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JP2018001755A - Ball point pen - Google Patents

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JP2018001755A
JP2018001755A JP2017121478A JP2017121478A JP2018001755A JP 2018001755 A JP2018001755 A JP 2018001755A JP 2017121478 A JP2017121478 A JP 2017121478A JP 2017121478 A JP2017121478 A JP 2017121478A JP 2018001755 A JP2018001755 A JP 2018001755A
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Japan
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ballpoint pen
titanium oxide
ball
water
ink composition
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JP2017121478A
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Japanese (ja)
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麻美子 小椋
Mamiko Ogura
麻美子 小椋
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Pilot Corp
Original Assignee
Pilot Corp
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Abstract

【課題】酸化チタンの分散状態を維持するとともに、ボール表面からのタングステンカーバイド粒子の欠落を効果的に抑制することで、初期のみでなく長期経時後においても、筆記による座摩耗の発生が抑制でき、優れた筆記性能が長期に亘って維持できる水性ボールペンを提供する。【解決手段】タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールを筆記先端部に用いた水性インキ組成物を内蔵するボールペンであって、前記タングステンカーバイドの平均粒子径が、0.5μm以下であるとともに、前記水性インキ組成物が、等電点がpH6〜8の範囲にある酸化チタンとサクシノグリカンを含むものであるボールペン。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the occurrence of seat wear due to writing not only in the initial stage but also after a long period of time by effectively suppressing the loss of tungsten carbide particles from the ball surface while maintaining the dispersed state of titanium oxide. Provides a water-based ballpoint pen that can maintain excellent writing performance for a long period of time. SOLUTION: This is a ballpoint pen containing a water-based ink composition using a cemented carbide ball containing tungsten carbide as a main component at the writing tip, and the average particle size of the tungsten carbide is 0.5 μm or less. , The ballpoint pen in which the aqueous ink composition comprises titanium oxide and succinoglycan having an isoelectric point in the pH range of 6-8. [Selection diagram] None

Description

本発明はボールペンに関する。更には、超硬合金ボールを用いた水性ボールペンに関する。   The present invention relates to a ballpoint pen. Furthermore, the present invention relates to a water-based ballpoint pen using a cemented carbide ball.

従来、ボールペンの筆記先端部に用いられるボールには、炭化珪素、酸化ジルコニア、タングステンカーバイド等を主成分とするものが用いられているが、安価で高い筆記性能が得られることから、タングステンカーバイドを主成分としてコバルトやニッケル等の金属結合材を含む超硬合金ボールが広く使用されている。
前記超硬合金ボールを水性ボールペンに適用した場合、前記結合材やタングステンカーバイド粒子が、経時的に溶出や脱落を生じてボール表面が凹凸状となるため、この状態で長距離筆記することで、ボール受け座が摩耗し、筆跡がかすれる等の不具合を生じることがある。
Conventionally, balls mainly used for the writing tip of a ballpoint pen have been mainly composed of silicon carbide, zirconia oxide, tungsten carbide, etc., but because tungsten carbide is inexpensive and high writing performance is obtained, Cemented carbide balls containing a metal binder such as cobalt or nickel as the main component are widely used.
When the cemented carbide ball is applied to a water-based ballpoint pen, the binding material and tungsten carbide particles cause elution and dropping over time, and the ball surface becomes uneven, so by writing over a long distance in this state, The ball seat may be worn out and the handwriting may be faded.

そこで前述の不具合を解消する方法として、ボール表面にシリカや窒化ホウ素の微粒子を付着させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
前記技術を用いたボールは、前記微粒子でボール表面の凹凸を埋めるとともに、ボールの表面積を増加させることで、ボールホルダーに対する接触面積が少なくなり、ボール受け座との摩擦が少なくなるというものであるが、ボールへの特殊な処理を要するため、加工コストが大きく上昇してしまう。また、着色剤成分として酸化チタンを用いた際には効果が得られ難いものであった。
酸化チタンは比重が大きいためインキ中での分散安定性に乏しく、静置状態であっても沈降等を生じ易い。そのため、ボールペンをペン先下向き状態で保管した場合、長期経時によりペン先近傍での割合が大きくなるため、この状態で筆記した際には、酸化チタンによる研磨作用でボール表面からタングステンカーバイドの粒子が欠落し易くなるため、筆記によってボール受け座が摩耗してしまい、書き味が重くなったり、筆跡がかすれる等の不具合を生じるものであった。
Therefore, as a method for solving the above-mentioned problems, a technique of attaching fine particles of silica or boron nitride to the ball surface has been disclosed (see, for example, Patent Document 1).
The ball using the above technique fills the irregularities of the ball surface with the fine particles and increases the surface area of the ball, thereby reducing the contact area with the ball holder and reducing friction with the ball seat. However, since a special process is required for the ball, the processing cost is greatly increased. Further, when titanium oxide is used as a colorant component, it is difficult to obtain an effect.
Titanium oxide has a large specific gravity, so it has poor dispersion stability in ink, and is liable to cause sedimentation even in a stationary state. For this reason, when the ballpoint pen is stored in a state where the penpoint is downward, the proportion near the penpoint increases over time, and when writing in this state, tungsten carbide particles are removed from the ball surface by the polishing action of titanium oxide. Since it is easy to be lost, the ball seat is worn by writing, resulting in problems such as an increase in writing quality and faint writing.

特開2005−186472号公報JP 2005-186472 A

本発明は、超硬ボールを用いた水性ボールペンに、着色剤成分として酸化チタンを用いた場合であっても、酸化チタンの分散状態を維持するとともに、ボール表面からのタングステンカーバイド粒子の欠落を効果的に抑制することで、初期のみでなく長期経時後においても、筆記による座摩耗の発生が抑制できるため、優れた筆記性能が長期に亘って維持できる水性ボールペンを提供するものである。   Even when titanium oxide is used as a colorant component in a water-based ballpoint pen using a cemented carbide ball, the present invention maintains the dispersed state of titanium oxide and effectively eliminates tungsten carbide particles from the ball surface. Therefore, the occurrence of seat wear due to writing can be suppressed not only in the initial stage but also after a long period of time, so that an aqueous ballpoint pen that can maintain excellent writing performance over a long period of time is provided.

