JP2021187971A - Aqueous ink composition for writing utensil - Google Patents

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彩佳 福田
Ayaka Fukuda
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Abstract

To provide an aqueous ink composition for writing utensils containing a pearl pigment which suppresses aggregation of the pearl pigment, suppresses generation of a hard cake containing the pearl pigment, is excellent in re-dispersibility of the pearl pigment settled with the lapse of time, and is excellent in temporal stability.SOLUTION: An aqueous ink composition for writing utensils contains acrylic silicone-based resin emulsion, a pearl pigment, non-association type alkali swellable (meth)acrylic emulsion, a dispersant, water, and an aqueous solvent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、パール顔料によって光輝性を発揮する筆記具用水性インキ組成物、特にインキフリー式マーキングペン用水性インキ組成物に関する。 The present invention relates to a water-based ink composition for writing instruments that exhibits brilliance by a pearl pigment, particularly a water-based ink composition for an ink-free marking pen.

水性インキ組成物を用いた筆記具として、マーキングペンが知られている。マーキングペンは、通常、中空筒体からなるホルダーとこの中空筒体内のインキ収容部とこれに連通する多孔質のペン先とを備え、水性インキ組成物をインキ収容部から、繊維束等の多孔質の成形体であるペン先に毛細管現象によって供給し、筆記を可能とする筆記具である。このうち、インキ収容部が、単に、中空筒体内の中空の容器からなる形式のマーキングペンは、インキフリー式又は直液式と呼ばれている。
マーキングペン等の筆記具において、金色、銀色等の金属光沢色の筆跡を得るためには、これまでアルミニウム顔料等の金属粉顔料を含む水性インキ組成物が用いられてきた。しかし、アルミニウム顔料は、水性インキ組成物中で水と反応して水素ガスを発生してしまい、経時安定性の点で問題があった。また、燐酸エステルや脂肪酸等により耐水処理したアルミニウム顔料を用いることも知られているが、分散工程での破砕や折れ曲がり等により非処理のアルミニウム面が露出し、水と接触して水素ガスが発生する問題が残されていた。さらに、アルミニウム顔料を含む筆跡は、長時間水に曝されることで、アルミニウムの酸化が進行し、光輝感が失われ退色するおそれがあった。
A marking pen is known as a writing instrument using a water-based ink composition. The marking pen usually includes a holder made of a hollow cylinder, an ink storage portion inside the hollow cylinder, and a porous pen tip communicating with the holder, and a water-based ink composition is transferred from the ink storage portion to a porous fiber bundle or the like. It is a writing tool that enables writing by supplying it to the pen tip, which is a quality molded body, by capillarity. Of these, a marking pen in which the ink accommodating portion is simply a hollow container inside a hollow cylinder is called an ink-free type or a direct liquid type.
In writing instruments such as marking pens, water-based ink compositions containing metal powder pigments such as aluminum pigments have been used so far in order to obtain brush marks of metallic luster colors such as gold and silver. However, the aluminum pigment reacts with water in the water-based ink composition to generate hydrogen gas, which has a problem in terms of stability over time. It is also known to use an aluminum pigment that has been water-resistant with a phosphoric acid ester or fatty acid, but the untreated aluminum surface is exposed due to crushing or bending in the dispersion process, and hydrogen gas is generated in contact with water. There was a problem left to do. Further, when the handwriting containing the aluminum pigment is exposed to water for a long time, the oxidation of aluminum progresses, and there is a possibility that the brilliance is lost and the color fades.

水と反応せず水素ガスの発生がない、金属光沢色の筆跡を得るための顔料として、雲母(マイカ)のような薄片状の鉱物系無機粒子や、薄片状の金属などを芯材とし、該芯材の表面を酸化チタン等の金属酸化物の薄膜で被覆したパール顔料を筆記具用水性インキ組成物に添加することが知られている。しかし、パール顔料を用いた筆記具用水性インキ組成物は、紙面に対するインキ定着性が弱いので、特許文献1にあるように、水性樹脂エマルションなどの定着剤を加えることが必要である。さらに、アルミニウム顔料に比べて比重が大きく、筆記具用水性インキ組成物中で沈降が生じ、これが凝集してしまい、分散安定性及び経時安定性の点で問題があった。
特にインキフリー式マーキングペンに用いた場合、インキ収容部内でパール顔料が経時的に沈降し、凝集してハードケーキを形成するおそれがある。ハードケーキが形成された場合、撹拌を容易に達成することができなくなるため再分散が困難となり、また、多孔質の成形体であるペン先に目詰まりが発生して、筆跡に濃淡(色別れ)やカスレが生じ、場合により、筆記が不可能となるおそれもあった。
As a pigment to obtain a metallic glossy brush that does not react with water and does not generate hydrogen gas, flaky mineral inorganic particles such as mica, flaky metal, etc. are used as the core material. It is known to add a pearl pigment in which the surface of the core material is coated with a thin film of a metal oxide such as titanium oxide to an aqueous ink composition for writing instruments. However, since the water-based ink composition for writing instruments using the pearl pigment has a weak ink fixing property on the paper surface, it is necessary to add a fixing agent such as a water-based resin emulsion as described in Patent Document 1. Further, the specific gravity is larger than that of the aluminum pigment, and sedimentation occurs in the water-based ink composition for writing instruments, which aggregates, which causes problems in terms of dispersion stability and temporal stability.
In particular, when used in an ink-free marking pen, the pearl pigment may settle over time in the ink containing portion and aggregate to form a hard cake. When a hard cake is formed, it becomes difficult to redisperse because stirring cannot be easily achieved, and the pen tip, which is a porous molded body, is clogged, resulting in shading (color separation) in the handwriting. ) And blurring occurred, and in some cases, writing may become impossible.

特許文献2には、水性インキ組成物中でのパール顔料の凝集、沈降を防ぐため、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)等のセルロース誘導体を添加することが記載されている。しかしながら、セルロース誘導体を、特に多量に用いると、パール顔料の奏する光輝感が失われるおそれがある。 Patent Document 2 describes that a cellulose derivative such as sodium carboxymethyl cellulose (CMC) is added in order to prevent aggregation and precipitation of the pearl pigment in the aqueous ink composition. However, when a cellulose derivative is used in a particularly large amount, the brilliant feeling of the pearl pigment may be lost.

特開平5−117569号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-117569 特開2009−46660号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-46660

本発明は、パール顔料を含む筆記具用水性インキ組成物において、パール顔料の凝集が抑制され、パール顔料を含むハードケーキの生成が抑制され、経時で沈降したパール顔料の再分散性に優れ、経時安定性に優れた筆記具用水性インキ組成物を提供することを課題とする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY In the water-based ink composition for writing instruments containing a pearl pigment, the present invention suppresses aggregation of the pearl pigment, suppresses the formation of a hard cake containing the pearl pigment, has excellent redispersibility of the pearl pigment settled over time, and has excellent aging. An object of the present invention is to provide a water-based ink composition for writing instruments having excellent stability.

本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、下記の筆記具用水性インキ組成物及びマーキングペンにより、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には以下のとおりである。
[1]アクリルシリコーン系樹脂エマルション、
パール顔料、
非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルション、
分散剤、
水、及び
水性溶剤、
を含有する、筆記具用水性インキ組成物。
[2][1]の筆記具用水性インキ組成物を充填してなるマーキングペン。
[3]ペン先とインキ収容部とを備え、前記インキ収容部に[1]の筆記具用水性インキ組成物が収容されている、インキフリー式マーキングペン。
As a result of diligent studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has found that the above-mentioned problems can be solved by the following water-based ink composition for writing instruments and a marking pen, and has completed the present invention. Specifically, it is as follows.
[1] Acrylic silicone resin emulsion,
Pearl pigment,
Non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion,
Dispersant,
Water and aqueous solvents,
A water-based ink composition for writing instruments containing.
[2] A marking pen filled with the water-based ink composition for writing instruments according to [1].
[3] An ink-free marking pen having a pen tip and an ink accommodating portion, and accommodating the water-based ink composition for writing instruments of [1] in the ink accommodating portion.

