JP2019011450A - Ballpoint ink composition, and ballpoint prepared therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボールペン用インキ組成物、およびそれを用いたボールペンに関するものである。 The present invention relates to a ballpoint pen ink composition and a ballpoint pen using the same.
従来より、滑らかな書き味とともに、良好な筆跡を得るため、界面活性剤などの各種添加剤を潤滑剤として添加し、潤滑性を向上させたインキ組成物が提案されている。
例えば、潤滑剤として界面活性剤を用いたものとして、特許文献１ではフッ素系界面活性剤を用いたインキ組成物が、特許文献２ではフッ素系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤を併用したインキ組成物が、特許文献３では、リン酸エステル系界面活性剤を用いたインキ組成物が開示されている。
また、特許文献４では潤滑剤としてＮ−アシルアミノ酸とＮ−アシルメチルタウリンを用いたインキ組成物なども開示されている。
しかしながら、特許文献１〜３のような界面活性剤を含んでなるインキ組成物は、含んでいない場合に比べて書き味が向上し、ボール座の摩耗を抑制することは可能であるが、十分とは言えず、更なる書き味と摩耗抑制の向上が望まれる。
また、特許文献４のインキ組成物においては、潤滑性能は向上できるものの、長期間のインキ経時保存安定性が保てない可能性があるなど、課題を有している。
Conventionally, an ink composition has been proposed in which various additives such as a surfactant are added as a lubricant to improve lubricity in order to obtain a smooth handwriting and a good handwriting.
For example, as a lubricant using a surfactant, Patent Document 1 discloses an ink composition using a fluorosurfactant, and Patent Document 2 discloses an ink using a combination of a fluorosurfactant and a silicone surfactant. Patent Document 3 discloses an ink composition using a phosphate ester-based surfactant.
Patent Document 4 also discloses an ink composition using N-acylamino acid and N-acylmethyltaurine as a lubricant.
However, the ink composition containing the surfactants as in Patent Documents 1 to 3 can improve the writing quality and suppress the wear of the ball seat as compared with the case where the surfactant is not contained. However, further improvements in writing quality and wear suppression are desired.
Moreover, although the lubricating performance can be improved, the ink composition of Patent Document 4 has problems such as long-term ink storage stability over time.
本発明は、書き味が良好で、ボール座の摩耗を抑制することが可能なボールペン用インキ組成物を提供するものであり、さらにそれを用いたボールペンを提供するものである。 The present invention provides an ink composition for a ballpoint pen that has good writing quality and can suppress wear of a ball seat, and further provides a ballpoint pen using the same.
本発明のボールペン用インキ組成物は、ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルと、着色剤と、溶媒と、を含んでなることを特徴とするものである。 The ink composition for a ballpoint pen of the present invention is characterized by comprising a polyoxyalkylene polystyrylphenyl ether phosphate, a colorant, and a solvent.
また、本発明のボールペンは、前記ボールペン用インキ組成物を収容してなることを特徴とするものである。 The ballpoint pen of the present invention is characterized by containing the ink composition for a ballpoint pen.
本発明によれば、滑らかな良好な書き味で、ボール座の摩耗を抑制することができ、さらに良好な筆跡が得られるボールペン用インキ組成物および、それを用いたボールペンを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a ballpoint pen ink composition that can suppress wear of the ball seat with a smooth and good writing taste, and that can provide a better handwriting, and a ballpoint pen using the ink composition. .
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る。 In the present specification, “part”, “%”, “ratio” and the like indicating the composition are based on mass unless otherwise specified.
＜＜ボールペン用インキ組成物＞＞
本発明によるボールペン用インキ組成物（以下、場合により、インキ組成物と表す。）は、ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルと、着色剤と、溶媒と、を含んでなることを第一の特徴とする。以下、本発明によるインキ組成物を構成する各成分について説明する。
<< Ballpoint pen ink composition >>
The ink composition for a ballpoint pen according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as an ink composition) comprises a polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester, a colorant, and a solvent. It is characterized by. Hereafter, each component which comprises the ink composition by this invention is demonstrated.
＜ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステル＞
本発明のインキ組成物は、ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを含んでなる。
前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルとは、下記式（１）で示されるリン酸エステルである。
<Polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate>
The ink composition of the present invention comprises polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate.
The polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate is a phosphate represented by the following formula (1).
式（１）中のＣ２Ｈ４Ｏはエチレンオキシド基、Ｃ３Ｈ６Ｏはプロピレンオキシド基を表す。尚、プロピレンオキシド基は、−（ＣＨ２）３−、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−のいずれでも良い。また、式（１）中のｘは１〜３である。式（１）中のｙ、ｚはそれぞれ、エチレンオキシド付加モル数、プロピレンオキシド付加モル数を表し、ｙ≧１、ｚ≧０である。
Ｒ２は、ＯＨまたはＲ１であり、Ｒ２＝ＯＨの場合にはモノエステル、Ｒ２＝Ｒ１の場合にはジエステルを表す。本発明においては、モノエステル、ジエステルの混合物を用いても構わない。
In the formula (1), C 2 H 4 O represents an ethylene oxide group, and C 3 H 6 O represents a propylene oxide group. The propylene oxide group may be either — (CH 2 ) 3 — or —CH 2 CH (CH 3 ) —. Moreover, x in Formula (1) is 1-3. In formula (1), y and z represent the number of moles of ethylene oxide added and the number of moles of propylene oxide added, respectively, and y ≧ 1 and z ≧ 0.
R 2 is OH or R 1 and represents a monoester when R 2 = OH, and a diester when R 2 = R 1 . In the present invention, a mixture of monoesters and diesters may be used.
尚、ｙ≧１かつｚ≧１である場合には、エチレンオキシド基とプロピレンオキシド基が結合する順番は任意であり、ランダム状でもブロック状に結合していても構わない。 When y ≧ 1 and z ≧ 1, the order in which the ethylene oxide group and the propylene oxide group are bonded is arbitrary, and the bond may be random or block-shaped.
