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JP6691356B2 - Oil-based ballpoint pen refill and oil-based ballpoint pen using the refill - Google Patents

Oil-based ballpoint pen refill and oil-based ballpoint pen using the refill Download PDF

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JP6691356B2
JP6691356B2 JP2015125518A JP2015125518A JP6691356B2 JP 6691356 B2 JP6691356 B2 JP 6691356B2 JP 2015125518 A JP2015125518 A JP 2015125518A JP 2015125518 A JP2015125518 A JP 2015125518A JP 6691356 B2 JP6691356 B2 JP 6691356B2
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秀憲 工藤
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Description

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、高筆圧筆記においても潤滑性と筆跡が良好である油性ボールペン用インキ組成物に関するものである。 The present invention relates to an ink composition for an oil-based ballpoint pen, and more specifically to an ink composition for an oil-based ballpoint pen which has good lubricity and handwriting even under high pressure writing.

従来より、ボールペンは他の種類の筆記具と異なり、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するが、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、カスレなどが生じた。さらに、最近では、複写用紙に筆記する時には、通常より筆圧を高く筆記(高筆圧筆記)するため、より潤滑性を向上して、高筆圧筆記性の向上が必要とされている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a ballpoint pen is different from other types of writing instruments, and has a tip made of a metal tip made of stainless steel or the like, and a transfer ball made of metal such as super steel held in a ball receiving seat of the metal tip. Although the tip was attached to the ink containing cylinder, the ball was worn during writing due to the rotation of the ball, causing line jumps and scratches on the handwriting. Further, recently, when writing on a copy sheet, writing pressure is higher than usual (writing with high writing pressure), so that it is necessary to improve lubricity and improve writing performance with high writing pressure.

こうした問題を解決するため、ボールペンチップのボールとボール座との潤滑性向上を目的として、様々な潤滑剤を用いた油性ボールペン用インキ組成物が多数提案されている。   In order to solve these problems, many ink compositions for oil-based ballpoint pens using various lubricants have been proposed for the purpose of improving the lubricity between the ball and the ball seat of the ballpoint pen tip.

このような潤滑剤を用いた油性ボールペン用インキ組成物としては、アルキルβ−D−グルコシドを用いたものとしては、特開平5−331403号公報「油性ボールペンインキ」、平均分子量が200〜4000000であるポリエチレングリコールを用いたものとしては、特開平7−196971号公報「油性ボールペン用インキ組成物」、N−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン酸、N−アシルメチルアラニンを用いたものとしては、特開2007−176995号公報「油性ボールペン用インキ」等に、開示されている。   As an oil-based ink composition for an oil-based ballpoint pen using such a lubricant, a composition using an alkyl β-D-glucoside is disclosed in JP-A-5-331403, "Oil-based ballpoint pen ink", having an average molecular weight of 200 to 4,000,000. As one using a certain polyethylene glycol, JP-A No. 7-196971 "Ink composition for oil-based ballpoint pen", one using N-acyl amino acid, N-acyl methyl tauric acid, N-acyl methyl alanine, It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-176995, "Ink for oil-based ballpoint pens" and the like.

「特開平5−331403号公報」"JP-A-5-331403" 「特開平7−196971号公報」"Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-196971" 「特開2007−176995号公報」"Japanese Patent Laid-Open No. 2007-176995"

しかし、特許文献1〜3のような各種潤滑剤を用いた場合、ある程度の潤滑性を向上でき、ボール座の摩耗を抑制することはできたが、通常より筆圧を高く筆記する場合(高筆圧筆記)では、潤滑性が満足できるものではなく、筆跡に線飛び、カスレ等が発生してしまい、十分とは言えなかった。   However, when various lubricants such as those of Patent Documents 1 to 3 were used, the lubricity could be improved to some extent and abrasion of the ball seat could be suppressed, but when writing with a higher writing pressure than usual (high With writing pressure writing), the lubricity was not satisfactory, and lines were skipped in the handwriting, and scratches and the like occurred, which was not sufficient.

本発明の目的は、高筆圧筆記(500g)においても潤滑性を保ち、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。   An object of the present invention is to provide an ink composition for oil-based ballpoint pens, which maintains lubricity even with high pressure writing (500 g) and has good handwriting.

本発明は、油性ボールペン用インキ組成物は、着色剤、有機溶剤、分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールを含んでなり、該分岐鎖を有する脂肪酸および/または脂肪族アルコールの炭素数が14〜22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ものである。   In the present invention, an oil-based ink composition for a ballpoint pen comprises a colorant, an organic solvent, a branched chain fatty acid and / or a branched chain aliphatic alcohol, and the branched chain fatty acid and / or aliphatic alcohol. It has 14 to 22 carbon atoms, and is an ink composition for oil-based ballpoint pens.

また、本発明によるボールペンは、上記油性ボールペン用インキ組成物を収容してなることを特徴とするものである。   A ballpoint pen according to the present invention is characterized by containing the above oil-based ink composition for a ballpoint pen.

本発明は、高筆圧筆記(500g)においてもボールの潤滑性を保ち、ボール座の摩耗を抑制し、筆跡に線飛び、カスレがなく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ができた。   The present invention provides an oil-based ink composition for an oil-based ballpoint pen, which retains the lubricity of the ball even at high writing pressure writing (500 g), suppresses the abrasion of the ball seat, has no line scatter on the handwriting, and is free from scratches and having good handwriting. I was able to.

本発明の第一の特徴は、油性ボールペン用インキ組成物中に、炭素数が14〜22である分岐鎖を有する脂肪酸および/または脂肪族アルコールを含んでなる油性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた油性ボールペンとすることである。   The first feature of the present invention is to provide an oil-based ink composition for an oil-based ball-point pen, which contains a branched chain fatty acid having 14 to 22 carbon atoms and / or an aliphatic alcohol, and an ink composition for an oil-based ball-point pen. This is the oil-based ballpoint pen used.

