JP6824033B2 - Water-based ballpoint pen - Google Patents
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Description
本発明は水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、筆跡乾燥性、書き味が良好な水性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた水性ボールペンに関するものである。 The present invention relates to an ink composition for a water-based ballpoint pen, and more particularly to an ink composition for a water-based ballpoint pen having good handwriting drying property and writing taste, and a water-based ballpoint pen using the same.
水性ボールペン用インキ組成物は、主溶媒を水としたインキ組成物である。このため、ペン先が暫く大気中に晒された状態にあると、主溶媒である水がペン先より蒸発し、インキ粘度高くなって筆跡が、かすれてしまったり、水分の蒸発が進んでインキが乾燥固化し、筆記具のインキ流路が詰まって筆記不能になってしまうなどの現象が確認されている。特に、出没式のボールペンに用いられた場合には、ペン先が常に大気に晒されている状況にあるため、この現象が顕著に起こりやすい。そこで、インキ組成物中の水分蒸発を抑制するため、保湿剤として、グリセリン、エチレングリコールなどの多価アルコール溶剤を添加することが、一般的に行われている。しかし、インキの水分蒸発を抑制する傾向にあるものの、得られる筆跡は、完全に乾燥するまでに時間を必要とするため、乾燥していない筆跡に触れた場合、筆記面が汚れてしまったり、筆跡自体が汚れてしまうなどの課題を有している。
こうした課題を解決するため、特許文献1では、1,4−シクロヘキサンジメタノールとエチルアルコール、nープロピルアルコール、イソプロピルアルコールのうち一つまたは二つ以上を含有してなるインキ組成物が開示され、特許文献2では、ジオクチルスルフォコハク酸塩を含有してなるインキ組成物が開示され、さらに特許文献3では、フッ素系界面活性剤を含有してなるインキ組成物が開示されるなど、水性インキ組成物の表面張力を下げて紙面への浸透性を向上させたインキ組成物が多数提案されている。
The ink composition for a water-based ballpoint pen is an ink composition in which the main solvent is water. For this reason, if the pen tip is exposed to the atmosphere for a while, water, which is the main solvent, evaporates from the pen tip, the ink viscosity becomes high, the brush strokes become faint, and the water evaporates and the ink progresses. Has been confirmed to dry and solidify, and the ink flow path of the writing instrument is clogged, making writing impossible. In particular, when it is used for a haunting type ballpoint pen, this phenomenon is remarkably likely to occur because the pen tip is always exposed to the atmosphere. Therefore, in order to suppress the evaporation of water in the ink composition, it is common practice to add a polyhydric alcohol solvent such as glycerin or ethylene glycol as a moisturizer. However, although it tends to suppress the evaporation of water from the ink, the obtained handwriting requires time to completely dry, so if you touch the undried handwriting, the writing surface may become dirty. It has problems such as the handwriting itself becoming dirty.
In order to solve these problems, Patent Document 1 discloses an ink composition containing 1,4-cyclohexanedimethanol and one or more of ethyl alcohol, n-propyl alcohol and isopropyl alcohol. Patent Document 2 discloses an ink composition containing dioctyl sulfosuccinate, and Patent Document 3 discloses an ink composition containing a fluorine-based surfactant. Many ink compositions have been proposed in which the surface tension of the composition is lowered to improve the permeability to the paper surface.
しかしながら、特許文献1のインキ組成物は、筆跡の乾燥性は向上するものの、アルコール系溶剤の特有の異臭がしたり、揮発性が高いことから経時安定性に課題が残る。また、特許文献2のインキ組成物は、筆跡の乾燥性は改善傾向にあるものの十分とは言い難く、良好な筆跡を得ることは難しかった。 However, although the ink composition of Patent Document 1 improves the drying property of handwriting, it has a problem of stability over time because it has a peculiar offensive odor of an alcohol solvent and is highly volatile. Further, in the ink composition of Patent Document 2, although the dryness of the handwriting tends to be improved, it cannot be said that it is sufficient, and it is difficult to obtain a good handwriting.
また、特許文献2、3のようなインキ組成物をボールペンに用いた場合、ある程度紙面への浸透性は向上するものの、より筆跡乾燥性の向上や、潤滑性の向上も望まれていた。さらに、ボールペンチップに対する濡れ性も高まり、ペン先からインキが漏れやすく、水性ボールペン用インキ組成物としては、十分に満足できるものではなかった。 Further, when an ink composition such as Patent Documents 2 and 3 is used for a ballpoint pen, the permeability to the paper surface is improved to some extent, but further improvement in handwriting drying property and improvement in lubricity are desired. Further, the wettability to the ballpoint pen tip is also improved, and the ink easily leaks from the pen tip, so that the ink composition for a water-based ballpoint pen is not sufficiently satisfactory.
また、最近では、ボールペンを陳列ケースに並べることが多く、出没式ボールペンのようなキャップオフ状態のボールペンの場合、ボールペンチップを突出させた状態で陳列ケースに戻された場合には、ボールとチップ先端の内壁との間に隙間を生じ、その隙間からインキが垂れ下がり、インキ漏れを発生し、陳列ケースを汚してしまい、ケース内の他のボールペンも、汚れてしまう問題が生じやすいため、改善することが同時に望まれている。 In addition, recently, ballpoint pens are often arranged in a display case, and in the case of a ballpoint pen in a cap-off state such as a haunting ballpoint pen, when the ballpoint pen tip is returned to the display case with the ballpoint pen protruding, the ball and tip A gap is created between the tip and the inner wall, ink drips from the gap, ink leaks, and the display case is soiled, and other ballpoint pens inside the case are also prone to becoming dirty. Is desired at the same time.
本発明は、筆跡乾燥性を向上し、さらに書き味を良好とする水性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた水性ボールペンを得ることである。 The present invention is to obtain an ink composition for a water-based ballpoint pen that improves handwriting drying property and further improves writing quality, and a water-based ballpoint pen using the same.
本発明は、上記課題を解決するために、
「1.水、着色剤、シリコーン系界面活性剤、を含んでなる水性ボールペン用インキ組成物であって、前記シリコーン系界面活性剤が下記一般式(化1)、(化2)、(化3)の中から1種以上選択することを特徴とする水性ボールペン用インキ組成物。
2.前記シリコーン系界面活性剤の重量平均分子量が500〜3000であることを特徴とする第1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
3.前記着色剤が顔料であることを特徴とする第1項にまたは第2項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
4.前記水性ボールペン用インキ組成物に有機樹脂粒子を含んでなることを特徴とする第1項ないし第3項のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
5.前記有機樹脂粒子がオレフィン系樹脂であることを特徴とする第4項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
6.前記有機樹脂粒子がオレフィン系樹脂であることを特徴とする第4項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。」とする。
In order to solve the above problems, the present invention
"1. An ink composition for an aqueous ballpoint pen containing water, a colorant, and a silicone-based surfactant, wherein the silicone-based surfactant has the following general formulas (Chemical formula 1), (Chemical formula 2), and (Chemical formula). An ink composition for a water-based ballpoint pen, characterized in that one or more of them are selected from 3).
2. 2. The ink composition for an aqueous ballpoint pen according to Item 1, wherein the silicone-based surfactant has a weight average molecular weight of 500 to 3000.
3. 3. The ink composition for an aqueous ballpoint pen according to item (1) or item (2), wherein the colorant is a pigment.
4. The water-based ballpoint pen ink composition according to any one of items 1 to 3, wherein the water-based ballpoint pen ink composition contains organic resin particles.
5. The ink composition for an aqueous ballpoint pen according to Item 4, wherein the organic resin particles are an olefin resin.
6. The ink composition for an aqueous ballpoint pen according to Item 4, wherein the organic resin particles are an olefin resin. ".
本発明は、紙面への浸透性を向上することで、筆跡乾燥性を向上し、さらに潤滑性を向上することで書き味を良好とする水性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた水性ボールペンを得ることができた。 The present invention provides an ink composition for a water-based ballpoint pen that improves handwriting drying property by improving the permeability to a paper surface and further improves the writing quality by improving lubricity, and a water-based ballpoint pen using the same. I was able to get it.
本発明の特徴は、特定のシリコーン系界面活性剤として、下記一般式(化1)、(化2)、(化3)のような構造式で示されるシリコーン系界面活性剤を1種以上選択して用いることを特徴とする水性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた水性ボールペンとする。
<シリコーン系界面活性剤>
本発明で用いるシリコーン系界面活性剤としては、一般式(化1)、(化2)、(化3)の構造式の中から1種以上選択して用いることで、筆記した紙面に対するインキの浸透性を向上することで、筆跡乾燥性を向上できる。さらに潤滑性を向上することで書き味を良好とすることができる。
<Silicone-based surfactant>
As the silicone-based surfactant used in the present invention, one or more of the structural formulas of the general formulas (Chemical formula 1), (Chemical formula 2), and (Chemical formula 3) can be selected and used to obtain the ink for the written paper surface. By improving the permeability, the dryness of handwriting can be improved. Further, by improving the lubricity, the writing quality can be improved.
