JP2007246826A - Water-based ink composition for ball-point pen and ball-point pen containing the same - Google Patents

Water-based ink composition for ball-point pen and ball-point pen containing the same Download PDF

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JP2007246826A
JP2007246826A JP2006074958A JP2006074958A JP2007246826A JP 2007246826 A JP2007246826 A JP 2007246826A JP 2006074958 A JP2006074958 A JP 2006074958A JP 2006074958 A JP2006074958 A JP 2006074958A JP 2007246826 A JP2007246826 A JP 2007246826A
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Nobuyuki Kitaoka
伸之 北岡
Yoshiaki Ono
義明 小野
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Pilot Ink Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based ink composition for ball-point pens, which does not excessively increase the viscosity of the ink, even when water in the ink is evaporated, thereby has an excellent dry-up resistance, gives good writing-out touches in the initial time and after the passage of time, does not cause the blurring of handwriting, can retain a stable writing performance, and can continuously form good handwriting, and to provide a ball-point pen containing the same. <P>SOLUTION: This water-based ink composition for the ball-point pens is characterized by comprising a colorant, water, a shear viscosity reduction-imparting agent, and a thickening inhibitor, and not containing a water-soluble organic solvent, wherein the thickening inhibitor is a polyoxyethylene group-having surfactant. Or, the water-based ink composition for the ball-point pens is characterized by comprising a colorant, water, a water-soluble organic solvent, a shear viscosity reduction-imparting agent, and a thickening inhibitor, wherein the water-soluble organic is contained in an amount of ≤10 wt.% and contains the thickening inhibitor. A ball-point pen containing the same. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はボールペン用水性インキ組成物及びそれを収容したボールペンに関する。更に詳細には、ペン先における耐ドライアップ性能に優れたボールペン用水性インキ組成物及びそれを収容したボールペンに関する。   The present invention relates to a water-based ink composition for ballpoint pens and a ballpoint pen containing the same. More particularly, the present invention relates to a water-based ink composition for ballpoint pens having excellent dry-up resistance performance at the nib and a ballpoint pen containing the same.

近年、ボールペンに収容されるインキ組成物は、環境問題や人体に対する安全性を配慮して水を主溶剤とした水性インキ組成物が汎用され、そのうち、剪断減粘性を有するインキ組成物は、低粘度水性ボールペンの筆跡が滲む欠点を解消できるものである。
前記インキ組成物に剪断減粘性を付与する物質(剪断減粘性付与剤)としては、キサンタンガム等の多糖類が挙げられる(例えば、特許文献1参照)。
しかし、前記剪断減粘性付与剤は耐ドライアップ性能を阻害することがあり、水溶性有機溶剤等の湿潤剤や尿素等の固体湿潤剤といった添加剤を併用して耐ドライアップ性能を向上させる試みがなされるとしても、乾燥防止効果は不十分であり、しかも、インキ粘度が上昇してかすれ等の筆記不良を生じ易くなる。
具体的には、尿素を過度に添加すると、筆記先端部から水分が蒸発して水溶性有機溶剤の濃度が上昇し、固形分が前記筆記先端部に析出する、所謂、花咲き現象を生じて見栄えが悪くなると共にかすれ等を生じる。更に、水溶性有機溶剤や尿素を多量に添加すると、多湿環境下で筆記先端部を下向きに放置した際、垂れ下がりが発生するなどの弊害を生じ易くなる。
前述のように、インキ組成物に耐ドライアップ性を向上させる手段は多々存在するものの、筆跡のかすれや垂れ下がり等のボールペンに要求される他の性能の低下をもたらすことがあった。
更に、非筆記時に筆記先端部(ボールペンチップ)が常に大気中に開放された状態のキャップを要しない構成のボールペン(キャップレスボールペン)に使用する場合、耐ドライアップ性能は重要な要件となる。
特開昭59−74175号公報
In recent years, water-based ink compositions containing water as a main solvent have been widely used as ink compositions accommodated in ballpoint pens in consideration of environmental issues and safety for the human body. Of these, ink compositions having shear thinning viscosity are low. It is possible to eliminate the drawback that the handwriting of a viscous water-based ballpoint pen bleeds.
Examples of the substance that imparts shear thinning to the ink composition (shear thinning imparting agent) include polysaccharides such as xanthan gum (see, for example, Patent Document 1).
However, the shear thinning agent may impair dry-up performance, and attempts to improve dry-up performance by using additives such as wetting agents such as water-soluble organic solvents and solid wetting agents such as urea. However, the effect of preventing drying is insufficient, and the ink viscosity is increased, and writing defects such as fading are likely to occur.
Specifically, when urea is added excessively, the moisture evaporates from the writing tip, the concentration of the water-soluble organic solvent rises, and a so-called flower bloom phenomenon occurs in which solid content is deposited on the writing tip. Appearance deteriorates and blurring occurs. Furthermore, when a large amount of a water-soluble organic solvent or urea is added, when the writing tip is left faced downward in a humid environment, it is liable to cause problems such as drooping.
As described above, although there are many means for improving the dry-up resistance in the ink composition, other performances required for the ballpoint pen, such as blurring and sagging of handwriting, may be caused.
Furthermore, when used in a ballpoint pen (capless ballpoint pen) that does not require a cap in which the writing tip (ballpoint tip) is always open to the atmosphere when not writing, the dry-up resistance is an important requirement.
JP 59-74175

本発明は前記したボールペンに適用されるインキ組成物の問題点を解消するものであって、即ち、種々の筆記性能を阻害することなく、耐ドライアップ性を満足するボールペン用水性インキ組成物及びそれを収容したボールペンを提供することにある。   The present invention solves the problems of the ink composition applied to the above-described ballpoint pen, that is, a water-based ink composition for ballpoint pens that satisfies dry-up resistance without impairing various writing performances, and The object is to provide a ballpoint pen that houses it.

