JP7408318B2 - Ballpoint pen refills and ballpoint pens - Google Patents

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JP7408318B2 JP2019156206A JP2019156206A JP7408318B2 JP 7408318 B2 JP7408318 B2 JP 7408318B2 JP 2019156206 A JP2019156206 A JP 2019156206A JP 2019156206 A JP2019156206 A JP 2019156206A JP 7408318 B2 JP7408318 B2 JP 7408318B2
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本発明はボールペンレフィルに関する。更には、紙面で光輝性と発色性に優れる筆跡を長期に渡って形成できるボールペンレフィルと、ボールペンに関する。 The present invention relates to a ballpoint pen refill. Furthermore, the present invention relates to a ballpoint pen refill and a ballpoint pen that can form handwriting with excellent glitter and color development on paper over a long period of time.

従来、金属光沢調の筆跡が得られる水性ボールペンが知られ、文字書きから描画まで幅広く利用されている。そのようなボールペンは、インキ成分に、得られる筆跡の輝度が高い点から、反射性顔料として板状(鱗片状)の金属粉やパール顔料等である板状光輝性顔料が用いられることが多い。
また、前記インキにおいては、インキの色相を調整するために、インキ中に汎用の顔料を添加したり、板状光輝性顔料表面を着色処理することが行われている(例えば、特許文献1,2参照)。
前記特許文献1に記載されるように、インキ中に汎用の着色顔料を添加した際には、紙面が浸透性を有するため、筆記時には粒子径が大きい板状光輝性顔料のみが紙の表面に積層し、着色顔料は紙面に浸透してしまい、所望の色相の筆跡が得られ難くなる。また、板状光輝性顔料表面を着色処理したものを用いた場合には、前述の着色顔料の浸透を考慮する必要はなくなるが、インキ全体を着色するためには、使用する板状光輝性顔料の粒子径を大きくすることや、添加量をより多くする必要があるため、保管時に板状光輝性顔料の沈降等が生じて、インキ吐出性が低下し易いものとなる。
BACKGROUND ART Water-based ballpoint pens that produce brushstrokes with metallic luster have been known and are widely used for everything from writing to drawing. Such ballpoint pens often use plate-shaped glittering pigments such as plate-shaped (scale-shaped) metal powder or pearl pigments as reflective pigments in the ink components because of the high brightness of the resulting handwriting. .
In addition, in order to adjust the hue of the ink, general-purpose pigments are added to the ink or the surface of the plate-like bright pigment is colored (for example, Patent Document 1, (see 2).
As described in Patent Document 1, when a general-purpose coloring pigment is added to the ink, the paper surface has permeability, so only the plate-shaped bright pigment with a large particle size is exposed to the paper surface during writing. The colored pigments penetrate into the paper surface, making it difficult to obtain handwriting with the desired hue. In addition, if a plate-shaped glitter pigment whose surface has been colored is used, there is no need to consider the penetration of the colored pigment described above, but in order to color the entire ink, the plate-shaped glitter pigment used must be Since it is necessary to increase the particle size of the ink and to increase the amount added, the plate-like bright pigment tends to settle during storage and the ink dischargeability tends to deteriorate.

ところで、近年は、1本のボールペンで黒、赤、青などの異なる色調の筆跡を形成できることから、軸筒に複数色のボールペンレフィル(レフィル)を収容した多色(多芯式)ボールペンが盛んに利用されている。前記ボールペンは、使いやすさの点から細軸であるものが好まれる傾向にあるが、そのようなボールペンは軸筒の内容積が小さいため、細身のレフィルが収容されることが多い。しかしながら、細身のレフィルは、レフィルに備わるインキ収容管も細身で薄肉とされることが多く、インキ収容管の材質によっては水などの揮発性溶剤の透過抑制性が乏しくなり、経時的にレフィル内のインキから揮発性溶剤がインキ収容管を透過してレフィル外へ揮散し、インキが過度に増粘したり、インキ不溶成分が凝集してインキ吐出性が悪化する傾向がある。前記傾向は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の合成樹脂を材質としたインキ収容管の場合に著しく、さらにインキが着色剤に光輝性顔料を用いたインキの場合、前記インキは光輝性に優れる筆跡を形成できるように板状光輝性顔料が多量に添加されることが多いが、顔料等の固形分を多量に含有するインキは相対的にインキ中の液体分が少ないため、溶剤が揮発したときのインキ増粘や固形分の凝集が顕著であり、インキ吐出性が一層悪化しやすかった。 By the way, in recent years, multicolor (multi-core) ballpoint pens, in which ballpoint pen refills of multiple colors are housed in the barrel, have become popular because it is possible to form handwriting in different tones such as black, red, and blue with a single ballpoint pen. It is used for. Ballpoint pens with thin barrels tend to be preferred from the viewpoint of ease of use, but such ballpoint pens often accommodate slender refills because the internal volume of the barrel is small. However, with slender refills, the ink storage tube included in the refill is often slender and thin, and depending on the material of the ink storage tube, the ability to suppress the permeation of volatile solvents such as water may become poor over time. Volatile solvents from the ink permeate through the ink storage tube and volatilize out of the refill, which tends to cause the ink to thicken excessively, and ink insoluble components to aggregate, resulting in poor ink discharge performance. The above-mentioned tendency is remarkable in the case of an ink storage tube made of synthetic resin such as polyethylene terephthalate (PET), and furthermore, when the ink uses a glitter pigment as a coloring agent, the ink can produce handwriting with excellent glitter. In many cases, a large amount of plate-like bright pigment is added to enable the formation of pigments, but inks containing a large amount of solid content such as pigments have a relatively small liquid content, so when the solvent evaporates, Ink viscosity increase and solid content agglomeration were significant, and ink dischargeability was more likely to deteriorate.

このように板状光輝性顔料をインキに用いたボールペンは、筆記性能や経時安定性を良好としにくいことがあるため改善が望まれている。 As described above, ballpoint pens using plate-like bright pigments as inks sometimes have difficulty in achieving good writing performance and stability over time, so improvements are desired.

特開平11-29734号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-29734 特開2003-12973号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-12973

本発明は、細身で薄肉のインキ収容管を備え、板状光輝性顔料を用いた輝度の高い水性インキを内蔵したボールペンレフィルであっても、様々な色相の紙面に対して、光輝性と発色性に優れ、カスレや途切れが抑制された鮮やかな筆跡を長期に亘って安定して形成できるボールペンレフィルとそれを収容したボールペンを提供するものである。 The present invention provides a ballpoint pen refill that is equipped with a slender, thin-walled ink storage tube and contains high-brightness water-based ink using plate-shaped glitter pigments, and is capable of achieving glitter and color development on paper surfaces of various hues. To provide a ballpoint pen refill capable of stably forming bright handwriting over a long period of time with excellent properties and suppressed blurring and breakage, and a ballpoint pen containing the refill.

本発明のボールペンレフィルは、ペン先とインキ収容管とを備え、前記インキ収容管に水性インキ組成物が収容され、前記水性インキ組成物の端面にインキ逆流防止体が充填されたボールペンレフィルであって、
前記水性インキ組成物が、水と、水溶性有機溶剤と、板状光輝性顔料と、着色顔料と、水分散性を有する、アクリル酸系重合物、ウレタン系重合物およびオレフィン系重合物から選ばれる1種以上の水分散性重合物と、増粘剤とを含有し、
20℃における前記水性インキ組成物の粘度が、3.84sec-1において800~1600mPa・sであり、
20℃における前記水性インキ組成物の剪断減粘指数nが、0.15~0.5であり、
前記インキ収容管が、合成樹脂からなるとともに、2.5~4mmの外径と、0.3~1mmの肉厚とを有することを要件とする。
更に、前記水性インキ組成物の総質量に対して、前記水の含有率が40~80質量%であり、前記有機溶剤の含有率が1~20質量%であることを要件とする。
前記板状光輝性顔料の総質量と前記着色顔料の総質量との和をAとし、前記水分散性重合物の総質量をBとした場合に、B/Aが0.05~0.5であることを要件とする。
更に、前記水性インキ組成物が、水溶性を有する、アクリル酸とスルホン酸系モノマーとの共重合体をさらに含むことを要件とする。
更に、前記水分散性重合物の総質量をXとし、前記アクリル酸とスルホン酸系モノマーとの共重合体の総質量をYとした場合に、Y/Xが0.1~1.0であることを要件とする。
更に、前記ペン先が、外径が0.2~0.7mmであるボールを備えることを要件とする。
更に、前記ペン先がパイプ式のボールペンチップであって、前記ボールペンチップが、先端部がストレート状の円筒体であるパイプを有し、かつ、前記先端部の後方が外径及び内径が拡径する形状を有することを要件とする。
更には、前記ボールペンレフィルを収容したボールペンを要件とする。
更に、前記ボールペンが、軸筒内に複数のボールペンレフィルを収容してなり、出没機構の作動によっていずれかのボールペンレフィルの筆記先端部が軸筒前端開口部から出没する複合タイプの出没式ボールペンであることを要件とする。
The ballpoint pen refill of the present invention includes a pen tip and an ink storage tube, a water-based ink composition is stored in the ink storage tube, and an ink backflow preventer is filled in the end surface of the water-based ink composition. hand,
The water-based ink composition contains water, a water-soluble organic solvent, a plate-like bright pigment, a colored pigment, and a water-dispersible acrylic acid polymer, a urethane polymer, and an olefin polymer selected from one or more water-dispersible polymers and a thickener;
The viscosity of the aqueous ink composition at 20° C. is 800 to 1600 mPa·s at 3.84 sec −1 ,
The aqueous ink composition has a shear thinning index n of 0.15 to 0.5 at 20°C,
The ink storage tube is made of synthetic resin, and has an outer diameter of 2.5 to 4 mm and a wall thickness of 0.3 to 1 mm.
Furthermore, it is required that the content of the water be 40 to 80% by mass and the content of the organic solvent be 1 to 20% by mass with respect to the total mass of the aqueous ink composition.
When the sum of the total mass of the plate-like bright pigment and the total mass of the colored pigment is A, and the total mass of the water-dispersible polymer is B, B/A is 0.05 to 0.5. The requirement is that
Furthermore, the aqueous ink composition further includes a water-soluble copolymer of acrylic acid and a sulfonic acid monomer.
Further, when the total mass of the water-dispersible polymer is X, and the total mass of the copolymer of acrylic acid and sulfonic acid monomer is Y, Y/X is 0.1 to 1.0. It is a requirement that there be.
Furthermore, the pen tip is required to include a ball having an outer diameter of 0.2 to 0.7 mm.
Furthermore, the pen tip is a pipe-type ballpoint pen tip, and the ballpoint pen tip has a straight cylindrical pipe at the tip, and the outer diameter and the inner diameter are enlarged at the rear of the tip. The requirement is that it has a shape that
Furthermore, a ballpoint pen containing the ballpoint pen refill is required.
Furthermore, the ballpoint pen is a compound type retractable ballpoint pen in which a plurality of ballpoint pen refills are accommodated in a barrel, and the writing tip of one of the ballpoint pen refills comes out and retracts from the front end opening of the barrel by actuation of a retracting mechanism. It is a requirement that there be.

本発明により、細身で薄肉のインキ収容管を備え、板状光輝性顔料を用いた輝度の高い水性インキを内蔵したボールペンレフィルであっても、様々な色相の紙面に対して、光輝性と発色性に優れ、カスレや途切れが抑制された鮮やかな筆跡を長期に亘って安定して形成できるボールペンレフィルとそれを収容したボールペンが提供される。 According to the present invention, even a ballpoint pen refill equipped with a slender, thin-walled ink storage tube and containing high-brightness water-based ink using plate-shaped glitter pigments can be used to improve glitter and color development on paper surfaces of various hues. To provide a ballpoint pen refill capable of stably forming bright handwriting with excellent quality and suppressed blurring and breakage over a long period of time, and a ballpoint pen containing the refill.

本発明のボールペンレフィルの例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an example of a ballpoint pen refill of the present invention. 本発明のボールペンレフィルに備わるペン先(ボールペンチップ)の例を示す断面図である。It is a sectional view showing an example of the pen tip (ballpoint pen tip) with which the ballpoint pen refill of the present invention is provided. 図2のX-X断面図である。3 is a sectional view taken along line XX in FIG. 2. FIG.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本明細書において、配合を示す「部」、「%」、「比」などは特に断らない限り質量基準である。 Embodiments of the present invention will be described in detail below. In addition, in this specification, "parts", "%", "ratio", etc. indicating a composition are based on mass unless otherwise specified.

本発明によるボールペンレフィルは、ペン先とインキ収容管とを備え、前記インキ収容管に板状光輝性顔料を含む水性インキ組成物(以下、場合により、「インキ組成物」または「組成物」と表すことがある。)が収容され、前記水性インキ組成物の端面にインキ逆流防止体が充填されてなる。以下、本発明によるボールペンレフィルを構成する各要素について説明する。
尚、本発明における板状顔料の平均粒子径とは、レーザー回折法(体積基準)により測定した際に、粒度分布図における粒子径軸の最小値を0.5μmとして計算した値である。
The ballpoint pen refill according to the present invention includes a pen nib and an ink storage tube, and the ink storage tube contains an aqueous ink composition (hereinafter referred to as "ink composition" or "composition" as the case may be) containing a plate-like glitter pigment. ) is housed therein, and an ink backflow preventer is filled in the end surface of the aqueous ink composition. Each element constituting the ballpoint pen refill according to the present invention will be explained below.
The average particle diameter of the plate-shaped pigment in the present invention is a value calculated by setting the minimum value of the particle diameter axis in the particle size distribution diagram as 0.5 μm when measured by a laser diffraction method (volume basis).

水性インキ組成物は、水と水溶性有機溶剤と板状光輝性顔料と着色顔料と水分散性を有する、アクリル酸系重合物、ウレタン系重合物およびオレフィン系重合物から選ばれる1種以上の水分散性重合物と、増粘剤とを含有し、特定範囲内のインキ粘度および剪断減粘指数を有する。 The water-based ink composition includes water, a water-soluble organic solvent, a plate-like bright pigment, a colored pigment, and one or more kinds of acrylic acid-based polymers, urethane-based polymers, and olefin-based polymers having water dispersibility. It contains a water-dispersible polymer and a thickener, and has an ink viscosity and shear thinning index within a specific range.

前記板状光輝性顔料としては、筆跡状態で光を反射させる光輝性を発揮する板状や鱗片状の顔料であれば良く、特にパール顔料、アルミニウム顔料、金属または金属酸化物コーティングガラスフレーク等を挙げることができる。これらは一種以上を選択してインキ中に配合される。 The plate-shaped glittering pigment may be any plate-shaped or scale-shaped pigment that exhibits glittering properties that reflect light in the state of handwriting, and in particular pearl pigments, aluminum pigments, metal or metal oxide coated glass flakes, etc. can be mentioned. One or more of these are selected and blended into the ink.

具体的に、前記パール顔料には魚鱗箔のような天然品と、天然マイカ、合成マイカ、シリカ等の表面を金属酸化物で被膜した合成品とがあり、一般的には後者が多く用いられる。パール顔料は、マイカ表面に被覆させた金属酸化物の種類やコーティング膜厚によって様々な色調を示すものである。市販されているパール顔料としては、例えば、イリオジン100(銀色)、同111(銀色)、同151(銀色)、同153(銀色)、同201(金色)、同217(赤銅色)、同289(青色)、同302(金色)、同504(ワインレッド色)、イリオジン530(銅色)〔以上、メルクジャパン(株)製〕、アルティミカSB-100(銀色)〔以上、トピー工業(株)製〕等がある。更に、コレステリック液晶型光輝性顔料と称されるHELICONE HCS、同HCXS〔以上、ワッカーケミー社製〕等がある。 Specifically, the pearl pigments include natural products such as fish scale foil, and synthetic products such as natural mica, synthetic mica, silica, etc., whose surfaces are coated with metal oxides, and the latter is generally used the most. . Pearl pigments exhibit various color tones depending on the type of metal oxide coated on the mica surface and the coating thickness. Commercially available pearl pigments include, for example, Iriodin 100 (silver), Iriodin 111 (silver), Iriodin 151 (silver), Iriodin 153 (silver), Iriodin 201 (gold), Iriodin 217 (red copper), and Iriodin 289. (blue), 302 (gold), 504 (wine red), Iriodin 530 (copper) [manufactured by Merck Japan Co., Ltd.], Ultimica SB-100 (silver) [manufactured by Topy Industries, Ltd.] [manufactured] etc. Furthermore, there are HELICONE HCS and HELICONE HCXS (manufactured by Wacker Chemie), which are called cholesteric liquid crystal glitter pigments.

