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JP3924964B2 - Water-based ink composition for ballpoint pens - Google Patents
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JP3924964B2 - Water-based ink composition for ballpoint pens - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顔料と水と樹脂を少なくとも含むボールペン用のインキ組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般の筆記具用のインキ組成物としては、着色剤としての染料や顔料、これらの着色剤を溶解若しくは分散する水や各種有機溶媒、また必要に応じて、筆跡の定着性向上やインキ組成物の粘度調整のための樹脂、配合物の溶解性や分散安定性を向上させる界面活性剤、更に、防腐防黴剤等の各種添加剤が配合されているものが知られている。
【0003】
ここで、筆記具内にインキ組成物を収容する方法として、インキ吸蔵体などによらずに、自由状態で収容するものが知られている。このような、筆記具内に自由状態で収容されるインキにおいては、インキ組成物自体の粘度を上げて静置状態での流動性を低くすることにより、ペン先よりのインキ組成物の過剰な吐出を抑制したり、顔料等の配合物の分散を比較的安定にすることができることが知られている。
【0004】
また、従来、インキ組成物の溶媒、分散媒に水を含む、所謂水性インキ組成物の粘度を増加させる方法として、水溶性高分子化合物を配合することが知られている。その水溶性高分子化合物が組成物中に溶解したときに形成される網目構造が、インキ組成物の流動性を低下させ増粘する。このような水溶性高分子化合物として従来知られているものとしては、天然系のアラビアガム、トラガカントガム、グァーガム、ローカストビーンガム、アルギン酸、カラギーナン、ゼラチン、カゼイン、キサンタンガム、デキストラン、半合成系のメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプングリコール酸塩、アルギン酸塩、アルギン酸プロピレングリコールエステル、合成系のポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレンオキサイド、酢酸ビニルとポリビニルピロリドンの共重合体などが、それらを1種または2種以上混合したものを例示できる。
【0005】
【発明が解決する課題】
着色剤に顔料を用いたインキでは、顔料を安定に分散させるために微細に粉砕して用いる。さらにその表面に、立体障害や電気的斥力を発現する界面活性剤を付着させて再凝集を防止しているが、経時や温度変化により立体障害や電気的反発力が低下して凝集、沈降することがあった。
【0006】
また、インキに水溶性高分子を添加して増粘すると、顔料は水溶性高分子が形成する網目構造に補足されるために、沈降しにくくなるが、網目構造は温度や経時により容易に破壊されてしまうために、やはり温度や経時による顔料の凝集、沈降を完全に防止できるものではなかった。
【0007】
そのため、着色剤に顔料を使用したボールペンは、凝集した顔料がインキ流路を詰まらせる筆記不良や、顔料が沈降して筆記具のインキタンク等の容器内におけるインキの上部分に顔料分が少ない層ができる色別れ現象を生じるといった問題があった。
【0008】
本発明の目的は、着色剤の顔料が経時や温度変化により凝集、沈降することがない、顔料分散安定性に優れた水性ボールペン用インキ組成物を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも、顔料と、水と、上記一般式(化1)で示される化合物及び/またはその塩と、5重量%水溶液の粘度が100センチポイズ(25℃)以下のポリアクリル酸及び/またはその塩、とより少なくともなるボールペン用水性インキ組成物を要旨とする。
【0010】
着色剤としては、従来、水性インキ組成物に用いられている顔料を限定無く使用可能であるが、その具体的には、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄、群青、コバルトブルー、クロムグリーン、酸化クロム等の無機顔料、ハンザエロー10G、同5G、同3G、同4、同GR、同A、ベンジジンエロー、パーマネントエローNCG、タートラジンレーキ、キノリンエロー、スダーン1、パーマネントオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジGN、パーマネントブラウンFG、パラブラウン、パーマネントレッド4R、ファイヤーレッド、ブリリアントカーミンBS、ピラゾロンレッド、レーキレッドC、キナクリドンレッド、ブリリアントカーミン6B、ボルドー5B、チオインジゴレッド、ファストバイオレットB、ジオキサンバイオレット、アルカリブルーレーキ、フタロシアニンブルー、インジゴ、アシッドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン等の有機顔料、金属粉顔料、無機蛍光顔料、有機蛍光顔料、着色樹脂粉、着色樹脂球が挙げられる。
【0011】
更に、顔料を水性媒体に分散した分散顔料も使用できる。具体的には、Fuji SP シリーズ(富士色素(株)製)、Emacol シリーズ、Sandye Super シリーズ、Sandye シリーズ(以上、山陽色素(株)製)、Lio Fast シリーズ、EM シリーズ(以上、東洋インキ(株)製)、NKW シリーズ(日本蛍光(株)製)、コスモカラー シリーズ(東洋ソ−ダ(株)製)、ビクトリア シリーズ(御国色素(株)製)などが挙げられる。前記した各種の顔料は、単独、あるいは適宜組み合わせて使用できる。また、各種公知の染料を補色として併用しても良い。
