TW202317714A - 原子筆用水性墨水組合物、以及內置其之原子筆及原子筆替換筆芯 - Google Patents

原子筆用水性墨水組合物、以及內置其之原子筆及原子筆替換筆芯 Download PDF

Info

Publication number
TW202317714A
TW202317714A TW111120066A TW111120066A TW202317714A TW 202317714 A TW202317714 A TW 202317714A TW 111120066 A TW111120066 A TW 111120066A TW 111120066 A TW111120066 A TW 111120066A TW 202317714 A TW202317714 A TW 202317714A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
ink composition
mentioned
ballpoint pen
pigment
water
Prior art date
Application number
TW111120066A
Other languages
English (en)
Inventor
山田亮
中村尚嗣
Original Assignee
日商百樂股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商百樂股份有限公司 filed Critical 日商百樂股份有限公司
Publication of TW202317714A publication Critical patent/TW202317714A/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43KIMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K7/00Ball-point pens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43KIMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K7/00Ball-point pens
    • B43K7/02Ink reservoirs; Ink cartridges
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/16Writing inks
    • C09D11/18Writing inks specially adapted for ball-point writing instruments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

本發明係一種原子筆用水性墨水組合物,其係含有著色顏料、光澤性顏料、微膠囊粒子、剪切稀化性賦予劑及水之墨水組合物,並且以上述墨水組合物總質量為基準,上述著色顏料中之碳黑之含有率為0~2.0質量%,上述光澤性顏料之含有率為0.1~2.0質量%,上述微膠囊粒子之含有率相對於上述光澤性顏料之含有率為1.5倍以上10倍以下。

Description

原子筆用水性墨水組合物、以及內置其之原子筆及原子筆替換筆芯
本發明係關於一種原子筆用水性墨水組合物、以及內置其之原子筆及原子筆替換筆芯。
先前,業界積極地提出有一種使用作為板狀(鱗片狀)之金屬粉或珠光顏料等之光澤性顏料之水性墨水組合物。該墨水可獲得明亮、鮮豔之金屬光澤色調之筆跡,另一方面,藉由將碳黑等黑色顏料及有機顏料用於著色材料,並且抑制光澤性顏料之添加量,亦可形成深暗色且略帶光澤之有沉穩感之筆跡。
並且,於使用上述光澤性顏料之原子筆墨水中,有時光澤性顏料於墨水中沈澱、凝集而使墨水流出性降低,從而無法書寫或筆跡出現飛白,因此正對提高光澤性顏料之分散穩定性進行研究(例如參照專利文獻1)。
於專利文獻1中記載有一種含有金屬粉顏料、著色材料、天然多糖類及纖維素衍生物之墨水、以及內置其之原子筆。該墨水藉由包含天然多糖類、纖維素衍生物之剪切稀化性賦予劑,而於靜置時維持高黏度,且於書寫時藉由來自高速旋轉之球珠之剪力而迅速地低黏度化,藉此可實現兼顧於靜置狀態下之光澤性顏料及/或著色顏料之沈澱、凝集抑制,以及良好之墨水流出性。
然而,已知上述先前技術之墨水之光澤性顏料之沈澱、凝集抑制效果不足,有時根據存放條件而會產生沈澱等。又,已知將碳黑用於墨水之著色材料之原子筆之球珠座有時會隨著書寫而過度磨耗,導致墨水流出出現不穩定。然而,於上述專利文獻中並無關於在將碳黑應用於墨水之著色材料時抑制球珠座之過度磨耗的記載及提示,據此尚未知曉上述墨水能否在無損書寫性之情況下穩定地形成略帶光澤且深暗色之筆跡。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平11-29734號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明之目的在於提供一種原子筆用水性墨水組合物及內置其之原子筆,該原子筆用水性墨水組合物係使用光澤性顏料及著色顏料之墨水,可抑制光澤性顏料之沈澱、凝集,並且抑制由碳黑之應用所隨之產生之球珠座之過度磨耗所導致的書寫性受損。 [解決問題之技術手段]
本發明之形態如下: 1.一種原子筆用水性墨水組合物,其係含有著色顏料、光澤性顏料、微膠囊粒子、剪切稀化性賦予劑及水者,且 以上述墨水組合物總質量為基準,上述著色顏料中之碳黑之含有率為0~2.0質量%,上述光澤性顏料之含有率為0.1~2.0質量%,上述微膠囊粒子之含有率相對於上述光澤性顏料之含有率為1.5倍以上10倍以下。 2.如形態1記載之原子筆用水性墨水組合物,其中上述著色顏料包含碳黑及有機顏料,且 以上述墨水組合物總質量為基準,上述碳黑之含有率為0.1~2.0質量%,上述有機顏料之含有率為2~10質量%。 3.如形態2記載之原子筆用水性墨水組合物,其中以上述墨水組合物總質量為基準,上述有機顏料之含有率相對於上述碳黑之含有率為等倍以上15倍以下。 4.如形態2或3記載之原子筆用水性墨水組合物,其中以上述墨水組合物總質量為基準,上述碳黑之含有率(X)、上述有機顏料之含有率(Y)及上述光澤性顏料之含有率(A)的關係滿足0.1≦[(X)+(A)]/(Y)≦1。 5.如形態2至4中任一項記載之原子筆用水性墨水組合物,其中以上述墨水組合物總質量為基準,上述碳黑之含有率、上述有機顏料之含有率、上述光澤性顏料之含有率及上述微膠囊粒子之含有率的總和為5質量%以上20質量%以下。 6.如形態1至5中任一項記載之原子筆用水性墨水組合物,其進而包含聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚。 7.如形態1至6中任一項記載之原子筆用水性墨水組合物,其中上述著色顏料包含具有酞菁骨架或二㗁𠯤骨架之有機顏料。 8.如形態1至7中任一項記載之原子筆用水性墨水組合物,其中上述光澤性顏料與上述著色顏料之質量比為1:1~1:10。 9.如形態6至8中任一項記載之原子筆用水性墨水組合物,其中上述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚之HLB(Hydrophile Lipophile Balance,親水/油比值)值為10以上且未達15。 10.如形態6至9中任一項記載之原子筆用水性墨水組合物,其中以上述墨水組合物總質量為基準,上述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚之含有率為0.1質量%以上且未達4.0質量%。 11.如形態6至10中任一項記載之原子筆用水性墨水組合物,其中上述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚之至少一部分存在於上述著色顏料之表面。 12.如形態1至11中任一項記載之原子筆用水性墨水組合物,其中上述微膠囊粒子內包有常溫常壓下為液體或固體之親油性化合物。 13.如形態12記載之原子筆用水性墨水組合物,其中上述親油性化合物係選自由芳香族烴類、酯類、酮類、高級醇類及醚類所組成之群中之一種以上。 14.一種原子筆,其內置有如形態1至13中任一項記載之原子筆用水性墨水組合物。 15.一種原子筆替換筆芯,其內置有如形態1至13中任一項記載之原子筆用水性墨水組合物。 [發明之效果]
根據本發明之實施方式,可提供一種原子筆用水性墨水組合物及內置其之原子筆,該原子筆用水性墨水組合物係使用光澤性顏料及著色顏料之墨水,可抑制光澤性顏料之沈澱、凝集,並且抑制由碳黑之應用所隨之產生之球珠座之過度磨耗所導致的書寫性受損。
