JP3438481B2 - Ballpoint pen - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、インキ収容管にイ
ンキ及びインキの逆流防止体を直接充填する型のボール
ペンに関し、特に、インキが、その全量に対して２５重
量％以上の酸化チタンを含むインキを用いるボールペン
に関する。 【０００２】 【従来の技術】ボールペンペン先を一端に取り付けたイ
ンキ収容管に、インキと、このインキの逆流防止体とを
充填してなるボールペンはよく知られている。前記イン
キは、染料や顔料からなる着色材と溶剤とからなり、着
色材として顔料を用いたインキの場合、結合剤を用いて
いる。尚、溶剤は、水及び水溶性有機溶剤を用いるもの
と、有機溶剤を用いるものとがある。特に、近年、筆記
の滑らかさ及び筆跡の堅牢性が良好なものとして、着色
材として顔料を用い、溶剤として水を用いたものが多く
提案されている。例えば、特開昭６３−１４５３８０号
公報には、着色材として酸化チタンを１〜６重量％用
い、更に有色顔料と樹脂粒子とを用いるインキが開示さ
れている。前記逆流防止体は、インキの漏れや乾燥を防
止するために用いるものであって、流動パラフィンやポ
リブテンなどの不揮発性液体を基材として、この基材を
微粒子シリカなどでゲル化したもの等が提案されてい
る。例えば、特開平５−２７０１９３号公報には、基材
としてポリブテンを用い、ゲル化剤として微粒子シリカ
（アエロジルＲ９７２、日本アエロジル（株）製）を用
いた逆流防止体が開示されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、筆記時、被
筆記体は、必ずしも白い紙とは限らない。例えば、黒色
上質紙などの暗色紙を被筆記体として使用することもあ
る。このような場合、着色材として染料を用いたインキ
では、隠蔽力が小さいため筆跡をほとんど認めることが
出来ないので、着色材として顔料、特に酸化チタンを含
むインキを用いることが必要である。しかしながら、隠
蔽力が大きい酸化チタンを着色材として用いた場合で
も、上記従来技術として開示されているような使用量で
は、筆跡を明確に認めることは困難であった。上記暗色
紙における筆跡の発色性を良好にするためには、酸化チ
タンの使用量を著しく多量に増加することが必要であ
り、その使用量は、インキ全量に対して２５重量％以上
である。 【０００４】ところが、２５重量％以上もの酸化チタン
を用いたインキは、その比重が１．２以上となり、上記
逆流防止体（比重０．９前後）との比重差が大きくな
り、ペン先を上向で放置した際、逆流防止体が経時的に
上部に移動してしまい、インキと逆流防止体との一が逆
転してしまうという問題が発生してしまう。 【０００５】このようなインキと逆流防止体との逆転現
象を防止するためには、逆流防止体の見かけの比重を高
くすることが考えられる。例えば、真鍮粉などといった
比重の高い顔料を分散させることである。しかし、この
場合、比重の高い顔料が経時的に沈降分離してしまい、
逆流防止体の上澄み部分がインキとの逆転現象を発生し
てしまう。 【０００６】そこで、比重の高い顔料の経時的沈降分離
を防止するために、逆流防止体の粘度を高くすることが
考えられる。例えば、微粉末シリカを大量に加え、逆流
防止体を完全にゲル状態にすることである。しかし、こ
の場合、逆流防止体の流動性が失われてしまうため、イ
ンキがペン先から吐出しにくくなるという別の問題が発
生する。 【０００７】更に、２５重量％以上もの酸化チタンを用
いた高比重インキは落下（特にペン先上向）した場合、
落下の衝撃により逆流防止体及びインキが飛び散り易
く、インキ収容管後端から漏れてしまう。 【０００８】本発明は、上記問題に鑑み、黒色紙などの
暗色紙に明確な筆跡を筆記でき、インキの吐出性も良好
であり、逆流防止体がインキとの逆転現象を発生せず、
しかも、耐衝撃性にも優れたボールペンを提供すること
を目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、ボールペンペ
ン先を一端に取り付けたインキ収容管に、インキと、こ
のインキの逆流防止体とを充填し、前記逆流防止体内に
フロートを配してなるボールペンにおいて、前記インキ
はインキ全量に対し２５重量％以上の酸化チタンを含む
ものであり、且つ、このインキと前記逆流防止体に用い
ている基材との比重差（インキの比重−基材の比重）が
０．２以下であり、前記フロートは比重が逆流防止体の
基材以下で、且つ底面の直径がインキ収容管内径より
０．２〜１．１ｍｍ小さい円柱状であるボールペンを要
旨とする。 【００１０】以下、詳細に説明する。ボールペンペン先
は、従来ボールペンに使用されているものであって、使
用するインキの吐出量を確保できるという条件さえ満た
せば問題なく使用できる。材質としては、ボールにはル
ビーやタングステンカーバイト等を用いることができ、
ボールペンチップにはステンレスや真鍮などの金属やポ
リアセタールなどの合成樹脂といったものを用いること
が出来る。 【００１１】上記ボールペンチップを取り付けるインキ
収容管は、インキの残量を確認出来るように透明、また
は半透明のものが多く用いられ、例えばポリエチレンや
ポリプロピレンのものがよく知られている。通常インキ
収容管の内径は２〜４ｍｍ程度であって、その長さは１
０〜１５ｃｍ程度である。また、必要に応じて、収容管
の内部にシリコーン系やフッ素系の撥水・撥油剤を塗布
することもできる。 【００１２】インキは筆跡となるものであり、顔料と、
結合剤と、溶剤とを少なくとも含み、インキ全量に対し
２５重量％以上の酸化チタンを含むことが必要である。
これは、上記したように黒上質紙などの暗色紙での発色
を良好にするためである。 【００１３】着色材は、酸化チタンを単独で用いても良
いが、例えば、ウォーターブルー、メチルバイオレット
などの染料や、フタロシアニンブルー、モノアゾイエロ
ーなどの顔料を併用してもよい。その使用量はインキ全
量に対して２５〜５５重量％が好ましい。 【００１４】結合材は、インキの塗膜を紙面に定着させ
るために使用するものである。具体的には、スチレン−
アクリル酸共重合体のアルカリ金属塩、同アミン塩、同
アンモニウム塩、α−メチルスチレン−アクリル酸共重
合体のアルカリ金属塩、同アミン塩、同アンモニウム
塩、スチレン−アクリル酸エステル−アクリル酸共重合
体のアルカリ金属塩、同アミン塩、同アンモニウム塩と
いった水溶性樹脂を用いることができる。また、アクリ
ル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン共
重合物などの水不溶性樹脂などを用いることもできる。
尚、水不溶性樹脂は、当然、水性エマルジョンの形態で
