JP6136825B2 - ボールペン用油性インキ - Google Patents
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Description
インキ中に燐酸モノもしくはジアルキルエステルを添加する方法(特許文献2)、インキ中にパーフルオロカーボン基を有する燐酸エステル化合物を添加する方法(特許文献3)、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル(フェニルグリコール)、ベンジルグリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等の有機溶剤を使用したインキ中にポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸エステルを添加する方法(特許文献4)が知られている。
また、一般的に油性ボールペンには発色性が良いことから造塩染料が使用され、この造塩染料を良好に溶解する溶剤として、グリコール系、グリコールエーテル系、アルコール系の溶剤が使用されている。このような溶剤を使用したインキにおいては、燐酸のモノもしくはジアルキルエステルやパーフルオロカーボン基を有する燐酸エステル化合物は金属表面に吸着はしても溶剤との親和性が弱いため金属表面に厚いインキ層を形成できずボールがボールホルダーの受け座と強く当たりやすくなる。
さらに、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル(フェニルグリコール)、ベンジルグリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等の有機溶剤を使用したインキ中にポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸エステルを添加してもポリオキシエチレン鎖と溶剤との親和性が強いため金属表面への吸着が弱くなり十分な潤滑性が得られない。
これらの理由で従来の方法では十分な潤滑性が得られずボールの回転が阻害されて最後まで滑らかに書ききれない虞れがあった。
前記一般式(化1)にて示される化合物としては、その一例を挙げると、フォスファノールLB400、フォスファノールML−200、フォスファノールML−220、フォスファノールRD−510Y、フォスファノールRB−410、フォスファノールRD−720N、フォスファノールRL−210、フォスファノールRL−310、フォスファノールRS−410、フォスファノールRS−610、フォスファノールRS−710(以上、東邦化学工業(株)製)、プライサーフA208B、プライサーフA219B、プライサーフA208F、プライサーフA2100、プライサーフA215C、プライサーフM208F(モノエタノールアミン塩)(以上、第一工業製薬(株)製)等がある。
化2の化合物としては、その一例を挙げると、Phoslex A−1、同A−2、同A−3、同A−4、同A−8、同A−10、同A−12、同A−13、同A−18、同A−18D、同A−180L、同A−208(以上、SC有機化学(株)製)、JP−502、同−504、同−504A、同−506H、同−508、同−512、同−513、同−518−O、同−524R、DBP、LB−58(以上、城北化学工業(株)製)等が挙げられる。また、化2の化合物としては、プライサーフDOM(モノエタノールアミン塩、第一工業製薬(株)製)、Phospair−16、同−37、同−41、同−1500、同−3000、同−8500L(以上、SC有機化学(株)製)等が挙げられる。
前記一般式(化1)にて示される化合物の使用量は式中のMを水素に置き換えた状態に換算してインキ全量に対し0.1重量%から2.0重量%が好ましい。また、前記一般式(化1)にて示される化合物と前記一般式(化2)にて示される化合物の比率としては、式中のMを水素に置き換えた状態に換算して、重量比で前記一般式(化1)にて示される化合物1に対し、前記一般式(化2)にて示される化合物10〜30が好ましい。
前記一般式(化1)にて示される化合物の使用量が0.1重量%未満では十分な潤滑性が得にくい。また、化1の化合物の使用量が2.0重量%を超えて添加してもそれ以上の潤滑性は得られず添加する意味がない。
前記一般式(化1)にて示される化合物と、前記一般式(化2)にて示される化合物との比率が、式中のMを水素に置き換えた状態に換算して、重量比で前記一般式(化1)にて示される化合物1に対し前記一般式(化2)にて示される化合物が10未満であるとポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸及び/又はその塩をボール又はボールホルダーの受け座の金属表面に吸着させておくことが難しくなり潤滑性が損なわれる。また、前記一般式(化1)にて示される化合物1に対し前記一般式(化2)にて示される化合物が30を超えると、前記一般式(化1)にて示される化合物に比べてやや潤滑性に劣る前記一般式(化2)にて示される化合物がボール又はボールホルダーの受け座の金属表面に吸着する比率が高くなりすぎて潤滑性がやや弱くなる。
