JP2017052832A - Aqueous ink composition for writing instruments - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、経時安定性、低温安定性を損なわず、描線の滲みが発生せず、描線乾燥性に優れた筆記具用水性インク組成物に関する。 The present invention relates to a water-based ink composition for a writing instrument that does not impair stability over time and low-temperature stability, does not cause blurring of drawn lines, and has excellent drawn line drying properties.
従来より、水性インク組成物を使用した筆記具において、描線の乾燥速度を向上させる方法としては、例えば、１）特定物性の多価アルコール及び／又はグリコールエーテル類を特定量含有する水性ボールペン用インク組成物（例えば、特許文献１参照）、２）特定のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有する水性ボールペン用インク組成物（例えば、特許文献２参照）が知られている。 Conventionally, in a writing instrument using an aqueous ink composition, as a method for improving the drying speed of drawn lines, for example, 1) an ink composition for an aqueous ballpoint pen containing a specific amount of a specific property polyhydric alcohol and / or glycol ether 2. Description of the Related Art Products (see, for example, Patent Document 1), 2) Ink compositions for water-based ballpoint pens (see, for example, Patent Document 2) containing a specific polyoxyalkylene alkyl ether are known.
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の特定物性の多価アルコールやグリコールエーテル類、特定のポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどの水溶性有機溶剤は、インクの経時安定性や低温安定性を低下させる傾向がある。また、上記特許文献２に記載の特定のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いたインクは、描線が若干滲みやすくなることがあった。 However, water-soluble organic solvents such as polyhydric alcohols and glycol ethers having specific physical properties described in Patent Documents 1 and 2 and specific polyoxyalkylene alkyl ethers tend to decrease the stability with time and low-temperature stability of the ink. There is. In addition, in the ink using the specific polyoxyalkylene alkyl ether described in Patent Document 2, the drawn lines may be slightly blurred.
一方、グリシンベタイン等を用いた水性インク組成物としては、例えば、１）ガラス転移温度が０℃以下の造膜性樹脂粒子と、染料で染色された着色樹脂粒子と造膜抑制剤と水を含有し、造膜抑制剤としてグリシンベタイン等を用いた筆記用消しゴム消去性水性インク組成物（例えば、特許文献３参照）、２）着色剤と水と、アミノ酸、アミノ酸塩及びアミノ酸誘導体から選ばれる１種もしくは２種以上とから少なくともなる液状化粧料、並びに、筆ペン、マーカーなどの筆記具用インクに好適な液状組成物（例えば、特許文献４参照）が知られている。 On the other hand, as an aqueous ink composition using glycine betaine, for example, 1) a film-forming resin particle having a glass transition temperature of 0 ° C. or less, a colored resin particle dyed with a dye, a film-forming inhibitor, and water are used. An eraser erasable water-based ink composition containing glycine betaine or the like as a film-forming inhibitor (for example, see Patent Document 3), 2) selected from a colorant, water, an amino acid, an amino acid salt, and an amino acid derivative Liquid compositions suitable for inks for writing instruments such as pens and markers, and liquid cosmetics comprising at least one kind or two or more kinds are known (for example, see Patent Document 4).
しかしながら、上記特許文献３に記載の技術は、筆記用消しゴム消去性水性インク組成物において、グリシンベタイン等を造膜抑制剤として用いるものであり、また、上記特許文献４に記載の技術は、グリシンベタイン等のアミノ酸塩などを吐出向上剤として用いるものであり、本発明の経時安定性、低温安定性を損なわず、描線の滲みが発生せず、描線乾燥性に優れた筆記具用水性インク組成物を提供するものとは、その発明の目的・課題、技術思想（構成及びその作用効果）が相違するものである。 However, the technique described in Patent Document 3 uses glycine betaine or the like as a film-forming inhibitor in an eraser erasable aqueous ink composition for writing, and the technique described in Patent Document 4 An amino acid salt such as betaine is used as a discharge improver, and does not impair the temporal stability and low-temperature stability of the present invention, does not cause blurring of drawn lines, and has excellent drawn line drying properties. Is different from the object of the invention in terms of the object / problem and technical idea (configuration and operational effects) of the invention.
本発明は、上記従来技術の課題などに鑑み、これを解消しようとするものであり、経時安定性、低温安定性を損なわず、描線の滲みが発生せず、描線乾燥性に優れた筆記具用水性インク組成物を提供することを目的とする。 The present invention is to solve this problem in view of the above-mentioned problems of the prior art, and does not impair stability over time and low-temperature stability, does not cause blurring of drawn lines, and has excellent drawn line drying characteristics. It is an object to provide a water-based ink composition.
