JP2005231084A - 内容物可視型筆記具用部材及び筆記具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 内容物が接触する樹脂製の筆記具用部材11の少なくとも内側表面部は、オゾン処理、空気プラズマ処理、酸素プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、高圧放電処理及び酸処理から選ばれる少なくとも一種で活性化処理した後に、シリコーン処理又はフッ素処理による撥水撥油処理することを特徴とする内容物可視型筆記具用部材及びその筆記具用部材を備えた筆記具A。
【選択図】 図1
Description
これらの筆記具用部材は、その先端にボールペン型チップや繊維芯からなるペン芯などのペン先を取り付けることなどにより筆記具として使用に供されるものである。
このような問題に対して、例えば、特定物性のシリコーンオイルが塗布されているボールペン用インキ収容管(特許文献1参照)や、透明又は半透明の熱可塑性樹脂で形成されたインキ収容室の内面にエポキシ系樹脂とパーフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸系熱硬化性樹脂とによりなるインキ反発面を形成したことを特徴とする筆記具用インキ収容室(特許文献2参照)などが知られている。
(1) 内容物が接触する樹脂製の筆記具用部材の少なくとも内側表面部は、撥水撥油処理されていることを特徴とする内容物可視型筆記具用部材。
(2) 筆記具用部材の少なくとも内側表面部は、活性化処理された後に、撥水撥油処理されている上記(1)記載の内容物可視型筆記具用部材。
(3) 筆記具用部材の少なくとも内側表面部は、活性化処理された後に、SiO2の薄膜が形成され、該SiO2薄膜に撥水撥油処理されている上記(2)記載の内容物可視型筆記具用部材。
(4) 活性化処理が、オゾン処理、空気プラズマ処理、酸素プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、高圧放電処理及び酸処理から選ばれる一種又は二種以上を複合化させて処理する上記(2)又は(3)に記載の内容物可視型筆記具用部材。
(5) 撥水撥油処理が、シリコーン処理及びフッ素処理から選ばれる少なくとも1種である上記(1)〜(4)の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材。
(6) 撥水撥油処理が、少なくとも2回行われる上記(1)〜(5)の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材。
(7) 活性化処理が、空気プラズマ処理であり、撥水撥油処理が、シリコーン処理である上記(2)又は(5)に記載の内容物可視型筆記具用部材。
(8) 活性化処理が、酸素プラズマ処理であり、撥水撥油処理が、シリコーン処理である上記(2)又は(5)に記載の内容物可視型筆記具用部材。
(9) 筆記具用部材に、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を用いてなる上記(1)〜(8)の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材。
(10) ポリオレフィン系熱可塑性樹脂がポリプロピレンである上記(9)に記載の内容物可視型筆記具用部材。
(11) 内容物には、水又は極性有機溶媒を含む上記(1)〜(10)の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材。
(12) 内容物可視型筆記具用部材がインキ収容容器、インキ収容管、塗布液容器、塗布液収容管の何れか一つである上記(1)〜(11)の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材。
(13) 上記(1)〜(12)の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材を備えたことを特徴とする筆記具。
