JP2019011397A - Water-based ink composition for writing instrument, and writing instrument using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筆記具用水性インキ組成物に関するものである。さらに詳しくは、本発明は紙、布等に筆記した際に、筆跡のインキの発色性、定着性に優れる筆記具用水性インキ組成物に関するものである。また、本発明は、その組成物を用いた筆記具にも関するものである。 The present invention relates to a water-based ink composition for a writing instrument. More specifically, the present invention relates to a water-based ink composition for a writing instrument that is excellent in color development and fixing properties of handwriting ink when written on paper, cloth, and the like. The present invention also relates to a writing instrument using the composition.
従来から、紙や布に対して筆記可能な筆記具用インキ組成物が知られ、中でも、主溶媒に水を用いた水性タイプのインキ組成物は、環境負荷が小さく、安全性が高いことから、盛んに検討されている。そのようなインキ組成物は、着色剤や、定着剤を用いることによって、紙や布の表面にインキを定着させ、鮮明な筆跡が得られることを試みている。(特許文献1) Conventionally, ink compositions for writing instruments that can be written on paper and cloth are known, and among them, water-based ink compositions using water as the main solvent have a low environmental impact and high safety, It has been actively studied. Such an ink composition uses a colorant or a fixing agent to fix the ink on the surface of paper or cloth, and attempts to obtain a clear handwriting. (Patent Document 1)
特許文献1には、顔料と水と特定の造膜温度を有する樹脂エマルションを用いた筆記具用インキが記載されている。このインキで形成された筆跡は高い定着性を有し、布に筆記した筆跡が洗濯の際に布から剥がれにくくされたものである。 Patent Document 1 describes an ink for a writing instrument using a pigment, water, and a resin emulsion having a specific film-forming temperature. The handwriting formed with this ink has high fixability, and the handwriting written on the cloth is made difficult to peel off from the cloth during washing.
しかしながら、特許文献1に記載されたインキ組成物を用いて、紙、布等の繊維間の隙間が大きい被筆記体の表面に筆記した際、インキ組成物が前記繊維間の隙間を通って被筆記体内部へ浸透し、着色剤が前記被筆記体表面に留まりにくくなるため、筆跡が不明瞭になってしまうことがあった。 However, when the ink composition described in Patent Document 1 is used to write on the surface of a writing material having a large gap between fibers such as paper and cloth, the ink composition passes through the gap between the fibers. Since the penetrating into the cursive body and the colorant hardly stays on the surface of the cursive body, the handwriting sometimes becomes unclear.
本発明は、紙や布等の繊維間の隙間が大きい被筆記体の表面に筆記した際においても、着色剤が前記繊維間の隙間を通って、被筆記体の内部に入り込むことなく、着色剤を被筆記面の繊維表面に留めることが可能であり、筆跡の発色性や定着性に優れた筆記具用インキ組成物を提供することを目的とするものである。 In the present invention, even when writing on the surface of a writing body having a large gap between fibers such as paper and cloth, the coloring agent passes through the gap between the fibers and does not enter the inside of the writing body. An object of the present invention is to provide an ink composition for a writing instrument that can retain the agent on the fiber surface of the writing surface and has excellent color development and fixing properties of handwriting.
本発明による筆記具用水性インキ組成物は、顔料と、グアーガム誘導体と、難水溶性樹脂と、水とを含み、インキ組成物全量に対する顔料の総含有量をU、グアーガム誘導体の総含有量をVとした場合、V/Uは、0.0005≦V/U≦0.05の範囲であり、難水溶性樹脂の総含有量をXとした場合、X/Vは、5≦X/V≦75の範囲であることを特徴とするものである。 The water-based ink composition for a writing instrument according to the present invention includes a pigment, a guar gum derivative, a sparingly water-soluble resin, and water. The total content of the pigment with respect to the total amount of the ink composition is U, and the total content of the guar gum derivative is V. V / U is in the range of 0.0005 ≦ V / U ≦ 0.05, and X / V is 5 ≦ X / V ≦ when the total content of the poorly water-soluble resin is X. It is characterized by being in the range of 75.
また、本発明による筆記具は、前記組成物を収容してなることを特徴とするものである。 The writing instrument according to the present invention is characterized by containing the composition.
本発明によれば、紙や布等の繊維間の隙間が大きい被筆記体の表面に筆記した際においても、優れた筆跡の発色性や筆跡の高い定着性を奏する筆記具用インキ組成物が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when writing on the surface of a to-be-written object with large gaps between fibers, such as paper and cloth, the ink composition for writing instruments which exhibits the outstanding coloring property of a handwriting and the high fixability of a handwriting is provided. Is done.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本明細書において、配合を示す「部」、「%」、「比」などは特に断らない限り質量基準であり、含有量とは、筆記具用水性インキ組成物の質量を基準としたときの構成成分の質量%である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the present specification, “part”, “%”, “ratio” and the like indicating the composition are based on mass unless otherwise specified, and the content is based on the mass of the water-based ink composition for writing instruments. % By mass of the constituents of
本発明による筆記具用水性インキ組成物(以下、場合により、「水性インキ組成物」、「インキ組成物」または「組成物」と表すことがある。)は、顔料と、グアーガム誘導体と、難水溶性樹脂と、水とを含んでなる。以下、本発明による水性インキ組成物を構成する各成分について説明する。 The water-based ink composition for writing instruments according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as “water-based ink composition”, “ink composition” or “composition”) includes a pigment, a guar gum derivative, and a poorly water-soluble composition. A water-soluble resin and water. Hereafter, each component which comprises the water-based ink composition by this invention is demonstrated.
(顔料)
本発明において、顔料は従来知られている無機顔料、有機顔料、ならびに光沢のある光輝性顔料から任意に選択することができ、好ましく用いることができる。具体的には、無機顔料として、カーボンブラックや酸化チタン、酸化亜鉛、鉄黒、黄色酸化鉄、弁柄、複合酸化物系顔料等の金属酸化物、および群青などが、また有機顔料としてはアゾ系顔料、インジゴ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、チオインジゴ系顔料、スレン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、フタロン系顔料、ジオキサン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体系顔料、メチン・アゾメチン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料などが挙げられ、光沢のある光輝性顔料としては、アルミニウム顔料やガラスフレーク顔料などが挙げられる。
本発明の組成物は、該顔料を溶媒に分散させ、顔料分散体としたものを用いることも可能である。本発明に用いられる顔料分散体としては、例えば、SPシリーズ(冨士色素株式会社製)、SANDYESUPERCOLOURシリーズ(山陽色素株式会社製)、EMACOLシリーズ(山陽色素株式会社製)、ルミコールシリーズ(日本蛍光化学株式会社製)MICROPIGMOシリーズ、(オリヱント化学工業株式会社製)、WAシリーズ(大日精化工業株式会社製)などが挙げられる。
本発明の水性インキ組成物においては、顔料は金属酸化物を用いることが好ましく、特に酸化チタンを用いることが好ましく、このような顔料を用いることにより、補色のために他の顔料などと組み合わせることで、多様な色彩を実現できる。
(Pigment)
In the present invention, the pigment can be arbitrarily selected from conventionally known inorganic pigments, organic pigments, and glossy bright pigments, and can be preferably used. Specific examples of inorganic pigments include carbon black, titanium oxide, zinc oxide, iron black, yellow iron oxide, dials, metal oxides such as complex oxide pigments, and ultramarine blue, and organic pigments include azo. Pigments, indigo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, thioindigo pigments, selenium pigments, perinone pigments, perylene pigments, phthalone pigments, dioxane pigments, isoindolinone pigments, metal complex pigments, Examples include methine / azomethine pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, and examples of glossy glitter pigments include aluminum pigments and glass flake pigments.
As the composition of the present invention, a pigment dispersion obtained by dispersing the pigment in a solvent can be used. Examples of the pigment dispersion used in the present invention include SP series (manufactured by Fuji Dye Co., Ltd.), SANDYESUPERCOLOR series (manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.), EMACOL series (manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.), and Lumicol series (Nippon Fluorescent Chemical Co., Ltd.). MCROPIGMO series (manufactured by Co., Ltd.), (made by Orient Chemical Co., Ltd.), WA series (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), etc.
In the water-based ink composition of the present invention, it is preferable to use a metal oxide as the pigment, and it is particularly preferable to use titanium oxide. By using such a pigment, it is combined with other pigments for complementary color. With this, various colors can be realized.
本発明の水性インキ組成物において、顔料は、被覆材により表面処理されていることが好ましく、該被覆材の材料としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛等の無機酸化物や、モリブデン等の金属、またはリン酸塩などが好ましい。これは、顔料を上記被覆材で表面処理することにより、インキ中で顔料同士の凝集が抑制されて顔料の分散が安定し、また、顔料と水との反応が抑制されて気泡発生を抑えることができるからである。さらには、金属を含む顔料がインキ製造時にミキサーなどから剪断力を受けた際、顔料が変形、損傷して、金属イオンが溶出することが抑制されるため、インキの経時安定性を向上させることが可能になるのである。上記の、インキ中での分散安定性を考慮すれば、顔料の被覆材は、シリカまたはアルミナを含む無機酸化物であることがより好ましい。 In the water-based ink composition of the present invention, the pigment is preferably surface-treated with a coating material. Examples of the coating material include inorganic oxides such as silica, alumina, zirconia, and zinc oxide, and molybdenum. Metal or phosphate is preferred. This is because the surface treatment of the pigment with the above coating material suppresses aggregation of the pigments in the ink, stabilizes the dispersion of the pigment, and suppresses the reaction between the pigment and water, thereby suppressing the generation of bubbles. Because you can. Furthermore, when a pigment containing metal is subjected to a shearing force from a mixer or the like during ink production, the pigment is prevented from being deformed or damaged, and metal ions are prevented from eluting, thereby improving the ink stability over time. Is possible. Considering the dispersion stability in the ink, the pigment coating material is more preferably an inorganic oxide containing silica or alumina.
顔料について、被覆材により表面処理された顔料の被覆量は、被覆材により表面処理された後の顔料質量100質量部に対する被覆材の質量の割合は、0.01%質量部〜20%質量部であることが好ましく、0.1%質量部〜8.0%質量部であることがより好ましい。被覆量が上記数値範囲内であれば、水性インキ組成物の分散や金属の溶出抑制を容易とすることができる。 About the pigment, the coating amount of the pigment surface-treated with the coating material is 0.01% by mass to 20% by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment mass after the surface treatment with the coating material. It is preferable that it is 0.1% by mass to 8.0% by mass. When the coating amount is within the above numerical range, it is possible to facilitate the dispersion of the water-based ink composition and the suppression of metal elution.
本発明において、無機酸化物で表面処理された顔料を用いる場合は、インキ中での分散安定性を考慮すれば、水性インキ組成物において無機酸化物で表面処理された顔料は正の値または負の値の表面電荷を有することが好ましく、特にシリカを含む無機酸化物で処理された顔料を用いる場合は、負の値の表面電荷を有することが好ましく、アルミナを含む無機酸化物で処理された顔料を用いる場合は正の値を有することが好ましい。そのような顔料は、組成物において良好な分散性を呈するが、後述する顔料分散剤と組み合わせることによって、分散性や再分散性をさらに高めることができる。表面処理された顔料が上記の表面電荷を有する場合は、インキ中での分散安定性を考慮すると、表面処理された顔料は酸化チタンであることが好ましい。 In the present invention, when a pigment surface-treated with an inorganic oxide is used, the pigment surface-treated with an inorganic oxide in a water-based ink composition has a positive value or a negative value in consideration of dispersion stability in the ink. It is preferable to have a surface charge of the value of, especially when using a pigment treated with an inorganic oxide containing silica, it is preferred to have a negative value of surface charge and treated with an inorganic oxide containing alumina. When using a pigment, it preferably has a positive value. Such a pigment exhibits good dispersibility in the composition, but dispersibility and redispersibility can be further improved by combining with a pigment dispersant described later. When the surface-treated pigment has the above surface charge, the surface-treated pigment is preferably titanium oxide in consideration of dispersion stability in the ink.