前記アルミニウム顔料は、アルミニウム片を高級脂肪酸やミネラルスピリットなどの石油系溶剤とともにボールミル等で粉砕、研磨することで、非常に薄い鱗片上のアルミニウム微粒子のペーストとして得られるものが使用できる。市販品としては、アルペーストWXM-0630、同EMERAL EMR-D5660、同WJC-U75C〔以上、東洋アルミニウム(株)製〕等がある。
また、真空蒸着によって得られた薄膜状のアルミニウムを細かく粉砕したものであってもよく、市販品としては、METALURE W-52012 IL、Ultravario Aqua PG-24001〔以上、ECKART社製〕、エルジーneo Silver#500(銀色)、同Gold#500(金色)〔以上、尾池工業(株)製〕等がある。
The aluminum pigment can be obtained as a paste of fine aluminum particles on very thin scales by crushing and polishing aluminum pieces with a petroleum solvent such as a higher fatty acid or mineral spirit using a ball mill or the like. Commercially available products include Alpaste WXM-0630, EMERAL EMR-D5660, and WJC-U75C (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.).
Alternatively, thin film aluminum obtained by vacuum evaporation may be finely ground. Commercially available products include METALURE W-52012 IL, Ultravario Aqua PG-24001 [all manufactured by ECKART], and Elgie neo Silver. #500 (silver color), Gold #500 (gold color) [manufactured by Oike Kogyo Co., Ltd.], etc.

前記金属コーティングガラスフレークは、ガラスフレークに無電解メッキ法によりガラス表面に銀、ニッケルを皮膜、金属酸化物コーティングガラスフレークは、ガラスフレークの表面に液相法により二酸化チタンを皮膜することで得られる。この酸化チタン膜の厚みを変えることで、銀、黄、赤、青、緑等の色が得られるものである。市販されている金属又は金属酸化物コーティングガラスフレークとしては、メタシャイン2040PS、同2020PS、同5090NS、同5090RC〔以上、日本板硝子(株)製〕等がある。 The metal-coated glass flakes are obtained by coating silver and nickel on the glass surface by an electroless plating method, and the metal oxide-coated glass flakes are obtained by coating the surface of glass flakes with titanium dioxide by a liquid phase method. . By changing the thickness of this titanium oxide film, colors such as silver, yellow, red, blue, and green can be obtained. Commercially available metal- or metal oxide-coated glass flakes include Metashine 2040PS, Metashine 2020PS, Metashine 5090NS, and Metashine 5090RC (manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.).

これらの板状光輝性顔料は、所望の色相、光輝度に合わせて、一種又は二種以上を併用することができる。また、上記板状光輝性顔料の使用量は、インキ組成物全量に対して1.0~20重量%、好ましくは1.5~10質量%の範囲で使用される。 These plate-like bright pigments can be used alone or in combinations of two or more depending on the desired hue and brightness. Further, the amount of the plate-like bright pigment used is in the range of 1.0 to 20% by weight, preferably 1.5 to 10% by weight based on the total amount of the ink composition.

また、インキ組成物に使用される板状光輝性顔料において、特に粒子径の制限はないが、使用するボールペンにおいて筆記できなかったり、筆記中に該顔料が吐出溝(インキ流出孔)を閉塞させたりして、筆記できなくなる虞のない粒子径が選択される。粒子径が小さすぎると筆跡状態での光輝感が得られ難くなり、大きすぎるとインキ吐出性を阻害したり座摩耗を促進する傾向が強くなるため、特に好ましい平均粒子径としては、3~25μmの範囲である。 In addition, although there is no particular restriction on the particle size of the plate-like glitter pigment used in the ink composition, it may be difficult to write with the ballpoint pen used, or the pigment may block the ejection groove (ink outflow hole) during writing. A particle size is selected that does not pose a risk of making writing impossible. If the particle size is too small, it will be difficult to obtain a glittering feeling in handwriting, and if it is too large, there will be a strong tendency to inhibit ink ejection performance or promote seat wear. Therefore, a particularly preferable average particle size is 3 to 25 μm. is within the range of

水性インキ組成物は、水分散性を有する、アクリル酸系重合物、ウレタン系重合物およびオレフィン系重合物から選ばれる1種以上の水分散性重合物を含んでなる。前記水分散性重合物は、エマルション形態とされたものが用いられる。
前記水分散性重合物は、板状光輝性顔料と着色顔料に吸着して前記顔料が凝集することを抑えてインキ吐出性が低下することを抑制するとともに、水分散性重合物を介して板状光輝性顔料や紙面に着色顔料を吸着させ、着色顔料が紙面から内部に浸透することを抑制し、カスレや途切れが抑制された、光輝性と着色顔料の発色性に優れる筆跡を形成させるものである。なお、前記水分散性重合物は、水酸化ナトリウム、アンモニア、アルカノールアミン等のアルカリ物質で中和されたものであっても良い。
The aqueous ink composition contains one or more water-dispersible polymers selected from acrylic acid polymers, urethane polymers, and olefin polymers. The water-dispersible polymer used is in the form of an emulsion.
The water-dispersible polymer adsorbs to the plate-shaped bright pigment and the color pigment, suppresses the agglomeration of the pigment, and suppresses the deterioration of ink ejectability. A product that adsorbs colored pigments to glittering pigments and paper surfaces, suppresses the colored pigments from penetrating into the interior from the paper surface, and forms handwriting with excellent glittering properties and coloring properties of the colored pigments, with suppressed fading and discontinuities. It is. Note that the water-dispersible polymer may be neutralized with an alkaline substance such as sodium hydroxide, ammonia, or alkanolamine.

アクリル酸系重合物としては、ポリアクリル酸、ポリカルボン酸、アクリル酸/マレイン酸共重合体、アクリル酸/スルホン酸系モノマー共重合体、アクリル酸/不飽和カルボン酸共重合体、スチレン/アクリル酸共重合体等が用いられる。 Examples of acrylic acid polymers include polyacrylic acid, polycarboxylic acid, acrylic acid/maleic acid copolymer, acrylic acid/sulfonic acid monomer copolymer, acrylic acid/unsaturated carboxylic acid copolymer, and styrene/acrylic acid. Acid copolymers and the like are used.

前記アクリル酸系重合物の具体例としては、ジョンクリルPDX-7182、同PDX-7630A、同PDX-7692、同7787〔以上、BASFジャパン製〕、ボンコート5400EF〔以上、DIC(株)製〕、モビニール7525〔以上、日本合成化学(株)製〕、ネオクリルA-639、同A-6016〔以上、楠本化成(株)製〕等が挙げられ、一種又は二種以上が用いられる。 Specific examples of the acrylic acid polymer include Joncryl PDX-7182, Joncryl PDX-7630A, Joncryl PDX-7692, and Joncryl 7787 (manufactured by BASF Japan), Boncourt 5400EF (manufactured by DIC Corporation), Examples include Movinyl 7525 (manufactured by Nippon Gosei Kagaku Co., Ltd.), Neocryl A-639, Neocryl A-6016 (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.), and one or more of them may be used.

ウレタン系重合物としては、その種類は特に限定されず、例えばポリイソシアネートとポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート等のポリオールとの反応生成物が挙げられる。
前記ウレタン系重合物は、分子内に存在する非晶性の部分と結晶性のウレタン結合が、着色顔料や板状光輝性顔料と相互作用するため、筆記時に着色顔料だけが紙面に吸収されることを抑制でき、発色性が高い鮮やかな色調の筆跡を形成することが可能となる。特に分子内にアニオン性の官能基を有する自己乳化型エマルジョンは、インキのpHに左右されず高い効果を発現するためにより有用である。
具体的には、NeoRez R-972、同R-2170、同R-966、同R-967、同R-986、同R-9603、同R-9404〔以上、楠本化成(株)製〕、ユーコートUX-485、同UWS-145、ユープレンUXA-307〔以上、三洋化成(株)製〕、ハイドランAP-40N、同APX-101H〔以上、DIC(株)製〕、スーパーフレックス150、同460、同470、同820〔以上、第一工業製薬(株)製〕等が挙げられ、一種又は二種以上が用いられる。
The type of urethane polymer is not particularly limited, and examples include reaction products of polyisocyanate and polyols such as polyether, polyester, and polycarbonate.
In the urethane-based polymer, the amorphous portion and crystalline urethane bond present in the molecule interact with the colored pigment and the plate-like bright pigment, so only the colored pigment is absorbed by the paper surface when writing. This makes it possible to form handwriting with vivid colors and high color development. In particular, self-emulsifying emulsions having anionic functional groups in their molecules are more useful because they exhibit high effects regardless of the pH of the ink.
Specifically, NeoRez R-972, NeoRez R-2170, NeoRez R-966, NeoRez R-967, NeoRez R-986, NeoRez R-9603, NeoRez R-9404 [all manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.], Ucoat UX-485, UWS-145, Upren UXA-307 [manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.], Hydran AP-40N, Hydran APX-101H [manufactured by DIC Corporation], Superflex 150, Superflex 460 , 470, and 820 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), and one or more of them may be used.

オレフィン系重合物としては、その種類は特に限定されず、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合物、エチレン-酢酸ビニル共重合物、エチレン-エチルアクリレート共重合物等が挙げられ、これらを媒体に分散してエマルション形態としたものが用いられる。特に分子内にアニオン性の官能基を有する自己乳化型エマルションは、インキのpHに左右されず高い効果を発現するためにより有用である。
具体的には、ザイクセンL、同A、同A-GH〔以上、住友精化(株)製〕、HYTEC E-4A、同E-5403、同E-9460〔以上、東邦化学工業(株)製〕等が挙げられ、一種又は二種以上が用いられる。
The type of olefin polymer is not particularly limited, and examples include polyethylene, polypropylene, ethylene-(meth)acrylic acid copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, etc. , these are dispersed in a medium to form an emulsion. In particular, self-emulsifying emulsions having anionic functional groups in their molecules are more useful because they exhibit high effects regardless of the pH of the ink.
Specifically, HYTEC L, HYTEC A, HYTEC A-GH [manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.], HYTEC E-4A, HYTEC E-5403, and HYTEC E-9460 [all manufactured by Toho Chemical Industries, Ltd.] ] etc., and one or more types may be used.

前記水分散性重合物を含むエマルションは、造膜温度(MFT)が60℃以上であるものが好ましい。より好ましくは70℃以上であり、さらに好ましくは80℃以上である。
造膜温度が上記範囲であると、ボールペンレフィルが過度な温度変化にさらされた場合に、インキ中で水分散性重合物が造膜をして顔料が凝集し、インキ吐出性が低下して筆跡のカスレや途切れが生じることを抑制しやすい。
The emulsion containing the water-dispersible polymer preferably has a film forming temperature (MFT) of 60° C. or higher. The temperature is more preferably 70°C or higher, and even more preferably 80°C or higher.
If the film-forming temperature is within the above range, when the ballpoint pen refill is exposed to excessive temperature changes, the water-dispersible polymer will form a film in the ink, causing the pigment to aggregate and reduce ink ejectability. It is easy to prevent blurred or broken handwriting.

前記水分散性重合物の中でも、アクリル酸系重合物は着色顔料のみならず、板状光輝性顔料や紙面に対しても吸着し易く、結果的に着色顔料が板状光輝性顔料や紙面に吸着して、着色顔料が紙面から内部に浸透することが抑制されやすくなり、筆跡の光輝性および発色性を一段と優れたものとすることができるため、インキ組成物に好適である。 Among the water-dispersible polymers, acrylic acid-based polymers are easily adsorbed not only to colored pigments but also to plate-shaped glitter pigments and paper surfaces, and as a result, colored pigments are easily adsorbed to plate-shaped glitter pigments and paper surfaces. It is suitable for ink compositions because it is easy to prevent the colored pigment from penetrating into the inside of the paper by adsorption, and the brilliance and color development of handwriting can be further improved.

前記水分散性重合物の含有率は、インキ組成物全質量に対して0.1~5質量%とすることが好ましく、0.5~3質量%とすることがより好ましい。含有率を前記範囲とすると、インキ組成物が過度に増粘することを抑えつつ板状光輝性顔料や着色顔料の分散安定性を良好とし、筆跡のカスレや途切れが抑制された、光輝性と発色性に優れる筆跡を形成しやすい。 The content of the water-dispersible polymer is preferably 0.1 to 5% by mass, more preferably 0.5 to 3% by mass, based on the total mass of the ink composition. When the content is within the above range, the ink composition can be suppressed from excessively thickening, and the dispersion stability of the plate-shaped glitter pigments and colored pigments can be improved, and the blurring and discontinuity of handwriting can be suppressed. Easy to form handwriting with excellent color development.

インキ組成物は、さらに、水溶性を有する、アクリル酸とスルホン酸系モノマーとの共重合体を含んでなることで着色顔料が紙面から内部に浸透すること、および板状光輝性顔料が凝集することを一層抑制し、筆跡のカスレ、途切れを抑制しつつ、発色性と光輝性がより優れる筆跡を形成することが容易となる。
前記共重合体は、アクリル酸とスルホン酸系モノマーとの共重合体を水酸化ナトリウム、アンモニア、アルカノールアミン等のアルカリ物質で中和して水溶性とされ、インキ組成物に適用される。その具体例としては、アクリル酸と2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸との共重合体の中和物を挙げることができ、商品名:アロンA-6012、同A-6016、同A-6017、同A-6020(以上、アクリル酸と2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸との共重合体のナトリウム塩、東亞合成株式会社製)を用いることができる。
インキ組成物に用いることができるアクリル酸とスルホン酸系モノマーとの共重合体は、前記に限られるものではない。
前記共重合体は複数種を併用することが可能である。
The ink composition further contains a water-soluble copolymer of acrylic acid and a sulfonic acid monomer, so that the colored pigment permeates into the interior from the paper surface and the plate-like glitter pigment aggregates. This makes it easier to form handwriting with better color development and glitter while suppressing blurring and discontinuity of handwriting.
The copolymer is made water-soluble by neutralizing a copolymer of acrylic acid and a sulfonic acid monomer with an alkaline substance such as sodium hydroxide, ammonia, or alkanolamine, and is applied to an ink composition. Specific examples include neutralized copolymers of acrylic acid and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, with trade names: Aron A-6012, Aron A-6016, Aron A- 6017 and A-6020 (sodium salt of a copolymer of acrylic acid and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) can be used.
The copolymer of acrylic acid and sulfonic acid monomer that can be used in the ink composition is not limited to the above.
A plurality of types of the above copolymers can be used in combination.

前記アクリル酸とスルホン酸系モノマーとの共重合体の含有率は、インキ組成物全質量に対して0.05~2質量%とすることが好ましく、0.1~1質量%とすることがより好ましい。含有率を前記範囲とすると、インキ組成物が過度に増粘してペン先からのインキ吐出性が低下することを抑制しつつ、光輝性と発色性に優れる筆跡を形成しやすい。 The content of the copolymer of acrylic acid and sulfonic acid monomer is preferably 0.05 to 2% by mass, and preferably 0.1 to 1% by mass, based on the total mass of the ink composition. More preferred. When the content is within the above range, it is easy to form handwriting with excellent glitter and color development while suppressing excessive thickening of the ink composition and deterioration of ink ejection properties from the pen tip.

