水性油墨組合物和水性圓珠筆的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水性油墨組合物和水性圓珠筆。
【背景技術】
[0002] 通過文具在紙面上形成描線時，如果油墨組合物的干燥需要時間，則從形成描線 后到干燥的期間可能會造成油墨組合物轉印，由上述描線構成的文字等的識別有時會變得 困難。因此，對通過文具在紙面上形成的描線要求優(yōu)異的干燥性。
[0003] 專利文獻1中公開了一種含有硅系表面活性劑的水性油墨，記載了所得的描線的 干燥性等優(yōu)異。另外，專利文獻2中公開了一種含有交聯(lián)明膠的水性油墨，記載了所得的筆 跡的干燥性良好。
[0004] 現(xiàn)有技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :日本特開平10-231451號公報
[0007] 專利文獻2 :日本特開2000-103998號公報

【發(fā)明內容】

[0008] 另一方面，描線的干燥性優(yōu)異的文具的油墨組合物在紙面上容易滲色，描線具有 非本意地變粗或變模糊的趨勢。
[0009] 本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種干燥性優(yōu)異且能夠形成滲 色少的描線的水性油墨組合物和使用該水性油墨組合物的水性圓珠筆。
[0010] 本發(fā)明提供一種水性油墨組合物，其含有聚氧乙烯烷基醚、水溶性有機溶劑、著色 劑和水，上述聚氧乙烯烷基醚的HLB值為12~15,上述聚氧乙烯烷基醚具有碳原子數(shù)8~ 12的烷基。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的水性油墨組合物，能夠兼得干燥性和滲色這樣相反的特性。
[0012] 上述聚氧乙條烷基釀的含量以水性油墨組合物總量為基準優(yōu)選為0. 1~10質 量％。
[0013] 上述水性油墨組合物優(yōu)選進一步含有磷酸酯。進而，上述磷酸酯是聚氧乙烯烷基 醚磷酸酯，上述聚氧乙烯烷基醚磷酸酯優(yōu)選具有碳原子數(shù)10以下的烷基。
[0014] 上述磷酸酯的含量以水性油墨組合物總量為基準優(yōu)選為0. 05~5質量％。
[0015] 上述水性油墨組合物優(yōu)選具有500~3000mPa · s的粘度。
[0016] 本發(fā)明還提供一種水性圓珠筆，其具備油墨收容構件和圓珠筆尖，上述水性油墨 組合物收容于上述油墨收容構件內。
[0017] 通過本發(fā)明，可以提供一種干燥性優(yōu)異且能夠形成滲色少的描線的水性油墨組合 物，以及使用該水性油墨組合物的水性圓珠筆。
【附圖說明】
[0018] 圖1是表示本發(fā)明所涉及的水性圓珠筆的一個實施方式的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 以下，根據(jù)需要參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式詳細地進行說明。
[0020] (水性油墨組合物）
[0021] 本實施方式的水性油墨組合物含有聚氧乙烯烷基醚、水溶性有機溶劑、著色劑和 水。
[0022] 聚氧乙烯烷基醚具有碳原子數(shù)8~12的烷基。水性油墨組合物通過含有聚氧乙 烯烷基醚，能夠提高水性油墨組合物對紙的滲透性。上述碳原子數(shù)優(yōu)選為8~10。
[0023] 具體而言，聚氧乙烯烷基醚如下述式（1)所示。
[0024]
[0025] 式中，R1表示碳原子數(shù)8~12的烷基。通過聚氧乙烯烷基醚的烷基的碳原子數(shù) 為8以上，能夠降低描線的滲色。通過聚氧乙烯烷基醚的烷基的碳原子數(shù)為12以下，能夠 提高水性油墨組合物對紙的滲透性。從相同的觀點出發(fā)，上述烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為8~ 10。另外，上述烷基優(yōu)選為支鏈狀。作為這樣的烷基，可以舉出異癸基和乙基己基等。式中 的η可以以HLB值在后述范圍內的方式進行選擇，例如，5~20的整數(shù)。