前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルは、インキ組成物に添加されると潤滑剤として働き、滑らかな書き味をもたらし、ボール座の摩耗を抑制し、良好な筆跡もたらすことができる。
これは、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルは、リン酸基を有することから、金属に対する吸着力が高い。このため、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを含んでなる本発明のインキ組成物は、ボールとボール座に吸着され、ボールとボール座の間で潤滑油のように働くことができる。このため、ボールの滑らかな回転を維持することができ、ボールとボール座の摩耗を抑制することができることから、滑らかな書き味とともに良好な筆跡をもたらすことができると推測できる。さらに、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルは、エチレンオキシド基を含んでなるアルキレンオキシド基と、スチリルフェニル基を構造中に含む。スチリルフェニル基は芳香環を複数有することから嵩高く大きな立体障害効果が期待できる。さらにスチリルフェニル基は芳香環以外にもエチレン二重結合を有する。このため、複数の芳香環とエチレン二重結合の両構造から平面相互作用によるスタッキング効果が期待できることから、他の芳香族基と比較してより安定な分子膜を形成する優れた効果を得ることができる。よって、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルはスチリルフェニル基の相互作用によって、安定で強固な分子膜を形成するとともに、ボールとボール座に吸着されたインキ組成物の表面に十分な膜厚をもって安定に存在することができる。このため、ボールとボール座の間の潤滑性は優れ経時的にも安定に保持されると考えられる。
以上より、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを含んでなる本発明のインキ組成物は、潤滑性に優れたものとなり、ボール座の摩耗を効果的に抑制し、初期はもちろんのこと経時的にも滑らかな書き味と良好な筆跡を得ることが可能である。
When the polyoxyalkylene polystyrylphenyl ether phosphate is added to the ink composition, it acts as a lubricant, provides a smooth writing feel, suppresses wear of the ball seat, and can provide a good handwriting.
This is because the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester has a phosphate group, and therefore has a high adsorptive power to metals. For this reason, the ink composition of the present invention comprising the polyoxyalkylene polystyrylphenyl ether phosphate is adsorbed on the balls and the ball seat and can act like a lubricating oil between the balls and the ball seat. . For this reason, since smooth rotation of a ball can be maintained and wear of a ball and a ball seat can be controlled, it can be estimated that a good handwriting can be brought about with a smooth writing taste. Further, the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester includes an alkylene oxide group containing an ethylene oxide group and a styryl phenyl group in the structure. Since the styrylphenyl group has a plurality of aromatic rings, it can be expected to have a large bulky steric hindrance effect. Furthermore, the styrylphenyl group has an ethylene double bond in addition to the aromatic ring. For this reason, the stacking effect due to planar interaction can be expected from the structure of multiple aromatic rings and ethylene double bonds, so that an excellent effect of forming a more stable molecular film than other aromatic groups can be obtained. Can do. Therefore, the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester forms a stable and strong molecular film by the interaction of the styryl phenyl group, and a sufficient film on the surface of the ink composition adsorbed on the ball and the ball seat. It can exist stably with thickness. For this reason, it is considered that the lubricity between the ball and the ball seat is excellent and stably maintained over time.
From the above, the ink composition of the present invention comprising the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester has excellent lubricity, effectively suppresses the wear of the ball seat, and of course at the initial stage. It is possible to obtain a smooth writing taste and good handwriting over time.
さらに、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルは、分散剤としての効果を併せもつ。このため、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを含んでなる本発明のインキ組成物は、顔料、無機粒子、樹脂粒子など溶媒に不溶な状態となり得る成分を用いた場合、該成分は均一に分散され、凝集沈降が生じ難い優れた分散安定性を有するものとなる。
これは、理由は定かではないが、下記のように推測する。前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルは、前述の通り、エチレンオキシド基を含んでなるアルキレンオキシド基と、二重結合をもつスチリルフェニル基を有し、一つの分子内に親水性部位と疎水性部位を有するものである。前記界面活性剤のスチリルフェニル基は複数の芳香環を有する疎水性部位として、顔料、無機粒子、樹脂粒子などの表面に吸着し、アルキレンオキシド基、リン酸基などの親水性部位は溶媒側へ配向することで安定し、顔料などの分散効果も得られる。さらには、スチリルフェニル基には芳香環以外にもエチレン二重結合を有しており、該エチレン二重結合は、単結合と比べて吸着力に優れるため、スチリルフェニル基を疎水性部位として有する前記界面活性剤は、顔料などをより安定に分散できると考えられる。特に、顔料や樹脂粒子に芳香環を構造中に有する場合、前記界面活性剤との間により強い相互作用が生じるため、更に良好な分散安定性が得られると考えられるため、好ましい。
Furthermore, the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester also has an effect as a dispersant. For this reason, when the ink composition of the present invention comprising the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate uses components that can be insoluble in a solvent such as pigments, inorganic particles, and resin particles, the components are It is uniformly dispersed and has excellent dispersion stability that hardly causes aggregation and sedimentation.
The reason is not clear, but is estimated as follows. As described above, the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester has an alkylene oxide group containing an ethylene oxide group and a styryl phenyl group having a double bond, and has a hydrophilic site and a hydrophobic group in one molecule. It has a sex part. The styrylphenyl group of the surfactant is adsorbed on the surface of pigments, inorganic particles, resin particles and the like as hydrophobic sites having a plurality of aromatic rings, and hydrophilic sites such as alkylene oxide groups and phosphate groups are directed to the solvent side. The orientation is stable and the effect of dispersing pigments can be obtained. Furthermore, in addition to the aromatic ring, the styrylphenyl group has an ethylene double bond, and the ethylene double bond has a higher adsorptive power than the single bond, and thus has a styrylphenyl group as a hydrophobic site. It is considered that the surfactant can disperse pigments and the like more stably. In particular, it is preferable to have an aromatic ring in the structure of the pigment or the resin particle, because a stronger interaction with the surfactant occurs, and it is considered that better dispersion stability can be obtained.