また、水性インキ組成物において、前記水分散性重合物の総質量をXとし、前記アクリル酸とスルホン酸系モノマーとの共重合体の総質量をYとした場合、Y/Xは、0.1~1.0であることが好ましく、0.2~0.8であることがより好ましい。特に好ましくは、0.3~0.6である。総質量の比の値が上記範囲内であると、着色顔料が紙面から内部に浸透すること、および板状光輝性顔料が凝集することを抑制し、筆跡の発色性および光輝性に優れる、優れた筆跡を形成しやすい。 Further, in the water-based ink composition, when the total mass of the water-dispersible polymer is X and the total mass of the copolymer of acrylic acid and sulfonic acid monomer is Y, Y/X is 0. It is preferably 1 to 1.0, more preferably 0.2 to 0.8. Particularly preferably, it is 0.3 to 0.6. When the value of the ratio of the total mass is within the above range, it is possible to suppress the coloring pigment from penetrating into the inside from the paper surface and the aggregation of the plate-like glitter pigment, and to provide excellent color development and glitter of handwriting. Easy to form handwriting.

前記着色顔料としては、カーボンブラック、群青などの無機顔料や銅フタロシアニンブルー、ベンジジンイエロー等の有機顔料の他、予め界面活性剤等を用いて微細に安定的に水媒体中に分散された水分散顔料製品等が用いられ、例えば、C.I.Pigment Blue 15:3B〔品名:S.S.Blue GLL、顔料分22%、山陽色素株式会社製〕、C.I. Pigment Red 146〔品名:S.S.Pink FBL、顔料分21.5%、山陽色素株式会社製〕、C.I.Pigment Yellow 81〔品名:TC Yellow FG、顔料分約30%、大日精化工業株式会社製〕、C.I.Pigment Red220/166〔品名:TC Red FG、顔料分約35%、大日精化工業株式会社製〕等を挙げることができる。
蛍光顔料としては、各種蛍光性染料を樹脂マトリックス中に固溶体化した合成樹脂微細粒子状の蛍光顔料が使用できる。
その他、蓄光性顔料、二酸化チタン等の白色顔料、更には熱変色性組成物、光変色性組成物、香料等を直接又はマイクロカプセル化したカプセル顔料等を例示できる。
The coloring pigments include inorganic pigments such as carbon black and ultramarine, organic pigments such as copper phthalocyanine blue and benzidine yellow, and aqueous dispersions that have been stably finely dispersed in an aqueous medium using a surfactant or the like. Pigment products etc. are used, for example, C.I. I. Pigment Blue 15:3B [Product name: S. S. Blue GLL, pigment content 22%, manufactured by Sanyo Shiki Co., Ltd.], C.I. I. Pigment Red 146 [Product name: S. S. Pink FBL, pigment content 21.5%, manufactured by Sanyo Shiki Co., Ltd.], C.I. I. Pigment Yellow 81 [Product name: TC Yellow FG, pigment content approximately 30%, manufactured by Dainichiseika Kagyo Co., Ltd.], C.I. I. Pigment Red 220/166 [Product name: TC Red FG, pigment content approximately 35%, manufactured by Dainichiseika Kagyo Co., Ltd.].
As the fluorescent pigment, fluorescent pigments in the form of synthetic resin fine particles in which various fluorescent dyes are made into a solid solution in a resin matrix can be used.
Other examples include luminescent pigments, white pigments such as titanium dioxide, thermochromic compositions, photochromic compositions, and capsule pigments obtained by directly or microencapsulating perfumes and the like.

前記熱変色性組成物としては、(イ)電子供与性呈色性有機化合物、(ロ)電子受容性化合物、(ハ)前記両者の呈色反応の生起温度を決める反応媒体からなる可逆熱変色性組成物が好適であり、マイクロカプセルに内包させて可逆熱変色性マイクロカプセル顔料として適用される。
前記可逆熱変色性組成物としては、特公昭51-44706号公報、特公昭51-44707号公報、特公平1-29398号公報等に記載された、所定の温度(変色点)を境としてその前後で変色し、高温側変色点以上の温度域で消色状態、低温側変色点以下の温度域で発色状態を呈し、前記両状態のうち常温域では特定の一方の状態しか存在せず、もう一方の状態は、その状態が発現するのに要した熱又は冷熱が適用されている間は維持されるが、前記熱又は冷熱の適用がなくなれば常温域で呈する状態に戻る、ヒステリシス幅が比較的小さい特性(ΔH=1~7℃)を有する可逆熱変色性組成物をマイクロカプセル中に内包させた加熱消色型のマイクロカプセル顔料が適用できる。
更に、特公平4-17154号公報、特開平7-179777号公報、特開平7-33997号公報、特開平8-39936号公報等に記載されている比較的大きなヒステリシス特性(ΔH=8~50℃)を示すものや、特開2006-137886号公報、特開2006-188660号公報、特開2008-45062号公報、特開2008-280523号公報等に記載されている大きなヒステリシス特性を示す、即ち、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線の形状が、温度を変色温度域より低温側から上昇させていく場合と逆に変色温度域より高温側から下降させていく場合とで大きく異なる経路を辿って変色し、完全発色温度以下の低温域での発色状態、又は完全消色温度以上の高温域での消色状態が、特定温度域で色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物を内包させ加熱消色型のマイクロカプセル顔料も適用できる。
尚、前記色彩記憶性を有する可逆熱変色性組成物として具体的には、完全発色温度を冷凍室、寒冷地等でしか得られない温度、即ち-50~0℃、好ましくは-40~-5℃、より好ましくは-30~-10℃、且つ、完全消色温度を摩擦体による摩擦熱、ヘアドライヤー等身近な加熱体から得られる温度、即ち50~95℃、好ましくは50~90℃、より好ましくは60~80℃の範囲に特定し、ΔH値を40~100℃に特定することにより、常態(日常の生活温度域)で呈する色彩の保持に有効に機能させることができる。
The thermochromic composition is a reversible thermochromic composition comprising (a) an electron-donating color-forming organic compound, (b) an electron-accepting compound, and (c) a reaction medium that determines the temperature at which the coloring reaction of both of the above occurs. The pigment composition is preferably encapsulated in microcapsules and applied as a reversibly thermochromic microcapsule pigment.
The reversible thermochromic composition has a temperature that changes at a predetermined temperature (color change point) as described in Japanese Patent Publication No. 51-44706, Japanese Patent Publication No. 51-44707, Japanese Patent Publication No. 1-29398, etc. It changes color before and after, exhibits a decolored state in a temperature range above the high temperature side discoloration point, and a colored state in a temperature range below the low temperature side discoloration point, and of the above two states, only one specific state exists in the normal temperature range, The other state is maintained as long as the heat or cold required to bring it about is applied, but when the heat or cold is no longer applied, it returns to the state it exhibits at room temperature, with a hysteresis width. A heat-decolorable microcapsule pigment in which a reversible thermochromic composition having relatively small characteristics (ΔH=1 to 7° C.) is encapsulated in microcapsules can be used.
Furthermore, relatively large hysteresis characteristics (ΔH=8 to 50 °C), or exhibit large hysteresis characteristics as described in JP-A No. 2006-137886, JP-A No. 2006-188660, JP-A No. 2008-45062, JP-A No. 2008-280523, etc. In other words, the shape of the curve plotting the change in coloring density due to temperature change is significantly different when the temperature is raised from a lower side than the discoloration temperature range and when it is lowered from a higher temperature side than the discoloration temperature range. A reversible thermochromic composition that changes color along a specific temperature range, and exhibits color development in a low temperature range below the complete color development temperature or discoloration state in a high temperature range above the complete color discoloration temperature, and has color memory in a specific temperature range. Microcapsule pigments that are color-erasable by heating can also be applied.
In addition, specifically, the reversible thermochromic composition having color memory properties is a temperature at which the complete color development temperature can only be obtained in a freezing room, a cold region, etc., that is, -50 to 0°C, preferably -40 to - 5°C, more preferably -30 to -10°C, and the complete discoloration temperature is the temperature obtained from frictional heat from a friction body or a familiar heating element such as a hair dryer, that is, 50 to 95°C, preferably 50 to 90°C. , more preferably in the range of 60 to 80°C, and by specifying the ΔH value in the range of 40 to 100°C, it can effectively function to maintain the color exhibited under normal conditions (daily living temperature range).

更に、必要に応じて、水性媒体に溶解可能な染料を併用することもできる。
前記染料としては、酸性染料、塩基性染料、直接染料等を使用することができ、酸性染料としては、ニューコクシン(C.I.16255)、タートラジン(C.I.19140)、アシッドブルーブラック10B(C.I.20470)、ギニアグリーン(C.I.42085)、ブリリアントブルーFCF(C.I.42090)、アシッドバイオレット6B(C.I.42640)、ソルブルブルー(C.I.42755)、ナフタレングリーン(C.I.44025)、エオシン(C.I.45380)、フロキシン(C.I.45410)、エリスロシン(C.I.45430)、ニグロシン(C.I.50420)、アシッドフラビン(C.I.56205)等が用いられる。
塩基性染料としては、クリソイジン(C.I.11270)、メチルバイオレットFN(C.I.42535)、クリスタルバイオレット(C.I.42555)、マラカイトグリーン(C.I.42000)、ビクトリアブルーFB(C.I.44045)、ローダミンB(C.I.45170)、アクリジンオレンジNS(C.I.46005)、メチレンブルーB(C.I.52015)等が用いられる。
直接染料としては、コンゴーレッド(C.I.22120)、ダイレクトスカイブルー5B(C.I.24400)、バイオレットBB(C.I.27905)、ダイレクトディープブラックEX(C.I.30235)、カヤラスブラックGコンク(C.I.35225)、ダイレクトファストブラックG(C.I.35255)、フタロシアニンブルー(C.I.74180)等が用いられる。
Furthermore, if necessary, a dye soluble in an aqueous medium can also be used in combination.
As the dye, acid dyes, basic dyes, direct dyes, etc. can be used, and examples of the acid dyes include New Coccin (C.I. 16255), Tartrazine (C.I. 19140), and Acid Blue Black. 10B (C.I.20470), Guinea Green (C.I.42085), Brilliant Blue FCF (C.I.42090), Acid Violet 6B (C.I.42640), Soluble Blue (C.I.42755) ), naphthalene green (C.I.44025), eosin (C.I.45380), phloxine (C.I.45410), erythrosine (C.I.45430), nigrosine (C.I.50420), acidflavin (C.I.56205) etc. are used.
Basic dyes include chrysoidine (C.I. 11270), methyl violet FN (C.I. 42535), crystal violet (C.I. 42555), malachite green (C.I. 42000), Victoria Blue FB ( C.I.44045), Rhodamine B (C.I.45170), Acridine Orange NS (C.I.46005), Methylene Blue B (C.I.52015), etc. are used.
Direct dyes include Congo Red (C.I.22120), Direct Sky Blue 5B (C.I.24400), Violet BB (C.I.27905), Direct Deep Black EX (C.I.30235), and Kaya. Russ Black G Conch (C.I. 35225), Direct Fast Black G (C.I. 35255), Phthalocyanine Blue (C.I. 74180), etc. are used.

前記着色顔料は一種又は二種以上を適宜混合して使用することができ、インキ組成物中0.1~20質量%、さらには0.5~15質量%の範囲で好ましく用いられる。 The coloring pigments may be used alone or in a suitable mixture of two or more, and are preferably used in an amount of 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass, in the ink composition.

また、筆跡のカスレや途切れを抑制しつつ、筆跡の発色性や光輝性を良好とすることを考慮すると、水性インキ組成物において、着色顔料の総質量と前記板状光輝性顔料の総質量との和をAとし、前記水分散性重合物の総質量をBとした場合、B/Aは、0.05~0.5であることが好ましく、0.1~0.4であることがより好ましい。 In addition, considering that the handwriting should have good color development and glitter while suppressing blurring and breaks in the handwriting, the total mass of the coloring pigment and the total mass of the plate-like glitter pigment should be When the sum of the above is A and the total mass of the water-dispersible polymer is B, B/A is preferably 0.05 to 0.5, and preferably 0.1 to 0.4. More preferred.

更に、インキ組成物には汎用の顔料分散剤を用いることもできる。顔料分散剤としては、水溶性樹脂や界面活性剤等が適用できる。水溶性樹脂としては例えば、水溶性マレイン酸樹脂、水溶性スチレン樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコ-ル、水溶性ウレタン樹脂等が挙げられる。また界面活性剤はアニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性界面活性剤より任意の者を選択して用いられる。 Furthermore, a general-purpose pigment dispersant can also be used in the ink composition. As the pigment dispersant, water-soluble resins, surfactants, etc. can be used. Examples of the water-soluble resin include water-soluble maleic acid resin, water-soluble styrene resin, water-soluble styrene-maleic acid resin, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, and water-soluble urethane resin. Further, the surfactant may be arbitrarily selected from anionic, cationic, nonionic, and amphoteric surfactants.

インキ組成物には増粘剤が添加される。これにより、保管時における粒子成分(板状光輝性顔料、着色顔料)の沈降や筆跡滲みの抑制を図ることができる。
増粘剤としては従来公知のものが適用できるが、好ましくはインキ組成物に剪断減粘性を付与できる物質(剪断減粘性付与剤)である。
インキ組成物に剪断減粘性付与剤を用いることで、筆記時のインキ吐出性を損なうことなく前記した粒子の耐沈降安定性や筆跡の滲み抑制を良好とすることができる。
A thickener is added to the ink composition. Thereby, it is possible to suppress sedimentation of particle components (plate-like bright pigments, colored pigments) and handwriting blurring during storage.
As the thickener, conventionally known ones can be used, but preferably a substance that can impart shear thinning properties to the ink composition (shear thinning properties imparting agent).
By using a shear thinning agent in the ink composition, it is possible to improve the anti-sedimentation stability of the particles and suppress the blurring of handwriting without impairing the ink discharge properties during writing.

前記剪断減粘性付与剤としては、水に可溶乃至分散性の物質が効果的であり、キサンタンガム、ウェランガム、構成単糖がグルコースとガラクトースの有機酸修飾ヘテロ多糖体であるサクシノグリカン(平均分子量約100~800万)、グアーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸アルキルエステル類、メタクリル酸のアルキルエステルを主成分とする分子量10万~15万の重合体、グルコマンナン、寒天やカラゲニン等の海藻より抽出されるゲル化能を有する炭水化物、ベンジリデンソルビトール及びベンジリデンキシリトール又はこれらの誘導体、架橋性アクリル酸重合体、ポリN-ビニルカルボン酸アミド、無機質微粒子、HLB値が8~12のノニオン系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸の金属塩やアミン塩等を例示でき、更には、インキ組成物中にN-アルキル-2-ピロリドンとアニオン系界面活性剤を併用して添加しても安定した剪断減粘性を付与できる。 As the shear thinning agent, substances that are soluble or dispersible in water are effective, such as xanthan gum, welan gum, succinoglycan (average molecular weight 1 million to 8 million), guar gum, locust bean gum and its derivatives, hydroxyethylcellulose, alginate alkyl esters, polymers with a molecular weight of 100,000 to 150,000 whose main component is an alkyl ester of methacrylic acid, glucomannan, agar, and carrageenan. Carbohydrates with gelling ability extracted from seaweeds such as benzylidene sorbitol and benzylidene xylitol or derivatives thereof, crosslinkable acrylic acid polymer, polyN-vinylcarboxylic acid amide, inorganic fine particles, nonions with an HLB value of 8 to 12. Examples include metal salts and amine salts of dialkyl sulfosuccinic acid, and even when N-alkyl-2-pyrrolidone and anionic surfactant are added in combination to the ink composition, they are stable. Can impart shear thinning properties.

