CN100513494C

CN100513494C - 水性圆珠笔用墨水及使用该墨水的水性圆珠笔

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Publication number: CN100513494C
Application number: CNB2004100088409A
Authority: CN
Inventors: 大野贵史
Original assignee: K K PILOT
Current assignee: K K PILOT
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2024-03-22
Also published as: KR20040084673A; CN1532237A; TW200506011A; JP2004292552A; DE602004009235T2; DE602004009235D1; EP1462495B1; EP1462495A1; US20040192808A1; JP4402895B2; KR101091259B1; TWI259843B

Abstract

本发明提供一种在非浸透性面上也能够书写的水性圆珠笔墨水以及使用它的水性圆珠笔。该墨水由下述成分构成：由水和20℃的蒸气压是0.5kPa以上的醇系溶剂组成的溶剂；作为色剂的颜料；作为笔迹固着剂的分子量为5000～20000、玻璃化温度是40～150℃、酸值是50～250的丙烯酸系树脂；pH调节剂；防菌剂；以及从防锈润滑剂，固着性增强剂和润湿性调节剂中选出的至少两种添加剂，以特麦克制B8M型粘度计测定、在旋转速度为12rpm、20℃时墨水的粘度是5～30mPa·s。

Description

水性圆珠笔用墨水及使用该墨水的水性圆珠笔

技术领域

本发明涉及具有新的功能的水性圆珠笔用墨水及使用该墨水的水性圆珠笔。更详细地是涉及可向金属、玻璃、塑料材料等的非浸透性面进行书写的水性圆珠笔用墨水及使用该墨水的水性圆珠笔。

背景技术

作为可在纸面等的浸透面上书写的书写器具，在墨水筒的顶端部具有旋转自如地夹持着球珠的圆珠笔顶芯的圆珠笔已被人们所知。

另一方面，作为可在金属、玻璃、塑料材料等的非浸透性面进行书写的书写器具，一般已知笔端部以纤维束形成的标记笔。标记笔大致分为采用水性溶剂的水性型和采用油性溶剂的油性型2种，在进行粗字书写或向上述非浸透面进行书写时，被广泛爱用，但这些标记笔具有必然存在的2个课题。

第1个课题，由于笔端部是用纤维束形成的，所以非常容易损坏、变形。若用纤维束形成笔端部，由于与书写面的接触成为面接触，所以可进行粗字书写。另外，即使对于非浸透面的书写，由于不是一般的圆珠笔地依靠球珠的旋转，所以随着笔端部的移动可充分涂覆墨水。可是，由于书写使纤维束的顶端部容易损坏、变形，对于长期使用不能保证一定的书写宽度。特别是在比纸面的硬度高的金属、玻璃、塑料材料等的非浸透面书写时，由纤维束形成的笔端部容易变形。

第2个课题，由于采用一般的挥发性墨水，所以有时短时间卸下帽放置后就不能书写的情况发生。标记笔如上所述，将笔端部作成纤维束，为了进行粗字书写和向非浸透面实现良好的书写，所以设计成的从笔端部排出墨水要比圆珠笔大的多。标记笔的特征是通过采用挥发性墨水，能够适应地处理笔迹干燥性和笔迹渗透、背透性。另一方面，吸藏在笔端部的纤维束内的墨水成为暴露状态，由于干涸发生急剧的增粘和固化，造成书写不良。最近，有通过表面处理来延长纤维束的寿命的发明，但在从墨水吸收体到笔端部的纤维束内的墨水总流路中，由于毛细管作用使墨水流通，所以仍然对于墨水的粘度必须特别注意，没有代替的方法。

使用染料的墨水的油性圆珠笔用墨水，例如有日本专利公开2002-226760号公报、日本专利公开2002-36775号公报。可是，使用的这些任何一种染料，由于隐蔽性低，对于日光照射的耐性差，在外部环境使用时，有笔迹消失的危险。

