TWI885195B - 書寫用具用水性墨水組合物、書寫用具、及書寫用具用卡匣墨水 - Google Patents
書寫用具用水性墨水組合物、書寫用具、及書寫用具用卡匣墨水 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI885195B TWI885195B TW110131486A TW110131486A TWI885195B TW I885195 B TWI885195 B TW I885195B TW 110131486 A TW110131486 A TW 110131486A TW 110131486 A TW110131486 A TW 110131486A TW I885195 B TWI885195 B TW I885195B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- ink composition
- ink
- writing
- water
- polytriglucose
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D11/00—Inks
- C09D11/16—Writing inks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D105/00—Coating compositions based on polysaccharides or on their derivatives, not provided for in groups C09D101/00 or C09D103/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K7/00—Ball-point pens
- B43K7/01—Ball-point pens for low viscosity liquid ink
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K8/00—Pens with writing-points other than nibs or balls
- B43K8/003—Pen barrels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K8/00—Pens with writing-points other than nibs or balls
- B43K8/02—Pens with writing-points other than nibs or balls with writing-points comprising fibres, felt, or similar porous or capillary material
- B43K8/04—Arrangements for feeding ink to writing-points
- B43K8/06—Wick feed from within reservoir to writing-points
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K8/00—Pens with writing-points other than nibs or balls
- B43K8/16—Pens with writing-points other than nibs or balls with tubular writing-points comprising a movable cleaning element
- B43K8/18—Arrangements for feeding the ink to the writing-points
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D11/00—Inks
- C09D11/16—Writing inks
- C09D11/17—Writing inks characterised by colouring agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D11/00—Inks
- C09D11/16—Writing inks
- C09D11/18—Writing inks specially adapted for ball-point writing instruments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K5/00—Pens with ink reservoirs in holders, e.g. fountain-pens
- B43K5/02—Ink reservoirs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K5/00—Pens with ink reservoirs in holders, e.g. fountain-pens
- B43K5/18—Arrangements for feeding the ink to the nibs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K7/00—Ball-point pens
- B43K7/02—Ink reservoirs; Ink cartridges
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
本發明之課題在於提供一種除了筆跡耐水性等筆跡堅牢性及分散穩定性以外,耐乾燥性能、筆跡濃度等各種特性亦優異之書寫用具用水性墨水組合物、及使用其之書寫用具。
本發明之書寫用具用水性墨水組合物係包含自分散型顏料、α-葡聚糖或α-葡聚糖衍生物、及水而成者。本發明係關於該書寫用具用水性墨水組合物,亦關於收容其之書寫用具及書寫用具用卡匣墨水。
Description
本發明係關於一種書寫用具用水性墨水組合物、書寫用具、及書寫用具用卡匣墨水。
利用墨水組合物形成筆跡之書寫用具藉由使包含著色劑之墨水組合物自筆尖流出至書寫對象上而形成筆跡。根據不同目的,存在多種多樣之墨水組合物,如形成覆蓋基材表面之塗膜層之塗料組合物、射出微小之液滴以於對象物上形成圖像之噴墨式等印表機用墨水組合物等。然而,書寫用具用墨水組合物與該等不同,需要具備用於利用毛細現象等使適量之墨水組合物流出至書寫對象上之物性。
若大致劃分墨水組合物所包含之著色劑,則可分為染料及顏料,供人根據目的進行選擇。染料往往使得墨水組合物之均一性較高,故廣泛用於各種墨水組合物。然而,通常情況下,染料往往欠缺筆跡之耐水性及耐光性等筆跡堅牢性,有待改良。另一方面,顏料雖筆跡堅牢性較高,但從墨水組合物之分散穩定性之觀點而言仍需進行改良。尤其是,從經由筆芯藉由毛細現象將墨水向筆尖引導等方面而言,對鋼筆等中所使用之墨水組合物要求低黏度,上述筆芯具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路。關於此種低黏度之墨水組合物,尤其希望進行對墨水組合物之分散穩定性之改良。為了進行分散穩定性之改良而使用增黏劑等增加墨水組合物之黏度的方法在多數情況下是有效的,但在要求低黏度之墨水組合物中難以組合具有增黏作用之添加劑。
又,對於墨水組合物,除了上述筆跡之耐水性及耐光性等筆跡堅牢性及分散穩定性以外,亦要求筆跡濃度、耐乾燥性能(寫出性能)、筆跡固定性、書寫品質(模糊、洇開、浸透較少之筆跡)、墨水貯藏體內之墨水反轉性、防滴落性能等。
於採用顏料作為著色劑之情形時,如上所述存在分散穩定性不充分之情況,業者為了改良該點而進行了各種研究。然而,關於先前使用顏料之書寫用具用墨水組合物,其筆跡堅牢性以外之特性尚有改良之餘地。又,希望開發以高水準同時滿足各種性能之墨水組合物。
因此,為了解決上述問題,提出有向墨水中添加乙二醇或甘油等多元醇溶劑、尿素或尿素衍生物等各種保濕劑而使耐乾燥性能得以提昇之墨水組合物。(專利文獻1、2等)
然而,根據所添加之保濕劑之種類及其添加量,雖能獲得良好之耐乾燥性能,但有可能存在以下等情形,即,若水滴附著於所獲得之筆跡,則筆跡會洇開,筆跡之視認變得困難,又,筆跡相對於被書寫面之固定性降低,於筆跡受到摩擦之情形時,筆跡變髒等,故筆跡之耐水性、固定性等尚有改良之餘地。
