JP2002038069A - Water base pigmented ink composition for ballpoint pen - Google Patents

Water base pigmented ink composition for ballpoint pen

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JP2002038069A
JP2002038069A JP2000222317A JP2000222317A JP2002038069A JP 2002038069 A JP2002038069 A JP 2002038069A JP 2000222317 A JP2000222317 A JP 2000222317A JP 2000222317 A JP2000222317 A JP 2000222317A JP 2002038069 A JP2002038069 A JP 2002038069A
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JP
Japan
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ink composition
fatty acid
acid ester
writing
water
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JP2000222317A
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Japanese (ja)
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Toshiaki Okazaki
利章 岡崎
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Tombow Pencil Co Ltd
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Tombow Pencil Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water base pigmented ink composition for ballpoint pens which composition is excellent in the long-term stability and lubricating property, gives no wear of the ball seat for a metal tip, keeps an equal ink outflow during the writing, has both a uniform written-line density and a long writable distance, and also has no run of the ink and no ink leakage from the point of the metal tip, and besides has an effect on the control of the corrosion of the metal tip and an extremely good feeling on the writing touch. SOLUTION: The water base pigmented ink composition for ballpoint pens, containing a pigment, a water soluble resin and a water soluble solvent, is characterized by containing a nonionic fluorine-containing surfactant as the main component, a phosphate of a polyoxyethylene alkyl ether, and a fatty acid ester of a polyglycerine or a fatty acid ester of a polyoxyethylene sorbitane, by having the surface tension in the range of 25-30 dyn/cm, and by adjusting the pH value thereof so as be 7.5-9.0.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】この発明は着色剤として顔料
を用いた水性ボールペンインキに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous ballpoint pen ink using a pigment as a colorant.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の金属チップを筆端部とするボール
ペンは、染料、樹脂、溶媒としてベンジルアルコール、
フェニルグリコールやオレイン酸等からなる油性インキ
組成物を使用したものや、染料及び水性媒体からなる水
性インキ組成物を使用したもの(特開昭56−0992
69号公報参照、特開昭58−125770号公報参
照)があるが、それらは着色剤に染料を使用するために
耐光性や耐水性が劣る。そこで、着色剤に顔料を使用し
た水性顔料インキ組成物が提案されるようになった。
(特開昭60−161469号公報参照)しかし、水性
顔料インキは、使用する着色剤である顔料が水および溶
剤に不溶解であるために、顔料を如何に微粒子にし、か
つ安定に分散させ長期安定性に優れると共に、潤滑性の
あるものでないと良好な筆記感触が得られない。
2. Description of the Related Art A conventional ballpoint pen having a metal tip as a brush end is composed of a dye, a resin, benzyl alcohol as a solvent,
Those using an oil-based ink composition comprising phenyl glycol, oleic acid, etc., and those using an aqueous ink composition comprising a dye and an aqueous medium (JP-A-56-0992)
No. 69, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-125770), but they are inferior in light resistance and water resistance because a dye is used as a coloring agent. Therefore, an aqueous pigment ink composition using a pigment as a colorant has been proposed.
However, since the pigment used as a colorant is insoluble in water and a solvent, the water-based pigment ink can be formed into fine particles and dispersed stably for a long time. A good writing feel cannot be obtained unless the material has excellent stability and lubricity.

【0003】上記の課題を解決するために、例えば、顔
料、樹脂、水からなり50〜2000cpsの粘度で、
N−アシルサルコシンの金属塩及び/またはアミン塩を
含有したインキ(特開昭62−27479号公報参
照)、分子末端に第1級若しくは第2級の水酸基を有す
るポリエーテルポリオールを含有したインキ(特開昭6
2−127372号公報参照)、顔料、水、水溶性多糖
類とポリグリセリン脂肪酸エステルを含んだもの(特開
平2−38474号公報参照)、顔料、分散剤、水溶性
溶剤、水と有機リン酸エステルを含有したもの(特開昭
62−000568号公報参照)、着色剤、溶剤、水か
らなり、N−アシルメチルタウリン酸のアルカリ金属塩
及び/またはアミン塩を含有したインキ(特開平4−1
64977号公報参照)、などが提案されているものの
筆記線のにじみが大きくなったり、顔料が凝集してしま
う等の問題が生じてしまうため、十分な潤滑効果が得ら
れず筆記が進むにつれ、ボール受け座が摩滅して筆記感
触が悪くなると共に、筆記線のカスレや字割れ、点字な
どとなり筆記状態は極めて悪く、良好な筆記感触を得る
上記課題が十分に解決されていない。
[0003] In order to solve the above-mentioned problems, for example, it is composed of a pigment, a resin, and water and has a viscosity of 50 to 2000 cps.
Inks containing metal salts and / or amine salts of N-acylsarcosine (see JP-A-62-27479), and inks containing polyether polyols having primary or secondary hydroxyl groups at molecular terminals ( JP 6
JP-A-2-127372), pigments, water, those containing a water-soluble polysaccharide and a polyglycerin fatty acid ester (see JP-A-2-38474), pigments, dispersants, water-soluble solvents, water and organic phosphoric acid Ink containing an ester (see JP-A-62-000568), a colorant, a solvent, and water, and containing an alkali metal salt and / or an amine salt of N-acylmethyltauric acid (see JP-A-4-000568). 1
No. 64977) has been proposed, but problems such as a large bleeding of the writing line and aggregation of the pigment occur, so that a sufficient lubricating effect cannot be obtained and as the writing proceeds, The ball seat is worn and the writing feel is deteriorated, and the writing lines are blurred, broken, and braille. The writing state is extremely poor, and the above problem of obtaining a good writing feel has not been sufficiently solved.

