JP7370241B2 - Ink composition for water-based ballpoint pen and water-based ballpoint pen using the same - Google Patents

Ink composition for water-based ballpoint pen and water-based ballpoint pen using the same Download PDF

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Description

本発明は、水性ボールペン用インキ組成物および水性ボールペンに関する。さらに詳しくは、筆記性能に優れた水性ボールペン用インキ組成物および水性ボールペンに関する。 The present invention relates to an ink composition for an aqueous ballpoint pen and an aqueous ballpoint pen. More specifically, the present invention relates to an ink composition for an aqueous ballpoint pen and an aqueous ballpoint pen with excellent writing performance.

従来、架橋型アクリル酸重合体を剪断減粘性付与剤として用いた水性ボールペン用インキ組成物が開示されている(例えば特許文献1~3)。
この種のインキは、剪断応力が加わらない静置時には高粘度であり、機構内において安定的に保持されており、筆記時にあってはボールの高速回転によって生じる高剪断力によってボール近傍のインキが低粘度化し、その結果、インキはボールとボール収容部の間隙から吐出して紙面に転写されるものである。紙面に転写されたインキは剪断力から解放されると再び高粘度状態となり、従来の水性インキ組成物の欠点である筆跡の滲みの発生を改善できるものである。また、前述の剪断減粘性によって、インキを保持する所謂中綿を必要とせず、インキを最後まで使用可能であったり、インキ流量を調節する流量調節部材(例えば、櫛歯状部材等のインキ一時的保溜部材)を要しないので、簡易な構造の筆記具が得られる等、多くの利点を有するため広く適用されている。
BACKGROUND ART Conventionally, ink compositions for aqueous ballpoint pens using a crosslinked acrylic acid polymer as a shear thinning agent have been disclosed (eg, Patent Documents 1 to 3).
This type of ink has a high viscosity when standing still without shear stress and is stably held within the mechanism, and when writing, the ink near the ball is eroded by the high shear force generated by the high speed rotation of the ball. The viscosity is lowered, and as a result, the ink is ejected from the gap between the ball and the ball accommodating portion and transferred onto the paper surface. When the ink transferred to the paper surface is released from the shearing force, it becomes highly viscous again, making it possible to improve the occurrence of blurring in handwriting, which is a drawback of conventional water-based ink compositions. In addition, due to the shear thinning property mentioned above, ink can be used until the end without the need for so-called batting to hold the ink, and a flow rate adjusting member (for example, a comb-like member) that adjusts the ink flow rate can be used to temporarily ink the ink. It is widely used because it has many advantages, such as not requiring a storage member (reservoir member), so a writing instrument with a simple structure can be obtained.

しかしながら、紙面に転写された後の滲み発生を抑制する効果にはさらなる改善が望まれている。また、剪断減粘性付与剤として従来知られている架橋型アクリル酸重合体を用いると、架橋部が化学結合されているため、静置時のインキ粘度を高くできるが、剪断力によって低粘度化するときに架橋部の影響によりインキ粘度を一定値より低くすることができないため、筆記用水性インキ組成物として筆記具に用いた際は、筆跡が掠れたり筆跡が中抜けとなる所謂線割れをおこすことがあり、改善が望まれていた。 However, further improvement is desired in the effect of suppressing the occurrence of bleeding after being transferred to a paper surface. In addition, when using a crosslinked acrylic acid polymer, which is conventionally known as a shear thinning agent, the crosslinked part is chemically bonded, so the viscosity of the ink can be increased when it is left still, but the viscosity can be lowered by shearing force. Because the ink viscosity cannot be lowered below a certain value due to the influence of the cross-linked portion, when used in writing instruments as a water-based ink composition for writing, it causes so-called line cracking, where handwriting becomes blurred or hollow. Improvements were desired.

特開2000-136340号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-136340 特開2001-64559号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-64559 特開2002-294132号公報Japanese Patent Application Publication No. 2002-294132

本発明は、筆記した際にも筆跡が滲み難く、掠れや線割れをおこすことが無く、良好な筆跡が得られ、インキ組成物の保存安定性に優れ、さらには筆跡乾燥性を向上し、書き味が良好な水性ボールペン用インキ組成物およびそれを用いた水性ボールペンを提供するものである。 The present invention makes it possible to obtain good handwriting without blurring or line cracking even when writing, has excellent storage stability of the ink composition, and further improves handwriting drying properties. The present invention provides an ink composition for an aqueous ballpoint pen with good writing taste and an aqueous ballpoint pen using the same.

本発明による水性ボールペン用インキ組成物は、
(a)有機顔料、
(b)以下の式(i):

Figure 0007370241000001
(式中、Rは、水素またはメチル基である)
で示される繰り返し単位と、
以下の式(ii):
Figure 0007370241000002
(式中、
は、水素またはメチル基であり、かつ
は、炭素数1~5の、直鎖または側鎖を有するアルキル基である)
で示される繰り返し単位と
を含んでなるアクリル酸共重合体、
(c)以下の式(I)で示される有機溶剤:
Figure 0007370241000003
(式中、
は、炭素数3もしくは4の、直鎖または分岐の、アルキル基であり、かつRは、ヒドロキシ基であるか、またはRは、炭素数1~3の、直鎖または分岐の、アルキル基であり、かつRは、炭素数1~3の、直鎖または分岐の、アルコキシ基であり、
Lは、メチル基によって置換されていてもよいエチレン基(-CH-CH-)、またはトリメチレン基(-CH-CH-CH-)であり、かつ
xは、1~5の整数である)、および
(d)水
を含んでなり、
前記成分(c)の含有量が、前記組成物の総質量を基準として、1~30質量%であるものである。 The ink composition for a water-based ballpoint pen according to the present invention includes:
(a) organic pigment,
(b) The following formula (i):
Figure 0007370241000001
(In the formula, R 1 is hydrogen or a methyl group)
A repeating unit indicated by
Formula (ii) below:
Figure 0007370241000002
(In the formula,
R 2 is hydrogen or a methyl group, and R 3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and having a straight chain or a side chain)
An acrylic acid copolymer comprising a repeating unit represented by
(c) Organic solvent represented by the following formula (I):
Figure 0007370241000003
(In the formula,
R A is a straight chain or branched alkyl group having 3 or 4 carbon atoms, and R B is a hydroxy group, or R A is a straight chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. , is an alkyl group, and R B is a linear or branched alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms,
L is an ethylene group (-CH 2 -CH 2 -) which may be substituted with a methyl group, or a trimethylene group (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), and x is 1 to 5. an integer), and (d) water;
The content of component (c) is 1 to 30% by weight based on the total weight of the composition.

本発明による水性ボールペンは、上記したインキ組成物を収容してなるものである。 The water-based ballpoint pen according to the present invention contains the above-described ink composition.

本発明によれば、特定の構造を有する共重合体を用いたことにより、剪断応力が加わった際に、インキ粘度が従来と比較して低下し、筆跡が掠れたり、線割れをおこすことが無く、良好な筆跡を保つことができる。一方で、前記共重合体は、アルキル基が分子間力により可逆性の物理結合を生じることにより、静止時のインキ粘度を高く保持することが可能となり、筆跡が滲み難く、インキの保存安定性が向上するなど優れた効果を奏する。
さらに、インキ組成物が、有機顔料と、特定の有機溶剤との組み合わせを含むことで、筆跡表面の乾燥性を向上させることができる。
According to the present invention, by using a copolymer with a specific structure, when shear stress is applied, the ink viscosity decreases compared to conventional ink, which prevents blurred handwriting and line cracks. It is possible to maintain good handwriting. On the other hand, in the copolymer, the alkyl groups create reversible physical bonds due to intermolecular forces, which makes it possible to maintain a high ink viscosity at rest, making it difficult for handwriting to smudge and improving the storage stability of the ink. It has excellent effects such as improving
Furthermore, when the ink composition contains a combination of an organic pigment and a specific organic solvent, the drying properties of the handwritten surface can be improved.

<水性ボールペン用インキ組成物>
本発明による水性ボールペン用インキ組成物(以下、場合により「インキ組成物」と表す)は、(a)有機顔料、(b)アクリル酸共重合体、(c)特定の有機溶剤、および(d)水を含んでなる。
<Ink composition for water-based ballpoint pen>
The ink composition for a water-based ballpoint pen according to the present invention (hereinafter referred to as "ink composition" in some cases) comprises (a) an organic pigment, (b) an acrylic acid copolymer, (c) a specific organic solvent, and (d ) Contains water.

(a)有機顔料
本発明において用いられる有機顔料としては、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、ジケトピロロピロール系、キノフタロン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ジオキサジン系等が挙げられるが、好ましくは、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、ジケトピロロピロール系、ペリレン系であり、さらに好ましくは、フタロシアニン系およびアゾ系である。
これらの顔料は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもよい。含有量は、インキ組成物の全質量を基準として、1~30質量%が好ましい。
また、従来、顔料はインキ組成物中で分散しているため、染料系と比較して、筆記対象への浸透性が劣りやすい傾向にあり、筆跡乾燥性を向上させにくい。しかしながら、本発明においては、後述する特定の有機溶剤または界面活性剤を用いることで、着色剤として顔料を用いた場合でもより筆跡乾燥性を向上することができる。さらに、顔料は、耐水性、耐光性に優れ、良好な発色が得られる。
(a) Organic pigments Examples of the organic pigments used in the present invention include phthalocyanine-based, azo-based, quinacridone-based, diketopyrrolopyrrole-based, quinophthalone-based, triphenylmethane-based, perinone-based, perylene-based, dioxazine-based, etc. However, phthalocyanine-based, azo-based, quinacridone-based, diketopyrrolopyrrole-based, and perylene-based are preferable, and phthalocyanine-based and azo-based are more preferable.
These pigments may be used alone or in combination of two or more. The content is preferably 1 to 30% by mass based on the total mass of the ink composition.
Furthermore, since pigments have conventionally been dispersed in ink compositions, they tend to have poorer permeability into the writing target than dye-based pigments, making it difficult to improve handwriting drying properties. However, in the present invention, by using a specific organic solvent or surfactant described below, even when a pigment is used as a coloring agent, the handwriting drying property can be further improved. Furthermore, the pigment has excellent water resistance and light resistance, and provides good color development.

(b)アクリル酸共重合体
本発明に用いられるアクリル酸共重合体は、以下の式(i):

Figure 0007370241000004
(式中、Rは、水素またはメチル基である)
で示される繰り返し単位と、
以下の式(ii):
Figure 0007370241000005
(式中、
は、水素またはメチル基であり、かつ
は、炭素数1~5の、直鎖または側鎖を有するアルキル基である)
で示される繰り返し単位と
を含んでなる。 (b) Acrylic acid copolymer The acrylic acid copolymer used in the present invention has the following formula (i):
Figure 0007370241000004
(In the formula, R 1 is hydrogen or a methyl group)
A repeating unit indicated by
Formula (ii) below:
Figure 0007370241000005
(In the formula,
R 2 is hydrogen or a methyl group, and R 3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and having a straight chain or a side chain)
and a repeating unit represented by.