本発明によれば、パール顔料を含む筆記具用水性インキ組成物において、パール顔料の凝集が抑制され、パール顔料を含むハードケーキの生成が抑制され、経時で沈降したパール顔料の再分散性に優れ、経時安定性に優れた筆記具用水性インキ組成物を得ることができる。この筆記具用水性インキ組成物は、マーキングペン、特に、インキフリー式マーキングペン用の水性インキ組成物として好適に用いることができる。 According to the present invention, in a water-based ink composition for writing instruments containing a pearl pigment, aggregation of the pearl pigment is suppressed, formation of a hard cake containing the pearl pigment is suppressed, and the redispersibility of the pearl pigment settled over time is excellent. , A water-based ink composition for writing instruments having excellent stability over time can be obtained. This water-based ink composition for writing instruments can be suitably used as a water-based ink composition for marking pens, particularly ink-free marking pens.

[筆記具用水性インキ組成物]
<アクリルシリコーン樹脂エマルション>
本発明の筆記具用水性インキ組成物に含まれるアクリルシリコーン樹脂エマルションは、アクリル系化合物とシリコーン系化合物との共重合体のエマルションであり、筆跡を形成する皮膜形成剤として用いられる。
アクリルシリコーン樹脂エマルションとしては、例えば、CHALINE E(日信化学工業)、PRIMAL PR-29、PRIMAL JP-130S(ダウ・ケミカル日本社製商品名)、Polysol AP-3900、Polysol AP-4710等(昭和電工社製商品名))、AE980、AE982(イーテック社製商品名)等として市販されているものを使用できる。
[Aqueous ink composition for writing instruments]
<Acrylic silicone resin emulsion>
The acrylic silicone resin emulsion contained in the water-based ink composition for writing instruments of the present invention is an emulsion of a copolymer of an acrylic compound and a silicone compound, and is used as a film-forming agent for forming a stroke.
Examples of acrylic silicone resin emulsions include CHALINE E (Nissin Kagaku Kogyo), PRIMAL PR-29, PRIMAL JP-130S (trade name manufactured by Dow Chemical Japan), Polysol AP-3900, Polysol AP-4710, etc. (Showa). Commercially available products such as Denko's product name)), AE980, AE982 (E-Tech's product name), etc. can be used.

アクリルシリコーン樹脂エマルションの含有量は、その樹脂固形分として、本発明の筆記具用水性インキ組成物中10〜80質量%、好ましくは20〜70質量%、最も好ましくは20〜45質量%である。これにより、筆記具用水性インキ組成物による筆跡に、優れた耐温水性と接着性を付与することができる。
筆記具用水性インキ組成物中、樹脂エマルションの樹脂固形分の含有量が80質量%を超えると、筆記具用水性インキ組成物の粘度が高くなるので、筆記具からのインキの流出が悪くなるおそれがある。また、10質量%未満であると、筆記具用水性インキ組成物による筆跡の接着性、耐水性及び耐温水性が悪くなるおそれがある。
The content of the acrylic silicone resin emulsion as the resin solid content is 10 to 80% by mass, preferably 20 to 70% by mass, and most preferably 20 to 45% by mass in the water-based ink composition for writing tools of the present invention. This makes it possible to impart excellent heat resistance and adhesiveness to the handwriting produced by the water-based ink composition for writing instruments.
If the content of the resin solid content of the resin emulsion in the water-based ink composition for writing instruments exceeds 80% by mass, the viscosity of the water-based ink composition for writing instruments becomes high, so that the outflow of ink from the writing instruments may deteriorate. .. On the other hand, if it is less than 10% by mass, the adhesiveness, water resistance and temperature water resistance of the handwriting by the water-based ink composition for writing instruments may be deteriorated.

<パール顔料>
本発明の筆記具用水性インキ組成物に含まれるパール顔料は、各種色調に加えて鏡面様の光沢と真珠様の光沢とを兼ね備えた顔料であり、筆跡に着色性及び光輝感を付与するために用いられる。
パール顔料としては、雲母、シリカ、アルミナ等の薄片状無機粒子等を芯材とし、芯材の表面を酸化チタン、酸化鉄等の金属酸化物や金属窒化物等の金属化合物の1種以上を用いて被覆したものを用いることができる。また、オキシ塩化ビスマス、魚鱗、魚皮、貝類等から製造される天然由来のものを用いることができる。パール顔料は、これらの群から選ばれる1種以上のものが用いられる。
<Pearl pigment>
The pearl pigment contained in the water-based ink composition for writing instruments of the present invention is a pigment having both mirror-like luster and pearl-like luster in addition to various color tones, in order to impart colorability and brilliance to the handwriting. Used.
As the pearl pigment, the core material is flaky inorganic particles such as mica, silica, and alumina, and the surface of the core material is one or more of metal oxides such as titanium oxide and iron oxide and metal compounds such as metal nitride. Those coated with can be used. In addition, naturally derived products produced from bismuth oxychloride, fish scales, fish skin, shellfish and the like can be used. As the pearl pigment, one or more kinds selected from these groups are used.

芯材に金属化合物を被覆して得られるパール顔料は、金属酸化物の層によって入射光が多重に反射され、光沢性が認識されるもので、被覆する金属化合物(金属酸化物)の種類や膜厚を調整することにより、様々な色調に調整できる。芯材に金属化合物を被覆して得られるパール顔料は、入手容易性、安全性、安定性等の点で優れていることから、本発明において好ましく用いられる。本発明においては、さらに表面処理を施し耐侯性を向上させたものを用いてもよい。 The pearl pigment obtained by coating a core material with a metal compound is one in which incident light is reflected multiple times by a layer of metal oxide and gloss is recognized, and the type of metal compound (metal oxide) to be coated and the type of metal oxide are recognized. By adjusting the film thickness, various color tones can be adjusted. The pearl pigment obtained by coating the core material with a metal compound is preferably used in the present invention because it is excellent in availability, safety, stability and the like. In the present invention, a surface-treated product with improved weather resistance may be used.

芯材に金属化合物を被覆して得られるパール顔料としては、多種多様なものが市販されており、本発明においては、いずれのものも用いることができる。例えば、市販のパール顔料として、Iriodin、Xirallic、Color Stream及びBi-flair(以上、メルクジャパン社)、ULTIMICA及びPEARL-GLAZE(日本光研工業社)、Paliocrom及びVariocrom(BASF社)、TAYCAPEARL(テイカ社)等の商品名の各品番のものからなる群より選ばれる1種以上があげられる。 A wide variety of pearl pigments obtained by coating a core material with a metal compound are commercially available, and any of them can be used in the present invention. For example, commercially available pearl pigments include Iriodin, Xirallic, Color Stream and Bi-flair (above, Merck Japan), ULTIMICA and PEARL-GLAZE (Nippon Koken Kogyo), Paliocrom and Variocrom (BASF), TAYCAPEARL (Taika). Company), etc., one or more selected from the group consisting of each product number of the product name.

本発明においては、パール顔料として、Iriodin(100、103、111、151、153、201、215、217、219、225、235、289、300、302、323、502、504、520、524、530等(メルクジャパン社製))、ULTIMICA(SB-100、SD-100、RYB-100、RYD-100、YB-100、YD-100、RB-100、RD-100、VB-100、VD-100、GB-100、GD-100(日本光研工業社製))、PEARL-GLAZE(MB-100R、MG-100R、MR-100R、MV-100R、MRB-100R、MY-100R、MB-100RF、MG-100RF、MRB-100RF、MY-100RF、MF-100等(日本光研工業社製))、TAYCAPEARL(TP-500、TPX-720等(テイカ社製))等からなる群より選ばれる1種以上を用いることが好ましい。 In the present invention, as pearl pigments, Iriodin (100, 103, 111, 151, 153, 201, 215, 217, 219, 225, 235, 289, 300, 302, 323, 502, 504, 520, 524, 530) Etc. (manufactured by Merck Japan), ULTIMICA (SB-100, SD-100, RYB-100, RYD-100, YB-100, YD-100, RB-100, RD-100, VB-100, VD-100 , GB-100, GD-100 (manufactured by Nippon Koken Kogyo Co., Ltd.), PEARL-GLAZE (MB-100R, MG-100R, MR-100R, MV-100R, MRB-100R, MY-100R, MB-100RF, Selected from the group consisting of MG-100RF, MRB-100RF, MY-100RF, MF-100, etc. (manufactured by Nippon Koken Kogyo Co., Ltd.), TAYCAPEARL (TP-500, TPX-720, etc. (manufactured by TAYCA)), etc. 1 It is preferable to use seeds or more.

