JP2008266391A - Water-based ballpoint pen - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の課題は、書き味が良好で、かつボールペンチップ内の金属塩等を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペンを提供することである。
【解決手段】チップ本体の材質がステンレス鋼材であり、かつインキ収容筒内に、少なくとも水、着色剤、リン酸エステル界面活性剤、L-アスパラギン酸（ASDA）、L-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩を少なくとも一種以上含む水性ボールペン用インキ組成物を直詰めしたことを特徴とする水性ボールペンを用いる。
【選択図】 図１An object of the present invention is to provide an aqueous ballpoint pen that has good writing quality and excellent stability over time by suppressing metal salts and the like in the ballpoint pen tip.
The tip body is made of stainless steel, and at least water, a colorant, a phosphate ester surfactant, L-aspartic acid (ASDA), and L-glutamic acid diacetic acid (GLDA) are contained in the ink containing cylinder. And / or an aqueous ballpoint pen comprising an ink composition for an aqueous ballpoint pen containing at least one of alkali metal salts, ammonium salts and amine salts thereof.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は水性ボールペンに関し、さらに詳細としては、書き味が良好で、かつボールペンチップ内の析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペンに関するものである。 The present invention relates to a water-based ballpoint pen, and more particularly to a water-based ballpoint pen that has good writing quality and excellent stability over time by suppressing precipitates in the ballpoint pen tip.
従来より、ステンレス鋼材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを具備したボールペンはよく知れている。こうしたステンレス鋼材からなるチップ本体を用いた水性ボールペンの場合には、ステンレス鋼材に含まれるマンガンやクロム等のマンガンイオンやクロムイオンが、インキ組成物中で反応することによって生じる金属塩等の析出物を防止するため、インキ組成物中にベンゾトリアゾール等の防錆剤や金属封鎖剤等を含有することが提案されている。 Conventionally, a ballpoint pen provided with a ballpoint pen tip using a tip body made of a stainless steel material is well known. In the case of a water-based ballpoint pen using a chip body made of such a stainless steel material, precipitates such as metal salts generated by reaction of manganese ions and chromium ions such as manganese and chromium contained in the stainless steel material in the ink composition In order to prevent this, it has been proposed that the ink composition contains a rust inhibitor such as benzotriazole, a metal sequestering agent, and the like.
このような水性ボールペン用インキ組成物及びそれを用いた水性ボールペンとしては、特公昭４９−４５３３３号「筆記用水性インキ」、特開平８−４１４０９号「水性ボールペン用インキ組成物」に防錆剤を用いた水性ボールペン用インキ組成物が開示されている。 Such water-based ballpoint pen ink compositions and water-based ballpoint pens using the same are disclosed in Japanese Patent Publication No. 49-45333 “Water-based ink for writing” and Japanese Patent Laid-Open No. 8-41409 “Ink composition for water-based ballpoint pen”. A water-based ballpoint pen ink composition is disclosed.
ところで、特開平６−５７１９４号「ペン体に直接供給する水性ボールペン用インク」に書き味を向上させるため、潤滑剤としてリン酸エステル界面活性剤を含有した水性ボールペン用インキ組成物が開示されおり、特開２００６−２０６６５８号「ボールペン用水性インキ組成物及びそれを内蔵したボールペン」に金属封鎖剤とリン酸エステル界面活性剤を含有した水性ボールペンが開示されている。
しかしながら、特許文献１、２では、ベンゾトリアゾール、ベンゾチアジアゾール化合物等の防錆剤を含有した水性ボールペン用インキが提案されているが、潤滑性が劣り、書き味が悪く、カスレ等も発生する問題を抱えていた。
However,
また、特許文献３のように、書き味を向上させるため、潤滑剤として、リン酸エステル界面活性剤を含有すると、リン酸エステル界面活性剤とチップ内のマンガンイオンやクロムイオン等の金属イオンとが反応して金属塩が発生する。更にまた、ＨＬＢ値が１３以下のリン酸エステル界面活性剤は書き味が向上するが、ＨＬＢ値が低いため親油性が強くなり、溶解性が悪いため、リン酸エステル界面活性剤とチップ内の金属イオンとが反応して生じた金属塩が溶解しきれず析出物が発生してしまうことで、筆記不良が発生してしまった。 Further, as described in Patent Document 3, in order to improve the writing quality, when a phosphate ester surfactant is contained as a lubricant, the phosphate ester surfactant and metal ions such as manganese ions and chromium ions in the chip Reacts to generate a metal salt. Furthermore, the phosphoric acid ester surfactant having an HLB value of 13 or less improves the writing quality, but since the HLB value is low, the lipophilicity becomes strong and the solubility is poor. The metal salt produced by the reaction with the metal ions could not be dissolved and precipitates were generated, resulting in poor writing.
