專利名稱：：水性圓珠筆用墨水組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及水性圓珠筆用墨水組合物。關(guān)于水性圓珠筆用墨水，一般都要求具有適度的粘性和流出性，而且在書寫時，特別是在要提高書寫速度的場合不會發(fā)生墨水中斷或字跡不均勻現(xiàn)象以及在書寫后在水性圓珠筆的筆嘴部位不殘留墨水渣滓等。另外還要求具有優(yōu)良的脫筆帽性，也就是說，既使在長時間地脫除筆帽的狀態(tài)下放置，也可以進行書寫。另外還要求金屬部分，特別是上述的筆嘴部分具有耐蝕性以及對墨水本身長期保存的耐腐蝕性。然而，過去的水性圓珠筆用墨水的情況有時與上述對水性圓珠筆用墨水的各項要求相反，難以滿足全部各項要求。例如，如果重視脫筆帽性，則在要求墨水本身具有較高粘性時，則會由于墨水的高粘性而導(dǎo)致在書寫時，特別是在提高書寫速度的場合會發(fā)生墨水中斷或字跡不均勻等現(xiàn)象。因此，在上述的對水性圓珠筆提出的各項要求中，為了同時滿足相互矛盾的兩項，即既提高其脫筆帽性，同時又能防止發(fā)生書寫時墨水的中斷和字跡的不均勻現(xiàn)象，有人提出了向水性圓珠筆用墨水組合物中加入0.2～0.45重量％的黃原膠(特開昭59-74175號、特公平1-8673號)，同樣地，有人提出向水性圓珠筆用墨水組合物中加入0.65～1.20重量％的黃原膠(特開昭62-48777號、特公平6-74395號)等方案。這種黃原膠對墨水組合物粘性的高低有很大的影響。在特開昭59-74175號提出的向墨水組合物中加入0.2～0.45重量％黃原膠的情況下，雖然可使墨水本身的粘性降低，但卻容易受外部環(huán)境或來自外部的應(yīng)力的影響。也就是說，在把使用這種墨水的圓珠筆，例如在高溫、高濕的環(huán)境中朝下放置時，裝在圓珠筆內(nèi)的墨水會從筆尖的鋼珠與保持該鋼珠的筆嘴之間的縫隙往下流出。或者在圓珠筆本身跌落地面時，由于產(chǎn)生的沖擊導(dǎo)致裝在圓珠筆內(nèi)的墨水從鋼珠與筆嘴之間的縫隙漏出等弊病。另外，在特開昭62-48777號提出的向墨水組合物中加入0.65～1.20重量％黃原膠的場合，可以提高墨水本身的粘性，這樣確實可以克服象在特開昭59-74175號中提出的向水性圓珠筆用墨水組合物中加入0.2～0.45重量％黃原膠時由于墨水本身粘性過低所帶來的弊病，但是，由于0.65～1.20重量％的黃原膠的含量明顯地提高，使得墨水本身的粘性也隨之增高，在書寫時，不能順利地向保持在筆嘴部位的鋼珠供應(yīng)墨水，從而導(dǎo)致在加快書寫速度時發(fā)生字跡不均勻的問題。困此，本發(fā)明的目的是要提供一種能夠克服上述現(xiàn)有墨水的各種缺點，在提高脫筆帽性的同時，還能防止書寫時墨水中斷或字跡不均勻現(xiàn)象，能給使用者提供具有優(yōu)良書寫流暢性和圓滑筆跡的圓珠筆用墨水。為了達到上述的目的，本發(fā)明的水性圓珠筆用墨水組合物是在含有水性介質(zhì)和水溶性或水分散性著色劑的墨水組合物中，相對水性介質(zhì)總量，含有作為水性介質(zhì)的水55～80重量％，由聚乙二醇和乙二醇二者，或者聚乙二醇和丙三醇二者，或者聚乙二醇、乙二醇、丙三醇之中任一種組成的水溶性有機溶劑5～40重量％，并在此混合溶劑中添加有黃原膠0.5～0.6重量％。