本発明は、着色剤と、水と、剪断減粘性付与剤と、増粘抑制剤とから少なくともなり、インキ組成物中に水溶性有機溶剤を含有せず、且つ、増粘抑制剤がポリオキシエチレン基を有する界面活性剤であるボールペン用水性インキ組成物、或いは、着色剤と、水と、水溶性有機溶剤と、剪断減粘性付与剤と、増粘抑制剤とから少なくともなり、前記水溶性有機溶剤がインキ組成物中10重量%以下であり、且つ、増粘抑制剤がポリオキシエチレン基を有する界面活性剤であるボールペン用水性インキ組成物を要件とする。
更には、前記水溶性有機溶剤全量中に溶解度パラメーターが8〜11の水溶性有機溶剤を80〜100重量%含有してなること、前記剪断減粘性付与剤が多糖類であること、前記剪断減粘性付与剤がキサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカンから選ばれること、前記着色剤が染料であること等を要件とする。
更には、前記ボールペン用水性インキ組成物を内蔵したボールペンレフィルを軸筒内に収容したボールペン、前記ボールペン用水性インキ組成物を軸筒内に内蔵したボールペン、前記ボールペン用水性インキ組成物をボールペンレフィル内に収容してなり、出没機構の作動によって前記ボールペンレフィルの筆記先端部が軸筒前端開口部から出没するキャップレスボールペン等を要件とする。
The present invention comprises at least a colorant, water, a shear thinning agent, and a thickening inhibitor, does not contain a water-soluble organic solvent in the ink composition, and the thickening inhibitor is polyoxy A water-based ink composition for ballpoint pens, which is a surfactant having an ethylene group, or a colorant, water, a water-soluble organic solvent, a shear thinning agent, and a thickening inhibitor. A water-based ink composition for ballpoint pens in which the organic solvent is 10% by weight or less in the ink composition and the thickening inhibitor is a surfactant having a polyoxyethylene group is a requirement.
Further, the total amount of the water-soluble organic solvent contains 80 to 100% by weight of a water-soluble organic solvent having a solubility parameter of 8 to 11, the shear thinning agent is a polysaccharide, the shear reduction It is required that the viscosity-imparting agent is selected from xanthan gum, welan gum, and succinoglycan, and that the colorant is a dye.
Furthermore, a ballpoint pen that contains a ballpoint pen refill containing the aqueous ink composition for ballpoint pens in a shaft cylinder, a ballpoint pen that contains the aqueous ink composition for ballpoint pens in the shaft cylinder, and a ballpoint pen refill for the aqueous ink composition for ballpoint pens The capless ball-point pen etc. which are accommodated in the inside and in which the writing tip part of the said ball-point refill fills in and out from the opening part of the front end of the cylindrical tube by the operation of the in / out mechanism are required.

本発明は、前記剪断減粘性付与剤と特定の増粘抑制剤の併用により、インキ中の水分が蒸発してもインキ粘度が過度に上昇することなく、よって、耐ドライアップ性能に優れ、初期及び経時後の書き出しが良好であると共に、筆跡のかすれを生じることなく、安定した筆記性能を持続させることができ、良好な筆跡を形成可能なボールペン用水性インキ組成物及びそれを収容したボールペンが得られる。   According to the present invention, the combined use of the shear thinning agent and the specific thickening inhibitor does not excessively increase the ink viscosity even when water in the ink evaporates. And a ballpoint pen containing the water-based ink composition for a ball-point pen that can maintain a stable writing performance without causing blurring of the handwriting and can form a good handwriting. can get.

本発明は、水の他に水溶性有機溶剤を添加しない、或いは、添加してもインキ組成物全量中10重量%以下であり、且つ、増粘抑制剤としてポリオキシエチレン基を有する界面活性剤を含有してなる。
前記界面活性剤はポリオキシエチレン基を分子内に有するものであればノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれを用いることも可能であるが、汎用性、入手性の観点からノニオン系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤が好ましい。
前記ノニオン系界面活性剤はエーテル型、エーテルエステル型、エステル型、含窒素型があり、エーテル型としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン2級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレン水素添加ステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ポリオキシエチレンミツロウ誘導体、アルキルフェノールホルマリン縮合物の酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル等が挙げられ、エーテルエステル型としては、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル等が挙げられ、エステル型としてはポリエチレングリコール脂肪酸エステル等、含窒素型としては、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
前記アニオン系界面活性剤はカルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩があり、カルボン酸塩としてはポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩等が挙げられ、スルホン酸塩としてはポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二塩等が挙げられ、硫酸エステル塩としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、第2高級アルコールエトキシサルフェート、ポリオキシエチレン脂肪酸アルカノールアミド硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等が挙げられ、リン酸エステル塩としてはポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩等が挙げられる。
更に、前記界面活性剤としてポリオキシエチレン基を分子内に有するフッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤を用いることもできる。
前記界面活性剤はHLBが5以上、好ましくは8以上、より好ましくは10以上のものが好適に用いられる。HLBが5未満ではインキ組成物中に均一に溶解又は分散し難く、所望の増粘抑制効果を発現でき難くなる。また、ポリオキシエチレン基の含有数が多い程増粘抑制効果が大きくなる傾向があり、ポリオキシエチレン基を10以上含有するものが好ましく、20以上含有するものがより好ましい。
The present invention does not add a water-soluble organic solvent other than water, or even if it is added, it is 10% by weight or less in the total amount of the ink composition, and has a polyoxyethylene group as a thickening inhibitor It contains.
As the surfactant, any nonionic surfactant, anionic surfactant, cationic surfactant, or amphoteric surfactant can be used as long as it has a polyoxyethylene group in the molecule. From the viewpoints of versatility and availability, nonionic surfactants and anionic surfactants are preferred.
The nonionic surfactant includes ether type, ether ester type, ester type, and nitrogen-containing type. As the ether type, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene secondary alcohol ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxy Examples include ether sterol ether, polyoxyethylene hydrogenated sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative, polyoxyethylene beeswax derivative, ethylene oxide derivative of alkylphenol formalin condensate, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, etc. Polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene sorbitan fat Esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters and the like, polyethylene glycol fatty acid esters such as an ester type, as the nitrogen-containing type, polyoxyethylene fatty acid amides, polyoxyethylene alkyl amines, and the like.
Examples of the anionic surfactant include carboxylate, sulfonate, sulfate ester salt and phosphate ester salt. Examples of the carboxylate include polyoxyethylene alkyl ether carboxylate, and examples of the sulfonate include polyoxyethylene alkyl ether carboxylate. Oxyethylene alkyl sulfosuccinic acid di-salt, etc., and sulfate ester salts such as polyoxyethylene alkyl ether sulfate, second higher alcohol ethoxy sulfate, polyoxyethylene fatty acid alkanolamide sulfate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, etc. Examples of phosphoric acid ester salts include polyoxyethylene alkyl ether phosphates and polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphates.
Furthermore, a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant having a polyoxyethylene group in the molecule can also be used as the surfactant.
As the surfactant, one having an HLB of 5 or more, preferably 8 or more, more preferably 10 or more is suitably used. When the HLB is less than 5, it is difficult to uniformly dissolve or disperse in the ink composition, and it becomes difficult to express a desired thickening suppressing effect. Moreover, there exists a tendency for a thickening suppression effect to become large, so that there are many polyoxyethylene group content, What contains 10 or more polyoxyethylene groups is preferable, and what contains 20 or more is more preferable.

