JP2008274048A - Aqueous ink composition for ballpoint pen and ballpoint pen containing the same - Google Patents

Aqueous ink composition for ballpoint pen and ballpoint pen containing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous ink composition for a ballpoint pen capable of maintaining stable ink discharging properties after a long time lapse, and sustaining excellent writing feeling for a long time without generating writing scratches and writing line jumps, and a ballpoint pen containing the same. <P>SOLUTION: The aqueous ink composition for the ballpoint pen includes at least a dye, water, a fluorochemical surfactant, and an alpha olefin sulfonic acid or its salt represented by the general formula, C<SB>n</SB>H<SB>2n</SB>O<SB>3</SB>SM (1). Also provided is the ballpoint pen containing the same. In C<SB>n</SB>H<SB>2n</SB>O<SB>3</SB>SM (1), n denotes an integer of 8-30, and M denotes any one of hydrogen, an alkali metal, ammonium, or an alkanolamine. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はボールペン用水性インキ組成物に関する。更には、長期間安定した筆跡が得られるボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペンに関する。   The present invention relates to a water-based ink composition for ballpoint pens. Furthermore, the present invention relates to a water-based ink composition for ballpoint pens capable of obtaining a stable handwriting for a long period of time and a ballpoint pen incorporating the same.

水性インキを内蔵する水性ボールペンが広く用いられているが、前記水性ボールペンにおいては、インキの表面張力を低くするためにフッ素系界面活性剤を添加する方法が開示されている(特許文献1、2参照)。
インキの表面張力を低くすることで、筆記時のボールの回転が滑らかになると共に、インキの追従性が向上するため、筆跡にカスレや線飛びを生じることがなく、良好な筆記感を与えるものである。
特許第3789818号公報 特開昭60−90276号公報
A water-based ballpoint pen containing a water-based ink is widely used. In the water-based ballpoint pen, a method of adding a fluorinated surfactant to reduce the surface tension of the ink is disclosed (Patent Documents 1 and 2). reference).
By lowering the surface tension of the ink, the rotation of the ball during writing becomes smooth and the followability of the ink is improved, so that there is no blurring or line skipping in the handwriting, giving a good writing feeling It is.
Japanese Patent No. 3778918 JP-A-60-90276

しかしながら、前記フッ素系界面活性剤は水性媒体中での溶解安定性が低いため、長期の経時により沈降や凝集を生じることがある。その結果、筆記先端部で目詰まりを起こしてインキ吐出性が悪化するため、筆跡にカスレや線飛びを生じる虞がある。
特に、筆記先端部のボール径が小さいものにおいては、インキ吐出部が小さいため、前述の不具合が顕著なものとなり、筆記不良を生じる虞もある。
本発明は、フッ素系界面活性剤の沈降や凝集を抑制することで、長期の経時後も安定したインキ吐出性を維持し、筆跡にカスレや線飛びを生じることなく良好な筆記感を継続できるボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペンを提供するものである。
However, since the fluorosurfactant has low dissolution stability in an aqueous medium, precipitation and aggregation may occur over a long period of time. As a result, clogging occurs at the tip of the writing and the ink ejection performance is deteriorated, so that there is a risk that the handwriting will be dull or skipped.
In particular, in the case where the ball diameter at the writing tip is small, since the ink discharge portion is small, the above-mentioned problems become prominent and there is a possibility that writing failure may occur.
By suppressing sedimentation and aggregation of the fluorosurfactant, the present invention can maintain stable ink ejection even after a long period of time, and can continue a good writing feeling without causing blurring or line skipping in the handwriting. A water-based ink composition for ballpoint pens and a ballpoint pen incorporating the same are provided.