また、樹脂製の筆記具用部材の少なくとも内側表面部を活性化処理された後に、撥水撥油処理してなるもの、並びに、活性化処理された後に、SiO2の薄膜を形成し、該SiO2薄膜に撥水撥油処理してなるものは、筆記具用部材の表面との密着性が向上して、そのインキ残量等の確認等が更に確実に、しかもその視認性(クリアドレイン性)は経時的にも更に優れ、かつ、低表面張力のインキ等に対してもインキ残量等の確認が更に確実となる高品質の内容物可視型筆記具用部材及びその筆記具用部材を備えた筆記具が提供される。
本発明の内容物可視型筆記具用部材は、内容物が接触する樹脂製の筆記具用部材の少なくとも内側表面部が撥水撥油処理されていることを特徴とするものである。
本発明において、撥水撥油処理としては、例えば、シリコーン処理及び/又はフッ素処理が挙げられる。
これらのフッ素処理は、末端の結合残基であるアルコキシシラン基が表面の水酸基等と化学結合することにより形成する単分子膜によって撥水撥油性が発揮される。
上記に示す以外のシリコーン処理又はフッ素処理に用いる材料としては、例えば、X−31−608−T(脱オキシウム型:シリコーン20wt%に対して非晶質シリカ粒子を5wt%含有、信越化学工業社製)、INT−304VC(フッ素樹脂の2wt%溶液、溶剤:CF3CF2CHFCHFCF3、NIマテリアル社製)、SG−204(ポリシロキサングラフトポリマー、日本触媒社製)、No.309(フッ素樹脂の15wt%溶液、溶剤:イソへキサン/アセトン混合溶媒、INTスクリーン社製)、JS−025(ポリシロキサングラフトアクリル樹脂、日本ペイント社製)、INT−304VB(フッ素樹脂の4wt%溶液、溶剤:CF3CF2CHFCHFCF3、INTスクリーン社製)、テフロン(登録商標)AF1600(パーフルオロフッ素樹脂、三井・デュポンフロロケミカル社製)、サイトップCTL110A(パーフルオロフッ素樹脂、末端カルボキシル基、旭硝子社製)、同CTL110S(パーフルオロフッ素樹脂、末端−CF3基、旭硝子社製)等を用いることができる。
これらの撥水撥油処理は、透明又は半透明であるので、内容物であるインキ残量等の視認を損なうことがないものである。
このシリコーン処理(撥水撥油処理)により、インキ残量等の確認等が確実に、しかもその視認性(クリアドレイン性)は経時的に優れると共に、後述する低表面張力のインキ等に対してもインキ残量等の確認が確実となるものであるが、これらの効果を更に発揮せしめるために、撥水撥油処理を少なくとも2回行うことが好ましく、例えば、上記各種の同じ又は異なるシリコーン処理を少なくとも2回、上記各種の同じ又は異なるフッ素処理を少なくとも2回、または、上記シリコーン処理と、上記フッ素処理とを夫々少なくとも1回行うことにより実施することができる。
なお、上記撥水撥油処理をする前に、筆記具用部材の内壁面等の油分を除去して撥水撥油処をより確実に行うために、n−ヘキサン、アセトン等の溶剤で筆記具用部材の少なくとも内壁面を洗浄することが好ましい。
本発明に用いることができる活性化処理としては、例えば、オゾン処理、空気や酸素等によるプラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、高圧放電処理及び酸処理から選ばれる少なくとも一種の(一種又はニ種以上を複合化させた)活性化処理が挙げられる。
プラズマ処理としては、筆記具用部材を空気、酸素、窒素、二酸化炭素、アルゴン、ネオンなどを含む容器内におき、グロー放電により生じるプラズマに晒すことにより行われ、筆記具用部材の内側表面部に酸素、窒素などを含むカルボン酸基、カルボニル基、アミノ基などの官能基(親水基)を導入することを目的とし、プラズマ発生の放電形式は、直流放電、低周波放電、ラジオ波放電、マイクロ波放電などがあるが特に限定されない。好ましくは、酸素原子を含む親水性官能基を導入する点から、空気プラズマ処理、酸素プラズマ処理である。
紫外線照射処理としては、筆記具用部材の内側表面部に紫外線を照射する方法で、筆記具用部材の内側表面部に紫外線が照射されると、筆記具用部材の内側表面部領域の二重結合等の化学構造に紫外線が吸収され、吸収されたエネルギーにより化学結合が切断され、生じたラジカルに空気中の酸素が結合することによって得られるカルボニル基、カルボキシル基などを導入することを目的とし、紫外線を照射する光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ等を用いることができるが特に限定されない。
