JPH0948941A - 油性ボールペンインキおよびボールペン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャップを外して放置しても筆記性能が低下
しないいわゆるキャップオフ性能のすぐれた油性インキ
の特徴と低筆圧でボテが発生しない水性インキの特徴を
兼備した油性ボールペンインキを提供する。さらに直流
現象が生じない、書きはじめにインキのかたまりが転写
されることがない、きれいな描線を描くことができ、書
き味の良好なボールペンを提供する。 【解決手段】 蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下
の有機溶剤、着色剤および凝集剤を含み、０．２〜０．
５の非ニュートン粘性指数、２００mPa・s（２５℃,５
０rpm）以下の粘度を有する油性ボールペンインキおよ
びこれを用いた直溜式油性ボールペン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボールペン用インキ
およびそれを用いた直溜式ボールペンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の油性ボールペンはインキが低蒸気
圧の溶剤を主成分としており、キャップを外してペン先
を露出しておいてもカスレや筆記不能を起こしにくい
が、インキが数千から１万mPa・sの高粘度であるために
高筆圧を必要として書き味が重く、長時間の筆記により
指、腕、肩などが疲れやすい欠点がある。一方、水性ボ
ールペンは、インキが低粘度であるために書き味が軽い
が主溶剤が蒸発し易い水であるために、キャップを外し
てペン先を露出しておくとカスレや筆記不能を起こす欠
点がある。また、筆記の際にペン先から流出したインキ
が転写もしくは浸透しきれなかったときに、チップホル
ダー付近に付着し、そのインキがペンの先端や紙面を汚
すいわゆるボテ現象を防止することは油性ボールペンの
課題である。特開平１−２９９８８０には有機溶剤の表
面張力を規定したインキ粘度５０〜２０００センチポイ
ズ（２５℃）の油性インキと水性インキとの特徴を兼備
した油性ボールペンインキが開示されているが、必ずし
も満足すべきものでない。最近、品質的にも経済的にも
有利な点が多いものとして中粘度の水性インキが市場に
進出しているが、油性インキのようにキャップを外して
も筆記不能を起しにくいキャップオフ性能を満足するも
のでない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決することであり、キャップを外して放置しても筆
記性能が低下しないいわゆるキャップオフ性能のすぐれ
た油性インキの特徴と低筆圧でボテが発生しない水性イ
ンキの特徴を兼備した油性ボールペンインキを提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の油性ボールペン
インキは、つぎの（１）〜（３）の構成を有する。 （１）蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下の有機溶
剤、着色剤および凝集剤を含有してなり、０．２〜０．
５の非ニュートン粘性指数、２００mPa・s（２５℃,５
０rpm）以下の粘度を有する油性ボールペンインキ。 （２）（ａ）蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下の
有機溶剤、顔料分散剤および必要に応じて疎油性添加剤
を含有してなり、かつステンレス、ブロンズなどの高い
表面自由エネルギーを有する材料の表面に対する接触角
が５〜４０°である自己疎液性ビヒクル；（ｂ）凝集
剤；および（ｃ）顔料を含む０．２〜０．５の非ニュー
トン粘性指数、２００mPa・s（２５℃,５０rpm）以下の
粘度を有する油性ボールペンインキ。 （３）（ａ’）蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下
の有機溶剤、染料および必要に応じて疎油性添加剤を含
有してなり、かつステンレス、ブロンズなどの高い表面
自由エネルギーを有する材料の表面に対する接触角が５
〜４０°である自己疎液性ビヒクル；および（ｂ）凝集
剤を含む０．２〜０．５の非ニュートン粘性指数、２０
０mPa・s（２５℃,５０rpm）以下の粘度を有する油性ボ
ールペンインキ。