具体的には、VALIFAST BLUE 1631、OIL PINK 312、OIL BLUE 613、VALIFAST BLUE 1603、VALIFAST BLUE 1621、VALIFAST RED 1308、VALIFAST RED 1320、VALIFAST RED 1355、VALIFAST RED 1362、VALIFAST VIOLET 1701、VALIFAST VIOLET 1704、VALIFAST VIOLET 1731、VALIFAST YELLOW1101、VALIFAST YELLOW1109、VALIFAST YELLOW1151、バリファーストイエロー#3104(C.I.13900A)、バリファーストイエロー#3105(C.I.18690)、オリエントスピリットブラックAB(C.I.50415)、バリファーストブラック#3804(C.I.12195)、バリファーストイエロー#1109、バリファーストオレンジ#2210、バリファーストレッド#1320、バリファーストブルー#1605(以上、オリエント化学工業(株)製)、Aizen Spilon Violet C−RH、Aizen Spilon Red C−BH、SBN Yellow 543、SBN Yellow 530、Aizen Spilon Red C−GH、Aizen Spilon Red C−BH、Aizen Spilon Yellow CGNH、スピロンブラックGMHスペシャル、スピロンイエローC−2GH、スピロンブルーBPNH、S.P.T.オレンジ6、S.P.T.ブルー111(以上、保土ヶ谷化学工業(株)製)、ローダミンBベース(C.I.45170B、田岡染料製造(株)製)、ソルダンレッド3R(C.I.21260、中外化成(株)製)、メチルバイオレット2Bベース(C.I.42535B、米国、National Aniline Div.製)、ビクトリアブルーF4R(C.I.42563B)、ニグロシンベースLK(C.I.50415)(以上、BASF社製、独国)や、ネオスーパーブルーC−555(以上、中央合成化学(株)製)等の従来公知の一般的なものが使用できる。
黒色顔料としては例えば、プリンテックス3、同25、同30、同35、同40、同45、同55、同60、同75、同80、同85、同90、同95、同300、スペシャルブラック4、同5、同100、同250、同550(以上デグサヒュルスジャパン(株)製)。三菱カーボンブラック#2700、同#2650、同#2600、同#2400、同#2350、同#2300、同#2200、同#1000、同#990、同#980、同#970、同#960、同#950、同#900、同#850、同#750、同#650、同#52、同#50、同#47、同#45、同#45L、同#44、同#40、同#33、同#32、同#30、同#25、同#20、同#10、同#5、同#95、同#260、同CF9、同MCF88、同MA600、同MA77、同MA7、同MA11、同MA100、同MA100R、同MA100S、同MA220、同MA230(以上、三菱化学(株)製)、トーカブラック#8500/F、同#8300/F、同#7550SB/F、同#7400、同#7360SB/F、同#7350/F、同#7270SB、同#7100/F、同#7050(以上、東海カーボン(株)製)等のカーボンブラックや、ダイヤモンドブラックN(玉億色材(株)製)などのアニリンブラックや、ボーンブラック(三重カラーテクノ(株)製)や、鉄化ブラックKN−320(日本鉄化(株)製)などの鉄黒が挙げられる。
青色顔料としては例えばC.I.Pigment Blue 2、同9、同15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4、同15:6、同16、同17、同28、同29、同36、同60、同68、同76、同80等が使用できる。
赤色の顔料としてはC.I.Pigment Red 2、同3、同5、同8、同14、同17、同22、同23、同31、同48:1、同48:2、同48:3、同48:4、同53:1、同53:2、同57:1、同112、同122、同144、同146、同149、同166、同170、同175、同176、同177、同179、同184、同185、同187、同188、同202、同207、同208、同209、同210、同211、同213、同214、同242、同253、同254、同255、同256、同257、同264、同266、同268、同270、同272等が使用できる。
黄色の顔料としてはC.I.Pigment Yellow 1、同3、同12、同13、同14、同16、同17、同55、同73、同74、同79、同81、同83、同93、同94、同95、同97、同109、同110、同111、同120、同128、同133、同136、同138、同139、同147、同151、同154、同155、同167、同173、同174、同175、同176、同180、同185、同191、同194、同213等が使用できる。
橙色の顔料としてはC.I.Pigment Orange5、同13、同16、同34、同36、同38、同43、同62、同68、同72、同74等がある。
緑色の顔料としてはC.I.Pigment Green7、同36、同37等が使用できる。
紫色の顔料としてはC.I.Pigment Violet19、同23等が使用出来る。
