JP2019031645A - Aqueous ink composition for ballpoint and ballpoint containing the same - Google Patents

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

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Abstract

To provide an aqueous ink composition for a ballpoint that can exhibit a high lubrication effect with aqueous ink using polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphate having a high lubrication effect, and can suppress agglomeration of pigment regardless of an amount of its addition, and the ballpoint containing the aqueous ink composition.SOLUTION: An aqueous ink composition for a ballpoint contains a colorant, water, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphate represented by a formula (1), and an amideamine compound represented by a formula (2). There is also provided the ballpoint containing the aqueous ink composition.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明はボールペン用水性インキ組成物に関する。更には、潤滑性能に優れ、高い筆記性能を備えたボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペンに関する。   The present invention relates to a water-based ink composition for ballpoint pens. Furthermore, it is related with the water-based ink composition for ball-point pens which was excellent in lubrication performance and was provided with high writing performance, and the ball-point pen which incorporated the same.

従来、油性インキに比べて潤滑性が乏しい水性インキを内蔵したボールペンにおいては、ボールの回転によるボール受け座の摩耗が発生し易い。その結果、ボールペンチップ内のインキ流通路が変形してしまい、インキの吐出不良や漏れ等を生じることがあった。そのため、筆記した際の筆記感が損われたり、筆記不良をきたすという問題があった。
そこで、前記問題を解決するために、インキ組成物中にポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸を添加し、水性インキの潤滑性を向上させることでボール受け座の摩耗を低減する試みが開示されている(特許文献1参照)。
特開2014−122253号公報
Conventionally, in a ballpoint pen incorporating a water-based ink having poor lubricity compared to oil-based ink, wear of the ball seat due to rotation of the ball is likely to occur. As a result, the ink flow path in the ballpoint pen tip may be deformed, resulting in defective ink discharge or leakage. For this reason, there has been a problem that writing feeling is impaired or writing failure is caused.
Therefore, in order to solve the above problem, an attempt to reduce the wear of the ball seat by adding polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid to the ink composition and improving the lubricity of the water-based ink is disclosed. (See Patent Document 1).
JP 2014-122253 A

前記文献1では、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸が従来の潤滑剤に比べて高い潤滑効果を発現するため、筆記距離に対するボールの回転数と回転速度が増加して過酷な条件となる極細ボールペンに適用した場合であっても、筆記による座摩耗を生じることなく、良好な筆跡が形成できるものである。
しかしながら、着色剤として顔料を用いた際、インキ状態で長期間放置した場合にポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸の添加量によって顔料が凝集することがある。その場合、筆記時のインキ吐出性が安定せずに筆跡にかすれや線飛びを生じることがあった。
In Document 1, since polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid exhibits a higher lubricating effect than conventional lubricants, the number of rotations and the rotation speed of the ball with respect to the writing distance increase, resulting in severe conditions. Even when applied to an extra fine ballpoint pen, good handwriting can be formed without causing seat wear due to writing.
However, when a pigment is used as a colorant, the pigment may agglomerate depending on the amount of polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid added when left in an ink state for a long time. In that case, the ink ejection property at the time of writing may not be stable, and the handwriting may be blurred or skipped.

本発明は、潤滑効果が高いポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸を用いた水性インキについて、更なる潤滑性の向上を図るとともに、顔料を用いた際に発生する前記不具合を解消するものである。即ち、前記材料を用いることで長期に亘ってより高い潤滑効果を発現することで優れた筆感が永続的に得られるとともに、その添加量を気にすることなく顔料が凝集することを抑制できるため、安定したインキ吐出性を維持してかすれや線飛びのない良好な筆跡を長期に亘って形成できるボールペン用水性インキ組成物とそれを内蔵したボールペンを提供するものである。   The present invention aims to further improve the lubricity of a water-based ink using polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid having a high lubricating effect, and to solve the above-mentioned problems that occur when a pigment is used. is there. That is, by using the material, it is possible to permanently obtain excellent writing feeling by expressing a higher lubricating effect over a long period of time, and it is possible to suppress aggregation of the pigment without worrying about the amount of addition. Therefore, the present invention provides a water-based ink composition for a ballpoint pen that can maintain a stable ink discharge property and can form good handwriting without blurring or line skipping over a long period of time, and a ballpoint pen incorporating the same.

本発明のボールペン用水性インキ組成物は、着色剤と、水と、下記一般式(1)で示すポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸と、下記一般式(2)で示すアミドアミン化合物を少なくとも含有することを要件とする。

Figure 2019031645
〔式(1)中、Rは炭素数12〜18であるアルキル基であり、a及びbは付加モル数を示す整数である。エチレンオキサイドの付加モル数を示すaは、3〜20の範囲、プロピレンオキサイドの付加モル数を示すbは、1〜20の範囲である。〕
Figure 2019031645
〔式(2)中、Rは炭素数11〜17のアルキル基であり、Rは−CHCH(OH)CHSO 又は−Oであり、nは2〜4のいずれかの整数である。〕
更には、前記ボールペン用水性インキ組成物を内蔵したボールペンを要件とし、前記ボールペンが直径0.4mm以下のボールを筆記先端部に備えることを要件とする。 The water-based ink composition for a ballpoint pen of the present invention comprises at least a colorant, water, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid represented by the following general formula (1), and an amidoamine compound represented by the following general formula (2). It is a requirement to contain.
Figure 2019031645
[In Formula (1), R is a C12-C18 alkyl group, and a and b are integers which show addition mole number. “A” indicating the number of added moles of ethylene oxide is in the range of 3 to 20, and “b” indicating the number of added moles of propylene oxide is in the range of 1 to 20. ]
Figure 2019031645
In [formula (2), R 1 is an alkyl group having 11 to 17 carbon atoms, R 2 is -CH 2 CH (OH) CH 2 SO 3 - or -O - a, n represents any of 2 to 4 Is an integer. ]
Furthermore, it is a requirement that the ballpoint pen contains the water-based ink composition for ballpoint pens, and that the ballpoint pen includes a ball having a diameter of 0.4 mm or less at the writing tip.

