TWI296276B - Aqueous ink composition - Google Patents

Description

1296276 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種可形成凸起之立體狀筆跡之水性墨水 組合物及含有該墨水之書寫器具。 【先前技術】 先前，提供有含有黏合劑、著色劑以及輕量填充劑之立 體墨水（日本特開昭63-273672號公報第1頁）。 藉此，揭示有與書寫同時，輕量微粉末填充劑進入黏合 劑形成之皮膜中，可獲得立體之文字、圖形等（同專利文 獻第4頁右下攔第12〜15行）。 但是，上述專利文獻之墨水使用輕量微粉末填充劑，並 以黏a劑固疋其而形成立體狀筆跡，輕量微粉末填充劑構 成所謂立體成膜成分。 本發明之目的在於提供一種不添加輕量微粉末填充劑， 即可形成充分凸起之立體狀筆跡的水性墨水組合物。 【發明内容】 為達到上述目的，業者進行潛心研究之結果為，本發明 採用一種水性墨水組合物，其至少含有立體成膜成分以及 水作為上述立體成膜成分含有黏著性合成樹脂乳液，該 黏著性合成樹脂乳液以固形成分計至少含有3 〇重量％。 藉由本發明之書寫器具用墨水，不添加輕量微粉末填充 劑’即可形成充分凸起之立體狀筆跡。 【實施方式】 作為本發明之墨水中所使用之上述樹脂乳液，較好是作 93471.doc 1296276 2立=成膜成分於墨〇 j^形成分計 又，特別好的是至少含右μ舌θ〇/ 里里/0 37重量％，最 '商〜有5重罝％，尤其好的是至少含有 含有量，含有4〇重量％°又，作為最大 里較好疋75重量〇/〇，更好是55重旦0/ , ^ 液於墨水中以固形成分 ° J树月曰礼 十為未達30重$0/0時，因固形成分 筆跡之凸起降低，難以獲得充分之立體狀筆跡 旦。。又’若上述樹脂乳液於墨水中以固形成分計超過75重 里/〇 ’則樹脂粒子過剩存在’故墨水之經時穩枝變差。 上述黏著性合成樹脂乳液較好是最低成膜溫度⑽T)為 ⑽以下之合成樹脂乳液…作為上述黏著性合成樹脂 乳液，亦可使用含有最低成膜溫度（MFT)為5它以下之合成 樹脂乳液與最低成膜溫度（MFT)為贼以上之合成樹脂乳 液，而使最低成膜溫度（MFT)成為25°c以下者。上述2種乳 液之情形下，其混合比，較好是最低成膜溫度（MFT)為50t： 以上之黏著性合成樹脂乳液對於最低成膜溫度（MFT)為5 °C 以下之黏著性合成樹脂乳液為1/4〜4/1。上述混合比未達 1/4時，於書寫線產生褶皺，於筆記本等上書寫時，有書 寫線與紙黏結之問題。又，上述混合比超過4/1時，無法 獲得充分之光澤。 又，可藉由具有平均粒徑相異之複數個粒度分佈的樹脂 粒子群構成上述乳液之樹脂粒子。而且，可藉由以具有平 均粒徑相異之複數個粒度分佈的樹脂粒子群構成，以平均 粒控較大的樹脂粒子群確保筆跡之立體形狀化，以平均粒 徑較小的樹脂粒子群確保墨水之流動性，獲得整體形狀穩 93471.doc 1296276 銘粉顏料等金屬粉顏料、金屬箔、金屬經蒸鍍之薄膜、金 屬蒸鍍膜（例如，使蒸鍍於薄膜之金屬蒸鍍層剝離而獲得 之金屬蒸鍍膜）等。此處，所謂金屬玻璃鱗片顏料，定義 為包含藉由金屬（合金）被覆鱗片狀玻璃之構造之顏料。 又’所謂金屬被覆無機顏料，定義為被覆有金屬（合金）之 無機顏料之總稱者。亦可使用以金屬氧化物被覆之無機顏 料（例如被覆有金屬氧化物之鋁等金屬顏料）。 又’亦可單獨或混合使用具有隱蔽性之氧化鈦、伸烷基 雙三聚氰胺衍生物、球狀·扁平狀等各種形狀之塑膠顏料 (合成樹脂粒子顏料）等各種無機顏料或有機白色顏料等之 隱蔽性顏料。 又，該等著色劑，如上述，並不限於上述塑膠顏料（合 成樹月旨粒+顏料）’彳作為分散於水中之顏料分散體使 用〇 本發明中使用之著色劑，對於水性墨水組合物總量含有 0.01〜20重量％，較好是001以上〜未達15重量％，更好是 0.01〜㈣量％。上料色劑為上述組合物總量中未達請 重量％時，難以識別該著色劑之著色。著色劑若超過上述 組合物總量中20重量％ ’則黏度過高，流動性下降。 本發明之墨水中可合古未 Μ 立體釋放香味且可維持香料 有香料，可形成可 曰 、碑之香味的立體狀筆跡膜。尤其 疋曰料為一般油性香料 八 水，故直接使^ΓΛΛ:，，不混合於 雖為必要，但本發明之墨水組合物中若含有上述香料，則 93471.doc 1296276 因該組合物中含有上述黏著性合成樹脂乳液，故作為該乳 液存在之上述黏著性合成樹脂之樹脂粒子可吸收上述香 料，可成為含有吸收有上述香料之上述黏著性合成樹脂乳 液之樹脂粒子的水性墨水組合物。藉此，即使墨水組合物 為水性，因作為油成分之香料不分離，故可自立體狀筆跡 膜釋放香味並盡可能地維持香料之香味，而且亦可含有大 量香料，故可形成可持續性控制香料之香味以及香味之強 度的立體狀筆跡膜。 