因此,追求一種於不使各種特性劣化之情況下,獲得優異之耐水性等筆跡堅牢性的書寫用具用水性墨水組合物及書寫用具。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平08-127446號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-217730號公報
[專利文獻3]日本專利特開昭61-247774號公報
[專利文獻4]日本專利特開2016-069490號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明之目的在於解決如上所述之問題,提供一種筆跡耐水性等筆跡堅牢性及筆跡顯色性優異,同時分散穩定性亦優異,進而具有對書寫用具而言較佳之其他特性的書寫用具用水性墨水組合物、及使用其之書寫用具。
[解決問題之技術手段]
本發明之書寫用具用水性墨水組合物之特徵在於:包含自分散型顏料、α-葡聚糖或α-葡聚糖衍生物、及水而成。
又,本發明之書寫用具之特徵在於:收容上述書寫用具用水性墨水組合物而成。
又,本發明之書寫用具用卡匣墨水之特徵在於:收容上述書寫用具用水性墨水組合物而成。
[發明之效果]
根據本發明,提供一種除了筆跡耐水性等筆跡堅牢性及分散穩定性以外,筆跡濃度等各種特性亦優異之書寫用具用水性墨水組合物、及使用其之書寫用具。
以下,對本發明之實施方式詳細地進行說明。再者,本說明書中,只要未作特別說明,表示組成之「份」、「%」、「比」等均為質量基準,所謂含有率,係指將墨水組合物之質量作為基準時構成成分之質量%。
<<書寫用具用水性墨水組合物>>
本發明之書寫用具用水性墨水組合物(以下,有時簡稱為「墨水組合物」)係包含自分散型顏料、α-葡聚糖或α-葡聚糖衍生物、及水而成者。以下,對本發明之墨水組合物中之構成成分詳細地進行說明。
<自分散型顏料>
本發明之墨水組合物包含自分散型顏料作為著色劑。自分散型顏料之分散穩定性優異,進而,能夠留下顯色性及耐水性優異之筆跡。
自分散型顏料能夠不使用用於使顏料粒子分散之顏料分散劑便分散於水性介質中。具體而言,可列舉:藉由對顏料之粒子表面實施物理處理或化學處理而使顏料之表面具有親水官能基(親水基)者等。
本發明中,由於使用自分散型顏料而無需使用顏料分散劑。顏料分散劑通常情況下會抑制筆跡之顯色性,因此,不含其之本發明之墨水組合物容易獲得具有良好顯色之筆跡。再者,雖然存在通常所使用之顏料分散劑中,尤其是樹脂系之顏料分散劑亦兼具將顏料固定於書寫對象上之功能之情況,但在本發明中,α-葡聚糖類等其他成分會實現將顏料固定之功能,故筆跡耐水性或筆跡固定性亦優異。
尤其是在本發明中,較佳為使用自分散型碳黑作為自分散型顏料。作為自分散型碳黑,例如可列舉:藉由對碳黑實施物理處理或化學處理而於碳黑之表面鍵結有親水官能基(親水基)者。作為親水基,例如可列舉:磺基、羧基、磷酸基等。
又,本發明中,自易於充分獲得後述α-葡聚糖及其衍生物所帶來之效果,且易於獲得分散穩定性得以維持且耐水性優異之筆跡考慮,較佳為使用陰離子性之自分散型碳黑。進而,更佳為使用於碳黑之表面鍵結有羧基或磺基,尤其是羧基之自分散型碳黑。
又,如後所述,若欲使本發明之墨水組合物容易調整成用於筆尖使用纖維尖、氈尖、塑料尖之書寫用具的低黏度墨水,進而,容易調整成用於具備具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路之筆芯的書寫用具的超低黏度墨水,則於此情形時,更有效的是使用自分散型顏料。其原因在於:自分散型顏料即使不使用顏料分散劑亦能提昇分散性,因此能夠將墨水黏度抑制得更低,自開始書寫就獲得良好之墨水流出性,易於留下均一且良好之筆跡。
再者,能夠用於本發明之自分散型顏料並無特別限定,例如作為市售品可列舉:Orient Chemical Industries股份有限公司製造之BONJET BLACK系列、Cabot公司製造之CAB-O-JET系列、Tokai Carbon股份有限公司製造之Aqua-Black系列、富士色素股份有限公司製造之Fuji-JET Black系列等。
於在自分散型顏料中選用自分散型碳黑之情形時,自分散型碳黑所包含之顏料粒子之尺寸並無限制。碳黑通常係一次粒子凝集而形成二次粒子,但為了以高水準維持分散穩定性、筆跡堅牢性、墨水流出性等,該二次粒子之平均粒徑較佳為20~1,000 nm,更佳為50~500 nm,進而較佳為100~200 nm。
作為自分散型碳黑分散體之物性,黏度較佳為1.0~10.0 mPa・s,更佳為2.0~10.0 mPa・s,進而較佳為5.0~10.0 mPa・s。若自分散型碳黑之分散體之黏度處於上述數值之範圍內,則易於將墨水組合物之墨水黏度調整成所需值,墨水流出性優異,易於獲得顯色性優異之筆跡。
又,自分散型碳黑分散體之pH值較佳為5.0~9.0,更佳為6.0~8.0,進而較佳為6.0~7.0。進而,自分散型碳黑分散體之表面張力較佳為40~72 mN/m,更佳為50~72 mN/m,進而較佳為60~72 mN/m。若自分散型碳黑分散體之表面張力處於上述數值之範圍內,則易於將墨水組合物之表面張力調整成所需值,易於獲得洇開得以抑制之良好筆跡,進而,不僅能夠充分發揮筆芯之功能,獲得優異之墨水流出性,獲得模糊較少之良好筆跡,而且能夠抑制墨水自筆尖滴落。
以墨水組合物之總質量為基準,本發明之墨水組合物中之自分散型顏料之含有率較佳為0.1~30質量%,更佳為0.1~10%質量%。
<α-葡聚糖或α-葡聚糖衍生物>
本發明之墨水組合物包含α-葡聚糖或α-葡聚糖衍生物(以下,有時簡稱為α-葡聚糖類)。
α-葡聚糖類係具有優異之保水力且進而具有成膜性者。因此,墨水組合物於筆尖形成覆膜而抑制水分蒸發,故而能夠維持良好之耐乾燥性能。並且,所形成之覆膜容易由於書寫時所施加之物理性應力而被破壞,因此在寫出時,覆膜容易被破壞,不會阻礙筆跡之形成。進而,於筆跡形成後,亦能賦予筆跡耐水性,且改良筆跡堅牢性。其原因在於:所獲得之筆跡表面上形成有皮膜,即使於事後有水滴附著於筆跡等情形時,亦能抑制自分散型顏料之流出。
α-葡聚糖係由多個葡萄糖藉由α-鍵連結而成之例如重量平均分子量為5,000以上、較佳為10,000以上之高分子,根據鍵結樣式不同,分為α-1,3葡聚糖、α-1,4葡聚糖、α-1,6葡聚糖、α-1,4-1,6葡聚糖等。具體而言,作為α-1,3葡聚糖,可列舉變種鏈球菌(mutan);作為α-1,4葡聚糖,可列舉直鏈澱粉;作為α-1,6葡聚糖,可列舉右旋糖酐;作為α-1,4-1,6葡聚糖,可列舉:肝糖、支鏈澱粉、聚三葡萄糖等。α-葡聚糖衍生物係對上述α-葡聚糖進行化學性修飾等所獲得者。又,α-葡聚糖中亦包含藉由酵素等使澱粉分解而成之分子量相對較小之糊精。
本發明中所使用之α-葡聚糖類並無特別限定,於本發明中較佳為α-1,4-1,6葡聚糖或α-1,4-1,6葡聚糖衍生物。又,α-葡聚糖較佳為重量平均分子量為5,000~500,000者,進而適宜為重量平均分子量為50,000~400,000者。此處,於本發明中,從墨水組合物之品質穩定性之觀點而言,α-葡聚糖類較佳為藉由合成而形成者。雖藉由澱粉分解所獲得之分子量較小之糊精亦包含於α-葡聚糖類,但較佳為使用藉由合成所獲得之α-葡聚糖類。又,聚三葡萄糖及聚三葡萄糖衍生物因上述各特性之改良效果顯著而尤佳。
聚三葡萄糖係將如下述式(Ⅰ)所示之麥芽三糖作為結構單元,具有麥芽三糖經由α-1,6鍵連結而成之結構的水溶性高分子多糖類,上述麥芽三糖係3分子葡萄糖藉由α-1,4鍵連結而成者。聚三葡萄糖係易溶於水,對人體而言無毒、無刺激、無味、無臭之化合物。聚三葡萄糖之來源及製造方法並無限制,通常適宜使用培養具有聚三葡萄糖生產能力之微生物,從培養物中採取聚三葡萄糖含有物之方法。作為該微生物,可列舉黑酵母菌(Aureobasidium pullulans)。
[化1]
式中,n1表示整數。
聚三葡萄糖衍生物只要是對上述聚三葡萄糖進行化學性修飾等而獲得之衍生自聚三葡萄糖之物質,就沒有限定。例如可列舉:二醛聚三葡萄糖、胺烷基化聚三葡萄糖、羧基化聚三葡萄糖、交聯聚三葡萄糖、聚三葡萄糖之硫酸酯衍生物,以及膽固醇聚三葡萄糖等聚三葡萄糖-固醇衍生物等。
又,作為上述聚三葡萄糖衍生物,較佳為聚三葡萄糖-固醇衍生物,尤其是,更佳為使用聚三葡萄糖-膽固醇衍生物,上述聚三葡萄糖-膽固醇衍生物係藉由化學鍵結將膽固醇導入聚三葡萄糖而成之化合物。認為其原因在於:聚三葡萄糖-膽固醇衍生物易吸附於金屬或合成樹脂等,易於在筆尖形成良好之覆膜。進而,若考慮入手之容易性及化合物之經時穩定性,聚三葡萄糖-膽固醇衍生物較佳為膽固醇己基二胺基甲酸酯聚三葡萄糖(膽固醇聚三葡萄糖),上述膽固醇己基二胺基甲酸酯聚三葡萄糖係藉由六亞甲基二異氰酸酯使膽固醇加成於聚三葡萄糖上而成之化合物。作為上述膽固醇己基二胺基甲酸酯聚三葡萄糖,可列舉如下述式(Ⅱ)所示之化合物。
