JP2022130033A - Water-based ink composition for writing instruments, and writing instrument including the same - Google Patents

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JP2022130033A JP2021028977A JP2021028977A JP2022130033A JP 2022130033 A JP2022130033 A JP 2022130033A JP 2021028977 A JP2021028977 A JP 2021028977A JP 2021028977 A JP2021028977 A JP 2021028977A JP 2022130033 A JP2022130033 A JP 2022130033A
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Abstract

To provide a water-based ink composition for writing instruments that can form handwritten characters having an excellent stereoscopic appearance and excellent fixability, and a writing instrument including the same.SOLUTION: A water-based ink composition for writing instruments contains water, a colorant, a foamer, a water-dispersible resin with a glass transition temperature of lower than 100°C, and a thickener.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aqueous ink composition for writing instruments and a writing instrument using the same.

インキ組成物が充填された筆記具で筆記すると、通常、インキが紙面に浸透し、平面的な筆跡が得られる。しかしながら、この筆跡を立体的にすることで、通常とは異なる筆跡を楽しむことができる。
立体的な筆跡を形成する方法の1つとして、熱膨張性マイクロカプセルを添加し、得られた筆跡を、アイロンや、ドライヤーなの加熱器で処理することで、熱膨張性マイクロカプセルが膨張して、立体的な筆跡が得られるインキ組成物が提案されている。(例えば、特許文献1)
しかしながら、従来のインキ組成物では、得られる筆跡の立体感が十分でなかったり、また、立体的な筆跡が得られたとしても、筆跡が一様に膨張せず、立体感にムラが生じてしまうことや、筆跡が被筆記面に十分に定着できず、剥がれてしまうという課題を有しており、改善の余地があった。
さらに、筆記先端からのインキ吐出性が安定せず、均一な筆跡を残すことが難しく、文字など細かな筆跡を立体的に残すことが困難であり、これらを解決することも求められている。
When writing with a writing instrument filled with an ink composition, the ink usually permeates the surface of the paper and a flat handwriting is obtained. However, by making this handwriting three-dimensional, it is possible to enjoy handwriting different from usual.
As one of the methods of forming three-dimensional handwriting, heat-expandable microcapsules are added and the obtained handwriting is treated with a heater such as an iron or a dryer to expand the heat-expandable microcapsules. , proposed an ink composition that gives a three-dimensional handwriting. (For example, Patent Document 1)
However, with conventional ink compositions, the resulting handwriting does not have a sufficient three-dimensional effect, and even if a three-dimensional handwriting is obtained, the handwriting does not expand uniformly, resulting in an uneven three-dimensional effect. However, there is still room for improvement in that the handwriting cannot be sufficiently fixed to the surface to be written and the handwriting is peeled off.
Furthermore, the ejection of ink from the writing tip is unstable, it is difficult to leave uniform handwriting, and it is difficult to leave fine handwriting such as characters in three dimensions.

特開2000-191962号公報JP-A-2000-191962

本発明によれば、上記のような課題を解決するものであり、立体感、定着性に優れる筆跡を形成することが可能な、筆記具用水性インキ組成物およびそれを用いた筆記具を提供するものである。 According to the present invention, the above problems are solved, and a water-based ink composition for writing instruments and a writing instrument using the same are provided, which are capable of forming handwritings with excellent three-dimensional effect and fixability. is.

本発明は、上記課題を解決するために、
「1.水と、着色剤と、発泡剤と、ガラス転移温度が100℃未満である水分散性樹脂と、増粘剤と、を含んでなる筆記具用水性インキ組成物であることを特徴とする、筆記具用水性インキ組成物。
2.前記発泡剤が、感熱型発泡剤である、第1項に記載のインキ組成物。
3.前記感熱型発泡剤が、熱膨張型発泡剤である、第1項または第2項に記載のインキ組成物。
4.前記増粘剤が、剪断減粘性付与剤である、第1項ないし第3項のいずれか一項に記載のインキ組成物。
5.前記発泡剤の含有率が、前記インキ組成物の総質量を基準として、1質量%~20質量%である、第1項ないし第4項のいずれか一項に記載のインキ組成物。
6.前記水分散性樹脂の含有率が、前記インキ組成物の総質量を基準として、1質量%~50質量%である、第1項ないし第5項のいずれか一項に記載のインキ組成物。
7.前記インキ組成物の固形分比率が、10質量%~50質量%である、第1項ないし第6項のいずれか一項に記載のインキ組成物。
8.前記インキ組成物の粘度が、20℃、剪断速度1.92sec-1の条件下で、500mPa・s以上である、第1項ないし第7項のいずれか一項に記載のインキ組成物。
9.第1項ないし第8項のいずれか一項に記載の組成物を収容してなる、筆記具。
10.加圧式筆記具である、第9項に記載の筆記具。
」とする。
In order to solve the above problems, the present invention
"1. A water-based ink composition for writing instruments comprising water, a coloring agent, a foaming agent, a water-dispersible resin having a glass transition temperature of less than 100°C, and a thickener. A water-based ink composition for writing instruments.
2. 2. The ink composition according to Item 1, wherein the blowing agent is a heat-sensitive blowing agent.
3. 3. The ink composition according to item 1 or 2, wherein the heat-sensitive foaming agent is a thermal expansion foaming agent.
4. 4. The ink composition according to any one of items 1 to 3, wherein the thickener is a shear thinning agent.
5. 5. The ink composition according to any one of items 1 to 4, wherein the content of the foaming agent is 1% by mass to 20% by mass based on the total mass of the ink composition.
6. 6. The ink composition according to any one of items 1 to 5, wherein the content of the water-dispersible resin is 1% by mass to 50% by mass based on the total mass of the ink composition.
7. 7. The ink composition according to any one of items 1 to 6, wherein the ink composition has a solid content ratio of 10% by mass to 50% by mass.
8. 8. The ink composition according to any one of items 1 to 7, wherein the ink composition has a viscosity of 500 mPa·s or more at 20°C and a shear rate of 1.92 sec -1 .
9. A writing instrument containing the composition according to any one of items 1 to 8.
10. 10. The writing instrument according to Clause 9, which is a pressurized writing instrument.
”.

本発明によれば、立体感に優れた筆跡が得られ、さらに得られた筆跡は、被筆記面から剥がれにくく定着性に優れる、筆記具用水性インキ組成物およびそれを用いた筆記具を提供することができる。 To provide a water-based ink composition for writing utensils, which gives handwritings excellent in three-dimensional effect, and furthermore, the handwritings obtained are hard to separate from a writing surface and excellent in fixability, and a writing utensil using the same. can be done.

キャップ式加圧ボールペンの一例の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of an example of a cap-type pressurized ball-point pen; FIG. キャップを取り外した状態の図1のボールペンの縦断面図である。Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the ballpoint pen of Fig. 1 with the cap removed; 軸筒後端部にキャップが嵌合された状態(加圧状態)の筆記具を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing the writing instrument in a state (pressurized state) in which a cap is fitted to the rear end portion of the barrel;

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本明細書において、配合を示す「部」、「%」、「比」などは特に断らない限り質量基準であり、含有率とは、インキ組成物の質量を基準としたときの構成成分の質量%である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In this specification, "parts", "%", "ratios" and the like indicating formulations are based on mass unless otherwise specified, and the content rate refers to the constituent components based on the mass of the ink composition. is the mass % of

<筆記具用水性インキ組成物>
本発明による筆記具用水性インキ組成物(以下、場合により、インキ組成物と表す)は、水と、着色剤と、発泡剤と、ガラス転移温度が100℃未満である水分散性樹脂と、増粘剤と、を含んでなる。
本発明のインキ組成物は、発泡剤と、ガラス転移温度が100℃未満である水分散性樹脂と、増粘剤を用いることが、特に重要である。
これら構成成分を用いることで、目視により立体感を確認でき、さらに、被筆記面に対して剥がれ難い、立体感、定着性に優れる筆跡を得ることができる。
。以下、本発明のインキ組成物における構成成分について、詳細に説明する。
<発泡剤>
本発明によるインキ組成物は、発泡剤を含んでなる。
発泡剤により、筆跡を膨らませ、立体感のある筆跡を得ることができる。
発泡剤は、熱、光などの外部刺激により発泡する発泡剤であり、具体的には、熱により発泡する感熱型発泡剤や光により発泡する感光型発泡剤が挙げられる。
これらの中でも、本発明においては、加熱処理することで、立体感のある筆跡をもたらすことが可能な感熱型発泡剤を用いることが好ましい。
さらに、感熱型発泡剤としては、熱膨張型発泡剤(物理発泡剤ともいう)または熱分解型発泡剤(化学発泡剤ともいう)が挙げられるが、本願においては、体積膨張倍率が高い傾向にある、熱膨張型発泡剤を用いることが好ましい。
<Water-based ink composition for writing instruments>
The water-based ink composition for writing instruments according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as the ink composition) comprises water, a coloring agent, a foaming agent, a water-dispersible resin having a glass transition temperature of less than 100°C, and an and a viscous agent.
It is particularly important that the ink composition of the present invention uses a foaming agent, a water-dispersible resin having a glass transition temperature of less than 100° C., and a thickening agent.
By using these constituent components, a three-dimensional effect can be visually confirmed, and handwriting that is difficult to peel off from the writing surface and has excellent three-dimensional effect and fixability can be obtained.
. The constituent components of the ink composition of the present invention are described in detail below.
<Blowing agent>
The ink composition according to the invention comprises a foaming agent.
The foaming agent swells the handwriting, making it possible to obtain a three-dimensional handwriting.
The foaming agent is a foaming agent that foams by an external stimulus such as heat or light. Specific examples include a heat-sensitive foaming agent that foams by heat and a photosensitive foaming agent that foams by light.
Among these, in the present invention, it is preferable to use a heat-sensitive foaming agent capable of producing a three-dimensional handwriting by heat treatment.
Furthermore, the heat-sensitive foaming agent includes thermal expansion foaming agents (also referred to as physical foaming agents) and thermal decomposition foaming agents (also referred to as chemical foaming agents). It is preferable to use a certain thermal expansion foaming agent.

