JP6576807B2 - Oil-based ballpoint pen refill and oil-based ballpoint pen using the same - Google Patents
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Description
本発明は油性ボールペン用レフィルおよびそれを用いた油性ボールペンに関するものである。 The present invention relates to an oil-based ballpoint pen refill and an oil-based ballpoint pen using the same.
従来より、油性ボールペン用インキ組成物において、着色剤として、ニグロシン系染料や、塩基性染料、酸性染料など様々な染料やそれを加工したタイプの染料を用いた油性ボールペン用インキ組成物や、インキ吐出量を設定した油性ボールペン用インキ組成物の技術が提案されている。 Conventionally, in oil ballpoint pen ink compositions, oil ballpoint pen ink compositions and inks using various dyes such as nigrosine dyes, basic dyes, acid dyes, and dyes processed from them as colorants. There has been proposed a technique for an oil-based ballpoint pen ink composition in which a discharge amount is set.
このような油性ボールペン用インキ組成物としては、様々な着色剤を用いているが、ニグロシン系染料を用いたものとしては、特開平5−320558号公報「油性黒色インキ」、トリアリルメタン系塩基性染料とアゾ系黄色酸性染料の造塩染料を用いたものとしては、特開平9−165542号公報「油性黒色インキ」、特開平9−71745号公報「油性黒色インキ」、塩基性染料を母体とした造塩染料を用いたものとしては、特開平8−134393号公報「油性ボールペン用黒インキ組成物」等に、開示されている。 As such an ink composition for oil-based ballpoint pens, various colorants are used, and those using a nigrosine dye include those disclosed in JP-A-5-320558, “oil-based black ink”, triallylmethane base. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-165542 “Oil Black Ink”, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-71745 “Oil Black Ink”, and basic dyes are used as the basic dyes. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-134393, “Black Ink Composition for Oil-Based Ballpoint Pens”, etc.
しかし、特許文献1では、着色剤として、ニグロシン系染料を用いた場合、濃度が濃く、コストが安く、従来用いられているが、有機溶剤、樹脂、界面活性剤などのインキ成分との安定性に影響が出やすく、インキ経時安定性を考慮に入れる必要があった。
However, in
また、特許文献2、3では、着色剤として、トリアリルメタン系塩基性染料とアゾ系黄色酸性染料の造塩染料を用いた場合、長期間の経時によって造塩染料の一部が崩れ、析出物の発生や、書き味が十分ではなく、さらに濃い筆跡が得らない問題があった。
Further, in
また、特許文献4では、着色剤として、塩基性染料を母体とした造塩染料では、インキ経時安定性は良好であるが、書き味を良好とするために、新たに界面活性剤などを含有することで、書き味を向上することができるが、界面活性剤と染料が反応し析出物が発生することもあり、懸念される問題があった。
In
また、特許文献5では、200mあたりのインキ吐出量を32〜47mg(100mあたり換算で16〜23.5mg)に設定したボールペン用インキでは、それだけでは筆跡の濃さが十分ではなく、より濃い筆跡が求められていた。
Moreover, in
そのため、書き味を向上するために、インキ粘度を低減する技術があり、ある程度書き味を向上することは可能であるが、インキ粘度が低いため、ボールとチップ先端の間隙よりインキ漏れ(インキ垂れ下がり)が発生してしまい、書き味とインキ漏れ(インキ垂れ下がり)性能の両方を向上するには、改良すべき点があった。 Therefore, in order to improve the writing quality, there is a technology to reduce the ink viscosity, and it is possible to improve the writing quality to some extent, but since the ink viscosity is low, ink leakage (ink dripping) from the gap between the ball and the tip of the tip In order to improve both writing quality and ink leakage (ink dripping) performance, there was a point to be improved.
さらに、特許文献1〜5のような着色剤として染料のみを用いたインキにおいてでも、耐光性の向上が求められ、一層求められている。
Furthermore, even in an ink using only a dye as a colorant as in
本発明の目的は、インキ経時安定性、インキ垂れ下がり性能、書き味、耐光性が優れ、濃い筆跡である油性ボールペンレフィルおよびそれを用いた油性ボールペンを提供することである。 An object of the present invention is to provide an oil-based ballpoint pen refill which is excellent in ink aging stability, ink sag performance, writing taste and light resistance and is a dark handwriting, and an oil-based ballpoint pen using the same.
本発明は、上記課題を解決するために
「1.インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを装着してなり、前記インキ収容筒内に、着色剤、有機溶剤、樹脂を含んでなる油性ボールペン用インキ組成物を収容してなる油性ボールペンレフィルであって、前記ボール表面の算術平均粗さが、0.1〜15nmであり、前記油性ボールペン用インキ組成物が、着色剤として、酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料を含んでなることを特徴とする油性ボールペンレフィル。
2.前記ボールの縦軸方向の移動量が、5〜20μmであることを特徴とする第1項に記載の油性ボールペンレフィル。
3.前記樹脂がポリビニルブチラール樹脂および/またはケトン樹脂であることを特徴とする第1項または第2項に記載の油性ボールペンレフィル。
4.前記樹脂がポリビニルブチラール樹脂であり、該ポリビニルブチラール樹脂の含有量が、前記油性ボールペン用インキ組成物中の全樹脂の総含有量に対して50%以上であることを特徴とする第1項または第2項に記載の油性ボールペンレフィル。
5.前記酸性含金染料が銅フタロシアニン系酸性染料であることを特徴とする第1項ないし第4項のいずれか1項に記載の油性ボールペンレフィル。
6.前記芳香環を有するアミンが、4級アミンであることを特徴とする第1項ないし第5項のいずれか1項に記載の油性ボールペンレフィル。
7.前記油性ボールペン用インキ組成物に、酸性染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料(ただし酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料を除く)を更に含んでなることを特徴とする第1項ないし第6項のいずれか1項に記載の油性ボールペンレフィル。
8.20 ℃、剪断速度5sec−1におけるインキ粘度が、5000mPa・s以下であることを特徴とする第1項ないし第7項のいずれか1項に記載の油性ボールペンレフィル。
9.第1項ないし第8項のいずれか1項に記載の油性ボールペンレフィルを軸筒内に配設したことを特徴とする油性ボールペン。
10.第9項に記載の油性ボールペンレフィルを軸筒内に摺動自在に配設してなり、前記ボールペンチップのチップ先端部を前記軸筒先端部から出没可能とすることを特徴とした出没式油性ボールペン。」とする。
In order to solve the above problems, the present invention
“1. An ink composition for oil-based ballpoint pens, in which a ballpoint pen tip holding a ball rotatably is attached to the tip of the ink storage cylinder, and the ink storage cylinder contains a colorant, an organic solvent, and a resin. An oil-based ballpoint pen refill containing an object, wherein the ball surface has an arithmetic average roughness of 0.1 to 15 nm, and the oil-based ballpoint pen ink composition comprises an acid metal-containing dye and an aromatic as a colorant. An oil-based ballpoint pen refill comprising a salt-forming dye with an amine having a ring.
2. 2. The oil-based ballpoint pen refill according to
3. 3. The oil-based ballpoint pen refill according to
4).
5). 5. The oil-based ballpoint pen refill according to any one of
6). 6. The oil-based ballpoint pen refill according to any one of
7). The oil-based ballpoint pen ink composition further comprises a salt-forming dye of an acid dye and an amine having an aromatic ring (excluding a salt-forming dye of an acid metal-containing dye and an amine having an aromatic ring). The oil-based ballpoint pen refill according to any one of
8. The oil-based ballpoint pen refill according to any one of
9. An oil-based ballpoint pen comprising the oil-based ballpoint pen refill according to any one of
10. The oil-based ballpoint pen refill according to item 9 is slidably disposed in a shaft cylinder, and the tip end portion of the ballpoint pen tip can be protruded and retracted from the tip end portion of the shaft cylinder. Ballpoint pen. "
本発明は、インキ経時安定性、インキ垂れ下がり性能、書き味、耐光性が優れ、さらに濃い筆跡である油性ボールペンレフィルおよびそれを用いた油性ボールペンを提供することができた。 The present invention was able to provide an oil-based ballpoint pen refill that is excellent in ink aging stability, ink sag performance, writing taste, and light resistance, and is a dark handwriting, and an oil-based ballpoint pen using the same.
本発明の特徴は、インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを装着してなり、前記インキ収容筒内に、着色剤、有機溶剤、樹脂を含んでなり油性ボールペン用インキ組成物を収容してなる油性ボールペンレフィルであって、前記ボール表面の算術平均粗さが、0.1〜15nmであり、前記油性ボールペン用インキ組成物が、着色剤として、酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料を含んでなることを特徴とする油性ボールペンレフィルとすることである。 A feature of the present invention is that a ballpoint pen tip that rotatably holds a ball is attached to the tip of an ink containing cylinder, and the ink containing cylinder contains a colorant, an organic solvent, and a resin. An oil-based ballpoint pen refill containing an ink composition, wherein the ball surface has an arithmetic mean roughness of 0.1 to 15 nm, and the oil-based ballpoint pen ink composition has an acid metal content as a colorant. It is an oil-based ballpoint pen refill comprising a salt-forming dye of a dye and an amine having an aromatic ring.
本発明で用いる着色剤については、酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料を用いる。これは、耐光性を良好とするために、Cu、Cr、Fe、Coを含む酸性含金染料を用いることが必要であり、該酸性含金染料を油性インキ中で安定させるために、芳香環を有するアミンで中和反応させて造塩染料とする。そこで酸性含金染料と芳香環を有するアミン間での強いイオン結合力が働いており、油性インキ中において、長期間インキ経時安定性が保つことができると推測できるためである。 For the colorant used in the present invention, a salt-forming dye of an acid metal-containing dye and an amine having an aromatic ring is used. In order to improve light resistance, it is necessary to use an acidic metal-containing dye containing Cu, Cr, Fe, and Co. In order to stabilize the acidic metal-containing dye in oil-based ink, an aromatic ring is used. A salt-forming dye is obtained by neutralizing with an amine having This is because a strong ionic bonding force acts between the acidic metal-containing dye and the amine having an aromatic ring, and it can be assumed that the ink aging stability can be maintained for a long time in the oil-based ink.
さらに、インキ垂れ下がり性能と、書き味に優れるようにするには、樹脂を含む必要があり、油性ボールペン用インキ組成物に用いる樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ケトン樹脂、テルペン樹脂、アルキッド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂を用いる。本発明では、酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料とのインキ中での安定性に優れるようにするには、ポリビニルブチラール樹脂および/またはケトン樹脂を用いると良い。 Furthermore, in order to be excellent in ink sag performance and writing quality, it is necessary to include a resin, and as a resin used for an ink composition for an oil-based ballpoint pen, polyvinyl butyral resin, polyacetal resin, polyvinyl alcohol resin, cellulose resin, Polyvinyl pyrrolidone resin, ketone resin, terpene resin, alkyd resin, phenoxy resin, and polyvinyl acetate resin are used. In the present invention, a polyvinyl butyral resin and / or a ketone resin is preferably used in order to have excellent stability in an ink of an acid metal-containing dye and a salt-forming dye of an amine having an aromatic ring.
