JP2005036156A - Aqueous ink composition for use in writing instrument - Google Patents

Aqueous ink composition for use in writing instrument Download PDF

Info

Publication number
JP2005036156A
JP2005036156A JP2003276551A JP2003276551A JP2005036156A JP 2005036156 A JP2005036156 A JP 2005036156A JP 2003276551 A JP2003276551 A JP 2003276551A JP 2003276551 A JP2003276551 A JP 2003276551A JP 2005036156 A JP2005036156 A JP 2005036156A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
water
ink composition
writing instrument
pigment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003276551A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhisa Asada
浅田  勝久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pilot Ink Co Ltd
Original Assignee
Pilot Ink Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pilot Ink Co Ltd filed Critical Pilot Ink Co Ltd
Priority to JP2003276551A priority Critical patent/JP2005036156A/en
Publication of JP2005036156A publication Critical patent/JP2005036156A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous ink composition for use in a writing instrument that is superior in so-called cap-off performance (dry up resistance), that is, the performance not to cause slight touching or unwritability due to dry up of a pen tip when left to stand capped off for a long period, and does not cause reduction in an ink performance such as a local change in viscosity or pH even under high humidity. <P>SOLUTION: This ink composition comprises at least water, a colorant and a polyurethane polyol. A ballpoint pen containing the ink composition is supplied. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は筆記具用水性インキ組成物に関する。更に詳細には、キャップを外した状態で長時間放置した場合も、ペン先の乾燥に起因するカスレや筆記不能の発生を抑えるような耐ドライアップ性(キャップオフ性能)に優れた筆記具用水性インキ組成物に関する。   The present invention relates to a water-based ink composition for writing instruments. In more detail, even when left for a long time with the cap removed, the water for writing instruments has excellent dry-up resistance (cap-off performance) that suppresses the occurrence of blurring and inability to write due to drying of the nib. The present invention relates to an ink composition.

従来より、筆記具用水性インキのペン先乾燥防止剤としては、水溶性有機溶剤、尿素及び/又は尿素誘導体等が用いられている(例えば、特許文献1参照)。また、近年では筆跡の堅牢性を向上させるため、着色剤として顔料を用いた筆記具用インキ組成物が汎用されているが、顔料系インキは染料系インキと比較してペン先での乾燥が早く、乾燥後にキャップを装着して放置した場合も筆記性が回復しないという欠点がある。   Conventionally, water-soluble organic solvents, urea and / or urea derivatives, and the like have been used as pen tip drying inhibitors for water-based inks for writing instruments (see, for example, Patent Document 1). In recent years, in order to improve the fastness of handwriting, ink compositions for writing instruments using pigments as colorants have been widely used. However, pigment-based inks dry faster at the nib than dye-based inks. Also, there is a drawback that the writing property does not recover even when the cap is attached after drying.

また、水性ボールペンの分野では剪断減粘性インキをインキ収容管に直接収容し、該インキの後端にインキ逆流防止体を備える構造の、所謂「ゲルボールペン」が多数市場に出回っているが、この種のボールペンに使用されるインキは剪断減粘性付与剤として、キサンタンガム、サクシノグリカン等のガム類、架橋型アクリル酸重合体、HLB値が8〜12の非イオン性界面活性剤や会合型ウレタン等が提案され、実用化されている。しかしながら、これらの剪断減粘性付与剤はいずれもペン先で水分が蒸発した際に、強固な乾燥膜を形成し易いため、耐ドライアップ性を著しく劣化させることがある。   In the field of water-based ballpoint pens, there are many so-called “gel ballpoint pens” on the market that have a structure in which shear-thinning ink is directly stored in an ink storage tube and an ink backflow prevention body is provided at the rear end of the ink. Inks used for various ballpoint pens are shear thinning agents such as gums such as xanthan gum and succinoglycan, cross-linked acrylic acid polymers, nonionic surfactants having an HLB value of 8 to 12, and associative urethanes. Etc. have been proposed and put to practical use. However, any of these shear thinning agents can easily form a strong dry film when the water evaporates at the pen tip, and thus the dry-up resistance may be significantly deteriorated.

従って、前記剪断減粘性水性ボールペンインキにおいては、更に耐ドライアップ性の改良が必要となり、前述の水溶性有機溶剤、尿素及び/又はその誘導体の増量等が試みられてきた。
特公平5−54875号公報
Therefore, the shear-thinning water-based ballpoint pen ink requires further improvement in dry-up resistance, and attempts have been made to increase the amount of the water-soluble organic solvent, urea and / or its derivatives.
Japanese Patent Publication No. 5-54875

