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CN101878275B - 用于书写工具的墨水组合物 - Google Patents

用于书写工具的墨水组合物 Download PDF

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CN101878275B
CN101878275B CN200780101634.4A CN200780101634A CN101878275B CN 101878275 B CN101878275 B CN 101878275B CN 200780101634 A CN200780101634 A CN 200780101634A CN 101878275 B CN101878275 B CN 101878275B
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Zebra Co Ltd
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D11/00—Inks
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Abstract

本发明的用于书写工具的墨水组合物是通过将包含水、多元醇、触变剂以及颜料的水性成分分散在包含极性溶剂和牵丝性添加剂的油性成分中而形成的。

Description

用于书写工具的墨水组合物
技术领域
本发明涉及用于书写工具的墨水组合物。
背景技术
以往，作为油性圆珠笔墨水的着色剂，广泛地使用了染料。但是在将染料用作着色剂的情况下，笔迹的耐光性容易不足。因此，为了改善笔迹的耐光性，研究了将颜料分散到油性圆珠笔墨水中的方案。但是，如果将颜料分散到油性圆珠笔墨水中，就会产生其他问题，即：随着时间的变化而颜料发生沉降或凝聚，导致书写变得困难，或者滚珠托座发生磨损等。
为了抑制使用这种颜料时所产生的问题中的滚珠托座磨损的问题，例如在下述专利文献1中提出了一种墨水组合物，该墨水组合物通过预先将颜料分散到油性成分中并在该油性成分中溶入包含润滑剂的水性成分而形成。
专利文献1：日本专利申请公开公报第2004-115611号。
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述专利文献1所记载的墨水组合物中，未能充分改善颜料凝聚或者颜料的分散本身不均匀等的问题，在时间稳定性方面仍然存在问题。并且，关于对滚珠托座的磨损的抑制，除上述专利文献1以外，也进行了各种研究，但这些所研究的方案虽抑制了磨损，但几乎都具有墨水粘度变高、书写感或笔迹浓度下降的问题。
本发明就是鉴于上述现有技术中存在的问题而完成的，其目的在于提供能够达到高水准的书写感、笔迹的耐光性(笔迹牢固性)、笔迹浓度以及时间稳定性的用于书写工具的墨水组合物。
为了达到上述目的，本发明提供一种用于书写工具的墨水组合物，其通过将包含水、多元醇、触变剂以及颜料的水性成分分散在包含极性溶剂和牵丝性添加剂的油性成分中而形成。
上述用于书写工具的墨水组合物(以下根据情况简称为“墨水组合物”)可以成为以下的W/O型乳液墨水：预先使水性成分含有颜料，并将该水性成分与油性成分混合，由此将由分散有颜料的水性成分形成的水滴分散在油性成分中。并且，根据该墨水组合物，通过含有颜料，能够使得笔迹清晰并得到高的耐光性，并且通过将油性成分和水性成分具有上述组成，能够充分抑制颜料的沉淀和凝聚，能够改善时间稳定性，也能够抑制颜料对滚珠托座的磨损。另外，通过向水性成分添加触变剂而使水性成分具有触变性，在静置时提高墨水粘度，在书写时降低墨水粘度，可以维持良好的时间稳定性并且实现流畅的书写感以及充足的笔迹浓度。另外，通过墨水组合物包含水性成分，即使在低粘度下也不会渗透到背面，能够抑制对笔尖的金属表面的积墨和对纸面的污斑。另外，抑制积墨或者对纸面的污斑可以认为是因为：油性成分中的极性溶剂易浸湿金属表面，与此相对水性成分中的水容易散开，通过将它们混合，对金属表面的浸湿性被控制在恰当的范围。
另外，在本发明的用于书写工具的墨水组合物中，优选的是：所述水性成分还包含颜料分散剂。通过向水性成分添加颜料分散剂，能够提高颜料的分散性，能够更加充分地抑制随时间的变化而产生颜料的沉淀或凝聚。
