JP2013119253A - Water-based ballpoint pen - Google Patents

Water-based ballpoint pen Download PDF

Info

Publication number
JP2013119253A
JP2013119253A JP2011269789A JP2011269789A JP2013119253A JP 2013119253 A JP2013119253 A JP 2013119253A JP 2011269789 A JP2011269789 A JP 2011269789A JP 2011269789 A JP2011269789 A JP 2011269789A JP 2013119253 A JP2013119253 A JP 2013119253A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
ballpoint pen
ball
ink
based ballpoint
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.)
Pending
Application number
JP2011269789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironori Sugai
洋典 菅井
Mitsuto Miyake
充人 三宅
Susumu Yamaguchi
進 山口
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.)
Pilot Corp
Original Assignee
Pilot Corp
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 Pilot Corp filed Critical Pilot Corp
Priority to JP2011269789A priority Critical patent/JP2013119253A/en
Publication of JP2013119253A publication Critical patent/JP2013119253A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based ballpoint pen having a smooth writing feeling, suppressing abrasion of a ball seat, and excellent in ink stability with time.SOLUTION: The water-based ballpoint pen includes a ballpoint pen tip rotatably holding a ball in a ball holding chamber of a tip body made of a stainless steel directly or through a tip holder at the distal end part of an ink storing cylinder, the ball having a ball diameter of ≤0.4 mm. The water-based ballpoint pen is characterized in that a water-based ballpoint pen ink composition including at least water, a coloring agent, a phosphate-based surfactant with a HLB (hydrophile-lipophile balance) of ≥10, and a solvent with a solubility parameter of 12-18, is directly filled into the ink storing cylinder.

Description

本発明は水性ボールペンに関し、さらに詳細としては、滑らかな筆感を有して、ボール座の摩耗を抑制し、インキ経時安定性に優れた水性ボールペンに関するものである。   The present invention relates to a water-based ballpoint pen, and more particularly to a water-based ballpoint pen that has a smooth writing feel, suppresses wear of a ball seat, and is excellent in ink aging stability.

従来より、ステンレス鋼材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを具備したボールペンはよく知れている。これは、耐摩耗性、耐食性やコスト等を考慮して、ステンレス鋼材からなるチップ本体を用いている。また、筆感の向上や、筆跡のカスレ、線とびなどが発生しないように、特開2006−282870号公報「ボールペン用水性インキ組成物」、特開平7−62288号公報「水性ボールペン用インキ組成物」、特開2003−192972号「水性ボールペン用インキ」には、様々な潤滑剤などを含有する水性ボールペン用インキ組成物が提案されている。     Conventionally, a ballpoint pen provided with a ballpoint pen tip using a tip body made of a stainless steel material is well known. This uses a chip body made of stainless steel in consideration of wear resistance, corrosion resistance, cost, and the like. Further, in order to improve the writing feeling, and to avoid the occurrence of blurring of handwriting and line skipping, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-282870 “Water-based ink composition for ballpoint pens” and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-62288 “Ink composition for water-based ballpoint pens”. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-192972 “Water-based ballpoint pen ink”, water-based ballpoint pen ink compositions containing various lubricants have been proposed.

「特開2006−282870号公報」"JP 2006-282870 A" 「特開平7−62288号公報」"JP-A-7-62288" 「特開2003−192972号公報」"Japanese Patent Laid-Open No. 2003-192972"

特許文献1では、イソプレンスルホン酸−アクリル酸共重合体を含有することで、インキが途切れることなく安定した吐出が行われるため、軽い書き味で筆記することができ、筆跡の線切れやカスレを抑制すること、特許文献2では、ジベンジリデンソルビトールを含有することで、ボールの回転によりインキが容易に流動する事によりスムースに筆記が可能となり、カスレ等の筆記性能を向上することが開示されているが、特許文献3では、N−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリンを含有することで、チップの受け座に吸着して筆記時のボールの回転においてボールとチップ受け座の摩擦を低減することで、書き味を向上することが開示されている。そのように、ある程度滑らかな筆感を得ることはできたが、インキ中での溶解安定性によるインキ経時安定性が悪く、析出物が発生しやすい問題を抱えていた。特に、最近では、φ0.4以下の極細水性ボールペンでは、ボールとボール座の接触面積が小さいために、書き味が劣り、ボール座の摩耗がひどく筆記不良になりやすく、その問題を解決することが望まれていた。   In Patent Document 1, since an isoprene sulfonic acid-acrylic acid copolymer is contained, ink can be stably discharged without interruption, so that writing can be performed with light writing, and line breaks and blurring of handwriting can be prevented. Inhibiting, Patent Document 2 discloses that by containing dibenzylidene sorbitol, ink can flow smoothly by rotation of the ball, thereby enabling smooth writing and improving writing performance such as blurring. However, in Patent Document 3, by containing an N-acylamino acid and N-acylmethyltaurine, the friction between the ball and the tip seat is reduced during the rotation of the ball during writing by adsorbing to the seat of the tip. Therefore, it is disclosed that the writing quality is improved. As described above, although a somewhat smooth writing feeling was obtained, the ink aging stability due to the dissolution stability in the ink was poor, and there was a problem that precipitates were likely to be generated. In particular, in recent ultra-fine water ballpoint pens of φ0.4 or less, since the contact area between the ball and the ball seat is small, the writing quality is poor, the wear of the ball seat is likely to be poorly written, and the problem is solved. Was desired.

