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WO2001048103A1 - Stylo a bille et encre pour stylo a bille - Google Patents

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Publication number
WO2001048103A1
WO2001048103A1 PCT/JP2000/008957 JP0008957W WO0148103A1 WO 2001048103 A1 WO2001048103 A1 WO 2001048103A1 JP 0008957 W JP0008957 W JP 0008957W WO 0148103 A1 WO0148103 A1 WO 0148103A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
weight
ink
water
ball
ballpoint pen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2000/008957
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masaru Miyamoto
Shigeru Miyazaki
Youji Takeuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Pencil Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Pencil Co Ltd filed Critical Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority to AU18937/01A priority Critical patent/AU1893701A/en
Priority to US10/149,655 priority patent/US6818047B2/en
Priority to GB0214690A priority patent/GB2374079B/en
Priority to KR1020027007795A priority patent/KR20020060267A/ko
Priority to JP2001548627A priority patent/JPWO2001048103A1/ja
Publication of WO2001048103A1 publication Critical patent/WO2001048103A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/16—Writing inks
    • C09D11/18—Writing inks specially adapted for ball-point writing instruments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K7/00—Ball-point pens

Definitions

  • the present invention relates to an ink for a ball-point pen called a medium-viscosity ink, a neutral ink, a gel ink, or an aqueous gel ink, and a ball-point pen using the ink for a ball-point pen, and particularly to a ball-point pen that consumes a large amount of ink.
  • TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ball-point pen for use in a ball-in for writing dark characters, and a bold-line ball-in using the ball-point pen. Background art
  • ballpoint pens (hereinafter, referred to as “water-based ball pens”) using water or a water-soluble solvent as a solvent and filled with an ink (hereinafter, referred to as "aqueous ink”) using a dye or pigment as a colorant are provided.
  • aqueous ink an ink
  • This water-based ballpoint pen has the advantage of being able to write with a low writing pressure due to the low viscosity of the ink, and that the writing quality is smooth.
  • DC phenomenon ink leaks from the tip of the chip
  • backflow phenomenon air gets into the chip from the tip.
  • this water-based ballpoint pen also has a drawback that lines are easily blurred.
  • oil-based ball pens filled with inks (hereinafter, referred to as “oil-based inks”) using an organic solvent as a solvent and a dye or pigment as a colorant are also provided.
  • inks hereinafter, referred to as “oil-based inks”.
  • This oil-based ballpoint pen does not have the drawbacks found in water-based ballpoint pens because of the high viscosity of the ink, but has the drawback that it requires high writing pressure for writing and is heavy in writing. Furthermore, this oil-based ballpoint pen has a drawback that the tip of the chip or the paper surface is liable to be stained with a lump of ink (hereinafter referred to as “bottom phenomenon”). I have.
  • water or a water-soluble solvent has been used as a solvent
  • a dye or a pigment has been used as a coloring agent
  • a pseudoplastic agent has been added to the ink so as to have pseudoplasticity (hereinafter referred to as “ink”).
  • Ballpoint pens filled with “water-based gel ink” (hereinafter referred to as “water-based gel ink pen”) are provided.
  • Pseudoplasticity refers to the property of exhibiting non-fluidity at rest, but exhibiting fluidity when a shear force is applied.
  • This water-based gel ink shows non-fluidity like oil-based ink in the ink tank.
  • a shear force is applied by rotation of the ball, so that it shows fluidity like water-based ink.
  • this aqueous gel ink ballpoint pen has both the advantages of an aqueous ballpoint pen and the advantages of an oily ballpoint pen.
  • this aqueous gel ink pole pen can be written with a low writing pressure, has a smooth writing taste, is hardly blurred, and is less likely to cause a boring phenomenon.
  • a tip with a ball diameter of 0.5 mm and a tip with a ball diameter of 0.7 mm have different clearances between the ball and the holder and the shearing force applied to the fin by the rotation of the ball. Due to the difference, if an aqueous gelink suitable for one chip is used for the other chip, a direct current phenomenon, a backflow phenomenon, or a boring phenomenon may occur.
  • a ball having a diameter of 0.9 mm or more is used to correspond to a bold type.
  • the width of the drawing line can be widened, but the color of the drawing line will appear light.
  • the clearance between the ball and the holder Are also formed relatively large.
  • Such ink consumption is equivalent to 1.5 to 3 times the ink consumption of the conventional aqueous gel ink pen.
  • the invention described in claims 1 to 3 of the present invention is a ballpoint pen ink used for a bold aqueous gel ink ballpoint pen as described above, which has excellent quick-drying properties when transferred to paper,
  • An object of the present invention is to provide an ink for a pole pen which hardly dries the tip and further improves the writing taste.
  • the invention described in claim 4 is the bold aqueous gel ink ball pen as described above, wherein the ink transferred to the paper surface is easily dried, and the tip of the chip is dried.
  • An object of the present invention is to provide a ballpoint pen that is hard to dry and has a good writing taste.
  • the present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, the water content of the ink for a ball-point pen filled in the bold aqueous gel ball-point pen as described above has a relatively low water content.
  • a volatilization-suppressing substance and a non-volatile water-soluble liquid solvent By adding a predetermined amount of a volatilization-suppressing substance and a non-volatile water-soluble liquid solvent, both quick drying when transferred to paper and non-drying at the tip of the chip are achieved, and They found that they could maintain good writing, and completed the invention described below.
  • the invention described in claim 1 is a bottle used for a ballpoint pen formed so that the ink consumption value per unit area is 0.64 to 1.6 mg Z cm2.
  • An ink for pens containing 30.0 to 8.0% by weight of water, 0.1 to 10.0% by weight of a volatilization suppressing substance, and 1.0% of a hardly volatile water-soluble liquid solvent. -40.0% by weight.
  • in consumption value per unit area means a value obtained by dividing “ink consumption value per unit length” by “drawing line width”.
  • ink consumption value per unit length refers to the ink consumption value per unit length according to the ISO standard.
  • the ink consumption value per unit length can be calculated under the specified conditions (for example, a writing speed of 4.5 m, a writing angle of 60 °) using a writing tester conforming to the ISO standard 14 1 45-1. Under the conditions of a writing load of 100 g).
  • the ink consumption value per unit length of the bold aqueous gel ink ballpoint pen is preferably about 300 to 75 OmgZ100m. If the ink consumption value per unit length is less than 300 m 100 m, the color of the drawn line will look faint, while the ink consumption value per unit length is 75 Om gZ 10 Om or more Then, the ink transferred to the paper becomes harder to dry.
  • “Drawing line width” refers to the width of drawing lines drawn on paper.
  • the drawing line width varies depending on the paper quality.For example, when drawing on a writing test sheet conforming to IS ⁇ Standards 14 1 4 5-1, 0.4 if the ball diameter is 1. O mm It is about 7 mm.
  • the diameter of the ball is not limited to 1. 0 mm, for example, 0. 9 mm As well as 1.1 mm.
  • water for example, distilled water or ion-exchanged water can be used.
  • the content of water 3 from 0.0 to 8 0. 0 wt 0/0 degree is preferred for the total amount of the baud Le Pen ink. If the water content is 30.0% by weight or less, it becomes extremely difficult to dry when transferred to paper, and the amount of ink flowing out from the tip of the chip decreases. On the other hand, when the water content is 80.0% by weight or more, the tip of the chip becomes extremely easy to dry, and the ink becomes unstable with time.
  • volatilization-suppressing substances are substances that suppress the volatilization of water in ballpoint pen ink.
  • reducing sugar containing maltitol as a main component reducing sugar containing sorbitol as a main component, reduced oligosaccharide, reduced maltooligosaccharide, reduced dextrin, reduced maltodextrin, ⁇ -cyclodextrin, —cyclodextrin, —cyclodextrin
  • compounds such as triton, maltosylcyclodextrin, reduced starch saccharified product, and reduced maltose can be used as volatilization suppressing substances.
  • these compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the volatilization suppressing substance is preferably about 0.1 to 10.0% by weight based on the total amount of the ink for a ballpoint pen.
  • the content of the volatilization suppressing substance is less than 0.1% by weight, it is not possible to sufficiently prevent the tip of the chip from drying.
  • the content of the volatilization suppressing substance is more than 10.0% by weight, This is because it is difficult to dry when it is transferred to a paper, and the lines are easily blurred.
  • “sparingly volatile water-soluble liquid solvent” refers to a liquid solvent that is hardly volatilized and easily soluble in water.
  • polyhydric alcohols such as glycerin, propylene glycol and polyethylene glycol
  • ethers such as ethylene glycol monomethyl ether
  • alkylene oxide adducts of glycerin and alkylene oxides of polyglycerin
  • Compounds such as a xide adduct and an alkylene oxide adduct of trimethylolpropane can be used as the poorly volatile water-soluble liquid solvent.
  • these compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the hardly volatile water-soluble liquid solvent is preferably about 1.0 to 40.0% by weight based on the total amount of the ballpoint pen ink.
  • the content of the hardly volatile water-soluble liquid solvent is less than 1.0% by weight, it is not possible to sufficiently maintain the writing quality, and the ink becomes unstable with time.
  • the content of the hardly volatile water-soluble liquid solvent is 40.0% or more, it becomes difficult to dry when transferred to paper, and the amount of ink flowing out from the tip of the chip decreases. It is because.
  • the ink for a ball pen according to the present invention contains, for example, a colorant, a lubricant, a preservative, an antiseptic, a pH adjuster, a thickener, and the like, in addition to the above components.
  • the pole pen ink described in claim 2 has the same composition as the ball pen ink described in claim 1, and the volatilization suppressing substance is mainly composed of reducing sugar mainly composed of maltitol and sorbitol.
  • Reduced sugar, reduced oligosaccharide, reduced maltooligosaccharide, reduced dextrin, reduced maltodextrin, ⁇ -cyclodextrin, / 3-cyclodextrin, maltosyl cyclodextrin, reduced starch saccharified, reduced maltose It is characterized by comprising one or more compounds selected from the group consisting of: That is, these compounds may be used alone to constitute a volatilization suppressing substance, or two or more of these compounds may be combined to form a volatilization suppressing substance.
  • the hardly volatile water-soluble liquid solvent is glycerin, propylene glycol, polyethylene or the like.
  • Polyhydric alcohols such as glycol, ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, alkylene oxide adducts of glycerin, alkylene oxide adducts of polyglycerin, and alkylene oxide adducts of trimethylolpropane. Characterized by comprising one or more compounds selected from the group consisting of:
  • these compounds may be used alone to form a hardly volatile water-soluble liquid solvent, or two or more of these compounds may be used in combination to form a hardly volatile water-soluble liquid solvent. .
  • these compounds are used alone or in combination of two or more of these compounds to constitute a hardly volatile water-soluble liquid solvent, whereby the writing taste can be reliably prevented from lowering.
  • the invention according to claim 4 of the present invention is a ball pen formed so that the ink consumption value per unit area is 0.64 to 1.6 mg / cm 2 . Containing 3.0 to 8.0% by weight of water, 0.1 to 10.0% by weight of a volatilization suppressing substance, and 1.0 to 40.0% of a difficult-to-evaporate water-soluble liquid solvent. It is characterized by being filled with ink for ballpoint pens containing by weight.
