JP2010024379A - Ink composition for writing utensil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、堅固な筆記描線が得られる筆記具用インキ組成物に関し、更に詳しくは、インキ物性に悪影響を及ぼすことなく、筆記描線の耐擦過性、耐溶剤性に優れた筆記具用インキ組成物に関する。 The present invention relates to an ink composition for a writing instrument from which a solid writing line can be obtained, and more particularly, to an ink composition for a writing instrument that has excellent scratch resistance and solvent resistance of the writing line without adversely affecting the ink physical properties. .
一般に、筆記具用インキ組成物は、インキ中に顔料などの色材、溶剤のほかに、筆記描線（塗膜）の強度を強くする目的で、樹脂を配合している。この樹脂が、筆記後、描線が乾燥することによって濃縮されて、描線を形成するものである。 Generally, the ink composition for writing instruments contains a resin in the ink for the purpose of increasing the strength of the writing line (coating film) in addition to the coloring material such as pigment and the solvent. After the writing, the resin is concentrated by drying the drawn line to form the drawn line.
一般的な筆記具では、溶剤の乾燥によって、樹脂膜が形成される。この方法であると、樹脂膜が溶剤に再溶解してしまったり、樹脂膜の強度を高めようとすると、インキの粘度が上がるという課題がある。 In a general writing instrument, a resin film is formed by drying the solvent. With this method, there is a problem that the viscosity of the ink increases when the resin film is redissolved in a solvent or when the strength of the resin film is increased.
従来の筆記具用インキ組成物として、例えば、少なくとも着色剤と、アルコール系溶剤と、樹脂と、シリコンアクリルコポリマーとを含有することを特徴とする油性マーキングペン用インキ組成物（例えば、特許文献１参照）や、少なくとも着色剤と、酸化チタンと、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びエタノールからなる溶剤と、ポリビニルブチラール樹脂と、ケトン樹脂とを含有することを特徴とする油性インキ組成物（例えば、特許文献２参照）が知られている。
これらの筆記具用インキ組成物は、筆記描線の乾燥性及び固着性に優れるものであるが、更に、堅固な筆記描線を得る点では若干不十分である。
As a conventional ink composition for writing instruments, for example, an ink composition for oil-based marking pens containing at least a colorant, an alcohol solvent, a resin, and a silicone acrylic copolymer (see, for example, Patent Document 1) And an oil-based ink composition containing at least a colorant, a titanium oxide, a solvent composed of propylene glycol monomethyl ether and ethanol, a polyvinyl butyral resin, and a ketone resin (see, for example, Patent Document 2) )It has been known.
These ink compositions for writing instruments are excellent in the drying and fixing properties of the writing lines, but are slightly insufficient in that they provide a solid writing line.
一方、接着剤用途に用いられている２液硬化型の樹脂や、印刷等に用いられているＵＶ硬化型の樹脂、熱硬化型の樹脂は、強固な塗膜が得られるが、筆記具用インキにするには不向きな樹脂であり、また、筆記具用インキの物性に悪影響を及ぼす懸念がある。
例えば、樹脂１ｋｇ中に０．３〜１０モルの重合性不飽和基及び０．１〜３モルの特定の非プロトン型オニウム塩含有基を有するエポキシ樹脂誘導体及び着色顔料を含んでなるインキ組成物が知られている（例えば、特許文献３参照）。
On the other hand, a two-component curable resin used for adhesives, a UV curable resin used for printing, and a thermosetting resin can provide a strong coating, but ink for writing instruments. It is a resin that is unsuitable for making the ink, and there is a concern that the physical properties of the ink for writing instruments may be adversely affected.
For example, an ink composition comprising an epoxy resin derivative having 0.3 to 10 moles of polymerizable unsaturated groups and 0.1 to 3 moles of a specific aprotic onium salt-containing group and a color pigment in 1 kg of resin Is known (see, for example, Patent Document 3).
しかしながら、このインキ組成物は、プリント配線基板を製造する際に形成されるシンボルマークに用いるインキ組成物であり、このインキ組成物を塗布し、加熱して塗膜を硬化させるものであり、筆記具用インキにするには不向きな樹脂であり、単にこの樹脂を転用しても容易に堅固な筆記描線が得られる点に課題があるのが現状である。
本発明は、上記従来の課題及び現状等に鑑み、これを解消しようとするものであり、インキ物性に悪影響を及ぼすことなく、堅固な筆記描線、具体的には、筆記描線の耐擦過性、耐溶剤性に優れた筆記具用インキ組成物を提供することを目的とするものである。 The present invention is to solve this problem in view of the above-mentioned conventional problems and the present situation, without adversely affecting the ink physical properties, a solid writing line, specifically, scratch resistance of the writing line, An object of the present invention is to provide an ink composition for a writing instrument having excellent solvent resistance.
本発明者らは、上記従来技術の課題等について鋭意検討、具体的には、１液式で容易に反応でき、筆記具用インキの樹脂成分に用いることができる反応性樹脂に着目した。すなわち、筆記具用インキの樹脂成分に用いることができる反応性樹脂について鋭意検討した結果、酸素硬化型や、加水分解、脱水縮合型、水反応型等様々ものがあるが、特定の反応型樹脂を用いることにより、上記目的の筆記具用インキ組成物が得られることを見い出し、本発明を完成するに至ったのである。 The inventors of the present invention have made extensive studies on the above-mentioned problems of the prior art, specifically, a reactive resin that can be easily reacted in a one-component system and that can be used as a resin component of ink for writing instruments. That is, as a result of intensive studies on reactive resins that can be used as the resin component of writing instrument inks, there are various types such as oxygen-curing types, hydrolysis, dehydration-condensation types, and water-reactive types. As a result, it was found that the ink composition for a writing instrument having the above-mentioned purpose was obtained, and the present invention was completed.