作為本發明中可使用之較好香料，可示例：梅NS-D5972、櫻 NS-D5973、菊 NS-D5974、桔梗 NS-D5975、藤 NS-D596、香料NS-D5882(薄荷）、香料NS-D5929(麝香）、 柚子 NS-F5239、草莓 NS-F5240、檸檬NS-G5 883、群青 NS-G5 8 85 、薄{奇油 NS-F5241 、 ；|^NS-F5242 、撥NS-F5243 、青 蘋果NS-F5244、藍莓NS-F5245、薰衣草NS-F5246、香草 NS-F5247、香蕉NS-F5248、肥皂（肥皂之香味）NS-F5249、 香料 NS-F5210、茉莉 NS-D5812、梅 NS-D5972、柑橘 NS-D5499、玫瑰 NS-E5798、薰衣草 NS-E5442、玫瑰 NS-E5443、薄荷NS-E5444、天然扁柏NS-D5015、芳香料NS-G5000、芳香料NS-G5001、芳香料NS-G5002、芳香料NS-G5003、芳香料NS-G5004、芳香料NS-G5005、芳香料NS-G5006、芳香料NS-F5992、芳香料NS-F5993、芳香料NS-F5994、芳香料 AN NS-G5253、芳香料 RS NS-G5254、芳香 料 EV NS-G5255、芳香料 BL NS-G5256、芳香料 EP NS-G5257、芳香料LR NS-G5258、芳香料MR NS-G5259、芳 1296276 香料hpNS-G5260、芳香料請則而261等。 之;亥=!香料良好地進入乳液之樹脂粒子且釋放香料 =好的香味，較好是以上述黏著性合成樹脂乳液之固形 1刀與上述香料之重量比為2:1〜40:1之方式含有。 本I月之Uc中含有水。水對於墨水組合物 含有20〜80重量％。 于疋 本墨水中’其他可含有水溶性有機溶劑、界面活性劑、 防腐防磁劑、防銹劑、消泡劑、增黏劑等。另外，本發明 之墨水並不限定於可形成具有光澤之筆跡的墨水。 另外，作為上述增黏劑，可使用水溶性增黏劑、例如微 生物產系多糖類及其衍生物。例如可示例：普魯蘭多糖、 黃原膠、威蘭膠、拉姆贊膠、薩庫西諾古露获、右旋糖野 等。又，可使用水溶性植物系多糖類及其衍生物。例如可 =例：妥拉甘西膠、瓜膠、刺雲豆膠、刺槐豆膠、印度樹 膠、阿拉伯半乳聚糖膠、阿拉伯膠、庫易絲西得膠、果 膠、澱粉、薩依流姆西得膠、果膠、卡拉膠、褐藻酸、瓊 脂等。又，可使用水溶性動物系多糖類及其衍生物。例如 可示例··明膠、酪蛋白膠、白蛋白。又，作為水溶性增黏 樹脂’亦可使用水溶性樹脂（丙烯酸系水溶性樹脂、苯乙 稀丙稀I系水溶性樹脂、苯乙婦馬來酸系水溶性樹脂等） 的鹽（鈉鹽、銨鹽等）、或水分散型樹脂等。上述水溶性增 黏樹脂中，尤其是可適宜地使用微生物產系多糖類及其衍 生物。水溶性增黏樹脂可使用1種或使2種以上混合使用。 可藉由使用上述增黏劑，調整黏性。又，作為著色劑，金 93471.doc 1296276 屬被覆玻璃鱗片顏料、金屬被覆無機 覆無機顏料、銘粉顏料等金屬粉顏料2 化物被 鍍之薄膜、金屬蒸錄臈等含有、作^羯、金屬經蒸 具有沈降性之顏料時，可防 土 f Τ ^有 “ 4 4顏料之沈降。上述肖占 劑對於墨水總量較好是〇.〇〇1〜1〇 这曰黏 旦0/丄从 里/〇 ’更好是0.01〜5重 里/〇。尤其好的是含有3重量％以 晋〇/ α nr b 玻適且的是含有1重 以下’較好疋調整黏度至可形成立體筆跡之程度。 製造本發明之墨水時，可使用該領域中慣用之衆所周知 的墨水製造方法。另外，亦可根據需要添加過濾等之除去 粗大粒子之步驟。例如，投入 ^ P原枓，使用分散攪拌機 攪拌30分鐘而獲得所期望之墨水。 將本發明之墨水用於書寫器具之情形時，較好是自筆尖 之本發明之墨水的流出量至少為100 mg/l〇 m，即書㈣： 時之流出量為K)〇 mg以上（詳細條件如下述實施例之測定 方法中揭示。）。X ’自筆尖之墨水流出量，最適宜的是 150 mg/l〇 m以上。藉由使本發明墨水自筆尖之流出量至 少為100 mg/l〇 m，可保持具有2〇 μιη〜5〇 之厚度（立體 尚度），獲得筆跡表面光滑且具有光澤之立體筆跡。本發 明之墨水自葦尖之流出量未達丨〇〇 mg/丨〇瓜時難以形成 筆跡表面光滑且具有光澤之立體化筆跡。又，自筆尖之墨 水々IL出里之上限無限定，但為獲得較好之立體筆跡，較好 是800 mg/l〇 m以下，尤其好的是5〇〇 mg/l〇 m以下。另 外’本發明之墨水自筆尖的流出量若超過8〇〇 mg/1〇 m， 則乾燥變得非常慢，又筆跡過粗而文字不成形等，對於圓 93471.doc •13· 1296276 珠筆等之書寫器具不好。 ^獲得如此之較好立體筆跡時，墨水之黏度為5〜·㈣"， 較好是5〜100 mPa· s，爭拉θ^ 更好疋5〜50 mPa.s。特別好的是5 mPa.{ 以上〜未達100 mPa.R本發明之墨水。另外，本發明之墨 水之黏度係使用ELD型黏度計，於Γ34Ι旋筒、1G聯、2代 之條件下測定的值。 又為賦予較好之立體筆跡，較好是配置有筆尖之所謂 :、土水之圓珠筆等書寫器具。更詳細地，配置筆尖與墨水 筒’於上述墨水筒内部，收容有作為立體成膜成分之黏著 ，合成樹脂礼液對於墨水總量以固形成分計至少含有川重 里❶/〇的水性墨水組合物，或已述之本發明之各種態樣之墨 水組合物中之任一種的墨水組合物。 上述筆大係藉由於尖梢本體内部具有墨水流出之流路與 控制墨水流出的閥體之書寫器具用尖梢而構成，係配置成 上述墨水自筆尖之流出量至少為mg/1〇 m之水筆尖的 書寫器具。 +因此，本發明之書寫器具並非上述筆尖為纖維束筆尖或 藉由树月曰成形之筆尖，而是具有本發明之各種態樣之墨水 流出之流路’ 藉由球珠等閥體控制本發明之上述墨水之 /;’L出的筆大’因上述墨水自筆尖之流出量至少為100 mg/ 1 〇 m ’故右用其書寫時，可形成表面光滑且有光澤之立體 化葦跡。 