パール顔料の比重は、好ましくは1〜6、より好ましくは1〜5である。本発明の筆記具用水性インキ組成物は、パール顔料の沈降を抑制できるため、比重の大きい無機顔料を用いても、光輝性又は隠蔽性を有する筆記線を色ムラ又は濃度ムラなく安定的に描くことができる。
パール顔料は、屈折率の異なる平行な面での規則的な多重反射によって光沢が出るため、粒子径が5μmより小さいと光沢が弱くなる。従って、その粒子径は5μm以上が好ましい。但し、粒子径が100μmより大きいと、ボールのペン先やマーキングペン及び筆ペン等の繊維製、スポンジ状連通多孔体製のペン先で、インキが詰まってしまい筆記ができなくなる場合があるため、粒子径が60μm以下のものが望ましい。
パール顔料は、粉体をそのまま用いてもよく、水、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の有機溶媒に分散させた分散体、ペースト等として用いてもよい。
The specific gravity of the pearl pigment is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 5. Since the water-based ink composition for writing instruments of the present invention can suppress the settling of pearl pigments, even if an inorganic pigment having a large specific gravity is used, writing lines having brilliant or concealing properties can be stably drawn without color unevenness or density unevenness. be able to.
Since the pearl pigment becomes glossy due to regular multiple reflections on parallel surfaces having different refractive indexes, the gloss becomes weak when the particle size is smaller than 5 μm. Therefore, the particle size is preferably 5 μm or more. However, if the particle size is larger than 100 μm, the pen tip of a ball, a marking pen, a pen tip made of fiber such as a brush pen, or a pen tip made of a sponge-like continuous porous body may become clogged with ink and writing may not be possible. It is desirable that the particle size is 60 μm or less.
The pearl pigment may be used as it is, or may be used as a dispersion, a paste or the like dispersed in an organic solvent such as water or propylene glycol monomethyl ether.

パール顔料の含有量は、筆記具用水性インキ組成物全体に対して0.5〜15質量%、好ましくは1〜10質量%である。
筆記具用水性インキ組成物中、パール顔料の含有量が15質量%を超えると、筆記具用水性インキ組成物の粘度が高くなるので、筆記具からのインキの流出が悪くなるおそれがある。また、0.5質量%未満であると、筆跡の発色性、光輝感が悪くなるおそれがある。
The content of the pearl pigment is 0.5 to 15% by mass, preferably 1 to 10% by mass, based on the entire water-based ink composition for writing instruments.
If the content of the pearl pigment in the water-based ink composition for writing instruments exceeds 15% by mass, the viscosity of the water-based ink composition for writing instruments becomes high, so that the outflow of ink from the writing instruments may be deteriorated. On the other hand, if it is less than 0.5% by mass, the color development and brilliance of the handwriting may be deteriorated.

<非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルション>
本発明の筆記具用水性インキ組成物に含まれる非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションは、筆記具用水性インキ組成物への溶解性又は分散性に優れており、インキ組成物の粘度調整を行うとともに、顔料成分、特にパール顔料の沈降を防止し、ハードケーキの発生を抑制するために用いられる。
<Non-association type alkaline swelling type (meth) acrylic emulsion>
The non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion contained in the water-based ink composition for writing instruments of the present invention has excellent solubility or dispersibility in the water-based ink composition for writing instruments, and adjusts the viscosity of the ink composition. In addition, it is used to prevent the precipitation of pigment components, especially pearl pigments, and to suppress the generation of hard cakes.

本発明で用いられる非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションは、前記アクリルシリコーン樹脂エマルションとは異なるものであって、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸エステルとをモノマー成分として含む共重合体(ASE(Alkali-Soluble Emulsion)型)のエマルションである。
非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションは、酸性領域においては低粘度の液体であり、これを塩基で中和されることで膨張し、分子が相互に絡まりつつ分散媒全体に広がって、粘性調整機能(増粘作用)を発揮する。
塩基としては、アンモニア(水)、アミン(例えば、モノ、ジ又はトリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等)、無機塩基(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)があげられる。なお、非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションを含む筆記具用水性インキ組成物は、pH値が7超、好ましくは8以上として、膨潤安定させることが好ましい。着色剤などの他の成分の安定性を考慮すると、pH値は10以下が好ましい。
The non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion used in the present invention is different from the acrylic silicone resin emulsion and contains (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester as monomer components. It is an emulsion of a copolymer (ASE (Alkali-Soluble Emulsion) type).
The non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion is a low-viscosity liquid in the acidic region, and when it is neutralized with a base, it expands and the molecules are entangled with each other and spread over the entire dispersion medium. , Exhibits viscosity adjustment function (viscosity thickening action).
Examples of the base include ammonia (water), amines (for example, mono, di or triethanolamine, dimethylethanolamine, N-methylethanolamine, N-methyldiethanolamine, diisopropanolamine, etc.), and inorganic bases (sodium hydroxide, water). Potassium oxide, etc.). The water-based ink composition for writing tools containing a non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion preferably has a pH value of more than 7, preferably 8 or more, and is preferably swelled and stabilized. Considering the stability of other components such as colorants, the pH value is preferably 10 or less.

非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションは、筆記具用水性インキ組成物に、チキソトロピー性挙動を付与することができ、静置状態では高粘度となり顔料等の沈降、沈降した顔料のハードケーキ化を抑制するとともに、筆記前に筆記具を振とう等して筆記具用水性インキ組成物にせん断力をかけると、粘度が低下してインキ流出性等を満足させ、筆跡となった際には、初期の高粘度の状態に戻り液ダレ等を抑制することができる。 The non-associative alkaline swelling type (meth) acrylic emulsion can impart a thixotropic behavior to a water-based ink composition for writing instruments, and becomes highly viscous in a stationary state, and a hard cake of a pigment or the like settled or settled. When a shearing force is applied to the water-based ink composition for writing instruments by shaking the writing instrument before writing, the viscosity decreases and the ink outflow property is satisfied. It returns to the initial high viscosity state and can suppress liquid dripping and the like.

本発明の非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションは、会合性疎水基を有する共重合体(HASE(Hydrophobically modified Alkali-Soluble Emulsion)型)を含む会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションとは異なるものである。なお、会合性疎水基としては、鎖状、環状の炭化水素基、芳香族炭化水素基、ハロゲン化アルキル基、オルガノシリコン基、フッ化炭素基等があげられ、会合性疎水基を有する共重合体を得る際に、疎水性連鎖移動剤(例えば、ドデシルメルカプタン)、疎水性モノマー(例えば、デシルメタクリレート、非イオン性ビニルモノマー)、疎水基含有アルコール(例えば、ドデカノール)、非イオン性界面活性剤等を用いることで、共重合体に導入(修飾)される。 The non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion of the present invention is an associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion containing a copolymer having an associative hydrophobic group (HASE (Hydrophobically modified Alkali-Soluble Emulsion) type). It is different from an emulsion. Examples of the associative hydrophobic group include a chain-like or cyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an alkyl halide group, an organosilicon group, a fluorocarbon group and the like, and have a co-weight having an associative hydrophobic group. Hydrophobic chain transfer agents (eg, dodecyl mercaptan), hydrophobic monomers (eg, decyl methacrylate, nonionic vinyl monomers), hydrophobic group-containing alcohols (eg, dodecanol), nonionic surfactants in obtaining coalescence. Etc. are introduced (modified) into the copolymer.