[0026] 聚氧乙稀烷基醚的 HLB (Hydrophile-Lipophile Balance)值為 12 ~15。通過 HLB 值為12以上，可以使水性油墨組合物中的聚氧乙烯烷基醚的溶解穩(wěn)定性增加，抑制描線的 滲色。通過HLB值為15以下，能夠提高水性油墨組合物對紙面的滲透性。從相同的觀點出 發(fā)，上述HLB值優(yōu)選為14~15。
[0027] 聚氧乙條烷基釀的含量以水性油墨組合物總量為基準優(yōu)選為0. 1~10質量％，更 優(yōu)選為〇. 5~2質量％。通過聚氧乙條烷基釀的含量為0. 1質量％以上，有提尚水性油墨 組合物向紙的滲透性的趨勢。另外，通過聚氧乙烯烷基醚的含量為10質量％以下，有一邊 保持滲透性一邊可得到優(yōu)異的溶解穩(wěn)定性的趨勢。
[0028] 作為水溶性有機溶劑，可以舉出乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、 乙二醇單甲基醚、甘油、吡咯烷酮、尿素、硫脲、亞乙基脲、山梨醇、甘露糖醇、蔗糖、葡萄糖、 還原淀粉水解物和焦磷酸納等。水溶性有機溶劑的含量以水性油墨組合物總量為基準，優(yōu) 選為1~30質量％，更優(yōu)選為5~20質量％。
[0029] 作為著色劑，可以舉出染料和顏料。染料優(yōu)選為水溶性染料，例如為直接染料、酸 性染料和堿性染料等。顏料優(yōu)選為水分散性顏料，例如為有機顏料和無機顏料等。上述著 色劑可以單獨使用1種，也可以組合使用2種以上。
[0030] 作為直接染料，例如可舉出顏色索引（以下，稱為c. I.)直接黑17、C. I.直接黑 19、C. I.直接黑38、C. I.直接黑154、C. I.直接黃1、C. I.直接黃4、C. I.直接黃12、C. I.直 接黃29、C. I.直接橙6、C. I.直接橙8、C. I.直接橙26、C. I.直接橙29、C. I.直接紅1、 C. I.直接紅2、C. I.直接紅4、C. I.直接紅13、C. I.直接藍2、C. I.直接藍6、C. I.直接藍 15、C.I.直接藍78、C.I.直接藍87等。
[0031] 另外，作為酸性染料，可以舉出C. I.酸性黑2、C. I.酸性黑31、C. I.酸性黃3、 C. I.酸性黃17、C. I.酸性黃23、C. I.酸性黃73、C. I.酸性橙10、C. I.酸性紅13、C. I.酸 性紅14、C. I.酸性紅18、C. I.酸性紅27、C. I.酸性紅52、C. I.酸性紅73、C. I.酸性紅87、 C. I.酸性紅92、C. I.酸性藍1、C. I.酸性藍9、C. I.酸性藍74、C. I.酸性藍90等。
[0032] 另外，作為堿性染料，可以舉出C. I.堿性黃2、C. I.堿性黃3、C. I.堿性紅1、 C. I.堿性紅2、C. I.堿性紅8、C. I.堿性紅12、C. I.堿性紫1、C. I.堿性紫3、C. I.堿性紫 10、C. I.堿性藍5、C. I.堿性藍9、C. I.堿性藍26等。
[0033] 作為水分散性顏料，只要能夠在水系介質中分散就沒有特別限制，例如，可以舉出 炭黑和金屬粉等無機顏料，偶氮系、酞菁系和喹吖啶酮系等有機顏料、和熒光顏料等。
[0034] 本實施方式的水性油墨組合物除了作為上述成分的水溶液或水分散液或是上述 成分以外，還含有水。水的含量以水性油墨組合物總量為基準，優(yōu)選為20~80質量％，更 優(yōu)選為40~80質量％。
[0035] 本實施方式的水性油墨組合物也可以進一步含有磷酸酯。水性油墨組合物通過含 有磷酸酯，具有能夠在不損失描線的干燥性的情況下得到優(yōu)異的潤滑性的趨勢。進而，水性 油墨組合物通過含有后述的特定的磷酸酯，具有能夠抑制描線的滲色的趨勢。
[0036] 磷酸酯以下述式（2)表示。
[0037] O = P(OR2)p(OH)3-P * * * (2)
[0038] 式中，R2表不有機基團。作為上述有機基團，例如可以舉出烷基和芳基等。上述燒 基和芳基也可以進一步以烷氧基取代。式中的P為1~3的整數(shù)。
