JP2001192595A - 筆記具インキ用油性黒色顔料分散液、および油性黒色顔料筆記具インキ - Google Patents
筆記具インキ用油性黒色顔料分散液、および油性黒色顔料筆記具インキInfo
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Abstract
が良好で、インキの増粘や顔料の凝集のない経時安定性
の優れた油性黒色顔料筆記具インキを調製しうる筆記具
インキ用油性黒色顔料分散液を提供すること。 【解決手段】 常圧で150℃以上の沸点を示すアルコ
ール系高沸点有機溶剤と、該高沸点有機溶剤中に溶解さ
せた顔料分散樹脂と、該高沸点有機溶剤中に分散させた
カーボンブラックとを含み、該カーボンブラックと該顔
料分散樹脂との配合比(カーボンブラック/樹脂)が
0.5〜5の範囲であり、そして該カーボンブラックの
平均粒子径が130〜180nmである筆記具インキ用
油性黒色顔料分散液。
Description
性黒色顔料分散液、および油性黒色顔料筆記具インキに
関し、特に、ボールペンインキ用油性黒色顔料分散液、
および油性黒色顔料ボールペンインキに関する。
あることから筆記具として広範に使用されている。ボー
ルペンのペン先(チップ)は、ボール、ボールを支持す
る受け座、インキ収容管からボールにインキを導くイン
キ誘導孔等で構成されている。ボールペンで筆記すると
きには、まずチップの中にあるボールにインキが付着
し、そのボールが回転することによりインキが随時紙に
転写される。
ら、ボールペンチップにおいては、ボールと受け座との
間の空間にインキがスムーズに移動することが必要とさ
れる。仮に、この空間でインキのスムーズな移動が妨げ
られると、ボールへのインキの付着が不均質になったり
間欠するため、ボールペンの滑らかな書き味が損なわ
れ、カスレ等の筆記不良が生じうる。
剤、着色剤、潤滑剤、粘度調整剤、定着性付与剤等を含
有する粘性組成物であり、多数の種類のものが知られて
いる。ボールペンインキの着色剤としては、従来から、
有機溶剤に溶解するタイプの着色剤、すなわち、染料が
従来から主として用いられてきた。
ない着色剤を用いると、顔料が凝集沈降した場合にイン
キの粘度が変化し、ボールと受け座との間の空間におけ
るインキのスムーズな流動が阻害される可能性が大きい
と考えられるからである。更に顔料の粒子が粗大化した
場合は、ボールに衝突することによるボール摩耗という
現象によって書き味が悪くなったり、筆記できなくなっ
たりする。
溶解せず分散しているため、着色剤が溶剤に溶解してい
る染料インキと比較して着色剤が凝集沈降し易いという
本質的問題を有している。その結果、顔料インキは保存
安定性が染料インキよりも低く、経時的に顔料の凝集沈
降や増粘が生じ易いため、長期間にわたりインキがスム
ーズに流動する特性が要求されるボールペンインキとし
ての用途には不適当と考えられてきた。
を持たせるために染料の代わりに顔料が着目され始め、
油性ボールペンについても顔料を着色剤とする顔料イン
キが望まれている。例えば、特開平1−135881号
公報、同2−233785号公報、および同7−268
268号公報には、着色剤としてカーボンブラックを含
有するボールペンインキが記載されている。
では、その中に分散されたカーボンブラック粒子が凝
集、粗大化、沈降し易く、その結果、インキ自体が増粘
し易いため、ボールペンインキとして用いるには経時分
散安定性が不十分である。
あらかじめ有機溶剤中で各種樹脂、高分子分散剤或いは
界面活性剤の存在下で分散機を使用して分散、安定化さ
せる必要がある。しかしこれらには経時的に顔料が沈降
凝集したり、或いは顔料インキの粘度が増粘するといっ
た問題が介在しており、優れた分散安定性を付与させる
ことが処方設計上、重要なポイントとなっている。
の問題を解決するものであり、その目的とするところ
は、黒色顔料としてアルコール系高沸点有機溶剤中で良
好な分散安定性を示すカーボンブラックを選択し、これ
を用いて、経時的に顔料粒子が凝集したり、沈降したり
しない黒色顔料分散液を提供することにある。また、そ
の顔料分散液を用いることにより、筆跡が薄かったり、
かすれたりせずに筆記性が良好で、インキの増粘や顔料
の凝集のない経時分散安定性の優れた油性黒色顔料筆記
具インキを提供することにある。
℃以上の沸点を示すアルコール系高沸点有機溶剤と、該
高沸点有機溶剤中に溶解させた顔料分散樹脂と、該高沸
点有機溶剤中に分散させたカーボンブラックとを含み、
該カーボンブラックと該顔料分散樹脂との配合比(カー
ボンブラック/樹脂)が0.5〜5の範囲であり、そし
て該カーボンブラックの平均粒子径が130〜180n
mである筆記具インキ用油性黒色顔料分散液を提供する
ものであり、そのことにより上記目的が達成される。
用油性黒色顔料分散液は、有機溶剤と、カーボンブラッ
クと、有機溶剤に溶解する顔料分散樹脂とからなる顔料
分散液において、前記の有機溶剤が常圧で150℃以上
の沸点を示す高沸点有機溶剤を1種又は2種以上含み、
カーボンブラックと樹脂との配合比率(カーボンブラッ
ク/樹脂)が0.5〜5の範囲であり、かつカーボンブ
ラックの分散直後の初期平均粒子径が130nm〜18
0nmであり、顔料分散樹脂が軟化点100〜135℃
のポリビニルブチラール樹脂等であり、更に顔料分散液