顔料の平均粒子径は、0.01μm〜30μmであることが好ましく、0.05μm〜15μmであることがより好ましく、0.1μm〜5μmであることがさらに好ましい。顔料の平均粒子径が上記数値範囲内であれば、紙、布等の繊維間の隙間が大きい被筆記体に筆記した際においても、顔料が前記繊維間の隙間に入り込みづらく、鮮明な発色性が得られやすいためである。また、平均粒子径が上記数値範囲内の顔料を含む水性インキ組成物をマーカーなどの筆記用具に使用した場合、インキ吐出性を向上させることができる。なお、顔料の平均粒子径は、一例としては、レーザー回折式粒度分布測定機(商品名「MicrotracHRA9320−X100」、日機装株式会社)を用いてレーザー回折法で測定される粒度分布の体積累積50%時の粒子径(D50)により測定することができる。本明細書では、顔料の「平均粒子径」とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒子径のことを指すものとする。 The average particle diameter of the pigment is preferably 0.01 μm to 30 μm, more preferably 0.05 μm to 15 μm, and still more preferably 0.1 μm to 5 μm. If the average particle diameter of the pigment is within the above numerical range, even when writing on a writing material having a large gap between fibers such as paper and cloth, the pigment does not easily enter the gap between the fibers, and the clear color developability. It is because it is easy to obtain. In addition, when a water-based ink composition containing a pigment having an average particle diameter within the above numerical range is used for a writing instrument such as a marker, ink discharge properties can be improved. The average particle size of the pigment is, for example, 50% volume cumulative particle size distribution measured by a laser diffraction method using a laser diffraction particle size distribution analyzer (trade name “Microtrac HRA9320-X100”, Nikkiso Co., Ltd.). It can be measured by the particle size (D50) at the time. In the present specification, the “average particle diameter” of the pigment refers to an average particle diameter based on volume unless otherwise specified.
水性インキ組成物における顔料の含有量は、インキ組成物全量に対して、1質量%〜40質量%であることが好ましく、2質量%〜30質量%であることがより好ましい。顔料の含有量が上記数値範囲内であれば、インキ吐出性の低下を防止することができるとともに、水性インキ組成物、およびそれを用いて形成させた筆跡の鮮明性や隠蔽性を維持することができる。 The content of the pigment in the water-based ink composition is preferably 1% by mass to 40% by mass, and more preferably 2% by mass to 30% by mass with respect to the total amount of the ink composition. If the content of the pigment is within the above numerical range, it is possible to prevent a decrease in ink discharge properties and maintain the sharpness and concealment of the water-based ink composition and the handwriting formed using the same. Can do.
(顔料分散剤)
本発明の水性インキ組成物は、顔料分散剤を含むことが好ましい。顔料分散剤と顔料とを組み合せることによって、顔料同士が凝集することを抑制し、インキの安定性を高めることが可能である。本発明に用いられる顔料分散剤は、顔料の分散性を高める効果を奏するものであれば特に限定されないが、無機酸化物で表面処理された顔料を用いる場合は、顔料の分散安定性を考慮すると、アニオン性吸着基またはカチオン性吸着基を有する顔料分散剤を用いることが好ましい。
(Pigment dispersant)
The aqueous ink composition of the present invention preferably contains a pigment dispersant. By combining the pigment dispersant and the pigment, it is possible to suppress aggregation of the pigments and improve the stability of the ink. The pigment dispersant used in the present invention is not particularly limited as long as it has an effect of enhancing the dispersibility of the pigment. However, when using a pigment surface-treated with an inorganic oxide, the dispersion stability of the pigment is taken into consideration. It is preferable to use a pigment dispersant having an anionic adsorption group or a cationic adsorption group.
本発明の組成物にシリカを含む無機酸化物で表面処理された顔料を用いる場合は、顔料分散剤はカチオン性吸着基を有するものが好ましい。インキ組成物の安定性を考慮すると、インキ組成物の酸塩基性は中性付近であることが好ましいが、この液性においてインキ組成物中の上記顔料は負の値の表面電荷を有するため、カチオン性吸着基が電気的引力によって顔料に吸着し易く、分散を容易とすることができる。
カチオン性吸着基を有する顔料分散剤としては、具体的にDISPERBYK−184、DISPERBYK−2055(以上、ビックケミー株式会社製)を挙げることができ、好ましく用いられる。本発明に用いられるカチオン性吸着基を有する顔料分散剤はこれらに限定されるものではない。顔料分散剤は、1種または複数種を用いることが可能である。
顔料の分散性をより考慮すれば、カチオン性吸着基を有する顔料分散剤は、DISPERBYK−184が特に好ましい。
When a pigment surface-treated with an inorganic oxide containing silica is used in the composition of the present invention, the pigment dispersant preferably has a cationic adsorption group. Considering the stability of the ink composition, the acid basicity of the ink composition is preferably near neutral, but the pigment in the ink composition in this liquid property has a negative surface charge, Cationic adsorptive groups are easily adsorbed to the pigment by electric attraction, and can be easily dispersed.
Specific examples of the pigment dispersant having a cationic adsorptive group include DISPERBYK-184 and DISPERBYK-2055 (manufactured by Big Chemie Co., Ltd.), which are preferably used. The pigment dispersant having a cationic adsorption group used in the present invention is not limited to these. One or more pigment dispersants can be used.
In consideration of the dispersibility of the pigment, DISPERBYK-184 is particularly preferable as the pigment dispersant having a cationic adsorption group.
また、組成物にアルミナを含む無機酸化物で表面処理された顔料を用いる場合は、顔料分散剤はアニオン性吸着基を有することが好ましい。前記酸塩基性において、上記顔料は正の値の表面電荷を有するため、アニオン性吸着基が電気的引力によって顔料に吸着し易く、分散を容易とすることができる。
アニオン性吸着基を有する顔料分散剤としては、具体的にDISPERBYK−190、DISPERBYK−194N、DISPERBYK−2010(以上、ビックケミー株式会社製)を挙げることができ、好ましく用いられる。本発明に用いられるアニオン性吸着基を有する顔料分散剤はこれらに限定されるものではない。顔料分散剤は、1種または2種以上を用いることが可能である。顔料の分散性をより考慮すれば、アニオン性吸着基を有する顔料分散剤は、DISPERBYK−190が特に好ましい。
Moreover, when using the pigment surface-treated with the inorganic oxide containing an alumina for a composition, it is preferable that a pigment dispersant has an anionic adsorption group. In the acid basicity, since the pigment has a positive surface charge, the anionic adsorptive group is easily adsorbed to the pigment by electric attraction, and can be easily dispersed.
Specific examples of the pigment dispersant having an anionic adsorptive group include DISPERBYK-190, DISPERBYK-194N, DISPERBYK-2010 (manufactured by Big Chemie Co., Ltd.) and are preferably used. The pigment dispersant having an anionic adsorptive group used in the present invention is not limited to these. One or two or more pigment dispersants can be used. In consideration of the dispersibility of the pigment, DISPERBYK-190 is particularly preferable as the pigment dispersant having an anionic adsorption group.
本発明における顔料分散剤の含有量は、有効成分の固形分換算で、インキ組成物全量に対して、0.01質量%〜5質量%であることが好ましく、0.05質量%〜3質量%であることがより好ましい。また、前記無機酸化物で表面処理された顔料のインキ組成物全量に対する総含有量をS、顔料分散剤のインキ組成物全量に対する総含有量をTとすると、T/Sは、0.005≦T/S≦0.5であることが好ましく、0.01≦T/S≦0.2であることがさらに好ましい。顔料分散剤の含有量および、顔料分散剤の含有量と無機酸化物で表面処理された顔料の含有量との比が上記数値範囲内であると、顔料の分散性が良好となり、インキ組成物の粘度が過度に高くなることを抑制することができる。 The content of the pigment dispersant in the present invention is preferably 0.01% by mass to 5% by mass, and 0.05% by mass to 3% by mass based on the total amount of the ink composition in terms of solid content of the active ingredient. % Is more preferable. Further, when the total content of the pigment surface-treated with the inorganic oxide is S and the total content of the pigment dispersant with respect to the total amount of the ink composition is T, T / S is 0.005 ≦ T / S ≦ 0.5 is preferable, and 0.01 ≦ T / S ≦ 0.2 is more preferable. When the content of the pigment dispersant and the ratio of the content of the pigment dispersant and the content of the pigment surface-treated with the inorganic oxide are within the above numerical range, the dispersibility of the pigment is improved, and the ink composition It can suppress that the viscosity of becomes too high.
(グアーガム誘導体)
本発明による水性インキ組成物は、グアーガム誘導体を含んでなることが重要である。
グアーガム誘導体は、インキ組成物において顔料粒子や後述するポリオレフィン粒子と吸着し、顔料の嵩高い凝集体を形成することにより、紙、布等の、繊維間に大きな隙間を有する被筆記体へ筆記した際、顔料が前記繊維間の隙間を通って被筆記体内部へ浸透することを防ぎ、被筆記体の表面において顔料を繊維に付着し易くして、筆跡の発色性を良好とするものである。また、グアーガム誘導体は、インキ組成物に剪断減粘性を付与し、筆記の際に筆跡のにじみを抑制すると共に、インキ組成物中の顔料がハードケーキを形成することを抑制することや、インキ組成物を用いた筆記具、特にはボールペンを静置した際に筆記具のインキ吐出部からのインキ漏れを抑制することを可能とする。
グアーガムは、マンノースからなる直線状主鎖(β−(1−4)−D−マンノピラノース)にガラクトース(α−D−ガラクトピラノース)がα−(1−6)−結合した多糖類であり、マンノースとガラクトースとが、2:1の比率で構成しているものである。その主鎖はマンノースのβ結合に起因する線状構造を有し、また、グアーガム分子内の水酸基はシス側に存在するため、グアーガムがセルロース等の水酸基を有する物質と接触すると、互いの水酸基同士が結びつき易く、強固な結合が形成し易い。
(Guar gum derivative)
It is important that the aqueous ink composition according to the present invention comprises a guar gum derivative.
The guar gum derivative is adsorbed to pigment particles and polyolefin particles described later in the ink composition to form a bulky aggregate of the pigment, thereby writing on a writing material having a large gap between fibers such as paper and cloth. At this time, the pigment is prevented from penetrating the inside of the writing body through the gap between the fibers, and the pigment is easily attached to the fiber on the surface of the writing body, thereby improving the coloring property of the handwriting. . In addition, the guar gum derivative imparts shear thinning to the ink composition, suppresses handwriting bleeding during writing, and suppresses the pigment in the ink composition from forming a hard cake. It is possible to suppress ink leakage from the ink discharge portion of the writing instrument when a writing instrument using an object, particularly a ballpoint pen, is left standing.
Guar gum is a polysaccharide in which galactose (α-D-galactopyranose) is α- (1-6) -linked to a linear main chain (β- (1-4) -D-mannopyranose) composed of mannose. Mannose and galactose are constituted in a ratio of 2: 1. Its main chain has a linear structure due to β-bond of mannose, and since the hydroxyl group in the guar gum molecule exists on the cis side, when the guar gum comes into contact with a substance having a hydroxyl group such as cellulose, the hydroxyl groups of each other Are easy to bond and a strong bond is easily formed.
本発明に用いられるグアーガム誘導体は、グアーガムを4級アンモニウム塩で変性したカチオン化グアーガム、カルボキシメチル基を付加したカルボキシメチル化グアーガム、ヒドロキシプロピル基を付加したヒドロキシプロピルグアーガム、およびカチオン性を有するグアーガム変性物とアニオン性を有するグアーガム変性物とを混合したものである両性グアーガムであって、グアーガムが有するセルロースとの親和性を有するとともに、インキ組成物中において安定的に分散し、顔料の嵩高い凝集体を形成することにより、筆跡の発色性を良好とするため好ましく用いることが出来る。特に、繊維間の隙間が大きい布などの被筆記体の表面に筆記する場合は、本発明のようにグアーガム誘導体を含有した布用水性インキ組成物とすることで、好適に用いることが可能である。 The guar gum derivatives used in the present invention include a cationized guar gum obtained by modifying guar gum with a quaternary ammonium salt, a carboxymethylated guar gum added with a carboxymethyl group, a hydroxypropyl guar gum added with a hydroxypropyl group, and a guar gum modified with a cationic property. Amphoteric guar gum, which is a mixture of a guar gum modified product having an anionic property, and has an affinity for the cellulose that guar gum has, and is stably dispersed in the ink composition, resulting in a bulky aggregation of the pigment. By forming the aggregate, it can be preferably used because the coloring property of the handwriting is improved. In particular, when writing on the surface of a writing material such as a cloth having a large gap between fibers, it can be suitably used by using a water-based ink composition for cloth containing a guar gum derivative as in the present invention. is there.
これらのグアーガム誘導体の中でも、インキ組成物中で、後述する難水溶性樹脂と併用することにより、筆跡の発色性を向上しやすくすることを考慮すれば、カチオン化グアーガム、カルボキシメチル化グアーガム、ヒドロキシプロピルグアーガムが好ましい。
特に、ヒドロキシプロピルグアーガムはインキ組成物中で架橋構造を形成し、より嵩高い顔料の凝集体が形成されやすくなるため筆跡の発色性向上に効果的であり、好ましく用いることができる。さらに、ヒドロキシプロピルグアーガムを用いると、耐水性の向上や潤滑性の向上効果が得られやすいため、ボールペンに用いる場合、ボールの潤滑効果が得られて書き味が向上しやすく、効果的である。
Among these guar gum derivatives, in combination with a poorly water-soluble resin described later in the ink composition, considering that it is easy to improve the color development of handwriting, cationized guar gum, carboxymethylated guar gum, hydroxy Propyl guar gum is preferred.
