JPS627775A - 加圧ボ−ルペン用インキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はブロック−に使用される加圧ゼールペン用イン
キに関する。

〔従来技術〕〔発明が解決しようとする問題点〕一般に
ブロック−用筆記具としては高粘度インキを使用したゼ
ールペンが用いられる場合が多いが、このことは低速洟
記から高速筆記に至る広範囲にわたって常時、円滑な筆
記状態を得ん力まため一１！あって、このような要求を
満たすために更にゼールペンチツプの改良とともに高粘
度インキの組成に種々の工夫がなさｎている、つまり、
この種のインキは圧縮突気やガス体を用いた加圧手段に
よりｉ時ボールペンチップのボール部方向へ圧力を受け
ているものであって、筆記状態にないときでもこの圧力
によってボール部からインキが漏出するおそｎがままあ
り、この対策に充分配慮しなければならないわけフある
。

ここにおいて、筆記状態にあってはボール部への円滑な
流通が期待でき、筆記状態にないときは加圧力に抗して
ボール部から漏出しないという物性を有するインキの実
現が望まｎる所以ｆある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明はかかる物性を有するインキの実現を意図するも
のであって、本発明によれば、多量に添加しても粘度上
昇の小さい可溶性樹脂と少量の添加でも粘度上昇の大き
い可溶性樹脂とを含みまた、油溶性染料に球状形の二酸
化珪素の微細粉末を加えてなる着色材と比較的高沸点の
揮発性液体と脂肪酸、界面活性剤のような非揮発性液体
を添加してなる組成を有するインキによって前記の問題
点が解決さｎる。

〔作　用〕〔実施例〕 本発明のインキは可溶性樹脂成分として多量に添加して
も粘度上昇の小さいもの、例えばノゼラソク型樹脂、ケ
トン樹脂あるいはアルキッド樹脂などと、少量の添加で
も粘度上昇の大きいもの、例えば、ポリビニールブチラ
ールのような異種の樹脂成分を同時に添加し、また９着
色材として油溶性染料に後に詳述するような球状形の二
酸化珪素の微細粉末を加え更に、揮発性の液体をベンジ
ルアルコールのような比較的沸点の高いものに特定した
ことを特徴とするもの′１？あって、多量に添加して粘
度上昇の小さい樹脂が球状形の二酸化珪素の作用とあい
まってその構造粘性を高めることになシ、外気と接する
タール部１の固化を促進する。

この球状形の二酸化珪素の介在は樹脂成分の構造粘性を
高めることに寄与するとともに、タール部への円滑なイ
ンキ流通の確保にも役立つ点に特徴がある。すなわち、
球状形の二酸化珪素はもともと、球状形をした一次粒子
がいくつか凝集してなるものであって、インキ中での分
散状態で静置すると釧状結合の状態から網目の構造に成
長して増粘するが、と扛に攪拌やその他のエネルギーを
付加すると、簡単に元の一次粒子の状態に戻って粘度が
急激に低下する性質を有するものであって、ボールの回
転などによるエネルギーの付加によってインキ自体の流
動性が確保さｎることになる。

以下、本発明の詳細な説明し、あわせて先に概観したそ
の作用についてより詳細に説明する。

本発明に係るインキは前記のとおり樹脂成分、着色材お
よび液体成分を主要組成分とする。しかして、多量に添
加しても粘度上昇の小さい樹脂成分にはフェノール樹脂
に代表さｎるノネ゛フ、７型樹脂やポリエヌテル樹脂を
含むアルキド樹脂を使用し、また少量の添加でも粘度上
昇の大きい樹脂成分にはポリビニールブチラールなどを
使用することは前記のとおりであるが、この多量に添加
しても粘度上昇の小さい樹脂成分は当然に曳糸性がとぼ
しく、前記の球状形の二酸化珪素の作用とあいまって１
５０Ｃ〜２３０Ｃぐらいの比較的高い沸点を有する揮発
性液体例えばペン・クルアルコールと作用してもっばら
外気と接するタール部での皮膜形成に役立つものである
。また、少量の添加でも粘度上昇の大きい樹脂成分は曳
糸性に富み、後に詳説するボールペンチツプの構造とも
関連してＮ　−ル部への円滑なインキ流通を保証する。