本発明の目的は、上記のような問題を解決するもので、ボール径が0.4mm以下の水性ボールペンで、滑らかな筆感を有して、ボール座の摩耗を抑制し、インキ経時安定性に優れた水性ボールペンを提供することである。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and is a water-based ballpoint pen having a ball diameter of 0.4 mm or less, has a smooth writing feeling, suppresses wear of the ball seat, and is stable over time with ink. It is to provide an excellent water-based ballpoint pen.

本発明は、上記課題を解決するために、
「1.インキ収容筒の先端部に、ステンレス綱材からなる チップ本体のボール抱持室にボールを回転自在に抱持したボールペンチップを直接又はチップホルダーを介して具備し、ボール径が0.4mm以下である水性ボールペンであって、前記インキ収容筒内に、少なくとも水、着色剤、HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤、溶解度パラメーターが12〜18である溶剤からなる水性ボールペン用インキ組成物を直詰めしたことを特徴とする水性ボールペン。
2.前記HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤が、直鎖アルコール系のリン酸エステル系界面活性剤であることを特徴とする第1項に記載の水性ボールペン。
3.前記HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤が、0.1〜5.0質量%であることを特徴とした第1項または第2項に記載の水性ボールペン。。
4.前記ボールが、超硬合金材からなることを特徴とした第1項ないし第3項のいずれか1項に記載した水性ボールペン。」である。
In order to solve the above problems, the present invention
“1. A ballpoint pen tip having a ball rotatably held in a ball holding chamber of a chip body made of a stainless steel material is provided directly or via a tip holder at the tip of the ink containing cylinder, and the ball diameter is 0. A water-based ballpoint pen that is 4 mm or less, and is an ink composition for water-based ballpoint pens that includes at least water, a colorant, a phosphate ester-based surfactant having an HLB of 10 or more, and a solvent having a solubility parameter of 12 to 18 in the ink containing cylinder. A water-based ballpoint pen characterized by packing things directly.
2. The water-based ballpoint pen according to item 1, wherein the phosphate ester surfactant of HLB 10 or higher is a linear alcohol phosphate ester surfactant.
3. The aqueous ballpoint pen according to item 1 or 2, wherein the phosphate ester-based surfactant having an HLB of 10 or more is 0.1 to 5.0% by mass. .
4). The water-based ballpoint pen according to any one of Items 1 to 3, wherein the ball is made of a cemented carbide material. Is.

本発明は、ボール径が0.4mm以下の水性ボールペンにおいて、潤滑性を向上することで、滑らかな筆感を有して、ボール座の摩耗を抑制し、析出物が発生せずに、インキ経時安定性に優れた水性ボールペンを提供することができた。   In the water-based ballpoint pen having a ball diameter of 0.4 mm or less, the present invention improves the lubricity, has a smooth writing feeling, suppresses the wear of the ball seat, and does not generate precipitates. An aqueous ballpoint pen excellent in stability over time could be provided.

本発明の特徴としては、ステンレス綱材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを具備したボール径が0.4mm以下である水性ボールペンにおいて、 インキ収容筒内に、HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤と溶解度パラメーターが12〜18の溶剤を併用する水性ボールペン用インキ組成物を直詰めすることを特徴とする。   A feature of the present invention is that in a water-based ballpoint pen having a ball diameter of 0.4 mm or less equipped with a ballpoint pen tip using a tip body made of stainless steel material, a phosphate ester-based surface activity of HLB 10 or more in an ink containing cylinder A water-based ballpoint pen ink composition that uses a combination of an agent and a solvent having a solubility parameter of 12 to 18 is directly packed.