In particular, hydroxypropyl guar gum forms a cross-linked structure in the ink composition, and a bulky pigment aggregate is easily formed. Therefore, hydroxypropyl guar gum is effective in improving the color developability of handwriting and can be preferably used. Further, when hydroxypropyl guar gum is used, it is easy to obtain an effect of improving water resistance and lubricity. Therefore, when used for a ballpoint pen, the lubricating effect of the ball is obtained and the writing quality is easily improved, which is effective.
本発明に用いられるグアーガム誘導体は、カチオン化グアーガムとして、グアーガムを塩化グリシジルトリメチルアンモニウムクロリドで変性し、塩化O−〔2−ヒドロキシ−3−(トリメチルアンモニオ)プロピル〕グアーガムとしたものであるJAGUAR Cシリーズ(商品名:JAGUAR C−14S、JAGUAR C−17、JAGUARC−500、JAGUAR OPTIMA、JAGUAR EXCEL、以上三晶株式会社製)が挙げられ、カルボキシメチル化グアーガムとしては、商品名:MEYPROID840(三晶株式会社製)が挙げられ、ヒドロキシプロピルグアーガムとしては、JAGUAR HPシリーズ(三晶株式会社製)が挙げられ、両性グアーガムとしては、商品名:MEYPROID K(三晶株式会社製)が挙げられ、好ましく用いることができる。 The guar gum derivative used in the present invention is a cationized guar gum, which is modified with glycidyltrimethylammonium chloride to obtain O- [2-hydroxy-3- (trimethylammonio) propyl] guar gum chloride. Series (trade names: JAGUAR C-14S, JAGUAR C-17, JAGUARC-500, JAGUAR OPTIMA, JAGUAR EXCEL, manufactured by Sanki Co., Ltd.), and as carboxymethylated guar gum, trade name: MEYPROID840 (Tricrystal Manufactured by the company), as the hydroxypropyl guar gum, JAGUAR HP series (manufactured by Sanki Co., Ltd.), and as the amphoteric guar gum, trade name: MEYPROID K (manufactured by Sanki Co., Ltd.) Company Ltd.) and the like, can be preferably used.
本発明の水性インキ組成物に上記のカチオン化グアーガムを用いる場合は、顔料はインキ組成物中で負の値の表面電荷を有するものが好ましい。カチオン化グアーガムはインキ組成物中で電離してカチオンになるため、このような組み合わせにすることによって顔料とカチオン化グアーガムとが電気的引力で吸着して嵩高い凝集物を形成し易くなり、筆跡の発色性や定着性をより良好とすることができる。 When the cationized guar gum is used in the aqueous ink composition of the present invention, the pigment preferably has a negative surface charge in the ink composition. Since the cationized guar gum is ionized in the ink composition to become a cation, this combination makes it easy for the pigment and the cationized guar gum to be adsorbed by an electric attractive force to form a bulky agglomerate. The color developability and the fixability can be improved.
また、本発明の水性インキ組成物に上記のカルボキシメチル化グアーガムを用いる場合は、顔料はインキ組成物中で正の値の表面電荷を有するものが好ましい。カルボキシメチル化グアーガムはインキ組成物中で電離してアニオンとなるため、このような組み合わせにすることによって顔料とカルボキシメチル化グアーガムとが電気的引力で吸着して嵩高い凝集物を形成し易くなり、筆跡の発色性や定着性をより良好とすることができる。 When the carboxymethylated guar gum is used in the aqueous ink composition of the present invention, the pigment preferably has a positive surface charge in the ink composition. Since carboxymethylated guar gum is ionized in the ink composition to become an anion, this combination makes it easier for the pigment and carboxymethylated guar gum to adsorb by electric attraction and form bulky aggregates. Further, the color development property and fixing property of the handwriting can be improved.
なお、カチオン化グアーガムおよびヒドロキシプロピルグアーガムはインキ組成物中で中和されることによって筆跡の発色性や定着性を向上する効果が発現しやすくなるため、カチオン化グアーガムまたはヒドロキシプロピルグアーガムを用いる場合は中和剤を用いることが好ましい。中和剤の具体例としては、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酢酸等の有機酸や塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸が挙げられ好ましく用いられる。インキ組成物中におけるカチオン化グアーガムまたはヒドロキシプロピルグアーガムと顔料とからなる凝集体の良好な分散安定性を考慮すると、中和剤は有機酸がより好ましい。
中和剤の含有量は、中和剤を含むインキ組成物のpH値が6〜7になる量であればよく、カチオン化グアーガムまたはヒドロキシプロピルグアーガムの含有量に応じて任意に設定可能である。
In addition, cationized guar gum and hydroxypropyl guar gum are easily neutralized in the ink composition, so that the effect of improving the color development and fixability of the handwriting is easily expressed. It is preferable to use a neutralizing agent. Specific examples of the neutralizing agent include organic acids such as citric acid, lactic acid, malic acid and acetic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid, which are preferably used. In view of good dispersion stability of the aggregate composed of cationized guar gum or hydroxypropyl guar gum and pigment in the ink composition, the neutralizing agent is more preferably an organic acid.
The content of the neutralizing agent may be an amount such that the pH value of the ink composition containing the neutralizing agent is 6 to 7, and can be arbitrarily set according to the content of the cationized guar gum or hydroxypropyl guar gum. .
本発明におけるグアーガム誘導体の含有量は、インキ組成物全量に対して0.005質量%〜1質量%とすることが好ましく、さらには、0.03質量%〜0.5質量%であることがより好ましい。より好ましくは、0.05質量%〜0.3質量%である。グアーガム誘導体の含有量が上記範囲内であると、インキ粘度が高くなりすぎることや筆記する際のインキ吐出性の低下が抑制されると共に、顔料と吸着して嵩高い凝集体を形成し、筆跡の発色性を向上させることができる。 The content of the guar gum derivative in the present invention is preferably 0.005% by mass to 1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, and more preferably 0.03% by mass to 0.5% by mass. More preferred. More preferably, it is 0.05 mass%-0.3 mass%. When the content of the guar gum derivative is within the above range, the ink viscosity is excessively high and the ink discharge property is not lowered when writing, and adsorbs with the pigment to form a bulky agglomerate. The color developability can be improved.
また、筆跡の定着性や発色性および筆記性をより考慮すると、前記顔料のインキ組成物全量に対する総含有量をU、グアーガム誘導体のインキ組成物全量に対する総含有量をVとした場合、V/Uは、0.0005≦V/U≦0.05であることが好ましく、0.001≦V/U≦0.03であることがより好ましい、さらに考慮すれば、0.002≦V/U≦0.025が好ましい。これは、上記数値範囲内であれば、顔料が被筆記面の表面により定着し易くなり、発色性を良好とすると共に、インキ組成物の粘度が高くなりすぎず、インキ吐出性を良好とし、優れた筆記性としやすいためである。 Further, in consideration of the fixability, color developability and writing property of handwriting, when the total content of the pigment with respect to the total amount of the ink composition is U and the total content of the guar gum derivative with respect to the total amount of the ink composition is V, V / U is preferably 0.0005 ≦ V / U ≦ 0.05, more preferably 0.001 ≦ V / U ≦ 0.03. In further consideration, 0.002 ≦ V / U ≦ 0.025 is preferred. As long as it is within the above numerical range, the pigment is more easily fixed on the surface of the writing surface, the color development is good, the viscosity of the ink composition is not too high, and the ink ejection property is good. It is because it is easy to make it excellent writing property.
(難水溶性樹脂)
本発明による水性インキ組成物は、難水溶性樹脂を含む。難水溶性樹脂とは、水への溶解度(水100gに対する溶質の量)が、1.0g未満である樹脂であり、インキ組成物において、前記の、嵩高い凝集体、顔料、および後述するポリオレフィン粒子に対して結合し、筆記の際、被筆記面へ接着することで、筆跡の、定着性や耐擦性を向上させ、筆跡の発色性を向上させるものである。そのため、本発明の水性インキ組成物においては、グアーガム誘導体と、難水溶性樹脂とを併用することで、より筆跡の定着性と発色性が向上するため、両者を併用することが重要である。
本発明において難水溶性樹脂は、エマルション、またはディスパーションとして用いることが好ましく、これによって難水溶性樹脂は安定した分散状態をとることができる。
(Slightly water-soluble resin)
The water-based ink composition according to the present invention contains a hardly water-soluble resin. The poorly water-soluble resin is a resin having a solubility in water (amount of solute with respect to 100 g of water) of less than 1.0 g. In the ink composition, the above-mentioned bulky aggregate, pigment, and polyolefin described later By bonding to the particles and adhering to the writing surface at the time of writing, the fixability and abrasion resistance of the handwriting are improved, and the coloring property of the handwriting is improved. Therefore, in the water-based ink composition of the present invention, the combination of the guar gum derivative and the poorly water-soluble resin improves the fixability of the handwriting and the color developability, so it is important to use both.
In the present invention, the poorly water-soluble resin is preferably used as an emulsion or a dispersion, whereby the poorly water-soluble resin can take a stable dispersed state.
本発明のインキ組成物に用いられる難水溶性樹脂としては、具体的には、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、アルキッド樹脂、ケトン樹脂、スルフォアミド樹脂、マレイン酸樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン酢ビ樹脂、塩ビ−酢ビ樹脂、スチレンとマレイン酸エステルとの共重合体、スチレン−アクリロニトリル樹脂、シアネート変性ポリアルキレングリコール、エステルガム、キシレン樹脂、尿素樹脂、尿素アルデヒド樹脂、フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン系樹脂やその水添化合物、ロジンフェノール樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアルキルエーテル、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、シクロヘキサノン系樹脂等が挙げることができ、好ましく用いることができる。これらは、1種または2種以上を用いることが可能である。
筆跡の発色性や筆跡の定着性、耐擦性の向上を考慮すれば、本発明の組成物はポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、およびポリエステル樹脂から1種以上を選択して含むことがより好ましい。上記筆跡性能をより考慮すれば、組成物はポリオレフィン樹脂またはアクリル樹脂を含むことがさらに好ましく、ポリオレフィン樹脂を含むことが特に好ましい。
本発明のインキ組成物は、ポリオレフィン樹脂またはアクリル樹脂を含むことにより、良好な発色性と、高い、筆跡の定着性および耐擦性を両立することができ、このような効果は、グアーガム誘導体と上記難水溶性樹脂を併用することにより効果的に発現する。
Specific examples of the poorly water-soluble resin used in the ink composition of the present invention include acrylic resins, urethane resins, styrene-butadiene resins, alkyd resins, ketone resins, sulfoamide resins, maleic acid resins, and polyvinyl acetate resins. , Ethylene vinyl acetate resin, vinyl chloride vinyl acetate resin, copolymer of styrene and maleate ester, styrene-acrylonitrile resin, cyanate modified polyalkylene glycol, ester gum, xylene resin, urea resin, urea aldehyde resin, phenol resin, Alkylphenol resin, terpene phenol resin, rosin resin and its hydrogenated compounds, rosin phenol resin, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, polyvinyl alkyl ether, polyamide resin, polyolefin resin, nylon resin, polyester resin Can cyclohexanone resins can include, can be preferably used. These can be used alone or in combination of two or more.
In consideration of improvement in handwriting color development, handwriting fixability, and abrasion resistance, the composition of the present invention may contain at least one selected from polyolefin resins, acrylic resins, nylon resins, and polyester resins. preferable. In consideration of the handwriting performance, the composition further preferably contains a polyolefin resin or an acrylic resin, and particularly preferably contains a polyolefin resin.
By including a polyolefin resin or an acrylic resin, the ink composition of the present invention can achieve both good color developability and high handwriting fixability and abrasion resistance. It is effectively expressed by using the poorly water-soluble resin together.