本発明のボールペン用水性インキ組成物は、前記増粘抑制剤が配合されるため、水溶性有機溶剤の添加による積極的な耐ドライアップ防止性能の向上は必要なく、従って、水溶性有機溶剤を添加しない、或いは、ごく少量、即ち、0を超え、且つ、10重量%以下(0重量%<水溶性有機溶剤の添加量≦10重量%)、好ましくは5重量%以下の水溶性有機溶剤が添加された系で有効な増粘抑制機能を発現できる。
また、水溶性有機溶剤全量が従来のインキ組成物よりも少ないため、該水溶性有機溶剤の吸水性によって筆記先端部にインキが溜まり(垂れ下がり)、良好な筆跡の形成を損なったり、誤って衣類を汚染する不具合を防止することもできる。
なお、剪断減粘性付与剤と前記増粘抑制剤を含有するインキ組成物において、インキ全量中から水が40重量%蒸発した時の粘度/初期のインキ粘度(EMD型粘度計、1rpm、20℃で測定)で示される数値(x)が2以下、好ましくは0.01以上、2以下であるとボールペンに収容して実用に供した際、耐ドライアップ性能に優れ、初期及び経時後の書き出しが良好であると共に、安定した筆記性能を持続させることができる。
前記数値が2を越えるとインキ中の水が40重量%蒸発した時の粘度と初期のインキ粘度の変化が大きく、よって、粘度上昇によりかすれや筆記不能を生じ易くなる。
水溶性有機溶剤を含有する系においては、前記水溶性有機溶剤全量中に溶解度パラメーターが8〜11、好ましくは8〜10の水溶性有機溶剤を80〜100重量%、好ましくは90〜100重量%含有することにより、耐ドライアップ性の効果を更に向上させることができる。
前記溶解度パラメーターが8〜11の水溶性有機溶剤としては、ブチルアルコール、総炭素数5又は6の多価アルコール類、総炭素数4〜13のグリコールエーテル類、炭素数5〜9のグリコールアセテート類、炭素数5〜10のグリコールモノエーテルアセテート類、炭素数5〜10のヒドロキシカルボン酸エステル類、炭素数4〜12のカルボン酸アミド類等が好適に用いられる。
以下に好適な溶解度パラメーターが8〜11の水溶性有機溶剤を例示する。
前記多価アルコール類としては炭素数5又は6の水酸基を2個有するジオール類が好適であり、1,2−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−ヘキサンジオール、ヘキシレングリコール(2−メチル−2,4−ペンタンジオール)、3−メチル−1,5−ペンタンジオールが挙げられる。
前記グリコールエーテル類としては、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノt−ブチルエーテル、エチレングリコールモノイソアミルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピ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t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、3−メトキシブタノール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール等が挙げられる。
グリコールアセテート類としては、ジエチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、グリセリンジアセテート、グリセリントリアセテート等が挙げられる。
グリコールモノエーテルアセテート類としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート等が挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸エステル類としては乳酸エステルが好適であり、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸アミル、乳酸イソアミル等が挙げられる。
カルボン酸アミド類としては、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−ビニル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドンのオリゴマー、ε−カプロラクタム等が挙げられる。
The water-based ink composition for ballpoint pens of the present invention contains the above-mentioned thickening inhibitor, so that it is not necessary to positively improve the anti-drying-up performance by adding a water-soluble organic solvent. No water-soluble organic solvent is added, or a very small amount, that is, more than 0 and 10% by weight or less (0% by weight <addition amount of water-soluble organic solvent ≦ 10% by weight), preferably 5% by weight or less. An effective thickening inhibiting function can be expressed in the added system.
Also, since the total amount of water-soluble organic solvent is less than that of conventional ink compositions, ink accumulates (hangs down) at the writing tip due to the water absorption of the water-soluble organic solvent, impairing the formation of good handwriting, or by mistake It is also possible to prevent defects that contaminate the.
In addition, in the ink composition containing the shear thinning agent and the thickening inhibitor, viscosity when water is evaporated by 40% by weight from the total amount of ink / initial ink viscosity (EMD viscometer, 1 rpm, 20 ° C. When the numerical value (x) indicated by (2) is 2 or less, preferably 0.01 or more and 2 or less, when stored in a ballpoint pen for practical use, it has excellent dry-up resistance, and is written out at the beginning and after the passage of time. Is good, and stable writing performance can be maintained.
If the value exceeds 2, the change in the viscosity when the water in the ink is evaporated by 40% by weight and the initial ink viscosity are large, and therefore, the increase in viscosity tends to cause blurring and inability to write.
In a system containing a water-soluble organic solvent, a water-soluble organic solvent having a solubility parameter of 8 to 11, preferably 8 to 10 in the total amount of the water-soluble organic solvent is 80 to 100% by weight, preferably 90 to 100% by weight. By containing, the effect of dry-up resistance can be further improved.
Examples of the water-soluble organic solvent having a solubility parameter of 8 to 11 include butyl alcohol, polyhydric alcohols having 5 or 6 carbon atoms, glycol ethers having 4 to 13 carbon atoms, and glycol acetates having 5 to 9 carbon atoms. C5-C10 glycol monoether acetates, C5-C10 hydroxycarboxylic acid esters, C4-C12 carboxylic acid amides and the like are preferably used.
Examples of water-soluble organic solvents having suitable solubility parameters of 8 to 11 are shown below.
As the polyhydric alcohols, diols having two hydroxyl groups having 5 or 6 carbon atoms are preferable, and 1,2-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-hexanediol, hexylene glycol ( 2-methyl-2,4-pentanediol) and 3-methyl-1,5-pentanediol.
Examples of the glycol ethers include ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol mono t-butyl ether, ethylene glycol monoisoamyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol mono 2-ethylhexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether. , Ethylene glycol monobenzyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol mono 2-ethylhexyl ether, diethylene glycol Monobenzyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether , Propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono t-butyl ether, propylene glycol monophenyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol No ethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, 3-methoxybutanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol Etc.
Examples of glycol acetates include diethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, propylene glycol diacetate, glycerol diacetate, and glycerol triacetate.
As glycol monoether acetates, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate , Propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate and the like.
Lactic acid esters are suitable as the hydroxycarboxylic acid esters, and examples thereof include ethyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, amyl lactate, and isoamyl lactate.
Carboxylic acid amides include N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone oligomer, ε-caprolactam Etc.