中に含有するK量(カリウム量)が200ppm以下で
あることが好ましい。
ーボンブラックと、有機溶剤に溶解する顔料分散樹脂と
からなる顔料分散液において、前記の有機溶剤が常圧で
150℃以上の沸点を示す高沸点有機溶剤を1種又は2
種以上含み、特定の平均粒子径のカーボンブラック及び
特定種類の顔料分散樹脂を含み、かつカーボンブラック
と樹脂との配合比率を特定すること、更に好ましくは分
散液中に含有するK量(カリウム量)が200ppm以
下することによって、経時的に顔料粒子が凝集したり、
沈降したりしないで、良好な分散安定性を示す黒色顔料
分散液を得られることを見いだしたものである。
と有機溶剤中に溶解させた顔料分散樹脂と有機溶剤中に
分散させた黒色顔料とを含む筆記具インキ用油性黒色顔
料分散液である。
基本的には油性黒色顔料筆記具インキの顔料成分の高濃
度組成物である。一般には、筆記具インキ用油性黒色顔
料分散液に適当な希釈溶剤や添加剤を加えて公知の方法
により油性黒色顔料筆記具インキが調製される。つま
り、油性黒色顔料筆記具インキを最終生産物とした場
合、筆記具インキ用油性黒色顔料分散液は油性黒色顔料
筆記具インキを調製するのに用いる中間組成物である。
液は固形分約15〜50重量%であり、これを固形分2
0〜50重量%に調整して油性黒色顔料筆記具インキが
提供される。
るような一般的な有機溶剤を用いることができる。好ま
しい有機溶剤はボールペンインキで通常使用されるアル
コール系有機溶剤である。常圧で150℃以上の沸点を
示す高沸点有機溶剤が特に好ましい。
ノール、2−オクタノール、α―メチルベンジルアルコ
ール等のアルコール類が挙げられ、更に、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ヘキシレングリコール、ベンジルグリコール、エチ
レングリコールモノフェニルエーテル(フェニルグリコ
ール)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、
ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピ
レングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリ
コールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモ
ノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチル
エーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテ
ル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ト
リプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレ
ングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレング
リコールジアセテート等グリコール類及びその誘導体が
挙げられる。また、上記の有機溶剤は1種又は2種以上
混合して用いてもよい。その使用量は黒色顔料分散液全
量に対して50〜85重量%が好ましい。
いることが好ましい。原料として用いるカーボンブラッ
クの種類は公知の市販されているものであえれば特に限
定されない。酸性カーボンブラック、中性カーボンブラ
ック、アルカリ性カーボンブラックのいずれでも使用で
きるが、好ましいものは、pHが8〜9.5のものであ
る。また、原料となるカーボンブラックをそのまま使用
できるが、脱塩精製することができる。脱塩精製方法と
しては例えば蒸留水に分散し、濾過精製を行ったり、限
外濾過法や電気透析法を用いることができる。
中に含まれるK量(カリウム量)が1000ppm以
下、好ましくは500ppm以下がよい。一般に、カー
ボンブラックは製造工程上、アルカリ金属塩、その中で
も特にKOH溶液を原材料中に投入しており、そのカリ
ウムイオンが最終製品にまで含有している。そこで、こ
のK量が1000ppmを越えると、分散中それが核と
なって粒子が解れるのを妨げたり、また分散後もそれが
中心となって粒子の凝集が起こり、分散系の安定化が図
れなくなってしまう。
〜40nmであることが好ましい。そして、このカーボ
ンブラックのDBP吸油量と1次粒子径との比率(DB
P吸油量/1次粒子径(cm3/100g・nm、10
m2/g))は1.0〜3.5であることが好ましい。
DBP吸油量/1次粒子径の値が1.0未満になると、
インキの色濃度が淡くなり、3.5を超えると、インキ
中に粗大粒子が増大し、ボール摩擦が生じ筆記性能が悪
くなる。
ボンブラックが、所定の条件において、ジブチルフタレ
ートを吸収する量(cm3/100g)をいう。本発明
においては、DBP吸油量の測定方法はJIS−K62
21A法を用いる。
(カーボンブラック/樹脂)としては0.5〜5であ
り、好ましくは1〜3である。カーボンブラックと樹脂
の配合比率が0.5未満の場合は少なくとも顔料表面を
被覆した以外の余剰な樹脂が存在して、その部分が核と
なって顔料を被覆した樹脂と結びついて増粘してしま
う。また、5を越えると逆に顔料表面を被覆するだけの
樹脂が不足するため、樹脂で被覆されていない部分から