また、本願においては、熱膨張型発泡剤としては、特に制限はないが、後述するガラス転移温度が100℃未満である水分散性樹脂とともに用いることにより、立体感に優れた筆跡を形成しやすく、また、立体感が維持されやすいため、熱膨張性マイクロカプセルを用いることが好ましい。
熱膨張性マイクロカプセルは、体積膨張化合物を熱可塑性樹脂で包み込んだコアシェル構造の粒子であり、加熱により、外殻の熱可塑性樹脂が軟化を始めると共に、内包された体積膨張化合物の蒸気圧が上昇して、粒子を変形させるのに十分な圧力となり、外殻の熱可塑性樹脂が引き伸ばされて膨張するものが挙げられる。
In the present application, the thermally expandable foaming agent is not particularly limited, but by using it together with a water-dispersible resin having a glass transition temperature of less than 100° C., which will be described later, it is possible to easily form a handwriting with an excellent three-dimensional effect. In addition, it is preferable to use thermally expandable microcapsules because the three-dimensional effect is easily maintained.
Thermally expandable microcapsules are particles with a core-shell structure in which a volume-expanding compound is wrapped in a thermoplastic resin. When heated, the thermoplastic resin in the outer shell begins to soften, and the vapor pressure of the encapsulated volume-expanding compound increases. As a result, the pressure becomes sufficient to deform the particles, and the thermoplastic resin of the outer shell is stretched and expanded.

外殻(シェル)を構成する熱可塑性樹脂としては 、例えば(メタ)アクリロニトリルの重合体、また(メタ)アクリロニトリル含有量の高い共重合体が好適に用いられる。その共重合体の場合の他のモノマー(コモノマー)としては、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、スチレン系モノマー、(メタ)アクリレート系モノマー、酢酸ビニル、ブタジエン、ビニルピリジン、クロロプレン等のモノマーが用いられる。
上記熱可塑性樹脂は、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアヌレート等の架橋剤で架橋可能にされていてもよい。架橋形態については、未架橋が好ましいが、熱可塑性樹脂としての性質を損なわない程度に部分的に架橋していてもよい。
また、体積膨張化合物としては、低沸点溶剤や水などのような現実的な温度環境下で気化する物質を使用できる。低沸点溶剤としては、例えば、n-ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルなどの炭化水素類;塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロルエチレンなどの塩素化炭化水素;等の液体が挙げられる。
As the thermoplastic resin constituting the outer shell (shell), for example, a (meth)acrylonitrile polymer or a copolymer having a high (meth)acrylonitrile content is preferably used. Other monomers (comonomers) for the copolymer include vinyl halides, vinylidene halides, styrene-based monomers, (meth)acrylate-based monomers, vinyl acetate, butadiene, vinylpyridine, chloroprene, and other monomers. .
The thermoplastic resins include divinylbenzene, ethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, 1,3-butylene glycol di(meth)acrylate, allyl (meth) ) cross-linkable with a cross-linking agent such as acrylate, triacrylformal, triallyl isocyanurate; As for the form of cross-linking, it is preferably not cross-linked, but may be partially cross-linked to the extent that the properties as a thermoplastic resin are not impaired.
Also, as the volume expansion compound, a substance that vaporizes under a realistic temperature environment, such as a low boiling point solvent or water, can be used. Examples of low boiling point solvents include hydrocarbons such as n-pentane, isopentane, neopentane, butane, isobutane, hexane, and petroleum ether; chlorinated hydrocarbons such as methyl chloride, methylene chloride, dichloroethylene, trichloroethane, and trichlorethylene; liquids.

熱膨張性マイクロカプセルとしては、市販品を用いることができる。該市販品としては、例えば、積水化学工業株式会社製のアドバンセルシリーズ、AkzoNovel社製のExpancellシリーズ(日本国内では日本フィライト株式会社が販売)、松本油脂製薬株式会社製のマツモトマイクロスフェアーシリーズ、株式会社クレハ製のクレハマイクロスフェアーシリーズなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
A commercially available product can be used as the thermally expandable microcapsule. Examples of the commercially available products include the Advancell series manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., the Expancell series manufactured by AkzoNovel (sold by Nippon Philite Co., Ltd. in Japan), the Matsumoto Microsphere series manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., Examples include the Kureha Microsphere series manufactured by Kureha Corporation.
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

一方、熱分解性発泡剤としては、有機系熱分解型発泡剤又は無機系熱分解型発泡剤が挙げられる。
有機系熱分解型発泡剤としては、例えば、アゾシカルボンアミド系複合体(ADCA)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)、N、N’-ジメチル-N、N’-ジニトロソテレフタルアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド(BSH)、p-トルエンスルホニルヒドラジド(TSH)、4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)、3,3’-ジスルホンヒドラジドジフェニルスルホン、トルエンジスルホニルヒドラジン、p-トルエンジスルホニルヒドラジド、p-トルエンスルホニルセミ力ルバジド、ジエチルアゾジカルボキシレート等が挙げられる。
無機系熱分解型発泡剤としては、例えば、炭酸水素ナトリウム等の炭酸水素塩、炭酸塩、炭酸水素塩と有機酸塩の組合せなどが挙げられる。
なお、発泡剤としては、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
On the other hand, examples of thermally decomposable foaming agents include organic thermally decomposable foaming agents and inorganic thermally decomposable foaming agents.
Organic pyrolytic foaming agents include, for example, azodicarbonamide complexes (ADCA), azobisisobutyronitrile (AIBN), dinitrosopentamethylenetetramine (DPT), N,N'-dimethyl-N , N′-dinitrosoterephthalamide, benzenesulfonyl hydrazide (BSH), p-toluenesulfonyl hydrazide (TSH), 4,4′-oxybis(benzenesulfonyl hydrazide) (OBSH), 3,3′-disulfone hydrazide diphenyl sulfone, Toluenedisulfonyl hydrazine, p-toluenedisulfonyl hydrazide, p-toluenesulfonyl semicarbazide, diethyl azodicarboxylate and the like.
Examples of inorganic pyrolytic foaming agents include hydrogencarbonates such as sodium hydrogencarbonate, carbonates, and combinations of hydrogencarbonates and organic acid salts.
In addition, as a foaming agent, you may use individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

上述の通り、本願においては、発泡剤として、熱膨張性マイクロカプセルを用いることが特に好ましいが、熱膨張性マイクロカプセルの平均粒子径は、1μ~50μmであることが好ましい。
1μ以上であれば、立体感に優れた筆跡が得られやすく、50μ以下であれば、熱膨張性マイクロカプセルの分散安定性が良化でき、インキ吐出性も向上、安定化できるため、均一で連続的な立体感を有する筆跡が得られやすい。また、インキの経時安定性も向上することができる。
上記効果の向上をさらに考慮すると、熱膨張マイクロカプセルの平均粒子径は、より好ましくは5μ以上であり、さらに好ましくは10μm以上であり、また、より好ましくは40μm以下であり、さらに好ましくは30μm以下であり、さらに好ましくは20μm以下である。
As described above, in the present application, it is particularly preferable to use thermally expandable microcapsules as the foaming agent, and the average particle size of the thermally expandable microcapsules is preferably 1 μm to 50 μm.
If it is 1 μm or more, it is easy to obtain a handwriting with an excellent three-dimensional effect. It is easy to obtain a handwriting having a continuous three-dimensional effect. In addition, the stability of the ink over time can also be improved.
Considering the improvement of the above effect, the average particle size of the thermally expandable microcapsules is more preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, more preferably 40 μm or less, and still more preferably 30 μm or less. and more preferably 20 μm or less.

また、熱膨張性マイクロカプセルの発泡開始温度(Ts)は、好ましくは60℃以上であり、より好ましくは70℃以上であり、さらに好ましくは80℃以上であり、また、好ましくは150℃以下であり、より好ましくは140℃以下であり、さらに好ましくは120℃以下であり、特に好ましくは110℃以下である。
また、熱膨張性マイクロカプセルの最大膨張温度(Tm)は、好ましくは100℃以上であり、より好ましくは110℃以上であり、また、好ましくは200℃以下であり、より好ましくは180℃以下であり、さらに好ましくは150℃以下であり、特に好ましくは140℃以下である。
発泡開始温度および最大膨張温度が、上記の数値範囲内であれば、通常の保存環境下および使用環境下において意図せぬ発泡膨張が起こりにくく、かつ、加熱処理に用いる機器に汎用なものを使用しやすく、立体的な筆跡が得られやすい。
The foaming initiation temperature (Ts) of the thermally expandable microcapsules is preferably 60° C. or higher, more preferably 70° C. or higher, still more preferably 80° C. or higher, and preferably 150° C. or lower. It is preferably 140° C. or lower, still more preferably 120° C. or lower, and particularly preferably 110° C. or lower.
Further, the maximum expansion temperature (Tm) of the thermally expandable microcapsules is preferably 100° C. or higher, more preferably 110° C. or higher, and preferably 200° C. or lower, more preferably 180° C. or lower. The temperature is preferably 150° C. or lower, and particularly preferably 140° C. or lower.
If the foaming start temperature and maximum expansion temperature are within the above numerical ranges, unintended foaming expansion is unlikely to occur under normal storage and use environments, and general-purpose equipment is used for heat treatment. and easy to obtain three-dimensional handwriting.

発泡剤の含有率は、インキ組成物の総質量を基準として、1~20質量%が好ましく、2~10質量%がより好ましい。
発泡剤の含有率が上記数値の範囲内であれば、インキの筆記先端からの吐出性が良化し、立体感に優れた筆跡を得ることができる。また、インキの経時安定性も良化できる。
The content of the foaming agent is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 2 to 10% by mass, based on the total mass of the ink composition.
If the content of the foaming agent is within the range of the above numerical value, the ejection property of the ink from the tip of writing is improved, and handwriting with an excellent three-dimensional effect can be obtained. In addition, the stability of the ink over time can be improved.

<水分散性樹脂>
本発明によるインキ組成物は、ガラス転移温度(Tg)が100℃未満である水分散性樹脂(以下、水分散性樹脂ということがある)を含んでなる。
本発明に用いられる水分散性樹脂は、水に難溶性の樹脂が水中に均一に分散し得るものであり、好ましくは、水媒体中に乳化分散されているものであり、また、インキ組成物中で溶解せずに粒子状で存在するものである。
<Water-dispersible resin>
The ink composition according to the present invention comprises a water-dispersible resin (hereinafter sometimes referred to as water-dispersible resin) having a glass transition temperature (Tg) of less than 100°C.
The water-dispersible resin used in the present invention is a poorly water-soluble resin that can be uniformly dispersed in water, preferably emulsified and dispersed in an aqueous medium. It exists in the form of particles without dissolving inside.

本発明においては、ガラス転移温度が100℃未満である水分散性樹脂を用いることで、上記発泡剤の効果を受けて、立体感に優れた筆跡を得ることができ、また、被筆記面に対し定着性に優れた筆跡が得られる。
本発明に用いられる水分散性樹脂のガラス転移温度は、好ましくは80℃以下であり、より好ましくは50℃以下であり、さらに好ましくは20℃以下であり、特に好ましくは、10℃以下であり、また好ましくは-10℃以上であり、より好ましくは0℃以上である。
なお、ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量測定により求めることができる。
In the present invention, by using a water-dispersible resin having a glass transition temperature of less than 100° C., it is possible to obtain handwriting with an excellent three-dimensional effect due to the effect of the foaming agent. On the other hand, handwriting with excellent fixability can be obtained.
The glass transition temperature of the water-dispersible resin used in the present invention is preferably 80° C. or lower, more preferably 50° C. or lower, still more preferably 20° C. or lower, and particularly preferably 10° C. or lower. , and preferably -10°C or higher, more preferably 0°C or higher.
The glass transition temperature (Tg) can be determined by differential scanning calorimetry.

