【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（産業上の利用分野）
本発明はボールペン用水性顔料インキに関する
ものであり、更に詳しくは筆記時にインキの吐出
ダウン現象が起こらず、また、経時によるインキ
切れ現象が起こらないボールペン用水性顔料イン
キに関するものである。
（従来の技術及び問題点）
従来、ボールペン用水性顔料インキとしては、
顔料を水性樹脂および／又は界面活性剤により水
に分散させたものが知られている。しかし、この
種のインキを使用して筆記すると、書き出し時で
は通常の濃さであつたものが、数10ｍ筆記した後
では濃度がうすくなつてしまうという、インキの
吐出ダウン現象が起こる。
また、この種のインキを使用したボールペンを
長時間、ペン先を上にした状態で放置しておく
と、筆記できなくなつてしまうという経時による
インキ切れ現象が起こるという問題があつた。
（問題を解決する為の手段）
そこで本発明者等は、インキの吐出ダウン現象
及び経時によるインキ切れ現象が起きないインキ
を得るべく鋭意研究の結果以下の知見を得た。
インキの吐出ダウン現象及び経時によるインキ
切れ現象は、ペン先生端部のインキ流路部分に気
泡が生じ、この生じた気泡によつてインキの流路
がせばめられたり、ふさがれたりする事が原因で
あり、インキの流路がせばめられた状態がインキ
の吐出ダウン現象であり、インキの流路がふさが
れた状態がインキ切れ現象である。前記気泡の発
生原因は、筆記時のボールの回転によるボールペ
ンチツプ内への空気の巻き込み現象及びインキ中
に溶解している気体（酸素など）が気泡に成長す
る現象である。
本発明は上述した点に鑑み、インキ流路部分に
生じる気泡の発生及び成長を防止する為、種々の
消泡剤、界面活性剤について検討を行なつた結果
完成したものである。
即ち、本発明は、顔料とオルガノポリシロキサ
ンと水とから少なくともなるボールペン用水性顔
料インキを要旨とするものである。
（作用）
本発明に用いるオルガノポリシロキサンは、シ
ロキサン結合を有する重合体であり、その消泡性
はよく知られている。このオルガノポリシロキサ
ンが他の種々の消泡剤に比べ効果があることの理
由は定かではないが、シロキサン結合の有する無
機性が顔料インキ中における気泡の発生及び成長
の防止に効果的に作用しているものと考えられ
る。
（発明の構成）
本発明に用いる顔料としては一般に市販されて
いる顔料が全て使用可能であつて、具体的にはア
ゾ系、アンスラキノン系、縮合ポリアゾ系、チオ
インジゴ系、金属錯塩系、フタロシアニン系、ペ
リノン・ペリレン系、ジオキサジン系及びキナク
リドン系等の有機顔料、カーボンブラツク、二酸
化チタン、酸化鉄等の無機顔料、真鍮粉、アルミ
ニウム粉等の金属粉顔料及び螢光顔料等が使用で
き、その使用量はインキ全量に対して３〜20重量
％が好ましい。３重量％以下では筆跡の濃度がう
すく、20重量％以上では濃度が濃くなりすぎ、ま
た、粘度、分散性において不利になる。また、こ
れらの顔料は１種もしくは２種以上混合して使用
可能である。
本発明に使用するオルガノポリシロキサンとし
てはシリコンKM68−1F、KM68−2F、KM70、
KM71、KM72、KM72A、KM73、KM75、
KM82（以上、信越化学工業株式会社製）、シリコ
ンSH5501、SH5503、SH5504、SH5510、A.