本発明のボールペン用水性インキ組成物は、染料と、水と、フッ素系界面活性剤と、一般式(1)及び/又は(2)で与えられるアルファオレフィンスルホン酸又はその塩を少なくとも含んでなることを要件とする。
2nSM (1)
2n+1SM (2)
(式中nは8〜30の整数を示し、Mは水素、アルカリ金属、アンモニウム、アルカノールアミンのいずれかを示す。)
更に、前記フッ素系界面活性剤と、アルファオレフィンスルホン酸又はその塩が1:2〜1:5の割合で添加されること、前記インキ組成物の25℃における導電率が30mS/cm以上であることを要件とする。
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を要件とし、前記ボールペンが、筆記先端部に直径0.5mm以下のボールを備えてなることを要件とする。
The aqueous ink composition for ballpoint pens of the present invention comprises at least a dye, water, a fluorosurfactant, and an alpha olefin sulfonic acid represented by the general formulas (1) and / or (2) or a salt thereof. It is a requirement.
C n H 2n O 3 SM (1)
C n H 2n + 1 O 4 SM (2)
(In the formula, n represents an integer of 8 to 30, and M represents hydrogen, alkali metal, ammonium, or alkanolamine.)
Furthermore, the fluorosurfactant and the alpha olefin sulfonic acid or a salt thereof are added at a ratio of 1: 2 to 1: 5, and the conductivity at 25 ° C. of the ink composition is 30 mS / cm or more. It is a requirement.
Furthermore, it is a requirement that the ballpoint pen contains the aqueous ink composition for ballpoint pens, and that the ballpoint pen is provided with a ball having a diameter of 0.5 mm or less at the writing tip.

本発明により、長期の経時後も安定したインキ吐出性を維持し、筆跡にカスレや線飛びを生じることなく良好な筆記感を継続できるボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペンを提供できる。特に、インキ吐出部が狭いボール径の小さいボールペンにおいて効果的なインキ吐出安定性を発揮するボールペンを提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a water-based ink composition for a ballpoint pen that can maintain a stable ink ejection property even after a long period of time and can continue a good writing feeling without causing blurring or line skipping in the handwriting, and a ballpoint pen incorporating the same. . In particular, it is possible to provide a ballpoint pen that exhibits effective ink ejection stability in a ballpoint pen having a narrow ink ejection portion and a small ball diameter.

本発明は、ボールペン用水性インキ組成物中にフッ素系界面活性剤と共に、一般式(1)や一般式(2)で与えられるアルファオレフィンスルホン酸又はその塩を添加することにより、フッ素系界面活性剤の溶解安定性を向上させ、安定したインキ吐出性と良好な筆記感を継続的に発現するものである。   The present invention provides a fluorosurfactant by adding an alpha olefin sulfonic acid represented by the general formula (1) or the general formula (2) or a salt thereof together with a fluorosurfactant to a water-based ink composition for ballpoint pens. The dissolution stability of the agent is improved, and stable ink ejection properties and good writing feeling are continuously expressed.

フッ素系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンのパーフルオロアルキルエステル、フッ素アルキルエステル、フルオロアルキル(C2〜C10)カルボン酸、N−パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−〔フルオロアルキル(C8〜C11)オキシ〕−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸、パーフルオロアルキル(C7〜C13)カルボン酸、モノパーフルオロアルキル(C8〜C16)エチルリン酸エステル、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物等が例示できる。 Examples of the fluorine-based surfactant include polyoxyethylene perfluoroalkyl ester, fluorine alkyl ester, fluoroalkyl (C 2 -C 10 ) carboxylic acid, N-perfluorooctanesulfonyl glutamate disodium, 3- [fluoroalkyl (C 8 -C 11 ) oxy] -1-alkyl (C 3 -C 4 ) sodium sulfonate, fluoroalkyl (C 11 -C 20 ) carboxylic acid, perfluoroalkyl (C 7 -C 13 ) carboxylic acid, monoperfluoro alkyl (C 8 ~C 16) ethyl phosphoric acid ester, perfluoroalkyl amine oxide, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts and the like.