酸処理としては、筆記具用部材をクロム混酸液、次亜塩素酸ソーダ/塩酸/水系、塩素酸塩−硫酸系、硫酸などに直接浸漬させることにより行うことができる。
これらの活性化処理の中でも、酸素原子を含む親水性官能基を導入する点から、好ましくは、空気プラズマ処理、酸素プラズマ処理で活性化処理をすることが望ましい。
このSiO2の薄膜形成用のシリカゾル溶液としては、例えば、アルコキシシラン重合物を含有するシリカゾル溶液、アルコキシシラン重合物とコロイダルシリカとを含有シリカゾル溶液などが挙げられる。
SiO2の薄膜は、用いるシリカゾル溶液濃度、塗布量及び回数、筆記具用部材の材質などによりその膜厚が変動することとなる。また、撥水撥油面を更に強固に筆記具用部材の内側表面部に密着せしめる点から、活性化処理された後に、SiO2の薄膜を形成することが特に好ましい。
内容物が筆記具用インキであれば、用途、目的に応じ、ボールペン用、加圧ボールペン用、サインペン用、マーキングペン用、アンダーライン用などの水性又は油性の液状インキ、ゲル状インキなどの筆記具用インキに好適に調製することができる。
また、内容物の表面張力は、特に限定されないが、本発明では、優れた筆記性能、塗布性能を有する30mN/m(25℃)以下の低表面張力のインキ、塗布液、修正液などであっても、インキ残量等の確認を確実に発揮することができる。
図1(a)及び(b)は、本発明の筆記具用部材をボールペンのインキ収容管(リフィール)に適用したもの、及びそのインキ収容管を備えた筆記具(ボールペン)を示す縦断面図である。
このインキ収容管11の少なくとも内側表面部には、上記1)〜3)の何れか手段で撥水撥油処理された撥水撥油面が形成されたものであり、本実施形態ではインキ収容管11がポリプロピレン製であり、その少なくとも内側表面(内壁面)部は、空気プラズマ処理された後に、SiO2の薄膜が形成され、該SiO2薄膜に図4(a)に示す化合物を用いて撥水撥油処理された撥水撥油面が形成されたものである。
このインキ収容管11の先端にはペン先となるボールペン型チップ10を具備したインキ収容部材となっている。なお、12はインキ収容管11に充填されているボールペン用インキ、13はペン先部とインキ収容管との継ぎ手部材であり、14はインキ追従体である。
この筆記具部材となるインキ収容管11等は、図1(b)に示すように、ボールペン用軸体15に装着してボールペンAとして用いられる。なお、16は尾栓である。
本実施形態の筆記具用部材21は、インキ20を中綿等に吸蔵させないで直接貯溜する軸体となるインキタンク部材となるものである。
このインキタンク部材21の少なくとも内側表面部には、上記1)〜3)の何れか手段で撥水撥油処理された撥水撥油面が形成されたものであり、本実施形態ではインキタンク部材21がポリプロピレン製であり、その少なくとも内側表面(内壁面)部は、酸素プラズマ処理された後に、SiO2の薄膜が形成され、該SiO2薄膜に図4(b)に示す化合物を用いて撥水撥油処理された撥水撥油面が形成されたものである。
このインキタンク部材21の前部には、インキタンク部材21内の空気が温度上昇等によって膨張した場合にインキタンク部材21から押し出されるインキ20をペン先や空気孔からボタ落ちさせないために一時的に保溜するインキ保溜体(コレクター部材)22が内蔵され、コレクター部材22の先端部には繊維芯からなるペン先23が設けられた構成となっている。
また、図2中の25はホルダー部材であり、26はインキタンク部11の後部に固着される後部軸体であり、27はキャップである。
この筆記具用部材(インキタンク部材)21を備えた直液式筆記具Bにおいて、インキタンク部材21からペン先23へのインキ導出は、コレクター部材22の中心孔に付設されたインキ流路22aを設けた中継芯24を介してインキタンク部材21からインキ20をペン先23に導出することにより行われる。なお、中継芯24を介在させることなく、ペン先23の後部をインキタンク部剤21内に直接配置してインキの導出を行ってもよい。
本実施形態の筆記具用部材31は、インキ30を中綿等に吸蔵させないで直接貯溜する軸体となるインキタンク部材となるものである。
