TWI439517B

TWI439517B - 水性原子筆

Info

Publication number: TWI439517B
Application number: TW98108553A
Authority: TW
Inventors: Nobuyuki Kitaoka; Hisashi Nakamura; Itsuka Goshima
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2014-06-01
Also published as: CN101978003A; US20110013967A1; ES2385184T3; JP2009256620A; CN101978003B; WO2009116676A1; JP5641698B2; EP2281021A1; TW200940664A; EP2281021B1; US8511926B2

Description

水性原子筆

本發明係關於一種水性原子筆。特定言之，本發明係關於一種筆尖珠具有優異防蝕性且具有高書寫效能之水性原子筆。

至目前為止，原子筆之筆尖珠已有使用諸如含有氧化鋯、碳化鎢等作為主要成分，以及進一步含有由金屬所組成之黏結劑之氧化鋯珠或燒結碳化物珠。

由於前述筆尖珠係採用金屬諸如鈷、鉻、鈦或鎳作為黏結劑，當筆尖珠用於水性原子筆時，墨水中腐蝕性成分(例如溶氧)係會隨著時間經過的作用使黏結劑溶解於墨水。因此當黏結劑從筆尖珠中移除時，氧化鋯、碳化鎢等作為主要成分之結晶粒子可能掉落，及/或溶解的黏結劑可能轉變成金屬氧化物及不溶化而再度黏結至筆尖珠表面，故筆尖珠偶爾變成所謂之腐蝕狀態。由於筆尖珠表面的不規則狀態隨著腐蝕而增加，偶爾會發生筆尖珠轉動受抑制而導致書寫時沉重感，以及阻礙墨水的順暢流動，而造成書寫時模糊玷污等問題。

特別當使用碳化鎢作為主要成分之燒結碳化物珠中，由於使用鈷或鎳作為黏結劑之筆尖珠含大量黏結劑，因此筆尖珠具有隨著時間經過而腐蝕的缺陷。

作為防止前述隨著時間經過而腐蝕之方法，已揭示一種添加硫化物至墨水之方法(例如參考專利文件1)。

[專利文件1]日本專利案第3838183號

但於添加前述硫化物之情況下，由於有些情況下，墨水可能發出臭味及長時間隨著時間經過可能造成沉澱，幾乎無法充分獲得防蝕效果，因此，該種墨水不足以防止書寫時之惡劣感受及手寫時的玷污模糊等問題。

本發明提供一種於書寫時感覺良好，幾乎不會造成筆尖珠隨著時間之經過而腐蝕且於書寫時可維持優異的潤滑效能之水性原子筆。

換言之，本發明為下列組成。

(1)一種使用包含碳化鎢及金屬黏結劑之燒結碳化物珠作為書寫筆尖之水性原子筆，其中以該珠之總量為基準，於燒結碳化物珠中作為金屬黏結劑之鈷及/或鎳之含量為1%至20%重量比，及其中該原子筆進一步包含一水性墨水組成物，其包含著色劑、水、磷酸酯系界面活性劑、及式(1)表示之噻二唑、5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮或其鹽、及2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之寡聚物中之任一種或多種化合物：

其中X及Y各自表示CH₃ 、NH₂ 及SM中之任一種取代基，及M表示氫、鹼金屬、銨、烷醇胺、環己胺及環己基烷醇胺中之任一者。

(2)根據如上(1)項之水性原子筆，其中該水性墨水組成物之pH為由7至13。

(3)根據如上(1)或(2)項之水性原子筆，其中噻二唑、5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮或其鹽、及2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之寡聚物中之任一種或多種化合物係以基於墨水組成物總重於0.01%至10%重量比之範圍添加。

(4)根據如上(1)至(3)項中任一項之水性原子筆，其中該磷酸酯系界面活性劑係以基於墨水組成物總重於0.01%至10%重量比之範圍添加。

根據本發明提供一種可保有順暢書寫感，不會因腐蝕現象諸如黏結劑之溶解於墨水而造成書寫時有任何玷污模糊或斷續情況，且可經歷長時間而遏止不溶性物質黏著至筆尖珠表面，以及也可維持書寫時之高度潤滑效能之水性原子筆。

