JP2002103876A - 樹脂チップボールペン - Google Patents

樹脂チップボールペン

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JP2002103876A
JP2002103876A JP2000298420A JP2000298420A JP2002103876A JP 2002103876 A JP2002103876 A JP 2002103876A JP 2000298420 A JP2000298420 A JP 2000298420A JP 2000298420 A JP2000298420 A JP 2000298420A JP 2002103876 A JP2002103876 A JP 2002103876A
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JP
Japan
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ink
ball
yellow
red
blue
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000298420A
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English (en)
Inventor
Katsuji Arisawa
克二 有沢
Ikuo Takagishi
郁夫 高岸
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Pentel Co Ltd
Original Assignee
Pentel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 樹脂チップを使用した水性ボールペンに使用
して、筆記時にカスレにくくインキ漏れの少ない滑らか
な書き味の水性ボールペン用インキを提供する。 【解決手段】 少なくとも着色剤と剪断減粘性物質と水
を含み、粘度が剪断速度10sec-1のとき20〜20
000mPa・sであるインキとし、ボールを先端突出
して回転把持するボールホルダーを主に合成樹脂からな
るものとしたポールペンチップとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、筆記部材としての
ボールを先端突出して抱持するボールホルダーを主に合
成樹脂からなるものとした樹脂チップを一端に取り付け
たインキ収容管に直接インキを充填する水性ボールペン
に使用されるインキであり、着色剤と剪断減粘性樹脂と
水を少なくとも含むインキに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、主に合成樹脂からなるボールホル
ダーを使用した水性ボールペン用のインキは数mPa・
sの低粘度の水性インキが知られており、非常に滑らか
な書き味が得られるいる。この低粘度水性ボールペン用
インキは、流動性が高くボテや線割れが発生しにくい
が、低粘度であるが故に、洩れの防止や吐出量制御のた
めに中綿と呼ばれるインキ吸蔵体とインキ中継部材が必
要であり、構造上複雑になるという欠点を有している。
近年、この低粘度インキを用いる水性ボールペンの構造
が複雑であるという欠点を改良するため中間粘度領域
(数mPa・s〜数千mPa・s)の水性インキが開発
されている。 この水性ボールペンに使用するインキ
は、インキ収容管に直接インキを充填することができ、
インキがペン先から自然に漏出しない様に、静置時に高
粘度であるという特性を有している。但し、筆記時には
スムーズな筆記が出来るように低い粘度である必要があ
り、インキ中に剪断減粘性物質を増粘剤として使用し
て、静置時は粘度が高く動きにくくして、筆記時にはボ
ールの回転による高剪断力で粘度が低下する性質を付与
している。この中間粘度領域の粘度のインキは金属製の
ボールホルダーを使用した水性ボールペン用のインキの
み知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ただし、主に合成樹脂
からなるボールホルダーを使用した水性ボールペンにお
いて、インキ吸蔵体を使わず直接インキ収容管に低粘度
のインキを充填した場合、ペン先を下向きに放置すると
インキが漏れ易いという欠点がある。これは主に合成樹
脂を成形したボールホルダーは成型時のバラツキにより
偏肉や収縮時のひずみによる偏芯等によりボールと小口
の密着がうまくいかず多少の空隙が存在する場合が多
く、流動性の高いインキはこの間隙から漏れ出るものと
考えられる。本発明の目的は、筆記具の構造上複雑化さ
れない特別なインキ保持手段やインキ導出手段を必要と
しない、安価に製造できる構造であり、インキ残量が確
認可能な構造のボールペン、即ちインキ収容管に直接イ
ンキを充填する構造のボールペンに使用してインキ漏れ
が極力発生しなく、滑らかな書き味を得られる水性ボー
ルペン用のインキを提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、少なく
とも着色剤と剪断減粘性物質と水とを含み、粘度が剪断
速度10sec-1のとき20〜20000mPa・sで
あるインキと、筆記部材としてのボールを先端突出して
回転自在に抱持するボールホルダーを主に合成樹脂から
なるものとしたボールペンチップとを有する樹脂チップ
ボールペンを要旨とするものである。
【0005】以下、詳細に説明する。本発明に使用する
着色剤は、従来の水性インキに用いられる染料及び顔料
が使用可能であり、染料では酸性染料、直接染料、塩基
性染料等のいずれも用いることができる。その一例を挙
げれば、ジャパノールファストブラックDコンク(C.
I.ダイレクトブラック17)、ウォーターブラック1
00L(同19)、ウォーターブラックL−200(同
19)、ダイレクトファストブラックB(同22)、ダ
イレクトファストブラックAB(同32)、ダイレクト
ディープブラックEX(同38)、ダイレクトファスト
ブラックコンク(同51)、カヤラススプラグレイVG
N(同71)、カヤラスダイレクトブリリアントエロー
G(C.I.ダイレクトエロー4)、ダイレクトファス
トエロー5GL(同26)、アイゼンプリムラエローG
CLH(同44)、ダイレクトファストエローR(同5
0)、アイゼンダイレクトファストレッドFH(C.