非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションとしては、多種多様なものが市販されており、本発明においては、いずれのものも用いることができる。例えば、市販の非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションとして、PRIMAL(ダウ・ケミカル日本社)やRheovis(BASF社)等の商品名で適切な品番のものからなる群より選ばれる1種以上があげられる。 A wide variety of non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsions are commercially available, and any of them can be used in the present invention. For example, as a commercially available non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion, one selected from the group consisting of appropriate product numbers under trade names such as PRIMAL (Dow Chemical Japan) and Rheovis (BASF). The above can be mentioned.

本発明においては、非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションとして、例えば、PRIMAL(ASE-60、ASE-75、ASE-95NP、ASE-108NP、ASE-1000、G-111等(ダウ・ケミカル日本社製))、Rheovis(AS 1125(Latekoll D)、AS 1130(Viscalex HV 30)、AS 1237(Viscalex VM)、AS 1337(Viscalex VG 2)、AS 1956等(BASF社製))等からなる群より選ばれる1種以上を用いることが好ましい。 In the present invention, as a non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion, for example, PRIMAL (ASE-60, ASE-75, ASE-95NP, ASE-108NP, ASE-1000, G-111, etc. From Chemical Japan), Rheovis (AS 1125 (Latekoll D), AS 1130 (Viscalex HV 30), AS 1237 (Viscalex VM), AS 1337 (Viscalex VG 2), AS 1956, etc. (BASF)) It is preferable to use one or more selected from the group.

非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションの含有量は、その樹脂固形分として、筆記具用水性インキ組成物中0.01〜5質量%、好ましくは0.02〜3質量%、より好ましくは0.03〜1質量%である。これにより、筆記具用水性インキ組成物の粘度を適正な範囲とすることができ、インキ組成物中で沈降が生じた場合であっても、ハードケーキの発生を抑制することができる。
筆記具用水性インキ組成物中、非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションの含有量が、その樹脂固形分として5質量%を超えると、筆記具用水性インキ組成物の粘度が高くなるので、筆記具からのインキの流出が悪くなるおそれがある。また、0.01質量%未満であると、インキ組成物中で沈降した顔料、特にパール顔料がハードケーキを形成してしまい、インキの流出が悪くなり、また、筆跡の光輝感が低下するおそれがある。
The content of the non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion is 0.01 to 5% by mass, preferably 0.02 to 3% by mass, more preferably 0.02 to 3% by mass in the water-based ink composition for writing utensils, as the resin solid content thereof. Is 0.03 to 1% by mass. As a result, the viscosity of the water-based ink composition for writing instruments can be set in an appropriate range, and the generation of hard cake can be suppressed even when sedimentation occurs in the ink composition.
When the content of the non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion in the water-based ink composition for writing instruments exceeds 5% by mass as the resin solid content, the viscosity of the water-based ink composition for writing instruments becomes high. There is a risk that the outflow of ink from the writing instrument will worsen. On the other hand, if it is less than 0.01% by mass, the pigment settled in the ink composition, particularly the pearl pigment, forms a hard cake, which may worsen the outflow of the ink and reduce the brilliance of the handwriting. There is.

<分散剤>
本発明の筆記具用水性インキ組成物に含まれる分散剤は、パール顔料や着色剤等の分散を安定化させるとともに顔料の沈殿を防止する作用を有し、それ自体も水への分散性がよいものである。分散剤は、筆記具用水性インキ組成物の塗膜を形成するためのビヒクル・定着剤として機能するものでもよい。
分散剤としては、筆記具用水性インキ組成物、特に、マーキングペン用水性インキ組成物に用いられるものであれば特に限定されず、市販のものを用いることができる。例えば、水溶性樹脂、樹脂エマルションや界面活性剤等を用いることができる。
<Dispersant>
The dispersant contained in the water-based ink composition for writing instruments of the present invention has an effect of stabilizing the dispersion of pearl pigments, colorants and the like and preventing the precipitation of pigments, and itself has good dispersibility in water. It is a thing. The dispersant may function as a vehicle / fixing agent for forming a coating film of a water-based ink composition for writing instruments.
The dispersant is not particularly limited as long as it is used for a water-based ink composition for writing instruments, particularly a water-based ink composition for marking pens, and commercially available ones can be used. For example, a water-soluble resin, a resin emulsion, a surfactant, or the like can be used.

水溶性樹脂としては、例えば、水溶性(メタ)アクリル系樹脂、水溶性マレイン酸系樹脂、水溶性スチレン−(メタ)アクリル系樹脂、水溶性スチレン−マレイン酸系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、水溶性ウレタン系樹脂、カルボキシメチルセルロースナトリウム等のセルロース系樹脂等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。樹脂エマルションとしては、前記アクリルシリコーン樹脂エマルション以外のもので、さらに、前記非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルション以外のものであり、例えば、(メタ)アクリル酸エステル系エマルション、酢酸ビニル系エマルション、ウレタン系エマルション等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性界面活性剤より任意のものがあげられ、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸(塩)、アルキルスルホコハク酸、アルキルフェニルリン酸エステル等のアニオン系界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル、ソルビタンエステル類、アルキルリン酸エステル等のノニオン系界面活性剤があげられる。
本発明においては、これらの分散剤のうち、湿潤・浸透機能、乳化機能及び分散機能を有するノニオン系界面活性剤、特に、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(例えば、ナロアクティー(三洋化成工業社製商品名))が好ましく用いられる。
Examples of the water-soluble resin include water-soluble (meth) acrylic resin, water-soluble maleic acid-based resin, water-soluble styrene- (meth) acrylic resin, water-soluble styrene-maleic acid-based resin, polyvinylpyrrolidone-based resin, and polyvinyl. One or more selected from the group consisting of alcohol-based resins, water-soluble urethane-based resins, cellulose-based resins such as sodium carboxymethyl cellulose and the like can be mentioned. The resin emulsion is other than the acrylic silicone resin emulsion, and further is other than the non-associative alkali swelling type (meth) acrylic emulsion, for example, a (meth) acrylic acid ester emulsion or a vinyl acetate emulsion. One or more selected from the group consisting of emulsions, urethane-based emulsions and the like can be mentioned. Examples of the surfactant include anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants, and examples thereof include anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonic acid (salt), alkyl sulfosuccinic acid and alkyl phenyl phosphate ester. Examples thereof include nonionic surfactants such as activators, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene fatty acid esters, polyoxyalkylene alkyl aryl ethers, sorbitan esters, and alkyl phosphate esters.
In the present invention, among these dispersants, nonionic surfactants having a wetting / penetrating function, an emulsifying function and a dispersing function, particularly a polyoxyalkylene alkyl ether (for example, Naroacty (trade name manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)). )) Is preferably used.

分散剤の含有量は、筆記具用水性インキ組成物中0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜5質量%である。筆記具用水性インキ組成物中、分散剤の含有量が10質量%を超えると、筆跡の定着性が悪くなるおそれがある。また、0.1質量%未満であると、顔料の分散が悪くなって粗大粒子が残ってしまい、インキの流出が悪くなるおそれがある。 The content of the dispersant is 0.1 to 10% by mass, preferably 0.5 to 5% by mass in the water-based ink composition for writing instruments. If the content of the dispersant in the water-based ink composition for writing instruments exceeds 10% by mass, the fixability of the handwriting may deteriorate. On the other hand, if it is less than 0.1% by mass, the dispersion of the pigment becomes poor and coarse particles remain, which may lead to poor ink outflow.