於本發明中，即使於使用含碳化鎢作為主要成分及鈷或鎳作為金屬黏結劑之燒結碳化物珠作為書寫尖端之水性原子筆之情況下，經由於該筆中填充包含磷酸酯系界面活性劑及式(1)表示之噻二唑、5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮或其鹽、及2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之寡聚物中之任一種或多種化合物之一種水性墨水，可長時間遏止筆尖珠表面之腐蝕現象及書寫時之高度潤滑效能。

應用至前述原子筆之筆尖珠係經由將4a族、5a族、或6a族金屬或其碳化物連同金屬諸如鈷或鎳作為黏結劑一起燒結而獲得。於本發明中，使用碳化鎢作為主要成分之燒結碳化物珠，碳化鎢之化學性質安定，具有高硬度，且幾乎不會磨蝕。特定言之，以燒結碳化物珠總重為基準，含有於1%至20%重量比範圍之鈷及/或鎳作為黏結劑之筆尖珠具有高強度，因此較佳使用此種珠。

就此方面而言，該珠包含鈦、釩、鉻、鉭、或其碳化物作為4a族、5a族或6a族金屬。

由於作為黏結劑之鈷或鎳容易溶解於水性墨水，隨著時間經過該筆尖珠表面變得粗糙，且經進一步長時間後，於某些情況下，碳化鎢經由鈷或鎳的溶解而掉落，結果導致更為不規則的筆尖珠表面。結果，當筆尖珠係於該珠接觸珠容座之狀態滾動時，容座受到嚴厲磨蝕，因而容易發生書寫感不平順、筆尖珠與珠外殼間於軸向的餘隙增加且墨水流量增加結果導致筆跡變粗及筆跡斷續等不便。

此外，作為前述筆尖珠，較佳係使用具有直徑於0.1毫米至2.0毫米，較佳由0.15毫米至1.0毫米之珠。

至於固定前述珠之書寫尖端(筆尖)以一般用途機構可有效達成，可應用一種筆尖其中之珠係藉由金屬管前端附近外表面向內的加壓變形所形成之珠外殼所固定；一種筆尖其中之珠係由使用鑽子等切削金屬材料所形成之珠外殼所固定；一種筆尖其中之珠係藉切削金屬管所形成之梢端所固定，或金屬材料係藉助於彈簧而具有前向賦能等。

直接連結或透過連結件而連結至前述書寫尖端之筒管具有可直接容納水性墨水的形狀，或於浸漬材料(內部填塞物)已經浸漬水性墨水後含有水性墨水。舉例言之，由熱塑性樹脂諸如聚乙烯、聚丙烯、或聚對苯二甲酸伸乙酯所製成之成形本體由於可延遲墨水的蒸發及其生產力緣故，適合用作為筒管，但也可使用金屬加工本體。此外有關由樹脂所製成之筒管，使用透明、有色透明或半透明成形本體以允許確認墨水的顏色、墨水剩餘量等。

有關欲放置於前述筒管內之墨水組成物，於墨水組成物具有低黏度之情況下，值得一提之方法為將一墨水阻攔件嵌入筒管前部，且將墨水組成物直接放置於筒管內之方法；以及將一多孔本體或纖維加工本體浸漬前述墨水組成物，且將該本體放置於筒管內之方法。

就此方面而言，前述筒管可為一作為原子筆的替換筆芯而放置於外筆管內部之筒管。

於使用前述筒管之原子筆中，可應用任何筆帽形式及伸縮形式。至於伸縮型原子筆，各類型皆可使用，只要其具有設置於原子筆替換筆芯上的筆尖係以筆尖對外部空氣為開放，筆尖藉伸縮機構的作用而可突出外筆管開口外部即可。

至於伸縮機構的操作方法，可有敲擊型、旋轉型、滑動型等。

前述敲擊型原子筆，於外筆筒後端或外筆筒側面有個敲擊部，值得一提之組成為其中，藉按壓敲擊部而讓原子筆替換筆芯的筆尖由外筆管前方開口伸縮移動之組成結構；或其中藉由按壓設置於外筆管的彈夾部而讓原子筆替換筆芯的筆尖由外筆管前方開口伸縮移動之組成結構。