すなわち、本発明は、次の（１）〜（１５）に存する。
（１） 少なくとも水反応型樹脂を含有することを特徴とする筆記具用インキ組成物。
（２） 前記水反応型樹脂は、イソシアネート基を有する樹脂であることを特徴とする上記（１）に記載の筆記具用インキ組成物。
（３） 前記水反応型樹脂の含有量が、インキ組成物全量に対して５〜４０重量％であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の筆記具用インキインキ組成物。
（４） 更に、色材と、２５℃における蒸気圧が７５ｍＰａ・ｓ以上の有機溶剤を含有することを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか一つに記載の筆記具用インキ組成物。
（５） 更に、色材と、２５℃、１気圧における水の溶解度が０．０１重量％以上である有機溶剤を含有することを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか一つに記載の筆記具用インキ組成物。
（６） 前記有機溶剤が２５℃、１気圧における水の溶解度が１重量％以上であることを特徴とする上記（５）に記載の筆記具用インキ組成物。
（７） 前記有機溶剤が、アルコール、鎖状炭化水素、環状炭化水素、エステル類からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする上記（１）〜（６）の何れか一つに記載の筆記具用インキ組成物。
（８） 前記色材の少なくとも一部が顔料であることを特徴とする上記（４）〜（７）の何れか一つに記載の筆記具用インキ組成物。
（９） 前記顔料が酸化チタンであることを特徴とする上記（８）に記載の筆記具用インキ組成物。
（１０） 水の含有量が１質量％未満であることを特徴とする上記（１）〜（９）の何れか一つに記載の筆記具用インキ組成物。
（１１） 上記（１）〜（１０）の何れか一つに記載の筆記具用インキ組成物を内蔵してなることを特徴とする筆記具。
（１２） インキタンク中及び／又はペン先部に脱水材を配置したこと特徴とする上記（１１）に記載の筆記具。
（１３） 前記脱水材は、モレキュラーシーブ、ゼオライト多孔体、無機塩、シリカゲルの群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする上記（１２）に記載の筆記具。
（１４） 上記（１１）に記載の筆記具において、インキタンク中及び／又はペン先部に脱水材を配置することを特徴とする水反応型樹脂を含有するインキ組成物の反応防止方法。
（１５） 前記脱水材は、モレキュラーシーブ、ゼオライト多孔体、無機塩、シリカゲルの群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする上記（１４）に記載の水反応型樹脂を含有するインキ組成物の反応防止方法。
That is, the present invention resides in the following (1) to (15).
(1) An ink composition for a writing instrument, comprising at least a water-reactive resin.
(2) The ink composition for a writing instrument as described in (1) above, wherein the water-reactive resin is a resin having an isocyanate group.
(3) The ink ink composition for a writing instrument as described in (1) or (2) above, wherein the content of the water-reactive resin is 5 to 40% by weight based on the total amount of the ink composition.
(4) The ink composition for a writing instrument as described in any one of (1) to (3) above, further comprising a coloring material and an organic solvent having a vapor pressure at 25 ° C. of 75 mPa · s or more. object.
(5) Further, any one of the above (1) to (3), further comprising a coloring material and an organic solvent having a solubility of water at 25 ° C. and 1 atm of 0.01% by weight or more. The ink composition for a writing instrument as described in 2.
(6) The ink composition for a writing instrument as described in (5) above, wherein the organic solvent has a water solubility of 1% by weight or more at 25 ° C. and 1 atm.
(7) Any one of the above (1) to (6), wherein the organic solvent is at least one selected from the group consisting of alcohols, chain hydrocarbons, cyclic hydrocarbons, and esters. The ink composition for a writing instrument as described in 1.
(8) The ink composition for a writing instrument as described in any one of (4) to (7) above, wherein at least a part of the coloring material is a pigment.
(9) The ink composition for a writing instrument as described in (8) above, wherein the pigment is titanium oxide.
(10) The ink composition for a writing instrument as described in any one of (1) to (9) above, wherein the water content is less than 1% by mass.
(11) A writing instrument comprising the ink composition for a writing instrument according to any one of (1) to (10) above.
(12) The writing instrument as described in (11) above, wherein a dehydrating material is disposed in the ink tank and / or at the pen tip.
(13) The writing instrument according to (12), wherein the dehydrating material is at least one selected from the group consisting of molecular sieve, zeolite porous body, inorganic salt, and silica gel.
(14) In the writing instrument as described in (11) above, a method for preventing a reaction of an ink composition containing a water-reactive resin, characterized in that a dehydrating material is disposed in the ink tank and / or at the pen tip.
(15) The ink composition containing the water-reactive resin as described in (14) above, wherein the dehydrating material is at least one selected from the group of molecular sieve, zeolite porous body, inorganic salt, and silica gel. How to prevent reaction of things.
