JP2015164787A - Cap type writing implement - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸筒の先端部に筆記先端部を具備し、前記軸筒内に、筆記具用インキを収容し、前記軸筒の前端部にキャップを着脱自在に嵌合、且つ前記キャップを軸筒後端部に嵌合することで、筆記具用水性インキ組成物の後端に圧力を加える加圧機構を具備してなるキャップ式筆記具に関するものである。 The present invention comprises a writing tip at the tip of the shaft tube, the writing tube ink is accommodated in the shaft tube, a cap is detachably fitted to the front end of the shaft tube, and the cap is pivoted. The present invention relates to a cap-type writing instrument comprising a pressurizing mechanism that applies pressure to the rear end of a water-based ink composition for a writing instrument by fitting to the rear end of the cylinder.
従来から、紙面等の浸透面のみならず、ガラスやプラスチック等の非浸透面に筆記可能なボールペンはよく知られていて、本願出願人も特許第4402895号公報「水性ボールペン用インキとこれを用いた水性ボールペン」にて、20度℃におけるインキ粘度を5〜30mPa・sとし、非浸透面に筆記可能な水性ボールペンを提案している。 Conventionally, a ballpoint pen that can be written not only on a penetrating surface such as paper but also on a non-penetrating surface such as glass and plastic is well known, and the applicant of the present application is also disclosed in Japanese Patent No. 4402895, “Water-based ballpoint pen ink and its use "Water-based ballpoint pen" has proposed an aqueous ballpoint pen with an ink viscosity of 5 to 30 mPa · s at 20 ° C and capable of writing on a non-penetrating surface.
こうした非浸透面に筆記可能な水性ボールペンでは、使用する着色剤(顔料)が制限されることがあった。これは、顔料の比重が大きいと、低粘度化した時に、着色剤がインキ中に分散せずに沈殿しやすいため、筆記時に薄い筆跡となることや、筆記先端部に顔料が凝集しやすい問題あった。こうした顔料の中でも、ガラスフレーク顔料やアルミ顔料等の光輝性顔料、酸化チタン等の隠蔽性顔料は、比重も高く、光輝性や隠蔽性を高めるため、各々の粒径を大きくすることが好ましいために、前記した問題は顕著であった。 In such a water-based ballpoint pen capable of writing on a non-penetrating surface, the colorant (pigment) used may be limited. This is because when the specific gravity of the pigment is large, the colorant tends to settle without being dispersed in the ink when the viscosity is lowered, so that the handwriting becomes thin during writing and the pigment tends to aggregate at the writing tip. there were. Among these pigments, glitter pigments such as glass flake pigments and aluminum pigments, and concealing pigments such as titanium oxide have high specific gravity, and it is preferable to increase the particle size of each in order to improve the glitter and concealment properties. In addition, the above-described problems are remarkable.
そのため、光輝性顔料や隠蔽性顔料を含有した筆記具用水性インキ組成物を直に収容した筆記具では、顔料の沈降を抑制するために、インキ粘度を高くすることが必要であるが、非浸透面に筆記具するには、インキ消費量を多くすることが必要であり、インキ粘度が高いため困難であった。一方で、紙面への筆記では、インキ消費量が多すぎると擦過性等に影響を与えることもあり、インキ消費量の選択可能な筆記具が切望されている。 Therefore, in a writing instrument that directly contains a water-based ink composition for writing instruments containing a luster pigment or a concealing pigment, it is necessary to increase the ink viscosity in order to suppress sedimentation of the pigment. For writing instruments, it is necessary to increase the amount of ink consumed, which is difficult due to the high ink viscosity. On the other hand, when writing on paper, if the amount of ink consumption is too large, it may affect the scratching property and the like, and a writing instrument capable of selecting the amount of ink consumption is desired.
ところで、インキ収容管の後端部に加圧機構が設けられ、例えば、特開2000−335173号公報「ボールペン」に開示のように、ノック機構の押出し操作に連動させて前記インキ充填管内を加圧状態とする構造等、ノック体の押圧によって、加圧機構部を作動させてなる加圧式筆記具や、例えば、実開平6−16088号公報「塗布具」に開示のように、キャップを軸筒後端部に嵌合することで、加圧機構部を作動させてなる加圧式筆記具も知られている。 By the way, a pressurizing mechanism is provided at the rear end portion of the ink containing tube. For example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-335173 “Ball Pen”, the inside of the ink filling tube is added in conjunction with the pushing operation of the knock mechanism. For example, a pressure-type writing instrument in which a pressure mechanism is operated by pressing a knock body, such as a structure in a pressure state, or a cap cylinder as disclosed in, for example, “Application Tool” in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-16088. There is also known a pressure-type writing instrument in which a pressure mechanism is actuated by fitting to the rear end.
特許文献1のような加圧式筆記具にあっては、筆記時には常時、インキの後端に加圧力が加わるため、ペン先部から筆記具用水性インキ組成物を強制的に流出するために、インキ消費量が多くなる傾向となる。そのため、チップ先端からのインキ漏れや紙面への筆記を鑑みると、予めインキ粘度の高い筆記具用水性インキ組成物を用いてインキ消費量を抑制する必要があった。また、前述のように顔料を用いた筆記具用水性インキ組成物では、顔料の沈降抑制のために、インキ粘度を高くする必要があった。 In the pressure-type writing instrument as in Patent Document 1, since pressure is always applied to the trailing edge of the ink during writing, the water consumption ink composition for writing instrument is forced to flow out from the pen tip, so that the ink consumption The amount tends to increase. Therefore, in view of ink leakage from the tip of the chip and writing on the paper surface, it is necessary to suppress the ink consumption in advance by using a water-based ink composition for writing instruments having a high ink viscosity. Moreover, in the water-based ink composition for a writing instrument using a pigment as described above, it is necessary to increase the ink viscosity in order to suppress the precipitation of the pigment.
しかし、非浸透面への筆記には、前述のように、インキ消費量を多くすることが好ましいが、インキ粘度の高い筆記具用水性インキ組成物ではインキ消費量が抑制されるため、紙面への筆記及び非浸透面への筆記とを意識した場合、中間的な配合を試みるか、どちらか一方が優位になるようにするしかなかった。 However, for writing on the non-penetrating surface, as described above, it is preferable to increase the ink consumption. However, since the ink consumption is suppressed in the water-based ink composition for writing instruments having a high ink viscosity, When I was conscious of writing and writing on non-penetrating surfaces, I had to try an intermediate formulation or make either one dominant.
また、特許文献2では、キャップの装着によって加圧状態とすることができるが、弁機構によって、キャップを取り外した後も加圧状態を維持するために、特許文献1と同様に、筆記時には常時、筆記具用水性インキ組成物の後端に加圧力が加わることを前提として、インキ粘度やその配合を行っていた。
In
本発明の目的は、キャップを軸筒後端部に嵌合することによって、紙面及び非浸透面にも良好に筆記可能な加圧機構を具備したキャップ式筆記具を提供することである。 An object of the present invention is to provide a cap-type writing instrument having a pressurizing mechanism capable of satisfactorily writing on a paper surface and a non-penetrating surface by fitting a cap to a rear end portion of a shaft cylinder.