另外，在本发明的用于书写工具的墨水组合物中，优选的是：所述水性成分还包含润滑剂。通过向水性成分添加润滑剂，能够更加充分地抑制颜料对滚珠托座的磨损。另外，即使是在使用了润滑剂的情况下，根据具有上述构成的本发明的墨水组合物，也能够充分地抑制颜料的凝聚，能够得到良好的时间稳定性。
另外，在本发明的用于书写工具的墨水组合物中，优选的是：所述油性成分还包含油溶性染料。通过向油性成分添加油溶性染料，能够使笔迹更浓，更清晰。
另外，在本发明的用于书写工具的墨水组合物中，优选的是：当以质量比表示时，所述油性成分和所述水性成分的含量之比处于6∶4～7∶3的范围内。通过使油性成分和水性成分的含量比在上述范围内，能够很好地改善书写感以及时间稳定性，并且能够更加充分地抑制笔迹模糊、积墨或污斑等的发生。
另外，在本发明的用于书写工具的墨水组合物中，优选的是：以用于书写工具的墨水组合物的总量作为基准，所述牵丝性添加剂的含量占0.5～3.0质量％。通过使牵丝性添加剂的含量处于上述范围内，能够使乳液更加稳定，能够很好地改善时间稳定性，并且能够使墨水具有恰当的粘弹性，实现更加流畅的书写感。另外，能够更加充分地抑制在书写时产生污斑或者在静置时发生滴落。
另外，在本发明的用于书写工具的墨水组合物中，优选的是：以用于书写工具的墨水组合物的总量作为基准，所述触变剂的含量占0.1～2.0质量％。通过使触变剂的含量处于上述范围内，能够使墨水组合物具有恰当的触变性，能够实现更加流畅的书写感。另外，能够使乳液更加稳定。
发明的效果
根据本发明，能够提供可以达到高水准的书写感、笔迹的耐光性(笔迹牢固性)、笔迹浓度以及时间稳定性的用于书写工具的墨水组合物。
附图说明
图1是示意性地表示本发明中的圆珠笔的一个实施方式的截面图。
标号说明
10中芯，12墨水组合物，14墨水容纳管，16倒流防止体，18主体轴，20圆珠笔的笔尖，22接合处，24滚珠固定器，26滚珠，28尾栓，100圆珠笔。
具体实施方式
以下，根据情况参照附图来详细说明本发明的优选实施方式。另外，在附图中，对相同或相当的部分标注相同的标号，省略重复的说明。
本发明的用于书写工具的墨水组合物是通过将包含水、多元醇、触变剂以及颜料的水性成分分散到包含极性溶剂和牵丝性添加剂的油性成分中而形成的。以下，对构成该墨水组合物的各成分进行说明。
油性成分至少包含极性溶剂和牵丝性添加剂。这里，作为极性溶剂，并没有特别限制，可以使用书写工具用油性墨水所使用的极性溶剂。作为该极性溶剂，例如可以列举出乙二醇单苯醚(Ethylene Glycol MonophenylEther)、丙二醇单苯醚(Propylene GlycolMonophenyl Ether)、丙二醇二丙二醇单甲醚(Propylene Glycol Dipropylene GlycolMonomethyl Ether)、二丙二醇单乙醚(Dipropylene Glycol Monoethyl Ether)、二丙二醇单丁醚(Dipropylene Glycol Monobutyl Ether)、三丙二醇单甲醚(TripropyleneGlycolMonomethyl Ether)等二醇醚(Glycol Ether)类，苯甲醇(BenzylAlcohol)、乙二醇(Ethylene Glycol)、三乙二醇(Triethylene Glycol)、丙二醇(Propylene Glycol)、聚乙二醇(Polyethylene Gycol)等醇类。这些溶剂可以单独使用或者组合两种以上溶剂使用。以墨水组合物的总量作为基准，油性成分中的极性溶剂的含量优选占20～60质量％，更优选占30～50质量％。
作为牵丝性添加剂，例如可以列举出聚乙烯基吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)、聚乙烯醇(Polyvinylalcohol)、聚氧化乙烯(PolyethyleneOxide)、羟丙基纤维素(Hydroxypropylcellulose)等。这些添加剂可以单独使用或者组合2种以上使用。通过使用牵丝性添加剂，能够防止书写时的污斑和静置时的滴落。另外，能够得到稳定乳液的效果，并通过使墨水具有适度的粘弹性，能够获得使书写感流畅的效果。