以下,對本發明之實施方式詳細地進行說明。再者,於本說明書中,表示成分之「份」、「%」、「比」等只要無特別預先說明,則為質量基準。 再者,於本說明書中深暗色係指亮度、彩度均低之彩色。
本發明之實施方式之原子筆用水性墨水組合物(以下根據情形,有時表示為「水性墨水組合物」、「墨水組合物」或「組合物」)之特徵在於:含有光澤性顏料、著色顏料、微膠囊粒子、剪切稀化性賦予劑及水,且著色顏料中可含有之碳黑、及光澤性顏料之含量、以及微膠囊粒子與光澤性顏料之含量比處於特定範圍內。以下,對構成本發明之實施方式之水性墨水組合物之各成分進行說明。
(光澤性顏料) 作為光澤性顏料,只要為於筆跡狀態下發揮使光反射之光澤性的顏料即可,例如可例舉形狀可為板狀,尤其是以金屬氧化物或金屬被覆具有透明性之基材而成之顏料、鋁粉等金屬顏料。
作為以金屬氧化物被覆具有透明性之基材而成之顏料,例如可例舉以選自天然雲母、KMg 3(AlSi 3O 10)F 2等合成雲母、扁平玻璃(玻璃鱗片)、氧化矽薄片、薄片狀氧化鋁之材料為基材,並以金屬氧化物被覆上述基材而得者等。 又,作為被覆上述基材之金屬氧化物,例如可例舉鈦、鋯、鉻、釩、鐵等之氧化物,適宜為以氧化鈦為主成分之金屬氧化物。 又,根據被覆基材表面之金屬氧化物之被覆率、覆膜之厚度,而呈現帶有金色、銀色或黃、紅、藍或綠色之金屬光澤。再者,亦可為於氧化鈦等金屬氧化物層上進而被覆氧化鐵、非熱變色性染顏料而得者。
以金屬氧化物被覆上述具有透明性之基材而成之顏料亦被稱為珠光顏料,作為其具體例,可例舉以下。 作為市售品,例如有:Iriodin 100(銀色)、Iriodin 111(銀色)、Iriodin 151(銀色)、Iriodin 153(銀色)、Iriodin 201(金色)、Iriodin 217(紅銅色)、Iriodin 289(藍色)、Iriodin 302(金色)、Iriodin 504(紅葡萄酒色)、Iriodin 530(銅色)(以上,由Merck Japan(股)製造)、ULTIMICA SB-100(銀色)(以上,由TOPY INDUSTRIES(股)製造)等。進而,可例舉被稱為膽固醇狀液晶型光澤性顏料之HELICONE HCS、HELICONE HCXS(以上,由Wacker Chemie公司製造)等。
以金屬被覆具有透明性之基材而成之顏料例如可藉由利用無電解鍍覆法或濺鍍法等,使金屬塗覆於鱗片狀玻璃來獲得。作為其例,可例舉:鱗片狀玻璃經銀被覆而得者、鱗片狀玻璃經金被覆而得者、鱗片狀玻璃經鎳、鉻、鉬被覆而得者、鱗片狀玻璃經黃銅被覆而得者、鱗片狀玻璃經銀合金被覆而得者、鱗片狀玻璃經鈦被覆而得者等。
作為鋁粉顏料,例如可使用將鋁片與高級脂肪酸或礦油精等石油系溶劑一起用球磨機進行粉碎、研磨而得者。此種鋁粉顏料為非常薄之鱗片狀之鋁微粒子,可以漿料之形式使用。作為市售之鋁粉顏料,可例舉:ALUMIPASTE WXM0630、同EMERAL EMR-D5660H、同EMERAL EMR-D6390、同WJC-U75C(以上,由Toyo Aluminium(股)製造)等。 又,亦可為將藉由真空蒸鍍而獲得之薄膜狀鋁微細地粉碎而得者,作為市售品,有METALURE W-52012IL、Ultravario AquaPG-24001(以上,由ECKART公司製造)、ELgee neoSilver#500(銀色)、ELgee neoGold#500(金色)(以上,由尾池工業(股)製造)等。光澤性顏料係選擇一種以上並調配於墨水中。
關於光澤性顏料之含有率,以墨水組合物總質量為基準為0.1~2.0質量%之範圍內進行應用。較佳之含有率為0.2~2.0質量%,更佳為0.5~2.0質量%。藉由以此種含量與下述碳黑及有機顏料併用,可成為深暗色且略帶光澤、有沉穩感之筆跡。
於本發明之實施方式之墨水組合物所使用之光澤性顏料中,粒徑並無特別限制,可選擇不會引起如下問題之粒徑,如使用之原子筆無法書寫、書寫時該顏料堵塞流出槽(墨水流出孔)而無法書寫。若粒徑過小,則難以獲得筆跡狀態下之光澤,若過大,則筆跡帶有強金屬光澤色調之光澤、阻礙墨水流出、及/或促進座磨耗的傾向變強,因此作為尤佳之平均粒徑,較佳為5~25 μm之範圍,又,為了提高反射率,光澤性顏料較佳為板狀,其縱橫比(平均粒徑/平均厚度)較佳為超過1,更佳為5以上,進而較佳為10以上。另一方面,若考慮到光澤性顏料之分散性,則長徑比較佳為200以下,更佳為100以下。 再者,光澤性顏料之平均粒徑為體積基準之平均粒徑(中值徑),例如可使用堀場製作所製造之雷射粒度分佈測定機LA-300(體積基準)來進行測定。
(著色顏料) 於墨水組合物之著色顏料中例如可應用碳黑及有機顏料。本發明之實施方式之墨水組合物中所含之著色顏料可為一種,亦可為兩種以上。 作為碳黑,可應用市售品者,具體而言,可例示:三菱碳黑#10B、三菱碳黑#20B、三菱碳黑#14、三菱碳黑#25、三菱碳黑#30、三菱碳黑#33、三菱碳黑#40、三菱碳黑#44、三菱碳黑#45、三菱碳黑#45L、三菱碳黑#50、三菱碳黑#55、三菱碳黑#95、三菱碳黑#260、三菱碳黑#900、三菱碳黑#1000、三菱碳黑#2200B、三菱碳黑#2300、三菱碳黑#2350、三菱碳黑#2400B、三菱碳黑#2650、三菱碳黑#2700、三菱碳黑#4000B、三菱碳黑CF9、三菱碳黑MA8、三菱碳黑MA11、三菱碳黑MA77、三菱碳黑MA100、三菱碳黑MA220、三菱碳黑MA230、三菱碳黑MA600及MCF88(以上,由三菱化學股份有限公司製造)、MONARCH 120、MONARCH 700、MONARCH 800、MONARCH 880、MONARCH 1000、MONARCH 1100、MONARCH1300、MONARCH 1400、MOGUL L、REGAL 99R、REGAL 250R、REGAL 300R、REGAL 330R、REGAL 400R、REGAL 500及REGAL 660R(以上,由美國Cabot Corporation公司製造)、Printex A、Printex G、Printex U、Printex V、Printex 55、Printex 140U、Printex 140V、Printex 35、Printex 40、Printex 45、Printex 85、NIPex 35、Special Black 4、Special Black 4A、Special Black 5、Special Black 6、Special Black 100、Special Black 250、Special Black 350、Special Black 550、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160及Color Black S170(以上,由Degussa Japan股份有限公司製造)、Raven 5000 UltraII、Raven 2500 Ultra、Raven 1250、Raven 760 Ultra(以上,由日本Columbian Carbon股份有限公司製造)。 上述碳黑亦可應用經分散劑分散於水系溶劑中之碳黑分散體。
碳黑之含有率調整為以墨水組合物總質量為基準為0~2.0質量%。即,不包含碳黑,或即便包含碳黑,其含有率亦調整為以墨水組合物總質量為基準為超過0質量%且2.0質量%以下。藉此可抑制球珠座之過度磨耗,因此不會損壞墨水流出性。若考慮到形成深暗色之筆跡且抑制球珠座之磨耗,較佳為使碳黑之含有率為0.1~2.0質量%,更佳為0.2~1.5質量%,進而較佳為0.3~1.2質量%。
作為有機顏料,可應用先前公知者,可例舉:偶氮系顏料、靛藍系顏料、酞菁系顏料、喹吖酮系顏料、硫靛藍系顏料、蒽系顏料、芘酮系顏料、苝系顏料、酞酮系顏料、二㗁烷系顏料、異吲哚啉酮系顏料、金屬錯合物系顏料、次甲基-次甲基偶氮系顏料、吡咯并吡咯二酮系顏料等。對於此種有機顏料,與碳黑同樣地,亦可應用將有機顏料分散於水系溶劑中而成之有機顏料分散體,例如可例舉:C.I.顏料藍15:3B[商品名:S.S.Blue GLL,顏料份22%,山陽色素股份有限公司製造]、C.I.顏料紅146[商品名:S.S.Pink FBL,顏料份21.5%,山陽色素股份有限公司製造]、C.I.顏料黃81[商品名:TC Yellow FG,顏料份約30%,大日精化工業股份有限公司製造]、C.I.顏料紅220/166[商品名:TC Red FG,顏料份約35%,大日精化工業股份有限公司製造]等。 於本發明之實施方式中,著色顏料可包含具有酞菁骨架或二㗁𠯤骨架之有機顏料。該顏料之著色力及耐光性強,為非常優異之著色顏料,但本發明人等研究之結果發現其於墨水中易分離。進而,本發明人等發現,藉由包含下述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚,即便包含該顏料,亦可充分抑制該顏料之分離,從而獲得良好之墨水穩定性等。 作為具有酞菁骨架之有機顏料,可例舉:顏料藍15、顏料藍15:1、顏料藍15:2、顏料藍15:3、顏料藍15:4、顏料藍15:6、顏料藍16、顏料藍17:1、顏料綠7、顏料綠36、顏料綠58等。 作為具有二㗁𠯤骨架之有機顏料,可例舉:顏料紫23、顏料紫37等。