【０００５】本発明の油性ボールペンは、つぎの
（４）〜（６）の構成からなる。 （４）ボールとチップホルダーとからなるペン先、イン
キ収容管を具備する直溜式油性ボールペンにおいて、蒸
気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下の有機溶剤、着色
剤および凝集剤を含有してなり、０．２〜０．５の非ニ
ュートン粘性指数、２００mPa・s（２５℃,５０rpm）以
下の粘度を有するインキを充填してなるインキ収容管を
具備することからなる油性ボールペン。 （５）ボールとチップホルダーとからなるペン先、イン
キ収容管を具備する直溜式油性ボールペンにおいて、
（ａ）蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下の有機溶
剤、顔料分散剤および必要に応じて疎油性添加剤を含有
してなり、かつステンレス、ブロンズなどの高い表面自
由エネルギーを有する材料の表面に対する接触角が５〜
４０°である自己疎液性ビヒクル；（ｂ）凝集剤；およ
び（ｃ）顔料を含む０．２〜０．５の非ニュートン粘性
指数、２００mPa・s（２５℃,５０rpm）以下の粘度を有
するインキを充填してなるインキ収容管を具備すること
からなる油性ボールペン。 （６）ボールとチップホルダーとからなるペン先、イン
キ収容管を具備する直溜式油性ボールペンにおいて、
（ａ’）蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下の有機
溶剤、染料および必要に応じて疎油性添加剤を含有して
なり、かつステンレス、ブロンズなどの高い表面自由エ
ネルギーを有する材料の表面に対する接触角が５〜４０
°である自己疎液性ビヒクル；および（Ｂ）凝集剤を含
む０．２〜０．５の非ニュートン粘性指数、２００mPa
・s（２５℃,５０rpm）以下の粘度を有するインキを充
填してなるインキ収容管を具備することからなる油性ボ
ールペン。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の油性ボールペンインキに
用いる有機溶剤は０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下の有機
溶剤であり、具体的にはベンジルアルコール（１mmHg／
５８℃）、ジプロピレングリコール（０．０１mmHg以下
／２０℃，水溶）、プロレングリコールモノフェニルエ
ーテル（０．０１mmHg以下／２０℃）、トリエチレング
リコールモノブチルエーテル（０．０１mmHg以下／２０
℃）、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル
（０．０３mmHg／２０℃）などがあげられる。また、ア
ジピン酸オクチル（０．００１mmHg／８５℃）、セバシ
ン酸ジブチル（０．００１mmHg／７１℃）、セバシン酸
ジオクチル（５mmHg／２４０℃）、グリセリン（０．０
０２５mmHg／５０℃）、ポリプロピレグリコール（分子
量４００〜７００）、グリセリン誘導体（たとえばポリ
オキシプロピルトリオール、日本油脂社製“ユニオール
ＴＧ−１０００”，“ユニオールＴＧ−２０００”な
ど）などがあげられる。

【０００７】さらに、エチレングリコールモノフェニル
エーテル（０．０３mmHg／２０℃）、エチレングリコー
ルモノベンジルエーテル（０．０２mmHg／２０℃）、エ
チレングリコールモノα‐メチルベンジルエーテル
（０．０２mmHg／２０℃）、エチレングリコールモノα
α´ジメチルベンジルエーテル（０．０２mmHg／２０
℃）、エチレングリコールモノメチルフェニルエーテル
異性体混合物（０．０２mmHg）、エチレングリコールモ
ノジメチルフェニルエーテル異性体混合物（０．０２mm
Hg／２０℃）、エチレングリコールモノエチルフェニル
エーテル異性体混合物（０．０２mmHg／２０℃）、エチ
レングリコールモノメチルベンジルエーテル異性体混合
物（０．０２mmHg／２０℃）、エチレングリコールモノ
エチルベンジルエーテル異性体混合物（０．０２mmHg／
２０℃）、エチレングリコールモノシクロヘキシルエー
テル（０．０１mmHg／２０℃）、エチレングリコールモ
ノジヒドロα‐テルビニルエーテル（０．０２mmHg／２
０℃）、プロピレングリコールモノフェニルエーテル
（０．０３mmHg／２０℃）、プロピレングリコールモノ
ベンジルエーテル（０．０３mmHg／２０℃）、プロピレ
ングリコールモノシクロヘキシルエーテル（０．０４mm
Hg／２０℃）、プロピレングリコールモノテルビニルエ
ーテル（０．０２mmHg／２０℃）、