使用する。結合材の使用量はインキ全量に対し３〜２０
重量％が好ましい。 【００１５】溶剤は水を用いる。 【００１６】その他、上記各成分以外、筆記具用水性イ
ンキに用いられる種々の添加剤を適宜必要に応じて使用
することもできる。例えば、インキの蒸発防止のために
エチレングリコール、グリセリン等の水溶性有機溶剤及
びソルビット、キシリット等の糖アルコールを用いた
り、粘度調整のためにグァーガム、キサンタンガム等の
増粘性水溶性樹脂を用いたり、筆記感を向上するために
ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレングリコール等の潤滑剤を用いたりすること
ができる。さらに、防腐剤、防黴剤、防錆剤などが挙げ
られる。 【００１７】逆流防止体は、インキ漏れ防止の為に用い
るものであって、不揮発性溶剤或いは難揮発性溶剤であ
る基材よりなり、基材単独では粘度が低い場合、粘度を
調整するなどの必要に応じて増粘剤やゲル化剤を併用し
たものである。逆流防止体の粘度は１００００〜７００
００Ｐａ・ｓ（Ｅ型粘度計、ｓｔローター、１ｒｐｍ、
２５℃）が好ましい。本発明において、逆流防止体は、
インキ全量に対し２５重量％以上の酸化チタンを含むイ
ンキとの位置の逆転現象を防止するために、インキとの
比重差が０．２以下である基材を用いることが必要であ
る。そのためには、比重の高い基材を用いる必要があ
り、比重の高い基材としては、ノルマルパラフィンを塩
素化した塩素化パラフィンやフルオロアルコキシシクロ
トリホスファゼンが例示できる。塩素化パラフィンとし
ては、エンパラＫ４３（塩素含有量：４２〜４４％、比
重：１．１２〜１．１５）、同Ｋ４５（塩素含有量：４
４〜４６％、比重：１．１５〜１．１８）、同Ｋ４７
（塩素含有量：４７〜４９％、比重：１．１９〜１．２
２）、同Ｋ５０（塩素含有量：５０〜５２％、比重：
１．２３〜１．２６）（以上、味の素（株）製）等が挙
げられる。また、フルオロアルコキシシクロトリホスフ
ァゼンとしては、ホスファロールＮＦ４６（比重：１．
７６）、同ＮＦ６８（比重：１．７８）、同ＮＦ１００
（比重：１．７９）（以上、大塚化学（株）製）等が挙
げられる。 【００１８】基材の比重をインキの比重に対比して調整
する方法は複数採用できる。例えば、塩素化パラフィン
のように塩素含有量により比重が変化する場合、最適な
比重のグレードを選択したり、複数のグレードの塩素化
パラフィンを併用したりする。また、上記物質と相溶す
る不揮発性溶剤或いは難揮発性溶剤であって、上記物質
より比重の小さい物質を併用することによって比重を調
整することもできる。上記物質より比重の小さい不揮発
性溶剤或いは難揮発性溶剤としては、塩素化パラフィン
に相溶するものとして、ポリブテン（比重：０．８２〜
０．９０）、α−オレフィン（比重：０．８２〜０．８
５）、流動パラフィン（比重：０．８５〜０．９）等が
挙げられ、フルオロアルコキシシクロトリホスファゼン
に相溶するものとして、フタル酸ジオクチル（比重：
０．９９）、フタル酸ジブチル（比重：１．０５）等の
フタル酸エステル等が挙げられる。 【００１９】複数の比重の高い物質を併用したり、比重
の小さい物質を併用した場合の基材の比重は、各々の使
用量と比重とから算出される比重として得られる数値を
用いる。 【００２０】上記増粘剤、ゲル化剤としては、アエロジ
ル（日本アエロジル（株）製）等の微粒子シリカ、ディ
スパロン３０５（楠本化成（株）製）等の水添ひまし油
系のもの、ソロイド（三晶（株）製）等のセルロース系
のもの、更に金属セッケン類、ベントナイト等が挙げら
れる。 【００２１】上記成分以外、インキ収容管内壁へのイン
キ付着防止の為にソルビタン脂肪酸エステルやグリセリ
ン脂肪酸エステルを用いたり、低温での筆記性低下防止
の為にメタクリレートコポリマーを用いたり、その他、
種々の添加剤を適宜必要に応じて使用することもでき
る。 【００２２】円柱状のフロートはボールペンが落下（特
にペン先上向）したときの、インキや逆流防止体のイン
キ収容管から飛び散り防止のために使用する。この円柱
状のフロートの直径は、インキ収容管内径との差が０．
２〜１．１ｍｍとなるように設定することが必要であ
る。これは、差が０．２ｍｍ未満の場合は、インキ吐出
性が低下し、１．１ｍｍより大きい場合は飛び散り防止
効果が低下するためであって、フロートの直径とインキ
収容管内径との差を０．２〜１．１ｍｍとすることによ
って、インキや逆流防止体のインキ収容管から飛び散り
防止と、インキ吐出性とを両立することができる。ま
た、ボールペンは通常、インキ及び逆流防止体の充填の
際に混入した気泡を除去するために遠心処理をするが、
遠心処理後もフロートが逆流防止体中にとどまるように
するためには、フロートの比重が逆流防止体の比重以下
であることが必要である。フロートは、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアクリル酸、ポリ塩化ビニル等の
樹脂を成形して得られるが、材料である樹脂は、単独も
しくは混合して使用することができる。また、フロート
の比重調整のため必要に応じて炭酸カルシウム等の充填
剤を使用してもよい。円柱状フロートの長さは、逆流防
止体充填長さの５０〜１００％が好ましい。 【００２３】 【作用】本発明のボールペンは、黒色紙などの暗色紙に
明確な筆跡を筆記できるようにインキ全量に対し２５重
量％以上の酸化チタンを含むインキを用い、このインキ
との比重差が０．２以下である基材よりなる逆流防止体
を用いているので、逆流防止体の粘度が、インキの吐出
性を低下させないような適正な値でありながら、ペン先
を上向にして長期間放置しても、インキと逆流防止体の
位置の逆転現象が発生しない。（ちなみに、逆流防止体
の粘度調整に用いられる増粘剤やゲル化剤は、少量の添
加によって十分な効果を奏するために、逆流防止体の比
重は基材によって実質的に決定される。） 更に、逆流防止体内に配したフロート直径と、インキ収
容管内径との差を０．２〜１．１ｍｍとなしているの
で、衝撃を受けた時のような速い動きに対しては見かけ
の粘度は高くみなされるので、耐衝撃性は向上し、ま
た、筆記時の遅い動きに対しては、実際の筆記可能な粘
度（１００００〜７００００ｃｐｓ）であるために、筆
記性は低下しない。 【００２４】 【実施例】 製造例（逆流防止体１） エンパラＫ４３（塩素化パラフィン、味の素（株）製） １７．０重量部 ポリブテンＨＶ１５（ポリブテン、日本石油化学（株）製） ２．３重量部 レオパールＫＥ（増粘剤、デキストリン脂肪酸エステル、千葉製粉（株）製） ０．５重量部 アエロジルＲ９７２（微粒子シリカ、日本アエロジル（株）製）０．２重量部 上記各成分を混合し、ホットスターラーで１５０℃にて