  • Baud Le Pen for Inki der those used in ball-point pens Inki consumption value per unit area is formed so as to be 0. 6 4 ⁇ 1. 6mg / cm 2 connection, Contains 30.0 to 8.0% by weight of water, 0.1 to 10.0% by weight of a volatilization inhibitor, and 1.0 to 40.0% by weight of a hardly volatile water-soluble liquid solvent. .
  • the ballpoint pen ink according to the present embodiment contains, in addition to the above components, a colorant, a lubricant, a preservative, an antiseptic, a pH adjuster, a thickener, and the like.
  • C.I. Basic Yellow 1, 2, and 21, C.I. Basic Orange 2, 14 and 34, C.I. 2, 9, 14, C.I.Basic Violet 1, 3, 3, 7, C.I.Basic Brown 12, 2, C.I.Basic Black 2, 8, etc. Dyes can also be used as colorants.
  • C.I.Direct Black 17 and 19, 22 and 32, 38, 38, 51, 71, C.I.Direct Yellow 4, 4, 26, and 44, 50, C.I.Direct Red 1, 4, 23, 31, 37, 39, 75, 80, 81, 83, Direct dyes such as 225, 226, 227, and C.I.Direct dyes 1, 15, 15, 71, 86, 106, and 119 are used as colorants. You can also.
  • organic pigments such as azo lakes, insoluble azo pigments, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene and perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dye lakes, nitro pigments, nitroso pigments, and more specifically, , Phthalocyanine Blue (C.I. 74 160), Phthalocyanine Green (C.I. 74 260), Hansa Yellow 3G (C.I. 1 1670), Disazoyelo GR (C.I. 21) 1 00), Permanent Red 4R (C.I. 1 2 3 35), Brilliant Force 1B 6C (C.I. 185 50), Quinakuri Don Red (C.I. 46 500) ) Can also be used as the colorant.
  • Phthalocyanine Blue C.I. 74 160
  • Phthalocyanine Green C.I. 74 260
  • Hansa Yellow 3G C.I. 1 1670
  • Disazoyelo GR C.
  • These dyes or pigments may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the colorant is preferably about 0.1 to 40% by weight based on the total amount of the ink for a ballpoint pen.
  • the colorant content is 0.1 weight. If the ratio is less than / 0 , the color of the drawn line looks faint, while if the content of the colorant is 40% by weight or more, the ink becomes unstable with time.
  • examples of the hardly volatile water-soluble liquid solvent include glycerin, propylene glycol, Polyhydric alcohols such as polyethylene glycol, ethers such as ethylene glycol monomethyl / ether, alkylene oxide adducts of glycerin, alkylene oxide adducts of polyglycerin, and alkylene oxides of trimethylolpropane A compound such as an adduct can be used.
  • Each of these compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • the content of the hardly volatile water-soluble liquid solvent is preferably about 1.0 to 40.0% by weight based on the total amount of the ink for a ball pen. If the content of the hardly volatile water-soluble liquid solvent is less than 1.0% by weight, the writing quality cannot be sufficiently maintained, and the ink becomes unstable with time. If the content of the water-soluble liquid solvent is 40.0% or more, it becomes difficult to dry when transferred to paper, and the amount of ink flowing out from the tip of the chip decreases. .
  • volatilization inhibitor examples include reducing sugars containing maltitol as a main component, reducing sugars containing sorbitol as a main component, reduced oligosaccharides, reduced maltooligosaccharides, reduced dextrin, reduced maltodextrin, Compounds such as ⁇ -cyclodextrin,] 3-cyclodextrin, maltosyl cyclodextrin, reduced starch saccharified product, reduced maltose can be used.
  • ⁇ ⁇ —16, ⁇ ⁇ —75 (all trade names, manufactured by Matsutani Chemical Industry Co., Ltd.), Diatole ⁇ , Diatole ⁇ (both trade names, manufactured by Sanei Saccharification Co., Ltd.) ), S1-20, S1-5 8 (all are trade names, manufactured by Niken Kagaku Co., Ltd.), ⁇ ⁇ —300, ⁇ ⁇ —20 (all are trade names, manufactured by Towa Chemical Industry Co., Ltd.) Can be used as a volatilization suppressing substance.
  • Each of these compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • the content of the volatilization suppressing substance is preferably about 0.1 to 10.0% by weight based on the total amount of the ink for a ballpoint pen.
  • the content of the volatilization suppressing substance is less than 0.1% by weight, it is not possible to sufficiently prevent the tip of the chip from drying.
  • the content of the volatilization suppressing substance is more than 10.0% by weight, When it is transferred to the paper, it becomes difficult to dry, and the lines are easily blurred. It is because.
  • lubricant examples include calisegen, phosphate ester, linoleic acid potassium, potassium oleate, sodium oleate, glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, and pentaerythritol fatty acid Ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, pentaerythritol fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, polyoxyethylene alkyler ether, Polyoxyethylene phytosterol, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl
  • Each of these compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • preservative for example, compounds such as sodium diadomazine and 1-2 benzoisothiazoline can be used.
  • Each of these compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • Examples of the protective agent include saponin, tolyltriazole, benzotriazole, octyl phosphate, dioctyl thiophosphate, imidazole, benzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, and octyloxy.
  • Compounds such as methanephosphonic acid, dicyclohexyl ammonium nitrate, diisopropyl ammonium nitrite, propargyl alcohol, and dialkylthiourea can be used.
  • pH adjusting agent examples include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium phosphate, calcium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, ammonia, Methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, ethylamine, triethylamine, propylamine, dipropyl, tripropylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, isobutylamine, diisobutylamine, 2-butanamine, N- (1-butane) Methylpropyl)-1-propanamine, N, N-dimethylbutyramine, 1,2-dimethylpropylamine, 1 ⁇ -ethyl 1,2-dimethylpropylamine, arylamine, diarylamine, triarylamine, N, N-dimethylarylamine , N-methyldiaryl 2-, 3-pentylamine, N, N-diisopropylethylamine, 2- (hydroxymethyl
  • Each of these compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • thickener examples include gum arabic, tragacanth gum, oral bean gum, guar gum, alginic acid, alginate, pectin, carrageenan, gelatin, gazein, gazeina natrium, xanthan gum, ramzan gum, elan gum, and gellan gum.
  • Dextran methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyxetinoresolecinol, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, sodium starch glycolate, lanolin derivative, chitosan derivative, lactoalbumin , Polyethylene oxide, polyethylene glycol, polybutyl alcohol, polybutylmethyl ether, polybutylpyrrolidone and its derivatives, polyacrylic acid resin, cross-linked Li accession Lil resin, poly urethane ⁇ , compounds such as carboxymethyl Bulle polymer one can and Mochiiruko.
  • Junron PW-111 (trade name) manufactured by Nippon Junyaku Co., Ltd., Hibisco One 103 (trade name) manufactured by Wako Pure Chemical Co., Ltd., KE LZ manufactured by Sansei Co. AN, KEL ZAN AR, K1A96, K1A112, Leozan, K7C2333 (all trade names), J AGUAR HP-8 manufactured by Kuchiichi Nu-Purain Japan Co., Ltd. , J AGUAR HP-60, RHODOPOL 23, RHODO POL 5 OMC (all trade names), Echogum GM (trade name) manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd. can be used as a thickener.
  • Each of these compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • distilled water or ion-exchanged water is used.
  • the content of water is preferably about 30.0 to 8 0.0 by weight 0/0 of the total amount of the ballpoint pen ink. If the water content is less than 30.0% by weight, it will be extremely difficult to dry when transferred to paper, and the amount of ink flowing out from the tip of the chip will decrease, while the water content will decrease. If the content is 80.0% by weight or more, the tip of the chip becomes extremely easy to dry, and the ink becomes unstable with time.
  • a resin such as an ammonium salt of styrene maleic acid or an ammonium salt of styrene ttacrylic acid may be added as a dispersant for the pigment.
  • the method for producing a ballpoint pen ink according to the present embodiment is not particularly different from the method for producing other ballpoint pen inks.
  • the ink for a ball-point pen according to the present embodiment can be manufactured by mixing and stirring the above-described components.
  • Baud Le Pen there is the Inki consumption value per unit area is formed so as to be 0. 6 4 ⁇ 1. 6 m gZc m 2, water 3 0. 0-8 0.0 wt 0/0 containing, volatile inhibitors 0.1 to 1 0.0 containing wt%, refractory aqueous liquid solvent from 1.0 to 4 0.0 wt% volume containing Filled with ink for one pen.
  • the ballpoint pen includes a tip and an ink tank.
  • the tip includes a ball and a holder, and the tip of the holder rotatably holds the ball.
  • the ball is formed of a cemented carbide.
  • the diameter of this ball is 1.0 mm.
  • the holder is formed by cutting a stainless steel wire.
  • the holder 1 is provided with a ball house, an ink guiding hole, and the like.
  • a force crimping portion is formed in the vicinity of the tip of the holder, so that the ball is rotatably held on the tip side of the holder.
  • the ball may be formed of, for example, hardened steel, or may be formed of ceramic.
  • the diameter of the ball is not limited to 1. 0 mm, for example, 0. It may be 9 mm or 1.1 mm.
  • the holder may be formed by cutting a metal wire such as nickel-white or brass, for example, or may be formed by cutting a pipe steel, for example.
  • the ink tank is formed by a resin tube.
  • the ink tank is connected to the rear end of the chip. And this ink tank
  • the ball is filled with the above-mentioned ink for a ballpoint pen.
  • the method of manufacturing a ballpoint pen according to the present embodiment is not particularly different from the other ballpoint pen manufacturing methods.
  • a chip is formed as described above, and an ink tank is continuously provided on the rear end side of the chip. Further, the ink tank is filled with ink for a ball-point pen. It can be manufactured by bleeding air from the ink.
  • the ballpoint pen ink used for a ballpoint pen ink consumption value per unit area is made form a range of 0. 6 4 ⁇ 1. 6 m gZ cm 2, the amount of water 3 from 0.0 to 8 0.0% by weight, the content of volatilization suppressing substances in the range of 0.1 to 10.0% by weight, and the content of hardly volatile water-soluble liquid solvent in the range of 1.0 to 40%.
  • the amount to be within the range of 0.0% by weight it is possible to maintain good writeability while achieving both quick drying when transferred to paper and non-drying at the tip of the chip.
  • the water content is less than 30.0% by weight, it will be extremely difficult to dry when transferred to paper. On the other hand, if the water content is more than 80.0% by weight, the tip of the chip becomes extremely dry.
  • the content of the volatilization suppressing substance is less than 0.1% by weight, drying of the tip of the chip cannot be sufficiently prevented.
  • the content of the volatilization suppressing substance is 10.0% by weight or more, it becomes difficult to dry when transferred to the paper surface, and the drawn lines are easily blurred.
  • the content of the hardly volatile water-soluble liquid solvent is less than 1.0% by weight, it is not possible to sufficiently maintain the writing quality.
  • the content of the refractory water-soluble liquid solvent is 40.0% or more, it becomes difficult to dry when transferred to paper.
  • the volatilization suppressing substance may be a reducing sugar mainly composed of maltitol, a reducing sugar mainly composed of sorbitol, a reduced oligosaccharide, a reduced maltooligosaccharide, a reduced dextrin, a reduced maltodextrin, an ⁇ -cyclodextrin, a cyclodextrin, One or more selected from the group consisting of: trin, maltosyl cyclodextrin, reduced starch saccharified product, reduced maltose
  • Refractory water-soluble liquid solvents may be used in combination with polyhydric alcohols such as glycerin, propylene glycol and polyethylene glycol, ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, alkylene oxide adducts of glycerin, and polyglycerin.
