JP2003127582A - 筆記具用インキ逆流防止体組成物及びそれを内蔵した筆記具 - Google Patents
筆記具用インキ逆流防止体組成物及びそれを内蔵した筆記具Info
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Abstract
衝撃性能及びインキビジブル性に優れ、化学的に安定で
剪断力が付加された場合も著しい粘度低下を引き起こさ
ず、筆記具に充填された状態でも、バルクで保管された
時も粘度変化が発生しないインキ逆流防止体及びそれを
充填した筆記具を提供する。 【解決手段】 インキ収容筒内に直接インキを充填した
筆記具において、難揮発性有機液体(A)又は増粘剤に
より増粘された難揮発性有機液体(A)中にゲル化剤に
よりゲル化又は固体化された難揮発性有機液体(B)が
分散されてなる筆記具用インキ逆流防止体組成物を適用
する。
Description
防止体組成物及びそれを内蔵した筆記具に関する。更に
詳細には、筆記先端部と、高粘度乃至中粘度又は剪断減
粘性インキが直接収容されたインキ収容管を備えた筆記
具における、前記インキ収容管の開放側インキ端面に充
填される筆記具用インキ逆流防止体組成物及び前記イン
キ逆流防止体組成物を内蔵した筆記具に関する。
物は、正立(チップ上向き)或いは横置き状態で保管又
は運搬された時に、インキがインキ収容管後端から漏出
することを防止するインキ逆流防止性能、筆記の際イン
キの減少に伴って、ペン先方向へスムースに移動するイ
ンキ追従性能、インキに追従する際にインキ収容管壁面
へのインキ及びインキ逆流防止体の付着を防止するビジ
ブル性能及び筆記具本体を落下させたときのインキ飛び
散りやインキ流出を防ぐ耐衝撃性能等が要求される。
ールペン用のインキ逆流防止体としては鉱油と金属石鹸
の混合物であるグリース等が適用されている。又、中粘
度或いは剪断減粘性を有する水性インキを用いた水性ボ
ールペンに前記油性ボールペン用インキ逆流防止体を適
用すると、インキへの追従不良や温度変化による粘度変
化が大きいことによって水性インキの逆流を抑止できな
い等の不具合を生じるため、液状ポリブテン、鉱油、シ
リコーンオイル等の難揮発性有機液体に増粘剤を添加し
て高粘稠流体としたインキ逆流防止体が多数提案され、
広く実用化されている。
96033号公報にはシリコーン油に疎水性シリカとポ
リ(オキシエチレン・オキシプロピレン)ポリオールを
添加したインキ逆流防止体が開示されているが、増粘剤
として疎水性シリカを用いると、経時によりインキ逆流
防止体組成物中から、基油であるシリコーン油の低分子
量成分と推定される液体成分が徐々に分離する現象が認
められる。このような、組成物中の液体成分が分離する
ようなインキ逆流防止体が適用されたボールペンはチッ
プ先端部が上向き状態(販売店での陳列ではこの状態と
なっている)で長期間放置された場合、分離した成分は
比重がインキより小さいためにインキ収容管壁面を伝っ
て上昇しインキ収容管の先端部分に溜まり、筆跡の濃度
低下或いは筆記不良を発生させてしまう。
撃によるインキ逆流防止体の移動或いは飛び出しを防止
する目的で、難揮発性流体および/または不揮発性流体
よりなる基材と、平均粒径が10〜200μmの粒子を
含有するインキ逆流防止体が開示されている。しかしな
がら前記の構成からなるインキ逆流防止体において、十
分な耐衝撃性を得るためには前記粒子を20〜60容積
%の割合で添加する必要があり、このような固形分の高
比率の添加はインキ逆流防止体の高粘度化を招き、イン
キ追従性に支障を来たすこととなる。
ルペン製造工程においてインキ収容管に充填する際、イ
ンキ逆流防止体に付加される剪断力により増粘剤によっ
て形成された三次元構造が破壊され易く、一旦破壊され
た三次元構造は回復しなかったり、回復に非常に長時間
を要したり、又、回復した後は元の粘度より高粘度とな
る現象がみられ、このことはボールペンの筆記性能を著
しく低下させる原因となる。
ールペン用インキ逆流防止体の欠点を解消するものであ