有機顏料之含有率較佳為以墨水組合物總質量為基準為2~10質量%之範圍,以實現與碳黑併用而將筆跡之色調調整為深暗色。含有率更佳為3~8質量%,進而較佳為4~6質量%。
若進一步考慮到將筆跡之色調調整為深暗色,則以墨水組合物總質量為基準,有機顏料之含有率較佳為相對於碳黑之含有率為等倍以上15倍以下,更佳為等倍以上13倍以下,進而較佳為1.5倍以上12倍以下。
又,若進一步考慮到使筆跡之色調為深暗色且使筆跡略帶光澤,則碳黑之含有率(X)、有機顏料之含有率(Y)及光澤性顏料之含有率(A)的關係較佳為滿足0.1≦[(X)+(A)]/(Y)≦1,更佳為滿足0.2≦[(X)+(A)]/(Y)≦0.9,進而較佳為0.25≦[(X)+(A)]/(Y)≦0.85。
於本發明之實施方式中,光澤性顏料與著色顏料之質量比較佳為1:1~1:10,更佳為1:3~1:10。藉此可獲得更良好之墨水流出性及書寫感。
(微膠囊粒子) 微膠囊粒子(以下有時簡稱為「MC粒子」)具有抑制光澤性顏料彼此之吸附、及/或著色顏料彼此之吸附的作用,從而可有效地抑制顏料凝集。
微膠囊粒子係藉由利用先前公知之微膠囊化法來使包含壁膜形成物質之殼體內包上述分散體而獲得者,作為壁膜形成物質,例如可將明膠、蟲膠、阿拉伯膠、松香、松香酯、乙基纖維素、羧甲基纖維素、石蠟、三硬脂酸甘油酯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸系樹脂、乙烯系樹脂、聚異丁烯、聚胺基甲酸酯、聚丁二烯、聚酯、聚醯胺、環氧樹脂、酚樹脂、矽酮樹脂、聚苯乙烯、三聚氰胺樹脂等單獨使用或加以混合來使用。 作為上述微膠囊化法,例如可例舉:界面聚合法、界面縮聚法、就地(insitu)聚合法、凝聚法、液中硬化被覆法、自水溶液分離之相分離法、自有機溶劑分離之相分離法、融解分散冷卻法、氣中懸浮被覆法、噴霧乾燥法等,可適當進行選擇。
微膠囊粒子亦可具有內包物。 作為內包物,可例舉於常溫常壓下為液體或固體之物質,作為其一例,可例舉親油性化合物。親油性化合物例如為選自由芳香族烴類、酯類、酮類、高級醇類及醚類所組成之群中之任一種以上,作為其具體例,例如可例舉日本專利特開2012-77260號公報段落[0026]~[0035]中記載之物質。進而,作為上述親油性化合物,例如亦可例示:日本專利特開2021-31679號公報段落[0036]~[0037]中記載之電子供應性顯色性有機化合物((a)成分);該公報[0038]~[0050]及日本專利特開2020-196857號公報段落[0058]中記載之電子接受性化合物((b)成分);日本專利特開2021-31679號公報段落[0051]~[0070]中記載之醇類、酯類、酮類、醚類、醯胺類等物質((c)成分);包含上述(a)成分、(b)成分及(c)成分之熱變色性組合物。進而,日本專利特開2021-31679號公報段落[0073]中記載之光變色性材料及該公報段落[0074]~[0075]中記載之光變色性組合物亦可用作親油性化合物。再者,藉由使用比重為1.0以下之親油性化合物,可容易地減小MC粒子之比重,從而將與墨水組合物之介質之比重差調整得較小,因此,MC粒子容易於墨水中維持進一步分散之狀態。 再者,於本說明書中,常溫常壓係指20℃、1.01325×10 5Pa。
微膠囊粒子可以平均粒徑為0.2~5 μm、較佳為0.5~3 μm之範圍的方式進行微膠囊化。藉由將平均粒徑設為0.2 μm以上,以少量便可有效地抑制光澤性顏料之凝集。又,藉由將平均粒徑設為5 μm以下,可抑制MC粒子之流出性之降低。再者,使用等體積當量球之粒子之平均粒徑(中值徑)作為微膠囊之平均粒徑。作為其最佳之測定方式,可使用經直接測定法校準過之雷射繞射/散射式粒徑分佈測定裝置即堀場製作所製造之雷射繞射式粒度分佈測定裝置LA-300來測定。作為用於校準之直接測定法,可例舉: (i)圖像解析法,其根據顯微鏡所拍攝之圖像來測量各粒子之面積(二維),從而測定當量直徑;或 (ii)庫爾特法(電感帶法),其使用庫爾特計數器,使定電流流過檢測器之微孔(孔隙),根據粒子通過該孔時所產生之阻抗之變化而測定當量直徑 等;雷射測定法之校準係以利用該等方法所獲得之值為基礎來進行。 利用圖像解析法所進行之平均粒徑之測定例如可使用Mountech公司製造之圖像解析式粒度分佈測定軟體「Mac view」來判定粒子之區域,根據粒子區域之面積,算出投影面積圓當量徑(Heywood徑),並作為基於該值獲得之等體積當量球之粒子之平均粒徑進行測定。 利用庫爾特法所進行之平均粒徑之測定可應用於全部粒子或大部分粒子之粒徑超過0.2 μm之情形,例如可使用Beckman Coulter公司製造之粒度分佈測定裝置「Multisizer 4e」來進行測定。
墨水組合物中之上述微膠囊粒子之含有率係以相對於光澤性顏料之含有率,以質量基準計為1.5倍以上、10倍以下來應用。若將微膠囊粒子之含有率於上述範圍內進行應用,則可抑制光澤性顏料之沈澱、凝集,且使墨水流出性及書寫感良好。於微膠囊粒子之含有率相對於光澤性顏料之含有率未達1.5倍之情形時,抑制光澤性顏料之沈澱、凝集之效果不足,若微膠囊粒子之含有率超過10倍,則墨水流出性降低,筆跡易出現飛白。微膠囊顏料之較佳之含有率為相對於光澤性顏料為2倍以上8倍以下,更佳為2.5倍以上6倍以下,進而較佳為3倍以上5倍以下。
(剪切稀化性賦予劑) 作為剪切稀化性賦予劑,有效的是於水中具可溶性或具分散性之物質,可例示:三仙膠、文萊膠、Zetasy gum、定優膠、大莖點菌屬膠、結構單糖為葡萄糖及半乳糖之有機酸修飾異元多醣體之琥珀醯聚糖(平均分子量約100至800萬)、瓜爾膠、刺槐豆膠及其衍生物、海藻酸烷基酯類、以甲基丙烯酸之烷基酯為主成分之分子量10萬~15萬之聚合物、葡甘露聚醣、角叉菜膠等自海藻萃取之具有凝膠化潛能之碳水化合物、聚N-乙烯基-羧醯胺交聯物、亞苄基山梨醇及亞苄基木糖醇或該等之衍生物、交聯性丙烯酸聚合物、無機微粒子、HLB值為8~12之非離子系界面活性劑、二烷基磺基琥珀酸之金屬鹽及胺鹽等。進而,亦可於墨水組合物中併用添加N-烷基-2-吡咯啶酮及陰離子系界面活性劑。上述之中,三仙膠及琥珀醯聚糖就可獲得高剪切稀化性,易兼顧靜置時顏料及微膠囊粒子之沈澱、凝集抑制以及書寫時良好之墨水流出性的方面而言,可較佳地使用此兩者。
剪切稀化性賦予劑之含有率以墨水組成總質量為基準,較佳為0.1~0.5質量%,更佳為0.2~0.5質量%,進而較佳為0.25~0.45質量%。若使含有率處於此種範圍內,則可抑制靜置時顏料及微膠囊粒子之沈澱、凝集,可確保書寫時良好之墨水流出性,又,易抑制筆跡洇滲。
本發明之實施方式之墨水組合物藉由應用剪切稀化性賦予劑,且含有光澤性顏料、著色顏料、微膠囊粒子及水,將著色顏料中可含有之碳黑、及光澤性顏料之含量、以及微膠囊粒子與光澤性顏料之含量比調整為規定範圍,從而可抑制光澤性顏料之沈澱、凝集,並且抑制碳黑之應用所隨之產生之球珠座之過度磨耗所致之書寫性受損。進而,藉由含有規定量之碳黑及有機顏料作為著色顏料,亦可穩定地獲得深暗色且略帶光澤、有沉穩感之筆跡。 再者,墨水組合物中,以墨水組合物總質量為基準,光澤性顏料之含有率(A)、碳黑之含有率(X)、有機顏料之含有率(Y)、及微膠囊粒子之含有率(B)的總和較佳為5質量%以上20質量%以下,藉由使含有率之總和為上述範圍,可形成有沉穩感之筆跡,且使墨水組合物之耐乾燥性良好,從而內置墨水組合物之原子筆即便於以筆尖露出之狀態存放之情形時,亦可抑制由筆尖之乾燥所致之無法再書寫的情況。 上述(A)、(X)、(Y)及(B)之總和之更佳之範圍為6質量%以上15質量%以下,進而較佳之範圍為7質量%以上13質量%以下。
墨水組合物可視需要應用能夠在水性介質中溶解之染料、螢光顏料、氧化鈦、氧化鋅等金屬氧化物顏料、顏料分散劑、水溶性有機溶劑、潤滑劑、pH值調整劑、防銹劑、防腐劑或防黴劑、濕潤劑、消泡劑、氣泡抑制劑、滲透劑、糊精等。
作為上述染料,可使用酸性染料、鹼性染料、直接染料等,作為酸性染料,可使用胭脂紅(C.I.16255)、酒石黃(C.I.19140)、酸性藍黑10B(C.I.20470)、基尼綠(C.I.42085)、亮藍FCF(C.I.42090)、酸性紫6B(C.I.42640)、可溶性藍(C.I.42755)、萘綠(C.I.44025)、曙紅(C.I.45380)、夾竹桃紅(C.I.45410)、赤藻紅(C.I.45430)、苯胺黑(C.I.50420)、酸性黃素(C.I.56205)等。 作為鹼性染料,可使用金黃偶氮素(C.I.11270)、甲基紫FN(C.I.42535)、結晶紫(C.I.42555)、孔雀綠(C.I.42000)、維多利亞藍FB(C.I.44045)、若丹明B(C.I.45170)、吖啶橙NS(C.I.46005)、亞甲基藍B(C.I.52015)等。 作為直接染料,可使用剛果紅(C.I.22120)、直接藍5B(C.I.24400)、紫BB(C.I.27905)、直接深黑EX(C.I.30235)、凱亞樂斯(Kayarus)黑G濃劑(C.I.35225)、直接快速黑G(C.I.35255)、酞菁藍(C.I.74180)等。
