JP2019081899A - Aqueous ink composition for writing instruments and ink cartridge including the same, and writing instrument using the same - Google Patents

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Abstract

To provide an aqueous ink composition for writing instruments and an ink cartridge including the same, and a writing instrument using the same.SOLUTION: An aqueous ink composition is included in a writing instrument having an ink cartridge in a detachable manner. The aqueous ink composition at least contains water, a colorant, and an acetylene glycol surfactant or acetylene alcohol surfactant. The contact angle of the aqueous ink composition to polyethylene is 40-100°, and the fall angle is 10-65°, and the contact angle of the aqueous ink composition to polymethylpentene is 45-90°, and the fall angle is 10-45°.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、筆記具用水性インキ組成物とそれを内蔵したインキカートリッジに関するものである。さらに詳しくは、インキ移動性に優れる水性インキ組成物とそれを内蔵したインキカートリッジ、およびこれらを用いた直液式筆記具に関する。   The present invention relates to an aqueous ink composition for writing instruments and an ink cartridge containing the same. More specifically, the present invention relates to a water-based ink composition having excellent ink transferability, an ink cartridge incorporating the same, and a direct writing pen using these.

従来からインキ補充可能な筆記具が知られ、その補充方式として、インキが充填されたインキ貯蔵容器をインキ貯蔵部へ装着することでインキ補充を行う方式や、インキ吸入器を兼ねたインキ貯蔵容器をインキ貯蔵部に装着し、ペン先からインキを吸入してインキ貯蔵容器内にインキを充填することでインキ補充を行う方式が利用されている。このような筆記具はインキカートリッジと呼ばれるインキ貯蔵容器の他、多くの部品が合成樹脂で構成されており、用いられるインキにはこれらの構成品に対して濡れ性が高まるような添加剤が含まれている。(特許文献1)   Conventionally, a writing instrument that can be refilled with ink is known. As a refilling method thereof, a method of refilling ink by mounting an ink storage container filled with ink to an ink storage unit, or an ink storage container that doubles as an ink inhaler A system in which the ink is replenished by being attached to the ink storage unit, sucking the ink from the pen point and filling the ink storage container with the ink is used. In such writing instruments, in addition to an ink storage container called an ink cartridge, many parts are made of a synthetic resin, and the ink used contains an additive that increases the wettability to these components. ing. (Patent Document 1)

特許文献1には、サイクロデキストリンを含む水性インキ組成物が記載されている。このインキは、合成樹脂へのインキの濡れ性を高め、インキカートリッジ内におけるインキの移動(インキ移動性)が円滑に行われるようにしたものである。   Patent Document 1 describes an aqueous ink composition containing cyclodextrin. This ink enhances the wettability of the ink to the synthetic resin so that the movement of the ink (ink transferability) in the ink cartridge can be smoothly performed.

しかしながら、特許文献1のインキ組成物を用いてインキカートリッジを備えた万年筆に用いた際、インキカートリッジ内におけるインキ組成物の移動性が未だ十分ではなく、万年筆の向きに応じてインキカートリッジの向きが変化した際にインキ組成物が円滑に移動せず、ペン先へのインキ供給が不十分になり、インキ吐出性が低下することがあった。   However, when the ink composition of Patent Document 1 is used for a fountain pen provided with an ink cartridge, the mobility of the ink composition in the ink cartridge is not yet sufficient, and the ink cartridge has an orientation depending on the direction of the fountain pen. When the ink composition changes, the ink composition does not move smoothly, the ink supply to the pen point becomes insufficient, and the ink dischargeability may decrease.

特開平5−140498号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 5-140498

本発明は、インキカートリッジを装着してなる筆記具に用いた際に、保管時におけるペン先からのインキ漏れを抑制可能でありながらも、インキカートリッジ内を円滑に移動でき、良好なインキ吐出性を奏して発色性に優れた筆跡を形成可能な筆記具用水性インキ組成物とそれを内蔵したインキカートリッジ、およびこれらを用いた筆記具を提供することを目的とするものである。   The present invention, when used in a writing instrument on which an ink cartridge is mounted, can smoothly move the inside of the ink cartridge while being able to suppress ink leakage from the pen tip during storage, resulting in good ink ejection performance. It is an object of the present invention to provide an aqueous ink composition for a writing instrument capable of forming a handwriting excellent in color development, an ink cartridge containing the same, and a writing instrument using the same.

本発明は上記課題を解決するために、
「1.インキカートリッジを着脱可能に備える筆記具へ内蔵される水性インキ組成物であって、水と、着色剤と、アセチレングリコール系界面活性剤またはアセチレンアルコール系界面活性剤とを少なくとも含み、ポリエチレンに対する前記水性インキ組成物の接触角が40〜100°であり、転落角が10〜65°であり、かつ、ポリメチルペンテンに対する前記水性インキ組成物の接触角が45〜90°であり、転落角が10〜45°である筆記具用水性インキ組成物。
2.第1項に記載の筆記具用水性インキ組成物を収容してなることを特徴とするインキカートリッジ。
3.ポリエチレンまたはポリメチルペンテンを材質とする第2項に記載のインキカートリッジ。
4.長手方向に対して直行する直交断面が円形状を有する有底筒状体であって、長手方向に40〜80mmの長さと、2〜8mmの直径とを内寸として有する、第2〜3項のいずれか1項に記載のインキカートリッジ。
5.第4項に記載のインキカートリッジを収容してなることを特徴とする筆記具。
6.前記筆記具が、ペン先と、着脱可能なインキカートリッジと、多数の円盤体が櫛溝状の間隔を開け並列配置され、前記円盤体を軸方向に縦貫するスリット状のインキ誘導溝及び該溝より太幅の通気溝が設けられ、軸心にインキ貯蔵部からペン先へインキを誘導するためのインキ誘導芯が配置されてなるペン芯とを備える直液式筆記具である、第5項に記載の筆記具。
7.前記直液式筆記具が万年筆である、第6項に記載の筆記具。」とする。
The present invention solves the above problems by:
1. An aqueous ink composition incorporated in a writing instrument having a removable ink cartridge, comprising at least water, a colorant, and an acetylene glycol surfactant or an acetylene alcohol surfactant, for polyethylene The contact angle of the aqueous ink composition is 40 to 100 °, the falling angle is 10 to 65 °, and the contact angle of the aqueous ink composition to polymethylpentene is 45 to 90 °, the falling angle The water-based ink composition for writing materials whose 10 is 45 degrees.
2. An ink cartridge comprising the water-based ink composition for writing instruments described in item 1.
3. The ink cartridge according to claim 2, wherein the material is polyethylene or polymethylpentene.
4. The bottomed cylindrical body having an orthogonal cross section orthogonal to the longitudinal direction having a circular shape, and having a length of 40 to 80 mm in the longitudinal direction and a diameter of 2 to 8 mm as inner dimensions The ink cartridge according to any one of the above.
5. A writing instrument comprising the ink cartridge described in item 4.
6. In the writing instrument, a pen point, a detachable ink cartridge, and a number of disc bodies are arranged in parallel with a comb-like groove spaced from each other, and a slit-like ink guiding groove longitudinally penetrating the disc body It is a direct liquid type writing instrument comprising: a pen core having a wide-width venting groove, and an ink lead core for guiding ink from the ink storage portion to the pen tip in the axial center. Writing instrument.
7. 7. The writing instrument according to claim 6, wherein the direct solution writing instrument is a fountain pen. "

また、本発明によるインキカートリッジは、前記筆記具用水性インキ組成物を収容してなることを特徴とする。   The ink cartridge according to the present invention is characterized in that it contains the aqueous ink composition for writing instruments.