また、特許文献４では、金属イオン封鎖剤とリン酸エステル界面活性剤の含有比率を特定比率とすることで、ボールの腐食を抑制するボールペン用水性インキ組成物が開示されているが、ボールペンチップのボールとして、タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールを用いた場合には、その結合材として、コバルト、ニッケル等を用いている。アミノカルボン酸としてエチレンジアミン四酢酸（EDTA）を用いているが、結合材のコバルト、ニッケルと反応しやすく、経時的に腐食し、回転抵抗を生じるため、書き味が劣ってしまう可能性がある。 Patent Document 4 discloses a water-based ink composition for a ballpoint pen that suppresses corrosion of the ball by setting the content ratio of the sequestering agent and the phosphate ester surfactant to a specific ratio. When a cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide is used as the ball, cobalt, nickel, or the like is used as the binder. Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) is used as the aminocarboxylic acid, but it easily reacts with the binding materials cobalt and nickel, corrodes with time, and causes rotational resistance, which may result in poor writing.
本発明の目的は、ステンレス綱材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを具備し、書き味が良好で、さらにチップ本体内の金属塩による析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペンを提供することである。 The object of the present invention is to provide a ballpoint pen tip using a tip body made of a stainless steel material, which has a good writing quality, and further suppresses precipitates due to metal salts in the tip body, thereby improving the stability over time. To provide a ballpoint pen.
本発明は、上記課題を解決するために、
「１．インキ収容筒の先端部に、ステンレス綱材からなるチップ本体のボール抱持室にボールを回転自在に抱持したボールペンチップを直接又はチップホルダーを介して具備してなる水性ボールペンであって、前記インキ収容筒内に、少なくとも水、着色剤、リン酸エステル界面活性剤、アミノカルボン酸を少なくとも含み、前記アミノカルボン酸が、下記一般式（化１）、（化２）のように表されるL-アスパラギン酸（ASDA）、L-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩の中から、少なくとも一種以上を含む水性ボールペン用インキ組成物を直詰めしたことを特徴とする水性ボールペン。
２．前記アミノカルボン酸の含有量が、インキ組成物全質量に対して０．１〜５．０質量％以下であることを特徴とした第１項に記載した水性ボールペン。
３．前記リン酸エステル界面活性剤のＨＬＢが１３以下であることを特徴とした第１項または第２項の何れか１項に記載した水性ボールペン。
４．前記リン酸エステル界面活性剤が下記一般式（化３）で表されるとともに、インキ組成物全質量に対して０．１〜５．０質量％以下であることを特徴とした第１項ないし第３項の何れか１項に記載した水性ボールペン。
」である。
In order to solve the above problems, the present invention
“1. A water-based ballpoint pen that has a ballpoint pen tip that rotatably holds a ball in a ball holding chamber of a tip body made of stainless steel at the tip of an ink containing cylinder, either directly or via a tip holder. The ink containing cylinder contains at least water, a colorant, a phosphate ester surfactant, and an aminocarboxylic acid. The aminocarboxylic acid is represented by the following general formulas (Chemical Formula 1) and (Chemical Formula 2). An aqueous ballpoint pen ink composition containing at least one of L-aspartic acid (ASDA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA) and / or alkali metal salts, ammonium salts, and amine salts thereof. A water-based ballpoint pen that is packed directly.
2. The water-based ballpoint pen described in
3. 3. The water-based ballpoint pen according to any one of
4). 1st thru | or thru | or characterized by the said phosphate ester surfactant being 0.1-5.0 mass% or less with respect to ink composition total mass while being represented by the following general formula (Formula 3). 4. The water-based ballpoint pen described in any one of items 3.
It is.
本発明は、ステンレス綱材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを具備した水性ボールペンにおいて、書き味が良好で、かつチップ本体内の金属塩による析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペンを提供することができた。 The present invention is a water-based ballpoint pen equipped with a ballpoint pen tip using a tip body made of a stainless steel material, which has good writing quality and excellent temporal stability by suppressing deposits due to metal salts in the tip body. An aqueous ballpoint pen could be provided.
本発明の特徴は、ステンレス綱材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを用いた水性ボールペンにおいて、インキ組成物中にリン酸エステル界面活性剤と特定のアミノカルボン酸を併用することである。 A feature of the present invention is that, in an aqueous ballpoint pen using a ballpoint pen tip using a tip body made of stainless steel, a phosphate ester surfactant and a specific aminocarboxylic acid are used in the ink composition.