また、この異種の樹脂成分はそれぞｎ一種ずつに限るも
のではなく、例えば、多量に添加しても粘度上昇の小さ
い樹脂成分としてケトン樹脂とアルキッド樹脂を同時に
添加してもよい。着色材としては主に油解性染料が使用
されるか、こｎには金属含有染料や塩基性染料などのよ
うにアルコール系溶剤や脂肪酸に溶解し易いものが含ま
扛る。また、色目をよくするだめの補色用の顔料（カー
ボンブラック）とともに体質顔料として球状形の二酸化
珪素の微細粉末が併用さｎる。この球状形の二酸化珪素
は前記のとおり、インキ中での分散作用によって増粘す
る一方、剪断力を加えたときにその粘性を低下させると
いう特性を有することから、その存在は樹脂成分の構造
粘性を高めるとともにｙＮ　−ルペンにおけるインキ流
通の円滑性をも保証する点で重要フある。

しかして、球状形の二酸化珪素は四塩化珪素を高温で気
相加水分解に製造するものでおるが、その−次粒子の粒
径は１００ｍμ以下で、大部分が２〜４０ｍμと極めて
微細なもの〒ある。

液体分としては揮発性のものと非揮発性のものの添加が
必要であって、揮発性のものには前記のとおシ比較的高
沸点（沸点：ｊ５０Ｃ〜２３０ｐ）のベンジルアルコー
ルが好適であるが、グリコールエーテルのなかの比較的
沸点の低いもの、例えば、フェニルセロソルブの併用も
可能である。しかして、この溶剤が前記の球状形の二酸
化珪素の作用とあいまって主に多量に添加しても粘度上
昇の小さい樹脂成分とかかわシあい、外気と接するター
ル部のインキ表面をほどよく固化する作用を奏すること
になる。

非揮発性液体としてはポリエチレングリコール、高沸点
グリコールエーテル、脂肪酸（例えばオレイン酸）また
は界面活性剤などの利用が可能マある。

なお、こｎらの組成分を主要成分としてつくられたｌ−
ルベン用インキの粘度は４０，０００〜５００，０００
ｃｐｓ、２５Ｃ（Ｂ型回転粘度計Ｂ８Ｖ−■東京計器、
ローター扁５′″Ｆ５ＲＰＭにて計測）のものが好まし
い。

次に本発明の実施例を列挙する。

実施例　１ フェノール樹脂　：　タマノール１００Ｓ（荒用化学工
業に、Ｋ）　　　　２２．０Ｘ量□ポリビニ−）ｂｆｆ
ラール：　エスレツクＢＥ、−１（種水化学工業に、Ｋ
）　　　　２．０　　ｇ金属含有染料　　：　スピロン
ブラックＢＭＦ（（採土ケ谷化学工業に、Ｋ）２０．０
　− ：　スビロンイエローＧＲＬＨ（）　　　３．０　　〃
塩基性染料　：　メチル／９オレントベース（）　　３
．５　　＃Ｊｌｊ　　　料：　　カーｇ：ｙフラ７りＭ
ＪＬ−１００（三菱イｂ文ｎ柴ＫＪ０４．０　　。

球形二酸化珪素：　アエロジルＲ９７２（日本アエロジ
ルに、Ｋ）　　５．０　　＃ｉ発性ｉ体　二　ベンジル
アルコール　　　　　　　　　　　　　２５．０／ｌ非
ｍ発ａｍ体　：　フェニルセロソルブ　　　　　　　　
　　　　　５．５＃＃　　　　　二　オレイン酸　　　
　　　　　　　　　　　　９．０１：界面活性剤（プラ
イサーフＴ２Ｏ５Ｂ−第ｉ工業製薬）１．０＃ ジルに十分湿潤分散させた後、この分散物に残余の配合
成分を全部加えて密閉中において約８ＤＣで３〜４時間
攪拌し完全に溶解した後、常温下で３本ロールによって
混練し、次に加圧フィルターによって概ね８０ｔｌ’ｆ
ｆｉ濾過して均一々粘稠液体の黒色インキを得る。