前記炭素数が14〜22である分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールは、上記数値範囲内であれば、油性インキ中で溶解安定させることができ、吸着膜を形成して、通常筆記(100〜200g)の潤滑性だけではなく、高筆圧筆記(500g)における潤滑性を向上して、ボールの潤滑性を保ち、ボール座の摩耗を抑制し、筆跡に線飛び、カスレがなく、筆跡が良好とすることが可能とする。   The branched chain fatty acid having 14 to 22 carbon atoms and / or the branched chain aliphatic alcohol can be dissolved and stabilized in the oil-based ink within the above numerical range to form an adsorption film. Therefore, not only the lubricity of normal writing (100-200g) but also the lubricity of high writing pressure (500g) is improved, the lubricity of the ball is maintained, the abrasion of the ball seat is suppressed, and the line jumps to the handwriting. It is possible to obtain good handwriting without blurring.

前記炭素数が14〜22である分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールについては、具体的には、イソアラキン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、イソミリスチン酸、イソアラキルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、イソミリスチルアルコールなどが挙げられる。具体的には、FINEOXOCOL 1600、同180、同180N、同180T、同2000、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、イソステアリン酸N、イソステアリン酸T、イソアラキン酸(日産化学工業(株)製)などが挙げられる。   Specific examples of the branched-chain fatty acid having 14 to 22 carbon atoms and / or the branched-chain aliphatic alcohol include isoarachidic acid, isopalmitic acid, isostearic acid, isomyristic acid, and isoaralkyl alcohol. , Isopalmityl alcohol, isostearyl alcohol, isomyristyl alcohol and the like. Specific examples thereof include FINEOXOCOL 1600, 180, 180N, 180T, 2000, isopalmitic acid, isostearic acid, isostearic acid N, isostearic acid T, and isoarachidic acid (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.). .

炭素数が14〜22である分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールの中でも、炭素数が16〜20であるものを用いることが好ましい。これは、分岐鎖を有し炭素数16以上であると、ボールペンチップのボールやチップ本体の金属表面に吸着した前記分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールのアルキル鎖が嵩高い構造を有することで、該金属表面を覆う面積が多くなることで、金属接触を緩和し、潤滑性を向上しやすくし、高筆圧筆記(500g)における潤滑性を向上しやすくなるためで、また、分岐鎖を有し炭素数20を越えると、嵩高過ぎる構造により、分子同士が立体的に反発するおそれがあり、金属表面への吸着を阻害し、潤滑性を損ないやすいためである。さらに、より潤滑性を考慮すれば、イソアラキン酸(炭素数20)、イソパルミチン酸(炭素数16)、イソアラキルアルコール(炭素数20)、イソパルミチルアルコール(炭素数16)の中から1種以上選択することが好ましく、特に、前記分岐鎖を有する脂肪酸であるイソアラキン酸(炭素数20)、イソパルミチン酸(炭素数16)は、潤滑性を向上しやすいバランスのとれた嵩高い構造を有することで、より高筆圧筆記(500g)における潤滑性が向上しやすいため好ましく、より考慮すれば、イソアラキン酸(炭素数20)が最も好ましい。   Among the branched chain fatty acids having 14 to 22 carbon atoms and / or the branched chain aliphatic alcohols, those having 16 to 20 carbon atoms are preferably used. If the branched chain has 16 or more carbon atoms, the branched chain fatty acid adsorbed on the metal surface of the ball or the body of the ballpoint pen tip and / or the alkyl chain of the branched chain aliphatic alcohol is bulky. By having a high structure, since the area covering the metal surface increases, the metal contact is relaxed, the lubricity is easily improved, and the lubricity in high-writing pressure writing (500 g) is easily improved. Further, when the carbon chain has a branched chain and has more than 20 carbon atoms, the molecules are likely to be sterically repulsed due to the structure which is too bulky, and the adsorption to the metal surface is hindered, and the lubricity is likely to be impaired. Furthermore, considering more lubricity, 1 out of isoarachidic acid (20 carbon atoms), isopalmitic acid (16 carbon atoms), isoaralkyl alcohol (20 carbon atoms), and isopalmityl alcohol (16 carbon atoms). It is preferable to select one or more species. In particular, the fatty acids having the branched chain, such as isoarachidic acid (20 carbon atoms) and isopalmitic acid (16 carbon atoms), have a well-balanced and bulky structure that easily improves lubricity. By having it, the lubricity in writing with a high writing pressure (500 g) is likely to be improved, which is preferable, and from further consideration, isoarachidic acid (having 20 carbon atoms) is most preferable.

また、前記炭素数が14〜22である 分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールの中には、ドライアップ時の書き出し性能を向上できるものもある。ドライアップ時の書き出し性能を向上するものとしては、上記のイソアラキン酸(炭素数20)、イソパルミチン酸(炭素数16)、イソアラキルアルコール(炭素数20)、イソパルミチルアルコール(炭素数16)が挙げられ、イソアラキジル基、イソパルミチル基を有すると、ボールペンチップ先端で形成されるインキ被膜を柔らかくする効果があり、ドライアップ時の書き出し性能を向上することができる。その中でも、よりインキ被膜を柔らかくして、ドライアップ時の書き出し性能を考慮すれば、イソアラキジル基を有するイソアラキン酸(炭素数20)、イソアラキルアルコール(炭素数20)を用いることが好ましく、最も考慮すれば、イソアラキン酸(炭素数20)が好ましい。特に、ノック式筆記具や回転繰り出し式筆記具等の出没式筆記具においては、キャップ式筆記具とは異なり、常時ボールペンチップが外部に露出した状態であるため、ドライアップ時の書き出し性能に影響しやすいため、好ましい。   Further, among the branched-chain fatty acids having 14 to 22 carbon atoms and / or the branched-chain aliphatic alcohols, the writing performance at the time of dry-up can be improved. To improve the writing performance during dry-up, the above-mentioned isoarachidic acid (20 carbon atoms), isopalmitic acid (16 carbon atoms), isoarachiyl alcohol (20 carbon atoms), isopalmityl alcohol (16 carbon atoms) is used. ) Is included, and having an isoarachidyl group or an isopalmityl group has the effect of softening the ink film formed at the tip of the ballpoint pen tip, and can improve the writing performance during dry-up. Of these, isoarachidic acid (having 20 carbon atoms) and isoaralkyl alcohol (having 20 carbon atoms) having an isoarachidyl group are preferably used, considering the writing performance at the time of dry-up, by making the ink coating softer. Considering this, isoarachidic acid (having 20 carbon atoms) is preferable. In particular, in retractable writing instruments such as knock-type writing instruments and rotary feeding type writing instruments, unlike the cap-type writing instruments, the ballpoint pen tip is always exposed to the outside, so it is easy to affect the writing performance during dry-up, preferable.