また、水分散樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。
中でも、本願においては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂より1種以上を選択して用いることが好ましく、スチレン系樹脂またはビニル系樹脂を用いることがより好ましい。これは、発泡剤の効果を得て、立体感に優れた筆跡が得られやすく、さらに、定着性に優れた筆跡が得られやすいためである。
スチレン系樹脂としては、スチレンと、ブタジエン、イソプレン、エチレン・ブチレン、エチレン・プロピレン等のオレフィン等から構成される、スチレン-オレフィン系重合体が好ましく用いられる。
ビニル系樹脂としては、酢酸ビニル樹脂が好ましく用いられる。
さらに、上記効果の向上が図りやすい上、得られる筆跡の感触が弾力性(柔軟性)を有し、また、連続的な立体感を有した筆跡が得られやすいことから、スチレン-オレフィン系重合体を用いることが好ましく、スチレン-ブタジエン重合体を用いることがより好ましい。
これは、理由は定かではないが下記のように考える。スチレン-オレフィン系重合体を用いると、筆跡表面に形成される膜は弾力性に優れる傾向となる。このため、筆跡表面の膜に影響されず、筆跡は発泡剤の力を十分に受けることが可能となり、さらに、膜の弾力性は維持され、発泡後の筆跡自体も弾力のある柔軟な発泡体となる。よって、得られる筆跡は、連続的でかつ十分な立体感を有しながら、弾力性(柔軟性)に富む筆跡となるためである。
上記効果の向上を考慮すると、スチレン-ブタジエン重合体は、スチレン-ブタジエン重合体を構成する全体量に対して、スチレンの含有量は60mol%以下のものが好ましく、50mol%以下であるものがより好ましい。
Examples of water-dispersible resins include acrylic resins, urethane resins, vinyl resins, and styrene resins.
Among them, in the present application, it is preferable to select and use one or more of acrylic resins, styrene resins, and vinyl resins, and it is more preferable to use styrene resins or vinyl resins. This is because the effects of the foaming agent are obtained, and handwriting with excellent stereoscopic effect can be easily obtained, and further, handwriting with excellent fixability can be easily obtained.
As the styrene resin, a styrene-olefin polymer composed of styrene and an olefin such as butadiene, isoprene, ethylene/butylene, or ethylene/propylene is preferably used.
Vinyl acetate resin is preferably used as the vinyl resin.
Furthermore, since it is easy to improve the above effects, the feeling of the handwriting obtained has elasticity (flexibility), and it is easy to obtain a handwriting with a continuous three-dimensional effect. Preferably coalescence is used, more preferably styrene-butadiene polymers are used.
Although the reason for this is not clear, it is considered as follows. When a styrene-olefin polymer is used, the film formed on the handwriting surface tends to have excellent elasticity. For this reason, the handwriting can receive the force of the blowing agent sufficiently without being affected by the film on the surface of the handwriting.Furthermore, the elasticity of the film is maintained, and the handwriting itself after foaming is a flexible foam with elasticity. becomes. Therefore, the obtained handwriting is continuous and has a sufficient three-dimensional effect, and is rich in elasticity (flexibility).
Considering the improvement of the above effect, the styrene-butadiene polymer preferably has a styrene content of 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, relative to the total amount constituting the styrene-butadiene polymer. preferable.

また、水分散性樹脂の質量平均分子量は、好ましくは1万~1000万であり、より好ましくは3万~3百万であり、さらに好ましくは10万~100万である。ここで、本発明において、質量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィを用いて通常の方法で測定することができる。以降の質量平均分子量についても同じである。 The weight average molecular weight of the water-dispersible resin is preferably 10,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 3,000,000, and still more preferably 100,000 to 1,000,000. Here, in the present invention, the weight average molecular weight can be measured by an ordinary method using gel permeation chromatography. The same applies to the subsequent mass average molecular weights.

また、水分散性樹脂としては、平均粒子径が500nm以下であるものが好ましく、より好ましくは300nm以下であり、さらに好ましくは200nm以下である。平均粒子径が500nm以下であると、樹脂粒子の分散安定性が良化し、インキ吐出性が向上、安定化しやすいため、立体感に優れ、かつ均一で連続的な筆跡が得られやすい。また、樹脂粒子の沈降も抑制され、インキ分散安定性も良好となる。
なお、平均粒子径は、動的光散乱法により測定することができる。
The water-dispersible resin preferably has an average particle size of 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and still more preferably 200 nm or less. When the average particle diameter is 500 nm or less, the dispersion stability of the resin particles is improved, and the ink ejection property is improved and easily stabilized, so that the three-dimensional effect is excellent, and uniform and continuous handwriting can be easily obtained. In addition, sedimentation of resin particles is suppressed, and ink dispersion stability is improved.
Incidentally, the average particle size can be measured by a dynamic light scattering method.

本発明によるインキ組成物を製造する際に、水分散性樹脂は、水中に(必要に応じて分散剤を用いて)分散された分散体、例えばエマルジョンの状態で、添加されていてもよい。水分散体が、エマルジョンの状態で、インキ組成物に添加されることも好ましい一形態である。 When producing the ink composition according to the present invention, the water-dispersible resin may be added in the form of a dispersion, such as an emulsion, in water (using a dispersant if necessary). In one preferred form, the aqueous dispersion is added to the ink composition in the form of an emulsion.

水分散性樹脂を含むエマルジョンの市販品の一例としては、 アクリル系樹脂のエマルジョンとしては、モビニール718Aなど(商品名、日本合成化学工業株式会社製)、酢酸ビニル樹脂のエマルジョンとしては、ビニブラン1002、1008など(商品名、日信化学工業株式会社製)、スチレンブタジエン重合体のエマルジョンとしては、L-1924、L-1432(商品名、旭化成ケミカルズ株式会社製)などが挙げられる。 Examples of commercially available emulsions containing a water-dispersible resin include Movinyl 718A (trade name, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) as an acrylic resin emulsion, Vinyblan 1002 as a vinyl acetate resin emulsion, 1008 (trade name, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), and styrene-butadiene polymer emulsions include L-1924 and L-1432 (trade name, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.).

水分散性樹脂の含有率は、インキ組成物の総質量を基準として、1~50質量%であることが好ましい。水分散性樹脂の含有率が上記数値の範囲であれば、インキ吐出性を向上することができ、立体感に優れ、定着性に優れた筆跡を得ることができる。また、インキの経時安定性も向上できる。
さらに、上記効果の向上を考慮すると、より好ましくは5~40質量%であり、さらに好ましくは10~30質量%であり、特に好ましくは15~30質量%である。
なお、水分散性樹脂は、複数種を組み合わせることもできる。
The content of the water-dispersible resin is preferably 1 to 50% by mass based on the total mass of the ink composition. If the content of the water-dispersible resin is within the above numerical range, the ink jettability can be improved, and handwriting with excellent three-dimensional effect and excellent fixability can be obtained. In addition, the stability of the ink over time can be improved.
Furthermore, considering the improvement of the above effects, the content is more preferably 5 to 40% by mass, still more preferably 10 to 30% by mass, and particularly preferably 15 to 30% by mass.
In addition, water-dispersible resin can also combine multiple types.

<増粘剤>
本発明のインキ組成物は、増粘剤を含んでなる。
増粘剤により、静置時におけるインキ中において、発泡剤や水分散性樹脂の沈降、凝集を抑制しやすく、発泡剤や水分散性樹脂などの優れた分散性が得られる。このため、発泡処理後の筆跡の立体感には、ムラが生じ難く、立体感、定着性に優れた筆跡が得られる。
増粘剤としては、従来公知の物質を用いることが可能であるが、インキ組成物に剪断減粘性を付与できる物質(剪断減粘性付与剤)を用いることが好ましい。このような物質を用いることにより、静置時に発泡剤や水分散性樹脂などが沈降、凝集しにくいインキ粘度としながらも、外部から力が加わった際にインキ組成物は容易に低粘度化できる。このため、静置時におけるインキ沈降、凝集を抑制しながらも、筆記時における筆記先端からのインキ吐出性をより良化できる。このため、立体感にさらに優れた筆跡を得ることができる。
とりわけ、このようなインキ組成物を、加圧筆記具に用いた際には、加圧時にインキに強い剪断力が加わり、インキがより低粘度化しやすい。このため、筆記先端からのインキ吐出性が良化しやすく、発泡処理前の筆跡において、十分なインキ量を確保することが可能となり、発泡処理後の筆跡は、より一層立体感に優れたものとなる。
さらに、加圧筆記具の中でも、加圧ボールペンに用いた場合には、ボールの回転に伴ってインキに強い剪断応力が加わりやすく、上記効果がより得られやすい。さらには、インキ吐出量を安定化できるため、均一で連続的である立体感を有する筆跡が得られやすく、また、文字などの細かな筆跡でも、立体的に残すことが容易となる。
<Thickener>
The ink composition of the present invention comprises a thickening agent.
The thickener makes it easy to suppress sedimentation and aggregation of the foaming agent and the water-dispersible resin in the ink when the ink is left standing, thereby obtaining excellent dispersibility of the foaming agent and the water-dispersible resin. Therefore, the three-dimensional effect of the handwriting after the foaming treatment is less likely to be uneven, and the handwriting excellent in three-dimensional effect and fixability can be obtained.
As the thickening agent, conventionally known substances can be used, but it is preferable to use a substance capable of imparting shear thinning properties to the ink composition (shear thinning agent). By using such a substance, the viscosity of the ink composition can be easily lowered when an external force is applied, while maintaining the ink viscosity at which the foaming agent, the water-dispersible resin, etc. do not readily settle or aggregate when left standing. . Therefore, it is possible to further improve ink discharge from the writing tip during writing while suppressing ink sedimentation and aggregation during standing. Therefore, it is possible to obtain a handwriting with a more excellent three-dimensional effect.
In particular, when such an ink composition is used in a pressurized writing instrument, a strong shearing force is applied to the ink when pressurized, and the viscosity of the ink tends to be lower. For this reason, the ink ejection from the tip of the writing is likely to be improved, and it is possible to secure a sufficient amount of ink in the handwriting before the foaming treatment, and the handwriting after the foaming treatment has a further excellent three-dimensional effect. Become.
Furthermore, among pressurized writing implements, when it is used in a pressurized ballpoint pen, a strong shearing stress is likely to be applied to the ink as the ball rotates, making it easier to obtain the above effects. Furthermore, since the ink ejection amount can be stabilized, uniform and continuous handwriting having a three-dimensional effect can be easily obtained, and even fine handwriting such as characters can be easily left three-dimensionally.