本発明により、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸を単独で用いた場合よりも高い潤滑性を長期に亘って発揮するとともに、顔料凝集の発生を抑制して安定したインキ吐出性を維持できるため、筆記時にはより優れた筆感が永続的に得られ、かすれや線飛びのない良好な筆跡が長期に亘って形成できるボールペン用水性インキ組成物とそれを内蔵したボールペンとなる。   According to the present invention, while exhibiting higher lubricity over a long period of time than when polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid is used alone, it is possible to maintain stable ink ejection properties by suppressing the occurrence of pigment aggregation. Therefore, a water-based ink composition for ballpoint pens that can permanently provide a superior writing feeling during writing and can form good handwriting without blurring or line skipping over a long period of time and a ballpoint pen incorporating the same.

本発明は、ボールペン用水性インキ組成物中に、前記一般式(1)で示すポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸とともに、一般式(2)で示すアミドアミン化合物を一種類単独又は二種類以上を併用して添加することで、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸を単独で用いたときよりも更に高い潤滑効果が付与できるとともに、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸の配合量と使用する顔料の種類の組み合わせによって発生する虞がある顔料凝集を確実に抑制できるものである。
そのため、インキ吐出部分が狭く、筆記時にボールが超高速回転する0.4mm以下の小径ボールを用いた場合であっても、凝集物の詰まりがなく、ボール受け座の摩耗が抑制できるので、筆感に優れた筆記と均一の良好な筆跡が得られるものとなる。
In the aqueous ink composition for ballpoint pens, the present invention includes one or more of the amidoamine compounds represented by the general formula (2) together with the polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid represented by the general formula (1). In addition to adding polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid, a higher lubricating effect can be imparted than when polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid is used alone, and the blending amount of polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid and It is possible to reliably suppress pigment aggregation that may occur depending on the combination of the types of pigments used.
For this reason, even if a small diameter ball of 0.4 mm or less, which has a narrow ink discharge portion and the ball rotates at a high speed during writing, there is no clogging of aggregates and wear of the ball seat can be suppressed. Writing with excellent feeling and uniform good handwriting can be obtained.

前記一般式(1)で示すポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸は、水性インキ中に添加することで高い潤滑性を発現するものであり、ボールペンに適用することで滑らかな筆感が得られる。
一般式(1)において、Rはアルキル基であり、炭素数12〜18である置換基、例えば、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、セチル基、ステアリル基、オレイル基等が適用できる。中でも、汎用性が高く、少量の添加で効果を発現できる点から、ミリスチル基、セチル基、オレイル基が特に好ましい。
また、a及びbは付加モル数を示す整数であり、エチレンオキサイドの付加モル数を示すaは、3〜20の範囲が好ましく、より好ましくは5〜15の範囲である。プロピレンオキサイドの付加モル数を示すbは、1〜20の範囲が好ましく、より好ましくは3〜8の範囲である。これらの範囲内の付加モル数のものは、潤滑効果が高いため好適に用いられる。
尚、前記一般式(1)において、具体的には、aが10、bが5、Rがセチル基の組み合わせ、aが5〜8、bが2、Rがミリスチル基の組み合わせ、aが5〜8、bが2、Rがオレイル基の組み合わせが特に好ましい。
また、インキ中に添加する際には、アルカリ金属塩やアミン塩として適用することもできる。
The polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid represented by the general formula (1) exhibits high lubricity when added to water-based ink, and a smooth writing feel can be obtained by applying it to a ballpoint pen. It is done.
In the general formula (1), R is an alkyl group, and a substituent having 12 to 18 carbon atoms, such as a lauryl group, a myristyl group, a palmityl group, a cetyl group, a stearyl group, and an oleyl group can be applied. Among them, a myristyl group, a cetyl group, and an oleyl group are particularly preferable because they are highly versatile and can exhibit an effect when added in a small amount.
Moreover, a and b are integers showing the number of added moles, and a showing the number of added moles of ethylene oxide is preferably in the range of 3-20, more preferably in the range of 5-15. B which shows the addition mole number of propylene oxide has the preferable range of 1-20, More preferably, it is the range of 3-8. Those having an added mole number within these ranges are preferably used because they have a high lubricating effect.
In the general formula (1), specifically, a is 10, b is 5, R is a combination of cetyl groups, a is 5 to 8, b is 2, R is a combination of myristyl groups, and a is 5 A combination of ˜8, b = 2 and R = oleyl group is particularly preferred.
Moreover, when adding in ink, it can also be applied as an alkali metal salt or an amine salt.

前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸の添加量としては、インキ組成物全量中0.1〜5質量%の範囲、好ましくは0.3〜3質量%の範囲で添加することができる。
0.1質量%未満では所望の潤滑効果が得られ難く、また、5質量%を越えて配合しても効果の向上は見られなし、顔料の種類によって凝集を生じる虞があるため、これ以上の添加は要さない。
The polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid can be added in an amount of 0.1 to 5% by mass, preferably 0.3 to 3% by mass, based on the total amount of the ink composition.
If it is less than 0.1% by mass, it is difficult to obtain a desired lubricating effect, and even if it exceeds 5% by mass, the effect is not improved, and aggregation may occur depending on the type of pigment. The addition of is not necessary.

前記一般式(2)で示すアミドアミン化合物は、置換基としてアミド基と、前記Rのような長鎖の炭化水素基と、前記Rのような陰イオン性官能基とを備えているため、水性媒体中で安定して存在し、長期間に亘って高い潤滑効果を発現する。その際、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸の潤滑効果と相まってより高い潤滑性を長期に亘って発揮することができる。
更に、着色剤として顔料を用いた際には、高い分散安定性を付与することができるため、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸の添加量を気にすることなくインキ組成を決めることができる。
これにより、高い潤滑性とインキ吐出安定性を兼ね備えた、ボールペンに最適な水性インキ組成物が得られるものとなる。
The amidoamine compound represented by the general formula (2) includes an amide group as a substituent, a long-chain hydrocarbon group such as R 1 , and an anionic functional group such as R 2 . It exists stably in an aqueous medium and exhibits a high lubricating effect over a long period of time. At that time, higher lubricity can be exhibited over a long period of time in combination with the lubricating effect of polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid.
Furthermore, when a pigment is used as a colorant, high dispersion stability can be imparted, so that the ink composition can be determined without worrying about the amount of polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid added. it can.
As a result, a water-based ink composition optimal for a ballpoint pen having both high lubricity and ink ejection stability can be obtained.

前記アミドアミン化合物は、インキ組成物全量中0.05〜5質量%の範囲であることが好ましく、0.1〜1質量%の範囲で添加されることがより好ましい。前記範囲のような少量であっても高い効果が発現できる。   The amidoamine compound is preferably in the range of 0.05 to 5% by mass and more preferably in the range of 0.1 to 1% by mass in the total amount of the ink composition. Even in a small amount such as the above range, a high effect can be exhibited.

