水彩笔及水彩笔用墨盒的制作方法

本实用新型涉及一种水彩笔及水彩笔用墨盒。更详细地说，涉及一种使用水彩笔用水性墨水组合物的水彩笔及水彩笔用墨盒。

背景技术：

以往已知内置有墨水的笔具，除了墨水贮存部之外，大多部件由合成树脂构成。但是，合成树脂难以被水那样表面张力大的液体浸湿，因此使用的墨水中含有降低墨水的表面张力来使相对于这些构成部件易润性提高之类的添加剂(参照专利文献1)。

在专利文献1中记载有含有环糊精的水性墨水组合物。关于该墨水，提高墨水对聚烯烃树脂的易润性，容置于墨水贮存部的墨水的移动(墨水移动性)顺畅地进行。

但是，关于专利文献1的墨水组合物，容置于墨水贮存部的墨水组合物的移动性尚不足够，在墨水的朝向根据墨水贮存部的朝向变化时，有时墨水组合物不能顺畅地移动，墨水向笔尖的供应不充分，墨水排出性低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-140498号公报

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供使用水彩笔用水彩笔用水性墨水组合物的水彩笔及水彩笔用墨盒，该水彩笔用水性墨水组合物在容置于具备由聚烯烃树脂构成的墨水贮存部的水彩笔的情况下，能够在所述墨水贮存部中顺畅地移动，在书写时发挥良好的墨水排出性且能够形成上色性优异的笔迹。

本实用新型为了实现上述目的，提供如下技术方案。

1.一种水彩笔，具备：墨水贮存部，由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂或聚甲基戊烯树脂构成；笔尖；以及供墨机构，用于从所述墨水贮存部向所述笔尖供应墨水，其特征在于，所述墨水贮存部由在内侧设置有墨水容置室的轴筒构成，所述墨水贮存部和所述笔尖借助所述供墨机构接合，在所述墨水贮存室中容置有水彩笔用水性墨水组合物，所述供墨机构是笔芯，在所述笔芯中，多个圆盘体隔开梳槽状间隔并列配置，并设置有在轴向上纵穿所述圆盘体的狭缝状的导墨槽及宽度比所述导墨槽的宽度宽的通气槽，在轴心配置有用于从所述墨水贮存部向所述笔尖引导墨水的导墨芯。

2.根据第1项所述的水彩笔，其特征在于，所述水彩笔用水性墨水组合物至少含有水、着色剂及乙炔乙二醇类表面活性剂，或者至少含有水、着色剂及乙炔醇类表面活性剂，所述水彩笔用水性墨水组合物对聚乙烯树脂或聚丙烯树脂的接触角是40°～100°，下落角是10°～65°，并且所述水彩笔用水性墨水组合物对聚甲基戊烯树脂的接触角是42°～90°，下落角是10°～45°。

3.根据第1或2项所述的水彩笔，其特征在于，在由有底筒体构成的轴筒的前部安装有所述笔尖和所述供墨机构，在所述供墨机构的后方的轴筒内形成所述墨水容置室。

4.一种水彩笔用墨盒，由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂或聚甲基戊烯树脂构成，其特征在于，由所述水彩笔用墨盒构成的轴筒和安装有水彩笔的笔尖和供墨机构的轴筒以能够离合的方式连接，所述水彩笔用墨盒中填充有水彩笔用水性墨水组合物。

5.根据第4项所述的水彩笔用墨盒，其特征在于，所述水彩笔用水性墨水组合物至少含有水、着色剂及乙炔乙二醇类表面活性剂，或者至少含有水、着色剂及乙炔醇类表面活性剂，所述水彩笔用水性墨水组合物对聚乙烯树脂或聚丙烯树脂的接触角是40°～100°，下落角是10°～65°，并且所述水彩笔用水性墨水组合物对聚甲基戊烯树脂的接触角是42°～90°，下落角是10°～45°。

6.根据第4项所述的水彩笔用墨盒，其特征在于，所述供墨机构是借助能够含浸所述水彩笔用水性墨水组合物且具有连续气孔的多孔体向所述笔尖供应所述水彩笔用水性墨水组合物的机构。

7.根据第4至6项中任一项所述的水彩笔用墨盒，其特征在于，在所述水彩笔用墨盒的一端嵌装有具备中心孔的中栓，所述笔尖设置有在后端面具备凸起部的紧贴层，所述凸起部和所述中栓的前端在所述紧贴层与所述中栓的前端之间形成引导间隙同时抵接。

8.一种水彩笔，其特征在于，具备第4项所述的水彩笔用墨盒、笔尖及用于从所述水彩笔用墨盒向所述笔尖供应墨水的供墨机构。

9.根据第8项所述的水彩笔，其特征在于，所述供墨机构是借助能够含浸墨水组合物且具有连续气孔的多孔体向所述笔尖供应水彩笔用墨水组合物的机构，由所述水彩笔用墨盒构成的轴筒和安装有所述笔尖和多孔体的轴筒以能够离合的方式连接。

10.一种水彩笔，具备：墨水贮存部，由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂或聚甲基戊烯树脂构成；笔尖；以及供墨机构，用于从所述墨水贮存部向所述笔尖供应墨水，其特征在于，所述墨水贮存部由在内侧设置有墨水容置室的轴筒构成，所述墨水贮存部和所述笔尖借助所述供墨机构接合，在所述墨水贮存室中容置有水彩笔用水性墨水组合物，所述供墨机构是笔芯，在所述笔芯中，多个圆盘体隔开梳槽状间隔并列配置，并设置有在轴向上纵穿所述圆盘体的狭缝状的导墨槽及宽度比所述导墨槽的宽度宽的通气槽，在轴心配置有用于从所述墨水贮存部向所述笔尖引导墨水的导墨芯，所述水彩笔用水性墨水组合物至少含有水、着色剂及乙炔乙二醇类表面活性剂，或者至少含有水、着色剂及乙炔醇类表面活性剂，所述水彩笔用水性墨水组合物对聚乙烯树脂或聚丙烯树脂的接触角是40°～100°，下落角是10°～65°，并且所述水彩笔用水性墨水组合物对聚甲基戊烯树脂的接触角是42°～90°，下落角是10°～45°。