上記目的を達成するために、本発明は、軸筒の先端部にボールペンチップを具備し、前記軸筒内に、ボールペン用水性インキ組成物を収容し、前記軸筒の前端部及び後端部にキャップを着脱自在に嵌合、且つ前記キャップを軸筒後端部に嵌合することで、前記筆記具用水性インキ組成物の後端に圧力を加える加圧機構を具備してなるキャップ式筆記具であって、前記加圧機構が、前記キャップを軸筒後端部に嵌合を開始することによって、前記軸筒後端部内とキャップ内との空間を、前記軸筒後端部に設けた前記軸筒の内外を連通する連通孔を介して連通、且つ前記軸筒後端部内とキャップ内の空間を密閉し、前記軸筒後端部内とキャップ内の空間の密閉を維持した状態で、前記キャップを前記軸筒の先端部方向に移動することで、筆記具用水性インキ組成物の後方の空間を圧縮し、前記筆記具用水性インキ組成物の後端に圧力を加えて、前記キャップと軸筒後端部との嵌合を終了するとともに、前記筆記具用水性インキ組成物が、少なくとも、水、顔料、剪断減粘性付与剤を含有し、インキ粘度が、20℃、剪断速度1.92sec−1において1000mPa・s〜50000mPa・s、前記キャップを取り外した状態の1m当たりのインキ消費量が、ボール径をXmm、1m当たりのインキ消費量をYmg、前記キャップを軸筒後端部に嵌合した状態の1m当たりのインキ消費量をZmgとしたとき、Y=2X〜5X、Y<Z、Z=5X〜20Xを満足することを特徴とする。尚、本発明で、「前」とは、ペン先側を指し、「後」とは、その反対側を指す。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a ballpoint pen tip at the tip of a shaft tube, and contains a water-based ink composition for ballpoint pens in the shaft tube. A cap-type writing instrument comprising a pressurizing mechanism that applies pressure to the rear end of the water-based ink composition for writing instruments by fitting the cap detachably to the rear end of the shaft cylinder. Then, the pressurizing mechanism starts fitting the cap into the rear end portion of the shaft tube, thereby providing a space between the rear end portion of the shaft tube and the inside of the cap at the rear end portion of the shaft tube. In a state of communicating through the communication hole that communicates the inside and outside of the shaft tube, and sealing the space in the rear end portion of the shaft tube and the cap, and maintaining the space in the rear end portion of the shaft tube and the space in the cap, For the writing instrument by moving the cap in the direction of the tip of the barrel The space behind the ink composition is compressed, pressure is applied to the rear end of the water-based ink composition for writing instruments, and the fitting between the cap and the rear end of the barrel is finished, and the water-based ink for writing instruments is used. The composition contains at least water, a pigment, and a shear thinning agent, and has an ink viscosity of 1000 mPa · s to 50000 mPa · s at 20 ° C. and a shear rate of 1.92 sec −1 , with the cap removed. The ink consumption per unit is Y = 2X, where the ball diameter is Xmm, the ink consumption per meter is Ymg, and the ink consumption per meter when the cap is fitted to the rear end of the shaft cylinder is Zmg. -5X, Y <Z and Z = 5X-20X are satisfied. In the present invention, “front” refers to the pen tip side, and “rear” refers to the opposite side.
本発明は、キャップを軸筒後端部に嵌合することによって、紙面及び非浸透面にも良好に筆記可能な加圧機構を具備したキャップ式筆記具を提供することができた The present invention was able to provide a cap-type writing instrument having a pressurizing mechanism capable of writing well on a paper surface and a non-penetrating surface by fitting the cap to the rear end portion of the shaft cylinder.
本発明は、第一に、前記加圧機構が、前記キャップを軸筒後端部に嵌合を開始することによって、前記軸筒後端部内とキャップ内との空間を、前記軸筒後端部に設けた前記軸筒の内外を連通する連通孔を介して連通、且つ前記軸筒後端部内とキャップ内の空間を密閉し、前記軸筒後端部内とキャップ内の空間の密閉を維持した状態で、前記キャップを前記軸筒の先端部方向に移動することで、筆記具用水性インキ組成物の後方の空間を圧縮し、前記筆記具用水性インキ組成物の後端に圧力を加えて、前記キャップと軸筒後端部との嵌合を終了するとともに、前記筆記具用水性インキ組成物が、少なくとも、水、顔料、剪断減粘性付与剤を含有し、インキ粘度が、20℃、剪断速度1.92sec−1において1000mPa・s〜50000mPa・s、前記キャップを取り外した状態の1m当たりのインキ消費量が、ボール径をXmm、1m当たりのインキ消費量をYmg、前記キャップを軸筒後端部に嵌合した状態の1m当たりのインキ消費量をZmgとしたとき、Y=2X〜5X、Y<Z、Z=5X〜20Xを満足することを特徴とするものである。 In the present invention, first, the pressurizing mechanism starts fitting the cap to the rear end portion of the shaft cylinder, thereby reducing the space between the rear end portion of the shaft cylinder and the inside of the cap. Communicating through a communication hole that communicates the inside and outside of the shaft cylinder provided in the section, and sealing the space between the rear end portion of the shaft tube and the cap, and maintaining the space between the rear end portion of the shaft tube and the space within the cap In this state, by moving the cap in the direction of the tip of the shaft tube, the space behind the water-based ink composition for writing instruments is compressed, and pressure is applied to the rear end of the water-based ink composition for writing instruments, The fitting between the cap and the rear end of the barrel is finished, and the water-based ink composition for a writing instrument contains at least water, a pigment, and a shear thinning agent, and has an ink viscosity of 20 ° C. and a shear rate. 1000 mPa · s to 50000 at 1.92 sec −1 mPa · s, ink consumption per meter with the cap removed, the ball diameter is Xmm, the ink consumption per meter is Ymg, and the cap is fitted to the rear end of the shaft cylinder per meter When the ink consumption is Zmg, Y = 2X to 5X, Y <Z, and Z = 5X to 20X are satisfied.
前記構成によれば、キャップを軸筒後端部に嵌合することよって、筆記具用水性インキ組成物の後端に圧力が加わり、キャップを取り外すと、筆記具用水性インキ組成物の後端は、外気と連通し、大気圧と同圧となる。そのため、キャップを軸筒後端部に嵌合しない、又は軸筒後端部からキャップを取り外した状態とでは、非加圧式(筆記具用水性インキ組成物の後端に圧力が加わっていない)の筆記具として使用可能となる。 According to the above configuration, by fitting the cap to the rear end of the shaft tube, pressure is applied to the rear end of the water-based ink composition for writing instruments, and when the cap is removed, the rear end of the aqueous ink composition for writing instruments is It communicates with the outside air and has the same pressure as the atmospheric pressure. Therefore, in a state where the cap is not fitted to the rear end portion of the shaft cylinder or the cap is removed from the rear end portion of the shaft cylinder, a non-pressure type (no pressure is applied to the rear end of the water-based ink composition for writing instruments) It can be used as a writing instrument.
さらに、インキ粘度が、20℃、剪断速度1.92sec−1において1000mPa・s〜50000mPa・s、前記キャップを取り外した状態の1m当たりのインキ消費量が、ボール径をXmm、1m当たりのインキ消費量をYmg、前記キャップを軸筒後端部に嵌合した状態の1m当たりのインキ消費量をZmgとしたとき、Y=2X〜5X、Y<Z、Z=5X〜20Xを満足することで、非加圧状態では、紙面への筆記を良好とし、加圧状態では、非浸透面への筆記を良好とした、2タイプの筆記性に優れた筆記具とすることが可能となる。さらに、非浸透面へ筆跡乾燥性を考慮すれば、前記キャップ本体の軸筒後端部への装着後の1m当たりのインキ消費量は、Z=5X〜10Xとすることが好ましい。但し、Y=Zであると、非浸透面への筆記性が低下する。これは、消費量が増大しない場合には、筆記具用水性インキ組成物の後端に加わった圧力が、インキ流出に影響しないためであり、非浸透面への書き出しへのサポートを受けられず、結果として非浸透面への筆記性が低下するためである。また、加圧状態でのインキ消費量は、非加圧状態でのインキ消費量の2倍〜5倍とすることが好ましい。 Furthermore, the ink viscosity is 20 ° C., the shear rate is 1.92 sec −1 , and the ink consumption per 1 m with the cap removed is the ball diameter Xmm, the ink consumption per 1 m By satisfying Y = 2X to 5X, Y <Z, Z = 5X to 20X, where Ymg is the amount and Zmg is the ink consumption per meter with the cap fitted to the rear end of the shaft cylinder, In the non-pressurized state, writing on the paper surface is good, and in the pressurized state, writing on the non-penetrating surface is good. Furthermore, considering the handwriting drying property on the non-penetrating surface, the ink consumption per meter after the cap body is attached to the rear end portion of the shaft cylinder is preferably Z = 5X to 10X. However, when Y = Z, the writing property on the non-penetrating surface is lowered. This is because when the consumption does not increase, the pressure applied to the trailing edge of the water-based ink composition for writing instruments does not affect the outflow of ink, and cannot receive support for writing to the non-penetrating surface, As a result, the writing property on the non-penetrating surface is lowered. In addition, the ink consumption in the pressurized state is preferably 2 to 5 times the ink consumption in the non-pressurized state.
