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発明の名称 筆記具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−98703(P2007−98703A)
公開日 平成19年4月19日(2007.4.19)
出願番号 特願2005−289569(P2005−289569)
出願日 平成17年10月3日(2005.10.3)
代理人
発明者 小笠原 元 / 安池 清徳
要約 課題
なめらかな書き味を得るために表面張力の低いインキを使用しても、インキがインキ収容管と逆流防止体の隙間に潜り込むことがなく、インキ漏れのない筆記具筆記具を提供する。

解決手段
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筆記具において、前期インキとインキ収容管との接触角が25°以下のときに、前記インキと前記逆流防止体との接触角が30°以下とした。
特許請求の範囲
【請求項1】
インキ収容管内に、インキと、このインキの界面に接触してインキ逆流防止体組成物を配置してなる筆記具において、表面粗さ(Ra)が200.0nmの面を有する前記インキ収容管を形成する材料による板上に滴下したインキ滴の接触角が15°以上25°以下であると共に、前記逆流防止体組成物の表面上に滴下したインキ滴の接触角が30°以下である筆記具。
【請求項2】
前記インキ逆流防止体組成物の25℃における粘度が1万〜20万mPa・sである請求項1に記載の筆記具。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、インキ収容管内に、インキと、このインキの界面に接触してインキ逆流防止体組成物を配置してなる筆記具に関する。
【背景技術】
【0002】
インキ収容管内に自由状態でインキを充填する、所謂生インキ式の筆記具は、インキを大量に内蔵できると共に、豊富なインキ吐出を可能にするものとして広く用いられている。しかし、インキが低粘度である場合や、インキを内径の大きなインキ収容管に充填した場合、筆記具に強い衝撃が加えられたときに、インキ収容管内のインキが所望しているインキ吐出口と反対方向に逆流する、所謂インキ漏れが発生する場合があった。このインキ漏れを防止するために、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インキの逆流防止体組成物をインキ界面に接触して配置するものが知られている(特許文献1参照)。溶剤が水や水溶性有機溶剤等の、揮発性の溶剤であるインキに対しては、この逆流防止体組成物は溶剤の蒸発防止も担うものである。
また、インキ収容管内に収容するインキとしては、なめらかな軽い書き味を得るために、シリコン系界面活性剤にてインキの表面張力を低下させ、紙に対する浸透性を向上しようとしたものが知られている(特許文献2参照)。
【特許文献1】特開平05−270193号公報
【特許文献2】特開平10−231451号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記のよう表面張力の低いインキをインキ収容管に充填した場合、逆流防止体を使用したとしても、高温環境下におけるインキの蒸発や筆記に伴ってインキ量が減少し、インキと逆流防止体の界面が移動していくうちに、インキがインキ収容管と接している面から、インキ収容管と逆流防止体の隙間に潜り込み、遂にはインキが逆流防止体を通り越して逆流し、筆記具の向きに関わらずインキ漏れが発生してしまうことがあった。即ち、なめらかな書き味を有するために、インキの表面張力を下げることで、インキがインキ収容管に対して濡れやすくなってしまい、インキ収容管と逆流防止体の微少な隙間に潜り込んでいってしまう。
【0004】
本発明は、上記問題に鑑み、なめらかな書き味を得るために表面張力の低いインキを使用しても、インキがインキ収容管と逆流防止体組成物の隙間に潜り込むことがなく、インキ漏れのない筆記具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、インキ収容管内に、インキと、このインキの界面に接触してインキ逆流防止体組成物を配置してなる筆記具において、表面粗さ(Ra)が200.0nmの面を有する前記インキ収容管を形成する材料による板上に滴下したインキ滴の接触角が15°以上25°以下であると共に、前記逆流防止体組成物の表面上に滴下したインキ滴の接触角が30°以下である筆記具を要旨とする。
【発明の効果】
【0006】
インキ収容管の内壁とインキとの濡れ性を検出することは困難であるが、これを、インキ収容管を形成する材料にて板状に成形した表面粗さ(Ra)が200.0nmの面を有する板の、該表面粗さ(Ra)が200.0nmの面にインキ滴を滴下したときの接触角(以下、インキ収容管接触角と称する)で代用する。インキ収容管の内壁全体にわたる表面状態を詳細に把握することは困難であるが、同一材料に対する濡れ性は、該部に対する接触角にてその傾向を反映していると考えてよいものと推察される。いずれにしても、インキ収容管接触角を15°以上20°以下の場合に、逆流防止体組成物の表面上に滴下したインキ滴の接触角(以下、インキ逆流防止体組成物接触角と称する。)が30°以下とすると、インキ収容管内におけるインキの界面である、インキ収容管内壁に対する界面及びインキ逆流防止体組成物に対する界面との境界部分にて、インキがインキ逆流防止体組成物と十分に濡れた状態となり、比較的にインキ収容管の壁面に残留し難くなるものと推察される。そのため、前記逆流防止体の25℃における粘度を20万mPa・sという高粘度にしたとしても、インキの流動に影響を与えることなく筆記が可能となり、結果として、インキ漏れし難い筆記具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