以上より、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを含んでなる本発明のインキ組成物は、ボールとボール座の潤滑性が高く、ボール座の摩耗を効果的に抑制できるとともに、分散安定性も協奏する優れた効果を呈することから、初期、経時においても良好な書き味と良好な筆跡を得ることができる。 As described above, the ink composition of the present invention comprising the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester has high lubricity between the ball and the ball seat, can effectively suppress wear of the ball seat, and is stable in dispersion. Since it exhibits the excellent effect of concerting the performance, good writing quality and good handwriting can be obtained even in the initial stage and over time.
尚、本発明において、潤滑性の向上による摩耗の抑制と、書き味の向上、さらに分散安定性の向上を考慮すると、式（１）中のｘが２または３である前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを含んでなることが好ましい。これは、分子内にスチリルフェニル基を複数もつため、より嵩高く大きな立体障害効果が得られやすく、ボールとボール座の間の潤滑性が向上することができるため好ましい。 In the present invention, the polyoxyalkylene polystyryl wherein x in formula (1) is 2 or 3 in consideration of suppression of wear due to improvement of lubricity, improvement of writing quality, and improvement of dispersion stability. It preferably comprises a phenyl ether phosphate. This is preferable because it has a plurality of styrylphenyl groups in the molecule, so that a larger bulky steric hindrance effect can be easily obtained and the lubricity between the ball and the ball seat can be improved.
また、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルは、式（１）中においてｚ＝０である、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを選択して用いることが好ましい。 The polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester is preferably selected from the polyoxyethylene polystyryl phenyl ether phosphate ester represented by z = 0 in the formula (1).
また、本発明において、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルは、インキ組成物の経時安定性を考慮すると、塩基で中和された、ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステル塩として用いることが好ましい。前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステル塩としては、ナトリウム塩やカリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩などが例示できるが、金属イオンによる析出など、インキ組成物の安定性を考慮すると、ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルアミン塩を用いることが好ましく、さらに考慮すると、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルアミン塩を用いることが最も好ましい。 In the present invention, the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester is used as a polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester salt neutralized with a base in consideration of the temporal stability of the ink composition. It is preferable. Examples of the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester salt include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, ammonium salt, and amine salt. However, the stability of the ink composition such as precipitation due to metal ions can be exemplified. In consideration, it is preferable to use a polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate amine salt, and in consideration, it is most preferable to use a polyoxyethylene polystyryl phenyl ether phosphate amine salt.
前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを含んでなる市販品の一例としては、ニューカルゲンシリーズ（竹本油脂（株）製）、ニューコールシリーズ（日本乳化剤（株）製）等が挙げられる。 As an example of a commercial item containing the said polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate, New Calgen series (made by Takemoto Yushi Co., Ltd.), New Coal series (made by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), etc. are mentioned.
本発明において、書き味および潤滑性の更なる向上を考慮すると、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルのＨＬＢ値は７以上であることが好ましく、７〜１６であることがより好ましい。前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルのＨＬＢ値が上記数値範囲内であれば、溶媒中で安定に存在して、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルがもたらす潤滑効果を十分に得ることができるため好ましい。更に、潤滑性の向上を考慮すると、８〜１４であることがさらに好ましく、１０〜１３であることが最も好ましい。
尚、本発明における前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルのＨＬＢ値は、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを示す前記式（１）中のＲ１が示すＨＬＢ値であり、グリフィン法から算出される値である。尚、グリフィン法は、下記式によって算出される値である。
ＨＬＢ値＝２０×（親水基の質量％）＝２０×（親水基の式量の総和/分子量）から求めることができる。
In the present invention, in consideration of further improvement in writing quality and lubricity, the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester preferably has an HLB value of 7 or more, more preferably 7 to 16. If the HLB value of the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester is within the above numerical range, the lubricating effect that the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester is stably present in the solvent and the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester provides is sufficient. It is preferable because it can be obtained. Furthermore, when considering improvement in lubricity, it is more preferably 8 to 14, and most preferably 10 to 13.
The HLB value of the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester in the present invention is the HLB value indicated by R 1 in the formula (1) indicating the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester, It is a value calculated from the Griffin method. The Griffin method is a value calculated by the following equation.
HLB value = 20 × (mass% of hydrophilic group) = 20 × (sum of hydrophilic group formula weight / molecular weight).
本発明のインキ組成物における、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルの含有量は、インキ組成物の総質量を基準として、０．０１〜１０質量％であることが好ましい。 前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルの含有量が上記数値範囲内であれば、潤滑剤としての効果を十分に得ることができ、さらには、分散剤としての効果も十分に得ることができる。さらに、滑らかな書き味とボール座の摩耗抑制、さらには、良好な筆跡を得ることを考慮すると、０．１〜５質量％であることがより好ましい。尚、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルは、１種類又は、２種類以上の混合物として使用することが可能である。 The content of the polyoxyalkylene polystyrylphenyl ether phosphate in the ink composition of the present invention is preferably 0.01 to 10% by mass based on the total mass of the ink composition. If the content of the polyoxyalkylene polystyrylphenyl ether phosphate is within the above numerical range, the effect as a lubricant can be sufficiently obtained, and further, the effect as a dispersant can be sufficiently obtained. it can. Furthermore, in consideration of smooth writing taste, suppression of ball seat wear, and obtaining good handwriting, the content is more preferably 0.1 to 5% by mass. The polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester can be used as one type or a mixture of two or more types.
＜着色剤＞
本発明で用いる着色剤は、特に限定されないが、ボールペン用インキ組成物に用いられる顔料、染料などを使用することができる。
<Colorant>
The colorant used in the present invention is not particularly limited, and pigments and dyes used in ballpoint ink compositions can be used.