また、本発明による筆記具は、前記インキカートリッジを収容してなることを特徴とするものである。   A writing instrument according to the present invention is characterized in that the ink cartridge is accommodated.

インキカートリッジを装着してなる筆記具に用いた際に、保管時におけるペン先からのインキ漏れを抑制可能でありながらも、インキカートリッジ内を円滑に移動でき、良好なインキ吐出性を奏して発色性に優れた筆跡を形成可能な筆記具用水性インキ組成物とそれを内蔵したインキカートリッジ、およびこれらを用いた筆記具が提供される。   When used in a writing instrument equipped with an ink cartridge, it is possible to smoothly move the inside of the ink cartridge while being able to suppress ink leakage from the pen tip during storage, and to exhibit excellent ink dischargeability to develop coloring There is provided a water-based ink composition for a writing instrument capable of forming excellent handwriting, an ink cartridge incorporating the same, and a writing instrument using these.

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る。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the present specification, “parts”, “%”, “ratios” and the like indicating the composition are on a mass basis unless otherwise specified.

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」または「組成物」と表すことがある。)は、水と、着色剤と、アセチレングリコール系界面活性剤またはアセチレンアルコール系界面活性剤とを少なくとも含んでなる。以下、本発明による筆記用水性インキ組成物を構成する各成分について説明する。   An aqueous ink composition for a writing instrument according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as "aqueous ink composition" or "composition") comprises water, a colorant, an acetylene glycol surfactant or acetylene. And at least an alcohol surfactant. Hereinafter, each component which comprises the water-based ink composition for writing by this invention is demonstrated.

(着色剤)
本発明に用いられる着色剤は、従来知られている顔料、染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。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等の有機顔料などが挙げられる。
また、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。
なお、前記顔料は、顔料表面が酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、および酸化ジルコニウムなどの金属酸化物、二酸化ケイ素などの無機酸化物、および脂肪酸などで被覆処理されたものであってもよい。
染料としては、酸性染料、塩基性染料、直接染料、反応染料、バット染料、硫化染料、含金染料、カチオン染料、分散染料が挙げられる。
本発明の組成物は、上記の着色剤の中でも染料を用いることが好ましい。これは、顔料は沈降することによって、インキの吐出性や筆跡の発色性に影響がでやすいためである。
(Colorant)
The colorant used in the present invention can be optionally selected from conventionally known pigments and dyes, and can be preferably used. As the pigment, azo pigments, indigo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, thioindigo pigments, slen pigments, perinone pigments, perylene pigments, phthalone pigments, phthalon pigments, dioxane pigments, isoindolinone pigments, Organic pigments such as metal complex pigments, methine / azomethine pigments, and diketopyrrolopyrrole pigments can be mentioned.
It is also possible to use a pigment dispersion obtained by dispersing the pigment in a solvent. Examples of pigment dispersions used in the present invention include SP series (manufactured by Fuji Shiki Co., Ltd.), SANDYESPERCOLOUR series (manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.), EMACOL series (manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.), Lumicol series (manufactured by Nippon Fluorescent Chemical Co., Ltd.) MICROPROGMO series (manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.), WA series (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), and the like.
The pigment may be coated on the surface of the pigment with a metal oxide such as aluminum oxide, zinc oxide, titanium oxide, or zirconium oxide, an inorganic oxide such as silicon dioxide, or a fatty acid.
Dyes include acid dyes, basic dyes, direct dyes, reactive dyes, vat dyes, sulfur dyes, metal-containing dyes, cationic dyes, and disperse dyes.
Among the colorants described above, the composition of the present invention preferably uses a dye. This is because the pigment is likely to affect the ink dischargeability and the color development of the handwriting by settling.

本発明における着色剤の含有量は、インキ組成物全量に対して0.1〜20質量%とすることが好ましく、1〜10質量%とすることがより好ましい。着色剤の含有量を上記範囲内とした場合、良好な発色性を有する筆跡を形成することが可能となる。   It is preferable to set it as 0.1-20 mass% with respect to the ink composition whole quantity, and, as for content of the coloring agent in this invention, it is more preferable to set it as 1-10 mass%. When the content of the coloring agent is in the above range, it is possible to form a handwriting having good color development.

(界面活性剤)
本発明の水性インキ組成物には、界面活性剤として、アセチレングリコール系界面活性剤またはアセチレンアルコール系界面活性剤が必須である。本発明の組成物が前記界面活性剤を含むことによって、インキカートリッジに対する組成物の濡れ性や滑り性が向上してインキ組成物がインキカートリッジ内を円滑に移動できるようになるとともに、インキカートリッジからペン先へインキを誘導するインキ誘導芯に対してインキ組成物の濡れ性が良好となるため、インキ吐出性を良好とすることが可能となる。また、理由は定かではないが、本発明のインキ組成物を用いた筆記具は、インキ吐出性が良好でありながらも保管時におけるペン先からのインキ漏れが抑制された筆記具とすることができる。
なお、前記滑り性とは固体表面における液体の流れ易さを意味し、本発明においてはインキカートリッジ表面上でのインキ組成物の流れ易さを意味している。
このほか、アセチレングリコール系界面活性剤またはアセチレンアルコール系界面活性剤は、消泡性が優れるため、これを用いた本発明のインキ組成物は泡が消失しやすく、インキカートリッジ内のインキ組成物の視認性が良好になるという特徴を有する。
(Surfactant)
In the aqueous ink composition of the present invention, an acetylene glycol surfactant or an acetylene alcohol surfactant is essential as a surfactant. When the composition of the present invention contains the above-mentioned surfactant, the wettability and slipperiness of the composition to the ink cartridge are improved, and the ink composition can be smoothly moved in the ink cartridge, and from the ink cartridge Since the wettability of the ink composition with respect to the ink induction core for inducing the ink to the pen tip becomes good, it becomes possible to make the ink discharge property good. Moreover, although the reason is not clear, the writing instrument using the ink composition of the present invention can be a writing instrument having good ink dischargeability but suppressing ink leakage from the pen tip during storage.
The slipperiness means the flowability of the liquid on the solid surface, and in the present invention, the flowability of the ink composition on the surface of the ink cartridge.
In addition, since the acetylene glycol surfactant or the acetylene alcohol surfactant is excellent in the defoaming property, the ink composition of the present invention using the same tends to lose bubbles, and the ink composition in the ink cartridge is It has the feature that visibility becomes good.