【0012】
分散媒は、水を必須とし、これに加えて各種有機溶媒を用いることができる。有機溶剤としては具体的には、エタノール、メタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−メトキシエタノール、2−エトシキエタノール、2−ブトキシエタノール、2−フェノキシエタノール、2−ベンジルオキシエタノール、2−(2−メトキシエトシキ)エタノール、2−(2−エトキシエトシキ)エタノール、2−(2−ブトキシエトシキ)エタノール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどの水溶性有機溶媒が挙げられる。
【0013】
主にインキ組成物の粘度調節の目的で添加する水溶性高分子化合物としては上記一般式(化1)で表される物質及び/またはその塩と、5重量%水溶液の粘度が100センチポイズ(25℃)以下のポリアクリル酸及び/またはその塩を併用する。各水溶性高分子化合物の比率は上記一般式(化1)で表される物質及び/またはその塩が、添加される水溶性高分子化合物の全量に対して10〜99重量%が望ましい。このようなポリアクリル酸及び/またはその塩は、粉体もしくは溶液で市販されており、いずれも使用可能である。具体的には、ジュリマーAC−10P、同AC−10LP、同AC−10NP、同AC−103A、同AC−10S、同AC−10L、同AC−10N、同AC−20N、同AC−103(以上、日本純薬(株)製)、アロンA−200U、同A−20U、同T−40、同A−10U、同A−10SL、同A−20LL、同A−20SL(東亞合成化学工業(株))等が挙げられる。
【0014】
本発明のインキ組成物は、上述の必須成分を混合、撹拌して得ることができる。更に、必要に応じて分散機にかけても良く、ろ過、遠心分離により顔料の分級を行っても良い。
【0015】
上記成分以外に、各種高分子化合物分散剤や界面活性剤が使用できる。例示すれば、高分子化合物分散剤として、アラビアゴム、トラガントゴム等の天然ゴム類、サポニン等のグルコシド類、リグニンスルホン酸塩、セラック等の天然高分子、スチレン−アクリル酸共重合物の塩、スチレン−マレイン酸共重合体の塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合物の塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩、リン酸塩などの陰イオン性高分子化合物、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等の非イオン性高分子化合物などが挙げられる。また、界面活性剤として、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、液体脂肪酸硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類などの陰イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類などの非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【0016】
本発明の水性インキ組成物は、特に水性ボールペン用インキ組成物として使用する場合、インキ粘度を50〜2000cp(600cp未満は(株)トキメック製ELD型粘度計標準コーンローターを使用して1rpmにて測定、600cp以上は(株)トキメック製ELD型粘度計ST型ローターを使用して20rpmにて測定。温度25℃。)の範囲に設定することが望ましい。インキ粘度を50cp未満にするとペン先よりインキが漏れやすくなり、2000cpより高くなるとインキの吐出量が少なくなり筆跡濃度が薄くなる。
【0017】
また、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン、安息香酸ナトリウムなどの防腐防黴剤を適宜加えることができる。
【0018】
更に、ベンゾトリアゾール、エチレンジアミン四酢酸塩等の防蝕剤を適宜添加することができる。
【0019】
本発明のインキ組成物に水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属塩、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオールなどの有機アミン等の塩基性物質や、硫酸、塩酸、酢酸などの酸性物質を添加して、インキのpHを調整することもできる。特に、インキのpHを5.5〜11の範囲にした場合、インキ粘度の経時安定性が更に良くなる。
【0020】
【作用】
本発明の、着色剤に顔料を使用した水性ボールペン用インキ組成物が、経時あるいは温度変化で、顔料が凝集したり、沈降しない理由は次のように考えられる。
上記一般式(化1)にて示される化合物及び/またはその塩は、分子内に親油性部と親水性部を持つ水溶性高分子である。このため、インキに添加したとき、溶媒との親和性から、内側に親油性基が集まった親油性部と、外側に親水性基が集まった親水性部からなる、微少なゲル(ミクロゲル)を無数に形成してインキ組成物全体を増粘する。このミクロゲルの親油性部及び親水性部には、それぞれの基の間に電気的な反発による間隙を持つ。このミクロゲルと顔料との組成物中における関係は、顔料の表面の性質によって変わる。即ち、これに対して顔料は、表面が親油性の場合はミクロゲルの内部側の間隙に、表面が親水性の場合にはミクロゲルの外部側の間隙に入り込むことになる。
【0021】
さらに、上記一般式(化1)にて示される化合物及び/またはその塩を含むインキ化合物に、5重量%水溶液の粘度が100センチポイズ(25℃)以下の比較的低分子量のポリアクリル酸及び/またはその塩を添加すると、これらは一般式(化1)にて示される化合物及び/またはその塩の親水性部の構造と類似構造の親水性物質であるために、このポリアクリル酸及び/またはその塩は、前記ミクロゲルの外側の親水性部に集まり、一部架橋して、このミクロゲルの表面を補強する。そのため、経時や温度変化が起こってもミクロゲルが破壊されにくくなり、ゲルに取り囲まれた顔料も安定に保持される。