実施例　２ ケトン樹脂　　二　ノ〜イラツク　１１０Ｈ（日立化成
工業に、Ｋ）　　　　１５．０重量％％／リビニールブ
チラール：　エスレツクＢＭＳ（積木イ騨工業に、Ｋ）
　　　　２．０゜塩基性染料　：　ニグロシンベースＥ
Ｘ（オリエント化学工業に、Ｋ）１Ｂ、０　　。

ｌ　　　　　：　メチル／何才レットベース（伯ヒ辷ケ
裕イσに［業に、Ｋ）　　＆Ｏｌ金属含有染料　：　オ
ラゾールイエローＺＧＬＮ（チノ々ガイギーに、Ｋ）５
．０゜顔料：　　カーゼンブラックＭＡ１００（三菱化
成工業■）　３．０　＃球形二酸化珪素：　アエロ・ク
ル３８０　（日本アエロジルに、Ｋ）　　　４．０−ｍ
発ａｍ体　：　　ペン、ジルアルコール　　　　　　　
　　　　　　６１０　〃非揮発性液体　：　フェニルセ
ロソルブ　　　　　　　　　　　　　６．０＃＃　　　
　：　オレイン酸　　　　　　　　　　　　　　　ＩＱ
、０−＃　　　　：界面活性剤（プライサー）Ｔ２０５
Ｂ（第一工業製薬に、Ｋ）　　　　　１．０゜上記成分
を実施例１と同様に操作して黒色インキを得る。

実施例　６ アルキツド樹脂：　ブルキッド　Ａ３１　　　　　　　
　１９．０重量％ポリビニルブチラール：　エスレツク
ＢＬ−１６，Ｏ〃金属含有染料　：　オラゾールブルー
〇Ｎ　　　　　　　１０．０　　〃塩基性染料　ニオイ
ルブルー６０３　　　　　　１８．０　　〃二酸化珪素
　：アエロ・クル３８０　　　　　　　６．０　　〃揮
発性液体　：ペンジルアルコール　　　　　　２９．０
〃非揮発性液体：　　フェニルセロソルブ　　　　　　
　　　７．０＃〃　　　　：　オレイン酸　　　　　　
　　　　　　　４．０〃〃　　　　：　界面活性剤　　
　　　　　　　　　　１．０〃上記成分を実施例１と同
様に操作して青色インキを得る。

実施例　４ ケトン樹脂　：　ハイラック　１１０Ｈ２３，０重ｔ％
ポリビニルブチラール：エスレックＢＬ−１３，０〃金
属含有染料二　オラゾールレッドＧ　　　　　　１２．
ｏ　〃〃　　　　　：　オラゾールイエロー２０ＬＮ　
　　　　１０．０　　〃二酸化珪素　：アロエジルＲ９
７２９，０〃揮発性液体　：ベンジルアルコール　　　
　　　２４，０重量％〃　　　　：　ブチルセロソルブ
　　　　　　　　　５．０〃非揮発性液体　ニオレイン
酸　　　　　　　　　　　６．０　　ＩＩ〃　　　　：
　ポリエチレングリコール　　　　　　６．０〃〃　　
　　：　界面活性剤（プライサーフＴ２Ｏ５Ｂ）　　１
．ＯＮｌ／〃（ファーミンＤＭ−２０）　　　１．０　
　＃上記成分を実施例１と同様に操作して赤色イン以上
の実施例１〜４のインキをそｔぞｎ直後　　　　　　１
キを得る。