って、即ち、経時における液体分離が発生せず、インキ
追従性、耐衝撃性に優れ、更に経時においても剪断力を
付加された場合においても粘度変化が少なく、筆記具に
最適なインキ逆流防止体を提供するものである。
るインキ逆流防止体であって、前記インキ逆流防止体が
難揮発性有機液体(A)中にゲル状粒子及び/又は固体
粒子が分散されてなること又は前記インキ逆流防止体が
増粘剤の添加により増粘された難揮発性有機液体(A)
中にゲル状粒子及び/又は固体粒子が分散されてなるこ
とを要件とする。また、前記難揮発性有機液体(A)が
ポリブテン、α−オレフィン、エチレン−α−オレフィ
ンコオリゴマー及び精製鉱油から選ばれた一種又は二種
以上であること、或いは前記難揮発性有機液体(A)が
シリコーンオイルであること、前記ゲル状粒子及び/又
は固体粒子が難揮発性有機液体(B)にゲル化剤を添加
したものであること、前記難揮発性有機液体(B)がポ
リブテン、α−オレフィン、エチレン−α−オレフィン
コオリゴマー及び精製鉱油から選ばれた一種又は二種以
上であること、或いは前記難揮発性有機液体(B)がシ
リコーンオイルであること、前記ゲル状粒子及び/又は
固体粒子がインキ逆流防止体組成物全量に対して30〜
90重量%を占めること、前記ゲル状粒子及び固体粒子
が球形、ラグビーボール形状、板状または不定形或いは
それらの混合物であること等を要件とする。
して取付けられたインキ収容筒内に直接収容した筆記具
用インキの後端に、前記したいずれかのインキ逆流防止
体組成物を配設した筆記具、及び前記ペン体がボールペ
ンチップである筆記具等を要件とする。
(A)は従来からインキ逆流防止体組成物に汎用されて
いるものが適宜選択されるが、インキとの不混和性、耐
熱安定性、インキの主溶剤の蒸発防止等の特性を備えた
材料であるポリブテン、α−オレフィン、エチレン−α
−オレフィンコオリゴマー、精製鉱油、シリコーンオイ
ル等が好適に用いられる。
状粒子及び/又は固体粒子の分散媒として使用すること
もできるが、増粘剤を添加することにより粘度を調整し
て使用してもよい。前記難揮発性有機液体(A)単独
で、或いは増粘剤を添加した状態で5×10-4〜2×1
0-2m2 ・s-1、好ましくは1×10-3〜1×10-2m
2 ・s-1の範囲の動粘度を示すものが用いられる。
止体組成物の増粘剤として一般的に使用されてきた増粘
剤を用いることができ、例えばアルミニウム石鹸、リチ
ウム石鹸等の金属石鹸、ジベンジリデンソルビトール等
のベンジリデンソルビトール誘導体、アシル化アミノ
酸、微粒子シリカ、珪酸アルミニウム、脂肪酸アマイ
ド、脂肪酸デキストリン、ポリエチレンワックス、12
−ヒドロキシステアリン酸、ベントナイト、モンモリロ
ナイト等の有機粘土、ヒマシ硬化油等を例示することが
できる。これら増粘剤は単独でも二種以上を混合しても
よいが、添加量はそれぞれの増粘剤の増粘効果により適
宜調整され、流動性が失われない範囲で添加されるが、
難揮発性有機液体(A)100重量部に対して0.2〜
10重量部、好ましくは0.2〜5重量部の増粘剤が添
加される。前記増粘剤以外に、必要に応じて、低分子量
ポリプロピレン、α−オレフィン樹脂、界面活性剤等を
添加することもできる。
れるゲル状粒子及び固体粒子について述べる。前記ゲル
状粒子及び固体粒子は難揮発性有機液体(B)にゲル化
剤を添加したものである。本明細書中の「ゲル」とはコ
ロイド化学の分野で古くから用いられてきた用語であり
「慣用的にいえば、流動性をもつ液状コロイドをゾル、
形状を維持する固状コロイドをゲルという。」〔日本化
学会編「コロイド科学1.”基礎および分散・吸
着”」、1995年(初版)〕。即ち、容易に弾性変形
するが、流動性をもたず、固体状であり、例えば豆腐、
ゼリー、コンニャクに代表されるような性状を示すもの
である。また、固体粒子は前記「ゲル」と同様に難揮発
性有機液体(B)にゲル化剤を添加したものであるが、
「ゲル」よりも更にゲル化が進行し、外力を付加されて