本発明に用いられるポリオレフィン樹脂としては、エチレン、プロピレン、またはブテン、等のオレフィンをモノマーとした重合体の他、オレフィンとオレフィン以外のモノマーとの重合体や変性物が挙げられ、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレンプロピレン共重合体、エチレンブテン共重合体、プロピレンブテン共重合体、エチレンプロピレンブテン共重合体や、エチレンとアクリル酸との共重合体、エチレンとメタクリル酸との共重合体、エチレンと無水マレイン酸との共重合体、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体等を好ましく用いることができる。水性インキ組成物の発色性や定着性をより考慮すれば、インキ組成物に用いられるポリオレフィン樹脂としては、エチレンとアクリル酸との共重合物がより好ましく、さらには、エチレンとアクリル酸との共重合物を変性し、自己乳化型としたものが特に好ましい。
本発明に好適なポリオレフィン樹脂の具体例としては、エチレンとアクリル酸との共重合物をアルカリ中和し、自己乳化型としたポリオレフィン樹脂(住友精化株式会社製、製品名:ザイクセン Aタイプ、Lタイプ、Nタイプ)や、変性ポリオレフィン樹脂(ユニチカ株式会社製、製品名:アローベース Cシリーズ、Dシリーズ、Sシリーズ)を挙げることができる。
Examples of the polyolefin resin used in the present invention include polymers made of olefins such as ethylene, propylene, or butene, as well as polymers and modified products of olefins and monomers other than olefins. Polyethylene, polypropylene, polybutene, ethylene propylene copolymer, ethylene butene copolymer, propylene butene copolymer, ethylene propylene butene copolymer, copolymer of ethylene and acrylic acid, copolymer of ethylene and methacrylic acid A polymer, a copolymer of ethylene and maleic anhydride, a copolymer of ethylene and vinyl acetate, or the like can be preferably used. In consideration of the color developability and fixability of the water-based ink composition, the polyolefin resin used in the ink composition is more preferably a copolymer of ethylene and acrylic acid, and more preferably a copolymer of ethylene and acrylic acid. Particularly preferred is a polymer modified to a self-emulsifying type.
Specific examples of the polyolefin resin suitable for the present invention include a polyolefin resin (manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., product name: Syxen A type, which is obtained by alkali neutralizing a copolymer of ethylene and acrylic acid and making it a self-emulsifying type. L type, N type) and modified polyolefin resin (manufactured by Unitika Ltd., product names: Arrow Base C series, D series, S series).
また、本発明に用いられるアクリル樹脂は、繰り返し単位にアクリル酸またはメタクリル酸を含むポリマーであり、単独あるいは複数種のアクリル樹脂を用いることが可能である。具体的には、アクリル酸エステル樹脂、アクリルスチレン樹脂、アクリルシリコン樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルニトリル樹脂、アクリルスチレンニトリル樹脂、アクリル酢ビ樹脂、メタクリル酸エステル樹脂などを好ましく用いることができる。これらのアクリル樹脂の中でも、より筆跡の定着性、耐擦性を向上させることを考慮すれば、アクリルスチレン樹脂が好ましく、さらに好ましくは、自己架橋型のアクリルスチレン共重合樹脂が好ましい。 The acrylic resin used in the present invention is a polymer containing acrylic acid or methacrylic acid in the repeating unit, and it is possible to use a single type or a plurality of types of acrylic resins. Specifically, acrylic ester resins, acrylic styrene resins, acrylic silicon resins, acrylic urethane resins, acryl nitrile resins, acrylic styrene nitrile resins, acrylic vinyl acetate resins, methacrylic ester resins, and the like can be preferably used. Among these acrylic resins, an acrylic styrene resin is preferable, and a self-crosslinking acrylic styrene copolymer resin is more preferable in view of further improving the fixability and scuff resistance of handwriting.
上記アクリル樹脂の分子量は特に限定されないが、一般に質量平均分子量で1,000〜1,000,000のものが用いられる。 Although the molecular weight of the acrylic resin is not particularly limited, those having a mass average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 are generally used.
本発明に用いることができるアクリル樹脂としては具体的には、JONCRYLシリーズ(BASF株式会社製)、プライマルACシリーズ(ローム・アンド・ハース・ジャパン株式会社製)、JSRAEシリーズ(JSR株式会社製)、モビニールシリーズ(日本合成化学工業株式会社製)、ニカゾールシリーズ(日本カーバイド工業株式会社製)、ウルトラゾールシリーズ(アイカ工業株式会社製)などが挙げられる。 Specific examples of the acrylic resin that can be used in the present invention include the JONCRYL series (manufactured by BASF Corporation), the primal AC series (manufactured by Rohm and Haas Japan Co., Ltd.), the JSRAE series (manufactured by JSR Corporation), Examples include the vinyl series (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), the nicazole series (manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.), and the ultrasol series (manufactured by Aika Industry Co., Ltd.).
また、本発明に用いられるナイロン樹脂やポリエステル樹脂は、インキ組成物の発色性や筆跡の定着性、及び耐擦性の向上の効果を奏するものであれば特に限定されず、ナイロン樹脂としては、アミド結合の繰り返し単位と、脂肪族骨格とを有する重合体であって、例えば、共重合ナイロンであるセポルジョンPA(住友精化株式会社製)を挙げることが可能であり、ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合物である飽和共重合ポリエステル樹脂(ユニチカ株式会社製、製品名:エリーテルKAシリーズ、KTシリーズ)が挙げられ、いずれも好ましく用いられる。 The nylon resin or polyester resin used in the present invention is not particularly limited as long as it exhibits the effect of improving the color developability of the ink composition, the fixability of handwriting, and the abrasion resistance. A polymer having an amide bond repeating unit and an aliphatic skeleton, for example, may be mentioned Sepoljon PA (manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) which is a copolymer nylon. Examples of polyester resins include: Saturated copolyester resins (product names: Elitel KA series, KT series, manufactured by Unitika Ltd.), which are polycondensates of polyvalent carboxylic acids and polyhydric alcohols, are preferred.
難水溶性樹脂の含有量は、インキ組成物全量に対して0.1質量%〜10質量%とすることが好ましく、さらには、0.2質量%〜5質量%でることがより好ましい。より好ましくは、0.5〜3質量%である。また、前記、グアーガム誘導体のインキ組成物全量に対する総含有量をV、前記難水溶性樹脂のインキ組成物全量に対する総含有量をXとした場合、X/Vは、5≦X/V≦75であることが好ましく、10≦X/V≦50であることがより好ましい、さらに考慮すれば、15≦X/V≦40が好ましい。難水溶性樹脂の含有量や、難水溶性樹脂の含有量とグアーガム誘導体の含有量との比が上記数値範囲内であれば、より顔料の被筆記面への定着性が高まると共に、優れた筆記性としやすいためである。 The content of the hardly water-soluble resin is preferably 0.1% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of the ink composition, and more preferably 0.2% by mass to 5% by mass. More preferably, it is 0.5-3 mass%. Further, when the total content of the guar gum derivative with respect to the total amount of the ink composition is V and the total content of the poorly water-soluble resin with respect to the total amount of the ink composition is X, X / V is 5 ≦ X / V ≦ 75. Preferably, 10 ≦ X / V ≦ 50, more preferably 15 ≦ X / V ≦ 40. If the ratio of the content of the hardly water-soluble resin or the content of the hardly water-soluble resin and the content of the guar gum derivative is within the above numerical range, the fixability to the writing surface of the pigment is further improved and excellent. This is because it is easy to write.
本発明では、顔料、グアーガム誘導体と、難水溶性樹脂とを併用して、さらに顔料と難水溶性樹脂との含有量比と、グアーガム誘導体と難水溶性樹脂との含有量比とを、上記のような範囲とすることで、筆跡の定着性と、発色性を向上し、優れた筆記性とすることが可能となり、これらの成分を併用し、特定範囲の含有量比とすることが重要である。 In the present invention, the pigment, the guar gum derivative and the poorly water-soluble resin are used in combination, and the content ratio of the pigment and the poorly water-soluble resin, and the content ratio of the guar gum derivative and the poorly water-soluble resin, It is possible to improve handwriting fixability and color developability, and to achieve excellent writing properties, and it is important to use these components in combination to achieve a content ratio within a specific range. It is.
(溶媒)
溶媒としては、水、および水と有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水としては、イオン交換水、蒸留水および水道水などの慣用の水を用いることができ、水と有機溶媒との混合溶媒を用いる場合、有機溶剤としては、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノールなどを用いることができる。グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどの比較的沸点の高いジオール類またはトリオール類を用いることができるが、その配合量は少ないことが好ましい。なお、有機溶媒の含有率は、溶媒の総質量に対して、1質量%〜30質量%であることが好ましく、1質量%〜20質量%であることがより好ましい。特にジオール類またはトリオール類の含有率は1質量%〜10質量%であることが好ましい。有機溶媒の含有率が溶媒の総質量に対して上記数値範囲内であれば、良好な、ドライアップ性能と筆跡乾燥性を両立させることができる。
(solvent)
Examples of the solvent include water and a mixed solvent of water and an organic solvent. As water, conventional water such as ion-exchanged water, distilled water and tap water can be used. When a mixed solvent of water and an organic solvent is used, ethanol, normal propanol, isopropanol or the like is used as the organic solvent. be able to. Although diols or triols having a relatively high boiling point such as glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol and the like can be used, it is preferable that the blending amount is small. In addition, it is preferable that the content rate of an organic solvent is 1 mass%-30 mass% with respect to the total mass of a solvent, and it is more preferable that it is 1 mass%-20 mass%. In particular, the content of diols or triols is preferably 1% by mass to 10% by mass. If the content of the organic solvent is within the above numerical range with respect to the total mass of the solvent, it is possible to achieve both good dry-up performance and handwriting dryness.
水性インキ組成物における溶媒の含有量は、インキ組成物全量に対して、20質量%〜90質量%であることが好ましく、30質量%〜80質量%であることがより好ましい。溶媒の含有量は、上記数値範囲内であれば、各成分を安定的に溶解または分散することができ、水性インキ組成物中で再分散性が容易な嵩高い凝集体を作ることができる。 The content of the solvent in the water-based ink composition is preferably 20% by mass to 90% by mass and more preferably 30% by mass to 80% by mass with respect to the total amount of the ink composition. If the content of the solvent is within the above numerical range, each component can be stably dissolved or dispersed, and a bulky aggregate that is easily redispersible in an aqueous ink composition can be produced.
(浸透剤)
本発明の水性インキ組成物は、浸透剤を含むことによってインキ組成物の表面張力を下げて濡れ性を改善し、インキをはじきやすいガラスやプラスチック、ホウロウ等の非浸透面への筆記性を高めることが可能である。
本発明に用いられる浸透剤としては、リン酸エステル系界面活性剤、アセチレン結合を有する界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、およびコハク酸系界面活性剤の中から、1種以上選択して用いることが好ましい。水性インキ組成物に上記のような界面活性剤を含有させることで、表面張力を下げて、フィルムなど非浸透性の記録媒体に対する水性インキ組成物の濡れ性を改善し、該非浸透性の記録媒体に対する筆跡カスレ・中抜けなどを良好として、筆記性を向上させることができる。
(Penetration agent)
The water-based ink composition of the present invention contains a penetrating agent to lower the surface tension of the ink composition to improve wettability, and to improve the writing property on non-penetrating surfaces such as glass, plastic, and wax that are easy to repel ink. It is possible.
Examples of the penetrant used in the present invention include a phosphate ester surfactant, a surfactant having an acetylene bond, a fluorosurfactant, a silicone surfactant, and a succinic surfactant. It is preferable to select and use more than one species. By incorporating the surfactant as described above into the water-based ink composition, the surface tension is lowered to improve the wettability of the water-based ink composition with respect to a non-permeable recording medium such as a film, and the non-permeable recording medium The writing property can be improved by improving the handwriting scraping and hollowing out of the ink.
前記浸透剤の中でも、本発明により好ましい浸透剤は、リン酸エステル系界面活性剤およびアセチレン結合を有する界面活性剤である。
リン酸エステル系界面活性剤は、構造中にリン酸基を有する界面活性剤であり、上述のように水性インキ組成物の表面張力を下げて非浸透面に対する筆記性を向上させる効果を奏するだけでなく、ボールペンの筆記用インキとして用いた際には、リン酸基がボールやボールチップ等の金属表面に吸着し、潤滑性を奏することで、ボール座の摩耗抑制や書き味が向上する効果をもたらす。
Among the penetrants, preferred penetrants according to the present invention are phosphate ester surfactants and surfactants having an acetylene bond.
Phosphate-based surfactant is a surfactant having a phosphate group in its structure, and as described above, it has the effect of reducing the surface tension of the water-based ink composition and improving the writing property on the non-penetrating surface. In addition, when used as ink for writing on a ballpoint pen, the phosphate group is adsorbed on the metal surface such as a ball or ball chip, and exhibits lubricity, thereby reducing the wear of the ball seat and improving the writing quality. Bring.
本発明に用いられるリン酸エステル系界面活性剤は、濡れ性の向上効果やインキ組成物への溶解安定性を考慮すると、一般式として、HLB値=7+11.7log(Mw/Mo)、(Mw;親水基の分子量、Mo;親油基の分子量)から求められるHLB値が4〜18であることが好ましく、6〜17であることがより好ましい。 The phosphate ester-based surfactant used in the present invention has an HLB value = 7 + 11.7 log (Mw / Mo), (Mw) as a general formula in consideration of the wettability improving effect and the dissolution stability in the ink composition. The molecular weight of the hydrophilic group, Mo; the molecular weight of the lipophilic group) is preferably 4-18, more preferably 6-17.