[0039] 磷酸酯優(yōu)選為聚氧乙烯烷基醚磷酸酯。應予說明，本說明書中，聚氧乙烯烷基醚磷 酸酯即使具有聚氧乙烯烷基醚的結構，也分類為磷酸酯。聚氧乙烯烷基醚磷酸酯以下述式 (3)表示。
[0040] O = P [ (OCH2CH上OR3] p (OH) 3_p · · · (3)
[0041] 式中，R3表示碳原子數(shù)10以下的烷基。烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為1~10,更優(yōu)選為 6~10。式中的p為1~3的整數(shù)，q以溶解穩(wěn)定性變得良好的方式進行適當選擇，例如為 2~10的整數(shù)。通過聚氧乙烯烷基醚磷酸酯的R 3的烷基的碳原子數(shù)為10以下，具有能夠 在不損失描線的干燥性的情況下抑制滲色的趨勢。
[0042] 本實施方式的水性油墨組合物含有磷酸酯時，磷酸酯的含量以水性油墨組合物總 量為基準，優(yōu)選為〇. 05~5質量％，更優(yōu)選為0. 5~2質量％。通過磷酸酯的含量為0. 05 質量％以上，具有能夠一邊保持描線的干燥性一邊提高潤滑性的趨勢。另外，通過磷酸酯的 含量為5質量％以下，具有能夠一邊保持潤滑性一邊得到優(yōu)異的溶解穩(wěn)定性的趨勢。
[0043] 本實施方式的水性油墨組合物除上述成分外，也可以含有防銹劑、pH調節(jié)劑、增粘 劑、防腐劑（防霉劑）、潤滑劑、染料助溶劑、和固定樹脂等添加劑。
[0044] 作為防銹劑，可以舉出苯并三唑及其衍生物、甲苯基三唑、二環(huán)己基亞硝酸銨、二 異丙基亞硝酸銨、硫代硫酸鈉、乙二胺四乙酸鹽、咪唑、苯并咪唑、皂角苷和二烷基硫脲等。 防銹劑的含量以水性油墨組合物總量為基準，優(yōu)選為〇. 3~5質量％，更優(yōu)選為0. 5~3質 量％。
[0045] 作為pH調節(jié)劑，可以使用碳酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉和乙酸鈉等無機鹽類、以及三 乙醇胺和二乙醇胺等水溶性的胺化合物等有機堿性化合物等。
[0046] 作為增粘劑，可以舉出天然系-黃原膠、瓜爾膠、刺槐豆膠、角叉菜膠、阿拉伯樹 膠、黃蓍膠、藻酸、明膠、瓊脂、酪素、車前籽膠、羅望子膠、合成系-甲基纖維素、乙基纖維 素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、藻酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚 乙烯基甲醚、聚丙烯酸鈉和羧基乙烯基聚合物等。這些化合物可以單獨使用1種或組合2 種以上使用。增粘劑的含量以水性油墨組合物總量為基準，優(yōu)選為〇. 1~3質量％，更優(yōu)選 為0. 2~1質量％。如果該含量超過3質量％，則有水性油墨組合物的粘度變得過高，而容 易在筆尖堵塞的趨勢。另一方面，如果該含量小于0. 1質量％，則有水性油墨組合物的粘度 低，容易從筆尖前端發(fā)生油墨滲漏的趨勢。
[0047] 作為防腐劑（防霉劑），可以舉出苯酚、1，2-苯并異噻唑啉-3-酮的鈉鹽、苯甲酸 鈉、脫氫乙酸鈉、山梨酸鉀、對羥基苯甲酸丙酯、和2, 3, 5, 6-四氯-4-(甲基磺酰基）吡啶 等。防腐劑的含量以水性油墨組合物總量為基準，優(yōu)選為〇. 1~5質量％，更優(yōu)選為0. 1~ 1質量％。
[0048] 作為潤滑劑，可以舉出油酸等高級脂肪酸、具有長鏈烷基的非離子性表面活性劑、 聚醚改性硅油、硫代亞磷酸三（烷氧基羰基甲酯）和硫代亞磷酸三（烷氧基羰基乙酯）等 硫代亞磷酸三酯以及它們的金屬鹽、銨鹽、胺鹽和烷醇胺鹽等。潤滑劑的含量以水性油墨組 合物總量為基準，優(yōu)選為〇. 3~5質量％，更優(yōu)選為0. 5~3質量％。
[0049] 本實施方式的水性油墨組合物的粘度在溫度25°C和剪應力速度0· 75JT1下，優(yōu)選 為500~3000mPa · s，更優(yōu)選為1000~2000mPa · s。通過上述粘度為500mPa · s以上，有 不易從筆尖前端發(fā)生油墨滲漏、描線的滲色變少的趨勢。另外，通過上述粘度為3000mPa · s 以下，有可得到水性油墨組合物對紙的優(yōu)異的滲透性的趨勢。