本発明者らは、上記従来の課題等に鑑み、鋭意研究を行った結果、少なくとも、グリシンベタインと、特定の糖アルコールを含有せしめることにより、上記目的の筆記具用水性インク組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。 As a result of intensive studies in view of the above-described conventional problems, the present inventors are able to obtain a water-based ink composition for a writing instrument for the above purpose by containing at least glycine betaine and a specific sugar alcohol. As a result, the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、次の（１）〜（３）に存する。
（１） 少なくとも、グリシンベタインと、二糖以上の糖アルコールを含有することを特徴とする筆記具用水性インク組成物。
（２） 二糖以上の糖アルコール全量に対し、五糖以上の糖アルコールが５０質量％以上で構成されていることを特徴とする請求項１記載の筆記具用水性インク組成物。
（３） 上記（１）又は（２）に記載の筆記具用水性インク組成物を搭載したことを特徴とする筆記具。
That is, the present invention resides in the following (1) to (3).
(1) A water-based ink composition for a writing instrument, which contains at least glycine betaine and a sugar alcohol of two or more sugars.
(2) The water-based ink composition for a writing instrument according to claim 1, wherein the sugar alcohol of pentasaccharide or more is composed of 50% by mass or more based on the total amount of sugar alcohol of disaccharide or more.
(3) A writing instrument comprising the water-based ink composition for a writing instrument described in (1) or (2) above.
本発明によれば、経時安定性、低温安定性を損なわず、描線の滲みが発生せず、描線乾燥性に優れた筆記具用水性インク組成物及びその筆記具用水性インク組成物を搭載した筆記具が提供される。 According to the present invention, there is provided an aqueous ink composition for a writing instrument that does not impair stability over time and low-temperature stability, does not cause blurring of drawn lines, and has excellent drawn line drying properties, and a writing instrument equipped with the aqueous ink composition for writing instruments. Provided.
以下に、本発明の実施形態を詳しく説明する。
本発明の筆記具用水性インク組成物は、少なくとも、グリシンベタインと、二糖以上の糖アルコールを含有することを特徴とするものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The aqueous ink composition for a writing instrument of the present invention is characterized by containing at least glycine betaine and a sugar alcohol of disaccharide or higher.
本発明に用いるグリシンベタイン〔別名：トリメチルグリシン、（ＣＨ３）２Ｎ＋（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＯＯ−〕は、安定化剤として用いるものであり、二糖以上の糖アルコールと共に用いることにより、筆記具用水性インク組成中に配合してもインク性能の低下等を招くことがなく、経時安定性に優れた機能を発揮せしめて、本発明の効果を効果的に発揮せしめるものである。 Glycine betaine used in the present invention [alias: trimethylglycine, (CH 3 ) 2 N + (CH 3 ) CH 2 COO − ] is used as a stabilizer, and when used together with a sugar alcohol of two or more sugars, Even if it is blended in a water-based ink composition for writing instruments, it does not cause a drop in ink performance and the like, and exhibits a function with excellent temporal stability, thereby effectively exhibiting the effects of the present invention.
このグリシンベタインの含有量は、インク組成物全量に対して、好ましくは、０．５〜１０質量％（以下、「質量％」を「％」という）、更に好ましくは、１〜５％とすることが望ましい。
この含有量が０．５％未満であると、本発明の効果を発揮することができず、一方、１０％超過であると、本発明の効果はそれほど変わらず、むしろ粘度増加による筆記性能の低下、描線のかすれなどをもたらすこととなる。
The content of glycine betaine is preferably 0.5 to 10% by mass (hereinafter, “% by mass” is referred to as “%”), more preferably 1 to 5% with respect to the total amount of the ink composition. It is desirable.
If the content is less than 0.5%, the effect of the present invention cannot be exhibited. On the other hand, if it exceeds 10%, the effect of the present invention does not change so much. Decrease, blurring of drawn lines, etc. will be brought about.
本発明に用いる二糖以上の糖アルコールは、上記グリシンベタインとの併用により、相乗的に作用して、経時安定性、低温安定性を損なわず、描線の滲みが発生せず、描線乾燥性に優れた性能を発揮せしめるものとなる。
用いることができる二糖以上の糖アルコールとしては、例えば、イソマルチトール、マルチトール、ラクチトール等の二糖アルコール、マルトトリイトール、イソマルトトリイトール、パニトール等の三糖アルコール、オリゴ糖アルコール等の四糖以上の糖アルコール、二糖以上の糖アルコールからなる還元澱粉糖化物、還元澱粉分解物が例示でき、好ましくは、マルチトール、イソマルトトリイトール、二糖以上の糖アルコールからなる還元澱粉糖化物、還元澱粉分解物の使用が望ましく、本発明の効果を更に効果的に発揮せしめる点から、特に、二糖以上の糖アルコール全量に対し、五糖以上の糖アルコールが５０質量％以上で構成されているものが望ましい。
The disaccharide or higher sugar alcohol used in the present invention acts synergistically in combination with the above-mentioned glycine betaine, does not impair stability over time and low-temperature stability, does not cause blurring of drawn lines, and makes drawn lines dry. Excellent performance will be demonstrated.