[化2]
式中,n2表示整數。
因此,本發明中尤其適宜使用易於獲得優異之耐乾燥性能及筆跡耐水性之聚三葡萄糖或膽固醇己基二胺基甲酸酯聚三葡萄糖(膽固醇聚三葡萄糖)。其中,膽固醇己基二胺基甲酸酯聚三葡萄糖除了優異之耐乾燥性能及筆跡耐水性以外,往往亦能獲得優異之筆跡固定性(耐摩擦性),因此,若亦將筆跡固定性之改善納入考慮,則較佳為使用膽固醇己基二胺基甲酸酯聚三葡萄糖。
再者,作為聚三葡萄糖,作為市售品之一例,例如可列舉並適宜使用:林原股份有限公司製造之醫藥品級聚三葡萄糖(商品名「日本藥典聚三葡萄糖」)、化妝品級聚三葡萄糖(商品名「化妝品用聚三葡萄糖」)及食品添加物級聚三葡萄糖(商品名「食品添加物聚三葡萄糖」)等。
又,作為包含膽固醇聚三葡萄糖而成之市售品之一例,可列舉Meduseeds系列(日油股份有限公司製)等,具體而言,可列舉:Meduseeds-C1、Meduseeds-CP等。再者,Meduseeds-CP包含:膽固醇己基二胺基甲酸酯聚三葡萄糖、水、丁二醇、對羥基苯甲酸甲酯、苯氧基乙醇。
以墨水組合物之總質量為基準,本發明之墨水組合物中之α-葡聚糖類之含有率較佳為0.001~1質量%。若為0.001質量%以上,則充分獲得α-葡聚糖或α-葡聚糖衍生物之保水力及成膜能力,易於獲得優異之耐乾燥性能、筆跡耐水性及筆跡固定性;若為1質量%以下,則於墨水組合物中之溶解性較為穩定,又,墨水自筆尖之良好流出性得以維持,易於留下良好之筆跡。進而,更佳為0.005~0.5質量%,尤佳為0.01~0.1質量%。
再者,作為α-葡聚糖類,亦可以組合2種以上而成之混合物之形式使用。
本發明之墨水組合物係包含自分散型顏料及α-葡聚糖類而成,而按照質量基準,α-葡聚糖類相對於自分散型顏料之含有比(α-葡聚糖類/自分散型顏料)較佳為0.0001~0.1,更佳為0.001~0.1。若含有比處於上述數值之範圍內,則能平衡性良好地獲得分散穩定性、筆跡耐水性、耐乾燥性能。
<水>
本發明之墨水組合物係包含水而成。作為所使用之水,並無特別限制,例如可列舉:自來水、離子交換水、超過濾水或蒸餾水等。
<其他添加劑>
本發明之墨水組合物視需要可包含任意添加劑。可使用之添加劑之相關說明如下所示。
<界面活性劑>
本發明之墨水組合物可進而包含界面活性劑。作為此種界面活性劑,可列舉:非離子性界面活性劑、陰離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑或於結構中具有乙炔鍵之界面活性劑、矽酮系界面活性劑、磷酸酯系界面活性劑、或氟系界面活性劑。該等界面活性劑具有以下效果,即,將墨水組合物之表面張力調整至適當之範圍內,且,亦適度地保持對於墨水貯藏體之內表面、筆芯的潤濕性。因此,能夠改良墨水貯藏體內之墨水反轉性及防滴落性,進而,易於獲得順利之墨水流出性,能夠獲得模糊等得以抑制之良好筆跡。
作為此種界面活性劑,較佳為使用非離子性界面活性劑。其原因在於:非離子性界面活性劑可於不會阻礙自分散型顏料及α-葡聚糖所帶來之效果的情況下,充分獲得上述界面活性劑之效果。又,非離子性界面活性劑中具有聚氧伸烷基結構者,例如聚醚胺、聚氧伸烷基二醇等,尤其易於獲得上述效果,於本發明中有效。進而,具有聚氧伸烷基結構者中,較佳為具有聚氧乙烯結構之界面活性劑。其原因在於:其相對於水之溶解穩定性優異,更加易於獲得效果。
聚醚胺及聚氧伸烷基二醇不僅能夠維持自分散型顏料之分散穩定性,而且能夠適度地保持對於墨水貯藏體內側面之潤濕性。因此,於為了書寫而使處於筆尖為橫向或筆尖向上之狀態的書寫用具成為筆尖向下之狀態之情形時,水性墨水組合物於墨水貯藏體內並不停留於原來位置,而是能夠順利地向筆尖方向流下。即,該等具有提昇墨水貯藏體內之墨水反轉性之效果。
進而,聚醚胺及聚氧伸烷基二醇不僅能適度地保持墨水組合物對於墨水貯藏體內側面之潤濕性,而且亦能適度地保持對於筆芯等墨水流量調節體之潤濕性。其結果,變得易於充分獲得墨水流量調節體之功能,剩餘墨水變得能夠順利地流入墨水流量調節體,因此,亦能抑制溫度變化及筆帽裝卸所導致之書寫用具內之壓力變化所引起的墨水自筆尖滴落之現象。
本發明中可使用之聚醚胺之HLB(Hydrophile Lipophile Balance,親水親油平衡)值較佳為10~20。其原因在於:若聚醚胺之HLB值為10以上,則其完全溶解於水中,變得難以與自分散型顏料尤其是自分散型碳黑形成凝集物,因此不會給墨水組合物中之分散穩定性帶來不良影響。
又,上述聚醚胺之平均環氧乙烷加成莫耳數(EO數)較佳為10~35,更佳為13~30。若上述聚醚胺之EO數處於上述數值之範圍內,則其向水中之溶解性較高,因此能夠穩定地獲得聚醚胺之效果。
作為上述聚醚胺,可列舉:聚氧乙烯硬脂基胺、聚氧乙烯(20)烷基(C
14-C
18)胺、聚氧乙烯牛油烷基胺、聚氧乙烯烷基胺醚、聚氧乙烯月桂胺、聚氧乙烯烷基(椰油)胺等。
作為上述聚氧伸烷基二醇,較佳為使用聚氧乙烯聚氧丙烯二醇。
又,聚氧乙烯聚氧丙烯二醇之平均分子量較佳為100~20,000,更佳為1,000~15,000。進而,若考慮溶解穩定性優異、充分獲得聚氧乙烯聚氧丙烯二醇之效果,則進而較佳為3,000~15,000,尤佳為10,000~15,000。
又,聚氧乙烯聚氧丙烯二醇之EO數較佳為5~500,更佳為100~400,較佳為200~300。
又,聚氧乙烯聚氧丙烯二醇之平均環氧丙烷加成莫耳數(PO數)較佳為5~300,更佳為10~200,進而較佳為20~100,尤佳為40~100。
又,聚氧乙烯聚氧丙烯二醇之環氧乙烷含有率較佳為20~90質量%,更佳為30~80質量%,進而較佳為60~80質量%。
以水性墨水組合物之總質量為基準,水性墨水組合物中之上述界面活性劑之含有率較佳為0.001~1.0質量%,更佳為0.01~0.5質量%,進而較佳為0.01~0.1質量%。
<水溶性有機溶劑>
本發明中,較佳為墨水組合物係進而包含水溶性有機溶劑而成。作為水溶性有機溶劑,可使用先前之書寫用具用水性墨水組合物中所使用者。
例如,可列舉:(i)乙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、或甘油等二醇類;(ii)甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、異丙醇、異丁醇、第三丁醇、炔丙醇、烯丙醇、3-甲基-1-丁炔-3-醇、乙二醇單甲醚乙酸酯或其他高級醇等醇類;及(iii)乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、3-甲氧基丁醇、或3-甲氧基-3-甲基丁醇等二醇醚類等。可使用組合該等中之2種以上而成之混合物。
於本發明之墨水組合物中使用水溶性有機溶劑之情形時,較佳為使用多元醇溶劑。其原因在於:能夠對墨水組合物賦予多元醇溶劑之吸濕效果,往往會改良耐乾燥性能。其原因在於:藉由形成α-葡聚糖類之覆膜而抑制蒸發與由於多元醇溶劑之吸濕效果而抑制蒸發之協同效應,能夠有效地抑制墨水中之水分自筆尖蒸發。因此,即使筆尖處於長時間、進而於乾燥狀態尤其強之環境中暴露於大氣中之狀態下,亦能自寫出起便順利地流出墨水,留下不存在模糊之均一筆跡。又,亦可適宜用於尤其是筆尖會處於易乾燥之環境中之書寫用具中,例如後述之出沒式書寫用具。
又,上述多元醇溶劑中,較佳為乙二醇、二乙二醇、丁二醇或甘油,更佳為乙二醇、二乙二醇或甘油,尤佳為乙二醇、二乙二醇。該等多元醇對於耐乾燥性之改良效果較大。
於使用上述水溶性有機溶劑之情形時,以墨水組合物之總質量為基準,其含有率較佳為0.1~40質量%。又,若考慮平衡性良好地提昇耐乾燥性能、筆跡耐水性及筆跡固定性,較佳為0.5~40質量%,更佳為0.5~10質量%,進而較佳為1~5質量%。
<其他著色劑>
本發明之墨水組合物包含自分散型顏料作為著色劑,但為了色彩調整等,亦可視需要包含其他著色劑。作為著色劑,可從先前已知之染料及顏料中選擇不會損及本發明之效果者而使用。但,染料通常往往會降低筆跡堅牢性,因此較佳為不含染料。又,作為顏料,亦可使用包含顏料分散劑之顏料,但為了更強地表現出本發明之效果,較佳為其添加量較少。
<pH值調整劑>
本發明之墨水組合物可包含pH值調整劑。作為pH值調整劑,可列舉:氨、碳酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉等鹼性無機化合物,乙酸鈉、三乙醇胺、二乙醇胺等鹼性有機化合物,乳酸及檸檬酸等,若考慮墨水組合物之經時穩定性,則較佳為使用鹼性有機化合物,若進一步考慮,則較佳為使用弱鹼性之三乙醇胺。該等pH值調整劑亦可以組合有2種以上之混合物之形式使用。
