JP2012012468A - Water-based ink composition for writing utensil - Google Patents

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JP2012012468A JP2010149403A JP2010149403A JP2012012468A JP 2012012468 A JP2012012468 A JP 2012012468A JP 2010149403 A JP2010149403 A JP 2010149403A JP 2010149403 A JP2010149403 A JP 2010149403A JP 2012012468 A JP2012012468 A JP 2012012468A
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和彦 秋山
Takashi Ono
貴史 大野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based ink composition for a writing utensil, which is excellent in the dry-up performance and with which writing is possible on an impermeable surface.SOLUTION: The water-based ink composition for a writing utensil includes, at least, water, a colorant, a dry-up inhibitor, and a surfactant. The solubility of the dry-up inhibitor to water at 20°C is 3.0 to 20.0 mass%, and the surface tension at 20°C of the ink composition is 20 to 40 mN/m.

Description

本発明は筆記具用水性インキ組成物に関し、さらに詳細としては、ドライアップ性能に優れ、非浸透面に筆記可能である筆記具用水性インキ組成物に関するものである。   The present invention relates to a water-based ink composition for writing instruments, and more particularly to a water-based ink composition for writing instruments that has excellent dry-up performance and can be written on a non-penetrating surface.

従来より、キャップを筆記具本体から外して、ペン先を大気中に放置すると、インキ中の溶剤などが蒸発して、着色剤や樹脂などが乾燥固化して詰まり、筆跡カスレや、筆記不良になってしまうことがあった。   Conventionally, if the cap is removed from the writing instrument body and the nib is left in the atmosphere, the solvent in the ink evaporates, and the colorant and resin dry and solidify, resulting in poor writing and poor writing. There was a case.

そのため、筆記具用水性インキのペン先の乾燥防止剤として、エチレングリコールやプロピレングリコール等の多価アルコール溶剤や尿素及び/又は尿素誘導体などにより、ドライアップ性能を向上した筆記具用水性インキ組成物が知られている。   Therefore, water-based ink compositions for writing instruments with improved dry-up performance using polyhydric alcohol solvents such as ethylene glycol and propylene glycol, urea and / or urea derivatives are known as pen tip drying inhibitors for water-based inks for writing instruments. It has been.

しかしながら、前者のエチレングリコールやプロピレングリコール等の多価アルコール溶剤は十分なドライアップ性能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インキ追従不良や、筆跡の滲み等が発生する、さらに、筆跡乾燥性も劣ってしまい、プラスチック、金属材料等の非浸透面においては、より顕著に筆跡乾燥性が劣ってしまう。また、後者の尿素及び/又は尿素誘導体は、ある程度のドライアップ性能の向上は認められるものの、高温環境下では分解してアンモニアを発生させ、インキ経時が不安定になる問題が発生してしまう。    However, the former polyhydric alcohol solvents such as ethylene glycol and propylene glycol need to be added in a large amount in order to obtain sufficient dry-up performance. As a result, ink follow-up failure due to an increase in ink viscosity, blurring of handwriting, etc. Furthermore, the handwriting drying property is inferior, and the handwriting drying property is remarkably inferior on the non-penetrating surface of a plastic, a metal material or the like. In addition, although the latter urea and / or urea derivative is recognized to have some improvement in dry-up performance, it decomposes in a high temperature environment to generate ammonia, which causes a problem that the ink aging becomes unstable.

こうした問題を鑑みて、特許第3507514号公報「水性インク組成物」には、サリチル酸を含有したもの、特開平9−67535号公報「水性インキ組成物」には、セリンを含有したもの、特開2010−37369号公報「筆記具用インキ」には、ジペンタエリスリトールを含有したものが開示されている。   In view of these problems, Japanese Patent No. 3507514 “Aqueous ink composition” contains salicylic acid, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-67535 “Aqueous ink composition” contains serine, JP-A-2010-37369 “Ink for Writing Instruments” discloses one containing dipentaerythritol.

「特許第3507514号公報」“Patent No. 3507514” 「特開平9−67535号公報」"Japanese Patent Laid-Open No. 9-67535" 「特開2010−37369号公報」"JP 2010-37369 A"