I.ダイレクトレッド1)、ニッポンファストスカーレ
ットGSX(同4)、ダイレクトファストスカーレット
4BS(同23)、アイゼンダイレクトローデュリンB
H(同31)、ダイレクトスカーレットB(同37)、
カヤクダイレクトスカーレット3B(同39)、アイゼ
ンプリムラピンク2BLH(同75)、スミライトレッ
ドF3B(同80)、アイゼンプリムラレッド4BH
(同81)、カヤラススプラルビンBL(同83)、カ
ヤラスライトレッドF5G(同225)、カヤラスライ
トレッドF5B(同226)、カヤラスライトローズF
R(同227)、ダイレクトスカイブルー6B(C.
I.ダイレクトブルー1)、ダイレクトスカイブルー5
B(同15)、スミライトスプラブルーBRRコンク
(同71)、ダイボーゲンターコイズブルーS(同8
6)、ウォーターブルー#3(同86)、カヤラスター
コイズブルーGL(同86)、カヤラススプラブルーF
F2GL(同106)、カヤラススプラターコイズブル
ーFBL(同199)等の直接染料や、アシッドブルー
ブラック10B(C.I.アシッドブラック1)、ニグ
ロシン(同2)、スミノールミリングブラック8BX
(同24)、カヤノールミリングブラックVLG(同2
6)、スミノールファストブラックBRコンク(同3
1)、ミツイナイロンブラックGL(同52)、アイゼ
ンオパールブラックWHエクストラコンク(同52)、
スミランブラックWA(同52)、ラニルブラックBG
エクストラコンク(同107)、カヤノールミリングブ
ラックTLB(同109)、スミノールミリングブラッ
クB(同109)、カヤノールミリングブラックTLR
(同110)、アイゼンオパールブラックニューコンク
(同119)、ウォーターブラック187−L(同15
4)、カヤクアシッドブリリアントフラビンFF(C.
I.アシッドエロー7:1)、カヤシルエローGG(同
17)、キシレンライトエロー2G140%(同1
7)、スミノールレベリングエローNR(同19)、ダ
イワタートラジン(同23)、カヤクタートラジン(同
23)、スミノールファストエローR(同25)、ダイ
アシッドライトエロー2GP(同29)、スミノールミ
リングエローO(同38)、スミノールミリングエロー
MR(同42)、ウォーターエロー#6(同42)、カ
ヤノールエローNFG(同49)、スミノールミリング
エロー3G(同72)、スミノールファストエローG
(同61)、スミノールミリングエローG(同78)、
カヤノールエローN5G(同110)、スミノールミリ
ングエロー4G200%(同141)、カヤノールエロ
ーNG(同135)、カヤノールミリングエロー5GW
(同127)、カヤノールミリングエロー6GW(同1
42)、スミトモファストスカーレットA(C.I.ア
シッドレッド8)、カヤクシルクスカーレット(同
9)、ソーラールビンエクストラ(同14)、ダイワニ
ューコクシン(同18)、アイゼンボンソーRH(同2
6)、ダイワ赤色2号(同27)、スミノールレベリン
グブリリアントレッドS3B(同35)、カヤシルルビ
ノール3GS(同37)、アイゼンエリスロシン(同5
1)、カヤクアシッドローダミンFB(同52)、スミ
ノールレベリングルビノール3GP(同57)、ダイア
シッドアリザリンルビノールF3G200%(同8
2)、アイゼンエオシンGH(同87)、ウォーターピ
ンク#2(同92)、アイゼンアシッドフロキシンPB
(同92)、ローズベンガル(同94)、カヤノールミ
リングスカーレットFGW(同111)、カヤノールミ
リングルビン3BW(同129)、スミノオールミリン
グブリリアントレッド3BNコンク(同131)、スミ
ノールミリングブリリアントレッドBS(同138)、
アイゼンオパールピンクBH(同186)、スミノール
ミリングブリリアントレッドBコンク(同249)、カ
ヤクアシッドブリリアントレッド3BL(同254)、
カヤクアシッドブリリドブリリアントレッドBL(同2
65)、カヤノールミリングレッドGW(同276)、
ミツイアシッドバイオレット6BN(C.I.アシッド
バイオレット15)、ミツイアシッドバイオレットBN
(同17)、スミトモパテントピュアブルーVX(C.
