JP7245672B2 - Water-based ink composition for writing instruments, writing instruments and water-based ink products using the same - Google Patents
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Description
本発明は、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に関する。さらに詳しくは、抗菌性能、顔料の分散安定性に優れた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に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aqueous ink composition for writing instruments, a writing instrument using the same, and an aqueous ink product. More particularly, the present invention relates to a water-based ink composition for writing instruments which is excellent in antibacterial performance and pigment dispersion stability, a writing instrument using the same, and water-based ink products.
従来から、着色剤として顔料を用いた低粘度インキを万年筆やボールペンなどに充填して、筆記媒体へ筆記をすることが行われており、特に、耐水性、耐光性に優れたインキとすることができることから、盛んに検討が行われている。
しかしながら、万年筆に代表される、インキ貯蔵部から筆記先端にインキを供給できる櫛歯状のインキ保留部材をインキ流量調節体として配置した筆記具は、筆記先端がしばらくの間、大気中に晒された状態になることがあり、また、このような筆記具は、インキ瓶などの開閉口を備えるインキ保管容器に収容されたインキを繰り返し充填して使うなど、インキ組成物が外気に触れる機会が多くなることがあった。インキ組成物が外気に触れることで、微生物が混入する機会も多くなる。この結果、微生物が異常繁殖してしまうことがあり、抗菌性物質の種類によっては、抗菌性能が十分に発揮されないという課題を有していた。抗菌性能が十分でないと微生物が繁殖し、インキ組成物の腐敗などが起こり、粘度などインキ組成物の物性に変化が生じたり、インキ組成物中に析出物や凝集物などの異物が発生したり、インキ組成物の変色を起こしたり、また、顔料インキを用いた際には、発生した異物の影響で顔料の分散が壊れるなど、インキ組成物としての機能が損なわれることがあった。そして筆記具に用いた場合、インキ供給機構内に微生物の繁殖などに起因する析出物や凝集物などの異物が生じてしまい、インキ組成物を供給する流路が狭くなることがある。この結果、インキの供給量が少なくなり、筆跡がかすれるなど、筆記性に影響を与える可能性がある。さらに、異物の量の増加や、凝集物などが大きくなると、インキを供給する流路が異物などにより塞がれ、インキを供給することができなくなり、筆記不能となる可能性がある。また、異物の発生量が少ないインキ組成物であっても、インキを繰返し充填して使用すると、使用開始時は筆記性が良好であっても、充填と使用を繰り返すことにより、インキを供給する流路に異物が徐々に堆積し、筆記性への影響が大きくなっていく。さらに充填と使用を繰り返すと、該流路への異物の堆積がさらに進行し、流路が塞がれ、やはり筆記不能となる可能性がある。
そこで、抗菌性物質をインキ組成物に添加し、微生物などの繁殖を抑制することが盛んに行われている(特許文献1、2および3参照)。しかしながら、用いる材料やその組合せによっては、十分にその効果を発揮できるものではなく、改良の余地があった。
また、安全性の観点から、用いる抗菌剤によっては、その使用に関して制限があり、十分な抗菌性能を発揮することが出来ないことがあった。
Conventionally, low-viscosity ink using a pigment as a coloring agent is filled in a fountain pen, a ball-point pen, or the like, and written on a writing medium. Since it can be done, it is being actively studied.
However, in writing instruments such as fountain pens, in which a comb tooth-shaped ink reservoir member capable of supplying ink from an ink reservoir to the writing tip is arranged as an ink flow rate adjusting body, the writing tip is exposed to the atmosphere for a while. In addition, such writing utensils are used by repeatedly filling ink stored in an ink storage container with an opening and closing opening such as an ink bottle, and the ink composition is exposed to the outside air more often. something happened. Exposure of the ink composition to the outside air also increases the chances of contamination by microorganisms. As a result, microorganisms may proliferate abnormally, and depending on the type of antibacterial substance, there is a problem that the antibacterial performance is not sufficiently exhibited. If the antibacterial performance is not sufficient, microorganisms will propagate and the ink composition will rot, causing changes in the physical properties of the ink composition such as viscosity, and foreign substances such as precipitates and aggregates will occur in the ink composition. In addition, when a pigment ink is used, the ink composition functions as a function of the ink composition may be impaired, such as destruction of the dispersion of the pigment due to the influence of the generated foreign matter. When used in a writing instrument, foreign substances such as deposits and aggregates due to propagation of microorganisms may occur in the ink supply mechanism, narrowing the flow path for supplying the ink composition. As a result, the amount of ink supplied is reduced, which may affect the writability, such as blurring of handwriting. Furthermore, if the amount of foreign matter increases or the amount of agglomeration increases, the flow path for supplying ink may be blocked by the foreign matter, making it impossible to supply ink and making writing impossible. In addition, even with an ink composition that generates a small amount of foreign matter, if the ink is repeatedly filled and used, even if the writing performance is good at the beginning of use, the ink will be supplied by repeating filling and use. Foreign matter gradually accumulates in the flow path, and the influence on writing performance increases. Further repetition of filling and use may lead to further accumulation of foreign matter in the flow path, blockage of the flow path, and the possibility of becoming unable to write again.
Therefore, an antibacterial substance is added to the ink composition to suppress the propagation of microorganisms (see Patent Documents 1, 2 and 3). However, depending on the materials used and their combinations, the effect could not be fully exhibited, and there was room for improvement.
In addition, from the viewpoint of safety, there are restrictions on the use of some antibacterial agents, and in some cases, sufficient antibacterial performance cannot be exhibited.
本発明は、筆記先端とインキ貯蔵部を有し、前記筆記先端と前記インキ貯蔵部の間に、インキ貯蔵部から筆記先端にインキを供給できインキ貯蔵部の内圧上昇に伴い溢出したインキを一時的に保留する櫛歯状のインキ保留部を有するインキ流量調節体(以下、単に「ペン芯」と表すことがある)を配置した筆記具のインキ貯蔵部に内蔵する、筆記具用水性インキ組成物であって、顔料の分散性が良好で、抗菌性能に優れるなど、インキの保存安定性に優れた筆記具用水性インキ組成物(以下、単に「水性インキ組成物」または「インキ組成物」と表すことがある)およびそれを用いた筆記具、並びに水性インキ製品を提供するものである。 The present invention has a writing tip and an ink reservoir, and ink can be supplied from the ink reservoir to the writing tip between the writing tip and the ink reservoir. A water-based ink composition for writing instruments, which is incorporated in an ink reservoir of a writing instrument in which an ink flow rate regulator (hereinafter sometimes simply referred to as a "pen core") having a comb tooth-shaped ink reservoir that effectively retains ink is disposed. Aqueous ink composition for writing utensils (hereinafter simply referred to as "aqueous ink composition" or "ink composition") that has excellent pigment dispersibility, excellent antibacterial performance, etc. and excellent ink storage stability. There is), writing instruments using it, and water-based ink products.