11.一种水彩笔用墨盒，由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂或聚甲基戊烯树脂构成，其特征在于，由所述水彩笔用墨盒构成的轴筒和安装有水彩笔的笔尖和供墨机构的轴筒以能够离合的方式连接，所述水彩笔用墨盒中填充有水彩笔用水性墨水组合物，所述水彩笔用水性墨水组合物至少含有水、着色剂及乙炔乙二醇类表面活性剂，或者至少含有水、着色剂及乙炔醇类表面活性剂，所述水彩笔用水性墨水组合物对聚乙烯树脂或聚丙烯树脂的接触角是40°～100°，下落角是10°～65°，并且所述水彩笔用水性墨水组合物对聚甲基戊烯树脂的接触角是42°～90°，下落角是10°～45°。

12.一种水彩笔，其特征在于，具备第11项所述的水彩笔用墨盒、笔尖及用于从所述水彩笔用墨盒向所述笔尖供应墨水的供墨机构。

能够提供容置有如下的水彩笔用水性墨水组合物的水彩笔及水彩笔用墨盒，该水彩笔用水性墨水组合物在容置于具备由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂或聚甲基戊烯树脂构成的墨水贮存部的水彩笔的情况下，能够抑制在保管时来自笔尖的墨水泄漏，并且能够在所述墨水贮存部中顺畅地移动，从而在书写时发挥良好的墨水排出性而能够形成上色性优异的笔迹。

而且，所述墨水组合物在纸面渗透性方面也优异，因此所述笔迹具有优异的速干性。

附图说明

图1是示出本实用新型的水彩笔的一个实施例的说明图。

图2是示出本实用新型的水彩笔的另一实施例的说明图。

图3是示出本实用新型的水彩笔用墨盒的一个实施例的说明图。

附图标记说明

1水彩笔；2墨盒；3前轴筒；4笔尖；5环状多孔体；6中心孔；7中栓；8紧贴层；9凸起部；10引导间隙；11水彩笔；12轴筒；13供墨机构；14笔尖；15墨水容置室；16圆盘体；17导墨槽；18通气槽；19导墨芯；20第一安装孔；21第二安装孔；22内管；23外管。

具体实施方式

以下，详细说明本实用新型的实施方式。此外，在本说明书中，表示合成的“部”、“％”、“比”等只要没有特别指定，都是质量基准。

本实用新型的笔具用水性墨水组合物(以下，根据情况有时表示为“水性墨水组合物”或“组合物”)至少含有水、着色剂和乙炔乙二醇类表面活性剂，或者含有水、着色剂和乙炔醇类表面活性剂。以下，说明构成本实用新型的书写用水性墨水组合物的各成分。

(着色剂)

在本实用新型中使用的着色剂能够从已知的颜料、染料中任意选择，能够优选使用。作为颜料，可列举偶氮类颜料、靛蓝类颜料、酞菁类颜料、喹吖啶酮类颜料、硫靛蓝类颜料、苏仁类颜料、环酮类颜料、苝类颜料、酞酮类颜料、二恶烷类颜料、异吲哚酮类颜料、金属络合物类颜料、次甲基·甲亚氨类颜料、二酮吡咯并吡咯类颜料等有机颜料等。

另外，也能够使用将该颜料分散于溶剂中来形成为颜料分散体的颜料。作为在本实用新型中使用的颜料分散体，例如可列举sp系列(日本富士色素株式会社制)、桑迪超色(sandyesupercolour)系列(日本山阳色素株式会社制)、爱玛膏(emacol)系列(日本山阳色素株式会社制)、卢米考尔(lumicall)系列(日本荧光化学株式会社制)、微皮格莫(micropigmo)系列(日本东方化学工业株式会社制)、wa系列(日本大日精化工业株式会社制)等。

此外，所述颜料可以是利用氧化铝、氧化锌、氧化钛及氧化锆等金属氧化物、二氧化硅等无机氧化物及脂肪酸等对颜料表面进行包覆处理得到的颜料。

作为染料，可列举酸性染料、碱性染料、直接染料、活性染料、还原染料、硫化染料、含金染料、阳离子染料、分散染料。

本实用新型的组合物在上述的着色剂中也优选使用染料。这是因为，颜料沉积，由此易于对墨水的排出性和笔迹的上色性产生影响。

本实用新型中的着色剂的含量相对于墨水组合物的总量优选为0.1质量％～20质量％，更优选为1质量％～10质量％。在着色剂的含量为上述范围内的情况下，能够形成具有良好的上色性的笔迹。

(表面活性剂)

在本实用新型的水性墨水组合物中，作为表面活性剂，必须需要乙炔乙二醇类表面活性剂或乙炔醇类表面活性剂。本实用新型的组合物含有所述表面活性剂，由此组合物相对于由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂或聚甲基戊烯树脂构成的墨水贮存部的易润性、滑动性提高，使得墨水组合物能够在所述墨水贮存部中顺畅地移动。因此，即使在墨水的朝向根据墨水贮存部的朝向变化的情况下，墨水组合物也在墨水贮存部内迅速地移动，来自笔尖的墨水排出性变得良好。