本発明に用いられる成分(b)は、特定の構造を有するアクリル酸共重合体である。このアクリル酸共重合体は、剪断減粘性付与剤として機能する。本発明に成分(b)として用いられる共重合体は、カルボン酸基とカルボン酸エステル基とを有している。成分(b)のカルボン酸エステル基を構成する炭素数1~5のアルキル基は、疎水性基である。このため、インキ組成物中で疎水基間の分子間力によるアルキル基の凝集により、可逆性の物理的な結合をしてネットワークを形成し、その部分が結合点のように働く。この結果、インキ組成物の静止時の粘度が高くなる。そして筆記時にインキ組成物が流動して、剪断応力がかかったとき、結合点のように働いている部分の物理的な結合が解離することで、インキ粘度が低下する。本発明によるインキ組成物は、前記の通り、成分(b)のアルキル基の凝集と解離の可逆的作用により、静止時と流動時の粘度勾配が従来と比較して大きくなるため、良好な安定性と筆記性が両立できる。すなわち、インキ組成物をボールペンに用いた際に、従来よりも筆記時の粘度が低下するため、掠れ、線割れなどをおこさずに、良好な筆記が可能となる。また、筆記時の粘度に対して静止時のインキ粘度が従来よりも高くなることから、筆記後のインキは静置粘度に回復したときに筆跡の滲みが抑えられる。さらにインキ組成物に顔料等の固形物を用いた際には、分散状態が安定的に保たれるため、顔料等の沈降を防ぐことができる。この結果、インキの保存安定性が向上する。一方、成分(b)とは異なる架橋型アクリル酸は、架橋部が不可逆的な化学結合をしているため、静止時のインキ粘度は高いが、剪断応力がかかった際にも架橋部の結合が切れることがないので、成分(b)を用いた場合と比較して、剪断応力がかかった際のインキ粘度が低くなりにくい。従って、インキ組成物をボールペンに用いた際に、その筆跡が掠れたり、線割れするなど、筆跡に影響を及ぼすことがある。 Component (b) used in the present invention is an acrylic acid copolymer having a specific structure. This acrylic acid copolymer functions as a shear thinning agent. The copolymer used as component (b) in the present invention has a carboxylic acid group and a carboxylic ester group. The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms constituting the carboxylic acid ester group of component (b) is a hydrophobic group. Therefore, in the ink composition, aggregation of alkyl groups due to intermolecular forces between hydrophobic groups causes reversible physical bonding to form a network, and this portion acts like a bonding point. As a result, the viscosity of the ink composition at rest increases. When the ink composition flows during writing and is subjected to shear stress, the physical bonds at the portions that act like bonding points dissociate, resulting in a decrease in ink viscosity. As mentioned above, the ink composition according to the present invention has good stability because the viscosity gradient at rest and during flow is larger than that in the past due to the reversible action of aggregation and dissociation of the alkyl group of component (b). It has both functionality and writing ability. That is, when the ink composition is used in a ballpoint pen, the viscosity during writing is lower than that of the conventional ink composition, so that good writing is possible without blurring, line cracking, etc. Furthermore, since the ink viscosity at rest is higher than the viscosity at rest compared to the viscosity at writing, bleeding of handwriting is suppressed when the ink recovers to the resting viscosity after writing. Furthermore, when a solid substance such as a pigment is used in the ink composition, since the dispersion state is maintained stably, sedimentation of the pigment etc. can be prevented. As a result, the storage stability of the ink is improved. On the other hand, cross-linked acrylic acid, which is different from component (b), has irreversible chemical bonds in its cross-linked parts, so the ink viscosity at rest is high, but even when shear stress is applied, the cross-linked parts remain bonded. Since the ink does not break, the viscosity of the ink is less likely to decrease when shear stress is applied, compared to when component (b) is used. Therefore, when the ink composition is used in a ballpoint pen, the handwriting may be affected, such as blurring or line breakage.

この成分(b)は、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体である。本発明において(メタ)アクリルは、アクリルとメタクリル両者を包含することを意味する。具体的には、アクリル酸-アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸-アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸-メタクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸-メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸-メタクリル酸-アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸-メタクリル酸-メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸-アクリル酸エステル-メタクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸-アクリル酸エステル-メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸-アクリル酸エステル-メタクリル酸-メタクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。成分(b)は、ランダム、ブロック、などの共重合体を用いることができる。これらの非架橋型アクリル差共重合体は、単独でまたは2種以上用いることができる。 This component (b) is a (meth)acrylic acid-(meth)acrylic acid ester copolymer. In the present invention, (meth)acrylic means to include both acrylic and methacrylic. Specifically, acrylic acid-acrylic ester copolymer, methacrylic acid-acrylic ester copolymer, acrylic acid-methacrylic ester copolymer, methacrylic acid-methacrylic ester copolymer, acrylic acid-methacrylic acid - Acrylic ester copolymer, acrylic acid-methacrylic acid-methacrylic ester copolymer, acrylic acid-acrylic ester-methacrylic ester copolymer, methacrylic acid-acrylic ester-methacrylic ester copolymer, acrylic Examples include acid-acrylic ester-methacrylic acid-methacrylic ester copolymer. As the component (b), a random copolymer, a block copolymer, or the like can be used. These non-crosslinked acrylic difference copolymers can be used alone or in combination of two or more.

また、式(ii)中のRは、炭素数1~5の直鎖または側鎖を有するアルキル基であるが、炭素数が5より大きくなるとアルキル基の立体障害が大きくなり、アルキル基同士の凝集力が低下する。また、炭素数が5より大きくなるとアルキル基の疎水性が増大するため、一部で分離や沈殿などを生じやすくなり、不均一化する場合がある。このためインキ組成物中での安定性が劣る傾向にある。炭素数が1~5の範囲にあると、アルキル基同士の凝集力が高く働き、物理的な結合をして分子間でのネットワークを形成するため、好ましい。さらにアルキル基が直鎖であると、側鎖を有するアルキル基と比較して立体障害が小さくなるため、好ましい。特にRが、炭素数1のメチル基、炭素数2のエチル基の場合、疎水力が大きくないため、分子中へのアルキル基の導入量を比較的多く設計することが可能となる。アルキル基の導入量を多くすることでアルキル基同士の物理的な結合点を多く配置することが可能となり、より静置時粘度を高く、剪断時粘度を低くするなどの効果が得られるので、特に好ましい。 Furthermore, R 3 in formula (ii) is an alkyl group having a straight chain or a side chain having 1 to 5 carbon atoms, but when the number of carbon atoms exceeds 5, steric hindrance of the alkyl group increases, and the alkyl groups cohesive force decreases. Furthermore, when the number of carbon atoms is greater than 5, the hydrophobicity of the alkyl group increases, so that separation and precipitation may occur in some parts, resulting in non-uniformity. Therefore, the stability in the ink composition tends to be poor. When the number of carbon atoms is in the range of 1 to 5, the alkyl groups have a strong cohesive force and form a physical bond to form an intermolecular network, which is preferable. Furthermore, it is preferable that the alkyl group is a straight chain because steric hindrance is smaller than that of an alkyl group having a side chain. In particular, when R 3 is a methyl group with 1 carbon number or an ethyl group with 2 carbon atoms, the hydrophobicity is not large, so it is possible to design a relatively large amount of alkyl group to be introduced into the molecule. By increasing the amount of alkyl groups introduced, it becomes possible to arrange many physical bonding points between the alkyl groups, which results in effects such as higher viscosity when standing and lower viscosity when sheared. Particularly preferred.

式(i)の繰り返し単位と式(ii)の繰り返し単位の数の比は、個数比で、1:0.05~1:10、より好ましくは、1:0.1~1:5、さらに好ましくは、1:0.3~1:3である。式(ii)の繰り返し単位の比が小さ過ぎるとアルキル基の物理結合効果が不十分となり、増粘性や静置時と剪断時の粘度勾配が小さくなる傾向があり、カルボン酸エステルの比が大きすぎると、共重合体の疎水性が増大するため、一部の分離や沈殿を生じる恐れがある。この範囲にあると、高い静置粘度と低いせん断時粘度とを両立することができるので、特に好ましい。 The ratio of the number of repeating units of formula (i) to repeating units of formula (ii) is 1:0.05 to 1:10, more preferably 1:0.1 to 1:5, and more preferably Preferably, the ratio is 1:0.3 to 1:3. If the ratio of the repeating units in formula (ii) is too small, the physical bonding effect of the alkyl group will be insufficient, and the thickening property and viscosity gradient between standing and shearing will tend to become small, and if the ratio of the carboxylic acid ester is too large, If it is too high, the hydrophobicity of the copolymer increases, which may cause some separation or precipitation. If it is within this range, it is particularly preferable because both high static viscosity and low sheared viscosity can be achieved.

成分(b)は、式(i)および(ii)以外の繰り返し単位を含んでいてもよいが、式(i)および(ii)以外の繰り返し単位の比率は、少ないほど好ましい。具体的には、その割合は、好ましくは5%以下であり、より好ましくは式(i)および(ii)以外の繰り返し単位を実質的に含まない。理想的にはその割合はゼロである。 Component (b) may contain repeating units other than formulas (i) and (ii), but the ratio of repeating units other than formulas (i) and (ii) is preferably as small as possible. Specifically, the ratio is preferably 5% or less, and more preferably substantially no repeating units other than formulas (i) and (ii) are included. Ideally that proportion is zero.

成分(b)の質量平均分子量は、好ましくは1,000以上であり、より好ましくは、5,000以上であり、さらに好ましくは、20,000以上である。前記より小さいと十分な粘度を発現しにくくなる恐れがある。また、好ましくは1,000,000以下であり、より好ましくは700,000以下でありさらに好ましくは600,000以下である。前記より大きいと、高剪断時の粘度が高くなりすぎる恐れがある。ここで質量平均分子量とは、ポリスチレン換算質量平均分子量であり、ポリスチレンを基準としてゲル浸透クロマトグラフィにより測定することができる。 The mass average molecular weight of component (b) is preferably 1,000 or more, more preferably 5,000 or more, and even more preferably 20,000 or more. If it is smaller than the above, it may be difficult to develop sufficient viscosity. Moreover, it is preferably 1,000,000 or less, more preferably 700,000 or less, and still more preferably 600,000 or less. If it is larger than the above, the viscosity at high shear may become too high. Here, the mass average molecular weight is a mass average molecular weight in terms of polystyrene, and can be measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a reference.

成分(b)の含有量としては、インキ組成物の総質量を基準として、0.01~10質量%の範囲で用いることができる。好ましくは、0.05~5質量%の範囲であり、さらに好ましくは、0.1~2質量%の範囲である。この範囲より大きいと、静置時の粘度が高くなり、インキ組成物の分散安定性が向上し、さらに筆跡が滲まないが、剪断時のインキ粘度が若干高くなる傾向があり、筆記性能が若干低下する傾向が見られる。この範囲より小さいと、剪断時のインキ粘度は低下し、筆跡が掠れたり、線割れをすることがないが、筆跡が滲む傾向が見られる。前記範囲にあると、インキ組成物の分散安定性を保ちつつ、筆記した際にかすれや線割れをおこすことが無く、筆跡が滲むことがなく、優れたインキ安定性と筆記性能が得られるため、好ましい。
なお、成分(b)として用いられるアクリル酸共重合体は、組成物中で、膨潤し、構造粘性を有するものである。
The content of component (b) may range from 0.01 to 10% by mass based on the total mass of the ink composition. It is preferably in the range of 0.05 to 5% by weight, more preferably in the range of 0.1 to 2% by weight. If it is larger than this range, the viscosity when standing will be high, the dispersion stability of the ink composition will be improved, and the handwriting will not smear, but the ink viscosity during shearing will tend to be slightly higher, and the writing performance will be slightly reduced. A downward trend can be seen. When it is smaller than this range, the ink viscosity during shearing decreases, and the handwriting does not blur or break lines, but there is a tendency for the handwriting to smear. If it is within the above range, while maintaining the dispersion stability of the ink composition, there will be no blurring or line breakage when writing, the handwriting will not smear, and excellent ink stability and writing performance will be obtained. ,preferable.
The acrylic acid copolymer used as component (b) swells in the composition and has structural viscosity.

(c)特定の有機溶剤
本発明に用いられる特定の有機溶剤は、以下の式(I)で示されるものである。

Figure 0007370241000006
式中、
は、炭素数3もしくは4の、直鎖または分岐の、アルキル基であり、かつRは、ヒドロキシ基または-CO-N-R (式中、Rはそれぞれ独立に水素またはメチル基である)、好ましくはヒドロキシ基、であるか、
またはRは、炭素数1~3の、直鎖または分岐の、アルキル基(好ましくはメチル基またはエチル基、さらに好ましくはエチル基)であり、かつRは、炭素数1~3の、直鎖または分岐の、アルコキシ基(好ましくはメトキシ基またはエトキシ基、さらに好ましくはエトキシ基)である。
より好ましくは、Rは、炭素数3もしくは4の、直鎖または分岐の、アルキル基であり、かつRは、ヒドロキシ基であり、
Lは、メチル基によって置換されていてもよい、エチレン基(-CH-CH-)またはトリメチレン基(-CH-CH-CH-)であり、好ましくは、メチル基によって置換されていてもよいエチレン基、またはトリメチレン基であり、さらに好ましくは、メチル基によって置換されていてもよいエチレン基であり、かつ
xは、1~5の整数、好ましくは1~3の整数である。
なお、メチル基によって置換されているエチレン基としては、例えば-CH(CH)-CH-、-C(CH-CH-などが挙げられ、-CH(CH)-CH-が好ましい。 (c) Specific organic solvent The specific organic solvent used in the present invention is represented by the following formula (I).
Figure 0007370241000006
During the ceremony,
R A is a linear or branched alkyl group having 3 or 4 carbon atoms, and R B is a hydroxy group or -CO-N-R C 2 (wherein R C is each independently hydrogen or methyl group), preferably a hydroxy group, or
or R A is a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (preferably a methyl group or an ethyl group, more preferably an ethyl group), and R B is a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; It is a straight-chain or branched alkoxy group (preferably a methoxy group or an ethoxy group, more preferably an ethoxy group).
More preferably, R A is a linear or branched alkyl group having 3 or 4 carbon atoms, and R B is a hydroxy group,
L is an ethylene group (-CH 2 -CH 2 -) or a trimethylene group (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), which may be substituted with a methyl group, and is preferably substituted with a methyl group. an ethylene group or a trimethylene group which may be substituted with a methyl group, more preferably an ethylene group which may be substituted with a methyl group, and x is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 3. .
Examples of ethylene groups substituted with methyl groups include -CH(CH 3 )-CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -CH 2 -, and -CH(CH 3 )-CH 2- is preferred.