ファンデルワールス力によって接近して、やがては凝集
してしまう。従って、この顔料分散液の経時安定性を図
るためには、カーボンブラックと樹脂の配合比が0.5
〜5の範囲であることが望ましい。
インキに慣用されている樹脂を用いることができる。例
えばポリビニルブチラール樹脂、ロジン変性マレイン酸
樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、ケトン樹脂、マレイン
酸樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、テルペン−マレイ
ン酸樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、エ
ステルガム、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、フェノー
ル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ポリビニルピロリド
ン等が用いられる。好ましくはポリビニルブチラール樹
脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ケトン樹脂、フェノー
ル変性キシレン樹脂、テルペンフェノール樹脂が挙げら
れる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上
混合して用いてもよい。特に好ましい顔料分散樹脂はポ
リビニルブチラール樹脂である。
ると顔料分散樹脂の軟化点が100〜135℃、好まし
くは105〜130℃、105℃〜120℃であること
が更に好ましい。顔料分散樹脂の配合量は、分散液全量
に対して、5〜30重量%、好ましく10〜20重量%
範囲に用いることにより、顔料分散性の向上や良好な粘
度が調整される。最も好ましい顔料分散樹脂は軟化点が
100〜135℃のポリビニルブチラール樹脂である。
には、積水化学工業社製の商品名BL−1、BL−2、
BL−S、BX−10、BX−L、BM−1、BM−
2、BM−S、BX−1、BH−3等;あるいは電気化
学工業社製の商品名#2000−L、#3000−1、
#3000−2、#3000−4、#4000−1、#
4000−2等が挙げられる。
的には、三菱瓦斯化学社製の商品名HP−70、HP−
100、HP−120、HP−150、HP−210、
GHP−160等が挙げられる。
工業社製の商品名ハイラック111、ハイラック22
2、荒川化学社製の商品名K−90等が挙げられる。
は、ヤスハラケミカル社製の商品名YSポリスターT8
0、YSポリスターT100、YSポリスターT11
5、YSポリスターT130、YSポリスターT14
5、YSポリスターS145、マイティエースG12
5、マイティエースG150等が挙げられる。
には、日立化成ポリマー社製の商品名テスポール110
1、テスポール1103、テスポール1104、テスポ
ール1105、テスポール1150、テスポール115
1、テスポール1152、テスポール1155、テスポ
ール1158、テスポール1161等が挙げられる。
液は、公知の方法により製造できる。一般的な製造方法
は、アルコール系有機溶剤と、顔料分散樹脂と、カーボ
ンブラックとを含む混合物を提供する工程;および該混
合物を分散させる工程;を包含する方法である。
の後、微分散させるという2段階の分散工程を得て製造
する方法である。カーボンブラックはかなり硬いため、
分散順序としてはまず、多大なエネルギーを要する条件
にて顔料を粗めに分散して、その後顔料を細かく分散さ
せる条件にて分散を行うことが好ましいのである。
ル、アトライター、フーロジェットミキサー、インペラ
ーミル、コロイダルミル、サンドミル[例えば、ビーズ
ミル、サンドグライダー、スーパーミル、アジテーター
ミル、ダイノーミル(商品名)]等の分散機を用い、混
合、分散、粉砕することができる。このとき、ミル媒体
を用いることができる。ミル媒体の材質は特に限定され
ず、例えば、ガラス製、ステンレス製、ジルコン製、ジ
ルコニア製のビーズを用いうる。ミル媒体は、ミルの容
量に対して、60〜95容量%、特に75〜85容量%
の量で充填することが好ましい。
を平均粒子径200nm以下に粗分散する工程、粗分散
した顔料分散液平均粒子径150nm以下に微分散する
工程を包含する顔料分散を行うことである。粗分散工程
と微分散工程とは分散条件を変えて行う。例えば、粗分
散は粗分散用の分散機やミル媒体を用い、微分散は微分
散用の分散機やミル媒体を用いる。
ビーズミル、各種のサンドミルであり、ミル媒体は直径
2mmのジルコニア製ビーズが好ましい。また、粗分散
工程を行うのに好ましい他の条件は、ミル媒体の充填率
を75〜80%にすることである。
ビーズミル、各種のサンドミルであり、ミル媒体は直径
1.5mmのジルコニア製ビーズが好ましい。また、微
分散工程を行うのに好ましい他の条件は、ミル媒体の充
填率を80〜85%にすることである。
階目の粗分散においてはビーズ径を例えば2mmにして
分散を行い、その後2段階目の分散として1.5mmの
ビーズに入れ替えて分散を行う。ビーズの入れ替えが容
易でない場合は、1段階目の粉砕装置には2mmのビー
ズを入れておき、2段階目の粉砕装置には1.5mmの
ビーズを入れておくというように、条件の異なる粉砕装