前述旋轉型於外筆管後部有個旋轉部，值得一提之組成為其中，藉旋轉旋轉部而讓原子筆替換筆芯的筆尖由外筆管前方開口伸縮移動之組成結構。

前述滑動型於外筆管側面有個滑動部，值得一提之組成為其中經由操作該滑動部而讓原子筆替換筆芯的筆尖由外筆管前方開口伸縮移動之組成結構；或其中經由滑動設置於外筆管之彈夾部而讓原子筆替換筆芯的筆尖由外筆管前方開口伸縮移動之組成結構。

前述伸縮型原子筆可為包含多根原子筆替換筆芯於外筆管內部之複合型伸縮型原子筆。

於欲含括於前述原子筆(筒管)之水性墨水組成物中添加式(1)表示之噻二唑、5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮或其鹽、及2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之寡聚物中之任一種或多種化合物，如此考慮被視為造成腐蝕起因之存在於前述墨水中之溶氧或活性氧似乎被阻止直接作用於該筆尖珠上。

上式(1)表示之噻二唑之特定實例包括2,5-二甲基-1,3,4-噻二唑、2,5-二胺-1,3,4-噻二唑、2,5-二巰-1,3,4-噻二唑、2-甲基-5-巰-1,3,4-噻二唑、2-甲基-5-胺-1,3,4-噻二唑、2-胺-5-巰-1,3,4-噻二唑、5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮、以及進一步其鹼金屬鹽、銨鹽、烷醇胺鹽、環己胺鹽及環己基烷醇胺鹽。

以墨水組成物之總量為基準，由上式(1)表示之噻二唑、5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮或其鹽、及2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之寡聚物中之任一種或多種化合物可以0.01%至10%重量比，較佳為0.1%至5%重量比之數量添加。

當添加量低於0.01%重量比時，難以獲得期望的效果；而當添加量大於10%重量比時，未觀察得抗腐蝕效果的改良，因此無需添加大於上限之數量。

就此方面而言，至於2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之寡聚物，可使用其二聚物至十聚物。

欲連同式(1)表示之噻二唑、5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮或其鹽、及2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之寡聚物中之任一種或多種化合物一起使用之磷酸酯系界面活性劑可遏止書寫時珠容座的磨蝕，而未抑制前述化合物之抗腐蝕效果且賦予潤滑效能。

至於前述磷酸酯系界面活性劑，可採用習知者，諸如磷酸一酯、磷酸二酯及磷酸三酯，其各自係由芳香族官能基或脂肪族官能基所組成，採用環氧乙烷基及磷酸基，例如可應用下式(2)表示之化合物：

其中R₁ 表示含8至18個碳原子之烷基、烯基、苯基或烷基苯基；R₂ 表示OH、OM、或R₁ -O-(CH₂ CH₂ O)_n ；M表示鹼金屬或烷醇胺；及n表示1至30之自然數。

特定實例包括Phosphanol RE-410、LE-500、RE-610、LE-700、RM-410、LM-400、LF-200、LF-205、RP-710、LP-700、RS-410、LS-500、RD-510Y、RB-410、LB-400、RA-600、GB-520、RD-720、ML-200、ML-210(全部皆係由東方化學工業公司(Toho Chemical Industry Co.,Ltd.)製造)及PLYSURF A212E、A210G、AL、A212C、A215C、A208B、A208S、A208F(全部皆係由第一工業製藥公司(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.)製造)。

特定言之，於前述磷酸酯系界面活性劑中，適合使用具有5至15之HLB值之界面活性劑。

以墨水組成物之總量為基準，前述磷酸酯系界面活性劑之添加量為0.01%至10%重量比，較佳為0.1%至5%重量比。

當添加量低於0.01%重量比時，難以獲得期望的效果；而當添加量大於10%重量比時，未觀察得潤滑效能的改良，因此大於上限之添加量並非必要。

至於前述著色劑，可使用可溶解於或分散於水性介質之全部染料及顏料，其特定實例說明如下。

至於前述染料，可使用酸性染料、鹼性染料、直接染料等。

至於酸性染料，可使用新胭脂紅(C.I. 16255)、酒石黃(C.I. 19140)、酸性藍黑10B(C.I. 20470)、天竺綠(C.I. 42085)、亮藍FCF(C.I. 42090)、酸性紫6B(C.I. 42640)、可溶性藍(C.I. 42755)、萘綠(C.I. 44025)、伊紅(C.I. 45380)、根皮紅(C.I. 45410)、赤蘚紅(C.I. 45430)、苯胺黑(C.I. 50420)、酸性黃素(C.I. 56205)等。