１０分撹拌し逆流防止体１を得た。逆流防止体１の基材
の比重は１．１１であり、粘度は２２０００Ｐａ・ｓ
（Ｅ型粘度計、ｓｔローター、１ｒｐｍ、２５℃、以下
同じ）である。 【００２５】 製造例（逆流防止体２） エンパラＫ４７（塩素化パラフィン、味の素（株）製） １７．０重量部 ポリブテンＨＶ１５（前述） ２．３重量部 レオパールＫＥ（前述） ０．５重量部 アエロジルＲ９７２（前述） ０．２重量部 上記各成分を混合し、ホットスターラーで１５０℃にて
１０分撹拌し逆流防止体２を得た。逆流防止体２の基材
の比重は１．２０であり、粘度は３２０００Ｐａ・ｓで
ある。 【００２６】 製造例（逆流防止体３） ポリブテンＬＶ５０（前述） １９．０重量部 レオパールＫＥ（前述） ０．５重量部 アエロジルＲ９７２（前述） ０．５重量部 上記各成分を混合し、ホットスターラーで１５０℃にて
１０分撹拌し逆流防止体３を得た。逆流防止体３の基材
の比重は０．８５であり、粘度は２５０００Ｐａ・ｓで
ある。 【００２７】 製造例（逆流防止体４） エンパラＫ４３（前述） １７．０重量部 ポリブテンＨＶ１５（ポリブテン、日本石油化学（株）製） ２．３重量部 レオパールＫＥ（前述） １．０重量部 アエロジルＲ９７２（前述） ０．８重量部 上記各成分を混合し、ホットスターラーで１５０℃にて
１０分撹拌し逆流防止体４を得た。逆流防止体４の基材
の比重は１．１１であり、粘度は６８０００Ｐａ・ｓで
ある。 【００２８】 製造例（インキ１） クロノスＫＲ３８０（酸化チタン、チタン工業（株）製） ３０．０重量部 ジョンクリルＪ６１Ｊ（スチレン−アクリル酸エステル共重合体のアンモニウ ム塩、ジョンソンポリマー（株）製） １７．０重量部 水 ６２．４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 ケルザンＡＲ（キサンタンガム、三晶（株）製） ０．６重量部 上記各成分中、ケルザンＡＲ以外の各成分を混合し、ボ
ールミルで２４時間分散処理を行った後、ケルザンＡＲ
を加えて１時間撹拌を行いインキ１を得た。このインキ
１の比重は１．２７であった。 【００２９】 製造例（インキ２） クロノスＫＲ３８０（前述） ３６．０重量部 ジョンクリルＪ６１Ｊ（前述） １７．０重量部 水 ３６．４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 ＬＵＭＩＫＯＬ ＮＫＷ２１０８（青色に着色された樹脂粒子、固形分５３重 量％、日本蛍光化学（株）製） ２０．０重量部 ケルザンＡＲ（前述） ０．６重量部 上記各成分中、ＬＵＭＩＫＯＬ ＮＫＷ２１０８、ケル
ザンＡＲ以外の各成分を混合し、ボールミルで２４時間
分散処理を行った後、ＬＵＭＩＫＯＬ ＮＫＷ２１０
８、ケルザンＡＲを加えて１時間撹拌を行いインキ２を
得た。このインキ２の比重は１．３７であった。 【００３０】製造例（フロート１） Ｊ２５２２（ポリエチレン、宇部興産（株）製）を１５
０℃に加熱し、金型に流し込み、直径１．９ｍｍ、長さ
１０ｍｍ、比重０．９２の円柱状のフロート１を形成し
た。 【００３１】 製造例（フロート２） 塩化ビニル ２０．０重量部 ＤＯＰ １８．０重量部 エポキシ化大豆油 ２．０重量部 上記成分を撹拌混合後、１５０℃に加熱し、金型に流し
込み、直径２．７ｍｍ、長さ１２ｍｍ、比重１．１４の
円柱状のフロート２を形成した。 【００３２】製造例（フロート３） Ｊ２５２２（前述）を１５０℃に加熱し、金型に流し込
み、直径１．８ｍｍ、長さ１０ｍｍ、比重０．９２の円
柱状のフロート３を形成した。 【００３３】 製造例（フロート４） 塩化ビニル ２０．０重量部 ＤＯＰ １８．０重量部 エポキシ化大豆油 ２．０重量部 上記成分を撹拌混合後、１５０℃に加熱し、金型に流し
込み、直径２．９ｍｍ、長さ１２ｍｍ、比重１．１４の
円柱状のフロートを形成した。 【００３４】実施例１〜３及び比較例１〜４ 直径０．８ｍｍのボール（材質：超硬）とステンレス製
ボールペンチップとよりなるボールペンペン先を、内径
３ｍｍのポリプロピレン製インキ収容管にとりつけ、イ
ンキ、逆流防止体及びフロートを充填配置してボールペ
ンとなした。実施例１１〜３及び比較例１〜４における
インキ、逆流防止体及びフロート並びに比重差及び径の
差を表１に示す。 【００３５】 【表１】 【００３６】表１の注 インキ、逆流防止体及びフロートの欄の数字は、イン
キ、逆流防止体及びフロートの各々の製造例の番号であ
る。 比較例３は、フロートを使用していない例である。 比重差は、インキの比重−基材の比重である。 径の差は、インキ収容管内壁とフロート直径との差で
あり、単位はｍｍである。 【００３７】以上、実施例１〜３及び比較例１〜４で得
たボールペンについて筆記性、長期保管性、耐衝撃性及
び筆跡鮮明性について試験を行った。結果を表２に示
す。 【００３８】 【表２】 【００３９】筆記性試験 実施例１〜３及び比較例１〜４で得たボールペンを用い
て、螺旋筆記型筆記試験機にて１００ｍ筆記したときに
消費したインキの体積を測定した。 筆記速度：５ｃｍ／ｓｅｃ 筆記荷重：１００ｇ 測定単位：ｃｃ／１００ｍ 【００４０】長期保管性試験 実施例１〜３及び比較例１〜４で得たボールペンを用い
て、ボールペンペン先を上向の状態で、５０℃、湿度３
０％の高温・恒湿室内に４週間放置し、逆流防止体のペ
ン先への移動状態（インキと逆流防止体の位置逆転）の
有無を観察した。 【００４１】耐衝撃性試験 実施例１〜３及び比較例１〜４で得たボールペンを用い
て、ボールペンペン先を上向とした状態で、１ｍの高さ
から落下させて衝撃を与えた後、逆流防止体及びインキ
のインキ収容管からの飛び散りの有無を観察した。 【００４２】筆跡鮮明性試験 実施例１〜３及び比較例１〜４で得たボールペンを用い
て、黒色上質紙に筆記し、筆跡の鮮明さを目視にて観察
した。 ◎：白い紙に筆記したときと同様の鮮明さ ○：筆跡が若干黒ずむ △：筆跡がかなり黒ずむ 【００４３】 【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よるボールペンはインキの吐出が良好で、黒色上質紙に
筆記しても筆跡が鮮明に発色し、長期間ペン先を上向で
保管した後でも逆流防止体のペン先方向への移動もな
く、落としてもインキ、逆流防止体の飛び散りのない極