特許文献1〜3のように、新たにドライアップ抑制剤を含有する ことで、ある程度の性能の向上は認められるものもあるが、インキ中で前記ドライアップ抑制剤が多量に析出してしまい、筆跡カスレや筆記不良が発生するものや、インキ中でドライアップ抑制剤が溶解安定せず、経時安定性などに問題があった。特に、低温時(0〜10℃)では、室温時(約20℃)よりも水に対する溶解度が低くなり、不利な条件のため、インキ中でドライアップ抑制剤が多量に析出してしまい、より筆跡カスレや筆記不良が発生する問題を抱えていた。また、最近では、紙面だけでなく、非浸透面においても筆記可能な筆記具が求められており、それを満足するには、さらなる添加剤などが求められる。   As described in Patent Documents 1 to 3, by including a dry-up inhibitor newly, some performance improvement is recognized, but a large amount of the dry-up inhibitor is precipitated in the ink, There was a problem in handwriting blurring and writing defects, and the dry-up inhibitor was not dissolved and stabilized in the ink, resulting in stability over time. In particular, at low temperatures (0 to 10 ° C.), the solubility in water is lower than at room temperature (about 20 ° C.), and due to disadvantageous conditions, a large amount of dry-up inhibitor is precipitated in the ink. There was a problem of handwriting scraps and writing defects. In recent years, there has been a demand for writing instruments that can be written not only on paper but also on non-penetrating surfaces, and additional additives and the like are required to satisfy them.

本発明の目的は、ドライアップ性能が優れることで、筆跡が良好であり、さらに、非浸透面にも筆記可能である筆記具用水性インキ組成物を提供することである。   An object of the present invention is to provide a water-based ink composition for a writing instrument that has excellent dry-up performance, has good handwriting, and can also be written on a non-penetrating surface.

本発明は、上記課題を解決するために、
「1.少なくとも、水、着色剤、ドライアップ抑制剤、界面活性剤を含有する筆記具用水性インキ組成物であって、前記ドライアップ抑制剤の20℃における水に対する溶解度が、3.0〜20.0質量%であり、前記筆記具用水性インキ組成物の20℃における表面張力が、20〜40mN/mであることを特徴とする。
2.前記ドライアップ抑制剤が、高級アルコール系のドライアップ抑制剤であることを特徴とする第1項に記載の筆記具用水性インキ組成物。
3.前記ドライアップ抑制剤の含有量が、20℃における水に対する含有量に対して、0.1〜20.0質量%であることを特徴とする第1項または第2項に記載の筆記具用水性インキ組成物。
4.前記界面活性剤が、シリコン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸塩から選ばれる1種以上を含有することを特徴とする第1項ないし第3項に記載の筆記具用水性インキ組成物。
5.前記界面活性剤が、ポリエーテル変性のシリコーンオイルであり、含有量が0.01〜5.00質量%であることを特徴とする第1項ないし第4項に記載の筆記具用水性インキ組成物」
とする。
In order to solve the above problems, the present invention
“1. A water-based ink composition for a writing instrument containing at least water, a colorant, a dry-up inhibitor, and a surfactant, wherein the solubility of the dry-up inhibitor in water at 20 ° C. is 3.0 to 20. The surface tension of the water-based ink composition for a writing instrument at 20 ° C. is 20 to 40 mN / m.
2. The water-based ink composition for a writing instrument according to item 1, wherein the dry-up inhibitor is a higher alcohol-based dry-up inhibitor.
3. Content of the said dry-up inhibitor is 0.1-20.0 mass% with respect to content with respect to the water in 20 degreeC, The aqueous | water-based for writing instruments of the 1st term | claim or the 2nd item | term characterized by the above-mentioned Ink composition.
4). Item 1 to Item 3, wherein the surfactant contains one or more selected from silicon surfactants, acetylene glycol surfactants, fluorine surfactants, and dialkylsulfosuccinates. A water-based ink composition for a writing instrument as described in 1.
5. The water-based ink composition for a writing instrument according to any one of claims 1 to 4, wherein the surfactant is a polyether-modified silicone oil and the content is 0.01 to 5.00% by mass. "
And

本発明は、少なくとも、水、着色剤、ドライアップ抑制剤、界面活性剤を含有する筆記具用水性インキ組成物であって、前記ドライアップ抑制剤の20
℃における水に対する溶解度が、3.0〜20.0質量%であり、前記筆記具用水性インキ組成物の20℃における表面張力が、20〜40mN/mであることを特徴とすることで、ドライアップ性能が優れ、さらに、非浸透面にも筆記可能である筆記具用水性インキ組成物を提供することができた。
The present invention is a water-based ink composition for a writing instrument containing at least water, a colorant, a dry-up inhibitor, and a surfactant,
The solubility in water at 0 ° C. is 3.0 to 20.0 mass%, and the surface tension at 20 ° C. of the water-based ink composition for writing instruments is 20 to 40 mN / m. It was possible to provide a water-based ink composition for a writing instrument that has excellent up-performance and that can also be written on a non-penetrating surface.

本発明の特徴は、20℃における水に対する溶解度が、3.0〜20.0質量%であるドライアップ抑制剤と、界面活性剤を併用し、さらに、筆記具用水性インキ組成物の20℃における表面張力が、20〜40mN/mであることを特徴とする。   A feature of the present invention is that a dry-up inhibitor having a water solubility at 20 ° C. of 3.0 to 20.0% by mass and a surfactant are used in combination, and the aqueous ink composition for writing instruments at 20 ° C. The surface tension is 20 to 40 mN / m.