また、前記炭素数が14〜22である 分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールの含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1質量%より少ないと、高筆圧筆記(500g)における潤滑効果やドライアップ時の書き出し効果が得られないおそれがあり、10.0質量%を越えると、インキ経時安定性に影響するおそれがあるため、インキ組成物全量に対し、0.1〜10.0質量%が好ましく、より高筆圧筆記(500g)における潤滑性を考慮すれば、0.5〜10.0質量%が好ましく、さらに、インキ経時安定性などを考慮すれば、1.0〜5.0質量%が最も好ましい。   Further, when the content of the branched chain fatty acid having 14 to 22 carbon atoms and / or the branched chain aliphatic alcohol is less than 0.1% by mass based on the total amount of the ink composition, a high writing pressure is obtained. There is a possibility that the lubricating effect in writing (500 g) and the writing effect at the time of dry-up may not be obtained, and if it exceeds 10.0% by mass, the ink stability over time may be affected. 0.1 to 10.0% by mass is preferable, and considering the lubricity in writing with higher writing pressure (500 g), 0.5 to 10.0% by mass is preferable, and further ink stability over time should be taken into consideration. For example, 1.0 to 5.0 mass% is the most preferable.

本発明に用いる有機溶剤としては、芳香族アルコール溶剤を用いることが好ましい。これは、前記炭素数が14〜22である分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールを溶解安定し、長期間インキ経時安定性が得られやすく、さらに、芳香環を有することで潤滑性も向上しやすいため、好ましい。   An aromatic alcohol solvent is preferably used as the organic solvent used in the present invention. This is because the fatty acid having a branched chain having 14 to 22 carbon atoms and / or the aliphatic alcohol having a branched chain is stably dissolved, ink stability over time is easily obtained, and the aromatic ring is further contained. Therefore, lubricity is easily improved, which is preferable.

また、芳香族アルコール溶剤以外としては、グリコールエーテル溶剤を用いると、吸湿しやすいため、形成された被膜を和らげ、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溶剤と芳香族アルコール溶剤を併用して用いることが好ましい。特に、潤滑性を向上することを考慮すれば、芳香環を有することが好ましいので、芳香族グリコールエーテル溶剤と芳香族アルコール溶剤を併用することが好ましい。   In addition, it is preferable to use a glycol ether solvent other than the aromatic alcohol solvent because it easily absorbs moisture, softens the formed film, and improves the writing performance during dry-up. Therefore, in the present invention, it is preferable to use the glycol ether solvent and the aromatic alcohol solvent in combination. In particular, in consideration of improving lubricity, it is preferable to use an aromatic glycol ether solvent and an aromatic alcohol solvent in combination, because it is preferable to have an aromatic ring.

本発明に用いる有機溶剤としては、芳香族アルコール溶剤の具体例としては、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール、メチルフェニルカルビノール、フタリルアルコール等があげられる。また、グリコールエーテル溶剤の具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、3−メトキシブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノール等が挙げられ、これらの有機溶剤は、1種又は2種以上用いることができる。   Specific examples of the aromatic alcohol solvent as the organic solvent used in the present invention include benzyl alcohol, phenylethyl alcohol, methylphenylcarbinol, and phthalyl alcohol. Further, specific examples of the glycol ether solvent include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether. , 3-methoxybutanol, 3-methoxy-3-methylbutanol, and the like. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

また、有機溶剤の含有量は、溶解性、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、10.0〜70.0質量%が好ましい。また、グリコールエーテル溶剤の含有量は、チップ先端での乾燥性を考慮すれば、全有機溶剤に対し、10.0〜50.0質量%が好ましく、より好ましくは10.0〜30.0質量%である。   Further, the content of the organic solvent is preferably 10.0 to 70.0 mass% with respect to the total amount of the ink composition in consideration of improving the solubility, the handwriting drying property, the bleeding and the like. Further, the content of the glycol ether solvent is preferably 10.0 to 50.0% by mass, and more preferably 10.0 to 30.0% by mass with respect to the total organic solvent in consideration of the drying property at the tip of the chip. %.

本発明に用いる着色剤は、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。これらの染料は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。   The colorant used in the present invention is not particularly limited, such as dyes and pigments, and can be appropriately selected and used. The dyes include oil-soluble dyes, acid dyes, basic dyes, metal-containing dyes, and various salt-forming dyes thereof, such as salt-forming dyes of acid dyes and basic dyes, organic acids and basic dyes. Examples thereof include salt-forming dyes with and salt-forming dyes with acid dyes and organic amines. These dyes may be used alone or in combination of two or more.

また、顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、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、DPP系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、メタリック顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料等が挙げられる。潤滑性を考慮すれば、顔料を含有することが好ましい。これは、顔料を用いることで、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、潤滑性を向上し、ボール座の摩耗を抑制する効果が得られやすいためである。特に、潤滑性の向上を考慮すれば、カーボンブラックを用いる方が好ましい。また、ボールペンチップ内部の隙間関係を考慮し、平均粒子径は、300nm以下が好ましい。より好ましくは、150nm以下である。ここで、平均粒子径とは、体積基準の累積50%平均粒径(D50)のことである。平均粒子径の測定は、例えば、レーザー回折法、マイクロトラック粒度分布測定装置(日機装社製)によって測定できる。これらの顔料は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。   Examples of the pigment include inorganic, organic and processed pigments. Specifically, carbon black, aniline black, ultramarine blue, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine-based, azo-based, quinacridone-based, DPP-based Examples include quinophthalone-based, slene-based, triphenylmethane-based, perinone-based, perylene-based, gioxazine-based, metallic pigments, pearl pigments, fluorescent pigments, and phosphorescent pigments. Considering lubricity, it is preferable to contain a pigment. This is because when pigment is used, the pigment particles get into the gap between the ball and the chip body, making it easier to work like a bearing, and suppressing metal contact to improve lubricity and wear of the ball seat. This is because it is easy to obtain the effect of suppressing In particular, in consideration of improvement of lubricity, it is preferable to use carbon black. Further, the average particle size is preferably 300 nm or less in consideration of the gap relationship inside the ballpoint pen tip. More preferably, it is 150 nm or less. Here, the average particle size is a volume-based cumulative 50% average particle size (D50). The average particle diameter can be measured by, for example, a laser diffraction method or a Microtrac particle size distribution measuring device (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). These pigments may be used alone or in combination of two or more.