而且，在笔具是具备如下笔芯的直液式笔具的情况下，因所述表面活性剂，针对从墨水贮存部向笔尖引导墨水的导墨芯，墨水组合物的易润性变得良好，因此能够使墨水排出性更加良好，其中，所述笔芯的多个圆盘体隔开梳槽状间隔并列配置，所述笔芯设置有在轴向上纵穿所述圆盘体的狭缝状导墨槽及宽度比该槽的宽度宽的通气槽，并且在轴心配置有用于从所述墨水贮存部向所述笔尖引导墨水的导墨芯。另外，虽然不能确定原因，但是使用本实用新型的墨水组合物的笔具形成为墨水排出性良好且抑制保管时墨水从笔尖泄漏的笔具。

此外，所述滑动性意指固体表面上的液体流动容易度，在本实用新型中，意指墨水贮存部表面上的墨水组合物流动容易度。

而且，所述乙炔乙二醇类表面活性剂或乙炔醇类表面活性剂能够提高墨水组合物的纸面渗透性。因此，使用本实用新型的墨水组合物的笔具能够形成速干性优异的笔迹。

除此之外，乙炔乙二醇类表面活性剂或乙炔醇类表面活性剂的消泡性优异，因此使用乙炔乙二醇类表面活性剂或乙炔醇类表面活性剂的本实用新型的墨水组合物具有泡易于消失且墨盒内的墨水组合物的目视识别性良好的特征。

(乙炔乙二醇类表面活性剂)

本实用新型的乙炔乙二醇类表面活性剂具有下述通式(1)的结构。

[化1]

在此，r1～r4表示烃基，r5表示乙烯基。

m、p是0以上整数。

关于在本实用新型中使用的乙炔乙二醇类表面活性剂，若考虑针对聚乙烯树脂、聚丙烯树脂及聚甲基戊烯树脂的易润性、滑动性及墨水组合物中的溶解稳定性，则[化1]中的m+p优选为0≤m+p≤30，更优选为0≤m+p≤20。另外，乙炔乙二醇类表面活性剂的hlb值优选具有4～18的值，更优选具有8～17的值，尤其优选具有12～16的值。

在此，在本实施方式中使用的表面活性剂的hlb值是格里芬提唱的评价化合物的亲水性的值，指由下述通式(2)计算的值。利用格里芬法的hlb值表示0～20范围内的值，数值越大，表示化合物越是亲水性。

hlb值＝20×(亲水基的质量％)＝20×(亲水基的式量的总和/表面活性剂的分子量)…(2)

作为具体的乙炔乙二醇类表面活性剂，可列举奥尔芬d-10a、奥尔芬d-10pg、奥尔芬e1004、奥尔芬e1010、奥尔芬e1020、奥尔芬e1030w、奥尔芬pd-001、奥尔芬pd-002w、奥尔芬pd-003、奥尔芬pd-004、奥尔芬pd-201、奥尔芬pd-301、奥尔芬exp.4001、奥尔芬exp.4200、奥尔芬exp.4123、奥尔芬exp.4300、海藻糖醇82、海藻糖醇104e、海藻糖醇104h、海藻糖醇104a、海藻糖醇104pa、海藻糖醇104pg-50、海藻糖醇104s、海藻糖醇420、海藻糖醇440、海藻糖醇465、海藻糖醇485、海藻糖醇2502、迪诺604、迪诺607(以上为日本日信化学工业株式会社制)，乙炔醇e13t、乙炔醇eh、乙炔醇el、乙炔醇e40、乙炔醇e60、乙炔醇e81、乙炔醇e100、乙炔醇85(以上为日本川研精细化工株式会社制)，能够优选使用一种或两种以上。在上述的表面活性剂中，若考虑易润性、滑动性的提高效果及消泡效果，则尤其优选奥尔芬e1010或奥尔芬pd-002w。

(乙炔醇类表面活性剂)

本实用新型中的乙炔醇类表面活性剂具有下述通式(2)的结构。

[化2]

在此，r6、r7表示烃基。

关于乙炔醇类表面活性剂，若考虑相对于聚乙烯树脂、聚丙烯树脂及聚甲基戊烯树脂的易润性、滑动性及向墨水组合物的溶解稳定性，则优选hlb值具有4～10的值，更优选具有5～9的值，尤其优选具有6～8的值。

所述hlb值是通过所述格里芬法求出的数值。

作为乙炔醇类表面活性剂的具体例，可列举海藻糖醇61、奥尔芬b(以上为日本日信化学工业株式会社制)，能够优选使用一种或两种以上。

本实用新型的水性墨水组合物中的乙炔乙二醇类表面活性剂或乙炔醇类表面活性剂的含量相对于墨水组合物总量优选为0.005～1.5质量％，更优选为0.01～1.0质量％，尤其优选为0.05～0.75质量％。

若将乙炔乙二醇类表面活性剂或乙炔醇类表面活性剂的含量设在上述数值范围内，则墨水贮存部中的墨水组合物的移动性进一步提高，书写时来自笔尖的墨水排出性更加良好，并且容易抑制保管时来自笔尖的墨水泄漏。

而且，含量在上述数值范围内，能够形成为笔迹的速干性、耐渗性及耐透背性优异的墨水组合物。

此外，也可以并用乙炔乙二醇类表面活性剂和乙炔醇类表面活性剂。

在并用所述表面活性剂的情况下，优选其含量在所述数值范围内。

(消泡剂)