Examples of sugar alcohols that can be used include disaccharide alcohols such as isomaltitol, maltitol, and lactitol, trisaccharide alcohols such as maltotriitol, isomaltitolitol, and panitol, and oligosaccharide alcohols. Examples include reduced starch saccharified products composed of sugar alcohols of tetra- or higher sugars, sugar alcohols of di- or higher sugars, and decomposed products of reduced starches, preferably reduced starch saccharified products composed of maltitol, isomaltoritol, and sugar alcohols of two or more sugars. In particular, it is preferable to use pentasaccharide or higher sugar alcohol in an amount of 50% by mass or more with respect to the total amount of sugar alcohol of disaccharide or higher. What is done is desirable.
上記二糖以上の糖アルコールからなる還元澱粉糖化物、還元澱粉分解物としては、例えば、市販のエスイー２０（物産フードサイエンス社製、五糖以上の糖アルコール約５〜２０％含有）、エスイー６００（物産フードサイエンス社製、五糖以上の糖アルコール約１〜５％含有）などが挙げられ、また、二糖以上の糖アルコール全量に対し、平均重合度が５以上の糖アルコールが５０％以上で構成されている糖アルコールとしては、例えば、Ｈ−ＰＤＸ〔五糖以上の糖アルコール約７５％含有（五糖；６．４％、六糖；１０％、七糖；５８．５％）、松谷化学工業社製）、エスイー１００（物産フードサイエンス社製、五糖以上の糖アルコール約６４〜８２％含有）などが挙げられる。
なお、エリスリトール、マンニトール、ソルビトール、キシリトール等の単糖の糖アルコールでは、本発明の効果を発揮できないものとなる。
Examples of reduced starch saccharified products and reduced starch decomposed products composed of sugar alcohols having two or more sugars include, for example, commercially available S-20 (manufactured by Food Science, Inc., containing about 5 to 20% sugar alcohol having five or more sugars), S600 (Contains about 1 to 5% sugar alcohol of pentasaccharide or higher, manufactured by Bussan Food Science Co., Ltd.) and more than 50% of sugar alcohol having an average degree of polymerization of 5 or higher relative to the total amount of sugar alcohol of disaccharide or higher As a sugar alcohol composed of, for example, H-PDX [containing about 75% of sugar alcohols of pentasaccharide or more (pentose; 6.4%, hexasaccharide; 10%, heptosaccharide; 58.5%), Matsutani Chemical Industry Co., Ltd.), S100 (manufactured by Food Science Co., Ltd., containing about 64-82% sugar alcohol of pentasaccharide or higher).
It should be noted that monosaccharide sugar alcohols such as erythritol, mannitol, sorbitol, and xylitol cannot exhibit the effects of the present invention.
これらの二糖以上の糖アルコールの含有量は、インク組成物全量に対して、好ましくは、０．５〜１０％、更に好ましくは、１〜５％とすることが望ましい。
この含有量が０．５％未満であると、本発明の効果を発揮することができず、一方、１０％超過であると、本発明の効果はそれほど変わらず、描線のかすれなどをもたらすこととなる。
The content of these disaccharide or higher sugar alcohols is preferably 0.5 to 10%, more preferably 1 to 5%, based on the total amount of the ink composition.
If the content is less than 0.5%, the effect of the present invention cannot be exhibited. On the other hand, if the content exceeds 10%, the effect of the present invention does not change so much and blurring of drawn lines occurs. It becomes.
本発明の筆記具用水性インク組成物は、上記各成分の他、残部（溶媒）として水（水道水、精製水、蒸留水、イオン交換水、純水など）で調製され、上記各成分以外にも、好ましくは、着色剤、水溶性有機溶剤を含有することができ、更に、例えば、分散剤、潤滑剤、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤もしくは防菌剤、水溶性樹脂、樹脂エマルションなどの任意成分を本発明の効果を損なわない範囲で適宜含有せしめることができる。 The water-based ink composition for a writing instrument of the present invention is prepared with water (tap water, purified water, distilled water, ion-exchanged water, pure water, etc.) as the balance (solvent) in addition to the above-described components. Preferably, a colorant and a water-soluble organic solvent can be contained. Further, for example, a dispersant, a lubricant, a pH adjuster, a rust inhibitor, a preservative or a fungicide, a water-soluble resin, and a resin emulsion An arbitrary component such as can be appropriately contained within a range not impairing the effects of the present invention.