本発明は、タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールを筆記先端部に用いた水性インキ組成物を内蔵するボールペンであって、前記タングステンカーバイドの平均粒子径が、0.5μm以下であるとともに、前記水性インキ組成物が、等電点がpH6〜8の範囲にある酸化チタンとサクシノグリカンを含むものであるボールペンを要件とする。
更に、タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールを筆記先端部に用いた水性インキ組成物を内蔵するボールペンであって、前記タングステンカーバイドの平均粒子径が、0.5μm以下であるとともに、前記水性インキ組成物が、表面処理量が重量5%以上である酸化チタンとサクシノグリカンを含むものであるボールペンを要件とし、前記酸化チタンの吸油量が25g/100g以上であることを要件とする。
更に、前記超硬合金ボールが、抗折力200MPa以上であること、前記超硬合金ボールが、バナジウムカーバイドを含むこと、前記超硬合金ボールが、アルミニウムと鉄を含まないことを要件とする。
更に、前記酸化チタンが、水性インキ組成物全量中に1〜20重量%の範囲で添加されること、前記酸化チタンが、0.1〜0.6μmの範囲の粒子径(d50)であることを要件とする。
更には、前記水性インキ組成物のpHが6〜8の範囲にあること、前記水性インキ組成物の表面張力が、25〜45mN/mの範囲にあることを要件とする。
The present invention is a ballpoint pen incorporating a water-based ink composition using a cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide at the tip of writing, and the average particle diameter of the tungsten carbide is 0.5 μm or less. The water-based ink composition requires a ballpoint pen that contains titanium oxide and succinoglycan having an isoelectric point in the range of pH 6-8.
Furthermore, a ballpoint pen incorporating a water-based ink composition using a cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide at the writing tip, wherein the average particle diameter of the tungsten carbide is 0.5 μm or less, The water-based ink composition requires a ballpoint pen containing titanium oxide and succinoglycan having a surface treatment amount of 5% or more by weight, and the oil absorption amount of the titanium oxide is 25 g / 100 g or more.
Further, it is required that the cemented carbide ball has a bending strength of 200 MPa or more, the cemented carbide ball contains vanadium carbide, and the cemented carbide ball does not contain aluminum and iron.
Further, the titanium oxide is added in the range of 1 to 20% by weight in the total amount of the water-based ink composition, and the titanium oxide has a particle diameter (d50) in the range of 0.1 to 0.6 μm. Is a requirement.
Furthermore, it is required that the pH of the water-based ink composition is in the range of 6 to 8, and the surface tension of the water-based ink composition is in the range of 25 to 45 mN / m.

本発明により、インキ中での酸化チタンの分散状態を長期に亘って維持することができるとともに、長期経時や筆記によるボール表面からのタングステンカーバイド粒子の欠落が抑制できるため、初期のみでなく長期経時後においても、筆記による座摩耗の発生が効果的に抑制され、滑らかな筆記感での優れた筆記性能を長期に亘って維持できるパステル色等の酸化チタン含有超硬ボールペンを提供できる。   According to the present invention, the dispersion state of titanium oxide in the ink can be maintained over a long period of time, and the loss of tungsten carbide particles from the ball surface due to long-term aging or writing can be suppressed. Later, the occurrence of seat wear due to writing can be effectively suppressed, and a pastel-colored titanium oxide-containing carbide ballpoint pen that can maintain excellent writing performance with a smooth writing feeling over a long period of time can be provided.

本発明のボールペンは、タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールを筆記先端に備え、酸化チタンとサクシノグリカンを含む水性インキ組成物を内蔵する水性ボールペンである。   The ballpoint pen of the present invention is a water-based ballpoint pen that includes a cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide at the writing tip and contains a water-based ink composition containing titanium oxide and succinoglycan.

前記水性インキ組成物について以下に説明する。
前記酸化チタンは、隠蔽力の高い白色の着色剤として用いるものであり、本発明においては、等電点がpH6〜8の範囲にあるものが用いられる。前記範囲の等電点を有する酸化チタンは、水性媒体中での分散安定性が高くなるため沈降を生じ難くなり、その性能を長期に亘って維持できるようになる。
前記範囲に等電点を調整するために、酸化チタンに対してアルミナやシリカ等で表面処理を行うこともできる。更に、前記表面処理を行うことで、等電点の調整とともに、耐候性を向上させることもできる。
尚、本発明において等電点とは、酸化チタン(表面処理したものはアルミナやシリカを含む)の電気二重層の電位がゼロになる溶液の水素イオン濃度(pH)を意味する。
The water-based ink composition will be described below.
The titanium oxide is used as a white colorant having a high hiding power. In the present invention, one having an isoelectric point in the range of pH 6 to 8 is used. Titanium oxide having an isoelectric point in the above range has high dispersion stability in an aqueous medium, so that it is difficult for sedimentation to occur, and its performance can be maintained over a long period of time.
In order to adjust the isoelectric point within the above range, the titanium oxide can be surface-treated with alumina, silica or the like. Furthermore, by performing the surface treatment, it is possible to improve the weather resistance as well as adjusting the isoelectric point.
In the present invention, the isoelectric point means the hydrogen ion concentration (pH) of the solution at which the electric double layer potential of titanium oxide (the surface-treated one includes alumina and silica) becomes zero.

市販の酸化チタンにおける等電点の一例としては、TITANIX JRNC(等電点pH6.9)、同JR701(等電点pH7.0)、同JR600A(等電点pH7.4)、同JR603(等電点pH7.6)、同JR602(等電点pH8.0)〔以上、テイカ(株)製〕等が挙げられる。   Examples of isoelectric points in commercially available titanium oxide include TITANIX JRNC (isoelectric point pH 6.9), JR 701 (isoelectric point pH 7.0), JR 600A (isoelectric point pH 7.4), JR 603 (etc.) Electric point pH 7.6), and JR 602 (isoelectric point pH 8.0) [manufactured by Teika Co., Ltd.].

前記酸化チタンは、その等電点がインキのpHに近い範囲で用いることで、特に高い分散性を発現するため、水性インキ組成物のpHを6〜8の範囲に調整することが好ましい。更に、インキのpHと酸化チタンの等電点が近似する値においては、併用するサクシノグリカンが凝集剤としても機能し、酸化チタンを適度な凝集状態で長期間安定して維持できるため、長期経時においても強固に凝集して沈降することなく、分散状態を維持できるものとなる。
尚、インキのpHは、酸化チタンを含めて水性インキ組成物を作製し、酸性物質やアルカリ性物質の添加によって調整することが可能である。
Since the titanium oxide exhibits particularly high dispersibility when used in a range where its isoelectric point is close to the pH of the ink, it is preferable to adjust the pH of the aqueous ink composition to a range of 6-8. Furthermore, when the pH of the ink is close to the isoelectric point of titanium oxide, the succinoglycan used in combination also functions as an aggregating agent, and titanium oxide can be stably maintained for a long time in an appropriate aggregated state. Even in the course of time, the dispersion state can be maintained without strongly agglomerating and settling.
The pH of the ink can be adjusted by preparing an aqueous ink composition containing titanium oxide and adding an acidic substance or an alkaline substance.