(アセチレングリコール系界面活性剤)
本発明におけるアセチレングリコール系界面活性剤は、下記一般式(1)の構造を有する。

Figure 2019081899
ここで、R〜Rは炭化水素基を示し、Rはエチレン基を示す。
m、pは0以上の整数である。 (Acetylene glycol surfactant)
The acetylene glycol surfactant in the present invention has a structure of the following general formula (1).
Figure 2019081899
Here, R 1 to R 4 each represent a hydrocarbon group, and R 5 represents an ethylene group.
m and p are integers of 0 or more.

本発明に用いられるアセチレングリコール系界面活性剤は、インキカートリッジに対する濡れ性や滑り性、およびインキ組成物への溶解安定性を考慮すると、(化1)におけるm+pが、0≦m+p≦30であることが好ましく、0≦m+p≦20であることがより好ましい。また、アセチレングリコール系界面活性剤のHLB値は、4〜18の値を有することが好ましく、8〜17の値を有することがより好ましく、12〜16の値を有することが特に好ましい。
ここで、本実施形態において用いられる界面活性剤のHLB値は、グリフィンが提唱した化合物の親水性を評価する値であり、下記一般式(2)によって算出される値をいう。グリフィン法によるHLB値は、0〜20の範囲内の値を示し、数値が大きい程、化合物が親水性であることを示す。
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)・・・(2)
The acetylene glycol surfactant used in the present invention has an m + p of 0 ≦ m + p in the chemical formula 1 in consideration of the wettability and sliding property to the ink cartridge, and the dissolution stability to the ink composition. It is preferably ≦ 30, and more preferably 0 ≦ m + p ≦ 20. The HLB value of the acetylene glycol surfactant is preferably 4 to 18, more preferably 8 to 17, and particularly preferably 12 to 16.
Here, the HLB value of the surfactant used in the present embodiment is a value for evaluating the hydrophilicity of the compound proposed by Griffin, which is a value calculated by the following general formula (2). The HLB value by the Griffin method shows a value within the range of 0 to 20, and the larger the value, the more hydrophilic the compound is.
HLB value = 20 × (mass% of hydrophilic group) = 20 × (sum of formula weight of hydrophilic group / molecular weight of surfactant) (2)

具体的なアセチレングリコール系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−003、オルフィンPD−004、オルフィンPD−201、オルフィンPD−301、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82、サーフィノール104E、サーフィノール104H、サーフィノール104A、サーフィノール104PA、サーフィノール104PG−50、サーフィノール104S、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E13T、アセチレノールEH、アセチレノールEL、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、滑り性の向上効果、および消泡効果を考慮するとオルフィンE1010またはオルフィンPD−002Wが特に好ましい。   Specific examples of acetylene glycol surfactants include orphin D-10A, orphin D-10PG, orphin E1004, orphin E1010, orphin E1020, orphin E1030W, orphin PD-001, orphin PD-002W, orphin PD-003, orphin PD-004, olfin PD-201, olfin PD-301, olfin EXP. 4001, Olfin EXP. 4200, Olfin EXP. 4123, Olfin EXP. 4300, Surfynol 82, Surfynol 104 E, Surfynol 104 H, Surfynol 104 A, Surfynol 104 PA, Surfynol 104 PG-50, Surfynol 104 S, Surfynol 420, Surfynol 440, Surfynol 465, Surfynol 485, Surfynol 2502, Dynol 604, Dynol 607, manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd., Acetylenol E13T, Acetylenol EH, Acetylenol EL, Acetylenol E40, Acetylenol E60, Acetylenol E81, Acetylenol E100, Acetylenol 85, manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd. It is possible to mention and 1 type or 2 types or more can be used preferably. Among the above-mentioned surfactants, olfin E1010 or olfin PD-002W is particularly preferable in consideration of the wettability, the improvement of the slipperiness, and the defoaming effect.

(アセチレンアルコール系界面活性剤)
本発明におけるアセチレンアルコール系界面活性剤は、下記一般式(3)の構造を有する。

Figure 2019081899
ここで、R、Rは炭化水素基を示す。 (Acetylene alcohol surfactant)
The acetylene alcohol surfactant in the present invention has a structure of the following general formula (3).
Figure 2019081899
Here, R 6 and R 7 each represent a hydrocarbon group.

アセチレンアルコール系界面活性剤は、インキカートリッジに対する濡れ性や滑り性、およびインキ組成物への溶解安定性を考慮すると、HLB値が、4〜10の値を有することが好ましく、5〜9の値を有することがより好ましく、6〜8の値を有することが特に好ましい。
前記HLB値は、前記グリフィン法により求められる数値である。
アセチレンアルコール系界面活性剤の具体例としては、サーフィノール61、オルフィンB、(以上日信化学工業株式会社製)、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できる。
The acetylene alcohol surfactant preferably has an HLB value of 4 to 10, and a value of 5 to 9 in consideration of the wettability and sliding property to the ink cartridge, and the dissolution stability to the ink composition. Is more preferable, and it is particularly preferable to have a value of 6 to 8.
The HLB value is a numerical value determined by the Griffin method.
As a specific example of the acetylene alcohol surfactant, Surfynol 61, Orphine B, (manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.) can be mentioned, and one or two or more can be preferably used.

本発明の水性インキ組成物における、アセチレングリコール系界面活性剤またはアセチレンアルコール系界面活性剤の含有量は、インキ組成物全量に対して0.005〜1.5質量%とすることが好ましく、0.01〜1.0質量%とすることがより好ましく、0.05〜0.75質量%とすることが特に好ましい。
アセチレングリコール系界面活性剤またはアセチレンアルコール系界面活性剤の含有量を上記数値範囲内とすると、インキカートリッジにおけるインキ組成物の移動性がより向上し、筆記の際にペン先からのインキ吐出性がさらに良好となるとともに、保管時にペン先からのインキ漏れを抑制することが容易となる。
さらに、含有量が上記数値範囲内においては、筆跡の耐滲み性や耐裏移り性に優れたインキ組成物とすることも可能となる。
なお、アセチレングリコール系界面活性剤とアセチレンアルコール系界面活性剤とは併用しても良い。
上記界面活性剤を併用する場合は、その含有量を、前記数値範囲内とすることが好ましい。
The content of the acetylene glycol surfactant or the acetylene alcohol surfactant in the aqueous ink composition of the present invention is preferably 0.005 to 1.5% by mass with respect to the total amount of the ink composition, 0 The content is more preferably 0.1 to 1.0% by mass, and particularly preferably 0.05 to 0.75% by mass.
When the content of the acetylene glycol surfactant or the acetylene alcohol surfactant is within the above numerical range, the mobility of the ink composition in the ink cartridge is further improved, and the ink dischargeability from the pen point during writing is improved. As well as being better, it becomes easy to suppress ink leakage from the pen tip during storage.
Furthermore, when the content is within the above-mentioned numerical range, it is possible to make an ink composition excellent in the blur resistance and the reverse transfer resistance of the handwriting.
The acetylene glycol surfactant and the acetylene alcohol surfactant may be used in combination.
When using the said surfactant together, it is preferable to make the content into the said numerical range.