卢己其疋配置具有j東珠之筆尖與墨水筒之圓#筆之情形 日守’為獲付更好的立體筆跡，較好是於上述墨水筒内部， 93471.doc 1296276 填充作為立體成膜成分之黏著性合成樹脂乳液對於墨水總 量以固形成分計至少含有3〇重量％之水性墨水組合物，且 筆跡的厚度γ對於球珠徑（直徑）χ之比，即筆跡厚度Y(^m)x 1〇3/球珠徑（mm)，即¥><1〇3/：^為15以上，較好是2〇以上， 更好是25以上之圓珠筆。 又’一種配置有具有球珠之筆尖與墨水筒之圓珠筆，較 好是於上述墨水筒内部，含有作為立體成膜成分之黏著性 合成樹脂乳液對於墨水總量以固形成分計至少含有3〇重量 /〇’上述水性墨水組合物自上述筆尖之流出量Z對於上述 球珠彳k (直径）X之比’即墨水流出量（mg/m)/球珠徑 (mm) ’即Z/X為125以上，較好是150以上，更好是160以 上者。 又’一種配置有具有球珠之筆尖與墨水筒之圓珠筆，較 好是於上述墨水筒内部，含有作為立體成膜成分之黏著性 合成樹脂乳液對於墨水總量以固形成分計至少含有3〇重量 °/〇 ’如上述’筆跡厚度Y(gm) X 1 〇3/球珠徑（mm)，即γ X 10 /X為15以上’墨水流出量（mg/1〇 m)/球珠徑（mm)，即 Z/X為125以上者。 為使筆跡厚度（μιη)χΐθ3/球珠徑（mm)，即γχι〇3/χ為15以 上，例如可藉由調整墨水之成分、黏度等以及球珠徑等而 獲得。使墨水之流出量（mg/10 m)/球珠徑（mm)，即Ζ/Χ為 125以上之情形亦相同。 另外’筆跡厚度（μχη)/球珠徑（mm)以及墨水之流出量 (mg/10 m)/球珠徑（mm)之各上限值並無特別限定，可根據 93471.doc -15- 1296276 所期望之筆跡膜的立體程度適當選擇。 作為可實現該等之適宜之具體書寫器具之一例，為於配 置有書寫器具尖梢以及與其接合之墨水筒之圓珠筆中， 於上述墨水清中’收谷作為立體成膜成分之黏著性合成 樹脂乳液對於墨水總量以固形成分計至少含有3〇重量％之 水性墨水組合物， 上述書寫器具用尖梢為具有書寫器具用尖梢本體與保持 於書寫|§具用尖梢本體之前端側之球珠，書寫器具用尖梢 本體設計有球珠室、中心孔以及後孔，後孔、中心孔以及 球珠至連通在一起具有一連串的墨水流路，球珠室中設計 有座面以及侧壁面可保持球珠旋轉，球珠室内球珠於轴方 向僅可移動特定距離’且具有為使球珠室内與上述中心孔 或上述後孔相連而設計之溝或孔者’可列舉出上述球珠室 之座面與側壁面之間具有連接面，上述連接面之形狀係以 頂點作為書寫器具用尖梢之前端側之圓錐台之側面的形 狀’於連接面内側設置有上述座面之圓珠筆。此處，圓錐 台之側面形狀係圓錐面之-部分與台形旋轉體之侧面相同 的形狀。 再者，其雖無限定，但較好是於尖梢本體之内部，自後 :側向前端側施力上述球珠之球珠施力構件以Μ縮狀態設 叶之上述圓珠筆。 另外，已述之書寫器具例如可示例特定圓珠筆，但亦可 於刷毛、棒等中含有本發明之墨水進行書寫乃至塗敷。 以下，進-步隨圖式就上述書寫器具之—實施形態具體 9347J.doc 1296276 說明。圖1係使用本發明之圓珠筆之第i實施形態的圓珠筆 大梢的心之剖面圖。圖2係該圓珠筆尖梢之剖面圖。圖叫 係该圓珠筆i ί肖之前端部分的剖面圖，⑻係⑷之A_A剖面 圖。圖4係該圓珠筆尖梢之前端部分的立體圖。圖5係該圓 珠筆大梢之球珠與圓珠筆尖梢本體之接觸部分的放大圖。 圖6係圖5之G部的放大圖。 本發明之第1實施形態的圓珠筆的芯7示於圖i。而且， 於芯7之前端安裝有圓珠筆尖梢（書寫器具用尖梢}1。又， 如圖1所示，圓珠筆尖梢丨與内部具有上述本發明之水性墨 水即墨水5的墨水筒（塗敷液收納部）6接合。再者，芯7裝於 圓珠筆之軸筒（未谓示）内部，作為水性圓珠筆使用。Η為 配置於墨水筒6内墨水後端的墨水追隨劑，本發明中較好 的是將矽油凝膠化者，更好是使用將矽油藉由亞节基山梨 醇凝膠化者，但並不限定於此。即本發明中較好是使用將 矽油、礦物油、聚丁烯等非揮發性或難揮發性有機液狀物 凝膠化者。 可藉由擠壓圓珠筆尖梢1之前端具有之球珠1〇並使之移 動，作為塗敷液之墨水5可通過圓珠筆尖梢丨之内部，附著 適當量於球珠10並流出，進行書寫。 圓珠筆尖梢1，如圖2所示，包含圓珠筆尖梢本體（書寫 器具用尖梢本體）11、球珠1 〇以及球珠施力構件丨2。 圓珠筆尖梢本體11於外觀上前端側為大致圓錐形狀，後 端側為大致圓柱形狀，總體上為該等結合於軸方向之，如 火箭的形狀。而且，於前端側具有圓錐部25，於後端側具 93471.doc -17- 1296276 有圓筒部26。又，圓筒部26之後端側具有外徑稍稍縮小之 墨水缚結合段部2 6 a，並與墨水筒6連接。又，於内側設計 有球珠室15、中心孔16以及後孔17並連通在一起，成為墨 水5之一連_的流路。再者，後孔17之後端侧具有後端侧 開口 28。

如圖3、圖4所示，球珠室15具有製成圓筒内部之形狀之 側壁之圓筒壁41，與設置於圓筒壁41後端側之座面45以及 連接面71。連接面71係連接圓筒壁41與座面45之面。座面 45 ’如後述，藉由自前端側向後端側擠壓球珠1〇之座擊而 形成，其剖面形狀為圓弧狀。 連接面71之形狀係將頂點作為前端側之圓錐台的側面形 狀’該圓錐台之剖面的前端側之角度^為24〇。。 再者，如圖3、圖4所示，於圓珠筆尖梢本體丨丨之中心孔