また、前記等電点の酸化チタンに変えて、無機酸化物による表面処理量が5重量%以上である酸化チタンを用いた場合には、分散性に優れるとともに、自身がインキ吐出時に緩衝作用を発現することで筆記時の座摩耗を抑制できるため、より高い潤滑性を維持した筆感が長期に亘って得られるものとなる。特に、表面処理量が10重量%以上となると、自身のクッション性がより高くなり、ボール表面からのタングステンカーバイド粒子の欠落を抑制する効果が高くなる。
前記無機酸化物として具体的には、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛が例示できる。これらで被覆することで、酸化チタンの分散安定性が良好に維持できるため、長期経時後による凝集、沈降を抑制することが可能となり、座摩耗の発生をより効果的に抑制できる。
更に、前記無機酸化物を含む表面処理剤として、有機材料を用いることもできる。
尚、ここでの表面処理量とは、表面処理後の酸化チタン100重量%に対する付着された表面処理剤(無機酸化物と必要により用いられる添加剤)の重量%を表わす。
In addition, when titanium oxide having a surface treatment amount of 5% by weight or more is used in place of titanium oxide having an isoelectric point, it has excellent dispersibility and has a buffering effect during ink ejection. Since the seat wear at the time of writing can be suppressed by expressing, the writing feeling which maintained higher lubricity can be obtained over a long period of time. In particular, when the surface treatment amount is 10% by weight or more, its own cushioning property becomes higher, and the effect of suppressing the loss of tungsten carbide particles from the ball surface becomes higher.
Specific examples of the inorganic oxide include silica, alumina, zirconia, and zinc oxide. By coating with these, the dispersion stability of titanium oxide can be maintained satisfactorily, so that aggregation and sedimentation after a long period of time can be suppressed, and the occurrence of seat wear can be more effectively suppressed.
Furthermore, an organic material can also be used as the surface treatment agent containing the inorganic oxide.
Here, the surface treatment amount represents the weight percent of the surface treatment agent (inorganic oxide and additive used if necessary) attached to 100 weight percent of titanium oxide after the surface treatment.

市販の酸化チタンにおいて、無機酸化物による表面処理量の一例として、例えば、チタニックスJR−707(12重量%)〔以上、テイカ(株)製〕、タイペーク R−780−2(20重量%)〔以上、石原産業(株)製〕、Ti−Pure TS−6300(18重量%)〔以上、デュポン社製〕等が挙げられる。   In a commercially available titanium oxide, as an example of the surface treatment amount with an inorganic oxide, for example, Titanics JR-707 (12% by weight) [manufactured by Teika Co., Ltd.], Tyco R-780-2 (20% by weight) [Above, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.], Ti-Pure TS-6300 (18% by weight) [above, manufactured by DuPont] and the like.

更に、前記酸化チタンにおいては、吸油量が25g/100g以上であることが好ましい。吸油量を25g以上とすることで、酸化チタンの表面積が十分に大きくなり、緩衝効果を増加させることができるため、より座摩耗が少なく、潤滑性の高い筆記が可能となる。尚、前記吸油量はJIS K‐5101に準じる方法で測定を行うことで得られる値である。
市販の酸化チタンの一例としては、タイペーク R−780−2(40g/100g)、同CR−85(30g/100g)〔以上、石原産業(株)製〕、Ti−Pure TS−6300(37g/100g)〔以上、デュポン社製〕等が挙げられる。
Furthermore, the titanium oxide preferably has an oil absorption of 25 g / 100 g or more. By setting the oil absorption amount to 25 g or more, the surface area of the titanium oxide can be sufficiently increased and the buffering effect can be increased, so that the seat wear is less and writing with high lubricity becomes possible. In addition, the said oil absorption is a value obtained by measuring by the method according to JISK-5101.
Examples of commercially available titanium oxide include Type R-780-2 (40 g / 100 g), CR-85 (30 g / 100 g) [manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.], Ti-Pure TS-6300 (37 g / 100 g) [manufactured by DuPont] and the like.

また、前記酸化チタンは、粒子径(レーザー回析法、体積基準によるd50の値)が0.1〜0.6μm、より好ましくは0.15〜0.55μmの範囲のものが好適である。前記範囲のものは、インキ中での凝集が生じ難く、インキ吐出時にボールを研磨する作用が小さいため、本発明の効果を高めることができる。   The titanium oxide preferably has a particle diameter (laser diffraction method, d50 value based on volume) of 0.1 to 0.6 μm, more preferably 0.15 to 0.55 μm. In the above range, aggregation in the ink hardly occurs, and the effect of the present invention can be enhanced because the action of polishing the ball during ink ejection is small.

更に、インキ調色のために一般着色剤を添加することもできる。
前記一般着色剤としては、水性媒体に溶解もしくは分散可能な染料及び顔料がすべて使用可能であり、その具体例を以下に例示する。
前記染料としては、酸性染料、塩基性染料、直接染料等を使用することができる。
酸性染料としては、ニューコクシン(C.I.16255)、タートラジン(C.I.19140)、アシッドブルーブラック10B(C.I.20470)、ギニアグリーン(C.I.42085)、ブリリアントブルーFCF(C.I.42090)、アシッドバイオレット6B(C.I.42640)、ソルブルブルー(C.I.42755)、ナフタレングリーン(C.I.44025)、エオシン(C.I.45380)、フロキシン(C.I.45410)、エリスロシン(C.I.45430)、ニグロシン(C.I.50420)、アシッドフラビン(C.I.56205)等が用いられる。
塩基性染料としては、クリソイジン(C.I.11270)、メチルバイオレットFN(C.I.42535)、クリスタルバイオレット(C.I.42555)、マラカイトグリーン(C.I.42000)、ビクトリアブルーFB(C.I.44045)、ローダミンB(C.I.45170)、アクリジンオレンジNS(C.I.46005)、メチレンブルーB(C.I.52015)等が用いられる。
直接染料としては、コンゴーレッド(C.I.22120)、ダイレクトスカイブルー5B(C.I.24400)、バイオレットBB(C.I.27905)、ダイレクトディープブラックEX(C.I.30235)、カヤラスブラックGコンク(C.I.35225)、ダイレクトファストブラックG(C.I.35255)、フタロシアニンブルー(C.I.74180)等が用いられる。
Furthermore, a general colorant can be added for ink toning.
As the general colorant, all dyes and pigments that can be dissolved or dispersed in an aqueous medium can be used, and specific examples thereof are illustrated below.
As the dye, an acid dye, a basic dye, a direct dye, or the like can be used.
Examples of the acid dye include New Coxin (CI. 16255), Tartrazine (CI. 19140), Acid Blue Black 10B (CI. 20470), Guinea Green (CI. 42085), Brilliant Blue FCF. (CI.42090), Acid Violet 6B (C.I.42640), Soluble Blue (C.I.42755), Naphthalene Green (C.I.44025), Eosin (C.I.45380), Phloxin (C.I. 45410), erythrosine (C.I. 45430), nigrosine (C.I. 50420), acid flavin (C.I. 56205) and the like are used.
Examples of basic dyes include chrysoidine (C.I. 11270), methyl violet FN (C.I. 42535), crystal violet (C.I. 42555), malachite green (C.I. 42000), Victoria blue FB ( CI 44045), rhodamine B (C.I. 45170), acridine orange NS (C.I. 46005), methylene blue B (C.I. 52015) and the like are used.
As direct dyes, Congo Red (C.I. 22120), Direct Sky Blue 5B (C.I. 24400), Violet BB (C.I. 27905), Direct Deep Black EX (C.I. 30235), Kaya Las Black G Conch (C.I. 35225), Direct Fast Black G (C.I. 35255), Phthalocyanine Blue (C.I. 74180) and the like are used.

