JP5858736B2 - Ballpoint pen ink composition - Google Patents
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Description
本発明は、ボールペン用インク組成物に関する。 The present invention relates to an ink composition for a ballpoint pen.
従来より、水性ボールペンにおいて、ホルダーとボールの隙間から、重力によりインクが垂れたり漏れたりする、いわゆる「直流現象」を防止する技術として、インクの組成面から、結晶セルロースを配合した水性ボールペン用インクが知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, in water-based ballpoint pens, water-based ballpoint pen inks containing crystalline cellulose are used as a technology to prevent the so-called “direct current phenomenon” in which ink drips or leaks due to gravity through the gap between the holder and the ball. Is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献１の技術は、「直流現象」を防止する技術として従来にない優れたものであるが、結晶セルロースの添加量が少ない場合やインク粘度が低い場合などにおいて、経時的に結晶セルロースが凝集・偏在して直流防止効果が低下する現象が見られている。
これを防止するためには、結晶セルロースの添加量を上げることが考えられるが、チップの隙間での目詰まりを引き起こす。また、インク粘度を高くすると書き味の劣化やインク追従性の低下が発生するなどの若干の課題がある。
However, the technique of the above-mentioned Patent Document 1 is an unprecedented technique as a technique for preventing the “direct current phenomenon”. However, when the amount of crystalline cellulose added is small or the ink viscosity is low, the crystallization is performed over time. There is a phenomenon in which cellulose is agglomerated and unevenly distributed to reduce the direct current prevention effect.
In order to prevent this, it is conceivable to increase the amount of crystalline cellulose added, but it causes clogging in the gaps between the chips. Further, when the ink viscosity is increased, there are some problems such as deterioration in writing quality and a decrease in ink followability.
一方、少なくとも、水と、着色剤と、水溶性有機溶剤とからなるインキ組成物中に、酸化ポリエチレン又は酸化ポリプロピレンから選ばれる平均粒子径が０．１μｍ以下となるワックスエマルジョンを含有することにより、垂れ下がり（直流）防止効果とキャップオフ効果を備えた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が知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、この特許文献２の技術では、用いる特定粒子径のワックスエマルジョンの経時安定性が劣り、未だ目的の効果を発揮できないなどの課題があるのが現状である。
On the other hand, by containing a wax emulsion having an average particle size of 0.1 μm or less selected from polyethylene oxide or polypropylene oxide in an ink composition comprising at least water, a colorant, and a water-soluble organic solvent, A water-based ink composition for a ballpoint pen having a drooping (direct current) prevention effect and a cap-off effect and a water-based ballpoint pen using the same are known (for example, see Patent Document 2).
However, the technique of Patent Document 2 currently has a problem that the wax emulsion having a specific particle diameter to be used is inferior in stability with time and cannot yet exhibit its intended effect.
本発明は、上記従来技術の課題及び現状に鑑み、これを解消しようとするものであり、筆記性能を低下させることなく、直流防止効果と経時安定性を高度に両立したボールペン用インク組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art and the current situation, and is intended to solve this problem. The purpose is to provide.
本発明者らは、上記従来の課題等に鑑み、鋭意研究を行った結果、結晶セルロースと樹脂粒子を併用することにより、上記目的のボールペン用インク組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。 As a result of intensive studies in view of the above-mentioned conventional problems and the like, the present inventors have found that a ballpoint pen ink composition can be obtained by using crystalline cellulose and resin particles in combination. It has been completed.
すなわち、本発明は、次の（１）〜（４）に存する。
（１） 少なくとも結晶セルロースと樹脂粒子とを含有することを特徴とするボールペン用インク組成物。
（２） 結晶セルロースに対する樹脂粒子の質量比率が１以上６以下である上記（１）記載のボールペン用インク組成物
（３） 樹脂粒子の平均粒子径が０．３〜１．０μｍである上記（１）又は（２）記載のボールペン用インク組成物。
（４） 樹脂粒子がオレフィン系ワックスエマルションである上記（１）〜（３）の何れか一つに記載のボールペン用インク組成物。
That is, the present invention resides in the following (1) to (4).