リン酸エステル界面活性剤は、ボールとチップ本体との潤滑性を高め、滑らかな筆感を得ることができるため、書き味を向上するために用いている。 The phosphate ester surfactant is used to improve the writing quality because it can improve the lubricity between the ball and the chip body and obtain a smooth writing feeling.
ところで、インキ組成物中にリン酸エステル界面活性剤を含有させることで、チップ本体内より溶出するマンガンイオンやクロムイオン等の金属イオンがリン酸エステル界面活性剤とが反応して金属塩が発生するが、書き味を向上させるには、ＨＬＢ値が低いほど好ましく、特にＨＬＢ値１３以下のリン酸エステル界面活性剤を用いることが好ましい。これは、ＨＬＢ値が低いほど親油性が増し、ボールの潤滑性が向上するので、書き味が向上するためである。 By the way, by including a phosphate ester surfactant in the ink composition, metal ions such as manganese ions and chromium ions eluted from the chip body react with the phosphate ester surfactant to generate a metal salt. However, in order to improve the writing quality, it is preferable that the HLB value is low, and it is particularly preferable to use a phosphate ester surfactant having an HLB value of 13 or less. This is because the lower the HLB value, the higher the lipophilicity and the better the lubricity of the ball, thereby improving the writing quality.
しかしその反面、ＨＬＢ値が低いリン酸エステル界面活性剤を用いた場合には、親油性が強い金属塩を形成するため、インキ組成物中で溶解しないため、金属塩による析出物が発生してしまうという問題があった。 However, on the other hand, when a phosphate ester surfactant with a low HLB value is used, a metal salt with strong lipophilicity is formed, so it does not dissolve in the ink composition. There was a problem that.
こうした、書き味の向上と金属塩による析出物の発生の抑制という問題を解決するため、インキ組成物中に、リン酸エステル界面活性剤と、金属塩による析出物を抑制するため、特定のアミノカルボン酸として、下記一般式（化１）のように表されるL-アスパラギン酸（ASDA）、下記一般式（化２）のように表されるL-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩を含有することが重要である。
本発明では、チップ本体の材質としてステンレス鋼材を用いているため、ステンレス鋼材の金属イオンが溶出し、ＨＬＢ値が低いリン酸エステル界面活性剤と反応して親油性が強い金属塩を生ずるが、特定のアミノカルボン酸として、L-アスパラギン酸（ASDA）、L-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩の中から、少なくとも一種以上含むことで、前記アミノカルボン酸の-COOH基によって、発生した金属塩全体を包み込み、インキ組成物中において、金属塩を溶解安定させるため、金属塩の析出物の発生を抑制する効果がある。 In the present invention, since a stainless steel material is used as the material of the chip body, metal ions of the stainless steel material are eluted and react with a phosphate ester surfactant having a low HLB value to produce a highly lipophilic metal salt. By containing at least one or more of L-aspartic acid (ASDA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), and / or their alkali metal salts, ammonium salts, and amine salts as the specific aminocarboxylic acid, The entire metal salt generated is wrapped by the -COOH group of the aminocarboxylic acid, and the metal salt is dissolved and stabilized in the ink composition, so that it has the effect of suppressing the generation of metal salt precipitates.
また、L-アスパラギン酸（ASDA）、L-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩は、生分解性に優れており環境負荷を低減できるため、最近の著しい環境問題を考慮すれば、より好適に用いられる。さらに金属や金属塩に対する安定性も良く、金属に対する腐食性が低いため、本発明においては、金属類からなるボールやチップ本体を用いるため、より好適である。そのため、特にアミノカルボン酸の中でも、エチレンジアミン四酢酸（EDTA）よりも優れた性能を持つ、上記のようなL-アスパラギン酸（ASDA）、L-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩を用いる必要がある。 In addition, L-aspartic acid (ASDA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), and / or their alkali metal salts, ammonium salts, and amine salts are excellent in biodegradability and can reduce environmental impact. Considering the remarkable environmental problem, it is used more suitably. Furthermore, since the stability with respect to a metal or a metal salt is good and the corrosivity with respect to a metal is low, in this invention, since the ball | bowl and chip | tip main body which consist of metals are used, it is more suitable. Therefore, among aminocarboxylic acids, L-aspartic acid (ASDA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), and / or their alkalis, which have better performance than ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) It is necessary to use metal salts, ammonium salts, and amine salts.