前記顔料としては、カーボンブラック、群青などの無機顔料や銅フタロシアニンブルー、ベンジジンイエロー等の有機顔料の他、予め界面活性剤等を用いて微細に安定的に水媒体中に分散された水分散顔料製品等が用いられ、例えば、C.I.Pigment Blue 15:3B〔品名:S.S.Blue GLL、顔料分22%、山陽色素株式会社製〕、C.I.Pigment Red 146〔品名:S.S.Pink FBL、顔料分21.5%、山陽色素株式会社製〕、C.I.Pigment Yellow 81〔品名:TC Yellow FG、顔料分約30%、大日精化工業株式会社製〕、C.I.Pigment Red220/166〔品名:TC Red FG、顔料分約35%、大日精化工業株式会社製〕等を挙げることができる。
蛍光顔料としては、各種蛍光性染料を樹脂マトリックス中に固溶体化した合成樹脂微細粒子状の蛍光顔料が使用できる。
その他、パール顔料、金色、銀色のメタリック顔料、蓄光性顔料、アルミニウム等の金属粉、更には熱変色性組成物、光変色性組成物、香料等を直接又はマイクロカプセル化したカプセル顔料等を例示できる。
Examples of the pigment include inorganic pigments such as carbon black and ultramarine blue, and organic pigments such as copper phthalocyanine blue and benzidine yellow, as well as water-dispersed pigments that are finely and stably dispersed in an aqueous medium in advance using a surfactant or the like. For example, C.I. I. Pigment Blue 15: 3B [Product Name: S.P. S. Blue GLL, pigment content 22%, manufactured by Sanyo Color Co., Ltd.], C.I. I. Pigment Red 146 [Product Name: S.P. S. Pink FBL, pigment content 21.5%, manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.], C.I. I. Pigment Yellow 81 [Product name: TC Yellow FG, pigment content about 30%, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.], C.I. I. Pigment Red220 / 166 [Product name: TC Red FG, pigment content: about 35%, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.].
As the fluorescent pigment, a fluorescent pigment in the form of fine particles of a synthetic resin in which various fluorescent dyes are formed into a solid solution in a resin matrix can be used.
Other examples include pearl pigments, gold and silver metallic pigments, luminous pigments, metal powders such as aluminum, and thermochromic compositions, photochromic compositions, capsule pigments directly or microencapsulated with fragrances, etc. it can.

前記着色剤は酸化チタン単独又は一般着色剤を含む二種以上を適宜混合して使用することができ、インキ組成中1〜20重量%、好ましくは2〜15重量%の範囲で用いられる。
酸化チタン単独では、インキ組成中1〜20重量%とすることで、過度にボールを研磨することなく筆記でき、優れた色調の筆跡を形成できる。
The colorant can be used by appropriately mixing titanium oxide alone or two or more kinds including a general colorant, and is used in the range of 1 to 20% by weight, preferably 2 to 15% by weight in the ink composition.
With titanium oxide alone, by setting the content to 1 to 20% by weight in the ink composition, writing can be performed without excessively polishing the ball, and an excellent color tone can be formed.

前記サクシノグリカンは、構成単糖がグルコースとガラクトースの有機酸修飾ヘテロ多糖体であり、平均分子量が約100〜800万のものが用いられる。
サクシノグリカンは、他の剪断減粘性付与剤に比べてチクソトロピー性が高く、静動状態の粘度差が大きいため、静置状態での顔料保持力が高い。そのため、比重が大きい酸化チタンであっても分散状態を維持することができる。特に、等電点がpH6〜8の範囲にある酸化チタンと併用した際には、初期的だけでなく、長期経時後においても酸化チタンの分散状態を維持できるため、長期保管後も沈降等を生じることなく、良好なインキ安定性を保つことができる。そのため、保管状態によってペン先近傍のインキ中の酸化チタン濃度が増加することを抑制できるため、筆記による座摩耗の発生が防止できる。
The succinoglycan is an organic acid-modified heteropolysaccharide composed of glucose and galactose as constituent monosaccharides and having an average molecular weight of about 1 to 8 million.
Succinoglycan has higher thixotropy than other shear thinning agents and a large viscosity difference in a stationary state, and therefore has a high pigment retention in a stationary state. Therefore, a dispersed state can be maintained even with a titanium oxide having a large specific gravity. In particular, when used in combination with titanium oxide having an isoelectric point in the range of pH 6 to 8, not only in the initial stage but also after a long period of time, the dispersion state of titanium oxide can be maintained. Good ink stability can be maintained without occurring. Therefore, it is possible to suppress an increase in the titanium oxide concentration in the ink near the nib depending on the storage state, and thus it is possible to prevent seat wear due to writing.

更に、汎用の剪断減粘性付与剤を併用することもでき、例えば、キサンタンガム、ウェランガム、グアーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸アルキルエステル類、メタクリル酸のアルキルエステルを主成分とする分子量10万〜15万の重合体、グルコマンナン、寒天やカラゲニン等の海藻より抽出されるゲル化能を有する炭水化物、ベンジリデンソルビトール及びベンジリデンキシリトール又はこれらの誘導体、架橋性アクリル酸重合体、無機質微粒子、HLB値が8〜12のノニオン系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸の金属塩やアミン塩等を例示でき、更には、インキ組成物中にN−アルキル−2−ピロリドンとアニオン系界面活性剤を併用して添加することもできる。   Further, a general-purpose shear thinning agent can be used in combination, for example, xanthan gum, welan gum, guar gum, locust bean gum and its derivatives, hydroxyethyl cellulose, alkyl alginate, alkyl ester of methacrylic acid as a main component. 100,000 to 150,000 polymers, glucomannan, carbohydrates having gelling ability extracted from seaweed such as agar and carrageenin, benzylidene sorbitol and benzylidene xylitol or their derivatives, crosslinkable acrylic acid polymer, inorganic fine particles, HLB Nonionic surfactants having a value of 8 to 12 and metal salts and amine salts of dialkylsulfosuccinic acid can be exemplified. Further, N-alkyl-2-pyrrolidone and an anionic surfactant are used in combination in the ink composition. Can also be added.

更に必要に応じて、水に相溶性のある水溶性有機溶剤を用いることができる。具体的には、エタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、スルフォラン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。
尚、前記水溶性有機溶剤は一種又は二種以上を併用して用いることができ、2〜40重量%、好ましくは5〜30重量%の範囲で用いられる。
If necessary, a water-soluble organic solvent compatible with water can be used. Specifically, ethanol, propanol, butanol, glycerin, sorbitol, triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, ethylene glycol, diethylene glycol, thiodiethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Examples include ethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, sulfolane, 2-pyrrolidone, and N-methyl-2-pyrrolidone.
In addition, the said water-soluble organic solvent can be used 1 type or in combination of 2 or more types, and is used in 2-40 weight%, Preferably it is 5-30 weight%.

更に、紙面への固着性や粘性を付与するために水溶性樹脂を添加することもできる。前記水溶性樹脂としては、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、スチレンマレイン酸共重合物、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、デキストリン等が挙げられる。前記水溶性樹脂は一種又は二種以上を併用することができ、インキ組成中1〜30重量%の範囲で用いられる。   Furthermore, a water-soluble resin can be added in order to impart adhesion and viscosity to the paper surface. Examples of the water-soluble resin include alkyd resins, acrylic resins, styrene maleic acid copolymers, cellulose derivatives, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, and dextrin. The water-soluble resin can be used alone or in combination of two or more, and is used in the range of 1 to 30% by weight in the ink composition.