このインキタンク部材31の少なくとも内側表面部には、上記1)〜3)の何れか手段で撥水撥油処理された撥水撥油面が形成されたものであり、本実施形態ではインキタンク部材31がポリプロピレン製であり、その少なくとも内側表面(内壁面)部は、酸素プラズマ処理された後に、SiO2の薄膜が形成され、該SiO2薄膜に図4(a)に示す化合物を用いて撥水撥油処理された撥水撥油面が形成されたものである。
このインキタンク部材31を備えた筆記具は、インクタンク部31内にバルブ機構部32が取り付けられて繊維芯からなるペン先33へインキが供給される構成となっている。
また、図3中の34はホルダー部材であり、35はバルブ機構部32とホルダー部材34間に介在し、ペン先33の後部を保持する保持部材であり、36はキャップであり、37は撹拌ボールである。
また、本実施形態のバルブ式筆記具Cは、中継芯を介さないでインキをペン先へ供給するものであるが、中継芯を設け、インキタンク部材31からバルブ機構部32、中継芯を介在して繊維芯からなるペン先33へインキを供給する構成にしてもよい。
本発明の筆記具用部材は、筆記具用インキ、塗布液、修正液、液状化粧料などの内容物が接触するインキ収容容器、インキ収容管、塗布液容器、塗布液収容管等の樹脂製の筆記具用部材の少なくとも内側表面部に、撥水撥油処理がされていること、または、樹脂製の筆記具部材の少なくとも内側表面部を活性化処理された後に、撥水撥油処理がされていること、並びに、活性化処理された後に、SiO2の薄膜を形成し、該SiO2薄膜に撥水撥油処理がされていることを要旨とするので、本発明の各種筆記具用部材を筆記具に用いた場合には、上記筆記具用部材以外の構造は特に限定されるものではなく、ペン先としてボールペン型チップ、繊維芯等からなるペン芯、塗布体等を取り付けることなどにより、その筆記具用部材を備えたボールペン、サインペン、マーキングペン、筆ペン、直液式筆記具、バルブ式筆記具、修正液塗布具、液状化粧料塗布具等の各種筆記具の構造が適用されるものである。
また、樹脂製の筆記具用部材の少なくとも内側表面部を活性化処理された後に、撥水撥油処理してなるもの、並びに、活性化処理された後に、SiO2の薄膜を形成し、該SiO2薄膜に撥水撥油処理してなるものは、筆記具用部材の表面との密着性が向上して、そのインキ残量等の確認等が更に確実に、しかもその視認性(クリアドレイン性)は経時的にも更に優れ、かつ、低表面張力のインキ等に対してもインキ残量等の確認が更に確実となる高品質の内容物可視型筆記具用部材及びその筆記具用部材を備えた各種の筆記具が提供されることとなる。
(実施例1)
ポリプロピレン製の円筒状のインキ収容軸(内径10mm、外径12mm、長さ60mm、実施例2以下も同様)の油分を除くため、n−ヘキサンでインキ収容軸内面を洗浄し、その後n−ヘキサンを室温下で揮発させた。
次いで、インキ収容軸をSUS製試験管立てに立てた後、プラズマアッシャーのチャンバーに入れ、高周波発生器の出力100W、照射時間3分間の酸素プラズマ処理を4回行った。このプラズマ処理後のインキ収容軸に下記組成のシリカゾル溶液No.1をピペット状充填機で充填後、速やかに液を引き抜き、更に、インキ収容軸の開放部を下向きにして余分なシリカゾル溶液をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
シリカゾル溶液No.1組成:
6wt%アルコキシシラン重合物溶液 1
エタノール 7
上記で得られたインキ収容軸に下記の調製法により得た撥水撥油処理剤Aを充填して、そのまま1時間ほど放置した。放置中は、溶剤の揮発を抑制するためにアルミ箔などで蓋をした。
撥水撥油処理剤Aの調製:
図4に示す構造のF(結合残基が両末端)を3M社製フロリナートPF−5080に溶解し、0.2wt%の撥水処理剤を調製する。
次いで、室内温が120℃の恒温槽に入れて15分間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温下まで自然冷却させて内壁面が撥水撥油処理されたインキ収容管となるインキ収容軸を得た。
上記実施例1において、シリカゾル溶液No.1を下記No.2に代えた以外は実施例1と同様にして内壁面が撥水撥油処理されたインキ収容軸を得た。