  • polyhydric alcohols such as glycerin, propylene glycol and polyethylene glycol
  • ethers such as ethylene glycol monomethyl ether
  • alkylene oxide adducts of glycerin and polyglycerin.
  • the ball-point pen of the ink consumption per unit area is formed in a range of 0. 6 4 ⁇ 1. 6 mg / cm 2, the amount of water 3 from 0.0 to 8 0.0 wt% of
  • the content of the volatile substances is adjusted to the range of 0.1 to 10.0% by weight, and the content of the non-volatile water-soluble liquid solvent is adjusted to the range of 1.0 to 40.0% by weight.
  • Colorant carbon black: 7.0% by weight
  • Refractory water-soluble liquid solvent propylene glycol: 15.0% by weight
  • Volatility inhibitor maltosyl cyclodextrin: 5.0 weight. / 0
  • Lubricant force soap: 0.5% by weight
  • Styrene acrylate resin ammonium salt 2.0% by weight
  • Refractory volatile water-soluble liquid solvent Propylene glycol: 15.0% by weight
  • Volatilization inhibitor Maltosyl cyclodextrin: 5.0% by weight
  • Lubricant Power reset soap: 0.5% by weight
  • pH adjuster aminomethylpropanol: 0.4% by weight
  • Glue carboxybutyl polymer: 0.4% by weight
  • Colorant carbon black: 7.0% by weight
  • Resin Styrene acrylate fatty acid ammonium salt: 2.0% by weight
  • Hardly volatile water-soluble liquid solvent Propylene glycol: 10.0% by weight.
  • / 0 volatilization inhibitor reduced dextrin: 5.0% by weight
  • Lubricant force soap: 0.5% by weight
  • pH adjuster aminomethylpropanol: 0.3% by weight
  • Glue carboxybutyl polymer: 0.3% by weight
  • Resin Styrene maleic acid resin Ammonium salt: 2.2% by weight Refractory volatile water-soluble liquid solvent: Glycerin: 15.0% by weight.
  • Lubricant Power soap: 0.5% by weight
  • Preservative sodium umomadine: 0.2% by weight
  • pH adjuster aminomethylpropanol: 0.3% by weight
  • Viscosity agent carboxyvinyl polymer: 0.3% by weight
  • Coloring agent phthalocyanine blue: 7.5 weight 0/0
  • Volatilization inhibitor maltosyl cyclodextrin: 5.0% by weight
  • Lubricant phosphate ester: 0.8% by weight
  • pH adjuster aminomethylpropanol: 0.3% by weight
  • Glue carboxyvinyl polymer: 0.3% by weight
  • Resin Styrene maleic acid resin ammonium salt: 2.2% by weight
  • Refractory volatile water-soluble liquid solvent Diethylene glycol: 15.0% by weight
  • Volatilization inhibitor Reduced dextrin: 5.0% by weight
  • Lubricant phosphoric acid ester: 0.8% by weight
  • pH adjuster aminomethylpropanol: 0.3% by weight
  • Glue carboxyvinyl polymer: 0.3% by weight
  • Coloring agent phthalocyanine blue: 1.5 weight 0/0
  • Titanium oxide 20.0% by weight
  • Refractory aqueous liquid solvents diglycerin Propylene oxa Lee de 4 mol adduct: 5.0 by weight 0/0
  • Lubricant force soap: 0.5% by weight
  • Colorant phthalocyanine blue: 7.5% by weight
  • Refractory water-soluble liquid solvent glycerin: 15.0% by weight
  • Lubricant force soap: 0.5% by weight
  • pH adjuster aminomethylpropanol: 0.3% by weight
  • Thickener carboxyvinyl polymer: 0.3% by weight
  • Colorant carbon black: 7.0% by weight
  • Volatilization inhibitor maltosyl cyclodextrin: 5.0% by weight
  • Lubricant Power soap: 0.5% by weight
  • Colorant carbon black: 7.0% by weight
  • Styrene acrylate resin ammonium salt 2.0% by weight
  • Refractory volatile water-soluble liquid solvent propylene glycol: 45.0% by weight
  • Volatilization inhibitor Maltosyl cyclodextrin: 5.0% by weight
  • Lubricant Power Reset soap: 0.5% by weight
  • pH adjuster aminomethylpropanol: 0.4% by weight
  • Phthalocyanine 1.5% by weight
  • Titanium oxide 38.0% by weight
  • Refractory water-soluble liquid solvent Diglycerin propylene oxide 4 mol adduct: 22.0% by weight
  • Volatilization inhibitor maltosyl cyclodextrin: 5.0% by weight
  • Lubricant force soap: 0.5% by weight
  • Coloring agent Lid mouth shinimburu: 1.5% by weight
  • Refractory water-soluble liquid solvent Diglycerin propylene oxide 4 mol adduct: 5.0 weight 0 / o
  • Volatilization inhibitor maltosyl cyclodextrin phosphorus: 5.0% by weight
  • Lubricant Power soap: 0.5% by weight
  • Thickener xanthan gum: 0. 4 wt 0/0
  • Coloring agent phthalocyanine blue one: 7. 5 wt 0/0
  • Refractory water-soluble liquid solvent Diethylene dalicol: 45.0% by weight
  • Lubricant phosphate ester: 0.8% by weight
  • Colorant phthalocyanine blue: 7.5% by weight
  • Lubricant phosphate ester: 0.8% by weight
  • pH adjuster aminomethylpropanol: 0.3% by weight
  • the writing test was performed using a writing tester that conforms to ISO Standard 14145-1, with a spiral writing at a writing speed of 4.5 mZ, a writing angle of 60 °, and a writing load of 100 g. This was performed until the ink for the ballpoint pen was used up.
  • the non-drying property of the tip of the tip is as follows.For each of the above ball pens stored for 1 month in an environment with a temperature of 25 ° C and a humidity of 65% with the cap removed and placed sideways, A writing test similar to that described above was performed, and the results were evaluated based on the following criteria.
  • the stability of the ink over time is determined by measuring the viscosity of the ink for ballpoint pens immediately after production and the ink for ballpoint pens above, which were sealed in a glass bottle and stored at 50 ° C for one month. The measurement was performed, and the results were evaluated based on the following criteria, and evaluated in two stages of “ ⁇ ” and “X”.
  • ⁇ ⁇ means ⁇ quick-drying of strokes ''
  • ⁇ Bj '' means bleeding of strokes
  • ⁇ C '' means non-drying of tip of chip
  • ⁇ D '' means "Writing taste” indicates “writing stability”
