JP2003226811A - 筆記具用インキ逆流防止体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学的に安定で、筆記具に充填された状態で
も粘性変化がなく、また、耐逆流性能及び追従性能をと
もに満足する、筆記具に最適なインキ逆流防止体組成物
を提供できる。 【解決手段】 シリコーンオイル等の難揮発性液体又は
不揮発性液体中に、疎水性シリカ等のゲル化剤、及び、
Ｎ−アルキルピロリドンを含有してなる、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組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は筆記具用インキ逆流
防止体組成物に関する。更に詳細には、インキ収容管内
に収容されたインキ端面に配設される筆記具用インキ逆
流防止体組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の筆記具用インキ逆流防止体組成
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、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。

【０００３】従来、高粘度の油性インキを用いた油性ボ
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
或いはゲル状の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ゲル状体と
したインキ逆流防止体が多数提案され、広く実用化され
おり、例えば、特開平８−３００８７４号公報にはシリ
コーンオイルに親水性シリカを添加したインキ逆流防止
体が開示されている。前記シリコーンオイルに親水性シ
リカを添加したインキ逆流防止体は、剪断力の付加によ
り粘性構造が破壊され、著しく粘度が低下し、粘度が低
下した状態から粘性構造が回復して元の粘度に復元する
までに長時間を要する。このようなインキ逆流防止体
は、筆記具への充填工程で注入ノズルから吐出される際
に付加された剪断力によって粘度が低下した状態でイン
キ収容管内に充填され、充填前の粘度に回復するのに数
時間或いは数日間を要する。従って、組み立てられた筆
記具は、前記インキ逆流防止体の粘度回復前に横向き或
いは正立（チップ上向き）状態で放置されると、インキ
収容管後端から前記インキ逆流防止体及びインキが流出
してしまうという不具合が発生しがちである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した従来
のインキ逆流防止体の欠点を解消しようとするもであっ
て、即ち、粘性の変化がなく、また耐逆流性能及び追従
性能をともに満足する、筆記具に最適な筆記具用インキ
逆流防止体を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記した従
来の筆記具用インキ逆流防止体の不具合を解消するため
鋭意検討した結果、難揮発性液体又は不揮発性液体中に
ゲル化剤、及び、Ｎ−アルキルピロリドンを配合したイ
ンキ逆流防止体が前記した筆記具用インキ逆流防止体に
要求される特性をすべて満足するものであることを見出
し、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明は、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液体又は不揮発
性液体中に、ゲル化剤、及び、Ｎ−アルキルピロリドン
を含有してなる筆記具用インキ逆流防止体組成物を要件
とする。更には、前記Ｎ−アルキルピロリドンを組成物
中０．１〜１０重量％含んでなること、前記難揮発性液
体又は不揮発性液体がシリコーンオイルであること、シ
リコーンオイルが、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、およびアルキル変性シリコーンオイル
から選ばれた単独又は二種以上の混合体であること、前
記ゲル化剤が疎水性微粒子シリカであること等を要件と
する。

【０００６】本発明のインキ逆流防止体に用いられる難
揮発性液体又は不揮発性液体は、逆流防止体組成物全量
に対し、８０〜９８．９重量％の範囲で使用できる。用
いられる成分としては、ポリブテン、αオレフィンコオ
リゴマー、流動パラフィン、精製鉱油等を例示できる
が、好適にはシリコーンオイルが用いられ、透明性、耐
熱性、耐薬品性に優れ、油性インキ及び水性インキのど
ちらとも混和し難い優れた特性を有する。なお、シリコ
ーンオイルとしては、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、およびアルキル変性シリコーンオイ
ルを例示できる。

【０００７】前記シリコーンオイルをインキ逆流防止体
に好適な粘度まで増粘させるため、ゲル化剤が添加され
る。前記ゲル化剤としては、ジベンジリデンソルビトー
ル、デキストリン脂肪酸エステル、膨潤性雲母、脂肪酸
アマイド、セピオライト等を例示できるが、好適には疎
水性微粒子シリカが用いられる。前記疎水性微粒子シリ
カは、微粒子シリカの表面を有機珪素化合物で化学的に
変性したもので、市販品としてアエロジルＲ９７２、ア
エロジルＲ９７４、アエロジルＲＸ２００、アエロジル
ＲＹ２００、アエロジルＲ２０２、アエロジルＲ８０
５、アエロジルＲ８１２〔以上、日本アエロジル（株）
製〕等を例示することができる。前記疎水性微粒子シリ
カは組成物中１〜１０重量％含有してなることが好まし
い。１重量％未満では所望の増粘効果が得られ難く、ま
た、１０重量％を越えると、増粘効果が過剰になり、イ
ンキ追従性を損なう虞がある。

