JP2004292757A - Ink for ball-point pen and ball-point pen using the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based ink for a ball-point pen, which prevents the wear of a ball seat due to ball rotation as far as possible to secure favorable ink ejection performance and with which a character is writable without producing any blur until all of the ink is used up. <P>SOLUTION: The water-based ink for a ball-point pen comprises a coloring dye, a liquid medium, and alumina, and uses stainless steel as a ball holder. Use of the present ink may make less the wear of the ball seat due to ball rotation at writing, and thus allows a character to be written without producing any blur until the ink is totally used up. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙面等の被筆記面に接触してインキを転写する筆記ボールをボールホルダーにて回転自在に抱持し、筆記ボールの回転に伴いボールホルダーとの隙間からインキを吐出するボールペンチップを備えるボールペンに使用されるインキとそのボールペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールペン用のインキは、筆記ボールの回転に伴って、筆記ボール表面に付着したインキが紙などの被筆記面に転写され筆跡を形成する。即ち、筆記に際して筆記ボールが回転することから、通常、この筆記ボールとボールホルダーとの接触する部分において摩擦が生じることになる。一般的にボールホルダーには、ボール受け座と呼ばれる、筆記ボールが被筆記面と接触することにより受けた筆圧を受ける部分があり、このボール受け座には、インキタンクのインキを流通させるインキ通孔が形成されている。インキ通孔に繊維収束体のような強制的なインキ誘導部材を配置する場合もあるが、その場合でもインキ誘導部材は直接筆記ボールと接触させることは少なく、結局はボール受け座に形成したインキ通孔から流出するインキが筆記に供されることになる。また、このインキ通孔は、ボールの断面と同様な円形では、ボールがインキ通孔を塞いでインキの導出を阻害することとなるので、矢溝と呼ばれる数本の放射状溝を形成したり、インキ通孔を多角形としたり異形にして筆記ボールがインキ通孔の全てを塞がないようになされている。
【０００３】
上述の筆記ボールとボールホルダーとの摩擦は、主にこのボール受け座にて発生する。一般的にボールホルダーはボールよりも軟質の材料にて形成されていると共に、ボールの表面は微細な凹凸が形成されており、前記摩擦がボール受け座を摩耗させることがあった、特にステンレス鋼は、腐食による外観損失や、変形によるボール外れでインキが漏れることが抑制されたものとすることができるが、一方、難切削性のため、切削面が凸凹になり易く、ボールとボールホルダーとの摩擦が増大し、ボール受け座の摩耗が顕著になった。ボール受け座が摩耗すると、筆記ボールによって塞がれるインキ通孔の面積が増大する。即ち、筆記に際して、筆記ボールがボール受け座に押し付けられた時に開口している有効なインキ通孔の面積が減少し、前記矢溝などを超えて拡がるとインキ通孔が完全に閉塞されてしまうことになる。このようなことから、筆記を続けていると、筆跡がかすれたり、筆記不能となったりしてしまうことがある。
【０００４】
この問題を解決するために、インキ中に水溶性切削油や潤滑油などを添加してインキの潤滑性を上げる試みがなされている。潤滑性を付与する添加剤については、例えば、特開昭６０−６３２６５号公報にはＮ−ビニル−２−ピロリドンのオリゴマーを添加したボールペン用水性インキ組成物（特許文献１参照）が、特開昭６０−２３８３７５号公報には、ジチオリン酸塩等を添加したボールペン用水性インキ組成物（特許文献２参照）が、特開平０５−２７１６０３号公報にはジアルキルチオ尿素を配合したボールペン用水性顔料インキ（特許文献３参照）が、特開平０７−２４７４５９号公報にはスルホランを添加した水性ボールペン用顔料インキ組成物（特許文献４参照）が、特開２００１−１０６９５６公報にはメルカプトベンゾチアゾール誘導体を添加したボールペン用水性インキ組成物（特許文献５参照）が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６０−６３２６５号公報（第２頁左上欄３〜６行）
【特許文献２】
特開昭６０−２３８３７５号公報（第２頁左上欄６〜９行）
【特許文献３】
特開平０５−２７１６０３号公報（第２頁第２欄５〜１５行）
【特許文献４】
特開平０７−２４７４５９号公報（第２頁第２欄１〜４行）
【特許文献５】
特開２００１−１０６９５６公報（第２頁第２欄１５〜２１行）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来技術は、いずれもインキに潤滑油の働きをする液体を添加するものであり、ボール受け座の摩耗を抑制するに十分な効果が得られておらず、たとえ効果が得られても、一方でインキの表面張力を著しく低下させて筆跡が滲みやすくなるなど、他の実用上の問題を伴うものであった。
【０００７】
本発明の目的は、ボールの回転によるボール受け座の摩耗を極力防止することにより良好なインキの吐出性を確保し、インキをすべて消費するまでかすれることなく筆記可能なボールペン用水性インキを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも染料と、新モース硬度が４以上の微粒子と、液媒体とを含有してなるボールペン用インキを要旨とするものである。
【０００９】
以下詳細に説明する。
【００１０】
新モース硬度が４以上の微粒子は、ボール受け座の摩耗を抑制するために使用するものである。新モース硬度とは、硬さ表示の一種で、硬さを比較して表示するための度盛である。互いに引っ掻き合わせて傷の付いたほうが柔らかいとしたもので、引っ掻き硬さであり、測定にはモースの硬度計を用いる。新モース硬度が４以上の粒子の一例としては、アルミナ、炭化珪素、酸化クロム、炭化ホウ素、ジルコン、セン晶石、ヒスイ石、フッ化カルシウム、タングステンカーバイド、シリカ、ダイヤ、ザクロ石、窒化アルミニウム、窒化珪素等が挙げられる。特に新モース硬度１０以上が好ましい。
【００１１】
微粒子は、球形であることによって「ころ」の効果が期待できることが予想され好ましいが、板状などの平板形状であっても配行させるなどして「そり」の効果を期待することもできる。いずれにしても動く（回転する）ものであるボールと動かないもの（軸受け）であるボールホルダーとの間で摩擦を小さくする作用が働けばよく、特に、ボールホルダーに形成された切削面の凹凸などを研磨する働きを持たせたものであってもよい。また、粒度調整をして粒度分布が狭いもの、具体的には平均粒子径±２５％の大きさの粒子径が５０％以上のもので、その平均粒径は０．１〜３０μｍのものを使用することが好ましい。平均粒子径が０．１μｍ未満の微粒子では、ボール受け座の摩耗抑制効果が充分でない可能性がある。また、平均粒子径が３０μｍを越えると、ボールペンのインキ流通路の大きさとの関係で不具合が発生する可能性がある。
また、粒度分布巾が広く、３０μｍ以上の粗大粒子を含む微粒子については、インキを濾過、遠心分離して除去して使用してもよい。
新モース硬度が４以上という比較的硬質な微粒子を使用することによって、微粒子のボールに対する研磨効果が期待できる。この研磨効果はボール表面の凹凸状態と微粒子の形状や粒子径と密接に関係していると考えられる。特に、筆記ボールの表面が、５０μｍ×５０μｍの領域内の算術平均粗さが数ｎｍ〜数十ｎｍで、かつ最大高低差が数百ｎｍのものであれば、微粒子の粒子径が０．１μｍ〜３０μｍ、平均粒子径で０．１〜２０μｍのものであれば高い研磨効果が期待できる。
【００１２】
また、微粒子の使用量はインキ全量に対して０．００３〜１０重量％が好ましい。使用量が０．００３重量％未満の場合、ボール沈みの防止効果が充分に発揮できない可能性がある。また、１０重量％以上であると、筆跡が所望の色調と多少あわなかったり、ボールペンチップ内でのインキの詰まりから筆記かすれが生じたりする可能性がある。
【００１３】
染料は、筆跡に着色効果を付与し視認させるものであり、酸性染料、直接染料、塩基性染料等が挙げられる。
具体例を挙げると、ジャパノールファストブラックＤコンク（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７）、ウォーターブラック１００Ｌ（同１９）、ウォーターブラックＬ−２００（同１９）、ダイレクトファストブラックＢ（同２２）、ダイレクトファストブラックＡＢ（同３２）、ダイレクトディープブラックＥＸ（同３８）、ダイレクトファストブラックコンク（同５１）、カヤラススプラグレイＶＧＮ（同７１）、カヤラスダイレクトブリリアントエローＧ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトエロー４）、ダイレクトファストエロー５ＧＬ（同２６）、アイゼンプリムラエローＧＣＬＨ（同４４）、ダイレクトファストエローＲ（同５０）、アイゼンダイレクトファストレッドＦＨ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１）、ニッポンファストスカーレットＧＳＸ（同４）、ダイレクトファストスカーレット４ＢＳ（同２３）、アイゼンダイレクトローデュリンＢＨ（同３１）、ダイレクトスカーレットＢ（同３７）、カヤクダイレクトスカーレット３Ｂ（同３９）、アイゼンプリムラピンク２ＢＬＨ（同７５）、スミライトレッドＦ３Ｂ（同８０）、アイゼンプリムラレッド４ＢＨ（同８１）、カヤラススプラルビンＢＬ（同８３）、カヤラスライトレッドＦ５Ｇ（同２２５）、カヤラスライトレッドＦ５Ｂ（同２２６）、カヤラスライトローズＦＲ（同２２７）、ダイレクトスカイブルー６Ｂ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１）、ダイレクトスカイブルー５Ｂ（同１５）、スミライトスプラブルーＢＲＲコンク（同７１）、ダイボーゲンターコイズブルーＳ（同８６）、ウォーターブルー＃３（同８６）、カヤラスターコイズブルーＧＬ（同８６）、カヤラススプラブルーＦＦ２ＧＬ（同１０６）、カヤラススプラターコイズブルーＦＢＬ（同１９９）等の直接染料や、アシッドブルーブラック１０Ｂ（Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１）、ニグロシン（同２）、スミノールミリングブラック８ＢＸ（同２４）、カヤノールミリングブラックＶＬＧ（同２６）、スミノールファストブラックＢＲコンク（同３１）、ミツイナイロンブラックＧＬ（同５２）、アイゼンオパールブラックＷＨエクストラコンク（同５２）、スミランブラックＷＡ（同５２）、ラニルブラックＢＧエクストラコンク（同１０７）、カヤノールミリングブラックＴＬＢ（同１０９）、スミノールミリングブラックＢ（同１０９）、カヤノールミリングブラックＴＬＲ（同１１０）、アイゼンオパールブラックニューコンク（同１１９）、ウォーターブラック１８７−Ｌ（同１５４）、カヤクアシッドブリリアントフラビンＦＦ（Ｃ．Ｉ．