I.アシッドブルー1)、ウォーターブルー#106
(同1)、パテントブルーAF(同7)、ウォーターブ
ルー#9(同9)、ダイワ青色1号(同9)、スプラノ
ールブルーB(同15)、オリエントソルブルブルーO
BC(同22)、スミノールレベリングブルー4GL
(同23)、ミツイナイロンファストブルーG(同2
5)、カヤシルブルーAGG(同40)、カヤシルブル
ーBR(同41)、ミツイアリザリンサフィロールSE
(同43)、スミノールレベリングスカイブルーRエク
ストラコンク(同62)、ミツイナイロンファストスカ
イブルーB(同78)、スミトモブリリアントインドシ
アニン6Bh/c(同83)、サンドランシアニンN−
6B350%(同90)、ウォーターブルー#115
(同90)、オリエントソルブルブルーOBB(同9
3)、スミトモブリリアントブルー5G(同103)、
カヤノールミリングウルトラスカイSE(同112)、
カヤノールミリングシアニン5R(同113)、アイゼ
ンオパールブルー2GLH(同158)、ダイワギニア
グリーンB(C.I.アシッドグリーン3)、アシッド
ブリリアントミリンググリーンB(同9)、ダイワグリ
ーン#70(同16)、カヤノールシアニングリーンG
(同25)、スミノールミリンググリーンG(同27)
等の酸性染料、アイゼンカチロンイエロー3GLH
(C.I.ベーシックイエロー11)、アイゼンカチロ
ンブリリアントイエロー5GLH(同13)、スミアク
リルイエローE−3RD(同15)、マキシロンイエロ
ー2RL(同19)、アストラゾンイエロー7GLL
(同21)、カヤクリルゴールデンイエローGL−ED
(同28)、アストラゾンイエロー5GL(同51)、
アイゼンカチロンオレンジGLH(C.I.ベーシック
オレンジ21)、アイゼンカチロンブラウン3GLH
(同30)、ローダミン6GCP(C.I.ベーシック
レッド1)、アイゼンアストラフロキシン(同12)、
スミアクリルブリリアントレッドE−2B(同15)、
アストラゾンレッドGTL(同18)、アイゼンカチロ
ンブリリアントピンクBGH(同27)、マキシロンレ
ッドGRL(同46)、アイゼンメチルバイオレット
(C.I.ベーシックバイオレット1)、アイゼンクリ
スタルバイオレット(同3)、アイゼンローダミンB
(同10)、アストラゾンブルーG(C.I.ベーシッ
クブルー1)、アストラゾンブルーBG(同3)、メチ
レンブルー(同9)、マキシロンブルーGRL(同4
1)、アイゼンカチロンブルーBRLH(同54)、ア
イゼンダイヤモンドグリーンGH(C.I.ベーシック
グリーン1)、アイゼンマラカイトグリーン(同4)、
ビスマルクブラウンG(C.I.ベーシックブラウン
1)等の塩基性染料が挙げられる。
【0006】顔料ではアゾ系顔料、ニトロソ系顔料、ニ
トロ系顔料、塩基性染料系顔料、酸性染料系顔料、建て
染め染料系顔料、媒染染料系顔料、及び天然染料系顔料
等の有機系顔料、黄土、バリウム黄、紺青、カドミウム
レッド、硫酸バリウム、酸化チタン、弁柄、鉄黒、カー
ボンブラック等の無機顔料等が挙げられ、これらは単独
あるいは混合して使用することが出来る。具体例を挙げ
るとアニリンブラック(C.I.50440)、シアニ
ンブラック、ナフトールエローS(C.I.1031
6)、ハンザエロー10G(C.I.11710)、ハ
ンザエロー5G(C.I.11660),ハンザエロー
3G(C.I.11670)、ハンザエローG(C.
I.11680),ハンザエローGR(C.I.117
30)、ハンザエローA(C.I.11735)、ハン
ザエローRN(C.I.11740)、ハンザエローR
(C.I.12710)、ピグメントエローL(C.
I.12720)、ベンジジンエロー(C.I.210
90)、ベンジジンエローG(C.I.21095)、
ベンジジンエローGR(C.I.21100)、パーマ
ネントエローNCG(C.I.20040)、バルカン
ファストエロー5G(C.I.21220)、バルカン
ファストエローR(C.I.21135)、タートラジ
ンレーキ(C.I.19140)、キノリンエローレー
キ(C.I.47005)、アンスラゲンエロー6GL
(C.I.60520)、パーマネントエローFGL、
パーマネントエローH10G、パーマネントエローH
R、アンスラピリミジンエロー(C.I.6842
0)、スダーンI(C.I.12055)、パーマネン
トオレンジ(C.I.12075)、リソールファスト
オレンジ(C.I.12125)、パーマネントオレン
ジGTR(C.I.12305)、ハンザエロー3R
(C.I.11725)、バルカンファストオレンジG
G(C.I.21165)、ベンジジンオレンジG
(C.I.21110)、ペルシアンオレンジ(C.
I.15510)、インダンスレンブリリアントオレン
ジGK(C.I.59305)、インダンスレンブリリ
アントオレンジRK(C.I.59105)、インダン
スレンブリリアントオレンジGR(C.I.7110
5)、パーマネントブラウンFG(C.I.1248
0)、パラブラウン(C.I.12071)、パーマネ
ントレッド4R(C.I.12120)、パラレッド
(C.I.12070)、ファイヤーレッド(C.I.
12085)、パラクロルオルトアニリンレッド(C.
I.12090)、リソールファストスカーレット、ブ
リリアントファストスカーレット(C.I.1231
5)、ブリリアントカーミンBS、パーマネントレッド
F2R(C.I.12310)、パーマネントレッドF
4R(C.I.12335)、パーマネントレッドFR
L(C.I.12440)、パーマネントレッドFRL
L(C.I.12460),パーマネントレッドF4R
H(C.I.12420)、ファストスカーレットV
D、バルカンファストルビンB(C.I.1232
0)、バルカンファストピンクG(C.I.1233
0),ライトファストレッドトーナーB(C.I.12
450)、ライトファストレッドトーナーR(C.I.