しかしながら、例えば、グリセリン、エチレングリコール等の多価アルコールに代表される水溶性有機溶剤は十分な耐ドライアップ性を得るためには多量の添加が必要となり、その結果インキ粘度の上昇による高速筆記時のインキ追従性不良や、筆跡の乾燥不良、筆跡の滲み等種々の不具合が発生する。
また、尿素及び/又は尿素誘導体はある程度の耐ドライアップ性の向上は認められるものの、高温環境下における保管により分解してアンモニアを発生させ、インキのpHを上昇させたり、ペン先での固形分析出を誘発する等、筆記具の性能劣化を引き起こすことがある。
However, for example, water-soluble organic solvents represented by polyhydric alcohols such as glycerin and ethylene glycol require a large amount of addition in order to obtain sufficient dry-up resistance, resulting in high-speed writing due to an increase in ink viscosity. Various problems such as poor ink following ability, poor drying of handwriting, bleeding of handwriting, and the like occur.
Although urea and / or urea derivatives have some improvement in dry-up resistance, they are decomposed by storage in a high-temperature environment to generate ammonia, increase the pH of the ink, and perform solid analysis at the nib It may cause performance deterioration of the writing instrument, such as inducing outage.

また、前記水溶性有機溶剤、尿素及び/又は尿素誘導体等は吸水性能の高さが耐ドライアップ性を発現させているが、これら従来の耐ドライアップ性付与剤を過剰に添加したインキを内蔵する筆記具は、高湿度条件下に放置された場合、ペン先部分において局部的に水分を吸収することになる。そのため、特にボールペンにこのようなインキを適用した場合、ペン先部分での局部的な水分吸収によりインキの粘度が低下し、ペン先で垂れ下がりやボタ落ち等の現象が発生する。   In addition, the water-soluble organic solvent, urea and / or urea derivatives, etc. have high water-absorbing performance, and they exhibit dry-up resistance. When the writing instrument is left under a high humidity condition, the pen tip portion locally absorbs moisture. For this reason, particularly when such ink is applied to a ballpoint pen, the viscosity of the ink is lowered due to local water absorption at the pen tip portion, and a phenomenon such as drooping or dropping of the pen tip occurs.

本発明は前記問題を解決するものであって、即ち、インキの粘度を変化させることなく、滲みのない優れた筆跡を与えると共に、耐ドライアップ性を付与することができる水性インキ組成物を提供するものである。更に、ボールペンに内蔵した際にも、ペン先下向き状態で長時間放置した場合に発生するインキの垂れ下がりやボタ落ちを防止したまま耐ドライアップ性を維持できる筆記用水性インキ組成物を提供できる。   The present invention solves the above problems, that is, provides a water-based ink composition capable of giving excellent handwriting without bleeding and imparting dry-up resistance without changing the viscosity of the ink. To do. Furthermore, even when incorporated in a ballpoint pen, it is possible to provide a water-based ink composition for writing that can maintain dry-up resistance while preventing dripping or dripping of ink that occurs when the pen tip is left for a long time.

本発明の筆記具用インキ組成物は、少なくとも水と、着色剤と、ポリウレタンポリオールとを含有してなることを要件とする。更には、前記筆記具用インキ組成物がボールペン用インキ組成物であることを用件とする。   The ink composition for a writing instrument of the present invention is required to contain at least water, a colorant, and a polyurethane polyol. Furthermore, it is a requirement that the ink composition for a writing instrument is an ink composition for a ballpoint pen.

本発明に用いられるポリウレタンポリオールは、主骨格に複数のウレタン基を含み、2官能以上の水酸基を有する水溶性のポリオールであり、特に、主骨格が飽和脂肪族ウレタンで構成されるものが好適に用いられる。前記水溶性ポリウレタンポリオールをインキ中に添加することで、優れた耐ドライアップ性を付与することができる。   The polyurethane polyol used in the present invention is a water-soluble polyol having a plurality of urethane groups in the main skeleton and having a bifunctional or higher functional hydroxyl group, and in particular, the main skeleton is composed of a saturated aliphatic urethane. Used. By adding the water-soluble polyurethane polyol to the ink, excellent dry-up resistance can be imparted.

前記ポリウレタンポリオールはインキ組成物全量に対して1〜40重量%、好ましくは2〜20重量%の範囲で配合される。1重量%より少ないと耐ドライアップ性の効果が得難く、40重量%より多いとインキの粘度が上昇して泣き出しやボテの原因となったり、キャップオフ性能を低下させることがある。   The polyurethane polyol is blended in an amount of 1 to 40% by weight, preferably 2 to 20% by weight, based on the total amount of the ink composition. If it is less than 1% by weight, it is difficult to obtain the effect of dry-up resistance, and if it exceeds 40% by weight, the viscosity of the ink increases, which may cause crying or blurring, and may reduce cap-off performance.