墨水组合物中能够含有消泡剂。

笔具因在墨水排出的过程中产生的气泡的影响，有时损害笔迹的清晰性。

尤其是，水彩笔易于受到气泡的影响。例如，水彩笔是笔尖的柔软性高，在书写时将笔尖压抵于纸面而笔尖变形时，易于在笔尖与纸面之间含空气，因此易于在笔尖起泡，大多因气泡而在书写时产生笔迹不均，或者由于在笔迹上附着气泡而损害笔迹的清晰性。而且，墨水贮存部是能够按压变形及复原的墨盒，在能够通过使所述墨盒按压变形来从墨盒导出墨水的水彩笔的情况下，不仅在将笔尖压抵于纸面时，而且在将墨盒按压变形而将墨水导出至笔尖时，在墨水中混入空气而易于起泡。但是，墨水组合物被消泡剂抑制起泡，因此即使是水彩笔，也能够抑制气泡引起的书写性降低。

作为能够应用于墨水组合物的消泡剂，可列举硅酮类、硅类、醇酸类、聚醚类、油类、金属皂类、酰胺蜡类等。其中，硅酮类消泡剂是破泡效果及抑泡效果优异，因此能够优选使用。可以并用多种消泡剂。

关于消泡剂的含量，考虑消泡剂的消泡效果和墨水组合物的经时稳定性，优选相对于墨水组合物总质量为0.005质量％～0.3质量％，更优选为0.01质量％～0.1质量％。

(金属离子封闭剂)

墨水组合物能够含有金属离子封闭剂。

金属离子封闭剂能够抑制：在墨水组合物中混入金属离子时，组合物的成分与金属离子结合而生成不溶水性的析出物，从而书写性降低。

水彩笔通常笔尖用聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉或阿拉伯胶等水溶性物质黏合起来提供。其中，阿拉伯胶含有水溶性的钙盐，在水中从所述钙盐电离出钙离子，因此就笔尖用阿拉伯胶黏合的水彩笔而言，在水性墨水组合物含有与多价金属离子结合而形成不溶水性物质的物质例如酸性红87等酸性染料的情况下，在墨水组合物导出到笔尖时，在笔尖生成由不溶水性的钙盐构成的析出物，有时损害笔尖、笔迹的美观。

但是，若墨水组合物含有金属离子封闭剂，则钙离子被掩蔽而抑制生成析出物，因此即使是笔尖用阿拉伯胶黏合起来的水彩笔，也抑制因析出物损害笔尖、笔迹的美观。

作为在墨水组合物中能够使用的金属离子封闭剂，可例示乙二胺四乙酸(edta)、l-天冬氨酸(asda)、l-谷氨酸二乙酸(glda)、环己二胺四乙酸(cydta)、羟乙基乙二胺三乙酸(hedta)、二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)、二羟乙基甘氨酸(dheg)、羟乙基亚氨基二乙酸(hida)等，以及它们的碱金属盐、铵盐、胺盐等盐等。这些可以单独或混合两种以上使用。其中，乙二胺四乙酸(edta)或其盐由于金属封闭性能优异，优选使用。

金属离子封闭剂的含量优选相对于墨水组合物总质量为0.1质量％～2质量％，更优选为0.2质量％～1质量％。

若含量在所述范围内，则维持墨水组合物的良好的经时稳定性，并且易于起到优异的鳌合效应。

在本实用新型的组合物中，除了上述着色剂和表面活性剂以外，至少还包含水，其含量优选相对于墨水组合物总量为50质量％～95质量％，更优选为70质量％～90质量％。

(其他)

本实用新型的墨水组合物只要墨水组合物的接触角和下落角不超出所述数值范围，也可以按照需要添加上述以外的物质。具体地说，可列举：防腐剂、高岭土、滑石、云母、黏土、膨润土、碳酸钙、氢氧化铝、绢云母及钛酸钾等体质材料；由聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、尼龙树脂、硅树脂、聚氨酯树脂及氟树脂等构成的树脂粒子；丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、苯乙烯-丁二烯类树脂、醇酸树脂、磺酰胺树脂、马来酸树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、乙烯乙酸乙烯酯树脂、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯与马来酸脂的共聚物、苯乙烯-丙烯腈树脂、氰酸酯改性的聚亚烷基二醇、酯胶、二甲苯树脂、尿素树脂、脲醛树脂、酚醛树脂、烷基酚醛树脂、萜烯酚醛树脂、松香类树脂及其氢化化合物；松香酚醛树脂、聚乙烯烷基醚、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂、尼龙树脂、聚酯树脂、环己酮类树脂等固定剂；ph调节剂、剪切稀化剂、粘度调节剂、苯并三唑、甲苯基三唑、亚硝酸二环己基铵、亚硝酸二异丙基铵及皂素等防锈剂；尿素、阴离子、阳离子类、非离子类、两性等各种表面活性剂；由聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性树脂构成的颜料分散剂；甘油、乙二醇、二甘醇、丙二醇、聚乙二醇、2-吡咯烷酮等水溶性有机溶剂；还原或未还原淀粉水解物、海藻糖等二糖类；寡糖、蔗糖、环糊精、葡萄糖、糊精、山梨醇、甘露醇及焦磷酸钠等。

(墨水组合物)

关于本实用新型的墨水组合物，考虑相对于墨水贮存部的易润性和滑动性，将相对于聚乙烯树脂、聚丙烯树脂或聚甲基戊烯树脂的接触角和下落角设为指定的数值范围内尤为重要。在此，所谓接触角是液面与固体面在静止液体的自由表面与固体壁接触处所成的角，是成为液体对固体的浸湿容易度的指标的数值，所谓下落角是在表面滴落有液体的固体相对于地面倾斜时液体在固体表面上开始滑动时的、固体相对于地面的角度，是成为液体在固体表面上的滑动容易度的指标的数值。