墨水組合物之pH值較佳為11以下。其原因在於:若pH值為11以下,則α-葡聚糖類難以產生分解等,易於獲得較高之經時穩定性。又,從墨水組合物之經時穩定性、防止墨水組合物所接觸之金屬構件受到腐蝕之觀點而言,pH值較佳為6以上。因此,墨水組合物之pH值更佳為6~11,進而較佳為7~10。再者,本發明中,pH值係表示使用HM-30R型pH值計於20℃下所測定出之值。
<抗菌性物質>
本發明之墨水組合物可包含抗菌性物質。作為抗菌性物質,可列舉:苯酚、苯氧基乙醇、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-(甲基磺醯基)吡啶、2-巰基吡啶-1-氧化物鈉鹽、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、鄰苯基苯酚或其鹽等,更佳為選自由苯氧基乙醇、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮(以下,有時稱為BIT)、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(以下,有時稱為MIT)、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮(以下,有時稱為OIT)、及該等之混合物所組成之群者。
該等之中,苯氧基乙醇之安全性高,於與自分散型顏料組合之情形時,往往會使分散穩定性之改良效果變大,故較佳。
又,藉由使用苯氧基乙醇,能夠於維持分散穩定性之同時易於將墨水黏度調整成低黏度,因此可優化墨水流出性。其結果,變得易於留下均一且顯色良好之筆跡。
以墨水組合物之總質量為基準,苯氧基乙醇之含有率較佳為1,000~100,000 ppm,更佳為3,000~30,000 ppm,進而較佳為3,000~10,000 ppm。
進而,藉由將苯氧基乙醇與具有異噻唑啉結構之抗菌性物質,例如BIT、MIT或OIT組合,能夠維持良好之分散穩定性,且獲得更優異之抗菌效果。於使用該等組合之情形時,苯氧基乙醇與具有異噻唑啉結構之抗菌性物質之調配比以質量比計而言較佳為1:10~1:0.001,更佳為1:1~1:0.001,進而較佳為1:0.5~1:0.005,尤佳為1:0.3~1:0.005,最佳為1:0.2~1:0.005。
又,於使用苯氧基乙醇之情形時,以自分散型顏料為基準,苯氧基乙醇之添加量以質量比計而言較佳為1:1~1:0.01,更佳為1:1~1:0.05,最佳為1:0.5~1:0.1。若處於該範圍內,則不僅墨水組合物之抗菌性能,而且自分散型顏料尤其是自分散型碳黑之分散穩定性亦得以改良。其結果,筆跡之洇開或浸透等書寫性能變良好。
再者,若添加使墨水組合物僅獲得充分抗菌性能之先前之抗菌性物質,則有墨水反轉性降低之虞。相對於此,苯氧基乙醇不會降低墨水組合物於墨水貯藏體內之墨水反轉性。因此,從能夠兼具抗菌性能及墨水反轉性能之方面而言,苯氧基乙醇亦較佳。
又,於使用苯氧基乙醇之情形時,苯氧基乙醇相對於α-葡聚糖類之含有比(苯氧基乙醇/α-葡聚糖)以質量基準計而言較佳為5~80,更佳為5~60。若含有比處於上述數值之範圍內,則不僅能獲得苯氧基乙醇之效果,而且能夠良好地維持α-葡聚糖之溶解性,充分獲得α-葡聚糖所帶來之效果,從而獲得優異之耐水性。
<防鏽劑>
本發明之墨水組合物可包含防鏽劑。作為防鏽劑,可列舉: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。
<螯合劑>
本發明之墨水組合物可包含螯合劑。作為螯合劑,可列舉:乙二胺四乙酸(EDTA)、羥基乙二胺三乙酸(HEDTA)、乙二醇醚二胺四乙酸(GEDTA)、氮基三乙酸(NTA)、羥乙基亞胺基二乙酸(HIDA)、二羥乙基甘胺酸(DHEG)、二伸乙基三胺五乙酸(DTPA)、三伸乙基四胺六乙酸(TTHA),及該等之鹼金屬鹽、銨鹽或胺鹽等。
<保濕劑>
本發明之墨水組合物可包含保濕劑。本發明中所使用之α-葡聚糖類及多元醇溶劑亦表現出保濕效果,但此處所述之保濕劑係指該等以外者。作為保濕劑,例如可列舉並適宜使用:尿素、山梨糖醇、N,N,N-三烷基胺基酸、或玻尿酸類等。
N,N,N-三烷基胺基酸具備較高之吸濕性能,故藉由與α-葡聚糖類併用,能夠進而獲得優異之耐乾燥性能。又,能夠維持α-葡聚糖所帶來之優異之筆跡耐水性,不會損害筆跡堅牢性。又,於維持優異之耐乾燥性能之同時,易於調整成後述之低黏度墨水組合物、超低黏度墨水組合物,進而亦易於提昇筆跡固定性。因此,本發明之墨水組合物較佳為進而包含N,N,N-三烷基胺基酸而成。N,N,N-三烷基胺基酸例如為下述式(Ⅲ)所表示者。
R
a 3N
+(CH
2)
naCOO
-(Ⅲ) 式(3)中之R
a獨立為直鏈或支鏈之烷基,例如選自由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、及第三丁基所組成之群者。
更具體而言,作為N,N,N-三烷基胺基酸,可列舉:na=1之三甲基甘胺酸、三乙基甘胺酸、三丙基甘胺酸、或三異丙基甘胺酸,na=2之三甲基-β-丙胺酸,na=3之三甲基-γ-胺基丁酸等。該等之中,從耐乾燥性能及保存穩定性之觀點而言,尤佳為三甲基甘胺酸。
以墨水組合物之總質量為基準,保濕劑,例如N,N,N-三烷基胺基酸之含有率更佳為0.01~10%,更佳為0.1~10%,進而較佳為1~5%。
<水溶性樹脂及水不溶性樹脂>
本發明之墨水組合物可包含水溶性樹脂或水不溶性樹脂而成。此處,水溶性樹脂以溶存於墨水組合物中之狀態包含於墨水組合物中,水不溶性樹脂以固體粒子或液滴之狀態包含於墨水組合物中。作為此種水溶性樹脂或水不溶性樹脂,可列舉:丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、苯乙烯-丁二烯系樹脂、聚酯系樹脂、乙酸乙烯酯系樹脂等。
<消泡劑>
本發明之墨水組合物可進而包含二甲基聚矽氧烷等消泡劑。
<潤滑劑>
本發明之墨水組合物可進而包含脂肪酸等潤滑劑。再者,存在磷酸酯系界面活性劑等亦發揮作為潤滑劑之功能之情況,亦可利用該等。
<剪切稀化性賦予劑>
本發明之墨水組合物可包含剪切稀化性賦予劑。存在剪切稀化性賦予劑能夠對墨水組合物賦予適當之黏性並改善實用性之情況。本發明中,剪切稀化性賦予劑可從先前公知者中適宜選用。作為其具體例,可列舉:三仙膠、琥珀醯聚糖、或角叉菜膠等多糖類,及聚丙烯酸或交聯型聚丙烯酸等聚合物。又,亦可使用締合性胺基甲酸乙酯等合成高分子非離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑等作為剪切稀化性賦予劑。該等剪切稀化性賦予劑可以組合有2種以上之混合物之形式使用。
<書寫用具用墨水組合物之物性>
本發明之墨水組合物較佳為黏度相對較低。本發明之墨水組合物包含各種添加劑,亦包含通常認為具有增黏效果之α-葡聚糖類、水溶性有機溶劑等,但藉由適宜調整其含有率,能夠製成剪切速率380 sec
-1下為50 mPa・s以下之低黏度或剪切速率380 sec
-1下為2 mPa・s以下之超低黏度之墨水組合物。於用於後述具備具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路之筆芯的書寫用具之情形時,此種黏度較低之墨水組合物能夠充分發揮筆芯之功能,獲得優異之墨水流出性。因此,本發明之墨水組合物可適宜用於具備上述筆芯之書寫用具。進而,本發明之墨水組合物不僅能夠維持墨水之分散穩定性,而且能夠調整成超低黏度墨水,故可尤其適宜用於具有上述筆芯之鋼筆。
又,本發明之墨水組合物之表面張力於20℃環境下較佳為35~60 mN/m,更佳為40~55 mN/m。墨水組合物藉由具有此種表面張力而對重力、大氣壓、衝擊等所引起之動能等外力具有適度之抗力,且對筆芯等墨水流量調節構件具有適度之潤濕性,因此能夠有效地抑制墨水自筆尖之滴落。墨水組合物之表面張力可藉由調整界面活性劑之含有率等而適宜地調整。
<<墨水組合物之製造方法>>
本發明之墨水組合物可藉由先前已知之任意方法而製造。具體而言,可以下述方式進行製造,即,調配必需量之上述各成分,藉由磁攪拌器、螺旋漿攪拌機、均質器(homogenizer)攪拌機、勻相分散機、均質攪拌機(homomixer)、行星式攪拌機等各種攪拌機或珠磨機等各種分散機等進行混合。
<<書寫用具>>
填充本發明之書寫用具用水性墨水組合物之書寫用具自身之構造、形狀並無特別限定,可應用先前通用者,可用於各種書寫用具中,例如將纖維尖、氈尖、塑料尖作為筆尖之馬克筆(簽字筆),將原子筆尖等作為筆尖之原子筆,以及使用金屬製筆尖之鋼筆等。