本発明の組成物には上記着色剤や界面活性剤のほか、少なくとも水が含まれるが、その含有量はインキ組成物全量に対して50〜95質量%とすることが好ましく、70〜90質量%とすることがより好ましい。   The composition of the present invention contains at least water in addition to the coloring agent and the surfactant, but the content is preferably 50 to 95% by mass with respect to the total amount of the ink composition, and 70 to 90%. It is more preferable to use%.

(その他)
本発明のインキ組成物は、インキ組成物の接触角や転落角が前記数値範囲を超えない限りで、必要に応じて上記以外の物質を添加することも可能である。具体的には、防腐剤、カオリン、タルク、マイカ、クレー、ベントナイト、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、セリサイト、およびチタン酸カリウムなどの体質材、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、およびフッ素樹脂などからなる樹脂粒子、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、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などの定着剤、pH調整剤、消泡剤、剪断減粘性付与剤、粘度調整剤、ベンゾトリアゾール、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、およびサポニンなどの防錆剤、尿素、アニオン、カチオン系、ノニオン系、両性等の各種界面活性剤、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂からなる顔料分散剤、還元又は非還元デンプン加水分解物、トレハロース等の二糖類、オリゴ糖、ショ糖、サイクロデキストリン、ぶどう糖、デキストリン、ソルビット、マンニット、およびピロリン酸ナトリウムなどの湿潤剤を挙げることができる。
(Others)
In the ink composition of the present invention, as long as the contact angle and the falling angle of the ink composition do not exceed the above-mentioned numerical range, it is possible to add substances other than the above as required. Specifically, preservatives, kaolin, talc, mica, clay, bentonite, calcium carbonate, aluminum hydroxide, sericite, and potassium titanate, polyolefin resin, acrylic resin, nylon resin, silicone resin, urethane Resin particles consisting of resin and fluorine resin, acrylic resin, urethane resin, styrene-butadiene resin, alkyd resin, sulfonamide resin, maleic acid resin, polyvinyl acetate resin, ethylene vinyl acetate resin, vinyl chloride vinyl acetate resin, styrene Copolymers of styrene and maleic acid ester, styrene-acrylonitrile resin, cyanate-modified polyalkylene glycol, ester gum, xylene resin, urea resin, urea aldehyde resin, phenol resin, alkyl phenol resin, terpene phenol resin, Fixing agents such as gin resins and their hydrogenated compounds, rosin phenol resins, polyvinyl alkyl ethers, polyamide resins, polyolefin resins, nylon resins, polyester resins, cyclohexanone resins, etc., pH adjusters, antifoaming agents, shear thinning agents Anticorrosion agents such as viscosity modifiers, benzotriazole, tolyltriazole, dicyclohexyl ammonium nitrite, diisopropyl ammonium nitrite, and saponin, various surfactants such as urea, anion, cationic, nonionic, amphoteric, polyvinyl alcohol, Pigment dispersant consisting of water soluble resin such as polyvinyl pyrrolidone, reduced or non-reduced starch hydrolyzate, disaccharide such as trehalose, oligosaccharide, sucrose, cyclodextrin, glucose, dextrin, sorbite, mannitol Mention may be made bets, and a wetting agent such as sodium pyrophosphate.

(インキ組成物)
本発明のインキ組成物は、インキカートリッジに対する濡れ性や滑り性を考慮して、ポリエチレンおよびポリメチルペンテンに対する接触角や転落角を所定の数値範囲内とすることが重要である。ここで接触角とは、静止液体の自由表面が固体壁に接する場所で液面と固体面とのなす角であって、液体の固体に対する濡れやすさの指標となる数値であり、転落角とは、表面に液体を着滴させた固体を地面に対して傾けた際に液体が固体表面上を滑り始めたときの、固体の地面に対する角度であって、固体表面における液体の滑りやすさの指標となる数値である。
本発明のインキ組成物における具体的な接触角および転落角は、ポリエチレンに対して接触角を40〜100°とし、転落角を10〜65°とすること、かつ、ポリメチルペンテンに対しては接触角を45〜90°とし、転落角を10〜45°とすることが挙げられる。接触角を上記数値範囲内としたインキ組成物は濡れ性が良好であり、また、転落角を前記数値範囲内としたインキ組成物は滑り性が良好となるため、このようなインキ組成物を後述する筆記具のインキカートリッジ内に用いると、インキ組成物がインキカートリッジ内を円滑に移動することが可能となり、筆記具に用いた際にインキ吐出性が良好となる。
(Ink composition)
In the ink composition of the present invention, it is important to set the contact angle and sliding angle to polyethylene and polymethylpentene within a predetermined numerical range in consideration of wettability and slipperiness to the ink cartridge. Here, the contact angle is the angle between the liquid surface and the solid surface where the free surface of the stationary liquid is in contact with the solid wall, and is a numerical value as an index of the wettability of the liquid to the solid. Is the angle of the solid relative to the ground when the liquid begins to slide on the solid surface when the solid with liquid deposited on the surface is inclined to the ground, and the slipperiness of the liquid on the solid surface It is a numerical value that serves as an indicator.
The specific contact angle and sliding angle in the ink composition of the present invention are such that the contact angle is 40 to 100 ° with respect to polyethylene and the sliding angle is 10 to 65 °, and for polymethylpentene The contact angle may be 45 to 90 °, and the falling angle may be 10 to 45 °. An ink composition having a contact angle in the above numerical range has good wettability, and an ink composition having a sliding angle in the above numerical range has good slip properties. When used in an ink cartridge of a writing tool to be described later, the ink composition can smoothly move in the ink cartridge, and when used in a writing tool, the ink dischargeability is improved.