关于本实用新型的墨水组合物中的具体的接触角及下落角，可列举将相对于所述聚乙烯树脂或聚丙烯树脂的接触角设为40°～100°，将下落角设为10°～65°，并且将相对于聚甲基戊烯树脂的接触角设为42°～90°，将下落角设为10°～45°。将接触角设在上述数值范围内的墨水组合物的易润性良好，另外，将下落角设在所述数值范围内的墨水组合物的滑动性良好，因此若将这样的墨水组合物容置于后述的笔具中，则墨水组合物能够在墨水贮存部中顺畅地移动，来自笔尖的墨水排出性良好。

如果进一步考虑使墨水组合物相对于墨水贮存部的易润性及滑动性良好，则关于所述接触角的更优选的数值范围，相对于聚乙烯树脂或聚丙烯树脂设为45°～90°，相对于聚甲基戊烯树脂设为42°～85°，关于尤其优选的接触角，相对于聚乙烯树脂或聚丙烯树脂为50°～85°，相对于聚甲基戊烯树脂为42°～80°。

另外，关于所述下落角的优选的数值范围，相对于聚乙烯树脂或聚丙烯树脂设为15°～55°，相对于聚甲基戊烯树脂是15°～40°，关于更优选的数值范围，相对于聚乙烯树脂或聚丙烯树脂是20°～50°，相对于聚甲基戊烯树脂是25°～35°。

本实用新型中的组合物的接触角及下落角使用接触角仪(ca-a型，日本协和界面科学株式会社制)进行测定。

此外，关于接触角的测定操作，基于在所述接触角仪的使用说明书中记载的液滴法测定操作进行，关于下落角的测定操作，基于在所述使用说明书记载的下落法测定操作进行。

本实用新型的墨水组合物的表面张力优选设为25mn/m～60mn/m，更优选设为30mn/m～60mn/m，尤其优选设为40mn/m～50mn/m。

在将具有这样的表面张力的墨水组合物在具备所述笔芯的笔具上使用的情况下，墨水组合物相对于笔芯的易润性变得良好，因此不仅能够使来自笔尖的墨水排出性更加良好，而且在书写时能够形成抑制了笔迹的渗透和透背的良好的笔迹。

在20℃环境下，使用日本协和界面科学株式会社制的表面张力测量器，使用铂金板通过垂直平板法测定求出表面张力。

本实用新型的墨水组合物的粘度优选在50rpm下为1mpa·s～10mpa·s。更优选的数值范围是1mpa·s～5mpa·s，尤其优选为1mpa·s～2mpa·s。若将墨水组合物的粘度设在上述数值范围内，则墨水组合物在墨盒中的移动更加顺畅，来自笔尖的墨水排出性更加良好，易于形成上色性优异的笔迹。此外，组合物的粘度能够在20℃下使用el型旋转粘度计(re-80l，锥形转子：标准型(1°34′×r24)，日本东机产业株式会社制)进行测定。

关于本实用新型的组合物，考虑墨水组合物的稳定性，其ph值优选为6～11，更优选为8～10。

本实用新型的水性墨水组合物能够利用已知的任意方法制造。具体地说，能够将所述各成分配成需要量，用螺旋桨搅拌、均质分散或均质搅拌等各种搅拌器、珠磨机等各种分散机等混合来制造。

(笔具)

所述墨水组合物容置于笔具，该笔具具备由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂或聚甲基戊烯树脂构成的墨水贮存部、笔尖及用于从所述墨水贮存部向笔尖供应墨水的供墨机构。所述笔具具有(1)所述墨水贮存部由在内侧设置有墨水容置室的轴筒构成，所述墨水贮存部和笔尖借助所述供墨机构接合的构造，或(2)具备能够装拆的墨盒作为墨水贮存部的构造。

作为所述(1)中的更具体的构造，作为一个例子，可列举如下构造：在由有底筒体构成的轴筒的前部安装有笔尖和供墨机构，在所述供墨机构的后方的轴筒内形成墨水容置室。

另外，作为所述(2)中的更具体的构造，作为一个例子，可列举如下构造：将安装有笔尖和供墨机构的前轴筒和具备墨盒的后轴筒以能够离合的方式连接，并且在将安装有笔尖和供墨机构的前轴筒和墨盒以能够离合的方式连接后，用后轴筒覆盖墨盒。

作为具有所述构造的笔具，可列举水彩笔、记号笔、圆珠笔及钢笔等。

墨水贮存部由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂或聚甲基戊烯树脂构成。

关于所述树脂，墨水组合物的易润性、滑动性优异，因此能够使墨水贮存部中的墨水移动性良好。

墨水贮存部既可以是直接填充墨水组合物的结构，也可以是具备能够填充水性墨水组合物的墨水容置体或墨水吸储体的结构。

在墨水贮存部为直接填充墨水的结构的情况下，对于墨水贮存部内的墨水的移动性来说重要的是墨水对墨水贮存部的构成部件的易润性和滑动容易度，本实用新型的墨水组合物对所述构成部件的易润性和滑动容易度良好，因此能够在具备所述结构的墨水贮存部的笔具中良好地使用。

另外，在笔具是直接填充墨水组合物的结构且着色剂使用颜料的情况下，为了使颜料再分散，优选在墨水容置体内置有搅拌墨水的搅拌球等搅拌体。作为所述搅拌体的形状，可列举球状体、棒状体等。搅拌体的材质没有特别限定，作为具体例，可列举金属、陶瓷、树脂、玻璃等。