  • "E” indicates "stability of ink over time”.
  • the water content is less than 30.0% by weight, it will be extremely difficult to dry when transferred to paper. On the other hand, if the water content is more than 80.0% by weight, the tip of the chip It was confirmed that the material became extremely easy to dry and became unstable over time.
  • the content of the volatilization suppressing substance is less than 0.1% by weight, it is not possible to sufficiently prevent the tip of the chip from drying.
  • the content of the volatilization suppressing substance is more than 10.0% by weight, It was confirmed that it was difficult to dry when transferred to the paper surface, and that the lines were easily blurred.
  • a ballpoint pen ink used for a ballpoint pen for writing thick and thick characters has excellent quick-drying properties when transferred to paper. Further, it is possible to provide a boron ink that hardly dries the tip of the chip and further improves the writing taste.
  • the invention described in claim 4 is a balloon for writing thick and dark characters, the ink transferred to the paper surface is easy to dry, and the tip of the chip is dried. Unfortunately, it is also possible to provide a ballpoint pen with good writing characteristics.

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Description

明 細 書 ボールペン用ィンキ及びボ一ルペン 技術分野
本発明は、 中粘度インキ、 中性インキ、 ゲルインキ、 あるいは水性ゲルインキなどと 呼ばれるボールペン用ィンキ、及びそのボールペン用ィンキを用いたボールペンに関し、 特に、 インキの消費量が大きいボ一ルペン、 即ち、 太くて濃い字を書くためのボ一ルぺ ンに用いるボールペン用ィンキ、 及びそのボールペン用ィンキを用いた太字用ボールぺ ンに関するものである。 背景技術
従来から、 種々のボ一ルペンが提供されている。
例えば、 溶剤として水又は水溶性溶媒を用いると共に、 着色剤として染料又は顔料を 用いたインキ （以下、 「水性インキ」 という。） を充填したボールペン （以下、 「水性ボー ルペン」 という。） が提供されている。
この水性ボールペンは、ィンキの粘性が低いため、低い筆記圧で筆記することができ、 書き味が滑らかであるという利点を有している。 しかし、 その反面、 振動や衝撃が加わ ると、 チップの先端からインキが漏れ出してしまう現象 （以下、 「直流現象」 という。） や、 チップの先端からチップの内部に空気を巻き込んでしまう現象 （以下、 「逆流現象」 という。） を起こし易いという欠点を有している。 更に、 この水性ボールペンは、 描線が にじみ易いという欠点をも有している。
一方、 溶剤として有機溶媒を用いると共に、 着色剤として染料又は顔料を用いたイン キ （以下、 「油性インキ」 という。） を充填したボールペン （以下、 「油性ボ一ルペン」 と いう。） も提供されている。
この油性ボールペンは、 インキの粘性が高いため、 水性ボールペンに見られるような 欠点は有していないものの、 筆記のために高い筆記圧を必要とし、 書き味が重いという 欠点を有している。 更に、 この油性ボールペンは、 チップの先端や紙面上をインキの塊 で汚してしまう現象 （以下、 「ボテ現象」 という。） を起こし易いという欠点をも有して いる。
また、 最近では、 溶剤として水又は水溶性溶媒を用いると共に、 着色剤として染料又 は顔料を用い、 更に、 擬塑性化剤を添加することにより、 擬塑性を有するようにしたィ ンキ （以下、 「水性ゲルインキ」 という。） を充填したボールペン （以下、 「水性ゲルイン キボ一ルペン」 という。） が提供されている。
なお、 擬塑性とは、 静止状態においては非流動性を示すものの、 剪断力が加えられる と流動性を示す性質をいう。
この水性ゲルインキは、 インキタンク内では油性インキのような非流動性を示し、 一 方、 チップの先端近辺では、 ボールの回転により剪断力が加えられるため、 水性インキ のような流動性を示す。
従って、 この水性ゲルインキボールペンは、 水性ボールペンが有する利点と、 油性ボ —ルペンが有する利点とを併せ持つこととなる。 即ち、 この水性ゲルインキポールペン は、 低い筆記圧で筆記でき、 書き味が滑らかであると共に、 描線がにじみにく く、 ボテ 現象も起こしにくいのである。
ところで、 この水性ゲルインキボールペンの製造は、 実際には容易ではない。
例えば、 ボールの直径が 0 . 5 m mのチップと、 ボールの直径が 0 . 7 m mのチップ とでは、 ボールとホルダ一との間のクリアランスが異なると共に、 ボールの回転により ィンキに加えられる剪断力が異なることにより、 一方のチップに適した水性ゲルィンキ を他方のチップに使用すると、 直流現象や逆流現象を起こしたり、 あるいはボテ現象を 起こしたり してしまう。
従って、 使用するチップに合わせて、 水性ゲルインキの粘度などの調整を行う必要が ある。
更に、 最近では、 比較的太くて濃い字を書くことができる水性ゲルインキボ一ルペン (以下、 「太字水性ゲルインキボールペン」 という。） が求められている。
この太字水性ゲルインキボールペンでは、 太い字に対応するため、 直径が 0 . 9 m m 以上のボールが用いられる。
また、 ボールの直径を大きく しただけでは、 描線の幅は広くできるものの、 描線の色 が薄く見えてしまうこととなるので、 この太字水性ゲルインキボ一ルペンでは、 ボール とホルダ一との間のク リアランスも比較的大きく形成される。 更に、 この太字水性ゲルインキボールペンでは、 ボールの直径を大きく した分と、 ボ —ルとホルダーとの間のクリアランスを大きく した分とに見合うだけの多量のィンキを チップに供給する必要がある。
具体的には、 単位面積当たりのインキ消費量値が 0 . 6 4〜 1 . 6 m g Z c m2程度と なるように、 チップにインキを供給する必要がある。
そして、 このようなインキの消費量は、 従来の水性ゲルインキボ一ルペンにおけるィ ンキ消費量の 1 . 5倍から 3倍にも相当するのである。
ところが、 インキ消費量を増大させると、 紙面に転写されたインキが乾燥しにく くな つてしまう。
このため、 このような太字水性ゲルインキボールペンでは、 紙面に転写されたインキ の速乾性を向上させることを目的として、 ィンキ中の水の含有量を比較的多くすること が行われる。
しかし、 インキ中の水の含有量を比較的多くすると、 紙面に転写されたインキの速乾 性は向上するものの、 一方で、 チップの先端が乾燥し易くなつてしまうという不都合が 生じる。
また、 インキ中の水の含有量を比較的多くすると、 ボールとホルダ一との間の摩擦抵 抗が大きくなることにより、 書き味が悪くなってしまうとレ、う不都合も生じる。
即ち、 紙面に転写されたインキの速乾性を向上させようとすると、 チップの先端が乾 燥し易く、 また、 書き味が悪くなつてしまうのである。
そして、 紙面に転写されたインキの速乾性とチップの先端の非乾燥性とを両立させつ つ、 書き味の良さも維持するということは、 極めて困難であった。 発明の開示
そこで、 本発明のうち請求項 1ないし 3に記載した発明は、 上述したような太字水性 ゲルインキボールペンに用いるボールペン用インキであって、 紙面に転写された際の速 乾性に優れ、 また、 チップの先端を乾燥させにく く、 更に、 書き味をも良くするポール ペン用ィンキを提供することを目的とする。
更に、 本発明のうち請求項 4に記載した発明は、 上述したような太字水性ゲルインキ ボ一ルペンであって、 紙面に転写されたインキが乾燥し易く、 また、 チップの先端は乾 燥しにく く、 更に、 書き味も良いボールペンを提供することを目的とする。
本発明者等は、 上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、 上述したような太 字水性ゲルボ一ルペンに充填するボ一ルペン用インキにあっては、 水の含有量を比較的 多くすると共に、 所定量の揮発抑制物質と難揮発水溶性液体溶媒とを添加することによ り、 紙面に転写された際の速乾性とチップの先端の非乾燥性とを両立させ、 且つ、 書き 味の良さも維持できることを見出し、 以下に示す発明を完成させるに至った。
即ち、 本発明のうち請求項 1に記載した発明は、 単位面積当たりのインキ消費量値が 0. 6 4〜 1. 6 m g Z c m2 となるように形成されているボールペンに用いられるボ —ルペン用インキであって、水を 3 0. 0〜8 0. 0重量％含有し、揮発抑制物質を 0. 1〜 1 0. 0重量％含有し、 難揮発水溶性液体溶媒を 1. 0〜4 0. 0重量％含有する ことを特徴とする。
ここで、 「単位面積当たりのインキ消費量値」 とは、 「単位長さ当たりのインキ消費量 値」 を、 「描線幅」 で除することによって求められる値をいう。
また、 「単位長さ当たりのインキ消費量値」 とは、 I s o規格による単位長さ当たりの インキ消費量値をいう。
この単位長さ当たりのインキ消費量値は、 I S O規格 1 4 1 4 5— 1に準拠した筆記 試験機を用い、 所定の条件 （例えば、 筆記速度 4. 5 mノ分、 筆記角度 6 0° 、 筆記負 荷 1 0 0 gの条件） で測定することができる。
また、 太字水性ゲルインキボールペンの単位長さ当たりのインキ消費量値は、 3 0 0 〜7 5 O m gZ l 0 0 m程度が好ましい。 単位長さ当たりのインキ消費量値が 3 0 0 m 1 0 0 m以下では、 描線の色が薄く見えてしまい、 一方、 単位長さ当たりのインキ 消費量値が 7 5 Om gZ 1 0 Om以上では、 紙面に転写されたィンキが乾きにく くなつ てしまうからである。
また、 「描線幅」 とは、 紙面上に描かれる描線の幅をいう。
この描線幅は、 紙質によって異なるが、 例えば、 I S◦規格 1 4 1 4 5— 1に準拠し た筆記試験用紙に描いた場合には、 ボールの直径が 1. O mmであれば 0. 4 7 mm程 度となる。
従って、 例えば、 ボールの直径が 1. 0 mmの太字水性ゲルインキボールペンにおけ る単位面積当たりのインキ消費量値は、 0. 6 4〜 1. 6 m gZ c m2程度となるのであ る。
なお、 単位面積当たりのインキ消費量値が 0 . 6 4〜 1 . 6 m g / c m 2の範囲に調整 されれば、 ボールの直径は、 1 . 0 m mに限られず、 例えば、 0 . 9 m mとしてもよく、 また、 1 . 1 m mとしてもよレヽ。
また、 「水」 には、 例えば、 蒸留水やイオン交換水などを用いることができる。
また、 水の含有量は、 ボ一ルペン用インキの全量に対して 3 0 . 0〜8 0 . 0重量0 /0 程度が好ましい。 水の含有量が 3 0 . 0重量％以下では、 紙面に転写された際に極めて 乾燥しにく くなり、また、チップの先端からのィンキの流出量が低下してしまう。一方、 水の含有量が 8 0 . 0重量％以上では、 チップの先端が極めて乾燥し易くなり、 また、 ィンキが経時的に不安定になってしまうからである。