筆跡乾燥性に加えて、筆跡品質およびインキ安定性を考慮すると、Rが、炭素数1~3の、直鎖または分岐の、アルキル基であり、かつRは、炭素数1~3の、直鎖または分岐の、アルコキシ基であることも、本発明の好ましい形態の1つである。このとき、RとRの炭素数がともに3とならないことが好ましい。
また、Rがアルコキシ基である場合、xは1または2であることが好ましい。
Considering handwriting quality and ink stability in addition to handwriting drying properties, R A is a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R B is a straight chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. , a linear or branched alkoxy group is also one of the preferred forms of the present invention. At this time, it is preferable that the number of carbon atoms in both R A and R B is not 3.
Furthermore, when R B is an alkoxy group, x is preferably 1 or 2.

本発明において、成分(a)に成分(c)を組み合わせることにより、インキ安定性を維持しつつ、筆跡乾燥性が向上する。成分(c)に対して、成分(a)以外の顔料、例えばカーボンブラック等の無機顔料を組み合わせても、このような効果はほとんど得られない。一方で成分(a)に対して、成分(c)以外の有機溶剤、例えばエチレングリコールを組み合わせても、このような効果はほとんど得られない。すなわち、驚くべきことに、特定の成分の組み合わせでのみ優れた効果が得られることが見出された。これは、以下の理由によるものと推定される。筆跡乾燥性を向上させるためにはインキの筆記媒体への浸透性を上げ、筆記直後から筆記媒体表面のインキを筆記媒体内部に素早く浸透させる必要がある。従来用いられている溶剤、例えばエチレングリコールやジエチレングリコールなどの溶剤は筆記媒体への浸透性が乏しくインキへ添加しても高い浸透性は得られない。一方で、成分(c)の有機溶剤は筆記媒体への浸透性が高いため、インキへ添加することでインキ自体の筆記媒体への浸透性も向上する。 In the present invention, by combining component (a) with component (c), handwriting drying properties are improved while maintaining ink stability. Even if a pigment other than component (a), for example an inorganic pigment such as carbon black, is combined with component (c), such an effect is hardly obtained. On the other hand, even if an organic solvent other than component (c), such as ethylene glycol, is combined with component (a), such an effect is hardly obtained. That is, it was surprisingly found that excellent effects can be obtained only with a combination of specific components. This is presumed to be due to the following reasons. In order to improve handwriting drying properties, it is necessary to increase the permeability of the ink into the writing medium, and to allow the ink on the surface of the writing medium to quickly penetrate into the inside of the writing medium immediately after writing. Conventionally used solvents, such as ethylene glycol and diethylene glycol, have poor permeability into writing media, and even when added to ink, high permeability cannot be obtained. On the other hand, since the organic solvent of component (c) has high permeability into the writing medium, adding it to the ink also improves the permeability of the ink itself into the writing medium.

成分(c)の質量に対する、成分(a)の質量の比率が、20~600%であることが好ましく、30~120%であることがより好ましい。 The ratio of the mass of component (a) to the mass of component (c) is preferably 20 to 600%, more preferably 30 to 120%.

成分(c)の具体例としては、例えば、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノn-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノn-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、などが挙げられる。好ましくは、成分(c)はエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、およびプロピレングリコールモノn-ブチルエーテルからなる群から選択される。好ましくは、成分(c)は、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、およびジプロピレングリコールジメチルエーテルからなる群から選択され、より好ましくはジエチレングリコールジエチルエーテルである。 Specific examples of component (c) include ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol Monoisopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monoisobutyl ether, triethylene glycol monoisopropyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monoisopropyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, Propylene glycol monoisobutyl ether, dipropylene glycol mono-n-butyl ether, dipropylene glycol monoisobutyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol methyl ethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol methyl ethyl ether, propylene glycol diethyl ether, Examples include dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol methyl ethyl ether, tripropylene glycol diethyl ether, and the like. Preferably, component (c) is selected from the group consisting of ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, propylene glycol monopropyl ether, and propylene glycol mono-n-butyl ether. Preferably component (c) is selected from the group consisting of diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether, more preferably diethylene glycol diethyl ether.

成分(c)の含有量は、インキ組成物の総質量を基準として、1~30質量%、より好ましくは、3~20質量%であり、さらに好ましくは5~15質量%である。 The content of component (c) is 1 to 30% by weight, more preferably 3 to 20% by weight, and even more preferably 5 to 15% by weight, based on the total weight of the ink composition.

これらの成分(c)は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもよい。 These components (c) may be used alone or in combination of two or more.

(d)水
本発明に用いられる水としては、特に制限はなく、例えば、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。本発明におけるインキ組成物は、主たる溶媒として水を含む。水の含有量は、インキ組成物中の水、成分(b)、および必要に応じて含まれる後述する水溶性有機溶剤の総質量を基準として、50~95質量%、好ましくは、60~90質量%である。
(d) Water The water used in the present invention is not particularly limited, and for example, ion-exchanged water, ultrafiltrated water, distilled water, etc. can be used. The ink composition in the present invention contains water as a main solvent. The content of water is 50 to 95% by mass, preferably 60 to 90% by mass, based on the total mass of water in the ink composition, component (b), and the water-soluble organic solvent that is included as necessary and will be described later. Mass%.

(その他の添加剤)
本発明によるインキ組成物は、本発明の性能を損なわない範囲で、インキ物性や機能を向上させる目的で、水溶性有機溶剤、保湿剤、界面活性剤、潤滑剤、多糖類、剪断減粘性付与剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、有機樹脂粒子、水溶性樹脂などの各種添加剤を含んでもよい。
(Other additives)
The ink composition according to the present invention contains a water-soluble organic solvent, a humectant, a surfactant, a lubricant, a polysaccharide, and a shear thinning agent for the purpose of improving the physical properties and functions of the ink without impairing the performance of the present invention. It may also contain various additives such as a pH adjuster, a rust preventive agent, a preservative, an organic resin particle, and a water-soluble resin.

本発明によるインキ組成物は、溶解安定性、水分蒸発乾燥防止等を目的として、成分(c)以外の水溶性有機溶剤を含むことができる。水溶性有機溶剤としては、(i)エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、またはグリセリンなどのグリコール類、(ii)メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、t-ブタノール、プロパギルアルコール、アリルアルコール、3-メチル-1-ブチン-3-オール、その他の高級アルコールなどのアルコール類等が挙げられ、成分(c)以外の水溶性有機溶剤の含有量は、インキ組成物の総質量を基準として、0.1~30質量%であることが好ましく、0.1~20質量%であることがより好ましい。 The ink composition according to the present invention may contain a water-soluble organic solvent other than component (c) for the purpose of dissolution stability, prevention of water evaporation and drying, and the like. Examples of water-soluble organic solvents include (i) glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, or glycerin, (ii) methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, isopropanol, isobutanol, and -Alcohols such as butanol, propargyl alcohol, allyl alcohol, 3-methyl-1-butyn-3-ol, and other higher alcohols, and the content of water-soluble organic solvents other than component (c) are as follows: The amount is preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.1 to 20% by weight, based on the total weight of the ink composition.

本発明によるインキ組成物は、水分蒸発防止を目的として、上記した水溶性有機溶剤の他に、尿素、ソルビット等の保湿剤を含むことができる。なお、本明細書において、上記した水溶性有機溶剤は保湿剤に含めないこととする。保湿剤の含有量は、インキ組成物の総質量を基準として、0.1~10質量%であることが好ましく、0.1~5質量%であることがより好ましい。 The ink composition according to the present invention may contain a humectant such as urea or sorbitol in addition to the above-mentioned water-soluble organic solvent for the purpose of preventing water evaporation. In addition, in this specification, the above-mentioned water-soluble organic solvent is not included in the moisturizer. The content of the humectant is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, based on the total mass of the ink composition.

本発明によるインキ組成物は、各種界面活性剤を含んでもいてもよく、ノニオン系、アニオン系、カチオン系界面活性剤などが挙げられる。また、アセチレン結合を構造中に有した界面活性剤、シリコーン系界面活性剤なども挙げられる。 The ink composition according to the present invention may contain various surfactants, including nonionic, anionic, and cationic surfactants. Also included are surfactants having an acetylene bond in their structure, silicone surfactants, and the like.

アセチレン結合を構造中に有する界面活性剤、またはシリコーン系界面活性剤は、筆跡乾燥性をさらに向上させるために含むことができる。
成分(b)を用いることで筆記時にインキ組成物の剪断時粘度が従来の架橋型アクリル酸重合体を用いたときよりも低粘度化する傾向があるため、従来よりもインキ組成物を紙繊維などで構成された筆記対象(例えば紙支持体)に対して速やかに浸透させることができる。インキ組成物が、さらにアセチレン結合を有する界面活性剤、またはシリコーン系界面活性剤を含むことにより、浸透促進効果により、成分(b)の効果と相乗効果を呈し、筆記対象への浸透性がさらに向上すると考えられる。この結果、インキ組成物中の前記した成分が、インキ組成物の粘度を低下させることと、浸透性を向上する働きをして、筆跡乾燥性が高いものとなる。
A surfactant having an acetylene bond in its structure or a silicone surfactant may be included to further improve handwriting drying properties.
By using component (b), the shear viscosity of the ink composition during writing tends to be lower than when conventional crosslinked acrylic acid polymers are used. It can be quickly permeated into a writing object (for example, a paper support) made of such materials. When the ink composition further contains a surfactant having an acetylene bond or a silicone surfactant, the ink composition exhibits a synergistic effect with the effect of component (b) due to the penetration promotion effect, and the penetration into the writing target is further improved. It is thought that this will improve. As a result, the above-described components in the ink composition function to reduce the viscosity of the ink composition and improve its permeability, resulting in high handwriting drying properties.

本発明によるインキ組成物に用いられるアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤は、エチレンオキシド付加モル数が10以下であることが好ましい。
エチレンオキシド付加モル数が10以下であるアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤とは、エチレンオキシドが付加されたアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤であって、界面活性剤のエチレンオキシド付加モル数が10以下であるものである。例えば、エチレンオキシド付加モル数が10以下であるアセチレングリコール系界面活性剤やエチレンオキシド付加モル数が10以下であるアセチレンアルコール系界面活性剤などが挙げられる。
このエチレンオキシド付加モル数が10以下であるアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤は、筆記対象に対する浸透性を顕著に向上させることができる。このため、アセチレン結合を構造中に有した界面活性剤を含んでなるインキ組成物は、紙に素早く浸透することができるようになり、よって、筆記対象の表面に形成された筆跡が完全に乾燥するまでの時間が短縮され、筆跡部分をこすった場合に、筆跡のなかった部分に組成物が付着したり、筆跡部分の組成物が除去されることを防止できる、筆跡乾燥性に優れたものとなる。
The surfactant having an acetylene bond in its structure used in the ink composition of the present invention preferably has an added mole number of ethylene oxide of 10 or less.
A surfactant having an acetylene bond in its structure in which the number of moles of ethylene oxide added is 10 or less is a surfactant that has an acetylene bond in its structure to which ethylene oxide is added, and the number of moles of ethylene oxide added to the surfactant is 10 or less. The number is 10 or less. Examples include an acetylene glycol surfactant with an added mole of ethylene oxide of 10 or less, an acetylene alcohol surfactant with an added mole of ethylene oxide of 10 or less, and the like.
A surfactant having an acetylene bond in its structure in which the number of moles of ethylene oxide added is 10 or less can significantly improve the permeability to the object to be written. For this reason, an ink composition containing a surfactant with an acetylene bond in its structure can quickly penetrate paper, allowing the handwriting formed on the surface to dry completely. A product with excellent handwriting drying properties that reduces the time it takes to dry the handwriting and prevents the composition from adhering to areas where there was no handwriting or removing the composition from the handwritten area when rubbing the handwritten area. becomes.