前記シリコーン系界面活性剤の中でも一般式(化1)、(化2)を用いることが好ましい、これは、前記シリコーン系界面活性剤の構造内のエチレンオキシド基または、プロピレンオキシド基が、親水性、疎水性のバランスを好適にするためである。ここで、シリコーン系界面活性剤の親水性が高すぎると、インキへの溶解性が高くなりすぎ、気液界面に対する界面活性剤分子の配列が速やかに成され難く、浸透性が向上しにくい傾向にあり、シリコーン系界面活性剤の疎水性が高すぎると、インキへの溶解性が低くなりすぎ、浸透性が向上しにくいだけでなく、分離などによりインキへの安定性が劣る傾向にある。
一般式(化1)、(化2)のシリコーン系界面活性剤は構造内にエチレンオキシド基または、プロピレンオキシド基を有するため、親水性、疎水性のバランスが好適となることで、インキ中で安定でありながら、活性剤分子が気液界面に速やかに配列し易くなるため、筆記時にインキの表面張力を速やかにコントロールして浸透性が向上し、筆跡乾燥性とインキ経時安定性を両立する優れたインキを得られやすく、好ましい。より、筆跡乾燥性を考慮すれば、一般式(化1)を用いることが好ましい。
Among the silicone-based surfactants, it is preferable to use the general formulas (Chemical Formula 1) and (Chemical Formula 2), in which the ethylene oxide group or the propylene oxide group in the structure of the silicone-based surfactant is hydrophilic. This is to make the balance of hydrophobicity suitable. Here, if the hydrophilicity of the silicone-based surfactant is too high, the solubility in the ink becomes too high, and it is difficult to quickly arrange the surfactant molecules with respect to the gas-liquid interface, and the permeability tends to be difficult to improve. If the hydrophobicity of the silicone-based surfactant is too high, the solubility in the ink becomes too low, the permeability is difficult to improve, and the stability to the ink tends to be inferior due to separation or the like.
Since the silicone-based surfactants of the general formulas (Chemical formula 1) and (Chemical formula 2) have an ethylene oxide group or a propylene oxide group in the structure, the balance between hydrophilicity and hydrophobicity is suitable, and the surfactant is stable in the ink. However, since the activator molecules are easily arranged at the gas-liquid interface, the surface tension of the ink is quickly controlled during writing to improve the permeability, and the ink is excellent in both dryness and stability over time. It is preferable because it is easy to obtain new ink. Therefore, considering the dryness of handwriting, it is preferable to use the general formula (Chemical Formula 1).
前記シリコーン系界面活性剤の中でも、重量平均分子量が500〜3000であることが好ましい。これは前述の界面活性剤が気液界面への配列性に関して、重量平均分子量が3000を越えると、シリコーン系界面活性剤の分子が大きくなりすぎ、気液界面への配列が遅くなる傾向にあるため、筆跡乾燥性が十分でない場合がある。一方、重量平均分子量が3000以下であると、シリコーン系界面活性剤の分子が比較的小さくなることで、活性剤分子の気液界面への配列が速やかに成される傾向があり、筆跡乾燥性を向上しやすい。また、重量平均分子量が500未満であると、所望の筆跡乾燥性が得られにくいためである。上記効果をより考慮すれば、重量平均分子量が500〜3000であることが好ましく、より好ましくは、重量平均分子量が500〜2000であり、さらに考慮すれば、重量平均分子量が1000〜2000であることが好ましい。また、一般式(化1)、(化2)、(化3)のx、yについては、重量平均分子量が大きくならないようにして、より筆跡乾燥性を向上しやすくすることを考慮すれば、x、y=0〜1の範囲が好ましい。 Among the silicone-based surfactants, the weight average molecular weight is preferably 500 to 3000. This is because when the weight average molecular weight of the above-mentioned surfactant exceeds 3000, the molecules of the silicone-based surfactant tend to become too large and the arrangement at the gas-liquid interface tends to be delayed. Therefore, the dryness of the brush stroke may not be sufficient. On the other hand, when the weight average molecular weight is 3000 or less, the molecules of the silicone-based surfactant tend to be relatively small, so that the activator molecules tend to be rapidly arranged at the gas-liquid interface, and the handwriting is dry. Easy to improve. Further, when the weight average molecular weight is less than 500, it is difficult to obtain the desired handwriting drying property. Considering the above effects, the weight average molecular weight is preferably 500 to 3000, more preferably the weight average molecular weight is 500 to 2000, and further considering, the weight average molecular weight is 1000 to 2000. Is preferable. Further, regarding x and y of the general formulas (Chemical formula 1), (Chemical formula 2), and (Chemical formula 3), considering that the weight average molecular weight is not increased and the handwriting drying property is more easily improved. The range of x, y = 0 to 1 is preferable.
前記シリコーン系界面活性剤の溶解度パラメーター(以下SP値)については、筆跡乾燥性を考慮すれば、SP値が8〜13であることが好ましく、より考慮すれば、SP値が、9〜12であることが好ましい、さらにSP値が10〜11が特に好ましい。溶媒の主成分である水のSP値は23.4であり、シリコーン系界面活性剤のSP値が近すぎると溶解状態で安定化してしまうため気液界面への活性剤分子の配列が速やかに成され難くなる傾向にある。SP値が上述の範囲にあると、活性剤分子が気液界面に速やかに配列しやすく、インキ中での安定性も得られることから好ましい。 Regarding the solubility parameter (hereinafter referred to as SP value) of the silicone-based surfactant, the SP value is preferably 8 to 13 in consideration of handwriting drying property, and further considered, the SP value is 9 to 12. It is preferable that the SP value is 10 to 11, and the SP value is particularly preferable. The SP value of water, which is the main component of the solvent, is 23.4, and if the SP value of the silicone-based surfactant is too close, it stabilizes in the dissolved state, so that the activator molecules are quickly arranged at the gas-liquid interface. It tends to be difficult to achieve. When the SP value is in the above range, the activator molecules can be easily arranged at the gas-liquid interface, and stability in the ink can be obtained, which is preferable.
前記シリコーン系界面活性剤については、具体的には、シルフェイスシリーズ(日信化学工業(株)製)、BYKシリーズ(ビックケミー(株)社製)、Silsoft Spreadシリーズ、Coatosilシリーズ(いずれもモメンティブパフォマンスマテリアルズ(株)社製)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。 Specifically, the silicone-based surfactants are the Silface series (manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.), the BYK series (manufactured by Big Chemie Co., Ltd.), the Silkof Spread series, and the Coatosil series (all of which are momentary performances). Materials Co., Ltd.) and the like. These may be used alone or in mixture of 2 or more types.
また、前記シリコーン系界面活性剤の含有量について、インキ組成物全量に対し、0.01〜3.0質量%がより好ましい。これは、前記シリコーン系界面活性剤の含有量が、0.01質量%未満だと、所望の筆跡乾燥性が得られづらく、3.0質量%を越えると、インキ経時安定性に影響が出やすいためである。さらに、より考慮すれば、0.05〜2.0質量%が好ましく、0.1〜1.5質量%が特に好ましい。 Further, the content of the silicone-based surfactant is more preferably 0.01 to 3.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. This is because if the content of the silicone-based surfactant is less than 0.01% by mass, it is difficult to obtain the desired handwriting drying property, and if it exceeds 3.0% by mass, the stability of the ink with time is affected. This is because it is easy. Further, more consideration is given, preferably 0.05 to 2.0% by mass, and particularly preferably 0.1 to 1.5% by mass.
<着色剤>
本発明で用いる着色剤は、特に限定されないが、水性ボールペン用インキ組成物に用いられる顔料、染料などを使用することができる。
<Colorant>
The colorant used in the present invention is not particularly limited, but pigments, dyes and the like used in the ink composition for water-based ballpoint pens can be used.
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、ジオキサジン系、マイクロカプセル、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、補色顔料等が挙げられる。染料については、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。これらの顔料および染料は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。
染料はインキ中で溶解状態にあることに対し、顔料はインキ中で不溶状態で分散しているため、特に、顔料の方が染料よりも、紙面への浸透性が劣りやすく、筆跡乾燥性を向上させにくい。しかし、本発明では、一般式(化1)、(化2)、(化3)のようなシリコーン系界面活性剤を用いることで、顔料を用いた場合でも好適に用いられるため、好ましい。また、耐水性、耐光性に優れ、良好な発色を得ること、さらに顔料の不溶性によるインキ漏れ抑制効果を考慮すると、顔料を用いることが好ましい。
Examples of pigments include inorganic, organic, and processed pigments. Specifically, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, quinophthalone, and slene. Examples thereof include based, triphenylmethane, perinone, perylene, dioxazine, microcapsules, aluminum pigments, pearl pigments, fluorescent pigments, phosphorescent pigments, complementary color pigments and the like. As the dye, direct dyes, acid dyes, basic dyes, gold-containing dyes, various salt-forming type dyes and the like can be adopted. These pigments and dyes may be used alone or in combination of two or more.
While the dye is in a dissolved state in the ink, the pigment is dispersed in the ink in an insoluble state. Therefore, the pigment is more likely to have inferior permeability to the paper surface than the dye, and the handwriting drying property is improved. Hard to improve. However, in the present invention, it is preferable to use a silicone-based surfactant such as the general formulas (Chemical formula 1), (Chemical formula 2), and (Chemical formula 3) because it is preferably used even when a pigment is used. Further, it is preferable to use a pigment in consideration of excellent water resistance and light resistance, good color development, and an effect of suppressing ink leakage due to insolubility of the pigment.
それらの着色剤の中でも、一次平均粒子径が1〜100nmである顔料を用いることが好ましい。これは、上記範囲とすることで、前記シリコーン系界面活性剤が紙面へ浸透する際、前記シリコーン系界面活性剤と一緒に前記顔料を紙面の繊維にひっかかることなく、紙面へ浸透しやすくし、筆記後の筆跡乾燥性を向上しやすいためで、前記シリコーン系界面活性剤との相乗効果をより得られやすくなり、効果的である。より考慮すれば、一次平均粒子径が5〜40nmである顔料を用いることが好ましく、より考慮すれば、10〜30nmである顔料を用いることが好ましく、10〜20nmである顔料を用いることが最も好ましい。
また、顔料の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定機(商品名「MicrotracHRA9320−X100」、日機装株式会社)を用いてレーザー回折法で測定される粒度分布の体積累積50%時の粒子径(D50)により測定することができる。
Among these colorants, it is preferable to use a pigment having a primary average particle size of 1 to 100 nm. By setting the above range, when the silicone-based surfactant permeates the paper surface, the pigment together with the silicone-based surfactant can easily permeate into the paper surface without being caught in the fibers of the paper surface. This is because it is easy to improve the dryness of the stroke after writing, and it is easy to obtain a synergistic effect with the silicone-based surfactant, which is effective. Considering more, it is preferable to use a pigment having a primary average particle size of 5 to 40 nm, and more considering it, it is preferable to use a pigment having a primary average particle size of 10 to 30 nm, and it is most preferable to use a pigment having a primary average particle size of 10 to 20 nm. preferable.