特に、前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸に対してアミドアミン化合物が、0.1〜20倍量、好ましくは0.3〜10倍量で添加することで、最も高い潤滑効果が期待できる。   In particular, when the amidoamine compound is added in an amount of 0.1 to 20 times, preferably 0.3 to 10 times the polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid, the highest lubricating effect can be expected. .

本発明の構成では、前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸がボールペンチップのボールやチップ本体の金属表面に優先的に作用し、更にアミドアミン化合物がポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸とインキ成分との間に介在することで、高い潤滑効果を発現する。特に、着色剤として顔料を用いた場合には、アミドアミン化合物がポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸と顔料の間に介在することで、潤滑効果に加えて顔料の凝集抑制を効率よく発揮できるものとなる。その際、前記アミドアミン化合物を20倍量より多く添加すると、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸の金属表面への作用を阻害して十分な潤滑効果が得られ難くなる虞がある。また、0.1倍量未満では長期経時後等で効果が得られ難くなる虞がある。   In the configuration of the present invention, the polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid acts preferentially on the ball pen tip ball or the metal surface of the chip body, and the amidoamine compound further comprises polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid. By interposing between ink components, a high lubricating effect is exhibited. In particular, when a pigment is used as a colorant, an amidoamine compound is interposed between the polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid and the pigment, so that in addition to the lubricating effect, the pigment aggregation can be effectively suppressed. It will be a thing. At this time, if the amount of the amidoamine compound is added more than 20 times, the action of polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid on the metal surface may be hindered, making it difficult to obtain a sufficient lubricating effect. On the other hand, if the amount is less than 0.1 times, the effect may be difficult to obtain after a long period of time.

前記着色剤としては、水性媒体に溶解もしくは分散可能な染料及び顔料がすべて使用可能であり、その具体例を以下に例示する。
前記染料としては、酸性染料、塩基性染料、直接染料等を使用することができる。
酸性染料としては、ニューコクシン(C.I.16255)、タートラジン(C.I.19140)、アシッドブルーブラック10B(C.I.20470)、ギニアグリーン(C.I.42085)、ブリリアントブルーFCF(C.I.42090)、アシッドバイオレット6B(C.I.42640)、ソルブルブルー(C.I.42755)、ナフタレングリーン(C.I.44025)、エオシン(C.I.45380)、フロキシン(C.I.45410)、エリスロシン(C.I.45430)、ニグロシン(C.I.50420)、アシッドフラビン(C.I.56205)等が用いられる。
塩基性染料としては、クリソイジン(C.I.11270)、メチルバイオレットFN(C.I.42535)、クリスタルバイオレット(C.I.42555)、マラカイトグリーン(C.I.42000)、ビクトリアブルーFB(C.I.44045)、ローダミンB(C.I.45170)、アクリジンオレンジNS(C.I.46005)、メチレンブルーB(C.I.52015)等が用いられる。
直接染料としては、コンゴーレッド(C.I.22120)、ダイレクトスカイブルー5B(C.I.24400)、バイオレットBB(C.I.27905)、ダイレクトディープブラックEX(C.I.30235)、カヤラスブラックGコンク(C.I.35225)、ダイレクトファストブラックG(C.I.35255)、フタロシアニンブルー(C.I.74180)等が用いられる。
As the colorant, all dyes and pigments that can be dissolved or dispersed in an aqueous medium can be used, and specific examples thereof will be exemplified below.
As the dye, an acid dye, a basic dye, a direct dye, or the like can be used.
Examples of the acid dye include New Coxin (CI. 16255), Tartrazine (CI. 19140), Acid Blue Black 10B (CI. 20470), Guinea Green (CI. 42085), Brilliant Blue FCF. (CI.42090), Acid Violet 6B (C.I.42640), Soluble Blue (C.I.42755), Naphthalene Green (C.I.44025), Eosin (C.I.45380), Phloxin (C.I. 45410), erythrosine (C.I. 45430), nigrosine (C.I. 50420), acid flavin (C.I. 56205) and the like are used.
Examples of basic dyes include chrysoidine (C.I. 11270), methyl violet FN (C.I. 42535), crystal violet (C.I. 42555), malachite green (C.I. 42000), Victoria blue FB ( CI 44045), rhodamine B (C.I. 45170), acridine orange NS (C.I. 46005), methylene blue B (C.I. 52015) and the like are used.
As direct dyes, Congo Red (C.I. 22120), Direct Sky Blue 5B (C.I. 24400), Violet BB (C.I. 27905), Direct Deep Black EX (C.I. 30235), Kaya Las Black G Conch (C.I. 35225), Direct Fast Black G (C.I. 35255), Phthalocyanine Blue (C.I. 74180) and the like are used.

前記顔料としては、一般的なカーボンブラック、群青などの無機顔料や銅フタロシアニンブルー、ベンジジンイエロー等の有機顔料の他、予め界面活性剤等を用いて微細に安定的に水媒体中に分散された水分散顔料製品等が用いられ、例えば、C.I.Pigment Blue 15:3B〔品名:S.S.Blue GLL−E、顔料分22%、山陽色素株式会社製〕、C.I. Pigment Red 22〔品名:S.S.Red 1321−E、顔料分21.5%、山陽色素株式会社製〕、C.I.Pigment Yellow 81〔品名:TC Yellow FG、顔料分約30%、大日精化工業株式会社製〕、C.I.Pigment Red220/166〔品名:TC Red FG、顔料分約35%、大日精化工業株式会社製〕等を挙げることができる。
蛍光顔料としては、各種蛍光性染料を樹脂マトリックス中に固溶体化した合成樹脂微細粒子状の蛍光顔料が使用できる。
その他、パール顔料、金色、銀色のメタリック顔料、蓄光性顔料、二酸化チタン等の白色顔料、アルミニウム等の金属粉、更には熱変色性組成物、光変色性組成物、香料等を直接又はマイクロカプセル化したカプセル顔料等を例示できる。
Examples of the pigment include inorganic pigments such as general carbon black and ultramarine blue, and organic pigments such as copper phthalocyanine blue and benzidine yellow, as well as finely and stably dispersed in an aqueous medium in advance using a surfactant or the like. Water-dispersed pigment products and the like are used. I. Pigment Blue 15: 3B [Product Name: S.P. S. Blue GLL-E, pigment content 22%, manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.], C.I. I. Pigment Red 22 [Product name: S.P. S. Red 1321-E, pigment content 21.5%, manufactured by Sanyo Color Co., Ltd.], C.I. I. Pigment Yellow 81 [Product name: TC Yellow FG, pigment content about 30%, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.], C.I. I. Pigment Red220 / 166 [Product name: TC Red FG, pigment content: about 35%, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.].
As the fluorescent pigment, a fluorescent pigment in the form of fine particles of a synthetic resin in which various fluorescent dyes are formed into a solid solution in a resin matrix can be used.
In addition, pearl pigments, gold and silver metallic pigments, phosphorescent pigments, white pigments such as titanium dioxide, metal powders such as aluminum, thermochromic compositions, photochromic compositions, perfumes, etc. directly or microcapsules Examples of the capsule pigments are as follows.