ドライアップ抑制剤について、本願発明者が鋭意検討した結果、前記溶解度が、3.0〜20.0質量%であるドライアップ抑制剤を用いると、キャップを外した状態では、インキ中の水分が蒸発することで、ペン先において溶媒の蒸発を抑制する膜を形成し、それ以上の水分蒸発を抑制することが可能となり、ドライアップ性能を向上する効果がある。   As a result of intensive investigations by the inventors of the present invention regarding the dry-up inhibitor, when the dry-up inhibitor having a solubility of 3.0 to 20.0% by mass is used, the moisture in the ink is reduced in a state where the cap is removed. By evaporating, it is possible to form a film that suppresses evaporation of the solvent at the nib, and to suppress further evaporation of water, thereby improving the dry-up performance.

前記溶解度が、3.0質量%未満のドライアップ抑制剤を用いると、ドライアップ抑制効果を得られるのに十分な量を含有できず、また、前記溶解度が、20.0質量%を越えるドライアップ抑制剤を用いると、前記結晶物が析出しづらく、ペン先で十分に膜を形成できず、ドライアップ抑制効果が得られない。そのため、前記溶解度が、3.0〜20.0質量%であるドライアップ抑制剤を用いる必要がある。また、低温時(0〜10℃)では、水に対する溶解度が低くなることを考慮すれば、前記溶解度が、5.0〜20.0質量%のドライアップ抑制剤が好ましく、最も好ましくは、前記溶解度が、10.0〜15.0質量%のドライアップ抑制剤である。   When a dry-up inhibitor having a solubility of less than 3.0% by mass is used, it cannot contain a sufficient amount to obtain a dry-up inhibitory effect, and the solubility exceeds 20.0% by mass. When an up inhibitor is used, it is difficult to precipitate the crystalline substance, and a film cannot be sufficiently formed with the pen tip, and a dry up inhibiting effect cannot be obtained. Therefore, it is necessary to use a dry-up inhibitor having a solubility of 3.0 to 20.0% by mass. In consideration of the low solubility in water at low temperatures (0 to 10 ° C.), the solubility is preferably a 5.0 to 20.0 mass% dry-up inhibitor, most preferably, It is a dry-up inhibitor having a solubility of 10.0 to 15.0% by mass.

さらに、近年では、紙面だけでなく、非浸透面においても良好な筆跡で筆記可能するためには、前記溶解度が、3.0〜20.0質量%であるドライアップ抑制剤を単独で用いただけでは、非浸透面への十分な濡れ性が得られず、非浸透面へ良好に筆記するのは難しい。そこで、界面活性剤を用いて、筆記具用水性インキ組成物の20℃における表面張力を、20〜40mN/mにする必要がある。前記表面張力は、20mN/mより低いと、筆跡に滲み、紙への裏抜けが発生し、40mN/mを超えると、非浸透面への濡れ性が劣り、筆跡カスレや、筆記面においてはインキが、はじかれてしまうため、表面張力は、20〜40mN/mにする必要があり、好ましくは、25〜35mN/mである。   Furthermore, in recent years, in order to be able to write with good handwriting not only on paper but also on non-penetrating surfaces, the dry-up inhibitor having a solubility of 3.0 to 20.0% by mass can be used alone. However, sufficient wettability to the non-penetrating surface cannot be obtained, and it is difficult to write well on the non-penetrating surface. Therefore, the surface tension at 20 ° C. of the water-based ink composition for writing instruments needs to be 20 to 40 mN / m using a surfactant. When the surface tension is lower than 20 mN / m, the ink bleeds into the handwriting and the paper breakthrough occurs. When the surface tension exceeds 40 mN / m, the wettability to the non-penetrating surface is inferior. Since the ink is repelled, the surface tension needs to be 20 to 40 mN / m, and preferably 25 to 35 mN / m.

前記溶解度が、3.0〜20.0質量%であるドライアップ抑制剤については、低級アルコール系(炭素数1〜4)、高級アルコール系(炭素数5以上)、芳香族アルコール系、脂環式アルコール系、有機酸系、ヒダントイン系などの種類がある。   For dry-up inhibitors having a solubility of 3.0 to 20.0% by mass, lower alcohols (1 to 4 carbon atoms), higher alcohols (5 or more carbon atoms), aromatic alcohols, alicyclic rings There are types such as formula alcohol type, organic acid type and hydantoin type.