The average particle size of the pigment is the particle size when the cumulative volume of the particle size distribution measured by the laser diffraction method using a laser diffraction type particle size distribution measuring machine (trade name "Microtrac HRA9320-X100", Nikkiso Co., Ltd.) is 50%. It can be measured by (D50).
特に、カーボンブラックを用いる場合は、カーボンブラック10質量%水分散体のpH値が5〜10の範囲のものを用いることが好ましい。これは、前記pH値が5未満だと、カーボンブラック表面に酸性基が多く存在するため、親水性を示し、水への分散性が高くなる。筆跡乾燥性を向上させるには、筆記後に紙面に対して、一定以上の定着性が得られることで、耐擦性を向上し、筆跡乾燥性が向上しやすいため、好ましいが、前記pH値を5未満として、親水性が高すぎると紙面上に転写されたインキの水分の影響により定着性が得られるまでに時間を要する傾向が高くなり、筆跡乾燥性が劣りやすい。それに対し、前記pH値が5以上であると前記界面活性剤と相乗効果により比較的短時間で紙面への定着が得られ、耐擦性を向上し、筆跡乾燥性が向上やすいため、前記pH値が5以上であることが、好ましい。また、前記pH値が10を越えると、カーボンブラック表面の強い塩基性基が金属材のボールに影響したり、界面活性剤の配向性を阻害することがあり、書き味が劣りやすく、ボール座の摩耗がしやすくなるため、前記pH値が10以上であることが好ましい。そのため、カーボンブラック10質量%水分散体のpH値が5〜10の範囲にあると、定着性を向上することで、筆跡乾燥性が向上し、さらに界面活性剤の効果を阻害せず、ボール受け座が摩耗することなく、滑らかな書き味となるため好ましい。より考慮すれば、カーボンブラック10質量%水分散体のpH値が6〜10の範囲にあることが好ましい。
カーボンブラック10質量%の水分散体のpH値とは、カーボンブラックの濃度が10質量%の時のカーボンブラック水分散体を測定した値を用いる。
前記カーボンブラック10質量%の水分散体は、カーボンブラックを水中に攪拌などしながら分散することや、市販のカーボンブラック水分散体を希釈するなどして、調整することができる。
In particular, when carbon black is used, it is preferable to use a carbon black 10% by mass aqueous dispersion having a pH value in the range of 5 to 10. This is because when the pH value is less than 5, many acidic groups are present on the surface of the carbon black, so that the carbon black exhibits hydrophilicity and dispersibility in water becomes high. In order to improve the handwriting drying property, it is preferable to obtain a certain level of fixability on the paper surface after writing, thereby improving the scratch resistance and easily improving the handwriting drying property. If it is less than 5, if the hydrophilicity is too high, it tends to take time to obtain the fixability due to the influence of the moisture of the ink transferred on the paper surface, and the handwriting drying property tends to be inferior. On the other hand, when the pH value is 5 or more, fixing to the paper surface can be obtained in a relatively short time due to a synergistic effect with the surfactant, the abrasion resistance is improved, and the handwriting drying property is easily improved. The value is preferably 5 or more. Further, when the pH value exceeds 10, the strong basic group on the surface of carbon black may affect the balls of the metal material or hinder the orientation of the surfactant, and the writing quality tends to be inferior. The pH value is preferably 10 or more because it is easy to wear. Therefore, when the pH value of the carbon black 10% by mass aqueous dispersion is in the range of 5 to 10, the fixability is improved, the handwriting drying property is improved, and the effect of the surfactant is not hindered, and the balls are formed. It is preferable because the receiving seat is not worn and the writing quality is smooth. For further consideration, it is preferable that the pH value of the carbon black 10% by mass aqueous dispersion is in the range of 6 to 10.
As the pH value of the aqueous dispersion of 10% by mass of carbon black, the value obtained by measuring the aqueous dispersion of carbon black when the concentration of carbon black is 10% by mass is used.
The 10% by mass of carbon black aqueous dispersion can be adjusted by dispersing the carbon black in water while stirring or by diluting a commercially available carbon black aqueous dispersion.
尚、本発明において、着色剤として顔料を用いる場合、予め、顔料分散剤を用いて微細に安定的に水媒体中に分散された水分散顔料製品等を用いてもよい。該顔料分散剤としては、水溶性樹脂、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン系界面活性剤などが挙げられる。 In the present invention, when a pigment is used as the colorant, an aqueous dispersion pigment product or the like finely and stably dispersed in an aqueous medium using a pigment dispersant may be used in advance. Examples of the pigment dispersant include water-soluble resins, nonionic surfactants, anionic surfactants, and cationic surfactants.
着色剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、1.0〜20.0質量%が好ましい。これは1.0質量%未満だと、発色良好な筆跡が得られにくい傾向があり、20.0質量%を越えると、インキ中での溶解性や、凝集による経時安定性に影響が出やすいためであり、よりその傾向を考慮すれば、3.0〜10.0質量%が最も好ましい。 The content of the colorant is preferably 1.0 to 20.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. If it is less than 1.0% by mass, it tends to be difficult to obtain a handwriting with good color development, and if it exceeds 20.0% by mass, the solubility in ink and the stability over time due to aggregation tend to be affected. This is because, considering the tendency, 3.0 to 10.0% by mass is most preferable.
<水>
水としては、特に制限はなく、例えば、イオン交換水、限外ろ過水または蒸留水などを用いることができる。
<Water>
The water is not particularly limited, and for example, ion-exchanged water, ultrafiltered water, distilled water, or the like can be used.
<有機樹脂粒子>
また、本発明のインキ組成物は、有機樹脂粒子を用いることが好ましい。
本発明のインキ組成物は、前記(化1)、(化2)、(化3)のような構造式で示されるシリコーン系界面活性剤の中から1種以上選択すると、該インキ組成物の紙面に対する濡れ性が向上されるため、紙への浸透性が向上し、良好な筆跡乾燥性と良好な書き味を得ることができる。一方でボールやボールペンチップとの濡れ性が高まり、ボールとボールペンチップ先端の内壁との隙間より、インキが漏れ出してしまう可能性を有する。特に、本発明のインキ組成物を出没式ボールペンのようなペン先が露出され、常時キャップオフ状態となり得るボールペンに用いた場合には、インキ漏れが起こり得る可能性は非常に高い。このインキ漏れの課題に対し、インキ組成物のインキ粘度を高めるなどして防止することが考えられるが、この場合、得られる筆跡が完全に乾燥するまでの時間が増え、筆跡乾燥性能が劣り、さらには、インキ消費量が減少して、書き味が劣る傾向となる。
しかし、有機樹脂粒子により、前述のようなペン先からのインキ漏れの課題を効果的に抑制することができると同時に、優れた筆跡乾燥性と良好な筆跡も得られる。よって、本発明においては、有機樹脂粒子を用いることは、特に好ましい。前記有機樹脂粒子は、ボールとボールペンチップ先端の内壁との間の隙間に物理的な障害を起こして、インキ漏れを抑制することができるが、前記有機樹脂粒子は、無機粒子と比較して硬度が低く、粒子同士が一部変形などして、お互い密着するため、微弱な凝集構造を形成することから、そのインキ漏れ抑制効果は、高いものである。
さらに、前記有機樹脂粒子は、上述のようにインキ漏れを抑制するだけでなく、ボールとボール座との間に入り込み、直接接触しづらくすることができるため、ボールの回転抵抗を緩和してボール座の摩耗を抑制し、書き味を向上させることができる。
<Organic resin particles>
Further, it is preferable to use organic resin particles in the ink composition of the present invention.
The ink composition of the present invention is obtained by selecting one or more of the silicone-based surfactants represented by the structural formulas such as (Chemical formula 1), (Chemical formula 2), and (Chemical formula 3). Since the wettability to the paper surface is improved, the permeability to the paper is improved, and good handwriting drying property and good writing quality can be obtained. On the other hand, the wettability with the ball or the ballpoint pen tip is increased, and there is a possibility that the ink leaks from the gap between the ball and the inner wall of the tip of the ballpoint pen tip. In particular, when the ink composition of the present invention is used for a ballpoint pen such as a haunting ballpoint pen whose pen tip is exposed and can be in a cap-off state at all times, there is a very high possibility that ink leakage may occur. It is conceivable to prevent this problem of ink leakage by increasing the ink viscosity of the ink composition, but in this case, the time until the obtained handwriting is completely dried increases, and the handwriting drying performance is inferior. Furthermore, the amount of ink consumed decreases, and the writing quality tends to be inferior.
However, the organic resin particles can effectively suppress the problem of ink leakage from the pen tip as described above, and at the same time, excellent handwriting drying property and good handwriting can be obtained. Therefore, in the present invention, it is particularly preferable to use organic resin particles. The organic resin particles can cause a physical obstacle in the gap between the ball and the inner wall of the tip of the ballpoint pen tip to suppress ink leakage, but the organic resin particles are harder than the inorganic particles. The ink leakage suppression effect is high because the particles are partially deformed and adhere to each other to form a weak agglomerated structure.
Further, the organic resin particles not only suppress ink leakage as described above, but also can enter between the ball and the ball seat to make it difficult to make direct contact with the ball, so that the rotational resistance of the ball is relaxed and the ball is formed. It is possible to suppress the wear of the seat and improve the writing quality.
