JP2008183879A - Water-based ballpoint pen - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の課題は、書き味が良好で、かつボールペンチップ内の金属塩等の析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペンを提供することである。
【解決手段】インキ収容筒の先端部に、ステンレス綱材からなるチップ本体のボール抱持室にボールを回転自在に抱持したボールペンチップを直接又はチップホルダーを介して具備してなる水性ボールペンであって、前記インキ収容筒内に、少なくとも水、着色剤、スチレン化フェノール系を除くHLBが異なるリン酸エステル界面活性剤からなり、前記リン酸エステル界面活性剤が、HLBが13以下のリン酸エステル界面活性剤と、HLBが14以上のリン酸エステル界面活性剤とを少なくとも含む水性ボールペン用インキ組成物を直詰めしたことを特徴とする。
【選択図】 図1An object of the present invention is to provide an aqueous ballpoint pen that has good writing quality and is excellent in stability over time by suppressing deposits such as metal salts in the ballpoint pen tip.
A water-based ballpoint pen comprising a ballpoint pen tip having a ball rotatably held in a ball holding chamber of a tip body made of stainless steel at the tip of an ink containing cylinder, either directly or via a tip holder. In the ink containing cylinder, at least water, a colorant, and a styrenated phenol-based HLB excluding phosphoester surfactants are different, and the phosphoester surfactant is phosphoric acid having an HLB of 13 or less. A water-based ballpoint pen ink composition containing at least an ester surfactant and a phosphate ester surfactant having an HLB of 14 or more is directly packed.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は水性ボールペンに関し、さらに詳細としては、書き味が良好で、かつボールペンチップ内の析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペンに関するものである。 The present invention relates to a water-based ballpoint pen, and more particularly to a water-based ballpoint pen that has good writing quality and excellent stability over time by suppressing precipitates in the ballpoint pen tip.
従来より、ステンレス鋼材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを具備したボールペンはよく知れている。こうしたステンレス鋼材からなるチップ本体を用いた水性ボールペンの場合には、ステンレス鋼材に含まれるマンガンやクロム等のマンガンイオンやクロムイオンが、インキ組成物中で反応することによって生じる金属塩等の析出物を防止するため、インキ組成物中にベンゾトリアゾール等の防錆剤や金属キレート剤等を添加することが提案されている。 Conventionally, a ballpoint pen provided with a ballpoint pen tip using a tip body made of a stainless steel material is well known. In the case of a water-based ballpoint pen using a chip body made of such a stainless steel material, precipitates such as metal salts generated by reaction of manganese ions and chromium ions such as manganese and chromium contained in the stainless steel material in the ink composition In order to prevent this, it has been proposed to add a rust inhibitor such as benzotriazole or a metal chelating agent to the ink composition.
このような水性ボールペン用インキ組成物及びそれを用いた水性ボールペンとしては、特公昭49−45333号「筆記用水性インキ」、特開平8−41409号「水性ボールペン用インキ組成物」に防錆剤を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。 Such water-based ballpoint pen ink compositions and water-based ballpoint pens using the same are disclosed in Japanese Patent Publication No. 49-45333 “Water-based ink for writing” and Japanese Patent Laid-Open No. 8-41409 “Ink composition for water-based ballpoint pen”. A water-based ballpoint pen ink composition is disclosed.
ところで、特開平6−57194号「ペン体に直接供給する水性ボールペン用インク」には書き味を向上させるため、潤滑剤としてリン酸エステル界面活性剤を添加した水性ボールペン用インキ組成物が開示されおり、特開平10-316922号「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」に金属キレート剤とリン酸エステル界面活性剤を添加した水性ボールペンが開示されている。
しかしながら、特許文献1、2では、ベンゾトリアゾール、ベンゾチアジアゾール化合物等の防錆剤を添加した水性ボールペン用インキが提案されているが、潤滑性が劣り、書き味が悪く、カスレ等も発生する問題を抱えていた。
However,
また、特許文献3のように、書き味を向上させるため、潤滑剤として、リン酸エステル界面活性剤を添加すると、リン酸エステル界面活性剤とチップ内のマンガンイオンやクロムイオン等の金属イオンとが反応して金属塩が発生する。更にまた、HLBが13以下のリン酸エステル界面活性剤は書き味が向上するが、リン酸エステル界面活性剤とチップ内の金属イオンとが反応して生じた金属塩析出物が発生してしまうことで、筆記不良が発生してしまった。 Further, as in Patent Document 3, when a phosphate ester surfactant is added as a lubricant in order to improve writing quality, the phosphate ester surfactant and metal ions such as manganese ions and chromium ions in the chip Reacts to generate a metal salt. Furthermore, the phosphate ester surfactant having an HLB of 13 or less improves the writing quality, but a metal salt precipitate is generated by the reaction between the phosphate ester surfactant and the metal ions in the chip. As a result, poor writing has occurred.