めて良好なものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball-point pen of a type in which ink and a backflow preventive for ink are directly filled in an ink storage tube, and in particular, the amount of ink relative to the total amount of the ink. Ball-point pen using an ink containing at least 25% by weight of titanium oxide. 2. Description of the Related Art Ballpoint pens in which an ink and a backflow preventer for the ink are filled in an ink storage tube having a ballpoint pen tip attached to one end are well known. The ink includes a coloring material composed of a dye or a pigment and a solvent. In the case of an ink using a pigment as the coloring material, a binder is used. As the solvent, there are a solvent using water and a water-soluble organic solvent, and a solvent using an organic solvent. In particular, in recent years, many articles using pigment as a coloring material and water as a solvent have been proposed as articles having good writing smoothness and good handwriting fastness. For example, JP-A-63-145380 discloses an ink using 1 to 6% by weight of titanium oxide as a coloring material, and further using a colored pigment and resin particles. The backflow prevention body is used to prevent leakage and drying of the ink, and a non-volatile liquid such as liquid paraffin or polybutene is used as a base material, and the base material is gelled with fine particle silica or the like. Proposed. For example, JP-A-5-270193 discloses a backflow preventer using polybutene as a base material and fine-particle silica (Aerosil R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as a gelling agent. [0003] By the way, at the time of writing, the object to be written is not always white paper. For example, dark paper such as black high-quality paper may be used as a writing object. In such a case, an ink using a dye as a coloring material has little concealing power, so that almost no handwriting can be recognized. Therefore, it is necessary to use a pigment, particularly an ink containing titanium oxide, as the coloring material. However, even when titanium oxide having a large hiding power is used as a coloring material, it is difficult to clearly recognize handwriting with the use amount disclosed in the above-mentioned conventional technology. In order to improve the color development of handwriting on the dark paper, it is necessary to increase the use amount of titanium oxide in a remarkably large amount, and the use amount is 25% by weight or more based on the total amount of the ink. However, the ink using titanium oxide of 25% by weight or more has a specific gravity of 1.2 or more, and the difference in specific gravity with the above-mentioned backflow preventer (specific gravity of about 0.9) becomes large, so that the pen tip is moved upward. When left in the opposite direction, the backflow preventive body moves upward with time, causing a problem that one of the ink and the backflow preventive body reverses. In order to prevent such a reverse phenomenon between the ink and the backflow preventive, it is conceivable to increase the apparent specific gravity of the backflow preventive. For example, it is to disperse a pigment having a high specific gravity, such as brass powder. However, in this case, the pigment having a high specific gravity sediments and separates with time,