置を連結させて分散を行ってもよい。この2段階目の分
散を行わないと、分散液中に粗粒子が残存して、ボール
ペンの筆記において、ボール摩耗が生じ、滑らかな筆記
性能が損なわれてしまう可能性がある。
るカーボンブラックの平均粒子径は、130〜180n
mであることが好ましい。更に好ましくは50℃で1ヶ
月保存した後の経時平均粒子径が130〜180nmで
あって、分散直後の平均粒子径との変化率が15%以下
であり、より好ましくは10%以下である。
せず、凝集体として存在している。従って、平均粒子径
が180nmを越えると凝集体としての径が大きくな
り、ボールペン先端部でチップとボールの間隙をインキ
が通過する際に、顔料粒子即ちこの凝集体によってボー
ル摩耗が生じてしまう。逆に平均粒子径が130nm未
満になると、比表面積が増大して粒子同士の凝集力が高
まり、増粘が起こる。
の平均粒子径が130〜180nmであっても、分散直
後の平均粒子径に対してその変化率が15%を越える
と、その分散系としては不安定でありまだまだその変化
率が増大するか、または増粘という現象が起こる可能性
がとても高くなり、ボールペンに充填した時の筆記性能
に影響を及ぼしてしまう。
布としては、1μm以上の粒子が10重量%以下である
ことが望ましい。ボールペンの設計上、ボールペンイン
クが先端部から吐出される間隙は、ほんの数μmであ
り、1μm以上の粗粒子が10重量%より多く存在すれ
ば、粗粒子が重なってボールとチップの間を通過する際
に、ボール摩耗が生じてしまう。従って、上記分散方法
で分散を行うことによって、1μm以上の粗粒子を10
重量%以下、好ましくは5重量%以下に抑えることが重
要となってくる。
液は増粘や顔料の凝集沈降が生じ難く、長期間にわたり
インキがスムーズに流動する特性が要求される筆記具イ
ンキ(例えば、ボールペンインキ)を提供するために十
分な経時安定性を示す。例えば、本発明の筆記具用油性
黒色顔料分散液は常圧50℃で1ヶ月保存しても殆ど増
粘しない。具体的には、その場合の増粘率は、殆ど10
%以下であり、増粘率が20%を越えることはない。
散安定性をより高める目的で分散剤やレオロジーコント
ロール剤(増粘剤も含む)を1種もしくは2種以上併用
しても良い。これらの添加量は、顔料分散液の物性を低
下させない量であれば限定されないが、顔料分散液全体
で0〜20重量%が好ましく、0〜10重量%がより好
ましい。
品名ソルスパース12000、ソルスパース2000
0、ソルスパース24000、ソルスパース2700
0、ソルスパース28000等;ビックケミー製の商品
名ディスパビック160番シリーズ、ディスパビック1
80番シリーズ、ディスパビック2000、ディスパビ
ック2001等;共栄社化学社製の商品名フローレンG
−700、フローレンDOPA−17、フローレンDO
PA−17HF、フローレンDOPA−33等が挙げら
れる。
類、高級アルコール硫酸エステル塩類、脂肪酸硫酸エス
テル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類等の陰イオン
界面活性剤;デカグリセリン脂肪酸エステル、ヘキサグ
リセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル類、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリア
ルキルエ−テル、ポリオキシエチレンアルキルフェニル
エ−テル等の非イオン系界面活性剤等を使用しても良
い。
状、棒(針)状、塊(球)状、液状の何れの形状でも良
く、無機系、有機系を問わず使用できる。具体的には、
無機系のベントナイト、スメクタイト、シリカ、炭酸カ
ルシウムや有機系の尿素化合物、アマイド化合物、ウレ
タン化合物、植物油、ポリエチレン、アクリル化合物等
が挙げられる。添加量にもよるが、無機系化合物はボー
ルや受け座の摩耗や筆記性能に悪影響を及ぼすおそれが
あることから、出来れば有機系化合物が望ましい。
剤中に溶解させた顔料分散樹脂と有機溶剤中に分散させ
た黒色顔料とを含む油性黒色顔料筆記具インキである。
この油性黒色顔料筆記具インキは、上述のように、本発
明の筆記具インキ用油性黒色顔料分散液に適当な有機溶
剤、樹脂、添加剤等を加えて公知の方法により調製する
ことができる。
色顔料の量は所望の色相や濃度に適した量であればよい
が、添加量が多すぎると、ボールペンインキとして用い
た場合に筆記描線のかすれやインキが出なくなって描線
が描けなくなる、所謂筆記不能等の問題が発生し、逆に
少量の場合は筆跡の着色が劣る等の問題が発生する。好
ましい顔料量としては全顔料インキ組成物に対し、5〜
30重量%、好ましくは7〜15重量%である。また、
所期の目的及び効果を奏す範囲で公知の染料、無機顔料
または有機顔料を添加することができる。
しい組成は、少なくとも常圧で150℃以上の沸点を示
すアルコール系高沸点有機溶剤と、該高沸点有機溶剤中
に溶解させた顔料分散樹脂と、該高沸点有機溶剤中に分
散させたカーボンブラックとを含み、該カーボンブラッ
クと該顔料分散樹脂との配合比(カーボンブラック/樹
脂)が0.5〜5の範囲であり、そして該カーボンブラ
ックの平均粒子径が130〜180nmのものである。
インキ中のカリウム含有量は200ppm以下、好まし