また、特許文献4のように、エチレンジアミン四酢酸等の金属キレート剤を添加することによって、チップ本体より溶出した金属イオンを包み込むことで、インキ組成物中において、リン酸エステル界面活性剤と金属イオンが接触するのを防ぐことで、金属塩の発生を抑制することができる。しかし、金属塩を抑制するために、リン酸エステル界面活性剤とエチレンジアミン四酢酸との配合比等、新たな課題が発生する。 Further, as in Patent Document 4, by adding a metal chelating agent such as ethylenediaminetetraacetic acid, the metal ions eluted from the chip body are encapsulated, so that the phosphate ester surfactant and the metal ions are contained in the ink composition. By preventing the contact of the metal salt, generation of the metal salt can be suppressed. However, in order to suppress the metal salt, new problems such as the blending ratio of the phosphate ester surfactant and ethylenediaminetetraacetic acid are generated.
ところで、タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールは、その結合材として、コバルト、ニッケル等を用いている。そのため、ボール材として超硬合金を用いたボールペンの場合には、特許文献4のように金属キレート剤を添加すると、金属キレート剤は、反応性が強いため、結合材のコバルト、ニッケル等を経時的に腐食させ、回転抵抗を生じるため、書き味が劣ってしまうおそれがあった。 By the way, the cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide uses cobalt, nickel or the like as its binder. Therefore, in the case of a ballpoint pen using a cemented carbide as a ball material, when a metal chelating agent is added as in Patent Document 4, the metal chelating agent has a strong reactivity, so that cobalt, nickel, etc. of the binding material are changed over time. Since it corrodes and produces rotation resistance, there was a possibility that the writing quality might be inferior.
本発明の目的は、ステンレス綱材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを具備し、書き味が良好で、かつチップ本体内の金属塩による析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペンを提供することである。 The object of the present invention is to provide a ballpoint pen tip using a tip body made of stainless steel, having a good writing quality, and being excellent in stability over time by suppressing precipitates due to metal salts in the tip body. To provide a ballpoint pen.
本発明は、上記課題を解決するために、
「1.インキ収容筒の先端部に、ステンレス綱材からなるチップ本体のボール抱持室にボールを回転自在に抱持したボールペンチップを直接又はチップホルダーを介して具備してなる水性ボールペンであって、前記インキ収容筒内に、少なくとも水、着色剤、スチレン化フェノール系を除くHLBが異なるリン酸エステル界面活性剤からなり、前記リン酸エステル界面活性剤が、HLBが13以下のリン酸エステル界面活性剤と、HLBが14以上のリン酸エステル界面活性剤とを少なくとも含む水性ボールペン用インキ組成物を直詰めしたことを特徴とした水性ボールペン。
2.前記HLBが13以下のリン酸エステル界面活性剤及び、前記HLBが14以上のリン酸エステル界面活性剤が、ノニルフェノール系、ラウリルアルコール系、トリデシルアルコール系、短鎖アルコール系、ジノニルフェノール系、オクチルフェノール系、合成アルコール系のリン酸エステルから選ばれることを特徴とした第1項に記載の水性ボールペン。
3.前記リン酸エステル界面活性剤が、下記一般式(化1)で表されるリン酸エステル界面活性剤であることを特徴とした第1項または第2項に記載の水性ボールペン。
4.前記HLBが14以上のリン酸エステル界面活性剤が、フェニル基を有するリン酸エステル界面活性剤であることを特徴とした第1項ないし第3項の何れか1項に記載の水性ボールペン。
5.前記HLBが14以上のリン酸エステル界面活性剤が、インキ組成物全質量に対し、0.1質量%以上、3.0質量%以下であることを特徴とした第1項ないし第4項の何れか1項に記載の水性ボールペン。
6.前記HLBが13以下のリン酸エステル界面活性剤が、インキ組成物全質量に対し、0.1質量%以上、3.0質量%以下であることを特徴とした第1項ないし第5項の何れか1項に記載の水性ボールペン。
7.前記ボールが、超硬合金材からなることを特徴とした第1項ないし第6項の何れか1項に記載した水性ボールペン。」である。
In order to solve the above problems, the present invention
“1. A water-based ballpoint pen that has a ballpoint pen tip that rotatably holds a ball in a ball holding chamber of a tip body made of stainless steel at the tip of an ink containing cylinder, either directly or via a tip holder. In addition, at least water, a colorant, and a styrenated phenol-based HLB except for the HLB are different from each other, and the phosphate ester surfactant is a phosphate ester having an HLB of 13 or less. A water-based ballpoint pen comprising an ink composition for a water-based ballpoint pen that contains at least a surfactant and a phosphate ester surfactant having an HLB of 14 or more.
2. The phosphate ester surfactant having an HLB of 13 or less and the phosphate ester surfactant having an HLB of 14 or more are nonylphenol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, short chain alcohol, dinonylphenol, octylphenol. 2. The water-based ballpoint pen according to
3. Item 3. The aqueous ballpoint pen according to
4). 4. The aqueous ballpoint pen according to any one of
5. The phosphoric acid surfactant having an HLB of 14 or more is 0.1% by mass or more and 3.0% by mass or less based on the total mass of the ink composition. The water-based ballpoint pen according to any one of the above.