【0004】[0004]

【課題を解決するための課題】この発明の目的は、この
ような従来の水性ボ−ルペン用顔料インキが有する課題
を解決し、長期安定性、潤滑性に優れ、金属チップのボ
−ル座の摩滅が無く、筆記中均一なインキ流出を維持
し、均一な筆記線濃度、長い筆記距離を持ち、かつイン
キのにじみが無く金属チップ先端からの先洩れもなく、
さらに金属チップの腐食発生することなく、筆記感触が
極めて良好なる水性ボ−ルペン用顔料インキ組成物を提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the conventional pigment ink for water-based ball pens, to provide excellent long-term stability and lubricity, and to provide a ball seat for metal chips. No ink abrasion, maintain uniform ink outflow during writing, uniform writing line density, long writing distance, no ink bleed, no tip leakage from the metal tip,
It is still another object of the present invention to provide a pigment ink composition for an aqueous ball-point pen having extremely good writing feel without corrosion of metal chips.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点を解決するために種々検討した結果、顔料および水
溶性樹脂と水溶性溶剤を含有する水性ボ−ルペン用顔料
インキ組成物において、必須成分としてノニオン系フッ
素含有界面活性剤とポリオキシエチレンアルキルエ−テ
ルリン酸塩とHLB10以上であるポリグリセリン脂肪
酸エステル又はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エ
ステルを含有し、且つ、表面張力が25〜30dym/
cmの範囲にあり、pH値が7.5〜9.0になるよう
に調整することにより、その目的を達成しうることを見
い出し、この発明を完成したものである。
As a result of various studies to solve the problems described above, the present invention provides a pigment ink composition for water-based ball pens containing a pigment, a water-soluble resin and a water-soluble solvent. It contains a nonionic fluorine-containing surfactant, a polyoxyethylene alkyl ether phosphate and a polyglycerol fatty acid ester or a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of 10 or more as essential components, and has a surface tension of 25 to 30 dym /
It has been found that the object can be achieved by adjusting the pH value to fall within the range of 7.5 to 9.0 and the pH value to 7.5 to 9.0, thereby completing the present invention.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】この発明において使用するノニオ
ン系フッ素含有界面活性剤は、この水性ボールペン用顔
料インキ組成物の表面張力を25〜30dyn/cmの
範囲に調整するために添加されるものであり、ノニオン
系フッ素含有界面活性剤の中でも、下記一般式(1)で
示されるもの、特にnの値が10〜20であるものが有
効である。この発明の水性ボールペン用顔料インキ組成
物全量当たり0.01〜0.1重量%の範囲で添加使用
できる。添加量が0.01重量%未満の場合には、その
インキ組成物の表面張力が30dyn/cm以上となり
潤滑効果が得られない。0.1重量%を超える場合には
25dyn/cm以下の表面張力となり、潤滑効果があ
るものの金属チップ先端部からインキが自然に漏れ出
す、いわゆる先洩れが発生したり、にじみが大きくなる
などの欠点が生じてしまう。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The nonionic fluorine-containing surfactant used in the present invention is added to adjust the surface tension of this pigment ink composition for aqueous ballpoint pens to a range of 25 to 30 dyn / cm. Among them, among the nonionic fluorine-containing surfactants, those represented by the following general formula (1), particularly those having a value of n of 10 to 20 are effective. The pigment ink composition for a water-based ballpoint pen of the present invention can be used in the range of 0.01 to 0.1% by weight based on the total amount. If the amount is less than 0.01% by weight, the surface tension of the ink composition becomes 30 dyn / cm or more, and the lubricating effect cannot be obtained. If it exceeds 0.1% by weight, the surface tension becomes 25 dyn / cm or less, and although there is a lubricating effect, the ink naturally leaks from the tip of the metal chip, so-called pre-leakage occurs, and bleeding increases. There are drawbacks.