本発明は、筆記具用水性インキ組成物に、自己分散型カーボンブラックとオルトフェニルフェノールまたはその塩などを含有する水性インキ組成物とすることなどにより上記課題が解決された。
すなわち、本発明は、
「1.水と、着色剤と、抗菌性物質とを含む筆記具用水性インキ組成物であって、前記着色剤が自己分散型カーボンブラックであり、前記抗菌性物質がオルトフェニルフェノールまたはその塩と、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンおよび2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンの少なくとも一方と、を含み、前記オルトフェニルフェノールまたはその塩と、前記1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンおよび前記2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンの少なくとも一方と、の質量比が1:1~1:0.01であることを特徴とする筆記具用水性インキ組成物。
2.前記オルトフェニルフェノールまたはその塩の添加量が、100~10,000ppmであることを特徴とする第1項に記載の筆記具用水性インキ組成物。
3.前記1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンおよび前記2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンの少なくとも一方の添加量が、10~1,000ppmであることを特徴とする第1項または第2項に記載の筆記具用水性インキ組成物。
4.前記インキ組成物の、B型回転粘度計を用いて、回転数60rpm、20℃で測定した際の粘度が、1.0~5.0mPa・sであることを特徴とする第1項~第3項のいずれか1項に記載の筆記具用水性インキ組成物。
5.前記筆記具用水性インキ組成物が、筆記先端とインキ貯蔵部を有し、前記筆記先端と前記インキ貯蔵部の間に、インキ貯蔵部から筆記先端にインキを供給できインキ貯蔵部の内圧上昇に伴い溢出したインキを一時的に保持する櫛歯状のインキ保留部を有するインキ流量調節体を配置した筆記具のインキ貯蔵部に内蔵する、筆記具用水性インキ組成物であることを特徴とする第1項~第4項のいずれか1項に記載の筆記具用水性インキ組成物。
6.第1項~第5項のいずれか1項に記載の筆記具用水性インキ組成物を充填してなる筆記具。
7.第1項~第5項のいずれか1項に記載の筆記具用水性インキ組成物をインキ保管容器に収容してなる水性インキ製品であって、前記インキ保管容器が前記筆記具用水性インキ組成物を分取する為の開閉口を有し、前記インキ保管容器から分取された前記筆記具用水性インキ組成物が、筆記先端とインキ貯蔵部を有し、前記筆記先端と前記インキ貯蔵部の間に、インキ貯蔵部から筆記先端にインキを供給できインキ貯蔵部の内圧上昇に伴い溢出したインキを一時的に保持する櫛歯状のインキ保留部を有するインキ流量調節体を配置した筆記具のインキ貯蔵部に充填して使用されることを特徴とする水性インキ製品。」に関する。
The present invention has solved the above problems by providing a water-based ink composition for writing instruments containing self-dispersible carbon black and ortho-phenylphenol or a salt thereof.
That is, the present invention
"1. A water-based ink composition for writing instruments comprising water, a coloring agent, and an antibacterial substance, wherein the coloring agent is self-dispersing carbon black, and the antibacterial substance is ortho-phenylphenol or a salt thereof. , and at least one of 1,2-benzisothiazolin-3-one and 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one, wherein the orthophenylphenol or a salt thereof and the 1,2-benzisothiazolin- 3-one and at least one of the 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one in a weight ratio of 1:1 to 1:0.01. .
2. 2. The water-based ink composition for writing instruments according to item 1, wherein the amount of the ortho-phenylphenol or its salt added is 100 to 10,000 ppm.
3. Item 1 or The water-based ink composition for writing instruments according to Item 2.
4 . Items 1 to 5, wherein the ink composition has a viscosity of 1.0 to 5.0 mPa s when measured using a B-type rotational viscometer at a rotational speed of 60 rpm and 20°C. 3. The water-based ink composition for writing instruments according to any one of 3 items.
5 . The water-based ink composition for writing instruments has a writing tip and an ink reservoir, and ink can be supplied from the ink reservoir to the writing tip between the writing tip and the ink reservoir as the internal pressure of the ink reservoir rises. Item 1. A water-based ink composition for writing instruments, which is incorporated in an ink reservoir of a writing instrument in which an ink flow rate regulator having a comb tooth-shaped ink reservoir for temporarily holding overflowed ink is arranged. 4. The water-based ink composition for writing instruments according to any one of 4. to 4. above.
6 . A writing instrument filled with the water-based ink composition for writing instruments according to any one of items 1 to 5 .
7 . A water-based ink product comprising the water-based ink composition for writing instruments according to any one of items 1 to 5 stored in an ink storage container, wherein the ink storage container stores the water-based ink composition for writing instruments. The water-based ink composition for a writing instrument has an opening and closing opening for dispensing, the water-based ink composition for a writing instrument dispensed from the ink storage container has a writing tip and an ink reservoir, and the writing tip and the ink reservoir are located between the writing tip and the ink reservoir. an ink reservoir of a writing utensil having a comb tooth-shaped ink reservoir that can supply ink from the ink reservoir to the writing tip and temporarily retain ink that overflows as the internal pressure of the ink reservoir increases; A water-based ink product characterized by being filled in a "About.
本発明によれば、インキ組成物に自己分散型カーボンブラックとオルトフェニルフェノールまたはその塩を含むことにより、インキ組成物の抗菌性能を保ちながら、顔料の分散性が向上し、さらに消泡性能が向上したインキ組成物となるなど、優れた効果を奏するものである。 According to the present invention, by including self-dispersing carbon black and ortho-phenylphenol or a salt thereof in the ink composition, the dispersibility of the pigment is improved while maintaining the antibacterial performance of the ink composition, and the antifoaming performance is improved. It has excellent effects such as an improved ink composition.
本発明の筆記具用水性インキ組成物は、筆記先端とインキ貯蔵部を有し、前記筆記先端と前記インキ貯蔵部の間に、ペン芯を配置した筆記具に内蔵する筆記具用水性インキ組成物に、水と、自己分散型カーボンブラックと、オルトフェニルフェノールまたはその塩を含むことを一つの特徴とする。 The water-based ink composition for writing instruments of the present invention has a writing tip and an ink reservoir, and a pen core is arranged between the writing tip and the ink reservoir. One feature is that it contains water, self-dispersible carbon black, and ortho-phenylphenol or a salt thereof.
本発明に用いる筆記具用水性インキ組成物は、自己分散型カーボンブラックを含んでなる。
自己分散型カーボンブラックとは、分散剤を用いることなく、水性媒体中に分散することが可能となるカーボンブラックをいい、例えば、カーボンブラックに物理的処理または化学的処理を施すことで、カーボンブラックの表面に親水性の官能基などを有するものをいう。自己分散型カーボンブラックは分散剤などの成分を含まないため、強制分散型のカーボンブラック分散体と比較し良好な発色が得られる。また、再分散性に優れるため、筆記具の筆記先端やインキ流量調節体などにインキ組成物が固着してしまった際にも容易に洗浄が可能である。
The water-based ink composition for writing instruments used in the present invention contains self-dispersing carbon black.
Self-dispersing carbon black refers to carbon black that can be dispersed in an aqueous medium without using a dispersant. For example, by subjecting carbon black to physical or chemical treatment, carbon black It has a hydrophilic functional group etc. on the surface of Since the self-dispersing carbon black does not contain components such as a dispersant, better color development can be obtained than the forced dispersion-type carbon black dispersion. In addition, because of its excellent redispersibility, even when the ink composition adheres to the writing tip of a writing instrument, the ink flow rate regulator, etc., it can be easily washed off.
前記物理的処理としては、例えば、真空プラズマ処理などが挙げられ、化学的処理としては、例えば、水中で酸化剤により酸化する湿式酸化法や、p-アミノ安息香酸を顔料表面に結合させることによりフェニル基を介してカルボキシル基を結合させる方法などが挙げられる。 Examples of the physical treatment include a vacuum plasma treatment, and examples of the chemical treatment include a wet oxidation method in which an oxidizing agent is used in water, and bonding p-aminobenzoic acid to the surface of the pigment. A method of bonding a carboxyl group via a phenyl group and the like can be mentioned.
本発明に用いることができる自己分散型カーボンブラックとしては特に限定されず、例えば、市販品では、オリヱント化学工業株式会社製のマイクロジェットシリーズ、キャボット社製のCAB-O-JETシリーズ、東海カーボン株式会社製のAqua-Blackシリーズ、冨士色素株式会社製のFuji-JET Blackシリーズなどが挙げられる。 The self-dispersing carbon black that can be used in the present invention is not particularly limited. Aqua-Black series manufactured by the company, Fuji-JET Black series manufactured by Fuji Pigment Co., Ltd., and the like.