この理由は定かではないが、エチレンオキシド付加モル数が10以下であるアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤は、浸透効果を発揮するための好適な疎水性と親水性のバランスを示すためであると考えられる。アセチレン結合を構造中に有した界面活性剤による効果向上を考慮すると、エチレンオキシド付加モル数は、8以下であることが好ましい。さらには、エチレンオキシド付加モル数は、4以上であることが好ましい。エチレンオキシド付加モル数が4以上であれば、溶解性が低下し、インキ組成物中で安定して存在しにくい状態となって界面活性剤の効果の経時安定性が低下することを防止できる。
筆記後、インキ組成物が筆記対象に速やかに浸透するためには、筆記後のインキ組成物の表面張力を好適に制御する必要がある。筆記動作に伴う表面張力、いわゆる動的表面張力を瞬時に制御し、筆記対象への速やかな浸透性を得るためには界面活性剤分子のインキ中での挙動が重要である。動的条件において界面活性剤分子が気液界面に速やかに配列し、瞬時に、しかも効果的に表面張力を制御するためには、特定構造の界面活性剤を用いることで可能となることから、筆跡乾燥性に優れたインキ組成物を得ることができる。
The reason for this is not clear, but it is because surfactants with an acetylene bond in their structure that has 10 or less moles of ethylene oxide added exhibit a suitable balance between hydrophobicity and hydrophilicity in order to exhibit a penetration effect. It is believed that there is. Considering the improvement in the effect of a surfactant having an acetylene bond in its structure, the number of moles of ethylene oxide added is preferably 8 or less. Furthermore, the number of moles of ethylene oxide added is preferably 4 or more. When the number of moles of ethylene oxide added is 4 or more, the solubility decreases, making it difficult for the surfactant to exist stably in the ink composition, thereby preventing a decrease in the stability of the effect of the surfactant over time.
In order for the ink composition to quickly penetrate into the object to be written after writing, it is necessary to suitably control the surface tension of the ink composition after writing. The behavior of surfactant molecules in ink is important in order to instantly control the surface tension associated with writing action, so-called dynamic surface tension, and to obtain rapid penetration into the writing target. Under dynamic conditions, surfactant molecules can be quickly arranged at the gas-liquid interface and the surface tension can be controlled instantaneously and effectively by using a surfactant with a specific structure. An ink composition with excellent handwriting drying properties can be obtained.

また、エチレンオキシド付加モル数が10以下であるアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤は、筆跡乾燥性を向上させると同時に、滑らかな書き味をもたらすなど、書き味を向上させる効果を併せもつ。これは、インキ組成物が、アセチレン結合を構造中に有した界面活性剤を含んでなることで、ボールペンが有するボールとボールペンチップの間の潤滑性が向上し、かつ、ボール座の摩耗を抑制することができるためである。
なお、アセチレン結合を構造中に有した界面活性剤を含んでなる本発明によるインキ組成物は、その他の潤滑剤を含ませることが可能であるが、特には、潤滑剤の中でも、後述するリン酸エステル系界面活性剤と併用することが好ましい。
In addition, surfactants with an acetylene bond in their structure in which the number of moles of ethylene oxide added is 10 or less have the effect of improving the writing quality, such as improving handwriting dryness and providing a smooth writing feel. . This is because the ink composition contains a surfactant that has an acetylene bond in its structure, which improves the lubricity between the ball of the ballpoint pen and the ballpoint pen tip, and suppresses wear on the ball seat. This is because it can be done.
Note that the ink composition according to the present invention containing a surfactant having an acetylene bond in its structure can contain other lubricants, but in particular, among the lubricants, the following phosphorus is preferred. It is preferable to use it in combination with an acid ester surfactant.

また、本発明に用いられるアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤は、さらにプロピレンオキシドが付加されていてもよい。更なる筆跡乾燥性の向上やインキ組成物の経時安定性を考慮すると、本発明においては、エチレンレンオキシドとさらにプロピレンオキシドが付加されたアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤を選択して用いることが好ましい。これは、アセチレン結合を構造中に有した界面活性剤が、エチレンレンオキシドとプロピレンオキシドの二つが付加された場合、疎水性と親水性のバランスがさらに好適に保たれるためである。
エチレンオキシド付加モル数とプロピレンオキシド付加モル数の比は、アセチレン結合を構造中に有した界面活性剤の疎水性と親水性のバランスを好適に保ち、筆跡乾燥性の更なる向上を考慮すると、エチレンオキシド付加モル数:プロピレンオキシド付加モル数=1:1~5:1であることが好ましい。
Further, the surfactant having an acetylene bond in its structure used in the present invention may further have propylene oxide added thereto. In consideration of further improvement in handwriting drying properties and stability of the ink composition over time, in the present invention, a surfactant having an acetylene bond in which ethylene oxide and further propylene oxide are added in its structure is selected. It is preferable to use This is because when a surfactant having an acetylene bond in its structure has both ethylene oxide and propylene oxide added to it, the balance between hydrophobicity and hydrophilicity is maintained more favorably.
The ratio of the number of moles of ethylene oxide added to the number of moles of propylene oxide added is determined to maintain a suitable balance between hydrophobicity and hydrophilicity of the surfactant having an acetylene bond in its structure, and to further improve handwriting drying properties. The number of moles added: the number of moles added propylene oxide is preferably 1:1 to 5:1.

また、気液界面への配列性を考慮すれば、エチレンオキシド付加モル数とプロピレンオキシド付加モル数の合計が10以下であることが好ましい。付加モル数が多くなりすぎると、界面活性剤分子が長くなりすぎ、気液界面へ配列時に立体障害を生じやすくなる傾向があるが、付加モル数の合計が10以下であると界面活性剤の疎水性と親水性のバランスを好適に保ち、かつ気液界面への配列時の立体障害の影響も考慮された効果を得られるため特に好ましい。
さらに、筆跡乾燥性の向上や、インキ組成物の経時安定性を考慮すると、エチレンオキシド付加モル数が5であり、プロピレンオキシド付加モル数が2であるアセチレン結合を構造中に有した界面活性剤を用いることが、より好ましい。
In addition, in consideration of alignment at the gas-liquid interface, it is preferable that the total number of moles of ethylene oxide added and the number of moles added of propylene oxide is 10 or less. If the number of moles added is too large, the surfactant molecules become too long, which tends to cause steric hindrance when arrayed at the gas-liquid interface. However, if the total number of moles added is 10 or less, the surfactant molecules become too long. This is particularly preferable because it maintains a suitable balance between hydrophobicity and hydrophilicity, and also takes into account the effects of steric hindrance during alignment at the gas-liquid interface.
Furthermore, considering the improvement of handwriting drying properties and the stability of the ink composition over time, a surfactant having an acetylene bond in its structure with 5 moles of ethylene oxide added and 2 moles of propylene oxide added is used. It is more preferable to use

また、アセチレン結合を構造中に有した界面活性剤のHLB値は、3~14であることが好ましく、6~12であることがより好ましく、7~9であることが特に好ましい。アセチレン結合を構造中に有した界面活性剤のHLB値が3以上であると、溶媒である水に溶け残ることなく安定に存在することができ、初期および経時的に効果得ることができるため好ましく、14以下であると疎水性により気液界面付近に配列しやすい状態となりやすく、少量でかつ瞬時に、筆跡乾燥性の向上などの界面活性剤がもたらす効果を得ることができるため、好ましい。 Further, the HLB value of the surfactant having an acetylene bond in its structure is preferably 3 to 14, more preferably 6 to 12, and particularly preferably 7 to 9. It is preferable that the HLB value of the surfactant having an acetylene bond in its structure is 3 or more because it can stably exist in water as a solvent without remaining dissolved, and can obtain effects both initially and over time. , 14 or less is preferable because it tends to be arranged near the gas-liquid interface due to its hydrophobicity, and the effects brought about by the surfactant, such as improved handwriting drying properties, can be obtained instantaneously in a small amount.

アセチレン結合を構造中に有する界面活性剤については、例えば、アセチレンアルコール系界面活性剤、およびアセチレングリコール系界面活性剤等が挙げられるが、筆記対象への浸透性を向上し、筆跡乾燥性を向上しやすいことを考慮すれば、アセチレングリコール系界面活性剤を用いることが好ましい。 Examples of surfactants that have an acetylene bond in their structure include acetylene alcohol surfactants and acetylene glycol surfactants, which improve permeability into the writing target and improve handwriting drying properties. Considering that it is easy to use, it is preferable to use an acetylene glycol surfactant.

アセチレン結合を構造中に有する界面活性剤の具体例としては、オルフィンシリーズ(日信化学工業株式会社製)、サーフィノールシリーズ、ダイノールシリーズ等(いずれもエアープロダクツジャパン株式会社製)が挙げられる。 Specific examples of surfactants having an acetylene bond in their structure include Olfine series (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), Surfynol series, Dynor series (all manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.), etc. .

シリコーン系界面活性剤は、構造内のSi骨格、プロピレンオキシドなどの疎水基や、エチレンオキシドなどの親水基とのバランスをとり、好適とすることで、インキ組成物中で安定でありながら、活性剤分子が気液界面に速やかに配列し易くなるため、筆記時にインキ組成物の表面張力を速やかにコントロールして浸透性が向上し、筆跡乾燥性とインキ組成物の経時安定性を両立することができる。シリコーン系界面活性剤の中でも、質量平均分子量が500~3,000であることが好ましい。これは前述の界面活性剤が気液界面への配列性に関して、質量平均分子量が3,000を越えると、シリコーン系界面活性剤の分子が大きくなりすぎ、気液界面への配列が遅くなる傾向にあるため、筆跡乾燥性が十分でない場合がある。一方、質量平均分子量が3,000以下であると、シリコーン系界面活性剤の分子が比較的小さくなることで、活性剤分子の気液界面への配列が速やかに成される傾向があり、筆跡乾燥性を向上しやすい。また、質量平均分子量が500未満であると、所望の筆跡乾燥性が得られにくいためである。上記効果をより考慮すれば、質量平均分子量が500~3,000であることが好ましく、より好ましくは、質量平均分子量が500~2,000であり、さらに考慮すれば、質量平均分子量が1,000~2,000であることが好ましい。 The silicone surfactant is stable in the ink composition, and can act as an active agent by balancing the structure with the Si skeleton, hydrophobic groups such as propylene oxide, and hydrophilic groups such as ethylene oxide. Since the molecules are easily aligned quickly at the air-liquid interface, the surface tension of the ink composition can be quickly controlled during writing, improving permeability and achieving both handwriting drying properties and stability of the ink composition over time. can. Among silicone surfactants, those having a mass average molecular weight of 500 to 3,000 are preferred. This is because when the mass average molecular weight exceeds 3,000, the molecules of the silicone surfactant tend to become too large and the alignment at the gas-liquid interface becomes slow. Because of this, handwriting drying properties may not be sufficient. On the other hand, if the mass average molecular weight is 3,000 or less, the molecules of the silicone surfactant will become relatively small, and the active agent molecules will tend to be quickly aligned at the gas-liquid interface. Easy to improve dryness. Further, if the mass average molecular weight is less than 500, it is difficult to obtain desired handwriting drying properties. Taking the above effects into consideration, it is preferable that the weight average molecular weight is 500 to 3,000, more preferably, the weight average molecular weight is 500 to 2,000, and further considering that the weight average molecular weight is 1, It is preferably from 000 to 2,000.

また、シリコーン系界面活性剤は、筆跡乾燥性を向上させると同時に、滑らかな書き味をもたらすなど、書き味を向上させる効果を併せもつ。これは、インキ組成物が、シリコーン系界面活性剤を含んでなることで、ボールペンが有するボールとボールペンチップの間の潤滑性が向上し、かつ、ボール座の摩耗を抑制することができるためである。
なお、シリコーン系界面活性剤を含んでなる本発明によるインキ組成物は、その他の潤滑剤を含ませることが可能であるが、特には、潤滑剤の中でも、後述するリン酸エステル系界面活性剤と併用することが好ましい。
In addition, silicone surfactants have the effect of improving handwriting dryness and, at the same time, improving the writing quality, such as by providing a smooth writing quality. This is because the ink composition containing the silicone surfactant improves the lubricity between the ball of the ballpoint pen and the ballpoint pen tip, and also suppresses wear on the ball seat. be.
Note that the ink composition according to the present invention containing a silicone surfactant can contain other lubricants, but in particular, among the lubricants, the phosphate ester surfactant described below is preferred. It is preferable to use it together with.