インキカートリッジに対するインキ組成物の濡れ性および滑り性をより考慮すれば、前記接触角の好ましい数値範囲は、ポリエチレンに対しては45〜90°とすることであり、ポリメチルペンテンに対しては45〜85°であり、より好ましい接触角は、ポリエチレンに対しては50〜85°であり、ポリメチルペンテンに対しては55〜80°である。
また、前記転落角の好ましい数値範囲はポリエチレンに対しては15〜55°とすることであり、ポリメチルペンテンに対しては15〜40°であり、より好ましい数値範囲はポリエチレンに対しては20〜50°であり、ポリメチルペンテンに対しては25〜35°である。
本発明における組成物の接触角および転落角の測定は、接触角計(CA−A型、協和界面科学株式会社製)用いて行う。
なお、接触角の測定操作については、前記接触角計の取扱説明書に記載の液摘法測定操作に基づいて行い、転落角の測定操作については、前記取扱説明書記載の転落法測定操作に基づいて行う。
In consideration of the wettability and slipperiness of the ink composition to the ink cartridge, the preferable numerical range of the contact angle is 45 to 90 ° for polyethylene and 45 for polymethylpentene. The preferred contact angle is from 50 to 85 for polyethylene and from 55 to 80 for polymethylpentene.
The preferred numerical range of the sliding angle is 15 to 55 ° for polyethylene, 15 to 40 ° for polymethylpentene, and the more preferred numerical range is 20 for polyethylene. 50 °, and 25-35 ° for polymethylpentene.
The measurement of the contact angle and the falling angle of the composition in the present invention is performed using a contact angle meter (CA-A, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
In addition, about measurement operation of a contact angle, it carries out based on the liquid measurement measurement operation described in the instruction manual of the said contact angle meter, and, about measurement operation of a fall angle, to the fall method measurement operation of the said instruction manual. Do based on.

本発明のインキ組成物の表面張力は30〜60mN/mとすることが好ましく、40〜50mN/mとすることがより好ましい。
このような表面張力を有するインキ組成物は、前記インキ誘導芯に対する濡れ性が向上し、ペン先からのインキ吐出性をより良好とすることが可能になるだけでなく、筆記した際に筆跡の滲みや裏抜けが抑制された良好な筆跡を形成することが可能である。
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 ink composition of the present invention is preferably 30 to 60 mN / m, and more preferably 40 to 50 mN / m.
The ink composition having such surface tension improves not only the wettability with respect to the ink guiding core but also the ink dischargeability from the pen point can be made better, but also the writing of the writing It is possible to form a good handwriting whose bleeding and strikethrough are suppressed.
The surface tension is measured by a vertical plate method using a surface tension measuring instrument manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. and a platinum plate in a 20 ° C. environment.

本発明のインキ組成物の粘度は1〜10mPa・sとすることが好ましい。より好ましい数値範囲は1〜5mPa・sであり、1〜2mPa・sとすることが特に好ましい。インキ組成物の粘度を上記数値範囲内とすると、インキカートリッジにおけるインキ組成物の移動がより円滑になり、ペン先からのインキ吐出性がより良好となって発色性に優れた筆跡を形成しやすくなる。なお、組成物の粘度の測定は、20℃において、EL型回転粘度計(RE−80L、コーン型ローター:標準型(1°34′×R24)、東機産業株式会社製)を用いて行うことができる。   The viscosity of the ink composition of the present invention is preferably 1 to 10 mPa · s. A more preferable numerical range is 1 to 5 mPa · s, and it is particularly preferable to be 1 to 2 mPa · s. When the viscosity of the ink composition is within the above numerical range, the movement of the ink composition in the ink cartridge becomes smoother, the ink dischargeability from the pen point becomes better, and it is easy to form a handwriting excellent in color development. Become. The viscosity of the composition is measured at 20 ° C. using an EL type rotational viscometer (RE-80 L, cone type rotor: standard type (1 ° 34 ′ × R24), manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) be able to.

本発明の組成物は、インキ組成物の安定性を考慮して、そのpH値は6〜11とすることが好ましく、8〜10とすることがより好ましい。   The composition of the present invention preferably has a pH value of 6 to 11 and more preferably 8 to 10, in consideration of the stability of the ink composition.

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 aqueous ink composition according to the present invention can be produced by any method known in the art. Specifically, the respective components can be compounded in necessary amounts, and mixed by various stirring machines such as propeller stirring, homodisper or homomixer, various dispersing machines such as bead mill, or the like.

(筆記具)
前記インキ組成物は、ペン先と、着脱可能なインキカートリッジと、多数の円盤体が櫛溝状の間隔を開け並列配置され、前記円盤体を軸方向に縦貫するスリット状のインキ誘導溝及び該溝より太幅の通気溝が設けられ、軸心にインキ貯蔵部からペン先へインキを誘導するためのインキ誘導芯が配置されてなるペン芯とを備える直液式筆記具、より具体的には万年筆、マーキングペンおよびボールペンのインキ貯蔵部に充填して用いられる。
(Writing instrument)
In the ink composition, a pen point, a detachable ink cartridge, and a plurality of disk bodies are arranged in parallel with a comb-like groove at intervals, and a slit-like ink guide groove longitudinally penetrating the disk body; A direct-liquid writing instrument comprising a pen core having an air-permeable groove wider than the groove and having an ink-inductive core for guiding ink from the ink storage portion to the pen tip at the axial center, more specifically It is used by filling in the ink reservoir of a fountain pen, marking pen and ballpoint pen.

ペン先としては、チップ構造を備えるものであって、チップのうち、マーキングペンチップとしては、例えば、繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップ、毛筆等が適用でき、ボールペンチップとしては、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、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、金属又はプラスチック製チップ内部に樹脂製のボール受け座を設けたチップ、或いは、前記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が適用できる。尚、前記ボールは、超硬合金、ステンレス鋼、ルビー、セラミック、樹脂、ゴム等が適用でき、直径0.15mm〜2.0mmの範囲のものが好適に用いられる。   Among the tips, a fiber tip, a felt tip, a plastic tip, a brush and the like can be applied as a marking pen tip, and a metal pipe is used as a ballpoint tip. A tip formed by holding the ball in a ball holding portion pressed and deformed in the vicinity of the tip of the tip from the outer surface, and a ball held in a ball holding portion formed by cutting a metal material with a drill or the like A chip, a chip in which a resin ball receiving seat is provided inside a metal or plastic chip, or a chip in which a ball held by the chip is urged forward by a spring body can be used. As the ball, cemented carbide, stainless steel, ruby, ceramic, resin, rubber and the like can be applied, and balls having a diameter of 0.15 mm to 2.0 mm are suitably used.

また、万年筆形態のチップ(ペン体)としては、ステンレス板、金合金板等の金属板を先細テーパー状に裁断し、屈曲又は湾曲したものや、ペン先形状に樹脂成形したもの等が適用できる。尚、前記ペン体には中心にスリットを設けたり、先端に玉部を設けることもできる。   Moreover, as a tip (pen body) of a fountain pen form, a metal plate such as a stainless steel plate or a gold alloy plate can be cut into a tapered shape and bent or curved, or a resin molded into a pen tip shape, etc. . The pen body may be provided with a slit at the center or with a ball at its tip.

インキ貯蔵部は、前記ペン先の後方にペン芯を介して配設され、筆記具本体からインキカートリッジと呼ばれるインキ貯蔵容器を着脱可能に収容できる構造であれば特に制限はない。   The ink storage portion is not particularly limited as long as the ink storage portion is disposed behind the pen tip via a pen core and can detachably store an ink storage container called an ink cartridge from the writing instrument main body.