また、筆記具用水性インキ組成物の粘度については、筆記具用水性インキ組成物の顔料の沈降抑制効果及び加圧なしでの筆記性を考慮すると、20℃、剪断速度1.92sec−1において、1000〜50000mPa・sとし、より好ましくは、2000mPa・s〜20000mPa・sである。 The viscosity of the water-based ink composition for writing instruments is 1000 at 20 ° C. and a shear rate of 1.92 sec −1 in consideration of the effect of suppressing the precipitation of the pigment of the water-based ink composition for writing instruments and the writing performance without pressure. ˜50000 mPa · s, more preferably 2000 mPa · s to 20000 mPa · s.
尚、前記軸筒は、ボールペン用レフィルの形態として、前記レフィルを軸筒内に収容するものでもよいし、先端部にチップを装着した軸筒自体をインキ収容筒として、前記軸筒内に直接インキを充填してもよい。また、前記軸筒やインキ収容筒としては、透明、着色透明、或いは半透明の成形体を用いることにより、インキ色やインキ残量等を確認できるので好ましい。 The shaft cylinder may be a ballpoint pen refill that accommodates the refill in the shaft cylinder, or the shaft cylinder with the tip mounted on the tip itself is used as an ink storage cylinder and directly into the shaft cylinder. You may fill with ink. Further, as the shaft cylinder and the ink storage cylinder, it is preferable to use a transparent, colored transparent, or translucent molded body because the ink color, the remaining amount of ink, and the like can be confirmed.
具体的には、前記筆記具用水性インキ組成物を収容する軸筒又はインキ収容筒は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂からなる成形体が、インキの低蒸発性、生産性の面で好適に用いられ、キャップとの嵌合性を考慮すると、ポリプロピレンが最も好ましい。また、筆記先端部は、前記軸筒に直接連結する他、接続部材を介して前記軸筒と筆記先端部を連結してもよいし、軸筒内に配設したインキ収容筒の先端部に直接連結する他、接続部材を介して前記インキ収容筒と筆記先端部を連結して具備してもよい。 Specifically, the shaft cylinder or the ink storage cylinder for storing the water-based ink composition for a writing instrument is, for example, a molded body made of a thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, and the like. Polypropylene is most preferable in consideration of the fitting property with the cap. In addition to directly connecting the writing tip portion to the shaft tube, the shaft tube and the writing tip portion may be connected via a connecting member, or to the tip portion of the ink containing tube disposed in the shaft tube. In addition to direct connection, the ink container and the writing tip may be connected via a connecting member.
また、軸筒後端部にキャップを嵌合し、筆記具用水性インキ組成物の後端に圧力を加える場合には、その圧力は、大気圧を1000hPaとした場合、1000hPaより高く、1200hPa以下の範囲が好ましく、更に、1000〜1100hPaの範囲とすることが好まし。この圧力が1000hPa以下の場合は、インキ流出量が増加せず、非浸透面への筆記性能が低下する。また、1200hPaを超える場合、圧力が高すぎてインキの吹き出しや、流量が不安定になったり、ボールの動きも制限されることにより、書き味が重くなったりしてしまうことがある。 In addition, when a cap is fitted to the rear end portion of the shaft cylinder and pressure is applied to the rear end of the water-based ink composition for writing instruments, the pressure is higher than 1000 hPa when the atmospheric pressure is 1000 hPa, and is 1200 hPa or less. The range is preferable, and it is preferable to set the range of 1000 to 1100 hPa. When this pressure is 1000 hPa or less, the ink outflow amount does not increase, and the writing performance on the non-penetrating surface decreases. On the other hand, if it exceeds 1200 hPa, the pressure may be too high and the ink may be blown out, the flow rate may become unstable, or the movement of the ball may be restricted, and the writing may become heavy.
また、筆記具用水性インキ組成物には、顔料を含有する。着色剤としては、特に限定されないが、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、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、アルミニウム粉顔料、パール顔料、可逆熱変色性顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、熱変色性顔料、補色顔料等が挙げられる。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。含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1〜20.0質量%が好ましい。 The water-based ink composition for writing instruments contains a pigment. The colorant is not particularly limited, and examples of the pigment include inorganic, organic, processed pigments, and the like. Specifically, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine series, Azo, quinacridone, quinophthalone, selenium, triphenylmethane, perinone, perylene, goxazine, aluminum powder pigment, pearl pigment, reversible thermochromic pigment, fluorescent pigment, phosphorescent pigment, thermochromic pigment, And complementary color pigments. These pigments may be used alone or in combination of two or more. The content is preferably 0.1 to 20.0 mass% with respect to the total amount of the ink composition.
この中でも、アルミニウム粉顔料等の光輝性顔料や酸化チタン等の隠蔽性顔料を用いる場合は、比重が高いために顔料が沈降しやすいため、本願発明は特に効果的である。尚、光輝性顔料や酸化チタン等の隠蔽性顔料を用いる場合には、内包物を有するマイクロカプセル粒子を特定の配合比率で添加することで、潤滑性能を長期間に亘って発現できるため、長距離の筆記に対して輝度や隠蔽性の高い均一な筆跡を長期的に安定形成できるため好ましい。 Among these, when a bright pigment such as an aluminum powder pigment or a concealing pigment such as titanium oxide is used, the present invention is particularly effective because the pigment tends to settle due to high specific gravity. In addition, when concealing pigments such as glitter pigments and titanium oxide are used, lubrication performance can be expressed over a long period of time by adding microcapsule particles having inclusions at a specific blending ratio. It is preferable because uniform writing with high brightness and concealment can be stably formed over a long period of time against writing distance.
前記光輝性顔料としては、筆跡状態で光を反射させる光輝性を発揮する板状等の顔料であれば良く、特にパール顔料、アルミニウム粉顔料、金属または金属酸化物コーティングガラスフレーク、アルミコーティングポリエステルフィルム等を挙げることができる。これらは一種以上を選択してインキ中に配合される。 The glitter pigment may be any pigment such as a plate that exhibits glitter that reflects light in a handwriting state, and particularly pearl pigment, aluminum powder pigment, metal or metal oxide coated glass flake, aluminum coated polyester film Etc. One or more of these are selected and blended in the ink.