剪断減粘性付与剤としては、架橋型アクリル酸重合体、会合型増粘剤、多糖類などを用いることができる。
会合型増粘剤としては、会合性疎水性基によって、ポリエステル系、ポリエーテル系、ウレタン変性ポリエーテル系、ポリアミノプラスト系などやアルカリ膨潤会合型増粘剤、ノニオン会合型増粘剤などが挙げられ、多糖類としては、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカン、グアーガム、ローカストビーンガム、λ-カラギーナン、セルロース誘導体、ダイユータンガムなどが挙げられる。これらの剪断減粘性付与剤は、単独もしくは2種以上を用いることができる。
このうち、多糖類または架橋型アクリル酸重合体を用いることが好ましく、より好ましくは多糖類である。これは、撹拌機の剪断に対して強く、安定してインキを作成することができ、且つ、水分散性樹脂や発泡剤との相性も良好であり、経時安定性に優れたインキに調整しやすいためである。さらに、多糖類の中でも、サクシノグリカンは、他のものに比べて静置状態(低剪断時)の粘度が高いため、水分散樹脂や発泡剤を安定的に分散させやすく、分散安定性に優れたインキ組成物となるため、より好ましい。
As the shear thinning agent, a crosslinked acrylic acid polymer, an associative thickener, a polysaccharide, or the like can be used.
Examples of associative thickeners include polyester-based, polyether-based, urethane-modified polyether-based, polyaminoplast-based, alkali-swelling associative thickeners, and nonionic associative thickeners, depending on the associative hydrophobic group. Polysaccharides include xanthan gum, welan gum, succinoglycan, guar gum, locust bean gum, λ-carrageenan, cellulose derivatives, diutan gum and the like. These shear thinning agents can be used alone or in combination of two or more.
Among these, polysaccharides or crosslinked acrylic acid polymers are preferably used, and polysaccharides are more preferable. It is resistant to shearing by a stirrer, can be stably produced, and has good compatibility with water-dispersible resins and foaming agents, and can be adjusted to an ink with excellent stability over time. because it is easy. Furthermore, among polysaccharides, succinoglycan has a higher viscosity in a static state (at low shear) than other polysaccharides, so it is easy to stably disperse water-dispersed resins and foaming agents, and it is highly stable. It is more preferable because it provides an excellent ink composition.

増粘剤の含有率は、水性インキ組成物の総質量を基準として、0.01質量%~5質量%であることが好ましく、0.05~1質量%であることがより好ましく、0.1~0.8質量%であることがさらに好ましい。
増粘剤の含有率が上記数値範囲内であれば、発泡剤や水分散性樹脂などの優れた分散性が得られ、筆記先端からのインキ吐出性を向上することができ、立体感、定着性に優れた筆跡が得られやすい。さらに、インキ経時安定性も向上することができる。
The content of the thickener is preferably 0.01% by mass to 5% by mass, more preferably 0.05% by mass to 1% by mass, based on the total mass of the water-based ink composition. More preferably, it is 1 to 0.8% by mass.
If the content of the thickening agent is within the above numerical range, excellent dispersibility of the foaming agent, water-dispersible resin, etc. can be obtained, and ink ejection from the tip of writing can be improved, resulting in three-dimensional effect and fixation. It is easy to obtain a handwriting excellent in quality. Furthermore, the ink stability over time can also be improved.

また、インキ経時安定性に優れ、インキ吐出性が向上安定化し、均一で連続的な立体感を有し、かつ定着性に優れた筆跡得ることを考慮すると、増粘剤の含有量に対する、発泡剤および水分散樹脂の総含有量の含有量の比が、質量基準で、50~120であることが好ましく、60~100であることがより好ましい In addition, considering that the ink has excellent stability over time, improves and stabilizes the ink ejection property, has a uniform and continuous three-dimensional effect, and gives excellent fixability, the foaming ratio for the content of the thickener The ratio of the total content of the agent and the water-dispersible resin is preferably 50 to 120, more preferably 60 to 100, on a mass basis.

<着色剤>
本発明によるインキ組成物は、着色剤を含んでなる。従来公知の顔料、染料であればいずれも用いることができる。
<Colorant>
The ink composition according to the invention comprises a colorant. Any of conventionally known pigments and dyes can be used.

染料としては、特に制限されるものではない。例えば、酸性染料、塩基性染料、反応性染料、直接染料、分散染料および食用色素など各種染料が挙げられ、これらは単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。 Dyes are not particularly limited. Examples thereof include various dyes such as acid dyes, basic dyes, reactive dyes, direct dyes, disperse dyes and food colorings, and these can be used alone or in combination of two or more.

具体的には、酸性染料としては、C.I.アシッドレッド18、C.I.アシッドレッド51、C.I.アシッドレッド52、C.I.アシッドレッド87、C.I.アシッドレッド92、C.I.アシッドレッド289、C.I.アシッドオレンジ10、C.I.アシッドイエロー3、C.I.アシッドイエロー7、C.I.アシッドイエロー23、C.I.アシッドイエロー42、C.I.アシッドグリーン3、C.I.アシッドグリーン16、C.I.アシッドブルー1、C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー22、C.I.アシッドブルー90、C.I.アシッドブルー239、C.I.アシッドブルー248、C.I.アシッドバオレット15、C.I.アシッドバイオレット49、C.I.アシッドブラック1、C.I.アシッドブラック2、塩基性染料としては、C.I.ベーシックオレンジ2、C.I.ベーシックオレンジ14、C.I.ベーシックグリーン4、C.I.ベーシックブルー9、C.I.ベーシックブルー26、C.I.ベーシックバイオレット1、C.I.ベーシックバイオレット3、C.I.ベーシックバイオレット10、直接染料としては、C.I.ダイレクトレッド28、C.I.ダイレクトイエロー44、C.I.ダイレクトブルー86、C.I.ダイレクトブルー87、C.I.ダイレクトバイオレット51、C.I.ダイレクトブラック19、食用色素としては、C.I.フードイエロー3、C.I.フードブラック2などが挙げられる。 Specifically, as the acid dye, C.I. I. Acid Red 18, C.I. I. Acid Red 51, C.I. I. Acid Red 52, C.I. I. Acid Red 87, C.I. I. Acid Red 92, C.I. I. Acid Red 289, C.I. I. Acid Orange 10, C.I. I. Acid Yellow 3, C.I. I. Acid Yellow 7, C.I. I. Acid Yellow 23, C.I. I. Acid Yellow 42, C.I. I. acid green 3, C.I. I. Acid Green 16, C.I. I. acid blue 1, C.I. I. Acid Blue 9, C.I. I. Acid Blue 22, C.I. I. Acid Blue 90, C.I. I. Acid Blue 239, C.I. I. Acid Blue 248, C.I. I. Acid violet 15, C.I. I. Acid Violet 49, C.I. I. Acid Black 1, C.I. I. Acid Black 2 and basic dyes such as C.I. I. Basic Orange 2, C.I. I. Basic Orange 14, C.I. I. Basic Green 4, C.I. I. Basic Blue 9, C.I. I. Basic Blue 26, C.I. I. Basic Violet 1, C.I. I. Basic Violet 3, C.I. I. Basic Violet 10, and as a direct dye, C.I. I. Direct Red 28, C.I. I. Direct Yellow 44, C.I. I. Direct Blue 86, C.I. I. Direct Blue 87, C.I. I. Direct Violet 51, C.I. I. Direct Black 19, food coloring such as C.I. I. Food Yellow 3, C.I. I. Food Black 2 and the like.

顔料としては、特に制限されるものではない。例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、キノフタロン系顔料、スチレン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサジン系顔料、さらには、光輝性顔料、マイクロカプセル顔料、着色樹脂顔料等が挙げられる。なお、顔料は予め、界面活性剤などの顔料分散剤を用いて媒体に分散された水分散顔料製品などを用いてもよい。 Pigments are not particularly limited. For example, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine pigments, azo pigments, quinacridone pigments, quinophthalone pigments, styrene pigments, triphenylmethane pigments, perinone pigments, perylene pigments, dioxazine pigments, luster pigments, microcapsule pigments, colored resin pigments, and the like. As the pigment, a water-dispersible pigment product or the like that is previously dispersed in a medium using a pigment dispersant such as a surfactant may be used.

本願においては、発色良好で、立体感に優れた筆跡が得られやすいため、着色剤は顔料であることが好ましい。
また、顔料の中でも、着色樹脂顔料を用いることが好ましい。着色樹脂顔料は、耐熱性、耐候性に優れている傾向にあるため、筆跡を発泡処理した後も、良好な発色性を維持しやすい。また、筆記先端からの安定的なインキ吐出性を得ることができる傾向にあることから、均一で連続的な立体感に優れた筆跡が得られやすい。また、インキ経時安定性も良化しやすい。
なお、本発明において、着色樹脂顔料とは、樹脂粒子に対して色剤で着色されたものをいう。色剤は、樹脂粒子を着色できるものであれば特に限定されず、任意の顔料または染料を用いることができる。樹脂粒子については、耐アルカリ性、耐酸性、および耐熱性に優れ、各種の添加剤などが存在しても安定性が高いことから、スチレン-アクリロニトリル樹脂粒子(以下、SA樹脂粒子ということがある)であることが好ましい。
着色樹脂粒子を含む市販品の一例としては、具体的には、シンロイヒカラーシリーズ(シンロイヒ(株)製)、ルミコールシリーズ(日本蛍光化学(株)製)、LMシリーズ(冨士色素(株)製)、エポカラ-シリーズ((株)日本触媒製)が挙げられる。具体的には、ルミコールシリーズとしては、同NKW-2317H、同NKW-6307H、同NKW-2308H、同NKW-2302H、同NKW-2305H、同NKW-6305Hなどが挙げられる。
また、シンロヒカラーシリーズとしては、シンロイヒカラーベースSW-11、同SW-12、同SW-13、同SW-14、同SW15、同SW-16、同SW-17、同SW-18、同SW-27、同SW-37、同SW-47、同SF-1012、同SF-1013、同SF-1014、同SF-1015、同SF-1017、同SF-1027、SF-1038、SF-5015なども挙げられる。
In the present application, the coloring agent is preferably a pigment, since it is easy to obtain a handwriting with good color development and excellent three-dimensional effect.
Among pigments, it is preferable to use colored resin pigments. Since colored resin pigments tend to have excellent heat resistance and weather resistance, they tend to maintain good color developability even after the handwriting is subjected to foaming treatment. In addition, since it tends to be possible to obtain stable ink ejection from the tip of writing, it is easy to obtain uniform and continuous handwriting excellent in three-dimensional effect. In addition, the temporal stability of the ink tends to be improved.
In the present invention, the term "colored resin pigment" refers to resin particles colored with a coloring agent. The colorant is not particularly limited as long as it can color the resin particles, and any pigment or dye can be used. The resin particles are excellent in alkali resistance, acid resistance, and heat resistance, and have high stability even in the presence of various additives. Therefore, styrene-acrylonitrile resin particles (hereinafter sometimes referred to as SA resin particles). is preferably
Examples of commercially available products containing colored resin particles include, specifically, Shinroihi Color series (manufactured by Shinroihi Co., Ltd.), Lumicol series (manufactured by Nihon Shokuryo Kagaku Co., Ltd.), and LM series (Fuji Pigment Co., Ltd.). (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.). Specifically, the Lumicol series includes NKW-2317H, NKW-6307H, NKW-2308H, NKW-2302H, NKW-2305H, and NKW-6305H.
In addition, as the Shinrohi color series, the Shinrohi color base SW-11, the same SW-12, the same SW-13, the same SW-14, the same SW15, the same SW-16, the same SW-17, the same SW-18, the same SW-27, SW-37, SW-47, SF-1012, SF-1013, SF-1014, SF-1015, SF-1017, SF-1027, SF-1038, SF- 5015 etc. are also mentioned.