本発明では、粘度調整剤として樹脂を用いても良く、具体的には、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。その中でも、ケトン樹脂は、前記炭素数が14〜22である分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールとの相性が良く、本発明の特徴である潤滑性やドライアップ時の書き出し性能を阻害することなく、より高筆圧筆記(500g)における潤滑性を向上しやすく、ボール座の摩耗を抑制しやすいため好ましい。   In the present invention, a resin may be used as the viscosity modifier, specifically, polyvinyl butyral resin, polyacetal resin, polyvinyl alcohol resin, cellulose resin, polyvinylpyrrolidone resin, ketone resin, terpene resin, alkyd resin, phenoxy resin, Examples thereof include polyvinyl acetate resin. Among them, the ketone resin has good compatibility with the branched chain fatty acid having 14 to 22 carbon atoms and / or the branched chain aliphatic alcohol, and has the characteristics of the present invention such as lubricity and dry-up property. This is preferable because it is easy to improve the lubricity in writing with a high writing pressure (500 g) without inhibiting the writing performance, and it is easy to suppress the abrasion of the ball seat.

さらに、ケトン樹脂については、水酸基価が250(mgKOH/g)以上であることが好ましい、これは、250(mgKOH/g)以上であると、アルコール溶剤やグリコール溶剤に溶解しやすいためで、より溶解性を考慮すれば、ケトン樹脂の水酸基価が300(mgKOH/g)以上であることが好ましい。   Further, the ketone resin preferably has a hydroxyl value of 250 (mgKOH / g) or more, which is more than 250 (mgKOH / g) because it is easily dissolved in an alcohol solvent or a glycol solvent. Considering solubility, the hydroxyl value of the ketone resin is preferably 300 (mgKOH / g) or more.

前記樹脂の含有量は、インキ組成物全量に対し、3.0質量%より少ないと、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、潤滑性、ドライアップ時の書き出し性能、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、潤滑性、書き出し性能、インキ垂れ下がり性能を考慮すれば、5.0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潤滑性に影響する傾向があるため、5.0〜30.0質量%が好ましい。   If the content of the resin is less than 3.0 mass% with respect to the total amount of the ink composition, the ink dripping performance tends to be poor, and if it exceeds 40.0 mass%, the lubricity, the writing performance during dry-up, the ink Among them, the solubility is likely to be poor, so 3.0 to 40.0 mass% is preferable with respect to the total amount of the ink composition. Further, considering the lubricity, the writing performance, and the ink dripping performance, 5.0% by mass or more is preferable, and if it exceeds 30.0% by mass, the ink viscosity tends to be too high and the lubricity tends to be affected. , 5.0-30.0 mass% is preferable.

本発明においては、リン酸エステル系界面活性剤を含んでなることが好ましい。これは、リン酸エステル系界面活性剤において、リン酸基がボールペンチップのボールやチップ本体の金属表面と作用しやすく、潤滑膜を形成し、ボールペンチップのボール座の摩耗抑制をより向上しやすいためである。特に、本発明では、前記炭素数が14〜22である分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールによって形成される吸着膜だけでなく、リン酸エステル系界面活性剤によって形成される潤滑膜の両方の作用によって、より高筆圧筆記(500g)における潤滑性を向上しやすく、ボール座の摩耗を抑制しやすいため好ましい。   In the present invention, it is preferable to include a phosphate ester surfactant. This is because, in the phosphate ester type surfactant, the phosphate group easily acts on the ball of the ballpoint pen tip or the metal surface of the tip body, forms a lubricating film, and more easily suppresses wear of the ball seat of the ballpoint pen tip. This is because. Particularly, in the present invention, not only the adsorption film formed by the branched chain fatty acid having 14 to 22 carbon atoms and / or the branched chain aliphatic alcohol, but also formed by the phosphate ester-based surfactant. By both actions of the lubricating film, the lubricity in writing with high writing pressure (500 g) is easily improved, and abrasion of the ball seat is easily suppressed, which is preferable.

リン酸エステル系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸トリエステル、アルキルリン酸エステル、アルキルエーテルリン酸エステル或いはその誘導体等が挙げられ、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。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8〜18であることが好ましく、さらにインキ経時安定性を考慮すれば、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、高筆圧筆記(500g)におけるボール座の摩耗を抑制しやすいため、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。   Examples of the phosphoric acid ester-based surfactants include polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkylaryl ether phosphoric acid monoester, polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkylaryl ether phosphoric acid diester, and polyoxyethylene alkyl ether. Or, a phosphoric acid triester, an alkyl phosphoric acid ester, an alkyl ether phosphoric acid ester of polyoxyethylene alkylaryl ether, a derivative thereof or the like can be mentioned. System, lauryl alcohol system, tridecyl alcohol system, octylphenol system and the like. You may use these phosphate ester type surfactants individually or in mixture of 2 or more types. Among them, in consideration of lubricity, the number of carbon atoms contained in the alkyl group is preferably 8 to 18, and further in consideration of ink stability over time, the number of carbon atoms is more preferably 10 to 18. Most preferably, the carbon number is 12 to 18 because it is easy to suppress abrasion of the ball seat in high pressure writing (500 g). If the number of carbon atoms in the alkyl group is excessively low, the lubricity tends to be insufficient, and if the number of carbon atoms is excessively high, the ink stability over time tends to be affected.