1 6的周圍’放射狀設計有所謂箭溝的溝47。而且，溝與 球珠室15相連，墨水5可自中心孔16通過溝们，通過溝47 之球珠至15側的出口部61，流出至球珠室15。 球珠施力構件12為捲曲狀的彈簧，如圖2所示，球珠施 力構件12設計於圓珠筆尖梢本體丨丨之内部，成為壓縮狀 悲，自後端侧向前端側施力球珠1〇。具體為，於前端設計 有棒狀部23，棒狀部23之前端23a與球珠1〇接觸。而且， 不使用圓珠筆之情形下，藉由上述施力防止墨水5之外部 流出，使用圓珠筆時，#由書寫壓球珠1G移動至後端，使 墨水5之流出變得容易者。 球珠10為球狀，可保持圓珠筆尖梢本體“之球珠室⑸走 93471.doc -18· 1296276 轉。即後端側藉由座面45，側面側藉由圓筒壁41，前端側 如後述，藉由以插入球珠丨〇後使圓珠筆尖梢本體11之前端 向内側變形之方式碾壓之部分即前端變形部43，而保持球 珠10 〇 如圖5所示，本實施形態之圓珠筆尖梢1中具有：與位於 溝47之出口部61附近之球珠10的間隙T，球珠室15之側壁 面41與球珠10最接近之附近的間隙S2，及與圓珠筆尖梢本 體11之前端側的前端變形部43附近之球珠10的間隙si。 而且，若使用圓珠筆7，則墨水5自中心孔16通過溝47之 球珠室15側的出口部61之間隙T，流出至球珠室15，進而 經過間隙S2，自間隙S 1流出至外部。 間隙T、間隙S1、間隙S2係藉由球珠10之外徑d、或座 擊變形量L、或球珠室15之側壁面41的内徑等決定者。 若增大座擊變形量L，則間隙S1將變大，但由於座面前 端側緣部54位於外側，故與位於溝47之出口部61附近的球 珠10間的間隙T變小。又，若減小座擊變形量L，則座面前 端側緣部54位於内側，間隙τ變大，但間隙S1變小。 但是，本發明之圓珠筆尖梢丨中，由於以使圓珠筆尖梢 本體11之擠壓變形表面部70成為以頂點作為前端側之圓錐 面的一部分的方式而加工，故即使增大座擊變形量L，因 座面前端侧緣部54成為内側，故可更加增大溝们之球珠室 15側的出口部61之間隙τ。因此，可使已述之本發明之墨 水5的流出量至少為100 mg/1〇 m，可流出更多的墨水$。 因此，若用其書寫，可形成表面光滑且具有光澤之立體化 93471.doc -19- 1296276 筆跡。 又，將難以受座擊變形量L影響之側壁面41與球珠⑺最 接近之附近的間隙S2，以小於間隙81以及間隙τ之方式設 為特定之長纟，最大程度限制間隙S2中之墨水5流動，藉 此可確實進行流量之調節。即，先前之書寫器具中，由於 無法同時增大間隙S丨與間隙τ，故限制間隙s 2中之流動 時，必須更加縮窄間隙S2，而無法流出較多的塗敷液。 又，若進行間隙81以及間隙τ中流量之調整，則根據座擊 變形量L之不均一而產生變化，故無法穩定調整。但是， 本發明，圓珠筆尖梢i中，彳同時更增大間隙以以及間隙 Τ’可藉由間隙82進行流量之調節，故對於流出較多塗敷 液之書寫器具亦可摘用^r姑 一刀』通用，可使已述之本發明之墨水5的流 出里至少為 100 mg/1 〇 rn，^ m 、 g/1U m右使用其書寫，則可形成表面 平滑且具有光澤之立體化筆跡。 另外’於圖6中，座面側加卫面48具有藉由座擊而變形 之擠壓變形表面部70與連接部71。而且，如圖6所示，擠 燃變形表面部7〇藉由座擊，自球珠1G受力變形成為座面 45 ° 座面側加工面48之形狀係以頂點作為前端側之圓錐台之 側面的形狀，為圓錐面之一部分。又，擠壓變形表面部7〇 以及連接部亦同樣為以頂點作為前端側之圓錐台之側面 的Φ狀為圓錐面之一部分。擠遷變形表面部突出至前 立而側❿且’《圓錐台之前端側之剖面角度福24〇。。 又’座面側加工面48之内側端部48a為銳角狀。 93471.doc -20- 1296276 另外，本實施形態之座面側加工面48中，擠塵變形表面 邛70之全體成為以頂點作為前端側之圓錐面之第1面以。 又，連接部71為藉由座擊而不變形之部分，故為擠麼养變 形表面部72。 製k如此之書寫器具之方法無特別限定，但較好係下述 之圓珠筆尖梢1之組裝方法。 .例如，首先形成圓珠筆尖梢本體11β使用圓柱狀之材 料’於外形方面將前端側製成大致圓錐形狀設計圓錐部25 並使其為特定之形狀（第！步驟）。繼而，以配置有筒内壁狀 之侧壁面與自上述侧壁面之中心孔侧之邊緣形成於軸心侧 並連接於中心孔16之座面側加工面48之方式加卫尖梢本體 11之球珠室15之内側，尤其是以於成為上述擠壓變形表面 部70之部分設計突出至前端側之部分的方式加工（第2步 驟）。繼而，形成溝47加工圓珠筆尖梢本體n(第3步驟）。 繼而’於球珠室15内收納有球珠1G，將尖梢本體u之前端 側向球珠10側變形（第4步驟）。繼*，自前端側向中心孔Η 侧擠壓上述球珠10 ’使上述座面側加工面48之一部分即擠 壓變形表面部70變形製成座面45(第5步驟）。 例如，於上述第2步驟中，代替以於成為擠壓變形 表面部70之部分設計突出至前端侧之部分之方式加工的構 成，亦可採用以設計以頂點作為書寫器具用尖梢之前端側 之圓錐台之側面形狀之第丨面的方式加工成為上述擠壓變 形表面部7〇之部分的方法。 