有機樹脂粒子については、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂粒子や、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基、イミノ基、水酸基、カルボキシル基などの水素結合性官能基を有する有機樹脂粒子を用いることが好ましい。
また、最近では、出没式ボールペンのようなキャップオフ状態のボールペンの場合、ボールペンチップを突出させた状態で陳列ケースに戻された場合には、試し書き等をしたボールペンを、同陳列ケースに戻すことを繰り返すうちに、最初に戻したボールペンの上に、何本ものボールペンが積まれることがある。その結果、積まれた複数のボールペンの重みにより、ボールペンチップ先端のボールが縦軸方向に移動することでボールとチップ先端の内壁の間に隙間が広がりインキ漏れが生じる場合がある。上述のようなインキ漏れ発生を抑制することを想定して、インキ漏れ抑制効果が格段に高い、オレフィン系樹脂粒子を用いることが好ましい。
Regarding the organic resin particles, olefin resin particles such as polyethylene resin and polypropylene resin, and organic resin particles having hydrogen-bonding functional groups such as sulfonic acid group, phosphoric acid group, amino group, imino group, hydroxyl group and carboxyl group are used. It is preferable to use it.
Recently, in the case of a ballpoint pen in a cap-off state such as a haunting ballpoint pen, when the ballpoint pen tip is returned to the display case with the tip protruding, the ballpoint pen with test writing etc. is returned to the display case. As you repeat this process, you may find that many ballpoint pens are piled up on top of the first ballpoint pen you put back. As a result, due to the weight of the plurality of ballpoint pens stacked, the ball at the tip of the ballpoint pen tip moves in the vertical direction, and a gap may be widened between the ball and the inner wall of the tip of the tip to cause ink leakage. Assuming that the occurrence of ink leakage as described above is suppressed, it is preferable to use olefin resin particles having a remarkably high ink leakage suppressing effect.
これは、オレフィン系樹脂粒子については、含有することで、無極性であるために水中で凝集が起こりやすく、インキ漏れを抑制しつつ、インキ量の不足などの不具合を起こさないような最適化された凝集構造を形成しやすいため、インキ漏れ抑制効果が得られるものと推定される。さらに、オレフィン系樹脂粒子は溶融温度が高いため、高温環境下であっても安定して存在しやすく、高圧環境にあった場合では、変形はしやすく変性はしにくいという特徴を持っているため、ボールとボール座の間に挟まれても安定しているため、クッション効果が得られ、書き味を向上し、ボール座の摩耗抑制が得られるため、より好適に用いることが可能であり、前記シリコーン系界面活性剤と併用することで、より潤滑性を向上することが可能である。 This is optimized so that olefin-based resin particles, which are non-polar, tend to aggregate in water, suppress ink leakage, and do not cause problems such as insufficient ink amount. It is presumed that the effect of suppressing ink leakage can be obtained because the aggregated structure is easily formed. Furthermore, since the olefin-based resin particles have a high melting temperature, they are likely to exist stably even in a high-temperature environment, and are easily deformed and difficult to be modified in a high-pressure environment. Since it is stable even if it is sandwiched between the ball and the ball seat, a cushioning effect can be obtained, the writing quality can be improved, and the wear of the ball seat can be suppressed, so that it can be used more preferably. By using it in combination with the silicone-based surfactant, it is possible to further improve the lubricity.
オレフィン系樹脂粒子の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどのポリオレフィン、ならびにそれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、インキ漏れ抑制や書き味を向上することを考慮すれば、ポリエチレンを用いることが好ましく、具体的には、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低分子ポリエチレン、変性ポリエチレン、変性高密度ポリエチレンなどが挙げられる。その中でもインキ漏れ抑制効果を考慮すれば、低密度ポリエチレン、低分子ポリエチレン、変性ポリエチレンが好ましく、特に低密度ポリエチレンは、他種のポリエチレンよりも融点が低く、柔らかい性質があるため、ポリエチレン粒子が密着しやすく、粒子間の隙間を生じづらく、インキ漏れしづらいため、低密度ポリエチレンが好ましく、さらに、低密度ポリエチレンは、柔らかいため、ボールとボール座の間でのクッション効果が得られやすく、書き味を向上し、ボール座の摩耗抑制が得られるため、好適に用いることが可能である。オレフィン系樹脂粒子は、必要に応じてポリオレフィン以外の材料を含んでいてもよい。 Examples of the material of the olefin resin particles include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutene, and mixtures thereof. Among these, polyethylene is preferably used in consideration of suppressing ink leakage and improving writing quality, and specifically, low-density polyethylene, high-density polyethylene, low-molecular-weight polyethylene, modified polyethylene, and modified high-density polyethylene. And so on. Among them, low-density polyethylene, low-molecular-weight polyethylene, and modified polyethylene are preferable in consideration of the effect of suppressing ink leakage. In particular, low-density polyethylene has a lower melting point than other types of polyethylene and has a soft property, so that polyethylene particles adhere to each other. Low-density polyethylene is preferable because it is easy to make, gaps between particles are hard to occur, and ink is hard to leak. Furthermore, since low-density polyethylene is soft, it is easy to obtain a cushioning effect between the balls and the ball seat, and the writing taste is good. It can be preferably used because it improves the above and suppresses wear of the ball seat. The olefin-based resin particles may contain a material other than polyolefin, if necessary.
以上より、シリコーン系界面活性剤として、一般式(化1)、(化2)、(化3)の構造式の中から1種以上選択して用い、含んでなる本発明のインキ組成物は、有機樹脂粒子を含ませることで、優れた筆跡乾燥性を維持しながら、ペン先からのインキ漏れを効果的に防ぐことが可能となり、書き味をさらに向上させることができる。 Based on the above, the ink composition of the present invention comprising one or more selected from the structural formulas of the general formulas (Chemical formula 1), (Chemical formula 2), and (Chemical formula 3) as the silicone-based surfactant is used. By including the organic resin particles, it is possible to effectively prevent ink leakage from the pen tip while maintaining excellent handwriting drying property, and it is possible to further improve the writing quality.
前記有機樹脂粒子の形状については、球状、もしくは異形の形状のものなどが使用できるが、摩擦抵抗を低減することを考慮すれば、球状樹脂粒子が好ましい。ここでいう球状樹脂粒子とは、真球状に限定されるものではなく、略球状の樹脂粒子や、略楕円球状の樹脂粒子などでも良い。 As the shape of the organic resin particles, spherical or irregular shapes can be used, but spherical resin particles are preferable in consideration of reducing frictional resistance. The spherical resin particles referred to here are not limited to true spheres, and may be substantially spherical resin particles, substantially elliptical spherical resin particles, or the like.
また、前記オレフィン系樹脂粒子を用いる場合については、予め水などに分散したオレフィン系樹脂粒子分散体にすることが好ましいが、オレフィン系樹脂粒子分散体のpH値については、7〜11が好ましい。これは、オレフィン系樹脂粒子分散体の分散安定性や、着色剤、界面活性剤などのインキ成分に対する安定性を良好としやすいためである。より考慮すれば、pH値7〜10がより好ましい。 When the olefin-based resin particles are used, it is preferable to use an olefin-based resin particle dispersion dispersed in water or the like in advance, but the pH value of the olefin-based resin particle dispersion is preferably 7 to 11. This is because the dispersion stability of the olefin-based resin particle dispersion and the stability to ink components such as colorants and surfactants are likely to be improved. With more consideration, pH values 7 to 10 are more preferable.
また、前記有機樹脂粒子の含有量について、インキ組成物全量に対し、0.01〜10.0質量%がより好ましい。これは、前記有機樹脂粒子の含有量が、0.01質量%未満だとインキ漏れを抑制しづらく、10.0質量%を越えると、凝集構造が強くなりやすく、書き味やドライアップ性能に影響が出やすいためである。さらに、より考慮すれば、0.05〜5.0質量%が好ましく、0.1〜3.0質量%が特に好ましく、最も好ましくは、0.5〜2.0質量%が好ましい。 Further, the content of the organic resin particles is more preferably 0.01 to 10.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. This is because if the content of the organic resin particles is less than 0.01% by mass, it is difficult to suppress ink leakage, and if it exceeds 10.0% by mass, the aggregated structure tends to be strong, and the writing quality and dry-up performance are improved. This is because it is easily affected. Further, more considering it, 0.05 to 5.0% by mass is preferable, 0.1 to 3.0% by mass is particularly preferable, and 0.5 to 2.0% by mass is most preferable.
また、水の溶解安定性、水分蒸発乾燥防止等を考慮し、水溶性溶剤を用いることが好ましい。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、ポリエチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール溶剤、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、t−ブタノール、アリルアルコール、3−メチル−1−ブチン−3−オール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタートやその他の高級アルコール等のアルコール系溶剤、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、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のグリコールエーテル系溶剤などが挙げられる。これらは、単独または2種以上混合して使用してもよい。 Further, it is preferable to use a water-soluble solvent in consideration of dissolution stability of water, prevention of water evaporation and drying, and the like. Polyhydric alcohol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, isopropanol, isobutanol, t-butanol, allyl alcohol, 3-methyl -1-Butin-3-ol, alcoholic solvents such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and other higher alcohols, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 3-methoxybutanol, 3-methoxy-3-methylbutanol And the like, such as glycol ether solvent. These may be used alone or in mixture of 2 or more types.