The supernatant portion of the backflow preventer causes a reverse phenomenon with the ink. In order to prevent sedimentation and separation of a pigment having a high specific gravity over time, it is conceivable to increase the viscosity of the backflow preventive. For example, a large amount of fine powdered silica is added to bring the backflow preventer into a completely gel state. However, in this case, since the fluidity of the backflow prevention body is lost, another problem that it becomes difficult for ink to be ejected from the pen tip occurs. Further, when a high specific gravity ink using as much as 25% by weight or more of titanium oxide drops (especially when the pen tip is upward),
The backflow preventive body and the ink are easily scattered by the impact of the fall, and leak from the rear end of the ink storage tube. [0008] In view of the above problems, the present invention can write clear handwriting on dark paper such as black paper, has good ink dischargeability, and the backflow preventing member does not cause a reverse phenomenon with ink.
Moreover, an object of the present invention is to provide a ballpoint pen excellent in impact resistance. According to the present invention, ink and a backflow preventive body for this ink are filled in an ink storage tube having a ballpoint pen tip attached to one end, and a float is placed in the backflow preventive body. In the ballpoint pen, the ink contains at least 25% by weight of titanium oxide based on the total amount of the ink, and the specific gravity difference between the ink and the base material used for the backflow preventer (specific gravity of the ink) -The specific gravity of the base material) is 0.2 or less, and the float has a specific gravity equal to or less than the base material of the backflow preventive body, and the diameter of the bottom surface is 0.2 to 1.1 mm smaller than the inner diameter of the ink storage tube. A ballpoint pen is the abstract. The details will be described below. The ballpoint pen tip is conventionally used for a ballpoint pen, and can be used without any problem as long as the condition that the discharge amount of the ink to be used can be secured is satisfied. As the material, ruby or tungsten carbide can be used for the ball,
Metal such as stainless steel or brass or synthetic resin such as polyacetal can be used for the ballpoint pen tip. As the ink container tube to which the above-mentioned ball-point pen tip is attached, a transparent or translucent one is often used so that the remaining amount of ink can be confirmed. For example, polyethylene or polypropylene is well known. Usually, the inner diameter of the ink storage tube is about 2 to 4 mm, and its length is 1 mm.