前記熱変色性組成物としては、(イ)電子供与性呈色性有機化合物、(ロ)電子受容性化合物、(ハ)前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体からなる可逆熱変色性組成物が好適であり、マイクロカプセルに内包させて可逆熱変色性マイクロカプセル顔料として適用される。
前記可逆熱変色性組成物としては、特公昭51−44706号公報、特公昭51−44707号公報、特公平1−29398号公報等に記載された、所定の温度(変色点)を境としてその前後で変色し、高温側変色点以上の温度域で消色状態、低温側変色点以下の温度域で発色状態を呈し、前記両状態のうち常温域では特定の一方の状態しか存在せず、もう一方の状態は、その状態が発現するのに要した熱又は冷熱が適用されている間は維持されるが、前記熱又は冷熱の適用がなくなれば常温域で呈する状態に戻る、ヒステリシス幅が比較的小さい特性(ΔH=1〜7℃)を有する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセル中に内包させた加熱消色型のマイクロカプセル顔料が適用できる。
更に、特公平4−17154号公報、特開平7−179777号公報、特開平7−33997号公報、特開平8−39936号公報等に記載されている比較的大きなヒステリシス特性(ΔH=8〜50℃)を示すものや、特開2006−137886号公報、特開2006−188660号公報、特開2008−45062号公報、特開2008−280523号公報等に記載されている大きなヒステリシス特性を示す、即ち、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線の形状が、温度を変色温度域より低温側から上昇させていく場合と逆に変色温度域より高温側から下降させていく場合とで大きく異なる経路を辿って変色し、完全発色温度以下の低温域での発色状態、又は完全消色温度以上の高温域での消色状態が、特定温度域で色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物を内包させ加熱消色型のマイクロカプセル顔料も適用できる。
尚、前記色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物として具体的には、完全発色温度を冷凍室、寒冷地等でしか得られない温度、即ち−50〜0℃、好ましくは−40〜−5℃、より好ましくは−30〜−10℃、且つ、完全消色温度を摩擦体による摩擦熱、ヘアドライヤー等身近な加熱体から得られる温度、即ち50〜95℃、好ましくは50〜90℃、より好ましくは60〜80℃の範囲に特定し、ΔH値を40〜100℃に特定することにより、常態(日常の生活温度域)で呈する色彩の保持に有効に機能させることができる。
The thermochromic composition includes (a) an electron-donating color-forming organic compound, (b) an electron-accepting compound, and (c) a reversible thermochromic composition comprising a reaction medium that determines the temperature at which the color reaction occurs. The composition is suitable and is encapsulated in microcapsules and applied as a reversible thermochromic microcapsule pigment.
Examples of the reversible thermochromic composition include those described in Japanese Patent Publication No. 51-44706, Japanese Patent Publication No. 51-44707, Japanese Patent Publication No. 1-29398, etc., at a predetermined temperature (discoloration point). Discolored before and after, decolored state in the temperature range above the high temperature side discoloration point, color development state in the temperature range below the low temperature side discoloration point, only one specific state exists in the normal temperature range among the two states, The other state is maintained as long as the heat or cold required to develop the state is applied, but when the heat or cold is no longer applied, the hysteresis width returns to the state exhibited in the normal temperature range. A heat decolorable microcapsule pigment in which a reversible thermochromic composition having relatively small characteristics (ΔH = 1 to 7 ° C.) is encapsulated in a microcapsule can be applied.
Furthermore, comparatively large hysteresis characteristics (ΔH = 8 to 50) described in JP-B-4-17154, JP-A-7-179777, JP-A-7-33997, JP-A-8-39936, and the like. ° C), and exhibit large hysteresis characteristics described in JP-A-2006-137886, JP-A-2006-188660, JP-A-2008-45062, JP-A-2008-280523, In other words, the shape of the curve plotting the change in color density due to temperature change differs greatly between when the temperature is raised from the lower temperature side than the color change temperature range and when the temperature is lowered from the higher temperature side than the color change temperature range. The color changes following the path, and the color development state in the low temperature range below the complete color development temperature, or the color erase state in the high temperature range above the complete color erase temperature is in the specific temperature range. Microcapsule pigment was contained a reversible thermochromic composition heated decolorizable having chroma memory property can be applied.
Specifically, as the reversible thermochromic composition having color memory, a complete color development temperature can be obtained only in a freezing room, a cold district, etc., that is, −50 to 0 ° C., preferably −40 to − 5 ° C., more preferably −30 to −10 ° C., and complete decoloring temperature obtained from a frictional heat generated by a friction body, a heating body such as a hair dryer, that is, 50 to 95 ° C., preferably 50 to 90 ° C. More preferably, by specifying the range of 60 to 80 ° C. and specifying the ΔH value of 40 to 100 ° C., it is possible to effectively function to maintain the color exhibited in the normal state (daily life temperature range).

前記着色剤は一種又は二種以上を適宜混合して使用することができ、インキ組成中1〜30質量%、好ましくは2〜25質量%の範囲で用いられる。 The colorant may be used alone or in combination of two or more, and is used in the range of 1 to 30% by mass, preferably 2 to 25% by mass in the ink composition.

更に必要に応じて、水に相溶性のある従来汎用の水溶性有機溶剤を用いることができる。具体的には、エタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、スルフォラン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。
尚、前記水溶性有機溶剤は一種又は二種以上を併用して用いることができ、2〜60質量%、好ましくは5〜35質量%の範囲で用いられる。
Further, if necessary, a conventional general-purpose water-soluble organic solvent compatible with water can be used. Specifically, ethanol, propanol, butanol, glycerin, sorbitol, triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, ethylene glycol, diethylene glycol, thiodiethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Examples include ethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, sulfolane, 2-pyrrolidone, and N-methyl-2-pyrrolidone.
In addition, the said water-soluble organic solvent can be used 1 type or in combination of 2 or more types, and is used in 2-60 mass%, Preferably it is 5-35 mass%.