【0022】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、実施例、比較例の中で「部」とあるのは「重量部」を示す。また「%」は「重量%」を示す。
【0023】
各インキ組成物の粘度の測定条件は、50cp未満は(株)トキメック製ELD型粘度計標準コーンローター10rpmにて測定、50cp以上600cp未満は(株)トキメック製ELD型粘度計標準コーンローター1rpmにて測定、600cp以上5500cp未満は(株)トキメック製ELD型粘度計ST型ロ−タ−20rpmにて測定した。(測定温度 25℃)
【0024】
実施例1
上記各成分の内、精製水、カーボンブラック MA−1000、ジョンクリル61j、エチレングリコ−ル、グリセリンを混合し市販のサンドミルに1時間かけて分散する。そこにデヒドロ酢酸ナトリウム、PEMULEN TR−1の2%水溶液を加えて1時間攪拌した後にジュリマー AC−10LPの20%水溶液を加えて更に30分攪拌する。トリエタノールアミンを適量加えてpHを8.0に調整し、1μmのフィルターを通して濾過することにより、粘度1800cpの黒色インキを得た。
【0025】
実施例2
上記各成分の内、精製水、NKW−2105、グリセリン、プロクセルGXL、PEMULEN TR−2の2%水溶液を混合し1時間撹拌した後、ジュリマー AC−10Sを加えて更に30分間攪拌する。水酸化ナトリウム25%水溶液を適量添加してpHを7.5に調整し、1μmのフィルターを通して濾過することにより、粘度700cpの黄色の蛍光インキを得た。
【0027】
比較例1
上記各成分の内、精製水、カーボンブラック MA−1000、ジョンクリル61j、エチレングリコ−ル、グリセリンを混合し市販のサンドミルに1時間かけて分散する。そこにデヒドロ酢酸ナトリウム、ケルザンの1%水溶液を加えて1時間攪拌した後、1μmのフィルターを通して濾過することにより、粘度1900cpの黒色インキを得た。
【0028】
比較例2
上記各成分の内、精製水、NKW−2105、グリセリン、プロクセルGXL、PEMULEN TR−2の2%水溶液を混合し1時間撹拌した後、水酸化ナトリウム25%水溶液を適量添加してpHを7.5に調整し、1μmのフィルターを通して濾過することにより、粘度690cpの黄色インキを得た。
【0030】
【発明の効果】
実施例1、2及び比較例1、2のインキについて下記の試験を実施した。
【0031】
試験1:顔料凝集(1)
容量12ml、高さ10cmのガラス製試験管に、インキの高さ8cmになるように入れて密封し、50℃雰囲気中に2ヶ月靜置した後に取り出して、試験前後の顔料の平均粒子径を比較した。顔料粒子径は大塚電子(株)製粒度分布計 LPA−3000/3100を使用して測定した。結果を(表1)に示す。
【0032】
【表1】
【0033】
試験2:顔料沈降(2)
試験1において、試験管を取り出した直後のインキ上面を目視で観察し、顔料が沈降して、透明な分散媒層(以下水湧き層と称す)が生じているかどうか調べた。水湧き層がある場合は、水湧き層の厚さを測定した。結果を(表2)に示す。
【0034】
【表2】
【0035】
試験3:顔料凝集(2)
容量12ml、高さ10cmのガラス製試験管に、インキの高さ8cmになるように入れて密封し、−30℃に1日靜置と50℃に1日靜置の冷熱サイクルを連続して5回行い、試験1と同様に調べた。結果を(表3)に示す。
【0036】
【表3】
【0037】
試験4:顔料沈降(2)
試験3において、試験管を取り出した直後のインキ上面を目視で観察し、水湧きの有無を調べた。水湧きしている場合は、水湧き層の厚さを測定した。結果を(表4)に示す。
【0038】
【表4】
【0039】
以上の如く、本発明のボールペン用水性インキ組成物は、経時や温度変化により、顔料が凝集したり沈降することがない顔料分散安定性に優れたインキである。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink composition for a ballpoint pen containing at least a pigment, water and a resin.
[0002]
[Prior art]
Conventional ink compositions for general writing instruments include dyes and pigments as colorants, water and various organic solvents that dissolve or disperse these colorants, and, if necessary, improved handwriting fixability and ink composition It is known that a resin for adjusting the viscosity of a product, a surfactant for improving the solubility and dispersion stability of the formulation, and various additives such as antiseptic and antifungal agents are blended.
[0003]