シリコーン系界面活性剤の溶解度パラメーター(以下SP値)については、筆跡乾燥性を考慮すれば、SP値が8~13であることが好ましく、より考慮すれば、SP値が9~12であることが好ましく、さらにSP値が10~11が特に好ましい。溶媒の主成分である水のSP値は23.4であり、シリコーン系界面活性剤のSP値が近すぎると溶解状態で安定化してしまうため気液界面への活性剤分子の配列が速やかに成され難くなる傾向にある。SP値が上述の範囲にあると、活性剤分子が気液界面に速やかに配列しやすく、インキ組成物中での安定性も得られることから好ましい。 Regarding the solubility parameter (hereinafter referred to as SP value) of the silicone surfactant, if handwriting dryness is considered, it is preferable that the SP value is 8 to 13, and if more considered, the SP value should be 9 to 12. is preferable, and an SP value of 10 to 11 is particularly preferable. The SP value of water, which is the main component of the solvent, is 23.4, and if the SP values of the silicone surfactant are too close, the silicone surfactant will be stabilized in a dissolved state, so the active agent molecules will quickly align at the gas-liquid interface. It tends to be difficult to accomplish. When the SP value is within the above range, the active agent molecules tend to be quickly arranged at the air-liquid interface, and stability in the ink composition is also obtained, which is preferable.

シリコーン系界面活性剤については、具体的には、シルフェイスシリーズ(日信化学工業株式会社製)、BYKシリーズ(ビックケミー株式会社製)、Silsoft Spreadシリーズ、Coatosilシリーズ(いずれもモメンティブパフォマンスマテリアルズ社製)などが挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。 Specifically, silicone surfactants include the Silface series (manufactured by Nissin Chemical Industries, Ltd.), the BYK series (manufactured by BYK Chemie Corporation), the Silsoft Spread series, and the Coatosil series (all manufactured by Momentive Performance Materials). ), etc. These may be used alone or in combination of two or more.

また、アセチレン結合を構造中に有する界面活性剤、またはシリコーン系界面活性剤の総含有量について、インキ組成物の総質量を基準として、0.01~3.0質量%がより好ましい。これは、アセチレン結合を構造中に有する界面活性剤、またはシリコーン系界面活性剤の総含有量が、0.01質量%未満だと、所望の筆跡乾燥性が得られづらく、3.0質量%を越えると、インキ組成物の経時安定性に影響が出やすいためである。さらに、より考慮すれば、0.05~2.0質量%が好ましく、0.1~1.5質量%が特に好ましい。 Further, the total content of the surfactant having an acetylene bond in its structure or the silicone surfactant is more preferably 0.01 to 3.0% by mass based on the total mass of the ink composition. This is because if the total content of surfactants having acetylene bonds in their structure or silicone surfactants is less than 0.01% by mass, it is difficult to obtain the desired handwriting drying properties, and 3.0% by mass. This is because if it exceeds this, the stability of the ink composition over time is likely to be affected. Furthermore, in consideration of this, 0.05 to 2.0% by mass is preferred, and 0.1 to 1.5% by mass is particularly preferred.

また、本発明によるインキ組成物は、さらにリン酸エステル系界面活性剤を含むことができる。リン酸エステル系界面活性剤は、インキ組成物の分散性などを改良する効果の他、インキ組成物をボールペンに用いる場合、潤滑剤としても作用する。潤滑剤は、ボールペンが有するボールとボールペンチップの間の潤滑性を向上して、ボールの回転をスムーズにすることで、ボール座の摩耗を抑制し、書き味を向上するものである。本発明において用いられる、リン酸基を有するリン酸エステル系界面活性剤は、リン酸基が金属に吸着しやすい性質にあることから、潤滑性を向上させ、ボール座の摩耗抑制や書き味を向上させやすい。このため、本発明によるインキ組成物をボールペンに適用する場合に、特に優れた書き味を実現できる。しかしながら、この界面活性剤は、潤滑性だけでは無く、分散性の改良にも寄与しているため、インキ組成物をボールペン以外の筆記具に利用する場合にも有効に作用する。 Moreover, the ink composition according to the present invention can further contain a phosphate ester surfactant. In addition to improving the dispersibility of the ink composition, the phosphate surfactant also acts as a lubricant when the ink composition is used in a ballpoint pen. The lubricant improves the lubricity between the ball of a ballpoint pen and the ballpoint pen tip, making the rotation of the ball smoother, thereby suppressing wear on the ball seat and improving the writing quality. The phosphoric acid ester surfactant used in the present invention has a property that the phosphoric acid group easily adsorbs to metal, so it improves lubricity, suppresses wear of the ball seat, and improves writing quality. Easy to improve. Therefore, when the ink composition according to the present invention is applied to a ballpoint pen, a particularly excellent writing feeling can be achieved. However, since this surfactant contributes not only to lubricity but also to improving dispersibility, it acts effectively even when the ink composition is used in writing instruments other than ballpoint pens.

さらには、リン酸エステル系界面活性剤は表面張力を調整する効果も併せ持つ。このため、特に後述するくし溝状のインキ流量調節部材を備え、これを介在させ、インキ組成物をペン先に供給するような供給機構を有する筆記具において、インキ流量調節部材に対して優れた濡れ性を呈するので好ましい。したがって、本発明によるインキ組成物は、くし溝状のインキ流量調節部材を有する万年筆およびマーカー、サインペン、ボールペン等にも好ましい。 Furthermore, phosphate ester surfactants also have the effect of adjusting surface tension. For this reason, in particular, in a writing instrument that is equipped with a comb-like ink flow rate adjustment member (described later) and has a supply mechanism that supplies the ink composition to the nib by interposing the comb groove-shaped ink flow rate adjustment member, the ink flow rate adjustment member has excellent wettability. It is preferable because it exhibits the characteristics of Therefore, the ink composition according to the present invention is also preferable for fountain pens, markers, felt-tip pens, ballpoint pens, etc. that have comb-shaped ink flow rate regulating members.

リン酸エステル系界面活性剤としては、直鎖アルコール系、スチレン化フェノール系、ノニルフェノール系、オクチルフェノール系等のリン酸エステル系界面活性剤が挙げられるが、中でも、直鎖アルコール系、スチレン化フェノール系のリン酸エステル系界面活性剤を用いることが好ましい。 Phosphate ester surfactants include straight chain alcohol, styrenated phenol, nonylphenol, octylphenol and other phosphate ester surfactants, among which straight chain alcohol, styrenated phenol, etc. It is preferable to use a phosphate ester surfactant.

本発明においてリン酸エステル系界面活性剤は、HLB値が5~15であることが好ましく、6~13であることが好ましい。また、本発明においてリン酸エステル系界面活性剤が有するアルキル基またはアルキルアリル基の炭素数が6~30であることが好ましく、8~18であることがより好ましく、10~14であることが特に好ましい。これは、特定のHLB値および炭素数をもつ直鎖系のリン酸エステル系界面活性剤は、線とびやかすれなどが改善された良好な筆跡が安定して得られるなど優れた筆記安定性をもたらし、また、本発明に用いられる分散剤とともに分散効果を相乗的に改良し、同時に潤滑効果をもたらすことができるためである。 In the present invention, the phosphate ester surfactant preferably has an HLB value of 5 to 15, more preferably 6 to 13. Furthermore, in the present invention, the carbon number of the alkyl group or alkylaryl group contained in the phosphate ester surfactant is preferably 6 to 30, more preferably 8 to 18, and preferably 10 to 14. Particularly preferred. This is because linear phosphate ester surfactants with a specific HLB value and carbon number have excellent writing stability, such as stable handwriting with improved line skipping and blurring. This is because it can synergistically improve the dispersion effect together with the dispersant used in the present invention, and at the same time provide a lubricating effect.

なお、本発明においてリン酸エステル系界面活性剤のHLB値とは、リン酸エステル系界面活性剤の原料非イオン性界面活性剤のHLB値を意味するものであり、川上法から算出される値であり、下記式によって算出される。
HLB=7+11.7log(Mw/Mo)、(Mw;親水基の分子量、Mo;親油基の分子量)
In addition, in the present invention, the HLB value of the phosphate ester surfactant means the HLB value of the raw material nonionic surfactant of the phosphate ester surfactant, and the value calculated by the Kawakami method. It is calculated by the following formula.
HLB=7+11.7log (Mw/Mo), (Mw: molecular weight of hydrophilic group, Mo: molecular weight of lipophilic group)

なお、リン酸エステル系界面活性剤の具体例としては、プライサーフシリーズ(第一工業製薬株式会社)などが挙げられ、直鎖アルコール系のリン酸エステル系界面活性剤としては、プライサーフA212C、同A208B、同A213B、同A208F、同A215C、同A219B、同A208Nが挙げられ、スチレン化フェノール系のリン酸エステル系界面活性剤としては、プライサーフALが挙げられ、ノニルフェノール系としては、プライサーフ207H、同A212E、同A217Eが挙げられ、オクチルフェノール系としては、プライサーフA210Gが挙げられる。 Specific examples of phosphate ester surfactants include Plysurf series (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), and examples of linear alcohol-based phosphate ester surfactants include Plysurf A212C, A208B, A213B, A208F, A215C, A219B, and A208N are listed, examples of styrenated phenol-based phosphate ester surfactants include Plysurf AL, and nonylphenol-based surfactants include Plysurf 207H, A212E, and A217E, and examples of octylphenol include Plysurf A210G.

本発明によるインキ組成物がリン酸エステル系界面活性剤を含む場合、その含有量はインキ組成物の総質量を基準として0.1~2.0質量%が好ましく、0.5~1.5質量%であることがより好ましい。
ボールペンは、ペン先において、ボールとボール座との間にインキ組成物が適切な被膜を形成することで優れた筆記性を実現できる。リン酸エステル系界面活性剤は、そのような被膜を形成するのに有効に作用するので、ボールペンに用いられるインキ組成物にリン酸エステル系界面活性剤を用いることが好ましい。
本発明によるインキ組成物がリン酸エステル系界面活性剤を用いると、リン酸エステル系界面活性剤が極圧剤として作用する。一般的に、極圧剤は、摩擦熱で温度が上昇すると金属表面に反応しやすく、固体状の柔らかい膜を形成し、潤滑性を高める作用を有する物質であり、高筆圧下での良好な筆感を得るために添加されるものである。リン酸エステル系界面活性剤であるリン酸エステルのリン酸基が金属表面に吸着し、極圧作用が働くので、高筆圧下でも良好な筆感が得られるのである。
すなわち、リン酸エステル系界面活性剤の潤滑効果は、リン酸基がチップのボール受け座およびボールのそれぞれの金属面に吸着し、疎水基がインキ中に伸び、ボールとボール座との物理的な接触を阻害することにより発生する為発現すると思われる。このため、チップ/ボール間で伸びた疎水基同士のクッション作用によりボールペンとして好ましい潤滑効果、すなわち滑らかで柔らかい筆感が得られるものと考えられる。
なお、上記のリン酸エステル系界面活性剤はアミン類やアルカリ金属類などのアルカリ性物質にて適宜中和して使用することもできる。
When the ink composition according to the present invention contains a phosphate ester surfactant, the content thereof is preferably 0.1 to 2.0% by mass, and 0.5 to 1.5% by mass based on the total mass of the ink composition. It is more preferable that it is mass %.
A ballpoint pen can achieve excellent writing performance by forming an appropriate film of an ink composition between the ball and the ball seat at the pen tip. Since a phosphate ester surfactant effectively acts to form such a film, it is preferable to use a phosphate ester surfactant in an ink composition used for a ballpoint pen.
When the ink composition according to the present invention uses a phosphate ester surfactant, the phosphate ester surfactant acts as an extreme pressure agent. In general, extreme pressure agents are substances that easily react with metal surfaces when the temperature rises due to frictional heat, form a solid soft film, and have the effect of increasing lubricity. It is added to obtain a brush feel. The phosphoric acid groups of the phosphoric acid ester, which is a phosphoric acid ester surfactant, are adsorbed onto the metal surface and exert an extreme pressure effect, resulting in a good writing feel even under high writing pressure.
In other words, the lubricating effect of the phosphate ester surfactant is due to the fact that the phosphoric acid group adsorbs to the ball receiving seat of the chip and the metal surface of the ball, and the hydrophobic group extends into the ink, resulting in the physical interaction between the ball and the ball seat. This is thought to occur because it occurs by inhibiting contact. Therefore, it is thought that the cushioning effect of the hydrophobic groups extending between the tip and the ball provides a lubricating effect that is desirable for a ballpoint pen, that is, a smooth and soft writing feel.
In addition, the above-mentioned phosphate ester surfactant can also be used after being suitably neutralized with an alkaline substance such as amines or alkali metals.