その他、必要に応じて、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、酢酸ソーダ等の無機塩類、水溶性のアミン化合物等の有機塩基性化合物等のpH調整剤、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、サポニン等の防錆剤、石炭酸、1、2−ベンズチアゾリン3−オンのナトリウム塩、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、2,3,5,6−テトラクロロ−4−(メチルスルフォニル)ピリジン等の防腐剤或いは防黴剤、尿素、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤、消泡剤、インキの浸透性を向上させるフッ素系界面活性剤やノニオン系界面活性剤を使用してもよい。
更に、潤滑剤を添加することができ、金属石鹸、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイド付加型カチオン活性剤、リン酸エステル系活性剤、N−アシルアミノ酸系界面活性剤、ジカルボン酸型界面活性剤、β−アラニン型界面活性剤、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールやその塩やオリゴマー、3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、チオカルバミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩、α−リポ酸、N−アシル−L−グルタミン酸とL−リジンとの縮合物やその塩等が用いられる。
アスコルビン酸類、エリソルビン酸類、α−トコフェロール、カテキン類、合成ポリフェノール、コウジ酸、アルキルヒドロキシルアミン、オキシム誘導体、α−グルコシルルチン、α−リポ酸、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、亜硫酸塩、スルホキシル酸塩、亜ジチオン酸塩、チオ硫酸塩、二酸化チオ尿素等を添加して化学的に気泡を除去することもできる。
また、N−ビニル−2−ピロリドンのオリゴマー、N−ビニル−2−ピペリドンのオリゴマー、N−ビニル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、ε−カプロラクタム、N−ビニル−ε−カプロラクタムのオリゴマー等の増粘抑制剤を添加することで、出没式形態での機能を高めることもできる。
In addition, if necessary, pH adjusters such as inorganic salts such as sodium carbonate, sodium phosphate and sodium acetate, organic basic compounds such as water-soluble amine compounds, rust preventives such as benzotriazole, tolyltriazole and saponin , Carboxylic acid, sodium salt of 1,2-benzthiazolin-3-one, sodium benzoate, sodium dehydroacetate, potassium sorbate, propyl paraoxybenzoate, 2,3,5,6-tetrachloro-4- (methylsulfonyl) Preservatives or antifungal agents such as pyridine, urea, sorbit, mannitol, sucrose, glucose, reduced starch hydrolysates, wetting agents such as sodium pyrophosphate, antifoaming agents, fluorine-based interfaces that improve ink permeability An activator or a nonionic surfactant may be used.
Further, a lubricant can be added, such as metal soap, polyalkylene glycol fatty acid ester, ethylene oxide addition type cationic surfactant, phosphate ester type surfactant, N-acyl amino acid type surfactant, dicarboxylic acid type surfactant. , Β-alanine type surfactant, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole and its salts and oligomers, 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole, thiocarbamate, dimethyl A dithiocarbamate, α-lipoic acid, a condensate of N-acyl-L-glutamic acid and L-lysine, a salt thereof, or the like is used.
Ascorbic acid, erythorbic acid, α-tocopherol, catechins, synthetic polyphenol, kojic acid, alkylhydroxylamine, oxime derivative, α-glucosylrutin, α-lipoic acid, phosphonate, phosphinate, sulfite, sulfoxylate It is also possible to chemically remove bubbles by adding dithionite, thiosulfate, thiourea dioxide or the like.
Further, oligomers of N-vinyl-2-pyrrolidone, oligomers of N-vinyl-2-piperidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, ε-caprolactam, N-vinyl-ε-caprolactam By adding a thickening inhibitor such as an oligomer, it is possible to enhance the function in the intruding form.

前記材料から構成される水性インキ組成物は、表面張力が、25〜45mN/mの範囲にあることが好ましく、より好ましくは30〜43mN/mに調整される。
前記範囲の表面張力では、筆記時に筆跡の滲みや裏抜け現象を生じることなく、安定したインキ吐出性を発現するため、均質な筆跡(濃度や幅)が得られ易くなる。
The water-based ink composition composed of the above materials preferably has a surface tension in the range of 25 to 45 mN / m, more preferably 30 to 43 mN / m.
When the surface tension is in the above range, a stable ink ejection property is exhibited without causing handwriting blurring or back-through phenomenon at the time of writing, so that a uniform handwriting (density or width) is easily obtained.

前記超硬合金ボール及びボールペンの構造について以下に説明する。
ボールペンの筆記先端部(チップ)の構造は、従来から汎用の機構が用いられ、例えば金属製のパイプの先端近傍を外面より内方に押圧変形させたボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属材料をドリル等による切削加工により形成したボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属製のパイプや金属材料の切削加工により形成したチップに抱持するボールをバネ体により前方に付勢させたもの等を適用できる。
The structure of the cemented carbide ball and ballpoint pen will be described below.
The structure of the tip of the writing pen (tip) of the ballpoint pen has conventionally used a general-purpose mechanism. For example, the ball is held by a ball holding portion in which the vicinity of the tip of a metal pipe is pressed and deformed inward from the outer surface. Or a chip formed by holding a ball in a ball holding part formed by cutting a metal material with a drill or the like, or a chip formed by cutting a metal pipe or metal material A ball or the like that is urged forward by a spring body can be applied.

前記超硬合金製のボールは、化学的に安定で硬度の高いタングステンカーバイド(炭化タングステン)が主成分として用いられ、コバルト、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属を結合材として用い、焼結等の方法で形成されるボールである。
前記構成からなるボールは、コバルトやニッケル等の結合材が水性インキ中に溶出し易いため、前記結合材の溶出によりタングステンカーバイドが脱落してボール表面が粗くなる他、酸化チタンを用いたインキにおいては、筆記時に吐出されるインキ(酸化チタン)でボールが研磨されてタングステンカーバイドが欠落してボール表面の凹凸が粗くなる。
その結果、ボール受け座に接触した状態でボールが回転すると受け座の磨耗が激しくなるので、滑らかな筆記感が損なわれたり、軸方向のボールとボール抱持部の間隙(クリアランス)が大きくなりインキ流出量が増大して筆跡が太くなったり、カスレや線飛びが発生する等の不具合が生じ易くなる。
そこで、本発明においては、前記タングステンカーバイドの平均粒子径を0.5μm以下とすることで、ボール表面を構成する粒子を密に配置できるため、研磨による欠落が生じ難くなるとともに、欠落時にも大粒子での剥離がなくなるため、ボール表面が荒れ難いものとなる。
尚、前記超硬合金ボール中にバナジウムカーバイドを含有することで、タングステンカーバイドの平均粒子径を0.5μm以下に制御し易くなるため、特に有用である。
The cemented carbide ball is made of tungsten carbide (tungsten carbide), which is chemically stable and high in hardness, and uses a metal such as cobalt, nickel, aluminum, or iron as a binder, and is sintered. A ball formed by a method.
In the ball having the above structure, since the binder such as cobalt and nickel is easily eluted in the water-based ink, the tungsten carbide is dropped by the elution of the binder and the ball surface becomes rough. The ball is polished with ink (titanium oxide) ejected at the time of writing, tungsten carbide is lost, and the surface of the ball becomes rough.
As a result, if the ball rotates while being in contact with the ball seat, the wear of the seat becomes severe, so that the smooth writing feeling is impaired and the clearance (clearance) between the ball in the axial direction and the ball holding portion increases. Problems such as increased ink outflow and thicker handwriting, and blurring and line skipping are likely to occur.
Therefore, in the present invention, by setting the average particle diameter of the tungsten carbide to 0.5 μm or less, the particles constituting the ball surface can be arranged densely, so that the loss due to polishing is less likely to occur, and even when the loss is large. Since the separation with particles is eliminated, the surface of the ball is hardly roughened.
In addition, since vanadium carbide is contained in the cemented carbide ball, the average particle diameter of tungsten carbide can be easily controlled to 0.5 μm or less, which is particularly useful.