前記着色剤は、水性媒体に溶解もしくは分散可能な染料及び顔料が全て使用可能であり、その具体例を以下に例示する。
酸性染料としては、
ニューコクシン(C.I.16255)、
タートラジン(C.I.19140)、
アシッドブルーブラック10B(C.I.20470)、
ギニアグリーン(C.I.42085)、
ブリリアントブルーFCF(C.I.42090)、
アシッドバイオレット6BN(C.I.43525)、
ソルブルブルー(C.I.42755)、
ナフタレングリーン(C.I.44025)、
エオシン(C.I.45380)、
フロキシン(C.I.45410)、
エリスロシン(C.I.45430)、
ニグロシン(C.I.50420)、
アシッドフラビン(C.I.56205)等が用いられる。
As the colorant, all dyes and pigments that can be dissolved or dispersed in an aqueous medium can be used, and specific examples thereof are exemplified below.
As an acid dye,
New coccin (CI. 16255),
Tartrazine (C.I. 19140),
Acid Blue Black 10B (C.I. 20470),
Guinea Green (C.I.42085),
Brilliant blue FCF (C.I.42090),
Acid Violet 6BN (C.I. 43525),
Soluble Blue (C.I. 42755),
Naphthalene green (C.I. 44025),
Eosin (C.I. 45380),
Phloxin (C.I. 45410),
Erythrosine (C.I. 45430),
Nigrosine (C.I. 50420),
Acid flavin (C.I. 56205) or the like is used.

塩基性染料としては、
クリソイジン(C.I.11270)、
メチルバイオレットFN(C.I.42535)、
クリスタルバイオレット(C.I.42555)、
マラカイトグリーン(C.I.42000)、
ビクトリアブルーFB(C.I.44045)、
ローダミンB(C.I.45170)、
アクリジンオレンジNS(C.I.46005)、
メチレンブルーB(C.I.52015)等が用いられる。
As basic dye,
Chrysoidine (C.I. 11270),
Methyl violet FN (C.I. 42535),
Crystal violet (C.I. 42555),
Malachite green (C.I. 42000),
Victoria Blue FB (C.I. 44045),
Rhodamine B (C.I. 45170),
Acridine orange NS (C.I. 46005),
Methylene blue B (C.I. 52015) or the like is used.

直接染料としては、
コンゴーレッド(C.I.22120)、
ダイレクトスカイブルー5B(C.I.24400)、
バイオレットBB(C.I.27905)、
ダイレクトディープブラックEX(C.I.30235)、
カヤラスブラックGコンク(C.I.35225)、
ダイレクトファストブラックG(C.I.35255)、
フタロシアニンブルー(C.I.74180)等が用いられる。
As a direct dye,
Congo Red (C.I. 22120),
Direct Sky Blue 5B (C.I. 24400),
Violet BB (C.I. 27905),
Direct deep black EX (CI 30235),
Caillas Black G Conch (C.I. 35225),
Direct Fast Black G (C.I. 35255),
Phthalocyanine blue (C.I. 74180) or the like is used.

前記顔料としては、カーボンブラック、群青などの無機顔料や銅フタロシアニンブルー、ベンジジンイエロー等の有機顔料の他、既に界面活性剤や水溶性樹脂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が用いられ、例えば、界面活性剤を用いた水分散顔料としては、
C.I.Pigment Blue 15:3B〔商品名:Sandye SuperBlue GLL、顔料分24%、山陽色素(株)製〕、
C.I. Pigment Red 146〔商品名:Sandye Super Pink FBL、顔料分21.5%、山陽色素(株)製〕、
C.I.Pigment Yellow 81〔商品名:TC Yellow FG、顔料分約30%、大日精化工業(株)製〕、
C.I.Pigment Red220/166〔商品名:TC Red FG、顔料分約35%、大日精化工業(株)製〕等を挙げることができる。
また、水溶性樹脂を用いた水分散顔料としては、
C.I.Pigment Black 7〔商品名:WA color Black A250、顔料分15%、大日精化工業(株)製〕、
C.I.Pigment Green 7〔商品名:WA−S color Green、顔料分8%、大日精化工業(株)製〕、
C.I.Pigment Violet 23〔商品名:マイクロピグモ WMVT−5、顔料分20%、オリエント化学工業(株)製〕、
C.I.Pigment Yellow 83〔商品名:エマコールNSイエロー4618、顔料分30%、山陽色素(株)製〕が挙げられる。
In addition to inorganic pigments such as carbon black and ultramarine blue, and organic pigments such as copper phthalocyanine blue and benzidine yellow, the pigments have already been finely and stably dispersed in an aqueous medium using a surfactant or a water-soluble resin. Water-dispersed pigment products are used, for example, as water-dispersed pigments using surfactants,
C. I. Pigment Blue 15: 3B [trade name: Sandye SuperBlue GLL, pigment content 24%, manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.]
C. I. Pigment Red 146 [trade name: Sandye Super Pink FBL, pigment content 21.5%, manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.]
C. I. Pigment Yellow 81 [trade name: TC Yellow FG, pigment content about 30%, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.]
C. I. Pigment Red 220/166 [trade name: TC Red FG, pigment content: about 35%, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.].
In addition, as a water-dispersed pigment using a water-soluble resin,
C. I. Pigment Black 7 (trade name: WA color Black A250, pigment content 15%, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.),
C. I. Pigment Green 7 [trade name: WA-S color Green, pigment content 8%, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.]
C. I. Pigment Violet 23 [trade name: Micropigmo WMVT-5, pigment content 20%, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.]
C. I. Pigment Yellow 83 [trade name: Emacol NS Yellow 4618, pigment content 30%, manufactured by Sanyo Color Co., Ltd.].

