JP2007021821A - Writing implement - Google Patents

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Yuko Sakaguchi
友有子 坂口
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Tombow Pencil Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a writing implement which is equipped with an ink storage body of a type storing ink directly and enabling visual confirmation of the residual quantity of the ink from an outward appearance, wherein an ink-repellent layer excellent in close adhesion can be provided inside the ink storage body by a relatively inexpensive and easy method, without using any specific device, and which enables instantaneous visual confirmation of the residual quantity of the ink over a long time. <P>SOLUTION: The direct liquid type writing implement comprises the transparent or semitransparent ink storage body which directly stores the ink having a viscosity of 1-20 mPa s (25°C) and enables visual confirmation of the residual quantity of the ink from outside. The ink storage body is formed of a thermoplastic resin containing 0.01-10 mass% of a polymer surfactant having in a molecule at least one kind of hydrophilic group selected out of a carboxyl group and a sulfonic group, and the ink-repellent layer formed of a fluoroplastic having a perfluoroalkyl group is provided inside the body. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、直接インクを貯留し、外観からインク残量を視認することができるタイプの直液式筆記具に関する。   The present invention relates to a direct liquid writing instrument of a type that can store ink directly and visually recognize the remaining amount of ink from the appearance.

従来から、万年筆・ボールペン・マーキングペンなどの低粘度インクを吐出する筆記具において、インクを貯留する方法としては、直接インクをインク貯留部に貯留する直液方式と、繊維収束体にインクを浸透させ貯留する中綿方式とが知られている。このうち直液方式では、インク貯留部を透明または半透明の材質で成形することによって、外観からインク残量を視認できるという利点がある。   Conventionally, in writing instruments that discharge low-viscosity ink, such as fountain pens, ballpoint pens, and marking pens, there are two methods for storing ink: a direct liquid method in which ink is stored directly in the ink storage part, and ink that penetrates into the fiber converging body. A batting method for storing is known. Among these, the direct liquid method has an advantage that the remaining amount of ink can be visually recognized from the appearance by forming the ink storage portion with a transparent or translucent material.

ところが、主溶剤としてアルコールのように表面張力の低い溶剤を使用したインクや、主溶剤として水を使用していても界面活性剤が添加されていて表面張力が低くなっているインクでは、オレフィン樹脂のように臨界表面張力が低い樹脂でインク貯留体を成形したとしても、インク貯留体がインクで濡れてしまうため、瞬時にインク残量を視認することが出来ない。   However, in the case of an ink using a solvent having a low surface tension such as alcohol as the main solvent, or an ink having a low surface tension due to the addition of a surfactant even if water is used as the main solvent, an olefin resin is used. Even if the ink reservoir is molded with a resin having a low critical surface tension as described above, the ink reservoir is wetted with the ink, so that the remaining amount of ink cannot be recognized instantaneously.

直液式インク貯留体のインク残量視認性を向上させるためには、インク貯留体に撥液処理を施してやればよい。表面張力の低い液体の撥液には、パーフルオロアルキル鎖を有するフッ素樹脂が効果的である。一般に筆記具インク貯留体の成形材料として使用されている熱可塑性樹脂に撥液性のあるフッ素樹脂を導入する手段としては、インク貯留体表面にフッ素樹脂液を塗布・乾燥してコーティングする方法や、インク貯留体を形成する樹脂にフッ素樹脂を練り込む方法などがある。フッ素樹脂は比較的高価であるため、少量で効果が発現する形で使用するのが好ましい。この観点から、これらの方法を比較すると、フッ素樹脂を練り込む方法では添加したフッ素樹脂のうち全てが表面に分布するわけではないので効率が悪く、一方コーティングする場合では、フッ素樹脂層が表面にだけ分布するので効率良く期待する効果が得られるものと考えられる。   In order to improve the remaining ink visibility of the direct liquid ink reservoir, the ink reservoir may be subjected to a liquid repellent treatment. A fluororesin having a perfluoroalkyl chain is effective for lyophobic liquid having a low surface tension. As a means for introducing a fluororesin having a liquid repellency into a thermoplastic resin generally used as a molding material for a writing instrument ink reservoir, a method of coating and drying the fluororesin liquid on the surface of the ink reservoir, There is a method of kneading a fluororesin into a resin forming an ink reservoir. Since the fluororesin is relatively expensive, it is preferable to use the fluororesin in a form in which the effect is manifested in a small amount. From this point of view, when these methods are compared, the method of kneading the fluororesin is not efficient because not all of the added fluororesins are distributed on the surface, whereas in the case of coating, the fluororesin layer is on the surface. Therefore, it is considered that the expected effect can be obtained efficiently.