6).
7). The water-based ballpoint pen according to any one of
本発明は、ステンレス綱材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを具備した水性ボールペンにおいて、書き味が良好で、かつチップ本体内の金属塩による析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペンを提供することができた。 The present invention is a water-based ballpoint pen equipped with a ballpoint pen tip using a tip body made of a stainless steel material, which has good writing quality and excellent temporal stability by suppressing deposits due to metal salts in the tip body. An aqueous ballpoint pen could be provided.
本発明の第一の特徴は、ステンレス綱材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを用いた水性ボールペンにおいて、スチレン化フェノール系を除くHLBが異なるリン酸エステル界面活性剤として、HLBが13以下のリン酸エステル界面活性剤と、HLBが14以上のリン酸エステル界面活性剤を併用することである。 The first feature of the present invention is a water-based ballpoint pen using a ballpoint pen tip using a tip body made of a stainless steel material, and a phosphate ester surfactant having a different HLB excluding styrenated phenols, and having an HLB of 13 or less. A phosphate ester surfactant and a phosphate ester surfactant having an HLB of 14 or more are used in combination.
リン酸エステル界面活性剤の種類としては、ノニルフェノール系、スチレン化フェノール系、ラウリルアルコール系、トリデシルアルコール系、短鎖アルコール系、ジノニルフェノール系、オクチルフェノール系、合成アルコール系等の複数種が挙げられる。 The types of phosphate ester surfactants include nonylphenol, styrenated phenol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, short chain alcohol, dinonylphenol, octylphenol, synthetic alcohol and the like. .
前記リン酸エステル界面活性剤の中でも、スチレン化フェノール系のリン酸エステル界面活性剤は、フェノール骨格が、立体的により嵩高い構造のため、他のリン酸エステル界面活性剤に比べ立体障害を起こすことで、潤滑性が劣り、書き味の向上が得られずらい。そのため、書き味をより向上させるため、本願発明では、スチレン化フェノール系以外のノニルフェノール系、ラウリルアルコール系、トリデシルアルコール系、短鎖アルコール系、ジノニルフェノール系、オクチルフェノール系、合成アルコール系等のリン酸エステル界面活性剤を用いる。 Among the phosphate ester surfactants, styrenated phenol phosphate surfactants cause steric hindrance compared to other phosphate ester surfactants because the phenol skeleton has a sterically bulky structure. Therefore, lubricity is inferior and it is difficult to improve the writing quality. Therefore, in order to further improve the writing quality, in the present invention, nonylphenol type other than styrenated phenol type, lauryl alcohol type, tridecyl alcohol type, short chain alcohol type, dinonyl phenol type, octyl phenol type, synthetic alcohol type phosphorus, etc. An acid ester surfactant is used.
ところで、HLB14以上のリン酸エステル界面活性剤のみを用いた場合には、親水性の強い金属塩を形成するため、水性インキ中で溶解するので、析出物は発生しないが、書き味を向上させるには、スチレン化フェノール系を除くHLB13が以下のリン酸エステル界面活性剤を用いることが重要である。これは、HLB値が低いほど親油性が増し、ボールの潤滑性が向上するので、書き味が向上するためである。 By the way, when only the phosphate ester surfactant of HLB14 or more is used, since it forms a highly hydrophilic metal salt, it dissolves in water-based ink, so no precipitate is generated, but the writing quality is improved. It is important for HLB13 excluding styrenated phenols to use the following phosphate ester surfactants. This is because the lower the HLB value, the higher the lipophilicity and the better the lubricity of the ball, thereby improving the writing quality.
しかしその反面、HLBが13以下のスチレン化フェノール系を除くリン酸エステル界面活性剤は書き味が向上するが、HLB値が低いため親油性が強くなり、溶解性が悪いため、前記HLB13以下のリン酸エステル界面活性剤とチップ本体内から溶出するマンガンイオンやクロムイオン等の金属イオンとが反応して親油性の強い金属塩が発生する。この親油性が強い金属塩は、インキ組成物中で溶解しないため、金属塩析出物として発生してしまうという問題があった。 However, on the other hand, phosphoric acid ester surfactants other than styrenated phenols having an HLB of 13 or less improve the writing quality, but since the HLB value is low, the lipophilicity becomes strong and the solubility is poor. The phosphate ester surfactant reacts with metal ions such as manganese ions and chromium ions eluted from the inside of the chip body to generate a highly lipophilic metal salt. Since this highly lipophilic metal salt does not dissolve in the ink composition, it has a problem of being generated as a metal salt precipitate.
