JP2020189921A - Aqueous ballpoint pen ink composition - Google Patents

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Abstract

To provide an aqueous ballpoint pen ink composition capable of removing a phenomenon (decline of initial writing performance) that ink is reluctant, especially at an initial writing time just after pausing writing, concerning a writing instrument having frequent switching of operations, and great change of shear force, such as a ballpoint pen.SOLUTION: An aqueous ballpoint pen ink composition contains at least colored resin particles having an average particle diameter of 0.5-6 μm, and xanthan gum and polyvinyl pyrrolidone, in which a mass ratio of polyvinyl pyrrolidone/xanthan gum is 1-9.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、筆記を休止した直後の書き出し時にインクが出渋る現象(初筆性の低下)を解消することができる水性ボールペン用インク組成物に関する。 The present invention relates to an ink composition for a water-based ballpoint pen that can eliminate the phenomenon that ink is reluctant to come out during writing immediately after writing is paused (decrease in first writing property).

従来より、水性ボールペン等に用いられている熱変色性マイクロカプセルのような粒子径の大きい着色樹脂粒子などの着色剤は、一般的な染料・顔料と比較してインク中での流動性が低いものである。したがって、静から動、或いは動から静状態への応答性がやや鈍いものである。
ボールペンのような動作の切り替えが頻繁で、インクに対する剪断力の変化が大きい筆記具においては、その特性が描線に現れやすく、特に、筆記を休止した直後の書き出しに時にインクが出渋る現象(初筆性の低下)が見られている。
Conventionally, colorants such as colored resin particles having a large particle size such as thermochromic microcapsules used in water-based ballpoint pens have lower fluidity in ink than general dyes and pigments. It is a thing. Therefore, the responsiveness from static to dynamic or dynamic to static is somewhat slow.
In writing instruments such as ballpoint pens, where movements are frequently switched and the shearing force changes significantly with respect to ink, the characteristics are likely to appear in the drawn lines, and in particular, the phenomenon that ink is reluctant to write when writing immediately after stopping writing (first writing). (Decreased sex) is seen.

一方、従来の水性ボールペン用インク組成物において、着色剤、キサンタンガムやポリビニルアルコールなどを用いたものとしては、例えば、
(1)水と着色剤と樹脂とから少なくともなるボールペン用水性インキにおいて、前記樹脂がキサンタンガムとポリビニルピロリドンであり、このキサンタンガムとポリビニルピロリドンの含有比が1:5.7〜1:7.0であるボールペン用水性インキ(例えば、特許文献1参照)、
(2)一種又は二種以上のビニル系単量体を少なくとも原料とする乳化重合体であって、呈色性化合物と顕色剤とを含有することにより発色していることを特徴とする乳化重合体、この乳化重合体をインキとして、実施例2には、平均粒子径0.17μm、粘度3.9mPa・s(25℃、150s−1)の鮮明な緑色の乳化重合体の微粒子分散液50gと、PVP K−15(アイエスピー・ジャパン株式会社製、ポリビニルピロリドン、消色剤、商品名)2g、キサンタンガム0.25gを加え撹拌混合されたジェルインキボールペン用インキ(例えば、特許文献2参照)、
(3)キサンタンガム又はサクシノグリカンから選ばれる剪断減粘性付与剤と、ポリビニルピロリドンと、着色剤と、水溶性有機溶剤と、水とを少なくとも含むボールペン用水性インキ組成物であって、前記剪断減粘性付与剤とポリビニルピロリドンの含有比率が1:1〜1:5.5であるボールペン用水性インキ組成物(例えば、特許文献3参照)、
(4)着色剤と、水と、水溶性有機溶剤と、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカンから選ばれる剪断減粘性付与剤と、増粘抑制剤と、イオン性物質とから少なくともなり、インキ中のイオン性物質の含有量がインキ組成物全量に対し1質量%以上であり、水溶性有機溶剤がインキ組成物中10質量%以下であり、且つ、増粘抑制剤がポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース系高分子化合物、ポリアルキレンオキサイド基を有する高分子化合物から選ばれるボールペン用水性インキ組成物、及び、それを収容したボールペン(例えば、特許文献4参照)
などが知られている。
On the other hand, in the conventional ink composition for a water-based ballpoint pen, for example, a colorant, xanthan gum, polyvinyl alcohol, or the like is used.
(1) In a water-based ink for ballpoint pens composed of at least water, a colorant and a resin, the resin is xanthan gum and polyvinylpyrrolidone, and the content ratio of the xanthan gum and polyvinylpyrrolidone is 1: 5.7 to 1: 7.0. A water-based ink for a ballpoint pen (see, for example, Patent Document 1),
(2) An emulsified polymer using at least one or more kinds of vinyl-based monomers as a raw material, which is characterized in that it develops color by containing a color-developing compound and a color-developing agent. Using the polymer and this emulsified polymer as ink, in Example 2, a fine particle dispersion of a clear green emulsified polymer having an average particle diameter of 0.17 μm and a viscosity of 3.9 mPa · s (25 ° C., 150 s -1 ). 50 g, 2 g of PVP K-15 (manufactured by ISP Japan Co., Ltd., polyvinylpyrrolidone, decolorizing agent, trade name) and 0.25 g of xanthan gum are added and mixed by stirring for gel ink ball pen ink (see, for example, Patent Document 2). ),
(3) A water-based ink composition for a ballpoint pen containing at least a shear thinning agent selected from xanthan gum or succinoglycan, polyvinylpyrrolidone, a colorant, a water-soluble organic solvent, and water, and said to reduce shear. A water-based ink composition for ballpoint pens having a viscosity-imparting agent and polyvinylpyrrolidone content ratio of 1: 1 to 1: 5.5 (see, for example, Patent Document 3).
(4) At least a colorant, water, a water-soluble organic solvent, a shear-thinning agent selected from xanthan gum, welan gum, and succinoglycan, a thickening inhibitor, and an ionic substance in the ink. The content of the ionic substance is 1% by mass or more with respect to the total amount of the ink composition, the water-soluble organic solvent is 10% by mass or less in the ink composition, and the thickening inhibitor is polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, cellulose. A water-based ink composition for a ballpoint pen selected from a based polymer compound and a polymer compound having a polyalkylene oxide group, and a ballpoint pen containing the composition (see, for example, Patent Document 4).
Etc. are known.