さらに、リン酸エステル系界面活性剤は、ボールペンチップ先端で形成されるインキ被膜を柔らかくする傾向があり、ドライアップ時の書き出し性能を改良できることがある。特に、ノック式筆記具や回転繰り出し式筆記具等の出没式筆記具においては、キャップ式筆記具とは異なり、常時ボールペンチップが外部に露出した状態であるため、ドライアップ時の書き出し性能に影響が出やすいため、リン酸エステル系界面活性剤を用いることがより好ましい。
そのため、高筆圧筆記(500g)におけるボール座の摩耗抑制をし、さらに、ドライアップ時の書き出し性能を向上するには、前記炭素数が14〜22である分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールと、リン酸エステル系界面活性剤とを併用すると、より効果的であるため、好ましい。
Furthermore, the phosphoric acid ester-based surfactant tends to soften the ink film formed at the tip of the ballpoint pen tip, which may improve the writing performance during dry-up. Especially, in retractable writing instruments such as knock-type writing instruments and rotary feeding type writing instruments, unlike the cap-type writing instruments, the ballpoint pen tip is always exposed to the outside, so the writing performance during dry-up is likely to be affected. It is more preferable to use a phosphate ester type surfactant.
Therefore, in order to suppress the abrasion of the ball seat in high pressure writing (500 g) and further improve the writing performance during dry-up, the fatty acid having a branched chain having 14 to 22 carbon atoms and / or a branched chain is used. It is preferable to use a chain-containing aliphatic alcohol in combination with a phosphate ester-based surfactant because it is more effective.

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、インキが経時的に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、インキ組成物全量に対し、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。   Further, the content of the phosphoric acid ester-based surfactant is more preferably 0.1 to 5.0 mass% with respect to the total amount of the ink composition. This is because if it is less than 0.1% by mass, the desired lubricity tends to be difficult to obtain, and if it exceeds 5.0% by mass, the ink tends to become unstable over time. Considering this tendency, 0.3 to 3.0% by mass is preferable with respect to the total amount of the ink composition, and more consideration, 0.5 to 3.0% by mass is most preferable.

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)、同A219B(アルキル基:炭素数12)、同A215C(アルキル基:炭素数12)、同A208B(アルキル基:炭素数12)、同A208N(アルキル基:炭素数12と13の混合物)、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)、同RS−610(アルキル基:炭素数12〜15)、同RS−710(アルキル基:炭素数13)等が挙げられる。これらの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。   Specific examples of the phosphoric acid ester-based surfactant include PLYSURF A217E (alkyl group: C14) and A219B (alkyl group: C12) from PLYSURF series (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). ), A215C (alkyl group: C12), A208B (alkyl group: C12), A208N (alkyl group: mixture of C12 and C13), phosphanol series (Toho Chemical Industry Co., Ltd.) Manufactured), phosphanol RB410 (alkyl group: carbon number 18), RS-610 (alkyl group: carbon number 12 to 15), RS-710 (alkyl group: carbon number 13) and the like. . You may use these surfactants individually or in mixture of 2 or more types.

本発明の油性ボールペン用インキ組成物のインキ粘度は、特に限定されるものではないが、20℃、剪断速度500sec−1におけるインキ粘度が10mPa・s未満の場合では、筆跡に滲みやインキ垂れ下がりの影響が出やすいため、また、20℃、剪断速度500sec−1におけるインキ粘度が30000mPa・sを超えると、筆記時のボール回転抵抗が大きくなり、潤滑性に影響が出やすい。そのため、20℃、剪断速度500sec−1におけるインキ粘度は、10〜30000mPa・sが好ましい。より潤滑性の向上を考慮すれば、10〜20000mPa・sが好ましく、最も好ましくは、500〜15000mPa・sである。 The ink viscosity of the ink composition for an oil-based ballpoint pen of the present invention is not particularly limited, but when the ink viscosity at 20 ° C. and a shear rate of 500 sec −1 is less than 10 mPa · s, bleeding or ink dripping on the handwriting occurs. Since the effect is likely to occur, and when the ink viscosity at 20 ° C. and a shear rate of 500 sec −1 exceeds 30,000 mPa · s, the ball rotation resistance during writing becomes large, and the lubricity is likely to be affected. Therefore, the ink viscosity at 20 ° C. and a shear rate of 500 sec −1 is preferably 10 to 30000 mPa · s. Considering the improvement of lubricity, 10 to 20000 mPa · s is preferable, and 500 to 15000 mPa · s is most preferable.

さらに、本発明の油性ボールペン用インキ組成物に、前記 分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールや界面活性剤などを中和する目的で有機アミンを用いることが好ましい。有機アミンについては、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等や、ラウリルアミン、ステアリルアミン、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アルキルアミン等が挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。   Furthermore, it is preferable to use an organic amine in the ink composition for an oil-based ballpoint pen of the present invention for the purpose of neutralizing the branched chain fatty acid and / or the branched chain aliphatic alcohol, the surfactant and the like. Examples of the organic amine include oxyethylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamine and the like, and alkylamines such as laurylamine, stearylamine, distearylamine, dimethyllaurylamine, dimethylstearylamine and dimethyloctylamine. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.

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(mgKOH /g)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(mgKOH /g)未満であると、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表面への吸着性が劣りやすく、所望の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、100〜300(mgKOH/g)の範囲が好ましく、より考慮すれば、150〜270(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に当量の水酸化カリウムのmg数で表すものとする。   Regarding the organic amine used in the present invention, the total amine value of the organic amine is preferably in the range of 70 to 300 (mgKOH / g). When it exceeds 300 (mgKOH / g), the reactivity is so strong that it easily reacts with other components in the ink, and the ink stability over time tends to be poor. If the total amine value is less than 70 (mgKOH / g), the neutralization with respect to the surfactant becomes insufficient, and the ink stability over time tends to be affected, and further, the metal surface of the ball, chip body, etc. Adhesion to water is likely to be poor, and it is difficult to obtain the desired lubrication performance. More preferably, the range of 100 to 300 (mgKOH / g) is preferable in consideration of the above ink stability over time and lubricity, and more preferably 150 to 270 (mgKOH / g). The total amine value indicates the total amount of primary, secondary, and tertiary amines, and is expressed in mg of potassium hydroxide equivalent to hydrochloric acid required to neutralize 1 g of the sample.