さらに、前記特定のアミノカルボン酸は、アミノ基とカルボキシル基（-COOH基）を有する化合物であるが、-COOH基の数が多い程、金属塩全体を包み込み、金属塩を溶解安定させる効果が強い。そのため、アミノカルボン酸の含有量がより少量で効果が発揮できる。特に、L-アスパラギン酸（ASDA）、L-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩のように、-COOH基の数が４基以上である方が、金属塩の析出物の発生を抑制する効果がより強くなるため、より好ましい。 Furthermore, the specific aminocarboxylic acid is a compound having an amino group and a carboxyl group (—COOH group). The larger the number of —COOH groups, the more the metal salt is wrapped and the effect of dissolving and stabilizing the metal salt is improved. strong. Therefore, the effect can be exhibited with a smaller content of aminocarboxylic acid. In particular, the number of —COOH groups is 4 or more, such as L-aspartic acid (ASDA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), and / or their alkali metal salts, ammonium salts, and amine salts. Since the effect of suppressing the generation of metal salt precipitates becomes stronger, it is more preferable.
また、前記L-アスパラギン酸（ASDA）、L-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩の中でも、経時安定性を考慮すると、L-アスパラギン酸-Ｎ-Ｎ-二酢酸四ナトリウム塩（ASDA-4Na）、L-グルタミン酸二酢酸四ナトリウム塩（GLDA-4Na）を用いるのが最も好ましい。具体例としては、L-アスパラギン酸-Ｎ-Ｎ-二酢酸四ナトリウム塩（ASDA-4Na）としては、クレワットBi-ADS（ナガセケムテック（株））、L-グルタミン酸二酢酸四ナトリウム塩（GLDA-4Na）としては、キレストCMG-４０（中部キレスト（株））等が挙げられる。これらは、単独又は２種以上混合して使用してもよい。 Among the L-aspartic acid (ASDA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), and / or their alkali metal salts, ammonium salts, and amine salts, L-aspartic acid-N It is most preferable to use -N-diacetic acid tetrasodium salt (ASDA-4Na) or L-glutamic acid diacetic acid tetrasodium salt (GLDA-4Na). As specific examples, L-aspartic acid-N-N-diacetic acid tetrasodium salt (ASDA-4Na) includes Crewat Bi-ADS (Nagase Chemtech Co., Ltd.), L-glutamic acid diacetic acid tetrasodium salt (GLDA). -4Na) includes Kirest CMG-40 (Chubu Kirest Co., Ltd.) and the like. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
また、前記アミノカルボン酸の含有量は、インキ組成物全量に対し、０．１質量％より少ないと、金属塩の析出物を抑制する効果が弱くなるおそれがあり、５．０質量％を越えると、インキ経時が不安定性になるため、インキ組成物全量に対し、０．１〜５．０質量％とする。さらに好ましくは、インキ組成物全量に対し、０．５〜３．０質量％が適する。 Moreover, when the content of the aminocarboxylic acid is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, the effect of suppressing precipitation of the metal salt may be weakened, and exceeds 5.0% by mass. In addition, since the ink aging becomes unstable, the content is 0.1 to 5.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. More preferably, 0.5-3.0 mass% is suitable with respect to the ink composition whole quantity.
リン酸エステル界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、リン酸トリエステル或いはその誘導体等が好適に用いられ、その中でも経時安定性を考慮して（化３）のような一般式で表されるリン酸エステル界面活性剤を用いることが最も好ましい。
前記リン酸エステル界面活性剤の具体例としては、プライサーフシリーズ（第一工業製薬（株））、フォスファノールシリーズ（東邦化学工業（株））の中から、プライサーフＡ２１２Ｃ（ＨＬＢ値９）、同Ａ２１０Ｇ（ＨＬＢ値９）、同Ａ２０７Ｈ（ＨＬＢ値７）、同ＡＬ（ＨＬＢ値５）、同Ａ２０８Ｂ（ＨＬＢ値６）、同Ａ２０８Ｓ（ＨＬＢ値７）、同Ａ２０８Ｆ（ＨＬＢ値９）、同Ａ２１２Ｅ（ＨＬＢ値１０）、フォスファノールＲＥ−２１０（ＨＬＢ値６）、同ＲＥ−４１０（ＨＬＢ値９）、同ＲＥ−５１０（ＨＬＢ値１０）、同ＲＳ−４１０（ＨＬＢ値９）、同ＲＢ−４１０（ＨＬＢ値８）、同ＲＭ−４１０（ＨＬＢ値５）、同ＲＭ−５１０（ＨＬＢ値９）、同ＲＬ−２１０（ＨＬＢ値５）、同ＲＤ−５１０Ｙ（ＨＬＢ値１０）、同ＭＬ−２００（ＨＬＢ値１０）、同ＧＢ−５２０（ＨＬＢ値６）等が挙げられる。これらの界面活性剤は単独又は２種以上混合して使用してもよい。尚、ＨＬＢは、一般式として、ＨＬＢ＝７＋１１．７ｌｏｇ(Ｍw／Ｍo)、（Ｍw；親水基の分子量、Ｍｏ；親油基の分子量）から求めることができる。 Specific examples of the phosphate ester surfactant include Prisurf A212C (HLB value 9) from the Prisurf series (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and Phosphanol series (Toho Chemical Co., Ltd.). A210G (HLB value 9), A207H (HLB value 7), AL (HLB value 5), A208B (HLB value 6), A208S (HLB value 7), A208F (HLB value 9), A212E (HLB value 10), Phosphanol RE-210 (HLB value 6), RE-410 (HLB value 9), RE-510 (HLB value 10), RS-410 (HLB value 9), RB-410 (HLB value 8), RM-410 (HLB value 5), RM-510 (HLB value 9), RL-210 (HLB value 5), RD-510Y (HLB value 10), ML-200 (HLB value 10), such as the GB-520 (HLB value 6) and the like. These surfactants may be used alone or in combination of two or more. In addition, HLB can be calculated | required from HLB = 7 + 11.7log (Mw / Mo) and (Mw: molecular weight of a hydrophilic group, Mo: molecular weight of a lipophilic group) as a general formula.