また、本発明で用いるボールペンチップのボール表面の算術平均粗さ(Ra)については、0.1〜15nmとすることが好ましい。これは、算術平均粗さ(Ra)が0.1nm未満だと、ボール表面に十分にインキが載りづらく、筆記時に濃い筆跡が得られづらく、筆跡に線とび、カスレが発生しやすく、算術平均粗さ(Ra)が15nmを越えると、ボール表面が粗すぎて、ボールとボール座の回転抵抗が大きいため、書き味が劣りやすく、さらに、筆跡にカスレ、線とび、線ムラなどの筆記性能に影響が出やすくなるためである。特に、前記ポリビニルブチラール樹脂、ケトン樹脂は、前記算術平均粗さ(Ra)が0.1〜10nmのボール表面にインキが載りやすいためより好ましい。特に、前記ポリビニルブチラール樹脂の平均重合度が1500以下のものを用いる場合は、本発明で用いる酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料とのインキの載りやすくなることを考慮すれば、1〜8nmが好ましく、より好ましくは、2〜7nmである。なお、表面粗さの測定は(セイコーエプソン社製の機種名SPI3800N)で求めることができる。 Moreover, it is preferable to set it as 0.1-15 nm about the arithmetic mean roughness (Ra) of the ball | bowl surface of the ball-point pen tip used by this invention. This is because when the arithmetic average roughness (Ra) is less than 0.1 nm, it is difficult to place ink sufficiently on the surface of the ball, and it is difficult to obtain a dark handwriting at the time of writing. When the roughness (Ra) exceeds 15 nm, the ball surface is too rough, and the rotational resistance between the ball and the ball seat is large, so the writing quality tends to be inferior, and the writing performance such as blurring, line skipping, and line unevenness in the handwriting. It is because it becomes easy to have an influence on. In particular, the polyvinyl butyral resin and the ketone resin are more preferable because the ink is easily placed on the ball surface having the arithmetic average roughness (Ra) of 0.1 to 10 nm. In particular, when the polyvinyl butyral resin having an average degree of polymerization of 1500 or less is used, it is considered that the ink of the acid metal-containing dye used in the present invention and the salt-forming dye of an amine having an aromatic ring is easily placed. For example, 1-8 nm is preferable, More preferably, it is 2-7 nm. In addition, the measurement of surface roughness can be calculated | required by (model name SPI3800N by Seiko Epson Corporation).
上記のように、本発明のように、インキ経時安定性、インキ垂れ下がり性能、書き味、耐光性が優れ、濃い筆跡とするには、前記ボール表面の算術平均粗さが0.1〜15nmとし、さらに前記油性ボールペン用インキ組成物が、酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料、樹脂を含んでなることが、重要となる。 As described above, as in the present invention, ink aging stability, ink sag performance, writing quality, light resistance are excellent, and in order to obtain a dark handwriting, the arithmetic average roughness of the ball surface is 0.1 to 15 nm. Furthermore, it is important that the oil-based ink composition for ballpoint pens contains a salt-forming dye and a resin of an acid metal-containing dye and an amine having an aromatic ring.
また、本発明では、より濃い筆跡を得る手段としては、筆記時に紙面にインキを多く吐出することが好ましい。具体的には、油性ボールペンレフィルのインキ消費量については、100mあたりのインキ消費量が30mg未満だと、濃い筆跡や、良好な書き味が得られにくいため、30mg以上が好ましく、100mあたりのインキ消費量が70mgを越えると、ボールとチップ先端の間隙よりインキ垂れ下がりが発生しやすく、泣きボテも発生しやすいため、70mg以下が好ましい。そのため、油性ボールペンレフィルの100mあたりのインキ消費量が30〜70mgが好ましく、より濃い筆跡にするには、40mg以上が好ましく、よりインキ垂れ下がり性能や泣きボテを向上するには、より好ましくは、40〜60mgが好ましい。
なお、インキ消費量については、20℃、筆記用紙JIS P3201筆記用紙上に筆記角度70°、筆記荷重200gの条件にて、筆記速度4m/minの速度で、試験サンプル5本を用いて、らせん筆記試験を行い、その100mあたりのインキ消費量の平均値を、100mあたりのインキ消費量と定義する。
In the present invention, as means for obtaining a darker handwriting, it is preferable to eject a large amount of ink onto the paper surface during writing. Specifically, the ink consumption of the oil-based ballpoint pen refill is preferably 30 mg or more, because if the ink consumption per 100 m is less than 30 mg, it is difficult to obtain dark handwriting and good writing quality, the ink consumption per 100 m is preferable. If the consumption exceeds 70 mg, ink dripping is likely to occur from the gap between the ball and the tip of the chip, and crying is likely to occur, so 70 mg or less is preferable. Therefore, the ink consumption per 100 m of the oil-based ballpoint pen refill is preferably 30 to 70 mg. For making a darker handwriting, 40 mg or more is preferable. To improve the ink drooping performance and crying, more preferably, 40 mg ~ 60 mg is preferred.
The ink consumption was measured using 5 test samples at a writing speed of 4 m / min under the conditions of 20 ° C., writing paper JIS P3201 writing paper, a writing angle of 70 ° and a writing load of 200 g. A writing test is performed, and the average value of the ink consumption per 100 m is defined as the ink consumption per 100 m.
また、本発明に用いるボールペンチップのボールの縦軸方向の移動量が、5〜20μmとすることが好ましい。これは、5μm未満であると、100mあたりのインキ消費量が少なくなり、インキ消費量が30mg以上に設定しづらく、濃い筆跡が得られづらくなり、20μmを越えると、インキ消費量が多くなり、インキ消費量が70mg以下に設定しづらく、インキ垂れ下がり性能に影響が出やすくなるためで、よりそのことを考慮すれば、7〜17μmとすることが好ましく、より考慮すれば、10〜16μmとすることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the moving amount | distance of the vertical axis | shaft direction of the ball | bowl of the ball-point pen tip used for this invention shall be 5-20 micrometers. If the thickness is less than 5 μm, the ink consumption per 100 m decreases, the ink consumption is difficult to set to 30 mg or more, and it becomes difficult to obtain a dark handwriting. If the thickness exceeds 20 μm, the ink consumption increases. This is because it is difficult to set the ink consumption to 70 mg or less, and the ink drooping performance is likely to be affected. In consideration of this, it is preferably 7 to 17 μm, and more preferably 10 to 16 μm. It is preferable.
また、ボールに用いる材料は、特に限定されるものではないが、タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボール、ステンレス鋼などの金属ボール、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、シリカ、ジルコニアなどのセラミックスボール、ルビーボールなどが挙げられる。書き味やボール座の摩耗、経時安定性を考慮してセラミックスボールとすることが好ましい。また、ボールの直径は、特に限定されないが、一般的には0.25mm〜2.0mm程度である。 The material used for the ball is not particularly limited, but a cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide, a metal ball such as stainless steel, a ceramic such as silicon carbide, silicon nitride, alumina, silica, zirconia, etc. Ball, ruby ball and the like. It is preferable to use ceramic balls in consideration of writing taste, ball seat wear, and stability over time. The diameter of the ball is not particularly limited, but is generally about 0.25 mm to 2.0 mm.
また、ボ−ルペンチップの材料は、ステンレス鋼、洋白、ブラス(黄銅)、アルミニウム青銅、アルミニウムなどの金属材、ポリカーボネート、ポリアセタール、 ABSなどの樹脂材が挙げられるが、書き味や切削等の加工性を考慮すれば洋白製のチップ本体が好ましく、ボール座の摩耗、経時安定性を考慮するとステンレス製のチップ本体とすることが好ましい。 Ballpoint pen tip materials include metal materials such as stainless steel, white, brass (brass), aluminum bronze, and aluminum, and resin materials such as polycarbonate, polyacetal, and ABS. In consideration of the properties, a white chip body is preferable, and in consideration of ball seat wear and stability over time, a stainless steel chip body is preferable.
また、樹脂の中でも、インキ垂れ下がり性能と、書き味が優れるようにすることを考慮すれば、ポリビニルブチラール樹脂を用いることが好ましい。ポリビニルブチラール樹脂については、ポリビニルアルコール(PVA) をブチルアルデヒド(BA)と反応させたものであり、ブチラール基、アセチル基、水酸基を有した構造であるが、従来技術としては、ポリビニルブチラール樹脂を顔料分散剤として、好適に用いた技術はあるが、本発明では、インキ垂れ下がり性能、書き味を向上することを見出した。
なお、前記ポリビニルブチラール樹脂の水酸基量(mol%)とは、ブチラール基(mol%)、アセチル基(mol%)、水酸基(mol%)の全mol量に対して、水酸基(mol%)の含有率を示すものである。
Among the resins, it is preferable to use a polyvinyl butyral resin in consideration of ink sag performance and excellent writing quality. The polyvinyl butyral resin is obtained by reacting polyvinyl alcohol (PVA) with butyraldehyde (BA), and has a structure having a butyral group, an acetyl group, and a hydroxyl group. Although there is a technique suitably used as the dispersant, the present invention has found that the ink dripping performance and writing quality are improved.
The hydroxyl group content (mol%) of the polyvinyl butyral resin is the content of hydroxyl group (mol%) with respect to the total mol amount of butyral group (mol%), acetyl group (mol%), and hydroxyl group (mol%). Indicates the rate.
本発明で、ポリビニルブチラール樹脂を用いる理由は、チップ先端を大気中に放置した状態にした場合、ポリビニルブチラール樹脂が、チップ先端で樹脂皮膜を形成し、ボールとチップ先端の間隙を覆うことで、インキ垂れ下がりを抑制することが可能となるためである。ポリビニルブチラール樹脂の含有量は、全樹脂の含有量に対して50%以上とし、主たる樹脂として用いることが良い。これは、ポリビニルブチラール樹脂の含有量が全樹脂の含有量の50%未満となると、その他の樹脂によって、チップ先端の樹脂皮膜の形成を阻害してしまいインキ垂れ下がりを抑制できず、さらに弾力性があるインキ層を形成するのを阻害してしまい、書き味向上の効果が得られなくなる傾向があるためである。よりインキ垂れ下がり性能や書き味が向上する傾向を考慮すれば、ポリビニルブチラール樹脂の含有量は、全樹脂の含有量に対して70%以上が好ましく、よりその傾向を考慮すれば、90%以上が好ましい。さらに、酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料とポリビニルブチラール樹脂との相性も良く、ポリビニルブチラール樹脂の含有量が多く、90%以上としても、インキ経時安定性に影響が出にくいため、好ましい。 In the present invention, the reason for using polyvinyl butyral resin is that when the tip of the chip is left in the atmosphere, the polyvinyl butyral resin forms a resin film at the tip of the chip and covers the gap between the ball and the tip of the chip. This is because ink drooping can be suppressed. The content of the polyvinyl butyral resin is preferably 50% or more based on the total resin content, and is preferably used as the main resin. This is because when the content of the polyvinyl butyral resin is less than 50% of the total resin content, the formation of the resin film on the tip of the chip is inhibited by other resins, and the ink sag cannot be suppressed, and the elasticity is further increased. This is because the formation of a certain ink layer is hindered, and the effect of improving the writing quality tends not to be obtained. Considering the tendency to improve ink sag performance and writing quality, the content of the polyvinyl butyral resin is preferably 70% or more with respect to the total resin content, and if considering the tendency, 90% or more. preferable. Furthermore, the acid-containing dye and the salt-forming dye of an amine having an aromatic ring are compatible with the polyvinyl butyral resin, and the content of the polyvinyl butyral resin is large. Even when the content is 90% or more, the ink aging stability is affected. It is preferable because it is difficult.