前記フッ素系界面活性剤は、インキ組成中0.01〜10.0重量%、好ましくは0.05〜5.0重量%添加することができる。
0.01重量%未満ではインキの表面張力を下げるには充分ではなく、また、10.0重量%を越えて添加しても一定以上に表面張力の低下は認められないため、これ以上の添加を要しない。
The fluorosurfactant can be added in an amount of 0.01 to 10.0% by weight, preferably 0.05 to 5.0% by weight in the ink composition.
If it is less than 0.01% by weight, it is not sufficient to reduce the surface tension of the ink, and even if it is added in excess of 10.0% by weight, the surface tension does not decrease more than a certain level. Is not required.

前記一般式(1)、(2)で与えられるアルファオレフィンスルホン酸やその塩は、一種又は二種以上をインキ中に添加することで、水性媒体に対するフッ素系界面活性剤の溶解安定性を継続的に維持することが可能となる。
前記アルファオレフィンスルホン酸としては、例えば、1−テトラデセンスルホン酸、ヘキサデセンスルホン酸、3−ヒドロキシヘキサデシル−1−スルホン酸、オクタデセン−1−スルホン酸、3−ヒドロキシ−1−オクタデカンスルホン酸等が例示でき、アルファオレフィンスルホン酸塩としては、前記スルホン酸のナトリウム、カリウム、アンモニウム塩等(具体的には、1−テトラデセンスルホン酸ナトリウム、ヘキサデセンスルホン酸ナトリウム、3−ヒドロキシヘキサデシル−1−スルホン酸ナトリウム、オクタデセン−1−スルホン酸ナトリウム塩、3−ヒドロキシ−1−オクタデカンスルホン酸ナトリウム塩)が例示できる。
The alpha olefin sulfonic acid or salt thereof given by the general formulas (1) and (2) can be added to the ink in one or more kinds, thereby continuing the dissolution stability of the fluorosurfactant in the aqueous medium. Can be maintained.
Examples of the alpha olefin sulfonic acid include 1-tetradecene sulfonic acid, hexadecene sulfonic acid, 3-hydroxyhexadecyl-1-sulfonic acid, octadecene-1-sulfonic acid, and 3-hydroxy-1-octadecane sulfonic acid. Examples of the alpha olefin sulfonate include sodium, potassium and ammonium salts of the sulfonic acid (specifically, sodium 1-tetradecenesulfonate, sodium hexadecenesulfonate, 3-hydroxyhexadecyl-1-sulfone). Acid sodium, octadecene-1-sulfonic acid sodium salt, 3-hydroxy-1-octadecanesulfonic acid sodium salt).

前記アルファオレフィンスルホン酸又はその塩は、インキ組成中0.02〜20.0重量%、好ましくは0.1〜10.0重量%添加することができる。
0.02重量%未満では所期の効果を得ることは困難であり、又、20.0重量%を越えて添加しても前記フッ素系界面活性剤の溶解安定性の向上は認められないため、これ以上の添加を要しない。
また、前記アルファオレフィンスルホン酸又はその塩は、フッ素系界面活性剤の添加量の2倍〜5倍(即ち、フッ素系界面活性剤:アルファオレフィンスルホン酸又はその塩が1:2〜1:5の割合)で添加されることが好ましい。
前記割合により、フッ素系界面活性剤の溶解性がより効果的に発現される。1:2未満では所期の効果を得難く、1:5より多くても溶解安定性の向上は認められないため、これ以上の添加を要しない。
The alpha olefin sulfonic acid or a salt thereof may be added in an amount of 0.02 to 20.0% by weight, preferably 0.1 to 10.0% by weight, in the ink composition.
If the amount is less than 0.02% by weight, it is difficult to obtain the desired effect, and even if the amount exceeds 20.0% by weight, no improvement in the dissolution stability of the fluorosurfactant is observed. No further addition is required.
The alpha olefin sulfonic acid or a salt thereof is 2 to 5 times the addition amount of the fluorosurfactant (that is, the fluorosurfactant: alpha olefin sulfonic acid or a salt thereof is 1: 2 to 1: 5. It is preferable to be added at a ratio of
By the said ratio, the solubility of a fluorine-type surfactant is expressed more effectively. If it is less than 1: 2, it is difficult to obtain the desired effect, and if it is more than 1: 5, no improvement in dissolution stability is observed, so no further addition is required.