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

また、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイド付加型カチオン活性剤、リン酸エステル系界面活性剤、チオカルバミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩、N−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、金属石鹸等、汎用の潤滑剤を併用することもできる。特に、リン酸エステル系界面活性剤(リン酸エステル)は併用時の相乗効果が高く有用である。   In addition, polyalkylene glycol fatty acid ester, ethylene oxide addition type cationic surfactant, phosphate ester surfactant, thiocarbamate, dimethyldithiocarbamate, N-acylamino acid, N-acylmethyltaurine, metal soap, etc. These lubricants can also be used in combination. In particular, phosphate ester surfactants (phosphate esters) are useful because of their high synergistic effect when used in combination.

その他、必要に応じて、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、酢酸ソーダ等の無機塩類、水溶性のアミン化合物等の有機塩基性化合物等のpH調整剤、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、サポニン等の防錆剤、石炭酸、1、2−ベンズチアゾリン3−オンのナトリウム塩、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、2,3,5,6−テトラクロロ−4−(メチルスルフォニル)ピリジン等の防腐剤或いは防黴剤、尿素、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤、消泡剤、インキの浸透性を向上させるフッ素系界面活性剤やノニオン系の界面活性剤を使用してもよい。
更に、アスコルビン酸類、エリソルビン酸類、α−トコフェロール、カテキン類、合成ポリフェノール、コウジ酸、アルキルヒドロキシルアミン、オキシム誘導体、α−グルコシルルチン、α−リポ酸、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、亜硫酸塩、スルホキシル酸塩、亜ジチオン酸塩、チオ硫酸塩、二酸化チオ尿素等を添加して化学的に気泡を除去することもできる。
また、N−ビニル−2−ピロリドンのオリゴマー、N−ビニル−2−ピペリドンのオリゴマー、N−ビニル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、ε−カプロラクタム、N−ビニル−ε−カプロラクタムのオリゴマー等の増粘抑制剤を添加することで、出没式形態での機能を高めることもできる。
In addition, pH adjusters such as inorganic salts such as sodium carbonate, sodium phosphate and sodium acetate, organic basic compounds such as water-soluble amine compounds, benzotriazole, tolyltriazole, 2,5-dimercapto- Rust preventives such as 1,3,4-thiadiazole, saponin, coalic acid, sodium salt of 1,2-benzthiazolin-3-one, sodium benzoate, sodium dehydroacetate, potassium sorbate, propyl paraoxybenzoate, 2,3 , 5,6-tetrachloro-4- (methylsulfonyl) pyridine and other preservatives or antifungal agents, urea, sorbit, mannitol, sucrose, glucose, reduced starch hydrolyzate, wetting agents such as sodium pyrophosphate, Use defoaming agents, fluorine-based surfactants that improve ink permeability, and nonionic surfactants It may be.
Furthermore, ascorbic acids, erythorbic acids, α-tocopherol, catechins, synthetic polyphenols, kojic acid, alkylhydroxylamine, oxime derivatives, α-glucosylrutin, α-lipoic acid, phosphonate, phosphinate, sulfite, sulfoxyl Bubbles can also be removed chemically by adding acid salts, dithionites, thiosulfates, thiourea dioxide or the like.
Further, oligomers of N-vinyl-2-pyrrolidone, oligomers of N-vinyl-2-piperidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, ε-caprolactam, N-vinyl-ε-caprolactam By adding a thickening inhibitor such as an oligomer, it is possible to enhance the function in the intruding form.

また、インキ組成物中に剪断減粘性付与剤を添加することもできる。
前記剪断減粘性付与剤としては、水に可溶乃至分散性の物質が効果的であり、キサンタンガム、ウェランガム、構成単糖がグルコースとガラクトースの有機酸修飾ヘテロ多糖体であるサクシノグリカン(平均分子量約100〜800万)、グアーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸アルキルエステル類、メタクリル酸のアルキルエステルを主成分とする分子量10万〜15万の重合体、グルコマンナン、寒天やカラゲニン等の海藻より抽出されるゲル化能を有する炭水化物、ベンジリデンソルビトール及びベンジリデンキシリトール又はこれらの誘導体、架橋性アクリル酸重合体、ポリN−ビニルカルボン酸アミド、無機質微粒子、HLB値が8〜12のノニオン系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸の金属塩やアミン塩等を例示でき、更には、インキ組成物中にN−アルキル−2−ピロリドンとアニオン系界面活性剤を併用して添加しても安定した剪断減粘性を付与できる。
A shear thinning agent can also be added to the ink composition.
As the shear thinning agent, a water-soluble or dispersible substance is effective, and xanthan gum, welan gum, and succinoglycan whose constituent monosaccharide is an organic acid-modified heteropolysaccharide of glucose and galactose (average molecular weight) About 1,000 to 8 million), guar gum, locust bean gum and derivatives thereof, hydroxyethyl cellulose, alginic acid alkyl esters, polymers having a molecular weight of 100,000 to 150,000 mainly composed of alkyl esters of methacrylic acid, glucomannan, agar and carrageenan Such as carbohydrates having gelling ability extracted from seaweed such as benzylidene sorbitol and benzylidene xylitol or derivatives thereof, cross-linkable acrylic acid polymer, poly N-vinylcarboxylic acid amide, inorganic fine particles, nonion having HLB value of 8-12 Surfactant, dialki Examples thereof include metal salts and amine salts of sulfosuccinic acid, and even when N-alkyl-2-pyrrolidone and an anionic surfactant are used in combination in the ink composition, stable shear thinning can be imparted. .

前記構成からなるインキ組成物の粘性特性としては、高剪断減粘性の所謂ゲルインキや、インキ保溜部材等を用いる際に適用される低粘度、低剪断減粘性の所謂ニュートニアンインキ(剪断減粘性付与剤を含まないインキ)等いずれであってもよい。
筆記具の構造上、インキ保溜部材等での析出物による筆記不良が生じ易いことから、溶解安定性の高い本発明のインキ組成物は低粘度、低剪断減粘性のインキで特に有用である。
Viscosity characteristics of the ink composition having the above-described structure include so-called Newtonian ink (shear thinning viscosity) which is applied when using a so-called gel ink having high shear thinning or an ink retaining member. Any ink etc. may be used.
The ink composition of the present invention having high dissolution stability is particularly useful for inks having low viscosity and low shear thinning because the writing instrument structure tends to cause poor writing due to precipitates on the ink retaining member.