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 Super Blue GLL、顔料分22%、山陽色素(株)製〕、
C.I. Pigment Red 146〔商品名:Sandye Super Pink FBL、顔料分24%、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。
As the pigment, in addition to inorganic pigments such as carbon black and ultramarine blue, organic pigments such as copper phthalocyanine blue and benzidine yellow, surfactants and water-soluble resins have already been used to finely and stably disperse in an aqueous medium. Water-dispersed pigment products and the like are used, for example, as a water-dispersed pigment using a surfactant,
C. I. Pigment Blue 15: 3B [trade name: Sandye Super Blue GLL, pigment content 22%, manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.]
C. I. Pigment Red 146 [trade name: Sandye Super Pink FBL, pigment content 24%, 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 [Product name: WA color Black
A250, 15% pigment content, 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.

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、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、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、グルタチオン等の酸化防止剤、尿素、ノニオン系界面活性剤、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤、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 Nitrite, diisopropylammonium nitrite, rust inhibitor such as 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, phosphate activator, thiocarbamate, dimethyl Dithiocarbamic acid Lubricants such as ascorbic acid, ascorbic acid derivatives, α-tocopherol, catechin, catechin derivatives, synthetic polyphenols, phosphonates, phosphinates, sulfites, sulfoxylate, dithionite, thiosulfate, thiodioxide Antioxidants such as urea, formamidinesulfinic acid, glutathione, urea, nonionic surfactants, sorbitol, mannitol, sucrose, glucose, reduced starch hydrolysates, wetting agents such as sodium pyrophosphate, dimethylpolysiloxane, etc. An antifoaming agent, a dispersing agent or the like may be used.

インキ組成物の剪断減粘性とは静止状態あるいは応力の低い時は著しく高粘度で流動し難い性質を有し、応力が増大すると低粘度化して良流動性を示すレオロジー特性を言うものであり、チクソトロピー性あるいは擬似可塑性とも呼ばれる液性を意味している。よって、インキ組成物は筆記時の高剪断応力下においては三次元構造が一時的に破壊されインキの粘度が低下し、筆記先端部のインキは筆記に適した低粘度インキとなり、紙面に転移される。非筆記時にはインキの粘度が高くなり、インキの漏出を防止したり、インキの分離、逆流を防ぐことができる。又、インキ物性を経時的に安定に保つことができる。
特に、筆記先端部にボールを抱持したボールペンは、筆記時の高剪断応力下においてはボール近傍のインキが筆記に適した低粘度となり、ボールとボールハウスの間隙を毛細管力によって移動して紙面に転移されるインキ特性が必要であり、また、非筆記時には、ボール近傍も含めてすべてのインキの粘度が高くなり、インキの漏出を防止したり、インキの分離、逆流を防止する必要があり、E型回転粘度計による100rpmにおけるインキ粘度が20〜200mPa・s(25℃)を示し、且つ、剪断減粘性指数が0.1〜0.8を示すインキ組成物が好適である。
尚、剪断減粘性指数nは実験式T=Kj(T:剪断応力値、j:剪断速度、Kは計算された定数)に数値をあてはめることにより得られる。
The shear thinning of the ink composition is a rheological characteristic that has a property of being extremely high viscosity and difficult to flow in a static state or when the stress is low, and showing a good fluidity by decreasing the viscosity when the stress increases. It means liquidity also called thixotropic property or pseudoplasticity. Therefore, the ink composition is temporarily destroyed in the three-dimensional structure under high shear stress at the time of writing and the viscosity of the ink is lowered, and the ink at the tip of the writing becomes a low-viscosity ink suitable for writing and transferred to the paper surface. The When not writing, the viscosity of the ink becomes high, so that leakage of the ink can be prevented, and separation and backflow of the ink can be prevented. Also, the ink physical properties can be kept stable over time.
In particular, a ballpoint pen with a ball held at the tip of the writing has a low viscosity suitable for writing under high shear stress during writing, and the gap between the ball and the ball house moves by capillary force and moves on the paper surface. It is necessary to have ink characteristics that can be transferred to, and when not writing, the viscosity of all inks, including the vicinity of the ball, must be increased to prevent ink leakage, ink separation, and backflow. An ink composition having an ink viscosity at 100 rpm measured by an E-type rotational viscometer of 20 to 200 mPa · s (25 ° C.) and a shear thinning index of 0.1 to 0.8 is suitable.
The shear thinning index n can be obtained by assigning a numerical value to the empirical formula T = Kj n (T: shear stress value, j: shear rate, K is a calculated constant).