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は、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−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。アルキルアミンとしては、具体的には、ファーミン80(全アミン価:204〜210、1級アミン)、ファーミンD86(全アミン価:110〜119、2級アミン)、ファーミンDM2098(全アミン価:254〜265、3級アミン)、ファーミンDM8680(全アミン価:186〜197、3級アミン)(花王(株))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。   Specific examples of oxyethylene alkylamines and polyoxyethylene alkylamines include Nymeen L-201 (total amine value: 232-246, secondary amine) and L-202 (total amine value: 192-212, 3). Secondary amine), the same L-207 (total amine value: 107 to 119, tertiary amine), the same S-202 (total amine value: 152 to 166, tertiary amine), the same S-204 (total amine value: 120) To 134, tertiary amine), S-210 (total amine value: 75 to 85, tertiary amine), DT-208 (total amine value: 146 to 180, tertiary amine) (NOF Corporation) Manufactured) and the like. Specific examples of the alkylamine include Farmin 80 (total amine value: 204 to 210, primary amine), Farmin D86 (total amine value: 110 to 119, secondary amine), Farmin DM2098 (total amine value: 254). ˜265, tertiary amine), Pharmin DM8680 (total amine value: 186-197, tertiary amine) (Kao Corporation) and the like. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.

前記有機アミンの含有量は、潤滑性や経時安定性を考慮すると、インキ組成物全量に対し、0.1〜10.0質量%が好ましく、より好ましくは、0.5〜5.0質量%である。   The content of the organic amine is preferably 0.1 to 10.0% by mass, and more preferably 0.5 to 5.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition in consideration of lubricity and stability over time. Is.

また、その他として、潤滑性やインキ経時安定性を向上させるために、界面活性剤として、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、脂肪酸アルカノールアミド、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤や、陰イオン性界面活性剤および/または陽イオン性界面活性剤の造塩体を、粘度調整剤として、脂肪酸アマイド、水添ヒマシ油などの擬塑性付与剤を、曳糸性付与剤としてポリビニルピロリドン、また、着色剤安定剤、可塑剤、キレート剤、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。   In addition, in addition, in order to improve lubricity and ink stability over time, as a surfactant, a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, a fatty acid alkanolamide, an anionic surfactant, a cationic interface. An active agent, an amphoteric surfactant, a salt-forming substance of an anionic surfactant and / or a cationic surfactant, a viscosity modifier, a fatty acid amide, a pseudoplasticizer such as hydrogenated castor oil, As the spinnability imparting agent, polyvinylpyrrolidone, a colorant stabilizer, a plasticizer, a chelating agent, water or the like may be appropriately used. These may be used alone or in combination of two or more.

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、潤滑性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。   Examples of the material of the ball-pen tip include metal materials such as stainless steel, nickel silver, brass (brass), aluminum bronze, and aluminum, and resin materials such as polycarbonate, polyacetal, and ABS. In consideration of the characteristics, a nickel-white chip body is preferable, and in consideration of wear of the ball seat and stability over time, a stainless steel chip body is preferable.

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。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。   The material used for the balls is not particularly limited, but is a cemented carbide ball containing tungsten carbide as a main component, a metal ball such as stainless steel, or a ceramic such as silicon carbide, silicon nitride, alumina, silica, or zirconia. Examples include balls and ruby balls. The diameter of the ball is not particularly limited, but is generally about 0.25 mm to 2.0 mm.

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、ボール表面に十分にインキが載りづらく、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、潤滑性に影響しやすいためで、より考慮すれば、3〜13nmとすることが好ましく、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。
The arithmetic mean roughness (Ra) of the ball surface used in the present invention is preferably 0.1 to 15 nm. This is because if the arithmetic average roughness (Ra) is less than 0.1 nm, it is difficult to deposit the ink on the surface of the ball, the handwriting is easily skipped, and scratches easily occur, and the arithmetic average roughness (Ra) exceeds 15 nm. Since the surface of the ball is too rough and the rotation resistance between the ball and the ball seat is large, the lubricity is liable to be affected. Therefore, when further considered, the thickness is preferably 3 to 13 nm, more preferably 3 to 10 nm. Is.
The surface roughness can be measured by (model name SPI3800N manufactured by Seiko Epson Corporation).

実施例1
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、有機溶剤としてベンジルアルコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル、分岐鎖を有する脂肪酸としてイソアラキン酸、潤滑剤としてリン酸エステル系界面活性剤、有機アミンとしてオキシエチレンアルキルアミン、粘度調整剤としてケトン樹脂および脂肪酸アマイド、曳糸性付与剤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、ティー・エイ・インスツルメント株式会社製AR−G2(ステンレス製40mm2°ローター)を用いて20℃の環境下で、剪断速度500sec−1にてインキ粘度を測定したところ、15000mPa・sであった。
Example 1
The ink composition for an oil-based ballpoint pen of Example 1 contains a dye as a colorant, benzyl alcohol, ethylene glycol monophenyl ether as an organic solvent, isoarachidic acid as a branched chain fatty acid, and a phosphate ester-based surfactant as an lubricant, an organic compound. Oxyethylenealkylamine as the amine, ketone resin and fatty acid amide as the viscosity modifier, polyvinylpyrrolidone as the spinnability imparting agent were weighed in a predetermined amount and heated to 60 ° C., and then a Disper stirrer was used. It was completely dissolved to obtain an oil-based ink composition for a ballpoint pen. The specific compounding amount is as follows. In addition, when the ink viscosity was measured at a shear rate of 500 sec −1 under an environment of 20 ° C. using AR-G2 manufactured by TA Instruments Co., Ltd. (40 mm 2 ° rotor made of stainless steel), it was 15000 mPa · s. there were.