【０００８】ジエチレングリコールモノフェニルエーテ
ル（０．０２mmHg／２０℃）、ジエチレングリコールモ
ノベンジルフェニルエーテル（０．０２mmHg／２０
℃）、ジエチレングリコールモノエチルフェニルエーテ
ル（０．０２mmHg以下／２０℃）、エチレングレールモ
ノエチルベンジルエーテル（０．０２mmHg以下／２０
℃）、ジエチレングリコールモノシクロヘキシルエーテ
ル（０．０２mmHg／２０℃）、ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテル（０．１８mmHg／２５℃）、ジエチレ
ングリコールモノジヒドロα‐テルビニルエーテル
（０．０２mmHg／２０℃）、ジプロピレングリコールモ
ノフェニルエーテル（０．０２mmHg／２０℃）、ジプロ
ピレングリコールモノベンジルエーテル（０．０２mmHg
／２０℃）、ジプロピレングリコールモノシクロヘキシ
ルエーテル（０．０３mmHg／２０℃）、ジプロピレング
リコールモノテルビニルエーテル（０．０２mmHg／２０
℃）などがあげられる。これらの溶剤は使用量は、イン
キ中５０〜９５重量％である。５０重量％未満であると
キャップオフ性能が低下するので好ましくない。

【０００９】本発明のインキに用いる自己疎液性を有す
るビヒクルとは、（ａ）蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ以下の
有機溶剤、顔料分散剤および必要に応じて疎油性添加剤
を含有してなり、かつステンレス、ブロンズなどの高い
表面自由エネルギーを有する材料の表面に対する接触角
が５〜４０°であるビヒクル、または （ａ’）蒸気圧
が０．２ｍｍＨｇ以下の有機溶剤、染料および必要に応
じて疎油性添加剤を含有してなり、かつステンレス、ブ
ロンズなどの高い表面自由エネルギーを有する材料の表
面に対する接触角が５〜４０°であるビヒクルである。
これらのビヒクルには自己疎液性を損わない程度に樹
脂、防錆剤、潤滑油などを加えることができる。

【００１０】自己疎液性を有するビヒクルは、チップホ
ルダーにぬれにくくなってボテ現象をひき起こすインキ
液滴ができにくくなる。すなわちボテ現象を防止するた
めにはビヒクルは原理的に接触角１８０°に近い数値が
良いのであるが現実には４０°以下が好ましい。その理
由はインキに使用する有機溶剤はもともとその表面張力
γ_Lが小さいため臨界表面張力γ_Cとの差が小さいので上
述の１８０°のような大きな接触角（θ）の値をとれな
いこと、およびインキ本来の筆記性などを考えると接触
角１８０°のような大きな値は好ましくないためであ
る。接触角が５°以下であれば後述のインキ粘度に関係
なくボテ現象が発生するので好ましくない。

【００１１】自己疎液性ビヒクルは、構成する成分の各
分子もしくはある分子が高エネルギー表面と接触すると
き固体／液体界面に吸着して固体の臨界表面張力を下げ
て低エネルギー表面をつくり、固体表面に拡がらずぬれ
にくくなる。溶媒分子そのものの吸着膜の臨界表面張力
γ_cが溶媒の表面張力より小さくなる場合が自己疎液性
溶媒であるが、溶媒自体に自己疎液性がない場合でも溶
媒に溶解した溶質分子の吸着単分子膜のγ_cがその溶液
の表面張力γ_lvより小さいと疎液性が得られる。このよ
うな溶質分子を疎油性添加剤（oleophobic additives）
といい、このような吸着単分子膜を疎油性単分子膜（ol
eophobic monolayer）という。このように自己疎液性を
発現するメカニズムは疎油性溶媒により或いは疎油性の
ない溶媒と疎油性添加剤とにより構成されるが、メカニ
ズムを壊さない範囲でインキに必要な樹脂、防錆剤、潤
滑油などを添加してもかまわない。また、界面活性剤の
添加により表面張力を調整し、自己疎液性をコントロー
ルすることも可能である。

【００１２】その疎油性添加剤としては、パーフルオロ
アルキルリン酸エステル、アルキルリン酸エステルなど
があげられる。しかし、これらは溶剤との溶解性など相
互作用によってその効果が異なるために溶剤の種類によ
って疎油性添加剤の選択が限定されるものである。たと
えば、溶剤がポリプロピレングリコール（平均分子量４
００）やトリプロピレングリコールモノブチルエーテル
の場合はパーフルオロアルキルリン酸エステルが好まし
く、エチレングリコールモノフェニルエーテル溶剤では
アルキルリン酸エステルが疎油性添加剤として効果があ
る。疎油性添加剤としては、液体の表面張力が２４dyne
／cm以下のときはフルオルカーボンおよびシリコン油、
また２４dyne／cmを超えるときは、脂肪酸および他の脂
肪族極性化合物がそれぞれ効果的である。また液体の表
面張力が３０〜３２dyne／cmならば分枝状および環状炭
化水素の誘導体である極性化合物を使用できる。これら
はビヒクルの粘度や、表面張力などにより必要に応じ
て、コントロールすることが可能である。