蛍光顔料としては、各種蛍光染料を樹脂マトリックス中に固溶体化した合成樹脂微細粒子状の蛍光顔料が使用できる。その他、パール顔料、金属粉顔料、蓄光性顔料、二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム等の白色顔料、熱変色性組成物を内包したカプセル顔料、香料や香料を内包したカプセル顔料等を例示できる。
前記金属光沢顔料としては、アルミニウムや真鍮等の金属光沢顔料、芯物質として天然雲母、合成雲母、ガラス片、アルミナ、透明性フィルム片の表面を酸化チタン等の金属酸化物で被覆した金属光沢顔料(パール顔料)、透明又は着色透明フィルムに金属蒸着膜を形成した金属光沢顔料、透明性樹脂層を複数積層した虹彩性フィルムを細かく裁断した虹彩性を有する金属光沢顔料が例示できる。
前記着色剤は一種又は二種以上を適宜混合して使用することができ、インキ組成中1〜25重量%、好ましくは2〜15重量%の範囲で用いられる。
As fluorescent pigments, synthetic resin fine particle fluorescent pigments in which various fluorescent dyes are formed into a solid solution in a resin matrix can be used. Other examples include pearl pigments, metal powder pigments, phosphorescent pigments, white pigments such as titanium dioxide, silica and calcium carbonate, capsule pigments encapsulating thermochromic compositions, capsule pigments encapsulating perfumes and perfumes.
The metallic luster pigment is a metallic luster pigment such as aluminum or brass, and a metallic luster pigment in which the surface of natural mica, synthetic mica, glass piece, alumina, or transparent film piece is coated with a metal oxide such as titanium oxide as a core substance. (Pearl pigment), a metallic luster pigment in which a metal vapor deposition film is formed on a transparent or colored transparent film, and a metallic luster pigment having an iris property obtained by finely cutting an iris film in which a plurality of transparent resin layers are laminated.
The colorant can be used singly or in combination of two or more, and is used in the range of 1 to 25% by weight, preferably 2 to 15% by weight in the ink composition.

また、着色剤として顔料を用いた場合、必要に応じて顔料分散剤を添加できる。前記顔料分散剤としてはアニオン、ノニオン等の界面活性剤、ポリアクリル酸、スチレンアクリル酸等のアニオン性高分子、PVP、PVA等の非イオン性高分子等が用いられる。   Moreover, when a pigment is used as the colorant, a pigment dispersant can be added as necessary. Examples of the pigment dispersant include surfactants such as anions and nonions, anionic polymers such as polyacrylic acid and styreneacrylic acid, and nonionic polymers such as PVP and PVA.

更に、必要に応じて水溶性有機溶剤を添加することができる。
前記水溶性有機溶剤としては、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、スルフォラン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。
前記水溶性有機溶剤は1種又は2種以上を併用することもでき、3〜30重量%の範囲で用いられる。
Furthermore, a water-soluble organic solvent can be added as needed.
Examples of the water-soluble organic solvent include ethanol, propanol, butanol, glycerin, sorbitol, triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, ethylene glycol, diethylene glycol, thiodiethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, and ethylene glycol monomethyl. Ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, sulfolane, 2-pyrrolidone, N-methyl-2- Pyrrolidone, and the like.
The water-soluble organic solvent may be used alone or in combination of two or more, and is used in the range of 3 to 30% by weight.

上記成分以外に、必要に応じて炭酸ナトリウム、燐酸ナトリウム、酢酸ソーダ等の無機塩類、水溶性のアミン化合物等の有機塩基性化合物等のpH調整剤、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、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ライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、チオ硫酸ナトリウム、サポニン等の防錆剤、石炭酸、1,2−ベンズチアゾリン−3−オンのナトリウム塩、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、2,3,5,6−テトラクロロ−4−(メチルスルフォニル)ピリジン等の防腐剤或いは防黴剤、金属石鹸、ポリアルキレングリコール、脂肪酸エステル、エチレンオキサイド付加型カチオン活性剤、燐酸系活性剤、チオカルバミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩等の潤滑剤、尿素、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤、インキの浸透性を向上させるフッ素系界面活性剤やノニオン系、アニオン系、カチオン系の界面活性剤、ジメチルポリシロキサン等の消泡剤、分散剤等を使用してもよい。   In addition to the above components, pH adjusters such as inorganic salts such as sodium carbonate, sodium phosphate and sodium acetate, organic basic compounds such as water-soluble amine compounds, benzotriazole and its derivatives, tolyltriazole, dicyclohexylammonium as necessary Rust inhibitor such as nitrite, diisopropylammonium nitrite, sodium thiosulfate, saponin, coalic acid, sodium salt of 1,2-benzthiazolin-3-one, sodium benzoate, sodium dehydroacetate, potassium sorbate, paraoxybenzoic acid Preservatives or antifungal agents such as propyl, 2,3,5,6-tetrachloro-4- (methylsulfonyl) pyridine, metal soap, polyalkylene glycol, fatty acid ester, ethylene oxide addition type cationic activator, phosphoric acid-based activity Agent, Thioka Lubricants such as bamate and dimethyldithiocarbamate, wetting agents such as urea and sodium pyrophosphate, fluorine surfactants that improve ink permeability, nonionic, anionic and cationic surfactants, dimethyl An antifoaming agent such as polysiloxane, a dispersing agent or the like may be used.