アシッドエロー７：１）、カヤシルエローＧＧ（同１７）、キシレンライトエロー２Ｇ１４０％（同１７）、スミノールレベリングエローＮＲ（同１９）、ダイワタートラジン（同２３）、カヤクタートラジン（同２３）、スミノールファストエローＲ（同２５）、ダイアシッドライトエロー２ＧＰ（同２９）、スミノールミリングエローＯ（同３８）、スミノールミリングエローＭＲ（同４２）、ウォーターエロー＃６（同４２）、カヤノールエローＮＦＧ（同４９）、スミノールミリングエロー３Ｇ（同７２）、スミノールファストエローＧ（同６１）、スミノールミリングエローＧ（同７８）、カヤノールエローＮ５Ｇ（同１１０）、スミノールミリングエロー４Ｇ２００％（同１４１）、カヤノールエローＮＧ（同１３５）、カヤノールミリングエロー５ＧＷ（同１２７）、カヤノールミリングエロー６ＧＷ（同１４２）、スミトモファストスカーレットＡ（Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８）、カヤクシルクスカーレット（同９）、ソーラールビンエクストラ（同１４）、ダイワニューコクシン（同１８）、アイゼンボンソーＲＨ（同２６）、ダイワ赤色２号（同２７）、スミノールレベリングブリリアントレッドＳ３Ｂ（同３５）、カヤシルルビノール３ＧＳ（同３７）、アイゼンエリスロシン（同５１）、カヤクアシッドローダミンＦＢ（同５２）、スミノールレベリングルビノール３ＧＰ（同５７）、ダイアシッドアリザリンルビノールＦ３Ｇ２００％（同８２）、アイゼンエオシンＧＨ（同８７）、ウォーターピンク＃２（同９２）、アイゼンアシッドフロキシンＰＢ（同９２）、ローズベンガル（同９４）、カヤノールミリングスカーレットＦＧＷ（同１１１）、カヤノールミリングルビン３ＢＷ（同１２９）、スミノオールミリングブリリアントレッド３ＢＮコンク（同１３１）、スミノールミリングブリリアントレッドＢＳ（同１３８）、アイゼンオパールピンクＢＨ（同１８６）、スミノールミリングブリリアントレッドＢコンク（同２４９）、カヤクアシッドブリリアントレッド３ＢＬ（同２５４）、カヤクアシッドブリリドブリリアントレッドＢＬ（同２６５）、カヤノールミリングレッドＧＷ（同２７６）、ミツイアシッドバイオレット６ＢＮ（Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット１５）、ミツイアシッドバイオレットＢＮ（同１７）、スミトモパテントピュアブルーＶＸ（Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１）、ウォーターブルー＃１０６（同１）、パテントブルーＡＦ（同７）、ウォーターブルー＃９（同９）、ダイワ青色１号（同９）、スプラノールブルーＢ（同１５）、オリエントソルブルブルーＯＢＣ（同２２）、スミノールレベリングブルー４ＧＬ（同２３）、ミツイナイロンファストブルーＧ（同２５）、カヤシルブルーＡＧＧ（同４０）、カヤシルブルーＢＲ（同４１）、ミツイアリザリンサフィロールＳＥ（同４３）、スミノールレベリングスカイブルーＲエクストラコンク（同６２）、ミツイナイロンファストスカイブルーＢ（同７８）、スミトモブリリアントインドシアニン６Ｂｈ／ｃ（同８３）、サンドランシアニンＮ−６Ｂ３５０％（同９０）、ウォーターブルー＃１１５（同９０）、オリエントソルブルブルーＯＢＢ（同９３）、スミトモブリリアントブルー５Ｇ（同１０３）、カヤノールミリングウルトラスカイＳＥ（同１１２）、カヤノールミリングシアニン５Ｒ（同１１３）、アイゼンオパールブルー２ＧＬＨ（同１５８）、ダイワギニアグリーンＢ（Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン３）、アシッドブリリアントミリンググリーンＢ（同９）、ダイワグリーン＃７０（同１６）、カヤノールシアニングリーンＧ（同２５）、スミノールミリンググリーンＧ（同２７）等の酸性染料、アイゼンカチロンイエロー３ＧＬＨ（Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１１）、アイゼンカチロンブリリアントイエロー５ＧＬＨ（同１３）、スミアクリルイエローＥ−３ＲＤ（同１５）、マキシロンイエロー２ＲＬ（同１９）、アストラゾンイエロー７ＧＬＬ（同２１）、カヤクリルゴールデンイエローＧＬ−ＥＤ（同２８）、アストラゾンイエロー５ＧＬ（同５１）、アイゼンカチロンオレンジＧＬＨ（Ｃ．Ｉ．ベーシックオレンジ２１）、アイゼンカチロンブラウン３ＧＬＨ（同３０）、ローダミン６ＧＣＰ（Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１）、アイゼンアストラフロキシン（同１２）、スミアクリルブリリアントレッドＥ−２Ｂ（同１５）、アストラゾンレッドＧＴＬ（同１８）、アイゼンカチロンブリリアントピンクＢＧＨ（同２７）、マキシロンレッドＧＲＬ（同４６）、アイゼンメチルバイオレット（Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１）、アイゼンクリスタルバイオレット（同３）、アイゼンローダミンＢ（同１０）、アストラゾンブルーＧ（Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１）、アストラゾンブルーＢＧ（同３）、メチレンブルー（同９）、マキシロンブルーＧＲＬ（同４１）、アイゼンカチロンブルーＢＲＬＨ（同５４）、アイゼンダイヤモンドグリーンＧＨ（Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン１）、アイゼンマラカイトグリーン（同４）、ビスマルクブラウンＧ（Ｃ．Ｉ．ベーシックブラウン１）等の塩基性染料が挙げられる。
【００１４】
さらに、顔料も着色材として上記の着色染料に混合して使用できる。顔料の具体例としては、アゾ系顔料、ニトロソ系顔料、ニトロ系顔料、塩基性染料系顔料、酸性染料系顔料、建て染め染料系顔料、媒染染料系顔料、及び天然染料系顔料等の有機系顔料、黄土、バリウム黄、群青、紺青、カドミウムレッド、硫酸バリウム、酸化チタン、弁柄、鉄黒、カーボンブラック等の無機顔料等、アルミニウム粉、金粉、銀粉、銅粉、錫粉、真鍮粉などの金属粉顔料、蛍光顔料、雲母系顔料などのいずれも用いることができる。その一例を挙げれば、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．５０４４０）、シアニンブラック、ナフトールエローＳ（Ｃ．Ｉ．１０３１６）、ハンザエロー１０Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１７１０）、ハンザエロー５Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１６６０），ハンザエロー３Ｇ（Ｃ．Ｉ．１１６７０）、ハンザエローＧ（Ｃ．Ｉ．１１６８０），ハンザエローＧＲ（Ｃ．Ｉ．１１７３０）、ハンザエローＡ（Ｃ．Ｉ．１１７３５）、ハンザエローＲＮ（Ｃ．Ｉ．１１７４０）、ハンザエローＲ（Ｃ．Ｉ．１２７１０）、ピグメントエローＬ（Ｃ．Ｉ．１２７２０）、ベンジジンエロー（Ｃ．Ｉ．２１０９０）、ベンジジンエローＧ（Ｃ．Ｉ．２１０９５）、ベンジジンエローＧＲ（Ｃ．Ｉ．２１１００）、パーマネントエローＮＣＧ（Ｃ．Ｉ．２００４０）、バルカンファストエロー５Ｇ（Ｃ．Ｉ．２１２２０）、バルカンファストエローＲ（Ｃ．Ｉ．２１１３５）、タートラジンレーキ（Ｃ．Ｉ．１９１４０）、キノリンエローレーキ（Ｃ．Ｉ．４７００５）、アンスラゲンエロー６ＧＬ（Ｃ．Ｉ．６０５２０）、パーマネントエローＦＧＬ、パーマネントエローＨ１０Ｇ、パーマネントエローＨＲ、アンスラピリミジンエロー（Ｃ．Ｉ．６８４２０）、スダーンＩ（Ｃ．Ｉ．１２０５５）、パーマネントオレンジ（Ｃ．Ｉ．１２０７５）、リソールファストオレンジ（Ｃ．Ｉ．１２１２５）、パーマネントオレンジＧＴＲ（Ｃ．Ｉ．１２３０５）、ハンザエロー３Ｒ（Ｃ．Ｉ．１１７２５）、バルカンファストオレンジＧＧ（Ｃ．Ｉ．２１１６５）、ベンジジンオレンジＧ（Ｃ．Ｉ．２１１１０）、ペルシアンオレンジ（Ｃ．Ｉ．１５５１０）、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫ（Ｃ．Ｉ．５９３０５）、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ（Ｃ．Ｉ．５９１０５）、インダンスレンブリリアントオレンジＧＲ（Ｃ．Ｉ．７１１０５）、パーマネントブラウンＦＧ（Ｃ．Ｉ．１２４８０）、パラブラウン（Ｃ．Ｉ．１２０７１）、パーマネントレッド４Ｒ（Ｃ．Ｉ．１２１２０）、パラレッド（Ｃ．Ｉ．１２０７０）、ファイヤーレッド（Ｃ．Ｉ．１２０８５）、パラクロルオルトアニリンレッド（Ｃ．Ｉ．１２０９０）、リソールファストスカーレット、ブリリアントファストスカーレット（Ｃ．Ｉ．１２３１５）、ブリリアントカーミンＢＳ、パーマネントレッドＦ２Ｒ（Ｃ．Ｉ．１２３１０）、パーマネントレッドＦ４Ｒ（Ｃ．Ｉ．１２３３５）、パーマネントレッドＦＲＬ（Ｃ．Ｉ．１２４４０）、パーマネントレッドＦＲＬＬ（Ｃ．Ｉ．１２４６０），パーマネントレッドＦ４ＲＨ（Ｃ．Ｉ．１２４２０）、ファストスカーレットＶＤ、バルカンファストルビンＢ（Ｃ．Ｉ．１２３２０）、バルカンファストピンクＧ（Ｃ．Ｉ．１２３３０），ライトファストレッドトーナーＢ（Ｃ．Ｉ．１２４５０）、ライトファストレッドトーナーＲ（Ｃ．Ｉ．１２４５５）、パーマネントカーミンＦＢ（Ｃ．Ｉ．１２４９０）、ピラゾロンレッド（Ｃ．Ｉ．１２１２０）、リソールレッド（Ｃ．Ｉ．１５６３０）、レーキレッドＣ（Ｃ．Ｉ．１５５８５）、レーキレッドＤ（Ｃ．Ｉ．１５５００）、アンソシンＢ（Ｃ．Ｉ．１８０３０）、ブリリアントスカーレットＧ（Ｃ．Ｉ．１５８００）、リソールルビンＧＫ（Ｃ．Ｉ．１５８２５）、パーマネントレッドＦ５Ｒ（Ｃ．Ｉ．１５８６５）、ブリリアントカーミン６Ｂ（Ｃ．Ｉ．１５８５０）、ピグメントスカーレット３Ｂ（Ｃ．Ｉ．１６１０５）、ボルドー５Ｂ（Ｃ．Ｉ．１２１７０）、トルイジンマルーン（Ｃ．Ｉ．１２３５０）、パーマネントボルドーＦ２Ｒ（Ｃ．Ｉ．１２３８５）、ヘリオボルドーＢＬ（Ｃ．Ｉ．１４８３０）、ボルドー１０Ｂ（Ｃ．Ｉ．１５８８０）、ボンマルーンライト（Ｃ．Ｉ．１５８２５）、ボンマルーンメジウム（Ｃ．Ｉ．１５８８０）、エオシンレーキ（Ｃ．Ｉ．４５３８０）、ローダミンレーキＢ（Ｃ．Ｉ．４５１７０）、ローダミンレーキＹ（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、アリザリンレーキ（Ｃ．Ｉ．５８０００）、チオインジゴレッドＢ（Ｃ．Ｉ．７３３００）、チオインジゴマルーン（Ｃ．Ｉ．７３３８５）、パーマネントレッドＦＧＲ（Ｃ．Ｉ．１２３７０）、ＰＶカーミンＨＲ、ワッチングレッド，モノライトファストレッドＹＳ（Ｃ．Ｉ．５９３００）、パーマネントレッドＢＬ、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、ジオキサジンバイオレット、アルカリブルーレーキ（Ｃ．Ｉ．４２７５０Ａ、Ｃ．Ｉ．４２７７０Ａ）、ピーコックブルーレーキ（Ｃ．Ｉ．４２０９０）、ピーコックブルーレーキ（Ｃ．Ｉ．４２０２５）、ビクトリアブルーレーキ（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．７４１６０）、ファストスカイブルー（Ｃ．Ｉ．７４１８０）、インダンスレンブルーＲＳ（Ｃ．Ｉ．６９８００）、インダンスレンブルーＢＣ（Ｃ．Ｉ．６９８２５）、インジゴ（Ｃ．Ｉ．７３０００）、ピグメントグリーンＢ（Ｃ．Ｉ．１０００６）、ナフトールグリーンＢ（Ｃ．Ｉ．１００２０）、グリーンゴールド（Ｃ．Ｉ．１２７７５）、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ（Ｃ．Ｉ．４２０００）、フタロシアニングリーン等が挙げられ、これらを液媒体に分散して用いられる。市販の水分散タイプの顔料は取り扱い性や生産性が高まるので好ましく用いられる。