另外，在笔具是具备能够填充墨水组合物的墨水吸储体的笔具的情况下，墨水吸储体优选使用捻合的纤维形成的纤维聚合体。

作为借助所述供墨机构与笔尖接合而成的墨水贮存部，只要具有在所述墨水容置室能够容置墨水组合物的构造，则构造不被限制。

另外，作为墨盒，能够应用通过与笔具主体连接而兼作为构成笔具的轴筒的结构、在与笔具主体连接后覆盖保护轴筒(后轴)的结构。这些墨盒既可以是在笔具连接前预先填充有墨水的结构，也可以是在以未填充墨水的状态与笔具连接后需要继续从笔尖吸入墨水来填充墨水的操作的称为所谓转换器的结构。

另外，作为墨盒的构造，是与长度方向正交的正交截面具有圆形状的有底筒状体，可列举作为内部尺寸在长度方向具有40mm～160mm的长度和2mm～15mm的直径的构造。作为所述有底筒状体，更优选作为内部尺寸在长度方向具有45mm～150mm的长度和2.5mm～12mm的直径的构造。所述墨盒可以按压变形及复原。

此外，所谓筒状体是指中空的细长的棒状体，本实用新型中使用的墨盒只要内部尺寸在上述数值范围内，筒状体的外表面和内表面可以呈锥状倾斜，另外也可以具有台阶差，其他的构造没有限制。

作为笔尖，具备尖端构造，作为尖端中的记号笔尖端，例如能够应用纤维尖端、毛毡尖端、塑料尖端等，作为圆珠笔尖端，能够应用在从表面向内侧对金属制成的管的前端附近进行按压变形的球抱持部处抱持球而成的尖端、在对金属材料进行钻等的切削加工而形成的球抱持部处抱持球而成的尖端、在金属或塑料制成的尖端内部设置有树脂制球支座的尖端、或者利用弹簧体向前方对在所述尖端处抱持的球施力的构造等。此外，所述球能够应用超硬合金、不锈钢、红宝石、陶瓷、树脂、橡胶等，适宜应用直径为0.15mm～2.0mm范围的球。

另外，作为钢笔形态的尖端(笔体)，能够应用将不锈钢板、金合金板等金属板剪裁为前细的锥状并弯折或弯曲而成的尖端、树脂成形为笔尖形状的尖端等。此外，也能够在所述笔体的中心设置狭缝，或者在前端设置珠部。

而且，作为笔尖，能够使用由将纤维相互捆扎成在长度方向紧密接触状的毛笔等纤维聚合体、具有连续气孔的塑料多孔体、合成树脂纤维的热熔接或树脂加工体、或软性树脂或弹性体的挤出成形加工体构成的水彩笔形态的尖端。所述尖端可以利用聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉或阿拉伯胶等水溶性物质黏合起来。

作为笔尖来使用水彩笔形态的尖端的笔具、即水彩笔能够在笔尖含有丰富的墨水。若利用这样的笔具进行书写，则在纸面涂布大量墨水而形成清晰的笔迹，相反地该笔迹具有干燥性差的趋势。但是，本实用新型的墨水组合物的纸面渗透性也优异，因此即使在涂布大量墨水组合物的情况下，笔迹的干燥性良好。因此，本实用新型的墨水组合物能够良好地用于水彩笔。

关于笔具中的供墨机构，也没有特别限定，例如可列举如下机构等：(1)具备由纤维束等构成的导墨芯作为墨水流量调节构件，将水性墨水组合物引导至笔尖的机构；(2)多个圆盘体隔开梳槽状间隔并列配置，设置有在轴向上纵穿所述圆盘体的狭缝状的导墨槽及宽度比该槽宽度宽的通气槽，通过所述导墨槽将墨水组合物供应至笔尖的机构；(3)多个圆盘体隔开梳槽状间隔并列配置，设置有在轴向上纵穿所述圆盘体的狭缝状的导墨槽及宽度比该槽的宽度宽的通气槽，借助在轴心上配置用于从墨水贮存部向笔尖引导墨水的导墨芯而成的笔芯将墨水组合物引导至笔尖的机构；(4)具备利用阀机构的墨水流量调节构件，将水性墨水组合物供应至笔尖的机构；(5)从具备笔尖的墨水容置体或轴筒将水性墨水组合物直接供应至笔尖的机构；以及(6)借助能够含浸墨水组合物且具有连续气孔的多孔体向笔尖供应墨水组合物的机构。

具备(3)的供墨机构的笔具通过本实用新型的墨水组合物，书写时的来自笔尖的墨水排出性及保管时的来自笔尖的墨水漏出抑制性都良好，因此所述机构是作为笔具的供墨机构优选的方式。

作为所述供墨机构的材质，可列举聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚甲基戊烯树脂、聚碳酸酯树脂及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂等，任一个树脂都能够使用。在前述中，若考虑墨水向笔尖的供应更加良好，则聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚甲基戊烯树脂或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂优选，聚乙烯树脂、聚丙烯树脂及聚甲基戊烯树脂尤其优选。

具备由所述树脂构成的供墨机构的笔具来自笔尖的墨水排出性更加良好，容易形成清晰且干燥性优异的笔迹。

以下，示出本实用新型的水性墨水组合物、使用该水性墨水组合物的笔具的实施例，但是本实用新型不限于此。

[实施例]

(实施例1)

通过以下述原材料及合成量，在室温下搅拌混合1小时，得到笔具用水性墨水组合物。使用接触角仪(商品名：ca-a，日本协和界面科学株式会社制)对得到的水性墨水组合物的接触角、下落角进行测定的结果是，关于接触角，针对聚乙烯是58°，针对聚甲基戊烯是68°，关于下落角，针对聚乙烯是39°，针对聚甲基戊烯是23°。