本発明に用いる着色剤としては、水に溶解もしくは分散する染料、酸化チタン等の従来公知の無機系および有機顔料系、顔料を含有した樹脂粒子顔料、樹脂エマルションを染料で着色した疑似顔料、蛍光顔料、白色系プラスチック顔料、シリカや雲母を基材とし表層に酸化鉄や酸化チタンなどを多層コーティングした顔料等を本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。
染料としては、例えば、エオシン、フオキシン、ウォーターイエロー＃６−Ｃ、アシッドレッド、ウォーターブルー＃１０５、ブリリアントブルーＦＣＦ、ニグロシンＮＢ等の酸性染料；ダイレクトブラック１５４、ダイレクトスカイブルー５Ｂ、バイオレットＢ００Ｂ等の直接染料；ローダミン、メチルバイオレット等の塩基性染料、蛍光染料などが挙げられる。
Examples of the colorant used in the present invention include dyes dissolved or dispersed in water, conventionally known inorganic and organic pigments such as titanium oxide, resin particle pigments containing pigments, pseudo-pigments obtained by coloring resin emulsions with dyes, fluorescence Pigments, white plastic pigments, pigments having a base layer of silica or mica and a multilayer coating of iron oxide, titanium oxide or the like on the surface layer can be used as long as the effects of the present invention are not impaired.
Examples of the dye include acid dyes such as eosin, fuoxin, water yellow # 6-C, acid red, water blue # 105, brilliant blue FCF, and nigrosine NB; direct black 154, direct sky blue 5B, violet B00B, and the like. Dyes; basic dyes such as rhodamine and methyl violet, and fluorescent dyes.
無機系顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレンおよびペリノン顔料、ニトロソ顔料などが挙げられる。より具体的には、カーボンブラック、チタンブラック、亜鉛華、べんがら、アルミニウム、酸化クロム、鉄黒、コバルトブルー、酸化鉄黄、ビリジアン、硫化亜鉛、リトポン、カドミウムエロー、朱、カドミウムレッド、黄鉛、モリブデードオレンジ、ジンククロメート、ストロンチウムクロメート、ホワイトカーボン、クレー、タルク、群青、沈降性硫酸バリウム、バライト粉、炭酸カルシウム、鉛白、紺白、紺青、マンガンバイオレット、アルミニウム粉、真鍮粉等の無機顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１０４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６７、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。 Examples of inorganic pigments include azo lakes, insoluble azo pigments, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene and perinone pigments, and nitroso pigments. More specifically, carbon black, titanium black, zinc white, red pepper, aluminum, chromium oxide, iron black, cobalt blue, iron oxide yellow, viridian, zinc sulfide, lithopone, cadmium yellow, vermilion, cadmium red, yellow lead, Inorganic pigments such as molybdate orange, zinc chromate, strontium chromate, white carbon, clay, talc, ultramarine, precipitated barium sulfate, barite powder, calcium carbonate, lead white, pale white, bituminous, manganese violet, aluminum powder, brass powder , C.I. I. Pigment blue 17, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 17, C.I. I. Pigment blue 27, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 22, C.I. I. Pigment red 38, C.I. I. Pigment red 48, C.I. I. Pigment red 49, C.I. I. Pigment red 53, C.I. I. Pigment red 57, C.I. I. Pigment red 81, C.I. I. Pigment red 104, C.I. I. Pigment red 146, C.I. I. Pigment red 245, C.I. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Pigment yellow 3, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 34, C.I. I. Pigment yellow 55, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 95, C.I. I. Pigment yellow 166, C.I. I. Pigment yellow 167, C.I. I. Pigment orange 5, C.I. I. Pigment orange 13, C.I. I. Pigment orange 16, C.I. I. Pigment violet 1, C.I. I. Pigment violet 3, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment violet 23, C.I. I. Pigment violet 50, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
蛍光顔料としては、従来公知のものが適宜使用でき、例えば、硫化亜鉛、ケイ酸亜鉛、硫化カドミウム、硫化ストロンチウム、タングステン酸カルシウム等の無機蛍光顔料や高分子化合物を染色した有機蛍光顔料が挙げられる。
有機蛍光顔料としては、具体的には、ＮＫＷシリーズ（日本蛍光化学社製）、シンロイヒカラーベースＳＷシリーズ、ＳＦシリーズ（シンロイヒ社製）、ビクトリアイエローＧ−２０などのビクトリアシリーズ（御国色素社製）等が挙げられる。
これらの着色剤は、一種もしくは二種以上を混合して使用することができる。
これらの着色剤の含有量は、インク組成物全量に対して、０．１〜６０％で適宜調整することが可能である。
As the fluorescent pigment, conventionally known ones can be used as appropriate, and examples thereof include inorganic fluorescent pigments such as zinc sulfide, zinc silicate, cadmium sulfide, strontium sulfide, calcium tungstate, and organic fluorescent pigments dyed with polymer compounds. .
Specific examples of organic fluorescent pigments include NKW series (manufactured by Nippon Fluorochemicals), Sinloi color base SW series, SF series (manufactured by Sinloihi), Victoria series such as Victoria Yellow G-20 (manufactured by Mikuni Dye) Etc.