【００１３】本発明のボールペン用インキに用いる着色
剤は、通常、筆記具や塗料用インキに使用される染料や
顔料を使用することが可能である。染料はビヒクルの一
成分となるが顔料はビヒクルの成分とならない。染料と
しては、塩基性染料、酸性染料、直接染料などはもちろ
ん可溶化やマイクロカプセル化したものなどでも構わな
い。例えば、“バリファストブラック＃１８０２”、
“同＃１８０５”、“同＃３８２０”、“バリファスト
バイオレット＃１７０１”、“バリファストイエローＡ
ＵＭ”、“同＃３１０４”〔以上オリエント化学工業
(株)製〕、“スピロンバイオレットＣ−ＲＨ”、“スピ
ロンブラックＣＭＨｓｐｅｃｉａｌ”、“スピロンイエ
ローＣ−ＧＮＨ”、“スピロンオレンジＧＲＨ”、“ス
ピロンレッドＢＥＨ”〔以上保土ケ谷化学工業(株)
製〕、オーラミン、ローダミン、メチルバイオレット、
マラカイトグリーン、クリスタルバイオレット、ビクト
リアブルーＢＯＨなどが挙げられる。顔料としては、無
機顔料や有機顔料をそのまま用いても良いし、樹脂や界
面活性剤などで表面改質した加工顔料や分散トナーを使
用しても構わない。例えば、酸化チタン、カーボンブラ
ック、フタロシアニン系、アゾ系、アンスラキノン系、
キナクリドン系、マイクロリースカラー〔チバガイギー
（株）製〕、フジＡＳカラー〔富士色素（株）製〕など
があげられる。添加量については特に制限はなく着色剤
の溶解度や分散力に応じた量又は所望の色相や濃度に適
した量であればよいが、この量は筆記文字や描線のかす
れ現象や筆記性不良と深く関係し添加量が多すぎると本
発明のインキの組成でも効果が減少し、少量の場合はか
すれや筆記不能は極度に減少するがボールペンとしての
描線の発色が劣り、通常０．５〜５０重量％の範囲で用
いられる。

【００１４】ビヒクル成分の顔料分散剤としては、ポリ
ビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリ
ル酸、スチレン−マレイン酸樹脂などの一般的な顔料分
散用の樹脂やオリゴマーを示すことができる。具体的に
はＩＣＩ製“ソルスパース”の樹脂、オリゴマー、積水
化学工業(株)製のポリビニルブチラール“エスレックＢ
ＢＭ−１”、“エスレックＢ ＢＬ−１”をあげるこ
とができる。また、アニオン、ノニオン、カチオンなど
の界面活性剤を主にあるいは補助的に添加してもよい。
その含有量は、顔料の種類、インキの色の濃淡によって
決められるもので、顔料に対して０．１〜４０重量％、
インキ全量に対して０．０５〜２０重量％範囲である。

【００１５】本発明のインキに用いる凝集剤としては、
無機系として合成微粉シリカ、ベントナイト、極微細沈
降炭酸カルシウムなど；複合系としてベントナイトをカ
チオン性有機化合物で処理して結晶層間に介在している
無機陽イオン、水和水が交換されて得られる有機ベント
ナイト（変性粘土）、表面処理炭酸カルシウムなど；有
機系として、金属石鹸、水添加ヒマシ油、ポリアミドワ
ックス、ベンジリデンソルビトール、アミドワックス、
ミクロゲル、酸化ポリエチレン、アマニ重合油、脂肪酸
二量体などの植物油重合油系；界面活性剤として硫酸エ
ステル系（硫酸化油、高級アルコール、サルフェー
ト）、非イオン系（脂肪酸エステル型、ポリエーテル
型）などをあげることができる。具体的な商品名として
ＮＬケミカルズ社製“ベントンＳＤ−２”、“ベントン
２７”、日産ガードラー触媒(株)製“ＴＩＸＯＧＥＬ
ＶＺ”、“ＴＩＸＯＧＥＬ ＥＺ”、ＳＵＤ化学製“Ｅ
Ｘ−０１０１”などの有機ベントナイト、水澤化学工業
(株)製“ミズカシルＰ−８０１”、日本アエロジル
（株）製“アエロジル３８０”、“アエロジルＣＯＫ８
４”などのシリカ系、光栄社油脂化学工業（株）“ター
レンＶＡ−１００”、“ＶＡ−５００”、“ＶＡ−８０
０”、伊藤製油(株)製“ＡＳＡ Ｔ−１”、“Ｔ−５
１”、“Ｔ−３５０Ｆ”などの脂肪酸ポリアミドなどが
あげられる。その含有量は０．０１〜１０％、好ましく
は０．５〜５％である。