【0007】[0007]

【化1】 Embedded image

【0008】ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン
酸塩とHLB10以上であるポリグリセリン脂肪酸エス
テル又はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
は解離するイオンと、前記脂肪酸エステルとが相互に作
用し合い金属チップの内部表面、つまりボールとボール
受け座の間に層を形成させるために筆記感触を向上させ
ると考えられる。ポリオキシエチレンアルキルエ−テル
リン酸塩またはHLB10以上であるポリグリセリン脂
肪酸エステル又はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸
エステルだけの添加では解決できなかった欠点、すなわ
ち長期安定性に優れ、良好な筆記感触を得ることをノニ
オン系フッ素含有界面活性剤とポリオキシエチレンアル
キルエーテルリン酸塩とHLB10以上であるポリグリ
セリン脂肪酸エステル又はポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステルを併用することにより解決できた。
The polyoxyethylene alkyl ether phosphate and the polyglycerin fatty acid ester or polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of 10 or more are formed by dissociating ions and the fatty acid ester interacting with each other, that is, the inner surface of the metal chip, It is believed that the writing feel is improved because a layer is formed between the ball and the ball seat. A disadvantage that could not be solved by adding only polyoxyethylene alkyl ether phosphate or a polyglycerin fatty acid ester or a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of 10 or more, that is, excellent long-term stability and a good writing feel. The problem was solved by using a nonionic fluorine-containing surfactant, a polyoxyethylene alkyl ether phosphate and a polyglycerin fatty acid ester or a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of 10 or more.

【0009】ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン
酸塩の添加量は、この発明の水性ボールペン用顔料イン
キ組成物全量当たり0.5〜3.0重量%の範囲で使用
できる。HLB10以上であるポリグリセリン脂肪酸エ
ステル又はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ルの添加量は、この発明の水性ボールペン用顔料インキ
組成物全量当たり0.2〜1.0重量%の範囲で添加で
きる。ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩を
添加しHLB10以上であるポリグリセリン脂肪酸エス
テル又はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
を添加しない場合、あるいはHLB10以上であるポリ
グリセリン脂肪酸エステル又はポリオキシエチレンソル
ビタン脂肪酸エステル添加しポリオキシエチレンアルキ
ルエーテルリン酸塩を添加しない場合には、そのインキ
組成物を充填したボールペンを使用し続けると、ボール
ペン筆端部のボ−ル受け座が摩滅するため徐々にインキ
の出が少なくなるために筆記感触が悪くなり、カスレや
字割れが生じる。HLB10未満のポリグリセリン脂肪
酸エステル又はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エ
ステルを添加した場合、解離するイオンが不充分なた
め、十分な相互作用がえらず、ボールペン筆端部のボ−
ル受け座が摩滅するため徐々にインキの出が少なくなり
筆記感触が悪くなり、カスレや字割れが生じる。ポリオ
キシエチレンアルキルエーテルリン酸塩とHLB10以
上であるポリグリセリン脂肪酸エステル又はポリオキシ
エチレンソルビタン脂肪酸エステルの合計添加量が0.
7重量%未満の場合には、層の形成が不十分であるため
筆記感触の向上が不十分であり、4.0重量%以上を超
える場合には筆記感触は向上するものの、先洩れが生じ
てしまう。好ましい合計添加量はこの発明の水性ボール
ペン用顔料インキ組成物全量当たり0.7〜4.0重量
%の範囲であり、その添加比はこの発明の水性ボールペ
ン用顔料インキ組成物に配合される他の材料にもよるが
2:1〜4:1である。
The amount of the polyoxyethylene alkyl ether phosphate can be used in the range of 0.5 to 3.0% by weight based on the total amount of the aqueous pigment ink composition for ballpoint pens of the present invention. The amount of polyglycerin fatty acid ester or polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of 10 or more can be added in the range of 0.2 to 1.0% by weight based on the total amount of the aqueous pigment ink composition for ballpoint pens of the present invention. When a polyoxyethylene alkyl ether phosphate is added and a polyglycerin fatty acid ester or a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of 10 or more is not added, or a polyglycerin fatty acid ester or a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of 10 or more is added. In the case where the oxyethylene alkyl ether phosphate is not added, if the ball pen filled with the ink composition is continuously used, the ball receptacle at the end of the pen is worn down, so that the amount of ink gradually discharged is reduced. In addition, the writing feel becomes poor, causing blurring and broken characters. When a polyglycerin fatty acid ester or a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of less than 10 is added, sufficient interaction is not obtained due to insufficient dissociation of ions, and the pen at the tip of the pen tip of a ballpoint pen is not obtained.
Since the receiving seat is worn away, the amount of ink gradually decreases, the writing feel deteriorates, and blurring and broken characters occur. The total addition amount of the polyoxyethylene alkyl ether phosphate and the polyglycerin fatty acid ester or polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of 10 or more is 0.
If the amount is less than 7% by weight, the formation of the layer is insufficient, so that the writing feel is insufficiently improved. If the amount is more than 4.0% by weight, the writing feeling is improved, but a leak occurs. Would. The preferred total amount is in the range of 0.7 to 4.0% by weight based on the total amount of the pigment ink composition for water-based ballpoint pens of the present invention. Is from 2: 1 to 4: 1 depending on the material.