また、本発明で用いるポリビニルブチラール樹脂は、水酸基量25mol%以上とすることが好ましい。これは、前記した水酸基量25mol%以上のポリビニルブチラール樹脂は、チップ先端を大気中に放置した状態にした場合、チップ先端で厚い樹脂皮膜を形成し、ボールとチップ先端の間隙を覆うことで、インキ垂れ下がりを抑制することが可能となるためである。一方、水酸基量25mol未満のポリビニルブチラール樹脂では、有機溶剤への溶解性が十分でなく、均一な樹脂皮膜ではないため、インキ垂れ下がり抑制の十分な効果が得られにくくなるため、水酸基量25mol%以上のポリビニルブチラール樹脂を用いることが好ましいためである。また、前記水酸基量30mol%以上のポリビニルブチラール樹脂は、書き味が向上しやすくなるため、好ましい。これは、筆記時において、ボールの回転により摩擦熱が発生することで、チップ先端部のインキが温められて、該インキの温度が高くなるが、前記ポリビニルブチラール樹脂は他の樹脂とは違い、インキ温度が高くなっても、インキ粘度を下がりづらくする性質があり、ボールとボール座との間に常に弾力性があるインキ層を形成して、直接接触しづらくするため、書き味を向上しやすい傾向がある。特に、油性ボールペンでは、高筆圧で筆記することも多いため、油性ボールペンでは効果的である。また、前記水酸基量40mol%を越えるポリビニルブチラール樹脂を用いると、吸湿量が多くなりやすく、油性インキ成分との経時安定性に影響が出やすいため、水酸基量40mol%以下のポリビニルブチラール樹脂が好ましい。そのため、水酸基量30〜40mol%のポリビニルブチラール樹脂が好ましく、さらに好ましくは、水酸基量30〜36mol%が好ましい。
なお、前記ポリビニルブチラール樹脂の水酸基量(mol%)とは、ブチラール基(mol%)、アセチル基(mol%)、水酸基(mol%)の 全mol量に対して、水酸基(mol%)の含有率を示すものである。
Moreover, it is preferable that the polyvinyl butyral resin used by this invention shall be the amount of hydroxyl groups 25 mol% or more. This is because the polyvinyl butyral resin having a hydroxyl group content of 25 mol% or more forms a thick resin film at the tip of the tip when the tip of the tip is left in the air, and covers the gap between the ball and the tip of the tip. This is because ink drooping can be suppressed. On the other hand, a polyvinyl butyral resin having a hydroxyl group content of less than 25 mol is not sufficiently soluble in an organic solvent and is not a uniform resin film, so that it is difficult to obtain a sufficient effect of suppressing ink dripping. It is because it is preferable to use this polyvinyl butyral resin. Moreover, the polyvinyl butyral resin having a hydroxyl group content of 30 mol% or more is preferable because the writing quality is easily improved. This is because, during writing, frictional heat is generated by the rotation of the ball, the ink at the tip of the chip is warmed, and the temperature of the ink increases, but the polyvinyl butyral resin is different from other resins, Even if the ink temperature rises, it has the property of making it difficult to lower the ink viscosity, and an ink layer that is always elastic is formed between the ball and the ball seat, making it difficult to make direct contact. It tends to be easy. In particular, oil-based ballpoint pens are effective with oil-based ballpoint pens because writing is often performed with high writing pressure. Further, when a polyvinyl butyral resin having a hydroxyl group content exceeding 40 mol% is used, the amount of moisture absorption tends to increase and the temporal stability with the oil-based ink component tends to be affected. Therefore, a polyvinyl butyral resin having a hydroxyl group content of 40 mol% or less is preferred. Therefore, a polyvinyl butyral resin having a hydroxyl amount of 30 to 40 mol% is preferable, and a hydroxyl group amount of 30 to 36 mol% is more preferable.
The hydroxyl content (mol%) of the polyvinyl butyral resin is the content of hydroxyl groups (mol%) with respect to the total molar amount of butyral groups (mol%), acetyl groups (mol%), and hydroxyl groups (mol%). Indicates the rate.
また、ポリビニルブチラール樹脂の平均重合度については、前記平均重合度は200以上であると、インキ垂れ下がり性能が向上するとともに、インキの凝集力を高めることができ、ボール表面にインキが載りやすく、ボールにインキが残ることで、ボールとボール座の間にインキが入り込みやすいため、ボールがボール座と直接接触しづらくなるため、書き味を向上しやすい傾向がある。一方、前記平均重合度は2000を超えると、インキ粘度が高くなりすぎて書き味に影響する傾向があるため、前記平均重合度は、200〜2000が好ましい。さらに、前記酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料との安定性を考慮すれば、前記平均重合度は1500以下であることが好ましく、より書き味を考慮すれば、前記平均重合度は1000以下が好ましい。そのため、前記平均重合度は200〜1500が好ましく、より好ましくは、前記平均重合度は200〜1000が最も好ましい。ここで、平均重合度とは、ポリビニルブチラール樹脂の1分子を構成している基本単位の数をいい、JISK6728(2001年度版)に規定された方法に基づいて測定された値を採用可能である。 Further, regarding the average degree of polymerization of the polyvinyl butyral resin, when the average degree of polymerization is 200 or more, the ink drooping performance is improved and the cohesive force of the ink can be increased, so that the ink can easily be placed on the ball surface. When ink remains in the ink, the ink tends to enter between the ball and the ball seat, so that the ball is less likely to come into direct contact with the ball seat, which tends to improve the writing quality. On the other hand, when the average degree of polymerization exceeds 2000, the ink viscosity tends to be too high and the writing quality tends to be affected. Therefore, the average degree of polymerization is preferably 200 to 2000. Furthermore, considering the stability of the acidic metal-containing dye and the salt-forming dye with an amine having an aromatic ring, the average degree of polymerization is preferably 1500 or less, and if considering the writing quality, the average The degree of polymerization is preferably 1000 or less. Therefore, the average degree of polymerization is preferably 200 to 1500, and more preferably the average degree of polymerization is most preferably 200 to 1000. Here, the average degree of polymerization means the number of basic units constituting one molecule of the polyvinyl butyral resin, and a value measured based on the method defined in JIS K6728 (2001 version) can be adopted. .
ポリビニルブチラール樹脂については、具体的には、積水化学工業(株)製の商品名;エスレックBH−3(水酸基量:34mol%、平均重合度:1700)、同BH−6(水酸基量:30mol%、平均重合度:1300)、同BX−1(水酸基量:33±3mol%、平均重合度:1700)、同BX−5(水酸基量:33±3mol%、平均重合度:2400)、同BM−1(水酸基量:34mol%、平均重合度:650)、同BM−2(水酸基量:31mol%、平均重合度:800)、同BM−5(水酸基量:34mol%、平均重合度:850)、同BL−1(水酸基量:36mol%、平均重合度:300)、同BL−1H(水酸基量:30mol%)、同BL−2(水酸基量:36mol%、平均重合度:450)、同BL−2H(水酸基量:29mol%)、同BL−10(水酸基量:28mol%)などや、クラレ(株)製の商品名;モビタールB20H(水酸基量:26〜31mol%、平均重合度:250〜500)、同30T(水酸基量:33〜38mol%、平均重合度:400〜650)、同30H(水酸基量:26〜31mol%、平均重合度:400〜650)、同30HH(水酸基量:30〜34mol%、平均重合度:400〜650)、同45H(水酸基量:26〜31mol%、平均重合度:600〜850)、同60T(水酸基量:34〜38mol%、平均重合度:750〜1000)、同60H(水酸基量:26〜31mol%、平均重合度:750〜1000)、同75H(水酸基量:26〜31mol%、平均重合度:1500〜1750)などが挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。 As for the polyvinyl butyral resin, specifically, trade names manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd .; ESREC BH-3 (hydroxyl group amount: 34 mol%, average degree of polymerization: 1700), BH-6 (hydroxyl group amount: 30 mol%). , Average polymerization degree: 1300), BX-1 (hydroxyl group amount: 33 ± 3 mol%, average polymerization degree: 1700), BX-5 (hydroxyl group quantity: 33 ± 3 mol%, average polymerization degree: 2400), BM -1 (hydroxyl group amount: 34 mol%, average degree of polymerization: 650), BM-2 (hydroxyl group amount: 31 mol%, average degree of polymerization: 800), BM-5 (hydroxyl group amount: 34 mol%, average degree of polymerization: 850) ), BL-1 (hydroxyl group amount: 36 mol%, average polymerization degree: 300), BL-1H (hydroxyl group amount: 30 mol%), BL-2 (hydroxyl group amount: 36 mol%, average polymerization degree: 450), Same B L-2H (hydroxyl content: 29 mol%), BL-10 (hydroxyl content: 28 mol%), etc., trade name of Kuraray Co., Ltd .; Mobital B20H (hydroxyl content: 26-31 mol%, average degree of polymerization: 250) -500), 30T (hydroxyl group amount: 33-38 mol%, average polymerization degree: 400-650), 30H (hydroxyl group amount: 26-31 mol%, average polymerization degree: 400-650), 30HH (hydroxyl group amount: 30-34 mol%, average polymerization degree: 400-650), 45H (hydroxyl group amount: 26-31 mol%, average polymerization degree: 600-850), 60T (hydroxyl group amount: 34-38 mol%, average polymerization degree: 750) -1000), 60H (hydroxyl group amount: 26-31 mol%, average degree of polymerization: 750-1000), 75H (hydroxyl group amount: 26-31 mol%, average degree of polymerization: 1). 00-1750), and the like. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
前記ポリビニルブチラール樹脂の含有量は、インキ組成物全量に対し、3.0質量%より少ないと、樹脂皮膜形成量が足りないおそれがあり、インキ垂れ下がり性能が劣りやすく、40.0質量%を越えると、インキ中で溶解性が劣りやすいため、インキ組成物全量に対し、3.0〜40.0質量%が好ましい。さらに、インキ垂れ下がり性能を考慮すれば5.0質量%以上が好ましく、30.0質量%を越えると、インキ粘度が高くなりすぎて書き味に影響する傾向があるため、5.0〜30.0質量%が好ましく、より考慮すれば、7.0〜25.0質量%が最も好ましい。 If the content of the polyvinyl butyral resin is less than 3.0% by mass relative to the total amount of the ink composition, the amount of resin film formation may be insufficient, and the ink drooping performance tends to be inferior, and exceeds 40.0% by mass. Since the solubility in the ink tends to be inferior, 3.0 to 40.0% by mass is preferable with respect to the total amount of the ink composition. Furthermore, if considering the ink drooping performance, 5.0% by mass or more is preferable, and if it exceeds 30.0% by mass, the ink viscosity tends to be too high and the writing quality tends to be affected. 0% by mass is preferable, and when considering more, 7.0 to 25.0% by mass is most preferable.
ポリビニルブチラール樹脂以外の樹脂は、インキ粘度調整樹脂や曳糸性付与樹脂を適宜用いてもよい。特に、曳糸性付与樹脂を配合することで、インキの結着性を高め、チップ先端における余剰インキ(泣きボテ)の発生を抑制しやすいため、曳糸性付与樹脂を含有することが好ましい。曳糸性付与樹脂としては、ポリビニルピロリドンが好ましく、具体的には、アイエスピー・ジャパン(株)製の商品名;PVP K−15、PVP K−30、PVP K−90、PVP K−120などが挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。 As the resin other than the polyvinyl butyral resin, an ink viscosity adjusting resin or a spinnability imparting resin may be appropriately used. In particular, it is preferable to contain a spinnability-imparting resin, because by adding a spinnability-imparting resin, the binding property of the ink is improved and the occurrence of excess ink (crying mottling) at the tip of the chip is easily suppressed. As the spinnability-imparting resin, polyvinyl pyrrolidone is preferable, and specifically, trade names of IP Japan Co., Ltd .; PVP K-15, PVP K-30, PVP K-90, PVP K-120, etc. Is mentioned. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
本発明で用いる曳糸性付与樹脂の含有量は、油性ボールペン組成物中の全樹脂の含有量に対して0.1〜20.0%であることが好ましい。これは、曳糸性付与樹脂の含有量が全樹脂の含有量の0.1%未満となると、余剰インキ(泣きボテ)の発生を抑制しにくい傾向があり、20%を越えると、ポリビニルブチラール樹脂の効果を阻害しやすく、具体的には、チップ先端の樹脂皮膜の形成を阻害してしまいインキ垂れ下がりを抑制しづらくし、さらに弾力性があるインキ層を形成するのを阻害してしまい、書き味向上の効果が得られにくくしやすいためである。より余剰インキを抑制する傾向を考慮すれば、曳糸性付与樹脂の含有量は、全樹脂の含有量に対して1.0〜20.0%が好ましく、インキ垂れ下がり性能や書き味が向上する傾向を考慮すれば、1.0〜10.0%が好ましく、さらにその傾向を考慮すれば、2.0〜7.0%が好ましい。 The content of the spinnability imparting resin used in the present invention is preferably 0.1 to 20.0% with respect to the total resin content in the oil-based ballpoint pen composition. This is because when the content of the spinnability imparting resin is less than 0.1% of the total resin content, there is a tendency that it is difficult to suppress the generation of excess ink (crying blur), and when it exceeds 20%, polyvinyl butyral It is easy to inhibit the effect of the resin, specifically, it inhibits the formation of the resin film on the tip of the chip and makes it difficult to suppress ink sag, and further inhibits the formation of a flexible ink layer, This is because the effect of improving writing quality is difficult to obtain. Considering the tendency to suppress excess ink, the content of the spinnability imparting resin is preferably 1.0 to 20.0% with respect to the total resin content, and ink drooping performance and writing quality are improved. Considering the tendency, 1.0 to 10.0% is preferable, and further considering the tendency, 2.0 to 7.0% is preferable.