前記ボールペン用水性インキ組成物を充填するボールペンの構造、形状は特に限定されるものではなく、例えば、軸筒内部に収容した繊維束からなるインキ吸蔵体にインキを含浸させ、ペン先(ボールペンチップ)にインキを供給する構造、軸筒内部に直接インキを収容し、櫛溝状のインキ流量調節部材や繊維束からなるインキ流量調節部材をペン先との間に介在させる構造、ペン先を直接又は接続部材を介して連結した軸筒にインキとインキ逆流防止体(液栓)を収容した構造、インキ収容管にインキとインキ逆流防止体を収容したボールペンレフィルを外軸内に収容した構造等を例示でき、キャップ式、出没式のいずれを用いることもできる。尚、出没式としては、前記レフィルを複数本収容する形態であってもよい。   The structure and shape of the ball-point pen filled with the water-based ink composition for ball-point pens are not particularly limited. For example, an ink occlusion body composed of a fiber bundle housed in the shaft tube is impregnated with ink, and the pen tip (ball-point pen tip) ) Ink supply structure, ink is stored directly inside the cylinder, and a comb groove-shaped ink flow rate adjusting member or an ink flow rate adjusting member consisting of a fiber bundle is interposed between the pen tip and the pen tip directly Or a structure in which ink and an ink backflow prevention body (liquid stopper) are housed in a shaft cylinder connected through a connecting member, a structure in which a ballpoint pen refill in which an ink and an ink backflow prevention body are housed in an ink storage tube is contained in the outer shaft, etc. Can be used, and either a cap type or a retractable type can be used. In addition, as a retractable type, the form which accommodates multiple said refills may be sufficient.

前記ボールペンレフィルに適用されるインキ逆流防止体としては、液状または固体のいずれを用いることもでき、前記液状のインキ逆流防止体としては、ポリブテン、α−オレフィンオリゴマー、シリコーン油、精製鉱油等の不揮発性媒体が挙げられ、所望により前記媒体中にシリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、脂肪酸アマイド等を添加することもできる。また、固体のインキ逆流防止体としては樹脂成形物が挙げられる。前記液状及び固体のインキ逆流防止体は併用することも可能である。   As the ink backflow preventive body applied to the ballpoint pen refill, either liquid or solid can be used, and as the liquid ink backflow preventive body, non-volatile such as polybutene, α-olefin oligomer, silicone oil, refined mineral oil, etc. If necessary, silica, aluminum silicate, swellable mica, fatty acid amide and the like can be added to the medium. Moreover, a resin molding is mentioned as a solid ink backflow prevention body. The liquid and solid ink backflow preventers can be used in combination.

前記ボールペンの筆記先端部(チップ)の構造は、従来汎用の機構が有効であり、金属製のパイプの先端近傍を外面より内方に押圧変形させたボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属材料をドリル等による切削加工により形成したボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属製のパイプや金属材料の切削加工により形成したチップに抱持するボールをバネ体により前方に付勢させたもの等を適用できる。
また、前記ボールは、超硬合金、ステンレス鋼、ルビー、セラミック等からなる汎用のものが適用でき、直径0.15mm〜2.0mm、好ましくは0.18mm〜1.0mmの範囲のものが好適に用いられる。特に、ボール径が0.5mm以下の小径のものでは、筆記距離に対するボールの回転数が多くなることから、本発明のインキがより好適に作用する。そのため、ボール径がより小さい0.4mm、0.38mm、0.35mm、0.3mm、0.28mm、0.25mm、0.18mm等、小さくなるにつれて本発明のインキは非常に有利に作用する。
The structure of the writing tip portion (chip) of the ballpoint pen has been effective in a conventional general-purpose mechanism. The ball holding portion is formed by pressing and deforming the vicinity of the tip end of a metal pipe inward from the outer surface. Or a chip formed by holding a ball in a ball holding part formed by cutting a metal material with a drill or the like, or a chip formed by cutting a metal pipe or metal material A ball or the like that is urged forward by a spring body can be applied.
Moreover, the said ball | bowl can apply the general purpose thing which consists of a cemented carbide alloy, stainless steel, a ruby, a ceramic, etc., and the thing of the range of diameter 0.15mm-2.0mm, Preferably 0.18mm-1.0mm is suitable. Used for. In particular, when the ball diameter is 0.5 mm or less, the number of rotations of the ball with respect to the writing distance increases, so the ink of the present invention works more suitably. Therefore, as the ball diameter becomes smaller, such as 0.4 mm, 0.38 mm, 0.35 mm, 0.3 mm, 0.28 mm, 0.25 mm, 0.18 mm, etc., the ink of the present invention works very advantageously. .

前記水性インキ組成物を収容する軸筒、インキカートッリッジ、インキ収容管(レフィルパイプ)は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリカーボネート、ABS等の熱可塑性樹脂からなる成形体や金属加工体がインキの低蒸発性、生産性の面で好適に用いられる。
特に、前記軸筒、インキカートッリッジ、インキ収容管の一部又は全体が透明性を有する樹脂で構成された場合、内部が視認できるため、インキの残量や色相が確認できるものとなる。尚、前記透明性とは着色透明、半透明、着色半透明を含む。
The shaft cylinder, ink cartridge, and ink storage pipe (refill pipe) for storing the water-based ink composition are, for example, molded articles and metals made of a thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, nylon, polycarbonate, and ABS. The processed body is preferably used in terms of low evaporation property and productivity of ink.
In particular, when a part or the whole of the shaft cylinder, the ink cartridge, and the ink storage tube is made of a resin having transparency, the inside can be visually recognized, so that the remaining amount of ink and the hue can be confirmed. The transparency includes colored transparent, translucent and colored translucent.