しかし、コーティングを行う場合には、フッ素樹脂層と基材との密着性が問題となる。特に基材がオレフィンのように極性のない材質の場合、静電的な相互作用による密着性発現が期待できないので、フッ素樹脂層と基材との密着性は極めて弱いものとなる。フッ素樹脂層と基材の密着性が悪いと、樹脂層が剥離し、効果が継続しなくなってしまう。フッ素樹脂層と基材との密着性を向上させるには、基材の表面改質や、フッ素樹脂と基材との間に接着成分を導入する方法が有効である。表面改質の手段としては、サンドペーパーやサンドブラストなどを利用して基材表面を粗面化する方法や、コロナ放電、プラズマ処理、低波長UV照射、火焔処理など利用して基材表面に活性基を導入する方法が知られている。   However, when coating is performed, the adhesion between the fluororesin layer and the substrate becomes a problem. In particular, in the case where the base material is a nonpolar material such as olefin, it is not possible to expect the adhesiveness due to electrostatic interaction, so the adhesiveness between the fluororesin layer and the base material is extremely weak. If the adhesion between the fluororesin layer and the substrate is poor, the resin layer will peel off and the effect will not continue. In order to improve the adhesion between the fluororesin layer and the substrate, surface modification of the substrate and a method of introducing an adhesive component between the fluororesin and the substrate are effective. As surface modification means, the surface of the base material is roughened by using sandpaper or sandblast, and the surface of the base material is activated by using corona discharge, plasma treatment, low wavelength UV irradiation, flame treatment, etc. Methods for introducing groups are known.

特許文献1〜4には、筆記具インクのインク残量視認性を向上させるために、フッ素による撥インク処理を行った例が開示されている。特許文献1では、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からなるインキ反発層を形成した筆記具が提案されている。また、特許文献2には、インキ収容管の内壁表面が、フッ素界面に形成されてなるボールペンが開示されている。また、撥インク層の密着性について、特許文献4ではプラズマ処理やコロナ処理のような活性化処理を施して表面改質を行う方法、特許文献3では使用するフッ素樹脂との親和性を考慮してポリシロキサン構造とメタクリル酸メチルを有する接着層を設ける方法が開示されている。
特開平7−81290号公報 特開平8−90982号公報 特開2002−293085号公報 特開2005−81627号公報
Patent Documents 1 to 4 disclose examples in which an ink repellent treatment with fluorine is performed in order to improve the ink remaining amount visibility of the writing instrument ink. Patent Document 1 proposes a writing instrument in which an ink repellent layer composed of an epoxy resin and a (meth) acrylic acid thermosetting resin having a perfluoroalkyl group is formed on the inner surface of an ink storage chamber formed of a thermoplastic resin. Has been. Patent Document 2 discloses a ballpoint pen in which an inner wall surface of an ink containing tube is formed at a fluorine interface. Regarding the adhesion of the ink repellent layer, Patent Document 4 considers the method of performing surface modification by performing an activation treatment such as plasma treatment or corona treatment, and Patent Document 3 considers the affinity with the fluororesin used. A method of providing an adhesive layer having a polysiloxane structure and methyl methacrylate is disclosed.
JP 7-81290 A JP-A-8-90982 JP 2002-293085 A JP 2005-81627 A

しかしながら、これらの方法はフッ素樹脂と基材との密着性を向上させるのには有効な手段と言えるが、特別な装置や工程が必要となり、さらには軸筒状のインク貯留体内壁では加工すること自体が困難である。   However, although these methods can be said to be effective means for improving the adhesion between the fluororesin and the base material, special devices and processes are required, and further, processing is performed on the inner wall of the shaft-like ink reservoir. That itself is difficult.

本発明は、前記従来の問題点に鑑み、直接インクを貯留し、外観からインク残量を視認することができるタイプのインク貯留体を備え、特別な装置を用いず、その内部に比較的安価で容易な方法で密着性に優れた撥インク層を設けることができ、長期にわたりインク残量を瞬時に視認することを可能とした筆記具を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, the present invention includes an ink storage body of a type that can store ink directly and visually recognize the remaining amount of ink from the appearance, does not use a special device, and is relatively inexpensive inside. It is an object of the present invention to provide a writing instrument that can provide an ink-repellent layer with excellent adhesion by an easy method, and can instantaneously visually recognize the remaining amount of ink over a long period of time.