本発明によれば、インキ物性に悪影響を及ぼすことなく、堅固な筆記描線、具体的には、筆記描線の耐擦過性、耐溶剤性に優れた筆記具用インキ組成物、この筆記具用インキ組成物が内蔵された筆記具、並びに、水反応型樹脂を含有するインキ組成物の反応防止方法が提供される。 According to the present invention, a solid writing line without adversely affecting the physical properties of the ink, specifically, an ink composition for writing instruments having excellent scratch resistance and solvent resistance of the writing line, and the ink composition for writing instruments Are provided, and a method for preventing a reaction of an ink composition containing a water-reactive resin is provided.
本発明の筆記具用インキ組成物は、少なくとも水反応型樹脂を含有すること特徴とするものである。 The ink composition for a writing instrument of the present invention is characterized by containing at least a water-reactive resin.
本発明に用いる水反応型樹脂としては、筆記後その描線が大気中の水分により、反応架橋して、強固な筆記描線が得られるものであれば、特に限定されるものではない。
好ましくは、イソシアネート基を有する水反応型樹脂を用いることが望ましい。
本発明に用いることができる水反応型樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンアクリル樹脂、アクリル樹脂の少なくとも１種（各単独又は２種以上の混合物、以下同様）が挙げられ、具体的には、タケネートＭＴ−オレスターＭ−４０３、タケネートＭＴ−オレスターＭ７５−５０ＳＳ、タケネートＭＴ−オレスターＭ−６０５Ｎ（三井ポリウレタン社製）を用いることができる。
The water-reactive resin used in the present invention is not particularly limited as long as the drawn line is reactively cross-linked with moisture in the atmosphere after writing to obtain a strong written line.
It is preferable to use a water-reactive resin having an isocyanate group.
Examples of the water-reactive resin that can be used in the present invention include at least one of a polyurethane resin, a polyester resin, a polyol resin, an alkyd resin, a silicone resin, a silicone acrylic resin, and an acrylic resin (each alone or a mixture of two or more types). Specifically, Takenate MT-Olestar M-403, Takenate MT-Olestar M75-50SS, Takenate MT-Olestar M-605N (Mitsui Polyurethane Co., Ltd.) can be used. .
本発明に用いる水反応型樹脂（固形分量）の含有量は、インキ組成物全量に対して、５〜４０質量％（以下、単に「％」という）、好ましくは、１０〜２０％とすることが望ましい。
この水反応型樹脂の含有量が５％未満であると、十分な強度の筆記描線が得られず、一方、４０％超過であると、インク粘度が高まり、著しく筆記性が低下し、好ましくない。
The content of the water-reactive resin (solid content) used in the present invention is 5 to 40% by mass (hereinafter simply referred to as “%”), preferably 10 to 20%, based on the total amount of the ink composition. Is desirable.
If the content of the water-reactive resin is less than 5%, it is not possible to obtain a sufficiently strong writing line. On the other hand, if it exceeds 40%, the ink viscosity increases, and the writing property is remarkably lowered. .
本発明において、上記水反応型樹脂の硬化メカニズムは、インキ中の樹脂成分が水反応性樹脂であるため、筆記後その描線が大気中の水分により、反応架橋し、強固な描線が得られるものとなる。例えば、イソシアネート基を有する水反応型樹脂では、樹脂中のイソシアネート基が大気中の水分と反応し、アミノ基へと変化し、そのアミノ基が、他の樹脂中のイソシアネート基とウレア結合を形成することで、樹脂同士が重合し硬化することとなる。
この水反応型樹脂の反応の利点は、副生成物として、二酸化炭素しか排出されないことと、水が反応により消費されることである。水が消費されることで、製品中に後述するように、特定量未満の水が入り込んだ状態では、重合反応がわずかに進行するだけで止められるので、製品状態でのインキ安定性を高められるものとなる。これに対し、加水分解、脱水縮合で重合が進行する「加水分解脱水縮合型の樹脂」では、少量の水分で反応が進行し、止めることができない。また、「酸素硬化型の樹脂」では、製品状態での酸素の混入防止が困難であるという課題がある。
本発明では、インキ中の樹脂成分に、水反応型樹脂、好ましくは、イソシアネート基含有水反応型樹脂を用いることで、インキ物性に悪影響を与えることなく、乾燥塗膜中の樹脂成分を重合硬化させ、より強靭で、堅牢な筆記描線（塗膜）が得られるものとなる。
In the present invention, the curing mechanism of the water-reactive resin is such that the resin component in the ink is a water-reactive resin, so that the drawn line is reactively crosslinked by moisture in the atmosphere after writing and a strong drawn line is obtained. It becomes. For example, in a water-reactive resin having an isocyanate group, the isocyanate group in the resin reacts with moisture in the atmosphere and changes to an amino group, and the amino group forms a urea bond with the isocyanate group in other resins. By doing so, the resins are polymerized and cured.
The advantage of this water-reactive resin reaction is that only carbon dioxide is discharged as a by-product, and water is consumed by the reaction. As the water is consumed, as will be described later in the product, when the water is less than a specific amount, the polymerization reaction can be stopped with a slight progress, so that the ink stability in the product state can be improved. It will be a thing. On the other hand, in a “hydrolysis dehydration condensation type resin” in which polymerization proceeds by hydrolysis and dehydration condensation, the reaction proceeds with a small amount of water and cannot be stopped. In addition, the “oxygen curable resin” has a problem that it is difficult to prevent oxygen from being mixed in a product state.