这样的标记笔虽然被广泛地使用，但由于发挥作用的部件，其本身必然存在的问题，在使用时受到限制。

通常的水性圆珠笔对于金属、玻璃、塑料材料等在非浸透面也不能书写。

这样的标记笔、通常的圆珠笔任何一种都存在着对于非浸透面上都不能书写的缺点。

专利文献1日本专利公开2002-226760号公报

专利文献2日本专利公开2002-36775号公报

发明内容

为了解决上述的标记笔必然存在的课题，进行了各种研究如下，即，不将笔端部作成纤维束而是通过由圆珠笔样的金属或者树脂材料构成的圆珠笔顶芯形成。可是，笔端部从标记笔结构变成圆珠笔结构，仅将笔端部作成金属或者树脂的还不能完全解决上述的课题，又遇到了新的课题。即，对于金属或玻璃、塑料为代表的非浸透面上，在笔端部内的球珠支持座表面的阻力比在书写面上的阻力大，球珠不能旋转。对于球珠，若这样的关系成立，就缺少使球珠旋转的驱动力而球珠不能旋转。只要球珠不旋转，就不能从笔端部排出墨水，就不能进行良好的书写。

另外，在笔端部采用纤维束的标记笔，为了使笔端部与书写面是面接触，作成均匀的、薄的墨水膜在书写面上移动。可是，具备可旋转球珠的金属或者树脂的笔端部，由于球珠和书写面成为连续的点接触，所以不能作为均匀而薄的墨水膜在书写面上移动，而是作为厚的膜移动。若在非浸透面上形成厚的墨水膜，则干燥后容易剥离、笔迹的固着性差。另外，对于纸面进行书写时，与标记笔比较，由于排出厚的墨水，所以使笔迹的背透性和笔迹渗透劣化。

如上所述，虽然对于改善作为标记笔的寿命的缺点的笔端部的损伤和墨水干涸进行各种研究，但不能完全实现满足的性能。

本发明在于提供圆珠笔用墨水和使用它的圆珠笔，其是不受书写面的性状限制，可良好地进行书写，固着性、隐蔽性、牢固性优良，在纸面上没有笔迹的背透性和渗透，进而可防止笔端部的墨水干涸。发明人提供了圆珠笔用墨水和使用它的圆珠笔，通过本发明解决了以往标记笔的必然存在的问题，对以往的圆珠笔不能向非浸透面进行书写已成为可能，扩大了一般圆珠笔的适用范围。

作为第1技术方案，本发明提供了一种水性圆珠笔用墨水，由下述成分构成：由水和20℃的蒸气压是0.5kPa以上的醇系溶剂组成的溶剂；作为色剂的颜料；作为笔迹固着剂的分子量为5000～20000、玻璃化温度是40～150℃、酸值是50～250的丙烯酸系树脂；pH调节剂；防菌剂；以及从防锈润滑剂、固着性增强剂和润湿性调节剂中选出的至少两种添加剂，以特麦克制B8M型粘度计测定、在旋转速度为12rpm、20℃时墨水的粘度是5～30mPa·s。

作为第2技术方案，本发明提供一种水性圆珠笔用墨水，其中丙烯酸系树脂占墨水组合物的总量的5～20质量％。

作为第3技术方案，本发明提供一种水性圆珠笔用墨水，其中由水和醇系溶剂组成的溶剂，占墨水组合物的总量是60～90质量％，醇系溶剂占墨水组合物的总量是5～15质量％。

作为第4技术方案，本发明提供一种水性圆珠笔用墨水，其中颜料占墨水组合物的总量是1～10质量％。

作为第5技术方案，本发明提供了一种水性圆珠笔用墨水，由下述成分构成：由水和20℃的蒸气压是0.5kPa以上的醇系溶剂组成的溶剂；作为色剂的颜料；作为笔迹固着剂的分子量为5000～20000、玻璃化温度是40～150℃、酸值是50～250的丙烯酸系树脂；分散剂；pH调节剂；防菌剂；防锈润滑剂；固着性增强剂和润湿性调节剂，以特麦克制B8M型粘度计测定、在旋转速度为12rpm、20℃时墨水的粘度是5～30mPa·s。