これらの自己分散型カーボンブラックは、アニオン性、カチオン性などの自己分散型カーボンブラックが挙げられるが、オルトフェニルフェノールまたはその塩による相互作用におけるカーボンブラックの分散性を考慮すれば、アニオン性の自己分散型カーボンブラックを用いることが好ましい。また、自己分散型カーボンブラックは、それぞれ、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。但し、2種以上を混合して用いる際には、カーボンブラックの分散性に影響を与えない様に、そのイオン性が同じであることが好ましく、表面の親水基が同じであることがより好ましい。 These self-dispersing carbon blacks include anionic and cationic self-dispersing carbon blacks. It is preferred to use dispersed carbon black. Moreover, the self-dispersing carbon black can be used alone or in combination of two or more. However, when two or more of them are mixed and used, they preferably have the same ionicity so as not to affect the dispersibility of the carbon black, and more preferably have the same surface hydrophilic groups. .
水性インキ組成物における自己分散型カーボンブラックの含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、1~20質量%であることが好ましく、1~10質量%であることがより好ましく、さらには、1~5質量%であることが好ましい。自己分散型カーボンブラックの含有量が前記範囲内であると、筆記先端へのインキ追従性能の低下を防止できるとともに、発色が良好な筆跡を得ることができる。 The content of self-dispersing carbon black in the water-based ink composition is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, based on the total mass of the water-based ink composition. is preferably 1 to 5% by mass. When the content of the self-dispersing carbon black is within the above range, it is possible to prevent deterioration of the ink follow-up performance to the writing tip and to obtain handwriting with good coloring.
本発明による筆記具用水性インキ組成物は、抗菌性物質として、オルトフェニルフェノールまたはその塩を用いる。オルトフェニルフェノールは、食品添加物としても使用が認められている抗菌性物質であり、従来の抗菌性物質より安全性が高いものである。具体的には、オルトフェニルフェノール、オルトフェニルフェノールナトリウムなどが挙げられる。オルトフェニルフェノールナトリウムは、インキ組成物での溶解性が高く、その添加量を任意に調整できることから好適である。 The water-based ink composition for writing instruments according to the present invention uses ortho-phenylphenol or a salt thereof as an antibacterial substance. Ortho-phenylphenol is an antibacterial substance approved for use as a food additive, and is safer than conventional antibacterial substances. Specific examples include orthophenylphenol, sodium orthophenylphenol, and the like. Sodium orthophenylphenol is suitable because it has high solubility in the ink composition and the amount added can be arbitrarily adjusted.
1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンなどの抗菌性物質は、理由は定かではないが、自己分散型カーボンブラックの分散性を低下させる傾向にあり、インキ組成物の顔料が若干凝集する。そして、特に自己分散型カーボンブラックを用いた際に、抗菌効果が低下するが、これは、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンなどの抗菌性物質がカーボンブラックに取り込まれて吸着するため、抗菌性能が低下すると考えられる。 Antibacterial substances such as 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one, although the reason is not clear, It tends to reduce the dispersibility of the self-dispersing carbon black, and the pigment in the ink composition slightly aggregates. And especially when self-dispersing carbon black is used, the antibacterial effect is reduced, but this is 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-n Antibacterial substances such as -octyl-4-isothiazolin-3-one are taken in and adsorbed by carbon black, which is thought to reduce the antibacterial performance.
しかしながら、オルトフェニルフェノールまたはその塩は、フェノール基がアニオンに帯電することから、アニオン性の自己分散型のカーボンブラックとオルトフェニルフェノールまたはその塩が電気的に反発することで、自己分散型カーボンブラックに吸着されにくくなり、自己分散型カーボンブラックの分散性を損なうことがなく、インキ組成物の抗菌性能を落とすことがない。さらに、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンなどの抗菌性物質を併用した場合においても、自己分散型カーボンブラックの分散性を損なうことがなく、抗菌性能に相乗効果を与えることができるので好ましい。より抗菌性能を考慮すれば、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンを併用して用いることが好ましい。 However, in ortho-phenylphenol or its salt, since the phenol group is anion-charged, the anionic self-dispersing carbon black and ortho-phenylphenol or its salt electrically repel each other, resulting in self-dispersing carbon black. It becomes difficult to be adsorbed to, does not impair the dispersibility of the self-dispersing carbon black, and does not deteriorate the antibacterial performance of the ink composition. Furthermore, even when antibacterial substances such as 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one are used in combination, It is preferable because it does not impair the dispersibility of the self-dispersing carbon black and can give a synergistic effect to the antibacterial performance. Considering more antibacterial performance, it is preferable to use 1,2-benzisothiazolin-3-one and 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one in combination.
本発明に用いるオルトフェニルフェノールまたはその塩は、インキ組成物に添加することで、さらに、消泡性能を向上させることができる。従来の抗菌性物質は、インキ組成物に添加しても消泡性能が得られなかったが、本発明に用いるオルトフェニルフェノールまたはその塩は、抗菌性能と消泡性能を併せ持つ。 The ortho-phenylphenol or its salt used in the present invention can further improve defoaming performance by adding it to the ink composition. Conventional antibacterial substances do not have defoaming properties even when added to ink compositions, but ortho-phenylphenol or a salt thereof used in the present invention has both antibacterial and defoaming properties.
本発明による筆記具用水性インキ組成物は、特定構造を有する筆記具に好適に用いることができるが、使用する際に筆記具のインキ貯蔵部に、繰り返しインキを充填して用いる構造の筆記具などが挙げられる。前記インキ貯蔵部としては、一例として所謂コンバーターを用いることができる。コンバーターへインキ組成物を充填する際には、コンバーター内の空気を排出しながらインキ組成物を吸入することとなるが、本発明のインキ組成物においては、オルトフェニルフェノールまたはその塩が消泡剤としてはたらき、無用な気泡を生じることなくインキ吸入が可能となる。 The water-based ink composition for writing instruments according to the present invention can be suitably used for writing instruments having a specific structure, and examples include writing instruments having a structure in which the ink reservoir of the writing instrument is repeatedly filled with ink when used. . As an example of the ink reservoir, a so-called converter can be used. When the ink composition is filled into the converter, the ink composition is sucked while the air in the converter is discharged. As a result, ink can be sucked without generating unnecessary air bubbles.
さらに、インキ組成物に気泡が生じ難いことから、インキ貯蔵部の内圧が上昇した際にも、溢出したインキ組成物を一時的に保持する櫛歯状のインキ保留部材にインキ組成物がスムーズに流入し、筆記先端からインキがボタ落ちしにくくなり、インキ組成物として、優れたものとなる。 Furthermore, since air bubbles are less likely to occur in the ink composition, even when the internal pressure of the ink reservoir rises, the ink composition smoothly flows into the comb tooth-shaped ink retaining member that temporarily retains the overflowing ink composition. The ink flows in and the ink is less likely to drip from the writing tip, making it an excellent ink composition.
本発明の筆記具用水性インキ組成物に用いるオルトフェニルフェノールまたはその塩の添加量としては、100~10,000ppmであることが好ましい。より好ましくは、100~5,000ppmである。この範囲より少ないと、消泡性能が若干劣る傾向が見られ、この範囲より多いと、インキ組成物の安定性と筆記性能に対して影響を及ぼす恐れがある。前記範囲にあると、消泡性能が十分であり、顔料の分散性に対しても効果的に働き、安定性と筆記性能に対しても影響がなく、抗菌性能が十分に得られるため、好ましい。 The amount of ortho-phenylphenol or its salt added to the water-based ink composition for writing instruments of the present invention is preferably 100 to 10,000 ppm. More preferably, it is 100 to 5,000 ppm. If the amount is less than this range, the defoaming performance tends to be slightly inferior, and if the amount is more than this range, the stability and writing performance of the ink composition may be affected. When it is within the above range, the antifoaming performance is sufficient, the dispersibility of the pigment is effectively affected, the stability and writing performance are not affected, and the antibacterial performance is sufficiently obtained, which is preferable. .