以墨水组合物的总量为基准，牵丝性添加剂的含量优选占0.5～3.0质量％，更加优选占1.0～2.0质量％。如果该含量不足0.5质量％，则存在容易在书写时产生污斑并在静置时发生滴落的倾向，如果该含量超过3.0质量％，则有墨水组合物的粘度变高、笔迹变得模糊、书写感下降的倾向。
另外，油性成分优选进一步包含油溶性染料。作为油溶性染料，并没有特别限制，可以使用公知的染料。作为这样的油溶性染料，例如可以列 举出直接染料、酸性染料、碱性染料等，更具体地说，例如可以列举出SPILIT BLACK 61F、油溶紫1701(VALIFAST VIOLET1701)、油溶紫1704(VALIFAST VIOLET 1704)、油溶黄1109(VALIFAST YELLOW1109)、油溶蓝1605(VALIFAST BLUE 1605)、油溶蓝1621(VALIFAST BLUE 1621)、油溶蓝1623(VALIFASTBLUE 1623)、油溶红1320(VALIFAST RED 1320)、油溶红1360(VALIFAST RED1360)、油溶红2320(VALIFAST RED 2320)(以上，为Orient化学工业株式会社制造)、AIZEN SPIRON BLACKGMH special、AIZENSPIRON VIOLET C-RH、AIZEN SPIRON YELLOW C-GH new、AIZENSPIRONBLUE C-RH、AIZEN SPIRON S.P.T.BLUE-111、AIZENSPIRON S.P.T.BLUE-121(以上为保土谷化学工业株式会社制造)等。这些染料可以单独使用或者组合两种以上使用。通过使用油溶性染料，能够使笔迹变浓并且清晰。另外，在本发明的墨水组合物中，即使未添加粘度调整树脂，也可以通过油溶性染料来调整粘度。
以墨水组合物的总量为基准，油溶性染料的含量优选占20～50质量％，更优选占25～40质量％。如果该含量不足20质量％，则存在笔迹的清晰度下降的倾向，如果超过50质量％，则存在墨水组合物的粘度变高、书写感下降并且随着时间的变化而容易产生油溶性染料的析出的倾向。
另外，油性成分除了上述材料以外也可以进一步包含其他的添加剂。作为这样的添加剂，例如可以列举出粘度调整剂(树脂等)、润滑剂、颜料、阻氧化剂等。
作为上述粘度调整剂，例如可以使用酮(Ketone)树脂、氨磺胺(Sulfoamide)树脂、马来(Maleic)树脂、二甲苯(Xylene)树脂、酰胺(Amido)树脂、醇酸(Alkyd)树脂、酚醛(Phenol)树脂、松香(Rosin)树脂、萜烷(Terpane)树脂、丁缩醛(Butyral)树脂等。
作为上述润滑剂，例如可以使用油酸等高级脂肪酸或磷酸酯类的润滑剂等。
作为上述颜料，例如可以使用碳黑(Carbon Black)、不溶性偶氮 类、色淀偶氮类(Verlacktes Azo)、偶氮缩合类、二酮吡咯并吡咯(Diketopyrrolopyrrole)类、酞菁类(Phthalocyanin)、喹吖啶酮类(Quinacridone)、蒽醌类(Anthraquinone)、二噁嗪类(Dioxazine)、靛蓝类(Indigo)、硫靛蓝类(Thioindigo)、喹酞酮类(Quinophthalone)、还原类(Threne)、异吲哚啉酮类(Isoindolinone)等的一般有机颜料等。
水性成分至少包含水、多元醇、触变剂和颜料。以往的低粘度油性墨水组合物存在笔迹容易浸透纸、容易发生渗透到背面的问题。但是根据本发明的墨水组合物，因为含有水，能够完全防止渗透到背面现象。这里，以墨水组合物的总量为基准，水的含量优选占5～30质量％，更加优选占10～20质量％。如果该含量不足5质量％，则存在书写感下降的倾向，如果超过30质量％，则存在时间稳定性下降的倾向。
作为多元醇，例如可以列举出乙二醇(Ethylene Glycol)、丙二醇(PropyleneGlycol)、丙三醇(Glycerin)、二甘醇(DiethyleneGlycol)、聚乙二醇(PolyethyleneGycol)等。这些可以单独使用1种或者组合2种以上使用。通过使用多元醇，能够保持乳液稳定。
以墨水组合物的总量为基准，多元醇的含量优选占5～30质量％，更加优选占10～20质量％。如果该含量不足5质量％，则存在乳液的稳定性下降的倾向，如果超过30质量％，则存在墨水组合物的粘度变高、书写感下降并且笔迹容易变得模糊的倾向。