作為螢光顏料,可使用將各種螢光性染料於樹脂基質中固溶體化所得之合成樹脂微細粒子狀之螢光顏料。 作為顏料分散劑,除水溶性樹脂、水溶性聚合物以外,可應用界面活性劑等。 本發明之實施方式之墨水組合物較佳為除微膠囊粒子等以外,還包含聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚等特定之界面活性劑。藉此,於不降低剪切稀化性效果之情況下,容易抑制著色顏料之分離。聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚之至少一部分可存在於著色顏料之表面。 聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚通常可以下述式(1)表示。 H-O-(C 2H 4O) m(C 3H 6O) n-R 1・・・(1) 上述式(1)中,R 1為脂肪族烴基且碳數可為4~24,m為環氧乙烷平均加成莫耳數且可為3~45之數,n為環氧丙烷平均加成莫耳數且可為1~33之數。 作為聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚之市售品之例,可例舉:三洋化成工業(股)製造之Newpol 50HB系列、ADEKA(股)製造之ADEKA NOL BPE系列、Nikko Chemicals(股)製造之NIKKOL PBC系列、Nihon Emulsion(股)製造之EMALEX DAPE系列,此外,還可例舉青木油脂工業(股)製造之BLAUNON DC系列、BLAUNON SRP系列、FINESURF NDB系列。本發明之實施方式之原子筆用墨水組合物中所含之聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚可為一種,亦可為兩種以上。
聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚之HLB值較佳為10以上且未達15。藉此,可獲得更良好之墨水流出性。再者,HLB值係表示分散劑等之疏水性與親水性之平衡的數值,通常,HLB值越大,表示親水性越高,越小,表示疏水性越高。於本發明之實施方式中,HLB值係藉由格里芬法求出者,具體而言係按下述式(2)求出。 HLB值=20×(親水部之式量之總和)/(分子量)・・・(2) 聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚之含有率以墨水組合物總質量為基準,較佳為0.1質量%以上且未達4.0質量%。更佳為0.5質量%以上且未達4.0質量%,進而較佳為0.5質量%以上3.5質量%以下。藉此,可獲得更良好之書寫感。
作為水溶性有機溶劑,可使用先前通用者,例如可例舉:乙醇、丙醇、丁醇、甘油、乙二醇、二乙二醇、硫代二乙二醇、己二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇、聚乙二醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、2-吡咯啶酮、N-甲基-2-吡咯啶酮等。 上述水溶性有機溶劑以墨水組合物總質量為基準,例如以1~40質量%,較佳以5~30質量%進行應用,可使用一種或兩種以上。
作為潤滑劑,可例舉:磷酸酯系界面活性劑、金屬皂、聚伸烷基二醇脂肪酸酯、環氧乙烷加成型陽離子活性劑、N-醯基胺基酸系界面活性劑、二羧酸型界面活性劑、β-丙胺酸型界面活性劑、2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑及其鹽或低聚物、3-胺基-5-巰基-1,2,4-三唑、硫代胺基甲酸鹽、二甲基二硫代胺基甲酸鹽、α-硫辛酸、N-醯基-L-麩胺酸與L-離胺酸之縮合物及其鹽等,可較佳地應用磷酸酯系界面活性劑。
關於pH值調整劑,可應用先前公知之酸性物質、鹼性物質,作為酸性物質,例如可例舉:鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、碳酸、硼酸、乳酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸等;作為鹼性物質,例如可例舉:氫氧化鈉、氫氧化鉀等強鹼,或氨、碳酸鈉、磷酸氫鈉、磷酸氫鉀等弱鹼。又,作為鹼性物質,亦可應用單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺類。上述鹼性物質亦可用作磷酸酯系界面活性劑之中和劑。
作為防銹劑,可例舉:苯并三唑及其衍生物、甲苯并三唑、亞硝酸二環己基銨、亞硝酸二異丙基銨、硫代硫酸鈉、皂苷、或二烷基硫脲等;作為防腐劑或防黴劑,可例舉:煤酸、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4,5-三亞甲基-4-異噻唑啉-3-酮、N-(正丁基)-1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、2-巰基吡啶-1-氧化物鈉鹽、3-碘基-2-丙炔基丁基胺基甲酸酯、苯并三唑及苯酚、苯甲酸鈉、去氫乙酸鈉、山梨酸鉀、對羥基苯甲酸丙酯、2,3,5,6-四氯-4-(甲磺醯基)吡啶等;作為濕潤劑,可例舉:尿素、山梨糖醇、甘露糖醇、蔗糖、葡萄糖、還原澱粉水解物、焦磷酸鈉等。
進而,作為氣泡吸收劑,例如可例示:抗壞血酸類、異抗壞血酸類、α-生育酚、兒茶素類、合成多酚、麴酸、烷基羥胺、肟衍生物、α-葡糖基芸香苷、α-硫辛酸、膦酸鹽、次膦酸鹽、亞硫酸鹽、次硫酸鹽、二亞硫磺酸鹽、硫代硫酸鹽、二氧化硫脲等。
作為糊精,較佳為包含8糖以上之澱粉糖化物及/或其還原物之糖混合物。並且,該糖混合物較佳為包含30質量%以上之8糖以上之澱粉糖化物等,更佳為包含50質量%以上,尤佳為包含70質量%以上。此種糊精由於成膜性優異,故抑制自筆尖之水分蒸發從而抑制筆尖之乾燥的效果大,因此較佳。
此外,藉由於墨水組合物中添加N-乙烯基-2-吡咯啶酮之低聚物、N-乙烯基-2-哌啶酮之低聚物、N-乙烯基-ε-己內醯胺之低聚物、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、N-環己基-2-吡咯啶酮、ε-己內醯胺等增黏抑制劑,亦可提高伸縮式形態之功能。又,於不妨礙耐乾燥性之範圍內,亦可添加一種或兩種以上之醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯馬來酸共聚物、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯醇、糊精等水溶性樹脂。進而,為了賦予向紙面之固著性及黏性,亦可添加水溶性樹脂。作為上述水溶性樹脂,可例舉:醇酸樹脂、苯乙烯馬來酸共聚物、纖維素衍生物、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯醇、糊精等。
墨水組合物較佳為以剪切速度3.84 sec -1所測得之黏度為600~2000 mPa・s,且以剪切速度384 sec -1所測得之黏度為20~100 mPa・s。墨水組合物之更佳之黏度係以剪切速度3.84 sec -1所測得之黏度為1000~1600 mPa・s,以剪切速度384 sec -1所測得之黏度為30~60 mPa・s。若墨水組合物之黏度處於上述範圍,則可充分抑制靜置狀態下自原子筆尖梢之墨水滲漏、及顏料之沈澱、凝集等,且書寫時自原子筆尖梢之墨水流出性良好,容易形成清晰之筆跡。藉由適當調整光澤性顏料、著色顏料、微膠囊粒子及剪切稀化性賦予劑之含量等墨水組成,可將墨水組合物之黏度調整為所需之範圍。 黏度之測定係於墨水組合物為20℃之狀態下進行,測定機可使用TA Instruments公司製造之流變儀「Discovery HR-2」。
(原子筆及原子筆替換筆芯) 作為原子筆,例如可例示如下構造:於軸筒內具有填充有墨水組合物之墨水收容管,墨水收容管與前端部安裝有球珠之原子筆尖梢連通,進而在收容於墨水收容管內之墨水組合物之端面密接有防止逆流用之液栓。 成為書寫前端部之原子筆尖梢例如可應用:將金屬進行切削加工而於內部形成有球珠容納座及墨水導出部者;於金屬製管之前端附近之內表面藉由自外表面之按壓變形而設置有複數個內側突起部,於上述內側突起部彼此之間形成有自中心部朝徑向外側呈放射狀延伸之墨水流出間隙者等;尤其以按壓變形方式形成之尖梢與球珠後端之接觸面積相對較小,可於低書寫壓力下賦予順滑之書寫感。 作為上述金屬製管之一例,可例舉如下構成:前端部為筆直狀之圓筒體(直管狀之圓筒體),且前端部之後側為外徑及內徑擴大之形狀。管之形狀亦可構成為整體為筆直狀之圓筒體。