くは50ppm以下とする。また、顔料分散樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂、フェノール変性キシレ
ン樹脂、ケトン樹脂、或いはテルペンフェノール樹脂か
ら選ばれる樹脂を1又は2以上用いることが好ましい。
この顔料分散樹脂は、軟化点が100〜135℃、好ま
しくは105〜130℃、105〜120℃のものを用
いることが特に好ましい。
有機溶剤は前記の顔料分散液に加えた有機溶剤が好まし
く、全顔料インキに対し、全有機溶剤は40〜90重量
%が好ましく、50〜80重量%が更に好ましい。
安定の目的で樹脂を添加することができる。例えば、ケ
トン樹脂、キシレン樹脂、ポリエチレンオキサイド、ロ
ジン誘導体、テルペン系樹脂、クマロン―インデン樹
脂、ポリビニルブチラ−ル樹脂、テルペンフェノール樹
脂、フェノール変性キシレン樹脂、ポリビニルピロリド
ン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン
−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン
変性フマル酸樹脂、テルペン−マレイン酸樹脂等の一般
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。
は、従来公知の筆記具インキの種々の製造方法を適用す
ることができる。即ち、分散混合機によって顔料分散液
を他の成分と共に分散させることによって筆記具インキ
組成物を得ることができる。
ル、ホモミキサー、ビーズミル、高速ディスパー等の分
散機を用い、混合あるいは分散することができる。
要に応じて上記成分以外に酸化防止剤、紫外線吸収剤、
潤滑剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤、分散剤、レオロジー
コントロール剤等といった種々の添加剤を必要に応じて
適宜選択して使用してもよい。
用いられる分散剤としては、アビシア製の商品名ソルス
パース12000、ソルスパース20000、ソルスパ
ース27000、ソルスパース24000、ソルスパー
ス28000等;ビックケミー製の商品名ディスパビッ
ク160番シリーズ、ディスパビック180番シリー
ズ、ディスパビック2000、ディスパビック2001
等;共栄社化学社製の商品名フローレンG−700、フ
ローレンDOPA−17、フローレンDOPA−17H
F、フローレンDOPA−33等が挙げられる。
類、高級アルコール硫酸エステル塩類、脂肪酸硫酸エス
テル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類等の陰イオン
界面活性剤;デカグリセリン脂肪酸エステル、ヘキサグ
リセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル類、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリア
ルキルエ−テル、ポリオキシエチレンアルキルフェニル
エ−テル等の非イオン系界面活性剤等も用いることが出
来る。
油のポリオキシエチレン付加物、ポリオキシエチレンア
ルキルアミン、二硫化モリブデン等が挙げられる。
製の商品名ベントンSD−2、ベントン27、日産ガー
ドラー触媒社製の商品名TIXOGEL VZ、TIX
OGELEZ、SUD化学社製の商品名EX−0101
等の有機ベントナイト系増粘剤;日本アエロジル社製の
商品名アエロジル380、アエロジルCOK84、水澤
化学社製の商品名ミズカシルP−801等のシリカ系増
粘剤;共栄社化学社製の商品名ターレンVA−100、
ターレンVA−500、ターレンVA−800、伊藤製
油社製の商品名ASA T−1、ASA T−51、AS
A T−350F、その他脂肪酸ポリアミド等が挙げら
れる。
ラックと樹脂との配合比率を調整し、カーボンブラック
の分散直後の初期平均粒子径が130〜180nm、分
散液中のK量(カリウム量)限定することにより、カー
ボンブラックを均一に安定に分散でき、ボールペンとい
う用途に最適な色調及び流動性を有し、耐候性、耐溶剤
性等の諸堅牢性が優れている。並びに本発明に用いる樹
脂と相互作用が働き、経時分散安定性に優れているた
め、経時的に顔料粒子が凝集し粗大な粒子が形成された
り、顔料分散液中で沈降したりすることはない。
ン用油性インキは耐久性に優れ、筆記感も優れていると
ともに、顔料分散性の良好で経時安定性に優れ、インキ
収容管内で顔料が固まってしまったり、筆記先端部を上
向きに放置した場合にインキの追従性が乏しくなって、
カスレが生じたり、ボール摩耗によって書き味が悪くな
る等の筆記不良を起こすことがない。
るが、勿論本発明はこれらのみに限定されるものではな
い。なお、以下の記述においては、「重量部」を「部」
と略す。
明の黒色顔料分散液の製造例について説明する。
4gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂(商
品名:エスレックBL−3、積水化学工業社製軟化点:
100〜110℃)216gを入れて約2時間、撹拌さ
せながら溶解した。その後、カーボンブラック(カリウ
ム量300ppm)360gを入れて約2時間撹拌し
た。その後、2mmのビーズを充填した横型分散機にて