本発明で用いる潤滑剤としては、より潤滑性を向上することで、滑らかな筆感と、ボール座の摩耗抑制を考慮して、リン酸エステル系界面活性剤を用いる。これは、リン酸基が、金属類に対して吸着力があり、ボールやチップ本体などに対して吸着することで、他の種類の界面活性剤よりも、潤滑性があり、良好な潤滑効果を有するためである。特に、金属類の中でも、ステンレス綱材に対しては、リン酸基が吸着しやすいため、リン酸エステル系界面活性剤の潤滑効果が一層得られるため、チップ本体の材質は、ステンレス綱材を用いる。   As the lubricant used in the present invention, a phosphate ester type surfactant is used in consideration of smooth writing feeling and suppression of wear of the ball seat by further improving the lubricity. This is because the phosphate group has an adsorptive power to metals and adsorbs to balls, chip bodies, etc., so it has better lubricity and better lubrication effect than other types of surfactants. It is for having. In particular, among metals, since the phosphate group is easily adsorbed to the stainless steel material, the lubricating effect of the phosphate ester surfactant is further obtained. Use.

また、リン酸エステル系界面活性剤を単独で用いるだけでも、ある程度、潤滑性は向上できるが、ボール径が0.4mm以下のボールでは、ボールとボール座の接触面積が小さく、単位面積に掛かる荷重が高くなることによる筆感の劣化やボール座の摩耗が進行しやすいが、それらの問題を解決可能とするために、より潤滑性を向上して、インキ経時安定性も向上できるか鋭意検討した結果、特定のリン酸エステル系界面活性剤と特定の溶剤を選定し、より潤滑性を向上することで、滑らかな筆感を有して、ボール座の摩耗抑制し、インキ経時安定性に優れることが可能であることが解った。   In addition, the lubricity can be improved to some extent by using a phosphoric acid ester type surfactant alone. However, in the case of a ball having a ball diameter of 0.4 mm or less, the contact area between the ball and the ball seat is small and it takes up a unit area. Deterioration of writing feeling and wear of the ball seat are likely to progress due to increased load, but in order to solve these problems, we are eagerly studying whether it is possible to improve lubricity and improve ink aging stability. As a result, by selecting a specific phosphate ester surfactant and a specific solvent, and improving lubricity, it has a smooth writing feel, suppresses wear of the ball seat, and improves ink aging stability. It turns out that it is possible to excel.

リン酸エステル系界面活性剤については、潤滑性やインキ経時安定性を考慮して、HLB10以上を用いる必要がある。これは、HLB10未満のリン酸エステル系界面活性剤では、HLB値が低いため親油性が強く、ボールの潤滑性が向上するので、筆感やボール座の摩耗抑制を向上するが、その反面、HLB10未満のリン酸エステル系界面活性剤とチップ本体内から溶出するマンガンイオンやクロムイオン等の金属イオンとが反応して、親油性が強い金属塩を形成しやすく、水性インキ中で溶解性が劣りやすいため、金属塩による析出物が発生してしまう問題が生じやすいからである。特に、ボール径が0.4mm以下であるとインキ吐出口が小さく、析出物が詰まってしまい、筆記不良の原因になるためである。   As for the phosphate ester type surfactant, it is necessary to use HLB 10 or more in consideration of lubricity and ink aging stability. This is because a phosphate ester-based surfactant having an HLB of less than 10 has a low HLB value and thus has a high lipophilicity and improves the lubricity of the ball. Phosphate ester surfactants less than HLB10 react with metal ions such as manganese ions and chromium ions eluted from the inside of the chip body to easily form highly lipophilic metal salts, which are soluble in aqueous inks. It is because it is easy to be inferior and the problem which the deposit by a metal salt generate | occur | produces easily arises. In particular, when the ball diameter is 0.4 mm or less, the ink discharge port is small, and the precipitates are clogged, resulting in poor writing.

また、着色剤の溶解安定性、水分の溶解安定性、水分蒸発抑制などを考慮し、溶剤を使用しているが、本発明のように、HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤を用いる場合、より潤滑性を向上するには、溶解度パラメーターが12〜18の溶剤を用いる必要がある。これは、溶解度パラメーターが12未満の溶剤では、溶剤と水との相溶性が劣り、これに伴いインキ経時安定性が劣ってしまい、また、溶解度パラメーターが18を越える溶剤では、水性インキ中において、前記HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤が、水への溶解安定性が向上し、そのため、ステンレス綱材のチップ本体へのリン酸基の吸着量が少ないため、所望の潤滑効果が得られない。そのため、ボール径が0.4mm以下である水性ボールペンにおいては、HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤と溶解度パラメーターが、12〜18の溶剤を併用する必要がある。   In addition, the solvent is used in consideration of the dissolution stability of the colorant, the dissolution stability of water, the suppression of water evaporation, etc., but when using a phosphate ester surfactant of HLB10 or higher as in the present invention. In order to further improve the lubricity, it is necessary to use a solvent having a solubility parameter of 12 to 18. This is because the solvent having a solubility parameter of less than 12 has poor compatibility between the solvent and water, resulting in poor ink aging stability, and in the case of a solvent having a solubility parameter of more than 18, in aqueous ink, The phosphate ester surfactant of HLB10 or more has improved solubility in water, so that the amount of phosphate groups adsorbed on the chip body of the stainless steel material is small, so that a desired lubricating effect can be obtained. Absent. Therefore, in an aqueous ballpoint pen having a ball diameter of 0.4 mm or less, it is necessary to use a phosphate ester surfactant having an HLB of 10 or more and a solvent having a solubility parameter of 12-18.