關於抱持於上述原子筆尖梢之球珠,有效的是超硬合金、不鏽鋼、紅寶石、陶瓷等外徑0.1~2.0 mm、較佳為0.2~1.2 mm、更佳為0.28~0.7 mm之球珠。於使用0.7 mm以下之球珠之情形時,為了增加墨水流出量、及/或穩定流出粒徑比通常之著色顏料大之微膠囊粒子(尤其為0.1 μm以上),而需要增大尖梢之間隙,因此殘存於尖梢之墨水之水分易蒸發。因此,本發明之實施方式之墨水成為更有效地發揮作用者。 再者,關於上述原子筆尖梢,亦可構成為於尖梢內配置使球珠之後端朝前彈之彈性構件,未書寫時將球珠按壓至尖梢前端之內緣而成為密接狀態,書寫時藉由筆壓而使球珠後退,從而能夠流出墨水,可抑制不使用時之墨水滲漏。 上述彈性構件可例示:金屬細線之彈簧、於上述彈簧之一端具備直線部(桿部)者、線狀塑膠加工體等,構成為藉由5~40 g之彈力而能夠按壓之構成來應用。
收容墨水組合物之墨水收容管例如可使用包含聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、尼龍等熱塑性樹脂之成形體、金屬製管狀體。除將尖梢直接連結於墨水收容管以外,亦可經由連接構件(尖梢座)而將上述墨水收容管與尖梢連結。
原子筆可為將墨水收容管設為原子筆替換筆芯之形態,將原子筆替換筆芯收容於樹脂製、金屬製等軸筒內者,亦可為將前端部安裝有原子筆體之軸筒本身作為墨水收容體,將墨水直接填充至軸筒內者。
於將墨水收容管設為原子筆替換筆芯之形態之情形時,原子筆替換筆芯構成為具備收容墨水組合物之墨水收容管、及直接安裝於墨水收容管或經由連接構件安裝於墨水收容管之旋轉自如地抱持球珠之原子筆體。
又,將墨水組合物應用於伸縮式原子筆之情形時,伸縮式原子筆之構造、形狀並無特別限定,只要為設置於原子筆替換筆芯之書寫前端部以暴露於外部大氣之狀態收納於軸筒內,藉由伸縮機構之作動而使書寫前端部自軸筒開口部伸出的構造,即可全部使用。作為伸縮機構之操作方法,例如可例舉:按壓式、旋轉式、滑動式等。作為按壓式,可例示:於軸筒後端部或軸筒側面具有按壓部,藉由按壓部之按壓而使書寫前端部自軸筒前端開口部伸出或回縮之構成;或藉由按壓設置於軸筒之筆夾部而使書寫前端部自軸筒前端開口部伸出或回縮之構成。作為旋轉式,可例示:於軸筒後部具有旋轉部,藉由旋轉旋轉部而使書寫前端部自軸筒前端開口部伸出或回縮之構成。作為滑動式,可例示:於軸筒側面具有滑動部,藉由操作滑動而使書寫前端部自軸筒前端開口部伸出或回縮之構成;或藉由滑動設置於軸筒之筆夾部,而使書寫前端部自軸筒前端開口部伸出或回縮之構成。伸縮式原子筆亦可為於軸筒內收容有複數個原子筆替換筆芯,藉由伸縮機構之作動而使任一之原子筆替換筆芯之書寫前端部自軸筒前端開口部伸出或回縮的複合型伸縮式原子筆。
在收容於墨水收容管之墨水組合物之後端填充墨水逆流防止體。墨水逆流防止體可包含不揮發性液體或難揮發性液體。具體而言,可例舉:凡士林、錠子油、蓖麻油、橄欖油、精製礦物油、液態石蠟、聚丁烯、α-烯烴、α-烯烴之低聚物或共低聚物、二甲基矽酮油、甲基苯基矽酮油、胺基改性矽酮油、聚醚改性矽酮油、脂肪酸改性矽酮油等,可單獨使用1種或併用2種以上。較佳為向不揮發性液體及難揮發性液體之至少一者中添加增黏劑而使黏度增至適宜之黏度。作為增黏劑,可例舉:表面經疏水處理之氧化矽、表面經甲基化處理之微粒子氧化矽、矽酸鋁、膨潤性雲母、經疏水處理之膨潤土、蒙脫石等黏土系增黏劑、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁、硬脂酸鋅等脂肪酸金屬皂、三亞苄基山梨醇、脂肪酸醯胺、醯胺改性聚乙烯蠟、氫化蓖麻油、脂肪酸糊精等糊精系化合物、纖維素系化合物等。進而,亦可併用液狀之墨水逆流防止體、及固態之墨水逆流防止體。
原子筆之形態並不限於上述者,亦可為安裝有形態互異之筆體,或安裝有導出互異色之墨水組合物之筆體的雙頭式書寫用具。
進而,可與上述原子筆一併地使用藉由摩擦熱而使筆跡消色或變色之摩擦構件。 作為上述摩擦構件,適宜為富有彈性感,可於摩擦時產生適度之摩擦並產生摩擦熱之彈性體、塑膠發泡體等彈性體。再者,亦可使用橡皮擦來摩擦筆跡,但由於摩擦時產生橡皮碎屑,故適宜使用上述摩擦構件。 作為上述摩擦構件之材質,可使用:矽酮樹脂或SEBS樹脂(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SBS樹脂(苯乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)等苯乙烯系熱塑性彈性體、聚酯系樹脂、聚丙烯樹脂與苯乙烯系熱塑性彈性體之混合物、聚丙烯樹脂與聚丙烯系熱塑性彈性體之混合物等。 上述摩擦構件亦可組合與原子筆不同體之任意形狀之構件(摩擦體)而獲得書寫用具套組,藉由使摩擦構件固定於原子筆外裝,而成為攜帶性優異之形態。 於筆帽式原子筆之情形時,設置摩擦構件之部位並無特別限定,例如可由摩擦構件形成筆帽本身,由摩擦構件形成軸筒本身,於設置筆夾時由摩擦構件形成筆夾本身,或於筆帽前端部(頂部)或軸筒後端部(未設置書寫前端部之部分)設置摩擦構件。 於伸縮式原子筆之情形時,設置摩擦構件之部位並無特別限定,例如可由摩擦構件形成軸筒本身,於設置筆夾時由摩擦構件形成筆夾本身,或於軸筒開口部附近、軸筒後端部(未設置書寫前端部之部分)或按壓部設置摩擦構件。 [實施例]
以下說明實施例,但本發明之實施方式並不限定於該等實施例。 [實施例1]
於表1中示出實施例之原子筆用光澤性墨水之組成,於表2中示出比較例之原子筆用光澤性墨水之組成。再者,表中組成之數值表示質量份。 再者,光澤性顏料之平均粒徑係使用堀場製作所製造之雷射粒度分佈測定機LA-300(體積基準)來測定,並將其中值徑設為平均粒徑之值。
又,微膠囊顏料之平均粒徑係使用體積基準之平均粒徑(中值徑),其粒徑測定時可使用:圖像解析式粒度分佈測定軟體(Mac view,Mountech公司製造)、庫爾特法(電感帶法)粒徑測定裝置、雷射繞射/散射式粒徑分佈測定裝置(裝置名:LA-300,堀場製作所股份有限公製造)等。 再者,於使用雷射繞射/散射式粒徑分佈測定裝置之情形時,利用經標準試樣或庫爾特法(電感帶法)等其他測定裝置校準過之測定裝置來進行測定。 當因上述測定機之不同導致所獲得之數值產生差異之情形時,優先使用上述圖像解析式粒度分佈測定軟體所獲得之數值。 於本實施例中,使用經庫爾特法(電感帶法)校準過之上述雷射繞射式粒度分佈測定裝置(裝置名:LA-300,堀場製作所股份有限公製造)來測定體積基準之平均粒徑(中值徑)及粒徑。
[表1]
原料名    實施例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
板狀光澤性顏料 (1) 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 2.5 1.7 1.7 1.7 3.0
顏料紅170    4.6       3.5    7.0 4.0 2.5       8.0
顏料藍15:3          2.3             2.0 1.3 5.0   
顏料棕25       4.3 3.0    4.1          2.8      
碳黑    0.4 1.0 0.7 1.5 0.9 0.6 1.0 0.5 0.3 1.1 1.3
微膠囊粒子A (2) 4.0    4.0 6.0 5.0    5.0    4.0 3.0 6.0
微膠囊粒子B (3)    4.0          3.0    2.5         
藍色水溶性染料 (4)             0.6          0.5      
顏料分散劑 (5) 2.3 3.0 3.0 3.3 2.3 3.9 2.9 2.4 2.4 2.1 4.8
磷酸酯系界面活性劑 (6) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
剪切稀化性賦予劑 (7) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
糊精 (8) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
三乙醇胺    0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
二乙二醇    4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0