本発明に使用する着色剤は、従来のインキに用いられる染料及び顔料が使用可能であり、水性染料では酸性染料、直接染料、塩基性染料等のいずれも用いることができる。その一例を挙げれば、ジャパノールファストブラックDコンク(C.I.ダイレクトブラック17)、ウォーターブラック100L(同19)、ウォーターブラックL−200(同19)、ダイレクトファストブラックB(同22)、ダイレクトファストブラックAB(同32)、ダイレクトディープブラックEX(同38)、ダイレクトファストブラックコンク(同51)、カヤラススプラグレイVGN(同71)、カヤラスダイレクトブリリアントエローG(C.I.ダイレクトエロー4)、ダイレクトファストエロー5GL(同26)、アイゼンプリムラエローGCLH(同44)、ダイレクトファストエローR(同50)、アイゼンダイレクトファストレッドFH(C.I.ダイレクトレッド1)、ニッポンファストスカーレットGSX(同4)、ダイレクトファストスカーレット4BS(同23)、アイゼンダイレクトローデュリンBH(同31)、ダイレクトスカーレットB(同37)、カヤクダイレクトスカーレット3B(同39)、アイゼンプリムラピンク2BLH(同75)、スミライトレッドF3B(同80)、アイゼンプリムラレッド4BH(同81)、カヤラススプラルビンBL(同83)、カヤラスライトレッドF5G(同225)、カヤラスライトレッドF5B(同226)、カヤラスライトローズFR(同227)、ダイレクトスカイブルー6B(C.I.ダイレクトブルー1)、ダイレクトスカイブルー5B(同15)、スミライトスプラブルーBRRコンク(同71)、ダイボーゲンターコイズブルーS(同86)、ウォーターブルー#3(同86)、カヤラスターコイズブルーGL(同86)、カヤラススプラブルーFF2GL(同106)、カヤラススプラターコイズブルーFBL(同199)等の直接染料や、アシッドブルーブラック10B(C.I.アシッドブラック1)、ニグロシン(同2)、スミノールミリングブラック8BX(同24)、カヤノールミリングブラックVLG(同26)、スミノールファストブラックBRコンク(同31)、ミツイナイロンブラックGL(同52)、アイゼンオパールブラックWHエクストラコンク(同52)、スミランブラックWA(同52)、ラニルブラックBGエクストラコンク(同107)、カヤノールミリングブラックTLB(同109)、スミノールミリングブラックB(同109)、カヤノールミリングブラックTLR(同110)、アイゼンオパールブラックニューコンク(同119)、ウォーターブラック187−L(同154)、カヤクアシッドブリリアントフラビンFF(C.I.アシッドエロー7:1)、カヤシルエローGG(同17)、キシレンライトエロー2G140%(同17)、スミノールレベリングエローNR(同19)、ダイワタートラジン(同23)、カヤクタートラジン(同23)、スミノールファストエローR(同25)、ダイアシッドライトエロー2GP(同29)、スミノールミリングエローO(同38)、スミノールミリングエローMR(同42)、ウォーターエロー#6(同42)、カヤノールエローNFG(同49)、スミノールミリングエロー3G(同72)、スミノールファストエローG(同61)、スミノールミリングエローG(同78)、カヤノールエローN5G(同110)、スミノールミリングエロー4G200%(同141)、カヤノールエローNG(同135)、カヤノールミリングエロー5GW(同127)、カヤノールミリングエロー6GW(同142)、スミトモファストスカーレットA(C.I.アシッドレッド8)、カヤクシルクスカーレット(同9)、ソーラールビンエクストラ(同14)、ダイワニューコクシン(同18)、アイゼンボンソーRH(同26)、ダイワ赤色2号(同27)、スミノールレベリングブリリアントレッドS3B(同35)、カヤシルルビノール3GS(同37)、アイゼンエリスロシン(同51)、カヤクアシッドローダミンFB(同52)、スミノールレベリングルビノール3GP(同57)、ダイアシッドアリザリンルビノールF3G200%(同82)、アイゼンエオシンGH(同87)、ウォーターピンク#2(同92)、アイゼンアシッドフロキシンPB(同92)、ローズベンガル(同94)、カヤノールミリングスカーレットFGW(同111)、カヤノールミリングルビン3BW(同129)、スミノオールミリングブリリアントレッド3BNコンク(同131)、スミノールミリングブリリアントレッドBS(同138)、アイゼンオパールピンクBH(同186)、スミノールミリングブリリアントレッドBコンク(同249)、カヤクアシッドブリリアントレッド3BL(同254)、カヤクアシッドブリリドブリリアントレッドBL(同265)、カヤノールミリングレッドGW(同276)、ミツイアシッドバイオレット6BN(C.I.アシッドバイオレット15)、ミツイアシッドバイオレットBN(同17)、スミトモパテントピュアブルーVX(C.I.アシッドブルー1)、ウォーターブルー#106(同1)、パテントブルーAF(同7)、ウォーターブルー#9(同9)、ダイワ青色1号(同9)、スプラノールブルーB(同15)、オリエントソルブルブルーOBC(同22)、スミノールレベリングブルー4GL(同23)、ミツイナイロンファストブルーG(同25)、カヤシルブルーAGG(同40)、カヤシルブルーBR(同41)、ミツイアリザリンサフィロールSE(同43)、スミノールレベリングスカイブルーRエクストラコンク(同62)、ミツイナイロンファストスカイブルーB(同78)、スミトモブリリアントインドシアニン6Bh/c(同83)、サンドランシアニンN−6B350%(同90)、ウォーターブルー#115(同90)、オリエントソルブルブルーOBB(同93)、スミトモブリリアントブルー5G(同103)、カヤノールミリングウルトラスカイSE(同112)、カヤノールミリングシアニン5R(同113)、アイゼンオパールブルー2GLH(同158)、ダイワギニアグリーンB(C.I.