上記した界面活性剤以外に、潤滑剤として用いることができるものとして、アルキルベンゼンスルホン酸、アミノ酸、N-アシルアミノ酸、脂肪族アミドアルキレンオキサイド付加物、テルペノイド酸誘導体、およびそれらの塩などが挙げられる。より具体的には、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、アラニン、グリシン、リジン、スレオニン、セリン、プロリン、サルコシン、N-アシルサルコシン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドおよびそれらの塩などが挙げられる。 In addition to the above-mentioned surfactants, examples of substances that can be used as lubricants include alkylbenzenesulfonic acids, amino acids, N-acylamino acids, aliphatic amide alkylene oxide adducts, terpenoid acid derivatives, and salts thereof. More specifically, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, ricinoleic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, alanine, glycine, lysine, threonine, serine, proline, sarcosine, N-acylsarcosine, polyoxyethylene fatty acid amide and their salts.

本発明によるインキ組成物は、多糖類を含むことができる。多糖類は、種々の効果をもたらすが、主に、インキ粘度の調整、剪断減粘性の付与、耐ドライアップ性能向上などの効果をもたらす。具体的には、デキストリン、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、ダイユータンガム等が挙げられる。 Ink compositions according to the present invention can include polysaccharides. Polysaccharides bring about various effects, but mainly bring about effects such as adjusting ink viscosity, imparting shear thinning properties, and improving dry-up resistance. Specific examples include dextrin, xanthan gum, welan gum, succinoglycan, guar gum, locust bean gum, λ-carrageenan, cellulose derivatives, and diutan gum.

インキ組成物が顔料などの主溶媒である水に不溶な状態で存在し得る成分を含む場合、そのインキを収容する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、インキ吐出性に影響が出て、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。よって、例えばボールペンのチップ先端における耐ドライアップ性能の向上も考慮する必要がある。デキストリンは、ペン先に被膜を形成してその被膜によってインキ中の溶媒の蒸発を防ぐ効果を持つ。このため、デキストリンを用いることは、耐ドライアップ性能に優れたインキ組成物を得ることができるため効果的である。 When an ink composition contains a component such as a pigment that can exist in a state insoluble in water, which is the main solvent, the water evaporates at the nib of a writing instrument containing the ink, and the ink dries and solidifies, causing the ink flow path to flow. etc. may become clogged. When such a phenomenon occurs, the ink ejection performance is affected, and although there is a residual amount of ink in the writing instrument, it may become impossible to write again. Therefore, it is preferable to improve the dry-up resistance. Therefore, it is necessary to consider improving the dry-up resistance at the tip of a ballpoint pen, for example. Dextrin forms a film on the pen tip, which has the effect of preventing the solvent in the ink from evaporating. Therefore, the use of dextrin is effective because an ink composition with excellent dry-up resistance can be obtained.

デキストリンの質量平均分子量については、5,000~120,000であることが好ましい。120,000以上であると、ペン先に形成される被膜が硬く、ドライアップ時の書き出しにおいて、筆跡がカスレやすくなる傾向がある。一方、5,000未満だと、経時的な分散安定性を向上させる程度の粘度変化を与えにくく、さらにデキストリンの吸湿性が高くなりやすく、ペン先に生ずる被膜が柔らかく、ペン先で安定して維持しにくく、インキ中の溶媒の蒸発が抑制しにくい傾向にある。上記効果の向上をさらに考慮すると、質量平均分子量が、20,000~100,000であるデキストリンを用いることが好ましい。 The mass average molecular weight of the dextrin is preferably 5,000 to 120,000. If it is 120,000 or more, the film formed on the pen tip is hard, and handwriting tends to become blurred when starting to write during dry-up. On the other hand, if it is less than 5,000, it is difficult to change the viscosity enough to improve the dispersion stability over time, and the hygroscopicity of the dextrin tends to increase, and the film formed on the pen tip is soft and does not stabilize on the pen tip. It is difficult to maintain, and it tends to be difficult to suppress evaporation of the solvent in the ink. In further consideration of improving the above effects, it is preferable to use a dextrin having a mass average molecular weight of 20,000 to 100,000.

デキストリンの含有量は、インキ組成物の総質量を基準として、0.1~5質量%が好ましい。これは、0.1質量%より少ないと、耐ドライアップ性能の向上効果が十分得られない傾向にあり、5質量%を越えると、インキ中で溶解しづらい傾向があるためである。よりインキ中の溶解安定性を考慮すれば、0.1~3質量%が好ましく、より耐ドライアップ性能の向上を考慮すれば、1~3質量%が最も好ましい。 The content of dextrin is preferably 0.1 to 5% by mass based on the total mass of the ink composition. This is because if it is less than 0.1% by mass, the effect of improving dry-up resistance performance will not be sufficiently achieved, and if it exceeds 5% by mass, it will tend to be difficult to dissolve in the ink. In consideration of dissolution stability in the ink, the amount is preferably 0.1 to 3% by mass, and in consideration of improved dry-up resistance, the amount is most preferably 1 to 3% by mass.

本発明によるインキ組成物は、2種類以上の多糖類を含んでいてもよい。 The ink composition according to the present invention may contain two or more types of polysaccharides.

本発明によるインキ組成物は架橋剤を含むことができる。本発明に用いられる架橋剤とは、本発明に用いられる成分(b)と可逆性の物理的な架橋を形成することが可能な化合物であり、成分(b)のエステルのアルキル基とファンデルワールスによる分子間凝集力を発現できる化合物である。インキ組成物が静止状態にある際には、架橋剤が本発明に用いられる共重合体のアルキル基と物理結合による架橋点を形成し、成分(b)と架橋剤で強固なネットワークを形成することが可能であり、インキ組成物に剪断力が加えられた際には、架橋点の物理結合が簡単に外れる化合物である。 The ink composition according to the invention can include a crosslinking agent. The crosslinking agent used in the present invention is a compound that can form a reversible physical crosslink with the component (b) used in the present invention, and is a compound that can form a reversible physical crosslink with the alkyl group of the ester of component (b). It is a compound that can exhibit Waals' intermolecular cohesive force. When the ink composition is in a stationary state, the crosslinking agent forms a crosslinking point by physical bonding with the alkyl group of the copolymer used in the present invention, and the component (b) and the crosslinking agent form a strong network. It is a compound whose physical bonds at crosslinking points are easily released when shearing force is applied to the ink composition.

本発明に用いられる架橋剤としては、具体的には、アルキル変性グルコース、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、アルキル変性ポリエチレンオキシド、フェニル変性ポリエチレンオキシド、フェニルアルキル変性ポリエチレンオキシドなどが挙げられる。架橋剤はアルキル基を含む高分子化合物、低分子化合物のいずれを用いても効果が得られるが、低分子化合物を用いた方が剪断時の粘度がより低い傾向にあり、静置時と剪断時の粘度勾配を大きくすることができるため好ましい。アルキル基としては、炭素数1~30が用いられ、好ましくは1~22、より好ましくは1~18である。特に、アルキル基の炭素数が同じ場合には、立体障害の少ない化合物を用いると、その効果が大きくなるので、好ましい。 Specific examples of the crosslinking agent used in the present invention include alkyl-modified glucose, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, alkyl-modified polyethylene oxide, phenyl-modified polyethylene oxide, and phenylalkyl-modified polyethylene oxide. It will be done. The effect can be obtained by using either a high-molecular compound containing an alkyl group or a low-molecular compound as a crosslinking agent, but the viscosity when shearing tends to be lower when using a low-molecular compound, and the viscosity when standing still and when shearing is This is preferable because it can increase the viscosity gradient at the time. The alkyl group used has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 22 carbon atoms, and more preferably 1 to 18 carbon atoms. In particular, when the alkyl groups have the same number of carbon atoms, it is preferable to use a compound with less steric hindrance because the effect will be greater.

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、酢酸ナトリウムなどの無機塩類、トリエタノールアミンやジエタノールアミンなどの水溶性のアミン化合物などの有機塩基性化合物、乳酸およびクエン酸などが挙げられる。pH調整剤の含有量は、インキ組成物に対して、0.1~25質量%であることが好ましく、0.5~10質量%であることがより好ましい。 Examples of pH adjusters include inorganic salts such as ammonia, sodium carbonate, sodium phosphate, sodium hydroxide, and sodium acetate, organic basic compounds such as water-soluble amine compounds such as triethanolamine and diethanolamine, lactic acid, and citric acid. can be mentioned. The content of the pH adjuster is preferably 0.1 to 25% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, based on the ink composition.

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。 Examples of the rust inhibitor include benzotriazole and its derivatives, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, diisopropylammonium nitrite, sodium thiosulfate, saponin, and dialkylthiourea.

防腐剤としては、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン(以下、MITということがある)、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オン(以下、OITということがある)、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-メチル-4,5-トリメチレン-4-イソチアゾリン-3オン、N-(n-ブチル)-1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-ピリジンチオール-1-オキシドナトリウム、3-ヨード-2-プロピニルブチルカルバマート安息香酸ナトリウム、ベンゾトリアゾール及びフェノールなどが挙げられる。これらの防腐剤の含有量は、インキ組成物の総質量を基準として20~200ppmであることが好ましい。また、これらのうちMITとOITとのを組み合わせて用いると抗菌性が向上するので好ましい。この場合、OITの含有量は、インキ組成物の総質量を基準として1~50ppmであることが好ましく、OITとMITとの配合比が、質量基準で1:1~10:1であることが好ましい。 The preservatives include 2-methyl-4-isothiazolin-3-one (hereinafter sometimes referred to as MIT), 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one (hereinafter sometimes referred to as OIT), 1 , 2-benzisothiazolin-3-one, 2-methyl-4,5-trimethylene-4-isothiazolin-3-one, N-(n-butyl)-1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-pyridinethiol Examples include sodium -1-oxide, sodium 3-iodo-2-propynylbutylcarbamate benzoate, benzotriazole, and phenol. The content of these preservatives is preferably 20 to 200 ppm based on the total mass of the ink composition. Further, among these, it is preferable to use MIT and OIT in combination because the antibacterial properties are improved. In this case, the content of OIT is preferably 1 to 50 ppm based on the total mass of the ink composition, and the blending ratio of OIT and MIT is preferably 1:1 to 10:1 on a mass basis. preferable.

本発明のインキ組成物には、有機樹脂粒子を用いることができる。有機樹脂粒子を用いるとインキの垂れさがりを抑制することができる。本発明で用いることができる有機樹脂粒子としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂粒子や、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ナイロン樹脂などの化学構造中に窒素原子を含む含窒素樹脂粒子や、アクリル系樹脂粒子、スチレン系樹脂粒子、エポキシ樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子、セルロース樹脂粒子などが挙げられる。これらの有機樹脂粒子は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。 Organic resin particles can be used in the ink composition of the present invention. When organic resin particles are used, ink sag can be suppressed. Examples of organic resin particles that can be used in the present invention include olefin resin particles such as polyethylene resin and polypropylene resin, melamine/formaldehyde resin, benzoguanamine/formaldehyde resin, benzoguanamine/melamine/formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, and nylon resin. Examples include nitrogen-containing resin particles containing a nitrogen atom in the chemical structure, acrylic resin particles, styrene resin particles, epoxy resin particles, urethane resin particles, and cellulose resin particles. These organic resin particles may be used alone or in combination of two or more.

有機樹脂粒子の中でも、オレフィン系樹脂粒子、含窒素樹脂粒子を用いることが好ましい。これは、オレフィン系樹脂粒子が炭化水素化合物であり、無極性であるために水中で凝集が起こりやすく、この凝集構造と前記共重合体とが、相互に絡み合うことで、よりインキ漏れを抑制しつつ、インキ吐出量の不足などの不具合を起こさないような最適化された凝集構造を形成しやすいためと推定される。さらに、オレフィン系樹脂粒子は溶融温度が高いため、高温環境下であっても安定して存在しやすく、高圧環境にあった場合では、変形はしやすく変性はしにくいという特徴を持っており、インキ添加剤として好適に用いることが可能である。 Among the organic resin particles, it is preferable to use olefin resin particles and nitrogen-containing resin particles. This is because the olefin resin particles are hydrocarbon compounds and are nonpolar, so they tend to aggregate in water, and this aggregate structure and the copolymer intertwine with each other to further suppress ink leakage. At the same time, it is presumed that this is because it is easy to form an optimized agglomerated structure that does not cause problems such as insufficient ink discharge amount. Furthermore, since olefin resin particles have a high melting temperature, they tend to remain stable even in high-temperature environments, and are easily deformed and difficult to modify in high-pressure environments. It can be suitably used as an ink additive.