按照本發(fā)明的實施方案，其中的水性圓珠筆用墨水組合物具有如下組成，即，在含有水性介質(zhì)和水溶性或水分散性著色劑的墨水組合物中，相對于水性介質(zhì)總量，含有作為水性介質(zhì)的水55～80重量％，由聚乙二醇和乙二醇二者，或者聚乙二醇和丙三醇二者，或者聚乙二醇、乙二醇、丙三醇之中任一種組成的水溶性有機溶劑5～40重量％，并在此混合溶劑中添加有黃原膠0.5～0.6重量％。按照這種構(gòu)成，可使得在圓珠筆殼體內(nèi)的墨水貯存管內(nèi)貯存的墨水組合物的粘性適度，從而能夠防止由于墨水本身的粘性低的原因所引起的，在溫度、濕度等環(huán)境變化時，或者由于落下沖擊等的外部應(yīng)力所造成的墨水漏出，另一方面，能夠克服由于墨水的顯著高粘性所引起的，由于墨水向鋼珠的供應(yīng)不足而導(dǎo)致書寫時的流暢性降低以及在加快書寫速度時字跡不均勻等弊病。以下通過圖示的實施例來說明本發(fā)明。其中，(1)是使用本發(fā)明實施例的水性圓珠筆用墨水組合物的水性圓珠筆，該水性圓珠筆(1)由墨水貯存管(2)以及與該墨水貯存管(2)結(jié)合成一體的圓珠筆殼體(7)構(gòu)成，所說墨水貯存管(2)用于貯存墨水組合物(3)，在該貯存管(2)的前端具有用于保持鋼珠(4)以便與紙面等直接接觸而進行書寫的筆嘴部(5)，而在該貯存管(2)的后端具有用于防止墨水組合物(3)漏出的逆流防止部(6)。另外，也可以使用如圖2所示的水性圓珠筆(1’)，該圓珠筆(1′)由圓珠筆殼體軸部(8)和處于其內(nèi)部的墨水貯存部(9)以及用于擠壓該墨水貯存部(9)后端的彈簧(10)共同構(gòu)成，在墨水貯存部(9)的前端具有用于保持鋼珠(4)的筆嘴部(5)，該圓珠筆(1′)具有可以更換筆嘴(5)和墨水貯存部(9)的結(jié)構(gòu)。在處于圓珠筆殼體(7)內(nèi)并與其結(jié)合成一體的貯存管(2)中所貯存的墨水組合物(3)是一種含有水性介質(zhì)和水溶性或水分散性著色劑的墨水組合物。并且該墨水組合物含有如下成分作為水性介質(zhì)的水占水性介質(zhì)總量的55～80重量％，以及由聚乙二醇和乙二醇二者，或者聚乙二醇和丙三醇二者，或者聚乙二醇、乙二醇、丙三醇之中的任一種組成的有機溶劑占水性介質(zhì)總量的5～40重量％，并在上述混合溶劑中加入黃原膠0.5～0.6重量％。另外，在本發(fā)明的實施例中的所用的墨水組合物(3)中，作為水溶性或水分散性著色劑，可以舉出水分散性顏料或水溶性染料，所說水溶性染料有酸性染料、直接染料和堿性染料等，它們之中可以隨意地選用。也就是說，作為著色劑的具體例子，屬于水分散性顏料的有氧化鈦、炭黑、胭脂紅6B、C.I.顏料紅112、C.I.顏料藍-15和C.I.顏料綠7等；屬于酸性染料的有水菖蒲#21(C.I.15985、C.I.42090、C.I.42640的混合物)、艾堅曙紅CHB(C.I.45380)、可溶性藍-OBX(C.I.42780)、和艷藍-FCF(C.I.42090)等；屬于直接染料的有水菖蒲100L(C.I.35255)、直接深黑EX(C.I.30235)、直接堅牢黑B(C.I.35435)、大愛科登堅牢橙W.S(C.I.29156)、直接藍-2B(C.I.22610)、直接天藍-5B(C.I.24400)、日本橙GGコンク(C.I.23375)等；屬于堿性染料的有；堿性槐黃O(C.I.41000)、維多利亞藍-FB(C.I.44045)、艾堅維多利亞純藍-BOH(C.I.42595)、甲基紫FN(C.I.42535)、若丹明6GCP(C.I.45160)、孔雀綠(C.I.42000)等。