水分散タイプ顔料の具体例としては、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｌａｃｋ ８０３１、同８１１９、同８１６７、同８２７６、同８３８１、同８４０６、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｒｅｄ ５０９６、同５１１１、同５１９３、同５２２０、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｏｒｄｅａｕｘ ５５００、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｂｌｕｅ ６０６２、同６１３３、同６１３４、同６４０１、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｇｒｅｅｎ ７０５１、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｙｅｌｌｏｗ ４０６０、同４１７８、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｖｉｏｌｅｔ ９０１１、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｐｉｎｋ ９５２４、同９５２７、Ｆｕｊｉ ＳＰ Ｏｒａｎｇｅ ５３４、ＦＵｊｉ ＳＰ Ｂｒｏｗｎ ３０７４、ＦＵＪＩ ＳＰ ＲＥＤ ５５４３、同５５４４（以上、富士色素（株）製）、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｌａｃｋ ＣＮ、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｌｕｅ ＦＢＢ、同ＦＢ、同ＫＲ、Ｅｍａｃｏｌ Ｇｒｅｅｎ ＬＸＢ、Ｅｍａｃｏｌ Ｖｉｏｌｅｔ ＢＬ、Ｅｍａｃｏｌ Ｂｒｏｗｎ ３１０１、Ｅｍａｃｏｌ Ｃａｒｍｍｉｎｅ ＦＢ、Ｅｍａｃｏｌ Ｒｅｄ ＢＳ、Ｅｍａｃｏｌ Ｏｒａｎｇｅ Ｒ、Ｅｍａｃｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＤ、同ＩＲＮ、同３６０１、同ＦＧＮ、同ＧＮ、同ＧＧ、同Ｆ５Ｇ、同Ｆ７Ｇ、同１０ＧＮ、同１０Ｇ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｌａｃｋ Ｋ、同Ｃ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｇｒｅｙ Ｂ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｒｏｗｎ ＳＢ、同ＦＲＬ、同ＲＲ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｇｒｅｅｎ Ｌ５Ｇ、同ＧＸＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｎａｖｙ Ｂｌｕｅ ＨＲＬ、同ＧＬＬ、同ＨＢ、同ＦＢＬ−Ｈ、同ＦＢＬ−１６０、同ＦＢＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｏｌｅｔ ＢＬ Ｈ／Ｃ、同ＢＬ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｂｏｒｄｅａｕｘ ＦＲ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｐｉｎｋ ＦＢＬ、同Ｆ５Ｂ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｒｕｂｉｎｅ ＦＲ、Ｓａｎｄｙｅ ｓｕｐｅｒ Ｃａｒｍｍｉｎｅ ＦＢ、Ｓａｎｄｙｅ Ｓｕｐｅｒ Ｒｅｄ ＦＦＧ、同ＲＲ、同ＢＳ、同１３１５、ＳａｎｄｙｅＳｕｐｅｒ Ｏｒａｎｇｅ ＦＬ、同Ｒ、同ＢＯ、Ｓａｎｄｙｅ Ｇｏｌｄ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＲ、同Ｒ、同３Ｒ、Ｓａｎｄｙｅ Ｙｗｌｌｏｗ ＧＧ、同Ｆ３Ｒ、同ＩＲＣ、同ＦＧＮ、同ＧＮ、同ＧＲＳ、同ＧＳＲ−１３０、同ＧＳＮ−１３０、同ＧＳＮ、同１０ＧＮ（以上、山陽色素（株）製）、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌａｃｋ Ｆｘ ８０１２、同８３１３、同８１６９、Ｒｉｏ ＦａｓｔＲｅｄ Ｆｘ ８２０９、同８１７２、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｒｅｄ Ｓ Ｆｘ８３１５、同８３１６、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｆｘ ８１７０、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ ＦＸ ８１７０、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｓ Ｆｘ ８３１２、Ｒｉｏ Ｆａｓｔ Ｇｒｅｅｎ Ｓ Ｆｘ ８３１４、ＥＭ ｇｒｅｅｎ Ｇ、（以上、東洋インキ（株）製）、ＮＫＷ−２１０１、同２１０２、同２１０３、同２１０４、同２１０５、同２１０６、同２１０７、同２１０８、同２１１７、同２１２７、同２１３７、同２１６７、同２１０１Ｐ、同２１０２Ｐ、同２１０３Ｐ、同２１０４Ｐ、同２１０５Ｐ、同２１０６Ｐ、同２１０７Ｐ、同２１０８Ｐ、同２１１７Ｐ、同２１２７Ｐ、同２１３７Ｐ、同２１６７Ｐ、ＮＫＷ−３００２、同３００３、同３００４、同３００５、同３００７、同３０７７、同３００８、同３４０２、同３４０４、同３４０５、同３４０７、同３４０８、同３４７７、同３６０２、同３６０３、同３６０４、同３６０５、同３６０７、同３６７７、同３６０８、同３７０２、同３７０３、同３７０４、同３７０５、同３７７７、同３７０８、同６０１３、同６０３８、同６５５９（以上、日本蛍光（株）製）、コスモカラーＳ １０００Ｆシリーズ（東洋ソーダ（株）製）、ビクトリアエロー Ｇ−１１、同Ｇ−２０、ビクトリアオレンジ Ｇ−１６、同Ｇ−２１、ビクトリアレッド Ｇ−１９、同Ｇ−２２、ビクトリアピンク Ｇ−１７、同Ｇ−２３、ビクトリアグリーン Ｇ−１８、同Ｇ−２４、ビクトリアブルー Ｇ−１５、同Ｇ−２５（以上、御国色素（株）製）、ポルックスＰＣ５Ｔ１０２０、ポルックスブラックＰＣ８Ｔ１３５、ポルックスレッドＩＴ１０３０等のポルックスシリーズ（以上、住化カラー（株）製）等が挙げられる。
以上の着色染料及び顔料は、単独或は複数を混合して使用できる。
【００１５】
液媒体は、上記染料等の着色材を溶解又は分散するものであり、主に水が好適に使用される。水の他にはボールペンとしての種々の品質、例えば、ペン先でのインキ乾燥防止、低温時でのインキ凍結防止などの目的で使用するものである。
具体的には、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブチルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１、３−ブチレングリコール、チオジエチレングリコール、グリセリン等のグリコール類や、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、２−ピロリドン、トリエタノールアミン等を単独或は混合して使用することができる。尚、水を使用せずに、 フェニルセルソルブやベンジルアルコール等の水に溶解しない又は難溶の有機溶剤のみで構成する系とすることもできる。
【００１６】
又、インキの粘度を調整するために粘度調整剤を添加することができる。例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン等の水溶性合成高分子物質や、種子多糖類類のグァーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、微生物系のザンサンガム、ウェランガム、ラムザンガム、海藻多糖類のカラーギナン、アルギン酸及びその誘導体、樹脂多糖類のタラガントガム、セルロース系樹脂、ピロリドン系樹脂などの樹脂を使用することができる。これらの粘度調節材は一種若しくは二種以上を混合して使用することもできる。好ましいインキの粘度は、１００ｍＰａ・ｓ（Ｅ型粘度計でｓｔローターを使用し、１０ｒｐｍで５分経過後に測定）以上である。但し、５０，０００ｍＰａ・ｓを超えるとインキの流動性が阻害されるなど他の問題が生じる可能性がある。
【００１７】
更に尿素、エチレン尿素、チオ尿素等の湿潤剤やベンゾチアゾリン系、オマジン系などの防腐剤、ベンゾトリアゾールなどの防錆剤、着色材の分散剤、潤滑剤、凍結防止剤、などの種々の添加剤を必要に応じて添加できる。
【００１８】
本発明のインキを製造するに際しては、従来知られている種々の方法が採用できるが、例えば、上記各成分を配合し、ターボミキサー、ヘンシェルミキサー等の撹拌機により撹拌混合することによって、又、ボールミル、サンドグラインダー、スピードラインミル、ロールミル等の分散機により混合粉砕することによって容易に得られる。更に、必要に応じて、濾過や遠心分離によってインキ中の粗大粒子を除去してもよい。
【００１９】
ボールペンのペン先として使用するボールペンチップは、図１に示したもののように、主に筆記部材としての筆記ボール１と、この筆記ボール１を回転自在に抱持するボールホルダー２となるものである。ボールホルダー２はインキ通路としての内孔３を有しており、その先端開口部３ａは、ボール１を設置した後にかしめ加工を施すことによってボール１の直径より小さい径に縮径化されており、ボール１の抜け止めがなされている。また、内孔３には、複数の内方突出部４が放射状に形成されており、ボール１の後方移動規制をなすと共に、各内方突出部４の間の空間を中心孔５と連通してインキの通過する放射状溝６を形成している。
筆記ボール１としては、主にタングステンカーバイド合金である所謂超硬製のボールやジルコニア等のセラミック製ボールが使用でき、ビッカーズ硬さ（Ｈｖ）１０００〜３０００程度のものが好適に使用できる。ボールホルダー２としては、ステンレス鋼を使用し、ビッカーズ硬さ（Ｈｖ）１５０〜３００程度のものが好適に使用できる。
【００２０】
また、タングステンカーバイド製の筆記ボールとステンレス鋼製のボールホルダーとを使用した場合、この筆記ボールが、表面の少なくとも５０μｍ×５０μｍの領域内の算術平均粗さが５〜２５ｎｍで、かつ最大高低差が１００〜６００ｎｍのものを使用することが好適である。更に、前記筆記ボールの表面において、５０μｍの線分中に、前記算術平均粗さの５倍以上の凹部が少なくとも２箇所以上存在することが好適である。
算術平均粗さ（Ｒａ）はＪＩＳ Ｂ０６０１で定義されている中心線平均粗さを測定面（２５００μｍ２、一辺５０μｍの正方形）に対して三次元に拡張し、基準面から指定面までの偏差の絶対値を平均した値を使用した。表面粗さの測定は（セイコーエプソン社製の機種名ＳＰＩ３８００Ｎ）を使用した。最大高低差（Ｐ−Ｖ）は測定面における最大高さ（Ｚｍａｘ）と最小高さ（Ｚｍｉｎ）の差である。また、５０μｍの線分中の凹部の個数は、測定面に対し、その測定面を横断する任意の位置に直線状に引いたもので、その線分中における測定部の断面構造を示すものである。
【００２１】
【作用】
アルミナをインキに添加することで、アルミナがボールとボール受け座との間で破砕されることなくベアリング的な作用をすると推察され、また、お互いの接触面積を極力少なくする結果、インキの流動層が厚くなると推察され、ボールの回転による摩擦が小さくなってボール受け座の摩耗が少なくなると考えられる。また、比較的硬いアルミナによって、筆記ボールの表面及び／または受け座表面が研磨され、ボールが回転していくうちに筆記ボールの表面がなだらかとなり、ボール受け座との接触による摩擦が少なくなってボール受け座の摩耗が減少していくことも考えられる。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例に基づき更に詳細に説明する。
実施例１
ウォーターブラック＃２５６Ｌ（黒色染料の１４％水溶液、オリエント化学工業（株） ４０．０重量部
エチレングリコール ５．０重量部
グリセリン ６．０重量部
ジエチレングリコール ６．０重量部
サルコシネートＯＨ（Ｎ−オレオイルサルコシン、界面活性剤、日光ケミカルズ（株）製） ２．５重量部
水酸化ナトリウム ０．２重量部
キサンタンガム（増粘樹脂） ０．４重量部
プロクセルＧＸＬ（１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、防腐剤、ＩＣＩジャパン（株）製） ０．１重量部
イオン交換水 ３９．７重量部
アルミナ（平均粒径１μｍ） ０．１重量部
上記成分中、キサンタンガムと水とをラボミキサーにて３０分間攪拌して均一に溶解しケルザン水溶液を調整し、これに残りの各成分を加えて、更に２時間混合攪拌してインキを得た。