(1) A ballpoint pen ink composition comprising at least crystalline cellulose and resin particles.
(2) The ink composition for a ballpoint pen according to the above (1), wherein the mass ratio of the resin particles to the crystalline cellulose is 1 or more and 6 or less (3) The above (3) wherein the average particle size of the resin particles is 0.3 to 1.0 μm ( The ink composition for ball-point pens as described in 1) or (2).
(4) The ink composition for a ballpoint pen according to any one of (1) to (3), wherein the resin particles are an olefin wax emulsion.
本発明によれば、筆記性能を低下させることなく、直流防止効果と経時安定性を高度に両立したボールペン用インク組成物が提供される。 According to the present invention, there is provided a ballpoint pen ink composition that is highly compatible with a direct current preventing effect and stability over time without degrading writing performance.
以下に、本発明の実施形態を詳しく説明する。
本発明のボールペン用インク組成物は、少なくとも結晶セルロースと樹脂粒子とを含有することを特徴とするものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The ink composition for ballpoint pens of the present invention is characterized by containing at least crystalline cellulose and resin particles.
本発明に用いる「結晶セルロース」とは、一般的に食品添加物等として使用されるものであり、繊維性植物からパルプとして得たα−セルロースを、鉱酸で部分的に解重合し、セルロース結晶領域を取り出して精製したものをいう。なお、セルロース結晶領域とは、セルロース分子領域が緻密かつ規則的に存在する部分を示す。
用いることができる結晶セルロースとしては、分散操作によって体積平均粒子径を１０μｍ以下に調整できるものを使用することができる。
具体的には、旭化成社製のセオラスＳＣ−９００、同ＲＣ−Ｎ３０、同ＤＸ−２、同ＲＣ−Ｎ８１、同ＳＣ−９００Ｓ、同ＲＣ−５９１Ｓ、同ＣＬ−６１１Ｓ、同ＵＦ―Ｆ７１１、同ＵＦ−Ｆ７０２、ＳＴ−１００、ＳＴ−０２、ＦＤ−１０１、ＦＤ−３０１、ＦＤ−Ｆ２０、アイエスピー・ジャパン 社製のＣＥＬＧＵＭ Ｃ１１、ＣＥＬＧＵＭＣ９１ などを挙げることができる。
“Crystalline cellulose” used in the present invention is generally used as a food additive or the like, and α-cellulose obtained as a pulp from a fibrous plant is partially depolymerized with a mineral acid to obtain cellulose. The crystal region is taken out and purified. The cellulose crystal region refers to a portion where the cellulose molecular region is present densely and regularly.
As the crystalline cellulose that can be used, one that can adjust the volume average particle diameter to 10 μm or less by a dispersing operation can be used.
Specifically, Asahi Kasei Corporation's Theolas SC-900, RC-N30, DX-2, RC-N81, SC-900S, RC-591S, CL-611S, UF-F711, UF-F702, ST-100, ST-02, FD-101, FD-301, FD-F20, CELGUM C11, CELGUMC91 manufactured by ASP Japan, and the like can be mentioned.
用いる結晶セルロースの含有量は、インク組成物全量に対して、０．０１〜０．５質量％（以下、単に「％」という）、好ましくは、０．０５〜０．３％とすることが望ましい。
この結晶セルロースの含有量が０．０１％未満であると、直流防止効果が小さく、また分散が不安定となり、一方、この含有量が０．５％を越えて上回ると、描線のカスレが発生するなど筆記性能が低下し、また経時安定性も悪化するため好ましくない。
The content of crystalline cellulose used is 0.01 to 0.5% by mass (hereinafter simply referred to as “%”), preferably 0.05 to 0.3%, based on the total amount of the ink composition. desirable.