These colorants can be used alone or in combination of two or more.
The content of these colorants can be appropriately adjusted at 0.1 to 60% with respect to the total amount of the ink composition.
本発明に用いる水溶性有機溶剤としては、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類、ホルムアミドおよびその誘導体などのアミド類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類など、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ブチルエーテル、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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、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−２−エチルブチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテルなどのエーテル類が挙げられ、これらは一種もしくは二種以上を混合して使用することができる。
これらの水溶性有機溶剤の含有量は、インク組成物全量に対して、１〜３０％、好ましくは、５〜２５％とすることが望ましい。
Examples of the water-soluble organic solvent used in the present invention include alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol, amides such as formamide and derivatives thereof, and sulfoxides such as dimethyl sulfoxide. Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol methyl ether, dipropylene glycol methyl ether, tripro Lenglycol methyl ether, propylene glycol butyl ether, dipropylene glycol n-butyl ether, tripropylene glycol n-butyl ether, propylene glycol phenyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono- Examples include ethers such as 2-ethylbutyl ether, propylene glycol ethyl ether, and propylene glycol tertiary butyl ether, and these can be used alone or in combination.
The content of these water-soluble organic solvents is 1 to 30%, preferably 5 to 25%, based on the total amount of the ink composition.
上記着色剤に顔料を用いた場合には、分散剤を使用することが好ましい。この分散剤は、顔料表面に吸着して、水との親和性を向上させ、水中に顔料を安定に分散させる作用をするものであり、ノニオン、アニオン界面活性剤や水溶性樹脂が用いられる。好ましくは水溶性高分子が用いられる。
潤滑剤としては、顔料の表面処理剤にも用いられる多価アルコールの脂肪酸エステル、糖の高級脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル、アルキル燐酸エステルなどのノニオン系や、高級脂肪酸アミドのアルキルスルホン酸塩、アルキルアリルスルホン酸塩などのアニオン系、ポリアルキレングリコールの誘導体やフッ素系界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーンなどが挙げられる。
When a pigment is used as the colorant, it is preferable to use a dispersant. This dispersant acts on the pigment surface to improve the affinity with water and to stably disperse the pigment in water. Nonionic, anionic surfactants and water-soluble resins are used. A water-soluble polymer is preferably used.
Lubricants include nonionics such as fatty acid esters of polyhydric alcohols, higher fatty acid esters of sugars, polyoxyalkylene higher fatty acid esters, and alkyl phosphates, which are also used in pigment surface treatment agents, and alkyl sulfonic acids of higher fatty acid amides. Examples thereof include salts, anionic compounds such as alkyl allyl sulfonates, polyalkylene glycol derivatives, fluorosurfactants, and polyether-modified silicones.
ｐＨ調整剤としては、アンモニア、尿素、モノエタノーアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンや、トリポリリン酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなとの炭酸やリン酸のアルカリ金属塩、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水和物などが挙げられる。また、防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ジシクロへキシルアンモニウムナイトライト、サポニン類など、防腐剤もしくは防菌剤としては、フェノール、ナトリウムオマジン、安息香酸ナトリウム、ベンズイミダゾール系化合物などが挙げられる。 Examples of pH adjusters include ammonia, urea, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, sodium tripolyphosphate, sodium carbonate, and alkali metal salts of phosphoric acid and alkali metal hydrates such as sodium hydroxide. Etc. In addition, as rust preventives, benzotriazole, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, saponins, etc., as antiseptics or fungicides, phenol, sodium omadin, sodium benzoate, benzimidazole compounds, etc. Can be mentioned.
水溶性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸、水溶性スチレン −アクリル樹脂、水溶性スチレン・マレイン酸樹脂、水溶性マレイン酸樹脂、水溶性スチレン樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコ−ル、水溶性エステル−アクリル樹脂、エチレン−マレイン酸共重合体、ポリエチレンオキサイド、水溶性ウレタン樹脂等などが挙げられる。
樹脂エマルションとしては、例えば、アクリル系エマルション、酢酸ビニル系エマルション、ウレタン系エマルション、スチレン−ブタジエンエマルション、スチレンアクリロニトリルエマルションなどが挙げられる。
これらの水溶性樹脂および樹脂エマルションは、一種もしくは二種以上を混合して使用することができる。
Examples of the water-soluble resin include polyacrylic acid, water-soluble styrene-acrylic resin, water-soluble styrene / maleic acid resin, water-soluble maleic acid resin, water-soluble styrene resin, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, and water-soluble ester. An acrylic resin, an ethylene-maleic acid copolymer, polyethylene oxide, a water-soluble urethane resin, etc. are mentioned.