作为第6技术方案、本发明提供一种水性圆珠笔，在墨水筒的顶端具有直接或通过顶芯架旋转自如地夹住球珠的圆珠笔顶芯，其中，将第1技术方案～第5技术方案中任1技术方案所述的墨水填充到墨水筒。

作为第7技术方案，本发明提供一种水性圆珠笔，其中，圆珠笔顶芯具有阀机构，该机构在非使用时，圆珠笔顶芯对旋转自如地夹在顶芯顶端的球珠通过螺旋弹簧直接或通过挤压体与球珠的后端接触，挤压顶芯顶端边的内壁面，通过书写时的挤压力，在顶芯顶端边的内壁面和球珠间给予间隙而流出墨水。

作为第8技术方案，本发明提供一种水性圆珠笔，其中墨水筒是配置了墨水跟踪体的墨水筒，该墨水跟踪体与书写顶端的组装部相反侧尾端部的墨水面密切接触。

作为第9技术方案，本发明提供一种水性圆珠笔，其中圆珠笔顶芯是由不锈钢钢材构成，球珠的表面粗糙度，算术平均值是5nm以下。

作为第10技术方案，本发明提供一种水性圆珠笔，其是用于非浸透性书写面上的。

本发明的墨水粘度是使用特麦克制(トキメツク)B8M型粘度计，在20℃的环境下测量BL转子的旋转速度12rpm的粘度。

另外，本发明所说的墨水筒是指向可收纳在轴筒内的圆珠笔的卡筒和向轴筒中直接填充墨水时，该轴筒是本发明所说的墨水筒，只要在顶端部具备旋转自如地夹住球珠的圆珠笔顶芯，对于材质和结构就没有特别限制。

本发明具有通过特别的组合物，即使在非浸透面上也可以明了地书写的优良效果。

附图说明

图1是本发明的水性圆珠笔的说明图。

具体实施方式

本发明的特征是将20℃的测定环境下的墨水粘度控制成5～30mPa·s。如上所述，向非浸透面上书写，书写面大多是极端平滑的，难以产生给予笔端部的球珠旋转的驱动力。发明人经过锐意研究的结果发现，在进行书写时，在球珠的表面上迅速形成墨水膜，即使在平滑的书写面上也成为可旋转的状况。原理的解释不一定充分，但发明人考虑，通过在球珠支持座周边充满润滑性优良的墨水，降低了旋转阻力，进而在平滑的书写面上移动具有粘度的墨水，可形成湿式的旋转环境，这二者相累积得到了上述效果。

对于20℃的测定环境下的墨水粘度不足5mPa·s时，虽然在平滑的非浸透面上的优良，但在纸面上的书写时，笔迹的渗透和背透性显著而不能防止。另外，若超过30mPa·s时，书写时在球珠表面不能迅速地形成墨水膜，在平滑的非浸透面上不能良好地进行书写。

本发明中，作为色材使用颜料。由于颜料在非浸透面上可得到隐蔽性高的笔迹，所以是非常适宜的。另外，若与染料比较，对于日光照射等的耐性强，即使在外部环境下使用时也是适宜的。

进而，由于在笔端部和球珠所形成的微小间隙上迅速形成干燥被膜，所以也起到墨水干涸不会浸蚀到笔端部内部的效果。颜料具有的干燥被膜形成特性，在用纤维束形成的笔端部中，阻碍毛细管作用对于墨水流通产生大的问题。另一方面，在具备用金属或者树脂材形成的圆珠笔顶芯的圆珠笔中，若干涸浸蚀到笔端部内部时，产生书写不良。从以上看，本发明，在采用用金属或者树脂材料形成的圆珠笔顶芯和、采用干燥被膜形成特性高的颜料的墨水的组合中，可以非常高效地防止墨水干涸引起的书写不良。由于设置了上述墨水粘度的限制，可实现良好的笔迹。通过将聚合物成分等作为墨水组合物进行配合也可得到笔端部间隙的干燥被膜，但鉴于限制墨水粘度，将作为必须成分配方的色材作为颜料最有效地解决了良好的笔迹和干涸的课题。另外，作为颜料，可举出有机、无机、加工颜料，例如碳墨、酞花青系、偶氮系、喹吖啶酮系、喹酞酮系、士林系、三苯甲烷系等。