そして、 水の含有量を 3 0 . 0〜8 0 . 0重量％とすることにより、 即ち、 水の含有 量を比較的多くすることにより、 紙面に転写された際の速乾性を向上させることができ るのである。
また、 「揮発抑制物質」 とは、 ボールペン用インキ中の水の揮発を抑制するための物質 をレヽつ。
具体的には、 例えば、 マルチトールを主成分とする還元糖、 ソルビトールを主成分と する還元糖、 還元オリゴ糖、 還元マルトオリゴ糖、 還元デキス トリン、 還元マルトデキ ス トリン、 α —サイクロデキス トリン、 —サイクロデキス 卜 リン、 マルトシルサイク ロデキス トリン、 還元澱粉糖化物、 還元麦芽糖などの化合物を揮発抑制物質として用い ることができる。
また、 これらの化合物は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種類以上を組み合 わせて用いてもよい。
また、 揮発抑制物質の含有量は、 ボールペン用インキの全量に対して 0 . 1〜 1 0 . 0重量％程度が好ましい。 揮発抑制物質の含有量が 0 . 1重量％以下では、 チップの先 端の乾燥を十分に防止することができず、一方、揮発抑制物質の含有量が 1 0 . 0重量％ 以上では、 紙面に転写された際に乾燥にしにく くなり、 また、 描線がにじみ易くなつて しまうからである。
そして、 このような揮発抑制物質をボールペン用インキに添加することにより、 たと え水の含有量を比較的多く しても、チップの先端の乾燥を防止することができる。即ち、 紙面に転写されたィンキの速乾性とチップの先端の非乾燥性とを両立させることができ るのである。
また、 「難揮発水溶性液体溶媒」 とは、 揮発しにく く、 かつ、 水に溶けやすい液体の溶 媒をいう。
具体的には、 例えば、 グリセリン、 プロピレングリコ一ル、 ポリエチレングリコール などの多価アルコール類、 エチレングリコールモノメチルェ一テルなどのェ一テル類、 グリセリンのアルキレンォキサイ ド付加物、 ポリグリセリンのアルキレンォキサイ ド付 加物、 トリメチロールプロパンのアルキレンォキサイ ド付加物などの化合物を難揮発水 溶性液体溶媒として用いることができる。
また、 これらの化合物は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種類以上を組み合 わせて用いてもよい。
また、 難揮発水溶性液体溶媒の含有量は、 ボールペン用インキの全量に対して 1 . 0 〜4 0 . 0重量％程度が好ましい。 難揮発水溶性液体溶媒の含有量が 1 . 0重量％以下 では、 書き味の良さを十分に維持することができず、 また、 インキが経時的に不安定と なってしまう。 一方、 難揮発水溶性液体溶媒の含有量が 4 0 . 0 %以上では、 紙面に転 写された際に乾燥しにく くなり、 また、 チップの先端からのインキの流出量が低下して しまうからである。
そして、 上述した揮発抑制物質に加えて、 このような難揮発水溶性液体溶媒をボール ペン用インキに添加することにより、 たとえ水の含有量を比較的多く しても、 書き味の 低下を防止することができる。 即ち、 紙面に転写されたインキの速乾性とチップの先端 の非乾燥性とを両立させつつ、 書き味の良さを維持することができるのである。
なお、本発明に係るボ一ルペン用インキは、上記した成分以外にも、例えば、着色剤、 潤滑剤、 防腐剤、 防鲭剤、 p H調整剤、 増粘剤などを含有する。
また、 請求項 2に記載したポールペン用インキは、 請求項 1に記載したボールペン用 インキの構成に加えて、 揮発抑制物質が、 マルチトールを主成分とする還元糖、 ソルビ トールを主成分とする還元糖、還元オリゴ糖、還元マルトオリゴ糖、還元デキス トリン、 還元マルトデキス トリ ン、 α —サイクロデキス トリ ン、 /3—サイクロデキス トリン、 マ ルトシルサイクロデキス ト リ ン、 還元澱粉糖化物、 還元麦芽糖、 からなる群より選ばれ る 1又は 2以上の化合物によって構成されていることを特徴とする。 即ち、これらの化合物をそれぞれ単独で用いて揮発抑制物質を構成しても良く、また、 これらの化合物のうち 2種以上を組み合わせて揮発抑制物質を構成してもよい。
そして、 これらの化合物をそれぞれ単独で、 又はこれらの化合物のうち 2種以上を組 み合わせて揮発抑制物質を構成することにより、 チップの先端の乾燥を確実に防止する ことができるのである。
また、 本発明のうち請求項 3に記載した発明は、 請求項 1又は 2に記載したボールべ ン用インキの構成に加えて、 難揮発水溶性液体溶媒が、 グリセリン、 プロピレングリコ —ル、 ポリエチレングリコールなどの多価アルコール類、 エチレングリ コールモノメチ ルエーテルなどのエーテル類、 グリセリンのアルキレンオキサイ ド付加物、 ポリ グリセ リンのアルキレンオキサイ ド付加物、 卜リメチロールプロパンのアルキレンオキサイ ド 付加物、 からなる群より選ばれる 1又は 2以上の化合物によって構成されていることを 特徴とする。
即ち、 これらの化合物をそれぞれ単独で用いて難揮発水溶性液体溶媒を構成しても良 く、 また、 これらの化合物のうち 2種以上を組み合わせて難揮発水溶性液体溶媒を構成 しても良い。
そして、 これらの化合物をそれぞれ単独で、 又はこれらの化合物のうち 2種以上を組 み合わせて難揮発水溶性液体溶媒を構成することにより、 書き味の低下を確実に防止す ることができる。
更に、 本発明のうち請求項 4に記載した発明は、 単位面積当たりのインキ消費量値が 0 . 6 4〜 1 . 6 m gノ c m 2となるように形成されているボ一ルペンであって、 水を 3 0 . 0〜8 0 . 0重量％含有し、 揮発抑制物質を 0 . 1〜 1 0 . 0重量％含有し、 難揮 発水溶性液体溶媒を 1 . 0〜4 0 . 0重量％含有するボールペン用インキが充填されて いることを特徴とする。
ここで、 「単位面積当たりのインキ消費量値」、 「揮発抑制物質」 及び 「難揮発 水溶性液体溶媒」 の意義については、 上述した通りである。
そして、 このように、 水の含有量が比較的多く、 しかも、 所定量の揮発抑制物質と難 揮発水溶性液体溶媒とを含有するボールペン用ィンキを充填することにより、 紙面に転 写されたィンキの速乾性とチップの先端の非乾燥性とを両立させつつ、 書き味も良いボ —ルぺンとすることができる。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明に係るボールペン用インキ、 及びそのボールペン用インキを用いたボ一 ルペンの実施の形態を説明する。
(ボールペン用インキ）
本実施の形態に係るボ一ルペン用ィンキは、 単位面積当たりのィンキ消費量値が 0. 6 4〜 1. 6mg/c m2となるように形成されているボールペンに用いられるものであ つて、 水を 30. 0〜8 0. 0重量％含有し、 揮発抑制物質を 0. 1〜 1 0. 0重量％ 含有し、 難揮発水溶性液体溶媒を 1. 0〜40. 0重量％含有する。
また、本実施の形態に係るボールペン用インキは、上記成分以外に、着色剤、潤滑剤、 防腐剤、 防鲭剤、 p H調整剤、 増粘剤などを含有する。
(着色剤）
着色剤としては、 従来からボールペン用インキに用いられてきた染料又は顔料であつ て、 水に溶解又は分散するものすベてを用いることができる。
具体的には、 例えば、 C. I . アシッ ドブラック 1、 同 2、 同 24、 同 2 6、 同 3 1、 同 5 2、 同 1 0 7、 同 1 0 9、 同 1 1 0、 同 1 1 9、 同 1 54、 C. I . アシッ ドイエ 口一 7、 同 1 7、 同 1 9、 同 23、 同 25、 同 2 9、 同 3 8、 同 4 2、 同 4 9、 同 6 1、 同 7 2、 同 7 8、 同 1 1 0、 同 1 4 1、 同 1 27、 同 1 3 5、 同 1 4 2、 C. I . ァシ ッ ドレッ ド 8、 同 9、 同 1 4、 同 1 8、 同 26、 同 2 7、 同 3 5、 同 3 7、 同 5 1、 同 5 2、 同 5 7、 同 8 2、 同 8 7、 同 9 2、 同 94、 同 1 1 1、 同 1 2 9、 同 1 3 1、 同 1 38、 同 1 8 6、 同 24 9、 同 254、 同 26 5、 同 2 7 6、 C. I . アシッ ドバイ ォレッ ト 1 5、 同 1 7、 C. I . ァシッ ドブル一 1、 同 7、 同 9、 同 1 5、 同 2 2、 同 2 3、 同 2 5、 同 40、 同 4 1、 同 4 3、 同 62、 同 78、 同 8 3、 同 90、 同 9 3、 同 1 0 3、 同 1 1 2、 同 1 1 3、 同 1 5 8、 C. I . アシッ ドグリーン 3、 同 9、 同 1 6、 同 2 5、 同 2 7などの酸性染料を着色剤として用いることができる。
また、 例えば、 C . I . ベ一シックイエロ一 1、 同 2、 同 2 1、 C. I . ベ一シック オレンジ 2、 同 1 4、 同 3 2、 C. I . ベ一シックレッ ド 1、 同 2、 同 9、 同 1 4、 C. I . ベ一シックバイオレッ ト 1、 同 3、 同 7、 C. I . ベーシックブラウン 1 2、 C. I .ベーシックブラック 2、同 8などの塩基性染料を着色剤として用いることもできる。 また、 例えば、 C. I - ダイレク 卜ブラック 1 7、 同 1 9、 同 2 2、 同 3 2、 同 38、 同 5 1、 同 7 1、 C. I . ダイレク トイェロー 4、 同 2 6、 同 44、 同 5 0、 C. I . ダイレク トレッ ド 1、 同 4、 同 2 3、 同 3 1、 同 3 7、 同 3 9、 同 7 5、 同 8 0、 同 8 1、 同 8 3、 同 22 5、 同 226、 同 22 7、 C. I . ダイレク トブル一 1、 同 1 5、 同 7 1、 同 8 6、 同 1 0 6、 同 1 1 9などの直接染料を着色剤として用いることもでき る。
また、 例えば、 酸化チタン、 力一ボンブラック、 ベンガラ、 酸化クロム、 鉄黒、 コパ ルトブルー、 アルミナホワイ ト、 酸化鉄黄、 ビリジアン、 硫化亜鉛、 リ 卜ボン、 カ ドミ ゥムイエロ一、 朱、 カ ドミウムレッ ド、 黄鉛、 モリブデードオレンジ、 ジンククロメ一 卜、 ス トロンチウムクロメート、 ホワイ トカーボン、 クレー、 タノレク、 群青、 沈降性硫 酸バリ ウム、 パライ 卜粉、 炭酸カルシウム、 鉛白、 紺青、 マンガンバイオレッ ト、 アル ミニゥム粉、 ステンレス粉、 ニッケル粉、 銅粉、 亜鉛粉、 真鍮粉などの無機系顔料を着 色剤として用いることもできる。
また、 例えば、 ァゾレーキ、 不溶性ァゾ顔料、 キレートァゾ顔料、 フタロシアニン顔 料、ペリ レン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、 キナクリ ドン顔料、染料レーキ、 ニトロ顔料、 ニトロソ顔料などの有機系顔料、 より具体的には、 フタロシアニンブルー (C. I . 74 1 60)、 フタロシアニングリーン （C. I . 74 2 6 0)、 ハンザイエ ロー 3 G (C. I . 1 1 6 70)、 ジスァゾイェロー GR (C. I . 2 1 1 00)、 パー マネン トレッ ド 4 R (C. I . 1 2 3 35)、 ブリ リアン ト力一ミン 6 B (C. I . 1 5 8 50)、 キナクリ ドンレッ ド （C. I . 46 500) などの有機系顔料を着色剤として 用いることもできる。
なお、 これらの染料又は顔料は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種類以上を 組み合わせて用いてもよい。
また、 着色剤の含有量は、 ボールペン用インキの全量に対して 0 · 1〜4 0重量％程 度が好ましい。着色剤の含有量が 0. 1重量。 /0以下では、描線の色が薄く見えてしまい、 一方、 着色剤の含有量が 40重量％以上では、 インキが経時的に不安定となってしまう からである。
(難揮発水溶性液体溶媒）
また、難揮発水溶性液体溶媒としては、例えば、 グリセリン、 プロピレングリコール、 ポリエチレングリ コールなどの多価アルコール類、 エチレングリコ一 レモノメチ/レエ一 テルなどのエーテル類、 グリセリンのアルキレンオキサイ ド付加物、 ポリ グリセリ ンの アルキレンォキサイ ド付加物、 ト リメチロールプロパンのアルキレンオキサイ ド付加物 などの化合物を用いることができる。