増粘剤の含有率は、インキ組成物全質量に対して0.01~3質量%とすることが好ましく、0.1~1質量%とすることがより好ましい。増粘剤の含有率を前記範囲とすると、筆記時のインキ吐出性と顔料の耐沈降安定性や筆跡の滲み抑制とを両立しやすい。 The content of the thickener is preferably 0.01 to 3% by mass, more preferably 0.1 to 1% by mass, based on the total mass of the ink composition. When the content of the thickener is within the above range, it is easy to achieve both ink ejection properties during writing, anti-sedimentation stability of the pigment, and suppression of handwriting blurring.

水性インキ組成物には、レフィルに収容されたインキから水が過度に蒸発してインキ吐出性が低下することを抑制するために水と相溶性のある従来汎用の水溶性有機溶剤が用いられる。具体的には、エタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、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、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、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、スルフォラン、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン等が挙げられる。
尚、前記水溶性有機溶剤は一種又は二種以上を併用して用いることができ、好ましくは1~20質量%、より好ましくは5~15質量%の範囲で用いられる。
有機溶剤の含有率を上記範囲とすると、インキ粘度を過大にすることなく過度な水分蒸発を抑制しやすくなるため、良好なインキ吐出性が維持されて、カスレや途切れのない筆跡を長期に亘って形成しやすい。
A conventional general-purpose water-soluble organic solvent that is compatible with water is used in the water-based ink composition in order to prevent excessive evaporation of water from the ink contained in the refill and a decrease in ink discharge properties. Specifically, ethanol, propanol, butanol, glycerin, sorbitol, triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, ethylene glycol, diethylene glycol, thiodiethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Examples include ethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, sulfolane, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone and the like.
The water-soluble organic solvents may be used alone or in combination of two or more, and are preferably used in an amount of 1 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass.
When the content of the organic solvent is within the above range, it becomes easier to suppress excessive water evaporation without increasing the ink viscosity, thereby maintaining good ink ejection properties and producing unbroken handwriting for a long period of time. Easy to form.

また、水の含有率は、インキ組成物の流動性を高め、ペン先からのインキ吐出性を良好とすることを考慮して、インキ組成物全質量に対して40~80質量%とすることが好ましく、45~70質量%とすることがより好ましい。 In addition, the water content should be 40 to 80% by mass based on the total mass of the ink composition, in order to increase the fluidity of the ink composition and improve the ink ejection properties from the pen tip. is preferable, and more preferably 45 to 70% by mass.

インキ組成物はリン酸エステル系界面活性剤を含むことが好ましい。
リン酸エステル系界面活性剤は、ボール表面およびボールペンチップのボール受け座の表面にも吸着して、ボール表面およびボール受け座の表面にリン酸エステル系界面活性剤からなる潤滑層を形成し、筆記時のボール回転をより円滑にすることができる。
また、リン酸エステル系界面活性剤は顔料表面にも吸着して、顔料の凝集、沈降を抑制し易くすることもできる。
Preferably, the ink composition contains a phosphate ester surfactant.
The phosphate ester surfactant also adsorbs to the surface of the ball and the surface of the ball seat of the ballpoint pen tip, forming a lubricating layer made of the phosphate ester surfactant on the ball surface and the surface of the ball seat. The ball can rotate more smoothly when writing.
Furthermore, the phosphate ester surfactant can also be adsorbed onto the surface of the pigment, thereby making it easier to suppress aggregation and sedimentation of the pigment.

インキ組成物に用いられるリン酸エステル系界面活性剤は、下記式(1)に示される化合物である。

Figure 0007408318000001
式中、X、X、Xは、下記式(2)に示す官能基、または水酸基であり、X、X、Xの少なくとも1種は、式(2)に示す官能基である。
Figure 0007408318000002
式中、Rは炭化水素基、Rはアルキレン基である。また、nは1以上の整数である。 The phosphate ester surfactant used in the ink composition is a compound represented by the following formula (1).
Figure 0007408318000001
In the formula, X 1 , X 2 , and X 3 are the functional groups shown in the following formula (2) or hydroxyl groups, and at least one of X 1 , X 2 , and X 3 is the functional group shown in the formula (2). It is.
Figure 0007408318000002
In the formula, R 1 is a hydrocarbon group, and R 2 is an alkylene group. Further, n is an integer of 1 or more.

インキ組成物に好ましいリン酸エステル系界面活性剤は、前記炭化水素基がアルキル基、アルケニル基またはアリール基であるリン酸エステル系界面活性剤であり、より好ましくは、前記炭化水素基がアルキル基、アルケニル基またはアリール基であり、かつ前記アルキレン基がエチレン基であるリン酸エステル系界面活性剤である。特に好ましいリン酸エステル系界面活性剤は、前記炭化水素基がアルキル基であり、かつ、前記アルキレン基がエチレン基であるリン酸エステル系界面活性剤、即ちポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸である。前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸を用いると、筆記時のボールの回転をより円滑とし、筆記時のインキの吐出性を一層良好とし、また、顔料が凝集、沈降することを一層抑え易くすることができる。これは、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸が、ボールとボールチップのみならず顔料に対して高い親和性を有し、前記した、ボール表面ならびにボールチップ表面での潤滑層の形成性や顔料の分散性に優れた効果を奏するからである。特に、インキの着色材に前記板状光輝性顔料を用いたボールペンは滑らかな筆記感や良好なインキ吐出性が奏されにくいことがあるが、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸は、板状光輝性顔料とボール表面およびボール座表面との間に介在し、ボール表面およびボール座表面に顔料が吸着することで、前記顔料が筆記時のボール回転においてコロの効果を奏するため、ボールの回転を円滑として筆記感やインキ吐出性を良好とし易い。
前記リン酸エステル系界面活性剤は、アルカリ金属塩またはアミン塩であっても良い。
A preferable phosphate ester surfactant for the ink composition is a phosphate ester surfactant in which the hydrocarbon group is an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group, and more preferably, the hydrocarbon group is an alkyl group. , an alkenyl group or an aryl group, and the alkylene group is an ethylene group. A particularly preferred phosphate ester surfactant is a phosphate ester surfactant in which the hydrocarbon group is an alkyl group and the alkylene group is an ethylene group, that is, polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid. By using the polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid, the rotation of the ball during writing becomes smoother, the ink ejectability during writing becomes even better, and it becomes easier to suppress aggregation and sedimentation of pigments. Can be done. This is due to the fact that the polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid has a high affinity not only for balls and ball chips but also for pigments. This is because it has an excellent effect on dispersibility. In particular, ballpoint pens that use the plate-like glitter pigments as the ink colorant may have difficulty achieving a smooth writing feel and good ink ejection properties, but polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid has plate-like glitter pigments. The pigment is interposed between the ball surface and the ball seat surface, and the pigment is adsorbed to the ball surface and the ball seat surface, so that the pigment has a roller effect when the ball rotates when writing, so the ball rotates smoothly. As a result, it is easy to improve the writing feel and ink ejection properties.
The phosphate ester surfactant may be an alkali metal salt or an amine salt.

リン酸エステル系界面活性剤の含有率は、インキ組成物全質量に対して0.01~5質量%とすることが好ましく、0.1~3質量%とすることがより好ましい。インキ組成物中のリン酸エステル系界面活性剤の含有率を前記範囲内とすることで、リン酸エステル系界面活性剤の溶解安定性を良好としつつボール回転を円滑にし易く、また、顔料凝集、沈降を抑制することが容易となる。 The content of the phosphate ester surfactant is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.1 to 3% by mass, based on the total mass of the ink composition. By setting the content of the phosphate ester surfactant in the ink composition within the above range, it is possible to improve the dissolution stability of the phosphate ester surfactant, facilitate smooth ball rotation, and improve pigment aggregation. , it becomes easy to suppress sedimentation.

更に、インキ組成物には紙面への固着性や粘性を付与するために水溶性樹脂を添加することもできる。前記水溶性樹脂としては、アルキッド樹脂、スチレンマレイン酸共重合物、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、デキストリン等が挙げられる。前記水溶性樹脂は一種又は二種以上を併用することができ、インキ組成中1~30重量%の範囲で用いられる。 Furthermore, a water-soluble resin may be added to the ink composition in order to impart adhesion to the paper surface and viscosity. Examples of the water-soluble resin include alkyd resins, styrene-maleic acid copolymers, cellulose derivatives, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, and dextrin. The water-soluble resins may be used alone or in combination of two or more, and are used in an amount of 1 to 30% by weight in the ink composition.

その他、インキ組成物には、必要に応じて、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、酢酸ソーダ等の無機塩類、水溶性のアミン化合物等の有機塩基性化合物等のpH調整剤、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、サポニン等の防錆剤、石炭酸、1、2-ベンズチアゾリン3-オンのナトリウム塩、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、2,3,5,6-テトラクロロ-4-(メチルスルフォニル)ピリジン等の防腐剤或いは防黴剤、尿素、ノニオン系界面活性剤、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤、消泡剤、インキの浸透性を向上させるフッ素系界面活性剤やノニオン系の界面活性剤を使用してもよい。
更に、アスコルビン酸類、エリソルビン酸類、α-トコフェロール、カテキン類、合成ポリフェノール、コウジ酸、アルキルヒドロキシルアミン、オキシム誘導体、α-グルコシルルチン、α-リポ酸、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、亜硫酸塩、スルホキシル酸塩、亜ジチオン酸塩、チオ硫酸塩、二酸化チオ尿素等を添加して化学的に気泡を除去することもできる。
更に、デキストリンを用いて、ペン先の耐ドライアップ性を高めることもできる。
また、N-ビニル-2-ピロリドンのオリゴマー、N-ビニル-2-ピペリドンのオリゴマー、N-ビニル-2-ピロリドン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、ε-カプロラクタム、N-ビニル-ε-カプロラクタムのオリゴマー等の増粘抑制剤を添加することで、出没式形態での機能を高めることもできる。
更に、潤滑剤を使用することができ、例えば、金属石鹸、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイド付加型カチオン活性剤、リン酸エステル系活性剤、β-アラニン型界面活性剤、N-アシルアミノ酸、N-アシルメチルタウリン、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールやその塩やオリゴマー、3-アミノ-5-メルカプト-1,2,4-トリアゾール、チオカルバミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩、α-リポ酸、N-アシル-L-グルタミン酸とL-リジンとの縮合物やその塩等が用いられる。
In addition, the ink composition may optionally include inorganic salts such as sodium carbonate, sodium phosphate, and sodium acetate, pH adjusters such as organic basic compounds such as water-soluble amine compounds, benzotriazole, tolyltriazole, Rust inhibitors such as 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole and saponin, carbolic acid, sodium salt of 1,2-benzthiazolin 3-one, sodium benzoate, sodium dehydroacetate, potassium sorbate, paraoxybenzoin Preservatives or fungicides such as propyl acid, 2,3,5,6-tetrachloro-4-(methylsulfonyl)pyridine, urea, nonionic surfactants, sorbitol, mannitol, sucrose, glucose, reduced starch A hydrolyzate, a wetting agent such as sodium pyrophosphate, an antifoaming agent, and a fluorine-based surfactant or nonionic surfactant that improves ink permeability may be used.
Furthermore, ascorbic acids, erythorbic acids, α-tocopherol, catechins, synthetic polyphenols, kojic acid, alkylhydroxylamines, oxime derivatives, α-glucosylrutin, α-lipoic acid, phosphonates, phosphinates, sulfites, sulfoxyls. Air bubbles can also be chemically removed by adding acid salts, dithionites, thiosulfates, thiourea dioxide, and the like.
Furthermore, dextrin can also be used to increase the dry-up resistance of the pen tip.
In addition, oligomers of N-vinyl-2-pyrrolidone, oligomers of N-vinyl-2-piperidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, ε-caprolactam, and N-vinyl-ε-caprolactam are also available. Addition of thickening inhibitors such as oligomers can also enhance functionality in the retractable form.
Furthermore, lubricants can be used, such as metal soaps, polyalkylene glycol fatty acid esters, ethylene oxide-added cationic surfactants, phosphate ester-based surfactants, β-alanine surfactants, N-acyl amino acids, N-acylmethyltaurine, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole and its salts and oligomers, 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole, thiocarbamate, dimethyldithiocarbamate , α-lipoic acid, a condensate of N-acyl-L-glutamic acid and L-lysine, or a salt thereof.

水性インキ組成物の20℃における粘度は、せん断速度が3.84sec-1の条件において、800~1600mPa・sであることが重要であり、1000~1500mPa・sであることが好ましい。
なお、粘度の測定は、例えば、ティーエイインスツルメント社製のレオメーター「DHR-2」を用いて行うことができる。
It is important that the viscosity of the aqueous ink composition at 20° C. is 800 to 1600 mPa·s, preferably 1000 to 1500 mPa·s, at a shear rate of 3.84 sec −1 .
Note that the viscosity can be measured using, for example, a rheometer "DHR-2" manufactured by TA Instruments.

また、水性インキ組成物の20℃におけるせん断減粘指数nは、0.15~0.5であることが重要であり、0.2~0.4であることが好まく、0.25~0.35であることがより好ましい。ここで、せん断減粘指数nは、S=αDで示される粘性式中のnを指す。なお、Sはせん断応力(dyn/cm=0.1Pa)、Dはせん断速度(sec-1)、αは粘性係数を示す。
せん断減粘指数nの測定は、例えば、ティーエイインスツルメント社製のレオメーター「DHR-2」を用いて行うことができ、3.84sec-1、38.4sec-1及び384sec-1のせん断速度と、それらのせん断速度でそれぞれ得られるせん断応力とを上記式に適用してnを求める。
水性インキ組成物の粘度およびせん断減粘指数が上記数値範囲内とすると、静置時において板状光輝性顔料や着色顔料が沈降、凝集することを抑制しつつ、筆記時におけるペン先からのインキ吐出性を良好とし、カスレ、途切れが抑制された、発色性と光輝性に優れる鮮明な筆跡を形成できる。
Furthermore, it is important that the shear thinning index n at 20°C of the aqueous ink composition is 0.15 to 0.5, preferably 0.2 to 0.4, and preferably 0.25 to 0.5. More preferably, it is 0.35. Here, the shear thinning index n refers to n in the viscosity equation represented by S=αD n . Note that S represents shear stress (dyn/cm 2 =0.1 Pa), D represents shear rate (sec −1 ), and α represents viscosity coefficient.
The shear thinning index n can be measured using, for example, a rheometer "DHR-2" manufactured by TA Instruments, and the shear thinning index n can be measured using a rheometer "DHR- 2" manufactured by TA Instruments. The shear rate and the shear stress obtained at each shear rate are applied to the above equation to find n.
When the viscosity and shear thinning index of the aqueous ink composition are within the above numerical ranges, the plate-like bright pigments and colored pigments are prevented from settling and aggregating when left still, while the ink from the pen tip during writing is suppressed. It has good ejection properties, and can form clear handwriting with excellent color development and brightness, with less fading and interruptions.

水性インキ組成物の表面張力は、20℃環境下において、25~55mN/mが好ましい。表面張力が上記数値範囲内であれば、筆跡のカスレ、途切れおよび滲み等を抑制して、筆記性を向上させることができる。筆記性の向上をより考慮すれば、水性インキ組成物の表面張力は、30~50mN/mがより好ましい。
なお、表面張力は、20℃環境下において、協和界面科学株式会社製の表面張力計測器を用い、白金プレートを用いて、垂直平板法によって測定して求められる。
The surface tension of the aqueous ink composition is preferably 25 to 55 mN/m in a 20°C environment. When the surface tension is within the above-mentioned numerical range, it is possible to suppress blurring, discontinuity, blurring, etc. of handwriting, and improve writing properties. Taking into consideration the improvement of writability, the surface tension of the aqueous ink composition is more preferably 30 to 50 mN/m.
Note that the surface tension is determined by measuring in a 20° C. environment using a surface tension measuring device manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. and a vertical plate method using a platinum plate.