【００２３】
実施例２
タイピュアＲ９００（酸化チタン、デュポン・ジャパン・リミテッド社）
２８．０重量部
ウォーターレッド＃２（Ｃ．Ｉ．ＡＣＩＤ ＲＥＤ８７、オリエント化学工業（株）製） ８．０重量部
ウォーターイエロー＃６Ｃ（Ｃ．Ｉ．ＡＣＩＤ ＹＥＬＬＯＷ２３、オリエント化学工業（株）製） ５．０重量部
エチレングリコール ５．０重量部
グリセリン ５．０重量部
ジョンクリルＪ７１１（アクリル系エマルジョン、樹脂、ジョンソンポリマー（株）製） ２．０重量部
ＰＯ２０（糖アルコール、東和化成工業（株）製） ５．０重量部
ＴＬ２０（分散剤、日光ケミカルズ（株）製） １．０重量部
キサンタンガムの６重量％水溶液 ９．０重量部
プロクセルＸＬ−２（１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、防腐剤、ＩＣＩジャパン（株）製） ０．２重量部
イオン交換水 ３０．８重量部
アルミナ（平均粒径１μｍ） １．０重量部
上記各成分中、キサンタンガム水溶液以外の各成分を混合し、ボールミルで１時間分散処理を行った後、残りを加えて１時間混合攪拌してインキを得た。
【００２４】
実施例３
ウォーターブラック２５６Ｌ ４０．０重量部
ダイワＩ．Ｊ．イエロー３０６Ｈ（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ２３、ダイワ化成（株）製） ０．５重量部
グリセリン ６．０重量部
エチレングリコール ７．０重量部
１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−２−プロパノール ８．０重量部
ハイドロキシスルホン酸カリウム ０．３重量部
ベンゾトリアゾール（防錆剤） １．０重量部
キサンタンガム ０．４重量部
ペミュレン（アクリル酸−アクリルメタクリレート共重合体、増粘剤、ＧｏｏｄＲｉｃｈ社製） ０．２重量部
プロクセルＧＸＬ ０．２重量部
イオン交換水 ２６．４重量部
アルミナ（平均粒径０．１μｍ） １０．０重量部
上記成分中、キサンタンガムとペミュレンと水とをラボミキサーにて３０分間攪拌して均一に溶解しケルザン−ペミュレン水溶液を調整し、これに残りの各成分を加えて、更に２時間混合攪拌してインキを得た。
【００２５】
実施例４
ウォーターピンク＃２（Ｃ．Ｉ．ＡＣＩＤ ＲＥＤ９２、オリエント化学工業（株）製） ５．０重量部
ウォーターイエロー＃６ １．０重量部
エチレングリコール ２３．０重量部
グリセリン ５．０重量部
サルコシネートＯＨ １．０重量部
水酸化ナトリウム ０．１重量部
ベンゾトリアゾール ０．５重量部
Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム（溶存酸素除去剤） ０．１重量部
カルボキシメチルヒドロキシプロピル化ガーガム（増粘剤） ０．３重量部
プロクセルＸＬ−２ ０．２重量部
イオン交換水 ６１．８重量部
アルミナ（平均粒径０．５μｍ） ２．０重量部
上記各成分を１時間撹拌混合してインキを得た。
【００２６】
実施例５
ダイワブルー＃１（Ｃ．Ｉ．ＡＣＩＤ ＢＬＵＥ９、ダイワ化成（株）製）
５．０重量部
アルミニウムペースト（ＷＸＭ０６３０、東洋アルミニウム（株）製、アルミニウム粉末含有量６０％） ５．０重量部
エチレングリコール ４０．０重量部
プロピレングリコール ５．０重量部
ジョンクリルＪ−４５０（スチレン−アクリル系エマルジョン、樹脂、ジョンソンポリマー（株）製） １．０重量部
Ｎ−ステアロイル−Ｌ−グルタミン酸ナトリウム（潤滑剤） １．０重量部
キサンタンガム １．０重量部
プロクセルＧＸＬ ０．２重量部
イオン交換水 ４１．７重量部
アルミナ（平均粒径３μｍ） ０．１重量部
上記各成分を１時間撹拌混合してインキを得た。
【００２７】
実施例６
ウォーターブルー１０５Ｓ（Ｃ．Ｉ．ＡＣＩＤ ＢＬＵＥ９０、オリエント化学工業（株）製） ４．０重量部
エチレングリコール ５．０重量部
グリセリン ３．０重量部
ジチオジグリコール １５．０重量部
ベンゾトリアゾール ０．５重量部
Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム ０．４重量部
プロクセルＸＬ−２ ２．０重量部
イオン交換水 ７０．０９７重量部
アルミナ（平均粒径０．５μｍ） ０．００３重量部
上記各成分を１時間撹拌混合してインキを得た。
【００２８】
比較例１
実施例１において、アルミナの代わりに水を用いた以外は、実施例１と同様になしてインキを得た。
【００２９】
比較例２
実施例１のアルミナの代わりに炭酸カルシウム（新モース硬度３、平均粒径１．３μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてインキを得た。
【００３０】
比較例３
実施例１のアルミナの代わりに、二硫化モリブデン（新モース硬度１、平均粒径３μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてインキを得た。
【００３１】
比較例４
実施例５のアルミナの代わりに、オレオイルサルコシンを用いた以外は、実施例５と同様にしてインキを得た。
【００３２】
比較例５
実施例５のアルミナの代わりに、ラウロイルサルコシンを用いた以外は、実施例５と同様にしてインキを得た。
【００３３】
【発明の効果】
以上、実施例１〜６及び比較例１〜５で得たインキを、ステンレスボールペンチップ（ボール材質：タングステンカーバイド）を一端に連接したポリプロピレン製の中空軸筒よりなる透明なインキ収容管に０．８ｇ直接充填し（ぺんてる（株）製ハイブリッド、Ｋ１０８使用）、各々筆記距離及びボール受け座の摩耗について試験した。結果を表１に示す。
【００３４】
筆記距離：自転式連続筆記試験機（螺旋機、精機工業研究所製）を用い、筆記速度７ｃｍ／ｓｅｃ、荷重１００ｇ、角度７０°で連続筆記してかすれの発生した筆記距離を測定した。
【００３５】
ボール受け座の摩耗：上記筆記試験において、実施例１〜６及び比較例１〜５をそれぞれ筆記させるボールペンチップにおいて、筆記ボールを上向きにしたときの筆記前のボール突出長さと、試験後のボール突出長さとの差よりボール受け座の摩耗量（長手方向距離）を測定した。比較例は充填したインキ組成物が残っていたが、インキは吐出しなかったので、２００ｍ連続筆記後のボール突出長さとの差よりボール受け座の摩耗を測定した。なお、ボール突出長さは工具顕微鏡を用い、ボールホルダーの先端からボール先端までの長さを測定した。
【００３６】
【表１】

【００３７】
以上、詳細に説明したように、本発明に係わるボールペン用インキは、ボール受け座の摩耗が少ないので、充填されたインキをすべて消費するまでかすれることなく筆記することができるという目的が充分に達成できる有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボールペンチップの一例を示す要部縦断面拡大図。
【符号の説明】
１ 筆記ボール
２ ボールホルダー
３ 内孔
３ ａ先端開口部
４ 内方突出部
５ 中心孔
６ 放射状溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a ball-point pen tip which rotatably holds a writing ball that transfers ink by contacting a writing surface such as a paper surface with a ball holder, and discharges ink from a gap between the writing ball and the ball holder as the writing ball rotates. The present invention relates to an ink used for a ball-point pen having the following and a ball-point pen thereof.
[0002]
[Prior art]
In the ink for a ball-point pen, the ink attached to the surface of the writing ball is transferred to a writing surface such as paper as the writing ball rotates, thereby forming handwriting. That is, since the writing ball rotates at the time of writing, friction usually occurs at a portion where the writing ball contacts the ball holder. Generally, a ball holder has a portion called a ball receiving seat, which receives a writing pressure received when a writing ball comes into contact with a writing surface. In the ball receiving seat, an ink for flowing ink in an ink tank is provided. A through hole is formed. In some cases, a forced ink guide member such as a fiber converging member is disposed in the ink through hole, but even in such a case, the ink guide member rarely comes into direct contact with the writing ball. The ink flowing out of the through hole is used for writing. In addition, since the ink passage hole has a circular shape similar to the cross-section of the ball, the ball closes the ink passage hole and hinders the ejection of ink, so that several radial grooves called arrow grooves are formed. The ink holes are made polygonal or irregular so that the writing ball does not block all the ink holes.
[0003]
The above-mentioned friction between the writing ball and the ball holder mainly occurs at the ball seat. In general, the ball holder is formed of a softer material than the ball, and the surface of the ball is formed with fine irregularities, and the friction may wear the ball receiving seat, particularly in stainless steel. Can prevent ink from leaking due to appearance loss due to corrosion and detachment of the ball due to deformation.On the other hand, the cutting surface tends to be uneven due to the difficulty in cutting. Increased, and the wear of the ball seat became remarkable. When the ball receiving seat is worn, the area of the ink through hole closed by the writing ball increases. That is, at the time of writing, the area of the effective ink through hole that is opened when the writing ball is pressed against the ball receiving seat decreases, and if the writing ball expands beyond the arrow groove or the like, the ink through hole is completely closed. Will be. For this reason, if writing is continued, the handwriting may be faded or may not be able to be written.