甘油    10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0
離子交換水    70.2 69.2 68.5 67.2 68.6 67.0 67.8 71.6 70.2 70.3 60.1
合計 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
Figure 02_image001
3.92 3.92 3.92 5.88 4.90 2.94 3.33 2.45 3.92 2.94 3.33
Figure 02_image003
11.50 4.30 7.57 2.33 4.56 11.67 4.00 9.00 13.67 4.55 6.15
Figure 02_image005
0.31 0.47 0.32 0.72 0.47 0.23 0.63 0.34 0.32 0.42 0.39
(X)+(A)+(Y)+(B) 10.0 10.3 11.0 12.0 11.0 11.6 11.5 8.5 9.4 10.1 17.1
色調評估 泛紅色之深暗色 泛棕色之深暗色 泛藍色之深暗色 泛紅色之深暗色 泛棕色之深暗色 泛紅色之深暗色 泛紅色之深暗色 泛紫色之深暗色 泛藍色之深暗色 泛藍色之深暗色 泛紅色之深暗色
光澤性評估 略微光澤 略有光澤 略有光澤 略有光澤 略有光澤 略有光澤 略有光澤 略有光澤 略有光澤 略有光澤 略有光澤
書寫性評估 A A A B A A A A A A B
再書寫性評估 A A A A A A A A A A B
[表2]
原料名    比較例
1 2 3
板狀光澤性顏料 (1) 1.7 1.7 1.7
顏料紅170    5.0      
顏料藍15:3            
顏料棕25       5.0 5.0
碳黑    3.0 0.8 1.9
微膠囊粒子A (2) 3.0 0.1 11.0
微膠囊粒子B (3)         
藍色水溶性染料 (4)         
顏料分散劑 (5) 6.3 2.6 2.6
磷酸酯系界面活性劑 (6) 0.5 0.5 0.5
剪切稀化性賦予劑 (7) 0.3 0.3 0.3
糊精 (8) 1.5 1.5 1.5
三乙醇胺    0.5 0.5 0.5
二乙二醇    4.0 4.0 4.0
甘油    10.0 10.0 10.0
離子交換水    64.2 73.0 61.0
合計 100.0 100.0 100.0
Figure 02_image001
2.94 0.10 10.78
Figure 02_image003
1.67 6.25 2.63
Figure 02_image005
0.80 0.36 0.58
色調評估 泛紅色之深暗色 泛棕色之深暗色 泛棕色之深暗色
光澤性評估 略有光澤 略有光澤 略有光澤
書寫性評估 C C C
按照(注)之號碼順序對表中原料之內容進行說明。 (1)鋁粉顏料,Toyo Aluminium(股)製造,商品名:ALUMINIUM PASTE EMERAL EMR-D5660H(平均粒徑:9 μm,有效成分:60質量%) (2)使用界面聚合法獲得內包有硬脂酸硬脂酯之微膠囊粒子(平均粒徑:2 μm,壁膜形成物質:胺基甲酸酯樹脂) (3)使用就地聚合法獲得內包有硬脂酸硬脂酯之微膠囊粒子(平均粒徑:2 μm,壁膜形成物質:三聚氰胺樹脂) (4)酸性藍90 (5)嵌段共聚物40質量%水溶液(商品名:DISPER BYK-190,BYK公司製造) (6)聚氧乙烯芳基醚磷酸酯(商品名:Plysurf AL,第一工業製藥股份有限公司製造) (7)琥珀醯聚糖(商品名:Rheozan,三晶公司製造) (8)商品名:Sundek#100(包含8糖以上之澱粉糖化物之糖混合物,三和澱粉工業公司製造)
墨水之製備 向水中添加除剪切稀化性賦予劑以外之成分,於20℃下利用分散機以2000 rpm攪拌1小時後,加入作為剪切稀化性賦予劑之琥珀醯聚糖,進而攪拌1小時,藉此製備各墨水組合物。
墨水逆流防止體之製備 於作為基油之聚丁烯98.5份中,添加作為增黏劑之脂肪酸醯胺1.5份後,藉由三輥研磨機進行混練,獲得墨水逆流防止體。
原子筆之製作 將1.0 g上述原子筆用墨水組合物填充至原子筆(商品名:FRIXION POINT CLICKER 05,PILOT Corporation(股)製造)用替換筆芯中,於墨水組合物之後端配設上述墨水逆流防止體後,將該原子筆替換筆芯組裝至該原子筆用外管,從而製作試樣原子筆。關於該原子筆替換筆芯,於墨水收容管之一端嵌著有不鏽鋼製原子筆尖梢,該原子筆尖梢為前端部為筆直狀之圓筒體,且前端部之後側為外徑及內徑擴大之形狀之金屬製管,於該金屬管之前端附近之內表面,藉由自外表面之按壓變形而設置有複數個內側突起部,於上述內側突起部彼此之間形成有自中心部朝徑向外側呈放射狀延伸之墨水流出間隙,以此方式設置球珠抱持室,於該球珠抱持室抱持有直徑0.5 mm之超硬合金球珠。
使用上述試樣原子筆及墨水組合物來進行以下評估。 再者,書寫用之試驗紙係使用商品名:Copy Paper Standard Type II Super高白色,經銷商:Kaunet(股)。
・色調評估及光澤性評估 使用上述原子筆於試驗紙上塗滿10 mm見方之正方形,目視觀察筆跡之色調及光澤性。
・書寫性評估 使用上述原子筆,於試驗紙上以4 m/分鐘之速度書寫螺旋狀之圓,目視確認筆跡。評估基準係將A及B設為合格。 A:筆跡無飛白且可書寫直至墨水耗盡。 B:稍微產生筆跡飛白,但可書寫直至墨水耗盡。 C:明顯產生筆跡飛白,且於墨水耗盡之前便無法書寫。
・再書寫性評估 將收容實施例1~11之墨水組合物之各原子筆以橫置狀態於25℃下靜置60天。將靜置後之原子筆放回室溫下,於試驗紙上以螺旋狀書寫2列,每1列書寫12個圓,目視觀察筆跡。評估基準係將A及B設為合格。 A:可自書寫開始至書寫結束形成無飛白之筆跡。 B:於1個或2個圓中辨識到飛白。 C:無法書寫、或於3個以上之圓中確認到飛白。 將上述各評估之結果示於表1及表2中。 [實施例2]
製作以下表3中所示之原子筆用墨水組合物。再者,表中組成之數值表示質量份。再者,光澤性顏料之平均粒徑係使用堀場製作所製造之雷射粒度分佈測定機LA-300(體積基準)來測定,且指其中值徑。又,微膠囊顏料(MC粒子)之平均粒徑(體積基準)係使用藉由圖像解析法進行過校準之雷射繞射/散射式粒徑分佈測定裝置(裝置名:LA-300,堀場製作所股份有限公司製造)來測定,且指其中值徑。
[表3]
成分    實施例 參考例 實施例 參考例 實施例
12 13 14 1 15 16 17 18 2 3 19 20 21 22 23 24 25 26
板狀光澤性顏料 鋁粉顏料 (1) 1.82 2.73 2.27 1.82 1.82 1.82    1.82 5.46 12.73 1.82 1.82 1.82 1.82 1.82 1.82 1.82 1.82
珠光顏料 (2)                   0.55                                 
著色顏料 顏料藍15:3    5          3 6 5 5 5 5 6       5 5 5 5 5
顏料綠36       5                               4.15               
顏料紫23          5                         5                  
碳黑             5                      1 0.85 1            
MC粒子 MC粒子1 (3) 7.5 5 5 5 5 5 5    5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
MC粒子2 (4)                      5                              
聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚(HLB:10.5) (5) 0.85 1 1 3 0.51 1.02 1.02 0.85 1.02 1.02    4 0.88               
聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚(HLB:13) (6)                                        1.23            
聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚(HLB:15) (7)                               1.02                     