水性インキ組成物のpHは、6~10であることが好ましく、7~9であることがより好ましい。水性インキ組成物のpHが上記数値範囲内であれば、着色材の分散性を良好とし易い。
本発明において、pHの値は、例えば株式会社堀場製作所製のpHメーター「D-51」により20℃にて測定することができる。
The pH of the aqueous ink composition is preferably 6 to 10, more preferably 7 to 9. If the pH of the aqueous ink composition is within the above numerical range, the dispersibility of the coloring material can be easily improved.
In the present invention, the pH value can be measured at 20° C. using, for example, a pH meter “D-51” manufactured by Horiba, Ltd.

水性インキ組成物は、従来知られている任意の方法により製造することができる。具体的には、前記各成分を必要量配合し、プロペラ攪拌、ホモディスパー、またはホモミキサーなどの各種攪拌機やビーズミルなどの各種分散機などにて混合し、製造することができる。 The aqueous ink composition can be produced by any conventionally known method. Specifically, the above-mentioned components can be mixed in required amounts and mixed using various stirrers such as a propeller stirrer, homodisper, or homomixer, and various dispersion machines such as a bead mill.

水性インキ組成物は、水と水溶性有機溶剤と板状光輝性顔料と着色顔料と水分散性を有する、アクリル酸系重合物、ウレタン系重合物およびオレフィン系重合物から選ばれる1種以上の水分散性重合物と、増粘剤とを少なくとも含有し、粘度および剪断減粘指数を特定範囲内とされたことで、板状光輝性顔料と着色顔料の分散安定性やインキ吐出性が良好になるとともに、着色顔料が紙面から紙内部へ沈み込むことが抑制されるため、カスレや途切れが抑制された、発色性と光輝性に優れる鮮やかな筆跡を形成できる。
顔料の分散安定性は、長期経時後や経時的にインキ中の水分量が減少し、板状光輝性顔料と着色顔料の濃度が高まった場合でも持続し、また、水性インキ組成物はインキ中の水分量が減少しても過度に増粘することが抑制され、良好なインキ吐出性が持続するため、水性インキ組成物は、前記した鮮やかな筆跡を長期に亘って形成することができる。
The water-based ink composition includes water, a water-soluble organic solvent, a plate-like bright pigment, a colored pigment, and one or more kinds of acrylic acid-based polymers, urethane-based polymers, and olefin-based polymers having water dispersibility. Contains at least a water-dispersible polymer and a thickener, and has a viscosity and shear thinning index within a specific range, resulting in good dispersion stability and ink ejectability of plate-like bright pigments and color pigments. At the same time, the colored pigments are prevented from sinking from the paper surface into the interior of the paper, so it is possible to form vivid handwriting with excellent color development and glitter, with less fading and breakage.
The dispersion stability of pigments persists even after long periods of time or when the amount of water in the ink decreases over time and the concentrations of plate-like glitter pigments and color pigments increase. Even if the water content of the water-based ink composition decreases, excessive thickening is suppressed and good ink discharge properties are maintained, so that the water-based ink composition can form the above-mentioned vivid handwriting over a long period of time.

本発明のボールペンレフィルは、ボールペンチップがボールペンチップと直接、またはホルダーを介して装着されたインキ収容管に前記水性インキ組成物を内蔵し、インキの後部にインキの消費と共に追従するインキ逆流防止体(液栓)を充填してなる。 The ballpoint pen refill of the present invention incorporates the water-based ink composition in an ink storage tube attached to the ballpoint pen tip directly or via a holder, and has an ink backflow preventer that follows the ink as the ink is consumed. (liquid stopper).

ペン先(ボールペンチップ)の構造、形状は特に限定されない。例えば、金属をドリル等により切削加工してボールを抱持するためのボール抱持室と、当該ボール抱持室の底壁の中央に形成されたインキ流通孔と、当該インキ流通孔から放射状に延びる複数本のインキ流通溝と、を設けたチップ本体のチップ先端部を内側にかしめることにより、ボール抱持室内に抱持されるボールの一部をチップ先端縁より突出させると共に当該ボールを回転自在に抱持する構造が挙げられ、また金属製のパイプの先細状の先端部を径方向内方に押圧変形することにより形成したカシメ部と、前記パイプの先端近傍側壁を径方向内方に押圧変形することにより形成した複数の内方突出部とによってボールが回転可能に抱持されるボール抱持部を有する、いわゆるパイプ式のボールペンチップ構造が挙げられる。 The structure and shape of the pen tip (ballpoint pen tip) are not particularly limited. For example, there is a ball holding chamber for holding balls made by cutting metal with a drill or the like, an ink circulation hole formed in the center of the bottom wall of the ball holding chamber, and a hole extending radially from the ink circulation hole. By caulking the tip end of the chip body provided with a plurality of extending ink circulation grooves inward, a part of the ball held in the ball holding chamber is made to protrude from the tip edge of the tip, and the ball is The structure includes a rotatably held structure, and a caulking part formed by pressing and deforming the tapered tip of a metal pipe radially inward, and a side wall near the tip of the pipe radially inward. A so-called pipe-type ballpoint pen tip structure has a ball holding part in which a ball is rotatably held by a plurality of inwardly protruding parts formed by pressing and deforming the tip.

前記パイプは、例えば、先端部がストレート状の円筒体(直管状の円筒体)であり、かつ、先端部の後方が外径及び内径が拡径する形状である構成が挙げられる。パイプの形状は、全体がストレート状の円筒体から成る構成であっても良い。 The pipe may be, for example, a cylindrical body with a straight tip (straight cylindrical body), and a shape in which the outer diameter and the inner diameter become larger at the rear of the tip. The shape of the pipe may be a straight cylindrical body as a whole.

ボールペンチップからのインキ吐出性を良好とすることを考慮すると、ボールペンチップは、前記パイプ式のボールペンチップであって、前記パイプの先端部がストレート状の円筒体であり、かつ、先端部の後方が外径及び内径が拡径する形状を有するボールペンチップ(以下、先端部の後方が拡径する形状を有するパイプ式のボールペンチップと呼ぶこともある)が好ましい。 Considering that the ink ejection properties from the ballpoint pen tip are good, the ballpoint pen tip is the pipe-type ballpoint pen tip, and the tip of the pipe is a straight cylindrical body, and the tip of the tip is a straight cylindrical body. A ballpoint pen tip (hereinafter sometimes referred to as a pipe-type ballpoint pen tip having a shape in which the rear end of the tip part increases in diameter) is preferable.

前記先端部の後方が拡径する形状を有するパイプ式のボールペンチップは、ボールペンチップ内部の前記ボール抱持室より後方のインキ流路が広く形成されており、潤沢なインキをボール抱持室へ供給できる。このようなボールペンチップを備えるボールペンレフィルは、ペン先からのインキ吐出性を良好とし、光輝性や発色性に優れ、筆跡トギレやカスレが抑制された鮮明な筆跡を形成しやすい。 The pipe-type ballpoint pen tip has a shape in which the diameter expands at the rear of the tip, and the ink flow path behind the ball holding chamber inside the ballpoint pen tip is formed wide, allowing ample ink to flow into the ball holding chamber. Can be supplied. A ballpoint pen refill equipped with such a ballpoint pen tip has good ink ejection properties from the pen tip, has excellent brightness and color development, and is easy to form clear handwriting with less blurring and blurring.

ボールペンチップおよびボールペンチップに抱持されるボールの材質は、ボールや、ボール座の良好な耐摩耗性を考慮して、ステンレス、タングステンカーバイドを基材とする超硬合金、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア、および窒化珪素などから選択され、好ましく用いられる。 The materials of the ballpoint pen tip and the ball held in the ballpoint pen tip are stainless steel, tungsten carbide-based cemented carbide, silicon carbide, alumina, and zirconia, in consideration of good wear resistance of the ball and ball seat. , silicon nitride, etc., and is preferably used.

ボール径は0.2~0.7mm、好ましくは0.3~0.5mm、より好ましくは0.3~0.45mmが適用される。 The ball diameter is preferably 0.2 to 0.7 mm, preferably 0.3 to 0.5 mm, and more preferably 0.3 to 0.45 mm.

ボール径が0.7mm以下、特には0.5mm未満のボールペンレフィルはインキ吐出量が少なく、筆跡の鮮明性を良好としにくいことがある。しかしながら、前記、先端部の後方が拡径する形状を有するパイプ式のボールペンチップは、そのような外径を有するボール備えた場合でもインキ吐出性を良好とし、カスレや途切れが抑制された鮮明な筆跡を形成することを容易とするため、前記範囲のボール径を有するボールと組み合わせて好ましく用いることができる。 Ballpoint pen refills with a ball diameter of 0.7 mm or less, particularly less than 0.5 mm, have a small amount of ink discharged, and it may be difficult to obtain good handwriting clarity. However, the above-mentioned pipe-type ballpoint pen tip, which has a shape where the diameter expands at the rear of the tip, has good ink ejection performance even when equipped with a ball having such an outer diameter, and produces clear ink with suppressed fading and interruptions. In order to facilitate the formation of handwriting, it can be preferably used in combination with a ball having a ball diameter within the above range.

ボールペンチップには、チップ内にボールの後端を前方に弾発する弾発部材を配していても良い。これにより、筆記時には筆圧によりボールを後退させてインキを流出可能とすることができるとともに、非筆記時にはチップ先端の内縁にボールを押圧させて密接状態とし、不使用時のインキ漏れを抑制することが容易となる。 The ballpoint pen tip may include a springing member within the tip that springs the rear end of the ball forward. As a result, when writing, the ball can be pushed back by the pressure of the pen to allow ink to flow out, and when not writing, the ball is pressed against the inner edge of the tip to create a close contact, thereby suppressing ink leakage when not in use. This makes it easier.

弾発部材としては、例えば、金属細線のスプリング、金属細線のスプリングの一端にス
トレート部(ロッド部)を備えたもの、線状プラスチック加工体等が挙げられ、例えば、
10g以上40g以下の弾発力により押圧可能であるように構成される。
Examples of the elastic member include a spring made of thin metal wire, a spring made of thin metal wire with a straight part (rod part) at one end, a linear plastic processed body, etc.
It is configured to be able to be pressed with an elastic force of 10 g or more and 40 g or less.

ボールペンチップが直接、あるいはホルダーを介して装着されるインキ収容管は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートまたはエチレンビニルアセテート共重合樹脂等の合成樹脂の成形部材が、水蒸気透過性が低く、生産性が良好であるとともに、透明性を有し、充填したインキの視認性に優れることから用いられる。
前記ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状短鎖分岐ポリエチレン、メタロセン触媒直鎖状短鎖分岐ポリエチレン、高密度ポリエチレンを挙げることができ、ポリプロピレンとしては、ホモポリマーポリプロピレン、ランダムコポリマーポリプロピレン、ブロックコポリマーポリプロピレンを挙げることができ、いずれも好ましく用いることができる。中でも、ポリプロピレンは、強度および耐熱性に優れ、水分透過性が低く、経時的な水分蒸発に伴うインキ増粘が抑制されやすいことから好ましく用いられる。
前記インキ収容管は、前記合成樹脂を押出し成型や射出成型をすることで得られる。
また、前記樹脂の表面は他の材料でコーティングされていても良い。
The ink storage tube to which the ballpoint pen tip is attached directly or via a holder is made of a synthetic resin molded member such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, or ethylene vinyl acetate copolymer resin, which has low water vapor permeability and productivity. It is used because it has good transparency and excellent visibility of the filled ink.
Examples of the polyethylene include low-density polyethylene, linear short-chain branched polyethylene, metallocene-catalyzed linear short-chain branched polyethylene, and high-density polyethylene, and examples of the polypropylene include homopolymer polypropylene, random copolymer polypropylene, and block copolymer. Polypropylene can be mentioned, and any of them can be preferably used. Among these, polypropylene is preferably used because it has excellent strength and heat resistance, low moisture permeability, and tends to suppress ink thickening due to moisture evaporation over time.
The ink storage tube is obtained by extrusion molding or injection molding the synthetic resin.
Further, the surface of the resin may be coated with another material.

前記合成樹脂からなるインキ収容管は、単層でも良く、多層であっても良いが、インキ収容管は、経時によるインキの劣化を防止する目的で、インキ収容管を多層構造として酸素等の気体の透過を防止する層を有する方が好ましい。さらに、インキがインキ収容管の内壁に付着することを抑制する等の目的で、必要に応じてインキ収容体内面にシリコーン樹脂やフッ素樹脂などを塗布して撥インキ処理をすることもできる。 The ink storage tube made of the synthetic resin may have a single layer or a multilayer structure, but in order to prevent ink from deteriorating over time, the ink storage tube has a multilayer structure and is injected with a gas such as oxygen. It is preferable to have a layer that prevents permeation. Furthermore, in order to prevent ink from adhering to the inner wall of the ink storage tube, if necessary, the inner surface of the ink storage tube may be coated with silicone resin, fluororesin, or the like for ink-repellent treatment.

インキ収容管は、2.5~4mmの外径と0.3~1mmの肉厚とを有する。
外径および肉厚が前記範囲内であるインキ収容管は、細身でありつつ、十分なインキ内蔵量と高い強度とを両立させることが可能であるため、前記インキ収容管を備えるボールペンレフィルを、軸筒内に複数のボールペンレフィルを収容してなり、出没機構の作動によっていずれかのボールペンレフィルの筆記先端部が軸筒前端開口部から出没する複合タイプの出没式ボールペンに収容した場合、前記ボールペンの軸筒をスリムな外径としつつ、十分な距離を筆記可能な実用性の高いボールペンとすることができる。
前記インキ収容管を備えるボールペンレフィルは、経時的に、内蔵したインキから水がインキ収容管を透過してレフィル外に揮散しやすいため、水分量の減少に伴う、固形分の凝集やインキの過度な増粘によってインキ吐出性が低下する傾向がある。特に、ボールペンレフィル内のインキが板状光輝性顔料インキのように顔料等の固形分を多く含む場合にはその傾向が顕著であり、インキ吐出性が悪化しやすい。しかしながら、前記インキ組成物は板状光輝性顔料を用いたインキでありながら、長期経時後や、経時的に組成物中の水分量が減少した場合でもインキ粘度の過度な増粘が抑えられるとともに、板状光輝性顔料や着色顔料の良好な分散性が維持されるため、前記インキ組成物を収容した本発明のボールペンレフィルは、前記インキ収容管を備えながらも良好なインキ吐出性が持続し、光輝性と着色顔料の発色性に優れる筆跡を、長期に亘って安定して形成させることができる。
また、前記インキ収容管を備えるボールペンレフィルは、液栓に衝撃が加わったときに液栓が変形しにくいため、ボールペンレフィルが落下したときにレフィル後端からインキが漏れ出すことを抑制することもできる。このためボールペンレフィルは、保管性に優れたものとなる。
なお、インキ収容管の外径は、2.5~3.5mmであることが好ましく、肉厚は、0.5~0.8mmであることが好ましい。
The ink storage tube has an outer diameter of 2.5 to 4 mm and a wall thickness of 0.3 to 1 mm.
An ink storage tube whose outer diameter and wall thickness are within the above ranges is slender and can have both a sufficient amount of ink and high strength, so a ballpoint pen refill equipped with the ink storage tube is When housed in a compound type retractable ballpoint pen in which a plurality of ballpoint pen refills are housed in a barrel, and the writing tip of one of the ballpoint pen refills protrudes and retracts from the front end opening of the barrel by the operation of a retracting mechanism, the ballpoint pen It is possible to make a highly practical ballpoint pen that can write at a sufficient distance while having a slim outer diameter of the barrel.
Ballpoint pen refills equipped with the ink storage tube are prone to water from the built-in ink passing through the ink storage tube and volatilizing out of the refill over time, resulting in solid content agglomeration and ink overflow due to a decrease in water content. Ink dischargeability tends to decrease due to increased viscosity. This tendency is particularly noticeable when the ink in the ballpoint pen refill contains a large amount of solid content such as pigments, such as plate-shaped glitter pigment ink, and the ink dischargeability tends to deteriorate. However, although the ink composition is an ink using a plate-like bright pigment, it is possible to suppress excessive thickening of the ink viscosity even after a long period of time or when the water content in the composition decreases over time. Since good dispersibility of the plate-shaped bright pigment and colored pigment is maintained, the ballpoint pen refill of the present invention containing the ink composition maintains good ink ejection properties even though it is equipped with the ink storage tube. , it is possible to stably form handwriting that is excellent in glitter and coloring properties of colored pigments over a long period of time.
In addition, since the ballpoint pen refill equipped with the ink storage tube is not easily deformed when an impact is applied to the liquid stopper, ink can be prevented from leaking from the rear end of the refill when the ballpoint pen refill is dropped. can. Therefore, the ballpoint pen refill has excellent storage properties.
The outer diameter of the ink storage tube is preferably 2.5 to 3.5 mm, and the wall thickness is preferably 0.5 to 0.8 mm.