オレフィン系樹脂粒子の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどのポリオレフィン、ならびにそれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、インキ漏れ抑制や書き味を向上することを考慮すれば、ポリエチレンを用いることが好ましく、具体的には、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低分子ポリエチレン、変性ポリエチレン、変性高密度ポリエチレンなどが挙げられる。その中でもインキ漏れ抑制効果を考慮すれば、低密度ポリエチレン、低分子ポリエチレン、変性ポリエチレンが好ましく、特に低密度ポリエチレンは、他種のポリエチレンよりも融点が低く、柔らかい性質があるため、ポリエチレン粒子が密着しやすく、粒子間の隙間を生じづらく、インキ漏れしづらいため、低密度ポリエチレンが好ましく、さらに、低密度ポリエチレンは、柔らかいため、書き味を向上するなど、好適に用いることが可能である。オレフィン系樹脂粒子は、必要に応じてポリオレフィン以外の材料を含んでいてもよい。 Examples of the material for the olefin resin particles include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutene, and mixtures thereof. Among these, it is preferable to use polyethylene in consideration of suppressing ink leakage and improving writing taste. Specifically, polyethylene is used, such as low density polyethylene, high density polyethylene, low molecular weight polyethylene, modified polyethylene, and modified high density polyethylene. Examples include. Among them, low-density polyethylene, low-molecular-weight polyethylene, and modified polyethylene are preferable in consideration of the ink leakage suppressing effect.In particular, low-density polyethylene has a lower melting point and softer properties than other types of polyethylene, so polyethylene particles stick together. Low-density polyethylene is preferred because it is easy to apply, does not easily create gaps between particles, and is difficult to leak ink.Furthermore, low-density polyethylene is soft, so it can be suitably used for improving the writing feel. The olefin resin particles may contain materials other than polyolefin, if necessary.

含窒素樹脂粒子の中でも、アミノ基またはイミノ基を有することが好ましい、これは、アミノ基及またはイミノ基を有すると、安定な凝集構造を長期間とりやすく、インキ漏れを抑制しやすいためである。なお、アミノ基、イミノ基の官能基を有する含窒素樹脂粒子としては、3級アミン、4級アミンなども含むものとする。
さらに、アミノ基またはイミノ基を有する窒素樹脂粒子の中でも、化学的に結合した三次元架橋構造を有する含窒素樹脂粒子を用いることが好ましい。これは、化学的に結合した三次元架橋構造を有すると、強度、耐熱性、耐溶剤性などに特に優れるため水性インキ中での吸湿などもせずに安定しているため、経時安定性に優れるため好ましい。さらに含窒素樹脂粒子自体の安定性と、含窒素樹脂粒子間の相互的な水素結合性により、長期間凝集構造をとりやすく、インキ漏れを安定して抑制しやすいためある。特に、架橋構造を有する含窒素樹脂粒子中でも、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド樹脂などの複素環構造を有する樹脂粒子は、より吸湿しづらく、安定しているため、好ましい。
架橋構造を有する含窒素樹脂粒子については、具体的には、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂などのアミノ樹脂粒子が挙げられる。また、アミド結合を有する含窒素樹脂粒子については、ナイロン6、ナイロン12などのナイロン樹脂やポリカーボネート系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂などのウレタン樹脂粒子などが挙げられる。
Among the nitrogen-containing resin particles, it is preferable to have an amino group or an imino group. This is because having an amino group or an imino group makes it easier to maintain a stable agglomerated structure for a long period of time, making it easier to suppress ink leakage. . Note that the nitrogen-containing resin particles having a functional group such as an amino group or an imino group include tertiary amines, quaternary amines, and the like.
Further, among the nitrogen resin particles having an amino group or an imino group, it is preferable to use nitrogen-containing resin particles having a chemically bonded three-dimensional crosslinked structure. This is because when it has a chemically bonded three-dimensional cross-linked structure, it has particularly excellent strength, heat resistance, and solvent resistance, so it is stable without absorbing moisture in water-based ink, so it has excellent stability over time. Therefore, it is preferable. Furthermore, due to the stability of the nitrogen-containing resin particles themselves and the mutual hydrogen bonding properties between the nitrogen-containing resin particles, it is easy to maintain an agglomerated structure for a long period of time, and it is easy to stably suppress ink leakage. In particular, among nitrogen-containing resin particles having a crosslinked structure, resin particles having a heterocyclic structure such as melamine/formaldehyde resin, benzoguanamine/formaldehyde resin, and benzoguanamine/melamine/formaldehyde resin are more difficult to absorb moisture and are more stable. preferable.
Specific examples of the nitrogen-containing resin particles having a crosslinked structure include amino resin particles such as melamine/formaldehyde resin, benzoguanamine/formaldehyde resin, benzoguanamine/melamine/formaldehyde resin, and urea formaldehyde resin. Examples of nitrogen-containing resin particles having amide bonds include nylon resins such as nylon 6 and nylon 12, urethane resin particles such as polycarbonate polyurethane resins, polyether polyurethane resins, polyester polyurethane resins, and urethane urea resins. It will be done.

有機樹脂粒子の形状については、球状、もしくは異形の形状のものなどが使用できるが、摩擦抵抗を低減することを考慮すれば、球状樹脂粒子が好ましい。ここでいう球状樹脂粒子とは、真球状に限定されるものではなく、略球状の樹脂粒子や、略楕円球状の樹脂粒子などでも良い。 Regarding the shape of the organic resin particles, spherical or irregularly shaped particles can be used, but spherical resin particles are preferable in consideration of reducing frictional resistance. The spherical resin particles herein are not limited to true spheres, and may be approximately spherical resin particles, approximately ellipsoidal resin particles, or the like.

また、有機樹脂粒子の含有量について、インキ組成物全量に対し、0.01~10.0質量%がより好ましい。これは、有機樹脂粒子の含有量が、0.01質量%未満だとインキ漏れを抑制しづらく、10.0質量%を越えると、凝集構造が強くなりやすく、書き味やドライアップ性能に影響が出やすいためである。さらに、より考慮すれば、0.02~5.0質量%が好ましく、0.03~1.0が特に好ましく、最も好ましくは、0.05~0.5質量%が好ましい。 Further, the content of the organic resin particles is more preferably 0.01 to 10.0% by mass based on the total amount of the ink composition. This is because if the content of organic resin particles is less than 0.01% by mass, it is difficult to suppress ink leakage, and if it exceeds 10.0% by mass, the agglomerated structure tends to become strong, which affects the writing quality and dry-up performance. This is because it is easy to appear. Furthermore, in consideration of this, it is preferably 0.02 to 5.0% by weight, particularly preferably 0.03 to 1.0, and most preferably 0.05 to 0.5% by weight.

また、本発明によりインキ組成物は、筆跡の耐擦性改善などを目的として、水溶性樹脂を含むことができる。水溶性樹脂として、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールなどを用いることができる。さらに、樹脂エマルジョンとして、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂など含むエマルジョンを添加することができる。 Further, according to the present invention, the ink composition can contain a water-soluble resin for the purpose of improving the abrasion resistance of handwriting. As the water-soluble resin, acrylic resin, alkyd resin, cellulose derivative, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, etc. can be used. Further, as a resin emulsion, an emulsion containing acrylic resin, urethane resin, styrene-butadiene resin, polyester resin, vinyl acetate resin, etc. can be added.

本発明によるインキ組成物の粘度勾配は、20℃における粘性指数nで表すことができる。ここで、粘性指数nは、S=αDnで示される粘性式中のnを指す。なお、Sは剪断応力(dyn/cm=0.1Pa)、Dは剪断速度(s-1)、αは粘性係数を示す。粘性指数nは、E型回転粘度計(DV-II+Pro、コーン型ローターCPE-42、ブルックフィールド社製)を用いてインキ粘度を測定して、算出することができる。 The viscosity gradient of the ink composition according to the invention can be expressed by the viscosity index n at 20°C. Here, the viscosity index n refers to n in the viscosity formula represented by S=αDn. Note that S represents shear stress (dyn/cm 2 =0.1 Pa), D represents shear rate (s −1 ), and α represents viscosity coefficient. The viscosity index n can be calculated by measuring the ink viscosity using an E-type rotational viscometer (DV-II+Pro, cone rotor CPE-42, manufactured by Brookfield).

<水性ボールペン>
本発明による水性ボールペンは、上記したインキ組成物を収容してなるものである。
水性ボールペンとしては、ボールノック式、回転式およびスライド式などの軸筒内にペン先を収容可能な出没式筆記具ボールペンが挙げられる。
<Water-based ballpoint pen>
The water-based ballpoint pen according to the present invention contains the above-described ink composition.
Examples of water-based ballpoint pens include retractable writing ballpoint pens, such as ball knock type, rotary type, and sliding type, in which the pen tip can be accommodated in the barrel.

本発明による筆記具用水性インキ組成物をボールペンに充填した場合のボールペンの仕様について検討したところ、水性ボールペンの100mあたりのインキ消費量をA(mg)、前記ボール径をB(mm)とした場合、150≦A/B≦500の関係とすることが好ましく、250≦A/B≦450の関係とすることが好ましい。これは、上記範囲とすることで、ボール径に対して、適正なインキ消費量とすることで、インキ流動性を良好とし、筆跡カスレなどを抑制することで、良好な筆跡が得られやすいためである。 When we studied the specifications of a ballpoint pen when it was filled with the water-based ink composition for writing instruments according to the present invention, we found that when the ink consumption per 100 m of the water-based ballpoint pen is A (mg) and the ball diameter is B (mm). , 150≦A/B≦500, and preferably 250≦A/B≦450. This is because by keeping the above range, the amount of ink consumed is appropriate for the ball diameter, which improves ink fluidity and suppresses handwriting blurring, making it easier to obtain good handwriting. It is.

なお、インキ消費量については、20℃、筆記用紙JIS P3201筆記用紙上に筆記角度65°、筆記荷重100gの条件にて、筆記速度4m/分の速度で、試験サンプル5本を用いて、らせん筆記試験を行い、その100mあたりのインキ消費量の平均値を、100mあたりのインキ消費量と定義する。また、ボール径については、特に限定されないが、一般に0.1~2.0(mm)程度のボールを用いる。 The ink consumption was measured using five test samples at a writing speed of 4 m/min at 20°C, a writing angle of 65°, and a writing load of 100 g on JIS P3201 writing paper. A written test is conducted, and the average value of the ink consumption per 100 m is defined as the ink consumption per 100 m. Further, the diameter of the ball is not particularly limited, but a ball having a diameter of about 0.1 to 2.0 (mm) is generally used.

また、ボールペンチップの仕様については、ボールペンチップ中のボールの縦軸方向の移動可能量(クリアランス)を、ボールペンの製造時または使用開始時に、20~50μmとするのが好ましく、30~45μmとすることが好ましい。これは、上記範囲であれば、インキ吐出量を適切に調整し、線とびやカスレなどを抑制することで、良好な筆跡が得られやすいためであり、さらにクリアランスが上記範囲内であれば、前記の比A/Bも調整しやすい。
ボールペンチップのボールの縦軸方向への移動可能量(クリアランス)とは、ボールがボールペンチップ本体の縦軸方向への移動可能な距離を示す。ここで、移動可能量は、ボールおよびボール座が使用によって摩耗するため、使用に応じて一般的に増大していく。そして、移動可能量はインク吐出量と関係する。したがって、一般的に、ボールペンの製造時または使用開始時における移動可能量は、上記の範囲に設定されるので、安定した筆記特性を達成するために、ボールペンの使用終了時まで、上記範囲内であることが好ましい。
クリアランスが大きいボールペンチップが用いられると、インキ吐出量が多くなり、筆跡濃度を高くできるが、筆跡乾燥性が優れていることが好ましい。よって、本発明によるインキ組成物は、クリアランスが大きいボールペンチップが用いられる場合にも、好適に用いられる。
Regarding the specifications of the ballpoint pen tip, it is preferable that the movable amount (clearance) of the ball in the ballpoint pen tip in the vertical axis direction be 20 to 50 μm, and 30 to 45 μm at the time of manufacturing or starting use of the ballpoint pen. It is preferable. This is because if the clearance is within the above range, it is easy to obtain good handwriting by appropriately adjusting the ink discharge amount and suppressing line skipping and blurring. Furthermore, if the clearance is within the above range, The ratio A/B mentioned above is also easy to adjust.
The movable amount (clearance) of the ball of the ballpoint pen tip in the vertical axis direction indicates the distance that the ball can move in the vertical axis direction of the ballpoint pen tip body. Here, the movable amount generally increases with use because the ball and ball seat wear out with use. The movable amount is related to the ink ejection amount. Therefore, in general, the movable amount of a ballpoint pen is set within the above range when it is manufactured or when it is first used.In order to achieve stable writing characteristics, the movable amount is set within the above range until the end of use of the ballpoint pen. It is preferable that there be.
When a ballpoint pen tip with a large clearance is used, the amount of ink ejected increases and the density of handwriting can be increased, but it is preferable that the handwriting drying property is excellent. Therefore, the ink composition according to the present invention can be suitably used even when a ballpoint pen tip with a large clearance is used.