磺基琥珀酸系活性劑 (8)                                           1.59         
聚氧乙烯烷基硫酸鹽 (9)                                              1.05      
聚氧乙烯苯乙烯化苯醚 (10)                                                    5
聚乙烯吡咯啶酮 (11)                                                 5   
剪切稀化性賦予劑 琥珀醯聚糖    0.334 0.3 0.334 0.3 0.35    0.334 0.334 0.3 0.334 0.334 0.28    0.334 0.334 0.334 0.334 0.334
三仙膠                   0.45                   0.45               
(12) 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分 剩餘部分
其他 (13) 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6 21.6
(表中,組成之數值表示重量份)
按照編註號碼依序對上述表3中之原料之內容進行說明。 (1)鋁粉顏料・・・Toyo Aluminium(股)製造,商品名:ALUMINIUM PASTE EMERAL EMR-D6390(平均粒徑:7 μm,有效成分:55質量%) (2)珠光顏料・・・Merck Japan公司製造,商品名:Iriodin 221(平均粒徑:15 μm) (3)MC粒子1・・・使用界面聚合法獲得內包有硬脂酸硬脂酯之微膠囊粒子(平均粒徑:2 μm,壁膜形成物質:胺基甲酸酯樹脂) (4)MC粒子2・・・使用就地聚合法獲得內包有硬脂酸硬脂酯之微膠囊粒子(平均粒徑:2 μm,壁膜形成物質:三聚氰胺樹脂) (5)聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚(HLB:10.5)・・・INCI(International Nomenclature of Cosmetic Ingredients,化妝品原料國際命名法)名:PPG4-鯨蠟醇聚醚-10 (6)聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚(HLB:13)・・・INCI名:PPG6-癸基十四醇聚醚-30 (7)聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚(HLB:15)・・・INCI名:PPG2-癸醇聚醚-30 (8)磺基琥珀酸系界面活性劑・・・花王(股)製造,商品名:Pelex OT-P(有效成分:70質量%) (9)聚氧乙烯烷基硫酸鹽・・・第一工業製藥(股)製造,商品名:Hytenol NF-13(有效成分:95質量%) (10)聚氧乙烯苯乙烯化苯醚・・・第一工業製藥(股)製造,商品名:Noigen EA-137(HLB:13) (11)聚乙烯吡咯啶酮・・・BASF製造,商品名:Sokalan K 17P (12)水・・・離子交換水 (13)其他・・・溶劑:甘油、 潤滑劑:聚氧乙烯芳基醚磷酸酯(商品名:Plysurf AL,第一工業製藥股份有限公司製造) 糊精(8糖以上之澱粉糖化物之糖混合物):商品名Sundek 100,三和澱粉工業(股)製造、 中和劑:三乙醇胺、及 防腐劑:1,2-苯并異噻唑啉-3-酮(商品名:Proxel XL-2,Lonza Japan(股)公司製造)
原子筆用墨水組合物之製備 向水中添加除剪切稀化性賦予劑以外之成分,於20℃下利用分散機以2000 rpm攪拌1小時後,加入作為剪切稀化性賦予劑之琥珀醯聚糖或三仙膠,進而攪拌1小時,藉此製備各墨水組合物。
墨水逆流防止體之製備 於作為基油之聚丁烯98.5質量份中添加作為增黏劑之脂肪酸醯胺1.5質量份後,藉由三輥研磨機進行混練,獲得墨水逆流防止體。
原子筆之製作 將1.0 g上述原子筆用墨水組合物填充至原子筆(商品名:FRIXION POINT CLICKER 05, PILOT Corporation(股)製造)用替換筆芯中,於墨水組合物之後端配設上述墨水逆流防止體後,將該原子筆替換筆芯組裝於該原子筆用外管,從而製作試樣原子筆。關於該原子筆替換筆芯,於墨水收容管之一端嵌著有不鏽鋼製原子筆尖梢,該原子筆尖梢為前端部為筆直狀之圓筒體,且前端部之後側為外徑及內徑擴大之形狀之金屬製管,於該金屬製管前端附近之內表面,藉由自外表面之按壓變形而設置有複數個內側突起部,於上述內側突起部彼此之間形成有自中心部朝徑向外側呈放射狀延伸之墨水流出間隙,以此方式設置球珠抱持室,於該球珠抱持室抱持有直徑0.5 mm之超硬合金球珠。
使用上述試樣原子筆及墨水組合物來進行以下評估。
[色調評估及光澤性評估] 使用上述原子筆於試驗紙(商品名:Copy Paper Standard Type II Super高白色,經銷商: Kaunet(股))上塗滿10 mm見方之正方形,目視觀察筆跡之色調及光澤性之程度。
[書寫性評估(墨水流出性評估,筆跡有無異常之評估)] 於試驗紙上以4 m/分鐘之速度書寫螺旋狀之圓直至耗盡墨水,目視確認筆跡。再者,試驗紙係使用與[色調評估]及[光澤性評估]之評估中使用之試驗紙同種之紙。評估基準係將A及B設為合格。 A:筆跡無線狀之墨水斷開部(筆跡之線分離)、或墨水滴之附著(積墨)。 B:確認到筆跡有長度為5 cm以內之線分離、或1處積墨。 C:確認到筆跡有長度超過5 cm之線分離、或2處以上之積墨。
將實施例12~26及參考例1~3之原子筆用墨水組合物之評估結果示於表4中。
[表4]
評估 實施例 參考例 實施例 參考例 實施例
12 13 14 1 15 16 17 18 2 3 19 20 21 22 23 24 25 26
色調評估 帶紫色之深暗色 帶綠色之深暗色 帶藍色之深暗色
光澤性評估 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 金屬 光澤 強金屬光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤 略有 光澤
書寫性評估(筆跡有無異常) A A A A A A A A A B B A A A B A B B
對於實施例12~26及參考例1~3之原子筆用墨水組合物,進一步進行以下之評估。
[墨水穩定性評估(筆跡之濃淡評估)] 將收容同種墨水之複數支原子筆於50℃下靜置30天。在此期間,將一部分原子筆之尖梢前端以朝上之狀態靜置,將剩餘原子筆以尖梢前端朝下之狀態靜置。 將靜置後之原子筆之溫度降至室溫,於試驗紙上以螺旋狀書寫2列,每1列書寫12個圓,目視觀察筆跡之濃度。試驗紙係使用與[色調評估及光澤性評估]中使用之紙同種之紙。評估基準如下。 A:不論靜置時原子筆尖梢之朝向如何,自書寫開始至書寫結束形成了相同濃度之筆跡。 B:將原子筆尖梢朝下靜置之原子筆所形成之筆跡與將原子筆尖梢朝上靜置之原子筆所形成之筆跡相比較,雖書寫開始時筆跡濃,但自書寫開始至寫出1~2個圓時,筆跡之濃度程度變同等。 C:將原子筆尖梢朝下靜置之原子筆所形成之筆跡與將原子筆尖梢朝上靜置之原子筆所形成之筆跡相比較,即便自書寫開始後寫出了2個圓,筆跡仍濃。
[書寫感之評估] 使用收容實施例12~26及參考例1~3之墨水之各原子筆,在與墨水穩定性之評估中使用之紙同種之試驗紙上書寫,對書寫感進行評估。評估基準如下。 A:無卡頓,獲得非常順滑之書寫感。 B:雖略有卡頓感,但獲得順滑之書寫感。 C:有卡頓感,未能獲得順滑之書寫感。
將上述評估結果示於表5中。
[表5]
評估 實施例 參考例 實施例 參考例 實施例
12 13 14 1 15 16 17 18 2 3 19 20 21 22 23 24 25 26
筆跡之濃淡 A A A A A A A A A A A A A A C C C C
書寫感 A A A A A A A A A B A B A A A A B B
本申請案主張分別以申請日為2021年6月28日之日本專利申請案特願第2021-106273號及特願第2021-106616號作為基礎申請案之優先權。將特願第2021-106273號及特願第2021-106616號作為參照而併入至本說明書中。

Claims (15)

  1. 一種原子筆用水性墨水組合物,其係含有著色顏料、光澤性顏料、微膠囊粒子、剪切稀化性賦予劑及水者,且 以上述墨水組合物總質量為基準,上述著色顏料中之碳黑之含有率為0~2.0質量%,上述光澤性顏料之含有率為0.1~2.0質量%,上述微膠囊粒子之含有率相對於上述光澤性顏料之含有率為1.5倍以上10倍以下。