更に、インキ収容管内に充填されたインキ組成物の後端部にはインキ逆流防止体(液栓)が配される。
前記インキ逆流防止体は、不揮発性媒体を基油とし、シリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、脂肪酸アマイド等の固体を添加することで高粘度化した、粘稠液体である。
基油に用いられる不揮発性媒体としては、ワセリン、スピンドル油、ヒマシ油、オリーブ油、精製鉱油、流動パラフィン、ポリブテン、α-オレフィン、α-オレフィンのオリゴマーまたはコオリゴマー、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル等が挙げられ、前記固体を添加したときに高粘度化しやすいこと、また、経時的に前記固体が分離しにくいこと、さらに水蒸気透過性が低く、水分蒸発による経時的なインキ増粘を抑制しやすいことからポリブテンが好ましく用いられる。ポリブテンは、40℃において、1000~10000mm-1の動粘度を有することが好ましく、1500~5000mm-1であることがより好ましく、2000~4000mm-1であることがさらに好ましい。このようなポリブテンを液栓の基油に用いることで、筆記時にインキが吐出されたときに液栓がインキに追従しやすくなり、インキ吐出が阻害されることを抑制しやすくしつつ、ボールペンレフィルが落下し、インキ組成物の荷重が液栓に加わった場合でも液栓が変形してレフィル後端からインキが漏れ出すことを抑制しやすくなる。
インキ逆流防止体は、前記ポリブテンと前記シリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、脂肪酸アマイド等とを3本ロールまたはニーダー等の混錬機で混錬することで調整できる。
また、動粘度は、JIS K 2283:2000「原油及び石油製品―動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」に従って測定することができる。
Further, an ink backflow preventer (liquid plug) is disposed at the rear end of the ink composition filled in the ink storage tube.
The ink backflow preventer is a viscous liquid that uses a nonvolatile medium as a base oil and has a high viscosity by adding solids such as silica, aluminum silicate, swellable mica, and fatty acid amide.
Non-volatile media used for the base oil include petrolatum, spindle oil, castor oil, olive oil, refined mineral oil, liquid paraffin, polybutene, α-olefin, oligomer or cooligomer of α-olefin, dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil. , amino-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, fatty acid-modified silicone oil, etc. When the solid is added, the viscosity tends to increase, the solid is difficult to separate over time, and water vapor permeation is difficult. Polybutene is preferably used because it has low viscosity and can easily suppress ink thickening over time due to moisture evaporation. The polybutene preferably has a kinematic viscosity of 1000 to 10000 mm 2 s −1 at 40° C., more preferably 1500 to 5000 mm 2 s −1 , even more preferably 2000 to 4000 mm 2 s −1 . By using such polybutene as the base oil for the liquid stopper, the liquid stopper can easily follow the ink when ink is ejected during writing, making it easier to prevent ink ejection from being obstructed, and making it easier for ballpoint pen refills. Even if the ink composition drops and the load of the ink composition is applied to the liquid stopper, the liquid stopper is deformed and the ink leaks from the rear end of the refill.
The ink backflow preventer can be prepared by kneading the polybutene and the silica, aluminum silicate, swellable mica, fatty acid amide, etc. in a kneader such as a three-roll or kneader.
Further, the kinematic viscosity can be measured according to JIS K 2283:2000 "Crude oil and petroleum products - Kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method".

なお、ボールペンレフィルには前記インキ逆流防止体とともに固体栓を設けて、インキの逆流を抑制することができる。
固体栓としては、例えば樹脂製、例えばポリエチレン製、ポリプロピレン製及びポリメ
チルペンテン製の固体栓が挙げられる。
Note that the ballpoint pen refill can be provided with a solid stopper together with the ink backflow preventer to suppress ink backflow.
Examples of the solid stopper include solid stoppers made of resin, such as polyethylene, polypropylene, and polymethylpentene.

本発明のボールペンレフィルは、キャップ式またはノック式、回転式もしくはスライド式等の出没機構を備え、軸筒の先端孔からペン先を出没可能に構成した出没式のボールペンに装着される。 The ballpoint pen refill of the present invention is attached to a retractable ballpoint pen, which is equipped with a retractable mechanism such as a cap type, a knock type, a rotary type, or a slide type, and is configured such that the pen tip can be retracted and retracted from the tip hole of the barrel.

ボールペンに出没式を適用する場合、出没式ボールペンの構造、形状は特に限定されるものではなく、ボールペンレフィルに設けられた筆記先端部が外気に晒された状態で軸筒内に収納されており、出没機構の作動によって軸筒開口部から筆記先端部が突出する構造であれば全て用いることができる。出没機構の操作方法としては、例えば、ノック式、回転式、スライド式等が挙げられる。ノック式は、軸筒後端部や軸筒側面にノック部を有し、ノック部の押圧により、筆記先端部を軸筒前端開口部から出没させる構成、或いは、軸筒に設けたクリップ部を押圧することにより、筆記先端部を軸筒前端開口部から出没させる構成を例示できる。回転式は、軸筒後部に回転部を有し、回転部を回すことにより筆記先端部を軸筒前端開口部から出没させる構成を例示できる。スライド式は、軸筒側面にスライド部を有し、スライドを操作することにより筆記先端部を軸筒前端開口部から出没させる構成、或いは、軸筒に設けたクリップ部をスライドさせることにより、筆記先端部を軸筒前端開口部から出没させる構成を例示できる。出没式ボールペンは軸筒内に複数のボールペンレフィルを収容してなり、出没機構の作動によっていずれかのボールペンレフィルの筆記先端部が軸筒前端開口部から出没する複合タイプの出没式ボールペン(以降複合タイプの出没式ボールペンと呼ぶ場合がある)であってもよい。
更に、前記軸筒として透明、着色透明、或いは半透明の成形体を用いることにより、インキ色やインキ残量等を確認できる。
When applying a retractable type ballpoint pen, the structure and shape of the retractable type ballpoint pen are not particularly limited. Any structure in which the writing tip protrudes from the barrel opening due to the operation of the protruding/retracting mechanism can be used. Examples of operating methods for the retracting mechanism include a knocking type, a rotating type, and a sliding type. The knock type has a knock part on the rear end of the barrel or the side of the barrel, and the writing tip part is moved out and out of the front end opening of the barrel by pressing the knock part, or a clip part provided on the barrel is used. An example of a configuration can be illustrated in which the writing tip part is moved out and out of the front end opening of the barrel by pressing. An example of the rotary type is a configuration in which a rotating part is provided at the rear of the barrel, and by rotating the rotating part, the writing tip part is moved in and out of the front end opening of the barrel. The sliding type has a sliding part on the side of the barrel, and by operating the slide, the writing tip can be moved out and out of the front end opening of the barrel, or by sliding the clip part provided on the barrel, An example of this configuration is a configuration in which the tip portion protrudes and retracts from the front end opening of the barrel. A retractable ballpoint pen is a composite type retractable ballpoint pen (hereinafter referred to as a composite type retractable ballpoint pen) in which multiple ballpoint pen refills are housed in a barrel, and the writing tip of one of the ballpoint pen refills retracts from the front end opening of the barrel by the operation of the retractable mechanism. (sometimes referred to as a type of retractable ballpoint pen).
Furthermore, by using a transparent, colored transparent, or semi-transparent molded body as the barrel, it is possible to check the ink color, the amount of ink remaining, etc.

本発明のボールペンレフィルは、細身でありながらも、光輝性と発色性に優れる、カスレや途切れのない鮮やかな筆跡を長期に亘って形成することができるため、細身のボールペンレフィルが適する、複合タイプの出没式ボールペンに好ましく用いることができる。 Although the ballpoint pen refill of the present invention is slender, it has excellent brightness and color development, and can form vivid handwriting without blurring or interruption over a long period of time, so it is a composite type that is suitable for a slender ballpoint pen refill. It can be preferably used for a retractable ballpoint pen.

以下本実施形態に係るボールペンレフィルの一例を図を用いて説明する。 An example of a ballpoint pen refill according to this embodiment will be described below with reference to the drawings.

・ボールペンレフィル
前記ボールペンレフィルの実施の形態を図1~3に示す。
本実施の形態のボールペンレフィル1は、前端部にボール4を回転可能に抱持したボールペンチップ2と、前記ボールペンチップ2の内部に収容配置されるスプリング5と、該ボールペンチップ2が前部に圧入固着されたホルダー6と、該ホルダーの後部が前端開口部に圧入固着されたインキ収容管7とを備える。
尚、本実施の形態で「前」とはペン先ボール側を指し、「後」とはその反対側を指す。
- Ballpoint Pen Refill Embodiments of the ballpoint pen refill are shown in FIGS. 1 to 3.
The ballpoint pen refill 1 of this embodiment includes a ballpoint pen tip 2 rotatably holding a ball 4 at the front end, a spring 5 housed inside the ballpoint pen tip 2, and a ballpoint pen tip 2 at the front end. It includes a holder 6 which is press-fitted and fixed, and an ink storage tube 7 whose rear part is press-fitted and fixed to the front end opening of the holder.
In this embodiment, "front" refers to the pen tip ball side, and "rear" refers to the opposite side.

・ボールペンチップ
前記ボールペンチップ2は、チップ本体3とボール4とからなる。前記チップ本体3は、前端にボール4を回転可能に抱持する直円筒状の小径筒部31と、該小径筒部31より後方に一体に連設され且つ後方に向かうに従い漸次拡径するテーパ筒部32と、該テーパ筒部32より後方に一体に連設される直円筒状の大径筒部33とからなる金属製筒体よりなる。前記金属製筒体は、例えば、SUS304、SUS305、SUS321等のオーステナイト系ステンレス鋼により得られる。
- Ballpoint Pen Tip The ballpoint pen tip 2 consists of a tip body 3 and a ball 4. The tip body 3 includes a right cylindrical small-diameter cylindrical portion 31 that rotatably holds the ball 4 at its front end, and a taper that is integrally connected to the rear of the small-diameter cylindrical portion 31 and gradually increases in diameter toward the rear. It is made of a metal cylindrical body consisting of a cylindrical portion 32 and a right cylindrical large-diameter cylindrical portion 33 that is integrally connected to the rear of the tapered cylindrical portion 32 . The metal cylinder is made of, for example, austenitic stainless steel such as SUS304, SUS305, and SUS321.

前記チップ本体3の小径筒部31の前端近傍内面には、内方への押圧変形により、複数(例えば、4個)の内方突出部31bが周方向に等間隔に形成される。前記内方突出部31bによりボール受け座が形成される。また、チップ本体3の前端には、周状に内方に押圧変形されることにより、内向きの前端縁部31aが形成される。前記内方突出部31b(ボール受け座)の前面と前記前端縁部31aの後面との間にはボール4を回転可能に抱持するボール抱持部が形成される。前記内方突出部31bの相互間には、中心部から径方向外方に延び且つ軸方向に貫通するインキ流通孔31cが形成される。即ち、前記ボール受け座には、前記インキ流通孔31cが形成される。前記ボールペンチップ2は、金属製のチップ本体3の前端部にボール受け座を切削加工によって形成するタイプであってもよい。 A plurality (for example, four) of inward protrusions 31b are formed at equal intervals in the circumferential direction on the inner surface near the front end of the small-diameter cylindrical portion 31 of the tip body 3 by inward pressing deformation. The inward protrusion 31b forms a ball receiving seat. Further, the front end of the chip body 3 is pressed and deformed circumferentially inward to form an inward front end edge 31a. A ball holding portion for rotatably holding the ball 4 is formed between the front surface of the inwardly protruding portion 31b (ball receiving seat) and the rear surface of the front edge portion 31a. Ink flow holes 31c are formed between the inward protrusions 31b, extending radially outward from the center and penetrating in the axial direction. That is, the ink flow hole 31c is formed in the ball receiving seat. The ballpoint pen tip 2 may be of a type in which a ball receiving seat is formed at the front end of a metal tip body 3 by cutting.

・直円筒状内面
前記内方突出部31bより後方の前記小径筒部31の内面には、直円筒状内面が形成される。前記大径筒部33の内面には、直円筒状内面が形成される。
-Right cylindrical inner surface A right cylindrical inner surface is formed on the inner surface of the small diameter cylindrical portion 31 rearward from the inward protruding portion 31b. A right cylindrical inner surface is formed on the inner surface of the large diameter cylindrical portion 33 .

・テーパ状内面
前記テーパ筒部32の内面には、後方に向かうに従い漸次拡径するテーパ状内面(または円錐面状内面)が形成される。
-Tapered inner surface A tapered inner surface (or conical inner surface) whose diameter gradually increases toward the rear is formed on the inner surface of the tapered cylindrical portion 32.

・スプリング
前記スプリング5は、前部のロッド部51と、後部のコイル部52とが1本の金属線材(例えば、線径0.11mmのステンレス鋼製線材)により一体に連設される。
- Spring In the spring 5, a front rod portion 51 and a rear coil portion 52 are integrally connected by one metal wire (for example, a stainless steel wire with a wire diameter of 0.11 mm).

・ロッド部
前記ロッド部51は、軸方向に直線状に伸び、前記ボール受け座31bのインキ流通孔31cに挿通される。前記ロッド部51の前端がボール4の後面の略中心部に当接され、前記ロッド部51によって、直接、前記ボール4が前方に付勢される。それにより、前記ボール4が前記前端縁部31aの内周面に密接され、チップ本体3の前端からのインキの漏出及びインキの蒸発を防止できる。
- Rod Portion The rod portion 51 extends linearly in the axial direction and is inserted into the ink flow hole 31c of the ball receiving seat 31b. The front end of the rod portion 51 is brought into contact with substantially the center of the rear surface of the ball 4, and the rod portion 51 directly urges the ball 4 forward. Thereby, the ball 4 is brought into close contact with the inner circumferential surface of the front edge portion 31a, and leakage of ink from the front end of the tip body 3 and evaporation of ink can be prevented.

・コイル部
前記コイル部52は、線材が螺旋状に巻回されて形成される。前記コイル部52の前端部及び後端部には、線材同志が密着する密着巻部が形成される。前記コイル部52の前端部及び後端部を除く中間部には、線材間に隙間を備えた有効巻部が形成される。スプリング5がボール4を前方に付勢する弾発力(具体的にはボール4を後方に0.01mmだけ押圧した際の荷重)は、14グラム~25グラム(好ましくは15グラム~22グラム)の範囲に設定される。
- Coil part The coil part 52 is formed by winding a wire material in a spiral shape. At the front end and the rear end of the coil part 52, a tightly wound part in which the wire rods are brought into close contact with each other is formed. An effective winding portion with a gap between the wire rods is formed in the intermediate portion of the coil portion 52 excluding the front end and the rear end. The elastic force with which the spring 5 urges the ball 4 forward (specifically, the load when pressing the ball 4 backward by 0.01 mm) is 14 grams to 25 grams (preferably 15 grams to 22 grams). The range is set to .