【００１６】本発明におけるインキは、ニュートン粘性
指数ｎが０．２〜０．５（２５℃）である。このｎは次
の流動方程式 Ｓ＝μＤⁿ 〔たゞし、Ｓは剪断応力、Ｄは剪断速度を表す〕で定義
される。剪断減粘性指数ｎは、好ましくは０．２〜０．
４である。ｎが０．５をこえると直流現象が発生し、
０．２未満であるとインキの筆記性が悪くカスレや筆記
不能を起こす。

【００１７】本発明のインキの粘度は、２００mPa・s
（２５℃、５０rpm）以下であることが必要である。好
ましくは１００mPa・s（２５℃、５０rpm）以下、より好
ましくは５０mPa・s（２５℃、５０rpm）以下である。自
己疎液性や接触角は時間のファクターが入っていないた
め平衡状態を表すものである。ビヒクルの自己疎液性を
示せば原理的にはボテ現象がなくなるはずであるが実際
には粘度が高い場合、液滴をはじく速度が遅くなり自己
疎液性の効果が薄れてしまう。つまり、ボテ現象はビヒ
クルの自己疎液性（接触角）とインキの粘度の両方で決
まるものであり、粘度２００mPa・s以下、接触角が大き
いとボテ現象はなくなるが、粘度が２００mPa・sをこえ
て接触角が小さくなるとボテ現象が発生するという関係
になる。

【００１８】本発明のボールペンは、ボールとチップホ
ルダーとからなるペン先、インキ収容管、チップと該収
容管をつなぐ継ぎ手などから構成され、該インキ収容管
に前述した本発明のボールペン用インキを充填したもの
である。そして、チップホルダーに用いる材料は、油性
インキに用いる溶媒の表面エネルギーよりも高いものが
使用され、具体的には使用強度のあるステンレス、洋白
など金属またはセラミックが用いられる。

【００１９】本発明の油性ボールペンは、それに充填さ
れるインキのビヒクルがチップホルダーに用いる高エネ
ルギー表面（ステンレスなどの金属類）に対して自己疎
液性を有することと、インキの粘性が２００mPa・s以下
であることにより、低筆圧でボテを起こさず、連続して
長い線を書いてもチップの磨耗が少ないため掠れや筆記
不能をおこさない。一般にインキは粘度を低くすること
により軽い書き味を実現することができるが、油性イン
キの場合粘度が低いと濡れ速度の増加や潤滑性の低下に
よりボテが増加する。チップ磨耗は高粘性の時は比較的
少ないが粘度の低下に伴い増加してくる。２００mPa・s
以下は境界潤滑領域であり極度の磨耗が起きる。しかし
本発明のようにインキに自己疎液性を付与することによ
り、ボールの回転時にインキがチップホルダーに濡れ難
くなってボテが減少し、また同時にこのインキの自己疎
液性のために金属などの固体表面に液体分子や疎油性添
加剤が吸着しその配向分子の存在により潤滑性が向上し
て磨耗が減少するため滑らかで軽い書き味の油性ボール
ペンが得られる。インキの粘性は濡れの速度や潤滑性や
書き味に影響する。上記インキのボテ防止効果は粘度の
低下により現れる。数万から数千mPa・s位ではあまり変
化がなく１０００mPa・s以下でボテ防止効果が得られる
が、２００mPa・s以下で顕著にその効果が現れる。書き
味も、粘度が数万から数千mPa・s位ではあまり変化が感
じられないが１０００mPa・s以下でよくなり、２００mPa
・s以下でより明確な向上が認められる。