□ ０．７鴎のゼールを包持したボールペンレフィルに　　
　　　ｊ概ね０．３ｇ内蔵させ、さらに４気圧の窒素ガ
スを充填密封して次のテストを行なった。

テスト条件：　Ｇｒａｐｈｔｅｃ　ＸＹ　Ｐｌｏｔｔｅ
ｒ　ＦＰ　５３０１に装着 荷重　１５［［’ 筆記角度　　９０ｃ テスト紙：　Ｇｒａｐｈｔｅｃ　（：、ｈａｒｔ温度　
２５Ｃ常温 距離２０００ｍの範囲で４．５〜４　Ｑ、５ｃＩｎ／ｓ
ｅｃのスピードで直線筆記を行なうとともに、４５σＡ
ｅｃのスピードで円と文字の筆記テストを行なう、 ０　２０００ｍ筐記の途中受２４時間放置した場合ニつ
いてボールペンダール部からのインキ溝ｎの有無および
初期書き出しの状態を観察する、 テスト結果は次の通りである。

０　インキのボテ（ボール周面に付着するインキが筆跡
方向で一時的に多量に被書体に付着する現象）が出易い
とさｎている直線の角度が９０′から１８０°近くに急
に変化した場合のコーナーにおいてもスピードの遅速に
関係なく、また書きはじめ、あるいは２０００７Ｆ＋経
過のいずれの場合でもボテ現象はほとんど発生しなかっ
た、 ０　インキ切れやインキのかすれ現象が生じ易いスピー
ドが２５号保身上の場合でもこれらの現象はほとんど発
生しなかった。

ｏＩｉｉ記途中で２４時間放置してもインキａｎはまっ
たくなく、また放置後の初期省き出しにおいても、筆記
後１闘以上経過してもなおインキが出ないとかあるいは
１０ｆ１以上にわたって淡くなったすすることはまった
くなかった。

なお、ここで１本発明に係わる高粘度インキがもつとも
顕著にその効用を発揮するボールペンチップの構造につ
いて添付図面に基づいて説明する。

当該ボールペンチップ（１）は高粘度インキ（ｉ）を収
容するインキ収容部（２）の先端にインキ収容部と連通
して装着してあｐ、インキ収容部（２）とボールペンチ
ップ（１）の２−ル受座（９）の間には毛管孔（力が設
けである。

毛管孔（力はインキ収容部（２）からインキを誘導する
インキ訪導孔（６）と連通ずるとともに、その内壁面に
はボール受座（９）に設けたインキ溝（９ａ）と連通ず
る縦溝（８）が穿設しておる。

縦溝（８）は毛管孔（７）の内壁面全長にわたって穿設
しても（第３図、第４図参照）、あるいはまたその一部
分に穿設してもよく（第５図、第６図参照）。

要するにＩ−ル受座（９）に設けたインキ溝（９ａ）と
連通ずるものマあればよい。また、この縦溝（８）とイ
ンキ溝（９ａ）との関係構造はこれを適宜に定めてよく
１例えば第３図、第４図に示したとおり縦溝（８）はイ
ンキ溝（９ａ）の全部と連通ずるものであってもよく、
また第５図、第６図に示すようにインキ溝（９ａ）の一
部分と連通ずるようにしたものでもよい。

毛管孔（刀に設けた縦溝（８）とボール受座（９）のイ
ンキ溝（９ａ）との関係構造は両者（８）（９ａ）が連
通ずるものであればこれを適宜に定めてよいが、本発明
のインキを使用するにあたっては第６図および第４図に
説示するように、縦溝（８）はインキ溝（９ａ）の全部
と連通ずる構造のものが好ましい。

曳糸性の点で異なる性質を有する異種の樹脂成分を含み
、また二酸化珪素の作用を奏する球状形の二酸化珪素と
、比較的高沸点性の揮発性液体を添加したことを特徴と
する本発明のインキは高粘度インキのなかでも比較的流
動性がよく、加えて外気と接するボール部（５）でのイ
ンキ表面に好ましい状態の固化膜を形成しうるものであ
るから、ボール受座（９）Ｋ設けたインキ溝（９ａ）と
連通するように毛管孔（７）の内壁面に穿設した縦溝（
８）の存在はボール部（５）までのインキ流通を極めて
良好な状態に安定的に維持できるという効用を発揮する
ことになる。