顔料としては、特に制限されるものではなく、例えば、無機、有機、加工顔料などが挙げられる。具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサジン系顔料、さらには、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料などが挙げられる。その他、色材を媒体中に分散させてなる着色体を公知のマイクロカプセル化法などにより樹脂壁膜形成物質からなる殻体に内包又は固溶化させたマイクロカプセル顔料、さらには、樹脂粒子を顔料もしくは染料で着色したような着色樹脂粒子なども顔料として用いても構わない。尚、顔料は、予め顔料分散剤を用いて媒体に分散された水分散顔料製品などを用いてもよい。染料としては、特に制限されるものではなく、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料、油溶性染料、含金染料、及び各種造塩タイプ染料などを用いることが可能である。
これらの顔料および染料は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。
The pigment is not particularly limited, and examples thereof include inorganic, organic, and processed pigments. Specifically, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine pigments, azo pigments, quinacridone pigments, quinophthalone pigments, selenium pigments, triphenylmethane pigments, perinone pigments Perylene pigments, dioxazine pigments, aluminum pigments, pearl pigments, fluorescent pigments, phosphorescent pigments and the like. In addition, a microcapsule pigment in which a colored body in which a coloring material is dispersed in a medium is encapsulated or solid-solved in a shell made of a resin wall film forming substance by a known microencapsulation method, and further, resin particles are pigmented Alternatively, colored resin particles colored with a dye may be used as the pigment. The pigment may be a water-dispersed pigment product that has been dispersed in a medium in advance using a pigment dispersant. The dye is not particularly limited, and for example, direct dyes, acid dyes, basic dyes, oil-soluble dyes, metal-containing dyes, and various salt-forming dyes can be used.
These pigments and dyes may be used alone or in combination of two or more.
本発明において、発色良好で、耐水性、耐光性に優れた筆跡を得ることを考慮すると、顔料を用いることが好ましい。しかしながら、顔料は染料とは異なり溶媒に不溶であるため、インキ分散安定性も大きな課題となる。
前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエ−テルリン酸エステルは、前述の通り、ボールとボール座の潤滑性を向上させることができるとともに、インキ分散性も向上させることができるため、本発明において、顔料とポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを併用することは、発色良好で耐水性、耐光性に優れた良好な筆跡をもたらしながらも、滑らかな書き味で優れた分散安定性をもつインキ組成物を実現することが可能となるため、効果的である。
In the present invention, it is preferable to use a pigment in consideration of obtaining handwriting with good color development and excellent water resistance and light resistance. However, since the pigment is insoluble in the solvent unlike the dye, the ink dispersion stability is also a big problem.
As described above, the polyoxyalkylene polystyrylphenyl ether phosphate can improve the lubricity of the ball and the ball seat and can also improve the ink dispersibility. Combined use of polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester provides an excellent ink composition with excellent color stability, water resistance and light resistance, but with excellent writing stability and smooth writing. This is effective because it is possible to realize
本発明のインキ組成物における着色剤の含有量は、インキ組成物の総質量を基準として、０．１〜３０質量％であることが好ましい。 The colorant content in the ink composition of the present invention is preferably 0.1 to 30% by mass based on the total mass of the ink composition.
＜溶媒＞
本発明に用いる溶媒は、従来の筆記具用水性インキ組成物や筆記具用油性インキ組成物に用いられる溶媒を使用することができる。
具体的には水が挙げられ、水としては特に制限なく、例えば、水道水、イオン交換水、限外ろ過水または蒸溜水などが挙げられる。
また、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール等の多価アルコール溶剤や、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等のグリコールエーテル溶剤、さらには、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール溶剤なども挙げられる。
これらを１種または２種以上を用いることが可能である。
<Solvent>
The solvent used for this invention can use the solvent used for the conventional water-based ink composition for writing instruments, and the oil-based ink composition for writing instruments.
Specific examples of the water include water, and examples thereof include tap water, ion exchange water, ultrafiltered water, and distilled water.
In addition, polyhydric alcohol solvents such as polyethylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin and propylene glycol; glycol ether solvents such as ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monophenyl ether; Examples thereof include alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and benzyl alcohol.
One or more of these can be used.
中でも、本発明においては、水または、水と水に溶解可能な有機溶剤（水溶性有機溶剤）からなる混合溶媒を用いることが好ましく、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルの溶解安定性を考慮すると、本発明のインキ組成物は、筆記具用水性インキ組成物として調整することが好ましい。
また、前記水溶性有機溶剤においては、多価アルコール溶剤を選択して用いることが好ましい。
Among them, in the present invention, it is preferable to use water or a mixed solvent composed of water and an organic solvent that is soluble in water (water-soluble organic solvent), and the dissolution stability of the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester is preferable. In view of the above, the ink composition of the present invention is preferably prepared as a water-based ink composition for writing instruments.
In the water-soluble organic solvent, it is preferable to select and use a polyhydric alcohol solvent.
また、本発明のインキ組成物は、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステル以外の潤滑剤を含んでなることが好ましい。更なる潤滑剤を添加することで、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルとの併用による相乗効果が得られ、書き味とボール座の摩耗抑制を向上できる。
本発明においては、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステル以外の潤滑剤としては、リン酸エステル系界面活性剤（ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを除く）、脂肪酸塩、などが挙げられる。
The ink composition of the present invention preferably comprises a lubricant other than the polyoxyalkylene polystyrylphenyl ether phosphate. By adding a further lubricant, a synergistic effect by the combined use with the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester can be obtained, and writing taste and ball seat wear suppression can be improved.
In the present invention, the lubricant other than the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester includes a phosphate ester surfactant (excluding polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester), a fatty acid salt, and the like. Can be mentioned.
前記リン酸エステル系界面活性剤としては、疎水性部位としてトリデシル基、ラウリル基などを有する脂肪族系のリン酸エステル系界面活性剤や、スチレン化フェニル基、ノニルフェニル基、オクチルフェニル基、フェニル基などを有する芳香族系のリン酸エステル系界面活性剤などが挙げられる。この中でも、脂肪族系のリン酸エステル系界面活性剤は、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルと併用した場合において、嵩高いスチリルフェニル基の相互作用を阻害せず、自由度を有する直鎖のアルキル基が補間してボールとボール座間に作用することでより安定に作用し、相乗効果を得られやすいため、併用して用いることは好ましい。
前記脂肪酸塩としては、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リシノール酸、リノール酸などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩などが挙げられる。また、脂肪酸塩の炭素数は１０〜３０であることが好ましい。脂肪酸塩の炭素数が上記数値範囲内であれば、脂肪酸塩の潤滑効果を安定的に得ることができる。
Examples of the phosphate ester surfactant include aliphatic phosphate ester surfactants having a tridecyl group, lauryl group, etc. as a hydrophobic site, styrenated phenyl group, nonylphenyl group, octylphenyl group, phenyl And aromatic phosphate-based surfactants having a group and the like. Among these, the aliphatic phosphate ester surfactant has a degree of freedom without inhibiting the bulky styrylphenyl group interaction when used in combination with the polyoxyalkylene polystyrylphenyl ether phosphate ester. Since the linear alkyl group interpolates and acts between the ball and the ball seat, it works more stably and it is easy to obtain a synergistic effect.