【0010】ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン
酸塩としては、P.O.E(10)ラウリルエーテルリ
ン酸ナトリウム、 P.O.E(4)ラウリルエーテル
リン酸ナトリウム、 P.O.E(5)セチルエーテル
リン酸ナトリウム、 P.O.E(8)オレイルエーテ
ルリン酸ナトリウムなどが挙げられる。HLB10以上
であるポリグリセリン脂肪酸エステルとポリオキシエチ
レンソルビタン脂肪酸エステルを挙げると、モノミリス
チン酸ヘキサグリセリル、モノラウリン酸デカグリセリ
ル、モノステアリン酸デカグリセリル、モノオレイン酸
デカグリセリル、モノリノール酸デカグリセリル、モノ
パルミチン酸P.O.E(20)ソルビタン、モノステ
アリン酸P.O.E(20)ソルビタン、モノオレイン
酸P.O.E(20)ソルビタン、トリオレイン酸P.
O.E(20)ソルビタン、モノオレイン酸P.O.E
(6)ソルビタンなどが例示できる。
The polyoxyethylene alkyl ether phosphates include those described in P.S. O. E (10) sodium lauryl ether phosphate; O. E (4) sodium lauryl ether phosphate; O. E (5) sodium cetyl ether phosphate; O. E (8) sodium oleyl ether phosphate and the like. Polyglycerin fatty acid esters and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters having an HLB of 10 or more include hexaglyceryl monomyristate, decaglyceryl monolaurate, decaglyceryl monostearate, decaglyceryl monooleate, decaglyceryl monolinoleate, and monopalmitin. Acid P. O. E (20) sorbitan, monostearic acid P.E. O. E (20) sorbitan, monooleic acid O. E (20) sorbitan, trioleic acid
O. E (20) sorbitan, monooleic acid O. E
(6) Sorbitan can be exemplified.

【0011】[0011]

【作用】良好な筆記感触が得られる機構は定かではない
が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩が解
離することによって生じるイオンとHLB10以上であ
るポリグリセリン脂肪酸エステル又はポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸エステルとが相互に作用し合いなが
ら吸着し、金属チップの内部表面、ボール、顔料粒子の
表面により良好な潤滑効果を創り出すとともに、前述の
解離によって生じたアニオンとノニオン系フッ素含有界
面活性剤との共合ミセル化によって、ノニオン系フッ素
含有界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
リン酸塩とHLB10以上であるポリグリセリン脂肪酸
エステル又はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テルそれぞれを単独で添加しただけでは得られない相乗
的な潤滑効果を生じるために、より良好な筆記感触が得
られたものと考えられる。フッ素含有界面活性剤として
カチオン系のものを使用した場合には、電荷の相殺作用
のため相乗的な潤滑効果が得られない。また、アニオン
系の場合は、荷電イオンが多くなり過ぎこの発明の目的
を達成するために期待される分散に必要な浸透圧効果が
得られずインキ組成物の分離を引き起こす。したがって
フッ素含有界面活性剤は、本発明に示すようにノニオン
系の必要がある。
The mechanism by which a good writing feel is obtained is not clear, but the ion generated by the dissociation of the polyoxyethylene alkyl ether phosphate and the polyglycerol fatty acid ester or polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of 10 or more are formed. Adsorbs while interacting with each other, creating a better lubrication effect on the inner surface of metal chips, balls and pigment particles, and combining micelles of anions generated by the dissociation and nonionic fluorine-containing surfactants. Synergistic lubrication that cannot be obtained by simply adding a nonionic fluorine-containing surfactant, a polyoxyethylene alkyl ether phosphate and a polyglycerin fatty acid ester or a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester having an HLB of 10 or more. Make effect Because the believed to better writing feel is obtained. When a cationic surfactant is used as the fluorine-containing surfactant, a synergistic lubricating effect cannot be obtained due to a charge canceling action. On the other hand, in the case of the anionic system, the charged ions become too large, and the osmotic pressure effect required for dispersion expected to achieve the object of the present invention cannot be obtained, causing separation of the ink composition. Therefore, the fluorine-containing surfactant needs to be nonionic as shown in the present invention.