前記染料としては、水性媒体に溶解もしくは分散可能な染料がすべて使用可能であり、酸性染料、塩基性染料、直接染料等を使用することができる。
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6B(C.I.42640)、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 dye, any dye that can be dissolved or dispersed in an aqueous medium can be used, and an acid dye, a basic dye, a direct dye, and the like can be used.
Examples of the acid dye include New Coxin (CI. 16255), Tartrazine (CI. 19140), Acid Blue Black 10B (CI. 20470), Guinea Green (CI. 42085), Brilliant Blue FCF. (CI.42090), Acid Violet 6B (C.I.42640), 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) and the like are 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。   Examples of basic dyes include chrysoidine (C.I. 11270), methyl violet FN (C.I. 42535), crystal violet (C.I. 42555), malachite green (C.I. 42000), Victoria blue FB ( CI 44045), rhodamine B (C.I. 45170), acridine orange NS (C.I. 46005), methylene blue B (C.I. 52015) and the like are 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 direct dyes, Congo Red (C.I. 22120), Direct Sky Blue 5B (C.I. 24400), Violet BB (C.I. 27905), Direct Deep Black EX (C.I. 30235), Kaya Las Black G Conch (C.I. 35225), Direct Fast Black G (C.I. 35255), Phthalocyanine Blue (C.I. 74180) and the like are used.

前記染料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0.1乃至25重量%、好ましくは0.1乃至15重量%の範囲で用いられる。   The dyes can be used singly or in combination of two or more, and are used in the range of 0.1 to 25% by weight, preferably 0.1 to 15% by weight in the ink composition.

更に、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、予め界面活性剤等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、各種蛍光性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、パール顔料、金色、銀色のメタリック顔料、蓄光性顔料、二酸化チタン等の白色顔料、アルミニウム等の金属粉、香料又は香料カプセル顔料等を併用することもできる。   Furthermore, inorganic pigments such as carbon black and ultramarine, organic pigments such as copper phthalocyanine blue and benzidine yellow, water-dispersed pigment products that have been finely and stably dispersed in an aqueous medium in advance using a surfactant, and various fluorescent properties Synthetic resin fine-particle fluorescent pigment, pearl pigment, gold and silver metallic pigment, phosphorescent pigment, white pigment such as titanium dioxide, metal powder such as aluminum, fragrance or fragrance capsule pigment Etc. can also be used together.

前記インキ中には水溶性有機溶剤を添加することもできる。具体的には、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、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、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。
尚、前記水溶性有機溶剤は一種又は二種以上を併用して用いることができ、2〜60重量%、好ましくは5〜35重量%の範囲で用いられる。
A water-soluble organic solvent may be added to the ink. Specifically, ethanol, propanol, butanol, glycerin, sorbitol, triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, ethylene glycol, diethylene glycol, thiodiethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Examples include ethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, sulfolane, 2-pyrrolidone, and N-methyl-2-pyrrolidone.
In addition, the said water-soluble organic solvent can be used 1 type or in combination of 2 or more types, and is used in 2 to 60 weight%, Preferably it is 5 to 35 weight%.

更に、紙面への固着性や粘性を付与するために水溶性樹脂を添加することもできる。前記水溶性樹脂としては、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、スチレンマレイン酸共重合物、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、デキストリン等が挙げられる。前記水溶性樹脂は一種又は二種以上を併用することができ、インキ組成中1乃至30重量%の範囲で用いられる。   Furthermore, a water-soluble resin can be added in order to impart adhesion and viscosity to the paper surface. Examples of the water-soluble resin include alkyd resins, acrylic resins, styrene maleic acid copolymers, cellulose derivatives, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, and dextrin. The water-soluble resin can be used alone or in combination of two or more, and is used in the range of 1 to 30% by weight in the ink composition.