更に、超硬合金ボールの抗折力を200MPa以上とすることで、酸化チタン含有ボールペンに適した強度のボールとなるため、酸化チタンによる研磨に対してもタングステンカーバイドの欠落が抑制できる。尚、前記抗折力は、同組成の焼結体からなる試験片を用いて、JIS R1601の3点曲げ試験に準じて行うことで得られる値である。   Further, by setting the bending strength of the cemented carbide ball to 200 MPa or more, it becomes a ball having a strength suitable for a titanium oxide-containing ballpoint pen, so that the loss of tungsten carbide can be suppressed even when polishing with titanium oxide. The bending strength is a value obtained by performing a test piece made of a sintered body having the same composition in accordance with the three-point bending test of JIS R1601.

また、前記超硬合金ボールを構成する材料のうちで、アルミニウムと鉄はイオン化傾向が大きいため酸化し易く、インキの種類によっては、これに起因するボール腐食を発現することがある。そのため、本構成の水性インキに対しては、アルミニウムと鉄を含まない超硬ボールの適用が好適である。
尚、前記ボールは、直径0.1mm〜2.0mmの範囲のものが好適に用いられる。特に、ボール径が0.5mm以下の小径のものでは、筆記距離に対するボールの回転数が多くなることから、座摩耗を生じ易いため、本発明の構成がより好適に作用する。そのため、ボール径がより小さい0.5mm、0.4mm、0.38mm、0.35mm、0.3mm、0.28mm、0.25mm等、小さくなるにつれて本発明の構成が有利に作用する。
Of the materials constituting the cemented carbide balls, aluminum and iron are easily oxidized because of their high ionization tendency, and depending on the type of ink, ball corrosion resulting from this may occur. Therefore, for the water-based ink having this configuration, it is preferable to use a hard ball that does not contain aluminum and iron.
The balls having a diameter in the range of 0.1 mm to 2.0 mm are preferably used. In particular, when the ball diameter is a small diameter of 0.5 mm or less, the number of rotations of the ball with respect to the writing distance increases, and seat wear is likely to occur. Therefore, the configuration of the present invention works more favorably. Therefore, the configuration of the present invention works more advantageously as the ball diameter becomes smaller, such as 0.5 mm, 0.4 mm, 0.38 mm, 0.35 mm, 0.3 mm, 0.28 mm, and 0.25 mm.

前記構成からなる超硬合金ボールと、先に説明した水性インキ組成物とを併せることで、初期のみでなく長期経時後においても、筆記による座摩耗の発生が抑制できるため、滑らかな筆記感での優れた筆記性能を長期に亘って維持できる酸化チタン含有ボールペンとなる。   By combining the cemented carbide ball having the above-described structure with the water-based ink composition described above, the occurrence of seat wear due to writing can be suppressed not only in the initial stage but also after a long period of time. It becomes a titanium oxide-containing ballpoint pen that can maintain excellent writing performance over a long period of time.

前記筆記先端部が直接又は接続部材を介して連結される軸筒は、水性インキ組成物を直接収容することが可能な形態であるが、粘度に応じて、含浸材(中詰)に含浸させて収容することもできる。
前記軸筒としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂からなる成形体が、インキの低蒸発性、生産性の面で好適に用いられるが、金属加工体を用いることも可能である。更に、前記樹脂製軸筒は透明、着色透明、或いは半透明の成形体を用いることにより、インキ色やインキ残量等を確認できる。
前記軸筒内に収容されるインキ組成物が低粘度である場合、軸筒前部にインキ保留部材を装着し、軸筒内に直接インキ組成物を収容する方法や、多孔質体或いは繊維加工体に前記インキ組成物を含浸させて収容する方法を用いることもできる。
尚、前記軸筒は、ボールペン用レフィルの形態として、該レフィルを外軸内に収容するものでもよい。
The shaft cylinder to which the writing tip is connected directly or via a connecting member is a form capable of directly containing a water-based ink composition, but impregnated with an impregnating material (filled) depending on the viscosity. Can also be accommodated.
As the shaft cylinder, for example, a molded body made of a thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, or the like is preferably used in terms of low ink evaporation and productivity, but a metal processed body can also be used. It is. Further, by using a transparent, colored transparent, or translucent molded body, the resin shaft can confirm the ink color, the remaining amount of ink, and the like.
When the ink composition accommodated in the shaft cylinder has a low viscosity, a method of mounting an ink holding member on the front of the shaft cylinder and storing the ink composition directly in the shaft cylinder, porous body or fiber processing It is also possible to use a method in which the ink composition is impregnated in a body and accommodated.
In addition, the said shaft cylinder may accommodate this refill in an outer shaft as a form of the refill for ball-point pens.

軸筒内にインキ組成物を直接充填した際、インキ後端にインキ逆流防止体(液栓)を配することもできる。
前記インキ逆流防止体としては、液状または固体のいずれを用いることもでき、前記液状のインキ逆流防止体としては、ポリブテン、α−オレフィンコオリゴマー、シリコーン油、精製鉱油等の不揮発性媒体が挙げられ、所望により前記媒体中にシリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、脂肪酸アマイド等を添加することもできる。また、固体のインキ逆流防止体としては樹脂成形物が挙げられる。前記液状及び固体のインキ逆流防止体は併用することも可能である。
When the ink composition is directly filled in the shaft cylinder, an ink backflow preventer (liquid stopper) can be disposed at the rear end of the ink.
As the ink backflow preventer, either liquid or solid can be used, and examples of the liquid ink backflow preventer include non-volatile media such as polybutene, α-olefin co-oligomer, silicone oil, and refined mineral oil. If desired, silica, aluminum silicate, swellable mica, fatty acid amide and the like can be added to the medium. Moreover, a resin molding is mentioned as a solid ink backflow prevention body. The liquid and solid ink backflow preventers can be used in combination.