それらの中でも、高級アルコール系のドライアップ抑制剤を用いると、析出速度が速まり、すぐに膜を形成するため、ペン先での溶媒の蒸発を抑制し、より優れたドライアップ性能を得やすくなる。そのため、高級アルコール系のドライアップ抑制剤を用いる方が、好ましい。   Among them, when higher alcohol-based dry-up inhibitors are used, the deposition rate increases and a film is formed immediately, which suppresses solvent evaporation at the nib and makes it easier to obtain better dry-up performance. Become. Therefore, it is preferable to use a higher alcohol-based dry-up inhibitor.

また、前記溶解度が、3.0〜20.0質量%であるドライアップ抑制剤の含有量は、水の含有量に対して、20.0質量%を越えると、経時不安定性になりやすく、0.1質量%未満だと、所望のドライアップ性能が得られにくいため、水の含有量に対し0.1〜20.0質量%にすることが好ましい。より好ましくは、0.1〜10.0質量%である。最も好ましくは3.0〜8.0質量%である。   Moreover, when the content of the dry-up inhibitor whose solubility is 3.0 to 20.0% by mass exceeds 20.0% by mass with respect to the content of water, it tends to be unstable over time, If it is less than 0.1% by mass, it is difficult to obtain the desired dry-up performance. Therefore, the content is preferably 0.1 to 20.0% by mass with respect to the water content. More preferably, it is 0.1-10.0 mass%. Most preferably, it is 3.0-8.0 mass%.

また、前記溶解度が、3.0〜20.0質量%であるドライアップ抑制剤としては、ペンタエリスリトール(20℃での水に対する溶解度:7.2質量%)、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール(同溶解度:12.3質量%)、コハク酸(同溶解度:7.1質量%)、ヒダントイン(同溶解度:3.8質量%)、5,5−ジメチルヒダントイン(同溶解度:11.5質量%)、ヒドロキノン(同溶解度:7.4質量%)などが挙げられる。具体的には、ペンタエリスリトール(和光純薬工業(株))、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール(和光純薬工業(株))、ヒダントイン(和光純薬工業(株))、5,5−ジメチルヒダントイン(和光純薬工業(株))などが挙げられる。   Examples of the dry-up inhibitor having a solubility of 3.0 to 20.0% by mass include pentaerythritol (solubility in water at 20 ° C .: 7.2% by mass), 2,5-dimethyl-2, 5-hexanediol (same solubility: 12.3% by mass), succinic acid (same solubility: 7.1% by mass), hydantoin (same solubility: 3.8% by mass), 5,5-dimethylhydantoin (same solubility: 11.5% by mass) and hydroquinone (the same solubility: 7.4% by mass). Specifically, pentaerythritol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), hydantoin (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 5,5-dimethylhydantoin (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the like can be mentioned.

また、筆記具用水性インキ組成物の20℃における表面張力を、20〜40mN/mにするために用いる界面活性剤としては、シリコン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、リン酸エステル系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸塩が挙げられる。その中でも、生産工程時に気泡抑制をする効果があり、生産性を向上することが可能となるため、消泡性が良好な、シリコン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤が好ましい。   Moreover, as surfactant used in order to make the surface tension at 20 degreeC of the water-based ink composition for writing instruments into 20-40 mN / m, a silicon type surfactant, an acetylene glycol type surfactant, a fluorine type surfactant , Phosphate ester surfactants, and dialkyl sulfosuccinates. Among them, silicon surfactants and acetylene glycol surfactants having good defoaming properties are preferable because they have the effect of suppressing bubbles during the production process and can improve productivity.

また、前記界面活性剤の中でも、より経時安定性を考慮すれば、シリコン系界面活性剤の非反応性シリコーンオイルが好ましく、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、親水性特殊変性、フッ素変性、ジメチル、メチルフェニルなどのシリコーンオイル等が挙げられる。その中でも、水との溶解性、消泡性を考慮すれば、ポリエーテル変性のシリコーンオイルが最も好ましい。   Among the surfactants, in view of the stability over time, non-reactive silicone oils of silicon surfactants are preferable, polyether-modified, methylstyryl-modified, alkyl-modified, higher fatty acid ester-modified, hydrophilic Examples include specially modified, fluorine-modified, silicone oil such as dimethyl and methylphenyl. Among these, polyether-modified silicone oil is most preferable in consideration of solubility in water and antifoaming property.

界面活性剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.01質量%より少ないと、表面張力を十分に下げる効果が得られず、5.00質量%を越えると、筆跡乾燥性が劣りやすく、さらに、インキ経時も不安定となりやすいため、インキ組成物全量に対し、0.01〜5.00質量%が好ましい。より好ましくは、インキ組成物全量に対し、0.01〜2.00質量%である。最も好ましくは0.10〜1.50質量%である。   If the content of the surfactant is less than 0.01% by mass relative to the total amount of the ink composition, the effect of sufficiently reducing the surface tension cannot be obtained, and if it exceeds 5.00% by mass, the handwriting drying property is inferior. In addition, since the ink tends to become unstable with time, 0.01 to 5.00% by mass is preferable with respect to the total amount of the ink composition. More preferably, it is 0.01-2.00 mass% with respect to the ink composition whole quantity. Most preferably, it is 0.10-1.50 mass%.