その他、必要に応じて、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、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、金属石鹸、ポリアルキレングリコール、リン酸エステル、エチレンオキサイド付加型カチオン活性剤、燐酸系活性剤等の潤滑剤、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ライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、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、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、消泡剤、インキの浸透性を向上させるシリコーン系界面活性剤を使用してもよい。   In addition, pH adjusters such as inorganic salts such as sodium carbonate, sodium phosphate and sodium acetate, organic basic compounds such as water-soluble amine compounds, metal soap, polyalkylene glycol, phosphate ester, ethylene as necessary Lubricants such as oxide addition type cationic activators and phosphoric acid activators, rust preventives such as benzotriazole, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, diisopropylammonium nitrite, saponin, carboxylic acid, 1,2-benzthiazoline 3-one Sodium salt, sodium benzoate, sodium dehydroacetate, potassium sorbate, propyl paraoxybenzoate, 2,3,5,6-tetrachloro-4- (methylsulfonyl) pyridine and other preservatives or antifungal agents, urea, Nonionic surfactant, Sorbit , Mannitol, sucrose, glucose, reduced starch hydrolyzate, wetting agents such as sodium pyrophosphate, it may also be used defoamers, silicone-based surfactants to improve the ink permeability.

また、インキ組成物中に剪断減粘性付与剤を添加することもできる。
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)、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炭水化物、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、HLB値が8〜12のノニオン系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸の金属塩やアミン塩等を例示でき、更には、インキ組成物中にN−アルキル−2−ピロリドンとアニオン系界面活性剤を併用して添加しても安定した剪断減粘性を付与できる。
A shear thinning agent can also be added to the ink composition.
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) About 1,000 to 8 million), guar gum, locust bean gum and derivatives thereof, hydroxyethyl cellulose, alginic acid alkyl esters, polymers having a molecular weight of 100,000 to 150,000 based on alkyl esters of methacrylic acid, glucomannan, agar and carrageenan Carbohydrates having gelling ability extracted from seaweed such as benzylidene sorbitol and benzylidene xylitol or their derivatives, crosslinkable acrylic acid polymers, inorganic fine particles, nonionic surfactants having an HLB value of 8 to 12, and dialkylsulfosuccinic acid Metal salts and nets Can be exemplified a salt, further, be added in combination in the ink composition N- alkyl-2-pyrrolidone and anionic surfactant can have stable shear thinning.

尚、前記各成分から構成されるインキ組成物において、25℃における導電率が30mS/cm以上である場合、インキ中の電解質濃度が1.8重量%を超えるため、フッ素系界面活性剤の溶解性が低下して析出や凝集を生じ易くなる。そのため、前記アルファオレフィンスルホン酸やその塩の添加がより有用なものとなる。尚、前記アルファオレフィンスルホン酸やその塩は、インキ組成物の導電率を変えることなくフッ素系界面活性剤の析出を抑制できることから、前記導電率のインキに対して有用な添加剤となる。尚、本願で適用されるインキ組成物の導電率としては500mS/cm以下が好適である。
前記電解質は、水媒体に溶解した際に陽イオンと陰イオンに電離する物質全般を表し、該電解質のイオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、塩化物イオン、リン酸イオン、重炭酸イオン等がある。前記電解質がインキ中に多量に存在する場合、フッ素系界面活性剤の水媒体への溶解性が低下する傾向がある。
前記導電率は電解質のモル濃度と特定の関係(コールラウシュの平方根則)を示すため、前記導電率の範囲がフッ素系界面活性剤の析出に関与することが明確なものとなる。
In addition, in the ink composition comprised from the said each component, when the electrical conductivity in 25 degreeC is 30 mS / cm or more, since the electrolyte concentration in ink exceeds 1.8 weight%, melt | dissolution of fluorosurfactant It becomes easy to produce precipitation and agglomeration. Therefore, the addition of the alpha olefin sulfonic acid or a salt thereof becomes more useful. The alpha olefin sulfonic acid or a salt thereof is a useful additive for the ink having the conductivity because it can suppress the precipitation of the fluorosurfactant without changing the conductivity of the ink composition. In addition, as an electrical conductivity of the ink composition applied by this application, 500 mS / cm or less is suitable.
The electrolyte generally represents a substance that ionizes into a cation and an anion when dissolved in an aqueous medium. The electrolyte ions include sodium ion, potassium ion, calcium ion, magnesium ion, chloride ion, and phosphate ion. And bicarbonate ions. When the electrolyte is present in a large amount in the ink, the solubility of the fluorosurfactant in an aqueous medium tends to decrease.
Since the conductivity shows a specific relationship (Colelausch's square root rule) with the molar concentration of the electrolyte, it becomes clear that the conductivity range is involved in the precipitation of the fluorosurfactant.