【００２０】本発明でいう高い表面自由エネルギーを有
する材料とは、通常５０〜数千erg／cm²の表面エネルギ
ーを有するもので一般に油性インキに使用される溶剤ま
たはインキそのものによって容易にぬれてしまうもので
あり、具体的にはステンレス、ブロンズ、洋白などの金
属、金属酸化物、金属塩やガラス、セラミックなどの非
金属などをあげることができる。

【００２１】本発明のインキは凝集剤、分散剤などに用
いる樹脂以外必要に応じて他の樹脂、固着剤を用いるこ
とができる。また、防錆剤、潤滑剤、防腐剤なども用い
ることができる。これらの材料はビヒクルの自己疎液性
を失わせるものであってはならない。このビヒクルに凝
集剤、顔料などを混入してインキにした場合、凝集剤の
凝集力により見掛上自己疎液性が失われるように見える
ことがあるので、インキの接触角の測定による疎液性の
評価は困難である。該インキはボールの回転により剪断
応力が加わると凝集力が弱まり本来もっているビヒクル
の自己疎液性が発現することになる。

【００２２】これらの本発明に係わるインキは、ビヒク
ルが高い表面自由エネルギーを有する材料の表面に対し
自己疎液性を有することが好ましい。前記溶剤自体が自
己疎液性を有することが好ましいが、前記溶剤が自己疎
液性をもたない溶媒の場合は疎油性添加剤を添加すれば
よく、基本的にビヒクル自体が高い表面自由エネルギー
を有する材料の表面に対し自己疎液性を有することが理
想である。

【００２３】

【実施例】実施例、比較例によって本発明を更に詳細に
説明する。インキの評価テストは下記のように行なっ
た。また、試験に用いたボールペンは内径２．０mmのポ
リプロピレンチューブ、ステンレスチップ（ボールは超
硬合金で、直径０．７mmである）を有するものである。
このボールペンに実施例、比較例で得られたインキを充
填し、下記の試験を行なった。

【００２４】・自己疎液性；ステンレス板にインキまた
はビヒクルを滴下した状態を顕微鏡観察して接触角を測
定した。 粘度；Ｅ型粘度計（東京計器製 ＥＭＤ型、ＥＨＤ型）
にて、２５℃／５０rpmで測定した。比較例５のみ粘度
が高いのでＥＨＤ型を用いた。 ・ボテ；機械筆記試験機で１００ｍの筆記後のチップ先
端に付着したインクの量を目視にて比較評価（１０本の
平均）した。 ◎…付着なし、○…付着少ない、△…付着やや多い、×
…付着非常に多い

【００２５】・書き味；フリーハンド筆記にて筆記感を
比較評価した。 ・筆記性；フリーハンド筆記にてらせんを連続筆記をし
て描線状態を観察した。 ・直流テスト；２５℃、６５％恒温室内に３日間ペン先
を下向きに放置して、ペン先に付着したインキの量を目
視にて比較評価。 付着量が少ない：○＞△＞×：付着量が多い ・キャップオフ性能；強制劣化試験として５０℃〜６５
℃の環境下にキャップをせずに１ケ月放置後の筆記状態
を比較評価。 ○…良好 、 △…やや掠れる、 ×…筆記不能 ・ 非ニュートン粘性指数 （ｎ）；Ｅ型粘度計（東京計
器製 ＥＭＤ型、ＥＨＤ型）を用いて、粘度計回転数
（Ｒ）に対する粘度（η）の値を求め、この両対数グラ
フの縦軸に粘度（η）、横軸に粘度計回転数（Ｒ）の値
をプロットすることにより、その勾配（ｎ−１）から指
数（ｎ）を求めた。

【００２６】実施例、比較例で用いる表１に示す組成の
成分はつぎのものである。 着色剤： （１）は染料“バリファストブラック＃３８３０”〔オ
リエント化学工業（株）製〕、（２）はカーボンブラッ
ク“プリンテックス＃３５”〔デグサ（株）製〕、
（３）は“アゾ顔料＃１０１０”〔富士色素（株）
製〕、（４）は“バリファストバイオレット＃１７０
１”〔オリエント化学工業（株）製〕、（５）は“バリ
ファストエロー＃１１０５”〔オリエント化学工業
（株）製〕（６）は“スピロンブラックＧＭＨsp”〔保
土ケ谷化学工業(株)製〕を用いた。 顔料分散剤：ポリビニルブチラールを用いた。 （１）は“エスレックＢ ＢＭ−１”〔積水化学工業（株）製〕、 （２）は“エスレックＢ ＢＬ−１”〔 〃 〕 樹脂： （１）は“ＰＶＰ Ｋ−３０” 〔ＧＡＦ（株）製〕 （２）は“ＰＶＰ Ｋ−９０” 〔 〃 〕