また、HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤の中でも、より潤滑性を向上することで、滑らかな筆感と、ボール座の摩耗抑制を向上することを考慮すれば、直鎖アルコール系のリン酸エステル系界面活性剤が好ましい。これは、リン酸エステル系界面活性剤の種類としては、スチレン化フェノール系、ノニルフェノール系、ラウリルアルコール系、トリデシルアルコール系、オクチルフェノール系、短鎖アルコール系等があるが、この中でも、フェニル骨格を有すると立体障害により潤滑性に影響が出やすいため、直鎖アルコール系のラウリルアルコール系、トリデシルアルコール系、短鎖アルコール系を用いる方が、好ましい。さらに、潤滑性能とインキ中での溶解安定しやすく、インキ経時が安定する傾向があるため、ラウリルアルコール系のリン酸エステル系界面活性剤を用いる方が、最も好ましい。これらは、単独または2種以上混合して使用してもよい。   In addition, among the phosphate ester surfactants of HLB10 or higher, linear alcohol-based phosphorus is considered in consideration of improving the lubricity and improving the smooth writing feeling and the ball seat wear suppression. Acid ester surfactants are preferred. This includes styrenated phenol-based, nonylphenol-based, lauryl alcohol-based, tridecyl alcohol-based, octylphenol-based, short-chain alcohol-based, etc. If it has, the lubricity tends to be affected by steric hindrance, and therefore it is preferable to use a linear alcohol lauryl alcohol, tridecyl alcohol, or short chain alcohol. Furthermore, it is most preferable to use a lauryl alcohol-based phosphate surfactant because the lubricating performance and the dissolution in ink tend to be stable and the ink aging tends to be stable. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.

HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤の具体例としては、プライサーフシリーズ(第一工業製薬(株))の中から、プライサーフA212E(HLB値:10、ノニルフェノール系)、プライサーフA217E(HLB値:15、ノニルフェノール系)、同A213B(HLB値:12、ラウリルアルコール系)、同A215C(HLB値:11、トリデシルアルコール系)、同A219B(HLB値:16、ラウリルアルコール系)等が挙げられる。これ等のリン酸エステル系界面活性剤は、単独又は2種以上混合して使用してもよい。
尚、HLBは、一般式として、HLB=7+11.7log(Mw/Mo)、(Mw;親水基の分子量、Mo;親油基の分子量)から求めることができる。
Specific examples of phosphate ester surfactants having an HLB of 10 or more include Prisurf A212E (HLB value: 10, nonylphenol), Prisurf A217E (HLB) from the Prisurf series (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). Value: 15, nonylphenol type), A213B (HLB value: 12, lauryl alcohol type), A215C (HLB value: 11, tridecyl alcohol type), A219B (HLB value: 16, lauryl alcohol type), etc. It is done. These phosphate ester surfactants may be used alone or in combination of two or more.
In addition, HLB can be calculated | required from HLB = 7 + 11.7log (Mw / Mo) and (Mw: molecular weight of a hydrophilic group, Mo: molecular weight of a lipophilic group) as a general formula.

HLB10以上のリン酸エステル界面活性剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1〜5.0質量%が好ましい。添加量が、インキ組成物全量に対し、0.1質量%より少ないと、所望の潤滑性が得られにくい傾向があり、筆感が劣りやすく、筆跡にカスレ等が発生する傾向があり、5.0質量%を越えると、インキ経時が不安定性になる傾向があるため、インキ組成物全量に対し、0.1〜5.0質量%が好ましい。さらに、より潤滑性やインキ経時安定性を考慮すれば、0.5〜3.0質量%が最も好ましい。   The content of the phosphate ester surfactant having an HLB of 10 or more is preferably 0.1 to 5.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. If the addition amount is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, the desired lubricity tends to be difficult to obtain, the writing feeling tends to be poor, and there is a tendency for blurring to occur in the handwriting. If it exceeds 0.0% by mass, the ink aging tends to become unstable, so 0.1 to 5.0% by mass is preferable with respect to the total amount of the ink composition. Furthermore, if considering lubricity and ink aging stability, 0.5 to 3.0% by mass is most preferable.