また、本発明で用いる酸性含金染料については、スルホ基 (-SO3H)やカルボキシル基 (-COOH)などを有するものが挙げられるが、より潤滑性の向上を考慮すれば、スルホ基(-SO3H)を有する酸性含金染料が好ましい。これは、スルホ基(-SO3H)を有すると、ボールとボール座間に強固な潤滑層を形成しやすいため、潤滑性が向上しやすいと考えられ、芳香環を有するアミンと併用することで相乗的な潤滑効果も得られるためである。 Examples of the acidic metal-containing dye used in the present invention include those having a sulfo group (—SO 3 H), a carboxyl group (—COOH), and the like. acidic metal complex dye having a -SO 3 H) is preferable. This is because if a sulfo group (—SO 3 H) is included, it is easy to form a strong lubricating layer between the ball and the ball seat, and therefore it is considered that the lubricity is likely to be improved. This is because a synergistic lubricating effect is also obtained.
酸性含金染料としては、耐光性を良好とするために、Cu、Cr、Fe、Coを含む酸性含金染料が挙げられるが、本発明で用いるポリビニルブチラール樹脂との相性が良く、経時安定性を良好とすることを考慮すれば、Cuを含む酸性含金染料を用いることが好ましい。さらに、フタロシアニン系、アゾ系などあるが、その中でも、銅フタロシアニン系酸性染料を用いることが好ましい。具体的には、銅フタロシアニン系酸性染料としては、ダイレクトブルー86、ダイレクトブルー87、ダイレクトブルー199等が挙げられるが、芳香環を有するアミンとの安定性や耐光性を考慮すればダイレクトブルー86が好ましい。 Examples of the acid metal-containing dye include acid metal-containing dyes containing Cu, Cr, Fe, and Co in order to improve light resistance, but have good compatibility with the polyvinyl butyral resin used in the present invention and are stable over time. In view of making the ink good, it is preferable to use an acidic metal-containing dye containing Cu. Furthermore, although there exist phthalocyanine series, azo series, etc., it is preferable to use a copper phthalocyanine series acid dye. Specifically, examples of the copper phthalocyanine-based acid dye include direct blue 86, direct blue 87, direct blue 199, and the like. In consideration of stability with an amine having an aromatic ring and light resistance, direct blue 86 is preferable.
本発明で用いる芳香環を有するアミンは、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などの芳香環を有するアミンであり、芳香環を有することで、書き味が良好とすることが可能となる。これは、芳香環が、金属チップに吸着し易い潤滑膜を形成することで、ボールとチップ本体間の金属接触を抑制する効果があり、潤滑性を向上して、書き味が良好となると推測する。そのため、本発明では、酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料を用いることで、インキ経時安定性と、書き味を向上し、耐光性を良好とすることが可能となるため、必須とする。そのため、前記造塩染料は、従来とは異なり、着色剤と潤滑剤との効果を併せ持つことが可能となる。 The amine having an aromatic ring used in the present invention is an amine having an aromatic ring such as a benzene ring, a naphthalene ring or an anthracene ring, and the writing quality can be improved by having the aromatic ring. This is presumed that the aromatic ring has an effect of suppressing metal contact between the ball and the chip body by forming a lubricating film that is easily adsorbed to the metal chip, improving lubricity and improving writing quality. To do. Therefore, in the present invention, by using a salt-forming dye of an acidic metal-containing dye and an amine having an aromatic ring, it becomes possible to improve ink aging stability and writing quality and to improve light resistance. , Mandatory. Therefore, unlike the conventional case, the salt-forming dye can have both the effects of the colorant and the lubricant.
また、芳香環を有するアミンとしては、1級アミン、2級アミン、3級アミンや4級アミンなどが挙げられるが、酸性含金染料を十分に中和反応させ、より安定した造塩染料を作成するためには、芳香環を有する4級アミンを用いることが好ましい。 Examples of amines having an aromatic ring include primary amines, secondary amines, tertiary amines and quaternary amines. However, the acid-containing dyes are sufficiently neutralized to produce more stable salt-forming dyes. In order to make it, it is preferable to use a quaternary amine having an aromatic ring.
芳香環を有する4級アミンは、ベンゾキソニウム化合物(Benzoxonium)、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられ、酸性含金染料との中和反応性の相性によるインキ経時安定性、書き味を考慮すれば、ベンゾキソニウム化合物(Benzoxonium)が好ましい。具体的には、ベンゾキソニウム化合物(Benzoxonium)として、ベンジルビステトラデシルアンモニウム化合物(Benzylbis(2-hydroxypropyl)tetradecylammonium)、ベンジルドデシルビスアンモニウム化合物(Benzyldodecylbis(2-hydroxypropyl)ammonium)、ベンジルデシルビスアンモニウム化合物(Benzyldecylbis(2-hydroxypropyl)ammonium)などが挙げられ、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物として、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム化合物、ヤシアルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられ、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物としては、ドデシルジエチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられる。これらは、単独または2種以上混合して使用してもよい。 Examples of quaternary amines having an aromatic ring include benzoxonium compounds (Benzoxonium), alkyldimethylbenzylammonium compounds, and alkyldiethylbenzylammonium compounds. Ink aging stability due to compatibility with neutralizing reactivity with acidic metal-containing dyes Considering the writing taste, a benzoxonium compound (Benzoxonium) is preferable. Specifically, as benzoxonium compounds (Benzoxonium), benzylbistetradecylammonium compounds (Benzylbis (2-hydroxypropyl) tetradecylammonium), benzyldodecylbisammonium compounds (Benzyldodecylbis (2-hydroxypropyl) ammonium), benzyldecylbisammonium compounds (Benzyldecylbis (2-hydroxypropyl) ammonium) and the like, and examples of the alkyldimethylbenzylammonium compound include a tetradecyldimethylbenzylammonium compound, a hexadecyldimethylbenzylammonium compound, an octadecyldimethylbenzylammonium compound, and a palm alkyldimethylbenzylammonium compound. Examples of the alkyldiethylbenzylammonium compound include dodecyldiethylbenzylammonium compound. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
また、前記酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1質量%より少ないと、所望の潤滑性や筆跡の濃さが得られづらく、40.0質量%を越えると、インキ経時が不安定性になりやすいため、インキ組成物全量に対し、0.1〜40.0質量%が好ましい。より好ましくは、インキ組成物全量に対し、1.0〜25.0質量%であり、より好ましくは、5.0〜20.0質量%であり、ポリビニルブチラールとの安定性を考慮すれば、7.0〜15.0質量%が好ましい。 Further, when the content of the salt-forming dye of the acid metal-containing dye and the amine having an aromatic ring is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, desired lubricity and handwriting density can be obtained. If it exceeds 40.0% by mass, the ink aging tends to become unstable, so 0.1 to 40.0% by mass is preferable with respect to the total amount of the ink composition. More preferably, it is 1.0 to 25.0% by mass relative to the total amount of the ink composition, more preferably 5.0 to 20.0% by mass, and considering the stability with polyvinyl butyral, 7.0-15.0 mass% is preferable.
また、着色剤としては、前述した酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料以外のものとしては、色調の調整などするには、様々な染料、顔料を用いることができるが、酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料とのインキ経時安定性や、濃い瑞々しい筆跡を得られやすく、一方、顔料を用いると顔料分散安定性を得るためには、顔料分散剤の選定などの課題やコスト面の問題があるため、着色剤としては、染料のみを用いることが好ましい。さらに、インキ経時安定性を考慮して、同系統である染料である酸性染料と芳香環を有するアミン(ただし酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料を除く)を用いることが好ましい。これは、酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料と同様に、酸性染料と芳香環を有するアミンを用いることで、インキ経時安定性と、書き味を向上することが可能であり、着色剤と潤滑剤との効果を併せ持つことが可能となり、本発明で用いる酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料と同系統の染料であり、相性が良いためである。 Further, as the colorant, in addition to the salt-forming dyes of the acid metal-containing dye and the amine having an aromatic ring described above, various dyes and pigments can be used to adjust the color tone, It is easy to obtain ink aging stability of acid metal-containing dye and salt-forming dye of amine having an aromatic ring, and dark fresh handwriting. On the other hand, in order to obtain pigment dispersion stability when using pigment, Since there are problems such as selection of a dispersant and cost problems, it is preferable to use only a dye as the colorant. Furthermore, in consideration of ink aging stability, an acid dye that is a dye of the same system and an amine having an aromatic ring (except for a salt-forming dye of an acid metal-containing dye and an amine having an aromatic ring) should be used. preferable. It is possible to improve ink aging stability and writing quality by using an acid dye and an amine having an aromatic ring, as well as a salt-forming dye of an acid metal-containing dye and an amine having an aromatic ring. It is possible to have both the effect of a colorant and a lubricant, and it is a dye of the same system as a salt-forming dye of an acid metal-containing dye and an amine having an aromatic ring used in the present invention, and is compatible. .
また、酸性染料と芳香環を有するアミンただし酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料を除く)は、芳香環を有するアミンとしては、1級アミン、2級アミン、3級アミンや4級アミンなどが挙げられるが、酸性含金染料を十分に中和反応させるため、より安定した造塩染料を作成するためには、芳香族4級アミンを用いることが好ましい。さらに、芳香族4級アミンは、ベンゾキソニウム化合物(Benzoxonium)、アルキルジメチルベンジルアンモニウム化合物、アルキルジエチルベンジルアンモニウム化合物などが挙げられ、酸性含金染料との中和反応性の相性によるインキ経時安定性、書き味を考慮すれば、ベンゾキソニウム化合物(Benzoxonium)が好ましい。これらは、単独または2種以上混合して使用してもよい。 In addition, an acid dye and an amine having an aromatic ring (excluding a salt-forming dye of an acid metal-containing dye and an amine having an aromatic ring) are used as primary amines, secondary amines, and tertiary amines. In order to sufficiently neutralize the acidic metal-containing dye, it is preferable to use an aromatic quaternary amine in order to produce a more stable salt-forming dye. In addition, examples of aromatic quaternary amines include benzoxonium compounds (Benzoxonium), alkyldimethylbenzylammonium compounds, and alkyldiethylbenzylammonium compounds. Ink aging stability due to compatibility with neutralizing reactivity with acidic metal-containing dyes. Considering the writing taste, a benzoxonium compound (Benzoxonium) is preferable. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
さらに、酸性染料としては、トリアリルメタン系酸性染料、アゾ系酸性染料、アントラキノン系酸性染料、オキサジン系酸性染料などがあるが、芳香環を有するアミンと安定した造塩染料として、長期間インキ経時安定性を保つことを考慮すれば、トリアリルメタン系酸性染料、または、アゾ系酸性染料を用いることが好ましい。 In addition, acid dyes include triallylmethane acid dyes, azo acid dyes, anthraquinone acid dyes, oxazine acid dyes, and the like. Considering keeping stability, it is preferable to use triallylmethane acid dye or azo acid dye.
また、前記酸性染料と芳香環を有するアミンただし酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料を除く)の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1質量%より少ないと、所望の潤滑性や筆跡の濃さが得られづらく、40.0質量%を越えると、インキ経時が不安定性になりやすいため、インキ組成物全量に対し、0.1〜40.0質量%が好ましい。より好ましくは、インキ組成物全量に対し、1.0〜25.0質量%であり、より好ましくは、1.0〜15.0質量%であり、ポリビニルブチラールとの安定性を考慮すれば、3.0〜10.0質量%が好ましい。 In addition, the content of the acid dye and the amine having an aromatic ring (excluding the salt-forming dye of the acid metal-containing dye and the amine having an aromatic ring) is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition. In addition, it is difficult to obtain desired lubricity and handwriting density, and when it exceeds 40.0% by mass, the ink aging tends to become unstable, so 0.1 to 40.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. Is preferred. More preferably, it is 1.0 to 25.0 mass%, more preferably 1.0 to 15.0 mass%, based on the total amount of the ink composition, and considering the stability with polyvinyl butyral, 3.0-10.0 mass% is preferable.