Here, as a method for accommodating the ink composition in the writing instrument, one that is accommodated in a free state is known without depending on an ink occlusion body or the like. In such an ink stored in a writing instrument in a free state, excessive discharge of the ink composition from the nib is achieved by increasing the viscosity of the ink composition itself and reducing the fluidity in the stationary state. It is known that it is possible to suppress the dispersion and to stabilize the dispersion of a compound such as a pigment.
[0004]
Conventionally, it is known to add a water-soluble polymer compound as a method for increasing the viscosity of a so-called aqueous ink composition containing water in the solvent and dispersion medium of the ink composition. The network structure formed when the water-soluble polymer compound is dissolved in the composition reduces the fluidity of the ink composition and increases the viscosity. Conventionally known as such water-soluble polymer compounds include natural gum arabic, tragacanth gum, guar gum, locust bean gum, alginic acid, carrageenan, gelatin, casein, xanthan gum, dextran, semisynthetic methylcellulose, Ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, starch glycolate, alginate, propylene glycol alginate, synthetic polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl methyl ether, polyethylene oxide, copolymers of vinyl acetate and polyvinyl pyrrolidone, etc. The thing which mixed 1 type (s) or 2 or more types can be illustrated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Ink using a pigment as a colorant is used after being finely pulverized in order to disperse the pigment stably. Furthermore, a surface active agent that exhibits steric hindrance and electrical repulsion is attached to the surface to prevent re-aggregation, but steric hindrance and electrical repulsive force decrease with time and temperature change, causing aggregation and sedimentation. There was a thing.
[0006]
In addition, when a water-soluble polymer is added to the ink to increase the viscosity, the pigment is captured by the network structure formed by the water-soluble polymer, making it difficult to settle. However, the network structure is easily destroyed by temperature and time. As a result, the aggregation and sedimentation of the pigment due to temperature and aging were not completely prevented.
[0007]
For this reason, ballpoint pens that use pigments as colorants have poor writing due to agglomerated pigments clogging the ink flow path, and layers where the pigment content settles and the pigment is deposited in the upper part of the ink in a container such as an ink tank of a writing instrument. There was a problem of causing a color separation phenomenon.