12455)、パーマネントカーミンFB(C.I.1
2490)、ピラゾロンレッド(C.I.1212
0)、リソールレッド(C.I.15630)、レーキ
レッドC(C.I.15585)、レーキレッドD
(C.I.15500)、アンソシンB(C.I.18
030)、ブリリアントスカーレットG(C.I.15
800)、リソールルビンGK(C.I.1582
5)、パーマネントレッドF5R(C.I.1586
5)、ブリリアントカーミン6B(C.I.1585
0)、ピグメントスカーレット3B(C.I.1610
5)、ボルドー5B(C.I.12170)、トルイジ
ンマルーン(C.I.12350)、パーマネントボル
ドーF2R(C.I.12385)、ヘリオボルドーB
L(C.I.14830)、ボルドー10B(C.I.
15880)、ボンマルーンライト(C.I.1582
5)、ボンマルーンメジウム(C.I.15880)、
エオシンレーキ(C.I.45380)、ローダミンレ
ーキB(C.I.45170)、ローダミンレーキY
(C.I.45160)、アリザリンレーキ(C.I.
58000)、チオインジゴレッドB(C.I.733
00)、チオインジゴマルーン(C.I.7338
5)、パーマネントレッドFGR(C.I.1237
0)、PVカーミンHR、ワッチングレッド,モノライ
トファストレッドYS(C.I.59300)、パーマ
ネントレッドBL、ファストバイオレットB、メチルバ
イオレットレーキ(C.I.42535)、ジオキサジ
ンバイオレット、アルカリブルーレーキ(C.I.42
750A、C.I.42770A)、ピーコックブルー
レーキ(C.I.42090)、ピーコックブルーレー
キ(C.I.42025)、ビクトリアブルーレーキ
(C.I.44045)、フタロシアニンブルー(C.
I.74160)、ファストスカイブルー(C.I.7
4180)、インダンスレンブルーRS(C.I.69
800)、インダンスレンブルーBC(C.I.698
25)、インジゴ(C.I.73000)、ピグメント
グリーンB(C.I.10006)、ナフトールグリー
ンB(C.I.10020)、グリーンゴールド(C.
I.12775)、アシッドグリーンレーキ、マラカイ
トグリーンレーキ(C.I.42000)、フタロシア
ニングリーン等が挙げられる。これらの着色剤の使用量
は、インキ全量に対して0.5〜30重量%が好まし
い。0.5重量%未満では、薄くて筆跡としての性能を
果たさず、30重量%を超えるとチップ内でのドライア
ップが増長し書き出し性能が悪くなる傾向が有る。
【0007】着色剤に顔料を用いた場合は顔料を安定に
分散させるために分散剤を使用することは差し支えな
い。分散剤として従来一般に用いられている水溶性樹脂
もしくは水可溶性樹脂や、アニオン系もしくはノニオン
系の界面活性剤などの顔料の分散剤として用いられるも
のが使用できる。一例として、高分子分散剤として、リ
グニンスルホン酸塩、セラックなどの天然高分子、ポリ
アクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物の塩、ビ
ニルナフタレン−マレイン酸共重合物の塩、β−ナフタ
レンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、リン
酸塩、などの陰イオン性高分子やポリビニルアルコー
ル、ポリエチレングリコールなどの非イオン性高分子な
どが挙げられる。また、界面活性剤として、アルキル硫
酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、N
−アシルアミノ酸及びその塩、N−アシルメチルタウリ
ン塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ア
ルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸
塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテルリン酸塩などの陰イオン界面活性剤、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル類、ソルビタンアルキルエス
テル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステ
ル類などの非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【0008】これら水可溶性樹脂及び界面活性剤は、そ
の1種または2種以上を選択し、併用しても使用でき
る。その使用量は、顔料10重量部に対し0.05〜2
0重量部が好ましい。0.05重量部より少ない場合は
添加する目的である分散効果が弱く、20重量部より多
くしてもそれ以上の分散効果が望めず不経済である。顔
料の場合は、更に、水性媒体に分散した水性インキベー
スを用いることは、顔料インキ製造上有利なことであ
る。具体的には、Fuji SP Black803
1、同8119、同8167、同8276、同838
1、同8406、Fuji SP Red 5096、
同5111、同5193、同5220、Fuji SP
Bordeaux 5500、Fuji SP Bl
ue 6062、同6133、同6134、同640
1、Fuji SP Green 7051、Fuji
SP Yellow 4060、同4178、Fuj
i SP Violet 9011、Fuji SP
Pink 9524、同9527、Fuji SP O
range 534、FUji SP Brown 3
074、FUJI SP RED 5543、同554