本発明による筆記具用水性インキ組成物は、インキ組成物の性能を損なわない範囲で、さらに抗菌性物質を用いることができる。抗菌性物質としては、従来筆記具用インキ組成物に用いることができる抗菌性物質であれば特に限定はないが、フェノール、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、2,3,5,6-テトラクロロ-4-(メチルスルフォニル)ピリジン、2-ピリジンチオール-1-オキシドナトリウム、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンなどが挙げられる。特に、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンを用いると、無臭のインキ組成物を得ることができるため好ましく、両者を併用するとさらに一方の耐性菌に対する抗菌性能が強化されるのでより好ましい。
オルトフェニルフェノールまたはその塩と1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンおよび/または、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンを併用すると、分散性を損なうことなく、抗菌性能に相乗効果を与え、分散性安定性、抗菌性能、消泡性を維持しつつ、抗菌性物質の総量を少なくすることが可能となるため、特に好ましい。
The water-based ink composition for writing instruments according to the present invention can further contain an antibacterial substance within a range that does not impair the performance of the ink composition. The antibacterial substance is not particularly limited as long as it is an antibacterial substance that can be used in conventional ink compositions for writing instruments. 3,5,6-tetrachloro-4-(methylsulfonyl)pyridine, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one and the like. In particular, use of 1,2-benzisothiazolin-3-one and 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one is preferable because an odorless ink composition can be obtained. It is more preferable because the antibacterial performance against resistant bacteria is enhanced.
Combined use of orthophenylphenol or a salt thereof with 1,2-benzisothiazolin-3-one and/or 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one has a synergistic effect on antibacterial performance without impairing dispersibility. It is particularly preferable because it is possible to reduce the total amount of the antibacterial substance while maintaining dispersion stability, antibacterial performance, and antifoaming properties.
本発明の筆記具用水性インキ組成物は、オルトフェニルフェノールまたはその塩と1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンおよび/または、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンを併用しても良いが、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンおよび/または、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンの添加量としては、10~1,000ppmであることが好ましい。より好ましくは、20~200ppmである。この範囲より少ないと、併用の効果が十分得られず、この範囲より多いと、自己分散型カーボンブラックの分散性が劣る可能性がある。前記範囲にあると、自己分散型カーボンブラックの分散性に対して影響がなく、安全性も問題なく、抗菌性能も十分に得られるため、好ましい。 The water-based ink composition for writing instruments of the present invention may use orthophenylphenol or a salt thereof and 1,2-benzisothiazolin-3-one and/or 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one in combination. However, the amount of 1,2-benzisothiazolin-3-one and/or 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one to be added is preferably 10 to 1,000 ppm. More preferably, it is 20 to 200 ppm. If the amount is less than this range, the effect of combined use cannot be obtained sufficiently, and if it is more than this range, the dispersibility of the self-dispersing carbon black may be deteriorated. Within the above range, there is no effect on the dispersibility of the self-dispersing carbon black, there is no problem with safety, and sufficient antibacterial performance can be obtained, which is preferable.
本発明の筆記具用水性インキ組成物は、オルトフェニルフェノールまたはその塩と1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンおよび/または、2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンを併用しても良いが、その添加量比としては、オルトフェニルフェノールまたはその塩を基準として、質量比で、1:1~1:0.01であることが好ましく、1:0.2~1:0.02であることがより好ましい。この範囲にあると、消泡性能、自己分散型カーボンブラックの分散性、抗菌性能に対して、良好であるため好ましい。 The water-based ink composition for writing instruments of the present invention may use orthophenylphenol or a salt thereof and 1,2-benzisothiazolin-3-one and/or 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one in combination. However, the addition amount ratio is preferably 1:1 to 1:0.01, preferably 1:0.2 to 1:0.02, in terms of mass ratio based on ortho-phenylphenol or its salt. is more preferable. Within this range, the antifoaming performance, the dispersibility of the self-dispersing carbon black, and the antibacterial performance are favorable, which is preferable.
本発明による筆記具用水性インキ組成物は、自己分散型カーボンブラックとオルトフェニルフェノールまたはその塩を含んでなる。
一般的には、カーボンブラックなどの顔料を分散するには、界面活性剤や樹脂系の分散剤が用いられる。カーボンブラックを分散する際には、カーボンブラックの分散安定性を向上させるために、そのカーボンブラックに適した分散剤を選択するが、その分散剤が、他の添加剤の影響で分散剤としての機能が低下することがある。この場合には、カーボンブラックの分散を安定的に保つことができなくなり、カーボンブラックが凝集して、インキ組成物の分散安定性を保つことができなくなる。自己分散型カーボンブラックは、分散剤を用いることなく分散できることは前述の通りであるが、用いる抗菌性物質によっては、その自己分散の機能を低下させることがある。しかしながら、オルトフェニルフェノールまたはその塩は、自己分散型カーボンブラックの分散性を損なうことなく、その分散安定性を向上させることができる。
The water-based ink composition for writing instruments according to the present invention comprises self-dispersible carbon black and ortho-phenylphenol or a salt thereof.
In general, surfactants and resin-based dispersants are used to disperse pigments such as carbon black. When dispersing carbon black, a dispersant suitable for the carbon black is selected in order to improve the dispersion stability of the carbon black. Functionality may be reduced. In this case, the carbon black cannot be stably dispersed, and the carbon black aggregates, making it impossible to maintain the dispersion stability of the ink composition. As described above, self-dispersing carbon black can be dispersed without using a dispersant. However, ortho-phenylphenol or a salt thereof can improve the dispersion stability of self-dispersing carbon black without impairing its dispersibility.
<顔料>
本発明による水性インキ組成物は、インキ組成物の性能を損なわない範囲で、自己分散型カーボンブラック以外の顔料を用いることができる。用いる顔料としては、通常、筆記具用水性インキ組成物に用いる顔料が挙げられる。
<Pigment>
The water-based ink composition according to the present invention can use pigments other than self-dispersing carbon black as long as the performance of the ink composition is not impaired. Examples of pigments to be used include pigments usually used in water-based ink compositions for writing instruments.
本発明において用いることができる顔料としては、水性媒体に分散可能であれば特に制限されるものではない。例えば、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(自己分散型でない)、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、ジオキサジン系、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料などが挙げられる。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。また、顔料は、予め界面活性剤や樹脂を用いて微細に安定的に水媒体中に分散された水分散顔料製品などを用いてもよい。 Pigments that can be used in the present invention are not particularly limited as long as they are dispersible in an aqueous medium. Examples include inorganic, organic, and processed pigments, and specific examples include carbon black (not self-dispersing), aniline black, ultramarine, chrome, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, Examples include quinophthalone-based, threne-based, triphenylmethane-based, perinone-based, perylene-based, dioxazine-based, aluminum pigments, pearl pigments, fluorescent pigments, and phosphorescent pigments. In addition, a microcapsule pigment obtained by encapsulating or dissolving a colored body, which is obtained by dispersing a pigment in a medium as a colored resin particle body, in a shell made of a resin wall film-forming substance by a known microencapsulation method or the like may be used. good. As the pigment, a water-dispersible pigment product or the like which is finely and stably dispersed in an aqueous medium in advance using a surfactant or resin may be used.