更に、軸筒等のインキ収容部内にインキ組成物を充填した際、該インキ組成物の後端部にインキ逆流防止体(液栓)を配することもできる。
前記インキ逆流防止体としては、液状または固体のいずれを用いることもでき、前記液状の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、精製鉱油等の不揮発性媒体が挙げられ、所望により前記媒体中にシリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、脂肪酸アマイド等を添加することもできる。また、固体のインキ逆流防止体としては樹脂成形物が挙げられる。前記液状及び固体のインキ逆流防止体は併用することも可能である。
Furthermore, when the ink composition is filled in the ink container such as the shaft cylinder, an ink backflow prevention body (liquid stopper) can be disposed at the rear end of the ink composition.
As the ink backflow preventer, either liquid or solid can be used, and examples of the liquid ink backflow preventer include non-volatile media such as polybutene, α-olefin oligomer, silicone oil, and refined mineral oil. If desired, silica, aluminum silicate, swellable mica, fatty acid amide and the like can be added to the medium. Moreover, a resin molding is mentioned as a solid ink backflow prevention body. The liquid and solid ink backflow preventers can be used in combination.

前記インキ組成物を充填するボールペンの筆記先端部(チップ)の構造は、従来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たボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属材料をドリル等による切削加工により形成したボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属製のパイプや金属材料の切削加工により形成したチップに抱持するボールをバネ体により前方に付勢させたもの等を適用できる。
また、前記ボールは、超硬合金、ステンレス鋼、ルビー、セラミック、樹脂等からなるものが適用でき、直径0.10mm〜2.0mmの範囲のものが用いられ、好ましくは直径0.15mm〜0.5mmの比較的小さいものが用いられる。
The structure of the writing tip portion (tip) of the ballpoint pen filled with the ink composition is effective in a conventional general-purpose mechanism, and the ball holding portion is formed by pressing and deforming the vicinity of the tip of a metal pipe inward from the outer surface. A chip that holds the ball, or a chip that holds the ball in the ball holding part formed by cutting a metal material with a drill or the like, or a metal pipe or metal material that is cut It is possible to apply a ball that is held by the chip and biased forward by a spring body.
The balls may be made of cemented carbide, stainless steel, ruby, ceramic, resin, etc., and those having a diameter in the range of 0.10 mm to 2.0 mm, preferably 0.15 mm to 0 in diameter. A relatively small one of 5 mm is used.

前記インキ組成物を収容する軸筒としては、金属製、樹脂製のいずれも使用できるが、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等の熱可塑性樹脂からなる成形体が、インキの低蒸発性、生産性の面で好適に用いられる。また、前記成形体として透明、着色透明、或いは半透明のもの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。その場合、前記軸筒外面に紫外線吸収層を設けたり、紫外線吸収剤を添加した材料で軸筒を形成することにより、非使用時における軸筒内でのインキの退色を抑制することもできる。   As the shaft cylinder containing the ink composition, either metal or resin can be used, but a molded body made of a thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, etc. has low ink evaporation and productivity. In terms of surface. Further, by using a transparent, colored transparent, or translucent material as the molded body, it is possible to confirm the ink color, the remaining amount of ink, and the like. In that case, discoloration of the ink in the shaft cylinder when not in use can be suppressed by providing an ultraviolet absorbing layer on the outer surface of the shaft cylinder or forming the shaft cylinder with a material to which an ultraviolet absorber is added.