另外，使用el型旋转粘度计(re-80l，锥形转子：标准型(1°34′×r24)，日本东机产业株式会社制)测定墨水组合物的粘度的结果是，20℃(旋转速度50rpm)下的粘度为1.2mpa·s。

而且，使用ph仪表(商品名：ph仪表d-51，日本株式会社堀场制作所制)，在20℃下测定水性墨水组合物的ph值的结果是，ph值为9.6。

另外，利用表面张力测量器(20℃环境下，垂直平板法，商品名：表面张力计dy-300，日本协和界面科学株式会社制)对得到的水性墨水组合物的表面张力进行测定的结果是39.3mn/m。

·着色剂水黑191-l10质量％

(染料：日本东方化学工业株式会社制)

·乙炔乙二醇类表面活性剂0.1质量％

(商品名：奥尔芬e1010，hlb值：13.3，日本日信化学工业株式会社制)

·三乙醇胺0.3质量％

·防腐剂苯并异噻唑啉-3-酮0.3质量％

(日本龙沙株式会社制，商品名：proxelxl-2)

·离子交换水89.3质量％

(实施例2～20，比较例1～10)

对实施例1，按照表1～3所示变更合成成分的种类和添加量，得到实施例2～20、比较例1～10的墨水组合物。

在上述实施例中使用的材料的详细内容如下。

·着色剂(1)水黑191-l(染料水溶液，染料含有率15质量％，日本东方化学工业株式会社制)

·着色剂(2)竹桃红(染料，日本保土谷化学工业株式会社制)

·着色剂(3)亮蓝fcf(染料，日本保土谷化学工业株式会社制)

·着色材(4)水黄6c(染料：酸性黄42s，日本东方化学工业株式会社)

·着色材(5)曙红(染料；酸性红87，日本大和化学株式会社)

·表面活性剂(1)乙炔乙二醇类表面活性剂(商品名：奥尔芬e1010，hlb值13.3，日本日信化学工业株式会社制)

·表面活性剂(2)乙炔乙二醇类表面活性剂(商品名：奥尔芬pd-002w，hlb值9～10，日本日信化学工业株式会社制)

·表面活性剂(3)乙炔乙二醇类表面活性剂(商品名：海藻糖醇485，hlb值17，日本日信化学工业株式会社制)

·表面活性剂(4)乙炔乙二醇类表面活性剂(商品名：奥尔芬e1020，hlb值15～16，日本日信化学工业株式会社制)

·表面活性剂(5)乙炔乙二醇类表面活性剂(商品名：奥尔芬exp.4300，hlb值10～13，日本日信化学工业株式会社制)

·表面活性剂(6)乙炔乙二醇类表面活性剂(商品名：乙炔醇e60，hlb值11～12，日本川研精细化工株式会社制)

·表面活性剂(7)乙炔醇类表面活性剂(商品名：奥尔芬b，日本日信化学工业株式会社制)

·表面活性剂(8)磷酸酯类表面活性剂(商品名：普拉伊萨福(日语原文：プライサーフ)al，日本第一工业制药株式会社制)

·表面活性剂(9)硅酮类表面活性剂(商品名：tsf-4440，日本迈图高新材料日本株式会社制)

·表面活性剂(10)十二烷基苯磺酸盐(商品名：尼欧雷克斯6f号粉末(日语原名：ネオペレックスno.6fパウダー)，日本花王株式会社制)

·金属离子封闭剂乙二胺四乙酸四钠(商品名：吉珥3d，日本吉珥株式会社制)

·三乙醇胺

·防腐剂苯并异噻唑啉-3-酮(商品名：proxelxl-2，日本龙沙株式会社制)

·乙二醇

·二甘醇

·甘油

·2-吡咯烷酮

·尿素

·聚乙烯吡咯烷酮

·离子交换水

对调制的水性墨水组合物，如下进行评价。得到的结果如表1～3中所记载。

在评价试验中使用的笔具以下。

(a)具备能够装拆的墨盒作为墨水贮存部的笔具

笔具(a-1)：钢笔(商品名：笑脸(kakuno)，日本株式会社百乐制造)

笔具(a-2)：水彩笔(在笔尖具备用阿拉伯胶黏合的毛笔的笔具(参照图1))

关于水彩笔1，由能够按压变形及复原的聚乙烯树脂制有底筒状体的墨盒2构成的后轴筒和前轴筒3能够离合地连接而成，在前轴筒3上安装有由用阿拉伯胶黏合起来的热塑性聚酯弹性体的聚合体构成的笔尖4和形成有连续气孔的环状多孔体5，在墨盒2的一端嵌装有具备中心孔6的中栓7，笔尖4设置有在后端面具备凸起部9的紧贴层8，环状多孔体5带游隙地插在笔尖4的后部侧周围，凸起部9和中栓7的前端在紧贴层8与中栓7前端之间形成引导间隙10同时抵接。

(b)具备设置有墨水容置室的轴筒作为墨水贮存部，墨水贮存部和笔尖借助供墨机构接合的笔具

笔具(b-1)：水彩笔(在笔尖具备用聚氨酯覆盖表面的、软性树脂的挤出加工体的笔具(参照图2)，墨水贮存部：聚丙烯树脂，商品名：水彩笔小笔软笔，日本株式会社百乐制造)

此外，所述笔具(b-1)具备供墨机构，关于该供墨机构，多个圆盘体隔开梳槽状间隔并列配置，设置有在轴向上纵穿所述圆盘体的狭缝状的导墨槽及宽度比该槽的宽度宽的通气槽，借助在轴心配置用于从墨水贮存部向笔尖引导墨水的导墨芯而成的笔芯将墨水组合物引导至笔尖。