When the content of this crystalline cellulose is less than 0.01%, the effect of preventing direct current is small and the dispersion becomes unstable. On the other hand, when the content exceeds 0.5%, blurring of drawn lines occurs. This is not preferable because the writing performance is lowered and the stability over time is also deteriorated.
本発明に用いる樹脂粒子は、インク中での結晶セルロースの経時的な沈降を抑制すると共に、直流防止効果を大きくするものである。
用いることができる樹脂粒子としては、例えば、ポリエチレンワックスエマルション、ポリプロピレンワックスエマルションなどのオレフィン系ワックスエマルション、ポリスチレン系粒子、ポリウレタン系粒子、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）粒子、スチレンアクリル樹脂粒子などから選ばれる少なくとも１種を挙げることができる。
これらの樹脂粒子の中でも、インク中での結晶セルロースの経時的な沈降を更に抑制する点から、比重が１以下と小さいオレフィン系ワックスエマルションを用いることが特に好ましいものとなる。
The resin particles used in the present invention suppress the sedimentation of crystalline cellulose over time in the ink and increase the direct current prevention effect.
Examples of resin particles that can be used include olefin wax emulsions such as polyethylene wax emulsion and polypropylene wax emulsion, polystyrene particles, polyurethane particles, PMMA (polymethyl methacrylate resin) particles, and styrene acrylic resin particles. At least one selected from the above.
Among these resin particles, it is particularly preferable to use an olefin wax emulsion having a specific gravity as small as 1 or less from the viewpoint of further suppressing the temporal precipitation of crystalline cellulose in the ink.
また、用いる樹脂粒子は、十分な直流防止効果、および分散安定性の点から、樹脂粒子の平均粒子径が０．３〜１．０μｍ、好ましくは、０．４〜０．８μｍとなるものが好ましい。
なお、本発明（実施例等含む）で規定する「平均粒子径」は、粒度分布測定装置〔粒子径測定器Ｎ４Ｐｌｕｓ（ＣＯＵＬＴＥＲ社製）〕にて、体積平均粒子径を測定した値である。
この平均粒子径が０．３μｍ未満であると、併用する結晶セルロースの経時的凝集・偏在傾向が強くなり、好ましくなく、一方、平均粒子径が１．０μｍを超えて上回ると、樹脂粒子の経時的沈降又は浮上を生じ易くなり、好ましくない。
In addition, the resin particles to be used have an average particle diameter of 0.3 to 1.0 μm, preferably 0.4 to 0.8 μm, from the viewpoint of sufficient direct current prevention effect and dispersion stability. preferable.
The “average particle size” defined in the present invention (including examples and the like) is a value obtained by measuring the volume average particle size with a particle size distribution measuring device [particle size measuring instrument N4Plus (manufactured by COULTER)].
When the average particle size is less than 0.3 μm, the tendency of aggregation and uneven distribution of crystalline cellulose to be used with time increases, which is not preferable. On the other hand, when the average particle size exceeds 1.0 μm, the resin particles have aged over time. This is not preferable because it tends to cause sedimentation or floating.
これらの樹脂粒子の含有量は、用いる上記結晶セルロースに対して、質量比率で１以上６以下、更に好ましくは、２以上４以下であることが望ましい。
この樹脂粒子の含有量が、用いる結晶セルロースに対して、質量比率で１未満となる場合、並びに、質量比率で６を超える場合には、共に、併用する結晶セルロースの経時的凝集・偏在傾向が生じることとなる。
The content of these resin particles is preferably 1 to 6 and more preferably 2 to 4 with respect to the crystalline cellulose used.
When the content of the resin particles is less than 1 in terms of mass ratio with respect to the crystalline cellulose to be used, and when the mass ratio is more than 6, both the tendency of aggregation and uneven distribution of crystalline cellulose to be used over time is present. Will occur.