Examples of the resin emulsion include acrylic emulsion, vinyl acetate emulsion, urethane emulsion, styrene-butadiene emulsion, and styrene acrylonitrile emulsion.
These water-soluble resins and resin emulsions can be used alone or in combination of two or more.
本発明の筆記具用水性インク組成物は、上記グリシンベタイン、二糖以上の糖アルコール、その他の各成分を筆記具用（ボールペン用、マーキングペン用）インクの用途に応じて適宜組み合わせて、ホモミキサー、ホモジナイザーもしくはディスパー等の攪拌機により攪拌混合することにより、更に必要に応じて、ろ過や遠心分離によってインク組成物中の粗大粒子を除去すること等によって調製することができる。 A water-based ink composition for a writing instrument according to the present invention is a homomixer comprising a combination of the above-mentioned glycine betaine, a disaccharide or higher sugar alcohol, and other components as appropriate according to the use of the ink for a writing instrument (for a ballpoint pen and for a marking pen). It can be prepared by stirring and mixing with a stirrer such as a homogenizer or a disper, and if necessary, by removing coarse particles in the ink composition by filtration or centrifugation.
また、本発明の筆記具用水性インク組成物は、ボールペンチップ、繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップなどのペン先部を備えたボールペン、マーキングペン等の筆記具に搭載される。
ボールペンとしては、例えば、上記組成の筆記具用水性インク組成物を、直径が０．１８〜２．０ｍｍのボールを備えた水性ボールペン体に充填することにより作製することができる。
The aqueous ink composition for a writing instrument according to the present invention is mounted on a writing instrument such as a ballpoint pen or a marking pen provided with a pen tip such as a ballpoint pen tip, a fiber tip, a felt tip, or a plastic tip.
As a ball-point pen, for example, the water-based ink composition for writing instruments having the above composition can be prepared by filling an aqueous ball-point pen body having a ball having a diameter of 0.18 to 2.0 mm.
用いる水性ボールペン体として、直径が上記範囲のボールを備えたものであれば、特に限定されず、特に、上記水性インク組成物を金属製、または、ポリプロピレンチューブなどの樹脂製のインク収容体に充填し、先端のステンレスチップ（ボールは超鋼合金）を有するリフィールの水性ボールペンに仕上げたものが望ましい。また、上記インク収容体内に収容された水性インク組成物とは相溶性がなく、かつ、該水性インク組成物に対して比重が小さい物質、例えば、ポリブテン、シリコーンオイル、鉱油等をインク追従体として収容してもよい。
なお、ボールペン、マーキングペンの構造は、特に限定されるものでなく、例えば、軸筒自体をインク収容体として該軸筒内に上記構成の筆記具用水性インク組成物を充填したコレクター構造（インク保持機構）を備えた直液式のボールペン、マーキングペンであってもよいものである。
The water-based ballpoint pen to be used is not particularly limited as long as it has a ball having a diameter in the above range. In particular, the water-based ink composition is filled in a metal or resin ink container such as a polypropylene tube. However, it is desirable to use a refilled water-based ballpoint pen having a stainless tip at the tip (the ball is a super steel alloy). Further, a substance that is not compatible with the water-based ink composition housed in the ink container and has a low specific gravity with respect to the water-based ink composition, such as polybutene, silicone oil, mineral oil, etc., is used as the ink follower. It may be accommodated.
The structures of the ballpoint pen and the marking pen are not particularly limited. For example, a collector structure (ink holding structure) in which the shaft tube itself is used as an ink container and the shaft tube is filled with the water-based ink composition for a writing instrument having the above-described configuration. It may be a direct liquid ballpoint pen or a marking pen provided with a mechanism.
このように構成される本発明の筆記具用水性インク組成物が、何故、経時安定性、低温安定性を損なわず、描線の滲みが発生せず、描線乾燥性に優れた機能を発現するのかは下記のように推測することができる。
すなわち、筆記具用水性インク組成物において、グリシンベタイン、または、二糖以上の糖アルコールの単独配合では低温安定性に劣るなどのインク性能の低下が見られたが、本発明の筆記具用水性インク組成物では、少なくとも、グリシンベタインと、二糖以上の糖アルコールを併用することにより、それぞれの化合物の有する官能基が、インク中の不溶成分である顔料等の表面に対し、補い合うように吸着することで凝集を防ぎ、経時安定性、低温安定性を損なわず、描線の滲みが発生せず、描線乾燥性に優れた機能を発現せしめるものと推測される。
本発明の筆記具用水性インク組成物は、本発明の効果を発揮せしめる持続効果が極めて優れており、しかも、その効果の発現期間・持続時間も長く、更にグリシンベタインと二糖以上の糖アルコールは水溶性であるために経時的な安定性にも優れたものとなる。
The reason why the water-based ink composition for a writing instrument of the present invention thus configured does not impair the stability over time and the low temperature stability, does not cause blurring of the drawn line, and expresses a function excellent in drawn line drying property. It can be estimated as follows.