上記特許文献1〜4は、本発明の水性ボールペン用インク組成物の近接技術等を開示するものであるが、特許文献1は、平均粒子径が小さい蛍光顔料等を用いるものであり、平均粒子径が0.5μm超過の着色樹脂粒子を用いることの記載や示唆等はなく、また、発明の課題は、ボールペンチップのボールの回転によるボール受け座の摩耗や変形を極力防止することによって良好なインキの吐出性を確保し、長筆記距離を可能となしたものであり、本発明とは、発明の課題及び構成が相違するものである。
上記特許文献2は、平均粒子径0.17μmと小さな熱変色性粒子等を用いるものであり、平均粒子径が0.5μm超過の着色樹脂粒子を用いることの記載や示唆等はなく、また、発明の課題は、消色手段として加熱のみでなく、有機溶剤を利用することができるボールペン用インキであり、本発明とは、発明の課題及び構成が相違するものである。
上記特許文献3は、平均粒子径が小さい顔料等を用いるものであり、平均粒子径が0.5μm超過の着色樹脂粒子を用いることの記載や示唆等はなく、また、発明の課題は、ペン先近傍でのインキの乾燥固化を抑制(ペン先を露出した状態で横向き状態にて25℃、30日放置した後で良好な筆記できるか否かの試験:耐ドライアップ性)等であり、本発明とは、発明の課題及び構成が相違するものである。
上記特許文献4の実施例6、7では、平均粒子径が2μm、3μmの可逆熱変色性顔料(熱変色性マイクロカプセル)を用いるものであるが、発明の課題は、キャップを外した状態での50℃、30日放置した後で良好な筆記できるか否かの試験:耐ドライアップ性)等であり、しかも、ポリビニルピロリドンとキサンタンガムの質量比は本発明の範囲から外れるものであり、本発明とは、発明の課題及び構成が相違するものである。
The above-mentioned Patent Documents 1 to 4 disclose proximity techniques and the like of the ink composition for a water-based ballpoint pen of the present invention, while Patent Document 1 uses a fluorescent pigment or the like having a small average particle size and has average particles. There is no description or suggestion that colored resin particles having a diameter exceeding 0.5 μm are used, and the subject of the invention is good by preventing wear and deformation of the ball receiving seat due to the rotation of the ball of the ballpoint pen tip as much as possible. It secures the ejectability of ink and enables a long writing distance, and is different from the present invention in terms of subject matter and configuration.
The above-mentioned Patent Document 2 uses small thermochromic particles having an average particle diameter of 0.17 μm, and there is no description or suggestion that colored resin particles having an average particle diameter of more than 0.5 μm are used. The subject of the present invention is an ink for a ballpoint pen that can utilize not only heating but also an organic solvent as a decoloring means, and the subject and the configuration of the invention are different from the present invention.
The above-mentioned Patent Document 3 uses a pigment or the like having a small average particle size, and there is no description or suggestion of using colored resin particles having an average particle size exceeding 0.5 μm, and the subject of the invention is a pen. Suppresses the drying and solidification of ink in the vicinity of the tip (test to see if good writing can be done after leaving the pen tip sideways at 25 ° C for 30 days with the pen tip exposed: dry-up resistance). The present invention is different from the present invention in terms of subject matter and structure.
In Examples 6 and 7 of Patent Document 4, a reversible thermochromic pigment (thermochromic microcapsules) having an average particle diameter of 2 μm and 3 μm is used, but the subject of the invention is that the cap is removed. Test of whether good writing is possible after leaving at 50 ° C. for 30 days: dry-up resistance), etc. Moreover, the mass ratio of polyvinylpyrrolidone and xanthan gum is outside the scope of the present invention. An invention is one in which the subject and structure of the invention are different.

以上のように、上記特許文献1〜4は、本発明の水性ボールペン用インク組成物の近接技術等を開示するものであるが、本発明とは、発明の課題及び構成などが相違するものといえる。
本発明の課題は、水性ボールペンにおいて、上記特許文献3や4に記載される、キャップを外した状態で、長期間放置した後でのペン先近傍でのインクの乾燥固化を抑制(耐ドライアップ性)でなく、熱変色性マイクロカプセル等のような平均粒子径の大きい着色樹脂粒子を用いた場合に発生する現象であり、動作の切り替えが多く、剪断力の変化が大きいボールペンにおいては、その特性が描線に現れやすく、特に、筆記を休止した直後(数分間後)の書き出しに時にインクが出渋る現象(初筆性の低下)の解消であり、上記耐ドライアップ性と本発明の書き出し時にインクが出渋る現象(初筆性の低下)はその発生原因、その解決手段などが明確に区別化できるものである。
As described above, Patent Documents 1 to 4 disclose proximity technology and the like of the ink composition for a water-based ballpoint pen of the present invention, but the subject and structure of the invention are different from the present invention. I can say.
An object of the present invention is to suppress drying and solidification of ink in the vicinity of the pen tip after leaving the water-based ballpoint pen for a long period of time with the cap removed, as described in Patent Documents 3 and 4 above (dry-up resistance). This is a phenomenon that occurs when colored resin particles with a large average particle size, such as thermochromic microcapsules, are used instead of (property), and in ballpoint pens with many movement switching and large changes in shearing force. The characteristics are likely to appear in the drawn lines, and in particular, it is a solution to the phenomenon that ink is reluctant to come out when writing immediately after stopping writing (after a few minutes) (decrease in first writing property), and the above-mentioned dry-up resistance and writing of the present invention. Occasionally, the phenomenon that ink is reluctant to come out (decrease in writing ability) can be clearly distinguished by its cause and its solution.

特開平10−279875号公報(特許請求の範囲、実施例等)JP-A-10-279875 (Claims, Examples, etc.) 特開2003−221405号公報(特許請求の範囲、実施例等)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-221405 (Claims, Examples, etc.) 特開2006−77074号公報(特許請求の範囲、実施例等)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-77074 (Claims, Examples, etc.) 特開2009−40825号公報(特許請求の範囲、実施例等)JP-A-2009-40825 (Claims, Examples, etc.)

本発明は、上記従来技術の課題及び現状に鑑み、これを解消しようとするものであり、筆記を休止した直後の書き出し時にインクが出渋る現象、すなわち、初筆性の低下を解消することができる水性ボールペン用インク組成物を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve this problem in view of the above-mentioned problems of the prior art and the current situation, and is to solve the phenomenon that ink is reluctant to come out at the time of writing immediately after the writing is paused, that is, the deterioration of the first writing property is solved. An object of the present invention is to provide an ink composition for a water-based ballpoint pen that can be produced.

本発明者らは、上記従来の課題等に鑑み、鋭意研究を行った結果、少なくとも、平均粒子径が0.5〜6μmの着色樹脂粒子と、キサンタンガム及びポリビニルピロリドンを含有し、前記ポリビニルピロリドン/キサンタンガムの質量比を特定の範囲とすることにより、上記目的の水性ボールペン用インク組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。 As a result of diligent research in view of the above-mentioned conventional problems and the like, the present inventors have contained at least colored resin particles having an average particle diameter of 0.5 to 6 μm, xanthan gum and polyvinylpyrrolidone, and the polyvinylpyrrolidone / They have found that the above-mentioned target ink composition for a water-based ballpoint pen can be obtained by setting the mass ratio of xanthan gum to a specific range, and have completed the present invention.

すなわち、本発明の水性ボールペン用インク組成物は、少なくとも、平均粒子径が0.5〜6μmの着色樹脂粒子と、キサンタンガム及びポリビニルピロリドンを含有し、前記ポリビニルピロリドン/キサンタンガムの質量比が1〜9であることを特徴とする。
前記ポリビニルピロリドンのK値は10〜40であることが好ましい。
前記ポリビニルピロリドンの含有量は、インク組成物全量に対して、0.5〜5質量%が好ましい。
本発明の水性ボールペンは、上記組成の水性ボールペン用インク組成物を搭載したことを特徴とする。
That is, the ink composition for an aqueous ballpoint pen of the present invention contains at least colored resin particles having an average particle diameter of 0.5 to 6 μm, xanthan gum and polyvinylpyrrolidone, and the mass ratio of polyvinylpyrrolidone / xanthan gum is 1 to 9. It is characterized by being.
The K value of the polyvinylpyrrolidone is preferably 10 to 40.
The content of polyvinylpyrrolidone is preferably 0.5 to 5% by mass with respect to the total amount of the ink composition.
The water-based ballpoint pen of the present invention is characterized by being equipped with an ink composition for a water-based ballpoint pen having the above composition.