<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、各成分を必要量配合し、プロペラ攪拌、ホモディスパー、またはホモミキサーなどの各種攪拌機やビーズミルなどの各種分散機などにて混合し、製造することができる。
<Method for manufacturing ink composition>
The ink composition according to the present invention can be produced by any conventionally known method. Specifically, it can be produced by blending the required amounts of each component and mixing with various stirrers such as propeller stirring, homodisper, or homomixer, various dispersion machines such as bead mills, and the like.

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 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

<実施例1>
下記の配合組成および方法により、インキ組成物を得た。
・有機顔料(成分(a)):FUJI SP RED 5615(25質量%水分散体、冨士色素株式会社) 24.0質量%
・アクリル酸共重合体(成分(b)):(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸メチル共重合体(カルボン酸とメチルエステルのモル比1:2.1、アクリル酸由来の繰り返し単位とメタクリル酸由来の繰り返し単位のモル比1:0.36 質量平均分子量49,000) 0.45質量%
・有機溶剤(成分(c)):エチレングリコールモノプロピルエーテル 10.0質量%・水(成分(d)):イオン交換水 54.35質量%
・リン酸エステル系界面活性剤:「プライサーフA215C」(第一工業製薬株式会社、HLB値11.5) 1.0質量%
・pH調整剤:トリエタノールアミン 3.0質量%
・防錆剤:ベンゾトリアゾール 0.5質量%
・防腐剤:1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン 0.2質量%・多糖類:デキストリン(質量平均分子量30,000、サンデックシリーズ、三和デンプン工業株式会社) 1.5質量%
・湿潤剤:尿素 5.0質量%
<Example 1>
An ink composition was obtained using the following formulation and method.
・Organic pigment (component (a)): FUJI SP RED 5615 (25% by mass water dispersion, Fuji Shiki Co., Ltd.) 24.0% by mass
・Acrylic acid copolymer (component (b)): (meth)acrylic acid-methyl (meth)acrylate copolymer (mole ratio of carboxylic acid and methyl ester 1:2.1, repeating unit derived from acrylic acid and Molar ratio of repeating units derived from methacrylic acid 1:0.36 Mass average molecular weight 49,000) 0.45% by mass
・Organic solvent (component (c)): ethylene glycol monopropyl ether 10.0% by mass ・Water (component (d)): ion exchange water 54.35% by mass
・Phosphate ester surfactant: "Plysurf A215C" (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., HLB value 11.5) 1.0% by mass
・pH adjuster: triethanolamine 3.0% by mass
・Rust inhibitor: benzotriazole 0.5% by mass
・Preservative: 1,2-benzisothiazolin-3-one 0.2% by mass ・Polysaccharide: Dextrin (mass average molecular weight 30,000, Sandek series, Sanwa Starch Industries Co., Ltd.) 1.5% by mass
・Wetting agent: urea 5.0% by mass

有機顔料、有機溶剤、水、リン酸エステル系界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤多糖類、および潤滑剤をディスパーで撹拌等してベースインキを作製した。その後、上記作製したベースインキを加温しながら、アクリル酸共重合体を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。 A base ink was prepared by stirring an organic pigment, an organic solvent, water, a phosphate ester surfactant, a pH adjuster, a rust preventive, a preservative polysaccharide, and a lubricant using a disper. Thereafter, while heating the base ink prepared above, the acrylic acid copolymer was added and thoroughly mixed and stirred using a homogenizer stirrer until a uniform state was obtained, thereby obtaining the ink composition of Example 1. .

<実施例2~19、比較例1~12>
インキ組成物を表1および2に表される組成に変更した以外は実施例1と同様にして実施例2~19および比較例1~12のインキ組成物を得た。なお、表中の組成の数値は、質量%を示す。なお、比較例11および12のインキ組成物は、均一な状態とならなかったので、評価は行わなかった。

Figure 0007370241000007
Figure 0007370241000008
表中、
有機顔料分散体-1:アゾ系顔料(Pigment Red 170)、FUJI SP RED 5615(25質量%水分散体、冨士色素株式会社)
有機顔料分散体-2:ジケトピロロピロール系顔料(Pigment Red 254) 25質量%水分散体
有機顔料分散体-3:ペリレン系顔料(Pigment Red 149) 25質量%水分散体
有機顔料分散体-4:キナクリドン系顔料(Pigment Red 122) 25質量%水分散体
有機顔料分散体-5:フタロシアニン系顔料(Pigment Blue 15:3) 25質量%水分散体
有機顔料分散体-6:フタロシアニン系顔料(Pigment Green 7) 25質量%水分散体
(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸メチル共重合体:(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸メチル共重合体(カルボン酸とメチルエステルのモル比1:2.1、アクリル酸由来の繰り返し単位とメタクリル酸由来の繰り返し単位のモル比1:0.36 質量平均分子量49,000
リン酸エステル系界面活性剤:「プライサーフA215C」(第一工業製薬株式会社、HLB値11.5)
デキストリン:質量平均分子量30,000、サンデックシリーズ、三和デンプン工業株式会社 <Examples 2 to 19, Comparative Examples 1 to 12>
Ink compositions of Examples 2 to 19 and Comparative Examples 1 to 12 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the ink compositions were changed to those shown in Tables 1 and 2. In addition, the numerical value of the composition in a table|surface shows mass %. Note that the ink compositions of Comparative Examples 11 and 12 were not evaluated because they were not uniform.
Figure 0007370241000007
Figure 0007370241000008
In the table,
Organic pigment dispersion-1: Azo pigment (Pigment Red 170), FUJI SP RED 5615 (25% by mass water dispersion, Fuji Shiki Co., Ltd.)
Organic pigment dispersion-2: Diketopyrrolopyrrole pigment (Pigment Red 254) 25% by mass water dispersion Organic pigment dispersion-3: Perylene pigment (Pigment Red 149) 25% by mass water dispersion Organic pigment dispersion- 4: Quinacridone pigment (Pigment Red 122) 25% by mass water dispersion Organic pigment dispersion-5: Phthalocyanine pigment (Pigment Blue 15:3) 25% by mass water dispersion Organic pigment dispersion-6: Phthalocyanine pigment ( Pigment Green 7) 25% by mass water dispersion (meth)acrylic acid-methyl (meth)acrylate copolymer: (meth)acrylic acid-methyl (meth)acrylate copolymer (mole ratio of carboxylic acid and methyl ester 1:2.1, molar ratio of repeating units derived from acrylic acid to repeating units derived from methacrylic acid 1:0.36, mass average molecular weight 49,000
Phosphate ester surfactant: "Plysurf A215C" (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., HLB value 11.5)
Dextrin: Mass average molecular weight 30,000, Sandek series, Sanwa Starch Industries Co., Ltd.

上記で得られたインキ組成物(1.0g)を、直径0.7mmの超硬合金製ボールを回転自在に抱持したボールペンチップ(ボールの縦軸方向の移動量(クリアランス)30μm)を先端に有するインキ収容体の内部に充填させたレフィルを作製し、このレフィルを株式会社パイロットコーポレーション製のゲルインキボールペン(商品名:ジュース)に装着し、ボールペンを得た。得られたボールペンを試験用ボールペンとし、以下の筆跡乾燥性評価を行った。 The ink composition (1.0 g) obtained above was applied to a ballpoint pen tip (the amount of movement (clearance) in the vertical axis direction of the ball was 30 μm) that rotatably held a cemented carbide ball with a diameter of 0.7 mm. A refill was prepared, which was filled into the inside of an ink container, and this refill was attached to a gel ink ballpoint pen (trade name: Juice) manufactured by Pilot Corporation to obtain a ballpoint pen. The resulting ballpoint pen was used as a test ballpoint pen, and the following handwriting drying properties were evaluated.

試験用ボールペンを、室温にて市販のレポート用紙に手書きで「永」の文字を筆記し、それぞれ0、3、5秒後に、その筆跡を親指で一方向に擦った。その際の筆跡の状態を目視により確認し、得られた結果は表1および2のとおりであった。評価基準は以下である。
A:周囲を汚すことなく良好な筆跡を残した。
B:ごく僅かに汚れが発生した。
C:僅かに汚れが発生した。
D:汚れが発生するが実用上問題なし。
E:ひどく汚れが発生した。
F:著しく汚れが発生し、文字として視認しにくい。
The character "ei" was handwritten using a test ballpoint pen at room temperature on commercially available report paper, and the handwriting was rubbed in one direction with the thumb after 0, 3, and 5 seconds, respectively. The condition of the handwriting at that time was visually confirmed, and the results obtained are as shown in Tables 1 and 2. The evaluation criteria are as follows.
A: Good handwriting was left without staining the surrounding area.
B: Very slight staining occurred.
C: Slight staining occurred.
D: Dirt occurs, but there is no practical problem.
E: Severe staining occurred.
F: Significant staining occurs and characters are difficult to recognize.

実施例12~19のインキ組成物は、実施例1~11のインキ組成物と比較すると、得られる筆跡において、線飛び、線割れが少なく、筆跡品質がより良好であった。また、実施例12~19のインキ組成物は、実施例1~11のインキ組成物と比較すると、インキ安定性がより優れていた。実施例12、18、および19のインキ組成物を比較すると、実施例12のインキ組成物の方が、さらにインキ安定性に優れていた。 Compared to the ink compositions of Examples 1 to 11, the ink compositions of Examples 12 to 19 had better handwriting quality with less line skipping and line cracking in the obtained handwriting. Furthermore, the ink compositions of Examples 12 to 19 had better ink stability than the ink compositions of Examples 1 to 11. When the ink compositions of Examples 12, 18, and 19 were compared, the ink composition of Example 12 was even more excellent in ink stability.

Claims (6)

(a)有機顔料、
(b)以下の式(i):
(式中、Rは、水素またはメチル基である)
で示される繰り返し単位と、
以下の式(ii):
(式中、
は、水素またはメチル基であり、かつ
は、炭素数1~5の、直鎖または側鎖を有するアルキル基である)
で示される繰り返し単位と
を含んでなるアクリル酸共重合体、
(c)以下の式(I)で示される有機溶剤:
(式中、
は、炭素数1~3の、直鎖または分岐の、アルキル基であり、かつRは、炭素数1~3の、直鎖または分岐の、アルコキシ基であり、
Lは、メチル基によって置換されていてもよいエチレン基(-CH-CH-)、またはトリメチレン基(-CH-CH-CH-)であり、かつ
xは、1~5の整数である)、および
(d)水
を含んでなる、水性ボールペン用インキ組成物であって、
前記成分(c)の含有量が、前記組成物の総質量を基準として、1~30質量%である、水性ボールペン用インキ組成物。
(a) organic pigment,
(b) The following formula (i):
(In the formula, R 1 is hydrogen or a methyl group)
A repeating unit indicated by
Formula (ii) below:
(In the formula,
R 2 is hydrogen or a methyl group, and R 3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and having a straight chain or a side chain)
An acrylic acid copolymer comprising a repeating unit represented by
(c) Organic solvent represented by the following formula (I):
(In the formula,
R A is a straight chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R B is a straight chain or branched alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms;
L is an ethylene group (-CH 2 -CH 2 -) which may be substituted with a methyl group, or a trimethylene group (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), and x is 1 to 5. an integer) and (d) water, the ink composition for an aqueous ballpoint pen comprising:
An aqueous ballpoint pen ink composition, wherein the content of the component (c) is 1 to 30% by mass based on the total mass of the composition.
が、メチル基またはエチル基であり、かつRが、メトキシ基またはエトキシ基である、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein R A is a methyl group or an ethyl group, and R B is a methoxy group or an ethoxy group. 前記xが1~3であり、かつLがメチル基によって置換されていてもよいエチレン基である、請求項1または2に記載の組成物。 The composition according to claim 1 or 2, wherein x is 1 to 3, and L is an ethylene group optionally substituted with a methyl group. 前記成分(a)が、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、ジケトピロロピロール系、またはペリレン系顔料である、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the component (a) is a phthalocyanine, azo, quinacridone, diketopyrrolopyrrole, or perylene pigment. リン酸エステル系界面活性剤をさらに含んでなる、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising a phosphate ester surfactant. 請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物を収容してなる水性ボールペン。 An aqueous ballpoint pen containing the composition according to any one of claims 1 to 5.
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