アシッドグリーン3)、アシッドブリリアントミリンググリーンB(同9)、ダイワグリーン#70(同16)、カヤノールシアニングリーンG(同25)、スミノールミリンググリーンG(同27)等の酸性染料、アイゼンカチロンイエロー3GLH(C.I.ベーシックイエロー11)、アイゼンカチロンブリリアントイエロー5GLH(同13)、スミアクリルイエローE−3RD(同15)、マキシロンイエロー2RL(同19)、アストラゾンイエロー7GLL(同21)、カヤクリルゴールデンイエローGL−ED(同28)、アストラゾンイエロー5GL(同51)、アイゼンカチロンオレンジGLH(C.I.ベーシックオレンジ21)、アイゼンカチロンブラウン3GLH(同30)、ローダミン6GCP(C.I.ベーシックレッド1)、アイゼンアストラフロキシン(同12)、スミアクリルブリリアントレッドE−2B(同15)、アストラゾンレッドGTL(同18)、アイゼンカチロンブリリアントピンクBGH(同27)、マキシロンレッドGRL(同46)、アイゼンメチルバイオレット(C.I.ベーシックバイオレット1)、アイゼンクリスタルバイオレット(同3)、アイゼンローダミンB(同10)、アストラゾンブルーG(C.I.ベーシックブルー1)、アストラゾンブルーBG(同3)、メチレンブルー(同9)、マキシロンブルーGRL(同41)、アイゼンカチロンブルーBRLH(同54)、アイゼンダイヤモンドグリーンGH(C.I.ベーシックグリーン1)、アイゼンマラカイトグリーン(同4)、ビスマルクブラウンG(C.I.ベーシックブラウン1)等の塩基性染料が挙げられる。
【0008】
油性染料では、ニグロシン系染料、オイル染料、造塩タイプ油溶性染料、含金属錯塩染料、塩基性染料などが挙げられる。具体的には、ニグロシンベ−スEE、同EEL、同EX、同EXBP、同EB、オイルイエロー101、同107、オイルピンク312、オイルブラウンBB、同GR、オイルグリーンBG、オイルブルー613、同BOSオイルブラックHBB、同860、同BS、バリファストイエロー1101、同1105、同3108、同4120、バリファストオレンジ2210、同3209、同3210、バリファストレッド1306、同1308、同1355、同1360、同2303、同2320、同3304、同3306、同3320、バリファストピンク2310N、バリファストブラウン2402、同3405、バリファストグリーン1501、バリファストブルー1603、同1605、同1607、同1631、同2606、同2610、同2620、バリファストバイオレット1701、同1702、バリファストブラック1802、同1807、同3804、同3806,同3808、同3810、同3820、同3830、スピリットレッド102、オスピーイエローRY、ROB−B、MVB3、SPブルー105(以上、オリエント化学工業(株)製)、アイゼンスピロンイエロー3RH、同GRLHスペシャル、同C−2GH、同C−GNH、アイゼンスピロンオレンジ2RH、同GRHコンクスペシャル、アイゼンスピロンレッドGEH、同BEH、同GRLHスペシャル、同C−GH、同C−BH、アイゼンスピロンバイオレットRH、同C−RH、アイゼンスピロンブラウンBHコンク、同RH、アイゼンスピロンマホガニーRH、アイゼンスピロンブルーGNH、同2BNH、同C−RH、同BPNH、アイゼンスピロングリーンC−GH、同3GNHスペシャル、アイゼンスピロンブラックBNH、同MH、同RLH、同GMHスペシャル、同BHスペシャル、S.B.N.オレンジ703、S.B.N.バイオレット510、同521、S.P.T.オレンジ6、S.P.T.ブルー111、SOTピンク1、SOTブルー4、SOTブラック1、同6、同10、同12、13リキッド、アイゼンローダミンBベース、アイゼンメチルバイオレットベース、アイゼンビクトリアブルーBベース(以上、保土谷化学工業(株)製)、オイルイエローCH、オイルピンク330、オイルブルー8B、オイルブラックS、同FSスペシャルA、同2020、同109、同215、ALイエロー1106D、同3101、ALレッド2308、ネオスーパーイエローC−131、同C−132、同C−134、ネオスーパーオレンジC−233、ネオスーパーレッドC−431、ネオスーパーブルーC−555、ネオスーパーブラウンC−732、同C−733(以上、中央合成化学(株)製)、オレオゾールファストイエロー2G、同GCN、オレオゾールファストオレンジGL、オレオゾールファストレッドBL、同RL(以上、田岡化学工業(株)製)、サビニールイエロー2GLS、同RLS、同2RLS、サビニールオレンジRLS、サビニールファイアレッドGLS、サビニールレッド3BLS、サビニールピンク6BLS、サビニールブルーRN、同GLS、サビニールグリーン2GLS、サビニールブラウンGLS(以上、サンド社製、スイス国)、マゼンタSP247%、クリスタルバイオレット10B250%、マラカイトグリーンクリスタルコンク、ブリリアントグリーンクリスタルH90%、スピリットソルブルレッド64843(以上、ホリディ社製、英国)、ネプチューンレッドベース543、ネプチューンブルーベース634、ネプチューンバイオレットベース604、バソニールレッド540、バソニールバイオレット600(以上、BASF社製、独国)などが挙げられる。
【0009】