本発明者らは、上記従来技術の課題等について鋭意検討を重ねた結果、粘度が1〜20mPa・s(25℃)のインクを直接貯留し、外部からインク残量を視認することができる透明または半透明のインク貯留体を備えた直液式筆記具において、分子内にカルボキシル基またはスルホン酸基を有する高分子界面活性剤を含有する熱可塑性樹脂でインク貯留体を成形することにより、特別な装置を用いず、軸筒状インク貯留体の内部に比較的安価でかつ容易な方法で、密着性に優れた撥インク層を設けることができ、これにより、フッ素樹脂の密着性が向上し、長期にわたりインク残量の視認が瞬時に可能になることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive investigations on the above-mentioned problems of the prior art, the inventors of the present invention can directly store ink having a viscosity of 1 to 20 mPa · s (25 ° C.) and can visually check the remaining amount of ink from the outside. Alternatively, in a direct liquid writing instrument provided with a translucent ink reservoir, a special ink can be formed by molding the ink reservoir with a thermoplastic resin containing a polymeric surfactant having a carboxyl group or a sulfonic acid group in the molecule. Without using an apparatus, an ink-repellent layer having excellent adhesion can be provided in a relatively inexpensive and easy method inside the axial cylindrical ink reservoir, thereby improving the adhesion of the fluororesin, The inventors have found that the remaining amount of ink can be instantaneously recognized over a long period of time, and have reached the present invention.

すなわち、本発明は、粘度が1〜20mPa・s(25℃)のインクを直接貯留し、外部からインク残量を視認することができる透明または半透明のインク貯留体を備えた直液式筆記具において、前記インク貯留体が、カルボキシル基およびスルホン酸基の中から選ばれる少なくとも1種の親水基を分子内に有する高分子界面活性剤を0.01〜10質量%含有する熱可塑性樹脂で形成され、その内面にパーフルオロアルキル基を有するフッ素樹脂からなる撥インク層が設けられていることを特徴とする筆記具を提供する。   That is, the present invention directly stores ink with a viscosity of 1 to 20 mPa · s (25 ° C.), and includes a transparent or translucent ink reservoir that can visually recognize the remaining amount of ink from the outside. The ink reservoir is formed of a thermoplastic resin containing 0.01 to 10% by mass of a polymeric surfactant having at least one hydrophilic group selected from a carboxyl group and a sulfonic acid group in the molecule. And a writing instrument characterized in that an ink repellent layer made of a fluororesin having a perfluoroalkyl group is provided on the inner surface thereof.

本発明によれば、インク貯留体を形成する熱可塑性樹脂に高分子型界面活性剤を添加することによりポリプロピレン樹脂等の表面が親水化されるので、特別な装置を用いなくても、その内部に比較的安価でかつ容易な方法で密着性に優れた撥インク層を設けることができ、しかも、長期にわたりインク残量を瞬時に視認することを可能とした筆記具を提供できる。   According to the present invention, the surface of a polypropylene resin or the like is hydrophilized by adding a polymer type surfactant to the thermoplastic resin forming the ink reservoir, so that the inside thereof can be obtained without using a special device. In addition, it is possible to provide a writing instrument that can provide an ink-repellent layer with excellent adhesion by a relatively inexpensive and easy method, and that can instantaneously visually recognize the remaining amount of ink over a long period of time.

また、直接インクを貯留し、外観からインク残量を視認できるタイプの軸筒型直液式筆記具やカートリッジ式筆記具では、上記の効果に加えて、染料成分が軸に移行することによって生じる外観の悪化や視認性の低下を防止することができ、例えば使用中にニグロシン黒染料が移行して軸が黄変あるいは褐変して、インク残量が見えなくなる現象等を防止することができる。   In addition, in addition to the above effects, the appearance of the appearance that occurs when the dye component moves to the shaft is added to the shaft-cylinder type direct liquid writing instrument and cartridge type writing instrument that can store ink directly and visually recognize the remaining amount of ink from the appearance. Deterioration and deterioration of visibility can be prevented. For example, a phenomenon in which the nigrosine black dye migrates during use and the shaft is yellowed or browned and the remaining amount of ink cannot be seen can be prevented.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の筆記具用インク貯留体に用いる熱可塑性樹脂としては、インク残量の視認性を持たせるために透明性または半透明性を有する樹脂が用いられる。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、スチレンブタジエン共重合体、エチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体が挙げられる。特に、極性基を持たないポリオレフィン樹脂の場合、コーティング層のフッ素樹脂との静電気的な相互作用が得られず処理を行わない場合の密着性が低いため、得られる効果が大きい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
As the thermoplastic resin used in the ink reservoir for a writing instrument of the present invention, a resin having transparency or translucency is used in order to give visibility of the remaining amount of ink. Examples thereof include polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polyvinyl chloride, styrene butadiene copolymer, ethylene butadiene styrene block copolymer, and ethylene vinyl acetate copolymer. In particular, in the case of a polyolefin resin having no polar group, since the electrostatic interaction with the fluororesin of the coating layer cannot be obtained and the adhesiveness when the treatment is not performed is low, the obtained effect is great.