また、その他の着色剤としては、一般的な染料や顔料を用いても良い。
染料としては、油溶性染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料などや、それらの各種造塩タイプの染料等を採用しても良い。具体的には、バリファーストブラック1802、バリファーストブラック1805、バリファーストブラック1807、バリファーストブルー1601、バリファーストブルー1605、バリファーストブルー1621、バリファーストレッド1320、バリファーストレッド1355、バリファーストレッド1360、バリファーストイエロー1101、バリファーストイエロー1151、ニグロシンベースEXBP、ニグロシンベースEX、BASE OF BASIC DYES ROB−B、BASE OF BASIC DYES RO6G−B、BASE OF BASIC DYES VPB−B、BASE OF BASIC DYES VB−B、BASEOF BASIC DYES MVB−3(以上、オリエント化学工業(株)製)、アイゼンスピロンブラック GMH−スペシャル、アイゼンスピロンバイオレット C−RH、アイゼンスピロンブルー GNH、アイゼンスピロンブルー 2BNH、アイゼンスピロンブルー C−RH、アイゼンスピロンレッド C−GH、アイゼンスピロンレッド C−BH、アイゼンスピロンイエロー C−GNH、アイゼンスピロンイエロー C−2GH、S.P.T.ブルー111、S.P.T.ブルーGLSH−スペシャル、S.P.T.レッド533、S.P.T.オレンジ6、S.B.N.バイオレット510、S.B.N.イエロー530、S.R.C−BH(以上、保土谷化学工業(株)製)等が挙げられる。
Further, as other colorants, general dyes and pigments may be used.
As the dye, oil-soluble dyes, acid dyes, basic dyes, metal-containing dyes, and various salt-forming dyes thereof may be employed. Specifically, Bali First Black 1802, Bali First Black 1805, Bali First Black 1807, Bali First Blue 1601, Bali First Blue 1605, Bali First Blue 1621, Bali First Red 1320, Bali First Red 1355, Bali First Red 1360, Bali First Yellow 1101, Bali First Yellow 1151, Nigrosine Base EXBP, Nigrosine Base EX, BASE OF BASIC DYES ROB-B, BASE OF BASIC DYES RO6G-B, BASE OF BASIC DYES VPB-B, BASE OF BASIC DYES VB-B BASEOF BASIC DYES MVB-3 (above, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), Eisen Spiron Black GMH-Special, Eisenspiron Violet C-RH, Eisenspiron Blue GNH, Eisenspiron Blue 2BNH, Eisenspiron Blue C-RH, Eisenspiron Red C-GH, Eisenspiron Red C-BH, Eisenspire Ron Yellow C-GNH, Eisenspiron Yellow C-2GH, S.R. P. T.A. Blue 111, S.I. P. T.A. Blue GLSH-Special, S. P. T.A. Red 533, S.D. P. T.A. Orange 6, S. B. N. Violet 510, S.I. B. N. Yellow 530, S.I. R. C-BH (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and the like.
また、顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、DPP系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、メタリック顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料等が挙げられる。これら顔料は、ボールとボール座の隙間に入り込むことで、金属接触を抑制し、潤滑性を向上しやすい。また、チップ内部の隙間関係を考慮し、平均粒子径は、300nm以下が好ましい。より好ましくは、150nm以下である。ここで、平均粒子径とは、粒度分布計による平均粒子径D50のことである。これらの顔料は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。 Examples of pigments include inorganic, organic, and processed pigments. Specifically, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, and DPP Quinophthalone, selenium, triphenylmethane, perinone, perylene, goxazine, metallic pigment, pearl pigment, fluorescent pigment, phosphorescent pigment and the like. These pigments easily enter the gap between the ball and the ball seat, thereby suppressing metal contact and improving lubricity. Further, in consideration of the gap relationship inside the chip, the average particle diameter is preferably 300 nm or less. More preferably, it is 150 nm or less. Here, the average particle diameter is an average particle diameter D50 measured by a particle size distribution meter. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
その他の着色剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、1.0〜30.0質量%が好ましい。これは1.0質量%未満だと、濃い筆跡が得られにくい傾向があり、30.0質量%を越えると、インキ中で凝集しやすい傾向があるためであり、よりその傾向を考慮すれば、3.0〜20.0質量%が最も好ましい。 The content of other colorants is preferably 1.0 to 30.0 mass% with respect to the total amount of the ink composition. This is because if the amount is less than 1.0% by mass, a dark handwriting tends to be difficult to obtain, and if it exceeds 30.0% by mass, the ink tends to aggregate in the ink. 3.0-20.0 mass% is most preferable.
さらに、高筆圧下(筆記荷重400gf)においても潤滑性を保ち、ボール座の摩耗を抑制するには、リン酸エステル系界面活性剤を用いることが好ましい。これは、リン酸エステル系界面活性剤において、リン酸基が金属表面に吸着しやすく、ボールとチップ本体との間の潤滑性を保ち、書き味がより向上しやすいためである。特に、本発明では、上述のように、前記ボリビニルブチラールによって形成するインキ層とリン酸基によって、より潤滑性を向上しやすいためより好ましく、さらに、前記芳香環を有するアミンによって形成される潤滑層とによって、より金属接触を抑制することで、高筆圧下(筆記荷重400gf)においても潤滑性を保ちやすくなる。 Furthermore, in order to maintain lubricity even under high writing pressure (writing load 400 gf) and suppress wear of the ball seat, it is preferable to use a phosphate ester-based surfactant. This is because, in the phosphate ester-based surfactant, the phosphate group is easily adsorbed on the metal surface, the lubricity between the ball and the chip body is maintained, and the writing quality is easily improved. In particular, in the present invention, as described above, the ink layer and the phosphate group formed by the polyvinyl butyral are more preferable because the lubricity is easily improved, and further, the lubrication formed by the amine having the aromatic ring. By suppressing the metal contact with the layer, it becomes easy to maintain lubricity even under high writing pressure (writing load 400 gf).
リン酸エステル系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸トリエステル、アルキルリン酸エステル、アルキルエーテルリン酸エステル或いはその誘導体等が挙げられ、前記リン酸エステル系界面活性剤のアルキル基は、スチレン化フェノール系、ノニルフェノール系、ラウリルアルコール系、トリデシルアルコール系、オクチルフェノール系などが挙げられる。これらのリン酸エステル系界面活性剤は、単独又は2種以上混合して使用してもよい。その中でも、潤滑性を考慮すれば、アルキル基に含まれる炭素数が5〜18であることが好ましく、さらに考慮すれば、前記炭素数が10〜18であることがより好ましく、前記酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料との安定性を考慮すれば、前記炭素数12〜18が好ましい。アルキル基の炭素数が過度に少ないと、潤滑性が不足しやすい傾向があり、炭素数が過度に多いと、インキ経時安定性に影響が出やすい傾向があるので注意が必要である。 Phosphate ester surfactants include polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkyl aryl ether phosphate monoester, polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkyl aryl ether phosphate diester, polyoxyethylene alkyl ether Or phosphoric acid triesters, alkyl phosphoric acid esters, alkyl ether phosphoric acid esters or derivatives thereof of polyoxyethylene alkylaryl ethers, and the alkyl group of the phosphoric acid ester type surfactant includes styrenated phenol type, nonylphenol type Type, lauryl alcohol type, tridecyl alcohol type, octylphenol type and the like. These phosphate ester surfactants may be used alone or in combination of two or more. Among these, in consideration of lubricity, the number of carbon atoms contained in the alkyl group is preferably 5 to 18, more preferably, the number of carbon atoms is more preferably 10 to 18, and the acidic metal content Considering the stability of the dye and the salt-forming dye with an amine having an aromatic ring, the above-mentioned 12 to 18 carbon atoms are preferable. When the number of carbon atoms in the alkyl group is excessively small, lubricity tends to be insufficient, and when the number of carbon atoms is excessively large, the ink aging stability tends to be affected.
さらに、リン酸エステル系界面活性剤は、形成される皮膜を柔らかくする傾向があり、ドライアップ時の書き出し性能を改良できることがある。本発明で用いる前記ポリビニルブチラール樹脂は、形成された皮膜によって、ドライアップ時の書き出し性能が劣りやすく、リン酸エステル系界面活性剤を用いると、形成された皮膜を和らげて、書き出しを向上しやすいため、好ましく、その中でもアルキル基に含まれる炭素数が12〜18であることが好ましく、さらに考慮すれば、前記炭素数が12〜15であることがより好ましい。特に、ノック式筆記具や回転繰り出し式筆記具等の出没式筆記具においては、キャップ式筆記具とは異なり、常時ペン先が外部に露出した状態であるため、ドライアップ時の書き出し性能に影響しやすいため、リン酸エステル系界面活性剤を用いることはより好ましい。 Furthermore, phosphate ester surfactants tend to soften the formed film, and may improve the writing performance during dry-up. The polyvinyl butyral resin used in the present invention tends to be inferior in the writing performance at the time of dry-up due to the formed film, and when a phosphate ester surfactant is used, the formed film is softened and the writing is easily improved. Therefore, among them, the number of carbon atoms contained in the alkyl group is preferably 12-18, and if further considered, the number of carbon atoms is more preferably 12-15. In particular, in the in / out type writing tools such as knock type writing tools and rotary feeding type writing tools, since the pen tip is always exposed to the outside unlike the cap type writing tools, it tends to affect the writing performance at the time of dry-up, It is more preferable to use a phosphate ester surfactant.
また、リン酸エステル系界面活性剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1〜5.0質量%がより好ましい。これは、0.1質量%より少ないと、所望の潤滑性が得られにくい傾向があり、5.0質量%を越えると、インキ経時が不安定性になりやすい傾向があるためであり、その傾向を考慮すれば、インキ組成物全量に対し、0.3〜3.0質量%が好ましく、より考慮すれば、0.5〜3.0質量%が、最も好ましい。 Further, the content of the phosphate ester-based surfactant is more preferably 0.1 to 5.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. This is because if it is less than 0.1% by mass, the desired lubricity tends to be difficult to obtain, and if it exceeds 5.0% by mass, the ink aging tends to become unstable, and this tendency Is considered to be 0.3 to 3.0% by mass relative to the total amount of the ink composition, and 0.5 to 3.0% by mass is most preferable considering more.
リン酸エステル系界面活性剤の具体例としては、プライサーフシリーズ(第一工業製薬(株))の中から、プライサーフA217E(アルキル基:炭素数14、酸価:45〜58)、同A219B(アルキル基:炭素数12、酸価:44〜58)、同A215C(アルキル基:炭素数12、酸価:80〜95)、同A208B(アルキル基:炭素数12、酸価:135〜155)、同A208N(アルキル基:炭素数12と13の混合物、酸価:160〜185)、フォスファノールシリーズ(東邦化学工業(株)製)の中から、フォスファノールRB410(アルキル基:炭素数18、酸価:80〜90)、同RS−610(アルキル基:炭素数13、酸価:75〜90)、同RS−710(アルキル基:炭素数13、酸価:55〜75)等が挙げられる。これらの界面活性剤は単独又は2種以上混合して使用してもよい。
なお、酸価については、試料1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数で表すものとする。
Specific examples of the phosphate ester surfactant include Prisurf A217E (alkyl group: 14 carbon atoms, acid value: 45 to 58), A219B from the Prisurf series (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). (Alkyl group: carbon number 12, acid value: 44 to 58), A215C (alkyl group: carbon number 12, acid value: 80 to 95), A208B (alkyl group: carbon number 12, acid value: 135 to 155) ), A208N (alkyl group: mixture of 12 and 13 carbon atoms, acid value: 160 to 185), phosphanol series (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.), phosphanol RB410 (alkyl group: carbon) No. 18, acid value: 80 to 90), RS-610 (alkyl group: carbon number 13, acid value: 75 to 90), RS-710 (alkyl group: carbon number 13, acid value: 55 to 75) And the like. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
In addition, about an acid value, it shall represent with the mg number of potassium hydroxide required in order to neutralize the acidic component contained in 1g of samples.