水性顔料ではアゾ系顔料、ニトロソ系顔料、ニトロ系顔料、塩基性染料系顔料、酸性染料系顔料、建て染め染料系顔料、媒染染料系顔料、及び天然染料系顔料等の有機系顔料、黄土、バリウム黄、紺青、カドミウムレッド、硫酸バリウム、酸化チタン、弁柄、鉄黒、カーボンブラック等の無機顔料等が挙げられ、これらは単独あるいは混合して使用することが出来る。具体例を挙げるとアニリンブラック(C.I.50440)、シアニンブラック、ナフトールエローS(C.I.10316)、ハンザエロー10G(C.I.11710)、ハンザエロー5G(C.I.11660),ハンザエロー3G(C.I.11670)、ハンザエローG(C.I.11680),ハンザエローGR(C.I.11730)、ハンザエローA(C.I.11735)、ハンザエローRN(C.I.11740)、ハンザエローR(C.I.12710)、ピグメントエローL(C.I.12720)、ベンジジンエロー(C.I.21090)、ベンジジンエローG(C.I.21095)、ベンジジンエローGR(C.I.21100)、パーマネントエローNCG(C.I.20040)、バルカンファストエロー5G(C.I.21220)、バルカンファストエローR(C.I.21135)、タートラジンレーキ(C.I.19140)、キノリンエローレーキ(C.I.47005)、アンスラゲンエロー6GL(C.I.60520)、パーマネントエローFGL、パーマネントエローH10G、パーマネントエローHR、アンスラピリミジンエロー(C.I.68420)、スダーンI(C.I.12055)、パーマネントオレンジ(C.I.12075)、リソールファストオレンジ(C.I.12125)、パーマネントオレンジGTR(C.I.12305)、ハンザエロー3R(C.I.11725)、バルカンファストオレンジGG(C.I.21165)、ベンジジンオレンジG(C.I.21110)、ペルシアンオレンジ(C.I.15510)、インダンスレンブリリアントオレンジGK(C.I.59305)、インダンスレンブリリアントオレンジRK(C.I.59105)、インダンスレンブリリアントオレンジGR(C.I.71105)、パーマネントブラウンFG(C.I.12480)、パラブラウン(C.I.12071)、パーマネントレッド4R(C.I.12120)、パラレッド(C.I.12070)、ファイヤーレッド(C.I.12085)、パラクロルオルトアニリンレッド(C.I.12090)、リソールファストスカーレット、ブリリアントファストスカーレット(C.I.12315)、ブリリアントカーミンBS、パーマネントレッドF2R(C.I.12310)、パーマネントレッドF4R(C.I.12335)、パーマネントレッドFRL(C.I.12440)、パーマネントレッドFRLL(C.I.12460),パーマネントレッドF4RH(C.I.12420)、ファストスカーレットVD、バルカンファストルビンB(C.I.12320)、バルカンファストピンクG(C.I.12330),ライトファストレッドトーナーB(C.I.12450)、ライトファストレッドトーナーR(C.I.12455)、パーマネントカーミンFB(C.I.12490)、ピラゾロンレッド(C.I.12120)、リソールレッド(C.I.15630)、レーキレッドC(C.I.15585)、レーキレッドD(C.I.15500)、アンソシンB(C.I.18030)、ブリリアントスカーレットG(C.I.15800)、リソールルビンGK(C.I.15825)、パーマネントレッドF5R(C.I.15865)、ブリリアントカーミン6B(C.I.15850)、ピグメントスカーレット3B(C.I.16105)、ボルドー5B(C.I.12170)、トルイジンマルーン(C.I.12350)、パーマネントボルドーF2R(C.I.12385)、ヘリオボルドーBL(C.I.14830)、ボルドー10B(C.I.15880)、ボンマルーンライト(C.I.15825)、ボンマルーンメジウム(C.I.15880)、エオシンレーキ(C.I.45380)、ローダミンレーキB(C.I.45170)、ローダミンレーキY(C.I.45160)、アリザリンレーキ(C.I.58000)、チオインジゴレッドB(C.I.73300)、チオインジゴマルーン(C.I.73385)、パーマネントレッドFGR(C.I.12370)、PVカーミンHR、ワッチングレッド,モノライトファストレッドYS(C.I.59300)、パーマネントレッドBL、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ(C.I.42535)、ジオキサジンバイオレット、アルカリブルーレーキ(C.I.42750A、C.I.42770A)、ピーコックブルーレーキ(C.I.42090)、ピーコックブルーレーキ(C.I.42025)、ビクトリアブルーレーキ(C.I.44045)、フタロシアニンブルー(C.I.74160)、ファストスカイブルー(C.I.74180)、インダンスレンブルーRS(C.I.69800)、インダンスレンブルーBC(C.I.69825)、インジゴ(C.I.73000)、ピグメントグリーンB(C.I.10006)、ナフトールグリーンB(C.I.10020)、グリーンゴールド(C.I.12775)、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ(C.I.42000)、フタロシアニングリーン等が挙げられる。
【0010】
油性顔料では、顔料としてはカーボンブラックや不溶性アゾ顔料、アゾレーキ系顔料、縮合アゾ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、アントラキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、ペリノン、ペリレン系顔料等有機顔料などの従来公知の一般的な顔料が使用可能である。これらは単独で用いてもよいし、2種以上組合せ調色して用いてもよい。その一例を挙げると、プリンテックス3、同25、同30、同35、同40、同45、同55、同60、同75、同80、同85、同90、同95、同300、スペシャルブラック4、同5、同100、同250、同550(以上デグサヒュルスジャパン(株)製)。