前記剪断減粘性付与剤としては、水に可溶乃至分散性の物質が効果的であり、キサンタンガム、ウェランガム、構成単糖がグルコースとガラクトースの有機酸修飾ヘテロ多糖体であるサクシノグリカン(平均分子量約100乃至800万)、高分子成分がグルコース、グルクロン酸、フコース、ラムノースから構成されたガム、グアーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸アルキルエステル類、メタクリル酸のアルキルエステルを主成分とする分子量10万〜15万の重合体、グルコマンナン、寒天やカラゲニン等の海藻より抽出されるゲル化能を有する増粘多糖類、ベンジリデンソルビトール及びベンジリデンキシリトール又はこれらの誘導体、架橋性アクリル酸重合体、無機質微粒子等を例示でき、単独或いは混合して使用することができる。
前記剪断減粘性付与剤は、インキ組成物中0.1〜20重量%の範囲で用いることができる。
前記剪断減粘性付与剤と、増粘抑制剤としてポリオキシエチレン基を有する界面活性剤
を併用することにより、インキ中の水分が減少した際、剪断減粘性付与剤は半膨潤状態となり、その結果、インキ粘度は殆ど上昇しない。
なお、前記剪断減粘性付与剤としては、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカンが好適に用いられ、インキの安定性に優れる。
As the shear thinning agent, a water-soluble or dispersible substance is effective, and xanthan gum, welan gum, and succinoglycan whose constituent monosaccharide is an organic acid-modified heteropolysaccharide of glucose and galactose (average molecular weight) The main component is gum, guar gum, locust bean gum and its derivatives, hydroxyethyl cellulose, alginic acid alkyl esters, and alkyl esters of methacrylic acid, which are composed of glucose, glucuronic acid, fucose, and rhamnose. A polymer having a molecular weight of 100,000 to 150,000, a thickening polysaccharide having gelling ability extracted from seaweed such as glucomannan, agar and carrageenin, benzylidene sorbitol and benzylidene xylitol or their derivatives, crosslinkable acrylic acid heavy Coalescence, inorganic fine particles, etc. Illustration can, can be used alone or in combination.
The shear thinning agent can be used in the range of 0.1 to 20% by weight in the ink composition.
By using the shear thinning agent and a surfactant having a polyoxyethylene group as a thickening inhibitor in combination, when the moisture in the ink is reduced, the shear thinning agent is in a semi-swelled state. The ink viscosity hardly increases.
As the shear thinning agent, xanthan gum, welan gum, succinoglycan is preferably used, and the ink stability is excellent.

又、耐乾燥性を妨げない範疇でアクリル樹脂、スチレンマレイン酸共重合物、デキストリン等の水溶性樹脂を1種又は2種以上添加することもできる。   In addition, one or more water-soluble resins such as acrylic resin, styrene maleic acid copolymer, and dextrin may be added within a range that does not impair drying resistance.

本発明のボールペン用水性インキ組成物には、10糖以上の糖類を40重量%以上含んでなる糖混合物を含有させることができ、耐ドライアップ性能と共にインキの垂れ下がり防止性能を満足させることができる。
単糖や二糖は乾燥皮膜の形成が充分ではなく、吸水性が高いためにボールペンに適用した場合、筆記先端部を下向きで放置すると垂れ下がりが発生しやすい。また、3糖〜8糖程度では、単糖や二糖に比べて吸水性は低くなるが、十分な垂れ下がり防止性能を得るには至らない。
前記糖類は分子量が大きくなるに従い吸湿性が低くなり、乾燥皮膜を形成し易くなることから、10糖以上の糖類を用いることによりキャップオフ性能を維持したままインキの垂れ下がりを防止できる。
前記10糖以上の糖類としては、澱粉の酵素分解等によって得られる澱粉糖化物、又は、澱粉糖化物の末端基を還元した還元澱粉糖化物を用いることができる。
なお、澱粉を分解していくと、様々な重合度の糖類が生成するため、10糖以上の糖類のみを完全に単離することは技術的に困難であり、製造コストもかかってしまう。そこで9糖以下の糖類が存在する糖混合物において、前記10糖以上の糖類を40重量%以上含有することにより、前記性能を十分に発現させることができる。
前記糖混合物はインキ組成物全量に対して0.5〜10.0重量%、好ましくは1.0〜8.0重量%の範囲で配合される。0.5重量%未満では垂れ下がり防止効果が得られ難く、10.0重量%を超えるとインキの粘度が上昇して泣き出しやボテを生じたり、筆記時のインキ追従性を損なうことがある。
The water-based ink composition for ballpoint pens of the present invention can contain a sugar mixture containing 10% by weight or more of saccharides of 10 sugars or more, and can satisfy anti-dripping performance as well as anti-drying performance. .
Monosaccharides and disaccharides do not form a dry film sufficiently, and have high water absorption. Therefore, when applied to a ballpoint pen, dripping tends to occur if the writing tip is left facing downward. In addition, in the case of about 3 to 8 sugars, the water absorption is lower than that of monosaccharides and disaccharides, but sufficient sag prevention performance is not obtained.
Since the saccharide has a lower hygroscopicity as the molecular weight increases and it becomes easier to form a dry film, the use of a saccharide of 10 sugars or more can prevent the ink from dripping while maintaining the cap-off performance.
As the saccharide of 10 sugars or more, a starch saccharified product obtained by enzymatic decomposition of starch or a reduced starch saccharified product obtained by reducing the terminal group of the starch saccharified product can be used.
In addition, when starch is decomposed, saccharides having various degrees of polymerization are generated. Therefore, it is technically difficult to completely isolate only saccharides having 10 or more sugars, and manufacturing costs are also increased. Therefore, in a saccharide mixture containing 9 or less saccharides, the performance can be sufficiently expressed by containing 40% by weight or more of the 10 or more saccharides.
The sugar mixture is blended in the range of 0.5 to 10.0% by weight, preferably 1.0 to 8.0% by weight, based on the total amount of the ink composition. If the amount is less than 0.5% by weight, it is difficult to obtain a drooping prevention effect. If the amount exceeds 10.0% by weight, the viscosity of the ink may increase, causing crying or blurring, and ink followability during writing may be impaired.