なお、 これらの化合物は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種類以上を組み合 わせて用いてもよい。
また、 難揮発水溶性液体溶媒の含有量は、 ボ一ルペン用インキの全量に対して 1 . 0 〜4 0 . 0重量％程度が好ましい。 難揮発水溶性液体溶媒の含有量が 1 . 0重量％以下 では、 書き味の良さを十分に維持することができず、 また、 インキが経時的に不安定と なってしまい、 一方、 難揮発水溶性液体溶媒の含有量が 4 0 . 0 %以上では、 紙面に転 写された際に乾燥しにく くなり、 また、 チップの先端からのインキの流出量が低下して しまうからである。
(揮発抑制物質）
また、 揮発抑制物質としては、 例えば、 マルチトールを主成分とする還元糖、 ソルビ トールを主成分とする還元糖、還元オリゴ糖、還元マル卜オリゴ糖、還元デキス トリン、 還元マルトデキス ト リ ン、 α —サイクロデキス ト リン、 ]3—サイクロデキス 卜リ ン、 マ ルトシルサイクロデキス トリン、 還元澱粉糖化物、 還元麦芽糖などの化合物を用いるこ とができる。
具体的には、 例えば、 Τ Κ— 1 6、 Τ Κ— 7 5 (いずれも商品名、 松谷化学工業株式 会社製）、ダイヤ トール Ν、ダイヤトール Κ (いずれも商品名、サンエイ糖化株式会社製）、 エスィ一 2 0、 エスィ一 5 8 (いずれも商品名、 日研化学株式会社製）、 Ρ Ο— 3 0 0、 Ρ Ο— 2 0 (いずれも商品名、 東和化成工業株式会社製） などを揮発抑制物質として用 いることができる。
なお、 これらの化合物は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種類以上を組み合 わせて用いてもよい。
また、 揮発抑制物質の含有量は、 ボールペン用インキの全量に対して 0 . 1〜 1 0 . 0重量％程度が好ましい。 揮発抑制物質の含有量が 0 . 1重量％以下では、 チップの先 端の乾燥を十分に防止することができず、一方、揮発抑制物質の含有量が 1 0 . 0重量％ 以上では、 紙面に転写された際に乾燥にしにく くなり、 また、 描線がにじみ易くなつて しまうからである。
(潤滑剤）
また、 潤滑剤としては、 例えば、 カリセッゲン、 リン酸エステル、 リノール酸力リウ ム、 ォレイン酸カリ ウム、 ォレイ ン酸ナトリウム、 グリセリン脂肪酸エステル、 ポリグ リセリン脂肪酸エステル、 プロピレングリ コール脂肪酸エステル、 ペンタエリスリ トー ル脂肪酸エステル、 ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、 ペンタエリスリ ト ール脂肪酸エステル、 ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、 ポリオキシェチ レンゾルビッ ト脂肪酸エステル、 ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、 ポリ エチレングリ コール脂肪酸エステル、 ポリオキシエチレンアルキレルエーテル、 ポリオ キシエチレンフィ トステロール、 ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルェ
—テル、ポリォキシエチレンアルキルフエニルエーテル、ポリォキシエチレンヒマシ油、 ポリオキシエチレンラノ リン、 ポリオキシエチレンラノ リンアルコール、 ポリオキシェ チレンアルキルァミン、 ポリオキシエチレン脂肪酸アミ ド、 ポリオキシエチレンアルキ ルフエ二ルホルムアルデヒ ド縮合物などの化合物を用いることができる。
なお、 これらの化合物は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種類以上を組み合 わせて用いてもよい。
(防腐剤）
また、 防腐剤としては、 例えば、 ナ トリ ゥムォマジンや、 1 - 2ベンゾイソチアゾリ ンなどの化合物を用いることができる。
なお、 これらの化合物は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種類以上を組み合 わせて用いてもよい。
(防鲭剤）
また、 防鲭剤としては、 例えば、 サポニン、 トリルトリァゾ一ル、 ベンゾ トリァゾー ル、 リン酸ォクチル、 チォリン酸ジォクチル、 イ ミダゾ一ル、 ベンゾイ ミダゾ一ル、 2 - メルカプトべンゾチアゾ一ル、 ォクチルォキシメタンホスホン酸、 ジシクロへキシル アンモニゥム . ナイ トライ ト、 ジイソプロピルアンモニゥム . ナイ トライ ト、 プロパル ギルアルコール、 ジアルキルチオ尿素などの化合物を用いることができる。
なお、 これらの化合物は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種類以上を組み合 わせて用いてもよい。 ( p H調整剤）
また、 p H調整剤と しては、 例えば、 水酸化ナ ト リ ウム、 水酸化カリ ウム、 リン酸力 リ ウム、 水酸化カルシウム、 炭酸ナ ト リ ウム、 炭酸水素ナ ト リ ウム、 アンモニア、 メチ ルァミン、 ジメチルァミン、 トリメチルァミン、 ェチルァミン、 ジェチルァミン、 トリ ェチルァミン、 プロピルァミン、 ジプロピル、 ト リプロピルァミン、 ブチルァミン、 ジ ブチルァミン、 トリブチルァミン、 イソブチルァミン、 ジイソブチルァミン、 2 - ブタ ンァミン、 N - ( 1 - メチルプロピル） - 1 -プロパンァミン、 N， N - ジメチルブチ ルァミン、 1， 2 - ジメチルプロピルァミン、 1^ -ェチル 1， 2 - ジメチルプロピルァ ミン、 ァリルァミン、 ジァリルァミン、 卜リアリルァミン、 N， N - ジメチルァリルァ ミン、 N - メチルジァリルァミン、 3 -ペンチルァミン、 N , N - ジイソプロピルェチ ルァミン、 2 - (ヒ ドロキシメチルアミノ） エタノール、 2 - アミ ノプロパノール、 3 - ァミ ノプロノ ノ一 Λ^、 トリエタノーノレアミン、 モノエタノ一ノレアミン、 ジェタノ一ノレ ァミン、 2 - ァミ ノ 2 - メチル - 1プロパノ一ル、 Ν -ィソブチルジェタノールァミン、 3 - メ 卜キシプロピルァミン、 3 - プロピルォキシプロピルァミン、 3 - イソプロピノレ ォキシプロピルァミン、 3 - ブトキシプロピルァミンなどの化合物を用いることができ る。
なお、 これらの化合物は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種類以上を組み合 わせて用いてもよい。
(増粘剤）
また、 增粘剤としては、 例えば、 アラビアガム、 トラガカン トガム、 口一カス トビー ンガム、 グァーガム、 アルギン酸、 アルギン酸塩、 ぺクチン、 カラギーナン、 ゼラチン、 ガゼイン、 ガゼインナ トリ ウム、 キサンタンガム、 ラムザンガム、 ゥエランガム、 ジェ ランガム、 デキス トラン、 メチルセノレ口一ス、 ェチルセルロース、 ヒ ドロキシェチノレセ ノレ口一ス、 カルボキシメチルセルロース、 ヒ ドロキシプロピルセルロース、 デンプング リコール酸ナ トリ ウム、 ラノ リン誘導体、 キ トサン誘導体、 ラク トアルブミン、 ポリエ チレンオキサイ ド、 ポリエチレングリ コール、 ポリ ビュルアルコール、 ポリ ビュルメチ ルェ一テル、 ポリ ビュルピロ リ ドン及びその誘導体、 ポリアク リル酸樹脂、 架橋型ポリ アク リル樹脂、 ポリ ウレタン榭脂、 カルボキシビュルポリマ一などの化合物を用いるこ とができる。 具体的には、 例えば、 日本純薬株式会社製のジュンロン PW - 1 1 1 (商品名）、 和光 純薬株式会社製のハイビスヮコ一 1 0 3 (商品名）、 三晶株式会社製の KE L Z AN、 K EL ZAN AR、 K 1 A 9 6、 K 1 A 1 1 2、 レオザン、 K 7 C 2 3 3 (いずれも商 品名）、 口一ヌ ·プーランジャパン株式会社製の J AGUAR HP - 8、 J AGUAR HP - 60、 RHODOPOL 2 3、 RHODO P O L 5 OMC (いずれも商品名）、 大日本製薬株式会社製のエコーガム GM (商品名） などを增粘剤として用いることがで さる。
なお、 これらの化合物は、 それぞれ単独で用いてもよく、 また、 2種類以上を組み合 わせて用いてもよい。
(水）
また、 水は、 ボールペン用インキの成分のうち、 上記した着色剤から増粘剤までの成 分以外の大部分を占めるものである。 本実施の形態では、 蒸留水、 又はイオン交換水を 用いている。
そして、水の含有量は、 ボールペン用インキの全量に対して 30. 0〜8 0. 0重量0 /0 程度が好ましい。 水の含有量が 30. 0重量％以下では、 紙面に転写された際に極めて 乾燥しにくくなり、また、チップの先端からのインキの流出量が低下してしまい、一方、 水の含有量が 8 0. 0重量％以上では、 チップの先端が極めて乾燥し易くなり、 また、 ィンキが経時的に不安定になってしまうからである。
(その他）
また、 上記した成分以外に、 例えば、 顔料の分散剤として、 スチレンマレイン酸のァ ンモニゥム塩や、 スチレンアタ リル酸のアンモニゥム塩などの樹脂を添加することもあ る。
(ボールペン用ィンキの製造方法）
また、 本実施の形態に係るボールペン用インキの製造方法は、 他のボールペン用イン キの製造方法と比べて特に異なるところはない。
即ち、 本実施の形態に係るボールペン用インキは、 上述した各成分を混合撹拌等する ことによって製造することができるものである。
(ボ一ノレペン）
次に、 本発明に係るボールペンについて説明する。 本実施の形態に係るボ一ルペンは、単位面積当たりのィンキ消費量値が 0. 6 4〜 1. 6 m gZc m2となるように形成されているものであって、水を 3 0. 0〜 8 0. 0重量0 /0 含有し、 揮発抑制物質を 0. 1〜 1 0. 0重量％含有し、 難揮発水溶性液体溶媒を 1. 0〜 4 0. 0重量％含有するボ一ルペン用ィンキが充填されている。
更に詳しくは、 本実施の形態に係るボールペンは、 チップ、 及びインキタンクを備え ている。
(チップ）
前記チップは、 ボールとホルダ一とを備え、 ホルダ一の先端側にボールを回転自在に 保持させている。
前記ボールは、 超硬合金によって形成されている。 また、 このボールの直径は、 1. 0 mmとされてレヽる。
また、 前記ホルダーは、 ステンレス製の線材を切削して形成されている。 また、 この ホルダ一には、 ボールハウス及びィンキ誘導孔などが設けられている。
そして、 このチップは、 ボールハウスにボールを収納した後に、 ホルダ一の先端近辺 に力シメ部を形成することにより、 ホルダーの先端側にボールを回転自在に保持させて いるのである。
また、 ボールとホルダーとの間のク リアランスは、 単位面積当たりのインキ消費量値 が 0. 6 4〜 1. 6 m g/ c m2程度となるように、 即ち、 太くて濃い字を書く ことがで きるように調整されているのである。
なお、 ボールは、 例えば、 焼入鋼によって形成してもよく、 また、 セラミックによつ て形成してもよい。
また、 単位面積当たりのインキ消費量値が 0. 6 4〜 1. 6 m gZ c m2程度となるよ うに調整されれば、 ボールの直径は、 1. 0 mmに限られず、 例えば、 0. 9 mmとし てもよく、 また、 1. 1 mmとしてもよレヽ。
また、 ホルダーは、 例えば、 洋白又は真鍮などの金属製の線材を切削して形成しても よく、 また、 例えば、 パイプ鋼材を切削するなどして形成してもよい。
(ィンキタンク）
また、 前記インキタンクは、 榭脂製のチューブによって形成されている。 また、 この インキタンクは、 上述したチップの後端側に連設されている。 そして、 このインキタン クに、 上述したボールペン用ィンキが充填されているのである。
(ボ一ルペンの製造方法）
また、 本実施の形態に係るボールペンの製造方法は、 他のボールペンの製造方法と比 ベて特に異なるところはない。
即ち、 上述したようにチップを形成し、 また、 このチップの後端側にインキタンクを 連設し、 更に、 このインキタンクにボールペン用インキを充填し、 その後、 遠心処理を 行い、 ボ一ルペン用インキ内の空気を抜くことによって製造することができるものであ る。
(効果）