三菱カーボンブラック#2700、同#2650、同#2600、同#2400、同#2350、同#2300、同#2200、同#1000、同#990、同#980、同#970、同#960、同#950、同#900、同#850、同#750、同#650、同#52、同#50、同#47、同#45、同#45L、同#44、同#40、同#33、同#32、同#30、同#25、同#20、同#10、同#5、同#95、同#260、同CF9、同MCF88、同MA600、同MA77、同MA7、同MA11、同MA100、同MA100R、同MA100S、同MA220、同MA230(以上、三菱化学(株)製)、トーカブラック#8500/F、同#8300/F、同#7550SB/F、同#7400、同#7360SB/F、同#7350/F、同#7270SB、同#7100/F、同#7050(以上東海カーボン(株)製)等、C.I.Pigment Blue 2、同9、同15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4、同15:6、同16、同17、同28、同29、同36、同60、同68、同76、同80等、C.I.Pigment Red 2、同3、同5、同8、同14、同17、同22、同23、同31、同48:1、同48:2、同48:3、同48:4、同53:1、同53:2、同57:1、同112、同122、同144、同146、同149、同166、同170、同175、同176、同177、同179、同184、同185、同187、同188、同202、同207、同208、同209、同210、同211、同213、同214、同242、同253、同254、同255、同256、同257、同264、同266、同268、同270、同272等、C.I.Pigment Yellow 1、同3、同12、同13、同14、同16、同17、同55、同73、同74、同79、同81、同83、同93、同94、同95、同97、同109、同110、同111、同120、同128、同133、同136、同138、同139、同147、同151、同154、同155、同167、同173、同174、同175、同176、同180、同185、同191、同194、同213等、C.I.Pigment Orange5、同13、同16、同34、同36、同38、同43、同62、同68、同72、同74等、C.I.Pigment Green7、同36、同37等、C.I.Pigment Violet19、同23等が使用出来る。
【0011】
これらの着色剤の使用量は、インキ全量に対して0.5重量%以上30重量%以下が好ましい。0.5重量%未満では、薄くて筆跡としての性能を果たさず、30重量%を超えるとチップ内でのドライアップが増長し書き出し性能が悪くなる傾向が有る。
【0012】
着色剤に顔料を用いた場合は顔料を安定に分散させるために分散剤を使用することは差し支えない。水をインキの主溶剤とする場合は、分散剤として従来一般に用いられている水溶性樹脂もしくは水可溶性樹脂や、アニオン系もしくはノニオン系の界面活性剤など、顔料の分散剤として用いられるものが使用できる。一例として、高分子分散剤として、リグニンスルホン酸塩、セラックなどの天然高分子、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物の塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合物の塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、リン酸塩、などの陰イオン性高分子やポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールなどの非イオン性高分子などが挙げられる。また、界面活性剤として、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩などの陰イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類などの非イオン性界面活性剤が挙げられる。これら水可溶性樹脂及び界面活性剤は、その1種または2種以上を選択し、併用しても使用できる。その使用量は、顔料10重量部に対し0.05重量部以上20重量部以下が好ましい。0.05重量部より少ない場合は添加する目的である分散効果が弱く、20重量部より多くしてもそれ以上の分散効果が望めず不経済である。顔料の場合は、更に、水性媒体に分散した水性インキベースを用いることは、顔料インキ製造上有利なことである。具体的には、FujiSP Black8031、同8119、同8167、同8276、同8381、同8406、Fuji SP Red 5096、同5111、同5193、同5220、FujiSP Bordeaux 5500、Fuji SP Blue 6062、同6133、同6134、同6401、Fuji SP Green 7051、Fuji SPYellow 4060、同4178、Fuji SP Violet 9011、Fuji SP Pink 9524、同9527、Fuji SP Orange 534、FUjiSP Brown 3074、FUJI SP RED 5543、同5544(以上、富士色素(株)製)、Emacol Black CN、Emacol Blue FBB、同FB、同KR、EmacolGreen LXB、Emacol Violet BL、Emacol Brown 3101、Emacol Carmmine FB、Emacol Red BS、EmacolOrange R、Emacol Yellow FD、同IRN、同3601、同FGN、同GN、同GG、同F5G、同F7G、同10GN、同10G、Sandye SuperBlack K、同C、Sandye Super Grey B、Sandye Super Brown SB、同FRL、同RR、SandyeSuper GreenL5G、同GXB、Sandye Super Navy Blue HRL、同GLL、同HB、同FBL−H、同FBL−160、同FBB、Sandye Super VioletBL H/C、同BL、Sandye Super