こうした、書き味の向上と金属塩による析出物の発生の抑制という問題を解決するため、インキ組成物中に、スチレン化フェノール系を除くHLBが13以下のリン酸エステル界面活性剤と、チップ本体内から溶出するマンガンイオンやクロムイオン等の金属イオンと反応した金属塩析出物を抑制するため、HLBが14以上のリン酸エステル界面活性剤を併用することが重要となる。 In order to solve these problems of improving writing quality and suppressing the generation of precipitates due to metal salts, a phosphate ester surfactant having an HLB of 13 or less excluding styrenated phenols and a chip body in the ink composition In order to suppress metal salt precipitates reacted with metal ions such as manganese ions and chromium ions eluted from the inside, it is important to use a phosphate ester surfactant having an HLB of 14 or more.
これは、前述した通り、HLB値が大きいほど、親水性のあるエチレンオキサイド(CH2CH2O)の数が多くなるため、親水性が増加し、特に、HLB14以上のリン酸エステル界面活性剤は、親水性が強く、水性インキ組成物中では、溶解安定する。上記のようにHLB13以下のリン酸エステル界面活性剤と金属イオンが反応して、親油性が強い金属塩を生成しても、HLB14以上のリン酸エステル界面活性剤を添加することで、インキ中に親水性のあるエチレンオキサイド(CH2CH2O)が余剰に存在することで、親油性の強い金属塩を溶解させて、溶解安定させるためである。 As described above, as the HLB value is larger, the number of hydrophilic ethylene oxides (CH 2 CH 2 O) is increased, so that the hydrophilicity is increased. In particular, a phosphate ester surfactant having an HLB of 14 or more. Is strongly hydrophilic and dissolves and stabilizes in an aqueous ink composition. Even if the phosphate ester surfactant of HLB13 or less reacts with metal ions to produce a metal salt having strong lipophilicity as described above, by adding a phosphate ester surfactant of HLB14 or more, This is because excessively hydrophilic ethylene oxide (CH 2 CH 2 O) is present to dissolve and stabilize a highly lipophilic metal salt.
また、リン酸エステル界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、リン酸トリエステル、或いはその誘導体等があるが、これ等のリン酸エステル界面活性剤は、単独又は2種以上混合して使用してもよい。その中でも経時安定性を考慮して、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、リン酸ジエステルとして、化1のような一般式で表されるリン酸エステル界面活性剤を用いることが最も好ましい。
また、化1のような一般式で表されるHLB13以下であるリン酸エステル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))の中から、プライサーフA212C(HLB値9、トリデシルアルコール系)、同A210G(HLB値9、オクチルフェノール系)、同A207H(HLB値7、ジノニルフェノール系)、同A208B(HLB値6、ラウリルアルコール系)、同A208S(HLB値7、合成アルコール系)、同A208F(HLB値9、短鎖アルコール系)、同A212E(HLB値10、ノニルフェノール系)、同A215C(HLB値11、トリデシルアルコール系)等が挙げられる。また、HLB14以上であるリン酸エステル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))の中から、同A217E(HLB値15、ノニルフェノール系)プライサーフA219B(HLB値16、ラウリルアルコール系)等が挙げられる。これ等のリン酸エステル界面活性剤は、単独又は2種以上混合して使用してもよい。
尚、HLBは、一般式として、HLB=7+11.7log(Mw/Mo)、(Mw;親水基の分子量、Mo;親油基の分子量)から求めることができる。
Moreover, as a specific example of the phosphate ester surfactant which is HLB13 or less represented by the general formula such as
In addition, HLB can be calculated | required from HLB = 7 + 11.7log (Mw / Mo) and (Mw: molecular weight of a hydrophilic group, Mo: molecular weight of a lipophilic group) as a general formula.
また、リン酸エステル界面活性剤の種類の中でも、フェニル基を有するリン酸エステル界面活性剤を用いることが好ましい。これは、フェニル基を有するリン酸エステル界面活性剤は、フェニル基が立体構造を形成しているため、他の系と比べて、インキ組成物中において立体障害を起こす効果があり、マンガンイオンやクロムイオン等の金属イオンとリン酸エステル界面活性剤とが反応しないように立体障害を起こすことで、金属塩析出物を抑制する効果がある。さらに、HLBが14以上のフェニル基を有するリン酸エステル界面活性剤を用いることによって、親水性が増すことと、立体障害の相乗効果によって金属塩析出物を効果的に抑制する。そのため、仮に、反応して金属塩を生成しても、それ以上の凝集や成長するのを抑えることができると推測できる。具体的に、フェニル基を有するリン酸エステル界面活性剤としては、ノニルフェノール系、ジノニルフェノール系、オクチルフェノール系等が挙げられる。 Among the types of phosphate ester surfactants, it is preferable to use a phosphate ester surfactant having a phenyl group. This is because the phosphate ester surfactant having a phenyl group has an effect of causing steric hindrance in the ink composition compared to other systems because the phenyl group forms a steric structure. By causing steric hindrance so that metal ions such as chromium ions do not react with the phosphate ester surfactant, there is an effect of suppressing metal salt precipitates. Furthermore, the use of a phosphate ester surfactant having a phenyl group having an HLB of 14 or more effectively suppresses metal salt precipitates due to an increase in hydrophilicity and a synergistic effect of steric hindrance. Therefore, even if it reacts and produces | generates a metal salt, it can be estimated that the further aggregation and growth can be suppressed. Specific examples of the phosphoric acid ester surfactant having a phenyl group include nonylphenol-based, dinonylphenol-based, and octylphenol-based surfactants.