さらに、水溶性溶剤については、前記シリコーン系界面活性剤のSP値とは、異なるSP値とした水溶性溶剤を用いることが好ましい。これは、水溶性溶剤のSP値と、シリコーン系界面活性剤のSP値が近すぎると溶解状態で安定化してしまうため、気液界面への活性剤分子の配列が速やかに成され難くなる傾向にある。そのため、前記シリコーン系界面活性剤のSP値とは、異なるSP値とした水溶性溶剤を用いれば、活性剤分子が気液界面に速やかに配列しやすく、インキ中での安定性も得られるため、好ましい。より、インキ中での安定性を考慮すれば、前記シリコーン系界面活性剤のSP値と、水溶性溶剤のSP値との差が1以上であることが好ましく、より考慮すれば、3以上であることが好ましい。 Further, as the water-soluble solvent, it is preferable to use a water-soluble solvent having an SP value different from the SP value of the silicone-based surfactant. This is because if the SP value of the water-soluble solvent and the SP value of the silicone-based surfactant are too close, they are stabilized in the dissolved state, so that it tends to be difficult to quickly arrange the activator molecules on the gas-liquid interface. It is in. Therefore, if a water-soluble solvent having an SP value different from the SP value of the silicone-based surfactant is used, the activator molecules can be easily arranged at the gas-liquid interface, and stability in the ink can be obtained. ,preferable. Therefore, considering the stability in the ink, the difference between the SP value of the silicone-based surfactant and the SP value of the water-soluble solvent is preferably 1 or more, and more considering it, 3 or more. It is preferable to have.
また、水溶性溶剤の含有量については、溶解性、インキ漏れ、にじみ等を考慮すると、インキ組成物全量に対し、0.1〜25.0質量%が好ましく、インキ漏れを考慮すれば、7.0〜20.0質量以下が好ましい。 The content of the water-soluble solvent is preferably 0.1 to 25.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition in consideration of solubility, ink leakage, bleeding, etc., and 7 in consideration of ink leakage. .0 to 20.0 mass or less is preferable.
また、潤滑剤を用いることで、ボールの回転がスムーズになり、潤滑性が向上する。潤滑剤としては、ボール座の摩耗抑制や書き味を向上しやすくするために、リン酸エステル系界面活性剤、脂肪酸を用いることが好ましい。特に、リン酸基を有するリン酸エステル系界面活性剤を用いる方が、好ましい。これは、リン酸基が金属吸着することで、より潤滑性を向上して、ボール座の摩耗抑制や書き味を向上しやすくするためである。リン酸エステル系界面活性剤の種類としては、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、ヘキサノール系等が上げられる。この中でも、フェニル骨格を有すると立体障害により潤滑性に影響が出やすいため、フェニル骨格を有さないリン酸エステル系界面活性剤を用いることが、好ましい。より潤滑性を考慮すれば、ラウリルアルコール系、トリデシルアルコール系のリン酸エステル系界面活性剤が好ましい、これらは、単独または2種以上混合して使用してもよい。特に、前記シリコーン系界面活性剤、有機樹脂粒子を併用することで、より潤滑性を向上し、書き味やボール座の摩耗抑制を向上しやすくすることが可能であるため、より効果的である。 Further, by using a lubricant, the rotation of the ball becomes smooth and the lubricity is improved. As the lubricant, it is preferable to use a phosphoric acid ester-based surfactant and a fatty acid in order to suppress wear of the ball seat and improve the writing quality. In particular, it is preferable to use a phosphoric acid ester-based surfactant having a phosphoric acid group. This is because the phosphoric acid group adsorbs the metal to further improve the lubricity, and it is easy to suppress the wear of the ball seat and improve the writing quality. Examples of the type of phosphoric acid ester-based surfactant include styrenated phenol-based, nonylphenol-based, lauryl alcohol-based, tridecyl alcohol-based, octylphenol-based, and hexanol-based. Among these, it is preferable to use a phosphate ester-based surfactant that does not have a phenyl skeleton because the lubricity is likely to be affected by steric hindrance if it has a phenyl skeleton. Considering more lubricity, lauryl alcohol-based and tridecyl alcohol-based phosphate ester-based surfactants are preferable, and these may be used alone or in combination of two or more. In particular, by using the silicone-based surfactant and the organic resin particles in combination, it is possible to further improve the lubricity and improve the writing quality and the abrasion suppression of the ball seat, which is more effective. ..
また、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A212C(トリデシルアルコール系)、同A208B(ラウリルアルコール系)、同A213B(ラウリルアルコール系)、同A208F(短鎖アルコール系)、同A215C(トリデシルアルコール系)、同A219B(ラウリルアルコール系)等が挙げられる。また、脂肪酸の具体例としては、OSソープ、NSソープ、FR−14、FR−25(花王(株))等が挙げられる。これ等のリン酸エステル系界面活性剤、脂肪酸塩は、単独又は2種以上混合して使用してもよい。 Specific examples of the phosphate ester-based surfactant include Plysurf A212C (tridecyl alcohol type), A208B (lauryl alcohol type), and Plysurf series (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). Examples thereof include A213B (lauryl alcohol type), A208F (short chain alcohol type), A215C (tridecyl alcohol type), and A219B (lauryl alcohol type). Specific examples of fatty acids include OS soap, NS soap, FR-14, FR-25 (Kao Corporation) and the like. These phosphoric acid ester-based surfactants and fatty acid salts may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明のインキ組成物は、インキ漏れを抑制するために、デキストリンを用いることが好ましい。
これは、デキストリンを用いることで、ペン先のインキが乾燥する際、皮膜を形成することから、ボールとチップ先端の内壁との間の隙間からのインキ漏れを抑制したり、ペン先のドライアップ性能を向上したりする効果が得られやすいためである。特に、本発明においては、前記有機樹脂粒子とデキストリンと併用することは、インキ漏れ抑制において、より効果的である。
Further, in the ink composition of the present invention, it is preferable to use dextrin in order to suppress ink leakage.
This is because by using dextrin, a film is formed when the ink on the pen tip dries, so ink leakage from the gap between the ball and the inner wall of the tip tip can be suppressed, or the pen tip can be dried up. This is because it is easy to obtain the effect of improving the performance. In particular, in the present invention, the combined use of the organic resin particles and dextrin is more effective in suppressing ink leakage.
前記デキストリンの重量平均分子量については、5000〜120000がより好ましい。デキストリンの重量平均分子量が120000を超えると、ペン先に形成される皮膜が硬く、ドライアップ時の書き出しにおいて、筆跡がカスレやすい傾向があり、一方、重量平均分子量が5000未満だと、吸湿性が高くなりやすく、ペン先に生ずる皮膜が柔らかくなりやすく、インキ漏れ抑制の効果を十分に得られづらい傾向があるためである。さらに、重量平均分子量が20000より小さいと、皮膜が薄くなりやすい傾向があるため、重量平均分子量が、20000〜120000が最も好ましい。 The weight average molecular weight of the dextrin is more preferably 5000 to 120,000. When the weight average molecular weight of dextrin exceeds 120,000, the film formed on the pen tip is hard, and the handwriting tends to be easily blurred when writing out during dry-up. On the other hand, when the weight average molecular weight is less than 5,000, the moisture absorption property is reduced. This is because the film tends to be high and the film formed on the pen tip tends to be soft, and it tends to be difficult to sufficiently obtain the effect of suppressing ink leakage. Further, when the weight average molecular weight is smaller than 20000, the film tends to be thin, so that the weight average molecular weight is most preferably 20000 to 120,000.
インキ組成物における前記デキストリンの含有量は、インキ組成物の総質量を基準として、0.1〜5質量%であることが好ましい。これは、0.1質量%より少ないと、インキ漏れ抑制やペン先のドライアップ性能の向上効果が十分得られない傾向にあり、5質量%を越えると、インキ中で溶解しづらい傾向にあるためである。よりインキ中の溶解性について考慮すれば、0.1〜3質量%であることが好ましく、よりインキ漏れ抑制やドライアップ性能の向上について考慮すれば、1〜3質量%であることが、最も好ましい。 The content of the dextrin in the ink composition is preferably 0.1 to 5% by mass based on the total mass of the ink composition. If it is less than 0.1% by mass, the effect of suppressing ink leakage and improving the dry-up performance of the pen tip tends not to be sufficiently obtained, and if it exceeds 5% by mass, it tends to be difficult to dissolve in the ink. Because. Considering the solubility in ink, it is preferably 0.1 to 3% by mass, and more considering the suppression of ink leakage and the improvement of dry-up performance, it is most preferably 1 to 3% by mass. preferable.
本発明の水性インキ組成物は、インキ粘度調整剤を含んでなることが好ましい。前記インキ粘度調整剤としては、剪断減粘性付与剤を用いることが好ましい。
前記剪断減粘性付与剤としては、架橋型アクリル酸重合体や、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカン、グアーガム、ローカストビーンガム、λ−カラギーナン、セルロース誘導体、ダイユータンガムなどの多糖類や、会合型増粘剤が挙げられる。尚、前記会合型増粘剤としては、会合性疎水性基によってポリエステル系、ポリエーテル系、ウレタン変性ポリエーテル系、ポリアミノプラスト系などの会合型増粘剤や、アルカリ膨潤会合型増粘剤、ノニオン会合型増粘剤などが挙げられ、これらの中でも、インキ経時安定性を考慮すれば、多糖類、会合型増粘剤を用いることが好ましい。これらの剪断減粘性付与剤は、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 water-based ink composition of the present invention preferably contains an ink viscosity modifier. As the ink viscosity modifier, it is preferable to use a shear thinning agent.
Examples of the shear thinning agent include crosslinked acrylic acid polymers, polysaccharides such as xanthan gum, welan gum, succinoglycan, guar gum, locust bean gum, λ-carrageenan, cellulose derivatives, and dietangum, and association-type augmentation. A viscous agent can be mentioned. Examples of the associative thickener include associative thickeners such as polyester-based, polyether-based, urethane-modified polyether-based, and polysaccharide-based thickeners depending on the associative hydrophobic group, and alkaline swelling associative thickeners. Examples thereof include nonionic thickeners, and among these, polysaccharides and association thickeners are preferably used in consideration of the stability over time of the ink. These shear thinning agents may be used alone or in combination of two or more.