至於鹼性染料，可使用金黃偶氮染料(C.I. 11270)、甲基紫FN(C.I. 42535)、結晶紫(C.I. 42555)、孔雀石綠(C.I. 42000)、維多利亞藍FB(C.I. 44045)、玫瑰紅B(C.I. 45170)、吖橙NS(C.I. 46005)、及亞甲基藍B(C.I. 52015)等。

至於直接染料，可使用剛果紅(C.I. 22120)、直接天空藍5B(C.I. 24400)、紫BB(C.I. 27905)、直接深黑EX(C.I. 30235)、卡雅斯(Kayarus)黑G濃縮物(C.I. 35225)、直接快速黑G(C.I. 35255)、酞花青藍(C.I. 74180)等。

顏料包括無機顏料諸如炭黑及群青；有機顏料諸如銅酞花青藍及聯苯胺黃；及經由事先使用界面活性劑等將顏料精細地且穩定地分散於水性介質所製備之水性顏料分散液產物。其實例包括：C.I.顏料藍15:3B(商品名，三洋染料公司(Sanyo Dye)製造的S.S.藍GLL，具有22%顏料含量)，C.I.顏料紅146(商品名，三洋染料公司製造的S.S.桃紅FBL，具有21.5%顏料含量)，C.I.顏料黃81(商品名，大日精化工業公司(Dainichi Seika Kogyo)製造的TC黃FG，具有30%顏料含量)，及C.I.顏料紅220/166(商品名，大日精化工業公司製造的TC紅FG，具有35%顏料含量)。

至於螢光顏料，可使用細小粒狀螢光顏料於合成樹脂，其中多種螢光顏料溶解於個別樹脂基體而形成固體溶液。

此外，值得一提者為珠光顏料；金或銀金屬顏料；聚光顏料；白色顏料諸如用於修正筆之二氧化鈦；金屬粉末諸如鋁粉；及芳香顏料或芳香膠囊顏料。

前述著色劑可單獨使用或呈兩種或多種之適當混合物使用，其用量係占墨水組成物之1%至25%重量比，且較佳占2%至15%重量比之範圍。

此外，若有所需，可使用與水可相溶性且習常使用之水溶性有機溶劑。其特定實例包括乙醇、丙醇、丁醇、甘油、山梨糖醇、三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、異丙醇胺、乙二醇、二乙二醇、硫基二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、二乙二醇一甲醚、二乙二醇一乙醚、乙二醇一甲醚、乙酸酯、噻吩烷、2-吡咯啶酮、及N-甲基-2-吡咯啶酮。

水溶性有機溶劑可單獨使用或其二者或多者可組合使用，而其用量係於2%至60%重量比且較佳於5%至35%重量比之範圍。

此外，可添加水溶性樹脂及樹脂乳液來對紙張賦予固定能力或沾黏性。至於水溶性樹脂及樹脂乳液，值得一提者有醇酸樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯-順丁烯二酸共聚物、纖維素衍生物、聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯醇、糊精、氧化聚乙烯乳液及氧化聚丙烯乳液。水溶性樹脂及樹脂乳液可單獨使用或其二者或多者可組合使用，其用量係占墨水組成物之1%至30%重量比之範圍。

此外，若有所需，可使用pH控制劑，包括無機鹽諸如碳酸鈉、磷酸鈉及乙酸鈉及有機鹼性化合物諸如水溶性胺化合物；防鏽劑諸如苯并三唑、甲苯三唑、及皂素；保藏劑或防霉劑諸如石炭酸、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮之鈉鹽、苯甲酸鈉、去氫乙酸鈉、山梨酸鉀、對羥苯甲酸丙酯、及2,3,5,6-四氯-4-(甲基磺醯基)吡啶；濕潤劑諸如尿素、山梨糖醇、甘露糖醇、蔗糖、葡萄糖、還原澱粉水解產物、及焦磷酸鈉；消泡劑；及氟系界面活性劑；及可改良墨水之滲透性之氟系界面活性劑及非離子性界面活性劑。