[0004]
In order to solve this problem, attempts have been made to increase the lubricity of the ink by adding a water-soluble cutting oil or a lubricating oil to the ink. With respect to additives for imparting lubricity, for example, JP-A-60-63265 discloses an aqueous ink composition for a ballpoint pen to which an oligomer of N-vinyl-2-pyrrolidone is added (see Patent Document 1). Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-238375 discloses an aqueous ink composition for ballpoint pens to which a dithiophosphate or the like is added (see Patent Document 2). Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-271603 discloses an aqueous pigment ink for ballpoint pens containing a dialkylthiourea. Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-247559 discloses a pigment ink composition for an aqueous ballpoint pen containing sulfolane (see Patent Document 4), and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-106596 discloses a mercaptobenzothiazole derivative. An aqueous ink composition for a ballpoint pen is disclosed (see Patent Document 5).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-60-63265 (page 2, upper left column, lines 3 to 6)
[Patent Document 2]
JP-A-60-238375 (page 6, upper left column, lines 6-9)
[Patent Document 3]
JP-A-05-271603 (page 2, column 2, lines 5 to 15)
[Patent Document 4]
JP-A-07-247459 (page 2, column 2, lines 1 to 4)
[Patent Document 5]
JP-A-2001-10695 (page 2, column 2, lines 15 to 21)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, all of the above-mentioned prior arts involve adding a liquid that acts as a lubricating oil to the ink, and have not been sufficiently effective in suppressing wear of the ball seat. However, on the other hand, there are other practical problems, such as a marked reduction in the surface tension of the ink, which makes the handwriting bleed easily.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a water-based ink for a ball-point pen that can write without incurring until all of the ink is consumed, while ensuring good ink dischargeability by minimizing wear of the ball seat due to rotation of the ball. It is in.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is to provide a ballpoint pen ink containing at least a dye, fine particles having a new Mohs hardness of 4 or more, and a liquid medium.
[0009]
This will be described in detail below.
[0010]
Fine particles having a new Mohs hardness of 4 or more are used to suppress wear of the ball seat. The new Mohs hardness is a kind of hardness display, and is a measure for comparing and displaying hardness. The scratches were made softer by scratching each other, and the scratch hardness was measured. A Mohs hardness tester was used for the measurement. Examples of particles having a new Mohs' hardness of 4 or more include alumina, silicon carbide, chromium oxide, boron carbide, zircon, senolite, jadeite, calcium fluoride, tungsten carbide, silica, diamond, garnet, aluminum nitride, Silicon nitride and the like. Particularly, a new Mohs hardness of 10 or more is preferable.
[0011]
It is expected and expected that the effect of the "roller" can be expected when the fine particles are spherical, but the effect of the "sleigh" can also be expected by arranging the fine particles in a flat shape such as a plate shape. In any case, the function of reducing friction between the moving ball (rotating) and the immovable ball (bearing) only needs to work, and in particular, the unevenness of the cutting surface formed on the ball holder. It may have a function of polishing such as. Further, those having a narrow particle size distribution by adjusting the particle size, specifically, those having a particle size of 50% or more with an average particle size of ± 25% and having an average particle size of 0.1 to 30 μm. It is preferred to use. If the average particle diameter is less than 0.1 μm, the effect of suppressing the wear of the ball seat may not be sufficient. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 30 μm, a problem may occur due to the size of the ink flow path of the ballpoint pen.
In addition, fine particles having a wide particle size distribution and containing coarse particles of 30 μm or more may be used after filtering and removing the ink by centrifugation.
By using relatively hard fine particles having a new Mohs hardness of 4 or more, a polishing effect of the fine particles on the ball can be expected. This polishing effect is considered to be closely related to the unevenness of the ball surface and the shape and particle size of the fine particles. In particular, if the surface of the writing ball has an arithmetic average roughness in the range of 50 μm × 50 μm of several nm to several tens nm and a maximum height difference of several hundred nm, the particle diameter of the fine particles is 0.1 μm. A high polishing effect can be expected if the average particle diameter is 0.1 to 20 μm.