前記軸筒を用いたボールペンは、キャップ式、出没式のいずれの形態であっても適用できる。出没式ボールペンとしては、ボールペンレフィルに設けられた筆記先端部が外気に晒された状態で外軸内に収納されており、出没機構の作動によって外軸開口部から筆記先端部が突出する構造であれば全て用いることができる。
出没機構の操作方法としては、例えば、ノック式、回転式、スライド式等が挙げられる。
前記ノック式は、外軸後端部や外軸側面にノック部を有し、該ノック部の押圧により、ボールペンレフィルの筆記先端部を外軸前端開口部から出没させる構成、或いは、外軸に設けたクリップ部を押圧することにより、ボールペンレフィルの筆記先端部を外軸前端開口部から出没させる構成を例示できる。
前記回転式は、外軸後部に回転部を有し、該回転部を回すことによりボールペンレフィルの筆記先端部を外軸前端開口部から出没させる構成を例示できる。
前記スライド式は、軸筒側面にスライド部を有し、該スライド部を操作することによりボールペンレフィルの筆記先端部を外軸前端開口部から出没させる構成、或いは、外軸に設けたクリップ部をスライドさせることにより、ボールペンレフィルの筆記先端部を外軸前端開口部から出没させる構成を例示できる。
前記出没式ボールペンは外軸内に複数のボールペンレフィルを収容してなる複合タイプの出没式ボールペン(レフィル交換式)であってもよい。
The ballpoint pen using the shaft tube can be applied to either a cap type or a retractable type. The retractable ballpoint pen is stored in the outer shaft with the writing tip provided on the ballpoint pen refill exposed to the outside air, and the writing tip protrudes from the opening of the outer shaft by the operation of the retracting mechanism. Anything can be used.
Examples of the operation method of the retracting mechanism include a knock type, a rotary type, and a slide type.
The knock type has a knock portion on the outer shaft rear end portion or the outer shaft side surface, and by pressing the knock portion, the writing pen tip portion of the ballpoint pen refill is caused to protrude or retract from the outer shaft front end opening portion, or on the outer shaft. By pressing the provided clip portion, a configuration in which the writing tip portion of the ballpoint pen refill is projected and retracted from the outer shaft front end opening portion can be exemplified.
The rotary type has a rotating part at the rear part of the outer shaft, and can be exemplified by a configuration in which the writing tip part of the ballpoint pen refill is projected and retracted from the outer shaft front end opening by turning the rotating part.
The slide type has a slide portion on the side surface of the shaft cylinder, and a configuration in which the writing tip portion of the ballpoint pen refill is projected and retracted from the front end opening portion of the outer shaft by operating the slide portion, or a clip portion provided on the outer shaft is provided. By sliding, the structure which makes the writing tip part of a ball-point pen refill appear and disappear from the outer-axis front-end opening part can be illustrated.
The retractable ballpoint pen may be a composite retractable ballpoint pen (refill exchange type) in which a plurality of ballpoint pen refills are accommodated in an outer shaft.

以下に実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の表に実施例及び比較例のボールペンのボール物性及び水性インキの組成を示す。尚、表中のインキ組成の数値は重量部を示す。また、表面張力は、協和界面科学製の表面張力計(C3VP−A3)を用いて測定した。また、酸化チタンの粒子径は堀場製作所製の動的光散乱式粒度分布測定機LB−500を使用し、そのメジアン径(d50)を粒子径としたものであり、タングステンカーバイドの平均粒子径は、日立製作所製の電子顕微鏡Miniscope TM3030により3000倍で画像を観察し、無作為に選択した50個の最長径の平均値である。
Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
The following table shows the ball physical properties of the ballpoint pens of Examples and Comparative Examples and the composition of the water-based ink. In addition, the numerical value of the ink composition in a table | surface shows a weight part. The surface tension was measured using a surface tension meter (C3VP-A3) manufactured by Kyowa Interface Science. The particle diameter of titanium oxide is a dynamic light scattering type particle size distribution analyzer LB-500 manufactured by Horiba, Ltd., and the median diameter (d50) is the particle diameter. The average particle diameter of tungsten carbide is The average value of the 50 longest diameters selected at random by observing an image with an electron microscope Miniscope TM3030 manufactured by Hitachi, Ltd. at a magnification of 3000 times.

Figure 2018001755
Figure 2018001755

表中の原料の内容について注番号に沿って説明する。
(1)テイカ(株)製、商品名:チタニックスJR−701(等電点:7.0、粒子径:0.27μm)
(2)テイカ(株)製、商品名:チタニックスJR−805(等電点:6.0、粒子径:0.29μm)
(3)テイカ(株)製、商品名:チタニックスJR−707(等電点:6.0、粒子径:0.25μm)
(4)石原産業(株)製、商品名:タイペークR−780(等電点:5.6、粒子径:0.24μm)
(5)デュポン社製、商品名:Ti−Pure TS−6300(シリカ表面処理量:18重量%、吸油量37g/100g、粒子径:0.53μm)
(6)石原産業(株)製、商品名:タイペークR−780−2(シリカ表面処理量:20重量%、吸油量40g/100g、粒子径:0.24μm)
(7)テイカ(株)製、商品名:チタニックスJR−707(アルミナ、シリカ、酸化亜鉛表面処理量:12重量%、吸油量22g/100g、粒子径:0.25μm)
(8)石原産業(株)製、商品名:タイペークPF−739(ジルコニア表面処理量:3重量%、吸油量14g/100g、粒子径:0.25μm)
(9)保土ヶ谷化学工業(株)製、商品名:フロキシン
(10)ビックケミージャパン(株)製、商品名:DISPER BYK−191
(11)ビックケミージャパン(株)製、商品名:DISPER BYK−2015
(12)ロームアンドハース(株)製、商品名:ローペークウルトラE(固形分30%)
(13)第一工業製薬(株)製、商品名:プライサーフAL
(14)第一工業製薬(株)製、商品名:プライサーフA208B
(15)ロンザ・ジャパン社製、商品名:プロキセルXL−2
The contents of the raw materials in the table will be described along the note numbers.
(1) Product name: Titanics JR-701 (isoelectric point: 7.0, particle size: 0.27 μm), manufactured by Teika Co., Ltd.
(2) Product name: Titanics JR-805 manufactured by Teika Co., Ltd. (isoelectric point: 6.0, particle size: 0.29 μm)
(3) Product name: Titanics JR-707 (isoelectric point: 6.0, particle size: 0.25 μm), manufactured by Teika Co., Ltd.
(4) Ishihara Sangyo Co., Ltd., trade name: Taipei R-780 (isoelectric point: 5.6, particle size: 0.24 μm)
(5) DuPont's product name: Ti-Pure TS-6300 (Silica surface treatment amount: 18% by weight, oil absorption amount 37 g / 100 g, particle size: 0.53 μm)
(6) Ishihara Sangyo Co., Ltd., trade name: Taipei R-780-2 (silica surface treatment amount: 20 wt%, oil absorption 40 g / 100 g, particle size: 0.24 μm)
(7) Teika Co., Ltd., trade name: Titanics JR-707 (alumina, silica, zinc oxide surface treatment amount: 12% by weight, oil absorption 22 g / 100 g, particle size: 0.25 μm)
(8) Ishihara Sangyo Co., Ltd., trade name: Taipei PF-739 (zirconia surface treatment amount: 3% by weight, oil absorption 14 g / 100 g, particle size: 0.25 μm)
(9) Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Phloxine (10) Big Chemie Japan Co., Ltd., trade name: DISPER BYK-191
(11) Product name: DISPER BYK-2015, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.
(12) Rohm and Haas Co., Ltd., trade name: Ropeke Ultra E (solid content 30%)
(13) Product name: Prisurf AL, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
(14) Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Prisurf A208B
(15) Product name: Proxel XL-2, manufactured by Lonza Japan

インキの調製
実施例及び比較例において、水に剪断減粘性付与剤以外の成分を添加し、混合攪拌した後、剪断減粘性付与剤を添加して、20℃でディスパーにて4000rpm、1時間攪拌し、濾過することで各インキを調製した。
Ink Preparation In Examples and Comparative Examples, components other than the shear thinning agent were added to water, mixed and stirred, then the shear thinning agent was added, and the mixture was stirred at 4000 rpm for 1 hour at 20 ° C with a disper. Each ink was prepared by filtration.