具体的に、前記パール顔料には魚鱗箔のような天然品と、天然マイカ、合成マイカ、シリカ等の表面を金属酸化物で被膜した合成品とがあり、一般的には後者が多く用いられる。パール顔料は、マイカ表面に被覆させた金属酸化物の種類やコーティング膜厚によって様々な色調を示すものである。市販されているパール顔料としては、例えば、イリオジン100(粒子径10〜60μm、銀色)、イリオジン111(粒子径1〜15μm、銀色)、イリオジン151(粒子径1〜110μm、銀色)、イリオジン153(粒子径20〜100μm、銀色)、イリオジン201(粒子径5〜25μm、金色)、イリオジン217(粒子径10〜60μm、赤銅色)、イリオジン289(粒子径10〜125μm、青色)、イリオジン302(粒子径5〜25μm、金色)、イリオジン504(粒子径10〜60μm、ワインレッド色)、イリオジン530(粒子径10〜125μm、銅色)〔以上、メルクジャパン(株)製〕、アルティミカSB−100(粒子径5〜30μm、銀色)〔以上、トピー工業(株)製〕等がある。更に、コレステリック液晶型光輝性顔料と称されるHELICONE HCS(24μm)、HELICONE HCXS(18μm)〔以上、ワッカーケミー社製〕等がある。
Specifically, the pearl pigment includes a natural product such as fish scale foil, and a synthetic product obtained by coating the surface of natural mica, synthetic mica, silica or the like with a metal oxide, and the latter is generally used in many cases. . Pearl pigments exhibit various color tones depending on the type of metal oxide coated on the mica surface and the coating thickness. Examples of commercially available pearl pigments include Iriodin 100 (
前記アルミニウム粉顔料は、アルミニウム片を高級脂肪酸やミネラルスピリットなどの石油系溶剤とともにボールミルで粉砕、研磨することで、非常に薄い鱗片上のアルミニウム微粒子のペーストとして得られるものを使用するのが一般的である。市販されているアルミニウム粉顔料としては、フレンドカラーF−700シリーズ(平均粒子径11μm)、F−500シリーズ(平均粒子径17μm)、F−350シリーズ(平均粒子径30μm)、F−100シリーズ(平均粒子径74μm)〔以上、昭和アルミパウダー(株)製〕、アルミペーストWXM0630(平均粒子径7μm)、EMRD5660(平均粒子径10μm)、WJCU75C(平均粒子径12μm)〔以上、東洋アルミニウム(株)製〕等がある。
The aluminum powder pigment is generally used as a paste of aluminum fine particles on a very thin scale by grinding and polishing an aluminum piece with a petroleum solvent such as higher fatty acids and mineral spirits in a ball mill. It is. Commercially available aluminum powder pigments include Friend Color F-700 series (
前記金属コーティングガラスフレークは、ガラスフレークに無電解メッキ法によりガラス表面に銀、ニッケルを皮膜、金属酸化物コーティングガラスフレークは、ガラスフレークの表面に液相法により二酸化チタンを皮膜することで得られる。この酸化チタン膜の厚みを変えることで、銀、黄、赤、青、緑等の色が得られるものである。市販されている金属又は金属酸化物コーティングガラスフレークとしては、メタシャイン2040PS(平均粒子径40μm)、2020PS(平均粒子径25μm)、5090NS(平均粒子径90μm)、5090RC(平均粒子径90μm)〔以上、日本板硝子(株)製〕等がある。
The metal-coated glass flake is obtained by coating glass flakes with silver and nickel on the glass surface by electroless plating, and the metal oxide-coated glass flake is obtained by coating titanium dioxide with the liquid phase method on the surface of the glass flakes. . By changing the thickness of the titanium oxide film, colors such as silver, yellow, red, blue, and green can be obtained. Commercially available metal or metal oxide coated glass flakes include Metashine 2040PS (average particle size 40 μm), 2020PS (
前記アルミコーティングポリエステルフイルムは、ポリエステルフィルムの片面にアルミニウムを真空蒸着したのち、所望の色とする際に、両面に着色コーティングをしたのち細かく切断することで得られる。市販されているアルミコーティングポリエステルフイルムは、クリスタルカラーX−20〔平均粒子径100μm、ダイヤ工業(株)製〕、エルジーSilver500(平均粒子径28μm、銀色)、エルジーGold500(平均粒子径28μm、金色)〔以上、尾池工業(株)製〕等がある。 The aluminum-coated polyester film can be obtained by vacuum-depositing aluminum on one side of a polyester film, then forming a desired color, and then finely cutting it after coloring coating on both sides. Commercially available aluminum coating polyester films are crystal color X-20 (average particle size 100 μm, manufactured by Dia Kogyo Co., Ltd.), LS Silver 500 (average particle size 28 μm, silver), LG Gold 500 (average particle size 28 μm, gold) [The above, manufactured by Oike Industry Co., Ltd.].
これらの光輝性顔料は、所望の色相、光輝度に合わせて、一種又は二種以上を併用することができる。また、上記板状顔料の使用量は、インキ組成物全量に対して1.0〜20重量%、好ましくは5.0〜15重量%の範囲で使用される。また、本発明のインキに使用される光輝性顔料において、特に粒子径の制限はないが、使用するボールペンにおいて筆記できなかったり、筆記中に顔料が吐出溝(インキ流出孔)を閉塞させたりして、筆記できなくなる虞のない粒子径が選択される。 These glitter pigments can be used alone or in combination of two or more according to the desired hue and light luminance. The plate pigment is used in an amount of 1.0 to 20% by weight, preferably 5.0 to 15% by weight, based on the total amount of the ink composition. Further, the glitter pigment used in the ink of the present invention is not particularly limited in particle diameter, but cannot be written with the ballpoint pen used, or the pigment may block the ejection groove (ink outflow hole) during writing. Thus, the particle size is selected so that there is no possibility that writing cannot be performed.
前記隠蔽性顔料としては、隠蔽性を発揮する顔料であれば良く、特に、隠蔽性のある酸化チタン、アルキレンビスメラミン誘導体、球状・偏平状等の各種形状のプラスチックピグメント(合成樹脂粒子顔料)など、各種の無機又は有機白色顔料等を挙げることができる。これらは一種以上を選択してインキ中に配合される。 The concealing pigment may be any pigment that exhibits concealing properties, in particular, titanium oxide having concealing properties, alkylene bismelamine derivatives, plastic pigments (synthetic resin particle pigments) of various shapes such as spherical and flat shapes, etc. And various inorganic or organic white pigments. One or more of these are selected and blended in the ink.
前記酸化チタンとしては、ルチル型、アナターゼ型等の酸化チタンが使用でき、市販されている商品としては、サンダイスーパーホワイトU〔山陽色素(株)製〕、クロノスKA−10、KA−20、KR−310、KR−380〔チタン工業(株)製〕、タイトーンR−3L、R−5N〔堺化学工業(株)製〕、タイピュアR−900、R−931(デュポン社製)等が挙げられる。尚、前記酸化チタンは表面処理を施したものを用いてもよい。 As the titanium oxide, titanium oxides such as rutile type and anatase type can be used, and commercially available products include Sundai Super White U (manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.), Kronos KA-10, KA-20, KR. -310, KR-380 [manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.], Tytone R-3L, R-5N [manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.], Taipure R-900, R-931 (manufactured by DuPont) and the like. . In addition, you may use the surface-treated titanium oxide.
前記顔料を光輝性顔料及び/又は隠蔽性顔料とすることで、非浸透面に、光輝性や隠蔽性のある筆跡を形成することができる新たな筆記具を提供することができ、経時的にも顔料の沈降を抑制しているため、長期間に亘って安定した筆跡を得ることができる。 By using the pigment as a glitter pigment and / or a concealing pigment, it is possible to provide a new writing instrument capable of forming a handwriting having a glitter or concealment on a non-penetrating surface, and even over time. Since sedimentation of the pigment is suppressed, a stable handwriting can be obtained over a long period of time.
また、顔料を分散安定するために、剪断減粘性付与剤を用いる。剪断減粘性付与剤としては、架橋型アクリル酸重合体、キサンタンガム、ウェランガム、サクシノグリカン、グアーガム、ローカストビーンガム、λ−カラギーナン、セルロース誘導体、ダイユータンガム等が挙げられ、これらを含有することで、インキ中で三次元網目構造を形成することで、顔料の分散を安定することが可能である。これらの剪断減粘性付与剤は、一種又は二種以上を併用して使用してもかまわない。 In addition, a shear thinning agent is used to disperse and stabilize the pigment. Examples of the shear thinning agent include cross-linked acrylic acid polymers, xanthan gum, welan gum, succinoglycan, guar gum, locust bean gum, λ-carrageenan, cellulose derivatives, and deutan gum. The dispersion of the pigment can be stabilized by forming a three-dimensional network structure in the ink. These shear thinning agents may be used alone or in combination of two or more.