【００２７】溶剤： 溶剤（１）：エチレングリコールモノフェニルエーテ
ル、（０．０３mmHg/２０℃） 溶剤（２）：ポリプロピレングリコール （分子量４０
０）、（０．０２mmHg/２０℃以下） 溶剤（３）：トリプロピレングリコールモノブチルエー
テル、（０．０２mmHg/２０℃以下） 溶剤（４）：ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、（０．１８mmHg/２５℃） 溶剤（５）：ベンジルアルコール、（１mmHg/５８℃） 溶剤（６）：トリエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、（０．０１mmHg/２０℃） 溶剤（７）：エチレングリコールモノメチルエーテル、
（９．７mmHg/２５℃） 溶剤（８）：トリエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、（０．０１mmHg/２０℃以下） 疎油性添加剤： （１）パーフルオロアルキルリン酸エステル“Ｆ−１９
１”〔大日本インキ化学工業（株）製〕、（２）アルキ
ルリン酸エステル“ＲＬ−２１０”〔東邦化学（株）
製〕、（３）オレイン酸 凝集剤： （１）“ターレンＢＡ−６００”〔共栄社化学（株）製〕、 （２）親油性スメクタイト“ＳＥＮ”〔コープケミカル（株）製〕、 （３）親油性スメクタイト“ＳＰＮ”〔 〃 （株）製〕

【００２８】実施例１〜５、比較例１〜７表１の配合
（重量部で示す）でボールペンインキを調製した。この
インキを充填したボールペンにより試験結果を表１に示
す。比較例１はビヒクルのｎ値が大きい例、比較例２は
ｎ値が小さい例、比較例３は溶媒の蒸気圧の高い例、比
較例４はビヒクルの接触角が５°未満の例、比較例５，
６は高粘度、ｎ値が大きい例である。比較例７はｎ値が
０．５以下でも粘度が２００mPa・a以上である例であ
る。これはインキ流路の毛管中でのインキの流れが悪く
なり、カスレや筆記不能が起こる。

【００２９】

【表１】

【００３０】参考例 中粘度水性インキの例を表２に示す。

【表２】

【００３１】

【発明の効果】本発明のボールペン用インキは、ボテ現
象、直流現象が生じないため書きはじめにインキのかた
まりが転写されることなく、きれいな描線を描くことが
できる。また、キャップオフ性能がすぐれ、筆記中の書
き味も良好である。