約1時間分散を行い、ボールペンインキ用油性黒色顔料
分散液を調整した。得られた分散液は色調、流動性とも
に良好であった。
化率の測定 実施例1で得られた分散液中の顔料粒子の粒子径を、レ
ーザー光散乱方式粒度分布測定装置(商品名:LPA3
000/3100、大塚電子社製)を用いて測定を行い
(これを初期値とする)、更にこの分散液を50℃下で
保温されたオーブンの中に1ヶ月間入れておき、その後
同様に測定を行い、経時変化の状態を平均粒子径の変化
率として次のように求めた。その結果は表1に示した。
÷(初期値)
HD型)で25℃下で測定を行った(これを初期値とす
る)。更にこの分散液を50℃下で保温されたオーブン
の中に1ヶ月間入れておき、その後同様に測定を行い、
経時変化の状態を粘度の変化率として次のように求め、
その結果を表1に示した。
ールとベンジルアルコールの混合溶媒で2倍希釈した
後、少量をプレパラートにスポットした。これにカバー
ガラスを被せ、室温で1日静置した後に光学顕微鏡で顔
料凝集物を確認した。
4gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂(商
品名:エスレックBL−1、積水化学工業社製軟化点:
100〜110℃)216gを入れて約2時間、撹拌さ
せながら溶解した。その後、カーボンブラック(カリウ
ム量300ppm)360gを入れて約2時間撹拌し
た。その後の分散方法については、実施例1と同様に行
った。得られた分散液は色調、流動性ともに良好であっ
た。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
0gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂(商
品名:エスレックBL−2、積水化学工業社製軟化点:
105〜115℃)180gを入れて約2時間、撹拌さ
せながら溶解した。その後、カーボンブラック(カリウ
ム量300ppm)360gを入れて約2時間撹拌し
た。その後の分散方法については、実施例1と同様に行
った。得られた分散液は色調、流動性ともに良好であっ
た。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
6gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂(商
品名:エスレックBM−1、積水化学工業社製軟化点:
110〜120℃)144gを入れて約2時間、撹拌さ
せながら溶解した。その後、カーボンブラック(カリウ
ム量300ppm)360gを入れて約2時間撹拌し
た。その後の分散方法については、実施例1と同様に行
った。得られた分散液は色調、流動性ともに良好であっ
た。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
6gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂(商
品名:エスレックBL−2、積水化学工業社製軟化点:
105〜115℃)144gを入れて約2時間、撹拌さ
せながら溶解した。その後、カーボンブラック(カリウ
ム量900ppm)360gを入れて約2時間撹拌し
た。その後の分散方法については、実施例1と同様に行
った。得られた分散液は、実施例と同様に色調も流動性
も良好であった。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
4gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂(商
品名:エスレックBL−3、積水化学工業社製軟化点:
100〜110℃)216gを入れて約2時間、撹拌さ
せながら溶解した。その後、カーボンブラック(カリウ
ム量300ppm)360gを入れて約2時間撹拌し
た。その後、2mmのビーズを充填した横型分散機にて
約1時間分散を行い、その後更に1.5mmのビーズに
入れ替えて約30分間分散を行った。得られた分散液
は、実施例1と同様に色調も流動性も良好であった。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
4gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂(商
品名:エスレックBL−3、積水化学工業社製軟化点:
100〜110℃)216gを入れて約2時間、撹拌さ
せながら溶解した。その後、カーボンブラック(カリウ
ム量1200ppm)360gを入れて約2時間撹拌し
た。その後の分散方法については、実施例1と同様に行
った。得られた分散液は実施例と同様に色調、流動性は
良好であった。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
0gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂(商
品名:エスレックBL−1、積水化学工業社製軟化点:
100〜110℃)810gを入れて約2時間、撹拌さ
せながら溶解した。その後、カーボンブラック(カリウ
ム量300ppm)360gを入れて約2時間撹拌し
た。その後の分散方法については、実施例1と同様に行
った。得られた分散液は色調は問題なかったが、流動性