[0012]
The use amount of the fine particles is preferably 0.003 to 10% by weight based on the total amount of the ink. If the amount is less than 0.003% by weight, the effect of preventing the ball from sinking may not be sufficiently exhibited. If the content is 10% by weight or more, the handwriting may slightly deviate from the desired color tone, or the writing may be blurred due to clogging of the ink in the ballpoint pen tip.
[0013]
Dyes impart a coloring effect to handwriting and allow them to be visually recognized, and examples thereof include acid dyes, direct dyes, and basic dyes.
Specific examples include Japanol Fast Black D Conch (CI Direct Black 17), Water Black 100 L (19), Water Black L-200 (19), Direct Fast Black B (22), and Direct Fast Black B (22). Fast Black AB (32), Direct Deep Black EX (38), Direct Fast Black Conch (51), Kayalas Sprague VGN (71), Kayalas Direct Brilliant Yellow G (CI Direct Yellow 4) ), Direct Fast Yellow 5GL (26), Eizen Primula Yellow GCLH (44), Direct Fast Yellow R (50), Aizen Direct Fast Red FH (CI Direct Red 1), Nippon Fast Scarlet GS (4), Direct Fast Scarlet 4BS (23), Eisen Direct Lodulin BH (31), Direct Scarlet B (37), Kayak Direct Scarlet 3B (39), Aizen Primula Pink 2BLH (75) , Sumilight Red F3B (80), Aizen Primula Red 4BH (81), Kayalas Sprarubin BL (83), Kayalas Light Red F5G (225), Kayalas Light Red F5B (226), Kaya Lath Light Rose FR (227), Direct Sky Blue 6B (CI Direct Blue 1), Direct Sky Blue 5B (15), Sumilite Supra Blue BRR Conch (71), Dibogen Turquoise Blue S (112) 86), Water Blue # 3 (8 ), Direct dyes such as Kayara Splat Blue FF2GL (106) and Kayara Splatter Blue FBL (199) and Acid Blue Black 10B (CI Acid Black 1). ), Nigrosine (2), Suminol Milling Black 8BX (24), Kayanol Milling Black VLG (26), Suminol Fast Black BR Conk (31), Mitsui Nylon Black GL (52), Aizen Opal Black WH Extra Conch (52), Sumilan Black WA (52), Ranyl Black BG Extra Conc (107), Kayanol Milling Black TLB (109), Suminol Milling Black B (109), Kayanol Milling Black TLR (Same as 110), Eisen Opal Black New Conc (119), Water Black 187-L (154), Kayak Acid Brilliant Flavin FF (C.I. I. Acid Yellow 7: 1), Kayasil Yellow GG (17), Xylene Light Yellow 2G 140% (17), Suminol Leveling Yellow NR (19), Daiwa Trazine (23), Kayaktor Trazine (23) Suminol Fast Yellow R (25), Diacid Light Yellow 2GP (29), Suminol Milling Yellow O (38), Suminol Milling Yellow MR (42), Water Yellow # 6 (42), Kayanol Yellow NFG (49), Suminol Milling Yellow 3G (72), Suminol Fast Yellow G (61), Suminol Milling Yellow G (78), Kayanol Yellow N5G (110), Suminol Milling Yellow 4G 200% (141), Kayanol Yellow NG (135), Kayano Lumiling Yellow 5GW (127), Kayanol Milling Yellow 6GW (142), Sumitomo Fast Scarlet A (CI Acid Red 8), Kayak Silk Scarlet (9), Solar Rubin Extra (14), Daiwa New Koksin (18), Aizen Bonsaw RH (26), Daiwa Red No. 2 (27), Suminol Leveling Brilliant Red S3B (35), Kayasil Rubinol 3GS (37), Aizen Erythrosin (37) 51), Kayak Acid Rhodamine FB (52), Suminol Leveling Rubinol 3GP (57), Diacid Alizarin Rubinol F3G 200% (82), Eisen Eosin GH (87), Water Pink # 2 (52) 92), Eisen Acid Phloxine PB 92), Rose Bengal (94), Kayanol Milling Scarlet FGW (111), Kayanol Milling Rubin 3BW (129), Sumino All Milling Brilliant Red 3BN Conch (131), Sumino Milling Brilliant Red BS (131) 138), Eisen Opal Pink BH (186), Suminol Milling Brilliant Red B Conc (249), Kayaking Acid Brilliant Red 3BL (254), Kayaking Acid Brilliant Brilliant Red BL (265), Kayano Milling Red GW (276), Mitsui Acid Violet 6BN (CI Acid Violet 15), Mitsui Acid Violet BN (17), Sumitomo Patent Pure Blue VX (CI Acid Blue) 1), Water Blue # 106 (1), Patent Blue AF (7), Water Blue # 9 (9), Daiwa Blue No. 1 (9), Spranol Blue B (15), Orient Solble Blue OBC (22), Suminol Leveling Blue 4GL (23), Mitsui Nylon Fast Blue G (25), Kayasil Blue AGG (40), Kayasil Blue BR (41), Mitsui Alizarin Safirol SE (43) , Suminol Leveling Sky Blue R Extra Conc (62), Mitsui Nylon Fast Sky Blue B (78), Sumitomobrilliant Indocyanine 6Bh / c (83), Sandran cyanine N-6B 350% (90), water Blue # 115 (90), Orient Soluble Blue OBB The same 93), Sumitomo brilliant blue 5G (the 103), Kaya Nord milling Ultra Sky SE (the 112), Kaya Nord milling cyanine 5R (the 113), Aizen Opal Blue 2GLH (the 158), Daiwa Guinea green B (C. I. Acid dyes such as Acid Green 3), Acid Brilliant Milling Green B (9), Daiwa Green # 70 (16), Kayanol Cyanine Green G (25), Suminol Milling Green G (27), and Aizenkachi Ron Yellow 3GLH (C.I. Basic Yellow 11), Eisenka Chiron Brilliant Yellow 5GLH (13), Sumiacryl Yellow E-3RD (15), Maxillon Yellow 2RL (19), Astrazon Yellow 7GLL (11) 21), Kayacryl Golden Yellow GL-ED (28), Astrazone Yellow 5GL (51), Aizen Katilon Orange GLH (CI Basic Orange 21), Eizen Katilon Brown 3GLH (30), Rhodamine 6 GCP (C.I. Black Red 1), Eizen Astra Phloxine (12), Sumiacryl Brilliant Red E-2B (15), Astrazon Red GTL (18), Eizen Chiron Brilliant Pink BGH (27), Maxilon Red GRL (17) 46), Aizen Methyl Violet (CI Basic Violet 1), Aizen Crystal Violet (3), Aizen Rhodamine B (10), Astrazone Blue G (CI Basic Blue 1), Astrazone Blue BG (3), methylene blue (9), maxilon blue GRL (41), Aizen Katilon blue BRLH (54), Aizen Diamond Green GH (CI Basic Green 1), Aizen Malachite Green (4) ), Bismarck Blau G include basic dye (C.I. Basic Brown 1) and the like.
