[发明专利]圆珠笔用的非水油墨

说明书

本发明涉及圆珠笔用的油墨及一类在油墨罐或管中直接贮存油墨的圆珠笔(以后称为“直接贮存油墨型圆珠笔”)。

圆珠笔由包括圆珠和尖托的笔尖、油墨贮存管、笔托等构成。根据这种的圆珠笔，笔尖的珠被旋转以便把油墨转移或下沉到或进入记录介质例如纸上，特别在转移这种情况时，产生写出的痕迹·划出的线。此时，不被转移或下沉的过量油墨粘附到笔尖的外圈，因此产生所谓被油墨斑点弄污的现象，即在开始书写时或书写过程中，油墨滴下，其结果是有时不能画出清晰的线条。

为了解决这一问题，例如日本公开特许公报平6-247091，公开了一种方法，在此方法中，凹口托的外圈也用一种排水的或排油的材料进行涂敷，以便抑制油墨粘附到凹口托的外圈。

然而，所得的涂敷层因为在书写时与书写材料例如纸的摩擦而被剥去，因而出现一种倾向，即被斑点弄污的现象逐渐开始发生。

这一原理是：尖托口外圈的临界表面张力被降低了，低于油墨的表面张力，因而控制了油墨的润湿性。然而因为油墨本来就具有低的表面张力，高能材料例如金属的表面不能方便地被油墨润湿。于是，非水油墨比含水油墨更易润湿金属。

即使上述涂层是涂在低能材料表面上时，凹口托外圈的临界表面张力与油墨表面张力之差也很微小，因此排油效果太差，从而不足以防止被斑点弄污这种现象。

此外，在使用通常的非水圆珠笔时，因圆珠的旋转而导致的笔尖磨损是相对小的，因为油墨的粘度为数千至数百万厘泊。但是，如果油墨的粘度低于数千厘泊，则不能期望因粘稠性而产生的润滑性的改进，因而笔尖被极度磨损，其结果是发生油墨不足或不能书写。

在通常的非水圆珠笔中，油墨中含有作为主要成分的低蒸汽压溶剂，因此，甚至把笔帽除去和将笔暴露于空气中时，油墨不足或不能书写也很少发生。然而，因为油墨的粘度为数千至约一百万mpa.s，这需要高的书写压力，因而书写感觉是沉重的。结果是，书写人的手指、胳臂和肩膀在长时间书写时容易感到疲劳。另一方面，在含水圆珠笔中，油墨的粘度低，因此书写感觉是轻的，但主溶剂是易挥发的水。因而如果除去笔帽以及将笔尖暴露于空气中时，油墨不足和不能书写则产生了不方便。

日本公开特许公报平No.1-299880公开了一种圆珠笔用的非水油墨，在此油墨中，调节有机溶剂的表面张力，且油墨粘度为50-2000cp(25℃)，而且它同时具有非水油墨及含水油墨的特性，但这类油墨不总是令人满意的。近年来，一些具有中等粘度的含水油墨出现在市场上，因为从质量和经济的观点看此油墨具有很多优点，但这些油墨比起非水油墨来在脱笔帽功能方面是差的，后者不能书写的现象甚至在脱笔帽时也很少发生。

本发明已打算解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种圆珠笔用的非水油墨，它具有非水油墨的性能，即在脱笔帽性能方面很优异，而脱笔帽性能是指甚至当笔帽除去后书写性能也几乎不变劣，同时它还具有含水油墨的性能，即可以在低书写压力下书写而不被斑点弄污。

本发明的圆珠笔用的非水油墨具有下列(1)至(7)种组成：

(1)一种圆珠笔用的非水油墨，其非牛顿粘度指数为0.2～0.5，粘度为200mPa.s(25℃,50rpm)或更小，此油墨含有蒸汽压等于或小于0.2mmHg(20℃)的有机溶剂，着色剂和混凝剂。

(2)一种圆珠笔用的非水油墨，其非牛顿粘度指数为0.2～0.5，粘度为等于或小于200mPa.s(25℃,50rpm)，此油墨含(a)自动疏液的载色剂，它含有蒸汽压等于或小于0.2mmHg(20℃)的有机溶剂，颜料分散剂，需要时还含有疏油添加剂，在此载色剂中，它对具有高表面自由能的材料(例如不锈钢或黄铜)的接触角为5～40°,(b)混凝剂及(c)颜料。

(3)一种圆珠笔用的非水油墨，其非牛顿粘度指数为0.2～0.5，其粘度等于或小于200mPa.s(25℃,50rpm)，此油墨含(a′)自动疏液的载色剂，它含有蒸汽压等于或小于0.2mmHg(20℃)的有机溶剂，染料，必要时还含疏油添加剂，在此载色剂中，它对具有高表面自由能的材料(例如不锈钢或黄铜)的接触角为5～40°，以及含(b)混凝剂。

(4)一种圆珠笔用的非水油墨，它含有对具有高表面自由能的表面呈自动疏液性的载色剂。    

(5)一种根据(4)的圆珠笔用的非水油墨，它含有具有自动疏液性质的溶剂。

(6)一种根据(4)的圆珠笔用的非水油墨，它含有不具有自动疏液性的溶剂，并含有疏油添加剂。