在該墨水組合物(3)中，可以根據(jù)需要含有添加劑，具體地說，可以含有聚乙二醇油醚、聚乙二醇壬基苯基醚、聚乙二醇聚丙二醇醚、2，4，7，9-四甲基-5-癸基-4，7-二醇的環(huán)氧乙烷添加物等非離子型表面活性劑；萘磺酸甲醛水縮合物、二烷基磺基琥珀酸酯或其鈉鹽、全氟烷基環(huán)氧乙烷添加物等陰離子型表面活性劑；山梨酸鉀、苯甲酸鈉、五氯苯酚鈉、脫氫乙酸鈉等防腐劑；氫氧化鈉、碳酸鈉、三乙醇胺等pH調(diào)整劑；苯并三唑、甲苯并三唑、環(huán)己基硝酸銨等防銹劑等。由于本發(fā)明實施例中的水性圓珠筆用墨水組合物(3)具有如上構(gòu)成，因此該墨水組合物(3)的粘性適度，從而可以防止象在黃原膠含量不足0.5重量％時，由于墨水組合物(3)本身的粘性低而造成在溫度、濕度等環(huán)境變化時或者受到落下沖擊等外部應(yīng)力時所引起的墨水組合物(3)從墨水貯存管(2)內(nèi)漏出的現(xiàn)象，同時也可以克服象在黃原膠含量超過0.6重量％時，由于墨水組合物(3)的粘性顯著增高而造成墨水向鋼珠(4)供應(yīng)不足所引起的書寫時字跡模糊等流暢性差，在加快書寫速度時字跡不均勻等弊病。因此，為了確認本發(fā)明的效果，舉出含有本發(fā)明中所說水性介質(zhì)和水溶性或水分散性著色劑的墨水組合物的實施例1～6，其中，作為水溶性介質(zhì)的水占水性介質(zhì)總量的55～80重量％、聚乙二醇和乙二醇二者，或者聚乙二醇和丙三醇二者，或者聚乙二醇、乙二醇、丙三醇中任一種組成的水溶性有機溶劑占水性介質(zhì)總量的5～40重量％，另外，向上述混合溶劑中添加0.5～0.6重量％范圍的黃原膠(具體的成分和含量見表1)，與這些實施例一起，還給出了添加的黃原膠為0.2重量％(比較例1)和2.0重量％(比較例2)的比較例(具體的成分和含量見表2)，據(jù)此進行了墨水泄漏、墨水流出性、字跡干燥性和落下試驗。其結(jié)果示于表3中。關(guān)于墨水泄漏、墨水流出性、字跡干燥性和落下試驗具體地按照如下所示的方法進行評價。也就是說，關(guān)于墨水泄漏的試驗是按正常的書寫速度，調(diào)查墨水組合物(3)是否從墨水貯存管(2)的筆嘴部(5)的前端漏出。關(guān)于墨水流出性的試驗是將墨水貯存管(2)的筆嘴部(5)朝下放置，在保持于筆嘴部(5)中的鋼珠(4)不與其他物體接觸的狀態(tài)下在室溫放置2個月，然后判定書寫時墨水流出性的優(yōu)劣。也就是說，以書寫時墨水不從筆嘴部的前端泄漏，書寫優(yōu)良的情況作為○，以發(fā)生墨水泄漏，墨水流出過度的情況作為×，以墨水有時中斷作為△。另外，關(guān)于字跡干燥性的試驗是在一種上等質(zhì)量的紙張上書寫〔0〕后，測定其達到指觸干燥所需的時間，以50秒以下作為○，51～75秒作為△，76秒以上作為×。關(guān)于落下試驗是使圓珠筆(1)在戴好筆帽的狀態(tài)下從1m的高度落下到杉木板上，然后調(diào)查墨水是否漏出，以沒有墨水從筆嘴部漏出的情況作為○，以筆嘴部有墨水漏出作為△，以筆嘴部發(fā)生墨水顯著漏出的情況作為×。這些試驗結(jié)果表明，添加有0.5～0.6％黃原膠的本發(fā)明的水性圓珠筆用墨水組合物(3)的實施例，顯示了在墨水泄漏性、墨水流出性、字跡干燥性和落下試驗幾方面全部都獲得了優(yōu)良的結(jié)果，因此完全可以確認本發(fā)明的效果。與本發(fā)明實施例的情況相反，可以確認，比較例沒有好的實驗結(jié)果。也就是說，在黃原膠添加量為0.2重量％的比較例1的場合，墨水組合物(3)的粘性過低，墨水的泄漏顯著，在室溫下放置2個月后墨水的流出性也過度，字跡的干燥性差，對落下試驗的耐久性低劣。