前記リン酸エステル界面活性剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、０．１質量％より少ないと、所望の潤滑性が得られず、書き味が悪く筆跡にカスレ等が発生するおそれがあり、５．０質量％を越えると、インキ経時が不安定性になるおそれがあるため、インキ組成物全量に対し、０．1〜５．０質量％とする。さらに筆感をより高め、良好なインキ経時を得るために、リン酸エステル界面活性剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、０．５〜３．０質量％が最も好ましい。 If the content of the phosphate ester surfactant is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, the desired lubricity cannot be obtained, the writing quality is poor, and there is a risk that the writing will be blurred. Yes, if it exceeds 5.0% by mass, the ink aging may become unstable, so 0.1 to 5.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. Furthermore, in order to further improve the writing feeling and obtain good ink aging, the content of the phosphate ester surfactant is most preferably 0.5 to 3.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition.
本発明には、インキ粘度調整剤として樹脂を用いても良い。具体的には、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂、キサンタンガム、架橋型アクリル酸重合体、架橋型アクリルアミド系重合体、サクシノグリカン、ガーガム等の剪断減粘性付与剤等が挙げられる。これらは、単独又は２種以上混合して使用してもよい。 In the present invention, a resin may be used as an ink viscosity adjusting agent. Specifically, water-soluble resins such as acrylic resins, alkyd resins, cellulose derivatives, polyvinyl pyrrolidone, and polyvinyl alcohol, xanthan gum, cross-linked acrylic acid polymers, cross-linked acrylamide polymers, shearing succinoglycans, gar gums, etc. Examples include a viscosity reducing agent. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
また、樹脂の含有量は、インキ組成物全量に対して、０．１質量％未満だと、所望のインキ粘度が得られにくく、３０質量％を越えると書き出し性能が劣ってしまう可能性があるため、０．１質量％以上、３０質量％以下が好ましい。 Further, if the resin content is less than 0.1% by mass relative to the total amount of the ink composition, it is difficult to obtain a desired ink viscosity, and if it exceeds 30% by mass, the writing performance may be deteriorated. Therefore, 0.1 mass% or more and 30 mass% or less are preferable.
着色材は、染料、顔料等、特に限定されるものではなく、適宜選択して使用することができる。染料については、直接染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、及び各種水溶性の造塩タイプ染料等が採用可能である。顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、補色顔料等が挙げられる。その他、着色樹脂粒子体として顔料を媒体中に分散させてなる着色体を公知のマイクロカプセル化法などにより樹脂壁膜形成物質からなる殻体に内包又は固溶化させたマイクロカプセル顔料を用いても良い。更に、顔料を透明、半透明の樹脂等で覆った着色樹脂粒子などや、また着色樹脂粒子や無色樹脂粒子を、顔料もしくは染料で着色したもの等も用いることもできる。これらの染料および顔料は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもかまわない。含有量は、インキ組成物全量に対し、１質量％〜２０質量％が好ましい。 The colorant is not particularly limited, such as a dye or a pigment, and can be appropriately selected and used. As the dye, direct dyes, acid dyes, basic dyes, metal-containing dyes, various water-soluble salt-forming dyes, and the like can be used. Examples of pigments include inorganic, organic, and processed pigments. Specifically, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, quinophthalone, selenium , Triphenylmethane, perinone, perylene, glyoxazine, aluminum pigment, pearl pigment, fluorescent pigment, phosphorescent pigment, and complementary color pigment. In addition, a microcapsule pigment in which a colored body in which a pigment is dispersed in a medium as a colored resin particle body is encapsulated or solidified in a shell made of a resin wall film forming substance by a known microencapsulation method may be used. good. Further, colored resin particles in which the pigment is covered with a transparent or translucent resin or the like, or colored resin particles or colorless resin particles colored with a pigment or a dye can also be used. These dyes and pigments may be used alone or in combination of two or more. The content is preferably 1% by mass to 20% by mass with respect to the total amount of the ink composition.