本発明に用いる有機溶剤としては、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、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピ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ジメチルエーテル、3−メトキシブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノール等のグリコールエーテル溶剤、ジエチレングリコール、トリ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、ジ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等のグリコール溶剤、ベンジルアルコール、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、t−ブタノール、プロパギルアルコール、アリルアルコール、3−メチル−1−ブチン−3−オール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタートやその他の高級アルコール等のアルコール溶剤など、油性ボールペン用インキとして一般的に用いられる有機溶剤が例示できる。 Examples of the organic solvent used in the present invention include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 3 -Glycol ether solvents such as methoxybutanol and 3-methoxy-3-methylbutanol, glycol solvents such as diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol and ethylene glycol, benzyl alcohol, methanol, ethanol , 1-propanol, 2- For oil-based ballpoint pens such as lopanol, isopropanol, isobutanol, t-butanol, propargyl alcohol, allyl alcohol, 3-methyl-1-butyn-3-ol, alcohol solvents such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and other higher alcohols The organic solvent generally used as ink can be illustrated.
これら有機溶剤の中でも、インキ垂れ下がり性能を考慮すれば、グリコールエーテル溶剤を用いると、前記ポリビニルブチラール樹脂との溶解性を安定させることで、ポリビニルブチラール樹脂のチップ先端での樹脂皮膜形成の効果が得られやすいため、好ましく、特に、水酸基量25mol%以上のポリビニルブチラール樹脂を用いる場合では、樹脂皮膜形成の効果が得られやすいため、好ましい、また、アルコ−ル溶剤は、揮発しやすく、チップ先端での乾燥をしやすく、樹脂皮膜形成が速くなりやすく、インキ垂れ下がり性能を向上しやすいため、好ましい。そのため、本発明では、グリコールエーテル溶剤とアルコ−ル溶剤を少なくとも併用して用いることが好ましい。さらに、芳香族アルコール溶剤を用いることで、前記ポリビニルブチラール樹脂と、前記酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料をそれぞれ溶解安定し、お互い分離することなく、長期間インキ経時安定性が得られため、好ましい。さらに、潤滑性を向上することを考慮すれば、芳香環を有することが好ましいので、芳香族のグリコールエーテル溶剤と芳香族のアルコ−ル溶剤を少なくとも併用して用いることが好ましい。これらの有機溶剤は、1種又は2種以上用いることができる。 Among these organic solvents, in consideration of ink drooping performance, the use of glycol ether solvent stabilizes the solubility with the polyvinyl butyral resin, thereby obtaining the effect of forming a resin film at the tip of the polyvinyl butyral resin. In particular, when a polyvinyl butyral resin having a hydroxyl group content of 25 mol% or more is used, the effect of forming a resin film is easily obtained, and the alcohol solvent is preferable because it is easily evaporated. It is preferable because the resin film can be easily dried, the resin film can be easily formed, and the ink dripping performance is easily improved. Therefore, in the present invention, it is preferable to use at least a glycol ether solvent and an alcohol solvent in combination. Furthermore, by using an aromatic alcohol solvent, the polyvinyl butyral resin and the salt-forming dyes of the acidic metal-containing dye and the amine having an aromatic ring are dissolved and stabilized, and stable over a long period of time without being separated from each other. It is preferable because of its property. Furthermore, in view of improving lubricity, it is preferable to have an aromatic ring, and therefore it is preferable to use an aromatic glycol ether solvent and an aromatic alcohol solvent in combination. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
また、有機溶剤の含有量は、溶解性、筆跡乾燥性、にじみ等を向上することを考慮すると、インキ組成物全量に対し、30.0〜80.0質量%が好ましい。また、グリコールエーテル溶剤の含有量は、前記ポリビニルブチラール樹脂との溶解安定性を考慮すれば、インキ組成物全量に対して、5.0〜50.0質量%が好ましく、より好ましくは10.0〜40.0質量%である。また、アルコ−ル溶剤の含有量は、チップ先端での乾燥性を考慮すれば、全有機溶剤に対し、30.0〜80.0質量%が好ましく、より好ましくは40.0〜70.0質量%である。 Further, the content of the organic solvent is preferably 30.0 to 80.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition in consideration of improving solubility, handwriting drying property, bleeding, and the like. In addition, the content of the glycol ether solvent is preferably 5.0 to 50.0% by mass, more preferably 10.0 based on the total amount of the ink composition, considering the dissolution stability with the polyvinyl butyral resin. It is -40.0 mass%. Further, the content of the alcohol solvent is preferably 30.0 to 80.0% by mass, more preferably 40.0 to 70.0%, based on the total organic solvent, considering the drying property at the tip of the chip. % By mass.
さらに、有機溶剤の含有量は、前記ポリビニルブチラール樹脂と、前記酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料をそれぞれ長期間溶解安定することや、インキ垂れ下がり性能とのバランスを考慮すれば、グリコールエーテル溶剤の含有量に対するアルコ−ル溶剤の含有量との比率は、1:1〜1:5が好ましく、より好ましくは、1:1〜1:3が好ましい。 Furthermore, the content of the organic solvent takes into consideration the balance between the polyvinyl butyral resin, the acid-containing dye and the salt-forming dye of the amine having an aromatic ring for a long period of time, and the balance with the ink dripping performance. For example, the ratio of the alcohol solvent content to the glycol ether solvent content is preferably 1: 1 to 1: 5, more preferably 1: 1 to 1: 3.
また、本発明のように、酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料、ポリビニルブチラール樹脂を含んでなる油性ボールペン用インキ組成物では、潤滑性をより向上させるために、微粒子を用いてもよい。これは、微粒子が、顔料と同様に、ボールとボール座の隙間に微粒子が入り込むことで、金属接触を抑制することで、潤滑性を向上することが可能であるためである。微粒子は具体的には、アクリル系、シリコーン系、ポリエチレン系等の樹脂微粒子やアルミナ微粒子、シリカ微粒子などが挙げられる。その中でも、球状のシリカ微粒子が好ましい。また、微粒子は、潤滑性を考慮すれば、平均粒子径が5〜100nmの微粒子が好ましく、平均粒子径はメジアン径であり、遠心沈降式やレーザー回折式、BET法等によって求めるこができる。 Further, as in the present invention, in the oil-based ballpoint pen ink composition comprising a salt-forming dye of an acid metal-containing dye and an amine having an aromatic ring, and a polyvinyl butyral resin, in order to further improve lubricity, fine particles are used. It may be used. This is because the fine particles can improve the lubricity by suppressing the metal contact by entering the fine particles into the gap between the ball and the ball seat in the same manner as the pigment. Specific examples of the fine particles include resin fine particles such as acrylic, silicone, and polyethylene, alumina fine particles, and silica fine particles. Among these, spherical silica fine particles are preferable. The fine particles are preferably fine particles having an average particle diameter of 5 to 100 nm in consideration of lubricity, and the average particle diameter is a median diameter, and can be determined by a centrifugal sedimentation method, a laser diffraction method, a BET method, or the like.
さらに、本発明の油性ボールペン用インキに、芳香環を有するアミンとは、別にエチレンオキサイド (CH2CH2O)を有する有機アミンをさらに併用すると、より潤滑効果が得られ易い。そのため、エチレンオキサイド (CH2CH2O)を有するオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンを用いることが好ましい。これ等は、単独又は2種以上混合して使用してもよい。 Furthermore, when the oil-based ballpoint pen ink of the present invention is further used in combination with an organic amine having ethylene oxide (CH 2 CH 2 O) in addition to an amine having an aromatic ring, a lubricating effect can be more easily obtained. Therefore, it is preferable to use oxyethylene alkylamine and polyoxyethylene alkylamine having ethylene oxide (CH 2 CH 2 O). You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンとしては、具体的には、ナイミーンL−201、同L−202、同L−207、同S−202、同S−204、同S−210、同T2 -206、同S−210、同DT−203、同DT−208、同L−207、同T2 -206、同DT−208(日本油脂(株)社製)等が挙げられる。前記オキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンの含有量は、潤滑性や経時安定性を考慮すると、インキ組成物全量に対し、0.1〜10.0質量%が好ましく、より好ましくは、1.0〜5.0質量%である。 Specific examples of oxyethylene alkylamines and polyoxyethylene alkylamines include Nimine L-201, L-202, L-207, S-202, S-204, S-210, and T 2 -206, the S-210, the DT-203, the DT-208, the L-207, the T 2 -206, the DT-208 (NOF Co., Ltd.). The content of the oxyethylene alkylamine and polyoxyethylene alkylamine is preferably 0.1 to 10.0% by mass, more preferably 1%, based on the total amount of the ink composition, considering lubricity and stability over time. 0.0 to 5.0% by mass.
また、その他として、潤滑性を向上させるために、界面活性剤として、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、脂肪酸アルカノールアミドや、陰イオン性界面活性剤および/または陽イオン性界面活性剤の造塩体を、安定剤として、脂肪酸を、粘度調整剤として、ケトン樹脂、テルペン樹脂、アルキッド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル等の樹脂や脂肪酸アマイド、水添ヒマシ油などの擬塑性付与剤を、また、着色剤安定剤、可塑剤、キレート剤、水などを適宜用いても良い。これらは、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。 In addition, in order to improve lubricity, as surfactants, fluorine surfactants, silicone surfactants, fatty acid alkanolamides, anionic surfactants and / or cationic surfactants are used. As a stabilizer, fatty acid as a viscosity modifier, a resin such as ketone resin, terpene resin, alkyd resin, phenoxy resin, polyvinyl acetate, and a pseudoplasticity imparting agent such as fatty acid amide and hydrogenated castor oil In addition, a colorant stabilizer, a plasticizer, a chelating agent, water and the like may be appropriately used. These may be used alone or in combination of two or more.
さらに、本発明のように油性ボールペン用インキ組成物に新たに酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料を含有する場合に、インキ経時安定性を保つには、製造時や経時による吸湿等によって、油性インキ中に水を含有するため、pH値についても着目することが好ましい。尚、本発明において、pH値が3.9以下を強酸性領域、pH値が10.1以上を強アルカリ領域、pH4.0〜10.0を強酸性領域と強アルカリ領域の中間領域(弱酸性、中性、弱アルカリ性)とする。 Further, when the oil-based ballpoint pen ink composition newly contains an acid metal-containing dye and a salt-forming dye of an amine having an aromatic ring, the ink aging stability can be maintained at the time of production or aging. It is preferable to pay attention also to the pH value because water is contained in the oil-based ink due to moisture absorption due to. In the present invention, a pH value of 3.9 or less is a strongly acidic region, a pH value of 10.1 or more is a strongly alkaline region, and a pH value of 4.0 to 10.0 is an intermediate region between a strongly acidic region and a strongly alkaline region (weak Acid, neutral, weakly alkaline).
前記油性ボールペン用インキ組成物のインキ経時安定性を保つには、pH値が4.0〜10.0の中性領域とすることが好ましい。これは、pH値が3.9以下だと、チップ本体内の金属イオンが溶出し易いため、前記造塩染料とで金属塩析出物が発生し易く、pH値が10.1以上だと、前記造塩染料のイオン結合が離れやすくなるため、インキ経時安定性や、色調に影響が出やすい傾向があり、さらに顔料分散安定性が得られなくなってしまうためである。さらに、よりインキ経時安定性を考慮すれば、pH値が5.0〜9.0が好ましい。 In order to maintain the ink aging stability of the oil-based ballpoint pen ink composition, the pH value is preferably in the neutral range of 4.0 to 10.0. This is because if the pH value is 3.9 or less, the metal ions in the chip body are likely to elute, so metal salt precipitates are likely to occur with the salt-forming dye, and if the pH value is 10.1 or more, This is because the ionic bond of the salt-forming dye tends to be separated, so that there is a tendency that the ink aging stability and the color tone are easily affected, and further the pigment dispersion stability cannot be obtained. Furthermore, considering the ink aging stability, the pH value is preferably 5.0 to 9.0.
尚、本発明におけるpH値は、油性ボールペン用インキ組成物の測定方法においては、油性インキを容器に採取し、イオン交換水を加えて、攪拌しながら加温し、加温後放冷し、蒸発した水分量を補充後、濾紙を用いて濾過する。その濾過したろ液の上層を用いて、pH測定は東亜ディーケーケー社製IM−40S型pHメーターを用いて、20℃にて測定した値を示すものである。 The pH value in the present invention is a method for measuring an ink composition for oil-based ballpoint pens, in which oil-based ink is collected in a container, ion-exchanged water is added, heated with stirring, allowed to cool after heating, After replenishing the amount of water evaporated, filter using filter paper. Using the upper layer of the filtered filtrate, pH measurement shows a value measured at 20 ° C. using an IM-40S pH meter manufactured by Toa DKK Corporation.