本発明によれば、筆記を休止した直後の書き出し時にインクが出渋る現象(初筆性の低下)を解消することができる水性ボールペン用インク組成物、このインク組成物を搭載した水性ボールペンが提供される。 According to the present invention, there is provided an ink composition for a water-based ballpoint pen capable of eliminating the phenomenon that ink is reluctant to come out during writing immediately after writing is paused (decrease in first writing property), and a water-based ballpoint pen equipped with this ink composition. Will be done.

以下に、本発明の実施形態を詳しく説明する。
本発明の水性ボールペン用インク組成物は、少なくとも、平均粒子径が0.5〜6μmの着色樹脂粒子と、キサンタンガム及びポリビニルピロリドンを含有し、前記ポリビニルピロリドン/キサンタンガムの質量比が1〜9であることを特徴とするものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The ink composition for an aqueous ballpoint pen of the present invention contains at least colored resin particles having an average particle diameter of 0.5 to 6 μm, xanthan gum and polyvinylpyrrolidone, and has a mass ratio of polyvinylpyrrolidone / xanthan gum of 1 to 9. It is characterized by that.

〈着色樹脂粒子〉
本発明に用いる着色樹脂粒子としては、着色された樹脂粒子から構成されるものであれば特に限定されず、例えば、1)樹脂粒子中にカーボンブラック、酸化チタン等の無機顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料等の有機顔料などの顔料からなる着色剤が分散された着色樹脂粒子、2)樹脂粒子の表面が上記顔料からなる着色剤で被覆された着色樹脂粒子、3)樹脂粒子に直接染料、酸性染料、塩基性染料、食料染料、蛍光染料などの染料からなる着色剤が染着された着色樹脂粒子、4)ロイコ色素等を用いて熱変色性とした着色樹脂粒子、5)光変色性色素となるフォトクロミック色素(化合物)、蛍光色素等を用いて光変色性とした着色樹脂粒子などが挙げられる。
上記1)〜3)の着色樹脂粒子の樹脂成分としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、ブタジエン等の重合体もしくはこれらの共重合体、ベンゾグアナミン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等から選択される少なくとも1種が挙げられ、必要に応じて架橋などの処理を行ったものであってもよい。これらの樹脂への着色方法としては、従来公知の懸濁重合、分散重合などの手法が用いられる。
<Colored resin particles>
The colored resin particles used in the present invention are not particularly limited as long as they are composed of colored resin particles. For example, 1) inorganic pigments such as carbon black and titanium oxide, phthalocyanine pigments, etc. in the resin particles. Colored resin particles in which a colorant made of a pigment such as an organic pigment such as an azo pigment is dispersed, 2) Colored resin particles in which the surface of the resin particles is coated with a colorant made of the above pigment, and 3) Dye directly on the resin particles. , Colored resin particles dyed with colorants consisting of dyes such as acidic dyes, basic dyes, food dyes, and fluorescent dyes, 4) Colored resin particles that are thermally discolored using leuco dyes, etc., 5) Photodiscoloration Examples thereof include photochromic dyes (compounds) that serve as sex dyes, colored resin particles that have been made photocolorable by using fluorescent dyes, and the like.
Examples of the resin component of the colored resin particles of 1) to 3) above include polymers such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, styrene, acrylonitrile, and butadiene, or copolymers thereof, benzoguanamine, and the like. At least one selected from phenol resin, epoxy resin, urethane resin and the like can be mentioned, and may be subjected to a treatment such as crosslinking if necessary. As a method for coloring these resins, conventionally known methods such as suspension polymerization and dispersion polymerization are used.

上記4)の熱変色性の着色樹脂粒子としては、電子供与性染料であって、発色剤としての機能するロイコ色素と、該ロイコ色素を発色させる能力を有する成分となる顕色剤及び上記ロイコ色素と顕色剤の呈色において変色温度をコントロールすることができる変色温度調整剤を少なくとも含む熱変色性組成物を、所定の平均粒子径となるように、マイクロカプセル化することにより製造された熱変色性の着色樹脂粒子などを挙げることができる。
マイクロカプセル化法としては、例えば、界面重合法、界面重縮合法、insitu重合法、液中硬化被覆法、水溶液からの相分離法、有機溶媒からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、スプレードライニング法などを挙げることができ、用途に応じて適宜選択することができる。例えば、水溶液からの相分離法では、ロイコ色素、顕色剤、変色温度調整剤を加熱溶融後、乳化剤溶液に投入し、加熱攪拌して油滴状に分散させ、次いで、カプセル膜剤として、壁膜がウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂等となる樹脂原料を使用、例えば、アミノ樹脂溶液、具体的には、メチロールメラミン水溶液、尿素溶液、ベンゾグアナミン溶液などの各液を徐々に投入し、引き続き反応させて調製後、この分散液を濾過することにより熱変色性のマイクロカプセル顔料からなる熱変色性の着色樹脂粒子を製造することができる。この熱変色性の着色樹脂粒子では、ロイコ色素、顕色剤及び変色温度調整剤の種類、量などを好適に組み合わせることにより、各色の発色温度、消色温度を好適な温度に設定することができる。
なお、前記熱変色性の着色樹脂粒子は、可逆熱変色性となるものが好ましい。可逆熱変色性となるものは、発色状態から加熱により消色する加熱消色型、発色状態又は消色状態を互変的に特定温度域で記憶保持する色彩記憶保持型、又は、消色状態から加熱により発色し、発色状態からの冷却により消色状態に復する加熱発色型等、種々のタイプを単独又は併用して構成することができる。
The thermochromic colored resin particles of 4) are an electron donating dye, a leuco dye that functions as a color former, a color developer that is a component having an ability to develop the leuco dye, and the leuco. It was produced by microencapsulating a thermally discolorable composition containing at least a discoloration temperature adjusting agent capable of controlling the discoloration temperature in the color development of a dye and a color developer so as to have a predetermined average particle size. Examples thereof include thermochromic colored resin particles.
Examples of the microencapsulation method include interfacial polymerization method, interfacial polycondensation method, insitu polymerization method, in-liquid curing coating method, phase separation method from aqueous solution, phase separation method from organic solvent, melting dispersion cooling method, and air. Examples thereof include a suspension coating method and a spray drying method, which can be appropriately selected depending on the intended use. For example, in the phase separation method from an aqueous solution, a leuco dye, a color developer, and a discoloration temperature adjuster are heated and melted, then put into an emulsifier solution, heated and stirred to disperse in the form of oil droplets, and then as a capsule film agent. Use a resin raw material whose wall film is urethane resin, epoxy resin, amino resin, etc. For example, gradually add each solution such as amino resin solution, specifically, methylol melamine aqueous solution, urea solution, benzoguanamine solution, and continue. After the reaction and preparation, the dispersion is filtered to produce thermochromic colored resin particles composed of thermochromic microcapsule pigments. In the heat-discoloring colored resin particles, the color development temperature and decolorization temperature of each color can be set to suitable temperatures by appropriately combining the types and amounts of the leuco dye, the color developer, and the color change temperature adjuster. it can.
The thermally discolorable colored resin particles are preferably those having reversible thermal discoloration. Those with reversible thermal discoloration are a heat decolorization type that decolorizes by heating from the color development state, a color memory retention type that alternately stores the color development state or the decolorization state in a specific temperature range, or a decolorization state. Various types such as a heating color-developing type that develops color by heating and returns to a decolorized state by cooling from the color-developed state can be configured alone or in combination.

上記5)の光変色性の着色樹脂粒子としては、例えば、少なくともフォトクロミック色素(化合物)、蛍光色素などから選択される1種以上と、テルペンフェノール樹脂などの樹脂とにより構成される光変色性の着色樹脂粒子や、少なくともフォトクロミック色素(化合物)、蛍光色素などから選択される1種以上と、有機溶媒と、酸化防止剤、光安定剤、増感剤などの添加剤とを含む光変色性組成物を、所定の平均粒子径となるように、マイクロカプセル化することにより製造された光変色性の着色樹脂粒子などを挙げることができる。マイクロカプセル化法としては、上述の熱変色性の樹脂粒子の製造と同様に調製することができる。
この光変色性の着色樹脂粒子樹脂粒子は、フォトクロミック色素(化合物)、蛍光色素などを好適に用いることにより、例えば、室内照明環境(室内での白熱灯、蛍光灯、ランプ、白色LEDなどから選ばれる照明器具)において無色であり、紫外線照射環境(200〜400nm波長の照射、紫外線を含む太陽光での照射環境)で発色する性質を有するものとすることができる。
上記1)〜5)の各着色樹脂粒子は、蛍光顔料、熱変色性顔料や光変色性顔料のマイクロカプセル顔料など(色材)として使用することができる。また、上記1)〜5)の各樹脂粒子は、公知の各製造法により製造した各樹脂粒子を使用することができ、市販品があれば、それらを使用してもよいものである。
これらの着色樹脂粒子は、着色力、分散安定性などの点から、平均粒子径が0.5〜6μmとなるものが使用され、好ましくは、1〜5μmの使用が望ましい。
本発明において、「平均粒子径」とは、レーザー回折法で測定される体積基準により算出された粒度分布の体積累積50%時の粒子径(D50)の値である。ここで、レーザー回折法による平均粒子径の測定は、例えば、日機装株式会社の粒子径分布解析装置HRA9320−X100を用いて行うことができる。
The photochromic colored resin particles of 5) above include, for example, at least one selected from at least a photochromic dye (compound), a fluorescent dye, and a resin such as terpenephenol resin. Photochromic composition containing colored resin particles, at least one or more selected from photochromic dyes (compounds), fluorescent dyes, etc., an organic solvent, and additives such as antioxidants, light stabilizers, and sensitizers. Examples thereof include photocolorable colored resin particles produced by microencapsulating an object so as to have a predetermined average particle size. As the microencapsulation method, it can be prepared in the same manner as the above-mentioned production of the heat-discolorable resin particles.
The photochromic colored resin particles and resin particles are selected from indoor lighting environments (incandescent lamps, fluorescent lamps, lamps, white LEDs, etc.) by preferably using photochromic dyes (compounds), fluorescent dyes, and the like. It is possible that the lighting fixture is colorless and has the property of developing color in an ultraviolet irradiation environment (irradiation with a wavelength of 200 to 400 nm, irradiation environment with sunlight including ultraviolet rays).
Each of the colored resin particles 1) to 5) above can be used as a fluorescent pigment, a heat-discoloring pigment, a microcapsule pigment of a photo-discoloring pigment, or the like (coloring material). Further, as each of the resin particles 1) to 5) above, each resin particle produced by each known production method can be used, and if there is a commercially available product, they may be used.
As these colored resin particles, those having an average particle diameter of 0.5 to 6 μm are used, preferably 1 to 5 μm, from the viewpoints of coloring power, dispersion stability and the like.
In the present invention, the "average particle size" is the value of the particle size (D50) when the volume accumulation of the particle size distribution is 50%, which is calculated by the volume standard measured by the laser diffraction method. Here, the measurement of the average particle size by the laser diffraction method can be performed using, for example, the particle size distribution analyzer HRA9320-X100 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

これらの着色樹脂粒子の含有量は、インク組成物全量に対して、3〜30%とすることが好ましく、更に好ましくは、10〜30%とすることが望ましい。この着色樹脂粒子の含有量が3%未満であると、好ましい描線濃度が得られなくなり、また、30%を越えると、筆記感が重くなったり、描線にカスレが生じやすくなり、好ましくない。 The content of these colored resin particles is preferably 3 to 30%, more preferably 10 to 30%, based on the total amount of the ink composition. If the content of the colored resin particles is less than 3%, a preferable drawing density cannot be obtained, and if it exceeds 30%, the writing feeling becomes heavy and the drawing lines tend to be blurred, which is not preferable.

〈キサンタンガム〉
本発明に用いるキサンタンガムは、増粘剤として用いるものであり、ポリビニルピロリドンとの併用等により、本発明の効果を発揮せしめるものとなる。
用いることができるキサンタンガムとしては、市販品では、三晶社製のKELSAN S、KELSAN AR KELSAN T、KELSAN RD、KELSAN ST、KELSAN M、KELSAN HP、KELSAN ASX、大日本製薬社製のエコーガム、モナートガムGSなどが挙げられ、これらは少なくとも1種(各単独で又は2種以上の混合)用いることができる。
これらのキサンタンガムの含有量は、後述するポリビニルピロリドンの含有量、含有割合により設定される。
<Xanthan gum>
The xanthan gum used in the present invention is used as a thickener, and when used in combination with polyvinylpyrrolidone or the like, the effect of the present invention can be exhibited.
Commercially available xanthan gums include KELSAN S, KELSAN AR KELSAN T, KELSAN RD, KELSAN ST, KELSAN M, KELSAN HP, KELSAN ASX, Echo gum manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd., and Monato gum GS. Etc., and these can be used at least one kind (each alone or a mixture of two or more kinds).
The content of these xanthan gums is set according to the content and ratio of polyvinylpyrrolidone, which will be described later.

〈ポリビニルピロリドン〉
本発明に用いるポリビニルピロリドンは、N−ビニル−2−ピロリドンを重合して得られる高分子化合物である。本発明では、ポリビニルピロリドンとキサンタンガムとの併用及びその含有割合(質量比)を特定範囲とすることにより、初めて本発明の効果を発揮せしめるものとなる。
用いるポリビニルピロリドンの中でも、そのK値が10〜40のものを用いることが望ましい。
ポリビニルピロリドンのK値は、分子量と相関する粘度特性値である。本発明におけるK値は、毛細管粘度計によって測定される相対粘度値(25℃)を下記の式(1)に適用して算出される粘性特性値をいう。
〔式〕
K=(1.5logηrel−1)/(0.15+0.003c)+[300clogηrel+(c+1.5clogηrel1/2/(0.15c+0.003c) …(1)
ηrel:ポリビニルピロリドン水溶液の水に対する相対粘度
c:ポリビニルピロリドン水溶液中のポリビニルピロリドン濃度(%)
<Polyvinylpyrrolidone>
The polyvinylpyrrolidone used in the present invention is a polymer compound obtained by polymerizing N-vinyl-2-pyrrolidone. In the present invention, the effect of the present invention can be exhibited for the first time by using the combination of polyvinylpyrrolidone and xanthan gum and setting the content ratio (mass ratio) thereof within a specific range.
Among the polyvinylpyrrolidones used, those having a K value of 10 to 40 are desirable.
The K value of polyvinylpyrrolidone is a viscosity characteristic value that correlates with the molecular weight. The K value in the present invention refers to a viscosity characteristic value calculated by applying a relative viscosity value (25 ° C.) measured by a capillary viscometer to the following formula (1).
〔formula〕
K = (1.5logη rel -1) / (0.15 + 0.003c) + [300clogη rel + (c + 1.5clogη rel) 2] 1/2 /(0.15c+0.003c 2) ... (1)
η rel : Relative viscosity of polyvinylpyrrolidone aqueous solution to water c: Polyvinylpyrrolidone concentration (%) in polyvinylpyrrolidone aqueous solution

用いるポリビニルピロリドンの中でも、そのK値が10〜40のもの用いることにより、着色樹脂粒子の凝集を抑え、分散安定性をより向上するので好ましい使用となるものである。
具体的に用いることができるポリビニルピロリドンとしては、市販品では、ASHLAND社製のPVP K−15(K値:13〜19)、PVP K−30(K値:26〜35)、第一工業製薬社製のピッツコールK−17(K値:15〜19)、ピッツコールK−30(K値:27〜33)、日本触媒社製のポリビニルピロリドンK−30(K値:27〜33)などの少なくとも1種(各単独、2種以上の混合物)が挙げられる。
Among the polyvinylpyrrolidones used, those having a K value of 10 to 40 are preferably used because they suppress the aggregation of colored resin particles and further improve the dispersion stability.
Specific examples of polyvinylpyrrolidone that can be used include PVP K-15 (K value: 13 to 19), PVP K-30 (K value: 26 to 35) manufactured by ASHLAND, and Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Pittscol K-17 (K value: 15-19), Pittscol K-30 (K value: 27-33), Polyvinylpyrrolidone K-30 (K value: 27-33) manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., etc. At least one of the above (each alone, a mixture of two or more).

これらのポリビニルピロリドンの含有量は、インク組成物全量に対して、0.5〜5%とすることが好ましく、更に好ましくは、0.5〜3.0%とすることが望ましい。このポリビニルピロリドンの含有量が0.5%未満であると、本発明の効果を十分に発揮することができず、一方、5%を越えると、着色樹脂粒子の凝集が強くなり、分散安定性が低下するので、好ましくない。 The content of these polyvinylpyrrolidones is preferably 0.5 to 5%, more preferably 0.5 to 3.0%, based on the total amount of the ink composition. If the content of this polyvinylpyrrolidone is less than 0.5%, the effect of the present invention cannot be sufficiently exerted, while if it exceeds 5%, the aggregation of the colored resin particles becomes strong and the dispersion stability. Is not preferable because it reduces.

本発明では、用いるポリビニルピロリドンとキサンタンガムの含有割合、すなわち、ポリビニルピロリドン/キサンタンガム(質量比)を1〜9とすることが必要であり、好ましくは、2〜8とすることが望ましい。
この割合が1未満、並びに、9超過であると、本発明の効果を発揮できないものとなる。この配合割合(1〜9)の範囲とする理由は、ポリビニルピロリドンとキサンタンガムは共にインクの増粘剤ではあるが、物理的特性が異なる。これらを併用すると、お互いの物理的特性を打ち消しあうことなく、剪断減粘性を有しながら着色樹脂粒子の凝集を抑制することで良好な流動性が保たれ、初筆性が良好となるので、上記範囲で用いるものとなる。
In the present invention, the content ratio of polyvinylpyrrolidone and xanthan gum used, that is, polyvinylpyrrolidone / xanthan gum (mass ratio) needs to be 1 to 9, and preferably 2 to 8.
If this ratio is less than 1 or more than 9, the effect of the present invention cannot be exhibited. The reason for setting the blending ratio (1 to 9) is that polyvinylpyrrolidone and xanthan gum are both ink thickeners, but their physical properties are different. When these are used in combination, good fluidity is maintained by suppressing aggregation of colored resin particles while having shear thinning without canceling each other's physical properties, and the first writing property is improved. It will be used in the above range.

〈水性ボールペン用インク組成物〉
本発明の水性ボールペン用インク組成物には、少なくとも、平均粒子径が0.5〜6μmの着色樹脂粒子と、キサンタンガム及びポリビニルピロリドンを含有し、前記ポリビニルピロリドン/キサンタンガムの質量比が1〜9であることを特徴とするものであり、その他に、上記着色樹脂粒子以外に汎用の着色剤、水溶性溶剤が含有される。
用いることができる着色剤としては、水溶性染料、本発明の効果を損なわない範囲で顔料、例えば、無機顔料、有機顔料等も適宜量必要に応じて使用できる。
水溶性染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料のいずれも本発明の効果を損なわない範囲で適宜量用いることができる。
<Ink composition for water-based ballpoint pens>
The ink composition for an aqueous ballpoint pen of the present invention contains at least colored resin particles having an average particle diameter of 0.5 to 6 μm, xanthan gum and polyvinylpyrrolidone, and the mass ratio of polyvinylpyrrolidone / xanthan gum is 1 to 9. In addition to the above-mentioned colored resin particles, a general-purpose colorant and a water-soluble solvent are contained.
As the colorant that can be used, water-soluble dyes and pigments such as inorganic pigments and organic pigments can be used in appropriate amounts as needed without impairing the effects of the present invention.
As the water-soluble dye, any of a direct dye, an acid dye, an edible dye, and a basic dye can be used in an appropriate amount as long as the effects of the present invention are not impaired.

用いることができる水溶性溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、3−ブチレングリコール、チオジエチレングリコール、グリセリン等のグリコール類や、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メチルエーテル、単独或いは混合して使用することができる。この水溶性溶剤の含有量は、インク組成物全量に対して、5〜40%とすることが望ましい。 Examples of the water-soluble solvent that can be used include glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, 3-butylene glycol, thiodiethylene glycol, and glycerin, ethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol monomethyl ether. , Can be used alone or in combination. The content of this water-soluble solvent is preferably 5 to 40% with respect to the total amount of the ink composition.

本発明の水性ボールペン用インク組成物には、少なくとも、上記平均粒子径が0.5〜6μmの着色樹脂粒子と、キサンタンガム及びポリビニルピロリドンを含有し、前記ポリビニルピロリドン/キサンタンガムの質量比が1〜9であることを特徴とするものであり、上記着色樹脂粒子以外の着色剤、水溶性溶剤の他、残部として溶媒である水(水道水、精製水、蒸留水、イオン交換水、純水等)の他、本発明の効果を損なわない範囲で、分散剤、潤滑剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤もしくは防菌剤などを適宜含有することができる。 The ink composition for an aqueous ball pen of the present invention contains at least the colored resin particles having an average particle diameter of 0.5 to 6 μm, xanthan gum and polyvinylpyrrolidone, and the mass ratio of the polyvinylpyrrolidone / xanthan gum is 1 to 9. In addition to colorants and water-soluble solvents other than the above-mentioned colored resin particles, water as a solvent as a balance (tap water, purified water, distilled water, ion-exchanged water, pure water, etc.) is characterized by the above. In addition, a dispersant, a lubricant, a pH adjuster, a rust preventive, a preservative, an antibacterial agent and the like can be appropriately contained as long as the effects of the present invention are not impaired.

用いることができる分散剤としては、ノニオン、アニオン界面活性剤や水溶性樹脂が用いられる。好ましくは水溶性高分子が用いられる。
潤滑剤としては、顔料の表面処理剤にも用いられる多価アルコールの脂肪酸エステル、糖の高級脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル、アルキル燐酸エステルなどのノニオン系や、高級脂肪酸アミドのアルキルスルホン酸塩、アルキルアリルスルホン酸塩などのアニオン系、ポリアルキレングリコールの誘導体やフッ素系界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーンなどが挙げられる。
As the dispersant that can be used, nonionic, anionic surfactant and water-soluble resin are used. A water-soluble polymer is preferably used.
As lubricants, nonionics such as fatty acid esters of polyhydric alcohols used as surface treatment agents for pigments, higher fatty acid esters of sugars, polyoxyalkylene higher fatty acid esters, and alkyl phosphate esters, and alkyl sulfonic acids of higher fatty acid amides. Examples thereof include salts, anionic compounds such as alkylallyl sulfonates, derivatives of polyalkylene glycols, fluorine-based surfactants, and polyether-modified silicones.

pH調整剤としては、アンモニア、尿素、モノエタノーアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンや、トリポリリン酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなとの炭酸やリン酸のアルカリ金属塩、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水和物などが挙げられる。また、防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ジシクロへキシルアンモニウムナイトライト、サポニン類など、防腐剤もしくは防菌剤としては、フェノール、ナトリウムオマジン、安息香酸ナトリウム、チアゾリン系化合物、ベンズイミダゾール系化合物などが挙げられる。
上記分散剤、潤滑剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤もしくは防菌剤などの各成分は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、これらの市販品があればそれを使用することができる
Acidity regulators include ammonia, urea, monoethanoamine, diethanolamine, triethanolamine, sodium tripolyphosphate, sodium carbonate and other carbonates, alkali metal salts of phosphoric acid, and alkali metal hydrates such as sodium hydroxide. And so on. In addition, rust preventives include benzotriazole, triltriazole, dicyclohexylammonium nitrate, saponins, etc., and preservatives or antibacterial agents include phenol, sodium omadin, sodium benzoate, thiazolin compounds, benzimidazole. Examples include system compounds.
Each component such as the dispersant, the lubricant, the pH adjuster, the rust inhibitor, the preservative or the antibacterial agent may be used alone or in combination of two or more. Also, if you have these commercial products, you can use them.

本発明の水性ボールペン用インク組成物は、少なくとも、上記平均粒子径が0.5〜6μmの着色樹脂粒子と、キサンタンガムと、ポリビニルピロリドンと、水溶性溶剤、その他の各成分をボールペン用インクの用途に応じて適宜組み合わせ、前記ポリビニルピロリドン/キサンタンガムの質量比が1〜9となるように配合せしめて、ホモミキサー、ホモジナイザーもしくはディスパー等の攪拌機により撹拌混合することにより、更に必要に応じて、ろ過や遠心分離によってインク組成物中の粗大粒子を除去すること等によって水性ボールペン用インク組成物を調製することができる。
水性ボールペンでは、該水性ボールペン用インク組成物を、直径が0.18〜2.0mmのボールを備えた水性ボールペン体に充填することにより作製することができる。
用いる水性ボールペン体として、直径が上記範囲のボールを備えたものであれば、特に限定されず、特に、上記水性インク組成物をポリプロピレンチューブのインク収容管に充填し、先端のステンレスチップ(ボールは超鋼合金)を有するリフィールの水性ボールペンに仕上げたものが望ましい。
The water-based ballpoint pen ink composition of the present invention uses at least the colored resin particles having an average particle diameter of 0.5 to 6 μm, xanthan gum, polyvinylpyrrolidone, a water-soluble solvent, and other components as ballpoint pen inks. The polyvinylpyrrolidone / xanthan gum is blended so that the mass ratio of the polyvinylpyrrolidone / xanthan gum is 1 to 9, and the mixture is stirred and mixed with a stirrer such as a homomixer, a homogenizer, or a disper, and further filtered as necessary. An ink composition for an aqueous ballpoint pen can be prepared by removing coarse particles in the ink composition by centrifugation or the like.
A water-based ballpoint pen can be produced by filling the water-based ballpoint pen ink composition into a water-based ballpoint pen body provided with balls having a diameter of 0.18 to 2.0 mm.
The water-based ballpoint pen used is not particularly limited as long as it includes a ball having a diameter in the above range. In particular, the water-based ink composition is filled in an ink storage tube of a polypropylene tube, and a stainless steel tip (ball is a tip). It is desirable to use a refilled water-based ballpoint pen with (super steel alloy).

本発明の水性ボールペン用インク組成物は、他の水性インク組成物の製造方法と比べて特に変わるところはなく製造することができる。
すなわち、本発明の水性ボールペン用インク組成物は、少なくとも、上記平均粒子径が0.5〜6μmの着色樹脂粒子と、キサンタンガム及びポリビニルピロリドン、その他の成分を含有せしめ、前記ポリビニルピロリドン/キサンタンガムの質量比が1〜9となるようにミキサー等、更に、例えば、強力な剪断を加えることができるビーズミル、ホモミキサー、ホモジナイザー等を用いて撹拌条件を好適な条件に設定等して混合撹拌することによって、水性ボールペン用インク組成物を製造することができる。
また、本発明の水性ボールペン用インク組成物のpH(25℃)は、使用性、安全性、インク自身の安定性、インク収容体とのマッチング性の点からpH調整剤などにより5〜10に調整されることが好ましく、更に好ましくは、6〜9.5とすることが望ましい。
The ink composition for a water-based ballpoint pen of the present invention can be produced without any particular difference as compared with other methods for producing an water-based ink composition.
That is, the ink composition for an aqueous ballpoint pen of the present invention contains at least the colored resin particles having an average particle diameter of 0.5 to 6 μm, xanthan gum, polyvinylpyrrolidone, and other components, and the mass of the polyvinylpyrrolidone / xanthan gum. By mixing and stirring by setting the stirring conditions to suitable conditions using a mixer or the like so that the ratio is 1 to 9, and further, for example, a bead mill, a homomixer, a homogenizer or the like capable of applying strong shearing. , Aqueous ballpoint pen ink compositions can be produced.
The pH (25 ° C.) of the ink composition for an aqueous ballpoint pen of the present invention can be adjusted to 5 to 10 by a pH adjuster or the like from the viewpoints of usability, safety, stability of the ink itself, and matching with the ink container. It is preferably adjusted, and more preferably 6 to 9.5.

本発明の水性ボールペン用インク組成物は、ボールペンチップなどのペン先部を備えたボールペンに搭載される。
本発明における水性ボールペンとしては、上記組成の水性ボールペン用インク組成物をボールペン用インク収容体(リフィール)に収容すると共に、該インク収容体内に収容された水性インク組成物とは相溶性がなく、かつ、該水性インク組成物に対して比重が小さい物質、例えば、ポリブテン、シリコーンオイル、鉱油等がインク追従体として収容されるものが挙げられる。
なお、水性ボールペンの構造は、特に限定されず、例えば、軸筒自体をインク収容体として該軸筒内に上記構成の水性ボールペン用インク組成物を充填したコレクター構造(インク保持機構)を備えた直液式のボールペンであってもよいものである。
The ink composition for a water-based ballpoint pen of the present invention is mounted on a ballpoint pen provided with a pen tip such as a ballpoint pen tip.
As the water-based ballpoint pen in the present invention, the water-based ballpoint pen ink composition having the above composition is contained in the ballpoint pen ink container (refill) and is not compatible with the water-based ink composition contained in the ink container. Moreover, a substance having a small specific gravity with respect to the water-based ink composition, for example, a substance containing polybutene, silicone oil, mineral oil or the like as an ink follower can be mentioned.
The structure of the water-based ballpoint pen is not particularly limited, and for example, it is provided with a collector structure (ink holding mechanism) in which the shaft cylinder itself is used as an ink container and the shaft cylinder is filled with the ink composition for a water-based ballpoint pen having the above configuration. It may be a direct liquid type ballpoint pen.

このように構成される本発明の水性ボールペン用インク組成物にあっては、少なくとも、上記平均粒子径が0.5〜6μmの着色樹脂粒子と、キサンタンガム及びポリビニルピロリドンを含有し、前記ポリビニルピロリドン/キサンタンガムの質量比が1〜9であることを特徴とするものであり、例えば、熱変色マイクロカプセル(熱変色性粒子)のような平均粒子径0.5μm超過となる大きい着色樹脂粒子の場合には、一般的な染料・顔料と比較してインク中での流動性が低く、それに伴い静から動、或いは動から静状態への応答性がやや鈍く、ボールペンのような動作の切り替えが頻繁で、インクに対する剪断力の変化が大きい筆記具においては、その特性が描線に現れやすく、特に筆記を休止した直後の書き出しに時にインクが出渋る現象、すなわち、初筆性の低下が見られるものであつたが、本発明では、書き出し時のインクが出渋る現象である初筆性の低下がない水性ボールペン用インク組成物が得られるものとなる。 The ink composition for an aqueous ballpoint pen of the present invention configured as described above contains at least the colored resin particles having an average particle diameter of 0.5 to 6 μm, xanthan gum and polyvinylpyrrolidone, and contains the polyvinylpyrrolidone /. The mass ratio of xanthan gum is 1 to 9, and for example, in the case of large colored resin particles having an average particle diameter of more than 0.5 μm, such as heat-discoloring microcapsules (heat-discoloring particles). Compared to general dyes and pigments, the fluidity in the ink is low, and the response from static to dynamic or dynamic to static is slightly slower, and the operation like a ballpoint pen is frequently switched. In a writing tool with a large change in shearing force with respect to ink, its characteristics tend to appear in the drawn lines, and in particular, the phenomenon that the ink is reluctant to come out when writing immediately after the writing is stopped, that is, the deterioration of the first writing property is observed. However, in the present invention, it is possible to obtain an ink composition for a water-based ballpoint pen that does not deteriorate the initial writing property, which is a phenomenon in which ink is reluctant to come out at the time of writing.

次に、用いる着色樹脂粒子の製造例1〜3、水性ボールペン用インク組成物の実施例1〜8及び比較例1〜4により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例等に限定されるものではない。また、製造例1〜3で得た着色樹脂粒子などの平均粒子径(D50:μm)は、日機装株式会社の粒子径分布解析装置HRA9320−X100を用いて測定した。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Production Examples 1 to 3 of the colored resin particles to be used, Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 of the ink composition for a water-based ballpoint pen. It is not limited to. The average particle size (D50: μm) of the colored resin particles obtained in Production Examples 1 to 3 was measured using a particle size distribution analyzer HRA9320-X100 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

〔製造例1:着色性樹脂粒子;熱変色性粒子の製造〕
ロイコ色素として、ETAC(山田化学工業社製)1質量部(以下、単に「部」という)、顕色剤として、ビスフェノールA2部、及び変色性温度調整剤として、ミリスチン酸 ミリスチル24部を100℃に加熱溶融して、均質な組成物27部を得た。上記で得た組成物27部の均一な熱溶液にカプセル膜剤として、イソシアネート10部 及びポリオール10部を加えて攪拌混合した。次いで、保護コロイドとして12%ポリビニルアルコール水溶液60部を用いて、25℃で乳化して分散液を調製した。次いで、5%の多価アミン5部を用いて、80℃で60分間処理してコアシェル型のマイクロカプセルを得た。
この着色樹脂粒子の平均粒子径(D50)は、3.5μmであった。
[Production Example 1: Colorable resin particles; Production of thermosetting particles]
1 part by mass of ETAC (manufactured by Yamada Chemical Co., Ltd.) (hereinafter, simply referred to as "part") as a leuco dye, 2 parts of bisphenol A as a color developer, and 24 parts of myristyl myristate as a discoloring temperature adjuster at 100 ° C. The mixture was heated and melted to obtain 27 parts of a homogeneous composition. To a uniform thermal solution of 27 parts of the composition obtained above, 10 parts of isocyanate and 10 parts of polyol were added as a capsule membrane agent and mixed by stirring. Next, 60 parts of a 12% polyvinyl alcohol aqueous solution was used as a protective colloid and emulsified at 25 ° C. to prepare a dispersion. Then, using 5 parts of 5% polyvalent amine, it was treated at 80 ° C. for 60 minutes to obtain core-shell type microcapsules.
The average particle size (D50) of the colored resin particles was 3.5 μm.

〔製造例2:着色性樹脂粒子;ウレタン系黒色粒子〕
油相溶液として、酢酸エチル12.5質量部を60℃に加温しながら、油溶性黒染料(Oil Black 860、オリヱント化学工業社製)3.5質量部及びテルペンフェノール樹脂(YSポリスターN125 ヤスハラケミカル社製)0.5質量部を加えて十分に溶解させた。次いで、ここにプレポリマーとしてのヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(TLA−100、旭化成社製)8質量部を加えて、油相溶液を作製した。
水相溶液としては、蒸留水200質量部を60℃に加温しながら、ここに分散剤としてのポリビニルアルコール(PVA−205、クラレ社製)15質量部を溶解して、水相溶液を作製した。
60℃の水相溶液に油相溶液を投入し、ホモジナイザーで6時間撹拌することにより乳化混合して重合を完了した。
得られた分散体を遠心処理することで着色性樹脂粒子(ウレタン系黒色粒子)を得た。この着色樹脂粒子の平均粒子径(D50)は、1.4μmであった。
[Production Example 2: Colorable resin particles; Urethane-based black particles]
As an oil phase solution, while heating 12.5 parts by mass of ethyl acetate to 60 ° C, 3.5 parts by mass of oil-soluble black dye (Oil Black 860, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) and terpene phenol resin (YS Polystar N125 Yasuhara Chemical) (Manufactured by the company) 0.5 parts by mass was added and sufficiently dissolved. Next, 8 parts by mass of an isocyanurate-modified product (TLA-100, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) of hexamethylene diisocyanate as a prepolymer was added thereto to prepare an oil phase solution.
As the aqueous phase solution, while heating 200 parts by mass of distilled water to 60 ° C., 15 parts by mass of polyvinyl alcohol (PVA-205, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as a dispersant is dissolved therein to prepare an aqueous phase solution. did.
The oil phase solution was added to the aqueous phase solution at 60 ° C., and the mixture was emulsified and mixed by stirring with a homogenizer for 6 hours to complete the polymerization.
Colorable resin particles (urethane-based black particles) were obtained by centrifuging the obtained dispersion. The average particle size (D50) of the colored resin particles was 1.4 μm.

〔製造例3:着色性樹脂粒子;ウレタン系白色粒子〕
油相溶液として、ミリスチン酸ミリスチル9.6部を60℃に加温しながら、酸化チタン2.4部を加えて十分に分散させた。次いで、メチレンジフェニル −4,4´−ジイソシアネート(3モル)のトリメチロールプロパン(1モル)付加物( D−109、三井化学社製)9部を加え、更にエチレングリコールモノベンジルエーテル2部を加えた。水相溶液としては、蒸留水600部に対して、ポリビニルアルコール(PVA−205、クラレ社製)15部を溶解し、これに前記油相溶液を投入し、ホモジナイザーで乳化混合して重合を完了した。得られた分散体を遠心処理することでマイクロカプセルを回収し、マイクロカプセル顔料を得た。この着色樹脂粒子の平均粒子径(D50)は、0.6μmであった。
[Production Example 3: Colorable resin particles; Urethane-based white particles]
As an oil phase solution, 9.6 parts of myristyl myristate was heated to 60 ° C., and 2.4 parts of titanium oxide was added and sufficiently dispersed. Next, 9 parts of a trimethylolpropane (1 mol) adduct (D-109, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) of methylenediphenyl-4,4'-diisocyanate (3 mol) was added, and 2 parts of ethylene glycol monobenzyl ether was further added. It was. As the aqueous phase solution, 15 parts of polyvinyl alcohol (PVA-205, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) is dissolved in 600 parts of distilled water, the oil phase solution is added thereto, and the solution is emulsified and mixed with a homogenizer to complete the polymerization. did. The obtained dispersion was centrifuged to recover microcapsules to obtain microcapsule pigments. The average particle size (D50) of the colored resin particles was 0.6 μm.

〔実施例1〜8及び比較例1〜4〕
製造例1〜3の着色性樹脂粒子を用いると共に、下記表1に示す配合組成のキサンタンガム、ポリビニルピロリドンなどにより、常法により、各水性ボールペン用インク組成物を調整した。
上記実施例1〜8及び比較例1〜4で得られた水性ボールペン用インク組成物について、下記方法により水性ボールペンを作製して、下記評価方法で初筆性について評価を行った。
これらの結果を下記表1に示す。
[Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4]
Each water-based ballpoint pen ink composition was prepared by a conventional method using the colored resin particles of Production Examples 1 to 3 and using xanthan gum, polyvinylpyrrolidone, and the like having the composition shown in Table 1 below.
With respect to the ink compositions for water-based ballpoint pens obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4, water-based ballpoint pens were produced by the following methods, and the first writing property was evaluated by the following evaluation method.
These results are shown in Table 1 below.

(水性ボールペンを作製)
上記で得られた各インク組成物を用いて水性ボールペンを作製した。具体的には、ボールペン〔三菱鉛筆株式会社製、商品名:シグノUM−100〕の軸を使用し、内径4.0mm、長さ113mmのポリプロピレン製インク収容管とステンレス製チップ(超硬合金ボール、ボール径0.7mm)及び該収容管と該チップを連結する継手からなるリフィールに上記各水性インクを充填し、インク後端に鉱油を主成分とするインク追従体を装填し、水性ボールペンを作製した。
(Making a water-based ballpoint pen)
A water-based ballpoint pen was produced using each ink composition obtained above. Specifically, using the shaft of a ballpoint pen [Mitsubishi Pencil Co., Ltd., trade name: Signo UM-100], a polypropylene ink storage tube with an inner diameter of 4.0 mm and a length of 113 mm and a stainless steel tip (super hard alloy ball) , Ball diameter 0.7 mm) and the refill consisting of the joint connecting the storage pipe and the chip are filled with each of the above water-based inks, and the ink follower containing mineral oil as the main component is loaded at the rear end of the ink to load a water-based ballpoint pen. Made.

〔初筆性の評価方法〕
上記で得た各水性ボールペンについて、キャップをしない状態で、25℃、50%RH下で60分放置後、PPC用紙に直線を筆記し、下記評価基準で初筆性を評価した。
評価基準:
A:書き始めから問題なく筆記可能
B:書き始めから0mm超、5mm未満のカスレが確認される
C:書き始めから5mm以上のカスレが確認される
[Evaluation method of first writing]
Each of the water-based ballpoint pens obtained above was left uncapped at 25 ° C. and 50% RH for 60 minutes, then a straight line was written on PPC paper, and the first writing property was evaluated according to the following evaluation criteria.
Evaluation criteria:
A: Writing is possible from the beginning of writing without problems B: Blurring of more than 0 mm and less than 5 mm is confirmed from the beginning of writing C: Blurring of 5 mm or more is confirmed from the beginning of writing

Figure 2020189921
Figure 2020189921

上記表1の結果から明らかなように、本発明範囲となる実施例1〜8の水性ボールペン用インク組成物は、本発明の範囲外となる比較例1〜4に較べ、初筆性に優れることが確認された。
これに対して、比較例1〜4を見ると、比較例1及び2は、キサンタンガム、ポリビニルピロリドン単独配合であり、また、比較例3及び4はポリビニルピロリドン/キサンタンガムの質量比が1〜9の範囲を外れる場合であり、これらの場合は書き始めから初筆性が悪くなることが確認された。
以上の実施例1〜8及び比較例1〜4の各評価結果を総合してみると、本発明範囲となる実施例1〜8の水性ボールペン用インク組成物とすることにより、初めて、初筆性が著しく向上し、特有の作用効果が発揮できることが判った。
As is clear from the results in Table 1 above, the ink compositions for water-based ballpoint pens of Examples 1 to 8 which are within the scope of the present invention are superior in initial writing property as compared with Comparative Examples 1 to 4 which are outside the scope of the present invention. It was confirmed that.
On the other hand, looking at Comparative Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2 contained xanthan gum and polyvinylpyrrolidone alone, and Comparative Examples 3 and 4 had a mass ratio of polyvinylpyrrolidone / xanthan gum of 1 to 9. It was confirmed that the writing ability deteriorated from the beginning of writing in these cases when it was out of the range.
Combining the evaluation results of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 above, it is the first time that the ink composition for a water-based ballpoint pen of Examples 1 to 8 which is the scope of the present invention is used. It was found that the sex was remarkably improved and a peculiar action and effect could be exhibited.

水性ボールペンに好適なインク組成物が得られる。 An ink composition suitable for a water-based ballpoint pen can be obtained.

Claims (4)

少なくとも、平均粒子径が0.5〜6μmの着色樹脂粒子と、キサンタンガム及びポリビニルピロリドンを含有し、前記ポリビニルピロリドン/キサンタンガムの質量比が1〜9であることを特徴とする水性ボールペン用インク組成物。 An ink composition for an aqueous ballpoint pen containing at least colored resin particles having an average particle diameter of 0.5 to 6 μm, xanthan gum and polyvinylpyrrolidone, and having a mass ratio of polyvinylpyrrolidone / xanthan gum of 1 to 9. .. 前記ポリビニルピロリドンのK値が10〜40であることを特徴とする請求項1に記載の水性ボールペン用インク組成物。 The ink composition for an aqueous ballpoint pen according to claim 1, wherein the K value of polyvinylpyrrolidone is 10 to 40. 前記ポリビニルピロリドンの含有量は、インク組成物全量に対して、0.5〜5質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水性ボールペン用インク組成物。 The ink composition for an aqueous ballpoint pen according to claim 1 or 2, wherein the content of polyvinylpyrrolidone is 0.5 to 5% by mass with respect to the total amount of the ink composition. 請求項1〜3の何れか一つに記載の水性ボールペン用インク組成物を搭載したことを特徴とする水性ボールペン。 A water-based ballpoint pen comprising the ink composition for a water-based ballpoint pen according to any one of claims 1 to 3.
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