Examples of the fatty acid salt include alkali metal salts such as lauric acid, myristic acid, stearic acid, oleic acid, ricinoleic acid, and linoleic acid, ammonium salts, and amine salts. Moreover, it is preferable that carbon number of a fatty acid salt is 10-30. If the carbon number of the fatty acid salt is within the above numerical range, the lubricating effect of the fatty acid salt can be stably obtained.
前記リン酸エステル系界面活性剤の具体例としては、プライサーフシリーズ（第一工業製薬（株）製）の中から、プライサーフＡ２１２Ｃ、同Ａ２０８Ｂ、同Ａ２１３Ｂ、同Ａ２０８Ｆ、同Ａ２１５Ｃ、同Ａ２１９Ｂ、同Ａ２０８Ｎ、同ＡＬ等が挙げられる。
また、前記脂肪酸の具体例としては、ＯＳソープ、ＮＳソープ、ＦＲ−１４、ＦＲ−２５（花王（株）製）等が挙げられる。
これらの前記リン酸エステル系界面活性剤、脂肪酸塩は、単独又は２種以上混合して使用してもよい。
Specific examples of the phosphoric acid ester-based surfactant include the Prisurf A212C, the A208B, the A213B, the A208F, the A215F, the A215C, and the A219B from the Prisurf series (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). A208N, AL and the like.
Specific examples of the fatty acid include OS soap, NS soap, FR-14, FR-25 (manufactured by Kao Corporation) and the like.
These phosphate ester surfactants and fatty acid salts may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明のインキ組成物は、樹脂粒子を含んでなることが好ましい。これは、前記樹脂粒子は、ボールとボール座の間に入り、クッション効果により書き味を向上させたり、ボール座の摩耗を抑制できるためであり、さらには、ペン先からのインキ漏れ抑制効果も付与できるためである。
また、本発明に用いる前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルは、疎水基であるスチリルフェニル基を有し、該スチリルフェニル基は樹脂粒子の表面との間に相互作用が生じやすく、良好な分散性が得られやすいことから、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルは、樹脂粒子の分散性にも優れている。このため、上記の目的で樹脂粒子を添加した場合でも、インキ組成物の分散安定性は維持されることから、インキ流動性が低下したりせず、良好な筆跡と良好な書き味を得ることができる。
前記樹脂粒子としては、オレフィン系樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子、ウレタン系樹脂粒子、スチレン−ブタジエン系樹脂粒子、スチレン−アクリロニトリル系樹脂粒子、ポリエステル系樹脂粒子、酢酸ビニル系樹脂粒子などが挙げられる。中でも、本発明においては、オレフィン系樹脂粒子を用いることが好ましい。
これは、前記オレフィン系樹脂粒子は溶融温度が高いため、高温環境下であっても安定して存在しやすく、高圧環境に合った場合でも、変形しやすく変性しにくいという特徴をもつ。このため、ボールとボール座の間に挟まれても安定しており、オレフィン系樹脂粒子によるクッション効果が得られやすく、書き味をさらに向上できるとともに、ボール座の摩耗も抑制することができるためである。さらには、オレフィン系樹脂粒子は書き味を損なうことなく、ペン先からのインキ漏れを効果的に抑制することができる。
よって、本発明において、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルと、オレフィン系樹脂粒子とを併用することは、書き味とボール座の摩耗抑制をさらに向上し、さらにはペン先からのインキ漏れを抑制することができるため、効果的である。
Moreover, it is preferable that the ink composition of the present invention comprises resin particles. This is because the resin particles can enter between the ball and the ball seat, improve the writing quality by the cushion effect, and suppress the wear of the ball seat, and also have the effect of suppressing ink leakage from the pen tip. This is because it can be given.
Further, the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate used in the present invention has a styryl phenyl group which is a hydrophobic group, and the styryl phenyl group is easy to interact with the surface of the resin particle, and is good. Therefore, the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate is excellent in the dispersibility of the resin particles. For this reason, even when resin particles are added for the above purpose, the dispersion stability of the ink composition is maintained, so that the ink fluidity does not decrease, and good handwriting and good writing taste are obtained. Can do.
Examples of the resin particles include olefin resin particles, acrylic resin particles, urethane resin particles, styrene-butadiene resin particles, styrene-acrylonitrile resin particles, polyester resin particles, and vinyl acetate resin particles. Among these, in the present invention, it is preferable to use olefin resin particles.
This is because the olefin-based resin particles have a high melting temperature, and thus are easily present stably even in a high-temperature environment, and are easily deformed and not easily denatured even in a high-pressure environment. For this reason, it is stable even if it is sandwiched between the ball and the ball seat, and it is easy to obtain a cushioning effect due to the olefin-based resin particles, so that the writing quality can be further improved and the wear of the ball seat can also be suppressed. It is. Furthermore, the olefin resin particles can effectively suppress ink leakage from the pen tip without deteriorating the writing quality.
Therefore, in the present invention, the combined use of the polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester and the olefin resin particles further improves writing taste and ball seat wear suppression, and further provides ink from the nib. Since leakage can be suppressed, it is effective.
また、本発明のインキ組成物は、インキ物性や機能を向上させる目的で、インキ粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、キレート剤、保湿剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。 The ink composition of the present invention contains various additives such as an ink viscosity modifier, a pH adjuster, a rust inhibitor, an antiseptic, a chelating agent, and a moisturizer for the purpose of improving ink physical properties and functions. Also good.