剪断減粘性付与剤の中でも、ドライアップ性能や分散安定性を考慮すれば、サクシノグリカンを用いることが好ましい。サクシノグリカンは、他の剪断減粘付与剤よりも、静止時のインキ粘度を高くし、筆記時のインキ粘度を低くすることが可能で、比較的少量で、粘度調整し易い。そのため、剪断減粘性付与剤の固形分量をより少なくできるため、ドライアップ性能には有利になりやすく、特に、顔料系インキではドライアップ性能が劣りやすいので、本発明では効果的である。サクシノグリカンとしては、メイポリ(三晶(株))等が例示できる。 Among shear thinning agents, it is preferable to use succinoglycan in consideration of dry-up performance and dispersion stability. Succinoglycan can increase the ink viscosity at rest and lower the ink viscosity at the time of writing than other shear thinning agents, and it is easy to adjust the viscosity in a relatively small amount. Therefore, since the amount of solid content of the shear thinning agent can be further reduced, it tends to be advantageous for the dry-up performance, and in particular, the pigment-based ink is likely to be inferior in the dry-up performance, and is effective in the present invention. An example of succinoglycan is Maypoli (Sanki Co., Ltd.).
前記剪断減粘性付与剤の含有量は、水性ボールペン用インキ全量に対して、0.1質量%未満だと、顔料の沈降防止効果が得られにくく、3.0質量%を越えると、非浸透面への筆記性能が低下するため、0.1〜3.0質量%が好ましい。より考慮すれば、0.3〜1.0質量%が好ましい。 When the content of the shear thinning agent is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the water-based ballpoint pen ink, it is difficult to obtain the effect of preventing the pigment from settling. Since the writing performance to a surface falls, 0.1-3.0 mass% is preferable. Considering more, 0.3 to 1.0% by mass is preferable.
また、本発明のように、紙面のみならず非浸透面の筆記性能をより向上させるために、表面張力を低減し、インキを広がりやすくして、濡れ性を向上するために、シリコーン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ジアルキルスルホコハク酸塩の中から1種以上の界面活性剤を含有することが好ましい。 In addition, as in the present invention, in order to improve the writing performance of not only the paper surface but also the non-penetrating surface, the surface tension is reduced, the ink is spread easily, and the wettability is improved. It is preferable to contain one or more surfactants among an agent, an acetylene glycol surfactant, a fluorine surfactant, and a dialkylsulfosuccinate.
更に必要に応じて、水に相溶性のある従来汎用の水溶性有機溶剤を用いることができる。具体的には、エタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、スルフォラン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。
尚、前記水溶性有機溶剤は一種又は二種以上を併用して用いることができ、2〜60重量%、好ましくは5〜35重量%の範囲で用いられる。
Further, if necessary, a conventional general-purpose water-soluble organic solvent compatible with water can be used. Specifically, ethanol, propanol, butanol, glycerin, sorbitol, triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, ethylene glycol, diethylene glycol, thiodiethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Examples include ethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, sulfolane, 2-pyrrolidone, and N-methyl-2-pyrrolidone.
In addition, the said water-soluble organic solvent can be used 1 type or in combination of 2 or more types, and is used in 2 to 60 weight%, Preferably it is 5 to 35 weight%.
更に、紙面への定着性や粘性を付与するために水溶性樹脂や樹脂エマルジョンを添加することもできる。前記水溶性樹脂としては、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、スチレンマレイン酸共重合物、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、デキストリン等が挙げられる。前記樹脂エマルジョンとして、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等が挙げられる。前記水溶性樹脂や樹脂エマルジョンは一種又は二種以上を併用することができ、インキ組成中1〜30重量%の範囲で用いられる。 Further, a water-soluble resin or a resin emulsion can be added in order to impart fixing properties and viscosity to the paper surface. Examples of the water-soluble resin include alkyd resins, acrylic resins, styrene maleic acid copolymers, cellulose derivatives, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, and dextrin. Examples of the resin emulsion include acrylic resins, urethane resins, styrene-butadiene resins, polyester resins, and vinyl acetate resins. The water-soluble resin or resin emulsion may be used alone or in combination of two or more, and is used in the range of 1 to 30% by weight in the ink composition.
その他、必要に応じて、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、酢酸ソーダ等の無機塩類、水溶性のアミン化合物等の有機塩基性化合物等のpH調整剤、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、サポニン等の防錆剤、石炭酸、1、2−ベンズチアゾリン3−オンのナトリウム塩、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、2,3,5,6−テトラクロロ−4−(メチルスルフォニル)ピリジン等の防腐剤或いは防黴剤、尿素、ノニオン系界面活性剤、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤、消泡剤、ノニオン系の界面活性剤を使用してもよい。 In addition, pH adjusters such as inorganic salts such as sodium carbonate, sodium phosphate and sodium acetate, organic basic compounds such as water-soluble amine compounds, benzotriazole, tolyltriazole, 2,5-dimercapto- Rust preventives such as 1,3,4-thiadiazole, saponin, coalic acid, sodium salt of 1,2-benzthiazolin-3-one, sodium benzoate, sodium dehydroacetate, potassium sorbate, propyl paraoxybenzoate, 2,3 , 5,6-tetrachloro-4- (methylsulfonyl) pyridine, etc., antiseptic or antifungal agent, urea, nonionic surfactant, sorbit, mannitol, sucrose, glucose, reduced starch hydrolyzate, pyrophosphate A wetting agent such as sodium, an antifoaming agent, or a nonionic surfactant may be used.
更に、アスコルビン酸類、エリソルビン酸類、α−トコフェロール、カテキン類、合成ポリフェノール、コウジ酸、アルキルヒドロキシルアミン、オキシム誘導体、α−グルコシルルチン、α−リポ酸、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、亜硫酸塩、スルホキシル酸塩、亜ジチオン酸塩、チオ硫酸塩、二酸化チオ尿素等を添加して化学的に気泡を除去することもできる。 Furthermore, ascorbic acids, erythorbic acids, α-tocopherol, catechins, synthetic polyphenols, kojic acid, alkylhydroxylamine, oxime derivatives, α-glucosylrutin, α-lipoic acid, phosphonate, phosphinate, sulfite, sulfoxyl Bubbles can also be removed chemically by adding acid salts, dithionites, thiosulfates, thiourea dioxide or the like.
また、N−ビニル−2−ピロリドンのオリゴマー、N−ビニル−2−ピペリドンのオリゴマー、N−ビニル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、ε−カプロラクタム、N−ビニル−ε−カプロラクタムのオリゴマー等の増粘抑制剤を添加することで、出没式等、常時、ペン先が露出する形態での機能を高めることもできる。 Further, oligomers of N-vinyl-2-pyrrolidone, oligomers of N-vinyl-2-piperidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, ε-caprolactam, N-vinyl-ε-caprolactam By adding a thickening inhibitor such as an oligomer, it is possible to enhance the function in a form in which the pen tip is always exposed, such as a retractable type.
更に、潤滑剤を使用することができ、例えば、金属石鹸、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイド付加型カチオン活性剤、リン酸エステル系活性剤、β−アラニン型界面活性剤、N−アシルアミノ酸、N−アシルメチルタウリン、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾールやその塩やオリゴマー、3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、チオカルバミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩、α−リポ酸、N−アシル−L−グルタミン酸とL−リジンとの縮合物やその塩等が用いられる。 Further, a lubricant can be used, for example, metal soap, polyalkylene glycol fatty acid ester, ethylene oxide addition type cationic surfactant, phosphate ester type surfactant, β-alanine type surfactant, N-acyl amino acid, N-acylmethyltaurine, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole and its salts and oligomers, 3-amino-5-mercapto-1,2,4-triazole, thiocarbamate, dimethyldithiocarbamate , Α-lipoic acid, condensates of N-acyl-L-glutamic acid and L-lysine, salts thereof, and the like are used.