本発明の油性ボールペン用インキ組成物のインキ粘度は、特に限定されるものではないが、20℃、剪断速度5sec−1におけるインキ粘度は5000mPa・s以下とすることが好ましい。特に、インキ粘度を5000mPa・sとするのに加えて、以下で説明するが、100mあたりのインキ消費量をA(mg)、前記ボール径をB(mm)とした場合、40≦A/B≦100の関係として、従来のボールペンとは異なる関係とすることで、より相乗的にボールの回転抵抗を抑制しやすいため、潤滑性を向上し、書き味を向上しやすい。また、20℃、剪断速度5sec−1におけるインキ粘度が500mPa・s未満の場合では、インキ垂れ下がりを抑制しづらいため、インキ粘度は500〜5000mPa・s、が好ましい。また、書き味やインキ垂れ下がり抑制をより向上することを考慮すれば、前記インキ粘度は1000〜4000mPa・sがより好ましく、さらに、より考慮すれば、1500〜3500mPa・sが最も好ましい。 The ink viscosity of the oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention is not particularly limited, but the ink viscosity at 20 ° C. and a shear rate of 5 sec −1 is preferably 5000 mPa · s or less. In particular, in addition to setting the ink viscosity to 5000 mPa · s, it will be described below. When the ink consumption per 100 m is A (mg) and the ball diameter is B (mm), 40 ≦ A / B Since the relationship of ≦ 100 is different from that of the conventional ballpoint pen, the rotational resistance of the ball can be more easily suppressed synergistically, so that the lubricity is improved and the writing quality is easily improved. In addition, when the ink viscosity at 20 ° C. and a shear rate of 5 sec −1 is less than 500 mPa · s, it is difficult to suppress ink sag, and thus the ink viscosity is preferably 500 to 5000 mPa · s. In consideration of further improving writing quality and suppression of ink sag, the ink viscosity is more preferably 1000 to 4000 mPa · s, and further more preferably 1500 to 3500 mPa · s.
また、より濃い筆跡にするにはインキ消費量を設定するだけではなく、ボール径との関係も重要である。前記油性ボールペンレフィルの100mあたりのインキ消費量をA(mg)、前記ボール径をB(mm)とした場合、40≦A/B≦100の関係とし、従来とは異なる関係とすることで、より濃い筆跡になりやすい。また、40≦A/B≦100の関係については、40>A/Bだと、ボール径に対して、インキ消費量が十分ではなく、濃い筆跡や、良好な書き味が得られにくく、A/B>100だと、ボールとチップ先端の間隙よりインキ垂れ下がりや、泣きボテが発生し、筆跡乾燥性にも影響しやすい。より濃い筆跡とインキ垂れ下がりを考慮すれば、50≦A/B≦80の関係とすることが好ましい。具体的に例を挙げると、ボール径をB(mm)=0.7(mm)の場合、100mあたりのインキ消費量A(mg)は、A=30〜70(mg)とすることで、40≦A/B≦100の関係とすることができる。 In order to make the handwriting darker, not only the ink consumption is set, but also the relationship with the ball diameter is important. When the ink consumption per 100 m of the oil-based ballpoint pen refill is A (mg) and the ball diameter is B (mm), the relationship is 40 ≦ A / B ≦ 100, It tends to be a darker handwriting. As for the relationship of 40 ≦ A / B ≦ 100, if 40> A / B, the ink consumption is not sufficient with respect to the ball diameter, and it is difficult to obtain a dark handwriting and good writing taste. If / B> 100, ink dripping or crying occurs from the gap between the ball and the tip of the tip, which tends to affect handwriting dryness. Considering darker handwriting and ink sag, it is preferable to satisfy the relationship of 50 ≦ A / B ≦ 80. Specifically, when the ball diameter is B (mm) = 0.7 (mm), the ink consumption A (mg) per 100 m is set to A = 30 to 70 (mg). A relationship of 40 ≦ A / B ≦ 100 can be established.
本発明で用いるインキ収容筒としては、耐薬品性、水分透過性、空気透過性等の観点から採用可能な材料に制限がある。その点、従来からポリプロピレンを材料として用いることが、好ましい。しかし、本発明で用いる酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料と、ポリビニルブチラール樹脂を用いた場合、ポリプロピレンのインキ収容筒と非常に親和性が強く、インキ収容筒内をインキが移動する際、インキが内壁に付着しやすく、インキ残量が分かりづらい。そのため、ポリプロピレンをインキ収容筒とする場合はそのインキ収容筒内壁をシリコーンで処理することが好ましい。これは、シリコーンをインキ収容筒内壁に塗布することで、収容筒材料であるポリプロピレンとインキとが直接接することなく、あくまでもシリコーンを中間に介在させた関係を維持し、インキが移動する際において収容筒内壁への付着防止することが可能ある。 The ink container used in the present invention is limited in materials that can be employed from the viewpoint of chemical resistance, moisture permeability, air permeability, and the like. In that respect, it is preferable to conventionally use polypropylene as a material. However, when a salt-forming dye of an acid metal-containing dye and an amine having an aromatic ring used in the present invention and a polyvinyl butyral resin are used, it has a very strong affinity with a polypropylene ink container, and the ink container is filled with ink. When moving the ink, the ink tends to adhere to the inner wall, making it difficult to determine the remaining amount of ink. Therefore, when polypropylene is used as the ink containing cylinder, it is preferable to treat the inner wall of the ink containing cylinder with silicone. This is because the silicone is applied to the inner wall of the ink storage cylinder so that the polypropylene, which is the storage cylinder material, does not come into direct contact with the ink, but maintains the relationship in which silicone is interposed in the middle, and is stored when the ink moves. It is possible to prevent adhesion to the inner wall of the cylinder.
シリコーンの材料としては、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、メチル水素シリコーン、アルキルアラルキルシリコーン、ポリエーテルシリコーン、高脂肪酸エステル脂肪酸シリコーンなどが挙げられ、その中でも、付着防止性が優れ、非反応性であるため、油性インキ成分に対しても安定性を考慮すれば、アルキルアラルキルシリコーンが好ましい。塗布の方法は押出成形時において内壁に同時に均一に塗布することが最も効果的である。 Examples of the silicone material include dimethyl silicone, methyl phenyl silicone, methyl hydrogen silicone, alkyl aralkyl silicone, polyether silicone, and high fatty acid ester fatty acid silicone. Among them, adhesion prevention is excellent and non-reactive. In view of the stability of the oil-based ink component, alkylaralkyl silicone is preferable. The most effective application method is to apply uniformly to the inner wall at the time of extrusion.
次に図面を参照しながら、本発明のボールペンの実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Next, embodiments of the ballpoint pen of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.
実施例1
図1に示す実施例1のボールペンレフィル1は、インキ収容筒2の先端に、ボール径がボール表面の算術平均粗さ(Ra)3nmのボール3(φ0.7mm)を回転自在に抱時し、前記ボール3をコイルスプリング6によりチップ先端縁の内壁に押圧したボールペンチップ4(ボールの縦軸方向の移動量:12μm)を装着するとともに、インキ収容筒2内に、実施例1の油性ボールペン用インキ組成物10(0.4g)及びグリース状のインキ追従体5を、を直に収容してボールペンレフィル1を得ている。
Example 1
The
次に酸性含金染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料の作成方法を説明する。
配合例1
まず、ビーカーに水を1000g、ダイレクトブルー86(酸性含金染料(銅フタロシアニン系染料))を30g秤量し、加温した後、ディスパー攪拌機を用いて溶解させた後、ベンゾキソニウム化合物60gを秤量し、攪拌後、濾紙を用い濾過を行って、濾紙上の残渣を乾燥させ造塩染料を得た。
Next, a method for producing a salt-forming dye comprising an acid metal-containing dye and an amine having an aromatic ring will be described.
Formulation Example 1
First, 1000 g of water and 30 g of direct blue 86 (acid metal-containing dye (copper phthalocyanine dye)) were weighed and heated in a beaker, dissolved using a disper stirrer, and then weighed 60 g of a benzoxonium compound. After stirring, filtration was performed using a filter paper, and the residue on the filter paper was dried to obtain a salt-forming dye.
次に酸性染料と芳香環を有するアミンとの造塩染料の作成方法を説明する。
配合例2
まず、ビーカーに水を1000g、Acid Yellow42(アゾ系酸性染料(スルホ基あり))を30g秤量し、加温した後、ディスパー攪拌機を用いて溶解させた後、ベンゾキソニウム化合物(芳香環を有するアミン)60gを秤量し、攪拌後、濾紙を用い濾過を行って、濾紙上の残渣を乾燥させ造塩染料を得た。
Next, a method for preparing a salt-forming dye of an acid dye and an amine having an aromatic ring will be described.
Formulation Example 2
First, 1000 g of water and 30 g of Acid Yellow 42 (azo acid dye (with sulfo group)) were weighed and heated in a beaker, dissolved using a disper stirrer, and then a benzoxonium compound (having an aromatic ring) 60 g of amine) was weighed, stirred, and filtered using filter paper, and the residue on the filter paper was dried to obtain a salt-forming dye.
次に、実施例を示して本発明を説明する。
実施例1の油性ボールペン用インキ組成物は、着色剤として造塩染料、有機溶剤としてアルコール溶剤、グリコールエーテル溶剤、ポリビニルブチラール樹脂、潤滑剤としてリン酸エステル系界面活性剤、曳糸性付与樹脂としてポリビニルピロリドンを採用し、これを所定量秤量して、60℃に加温した後、ディスパー攪拌機を用いて完全溶解させて油性ボールペン用インキ組成物を得た。具体的な配合量は下記の通りである。
尚、ティー・エイ・インスツルメント株式会社製AR−G2(ステンレス製40mm 2°ローター)を用いて20℃の環境下で、剪断速度5sec−1にてインキ粘度を測定したところ、2000mPa・sであった。
また、pH値を測定したところ、pH=7.7であった。
また、実施例1の100mあたりのインキ消費量(A)は、ボール径(B)0.7mmのボールペンレフィルでらせん筆記試験を行ったところ、45mg/100mで、A/B=64であった。
また、実施例2の100mあたりのインキ消費量(A)は、ボール径(B)0.5mmのボールペンレフィルでらせん筆記試験を行ったところ、38mg/100mで、A/B=76であった。
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated.
The oil-based ballpoint pen ink composition of Example 1 is a salt-forming dye as a colorant, an alcohol solvent, a glycol ether solvent, a polyvinyl butyral resin as an organic solvent, a phosphate ester-based surfactant as a lubricant, and a spinnability imparting resin. Polyvinylpyrrolidone was employed, and a predetermined amount thereof was weighed and heated to 60 ° C., and then completely dissolved using a disper stirrer to obtain an ink composition for an oil-based ballpoint pen. Specific blending amounts are as follows.
The ink viscosity was measured at a shear rate of 5 sec −1 in an environment of 20 ° C. using AR-G2 (stainless steel 40
Moreover, when pH value was measured, it was pH = 7.7.
In addition, the ink consumption (A) per 100 m of Example 1 was 45 mg / 100 m and A / B = 64 when a spiral writing test was performed with a ballpoint refill with a ball diameter (B) of 0.7 mm. .
The ink consumption (A) per 100 m in Example 2 was 38 mg / 100 m and A / B = 76 when a spiral writing test was conducted with a ballpoint refill with a ball diameter (B) of 0.5 mm. .