另上述圓珠筆芯本體11之前端側之前端變形部43，為 93471.doc 1296276 增加本發明之墨水流量，亦可採用如圖7所示之第2態樣之 構成。 即，如圖7所示，一種圓珠筆尖梢，其採用尖梢本體i i 之外側形狀為大致圓錐狀，於該尖梢本體丨丨之内側具有前 端侧為開口狀之球珠室15，於上述球珠室丨5收納有球珠 1 〇 ’使於上述球珠室内於軸方向球珠僅可移動特定距離， 將上述尖梢本體11之前端向球珠丨〇側變形，設計有前端變 形部43， 上述尖梢本體11之前端變形部43係具有削成外圍狀之外 側部分55，且該外侧部分與該内側共同向球珠1〇側變形之 構成。 另外，圖7中，於圓珠筆尖梢本體u之中心孔16周圍， 放射狀地設計有所謂箭溝之溝47。而且，溝47與球珠室15 相連，墨水5可自中心孔16通過溝47，通過溝47之球珠室 15側之出口部61，流出至球珠室15。球珠1〇為球狀，可保 持於圓珠筆尖梢本體11之球珠室15中旋轉。即，後端側藉 由座面45，側面壁藉由圓筒壁41，前端側藉由以插入球珠 10後將圓珠筆尖梢本體U之前端面向内側變形之方式碾壓 之部分即前端變形部43，而保持球珠1 〇。 上述球珠室15具有製成圓筒内部形狀的側壁之圓筒壁 41、與位於圓筒壁41之後端側之座面45以及連接面71。連 接面71係連接圓筒壁41與座面45的面。座面45藉由自前端 側向後端側擠壓球珠1 〇之座擊而形成。連接面7丨之形狀為 圓錐面之一部分，為研绰狀。 93471.doc -22- 1296276 本實施形態之圓珠筆尖梢1中，藉由座擊，球珠1〇可移 動至後端側，如圖7所示，球珠10與尖梢本體丨丨之前端變 形部43之間形成有間隙S1。又，因座面45係藉由座擊而形 成，故座面45之形狀成為全體吻合球珠1〇的曲面之形狀。 而且，使用時等，自前端側至座面45側擠壓球珠1〇之情形 時，座面45之全體與球珠1〇接觸。另外，於圖7中，L係藉 由座擊使球珠1 0可移動之距離之座擊變形量。 為使墨水5之流出更加穩定且較多之情形時，如圖8所 不，較好是盡可能縮短且傾斜前端變形部43之内側之構 成。即，對於圓珠筆尖梢1之前端變形部43之直徑方向的 距離X，軸方向之長度y減小之構成。藉由採用如此之構 成，前端變形部43對於圓珠筆尖梢！之軸更加傾斜。而 且，該前端變形部43之傾斜較大者，球珠室15内之空間66 變大，使用時墨水5之流出性變好。 製造該等圓珠筆尖梢時，例如加工尖梢本體丨丨之外側形 狀成大致圓錐狀（第1步驟）。繼而，於尖梢本體丨丨之外側之 前端附近削成外圍狀，使上述削成外圍狀之部分向球珠側 變形（第2步驟）。繼而，於尖梢本體u之内側形成前端側為 開口狀之球珠室15(第3步驟）。繼而，形成與中心孔16相連 之藉由將中心孔16之壁面面向外切削獲得之溝47(第4步 驟）。繼而，於上述球珠室丨5内收納球珠丨〇，將尖梢本體 11之前端向球珠10側變形而設計前端變形部43(第5步驟）。 可藉由該等一連串步驟，製成具備上述尖梢之書寫器具。 另外，上述實施形態之圓珠筆尖梢本體中，已述之削成 93471.doc -23- 1296276 ==侧部分(外圍狀切削部)55之第1面的形狀為圓錐 面狀，於第1面的後端側之邊緣部分立有角。 用上述實施形態之圓珠筆尖梢書寫時，後端侧之邊緣卡於 曰寫對象’導致t寫感變差^作為解決此問題之圓珠筆尖 梢本體’上述外圍狀切削部55之第丨面的形狀為向外側= 出之曲面狀。而且，第1面的後端部之邊緣無角，第i面的 後知β之邊緣光滑地相連而成為連續面^因此，使用藉由 圓珠筆尖梢本體製造之圓珠筆尖梢書寫時，不會卡住，不 會導致書寫感變差。 另外，作為適用上述本發明之墨水之書寫器具，並無特 別限定，但較好是採用分別選擇性具有上述尖梢之座面之 態樣與上述尖梢之前端部分之態樣，或兼備兩者之態樣作 為書寫器具。 另外，本申請案中包含日本特願2003-1495 12號、特願 2003-149491號以及特願2〇〇3_14964〇號之各個日本國申請 案之全部發明内容。 實施例 製造表1、表2以及表3中所示組成之實施例以及比較例 之墨水。即，分別調配示於表丨、表2以及表3之各成分， 使用分散攪拌機攪拌30分鐘，獲得實施例以及比較例之墨 水。另外，表中，調配量為重量％，各成分如下。 (樹脂乳液)

Nikazol FX555A(曰本CARBIDE公司製造、丙烯酸系、 固形成分59.5%) 93471.doc -24- 1296276

Nikazol FX138Y(曰本CARBIDE公司製造、丙烯酸系、 固形成分59.5%)

Nikazol RX242A(日本CARBIDE公司製造、丙烯酸系、 固形成分60.0%)

Movinil 972(CLARIANTPOLYMER公司製造、苯乙烯丙 ， 烯酸系、固形成分50.0%)

Movinil 792(CLARIANTPOLYMER公司製造、丙烯酸 系、固形成分50.0%) φ

Movinil LDM7520(CLARIANTPOLYMER公司製造、丙 烯酸系、固形成分50.0%)