また、着色剤として、可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を用いることも、好ましい一形態である。着色剤として、可逆熱変色性マイクロカプセル顔料を用いることで、立体的な筆跡が得られるだけでなく、筆跡の立体的となる形状変化と色変化の両者を図ることが可能となり、筆跡をより一層、楽しむことが可能となる。
なお、可逆熱変色性マイクロカプセル顔料とは、少なくとも(イ)電子供与性呈色性有機化合物、(ロ)電子受容性化合物及び、(ハ)前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体からなる可逆熱変色性組成物を内包するものなどが挙げられる。
It is also a preferred embodiment to use a reversible thermochromic microcapsule pigment as the colorant. By using a reversible thermochromic microcapsule pigment as a coloring agent, it is possible not only to obtain a three-dimensional handwriting, but also to achieve both a three-dimensional shape change and a color change of the handwriting, making the handwriting more beautiful. You can enjoy it even more.
The reversible thermochromic microcapsule pigment includes at least (a) an electron-donating color-forming organic compound, (b) an electron-accepting compound, and (c) a reaction medium that determines the temperature at which the color reaction of both of them occurs. and those encapsulating a reversible thermochromic composition consisting of.

着色剤の含有率は、その種類によって異なるが、インキ組成物の総質量を基準として、好ましくは0.1~30質量%であり、より好ましくは1~20質量%であり、さらに好ましくは、2~10質量%である。
着色剤は、適宜単独または2種類以上を組み合わせて用いることができる。
The content of the colorant varies depending on its type, but is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, based on the total mass of the ink composition. 2 to 10% by mass.
Colorants may be used singly or in combination of two or more.

<水>
本発明によるインキ組成物は、水を含んでなる。水としては、特に制限はなく、例えば、水道水、イオン交換水、限外ろ過水または蒸留水などを用いることができる。
水の含有率は、インキ組成物の総質量を基準として、好ましくは10~90質量%である。
<Water>
The ink composition according to the invention comprises water. Water is not particularly limited, and for example, tap water, ion-exchanged water, ultrafiltered water, distilled water, or the like can be used.
The water content is preferably 10 to 90% by weight based on the total weight of the ink composition.

<その他の添加剤>
本発明のインキ組成物は、上記した成分(発泡剤、水分散性樹脂、増粘剤、着色剤および水)を必須とするが、必要に応じて上記以外の成分を含むことができる。
<Other additives>
The ink composition of the present invention essentially comprises the above-described components (foaming agent, water-dispersible resin, thickener, colorant and water), but may contain other components as necessary.

<体質剤>
本発明によるインキ組成物は、体質剤さらに含むことができる。
体質剤を用いることで、発泡処理前の筆跡の形状が維持されやすく、発泡処理後、立体感に優れた筆跡が得られやすい。
体質剤として、例えば、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、シリカ、ケイ酸アルミニウム、アルミナ、硫酸バリウム等の無機系体質剤の他、樹脂粒子などの有機系体質剤を挙げることができる。
体質剤の含有率は、インキ組成物の総質量を基準として、好ましくは0.1~20質量%である。体質剤の効果を得て立体感に優れた筆跡が得られやすく、インキの経時安定性、さらには、インキ吐出安定性、筆跡の良好な発色の維持を考慮すると、1~10質量%であることがより好ましい。
<Strengthening agent>
The ink composition according to the present invention may further comprise a extender.
By using the extender, the shape of the handwriting before the foaming treatment is easily maintained, and the handwriting with excellent three-dimensional effect is easily obtained after the foaming treatment.
Examples of extenders include inorganic extenders such as calcium carbonate, kaolin, talc, silica, aluminum silicate, alumina and barium sulfate, as well as organic extenders such as resin particles.
The content of the extender is preferably 0.1 to 20% by mass based on the total mass of the ink composition. It is 1 to 10% by mass in consideration of the effect of the extender, which makes it easy to obtain a handwriting with excellent three-dimensional effect, the stability of the ink over time, the ink ejection stability, and the maintenance of good color development of the handwriting. is more preferable.

<水溶性有機溶剤>
本発明によるインキ組成物は、水溶性有機溶剤をさらに含んでなることが好ましい。一般的に、発泡剤や水分散性樹脂、さらには顔料など、主溶媒である水に不溶な状態で存在し得る成分を含んでなる場合、そのインキを充填した筆記具のペン先などで水が蒸発し、インキが乾燥固化してインキ流路などが詰まってしまうことがある。このような現象が起きると、後から追従されるインキによりこの詰まりを解消することは難しく、その筆記具はインキの残量はあるものの、再び筆記できなくなることがある。このため、耐ドライアップ性能を向上させることが好ましい。本発明のインキ組成物は、上述のような成分を含み、さらにそれらの含有率高いことから、耐ドライアップ性能の向上を図る必要が高い。このため、本願のインキ組成物は、耐ドライアップ性能を向上させることができる、水溶性有機溶剤をさらに含んでなることが好ましい。
水溶性有機溶剤は、多価アルコール類、グリコールエーテル類などが挙げられるが、それらの中でも、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類を選択して用いることが好ましい。これらの溶剤は、発泡剤や水分散性樹脂に対する影響が少なく、また、インキ組成物の分散安定性に大きく影響を及ぼすことがない上、多価アルコール類の吸湿効果をインキ組成物に付与することができ、耐ドライアップ性能を向上できるためである。中でも、本願においては、グリセリンを用いることが好ましい。
<Water-soluble organic solvent>
The ink composition according to the present invention preferably further contains a water-soluble organic solvent. In general, when it contains components such as foaming agents, water-dispersible resins, and pigments that can exist in an insoluble state in water, which is the main solvent, water will be absorbed by the nib of a writing instrument filled with the ink. The ink may evaporate and dry and solidify, clogging the ink flow path. When such a phenomenon occurs, it is difficult to clear the clogging with ink that is followed later, and the writing instrument may become unable to write again, although there is ink remaining. Therefore, it is preferable to improve the dry-up resistance performance. Since the ink composition of the present invention contains the components as described above and has a high content thereof, it is highly necessary to improve the dry-up resistance performance. Therefore, the ink composition of the present application preferably further contains a water-soluble organic solvent capable of improving the dry-up resistance performance.
Examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols, glycol ethers, etc. Among them, it is preferable to select and use polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, and glycerin. These solvents have little effect on the foaming agent and the water-dispersible resin, do not significantly affect the dispersion stability of the ink composition, and impart the hygroscopic effect of polyhydric alcohols to the ink composition. This is because the dry-up resistance performance can be improved. Among them, it is preferable to use glycerin in the present application.

水溶性有機溶剤の含有率は、インキ組成物の総質量を基準として、好ましくは0.1~20質量%である。さらに耐ドライアップ性能の向上を図りつつ、立体感を有した筆跡が得られやすいことを考慮すると、1~10質量%である。 The content of the water-soluble organic solvent is preferably 0.1 to 20 mass % based on the total mass of the ink composition. Furthermore, considering that handwriting with a three-dimensional effect can be easily obtained while improving dry-up resistance, the amount is 1 to 10% by mass.

また、本発明のインキ組成物は、インキ物性や機能を向上させる目的で、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、キレート剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。 In addition, the ink composition of the present invention may contain various additives such as pH adjusters, rust preventives, antiseptics, and chelating agents for the purpose of improving the physical properties and functions of the ink.

pH調整剤としては、アンモニア、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどの塩基性無機化合物、酢酸ナトリウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどの塩基性有機化合物、乳酸、酢酸およびクエン酸などが挙げられる。 Examples of pH adjusters include basic inorganic compounds such as ammonia, sodium carbonate, sodium phosphate and sodium hydroxide, basic organic compounds such as sodium acetate, triethanolamine and diethanolamine, lactic acid, acetic acid and citric acid. .

防腐剤としては、フェノール、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、2,3,5,6-テトラクロロ-4-(メチルスルフォニル)ピリジン、2-ピリジンチオール-1-オキシドナトリウム、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オン、オルトフェニルフェノールまたはその塩などが挙げられる。 Preservatives include phenol, sodium benzoate, sodium dehydroacetate, potassium sorbate, propyl parahydroxybenzoate, 2,3,5,6-tetrachloro-4-(methylsulfonyl)pyridine, 2-pyridinethiol-1- sodium oxide, 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one, orthophenylphenol or a salt thereof; .

防錆剤としては、ベンゾトリアゾールおよびその誘導体、トリルトリアゾール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、チオ硫酸ナトリウム、サポニン、またはジアルキルチオ尿素などが挙げられる。 Rust inhibitors include benzotriazole and its derivatives, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, diisopropylammonium nitrite, sodium thiosulfate, saponin, dialkylthiourea, and the like.

キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(GEDTA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)、ジヒドロキシエチルグリシン(DHEG)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、トリエチレンテトラミン六酢酸(TTHA)およびそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩またはアミン塩などが挙げられる。 Chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), hydroxyethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), glycol etherdiaminetetraacetic acid (GEDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA), dihydroxyethylglycine (DHEG ), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), triethylenetetraminehexaacetic acid (TTHA) and their alkali metal salts, ammonium salts or amine salts.