具体的なリン酸エステル系界面活性剤としては、プライサーフシリーズ(第一工業製薬株式会社)の中から、プライサーフA212C(トリデシルアルコール系)、同A208B(ラウリルアルコール系)、同A208F(短鎖アルコール系)、同A215C(トリデシルアルコール系)、同A219B(ラウリルアルコール系)、同AL(スチレン系)が挙げられ、1種または2種以上を好ましく用いることが出来る。
濡れ性の改善効果や金属表面の潤滑性向上効果をより考慮すると、上記の中では、プライサーフA215C、同A219B、同ALがより好ましい。
Specific examples of the phosphate ester surfactant include Prisurf A212C (tridecyl alcohol), A208B (lauryl alcohol), A208F (short) from the Prisurf series (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). Chain alcohol type), A215C (tridecyl alcohol type), A219B (lauryl alcohol type), and AL (styrene type), and one type or two or more types can be preferably used.
In consideration of wettability improvement effect and metal surface lubricity improvement effect, Plysurf A215C, A219B, and AL are more preferable among the above.
アセチレン結合を有する界面活性剤は、非常に安定性が高く、濡れ性の改善効果を持続的に発揮して筆記性の向上を奏することができる。アセチレン結合を有する界面活性剤としては、例えば、アセチレンアルコール系界面活性剤、およびアセチレングリコール系界面活性剤等が挙げられる。特に、アセチレングリコール系界面活性剤は、気泡発生を抑制することに優れ、筆記の際の筆跡の泡立ちを抑えて、筆跡表面を平滑にする効果を奏しやすいため、好ましい。 A surfactant having an acetylene bond has very high stability, and can continuously improve wettability and improve writing performance. Examples of the surfactant having an acetylene bond include acetylene alcohol surfactants and acetylene glycol surfactants. In particular, an acetylene glycol-based surfactant is preferable because it is excellent in suppressing the generation of bubbles, and it is easy to exert the effect of smoothing the surface of the handwriting by suppressing the foaming of the handwriting during writing.
本発明に用いられるアセチレングリコール結合を有する界面活性剤は、濡れ性の向上効果やインキ組成物への溶解安定性を考慮すると、一般式として、HLB値=20×(親水基の質量%)=20×(親水基の式量の総和/界面活性剤の分子量)から求められるHLB値が4〜18のHLB値を有することが好ましく、6〜15のHLB値を有することがより好ましく、7〜11のHLB値を有することが特に好ましい。 The surfactant having an acetylene glycol bond used in the present invention has a general formula of HLB value = 20 × (mass% of hydrophilic group) = in consideration of the wettability improving effect and the dissolution stability in the ink composition. It is preferable that the HLB value calculated | required from 20x (the sum total of the formula weight of a hydrophilic group / molecular weight of surfactant) has an HLB value of 4-18, and it is more preferable to have an HLB value of 6-15, 7- It is particularly preferred to have an HLB value of 11.
具体的なアセチレン結合を有する界面活性剤としては、オルフィンD−10A、オルフィンD−10PG、オルフィンE1004、オルフィンE1010、オルフィンE1020、オルフィンE1030W、オルフィンPD−001、オルフィンPD−002W、オルフィンPD−004、オルフィンEXP.4001、オルフィンEXP.4200、オルフィンEXP.4123、オルフィンEXP.4300、サーフィノール61、サーフィノール82、サーフィノール104シリーズ、サーフィノール420、サーフィノール440、サーフィノール465、サーフィノール485、サーフィノールSE、サーフィノールSE−F、サーフィノール2502、ダイノール604、ダイノール607、以上日信化学工業株式会社製、アセチレノールEH、アセチレノールEL、アセチレノールE13T、アセチレノールE40、アセチレノールE60、アセチレノールE81、アセチレノールE100、アセチレノールE200、アセチレノールE300、アセチレノール85、以上川研ファインケミカル株式会社製、を挙げることが可能であり、1種または2種以上を好ましく用いることができる。上記の界面活性剤の中では、濡れ性の改善効果や筆跡の起泡抑制効果を考慮するとダイノール604、ダイノール607、サーフィノール2502が特に好ましい。
本発明の水性インキ組成物は、前記リン酸エステル系界面活性剤とアセチレングリコール結合を有する界面活性剤とを併用することが好ましく、両者を併用することによって非浸透面に対する筆記性がさらに高まる。
Specific surfactants having an acetylene bond include olphine D-10A, olphin D-10PG, olphin E1004, olphin E1010, olphin E1020, olphin E1030W, olphin PD-001, olphin PD-002W, olphin PD-004, Orphin EXP. 4001, Olfine EXP. 4200, Olfine EXP. 4123, Olfine EXP. 4300, Surfinol 61, Surfinol 82, Surfinol 104 series, Surfinol 420, Surfinol 440, Surfinol 465, Surfinol 485, Surfinol SE, Surfinol SE-F, Surfinol 2502, Dynal 604, Dynal 607 Manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., acetylenol EH, acetylenol EL, acetylenol E13T, acetylenol E40, acetylenol E60, acetylenol E81, acetylenol E100, acetylenol E200, acetylenol E300, acetylenol 85, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd. 1 type or 2 types or more can be preferably used. Of the above surfactants, dynol 604, dynol 607, and surfinol 2502 are particularly preferable in consideration of wettability improvement effect and handwriting foaming suppression effect.
In the water-based ink composition of the present invention, it is preferable to use the phosphoric ester surfactant and a surfactant having an acetylene glycol bond in combination, and by using both in combination, the writing property on the non-penetrating surface is further enhanced.
本発明における浸透剤の含有量は、インキ組成物全量に対して、0.001質量%〜1.5質量%であることが好ましく、0.01質量%〜0.7質量%であることがより好ましい。含有量が上記数値範囲内であると、筆跡の泡立ち抑制性と、濡れ性の向上とを両立させることができる。 The content of the penetrant in the present invention is preferably 0.001% by mass to 1.5% by mass and preferably 0.01% by mass to 0.7% by mass with respect to the total amount of the ink composition. More preferred. When the content is within the above numerical range, it is possible to achieve both the suppression of foaming of handwriting and the improvement of wettability.
浸透剤を併用する際、特にはリン酸エステル系界面活性剤とアセチレングリコール結合を有する界面活性剤とを併用する場合、リン酸エステル系界面活性剤の水性インキ組成物全量に対する総含有量をYとし、アセチレングリコール結合を有する界面活性剤の水性インキ組成物に対する総含有量をZとすると、Y/Zは、0.5≦Y/Z≦15であることが好ましく、1≦Y/Z≦5であることがより好ましい。Y/Zが上記数値範囲内であると、非浸透面に対する良好な筆記性と、潤滑性、筆跡の泡立ち抑制性および浸透剤の溶解安定性とを両立させることができる。 When the penetrant is used in combination, particularly when a phosphate ester surfactant and a surfactant having an acetylene glycol bond are used in combination, the total content of the phosphate ester surfactant with respect to the total amount of the aqueous ink composition is set to Y. When the total content of the surfactant having an acetylene glycol bond in the aqueous ink composition is Z, Y / Z is preferably 0.5 ≦ Y / Z ≦ 15, and 1 ≦ Y / Z ≦ 5 is more preferable. When Y / Z is within the above numerical range, it is possible to achieve both good writing properties for the non-penetrating surface, lubricity, suppression of foaming of handwriting, and dissolution stability of the penetrant.
(ポリオレフィン樹脂粒子)
また、本発明のインキ組成物はポリオレフィン樹脂粒子を用いることによって、筆跡により高い、定着性や耐擦性を付与することができる。ポリオレフィン樹脂粒子とは、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ならびにそれらの混合物から成る、表面潤滑性を有する微粒子であり、筆跡が擦過等の外力を受けた際、筆跡に過剰な力が加わることを抑制するものであって、上述の難水溶性樹脂とは異なる種類のポリオレフィン樹脂である。
ポリオレフィンは、直鎖状ポリオレフィン、分岐鎖を有するポリオレフィン、官能基が導入された変性ポリオレフィンなどであってもよい。例えば、ポリオレフィンとしてポリエチレンを用いる場合には、低密度ポリエチレン、直鎖状低分子ポリエチレン、高密度ポリエチレン、変性ポリエチレン、変性高密度ポリエチレンなどを用いることができる。これらのポリオレフィンの分子量は特に限定されないが、例えば質量平均分子量が500〜100,000であるポリオレフィンが好ましく、重量平均分子量が800〜5,000であることがさらに好ましい。ポリオレフィン樹脂粒子の質量平均分子量が上記数値範囲内であれば、この水性インキ組成物をマーカーなどの筆記具に用いて筆記を行った場合に、形成される筆記線に対し、より高い滑性と、それに伴う高い耐擦性を付与することができ、良好な筆跡を得ることができる。ポリオレフィン樹脂粒子は、必要に応じてポリオレフィン以外の材料を含んでいてもよい。
そのため、前記難水溶性樹脂とポリオレフィン樹脂を併用して用いることで、筆跡の発色性や筆跡の定着性、耐擦性がより向上しやすいため、好ましく、特に、非浸透性の記録媒体に筆記する場合も、良好に筆記しやすい。
(Polyolefin resin particles)
Further, the ink composition of the present invention can impart higher fixability and abrasion resistance to the handwriting by using polyolefin resin particles. Polyolefin resin particles are fine particles with surface lubricity consisting of polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and mixtures thereof. When handwriting is subjected to external force such as rubbing, it prevents excessive force from being applied to the handwriting. This is a type of polyolefin resin different from the aforementioned poorly water-soluble resin.
The polyolefin may be a linear polyolefin, a polyolefin having a branched chain, a modified polyolefin having a functional group introduced therein, or the like. For example, when polyethylene is used as the polyolefin, low density polyethylene, linear low molecular weight polyethylene, high density polyethylene, modified polyethylene, modified high density polyethylene, and the like can be used. Although the molecular weight of these polyolefins is not particularly limited, for example, polyolefins having a mass average molecular weight of 500 to 100,000 are preferable, and the weight average molecular weight is more preferably 800 to 5,000. If the weight average molecular weight of the polyolefin resin particles is within the above numerical range, when this water-based ink composition is used for a writing instrument such as a marker, writing is performed with respect to the formed writing line, The high abrasion resistance accompanying it can be provided and a favorable handwriting can be obtained. The polyolefin resin particles may contain a material other than polyolefin as required.
Therefore, it is preferable to use the poorly water-soluble resin and the polyolefin resin in combination because the color development property of the handwriting, the fixing property of the handwriting, and the abrasion resistance are more likely to be improved, and in particular, writing on an impermeable recording medium. When writing, it is easy to write well.
ポリオレフィン樹脂粒子の形状は、特に限定されず、不定形、球状、針状、板状、方形など任意の形状をとることができる。 The shape of the polyolefin resin particles is not particularly limited, and can be any shape such as an indefinite shape, a spherical shape, a needle shape, a plate shape, or a square shape.
ポリオレフィン樹脂粒子の平均粒子径は、0.1μm〜35μmであることが好ましい。ポリオレフィン樹脂粒子の平均粒子径が上記数値範囲内であれば、この水性インキ組成物をマーカーなどの筆記具に用いて筆記を行った場合に、形成される筆記線に対し、より高い滑性と、それに伴う高い耐擦性を付与することができ、良好な筆跡を得ることができる。また、高い耐擦性を付与するという観点からは、0.1μm〜25μmであることがより好ましく、0.5μm〜20μmであることがさらに好ましく、0.5μm〜15μmであることが特に好ましい。ポリオレフィン樹脂粒子の平均粒子径は、コールターカウンター法により測定することができる。 The average particle diameter of the polyolefin resin particles is preferably 0.1 μm to 35 μm. If the average particle diameter of the polyolefin resin particles is within the above numerical range, when writing using this water-based ink composition for a writing instrument such as a marker, higher slipperiness with respect to the writing line formed, The high abrasion resistance accompanying it can be provided and a favorable handwriting can be obtained. Further, from the viewpoint of imparting high abrasion resistance, the thickness is more preferably 0.1 μm to 25 μm, further preferably 0.5 μm to 20 μm, and particularly preferably 0.5 μm to 15 μm. The average particle diameter of the polyolefin resin particles can be measured by a Coulter counter method.
本発明に用いることができるポリオレフィン樹脂粒子としては、具体的には、ケミパールWシリーズ、ケミパールMシリーズ(いずれも商品名、三井化学株式会社製)、CERAFLOURシリーズ、Aquacerシリーズ、Aquamatシリーズ(いずれも商品名、ビックケミー株式会社製)などが挙げられる。 Specific examples of polyolefin resin particles that can be used in the present invention include Chemipearl W series, Chemipearl M series (both trade names, manufactured by Mitsui Chemicals), CERAFLOUR series, Aquacer series, Aquamat series (both products) Name, manufactured by Big Chemie Co., Ltd.).