【0012】インキ組成物のpH調整は、金属チップの
錆抑制効果と、使用する水溶性樹脂の安定と、前記の相
互作用を確保するるために行う。pH調整剤としては、
トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミ
ン、ジイソプロパノールアミン、モノエタノールアミ
ン、トリエチルアミン等があり、その使用量はインキ組
成物のpH値が7.5〜9.0の範囲になるように添加
する。インキ組成物のpH値が7.5未満の場合、この
発明の水性ボールペン用インキ組成物を充填するボール
ペンに使用される金属チップの材質にもよるが、筆記感
触や筆記線の状態は悪くなり、ひどい場合には短期間の
うちに錆が発生したり、チップ内部のインキが凝集す
る。pH値が9.0以上になるとインキの長期安定性が
劣るようになる。
The pH of the ink composition is adjusted in order to suppress the rust of the metal chips, stabilize the water-soluble resin used, and secure the above-mentioned interaction. As a pH adjuster,
There are triethanolamine, N-methyldiethanolamine, diisopropanolamine, monoethanolamine, triethylamine, and the like, and the amount used is such that the pH value of the ink composition is in the range of 7.5 to 9.0. When the pH value of the ink composition is less than 7.5, the writing feel and the state of the writing line are deteriorated depending on the material of the metal tip used for the ballpoint pen to be filled with the aqueous ballpoint pen ink composition of the present invention. In severe cases, rust is generated within a short period of time, and the ink inside the chip is agglomerated. When the pH value is 9.0 or more, the long-term stability of the ink becomes poor.

【0013】この発明の水性ボールペン用顔料インキ組
成物に用いる顔料は、特に制限されることはなく、通常
の水性ボールペンの顔料インキ組成物に用いられる無機
及び有機顔料の中から任意のものを使用することができ
る。その使用量は、この発明の水性ボールペン用顔料イ
ンキ組成物全量当たり5〜30重量%、好ましくは8〜
20重量%の範囲で選ばれる。
The pigment used in the pigment ink composition for water-based ball-point pens of the present invention is not particularly limited, and any one of inorganic and organic pigments used in ordinary pigment ink compositions for water-based ball-point pens can be used. can do. The amount used is 5 to 30% by weight, preferably 8 to 30% by weight, based on the total amount of the pigment ink composition for aqueous ballpoint pens of the present invention.
It is selected in the range of 20% by weight.

【0014】水溶性樹脂としては、水溶性アクリル樹
脂、架橋型アクリル酸樹脂、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポ
リ−N−ビニルアセトアミド、メチルセルロース、カル
ボキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキ
シプロピルセルロース、アルギン酸ナトリウム、酢酸ビ
ニルとポリビニルピロリドンの共重合体などが挙げられ
る。これらの水溶性樹脂は一種または二種以上混合して
使用できるが、この発明の水性ボールペン用顔料インキ
組成物全量当たり0.1〜0.4重量%の範囲で含有さ
れる。この含有量が0.1重量%未満では筆記に適する
粘性が得られず、0.4重量%を超えるとそのインキ組
成物の粘度が高くなり過ぎるために、筆記時の流出量が
少なく、筆記線のカスレや点字が発生し、筆記感触が重
く筆記性が悪くなる。
Examples of the water-soluble resin include a water-soluble acrylic resin, a crosslinked acrylic resin, carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, poly-N-vinylacetamide, methylcellulose, carboxycellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and hydroxyethylcellulose. Examples include propylcellulose, sodium alginate, and a copolymer of vinyl acetate and polyvinylpyrrolidone. These water-soluble resins can be used alone or as a mixture of two or more, and are contained in the range of 0.1 to 0.4% by weight based on the total amount of the aqueous pigment ink composition for ballpoint pens of the present invention. If the content is less than 0.1% by weight, a viscosity suitable for writing cannot be obtained, and if it exceeds 0.4% by weight, the viscosity of the ink composition becomes too high, so that the outflow amount at the time of writing is small. Lines are blurred or Braille occurs, the writing feel is heavy, and the writing performance deteriorates.

【0015】水溶性溶剤としては、プロピレングリコー
ル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコ
ール等の中から1種または2種以上混合して使用でき、
通常10〜40重量%の範囲で用いられる。
As the water-soluble solvent, one or a mixture of two or more of propylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, polyethylene glycol and the like can be used.
Usually, it is used in the range of 10 to 40% by weight.

【0016】さらに上記主成分の他、一般的に用いられ
ている顔料分散剤、防錆剤、防腐剤、湿潤剤なども添加
し使用することができる。顔料分散剤としては、アクリ
ル・スチレン共重合体、マレイン酸・スチレン共重合
体、及びそれらの中和塩などが例示でき、防錆剤として
は、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ジシク
ロヘキシルアンモニウムナイトレート等が例示できる。
防腐剤としては安息香酸ナトリウム、ソルビン酸カリウ
ム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が例示でき、
湿潤剤としては尿素や尿素誘導体の吸湿性物質を使用で
きる。
Further, in addition to the above main components, commonly used pigment dispersants, rust preventives, preservatives, wetting agents and the like can be added and used. Examples of the pigment dispersant include acrylic / styrene copolymers, maleic acid / styrene copolymers, and neutralized salts thereof, and examples of the rust preventive include benzotriazole, tolyltriazole, and dicyclohexylammonium nitrate. Can be illustrated.
Examples of preservatives include sodium benzoate, potassium sorbate, sodium pentachlorophenol, and the like.
As the wetting agent, a hygroscopic substance such as urea or a urea derivative can be used.