对于本发明，作为溶剂，使用水和20℃的蒸气压是0.5kPa以上的醇系溶剂。本发明所期待的溶剂功能是维持颜料的分散和调节挥发性能。发明人为了满足这两者的功能，进行实验发现，作为水和20℃的蒸气压是0.5kPa以上的醇系溶剂是最有效的。水和醇系溶剂的含量受到要求的墨水粘度和其他成分的影响，但对于墨水组合物总质量，优选的是60～90质量％。不足60质量％时，由于溶剂少，难以控制笔端部的干涸，若超过90质量％时，由于溶剂多，笔迹干燥性慢，另外，容易发生固着性劣化和笔迹渗透。20℃的蒸气压在0.5kPa以上的醇系溶剂的含量，也受选定的颜料的种类的影响。相对墨水组合物总质量，优选的是5～15质量％。不足5质量％时，往往由于笔迹干燥性慢，在纸面，发生笔迹的背透性和渗透。另外，由于在笔端部间隙有效的被膜形成也慢，所以往往由于放置环境，墨水干涸浸入笔端部内部，造成写出不良。若超过15质量％时，由于溶剂的极性关系损坏颜料的分散稳定性，所以产生对可使用颜料的限制，是不理想的。另外，由于从墨水槽表面的墨水蒸发也显著，所以有对墨水贮槽的材质、设计上进行限制的缺点。对于本发明可使用的醇系溶剂，根据与颜料的相溶性而决定，但作为适宜的醇系溶剂，可举出甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔-丁醇等。另外，可选择这些醇溶剂2种以上、组合使用。

本发明中，为了提高在非浸透面上的笔迹固着性采用水溶性树脂。作为色材使用的颜料也有被膜形成特性，但为了赋予笔迹的耐擦性，必须有鉴定与书写面的密着性的被膜形成剂的配方。但是，此时将对于墨水粘度限制作为前提时，所以溶解到墨水中时需要避免选定使粘度变高的树脂成分。另外，为了稳定地维持作为必须成分的颜料的分散，采用分散剂也是必不可少的。此时，只要兼备分散功能和固着性能，就可构成对粘度限制的墨水组合物的基础上的最有效的配方。作为适用对象的水溶性树脂是以丙烯酸系树脂为代表的物质，其是兼备颜料分散能和干燥后的固着性的适宜的水溶性树脂。如上所述，水溶性树脂，除了分散特性、固着性之外，也有必要着眼墨水粘度进行选定。水溶性树脂的配合量越多固着性越好，但考虑墨水粘度时，相对墨水组合物总质量，最适宜的范围是5～20质量％。不足5质量％时，难以实现在非浸透面上良好的笔迹固着性，若超过20质量％时，墨水粘度不仅容易上升，而且由于在笔端部上形成强力的干燥被膜而难以实现良好写出性能。使用这样大量的水溶性树脂也是本发明的特征之一。

除了丙烯酸树脂之外，可适用的水溶性树脂，可举出醇酸树脂、纤维素衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇等。

另外，在采用上述丙烯酸树脂时，优选的是选定分子量5000～20000、玻璃化温度40～150℃、酸值50～250的范围级的。如在此之前已详述的，通过在笔端部采用由金属或者树脂材组成的圆珠笔顶芯，采用挥发性墨水，墨水在干燥后形成适宜的干燥被膜防止笔端部的干燥是本发明的一个要点。另外，同时通过干燥被膜提高在非浸透面上的固着性也有具体的效果。对于丙烯酸树脂，分子量不足5000时，不能形成良好的干燥被膜，对于在非浸透面上的固着性也不能期待很大。另外，若超过20000时，在笔端部的干燥被膜变得过于牢固，容易发生书写不良。关于玻璃化温度，不足40℃时，由于干燥后的性状有形成柔软的膜的趋势，所以难以在非浸透面上得到优良的笔迹干燥性。另外，若超过150℃时，有在干燥后形成牢固膜的趋势，反而损坏笔迹的固着性，是不理想的。关于酸值，若不足50时，由于水溶性降低，难以得到稳定的墨水。另外，若超过250，则相反过于容易与水相溶，损坏笔迹的耐水性。发明人解决了上述的课题，为了达到目标通过实验规定了适宜的范围。