Bordeaux FR、Sandye Super Pink FBL、同F5B、Sandye Super RubineFR、Sandye super Carmmine FB、SandyeSuper Red FFG、同RR、同BS、Sandye SuperOrange FL、同R、同BO、SandyeGold Yellow5GR、同R、同3R、Sandye Ywllow GG、同F3R、同IRC、同FGN、同GN、同GRS、同GSR−130、同GSN−130、同GSN、同10GN(以上、山陽色素(株)製)、RioFast BlackFx 8012、同8313、同8169、Rio Fast Red Fx8209、同8172、Rio Fast Red S Fx 8315、同8316、RioFast Blue Fx 8170、Rio FastBlue FX 8170、Rio Fast Blue S Fx 8312、Rio Fast Green SFx 8314(以上、東洋インキ(株)製)、NKW−2101、同2102、同2103、同2104、同2105、同2106、同2107、同2108、同2117、同2127、同2137、同2167、同2101P、同2102P、同2103P、同2104P、同2105P、同2106P、同2107P、同2108P、同2117P、同2127P、同2137P、同2167P、NKW−3002、同3003、同3004、同3005、同3007、同3077、同3008、同3402、同3404、同3405、同3407、同3408、同3477、同3602、同3603、同3604、同3605、同3607、同3677、同3608、同3702、同3703、同3704、同3705、同3777、同3708、同6013、同6038、同6559(以上、日本蛍光(株)製)、コスモカラーS1000Fシリーズ(東洋ソーダ(株)製)、ビクトリアエローG−11、同G−20、ビクトリアオレンジ G−16、同G−21、ビクトリアレッドG−19、同G−22、ビクトリアピンク G−17、同G−23、ビクトリアグリーンG−18、同G−24、ビクトリアブルー G−15、同G−25(以上、御国色素(株)製)、ポルックスPC5T1020、ポルックスブラックPC8T135、ポルックスレッドIT1030等のポルックスシリーズ(以上、住化カラー(株)製)などが挙げられるものであり、これらは1種又は2種以上選択して併用できるものである。
【0013】
油性インキでの顔料の分散剤としては従来公知のものが各種使用可能であるが中でも好ましい分散剤としては、スルホン基を有する顔料誘導体やポリビニルブチラール等の重合体、分子内にカルボン酸基を有する親水性モノマー単独の重合体もしくは親油性モノマーとの共重合体又はロジン変性樹脂、トール油変性樹脂から選ばれる1種又は2種以上等が挙げられる。中でも、軽く滑らかな書き味を得るために、N−アシルアミノ酸、N−アシルタウリン酸、N−アシルメチルタウリン酸、N−アシルメチルアラニンを添加する場合の分散剤としては、分子内にカルボン酸基を有する親水性モノマー単独の重合体もしくは親油性モノマーとの共重合体又はロジン変性樹脂、トール油変性樹脂から選ばれる1種又は2種以上がN−アシルアミノ酸、N−アシルタウリン酸、N−アシルメチルタウリン酸、N−アシルメチルアラニンの窒素と静電気的な親和性を持つことで溶媒和するので特に顔料を安定に分散する効果が高い。分子内にカルボン酸基を有する親水性モノマー単独の重合体もしくは親油性モノマーとの共重合体又はロジン変性樹脂、トール油変性樹脂の具体例を挙げると、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、メトキシエチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリグルタミン酸、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、トール油変性マレイン酸樹脂、ベタイン型アクリル酸樹脂、ベタイン型メタクリル酸樹脂等がある。
【0014】
溶剤として、水や各種有機溶剤が使用される。有機溶剤の例としては、フェニルセルソルブ、ベンジルアルコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
水を主溶剤とする場合、水溶性有機溶剤を併用することもできる。水溶性有機溶剤は、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、グリセリン、1,3ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、2−ピロリドン等が使用できる。本発明における溶剤の使用量は、インキの全重量に対して50重量%以上が好ましい。50重量%未満の場合は相対的に水溶性有機溶剤の添加量が増加し、筆跡の乾燥性が悪くなる。
【0015】
又、インキの粘度を調整するために粘度調整剤を添加することができる。例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン等の合成高分子物質や、種子多糖類類のグァーガム、ローカストビーンガム及びその誘導体、微生物系のザンサンガム、ウェランガム、ラムザンガム、海藻多糖類のカラーギナン、アルギン酸及びその誘導体、樹脂多糖類のタラガントガム、セルロース系樹脂、ピロリドン系樹脂などの樹脂を使用することができる。これらの粘度調節材は一種若しくは二種以上を混合して使用することもできる。
【0016】