<水>
水としては、特に制限はなく、例えば、水道水、イオン交換水、限外ろ過水または蒸留水などを用いることができる。
<Water>
Water is not particularly limited, and for example, tap water, ion-exchanged water, ultrafiltered water, distilled water, or the like can be used.
本発明による水性インキ組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、濡れ剤、水溶性有機溶剤、pH調整剤、保湿剤、防錆剤などの各種添加剤を含むことができる。 The water-based ink composition according to the present invention can contain various additives such as wetting agents, water-soluble organic solvents, pH adjusters, moisturizing agents, and rust preventives within the range that does not impair the effects of the present invention.
<その他成分>
本発明の水性インキ組成物は、筆記具に用いる際にインキ流量調節体の濡れ性を向上させるために、各種濡れ剤を用いることができる。濡れ剤としては、特に限定されないがポリエーテルアミンを用いることが好ましい。ポリエーテルアミンは、自己分散型カーボンブラックの分散安定性の向上と、インキ流量調節体に対する濡れ性を適度に保つことができる。
<Other ingredients>
Various wetting agents can be used in the water-based ink composition of the present invention in order to improve the wettability of the ink flow regulator when used in a writing instrument. As the wetting agent, polyetheramine is preferably used, although it is not particularly limited. Polyetheramine can improve the dispersion stability of the self-dispersing carbon black and maintain the wettability of the ink flow controller appropriately.
また、前記ポリエーテルアミンは、インキ流量調節体に対する濡れ性を適度に保つことができるため、インキ流量調節体の機能を十分に得ることができ、筆記具が横置きの状態や筆記先端が上向きの状態から、筆記するために筆記先端を下向きの状態にした場合でも、筆記先端方向へインキ組成物を円滑に流下させることができ、筆記先端からのインキ吐出性を良好に維持することが可能となり、また、インキ流量調節体に余剰なインキがスムーズに流入することができるため、インキのボタ落ち現象を抑制することができる。さらに、ポリエーテルアミンを用いた筆記具用水性インキ組成物を筆記具に内蔵して筆記した場合、紙面への浸透性が高くなって筆跡が滲んでしまったり、裏抜けしてしまったりすることがなく、良好な筆跡を得ることができる。 In addition, since the polyetheramine can maintain an appropriate level of wettability with respect to the ink flow rate regulator, the function of the ink flow rate regulator can be sufficiently obtained. Even when the writing tip is turned downward for writing, the ink composition can smoothly flow down in the direction of the writing tip, and the ink ejection property from the writing tip can be maintained satisfactorily. In addition, since surplus ink can smoothly flow into the ink flow rate adjusting body, the dripping phenomenon of ink can be suppressed. Furthermore, when the water-based ink composition for writing instruments using polyetheramine is built into a writing instrument and written, the penetrability to the paper surface becomes high, and the handwriting does not bleed or strike through. , good handwriting can be obtained.
本発明に用いることができるポリエーテルアミンのHLB値は、10~20であることが好ましい。これは、ポリエーテルアミンのHLB値が10以上であると、水に完全に溶解し、自己分散型カーボンブラックと凝集物を作ることがないので、インキ組成物中での分散安定性に影響を及ぼすことがない為である。 The HLB value of the polyetheramine that can be used in the present invention is preferably 10-20. This is because when the HLB value of the polyetheramine is 10 or more, it dissolves completely in water and does not form an aggregate with the self-dispersing carbon black, so the dispersion stability in the ink composition is not affected. This is because there is no effect.
また、前記ポリエーテルアミンの平均酸化エチレン付加モル数(EO数)は、10~35であることが好ましく、13~30であることがより好ましい。前記ポリエーテルアミンの平均酸化エチレン付加モル数(EO数)が上記数値の範囲内であれば、水への溶解性が高いため、ポリエーテルアミンの効果を安定して得ることができる。 The polyetheramine has an average addition mole number of ethylene oxide (EO number) of preferably 10-35, more preferably 13-30. If the average ethylene oxide addition mole number (EO number) of the polyetheramine is within the above numerical range, the effect of the polyetheramine can be obtained stably because of its high solubility in water.
前記ポリエーテルアミンとしては、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレン(20)アルキル(C14-C18)アミン、ポリオキシエチレン牛脂アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンエーテル、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレンアルキル(ヤシ)アミンなどが挙げられる。 Examples of the polyetheramine include polyoxyethylene stearylamine, polyoxyethylene (20) alkyl (C14-C18) amine, polyoxyethylene tallow alkylamine, polyoxyethylene alkylamine ether, polyoxyethylene laurylamine, polyoxyethylene. Alkyl (palm) amines and the like can be mentioned.
水性インキ組成物における前記ポリエーテルアミンの含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、0.1~2.0質量%であることが好ましく、0.5~1.0質量%であることがより好ましい。 The content of the polyetheramine in the aqueous ink composition is preferably 0.1 to 2.0% by mass, more preferably 0.5 to 1.0% by mass, based on the total mass of the aqueous ink composition. It is more preferable to have
水溶性有機溶剤としては、(i)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、ポリエチレングリコール、またはグリセリンなどのグリコール類、(ii)メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、t-ブタノール、プロパギルアルコール、アリルアルコール、3-メチル-1-ブチン-3-オール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタートやその他の高級アルコールなどのアルコール類、および(iii)エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、3-メトキシブタノール、または3-メトキシ-3-メチルブタノールなどのグリコールエーテル類などが挙げられる。水溶性有機溶剤の添加量は、水性インキ組成物に対して、0.1~10質量%であることが好ましく、0.1~7質量%であることがより好ましい。 Water-soluble organic solvents include (i) glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, or glycerin, (ii) methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, isopropanol, isobutanol, t - alcohols such as butanol, propargyl alcohol, allyl alcohol, 3-methyl-1-butyn-3-ol, ethylene glycol monomethyl ether acetate and other higher alcohols, and (iii) ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Glycol ethers such as ethyl ether, 3-methoxybutanol, and 3-methoxy-3-methylbutanol are included. The amount of the water-soluble organic solvent added is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 7% by mass, relative to the water-based ink composition.
pH調整剤としては、アンモニア、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどの塩基性無機化合物、酢酸ナトリウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどの塩基性有機化合物、乳酸およびクエン酸などが挙げられ、水性インキ組成物の経時安定性を考慮すれば、塩基性有機化合物を用いることが好ましく、より考慮すれば、弱塩基性であるトリエタノールアミンを用いることが好ましい。これらのpH調整剤は単独又は2種以上混合して使用してもかまわない。
pH調整剤の含有量は、水性インキ組成物の総質量を基準として、0.1~10質量%であることが好ましく、0.1~5質量%であることがより好ましい。
Examples of pH adjusters include basic inorganic compounds such as ammonia, sodium carbonate, sodium phosphate and sodium hydroxide; basic organic compounds such as sodium acetate, triethanolamine and diethanolamine; lactic acid and citric acid; Considering the stability of the ink composition over time, it is preferable to use a basic organic compound, and more preferably, it is preferable to use triethanolamine, which is weakly basic. These pH adjusters may be used alone or in combination of two or more.
The content of the pH adjuster is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, based on the total mass of the water-based ink composition.
保湿剤としては、前記水溶性有機溶剤の他に尿素、ソルビット、N,N,N-トリアルキルアミノ酸などが挙げられる。特に、N,N,N-トリアルキルアミノ酸は、他の保湿剤に比べ、乾燥時の水分保持力が極めて高いため、好ましい。保湿剤の添加量は、水性インキ組成物に対して、0.1~10質量%であることが好ましく、0.1~5質量%であることがより好ましい。 Examples of moisturizing agents include urea, sorbitol, N,N,N-trialkylamino acids, and the like, in addition to the water-soluble organic solvents. In particular, N,N,N-trialkylamino acids are preferred because they have extremely high moisture retention when dry compared to other moisturizing agents. The amount of the humectant added is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, relative to the water-based ink composition.