采用的水溶性树脂的特性是如上所述的，但在笔端部不采用纤维束而采用由金属或者树脂材组成的圆珠笔顶芯，可在广范围内探讨水溶性树脂。如上所述，水溶性树脂的添加量越多越得到优良的笔迹固着性。另外，也如上所述，水溶性树脂要选定被膜形成能力强的。在这样的方向下展开水溶性树脂，对于将纤维束作为笔端部的书写器具是难以实施的，可用金属或者树脂材组成的圆珠笔顶芯应用到笔端部进行实施。作为该作用效果，可实现以往的标记笔没有的在非浸透面上的笔迹固着性。

作为其他添加剂，在墨水组合物中可根据要求配合如下物质，即在非浸透面上为了得到稳定的墨水润湿和书写感良好，将由金属组成的圆珠笔顶芯采用在笔端部时，给予以防锈效果为目的的磷酸酯系表面活性剂等的表面活性剂和防锈剂、以防止水性墨水的腐败为目的的1，2-苯并异噻唑啉-3-酮等的防腐防霉剂、为实现在非浸透面上稳定的墨水润湿效果的水溶性改性硅油等的润湿调节剂、以更提高在非浸透面上的笔迹固着性的目的的丙烯酸系乳液等的固着剂。

实施例

通过实施例具体地说明本发明。

实施例1

颜料黑7：5.0重量％

水溶性树脂(商品名；HPD-96的丙烯酸系树脂成分)：4.5重量％

异丙醇：7.0重量％

水：80.8重量％

防锈润滑剂(商品名；A-208S)：0.5重量％

三乙醇胺：1.0重量％

固着性增强剂(商品名；京可丽(ジヨンクリル)7001的丙烯酸乳液成分)：0.8重量％

湿润性增强剂(商品名；KF-618)：0.2重量％

1，2-苯并异噻唑啉-3-酮：0.2重量％

作为色材，采用作为颜料的颜料黑7，作为溶剂采用水，作为兼备颜料分散功能和笔迹固着性的水溶性树脂，采用分子量16,500、玻璃化温度102℃、酸值240的丙烯酸系树脂的商品名HPD-96(京松(ジヨンソン)聚合物株式会社制)，将各成分正确地称量规定量，用球珠磨得到将颜料均匀分散的颜料分散体。接着，正确地称量规定量，用球珠磨机将颜料均匀分散得到颜料分散体。接着，称量规定量以下物质，也就是作为pH调节剂的三乙醇胺、作为防锈润滑剂的磷酸酯表面活性剂的商品名普拉萨夫(プライサ—フ)A-208S(第一工业制药株式会社制)、作为笔迹的固着性增强剂的丙烯酸乳液的商品名：京可丽7001(京松聚合物株式会社制)、作为对于非浸透面上的湿润性增强剂的水溶性改性硅油的商品名；KF-618(信越化学工业株式会社制)、作为防菌剂的1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，用分散搅拌机在50℃的搅拌温度下加热搅拌1小时后，慢慢冷却直到液温达到30℃。进而，一边用分散器搅拌该均匀混合液体，一边慢慢添加规定量的在20℃的蒸气压是4.3kPa的异丙醇，通过在30℃的温度下搅拌20分钟得到笔迹、外观都是黑色的水性圆珠笔用墨水。另外，对于商品名HPD-96、京可丽7001，分别测定有效固形分量后设计墨水。另外，将在20℃下的墨水粘度作成5mPa·s。

实施例2

除了作为色材采用绿色颜料的颜料绿7，采用兼备颜料分散功能和笔迹固着性的水溶性树脂，其分子量8,500、玻璃化温度85℃、酸值215的丙烯酸树脂的商品名京可丽60(京松聚合物株式会社制)，在如表1所示以外的与实施例1相同的条件下，得到笔迹、外观都是绿色的水性圆珠笔用墨水。另外，对于商品名京可丽60、京可丽7001，分别测定有效固形分量设计墨水。

实施例3

除了作为色材采用红色颜料的颜料红170，在如表1所示以外的与实施例1相同的条件下，得到笔迹、外观都是红色的水性圆珠笔用墨水。另外，对于商品名HPD-96、京可丽7001，分别测定有效固形分量设计墨水。

实施例4

除了作为水溶性树脂，采用作为苯乙烯马来酸树脂，其商品名阿拉斯塔-703S(荒川化学工业株式会社制)，作为分散剂，商品名NIKKOL TL-10(日光化学株式会社制)，在如表1所示以外的与实施例1相同的条件下，得到笔迹、外观都是黑色的水性圆珠笔用墨水。另外，对于商品名阿拉斯塔-703S、京可丽7001，分别测定有效固形分量设计墨水。

实施例5

除了作为溶剂采用20℃的蒸气压是5.9kPa的乙醇，在如表1所示以外的与实施例1相同的条件下，得到笔迹、外观都是黑色的水性圆珠笔用墨水。另外，对于商品名京可丽-60、京可丽7001，分别测定有效固形分量设计墨水。

实施例6

除了增大作为水溶性树脂的商品名HPD-96的添加量、在如表2所示以外的与实施例1相同的条件下，得到笔迹、外观都是黑色的水性圆珠笔用墨水。另外，对于商品名HPD-96、京可丽7001，分别测定有效固形分量设计墨水。

实施例7～9

除了从实施例1的墨水配合中分别删除实施例7的防锈润滑剂、实施例8的笔迹固着性增强剂、实施例9的在非浸透面上的湿润性增强剂，在如表2所示以外的与实施例1相同的条件下，得到笔迹、外观都是黑色的水性圆珠笔用墨水。

实施例10

圆珠笔1是在由轴筒构成的墨水筒2中，直接收纳了实施例1的墨水组合物7的直接填充型圆珠笔，在墨水筒2的顶端，通过顶芯架3，安装着旋转自如地设置球珠5的不锈钢材构成的圆珠笔顶芯4。

在与墨水筒2的圆珠笔顶芯的组装部的相反侧(尾塞6侧)的尾端部的墨水面，直接塞入墨水跟踪体8，该墨水跟踪体为与墨水面密接的，随着墨水的消耗与墨水而一起下降的膏状物。

比较例1～7

除了将墨水组成作成表3、表4所示的之外，与实施例1相同地作成水性圆珠笔用墨水。

墨水粘度是使用特麦克(トキメツク)制B8M型粘度计，在20℃的环境下测定BL转子的旋转速度12rpm的粘度。

以下，以表格表示实施例和比较例。

表1

表2

表3

表4

另外，圆珠笔顶芯的形状和结构不受上述实施例的限制，虽然未图示出，但具有阀机构时，提高防止墨水泄漏性，所以是理想的。也就是在非使用时，将旋转自如地夹在顶芯顶端的球珠通过螺旋弹簧直接或通过挤压体与球珠的后端接触，挤压在顶芯顶端边的内壁面上，通过书写时的挤压力，对于顶芯顶端边的内壁面和球珠给予间隙而流出墨水。

另外，作为本发明使用的球珠8的材质，可举出碳化钨系等的超硬材组成的超硬球珠、氧化硅、氧化铝、氧化锆、碳化硅等的陶瓷制球珠等，但考虑即使对于金属、玻璃、塑料材等的非浸透面，球珠也旋转时，如上所述，球珠和球珠座表面的旋转阻力小的是理想的。因此，优选的是使用球珠和球珠座表面的旋转阻力小的、球珠的表面粗度以算术平均值粗糙度(Ra)5nm以下的镜面球珠或陶瓷制球珠。所说的算术平均值粗糙度(Ra)是指如公式1表示的，从用触针式表面粗度测量器(TaylorHobson公司制的机种名：Form-Talysurf-S1F-50)测定的粗度曲线，在其平均线的方向仅取出基准长度L，将从该取出部分的平均线到测定曲线的偏差的绝对值合计、平均了的值。

公式1

Ra = 1 / L * {&Integral;}_{0}^{1} | f (x) |

试验方法及评价

评价实施例1～9及比较例1～7的水性圆珠笔用墨水，以及制作向实施例1的墨水筒2直接填充制作圆珠笔1，进行下述的试验，进行评价。

(1)在非浸透面上的书写性能

在表面未处理的玻璃面上进行书写

可进行极良好地书写以及出墨水的标准...◎

可进行极良好地书写的标准...○

稍微产生断线而可书写的标准...△

不能书写的标准...×。

(2)在非浸透面上的笔迹干燥性

在玻璃板上滴下1g的墨水，挤压墨水使膜厚成为10μm，观察在23±2℃、湿度50±5％RH的试验环境下的墨水膜的状态。

在20秒以内墨水膜完全干燥的标准...◎

在20～30秒墨水膜完全干燥的标准...○

在40～50秒墨水膜完全干燥的标准...△

对于墨水膜干燥需要60秒以上的标准...×

(3)在非浸透面上的笔迹固着性

在玻璃板上滴下1g的墨水，挤压墨水使膜厚成为10μm，观察在23±2℃、湿度50±5％RH的试验环境下放置10分钟，观察使用棉布以100gf/cm²的负荷擦过10次后的墨水干燥膜的状态。

墨水干燥膜完全没有剥离的标准◎

墨水膜极少损伤的标准...○

墨水膜看到损伤的标准...△

看到损伤一半以上的墨水膜的标准...×

(4)在非浸透面上的笔迹隐蔽性

在玻璃板上滴下1g的墨水，挤压墨水使膜厚成为10μm，将其玻璃板放置在印刷文字的上面，观察印刷文字是否可判读。

被玻璃面隐蔽，完全不能判读下面的印刷文字的墨水标准...◎

仅微小地检测出下面的印刷文字的形迹的墨水标准...○

可明显地判读下面的印刷文字的墨水标准...×。

(5)在纸面上的笔迹渗透

23±2℃、湿度50±5％RH的试验环境下，在书写用纸A(JISP3201)上以书写负荷100gf、书写速度4m/min的条件下画直线，观察在笔迹上产生的渗透。

完全没有发生而极良好的...◎

在实用中可不予理会的...○

稍微在意的...△

非常在意的...×。

(6)在笔端部的墨水干涸性能

在脱笔帽状态下，在23℃、50％RH的环境下放置24小时后，在书写用纸A(JISP3201)上以书写负荷100gf画直线，观察画出的状态。

书写后在2cm以内得到良好的笔迹的标准...◎

书写后在2～4cm得到良好的笔迹的标准...○

书写后在5～7cm得到良好的笔迹的标准...△

书写后在7cm以上不能得到良好的笔迹的标准...×。

评价

比较例1是墨水粘度过低到3mPa·s的例子。虽然向非浸透面上可良好地书写，但由于墨水粘度过低，所以纸面上的笔迹渗透显著。另外，由于墨水粘度过低，所以在笔端部的墨水出来的控制功能不充分，由于墨水出来过多，所以笔迹干燥性、笔迹固着性降低。

比较例2是墨水粘度过高到35mPa·s的例子。由于墨水粘度过高，所以在非浸透面上不能良好地书写，所以将其定为评价对象以外。

比较例3是作为溶剂采用作为水和20℃的蒸气压是7.0×10^-4kPa的乙二醇的例子。由于墨水的干燥性显著低，所以笔迹干燥性、笔迹固着性、在纸面上的笔迹渗透差。

比较例4是不采用水溶性树脂而进行表面活性剂的颜料分散的标准。虽然向非浸透面上可书写，但笔迹干燥性、笔迹固着性、笔迹渗透显著差。

比较例5是代替颜料而采用染料的标准。由于在笔端部的墨水干燥迅速地进行到笔端部内部，所以在非浸透面上得不到充分的书写性能，将其定为评价对象以外。另外，虽然对于纸面可实现良好的书写，但笔迹的浸透性强，笔迹渗透显著。

比较例6，采用苯乙烯马来酸树脂代替丙烯酸树脂，但与比较例1相同地，由于墨水粘度过低，所以与比较例1有完全相同的性能。

比较例7是作为溶剂，采用将水和20℃的蒸气压是7.0×10^-4kPa的乙二醇和20℃的蒸气压是4.3kPa的异丙醇组合的例子。由于乙二醇的特性表面化，所以笔迹干燥性、笔迹固着性、在纸面上的笔迹渗透差。

虽然表中没有记载及未图示，但在使用实施例1～9的水性圆珠笔用墨水作为用纤维束形成笔端部的标记笔用墨水时，实施例3～9，由于墨水粘度过高，所以不能书写。另外，实施例1，2，在墨水干涸性能中，在书写部位墨水完全干涸，不能书写。

Claims

1.一种水性圆珠笔用墨水，由下述成分构成：由水和20℃的蒸气压是0.5kPa以上的醇系溶剂组成的溶剂；作为色剂的颜料；作为笔迹固着剂的分子量为5000～20000、玻璃化温度是40～150℃、酸值是50～250的丙烯酸系树脂；pH调节剂；防菌剂；以及从防锈润滑剂、固着性增强剂和润湿性调节剂中选出的至少两种添加剂，以特麦克制B8M型粘度计测定、在旋转速度为12rpm、20℃时墨水的粘度是5～30mPa·s。

2.根据权利要求1所述的水性圆珠笔用墨水，其中丙烯酸系树脂占墨水组合物的总量的5～20质量％。

3.根据权利要求1或2所述的水性圆珠笔用墨水，其中由水和醇系溶剂组成的溶剂占墨水组合物的总量是60～90质量％，醇系溶剂占墨水组合物的总量是5～15质量％。

4.根据权利要求1或2所述的水性圆珠笔用墨水，其中颜料占墨水组合物的总量是1～10质量％。

5.一种水性圆珠笔用墨水，由下述成分构成：由水和20℃的蒸气压是0.5kPa以上的醇系溶剂组成的溶剂；作为色剂的颜料；作为笔迹固着剂的分子量为5000～20000、玻璃化温度是40～150℃、酸值是50～250的丙烯酸系树脂；分散剂；pH调节剂；防菌剂；防锈润滑剂；固着性增强剂和润湿性调节剂，以特麦克制B8M型粘度计测定、在旋转速度为12rpm、20℃时墨水的粘度是5～30mPa·s。

6.一种水性圆珠笔，在墨水筒的顶端具有直接或通过顶芯架旋转自如地夹住球珠的圆珠笔顶芯，其特征是将权利要求1～5中任意一项所述的墨水填充到墨水筒。

7.根据权利要求6所述的水性圆珠笔，其中圆珠笔顶芯具有阀机构，在非使用时，圆珠笔顶芯对旋转自如地夹在顶芯顶端的球珠通过螺旋弹簧直接或通过挤压体与球珠的后端接触，挤压顶芯顶端边的内壁面，通过书写时的挤压力，在顶芯顶端边的内壁面和球珠间给予间隙而流出墨水。

8.根据权利要求6或7所述的水性圆珠笔，其中墨水筒是配置了墨水跟踪体的墨水筒，该墨水跟踪体与书写顶端的组装部相反侧尾端部的墨水面密切接触。

9.根据权利要求6或7所述的水性圆珠笔，其中圆珠笔顶芯是由不锈钢钢材构成，球珠的表面粗糙度的算术平均值是5nm以下

10.根据权利要求6或7所述的水性圆珠笔，其是用于非浸透性书写面的。