熱可塑性樹脂の種類によっては、貯留体の中で揮発した溶剤分子が成形品内部をすり抜けて外界へと出てしまう現象(以下「透過」という)が起こるため、透過によりインク中の溶剤分が減少して、ペン先からのインクの吐出が悪くなる。貯留するインクの透過性を考慮すると、熱可塑性樹脂としてはポリプロピレンを使用することが望ましい。特に、貯留するインクを構成する溶剤に、エタノールなどのように揮発性が高く、比較的分子サイズが小さく透過しやすい化合物を使用した場合、この点には十分留意する必要がある。   Depending on the type of thermoplastic resin, there is a phenomenon in which solvent molecules volatilized in the reservoir pass through the inside of the molded product and exit to the outside (hereinafter referred to as “permeation”). As a result, ink discharge from the pen tip becomes worse. Considering the permeability of the stored ink, it is desirable to use polypropylene as the thermoplastic resin. In particular, when a highly volatile compound such as ethanol, which has a relatively small molecular size and easily transmits, is used as the solvent constituting the ink to be stored, it is necessary to pay sufficient attention to this point.

本発明で用いるカルボキシル基およびスルホン酸基の中から選ばれる少なくとも1種の親水基を分子内に有する高分子界面活性剤は、カルボキシル基、スルホン酸基、あるいはカルボキシル基とスルホン酸基を分子内に有するものであれば良い。これを熱可塑性樹脂に添加することによって、熱可塑性樹脂を親水性にしてコーティングするフッ素樹脂の密着性が高まり、経時により剥離することなく長期間効果が持続する。高分子界面活性剤としては、分子内にカルボキシル基および/またはスルホン酸基を有する単量体と他の1種または2種以上の単量体との共重合体、高分子を後カルボキシル化または後スルホン化してカルボキシル基またはスルホン酸基を導入した高分子などが挙げられる。これらの質量平均分子量は、インク貯留体の成形性を考慮すると、4,000〜15,000のものが好ましい。   The polymer surfactant having in the molecule at least one hydrophilic group selected from the carboxyl group and sulfonic acid group used in the present invention has a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a carboxyl group and a sulfonic acid group in the molecule. What is necessary is just to have. By adding this to the thermoplastic resin, the adhesiveness of the fluororesin to be coated by making the thermoplastic resin hydrophilic is increased, and the effect is maintained for a long time without peeling with time. Examples of the polymer surfactant include a copolymer of a monomer having a carboxyl group and / or a sulfonic acid group in the molecule and one or more other monomers, and post-carboxylation of the polymer. Examples thereof include a polymer having a carboxyl group or a sulfonic acid group introduced after sulfonation. These mass average molecular weights are preferably 4,000 to 15,000 in consideration of the moldability of the ink reservoir.

前記のカルボキシル基を有する単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、イタコン酸、イタコン酸モノエステルなどが挙げられる。また、前記のスルホン酸基を有する単量体としては、スチレンスルホン酸、α−メチルスチレンスルホン酸などのスルホン酸基を有するスチレン誘導体、エチレンスルホン酸、プロピレンスルホン酸、ブチレンスルホン酸などのオレフィンスルホン酸類、ブタジエンスルホン酸などのジエンスルホン酸類などが挙げられる。   Examples of the monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic acid monoester, itaconic acid, itaconic acid monoester, and the like. Examples of the monomer having a sulfonic acid group include styrene derivatives having a sulfonic acid group such as styrene sulfonic acid and α-methylstyrene sulfonic acid, and olefin sulfones such as ethylene sulfonic acid, propylene sulfonic acid, and butylene sulfonic acid. Examples include acids and diene sulfonic acids such as butadiene sulfonic acid.

また、前記の単量体と共重合する単量体は、前記インク貯留体の基材となる熱可塑性樹脂と相溶するもので、インク貯留体の透明性を害するものでなければ何でも良く、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のビニルアレーン類、エチレン、プロピレンなどのオレフィン類、ブタジエン、イソプレンなどのジエン類などが挙げられる。   The monomer copolymerized with the monomer is compatible with the thermoplastic resin serving as the base material of the ink reservoir, and may be anything as long as it does not impair the transparency of the ink reservoir. Examples thereof include vinyl arenes such as styrene, α-methyl styrene and vinyl toluene, olefins such as ethylene and propylene, and dienes such as butadiene and isoprene.

また、スルホン化に好適なポリマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマーの単独又は共重合体(例えばポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ビニルトルエン共重合体)、スチレン−ジエン共重合体(例えば、スチレン−1、3−ブタジエン、スチレン−イソプレン共重合体)、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体(例えば、スチレン−メタクリル酸メチル)などが挙げられる。   Examples of the polymer suitable for sulfonation include styrene monomers such as styrene, α-methylstyrene, p-hydroxystyrene, vinyltoluene, or copolymers (for example, polystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-vinyl). Toluene copolymer), styrene-diene copolymer (for example, styrene-1,3-butadiene, styrene-isoprene copolymer), styrene-acrylic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer (for example, Styrene-methyl methacrylate) and the like.

上記の高分子界面活性剤の具体例としては、例えば、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、スチレン−マレイン酸モノメチル共重合体、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、プロピレン−アクリル酸共重合体、エチレン−エチレンスルホン酸共重合体、プロピレン−エチレンスルホン酸共重合体などが例示される。なかでも、スチレン−アクリル酸共重合体が好ましい。   Specific examples of the polymer surfactant include, for example, a styrene-acrylic acid copolymer, a styrene-maleic acid copolymer, a styrene-maleic acid monomethyl copolymer, a styrene-styrene sulfonic acid copolymer, and ethylene. Examples include acrylic acid copolymers, propylene-acrylic acid copolymers, ethylene-ethylene sulfonic acid copolymers, and propylene-ethylene sulfonic acid copolymers. Of these, styrene-acrylic acid copolymers are preferred.

これらの高分子界面活性剤は、単独または複数複合して使用できる。その使用量は、高分子界面活性剤の種類によって異なるが、成形樹脂全量に対して0.01〜10質量%、好ましくは0.05〜5質量%、さらに好ましくは0.1〜2質量%である。高分子界面活性剤の使用量が0.01質量%を下回る時にはフッ素樹脂との密着性を向上させる効果が得られず、10質量%を越える時にはインク貯留体自体の成形に不都合を生じる。   These polymer surfactants can be used alone or in combination. The amount used varies depending on the type of the polymeric surfactant, but is 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 2% by weight, based on the total amount of the molded resin. It is. When the amount of the polymeric surfactant used is less than 0.01% by mass, the effect of improving the adhesion to the fluororesin cannot be obtained, and when it exceeds 10% by mass, there is a problem in molding the ink reservoir itself.

上記のように、成形樹脂に高い親水性を有する高分子を少量添加することによって、親水基が成形品表面に集まり、成形品表面の極性を向上させるため、後にコーティングされるフッ素樹脂との相互作用が強まり、基材とコーティング層の密着性が向上するものと考えられる。   As described above, by adding a small amount of high hydrophilic polymer to the molding resin, hydrophilic groups gather on the surface of the molded product and improve the polarity of the molded product surface. It is considered that the action is strengthened and the adhesion between the substrate and the coating layer is improved.

本発明の筆記具において撥インク層は、少なくともインク貯留部の内面に形成されていることが必要であるが、製造上の利便性などの観点より、インク貯留体の表面(すなわち内外面)に形成されていても良い。上記の配合処方による樹脂を成形したインク貯留体の表面に、撥インク層を形成する方法としては、作業性やコストの面から、フッ素樹脂溶液によるコーティングが好ましい。コーティングに使用するパーフルオロアルキル基を有するフッ素樹脂としては、例えば、FS−1010TH(フルオロテクノロジー社製)、FS−1020TH(フルオロテクノロジー社製)、ITN−332VC(INTスクリーン社製)などのコーティング用フッ素樹脂溶液が挙げられる。これらのフッ素樹脂溶液を浸漬、塗布、噴霧などの方法でインク貯留体にコーティングし、溶剤を乾燥させて撥インク層を形成させることができる。   In the writing instrument of the present invention, the ink repellent layer needs to be formed at least on the inner surface of the ink reservoir, but is formed on the surface of the ink reservoir (ie, the inner and outer surfaces) from the viewpoint of manufacturing convenience. May be. As a method of forming the ink repellent layer on the surface of the ink reservoir formed by molding the resin according to the above-described blending prescription, coating with a fluororesin solution is preferable from the viewpoint of workability and cost. As a fluororesin having a perfluoroalkyl group used for coating, for example, for coating such as FS-1010TH (manufactured by Fluoro Technology), FS-1020TH (manufactured by Fluoro Technology), ITN-332VC (manufactured by INT Screen) A fluororesin solution is mentioned. These fluororesin solutions can be coated on the ink reservoir by a method such as dipping, coating, or spraying, and the solvent can be dried to form an ink repellent layer.

本発明において、上記の方法で製造されたインク貯留体は、粘度が25℃で1〜20mPa・sの筆記具用インクを直接貯留し、外観からインク残量を視認することができるタイプの直液式筆記具に搭載されることによって、その効果を大いに発揮する。従って、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々の形態の筆記具に適用することができる。特に、表面張力が低いインクでは、上記の処理を施さない場合のインク残量視認性が極めて悪いため、この問題が著しく改善され、より効果的であるといえる。   In the present invention, the ink reservoir produced by the above method directly stores ink for writing instruments having a viscosity of 1 to 20 mPa · s at 25 ° C., and allows the amount of ink remaining to be visually recognized from the appearance. The effect is greatly demonstrated by being mounted on the expression writing instrument. Therefore, the present invention can be applied to various types of writing instruments as long as the gist of the present invention is not changed. In particular, in the case of an ink having a low surface tension, since the remaining amount of ink is not very visible when the above treatment is not performed, it can be said that this problem is remarkably improved and more effective.

貯留するインクは、E型粘度計を用いて測定した粘度が25℃、50rpmで1〜20mPa・sの筆記具用インクであれば、どのような組成のものでも良く、用途やインク吐出部に合わせて様々な形態のものに適応できる。水性ボールペンやマーキングペンなどに使用されている筆記具用低粘度インクにおいて、インク粘度1〜20mPa・sは一般的な値であり、吐出部など筆記具の形態によって多少異なるが、好ましくは2〜8mPa・sである。インク粘度が1mPa・s(25℃)未満であるとペン先からの漏れ、筆跡の滲み、筆跡の定着性悪化などの不都合が生じ、20mPa・sを超えるとペン先からの吐出が悪くなってしまう。   The ink to be stored may be of any composition as long as it has a viscosity measured using an E-type viscometer of 1 to 20 mPa · s at 25 ° C. and 50 rpm. And adaptable to various forms. In the low-viscosity ink for writing instruments used for water-based ballpoint pens and marking pens, the ink viscosity is 1 to 20 mPa · s, which is a general value, and is slightly different depending on the form of the writing instrument such as the discharge part, but preferably 2 to 8 mPa · s. s. If the ink viscosity is less than 1 mPa · s (25 ° C), inconveniences such as leakage from the pen tip, blotting of the handwriting, and deterioration of fixability of the handwriting occur, and if it exceeds 20 mPa · s, ejection from the pen tip becomes worse. End up.

本発明において、上記のインク貯留体を備えた筆記具としては、万年筆、ボールペン、ボールペン用レフィル、サインペン、筆ペン、マーキングペンなど、様々のインク吐出部を有する筆記具が挙げられる。   In the present invention, examples of the writing instrument provided with the ink storage body include writing instruments having various ink discharge portions such as a fountain pen, a ballpoint pen, a refill for a ballpoint pen, a sign pen, a brush pen, and a marking pen.

図1および図2は、本発明の筆記具の一実施形態を示したものである。図1はインク貯留体を搭載した水性ボールペンの例を示す側断面図であり、図2は軸がインク貯留体となっている油性マーキングペンの例を示す側断面図である。図1および図2において、1は軸、2はインク吐出部、3は断面櫛歯状インク溜部材、4はインク誘導芯、5はインク貯留体であり、6はキャップである。   1 and 2 show an embodiment of the writing instrument of the present invention. FIG. 1 is a side sectional view showing an example of a water-based ballpoint pen equipped with an ink reservoir, and FIG. 2 is a side sectional view showing an example of an oil-based marking pen whose axis is an ink reservoir. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a shaft, 2 denotes an ink discharge portion, 3 denotes a cross-sectional comb-like ink reservoir member, 4 denotes an ink guide core, 5 denotes an ink reservoir, and 6 denotes a cap.

図1の水性ボールペンでは、インク貯留体5は、カルボキシル基およびスルホン酸基の中から選ばれる少なくとも1種の親水基を分子内に有する高分子界面活性剤を0.01〜10質量%含有する熱可塑性樹脂で形成され、その内面にはパーフルオロアルキル基を有するフッ素樹脂からなる撥インク層が設けられている。インク吐出部2は、先端にボールが取り付けられた金属製のチップで構成されている。   In the water-based ballpoint pen of FIG. 1, the ink reservoir 5 contains 0.01 to 10% by mass of a polymer surfactant having in the molecule thereof at least one hydrophilic group selected from a carboxyl group and a sulfonic acid group. An ink repellent layer made of a fluororesin having a perfluoroalkyl group is provided on the inner surface thereof. The ink discharge unit 2 is composed of a metal chip with a ball attached to the tip.

図2の油性マーキングペンでは、軸1の全体が、カルボキシル基およびスルホン酸基の中から選ばれる少なくとも1種の親水基を分子内に有する高分子界面活性剤を0.01〜10質量%含有する熱可塑性樹脂で形成されており、インク貯留体5の内面に、パーフルオロアルキル基を有するフッ素樹脂からなる撥インク層が設けられている。インク吐出部2は、繊維芯で構成されている。   In the oil-based marking pen of FIG. 2, the entire shaft 1 contains 0.01 to 10% by mass of a polymeric surfactant having at least one hydrophilic group selected from a carboxyl group and a sulfonic acid group in the molecule. An ink repellent layer made of a fluororesin having a perfluoroalkyl group is provided on the inner surface of the ink reservoir 5. The ink discharge part 2 is comprised with the fiber core.

なお、上記は本発明のインク貯留体を備えた筆記具の一例を示すものであり、本発明の効果を損なわない限度において、種々の形態の筆記具に適用することができる。   The above shows one example of a writing instrument provided with the ink reservoir of the present invention, and can be applied to various forms of writing instruments as long as the effects of the present invention are not impaired.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1〜6、比較例1〜4)
本発明のインク貯留体を備えた直液式筆記具の例を説明する。まず、下記の熱可塑性樹脂に、下記の高分子界面活性剤を表1に示す配合組成で加えて混練し、インク貯留体の成形を行った。
熱可塑性樹脂A…高密度ポリエチレン(JT200、三菱化成(株))
熱可塑性樹脂B…非晶質ポリプロピレン(ノバテックMG03B、日本ポリケム(株))
高分子界面活性剤A…スチレン−アクリル酸共重合体 質量平均分子量:11,000(ジョンクリル815、ジョンソンポリマー(株))
高分子界面活性剤B…スチレン−マレイン酸共重合体(SMA1440H、ARCO chemical company)
(Examples 1-6, Comparative Examples 1-4)
An example of a direct liquid writing instrument provided with the ink reservoir of the present invention will be described. First, the following polymeric surfactant was added to the following thermoplastic resin in the formulation shown in Table 1 and kneaded to form an ink reservoir.
Thermoplastic resin A ... high density polyethylene (JT200, Mitsubishi Kasei Corporation)
Thermoplastic resin B ... Amorphous polypropylene (Novatech MG03B, Nippon Polychem Co., Ltd.)
Polymer surfactant A: Styrene-acrylic acid copolymer Mass average molecular weight: 11,000 (John Crill 815, Johnson Polymer Co., Ltd.)
Polymer surfactant B: Styrene-maleic acid copolymer (SMA1440H, ARCO chemical company)

次に、得られた成形体を、コーティング用フッ素樹脂溶液ITN−332VC(INTスクリーン社製)に浸漬してフッ素樹脂を塗工し、乾燥して撥インク層を形成し、80℃で5時間加熱処理した。   Next, the obtained molded body was immersed in a fluororesin solution for coating ITN-332VC (manufactured by INT Screen), coated with a fluororesin, dried to form an ink repellent layer, and heated at 80 ° C. for 5 hours. Heat-treated.

このようにして得られたインク貯留体を使用し、実施例1〜4および比較例1〜2では図1に示した水性ボールペン、実施例5〜6および比較例3〜4では図2に示した油性マーキングペンを組み立てた。   Using the ink reservoir thus obtained, Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 show the water-based ballpoint pen shown in FIG. 1, and Examples 5 to 6 and Comparative Examples 3 to 4 show in FIG. An oil-based marking pen was assembled.