また、前記会合型増粘剤は、筆跡乾燥性、顔料分散性を向上しやすくする効果が得られるため、好ましい。前記会合型増粘剤は、親水性基を骨格とし、側鎖、または末端などに疎水性基を有するものであり、顔料を用いた場合、前記会合型増粘剤の疎水性基が顔料に吸着することにより、インキ中で顔料と会合型増粘剤の相互構造が形成される。筆記の際には前記シリコーン系界面活性剤により、相互構造を形成した顔料と会合型増粘剤は紙面に速やかに浸透すると共に相互構造は紙繊維と三次元的に一部絡み合った状態で紙面に定着すると推定される。インキ中の各成分が浸透剤および定着剤として働き、耐擦性を向上するため、筆跡乾燥性が向上しやすい。さらに会合型増粘剤は疎水基が顔料に吸着して分散剤としても機能して顔料分散性も向上しやすいため、会合型増粘剤を用いることが好ましい。より筆跡乾燥性、顔料分散性を向上することを考慮すれば、アルカリ膨潤会合型増粘剤を用いることが好ましい。 Further, the association type thickener is preferable because it has an effect of easily improving the handwriting drying property and the pigment dispersibility. The associated thickener has a hydrophilic group as a skeleton and has a hydrophobic group at a side chain or a terminal, and when a pigment is used, the hydrophobic group of the associated thickener becomes a pigment. By adsorption, a mutual structure between the pigment and the associated thickener is formed in the ink. At the time of writing, the pigment and the associative thickener that formed the mutual structure by the silicone-based surfactant quickly permeate the paper surface, and the mutual structure is three-dimensionally partially entangled with the paper fiber on the paper surface. It is estimated that it will settle in. Since each component in the ink acts as a penetrant and a fixing agent to improve the abrasion resistance, the handwriting drying property is likely to be improved. Further, it is preferable to use an associative thickener because the hydrophobic group is adsorbed on the pigment and functions as a dispersant to easily improve the pigment dispersibility. Considering that the handwriting drying property and the pigment dispersibility are further improved, it is preferable to use an alkaline swelling association type thickener.
さらに、前記会合型増粘剤は、顔料および有機樹脂粒子を用いる場合、該会合型増粘剤の疎水性基が顔料および有機樹脂粒子に吸着することにより、密度の高い三次元構造が形成されるため、インキ粘度が低い状態にあっても、インキ漏れ抑制効果が得られやすい。さらに、上記効果向上を考慮すると、会合型増粘剤の中でも、アルカリ膨潤会合型増粘剤を用いることが好ましい。これは、アルカリ膨潤会合型増粘剤は、会合型増粘剤の中でもインキ粘度発現効率が高く、さらに前記顔料および有機樹脂粒子を用い場合は、顔料および有機樹脂粒子に対する吸着性が高く、より架橋構造を形成しやすく、密度の高い三次元構造が形成されるため、インキ漏れ抑制を向上しやすいためである。 Further, when the pigment and the organic resin particles are used in the associative thickener, the hydrophobic group of the associative thickener is adsorbed on the pigment and the organic resin particles to form a dense three-dimensional structure. Therefore, even when the ink viscosity is low, the effect of suppressing ink leakage can be easily obtained. Further, in consideration of the above-mentioned improvement in the effect, it is preferable to use an alkaline swelling association type thickener among the association type thickeners. This is because the alkali swelling association type thickener has a high ink viscosity development efficiency among the association type thickeners, and when the pigment and the organic resin particles are used, the adsorptivity to the pigment and the organic resin particles is higher. This is because it is easy to form a crosslinked structure and a dense three-dimensional structure is formed, so that it is easy to improve ink leakage suppression.
尚、前記アルカリ膨潤会合型増粘剤は、アルカリ膨潤性を示す機構としてアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、などのカルボキシル基を有する各種重合性モノマーを含む単量体または共重合体の重合性樹脂が挙げられるが、長期間安定した膨潤性を有することで、インキ漏れ抑制や、さらに、顔料分散性を向上してインキ経時安定性を向上しやすい効果が期待できるため好ましい。なかでも酢酸ビニル、メチルメタクリレート、及びメタクリル酸の3種の単量体から構成されるものが特に好ましい。 The alkali swelling association type thickener has a polymerizable property of a monomer or a copolymer containing various polymerizable monomers having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid as a mechanism for exhibiting alkali swelling property. Examples of resins include resins, which are preferable because they have stable swelling properties for a long period of time because they can be expected to have effects of suppressing ink leakage and further improving pigment dispersibility to easily improve ink stability over time. Of these, those composed of three types of monomers, vinyl acetate, methyl methacrylate, and methacrylic acid, are particularly preferable.
また、インキ組成物における前記インキ粘度調整剤の含有量は、インキ組成物の総質量を基準として、0.01〜5質量%がより好ましい。これは、前記剪断減粘性付与剤の含有量が、0.01質量%未満だとインキ増粘効果が十分でなく、インキ漏れを抑制しづらく、5質量%を越えると、インキ粘度が高くなりやすく、ボール座の摩耗抑制、筆記時のインキ追従性、書き味、耐ドライアップ性に影響が出やすいためである。さらに、より考慮すれば、0.1〜2質量%が好ましく、最も好ましくは、0.1〜1質量%とする。 The content of the ink viscosity modifier in the ink composition is more preferably 0.01 to 5% by mass based on the total mass of the ink composition. This is because if the content of the shear thinning agent is less than 0.01% by mass, the ink thickening effect is not sufficient and it is difficult to suppress ink leakage, and if it exceeds 5% by mass, the ink viscosity becomes high. This is because it is easy to suppress wear of the ball seat, ink followability at the time of writing, writing taste, and dry-up resistance are easily affected. Further, more consideration is given, preferably 0.1 to 2% by mass, and most preferably 0.1 to 1% by mass.
また、所望により添加剤を含有することができる、具体的には、着色剤の経時安定性を向上させるためにpH調整剤や、フッ素系界面活性剤、アセチレン結合を有する界面活性剤、コハク酸系界面活性剤などの濡れ剤、アクリル系樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、スチレン−ブタジエン樹脂エマルジョンなどの定着剤、1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン等の防菌剤、尿素、ソルビット等の保湿剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤などを添加することができる。これらは単独または2種以上組み合わせて使用することができる。 Further, an additive can be contained if desired, specifically, a pH adjuster, a fluorosurfactant, a surfactant having an acetylene bond, and a succinic acid in order to improve the stability of the colorant over time. Wetting agents such as surfactants, fixing agents such as acrylic resin emulsions, urethane resin emulsions and styrene-butadiene resin emulsions, antibacterial agents such as 1,2-benzoisothiazolin-3-one, and moisturizers such as urea and sorbit. Agents, rust preventives such as benzotriazole, chelating agents such as ethylenediamine tetraacetic acid and the like can be added. These can be used alone or in combination of two or more.
また、本発明の水性インキ組成物のpHは、7〜11が好ましい。これは、pHが上記数値範囲内であれば、インキ組成物中の各成分が安定して存在できるため好ましく、また、ボールペンチップの腐食を防止することができるためである。本発明において、pHの値は、例えばIM−40S型pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製)により20℃にて測定することができる。 The pH of the aqueous ink composition of the present invention is preferably 7 to 11. This is because when the pH is within the above numerical range, each component in the ink composition can be stably present, which is preferable, and corrosion of the ballpoint pen tip can be prevented. In the present invention, the pH value can be measured at 20 ° C. by, for example, an IM-40S type pH meter (manufactured by DKK-TOA CORPORATION).
<水性ボールペン>
本発明のインキ組成物は、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有した水性ボールペンに好適に用いることができる。
<Aqueous ballpoint pen>
The ink composition of the present invention can be suitably used for a water-based ballpoint pen having a ballpoint pen tip that rotatably holds a ball at the tip of an ink containing cylinder.
本発明において、滑らかな書き味と発色良好な筆跡を得ることをさらに考慮すると、水性ボールペンのインキ消費量を増やすことが考えられる。しかしながら、インキ消費量が増えると、得られる筆跡の乾燥性能は低下してしまい、良好な筆跡が得られにくい状況となる。
そこで、本発明者は、さらに鋭意検討した結果、ボールペンチップの仕様とインキ消費量の関係を、ボールペンの100mあたりのインキ消費量をA(mg)、前記ボール径をB(mm)とした場合、110≦A/B≦600とすることにより、筆跡乾燥性に優れ、発色良好な筆跡が得られ、さらに滑らかな書き味が得られることがわかった。また、ボテを抑制することで、紙面への余剰インキを抑えて、筆跡乾燥性を向上することを考慮すれば、120≦A/B≦500とすることが好ましく、さらに、より上記効果を、考慮すれば、150≦A/B≦450となることが好ましい。
尚、ボールペンの100mあたりのインキ消費量とは、100mの筆記線を筆記するのに用いたインキの使用量であり、25℃、筆記用紙JIS P3201、筆記角度65°、筆記荷重100gの条件にて、筆記速度4m/minの速度で、25分間、試験サンプル5本を用いて、らせん筆記試験を行い、そのときに用いたインキの使用量(減少量)の平均値を、100mあたりのインキ消費量と定義する。
ボール径については、特に限定されないが、0.1〜2.0mm程度のボールを用いる。
In the present invention, it is conceivable to increase the ink consumption of the water-based ballpoint pen in consideration of obtaining a smooth writing taste and a handwriting with good color development. However, as the ink consumption increases, the drying performance of the obtained handwriting deteriorates, and it becomes difficult to obtain a good handwriting.