本発明の筆記具用水性インキ組成物を、先端にボールペンチップを直接又は接続部材を介して取付けたインキ収容管内に直接収容し、更に前記インキの後端にインキ逆流防止体を配設したタイプのボールペンに適用する場合、インキ中に気体が混入していると、該気体が経時により集まり気泡が発生し、筆記時のインキ出に悪影響を及ぼすと共に、筆記先端部に気泡が存在すると筆記不能になるおそれがあるので、アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、α−トコフェロール、カテキン、カテキン誘導体、合成ポリフェノール、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、亜硫酸塩、スルホキシル酸塩、亜ジチオン酸塩、チオ硫酸塩、二酸化チオ尿素、ホルムアミジンスルフィン酸、グルタチオン等を添加して化学的に気泡を除去することが好ましい。
更に、必要に応じて剪断減粘性付与剤を添加し、インキに適当な粘性を与えて実用に供することができる。用いられる剪断減粘性付与剤は従来より公知のものから適宜選択することができ、その具体例としては、キサンタンガム、サクシノグリカン、カラギーナン等の多糖類、ポリアクリル酸、架橋型アクリル酸、ポリビニルアセトアミド、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、会合性ウレタンエマルジョン等が挙げられ、単独或いは混合して用いられる。
The water-based ink composition for a writing instrument of the present invention is of a type in which a ballpoint pen tip is directly attached to the tip or directly in an ink containing tube attached via a connecting member, and an ink backflow preventer is disposed at the rear end of the ink. When applied to a ballpoint pen, if gas is mixed in the ink, the gas gathers over time and bubbles are generated, which adversely affects the ink discharge during writing and makes writing impossible if bubbles exist at the writing tip. Ascorbic acid, ascorbic acid derivative, α-tocopherol, catechin, catechin derivative, synthetic polyphenol, phosphonate, phosphinate, sulfite, sulfoxylate, dithionate, thiosulfate, dioxide It is preferable to chemically remove bubbles by adding thiourea, formamidinesulfinic acid, glutathione, etc.
Furthermore, if necessary, a shear thinning agent can be added to give the ink an appropriate viscosity for practical use. The shear thinning agent used can be appropriately selected from conventionally known ones. Specific examples thereof include polysaccharides such as xanthan gum, succinoglycan and carrageenan, polyacrylic acid, cross-linked acrylic acid, and polyvinyl acetamide. , Nonionic surfactants, anionic surfactants, associative urethane emulsions, and the like.

前記インキ逆流防止体としては、ポリブテン、α−オレフィンオリゴマー、シリコーン油、精製鉱油等の従来より公知の不揮発性液体或いは難揮発性液体からなる基油に、シリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、脂肪酸アマイド等の増粘剤を添加したものが適用される。前記基油としては、ポリブテン又はシリコーン油が好適に用いられ、増粘剤としては脂肪酸アマイド又はシリカが好適に用いられる。   Examples of the ink backflow preventer include base oils composed of conventionally known non-volatile liquids or hardly volatile liquids such as polybutene, α-olefin oligomers, silicone oils, and refined mineral oils, silica, aluminum silicate, swellable mica, fatty acids. What added thickeners, such as an amide, is applied. Polybutene or silicone oil is preferably used as the base oil, and fatty acid amide or silica is preferably used as the thickener.

本発明の筆記具用水性インキ組成物を充填する筆記具自体の構造や形状は特に限定されるものではなく、従来より汎用のものが適用でき、例えば、繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップを筆記先端部に装着し、軸筒内部に収容した繊維束からなるインキ吸蔵体にインキを含浸させ、筆記先端部にインキを供給する構造、軸筒内部に直接インキを収容し、櫛溝状のインキ流量調節部材や繊維束からなるインキ流量調節部材を介在させる構造、軸筒内部に直接インキを収容し、弁機構により前記筆記先端部に所定量のインキを供給する構造のマーキングペンや、軸筒内にインキ組成物を充填したインキ収容管を有し、該インキ収容管はボールを先端部に装着したチップに連通しており、更にインキの後端面には逆流防止用のインキ逆流防止体が密接しているボールペンや、筆記部が外気に晒された状態で軸筒内に収納されており、ノック式、回転式、スライド式等の出没機構を有するボールペン等が例示できる。   The structure and shape of the writing instrument itself that fills the water-based ink composition for a writing instrument of the present invention is not particularly limited, and conventional ones can be applied, for example, fiber tips, felt tips, plastic tips, etc. The ink occlusion body consisting of fiber bundles housed in the shaft cylinder is impregnated with ink, and the ink is supplied to the tip of the writing. A structure in which an ink flow rate adjusting member consisting of a member or a fiber bundle is interposed, a marking pen having a structure in which ink is directly stored in the shaft cylinder and a predetermined amount of ink is supplied to the writing tip portion by a valve mechanism, or in the shaft cylinder An ink containing tube filled with the ink composition, the ink containing tube communicating with a tip having a ball mounted on the tip, and an ink back for preventing backflow on the rear end surface of the ink; Ballpoint pens and the prevention body is closely, writing unit is housed in the barrel in a state of being exposed to the air, knock-type, rotary, ball-point pen or the like having a retractable mechanism sliding the like.