HLBが14以上のリン酸エステル界面活性剤の添加量は、インキ組成物全量に対し、0.1〜3.0質量%が望ましい。添加量が、インキ組成物全量に対し、0.1質量%より少ないと、インキ中で所望の立体障害が得られ難く、金属塩による析出物が発生するおそれがあり、3.0質量%を越えると、インキ経時が不安定性になるおそれがあるため、インキ組成物全量に対し、0.1〜3.0質量%とする。さらに好ましくは、インキ組成物全量に対し、0.3〜2.0質量%が好適である。 The amount of the phosphate ester surfactant having an HLB of 14 or more is preferably 0.1 to 3.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. When the addition amount is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, it is difficult to obtain desired steric hindrance in the ink, and there is a possibility that precipitates due to metal salts may be generated. If it exceeds, the ink aging may become unstable, so 0.1 to 3.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. More preferably, 0.3-2.0 mass% is suitable with respect to the ink composition whole quantity.
HLB13以下のリン酸エステル界面活性剤の添加量は、インキ組成物全量に対し、0.1〜3.0質量%が望ましい。添加量が、インキ組成物全量に対し、0.1質量%より少ないと、所望の潤滑性が得られず、書き味が悪く筆跡にカスレ等が発生するおそれがあり、3.0質量%を越えると、インキ経時が不安定性になるおそれがあるため、インキ組成物全量に対し、0.1〜3.0質量%とする。さらに好ましくは、インキ組成物全量に対し、0.5〜2.0質量%が好適である。 As for the addition amount of phosphate ester surfactant below HLB13, 0.1-3.0 mass% is desirable with respect to the ink composition whole quantity. If the addition amount is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, the desired lubricity cannot be obtained, the writing quality is poor, and there is a risk of blurring in the handwriting. If it exceeds, the ink aging may become unstable, so 0.1 to 3.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. More preferably, 0.5-2.0 mass% is suitable with respect to the ink composition whole quantity.
本発明に用いるボール材は、特に限定されるものではないが、ボールが超硬合金材である場合に、前述のように、リン酸エステル界面活性剤と金属キレート剤を添加すると、超硬合金ボールの結合材であるコバルト、ニッケルと金属キレート剤とが反応し、結合材のコバルト、ニッケル等を経時的に腐食させるため、金属キレート剤を必要としない本願発明の効果は顕著である。さらに、超硬合金ボールは、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素などを成分とするセラミック材と比べて、低コストであり、インキがボール表面に載りやすく良好な筆跡が得られ易いという効果を奏する。 The ball material used in the present invention is not particularly limited, but when the ball is a cemented carbide material, as described above, when a phosphate ester surfactant and a metal chelating agent are added, the cemented carbide alloy The effect of the present invention that does not require a metal chelating agent is remarkable because cobalt and nickel, which are ball binding materials, react with the metal chelating agent to corrode cobalt, nickel and the like of the binding material over time. Furthermore, cemented carbide balls are less expensive than ceramic materials containing silicon carbide, alumina, zirconia, silicon nitride, etc., and the effect that ink is easy to be placed on the ball surface and good handwriting is easily obtained. Play.
本発明には、インキ粘度調整剤として樹脂を用いてもよい。具体的には、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等の水溶性樹脂、キサンタンガム、架橋型アクリル酸重合体、サクシノグリカン、ガーガム等の剪断減粘性付与剤等が挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。 In the present invention, a resin may be used as an ink viscosity adjusting agent. Specific examples include water-soluble resins such as acrylic resins, alkyd resins, cellulose derivatives, polyvinyl pyrrolidone, and polyvinyl alcohol, shear thinning agents such as xanthan gum, cross-linked acrylic acid polymers, succinoglycans, and gar gums. It is done. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
また、樹脂の添加量は、インキ組成物全量に対して、0.1質量%未満だと、所望のインキ粘度が得られにくく、30質量%を越えると書き出し性能が劣ってしまう可能性があるため、0.1質量%以上、30質量%以下が好ましい。 Moreover, if the addition amount of the resin is less than 0.1% by mass relative to the total amount of the ink composition, it is difficult to obtain a desired ink viscosity, and if it exceeds 30% by mass, the writing performance may be deteriorated. Therefore, 0.1 mass% or more and 30 mass% or less are preferable.