Therefore, as a result of further diligent studies, the present inventor has determined the relationship between the specifications of the ballpoint pen tip and the ink consumption amount when the ink consumption amount per 100 m of the ballpoint pen is A (mg) and the ball diameter is B (mm). , 110 ≦ A / B ≦ 600, it was found that the handwriting was excellent in dryness, the handwriting with good color development was obtained, and the writing taste was smoother. Further, considering that the excess ink on the paper surface is suppressed and the handwriting drying property is improved by suppressing the bottom, it is preferable to set 120 ≦ A / B ≦ 500, and further, the above effect can be further enhanced. Considering this, it is preferable that 150 ≦ A / B ≦ 450.
The amount of ink consumed per 100 m of a ballpoint pen is the amount of ink used for writing a 100 m writing line, and is subject to the conditions of 25 ° C., writing paper JIS P3201, writing angle 65 °, and writing load 100 g. Then, a spiral writing test was conducted for 25 minutes at a writing speed of 4 m / min using five test samples, and the average value of the amount of ink used (decrease) used at that time was calculated as the ink per 100 m. Defined as consumption.
The ball diameter is not particularly limited, but a ball having a diameter of about 0.1 to 2.0 mm is used.
よって、前記シリコーン系界面活性剤を含んでなる本発明のインキ組成物は、100mあたりのインキ消費量をA(mg)、前記ボール径をB(mm)とした場合、110≦A/B≦600の関係となる水性ボールペンにおいて、筆跡乾燥性能に優れると同時に、滑らかな書き味を得ることが可能となる。 Therefore, the ink composition of the present invention containing the silicone-based surfactant has 110 ≦ A / B ≦ when the ink consumption per 100 m is A (mg) and the ball diameter is B (mm). In the water-based ballpoint pen having a relationship of 600, it is possible to obtain a smooth writing taste at the same time as being excellent in handwriting drying performance.
また、本発明の水性ボールペンは、ボールの表面の算術平均粗さ(Ra)は0.1〜5nmであることが好ましい。前記ボールの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.1nm以上であると、ボールの表面に十分にインキがのり、発色良好な筆跡を得ることができる。5nm以下であれば、ボールの表面の凹凸による書き味の低下や、ボールとボール座の回転抵抗が大きくなって書き味が低下することを防止できる。
また、前記シリコーン系界面活性剤を含んでなるインキ組成物は、表面の算術平均粗さ(Ra)が上記数値範囲内であるボールの表面上にのりやすく、さらに均一に、のるため、紙面に対して適正量のインキ組成物を転写することが可能である。よって、発色性を十分に保ちながらも、必要以上のインキ組成物が紙面に転写されにくいことから、筆跡乾燥性が向上する。
さらに、筆跡乾燥性と滑らかな良好な書き味を得ることを考慮すると、前記ボールの表面の算術平均粗さ(Ra)は、0.5〜3nmとすることが好ましい。
尚上記算術平均粗さ(Ra)は、表面粗さ測定器(セイコーエプソン社製、機種名SPI3800N)により測定することができ、測定された粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値である。
Further, in the water-based ballpoint pen of the present invention, the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the ball is preferably 0.1 to 5 nm. When the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the ball is 0.1 nm or more, the ink is sufficiently applied to the surface of the ball, and a handwriting with good color development can be obtained. When it is 5 nm or less, it is possible to prevent the writing quality from being deteriorated due to the unevenness of the surface of the ball and the rotational resistance between the ball and the ball seat from being increased to be deteriorated.
Further, the ink composition containing the silicone-based surfactant easily adheres to the surface of the ball whose surface arithmetic average roughness (Ra) is within the above numerical range, and is evenly applied to the paper surface. It is possible to transfer an appropriate amount of ink composition to the ink composition. Therefore, while maintaining sufficient color development, it is difficult for more ink composition than necessary to be transferred to the paper surface, so that handwriting drying property is improved.
Further, in consideration of obtaining handwriting dryness and smooth and good writing quality, the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the ball is preferably 0.5 to 3 nm.
The above arithmetic average roughness (Ra) can be measured with a surface roughness measuring instrument (manufactured by Seiko Epson, model name SPI3800N), and from the measured roughness curve, the reference length is in the direction of the average line. It is the average value obtained by summing the absolute values of the deviations from the average line of the extracted portion to the measurement curve.
また、本発明の水性ボールペンのボールペンチップのボールの縦軸方向の移動量(クリアランス)は、20〜45μmとすることが好ましい。これは、移動量(クリアランス)が上記数値範囲内であれば、適正量のインキ組成物を、一定間隔で紙面に転写させることで、ボテを抑制し、紙面への余剰インキを抑えて、筆跡乾燥性を向上しやすく、特に、前記シリコーン系界面活性剤を用いると、筆跡乾燥性を向上しやすいため、より効果的である。また、移動量(クリアランス)が上記数値範囲であれば、100mあたりのインキ消費量をA(mg)、ボール径をB(mm)としたときの、インキ消費量とボール径との関係を、110≦A/B≦600に設定しやすく、筆跡乾燥性に優れ、紙面や筆跡がこすれて汚れることなく、良好な筆跡が得られやすい。上記効果や書き味をより考慮すれば、30〜45μmとするのが好ましく、さらに考慮すれば、30〜40μmとするのが好ましい。
ボールペンチップのボールの縦軸方向への移動量(クリアランス)とは、ボールがボールペンチップ本体の縦軸方向への移動可能な距離を示す。
Further, the amount of movement (clearance) of the ball of the ballpoint pen tip of the water-based ballpoint pen of the present invention in the vertical axis direction is preferably 20 to 45 μm. This is because if the amount of movement (clearance) is within the above numerical range, an appropriate amount of ink composition is transferred to the paper surface at regular intervals to suppress stickiness, suppress excess ink on the paper surface, and handwriting. It is easy to improve the dryness, and in particular, when the silicone-based surfactant is used, it is easy to improve the handwriting dryness, which is more effective. Further, if the movement amount (clearance) is within the above numerical range, the relationship between the ink consumption amount and the ball diameter when the ink consumption amount per 100 m is A (mg) and the ball diameter is B (mm) is determined. It is easy to set 110 ≦ A / B ≦ 600, it is excellent in handwriting drying property, and it is easy to obtain a good handwriting without rubbing the paper surface or the handwriting and making it dirty. Considering the above effects and writing taste, it is preferably 30 to 45 μm, and further considering it, it is preferably 30 to 40 μm.
The amount of movement (clearance) of the ball in the ballpoint pen tip in the vertical direction indicates the distance that the ball can move in the vertical direction of the ballpoint pen tip body.
<インキ組成物の製造方法>
本発明によるインキ組成物は、従来知られている任意の方法により製造することができる。具体的には、前記各成分を必要量配合し、プロペラ攪拌、ホモディスパー、またはホモミキサーなどの各種攪拌機やビーズミルなどの各種分散機などにて混合し、製造することができる。
<Manufacturing method of ink composition>
The ink composition according to the present invention can be produced by any conventionally known method. Specifically, each of the above components can be blended in a required amount and mixed with various stirrers such as a propeller stirrer, a homodisper, or a homomixer, or various dispersers such as a bead mill to produce the product.
次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例1
顔料分散体(カーボンブラック、カーボンブラック10質量%の水分散体のpH値9、1次平均粒子径17nm))20.0質量部
水 64.1質量部
多価アルコール(エチレングリコール:SP値14) 10.0質量部
シリコーン系界面活性剤(化1) 0.3質量部
有機樹脂粒子(低密度ポリエチレン分散体、平均粒子径6μm、pH値9、固形分40%) 0.5質量部
デキストリン(重量平均分子量:100000) 1.0質量部
pH調整剤(トリエタノールアミン) 2.0質量部
潤滑剤(リン酸エステル系界面活性剤) 1.0質量部
防錆剤(ベンゾトリアゾール) 0.5質量部
剪断減粘性付与剤(アルカリ膨潤会合型増粘剤) 0.6質量部
Next, the present invention will be described with reference to examples.
Example 1
Pigment dispersion (pH value 9 of carbon black, 10% by mass of carbon black aqueous dispersion, primary average particle diameter 17 nm)) 20.0 parts by mass
64.1 parts by mass of water
Polyhydric alcohol (ethylene glycol: SP value 14) 10.0 parts by mass
Silicone-based surfactant (Chemical formula 1) 0.3 parts by mass
Organic resin particles (low density polyethylene dispersion, average particle diameter 6 μm, pH value 9, solid content 40%) 0.5 parts by mass
Dextrin (weight average molecular weight: 100,000) 1.0 part by mass
pH adjuster (triethanolamine) 2.0 parts by mass
Lubricant (phosphate ester-based surfactant) 1.0 part by mass
Rust inhibitor (benzotriazole) 0.5 parts by mass
Shear thinning agent (alkaline swelling association type thickener) 0.6 parts by mass
顔料分散体、水、多価アルコール、シリコーン系界面活性剤、有機樹脂粒子、デキストリン、pH調整剤、潤滑剤、防錆剤をマグネットホットスターラーで加温撹拌等してベースインキを作成した。 A base ink was prepared by heating and stirring a pigment dispersion, water, polyhydric alcohol, a silicone-based surfactant, organic resin particles, dextrin, a pH adjuster, a lubricant, and a rust preventive with a magnetic hot stirrer.
その後、上記作製したベースインキを加温しながら、剪断減粘性付与剤を投入してホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌して、実施例1の水性ボールペン用インキ組成物を得た。
尚、実施例1のインキ粘度は、ブルックフィールド社製DV−II粘度計(CPE−42ローター)を用いて20℃の環境下で、剪断速度1.92sec−1(回転数0.5rpm)の条件にてインキ粘度を測定したところ、500mPa・sであった。
また、実施例1のpH値は、IM−40S型pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製)を用いて、20℃にて測定したところ、pH値=8.8であった。
Then, while heating the prepared base ink, a shear thinning agent is added and sufficiently mixed and stirred using a homogenizer stirrer until a uniform state is obtained, and the ink composition for an aqueous ballpoint pen according to Example 1 is obtained. Got
The ink viscosity of Example 1 was measured using a DV-II viscometer (CPE-42 rotor) manufactured by Brookfield Co., Ltd. in an environment of 20 ° C. and a shear rate of 1.92 sec -1 (rotation speed 0.5 rpm). When the ink viscosity was measured under the conditions, it was 500 mPa · s.
