JPH09316382A - ボールペン用水性顔料インキ - Google Patents

ボールペン用水性顔料インキ

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JPH09316382A
JPH09316382A JP15490996A JP15490996A JPH09316382A JP H09316382 A JPH09316382 A JP H09316382A JP 15490996 A JP15490996 A JP 15490996A JP 15490996 A JP15490996 A JP 15490996A JP H09316382 A JPH09316382 A JP H09316382A
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昌洋 内野
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明子 板橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 着色材として酸化チタン含むインキを用いた
ボールペンでも、滑らかに筆記でき、インキを最後まで
使いきることができる。 【解決手段】 酸化チタンと、増粘性水溶性樹脂と、結
合材と、水溶性有機溶剤と、N−脂肪酸アシル−L−グ
ルタミン酸塩と、水とを少なくとも含むもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、着色材として酸化
チタンを使用し、また必要に応じて有彩色顔料を更に加
えて、白色又はパステル調の色調の得られるボールペン
用水性顔料インキに関し、ボール回転時、酸化チタンな
どの固形物によるボール受座の摩耗を極力防止すること
により、もって良好なインキの吐出性を確保せしめたボ
ールペン用水性顔料インキに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、白色の筆跡を得るために、着色材
として酸化チタンを用いている。また、パステル調の筆
跡を得るために、着色材として酸化チタンと有彩色顔料
とを併用して用いている。
【0003】酸化チタンを用いたインキは、特開平4−
258677号公報や特開昭59−217776号公報
に開示されている。酸化チタンと有彩色顔料とを併用し
たインキは、特開平8−9704号公報に開示されてい
る。
【0004】ところで、着色材として顔料を用いたボー
ルペン用インキとしては、特開昭59−74175号公
報に、キサンタンガムをインキ全量に対して0.20〜
0.45重量%含有した水性ボールペン用インキ組成物
が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】着色剤として、酸化チ
タンを用いたインキをボ−ルペン用インキとして用いた
場合の、インキの吐出性である。白色の筆跡は、黒色あ
るいは他の濃い色紙を筆記用紙として用いる。しかも、
ボ−ルペンのインキの吐出量は、サインペンなどの他の
筆記具に比較すると少ない。そのため、この種のインキ
は、高い隠蔽性を有していることが必要である。インキ
に高い隠蔽性を付与するためには、着色材である酸化チ
タンの使用量を多くする方法が有り、一般に用いられて
いる。酸化チタンの使用量を多くすることについては、
酸化チタンと有彩色顔料とを併用したパステル調のイン
キの場合であっても同様の理由から採用されている。
【0006】ところが、インキ中の酸化チタンの含有量
が多くなると、筆記時、ボール受座の摩耗はより大きく
なり、その結果、ボ−ルペンチップのインキ導通孔がボ
−ルによって塞がれ、ついにはインキが吐出しなくなっ
てしまうという問題が発生し易い。
【0007】本発明の課題は、着色材として酸化チタン
を使用したインキで、ボール受座の摩耗を極力低減し、
インキ吐出量の経時的な低下を防止するボールペン用水
性顔料インキを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化チタン
と、増粘性水溶性樹脂と、結合材と、水溶性有機溶剤
と、N−脂肪酸アシル−L−グルタミン酸塩と、水とを
少なくとも含むことを特徴とするボールペン用水性顔料
インキを要旨とするものである。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
使用する酸化チタンは、着色材または隠蔽材として使用
するものであり、ルチル型、アナターゼ型などの各種の
酸化チタンが使用できる。市販の酸化チタンとしては、
タイトーンSR−1、同R−650、同R−3L、同A
−150、同R−5N(以上、堺化学工業(株)製)、
タイペークR−580、同R−930、同A−100、
同A−220、同CR−58(以上、石原産業(株)
製)、クロノスKR−310、同KR−380、同KR