また、溶解度パラメーターが、12〜18の溶剤については、よりリン酸基の吸着量が多く、潤滑効果が得られやすいため、溶解度パラメーターが12〜16の溶剤が好ましい。溶解度パラメーターが12〜18の溶剤の含有量は、5.0質量%より少ないと、所望の潤滑性が得られにくい傾向や、着色剤の溶解安定性が得られにくい傾向があり、40.0質量%を越えると、書き味やにじみに影響が出やすいため、インキ組成物全量に対し、5.0〜40.0質量%が好ましい。より潤滑性を考慮すれば、10.0〜30.0質量%が最も好ましい。   Moreover, about the solvent whose solubility parameter is 12-18, since there is much adsorption amount of a phosphate group and a lubrication effect is easy to be acquired, the solvent whose solubility parameter is 12-16 is preferable. When the content of the solvent having a solubility parameter of 12 to 18 is less than 5.0% by mass, the desired lubricity tends to be difficult to obtain, and the dissolution stability of the colorant tends to be difficult to obtain. If it exceeds 5% by mass, the writing quality and blurring are likely to be affected, so 5.0 to 40.0% by mass is preferable with respect to the total amount of the ink composition. In consideration of lubricity, 10.0 to 30.0% by mass is most preferable.

また、着色剤は、染料、顔料など、適宜併用して使用することができる。染料については、直接染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、及び各種造塩タイプ染料等が採用可能である。顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、補色顔料等が挙げられる。これらの着色剤は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。含有量は、インキ組成物全量に対し、1〜20質量%が好ましい。   Moreover, a coloring agent can be used in combination with dye, a pigment, etc. suitably. As the dye, direct dyes, acid dyes, basic dyes, metal-containing dyes, various salt-forming dyes, and the like can be used. Examples of pigments include inorganic, organic, and processed pigments. Specifically, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, quinophthalone, selenium , Triphenylmethane, perinone, perylene, glyoxazine, aluminum pigment, pearl pigment, fluorescent pigment, phosphorescent pigment, and complementary color pigment. These colorants may be used alone or in combination of two or more. The content is preferably 1 to 20% by mass relative to the total amount of the ink composition.

その他として、着色剤の経時安定性を向上させるために、pH調整剤や、1,2ベンゾイソチアゾリン−3−オン等の防菌剤、尿素、ソルビット等の保湿剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤を添加することができる。また、リン酸エステル界面活性剤以外のシリコン系、アセチレングリコール系、フッ素系の界面活性剤も筆跡乾燥性、濡れ性などの向上等として添加することが可能である。また、水溶性樹脂として、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、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等や、樹脂エマルジョンとして、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等、インキ粘度調整として、架橋型アクリル酸重合体、キサンタンガム、サクシノグリカン、セルロース誘導体などの剪断減粘性付与剤を添加することができる。これらは単独又は2種以上組み合わせて使用することができる。   In addition, in order to improve the temporal stability of the colorant, pH adjusters, antibacterial agents such as 1,2 benzoisothiazolin-3-one, moisturizers such as urea and sorbit, and rust preventive agents such as benzotriazole A chelating agent such as ethylenediaminetetraacetic acid can be added. Further, silicon-based, acetylene glycol-based, and fluorine-based surfactants other than the phosphate ester surfactants can be added to improve handwriting dryness, wettability, and the like. In addition, acrylic resins, alkyd resins, cellulose derivatives, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, etc. as water-soluble resins, and acrylic resins, urethane resins, styrene-butadiene resins, polyester resins, vinyl acetate resins as resin emulsions. For adjusting the viscosity of the ink such as a resin, a shear thinning agent such as a cross-linked acrylic acid polymer, xanthan gum, succinoglycan, or a cellulose derivative can be added. These can be used alone or in combination of two or more.

なお、インキ粘度については、限定されるものではないが、より滑らかな筆感を考慮すると、ブルックフィールド社製DV−II粘度計(CPE−42ローター)を用いて、20℃の環境下で、剪断速度384.0sec−1において、50mPa・s以下にする方が好ましく、より好ましくは、20mPa・s〜50mPa・sである。 The ink viscosity is not limited, but considering a smoother writing feel, using a Brookfield DV-II viscometer (CPE-42 rotor) in an environment of 20 ° C., At a shear rate of 384.0 sec −1 , it is preferably 50 mPa · s or less, and more preferably 20 mPa · s to 50 mPa · s.

また、ボール材は、特に限定されるものではないが、超硬合金、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア、ルビー、窒化珪素、樹脂ボールなどが挙げられる。特に、超硬合金ボールは、タングステンカーバイドを主成分とし、Fe、Co、Niなどの鉄系金属で焼結したものであり、リン酸基が吸着しやすいため、リン酸エステル系界面活性剤の潤滑効果が一層得られるため、好ましい。   The ball material is not particularly limited, and examples thereof include cemented carbide, silicon carbide, alumina, zirconia, ruby, silicon nitride, and resin balls. In particular, cemented carbide balls are mainly composed of tungsten carbide and sintered with iron-based metals such as Fe, Co, Ni, etc., and phosphate groups are easily adsorbed. This is preferable because a lubricating effect can be further obtained.