も弾性変形をせず、流動性ももたない固体の性状を示す
ものである。
に、難揮発性有機液体(B)にゲル化剤を添加したもの
であり、前記難揮発性有機液体(B)の具体例としては
ポリブテン、α−オレフィン、エチレン−α−オレフィ
ンコオリゴマー、精製鉱油、シリコーンオイル等が例示
でき、前記ゲル化剤としては金属石鹸、ベンジリデンソ
ルビトール誘導体、アシル化アミノ酸、微粒子シリカ、
珪酸アルミニウム、脂肪酸アマイド、ポリエチレンワッ
クス、ヒマシ硬化油等を挙げることができる。
剤のゲル化能に依存する。従って使用される難揮発性有
機液体(B)がゲル化、或いは固体化するために必要な
量を配合するが、難揮発性有機液体(B)100重量部
に対して0.3〜20重量部、好ましくは0.5〜15
重量部のゲル化剤が添加される。
の、或いは増粘剤により増粘された難揮発性有機液体
(A)中にゲル状粒子及び/又は固体粒子が分散されて
なることを特徴としており、筆記によりインキが消費さ
れる時のインキ追従性には液体部分が作用し、落下等の
衝撃を受けた場合にはゲル状粒子及び/又は固体粒子が
作用することによりインキ追従性と耐衝撃性の両方の特
性を満足することができる。また、高比率に分散された
ゲル状粒子及び/又は固体粒子によって形成された毛細
管構造に高粘度の、或いは増粘剤により増粘された難揮
発性有機液体(A)が保持される構造となるため、液体
の分離がほとんど認められないという効果も有する。
テン、α−オレフィン、エチレン−α−オレフィンコオ
リゴマー、精製鉱油等の石油系有機液体を選択した場合
は、難揮発性有機液体(B)も石油系有機液体から選択
され、難揮発性有機液体(A)としてシリコーンオイル
を使用する場合は難揮発性有機液体(B)もシリコーン
オイルを使用することが望ましい。
は単独の或いは増粘剤により増粘された難揮発性有機液
体(A)中に、難揮発性有機液体(B)にゲル化剤を添
加することにより調製されたゲル及び/又は固体を投入
し、プロペラ式攪拌機等、比較的剪断力の低い攪拌機で
混合することにより得ることができる。やや弱い剪断力
により前記ゲル及び/又は固体は粗い粒子に粉砕され、
難揮発性有機液体(A)中に分散された状態になる。前
記粉砕された粒子の平均粒子径が220μm〜1mm程
度の範囲にあることにより良好なインキ逆流防止体特性
を示す。
稠液体を得た。 組成物1−B ポリブテン06SH〔日本油脂(株)製、分子量430〕 95重量部 アルミニウム石鹸 5重量部 〔日本油脂(株)製、商品名:アルミニウムステアレート600〕 以上の成分を混合、150℃で攪拌溶解した後冷却し、
均一ゲルを得た。組成物1−A・30重量部と組成物1
−B・70重量部を混合し、3枚羽根を備えたスリーワ
ンモーターで1分間攪拌することにより、実施例1のイ
ンキ逆流防止体を得た。
均一ゲルを得た。組成物2−A・20重量部と組成物2
−B・80重量部を混合し、3枚羽根を備えたスリーワ
ンモーターで1分間攪拌することにより、実施例2のイ
ンキ逆流防止体を得た。
稠液体を得た。 組成物3−B ポリブテン06SH〔日本油脂(株)製:分子量430〕 95重量部 12−ヒドロキシステアリン酸 5重量部 以上の成分を混合、100℃で攪拌溶解した後冷却し、
均一固体を得た。組成物3−A・50重量部と組成物3
−B・50重量部を混合し、3枚羽根を備えたスリーワ
ンモーターで1分間攪拌することにより、実施例3のイ
ンキ逆流防止体を得た。
稠液体を得た。 組成物4−B 精製鉱油〔出光興産(株)製:ダイナフレシアW380〕 95重量部 アルミニウム石鹸 5重量部 〔日本油脂(株)製:アルミニウムステアレート600〕 以上の成分を混合、150℃で攪拌溶解した後冷却し、
均一ゲルを得た。組成物4−A・20重量部と組成物4
−B・80重量部を混合し、3枚羽根を備えたスリーワ
ンモーターで1分間攪拌することにより、実施例4のイ
ンキ逆流防止体を得た。
一ゲルを得た。組成物5−A・30重量部と組成物5−
B・70重量部を混合し、3枚羽根を備えたスリーワン