着色剤は、染料、顔料等、特に限定されるものではなく、適宜選択して使用することができる。染料については、直接染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、及び各種造塩タイプ染料等が採用可能である。顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、補色顔料等が挙げられる。その他、着色樹脂粒子体として顔料を媒体中に分散させてなる着色体を公知のマイクロカプセル化法などにより樹脂壁膜形成物質からなる殻体に内包又は固溶化させたマイクロカプセル顔料を用いても良い。更に、顔料を透明、半透明の樹脂等で覆った着色樹脂粒子などや、また着色樹脂粒子や無色樹脂粒子を、顔料もしくは染料で着色したもの等も用いることもできる。これらの染料および顔料は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。添加量は、インキ組成物全量に対し、1質量%〜20質量%が好ましい。 The colorant is not particularly limited, and may be appropriately selected and used. As the dye, direct dyes, acid dyes, basic dyes, metal-containing dyes, various salt-forming dyes, and the like can be used. Examples of pigments include inorganic, organic, and processed pigments. Specifically, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, quinophthalone, selenium , Triphenylmethane, perinone, perylene, glyoxazine, aluminum pigment, pearl pigment, fluorescent pigment, phosphorescent pigment, and complementary color pigment. In addition, a microcapsule pigment in which a colored body in which a pigment is dispersed in a medium as a colored resin particle body is encapsulated or solidified in a shell made of a resin wall film forming substance by a known microencapsulation method may be used. good. Further, colored resin particles in which the pigment is covered with a transparent or translucent resin or the like, or colored resin particles or colorless resin particles colored with a pigment or a dye can also be used. These dyes and pigments may be used alone or in combination of two or more. The addition amount is preferably 1% by mass to 20% by mass with respect to the total amount of the ink composition.
また、その他添加剤として、水分の溶解安定性、水分蒸発乾燥防止等を考慮し、グリセリン、エチレングリコール等の水溶性有機溶剤、トリエタノールアミン等のpH調整剤、尿素、ソルビット等の保湿剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、1,2ベンゾイソチアゾリン−3−オン等の防菌剤を添加することができる。また、リン酸エステル界面活性剤以外のシリコン系、アセチレングリコール系、フッ素系の界面活性剤も濡れ性、耐水性の向上等として添加することが可能で、これらは単独又は2種以上組み合わせて使用することも配合可能である。 In addition, as other additives, considering water dissolution stability, moisture evaporation drying prevention, etc., water-soluble organic solvents such as glycerin and ethylene glycol, pH adjusters such as triethanolamine, humectants such as urea and sorbit, A rust inhibitor such as benzotriazole, and a fungicide such as 1,2 benzoisothiazolin-3-one can be added. Silicone, acetylene glycol, and fluorine surfactants other than phosphate ester surfactants can also be added to improve wettability and water resistance. These can be used alone or in combination of two or more. It can also be blended.
次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例1
インキ収容筒の先端部に、ステンレス綱材からなるチップ本体のボール抱持室に、ボール径がφ0.7mmの超硬合金ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを具備し、インキ収容筒内に下記の配合1によって得られた水性ボールペン用インキ組成物6及びグリース状のインキ追従体7を直に充填したレフィルを、(株)パイロットコーポレーション製のノック式ゲルインキボールペン(商品名:G−Knock)に装着して、本発明の水性ボールペン1を作製した。
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated.
Example 1
The tip of the ink storage cylinder is equipped with a ballpoint pen tip that rotatably holds a cemented carbide ball having a ball diameter of φ0.7 mm in the ball holding chamber of the chip body made of stainless steel material. A refill directly filled with an
次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例1
水 61.05質量部
水溶性有機溶剤(エチレングリコール) 20.0質量部
リン酸エステル界面活性剤(プライサーフA215C) 1.0質量部
リン酸エステル界面活性剤(プライサーフA217E) 0.5質量部
pH調整剤(トリエタノールアミン) 1.5質量部
保湿剤(尿素) 5.0質量部
保湿剤(ソルビット) 5.0質量部
防菌剤(1、2ベンゾイソチアゾリン−3−オン) 0.45質量部
防錆剤(ベンゾトリアゾール) 0.5質量部
着色剤(Acid Blue 9) 0.5質量部
着色剤(Acid YELLOW 42) 4.5質量部
樹脂(キサンタンガム) 0.4質量部
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated.
Example 1
Water 61.05 parts by mass Water-soluble organic solvent (ethylene glycol) 20.0 parts by mass Phosphate ester surfactant (Plysurf A215C) 1.0 part by mass Phosphate ester surfactant (Plysurf A217E) 0.5 mass Part pH adjuster (triethanolamine) 1.5 parts by weight humectant (urea) 5.0 parts by weight humectant (Sorbit) 5.0 parts by weight antibacterial agent (1,2 benzoisothiazolin-3-one) 45 parts by mass rust inhibitor (benzotriazole) 0.5 parts by mass colorant (Acid Blue 9) 0.5 parts by mass colorant (Acid YELLOW 42) 4.5 parts by mass resin (xanthan gum) 0.4 parts by mass
実施例1は、先ず水、水溶性有機溶剤、リン酸エステル界面活性剤(プライサーフA215C、プライサーフA217E(第一工業製薬(株))、pH調整剤、保湿剤、防錆剤、防菌剤、着色剤(オリエント化学工業(株))をマグネットホットスターラーで加温撹拌してベースインキを作成する。 In Example 1, first, water, a water-soluble organic solvent, a phosphate ester surfactant (Plysurf A215C, Plysurf A217E (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)), a pH adjuster, a moisturizer, a rust inhibitor, and a fungus A base ink is prepared by heating and stirring an agent and a colorant (Orient Chemical Co., Ltd.) with a magnetic hot stirrer.