  2. 如請求項1之原子筆用水性墨水組合物,其中 上述著色顏料包含碳黑及有機顏料,且 以上述墨水組合物總質量為基準,上述碳黑之含有率為0.1~2.0質量%,上述有機顏料之含有率為2~10質量%。
  3. 如請求項2之原子筆用水性墨水組合物,其中以上述墨水組合物總質量為基準,上述有機顏料之含有率相對於上述碳黑之含有率為等倍以上15倍以下。
  4. 如請求項2或3之原子筆用水性墨水組合物,其中以上述墨水組合物總質量為基準,上述碳黑之含有率(X)、上述有機顏料之含有率(Y)及上述光澤性顏料之含有率(A)的關係滿足0.1≦[(X)+(A)]/(Y)≦1。
  5. 如請求項2或3之原子筆用水性墨水組合物,其中以上述墨水組合物總質量為基準,上述碳黑之含有率、上述有機顏料之含有率、上述光澤性顏料之含有率及上述微膠囊粒子之含有率的總和為5質量%以上20質量%以下。
  6. 如請求項1或2之原子筆用水性墨水組合物,其進而包含聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚。
  7. 如請求項6之原子筆用水性墨水組合物,其中上述著色顏料包含具有酞菁骨架或二㗁𠯤骨架之有機顏料。
  8. 如請求項6之原子筆用水性墨水組合物,其中上述光澤性顏料與上述著色顏料之質量比為1:1~1:10。
  9. 如請求項6之原子筆用水性墨水組合物,其中上述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚之HLB值為10以上且未達15。
  10. 如請求項6之原子筆用水性墨水組合物,其中以上述墨水組合物總質量為基準,上述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚之含有率為0.1質量%以上且未達4.0質量%。
  11. 如請求項6之原子筆用水性墨水組合物,其中上述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚之至少一部分存在於上述著色顏料之表面。
  12. 如請求項1或2之原子筆用水性墨水組合物,其中上述微膠囊粒子內包有常溫常壓下為液體或固體之親油性化合物。
  13. 如請求項12之原子筆用水性墨水組合物,其中上述親油性化合物係選自由芳香族烴類、酯類、酮類、高級醇類及醚類所組成之群中之一種以上。
  14. 一種原子筆,其內置有如請求項1或2之原子筆用水性墨水組合物。
  15. 一種原子筆替換筆芯,其內置有如請求項1或2之原子筆用水性墨水組合物。
TW111120066A 2021-06-28 2022-05-30 原子筆用水性墨水組合物、以及內置其之原子筆及原子筆替換筆芯 TW202317714A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-106616 2021-06-28
JP2021106616 2021-06-28
JP2021-106273 2021-06-28
JP2021106273 2021-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202317714A true TW202317714A (zh) 2023-05-01

Family

ID=84691200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111120066A TW202317714A (zh) 2021-06-28 2022-05-30 原子筆用水性墨水組合物、以及內置其之原子筆及原子筆替換筆芯

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2023276521A1 (zh)
TW (1) TW202317714A (zh)
WO (1) WO2023276521A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6049064B2 (ja) * 2012-12-19 2016-12-21 株式会社パイロットコーポレーション ボールペン用光輝性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペン
JP2015120850A (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 株式会社パイロットコーポレーション 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
JP6903429B2 (ja) * 2015-12-25 2021-07-14 株式会社パイロットコーポレーション ボールペン用光輝性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペン
JP2018035334A (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 ぺんてる株式会社 ボールペン用油性インキ組成物およびそれを用いたボールペン
JP6837943B2 (ja) * 2017-08-10 2021-03-03 株式会社パイロットコーポレーション ボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペン
JP7079133B2 (ja) * 2018-04-19 2022-06-01 株式会社パイロットコーポレーション 可逆熱変色性水性インキ組成物、ボールペンレフィル及び筆記具
JP7358233B2 (ja) * 2018-12-28 2023-10-10 株式会社パイロットコーポレーション ボールペン及びボールペンレフィル

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023276521A1 (zh) 2023-01-05
WO2023276521A1 (ja) 2023-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI381027B (zh) 水性原子筆
JP2004502822A (ja) パールインキ、筆記用具、及び方法
JP4667054B2 (ja) 水性ボールペン
EP1475243B1 (en) Water-based ballpoint pen
JP5483306B2 (ja) 水性ボールペン
JP7145605B2 (ja) 筆記具
TW202317714A (zh) 原子筆用水性墨水組合物、以及內置其之原子筆及原子筆替換筆芯
JP2007297514A (ja) ボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペンレフィル、ボールペン
JP4771676B2 (ja) ボールペン
JP6104727B2 (ja) 筆記具用水性インキ組成物及びそれを内蔵した筆記具
JP2017095582A (ja) ボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペン
CN117500890A (zh) 圆珠笔用水性墨液组合物以及内置有该圆珠笔用水性墨液组合物的圆珠笔和圆珠笔芯
JP4326867B2 (ja) ボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペン
JP4972303B2 (ja) 色材組成物
JP2005307165A (ja) ボールペン用水性インキ組成物及びそれを用いた水性ボールペン
JP7408318B2 (ja) ボールペンレフィル及びボールペン
JP2006142511A (ja) 水性ボールペン
JP2018001755A (ja) ボールペン
WO2021152779A1 (ja) 水性ボールペン用インク組成物
JP5427457B2 (ja) ボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペン
WO2024005056A1 (ja) 筆記具用水性インキ組成物およびそれを収容してなる筆記具
JP3997095B2 (ja) ボールペン用水性インキ組成物
WO2024005057A1 (ja) 筆記具用インキ組成物およびそれを収容してなる筆記具
JP2009074063A (ja) ボールペン用水性インキ組成物
JP2023066096A (ja) ボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペン