JP2004291632A

JP2004291632A - 水性ボールペン

Info

Publication number: JP2004291632A
Application number: JP2004057774A
Authority: JP
Inventors: Yoji Takeuchi; 容治竹内; Kenji Sato; 健司佐藤
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】ボール径０．２９ｍｍ以下のチップを搭載した水性ボールペンにおいても、優れた筆記感、インキ流出性及び速書追従性を有すると共に、加衝撃時にもカスレ、並びにインキのボタ落ちもない優れた筆記性能を有する水性ボールペンを提供する。
【解決手段】剪断速度３８．４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が３０〜５５０ｍＰａ・ｓ、剪断速度３８４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が２０〜１８０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下の擬塑性水性インキと、ボール径０．２９ｍｍ以下のボールペンチップとから形成されていることを特徴とする水性ボールペン。
【選択図】なし

Description

本発明は、水性ボールペンに関し、更に詳しくは、擬塑性水性インキを内蔵すると共に、ボール径が超極細径となる水性ボールペンに関する。

これまでに擬塑性水性インキを用いたボールペンに関する技術は、既に数多く案出されている。
例えば、ボール材質を超鋼材とすると共に、ボール表面の算術平均粗さ及び最大高低差を特定の範囲とし、ボール径の直径を０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ未満とし、インキにアクリル酸・アルキル共重合体からなる増粘剤を使用したことを特徴とするボールペン（特許文献１参照）、また、チップ先端のボール径が０．３〜２．０ｍｍを有するボールペンに水性ゲルインキを充填し、ＪＩＳ規格Ｓ６０５３によるインキ消費量値を５０〜２００ｍｇ／１００ｍに調整してなる水性ゲルインキボールペン（特許文献２参照）が知られている。

しかしながら、上記特許文献１及び２等に記載されるボールペンには、そのボール径を０．３ｍｍ以上と単に記載されているが、そのほとんどは、その実施例及び比較例等で取り上げられているとおり、ボール径の直径が０．４ｍｍ以上の所謂細字、中字仕様のボールペンに関するものばかりであった。

最近では、筆記具のニーズが多様化しており、その中で、手帳に筆記するときなど、非常に小さい字を、滲まずにはっきりとした文字で筆記したいという要望が高まっている。

しかしがら、技術的には、０．２９ｍｍ以下のボールを搭載したチップが完成しても、そのチップに筆記性を適合させ、その品質を維持させることは、非常に困難であった。すなわち、ボール径が０．２９ｍｍ以下のボールを搭載した所謂超極細チップは、ボール−ホルダー間のクリアランスは従来と同様に形成されるもののボール−ホルダー間に形成される空間の体積が小さくなるため、従来の細字、中字仕様のインキ（以下、「従来インキ」という）を使用すると、しばしばインキ流出が困難となり、描線カスレが発生してしまう。特に、筆記速度２倍以上の速書追従性についてはその傾向が顕著であり、追従難によるカスレや描線濃度低下が発生しやすいという課題を生じる。

また、ボール径が小さくなることで相対的に筆記感が低下することも否めないものであり、更に、大径ボールと比較して、紙とボールの接触面積が小さいため、同じ荷重で筆記しても、相対的に超極細ボールは紙面にかかる圧力が高くなり、筆記の抵抗感も増大してしまうという課題がある。
更にまた、ペン体に軽衝撃を加えた時などは、擬塑性インキにおいては衝撃によりインキが低粘度化するため、状況によっては、インキがボール周辺部から離れることがあり、再筆記時にカスレが生じることとなる。特に、超極細チップでは、ボール−ホルダー間のクリアランスが非常に小さいため、インキを再流出させることが非常に困難となる点に課題がある。
これら超極細チップを使用した水性ボールペンにおいては、上述の通り、従来のインキを使用すると、筆記性に数々の弊害が発生するため、筆記性を満足させる技術の出現が切望されているのが現状である。
特開２００２−２５４８７７号公報（特許請求の範囲、実施例等）特開平１０−１６６７８０号公報（特許請求の範囲、実施例等）

本発明は、上記従来の課題及び現状等に鑑み、これを解消しようとするものであり、ボール径０．２９ｍｍ以下のチップを搭載した水性ボールペンにおいても、描線の滲みを抑え、カスレが生じず、最後まで安定したインキ流出が可能となり、経時的にも安定性が高い優れた筆記性能を有する水性ボールペンを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記従来の課題等について、鋭意研究を行った結果、ボール径０．２９ｍｍ以下のチップを搭載した水性ボールペンにおいて、剪断速度３８．４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）、剪断速度３８４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）を特定の範囲に設定すると共に、インキ表面張力を特定値以下の擬塑性水性インキを用いることにより、上記目的の水性ボールペンが得られることを見い出し、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、本発明は、次の(1)及び(2)に存する。
(1) 剪断速度３８．４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が３０〜５５０ｍＰａ・ｓ、剪断速度３８４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が２０〜１８０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下の擬塑性水性インキと、ボール径０．２９ｍｍ以下のボールペンチップとから形成されていることを特徴とする水性ボールペン。
(2) 前記水性インキの液体媒体として、ポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物、グリセリンのアルキレンオキサイド付加物及び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から選ばれる少なくとも１種を水性インキ組成物全量に対して０．５〜４０重量％含有してなる上記(1)記載の水性ボールペン。

本発明によれば、ボール径０．２９ｍｍ以下のチップを搭載した水性ボールペンにおいても、優れた筆記感、インキ流出性及び速書追従性を有すると共に、加衝撃時にもカスレ、並びにインキのボタ落ちもない優れた筆記性能を有する水性ボールペンが提供される。

以下に、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
本発明の水性ボールペンは、剪断速度３８．４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が３０〜５５０ｍＰａ・ｓ、剪断速度３８４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が２０〜１８０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下の擬塑性水性インキと、ボール径０．２９ｍｍ以下のボールペンチップとから形成されていることを特徴とするものである。

本発明において、ボール径０．２９ｍｍ以下の超極細チップを使用した水性ボールペンでは、従来のインキを使用すると、筆記性能（筆記感、インキ流出性、早書追従性、加衝撃時のカスレ性、インキのボタ落ち等）に数々の弊害が発生するため、上記筆記性能を満足させるためには、特定の物性をもつインキを使用したり、特定の材料を配合することが必要となる。
本発明において、用いる水性インキの物性は、剪断速度３８．４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）を３０〜５５０ｍＰａ・ｓとすること、好ましくは、５０〜３５０ｍＰａ・ｓ、より好ましくは、８０〜３００ｍＰａ・ｓとすることが望ましく、また、剪断速度３８４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）を２０〜１８０ｍＰａ・ｓとすること、好ましくは、２０〜１３０ｍＰａ・ｓ、より好ましくは、２０〜１００ｍＰａ・ｓとすることが望ましい。
また、本発明では、上記各剪断速度の粘度範囲であると共に、インキの表面張力を３４ｍＮ／ｍ以下とすることが必要であり、好ましくは、３０ｍＮ／ｍ以下、より好ましくは、２７ｍＮ／ｍ以下とすることが望ましく、下限値は、配合組成等を考慮すると、１３ｍＮ／ｍ以上となる。

本発明では、用いる水性インキの粘度を上記各剪断速度の粘度範囲（３０〜５５０ｍＰａ・ｓ及び２０〜１８０ｍＰａ・ｓ）に調整することで、インキの流動性が高まり、筆記追従性が向上し、カスレ、濾度低下を抑制することが可能となる。更に、インキ流動性が高まることで筆記時の抵抗感も軽減し、超極細チップを使用しても比較的筆記感が向上するものとなる。
剪断速度３８．４ｓｅｃ^-1のインキ粘度（２５℃）が３０ｍＰａ・ｓ未満、または剪断速度３８４ｓｅｃ^-1のインキ粘度（２５℃）が２０ｍＰａ・ｓ未満であると、インキ流出量が増大し、描線幅が太くなってしまい、ボール径０．２９ｍｍ以下の超極細描線用の水性ボールペンとしての商品価値を低下させてしまうこととなり、更に、ペン先からのインキのボタ落ちも発生しやすくなる。
また、剪断速度３８．４ｓｅｃ^-1のインキ粘度（２５℃）が５５０ｍＰａ・ｓを越えると、または、剪断速度３８４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が１８０ｍＰａ・ｓを越えると、インキの追従性が低下し、カスレが発生しやすくなる弊害が生じることとなる。

本発明では、インキの表面張力を３４ｍＮ／ｍ以下に調整することで、ボールやホルダーに対する濡れ性が高まるため、カスレや追従性不良が発生しにくくなる。更に、ペン体に軽衝撃を加えて、インキがボール周辺部から離れたとしても、インキの濡れ性が高いために、再筆記時には、ほとんどカスレが生じないという利点を発揮することとなる。
このインキの表面張力が３４ｍＮ／ｍを越えて上回ると、これらの改善効果がほとんどなくなり、筆記性に悪影響が生じやすい。

本発明において、用いる水性インキは、上記各物性、すなわち、上記各剪断速度の粘度範囲とし、かつ、上記特性のインキ表面張力となるものであれば、インキ成分は特に限定されないが、少なくとも、着色剤、水（精製水、蒸留水、純水、超純水、イオン交換水、海洋深層水等）、並びに、上記粘度、表面張力調整用の各成分（粘度調整剤、界面活性剤等）等を含有することが好ましい。
本発明において、用いる水性インキを上記各粘度範囲に調整するには、必要に応じて、粘度調整剤を含有することができる。
用いることができる粘度調整剤としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸のアルカリ塩やアクリル酸またはメタクリル酸含有共重合体のアルカリ塩、スチレンとマレイン酸の共重合体のアルカリ塩、酢酸ビニルとクロトン酸の共重合体のアルカリ塩、変性ポリビニルアルコールを含有するビニルアルコール、メチルビニルエーテルとマレイン酸の共重合体、酸化ポリアルキレンの誘導体、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、アラビアゴム、セラックのアルカリ塩、酸化ポリエチレン、アルギン酸ナトリウムトラガントガム、グァーガム、カラヤガムなどが挙げられる。

また、本発明において、インキの表面張力の調整、書き味向上のために界面活性剤を含有することができる。
用いることができる界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテルなどのポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン若しくはポリオキシエチレンポリオキシプロピレンの誘導体、テトラグリセリルジステアレートなどのグリセリンジグリセリン若しくはポリグリセリンの誘導体、テトラグリセリルジステアレートなどのグリセリンジグリセリン若しくはポリグリセリンの誘導体、ソルビタンモノオレートなど糖類の誘導体、パーフルオロアルキル燐酸エステルなどのフッ素化アルキル基を有する界面活性剤、ジメチルポリシロキサンのポリエチレングリコール付加物などのポリエーテル変性シリコーン、硬化ヒマシ油、燐酸エステル型界面活性剤、フッ素系界面活性剤、カリセッケンなどの潤滑剤及び湿潤剤などが挙げられる。
なお、上記粘度調整剤、界面活性剤等は、上記各剪断速度の粘度範囲、上記特性のインキ表面張力となるようにその種類、各含有量等が好適に調整される。

着色剤としては、水に溶解若しくは分散する全ての染料、酸化チタン及び従来公知の無機系及び有機系顔料、樹脂エマルションを染料で着色した疑似顔料、白色系プラスチック顔料の全てが使用可能である。
具体的には、染料としては、エオシン、フロキシン、ウォターイエロー＃６−Ｃ、アシッドレッド、ウォターブルー＃１０５、ブリリアントブルーＦＣＦ、二グロシンＮＢ等の酸性染料や、ダイレクトブラック１５４、ダイレクトスカイブルー５Ｂ、バイオレットＢＢ等の直接染料や、ローダミン、メチルバイオレット等の塩基性染料を用いることができる。
無機系顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属粉などが挙げられる。有機系顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、キレートアゾ顔料、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、ニトロソ顔料などが挙げられる。具体的には、カーボンブラック、チタンブラック、亜鉛華、べんがら、酸化クロム、鉄黒、コバルトブルー、酸化鉄黄、ビリジアン、硫化亜鉛、リトポン、カドミウムエロー、朱、カドミウムレッド、黄鉛、モリブデードオレンジ、ジンククロメート、ストロンチウムクロメート、ホワイトカーボン、クレー、タルク、群青、沈降性硫酸バリウム、バライト粉、炭酸カルシウム、鉛白、紺青、マンガンバイオレット、アルミニウム粉、真輪粉等の無機顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１０４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６７、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
これらの着色剤は、単独で、または、２種以上を混合して使用することができ、その使用量はインキの描線濃度等により適宜増減するものであり、インキ組成物全量に対して、０．１〜４０重量％とすることが好ましい。

更に、本発明の水性インキには、筆記感の更なる向上、インキ表面張力も低くなりやすくなる点などから、インキの液体媒体として、ポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物、グリセリンのアルキレンオキサイド付加物及び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から選ばれた少なくとも１種を含有せしめることが望ましい。
本発明において、用いるポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物とは、重合度２〜４のポリグリセリンにアルキレンオキサイドを１モル或いは複数モル付加したものであり、また、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とは、トリメチロールプロパンにアルキレンオキサイド付加物１モル或いは複数モル付加したものである。
これらの付加物は、１種（単独で）又は２種以上を混合して使用することができる。
また、ポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物、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は、水溶性有機溶剤と混合して用いてもよい。
用いる有機溶剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどの水溶性多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのセルソルブ類、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などのカルビトール類、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類などが挙げられる。

これらのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、インキ組成物全量に対して０．５〜４０重量％、好ましくは、５〜３０重量％とすることが望ましい。
この成分の含有量が０．５重量％未満であると、含有せしめる効果（筆記感の更なる向上効果）などがみられず、また、４０重量％を越えて上回ると、描線が滲みやすくなり、乾燥性も低下してしまうこととなる。

本発明の水性インキは、上記各成分を含有せしめて、上記各剪断速度の粘度範囲、かつ、上記特性のインキ表面張力とするものであるが、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば、分散剤、揮発抑制物質、防錆剤、ｐＨ調整剤、防腐剤等のその他の各種添加剤（任意成分）を含有することができる。
その他の添加剤としては、着色剤に顔料を使用した場合は、その分散剤としてスチレンマレイン酸のアンモニウム塩、スチレンアクリル酸のアンモニウム塩などの水溶性高分子などを用いることいができる。
揮発抑制物質として、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、β−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などが使用できる。
防錆剤としては、ベンゾトリアゾール・サポニン類等、ｐＨ調整剤としては、水酸化カリウム、りん酸カリウム、アミノメチルプロパノール等防腐剤としてはナトリウムオマジン、１−２ベンゾイソチアゾリン等を必要に応じて使用することができる。

本発明において、用いる水性インキの製造法としては、上記各成分を必要に応じて加熱溶解・混合撹拌、ろ過などを行うことにより、容易に得ることができる。
また、製造に際しては、他の水性ボールペンインキの製造法と較べて、特に注意するべきことはなく、撹拌温度、ろ過方法など水性ボールペンインキとして通常行う範囲であれば何ら問題はなく製造することができる。

本発明において、上記特性の水性インキを充填するボール径０．２９ｍｍ以下の超極細チップを使用した水性ボールペン体の構造としては、ボール径が０．２９ｍｍ以下の超極細チップを使用したものであれば、特に限定されず、例えば、ボール径０．２９ｍｍ以下のボールを有するボールペンチップと、上記特性の水性インキを充填したインキ収容管（リフィール部材）とを備え、上記ボールペンチップの後端側を先軸（継手部材）を介して又は直接（先軸等を有する）インキ収容管に連結した構造が挙げられる。
図１は、ボール径０．２９ｍｍ以下のボールペンチップの一例、図２はボール径０．２９ｍｍ以下のボールペンチップの他例を示すものであり、図３は、図１のチップをインキ収容管（リフィール）に取り付けた状態を示す図面であり、図４は、図３のチップを有するインキ収容管（リフィール）を軸体に取り付けて水性ボールペン体とした状態を示す図面である。
図１は、先端側が先細状に形成され、その先端部に直径（ボール径）０．２９ｍｍ以下のボール１０を回転自在に包持した中空状のホルダー１１を備えた砲弾型のボールペンチップＡである。このボールペンチップＡを有する水性ボールペン体Ｃは、該チップＡの後端側を、例えば、図３に示すように、逆流防止機構を有する継手部材２０を介して（又は直接）インキ収容管２５に連結してリフィール３０を構成し、該リフィール３０を、例えば、図４に示すように、口プラ３１を介して滑り止め部材３２を有する軸体３３に収納することにより得られる。なお、図４中の図示符号３５はキャップである。
この水性ボールペンＣでは、インキ収容管２５に充填される上記特性の水性インキ２６が順次先細状となるインキ流路１２を通じてボール１０に供給されるようになっている。なお、水性インキ２６の後端部にはインキ追従体（フォロワー）２７を充填してもよい。
図２は、金属製等からなる細管１５の先端を内側にカシメ加工して直径（ボール径）０．２９ｍｍ以下のボール１６を回転自在に包持したニードル型のボールチップＢである。このボールペンチップＢも、上記と同様に、その後端側がインキ収容管及び軸体（図示せず）に連結されて水性ボールペンが構成されるものである。

ボール材質としては、ボール径が０．２９ｍｍ以下となるものであれば、特に限定されず、超硬等の金属製部材、セラミック部材からなるもの、更にこれらの表面に耐久性、耐腐食性等の向上のために薄膜の被覆部材を施したものものなどが挙げられる。ボール径の下限としては、製造技術面等から０．１（〜０．２９）ｍｍ程度である。
ホルダー材質としては、洋白、真鍮、ステンレスの金属製、合成樹脂等が挙げられる。
また、インキ収容管としては、インキ残量を確認できる透明性又は半透明性の合成樹脂製等が挙げられるが、金属製であってもよい。
なお、本発明では、上記図１及び図２のボールペンチップの構造に限定されるものではなく、ボール径０．２９ｍｍ以下の超極細チップを使用したものであれば、ボールペンチップを含む水性ボールペン体の構造は特に限定されるものではない。また、ボールホルダー、インキ収容管、継手部材（先軸）の材質、大きさ（内径、長さ）等はチップ構造、ボール径、インキ成分などに応じて適宜設定される。

このように構成される本発明の水性ボールペンでは、ボール径０．２９ｍｍ以下のチップを搭載した水性ボールペンにおいても、上記特性の水性インキ、すなわち、剪断速度３８．４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が３０〜５５０ｍＰａ・ｓ、剪断速度３８４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が２０〜１８０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下の擬塑性水性インキを用いることにより、従来の各課題（インキ流出の困難性、描線カスレ、速書追従性、ペン体に軽衝撃を加えた時のカスレ性、インキボタ落ち）を克服でき、優れた筆記感、インキ流出性及び速書追従性を有すると共に、加衝撃時にもカスレ、並びにインキのボタ落ちもない優れた筆記性能を有するものとなる。

次に、実施例及び比較例によって本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、書実施例によって何等限定されるものではない。

〔実施例１〜５及び比較例１〜５〕
下記表１に示す配合組成（全量１００重量％）により各剪断速度（３８．４ｓｅｃ^-1、３８４ｓｅｃ^-1）の粘度、表面張力となる各擬塑性水性インキを調製した。なお、各剪断速度の粘度、表面張力は、下記方法により測定した。
また、下記構成となる供試用の水性ボールペン体を作製した。
得られた上記水性ボールペンに下記表１に示す各水性インキ０．９ｇを充填し、下記各方法により、筆記感、インキ流出性、速書追従性、加衝撃時カスレ性、インキのボタ落ちについて評価した。
これらの結果を下記表１に示す。

（粘度の測定方法）
測定装置：Ｅ型回転粘度計（ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲＭＯＤＥＬＲＥ１００、東機産業社製）
測定条件：
コーン；１°３４′＊Ｒ２４
剪断速度；各剪断速度（３８．４ｓｅｃ^-1、３８４ｓｅｃ^-1）
測定時間；６０ｓｅｃ
測定温度；２５℃
（表面張力の測定方法）
測定装置：自動表面張力計（ＣＢＶＣ−Ａ３）、協和界面科学社製
測定条件：
分銅プレート；白金製プレート
測定時間；１５０ｓｅｃ
測定温度；２５℃

（水性ボールペン体の構成、図３及び図４に準拠）
１．ボールペンチップの構成
ボール径；０．２８ｍｍ、ボール材質；超硬製
ホルダー材質；ステンレス製
２．継手部材
材質；ポリプロピレン製
３．インキ収容管
材質；ポリプロピレン製、内径；３．８ｍｍ

（筆記感の評価方法）
各配合によって得られた各水性インキを上記ボール径０．２８ｍｍの水性ボールペン体に充填し、筆記用紙に「らせん筆記」し、書き味を下記評価基準で評価した。
評価基準：
○：滑らかなで安定した書き味。
△：ややひっかかりを感じる書き味。
×：ひっかかりを感じる書き味で、かつ線切れ、方向性がある。

（インキ流出性の評価方法）
各配合によって得られた各水性インキを上記ボール径０．２８ｍｍの水性ボールペン体に充填し、筆記用紙に「らせん筆記」し、書き味を下記評価基準で評価した。
評価基準：
○：充分にインキが流出し、はっきりと描線が確認できる。
△：インキの流出が比較的に少ないものの、描線の認識は可能。
×：インキの流出が明らかに少なく、描線の認識が困難。

（速書追従性の評価方法）
各配合によって得られた各水性インキを上記ボール径０．２８ｍｍの水性ボールペン体に充填し、ＩＳＯ規格に準拠した筆記用紙に、フリーハンドで２倍速と通常速度でそれぞれ筆記し、各筆記描線を下記評価基準で評価した。
評価基準：
○：スムースに安定して筆記できる。
△：２倍速筆記で線切れが起きる。
×：通常に筆記してもインキが追従せず、線切れが起こる。

（ペン体加衝撃時のカスレ性の評価方法）
各配合によって得られた各水性インキを上記ボール径０．２８ｍｍの水性ボールペン体に充填し、それぞれ、筆記用紙に「らせん筆記」し、その後、ペン先を上向きにして杉板上に５ｃｍ上空から落下（ペン体に軽い衝撃を加え）その後再び「らせん筆記（直径約３ｃｍ）」し、再筆記時の描線品位を下記評価基準で評価した。
評価基準：
○：らせん筆記１周目以内でカスレずに再筆記が可能。
△：らせん筆記３周目以内でカスレずに再筆記が可能。
×：らせん筆記３周目以内では再筆記が不可能。

（インキのボタ落ちの評価方法）
各配合によって得られた各水性インキを上記ボール径０．２８ｍｍの水性ボールペン体に充填し、キャップをせず、ペン先を接触させずに、ペン先を下向きにしたまま、２５℃、湿度６０％の環境で５分間放置し、インキのボタ落ちが発生したかどうかを下記評価基準で評価した。
評価基準：
○：ペン先からのインキのボタ落ちが発生せず。
×：ペン先からのインキのボタ落ちが発生。

上記表１中の＊１〜＊１３は下記のとおりである。
＊１：（Ａ−１）カーボンブラック〔顔料、プリンテックス２５（デグサ社製）〕
＊２：（Ａ−２）フタロシアニンブルー〔顔料、ＣｈｒｏｍｏｆｉｎｅＢｌｕｅ４９６５（大日精化工業社製）〕
＊３：（Ａ−３）ウォーターブラックＲ４５５（染料、オリエント化学工業社製）
＊４：（Ａ−４）ウォーターイエロー６Ｃ（染料、オリエント化学工業社製）
＊５：（Ｂ−１）スチレンマレイン酸樹脂アンモニウム塩
＊６：（Ｂ−２）スチレンアクリル酸樹脂アンモニウム塩
＊７：（Ｃ−１）トリメチロールプロパンエチレンオキサイド１５ｍｏｌ付加物
＊８：（Ｃ−２）ジグリセリンプロピレンオキサイド４ｍｏｌ付加物
＊９：（Ｄ−１）パーフルオロアルキルリン酸エステル
＊10：（Ｄ−２）フッ素系アルキルエステル
＊11：ＫＥＬＸＺＡＮＨＰ（三省社製）
＊12：ハイビスワコー１０５（和光純薬社製）
＊13：ＰＶＰ−Ｋ９０（ＧＡＦ社製）

上記表１の結果から明らかなように、本発明範囲となる実施例１〜５は、本発明の範囲外となる比較例１〜５に較べて、筆記感、インキ流出性、速書追従性に優れると共に、加衝撃時のカスレ性もなく、しかも、インキのボタ落ちもないことが優れた筆記性能を有することが判明した。
これに対して、比較例をみると、比較例１及び２は、剪断速度３８．４ｓｅｃ^-1の粘度範囲が本発明の範囲外となる場合、比較例３及び５は、剪断速度３８４ｓｅｃ^-1の粘度範囲が本発明の範囲外となる場合、比較例４は、表面張力が３４ｍＮ／ｍが本発明の範囲外となる場合であり、これらの場合は、筆記感、インキ流出性、速書追従性、加衝撃時のカスレ、インキのボタ落ちの全ての性能を満足することができないことが判明した。

本発明の水性ボールペンに用いるボールペンチップの一例を示す縦断面図である。本発明の水性ボールペンに用いるボールペンチップの他例を示す縦断面図である。図１のボールペンチップをインキ収容管（リフィール）に取り付けた状態を示す縦断面図である。図３のボールペンチップを有するインキ収容管（リフィール）を軸体に取り付けて水性ボールペン体とした状態を示す縦断面図である。

符号の説明

Ａボールペンチップ
１０ボール
Ｃ水性ボールペン体

Claims

剪断速度３８．４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が３０〜５５０ｍＰａ・ｓ、剪断速度３８４ｓｅｃ^-1の粘度（２５℃）が２０〜１８０ｍＰａ・ｓであり、かつ、表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下の擬塑性水性インキと、ボール径０．２９ｍｍ以下のボールペンチップとから形成されていることを特徴とする水性ボールペン。
前記水性インキの液体媒体として、ポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物、グリセリンのアルキレンオキサイド付加物及び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から選ばれる少なくとも１種を水性インキ組成物全量に対して０．５〜４０重量％含有してなる請求項１記載の水性ボールペン。