シリカゾル溶液No.2組成:
6wt%アルコキシシラン重合物溶液 1
30wt%コロイダルシリカ溶液 2
エタノール 15
上記実施例1において、撥水撥油処理剤Aを下記の調製法により得た撥水撥油処理剤Bに代えた以外は実施例1と同様にして内壁面が撥水撥油処理されたインキ収容軸を得た。
撥水撥油処理剤Bの調製:
図4に示す構造のD(結合残基が片末端)を3M社製フロリナートPF−5080に溶解し、0.2wt%の撥水処理剤を調製した。
上記実施例1において、シリカゾル溶液No.1を上記(実施例2の)シリカゾル溶液No.2に代えると共に、撥水撥油処理剤Aを上記(実施例3)の調製法により得た撥水撥油処理剤Bに代えた以外は、実施例1と同様にして内壁面が撥水撥油処理されたインキ収容軸を得た。
ポリプロピレン製のインキ収容軸の油分を除くため、n−ヘキサンでインキ収容軸内面を洗浄し、その後n−ヘキサンを室温下で揮発させた。
次いで、インキ収容軸をSUS製試験管立てに立てた後、プラズマアッシャーのチャンバーに入れ、高周波発生器の出力100W、照射時間3分間の酸素プラズマ処理を4回行った。このプラズマ処理後のインキ収容軸に実施例1で用いたシリカゾル溶液No.1をピペット状充填機で充填後、速やかに液を引き抜き、更に、インキ収容軸の開放部を下向きにして余分なシリカゾル溶液をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
次に、上記シリカゾル溶液で処理したインキ収容軸を室内温が120℃の恒温槽に入れて1時間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室内温が60℃以下になったら、インキ収容軸を恒温槽から取り出し、室温下まで自然冷却させ、SiO2の薄膜が形成されたインキ収容軸を得た。
次いで、撥水撥油処理剤となるサイトップCLT107M(旭硝子社製)を上記で得られたインキ収容軸に充填して、その後速やかに吸引して余分な撥水撥油処理剤を除き、更に、インキ収容軸の開放部を下向きにして余分な撥水撥油処理剤をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
その後、室内温が120℃の恒温槽に入れて15分間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温まで自然冷却させて内壁面に撥水撥油処理されたインキ収容軸を得た。
次に、図4に示した構造のF(結合残基が両末端)を3M社製フロリナートHFE−7200に溶解し、0.2wt%の撥水撥油処理剤を得た。
得られた撥水撥油処理剤を上記で得られたインキ収容軸に充填して、その後速やかに吸引して余分な撥水撥油処理剤を除き、更に、インキ収容軸の開放部を下向きにして余分な撥水撥油処理剤をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
次いで、室内温が120℃の恒温槽に入れて15分間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温まで自然冷却させて内壁面が撥水撥油処理されたインキ収容軸を得た。
上記実施例5において、シリカゾル溶液No.1を実施例2で用いたシリカゾル溶液No.2に代えた以外は実施例5と同様にして内壁面が撥水撥油処理されたインキ収容軸を得た。
上記実施例5において、撥水撥油処理剤〔図4に示す構造のF(結合残基が両末端)を3M社製フロリナートHFE−7200に溶解し、0.2wt%の撥水撥油処理剤〕を下記の調製法により得た撥水撥油処理剤に代えた以外は、実施例5と同様にして内壁面が撥水撥油処理されたインキ収容軸を得た。
撥水処理剤の調製:
図4に示した構造のD(結合残基が片末端)を3M社製フロリナートHFE−7200に溶解し、0.2wt%の撥水処理剤を調製した。
上記実施例5において、シリカゾル溶液No.1を実施例2で用いたシリカゾル溶液No.2に代えると共に、撥水撥油処理剤〔図4に示す構造のF(結合残基が両末端)を3M社製フロリナートHFE−7200に溶解し、0.2wt%の撥水撥油処理剤〕を上記実施例6の調製法により得た撥水撥油処理剤に代えた以外は実施例5と同様にして内壁面が撥水撥油処理されたインキ収容軸を得た。