[0014]
Further, a pigment can be used as a colorant by mixing it with the above-mentioned colored dye. Specific examples of pigments include organic pigments such as azo pigments, nitroso pigments, nitro pigments, basic dye pigments, acid dye pigments, vat dye pigments, mordant dye pigments, and natural dye pigments. Inorganic pigments such as pigments, ocher, barium yellow, ultramarine, navy blue, cadmium red, barium sulfate, titanium oxide, red iron oxide, iron black, carbon black, etc., aluminum powder, gold powder, silver powder, copper powder, tin powder, brass powder, etc. Any of metal powder pigments, fluorescent pigments, mica-based pigments and the like can be used. For example, aniline black (CI. 50440), cyanine black, naphthol yellow S (CI. 10316), Hansa yellow 10G (CI. 11710), Hansa yellow 5G (CI. 11660), Hansa Yellow 3G (CI. 11670), Hansa Yellow G (CI. 11680), Hansa Yellow GR (CI. 11730), Hansa Yellow A (CI. 11735), Hansa Yellow RN (CI. 11740), Hansa Yellow R (CI. 12710), Pigment Yellow L (CI. 12720), Benzidine Yellow (CI. 21090), Benzidine Yellow G (CI. 21095), Benzidine Yellow GR (CI. 21100), Permanent Yellow NCG (CI. 20040), Vulcanphas Yellow 5G (CI. 21220), Vulcan Fast Yellow R (CI. 21135), Tartrazine Lake (CI. 19140), Quinoline Yellow Lake (CI. 47005), Anslagen Yellow 6GL (C. 60520), permanent yellow FGL, permanent yellow H10G, permanent yellow HR, anthrapyrimidine yellow (CI. 68420), Sudane I (CI. 12055), permanent orange (CI. 12075), resole Fast Orange (C.I. 12125), Permanent Orange GTR (C.I. 12305), Hansa Yellow 3R (C.I. 11725), Vulcan Fast Orange GG (C.I. 21165), Benzidine Orange G (C.I. .21110), Persian Range (CI. 15510), indanthrene brilliant orange GK (CI. 59305), indanthrene brilliant orange RK (CI. 59105), indanthrene brilliant orange GR (CI. 71105) , Permanent Brown FG (C.I. 12480), Para Brown (C.I. 12071), Permanent Red 4R (C.I. 12120), Para Red (C.I. 12070), Fire Red (C.I. 12085) ), Parachloroorthoaniline red (CI.12090), lysole fast scarlet, brilliant fast scarlet (CI.12315), brilliant carmine BS, permanent red F2R (CI.12310), permanent red F4R (C. .I . 12335), permanent red FRL (CI. 12440), permanent red FRLL (CI. 12460), permanent red F4RH (CI. 12420), fast scarlet VD, Vulcan fast rubin B (CI. 12320). ), Vulcan Fast Pink G (C.I. 12330), Light Fast Red Toner B (C.I. 12450), Light Fast Red Toner R (C.I. 12455), Permanent Carmine FB (C.I. 12490). , Pyrazolone red (CI. 12120), lithol red (CI. 15630), lake red C (CI. 15585), lake red D (CI. 15500), ansosine B (CI. 18030), Brilliant Scarlet G (CI. 5800), Lisor Rubin GK (C.I. 15825), Permanent Red F5R (C.I. 15865), Brilliant Carmine 6B (C.I. 15850), Pigment Scarlett 3B (C.I. 16105), Bordeaux 5B (C. CI 12170), Toluidine Maroon (CI 12350), Permanent Bordeaux F2R (CI 12385), Helio Bordeaux BL (CI 14830), Bordeaux 10B (CI 15880), Bon Maroon Wright (CI. 15825), Bonmaroon Medium (CI. 15880), Eosin Lake (CI. 45380), Rhodamine Lake B (CI. 45170), Rhodamine Lake Y (CI. 45160) ), Alizarin Lake (CI.58000), Thioin Gored B (C.I. 73300), Thioindigo Maroon (C.I. 73385), Permanent Red FGR (C.I. 12370), PV Carmine HR, Watching Red, Monolight Fast Red YS (C.I. 59300), permanent red BL, fast violet B, methyl violet lake (CI. 42535), dioxazine violet, alkali blue lake (CI. 42750A, CI. 42770A), peacock blue lake (CI. 42090), Peacock Blue Lake (C.I. 42025), Victoria Blue Lake (C.I.44045), Phthalocyanine Blue (C.I. 74160), Fast Sky Blue (C.I. 74180), Indanthrene Blue RS (CI.6 9800), Indanthrene Blue BC (C.I. I. 69825), Indigo (CI. 73000), Pigment Green B (CI. 10006), Naphthol Green B (CI. 10020), Green Gold (CI. 12775), Acid Green Lake, Malachite Green Lake (CI.42000), phthalocyanine green, and the like, and these are used by dispersing them in a liquid medium. Commercially available water-dispersed pigments are preferably used because they increase the handleability and productivity. Specific examples of the water dispersion type pigments include Fuji SP Black 8031, 8119, 8167, 8276, 8381, 8406, Fuji SP Red 5096, 5111, 5193, 5220, Fuji SP Bordeaux 5500, and Fuji. SP Blue 6062, 6133, 6134, 6401, Fuji SP Green 7051, Fuji SP Yellow 4060, 4178, Fuji SP Violet 9011, Fuji SP Pink 9524, 9527, Fuji SPU74N, Fuji SP Orange SP RED 5543 and 5544 (all manufactured by Fuji Dye Co., Ltd.), Emacol Black CN, Emacol Blue FBB, FB, KR, Emacol Green LXB, Emacol Violet BL, Emacol Brown 3101, Emacol Carmine FB, Emacol Red BS, Emacol Orange R, Emacol Yellow FD, GN, FN, GN, GN, GN, 360N F7G, 10GN, 10G, Sandy Super Black K, C, Sandy Super Gray B, Sandy Super Brown SB, FRL, RR, Sandy Super LG Green, LG, LG, LG, LG HB, FBL-H, FBL-160, FBB, Sandy Super Violet BL H / C, B L, Sandye Super Bordeaux FR, Sandye Super Pink FBL, F5B, Sandy Super Rubine FR, Sandy super Carnine FB, Sandy Super RDB, Sandy Super RDB, Sandy Super RDB, and Sandy Super RedRFF Gold Yellow 5GR, R, 3R, Sandy Ywllow GG, F3R, IRC, FGN, GN, GRS, GSR-130, GSN-130, GSN, 10GN (above, Sanyo Dye ( Co., Ltd.), Rio Fast Black Fx 8012, 8313, 8169, Rio FastRed Fx 8209, 8172, Rio Fast Red S x8315, 8316, Rio Fast Blue FX 8170, Rio Fast Blue FX 8170, Rio Fast Blue S Fx 8312, Rio Fast Green S Fx 8314, manufactured by EM green Tok, K 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2108, 2117, 2127, 2137, 2167, 2101P, 2102P, 2103P, 2104P, 2105P, 2106P , 2107P, 2108P, 2117P, 2127P, 2137P, 2167P, NKW-3002, 3003, 3004, 3005, 3007, 3077, 3008, 3402, 3404 , 3405, 3407, 3408, 3377, 3602, 3603, 3604, 3605, 3607, 3677, 3608, 3702, 3703, 3704, 3705, 3777, 3708, 6013, 6038, 6559 (all manufactured by Nippon Fluorescence Co., Ltd.), Cosmocolor S 1000F series (manufactured by Toyo Soda Co., Ltd.), Victoria Yellow G-11, G-20, Victoria Orange G- 16, G-21, Victoria Red G-19, G-22, Victoria Pink G-17, G-23, Victoria Green G-18, G-24, Victoria Blue G-15, G-25 (The above are manufactured by Mikuni Dyestuff Co., Ltd.), Pollux PC5T1020, Pollux Black PC8T135, Poluc Red I Pollux series such as T1030 (all manufactured by Sumika Color Co., Ltd.) and the like.
The above coloring dyes and pigments can be used alone or in combination of two or more.
[0015]
The liquid medium is for dissolving or dispersing the coloring material such as the dye, and water is preferably used mainly. In addition to water, it is used for various qualities as a ballpoint pen, for example, to prevent ink drying at the pen tip and ink freezing at low temperatures.
Specifically, alcohols such as ethanol, 1-propanol, 2-propanol and butyl alcohol; glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, thiodiethylene glycol, and glycerin; , Ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, 2-pyrrolidone, triethanolamine and the like can be used alone or in combination. It should be noted that a system composed of only an organic solvent that is not dissolved or hardly soluble in water, such as phenylcellosolve or benzyl alcohol, without using water can be used.
[0016]
Further, a viscosity modifier can be added to adjust the viscosity of the ink. For example, water-soluble synthetic high-molecular substances such as polyvinyl alcohol, sodium polyacrylate, polyacrylamide, polyethylene oxide, and polyvinylpyrrolidone, guar gum of seed polysaccharides, locust bean gum and derivatives thereof, microbial xanthan gum, welan gum, and ramzan gum Resin polysaccharides such as carrageenan, alginic acid and derivatives thereof, and resin polysaccharides such as tarragant gum, cellulose resins, and pyrrolidone resins can be used. These viscosity modifiers can be used alone or in combination of two or more. The preferred viscosity of the ink is at least 100 mPa · s (measured after 5 minutes at 10 rpm using a st rotor with an E-type viscometer). However, if it exceeds 50,000 mPa · s, other problems such as impaired fluidity of the ink may occur.
[0017]
Various additives such as humectants such as urea, ethylene urea and thiourea, preservatives such as benzothiazoline and omazine, rust preventives such as benzotriazole, dispersants for coloring materials, lubricants and antifreeze agents. Agents can be added as needed.
[0018]
In producing the ink of the present invention, conventionally known various methods can be adopted.For example, by blending each of the above-described components, and mixing with a stirrer such as a turbo mixer or a Henschel mixer, It can be easily obtained by mixing and pulverizing with a disperser such as a ball mill, a sand grinder, a speed line mill, and a roll mill. Further, if necessary, coarse particles in the ink may be removed by filtration or centrifugation.
[0019]
As shown in FIG. 1, a ball-point pen tip used as a pen tip of a ball-point pen mainly serves as a writing ball 1 as a writing member and a ball holder 2 for rotatably holding the writing ball 1. . The ball holder 2 has an inner hole 3 as an ink passage, and the tip end opening 3a is reduced to a diameter smaller than the diameter of the ball 1 by caulking after the ball 1 is installed. The ball 1 is prevented from falling off. Further, a plurality of inwardly projecting portions 4 are formed radially in the inner hole 3 so as to regulate the rearward movement of the ball 1 and communicate a space between the inwardly projecting portions 4 with the center hole 5. Thus, a radial groove 6 through which ink passes is formed.
As the writing ball 1, a so-called cemented carbide ball mainly made of a tungsten carbide alloy or a ceramic ball such as zirconia can be used, and a Vickers hardness (Hv) of about 1000 to 3000 can be suitably used. As the ball holder 2, a stainless steel having a Vickers hardness (Hv) of about 150 to 300 can be suitably used.
[0020]
When a writing ball made of tungsten carbide and a ball holder made of stainless steel are used, the writing ball has an arithmetic average roughness of at least 50 μm × 50 μm on the surface of 5 to 25 nm and a maximum height difference. Is preferably 100 to 600 nm. Further, it is preferable that at least two or more concave portions having a value equal to or more than 5 times the arithmetic average roughness exist in a 50 μm line segment on the surface of the writing ball.
Arithmetic average roughness (Ra) is obtained by extending the center line average roughness defined in JIS B0601 three-dimensionally with respect to the measurement surface (2500 μm 2, 50 μm square), and calculating the absolute deviation from the reference surface to the specified surface. The average value was used. The surface roughness was measured using a model (SPI3800N, manufactured by Seiko Epson Corporation). The maximum height difference (PV) is the difference between the maximum height (Zmax) and the minimum height (Zmin) on the measurement surface. The number of concave portions in a 50 μm line segment is a line drawn at an arbitrary position crossing the measurement surface with respect to the measurement surface, and indicates the cross-sectional structure of the measurement portion in the line segment. is there.
[0021]
[Action]
By adding alumina to the ink, it is assumed that the alumina acts like a bearing without being crushed between the ball and the ball seat, and the contact area of each other is reduced as much as possible. Is considered to be thicker, and it is considered that the friction due to the rotation of the ball is reduced and the wear of the ball seat is reduced. In addition, the surface of the writing ball and / or the surface of the receiving seat are polished by relatively hard alumina, and the surface of the writing ball becomes smooth as the ball rotates, so that friction due to contact with the ball receiving seat is reduced. It is also conceivable that the wear of the ball seat decreases.
