JP2018134737A - 塗布具用ペン芯 - Google Patents
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熱可塑性樹脂がポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、エチレンー酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン,スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
粒状の熱可塑性樹脂(A)と繊維状の熱可塑性樹脂(B)の含有割合〔(A):(B)〕が、20〜80質量%:80〜20質量%であることが好ましい。
焼結体の気孔率が30〜70%であることが好ましい。
図1は、本発明の塗布具用ペン芯の実施形態の一例を示す正面図である。
本発明の塗布具用ペン芯は、粒状の熱可塑性樹脂と、繊維状の熱可塑性樹脂とを焼結した焼結体から構成されるものである。
特に好ましくは、平均粒子径10μm以上の熱可塑性樹脂を用いることにより、焼結体とした際にインク流出性が高まり、及び平均粒子径300μm以下の熱可塑性樹脂を用いることにより、ペン先が筆記面に接触した際の筆記感触がよくすることができる。なお、本発明において、「平均粒子径」とは、電子顕微鏡にて、測定した粒子の直径の平均値を意味し、電子顕微鏡に投影された画像内の20個の粒子について測定した粒子径の平均値である。粒子が円形でない場合は、気孔を形成する輪郭の任意の2点を結ぶ線分のうち、最も長い線分の長さと最も短い線分の長さを足して2で割った値を、その粒子の粒子径とする。
これらの繊度の範囲(1〜100dtex)、平均繊維長(0.1〜2mm)を有する繊維状の熱可塑性樹脂を用いることにより、更に、強度と流出性を両立することができる。
焼成温度及び焼成時間は、塗布具用ペン芯の形状、大きさ、用途、熱可塑性樹脂種などにより変動するものであるが、110〜180℃の範囲で、焼成時間は、10分〜10時間焼成することが好ましい。
用いる粒状の熱可塑性樹脂(A)と繊維状の熱可塑性樹脂(B)の含有割合〔(A):(B)〕は、好ましくは、30〜90質量%:10〜70質量%であることが好ましく、更に好ましくは、60〜90質量%:10〜40質量%が望ましい。
上記(A)と(B)との含有割合を60〜90質量%:80〜20質量%とすることにより、更に本発明の効果を発揮せしめる塗布具用ペン芯が得られることとなる。
特に好ましくは、粒状の熱可塑性樹脂(A)と繊維状の熱可塑性樹脂(B)は、焼結性の点から、共に同じ材質の熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、例えば、粒状の熱可塑性樹脂(A)がポリエチレン製であれば、繊維状の熱可塑性樹脂(B)として、ポリエチレン製を用いることができる。
気孔率(単位:%)=(水の体積)/(塗布具用ペン芯の見掛け体積)×100…(A)
以下に、図面を参照しながら、本発明の塗布具用ペン芯の各形状等、これらの塗布具用ペン芯を用いた各塗布具を詳述する。
この塗布具用ペン芯10の形状は、図1に示すように、全体が略コ字型形状となるものであり、インク誘導部11、11と、該インク誘導部11、11からのインクを導出する傾斜状の筆記部12とを備えたものである。
この塗布具用ペン芯10は、上述した粒状の熱可塑性樹脂と繊維状の熱可塑性樹脂とを上述の燒結法により焼結し燒結体とすることにより得られるものである。
この塗布具用ペン芯10は、粒状の熱可塑性樹脂と繊維状の熱可塑性樹脂とを焼結することにより得られたものであり、粒状の熱可塑性樹脂と繊維状の熱可塑性樹脂からなる焼結体が混練された構造となる。これにより、気孔率や塗布液流出性と物理的強度(せん断強度、折損強度)が高度に両立できる(この点については更に実施例等で詳述する)。
塗布具用ペン芯10を用いた塗布具Aは、図2に示すように、塗布具本体となる軸体20、塗布液吸蔵体30、保持体40、キャップ50を備えている。