另外，在黃原膠添加量為2.0重量％的比較例2的場合，墨水組合物(3)的粘性過高，雖然沒有發(fā)生墨水泄漏現(xiàn)象，但是在室溫下放置2個月后試驗?zāi)牧鞒鲂詴r，發(fā)生墨水的中斷現(xiàn)象，而且字跡的干燥性也低劣。而且可以判斷，比較例2本身的實用化有困難。表1表2表3<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="594">墨水泄漏墨水流出性字跡干燥性落下試驗實施例1○○○○2○○○○3○○○○4○○○○5○○○○6○○○○比較例1×流出過度××2○墨水中斷△○</table></tables>表1示出在進行墨水泄漏等試驗時，本發(fā)明的實施例1至6的成分及其含量；表2示出在進行墨水泄漏等試驗時，比較例1和2中的成分及其含量對本發(fā)明實施例1至6中各成分含量的比例。表3示出在進行墨水泄漏等試驗時獲得的結(jié)果及其評價。綜上所述，本發(fā)明是一種含有水性介質(zhì)和水溶性或水分散性著色劑的墨水組合物，在該組合物中，作為水性介質(zhì)的水占水性介質(zhì)總量的55～80重量％，由聚乙二醇和乙二醇二者，或者聚乙二醇和丙三醇二者，或者聚乙二醇、乙二醇、丙三醇中任一種組成的水溶性有機溶劑占水性介質(zhì)總量的5～40重量％，由上述物質(zhì)構(gòu)成混合溶劑，在此溶劑中添加有0.5～0.6重量％的黃原膠。根據(jù)上述組成，可以適度地調(diào)整墨水組合物本身的粘性，從而導(dǎo)致其脫筆帽性優(yōu)良，即使提高書寫速度也不會發(fā)生墨水中斷和字跡不均勻的弊病，書寫時流暢平滑，書寫時在筆嘴部不產(chǎn)生墨水渣滓等現(xiàn)象，保存的穩(wěn)定性優(yōu)良。另外，對于以溫度和濕度為代表的外部環(huán)境或落下等引起的應(yīng)力負荷具有足夠的耐久性，可以向使用者提供非常有益的水性圓珠筆用墨水。圖1是本發(fā)明實施例的水性圓珠筆的整體剖面圖；圖2是本發(fā)明另一個實施例的水性圓珠筆的整體剖面圖；在圖1至圖5中，1.水性圓珠筆2.墨水貯存管3.水性圓珠筆用墨水組合物4.鋼珠5.筆嘴部6.逆流防止部7.圓珠筆殼體8.圓珠筆殼體軸部9.墨水貯存部10.彈簧權(quán)利要求1.一種水性圓珠筆用墨水組合物，其中含有水性介質(zhì)和水性或水分散性著色劑，其特征在于，在該組合物中，作為水性介質(zhì)的水占水性介質(zhì)總量的55～80重量％，由聚乙二醇和乙二醇二者，或者聚乙二醇和丙三醇二者，或者聚乙二醇、乙二醇、丙三醇之中的任一種組成的水溶性有機溶劑占水性介質(zhì)總量的5～40重量％，并在上述的混合溶劑中添加有0.5～0.6重量％的黃原膠。全文摘要提供了一種水性圓珠筆用墨水組合物，該墨水組合物的脫筆帽性優(yōu)良，可以防止在提高書寫速度時的流暢性降低，對外部環(huán)境的變化具有足夠的耐久性。在該組合物中含有水性介質(zhì)和水溶性或水分散性著色劑，其中，作為水性介質(zhì)的水占水性介質(zhì)總量的55～80重量％，由聚乙二醇和乙二醇二者，或者聚乙二醇和丙三醇二者，或者聚乙二醇、乙二醇、丙三醇中任一種組成的水溶性有機溶劑占水性介質(zhì)總量的5～40重量％，在上述混合溶劑中還添加0.5～0.6重量％的黃原膠。文檔編號C09D11/16GK1159469SQ9612248公開日1997年9月17日申請日期1996年10月15日優(yōu)先權(quán)日1995年11月30日發(fā)明者村越秀行申請人:鉑萬年筆株式會社