It is about 0 to 15 cm. If necessary, a silicone-based or fluorine-based water / oil repellent can be applied to the inside of the housing tube. [0012] The ink is a handwriting, and a pigment,
It is necessary to contain at least a binder and a solvent, and to contain at least 25% by weight of titanium oxide based on the total amount of the ink.
This is to improve color development on dark paper such as black high-quality paper as described above. As the coloring material, titanium oxide may be used alone. For example, dyes such as water blue and methyl violet and pigments such as phthalocyanine blue and monoazo yellow may be used in combination. The amount used is preferably 25 to 55% by weight based on the total amount of the ink. The binder is used for fixing the coating film of the ink to the paper surface. Specifically, styrene-
Alkali metal salt, amine salt, ammonium salt of acrylic acid copolymer, alkali metal salt, amine salt, ammonium salt of α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester-acrylic acid copolymer Water-soluble resins such as alkali metal salts, amine salts and ammonium salts of polymers can be used. Further, a water-insoluble resin such as an acrylic resin, a vinyl acetate resin, and a styrene-butadiene copolymer can also be used.
The water-insoluble resin is used in the form of an aqueous emulsion. The amount of binder used is 3 to 20 with respect to the total amount of ink.
% By weight is preferred. Water is used as the solvent. In addition to the above components, various additives used in aqueous inks for writing instruments can be used as needed. For example, a water-soluble organic solvent such as ethylene glycol and glycerin to prevent evaporation of the ink and a sugar alcohol such as sorbitol and xylit, or a guar gum and a thickened water-soluble resin such as xanthan gum to adjust the viscosity, Lubricants such as polyethylene glycol and polyoxyethylene polyoxypropylene glycol can be used to improve the writing feeling. Further, preservatives, fungicides, rust preventives and the like can be mentioned. The backflow preventive is used to prevent ink leakage, and is made of a non-volatile solvent or a non-volatile solvent. When the base material alone has a low viscosity, it is used to adjust the viscosity. If necessary, a thickener and a gelling agent are used in combination. The viscosity of the backflow preventive is 10,000 to 700
00Pa · s (E type viscometer, st rotor, 1rpm,
25 ° C.) is preferred. In the present invention, the backflow prevention body is
It is necessary to use a base material having a specific gravity difference of 0.2 or less with respect to the ink containing 25% by weight or more of titanium oxide with respect to the total amount of the ink in order to prevent the position from being reversed. For that purpose, it is necessary to use a substrate having a high specific gravity. Examples of the substrate having a high specific gravity include chlorinated paraffin obtained by chlorinating normal paraffin and fluoroalkoxycyclotriphosphazene. Examples of chlorinated paraffins include empara K43 (chlorine content: 42 to 44%, specific gravity: 1.12 to 1.15) and K45 (chlorine content: 4).
4-46%, specific gravity: 1.15-1.18), K47
(Chlorine content: 47-49%, specific gravity: 1.19-1.2
2), K50 (chlorine content: 50-52%, specific gravity:
1.23 to 1.26) (all manufactured by Ajinomoto Co., Inc.). Further, as the fluoroalkoxycyclotriphosphazene, phosphalol NF46 (specific gravity: 1.
76), NF68 (specific gravity: 1.78), NF100
(Specific gravity: 1.79) (all manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.). There can be employed a plurality of methods for adjusting the specific gravity of the base material relative to the specific gravity of the ink. For example, when the specific gravity changes depending on the chlorine content as in the case of chlorinated paraffin, a grade having an optimum specific gravity is selected, or a plurality of grades of chlorinated paraffin are used in combination. The specific gravity can also be adjusted by using a non-volatile solvent or a hardly volatile solvent which is compatible with the above-mentioned substance and which has a lower specific gravity than the above-mentioned substance. As a non-volatile solvent or a non-volatile solvent having a lower specific gravity than the above substances, polybutene (specific gravity: 0.82 to 0.82) is compatible with chlorinated paraffin.
0.90), α-olefin (specific gravity: 0.82 to 0.8
5), liquid paraffin (specific gravity: 0.85 to 0.9) and the like. Dioctyl phthalate (specific gravity: 0.85 to 0.95) is compatible with fluoroalkoxycyclotriphosphazene.
0.99) and phthalic acid esters such as dibutyl phthalate (specific gravity: 1.05). When a plurality of substances having a high specific gravity are used in combination or a substance having a low specific gravity is used in combination, a numerical value obtained as a specific gravity calculated from the amount of use and the specific gravity is used. Examples of the thickener and gelling agent include silica fine particles such as Aerosil (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), hydrogenated castor oil-based materials such as Disparon 305 (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.), and Soloid (3 Cellulose-based materials such as Akira Co., Ltd.), metal soaps, bentonite and the like. In addition to the above components, sorbitan fatty acid esters and glycerin fatty acid esters are used to prevent ink from adhering to the inner wall of the ink storage tube, methacrylate copolymers are used to prevent lowering of writability at low temperatures, and others.
Various additives can be used as needed. The columnar float is used to prevent the ink and the backflow preventing body from scattering from the ink storage tube when the ballpoint pen falls (especially, the pen tip is upward). The difference between the diameter of the cylindrical float and the inner diameter of the ink storage tube is 0.