があまり良くなかった。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
86gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂
(商品名:エスレックBL−1、積水化学工業社製 軟
化点:100〜110℃)54gを入れて約2時間、撹
拌させながら溶解した。その後、カーボンブラック(カ
リウム量300ppm)360gを入れて約2時間撹拌
した。その後の分散方法については、実施例1と同様に
行った。得られた分散液は色調は問題ないが、分散直後
から流動性が悪くやがて増粘した。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
0gとの混合溶媒中に、フェノール変性キシレン樹脂
(商品名:HP−120、三菱瓦斯化学社製 軟化点:
125〜135℃)360gを入れて約2時間、撹拌さ
せながら溶解した。その後、カーボンブラック(カリウ
ム量300ppm)360gを入れて約2時間撹拌し
た。その後の分散方法については、実施例1と同様に行
った。得られた分散液は色調は問題なかったが、流動性
がほとんどない状態であった。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
2gとの混合溶媒中に、テルペンフェノール樹脂(商品
名:YSポリスターN125、ヤスハラケミカル社製
軟化点:120〜130℃)288gを入れて約2時
間、撹拌させながら溶解した。その後、カーボンブラッ
ク(カリウム量300ppm)360gを入れて約2時
間撹拌した。その後の分散方法については、実施例1と
同様に行った。得られた分散液は色調は問題なかった
が、流動性がほとんどない状態であった。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
0gとの混合溶媒中に、ケトン樹脂(商品名:ハイラッ
ク222、日立化成工業社製 軟化点:100〜120
℃)400gを入れて約2時間、撹拌させながら溶解し
た。その後、カーボンブラック(カリウム量300pp
m)360gを入れて約2時間撹拌した。その後の分散
方法については、実施例1と同様に行った。得られた分
散液は色調は問題なかったが、流動性がほとんどない状
態であった。
散液の平均粒子径と1μm以上の粒子率並びに粘度の変
化率の測定結果を表1に示した。
発明のボールペンインキ用油性黒色顔料分散液を用いた
油性黒色顔料ボールペンインキについて説明する。
リコール25部、ベンジルアルコール10部、ロジン変
性フェノール樹脂(軟化点:110〜115℃)5部、
ケトン樹脂(軟化点:100〜120℃)5部、ポリビ
ニルピロリドン1部、オレイン酸4部を分散混合するこ
とにより油性黒色顔料ボールペンインキを調製した。
超硬ボールとステンレス製チップと収容管からなるボー
ルペンに充填して、油性ボールペンを得た。そのボール
ペンで筆記するとなめらかで良好な筆記性を示した。そ
して50℃の恒温槽中に筆記先端部を上向きにして1ヶ
月間放置した後、室温にて1日放置して、筆記角度70
°、荷重100gで直線筆記して、その時のカスレ長さ
を測定し、その結果を表2に示した。
機にてJIS S6039に準拠し、荷重100g、筆
記角度70°、筆記速度4m/分の条件で筆記を行い、
500m筆記後のボール摩耗量を光学顕微鏡を用いて測
定し、手書きにて筆記感のテストを行い、その結果を表
2に示した。
顔料分散液を使って、実施例7と同様に油性黒色顔料ボ
ールペンインキを調製した。得られたインキはそれぞれ
良好な色調を示し、顔料の凝集及び沈降せずに、インキ
の粘度が安定し、初期及び経時において良好な筆記性を
示した。
料分散液を使って、実施例7と同様に油性黒色顔料ボー
ルペンインキを調製した。得られたインキはそれぞれ色
調は良好であったが、筆記テストにおいてボールの摩耗
により、満足な筆記感を得ることはできなかった。
られた黒色顔料分散液は増粘がひどかったため、実施例
7のインキ処方及びその配合比を変更させても、得られ
た黒色顔料インキは増粘気味であり、ボールペンに充填
することができなかった。
料ボールペンインキについて説明する。
0gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂(商
品名:エスレックBL−1、積水化学工業社製軟化点:
100〜110℃)180g、ロジン変性フェノール樹
脂(軟化点:110〜115℃)150g、ケトン樹脂
(軟化点:100〜120℃)150g、オレイン酸1
20g、ポリビニルピロリドン30gを入れて約2時
間、撹拌させながら溶解した。その後、カーボンブラッ
ク(カリウム量300ppm)300gを加えて約2時
間撹拌した。その後、2mmのビーズを充填した横型分
散機にて約30分間分散を行い、その後、フェニルグリ
コール750g、ベンジルアルコール300gで希釈を
行って、油性黒色顔料ボールペンインキを調製した。得
られたインキは色調、流動性ともに良好であった。
0gとの混合溶媒中に、ポリビニルブチラール樹脂(商
品名:エスレックBL−1、積水化学工業社製軟化点:
100〜110℃)150g、ロジン変性フェノール樹
脂(軟化点:110〜115℃)150g、ケトン樹脂
(軟化点:100〜120℃)150g、オレイン酸1