具体例としては、シリコン系界面活性剤は、ポリエーテル変性のもので、KF351、KF-352、KF -353、KF-354、KF-355、KF-615、KF-618、KF−642、KF643、KF945、KF−6004(信越化学工業(株))、SILWETL−720、FZ−2104、FZ−2191、同L−7001、同L−7002、同Y−7006、L−7600、L−7607(日本ユニカー(株))、TSF4445(東芝シリコーン(株))が挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤の具体例としては、ダイノール604、サーフィノール104H、同104A、同104BC、同104DPM、同104PA、同104S、同420、同440、同SE、同SE−F、同61等(エアープロダクツ ジャパン(株)社製)が挙げられる。ジアルキルスルホコハク酸塩の具体例としては、ネオコールSW−C、ネオコールYSW−CE、ネオコールYSK(第一工業製薬(株))、ペレックスOT−P、ペレックスTR、ペレックスCS、ペレックスTA(花王(株))、エアロールOB−70(東邦化学工業(株))、エアロゾ−ルMA−80、エアロゾ−ルAY−100(三井サイアナミド(株))、アデカコールEC((株)アデカ)等が挙げられる。フッ素系界面活性剤の具体例としては、メガファックF−447、F−410、F−553、F−444(DIC(株))、DSN−403N(ダイキン工業(株))、ノベックFC−4430、FC−4432(住友スリーエム(株))等が挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。   As a specific example, the silicone-based surfactant is a polyether-modified one, and KF351, KF-352, KF-353, KF-354, KF-355, KF-615, KF-618, KF-642, KF643. KF945, KF-6004 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SILWETL-720, FZ-2104, FZ-2191, L-7001, L-7002, Y-7006, L-7600, L-7607 ( Nippon Unicar Co., Ltd.) and TSF4445 (Toshiba Silicone Co., Ltd.). Specific examples of the acetylene glycol surfactants include DYNOL 604, Surfynol 104H, 104A, 104BC, 104DPM, 104PA, 104S, 420S, 420, 440, SE, SE-F, 61. Etc. (Air Products Japan Co., Ltd.). Specific examples of dialkyl sulfosuccinates include Neocor SW-C, Neocor YSW-CE, Neocor YSK (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), Perex OT-P, Perex TR, Perex CS, Perex TA (Kao Corporation) ), Aerol OB-70 (Toho Chemical Industry Co., Ltd.), Aerosol MA-80, Aerosol AY-100 (Mitsui Cyanamid Co., Ltd.), Adeka Coal EC (Adeka Co., Ltd.), and the like. Specific examples of the fluorosurfactant include Megafac F-447, F-410, F-553, F-444 (DIC Corporation), DSN-403N (Daikin Industries Co., Ltd.), Novec FC-4430. FC-4432 (Sumitomo 3M Co., Ltd.) and the like. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.

着色剤は、染料、顔料等、特に限定されるものではなく、適宜選択して使用することができる。染料については、直接染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、及び各種造塩タイプ染料等が採用可能である。顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、補色顔料等が挙げられる。その他、着色樹脂粒子体として顔料を媒体中に分散させてなる着色体を公知のマイクロカプセル化法などにより樹脂壁膜形成物質からなる殻体に内包又は固溶化させたマイクロカプセル顔料を用いても良い。更に、顔料を透明、半透明の樹脂等で覆った着色樹脂粒子などや、また着色樹脂粒子や無色樹脂粒子を、顔料もしくは染料で着色したもの等も用いることもできる。これらの染料および顔料は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。含有量は、インキ組成物全量に対し、1質量%〜20質量%が好ましい。また、本発明の筆記具用インキに関しては、顔料系インキは、染料系インキと違い再分散しづらく、ドライアップ性能が劣りやすいため、よりドライアップ性能の向上がより望まれる。   The colorant is not particularly limited, and may be appropriately selected and used. As the dye, direct dyes, acid dyes, basic dyes, metal-containing dyes, various salt-forming dyes, and the like can be used. Examples of pigments include inorganic, organic, and processed pigments. Specifically, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, quinophthalone, selenium , Triphenylmethane, perinone, perylene, glyoxazine, aluminum pigment, pearl pigment, fluorescent pigment, phosphorescent pigment, and complementary color pigment. In addition, a microcapsule pigment in which a colored body in which a pigment is dispersed in a medium as a colored resin particle body is encapsulated or solidified in a shell made of a resin wall film forming substance by a known microencapsulation method may be used. good. Further, colored resin particles in which the pigment is covered with a transparent or translucent resin or the like, or colored resin particles or colorless resin particles colored with a pigment or a dye can also be used. These dyes and pigments may be used alone or in combination of two or more. The content is preferably 1% by mass to 20% by mass with respect to the total amount of the ink composition. In addition, regarding the ink for a writing instrument of the present invention, unlike a dye-based ink, a pigment-based ink is difficult to re-disperse and tends to be inferior in dry-up performance.