更に、筆記具用水性インキ組成物の後端部にはインキ逆流防止体(液栓)を配することもできる。前記インキ逆流防止体としては、液状または固体のいずれを用いることもでき、前記液状のインキ逆流防止体としては、ポリブテン、α−オレフィンオリゴマー、シリコーン油、精製鉱油等の不揮発性媒体が挙げられ、所望により前記媒体中にシリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、脂肪酸アマイド等を添加することもできる。また、固体のインキ逆流防止体としては樹脂成形物が挙げられる。前記液状及び固体のインキ逆流防止体は併用することも可能である。 Furthermore, an ink backflow prevention body (liquid stopper) can be disposed at the rear end of the water-based ink composition for writing instruments. As the ink backflow preventer, either liquid or solid can be used, and examples of the liquid ink backflow preventer include non-volatile media such as polybutene, α-olefin oligomer, silicone oil, and refined mineral oil. If desired, silica, aluminum silicate, swellable mica, fatty acid amide and the like can be added to the medium. Moreover, a resin molding is mentioned as a solid ink backflow prevention body. The liquid and solid ink backflow preventers can be used in combination.
また、前記筆記先端部の構造は、従来汎用の機構が有効であり、ボールペンチップ構造が好適に適用できる。ボールペンチップとしては、金属製のパイプの先端近傍を外面より内方に押圧変形させたボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属材料をドリル等による切削加工により形成したボール抱持部にボールを抱持してなるチップ、或いは、金属製のパイプや金属材料の切削加工により形成したチップに抱持するボールをコイルスプリングにより前方に付勢させたもの等を適用できる。 Moreover, the structure of the said writing tip part is effective for a conventional general-purpose mechanism, and a ballpoint pen tip structure can be suitably applied. As a ballpoint pen tip, a tip formed by holding a ball in a ball holding portion in which the vicinity of the tip of a metal pipe is pressed and deformed inward from the outer surface, or a ball formed by cutting a metal material with a drill or the like A tip formed by holding a ball in the holding portion, or a ball held in a tip formed by cutting a metal pipe or metal material can be applied.
また、前記ボールは、超硬合金、ステンレス鋼、ルビー、セラミック等からなる汎用のものが適用でき、直径0.1mm〜2.0mm、好ましくは0.2mm〜1.2mmの範囲のものが好適に用いられる。特に、ボール径が0.5mm以下の小径のものでは、筆記距離に対するボールの回転数が多く、非浸透面に筆記し難くなることから、本発明がより好適に作用する。 Moreover, the said ball | bowl can apply the general purpose thing which consists of a cemented carbide alloy, stainless steel, a ruby, a ceramic, etc., and the thing of the range of diameter 0.1mm-2.0mm, Preferably 0.2mm-1.2mm is suitable. Used for. In particular, when the ball diameter is a small diameter of 0.5 mm or less, the number of rotations of the ball with respect to the writing distance is large, and it becomes difficult to write on the non-penetrating surface.
尚、前記筆記先端部におけるボールの前後の移動距離は、10μm未満では加圧時においてもインキ消費量を多くし難く、100μmを超えるとインキ漏れが発生する恐れがあるため、10μm〜100μmとすることが好ましく、さらに好ましくは、20μm〜60μmである。 In addition, if the movement distance of the front and rear of the ball at the writing tip portion is less than 10 μm, it is difficult to increase the ink consumption even at the time of pressurization, and if it exceeds 100 μm, ink leakage may occur. It is preferably 20 μm to 60 μm.
また、その他の構成によれば、前記キャップが、少なくとも開口端以外を閉鎖したキャップ本体を有し、前記キャップ本体の軸筒後端部への嵌合を開始すると、前記軸筒後端部と前記圧縮体とで、前記軸筒後端部とキャップ本体内の空間を密閉し、さらに前記キャップ本体を前記軸筒の先端部方向に移動することで、前記圧縮体が変形し、前記筆記具用水性インキ組成物の後方の軸筒内及び前記圧縮体の空間を圧縮し、前記筆記具用水性インキ組成物の後端に圧力を加えることで、繰り返しのキャップの着脱を行っても安定した加圧力を得ることができる。 According to another configuration, the cap has a cap body that is closed at least except for an open end, and when the cap body starts to be fitted to the rear end portion of the shaft tube, With the compression body, the space between the rear end portion of the shaft cylinder and the cap body is sealed, and further, the compression body is deformed by moving the cap body in the direction of the front end portion of the shaft cylinder. By compressing the space inside the cylinder and the compressed body behind the water-based ink composition, and applying pressure to the rear end of the water-based ink composition for writing instruments, stable pressure can be applied even when the cap is repeatedly attached and detached. Can be obtained.
これは、本発明のキャップ式筆記具は、前記キャップを軸筒後端部に嵌合することで、筆記具用水性インキ組成物の後端に圧力を加える加圧機構を具備してしれば、加圧構造は、特に限定されるものではないが、軸筒後端部の側壁と、キャップの内壁とで気密、加圧を行うと、繰り返しの着脱によって寸法変化が生じたり、移動時や落下時に軸筒後端部に傷が付いたり、汚れが付着したりすることがあり、気密性が低下し、結果的には加圧力も安定しない問題がある。そのため、前記したキャップ内に設けた圧縮対の変形によって、加圧力を加えることで、長期的にも安定した加圧力を得ることができるためである。 This is because the cap-type writing instrument of the present invention includes a pressurizing mechanism that applies pressure to the rear end of the water-based ink composition for writing instruments by fitting the cap to the rear end of the shaft cylinder. The pressure structure is not particularly limited, but if the side wall of the rear end of the barrel and the inner wall of the cap are airtight and pressurized, dimensional changes may occur due to repeated attachment and detachment, when moving or dropping There is a problem that the rear end of the shaft tube may be scratched or dirt may adhere, resulting in a problem that the airtightness is lowered and the applied pressure is not stabilized as a result. For this reason, it is possible to obtain a stable pressing force even in the long term by applying a pressing force by the deformation of the compression pair provided in the cap.
尚、前記圧縮体には、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂からなる成形体を用いることもできるが、ゴム又はエラストマー等の弾性体、具体的には、ブチルゴム、シリコーンゴムやスチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどを好適に用いることができる。 In addition, although the molded object which consists of thermoplastic resins, such as a polypropylene, can also be used for the said compression body, elastic bodies, such as rubber | gum or an elastomer, specifically, a butyl rubber, a silicone rubber, a styrene-type elastomer, a polyester-type elastomer Etc. can be used suitably.