また、本発明において、前記水溶性有機溶剤以外の保湿剤を更に含んでいても良い。例えば、尿素、ソルビット、デキストリン、トリメチルグリシンなどのN,N,N-トリアルキルアミノ酸、ヒアルロン酸類などが挙げられ、好適に用いることができる。 Moreover, in the present invention, a moisturizing agent other than the water-soluble organic solvent may be further included. Examples thereof include urea, sorbitol, dextrin, N,N,N-trialkylamino acids such as trimethylglycine, hyaluronic acids, and the like, which can be preferably used.

さらには、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤やアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤、フッ素系界面活性剤なども添加することができる。
また、消泡剤を添加することもできる。また、リン酸エステル系界面活性剤や脂肪酸などの潤滑剤も添加することができる。また、親水性基を有し、水中に均一に溶解し得る水溶性樹脂も添加することができる。
Furthermore, nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, surfactants having acetylene bonds in their structures, and fluorine-based surfactants can also be added.
An antifoaming agent can also be added. Lubricants such as phosphate surfactants and fatty acids may also be added. A water-soluble resin that has a hydrophilic group and can be uniformly dissolved in water can also be added.

<筆記具用水性インキ組成物>
本発明によるインキ組成物の粘度は、20℃、剪断速度1.92sec-1(0.5rpm)の条件下で、好ましくは500mPa・s以上であり、より好ましくは1000mPa・s以上であり、さらに好ましくは2000mPa・s以上であり、また好ましくは10000mPa・s以下であり、より好ましくは5000mPa・s以下である。
粘度が上記数値の範囲であれば、分散安定性に優れながらもインキの吐出性に優れ、立体感、定着性に優れた筆跡を安定的に得ることができる。
また、インキ組成物の固形分比率は、インキ組成物の総質量を基準として、好ましくは10~50質量%であり、より好ましくは15~40質量%であり、さらに好ましくは20~40質量%である。
固形分比率が上記数値の範囲であれば、20℃、剪断速度1.92sec-1の条件下のインキ粘度を上記数値の範囲に設定しやすく、立体感、定着性に優れた筆跡を形成できる。
以上より、本発明によるインキ組成物は、立体感に優れ、定着性に優れた筆跡を得るために、上記のように通常用いられる筆記具用インキ組成物よりも粘度や固形分比率が高い傾向にあることが好ましい。
<Water-based ink composition for writing instruments>
The viscosity of the ink composition according to the present invention is preferably 500 mPa·s or more, more preferably 1000 mPa·s or more, at 20° C. and a shear rate of 1.92 sec −1 (0.5 rpm). It is preferably 2000 mPa·s or more, preferably 10000 mPa·s or less, and more preferably 5000 mPa·s or less.
If the viscosity is within the above numerical range, it is possible to stably obtain a handwriting with excellent ink jetting properties, excellent three-dimensional effect, and excellent fixability while having excellent dispersion stability.
Further, the solid content ratio of the ink composition is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, and still more preferably 20 to 40% by mass, based on the total mass of the ink composition. is.
If the solid content ratio is within the above numerical range, the viscosity of the ink under conditions of 20° C. and a shear rate of 1.92 sec −1 can be easily set within the above numerical range, and handwriting with excellent three-dimensional effect and fixability can be formed. .
As described above, the ink composition according to the present invention tends to have a higher viscosity and a higher solid content ratio than the ink composition for writing instruments normally used as described above, in order to obtain handwriting with excellent three-dimensional effect and excellent fixability. Preferably.

本発明によるインキ組成物は筆記具に用いられるが、本発明の好ましい一形態は、加圧筆記具であり、さらには加圧ボールペンである。この場合、筆記時に良好なインキ吐出性が得られることが好ましい。
よって、インキ組成物の粘度は、20℃、剪断速度76.8sec-1(20rpm)の条件下で、好ましくは500mPa・s以下であり、より好ましくは400mPa・s以下であり、さらに好ましくは300mPa・s以下である。
また、静置時におけるインキの分散安定性と、筆記先端から良好なインキ吐出性を得て、安定的で均一な立体感を有する筆跡が得られることを考慮すると、インキ組成物の静止時の粘度と流動時の粘度勾配が一定以上あること、つまりは、高剪断時と低剪断時のインキ組成物の粘度比が一定以上あることが好ましい。
よって、高剪断時と低剪断時のインキ組成物の粘度比(20℃、剪断速度1.92sec-1の条件下の粘度(0.5rpm)/20℃剪断速度76.8sec-1(20rpm)の条件下の粘度)は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上であり、また好ましくは20以下である。
The ink composition according to the present invention is used for writing implements, and a preferred form of the present invention is a pressurized writing implement, and further a pressurized ball-point pen. In this case, it is preferable to obtain good ink jettability during writing.
Therefore, the viscosity of the ink composition is preferably 500 mPa·s or less, more preferably 400 mPa·s or less, and still more preferably 300 mPa under conditions of 20° C. and a shear rate of 76.8 sec −1 (20 rpm).・It is less than or equal to s.
In addition, considering the dispersion stability of the ink when it is still and the ability to obtain good ink ejection from the tip of the writing, and to obtain a handwriting with a stable and uniform three-dimensional effect, It is preferable that the viscosity and the viscosity gradient during flow are above a certain level, that is, the viscosity ratio of the ink composition during high shearing and low shearing is above a certain level.
Therefore, the viscosity ratio of the ink composition at high shear and low shear (viscosity at 20° C., shear rate 1.92 sec −1 (0.5 rpm)/20° C. shear rate 76.8 sec −1 (20 rpm) is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and preferably 20 or less.

<インキ組成物の製造方法>
本発明によるインキ組成物は、従来知られている任意の方法により製造することができる。具体的には、前記各成分を必要量配合し、マグネットホットスターラー、プロペラ攪拌機、ホモジナイザー攪拌機、ホモディスパー、ホモミキサー、遊星式撹拌機などの各種攪拌機やビーズミルなどの各種分散機などにて混合し、製造することができる。
<Method for producing ink composition>
The ink composition according to the present invention can be produced by any conventionally known method. Specifically, the necessary amounts of the above components are blended and mixed with various stirrers such as a magnetic hot stirrer, propeller stirrer, homogenizer stirrer, homodisper, homomixer, and planetary stirrer, and various dispersers such as a bead mill. , can be manufactured.

<筆記具>
本発明による筆記具は、上記のインキ組成物を収容してなる。
本発明によるインキ組成物を充填する筆記具の構造、形状は特に限定されるものではなく、従来から汎用のものが適用できるが、特に、加圧筆記具であることが好ましい。これは、本発明によるインキ組成物は、粘度や固形分比率が高い傾向にあることから、加圧筆記具に収容して用いることで、インキ吐出性を良化できる。このため、発泡処理前の筆跡におけるインキ量を十分に確保することが可能となり、発泡処理後の筆跡は、より立体感に優れ、定着性に優れたものとなるからである。
さらには、ボールペンチップをペン先とした加圧ボールペンに用いられることが好ましい。加圧ボールペンを用いることで、インキ吐出性が安定化しやすく、均一で立体的な筆跡が得られやすい。また、細かな筆跡でも立体的にすることが可能となる。
なお、加圧ボールペンとしては、インキ収容内に加圧ガスを封入し、この加圧ガスの圧力によってインキ組成物をチップ先端側へ押圧する加圧ボールペンや、ノック作動、キャップの装着、筆記時の筆圧によるペン先の移動などにより、インキ組成物の後端側に存在する空間部を圧縮し、この圧縮による圧力によってインキ組成物をチップ先端側へ押圧する、ノック式の加圧ボールペン、ペン先を覆うキャップを備えたキャップ式の加圧ボールペン、筆圧加圧式のボールペン等が挙げられる。
本発明によるインキ組成物は、固形分比率が高い傾向にあることから、耐ドライアップ性も考慮すると、ペン先を密閉可能なキャップ式の加圧ボールペンがより好ましい。
<Writing implements>
A writing instrument according to the present invention contains the above ink composition.
The structure and shape of the writing instrument to be filled with the ink composition according to the present invention are not particularly limited, and conventional general-purpose writing instruments can be applied, but pressure writing instruments are particularly preferred. This is because the ink composition according to the present invention tends to have a high viscosity and a high solid content ratio, so that the ink ejection property can be improved by accommodating it in a pressure writing instrument and using it. For this reason, it is possible to ensure a sufficient amount of ink in the handwriting before the foaming treatment, and the handwriting after the foaming treatment has a more excellent three-dimensional effect and excellent fixability.
Further, it is preferably used in a pressurized ball-point pen having a ball-point tip as a pen point. By using a pressurized ballpoint pen, the ink ejection property is easily stabilized, and uniform and three-dimensional handwriting can be easily obtained. In addition, even fine handwriting can be made three-dimensional.
As the pressurized ballpoint pen, a pressurized ballpoint pen in which a pressurized gas is enclosed in the ink container and the pressure of the pressurized gas presses the ink composition toward the tip end side, or a pressurized ballpoint pen that presses the ink composition toward the tip end side by the pressure of the pressurized gas, or a pressurized ballpoint pen that presses the ink composition to the tip end side by the pressure of the pressurized gas, or a pressurized ballpoint pen that presses the ink composition to the tip end side by the pressure of the pressurized gas A knock-type pressurized ballpoint pen that compresses the space existing on the rear end side of the ink composition by moving the pen tip due to the writing pressure of , and presses the ink composition toward the tip end side by the pressure generated by this compression. A cap-type pressurized ball-point pen having a cap that covers the pen tip, and a pen-pressure pressurized ball-point pen may be mentioned.
Since the ink composition according to the present invention tends to have a high solid content ratio, a pressurized ballpoint pen with a cap that can seal the tip is more preferable in consideration of dry-up resistance.

加圧により、インキ収容筒の後端側から、内部に充填されたインキ組成物に対して加える圧力は、大気圧より大きくすることが好ましく、具体的には大気圧より大きく、1.5倍以下であることが好ましい。より具体的には、大気圧を1000hPaとした場合、1000hPaより高く、1500hPa以下であることが好ましく、1000hPaより高く、1200hPa以下であることがより好ましい。これにより、チップ先端部からのインキ漏れを抑制しつつ、インキ消費量を好適なものとすることができ、立体感が十分に得られるなど、筆跡品質や筆跡濃度を向上させることができる。 The pressure applied from the rear end side of the ink container cylinder to the ink composition filled inside is preferably greater than the atmospheric pressure, specifically greater than the atmospheric pressure, ie, 1.5 times the pressure. The following are preferred. More specifically, when the atmospheric pressure is 1000 hPa, it is preferably higher than 1000 hPa and 1500 hPa or lower, more preferably higher than 1000 hPa and 1200 hPa or lower. As a result, it is possible to suppress ink leakage from the leading end of the tip while optimizing the amount of ink consumed, and it is possible to improve handwriting quality and handwriting density, such as obtaining a sufficient three-dimensional effect.