【0017】[0017]

【実施例】次に実施例により、この発明を具体的に説明
する。この発明の水性ボールペン用顔料インキ組成物の
実施例として、下記の表1に記載した組成のものを調製
した。
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. As examples of the aqueous pigment ink composition for ballpoint pens of the present invention, those having the compositions shown in Table 1 below were prepared.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】表1に記載した実施例1〜7は、エチレン
グリコール、グリセリンなどの水溶性溶剤及び水に、水
溶性樹脂である架橋型アクリル酸樹脂、ポリビニルピロ
リドン、ポリ−N−ビニルアセトアミドなどを強力に攪
拌しながら加え、完全に溶解させる。次に顔料及び顔料
分散剤であるアクリル・スチレン共重合体を加え、顔料
を均一に分散させた後に、 P.O.E(8)オレイル
エーテルリン酸ナトリウム、モノオレイン酸デカグリセ
リル、モノオレイン酸P.O.E(6)ソルビタン、モ
ノオレイン酸P.O.E(10)ソルビタン 、ノニオ
ン系フッ素含有界面活性剤を添加する。さらに尿素、ベ
ンゾトリアゾールの添加剤を加え、強力に攪拌し続け
る。最後にトリエチルアミンまたはトリエタノールアミ
ンを添加してpH値を7.5〜9.0の間に調整し、こ
れを水性ボールペン用顔料インキ組成物とした。
In Examples 1 to 7 shown in Table 1, a water-soluble resin such as ethylene glycol and glycerin and water were mixed with a water-soluble resin such as a crosslinked acrylic resin, polyvinylpyrrolidone, and poly-N-vinylacetamide. Add with vigorous stirring to dissolve completely. Next, a pigment and an acrylic / styrene copolymer as a pigment dispersant were added to uniformly disperse the pigment. O. E (8) sodium oleyl ether phosphate, decaglyceryl monooleate, monooleic acid P.E. O. E (6) sorbitan, monooleic acid O. E (10) Sorbitan and a nonionic fluorine-containing surfactant are added. Add urea and benzotriazole additives and keep stirring vigorously. Finally, the pH value was adjusted to 7.5 to 9.0 by adding triethylamine or triethanolamine, and this was used as a pigment ink composition for an aqueous ballpoint pen.

【0020】実施例1〜7の物性値を下記の表2に示
す。
The physical properties of Examples 1 to 7 are shown in Table 2 below.

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】次に比較例として、下記の表3に記載した
組成のものを調製した。
Next, as comparative examples, those having compositions shown in Table 3 below were prepared.

【0023】[0023]

【表3】 [Table 3]

【0024】比較例1は、実施例1の組成からノニオン
系フッ素含有界面活性剤であるEF−122Aを除いて
調製したインキ組成物である。比較例2は、実施例2の
組成からポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩
であるDOP−8N を除いて調製したインキ組
成物である。比較例3は、実施例3の組成からポリオキ
シエチレンソルビタン脂肪酸エステルであるTO−10
6を除いて調整したインキ組成物である。比較例4は、
実施例4の組成からトリエタノールアミンを添加せずP
H調整を実施しないインキ組成物である。比較例5は、
実施例4の組成でポリグリセリン脂肪酸エステルの D
ecaglyn 1−0 に替えてHLB=5.5であ
るDGMO−Cを用いて調製したインキ組成物である。
Comparative Example 1 is an ink composition prepared from Example 1 except that EF-122A which is a nonionic fluorine-containing surfactant was removed. Comparative Example 2 is an ink composition prepared by removing the polyoxyethylene alkyl ether phosphate, DOP-8N, from the composition of Example 2. Comparative Example 3 is based on the composition of Example 3 except that TO-10 which is a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester is used.
This is an ink composition adjusted except for No. 6. Comparative Example 4
From the composition of Example 4, P was added without adding triethanolamine.
This is an ink composition in which H adjustment is not performed. Comparative Example 5
Polyglycerol fatty acid ester D of the composition of Example 4
This is an ink composition prepared using DGMO-C having an HLB of 5.5 instead of ecaglyn 1-0.

【0025】比較例1〜5の物性値を下記の表4に示
す。
The physical properties of Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 4 below.