・ホルダー
前記ホルダー6は合成樹脂(例えば、ポリプロピレン)の射出成形によって得られる筒状体である。前記ホルダー6は、ボールペンチップ1が取り付けられる先細状の前部61と、インキ収容管7の前端面に当接する鍔部62と、インキ収容管7の前端開口部に圧入される後部63とからなる。前記ホルダー6の前部61の取付孔にチップ本体3の後部が圧入固着される。前記取付孔内面の後端に段部64が突設され、前記段部64にチップ本体3の後端が係止されるとともに、前記段部64にスプリング5の後端(コイル部52の後端)が係止される。
-Holder The holder 6 is a cylindrical body obtained by injection molding of synthetic resin (for example, polypropylene). The holder 6 includes a tapered front part 61 to which the ballpoint pen tip 1 is attached, a collar part 62 that comes into contact with the front end surface of the ink storage tube 7, and a rear part 63 that is press-fitted into the front end opening of the ink storage tube 7. Become. The rear part of the chip body 3 is press-fitted into the mounting hole of the front part 61 of the holder 6. A step portion 64 is protruded from the rear end of the inner surface of the mounting hole, and the rear end of the chip body 3 is locked to the step portion 64, and the rear end of the spring 5 (the rear end of the coil portion 52) is secured to the step portion 64. end) is locked.

・インキ収容管
前記インキ収容管7は、合成樹脂(例えば、ポリプロピレン)の押出成形により得られる、両端が開口された円筒体である。前記インキ収容管7は、2.5~4mmの外径と0.3~1mmの肉厚とを有し、内部には、インキ71と、該インキ71の消費に伴って前進する高粘度流体からなるインキ逆流防止体72が充填される。前記インキ71は、本発明のボールペンレフィルに係る水性インキ組成物である。前記インキ逆流防止体72は、40℃において1000~10000mm-1の動粘度を有するポリブテンを基油とし、固形物を混合してなる高粘度流体が挙げられる。
- Ink storage tube The ink storage tube 7 is a cylindrical body with both ends open, obtained by extrusion molding of a synthetic resin (for example, polypropylene). The ink storage tube 7 has an outer diameter of 2.5 to 4 mm and a wall thickness of 0.3 to 1 mm, and contains ink 71 and a high viscosity fluid that advances as the ink 71 is consumed. An ink backflow preventer 72 consisting of the following is filled. The ink 71 is an aqueous ink composition related to the ballpoint pen refill of the present invention. The ink backflow preventer 72 may be a high viscosity fluid made by mixing a solid substance with polybutene as a base oil having a kinematic viscosity of 1000 to 10000 mm 2 s -1 at 40°C.

・ボール
前記ボール4は、直径Aが、0.2mm~0.7mm(好ましくは0.3mm~0.5mm、さらに好ましくは0.3mm~0.45mm)の範囲のものが採用される。具体的には、ボール4は、所望する筆跡幅に応じて複数種のサイズのものが用意され、例えば、直径が0.2mm、0.25mm、0.3mm、0,4mm、0,5mm、0.7mmのものが採用される。
- Ball The ball 4 used has a diameter A in the range of 0.2 mm to 0.7 mm (preferably 0.3 mm to 0.5 mm, more preferably 0.3 mm to 0.45 mm). Specifically, the ball 4 is prepared in a plurality of sizes depending on the desired width of handwriting, for example, the diameter is 0.2 mm, 0.25 mm, 0.3 mm, 0.4 mm, 0.5 mm, A 0.7mm one is adopted.

前記ボール抱持部のボール4の軸方向の移動可能量は、円滑なインキ流出性が得られる点で、0.02mm~0.05mmの範囲が好ましい。前記ボール抱持部のボール4の軸方向の移動可能量は、ボール4の直径Aにより異なり、ボール4直径Aの5%~15%(好ましくは8%~12%)の範囲に設定され、それにより、円滑なインキ流出性と十分なボール露出量が得られる。 The movable amount of the ball 4 in the axial direction of the ball holding portion is preferably in the range of 0.02 mm to 0.05 mm from the viewpoint of obtaining smooth ink flow. The movable amount of the ball 4 in the axial direction of the ball holding part varies depending on the diameter A of the ball 4, and is set in the range of 5% to 15% (preferably 8% to 12%) of the diameter A of the ball 4, This provides smooth ink flow and sufficient ball exposure.

前記ボール4の材料には、ステンレス、タングステンカーバイドを基材とする超硬合金、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア、および窒化珪素などが用いられる。
前記ボール4の軸方向前方への露出量Eは、ボール4の直径Aの22%~32%の範囲に設定される。前記ボール4の軸方向前方への露出量Eは、スプリングの前方付勢に抗してボール4を後方に押圧し、ボール4が各々の内方突出部31b(ボール受け座)に接触した状態で測定される。直径Aが前記範囲(特にボール4の直径Aが0.3mm~0.45mm)において、直径が異なる複数種のボール4を採用し複数種のボールペンチップ2を得る場合、共通のスプリング6が採用される。
The ball 4 may be made of stainless steel, cemented carbide based on tungsten carbide, silicon carbide, alumina, zirconia, silicon nitride, or the like.
The axially forward exposure amount E of the ball 4 is set in a range of 22% to 32% of the diameter A of the ball 4. The amount E of the ball 4 exposed forward in the axial direction is determined when the ball 4 is pressed backward against the forward bias of the spring and the ball 4 is in contact with each inward protrusion 31b (ball receiving seat). It is measured in When the diameter A is in the above range (particularly when the diameter A of the ball 4 is 0.3 mm to 0.45 mm), a common spring 6 is used when multiple types of balls 4 with different diameters are used to obtain multiple types of ballpoint pen tips 2. be done.

・小径筒部
ボール4の直径Aが前記範囲(特にボール4の直径Aが0.3mm~0.45mm)の場合において、前記小径筒部31の直円筒状内面の内径Bは、ボール4の直径Aより大きく設定される。具体的には、前記小径筒部31の内径Bは、ボール4の直径Aより、0.03mm~0.06mmだけ大きく設定される。
・Small diameter cylindrical portion When the diameter A of the ball 4 is within the above range (in particular, the diameter A of the ball 4 is 0.3 mm to 0.45 mm), the inner diameter B of the right cylindrical inner surface of the small diameter cylindrical portion 31 is equal to the diameter A of the ball 4. It is set larger than the diameter A. Specifically, the inner diameter B of the small diameter cylindrical portion 31 is set larger than the diameter A of the ball 4 by 0.03 mm to 0.06 mm.

前記小径筒部31の内方突出部より後方の直円筒状内面の軸方向の長さFは、ボール4の直径Aより小さく設定される。それにより、ボール4の後面に潤沢にインキが供給され、円滑なインキ流出性が得られる。 The length F in the axial direction of the right cylindrical inner surface rearward of the inwardly protruding portion of the small diameter cylindrical portion 31 is set to be smaller than the diameter A of the ball 4. As a result, ink is abundantly supplied to the rear surface of the ball 4, and smooth ink flow is achieved.

・テーパ筒部
ボール4の直径Aが前記範囲(特にボール5の直径Aが0.3mm~0.45mm)の場合において、前記テーパ筒部32のテーパ状内面の角度α(軸線を中心とした円錐面状内面の角度α)は、30度~40度に設定される。前記テーパ状内面の軸方向の長さGは、ボール4の直径Aより大きく設定される。具体的には、前記テーパ状内面の軸方向の長さGは、ボール4の直径Aの1.1倍~5.0倍(好ましくは2倍~4.5倍)に設定される。前記テーパ筒部32により、円滑なインキ流通性が得られるよう、小径筒部31と大径筒部33とが適正に接続される。
・Tapered cylinder part When the diameter A of the ball 4 is within the above range (in particular, the diameter A of the ball 5 is 0.3 mm to 0.45 mm), the angle α (centered on the axis) of the tapered inner surface of the tapered cylinder part 32 is The angle α) of the conical inner surface is set to 30 degrees to 40 degrees. The length G in the axial direction of the tapered inner surface is set to be larger than the diameter A of the ball 4. Specifically, the axial length G of the tapered inner surface is set to 1.1 to 5.0 times (preferably 2 to 4.5 times) the diameter A of the ball 4. The tapered cylindrical portion 32 properly connects the small diameter cylindrical portion 31 and the large diameter cylindrical portion 33 so that smooth ink flow can be obtained.

・大径筒部
ボール4の直径Aが前記範囲(特にボール4の直径Aが0.3mm~0.45mm)の場合において、前記大径筒部33の直円筒状内面の内径Cは、0.9mm以上(好ましくは1mm以上)に設定され、前記大径筒部33の直円筒状内面の外径Dは、1.2mm以上(好ましは1.3mm以上)に設定される。前記大径筒部333の直円筒状内面の軸方向の長さHは、4.0mm~5.0mmの範囲に設定される。
・Large diameter cylindrical portion When the diameter A of the ball 4 is within the above range (in particular, the diameter A of the ball 4 is 0.3 mm to 0.45 mm), the inner diameter C of the right cylindrical inner surface of the large diameter cylindrical portion 33 is 0. .9 mm or more (preferably 1 mm or more), and the outer diameter D of the right cylindrical inner surface of the large diameter cylinder portion 33 is set to 1.2 mm or more (preferably 1.3 mm or more). The axial length H of the right cylindrical inner surface of the large-diameter cylindrical portion 333 is set in a range of 4.0 mm to 5.0 mm.

また、ボール4の直径Aが前記範囲(特にボール4の直径Aが0.3mm~0.45mm)において、異なる直径の複数種のボール4を採用し複数種のボールペンチップ1を得る場合、各々の大径筒部33の内径Cが同一に設定され、且つ、各々の大径筒部33の外径Dが同一に設定され、それにより、ホルダー6に対するボールペンチップ2の取付部の形状が共通化でき、製造工程の簡略化が可能となる。 In addition, when the diameter A of the ball 4 is in the above range (particularly the diameter A of the ball 4 is 0.3 mm to 0.45 mm), if multiple types of balls 4 with different diameters are employed to obtain multiple types of ballpoint pen tips 1, each The inner diameters C of the large diameter cylindrical parts 33 are set to be the same, and the outer diameters D of each of the large diameter cylindrical parts 33 are set to be the same, so that the shape of the attachment part of the ballpoint pen tip 2 to the holder 6 is common. This makes it possible to simplify the manufacturing process.

・まとめ
本実施の形態のボールペンレフィル1は、少なくとも以下の構成を要件とする。
本実施の形態のボールペンレフィル1は、前端部にボール4を回転可能に抱持したボールペンチップ2と、ボールペンチップ2の内部に収容配置されるスプリング5と、該ボールペンチップ2の後部63が固着されたホルダー6と、該ホルダー6の後部63がその前端開口部に固着されたインキ収容管7とを備え、
インキ収容管7は、合成樹脂からなり、
インキ収容管7は、2.5~4mmの外径と0.3~1mmの肉厚とを有し、
インキ収容管7の内部に、インキ71と、該インキ71の消費に伴って前進する高粘度流体からなるインキ逆流防止体72とが充填され、
ボールペンチップ2は、前端にボール4が回転可能に抱持された直円筒状の小径筒部31と、該小径筒部31より後方に一体に連設され且つ後方に向かうに従い漸次拡径するテーパ筒部32と、該テーパ筒部32より後方に一体に連設される直円筒状の大径筒部33とからなる金属製筒体よりなりチップ本体3を備え、
ボール4を前方に付勢するスプリング5の弾発力は、14g~25グラムの範囲に設定され、
ボール4の直径Aは,0.2mm~0.7mmの範囲に設定され、
ボール抱持部のボール4の軸方向の移動可能量は、0.02mm~0.05mmの範囲に設定され、
ボール受け座31bより後方の小径筒部31の直円筒状内面の内径Bは、ボール4の直径Aより0.03mm~0.06mmだけ大きく設定され、
ボール受け座31bより後方の小径筒部31の直円筒状内面の軸方向の長さFは、ボール4の直径Aより小さく設定され、
大径筒部33の直円筒状内面の内径Cは、0.9mm以上に設定されている。
-Summary The ballpoint pen refill 1 of this embodiment requires at least the following configuration.
The ballpoint pen refill 1 of this embodiment includes a ballpoint pen tip 2 that rotatably holds a ball 4 at its front end, a spring 5 housed inside the ballpoint pen tip 2, and a rear portion 63 of the ballpoint pen tip 2 fixed to each other. holder 6, and an ink storage tube 7 having a rear part 63 fixed to the front end opening of the holder 6,
The ink storage tube 7 is made of synthetic resin,
The ink storage tube 7 has an outer diameter of 2.5 to 4 mm and a wall thickness of 0.3 to 1 mm,
The inside of the ink storage tube 7 is filled with ink 71 and an ink backflow preventer 72 made of a high viscosity fluid that advances as the ink 71 is consumed.
The ballpoint pen tip 2 includes a right cylindrical small-diameter cylindrical portion 31 having a ball 4 rotatably held at its front end, and a taper that is integrally connected to the rear of the small-diameter cylindrical portion 31 and gradually increases in diameter toward the rear. The chip body 3 is made of a metal cylinder and includes a cylinder part 32 and a large diameter cylinder part 33 in the form of a right cylinder which is integrally connected to the rear of the tapered cylinder part 32,
The elastic force of the spring 5 that urges the ball 4 forward is set in the range of 14 g to 25 g,
The diameter A of the ball 4 is set in the range of 0.2 mm to 0.7 mm,
The movable amount of the ball 4 in the axial direction of the ball holding part is set in the range of 0.02 mm to 0.05 mm,
The inner diameter B of the right cylindrical inner surface of the small diameter cylindrical portion 31 behind the ball receiving seat 31b is set to be larger than the diameter A of the ball 4 by 0.03 mm to 0.06 mm,
The axial length F of the right cylindrical inner surface of the small diameter cylindrical portion 31 behind the ball receiving seat 31b is set smaller than the diameter A of the ball 4,
The inner diameter C of the right cylindrical inner surface of the large diameter cylindrical portion 33 is set to 0.9 mm or more.

以下に実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の表に実施例及び比較例のボールペンレフィル用光輝性インキの組成を示す。尚、表中の組成の数値は質量部を示す。
また、平均粒子径は、堀場製作所製レーザー式粒度分布測定機LA-300(体積基準)を用いて測定し、そのメジアン径を平均粒子径とした値である。その際、板状光輝性顔料の粒子径については、粒度分布図における粒子径軸の最小値を0.5μmとして計算した値を用いている。
Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
The table below shows the compositions of the glitter inks for ballpoint pen refills of Examples and Comparative Examples. Note that the composition values in the table indicate parts by mass.
Further, the average particle diameter is a value measured using a laser particle size distribution analyzer LA-300 (volume basis) manufactured by Horiba, and the median diameter is taken as the average particle diameter. At this time, the particle diameter of the plate-like bright pigment is calculated based on the assumption that the minimum value of the particle diameter axis in the particle size distribution diagram is 0.5 μm.