作為書寫用具之筆尖之材質,原子筆或鋼筆中可例示:超硬合金、不鏽鋼、金、銥等金屬,或碳化矽等陶瓷;馬克筆(簽字筆)中可例示:聚酯、尼龍、聚胺基甲酸酯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸樹脂等合成樹脂。
本發明之墨水組合物往往易於吸附於不鏽鋼、鍍金之不鏽鋼、14K金、18K金、22K金等金屬。因此,於書寫用具之墨水流出部分係由金屬形成之情形時,易於在其表面形成覆膜,又,其覆膜即便隨時間經過亦易於維持。因此,本發明之墨水組合物可適宜用於筆尖之材質為金屬之書寫用具,獲得優異之耐乾燥性能。
與其他書寫用具相比,鋼筆之筆尖常暴露於外部大氣中,筆尖之墨水組合物容易乾燥,因此尤其希望耐乾燥性能較高。本發明之墨水組合物具有充分之耐乾燥耐性,因此尤其適宜用於鋼筆。
又,作為可使用本發明之墨水組合物之書寫用具,可為具有直接填充墨水組合物之構成者,亦可為具備能夠填充墨水組合物之墨水貯藏體者。又,可為具有下述構造之卡匣式書寫用具及轉換器式書寫用具,即,上述墨水貯藏體能夠於書寫用具之本體或筆尖等裝卸自由地進行交換。再者,作為轉換器式書寫用具,可列舉一種可具備墨水貯藏體(墨水吸入器)之書寫用具,該墨水貯藏體(墨水吸入器)具有能夠直接將墨水從墨水瓶之類之墨水收容體吸入到墨水貯藏體內之功能。
再者,收容有本發明之墨水組合物之書寫用具用卡匣墨水將墨水組合物於密閉狀態下保存,因此水分蒸發所引起之濃度變化較少,又,外部大氣之影響較少,故經時保存性亦優異。又,通常情況下,書寫用具用卡匣墨水具有最適合各書寫用具之形狀,因此,與外部大氣之接觸被抑制為最低限度,又,自連接部分之漏液等亦較少。因此,本發明之墨水組合物較佳為以收容於密閉之書寫用具用卡匣墨水中之狀態進行供給或分發。
又,作為可使用本發明之墨水組合物之書寫用具,可列舉:具備覆蓋筆尖之筆帽的筆帽式書寫用具;或者具備按壓機構或旋轉機構或滑動機構,並能將收容筆尖於軸筒內之出沒式書寫用具。本發明之墨水組合物具備充分之耐乾燥性能,因此可適宜用於常放置於筆尖容易乾燥之環境中之出沒式書寫用具。
又,可使用本發明之墨水組合物之書寫用具之墨水供給機構亦無特別限定,例如可列舉:(機構1)具備包含纖維束等之墨水引導芯作為墨水流量調節構件,將水性墨水組合物引導至筆尖之機構;(機構2)經由具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路之筆芯,將墨水組合物引導至筆尖之機構;(機構3)具備利用閥機構之墨水流量調節構件,將水性墨水組合物供給至筆尖之機構;及(機構4)藉由具備筆尖之墨水收容體或軸筒,將水性墨水組合物直接供給至筆尖之機構等。
如上所述,本發明之墨水組合物能夠於充分維持墨水組合物之分散穩定性之同時調整成低黏度墨水組合物或超低黏度墨水組合物,因此可適宜用於具備(機構1)、(機構2)、或(機構3) 之供給機構之書寫用具。
又,如上所述,本發明之墨水組合物亦能適當地保持對於(機構2)之筆芯之潤濕性,因此,自筆尖之墨水流出性得以優化,易於形成模糊較少之清晰筆跡,同時,即使於墨水貯藏體之內壓由於外部氣溫之變化或筆帽之裝卸等而發生變化之情形時,亦能將墨水保持於梳狀槽間,抑制自筆尖漏墨,從而亦能獲得優異之防滴落性能。因此,本發明之墨水組合物可尤其適宜用於,特別是具有(機構2)之書寫用具,即,具備具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路之筆芯的書寫用具。
又,於選用如本發明所述使用將顏料用作著色劑之墨水組合物(顏料墨水)之書寫用具之情形時,墨水若乾燥,則存在由於墨水中之樹脂成分等而固著於書寫用具之筆尖或墨水貯藏體(卡匣、轉換器)等書寫用具構件之情況。於此情形時,較佳為於固著有墨水之筆尖之洗淨中使用書寫用具用洗淨液。其理由為:藉由使用書寫用具用洗淨液充分除去固著之墨水,能夠減少對書寫性之影響,且於在洗淨後之書寫用具中使用不同之墨水色之情形時,能夠防止混色。
作為書寫用具用洗淨液,考慮墨水之洗淨性、向水中之溶解性,較佳為使用包含非離子性界面活性劑而成之書寫用具用洗淨液。具體而言,界面活性劑之HLB值較佳為4~15,更佳為6~15。又,若考慮洗淨性,較佳為使用包含具有聚氧伸烷基之非離子性界面活性劑而成之書寫用具用洗淨液。
尤其是,於具備具有複雜形狀之構件,即具備具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路之筆芯之書寫用具中,藉由使用書寫用具用洗淨液,能夠有效地除去固著之墨水。
又,書寫用具用洗淨液較佳為收容於膜或片材等包裝體中,製成書寫用具用洗淨液包裝體,但從攜帶性及簡便性之方面而言,較佳為將1次之使用量個別地包裝於膜或片材等包裝體中,進而,若考慮水分蒸發等長期保存性之提昇,則較佳為藉由金屬材料之膜進行包裝。又,較佳為將本發明之墨水組合物、收容該墨水組合物而成之書寫用具、或收容該墨水組合物而成之書寫用具用卡匣墨水與書寫用具用洗淨液包裝體一起作為書寫用具套裝進行銷售。具體而言,較佳為將書寫用具用洗淨液包裝體與收容於墨水瓶等之墨水組合物,或鋼筆、原子筆、馬克筆(簽字筆)等書寫用具一起作為書寫用具套裝進行銷售;更佳為將採取書寫用具用洗淨液之滴管等吸入器、書寫用具用洗淨液包裝體、書寫用具一起作為書寫用具套裝進行銷售。
[實施例]
以下,藉由實施例進而詳細地對本發明進行說明,但本發明並不限定於該等實施例。
<實施例1>
將下述原材料藉由螺旋漿攪拌進行混合,獲得實施例1之墨水組合物。
乙二醇:2.00質量%
三乙醇胺:2.00質量%
甜菜鹼(N,N,N-三甲基甘胺酸):2.00質量
聚三葡萄糖:0.03質量%
Aqua-Black 162(商品名,Tokai Carbon股份有限公司製造,陰離子性自分散型碳黑分散體,碳黑之表面官能基:羧基,根據碳黑之粒度分佈求出之二次粒徑(平均):110 nm,黏度:6.5 mPa・s,pH值6.5,表面張力:72 mN/m,濃度為20質量%):15.00質量%
苯氧基乙醇:0.50質量%
1,2-苯并異噻唑啉-3-酮(BIT):0.05%
水:剩餘部分
<實施例2~4,比較例1~4>
變更原材料之種類及調配量,獲得實施例2~4及比較例1~4之墨水組合物。所使用之原材料如下所示。
Meduseeds-CP(商品名,日油股份有限公司製造,包含膽固醇己基二胺基甲酸酯聚三葡萄糖、水、丁二醇、對羥基苯甲酸甲酯,苯氧基乙醇。膽固醇己基二胺基甲酸酯聚三葡萄糖之濃度為1質量%)
Sundek#70FN(商品名,三和澱粉工業股份有限公司製造,糊精)
BONJET BLACK CW-1(商品名,Orient Chemical Industries股份有限公司製造,自分散型碳黑分散體,濃度為20質量%)
FUJI SP Black 8112(商品名,富士色素股份有限公司製造,丙烯酸樹脂分散型碳黑分散體,濃度為15%)
所製備之墨水組合物之組成如表1所示。
<試驗及評價>
藉由以下方法對所獲得之墨水組合物進行評價。所獲得之結果如表1所示。
<黏度>
藉由B型旋轉黏度計(型號:BLII,轉子:BL適配器,東機產業股份有限公司製造,樣本量20 ml,20℃,旋轉速度60 rpm)對所獲得之墨水組合物之黏度進行測定。
<表面張力>
藉由表面張力計測器(型號:DY-200,協和界面科學股份有限公司製造,20℃,鉑板,垂直平板法)對所獲得之墨水組合物之表面張力進行測定。
<pH值>
藉由pH值計(型號:HM-30R,東亞DKK股份有限公司製造,20℃)而進行測定。
<耐乾燥性能>
將填充有墨水組合物之卡匣墨水安裝於按壓式無筆帽鋼筆(FCN-1MR,Pilot Corporation股份有限公司製造)以製作鋼筆,上述按壓式無筆帽鋼筆具有鍍金之不鏽鋼製之書寫寬度為M之筆尖,具備具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路之筆芯。將該鋼筆以筆尖突出之狀態於20℃、65%RH之環境下放置30分鐘,其後,於試驗用紙上反覆書寫字母「V」,對未能書寫出之字母數進行確認。
A:0個字母(能夠立即書寫)
B:2~4個字母
C:5個字母以上~無法書寫
<筆跡耐水性>
將填充有墨水組合物之卡匣墨水安裝於Custom 74鋼筆(FKKN-12SR,Pilot Corporation股份有限公司製造)以製作鋼筆,上述Custom 74鋼筆具有14K金製之書寫寬度為M之筆尖,具備具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路之筆芯。使用該鋼筆於試驗用紙上書寫字母,於25℃之環境下放置30分鐘後於字母上滴加水,對字母之洇開進行觀察。