インキ逆流防止体の調製
基油としてポリブテン98.5部中に、増粘剤として脂肪酸アマイド1.5部を添加した後、3本ロールにて混練してインキ逆流防止体を得た。
Preparation of Ink Backflow Preventing Body After adding 1.5 parts of fatty acid amide as a thickener to 98.5 parts of polybutene as a base oil, the mixture was kneaded with three rolls to obtain an ink backflow preventing body.

ボールペンの作製
タングステンカーバイドを主成分とする直径0.4mmのボール(WC−Co系超硬合金ボール)を四種類用いて、各ボールを抱持するステンレススチール製チップ(ボール押しバネを収容する)がポリプロピレン製パイプの一端に嵌着されたボールペンレフィルに、前記実施例及び比較例の水性インキ組成物1gを充填し、その後端に前記インキ逆流防止体を配設した後、各ボールペンレフィルを外軸(出没式)に組み込むことで、各インキに対して四種類の試料ボールペンを作製した。
尚、前記四種類のボール(A〜D)としては、A:タングステンカーバイドの平均粒子径0.3μm(バナジウムカーバイド含有)、抗折力235MPa、B:タングステンカーバイドの平均粒子径0.4μm(バナジウムカーバイド含有)、抗折力215MPa、C:タングステンカーバイドの平均粒子径0.5μm(バナジウムカーバイド含有)、抗折力230MPa、D:タングステンカーバイドの平均粒子径1.0μm、抗折力180MPaのものを用いた。
Fabrication of ballpoint pens Four types of 0.4mm diameter balls (WC-Co cemented carbide balls) mainly composed of tungsten carbide, and stainless steel tips that hold each ball (accommodates a ball spring) Is filled with 1 g of the water-based ink compositions of the examples and comparative examples, and the ink backflow prevention body is disposed at the rear end of each ballpoint pen refill. Four types of sample ballpoint pens were prepared for each ink by incorporating them into the shaft (protruding type).
The four types of balls (A to D) include A: an average particle diameter of tungsten carbide of 0.3 μm (containing vanadium carbide), a bending strength of 235 MPa, and B: an average particle diameter of tungsten carbide of 0.4 μm (vanadium). Carbide-containing), bending strength of 215 MPa, C: tungsten carbide having an average particle diameter of 0.5 μm (containing vanadium carbide), bending strength of 230 MPa, D: tungsten carbide having an average particle diameter of 1.0 μm and bending strength of 180 MPa Using.

前記試料ボールペンを用いて以下の試験を行った。
筆記試験
筆記可能であることを確認した各試料ボールペンを、作製直後、及び、横置き状態で50℃の環境下に90日間放置した後、JIS P3201筆記用紙Aに走行試験機にて書き切るまで螺旋状の丸を連続筆記した際の筆跡の状態を確認した。
前記試験の結果を以下の表に示す。
The following tests were conducted using the sample ballpoint pen.
Written test Each sample ball-point pen that has been confirmed to be writable can be written on JIS P3201 writing paper A with a running tester immediately after production and after standing in a 50 ° C. environment for 90 days. The state of the handwriting when the spiral circle was continuously written was confirmed.
The results of the test are shown in the following table.

Figure 2018001755
Figure 2018001755

尚、試験結果の評価は以下の通りである。
筆記試験
○:良好な筆跡で書き切りができた。
×:座磨耗が大きく筆跡に線飛びが多数見られ、書き切ることができなかった。
The evaluation of the test results is as follows.
Written test ○: Writing was completed with good handwriting.
X: Seat wear was large, and many line jumps were seen in the handwriting, and could not be completely written.

Claims (10)

タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールを筆記先端部に用いた水性インキ組成物を内蔵するボールペンであって、前記タングステンカーバイドの平均粒子径が、0.5μm以下であるとともに、前記水性インキ組成物が、等電点がpH6〜8の範囲にある酸化チタンとサクシノグリカンを含むものであるボールペン。   A ballpoint pen containing a water-based ink composition in which a cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide is used for a writing tip, wherein the tungsten carbide has an average particle diameter of 0.5 μm or less, and the water-based ink A ballpoint pen wherein the composition comprises titanium oxide and succinoglycan having an isoelectric point in the range of pH 6-8. タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールを筆記先端部に用いた水性インキ組成物を内蔵するボールペンであって、前記タングステンカーバイドの平均粒子径が、0.5μm以下であるとともに、前記水性インキ組成物が、無機酸化物による表面処理量が5重量%以上である酸化チタンとサクシノグリカンを含むものであるボールペン。   A ballpoint pen containing a water-based ink composition in which a cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide is used for a writing tip, wherein the tungsten carbide has an average particle diameter of 0.5 μm or less, and the water-based ink A ballpoint pen wherein the composition contains titanium oxide and succinoglycan having a surface treatment amount of 5% by weight or more with an inorganic oxide. 前記酸化チタンの吸油量が25g/100g以上である請求項2記載のボールペン。   The ballpoint pen according to claim 2, wherein the titanium oxide has an oil absorption of 25 g / 100 g or more. 前記超硬合金ボールが、抗折力200MPa以上である請求項1又は2に記載のボールペン。   The ballpoint pen according to claim 1 or 2, wherein the cemented carbide ball has a bending strength of 200 MPa or more. 前記超硬合金ボールが、バナジウムカーバイドを含む請求項1、2、4のいずれかに記載のボールペン。   The ballpoint pen according to claim 1, wherein the cemented carbide ball contains vanadium carbide. 前記超硬合金ボールが、アルミニウムと鉄を含まない請求項1、2、4、5のいずれかに記載のボールペン。   The ballpoint pen according to claim 1, wherein the cemented carbide ball does not contain aluminum and iron. 前記酸化チタンが、水性インキ組成物全量中に1〜20重量%の範囲で添加される請求項1乃至3のいずれかに記載のボールペン。   The ballpoint pen according to any one of claims 1 to 3, wherein the titanium oxide is added in an amount of 1 to 20% by weight in the total amount of the water-based ink composition. 前記酸化チタンが、0.1〜0.6μmの範囲の粒子径(d50)である請求項1乃至3のいずれかに記載のボールペン。   The ballpoint pen according to any one of claims 1 to 3, wherein the titanium oxide has a particle size (d50) in a range of 0.1 to 0.6 µm. 前記水性インキ組成物のpHが6〜8の範囲にある請求項1又は2に記載のボールペン。   The ballpoint pen according to claim 1 or 2 whose pH of said water-based ink composition exists in the range of 6-8. 前記水性インキ組成物の表面張力が、25〜45mN/mの範囲にある請求項1又は2に又は9のいずれかに記載のボールペン。   The ballpoint pen according to claim 1, wherein the surface tension of the water-based ink composition is in the range of 25 to 45 mN / m.
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