前記軸筒にはチップを直接連結する他、接続部材を介して前記軸筒とチップを連結してもよい。
前記軸筒内に収容されるインキ組成物が低粘度である場合においては、軸筒前部にインキ保留部材を装着し、軸筒内に直接インキ組成物を収容する方法と、多孔質体或いは繊維加工体に前記インキ組成物を含浸させて収容する方法が挙げられる。
尚、前記軸筒は、先端部にチップを装着した軸筒自体をインキ収容体とし、前記軸筒内に直接インキを充填する構造の他、ボールペン用レフィルの形態として、前記レフィルを軸筒(外装)内に収容する構造であってもよい。
In addition to directly connecting the tip to the shaft tube, the shaft tube and the chip may be connected via a connecting member.
In the case where the ink composition accommodated in the shaft cylinder has a low viscosity, a method of mounting an ink holding member on the front of the shaft cylinder and storing the ink composition directly in the shaft cylinder, A method of impregnating the ink composition into a fiber processed body and storing it is mentioned.
The shaft cylinder has a shaft cylinder itself with a tip attached to the tip as an ink container, and in addition to a structure in which ink is directly filled into the shaft cylinder, the refill is also a shaft cylinder ( The structure may be accommodated in the exterior.

以下に実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の表に実施例及び比較例のボールペン用水性インキの組成を示す。尚、表中の組成の数値は重量部を示す。
Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
The composition of the water-based ink for ballpoint pens of Examples and Comparative Examples is shown in the following table. In addition, the numerical value of a composition in a table | surface shows a weight part.

Figure 2008274048
Figure 2008274048

表中の原料の内容について注番号に沿って説明する。
(1)住友化学工業(株)製、商品名:アシッドブルーPG(C.I.Acid blue 90)
(2)アイゼン保土ヶ谷(株)製、商品名:フロキシン(C.I.Acid red 92)
(3)ランクセス社製、商品名:スペシャルイエローNS(C.I.Acid yellow 9)
(4)セイミケミカル(株)製、商品名:サーフロンS−131(有効成分30%)
(5)日光ケミカルズ(株)製、商品名:OS−14
(6)ライオン(株)製、商品名:リポランPB−800
(7)三晶(株)製、商品名:ケルザン
(8)リン酸エステル系界面活性剤、第一工業製薬(株)製、商品名:プライサーフAL
The contents of the raw materials in the table will be described along the note numbers.
(1) Product name: Acid Blue PG (CI Acid blue 90), manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
(2) Product name: Phloxin (CI Acid red 92) manufactured by Eisen Hodogaya Co., Ltd.
(3) Product name: Special Yellow NS (CI Acid yellow 9), manufactured by LANXESS
(4) Seimi Chemical Co., Ltd., trade name: Surflon S-131 (30% active ingredient)
(5) Product name: OS-14, manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.
(6) Product name: Liporan PB-800, manufactured by Lion Corporation
(7) Sanki Co., Ltd., trade name: Kelzan (8) Phosphate ester surfactant, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Prisurf AL

インキの調製
水に剪断減粘性付与剤以外の成分を添加し、混合攪拌した後、剪断減粘性付与剤を添加して、25℃で、ディスパーにて400rpm、1時間攪拌することで調製した。
尚、各インキについて、導電率計(横川電機(株)製、SC82)を用いて25℃での導電率を測定した。
Preparation of Ink Components other than the shear thinning agent were added to water, mixed and stirred, and then the shear thinning agent was added, and the mixture was prepared by stirring at 25 ° C. with a disper at 400 rpm for 1 hour.
In addition, about each ink, the electrical conductivity in 25 degreeC was measured using the conductivity meter (The Yokogawa Electric Corporation make, SC82).

インキ逆流防止体の調製
基油としてポリブテン85部中に、増粘剤として脂肪酸アマイド15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 In 85 parts of polybutene as a base oil, 15 parts of fatty acid amide as a thickener was added, and then kneaded with three rolls to obtain an ink backflow preventer body.