【０００８】本発明に用いられるＮ−アルキルピロリド
ンは、疎水性微粒子シリカ等のゲル化剤により形成され
たゲル構造を安定化させる効果があり、得られたインキ
逆流防止体は製造後にバルクで保管された場合でも、筆
記具に充填された状態においても、粘性特性を長期にわ
たって維持することができる。具体的には、アイエスピ
ージャパン（株）製、商品名：ＳＵＲＦＡＤＯＮＥＬＰ
−１００、ＬＰ−３００を例示することができる。ま
た、前記Ｎ−アルキルピロリドンのアルキル基は、炭素
数８乃至１２のものが好適に用いられる。前記Ｎ−アル
キルピロリドンはインキ逆流防止体組成物全量に対し
０．１〜１０重量％、好ましくは０．３〜５重量％の範
囲で用いられる。前記Ｎ−アルキルピロリドンの添加量
が０．１重量％未満では所望の耐逆流性能及びインキ追
従性能を発現し難く、また、１０重量％を超えると、過
剰のＮ−アルキルピロリドンがインキ逆流防止体組成物
中に存在することにより、インキとの相互作用によって
インキとインキ逆流防止体組成物の界面に崩れを生じ易
くなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のインキ逆流防止体組成物
はベースオイルとして用いられるシリコーンオイルに、
Ｎ−アルキルピロリドンを添加し、ディスパー等の攪拌
機で均一になるように分散した後、所定量の疎水性微粒
子シリカを配合して三本ロール、ニーダー、バスケット
ミル等の分散機で混練することにより得られる。以下の
実施例及び比較例は、配合物をそれぞれ三本ロールミル
で混練して作成した。

【００１０】

【実施例】以下に実施例及び比較例を示すが、本発明は
これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
尚、実施例、比較例中の部は重量部を表わす。

【００１１】 実施例１ ジメチルシリコーンオイル ９５．０部 〔信越化学工業（株）製、商品名：ＫＦ９６Ｈ−６０００ＣＳ〕 疎水性微粒子シリカ ４．０部 〔日本アエロジル（株）製、商品名：アエロジルＲ９７２〕 Ｎ−ドデシル−２−ピロリドン １．０部 〔ＩＳＰ（株）製、商品名：ＳＵＲＦＡＤＯＮＥ ＬＰ−３００〕

【００１２】 実施例２ ジメチルシリコーンオイル ９５．７部 〔信越化学工業（株）製、商品名：ＫＦ９６Ｈ−６０００ＣＳ〕 疎水性微粒子シリカ ４．０部 〔日本アエロジル（株）製、商品名：アエロジルＲ９７２〕 Ｎ−ドデシル−２−ピロリドン ０．３部 〔ＩＳＰ（株）製、商品名：ＳＵＲＦＡＤＯＮＥ ＬＰ−３００〕

【００１３】 実施例３ ジメチルシリコーンオイル ９１．０部 〔信越化学工業（株）製、商品名：ＫＦ９６Ｈ−６０００ＣＳ〕 疎水性微粒子シリカ ４．０部 〔日本アエロジル（株）製、商品名：アエロジルＲ９７２〕 Ｎ−ドデシル−２−ピロリドン ５．０部 〔ＩＳＰ（株）製、商品名：ＳＵＲＦＡＤＯＮＥ ＬＰ−３００〕

【００１４】 実施例４ ジメチルシリコーンオイル ９５．９部 〔信越化学工業（株）製、商品名：ＫＦ９６Ｈ−６０００ＣＳ〕 疎水性微粒子シリカ ４．０部 〔日本アエロジル（株）製、商品名：アエロジルＲ９７２〕 Ｎ−ドデシル−２−ピロリドン ０．１部 〔ＩＳＰ（株）製、商品名：ＳＵＲＦＡＤＯＮＥ ＬＰ−３００〕

【００１５】 実施例５ ジメチルシリコーンオイル ９５．５部 〔信越化学工業（株）製、商品名：ＫＦ９６Ｈ−６０００ＣＳ〕 疎水性微粒子シリカ ３．０部 〔日本アエロジル（株）製、商品名：アエロジルＲ９７４〕 Ｎ−ドデシル−２−ピロリドン １．５部 〔ＩＳＰ（株）製、商品名：ＳＵＲＦＡＤＯＮＥ ＬＰ−３００〕

【００１６】 実施例６ メチルフェニルシリコーンオイル ９６．０部 〔信越化学工業（株）製、商品名：ＫＦ５０−３０００〕 疎水性微粒子シリカ ３．０部 〔日本アエロジル（株）製、商品名：アエロジルＲ９７４〕 Ｎ−オクチル−２−ピロリドン １．０部 〔ＩＳＰ（株）製、商品名：ＳＵＲＦＡＤＯＮＥ ＬＰ−１００〕