The pH value of Example 1 was measured at 20 ° C. using an IM-40S type pH meter (manufactured by DKK-TOA CORPORATION), and the pH value was 8.8.
実施例2〜18
インキ配合を表に示すように変更した以外は、実施例1と同様な手順で実施例2〜18の水性ボールペン用インキ組成物を得た。表に、インキ配合および評価結果を示す。
The ink compositions for water-based ballpoint pens of Examples 2 to 18 were obtained in the same procedure as in Example 1 except that the ink composition was changed as shown in the table. The table shows the ink formulation and evaluation results.
比較例1〜3
インキ配合を表に示すように変更した以外は、実施例1と同様な手順で比較例1〜3の水性ボールペン用インキ組成物を得た。表に、インキ配合および評価結果を示す。
The ink compositions for water-based ballpoint pens of Comparative Examples 1 to 3 were obtained in the same procedure as in Example 1 except that the ink composition was changed as shown in the table. The table shows the ink formulation and evaluation results.
試験および評価
実施例1〜18及び比較例1〜3で作製した水性ボールペン用インキ組成物を、インキ収容筒の先端にボール径が0.7mm、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップ(ボール径:0.7mm、ボール表面の算術平均粗さ(Ra):1nm)をチップホルダーに介して具備したインキ収容筒内(ポリプロピレン製)に充填したレフィル(1.0g)を(株)パイロットコーポレーション製のゲルインキボールペン(商品名:G−2)に装着して、以下の試験および評価を行った。なお、ボールペンチップのボールの縦軸方向への移動量(クリアランス)を表のような仕様とした。書き味、筆跡の濃さの評価は、筆記試験用紙としてJIS P3201 筆記用紙Aを用い、以下のような試験方法で評価を行った。
また、実施例1の水性ボールペン用インキ組成物を用いて水性ボールペンとして、らせん筆記試験を行い、100mあたりのボールペンのインキ消費量をA(mg)、前記ボール径をB(mm)とした場合、A=190(mg)、ボール径をB=0.7(mm)となり、A/B=271であった。
Tests and Evaluations The ink compositions for water-based ballpoint pens prepared in Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 3 were rotatably held by a ballpoint pen tip (ball) having a ball diameter of 0.7 mm at the tip of an ink containing cylinder. Pilot Corporation Co., Ltd. filled a refill (1.0 g) filled in an ink containing cylinder (made of polypropylene) having a diameter: 0.7 mm and an arithmetic average roughness (Ra) of the ball surface (1 nm) via a chip holder. It was mounted on a gel ink ballpoint pen (trade name: G-2) manufactured by Japan, and the following tests and evaluations were performed. The amount of movement (clearance) of the ballpoint pen tip in the vertical direction is as shown in the table. For the evaluation of writing taste and handwriting density, JIS P3201 writing paper A was used as the writing test paper, and the evaluation was performed by the following test method.
Further, when a spiral writing test is performed as a water-based ballpoint pen using the ink composition for a water-based ballpoint pen of Example 1, the ink consumption of the ballpoint pen per 100 m is A (mg), and the ball diameter is B (mm). , A = 190 (mg), the ball diameter was B = 0.7 (mm), and A / B = 271.
筆跡乾燥性能試験
紙面上に筆記後、経過時間毎に筆跡をティッシュペーパーで擦過させ、その筆跡の状態を下記基準に従って、筆跡乾燥性能を評価した。
筆記3秒未満で、筆跡が乾燥したもの ・・・◎◎
筆記3秒以上、5秒未満で、筆跡が乾燥したもの ・・・◎
筆記5秒以上、10秒未満秒で、筆跡が乾燥したもの ・・・○
筆記10秒以上、20秒未満秒で、筆跡が乾燥したもの ・・・△
筆記20秒越えても、筆跡が乾燥しなかったもの ・・・×
Handwriting drying performance test After writing on the paper, the handwriting was scraped with tissue paper every elapsed time, and the handwriting drying performance was evaluated according to the following criteria.
Writing is less than 3 seconds and the handwriting is dry ... ◎◎
Writing that has dried in 3 seconds or more and less than 5 seconds ... ◎
Writing that has dried in 5 seconds or more and less than 10 seconds ... ○
Writing in 10 seconds or more and less than 20 seconds, and the handwriting is dry ... △
The handwriting did not dry even after 20 seconds of writing ... ×
書き味:手書きによる官能試験を行い評価した。
極めて滑らかな書き味であった ・・・◎
滑らかな書き味であった ・・・○
やや重い書き味を感じたが、実用上問題のないレベルであった ・・・△
重く、滑りが悪い書き味であった ・・・×
Writing taste: A handwritten sensory test was conducted and evaluated.
It was an extremely smooth writing taste ... ◎
It was a smooth writing ... ○
I felt a little heavy writing, but it was at a level where there was no problem in practical use ... △
It was heavy and slippery ... ×
インキ漏れ試験:40gの重りを試験用水性ボールペンの軸筒部分に付けて、ボールペンチップを吐出させて下向きにし、ボールペンチップのボールがボールペン用陳列ケースの底部に当接させた状態を保ち、20℃、65%RHの環境下に1日放置し、ボールペンチップ先端からのインキ漏れ量を測定した。
インキ漏れ量が20mg未満であるもの ・・・◎
インキ漏れ量が20〜50mgであるもの ・・・○
インキ漏れ量が50mg〜100mgであるもの ・・・△
インキ漏れ量が100mg以上のもの ・・・×
Ink leakage test: A weight of 40 g is attached to the barrel of the water-based ballpoint pen for testing, the ballpoint pen tip is ejected and turned downward, and the ball of the ballpoint pen tip is kept in contact with the bottom of the ballpoint pen display case. The ink was left in an environment of ℃ and 65% RH for one day, and the amount of ink leaked from the tip of the ballpoint pen tip was measured.
Ink leakage amount less than 20 mg ・ ・ ・ ◎
Ink leakage amount of 20 to 50 mg ... ○
Ink leakage amount of 50 mg to 100 mg ... △
Ink leakage amount of 100 mg or more ・ ・ ・ ×
表の結果より、実施例1〜18では、筆跡乾燥性能試験、書き味、インキ漏れ試験ともに良好レベルの性能が得られた。 From the results in the table, in Examples 1 to 18, good levels of performance were obtained in all of the handwriting drying performance test, writing taste, and ink leakage test.
表の結果より、比較例1では、一般式(化1)〜(化3)のシリコーン系界面活性剤のいずれも用いなかったため、筆跡乾燥性能試験では劣るレベルであった。 From the results in the table, in Comparative Example 1, since none of the silicone-based surfactants of the general formulas (Chemical Formula 1) to (Chemical Formula 3) was used, the level was inferior in the handwriting drying performance test.
比較例2、3では、シリコーン系界面活性剤以外の界面活性剤を用いたため、筆跡乾燥性能試験では劣るレベルであった。 In Comparative Examples 2 and 3, since a surfactant other than the silicone-based surfactant was used, the level was inferior in the handwriting drying performance test.
以上より、シリコーン系界面活性剤として、一般式(化1)、(化2)、(化3)を中から1種以上のシリコーン系界面活性剤を選択して、含んでなる水性ボールペン用インキ組成物は、筆跡乾燥性を向上し、潤滑性を向上することで書き味を良好とすることができ、前記インキ組成物を用いた水性ボールペンは、水性ボールペンとして優れたものであることがわかった。 Based on the above, an ink for water-based ballpoint pens containing one or more silicone-based surfactants selected from the general formulas (Chemical formula 1), (Chemical formula 2), and (Chemical formula 3) as silicone-based surfactants. The composition can improve the writing quality by improving the dryness of the brush stroke and the lubricity, and it was found that the water-based ballpoint pen using the ink composition is excellent as a water-based ballpoint pen. It was.
一般的に水性ゲルボールペンのボールペンチップは、インキ漏れ抑制するために、ボールペンチップ先端に回転自在に抱持したボールを、コイルスプリングなどの弾発部材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。 Generally, in a ballpoint pen tip of a water-based gel ballpoint pen, in order to suppress ink leakage, a ball rotatably held at the tip of the ballpoint pen tip is held directly by a repulsive member such as a coil spring or via a pressing body at the tip edge of the tip. It is preferable to provide a valve mechanism that presses against the inner wall and gives a gap between the inner wall of the tip edge of the chip and the ball to allow ink to flow out by pressing pressure at the time of writing, and closes even a minute gap at the tip of the tip when not in use.
本発明は、水性ボールペンとして利用でき、さらに詳細としては、キャップ式、出没式等の水性ボールペンなどとして、広く利用することができる。
The present invention can be used as a water-based ballpoint pen, and more specifically, can be widely used as a cap-type, haunting-type, or the like water-based ballpoint pen.
Claims (6)
特許庁長官 殿
特許庁審査官 柳本 航佑 殿
今回の補正について
・特願2016−257169号に関して、令和2年7月8日に提出した補正書の「請求項7」に記載不備がありましたので、「請求項7」を削除しました。
請求項数は7から6に変更しました。 The water-based ballpoint pen according to claim 5, wherein the organic resin particles are an olefin resin.
Commissioner of the Patent Office, Examiner of the Japan Patent Office, Kosuke Yanagimoto
Regarding this amendment ・ Regarding Japanese Patent Application No. 2016-257169, "Claim 7" was deleted because there was a deficiency in "Claim 7" of the amendment submitted on July 8, 2nd year of Reiwa.
The number of claims has changed from 7 to 6.
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