前記N,N,N-トリアルキルアミノ酸は、下記式(1)で表せるものである。
R1~R3としては、直鎖又は分岐鎖のアルキル基を広く用いることができる。すなわち、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基などが例示される。なおR1~R3は同一であっても異なっていてもよい。具体的には、n=1のトリメチルグリシン、トリエチルグリシン、トリプロピルグリシン、トリイソプロピルグリシン、n=2のトリメチル-β-アラニン、n=3のトリメチル-γ-アミノ酪酸などが挙げられる。耐ドライアップ性能の向上や水性インキ組成物の保存安定性の向上などを考慮すると、トリメチルグリシンを選択して用いることが好ましい。 Linear or branched alkyl groups can be widely used as R 1 to R 3 . Examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and tert-butyl group. R 1 to R 3 may be the same or different. Specific examples include trimethylglycine, triethylglycine, tripropylglycine, triisopropylglycine with n=1, trimethyl-β-alanine with n=2, and trimethyl-γ-aminobutyric acid with n=3. Trimethylglycine is preferably selected and used in consideration of the improvement of dry-up resistance and the improvement of the storage stability of the water-based ink composition.
防錆剤としては、ベンゾトリアゾールおよびその誘導体、トリルトリアゾール、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、チオ硫酸ナトリウム、サポニン、またはジアルキルチオ尿素などが挙げられる。 Rust inhibitors include benzotriazole and its derivatives, tolyltriazole, dicyclohexylammonium nitrite, diisopropylammonium nitrite, sodium thiosulfate, saponin, dialkylthiourea, and the like.
キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(GEDTA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)、ジヒドロキシエチルグリシン(DHEG)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、トリエチレンテトラミン六酢酸(TTHA)及びそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩などが挙げられる。 Chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), hydroxyethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), glycol etherdiaminetetraacetic acid (GEDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA), dihydroxyethylglycine (DHEG ), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), triethylenetetraminehexaacetic acid (TTHA) and their alkali metal salts, ammonium salts or amine salts.
本発明に用いるペン芯をインキ流量調節体として配置した筆記具は、使用者が繰返しインキを補充して使用することができ、補充インキはガラス瓶などのインキ収容器に収容されることがある。ガラス瓶は安価で成形が容易で、さらに所望の強度が得られやすいという反面、特に廉価で汎用性の高いソーダ石灰ガラスなどを用いた場合には、水性インキ組成物を長期間収容していると、水性インキ組成物中にガラス中のアルカリ成分が溶出する可能性が高く、この溶出したアルカリ成分と水性ンキ組成物の成分が反応して、析出物が形成される可能性がある。従って、本発明に用いられる水性インキ組成物においては、ガラス製のインキ収容器から溶出するアルカリ成分を補足し、該アルカリ成分が水性インキ組成物中の成分と反応して水に不溶な析出物などが発生することを防ぎ、発生した析出物などによりインキ流路が塞がれて、筆跡がかすれたり、筆記不能になることを抑制することができる前記キレート剤を含んでなることが好ましい。
アルカリ成分を十分に補足できること、また、水性インキ組成物のキレート剤の配合前後の物性や性能に変化を与えにくいことなどを考慮すると、前記キレート剤の中でも、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)を用いることが好ましい。
A writing instrument in which the pen core used in the present invention is arranged as an ink flow controller can be replenished with ink by the user repeatedly, and the replenished ink may be stored in an ink container such as a glass bottle. Glass bottles are inexpensive, easy to mold, and easy to obtain the desired strength. There is a high possibility that the alkaline component in the glass will be eluted into the water-based ink composition, and the eluted alkaline component may react with the components of the water-based ink composition to form a precipitate. Therefore, in the water-based ink composition used in the present invention, the alkaline component eluted from the glass ink container is captured, and the alkaline component reacts with the components in the water-based ink composition to form a water-insoluble precipitate. It is preferable that the ink contains the chelating agent, which can prevent the occurrence of such a phenomenon and prevent the ink flow path from being clogged by the generated deposits, etc., resulting in blurry handwriting and impossibility of writing.
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) is preferred among the chelating agents because it can sufficiently supplement the alkaline component and does not easily change the physical properties and performance of the water-based ink composition before and after the chelating agent is blended. is preferred.
本発明に用いる筆記具用水性インキ組成物の粘度は、B型回転粘度計を用いて、回転数60rpm、20℃で測定したインキ粘度が、1.0~5.0mPa・sであることが好ましい。この範囲より大きいと、前記ペン芯をインキ流量調節体として配置した筆記具に用いた際に、筆記先端へインキが安定して供給されず、筆跡がかすれたり、筆記不能になる恐れがある。より好ましくは、1.0~3.0mPa・sであり、さらに好ましくは、1.0~2.0mPa・sである。インキ粘度が前記範囲内であれば、ペン芯をインキ流量調節体として配置されてなる筆記具に用いた際に、安定して筆記先端へインキが供給され、良好な筆跡が得られるなど、インキ追従性能を向上させることができるためである。 The viscosity of the water-based ink composition for writing instruments used in the present invention is preferably 1.0 to 5.0 mPa·s as measured at 60 rpm and 20° C. using a B-type rotational viscometer. . If the thickness is larger than this range, when the pen core is used as an ink flow regulator in a writing instrument, the ink may not be stably supplied to the writing tip, resulting in blurred handwriting or impossibility of writing. It is more preferably 1.0 to 3.0 mPa·s, still more preferably 1.0 to 2.0 mPa·s. If the ink viscosity is within the above range, ink is stably supplied to the writing tip when used in a writing instrument in which the pen core is arranged as an ink flow rate adjusting body, and ink follow-up is achieved, such as obtaining good handwriting. This is because the performance can be improved.
本発明におけるインキ粘度は、B型回転粘度計(機種:BLII、ローター:BLアダプタ、東機産業株式会社製)により、JIS Z 8803:2011に従って、測定することができる。 The ink viscosity in the present invention can be measured according to JIS Z 8803:2011 using a B-type rotational viscometer (model: BLII, rotor: BL adapter, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
本発明による水性インキ組成物の20℃における表面張力は、30~70mN/mであることが好ましく、35~60mN/mであることがより好ましい。水性インキ組成物の表面張力が、上記数値の範囲内であれば、ペン芯をインキ流量調節体として配置した筆記具に用いた際、前記ペン芯に対する濡れ性を適度に保つことができる。従って、インキ貯蔵部の内圧が上昇した際にも、溢出したインキが、ペン芯内に円滑に入ることができ、筆記先端からのインキのボタ落ちを効果的に抑制することが可能となる。さらに、筆記面に対する濡れ性も、適切に保たれることから、得られる筆跡が滲んだり、筆跡の乾燥が進まず、こすれて筆跡が汚れてしまうことを防ぐことができる。なお、表面張力は、表面張力計測器(機種:DY-200、協和界面科学株式会社製、20℃環境下、白金プレート、垂直平板法)により測定して求められる。 The surface tension at 20° C. of the water-based ink composition according to the present invention is preferably 30-70 mN/m, more preferably 35-60 mN/m. If the surface tension of the water-based ink composition is within the above numerical range, it is possible to maintain adequate wettability with respect to the pen core when used in a writing instrument in which the pen core is disposed as an ink flow rate regulator. Therefore, even when the internal pressure of the ink reservoir rises, the spilled ink can smoothly enter the pen core, and it is possible to effectively suppress ink dripping from the writing tip. Furthermore, since the wettability to the writing surface is properly maintained, it is possible to prevent the obtained handwriting from blurring and the handwriting from being smudged by rubbing due to slow drying of the handwriting. The surface tension is determined by measuring with a surface tension measuring instrument (model: DY-200, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., under an environment of 20° C., platinum plate, vertical plate method).
