樹脂であるボリビニルピロリドンＫ−３０、レジンＳＫ（ケトン樹脂）、Ｎ−ビニルアセトアミドを溶解させ、ボールペン用油性顔料インキ組成物を調製した。表−１中の各成分の量を示す数字の単位は質量％であり、シリコーン系ポリマーで表面処理した顔料及び樹脂として、下記の化合物を用いた（以下、同じ）。
【００２４】
（注*1）シリコーン系ポリマー被覆処理顔料  大東化成工業（株）製（固形分３０％、分散媒はイソプロピルアルコール）
（注*2）昭和電工（株）製
（注*3）昭和電工（株）製
【００２５】
調製したインキの粘度（２５℃、Ｅ型粘度計で測定）を表−１に示す。
【００２６】
【表１】
2008189874.tif 000002
【００２７】
（比較例１〜５）
表−２に示す処方に従って、カーボンブラック  ＡＤ  Ｂ１Ｓ１と溶剤を計量し、撹拌槽に移した後、樹脂を溶解させ、ボールペン用顔料インキ組成物を調製した。調製したインキの粘度（２５℃、Ｅ型粘度計で測定）を表−２に示す。
【００２８】
【表２】
2008189874.tif 000003
【００２９】
比較例１は、実施例１のシリコーン表面処理顔料を処理なしの顔料で調整したインキ組成物である。比較例２は、実施例２の組成のイソプロピルアルコールをジエチレングリコールに置き換え調整したインキ組成物である。比較例３は、実施例３の組成のイソプロピルアルコールをベンジルアルコールに置き換え調整したインキ組成物である。比較例４は、実施例４組成のイソプロピルアルコールを３０部減じて、その分をジエチレングリコールとし整整したインキ組成物である。比較例５は、実施例５の組成のイソプロピルアルコールを４０部減じてその分をベンジルアルコールとし整整したインキ組成物である。
【００３０】
比較例１はインキ化できたものの顔料が凝集し、先端チップ内で目詰まりしボールペンインキとしては使用できなかった。
【００３１】
実施例１〜５のボールペン用顔料インキと比較例１〜５のボールペン用顔料インキを、内径３．０ｍｍのポリプロピレン製パイプに、高さにして約９ｃｍ、重量で約２ｇ充填し、これに油性ボールペン用ステンレス製スプリング入りチップを装着した後、末端からインク乾燥・流出防止用のグリースを充填後、遠心力を利用してチップとインキ間に残る空気とインクとグリースの間の空気を除き、下記の試験に用いる試験用中芯とした。
【００３２】
［筆跡の速乾性］
室温下で試験用中芯を手書きで筆記し、すぐに筆跡を手で擦りインキによる汚れが生じるかを観察し、以下の基準で評価した。
◎：汚れなし
△：わずかに汚れる
×：汚れる
【００３３】
［潤滑性］
試験用中芯を試験者５名が手書きしたときの筆記の潤滑性（滑らかさ・軽さ）を評価した。その評価を以下の４段階で表した。
◎：５名中４名以上が潤滑性良好であるとした。
○：５名中３名が潤滑性良好であるとした。
△：５名中１乃至２名が潤滑性良好であるとした。
×：５名中１名も潤滑性良好であるとしなかった。
【００３４】
［滲み・裏抜け性］
筆記用紙に手書きで筆記し、その時の画線の線幅に対して、滲み・裏抜けの有無で評価した。その評価を以下の３段階で表した。
◎：滲み・裏抜けがみられないもの。
○：やや滲み・裏抜けがあるものの気にならない程度のもの。
×：滲み・裏抜けが見られ、線幅が太くなるもの。
【００３５】
［貯蔵安定性］
試験用中芯を、温度５０℃、相対湿度７０％に設定された恒温室にガラス瓶容器に入れ密栓保存し、６ヶ月経過後インキ組成物を取り出して粘度を測定し、その変化を見た。その評価を以下の３段階で表した。
◎：粘度の変化が±２０％以内のもの。
○：粘度の変化が±２０〜５０％未満のもの。
×：粘度の変化が±５０％以上のもの。
【００３６】
上記４種の試験結果を表−３に示す。
【００３７】
【表３】
2008189874.tif 000004
【００３８】
上記の結果から、表面をシリコーン系ポリマーで処理した顔料と、主溶剤として蒸気圧が５．０〜５０ｍｍＨｇ（２０℃）の有機溶剤、及び樹脂を含有する実施例のボールペン用顔料インキは、優れた筆跡の速乾性と、潤滑性と、滲み・裏抜け性と、貯蔵安定性を有することが分かる。これに対し、比較例１〜５の結果から、表面をシリコーン系ポリマーで処理していない顔料、蒸気圧が５．０未満の有機溶剤を多量に含有するボールペン用顔料インキは、所望の特性が不十分であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のボールペン用顔料インキは、主に油性ボールペン用顔料インキとして使用することにより、筆記した際に筆記感触の重さが無く、紙面に筆跡の滲みや裏抜けが生じないものであるため、紙、ダンボール紙、布、プラスチック面などに使用し得るものである。