20g、ポリビニルピロリドン30gを入れて約2時
間、撹拌させながら溶解した。その後、カーボンブラッ
ク(カリウム量300ppm)300gを加えて約2時
間撹拌した。その後、2mmのビーズを充填した横型分
散機にて約30分間分散を行い、その後、フェニルグリ
コール750g、ベンジルアルコール300gで希釈を
行って、油性黒色顔料ボールペンインキを調製した。得
られたインキは色調、流動性ともに良好であった。
超硬ボールとステンレス製チップと収容管からなるボー
ルペンに充填して、油性ボールペンを得た。そのボール
ペンで筆記するとなめらかで良好な筆記性を示した。そ
して50℃の恒温槽中に筆記先端部を上向きにして1ヶ
月間放置した後、室温にて1日放置して、筆記角度70
°、荷重100gで直線筆記して、その時のカスレ長さ
を測定し、その結果を表2に示した。
機にてJIS S6039に準拠し、荷重100g筆記
角度70°、筆記速度4m/分の条件で筆記を行い、5
00m筆記後のボール摩耗量を光学顕微鏡を用いて測定
し、手書きにて筆記感のテストを行い、その結果を表2
に示した。
Claims (13)
- 【請求項1】 常圧で150℃以上の沸点を示すアルコ
ール系高沸点有機溶剤と、該高沸点有機溶剤中に溶解さ
せた顔料分散樹脂と、該高沸点有機溶剤中に分散させた
カーボンブラックとを含み、該カーボンブラックと該顔
料分散樹脂との配合比(カーボンブラック/樹脂)が
0.5〜5の範囲であり、そして該カーボンブラックの
平均粒子径が130〜180nmである筆記具インキ用
油性黒色顔料分散液。 - 【請求項2】 前記顔料分散樹脂の軟化点が100〜1
35℃である請求項1記載の油性黒色顔料分散液。 - 【請求項3】 前記顔料分散樹脂がポリビニルブチラー
ル樹脂である請求項1又は2記載の油性黒色顔料分散
液。 - 【請求項4】 前記カーボンブラックに含まれるカリウ
ム量が1000ppm以下である請求項1記載の油性黒
色顔料分散液。 - 【請求項5】 前記カーボンブラックの1次粒子径が2
0〜40nmであり、DBP吸油量と1次粒子径との比
率(DBP吸油量/1次粒子径)が1.0〜3.5であ
る請求項1記載の油性黒色顔料分散液。 - 【請求項6】 前記カーボンブラックのpHが8〜9.
5である請求項1記載の油性黒色顔料分散液。 - 【請求項7】 カリウム含有量が200ppm以下であ
る請求項1記載の油性黒色顔料分散液。 - 【請求項8】 常圧50℃で1ヶ月保存後のカーボンブ
ラックの平均粒子径が130〜180nmであり、分散
直後の平均粒子径に対して常圧50℃で1ヶ月保存後の
平均粒子径の変化率が15%以下である請求項1〜7の
いずれか記載の油性黒色顔料分散液。 - 【請求項9】 前記カーボンブラックの粒子径1μm以
上の粒子の含有率が10重量%以下である請求項1〜8
のいずれか記載の油性黒色顔料分散液。 - 【請求項10】 常圧50℃で1ヶ月保存後の増粘率が
20%以下である請求項1〜9のいずれか記載の油性黒
色顔料分散液。 - 【請求項11】 常圧で150℃以上の沸点を示すアル
コール系高沸点有機溶剤と、顔料分散樹脂と、カーボン
ブラックとを含む混合物を提供する工程;粗分散用ミル
媒体を用いて該混合物を分散させる工程;および微分散
用ミル媒体を用いて該混合物を分散させる工程;を包含
する、筆記具インキ用油性黒色顔料分散液の製造方法。 - 【請求項12】 請求項1記載の筆記具インキ用油性黒
色顔料分散液と、常圧で150℃以上の沸点を示すアル
コール系高沸点有機溶剤とを少なくとも含む油性黒色顔
料筆記具インキ。 - 【請求項13】 常圧で150℃以上の沸点を示すアル
コール系高沸点有機溶剤と、該高沸点有機溶剤中に溶解
させた顔料分散樹脂と、該高沸点有機溶剤中に分散させ
たカーボンブラックとを含み、該カーボンブラックと該
顔料分散樹脂との配合比(カーボンブラック/樹脂)が
0.5〜5の範囲であり、そして該カーボンブラックの
平均粒子径が130〜180nmである筆記具インキ用
油性黒色顔料分散液。
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|---|---|---|---|
| JP2000328802A JP4160244B2 (ja) | 1999-10-28 | 2000-10-27 | ボールペンインキ用油性黒色顔料分散液、および油性黒色顔料ボールペンインキ |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP30680199 | 1999-10-28 | ||
| JP11-306801 | 1999-10-28 | ||
| JP2000328802A JP4160244B2 (ja) | 1999-10-28 | 2000-10-27 | ボールペンインキ用油性黒色顔料分散液、および油性黒色顔料ボールペンインキ |
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-
2000
- 2000-10-27 JP JP2000328802A patent/JP4160244B2/ja not_active Expired - Lifetime
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