前記インキ組成物は、ボールペンチップを筆記先端部に装着したボールペンに充填して使用される。
ボールペン自体の構造、形状は特に限定されるものではないが、例えば、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抱持したボールペンチップに連通しており、さらにインキ組成物の端面にはインキ逆流防止体組成物が密接しているボールペンレフィルを軸筒内に収容したボールペンを例示できる。
更に、インキ組成物を充填した軸筒を有し、該軸筒はボールを先端部に抱持したボールペンチップに連通しており、さらにインキ組成物の端面にはインキ逆流防止体組成物が密接しているボールペンであってもよい。
前記した構造のボールペンはキャップを備えることが好ましい。
ボールペンチップの構造は、従来より汎用の機構が有効であり、金属製のパイプの先端近傍を外面より内方に押圧変形させて形成したボール抱持部にボールを抱持する機構、金属材料のドリル等による切削加工により、チップ部を形成して、ボール抱持部にボールを抱持する機構、バネ体によりボールを前方に付勢させた機構、或いは、金属又はプラスチック製チップ内部に樹脂製のボール受け座を設けた機構を例示できる。
前記ボールは、超硬合金、ステンレス鋼、ルビー、セラミック、樹脂、ゴム等の0.1〜3.0mm径程度のものが適用できるが、好ましくは0.3〜1.0mm、より好ましくは0.3〜0.7mmのものが用いられる。
前記インキ組成物を収容するインキ収容管、或いは、軸筒は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の熱可塑性樹脂からなる成形体が用いられる。
更に、前記インキ収容管、或いは、軸筒として透明、着色透明、或いは半透明の成形体を用いることにより、インキ色やインキ残量等を確認できる。
また、前記ボールペン用水性インキ組成物をキャップレスボールペンに収容する場合、キャップレスボールペンの構造、形状は特に限定されるものではなく、ボールペンレフィルに設けられた筆記先端部が外気に晒された状態で軸筒内に収納されており、出没機構の作動によって軸筒開口部から筆記先端部が突出する構造であれば全て用いることができる。
出没機構の操作方法としては、例えば、ノック式、回転式、スライド式等が挙げられる。
前記ノック式は、軸筒後端部や軸筒側面にノック部を有し、該ノック部の押圧により、ボールペンレフィルの筆記先端部を軸筒前端開口部から出没させる構成、或いは、軸筒に設けたクリップ部を押圧にすることにより、ボールペンレフィルの筆記先端部を軸筒前端開口部から出没させる構成を例示できる。
前記回転式は、軸筒後部に回転部を有し、該回転部を回すことによりボールペンレフィルの筆記先端部を軸筒前端開口部から出没させる構成を例示できる。
前記スライド式は、軸筒側面にスライド部を有し、該スライドを操作することによりボールペンレフィルの筆記先端部を軸筒前端開口部から出没させる構成、或いは、軸筒に
設けたクリップ部をスライドさせることにより、ボールペンレフィルの筆記先端部を軸筒前端開口部から出没させる構成を例示できる。
前記キャップレスボールペンは軸筒内に複数のボールペンレフィルを収容してなる複合式キャップレスボールペンであってもよい。
なお、前記ボールペンレフィルを構成するインキ収容管や軸筒は樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。
The ink composition is used by filling a ballpoint pen with a ballpoint tip attached to the writing tip.
The structure and shape of the ballpoint pen itself are not particularly limited. For example, the ballpoint pen has an ink storage tube filled with an ink composition, and the ink storage tube communicates with a ballpoint pen tip holding a ball at the tip. Furthermore, a ballpoint pen in which a ballpoint refill whose ink backflow prevention composition is in close contact with the end face of the ink composition is accommodated in the shaft cylinder can be exemplified.
Furthermore, it has a shaft cylinder filled with the ink composition, the shaft cylinder communicates with a ballpoint pen tip holding a ball at the tip, and the ink backflow preventer composition is in close contact with the end surface of the ink composition. It may be a ballpoint pen.
The ballpoint pen having the structure described above preferably includes a cap.
For the structure of the ballpoint pen tip, a general-purpose mechanism has been effective, and a mechanism for holding a ball in a ball holding portion formed by pressing and deforming the vicinity of the tip of a metal pipe inward from the outer surface, a metal material A chip part is formed by cutting with a drill and the like, a mechanism for holding the ball in the ball holding part, a mechanism for biasing the ball forward by a spring body, or a metal or plastic chip made of resin A mechanism provided with the ball receiving seat can be exemplified.
The ball may be about 0.1 to 3.0 mm in diameter, such as cemented carbide, stainless steel, ruby, ceramic, resin, rubber, etc., preferably 0.3 to 1.0 mm, more preferably 0. .3 to 0.7 mm is used.
For the ink storage tube or the shaft cylinder that stores the ink composition, a molded body made of a thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, or nylon is used.
Furthermore, by using a transparent, colored transparent, or translucent molded body as the ink containing tube or the shaft tube, the ink color, the remaining amount of ink, and the like can be confirmed.
Further, when the water-based ink composition for a ballpoint pen is accommodated in a capless ballpoint pen, the structure and shape of the capless ballpoint pen are not particularly limited, and the writing tip provided on the ballpoint pen refill is exposed to the outside air And can be used as long as it has a structure in which the writing tip protrudes from the opening of the shaft cylinder by the operation of the retracting mechanism.
Examples of the operation method of the retracting mechanism include a knock type, a rotary type, and a slide type.
The knock type has a knock portion on the rear end portion of the shaft tube and the side surface of the shaft tube, and by pressing the knock portion, the writing tip portion of the ballpoint pen refill is projected and retracted from the front end opening portion of the shaft tube, or on the shaft tube. A configuration in which the writing tip portion of the ballpoint pen refill is projected and retracted from the front end opening portion of the shaft cylinder by pressing the provided clip portion can be exemplified.
The rotary type has a rotating part at the rear part of the shaft cylinder, and can be exemplified by a configuration in which the writing tip part of the ballpoint pen refill is projected and retracted from the front end part of the shaft cylinder by turning the rotating part.
The slide type has a slide part on the side surface of the shaft cylinder, and the sliding tip of the writing point of the ballpoint pen refill is projected and retracted from the front end opening of the shaft cylinder by operating the slide, or the clip part provided on the shaft cylinder is slid. By doing so, it is possible to exemplify a configuration in which the writing tip of the ballpoint pen refill is projected and retracted from the opening at the front end of the shaft cylinder.
The capless ballpoint pen may be a composite type capless ballpoint pen in which a plurality of ballpoint pen refills are accommodated in a shaft cylinder.
The ink storage tube and the shaft cylinder constituting the ballpoint pen refill may be made of resin or metal.