ポロプロピレン製のインキ収容軸の油分を除くため、n−ヘキサンでインキ収容軸内面を洗浄し、その後、n−ヘキサンを室温下で揮発させ、脱脂処理したインキ収容軸を得た。
次いで、フッ素系撥水撥油処理剤INT304−VC(フッ素樹脂の2wt%溶液、溶剤:CF3CF2CHFCHFCF3、NIマテリアル社製)を上記で得られたインキ収容軸に充填して、その後速やかに吸引して余分な撥水撥油処理剤を除き、更に、インキ収容軸の開放部を下向きにして余分な撥水撥油処理剤をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
次に、室内温が80℃の恒温槽に入れて60分間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温下まで自然冷却させて内壁面に撥水撥油処理されたインキ収容軸を得た。
ポリプロピレン製のインキ収容軸の油分を除くため、n−ヘキサンでインキ収容軸内面を洗浄し、その後、n−へキサンを室温下で揮発させ、脱脂処理したインキ収容軸を得た。
次いで、上記で得られたインキ収容軸に対してオゾン処理(三菱オゾナイザOS―IN、三菱電機社製)をオゾン濃度20g/m3で60分間行った。
次に、上記実施例9のフッ素系撥水撥油処理剤INT304−VC(NIマテリアル社製)を先に得られたインキ収容軸に充填して、その後速やかに吸引して余分な撥水剤を除き、更に、インキ収容軸の開放部を下向きにして余分な撥水処理剤をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
次いで、室内温が80℃の恒温槽に入れて60分間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温まで自然冷却させて内壁面に撥水撥油処理面が形成されたインキ収容軸を得た。
上記実施例10において、フッ素系撥水撥油処理剤INT304−VCに代え、シリコーン系撥水撥油処理剤X−31−608−T(脱オキシウム型:シリコーン20wt%に対して非晶質シリカ粒子を5wt%含有、信越化学工業社製)をメチルシクロへキサンで固形分濃度3%に希釈調整したものを用いた以外は、実施例10と同様にしてインキ収容軸を得た。
ポリプロピレン製のインキ収容軸の油分を除くため、n−ヘキサンでインキ収容軸内面を洗浄し、その後n−ヘキサンを室温下で揮発させた。
次いで、インキ収容軸をSUS製試験管立てに立てた後、プラズマアッシャーのチャンバーに入れ、高周波発生器の出力100W、照射時間3分間の酸素プラズマ処理を4回行った。
このプラズマ処理後のインキ収容軸に上述のシリカゾル溶液No.1をピペット状充填機で充填後、速やかに液を引き抜き、更に、インキ収容軸の開放部を下向きにして余分なシリカゾル溶液をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
次に、上記シリカゾル溶液で処理したインキ収容軸を室内温が120℃の恒温槽に入れて1時間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室内温が60℃以下になったら、インキ収容軸を恒温槽から取り出し、室温下まで自然冷却させ、SiO2の薄膜が形成されたインキ収容軸を得た。
上記で得られたインキ収容軸に下記の調製法により得たシリコーン系撥水撥油処理剤を充填して、その後速やかに吸引して余分な撥水撥油処理剤を除き、更に、インキ収容軸の開放部を下向きにして余分な撥水撥油処理剤をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
シリコーン系撥水撥油処理剤の調製:
シリコーン系撥水撥油処理剤X−31−608−T(脱オキシウム型:シリコーン20wt%に対して非晶質シリカ粒子を5wt%含有、信越化学工業社製)をイソヘキサンに溶解して2.5wt%濃度の撥水撥油処理剤。
次いで、室内温が80℃の恒温槽に入れて12時間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温まで自然冷却させて内壁面に撥水撥油処理面が形成されたインキ収容軸を得た。