That is, in the water-based ink composition for writing instruments, although the ink performance decreased such as inferior in low-temperature stability when glycine betaine or a sugar alcohol having two or more sugars was mixed alone, the water-based ink composition for writing instruments of the present invention was observed. In the product, at least glycine betaine and a sugar alcohol of disaccharide or more are used in combination so that the functional group of each compound is adsorbed so as to complement the surface of the pigment, which is an insoluble component in the ink. Thus, it is presumed that aggregation is prevented, stability over time and low-temperature stability are not impaired, blurring of the drawn line does not occur, and a function excellent in drawn line dryness is exhibited.
The water-based ink composition for a writing instrument of the present invention has an extremely long-lasting effect that exerts the effects of the present invention, and has a long onset period and duration of the effect, and glycine betaine and a sugar alcohol of two or more sugars are Since it is water-soluble, it is excellent in stability over time.
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例等に限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to the following Example etc.
〔実施例１〜６及び比較例１〜４〕
下記表１に示す配合処方にしたがって、常法により各筆記具用水性インク組成物を調製した。
得られた各筆記具用水性インク組成物（全量１００質量％）について、下記方法により筆記具としてボールペンを作製し、下記各評価方法により、経時安定性、低温安定性（筆記性、流動性）、描線の滲み、描線乾燥性について評価した。
下記表１に実施例１〜６及び比較例１〜４の配合処方とその各評価結果を示す。
[Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4]
According to the formulation shown in Table 1 below, water-based ink compositions for writing instruments were prepared by a conventional method.
About each obtained water-based ink composition for writing implements (100 mass% of total quantity), a ball-point pen is produced as a writing implement by the following method, and stability over time, low-temperature stability (writing property, fluidity), line drawing by the following evaluation methods The bleeding and the dryness of drawn lines were evaluated.
Table 1 below shows the formulation of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 and their respective evaluation results.
（筆記具：水性ボールペンの作製）
上記で得られた各インク組成物を用いて水性ボールペンを作製した。具体的には、ボールペン〔三菱鉛筆株式会社製、商品名：シグノＵＭ−１００〕の軸を使用し、内径４．０ｍｍ、長さ１１３ｍｍポリプロピレン製インク収容管とステンレス製チップ（超硬合金ボール、ボール径０．７ｍｍ）及び該収容管と該チップを連結する継手からなるリフィールに上記各水性インクを充填し、インク後端に鉱油を主成分とするインク追従体を装填し、水性ボールペンを作製した。
(Writing instrument: Production of water-based ballpoint pen)
A water-based ballpoint pen was produced using each ink composition obtained above. Specifically, using an axis of a ballpoint pen [Mitsubishi Pencil Co., Ltd., trade name: Signo UM-100], an inner diameter of 4.0 mm, a length of 113 mm, a polypropylene ink containing tube, and a stainless steel tip (a cemented carbide ball, A water ballpoint pen is manufactured by filling each water-based ink with a refill consisting of a joint connecting the receiving tube and the tip with a ball diameter of 0.7 mm, and an ink follower mainly composed of mineral oil at the rear end of the ink. did.
（経時安定性の評価方法）
上記で得た実施例１〜６及び比較例１〜４で製造した各インク組成物を装填してボールペン（試験試料、ｎ＝５本、以下同様）を用いて、５０℃／湿度６５％の条件下でキャップをして３ヶ月間放置し、ＩＳＯ規格（１４１４５−１）に準拠した筆記用紙（以下同様）に手書きで筆記し、下記評価基準で評価した。
評価基準：
◎：初筆からかすれることなく筆記できる。
○：初筆のカスレは１０ｃｍ未満で、その後良好に筆記できる。
△：初筆のカスレが２０ｃｍ未満で、その後良好に筆記できる。
×：初筆のカスレが２０ｃｍ以降も継続する。
(Evaluation method of stability over time)
Each ink composition produced in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above was loaded and a ballpoint pen (test sample, n = 5, the same applies hereinafter) was used, and the temperature was 50 ° C./humidity 65%. The cap was left under conditions for 3 months, handwritten on writing paper (hereinafter the same) conforming to the ISO standard (14145-1), and evaluated according to the following evaluation criteria.
Evaluation criteria:
A: Can be written without fading from the first brush.
○: The blur of the first brush is less than 10 cm and can be written well thereafter.
(Triangle | delta): The blur of the first brush is less than 20 cm, and it can write well after that.
X: The blur of the first brush continues even after 20 cm.