−480、同KA−10、同KA−20、同KA−30
(以上、チタン工業(株)製)、タイピュアR−90
0、同R−931(以上、デュポン・ジャパン・リミテ
ッド社製)、チタニックスJR−300、同JR−60
0A、同JR−800、同JR−801(以上、テイカ
(株)製)などが挙げられる。その使用量は本ボールペ
ン用水性顔料インキ全量に対して20〜35重量%が好
ましい。20重量%未満であると、筆跡の隠蔽力が少な
くなり、35重量%を超えると筆記感が悪くなり、イン
キ吐出量も少なくなる。
【0010】増粘用水溶性樹脂は、インキの粘度を調整
するために使用するもので、少量の添加量で効果を発揮
するものがより好ましい。具体的には、ポリビニルピロ
リドン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸塩、
メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体といった
合成系(共)重合物や、ナトリウムカルボキシメチルセ
ルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース等のセルロース系高分子や、
グァーガム、キサンタンガム、ウエランガム、ラムザン
ガム、ローカストビーンガム等の天然系高分子の他、水
添ひまし油、ポリカルボン酸アミド等のゲル化剤といっ
たものが挙げられる。これらの増粘用水溶性樹脂は一種
又は二種以上混合しても使用できる。その使用量は、本
ボールペン用水性顔料インキが適切な粘度(6000〜
50000mPa・s)を示すように設定すればよい
が、本ボールペン用水性顔料インキ全量に対して0.1
〜2.0重量%が好ましい。
【0011】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、アミン塩、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、アミン塩、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、アミン塩、アンモニウム塩などといった水溶
性樹脂の他、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が挙
げられる。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。その使用量は、本ボールペン用水
性顔料インキ全量に対して3〜20重量%が好ましい。
【0012】水溶性有機溶剤は、インキとしての種々の
品質、例えば、低温時でのインキ凍結防止や、ペン先で
のインキ乾燥防止などの目的で使用するものである。具
体的には、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、
ポリエチレングリコール、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いは混合して使用するこ
とができる。その使用量は、本ボールペン用水性顔料イ
ンキ全量に対して5〜30重量%が好ましい。
【0013】N−脂肪酸アシル−L−グルタミン酸塩
は、ボール受座の摩耗を防止する潤滑剤として用いるも
のである。その具体例としては、N−ヤシ油脂肪酸アシ
ル−L−グルタミン酸ナトリウム、N−ラウロイル−L
−グルタミン酸ナトリウム、N−ステアロイル−L−グ
ルタミン酸カリウム等が挙げられ、これを単独あるいは
混合して使用することができる。その使用量は、本ボー
ルペン用水性顔料インキ全量に対して0.1〜5.0重
量%が好ましい。0.1重量%未満であると、潤滑効果
が十分でない場合があり、5.0重量%を超えると、黒
画用紙などの浸透性の大きい紙に筆記した場合、顔料が
紙中に浸透しやすくなり、筆跡が薄くなってしまう場合
がある。
【0014】水は、主溶剤として使用する。
【0015】本発明のボールペン用水性顔料インキは、
6000〜50000mPA・sであることが好まし
い。これはボールペン用インキとして書き易さに優れ、
インキ吐出が良好であり充分な筆跡濃度を保証するため
である。インキ粘度が6000mPa・sより低い場
合、顔料の沈降分離が大きくなり、特に、上向きに放置
された場合の筆跡濃度が極端に低くなり、50000m
Pa・sより高い場合、インキの吐出性が低く、書き難
くなる。
【0016】また、本ボールペン用水性顔料インキにお
いては、樹脂粒子を添加すると、インキ中の固形分の平
均比重を小さくするので、酸化チタンの沈降に効果的で
あり、更に、酸化チタンの紙への浸透防止にも効果的で
ある。樹脂粒子の材質としてはポリエチレン、ポリプロ
ピレン、塩化ビニル、ポリメタクリレート、ベンゾグア
ナミン、ナイロン等が挙げられ、形状としては球状のも
の、異形のもの、中空のものなどが挙げられる。更に、
染料などで着色したものも使用できる。樹脂粒子の具体
例としては、MP−1000(ポリメチルメタクリレー