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【手続補正書】

【提出日】平成７年９月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】本発明におけるインキは、非ニュートン粘
性指数ｎが０．２〜０．５（２５℃）である。このｎは
次の流動方程式 Ｓ＝μＤⁿ 〔たゞし、Ｓは剪断応力、Ｄは剪断速度を表す〕で定義
される。非ニュートン粘性指数ｎは、好ましくは０．２
〜０．４である。ｎが０．５をこえると直流現象が発生
し、０．２未満であるとインキの筆記性が悪くカスレや
筆記不能を起こす。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】本発明のインキの粘度は、２００mPa・s
（２５℃、５０rpm）以下であることが必要である。好
ましくは１００mPa・s（２５℃、５０rpm）以下、より好
ましくは５０mPa・s（２５℃、５０rpm）以下である。自
己疎液性や接触角は時間のファクターが入っていないた
め平衡状態を表すものである。ビヒクルが自己疎液性を
示せば原理的にはボテ現象がなくなるはずであるが実際
には粘度が高い場合、液滴をはじく速度が遅くなり自己
疎液性の効果が薄れてしまう。つまり、ボテ現象はビヒ
クルの自己疎液性（接触角）とインキの粘度の両方で決
まるものであり、粘度２００mPa・s以下、接触角が大き
いとボテ現象はなくなるが、粘度が２００mPa・sをこえ
て接触角が小さくなるとボテ現象が発生するという関係
になる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】・書き味；フリーハンド筆記にて筆記感を
比較評価した。 ・筆記性；フリーハンド筆記にてらせんを連続筆記をし
て描線状態を観察した。 ・直流テスト；２５℃、６５％恒温室内に３日間ペン先
を下向きに放置して、ペン先に付着したインキの量を目
視にて比較評価。 付着量が少ない：○＞△＞×：付着量が多い ・キャップオフ性能；強制劣化試験として５０℃、湿度
６５％の環境下にキャップをせずに１ケ月放置後の筆記
状態を比較評価。 ○…良好 、 △…やや掠れる、 ×…筆記不能 ・ 非ニュートン粘性指数 （ｎ）；Ｅ型粘度計（東京計
器製 ＥＭＤ型、ＥＨＤ型）を用いて、粘度計回転数
（Ｒ）に対する粘度（η）の値を求め、この両対数グラ
フの縦軸に粘度（η）、横軸に粘度計回転数（Ｒ）の値
をプロットすることにより、その勾配（ｎ−１）から指
数（ｎ）を求めた。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下
   の有機溶剤、着色剤および凝集剤を含有し、０．２〜
   ０．５の非ニュートン粘性指数、２００mPa・s（２５
   ℃,５０rpm）以下の粘度を有する油性ボールペンイン
   キ。
2. 【請求項２】（ａ）蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）
   以下の有機溶剤、顔料分散剤および必要に応じて疎油性
   添加剤を含有してなり、かつステンレス、ブロンズなど
   の高い表面自由エネルギーを有する材料の表面に対する
   接触角が５〜４０°である自己疎液性ビヒクル；（ｂ）
   凝集剤；および（ｃ）顔料を含む０．２〜０．５の非ニ
   ュートン粘性指数、２００mPa・s（２５℃,５０rpm）以
   下の粘度を有する油性ボールペンインキ。
3. 【請求項３】（ａ’）蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０
   ℃）以下の有機溶剤、染料および必要に応じて疎油性添
   加剤を含有してなり、かつステンレス、ブロンズなどの
   高い表面自由エネルギーを有する材料の表面に対する接
   触角が５〜４０°である自己疎液性ビヒクル；および
   （ｂ）凝集剤を含む０．２〜０．５の非ニュートン粘性
   指数、２００mPa・s（２５℃,５０rpm）以下の粘度を有
   する油性ボールペンインキ。
4. 【請求項４】 ボールとチップホルダーとからなるペン
   先、インキ収容管を具備する直溜式油性ボールペンにお
   いて、 蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下の有機溶剤、着
   色剤および凝集剤を含有し、０．２〜０．５の非ニュー
   トン粘性指数、２００mPa・s（２５℃,５０rpm）以下の
   粘度を有するインキを充填してなるインキ収容管を具備
   することからなる油性ボールペン。
5. 【請求項５】 ボールとチップホルダーとからなるペン
   先、インキ収容管を具備する直溜式油性ボールペンにお
   いて、（ａ）蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下の
   有機溶剤、顔料分散剤および必要に応じて疎油性添加剤
   を含有してなり、かつステンレス、ブロンズなどの高い
   表面自由エネルギーを有する材料の表面に対する接触角
   が５〜４０°である自己疎液性ビヒクル；（ｂ）凝集
   剤；および（ｃ）顔料を含む０．２〜０．５の非ニュー
   トン粘性指数、２００mPa・s（２５℃,５０rpm）以下の
   粘度を有するインキを充填してなるインキ収容管を具備
   することからなる油性ボールペン。
6. 【請求項６】 ボールとチップホルダーとからなるペン
   先、インキ収容管を具備する直溜式油性ボールペンにお
   いて、（ａ’）蒸気圧が０．２ｍｍＨｇ（２０℃）以下
   の有機溶剤、染料および必要に応じて疎油性添加剤を含
   有してなり、かつステンレス、ブロンズなどの高い表面
   自由エネルギーを有する材料の表面に対する接触角が５
   〜４０°である自己疎液性ビヒクル；および（ｂ）凝集
   剤を含む０．２〜０．５の非ニュートン粘性指数、２０
   ０mPa・s（２５℃,５０rpm）以下の粘度を有するインキ
   を充填してなるインキ収容管を具備することからなる油
   性ボールペン。