本発明のボールペン用インク組成物には、結晶セルロース、樹脂粒子の併用と共に、更に、分散安定性の点から、カルボキシメチルセルロースを含有することも可能である。
用いることができるカルボキシメチルセルロースとしては、エーテル化度が０．６〜１．５となるものが挙げられ、主にナトリウム塩として使用される場合が多い。具体的には、ダイセル社製のＣＭＣ１１０５、同１１１０、同１１２０、同１１３０、同１２０５、同１２１０、同１２２０、同１２３０、同１２４０、同１２５０、同１３１０、同１３３０、第一工業製薬社製のセロゲン５Ａ、同６Ａ、同７Ａ、同ＰＲ、同ＷＳ−Ａ、同ＷＳ−Ａ、同ＰＬ−１５、同Ｆ−５Ａ、同Ｆ−７Ａ、同Ｆ−９０７Ａ、同Ｆ−ＳＬ、同Ｆ−８Ａ、同Ｆ−８１０Ａ、同Ｆ−８１５Ａ，同Ｆ−ＳＢ、同Ｆ−９３０、同Ｆ−ＳＡ、同Ｆ−ＡＧ、同Ｆ−８２０Ｂ、同ＨＥ−９０Ｆ、同ＨＥ−６００Ｆ などを挙げることができる。
このカルボキシメチルセルロースの含有量は、用いる結晶セルロースに対して、質量比率で０．００５以上０．５以下、更に好ましくは、０．０１以上０．２以下であることが望ましい。
このカルボキシメチルセルロースの含有量が質量比率で０．００５未満であると、カルボキシメチルセルロースを含有させる効果に乏しく、一方、この含有量が質量比率で０．５を越えて上回ると、結晶セルロースおよび樹脂粒子の分散安定性が低下するため、好ましくない。
特に、オレフィン系などのワックスエマルション以外のＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）粒子、スチレンアクリル樹脂粒子などの比重が１を超える樹脂粒子を用いた場合に、カルボキシメチルセルロースを含有せしめると、本発明の効果を更に発揮できるものとなる。
In addition to the combined use of crystalline cellulose and resin particles, the ink composition for ballpoint pens of the present invention may further contain carboxymethylcellulose from the viewpoint of dispersion stability.
Examples of carboxymethylcellulose that can be used include those having a degree of etherification of 0.6 to 1.5, and are often used mainly as sodium salts. Specifically, CMC1105, 1110, 1120, 1130, 1205, 1210, 1220, 1230, 1240, 1250, 1310, 1330, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Serogen 5A, 6A, 7A, PR, WS-A, WS-A, PL-15, F-5A, F-7A, F-907A, F-SL, F -8A, F-810A, F-815A, F-SB, F-930, F-SA, F-AG, F-820B, HE-90F, HE-600F, etc. be able to.
The content of carboxymethyl cellulose is preferably 0.005 or more and 0.5 or less, and more preferably 0.01 or more and 0.2 or less in terms of mass ratio with respect to the crystalline cellulose used.
When the content of carboxymethyl cellulose is less than 0.005 by mass ratio, the effect of containing carboxymethyl cellulose is poor, whereas when the content exceeds 0.5 by mass ratio, crystalline cellulose and resin particles This is not preferable because of low dispersion stability.
In particular, when resin particles having a specific gravity of more than 1 such as PMMA (polymethyl methacrylate resin) particles and styrene acrylic resin particles other than wax emulsions such as olefins are used, the effect of the present invention is achieved. Can be further demonstrated.