以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

<実施例1>
増粘剤以外の下記の材料を下記の配合量にて、マグネットスターラーで、室温にて加温撹拌等してベースインキを作成し、その後、上記作製したベースインキに下記増粘剤を下記の配合量で、投入してホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌して、実施例1のインキ組成物を得た。

・発泡剤(熱膨張性発泡剤(熱膨張性マイクロカプセル)、商品名:EXPANCEL031 WUF40、日本フェライト株式会社、平均粒子径:10~16μm、発泡開始温度:80~95℃、最大膨張温度:120~135℃、固形分76質量%) 5.0質量部
・水分散性樹脂(スチレンブタジエン共重合体のエマルジョン、商品名:L1924、旭化成ケミカルズ株式会社製、ガラス転移温度5℃、固形分46質量%、スチレン含有量:45mol%、平均粒子径:150nm) 50.0質量部
・増粘剤(サクシノグリカン) 0.3質量部
・着色剤(着色樹脂粒子(ピンク)の44質量%水分散体、商品名:ルミコールNKW-2317H、日本蛍光化学株式会社製) 10.0質量部
・水溶性有機溶剤(グリセリン) 5.0質量部
・水 29.7質量部
<Example 1>
The following ingredients other than the thickening agent are mixed in the following amounts with a magnetic stirrer at room temperature to prepare a base ink. The ink composition of Example 1 was obtained by thoroughly mixing and stirring using a homogenizer stirrer until a uniform state was obtained.

- Foaming agent (thermally expandable foaming agent (thermally expandable microcapsules), trade name: EXPANCEL031 WUF40, Nippon Ferrite Co., Ltd., average particle size: 10 to 16 µm, foaming start temperature: 80 to 95°C, maximum expansion temperature: 120 ~ 135 ° C., solid content 76 mass%) 5.0 parts by mass Water-dispersible resin (styrene-butadiene copolymer emulsion, trade name: L1924, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, glass transition temperature 5 ° C., solid content 46 mass %, styrene content: 45 mol%, average particle size: 150 nm) 50.0 parts by mass Thickener (succinoglycan) 0.3 parts by mass Colorant (44% by mass of colored resin particles (pink) dispersed in water Body, trade name: Lumicol NKW-2317H, manufactured by Nihon Shokuryo Kagaku Co., Ltd.) 10.0 parts by mass Water-soluble organic solvent (glycerin) 5.0 parts by mass Water 29.7 parts by mass

<実施例2~11および比較例1~3>
実施例2~11および比較例1~3は、インキ組成物に含まれる成分の種類や配合量を表において表される組成に変更した以外は、実施例1と同じ方法で水性インキ組成物を得た。表中の組成の数値は、質量部を示す。
<Examples 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 3>
In Examples 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 3, water-based ink compositions were prepared in the same manner as in Example 1, except that the types and blending amounts of the components contained in the ink composition were changed to those shown in the table. Obtained. Numerical values for compositions in the table indicate parts by mass.

Figure 2022130033000001
Figure 2022130033000001

Figure 2022130033000002
Figure 2022130033000002

表中の材料の注番号に沿って説明する。
(1)商品名:アドバンセルEMH204、積水化学株式会社製、平均粒子径:36~44μm、発泡開始温度:110~130℃、最大膨張温度:160~180℃
(2)商品名:EXPANCEL031 WUF40、日本フェライト株式会社、平均粒子径:10~16μm、発泡開始温度:80~95℃、最大膨張温度:120~135℃、固形分76質量%
(3)4,4´-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、商品名:ネオセルボン♯5000、永和化成工業株式会社製
(4)商品名:セルペースト101、永和化成工業株式会社製
(5)商品名:L1924、旭化成ケミカルズ株式会社製、ガラス転移温度5℃、固形分46質量%、スチレン含有量:45mol%、平均粒子径:150nm
(6)商品名:L1432、旭化成ケミカルズ株式会社製、ガラス転移温度18℃、固形分46質量%、スチレン含有量:50mol%、平均粒子径:200nm
(7)商品名:ビニブラン1008、信越化学工業株式会社製、ガラス転移温度30℃、固形分46質量%
(8)商品名:モビニール718A、日本合成化学工業株式会社製、ガラス転移温度-6℃、固形分46質量%
(9)商品名:モビニール972、日本合成化学工業株式会社製、ガラス転移温度100℃、固形分50質量%
(10)商品名:ハイビスワコー104、和光純薬工業株式会社製
(11)商品名:SG-95、日本タルク株式会社製
(12)商品名:BF-40E、堺化学工業株式会社製
(13)商品名:ルミコールNKW-2317H、日本蛍光化学株式会社製、固形分44%
(14)商品名:ウォーターイエロー6C、オリエント化学工業株式会社製
Description is made along the note numbers of the materials in the table.
(1) Trade name: Advancel EMH204, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., average particle size: 36-44 μm, foaming start temperature: 110-130°C, maximum expansion temperature: 160-180°C
(2) Trade name: EXPANCEL031 WUF40, Nippon Ferrite Co., Ltd., average particle size: 10-16 μm, foaming start temperature: 80-95° C., maximum expansion temperature: 120-135° C., solid content: 76% by mass
(3) 4,4′-oxybis(benzenesulfonyl hydrazide), trade name: Neo Cellvon #5000, manufactured by Eiwa Chemical Industry Co., Ltd. (4) Trade name: Cellpaste 101, manufactured by Eiwa Chemical Industry Co., Ltd. (5) Trade name: L1924, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, glass transition temperature 5 ° C., solid content 46% by mass, styrene content: 45 mol%, average particle size: 150 nm
(6) Product name: L1432, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, glass transition temperature 18°C, solid content 46% by mass, styrene content: 50 mol%, average particle size: 200 nm
(7) Product name: Vinyblan 1008, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., glass transition temperature 30 ° C., solid content 46% by mass
(8) Product name: Movinyl 718A, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., glass transition temperature -6°C, solid content 46% by mass
(9) Product name: Movinyl 972, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., glass transition temperature 100°C, solid content 50% by mass
(10) Trade name: Hibis Wako 104, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (11) Trade name: SG-95, manufactured by Nippon Talc Co., Ltd. (12) Trade name: BF-40E, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. (13) ) Product name: Lumicol NKW-2317H, manufactured by Nihon Shokuryo Kagaku Co., Ltd., solid content 44%
(14) Product name: Water Yellow 6C, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.

可逆熱変色性マイクロカプセル顔料1の調製
電子供与性呈色性有機化合物と成分として3,6-ビス(ジフェニルアミノ)フルオラン1.0部、電子受容性化合物として1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2-エチルヘキサン3.0部、2,2-ビス(4’-ヒドロキシフェニル)-ヘキサフルオロプロパン5.0部、反応媒体としてカプリン酸4-ベンジルオキシフェニルエチル50.0部からなる色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセルに内包して可逆熱変色性マイクロカプセル顔料1を調製した。
マイクロカプセル顔料1の平均粒径は1.8μm、完全消色温度は55℃であり、完全発色温度は-20℃であり、温度変化により青色から無色に変色した。
Preparation of reversible thermochromic microcapsule pigment 1 1.0 parts of 3,6-bis (diphenylamino) fluorane as an electron-donating color-changing organic compound and a component, 1,1-bis (4-hydroxy as an electron-accepting compound 3.0 parts of phenyl)-2-ethylhexane, 5.0 parts of 2,2-bis(4'-hydroxyphenyl)-hexafluoropropane, and 50.0 parts of 4-benzyloxyphenylethyl caprate as a reaction medium. A reversible thermochromic microcapsule pigment 1 was prepared by encapsulating a reversible thermochromic composition having color memory properties in microcapsules.
Microcapsule Pigment 1 had an average particle size of 1.8 μm, a complete decolorization temperature of 55° C., and a complete color development temperature of −20° C. The color changed from blue to colorless as the temperature changed.

<評価>
実施例および比較例のインキ組成物をキャップ式の加圧ボールペン1のボールペンレフィル7に充填し、加圧状態で筆記したところ、筆記可能であった。以降の筆跡評価については、上記加圧ボールペンを用いて筆記し、得られた筆跡について評価した。
<Evaluation>
The ink compositions of Examples and Comparative Examples were filled in the ball-point pen refill 7 of the cap-type pressurized ball-point pen 1, and writing was performed under pressure. For the subsequent handwriting evaluation, writing was performed using the pressurized ballpoint pen, and the resulting handwriting was evaluated.

ここで、図1から図3にキャップ式加圧ボールペン1を示す。
キャップ式の加圧ボールペン1は、把持部にグリップ部材14を装着した前軸2と、後軸3とを連結した軸筒本体内にボールペンレフィル7を配設してある。
また、キャップ式加圧ボールペン1は、PP樹脂を射出成形することにより得られた、半透明のキャップ4が、前軸2の側壁に形成した嵌合凸部に、キャップ4の内壁に形成した嵌合突部を乗り越し嵌合することによって、着脱自在に装着されている。前軸2にキャップを装着した場合、キャップ内に具備したシール部材によって、ボールペンチップ10を密閉している。
Here, the cap-type pressurized ball-point pen 1 is shown in FIGS. 1 to 3. FIG.
A cap-type pressurized ball-point pen 1 has a ball-point pen refill 7 disposed in a barrel body connecting a front barrel 2 with a grip member 14 attached to a grip portion and a rear barrel 3 .
The cap-type pressurized ballpoint pen 1 has a translucent cap 4 obtained by injection molding of PP resin. It is detachably attached by fitting over the fitting protrusion. When a cap is attached to the front barrel 2, the ball-point pen tip 10 is sealed by a sealing member provided in the cap.

ボールペンレフィル7が備えるインキ収容筒8の前端には、直径1.0mmのボールを回転自在に抱持したボールペンチップ10が、チップホルダー9を介して装着されている。
また、インキ収容筒8の後端部には、内外を連通する空気孔を設けた尾栓11を装着がされる。
インキ収容筒8内部には、上記したインキ配合からなる筆記具用水性インキ組成物12と、インキ追従体13が充填されている。
尚、図示はしてないが、ボールの後方には、ボールを常時、チップ前端の内壁に押圧するコイルスプリングを配設してある。
A ball-point pen tip 10 rotatably holding a ball with a diameter of 1.0 mm is attached via a tip holder 9 to the front end of an ink container 8 provided in the ball-point pen refill 7 .
A tail plug 11 having an air hole communicating between the inside and the outside is attached to the rear end portion of the ink containing cylinder 8 .
The interior of the ink container 8 is filled with the water-based ink composition 12 for writing instruments and the ink follower 13, which are composed of the above-described ink formulations.
Although not shown, a coil spring is provided behind the ball to constantly press the ball against the inner wall of the front end of the chip.