着色剤(造塩染料) 20.0質量%
有機溶剤(ベンジルアルコール) 19.0質量%
有機溶剤(エチレングリコールモノフェニルエーテル) 28.5質量%
分岐鎖を有する脂肪酸(イソアラキン酸) 3.0質量%
潤滑剤(リン酸エステル系界面活性剤) 1.0質量%
有機アミン(オキシエチレンアルキルアミン) 2.0質量%
粘度調整剤(ケトン樹脂) 24.0質量%
粘度調整剤(脂肪酸アマイド) 2.0質量%
曳糸性付与剤(ポリビニルピロリドン樹脂) 0.5質量%
Coloring agent (salt forming dye) 20.0% by mass
Organic solvent (benzyl alcohol) 19.0 mass%
Organic solvent (ethylene glycol monophenyl ether) 28.5% by mass
Branched fatty acid (isoarachidic acid) 3.0% by mass
Lubricant (phosphate ester type surfactant) 1.0% by mass
Organic amine (oxyethylene alkylamine) 2.0% by mass
Viscosity modifier (ketone resin) 24.0% by mass
Viscosity modifier (fatty acid amide) 2.0% by mass
Spinnability imparting agent (polyvinylpyrrolidone resin) 0.5% by mass

実施例2〜9
表に示すように、各成分を変更した以外は、実施例1と同様な手順で実施例2〜9の油性ボールペン用インキ組成物を得た。

Figure 0006691356
Examples 2-9
As shown in the table, the ink compositions for oil-based ballpoint pens of Examples 2 to 9 were obtained in the same procedure as in Example 1 except that each component was changed.
Figure 0006691356

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

Figure 0006691356
Comparative Examples 1-6
As shown in the table, the ink compositions for oil-based ballpoint pens of Comparative Examples 1 to 6 were obtained by blending in the same procedure as in Example 1 except that each component was changed.
Figure 0006691356

試験及び評価
実施例1〜9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(0.29g)を、インキ収容筒(ポリプロピレン)に、ボール表面の算術平均粗さ(Ra)8nmのボール径がφ1.0mmのボールを回転自在に抱持したボールペン用チップ(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、油性ボールペンを作製した。筆記試験用紙として筆記用紙JIS P3201を用いて以下の試験及び評価を行った。
Testing and evaluation
The ink compositions (0.29 g) for the oil-based ballpoint pens prepared in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 were placed in an ink container (polypropylene), and the ball surface had an arithmetic mean roughness (Ra) of 8 nm. An oil-based ballpoint pen was manufactured by filling a ballpoint pen refill equipped with a ballpoint pen tip (stainless steel wire) that rotatably holds a φ1.0 mm ball. The following tests and evaluations were performed using a writing paper JIS P3201 as a writing test paper.

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、筆跡を観察した。
ボール座の摩耗が5μm未満で、筆跡良好のもの ・・・◎
ボール座の摩耗が5μm以上、10μm未満で、筆跡良好のもの ・・・○
ボール座の摩耗が10μm以上、20μm未満であるが、筆跡に線飛び・カスレがあるが実用上問題ないレベルのもの ・・・△
ボール座の摩耗がひどく、筆跡に線飛び・カスレがひどいもの ・・・×
High writing pressure writing test: Wear of the ball seat after the writing test was measured with a running tester with a load of 500 gf, a writing angle of 70 °, and 4 m / min, and the handwriting was observed.
The ball seat wear is less than 5 μm and the handwriting is good.
The ball seat wear is 5 μm or more and less than 10 μm, and the handwriting is good.
Ball seat wear is 10 μm or more and less than 20 μm, but there is line skipping or blurring in the handwriting, but there is no practical problem.
The ball seat is badly worn, and the line strokes and scratches on the handwriting are severe.

ドライアップ性能試験:手書き筆記した後、チップ先端を出したまま20℃、65%RHの環境下に24時間放置し、その後、走行試験で下記筆記条件にて筆記し、書き出しにおける筆跡カスレを評価した。
<筆記条件>筆記荷重200gf、筆記角度70°、筆記速度4m/minの条件で、走行試験機にて直線書きを行い、筆跡カスレ長さを測定し、評価した。
筆跡カスレ5mm未満であるもの ・・・◎
筆跡カスレ5mm以上、10mm未満であるもの ・・・○
筆跡カスレ10mm以上、20mm未満であるもの ・・・△
筆跡カスレ20mm以上であるもの ・・・×
Dry-up performance test: After writing by handwriting, leave the tip of the tip for 24 hours in an environment of 20 ° C and 65% RH, and then write under the following writing conditions in a running test to evaluate the blurring of handwriting in writing. did.
<Writing conditions> Under the conditions of a writing load of 200 gf, a writing angle of 70 °, and a writing speed of 4 m / min, straight line writing was performed with a running tester, and the handwriting blur length was measured and evaluated.
Handwriting blur less than 5 mm ・ ・ ・ ◎
Handwriting blur 5 mm or more and less than 10 mm ・ ・ ・ ○
Handwriting blur 10 mm or more and less than 20 mm ... △
Handwriting Scratches 20 mm or more ・ ・ ・ ×

実施例1〜9では、高筆圧筆記試験、ドライアップ性能試験ともに良好な性能が得られた。   In Examples 1 to 9, good performance was obtained in both the high writing pressure writing test and the dry-up performance test.

実施例1(イソアラキン酸)、実施例4(イソパルミチン酸)、実施例6(イソステアリン酸)、実施例7(イソアラキルアルコール)、実施例8(イソパルミチルアルコール)、実施例9(イソステアリルアルコール)のドライアップ性能試験の筆跡カスレの長さは以下のような結果となった。
<試験結果>
実施例1(イソアラキン酸):1.4mm、実施例4(イソパルミチン酸):4.8mm、実施例6(イソステアリン酸):7.8mm、実施例7(イソアラキルアルコール):1.6mm、実施例8(イソパルミチルアルコール):3.2mm、実施例9(イソステアリルアルコール):8.8mmという結果となった。
以上の結果より、イソアラキジル基、イソパルミチル基を有すると、ドライアップ性能については、有利である結果となり、特にイソアラキジル基を有すると、最も効果的であることが分かった。
Example 1 (isoarachidic acid), Example 4 (isopalmitic acid), Example 6 (isostearic acid), Example 7 (isoaralkyl alcohol), Example 8 (isopalmityl alcohol), Example 9 (iso The length of handwriting blur in the dry-up performance test of stearyl alcohol) was as follows.
<Test results>
Example 1 (isoarachidic acid): 1.4 mm, Example 4 (isopalmitic acid): 4.8 mm, Example 6 (isostearic acid): 7.8 mm, Example 7 (isoaralkyl alcohol): 1.6 mm , Example 8 (isopalmityl alcohol): 3.2 mm, Example 9 (isostearyl alcohol): 8.8 mm.
From the above results, it was found that having an isoarachidyl group or an isopalmityl group is advantageous in terms of dry-up performance, and particularly having an isoarachidyl group is most effective.