特に、本発明の筆記具用水性インキ組成物が、ペン先を外気に晒された状態で軸筒内に収納されるタイプのボールペンに内蔵された場合、高い耐ドライアップ性を発揮すると共に、ペン先を露出した状態で長期間下向き放置した際に従来発生していたインキの垂れ下がりやボタ落ちを防止する効果も有している。   In particular, when the water-based ink composition for a writing instrument of the present invention is incorporated in a ballpoint pen that is housed in a shaft cylinder with the pen tip exposed to the outside air, it exhibits high dry-up resistance and It also has an effect of preventing ink dripping or dripping that has been generated in the past when the tip is left facing for a long time with the tip exposed.

本発明は、キャップオフ性の向上のために用いられる化合物の添加により発生していたインキの粘度上昇や筆跡滲み等の問題点を解消し、良好な安定性と優れたキャップオフ性を備えた筆記用水性インキ組成物を提供できる。更に、ボールペンに内蔵した際にも、ペン先下向き状態で外気にペン先を晒したまま長時間放置した場合に発生するインキの垂れ下がりやボタ落ちを防止したまま耐ドライアップ性を維持できる筆記用水性インキ組成物を提供できる。   The present invention eliminates problems such as ink viscosity increase and handwriting bleeding that have occurred due to the addition of compounds used to improve cap-off properties, and has good stability and excellent cap-off properties. A water-based ink composition for writing can be provided. Furthermore, even when it is built in a ballpoint pen, it can be used for writing that can maintain dry-up resistance while preventing dripping or dripping of ink that occurs when the pen tip is left facing the outside air for a long time with the pen tip facing down. A water-based ink composition can be provided.

本発明の筆記具用水性インキ組成物は、水媒体中に着色剤、ポリウレタンポリオールを添加し、更に添加剤が配合される場合には適宜添加剤を投入し、必要に応じて加熱し、攪拌することで、溶解又は分散状態に調製され、ボールペン、サインペンやフェルトペン等のマーキングペン、万年筆、筆ペン等の形態の筆記具に充填して使用される。   The water-based ink composition for a writing instrument of the present invention is obtained by adding a colorant and a polyurethane polyol to an aqueous medium, and further adding an additive when the additive is blended, and heating and stirring as necessary. Thus, it is prepared in a dissolved or dispersed state, and is used by filling a writing instrument in the form of a marking pen such as a ballpoint pen, a sign pen or a felt pen, a fountain pen or a brush pen.

以下の表に実施例及び比較例を示す。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、表中の数値は重量部を表わす。また、インキ粘度の測定は、E型回転粘度計〔東京計器(株)製〕を用いて20℃、1rpmにて測定した。   The following table shows examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples. In addition, the numerical value in a table | surface represents a weight part. The ink viscosity was measured at 20 ° C. and 1 rpm using an E-type rotational viscometer [manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.].

Figure 2005036156
Figure 2005036156

表1中の原料(1)〜(9)について以下に説明する。
(1)富士色素(株)製、商品名:フジSPブルー625、顔料分(銅フタロシアニンブルー)27.5%、ジエチレングリコール8%、アニオン界面活性剤4%、水残部
(2)富士色素(株)製、商品名:フジSPブラック8922、顔料分(カーボンブラック)20%、ジエチレングリコール15%、アニオン界面活性剤6%、水残部
(3)オリエント化学工業(株)製、C.I.Direct Black 19、商品名:ウォーターブラック100−L(20%水溶液)
(4)キングインダストリー社製、商品名:Frexorez UD320−100、水酸基価350
(5)キングインダストリー社製、商品名:Frexorez UD350、88%水溶液、水酸基価325
(6)ローム&ハースジャパン社製、商品名:プライマルASE−60
(7)第一工業製薬(株)製、商品名:プライサーフA212C、燐酸エステル系界面活性剤
(8)第一工業製薬(株)製、商品名:ハイテノールN08、アニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸アンモニウム塩)
(9)アビシア社製、商品名:プロキセルXL−2、1,2−ベンゾチアゾリン−3−オン
The raw materials (1) to (9) in Table 1 will be described below.
(1) Fuji Dye Co., Ltd., trade name: Fuji SP Blue 625, pigment content (copper phthalocyanine blue) 27.5%, diethylene glycol 8%, anionic surfactant 4%, water residue (2) Fuji Dye Co., Ltd. Product name: Fuji SP Black 8922, pigment content (carbon black) 20%, diethylene glycol 15%, anionic surfactant 6%, water residue (3) manufactured by Orient Chemical Industries, C.I. I. Direct Black 19, trade name: Water Black 100-L (20% aqueous solution)
(4) Product name: Flexorez UD320-100, hydroxyl value 350, manufactured by King Industry
(5) Product name: Flexorez UD350, 88% aqueous solution, hydroxyl value 325, manufactured by King Industries
(6) Product name: Primal ASE-60, manufactured by Rohm & Haas Japan
(7) Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Prisurf A212C, phosphate ester surfactant (8) Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Hytenol N08, anionic surfactant ( (Polyoxyethylene nonylphenyl ether ammonium sulfate salt)
(9) Product name: Proxel XL-2, 1,2-benzothiazolin-3-one manufactured by Avicia