本発明のボールペン用インク組成物には、上記結晶セルロース、樹脂粒子、カルボキシメチルセルロースの他、着色剤、溶剤、増粘剤、残部として水（精製水、蒸留水、イオン交換水、純水等）を含有することができる。
着色剤としては、例えば、ボールペン用インクに汎用される水に溶解又は分散可能な全ての染料、酸化チタンを始めとする公知の無機系及び有機系顔料、樹脂粒子を染料で着色した疑似顔料、白色系プラスチック顔料を用いることができる。
染料としては、例えば、エオシン、フロキシン、ウォーターイエロー＃６−Ｃ、アシッドレッド、ウォーターブルー＃１０５、ブリリアントブルーＦＣＦ及びニグロシンＮＢ等の酸性染料、ダイレクトブラック１５４、ダイレクトスカイブルー５Ｂ及びバイオレットＢＢ等の直接染料、並びに、ローダミン及びメチルバイオレット等の塩基性染料が挙げられる。
無機系顔料としては、例えば、カーボンブラック等が挙げられる。また、有機系顔料としては、例えば、アゾレーキ、キレートアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料並びに染料レーキ等が挙げられる。
これらの着色剤の含有量は、インク組成物全量に対して、０．１〜４０％の範囲内で、インクの描線濃度により適宜増減することが望ましい。
The ink composition for ballpoint pens of the present invention includes the above crystalline cellulose, resin particles, carboxymethylcellulose, colorant, solvent, thickener, and the balance water (purified water, distilled water, ion exchange water, pure water, etc.) Can be contained.
Examples of the colorant include, for example, all dyes that can be dissolved or dispersed in water commonly used in ballpoint pen inks, known inorganic and organic pigments including titanium oxide, and pseudo pigments in which resin particles are colored with a dye, White plastic pigments can be used.
Examples of the dye include acid dyes such as eosin, phloxine, water yellow # 6-C, acid red, water blue # 105, brilliant blue FCF and nigrosine NB, direct black 154, direct sky blue 5B and violet BB. And basic dyes such as rhodamine and methyl violet.
Examples of inorganic pigments include carbon black. Examples of organic pigments include azo lakes, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene and perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, and dye lakes.
The content of these colorants is preferably in the range of 0.1 to 40% with respect to the total amount of the ink composition, and is appropriately increased or decreased depending on the line density of the ink.
溶剤としては、水に相溶性のある極性基を有する水溶性有機溶剤を使用することができる。具体的には、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、プロピレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、ピロリドンなどが挙げられ、これらは単独又は２種以上の混合物として用いることができる。
これらの溶剤の含有量は、インク組成物全量に対して、５〜５０％の範囲内で、ボールペンに求められる耐乾燥性レベルにより適宜増減することが望ましい。
As the solvent, a water-soluble organic solvent having a polar group compatible with water can be used. Specific examples include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, glycerin, and pyrrolidone, and these can be used alone or as a mixture of two or more.
The content of these solvents is preferably within a range of 5 to 50% with respect to the total amount of the ink composition, and is appropriately increased or decreased depending on the dry resistance level required for the ballpoint pen.
増粘剤としては、例えば、合成高分子、多糖類からなる群から選ばれた少なくとも一種を使用することができる。合成高分子としては、例えば、ポリアクリル酸類、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ビスアクリルアミドメチルエーテル、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリエチレングリコール、ポリジオキソラン、ポリスチレンスルホン酸、ポリプロピレンオキサイドなどが挙げられる。多糖類としては、キサンタンガム、グアーガム、カゼイン、アラビアガム、ゼラチン、アミロース、アガロース、アガロペクチン、アラビナン、カードラン、カロース、カルボキシメチルデンプン、キチン、キトサン、クインスシード、グルコマンナン、ジェランガム、タマリントシードガム、デキストラン、ニゲラン、ヒアルロン酸、プスツラン、フノラン、ペクチン、ポルフィラン、ラミナラン、リケナン、カラギーナン、アルギン酸、トラガカントガム、アルカシーガム、ローカストビーンガムなどが挙げられる。 As the thickener, for example, at least one selected from the group consisting of synthetic polymers and polysaccharides can be used. Examples of synthetic polymers include polyacrylic acids, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl methyl ether, bisacrylamide methyl ether, polyacrylamide, polyethyleneimine, polyethylene glycol, polydioxolane, polystyrene sulfonic acid, and polypropylene oxide. Can be mentioned. As polysaccharides, xanthan gum, guar gum, casein, gum arabic, gelatin, amylose, agarose, agaropectin, arabinan, curdlan, callose, carboxymethyl starch, chitin, chitosan, quince seed, glucomannan, gellan gum, tamarind seed gum, Examples include dextran, nigeran, hyaluronic acid, pustulan, funolan, pectin, porphyran, laminaran, lichenan, carrageenan, alginic acid, tragacanth gum, alkathy gum, locust bean gum and the like.