In the present invention, a water-reactive resin, preferably an isocyanate group-containing water-reactive resin, is used as the resin component in the ink, so that the resin component in the dried coating film is polymerized and cured without adversely affecting the ink physical properties. Thus, a tougher and more robust writing line (coating film) can be obtained.
本発明の筆記具用インキ組成物には、上記水反応型樹脂の他、着色剤などの色材、有機溶剤を含有する。
用いることができる色材としては、従来より油性インキなどに用いられる着色剤であれば、特に限定されず、慣用されている顔料、染料が挙げられる。
顔料としては、例えば、アゾ系顔料、縮合ポリアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、金属錯塩顔料、チオインジゴ顔料、染料レーキ顔料、蛍光顔料等の有機顔料及びカーボンブラック等の無機顔料が挙げられ、更に、表面を樹脂コーティングで加工した加工顔料、例えば、マイクロリスＡタイプ各種、ＡＳブラック、ＡＳブルー、ＩＫレッド等も使用することができる。
また、染料としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エタノールに溶解するものであれば、特に限定されず、例えば、アルコール可溶性染料、スピリットソルブル染料等のソルベント染料、ロイコ染料などを挙げることができる。
これらの色材は、単独で又は２種以上混合して使用することもできる。
The ink composition for a writing instrument of the present invention contains a colorant such as a colorant and an organic solvent in addition to the water-reactive resin.
The colorant that can be used is not particularly limited as long as it is a colorant conventionally used in oil-based inks, and examples thereof include commonly used pigments and dyes.
Examples of the pigment include organic pigments such as azo pigments, condensed polyazo pigments, phthalocyanine pigments, metal complex pigments, thioindigo pigments, dye lake pigments, fluorescent pigments, and inorganic pigments such as carbon black. It is also possible to use processed pigments obtained by processing the resin with a resin coating, for example, various types of microlith A type, AS black, AS blue, IK red and the like.
The dye is not particularly limited as long as it is soluble in propylene glycol monomethyl ether or ethanol, and examples thereof include alcohol-soluble dyes, solvent-soluble dyes such as spirit-solvable dyes, and leuco dyes.
These color materials can be used alone or in combination of two or more.
これらの色材の含有量は、インキ組成物全量に対して、合計で０．０５〜１０％、更に好ましくは、０．１〜５％含有することが望ましい。
これらの色材が０．０５％未満では、描線濃度等で薄くなる等の弊害が発生し、１０％より多く含むと、流動性や溶解成分の溶解性が悪くなり、保存安定性が悪くなり、好ましくない。
The total content of these color materials is 0.05 to 10%, more preferably 0.1 to 5%, based on the total amount of the ink composition.
If these color materials are less than 0.05%, there are problems such as thinning due to the drawn line density, etc. If they are contained more than 10%, the fluidity and solubility of dissolved components will deteriorate, and the storage stability will deteriorate. It is not preferable.
本発明では、色材の定着性等の点から、少なくとも一部が顔料であるものを用いることが望ましい。好ましくは、酸化チタンを用いることが望ましい。
本発明に用いる酸化チタンは、特に、黒画用紙等のような色画用等の着色吸収性筆記面、並びに、プラスチック面、樹脂フィルム面、金属面、ガラス面などのインキ非吸収面の隠蔽性に良く、鮮明かつ明瞭な描線を得るために使用するものである。
用いることができる酸化チタンとしては、油性インキ用の顔料等として用いられているものであれば、特に限定されるものではない。
具体的には、クロノスＫＲ−２７０、同ＫＲ−３１０、同ＫＲ−３８０（以上、チタン工業社製）、Ｔｉ−Ｐｕｒｅ Ｒ−９００、同Ｒ−９０２、同Ｒ−７００（以上、デュポン社製）、ＪＲ−６０２、ＪＲ−７０１、ＪＲ−８００（以上、テイカ社製）等の少なくとも１種が挙げられる。
なお、本発明の筆記具用インキ組成物が白色の油性インキ組成物であれば、上記色材を含有することなく（０％で）、白色顔料である当該酸化チタンで代用することができる。
In the present invention, it is desirable to use at least a part of which is a pigment from the viewpoint of fixability of the coloring material. Preferably, titanium oxide is used.
Titanium oxide used in the present invention is a color absorptive writing surface for color images such as black paper and the like, as well as a concealing property of non-ink-absorbing surfaces such as plastic surfaces, resin film surfaces, metal surfaces, and glass surfaces. It is used for obtaining a clear and clear drawing line.
Titanium oxide that can be used is not particularly limited as long as it is used as a pigment for oil-based ink.
Specifically, Kronos KR-270, KR-310, KR-380 (above, manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), Ti-Pure R-900, R-902, R-700 (above, made by DuPont) ), JR-602, JR-701, JR-800 (above, manufactured by Teica), and the like.
In addition, if the ink composition for writing instruments of this invention is a white oil-based ink composition, the said titanium oxide which is a white pigment can be substituted, without containing the said coloring material (at 0%).