4(以上、富士色素(株)製)、Emacol Bla
ck CN、Emacol Blue FBB、同F
B、同KR、Emacol Green LXB、Em
acol Violet BL、Emacol Bro
wn 3101、Emacol Carmmine F
B、Emacol Red BS、Emacol Or
ange R、Emacol Yellow FD、同
IRN、同3601、同FGN、同GN、同GG、同F
5G、同F7G、同10GN、同10G、Sandye
Super Black K、同C、Sandye
Super Grey B、Sandye Super
Brown SB、同FRL、同RR、Sandye
Super Green L5G、同GXB、Sand
ye Super Navy Blue HRL、同G
LL、同HB、同FBL−H、同FBL−160、同F
BB、Sandye Super Violet BL
H/C、同BL、Sandye Super Bor
deaux FR、Sandye Super Pin
k FBL、同F5B、Sandye Super R
ubine FR、Sandye super Car
mmine FB、SandyeSuper Red
FFG、同RR、同BS、Sandye SuperO
range FL、同R、同BO、Sandye Go
ld Yellow5GR、同R、同3R、Sandy
e Ywllow GG、同F3R、同IRC、同FG
N、同GN、同GRS、同GSR−130、同GSN−
130、同GSN、同10GN(以上、山陽色素(株)
製)、Rio Fast BlackFx 8012、
同8313、同8169、Rio Fast Red
Fx8209、同8172、Rio Fast Red
S Fx 8315、同8316、Rio Fast
Blue Fx 8170、Rio FastBlu
e FX 8170、Rio Fast Blue S
Fx 8312、Rio Fast Green S
Fx 8314(以上、東洋インキ(株)製)、NK
W−2101、同2102、同2103、同2104、
同2105、同2106、同2107、同2108、同
2117、同2127、同2137、同2167、同2
101P、同2102P、同2103P、同2104
P、同2105P、同2106P、同2107P、同2
108P、同2117P、同2127P、同2137
P、同2167P、NKW−3002、同3003、同
3004、同3005、同3007、同3077、同3
008、同3402、同3404、同3405、同34
07、同3408、同3477、同3602、同360
3、同3604、同3605、同3607、同367
7、同3608、同3702、同3703、同370
4、同3705、同3777、同3708、同601
3、同6038、同6559(以上、日本蛍光(株)
製)、コスモカラーS1000Fシリーズ(東洋ソーダ
(株)製)、ビクトリアエロー G−11、同G−2
0、ビクトリアオレンジ G−16、同G−21、ビク
トリアレッドG−19、同G−22、ビクトリアピンク
G−17、同G−23、ビクトリアグリーン G−1
8、同G−24、ビクトリアブルー G−15、同G−
25(以上、御国色素(株)製)、ポルックスPC5T
1020、ポルックスブラックPC8T135、ポルッ
クスレッドIT1030等のポルックスシリーズ(以
上、住化カラー(株)製)などが挙げられるものであ
り、これらは1種又は2種以上選択して併用できるもの
である。
【0009】本発明に使用する剪断減粘性物質として
は、HPC−SL、同L、同M、同H(以上、日本曹達
(株)製)、アビセルPH−101、同102、同30
1、同M06、TG−101(以上、旭化成(株)製)
等のセルロース類、ケルザン、ケルザンS、ケルザン
F、ケルザンAR、ケルザンM、ケルザンD(以上、三
晶(株)製)、コージン、コージンF、コージンT、コー
ジンK(以上、(株)興人製)等のキサンタンガム、レ
オザン(三唱(株)製)等のサクシノグルカン、K1A
96(三唱(株)製)等のウエランガム、K1A11
2、K7C2433(以上、三唱(株)製)等のラムザン
ガム、ジャガー8111、同8600、同HP−8、同
HP−60、CP−13(以上、三唱(株)製)等のグ
ァーガム類、プルラン((株)林原商事製)等の水溶性
多糖類、レオジック250H(日本純薬(株)製)、ジ
ュンロンPW111(日本純薬(株)製)、Uジェリ・
CP(昭和電工(株)製)等の架橋型アクリル酸樹脂、
カーボポール934、同940、同941、同980、
同981、同1342、同1382、同2984、同5
984、同ETD2020、同ETD2050、EZ−
1、ペミュレンTR−1、同RT−2(BFGoodr
ich社製)等のアクリル酸メタクリル酸アルキル共重
合体、GX−205、NA−010(昭和電工(株)
製)等のN−ビニルアセトアミド重合架橋物等の水溶性
合成高分子、スメクトンSA(スメクタイト、クニミネ
工業(株)製)、クニピア−F、クニピア−G(モンモ
リロナイト、クニミネ工業(株)製)、ベンゲルHV、
同FW、同15、同23(ベントナイト、(株)豊順洋
行製)、ベンゲルW−100、同W−100U、同W−
200U、同W−300U、同W−300HP(アニオ
ン系ポリマー複合精製ベントナイト、(株)豊順洋行
製)、エスベン、同C、同W、同N400(4級アンモ
ニウムカチオン変性モンモリロナイト、(株)豊順洋行
製)等の無機粘土鉱物が挙げられる。これらの内、キサ
ンタンガムが、大きな剪断減粘性を持ち、温度変化に対
する安定性、pHに対する安定性、塩に対する安定性の
点から特に好ましい。上記は複数種を混合して使用する