また、その他添加剤として、水分の溶解安定性、水分蒸発乾燥防止等を考慮し、グリセリン、エチレングリコール等の水溶性有機溶剤、トリエタノールアミン等のｐＨ調整剤、尿素、ソルビット等の保湿剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、１，２ベンゾイソチアゾリン−３−オン等の防菌剤を添加することができる。また、リン酸エステル界面活性剤以外のシリコン系、アセチレングリコール系、フッ素系の界面活性剤も濡れ性、耐水性の向上等として添加することが可能で、これらは単独又は２種以上組み合わせて使用することも配合可能である。 In addition, as other additives, considering water dissolution stability, moisture evaporation drying prevention, etc., water-soluble organic solvents such as glycerin and ethylene glycol, pH adjusters such as triethanolamine, humectants such as urea and sorbit, A rust inhibitor such as benzotriazole, and a fungicide such as 1,2 benzoisothiazolin-3-one can be added. Silicone, acetylene glycol, and fluorine surfactants other than phosphate ester surfactants can also be added to improve wettability and water resistance. These can be used alone or in combination of two or more. It can also be blended.
また、ボールペンチップのボールは、特に限定されるものではないが、タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールは、その結合材として、コバルト、ニッケル等を用いている。前記L-アスパラギン酸（ASDA）、L-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩は、コバルト、ニッケル等の金属に対して、経時的に腐食しずらいため、腐食によるボールの回転抵抗を生じることもなく、良好な書き味が得られ、超硬合金ボールに対しても好適に用いられる。そのため、エチレンジアミン四酢酸（EDTA）等のアミノカルボン酸よりも好適に用いることができる。 Further, the ball-point pen tip ball is not particularly limited, but a cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide uses cobalt, nickel, or the like as its binder. The L-aspartic acid (ASDA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA) and / or their alkali metal salts, ammonium salts and amine salts are difficult to corrode over time against metals such as cobalt and nickel. Therefore, a good writing quality can be obtained without causing ball rotation resistance due to corrosion, and it can be suitably used for cemented carbide balls. Therefore, it can be used more favorably than aminocarboxylic acids such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA).
次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例1
インキ収容筒の先端部に、ステンレス綱材からなるチップ本体のボール抱持室に、ボール径がφ０．７ｍｍの超硬合金ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを具備し、インキ収容筒内に下記の配合１によって得られた水性ボールペン用インキ組成物６及びグリース状のインキ追従体７を直に充填したレフィルを、（株）パイロットコーポレーション製のノック式ゲルインキボールペン（商品名：Ｇ−Ｋｎｏｃｋ）に装着して、本発明の水性ボールペン１を作製した。
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated.