また、ボールペンレフィル7が備えるインキ収容筒8の後端部は、後軸3後端部内に圧入装着されており、インキ収容筒8内のインキ組成物12およびインキ追従体13が充填された部分に続く空間は、後軸3の後端部に設けた、筆記具内外を連通する連通孔3Aによってのみ、外気と連通する。 The rear end portion of the ink containing cylinder 8 provided in the ballpoint pen refill 7 is press-fitted into the rear end portion of the rear barrel 3, and the portion of the ink containing cylinder 8 filled with the ink composition 12 and the ink follower 13. The space following the rear barrel 3 communicates with the outside air only through a communication hole 3A provided at the rear end of the rear barrel 3, which communicates the inside and the outside of the writing instrument.

以下に、キャップ4の嵌合により作動する加圧機構について詳述する。
筆記具本体の後軸3にキャップ4を嵌合することにより、ボールペンレフィル7に充填されたインキ組成物12に対し、インキ追従体13を介して圧力を加えることができる。
具体的には、キャップ本体5の開口端側に、後軸3後端部を図の矢印F方向に挿入すると、先ずキャップ本体5の内壁5Aと後軸3の側壁3Bが当接する。
この時、後軸3の後端部に設けた、内外を連通する連通孔3Aを通じて、キャップ本体5内、後軸3内およびインキ収容筒8の上記空間が、密閉状態で連通される。
さらに、キャップ4を図の矢印F方向に進行させると、嵌合が完了するまで、上記密閉空間が圧縮される。その結果、ボールペンレフィル7に充填された筆記具用水性インキ組成物に対し、インキ追従体13を介して、圧力を加えることができるものである。尚、当該圧力は、1050hPaであった。
The pressurizing mechanism that operates when the cap 4 is fitted will be described in detail below.
By fitting the cap 4 to the rear barrel 3 of the writing instrument main body, pressure can be applied via the ink follower 13 to the ink composition 12 filled in the ballpoint pen refill 7 .
Specifically, when the rear end portion of the rear barrel 3 is inserted into the open end side of the cap body 5 in the direction of arrow F in the drawing, the inner wall 5A of the cap body 5 and the side wall 3B of the rear barrel 3 first come into contact.
At this time, the spaces of the cap body 5, the rear barrel 3, and the ink container 8 communicate with each other in a sealed state through a communication hole 3A provided at the rear end portion of the rear barrel 3, which communicates the inside and the outside.
Further, when the cap 4 is advanced in the direction of the arrow F in the figure, the sealed space is compressed until the fitting is completed. As a result, pressure can be applied via the ink follower 13 to the water-based ink composition for writing instruments filled in the ball-point pen refill 7 . Incidentally, the pressure was 1050 hPa.

<筆跡評価>
実施例および比較例のインキ組成物を筆記用紙(JIS P 3201 筆記用紙A)に筆記し、1晩放置した後、ドライヤー(1200ワット)で10分間、加熱処理した後の筆跡について、立体感、定着性、弾力性について評価した。各評価基準は以下である。得られた結果は表のとおりである。
立体感
○:目視により、筆跡の盛り上がりを十分に確認できた。
△:目視により、筆跡の盛り上がりが確認できたが、やや乏しかった。
×:目視により、筆跡の盛り上がりを確認できなかった。
定着性
○:筆跡に触れても、被筆記面から剥がれなかった。
△:筆跡に触れると、被筆記面から、筆跡の一部剥がれてしまった。
×:筆跡に触れると、被筆記面から剥がれおちてしまった。
弾力性
○:筆跡に弾力性(柔軟性)あり。
△:筆跡に弾力性(柔軟性)があるが、やや乏しい。
×:筆跡に弾力性(柔軟性)なし。
<Handwriting evaluation>
The ink compositions of Examples and Comparative Examples were written on writing paper (JIS P 3201 writing paper A), allowed to stand overnight, and then heat-treated with a dryer (1200 W) for 10 minutes. Fixability and elasticity were evaluated. Each evaluation criterion is as follows. The results obtained are shown in the table.
Three-dimensional effect ◯: Swelling of the handwriting could be sufficiently confirmed by visual observation.
Δ: Swelling of the handwriting could be confirmed by visual observation, but it was somewhat lacking.
x: No swelling of the handwriting could be confirmed by visual observation.
Fixability ◯: The ink was not peeled off from the writing surface even when the handwriting was touched.
Δ: When the handwriting was touched, the handwriting was partially peeled off from the writing surface.
x: When the handwriting was touched, it peeled off from the writing surface.
Elasticity ◯: The handwriting has elasticity (flexibility).
Δ: The handwriting has elasticity (flexibility), but is somewhat poor.
x: No elasticity (flexibility) in handwriting.

実施例1のインキ組成物を、直径15mmの密開閉ガラス試験管に入れて、常温にて3日間放置し、インキ組成物の状態を目視により観察したところ、凝集、分離は確認されず、インキ経時安定性が良好であった。 The ink composition of Example 1 was placed in a sealed glass test tube with a diameter of 15 mm and allowed to stand at room temperature for 3 days, and the state of the ink composition was visually observed. The stability over time was good.

また、得られた実施例1および実施例8のインキ組成物の粘度をE型回転粘度計(機種:DV-II+Pro、ローター:CPE-42、ブルックフィールド社製)により、20℃環境下にて剪断速度1.92sec-1(回転数0.5rpm)の条件にてインキ粘度を測定したところ、3020mPa・s、3328mPa・sであった。 The viscosities of the obtained ink compositions of Examples 1 and 8 were measured at 20° C. using an E-type rotational viscometer (model: DV-II+Pro, rotor: CPE-42, manufactured by Brookfield). The ink viscosities measured at a shear rate of 1.92 sec -1 (rotational speed of 0.5 rpm) were 3020 mPa·s and 3328 mPa·s.

[粘度比]
また、得られた実施例1、実施例8のインキ組成物の粘度をE型回転粘度計(機種:DV-II+Pro、ローター:CPE-42、ブルックフィールド社製)により、20℃環境下、剪断速度76.8sec-1(回転数20rpm)の条件にてインキ粘度を測定した。
上記の剪断速度1.92sec-1(0.5rpm)における粘度と剪断速度76.8sec-1(20rpm)における粘度を計算し、粘度比(0.5rpm/20rpm)を求めたところ、ともに14であった。
[Viscosity ratio]
The viscosities of the obtained ink compositions of Examples 1 and 8 were measured using an E-type rotational viscometer (model: DV-II+Pro, rotor: CPE-42, manufactured by Brookfield) under shear conditions at 20°C. Ink viscosity was measured at a speed of 76.8 sec −1 (rotational speed of 20 rpm).
The viscosity at a shear rate of 1.92 sec -1 (0.5 rpm) and the viscosity at a shear rate of 76.8 sec -1 (20 rpm) were calculated, and the viscosity ratio (0.5 rpm/20 rpm) was obtained. there were.

以上より、水と、着色剤と、発泡剤と、ガラス転移温度が100℃未満である水分散性樹脂と、増粘剤と、を含んでなるインキ組成物は、十分な立体感を有し、かつ、定着性に優れる筆跡を形成することができるものであり、このインキ組成物を用いた筆記具は、筆記具として優れたものであることがわかった。 As described above, an ink composition comprising water, a coloring agent, a foaming agent, a water-dispersible resin having a glass transition temperature of less than 100° C., and a thickener has sufficient three-dimensional effect. Moreover, it was found that a writing instrument using this ink composition was excellent as a writing instrument.

1 キャップ式加圧ボールペン
2 前軸
3 後軸
3A 連通孔
3B 側壁
4 キャップ
5 キャップ本体
5A 内壁
6 シール部材
7 ボールペンレフィル
8 インキ収容筒
9 チップホルダー
10 ボールペンチップ
11 尾栓
11A 空気孔
12 筆記具用インキ組成物
13 インキ追従体
14 グリップ



1 cap-type pressurized ballpoint pen 2 front barrel 3 rear barrel 3A communication hole 3B side wall 4 cap 5 cap main body 5A inner wall 6 seal member 7 ballpoint refill 8 ink container 9 tip holder 10 ballpoint pen tip 11 tail plug 11A air hole 12 ink for writing instrument Composition 13 Ink Follower 14 Grip



Claims (10)

水と、着色剤と、発泡剤と、ガラス転移温度が100℃未満である水分散性樹脂と、増粘剤と、を含んでなることを特徴とする、筆記具用水性インキ組成物。 An aqueous ink composition for writing instruments, comprising water, a coloring agent, a foaming agent, a water-dispersible resin having a glass transition temperature of less than 100°C, and a thickening agent. 前記発泡剤が、感熱型発泡剤である、請求項1に記載のインキ組成物。 2. The ink composition of claim 1, wherein said blowing agent is a thermal blowing agent. 前記感熱型発泡剤が、熱膨張型発泡剤である、請求項1または2に記載のインキ組成物。 3. The ink composition according to claim 1, wherein the heat-sensitive foaming agent is a thermal expansion foaming agent. 前記増粘剤が、剪断減粘性付与剤である、請求項1~3のいずれか一項に記載のインキ組成物。 The ink composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickener is a shear thinning agent. 前記発泡剤の含有率が、前記インキ組成物の総質量を基準として、1質量%~20質量%である、請求項1~4のいずれか一項に記載のインキ組成物。 The ink composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of said foaming agent is 1% by mass to 20% by mass based on the total mass of said ink composition. 前記水分散性樹脂の含有率が、前記インキ組成物の総質量を基準として、1質量%~50質量%である、請求項1~5のいずれか一項に記載のインキ組成物。 The ink composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of the water-dispersible resin is 1% by mass to 50% by mass based on the total mass of the ink composition. 前記インキ組成物の固形分比率が、10質量%~50質量%である、請求項1~6のいずれか一項に記載のインキ組成物。 The ink composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the ink composition has a solid content ratio of 10% by mass to 50% by mass. 前記インキ組成物の粘度が、20℃、剪断速度1.92sec-1の条件下で、500mPa・s以上である、請求項1~7のいずれか一項に記載のインキ組成物。 The ink composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the ink composition has a viscosity of 500 mPa·s or more at 20°C and a shear rate of 1.92 sec -1 . 請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物を収容してなる、筆記具。 A writing instrument containing the composition according to any one of claims 1 to 8. 加圧式筆記具である、請求項9に記載の筆記具。 10. The writing instrument according to claim 9, which is a pressurized writing instrument.
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