AF、A.FG−10（以上、トーレ・シリコーン株式
会社製）、TSA730、TSA731、TSA735、
TSA732、TSA733、TSA734、TSA737、
TSA738（以上、東芝シリコーン株式会社製）、シ
リコンSAG−471、SAG−10、−30、−3310、−
3390、−3393、FZ−336、FZ−5106、ユニサツト
（以上、日本ユニカ−株式会社製）等が使用でき、
その使用量はインキ全量に対してオルガノポリシ
ロキサン分として0.01〜0.5重量％が好ましい。
0.01重量％以下では消泡効果が弱く十分な効果が
得られず、0.5重量％以上では効果は変わらず、
インキの分散安定性が悪くなるという欠点が出て
くる。
この他、必要に応じて各種の水溶性溶剤、水溶
性樹脂、界面活性剤、防錆剤、染料などを使用す
ることができる。
以下、本発明の実施例を示すが、実施例中
「部」とあるのは「重量部」を示す。
実施例 １
カーボンブラツク（C.I.77265） 8.00部
ジヨンクリル62（水溶性アクリル樹脂、ジヨンソ
ン株式会社製） 10.00部
プロピレングリコール 10.00部
エチレングリコール 20.00部
水 51.50部
シリコンKM82（オルガノポリシロキサン、純分
15.5％、信越化学工業株式会社製） 0.50部
上記成分を混合し、撹拌機にて６時間プレミツ
クスし、更にサンドミルにて４時間分散した後、
粗大粒子をシヤープレスにより除去し、黒色イン
キを得た。
比較例 １
実施例１においてシリコンKM82を除き、その
分水を加えた以外は実施例１と同様にして黒色イ
ンキを得た。
実施例 ２
銅フタロシアニンブルー（C.I.74160） 8.00部
プロピレングリコール 10.00部
エチレングリコール 10.00部
ジヨンクリル61J（水溶性アクリル樹脂、ジヨンソ
ン株式会社製） 8.00部
シリコンSAG−10（オルガノポリシロキサン、純
分14％、日本ユニカー株式会社製） 0.10部
水 63.90部
上記成分を混合し、ボールミルにて72時間摩砕
した後、粗大粒子を過などにより除去し、青色
インキを得た。
比較例 ２
実施例２においてシリコンSAG−10の量を0.01
部にへらし、水を0.09部増やした以外は実施例２
と同様にして青色インキを得た。
実施例 ３
キナクリドンレツド（C.I.46500） 10.00部
エチレングリコール 15.00部
グリセリン 10.00部
セラツクGBN（セラツク樹脂、岐阜セラツク製造
所製） 3.00部
苛性ソーダ 0.10部
エマルゲンＡ−60（花王石鹸(株)製、ノニオン活性
剤） 0.10部
シリコンSH5501（オルガノポリシロキサン、純分
30％、トーレ・シリコーン株式会社製） 1.00部
水 60.80部
上記成分を混合し、撹拌機にて３時間プレミツ
クスし、更にサンドミルにて６時間分散した後、
粗大粒子を過により除去し、赤色インキを得
た。
比較例 ３
実施例３においてシリコンSH5501の量を2.00
部に増やし、水を1.00部へらした以外は実施例３
と同様にして赤色インキを得た。
（効果）
実施例、比較例で得られたボールペン用水性顔
料インキをステンレスチツプ、超硬ボール使用の
ボールペンに充填し、インキ吐出ダウン、経時イ
ンキ切れ、分散安定性について試験したところ表
−１のようになつた。
(Field of Industrial Application) The present invention relates to a water-based pigment ink for ballpoint pens, and more specifically to a water-based pigment ink for ballpoint pens that does not cause the ink discharge down phenomenon during writing and does not cause the ink run-out phenomenon over time. It is something. (Conventional technology and problems) Conventionally, as water-based pigment ink for ballpoint pens,
It is known that pigments are dispersed in water using an aqueous resin and/or a surfactant. However, when writing with this type of ink, a phenomenon occurs in which the ink discharge decreases, in which the ink is of normal density at the beginning of writing, but becomes lighter after writing for several tens of meters. Furthermore, if a ballpoint pen using this type of ink is left with the pen tip facing up for a long time, there is a problem that the ink runs out over time, making it impossible to write. (Means for Solving the Problem) Therefore, the inventors of the present invention have made the following findings as a result of intensive research in order to obtain an ink that does not cause the ink discharge down phenomenon or the ink running out phenomenon over time. The phenomenon of ink discharge down and ink running out over time is caused by air bubbles forming in the ink flow path at the end of the pen, and the ink flow path being narrowed or blocked by these air bubbles. A state in which the ink flow path is narrowed is an ink discharge down phenomenon, and a state in which the ink flow path is blocked is an ink exhaustion phenomenon. The causes of the bubbles are the entrainment of air into the ballpoint pen tip due to the rotation of the ball during writing, and the growth of gases (such as oxygen) dissolved in the ink into bubbles. In view of the above-mentioned points, the present invention was completed as a result of studies on various antifoaming agents and surfactants in order to prevent the generation and growth of bubbles generated in the ink flow path. That is, the gist of the present invention is a water-based pigment ink for ballpoint pens comprising at least a pigment, an organopolysiloxane, and water. (Function) The organopolysiloxane used in the present invention is a polymer having siloxane bonds, and its antifoaming properties are well known. The reason why this organopolysiloxane is more effective than various other antifoaming agents is not clear, but the inorganic nature of the siloxane bond effectively acts to prevent the generation and growth of bubbles in pigmented inks. It is thought that the (Structure of the Invention) As the pigment used in the present invention, all commercially available pigments can be used, and specifically, azo-based, anthraquinone-based, condensed polyazo-based, thioindigo-based, metal complex salt-based, and phthalocyanine-based pigments can be used. , organic pigments such as perinone/perylene, dioxazine, and quinacridone, inorganic pigments such as carbon black, titanium dioxide, and iron oxide, metal powder pigments such as brass powder, aluminum powder, and fluorescent pigments. The amount is preferably 3 to 20% by weight based on the total amount of ink. If it is less than 3% by weight, the density of handwriting will be weak, and if it is more than 20% by weight, the density will be too thick, and the viscosity and dispersibility will be disadvantageous. Further, these pigments can be used alone or in combination of two or more. The organopolysiloxanes used in the present invention include silicone KM68-1F, KM68-2F, KM70,
KM71, KM72, KM72A, KM73, KM75,
KM82 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), silicone SH5501, SH5503, SH5504, SH5510, A.