こともできるが、その使用量はインキ粘度が20〜50
000mPa・sの範囲に入るように調整して使用する
のが好ましい。
【0010】インキの着色材を紙面に定着させるために
結合材として各種樹脂を併用することもできる。具体的
には、セラック、スチレン−マレイン酸共重合体、スチ
レン−アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、同アミン
塩、同アンモニウム塩、α−メチルスチレン−アクリル
酸共重合体のアルカリ金属塩、同アミン塩、同アンモニ
ウム塩、といった水溶性樹脂を用いることができる。ま
た、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブ
タジエン共重合物などの水不溶性樹脂などを用いること
もできる。尚、水不溶性樹脂は、水性エマルジョン形態
で使用する。
【0011】水は主溶剤として使用される。
【0012】また、水と共に各種水溶性有機溶剤が、イ
ンキの乾燥防止、低温時での凍結防止などの目的で使用
される。具体的には、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、プロピレングリ
コール、グリセリン、2−ピロリドン等が使用できる。
本発明における水の使用量は、インキの全重量に対して
50重量%以上が好ましい。50重量%以下の場合は相
対的に水溶性有機溶剤の添加量が増加し、筆跡の乾燥性
が悪くなる。
【0013】その他、上記各成分以外、従来、筆記具用
の水性インキに用いられる種々の添加剤を適宜必要に応
じて使用することもできる。例えば、インキの蒸発防止
のためにソルビット、キシリット等の糖アルコールを用
いたり、筆記感を向上させるためにポリエチレングリコ
ール、ポリオキシエチレングリコールポリオキシプロピ
レングリコール、オレイン酸のアルカリ金属塩やアミン
塩等の潤滑剤を用いたりすることができる。
【0014】さらに、アニオン系、ノニオン系、カチオ
ン系の各種界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ
素系界面活性剤等の表面張力調整剤、デヒドロ酢酸ナト
リウム、1,2−ベンゾイソチアザリン−3−オンなど
の防腐防黴剤、ベンゾトリアゾール、エチレンジアミン
四酢酸などの防錆剤、pH調整剤として水酸化ナトリウ
ム、アルカノールアミン、アミン、アンモニウム等のア
ルカリ化剤なども用いることもできる。
【0015】合成樹脂製のボールホルダーの主材料とし
ては、一般成形用樹脂が使用でき、100%これら合成
樹脂にて成型しても良い。具体的には、ポリアセタール
樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、芳香族ナイロ
ン樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアクリ
レート樹脂等が使用できる。筆記感触の滑らかさからポ
リアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂が
特に好ましい。これらの樹脂に各種の充填剤を潤滑性向
上、耐摩耗性向上、強度向上等の目的で添加することが
可能である。その充填剤の一例を挙げるとモリブデン、
チタン酸カリウム、ガラス繊維、炭酸カルシウム、マイ
カ等が挙げられる。これらの充填剤の量は30%以下が
好ましい。40%を超えて添加すると成型時に充填剤が
偏って成形されチップの形状が損なわれる恐れがある。
【0016】ボールホルダーに把持するボール材質とし
て一例を挙げると、タングステンカーバイドを主成分と
した超硬、炭化珪素を主成分としたもの、ジルコニアを
主成分としたもの等のボールが使用可能である。
【0017】インキを直接充填するインキ収容管の材質
としてはポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、
シリコン樹脂等が使用可能であるが、透湿性、透明性、
コスト等を考えるとポリプロピレン製が好ましい。
【0018】本発明のインキは、粘度が剪断速度10s
ec-1のとき20〜20000mPa・sであることが
必要である。20mPa・s未満ではペン先を下に向け
て放置したときにペン先からのインキ漏れが激しく、2
0000mPa・sを超えると筆記時にインキの吐出が
不十分となり、筆跡が掠れる欠点を生じる。本発明に使
用するインキは剪断速度380sec-1における粘度が
200mPa・s以下であることが好ましい。これは剪
断速度が380sec-1のときの粘度が200mPa・
sを超えると筆記時のインキの吐出が悪くなり筆跡がカ
スレ易くなるからである。
【0019】
【作用】本発明においてはインキ粘度が剪断速度10s
ec-1のとき20〜20000mPa・sの範囲であ
る。このため筆記時にボールが回転したときにインキが
ボールに付着してボールとボールホルダーの空隙を容易
に通過できる粘度なので筆記速度を速くしてもインキが
追従するのである。特に、剪断速度380sec-1にお
ける粘度が200mPa・s以下のインキにおいては筆
記時のインキの粘度が大きく下がるためボールの回転に
対してインキの移動が追従しやすいのでより速い筆記速
度にも追従できる特徴がある。また、ペン先を下向きに
放置した時ペン先のインキに水頭圧による力が掛かるが
このインキは剪断速度10sec-1での粘度が20〜2
0000mPa・sであるのでボールとボールホルダー
の空隙をインキが通過しようとしてもその粘性により水
頭圧程度ではインキが容易には通過できず、結果として
インキが漏れ難くなっているものと推察される。特に、