[0008]
An object of the present invention is to provide an ink composition for a water-based ballpoint pen that is excellent in pigment dispersion stability, in which a pigment of a colorant does not aggregate or settle due to aging or temperature change.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes at least a pigment, water, a compound represented by the above general formula (Chemical Formula 1) and / or a salt thereof, a polyacrylic acid having a viscosity of 5 wt% aqueous solution of 100 centipoise (25 ° C) or less, and / or Alternatively, the gist is a water-based ink composition for ballpoint pens comprising at least a salt thereof.
[0010]
As the colorant, pigments conventionally used in water-based ink compositions can be used without limitation. Specific examples thereof include carbon black, titanium oxide, iron oxide, ultramarine, cobalt blue, chrome green, and oxidation. Inorganic pigments such as chromium, Hansa Yellow 10G, 5G, 3G, 4, GR, A, Benzidine Yellow, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake, Quinoline Yellow, Sudan 1, Permanent Orange, Induslen Brilliant Orange GN, Permanent Brown FG, Para Brown, Permanent Red 4R, Fire Red, Brilliant Carmine BS, Pyrazolone Red, Lake Red C, Quinacridone Red, Brilliant Carmine 6B, Bordeaux 5B, Thioindigo Red, Fast Violet B, Dioxane Ioretto, alkali blue lake, phthalocyanine blue, indigo, Acid Green Lake, organic pigments such as phthalocyanine green, metal powder pigments, inorganic fluorescent pigments, organic fluorescent pigments, colored resin powder, colored resin sphere.
[0011]
Furthermore, a dispersed pigment in which a pigment is dispersed in an aqueous medium can also be used. Specifically, Fuji SP series (Fuji Dye Co., Ltd.), Emacol series, Sandy Super series, Sandye series (above, Sanyo Dye Co., Ltd.), Lio Fast series, EM series (above, Toyo Ink Co., Ltd.) )), NKW series (manufactured by Nippon Fluorescence Co., Ltd.), Cosmo Color series (manufactured by Toyo Soda Co., Ltd.), Victoria series (manufactured by Gokoku Dye Co., Ltd.), and the like. The various pigments described above can be used alone or in appropriate combination. Various known dyes may be used in combination as complementary colors.
[0012]
The dispersion medium requires water, and various organic solvents can be used in addition to this. Specific examples of the organic solvent include ethanol, methanol, 1-propanol, 2-propanol, 1,3-propanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-phenoxyethanol, 2-benzyloxyethanol, 2- (2-methoxyethoxy) ethanol, 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol, 2- (2-butoxyethoxy) ethanol, glycerin, Water-soluble organic solvents such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and polyethylene glycol are listed.
[0013]
The water-soluble polymer compound added mainly for the purpose of adjusting the viscosity of the ink composition is a substance represented by the above general formula (Chemical Formula 1) and / or a salt thereof and a viscosity of 100 centipoise (25% by weight) C) The following polyacrylic acid and / or salt thereof are used in combination. The ratio of each water-soluble polymer compound is desirably 10 to 99% by weight based on the total amount of the water-soluble polymer compound to which the substance represented by the above general formula (Formula 1) and / or a salt thereof is added. Such polyacrylic acid and / or a salt thereof are commercially available in powder or solution, and any of them can be used. Specifically, Jurimer AC-10P, AC-10LP, AC-10NP, AC-103A, AC-10S, AC-10L, AC-10N, AC-20N, AC-103 ( (Nippon Pure Chemicals Co., Ltd.), Aron A-200U, A-20U, T-40, A-10U, A-10SL, A-20LL, A-20SL (Toagosei) Etc.).
[0014]
The ink composition of the present invention can be obtained by mixing and stirring the above essential components. Furthermore, if necessary, it may be passed through a disperser, and the pigment may be classified by filtration and centrifugation.