モーターで1分間攪拌することにより、実施例5のイン
キ逆流防止体を得た。
ものを比較例1のインキ逆流防止体とした。
ものを比較例2のインキ逆流防止体とした。
較例3のインキ逆流防止体とした。
較例4のインキ逆流防止体とした。
較例5のインキ逆流防止体とした。
稠液体を得た。 組成物6−B ポリブテン06SH〔日本油脂(株)製、分子量430〕 95重量部 アルミニウム石鹸 5重量部 〔日本油脂(株)製、商品名:アルミニウムステアレート600〕 以上の成分を混合、150℃で攪拌溶解した後冷却し、
均一ゲルを得た。組成物6−A・30重量部と組成物6
−B・70重量部を混合し、三本ロールで分散処理を行
ない、比較例6のインキ逆流防止体を得た。尚、平均粒
子径は20μm未満であった。
リプロピレン製インキ収容管に、20℃における粘度が
100mPa・sの水性インキを充填し、開放側インキ
端面に実施例1乃至5及び比較例1乃至6のインキ逆流
防止体を配設したものを試験用ボールペンとし、以下の
性能比較試験を行なった。 (1)追従性試験 試験用ボールペンを筆記角度70度、筆記荷重100g
の条件に設定した螺旋式筆記試験機を用いて、筆記速度
4m/分及び8m/分で筆記し、筆跡の状態を目視で観
察し、以下の基準で評価した。 ○:良好 △:8m/分で線飛び発生 ×:4m/分で線飛び発生
g、筆記速度4m/分の条件に設定した螺旋式筆記試験
機を用いて、インキを全て消費するまで筆記し、インキ
逆流防止体がインキ収容管内壁に付着しているかどうか
を目視で観察し、以下の基準で評価した。 ○:良好 △:インキ収容管内壁にインキ逆流防止体が少量付着 ×:付着量大でインキ後端に逆流防止体がほとんど残っ
ていない
ールし、ペン先上向き(正立)状態で50℃環境下に3
0日間放置した後、インキ逆流防止体から液体成分が分
離していないか目視で観察し、以下の基準で評価した。 ○:良好(液体の分離が認められない) △:少量の液体が分離しインキ中に侵入している
ールし、ペン先上向き(正立)状態で30cmの高さか
ら30回落下した後、正立状態で24時間放置し、目視
でインキ逆流防止体の外観を観察し、以下の基準で評価
した。 ○:良好 △:インキ逆流防止体後端部の形状が変化している ×:インキ逆流防止体及び/又はインキがパイプ後端か
ら流出 性能比較試験結果を以下の表にまとめた。
キの消費に従って、インキ収容管内壁に付着することな
くスムースに追従し、又、落下等の衝撃に対しても形状
破壊を発生しない優れたインキ逆流防止体組成物及びそ
れを内蔵した筆記具を提供するものである。
Claims (11)
- 【請求項1】 インキ収容筒内に直接収容したインキの
後端面に配設され、インキの消費に従い前進するインキ
逆流防止体であって、前記インキ逆流防止体が難揮発性
有機液体(A)中にゲル状粒子及び/又は固体粒子が分
散されてなることを特徴とする筆記具用インキ逆流防止
体組成物。 - 【請求項2】 インキ収容筒内に直接収容したインキの
後端面に配設され、インキの消費に従い前進するインキ
逆流防止体であって、前記インキ逆流防止体が増粘剤の
添加により増粘された難揮発性有機液体(A)中にゲル
状粒子及び/又は固体粒子が分散されてなることを特徴
とする筆記具用インキ逆流防止体組成物。 - 【請求項3】 前記難揮発性有機液体(A)がポリブテ
ン、α−オレフィン、エチレン−α−オレフィンコオリ
ゴマー及び精製鉱油から選ばれた一種又は二種以上であ
ることを特徴とする請求項1又は2に記載の筆記具用イ
ンキ逆流防止体組成物。 - 【請求項4】 前記難揮発性有機液体(A)がシリコー
ンオイルであることを特徴とする請求項1又は2に記載
の筆記具用インキ逆流防止体組成物。 - 【請求項5】 前記ゲル状粒子及び/又は固体粒子が難
揮発性有機液体(B)にゲル化剤を添加したものである
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の筆
記具用インキ逆流防止体組成物。 - 【請求項6】 前記難揮発性有機液体(B)がポリブテ