本発明のインキ組成物は、ボールペンに充填して用いられるための所望のインキ粘度に調整する必要がある。このため、インキ粘度調整剤を用いることが好ましい。良好な書き味を得ること、特に顔料を用いた場合のインキ経時安定性と良好な筆跡を得ることを考慮すると、剪断減粘性付与剤を用いることが好ましい。前記剪断減粘性付与剤としては、架橋型アクリル酸重合体や、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカン、グアーガム、ローカストビーンガム、λ−カラギーナン、セルロース誘導体、ダイユータンガムなどの多糖類や、会合型増粘剤が挙げられる。
尚、前記会合型増粘剤としては、会合性疎水性基によってポリエステル系、ポリエーテル系、ウレタン変性ポリエーテル系、ポリアミノプラスト系などの会合型増粘剤や、アルカリ膨潤会合型増粘剤、ノニオン会合型増粘剤などが挙げられる。
これらの剪断減粘性付与剤は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。
The ink composition of the present invention needs to be adjusted to a desired ink viscosity for use in a ballpoint pen. For this reason, it is preferable to use an ink viscosity modifier. In consideration of obtaining a good writing taste, particularly obtaining ink aging stability and good handwriting when a pigment is used, it is preferable to use a shear thinning agent. Examples of the shear thinning agent include cross-linked acrylic polymers, polysaccharides such as xanthan gum, welan gum, succinoglycan, guar gum, locust bean gum, λ-carrageenan, cellulose derivatives, and diutan gum, and associative thickening. A sticky agent is mentioned.
The associative thickener may be an associative thickener such as a polyester, polyether, urethane-modified polyether, polyaminoplast, or the like, an alkali-swelling associative thickener, Nonionic associative thickeners and the like can be mentioned.
These shear thinning agents may be used alone or in combination of two or more.
本発明のインキ組成物のインキ粘度は、２０℃環境下、剪断速度１．９２ｓｅｃ−１で、１０〜５０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、さらには３００〜３０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。インキ粘度が上記数値範囲内であれば、ボールペンに充填して用いた場合、書き味が良好であり、良好な筆跡を得ることができる。 The ink viscosity of the ink composition of the present invention is preferably 10 to 5000 mPa · s, more preferably 300 to 3000 mPa · s at a shear rate of 1.92 sec −1 in a 20 ° C. environment. If the ink viscosity is within the above numerical range, the writing quality is good and good handwriting can be obtained when filled in a ballpoint pen.
ｐＨ調整剤としては、アンモニア、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどの塩基性無機化合物、酢酸ナトリウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどの塩基性有機化合物、乳酸およびクエン酸などが挙げられる。インキ組成物の経時安定性を考慮すれば、塩基性有機化合物を用いることが好ましく、より考慮すれば、不揮発性で化学的に安定なトリエタノールアミンを用いることが好ましい。これらのｐＨ調整剤は単独又は２種以上混合して使用してもかまわない。 Examples of the pH adjuster include basic inorganic compounds such as ammonia, sodium carbonate, sodium phosphate, and sodium hydroxide, basic organic compounds such as sodium acetate, triethanolamine, and diethanolamine, lactic acid, and citric acid. In view of the temporal stability of the ink composition, it is preferable to use a basic organic compound, and in consideration of it, it is preferable to use a non-volatile and chemically stable triethanolamine. These pH adjusters may be used alone or in combination of two or more.
防錆剤としては、ベンゾトリアゾールおよびその誘導体、トリルトリアゾール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、チオ硫酸ナトリウム、サポニン、またはジアルキルチオ尿素などが挙げられる。 Examples of the rust inhibitor include benzotriazole and its derivatives, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, diisopropylammonium nitrite, sodium thiosulfate, saponin, or dialkylthiourea.
防腐剤としては、フェノール、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、２，３，５，６−テトラクロロ−４−（メチルスルフォニル）ピリジン、２−ピリジンチオール−１−オキシドナトリウム、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンなどが挙げられる。 As preservatives, phenol, sodium benzoate, sodium dehydroacetate, potassium sorbate, propyl paraoxybenzoate, 2,3,5,6-tetrachloro-4- (methylsulfonyl) pyridine, 2-pyridinethiol-1- Examples include sodium oxide, 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one.
キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、グリコールエーテルジアミン四酢酸（ＧＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、トリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）及びそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩などが挙げられる。 As chelating agents, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), hydroxyethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), glycol etherdiaminetetraacetic acid (GEDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA), dihydroxyethylglycine (DHEG) ), Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), triethylenetetraminehexaacetic acid (TTHA) and alkali metal salts, ammonium salts or amine salts thereof.
保湿剤としては、前記多価アルコール溶剤の他に、尿素、またはソルビット、また、トリメチルグリシン、トリエチルグリシン、トリプロピルグリシンなどのＮ，Ｎ，Ｎ−トリアルキルアミノ酸などがあげられる。 Examples of the humectant include urea and sorbit, N, N, N-trialkylamino acids such as trimethylglycine, triethylglycine, and tripropylglycine in addition to the polyhydric alcohol solvent.
＜インキ組成物の製造方法＞
本発明によるインキ組成物は、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。
<Method for producing ink composition>
The 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.
＜＜ボールペン＞＞
本発明のインキ組成物は、インキ収容筒の先端部にボールを回転自在に抱持したボールペンチップを有したボールペンに好適に用いることができる。
前記ボールの素材は、特に限定させるものではなく、超硬合金、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア、ルビー、窒化珪素、樹脂などが挙げられる。特に、超硬合金は、タングステンカーバイドを主成分とし、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの鉄系金属を焼結したものであり、リン酸基が吸着しやすい。このため、前記ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルの潤滑効果がより一層得られやすい、ボールの素材として超硬合金を用いたボールペンに、本発明のインキ組成物は好適に用いることができる。
<< ballpoint pen >>
The ink composition of the present invention can be suitably used for a ballpoint pen having a ballpoint pen tip in which a ball is rotatably held at the tip of an ink containing cylinder.
The material of the ball is not particularly limited, and examples thereof include cemented carbide, silicon carbide, alumina, zirconia, ruby, silicon nitride, and resin. In particular, the cemented carbide is composed of tungsten carbide as a main component and sintered with an iron-based metal such as Fe, Co, or Ni, and phosphate groups are easily adsorbed. For this reason, the ink composition of the present invention can be suitably used for a ballpoint pen using a cemented carbide as a ball material, in which the lubricating effect of the polyoxyalkylene polystyrylphenyl ether phosphate is more easily obtained. .