ト、綜研化学工業(株)製)、エポスターS(メラミン
・ホルムアルデヒド縮合物、日本触媒化学工業(株)
製)、ナイロンSP(ナイロン、東レ(株)製)、塩化
ビニル#121(塩化ビニル、日本ゼオン(株)製)な
どが挙げられる。中空樹脂粒子の具体例としては、MH
5055(固形分20%)(日本ゼオン(株)製)、S
X863(A)(固形分20%)、SX864(B)
(固形分40%)SX865(B)(固形分48%)
(以上、日本合成ゴム(株)製)、ローペイクOP−6
2(固形分42.5%)、同OP−84J(固形分3
7.5%)、同OP−91(固形分27.5%)(以
上、ローム・アンド・ハース・ジャパン(株)製)など
が挙げられる。染料などで着色した樹脂粒子の具体例と
しては、SW−11(レッド・オレンジ、色調、以下同
じ)、SW−12(グリーン)、SW−13(レッ
ド)、SW−14(オレンジ)、SW−15(レモン・
イエロー)、SW−16(オレンジ・イエロー)、SW
−17(ピンク)、SW−27(ローズ)、SW−37
(ルビン)、SW−47(バイオレット)、SW−18
(ブルー)、(以上、シンロイヒ(株)製)、LUMI
KOL NKW−2101(レッドオレンジ)、同NK
W−2102(グリーン)、同NKW−2103(レッ
ド)、同NKW−2104(オレンジ)、同NKW−2
108(ブルー)、同NKW−2117(ピンク)、同
NKW−2127(ローズ)、同NKW−2137(ル
ビン)、同NKW−2167(バイオレット)(以上、
不揮発分51〜54%)(以上、日本蛍光化学(株)
製)などが挙げられる。上記、樹脂粒子は1種または2
種以上混合して使用可能である。その使用量は、固形分
量として2〜15重量%が好ましい。2重量%未満であ
ると酸化チタンの紙への浸透防止効果が十分とは言えな
い場合があり、また15重量%を超えると、インキ中に
おける酸化チタンの配合量が減るので筆跡の隠蔽性が悪
くなる場合がある。
【0017】本ボールペン用水性顔料インキにおいて、
筆跡の色調としてパステル調のものを必要する場合に
は、群青、紺青、コバルトブルー、チタンイエロー、タ
ーコイズ、モリブデートオレンジ等の無機顔料や、C.
I.ピグメントレッド2、同3、同5、同17、同2
2、同38、同41、同48:2、同48:3、同4
9、同50:1、同53:1、同57:1、同58:
2、同60、同63:1、同63:2、同64:1、同
88、同112、同122、同123、同144、同1
46、同149、同166、同168、同170、同1
76、同177、同178、同179、同180、同1
85、同190、同194同206、同207、同20
9、同216、同245、C.I.ピグメントオレンジ
5、同10、同13、同16、同36、同40、同4
3、C.I.ピグメントバイオレット19、同23、同
31、同33、同36、同38、同50、C.I.ピグ
メントブル−2、同15、同15:1、同15:2、同
15:3、同15:4、同15:5、同16、同17、
同22、同25、同60、同66、C.I.ピグメント
ブラウン25、同26、C.I.ピグメントイエロ−
1、同3、同12、同13、同24、同93、同94、
同95、同97、同99、同108、同109、同11
0、同117、同120、同139、同153、同16
6、同167、同173C.I.ピグメントグリ−ン
7、同10、同36等の有機顔料を用いることができ
る。
【0018】上記樹脂粒子以外にも、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
ることができる。例えば、インキの蒸発防止のためにソ
ルビット、キシリット等の糖アルコールや、尿素、エチ
レン尿素、チオ尿素などの湿潤剤や、ベンゾチアゾリン
系、オマジン系などの防腐剤やベンゾトリアゾールなど
の防錆剤や、界面活性剤などが挙げられる。
【0019】本発明のボールペン用水性顔料インキを製
造するに際しては、種々の方法が採用できるが、例え
ば、上記成分を配合し、これをボールミル、サンドグラ
インダー、スピードラインミル、三本ロール等の分散機
により混合分散すれば容易に得られる。
【0020】
【作用】通常、ボールペンのペン先は精密加工が要求さ
れるため快削合金が用いられる。快削合金としてはフェ
ライト系またはマルテンサイト系ステンレス、洋白、真
鍮などがあり、ボール材質としては主にタングステンカ
ーバイド(超硬合金)が用いられている。本ボールペン
用水性顔料インキは、インキ中のN−脂肪酸アシル−L
−グルタミン酸塩の窒素原子が、上記快削合金中の鉄や
銅に吸着され、分子中の疎水基が外側に向き、ボールと
ボール受座間のクッション的な役割を果たす。その結
果、使用時における受け座の摩耗が抑制され、インキ導
通孔がボ−ルによって塞がれることはがなくなるので、
インキを使いきるまで良好なインキ吐出性を示す。
【0021】