ン、α−オレフィン、エチレン−α−オレフィンコオリ
ゴマー及び精製鉱油から選ばれた一種又は二種以上であ
ることを特徴とする請求項5に記載の筆記具用インキ逆
流防止体組成物。 - 【請求項7】 前記難揮発性有機液体(B)がシリコー
ンオイルであることを特徴とする請求項5に記載の筆記
具用インキ逆流防止体組成物。 - 【請求項8】 前記ゲル状粒子及び/又は固体粒子がイ
ンキ逆流防止体組成物全量に対して30〜90重量%を
占めることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記
載の筆記具用インキ逆流防止体組成物。 - 【請求項9】 前記ゲル状粒子及び/又は固体粒子が球
形、ラグビーボール形状、板状または不定形或いはそれ
らの混合物であることを特徴とする請求項1乃至8のい
ずれかに記載の筆記具用インキ逆流防止体組成物。 - 【請求項10】 ペン体が直接或いは中継部材を介して
取付けられたインキ収容筒内に直接収容した筆記具用イ
ンキの後端に、請求項1乃至9のいずれかに記載のイン
キ逆流防止体組成物を配設したことを特徴とする筆記
具。 - 【請求項11】 前記ペン体がボールペンチップである
ことを特徴とする請求項10記載の筆記具。
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---|---|---|---|
JP2001323607A JP3977625B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 筆記具用インキ逆流防止体組成物及びそれを内蔵した筆記具 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2003127582A true JP2003127582A (ja) | 2003-05-08 |
JP3977625B2 JP3977625B2 (ja) | 2007-09-19 |
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Family Applications (1)
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JP2001323607A Expired - Lifetime JP3977625B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 筆記具用インキ逆流防止体組成物及びそれを内蔵した筆記具 |
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JP (1) | JP3977625B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004106445A1 (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-09 | Sakura Color Products Corporation | 水性インキ組成物 |
-
2001
- 2001-10-22 JP JP2001323607A patent/JP3977625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004106445A1 (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-09 | Sakura Color Products Corporation | 水性インキ組成物 |
US7538148B2 (en) | 2003-05-27 | 2009-05-26 | Sakura Color Products Corporation | Aqueous ink composition |
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