It is necessary to set it to be 2 to 1.1 mm. This is because if the difference is less than 0.2 mm, the ink ejection property is reduced, and if it is larger than 1.1 mm, the scattering prevention effect is reduced. By setting the thickness to 0.2 to 1.1 mm, it is possible to achieve both the prevention of scattering from the ink storage tube of the ink or the backflow prevention body and the ink dischargeability. In addition, ballpoint pens are usually centrifuged to remove air bubbles mixed during filling of the ink and the backflow preventive body.
In order for the float to remain in the backflow preventive body even after the centrifugal treatment, it is necessary that the specific gravity of the float be equal to or less than the specific gravity of the backflow preventive body. The float is polyethylene,
It is obtained by molding a resin such as polypropylene, polyacrylic acid, or polyvinyl chloride, and the resin as a material can be used alone or as a mixture. Further, a filler such as calcium carbonate may be used as needed for adjusting the specific gravity of the float. The length of the columnar float is preferably 50 to 100% of the length of the backflow prevention member charged. The ballpoint pen of the present invention uses an ink containing 25% by weight or more of titanium oxide with respect to the total amount of ink so that clear handwriting can be written on dark paper such as black paper. Since the backflow preventive body made of a base material having a value of 0.2 or less is used, the viscosity of the backflow preventive body is an appropriate value so as not to lower the ink ejection property, and the pen tip is directed upward. Even if left for a long time, the reversal of the positions of the ink and the backflow preventer does not occur. (Incidentally, since the thickener and the gelling agent used for adjusting the viscosity of the backflow preventive have a sufficient effect by adding a small amount thereof, the specific gravity of the backflow preventive is substantially determined by the base material.) Furthermore, since the difference between the float diameter arranged in the backflow prevention body and the inner diameter of the ink storage tube is set to 0.2 to 1.1 mm, the apparent viscosity is reduced for a fast movement such as when receiving an impact. Is considered high, the impact resistance is improved, and the writability does not decrease for slow movements during writing, because the viscosity is the actual writable viscosity (10000 to 70000 cps). EXAMPLES Production Example (Backflow Prevention Body 1) Empara K43 (chlorinated paraffin, manufactured by Ajinomoto Co., Ltd.) 17.0 parts by weight Polybutene HV15 (polybutene, manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.) 2.3 weight parts Part Leopard KE (thickener, dextrin fatty acid ester, manufactured by Chiba Flour Milling Co., Ltd.) 0.5 part by weight Aerosil R972 (fine particle silica, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 0.2 part by weight The mixture was stirred with a stirrer at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a backflow preventer 1. The specific gravity of the substrate of the backflow prevention body 1 is 1.11 and the viscosity is 22000 Pa · s.
(E-type viscometer, st rotor, 1 rpm, 25 ° C., the same applies hereinafter). Production Example (Backflow Prevention Body 2) Empara K47 (chlorinated paraffin, manufactured by Ajinomoto Co., Ltd.) 17.0 parts by weight Polybutene HV15 (described above) 2.3 parts by weight Leopard KE (described above) 0.5 parts by weight Aerosil R972 (described above) 0.2 part by weight The above components were mixed and stirred with a hot stirrer at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a backflow preventer 2. The specific gravity of the substrate of the backflow prevention body 2 is 1.20, and the viscosity is 32000 Pa · s. Production Example (Backflow Prevention Body 3) Polybutene LV50 (described above) 19.0 parts by weight Leopard KE (described above) 0.5 parts by weight Aerosil R972 (described above) 0.5 parts by weight The mixture was stirred at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a backflow preventive body 3. The specific gravity of the substrate of the backflow prevention body 3 is 0.85, and the viscosity is 25000 Pa · s. Production Example (Backflow Prevention Body 4) Empara K43 (described above) 17.0 parts by weight Polybutene HV15 (polybutene, manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.) 2.3 parts by weight Leopard KE (described above) 1.0 part by weight Aerosil R972 (described above) 0.8 part by weight The above components were mixed and stirred with a hot stirrer at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a backflow preventer 4. The specific gravity of the substrate of the backflow prevention body 4 is 1.11 and the viscosity is 68000 Pa · s. Production Example (Ink 1) Kronos KR380 (titanium oxide, manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.) 30.0 parts by weight Joncryl J61J (ammonium salt of styrene-acrylate copolymer, manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd.) 17.0 parts by weight Water 62.4 parts by weight Ethylene glycol 5.0 parts by weight Glycerin 5.0 parts by weight Kerzan AR (xanthan gum, manufactured by Sansei Co., Ltd.) 0.6 parts by weight Of the above components, other than Kerzan AR After mixing and dispersing the components in a ball mill for 24 hours, Kelzan AR
And stirred for 1 hour to obtain Ink 1. The specific gravity of this ink 1 was 1.27. Production Example (Ink 2) Kronos KR380 (described above) 36.0 parts by weight Joncryl J61J (described above) 17.0 parts by weight Water 36.4 parts by weight Ethylene glycol 5.0 parts by weight Glycerin 5.0 parts by weight LUMIKOL NKW2108 (blue colored resin particles, solid content 53% by weight, manufactured by Nippon Fluorescent Chemical Co., Ltd.) 20.0 parts by weight Kelzan AR (described above) 0.6 part by weight Of the above components, other than LUMIKOL NKW2108 and Kelzan AR After mixing for 24 hours with a ball mill, LUMIKOL NKW210
8. Kelzan AR was added, and the mixture was stirred for 1 hour to obtain Ink 2. The specific gravity of this ink 2 was 1.37. Production Example (Float 1) J2522 (polyethylene, Ube Industries, Ltd.)