前記軸筒にはチップを直接連結する他、接続部材を介して前記軸筒とチップを連結してもよい。
前記軸筒内に収容されるインキ組成物は、インキ組成物が低粘度である場合は軸筒前部にインキ保留部材を装着し、軸筒内に直接インキ組成物を収容する方法や、多孔質体或いは繊維加工体(外皮により被覆された繊維束など)等のインキ吸蔵体に前記インキ組成物を含浸させて収容する方法が挙げられる。
In addition to directly connecting the tip to the shaft tube, the shaft tube and the chip may be connected via a connecting member.
When the ink composition has a low viscosity, the ink composition accommodated in the shaft cylinder is equipped with an ink retaining member at the front of the axis cylinder, and the ink composition is directly stored in the axis cylinder. Examples thereof include a method of impregnating and storing the ink composition in an ink occlusion body such as a textured body or a fiber processed body (such as a fiber bundle covered with an outer skin).

また、軸筒内にインキを直接内蔵する形態をとらず、インキカートリッジやインキ収容管等のインキ収容体とした場合や、前記インキ吸蔵体にインキを充填し、外軸内に収容する形態をとる場合、これらのインキ収容体やインキ吸蔵体を交換可能な構造とすることもできる。   In addition, it does not take a form in which the ink is directly incorporated in the shaft cylinder, but in the case of an ink container such as an ink cartridge or an ink containing tube, or a form in which the ink occlusion body is filled with ink and accommodated in the outer shaft. When it takes, it can also be set as the structure which can replace | exchange these ink containers and ink occlusion bodies.

以下に実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の表に実施例及び比較例のボールペン用水性インキの組成、粘度、剪断減粘指数を示す。尚、表中の組成の数値は質量部を示す。
各実施例、比較例のインキ粘度は、20℃でB型回転粘度計〔東京計器(株)製、BLアダプター使用〕を用いた60rpmでの測定、又は、E型回転粘度計〔東機産業(株)製〕を用いた1rpmでの測定をいずれか可能な条件で行った。
また、各実施例、比較例のインキの剪断減粘指数(n)は20℃でE型粘度計〔東京計器(株)製〕を用いてインキ粘度を測定して算出した。
Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
The composition of the water base ink for ball-point pens of Examples and Comparative Examples, viscosity, and shear thinning index are shown in the following table. In addition, the numerical value of the composition in a table | surface shows a mass part.
The ink viscosity of each Example and Comparative Example was measured at 60 ° C. using a B-type rotational viscometer (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd., using a BL adapter) at 20 ° C., or an E-type rotational viscometer [Toki Sangyo Co., Ltd. The measurement at 1 rpm was performed under any possible condition.
In addition, the shear thinning index (n) of the inks of Examples and Comparative Examples was calculated by measuring the ink viscosity at 20 ° C. using an E-type viscometer (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.).

Figure 2019031645
Figure 2019031645

表中の原料の内容について注番号に沿って説明する。
(1)山陽色素(株)製、商品名:SS BLUE GLL−E
(2)保土ヶ谷化学工業(株)製、商品名:フロキシン
(3)冨士色素(株)製、商品名:SPブラック8922
(4)(イ)成分として2−(2−クロロアニリノ)−6−ジ−n−ブチルアミノフルオラン4.5部、(ロ)成分として1,1−ビス(4′−ヒドロキシフェニル)n−デカン4.5部、2,2−ビス(4′−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン7.5部、(ハ)成分としてカプリン酸4−ベンジルオキシフェニルエチル50.0部からなる可逆熱変色性組成物を内包したマイクロカプセル顔料〔T:−20℃、T:−9℃、T:40℃、T:57℃、ΔH:63℃、平均粒子径:2.5μm(コールター法)、黒色から無色に色変化する〕
(5)POP(5)POE(10)セチルエーテルリン酸
(6)POP(2)POE(5)ミリスチルエーテルリン酸
(7)POP(2)POE(8)オレイルエーテルリン酸
(8)POE(9)ラウリルエーテルリン酸
(9)一般式(2)におけるRが炭素数11のアルキル基、Rが−CHCH(OH)CHSO であり、n=3の化合物
(10)一般式(2)におけるRが炭素数11のアルキル基、Rが−Oであり、n=3の化合物
(11)ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、花王(株)製、商品名:アンヒトール86B
(12)ローム&ハースジャパン社製、商品名:プライマルASE−60
The contents of the raw materials in the table will be described along the note numbers.
(1) Sanyo Dye Co., Ltd., trade name: SS BLUE GLL-E
(2) Hodogaya Chemical Co., Ltd., trade name: Phloxine (3) Fuji Dye Co., Ltd., trade name: SP Black 8922
(4) 4.5 parts of 2- (2-chloroanilino) -6-di-n-butylaminofluorane as component (a), 1,1-bis (4'-hydroxyphenyl) n- as component (b) Reversible thermochromic composition comprising 4.5 parts of decane, 7.5 parts of 2,2-bis (4'-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, and 50.0 parts of 4-benzyloxyphenylethyl caprate as the component (c) Microcapsule pigment encapsulating a product [T 1 : −20 ° C., T 2 : −9 ° C., T 3 : 40 ° C., T 4 : 57 ° C., ΔH: 63 ° C., average particle size: 2.5 μm (Coulter method) The color changes from black to colorless.)
(5) POP (5) POE (10) Cetyl ether phosphate (6) POP (2) POE (5) Myristyl ether phosphate (7) POP (2) POE (8) Oleyl ether phosphate (8) POE ( 9) Lauryl ether phosphoric acid (9) In general formula (2), R 1 is an alkyl group having 11 carbon atoms, R 2 is —CH 2 CH (OH) CH 2 SO 3 , and n = 3 compound (10 ) general formula (2) R 1 in the alkyl group of 11 carbon atoms, R 2 is -O - a is, n = 3 compound (11) stearyl betaine, commercially available from Kao Corporation under the trade name: AMPHITOL 86B
(12) Product name: Primal ASE-60, manufactured by Rohm & Haas Japan

インキの調製
水に各成分を添加して、20℃で、ディスパーにて400rpm、1時間攪拌し、濾過することで各インキを調製した。
Preparation of ink Each component was prepared by adding each component to water, stirring at 400 rpm for 1 hour with a disper at 20 ° C., and filtering.

インキ逆流防止体の調製
基油としてポリブテン98.5部中に、増粘剤として脂肪酸アマイド1.5部を添加した後、3本ロールにて混練してインキ逆流防止体を得た。
Preparation of Ink Backflow Preventing Body After adding 1.5 parts of fatty acid amide as a thickener to 98.5 parts of polybutene as a base oil, an ink backflow preventing body was obtained by kneading with 3 rolls.