なお、水性ボールペンには水性顔料黒インク(粘度4.62mPa・s)、油性マーキングペンには油性染料黒インク(粘度4.86mPa・s)を使用し、試験を行った。   The water-based ballpoint pen was tested using an aqueous pigment black ink (viscosity 4.62 mPa · s) and an oil-based marking pen using an oil-based dye black ink (viscosity 4.86 mPa · s).

(評価方法)
(1)成形性は、成形後のインク貯留体の形状を目視で確認した。このとき、問題なく成形できたものを〇、ショートショットが生じているものを△、表面状態が著しく悪く変形しているものを×として評価した。
(2)経時安定性は、筆記具を50℃2週間の促進条件で静置した後のインク残量の視認を目視で確認した。このとき、10秒以内にインク残量が視認出来たものを〇、10秒以内にインク残量が視認できるが、撥インク層が一部はがれてしまっているものを△、10秒以内にインク残量が視認出来なかったものを×として評価した。
(Evaluation methods)
(1) Formability was confirmed by visual observation of the shape of the ink reservoir after molding. At this time, it was evaluated as ◯ that could be molded without any problem, △ when the short shot was generated, and x when the surface condition was extremely bad and deformed.
(2) The stability over time was confirmed by visual observation of the remaining amount of ink after the writing instrument was allowed to stand at 50 ° C. for 2 weeks. At this time, when the remaining ink amount can be visually recognized within 10 seconds, the remaining ink amount can be visually recognized within 10 seconds, but when the ink repellent layer is partly removed, the ink is within 10 seconds. Those whose remaining amount could not be visually recognized were evaluated as x.

以上の評価結果を表1に示す。   The above evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2007021821
Figure 2007021821

表1から明らかなように、本発明のインク貯留体を備えた筆記具では、特別な装置を用いずとも、比較的安価で容易な方法で密着性に優れた撥インク層を設けることができ、長期にわたりインク残量を瞬時に視認することが可能となった。   As is clear from Table 1, the writing instrument provided with the ink reservoir of the present invention can provide an ink repellent layer having excellent adhesion by a relatively inexpensive and easy method without using a special device. It has become possible to visually recognize the remaining ink amount for a long time.

一方、高分子界面活性剤を添加していない樹脂や、高分子界面活性剤の含有量が0.01〜10質量%の範囲内にない樹脂で成形したインク貯留体を備えた筆記具は、経時安定性が不良であった。   On the other hand, a writing instrument provided with an ink reservoir formed of a resin to which no polymer surfactant is added or a resin whose content of the polymer surfactant is not within the range of 0.01 to 10% by mass is Stability was poor.

インク貯留体を備えた水性ボールペンの一例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows an example of the water-based ball-point pen provided with the ink reservoir. インク貯留体を備えた油性マーキングペンの一例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows an example of the oil-based marking pen provided with the ink storage body.

符号の説明Explanation of symbols

1 軸
2 インク吐出部(ペン先)
3 断面櫛歯状インク溜め部材
4 インク誘導芯
5 インク貯留体
6 キャップ
1 axis 2 ink ejection part (pen nib)
3 cross-sectional comb-like ink reservoir member 4 ink guide core 5 ink reservoir 6 cap

Claims (1)

粘度が1〜20mPa・s(25℃)のインクを直接貯留し、外部からインク残量を視認することができる透明または半透明のインク貯留体を備えた直液式筆記具において、
前記インク貯留体が、カルボキシル基およびスルホン酸基の中から選ばれる少なくとも1種の親水基を分子内に有する高分子界面活性剤を0.01〜10質量%含有する熱可塑性樹脂で形成され、その内面にパーフルオロアルキル基を有するフッ素樹脂からなる撥インク層が設けられていることを特徴とする筆記具。


In a direct liquid writing instrument having a transparent or translucent ink reservoir that can directly store ink having a viscosity of 1 to 20 mPa · s (25 ° C.) and visually recognize the remaining amount of ink from the outside,
The ink reservoir is formed of a thermoplastic resin containing 0.01 to 10% by mass of a polymer surfactant having in its molecule at least one hydrophilic group selected from a carboxyl group and a sulfonic acid group; A writing instrument comprising an ink repellent layer made of a fluororesin having a perfluoroalkyl group on its inner surface.


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