作为触变剂，例如可以列举出黄原胶(Xanthan Gum)、刺槐豆胶(Locust BeanGum)、韦兰胶(Welan Gum)、结冷胶(Gellan Gum)、瓜尔豆胶(Guar Gum)、果胶(Pectin)、卡拉胶(Carrageenan)、羧乙烯基聚合物(Carboxyvinylpolymer)、阿拉伯树胶(Arabic Gum)、黄蓍胶(Tragacanth Gum)、鼠李聚糖胶(Rhamsan Gum)、明胶(Gelatine)、藻酸钠(AlginateAcid Sodium)、羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose)等。这些能够单独使用或者组合2种以上使用。通过使用触变剂，使得墨水组合物具有触变性，能够得到使书写感变得流畅的效果。另外，也可以得到稳定乳液的效果。
以墨水组合物的总量为基准，触变剂的含量优选占0.1～2.0质量％，更加优选占0.1～0.5质量％。如果该含量不足0.1质量％，则存在墨水组合物的触变性降低并且书写感下降的倾向，如果该含量超过2.0质量％，则存在墨水组合物的粘度增高、书写感下降的倾向。
作为颜料，并没有特别的限制，可以使用公知的颜料。作为该颜料，例如可以使用碳黑(Carbon Black)、不溶性偶氮类、色淀偶氮类(Verlacktes Azo)、偶氮缩合类、二酮吡咯并吡咯(Diketopyrrolopyrrole)、酞菁类(Phthalocyanin)、喹吖啶酮类(Quinacridone)、蒽醌类(Anthraquinone)、二噁嗪类(Dioxazine)、靛蓝类(Indigo)、硫靛蓝类(Thioindigo)、喹酞酮类(Quinophthalone)、还原类(Threne)、异吲哚啉酮类(Isoindolinone)等的一般有机颜料等。这些能够单独使用或者组合2种以上使用。通过使用颜料，在能够使笔迹变浓并且清晰的同时，也能够充分地提高笔迹的耐光性。
以墨水组合物的总量为基准，颜料的含量优选占0.5～10质量％，更加优选占1～5质量％。如果该含量不足0.5质量％，则笔迹的浓度、清晰度以及耐光性会有下降的倾向，如果超过10质量％，则存在时间稳定性下降、容易产生颜料的凝聚和沉淀的倾向。
水性成分优选还含有颜料分散剂。作为该颜料分散剂，如果能够分散上述颜料，则没有特别限制。例如，可以列举出对下述树脂利用碱金属或胺来中和使其变成水溶性的水溶性树脂、阴离子型表面活性剂、或非离子型表面活性剂等，其中，上述树脂是这样制成：使得丙烯酸(AcrylicAcid)或者其酯(Ester)、甲基丙烯酸(Methacrylic Acid)或者其酯(Ester)、马来酸(Maleic Acid)或者其酯(Ester)等的一种单独地聚合，或者使其与苯乙烯(Styrene)、丙烯腈(Acrylonitrile)、醋酸乙烯(Vinyl Acetate)等共聚。在这些当中也是优选水溶性树脂，具体地说，特别优选苯乙烯-马来酸(Styrene-Maleic)共聚物。这些可以单独使用或者组合2种以上使用。通过使用颜料分散剂，能够抑制随时间而产生的颜料的沉淀和凝聚，能够得到良好的时间稳定性。
以墨水组合物的总量为基准，颜料分散剂的含量优选占0.5～5.0质量％，更加优选占1.0～2.0质量％。如果该含量不足0.5质量％，则存在随着时间的变化而容易产生颜料的沉淀和凝聚的倾向，如果该含量超过5.0质量％，则存在墨水组合物的粘度增高、书写感下降的倾向。
水性成分优选还含有润滑剂。作为该润滑剂，例如可以列举出聚亚烷基二醇(Polyalkylene Glycol)衍生物、脂肪酸盐、非离子型表面活性剂、磷酸酯等。这些当中，也是优选脂肪酸盐，具体来讲，特别优选油酸钾。这些可以单独使用或者组合2种以上使用。通过使用润滑剂，能够抑制颜料对滚珠托座的磨损。
以墨水组合物的总量为基准，润滑剂的含量优选占0.1～3.0质量％，更加优选占0.3～1.0质量％。如果该含量不足0.1质量％，则存在抑制对滚珠托座的磨损的效果下降的倾向，如果该含量超过3.0质量％，则存在墨水组合物的时间稳定性下降的倾向。
另外，水性成分也可以除了上述材料以外进一步含有其他添加剂。作为这样的添加剂，例如可以列举出防锈剂、防菌剂、保湿剂、水溶性染料、PH调整剂等。