この酸化チタンの含有量は、インキ組成物全量に対して、好ましくは、１０〜４０％、更に好ましくは、１５〜３０％が望ましい。
この酸化チタンの含有量は、１０％未満であると、隠蔽率が低下し、鮮明かつ明瞭な描線を得ることができず、一方、４０％を超えると、光沢性度が低下すると共に、凝集したり、インキ経時安定性が悪化するため、好ましくない。
The titanium oxide content is preferably 10 to 40%, more preferably 15 to 30%, based on the total amount of the ink composition.
When the content of titanium oxide is less than 10%, the concealment rate decreases and a clear and clear drawn line cannot be obtained. On the other hand, when the content exceeds 40%, the glossiness decreases and aggregation occurs. Or the ink stability with time deteriorates, which is not preferable.
本発明に用いる有機溶剤としては、分子量が１５０以下の有機溶剤及び／又は沸点が１５０℃以下である有機溶剤を用いることができる。
好ましくは、上記有機溶剤は分子量が３０以上、１４５以下の有機溶剤であるものが望ましい。１気圧における沸点が５０℃以上１４５℃以下の有機溶剤であるものが望ましい。
このような特性（分子量が１５０以下及び／又は１気圧における沸点が１５０℃以下、以下同様）を有する有機溶剤を用いることにより、これらの有機溶剤が、空気中へ蒸発する際に、周囲から蒸発熱を奪い取ることにより空気中の水蒸気を凝結させ、蒸発した後のインクの描線に水分が付着し、水反応型樹脂を硬化させることができる。このような作用はその分子内に酸素原子あるいは窒素原子を有している有機溶剤であれば、水をその有機溶剤内に溶かし込むことが可能であり、より顕著となる。この有機溶剤が分子内に親水基を有している有機溶剤であれば、より容易に水をその有機溶剤内に溶かし込むことが可能であり、殊更に顕著となる。
As the organic solvent used in the present invention, an organic solvent having a molecular weight of 150 or less and / or an organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or less can be used.
Preferably, the organic solvent is an organic solvent having a molecular weight of 30 to 145. What is the organic solvent whose boiling point in 1 atmosphere is 50 to 145 degreeC is desirable.
By using an organic solvent having such characteristics (molecular weight of 150 or less and / or boiling point at 1 atm of 150 ° C. or less, the same applies hereinafter), when these organic solvents evaporate into the air, they are evaporated from the surroundings. By removing heat, water vapor in the air is condensed, and moisture adheres to the drawn lines of the ink after evaporation, and the water-reactive resin can be cured. Such an action becomes more prominent if an organic solvent having an oxygen atom or a nitrogen atom in the molecule can dissolve water in the organic solvent. If this organic solvent is an organic solvent having a hydrophilic group in the molecule, water can be more easily dissolved in the organic solvent, and this is particularly remarkable.
用いることができる上記特性を有する有機溶剤としては、例えば、アルコール類、鎖状炭化水素、環状炭化水素、エステル類からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。
具体的に用いることができる上記特性の有機溶剤としては、アルコール類では、無水エタノール、無水メタノール、プロパノールなどが挙げられ、鎖状炭化水素では、オクタン、デカンなどが挙げられ、環状炭化水素では、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンなどが挙げられ、エステル類では、酢酸エチ、酢酸ブチルなどが挙げられる。
Examples of the organic solvent having the above characteristics that can be used include at least one selected from the group consisting of alcohols, chain hydrocarbons, cyclic hydrocarbons, and esters.
Examples of the organic solvent having the above-described characteristics that can be specifically used include alcohols such as anhydrous ethanol, anhydrous methanol, and propanol, chain hydrocarbons include octane and decane, and cyclic hydrocarbons include Examples include cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, and dimethylcyclohexane. Examples of esters include ethyl acetate and butyl acetate.
これらの特性を有する有機溶剤の含有量は、インキ組成物全量に対して、好ましくは、２０〜８０％、更に好ましくは、４０〜６０％が望ましい。
この有機溶剤の含有量が２０％未満であると、インク粘度が高まり、著しく筆記性が低下する、一方、８０％を超えると、相対的に固形分量が不足し、描線色相、水反応型樹脂の量の不足による描線固着力不足のため、好ましくない。
The content of the organic solvent having these characteristics is preferably 20 to 80%, more preferably 40 to 60%, based on the total amount of the ink composition.
When the content of the organic solvent is less than 20%, the ink viscosity increases and the writing property is remarkably deteriorated. On the other hand, when the content exceeds 80%, the solid content is relatively insufficient, and the drawn color hue and the water reaction type resin are reduced. This is not preferable because of the insufficient strength of the drawn line due to the insufficient amount of.
本発明において、水反応型樹脂を含有することから、特定量以上の水が入り込んだ状態のインキ組成物では、例えば、有機溶剤や他の含有成分から持ち込まれる水分を含有したインキ組成物では、水反応型樹脂と水との重合反応を進行することを極力回避し、インキ安定性を高める点から、インキ組成物中の水の含有量は１％未満であることが好ましく、更に好ましくは、０〜０．５％以下であることが望ましい。 In the present invention, since it contains a water-reactive resin, in an ink composition in which a specific amount or more of water has entered, for example, in an ink composition containing moisture brought in from an organic solvent or other components, From the point of avoiding the polymerization reaction between the water-reactive resin and water as much as possible and enhancing the ink stability, the water content in the ink composition is preferably less than 1%, more preferably, It is desirable that it is 0 to 0.5% or less.