The mixture was heated to 0 ° C. and poured into a mold to form a cylindrical float 1 having a diameter of 1.9 mm, a length of 10 mm and a specific gravity of 0.92. Production Example (Float 2) Vinyl chloride 20.0 parts by weight DOP 18.0 parts by weight Epoxidized soybean oil 2.0 parts by weight After stirring and mixing the above components, heated to 150 ° C., poured into a mold, A columnar float 2 having a size of 2.7 mm, a length of 12 mm, and a specific gravity of 1.14 was formed. Production Example (Float 3) J2522 (described above) was heated to 150 ° C. and poured into a mold to form a cylindrical float 3 having a diameter of 1.8 mm, a length of 10 mm, and a specific gravity of 0.92. Production Example (Float 4) Vinyl chloride 20.0 parts by weight DOP 18.0 parts by weight Epoxidized soybean oil 2.0 parts by weight After stirring and mixing the above components, heated to 150 ° C., poured into a mold, A cylindrical float having a size of 2.9 mm, a length of 12 mm and a specific gravity of 1.14 was formed. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 A ball-point pen tip consisting of a ball (material: superhard) having a diameter of 0.8 mm and a ball-point pen made of stainless steel was attached to a polypropylene ink container having an inner diameter of 3 mm. A ballpoint pen was formed by filling and arranging the ink, the backflow preventive, and the float. Table 1 shows the inks, backflow preventers, floats, specific gravity differences, and diameter differences in Examples 11 to 13 and Comparative Examples 1 to 4. [Table 1] The numbers in the columns of the ink, the backflow preventive, and the float in Table 1 are the numbers of the production examples of the ink, the backflow preventive, and the float. Comparative Example 3 is an example in which no float is used. The specific gravity difference is the specific gravity of the ink minus the specific gravity of the substrate. The diameter difference is the difference between the inner wall of the ink storage tube and the float diameter, and the unit is mm. As described above, the ball pens obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 were tested for writability, long-term storage, impact resistance and handwriting clarity. Table 2 shows the results. [Table 2] Using the ballpoint pens obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, the volume of ink consumed when writing 100 m with a spiral writing type writing tester was measured. Writing speed: 5 cm / sec Writing load: 100 g Measurement unit: cc / 100 m Long-term storage test Using the ballpoint pens obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, the ballpoint pen pointed upward. At 50 ℃, humidity 3
It was left in a 0% high-temperature, constant-humidity room for 4 weeks, and the state of movement of the backflow prevention body to the pen tip (the position of the ink and the backflow prevention body was reversed) was observed. Impact resistance test The ballpoint pens obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 were dropped from a height of 1 m with a ballpoint pen pointed upward and subjected to impact. Then, the presence or absence of the backflow preventive body and the ink scattering from the ink storage tube was observed. Handwriting sharpness test Using the ballpoint pens obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, writing was performed on black high-quality paper, and the sharpness of the handwriting was visually observed. ◎: Same sharpness as when writing on white paper 若干: Handwriting is slightly darkened △: Handwriting is considerably darkened As described above in detail, the ballpoint pen according to the present invention discharges ink. The handwriting is clearly colored even when writing on black high-quality paper, and the backflow prevention body does not move in the direction of the pen tip even after the pen tip is stored for a long period of time. It is extremely good without scattering of the preventive body.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B43K 7/00 - 7/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) B43K ^7/ 00-7/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ボールペンペン先を一端に取り付けたイ
ンキ収容管に、インキと、このインキの逆流防止体とを
充填し、前記逆流防止体内にフロートを配してなるボー
ルペンにおいて、前記インキはインキ全量に対し２５重
量％以上の酸化チタンを含むものであり、このインキと
前記逆流防止体に用いている基材との比重差（インキの
比重−基材の比重）は０．２以下であり、前記フロート
は、その比重が前記逆流防止体の基材以下であって、且
つ、その形状が前記インキ収容管内径より０．２〜１．
１ｍｍ小さい直径の円柱状であることを特徴とするボー
ルペン。(57) [Claim 1] Ink is filled with an ink and a backflow preventive body of the ink in an ink storage tube having a ballpoint pen tip attached to one end, and a float is arranged in the backflow preventive body. In the above-mentioned ballpoint pen, the ink contains titanium oxide in an amount of 25% by weight or more based on the total amount of the ink, and the specific gravity difference between the ink and the base material used for the backflow preventing member (specific gravity of the ink−substrate of the base material) Specific gravity) is 0.2 or less, and the float has a specific gravity equal to or less than the base material of the backflow prevention body and has a shape of 0.2 to 1.
A ball-point pen having a cylindrical shape with a diameter of 1 mm smaller.