Bonkote NST100(大日本墨水公司製造、苯乙烯丙烯酸 系、固形成分68%、平均粒子直徑0.1 /xm與平均粒子直徑 0.5 μηι之2種粒徑不同之樹脂粒子混合者。混合狀態之平 均粒子直徑為0.3 μηι)。另外，上述樹脂乳液中含有水。 (著色劑） NKW 6238(曰本螢光公司製造、藍色螢光著色劑） 書 NKW 6007(日本螢光公司製造、紅色螢光著色劑） 繼而，將該等各墨水分別填充於上述圖1乃至圖6所示構 造之水性圓珠筆的墨水筒中。球珠為碳化矽製造，球珠徑 (直徑）為0.8 mm。另外，實施例12之球珠徑（直徑）為0.8 mm， 實施例13為0.4 mm，比較例4為0.6 mm，其他使用與實施 例1中使用者相同的圓珠筆。 繼而，使用該書寫器具進行書寫性之評估。即，使用上 述筆書寫於PPC用紙，以目視與手觸評估書寫線之狀態。 93471.doc -25- 1296276 <評估基準> 筆跡光澤： 〇：觀察到充分之光澤 △:觀察到光澤 X :與上述△相比光澤感差 筆跡之凸起： 〇··目視可感覺凸起 △:以手觸摸可感覺凸起 X :以手觸摸不能感覺凸起 筆跡厚度之測定·· 使用測定裝置、商品名「Daisercicunese」（TECLOCK公 司製造）測定於PPC用紙上書寫「株式會社」時之書寫線之 厚度。 墨水之流出量之評估（測定方法）： 使用螺旋式連續書寫試驗機「型號TS_4C_1〇」（精機工 業公司製造），測定10 m書寫後之減量（mg)。書寫條件為 書寫角度65。、荷重100 g、書寫速度7 cm/秒。 墨水中香料之分離： 將填充有含有香料之實施例以及比較例之墨水的上述筆 於70 C倒立1天，自外觀觀察墨水筒内之墨水之分離。 〇 •不分離 X :分離 筆跡膜中之香味： 以筆跡膜與 曰寫後g能評估來自上述書寫膜之香味 鼻孔之距離為5 cm進行評估。 〇 ·有香味 X •無香味或香味較淡 93471.doc • 26 - 1296276 EE 達 Η-» Ο 3 1 ><β Κ； Ο m 4JV S h n ss ,脊 s E& I \\i^ 仰 § ^-s 捧 i w 芻 w IrtflUiiHiff FTO8 ΙΦ^Γ TsSg m 5 S f u»}V 翁 H 鱗 1 2 〇> o c 2 〇> K) U) 00 Bonkote NST100 Movinil LDM7520 I < 巨 H—^ <1 v〇 to Movinil 972 p r〇p Nikazol FX138Y Nikazol FX555A 組成 P* 14 IttrtU F#T Hu to to ri o d — U3 交5 o d MFT t 0.1+0.5 p o to ρ 1--^ p ο Lo ρ — f讲 to σ\ UJ 150 to 1—* LO Lh o bo 〇 〇 42.50 »—1 iH % ο k) Ln 85.00 N Lh Κ) Lh b〇 to o to o ◦ bo 〇 〇 44.60 和 W 1—^ 32.00 48.00 to U) o U) 00 N) U) o 〇 bo 〇 〇 42.50 H-J ϊΗ # o to Ln 私 o 85.00 U) U3 Lti o 袞 1 to 00 o LO U\ 〇 〇 39.00 I—1 )Η # 1—» to o o 65.00 K3 Lh 〇 to Lh 1 K3 o 〇 0G 〇 〇 37.50 一 Μ W o g bo b o b o to H-» OJ 1 1—^ OJ Lh o bo 〇 〇 55.25 ϊΗ I—* b o to o 85.00 On bo OJ 1 to — U) Ui O bo 〇 〇 44.60 ! 一 W o b: K3 b o 32.00 48.00 <1 K3 〇> OJ 1 to H-* o LO 〇 bo 〇 〇 50.10 ►—» ο ο W O l/l o to b o 36.00 54.00 00 ►—J 〇> OJ K) Lh ! H-* U) o to o g 〇 〇 42.50 g % p H-* Lh 〇 90.0 Ό h—* oc oc Co 1 »—» U\ o 1—* \J\ o bo > > 42.50 1 # 1 85.00 一 K3 to to Lh 1 Η-» 00 o to o 〇 bo 〇 〇 42.50 # »—* 85.00 b〇 2 to Os 1 to £ to 〇> 1—* b 〇 〇 44.60 1—» H-* to o 32.00 48.00 to K3 K3 U\ 1 00 O •私 > 〇 42.50 Η-» Ο ο o ίο Ln o 85.00 Co 鬥洳一】 (t *%) 93471.doc -27- 1296276 香味 分離之有無 筆跡之凸起 筆跡之光澤 評估 (樹脂乳液之固形成分）：（香料)之重量比 if 今卞 萆 m s Hm 物性 Ί 合計量(重量％) 離子交換水 Texanol Movinil LDM7520 組成 群青 NS-G5885 檸檬NS-G5883 薰衣草NS-F5246 ο MFT 乳液之物性 ρ — 平均粒子直徑 (μιη) 〇 〇 〇 〇 I—* 40.00 100.0 0 其餘| U\ 〇 0.250 80.00 實施例 〇 〇 〇 〇 叁 40.00 100.00 其餘 1—* 〇 0.250 80.00 〇 〇 > > — 40.00 100.00 其餘| Lh 〇 80.00 〇 〇 > > ·— Η—^ 40.00 100.00 I其餘| 10.00 80.00 — 〇 〇 > > Ni H-* 40.00 100.00 〇 〇 20.00 80.00 〇〇 〇 〇 〇 〇 to — 30.00 100.00 其餘 15.00 0.250 60.00 〇 〇 〇 〇 — 40.00 100.00 i其餘| 10.00 0.250 80.00 X 〇 〇 〇 400:1 | 40.00 100.00 其Θ ρ ►—ί 〇 0.250 80.00 Lh 比較例 〇 X 〇 〇 H-k 30.00 100.00 ί_ 其餘 30.00 0.250 60.00 Os 〇 X X X 1 1 100.00 i其餘| — 〇 0.250 ο ο <1 【>3】 (t*%) 93471.doc -29- 1296276 根據表1、表2以及表3，作為立體成膜成分之黏著性合 成樹脂乳液以固形成分為未達3 0重量％之比較例1以及比 較例2中，筆跡之凸起不充分，無法獲得立體狀之筆跡。 又，使用筆跡厚度〇m)xl03/球珠徑（mm)即γχΐ〇3/χ為15以 上，或墨水之流出量（mg/10 m)/球珠徑（mm)即Z/X為125以 上之實施例的圓珠筆，可獲得筆跡之凸起，但使用筆跡厚 度（μηι)χΐθ3/球珠徑（mm)即γχι〇3/χ為未達15，或墨水之流 出量（mg/10 m)/球珠徑（mm)即Ζ/Χ為未達125之比較例的圓 珠筆，均無法獲得筆跡之凸起。另外，上述墨水自筆尖之 流出量至少為100 mg/10 m，上述合成樹脂乳液以固形成 分為30重量％以上之各實施例的墨水，筆跡凸起均良好， 可獲得較好之立體狀筆跡。又，本實施例之墨水未使用輕 量微粉末填充劑，故可形成具有光澤之立體狀筆跡。 又，如表3所示，含有薰衣草NS-F5246、檸檬NS-G5 883 以及群青NS-G5885作為香料之實施例14〜20之墨水，若用 其書寫，則含有薰衣草NS-F5246之實施例14中，可確認釋 放墨水之流出量為210(mg/10 m)、筆跡厚度為35(/xm)之薰 衣草之香味的立體狀筆跡膜之形成，含有檸檬NS-G5883 之實施例15〜19之墨水中，可確認釋放檸檬之香味的立體 狀筆跡膜之形成，含有群青NS-G5885之實施例18之墨水 中，可確認釋放群青（香水）之香味的立體狀筆跡膜之形 93471.doc -30- 1296276 成。 又，若測定樹脂乳液之樹脂粒子的粒子直徑，不含香料 之實施例1中為15〇 nm，除含有香料外，與實施例丨相同之 實施例14的墨水中為17〇 nm。藉此，可確認乳液中之樹脂 粒子中含有香料。可同樣確認實施例15〜2〇亦藉由樹脂粒 子中含有香料而該樹脂粒子之粒子直徑擴大。 另外，為確認有無吸收香料之本發明中樹脂乳液中樹脂 粒子之粒子直徑的測定條件，可藉由動光散亂法，裝置使 用鐳射粒度分佈計，大塚電子株式會社製造，「LpA31〇〇」 測定。又’粒子直徑表示散亂強度分佈之平均粒子直徑。 又’可確認較好的是以樹脂乳液（固形成分）與香料以重 量比為2:1〜40:1，即對於香料a之樹脂乳液（固形成分译之 重置比（A/B)為0.025〜0.5之方式含有。樹脂乳液（固形成分） 與香料以重量比為2:1，即上述重量比（A/B)超過〇·5之方式 含有香料之比較例2中，可確認香料於筆跡膜中分離。樹 脂乳液（固形成分）與香料以重量比為4〇:丨，即上述重量比 (A/B)為未達0.025之方式含有香料之比較例1中，香味較 淡。 產業上之可利用性 本發明之水性墨水組合物，如上所述，至少含有立體成 膜成分以及水’作為上述立體成膜成分含有黏著性合成樹 93471.doc -31 - 1296276 脂乳液’該黏著性合成樹脂乳液以固形成分計至少含有3〇 重里％，故無需添加輕量微粉末填充劑，即可形成立體狀 之筆跡。尤其是藉由於筆跡厚度球珠徑x(mm) 即YX10 /X為15以上，赤栗士令、24；山窃!Λ Α墨水之流出置Z(mg/l〇 m)/球珠徑 X—)即Z/X為125以上，或上述墨水自筆尖之流出量至少 為100 mg/10 m之圓珠筆中適用該墨水，可作為形成立體 狀之筆跡膜的書寫器具而利用。因此，因可形成立體筆跡 膜，故除對於紙、”、身體等之書寫或描畫之外，亦可 適合作為對於指甲、臉、身體等之化妝等先前沒有之化妝 品組合物。 【圖式簡單說明】 具之圓珠筆尖梢之一實施形 圖1係使用本發明之書寫5| 您的怒的剖面圖。 圖2係该圓珠筆尖梢的剖面圖。 面圖。（b)係（a)之 圖3(a)係該圓珠筆尖梢之前端部分的剖 A-A剖面圖。 圖4係該圓珠筆尖梢之前端部分的立體圖 圖5係该圓珠筆尖梢之球珠與 分的放大圖。 圓珠筆尖梢本體 之接觸部 圖6係圖5之G部的放大圖。 之圓珠筆尖梢前蠕部 分的 圖7係表示本發明之書寫器具 其他形態之剖面圖。 93471.doc -32· 1296276 圖8係其主要部分放大剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 圓珠筆尖梢 5 墨水 6 墨水筒 7 芯 10 球珠 11 圓珠筆尖梢本體 12 球珠施力構件 15 球珠室 16 中心孔 17 後孔 23 棒狀部 23a 棒狀部之前端 25 圓錐部 26 圓筒部 26 墨水筒結合段部 28 後端側開口 41 圓筒壁 43 前端變形部 45 座面 47 溝 93471.doc -33- 1296276 48 座面側加工面 48a 内側端部 51 墨水追隨劑 54 座面前端側邊緣部 55 周狀切削部 61 出口部 66 空間 70 擠壓變形表面部 71 接績面 72 擠壓非變形表面部 85 第1面 T ， SI ， S2 間隙 D 球珠10之外徑 L 座擊變形量 a 剖面角度 X 直徑方向距離 y 轴方向之長度 93471.doc -34-