また、本発明には、定着剤として樹脂を用いてもよい。具体的には、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、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等の水溶性樹脂等や、アクリル系樹脂エマルジョン、スチレン−ブタジエン系樹脂エマルジョンなどのエマルジョン樹脂が挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。また、樹脂の含有量は、インキ組成物全量に対して、0.1質量%未満だと、所望のインキ粘度が得られにくく、30質量%を越えると書き出し性能が劣ってしまう可能性があるため、0.1質量%以上、30質量%以下が好ましい。   In the present invention, a resin may be used as a fixing agent. Specific examples include water-soluble resins such as acrylic resins, alkyd resins, cellulose derivatives, polyvinyl pyrrolidone, and polyvinyl alcohol, and emulsion resins such as acrylic resin emulsions and styrene-butadiene resin emulsions. You may use these individually or in mixture of 2 or more types. Further, if the resin content is less than 0.1% by mass relative to the total amount of the ink composition, it is difficult to obtain a desired ink viscosity, and if it exceeds 30% by mass, the writing performance may be deteriorated. Therefore, 0.1 mass% or more and 30 mass% or less are preferable.

その他必要に応じて、低級・高級アルコールなどの溶剤、トリエタノールアミン等のpH調整剤、ソルビット等の保湿剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤等を添加してもよい。これらは単独又は2種以上組み合わせて使用してもよい。    Other solvents such as lower and higher alcohols, pH adjusters such as triethanolamine, humectants such as sorbit, rust preventives such as benzotriazole, chelating agents such as ethylenediaminetetraacetic acid, etc. may be added as necessary. Good. You may use these individually or in combination of 2 or more types.

次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例1
着色剤(顔料分散体) 30.0質量%
水 60.0質量%
ペンタエリスリトール 3.0質量%
シリコン系界面活性剤(ポリエーテル変性のシリコーンオイル) 1.0質量%
水溶性樹脂(アクリル系樹脂) 5.0質量%
1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン 1.0質量%
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated.
Example 1
Colorant (pigment dispersion) 30.0% by mass
Water 60.0% by mass
Pentaerythritol 3.0% by mass
Silicone surfactant (polyether-modified silicone oil) 1.0% by mass
Water-soluble resin (acrylic resin) 5.0% by mass
1,2-Benzisothiazolin-3-one 1.0% by mass

まず、実施例1の筆記具用水性インキ組成物は、予め顔料を均一に分散させた顔料分散体(LUMIKOL NKW−6007E(固形分:34%、日本蛍光化学(株)))、水、水溶性樹脂(ジョンクリル61J(固形分:30%、ジョンソンポリマー(株))、ペンタエリスリトール(和光純薬工業(株))、シリコン系界面活性剤(KF-618:信越化学工業(株))、1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オンを所定量正確に秤量し、ディスパー撹拌機にて50℃の攪拌温度で1時間加温撹拌し、筆記具用水性インキ組成物を得た。尚、ブルックフィールド社製DV−II粘度計(CPE−42ローター)を用いて20℃、剪断速度384.0sec−1(回転数100rpm)にてインキ粘度を測定したところ、2.82mPa・sであった。また、表面張力については、20℃の環境下において、共和界面科学株式会社製の表面張力計測器を用い、ガラスプレートを用いて、垂直平板法によって測定したところ、26.4mN /mであった。 First, the water-based ink composition for a writing instrument of Example 1 is a pigment dispersion in which pigments are uniformly dispersed (LUMIKOL NKW-6007E (solid content: 34%, Nippon Fluorescent Chemical Co., Ltd.)), water, water-soluble Resin (Johncrill 61J (solid content: 30%, Johnson Polymer Co., Ltd.)), pentaerythritol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), silicon surfactant (KF-618: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 1 , 2-Benzisothiazolin-3-one was accurately weighed in a predetermined amount and heated and stirred with a disper stirrer at 50 ° C. for 1 hour to obtain a water-based ink composition for writing instruments. Ltd. DV-II viscometer (CPE-42 rotor) 20 ° C. were used to measure the ink viscosity at a shear rate 384.0sec -1 (rpm 100rpm), 2.82mPa · The surface tension was measured by a vertical plate method using a glass plate with a surface tension measuring instrument manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. in an environment of 20 ° C. m.