本発明の筆記具用インキ組成物では、上記各成分の他、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の筆記具用インキ組成物に用いる任意成分（添加剤）を含有することができる。
用いることができる任意成分としては、例えば、変性シリコーン樹脂、アニオン系、ノニオン系、カチオン系などの界面活性剤、乾燥防止剤、防錆剤、防黴剤、沈降抑制剤などを適宜必要に応じて含有することができる。
The ink composition for a writing instrument of the present invention can contain other components (additives) used for other ink compositions for a writing instrument within the range not impairing the effects of the present invention, in addition to the above-described components.
As optional components that can be used, for example, modified silicone resins, anionic, nonionic, cationic surfactants, drying inhibitors, rust inhibitors, antifungal agents, precipitation inhibitors, and the like are appropriately used. Can be contained.
本発明において、インキ組成物の粘度は、ペン先からのインキの漏出を防止せしめ、筆記感の向上の点から、２５℃において５ｍＰａ・ｓｅｃ〜４０ｍＰａ・ｓｅｃに調整することが好ましく、更に好ましくは、１０ｍＰａ・ｓｅｃ〜３０ｍＰａ・ｓｅとすることが望ましい。
この粘度が４０ｍＰａ・ｓｅｃを越えて粘度が高くなると、筆感が重くなり、滑らかに書きづらくなり、逆に、５ｍＰａ・ｓｅｃ未満であると、著しいペン先での顔料沈降、滲み等があり、好ましくない
In the present invention, the viscosity of the ink composition is preferably adjusted to 5 mPa · sec to 40 mPa · sec at 25 ° C. from the viewpoint of preventing ink leakage from the pen tip and improving writing feeling, more preferably. 10 mPa · sec to 30 mPa · se is desirable.
If this viscosity exceeds 40 mPa · sec, the writing feel becomes heavy and it becomes difficult to write smoothly, and conversely, if it is less than 5 mPa · sec, pigment settling at the tip of the pen, bleeding, etc., Not good
本発明の筆記具用インキ組成物は、上記各成分を用いて従来公知の油性インキ組成物の製造方法を適用して製造することができる。すなわち、水反応型樹脂、色材（酸化チタン、着色剤）、樹脂、溶剤、添加剤を分散混合機、撹拌機を用いて、混合することによって目的の油性インキ組成物を得ることができる。
なお、製造時、染料などの固形物を溶解させるために加熱することや、有機顔料などの粗大粒子を除去するためにフィルター、遠心分離機等を用いることなど必要に応じて使用できる。
The ink composition for a writing instrument of the present invention can be produced by applying a conventionally known method for producing an oil-based ink composition using the above components. That is, a desired oil-based ink composition can be obtained by mixing a water-reactive resin, a color material (titanium oxide, a colorant), a resin, a solvent, and an additive using a dispersion mixer and a stirrer.
In addition, it can use as needed, such as heating at the time of manufacture, in order to dissolve solid substances, such as dye, and using a filter, a centrifuge, etc. in order to remove coarse particles, such as an organic pigment.
本発明において、上記構成の筆記具用インキ組成物を充填する筆記具の構造としては、上記インキ組成物が充填され本発明の効果が発揮できるように筆記できるものであれば、特に限定されるものではない。
好ましくは、筆記具用インキ組成物を収容するインキタンクを有する筆記具本体のインキタンク開口部に弁機構を介してペン芯（ペン先）を装備してなる筆記具が挙げられる。
In the present invention, the structure of the writing instrument filled with the ink composition for a writing instrument having the above configuration is not particularly limited as long as it can be written so that the ink composition is filled and the effects of the present invention can be exhibited. Absent.
Preferably, a writing instrument in which an ink tank opening of a writing instrument body having an ink tank containing an ink composition for a writing instrument is equipped with a pen core (pen nib) via a valve mechanism is mentioned.
図１は、本発明の筆記具用インキ組成物を内蔵する筆記具の実施形態の一例を示すものである。
本実施形態の筆記具Ａは、図１に示すように、本発明の筆記具用インキ組成物Ｉを収容するインキタンクとなる筆記具本体１０と、該筆記具本体１０の先端に設けられる先軸１１と、該先軸１１内に嵌入されるスポンジ等からなるインキ保持体１２と、前記インキタンク１０の開口部に装備される弁機構部となるバルブ１３と、該バルブ１３を介して外方に突出すると共に、前記先軸１１内のインキ保持体１２に挿入保持されたペン芯１４とを備え、インキタンク１０内には、インキ組成物を攪拌する攪拌ボール１５を備えたものである。なお、１６は筆記具のキャップである。
本発明では、インキタンク１０内に収容した本発明の水反応型樹脂を含有する筆記具用インキ組成物Ｉを、製品状態で安定に保存するためには、インキ中に水を浸入させない、若しくは、浸入した水分を直ちに除去するということが重要となる。そこで、用いる筆記具Ａには、インキタンク１０及び／又はペン芯１４の近傍に脱水材２０，２０を設置することで、インキタンク１０中のインクの固化だけでなく、ペン芯１４に含浸したインキの固化を防止して筆記具内でのインキ安定性を更に良好とするものである。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of a writing instrument incorporating the ink composition for a writing instrument of the present invention.