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
＜実施例１＞
下記の配合組成および方法により、ボールペン用インキ組成物を得た。
・ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステル ５．０質量％
・着色剤 （カーボンブラック、固形分２０％） ３０．０質量％
・インキ粘度調整剤 （キサンタンガム（剪断減粘性付与剤）） ０．５質量％
・デキストリン （重量平均分子量：１０００００） １．０質量％
・ｐＨ調整剤 （トリエタノールアミン） ２．０質量％
・防腐剤 （１,２−ベンズイソチアゾリン−３−オン） ０．１質量％
・防錆剤 （ベンゾトリアゾール） ０．５質量％
・水溶性有機溶剤 （エチレングリコール） ５．０質量％
・水 残部
<Example 1>
A ballpoint pen ink composition was obtained by the following composition and method.
・ Polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate 5.0% by mass
Colorant (carbon black, solid content 20%) 30.0% by mass
・ Ink viscosity modifier (xanthan gum (shear thinning agent)) 0.5% by mass
Dextrin (weight average molecular weight: 100,000) 1.0% by mass
・ PH adjuster (triethanolamine) 2.0% by mass
-Preservative (1,2-benzisothiazolin-3-one) 0.1% by mass
・ Antirust agent (benzotriazole) 0.5% by mass
・ Water-soluble organic solvent (ethylene glycol) 5.0% by mass
・ Water balance
ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステル、着色剤、デキストリン、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、水溶性有機溶剤、水をマグネットホットスターラーで加温撹拌などして、ベースインキを作製した。
その後、上記作製したベースインキを加温しながら、インキ粘度調整剤を投入してホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合撹拌した後、濾紙を用いて濾過を行い、実施例１のボールペン用インキ組成物を得た。
尚、得られたボールペン用インキ組成物の粘度をＥ型回転粘度計（機種：ＤＶ−ＩＩ＋Ｐｒｏ、ローター：ＣＰＥ−４２、ブルックフィールド社製）により、２０℃環境下にて剪断速度１．９２ｓｅｃ−１（回転数０．５ｒｐｍ）の条件にてインキ粘度を測定したところ、２３００ｍＰａ・ｓであった。
Polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester, colorant, dextrin, pH adjuster, rust preventive, preservative, water-soluble organic solvent, water was heated and stirred with a magnetic hot stirrer to prepare a base ink. .
Thereafter, while heating the base ink prepared above, an ink viscosity modifier was added, and the mixture was sufficiently mixed and stirred using a homogenizer stirrer until uniform, and then filtered using filter paper. Example 1 An ink composition for ballpoint pens was obtained.
Incidentally, the resulting viscosity of an E-type rotational viscometer based ink composition for a ballpoint pen (Model: DV-II + Pro, Rotor: CPE-42, manufactured by Brookfield), the shear rate 1.92sec under 20 ° C. environment - When the ink viscosity was measured under a condition of 1 (rotation speed: 0.5 rpm), it was 2300 mPa · s.
＜実施例２〜実施例６＞
実施例２〜実施例６は、インキ組成物に含まれる成分の種類や配合量を表１において表される組成に変更した以外は、実施例１と同じ方法でボールペン用インキ組成物を得た。
<Example 2 to Example 6>
In Examples 2 to 6, a ballpoint pen ink composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of components contained in the ink composition were changed to the compositions shown in Table 1. .
＜比較例１〜比較例３＞
比較例１〜比較例３は、インキ組成物に含まれる成分の種類や配合量を表２において表される組成に変更した以外は、実施例１と同じ方法でボールペン用インキ組成物を得た。
<Comparative Examples 1 to 3>
In Comparative Examples 1 to 3, a ballpoint pen ink composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of components contained in the ink composition were changed to the compositions shown in Table 2. .
＜試験用ボールペンの作製＞
実施例１〜実施例６および比較例１〜比較例３で作製したボールペン用インキ組成物（１．０ｇ）を、直径０．３８ｍｍの超硬合金製ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを先端に有するインキ収容体の内部に充填させたレフィルを作製、このレフィルを(株)パイロットコーポレーション製のゲルインキボールペン（商品名：Ｇ−２）に装着し、ボールペンを得た。これらのボールペンを試験用ボールペンとし、以下の試験および評価を行った。尚、筆記性能試験は、筆記試験用紙としてＪＩＳ Ｐ３２０１ 筆記用紙Ａを用いた。
<Production of test ballpoint pen>
A ball-point pen tip in which a ball-point pen ink composition (1.0 g) produced in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 is rotatably held by a hard alloy ball having a diameter of 0.38 mm. A refill filled inside the ink container at the tip was prepared, and this refill was mounted on a gel ink ballpoint pen (trade name: G-2) manufactured by Pilot Corporation to obtain a ballpoint pen. These ballpoint pens were used as test ballpoint pens, and the following tests and evaluations were performed. In the writing performance test, JIS P3201 writing paper A was used as a writing test paper.
＜筆記性能試験＞
試験用ボールペンで、筆記試験用紙上に螺旋状の丸を連続筆記し、その時の書き味を官能試験により、また、得られた筆跡の状態を目視にて確認し、筆記性能を下記基準に従って評価した。得られた評価結果を表１〜表２にまとめた。
（書き味）
◎：極めて滑らかな書き味であった。
○：滑らかな書き味であった。
△：僅かに書き味が重く感じたが、実用上問題のないレベルであった。
×：重く、滑りが悪い書き味であった。
（筆跡）
◎：筆跡に線トビがなく良好な筆跡が得られた。
○：筆跡にわずかに線トビが見られるが、良好な筆跡が得られた。
△：筆跡に一部線トビが確認されるが、実用上問題のないレベルであった。
×：筆跡に線トビが多数確認され、連続筆記が不能能であった。
<Writing performance test>
With a test ballpoint pen, write a spiral circle continuously on the writing test paper, check the writing quality at that time by a sensory test, and visually check the state of the obtained handwriting, and evaluate the writing performance according to the following criteria did. The obtained evaluation results are summarized in Tables 1 and 2.