実施例および比較例のインキ粘度は、ブルックフィールド社製DV−II粘度計(CPE−42ローター)を用いて20℃で、インキ粘度を測定したが、本発明の筆記具用水性インキ組成物は、ニュートニアンインキであるため、剪断速度が相違してもインキ粘度は、略同じ数値を示した。   The ink viscosity of Examples and Comparative Examples was measured at 20 ° C. using a Brookfield DV-II viscometer (CPE-42 rotor) manufactured by Brookfield, but the water-based ink composition for a writing instrument of the present invention was Since it is a Newtonian ink, the ink viscosity showed substantially the same numerical value even if the shear rate was different.

実施例2〜6
表1に示すように各成分を配合に変更した以外は、実施例1と同様な手順で実施例2〜6の筆記具用水性インキ組成物を得た。表1に測定、評価結果を示す。

Figure 2012012468
Examples 2-6
As shown in Table 1, water-based ink compositions for writing instruments of Examples 2 to 6 were obtained in the same procedure as in Example 1 except that each component was changed to the formulation. Table 1 shows the measurement and evaluation results.
Figure 2012012468

比較例1〜6
インキの配合を表2に示す通りとし、表2に測定、評価結果を示す。

Figure 2012012468
Comparative Examples 1-6
The composition of the ink is as shown in Table 2, and Table 2 shows the measurement and evaluation results.
Figure 2012012468

実施例1〜6及び比較例1〜6で作製した筆記具用水性インキ組成物を、市販のマーキングペン(パイロットコーポレーション製;スーパープチ(SEG−10M))に充填することでマーキングペンを作製した。   A marking pen was prepared by filling the commercially available marking pen (manufactured by Pilot Corporation; Super Petit (SEG-10M)) with the water-based ink composition for writing instruments prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6.

前記マーキングペンのペン先として用いられるペン芯については、繊維芯、フェルト芯、フェルト芯などが挙げられる。また、マーキングペン自体の構造、形状は特に限定されるものではない。    Examples of the pen core used as the pen tip of the marking pen include a fiber core, a felt core, and a felt core. Further, the structure and shape of the marking pen itself are not particularly limited.

試験および評価
前述のように作製した マーキングペンを用いて、以下の試験および評価を行った。尚、ドライアップ性能試験、滲み試験の評価は、筆記試験用紙としてJIS P3201 筆記用紙Aを用い、非浸透面での筆記試験には、市販の透明アクリル板を用いて以下のような試験方法で評価を行った。
Test and Evaluation The following test and evaluation were performed using the marking pen prepared as described above. In addition, the evaluation of the dry-up performance test and the bleeding test uses JIS P3201 writing paper A as a writing test paper, and the writing test on the non-penetrating surface uses a commercially available transparent acrylic plate by the following test method. Evaluation was performed.

ドライアップ性能試験:キャップをはずして大気中に24時間放置した後、手書き筆記した際の筆跡の状態を評価した。
筆跡にカスレがなく、筆跡が良好のもの ・・・◎
筆跡に若干カスレが出るが、実用上問題ないもの ・・・○
筆跡にカスレがひどく、実用性に乏しいもの ・・・×
Dry-up performance test: After removing the cap and leaving it in the atmosphere for 24 hours, the state of handwriting when handwritten writing was evaluated.
There is no blur in the handwriting, and the handwriting is good.
Scratches appear in the handwriting, but there are no practical problems
Scratch in the handwriting, poor practicality ・ ・ ・ ×

非浸透面での筆記試験:透明アクリル板面上に筆記し、観察した。
筆記可能で、実用上問題ないもの ・・・○
筆跡にカスレ、又はインキはじきが、ひどく、実用性に乏しいもの ・・・×
Written test on non-penetrating surface: Written on a transparent acrylic plate surface and observed.
Writable and practically acceptable ... ○
Scratch or ink repellency in the handwriting, severe and poor practicality ・ ・ ・ ×

滲み試験:手書き筆記した際の筆跡の状態を、評価した。
滲みがない、または、滲みが若干出るが、実用上問題ないもの ・・・○
滲みがひどく、実用性に乏しいもの ・・・×
Bleeding test: The state of handwriting when handwritten writing was evaluated.
No bleeding or slight bleeding, but no problem in practical use
Bleeding is poor and impractical ...

表1の結果より、実施例1〜6では、ドライアップ性能試験、非浸透面での筆記試験、滲み試験ともに良好もしくは、実用上問題のないレベルの性能が得られた。   From the results shown in Table 1, in Examples 1 to 6, the dry-up performance test, the writing test on the non-penetrating surface, and the bleeding test were both good or practically acceptable.