ボールペンの作製
直径0.3mmの超硬合金製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ボールペンレフィル内に、前記各インキ組成物を1g充填し、その後端に前記インキ逆流防止体を配設した後、前記ボールペンレフィルを軸筒に組み込み、試料ボールペンを作製した。
Preparation of Ballpoint Pen 1 g of each ink composition is filled in a ballpoint pen refill in which a stainless steel tip holding a ball of a cemented carbide having a diameter of 0.3 mm is fitted to one end of a polypropylene pipe, and the rear end thereof is filled. After the ink backflow preventer was disposed, the ballpoint pen refill was incorporated into a shaft tube to prepare a sample ballpoint pen.

前記インキ及び試料ボールペンを用いて以下の試験を行った。
析出試験
調製したインキ20gをポリ容器に入れ、密栓した後、50℃で30日間放置した。その後、25℃に降温し、ポリ容器底部のインキを光学顕微鏡で観察した。
筆記試験
筆記可能であることを確認した試料ボールペンを、ペン先下向き状態で50℃、30日間放置した後、JIS P3201筆記用紙Aに手書きで螺旋状の丸を連続筆記した際の筆跡の状態を目視にて観察した。
前記試験の結果を以下の表に示す。
The following tests were conducted using the ink and the sample ballpoint pen.
Precipitation test 20 g of the prepared ink was put in a plastic container, sealed, and left at 50 ° C. for 30 days. Thereafter, the temperature was lowered to 25 ° C., and the ink at the bottom of the plastic container was observed with an optical microscope.
Written test After the sample ballpoint pen, which was confirmed to be writable, was left at 50 ° C for 30 days with the pen tip facing down, the state of the handwriting when the hand-written spiral circle was continuously written on JIS P3201 writing paper A It was observed visually.
The results of the test are shown in the following table.

Figure 2008274048
Figure 2008274048

尚、試験結果の評価は以下の通りである。
析出試験
○:析出物なし。
×:析出物が確認される。
筆記試験
○:カスレや線飛びを生じることなく、良好な筆跡が得られる。
△:若干のカスレや線飛びを生じる。
×:カスレや線飛びが発生する、又は筆記不能となる。
The evaluation of the test results is as follows.
Precipitation test ○: No precipitate.
X: Precipitates are confirmed.
Written test ○: Good handwriting can be obtained without blurring or line skipping.
Δ: Slight blurring or line skipping occurs.
X: Scratch or line skip occurs or writing becomes impossible.

Claims (5)

染料と、水と、フッ素系界面活性剤と、一般式(1)及び/又は(2)で与えられるアルファオレフィンスルホン酸又はその塩を少なくとも含んでなるボールペン用水性インキ組成物。
2nSM (1)
2n+1SM (2)
(式中nは8〜30の整数を示し、Mは水素、アルカリ金属、アンモニウム、アルカノールアミンのいずれかを示す。)
A water-based ink composition for ballpoint pens comprising at least a dye, water, a fluorosurfactant, and an alpha olefin sulfonic acid represented by the general formula (1) and / or (2) or a salt thereof.
C n H 2n O 3 SM (1)
C n H 2n + 1 O 4 SM (2)
(In the formula, n represents an integer of 8 to 30, and M represents hydrogen, alkali metal, ammonium, or alkanolamine.)
前記フッ素系界面活性剤と、アルファオレフィンスルホン酸又はその塩が1:2〜1:5の割合で添加される請求項1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 1, wherein the fluorosurfactant and the alpha olefin sulfonic acid or a salt thereof are added in a ratio of 1: 2 to 1: 5. 前記インキ組成物の25℃における導電率が30mS/cm以上である請求項1又は2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 claim 1 or 2 whose electric conductivity in 25 ° C of said ink composition is 30mS / cm or more. 前記請求項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を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 the said Claims 1 thru | or 3. 前記ボールペンが、筆記先端部に直径0.5mm以下のボールを備えてなることを特徴とする請求項4記載のボールペン。   The ball-point pen according to claim 4, wherein the ball-point pen is provided with a ball having a diameter of 0.5 mm or less at a writing tip.
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JP2015069294A (en) * 2013-09-27 2015-04-13 株式会社パイロットコーポレーション Input pen

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