作为上述防锈剂，例如可以使用苯并三唑(Benzotriazole)、甲苯基三唑(Tolyltriazole)、辛基磷酸酯(リン酸ォクチル)、咪唑(Imidazole)、苯并咪唑(Benzimidazole)、乙二胺四乙酸盐(Ethylenediaminetetraacetic Acid Salt)等。
作为上述防菌剂，例如可以使用五氯苯酚钠(PentachlorophenolSodium Salt)、安息香酸钠、山梨酸钾(Sorbic Acid Potassium)、脱氢乙酸钠(Dehydroacetic AcidSodium Salt)、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮(1，2-Benzisothiazoline-3-One)、2，4-噻唑苯并咪唑(2，4-Thiazolylbenzimidazole)、对羟基苯甲酸酯(Paraoxy Benzoicacid Ester)等。
作为上述保湿剂，例如可以使用尿素、硫脲(Thiocarbamide)、乙烯脲(EthyleneUrea)等。
作为上述水溶性染料，例如可以使用直接染料、酸性染料、碱性染料等。其中，作为直接染料，如果以颜色索引号(color index number)来表 示，则可以列举出颜色索引(以下简称为C.I.)Direct Black 17、C.I.DirectBlack 19、C.I.Direct Black 38、C.I.Direct Black 154、C.I.Direct Yellow 1、C.I.Direct Yellow 4、C.I.DirectYellow 12、C.I.Direct Yellow 29、C.I.DirectOrange 6、C.I.Direct Orange 8、C.I.Direct Orange 26、C.I.Direct Orange29、C.I.Direct Red 1、C.I.Direct Red 2、C.I.Direct Red 4、C.I.Direct Red13、C.I.Direct Blue 2、C.I.Direct Blue 6、C.I.Direct Blue 15、C.I.Direct Blue78、C.I.Direct Blue 87等。另外，作为酸性染料，可以列举出C.I.AcidBlack 2、C.I.Acid Black 31、C.I.Acid Yellow 3、C.I.Acid Yellow17、C.I.Acid Yellow 23、C.I.Acid Yellow 73、C.I.Acid Orange 10、C.I.Acid Red13、C.I.Acid Red 14、C.I.Acid Red 18、C.I.Acid Red 27、C.I.Acid Red 52、C.I.Acid Red73、C.I.Acid Red 87、C.I.Acid Red 92、C.I.Acid Blue 1、C.I.Acid Blue 9、C.I.AcidBlue 74、C.I.Acid Blue 90等。另外，作为碱性染料，可以列举出C.I.Basic Yellow 2、C.I.Basic Yellow 3、C.I.Basic Red 1、C.I.Basic Red 2、C.I.Basic Red 8、C.I.BasicRed 12、C.I.Basic Violet 1、C.I.Basic Violet 3、C.I.Basic Violet 10、C.I.BasicBlue 5、C.I.Basic Blue 9、C.I.Basic Blue 26等。
作为上述PH调整剂，例如可以列举出三乙醇胺(Triethanolamine)、二乙醇胺(Diethanolamine)、单乙醇胺(Monoethanolamine)、氨水(Ammonia Water)、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠等。
本发明的墨水组合物是通过将上述的油性成分和水性成分混合而得到的。该墨水组合物是W/O型乳液，其中，由水性成分构成的水滴被分散在油性成分中。