これらの溶剤は単独あるいは組み合わせて使用でき、その使用量は油性インキ全量に対し10重量%以上90重量%以下が好ましい。
これらは単独で用いても良いし、2種以上組み合わせて用いても良い。
また、顔料を分散するには汎用されている一般的な方法を用いることが可能である。例えば、顔料と溶剤と分散剤を混合し、プロペラ撹拌機等で均一に撹拌した後、分散機で顔料を分散する。ロールミル、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、ホモジナイザー等の分散機はインキの水や有機溶媒の量、顔料濃度によって適宜選択する。
水を添加する場合0.5重量%〜15重量%程度添加するのが潤滑性を向上させるので有効である。
プリンテックス35(カーボンブラック、オリオン エンジニアドカーボンズ(株)製)
6.0部
SPILON RED C−GH(塩基性染料と酸性物質との造塩染料、保土谷化学工業
(株)製) 2.8部
VALIFAST BLUE 1603(塩基性染料と酸性染料との造塩染料、オリエント化学工業(株)製) 2.4部
SPILON YELLOW C−GNH(塩基性染料と酸性物質との造塩染料、保土谷化学工業(株)製) 3.4部
イソプロピルグリコール 8.0部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル 28.5部
フェニルセロソルブ 25.8部
エスレックBL−1(ポリビニルブチラール、積水化学工業(株)製) 2.5部
エスレックBH3(ポリビニルブチラール、増粘剤、積水化学工業(株)製) 1.5部
ハイラック901(ケトン樹脂、日立化成(株)製) 8.0部
ニッコール HCO−10(ポリオキシエチレン(5)硬化ひまし油、日光ケミカルズ(株)製) 5.0部
ユニオールD2000(ポリプロピレングリコール、日油(株)製) 3.0部
フォスファノールML220(モノ及びジポリオキシエチレンラウリルエーテルの混合物(C12)、前記一般式(化1)の化合物、東邦化学工業(株)製) 0.1部
Phoslex A−18D(モノオレイルリン酸とジオレイルリン酸の混合物(C18)、前記一般式(化2)の化合物、SC有機化学(株)製) 3.0部
上記成分のうち、ジエチレングリコールモノメチルエーテルの全量と、エスレックBL−1の全量を50℃で攪拌、混合溶解した後、これを室温まで放冷してからプリンテックス35の全量を加え均一に混合した後ダイノーミル(ビーズミル、(株)シンマルエンタープライズ製)で直径0.3mmのジルコニアビーズを用い5回通しを行い黒色のペーストを得た。
次いで、このペーストに残りの材料の全量を加え、70℃で3時間攪拌してボールペン用油性インキを得た。
実施例1においてフォスファノールML220の量を0.3部に増やし、Phoslex A−18Dの量を5部に増やしてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを減じた以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例1においてフォスファノールML220の量を2.0部に増やし、Phoslex A−18Dの量を10部に増やしてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを減じた以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
プリンテックス35(カーボンブラック、オリオン エンジニアドカーボンズ(株)製)
6.0部
SPILON RED C−GH(塩基性染料と酸性物質との造塩染料、保土谷化学工業
(株)製) 2.8部
VALIFAST BLUE 1603(塩基性染料と酸性染料との造塩染料、オリエント化学工業(株)製) 2.4部
SPILON YELLOW C−GNH(塩基性染料と酸性物質との造塩染料、保土谷化学工業(株)製) 3.4部
イソプロピルグリコール 8.0部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル 28.55部
フェニルセロソルブ 25.8部
エスレックBL−1(ポリビニルブチラール、積水化学工業(株)製) 2.5部
エスレックBH3(ポリビニルブチラール、増粘剤、積水化学工業(株)製) 1.5部
ハイラック901(ケトン樹脂、日立化成(株)製) 8.0部
ニッコール HCO−10(ポリオキシエチレン(5)硬化ひまし油、日光ケミカルズ
(株)製) 5.0部
ユニオールD2000(ポリプロピレングリコール、日油(株)製) 3.0部
フォスファノールLB400(モノ及びジポリオキシエチレンオレイルエーテルの混合物(C18)、前記一般式(化1)の化合物、東邦化学工業(株)製) 0.05部
Phoslex A−208(ジオクチルリン酸(C8)、前記一般式(化2)の化合物
、SC有機化学(株)製) 3.0部
上記成分のうち、ジエチレングリコールモノメチルエーテルの全量と、エスレックBL−1の全量を50℃で攪拌、混合溶解した後、これを室温まで放冷してからプリンテックス35の全量を加え均一に混合した後ダイノーミル(ビーズミル、(株)シンマルエンタープライズ製)で直径0.3mmのジルコニアビーズを用い5回通しを行い黒色のペーストを得た。