【0026】[0026]

【表4】 [Table 4]

【0027】実施例1〜7及び比較例1〜5として調製
した水性ボールペン用顔料インキ組成物を、内径3.5
mmのポリエチレン製パイプに、高さにして約10c
m、重量で約0.8g充填し、これに水性ボールペン用
ステンレス製チップを装着し、インキ後部にはインキの
乾燥及び流出を防ぐためのグリースを充填した後、遠心
力を利用してチップとインキ間に残る空気を除いたもの
を、下記の試験に用いる試験用中芯とした。
The pigment ink compositions for water-based ballpoint pens prepared as Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 were treated with an inner diameter of 3.5.
Approximately 10c in height in a polyethylene pipe
m, about 0.8 g in weight, filled with a stainless steel tip for water-based ballpoint pen, and filled with grease in the back of the ink to prevent drying and outflow of the ink. A test core used for the following test was obtained by removing air remaining between the inks.

【0028】筆記感触:試験用中芯を試験者5名が手書
きしたときの筆記感触を評価した。その評価を、 ◎ :5名中4名以上が筆記感触良好であるとした。 ○ :5名中3名が筆記感触良好であるとした。 △ :5名中1乃至2名が筆記感触良好であるとした。 × :5名中1名も筆記感触良好であるとしなかった。 の4段階で表す。
Writing Feeling: The writing feeling when five testers handwritten the test core was evaluated. The evaluation was as follows: ◎: 4 or more out of 5 persons had good writing feeling. : Three out of five persons felt that the writing feeling was good. Δ: One or two of the five persons had good writing feel. X: One out of five persons did not consider that the writing feeling was good. In four stages.

【0029】にじみ性:筆記用紙に手書きで筆記し、そ
の時の画線の線幅とにじみの有無で評価した。その評価
を、 ◎ :にじみがみられないもの。 ○ :ややにじみがあるものの気にならない程度のも
の。 × :にじみが見られ、線幅が太くなるもの。 の3段階で表す。
Bleedability: Written by hand on a writing paper, and the evaluation was made based on the line width of the image and the presence or absence of bleed at that time. The evaluation was as follows: ◎: No bleeding was observed. : Somewhat blurred but not noticeable. ×: Bleeding is observed and the line width is increased. In three stages.

【0030】長期安定性:試験用中芯をガラス製容器に
入れ、温度50℃、相対湿度60%に設定された恒温室
に保存し、6ヶ月経過後のインキ組成物の粘度とpH値
を測定し、その変化を見た。その評価を、 ◎ :粘度の変化が±20%以内で、且つpH値の変化が
ないもの若しくはごく僅かなもの。 ○ :粘度の変化が±20〜50%で、且つpH値の変
化が1未満なもの。 × :粘度の変化が±50%以上、またはインキがゲル
化したり分離し、若しくはpH値の変化が1以上のも
の。 の3段階で表す。
Long-term stability: A test core was placed in a glass container and stored in a thermostatic chamber set at a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 60%. After 6 months, the viscosity and pH value of the ink composition were measured. Measured and watched the change. The evaluation was as follows: ◎: A change in viscosity was within ± 20%, and a change in pH value was negligible or very slight. :: The change in viscosity is ± 20 to 50% and the change in pH value is less than 1. X: The change in viscosity is ± 50% or more, or the ink gels or separates, or the change in pH value is 1 or more. In three stages.

【0031】潤滑性:室温下で試験用中芯を、筆記角度
70度、筆記速度毎分4m、筆記荷重100gに設定し
た条件で筆記し、筆記距離100m毎に、インキ消費量
を測定し、且つ試験用中芯に装着された水性ボールペン
用ステンレス製チップのボール受け座の磨耗具合を観察
した。その評価を、 ◎ :ボール受け座の磨耗がなく、筆記距離100m毎
のインキ消費量値に大きな差がないもの。 ○ :ボール受け座が多少磨耗し、筆記距離が伸びるに
つれ、インキ消費量が増加したもの。 △ :ボール受け座の磨耗が大きく、インキ導入孔をも
塞ぐようになり、徐々にインキ消費量が少なくなり筆記
線の状態が悪くなったもの。 × :インキ消費量が著しく減少し、80mg/100
mになってしまったもの。 の4段階で表す。
Lubricity: A test core was written at room temperature at a writing angle of 70 °, a writing speed of 4 m / min, and a writing load of 100 g, and the ink consumption was measured every 100 m of writing distance. In addition, the degree of wear of the ball seat of the stainless steel tip for the water-based ballpoint pen attached to the test core was observed. The evaluation was as follows: ◎: No wear on the ball seat and no significant difference in the ink consumption value at every 100 m writing distance. :: The ink consumption increased as the ball seat was slightly worn and the writing distance was increased. Δ: Abrasion of the ball seat was large, the ink inlet hole was blocked, and the ink consumption gradually decreased, resulting in a poor writing line condition. X: The ink consumption was remarkably reduced, and 80 mg / 100
What has become m. In four stages.