As shown in FIG. 1, the writing instrument A of the present embodiment includes a writing instrument
In the present invention, in order to stably store the ink composition I for a writing instrument containing the water-reactive resin of the present invention contained in the
用いることができる脱水材２０としては、例えば、モレキュラーシーブ、ゼオライト多孔体、無機塩、シリカゲルの群から選ばれる少なくとも１種を挙げることができる。
本実施形態の脱水材２０は、モレキュラーシーブを用いている。このモレキュラーシーブとは、ゼオライトの多孔質体で、非常に強力な脱水剤である。製品のインキタンク１０中と、ペン芯近傍（保持体１１の中）に、脱水材２０を配置することで、インキタンク１０内での固化を防止でき、さらにペン芯１４近傍にも脱水材２０を配置することで、ペン先となるペン芯１４やバルブ１３の固着防止するものである。
Examples of the dehydrating
The dehydrating
このように構成される本発明では、インキ中の樹脂成分が水反応型樹脂であるため、通常の状態（空気が存在する状態）にて被筆記面における筆記具後、その筆記描線は大気中の水分により、反応架橋（重合硬化）し、筆記者（ユーザー）は特別な操作をすることなく、強固な描線が得られることとなり、筆記描線の耐擦過性、耐溶剤性に優れた筆記具用インキ組成物、並びに、筆記具が提供されることとなる。
水反応型樹脂として、イソシアネート基を有する水反応型樹脂を用いることにより、描線の架橋反応を速やかに行うことができる。
水反応型樹脂の含有量をインキ組成物全量に対して、５〜４０％含有せしめることにより、架橋した後の筆記描線の強度を更に高めることができる。
また、筆記具のインキタンクの中及び／又はペン先部１４近傍に脱水材２０を配置することで、製品状態でのインクの固化を防止することができ、更に、脱水材としてモレキュラーシーブ、ゼオライト多孔体、無機塩、シリカゲルの群から選ばれる少なくとも１種を用いることにより、インキの固化を効果的に防止することができる。
更に、有機溶剤として上記特性を有する有機溶剤を用いることにより、筆記具インキとして最適な溶剤を選択することができ、効果的に本発明の効果を発揮せしめることができるものとなる。
更にまた本発明のバルブ装置を備えた筆記具では、製品状態でのインキの粘度がわずかに上がっても、筆記性能の低下を防止できるものとなる。
In the present invention configured as described above, since the resin component in the ink is a water-reactive resin, after the writing instrument on the writing surface in a normal state (state where air exists), the writing line is in the atmosphere. Reactive cross-linking (polymerization and curing) due to moisture, and the writer (user) can obtain a strong drawing line without any special operation. The ink for writing instruments has excellent scratch resistance and solvent resistance. A composition as well as a writing instrument will be provided.
By using a water-reactive resin having an isocyanate group as the water-reactive resin, the cross-linking reaction of drawn lines can be performed quickly.
By containing 5 to 40% of the content of the water-reactive resin with respect to the total amount of the ink composition, the strength of the writing line after crosslinking can be further increased.
In addition, by placing the dehydrating
Furthermore, by using an organic solvent having the above characteristics as the organic solvent, an optimum solvent can be selected as the writing instrument ink, and the effects of the present invention can be exhibited effectively.
Furthermore, in the writing instrument provided with the valve device of the present invention, even if the ink viscosity in the product state slightly increases, it is possible to prevent the writing performance from being deteriorated.
本発明の水反応型樹脂を含有するインキ組成物の反応防止方法は、上記構成の筆記具Ａにおいて、インキタンク１０中及び／又はペン先部１４に上記構成の脱水材２０、２０を配置することで、水反応型樹脂を含有するインキ組成物の重合反応を防止するものである。
In the method for preventing a reaction of an ink composition containing a water-reactive resin of the present invention, in the writing instrument A having the above-described configuration, the dehydrating
本発明の筆記具用インキ組成物、筆記具、並びに、当該インキ組成物の反応防止方法は、上述に如く、構成され、各種形態となるものであるが、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々変更することができる。
例えば、前記ペン芯の代わりにボールペンチップを用い、ボールペンとして用いてもよいものである。
The ink composition for a writing instrument of the present invention, the writing instrument, and the reaction preventing method of the ink composition are configured as described above and are in various forms, but are not limited to the above-described embodiments. Various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.
For example, instead of the pen lead, a ballpoint pen tip may be used and used as a ballpoint pen.
次に、本発明を実施例により更に詳述するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
〔実施例１〜１２及び比較例１〜１２〕
下記表１及び２に示す配合組成で、ビーズミルを用いて分散せしめて各筆記具用インキ組成物を調製した。
得られた各インキ組成物の２５℃の粘度は、コーンプレート型粘度計（株式会社トキメック製：ＴＶ−２０（ＥＬＤ）タイプ）で測定した。
また、各インキ組成物の下記筆記具Ａ充填１日後の水分含有量をカールフィッシャー水分計・モデルＭＫＡ−３ｐを用いて２５℃で測定した。
また、各インキ組成物を下記構成及び図１に示す筆記具のインキタンクに充填し、下記各評価方法により、塗膜（描線）耐擦過性、耐溶剤性について評価した。
これらの結果を下記表１及び表２に示す。
[Examples 1-12 and Comparative Examples 1-12]
Ink compositions for each writing instrument were prepared by dispersing them using a bead mill with the composition shown in Tables 1 and 2 below.
The viscosity of each obtained ink composition at 25 ° C. was measured with a cone plate viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd .: TV-20 (ELD) type).