（低温安定性の評価方法）
上記で得た実施例１〜６及び比較例１〜４で製造した各インク組成物を装填してボールペンを用いて、−１０℃の環境下に３日間保存して上記筆記性の評価基準で低温下における筆記性を評価した。
また、上記で得た実施例１〜６及び比較例１〜４で製造した各インク組成物をガラス製バイアル瓶に充填し蓋を閉め、−１０℃の環境下に３日間保存し、下記評価基準で低温下における流動性を評価した。
評価基準：
◎：流動性があり、低温保存前の粘度と同等である。
○：流動性があるが、低温保存前の粘度と比べ増粘がみられる。
△：流動性があるが、一部凝集がみられる。
×：流動性がなく、凝集がみられる。
(Evaluation method for low temperature stability)
The ink compositions prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above were loaded and stored for 3 days in a −10 ° C. environment using a ballpoint pen. Writability at low temperatures was evaluated.
Further, each ink composition produced in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above was filled in a glass vial, closed, and stored in an environment of −10 ° C. for 3 days. The fluidity at low temperature was evaluated based on the standard.
Evaluation criteria:
(Double-circle): It has fluidity | liquidity and is equivalent to the viscosity before low-temperature storage.
○: Although there is fluidity, thickening is observed as compared with the viscosity before low-temperature storage.
(Triangle | delta): Although it has fluidity, a part of aggregation is seen.
X: There is no fluidity and aggregation is observed.
（描線の滲みの評価方法）
上記で得た実施例１〜６及び比較例１〜４で製造した各インク組成物を装填してボールペンを用いて、筆記用紙に手書きで長さ約２５cｍの線を描いて、描線の滲みについて目視で下記評価基準にて官能評価した。
評価基準：
◎：滲みが全くなし
○：終筆部に若干滲みあり
△：終筆部に滲みあり
×：描線・終筆部に滲みあり
(Evaluation method for stroke blur)
About each of the ink compositions produced in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above and using a ballpoint pen, a line of about 25 cm in length is drawn by hand on writing paper, The sensory evaluation was visually performed according to the following evaluation criteria.
Evaluation criteria:
◎: No bleeding at all ○: Slight bleeding at the final writing part △: Bleeding at the final writing part ×: Bleeding at the drawn line and the final writing part
（描線乾燥性の評価方法）
上記で得た実施例１〜６及び比較例１〜４で製造した各インク組成物を装填してマーキングペンを用いて、筆記用紙に手書きで長さ約２５ｃｍの線を描いた。一定時間ごとに筆記線直角方向に指サック（コクヨ株式会社製、事務用指サック・メク−２）を装着した指で軽く擦り、筆記線が擦りとられたり延びたりしなくなった最短の時間を「筆記線の乾燥時間」とし、下記評価基準で評価した。
評価基準：
◎：３秒以内
○：６秒以内
△：１０秒以内
×：２０秒以上
(Drawing line dryness evaluation method)
Each ink composition produced in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above was loaded, and a line having a length of about 25 cm was drawn by hand on writing paper using a marking pen. Lightly rub with a finger wearing a finger sack (manufactured by KOKUYO Corporation, office finger sack Mek-2) in the direction perpendicular to the writing line at regular intervals, and the shortest time when the writing line is not rubbed or extended It was set as "writing line drying time" and evaluated according to the following evaluation criteria.
Evaluation criteria:
◎: Within 3 seconds ○: Within 6 seconds △: Within 10 seconds ×: Over 20 seconds
上記表１を考察すると、本発明範囲となる実施例１〜６は、経時安定性、低温安定性を損なわず、描線の滲みが発生せず、描線乾燥性に優れた筆記具用水性インク組成物となることが判った。
これに対して、本発明の範囲外となる比較例１〜４では、本発明の効果を発揮できないことが判る。具体的に見ると、比較例１では、グリシンベタインの単独配合であり、比較例２は二糖以上の糖アルコールの単独配合であり、比較例３はグリシンベタイン、二糖以上の糖アルコールを共に用いない場合であり、比較例４は単糖の糖アルコール（マンニトール）を用いた場合であり、これらの場合は、本発明の効果を発揮できないものであった。
Considering Table 1 above, Examples 1 to 6 that fall within the scope of the present invention are water-based ink compositions for writing instruments that do not impair stability over time and low-temperature stability, do not cause blurring of drawn lines, and have excellent drawn line drying properties. It turned out that it becomes.
On the other hand, it turns out that in Comparative Examples 1-4 which become out of the range of this invention, the effect of this invention cannot be exhibited. Specifically, Comparative Example 1 is a single formulation of glycine betaine, Comparative Example 2 is a single formulation of disaccharide or higher sugar alcohol, and Comparative Example 3 is a combination of glycine betaine and disaccharide or higher sugar alcohol. In Comparative Example 4, a monosaccharide sugar alcohol (mannitol) was used. In these cases, the effects of the present invention could not be exhibited.
水性のボールペンなどに好適な筆記具用水性インク組成物が得られる。 A water-based ink composition for a writing instrument suitable for a water-based ballpoint pen can be obtained.
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