次いで、このペーストに残りの材料の全量を加え、70℃で3時間攪拌してボールペン用油性インキを得た。
実施例4においてフォスファノールLB400の量を0.1部に増やし、Phoslex A−208の量を4.5部に増やしてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを減じた以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例4においてフォスファノールLB400の量を0.1部に増やしてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを減じた以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例4においてフォスファノールLB400の量を0.3部に増やし、Phoslex A−208の量を5.0部に増やしてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを減じた以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例4においてフォスファノールLB400の量を1.0部に増やし、Phoslex A−208の量を10.0部に増やしてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを減じた以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例4においてフォスファノールLB400の量を2.0部に増やし、Phoslex A−208の量を10.0部に増やしてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを減じた以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例4においてフォスファノールLB400の量を3.0部に増やし、Phoslex A−208の量を10.0部に増やしてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを減じた以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
プリンテックス35(カーボンブラック、オリオン エンジニアドカーボンズ(株)製)
6.0部
SPILON RED C−GH(塩基性染料と酸性物質との造塩染料、保土谷化学工業
(株)製) 2.8部
VALIFAST BLUE 1603(塩基性染料と酸性染料との造塩染料、オリエント化学工業(株)製) 2.4部
SPILON YELLOW C−GNH(塩基性染料と酸性物質との造塩染料、保土谷化学工業(株)製) 3.4部
イソプロピルグリコール 8.0部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル 28.55部
フェニルセロソルブ 25.8部
エスレックBL−1(ポリビニルブチラール、積水化学工業(株)製) 2.5部
エスレックBH3(ポリビニルブチラール、増粘剤、積水化学工業(株)製) 1.5部
ハイラック901(ケトン樹脂、日立化成(株)製) 8.0部
ニッコール HCO−10(ポリオキシエチレン(5)硬化ひまし油、日光ケミカルズ
(株)製) 5.0部
ユニオールD2000(ポリプロピレングリコール、日油(株)製) 3.0部
フォスファノールLB400 0.1部
Phoslex A−18D 3.0部
上記成分のうち、ジエチレングリコールモノメチルエーテルの全量と、エスレックBL−1の全量を50℃で攪拌、混合溶解した後、これを室温まで放冷してからプリンテックス35の全量を加え均一に混合した後ダイノーミル(ビーズミル、(株)シンマルエンタープライズ製)で直径0.3mmのジルコニアビーズを用い5回通しを行い黒色のペーストを得た。
次いで、このペーストに残りの材料の全量を加え、70℃で3時間攪拌してボールペン用油性インキを得た。
実施例11においてフォスファノールLB400の量を0.3部に増やし、Phoslex A−208の量を5.0部に増やしてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを減じた以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例11においてフォスファノールLB400の量を2.0部に増やし、Phoslex A−208の量を10.0部に増やしてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを減じた以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実勢例2においてPhoslex A−18Dを抜いてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例3においてPhoslex A−18Dを抜いてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例7においてPhoslex A−208を抜いてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例9においてPhoslex A−208を抜いてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例4においてフォスファノールLB400を抜いてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例8においてフォスファノールLB400を抜いてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例11においてフォスファノールLB400を抜いてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例13においてフォスファノールLB400を抜いてその分ジエチレングリコールモノメチルエーテルを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例7においてPhoslex A−208を抜いてその分プライサーフA208F(ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸(C8)、前記一般式(化1)の化合物、第一工業製薬(株)製)を添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例9においてPhoslex A−208を抜いてその分プライサーフA208Fを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例7においてフォスファノールLB400を抜いてその分Phoslex A−18Dを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
実施例9においてフォスファノールLB400を抜いてその分Phoslex A−18Dを添加した以外は同様に為してボールペン用油性インキを得た。
(試験用油性ボールペンの作製)
上記実施例1〜13及び比較例1〜12で得たボールペン用油性インキを市販の油性ボールペン(ビクーニャ、製品符号BX157、ぺんてる(株)製(ボール径0.7mm))と同構造の筆記具に0.2g充填し、遠心機にて遠心力(1000rpm、5分間)を加えてインキ中の気泡を脱気して、試験用ボールペンを作製した。
上記実施例、比較例のボールペンをn=20本ずつSEIKI KOGYO製の筆記試験機(MODEL TS−4C−10)を用い筆記速度7cm/sec、筆記荷重150g、筆記角度70°にて書き切り性の試験を行い異常なく最後まで書ききれた本数を確認した。
実施例1〜13と比較例1〜12を比較すると、前記一般式(化1)にて示される化合物と前記一般式(化2)にて示される化合物とを併用した実施例の方が最後まで書ききれる割合が高いことが判る。
実施例2、3と比較例1、2、実施例7、9と比較例3、4を比較すると、前記一般式(化1)にて示される化合物単独よりも、前記一般式(化1)にて示される化合物と前記一般式(化2)にて示される化合物とを併用すると最後まで書ききれる割合が高いことが判る。
同様に実施例6、8と比較例5、6、実施例11、13と比較例7、8を比較すると前記一般式(化2)にて示される化合物単独よりも、前記一般式(化1)にて示される化合物と前記一般式(化2)にて示される化合物とを併用すると最後まで書ききる割合が高いことが判る。
実施例7と比較例9及び11、実施例9と比較例10及び12を比較すると前記一般式(化1)にて示される化合物同士又は前記一般式(化2)にて示される化合物同士の併用よりも前記一般式(化1)にて示される化合物と前記一般式(化2)にて示される化合物の併用の方が最後まで書ききる割合が高い。
実施例6、7、9と実施例11〜13を比較すると前記一般式(化2)にて示される化合物のアルキル基の炭素数は18個よりも8個の方が最後まで書ききれる割合が高いことが判る。
また、実施例1〜3と実施例11〜13とを比較すると前記一般式(化1)にて示される化合物の炭素数は12個よりも18個の方が最後まで書ききれる割合が高いことが判る。
実施例4〜10を比較すると前記一般式(化1)にて示される化合物1に対する前記一般式(化2)にて示される化合物の比率は10〜30が最後まで書ききれる割合が高いことが判る。
さらに実施例4、6、7、8、9、10を比較すると前記一般式(化1)にて示される化合物の添加量は0.1〜2.0重量%の間が最後まで書ききる割合が高い傾向にある。
Claims (3)
- 前記一般式(化1)にて示される化合物の含有量がインキ全体に対し0.05重量%〜5重量%であり、前記一般式(化2)にて示される化合物の含有量が、前記一般式(化1)にて示される化合物1に対し10〜30(重量比)の比率である請求項1に記載のボールペン用油性インキ。
- 前記一般式(化1)にて示される化合物の有するアルキル基又はアルケニル基の炭素数が18であり、前記一般式(化2)にて示される化合物の有するアルキル基又はアルケニル基の炭素数が8のである請求項1又は請求項2のいずれかに記載のボールペン用油性インキ。
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