すなわち一本発明のインキは外気と接するぜ−ル部（５
）でのインキ表面を固化膜で被覆し、加圧力によるイン
キの漏出を防止するという作用を奏するものであるから
、ボール受座のインキ溝（９ａ）と連通ずる垂直状の縦
溝（８）の存在は毛管作用によるインキの追従を存分に
促進させることに投置ち。

常時ボール部（５）にインキを滞溜させておくことを、
　　安全かつ確実に可能にする。

図中、（３）はインキ収容部（２）を収容する外筒、（
４）はキャップである、 また、（ｂｌはボール′ｔｓあって、ボール受座（９）
上に位置し、メール部（５）内で回動自在に保持されて
いる。　（ａ）は加圧室に密封した圧縮空気またはガス
体であシ、げ）は追従栓であって、インキの減少ととも
に移動して圧縮を気またはガス体とインキ表面との直接
的な接触を回避するとともにインキ収容部（２）内壁面
に付着するインキをかき落している、〔発明の効果〕 以上のとおシであって、本発明はインキ組成分として一
多量に添加しても粘度上昇の小さい樹脂成分と少量の添
加でも粘度上昇の大きい樹脂成分とを含み、ｔた染料に
球状形の二酸化珪素を加えてなる着色材を添加するとと
もに比較的高沸点の揮発性液体と非揮発性液体を添加し
たことを特徴とするものであって１球状形の二酸化珪素
や揮発性液体などの相剰作用によってインキ収容部から
ゼール部までのインキ流通においてはその円滑性を確実
に維持しながらしかも加圧力による２−ル部からの自然
漏出を完全に防止しうる物性を有する高粘度インキの実
現を可能にした。

また１本発明のインキは前記のとお９．外気を接するゼ
ール部フのインキ表面を固化膜状に形成し、ゼール部に
滞溜するインキが加圧力によって外部へ漏出するのを確
実に防止〒きる物性を有するので、毛管孔の内壁面にゼ
ール受座のインキ溝と連通ずる縦溝を穿設したゼールペ
ンチツプとのンキ収容部からの円滑なインキ流通をより
安全にかつ確実に維持することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインキともつともよく適合するゼール
ペンチツプを具備した加圧ボールペンの一部省略説明図
、第２図はゼールを保持した状態のＩ−ルペンチツプを
説明した側断面図、第６図〜第６図は毛管孔の縦溝とゼ
ール受座のインキ溝との連通構造についての説明図！あ
って、第３図は毛管孔の全長にわたってインキ溝の全部
と連通ずる場合についての説明図、第４図は第６図の上
面図、第５図は毛管孔の一部に穿設した縦溝がインキ溝
の一部と連通している場合についての説明図、第６図は
第５図の上面図である。 図中符号： １・・・ぎ−ルペンチツプ、　　２・・・インキ収容部
。 ３−・・外筒、　　５・・・ゼール部、　　６・・・イ
ンキ誘導孔。 ７・・・毛管孔、　８・・・縦溝、　９・・・ゼール受
座。 ９ａ・・・インキ溝、　　ａ・・・加圧手段、ｂ・・・
ダール、　　ｉ・・・インキ、　　ｆ・・・追従栓。 （ほか２名） 第　　１　　画 ；ｒ が２ 第　　２　　図 第　　５”　　　　　　　　　　１６　　　ＷＩ手続補
正書 昭和６０年７月８０日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多量に添加しても粘度上昇の小なる可溶性樹脂と少量の
   添加でも粘土上昇の大なる可溶性樹脂を含みまた、油溶
   性染料に球状形の二酸化珪素の微細粉末を加えてなる着
   色材を添加するとともに比較的高沸点の揮発性液体と脂
   肪酸、界面活性剤のような非揮発性液体を添加してなる
   ことを特徴とする加圧ボールペン用インキ。