また、その他の添加剤として、顔料の分散剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防錆剤及び潤滑剤のいずれか若しくはいくつか又は全部を本発明に係るボールペン用インク組成物に添加してもよい。
顔料の分散剤としては、例えば、スチレンマレイン酸のアンモニウム塩及びスチレンアクリル酸のアンモニウム塩などの水溶性高分子等が挙げられる。ｐＨ調整剤としては、例えば、アンモニア、尿素、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、トリポリリン酸ナトリウム及び炭酸ナトリウム等のアルカリ金属塩並びに水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物等が挙げられる。
Further, as other additives, any, some or all of pigment dispersants, pH adjusters, preservatives, rust inhibitors and lubricants may be added to the ink composition for ballpoint pens according to the present invention. .
Examples of the pigment dispersant include water-soluble polymers such as an ammonium salt of styrene maleic acid and an ammonium salt of styrene acrylic acid. Examples of the pH adjuster include alkali metal salts such as ammonia, urea, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, aminomethylpropanol, sodium tripolyphosphate and sodium carbonate, and hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide. Is mentioned.
防腐剤としては、例えば、フェノール、ナトリウムオマジン、ペンタクロロフェノールナトリウム、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、２，３，５，６−テトラクロロ−４（メチルスルフォニル）ピリジン、ベンズイミダゾール系化合物、並びに安息香酸、ソルビタン酸及びデヒドロ酢酸のアルカリ金属塩等が挙げられる。
潤滑剤としては、例えば、リン酸エステル類、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリアルキレングリコール誘導体、脂肪酸アルカリ塩、ノニオン系界面活性剤及びジメチレンポリシロキサンのポリエチレングリコール付加物等のポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、サポニン、トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール、リン酸オクチル、チオリン酸ジオクチル、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、オクチルオキシメタンホスホン酸、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、プロパルギルアルコール、ジアルキルチオ尿素などの化合物を用いることができる。
Examples of preservatives include phenol, sodium omadin, sodium pentachlorophenol, 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2,3,5,6-tetrachloro-4 (methylsulfonyl) pyridine, and benzimidazole series. Compounds, and alkali metal salts of benzoic acid, sorbitan acid, and dehydroacetic acid.
Examples of the lubricant include polyalkylene glycol derivatives such as phosphate esters and polyoxyethylene lauryl ether, fatty acid alkali salts, nonionic surfactants, and polyether-modified silicones such as polyethylene glycol adducts of dimethylene polysiloxane. Is mentioned.
Examples of the rust inhibitor include saponin, tolyltriazole, benzotriazole, octyl phosphate, dioctyl thiophosphate, imidazole, benzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, octyloxymethanephosphonic acid, dicyclohexylammonium nitrite, diisopropylammonium Compounds such as nitrite, propargyl alcohol and dialkylthiourea can be used.
本発明のボールペン用インク組成物の製造は、例えば、上記結晶セルロース、樹脂粒子の他、着色剤、溶剤、増粘剤、水などの各成分を所定量配合し、ホモミキサー、もしくはディスパー等の攪拌機により攪拌混合することによって得られる。更に必要に応じて、ろ過や遠心分離によってインク組成物中の粗大粒子を除去してもよい。
また、本発明のボールペン用インク組成物を充填するボールペンとしては、一般的な構成、例えば、金属製チップを備えた樹脂製のインク収容管と、これに内蔵された上記本発明のボールペン用インク組成物及び筆記具本体（軸体）を含むノック式、非ノック式（キャップ式）の各種ボールペン構成を採用することができ、その製造は常法に従い行なうことが可能である。また、ボールペン用インク組成物を搭載するので、インク追従体が搭載された各種ボールペン構成を採用することが特に好ましい構成となるものである。
The ink composition for a ballpoint pen of the present invention can be produced, for example, by blending a predetermined amount of each component such as a colorant, a solvent, a thickener and water in addition to the crystalline cellulose and the resin particles, and using a homomixer or a disper. It is obtained by stirring and mixing with a stirrer. Furthermore, if necessary, coarse particles in the ink composition may be removed by filtration or centrifugation.