A:幾乎未觀察到洇開
B:觀察到輕微洇開,但實用上不存在問題
C:觀察到洇開
<筆跡濃度>
將填充有墨水組合物之卡匣墨水安裝於Custom 74鋼筆(FKKN-12SR,Pilot Corporation股份有限公司製造)以製作鋼筆,上述Custom 74鋼筆具有14K金製之書寫寬度為M之筆尖,具備具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路之筆芯。使用該鋼筆於試驗用紙上書寫字母,對其濃度進行評價。
A:顯色濃度充分
B:顯色濃度略低,但實用上不存在問題
C:顯色濃度低,實用上留有顧慮
[表1]
*1:Aqua-Black 162
*2:BONJET BLACK CW-1
*3:FUJI SP Black 8112
*4:膽固醇己基二胺基甲酸酯聚三葡萄糖
*5:Sundek#70FN
*6:水及來自添加劑之水溶性有機溶劑等
| 表1 | |||||||||
| 成分 | 實施例1 | 實施例2 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 實施例3 | 實施例4 | 比較例4 | |
| 碳黑 | 自分散型 *1 | 15.00 | 15.00 | 15.00 | |||||
| 自分散型 * 2 | 20.00 | 20.00 | 20.00 | ||||||
| 丙烯酸樹脂分散 * 3 | 20.00 | 20.00 | |||||||
| α-葡聚糖類 | 聚三葡萄糖 | 0.03 | 0.03 | 0.01 | |||||
| 膽固醇聚三葡萄糖 *4 | 0.01 | ||||||||
| 糊精 * 5 | 0.03 | ||||||||
| 水溶性有機溶劑 | 乙二醇 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| pH值調整劑 | 三乙醇胺 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| 保濕劑 | N,N,N-三甲基甘胺酸 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| 抗菌物質 | BIT | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| 苯氧基乙醇 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | |
| 水及其他 *6 | 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 | |
| 評價 | 耐乾燥性能 | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 筆跡耐水性 | A | B | C | A | A | B | B | C | |
| 筆跡濃度 | A | A | A | C | C | B | B | B | |
| 黏度(mPa・s) | 1.46 | 1.40 | 1.44 | 1.67 | 1.65 | 1.80 | 1.78 | 1.85 | |
| 表面張力(mN/m) | 51.0 | 50.8 | 51.8 | 49.8 | 49.4 | 51.4 | 51.2 | 51.5 | |
| pH值 | 9.17 | 9.16 | 9.15 | 8.59 | 8.57 | 9.59 | 9.63 | 9.62 |
<比較例5>
作為比較例5,亦製備使用未經表面處理且亦不含分散劑之碳黑之墨水組合物,但顏料之潤濕性較低,分散穩定性不充分,因此未能進行評價。相對於此,實施例1~4及比較例1~4之各墨水組合物具有充分之分散穩定性。
<實施例5>
製備相對於實施例1之墨水組合物而言不含苯氧基乙醇之墨水組合物作為實施例5之墨水組合物。將實施例1及實施例5之墨水組合物封入至玻璃瓶中,於50℃之環境下保存12週後,採取液面附近及瓶之底部之墨水組合物,藉由顯微鏡對顏料之分散狀態進行評價,結果,相對於實施例5,實施例1之顏料分散均一,分散穩定性優異。又,實施例1及5均具有充分之抗菌性能。
<實施例1a、6及7>
製備具有與實施例1相同組成之墨水組合物(實施例1a)。進而,製備相對於實施例1之墨水組合物而言苯氧基乙醇之含有率有所變化之墨水組合物作為實施例6及實施例7之墨水組合物。對該等組合物進行與實施例1相同之評價。所獲得之結果如表2所示。
[表2]
| 表2 | ||||
| 成分 | 實施例1a | 實施例6 | 實施例7 | |
| 碳黑 | 自分散型 * 1 | 15.00 | 15.00 | 15.00 |
| 自分散型 * 2 | ||||
| 丙烯酸樹脂分散 * 3 | ||||
| α-葡聚糖類 | 聚三葡萄糖 | 0.03 | 0.03 | 0.03 |
| 膽固醇聚三葡萄糖 * 4 | ||||
| 糊精 *5 | ||||
| 水溶性有機溶劑 | 乙二醇 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| pH值調整劑 | 三乙醇胺 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| 保濕劑 | N,N,N-三甲基甘胺酸 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| 抗菌物質 | BIT | 0.05 | 0.06 | 0.02 |
| 苯氧基乙醇 | 0.50 | 0.25 | 0.95 | |
| 水及其他 *6 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | |
| 評價 | 耐乾燥性能 | A | A | A |
| 筆跡耐水性 | A | A | A | |
| 筆跡濃度 | A | A | A | |
| 黏度(mPa・s) | 1.5 | 1.5 | 1.6 | |
| 表面張力(mN/m) | 51.0 | 55.0 | 45.9 | |
| pH值 | 9.2 | 9.2 | 9.2 |
進而,藉由與實施例1及實施例5相同之方法對實施例1a、6及7進行關於分散狀態及抗菌性能之評價。相對於實施例5,實施例1a、實施例6及實施例7之顏料分散均一,分散穩定性優異,進而,相對於實施例6,實施例1a及實施例7之分散穩定性優異。又,實施例1a、實施例5、實施例6及實施例7均具有充分之抗菌性能。
<實施例8、實施例9>
製備相對於實施例1之墨水組合物而言進而含有0.1質量%之聚醚胺之墨水組合物作為實施例8之墨水組合物。又,製備相對於實施例1之墨水組合物而言進而含有0.05質量%之聚氧乙烯聚氧丙烯二醇之墨水組合物作為實施例9之墨水組合物。
再者,實施例8中所使用之聚醚胺之物性如下所述。
聚醚胺:聚氧乙烯-烷基胺,HLB值為15.4,EO數為20
又,實施例9中所使用之聚氧乙烯聚氧丙烯二醇之物性如下所述。
聚氧乙烯聚氧丙烯二醇:平均分子量為13,000,環氧乙烷加成莫耳數為240,環氧丙烷加成莫耳數為60,EO含有率為75質量%
使樹脂製墨水吸入器(配置有能夠在墨水吸入器內於前後方向上移動之樹脂製移動體者)成為開口部向上之狀態,注入實施例1、實施例8、實施例9之墨水組合物,使移動體成為完全浸漬於墨水組合物中之狀態,將該墨水吸入器於筆尖向上之狀態下直接安裝於如下書寫用具(Pilot Corporation公司製,鋼筆,FKA-1SR-NCM),該書寫用具具備具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路之筆芯,且具有鋼筆形態之筆尖。準備10支該書寫用具作為試驗用書寫用具,使處於筆尖向上之狀態之試驗用書寫用具成為使筆尖輕輕向下之狀態,結果,相對於實施例1而言,使用實施例8及實施例9之墨水組合物之情況下,墨水組合物於10秒以內在墨水貯藏體內流下至筆尖側之支數較多,墨水貯藏體內之墨水反轉性優異。
又,將填充有實施例1、實施例8、及實施例9之墨水組合物之卡匣安裝於按壓式無筆帽鋼筆(Pilot Corporation股份有限公司製造)以製作鋼筆,上述按壓式無筆帽鋼筆具有鍍金之不鏽鋼製之書寫寬度為M之筆尖,具備具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流通路、及空氣通路之筆芯。將該鋼筆作為試驗用書寫用具靜置於減壓乾燥器中,於該狀態下以5分鐘將乾燥器內減壓至與大氣壓之相對壓力為-70 mmHg。其後,保持與大氣壓之相對壓力為-70 mmHg之減壓狀態,進而於乾燥器中放置5分鐘,結果,相對於實施例1,使用實施例8及實施例9之墨水組合物之情況下,墨水從筆尖之滴落較少,防滴落性能優異。