<インキ組成物の製造方法>
本発明による筆記具用水性インキ組成物は、従来知られている任意の方法により製造することができる。具体的には、前記各成分を必要量配合し、プロペラ攪拌、ホモディスパー、ホモミキサー、遊星式攪拌機などの各種攪拌機やビーズミルなどの各種分散機などにて混合し、製造することができる。
<Method for producing ink composition>
The aqueous ink composition for writing instruments according to the present invention can be produced by any conventionally known method. Specifically, the necessary amount of each component described above is blended and mixed with various stirrers such as a propeller stirrer, homodisper, homomixer, and planetary stirrer, and various dispersers such as a bead mill.
<筆記具>
本発明の水性インキ組成物は、繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップまたはボールペンチップなどをペン先としたマーキングペンやボールペン、金属製のペン先を用いた万年筆などの筆記具に用いることができる。
<Writing implements>
The water-based ink composition of the present invention can be used in writing instruments such as marking pens and ballpoint pens with a pen tip such as a fiber tip, felt tip, plastic tip or ballpoint tip, and fountain pens with a metal tip.
本発明の筆記具は、水性インキ組成物を直に充填する構成のものであってもよく、水性インキ組成物を充填することのできるインキ収容体またはインキ吸蔵体を備えるものであってもよい。 The writing instrument of the present invention may be of a construction in which the water-based ink composition is directly filled, or may be provided with an ink reservoir or ink-absorbing body capable of being filled with the water-based ink composition.
本発明の筆記具の出没機構は、特に限定されず、ペン先を覆うキャップを備えたキャップ式、ノック式、回転式およびスライド式などが挙げられる。また、軸筒内にペン先を収容可能な出没式であってもよい。 The retracting mechanism of the writing instrument of the present invention is not particularly limited, and includes a cap type provided with a cap covering the pen tip, a knock type, a rotating type, a sliding type, and the like. Moreover, it may be of a retractable type in which the pen tip can be accommodated in the barrel.
また、筆記具におけるインキ供給機構についても特に限定されるものではなく、例えば、(1)繊維束などからなるインキ誘導芯をインキ流量調節部材として備え、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、(2) 溝状のインキ流量調節部材を備え、これを介在させ、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、(3)弁機構によるインキ流量調節部材を備え、水性インキ組成物をペン先に供給する機構、および(4)ペン先を具備したインキ収容体または軸筒より、水性インキ組成物を直接、ペン先に供給する機構などを挙げることができる。 In addition, the ink supply mechanism of the writing instrument is not particularly limited. For example, (1) a mechanism that includes an ink guide core made of a fiber bundle or the like as an ink flow rate control member and supplies a water-based ink composition to the pen tip; (2) A mechanism having a groove-shaped ink flow control member interposed therebetween to supply the water-based ink composition to the pen tip; and (4) a mechanism for directly supplying the water-based ink composition to the pen tip from an ink container or barrel provided with the pen tip.
本発明に用いる筆記具は、筆記先端とインキ貯蔵部を有し、前記筆記先端と前記インキ貯蔵部の間に、インキ貯蔵部から筆記先端にインキを供給でき、インキ貯蔵部の内圧上昇に伴い溢出したインキを一時的に保持する櫛歯状のインキ保留部を有するインキ流量調節体を配置した筆記具を用いることが好ましい。前記櫛歯状のインキ保留部を有するインキ流量調節体は、インキ貯蔵部から水性インキ組成物を筆記先端に供給し、かつ、インキ貯蔵部の内圧上昇に伴って溢出した水性インキ組成物を一時的に保持することが可能である。前記筆記具の具体的例としては、万年筆、ボールペン、カリグラフィー用ペンなどが挙げられる。 The writing instrument used in the present invention has a writing tip and an ink reservoir, and ink can be supplied from the ink reservoir to the writing tip between the writing tip and the ink reservoir, and overflows as the internal pressure of the ink reservoir rises. It is preferable to use a writing instrument having an ink flow control body having a comb tooth-like ink reservoir for temporarily holding ink. The ink flow rate regulator having the comb tooth-shaped ink reservoir supplies the water-based ink composition from the ink reservoir to the writing tip, and temporarily removes the water-based ink composition overflowing as the internal pressure of the ink reservoir rises. It is possible to hold Specific examples of the writing instruments include fountain pens, ballpoint pens, calligraphy pens, and the like.
その他の実施形態において、筆記具は、マーキングペンであり、ペン先は、特に限定されず、例えば、繊維チップ、フェルトチップまたはプラスチックチップなどであってよく、さらに、その形状は、砲弾型、チゼル型または筆ペン型などであってよい。 In other embodiments, the writing instrument is a marking pen, and the pen tip is not particularly limited, and may be, for example, a fiber tip, a felt tip, or a plastic tip. Alternatively, it may be of a brush pen type or the like.
その他の実施形態において、筆記具は、ボールペンであり、インキ逆流防止体を備えたボールペンであることが好ましい。 In other embodiments, the writing instrument is a ballpoint pen, preferably a ballpoint pen with an ink backflow preventer.
下記の配合組成および方法により、筆記具用水性インキ組成物を得た。
(実施例1)
自己分散型カーボンブラック1 17.5質量%
(商品名:Fuji Jet Black-20 冨士色素株式会社製、イオン性:アニオン カーボンブラック20%水分散体)
オルトフェニルフェノールナトリウム 0.5質量%(5,000ppm相当量)
ジエチレングリコール(水溶性有機溶剤) 3.0質量%
トリエタノールアミン(pH調整剤) 1.0質量%
イオン交換水 残部
イオン交換水に抗菌性物質、水溶性有機溶剤、pH調整剤を添加し、プロペラ攪拌により混合してベース液を得た。その後、ベース液に自己分散型カーボンブラックを添加し、プロペラ攪拌により混合して、筆記具用水性インキ組成物を得た。得られた水性インキ組成物の粘度を、JIS Z 8803:2011に従って、B型回転粘度計(機種:BLII、ローター:BLアダプタ、東機産業株式会社製、サンプル量20ml)により測定した。具体的には、20℃、回転速度60rpmにおけるインキ粘度は1.65mPa・sであった。また、得られた水性インキ組成物の表面張力を、表面張力計測器(機種:DY-200、協和界面科学株式会社製、20℃環境下、白金プレート、垂直平板法)により測定したところ、49.0mN/mであった。
A water-based ink composition for writing instruments was obtained by the following composition and method.
(Example 1)
Self-dispersing carbon black 1 17.5% by mass
(Product name: Fuji Jet Black-20 manufactured by Fuji Pigment Co., Ltd., ionicity: anionic carbon black 20% aqueous dispersion)
Sodium orthophenylphenol 0.5% by mass (equivalent to 5,000 ppm)
Diethylene glycol (water-soluble organic solvent) 3.0% by mass
Triethanolamine (pH adjuster) 1.0% by mass
Ion-exchanged water Remainder An antibacterial substance, a water-soluble organic solvent, and a pH adjuster were added to ion-exchanged water, and the mixture was stirred with a propeller to obtain a base liquid. Then, self-dispersing carbon black was added to the base liquid and mixed by propeller stirring to obtain a water-based ink composition for writing instruments. The viscosity of the obtained water-based ink composition was measured according to JIS Z 8803:2011 with a B-type rotational viscometer (model: BLII, rotor: BL adapter, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., sample volume: 20 ml). Specifically, the ink viscosity at 20° C. and a rotation speed of 60 rpm was 1.65 mPa·s. In addition, the surface tension of the resulting water-based ink composition was measured with a surface tension measuring instrument (model: DY-200, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., under an environment of 20° C., platinum plate, vertical plate method). 0 mN/m.