水性インキ組成物におけるポリオレフィン樹脂粒子の含有量は、インキ組成物全量に対して、0.01質量%〜10質量%であることが好ましく、0.2質量%〜5質量%であることがより好ましく、0.5質量%〜5質量%であると最も好ましい。ポリオレフィン樹脂粒子の含有量が上記数値範囲内であれば、インキ吐出性を維持することができるとともに、筆記線に対し、より高い滑性を付与することができる。 The content of the polyolefin resin particles in the water-based ink composition is preferably 0.01% by mass to 10% by mass and more preferably 0.2% by mass to 5% by mass with respect to the total amount of the ink composition. Preferably, it is most preferable in it being 0.5 mass%-5 mass%. When the content of the polyolefin resin particles is within the above numerical range, the ink ejection properties can be maintained, and higher slipperiness can be imparted to the writing lines.
(その他)
また、水性インキ組成物は、必要に応じて、体質材、防腐剤、消泡剤、防錆剤、pH調整剤、気泡抑制剤、気泡吸収剤、剪断減粘性付与剤および粘度調整剤などを含んでいてもよい。
(Other)
In addition, the water-based ink composition may contain a constitution material, an antiseptic agent, an antifoaming agent, a rust preventive agent, a pH adjuster, an air bubble inhibitor, an air bubble absorber, a shear thinning agent, a viscosity adjuster, and the like as necessary. May be included.
(筆記具用水性インキ組成物)
本発明による水性インキ組成物の粘度は低いことが好ましい。組成物の粘度の測定はE型回転粘度計(ブルックフィールド社製)を用いて行うことができる。具体的には、20℃における水性インキ組成物の粘度は、回転数が100rpm(剪断速度380sec−1)の条件で測定した場合、1〜100mPa・sであることが好ましく、2〜70mPa・sであることがより好ましい。さらに好ましくは5〜40mPa・sである。また、回転数が10rpm(剪断速度38sec−1)の条件で測定した場合、1〜600mPa・sであることが好ましく、5〜200mPa・sであることがより好ましい。さらに好ましくは、10〜100mPa・sである。回転数が1rpm(剪断速度3.8sec−1)においては、1〜3000mPa・sであることが好ましく、10〜1500mPa・sであることがより好ましい。さらに好ましくは、20〜400mPa・sである。水性インキ組成物の粘度が上記数値範囲内であれば、マーカーなどの筆記用具に使用した場合のインキ吐出性を向上させることができ、またフィルムなど非浸透性の記録媒体への筆記性が向上する。
(Water-based ink composition for writing instruments)
The viscosity of the water-based ink composition according to the present invention is preferably low. The viscosity of the composition can be measured using an E-type rotational viscometer (manufactured by Brookfield). Specifically, the viscosity of the water-based ink composition at 20 ° C. is preferably 1 to 100 mPa · s, and preferably 2 to 70 mPa · s when measured at a rotation speed of 100 rpm (shear speed 380 sec −1 ). It is more preferable that More preferably, it is 5-40 mPa * s. Moreover, when it measures on the conditions whose rotation speed is 10 rpm (shear rate 38sec < -1 >), it is preferable that it is 1-600 mPa * s, and it is more preferable that it is 5-200 mPa * s. More preferably, it is 10-100 mPa * s. When the rotation speed is 1 rpm (shear speed 3.8 sec −1 ), it is preferably 1 to 3000 mPa · s, and more preferably 10 to 1500 mPa · s. More preferably, it is 20-400 mPa * s. If the viscosity of the water-based ink composition is within the above numerical range, ink ejection properties when used in a writing instrument such as a marker can be improved, and writing performance on a non-permeable recording medium such as a film can be improved. To do.
水性インキ組成物の表面張力は、20℃環境下において、10〜40mN/mが好ましい。表面張力が上記数値範囲内であれば、筆記線の滲みや、紙への裏抜けを防ぐことができる傾向にあると共に、水性インキ組成物の濡れ性を改善し、該非浸透性の記録媒体に対する筆跡カスレ・中抜けなどを良好として、筆記性を向上させることができる。筆記性をより考慮すれば、水性インキ組成物の表面張力は、20〜30mN/mが好ましく、特に、本発明においては、リン酸エステル系界面活性剤やアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤は、水性インキ組成物の表面張力の調整に好適であるため、用いることが好ましい。
なお、表面張力は、20℃環境下において、協和界面科学株式会社製の表面張力計測器を用い、白金プレートを用いて、垂直平板法によって測定して求められる。
The surface tension of the water-based ink composition is preferably 10 to 40 mN / m in a 20 ° C. environment. If the surface tension is within the above numerical range, it tends to be able to prevent bleeding of writing lines and back-through to paper, improve the wettability of the water-based ink composition, and to the non-permeable recording medium Writability can be improved with good handwriting and voids. In consideration of writability, the surface tension of the water-based ink composition is preferably 20 to 30 mN / m. In particular, in the present invention, the surface activity having a phosphate ester surfactant or an acetylene bond in the structure. The agent is preferably used because it is suitable for adjusting the surface tension of the water-based ink composition.
The surface tension is determined by measuring by a vertical plate method using a platinum plate with a surface tension measuring instrument manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. in a 20 ° C. environment.
水性インキ組成物のpH値は、6〜10であることが好ましく、7〜9であることがより好ましい。水性インキ組成物のpH値が上記数値範囲内であれば、インキ組成物の変色や過度な高粘度化を抑制することが可能であり、また、インキ組成物に、シリカまたはアルミナ、を有する無機酸化物で処理された顔料を用いる場合、前記顔料分散剤をさらに用いることによって、顔料の分散性をより向上させることができる。
また、本発明のようにグアーガム誘導体を用いる場合は、上記のような効果を得るために水性インキ組成物のpH値を6〜10とすると、インキ中でグアーガム誘導体が安定することで、顔料の分散安定性や筆跡の発色性をより向上しやすいため、前記グアーガム誘導体のpH値を6〜10とすることが好ましく、より考慮すれば、pH値を6〜8とすることが好ましい
本発明において、pH値は、例えばIM−40S型pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製)により20℃にて測定することができる。
The pH value of the water-based ink composition is preferably 6 to 10, and more preferably 7 to 9. If the pH value of the water-based ink composition is within the above numerical range, it is possible to suppress discoloration and excessively high viscosity of the ink composition, and the ink composition is inorganic having silica or alumina. When a pigment treated with an oxide is used, the dispersibility of the pigment can be further improved by further using the pigment dispersant.
Moreover, when using a guar gum derivative like this invention, in order to acquire the above effects, if the pH value of a water-based ink composition shall be 6-10, a guar gum derivative will be stabilized in ink, and pigment of Since it is easier to improve the dispersion stability and the color development of handwriting, the pH value of the guar gum derivative is preferably 6 to 10, and more preferably, the pH value is preferably 6 to 8. The pH value can be measured, for example, at 20 ° C. with an IM-40S type pH meter (manufactured by Toa DKK Corporation).
本願発明による水性インキ組成物が、優れた発色性と定着性を発現する理由は、詳細には解明されていないが、以下の様なメカニズムによるものと推定される。 The reason why the water-based ink composition according to the present invention exhibits excellent color developability and fixability has not been elucidated in detail, but is presumed to be due to the following mechanism.
水性インキ組成物として顔料を用いる場合、インキ組成物が十分な着色力を得られるように顔料は解砕、混合される。こうして得られたインキ組成物は鮮明な色調を有し、平滑または緻密な被筆記面に筆記した際に鮮明な筆跡が得られる一方で、紙、布等の繊維間の隙間が大きい被筆記体に筆記した際には、微細な粒子に解砕された顔料が紙、布等の繊維間の隙間を通って被筆記部分周辺や被筆記体内部に入り込み、筆跡の発色性が低下してしまう。 When a pigment is used as the water-based ink composition, the pigment is pulverized and mixed so that the ink composition can obtain a sufficient coloring power. The ink composition thus obtained has a clear color tone, and a clear handwriting is obtained when writing on a smooth or dense writing surface, while a paper having a large gap between fibers of paper, cloth, etc. When writing, the pigment crushed into fine particles passes through the gaps between the fibers of paper, cloth, etc., and enters the periphery of the writing part and the inside of the writing body, resulting in a reduction in the coloring of the handwriting. .
本発明における水性インキ組成物は、さらにグアーガム誘導体と難水溶性樹脂を組み合わせて、特定範囲の含有量比とすることで、このような課題を解決したものである。 The water-based ink composition in the present invention solves such problems by further combining the guar gum derivative and the poorly water-soluble resin so that the content ratio is in a specific range.
本発明による水性インキ組成物の場合、解砕された顔料粒子とグアーガム誘導体とが吸着し、嵩高い凝集体が形成される。この結果、紙、布等の繊維間の隙間が大きい被筆記体に筆記した際には、嵩高い凝集体は繊維間の隙間を通過することなく、被筆記面の表面において繊維に吸着しやすいため、発色性や筆跡の定着性が良くなると考えられる。さらに、難水溶性樹脂は、顔料や嵩高い凝集体と結合することによって、顔料や嵩高い凝集体の、定着性や耐擦性をより高めることができるため、筆跡の発色性をさらに向上させることができる。特に、繊維間の隙間が大きい布などの被筆記体の表面に筆記する場合は、布用水性インキ組成物とすることで、好適に用いることが可能である。 In the case of the water-based ink composition according to the present invention, the crushed pigment particles and the guar gum derivative are adsorbed to form a bulky aggregate. As a result, when writing on a writing material having a large gap between fibers, such as paper and cloth, a bulky aggregate is likely to be adsorbed to the fiber on the surface of the writing surface without passing through the gap between fibers. For this reason, it is considered that the color developability and the handwriting fixability are improved. Furthermore, since the poorly water-soluble resin can be combined with a pigment or a bulky aggregate to improve the fixability and abrasion resistance of the pigment or the bulky aggregate, the color development of the handwriting is further improved. be able to. In particular, when writing on the surface of a writing material such as a cloth having a large gap between fibers, it can be suitably used by making it a water-based ink composition for cloth.
本発明のインキ組成物はさらに浸透剤を含むことにより、インキ組成物の表面張力を下げて濡れ性を改善し、インキをはじきやすいガラスやプラスチック、ホウロウ等の非浸透面への筆記性を高めることが可能である。 The ink composition of the present invention further contains a penetrating agent to lower the surface tension of the ink composition to improve wettability, and to improve the writing property on non-penetrating surfaces such as glass, plastic, and wax that are easy to repel ink. It is possible.
また、本発明による水性インキ組成物は、ポリオレフィン樹脂粒子を含むことにより、耐擦性が著しく改良される。この理由は、以下の様な理由によるものと推定される。本発明による水性インキ組成物を用いて形成させた筆跡は、被筆記表面に前記した嵩高い凝集体とポリオレフィン樹脂粒子とが配置されることで形成されている。ポリオレフィン樹脂粒子の表面は摩擦抵抗が小さいため、筆跡表面が擦過された際には、筆跡へ過剰な外力が加わることが抑制され、筆跡が剥がれるなどの影響を受けない。そして、擦過が進むと、ポリオレフィン樹脂粒子に力が加わることや摩擦熱などにより変形して、筆跡表面を被覆していく。この結果、筆跡表面がポリオレフィン樹脂で被覆され、ポリオレフィン樹脂により、筆跡表面の摩擦係数が低くなり、筆跡が保護されるものと推定される。 In addition, the water-based ink composition according to the present invention is remarkably improved in abrasion resistance by containing polyolefin resin particles. This reason is presumed to be due to the following reasons. The handwriting formed using the water-based ink composition according to the present invention is formed by arranging the above-described bulky aggregate and polyolefin resin particles on the surface of the writing. Since the surface of the polyolefin resin particles has low frictional resistance, when the handwriting surface is abraded, excessive external force is suppressed from being applied to the handwriting and is not affected by peeling of the handwriting. Then, as the rubbing progresses, force is applied to the polyolefin resin particles and deformation occurs due to frictional heat and the like, thereby covering the surface of the handwriting. As a result, it is presumed that the surface of the handwriting is coated with the polyolefin resin, and the coefficient of friction on the surface of the handwriting is lowered and the handwriting is protected by the polyolefin resin.
本発明による水性インキ組成物は、従来知られている任意の方法により製造することができる。具体的には、前記各成分を必要量配合し、プロペラ攪拌、ホモディスパー、またはホモミキサーなどの各種攪拌機やビーズミルなどの各種分散機などにて混合し、製造することができる。 The water-based ink composition according to the present invention can be produced by any conventionally known method. Specifically, it can be produced by blending the necessary amounts of the above components and mixing them with various agitators such as propeller agitation, homodisper, or homomixer, and various dispersers such as a bead mill.