【００１７】 比較例１ ジメチルシリコーンオイル ９６．０部 〔信越化学工業（株）製、商品名：ＫＦ９６Ｈ−６０００〕 疎水性微粒子シリカ ４．０部 〔日本アエロジル（株）製、商品名：アエロジルＲ９７２〕

【００１８】 比較例２ ジメチルシリコーンオイル ９６．０部 〔信越化学工業（株）製、商品名：ＫＦ９６Ｈ−６０００〕 疎水性微粒子シリカ ４．０部 〔日本アエロジル（株）製、商品名：アエロジルＲ９７４〕

【００１９】性能試験 先端に０．７ｍｍの超硬合金製ボールを抱持したステン
レススチール製のボールペンチップを取付けた内径３．
８ｍｍのポリプロピレン製パイプに、下記組成のボール
ペン用水性インキを注入し、該インキの後端面に前記実
施例１乃至６及び比較例１、２のインキ逆流防止体を接
触配置したものを性能試験用ボールペンとした。それぞ
れの試験用ボールペンについて作製直後と、５０℃で３
０日間放置後に以下の性能試験を行った。

【００２０】 ボールペン用水性インキの組成（部は重量部を表わす） 黒色加工顔料 ３０．０部 〔大日精化工業（株）製、商品名：ＷＡカラーブラック Ａ−２５０〕 ポリエーテル変性シリコーン ０．２部 〔信越化学工業（株）製、商品名：ＫＦ−６１５Ａ〕 リン酸エステル系界面活性剤 １．０部 〔第一工業製薬（株）製、商品名：プライサーフＭ２０８Ｂ〕 キサンタンガム ０．３部 〔大日本製薬（株）製、商品名：エコーガム〕 エチレングリコール １０．０部 水 ５８．５部 以上の成分を混合攪拌したものを濾過し、ボールペン用
水性インキを調製した。

【００２１】インキ逆流試験 初期、及び、５０℃で３０日間放置した各試験用ボール
ペンをチップ上向き（正立）状態で４フィート（約１．
２２ｍ）の高さから３回落下させ、インキ逆流防止体及
びインキ逆流防止体−インキ界面の状態を目視で観察
し、以下の基準で評価した。

【００２２】追従性試験 初期、及び、５０℃で３０日間放置した各試験用ボール
ペンについて筆記荷重１００ｇ、筆記角度７０度に調整
した螺旋式筆記試験機を用い、筆記速度４ｍ／分（通常
筆記）と１０ｍ／分（速書き筆記）の二条件で筆記試験
を行ない、筆跡の状態を目視で観察し、以下の基準で評
価した。性能比較試験の結果を以下の表に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】なお、表中に性能比較試験結果の記号に関
する説明は以下のとおり。 インキ逆流試験 ◎：インキとインキ逆流防止体界面に変化が認められな
い。 ○：インキとインキ逆流防止体界面にやや崩れが認めら
れるものの、実用上問題ない。 ×：インキの逆流が認められる。 追従性試験 ◎：４ｍ／分、１０ｍ／分共に正常に筆記可能。 ○：４ｍ／分では筆記可能であるが、１０ｍ／分では僅
かに筆跡がかすれる。 ×：４ｍ／分、１０ｍ／分共に筆跡がかすれる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は難揮発性液体又は不揮発性液体
中にゲル化剤とＮ−アルキルピロリドンを配合すること
により、化学的に安定で、筆記具に充填された場合にお
いても、バルクで保管されたときにおいても粘性変化が
なく、また、耐逆流性能及び追従性能をともに満足す
る、筆記具に最適なインキ逆流防止体組成物を提供でき
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C350 GA03 KF03 NA10 NA11 NC06 NC20 4J002 CP031 CP051 CP091 CP131 DJ016 EU027 GC00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   液体又は不揮発性液体中に、ゲル化剤、及び、Ｎ−アル
   キルピロリドンを含有してなる筆記具用インキ逆流防止
   体組成物。
2. 【請求項２】 前記Ｎ−アルキルピロリドンを組成物中
   ０．１〜１０重量％含んでなる請求項１記載の筆記具用
   インキ逆流防止体組成物。
3. 【請求項３】 前記難揮発性液体又は不揮発性液体がシ
   リコーンオイルである請求項１記載の筆記具用インキ逆
   流防止体組成物。
4. 【請求項４】 前記シリコーンオイルが、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、およびアルキル
   変性シリコーンオイルから選ばれた単独又は二種以上の
   混合体である請求項３記載の筆記具用インキ逆流防止体
   組成物。
5. 【請求項５】 前記ゲル化剤が疎水性微粒子シリカであ
   る請求項１記載の筆記具用インキ逆流防止体組成物。