The ball-point pen filled with the ink composition for a ball-point pen of the present invention has a general configuration, for example, a resin-made ink storage tube provided with a metal tip, and the ball-point pen ink of the present invention incorporated therein. Various types of ballpoint pen configurations of a knock type and a non-knock type (cap type) including the composition and the writing instrument main body (shaft body) can be adopted, and the production thereof can be performed according to a conventional method. In addition, since the ink composition for a ballpoint pen is mounted, it is particularly preferable to employ various ballpoint pen configurations on which an ink follower is mounted.
このように構成される本発明のボールペン用インク組成物が、何故、筆記性能を低下させることなく、直流防止効果と経時安定性を高度に両立できたものとなるかは、以下によるものと推察される。
すなわち、本発明の本発明のボールペン用インク組成物では、結晶セルロースがカルボキシメチルセルロースやインク中の増粘剤等と結びつきながらコロイド状に分散し、その分散構造中に樹脂粒子が取り込まれることによって分散系全体がインク比重と近くなり、沈降や浮上が抑制された状態となっているため、筆記性能を低下させることなく、直流防止効果と経時安定性を高度に両立できたボールペン用インク組成物が得られるものとなる。
The reason why the ink composition for a ball-point pen of the present invention configured as described above can achieve both high DC prevention effect and stability over time without deteriorating writing performance is presumed to be as follows. Is done.
That is, in the ink composition for a ball-point pen of the present invention, the crystalline cellulose is dispersed in a colloidal form while being associated with carboxymethylcellulose or a thickener in the ink, and dispersed by incorporating resin particles into the dispersed structure. Since the entire system is close to the specific gravity of the ink and is in a state where sedimentation and flying are suppressed, an ink composition for ballpoint pens that can achieve both a direct current prevention effect and stability over time without reducing writing performance. It will be obtained.
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例等に限定されるものではない。なお、以下において、配合単位である「部」は質量部を意味する。 EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to the following Example etc. In the following, “part” as a blending unit means part by mass.
（実施例１〜６及び比較例１〜２）
（インクの処方）
下記表１に示す配合処方にしたがって、常法により各ボールペン用インク組成物を調製した。
上記で得られた各ボールペン用インク組成物用いてボールペンを作製した。具体的には、ボールぺン〔三菱鉛筆株式会社製、商品名：シグノＵＭ−１００〕の軸を使用し、内径３．８ｍｍ、長さ１１３ｍｍポリプロピレン製インク収容管とステンレス製チップ（超硬合金ボール、ボール径０．５ｍｍ）及び該収容管と該チップを連結する継手からなるリフィールに上記各インク組成物を０．８ｇ充填し、インク後端に鉱油を主成分とするインク追従体を装填し、ボールペンを作製した。
得られた実施例１〜６及び比較例１〜２の各ボールペンを用いて、下記評価方法で耐直流（直流防止効果）、経時分離（経時安定性）の評価を行った。
これらの結果を下記表１に示す。
(Examples 1-6 and Comparative Examples 1-2)
(Ink formula)
In accordance with the formulation shown in Table 1 below, each ballpoint pen ink composition was prepared by a conventional method.
Ballpoint pens were produced using the ink compositions for ballpoint pens obtained above. Specifically, a ball pen [Mitsubishi Pencil Co., Ltd., trade name: Signo UM-100] shaft is used, an inner diameter of 3.8 mm, a length of 113 mm, a polypropylene ink containing tube, and a stainless tip (superhard alloy). A refill consisting of a ball, a ball diameter of 0.5 mm) and a joint connecting the receiving tube and the tip is filled with 0.8 g of each ink composition, and an ink follower mainly composed of mineral oil is loaded at the rear end of the ink. Then, a ballpoint pen was produced.