Further, the water content of each ink composition one day after filling with the following writing instrument A was measured at 25 ° C. using a Karl Fischer moisture meter / model MKA-3p.
Moreover, each ink composition was filled in the ink tank of the writing instrument shown in the following configuration and FIG. 1, and the coating film (drawing line) scratch resistance and solvent resistance were evaluated by the following evaluation methods.
These results are shown in Tables 1 and 2 below.
〔筆記具の構成〕
図１に示す筆記具Ａを用いた。
インキタンク内容量：６．５ｍｌ
ペン先構成：アクリル繊維芯、直径５ｍｍ
脱水材：モレキュラーシーブス３Ａ、大きさφ８×５ｍｍの円柱形状
配置箇所：インクタンク尾栓側
[Structure of writing instruments]
The writing instrument A shown in FIG. 1 was used.
Ink tank capacity: 6.5ml
Nib configuration: acrylic fiber core, diameter 5mm
Dehydrating material: Molecular sieves 3A, cylindrical shape with a size of φ8 × 5mm Placement: Ink tank tail plug side
（塗膜耐擦過性の評価方法）
２５℃−湿度６５％条件下で、ＰＥＴフィルム上に上記構成の筆記具を用いて筆記し、筆記した塗膜（描線）を約1週間放置後、金束子（ステンレス製）にて２０回擦過し、その描線の変化を評価した。
評価基準：
◎：ほとんど変化無し
○：描線に傷あり
△：描線に一部剥離あり
×：描線消失
(Evaluation method of scratch resistance)
Written on a PET film using the above-mentioned writing instrument under conditions of 25 ° C. and humidity of 65%, the written coating (drawn line) is left for about one week, and then scraped 20 times with a gold bundler (made of stainless steel). The change in the strokes was evaluated.
Evaluation criteria:
◎: Almost no change ○: Scratch on the drawn line △: Partial peeling on the drawn line ×: Loss of the drawn line
（耐溶剤性の評価方法）
２５℃−湿度６５％条件下で、ＰＥＴフィルム上に上記構成の筆記具を用いて筆記し、筆記した塗膜（描線）を約1週間放置後、ＰＥＴフィルムをエタノール、キシレン、それぞれの水槽内に１０秒間浸漬した後、引き上げ、その描線を評価した。
評価基準：
◎：ほとんど変化無し
○：描線に一部にじみ
△：描線大部分がにじみ
×：描線消失
(Solvent resistance evaluation method)
Written on the PET film using the above-mentioned writing instrument under the conditions of 25 ° C. and humidity of 65%, the written film (drawn line) is allowed to stand for about one week, and then the PET film is placed in each of the water tanks of ethanol and xylene. After soaking for 10 seconds, it was pulled up and the drawn line was evaluated.
Evaluation criteria:
◎: Almost no change ○: Part of the stroke is blurred △: Most of the stroke is blurred ×: The stroke disappears
上記表１及び２中の＊１〜＊９は、下記のとおりである。
＊１：オリエント化学社製
＊２：オリエント化学社製
＊３：Ｔｉ−Ｐｕｒｅ Ｒ−９００、デュポン社製
＊４：分子量が１０６．１６、１気圧における沸点が１４４．４１℃となるキシレン
＊５：分子量が１１６．１６、１気圧における沸点が最高１２６．５℃となる酢酸ブチル
＊６：分子量が４６．０７、１気圧における沸点が７８．３２℃となる（無水）エタノール
＊７：イソシアネート基６ｗｔ％含有のポリウレタン樹脂（M75-50SS、固形分量５０ｗｔ％、三井化学ポリウレタン社製）
＊８：平均重合度４５０のポリビニルブチラール（ＢＬ−２、積水化学社製）
＊９：ケトンレジンＫ−９０、荒川化学工業社製
* 1 to * 9 in Tables 1 and 2 are as follows.
* 1: Orient Chemical Co., Ltd. * 2: Orient Chemical Co., Ltd. * 3: Ti-Pure R-900, manufactured by DuPont * 4: Xylene with a molecular weight of 106.16 and a boiling point of 144.41 ° C at 1 atm * 5 : Butyl acetate with a molecular weight of 116.16 and a maximum boiling point of 126.5 ° C. at 1 atm * 6: (Anhydrous) ethanol with a molecular weight of 46.07 and a boiling point of 78.32 ° C. at 1 atm * 7: Isocyanate group Polyurethane resin containing 6 wt% (M75-50SS, solid content 50 wt%, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes)
* 8: Polyvinyl butyral having an average degree of polymerization of 450 (BL-2, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.)
* 9: Ketone resin K-90, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.
上記表１及び表２の結果から明らかなように、本発明範囲となる実施例１〜１２は、本発明の範囲外となる比較例１〜１２に較べて、塗膜（描線）耐擦過性、耐溶剤性に優れていることが判明した。 As is clear from the results of Tables 1 and 2, Examples 1 to 12, which are within the scope of the present invention, are compared with Comparative Examples 1 to 12 that are outside the scope of the present invention. The solvent resistance was found to be excellent.
Ａ 筆記具
Ｉ 筆記具用インキ組成物
１０ インキタンク
１４ ペン芯
２０ 脱水材
A Writing instrument I Ink composition for writing
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- 2008-07-22 JP JP2008188648A patent/JP2010024379A/en active Pending
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