<水>
本発明の筆記具用水性インキ組成物には、構成成分を分散及び/又は溶解させるため、分散媒及び/又は溶剤として機能する水が含まれる。水としては、例えば、水道水、精製水、蒸留水、イオン交換水、純水が用いられる。好ましくは、イオン交換水および蒸留水等が用いられる。
水の含有量は、筆記具用水性インキ組成物中の各成分の含有量、粘度等に応じて適宜調整することができる。例えば、筆記具用水性インキ組成物中5〜90質量%とすることができ、好ましくは10〜80質量%、より好ましくは10〜70質量%である。水の含有量が5質量%未満であると、筆記時のカスレ発生や保存性低下のおそれがある。90質量%を超えると、十分な発色効果が得られない(色が薄い)ことがある。
<Water>
The water-based ink composition for writing instruments of the present invention contains water that functions as a dispersion medium and / or a solvent for dispersing and / or dissolving the constituent components. As the water, for example, tap water, purified water, distilled water, ion-exchanged water, and pure water are used. Preferably, ion-exchanged water, distilled water and the like are used.
The water content can be appropriately adjusted according to the content, viscosity, etc. of each component in the water-based ink composition for writing instruments. For example, it can be 5 to 90% by mass, preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 10 to 70% by mass in the water-based ink composition for writing instruments. If the water content is less than 5% by mass, there is a risk of blurring during writing and deterioration of storage stability. If it exceeds 90% by mass, a sufficient color development effect may not be obtained (color is light).

<水性溶剤>
本発明の筆記具用水性インキ組成物に含まれていてもよい水性溶剤は、水への溶解性がよい水性溶剤であれば、特に制限なく用いることができる。前記のアクリルシリコーン系樹脂エマルションに由来する水性溶剤も含まれる。水性溶剤は、筆記具用水性インキ組成物の粘度調整剤、乾燥防止剤又は湿潤剤としても用いることができる。
水性溶剤としては、特に限定されるものではないが、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−ル、プロピレングリコール、ポリエチレングリコ−ル等のグリコール類、グリセリン、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、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−テル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等のグリコールエーテル類等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
<Aqueous solvent>
The aqueous solvent which may be contained in the aqueous ink composition for writing tools of the present invention can be used without particular limitation as long as it is an aqueous solvent having good solubility in water. An aqueous solvent derived from the above-mentioned acrylic silicone resin emulsion is also included. The aqueous solvent can also be used as a viscosity modifier, a desiccant or a wetting agent for an aqueous ink composition for writing instruments.
The aqueous solvent is not particularly limited, but glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol and polyethylene glycol, polyhydric alcohols such as glycerin and trimethylolpropane, and ethylene. One or more selected from the group consisting of glycol ethers such as glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monopropyl ether can be mentioned.

水性溶剤の含有量は、例えば、筆記具用水性インキ組成物中0〜20質量%、好ましくは0.1〜20質量%、最も好ましくは1〜10質量%である。水性溶剤の含有量が20質量%を超えると、筆記具用水性インキ組成物の乾燥速度が遅くなり、筆跡がベタつくおそれがある。また、0.1質量%未満であると、筆記具用水性インキ組成物がペン先で乾燥しやすくなり、インキが出にくくなるおそれがある。 The content of the aqueous solvent is, for example, 0 to 20% by mass, preferably 0.1 to 20% by mass, and most preferably 1 to 10% by mass in the water-based ink composition for writing instruments. If the content of the water-based solvent exceeds 20% by mass, the drying speed of the water-based ink composition for writing instruments becomes slow, and the handwriting may become sticky. On the other hand, if it is less than 0.1% by mass, the water-based ink composition for writing instruments tends to dry with the pen tip, and the ink may not easily come out.

<着色剤>
本発明の筆記具用水性インキ組成物は、所望の色調の筆跡とするために、パール顔料以外の着色剤を含んでいてもよい。例えば、任意の色調を呈する無機顔料、有機顔料、着色樹脂球、染料等からなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。
着色剤は、カスレ等がなく筆記性が良好であり、乾燥性、キャップオフ性がいずれも良好であり、インキ中の成分の沈降安定性が良好で保存安定性に優れる等の性質を備えるものであれば、特に制限なく用いることができる。
<Colorant>
The water-based ink composition for writing instruments of the present invention may contain a colorant other than the pearl pigment in order to obtain a handwriting of a desired color tone. For example, one or more selected from the group consisting of inorganic pigments, organic pigments, colored resin balls, dyes and the like exhibiting arbitrary color tones can be used.
The colorant has properties such as good writing property without blurring, good drying property and cap-off property, good sedimentation stability of components in ink, and excellent storage stability. If so, it can be used without particular limitation.

無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、群青、紺青、アルミニウム粉やブロンズ粉等の金属粉、蛍光顔料、ガラスフレーク、光輝性顔料等からなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。
有機顔料としては、例えば、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、アンスラキノン系、ジオキサン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリノン系、ペリレン系、インドリノン系、アゾメチン系等の公知の着色顔料、蛍光顔料からなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。
着色樹脂球としては、球状、不定形、中空、扁平状等の樹脂球を、任意の色調を呈する無機顔料、有機顔料又は染料の1種以上で着色したものである。着色樹脂球を形成する樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリメタクリレート、ベンゾグアナミン、メラミン樹脂、ナイロン等があげられる。
染料としては、水溶性のものが好ましく、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料のいずれも使用できる。例えば、アントラキノン系、メチン系、カルボニウム系、金属錯塩系等の着色染料・蛍光染料からなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。
Examples of the inorganic pigment include carbon black, titanium oxide, zinc oxide, red iron oxide, yellow iron oxide, ultramarine, dark blue, metal powder such as aluminum powder and bronze powder, fluorescent pigment, glass flakes, and brilliant pigment. One or more selected from the group can be used.
Examples of the organic pigment include known coloring pigments such as phthalocyanine, azo, quinacridone, anthracinone, dioxane, indigo, thioindigo, perinone, perylene, indolinone, and azomethine, and fluorescent pigments. One or more species selected from the group can be used.
As the colored resin sphere, a spherical, amorphous, hollow, flat or the like resin sphere is colored with one or more of an inorganic pigment, an organic pigment or a dye exhibiting an arbitrary color tone. Examples of the resin material forming the colored resin sphere include polyethylene, polypropylene, vinyl chloride, polymethacrylate, benzoguanamine, melamine resin, nylon and the like.
As the dye, a water-soluble dye is preferable, and any of a direct dye, an acid dye, an edible dye, and a basic dye can be used. For example, one or more selected from the group consisting of colored dyes and fluorescent dyes such as anthraquinone-based, methine-based, carbonium-based, and metal complex salt-based dyes can be used.

本発明の筆記具用水性インキ組成物が着色剤を含有する場合、所望の色調となるように適宜調整すればよい。例えば筆記具用水性インキ組成物全量に対して0〜35質量%、好ましくは0.1〜35質量%、好ましくは1〜30質量%含有することができる。着色剤の含有量が35質量%を超えると、固形分が増加してしまい、流動性、粘度、取扱性、沈降安定性、筆跡のカスレ、製造コスト等で悪影響が生じることがある。また、0.1質量%未満であると、含まれるパール顔料にもよるが、発色が悪くなるおそれがある。 When the water-based ink composition for writing instruments of the present invention contains a colorant, it may be appropriately adjusted so as to have a desired color tone. For example, it can be contained in an amount of 0 to 35% by mass, preferably 0.1 to 35% by mass, preferably 1 to 30% by mass, based on the total amount of the water-based ink composition for writing instruments. If the content of the colorant exceeds 35% by mass, the solid content increases, which may adversely affect the fluidity, viscosity, handleability, sedimentation stability, handwriting blurring, manufacturing cost, and the like. Further, if it is less than 0.1% by mass, color development may be deteriorated depending on the contained pearl pigment.

<その他の添加剤>
本発明の筆記具用水性インキ組成物は、必要に応じて、その他の添加剤を含有していてもよい。その他の添加剤としては、マーキングペン用水性インキ組成物に用いられるものであれば特に限定されない。必要に応じて、潤滑剤、防腐防黴剤、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、酸化防止剤、非熱変色性顔料、非熱変色性染料、蛍光増白剤、非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルション以外の粘度調整剤(増粘剤)、湿潤剤、pH調整剤等からなる群より選ばれる1種以上を、適宜の量で用いることができる。
例えば、防腐防黴剤として、ベンゾイソチアゾリン系防腐防黴剤、ペンタクロロフェノール系防腐防黴剤、クレゾール系防腐防黴剤、プロピレングリコール系防腐防黴剤、ヨウ素系防腐防黴剤等を用いることができる。
<Other additives>
The water-based ink composition for writing instruments of the present invention may contain other additives, if necessary. The other additives are not particularly limited as long as they are used in the water-based ink composition for marking pens. Lubricants, antiseptic and antifungal agents, defoaming agents, leveling agents, UV absorbers, infrared absorbers, antioxidants, non-heat discoloring pigments, non-heat discoloring dyes, optical brighteners, non-fluorescent whitening agents, as needed One or more selected from the group consisting of viscosity regulators (thickeners), wetting agents, pH regulators, etc. other than the association type alkali swelling type (meth) acrylic emulsion can be used in an appropriate amount.
For example, as an antiseptic / antifungal agent, a benzoisothiazolin-based antiseptic / antifungal agent, a pentachlorophenol-based antiseptic / antifungal agent, a cresol-based antiseptic / antifungal agent, a propylene glycol-based antiseptic / antifungal agent, an iodine-based antiseptic / antifungal agent, etc. should be used. Can be done.

<粘度>
本発明の筆記具用水性インキ組成物の粘度は、適宜設定すればよく、例えば1〜100,000mPa・s、好ましくは100〜20,000mPa・s、より好ましくは1,000〜10,000mPa・s(E型回転粘度計(例えば、東機産業(株)製、TVE型粘度計、3゜R14コーン、0.5rpm))の範囲とすることができる。筆記具用水性インキ組成物の粘度が1mPa・s未満であると、筆記具先端からのインキの流出が過剰となり的確に筆跡を形成できないおそれがあり、また、パール顔料等の沈降安定性等の点で問題となるおそれがある。粘度が100,000mPa・sを超えると、粘度が高くなりすぎ、筆記具先端からインキが流出しなくなるおそれがあり、また、インキの取扱性、沈降安定性、筆跡のカスレ、製造コスト等の点で問題となるおそれがある。
<Viscosity>
The viscosity of the water-based ink composition for writing instruments of the present invention may be appropriately set, for example, 1 to 100,000 mPa · s, preferably 100 to 20,000 mPa · s, and more preferably 1,000 to 10,000 mPa · s. It can be in the range of (E-type rotational viscometer (for example, TVE-type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., 3 ° R14 cone, 0.5 rpm)). If the viscosity of the water-based ink composition for writing instruments is less than 1 mPa · s, the ink may flow out excessively from the tip of the writing instrument and it may not be possible to form handwriting accurately, and in terms of sedimentation stability of pearl pigments and the like. It can be a problem. If the viscosity exceeds 100,000 mPa · s, the viscosity may become too high and the ink may not flow out from the tip of the writing instrument, and in terms of ink handling, sedimentation stability, handwriting blurring, manufacturing cost, etc. It can be a problem.

<筆記具用水性インキ組成物の製造方法>
本発明の水性インキ組成物の製造方法は、格別限定されるものではなく、公知の水性インキ組成物の作製方法いずれも用いることができる。
例えば、前記のすべての成分を容器に投入し、ボールミル、ビーズミル、ロールミル、ヘンシェルミキサー、ホモミキサー、プロペラ撹拌機、ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ニーダー、ディゾルバー等の装置により混合・撹拌して分散させることにより、インキを作製することができる。
<Manufacturing method of water-based ink composition for writing instruments>
The method for producing a water-based ink composition of the present invention is not particularly limited, and any known method for producing a water-based ink composition can be used.
For example, by putting all the above-mentioned components into a container, mixing and stirring with a device such as a ball mill, a bead mill, a roll mill, a henschel mixer, a homomixer, a propeller stirrer, a homogenizer, a high-pressure homogenizer, a kneader, and a dissolver to disperse the components. , Ink can be made.

例えば、筆記具用水性インキ組成物の一部の成分、例えば、水、パール顔料、アクリルシリコーン系樹脂エマルション等を容器に投入し、前記装置により混合・撹拌して分散させることにより分散体を製造した後に、その余の成分を投入し混合・撹拌して、筆記具用水性インキ組成物を作製することができる。
筆記具用水性インキ組成物の作製に際しては、濾過、遠心分離、脱泡等の操作を行い粗大粒子、気体、気泡を除いてもよい。筆記具用水性インキ組成物の作製時に加熱、冷却、加圧、減圧、不活性ガス置換等の手段を採用することもできる。さらに、筆記具用水性インキ組成物作製後にエージング工程を行ってもよい。
For example, a dispersion was produced by putting some components of a water-based ink composition for writing instruments, for example, water, a pearl pigment, an acrylic silicone resin emulsion, etc. into a container, mixing and stirring with the above apparatus, and dispersing the ink. Later, the remaining components can be added, mixed and stirred to prepare a water-based ink composition for writing instruments.
In producing the water-based ink composition for writing instruments, coarse particles, gas, and bubbles may be removed by performing operations such as filtration, centrifugation, and defoaming. Means such as heating, cooling, pressurization, depressurization, and substitution with an inert gas can also be adopted when producing the water-based ink composition for writing instruments. Further, an aging step may be performed after preparing the water-based ink composition for writing instruments.

[マーキングペン]
本発明のマーキングペンは、繊維芯又はプラスチック芯からなるペン先と、インキ収容部とを備え、前記水性インキ組成物が前記インキ収容部に収容されている。
[Marking pen]
The marking pen of the present invention includes a pen tip made of a fiber core or a plastic core and an ink accommodating portion, and the water-based ink composition is accommodated in the ink accommodating portion.

本発明においては、特にインキフリー式のマーキングペンとすることが好ましい。インキフリー式のマーキングペンとしては、例えば、インキ収容部、インキ収容部内に設けられる撹拌子、バルブ、ペン先、軸体及びキャップを備える。インキフリー式のマーキングペンにおいては、軸体内部の空隙がインキ収容部となっており、このインキ収容部に筆記具用水性インキ組成物が収容される。なお、軸体とは別に、軸体内部に円筒状の中軸を設け、その中軸内部の空隙をインキ収容部としてもよい。インキ収容部とペン先はバルブを介して接続されており、インキ収容部中の水性インキ組成物はバルブを介してペン先に供給される。 In the present invention, it is particularly preferable to use an ink-free marking pen. The ink-free marking pen includes, for example, an ink accommodating portion, a stirrer provided in the ink accommodating portion, a valve, a pen tip, a shaft body, and a cap. In the ink-free marking pen, the void inside the shaft body serves as an ink accommodating portion, and the water-based ink composition for writing instruments is accommodated in this ink accommodating portion. In addition to the shaft body, a cylindrical center pole may be provided inside the shaft body, and the gap inside the center pole may be used as an ink accommodating portion. The ink container and the pen tip are connected via a valve, and the water-based ink composition in the ink container is supplied to the pen tip via the valve.

本発明において、マーキングペンが備えているインキ収容部、撹拌子、バルブ、ペン先、軸体及びキャップを構成する材料や形状は特に制限されず、一般的なものが適宜用いられる。
ペン先は、筆記具用水性インキ組成物を供給できるような繊維芯又はプラスチック芯で形成されている。繊維芯を用いる場合、無機顔料を排出しやすくさせるため、無機顔料の粒子径に合わせて、繊維芯の気孔率、繊維の糸径、水性インキ組成物の芯への含浸量等を調整することが好ましい。特に無機顔料として、例えば平均粒径1μm以上の大粒子径無機顔料を使用する場合、繊維芯の気孔率を50〜85%にすることが好ましく、使用する繊維の糸径を10〜50d(デニール)にすることが好ましい。プラスチック芯を用いる場合も同様に、無機顔料の粒子径に合わせてインク流路幅を調整することが好ましい。マーキングペンにおいて、ペン先の先端形状は特に限定されず、チゼル形状、砲弾形状、筆ペン形状等とすることができる。例えば、軸体の中心線に対して傾斜した傾斜面を有するチゼル形状とした場合、ペン先の傾斜面が紙面と接触することで筆記線を描くことができる。このとき、前記傾斜面の長手方向の長さが筆記線の線幅となる。前記傾斜面の長手方向の長さは、マーキングのし易さの観点から、2mm以上であることが好ましく、2〜5mmであることがより好ましい。
In the present invention, the materials and shapes constituting the ink accommodating portion, stirrer, valve, pen tip, shaft body and cap included in the marking pen are not particularly limited, and general ones are appropriately used.
The pen tip is formed of a fiber core or a plastic core capable of supplying a water-based ink composition for writing instruments. When a fiber core is used, the pore ratio of the fiber core, the thread diameter of the fiber, the amount of impregnation of the water-based ink composition into the core, etc. should be adjusted according to the particle size of the inorganic pigment in order to facilitate the discharge of the inorganic pigment. Is preferable. In particular, when a large particle size inorganic pigment having an average particle size of 1 μm or more is used as the inorganic pigment, it is preferable that the pore ratio of the fiber core is 50 to 85%, and the thread diameter of the fiber used is 10 to 50 d (denier). ) Is preferable. Similarly, when a plastic core is used, it is preferable to adjust the ink flow path width according to the particle size of the inorganic pigment. In the marking pen, the shape of the tip of the pen tip is not particularly limited, and may be a chisel shape, a bullet shape, a brush pen shape, or the like. For example, in the case of a chisel shape having an inclined surface inclined with respect to the center line of the shaft body, a writing line can be drawn by contacting the inclined surface of the pen tip with the paper surface. At this time, the length of the inclined surface in the longitudinal direction is the line width of the writing line. The length of the inclined surface in the longitudinal direction is preferably 2 mm or more, and more preferably 2 to 5 mm from the viewpoint of ease of marking.

本発明のマーキングペンは、光輝性の筆跡を確実に形成するために、インキ収容部内にボール等の撹拌子を備え、筆記直前に本体を振ることによってインキを撹拌してから使用する。本発明の筆記具用水性インキ組成物は、パール顔料の沈降抑制及びハードケーキの形成防止の効果が十分に高いため、筆記直前にインキを撹拌することで、パール顔料の再分散性が良好であり、また、良好な分散状態を保つことができることから、色ムラ又は濃度ムラのない好適な筆記性を得ることができる。なお、本発明においては、インキ収容部内に撹拌子を備えないインキフリー式のマーキングペンとすることも可能である。 The marking pen of the present invention is provided with a stirrer such as a ball in the ink accommodating portion in order to surely form a brilliant handwriting, and the ink is agitated by shaking the main body immediately before writing. Since the water-based ink composition for writing instruments of the present invention has a sufficiently high effect of suppressing sedimentation of the pearl pigment and preventing the formation of a hard cake, the redispersibility of the pearl pigment is good by stirring the ink immediately before writing. Further, since a good dispersed state can be maintained, suitable writing performance without color unevenness or density unevenness can be obtained. In the present invention, it is also possible to use an ink-free marking pen that does not have a stirrer in the ink accommodating portion.

以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」は「質量%」を、「部」は質量部を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, "%" means "% by mass" and "part" means parts by mass.

[筆記具用水性インキ組成物構成成分]
筆記具用水性インキ組成物を構成する成分として以下のものを用意した。
<アクリルシリコーン系樹脂エマルション>
・PRIMAL PR-29(アクリルシリコーン系樹脂エマルション(ダウ・ケミカル日本社製商品名(固形分43質量%))
<分散剤>
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル(ナロアクティーCL-70(三洋化成工業社製商品名))
<パール顔料>
・IRIODIN 123:酸化チタン及び酸化錫で被覆したマイカ(MERCK社製商品名)
・IRIODIN 325:酸化チタン、酸化ケイ素、酸化鉄及び酸化錫で被覆したマイカ(MERCK社製商品名)
・IRIODIN 522:酸化鉄で被覆したマイカ(MERCK社製商品名)
[Components of Aqueous Ink Composition for Writing Instruments]
The following components were prepared as constituents of the water-based ink composition for writing instruments.
<Acrylic silicone resin emulsion>
・ PRIMAL PR-29 (Acrylic silicone resin emulsion (Dow Chemical Japan, trade name (solid content 43% by mass)))
<Dispersant>
-Polyoxyethylene alkyl ether (Naroacty CL-70 (trade name manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.))
<Pearl pigment>
-IRIODIN 123: Mica coated with titanium oxide and tin oxide (trade name manufactured by MERCK)
-IRIODIN 325: Mica coated with titanium oxide, silicon oxide, iron oxide and tin oxide (trade name manufactured by MERCK)
・ IRIODIN 522: Mica coated with iron oxide (trade name manufactured by MERCK)

<着色剤>
・カーボンブラック分散体
モナーク800(カーボンブラック:Cabot社製商品名) 17.0質量%、イオン交換水 67.0質量%、スチレン−アクリル樹脂30質量%水溶液 11.3質量%、エチレングリコール(MONO Ethylene Glycol) 4.1質量%、有機ヨウ素系防かび剤 0.3質量%、及び、ベンゾイソチアゾリン系防腐剤 0.3質量%を均一に撹拌混合し、メディアを用いて分散して得られたカーボンブラック分散体。
・PIGMENT BLUE 15:1分散体
PV FAST BLUE A4R(PIGMENT BLUE 15:1(青色顔料):CLARIANT社製商品名) 17.0質量%、イオン交換水 69.6質量%、スチレン−アクリル樹脂34質量%水溶液 10.0質量%、プロピレングリコール 2.6質量%、有機ヨウ素系防かび剤 0.5質量%、及び、ベンゾイソチアゾリン系防腐剤 0.3質量%を均一に撹拌混合し、メディアを用いて分散して得られたPIGMENT BLUE 15:1分散体。
<Colorant>
-Carbon black dispersion Monarch 800 (carbon black: trade name manufactured by Cabot) 17.0% by mass, ion-exchanged water 67.0% by mass, styrene-acrylic resin 30% by mass aqueous solution 11.3% by mass, ethylene glycol (MONO) Ethylene Glycol) 4.1% by mass, organic iodine-based antifungal agent 0.3% by mass, and benzoisothiazolin-based preservative 0.3% by mass were uniformly stirred and mixed, and dispersed using a medium. Carbon black dispersion.
・ PIGMENT BLUE 15: 1 dispersion
PV FAST BLUE A4R (PIGMENT BLUE 15: 1 (blue pigment): CLARIANT brand name) 17.0% by mass, ion-exchanged water 69.6% by mass, styrene-acrylic resin 34% by mass aqueous solution 10.0% by mass, PIGMENT obtained by uniformly stirring and mixing 2.6% by mass of propylene glycol, 0.5% by mass of an organic iodine-based antifungal agent, and 0.3% by mass of a benzoisothiazolin-based preservative, and dispersing them using a medium. BLUE 15: 1 dispersion.

<粘度調整剤>
・ASE-60 25%水分散液:
PRIMAL ASE-60(非会合型アルカリ膨潤型アクリル系樹脂エマルション(ダウ・ケミカル日本社製商品名(固形分28質量%)) 25質量%、イオン交換水 61.9質量%、10質量%水酸化ナトリウム水溶液 12.5質量%、有機ヨウ素系防かび剤 0.3質量%、及び、ベンゾイソチアゾリン系防腐剤 0.3質量%、を含む水分散液。
・TT-615 6.6%水分散液:
PRIMAL TT-615(アルカリ会合型アクリル系樹脂エマルション(ダウ・ケミカル日本社製商品名(固形分30質量%)) 6.6質量%、イオン交換水 92.1質量%、28質量%アンモニア水 0.7質量%、有機ヨウ素系防かび剤 0.3質量%、及び、ベンゾイソチアゾリン系防腐剤 0.3質量%、を含む水分散液。
・TT-935 8.3%水分散液:
PRIMAL TT-935(アルカリ会合型アクリル系樹脂エマルション(ダウ・ケミカル日本社製商品名(固形分30質量%)) 8.3質量%、イオン交換水89.4質量%、28質量%アンモニア水 1.7質量%、有機ヨウ素系防かび剤 0.3質量%、及び、ベンゾイソチアゾリン系防腐剤 0.3質量%、を含む水分散液。
・RM-12W:
PRIMAL RM-12W(アルカリ会合型ウレタン系樹脂エマルション(ダウ・ケミカル日本社製商品名(固形分19質量%))
・SNシックナー
SNシックナー612(アルカリ会合型ウレタン系樹脂エマルション(サンノプコ社製商品名(固形分40質量%))
<防腐剤>
・プロキセル XL-2:(Benzisothiazolin-3-one溶液:ロンザジャパン社製商品名)
<防かび剤>
・コートサイド PH2:(有機ヨウ素系化合物:大阪ガスケミカル社製商品名)
<潤滑剤>
・エチレングリコール
・ジエチレングリコール
<消泡剤>
・FS アンチフォーム 1277:(東レ・ダウコーニング社製商品名)
<表面張力調整剤>
・ネオコールYSK:ジアルキルスルホコハク酸エステル塩(第一工業製薬社製商品名(70質量%))
<レベリング剤>
・BYK 348:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(BYK社製商品名)
<Viscosity adjuster>
・ ASE-60 25% aqueous dispersion:
PRIMAL ASE-60 (Non-associative alkaline swelling acrylic resin emulsion (trade name manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd. (solid content 28% by mass)) 25% by mass, ion-exchanged water 61.9% by mass, 10% by mass hydroxylation An aqueous dispersion containing 12.5% by mass of an aqueous sodium solution, 0.3% by mass of an organic iodine-based antifungal agent, and 0.3% by mass of a benzoisothiazolin-based preservative.
・ TT-615 6.6% aqueous dispersion:
PRIMAL TT-615 (Alkaline association type acrylic resin emulsion (trade name manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd. (solid content 30% by mass)) 6.6% by mass, ion-exchanged water 92.1% by mass, 28% by mass ammonia water 0 An aqueous dispersion containing 0.7% by mass, an organic iodine-based antifungal agent, 0.3% by mass, and a benzoisothiazolin-based preservative, 0.3% by mass.
・ TT-935 8.3% aqueous dispersion:
PRIMAL TT-935 (Alkaline-associated acrylic resin emulsion (trade name manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd. (solid content 30% by mass)) 8.3% by mass, ion-exchanged water 89.4% by mass, 28% by mass ammonia water 1 An aqueous dispersion containing 0.7% by mass, an organic iodine-based antifungal agent, 0.3% by mass, and a benzoisothiazolin-based preservative, 0.3% by mass.
・ RM-12W:
PRIMAL RM-12W (Alkaline-associated urethane resin emulsion (Dow Chemical Japan, trade name (solid content 19% by mass))
・ SN thickener
SN Thickener 612 (Alkaline-associated urethane resin emulsion (trade name manufactured by San Nopco Ltd. (solid content 40% by mass)))
<Preservative>
・ Proxel XL-2: (Benzisothiazolin-3-one solution: product name manufactured by Lonza Japan)
<Antifungal agent>
・ Coatside PH2: (Organoiodine compound: Product name manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.)
<Lubricant>
・ Ethylene glycol ・ Diethylene glycol <Antifoaming agent>
・ FS Antifoam 1277: (Product name manufactured by Toray Dow Corning)
<Surface tension adjuster>
Neocol YSK: Dialkylsulfosuccinate salt (trade name (70% by mass) manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
<Leveling agent>
-BYK 348: Polyether-modified polydimethylsiloxane (trade name manufactured by BYK)

[実施例1〜7、比較例1〜4]
前記の成分を表1に示す量(質量部)用い、筆記具用水性インキ組成物を下記の方法で作製した。
また、得られた筆記具用水性インキ組成物を用いマーキングペンを下記の方法で作製した。
[Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 4]
Using the above components in the amounts (parts by mass) shown in Table 1, a water-based ink composition for writing instruments was prepared by the following method.
Further, a marking pen was produced by the following method using the obtained water-based ink composition for writing instruments.

<筆記具用水性インキ組成物の作製方法>
アクリルシリコーン系樹脂エマルション(PRIMAL PR-29)と水とを混合した後、分散剤(ナロアクティーCL-70)を投入し、撹拌した。
得られた混合液に、パール顔料を投入し、撹拌した後に、その余の成分を投入し撹拌することで、筆記具用水性インキ組成物を得た。
<Method of producing water-based ink composition for writing instruments>
After mixing the acrylic silicone resin emulsion (PRIMAL PR-29) with water, the dispersant (Naroacty CL-70) was added and stirred.
A pearl pigment was added to the obtained mixed liquid and stirred, and then the remaining components were added and stirred to obtain a water-based ink composition for writing instruments.

<マーキングペンの作製方法>
得られた筆記具用水性インキ組成物を、撹拌子が入ったペン本体に充填し、プラスチック弁で蓋をしたのち、ウレタンリングの付いた繊維束チップをペン先として取り付け、さらに下キャップを取り付け、ネジを締めた後に上キャップをはめて、インキフリー式マーキングペンを作製した。
得られたインキフリー式マーキングペンを50℃にて、ペン先を上にした正立状態で1ヶ月保存後、ペンを振って撹拌子が動くまでの回数を調べることで、筆記具用水性インキ組成物の評価を以下のように行った。結果を表1に併せて記載する。
○:5振り以内に撹拌子が動く
△:6振り以上20振り以下で撹拌子が動く
×:21振り以上しないと撹拌子が動かない又は撹拌子が全く動かない
<How to make a marking pen>
The obtained water-based ink composition for writing instruments is filled in a pen body containing a stirrer, covered with a plastic valve, a fiber bundle tip with a urethane ring is attached as a pen tip, and a lower cap is attached. After tightening the screws, the upper cap was put on to make an ink-free marking pen.
The obtained ink-free marking pen is stored at 50 ° C. in an upright state with the pen tip up for one month, and then the pen is shaken to check the number of times until the stirrer moves. The evaluation of the thing was done as follows. The results are also shown in Table 1.
◯: The stirrer moves within 5 shakes △: The stirrer moves with 6 or more and 20 or less shakes ×: The stirrer does not move or the stirrer does not move at all unless it is 21 or more.

Figure 2021187971
Figure 2021187971

各実施例・比較例の結果からみて明らかなように、非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルションを粘度調整剤として用いることにより、一定期間保存後であっても、パール顔料の再分散性に優れた筆記具用水性インキ組成物が得られることがわかる。 As is clear from the results of each Example / Comparative Example, by using a non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion as a viscosity modifier, the pearl pigment is redispersed even after storage for a certain period of time. It can be seen that a water-based ink composition for writing instruments having excellent properties can be obtained.

Claims (3)

アクリルシリコーン系樹脂エマルション、
パール顔料、
非会合型アルカリ膨潤型(メタ)アクリル系エマルション、
分散剤、
水、及び
水性溶剤、
を含有する、筆記具用水性インキ組成物。
Acrylic silicone resin emulsion,
Pearl pigment,
Non-associative alkaline swelling (meth) acrylic emulsion,
Dispersant,
Water and aqueous solvents,
A water-based ink composition for writing instruments containing.
請求項1に記載の筆記具用水性インキ組成物を充填してなるマーキングペン。 A marking pen filled with the water-based ink composition for writing instruments according to claim 1. ペン先とインキ収容部とを備え、
前記インキ収容部に請求項1に記載の筆記具用水性インキ組成物が収容されている、インキフリー式マーキングペン。
Equipped with a pen tip and ink storage
An ink-free marking pen in which the water-based ink composition for writing instruments according to claim 1 is contained in the ink accommodating portion.
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