ボールペンAの作製
前記実施例1,2,5及び比較例1,2,5のインキ組成物各2.0gを軸筒内部に直接収容し、櫛溝状のインキ流量調節部材を介在させてなる、直径0.3mmの超硬合金製ボールを抱持するステンレススチール製切削チップを組み付けた後、キャップを装着することで試料ボールペンAを作製した。
Production of Ballpoint Pen A Each of the ink compositions of Examples 1, 2, and 5 and Comparative Examples 1, 2, and 5 was directly accommodated inside the shaft tube, and a comb groove-shaped ink flow rate adjusting member was interposed. After assembling a stainless steel cutting tip for holding a cemented carbide ball having a diameter of 0.3 mm, a sample ballpoint pen A was prepared by attaching a cap.

ボールペンBの作製
前記実施例3,4及び比較例3,4,6のインキ組成物を、直径0.3mmの超硬合金ボールを抱持するステンレススチール製チップがポリプロピレン製パイプの一端に嵌着されたボールペンレフィルに1.0g充填し、該インキの後端に前記インキ逆流防止体を配設した後、前記ボールペンレフィルを外軸に組み込み、キャップを装着して試料ボールペンBを作製した。
Production of Ballpoint Pen B A stainless steel tip holding a cemented carbide ball having a diameter of 0.3 mm was fitted to one end of a polypropylene pipe with the ink compositions of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4 and 6 The ball pen refill was filled with 1.0 g, the ink backflow preventer was disposed at the rear end of the ink, the ball pen refill was assembled on the outer shaft, and a cap was attached to prepare a sample ball pen B.

前記試料ボールペンとインキ組成物を用いて以下の試験を行った。
筆記試験A
筆記可能であることを確認した試料ボールペン(各5本)を、自動筆記試験機にて、JIS P3201筆記用紙Aに螺旋状の丸を連続筆記し、充填されるインキが完全に消費できるかどうか確認した。尚、前記試験機は、筆記荷重50g、筆記角度70°、筆記速度4m/分の条件で使用した。
試験結果の評価は充填されたインキが完全に消費された本数(書き切り本数)である。
筆記試験B
筆記可能であることを確認した試料ボールペンを、室温にて円板式画線機(筆記角度75°、荷重100g、筆記速度4m/分)を用いて筆記した際の筆記抵抗値を測定した。尚、得られた値は、5本の筆記抵抗値データの平均値(単位:g)である。
摩耗試験
筆記可能であることを確認した試料ボールペンを、自動筆記試験機にて、JIS P3201筆記用紙Aに螺旋状の丸を1000m連続筆記した後のボール受け座部分の初期状態に対する摩耗量(ペン先上向き状態におけるボール沈み量)を測定した。
尚、前記試験機は、筆記荷重50g、筆記角度70°、筆記速度4m/分の条件で使用した。また、測定値は、各5本ずつ試験したものの平均値である。
インキ安定性試験
各インキ組成物をガラス瓶に封入し、50℃の環境下に30日間放置した。その後、室温にて内部のインキの状態を目視により確認した。
前記各試験の結果を以下の表に示す。
The following tests were conducted using the sample ballpoint pen and ink composition.
Written test A
Whether or not the sampled ballpoint pens (5 each) confirmed to be writable can be completely consumed by continuously writing spiral circles on JIS P3201 writing paper A with an automatic writing tester. confirmed. The tester was used under the conditions of a writing load of 50 g, a writing angle of 70 °, and a writing speed of 4 m / min.
The evaluation of the test result is the number of filled inks (number of cut-outs).
Written test B
The writing resistance value was measured when a sample ball-point pen that was confirmed to be writable was written at room temperature using a disc type drawing machine (writing angle 75 °, load 100 g, writing speed 4 m / min). In addition, the obtained value is an average value (unit: g) of five writing resistance value data.
Abrasion test A sample ball-point pen that has been confirmed to be writable is worn by an automatic writing tester after the spiral circle has been continuously written on the JIS P3201 writing paper A for 1000 m (pen) The amount of ball sinking in the upward upward state) was measured.
The tester was used under the conditions of a writing load of 50 g, a writing angle of 70 °, and a writing speed of 4 m / min. Moreover, a measured value is an average value of what was tested 5 each.
Ink stability test Each ink composition was sealed in a glass bottle and allowed to stand in a 50 ° C environment for 30 days. Thereafter, the state of the ink inside was visually confirmed at room temperature.
The results of each test are shown in the following table.

Figure 2019031645
Figure 2019031645

尚、試験結果の評価は以下の通りである。
インキ安定性試験
○:異常なし。
△:若干の凝集が見られる。
×:多量の凝集が見られる。
The evaluation of the test results is as follows.
Ink stability test ○: No abnormality.
Δ: Some aggregation is observed.
X: A large amount of aggregation is observed.

Claims (3)

着色剤と、水と、下記一般式(1)で示すポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルリン酸と、下記一般式(2)で示すアミドアミン化合物を少なくとも含有するボールペン用水性インキ組成物。
Figure 2019031645
〔式(1)中、Rは炭素数12〜18であるアルキル基であり、a及びbは付加モル数を示す整数である。エチレンオキサイドの付加モル数を示すaは、3〜20の範囲、プロピレンオキサイドの付加モル数を示すbは、1〜20の範囲である。〕
Figure 2019031645
〔式(2)中、Rは炭素数11〜17のアルキル基であり、Rは−CHCH(OH)CHSO 又は−Oであり、nは2〜4のいずれかの整数である。〕
A water-based ink composition for ballpoint pens containing at least a colorant, water, a polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether phosphoric acid represented by the following general formula (1), and an amidoamine compound represented by the following general formula (2).
Figure 2019031645
[In Formula (1), R is a C12-C18 alkyl group, and a and b are integers which show addition mole number. “A” indicating the number of added moles of ethylene oxide is in the range of 3 to 20, and “b” indicating the number of added moles of propylene oxide is in the range of 1 to 20. ]
Figure 2019031645
In [formula (2), R 1 is an alkyl group having 11 to 17 carbon atoms, R 2 is -CH 2 CH (OH) CH 2 SO 3 - or -O - a, n represents any of 2 to 4 Is an integer. ]
前記請求項1記載のボールペン用水性インキ組成物を内蔵したボールペン。   The ball-point pen which incorporated the water-based ink composition for ball-point pens of the said Claim 1. 前記ボールペンが直径0.4mm以下のボールを筆記先端部に備える請求項2記載のボールペン。   The ballpoint pen according to claim 2, wherein the ballpoint pen includes a ball having a diameter of 0.4 mm or less at a writing tip portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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