前記インキカートリッジとしては、筆記具本体に接続することで筆記具を構成する軸筒を兼ねたものや、筆記具本体に接続した後に軸筒(後軸)を被覆して保護するものが適用できる。これらのカートリッジは、筆記具接続前にあらかじめインキを充填されたものであっても良く、インキ未充填の状態で筆記具に接続した後、ペン先からインキを吸入してインキを充填する操作を要するもの、いわゆるコンバーターと呼ばれるものであっても良い。   As the ink cartridge, one that doubles as a cylinder constituting a writing tool by being connected to the writing tool main body, and one that covers and protects the shaft cylinder (rear shaft) after being connected to the writing tool main body can be applied. These cartridges may be pre-filled with ink prior to connecting the writing tool, and after connecting to the writing tool in the non-filled state, it requires an operation to suck the ink from the pen point and fill the ink , May be called a so-called converter.

本発明に用いられるインキカートリッジは、インキ組成物がインキカートリッジ内を円滑に移動できるような材質や構造を有するものであれば特に制限はない。
具体的な材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ウレタン樹脂、ABS樹脂、AS樹脂等の合成樹脂、アルミニウム、銅、鉄、ニッケルやチタンなどの金属、天然ゴム、ジエン系ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等のゴム類、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミック、ソーダガラス、カリガラス、鉛ガラス、石英ガラス、ハイブリッドガラス等のガラスを挙げることができる。
上記の中でインキカートリッジに好ましい材質は合成樹脂であり、ポリオレフィン樹脂がより好ましく、ポリエチレンもしくはポリメチルペンテンが特に好ましい。
ポリエチレンやポリメチルペンテンを材質とすると、本発明のインキ組成物の濡れ性や滑り性を良好としつつ、形状安定性に優れ、軽量としながらも強度に優れるインキカートリッジとすることが可能である。
The ink cartridge used in the present invention is not particularly limited as long as it has a material and a structure that allows the ink composition to move smoothly in the ink cartridge.
Specific materials include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and polymethylpentene, polycarbonate, polystyrene, acrylic resin, polyvinyl chloride, urethane resin, ABS resin, synthetic resin such as AS resin, aluminum, copper, iron, nickel And metals such as titanium, natural rubber, diene rubber, styrene butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, etc., alumina, zirconia, silicon nitride, silicon carbide, etc. Glass such as ceramic, soda glass, potassium glass, lead glass, quartz glass, hybrid glass and the like can be mentioned.
Among the above, the preferable material for the ink cartridge is a synthetic resin, a polyolefin resin is more preferable, and polyethylene or polymethylpentene is particularly preferable.
When polyethylene or polymethylpentene is used as the material, it is possible to obtain an ink cartridge which is excellent in shape stability, light in weight and excellent in strength while making the wettability and slipperiness of the ink composition of the present invention good.

また、インキカートリッジの構造としては、長手方向に対して直交する直交断面が円形状を有する有底筒状体であって、長手方向に40〜80mmの長さと、2〜8mmの直径とを内寸として有する構造が挙げられる。前記有底筒状体としては、長手方向に45〜70mmの長さと、2.5〜7mmの直径とを内寸として有するものがより好ましい。
なお、筒状体とは中空の細長い棒状体を指すが、本発明に用いられるインキカートリッジは、内寸が上記数値範囲内であれば、筒状体の外面や内面がテーパー状に傾斜していても良く、また、段差を有していても良い。
本発明のインキカートリッジは上記のような材質、構造とすることで、前記インキ組成物がインキカートリッジ内を円滑に移動することが可能となるので重要である。
The ink cartridge is a bottomed cylindrical body having a circular cross section orthogonal to the longitudinal direction, and has a length of 40 to 80 mm and a diameter of 2 to 8 mm in the longitudinal direction. The structure which has as a size is mentioned. The bottomed cylindrical body preferably has a length of 45 to 70 mm in the longitudinal direction and a diameter of 2.5 to 7 mm as inner dimensions.
The term “cylindrical body” refers to a hollow elongated rod-like body, but in the ink cartridge used in the present invention, the outer surface and the inner surface of the tubular body are tapered when the inner size is within the above numerical range. It may have a level difference.
The ink cartridge of the present invention is important because the above-described materials and structures allow the ink composition to move smoothly in the ink cartridge.

インキ誘導芯としては、多数の円盤体を櫛溝状とした構造に射出成形できる合成樹脂であれば汎用のポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等いずれを用いることもできるが、特に成形性が高く、ペン芯性能が得られやすい点からアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体が好適である。   As the ink induction core, any synthetic resin that can be injection molded into a comb-groove-like structure with many disks can be used, such as general-purpose polycarbonate, polypropylene, polyethylene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, etc. In particular, an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer is preferable from the viewpoints of high moldability and easy obtaining of pen core performance.

上記の機構を備えた筆記具は、前記インキ組成物を用いると、保管時におけるペン先からのインキ漏れが抑制可能でありながらも、インキ組成物がインキカートリッジ内を円滑に移動することが可能であり、筆記の際に良好なインキ吐出性が奏されて発色性に優れた筆跡を形成することが可能となる。   With the above-described ink composition, the writing instrument provided with the above mechanism can smoothly move the ink composition through the ink cartridge while suppressing ink leakage from the pen tip during storage. At the time of writing, good ink dischargeability is exhibited, and it becomes possible to form a handwriting excellent in color development.

以下に本発明の水性インキ組成物、それを用いたインキカートリッジ、筆記具の実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Although the Example of the water-based ink composition of this invention, the ink cartridge using it, and a writing instrument is shown below, this invention is not limited to this.

(実施例1)
下記原材料および配合量にて、室温で1時間攪拌混合することにより、筆記具用水性インキ組成物を得た。得られた水性インキ組成物の接触角、転落角を接触角計(商品名:CA−A、協和界面科学株式会社製)を用いて測定したところ、接触角は、ポリエチレンに対して58°であり、ポリメチルペンテンに対しては68°であり、転落角は、ポリエチレンに対しては39°であり、ポリメチルペンテンに対しては23°であった。
また、EL型回転粘度計(RE−80L、コーン型ローター:標準型(1°34′×R24)、東機産業株式会社製)を用いてインキ組成物の粘度を測定したところ、20℃(回転速度100rpm)における粘度は1.2mPa・sであった。
さらに、pHメーター(商品名:pHメーターD−51、株式会社堀場製作所製)を用いて、20℃にて水性インキ組成物のpH値を測定した結果、pH値は9.6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、商品名:表面張力計DY−300、協和界面科学株式会社製)により測定したところ、39.3mN/mであった。
・着色剤ウォーターブラック191−L 10質量%
(染料:オリヱント化学工業株式会社製)
・アセチレングリコール系界面活性剤 0.1質量%
(商品名:オルフィンE1010、HLB値:13.3、日信化学工業株式会社製)
・トリエタノールアミン 0.3質量%
・防腐剤 ベンゾイソチアゾリン−3−オン 0.3質量%
(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 89.3質量%
Example 1
The aqueous ink composition for a writing instrument was obtained by stirring and mixing at room temperature for 1 hour with the following raw materials and compounding amounts. The contact angle and fall angle of the aqueous ink composition obtained were measured using a contact angle meter (trade name: CA-A, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). Yes, it was 68 ° for polymethylpentene, the sliding angle was 39 ° for polyethylene and 23 ° for polymethylpentene.
In addition, the viscosity of the ink composition was measured using an EL-type rotational viscometer (RE-80L, cone-type rotor: standard type (1.degree. 34'.times. R24), manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). The viscosity at a rotational speed of 100 rpm was 1.2 mPa · s.
Furthermore, as a result of measuring the pH value of the aqueous ink composition at 20 ° C. using a pH meter (trade name: pH meter D-51, manufactured by HORIBA, Ltd.), the pH value was 9.6.
In addition, the surface tension of the obtained aqueous ink composition was measured by a surface tension measuring instrument (in a 20 ° C. environment, vertical plate method, trade name: surface tension meter DY-300, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), It was 39.3 mN / m.
・ Colorant water black 191-L 10% by mass
(Dye: made by Orient Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Acetylene glycol surfactant 0.1 mass%
(Brand name: Olfin E1010, HLB value: 13.3, manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Triethanolamine 0.3% by mass
-Preservative Benzoisothiazolin-3-one 0.3% by mass
(Lonza Japan Co., Ltd., trade name: Proxel XL-2)
-Ion-exchanged water 89.3% by mass