Figure 0007408318000003
Figure 0007408318000003

表中の原料の内容について注番号に沿って説明する。
(1)アルミ粉ペースト、東洋アルミニウム(株)製、商品名:アルペーストWXM-0630(アルミ粉含有率60質量%、平均粒子径:7μm)
(2)アルミ粉ペースト、東洋アルミニウム(株)製、商品名:アルペーストEMERAL EMR-D5660H(アルミ粉含有率60質量%、平均粒子径:9μm)
(3)パール顔料、メルクジャパン社製、商品名:イリオジン221(平均粒子径:15μm)
(4)平均粒子径0.2μmの青色顔料水分散体(固形分:20質量%)
(5)平均粒子径0.2μmのマゼンダ色顔料分散体(固形分:20質量%)
(6)平均粒子径0.2μmの黄色顔料分散体(固形分:16質量%)
(7)保土ヶ谷化学工業(株)製、商品名:フロキシン
(8)オレフィン系重合物エマルション[水分散体、住友精化(株)製、商品名:ザイクセンL、有効成分:25質量%)
(9)ウレタン系重合物エマルション[水分散体、楠本化成(株)製、商品名:NeoRez R-2170、有効成分:40質量%]
(10)アクリル酸系重合物エマルション[水分散体、楠本化成(株)製、商品名:NeoCryl A-639、有効成分:42質量%]
(11)アクリル酸系重合物エマルション[楠本化成(株)製、商品名:NeoCryl A-6016、有効成分:45質量%]
(12)アクリル酸とスルホン酸系モノマーとの共重合体のナトリウム塩の水溶液[東亞合成(株)製、商品名:アロンA-6017(固形分:40質量%)]
(13)ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸[第一工業製薬(株)製、商品名:プライサーフM208F]
(14)サクシノグリカン
(15)デキストリン[三和澱粉工業(株)製、商品名:サンデック#100]
The contents of the raw materials in the table are explained according to the note numbers.
(1) Aluminum powder paste, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., product name: Alpaste WXM-0630 (aluminum powder content: 60% by mass, average particle size: 7 μm)
(2) Aluminum powder paste, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., product name: Alpaste EMERAL EMR-D5660H (aluminum powder content: 60% by mass, average particle size: 9 μm)
(3) Pearl pigment, manufactured by Merck Japan, trade name: Iriodin 221 (average particle size: 15 μm)
(4) Blue pigment aqueous dispersion with an average particle size of 0.2 μm (solid content: 20% by mass)
(5) Magenta pigment dispersion with an average particle size of 0.2 μm (solid content: 20% by mass)
(6) Yellow pigment dispersion with an average particle size of 0.2 μm (solid content: 16% by mass)
(7) Manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd., trade name: Phloxine (8) Olefin polymer emulsion [water dispersion, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., trade name: Zaixen L, active ingredient: 25% by mass]
(9) Urethane polymer emulsion [water dispersion, manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd., trade name: NeoRez R-2170, active ingredient: 40% by mass]
(10) Acrylic acid polymer emulsion [aqueous dispersion, manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd., trade name: NeoCryl A-639, active ingredient: 42% by mass]
(11) Acrylic acid polymer emulsion [manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd., trade name: NeoCryl A-6016, active ingredient: 45% by mass]
(12) Aqueous solution of sodium salt of copolymer of acrylic acid and sulfonic acid monomer [manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: Aron A-6017 (solid content: 40% by mass)]
(13) Polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid [manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., product name: PRICERF M208F]
(14) Succinoglycan (15) Dextrin [manufactured by Sanwa Starch Industries Co., Ltd., product name: Sandek #100]

インキの調製
水に各成分を添加して、20℃で、ディスパーにて2000rpm、1時間攪拌した後、剪断減粘性付与剤を加えて更に1時間攪拌することで各インキを調製した。
Preparation of ink Each component was added to water and stirred at 20° C. at 2000 rpm using a disper for 1 hour, then a shear thinning agent was added and stirred for another 1 hour to prepare each ink.

インキ逆流防止体の調製
基油としてポリブテン98.5部中に、増粘剤として脂肪酸アマイド1.5部を添加した後、3本ロールにて混練してインキ逆流防止体を得た。
Preparation of ink backflow preventer 1.5 parts of fatty acid amide as a thickener was added to 98.5 parts of polybutene as a base oil, and the mixture was kneaded with three rolls to obtain an ink backflow preventer.

ボールペンレフィルの作製
前記実施例及び比較例のインキ組成物を用いて、前記実施形態に係るボールペンレフィルを作製した。なお、インキ収容管はポリプロピレン樹脂からなり、前記インキ収容管の外径は3.07mmであり、肉厚は0.69mmであった。
ボール径は、0.4mmであり、ボールペンに内蔵したインキ量は、0.15gであった。
インキ逆流防止体(液栓)は、ポリブテン98.5部と脂肪酸アマイド1.5部とを3本ロールにて混錬し、調整した。
Production of ballpoint pen refills Ballpoint pen refills according to the embodiments were produced using the ink compositions of the Examples and Comparative Examples. The ink storage tube was made of polypropylene resin, and had an outer diameter of 3.07 mm and a wall thickness of 0.69 mm.
The ball diameter was 0.4 mm, and the amount of ink contained in the ballpoint pen was 0.15 g.
The ink backflow preventer (liquid stopper) was prepared by kneading 98.5 parts of polybutene and 1.5 parts of fatty acid amide using three rolls.

ボールペンの作製
前記ボールペンレフィルを、商品名:HI-TEC-C COLETO[(株)パイロットコーポレーション製]用の外装(品番:LHKC15C-NC、(株)パイロットコーポレーション製)に装着し、ボールペンを作製した。
Production of a ballpoint pen The ballpoint pen refill was attached to the exterior (product number: LHKC15C-NC, manufactured by Pilot Corporation) for the product name: HI-TEC-C COLETO [manufactured by Pilot Corporation], and a ballpoint pen was produced. .

前記ボールペンの作製で作製したボールペンを用いて以下の試験を行った。
・筆跡のカスレおよび途切れの評価
筆記可能であることを確認したボールペンを、自動筆記試験機にて、JIS P3201筆記用紙Aに螺旋状の丸を20丸連続筆記し、筆跡の状況を確認した(各10本ずつ試験)。尚、前記試験機は、筆記荷重100g、筆記角度70°、筆記速度4m/分の条件で使用した。
〇…カスレ、途切れのない良好な筆跡を形成できる。
△…カスレ、途切れがわずかに確認される。
×…カスレや途切れが顕著である。
・筆跡の光輝性および発色性の評価
黒紙に手書きで螺旋状の丸を10個連続筆記した筆跡を目視により確認し、光輝性および色相を官能評価した。
◎…金属光沢調の輝きと色相が鮮明である。
〇…金属光沢調の輝きが鮮明であり、色相が視認できる。
△…金属光沢調の輝きは鮮明であるものの、色相が若干視認しにくい。
×…金属光沢調の輝きは鮮明であるものの、色相が不明瞭である。
・保管性の評価
筆記可能であることを確認したボールペンを50℃下の恒温槽で30日間放置した後、手書きで螺旋状の連丸を筆記し、筆跡を目視で確認した。なお、筆記用紙は前記筆記用紙Aであり、筆記荷重、筆記角度および筆記速度は、前記筆記試験と同条件とした。
〇…初期と同様に、筆跡にカスレ、途切れが確認されない。
△…初期と比較して筆跡のカスレ、途切れを視認しやすいものの、実用上問題はない。
×…筆記不能である。または、初期と比較して筆跡のカスレ、途切れが顕著である。
前記各試験の結果を以下の表に示す。
The following tests were conducted using the ballpoint pen manufactured in the above-mentioned ballpoint pen manufacturing process.
・Evaluation of blurred and broken handwriting Using a ballpoint pen that was confirmed to be able to write, 20 spiral circles were continuously written on JIS P3201 writing paper A using an automatic writing tester to check the condition of the handwriting ( (Tested 10 pieces each). The test machine was used under the conditions of a writing load of 100 g, a writing angle of 70°, and a writing speed of 4 m/min.
〇...Able to form good handwriting without smudges or breaks.
△...Slight fading and interruptions are observed.
×: Fading and discontinuity are noticeable.
-Evaluation of brilliance and color development of handwriting Handwriting of 10 consecutive spiral circles handwritten on black paper was visually confirmed, and the brilliance and hue were sensory evaluated.
◎...The metallic shine and hue are clear.
〇…The metallic shine is clear and the hue is visible.
△...Although the metallic shine is clear, the hue is slightly difficult to see.
×...Although the metallic shine is clear, the hue is unclear.
-Evaluation of storage stability The ballpoint pen, which was confirmed to be able to write, was left in a constant temperature bath at 50° C. for 30 days, and then a spiral continuous circle was written by hand, and the handwriting was visually confirmed. Note that the writing paper was the above-mentioned writing paper A, and the writing load, writing angle, and writing speed were the same conditions as in the above-mentioned writing test.
〇…Similar to the initial stage, no blurring or breaks in handwriting are observed.
△...Compared to the initial stage, it is easier to visually recognize handwriting blurring and interruptions, but there is no problem in practical use.
×...It is impossible to write. Or, handwriting is noticeably blurred or broken compared to the initial stage.
The results of each of the above tests are shown in the table below.

Figure 0007408318000004
Figure 0007408318000004

(応用例)
多色ボールペンの作製
実施例5、6および10のインキ組成物を内蔵した各ボールペンレフィルを、商品名:HI-TEC-C COLETO[(株)パイロットコーポレーション製]用の外装(品番:LHKC15C-NC、(株)パイロットコーポレーション製)に装着し、複合タイプの出没式ボールペン(スライド式)を作製した。
前記ボールペンは、各ボールペンレフィルの着脱操作およびスライド操作を容易に行うことができ、カスレや途切れがなく、赤、青、黄色の色相が鮮やかな、光輝性に優れる筆跡を長期に亘って形成することができた。
(Application example)
Preparation of multicolor ballpoint pen Each ballpoint pen refill containing the ink compositions of Examples 5, 6, and 10 was used as an exterior package for the product name: HI-TEC-C COLETO [manufactured by Pilot Corporation] (product number: LHKC15C-NC). (manufactured by Pilot Corporation) to create a composite type retractable ballpoint pen (sliding type).
The ballpoint pen allows for easy attachment/detachment and sliding operations of each ballpoint pen refill, and forms handwriting with excellent shine over a long period of time without blurring or interruption and with vivid hues of red, blue, and yellow. I was able to do that.

図1~3に示す、ボールペンレフィルの符号
1 ボールペンレフィル
2 ボールペンチップ(ペン先)
3 チップ本体 31 小径筒部 31a 前端縁部 31b 内方突出部
31c インキ流通孔 32 テーパ筒部 33 大径筒部
4 ボール
5 スプリング 51 ロッド部 52 コイル部
6 ホルダー 61 前部 62 鍔部 63 後部 64 段部
7 インキ収容管 71 インキ 72 インキ逆流防止体(液栓)
A ボール4の直径
B 小径筒部31の直円筒状内面の内径
C 大径筒部33の内径
D 大径筒部33の外径
E ボール4の軸方向前方への露出量
F 小径筒部31の内方突出部より後方の直円筒状内面の軸方向の長さ
G テーパ状筒部32のテーパ内面の軸方向の長さ
H 大径筒部33の直円筒状内面の軸方向の長さ
Symbols of ballpoint pen refills shown in Figures 1 to 3 1 Ballpoint pen refill 2 Ballpoint pen tip (pen tip)
3 Chip body 31 Small diameter cylinder part 31a Front edge part 31b Inward protrusion part 31c Ink flow hole 32 Taper cylinder part 33 Large diameter cylinder part 4 Ball 5 Spring 51 Rod part 52 Coil part 6 Holder 61 Front part 62 Flange part 63 Rear part 64 Stepped portion 7 Ink storage tube 71 Ink 72 Ink backflow prevention body (liquid plug)
A Diameter of ball 4 B Inner diameter of right cylindrical inner surface of small diameter cylindrical portion 31 C Inner diameter of large diameter cylindrical portion 33 D Outer diameter of large diameter cylindrical portion 33 E Amount of ball 4 exposed forward in the axial direction F Small diameter cylindrical portion 31 The axial length of the right cylindrical inner surface behind the inwardly protruding part G The axial length of the tapered inner surface of the tapered cylindrical portion 32 H The axial length of the right cylindrical inner surface of the large diameter cylindrical portion 33

Claims (5)

ペン先とインキ収容管とを備え、前記インキ収容管に水性インキ組成物が収容され、前記水性インキ組成物の端面にインキ逆流防止体が充填されたボールペンレフィルであって、
前記ペン先は、金属製のパイプの先細状の先端部に径方向内方への押圧変形によって形成されたカシメ部と、前記パイプの先端近傍側壁に径方向内方への押圧変形によって形成された複数の内方突出部と、前記カシメ部と複数の内方突出部とによってボールが回転可能に抱持されてなるボール抱持部とを有するパイプ式のボールペンチップであって、
前記ボールペンチップは、前端にボールを回転可能に抱持する直円筒状の小径筒部と、該小径筒部より後方に一体に連設され且つ後方に向かうに従い漸次拡径するテーパ筒部と、該テーパ筒部より後方に一体に連設される直円筒状の大径筒部とからなる金属製筒体よりなり、
前記小径筒部の内方突出部より後方の直円筒状内面の軸方向長さは、前記ボールの直径より小さく、
前記ボールの直径は0.3~0.5mmであり、
前記水性インキ組成物が、水と、水溶性有機溶剤と、板状光輝性顔料と、着色顔料と、水分散性を有する、アクリル酸系重合物、ウレタン系重合物およびオレフィン系重合物から選ばれる1種以上の水分散性重合物と、増粘剤とを含有し、
20℃における前記水性インキ組成物の粘度が、3.84sec-1において800~1600mPa・sであり、
20℃における前記水性インキ組成物の剪断減粘指数nが、0.15~0.5であり、
前記インキ収容管が、合成樹脂からなるとともに、2.5~4.0mmの外径と、0.3~1.0mmの肉厚とを有することを特徴とするボールペンレフィル。
A ballpoint pen refill comprising a pen nib and an ink storage tube, wherein the ink storage tube stores an aqueous ink composition, and an end surface of the aqueous ink composition is filled with an ink backflow preventer,
The pen point includes a caulked portion formed by radially inward pressing deformation on a tapered tip of a metal pipe, and a radially inward pressing deformation formed on a side wall near the tip of the pipe. A pipe-type ballpoint pen tip having a plurality of inward protrusions, and a ball holding part in which a ball is rotatably held by the caulking part and the plurality of inward protrusions,
The ballpoint pen tip includes: a right cylindrical small-diameter tube portion rotatably holding a ball at its front end; a tapered tube portion that is integrally connected to the rear of the small-diameter tube portion and whose diameter gradually increases toward the rear; Consisting of a metal cylindrical body consisting of a right cylindrical large-diameter cylindrical part integrally connected to the rear of the tapered cylindrical part,
The axial length of the right cylindrical inner surface rearward of the inwardly protruding portion of the small diameter cylindrical portion is smaller than the diameter of the ball;
The diameter of the ball is 0.3 to 0.5 mm,
The water-based ink composition contains water, a water-soluble organic solvent, a plate-like bright pigment, a colored pigment, and a water-dispersible acrylic acid polymer, a urethane polymer, and an olefin polymer selected from one or more water-dispersible polymers and a thickener;
The viscosity of the aqueous ink composition at 20 ° C. is 800 to 1600 mPa s at 3.84 sec-1,
The aqueous ink composition has a shear thinning index n of 0.15 to 0.5 at 20°C,
A ballpoint pen refill, wherein the ink storage tube is made of synthetic resin and has an outer diameter of 2.5 to 4.0 mm and a wall thickness of 0.3 to 1.0 mm.
前記小径筒部の直円筒状内面の内径が、ボールの直径に対し0.03~0.06mm大きい、請求項1に記載のボールペンレフィル。 The ballpoint pen refill according to claim 1, wherein the inner diameter of the right cylindrical inner surface of the small diameter cylindrical portion is 0.03 to 0.06 mm larger than the diameter of the ball. 前記大径筒部の直円筒状内面の内径が0.9mm以上である、請求項1または2に記載のボールペンレフィル。 The ballpoint pen refill according to claim 1 or 2, wherein the inner diameter of the right cylindrical inner surface of the large diameter cylinder portion is 0.9 mm or more. 請求項1~3のいずれか1項に記載のボールペンレフィルを収容したボールペン。 A ballpoint pen containing the ballpoint pen refill according to any one of claims 1 to 3. 軸筒内に複数のボールペンレフィルを収容してなり、出没機構の作動によっていずれかのボールペンレフィルの筆記先端部が軸筒前端開口部から出没する複合タイプの出没式ボールペンである、請求項4に記載のボールペン。 According to claim 4, the retractable ballpoint pen is a composite type in which a plurality of ballpoint pen refills are housed in a barrel, and the writing tip of any one of the ballpoint pen refills comes out and retracts from the front end opening of the barrel by actuation of a retracting mechanism. Ballpoint pen listed.
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