比較例1〜6では、 分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコールを含有していないため、高筆圧筆記試験ではボール座の摩耗がひどく、筆跡に線飛び・カスレがひどく、ドライアップ性能試験も劣ってしまった。   In Comparative Examples 1 to 6, since the fatty acid having a branched chain and / or the aliphatic alcohol having a branched chain was not contained, the ball seat was badly worn in the high writing pressure writing test, and the line stroke and scraping were bad in the handwriting. The dry-up performance test was also inferior.

本発明のように、潤滑性を向上するために、20℃、剪断速度500sec−1におけるインキ粘度を、500〜15000mPa・sの範囲に設定する場合には、インキの垂れ下がり防止やドライアップ時の書き出し性能を向上するために、ボールペンチップ先端に回転自在に抱持したボールを、コイルスプリングにより直接又は押圧体を介してチップ先端縁の内壁に押圧して、筆記時の押圧力によりチップ先端縁の内壁とボールに間隙を与えインキを流出させる弁機構を具備し、チップ先端の微少な間隙も非使用時に閉鎖することが好ましい。 When the ink viscosity at 20 ° C. and a shear rate of 500 sec −1 is set in the range of 500 to 15000 mPa · s in order to improve the lubricity as in the present invention, it is possible to prevent the ink from dripping or dry up. To improve the writing performance, the ball rotatably held at the tip of the ballpoint pen tip is pressed against the inner wall of the tip edge by a coil spring directly or through a pressing body, and the tip edge is pressed by the pressing force during writing. It is preferable to provide a valve mechanism for giving a gap to the inner wall and the ball to allow the ink to flow out, and to close the minute gap at the tip of the chip when not in use.

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、ノック式等の水性ボールペンとして広く利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as an oil-based ballpoint pen, and more specifically, can be widely used as a cap-type, knock-type water-based ballpoint pen filled with the oil-based ballpoint pen ink composition.

Claims (7)

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装着し、前記インキ収容筒内に、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、前記油性ボールペン用インキ組成物が、着色剤、有機溶剤、分岐鎖を有する脂肪酸および/または分岐鎖を有する脂肪族アルコール、ケトン樹脂、リン酸エステル系界面活性剤、有機アミンを含んでなり、該分岐鎖を有する脂肪酸および/または脂肪族アルコールの炭素数が16〜20であり、前記ケトン樹脂の水酸基価が250(mgKOH/g)以上であり、前記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が12〜18であり、有機アミンのアミン価が100〜300(mgKOH/g)であり、かつ、ボール表面の算術平均粗さ(Ra)が3〜13nmであることを特徴とする油性ボールペンレフィル。 An oil-based ballpoint pen refill in which a ballpoint pen tip rotatably holding a ball is attached to the tip of an ink container, and the ink composition for the oil-based ballpoint pen is housed in the ink container. The ink composition for use comprises a colorant, an organic solvent, a branched chain fatty acid and / or a branched chain aliphatic alcohol, a ketone resin, a phosphate ester surfactant, and an organic amine. The carbon number of the fatty acid and / or aliphatic alcohol which it has is 16-20, the hydroxyl value of the said ketone resin is 250 (mgKOH / g) or more, and the carbon contained in the alkyl group of the said phosphate ester type surfactant. The number is 12 to 18, the total amine value of the organic amine is 100 to 300 (mgKOH / g), and the arithmetic average roughness of the ball surface is (Ra) is 3 to 13 nm, and is an oil-based ballpoint pen refill. 前記油性ボールペン用インキ組成物、顔料を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レフィル。 Oily ballpoint refill of claim 1, wherein the oil-based ballpoint pen ink composition, characterized in that it comprises a pigment. 前記分岐鎖を有する脂肪酸および/または脂肪族アルコールが、イソアラキン酸、イソパルミチン酸、イソアラキルアルコール、イソパルミチルアルコールの中から1種以上選択されるもの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レフィル。 Fatty acids and / or aliphatic alcohols having a branched chain, claim, characterized in that isoarachic acid, isopalmitic acid, are those selected Lee SOARER kill alcohols, one or more of the iso-palmityl alcohol 1 Alternatively, the oil-based ballpoint pen refill according to item 2. 前記有機溶剤が、芳香族アルコールおよびグリコールエーテル溶剤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レフィル。 The oil-based ballpoint pen refill according to any one of claims 1 to 3 , wherein the organic solvent is an aromatic alcohol or glycol ether solvent. 前記分岐鎖を有する脂肪酸および/または脂肪族アルコールが、イソアラキン酸および/またはイソパルミチン酸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レフィル。 The oil-based ballpoint pen refill according to any one of claims 1 to 4, wherein the branched-chain fatty acid and / or fatty alcohol is isoarachidic acid and / or isopalmitic acid. 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レフィルを軸筒内に配設したことを特徴とする油性ボールペン。 An oil-based ballpoint pen comprising the oil-based ballpoint pen refill according to any one of claims 1 to 5 disposed in a barrel. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の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油性ボールペン。 An oil-based ballpoint pen refill according to any one of claims 1 to 5 is slidably disposed in a barrel, and a tip end portion of the ballpoint pen tip is capable of projecting and retracting from the barrel end portion. An oil-based ballpoint pen characterized by being an oil-based ballpoint pen.
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