此外，也可組合使用潤滑劑諸如金屬皂、聚伸烷基二醇脂肪酸酯、環氧乙烷加合陽離子性界面活性劑、硫代胺甲酸酯鹽、二甲基二硫代胺甲酸鹽、N-醯胺基酸、及N-醯甲基牛膽素。

此外，可添加提供剪切減黏性質之作用劑至墨水組成物。

至於前述提供剪切減黏性之作用劑，以可溶於水或可分散於水之材料為有效，其實例包括黃膠、衛蘭(welan)膠、丁二醯聚糖其為由葡萄糖及半乳糖作為組成單醣所組成之經有機酸改性之雜多醣(平均分子量約為100至8,000,000)、瓜爾膠、赤槐豆膠、及其衍生物、羥乙基纖維素、烷基褐藻酸酯、由烷基甲基丙烯酸酯作為主要成分且具有100,000至150,000之分子量之聚合物、葡萄糖甘露聚糖、具有膠凝性且由海草萃取出之碳水化合物諸如瓊脂及鹿角菜膠、亞芐基山梨糖醇及亞芐基木糖醇及其衍生物、交聯丙烯酸聚合物、無機細粒、具有8至12之HLB值之非離子性界面活性劑、二烷基磺基丁二酸酯之金屬鹽及胺鹽等。此外，藉添加N-烷基-2-吡咯啶酮與陰離子性界面活性劑之組合至墨水組成物可提供穩定之剪切減黏性質。

前述墨水組成物調整為適用於一般用途水性原子筆之pH，較佳將組成物調整至pH 7至pH 13之中性至鹼性區，較佳為pH 7.1至pH 12之弱鹼區，更佳為pH 7.1至pH 11。

由於式(1)表示之噻二唑、5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮或其鹽、及2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之寡聚物中之任一種或多種化合物可藉調整至前述pH而穩定存在於墨水，故可更有效遏止墨水的腐蝕性。

此外，於前述墨水組成物填充入筒管後，墨水從動件(液體止塊)可置於筒管內部之墨水後端。

至於墨水從動件，可使用液態從動件或固態從動件。液態墨水從動件之實例包括非揮發性介質諸如聚丁烯、α-烯烴共聚寡聚物、聚矽氧油及純礦油且若有所需，可添加氧化矽、矽酸鋁、可溶脹雲母或脂肪酸醯胺至前述介質。此外，至於固體墨水從動件，值得一提者為樹脂成形材料。也可組合使用前述液態墨水從動件及固態墨水從動件。

[實施例]

後文將說明實施例但本發明並非囿限於此等實施例。

[墨水之製備] 下表顯示實施例及比較例之水性墨水組成。就此方面而言，表中數值係以份數重量比表示。

表中原料依備註號碼說明。

(1)商品名：酸性藍PG，住友化學公司(Sumitomo Chemical Co.,Ltd)製造

(2)商品名：Floxcin，保土谷化學工業公司(Hodogaya Chemical Co.,Ltd.)製造

(3)商品名：KELZAN，三品公司(Sansho Co.,Ltd.)製造

(4)商品名：PLYSURF AL(HLB=5.6)，第一工業製藥公司製造

(5)商品名：PLYSURF A212E(HLB=10.3)，第一工業製藥公司製造

(6)商品名：Amizett 52P，川研精密化學公司(Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.)製造

(7)2,5-二巰-1,3,4-噻二唑

(8)2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之二聚物

(9)2-甲基-5-巰-1,3,4-噻二唑

(10)2-胺-5-巰-1,3,4-噻二唑

(11)5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮鉀鹽

(12)氫醌磺酸鉀

於前述實施例及比較例之組成物中，於剪切減黏性質賦予劑以外之各成分添加至水且將混合物混合及攪拌後，於組成物含有剪切減黏劑性質賦予劑之情況下添加該添加劑，所得混合物於400rpm於25℃於分散器內攪拌1小時然後過濾而製備各種墨水。

[墨水從動件之製備]

於98.5份作為基劑油之聚丁烯內添加1.5份脂肪酸醯胺作為增稠劑，然後混合物於三輥磨機內混練而製備墨水從動件。

[水性原子筆A之組成]