N−アシルアミノ酸とN−アシルメチルタウリン及び/又はその塩はボールとチップ受け座の間の摩擦力を低減するために用いるもので、具体的に一例を挙げると、N−アシルアミノ酸としては、N−ラウロイルサルコシン、N−ミリストイルサルコシン、N−パルミトイルサルコシン、N−オレオイルサルコシン、N−ステアロイルサルコシン、N−ココイルサルコシン、N−ラウロイルメチルアラニンが挙げられる。N−アシルメチルタウリンとしては、N−ココイルイメチルタウリン、N−ラウロイルメチルタウリン、N−ミリストイルメチルタウリン、N−パルミトイルメチルタウリン、N−ステアロイルメチルタウリンが挙げられる。これらの塩としてはリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等がある。上記は複数種を混合して使用することもできるが、その使用量はインキ全量に対して1.5重量%以上5重量%以下が好ましい。1.5重量%未満でも潤滑効果はありある程度滑らかな書き味は得られるが十分に滑らかな軽い書き味を得るには1.5重量%以上が必要である。また、5重量%を超えて添加しても書き味に問題は無いが、筆記用紙によっては筆跡が大きく滲んで見苦しくなり実用的ではない。
【0017】
インキの着色材を紙面に定着させるために結合材として各種樹脂を併用することもできる。具体的には、セラック、スチレン−マレイン酸共重合体、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、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、水が主溶剤のインキに水不溶性樹脂を用いる場合は、水性エマルジョン形態で使用する。
【0018】
その他、上記各成分以外、従来、筆記具用の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ソルビット、キシリット等の糖アルコールや尿素等を用いることができる。
【0019】
さらに、アニオン系、ノニオン系、カチオン系の各種界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等の表面張力調整剤、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ベンゾイソチアザリン−3−オンなどの防腐防黴剤、ベンゾトリアゾール、エチレンジアミン四酢酸などの防錆剤、pH調整剤として水酸化ナトリウム、アルカノールアミン、アミン、アンモニウム等のアルカリ化剤なども用いることもできる。
【0020】
上記インキと、インキの逆流防止体組成物とを充填したインキ収容管は、ボールペンやマーキングペン等、種々の筆記具に使用することができる。
ボールペンに使用するチップ材質として一例を挙げると、洋泊、真鍮、ステンレス等の金属、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の樹脂等がある。ボール材質として一例を挙げると、タングステンカーバイドを主成分とした超硬、炭化珪素を主成分としたもの、ジルコニアを主成分としたもの等各種のボールが使用可能である。
インキを充填するインキ収容管の材質としてはポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、シリコン樹脂等が使用可能であるが、透湿性、透明性、コスト等を考えるとポリプロピレン製が好ましい。
また、前記インキ収容管の表面の粗さを変えたり、インキ収容管の表面をコーティングすることによって、インキとインキ収容管の接触角を種々に変化させることができ、インキとインキ収容管の親和性を変化させることができる。具体的には、フッ素系界面活性剤やシリコン等でインキ収容管表面をコーティングする方法が挙げられる。
【0021】
インキ逆流防止体組成物は不揮発性液体又は難揮発性液体からなる。具体的には、ワセリン、スピンドル油、ヒマシ油、オリーブ油、精製鉱油、流動パラフィン、ポリブテン、α−オレフィン、α−オレフィンのオリゴマーまたはコオリゴマー、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらの不揮発性液体又は難揮発性液体は、一種又は二種以上を併用することもできる。
【0022】
前記不揮発性液体及び/又は難揮発性液体は、ゲル化剤を添加して好適な粘度まで増粘させることが好ましく、表面を疎水処理したシリカ、表面をメチル化処理した微粒子シリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、疎水処理を施したベントナイトやモンモリロナイトなどの粘土系増粘剤、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属石鹸、トリベンジリデンソルビトール、脂肪酸アマイド、アマイド変性ポリエチレンワックス、水添ひまし油、脂肪酸デキストリン等のデキストリン系化合物、セルロース系化合物を例示できる。そのうち、脂肪酸金属石鹸、脂肪酸デキストリン、アマイド変性ポリエチレンワックスがゲルの耐溶剤性に優れるため好適に用いられる。その他、アルコール系溶剤やグリコール系溶剤、界面活性剤、樹脂、金属酸化物等の微粒子を添加してインキ逆流防止体に必要な機能(ゲル化、着色防止、逆流防止)を向上させることもできる。
【実施例】
【0023】
以下、本発明の実施例及び比較例を説明するが、最初に実施例、比較例の筆記具を構成するインキ及び逆流防止体の製造例について記載する。
【0024】
インキ1
ウォーター ブラック #108−L(C.I.DIRECT BLACK19の14重
量%水溶液、オリエント化学工業(株)製) 40.0重量部
ケルザン AR(キサンタンガム、剪断減粘樹脂、三晶(株)製) 0.2重量部
エチレングリコール 10.0重量部
グリセリン 10.0重量部
ニッコール サルコシネートOH(N−オレオイルサルコシン、潤滑剤、日光ケミカルズ
(株)製) 2.7重量部
水酸化ナトリウム 0.3重量部
ベンゾトリアゾール 0.5重量部
プロクセル GXL(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、防腐剤、ICI(株)
製) 0.2重量部
水 36.1重量部