上記実施例12において、シリカゾル溶液No.1を実施例2で用いたシリカゾル溶液No.2に代えた以外は実施例12と同様にして内壁面が撥水撥油処理処理されたインキ収容軸を得た。
上記実施例12において、シリコーン系撥水撥油処理剤に代え、上記実施例9のフッ素系撥水撥油処理剤INT304−VC(NIマテリアル社製)を用いた点、この撥水撥油処理後のインキ軸を室内温が80℃の恒温槽に入れて60分間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温下まで自然冷却させて内壁面に撥水撥油処理されたインキ収容軸を得る点以外は、上記実施例12と同様にした。
上記実施例12において、シリカゾル溶液No.1を実施例2で用いたシリカゾル溶液No.2に代えた点、また、シリコーン系撥水撥油処理剤に代え、上記実施例9と同様のフッ素系撥水剤INT304−VC(NIマテリアル社製)を用いた点、この撥水処理後のインキ軸を室内温が80℃の恒温槽に入れて60分間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温下まで自然冷却させて内壁面に撥水撥油されたインキ収容軸を得る点以外は、上記実施例12と同様にした。
ポロプロピレン製のインキ収容軸の油分を除くためn−ヘキサンでインキ収容軸内面を洗浄し、その後n−ヘキサンを室温下で揮発させた。
このインキ収容軸をSUS製試験管立てに立てた後、プラズマアッシャーのチャンバーに入れ、高周波発生器の出力100W、照射時間3分間の酸素プラズマ処理を4回行った。
上記シリカゾル溶液No.1をピペット状充填機で充填後、速やかに液を引き抜き、更にインキ収容軸の開放部を下向きにして余分なシリカゾル溶液をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
次いで、室温が120℃の恒温槽に入れて1時間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温が60℃以下になったら、インキ収容軸を恒温槽から取り出し室温まで自然冷却させSiO2の薄膜が形成されたインキ収容軸を得た。
次に、フッ素系撥水撥油処理剤サイトップCLT107M(旭硝子社製)を先に得られたインキ収容軸に充填して、その後速やかに吸引して余分な撥水剤を除き、更にインキ収容軸の開放部を下向きにして余分な撥水処理剤をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
次いで、室内温が120℃の恒温槽に入れて15分間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温まで自然冷却させて内壁面に撥水撥油処理されたものを得た。
次に、実施例9と同様のフッ素系撥水撥油処理剤INT304−VC(NIマテリアル社製)を用いて先に得られたインキ収容軸に充填して、その後速やかに吸引して余分な撥水剤を除き、更にインキ収容軸の開放部を下向きにして余分な撥水処理剤をスポンジ状の吸収体で吸収除去した。
次いで、室内温が80℃の恒温槽に入れて60分間熱処理を行った後、恒温槽を停止させ、室温まで自然冷却させて内壁面に撥水撥油処理されたインキ収容軸を得た。
上記実施例16において、シリカゾル溶液No.1を実施例2で用いたシリカゾル溶液No.2に代えた点以外は、上記実施例16と同様してインキ収容軸を得た。
撥水撥油処理、活性化処理が共にされていないポリプロピレン製の円筒状のインキ収容軸(内径10mm、外径12mm、長さ60mm)を用いた。
撥水撥油処理しないで、活性化処理(酸素プラズマ処理)のみを施したポリプロピレン製の円筒状のインキ収容軸(内径10mm、外径12mm、長さ60mm)を用いた。
これらの評価結果を下記表1に示す。
下記組成のインキA(表面張力22mN/m)、インキB(表面張力25mN/m)を充填して、製造直後及び50℃にて1ケ月経過後のインキ収容管を使用して、下記評価方法によりインキのハジキ性、残量確認性を評価した。
エチルアルコール 72.5
イソプロピルアルコール 7.5
ポリビニルブチラール 5.0
カーボンブラック 4.0
ステアリルアルコール 11.0