前記インキ収容管又は軸筒に収容したインキの後端にはインキ逆流防止体を充填することもできる。
前記インキ逆流防止体組成物は不揮発性液体又は難揮発性液体からなる。
具体的には、ワセリン、スピンドル油、ヒマシ油、オリーブ油、精製鉱油、流動パラフィン、ポリブテン、α−オレフィン、α−オレフィンのオリゴマーまたはコオリゴマー、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル等があげられ、一種又は二種以上を併用することもできる。
The back end of the ink stored in the ink storage tube or the shaft tube may be filled with an ink backflow prevention body.
The ink backflow prevention body composition is composed of a non-volatile liquid or a hardly volatile liquid.
Specifically, petroleum jelly, spindle oil, castor oil, olive oil, refined mineral oil, liquid paraffin, polybutene, α-olefin, α-olefin oligomer or co-oligomer, dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, amino-modified silicone oil, Examples thereof include polyether-modified silicone oil and fatty acid-modified silicone oil, and one or more can be used in combination.

前記不揮発性液体及び/又は難揮発性液体には、ゲル化剤を添加して好適な粘度まで増粘させることが好ましく、表面を疎水処理したシリカ、表面をメチル化処理した微粒子シリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、疎水処理を施したベントナイトやモンモリロナイトなどの粘土系増粘剤、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属石鹸、トリベンジリデンソルビトール、脂肪酸アマイド、アマイド変性ポリエチレンワックス、水添ひまし油、脂肪酸デキストリン等のデキストリン系化合物、セルロース系化合物を例示できる。
更に、前記液状のインキ逆流防止体組成物と、固体のインキ逆流防止体を併用することもできる。
It is preferable to add a gelling agent to the nonvolatile liquid and / or the hardly volatile liquid to increase the viscosity to a suitable viscosity. The surface of the silica is hydrophobized, the surface is methylated fine particle silica, and aluminum silicate. , Swellable mica, hydrophobic thickeners such as bentonite and montmorillonite, fatty acid metal soaps such as magnesium stearate, calcium stearate, aluminum stearate, zinc stearate, tribenzylidene sorbitol, fatty acid amide, amide modified Examples include dextrin compounds such as polyethylene wax, hydrogenated castor oil, fatty acid dextrin, and cellulose compounds.
Furthermore, the liquid ink backflow prevention body composition and a solid ink backflow prevention body composition can be used in combination.

以下の表にボールペン用水性インキ組成物の配合を示す。
なお、表中の数値は重量%を示す。
The following table shows the formulation of the water-based ink composition for ballpoint pens.
In addition, the numerical value in a table | surface shows weight%.

Figure 2007246826
Figure 2007246826

Figure 2007246826
Figure 2007246826

表中の原料の内容を注番号に沿って説明する。
(1)オリエント化学工業(株)製、商品名:ウォーターブラック100−L、染料分20%
(2)アイゼン(株)製、商品名:フロキシン
(3)山陽色素(株)製、商品名:Sandye Super Blue GLL、顔料分22%
(4)ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルのエタノールアミン塩、第一工業製薬(株)製、商品名:プライサーフM208B
(5)三晶(株)製、商品名:ケルザン
(6)日光ケミカルズ(株)製、商品名:PEN−4620
(7)日光ケミカルズ(株)製、商品名:TP−10
(8)日光ケミカルズ(株)製、商品名:GO−460
(9)日光ケミカルズ(株)製、商品名:BPS−20
(10)日光ケミカルズ(株)製、商品名:MYS−25
(11)日光ケミカルズ(株)製、商品名:BC−40TX
(12)第一工業製薬(株)製、商品名:ハイテノールN−08
(13)日光ケミカルズ(株)製、商品名:Decaglyn 1−L
The contents of the raw materials in the table are explained according to the note numbers.
(1) Made by Orient Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Water Black 100-L, dye content 20%
(2) Eisen Co., Ltd., trade name: Phloxine (3) Sanyo Dye Co., Ltd., trade name: Sandye Super Blue GLL, pigment content 22%
(4) Ethanolamine salt of polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Prisurf M208B
(5) Made by Sanki Co., Ltd., trade name: Kelzan (6) Made by Nikko Chemicals Co., Ltd., trade name: PEN-4620
(7) Nikko Chemicals Co., Ltd., trade name: TP-10
(8) Product name: GO-460, manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.
(9) Product name: BPS-20, manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.
(10) Product name: MYS-25, manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.
(11) Product name: BC-40TX, manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.
(12) Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Haitenol N-08
(13) Nikko Chemicals Co., Ltd., trade name: Decaglyn 1-L

各実施例及び比較例で示した配合物を60℃で加温しながら、1時間ミキサーにて攪拌した後、冷却して濾過することにより、ボールペン用水性インキ組成物が得られる。   A water-based ink composition for ballpoint pens is obtained by stirring the composition shown in each example and comparative example with a mixer for 1 hour while heating at 60 ° C., and then cooling and filtering.

ボールペンの作製
前記実施例1乃至3、比較例1乃至3のインキ組成物を直径0.5mmのボールを抱持す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の一端に嵌着されたインキ収容管に充填し、更に、前記インキ後端面に密接させてインキ逆流防止体を充填してボールペンレフィルを得た。
前記ボールペンレフィルを軸筒に組み込み、ボールペンを得た。
なお、前記ボールペンはキャップを備えてなる。
Preparation of Ballpoint Pen Filled with an ink containing tube in which a stainless steel chip holding a ball having a diameter of 0.5 mm is fitted to one end of a polypropylene pipe with the ink compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 Further, the ink backflow prevention body was filled in close contact with the rear end surface of the ink to obtain a ballpoint pen refill.
The ballpoint pen refill was incorporated into a shaft tube to obtain a ballpoint pen.
The ballpoint pen includes a cap.

キャップレスボールペンの作製
前記実施例4乃至7、比較例4乃至7のインキ組成物を直径0.4mmのボールを抱持す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の一端に嵌着されたインキ収容管に充填し、更に、前記インキ後端面に密接させてインキ逆流防止体を充填してボールペンレフィルを得た。
前記ボールペンレフィルを軸筒内に組み込み、キャップレスボールペンを得た。
なお、前記キャップレスボールペンは、ボールペンレフィルに設けられた筆記先端部が外気に晒された状態で軸筒内に収納されており、軸筒後端部に設けられた出没機構(ノック機構)の作動によって軸筒開口部から筆記先端部が突出する構造である。
Production of Capless Ballpoint Pen Ink receiving tube in which a stainless steel chip holding a 0.4 mm diameter ball of the ink composition of Examples 4 to 7 and Comparative Examples 4 to 7 is fitted to one end of a polypropylene pipe In addition, the ink backflow prevention body was filled in close contact with the rear end surface of the ink to obtain a ballpoint pen refill.
The ballpoint pen refill was incorporated into a shaft tube to obtain a capless ballpoint pen.
The capless ballpoint pen is housed in the shaft cylinder with the writing tip provided on the ballpoint pen refill exposed to the outside air, and a cap mechanism (knock mechanism) provided at the rear end of the shaft cylinder. This is a structure in which the writing tip protrudes from the axial tube opening by operation.