上記成分中、ケルザンARと水とをラボミキサーにて30分間攪拌して均一に溶解しケルザン水溶液を調整した。これに残りの各成分を加えて、更に2時間混合攪拌してインキ1を得た。
【0025】
インキ2
ウォーター レッド #2(C.I.ACID RED87、オリエント化学工業(株)製)
5.0重量部
ウォーター イエロー #6C(C.I.ACID YELLOW23、オリエント化学
工業(株)製) 3.0重量部
ケルザン AR(同上) 0.5重量部
エチレングリコール 15.0重量部
グリセリン 10.0重量部
ニッコール サルコシネートLH(N−ラウロイルサルコシン、界面活性剤、日光ケミカ
ルズ(株)製) 1.9重量部
水酸化ナトリウム 0.2重量部
ベンゾトリアゾール 0.5重量部
プロクセル GXL(同上) 0.2重量部
水 63.7重量部
上記成分中、ケルザンARと水とをラボミキサーにて30分間攪拌して均一に溶解してケルザンAR水溶液を調整し、これに残りの各成分を加えて、更に2時間混合攪拌してインキ2を得た。
【0026】
インキ3
ダイワブルー#1WB(C.I.Acid BLUE9,ダイワ化成(株)製)
4.0重量部
ダイワレッド106WB(C.I.AcidRED52、ダイワ化成(株)製)
0.6重量部
ケルザンAR(同上) 1.0重量部
エチレングリコール 13.0重量部
グリセリン 10.0重量部
尿素 7.0重量部
ニッコール サルコシネートMN(N−ミリストイルサルコシンナトリウム、潤滑剤、日
光ケミカルズ(株)製) 4.2重量部
ベンゾトリアゾール 0.5重量部
プロクセル GXL(同上) 0.2重量部
水 59.5重量部
上記成分のケルザンARおよびイオン交換水をラボミキサーにて2時間攪拌し均一に混合溶解した液に他の成分を加えてラボミキサーにて2時間攪拌してインキ3を得た。
【0027】
インキ4
カーボンブラックMA−100(三菱化成(株)製) 8.0重量部
プロピレングリコール 15.0重量部
スチレンアクリル酸樹脂のアンモニウム塩 3.0重量部
トリエタノールアミン 0.5重量部
FZ−2165(シリコン界面活性剤、日本ユニカー(株)製) 0.1重量部
ペレックスOTP(ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、花王(株)製)0.3重量部
オレイン酸カリウム 0.3重量部
ポリアクリル酸 0.4重量部
水 72.4重量部
上記成分のうちポリアクリル酸を除く各成分を撹拌機にて3時間撹拌、混合した後、サンドミルにて5時間分散し、更に、粗大粒子を遠心分離機により除去した。その後、室温で撹拌しながらポリアクリル酸をゆっくりと加えた後、更に3〜4時間撹拌してから濾過してインキ4を得た。
【0028】
逆流防止体1
ポリブテンHV50(ポリブテン、基材、日本石油化学(株)製) 95.0重量部
アエロジルR972(微粒子シリカ、ゲル化剤、日本アエロジル(株)製)3.0重量部
レオパールKL(デキストリン脂肪酸エステル、千葉製粉(株)製) 2.0重量部
上記成分を混合し、ホットスターラーで150℃にて2時間攪拌し逆流防止体1を得た。この逆流防止体の25℃における粘度は50000mPa・sであった。
【0029】
逆流防止体2
ルーカントHC100(エチレンαオレフィン、基材、三井石油化学工業(株)製)
94.5重量部
アエロジルR974(微粒子シリカ、ゲル化剤、日本アエロジル(株)製)4.0重量部
レオパールKL(同上) 1.5重量部
上記成分を混合し、ホットスターラーで150℃にて2時間攪拌し逆流防止体2を得た。この逆流防止体の25℃における粘度は40000mPa・sであった。
【0030】
逆流防止体3
ポリブテンHV15(ポリブテン、基材、日本石油化学(株)製) 93.0重量部
アエロジルR972(同上) 5.0重量部
レオパールKE(デキストリン脂肪酸エステル、千葉製粉(株)製) 2.0重量部
上記成分を混合し、ホットスターラーで150℃にて2時間攪拌し逆流防止体3を得た。この逆流防止体の25℃における粘度は80000mPa・sであった。
【0031】
タングステンカーバイドを主成分とするボールを抱持したステンレスチップを装着したポリプロピレン製のインキ収容管に上記インキ1〜4を充填し、インキの後端界面部分に上記逆流防止体1〜3を充填して実施例、比較例の筆記具を得た。各実施例、比較例で用いた筆記具におけるインキと逆流防止体の組み合わせと、インキ逆流防止体組成物接触角(θ1)とインキ収容管接触角(θ2)、および下記試験による評価結果を表1に示す。
【0032】
尚、各接触角(θ)は、インキを、ガラス板上にインキ逆流防止体組成物を均一に塗った面、及び、インキ収容管を構成する材料と同じポリプロピレン製の板(表面荒さ(Ra)=200.0)に、それぞれ滴下し、滴下後30秒後に横から見た際の、接触面の幅(a)と接触面から最頂部までの高さ(b)から、下記(式1)により求めた。
(式1)
θ=2×tan−1(2b/a)×180/π
【0033】
インキ逆流試験
実施例1〜9及び比較例1〜3で得られた筆記具を、自転式連続螺旋筆記試験機(MODEL TS−4C−20 精機工業研究所製)にて、筆記速度7cm/秒、筆記角度70°、筆記荷重100gの条件で、逆流防止体後端がインキ収容管長手方向に10mm移動するまで筆記し、インキと逆流防止体の界面のインキ収容管長手方向に対する最大高低差を測定した。尚、筆記用紙は上質紙(JIS P3201筆記用紙A)を用いた。
【0034】
【表1】


【0035】
以上、詳細に説明したように、本発明による筆記具は、なめらかな書き味を得るために表面張力の低いインキを使用しても、インキがインキ収容管と逆流防止体の隙間に潜り込むことがなく、インキ漏れのない筆記具を提供することができる。




 

 


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