关于水彩笔11，在由聚丙烯树脂制有底筒状体构成的轴筒12的前部安装有供墨机构13，该供墨机构13具备由用聚氨酯覆盖表面的、软性树脂的挤出成形加工体构成的笔尖14，在供墨机构13的后方的轴筒内形成有墨水容置室15。供墨机构13的多个圆盘体16隔开梳槽状间隔并列配置，供墨机构13设置有在轴向上纵穿所述圆盘体16的狭缝状的导墨槽17及宽度比该槽的宽度宽的通气槽18，在轴心配置有导墨芯19，导墨芯19与笔尖14连接。

另外，安装于所述笔具的墨盒使用以下墨盒。

·安装于笔具(a-1)的墨盒

墨盒(1)：聚乙烯树脂制墨盒(有底筒状容器，日本株式会社百乐制造，商品名：irf-5s，内部尺寸：长度57.3mm，直径最小部2.5mm，直径最大部7.5mm)

墨盒(2)：聚甲基戊烯树脂制转换器(有底筒状容器，日本株式会社百乐制造，商品名：con-70，内部尺寸：长度49mm，直径最小部5mm，直径最大部6.4mm)

·安装于笔具(a-2)的墨盒(参照图3)

墨盒(3)：聚乙烯树脂制墨盒(有底筒状容器，日本株式会社百乐制造，商品名：sn-50fdm-b，内部尺寸：长度127.7mm，直径11.8mm)

关于墨盒2，在中栓7的后部，同心状地配设有直径比中心孔6大的第一安装孔21及直径比第一安装孔21大的第二安装孔22，在孔21及孔22中依次嵌装有内管23及外管24。

·(对墨盒(1)的墨水移动性评价)

以以下顺序进行。

1.向墨盒(1)注入0.9ml的墨水组合物，在墨盒的墨水注入口堵上栓之后，将墨盒注入口朝向横向，在50℃下放置72小时。

2.在将墨盒恢复为室温后，将墨盒注入口朝上，抽出0.6ml的墨水，将墨水注入口堵上栓，放置24小时。

3.目视观察将墨盒的朝向上下翻转时的墨水的动向。

○：墨水组合物在10秒以内全部顺畅地流下。

×：墨水滞留于墨盒底部，未流下。

·(对墨盒(2)的墨水移动性评价)

以以下顺序进行。

1.向墨盒(2)注入0.7ml的墨水组合物，将所述墨盒安装于笔尖朝上状态的钢笔。

2.目视观察以使笔尖相对于地面的角度为60°的方式翻转上述钢笔时的墨水的动向。

○：墨水组合物在10秒以内全部顺畅地流下。

×：墨水滞留于墨盒底部，未流下。

·(对墨盒(3)的墨水移动性评价)

以以下顺序进行。

1.向墨盒(3)注入2.0ml的墨水组合物，在将墨盒的墨水注入口堵上栓之后，将墨盒注入口朝上放置24小时。

2.目视观察使墨盒的朝向上下翻转时的墨水的动向。

○：墨水组合物在10秒以内全部顺畅地流下。

×：墨水滞留于墨盒底部，未流下。

·(对笔具(b-1)所具备的聚丙烯树脂制墨水贮存部的墨水移动性评价)

以以下顺序进行。

1.将在墨水容置室容置有0.7ml的墨水组合物的笔具(b-1)的笔尖朝上。

2.目视观察在以使笔尖相对于地面的角度为60°的方式使上述钢笔翻转时的墨水的动向。

○：墨水组合物在10秒以内全部顺畅地流下。

×：墨水滞留于墨盒底部，未流下。

(笔迹上色性评价)

利用安装有在所述墨水移动性评价中使用的墨盒的笔具及在所述评价中使用的笔具(b-2)进行书写，目视观察此时的笔迹的上色性。此外，作为书写试验纸，使用依据jisp3201a的书写用纸。

○：不模糊，笔迹良好。

×：模糊，笔迹识别困难，担心实用性。

(墨水漏出性评价)

以以下顺序进行评价。

·笔具(a-1)及笔具(a-2)

1.将0.9ml的墨水组合物注入墨盒。

2.将所述墨盒安装于笔具，嵌合盖子，在0℃下放置1小时以上。

3.取下所述笔具的盖子，目视观察在40℃下放置1小时来自笔尖的墨水组合物的漏出。

·笔具(b-1)

1.在墨水容置室容置0.9ml的墨水组合物后，在笔尖上嵌合盖子，在0℃下放置1小时以上。

2.取下所述笔具的盖子，目视观察在40℃下放置1小时来自笔尖的墨水组合物的漏出。

○：未确认到来自笔尖的墨水漏出。

×：墨水从笔尖漏出。

(笔迹干燥性评价)

利用容置有实施例16的墨水组合物的笔具(b-1)及笔具(a-2)书写，目视观察在书写1秒后用手指擦拭笔迹时墨水组合物向周边的扩散。此外，试验纸使用与笔迹上色性评价中使用的试验纸同种纸。

○：未确认到墨水扩散到笔迹周边的形迹。

×：确认到墨水在笔迹周边扩散。

(笔尖外观)

将用实施例19及实施例20制成的墨水组合物内置于笔具(a-2)，使墨水组合物导出到笔尖。在确认到笔尖未附着析出物的所述笔具上安装盖子来密闭笔尖，将所述笔具在60℃环境下保管1周，目视观察保管后的笔尖外观。

其结果，在内置有实施例19的墨水组合物的笔具中，在笔尖未确认到析出物，笔尖的外观与保管前无变化。

另外，在内置有实施例20的墨水组合物的笔具中，在笔尖确认到析出物。

[表1]

[表2]

[表3]