その後、上記作製したベースインキを加温しながら、樹脂(三昌(株))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た後、着色剤を添加し、さらに均一になるまで攪拌をおこなう。その後、濾紙を用い濾過を行って、配合例1の水性ボールペン用インキ組成物を得た。 Thereafter, while heating the base ink prepared above, the resin (Sanchang Co., Ltd.) was added and thoroughly mixed and stirred until it became uniform using a homogenizer stirrer, and then a colorant was added. Stir until uniform. Then, it filtered using the filter paper and obtained the ink composition for water-based ball-point pens of the mixing example 1.
実施例及び比較例のインキ粘度は、ブルックフィールド社製DV−II粘度計(CPE−42ローター)を用いて20℃の環境下で、剪断速度1.92sec−1(回転数0.5rpm)、剪断速度384.0sec−1(回転数100rpm)の2条件にてインキ粘度を測定した。 Ink viscosity in Examples and Comparative Examples was measured using a Brookfield DV-II viscometer (CPE-42 rotor) in a 20 ° C. environment at a shear rate of 1.92 sec −1 (rotation speed: 0.5 rpm), The ink viscosity was measured under two conditions of a shear rate of 384.0 sec −1 (rotation speed: 100 rpm).
実施例2〜8
表1に示すように各成分を配合に変更した以外は、インキ配合1と同様な手順で水性ボールペン用インキ組成物を作成し、実施例1と同様にして、実施例2〜8の水性ボールペンを得た。
Examples 2-8
A water-based ballpoint pen ink composition was prepared in the same procedure as
比較例1〜10
各成分を表2に示す配合に変更した以外は、インキ配合1と同様な手順で水性ボールペン用インキ組成物を作成し、実施例1と同様にして、比較例2〜10の水性ボールペンを得た。
A water-based ballpoint pen ink composition was prepared in the same procedure as
試験及び評価
実施例1〜8、および比較例1〜10において作製した水性ボールペンにより、以下の試験及び評価を行った。尚、書き味については、筆記試験用紙としてコピー用紙(PPC用紙)を用いて、評価した。
Tests and Evaluations The following tests and evaluations were performed using the aqueous ballpoint pens prepared in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 10. The writing taste was evaluated using copy paper (PPC paper) as a writing test paper.
書き味:手書きによる官能試験を行い評価した。
滑らかで良好なものを ・・・◎
やや劣るものを ・・・○
重く劣るものを ・・・×
Written taste: A hand-written sensory test was performed and evaluated.
Smooth and good ・ ・ ・ ◎
Somewhat inferior
Heavy and inferior
チップ本体の経時試験:ボールペン用レフィルを50℃・湿度0%の環境下、室温3ヶ月間放置後に、チップ本体内のインキを顕微鏡観察した。
析出物がなく、良好のもの ・・・◎
析出物が微少に発生したが、実用上、問題のないもの ・・・○
析出物が発生し、実用性に乏しいもの ・・・×
Time-lapse test of chip body: After leaving the refill for a ballpoint pen in an environment of 50 ° C. and 0% humidity for 3 months at room temperature, the ink in the chip body was observed with a microscope.
Good without deposits ... ◎
Slightly generated precipitates, but no problem in practical use
Precipitates are generated and the practicality is poor.
ボールの腐食試験:ボールペン用レフィルを50℃・湿度0%の環境下、室温3ヶ月間放置後に、ボールの腐食状態を顕微鏡観察した。
ボールの腐食がないもの ・・・○
ボールの腐食があり、実用性に乏しいもの ・・・×
Ball Corrosion Test: After the ballpoint pen refill was allowed to stand at room temperature for 3 months in an environment of 50 ° C. and humidity 0%, the corrosion state of the ball was observed with a microscope.
No corrosion of balls ... ○
Ball corrosion and poor practicality
実施例1〜8では、書き味、チップ本体の経時試験、ボールの腐食試験ともに良好もしくは、実用上問題のないレベルの性能が得られた。 In Examples 1 to 8, the writing performance, the chip body aging test, and the ball corrosion test were good, or a performance with no practical problem was obtained.
表2の結果より、比較例1、3、4では、HLB14以上のリン酸エステル界面活性剤を用いなかったため、チップ本体内に金属塩析出物が発生してしまった。 From the results in Table 2, in Comparative Examples 1, 3, and 4, no phosphate ester surfactant of HLB14 or higher was used, and therefore metal salt precipitates were generated in the chip body.