【0032】先洩れ:試験用中芯のペン先を下向き鉛直
方向に固定し、ペン先から自然にインキが洩れ出すかど
うかを観察した。その評価を、 ◎ :先洩れしなかったもの。 ○ :僅かに先洩れしたが気にならない程度のもの。 × :先洩れがあり、筆記に支障をきたしたもの。 の3段階で表す。
Leakage: The pen tip of the test core was fixed vertically downward, and it was observed whether the ink spontaneously leaked from the pen tip. The evaluation was as follows: ◎: No leakage occurred. : Slightly leaked but not so noticeable. ×: Leakage caused trouble in writing. In three stages.

【0033】チップの腐食:試験用中芯を温度50℃、
相対湿度60%に設定された恒温室に保存し、6ヶ月経
過後に顕微鏡を用いてチップ内の腐食状態を観察した。
その評価を、 ◎ :全く腐食していなかったもの。 ○ :腐食のためにチップ内部がごく僅かに変色してい
たもの。 × :腐食のために著しく変色していたもの。 の3段階で表す。
Chip corrosion: The test core was heated at a temperature of 50 ° C.
The sample was stored in a thermostatic chamber set to a relative humidity of 60%, and after 6 months, the corrosion state in the chip was observed using a microscope.
The evaluation was as follows: A: No corrosion was observed. : The inside of the chip was slightly discolored due to corrosion. ×: Discoloration significantly due to corrosion. In three stages.

【0034】上記6種の試験結果を表5に示す。Table 5 shows the results of the above six tests.

【0035】[0035]

【表5】 [Table 5]

【0036】[0036]

【発明の効果】上記詳細に説明した通り、その効果は顔
料、水溶性樹脂及び水溶性溶剤を含有する水性ボールペ
ン用顔料インキ組成物において、必須成分としてノニオ
ン系フッ素含有界面活性剤とポリオキシエチレンアルキ
ルエーテルリン酸塩とポリグリセリン脂肪酸エステル又
はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルを含有
させることにより、ノニオン系フッ素含有界面活性剤、
ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリグ
リセリン脂肪酸エステル又はポリオキシエチレンソルビ
タン脂肪酸エステルそれぞれ単独に添加しただけでは得
られない相乗的な潤滑効果を発揮し、筆記感触が極めて
良好なものとなる。さらに表面張力を25〜30dyn
/cmの範囲に、インキ組成物のpH値が7.5から
9.0の範囲になるように調整することによって、長期
安定性に優れ、且つインキのにじみが無く、金属チップ
先端からの先洩れもなく、金属チップの腐食を抑制する
効果のある水性ボールペン用顔料インキ組成物となる。
As described in detail above, the effect is obtained in a pigment ink composition for an aqueous ballpoint pen containing a pigment, a water-soluble resin and a water-soluble solvent, as a nonionic fluorine-containing surfactant and polyoxyethylene as essential components. By containing an alkyl ether phosphate and a polyglycerin fatty acid ester or a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, a nonionic fluorine-containing surfactant,
Polyoxyethylene alkyl ether phosphate, polyglycerin fatty acid ester or polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester exerts a synergistic lubricating effect that cannot be obtained by simply adding each alone, and the writing feel is extremely good. Further, the surface tension is 25 to 30 dyn
/ Cm, the pH value of the ink composition is adjusted to be in the range of 7.5 to 9.0, so that the ink composition has excellent long-term stability, has no ink bleeding, and has a tip from the tip of the metal tip. A pigment ink composition for water-based ballpoint pens that has no leakage and has an effect of suppressing corrosion of metal chips.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 顔料、水溶性樹脂及び水溶性溶剤を含有
する水性ボールペン用顔料インキ組成物において、必須
成分としてノニオン系フッ素含有界面活性剤とポリオキ
シエチレンアルキルエーテルリン酸塩とポリグリセリン
脂肪酸エステル又はポリオキシエチレンソルビタン脂肪
酸エステルを含有し、且つ、表面張力が25〜30dy
n/cmの範囲にあり、pH値が7.5〜9.0になる
ように調整したことを特徴とする水性ボールペン用顔料
インキ組成物。
1. An aqueous ballpoint pen ink composition containing a pigment, a water-soluble resin and a water-soluble solvent, wherein a nonionic fluorine-containing surfactant, a polyoxyethylene alkyl ether phosphate and a polyglycerin fatty acid ester are essential components. Or containing polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester and having a surface tension of 25 to 30 dy.
A pigment ink composition for an aqueous ballpoint pen, wherein the pH is in the range of n / cm and the pH is adjusted to 7.5 to 9.0.
【請求項2】ポリグリセリン脂肪酸エステル又はポリオ
キシエチレンソルビタン脂肪酸エステルのHLB(Hy
drophile−Lipophile Balanc
e)値が10以上である特許請求範囲第1項記載の水性
ボールペン用顔料インキ組成物。
2. HLB (Hy) of polyglycerin fatty acid ester or polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester.
drophile-Lipofile Balanc
The pigment ink composition for an aqueous ball-point pen according to claim 1, wherein the value of e) is 10 or more.
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