Example 1
The tip of the ink storage cylinder is equipped with a ballpoint pen tip that rotatably holds a cemented carbide ball having a ball diameter of φ0.7 mm in the ball holding chamber of the chip body made of stainless steel material. A refill directly filled with an aqueous ballpoint
インキ配合１
水 ２８．０質量部
水溶性有機溶剤（グリセリン） ２０．０質量部
アミノカルボン酸（L-アスパラギン酸-Ｎ-Ｎ-二酢酸四ナトリウム塩） ０．５質量部
リン酸エステル界面活性剤剤（プライサーフＡ−２０８Ｓ） １．０質量部
尿素 ７．５質量部
ｐＨ調整剤剤（トリエタノールアミン） ２．８質量部
防菌剤（１，２ベンゾイソチアゾリン−３−オン） ０．２質量部
着色剤（ＮＫＷ-２１００系シリーズ） ４０．０質量部
樹脂（サクシノグリカン） ０．２４質量部
Water 28.0 parts by mass Water-soluble organic solvent (glycerin) 20.0 parts by mass Aminocarboxylic acid (L-aspartic acid-N-N-diacetic acid tetrasodium salt) 0.5 parts by mass Phosphate ester surfactant ( Plysurf A-208S) 1.0 part by weight urea 7.5 parts by weight pH adjuster (triethanolamine) 2.8 parts by weight antibacterial agent (1,2 benzoisothiazolin-3-one) 0.2 parts by weight Colorant (NKW-2100 series) 40.0 parts by mass Resin (succinoglycan) 0.24 parts by mass
インキ配合１は、まず水、水溶性有機溶剤、リン酸エステル界面活性剤剤（プライサーフＡ−２０８Ｓ；第一工業製薬（株）社製）、L-アスパラギン酸-Ｎ-Ｎ-二酢酸四ナトリウム塩（クレワットBi-ADS（ナガセケムテック（株））、ｐＨ調整剤、保湿剤、防菌剤、着色剤をマグネットホットスターラーで加温撹拌してベースインキを作成する。
その後、上記作製したベースインキを加温しながら、樹脂を投入してホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌した。その後、濾紙を用い濾過を行って、インキ配合１の水性ボールペン用インキ組成物を得た。 Thereafter, while heating the base ink produced, the resin was added and sufficiently mixed and stirred using a homogenizer stirrer until a uniform state was obtained. Then, it filtered using the filter paper, and obtained the ink composition for water-based ball-point pens of the ink compounding 1.
実施例２〜１１
各成分を表１に示す配合及びボール材に変更した以外は、インキ配合１と同様な手順で水性ボールペン用インキ組成物を作成し、実施例1と同様にして、実施例２〜１１の水性ボールペンを得た。
Examples 2-11
A water-based ballpoint pen ink composition was prepared in the same procedure as
比較例１〜６
各成分を表２に示す配合及びボール材に変更した以外は、インキ配合１と同様な手順で水性ボールペン用インキ組成物を作成し、実施例１と同様にして、比較例２〜６の水性ボールペンを得た。
A water-based ballpoint pen ink composition was prepared in the same procedure as
試験及び評価
実施例１〜１１、および比較例１〜６において作製した水性ボールペンにより、以下の試験及び評価を行った。尚、書き味については、筆記試験用紙としてコピー用紙（ＰＰＣ用紙）を用いて、評価した。
Tests and Evaluations The following tests and evaluations were performed using the aqueous ballpoint pens prepared in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 6. The writing taste was evaluated using copy paper (PPC paper) as a writing test paper.
書き味：ボールペン用レフィルを室温の環境下、２週間放置後に、手書きによる官能試験を行い評価した。
滑らかで良好なものを ・・・◎
やや劣るものを ・・・○
重く劣るものを ・・・×
Writing taste: After leaving the refill for ballpoint pens in a room temperature environment for 2 weeks, a handwritten sensory test was performed for evaluation.
Smooth and good ・ ・ ・ ◎
Somewhat inferior
Heavy and inferior
チップ本体の経時試験：ボールペン用レフィルを５０℃・湿度０％の環境下、３ヶ月間放置後に、チップ本体内のインキを顕微鏡観察した。
析出物がなく、良好のもの ・・・◎
析出物が微少に発生したが、実用上問題のないもの ・・・○
析出物が存在し、カスレや筆記不良などの原因になるもの ・・・×
Time-lapse test of chip body: The ink in the chip body was observed with a microscope after leaving the ballpoint pen refill in an environment of 50 ° C. and 0% humidity for 3 months.
Good without deposits ... ◎
Slightly generated precipitates, but no problem in practical use
Precipitate is present and causes scumming or poor writing ・ ・ ・ ×
インキ経時試験：ボールペン用レフィルを５０℃・湿度０％の環境下、３ヶ月間放置後に、レフィルのインキ収容筒内のインキ状態を顕微鏡観察した。
析出物が存在しないもの ・・・◎
析出物が存在したが、実用上問題ないもの ・・・○
析出物が発生し、実用性に乏しいもの ・・・×
Ink aging test: The refill for a ballpoint pen was allowed to stand for 3 months in an environment of 50 ° C. and 0% humidity, and then the ink state in the ink containing cylinder of the refill was observed with a microscope.
No precipitate is present ... ◎
Precipitates existed, but there are no practical problems
Precipitates are generated and the practicality is poor.
実施例１〜１１では、書き味、チップ本体の経時試験、インキ経時試験ともに良好な性能が得られた。 In Examples 1 to 11, good performance was obtained in both writing taste, chip body aging test, and ink aging test.