如上實施例1至4、6及8及比較例1至4之墨水組成物各自填充入原子筆替換筆芯內，替換筆芯係經由將固定有直徑0.3毫米之WC-Co燒結碳化物珠A之不銹鋼梢端嵌合入聚丙烯管之一端所組成。於前述墨水從動件設置於替換筆芯之後端後，替換筆芯插入外筆管(帽型)內而組成原子筆試樣。

[水性原子筆B之組成]

如上實施例1至4、6及8及比較例1至4之墨水組成物各自填充入原子筆替換筆芯內，替換筆芯係經由將固定有直徑0.4毫米之WC-Ni燒結碳化物珠B之不銹鋼梢端嵌合入聚丙烯管之一端所組成。於前述墨水從動件設置於替換筆芯之後端後，替換筆芯插入外筆管(帽型)內而組成原子筆試樣。

[水性原子筆C之組成]

如上實施例5及7及比較例5及6之墨水組成物各自置於筒管內，將固定有直徑0.5毫米之WC-Co燒結碳化物珠A之不銹鋼梢端嵌合至書寫尖端組成的梳型墨水固定件與該筒管組裝而組成原子筆試樣C。

使用前述各墨水組成物及水性原子筆，執行下列測試。

[筆尖珠腐蝕測試]

所製備之墨水各5克置於小瓶試樣內，將兩種燒結碳化物珠A及B(A：WC-Co，B：WC-Ni)浸漬於其中。將小瓶加蓋且靜置於70℃環境下30日。然後於室溫於光學顯微鏡(1000倍放大倍率)下觀察各筆尖珠的表面狀況。

[書寫測試]

已經證實其書寫性的原子筆試樣A至C於50℃環境下以水平狀態放置60日。隨後，於書寫用紙上手動連續畫螺形圈，檢驗書寫感覺及目測檢查手寫狀況。

前述測試結果顯示於下表。

符號「-」表示未製備原子筆試樣。

測試結果評估如下。

[筆尖珠腐蝕測試]

○：比較初始狀態未觀察得變化

△：比較初始狀態喪失光澤

×：比較初始狀態表面粗糙或觀察得沉澱或附著物質

[書寫測試]

○：可獲得平順書寫且顯示良好筆跡

△：書寫時感覺刮擦不順且字跡觀察略有玷污模糊及斷續

×：書寫感不佳，觀察得大量玷污模糊與斷續或根本無法書寫。

雖然已經就細節且參照特定具體例說明本發明，但熟諳技藝人士顯然易知可未悖離本發明之精髓及範圍做出多項變化及修改。

本案係基於日本特許申請案第2008-067601號，申請日2008年3月17日，該案內容以引用方式併入此處。

[工業應用]

本發明提供一種於書寫時感覺良好，幾乎不會造成筆尖珠隨著時間之經過而腐蝕，且於書寫時可維持優異的潤滑效能之水性原子筆。

Claims

一種水性原子筆，其係使用包含碳化鎢及金屬黏結劑之燒結碳化物珠作為書寫筆尖，其中，以該珠之總量為基準，於燒結碳化物珠中作為金屬黏結劑之鈷及/或鎳之含量為1%至20%重量比，及其中，該原子筆進一步包含一水性墨水組成物，其包含著色劑、水、磷酸酯系界面活性劑、及式(1)表示之噻二唑、5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮或其鹽、及2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之寡聚物中之任一或多種化合物：其中，X及Y各自表示CH₃ 、NH₂ 及SM中之任一種取代基，及M表示氫、鹼金屬、銨、烷醇胺、環己胺及環己基烷醇胺中之任一者。
如申請專利範圍第1項之水性原子筆，其中，該水性墨水組成物之pH為由7至13。
如申請專利範圍第1或2項之水性原子筆，其中，噻二唑、5-巰-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮或其鹽、及2,5-二巰-1,3,4-噻二唑之寡聚物中之任一或多種化合物係基於墨水組成物總重，以0.01%至10%重量比之範圍添加。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之水性原子筆，其中，該磷酸酯系界面活性劑係基於墨水組成物總重，以0.01%至10%重量比之範圍添加。