合成樹脂としてポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリオキシメチレンを使用し、剪
断減粘性物質に多糖類を使用すると筆記時のインキ吐出
性が良くなる。これは、ボールホルダーの合成樹脂のポ
リマー鎖中のエステル結合やエーテル結合がインキ中の
水と親和性が強いためインキとの濡れが良くなりインキ
がボールホルダー面をより拡張して濡れていくようにな
る。更にはインキ中の減粘性物質に多糖類特にキサンタ
ンガムのような物質を使用すると多糖類中の水酸基やカ
ルボキシル基ともボールホルダーのポリマー鎖中のエス
テル結合やエーテル結合中の酸素が親和性を有するので
ボールホルダーとインキの濡れが更に良くなり拡張して
濡れるようになるので、筆記時のインキの吐出がよりス
ムーズに行われるものと推察される。
【0020】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。実施例中単に「部」とあるのは「重量部」を示す。
なお、各実施例および比較例インキの粘度はいずれもC
VO120レオメーター(Bohlin Instru
ments(株)製)にてコーンローター(40mm、
4度)で測定した。いずれも測定時の温度は25℃であ
った。
【0021】 実施例1 ウォーター ブラック #108−L(C.I.DIRECT BLACK19の 14%水溶液、オリエント化学工業(株)製) 40.0 部 ケルザン AR(キサンタンガム、剪断減粘樹脂、三晶(株)製) 0.2部 エチレングリコール 10.0部 グリセリン 10.0部 イオン交換水 39.0部 ベンゾトリアゾール 0.5部 プロクセル GXL (1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、防腐剤、IC I(株)製) 0.3部 上記成分中、ケルザンARと水とをラボミキサーにて3
0分間攪拌して均一に溶解しケルザン水溶液を調整し
た。これに残りの各成分を加えて、更に2時間混合攪拌
して剪断速度10sec-1の時の粘度60mPa・sの
黒色インキを得た。このものの剪断速度380sec-1
の時の粘度は25mPa・sであった。
【0022】 実施例2 ウォーター レッド #2(C.I.ACID RED87、オリエント化学工業( 株)製) 5.0部 ウォーター イエロー #6C(C.I.ACID YELLOW23、オリエ ント化学工業(株)製) 3.0 部 ケルザン AR(同上) 0.5部 エチレングリコール 25.0部 グリセリン 10.0部 イオン交換水 55.51部 サルコシネートOH(N−オレオイルサルコシン、界面活性剤、日光ケミカルズ (株)製) 0.1部 水酸化ナトリウム 0.01部 ベンゾトリアゾール 0.5部 プロクセル GXL 0.3部 上記成分中、ケルザンARと水とをラボミキサーにて3
0分間攪拌して均一に溶解してケルザンAR水溶液を調
整し、これに残りの各成分を加えて、更に2時間混合攪
拌して剪断速度10sec-1の時の粘度600mPa・
sの赤色インキを得た。このものの剪断速度380se
-1の時の粘度は38mPa・sであった。
【0023】 実施例3 Fuji SP Blue 6401(顔料分19%、顔料水分散体、富士色素( 株)製) 26.0部 レオジックGX205(架橋型ポリN−ビニルアセトアミド、日本純薬(株)製 ) 4.3部 エチレングリコール 10.0部 グリセリン 10.0部 イオン交換水 48.8部 ベンゾトリアゾール 0.5部 プロクセル GXL 0.3部 アミノメチルプロパンジオール 0.1部 上記成分中、レオジックGX205と水とをラボミキサ
ーにて30分間攪拌して均一に溶解したレオジックGX
205水溶液を調整し、これに残りの各成分を加えて、
更に2時間混合攪拌して剪断速度10sec-1の時の粘
度2480mPa・sの青色インキを得た。このものの
剪断速度380sec-1の時の粘度は178mPa・s
であった。
【0024】 実施例4 キナクリドンレッド(C.I.Pigment Red 112) 6.0 部 酸化チタン(C.I.Pigment White 6) 20.0 部 SMA Resin 1440(スチレン−マレイン酸共重合体27%水溶液、 米国、ARCO CHEMMICAL Co.LTD製) 10.0 部 ケルザンAR 0.5部 エチレングリコール 13.0部 グリセリン 10.0部 イオン交換水 32.2部 アマミール(ソルビット:マルチトール:マルトトリイトール=5:4:1、東 和化成工業(株)製) 7.0部 ニッコールNP−10(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、日光ケミ カルズ(株)製) 0.5部 ベンゾトリアゾール 0.5部 プロクセル GXL 0.3部 上記成分のケルザンARおよびイオン交換水20部以外
を配合し、ダイノーミル(媒体分散機、シンマルエンタ
ープライズ(株)製)で1時間分散処理し顔料分散液と
する。ケルザンARとイオン交換水20部とをラボミキ
サーにて30分間攪拌し均一に混合溶解した液を顔料分
散液に加えてラボミキサーにて2時間攪拌して剪断速度
10sec-1の時の粘度が3940mPa・sの赤色イ
ンキを得た。このものの剪断速度380sec-1の時の
粘度は150mPa・sであった。
【0025】 実施例5 ウォーター ブラック #108−L(C.I.DIRECT BLACK19の 14%水溶液、オリエント化学工業(株)製) 40.0 部 CMC#2200(カルボキシメチルセルロース、剪断減粘樹脂、ダイセル化学 工業(株)製) 1.2部 エチレングリコール 10.0部 グリセリン 10.0部 イオン交換水 39.0部 ベンゾトリアゾール 0.5部 プロクセル GXL (1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、防腐剤、IC I(株)製) 0.3部 上記成分中、CMC#2200と水とをラボミキサーに