そして、 単位面積当たりのインキ消費量値が 0. 6 4〜 1. 6 m gZ c m2の範囲に形 成されているボールペンに用いるボールペン用インキにおいて、 水の含有量を 3 0. 0 〜8 0. 0重量％の範囲に調整し、 揮発抑制物質の含有量を 0. 1〜 1 0. 0重量％の 範囲に調整し、 難揮発水溶性液体溶媒の含有量を 1. 0〜4 0. 0重量％の範囲に調整 することにより、 紙面に転写された際の速乾性とチップの先端の非乾燥性とを両立させ つつ、 書き味の良さを維持することができるのである。
なお、 水の含有量が 3 0. 0重量％以下では、 紙面に転写された際に極めて乾燥しに く くなつてしまう。 一方、 水の含有量が 8 0. 0重量％以上では、 チップの先端が極め て乾燥し易くなってしまうのである。
また、 揮発抑制物質の含有量が 0. 1重量％以下では、 チップの先端の乾燥を十分に 防止することができないこととなってしまう。 一方、 揮発抑制物質の含有量が 1 0. 0 重量％以上では、 紙面に転写された際に乾燥にしにく くなり、 また、 描線がにじみ易く なってしまうのである。
また、 難揮発水溶性液体溶媒の含有量が 1. 0重量％以下では、 書き味の良さを十分 に維持することができないこととなってしまう。 一方、 難揮発水溶性液体溶媒の含有量 が 4 0. 0 %以上では、 紙面に転写された際に乾燥しにく くなつてしまうのである。 また、 揮発抑制物質を、 マルチトールを主成分とする還元糖、 ソルビトールを主成分 とする還元糖、 還元オリゴ糖、 還元マルトオリゴ糖、 還元デキス トリン、 還元マルトデ キス トリン、 α—サイクロデキス トリン、 —サイクロデキス トリン、 マルトシルサイ クロデキス ト リン、 還元澱粉糖化物、 還元麦芽糖、 からなる群より選ばれる 1又は 2以 上の化合物によって構成することにより、 チップの先端の乾燥を確実に防止することが できるのである。
また、 難揮発水溶性液体溶媒を、 グリセリン、 プロピレングリコール、 ポリエチレン グリ コールなどの多価アルコール類、 エチレングリ コールモノメチルエーテルなどのェ —テル類、 グリセリ ンのアルキレンオキサイ ド付加物、 ポリグリセリ ンのアルキレンォ キサイ ド付加物、 トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイ ド付加物、 からなる群 より選ばれる 1又は 2以上の化合物によって構成することにより、 書き味の低下を確実 に防止することができるのである。
更に、 単位面積当たりのインキ消費量値が 0. 6 4〜 1. 6 m g/ c m2の範囲に形成 されているボールペンに、 水の含有量を 3 0. 0〜8 0. 0重量％の範囲に調整し、 揮 発抑制物質の含有量を 0. 1〜 1 0. 0重量％の範囲に調整し、 難揮発水溶性液体溶媒 の含有量を 1. 0〜4 0. 0重量％の範囲に調整したボ一ルペン用インキを充填するこ とにより、 紙面に転写されたィンキの速乾性とチップの先端の非乾燥性とを両立させつ つ、 書き味も良いボールペンとすることができるのである。
以下、 実施例及び比較例により、 本発明を更に詳しく説明する。
(実施例 1 )
以下の成分を配合してボ一ルペン用インキを製造した。
着色剤 ： カーボンブラック ： 7. 0重量％
樹脂 ： スチレンァクリル酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 0重量0 /o
難揮発水溶性液体溶媒： プロピレングリコール： 1 5. 0重量％
揮発抑制物質： マル卜シルサイクロデキス 卜 リン ： 5. 0重量。 /0
潤滑剤 ： 力リセッケン ： 0. 5重量％
防腐剤 ：ナトリ ウムォマジン ： 0. 2重量％
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0. 4重量0 /0
增粘剤 ： カルボキシビュルポリマー ： 0. 2重量。 /0
水 ： イオン交換水： 6 9. 6重量％
(実施例 2)
以下の成分を配合してボ一ルペン用ィンキを製造した。 着色剤 ： カーボンブラック ： 7. 0重量％
樹脂 ： スチレンァク リル酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 0重量％ 難揮発水溶性液体溶媒： プロピレングリコール ： 1 5. 0重量％ 揮発抑制物質： マル卜シルサイクロデキス ト リン ： 5. 0重量％ 潤滑剤 ： 力リセッケン ： 0. 5重量％
防腐剤 ： ナトリウムォマジン ： 0. 2重量％
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0. 4重量％ 增粘剤 ： カルボキシビュルポリマ一 ： 0. 4重量％
水 ： イオン交換水 ： 6 9. 4重量％
(実施例 3)
以下の成分を配合してボールペン用インキを製造した。
着色剤 ： カーボンブラック ： 7. 0重量％
樹脂 ： スチレンァク リル酸榭脂アンモニゥム塩： 2. 0重量％ 難揮発水溶性液体溶媒： プロピレングリコール ： 1 0. 0重量。 /0 揮発抑制物質：還元デキス トリン ： 5. 0重量％
潤滑剤 ： 力リセッケン ： 0. 5重量％
防腐剤 ：ナトリウムォマジン ： 0. 2重量％
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0. 3重量％ 增粘剤 ： カルボキシビュルポリマ一 ： 0. 3重量％
水 ： イオン交換水 ： 7 1. 6重量％
(実施例 4)
以下の成分を配合してボールペン用ィンキを製造した。
着色剤 ： フタロシアニンブル一 ： 7. 5重量％
樹脂 ： スチレンマレイン酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 2重量％ 難揮発水溶性液体溶媒： グリセリ ン ： 1 5. 0重量％ .
揮発抑制物質：マルチ トール ： 3. 0重量％
潤滑剤： 力リセッケン ： 0. 5重量％ 防腐剤 ： ナトリ ウムォマジン ： 0. 2重量％
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミ ノメチルプロパノール ： 0. 3重量0 /o 增粘剤： カルボキシビニルポリマ一 ： 0. 3重量％
水 ： イオン交換水 ： 7 0. 9重量％
(実施例 5)
以下の成分を配合してボ一ルペン用ィンキを製造した。
着色剤 ： フタロシアニンブルー ： 7. 5重量0 /0
樹脂 ： スチレンマレイン酸樹脂アンモニゥム塩 ： 2. 2重量％ 難揮発水溶性液体溶媒： グリセリン ： 2 5. 0重量％
揮発抑制物質： マルトシルサイクロデキス ト リン ： 5. 0重量％ 潤滑剤 ： リン酸エステル ： 0. 8重量％
防腐剤 ： ナトリ ウムォマジン ： 0. 2重量0 /0
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミ ノメチルプロパノール ： 0. 3重量％ 增粘剤 ： カルボキシビ二ルポリマ一 ： 0. 3重量％
水 ： イオン交換水 ： 5 8. 6重量％
(実施例 6)
以下の成分を配合してボールペン用インキを製造した。
着色剤 ： フタロシアニンブル一 ： 7 · 5重量％
樹脂 ： スチレンマレイン酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 2重量％ 難揮発水溶性液体溶媒： ジエチレングリ コール ： 1 5. 0重量％ 揮発抑制物質：還元デキス ト リン ： 5. 0重量％
潤滑剤 ： リ ン酸エステル ： 0. 8重量％
防腐剤 ：ナトリ ウムォマジン ： 0. 2重量0 /0
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量。ん
p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0. 3重量％ 增粘剤 ： カルボキシビ二ルポリマー ： 0. 3重量％
水 ： イオン交換水 ： 6 8. 6重量。 /0 (実施例 7)
以下の成分を配合してボ一ルペン用ィンキを製造した。
着色剤 ： フタロシアニンブルー ： 1. 5重量0 /0
着色剤 ： 酸化チタン ： 20. 0重量％
樹脂 ： スチレンマレイン酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 5重量0 /0
難揮発水溶性液体溶媒： ジグリセリンプロピレンオキサイ ド 4モル付加物 ： 5. 0重 量0 /0
揮発抑制物質： マル卜シルサイクロデキス ト リン ： 5. 0重量0 /0
潤滑剤 ： 力リセッケン ： 0. 5重量％
防腐剤 ： ナトリ ウムォマジン ： 0. 2重量0 /0
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミ ノメチルプロパノール ： 0. 3重量0 /0
增粘剤 ： キサンタンガム ： 0. 4重量％
水 ： イオン交換水 ： 64. 5重量％
(比較例 1 )
以下の成分を配合してボ一ルペン用ィンキを製造した。
着色剤 ： フタロシアニンブルー ： 7. 5重量％
樹脂 ： スチレンマレイン酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 2重量％
難揮発水溶性液体溶媒： グリセリン ： 1 5. 0重量％
揮発抑制物質 ： なし
潤滑剤 ： 力リセッケン ： 0. 5重量％
防腐剤 ： ナトリゥムォマジン ： 0. 2重量％
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量。 /0
P H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0 · 3重量％
增粘剤 ： カルボキシビュルポリマー ： 0. 3重量％
水 ： イオン交換水 ： 7 3. 9重量％
(比較例 2 )
以下の成分を配合してボールペン用ィンキを製造した。
着色剤 ： フタロシアニンブルー ： 7. 5重量％ 樹脂 ： スチレンマレイン酸榭脂アンモニゥム塩： 2. 2重量0 /o 難揮発水溶性液体溶媒： グリセリン ： 1 5. 0重量％ 揮発抑制物質： マルチ トール ： 1 1. 0重量％
潤滑剤 カ リセッケン ： 0. 5重量0 /0
防腐剤 ナトリ ウムォマジン ： 0. 2重量0 /0
防鑌剤 サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0. 3重量％ 増粘剤 ： カルボキシビ二ルポリマ一 ： 0. 3重量％
水 ： イオン交換水 ： 6 2. 9重量％
(比較例 3)
以下の成分を配合してボールペン用ィンキを製造した。
着色剤 ： カーボンブラック ： 7. 0重量％
榭脂 ： スチレンァクリル酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 0重量％ 難揮発水溶性液体溶媒： なし
揮発抑制物質：マルトシルサイクロデキス トリ ン ： 5. 0重量％ 潤滑剤 ： 力リセッケン ： 0. 5重量％
防腐剤 ： ナトリ ウムォマジン ： 0. 2重量0 /0
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0. 4重量0 /0 增粘剤： カルボキシビュルポリマー ： 0. 4重量％
水 ： イオン交換水 ： 84. 4重量％
(比較例 4)
以下の成分を配合してボールペン用インキを製造した。
着色剤 ： カーボンブラック ： 7. 0重量％
樹脂 ： スチレンアク リル酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 0重量％ 難揮発水溶性液体溶媒： プロピレングリコール： 4 5. 0重量％ 揮発抑制物質： マルトシルサイクロデキス 卜リン ： 5. 0重量％ 潤滑剤： 力リセッケン ： 0. 5重量％
防腐剤 ： ナトリウムォマジン ： 0. 2重量％ 防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0. 4重量％
增粘剤 ： カルボキシビ二ルポリマ一 ： 0. 4重量0 /0
水 ： イオン交換水 ： 3 9. 4重量％
(比較例 5)
以下の成分を配合してボールペン用インキを製造した。
着色剤 ： フタロシアニンブル一 ： 1. 5重量％
着色剤 ：酸化チタン ： 38. 0重量％
樹脂 ： スチレンマレイン酸樹脂アンモニゥム塩 ： 3. 5重量％
難揮発水溶性液体溶媒： ジグリセリンプロピレンオキサイ ド 4モル付加物 ： 2 2. 0 重量％
揮発抑制物質： マルトシルサイクロデキス トリン ： 5. 0重量％
潤滑剤 ： 力リセッケン ： 0. 5重量％