実施例1
図1から図3に示す実施例1のキャップ式筆記具1は、把持部にグリップ部材12を装着した前軸2と、後軸3とを連結した軸筒本体内にボールペンレフィル7を配設した筆記具本体の前軸2と、ポリプロピレン樹脂(PP樹脂)で射出成形にて形成した半透明のキャップ4とを、前軸2の側壁に形成した嵌合凸部と、キャップ4の内壁に形成した嵌合突部の乗り越し嵌合によって、着脱自在に装着して、キャップ式筆記具1を得ている。尚、ボールペンレフィル7のインキ収容筒8には、インキ配合1の筆記具用水性インキ組成物12及びインキ逆流防止体13を直詰に収容してある。
Example 1
The cap-type writing instrument 1 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 has a
キャップ4は、キャップ本体5と、キャップ内に配設した、筆記先端部11を密閉するシール部材6とからなり、キャップ本体5の側壁には、転がり防止用突起5Aを一体に成形してある。
The cap 4 includes a
ボールペンレフィル7は、インキ収容筒8の先端に、φ0.5mmのボールを回転自在に抱持したボールペンチップからなる筆記先端部10を、チップホルダー9を介して装着してあり、インキ収容筒8の後端部には、内外を連通する空気孔11Aを設けた尾栓11を装着し、内部には筆記具用水性インキ組成物12と、インキ逆流防止体13を直に収容してある。尚、図示はしてないが、ボールの後方には、ボールを常時、チップ先端の内壁に押圧するコイルスプリングを配設してある。
The
また、ボールペンレフィル7は、インキ収容筒8の後端部を、後軸3後端部内に圧入装着してあり、インキ収容筒8の後端部内の空間は、後軸3の後端部に設けた、内外を連通する連通孔3Aによってのみ、外気と連通することができる。
Further, the
筆記具本体の後軸3とキャップ4とを嵌合を終了すると、加圧機構が働き、筆記具用水性インキ組成物12の後端に、インキ逆流防止体13を介して圧力を加えることができる。具体的には、前記キャップ4を、キャップ本体5の開口端側から後軸3後端部の側壁3Bに進行すると、先ずキャップ本体5の内壁5Aと前記後軸3の側壁3Bが当接する。この時、後軸3の後端部に設けた、内外を連通する連通孔3Aを通じて、キャップ本体5内と後軸3、インキ収容筒8の後端部内とを連通、且つ前記後軸3内及びインキ収容筒8の後端部内とキャップ本体5内の空間を密閉する。さらに、キャップ4を進行(図3の矢印F方向)させると、キャップ本体5内、後軸3及びインキ収容筒8の後端部内の空間を圧縮して嵌合を終了する。その結果、筆記具用水性インキ組成物12の後端に、インキ逆流防止体13を介して圧力を加えることができるものである。尚、当該圧力は、1050hPaであった。
When the fitting between the
次に筆記具用水性インキ組成物12のインキ配合を示す。
インキ配合1
酸化チタン分散体 20.0質量部
樹脂粒子(球状樹脂粒子) 20.0質量部
水 46.4質量部
樹脂エマルジョン(アクリルエマルジョン) 10.0質量部
pH調整剤(トリエタノールアミン) 1.0質量部
潤滑剤(リン酸エステル系界面活性剤) 1.0質量部
防錆剤(ベンゾトリアゾール) 1.0質量部
剪断減粘性付与剤(サクシノグリカン) 0.6質量部
Next, the ink composition of the water-based
Ink formulation 1
Titanium oxide dispersion 20.0 parts by mass Resin particles (spherical resin particles) 20.0 parts by mass Water 46.4 parts by mass Resin emulsion (acrylic emulsion) 10.0 parts by mass
pH adjuster (triethanolamine) 1.0 part by mass lubricant (phosphate surfactant) 1.0 part by weight rust inhibitor (benzotriazole) 1.0 part by weight shear thinning agent (succinoglycan) ) 0.6 parts by mass
まず、酸化チタン、水、溶剤(グリセリン)、分散剤(界面活性剤)を適量採取し、分散機を使用し、充分に分散した後、遠心分離を行い、粗大分を除去して酸化チタン分散体を得る。その後、作製した酸化チタン分散体、水、溶剤(グリセリン)、樹脂エマルジョン(アクリルエマルジョン)、潤滑剤、pH調整剤、防錆剤をマグネットホットスターラーで加温撹拌等してベースインキを作成した。 First, collect appropriate amounts of titanium oxide, water, solvent (glycerin), and dispersant (surfactant), disperse thoroughly using a disperser, then centrifuge to remove coarse components and disperse titanium oxide. Get the body. Thereafter, the prepared titanium oxide dispersion, water, solvent (glycerin), resin emulsion (acrylic emulsion), lubricant, pH adjuster, and rust preventive were heated and stirred with a magnetic hot stirrer to prepare a base ink.
その後、上記作製したベースインキを加温しながら、剪断減粘性付与剤を投入してホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌した後、濾紙を用い濾過を行って、実施例1の筆記具用水性インキ組成物12を得た。
尚、実施例1のインキ粘度は、ブルックフィールド社製DV−II粘度計(CPE−42ローター)を用いて、20℃の環境下で、剪断速度1.92sec−1(sec-1)にてインキ粘度を測定したところ、5000mPa・sであった。
Then, while heating the base ink prepared above, the shear thinning agent was added and mixed and stirred thoroughly using a homogenizer stirrer until uniform, and then filtered using filter paper. 1 of a writing instrument water-based
Incidentally, the ink viscosity of Example 1, using a Brookfield Corporation DV-II viscometer (CPE-42 rotor), under 20 ° C. environment at a shear rate 1.92sec -1 (sec -1) The ink viscosity was measured and found to be 5000 mPa · s.
実施例2〜4
インキ配合を表1に示すように変更した以外は、実施例1のインキ配合1と同様な手順でインキ配合2〜4の筆記具用水性インキ組成物とした以外は、実施例1と同様にしてキャップ式筆記具を得ている。表1に、インキ配合および評価結果を示す。
Except that the ink formulation was changed as shown in Table 1, the same procedure as in Example 1 except that the water-based ink composition for writing
比較例1〜3
筆記先端部を変更(図示せず)し、キャップを取り外した状態(非加圧状態)の1m当たりのインキ消費量(Ymg)が、1.0mg〜2.5mg(2X〜5X)の範囲外、前記キャップ本体を軸筒後端部に嵌合した後の1m当たりのインキ消費量(Zmg)が、2.5mg〜10mg(5X〜20X)の範囲外とした以外は、実施例1と同様な手順で比較例1〜3のキャップ式筆記具を得た。表2に実施例及び比較例の非加圧状態での1m当たりのインキ消費量及び加圧状態での1m当たりのインキ消費量を示す。
The ink consumption (Ymg) per meter when the writing tip is changed (not shown) and the cap is removed (non-pressurized state) is out of the range of 1.0 mg to 2.5 mg (2X to 5X) The same as in Example 1 except that the ink consumption per 1 m (Zmg) after fitting the cap body to the rear end of the shaft cylinder was outside the range of 2.5 mg to 10 mg (5X to 20X). The cap type writing instrument of Comparative Examples 1-3 was obtained with a simple procedure. Table 2 shows the ink consumption per 1 m in the non-pressurized state and the ink consumption per 1 m in the pressurized state of Examples and Comparative Examples.
試験および評価
実施例1〜4及び比較例1〜3のキャップ式筆記具に対し、浸透面の筆記試験としては、筆記試験用紙としてJIS P3201 筆記用紙Aを用い、非浸透面への筆記試験としては、市販の透明アクリル板を用いて紙面を行い、手書筆記を行い以下の評価を行った。尚、キャップを取り外した状態(非加圧)での1m当たりのインキ消費量及び軸筒後端部にキャップを嵌合した状態(加圧)での1m当たりのインキ消費量は、温度20℃、湿度65%RTの環境下、荷重100gf、筆記角度70°、4m/minの走行試験機にて筆記試験を行い、0〜1mのインキ消費量を10回測定し、最大値、最小値を除く平均値を1m当たり消費量としたものである。
Testing and evaluation
For the pen-type writing instruments of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, the penetrating surface writing test uses JIS P3201 writing paper A as the writing test paper, and the writing test on the non-penetrating surface is commercially available. The paper was printed using a transparent acrylic plate, handwritten, and the following evaluations were performed. The ink consumption per meter when the cap is removed (non-pressurized) and the ink consumption per meter when the cap is fitted to the rear end of the shaft (pressurized) are 20 ° C. In a 65% RT humidity environment, a writing test was performed with a running test machine with a load of 100 gf, a writing angle of 70 °, and 4 m / min. The ink consumption of 0 to 1 m was measured 10 times, and the maximum and minimum values were determined. Excluding the average value, consumption per meter is taken.