这里，如果被分散在油性成分中的水滴的直径太小，则有书写感下降的倾向。因此，例如用光学显微镜等观察墨水组合物来测定水滴的直径，如果将任意10滴的平均值作为水滴的平均粒径，则该平均粒径优选为0.1～10.0μm，更优选为1.0～6.0μm。通过使水滴的平均粒径处于上述范围内，能够实现特别流畅的书写感。另外，水滴的平均粒径可以主要通过改变油性成分和水性成分的混合条件来进行调节。另外，水滴的平均粒径也可以通过改变油性成分和水性成分的各自的组成来进行调节。
在本发明的墨水组合物中，在以质量比表示的情况下，油性成分和水性成分的含量之比(油性成分：水性成分)优选在6∶4～7∶3的范围内。如果油性成分的比率大于上述范围，则变为接近通常的油性墨水的状态，存在书写感下降并且容易产生笔迹模糊、积墨、对纸产生污斑等的倾向。另一方面，如果油性成分的比率小于上述范围，则存在书写感和时间稳定性下降并且容易产生笔迹模糊的倾向。
例如，可以使用溶解器(Dissolver)、亨舍尔搅拌机(HenschelMixer)、均质混合器(Homomixer)等搅拌机，进行油性成分和水性成分的混合。搅拌条件没有特别的限制。例如，通过使用溶解器搅拌机，以100～1000rpm的转速搅拌30～180分钟，能够形成具有上述平均粒径的水滴被均匀地分散在油性成分中的乳状墨水。
在本发明的墨水组合物中，在使用圆锥破碎机(cone)CP40、温度为25℃、剪切速度为0.75s-1的条件下测定的粘度优选为300～2500mPa·s，更优选为500～1500mPa·s。如果粘度不足300mPa·s，则存在容易在静置状态下发生墨水组合物的泄漏(滴落)、时间稳定性下降的倾向，如果超过2500mPa·s，则存在书写感下降的倾向。
下面，对使用了本发明的墨水组合物的圆珠笔的一个实施方式进行说明。图1是示意性地示出本实施方式的圆珠笔的截面图。在图1所示的圆珠笔100中，墨水组合物12被填充在墨水容纳管14内。圆珠笔的笔尖20被安装在墨水容纳管14的一端。该圆珠笔的笔尖20由滚珠固定器(BallHolder)24以及滚珠26构成，并通过接合处22被固定在墨水容纳管14上。另外，倒流防止体16以紧邻墨水组合物12的状态被容纳在墨水容纳管14内的、相对于墨水组合物12与圆珠笔的笔尖20侧相反的一侧。这里，倒流防止体16被配置成在与墨水组合物12之间不产生间隙。
在圆珠笔100中，由墨水容纳管14、圆珠笔的笔尖20、墨水组合物12以及逆流防止体16构成中芯10。该中芯10安装于主体轴18，并且在主体轴18的末端(与圆珠笔的笔尖20相反的一端)安装了具有通气孔的尾栓28。
以下，对圆珠笔100的构成要素进行说明，但是除墨水组合物12以 外的构成可以使用被使用在圆珠笔中的通常的构成。
作为墨水容纳管14可以使用聚丙烯(Polypropylene)、聚乙烯(Polyethylene)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate)、尼龙(Nylon)、聚缩醛(Polyacetal)、聚碳酸酯(Polycarbonate)等树脂，或者由金属构成的材料。另外，墨水容纳管14的形状没有特别的限制，例如可以是圆筒状等形状。
倒流防止体16具有不使墨水组合物流出的功能(流出防止性)和不使墨水组合物干燥的功能(密封性)等，并没有特别的限制，可以使用具有上述功能的公知的倒流防止体。该倒流防止体16，例如由基油和增稠剂构成。作为基油可以列举出矿油、聚丁烯(Polybutene)、硅油、丙三醇(Glycerin)、聚亚烷基二醇(Polyalkylene Glycol)等。另外，作为增稠剂可以列举出金属皂类增稠剂、有机类增稠剂、无机类增稠剂等。
另外，在使圆珠笔的笔尖20朝下的情况下，重要的是：调整倒流防止体16的粘度、以及墨水组合物12和倒流防止体16之间的比重差以使得倒流防止体16不沉降到墨水组合物12中。另外，还重要的是：倒流防止体16具有与墨水组合物12不相溶的组成。
作为主体轴18以及尾栓28，例如可以使用由聚丙烯(Polypropylene)等塑料材料构成的部件。
作为接合处22，例如可以使用由聚丙烯(Polypropylene)、聚乙烯(Polyethylene)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate)、尼龙(Nylon)、聚缩醛(Polyacetal)、聚碳酸酯(Polycarbonate)等构成的部件。