比較例１、４、５では、L-アスパラギン酸（ASDA）、L-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩を含有しなかったため、析出物が発生し、筆記不良になってしまった。 Comparative Examples 1, 4, and 5 did not contain L-aspartic acid (ASDA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), and / or their alkali metal salts, ammonium salts, or amine salts, and therefore precipitates were generated. And it became poor writing.
比較例２、３、６では、リン酸エステル界面活性剤を含有しなかったため、充分な潤滑性が得られず、書き味が重かった。 In Comparative Examples 2, 3, and 6, since the phosphate ester surfactant was not contained, sufficient lubricity was not obtained, and writing was heavy.
尚、図示はしていないが、ボールペンチップ内にステンレス鋼材からなるボールを押圧するコイルスプリングを配設する場合には、チップ本体と同様に、リン酸エステル界面活性剤とコイルスプリングの金属イオンとの反応により金属塩が発生するおそれがあるため、本発明の効果は顕著である。 Although not shown, when a coil spring that presses a ball made of stainless steel is disposed in the ballpoint pen tip, the phosphate ester surfactant and the metal ions of the coil spring are disposed in the same manner as the tip body. Since the metal salt may be generated by this reaction, the effect of the present invention is remarkable.
さらに、顔料のような粒径の大きいものを含有したインキ組成物では、ボールとチップ本体の間で回転阻害による書き味の劣化の可能性や、ボール径が０．７ｍｍ以下のボールを用いたボールペンは、ボールとボール座の接触面積が小さく、単位面積に掛かる荷重が高くなることによる書き味の劣化の可能性があるので本発明の効果は顕著である。
Furthermore, in an ink composition containing a pigment having a large particle size such as a pigment, there is a possibility of deterioration in writing quality due to rotation inhibition between the ball and the chip body, and a ball having a ball diameter of 0.7 mm or less was used. Since the ball pen has a small contact area between the ball and the ball seat, and there is a possibility that the writing quality is deteriorated due to a high load applied to the unit area, the effect of the present invention is remarkable.
本発明は水性ボールペンに関し、さらに詳細としては、ステンレス綱材からなるチップ本体を用いたボールペンチップにおいて、水、着色剤、リン酸エステル界面活性剤、L-アスパラギン酸（ASDA）、L-グルタミン酸二酢酸（GLDA）、及び/又はそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩を少なくとも一種以上含む水性ボールペン用インキ組成物を直詰めしたことを特徴とした水性ボールペンを用いることで、書き味が良好で、かつボールペンチップ内の金属塩等を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペンを提供することができる。そのため、キャップ式、ノック式等、ボールペンとして広く利用することができる。 The present invention relates to a water-based ballpoint pen. More specifically, in a ballpoint pen tip using a tip body made of stainless steel, water, a colorant, a phosphate ester surfactant, L-aspartic acid (ASDA), L-glutamic acid Excellent writing quality by using water-based ballpoint pens that are directly packed with acetic acid (GLDA) and / or water-based ballpoint ink compositions containing at least one of their alkali metal salts, ammonium salts, and amine salts In addition, it is possible to provide an aqueous ballpoint pen having excellent stability over time by suppressing metal salts and the like in the ballpoint pen tip. Therefore, it can be widely used as a ballpoint pen, such as a cap type and a knock type.
１ 水性ボールペン
２ インキ収容筒
３ ボールペンチップ
４ ボール
５ チップホルダー
６ 水性ボールペン用インキ組成物
７ インキ追従体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007108578A JP2008266391A (en) | 2007-04-17 | 2007-04-17 | Water-based ballpoint pen |
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| JP2007108578A JP2008266391A (en) | 2007-04-17 | 2007-04-17 | Water-based ballpoint pen |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008266391A true JP2008266391A (en) | 2008-11-06 |
Family
ID=40046341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007108578A Pending JP2008266391A (en) | 2007-04-17 | 2007-04-17 | Water-based ballpoint pen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008266391A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010013556A (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Konica Minolta Ij Technologies Inc | Inkjet ink and method for forming liquid crystal alignment layer |
| JP2011032414A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Pilot Corporation | Water-based ink composition for ballpoint pen |
| JP2017122237A (en) * | 2017-02-28 | 2017-07-13 | 株式会社パイロットコーポレーション | Aqueous ballpoint ink composition and aqueous ballpoint prepared therewith |
| US20180086929A1 (en) * | 2016-09-27 | 2018-03-29 | Seiko Epson Corporation | Ink jet textile printing ink composition and ink receiving container |
-
2007
- 2007-04-17 JP JP2007108578A patent/JP2008266391A/en active Pending
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