[0015]
In addition to the above components, various polymer compound dispersants and surfactants can be used. For example, as a polymer compound dispersant, natural rubbers such as gum arabic and tragacanth, glucosides such as saponin, natural polymers such as lignin sulfonate and shellac, salts of styrene-acrylic acid copolymer, styrene -Salt of maleic acid copolymer, salt of vinyl naphthalene-maleic acid copolymer, salt of β-naphthalene sulfonic acid formalin condensate, anionic polymer compound such as phosphate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene Nonionic polymer compounds such as glycols are listed. In addition, surfactants include anionic surfactants such as fatty acid salts, higher alcohol sulfates, liquid fatty acid sulfates, alkylallyl sulfonates, polyoxyethylene alkyl ethers, sorbitan alkyl esters, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as sorbitan alkyl esters are listed.
[0016]
When the water-based ink composition of the present invention is used as an ink composition for a water-based ballpoint pen, the ink viscosity is 50 to 2000 cp (less than 600 cp is 1 rpm using an ELD viscometer standard cone rotor manufactured by Tokimec Co., Ltd.). It is desirable to set the measurement at 600 cp or more in a range of 20 rpm using an ELD viscometer ST type rotor manufactured by Tokimec Co., Ltd. at a temperature of 25 ° C. If the ink viscosity is less than 50 cp, the ink is liable to leak from the pen tip, and if it exceeds 2000 cp, the ink discharge amount is reduced and the handwriting density is reduced.
[0017]
Moreover, antiseptic / antifungal agents such as sodium dehydroacetate, 1,2-benzisothiazolin-3-one, sodium benzoate and the like can be appropriately added.
[0018]
Furthermore, anticorrosives such as benzotriazole and ethylenediaminetetraacetate can be added as appropriate.
[0019]
Basic compositions such as alkali metal salts such as sodium hydroxide and lithium hydroxide, organic amines such as triethanolamine and 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, sulfuric acid, etc. It is also possible to adjust the pH of the ink by adding an acidic substance such as hydrochloric acid or acetic acid. In particular, when the pH of the ink is in the range of 5.5 to 11, the temporal stability of the ink viscosity is further improved.
[0020]
[Action]
The reason why the water-based ballpoint pen ink composition using a pigment as a colorant of the present invention does not aggregate or settle due to aging or temperature change is considered as follows.
The compound represented by the general formula (Formula 1) and / or a salt thereof is a water-soluble polymer having a lipophilic part and a hydrophilic part in the molecule. For this reason, when added to the ink, from the affinity with the solvent, a fine gel (microgel) consisting of a lipophilic part with a lipophilic group gathered inside and a hydrophilic part with a hydrophilic group gathered outside. Infinitely formed to thicken the entire ink composition. In the lipophilic part and the hydrophilic part of this microgel, there is a gap due to electrical repulsion between the respective groups. The relationship between the microgel and the pigment in the composition varies depending on the surface properties of the pigment. In other words, the pigment enters the gap on the inner side of the microgel when the surface is lipophilic, and enters the gap on the outer side of the microgel when the surface is hydrophilic.
[0021]
Furthermore, a relatively low molecular weight polyacrylic acid having a viscosity of 5 wt% aqueous solution of 100 centipoise (25 ° C.) or less and / or an ink compound containing the compound represented by the above general formula (Chemical Formula 1) and / or a salt thereof. Alternatively, when a salt thereof is added, these are polyacrylic acid and / or a compound represented by the general formula (Chemical Formula 1) and / or a hydrophilic substance having a structure similar to the structure of the hydrophilic portion of the salt. The salt collects in the hydrophilic portion on the outside of the microgel and partially cross-links to reinforce the surface of the microgel. For this reason, the microgel is not easily destroyed even with time or temperature change, and the pigment surrounded by the gel is also stably maintained.
[0022]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. In the examples and comparative examples, “parts” means “parts by weight”. “%” Indicates “% by weight”.