耐ドライアップ試験
前記のようにして得たボールペン及びキャップレスボールペンを倒立状態(筆記先端部が下向き)で25℃、60日間放置した後、筆記を行ない、筆跡の状態を目視により観察した。
なお、ボールペンについては、キャップを外した状態で試験を行った。
前記インキ組成物の各x値〔インキ中の水がインキ全量に対して40重量%蒸発した時の粘度/初期のインキ粘度(EMD型粘度計、1rpm、20℃で測定)〕と耐ドライアップ試験結果を以下の表に示す。
Dry-up resistance test The ball-point pen and capless ball-point pen obtained as described above were left standing at 25 ° C. for 60 days in an inverted state (the tip of the writing was downward), then writing was performed and the state of the handwriting was visually observed.
The ballpoint pen was tested with the cap removed.
Each x value of the ink composition [viscosity when water in the ink is evaporated by 40% by weight with respect to the total amount of ink / initial ink viscosity (measured at EMD viscometer, 1 rpm, 20 ° C.)) and dry-up resistance The test results are shown in the following table.

Figure 2007246826
Figure 2007246826

Figure 2007246826
Figure 2007246826

尚、前記表中の判定結果は以下の通り。
耐ドライアップ試験
◎:均一でかすれのない良好な筆跡が得られる。
○:かすれのない筆跡が得られる。
×:筆跡にかすれが見られる。
The determination results in the table are as follows.
Dry-up resistance test A: A good handwriting that is uniform and not blurred is obtained.
○: Handwriting without blur is obtained.
X: A blur is seen in a handwriting.

Claims (12)

着色剤と、水と、剪断減粘性付与剤と、増粘抑制剤とから少なくともなり、インキ組成物中に水溶性有機溶剤を含有せず、且つ、増粘抑制剤がポリオキシエチレン基を有する界面活性剤であるボールペン用水性インキ組成物。   It comprises at least a colorant, water, a shear thinning agent, and a thickening inhibitor, does not contain a water-soluble organic solvent in the ink composition, and the thickening inhibitor has a polyoxyethylene group. A water-based ink composition for ballpoint pens which is a surfactant. 着色剤と、水と、水溶性有機溶剤と、剪断減粘性付与剤と、増粘抑制剤とから少なくともなり、前記水溶性有機溶剤がインキ組成物中10重量%以下であり、且つ、増粘抑制剤がポリオキシエチレン基を有する界面活性剤であるボールペン用水性インキ組成物。   It comprises at least a colorant, water, a water-soluble organic solvent, a shear thinning agent, and a thickening inhibitor, and the water-soluble organic solvent is 10% by weight or less in the ink composition and has a thickening property. A water-based ink composition for ballpoint pens, wherein the inhibitor is a surfactant having a polyoxyethylene group. 前記水溶性有機溶剤全量中に溶解度パラメーターが8〜11の水溶性有機溶剤を80〜100重量%含有してなる請求項2記載のボールペン用水性インキ組成物。   The water-based ink composition for ballpoint pens according to claim 2, comprising 80 to 100% by weight of a water-soluble organic solvent having a solubility parameter of 8 to 11 in the total amount of the water-soluble organic solvent. 前記剪断減粘性付与剤が多糖類である請求項1乃至3のいずれかに記載のボールペン用水性インキ組成物。   The water-based ink composition for ballpoint pens according to any one of claims 1 to 3, wherein the shear thinning agent is a polysaccharide. 前記剪断減粘性付与剤がキサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカンから選ばれる請求項4記載のボールペン用水性インキ組成物。   The aqueous ink composition for ballpoint pens according to claim 4, wherein the shear thinning agent is selected from xanthan gum, welan gum, and succinoglycan. 前記着色剤が染料である請求項1乃至5のいずれかに記載のボールペン用水性インキ組成物。   The water-based ink composition for ballpoint pens according to any one of claims 1 to 5, wherein the colorant is a dye. 請求項1乃至6のいずれかに記載のボールペン用水性インキ組成物を内蔵したボールペンレフィルを軸筒内に収容したボールペン。   A ballpoint pen in which a ballpoint refill containing the water-based ink composition for a ballpoint pen according to any one of claims 1 to 6 is accommodated in a shaft cylinder. 請求項1乃至6のいずれかに記載のボールペン用水性インキ組成物を軸筒内に内蔵したボールペン。   The ball-point pen which incorporated the water-based ink composition for ball-point pens in any one of Claim 1 thru | or 6 in the axial cylinder. ボールペン用水性インキ組成物後端面にインキ消費に伴って追従するインキ逆流防止体を配設してなる請求項7又は8記載のボールペン。   The ballpoint pen according to claim 7 or 8, wherein an ink backflow prevention body that follows the ink consumption is disposed on the rear end surface of the water-based ink composition for ballpoint pens. キャップを備えてなる請求項7乃至9のいずれかに記載のボールペン   The ballpoint pen according to claim 7, further comprising a cap. 請求項1乃至6のいずれかに記載のボールペン用水性インキ組成物をボールペンレフィル内に収容してなり、出没機構の作動によって前記ボールペンレフィルの筆記先端部が軸筒前端開口部から出没するキャップレスボールペン。   A waterless ink composition for a ballpoint pen according to any one of claims 1 to 6 is contained in a ballpoint pen refill, and the writing tip of the ballpoint pen refill is projected and retracted from the front end opening of the shaft cylinder by the operation of a retracting mechanism Ballpoint pen. ボールペン用水性インキ組成物の後端面にインキ消費に伴って追従するインキ逆流防止体を配設してなる請求項11記載のキャップレスボールペン。   The capless ballpoint pen according to claim 11, wherein an ink backflow preventive body that follows as the ink is consumed is disposed on the rear end surface of the water-based ink composition for ballpoint pens.
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