比較例2、5、9、10では、HLBが13以下のリン酸エステル界面活性剤を用いなかったため、書き味が悪かった。 In Comparative Examples 2, 5, 9, and 10, the phosphate ester surfactant having an HLB of 13 or less was not used, so the writing quality was poor.
比較例6、7では、リン酸エステル界面活性剤以外の界面活性剤を用いたため、書き味が悪い、もしくは、チップ本体内に金属塩析出物が発生してしまった。 In Comparative Examples 6 and 7, since a surfactant other than the phosphate ester surfactant was used, the writing quality was poor, or metal salt deposits were generated in the chip body.
比較例8では、HLBが14以上のリン酸エステル界面活性剤を用いなかったが、析出物抑制剤として、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)を添加したため、チップ本体内に金属塩析出物が発生しなかったが、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)は反応性が強いため、超硬合金材であるボールの腐食が発生してしまい、書き味も悪かった。 In Comparative Example 8, a phosphate surfactant having an HLB of 14 or more was not used, but since ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) was added as a precipitate inhibitor, no metal salt precipitate was generated in the chip body. However, since ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) is highly reactive, corrosion of the ball, which is a cemented carbide material, occurred and writing quality was poor.
尚、図示はしていないが、ボールペンチップ内にステンレス鋼材からなるボールを押圧するコイルスプリングを配設する場合には、チップ本体と同様に、リン酸エステル界面活性剤とコイルスプリングの金属イオンとの反応により金属塩が発生するおそれがあるため、本発明の効果は顕著である。 Although not shown, when a coil spring that presses a ball made of stainless steel is disposed in the ballpoint pen tip, the phosphate ester surfactant and the metal ions of the coil spring are disposed in the same manner as the tip body. Since the metal salt may be generated by this reaction, the effect of the present invention is remarkable.
さらに、顔料のような粒径の大きいものを添加したインキ組成物では、ボールとチップ本体の間で回転阻害による書き味の劣化の可能性や、ボール径が0.7mm以下のボールを用いたボールペンは、ボールとボール座の接触面積が小さく、単位面積に掛かる荷重が高くなることによる書き味の劣化の可能性があるので本発明の効果は顕著である。
Furthermore, in the ink composition to which a large particle size such as a pigment is added, the writing quality may be deteriorated due to rotation inhibition between the ball and the chip body, and a ball having a ball diameter of 0.7 mm or less was used. Since the ball pen has a small contact area between the ball and the ball seat, and there is a possibility that the writing quality is deteriorated due to a high load applied to the unit area, the effect of the present invention is remarkable.
本発明は水性ボールペンに関し、さらに詳細としては、ステンレス綱材からなるチップ本体を用いたボールペンチップにおいて、スチレン化フェノール系を除くHLBが異なるリン酸エステル界面活性剤からなり、前記リン酸エステル界面活性剤が、HLBが13以下のリン酸エステル界面活性剤と、HLBが14以上のリン酸エステル界面活性剤とを少なくとも含むことで、書き味が良好で、かつボールペンチップ内の金属塩等を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペンを提供することができる。そのため、キャップ式、ノック式等、ボールペンとして広く利用することができる。
The present invention relates to a water-based ballpoint pen, and more specifically, in a ballpoint pen tip using a tip body made of a stainless steel material, comprising a phosphate ester surfactant having a different HLB excluding styrenated phenol, and the phosphate ester surfactant The agent contains at least a phosphate ester surfactant with an HLB of 13 or less and a phosphate ester surfactant with an HLB of 14 or more, so that the writing quality is good and the metal salt in the ballpoint pen tip is suppressed. By doing so, it is possible to provide an aqueous ballpoint pen having excellent stability over time. Therefore, it can be widely used as a ballpoint pen, such as a cap type and a knock type.
1 水性ボールペン
2 インキ収容筒
3 ボールペンチップ
4 ボール
5 チップホルダー
6 水性ボールペン用インキ組成物
7 インキ追従体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007021746A JP2008183879A (en) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | Water-based ballpoint pen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007021746A JP2008183879A (en) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | Water-based ballpoint pen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008183879A true JP2008183879A (en) | 2008-08-14 |
Family
ID=39727211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007021746A Pending JP2008183879A (en) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | Water-based ballpoint pen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008183879A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008183878A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Pilot Corporation | Water-based ballpoint pen |
| JP2016035060A (en) * | 2009-11-27 | 2016-03-17 | 住友精化株式会社 | Water-absorbing resin particles, water-stopping material, power cable, communication cable, and method for producing water-absorbing resin particles |
-
2007
- 2007-01-31 JP JP2007021746A patent/JP2008183879A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008183878A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Pilot Corporation | Water-based ballpoint pen |
| JP2016035060A (en) * | 2009-11-27 | 2016-03-17 | 住友精化株式会社 | Water-absorbing resin particles, water-stopping material, power cable, communication cable, and method for producing water-absorbing resin particles |
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