又,藉由上述方法對實施例8、9之墨水組合物進行關於耐乾燥性能、筆跡耐水性、及筆跡濃度之評價,結果,獲得與實施例1之墨水組合物相同之評價結果。
根據以上結果可知,本發明之墨水組合物係筆跡堅牢性、分散穩定性、耐乾燥性能、筆跡濃度、及低黏度等各特性均優異者。
Claims (7)
- 一種墨水組合物,其係包含自分散型顏料、重量平均分子量為10,000以上之聚三葡萄糖或聚三葡萄糖衍生物、及水而成之書寫用具用水性墨水組合物,按照質量基準,上述聚三葡萄糖或聚三葡萄糖衍生物相對於上述自分散型顏料之含有比為0.0001~0.1,且上述書寫用具用水性墨水組合物進而包含具有聚氧伸烷基結構之非離子性界面活性劑、及以墨水組合物之總質量為基準而為3,000~30,000ppm之苯氧基乙醇。
- 如請求項1之墨水組合物,其中以上述墨水組合物之總質量為基準,上述聚三葡萄糖或聚三葡萄糖衍生物之含有率為0.001~1質量%。
- 如請求項1或2之墨水組合物,其中上述自分散型顏料為陰離子性自分散型碳黑。
- 如請求項1或2之墨水組合物,其中剪切速率380sec-1下之黏度為50mPa‧s以下。
- 一種書寫用具,其特徵在於:收容如請求項1或2之墨水組合物而成。
- 如請求項5之書寫用具,其具備具有暫時貯存墨水之梳狀槽、墨水流 通路、及空氣通路之筆芯。
- 一種書寫用具用卡匣墨水,其特徵在於:收容如請求項1或2之墨水組合物而成。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020-142853 | 2020-08-26 | ||
| JP2020142853 | 2020-08-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202223004A TW202223004A (zh) | 2022-06-16 |
| TWI885195B true TWI885195B (zh) | 2025-06-01 |
Family
ID=80353319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW110131486A TWI885195B (zh) | 2020-08-26 | 2021-08-25 | 書寫用具用水性墨水組合物、書寫用具、及書寫用具用卡匣墨水 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230312967A1 (zh) |
| EP (1) | EP4206291A4 (zh) |
| JP (1) | JP7796026B2 (zh) |
| KR (1) | KR20230056732A (zh) |
| CN (1) | CN116075563B (zh) |
| TW (1) | TWI885195B (zh) |
| WO (1) | WO2022045092A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024014500A (ja) * | 2022-07-22 | 2024-02-01 | 株式会社パイロットコーポレーション | 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 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013181167A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 水性インク組成物およびそれを用いた筆記具 |
| JP2015120815A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | ゼブラ株式会社 | 水消去性水性インキ組成物及びそれを用いた水性ペン |
| CN104910692A (zh) * | 2014-03-15 | 2015-09-16 | 兄弟工业株式会社 | 喷墨记录用水性油墨、墨盒、喷墨记录用水性油墨组、处理剂及盒 |
| JP2018193545A (ja) * | 2017-05-12 | 2018-12-06 | 株式会社パイロットコーポレーション | 筆記具用インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61247774A (ja) | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Pentel Kk | 筆記具用水性顔料インキ |
| JPH08127446A (ja) | 1994-10-28 | 1996-05-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 不良除去方法および装置 |
| JPH1121494A (ja) * | 1997-07-07 | 1999-01-26 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | 金属光沢油性ボールペン用インキ組成物 |
| JP3908505B2 (ja) * | 2001-11-06 | 2007-04-25 | キヤノンファインテック株式会社 | 水性インク |
| JP2003192974A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | 水性ボールペン用インキ組成物 |
| JP4191435B2 (ja) * | 2002-06-24 | 2008-12-03 | パイロットインキ株式会社 | 筆記具用水性インキ組成物 |
| JP2004217730A (ja) | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Tombow Pencil Co Ltd | ボールペン用インキ組成物 |
| JP3792217B2 (ja) * | 2003-07-08 | 2006-07-05 | 三菱鉛筆株式会社 | 筆記具用水性インキ組成物 |
| JP2006008941A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Pilot Ink Co Ltd | 筆記具用水性インキ組成物 |
| US8109622B2 (en) * | 2006-03-10 | 2012-02-07 | Ricoh Company, Ltd. | Recording ink, ink cartridge, inkjet recording method, and inkjet recording apparatus |
| JP2011068702A (ja) * | 2009-09-23 | 2011-04-07 | Pilot Ink Co Ltd | 筆記具用水性インキ組成物及びそれを内蔵した筆記具 |
| JP2013108055A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-06-06 | Pilot Corporation | 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 |
| CN103205163A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-07-17 | 李莉 | 一种用于中性笔的耐水墨水 |
| JP6198519B2 (ja) * | 2013-08-21 | 2017-09-20 | ゼブラ株式会社 | マーキングペン |
| JP6372287B2 (ja) | 2014-09-29 | 2018-08-15 | ブラザー工業株式会社 | インクジェット記録用水性インクセット、処理剤及びカートリッジ |
| US9206325B2 (en) * | 2014-03-15 | 2015-12-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Water-based ink for ink-jet recording, water-based ink set for ink-jet recording, and treatment agent |