て30分間攪拌して均一に溶解しCMC#2200水溶
液を調整した。これに残りの各成分を加えて、更に2時
間混合攪拌して剪断速度10sec-1の時の粘度447
0mPa・sの黒色インキを得た。このものの剪断速度
380sec-1の時の粘度は320mPa・sであっ
た。
【0026】 比較例1 ウォーターブラック#108−L 40.0部 ケルザン AR 0.1部 エチレングリコール 25.0部 グリセリン 25.0部 イオン交換水 8.8部 フロラード FC430(フッ素系界面活性剤、住友スリーエム(株)製) 0.3部 ベンゾトリアゾール 0.5部 プロクセルGXL 0.3部 上記成分中、ケルザンARと水とをラボミキサーにて3
0分間攪拌し均一に溶解しケルザン水溶液を調整した。
これに残りの各成分を加えて、更に2時間混合攪拌して
剪断速度1.915sec-1の時の粘度が18mPa・
sの赤色インキを得た。このものの剪断速度380se
-1の時の粘度は7mPa・sであった。
【0027】比較例2 実施例2においてケルザンAR0.2部の代わりにSP
850(ヒドロキシロエチルセルロース、ダイセル化学
工業(株)製)を0.6部用い、その分イオン交換水を
減じた以外は実施例2と同様に為して剪断速度10se
-1の時の粘度が550mPa・sの赤色インキを得
た。このものの剪断速度380sec-1の時の粘度は3
54mPa・sであった。
【0028】比較例3 実施例4において、ケルザンARの代わりにSP850
(ヒドロキシエチルセルロース、剪断減粘性樹脂、ダイ
セル化学工業(株)社製)を1.2%添加し、その分水
を減じた以外は実施例4と同様にして剪断速度10se
-1の時の粘度が26200mPa・sの赤色インキを
得た。このものの剪断速度380sec -1の時の粘度は
4230mPa・sであった。赤色インキを得た。
【0029】
【発明の効果】以上、実施例1〜5及び比較例1〜3の
各インキをタングステンカーバイドを主成分とするボー
ルを抱持したポリオキシメチレンを用いて成形した樹脂
チップを装着したポリプロピレン製のパイプに充填し、
インキの後端界面部分にα−オレフィンオリゴマーを微
粒子シリカとデキストリン脂肪酸エステルでゲル化した
逆流防止体を注入して水性ボールペンとし試験用サンプ
ルとした。結果を表1に示す。
【0030】
【表1】
【0031】インキ吐出:螺旋機を使用して、筆記角度
70°、筆記荷重100g、筆記速度を5cm/sec
ずつ変えて筆記したときのカスレが発生しない最大筆記
速度を測定した。
【0032】インキ漏れ:キャップを外しペン先を下向
きにして1時間放置したときにペン先に漏れ出て溜まっ
たインキの玉の大きさ、又はペン先からのインキ滴の漏
れ落ちの有無を測定した。
【0033】本発明は、筆記部材としてのボールを先端
突出して抱持するボールホルダーを主に合成樹脂からな
るものとした樹脂チップを一端に取り付けたインキ収容
管に直接インキを充填する水性ボールペンに充填して、
筆記時にカスレ難く、インキ漏れの少ない水性ボールペ
ン用インキである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも着色剤と剪断減粘性物質と水
    とを含み、粘度が剪断速度10sec-1のとき20〜2
    0000mPa・sであるインキと、筆記部材としての
    ボールを先端突出して回転自在に抱持するボールホルダ
    ーを主に合成樹脂からなるものとしたボールペンチップ
    とを有する樹脂チップボールペン。
  2. 【請求項2】 前記インキが、剪断速度380sec-1
    における粘度が200mPa・s未満である請求項1に
    記載の樹脂チップボールペン。
  3. 【請求項3】 前記ボールホルダーを構成する合成樹脂
    が、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
    タレート、ポリオキシメチレンから選ばれる一種もしく
    は2種以上の混合物を含むことを特徴とした請求項1又
    は請求項2に記載の樹脂チップボールペン。
  4. 【請求項4】 前記剪断減粘性物質が多糖類であること
    を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
    樹脂チップボールペン。
  5. 【請求項5】 前記多糖類がキサンタンガムであること
    を特徴とする請求項4記載の樹脂チップボールペン。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014058024A1 (ja) * 2012-10-12 2014-04-17 三菱鉛筆株式会社 水性ボールペン用インク組成物

Cited By (3)

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WO2014058024A1 (ja) * 2012-10-12 2014-04-17 三菱鉛筆株式会社 水性ボールペン用インク組成物
JP2014095070A (ja) * 2012-10-12 2014-05-22 Mitsubishi Pencil Co Ltd 水性ボールペン用インク組成物
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