紙面に対する筆記試験:キャップを取り外した非加圧状態で、紙面に筆記した筆跡を観察した。
筆跡にカスレが出ないもの ・・・◎
筆跡にカスレが出るが、実用上問題ないもの ・・・○
筆跡にカスレがひどく出て、実用性に乏しいもの ・・・×
Written test on the paper surface: The handwriting written on the paper surface was observed in a non-pressurized state with the cap removed.
No blurring in the handwriting ... ◎
Scratches appear in the handwriting, but there are no practical problems
Scratches appear in the handwriting, poor practicality ・ ・ ・ ×
非浸透面に対する筆記試験:軸筒後端部にキャップを嵌合した加圧状態で、透明アクリル板面上に筆記した筆跡を観察した。
筆跡にカスレが出ないもの ・・・◎
筆跡にカスレが出るが、実用上問題ないもの ・・・○
筆跡にカスレがひどく出て、実用性に乏しいもの ・・・×
Written test on non-penetrating surface: In a pressurized state in which a cap was fitted to the rear end of the shaft tube, the handwriting written on the transparent acrylic plate surface was observed.
No blurring in the handwriting ... ◎
Scratches appear in the handwriting, but there are no practical problems
Scratches appear in the handwriting, poor practicality ・ ・ ・ ×
実施例1〜4では、紙面に対する筆記試験、非浸透面に対する筆記試験ともに良好もしくは、実用上問題のないレベルの性能が得られた。 In Examples 1 to 4, the writing test on the paper surface and the writing test on the non-penetrating surface were good, or performance at a level with no practical problem was obtained.
比較例1では、キャップの軸筒後端部への装着前の1m当たりのインキ消費量Yが、0.65mgであり、Y<2Xであったため、紙面(浸透面)への筆記性悪く、筆跡のカスレ等の筆跡が悪化する結果となった。比較例3では、キャップの軸筒後端部への装着前の1m当たりのインキ消費量Yが、5.2mgであり、Y>5Xであったため、滲み等、筆跡が悪化する結果となった。 In Comparative Example 1, since the ink consumption Y per 1 m before mounting on the rear end of the cap cylinder was 0.65 mg and Y <2X, the writing property on the paper surface (penetration surface) was poor, As a result, the handwriting such as the smudge of the handwriting deteriorated. In Comparative Example 3, since the ink consumption Y per meter before mounting on the rear end of the cap cylinder was 5.2 mg and Y> 5X, the handwriting such as bleeding was deteriorated. .
比較例1、2では、キャップを軸筒後端部に嵌合した加圧状態での1m当たりのインキ消費量Zが、Z<5Xであったため、非浸透面(透明アクリル板)において、カスレ等の筆跡が悪化し、実用上問題ない筆記ができない結果となった。また、比較例3では、キャップを軸筒後端部に嵌合した加圧状態での1m当たりのインキ消費量が、Z>20Xを超えたため、筆跡乾燥性が悪く、筆記先端部からインキ漏れも発生してしまった。 In Comparative Examples 1 and 2, the ink consumption Z per meter in the pressurized state in which the cap was fitted to the rear end of the shaft cylinder was Z <5X. As a result, the handwriting such as was deteriorated, and it was impossible to write with no practical problem. In Comparative Example 3, the ink consumption per meter in the pressurized state with the cap fitted to the rear end of the shaft cylinder exceeded Z> 20X, so the handwriting dryness was poor, and ink leakage occurred from the front end of the writing. Has also occurred.
実施例5
図4から図6に示す実施例5のキャップ式筆記具21は、キャップ24を、キャップ本体25と、キャップ本体25内に、前記筆記先端部10を覆う圧縮体26を配設し、後軸23にキャップ24を嵌合した時の加圧機構を変更した以外は、実施例1と同様にしてキャップ式筆記具21を得ている。具体的には、キャップ本体25の開口端側から後軸23の後端部に進行すると、先ずキャップ24内に配設した圧縮体26の後端部が、前記後軸23の底壁23Bに当接する。この時、後軸23の後端部に設けた、内外を連通する連通孔23A、ボールペンレフィル7の尾栓11の空気孔11Aを通じて、キャップ本体25内と後軸23及びインキ収容筒8の後端部内とを連通、且つ前記後軸23、インキ収容筒8の後端部内と圧縮体26内の空間を密閉する。さらに、キャップ本体25を進行(図6の矢印G方向)させると、蛇腹状の圧縮体26が圧縮し、圧縮体26内及びインキ収容筒8の後端部内の空間を圧縮する。さらに、キャップ本体25の開口端が後軸23後端部に設けた段部23Cに当接して嵌合を終了する。その結果、筆記具用水性インキ組成物12の後端に、インキ逆流防止体13を介して圧力を加えることができる加圧機構としたものである。尚、当該圧力は、1100hPaであった。
Example 5
A cap-
実施例5では、便宜上、蛇腹状の圧縮体の圧縮により、筆記具用水性インキ組成物の後端に、インキ逆流防止体を介して圧力を加える加圧機構としているが、軸筒後端部にキャップを嵌合することで、圧縮体が圧縮によって加圧する構造であれば形状は特に限定されるものではない。但し、繰り返しの使用や、軸筒後端部の側壁の損傷等による気密性の低下を鑑みると、キャップ内に配設した圧縮体による加圧機構とすることが好ましい。 In Example 5, for the sake of convenience, a pressurizing mechanism that applies pressure to the rear end of the water-based ink composition for writing instruments by compressing the bellows-like compression body through the ink backflow preventer is used. The shape is not particularly limited as long as the compression body is pressed by compression by fitting the cap. However, in view of repeated use and a decrease in airtightness due to damage to the side wall of the rear end of the barrel, it is preferable to use a pressurizing mechanism with a compression body disposed in the cap.
また、キャップと、前軸又は後軸との嵌合方法は、着脱自在に装着してあれば、ネジ嵌合、凹凸嵌合、乗り越し嵌合等、特に限定されるものではないが、凹凸嵌合や乗り越し嵌合の場合は、嵌合時に気密性が低下する恐れがあるため、キャップ4の後軸との嵌合方法は、圧入嵌合とすることが好ましい。 Further, the fitting method of the cap and the front shaft or the rear shaft is not particularly limited as long as it is detachably mounted, such as screw fitting, concave / convex fitting, and overpass fitting. In the case of fitting or overpass fitting, since the airtightness may be lowered during fitting, the fitting method with the rear shaft of the cap 4 is preferably press-fitting fitting.
また、本実施例では、便宜上、前軸と後軸とで軸筒本体を形成しているが、一体に形成してあってもよい。また、前軸2と後軸3の装着方法は、ネジ嵌合、凹凸嵌合、乗り越し嵌合等、特に限定されるものではないが、後軸にキャップを嵌合した後、後軸内及びキャップ内を密閉するため、前軸と後軸との装着部から圧力低下を生じないようにすることが重要となる。筆記先端部も同様に、前軸と筆記先端部との隙間から圧力低下を生じないように、圧入や接着などにより気密性を維持して具備することが重要である。
Further, in this embodiment, for the sake of convenience, the shaft cylinder main body is formed by the front shaft and the rear shaft, but may be formed integrally. Further, the mounting method of the
本発明のキャップ式筆記具は、浸透面及び非浸透面に筆記可能であるため、筆記具として広く利用可能である。 Since the cap-type writing instrument of the present invention can be written on the permeation surface and the non-permeation surface, it can be widely used as a writing instrument.
1 キャップ式筆記具
2 前軸
3 後軸
3A 連通孔
3B 側壁
4 キャップ
5 キャップ本体
6 シール部材
7 ボールペンレフィル
8 インキ収容筒
9 チップホルダー
10 筆記先端部
11 尾栓
11A 空気孔
12 筆記具用水性インキ組成物
13 インキ逆流防止体
14、27 グリップ
21 筆記具用キャップ
22 前軸
23 後軸
23A 連通孔
23B 底壁
23C 段部
24 キャップ
25 キャップ本体
26 圧縮体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cap
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