[0023]
The measurement conditions of the viscosity of each ink composition are as follows: Tokimec ELD viscometer standard cone rotor 10 rpm when less than 50 cp, and 50 to 600 cp ELD viscometer standard cone rotor 1 rpm manufactured by Tokimec Co., Ltd. The measurement was performed at 600 cp or more and less than 5500 cp with an ELD viscometer ST type rotor 20 rpm manufactured by Tokimec Co., Ltd. (Measurement temperature 25 ° C)
[0024]
Example 1
Of the above components, purified water, carbon black MA-1000, Jonkrill 61j, ethylene glycol and glycerin are mixed and dispersed in a commercially available sand mill for 1 hour. Thereto, a 2% aqueous solution of sodium dehydroacetate and PEMULEN TR-1 was added and stirred for 1 hour, and then a 20% aqueous solution of Jurimer AC-10LP was added and stirred for another 30 minutes. An appropriate amount of triethanolamine was added to adjust the pH to 8.0, followed by filtration through a 1 μm filter to obtain a black ink having a viscosity of 1800 cp.
[0025]
Example 2
Among the above components, purified water, NKW-2105, glycerin, proxel GXL, 2% aqueous solution of PEMULEN TR-2 are mixed and stirred for 1 hour, and then added with Jurimer AC-10S and further stirred for 30 minutes. An appropriate amount of a 25% aqueous solution of sodium hydroxide was added to adjust the pH to 7.5, followed by filtration through a 1 μm filter to obtain a yellow fluorescent ink having a viscosity of 700 cp.
[0027]
Comparative Example 1
Of the above components, purified water, carbon black MA-1000, Jonkrill 61j, ethylene glycol and glycerin are mixed and dispersed in a commercially available sand mill for 1 hour. A 1% aqueous solution of sodium dehydroacetate and Kelzan was added thereto and stirred for 1 hour, followed by filtration through a 1 μm filter to obtain a black ink having a viscosity of 1900 cp.
[0028]
Comparative Example 2
Among the above components, 2% aqueous solution of purified water, NKW-2105, glycerin, proxel GXL, PEMULEN TR-2 was mixed and stirred for 1 hour, and then an appropriate amount of 25% aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 7. 5 and filtered through a 1 μm filter to obtain a yellow ink having a viscosity of 690 cp.
[0030]
【The invention's effect】
The following tests were conducted on the inks of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.
[0031]
Test 1: Pigment aggregation (1)
Place the ink in a glass test tube with a capacity of 12 ml and a height of 10 cm so that the height of the ink is 8 cm, seal it, place it in a 50 ° C. atmosphere for 2 months, and then take it out to determine the average particle diameter of the pigment before and after the test. Compared. The pigment particle size was measured using a particle size distribution analyzer LPA-3000 / 3100 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. The results are shown in (Table 1).
[0032]
[Table 1]
[0033]
Test 2: Pigment settling (2)
In Test 1, the upper surface of the ink immediately after taking out the test tube was visually observed, and it was examined whether the pigment settled and a transparent dispersion medium layer (hereinafter referred to as a water spring layer) was generated. When there was a water spring layer, the thickness of the water spring layer was measured. The results are shown in (Table 2).
[0034]
[Table 2]
[0035]
Test 3: Pigment aggregation (2)
Into a glass test tube with a capacity of 12 ml and a height of 10 cm, the ink is placed in a height of 8 cm and sealed, and a cooling cycle of -30 ° C for 1 day and 50 ° C for 1 day is continued. The test was conducted 5 times and examined in the same manner as in Test 1. The results are shown in (Table 3).
[0036]
[Table 3]
[0037]
Test 4: Pigment sedimentation (2)
In Test 3, the upper surface of the ink immediately after taking out the test tube was visually observed to check for water springs. When the water was springing, the thickness of the water spring layer was measured. The results are shown in (Table 4).
[0038]
[Table 4]
[0039]
As described above, the water-based ink composition for ballpoint pens of the present invention is an ink excellent in pigment dispersion stability in which pigments do not aggregate or settle due to aging or temperature change.

Claims (1)

少なくとも、顔料と、水と、下記一般式(化1)で示される化合物及び/またはその塩と、5重量%水溶液の粘度が100センチポイズ(25℃)以下のポリアクリル酸及び/またはその塩とよりなるボールペン用水性インキ組成物。
At least a pigment, water, a compound represented by the following general formula (Chemical Formula 1) and / or a salt thereof, and a polyacrylic acid and / or a salt thereof having a viscosity of 5 wt% aqueous solution of 100 centipoise (25 ° C.) or less A water-based ink composition for ballpoint pens.
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