Using each of the obtained ballpoint pens of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, direct current resistance (direct current prevention effect) and separation with time (stability with time) were evaluated by the following evaluation methods.
These results are shown in Table 1 below.
（耐直流の評価方法）
実施例又は比較例の各インク組成物を充填したボールペンを、２５℃、相対湿度６０％の環境下において、キャップを外した状態で筆記先端を下向きに１日放置し、筆記先端から漏れ出した程度により、下記基準で評価した。
評価基準：
○：全く漏れない
△：ボールペンチップ周りの液滴が大きくなり、進行途中であるが垂れない。
×：ボールペンチップより液が滴り落ちる。
(DC resistance evaluation method)
The ballpoint pen filled with each ink composition of the example or the comparative example was left for 1 day with the writing tip in a state where the cap was removed in an environment of 25 ° C. and a relative humidity of 60%, and leaked from the writing tip. Evaluation was made according to the following criteria depending on the degree.
Evaluation criteria:
○: No leakage at all Δ: Droplets around the ball-point pen tip become large and do not drip while progressing.
X: Liquid drip from the ballpoint pen tip.
（経時分離の評価方法）
１００ｍｌガラス容器中にインクを密閉し、２５℃環境下において１ヶ月間放置した後、表層部および底部から採取したインクをスライドガラスに少量滴下して、カバーグラスで覆い、光学顕微鏡（透過光）にてインクの状態を観察し、下記の基準で評価した。
評価基準：
○：表層部、底部インク共に初期状態と変わらない。
△：表層部または底部インクに結晶セルロース及び／又は樹脂粒子成分の増加が僅かに認められる。
×：表層部または底部インクに結晶セルロース及び／又は樹脂粒子成分の増加が顕著に認められる。
(Evaluation method for segregation over time)
After sealing the ink in a 100 ml glass container and leaving it to stand at 25 ° C. for 1 month, a small amount of ink collected from the surface layer and the bottom is dropped on a slide glass, covered with a cover glass, and optical microscope (transmitted light) The state of the ink was observed and evaluated according to the following criteria.
Evaluation criteria:
○: Both surface layer and bottom ink are the same as the initial state.
Δ: Slight increase in crystalline cellulose and / or resin particle component is observed in surface layer or bottom ink.
X: A marked increase in crystalline cellulose and / or resin particle components is observed in the surface layer or bottom ink.
上記表１の結果から明らかなように、本発明となる実施例１〜６のボールペン用インク組成物は、本発明の範囲外となる比較例１〜２のボールペン用インク組成物に較べて、筆記性能を低下させることなく、直流防止効果と経時安定性を高度に両立できることが判明した。
これに対して、比較例１及び２のボールペン用インク組成物は、結晶セルロースと樹脂粒子を併用することなく、それぞれ結晶セルロース単独、樹脂粒子単独で配合する場合であり、これらの場合は、結晶セルロースと樹脂粒子の相乗作用を発揮できず、本発明の効果を発揮できないことが判明した。
As is clear from the results of Table 1 above, the ink compositions for ballpoint pens of Examples 1 to 6 according to the present invention are compared with the ink compositions for ballpoint pens of Comparative Examples 1 and 2 that are outside the scope of the present invention. It has been found that the direct current prevention effect and the stability over time can be highly compatible without degrading the writing performance.
On the other hand, the ink compositions for ballpoint pens of Comparative Examples 1 and 2 are cases where the crystalline cellulose alone and the resin particles are blended, respectively, without using the crystalline cellulose and the resin particles in combination. It has been found that the synergistic action of cellulose and resin particles cannot be exhibited, and the effects of the present invention cannot be exhibited.
水性ボールペンに好適なボールペン用インク組成物が得られる。 A ballpoint pen ink composition suitable for an aqueous ballpoint pen is obtained.
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