作为圆珠笔的笔尖20中的接合处22、滚珠固定器24以及滚珠26，可以使用被使用在通常的圆珠笔中的部件。另外，滚珠26的直径优选0.3～1.2mm。
具有上述构成的本实施方式的圆珠笔100能够通过通常的圆珠笔等的制造方法来制造。
以上，针对使用了本发明的墨水组合物的圆珠笔的优选实施方式进行了说明，但是圆珠笔不限于上述实施方式。例如，本发明的圆珠笔可以不具有主体轴18，墨水容纳管14自身也可以成为主体轴。另外，本发明的圆珠笔也可以具有加压机构，所述加压机构使得墨水容纳管14中的墨水组合物12以及倒流防止体16处于从末端(与圆珠笔的笔尖20相反侧的一端)侧被加压的状态。另外，本发明的圆珠笔也可以不具有倒流防止体16。
另外，本发明的墨水组合物不限于使用在圆珠笔中，例如也能够用在包括科学毛笔(筆ペン)在内的标记笔类、墨水排出部使用了阀机构的书写工具等。
以下，根据实施例以及比较例更加具体地说明本发明。本发明不限于以下实施例。
(实施例1～5以及比较例1～5)
分别将下表1～3所示的各材料按照该表所示的调配量(按照质量)来调配，并且用往复旋转式搅拌机进行混合，由此分别调制油性成分以及水性成分。接着，使用溶解器搅拌机，一边搅拌油性成分一边加入水性成分，在室温(25℃)、转速300rpm的条件下搅拌1小时，由此得到了实施例1～5以及比较例1～5的W/O型乳状墨水组合物，其中，由水性成分构成的水滴被分散在油性成分中。
表1～3中的各材料的详细情况如下：
聚乙烯基吡咯烷酮：K-90(商品名)：日本催化剂公司制造，牵丝性添加剂。
油酸：Lunac O-LL(商品名)：花王公司制造，润滑剂。
SPIRIT BLACK 61F(商品名)：Orient化学工业公司制造，油溶性染料。
VALIFAST YELLOW 1109(商品名)：Orient化学工业公司制造，油溶性染料。
VALIFAST VIOLET 1704(商品名)：Orient化学工业公司制造，油溶性染料。
黄原胶：Monate Gum GS(商品名)，大日本制药公司制造，触变剂。
韦兰胶：KELCO-CRETE(K1C376)(商品名)，三晶公司制造，触变剂。
刺槐豆胶：GENUGUM type RL-200-J(商品名)，三晶公司制造，触变剂。
羧乙烯基聚合物：Carbopol 941(商品名)，BFGoodrich公司制造，触变剂。
防锈剂：Colominic CB(商品名)，Chelest公司制造。
防菌剂：Surauto 99N(商品名)，日本EnviroChemicals公司制造。
油酸钾：Nonsoul OK-1(商品名)，日本油脂公司制造。
颜料分散剂(苯乙烯-马来酸共聚物)：SMA1000H Solution(商品名)，SARTOMER公司制造。
AIZEN SPIRON BLACK GMH SPECIAL(商品名)：保土谷化学工业公司制造，油溶性染料。
VALIFAST VIOLET 1701(商品名)：Orient化学工业公司制造，油溶性染料。
酮(Ketone)树脂：Synthetic Resin SK(商品名)，Huels公司制造。
[表1]
[表2]
[表3]
[粘度的测定]
针对在实施例1～5以及比较例1～5中得到的墨水组合物，使用E型粘度计(BROOKFIELD公司制造，圆锥破碎机：CP40)在温度为25℃、剪切速度为0.75s-1的条件下测定粘度。将其结果表示在表4～5中。
[水滴粒径的测定]
针对在实施例1～5以及比较例1～5中得到的墨水组合物，使用光学显微镜(倍率：250倍)来观察油性成分中的水性成分的分散状态，根据拍摄的照片来测定由水性成分形成的水滴的直径。测定任意10滴的水滴的直径，将其平均值作为平均粒径而求出。将其结果表示在表4～5中。
将在实施例1～5以及比较例1～5中得到的墨水组合物容纳在与顶端具有圆珠笔的笔尖(滚珠直径：0.7mm)的图1所示的圆珠笔相同的圆珠笔的、聚丙烯制的圆筒状墨水容纳管(内径4.0mm)中。接着，在与该墨水容纳管内的与圆珠笔的笔尖相反的一侧(墨水组合物的后端面侧)以紧靠上述墨水组合物的方式填充由95质量％的精制矿油和5质量％的增稠剂(金属肥皂，弹性体)构成的倒流防止体。然后，在圆珠笔的主体轴的后端安装尾栓，制造出圆珠笔。
[书写感的评价]
使用如上制造出的圆珠笔进行手写，基于以下的评价基准评价了书写感。将其结果表示在表4～5中。
A：非常流畅
B：流畅
C：不流畅
[笔迹的浓度的评价]
使用如上制造出的圆珠笔以一定的笔压进行手写。基于以下的评价基准来评价笔迹浓度。将其结果表示在表4～5中。
A：非常浓、清晰
B：浓、清晰
C：淡、不清晰
[笔迹牢固性(耐光性)的评价]
使用如上制造出的圆珠笔以一定的笔压进行手写。在直射的日光下晒书写线和蓝色色标(blue scale)，利用与未被日光晒的书写线进行比较的相对评价基于以下的评价基准通过目视来评价当蓝色色标三级褪色时的书写线有没有褪色。将其结果表示在表4～5中。
A：未褪色
B：稍稍褪色
C：褪色
[笔迹模糊的评价]
基于以下的评价基准通过目视来评价使用如上制造出的圆珠笔以一定的笔压徒手画圈时的笔迹有没有模糊。将其结果表示在表4～5中。
A：完全没有模糊，书写线非常清晰
B：难以产生模糊，笔迹清晰
C：产生模糊，笔迹不清晰。
[积墨、污斑的评价]
使用如上制造出的圆珠笔通过书写试验机(书写角度70°、载重200g、书写速度4m/分钟)画圈，并基于以下的评价基准通过目视来评价书写线的状态(污斑)和墨水附着到笔尖(积墨)的程度。将其结果表示在表4～5中。另外，所谓污斑是指在书写时不与纸张接触的部分的墨水稍稍存积在笔尖上并掉落在纸张上污染书写线的状态。
A：没有污斑，笔尖未附着墨水；
B：有轻微的污斑，笔尖附着少量的墨水；
C：有明显的污斑，笔尖附着大量的墨水。
[渗透到背面的特性的评价]
使用如上制造出的圆珠笔，在报告纸张(报告本，接近B5，B格(格宽为6mm)，Plus公司制造)的纸面上以一定的笔压进行手写，在书写后观察纸张的背面，基于以下的评价基准通过目视来评价书写线有没有渗透到背面。将其结果表示在表4～5中。
A：完全没有渗出；
B：稍有渗出；
C：明显渗出。
[时间稳定性的评价]
将如上制造出的圆珠笔在使笔尖朝下、60℃、0％RH的环境下静置。基于以下的评价基准来评价此时的时间稳定性。将其结果表示在表4～5中。
A：经过了90天以上也能够书写；
B：在60天以上并不足90天时能够书写；
C：不足60天就难以书写。
[表4]
[表5]
由表4～5所示的结果可知，根据本发明的墨水组合物(实施例1～5)，与比较例1～5相比，能够均衡地达到高水准的书写感、笔迹浓度、 笔迹牢固性、笔迹模糊特性、积墨特性、污斑特性、渗透到背面的特性以及时间稳定性等各特性。另外，比较例1的墨水组合物由于未添加牵丝性添加剂，因此无法得到流畅的书写感，并且会产生积墨、污斑，时间稳定性也差。比较例2的墨水组合物由于未添加触变剂，因此无法得到流畅的书写感，时间稳定性也差。比较例3的墨水组合物由于未添加多元醇，因此时间稳定性差。比较例4的墨水组合物由于未添加颜料，因此笔迹不清晰，耐光性也差。比较例5的墨水组合物是参照专利文献1的实施例1制造的，随着时间的变化而能够看到碳黑的凝聚，时间稳定性差，并且无法得到流畅的书写感。另外，在比较例5的墨水组合物中，水滴粒径过小也被认为是特性差的原因。
产业上的可利用性
如上所述，根据本发明，能够提供可以达到高水准的书写感、笔迹的耐光性(牢固性)、笔迹浓度以及时间稳定性的用于书写工具的墨水组合物。

Claims (4)

1.一种用于书写工具的墨水组合物，其通过将包含水、多元醇、触变剂以及颜料的水性成分分散在包含极性溶剂和牵丝性添加剂的油性成分中而形成，所述油性成分还包含油溶性染料，
所述牵丝性添加剂包含聚乙烯基吡咯烷酮，
所述多元醇包含丙三醇和/或乙二醇，
所述触变剂为选自由黄原胶、刺槐豆胶和韦兰胶组成的组中的至少一种化合物，
以墨水组合物的总量为基准，所述颜料的含量为1～5质量％，所述水的含量为10～20质量％，所述油溶性染料的含量为25～40质量％，
当以质量比表示时，所述油性成分和所述水性成分的含量之比在6∶4～7∶3的范围内，
以用于书写工具的墨水组合物的总量作为基准，所述触变剂的含量为0.1～0.2质量％。
2.如权利要求1所述的用于书写工具的墨水组合物，其中，所述水性成分还包含颜料分散剂。
3.如权利要求1或2所述的用于书写工具的墨水组合物，其中，所述水性成分还包含润滑剂。
4.如权利要求1或2所述的用于书写工具的墨水组合物，其中，以用于书写工具的墨水组合物的总量作为基准，所述牵丝性添加剂的含量占0.5～3.0质量％。
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