(実施例2〜7、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1〜2に示したとおりに変更して、実施例2〜7、比較例1〜6のインキ組成物を得た。
上記実施例で使用した材料の詳細は以下の通りである。
・着色剤(1)ウォーターブラック191−L(染料、オリヱント化学工業株式会社製)
・着色剤(2)フロキシン(染料、保土谷化学工業株式会社製)
・着色剤(3)ブリリアントブルーFCF(染料、保土谷化学工業株式会社製)
・界面活性剤(1)アセチレングリコール系界面活性剤(商品名:オルフィンE1010、HLB値13.3、日信化学工業株式会社製)
・界面活性剤(2)アセチレングリコール系界面活性剤(商品名:オルフィンPD−002W、HLB値9〜10、日信化学工業株式会社製)
・界面活性剤(3)アセチレングリコール系界面活性剤(商品名:サーフィノール485、HLB値17、日信化学工業株式会社製)
・界面活性剤(4)アセチレングリコール系界面活性剤(商品名:オルフィンE1020、HLB値15〜16、日信化学工業株式会社製)
・界面活性剤(5)アセチレングリコール系界面活性剤(商品名:オルフィンEXP.4300、HLB値10〜13、日信化学工業株式会社製)
・界面活性剤(6)アセチレングリコール系界面活性剤(商品名:アセチレノールE60、HLB値11〜12、川研ファインケミカル株式会社製)
・界面活性剤(7)アセチレンアルコール系界面活性剤(商品名:オルフィンB、日信化学工業株式会社製)
・界面活性剤(8)リン酸エステル系界面活性剤(商品名:プライサーフAL、第一工業製薬株式会社製)
・界面活性剤(9)シリコーン系界面活性剤(商品名:TSF−4440、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン株式会社製)
・界面活性剤(10)ドデシルベンゼンスルホン酸塩(商品名:ネオペレックスNo.6Fパウダー、花王株式会社製)
・トリエタノールアミン
・防腐剤 ベンゾイソチアゾリン−3−オン(商品名:プロキセルXL−2、ロンザジャパン株式会社製)
・イオン交換水
(Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 6)
The ink compositions of Examples 2 to 7 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 2 with respect to Example 1.
The details of the materials used in the above examples are as follows.
Colorant (1) Water Black 191-L (Dye, made by Orient Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Colorant (2) Phloxine (dye, manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.)
Colorant (3) Brilliant Blue FCF (dye, manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.)
Surfactant (1) Acetylene glycol surfactant (trade name: Olfin E1010, HLB value 13.3, manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Surfactant (2) Acetylene glycol surfactant (trade name: Olfin PD-002W, HLB value 9 to 10, manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Surfactant (3) Acetylene glycol surfactant (trade name: Surfynol 485, HLB value 17, manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Surfactant (4) Acetylene glycol surfactant (trade name: Olfin E1020, HLB value 15 to 16, manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Surfactant (5) Acetylene glycol surfactant (trade name: Olfin EXP. 4300, HLB value 10 to 13, manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Surfactant (6) Acetylene glycol surfactant (trade name: Acetylenol E60, HLB value 11 to 12, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.)
Surfactant (7) Acetylene alcohol surfactant (trade name: Olfin B, manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.)
Surfactant (8) Phosphate ester surfactant (trade name: Plysurf AL, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
Surfactant (9) Silicone surfactant (trade name: TSF-4440, manufactured by Momentive Performance Materials Japan Co., Ltd.)
Surfactant (10) Dodecyl benzene sulfonate (trade name: Neoperex No. 6 F powder, manufactured by Kao Corporation)
-Triethanolamine-Preservative Benzoisothiazolin-3-one (trade name: Proxel XL-2, manufactured by Lonza Japan Co., Ltd.)
・ Ion exchange water

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1〜3に記載したとおりであった。
また、評価試験で用いるインキカートリッジおよび筆記具は、以下のようなものを用いた。
インキカートリッジ(1):ポリエチレン製カートリッジ(株式会社パイロットコーポレーション製、商品名:IRF−5S、に用いられる有底筒状容器、内寸:長さ57.3mm、直径、最小部2.5mm、最大部7.5mm)
インキカートリッジ(2):ポリメチルペンテン製コンバーター(有底筒状容器、株式会社パイロットコーポレーション製、商品名:CON−70、内寸:長さ49mm、直径、最小部5mm、最大部6.4mm)
筆記具:万年筆(商品名:カクノ、株式会社パイロットコーポレーション製)
The prepared water-based ink composition was evaluated as follows. The obtained results were as described in Tables 1 to 3.
Moreover, the following were used for the ink cartridge and writing instrument used by evaluation test.
Ink cartridge (1): Bottomed cylindrical container used for polyethylene cartridge (manufactured by Pilot Corporation, trade name: IRF-5S), inner size: length 57.3 mm, diameter, minimum portion 2.5 mm, maximum Part 7.5 mm)
Ink cartridge (2): Converter made of polymethylpentene (a cylindrical container with a bottom, made by Pilot Corporation, trade name: CON-70, internal size: length 49 mm, diameter, minimum 5 mm, maximum 6.4 mm)
Writing instrument: Fountain pen (trade name: Kakuno, manufactured by Pilot Corporation)