Claims (1)

1. I29^〇76l4948 t|ft 中文申请專利範圍替換本(97年2月） 十、申請專利範圍： 1 · 種水性墨水組合物，其至少含有立體成膜成分以及 水’含有黏著性合成樹脂乳液作為上述立體成膜成分， 且該黏著性合成樹脂乳液對於墨水總量以固形成分計至 少含有30重量％。 2·如請求項丨之水性墨水組合物，其中上述黏著性合成樹 脂乳液係最低成膜溫度（MFT)為25 以下之合成樹脂乳 液。 3·如請求項1之水性墨水組合物，其中進而含有著色劑。 4·如請求項3之水性墨水組合物，其中作為上述著色劑， 包含含有金屬之顏料，且進而含有增黏劑。 5.如請求項1之水性墨水組合物，其中墨水黏度為5 以上〜未達100 mPa.s(ELD型黏度計、厂34,旋筒、ι〇 rpm、20°C )。 6·如凊求項1之水性墨水組合物，其中上述乳液之樹脂粒 子係以具有平均粒徑相異之複數個粒度分佈的樹脂粒子 群而構成，上述複數個樹脂粒子群中，具有最小平均粒 控的該樹脂粒子群之平均粒徑係於0·05〜0·3 ^瓜之範圍。 7·如請求項6之水性墨水組合物，其中上述樹脂粒子群 中，具有最大平均粒徑的該樹脂粒子群之平均粒徑係於 〇·3〜1 ·〇 μιη之範圍。 8.如請求項1之水性墨水組合物，其中含有最低成膜溫度 (MFT)為5°C以下之黏著性合成樹脂乳液與最低成膜溫度 (MFT)為50 C以上之黏著性合成樹脂乳液。 93471-970205.doc 1296276 9·如清求項8之水性墨水組合物，其中上述2種乳液之混合 比’為最低成膜溫度（撾1^)為50。(：以上之黏著性合成樹 脂乳液對於最低成膜溫度（MFT)為5〇c以下之黏著性合成 樹脂乳液比為1:4〜4:1。 1〇·如請求項1之水性墨水組合物，其中黏著性合成樹脂乳 液係選自丙烯酸系合成樹脂乳液以及苯乙烯丙烯酸系合 成樹脂乳液之群中之至少任一種之乳液。 11 ·如请求項1之水性墨水組合物，其中進而對於墨水總量 含有成膜助劑1〜3重量〇/〇。 12.如請求項1之水性墨水組合物，其中進而含有選自 TeXan〇l(2,2,4-三甲基汔弘戊二醇-單異丁酸酯）、丁賽路 蘇、卡必醇、丁卡必醇醋酸酯以及鄰苯二甲酸二丁醋之 群中之至少任一種之化合物作為成膜助劑。 13·如請求項1之水性墨水組合物，其中進而含有香料。 14·如请求項13之水性墨水組合物，其中含有吸收有上述香 料之上述黏著性合成樹脂乳液的樹脂粒子。 15·如請求項13之水性墨水組合物，其中上述黏著性合成樹 月曰乳液之固形成分與上述香料之重量比為2:1〜4〇:丄。 16· —種書寫器具，其配置有筆尖與墨水筒，於上述墨水筒 内部’收谷有作為立體成膜成分之黏著性合成樹脂乳液 對於墨水總量以固形成分計至少含有3 〇重量％之水性墨 水組合物。 17·如請求項16之書寫器具，其中上述水性墨水組合物之黏 度係使用ELD型黏度計，於Γ34,旋筒、1〇 rpm、2〇t：t 93471-970205.doc 1296276 * 條件下測定的值，為5〜5〇()mPa.s。 18. 如明求項16之書寫器具，其中於墨水筒内之墨水後端配 置有墨水追隨劑。 19. 如請求項18之書寫器具，其中上述墨水追隨劑係藉由將 非揮發性或難揮發性有機液狀物凝膠化者而構成。 20. 如請求項19之書寫器具，其中上述非揮發性或難揮發性 有機液狀物係選自矽油、礦物油以及聚丁烯之群中之】 種或2種以上的有機液狀物。 21· —種書寫器具，其配置有筆尖與墨水筒，於上述墨水筒 内部，收容有作為立體成膜成分之黏著性合成樹脂乳液 對於墨水總量以固形成分計至少含有3〇重量％之水性墨 水組合物，上述墨水自上述筆尖之流出量至少為1〇()mg/1〇m。 22. —種圓珠筆，其為配置有具有球珠之筆尖與墨水筒者， 於上述墨水筒中，收容有作為立體成膜成分之黏著性合 成樹脂乳液對於墨水總量以固形成分計至少含有3 〇重量 %之水性墨水組合物，且藉由上述水性墨水組合物形成 之筆跡厚度γ(μηι)對於球珠徑X(mm)之比Υχΐ〇3/χ為15以 上。 23· —種圓珠筆，其為配置有具有球珠之筆尖與墨水筒者， 於上述墨水筒中，收容有作為立體成膜成分之黏著性合 成樹脂乳液對於墨水總量以固形成分計至少含有3〇重量 %之水性墨水組合物，且上述水性墨水組合物自上述筆 尖之流出量Z(mg/10 m)對於球珠徑X(mm)之比Z/X為125 以上。 93471-970205.doc 1296276 24· -種圓珠筆，其為配置有具有球珠之筆尖與墨水筒者， 於上述墨水筒中，收容有作為立體成膜成分之黏著性合 成樹脂乳液對於墨水總量以固形成分計至少含有3〇重量 %之水性墨水組合物， 且筆跡厚度Υ(μπι)對於球珠徑X(mm)之比Υχ103/Χ為IS 以上，流出量Z(mg/l〇 πι)對於球珠徑X(mm)之比Z/X為 12 5以上。 93471-970205.doc