【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 クロノスKR380(酸化チタン) 30.0重量部 キサンタンガムの6重量%水溶液 7.9重量部 ジョンクリルJ61J(スチレン−アクリル共重合体アンモニウム塩、ジョン ソンポリマー(株)製) 6.0重量部 エチレングリコール 3.0重量部 グリセリン 3.0重量部 N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸ナトリウム 2.0重量部 水 35.1重量部 LUMIKOL NKW2108(樹脂粒子 固形分53重量%) 12.0重量部 TL10(POE(20)ソルビタンモノラウレート、日光ケミカルズ(株) 製) 1.0重量部 上記各成分中、LUMIKOL NKW2108、キサ
ンタンガムの6重量%の水溶液、N−ヤシ油脂肪酸アシ
ル−L−グルタミン酸ナトリウム以各の成分を混合し、
ボールミルで24時間分散処理を行った後、LUMIK
OL NKW2108、キサンタンガム6重量%の水溶
液、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸ナトリ
ウムを加えて1時間撹拌を行い、粘度20000mPa
・s(E型粘度計のSTローター、1rpm、25℃)
のボールペン用顔料水性インキを得た。
【0022】実施例2 タイピュアR900(酸化チタン) 28.0重量部 ジャガーHP60(グァーガム誘導体、三晶(株)製)の3重量%水溶液 16.0重量部 ジョンクリルJ711(アクリル系エマルジョン、ジョンソンポリマー(株) 製) 5.0重量部 エチレングリコール 2.5重量部 グリセリン 2.0重量部 N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム 0.1重量部 水 13.4重量部 PO20(糖アルコール、固形分75%、東和化成工業(株)製) 2.0重量部 NP15(POE(15)ノニルフェニルエーテル、日光ケミカルズ(株)製 ) 1.0重量部 SX863(A)(中空樹脂粒子、固形分20%) 30.0重量部 上記各成分中、ジャガーHP60の3重量%水溶液以外
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、ジャガーHP60の3重量%水溶液を加えて1
時間撹拌を行い、粘度10000mPa・s(E型粘度
計のSTローター、1rpm、25℃)のボールペン用
顔料インキを得た。
【0023】実施例3 クロノスKR380(酸化チタン) 30.0重量部 キサンタンガムの6重量%水溶液 7.9重量部 ジョンクリルJ61J(前述) 6.0重量部 エチレングリコール 3.0重量部 グリセリン 3.0重量部 N−ラウロイル−L−グルタミン酸ナトリウム 5.0重量部 水 32.1重量部 LUMIKOL NKW2108(前述) 12.0重量部 TL10(前述) 1.0重量部 上記各成分中、LUMIKOL NKW2108、キサ
ンタンガムの6重量%水溶液、N−ラウロイル−L−グ
ルタミン酸ナトリウム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 N
KW210、キサンタンガム6重量%の水溶液、N−ラ
ウロイル−L−グルタミン酸ナトリウムを加えて1時間
撹拌を行い、粘度20000mPa・s(E型粘度計の
STローター、1rpm、25℃)のボールペン用顔料
水性インキを得た。
【0024】実施例4 クロノスKR380(前述) 30.0重量部 フタロシアンニンブルー 5.0重量部 キサンタンガムの6重量%水溶液 7.9重量部 ジョンクリルJ61J(前述) 6.0重量部 エチレングリコール 3.0重量部 グリセリン 3.0重量部 N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸カリウム 2.0重量部 水 30.1重量部 MH5055(中空樹脂粒子、固形分20重量部、日本ゼオン(株)製) 12.0重量部 TL10(前述) 1.0重量部 上記各成分中、MH5055、キサンタンガムの6重量
%の水溶液、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン
酸カリウム以各成分を混合し、ボールミルで24時間分
散処理を行った後、MH5055、キサンタンガム6重
量%の水溶液、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミ
ン酸カリウムを加えて1時間撹拌を行い、粘度2000
0mPa・s(E型粘度計のSTローター、1rpm、
25℃)のボールペン用顔料水性インキを得た。