AF, A.FG-10 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.), TSA730, TSA731, TSA735,
TSA732, TSA733, TSA734, TSA737,
TSA738 (manufactured by Toshiba Silicone Corporation), silicon SAG-471, SAG-10, -30, -3310, -
3390, -3393, FZ-336, FZ-5106, Unisat (manufactured by Nihon Unica Co., Ltd.), etc. can be used.
The amount used is preferably 0.01 to 0.5% by weight as organopolysiloxane based on the total amount of ink.
If it is less than 0.01% by weight, the antifoaming effect is weak and sufficient effect cannot be obtained, and if it is more than 0.5% by weight, the effect remains the same.
The disadvantage is that the dispersion stability of the ink deteriorates. In addition, various water-soluble solvents, water-soluble resins, surfactants, rust preventives, dyes, etc. can be used as necessary. Examples of the present invention are shown below, and "parts" in the examples indicate "parts by weight." Example 1 Carbon black (CI77265) 8.00 parts Diyoncryl 62 (water-soluble acrylic resin, manufactured by Jiyonson Co., Ltd.) 10.00 parts Propylene glycol 10.00 parts Ethylene glycol 20.00 parts Water 51.50 parts Silicone KM82 (organopolysiloxane, pure content)
15.5%, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.50 parts After mixing the above ingredients, premixing with a stirrer for 6 hours, and further dispersing with a sand mill for 4 hours,
Coarse particles were removed using a shear press to obtain black ink. Comparative Example 1 A black ink was obtained in the same manner as in Example 1 except that silicon KM82 was removed and water was added thereto. Example 2 Copper phthalocyanine blue (CI74160) 8.00 parts Propylene glycol 10.00 parts Ethylene glycol 10.00 parts Diyoncryl 61J (water-soluble acrylic resin, manufactured by Jiyonson Co., Ltd.) 8.00 parts Silicone SAG-10 (organopolysiloxane, purity 14%, Nippon Unicar) Co., Ltd.) 0.10 parts Water 63.90 parts The above components were mixed and ground in a ball mill for 72 hours, and coarse particles were removed by filtration to obtain a blue ink. Comparative Example 2 In Example 2, the amount of silicon SAG-10 was changed to 0.01
Example 2 except that 0.09 parts of water was added.
Blue ink was obtained in the same manner as above. Example 3 Quinacridone Red (CI46500) 10.00 parts Ethylene glycol 15.00 parts Glycerin 10.00 parts Cerac GBN (Serac resin, manufactured by Gifu Cerac Manufacturing Co., Ltd.) 3.00 parts Caustic soda 0.10 parts Emulgen A-60 (manufactured by Kao Soap Co., Ltd., nonionic activator) ) 0.10 parts Silicone SH5501 (organopolysiloxane, pure content
30%, manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) 1.00 parts Water 60.80 parts After mixing the above ingredients, premixing with a stirrer for 3 hours, and further dispersing with a sand mill for 6 hours,
Coarse particles were removed by filtration to obtain red ink. Comparative Example 3 In Example 3, the amount of silicon SH5501 was changed to 2.00
Example 3 except that the water was increased to 1.00 parts and the water was reduced to 1.00 parts.
A red ink was obtained in the same manner. (Effects) The water-based pigment inks for ballpoint pens obtained in Examples and Comparative Examples were filled into ballpoint pens using stainless steel chips and carbide balls, and tests were conducted for ink discharge down, ink runout over time, and dispersion stability. It became like that.
【表】【table】
【表】
以上のように本発明のボールペン用水性顔料イ
ンキはインキ吐出ダウン、経時インキ切れが起こ
らず、また分散も安定なボールペンに適したイン
キである。[Table] As described above, the aqueous pigment ink for ballpoint pens of the present invention is suitable for ballpoint pens as it does not cause ink discharge down or ink running out over time, and has stable dispersion.