(筆記具)
本発明の水性インキ組成物は、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芯またはボールペンチップなどをペン先としたマーキングペンやボールペン、金属製のペン先を用いた万年筆などの筆記具に用いることができる。その中でも、フィルムなど非浸透性の記録媒体に対する筆記性を良好にするには、ペン先が、繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップから成るペン芯やボールペンチップであることが好ましい。さらには、マーキングペンまたはボールペンに用いることがより好ましい。
前記ペン芯の気孔径は、嵩高い凝集体が通過できる程度の気孔径であれば任意に設定することが可能で有り、気孔率は、50〜80%とすることが好ましい。前記ペン芯の気孔率が上記数値範囲内であれば、前記顔料の目詰まりがなく、適切なインキ吐出量を維持することができる。
(Writing instrument)
The water-based ink composition of the present invention is used for a writing pen such as a fountain pen using a marking pen, a ball-point pen, or a metal pen point, such as a fiber tip, a felt tip, a plastic tip, or a pen tip or a ball-point tip. Can do. Among these, in order to improve the writing property with respect to a non-permeable recording medium such as a film, the pen tip is preferably a pen core or a ballpoint pen tip made of a fiber chip, a felt chip, or a plastic chip. Furthermore, it is more preferable to use it for a marking pen or a ballpoint pen.
The pore diameter of the pen core can be arbitrarily set as long as the bulky aggregate can pass through, and the porosity is preferably 50 to 80%. When the porosity of the pen core is within the above numerical range, the pigment is not clogged and an appropriate ink discharge amount can be maintained.
本発明の筆記具は、水性インキ組成物を直に充填する構成のものであってもよく、水性インキ組成物を充填することのできるインキ収容体またはインキ吸蔵体を備えるものであってもよい。また、顔料を再分散させるために、インキ収容体にはインキを攪拌する攪拌ボールなどの攪拌体を内蔵することが好ましい。さらに、前記攪拌体の形状は、球状体、棒状体などが挙げられる。攪拌体の材質は特に限定されるものではないが、具体例としては、金属、セラミック、樹脂、硝子などを挙げることができ、これらの中でも、顔料を再分散させるための攪拌力を考慮すれば、金属材質を用いることが好ましく、コストを考慮すれば、硝子材料を用いることが好ましい。なお、撹拌体は、複数個、複数種類の材質を用いても良い。 The writing instrument of the present invention may be configured to be directly filled with a water-based ink composition, or may be provided with an ink container or ink occlusion body that can be filled with a water-based ink composition. In order to redisperse the pigment, the ink container preferably contains a stirring body such as a stirring ball for stirring the ink. Furthermore, examples of the shape of the stirring body include a spherical body and a rod-shaped body. The material of the stirrer is not particularly limited, but specific examples include metal, ceramic, resin, glass, etc. Among these, considering the stirring force for redispersing the pigment A metal material is preferably used, and a glass material is preferably used in consideration of cost. In addition, you may use multiple types and several types of materials for a stirring body.
本発明の筆記具の出没機構は、特に限定されず、ペン先を覆うキャップを備えたキャップ式、ノック式、回転式およびスライド式などが挙げられる。また、軸筒内にペン先を収容可能な出没式であってもよい。 The appearance mechanism of the writing instrument of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a cap type, a knock type, a rotary type, and a slide type that include a cap that covers the pen tip. Further, it may be a retractable type that can accommodate the pen tip in the shaft cylinder.
また、筆記具におけるインキ供給機構についても特に限定されるものではなく、例えば、(1)繊維束などからなるインキ誘導芯をインキ流量調節部材として備え、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、(2)櫛溝状のインキ流量調節部材を備え、これを介在させ、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、(3)弁機構によるインキ流量調節部材を備え、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、および(4)ペン先を具備したインキ収容体または軸筒より、水性インキ組成物を直接、ペン先に供給する機構などを挙げることができる。 Further, the ink supply mechanism in the writing instrument is not particularly limited, for example, (1) a mechanism for supplying an ink guide core composed of a fiber bundle or the like as an ink flow rate adjusting member, and supplying a water-based ink composition to the pen tip; (2) A comb groove-shaped ink flow rate adjusting member is provided, and a mechanism for interposing the ink flow rate adjusting member to supply the water-based ink composition to the pen tip. (3) An ink flow rate adjusting member by a valve mechanism is provided. Examples thereof include a mechanism for supplying the ink composition first, and (4) a mechanism for supplying the water-based ink composition directly to the pen tip from the ink container or the shaft cylinder provided with the pen tip.
一実施形態において、筆記具は、マーキングペンであり、ペン先は、特に限定されず、例えば、繊維チップ、フェルトチップまたはプラスチックチップなどであってよく、さらに、その形状は、砲弾型、チゼル型または筆ペン型などであってよい。 In one embodiment, the writing instrument is a marking pen, and the nib is not particularly limited, and may be, for example, a fiber chip, a felt chip, a plastic chip, or the like. It may be a brush pen type.
一実施形態において、筆記具は、ボールペンであり、インキ逆流防止体を備えたボールペンであることが好ましい。 In one embodiment, the writing instrument is a ballpoint pen, and is preferably a ballpoint pen provided with an ink backflow preventer.
本発明を諸例を用いて説明すると以下の通りである。
(実施例1)
以下に手順に従い、水性インキ組成物を得た。原材料、配合量は下記の通りである。
1.グアーガム誘導体を下記配合量の半量のイオン交換水に溶解させ、後にクエン酸を加えてグアーガム誘導体の水溶液を得た。
2.残りの全量のイオン交換水とグアーガム誘導体やクエン酸以外の原材料とを室温で1時間混合し、顔料等の分散体を得た。
3.上記グアーガム誘導体水溶液と顔料等の分散体とを室温で1時間混合することにより、筆記具用インキ組成物を得た。得られた水性インキ組成物の粘度をE型回転粘度計(DV−II+Pro、コーン型ローターCPE−42、ブルックフィールド社製)により測定し、剪断速度3.8sec−1(回転速度1rpm)における粘度は179.4mPa・sであった。
さらに、IM−40S型pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製)を用いて、20℃にて水性インキ組成物のpHを測定した結果、pHは8.5であった。
また、得られた水性インキ組成物の表面張力を、表面張力計測器(20℃環境下、垂直平板法、協和界面科学株式会社製)により測定したところ、36.5mN/mであった。
・顔料 30質量%
(シリカ、アルミナにより表面処理された酸化チタン、平均粒子径0.26μm、堺化学工業株式会社製、商品名:GTR−100)
・顔料分散剤 1.5質量%
(カチオン性吸着基を有する顔料分散剤、固形分含有量52%、ビックケミー株式会社製、商品名:DISPERBYK−184)
・グアーガム誘導体 0.1質量%
(カチオン化グアーガム、三晶株式会社製、商品名:JAGUAR C−500STD)
・難水溶性樹脂 10質量%
(自己乳化型ポリオレフィンディスパージョン、固形分含有量25%、住友精化株式会社製、商品名:ザイクセンL)
・クエン酸 0.1質量%
・ジエチレングリコール 2質量%
・消泡剤 0.3質量%
(シリコーン系消泡剤、ビックケミー株式会社製、商品名BYK−024)
・防腐剤 0.2質量%
(ベンゾイソチアゾリン−3−オン、ロンザジャパン株式会社製、商品名:プロキセルXL−2)
・イオン交換水 55.80質量%
The present invention will be described below with reference to various examples.
Example 1
A water-based ink composition was obtained according to the following procedure. Raw materials and blending amounts are as follows.
1. The guar gum derivative was dissolved in half the amount of ion exchange water of the following blending amount, and citric acid was added later to obtain an aqueous solution of guar gum derivative.
2. The remaining amount of ion-exchanged water and raw materials other than guar gum derivatives and citric acid were mixed at room temperature for 1 hour to obtain a dispersion such as a pigment.
3. The ink composition for writing instruments was obtained by mixing the said guar gum derivative aqueous solution and dispersions, such as a pigment, at room temperature for 1 hour. The viscosity of the obtained water-based ink composition was measured with an E-type rotational viscometer (DV-II + Pro, cone-type rotor CPE-42, manufactured by Brookfield), and the viscosity at a shear rate of 3.8 sec −1 (rotational speed 1 rpm). Was 179.4 mPa · s.
Furthermore, as a result of measuring the pH of the water-based ink composition at 20 ° C. using an IM-40S type pH meter (manufactured by Toa DKK Co., Ltd.), the pH was 8.5.
Further, the surface tension of the obtained water-based ink composition was measured by a surface tension measuring instrument (in a 20 ° C environment, a vertical plate method, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), and found to be 36.5 mN / m.
・ Pigment 30% by mass
(Silica oxide, titanium oxide surface-treated with alumina, average particle size 0.26 μm, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: GTR-100)
・ Pigment dispersant 1.5% by mass
(Pigment dispersant having a cationic adsorption group, solid content 52%, manufactured by Big Chemie Co., Ltd., trade name: DISPERBYK-184)
・ Guar gum derivative 0.1% by mass
(Cationized guar gum, manufactured by Sanki Co., Ltd., trade name: JAGUAR C-500STD)
・ Slightly water-soluble resin 10% by mass
(Self-emulsifying type polyolefin dispersion, solid content 25%, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., trade name: Seixen L)
・ Citric acid 0.1% by mass
・ Diethylene glycol 2% by mass
・ Defoamer 0.3% by mass
(Silicone-based antifoaming agent, manufactured by BYK Chemie, trade name BYK-024)
-Preservative 0.2% by mass
(Benzisothiazoline-3-one, manufactured by Lonza Japan Ltd., trade name: Proxel XL-2)
・ Ion-exchanged water 55.80% by mass
(実施例2〜29、比較例1〜6)
実施例1に対して、配合する成分の種類や添加量を表1〜5に示したとおりに変更して、実施例2〜29、比較例1〜6のインキ組成物を得た。
なお、実施例8、9、10および比較例1、5のインキ組成物については、原材料の全量を室温で1時間攪拌混合することにより、筆記具用インキ組成物を得た。
実施例1〜29、比較例1〜6のインキ組成物における、無機酸化物で表面処理された顔料の表面電荷数値の正負符号は以下の通りであった。
・実施例1〜7、10〜17、19〜29(負の値)
・比較例1〜4、6(負の値)
・実施例8〜9(正の値)
・比較例5(正の値)
(Examples 2-29, Comparative Examples 1-6)
The ink compositions of Examples 2 to 29 and Comparative Examples 1 to 6 were obtained by changing the types and addition amounts of the components to be blended as shown in Tables 1 to 5 with respect to Example 1.
In addition, about the ink composition of Examples 8, 9, and 10 and Comparative Examples 1 and 5, the ink composition for writing instruments was obtained by stirring and mixing the whole quantity of a raw material for 1 hour at room temperature.
In the ink compositions of Examples 1 to 29 and Comparative Examples 1 to 6, the sign of the surface charge value of the pigment surface-treated with an inorganic oxide was as follows.