次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例1
水 65.5質量部
溶剤(溶解度パラメーター値:16) 20.0質量部
潤滑剤(リン酸エステル系界面活性剤) 1.0質量部
pH調整剤(トリエタノールアミン) 1.5質量部
保湿剤 5.0質量部
防錆剤(ベンゾトリアゾール) 0.5質量部
防菌剤(1,2ベンゾイソチアゾリン−3−オン) 0.5質量部
着色剤(ダイレクトブラック154) 6.0質量部
剪断減粘性付与剤(キサンタンガム) 0.40質量部
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated.
Example 1
Water 65.5 parts by mass Solvent (solubility parameter value: 16) 20.0 parts by mass Lubricant (phosphate ester surfactant) 1.0 part by mass pH adjuster (triethanolamine) 1.5 parts by mass humectant 5.0 parts by mass rust preventive (benzotriazole) 0.5 parts by mass antibacterial agent (1,2 benzoisothiazolin-3-one) 0.5 parts by mass colorant (direct black 154) 6.0 parts by mass shear reduction Viscosity imparting agent (xanthan gum) 0.40 parts by mass

まず、水、溶剤、リン酸エステル系界面活性剤、pH調整剤、保湿剤、防菌剤、防錆剤、着色剤をマグネットホットスターラーで加温撹拌してベースインキを作成する。   First, water, a solvent, a phosphate ester surfactant, a pH adjuster, a humectant, a fungicide, a rust inhibitor, and a colorant are heated and stirred with a magnet hot stirrer to prepare a base ink.

その後、上記作製したベースインキを加温しながら、剪断減粘性付与剤を投入してホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌した後、濾紙を用い濾過を行って、実施例1の水性ボールペン用インキ組成物を得た。尚、実施例1のインキ粘度は、ブルックフィールド社製DV−II粘度計(CPE−42ローター)を用いて20℃の環境下で、剪断速度384sec−1(回転数100rpm)にてインキ粘度を測定したところ、45mPa・sであった。 Then, while heating the base ink prepared above, the shear thinning agent was added and mixed and stirred thoroughly using a homogenizer stirrer until uniform, and then filtered using filter paper. 1 aqueous ballpoint pen ink composition was obtained. The ink viscosity in Example 1 was measured using a Brookfield DV-II viscometer (CPE-42 rotor) at 20 ° C. and a shear rate of 384 sec −1 (rotation speed: 100 rpm). It was 45 mPa · s when measured.

その後、上記作製したベースインキを加温しながら、剪断減粘性付与剤を投入してホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌した後、濾紙を用い濾過を行って、実施例1に用いる水性ボールペン用インキ組成物を得た。また、直径が0.38mmある超硬合金ボールを回転自在に抱持したステンレス鋼材からなるボールペンチップをチップホルダーを介して装着し、前記水性ボールペン用インキ組成物をインキ収容筒内部に直詰めしたレフィルを、(株)パイロットコーポレーション製のゲルインキボールペン(商品名:G−knock)に装着して、本発明の水性ボールペンを得た。   Then, while heating the base ink prepared above, the shear thinning agent was added and mixed and stirred thoroughly using a homogenizer stirrer until uniform, and then filtered using filter paper. An ink composition for a water-based ballpoint pen used in No. 1 was obtained. Further, a ballpoint pen tip made of a stainless steel material rotatably holding a cemented carbide ball having a diameter of 0.38 mm was mounted via a tip holder, and the water-based ballpoint pen ink composition was directly packed inside the ink containing cylinder. The refill was mounted on a gel ink ballpoint pen (trade name: G-knock) manufactured by Pilot Corporation to obtain an aqueous ballpoint pen of the present invention.

実施例2〜7
インキ配合とボール径を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様な手順で実施例2〜7の水性ボールペンを得た。表1に測定、評価結果を示す。

Figure 2013119253
Examples 2-7
Except that the ink formulation and the ball diameter were changed as shown in Table 1, water-based ballpoint pens of Examples 2 to 7 were obtained in the same procedure as Example 1. Table 1 shows the measurement and evaluation results.
Figure 2013119253

比較例1〜7
インキの配合とボール径を、表2のように変更した以外は、実施例1と同様な手順で比較例1〜7の水性ボールペンを得た。表2に測定、評価結果を示す。

Figure 2013119253
Comparative Examples 1-7
Aqueous ballpoint pens of Comparative Examples 1 to 7 were obtained in the same procedure as in Example 1 except that the composition of the ink and the ball diameter were changed as shown in Table 2. Table 2 shows the measurement and evaluation results.
Figure 2013119253

試験および評価
実施例1〜7及び比較例1〜7で作製した水性ボールペンを用いて、以下の試験および評価を行った。尚、筆感、耐摩耗試験の評価は、筆記試験用紙としてJIS P3201 筆記用紙Aを用い、以下のような試験方法で評価を行った。
Tests and Evaluations The following tests and evaluations were performed using the aqueous ballpoint pens prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7. The writing feeling and the abrasion resistance test were evaluated by the following test method using JIS P3201 writing paper A as a writing test paper.