インキの調製
前記配合量でアルカリ増粘型アクリルエマルジョン又はキサンタンガム以外の各原料を混合し、ディスパー(20℃、2000rpm)にて2時間攪拌し溶解した後、更にアルカリ増粘型アクリルエマルジョン又はキサンタンガムを添加してディスパー(20℃、6000rpm)にて1時間攪拌することで筆記具用インキを得た。
Preparation of ink Each raw material other than the alkali-thickened acrylic emulsion or xanthan gum was mixed in the above-mentioned blending amount, stirred for 2 hours with a disper (20 ° C., 2000 rpm) and dissolved, and then the alkali-thickened acrylic emulsion or xanthan gum was further added. The ink for writing instruments was obtained by adding and stirring for 1 hour with a disper (20 degreeC, 6000 rpm).

インキ逆流防止体の調製
基油としてポリブテン98部中に、増粘剤として脂肪酸アマイド2部を添加した後、3本ロールにて混練してインキ逆流防止体を得た。
Preparation of Ink Backflow Preventer Body Into 98 parts of polybutene as a base oil, 2 parts of fatty acid amide as a thickener was added, and then kneaded with three rolls to obtain an ink backflow preventer body.

試料ボールペンの作製
前記各インキ組成物を、直径0.7mmのボールを抱持し、該ボールを前方に 押圧するスプリングを内部に備えるステンレススチール製チップが、ポリプロピレン製パイプ(内径3.8mm)の一端に嵌着されたボールペンレフィル内に充填し、その後端に前記インキ逆流防止体を配設した後、遠心処理を行い、ボールペンレフィルを軸筒に組み込むことで、試料ボールペンを作製した。
Preparation of a sample ballpoint pen Each of the ink compositions was held in a 0.7 mm diameter ball, and a stainless steel tip with a spring inside that pressed the ball forward was a polypropylene pipe (inner diameter 3.8 mm). A sample ballpoint pen was manufactured by filling a ballpoint pen refill fitted at one end, placing the ink backflow preventer at the rear end, and then centrifuging to incorporate the ballpoint refill into the shaft tube.

前記各試料ボールペンにより以下の試験を行った。
キャップオフ試験
組み立て後、筆記可能であることを確認した試料ボールペンを、ペン先を露出した状態で室内(20℃)及び50℃の恒温糟内で横置き状態で30日間放置した後、JIS P3201筆記用紙Aに手書きで丸を一行に12個連続筆記し、何個目から正常に筆記できるかを確認した。
垂れ下がり試験
組み立て後、筆記可能であることを確認した試料ボールペンを、ペン先を露出した状態で、ペン先(ボールペンチップ)非接触状態で下向き(倒立)に保持し、温度20℃、相対湿度65%の雰囲気下に3日間放置した後、ペン先の外観を目視で観察した。
前記試験の結果を以下の表に示す。
The following tests were conducted with the sample ballpoint pens.
Cap-off test After assembling, a sample ball-point pen that was confirmed to be writable was left in a room (20 ° C.) and a constant temperature bath at 50 ° C. for 30 days with the pen tip exposed, and then JIS P3201. Twelve consecutive circles were written on writing paper A by hand, and it was confirmed how many circles could be written normally.
Sagging test After assembling, the sample ballpoint pen, which was confirmed to be writable, was held downward (inverted) with the pen tip exposed and the pen tip (ballpoint pen tip) not in contact, with a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65 %, And the appearance of the nib was visually observed.
The results of the test are shown in the following table.

Figure 2005036156
Figure 2005036156

尚、試験結果の評価は以下の通りである。
キャップオフ試験
○:書き出しよりスムーズに筆記可能。
△:書き出し5丸以内に筆記可能。
×:1行以内に筆記できない、或いは筆記不能。
垂れ下がり試験
○:異常なし。
△:チップ先端にインキの小滴が認められる。
×:チップ先端に大きいインキ滴が認められる、或いはチップ先端からインキのボタ落ちが発生。
The evaluation of the test results is as follows.
Cap-off test ○: Writing is smoother than writing.
Δ: Can be written within 5 circles.
×: Cannot write within 1 line, or cannot write.
Sag test ○: No abnormality.
Δ: Ink droplets are observed at the tip of the chip.
X: A large ink droplet is observed at the tip of the chip, or ink drops from the tip of the chip occur.