(実施例2~7、比較例1~3)
実施例1に対して、(表1)に示した配合とした以外は、実施例1と同じ方法にて、実施例2~7、比較例1~3の筆記具用水性インキ組成物を得た。
(Examples 2-7, Comparative Examples 1-3)
Water-based ink compositions for writing instruments of Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the composition shown in (Table 1) was used for Example 1. .
(抗菌性能試験)
実施例1~7、比較例1~3の筆記具用水性インキ組成物中に、アスペルギルスsp.(BIT耐性菌)を1mlあたり約1×106個になるように接種した。これを試験インキとし、接種直後の試験インキをポテトデキストロース寒天培地による塗抹平板法にて28℃で7日間培養し、残存した菌数から抗菌性能を評価した。
○:残存した菌数が、1×101cfu/ml未満となっている。
△:残存した菌数が、1×101cfu/ml以上1×103cfu/ml未満となっている。
×:残存した菌数が、1×103cfu/ml以上1×106cfu/ml未満となっている。
××:残存した菌数が、1×106cfu/ml以上となっている。
(Antibacterial performance test)
Aspergillus sp. (BIT-resistant bacteria) was inoculated to about 1×10 6 per 1 ml. Using this as a test ink, the test ink immediately after inoculation was cultured at 28° C. for 7 days by the smear plate method on a potato dextrose agar medium, and the antibacterial performance was evaluated from the number of remaining bacteria.
◯: The number of remaining bacteria is less than 1×10 1 cfu/ml.
Δ: The number of remaining bacteria is 1×10 1 cfu/ml or more and less than 1×10 3 cfu/ml.
×: The number of remaining bacteria is 1×10 3 cfu/ml or more and less than 1×10 6 cfu/ml.
XX: The number of remaining bacteria is 1×10 6 cfu/ml or more.
自己分散型カーボンブラック1:商品名:Fuji Jet Black-20 冨士色素株式会社製、イオン性:アニオン カーボンブラック20%水分散体
カーボンブラックI:商品名:Fuji SP Black 8980 冨士色素株式会社製、アクリル樹脂分散 カーボンブラック15%水分散体
Self-dispersion type carbon black 1: Product name: Fuji Jet Black-20 manufactured by Fuji Pigment Co., Ltd., ionicity: anionic carbon black 20% water dispersion carbon black I: Product name: Fuji SP Black 8980 manufactured by Fuji Pigment Co., Ltd., acrylic Resin dispersion Carbon black 15% water dispersion
(分散安定性試験)
実施例1~7、比較例1~3の筆記具用水性インキ組成物を、30mlスクリュー管に充填し、4週間室温にて放置し、スクリュー管の上部と底部のインキ組成物を顕微鏡にて観察した。
○:上部、底部とも顔料が、均一に分散しており、分散安定性が良好である。
△:わずかに顔料の凝集がみられ、底部に比べ、上部の顔料が少なくなっている。
×:顔料の凝集物がみられ、底部に比べ、上部の顔料が少なくなっており、均一な分散が得られていない。
(Dispersion stability test)
A 30 ml screw tube was filled with the water-based ink compositions for writing instruments of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3, left at room temperature for 4 weeks, and the ink compositions at the top and bottom of the screw tube were observed under a microscope. bottom.
◯: The pigment is uniformly dispersed in both the top and the bottom, and the dispersion stability is good.
Δ: Aggregation of the pigment was slightly observed, and the amount of pigment on the top was smaller than that on the bottom.
x: Pigment agglomeration was observed, and the amount of pigment on the top was smaller than that on the bottom, and uniform dispersion was not obtained.
(消泡性試験)
実施例1~7、比較例1~3の筆記具用水性インキ組成物を、100mlスクリュー管に充填して振とうし、1分後の泡立ちを目視にて観察した。
○:気泡が完全に消失しており、振とう前の状態に戻っている。
△:小さい気泡がみられる。
×:大きな気泡がみられ、ほとんど気泡が消失していない。
(Antifoaming test)
The water-based ink compositions for writing instruments of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were filled in a 100 ml screw tube and shaken, and foaming after 1 minute was visually observed.
◯: Air bubbles have completely disappeared, and the state before shaking has been restored.
Δ: Small air bubbles are observed.
x: Large air bubbles are observed, and almost no air bubbles have disappeared.
(筆記性能試験)
実施例1~7、比較例1~3の筆記具用水性インキ組成物をポリエチレン製のインキカートリッジに注入し、株式会社パイロットコーポレーション製万年筆(カスタム74:ペン種M)に装着し、筆記用紙Aに筆記を行った。その際の筆跡を目視により観察した。
○:筆跡にかすれもなく、良好な筆跡が得られる。
△:筆跡にかすれが生じる。
×:析出物がインキ流路を塞ぎ、インキが出てこない為、筆記不能。
(Writing performance test)
The water-based ink compositions for writing instruments of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were injected into a polyethylene ink cartridge, mounted on a fountain pen manufactured by Pilot Corporation (Custom 74: pen type M), and written on writing paper A. did the writing. The handwriting at that time was visually observed.
◯: Good handwriting is obtained without faint handwriting.
Δ: The handwriting is blurred.
x: Writing was impossible because the precipitate clogged the ink flow path and the ink did not come out.
実施例1~7は、比較例1との比較において、抗菌性能と消泡性能が優れていた。実施例1~7と比較して、比較例2のインキ組成物は、分散安定性と消泡性能が劣っていた。比較例3のインキ組成物は、分散安定性が劣っていた。上記の通り、実施例1~7の筆記具用インキ組成物は、優れたものであった。 In comparison with Comparative Example 1, Examples 1 to 7 were superior in antibacterial performance and defoaming performance. Compared with Examples 1 to 7, the ink composition of Comparative Example 2 was inferior in dispersion stability and defoaming performance. The ink composition of Comparative Example 3 was inferior in dispersion stability. As described above, the ink compositions for writing instruments of Examples 1 to 7 were excellent.
本発明の筆記具用水性インキ組成物は、万年筆、ボールペン、筆ペン、カリグラフィーペン、各種マーカー類など、各種筆記具に用いることができ、特に、ペン芯をインキ流量調節体として配置した筆記具用のインキ組成物として好適に用いることができる。 The water-based ink composition for writing instruments of the present invention can be used for various writing instruments such as fountain pens, ballpoint pens, calligraphy pens, calligraphy pens, and various markers. It can be suitably used as a composition.
Claims (7)
前記着色剤が自己分散型カーボンブラックであり、
前記抗菌性物質がオルトフェニルフェノールまたはその塩と、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンおよび2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンの少なくとも一方と、を含み、
前記オルトフェニルフェノールまたはその塩と、前記1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンおよび前記2-n-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オンの少なくとも一方と、の質量比が1:1~1:0.01であることを特徴とする筆記具用水性インキ組成物。 A water-based ink composition for writing instruments comprising water, a coloring agent, and an antibacterial substance,
The coloring agent is self-dispersing carbon black,
the antimicrobial substance comprises orthophenylphenol or a salt thereof and at least one of 1,2-benzisothiazolin-3-one and 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one;
The mass ratio of the orthophenylphenol or its salt and at least one of the 1,2-benzisothiazolin-3-one and the 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one is 1:1 to 1:1: 0.01, water-based ink composition for writing instruments.
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