Examples 1 to 7, 10 to 17, 19 to 29 (negative values)
Comparative examples 1 to 4 and 6 (negative values)
Examples 8 to 9 (positive values)
Comparative example 5 (positive value)
・顔料(1)シリカ、アルミナにより表面処理された酸化チタン(平均粒子径:0.26μm、堺化学工業株式会社製、商品名:GTR−100)
・顔料(2)シリカ、アルミナにより表面処理された酸化チタン(平均粒子径:0.25μm、テイカ株式会社製、商品名:JR−707)
・顔料(3)シリカ、アルミナ、酸化亜鉛により表面処理された酸化チタン(平均粒子径:0.27μm、テイカ株式会社製、商品名:JR−701)
・顔料(4)アルミナにより表面処理された酸化チタン(平均粒子径:0.23μm、堺化学工業株式会社製、商品名:R−32)
・顔料(5)アルミナにより表面処理された酸化チタン(平均粒子径:0.21μm、テイカ株式会社製、商品名:JR−405)
・顔料(6)有機顔料水分散体(顔料含有比率26質量%、山陽色素株式会社製、商品名SANDYESUPERCOLOUR BLUE GLL−E)
・顔料(7)有機顔料水分散体(顔料含有比率30質量%、山陽色素株式会社製、商品名SANDYESUPERCOLOUR RED 1321−E)
・顔料(8)カーボンブラック水分散体(顔料含有比率28.5質量%、山陽色素株式会社製、商品名SANDYESUPERCOLOUR BLACK C−E)
・顔料分散剤(1)カチオン性吸着基を有する顔料分散剤(固形分含有量52%、ビッグケミー株式会社製、商品名:DISPERBYK−184)
・顔料分散剤(2)アニオン性吸着基を有する顔料分散剤(固形分含有量40%、ビックケミー株式会社製、商品名:DISPERBYK−190)
・グアーガム誘導体(1)カチオン化グアーガム(三晶株式会社製、商品名:JAGUAR C−500STD)
・グアーガム誘導体(2)カルボキシメチル化グアーガム(三晶株式会社製、商品名:MEYPROID 840D)
・グアーガム誘導体(3)両性グアーガム(三晶株式会社製、商品名:MEYPROID K)
・グアーガム誘導体(4)ヒドロキシプロピルグアーガム(三晶株式会社製、商品名:JAGUAR HP120)
・難水溶性樹脂(1)自己乳化型ポリオレフィン樹脂ディスパージョン(固形分含有量25%、住友精化株式会社製、商品名:ザイクセンL)
・難水溶性樹脂(2)アクリル樹脂エマルション(固形分含有量42%、BASF株式会社製、商品名:JONCRYL PDX−7370)
・ポリオレフィン樹脂粒子(1)変性ポリエチレンワックス(平均粒子径:8μm、固形分:100%、ビックケミー株式会社製、商品名:CERAFLOUR929)
・ポリオレフィン樹脂粒子(2)変性ポリエチレンワックス(平均粒子径:6μm、固形分:100%、ビックケミー株式会社製、商品名:CERAFLOUR925)
・ポリオレフィン樹脂粒子(3)低密度ポリエチレン(平均粒子径:6μm、40%ディスパージョン、三井化学株式会社製、商品名:ケミパールM200)
・ポリオレフィン樹脂粒子(4)低分子ポリエチレン(平均粒子径:0.6μm、 40%ディスパージョン、三井化学株式会社製、商品名:ケミパールW4005)
・浸透剤(1)リン酸エステル系界面活性剤(第一工業製薬株式会社製、商品名:プライサーフ208N、HLB:7)
・浸透剤(2)リン酸エステル系界面活性剤(第一工業製薬株式会社製、商品名:プライサーフA219B、HLB:16.2)
・浸透剤(3)アセチレン結合を有する界面活性剤(日信化学工業株式会社製、商品名:ダイノール604、HLB:8)
・粘度調整剤(1)架橋型アクリル酸重合体(和光純薬工業株式会社製、商品名:ハイビスワコー104)
・粘度調整剤(2)架橋型アクリル酸重合体(和光純薬工業株式会社製、商品名:ハイビスワコー105)
・消泡剤 シリコーン系消泡剤(ビッグケミー株式会社製、商品名:BYK−024)
・防腐剤 ベンゾイソチアゾリン−3−オン(ロンザジャパン株式会社、商品名:Proxel XL−2)
・グアーガム誘導体用中和剤 クエン酸
・pH調整剤
・ジエチレングリコール
Pigment (1) Titanium oxide surface-treated with silica and alumina (average particle size: 0.26 μm, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: GTR-100)
Pigment (2) Titanium oxide surface-treated with silica and alumina (average particle size: 0.25 μm, manufactured by Teika Co., Ltd., trade name: JR-707)
Pigment (3) Titanium oxide surface-treated with silica, alumina and zinc oxide (average particle size: 0.27 μm, manufactured by Teika Co., Ltd., trade name: JR-701)
Pigment (4) Titanium oxide surface-treated with alumina (average particle size: 0.23 μm, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: R-32)
Pigment (5) Titanium oxide surface-treated with alumina (average particle size: 0.21 μm, manufactured by Teika Co., Ltd., trade name: JR-405)
Pigment (6) Organic pigment aqueous dispersion (pigment content ratio 26 mass%, manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd., trade name SANDYESUPERCOLOR BLUE GLL-E)
Pigment (7) Organic pigment aqueous dispersion (pigment content ratio 30% by mass, manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd., trade name SANDYESUPERCOLOR RED 1321-E)
Pigment (8) Carbon black aqueous dispersion (pigment content ratio 28.5% by mass, manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd., trade name SANDYESUPERCOLOR BLACK CE)
Pigment dispersant (1) Pigment dispersant having a cationic adsorption group (solid content: 52%, manufactured by Big Chemie Co., Ltd., trade name: DISPERBYK-184)
Pigment dispersant (2) Pigment dispersant having an anionic adsorptive group (solid content 40%, manufactured by Big Chemie Co., Ltd., trade name: DISPERBYK-190)
Guar gum derivative (1) Cationized guar gum (manufactured by Sanki Co., Ltd., trade name: JAGUAR C-500STD)
Guar gum derivative (2) Carboxymethylated guar gum (manufactured by Sanki Co., Ltd., trade name: MEYPROID 840D)
-Guar gum derivative (3) Amphoteric guar gum (manufactured by Sanki Co., Ltd., trade name: MEYPROID K)
Guar gum derivative (4) Hydroxypropyl guar gum (manufactured by Sanki Co., Ltd., trade name: JAGUAR HP120)
・ Slightly water-soluble resin (1) Self-emulsifying type polyolefin resin dispersion (solid content: 25%, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., trade name: Xyxen L)
・ Slightly water-soluble resin (2) Acrylic resin emulsion (solid content 42%, manufactured by BASF Corporation, trade name: JONCRYL PDX-7370)
Polyolefin resin particles (1) modified polyethylene wax (average particle size: 8 μm, solid content: 100%, manufactured by Big Chemie Co., Ltd., trade name: CERAFLOUR929)
Polyolefin resin particles (2) modified polyethylene wax (average particle size: 6 μm, solid content: 100%, manufactured by Big Chemie Co., Ltd., trade name: CERAFLOUR 925)
Polyolefin resin particles (3) Low density polyethylene (average particle size: 6 μm, 40% dispersion, manufactured by Mitsui Chemicals, trade name: Chemipearl M200)
Polyolefin resin particles (4) Low molecular polyethylene (average particle size: 0.6 μm, 40% dispersion, manufactured by Mitsui Chemicals, trade name: Chemipearl W4005)
-Penetration agent (1) Phosphate ester surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Prisurf 208N, HLB: 7)
-Penetration agent (2) Phosphate ester surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Prisurf A219B, HLB: 16.2)
・ Penetration agent (3) Surfactant having acetylene bond (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Dynol 604, HLB: 8)
・ Viscosity modifier (1) Crosslinkable acrylic acid polymer (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: Hibiswako 104)
・ Viscosity modifier (2) Crosslinkable acrylic acid polymer (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: Hibiswako 105)
-Antifoaming agent Silicone-based antifoaming agent (manufactured by Big Chemie Co., Ltd., trade name: BYK-024)
-Antiseptic benzoisothiazolin-3-one (Lonza Japan Co., Ltd., trade name: Proxel XL-2)
・ Guar gum derivative neutralizer Citric acid ・ pH adjuster ・ Diethylene glycol
(ボールペン、マーキングペンによる試験および評価)
調製した水性インキ組成物について、下記の通り、評価を行った。得られた結果は表1〜5に記載したとおりであった。
評価試験で用いるボールペンは、以下のようなボールペンを作成し用いた。
ボールペン:インキ収容筒(ナイロン製)の先端にボール径が1.0mmのボールを回転自在に抱持したボールペンチップを装着し、金属製の直径5.0mmのボールを入れたインキ収容筒に直に実施例1〜27および、比較例1〜6で得られた水性インキ組成物を充填したボールペンとして、以下の試験および評価を行った。
また、評価試験で用いるマーキングペンは、以下のようなマーキングペンを作成し用いた。
マーキングペン:ペン先を具備したマーキングペンのインキ収容体(内寸:長さ80mm、直径16mm)に、直径8mmの金属材からなる球状体の撹拌体、及び容積6cm3のインキ組成物を内蔵し、実施例28〜29で得られた水性インキ組成物を充填し、ペン先に水性インキ組成物を染み込ませ、ペン先には、気孔率60%の砲弾型ポリエステル繊維芯のペン芯を用いたマーキングペンとして、以下の試験および評価を行った。
(Test and evaluation with ballpoint pen and marking pen)
The prepared water-based ink composition was evaluated as follows. The obtained result was as having described in Tables 1-5.
As the ballpoint pen used in the evaluation test, the following ballpoint pen was prepared and used.
Ballpoint pen: A ballpoint pen tip that rotatably holds a ball with a ball diameter of 1.0 mm is attached to the tip of an ink container (made of nylon), and is directly attached to the ink container that contains a metal ball with a diameter of 5.0 mm. The following tests and evaluations were performed as ballpoint pens filled with the water-based ink compositions obtained in Examples 1 to 27 and Comparative Examples 1 to 6.
Moreover, the following marking pen was created and used for the marking pen used by an evaluation test.
Marking pen: Incorporates a spherical stirring body made of a metal material with a diameter of 8 mm and an ink composition with a volume of 6 cm 3 in an ink container (inner dimensions: length 80 mm, diameter 16 mm) of a marking pen equipped with a pen tip. Then, the water-based ink composition obtained in Examples 28 to 29 was filled, and the pen tip was impregnated with the water-based ink composition, and the pen tip was a bullet-type polyester fiber core pen core with a porosity of 60%. The following tests and evaluations were performed as a marking pen.
(筆跡発色性の評価)
上記ボールペン、マーキングペンにより、筆記試験媒体に筆記を行った。その際の筆跡の発色性を目視により観察した。なお、筆記試験用の媒体として綿布(日清紡製、60番手、コットンローン)及びプラスチックフィルム(ポリプロピレン製)を用いた。
A:筆跡に色ムラが無く、鮮明なもの
B:若干筆跡に色ムラがあるが、実用上問題のないもの
C:筆跡に色ムラがあり、濃度が薄い。実用上懸念があるもの
(Evaluation of handwriting color development)
Writing was performed on the writing test medium with the above ballpoint pen and marking pen. The color developability of the handwriting at that time was visually observed. In addition, cotton cloth (manufactured by Nisshinbo, No. 60, cotton lawn) and a plastic film (made of polypropylene) were used as a medium for writing test.
A: The handwriting has no color unevenness and is clear B: The handwriting has some color unevenness but has no practical problem C: The handwriting has color unevenness and the density is low. There are practical concerns
(耐擦性試験の評価)
上記ボールペン、マーキングペンにより、綿布(日清紡製、60番手、コットンローン)及びプラスチックフィルム(ポリプロピレン製)上に筆記を行った。この筆記線を1日放置後、学振型摩擦堅牢度試験機(テスター産業社製)を用いて、荷重200g下・綿布(日清紡製、60番手、コットンローン)にて50往復擦り、擦った後の筆跡を初期の筆跡と比べて、下記基準に従って、耐擦性を評価した。
A:筆跡剥離がないもの
B:筆跡剥離が若干あるものの実用上問題がないもの
C:筆跡剥離があるもの
D:筆跡剥離が多く、実用不可能なもの
(Evaluation of abrasion resistance test)
Writing was performed on a cotton cloth (Nisshinbo Co., Ltd., No. 60, cotton lawn) and a plastic film (made of polypropylene) with the above ballpoint pen and marking pen. After leaving this writing line for 1 day, it was rubbed and rubbed 50 times under a load of 200 g under cotton load (Nisshinbo Co., 60th, Cotton Lawn) using a Gakushin type friction fastness tester (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.). The later handwriting was compared with the initial handwriting, and the abrasion resistance was evaluated according to the following criteria.
A: No handwriting peeling
B: Slight handwriting peeling but no problem in practical use C: Handwriting peeling D: Many handwriting peeling, impractical
(筆記性の評価)
上記ボールペン、マーキングペンにより、筆記試験を行った。その際の筆跡の発色性を目視により観察した。なお、筆記試験用の媒体としてプラスチックフィルム(ポリプロピレン製)を用いた。
A:はじき、かすれもなく、筆跡が良好なもの
B:若干、はじき、かすれはあるものの実用上問題がないもの
C:はじき、かすれがあるもの
D:はじき、かすれがひどく、筆跡の認識ができず、実用不可能なもの
(Evaluation of writability)
A writing test was conducted with the above ballpoint pen and marking pen. The color developability of the handwriting at that time was visually observed. A plastic film (made of polypropylene) was used as a medium for writing tests.
A: No repelling, faintness, good handwriting B: Slightly repelling, fainting but no practical problem C: Repelling, faintness D: Repelling, faintness, handwriting recognition Unusable
(書き味の評価)
上記ボールペンにより筆記試験媒体に筆記を行い、その際の書き味を官能評価した。なお、筆記試験用の媒体として黒紙(株式会社長門屋商店製、カラーペーパーB5中厚口黒、厚さ0.09mm、密度80g/m2)を用いた。
A:極めて滑らかな書き味だった。
B:滑らかな書き味だった
C:やや重い書き味を感じたが、実用上問題の無いレベルだった。
D:重く、滑りが悪い書き味だった。
(Evaluation of writing quality)
Writing was performed on the writing test medium with the above ballpoint pen, and the writing taste at that time was subjected to sensory evaluation. In addition, a black paper (manufactured by Nagatoya Shoten Co., Ltd., color paper B5 medium thickness black, thickness 0.09 mm, density 80 g / m 2 ) was used as a medium for writing test.
A: It was very smooth writing.
B: Smooth writing feeling C: A slightly heavy writing feeling was felt, but it was a level with no practical problem.
D: The writing was heavy and slippery.
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