水(精製水) 71.70
カーボンブラックMA−100(三菱化学社製) 15.00
ジョンクリル62(分散剤、ジョンソン社製) 10.00
アミノメチルプロパノール 0.10
バイオデン−18(防腐剤、大和化学工業社製) 0.20
パラキシレングルコール 2.85
4,4´−ビス(ヒドロキシメチル)ジベンジルエーテル 0.15
図2及び3のインキタンク軸内にインキA又はBを半分量充填して軸をペン先下向きからペン先上向きにひっくり返したときのインキのインキタンク軸内壁面からのハジキ性を目視にて観察し下記評価基準で評価した。
評価基準:
◎:インキを完全にはじく。
○:インキが内壁面に僅かにインキが残る。
△:インキが内壁面に半分以上残る。
×:インキが内壁の全面に残る。
図1のインキタンク軸内にインキA又はBを充填し、筆記してインキを消費させて、インキタンク軸の残量確認(視認)性を目視にて観察し下記評価基準で評価した。
評価基準:
◎:インキを完全にハジキ、残量の確認が良好。
○:残量の確認ができるが、壁面に僅かにインキが残る。
△:残量の確認ができるが、壁面にインキが残る。
×:残量の確認ができない。
特に、実施例1〜8及び12〜17の活性化処理された後に、SiO2の薄膜を形成し、該SiO2薄膜に撥水撥油処理された筆記具用部材は、軸基材との密着性を向上させるため、更にインキのハジキ性、残量確認性に優れていることが判明した。
11 筆記具用部材(インキ収容管)
A 筆記具(ボールペン)
Claims (13)
- 内容物が接触する樹脂製の筆記具用部材の少なくとも内側表面部は、撥水撥油処理されていることを特徴とする内容物可視型筆記具用部材。
- 筆記具用部材の少なくとも内側表面部は、活性化処理された後に、撥水撥油処理されている請求項1記載の内容物可視型筆記具用部材。
- 筆記具用部材の少なくとも内側表面部は、活性化処理された後に、SiO2の薄膜が形成され、該SiO2薄膜に撥水撥油処理されている請求項2記載の内容物可視型筆記具用部材。
- 活性化処理が、オゾン処理、空気プラズマ処理、酸素プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、高圧放電処理及び酸処理から選ばれる一種又は二種以上を複合化させて処理する請求項2又は3に記載の内容物可視型筆記具用部材。
- 撥水撥油処理が、シリコーン処理及びフッ素処理から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜4の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材。
- 撥水撥油処理が、少なくとも2回行われる請求項1〜5の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材。
- 活性化処理が、空気プラズマ処理であり、撥水撥油処理が、シリコーン処理である請求項2又は5に記載の内容物可視型筆記具用部材。
- 活性化処理が、酸素プラズマ処理であり、撥水撥油処理が、シリコーン処理である請求項2又は5に記載の内容物可視型筆記具用部材。
- 筆記具用部材に、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を用いてなる請求項1〜8の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材。
- ポリオレフィン系熱可塑性樹脂がポリプロピレンである請求項9に記載の内容物可視型筆記具用部材。
- 内容物には、水又は極性有機溶媒を含む請求項1〜10の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材。
- 内容物可視型筆記具用部材がインキ収容容器、インキ収容管、塗布液容器、塗布液収容管の何れか一つである請求項1〜11の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材。
- 請求項1〜12の何れか一つに記載の内容物可視型筆記具用部材を備えたことを特徴とする筆記具。
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