(Writing taste)
(Double-circle): It was very smooth writing taste.
○: Smooth writing taste.
Δ: Although the writing feel was slightly heavy, it was a level with no practical problem.
X: The writing taste was heavy and slippery.
(handwriting)
(Double-circle): There was no line stripe in a handwriting and the favorable handwriting was obtained.
○: Slight line stripes were seen in the handwriting, but good handwriting was obtained.
Δ: Some lines were found in the handwriting, but it was at a level where there was no practical problem.
X: Many line stripes were confirmed in the handwriting, and continuous writing was impossible.
＜耐摩耗性能試験＞
試験用ボールペンで、筆記試験用紙上に荷重１００ｇｆ、筆記角度６５°、４ｍ/ｍｉｎの条件で、走行試験機にて機械筆記した後、ボール座の摩耗を測定し、耐摩耗性を下記基準に 従って評価した。得られた評価結果を表１〜表２にまとめた。
◎：ボール座の摩耗が２５μｍ未満であった。
○：ボール座の摩耗が３０μｍ未満であった。
△：ボール座の摩耗が３５μｍ未満であった。
×：ボール座の摩耗が３５μｍを以上であった。
<Abrasion resistance test>
Using a test ballpoint pen, after writing on a running test machine under the conditions of a load of 100 gf, a writing angle of 65 °, and 4 m / min on a writing test paper, the wear of the ball seat is measured, and the wear resistance is based on the following standards: Therefore, it evaluated. The obtained evaluation results are summarized in Tables 1 and 2.
A: The wear of the ball seat was less than 25 μm.
A: The wear of the ball seat was less than 30 μm.
Δ: Ball seat wear was less than 35 μm.
X: Wear of the ball seat was 35 μm or more.
表１の結果より、実施例１〜実施例６のインキ組成物は、筆記性能、耐摩耗性能ともに良好レベルの性能が得られた。また、耐摩耗性能試験後、実施例１〜実施例６のインキ組成物を用いた試験用ボールペンで筆記したところ良好な筆跡が得られた。 From the results shown in Table 1, the ink compositions of Examples 1 to 6 were able to obtain good performance both in writing performance and wear resistance. Moreover, when it wrote with the test ball-point pen using the ink composition of Example 1- Example 6 after the abrasion-proof performance test, the favorable handwriting was obtained.
一方、表２より、比較例１〜比較例３のインキ組成物は、ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルを用いていないことから、書き味および得られる筆跡は満足できるものではなく、ボール座の摩耗も大きかった。また、耐摩耗試験後、比較例１〜比較例３のインキ組成物を用いた試験用ボールペンで筆記したところ、筆記不良または筆記不能になるものが多くみられた。 On the other hand, from Table 2, since the ink compositions of Comparative Examples 1 to 3 do not use polyoxyalkylene polystyryl phenyl ether phosphate ester, the writing taste and the handwriting obtained are not satisfactory. The seat wear was also great. Moreover, when it wrote with the test ball-point pen using the ink composition of Comparative Example 1- Comparative Example 3 after an abrasion-resistance test, many things which become poor writing or incapable of writing were seen.
さらに、試験用ボールペンの軸筒部分に４０ｇの重りを付けて、ボールペンチップを吐出させて下向きにし、ボールペンチップのボールがボールペン用陳列ケースの底部に当接させた状態を保ち、２０℃、６５％ＲＨの環境下に１日放置し、ボールペンチップ先端からのインキ漏れ量を測定してインキ漏れ試験を行ったところ、樹脂粒子を含んでなる実施例３のインキ組成物を用いたボールペンは、樹脂粒子を含んでいないインキ組成物を用いたボールペンに比べ、インキ漏れ量は少なく、実施例３のインキ組成物を用いたボールペンは、筆記性能、耐摩耗性能に優れ、さらにはペン先からのインキ漏れをも抑制できる優れたボールペンであることがわかった。 Furthermore, a weight of 40 g is attached to the shaft cylinder portion of the test ballpoint pen, and the ballpoint pen tip is discharged downward to keep the ballpoint pen tip ball in contact with the bottom of the ballpoint pen display case. When the ink leakage test was carried out by measuring the amount of ink leakage from the tip of the ballpoint pen tip for 1 day in an environment of% RH, the ballpoint pen using the ink composition of Example 3 containing resin particles was Compared to a ballpoint pen that uses an ink composition that does not contain resin particles, the amount of ink leakage is small, and the ballpoint pen that uses the ink composition of Example 3 is superior in writing performance and wear resistance performance. It was found to be an excellent ballpoint pen that can suppress ink leakage.
以上より、ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸エステルと、着色剤と、溶媒と、を含んでなるボールペン用インキ組成物は、滑らかな書き味であり、良好な筆跡が得られるとともに、ボール座の摩耗を抑制することができることがわかった。よって、本発明のボールペン用インキ組成物は、筆記性能、耐摩耗性能に優れ、前記インキ組成物を用いたボールペンは、ボールペンとして優れたものであることがわかった。 From the above, the ink composition for a ballpoint pen comprising polyoxyalkylene polystyrylphenyl ether phosphate, a colorant, and a solvent has a smooth writing feeling, good handwriting, and a ball seat. It was found that the wear of can be suppressed. Therefore, it was found that the ink composition for ballpoint pens of the present invention was excellent in writing performance and abrasion resistance, and the ballpoint pen using the ink composition was excellent as a ballpoint pen.
本発明のボールペン用インキ組成物は、ボールペンに用いることができ、さらに詳細としては、キャップ式、出没式などのボールペンなどにも利用することができる。さらには、マーキングペン、万年筆などの筆記具にも、広く利用することができる。
The ink composition for a ball-point pen of the present invention can be used for a ball-point pen, and more specifically, can be used for a ball-point pen such as a cap type and a retractable type. Furthermore, it can be widely used for writing instruments such as marking pens and fountain pens.
Claims (5)
A ballpoint pen comprising the ballpoint ink composition according to any one of claims 1 to 4.
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