実施例1
配合例1の造塩染料 12.0質量%
配合例2の造塩染料 6.0質量%
アルコール溶剤(ベンジルアルコール) 43.0質量%
グリコールエーテル溶剤(エチレングリコールモノフェニルエーテル) 27.5質量%
ポリビニルブチラール樹脂
(エスレックBL−1、水酸基量:36mol%、平均重合度:300)10.0質量%
潤滑剤(リン酸エステル系界面活性剤) 1.0質量%
曳糸性付与樹脂(ポリビニルピロリドン) 0.5質量%
Example 1
Salt-forming dye of Formulation Example 1 12.0% by mass
Salt-forming dye of Formulation Example 2 6.0% by mass
Alcohol solvent (benzyl alcohol) 43.0% by mass
Glycol ether solvent (ethylene glycol monophenyl ether) 27.5% by mass
Polyvinyl butyral resin (ESREC BL-1, hydroxyl group amount: 36 mol%, average degree of polymerization: 300) 10.0% by mass
Lubricant (phosphate ester surfactant) 1.0% by mass
Spinnability imparting resin (polyvinylpyrrolidone) 0.5% by mass
実施例2〜10
表1、2に示すように、インキ組成物の各成分とチップ仕様を変更した以外は、実施例1と同様な手順で実施例2〜10の油性ボールペン用インキ組成物を得た。
実施例11
表2に示すように、インキ組成物の各成分とチップ仕様を変更した以外は、水以外の各成分を実施例1と同様な手順で行い、室温冷却後水を添加しディスパー攪拌にて油性ボールペン用インキ組成物を得た。
As shown in Tables 1 and 2, oil-based ballpoint pen ink compositions of Examples 2 to 10 were obtained in the same procedure as Example 1 except that the components of the ink composition and the chip specifications were changed.
Example 11
As shown in Table 2, the components other than water were changed in the same manner as in Example 1 except that the components of the ink composition and the chip specifications were changed. An ink composition for ballpoint pens was obtained.
比較例1〜8
表3に示すように、インキ組成物の各成分とチップ仕様を変更した以外は、実施例1と同様の手順で、配合し、比較例1〜8の油性ボールペン用インキ組成物を得た。表3に測定、評価結果を示す。
As shown in Table 3, the ink compositions for oil-based ballpoint pens of Comparative Examples 1 to 8 were obtained by blending in the same procedure as in Example 1 except that each component of the ink composition and the chip specifications were changed. Table 3 shows the measurement and evaluation results.
試験及び評価
実施例1〜11及び比較例1〜8で作製した油性ボールペンレフィル1を(株)パイロットコーポレーション製の油性ボールペン(商品名:アクロボール)に配設して、油性ボールペンを作製し、筆記試験用紙として筆記用紙JIS P3201を用いて以下の試験及び評価を行った。
Test and Evaluation The oil-based
インキ経時試験:チップ本体内のインキを顕微鏡観察した。
析出物がなく、良好のもの ・・・◎
析出物が微少に発生したもの ・・・○
析出物が発生したが、実用上問題のないもの ・・・△
析出物が発生し、カスレや筆記不良などの原因になるもの・・・×
Ink aging test: The ink in the chip body was observed with a microscope.
Good without deposits ... ◎
Slightly generated precipitates ... ○
Precipitates are generated, but there are no practical problems.
Precipitates are generated, causing scumming or writing defects ... ×
インキ垂れ下がり性能試験:30℃、85%RHの環境下にペン先下向きで7日放置し、チップ先端からのインキ漏れを確認した。
チップ先端のインキ滴がないもの ・・・◎
チップ先端のインキ滴がテーパー部の1/4以内のもの ・・・○
チップ先端のインキ滴がテーパー部の1/4以上、1/2以内のもの・・・△
チップ先端のインキ滴がテーパー部の1/2以上のもの ・・・×
Ink sag test: The ink was left for 7 days under an environment of 30 ° C. and 85% RH for 7 days to confirm ink leakage from the tip of the tip.
There are no ink droplets at the tip of the tip.
Ink droplets at the tip of the tip are within 1/4 of the taper.
Ink droplets at the tip of the tip are 1/4 or more and 1/2 of the taper part ... △
Ink drop on tip of tip is more than 1/2 of taper part ・ ・ ・ ×
書き味:手書きによる官能試験を行い評価した。
非常に滑らかなもの ・・・◎
滑らかなもの ・・・○
やや重いもの ・・・△
重いもの ・・・×
Written taste: A hand-written sensory test was performed and evaluated.
Very smooth ・ ・ ・ ◎
Smooth thing ○○
Somewhat heavy ・ ・ ・ △
Heavy thing
耐光性試験:JIS P3201筆記用紙Aに筆記角度70°、筆記荷重150gの条件にて、筆記速度4.5m/minの速度で、らせん筆記試験を行い、1時間放置した後、キセノンフェードメーター
X15F(スガ試験機株式会社製)を用いて、ブルースケールが3級退色するまで照射し、筆跡を観察した。
退色しない若しくは若干退色する ・・・◎
退色するが、実用上問題ないレベルのもの ・・・○
退色が目立ち、実用上問題になるレベルのもの ・・・×
Light resistance test: A spiral writing test was conducted on JIS P3201 writing paper A under the conditions of a writing angle of 70 ° and a writing load of 150 g at a writing speed of 4.5 m / min, and left for 1 hour, and then xenon fade meter X15F. Using (made by Suga Test Instruments Co., Ltd.), irradiation was performed until the blue scale faded to the third grade, and the handwriting was observed.
Does not fade or slightly fades ... ◎
Fading, but at a level where there is no practical problem ・ ・ ・ ○
Level where fading is conspicuous and causes practical problems ・ ・ ・ ×
筆跡の濃さ:手書きにより筆記した筆跡を観察した。
濃く鮮明な筆跡であるもの ・・・◎
濃い筆跡であるもの ・・・○
実用上問題ない濃さの筆跡であるもの ・・・△
薄い筆跡のもの ・・・×
Handwriting density: Handwriting written by handwriting was observed.
Thick and clear handwriting
What is a dark handwriting
A handwriting with a darkness that has no practical problem ・ ・ ・ △
Thin handwriting ・ ・ ・ ×
高筆圧筆記試験:荷重400gf、筆記角度70°、4m/minの走行試験機にて筆記試験後のボール座の摩耗を測定した。
ボール座の摩耗が5μm未満のもの ・・・◎
ボール座の摩耗が5μm以上、10μm未満であるもの ・・・○
ボール座の摩耗が10μm以上、20μm未満であるが、筆記可能であるもの ・・・△
ボール座の摩耗がひどく、筆記不良になってしまうのもの ・・・×
High writing pressure writing test: The wear of the ball seat after the writing test was measured with a running tester with a load of 400 gf, a writing angle of 70 °, and 4 m / min.
Ball seat wear less than 5μm ・ ・ ・ ◎
Ball seat wear is 5 μm or more and less than 10 μm.
Ball seat wear is 10 μm or more and less than 20 μm, but can be written.
Wearing the ball seat is bad and results in poor writing ・ ・ ・ ×
実施例1〜11では、インキ経時試験、書き味、インキ垂れ下がり性能、耐光性、筆跡の濃さ、高筆圧筆記試験ともに良好な性能が得られた。 In Examples 1 to 11, good performance was obtained in all of the ink aging test, writing quality, ink sag performance, light resistance, handwriting density, and high writing pressure writing test.
比較例1、2では、酸性含金染料と脂肪族アミンとの造塩染料を用いたため、析出物が発生し、インキ経時安定性が悪かった。 In Comparative Examples 1 and 2, since salt-forming dyes of acidic metal-containing dyes and aliphatic amines were used, precipitates were generated and the ink aging stability was poor.
比較例3、4、5では、酸性含金染料と塩基性染料との造塩染料を用いず、酸性含金染料がないため、耐光性試験では、退色が目立ち、実用上問題になるレベルで、筆跡の濃さも、劣ってしまった。さらに、比較例3、4では、析出物が発生してしまい、インキ経時安定性が悪かった。 In Comparative Examples 3, 4, and 5, no salt-forming dye of acid metal-containing dye and basic dye is used, and there is no acid metal-containing dye. Therefore, in the light fastness test, fading is noticeable and is a problem that is practically problematic. And the darkness of the handwriting was also inferior. Further, in Comparative Examples 3 and 4, precipitates were generated and the ink aging stability was poor.
比較例6では、顔料を用いたため、インキ経時が安定しなかった。 In Comparative Example 6, since the pigment was used, the ink aging was not stable.
比較例7、8では、ボール表面の算術平均粗さ(Ra)22nm、17nmのボールを用いたため、書き味が劣ってしまい、高筆圧筆記試験においてもボール座の摩耗も劣ってしまった。 In Comparative Examples 7 and 8, since balls having an arithmetic average roughness (Ra) of 22 nm and 17 nm on the ball surface were used, the writing quality was inferior, and the wear of the ball seat was also inferior in the high writing pressure writing test.
本発明のように、書き味を向上するために、20℃、剪断速度5sec−1におけるインキ粘度を、5000mPa・s以下の範囲に設定する場合には、インキの垂れ下がりを防止するため、ボールペンチップ先端に回転自在に抱持したボールを、コイルスプリングにより直接又は押圧体を介してチップ先端縁の内壁に押圧して、筆記時の押圧力によりチップ先端縁の内壁とボールに間隙を与えインキを流出させる弁機構を具備し、チップ先端の微少な間隙も非使用時に閉鎖することが好ましい。 In order to improve the writing quality as in the present invention, when the ink viscosity at 20 ° C. and a shear rate of 5 sec −1 is set to a range of 5000 mPa · s or less, a ballpoint pen tip is used to prevent the ink from dripping. The ball held rotatably at the tip is pressed against the inner wall of the tip edge of the tip directly by a coil spring or through a pressing body, and the ink is applied by giving a gap between the inner wall of the tip tip edge and the ball by the pressing force at the time of writing. It is preferable to provide a valve mechanism for allowing outflow and close a minute gap at the tip of the tip when not in use.
本発明では、ボールの表面及び/又は当接面の表面に潤滑被膜層を設けることで、潤滑被膜層と前記したインキ層による流体潤滑又は混合潤滑との相乗効果によって、ボールとチップ内壁との接触抵抗を著しく軽減しやすく、当接面の耐摩耗性及び筆感を著しく向上しやすくなるため、好ましい。 In the present invention, by providing a lubricating coating layer on the surface of the ball and / or the surface of the contact surface, a synergistic effect between the lubricating coating layer and the fluid lubrication or mixed lubrication by the ink layer described above causes the ball and the inner wall of the chip. This is preferable because the contact resistance can be remarkably reduced and the wear resistance and writing feeling of the contact surface can be remarkably improved.
尚、本発明に用いる潤滑被膜層としては、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、二硫化タングステン(WS2)、二硫化モリブデン(MoS2)やグラファイト、四フッ化エチレン(PTFE)等の含フッ素高分子、シリコーン樹脂等、従来から知られている固体潤滑剤などを適宜用いることができる。また、潤滑被膜層を被覆する方法は、特に制限されず、真空蒸着、イオン蒸着、物理的蒸着、化学的蒸着、真空アーク蒸着などが挙げられ、直接又は前記した潤滑剤を含有した被膜層であってもよい。特に前記した潤滑剤の中でも、耐摩耗性及び潤滑性を考慮してダイヤモンドライクカーボン(DLC)を用いることが最も好ましい。 The lubricating coating layer used in the present invention includes diamond-like carbon (DLC), tungsten disulfide (WS2), molybdenum disulfide (MoS2), graphite, fluorine-containing polymers such as tetrafluoroethylene (PTFE), silicone, and the like. Conventionally known solid lubricants such as resins can be used as appropriate. The method for coating the lubricating coating layer is not particularly limited, and examples thereof include vacuum deposition, ion deposition, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, and vacuum arc deposition. There may be. In particular, among the above-described lubricants, diamond-like carbon (DLC) is most preferably used in consideration of wear resistance and lubricity.
本発明は油性ボールペンとして利用でき、さらに詳細としては、該油性ボールペン用インキ組成物を充填した、キャップ式、ノック式等の水性ボールペンとして広く利用することができる。
The present invention can be used as an oil-based ballpoint pen. More specifically, the present invention can be widely used as a water-based ballpoint pen of a cap type or a knock type filled with the ink composition for oily ballpoint pens.
1 ボールペンレフィル
2 インキ収容筒
3 ボール
4 ボールペンチップ
5 インキ追従体
6 コイルスプリング
10 油性ボールペン用インキ
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