Claims (2)

少なくとも水と、着色剤と、ポリウレタンポリオールとを含有してなることを特徴とする筆記具用水性インキ組成物。   A water-based ink composition for a writing instrument, comprising at least water, a colorant, and a polyurethane polyol. 前記筆記具用水性インキ組成物がボールペン用水性インキ組成物であることを特徴とする請求項1記載の筆記具用水性インキ組成物。   The water-based ink composition for a writing instrument according to claim 1, wherein the water-based ink composition for a writing instrument is a water-based ink composition for a ballpoint pen.
JP2003276551A 2003-07-18 2003-07-18 Aqueous ink composition for use in writing instrument Pending JP2005036156A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003276551A JP2005036156A (en) 2003-07-18 2003-07-18 Aqueous ink composition for use in writing instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003276551A JP2005036156A (en) 2003-07-18 2003-07-18 Aqueous ink composition for use in writing instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005036156A true JP2005036156A (en) 2005-02-10

Family

ID=34212842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003276551A Pending JP2005036156A (en) 2003-07-18 2003-07-18 Aqueous ink composition for use in writing instrument

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005036156A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006290984A (en) * 2005-04-08 2006-10-26 Pilot Ink Co Ltd Water-based ink composition for fountain pen-type writing tool and fountain pen-type writing tool having the same contained therein
JP2012062338A (en) * 2010-09-14 2012-03-29 Mitsubishi Pencil Co Ltd Ink composition for writing utensil and writing utensil
WO2013041810A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-28 Arcadophta Stable, low-toxicity, sterilizable composition for ophthalmic dying
JP2020132810A (en) * 2019-02-25 2020-08-31 三菱鉛筆株式会社 Ink composition for aqueous ballpoint

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006290984A (en) * 2005-04-08 2006-10-26 Pilot Ink Co Ltd Water-based ink composition for fountain pen-type writing tool and fountain pen-type writing tool having the same contained therein
JP2012062338A (en) * 2010-09-14 2012-03-29 Mitsubishi Pencil Co Ltd Ink composition for writing utensil and writing utensil
WO2013041810A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-28 Arcadophta Stable, low-toxicity, sterilizable composition for ophthalmic dying
FR2980363A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-29 Arcadophta COMPOSITION WITH REDUCED TOXICITY OF AT LEAST ONE STABLE AND STERILIZABLE COLORANT
JP2020132810A (en) * 2019-02-25 2020-08-31 三菱鉛筆株式会社 Ink composition for aqueous ballpoint
WO2020175265A1 (en) * 2019-02-25 2020-09-03 三菱鉛筆株式会社 Aqueous ink composition for ballpoint pen
CN113454172A (en) * 2019-02-25 2021-09-28 三菱铅笔株式会社 Water-based ink composition for ballpoint pen
JP7290430B2 (en) 2019-02-25 2023-06-13 三菱鉛筆株式会社 Ink composition for water-based ballpoint pen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4750487B2 (en) Water-based ink composition for capless ballpoint pen and capless ballpoint pen containing the same
JP4191435B2 (en) Water-based ink composition for writing instruments
JP2006265520A (en) Water-based ink composition for direct liquid-type writing utensil and direct liquid-type writing utensil containing the same
JP7145605B2 (en) writing instrument
JP2007297514A (en) Water-based ink composition for ballpoint pen, ballpoint pen refill containing the same and ballpoint pen
JP5475943B2 (en) Water-based ink composition for ballpoint pen and ballpoint pen containing the same
JP4771762B2 (en) Water-based ink composition for ballpoint pen and ballpoint pen containing the same
JP4093953B2 (en) Water-based ink composition for ballpoint pen and water-based ballpoint pen using the same
JP2005036156A (en) Aqueous ink composition for use in writing instrument
JP7358233B2 (en) Ballpoint pens and ballpoint pen refills
JP4326867B2 (en) Water-based ink composition for ballpoint pen and ballpoint pen incorporating the same
JP4771676B2 (en) Ballpoint pen
JP4326912B2 (en) Water-based ballpoint pen
JP2007238736A (en) Water-based ink composition for ballpoint pen and ballpoint pen holding the same
JP2006290984A (en) Water-based ink composition for fountain pen-type writing tool and fountain pen-type writing tool having the same contained therein
JP2003201433A (en) Water-based ink composition for writing utensils
JP2007297448A (en) Water-based ink composition for ballpoint pen, ballpoint pen refill containing the same and ballpoint pen
JP4308600B2 (en) Water-based ballpoint pen
JP3816368B2 (en) Water-based ink composition for ballpoint pen and ballpoint pen incorporating the same
JP4160805B2 (en) Water-based ink composition for writing instruments
JP4223415B2 (en) Water-based ink composition for ballpoint pen and ballpoint pen incorporating the same
JP2006008941A (en) Aqueous ink composition for writing utensils
JP4966510B2 (en) Direct liquid writing instrument
JP2006123278A (en) Tarnishable ball-point pen and writing utensil set using the same
JP2022157128A (en) Ink composition for aqueous ballpoint pen