筆感:ボールペン用レフィルを室温の環境下、2週間放置後に、手書きによる官能試験を行い評価した。
非常に滑らかなもの ・・・◎
滑らかなもの ・・・○
やや重いもの ・・・△
重く、滑りが悪いもの ・・・×
Writing sensation: A ballpoint refill was allowed to stand in a room temperature environment for 2 weeks, and then evaluated by a handwritten sensory test.
Very smooth ・ ・ ・ ◎
Smooth thing ○○
Somewhat heavy ・ ・ ・ △
Heavy and slippery

耐摩耗試験:荷重100gf、筆記角度65°、4m/minの走行試験機にて筆記試験後のボール座の摩耗を測定した。
ボール座の摩耗が10μm未満のもの ・・・◎
ボール座の摩耗が10〜20μmのもの ・・・○
ボール座の摩耗が20〜30μmのもの ・・・△
ボール座の摩耗が30μmを越えるもの ・・・×
Abrasion resistance test: The wear of the ball seat after the writing test was measured with a running test machine with a load of 100 gf, a writing angle of 65 °, and 4 m / min.
Ball seat wear less than 10μm ・ ・ ・ ◎
Ball seat wear of 10 to 20 μm
Ball seat wear of 20-30 μm
Ball seat wear exceeding 30 μm ・ ・ ・ ×

インキ経時試験:ボールペン用レフィルを50℃・湿度0%の環境下、3ヶ月間放置後に、チップ本体内のインキを顕微鏡観察した。
析出物がなく、良好のもの ・・・◎
析出物が微少に発生したが、実用上問題のないもの ・・・○
析出物が存在し、カスレや筆記不良などの原因になるもの ・・・×
Ink aging test: After the ballpoint refill was left for 3 months in an environment of 50 ° C. and 0% humidity, the ink in the chip body was observed with a microscope.
Good without deposits ... ◎
Slightly generated precipitates, but no problem in practical use
Precipitate is present and causes scumming or poor writing ・ ・ ・ ×

表1の結果より、実施例1〜7では、筆感、耐摩耗試験、インキ経時試験ともに良好もしくは、実用上問題のないレベルの性能が得られた。   From the results shown in Table 1, in Examples 1 to 7, good writing feeling, abrasion resistance test and ink aging test were obtained, or performance at a level having no practical problem was obtained.

表2の結果より、比較例1、2、5では、HLB10未満のリン酸エステル系界面活性剤を用いたため、筆感が悪かった。   From the results shown in Table 2, in Comparative Examples 1, 2, and 5, since a phosphate ester-based surfactant having an HLB of less than 10 was used, the writing feeling was poor.

比較例3では、溶解度パラメーターが18を越える溶剤を用いたため、析出物が発生してしまった。   In Comparative Example 3, since a solvent having a solubility parameter exceeding 18 was used, precipitates were generated.

比較例4では、溶解度パラメーターが12未満である溶剤を用いたため、筆感がやや重かった。   In Comparative Example 4, since a solvent having a solubility parameter of less than 12 was used, the writing feeling was slightly heavy.

比較例6では、リン酸エステル系界面活性剤を用いなかったため、筆感と耐摩耗試験が悪かった。   In Comparative Example 6, since the phosphate ester surfactant was not used, the writing feeling and the abrasion resistance test were bad.

比較例7では、溶解度パラメーターが12〜18である溶剤を用いなかったため、筆感がやや重かった。   In Comparative Example 7, since a solvent having a solubility parameter of 12 to 18 was not used, the writing feeling was slightly heavy.

本発明は水性ボールペンとして利用でき、さらに詳細としては、該水性ボールペン用インキ組成物を充填した、キャップ式、ノック式等の水性ボールペンとして広く利用することができる。   The present invention can be used as a water-based ballpoint pen, and more specifically, can be widely used as a water-based ballpoint pen of a cap type or a knock type filled with the ink composition for water-based ballpoint pens.