表2の結果より、比較例1、3、4では、20℃における水に対する溶解度が、3.0〜20.0質量%であるドライアップ抑制剤を用いなかったため、ドライアップ性能が悪かった。   From the results of Table 2, in Comparative Examples 1, 3, and 4, a dry-up inhibitor having a water solubility at 20 ° C. of 3.0 to 20.0 mass% was not used, so that the dry-up performance was poor.

比較例2では、界面活性剤を用いず、濡れ性が足りないため、筆跡のインキはじきがひどかった。   In Comparative Example 2, the surfactant was not used and the wettability was insufficient, so the ink of the handwriting was severe.

比較例5では、20℃における表面張力が、40mN/mを越えていたため、濡れ性が足りず、筆跡のインキはじきがひどかった。比較例6では、20℃における表面張力が、20mN/m未満であったため、滲みがひどかった。   In Comparative Example 5, since the surface tension at 20 ° C. exceeded 40 mN / m, the wettability was insufficient and the ink repelling of the handwriting was severe. In Comparative Example 6, since the surface tension at 20 ° C. was less than 20 mN / m, bleeding was severe.

本発明は筆記具用水性インキ組成物に関し、さらに詳細としては、少なくとも、水、着色剤、ドライアップ抑制剤 、界面活性剤を含有する筆記具用水性インキ組成物であって、前記ドライアップ抑制剤の20℃における水に対する溶解度が、3.0〜20.0質量%であり、前記筆記具用水性インキ組成物の20℃における表面張力が、20〜40mN/mであることを特徴とすることで、ドライアップ性能に優れ、非浸透面に筆記可能である筆記具用水性インキ組成物を提供することができる。また、実施例のマーキングペンに限らず、ボールペン、万年筆、サインペン、プレートペン等に好適に使用でき、さらに、キャップ式、ノック式等、筆記具として広く利用することができる。   The present invention relates to a water-based ink composition for a writing instrument, and more specifically, a water-based ink composition for a writing instrument containing at least water, a colorant, a dry-up inhibitor, and a surfactant, The solubility in water at 20 ° C. is 3.0 to 20.0 mass%, and the surface tension at 20 ° C. of the aqueous ink composition for writing instruments is 20 to 40 mN / m, A water-based ink composition for a writing instrument that is excellent in dry-up performance and can be written on a non-penetrating surface can be provided. Moreover, it can be used suitably not only for the marking pen of an Example but a ball-point pen, a fountain pen, a sign pen, a plate pen, etc. Furthermore, it can utilize widely as writing instruments, such as a cap type and a knock type.

Claims (5)

少なくとも、水、着色剤、ドライアップ抑制剤、界面活性剤を含有する筆記具用水性インキ組成物であって、前記ドライアップ抑制剤の20℃における水に対する溶解度が、3.0〜20.0質量%であり、前記筆記具用水性インキ組成物の20℃における表面張力が、20〜40mN/mであることを特徴とする。 A water-based ink composition for a writing instrument containing at least water, a colorant, a dry-up inhibitor, and a surfactant, wherein the solubility of the dry-up inhibitor in water at 20 ° C. is 3.0 to 20.0 mass. %, And the surface tension at 20 ° C. of the water-based ink composition for a writing instrument is 20 to 40 mN / m. 前記ドライアップ抑制剤が、高級アルコール系のドライアップ抑制剤であることを特徴とする請求項1に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 dry-up inhibitor is a higher alcohol-based dry-up inhibitor. 前記ドライアップ抑制剤の含有量が、20℃における水に対する含有量に対して、0.1〜20.0質量%であることを特徴とする請求項1または2に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 or 2, wherein the content of the dry-up inhibitor is 0.1 to 20.0 mass% with respect to the content of water at 20 ° C. object. 前記界面活性剤が、シリコン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸塩から選ばれる1種以上を含有することを特徴とする請求項1ないし3に記載の筆記具用水性インキ組成物。 The said surfactant contains 1 or more types chosen from a silicon-type surfactant, an acetylene glycol-type surfactant, a fluorine-type surfactant, and a dialkyl sulfo succinate, The Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. Water-based ink composition for writing instruments. 前記界面活性剤が、ポリエーテル変性のシリコーンオイルであり、含有量が0.01〜5.00質量%であることを特徴とする請求項1ないし4に記載の筆記具用水性インキ組成物。 5. The water-based ink composition for a writing instrument according to claim 1, wherein the surfactant is a polyether-modified silicone oil having a content of 0.01 to 5.00% by mass.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013133356A (en) * 2011-12-26 2013-07-08 Mitsubishi Pencil Co Ltd Aqueous pigment ink composition
JP2014205747A (en) * 2013-04-11 2014-10-30 三菱鉛筆株式会社 Aqueous pigment ink composition
JP2015117369A (en) * 2013-11-12 2015-06-25 株式会社パイロットコーポレーション Water-based ink composition for writing board, and marking pen including the same

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