[0022]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
Example 1
Water Black # 256L (14% aqueous solution of black dye, 40.0 parts by weight by Orient Chemical Industry Co., Ltd.)
Ethylene glycol 5.0 parts by weight
Glycerin 6.0 parts by weight
6.0 parts by weight of diethylene glycol
2.5 parts by weight of sarcosinate OH (N-oleoyl sarcosine, surfactant, manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.)
0.2 parts by weight of sodium hydroxide
Xanthan gum (thickening resin) 0.4 parts by weight
Proxel GXL (1,2-benzisothiazolin-3-one, preservative, manufactured by ICI Japan KK) 0.1 parts by weight
39.7 parts by weight of ion-exchanged water
Alumina (average particle size 1 μm) 0.1 parts by weight
Among the above components, xanthan gum and water were stirred with a lab mixer for 30 minutes to uniformly dissolve and prepare a kelzan aqueous solution. The remaining components were added thereto, and the mixture was further mixed and stirred for 2 hours to obtain an ink.
[0023]
Example 2
Thai Pure R900 (titanium oxide, Dupont Japan Limited)
28.0 parts by weight
Water Red # 2 (CI ACID RED87, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) 8.0 parts by weight
Water yellow # 6C (CI ACID YELLOW 23, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) 5.0 parts by weight
Ethylene glycol 5.0 parts by weight
Glycerin 5.0 parts by weight
2.0 parts by weight of John Krill J711 (acrylic emulsion, resin, manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd.)
PO20 (sugar alcohol, manufactured by Towa Chemical Industry Co., Ltd.) 5.0 parts by weight
TL20 (dispersant, manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 1.0 part by weight
9.0 parts by weight of a 6% by weight aqueous solution of xanthan gum
0.2 parts by weight of Proxel XL-2 (1,2-benzisothiazolin-3-one, preservative, manufactured by ICI Japan KK)
30.8 parts by weight of ion-exchanged water
Alumina (average particle size 1 μm) 1.0 parts by weight
Among the above components, each component other than the aqueous solution of xanthan gum was mixed, subjected to a dispersion treatment for 1 hour by a ball mill, and the remainder was added and mixed and stirred for 1 hour to obtain an ink.
[0024]
Example 3
Water Black 256L 40.0 parts by weight
Daiwa I. J. 0.5 parts by weight of Yellow 306H (CI Direct Yellow 23, manufactured by Daiwa Kasei Co., Ltd.)
Glycerin 6.0 parts by weight
Ethylene glycol 7.0 parts by weight
1- (2-hydroxyethylthio) -2-propanol 8.0 parts by weight
0.3 parts by weight of potassium hydroxysulfonate
Benzotriazole (rust inhibitor) 1.0 parts by weight
0.4 parts by weight of xanthan gum
Pemulen (acrylic acid-acryl methacrylate copolymer, thickener, GoodRich) 0.2 parts by weight
Proxel GXL 0.2 parts by weight
26.4 parts by weight of ion-exchanged water
Alumina (average particle size 0.1 μm) 10.0 parts by weight
Among the above components, xanthan gum, pemulen and water were stirred for 30 minutes with a lab mixer to uniformly dissolve and prepare an aqueous Kelzan-pemulen solution. The remaining components were added thereto, and the mixture was further mixed and stirred for 2 hours. Got.
[0025]
Example 4
Water Pink # 2 (CI ACID RED92, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) 5.0 parts by weight
Water Yellow # 6 1.0 parts by weight
23.0 parts by weight of ethylene glycol
Glycerin 5.0 parts by weight
Sarcosinate OH 1.0 part by weight
0.1 parts by weight of sodium hydroxide
Benzotriazole 0.5 parts by weight
0.1 parts by weight of sodium L-ascorbate (dissolved oxygen remover)
Carboxymethyl hydroxypropylated guar gum (thickener) 0.3 parts by weight
Proxel XL-2 0.2 parts by weight
61.8 parts by weight of ion exchange water
Alumina (average particle size 0.5 μm) 2.0 parts by weight
The above components were stirred and mixed for one hour to obtain an ink.
[0026]
Example 5
Daiwa Blue # 1 (CI ACID BLUE9, manufactured by Daiwa Kasei Co., Ltd.)
5.0 parts by weight
Aluminum paste (WXM0630, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., aluminum powder content: 60%) 5.0 parts by weight
40.0 parts by weight of ethylene glycol
Propylene glycol 5.0 parts by weight
1.0 parts by weight of John Krill J-450 (styrene-acrylic emulsion, resin, manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd.)
1.0 part by weight of sodium N-stearoyl-L-glutamate (lubricant)
Xanthan gum 1.0 parts by weight
Proxel GXL 0.2 parts by weight
41.7 parts by weight of ion-exchanged water
Alumina (average particle size 3μm) 0.1 parts by weight
The above components were stirred and mixed for one hour to obtain an ink.
[0027]
Example 6
Water Blue 105S (CI ACID BLUE90, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) 4.0 parts by weight
Ethylene glycol 5.0 parts by weight
Glycerin 3.0 parts by weight
Dithiodiglycol 15.0 parts by weight
Benzotriazole 0.5 parts by weight
0.4 parts by weight of sodium L-ascorbate
Proxel XL-2 2.0 parts by weight
70.097 parts by weight of ion exchange water
Alumina (average particle size 0.5 μm) 0.003 parts by weight
The above components were stirred and mixed for one hour to obtain an ink.
[0028]
Comparative Example 1
An ink was obtained in the same manner as in Example 1 except that water was used instead of alumina.
[0029]
Comparative Example 2
An ink was obtained in the same manner as in Example 1 except that calcium carbonate (new Mohs hardness 3, average particle diameter 1.3 μm) was used instead of alumina in Example 1.
[0030]
Comparative Example 3
An ink was obtained in the same manner as in Example 1, except that molybdenum disulfide (new Mohs hardness 1, average particle diameter 3 μm) was used instead of alumina in Example 1.
[0031]
Comparative Example 4
An ink was obtained in the same manner as in Example 5, except that oleoyl sarcosine was used instead of alumina in Example 5.
[0032]
Comparative Example 5
An ink was obtained in the same manner as in Example 5, except that lauroyl sarcosine was used instead of alumina in Example 5.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, the inks obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were placed in a transparent ink container made of a polypropylene hollow shaft tube having a stainless ballpoint pen tip (ball material: tungsten carbide) connected to one end. 8 g were directly filled (a hybrid manufactured by Pentel Co., Ltd., using K108), and each was tested for writing distance and wear of the ball seat. Table 1 shows the results.
[0034]
Writing distance: Using a rotating continuous writing tester (spiral machine, manufactured by Seiki Kogyo Kenkyusho), the writing speed was 7 cm / sec, the load was 100 g, the angle was 70 °, and the writing distance at which blurring occurred was measured.
[0035]
Abrasion of ball seat: In the above-described writing test, in a ball-point pen tip for writing each of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5, the ball protrusion length before writing when the writing ball is turned upward, and the ball after the test. The amount of wear (longitudinal distance) of the ball seat was measured from the difference from the protruding length. In the comparative example, the filled ink composition remained, but the ink was not discharged. Therefore, the abrasion of the ball receiving seat was measured from the difference from the ball protrusion length after 200 m continuous writing. In addition, the ball protrusion length measured the length from the front-end | tip of a ball holder to the front-end | tip of a ball using the tool microscope.
[0036]
[Table 1]

[0037]
As described above in detail, the ink for a ballpoint pen according to the present invention has a small amount of wear on the ball receiving seat, and thus sufficiently achieves the object of writing without blurring until all the filled ink is consumed. Can be useful.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part showing an example of a ballpoint pen tip.
[Explanation of symbols]
1 writing ball
2 Ball holder
3 inner hole
3a Tip opening
4 Inward protrusion
5 center hole
6 radial grooves

Claims (6)

少なくとも染料と、新モース硬度が４以上の微粒子と、液媒体とを含有してなるボールペン用インキ。An ink for a ball-point pen comprising at least a dye, fine particles having a new Mohs hardness of 4 or more, and a liquid medium. 前記微粒子の粒子径が０．１μｍ以上３０μｍ以下である請求項１記載のボールペン用インキ。2. The ink for a ballpoint pen according to claim 1, wherein the fine particles have a particle size of 0.1 μm or more and 30 μm or less. 前記微粒子の添加量がインキ全量に対して０．００３重量％以上１０重量％以下である請求項１または請求項２に記載のボールペン用インキ。The ballpoint pen ink according to claim 1 or 2, wherein the amount of the fine particles added is 0.003% by weight or more and 10% by weight or less based on the total amount of the ink. 前記微粒子がアルミナである請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のボールペン用インキ。The ballpoint pen ink according to any one of claims 1 to 3, wherein the fine particles are alumina. 前記請求項１乃至請求項４のインキを使用し、ボールペンのペン先として、タングステンカーバイド製の筆記ボールをステンレス鋼製のボールホルダーにて回転自在に抱持したボールペンチップを使用し、この筆記ボールが、表面の少なくとも５０μｍ×５０μｍの領域内の算術平均粗さが５〜２５ｎｍで、かつ最大高低差が１００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることを特徴とするボールペン。A ball-point pen is used as the pen point of the ball-point pen, wherein the writing point is made of a tungsten carbide writing ball rotatably held by a stainless steel ball holder. A ballpoint pen having an arithmetic average roughness in a region of at least 50 μm × 50 μm on the surface of 5 to 25 nm and a maximum height difference of 100 nm or more and 600 nm or less. 前記筆記ボールの表面において、５０μｍの線分中に、前記算術平均粗さの５倍以上の凹部が少なくとも２箇所以上存在することを特徴とする請求項５に記載のボールペン。The ballpoint pen according to claim 5, wherein, on the surface of the writing ball, there are at least two or more recesses in the 50 μm line segment that are at least five times the arithmetic average roughness.

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