| JP2017048274A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 三菱鉛筆株式会社 | 筆記具用水性インク組成物 |
| JP2019077828A (ja) * | 2017-10-26 | 2019-05-23 | 株式会社パイロットコーポレーション | 筆記具用インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 |
| EP3553139B1 (de) * | 2018-04-13 | 2020-04-29 | Faber- Castell AG | Weissliche schreib- und markierflüssigkeit für kapillarsysteme |
| JP2020139086A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 株式会社パイロットコーポレーション | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 |
-
2021
- 2021-08-24 WO PCT/JP2021/030898 patent/WO2022045092A1/ja not_active Ceased
- 2021-08-24 JP JP2022544604A patent/JP7796026B2/ja active Active
- 2021-08-24 KR KR1020237009858A patent/KR20230056732A/ko active Pending
- 2021-08-24 CN CN202180052754.XA patent/CN116075563B/zh active Active
- 2021-08-24 EP EP21861517.7A patent/EP4206291A4/en active Pending
- 2021-08-24 US US18/022,852 patent/US20230312967A1/en active Pending
- 2021-08-25 TW TW110131486A patent/TWI885195B/zh active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013181167A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 水性インク組成物およびそれを用いた筆記具 |
| JP2015120815A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | ゼブラ株式会社 | 水消去性水性インキ組成物及びそれを用いた水性ペン |
| CN104910692A (zh) * | 2014-03-15 | 2015-09-16 | 兄弟工业株式会社 | 喷墨记录用水性油墨、墨盒、喷墨记录用水性油墨组、处理剂及盒 |
| JP2018193545A (ja) * | 2017-05-12 | 2018-12-06 | 株式会社パイロットコーポレーション | 筆記具用インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116075563A (zh) | 2023-05-05 |
| US20230312967A1 (en) | 2023-10-05 |
| EP4206291A1 (en) | 2023-07-05 |
| JP7796026B2 (ja) | 2026-01-08 |
| CN116075563B (zh) | 2024-08-02 |
| WO2022045092A1 (ja) | 2022-03-03 |
| EP4206291A4 (en) | 2024-10-23 |
| JPWO2022045092A1 (zh) | 2022-03-03 |
| TW202223004A (zh) | 2022-06-16 |
| KR20230056732A (ko) | 2023-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3702420B1 (en) | Ink composition for water-based ballpoint pen, and water-based ballpoint pen including same | |
| JP2018168249A (ja) | 筆記具用水性インキ組成物およびそれを用いた筆記具 | |
| JP2018168248A (ja) | 筆記具用水性インキ組成物およびそれを用いた筆記具 | |
| JP2018109116A (ja) | 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 | |
| TWI885195B (zh) | 書寫用具用水性墨水組合物、書寫用具、及書寫用具用卡匣墨水 | |
| JP2018051966A (ja) | 水性ボールペン | |
| JP2018109115A (ja) | 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 | |
| JP6858057B2 (ja) | 筆記具用インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 | |
| JP7541873B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物、筆記具、および筆記具用カートリッジインキ | |
| JP7120794B2 (ja) | 筆記具用インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 | |
| JP2018109114A (ja) | 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 | |
| JP2018069548A (ja) | 筆記具 | |
| JP7538704B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物およびそれを用いた筆記具ならびに水性インキ製品 | |
| JP2007177084A (ja) | 筆記具用水性インキ組成物 | |
| JP2020139086A (ja) | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 | |
| JP6796958B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 | |
| JP2008184595A (ja) | 水性ボールペン用インキ組成物 | |
| JP7370241B2 (ja) | 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 | |
| JP7430105B2 (ja) | ボールペン用インキ組成物およびそれを用いたボールペン | |
| JP2019011451A (ja) | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 | |
| JP7245672B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物およびそれを用いた筆記具並びに水性インキ製品 | |
| JP7039288B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 | |
| JP7422016B2 (ja) | 筆記具用水性インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 | |
| JP2019077828A (ja) | 筆記具用インキ組成物、およびそれを用いた筆記具 | |
| JP2025059974A (ja) | 筆記具用水性インキ組成物およびそれを用いた筆記具 |