Claims (4)

インキ収容筒の先端部に、ステンレス綱材からなる チップ本体のボール抱持室にボールを回転自在に抱持したボールペンチップを直接又はチップホルダーを介して具備し、ボール径が0.4mm以下である水性ボールペンであって、前記インキ収容筒内に、少なくとも水、着色剤、HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤、溶解度パラメーターが12〜18である溶剤からなる水性ボールペン用インキ組成物を直詰めしたことを特徴とする水性ボールペン。 The tip of the ink storage cylinder is equipped with a ballpoint pen tip that is rotatably held in a ball holding chamber of a tip body made of stainless steel, directly or via a tip holder, and the ball diameter is 0.4 mm or less. A water-based ballpoint pen, wherein an ink composition for a water-based ballpoint pen comprising at least water, a colorant, a phosphate ester surfactant having an HLB of 10 or more, and a solvent having a solubility parameter of 12 to 18 is directly placed in the ink container. A water-based ballpoint pen characterized by stuffing. 前記HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤が、直鎖アルコール系のリン酸エステル系界面活性剤であることを特徴とする請求項1に記載の水性ボールペン。 The aqueous ball-point pen according to claim 1, wherein the phosphate ester-based surfactant having an HLB of 10 or more is a linear alcohol phosphate ester-based surfactant. 前記HLB10以上のリン酸エステル系界面活性剤が、インキ組成物全質量に対し、0.1〜5.0質量%であることを特徴とした請求項1または2に記載の水性ボールペン。 The water-based ballpoint pen according to claim 1 or 2, wherein the phosphate ester-based surfactant having an HLB of 10 or more is 0.1 to 5.0% by mass relative to the total mass of the ink composition. 前記ボールが、超硬合金材からなることを特徴とした請求項1ないし3のいずれか1項に記載した水性ボールペン。 The water-based ballpoint pen according to any one of claims 1 to 3, wherein the ball is made of a cemented carbide material.
JP2011269789A 2011-12-09 2011-12-09 Water-based ballpoint pen Pending JP2013119253A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011269789A JP2013119253A (en) 2011-12-09 2011-12-09 Water-based ballpoint pen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011269789A JP2013119253A (en) 2011-12-09 2011-12-09 Water-based ballpoint pen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013119253A true JP2013119253A (en) 2013-06-17

Family

ID=48772138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011269789A Pending JP2013119253A (en) 2011-12-09 2011-12-09 Water-based ballpoint pen

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013119253A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017082068A (en) * 2015-10-27 2017-05-18 株式会社パイロットコーポレーション Ink composition for aqueous ball point pen and aqueous ball point pen using the same
JP2021109915A (en) * 2020-01-09 2021-08-02 株式会社サクラクレパス Aqueous ballpoint ink composition, aqueous ballpoint refill and aqueous ballpoint

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017082068A (en) * 2015-10-27 2017-05-18 株式会社パイロットコーポレーション Ink composition for aqueous ball point pen and aqueous ball point pen using the same
JP2021109915A (en) * 2020-01-09 2021-08-02 株式会社サクラクレパス Aqueous ballpoint ink composition, aqueous ballpoint refill and aqueous ballpoint
JP7341479B2 (en) 2020-01-09 2023-09-11 株式会社サクラクレパス Ink composition for water-based ballpoint pens, water-based ballpoint pen refills, and water-based ballpoint pens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6062748B2 (en) Water-based ballpoint pen
JP4713372B2 (en) Water-based ballpoint pen ink composition
JP2019077745A (en) Water-based ink composition for writing instrument, and writing instrument using the same
JP2013119253A (en) Water-based ballpoint pen
JP5844076B2 (en) Water-based ballpoint pen ink composition and ballpoint pen using the same
JP2008163091A (en) Water-based ball-point pen
JP2018109115A (en) Aqueous ballpoint ink composition and aqueous ballpoint prepared therewith
JP2008201970A (en) Ink composition for water-based ballpoint pen and water-based ballpoint pen using the same
JP5697147B2 (en) Oil-based ballpoint pen ink composition
JP2013119252A (en) Water-based ballpoint pen
JP4836816B2 (en) Water-based ballpoint pen
JP6858556B2 (en) Ink composition for water-based ballpoint pens and water-based ballpoint pens using them
JP2008266391A (en) Water-based ball-point pen
JP5131959B2 (en) Water-based ballpoint pen
JP5575608B2 (en) Water-based ballpoint pen ink composition
JP2018051966A (en) Water-based ballpoint pen
JP2008265061A (en) Water-based ballpoint pen
JP6885809B2 (en) Ink composition for ballpoint pens and ballpoint pens using them
JP4993704B2 (en) Water-based ballpoint pen
JP6629041B2 (en) Water-based ballpoint pen ink composition and water-based ballpoint pen using the same
JP2008183879A (en) Water-based ball-point pen
JP5670102B2 (en) Water-based ballpoint pen ink composition and water-based ballpoint pen refill using the same
JP6998438B2 (en) Ink composition for water-based ballpoint pen and water-based ballpoint pen using it
JP6959823B2 (en) Ink composition for water-based ballpoint pen and water-based ballpoint pen using it
JP5592618B2 (en) Water-based ballpoint pen