(ポリエチレン製インキカートリッジに対するインキ移動性の評価)
以下の手順で行った。
1.ポリエチレン製インキカートリッジにインキ組成物を0.9ml注入し、インキカートリッジのインキ注入口に栓をした後、インキカートリッジ注入口を横向きにして50℃下72時間放置する。
2.インキカートリッジを室温に戻した後、インキカートリッジ注入口を上向きにしてインキを0.6ml抜き取り、インキ注入口に栓をし、24時間放置する。
3.インキカートリッジの向きを上下反転させた際の、インキの動きを目視で観察する。
○:インキ組成物は10秒以内に全てが滑らかに流下した。
×:インキはカートリッジ底部に留まり、流下しなかった。
(ポリメチルペンテン製インキカートリッジに対するインキ移動性の評価)
以下の手順で行った。
1.ポリメチルペンテン製コンバーターにインキ組成物を0.7ml注入し、ペン先を上に向けた状態の万年筆に前記コンバーターを装着する。
2.ペン先の地面に対する角度が60°になるように上記万年筆を反転させた際の、インキの動きを目視で観察する。
○:インキ組成物は10秒以内に全てが滑らかに流下した。
×:インキはカートリッジ底部に留まり、流下しなかった。
(Evaluation of ink transferability to polyethylene ink cartridge)
The following procedure was followed.
1. 0.9 ml of the ink composition is injected into a polyethylene ink cartridge, and the ink inlet of the ink cartridge is plugged, and then the ink cartridge inlet is placed horizontally and left at 50 ° C. for 72 hours.
2. After the ink cartridge is returned to room temperature, 0.6 ml of ink is drawn with the ink cartridge inlet facing upward, and the ink inlet is plugged and left for 24 hours.
3. Visually observe the movement of the ink when turning the ink cartridge upside down.
Good: All of the ink composition flowed smoothly within 10 seconds.
X: The ink remained at the bottom of the cartridge and did not flow down.
(Evaluation of ink transferability for polymethylpentene ink cartridge)
The following procedure was followed.
1. Inject 0.7 ml of the ink composition into a polymethylpentene converter, and mount the converter on a fountain pen with the pen tip facing upward.
2. Visually observe the movement of the ink when the pen is inverted so that the angle of the pen tip to the ground is 60 °.
Good: All of the ink composition flowed smoothly within 10 seconds.
X: The ink remained at the bottom of the cartridge and did not flow down.

(筆跡発色性の評価)
前記インキ移動性の評価で用いたインキカートリッジを上記筆記具に装着して筆記を行い、その際の筆跡の発色性を目視により観察した。なお、筆記試験紙としてJIS P3201Aに準拠した筆記用紙を用いた。
○:かすれがなく、筆跡が良好である。
×:かすれがあり、筆跡の認識が困難で、実用上懸念がある。
(Evaluation of handwriting coloration)
The ink cartridge used in the evaluation of the ink transferability was attached to the writing instrument, writing was performed, and the coloring property of the handwriting at that time was visually observed. In addition, the writing paper based on JISP3201A was used as a writing test paper.
○: There is no blur, and the handwriting is good.
X: There is faintness, handwriting recognition is difficult, and there is a practical concern.

(インキ漏出性の評価)
以下の手順で評価を行った。
1.インキ組成物0.9mlをポリエチレン製カートリッジに注入する。
2.万年筆に前記カートリッジを装着し、キャップを嵌め、0℃下に1時間以上放置する。
3.前記万年筆のキャップを外し、40℃下に1時間放置した際のペン先からのインキ組成物の漏出を目視で観察した。
○:ペン先からのインキ漏出は確認されなかった。
×:ペン先からインキが漏出した。
(Evaluation of ink leakage)
The evaluation was performed according to the following procedure.
1. Inject 0.9 ml of the ink composition into a polyethylene cartridge.
2. Attach the cartridge to a fountain pen, fit the cap, and leave it at 0 ° C for 1 hour or more.
3. The cap of the fountain pen was removed, and leakage of the ink composition from the pen tip was visually observed when left at 40 ° C. for 1 hour.
○: Ink leakage from the pen point was not confirmed.
X: Ink leaked from the pen point.

Figure 2019081899
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Claims (7)

インキカートリッジを着脱可能に備える筆記具へ内蔵される水性インキ組成物であって、水と、着色剤と、アセチレングリコール系界面活性剤またはアセチレンアルコール系界面活性剤とを少なくとも含み、ポリエチレンに対する前記水性インキ組成物の接触角が40〜100°であり、転落角が10〜65°であり、かつ、ポリメチルペンテンに対する前記水性インキ組成物の接触角が45〜90°であり、転落角が10〜45°である筆記具用水性インキ組成物。   An aqueous ink composition incorporated in a writing instrument having a removable ink cartridge, comprising at least water, a colorant, and an acetylene glycol surfactant or an acetylene alcohol surfactant, the aqueous ink for polyethylene described above The contact angle of the composition is 40 to 100 °, the falling angle is 10 to 65 °, and the contact angle of the aqueous ink composition to polymethylpentene is 45 to 90 °, and the falling angle is 10 to 10 °. The aqueous ink composition for writing instruments which is 45 degrees. 請求項1に記載の筆記具用水性インキ組成物を収容してなることを特徴とするインキカートリッジ。   An ink cartridge comprising the water-based ink composition for a writing instrument according to claim 1. ポリエチレンまたはポリメチルペンテンを材質とする請求項2に記載のインキカートリッジ。   The ink cartridge according to claim 2, wherein the material is polyethylene or polymethylpentene. 長手方向に対して直行する直交断面が円形状を有する有底筒状体であって、長手方向に40〜80mmの長さと、2〜8mmの直径とを内寸として有する、請求項2〜3のいずれか1項に記載のインキカートリッジ。   The bottomed cylindrical body having an orthogonal cross section orthogonal to the longitudinal direction having a circular shape, and having a length of 40 to 80 mm in the longitudinal direction and a diameter of 2 to 8 mm as inner dimensions. The ink cartridge according to any one of the above. 請求項4に記載のインキカートリッジを収容してなることを特徴とする筆記具。   A writing instrument comprising the ink cartridge according to claim 4 accommodated therein. 前記筆記具が、ペン先と、着脱可能なインキカートリッジと、多数の円盤体が櫛溝状の間隔を開け並列配置され、前記円盤体を軸方向に縦貫するスリット状のインキ誘導溝及び該溝より太幅の通気溝が設けられ、軸心にインキ貯蔵部からペン先へインキを誘導するためのインキ誘導芯が配置されてなるペン芯とを備える直液式筆記具である、請求項5に記載の筆記具。   In the writing instrument, a pen point, a detachable ink cartridge, and a number of disc bodies are arranged in parallel with a comb-like groove spaced from each other, and a slit-like ink guiding groove longitudinally penetrating the disc body The pen according to claim 5, further comprising: a pen core provided with a wide-width venting groove and having an ink guiding core for guiding the ink from the ink storage portion to the pen tip in the axial center. Writing instrument. 前記直液式筆記具が万年筆である、請求項6に記載の筆記具。   The writing instrument according to claim 6, wherein the direct solution writing instrument is a fountain pen.
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