防腐剤 ：ナトリ ウムォマジン ： 0. 2重量％
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0. 3重量0 /0
增粘剤 ： キサンタンガム ： 0. 2重量％
水 ： イオン交換水 ： 28. 7重量％
(比較例 6 )
以下の成分を配合してボールペン用インキを製造した。
着色剤： フタ口シァニンブル一 ： 1. 5重量％
着色剤 ：酸化チタン ： 2. 5重量％
榭脂 ： スチレンマレイン酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 0重量0 /0
難揮発水溶性液体溶媒： ジグリセリンプロピレンオキサイ ド 4モル付加物 ： 5. 0重 量0 /o
揮発抑制物質： マルトシルサイクロデキス 卜 リン ： 5. 0重量％
潤滑剤： 力リセッケン ： 0. 5重量％
防腐剤 ：ナトリウムォマジン ： 0. 2重量％
防鲭剤：サポニン ： 0. 1重量％ p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0. 3重量0 /0
増粘剤 ： キサンタンガム ： 0. 4重量0 /0
水 ： イオン交換水 ： 8 2. 5重量％
(比較例 7 )
以下の成分を配合してボ一ルペン用インキを製造した。
着色剤 ： フタロシアニンブル一 ： 7. 5重量0 /0
樹脂 ： スチレンマレイン酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 2重量0 /0
難揮発水溶性液体溶媒： ジエチレンダリコール ： 4 5. 0重量％
揮発抑制物質： なし
潤滑剤 ： リン酸エステル ： 0. 8重量％
防腐剤 ： ナトリ ウムォマジン ： 0. 2重量％
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール： 0. 3重量0 /0
増粘剤 ： 力ルポキシビュルポリマ一 ： 0 · 3重量％
水 ： イオン交換水 ： 4 3. 6重量％
(比較例 8 )
以下の成分を配合してボールペン用ィンキを製造した。
着色剤 ： フタロシアニンブルー ： 7. 5重量％
樹脂 ： スチレンマレイン酸樹脂アンモニゥム塩： 2. 2重量0 /0
難揮発水溶性液体溶媒 ： なし
揮発抑制物質：還元デキス 卜リ ン ： 1 1. 0重量％
潤滑剤 ： リン酸エステル ： 0. 8重量％
防腐剤：ナトリ ウムォマジン ： 0. 2重量％
防鲭剤 ： サポニン ： 0. 1重量％
p H調整剤 ： アミノメチルプロパノール ： 0. 3重量％
增粘剤 ： カルボキシビ二ルポリマ一 ： 0. 3重量。 /0
水 ： イオン交換水 ： 7 7. 6重量％
(ボールペン用ィンキ、 及びボールペンについての評価）
上記実施例 1から 7まで、及び比較例 1から 8までの各ボールペン用ィンキについて. 経時的安定性の評価を行った。 又、 これらを充填した各ボールペンについて、 描線の速 乾性、 描線のにじみ、 チップの先端の非乾燥性、 及び書き味の各項目の評価を行った。 評価にあたり、 まず、 上記各ボールペン用インキを、 ボールの直径が 1 . O m mであ り、 かつ、 単位面積当たりのインキ消費量値が 0 . 6 4 ~ 1 . 6 m g / c m2の範囲に形 成されているボールペンにそれぞれ充填した。
そして、 各ボールペンについて筆記試験を行った。
筆記試験は、 I S O規格 1 4 1 4 5— 1に準拠した筆記試験機を用い、 筆記速度 4 . 5 mZ分、 筆記角度 6 0 ° 、 筆記負荷 1 0 0 gの条件で 「らせん筆記」 し、 ボールペン 用インキを使い切るまで行った。
また、 筆記試験用紙には、 I S O規格 1 4 1 4 5 — 1に準拠したものを用いた。 ここで、 描線の速乾性は、 上記筆記試験の結果を下記の基準で判断することにより、 「〇」 「厶」 「X」 の 3段階で評価した。
(ィ） 筆記後 3 0秒以内に描線が乾燥した。 ― 評価 「〇J
(口） 筆記後 3 0秒〜 1分以内に描線が乾燥した。 → 評価 Γ厶」
(ハ） 筆記後 1分以內に描線が乾燥しなかった。 → 評価 「X」
また、描線のにじみは、上記筆記試験の結果を下記の基準で判断することにより、 「〇J 「△」 「X J の 3段階で評価した。
(ィ） にじみがなく、 鮮明な筆跡であった。 → 評価 「〇」
(口） にじみがあり、 多少不鮮明な筆跡であった。 → 評価 「△」
(ハ） にじみが著しく、 極めて不鮮明な筆跡であった。 ― 評価 「X」
また、 チップの先端の非乾燥性は、 キャップを外し、 かつ、 横向きに置いた状態で、 気温 2 5 °C、 湿度 6 5 %の環境下に 1ヶ月間保管した上記各ボ一ルペンについて、 上記 と同様の筆記試験を行い、 その結果を下記の基準で判断することにより、 「〇」 「厶」 「X」 の 3段階で評価した。
(ィ） 描線のかすれが認められず、 良好に筆記できる。 → 評価 「〇」
(口） 描線のかすれが多少認められるが、 概ね良好に筆記できる。 → 評価 「厶」
(ハ） ほとんど筆記できない。 ― 評価 「X」
また、 書き味は、 上記各ボ一ルペンについて、 手書きにて 「らせん筆記」 を行い、 そ の結果を下記の基準で判断することにより、 「〇」 「△」 「X」 の 3段階で評価した。 (ィ） 滑らかで安定した書き味であった。 → 評価 「〇」
(口） ややゴッゴッした硬い書き味であった。 → 評価 「△』
(ハ） ゴッゴッした硬い書き味であった。 → 評価 「X」
また、 インキの経時的安定性は、 製造直後の上記各ボールペン用インキと、 ガラス瓶 に封入して、 気温 5 0 °Cの環境下で 1ヶ月間保管した上記各ボールペン用ィンキとにつ いて粘度測定を行い、 その結果を下記の基準で判断することにより、 「〇」 「X」 の 2段 階で評価した。
(ィ） 粘度変化がほとんど認められなかった。 →評価 「0」
(口） 著しい粘度変化が認められた。 —評価 r x j
下記の表 1に、 上記各ボールペン用インキについての経時的安定性の評価と共に、 上 記各ボールペンについての描線の速乾性、 描線のにじみ、 チップの先端の非乾燥性、 及 び書き味の各項目の評価を示す。
なお、 表 1中、 Γ Α」 は 「描線の速乾性」 を、 「B j は 「描線のにじみ」 を、 「C」 は Γチ ップの先端の非乾燥性」 を、 「D」 は 「書き味」 を、 「E」 は 「インキの経時的安定性」 を示す。
A B C D E
実施例 1 〇 Δ 〇 o 〇
実施例 2 〇 〇 〇 〇 〇
実施例 3 Δ 〇 〇 〇 O
実施例 4 〇 O o 〇 0
実施例 5 〇 〇 〇 〇 〇
実施例 6 〇 〇 o 〇 〇
実施例 7 〇 O o o 〇
比較例 1 〇 〇 X 〇 〇
比較例 2 X Δ 〇 〇 o
比較例 3 〇 〇 Δ X X
比較例 4 X Δ 〇 〇 o
比較例 5 X 〇 Δ Δ o
比較例 6 〇 Δ X X X
比較例 7 X Δ Δ 〇 〇
比較例 8 〇 〇 △ X X このように、 実施例 1から 7までのボールペン用インキについては、 描線の速乾性、 描線のにじみ、 チップの先端の非乾燥性、 書き味、 及び経時的安定性のいずれの項目の 評価も 「〇」 又は 「△」 であった。 即ち、 これらのボ一ルペン用インキは、 紙面に転写 された際の速乾性とチップの先端の非乾燥性とを両立させつつ、 書き味の良さを維持す ることができるのである。 また、 これらのボ一ルペン用インキは、 紙面に転写された際 ににじみにく く、 更に、 経時的安定性にも優れている。
一方、 比較例 1から 8までのボ一ルペン用インキについては、 描線の速乾性、 描線の にじみ、 チップの先端の非乾燥性、 書き味、 及び経時的安定性のいずれかの項目の評価 力 s Γ χ」 であった。 即ち、 これらのボールペン用インキは、 紙面に転写された際の速乾 性とチップの先端の非乾燥性とを両立させつつ、 書き味の良さを維持することができな いのである。 また、 これらのボ一ルペン用インキの中には、 紙面に転写された際ににじ み易かったり、 あるいは経時的に不安定であったりするものもあった。
更に、 水の含有量の限界数値についての実験を行ったところ、 少なく とも 3 0 . 0〜 8 0 . 0重量％の範囲においては、 紙面に転写された際の速乾性に優れ、 また、 経時的 にも安定であることが確認された。
また、 水の含有量が 3 0 . 0重量％以下では、 紙面に転写された際に極めて乾燥しに く くなり、 一方、 水の含有量が 8 0 . 0重量％以上では、 チップの先端が極めて乾燥し 易くなり、 また、 経時的に不安定になってしまうことが確認された。
また、 揮発抑制物質の含有量の限界数値についての実験を行ったところ、 少なく とも 0 . 1〜 1 0 . 0重量0 /0の範囲においては、 チップの先端の乾燥を十分に防止すること ができ、 また、 描線もにじまないことが確認された。
また、 揮発抑制物質の含有量が 0 . 1重量％以下では、 チップの先端の乾燥を十分に 防止することができず、 一方、 揮発抑制物質の含有量が 1 0 . 0重量％以上では、 紙面 に転写された際に乾燥にしにくくなり、 また、 描線がにじみ易くなつてしまうことが確 認された。
また、 難揮発水溶性液体溶媒の含有量の限界数値についての実験を行ったところ、 少 なくとも 1 . 0〜4 0 . 0重量％の範囲においては、 書き味の良さを十分に維持するこ とができ、 また、 紙面に転写された際の速乾性も損なわないことが確認された。
また、 難揮発水溶性液体溶媒の含有量が 1 . 0重量％以下では、 書き味の良さを十分 に維持することができず、一方、難揮発水溶性液体溶媒の含有量が 4 0 . 0 %以上では、 紙面に転写された際に乾燥しにく くなってしまうことが確認された。
なお、 本発明は、 上記実施例に限定されるものではない。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 請求項 1ないし 3に記載した発明によれば、 太くて濃い字を書 くためのボールペンに用いるボールペン用インキであって、 紙面に転写された際の速乾 性に優れ、 また、 チップの先端を乾燥させにく く、 更に、 書き味をも良くするボ一ルぺ ン用インキを提供することができるのである。
更に、 本発明のうち請求項 4に記載した発明は、 太くて濃い字を書くためのボ一ルぺ ンであって、 紙面に転写されたインキが乾燥し易く、 また、 チップの先端は乾燥しにく く、 更に、 書き味も良いボ一ルペンを提供することができるのである。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 単位面積当たりのインキ消費量値が 0. 6 4〜1. 6 m g/ c m2となるように 形成されているボールペンに用いられるボ—ルペン用ィンキであって、
水を 3 0. 0〜8 0. 0重量％含有し、
揮発抑制物質を 0. 1〜1 0. 0重量％含有し、
難揮発水溶性液体溶媒を 1. 0〜4 0. 0重量％含有することを特徴とするボールべ ン用インキ。
2. 揮発抑制物質は、 マルチトールを主成分とする還元糖、 ソルビトールを主成分 とする還元糖、 還元オリゴ糖、 還元マルトオリゴ糖、 還元デキス トリン、 還元マルトデ キス ト リ ン、 α—サイクロデキス トリン、 ]3—サイクロデキス トリ ン、 マルトシルサイ クロデキス 卜リ ン、 還元澱粉糖化物、 還元麦芽糖、 からなる群より選ばれる 1又は 2以 上の化合物によって構成されていることを特徴とする請求項 1記載のボールペン用ィン キ。
3. 難揮発水溶性液体溶媒は、 グリセリン、 プロピレングリコール、 ポリエチレン グリ コールなどの多価アルコール類、 エチレングリ コールモノメチルェ一テルなどのェ 一テル類、 グリセリンのアルキレンオキサイ ド付加物、 ポリ グリセリンのアルキレンォ キサイ ド付加物、 卜リメチロールプロパンのアルキレンオキサイ ド付加物、 からなる群 より選ばれる 1又は 2以上の化合物によって構成されていることを特徴とする請求項 1 又は 2記載のボ一ルペン用インキ。
4. 単位面積当たりのインキ消費量値が 0. 6 4〜1. 6 m gZ c m2となるように 形成されているボールペンであって、
水を 3 0. 0〜8 0. 0重量％含有し、
揮発抑制物質を 0. 1〜1 0. 0重量％含有し、
難揮発水溶性液体溶媒を 1. 0〜4 0. 0重量％含有するボールペン用インキが充填 されていることを特徴とするボールペン。
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