【0025】実施例5 クロノスKR380(前述) 28.0重量部 キサンタンガムの6重量%水溶液 7.9重量部 ジョンクリルJ61J(前述) 6.0重量部 エチレングルコール 3.0重量部 グリセリン 3.0重量部 N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸ナトリウム 0.05重量部 水 39.05重量部 LUMIKOL NKW2108(前述) 12.0重量部 TL10(前述) 1.0重量部 上記各成分中、LUMIKOL NKW2108、キサ
ンタンガムの6重量%の水溶液、N−ヤシ油脂肪酸アシ
ル−L−グルタミン酸ナトリウム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、LUM
IKOL NKW2108、キサンタンガム6重量%の
水溶液、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸ナ
トリウムを加えて1時間撹拌を行い、粘度18500m
Pa・s(E型粘度計のSTローター、1rpm、25
℃)のボールペン用顔料水性インキを得た。
【0026】実施例6 クロノスKR380(前述) 30.0重量部 キサンタンガムの6重量%水溶液 7.9重量部 ジョンクリルJ61J(前述) 6.0重量部 エチレングルコール 3.0重量部 グリセリン 3.0重量部 N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸ナトリウム 5.5重量部 水 31.6重量部 LUMIKOL NKW2108(前述) 12.0重量部 TL10(前述) 1.0重量部 上記各成分中、LUMIKOL NKW2108、キサ
ンタンガムの6重量%の水溶液、N−ヤシ油脂肪酸アシ
ル−L−グルタミン酸ナトリウム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、LUM
IKOL NKW2108、キサンタンガム6重量%の
水溶液、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸ナ
トリウムを加えて1時間撹拌を行い、粘度18500m
Pa・s(E型粘度計のSTローター、1rpm、25
℃)のボールペン用顔料水性インキを得た。
【0027】比較例1 実施例1において、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グル
タミン酸ナトリウムの代わりに水を加えた以外は、実施
例1と同様になしてインキを得た。
【0028】比較例2 実施例4において、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グル
タミン酸カリウムの代わりに水を加えた以外は、実施例
4と同様になしてインキを得た。
【0029】以上、実施例1〜4、比較例1〜2で得た
ボールペン用水性顔料インキを、直径0.8mmのボー
ル(材質:超硬)を用いたボールペンチップをポリプロ
ピレン製筒体の一端にはめ込んだボールペンの筒体に
0.8g充填し、更に、インキの上にインキ逆流防止体
を0.1g充填してボ−ルペンリフィルを作製し、イン
キ及びインキ逆流防止体中の気泡を遠心脱気した後、筆
記試験を行った。結果を表1に示す。
【0030】
【表1】
【0031】筆記試験 筆記条件:筆記速度 7cm/秒、筆記角度 70℃、
筆記荷重 200g 筆記用紙:上質紙(JIS P3201筆記用紙A) 試験方法:上記筆記条件で筆記を行ない、筆跡がかすれ
るまで、筆記を行なう。 評価 :ボール沈み量及びインキ消費量を測定した。 ボール沈み量=筆記前のボール出−筆記終了時のボール
【0032】なを、上記筆記試験において、実施例6の
筆跡は、着色材の紙への浸透が大きく、他の実施例に比
較して濃度がやや薄くなる。また、比較例1、2は筆記
直後から線飛び、方向性が著しく、インキを1/2使用
したところで筆跡がカスレてしまった。
【0033】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係るボールペン用顔料水性インキは、潤滑性に優れ、ボ
−ル受け座の摩耗が少ないので、インキが最後まで使い
きれるという、ボールペンにとって優れた性質を有する
ものである。
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 直樹 茨城県新治郡玉里村上玉里2239−1 ぺん てる株式会社茨城工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化チタンと、増粘性水溶性樹脂と、結
    合材と、水溶性有機溶剤と、N−脂肪酸アシル−L−グ
    ルタミン酸塩と、水とを少なくとも含むことを特徴とす
    るボールペン用水性顔料インキ。
JP15490996A 1996-05-27 1996-05-27 ボールペン用水性顔料インキ Expired - Fee Related JP3348183B2 (ja)

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