後軸21は、例えば、ポリプロピレン(PP)等からなる樹脂を使用して有底筒状に成形され、筆記具の本体(軸体)として機能する。この後軸21は、図2(a)に示すように、後端側内部に塗布液吸蔵体30の後端部を保持する保持片22、22…からなる保持部材23が設けられており、後軸全体及び後述する先軸は不透明又は透明(及び半透明)に成形されるが、外観上や実用上の観点からいずれを採用しても良い。また、後軸21の前方側に先軸25が嵌合等により固着される構造となっている。なお、筆記具用インクを熱変色性インクとした場合は、熱可塑性エラストマーを外面又は後軸11の後端部に形成し、擦過動作により摩擦熱を発生容易な軸体とすることが好適である。
先軸25は、塗布具用ペン芯10を固定する保持体40の本体部41を固着する凸状の嵌合部16が設けられている。この構造の先軸25は、例えば、ポリプロピレン(PP)等からなる樹脂などで成形されるものである。
また、本体部41の幅方向外周面には、凹状の嵌合部41aが形成され、長手方向外周面には、空気流通溝41b、41bが形成されている。
この形態では、塗布具用ペン芯10の筆記部12と接触する箇所となる、保持溝46の前方表面部47に、筆記部32の筆記時等の際のズレを防止して保持を確実にするための凹凸段差が微小の凹凸形状からなる非平滑面部48が形成されている。
また、保持体40は、上記各材料の一種類、または、耐久性、視認性の更なる向上の点などから、2種類以上の材料を用いて構成してもよく、射出成形、ブロー成形などの各種成形法により成形することができる。
また、この塗布具Aは、上述の如く、塗布具用ペン芯10を保持する保持体40が、視認性を有する材料で構成されているので、当該保持体40の可視部43が、塗布方向、筆記方向を視認できる視認部となるものであり、その方向に書いてある文字や塗布部を確実に視認することができる十分な視認性が付与することができると共に、塗布終わりまで使用可能な塗布具が提供されるものとなる。
これらの塗布具用ペン芯10を用いた塗布具としては、各機構の塗布具、例えば、直液式塗布具、中綿式塗布具、バルブ機構を備えた塗布具、ノック式塗布具などに用いることができ、用途では、筆記具用ではマーキングペン、サインペン、筆ペン、筆記板用ペン、熱変色性ペンなど、塗布具用では、化粧液塗布具、修正液塗布具、薬液塗布具、塗料液塗布具などが挙げられる。
図8の塗布具Cは、撹拌ボールとなる硬球70を内蔵したバルブ弁式筆記具であり、塗布液を中綿等に吸蔵させないで直接貯溜する軸体となる塗布液タンク部71を有し、バルブ弁機構72を介在して上述の本発明の塗布具用ペン芯10へ塗布液が供給される構成となっている。なお、図8中の73はホルダー部材であり、74は弁機構72とホルダー部材73間に介在し、塗布具用ペン芯10の後部を保持する保持部材であり、75はキャップである。
図10は、塗布液を中綿等の塗布液吸蔵体に吸蔵させたペンタイプのキャップ不要となるノック式の塗布具である。該塗布具Eは、軸体90内に塗布液を中綿等の繊維体に吸蔵した塗布液吸蔵体91を備え、塗布液吸蔵体91の前部には上述の本発明の塗布具用ペン芯10の後端部10aが当接されることにより、塗布液吸蔵体91の塗布液が塗布具用ペン芯10へ供給される構成となっている。92は、軸体90の後端部に取り付けられたノック部であり、該ノック部92を前方へ押し出すことにより塗布具用ペン芯10が軸体90外に出て塗布状態となり、解除釦93を操作することにより塗布具用ペン芯10が軸体90内に収容される構造となっている。
本発明の技術思想は、塗布具用ペン芯であって、該塗布具用ペン芯は、粒状の熱可塑性樹脂と、繊維状の熱可塑性樹脂とを焼結した焼結体からなることを特徴とするものであるため、筆記芯の形状は上記実施形態の、図2(a)に示す、インク誘導部31、31と、該インク誘導部31、31からのインクを導出する筆記部32とを備えたものに限定されず、例えば、図5、図6に沿う形状となる塗布具用ペン芯などであれば良く、その形状、内部構造、大きさなどは特に限定されるものでない。
下記構成及び図1〜図4に準拠する塗布具、インクを使用した。塗布具用ペン芯10、保持体40等の寸法等は下記に示す大きさのものを使用した。
〈粒状の熱可塑性樹脂〉
平均粒子径5μmのポリエチレン(PE)製粉末(融点130℃)を用いた。
〈繊維状の熱可塑性樹脂の構成〉
繊度3dtex、平均繊維長1mmのポリエチレン(PE)製繊維(融点130℃)を用いた。
〈燒結体の製造〉
上記粒状の熱可塑性樹脂80質量%と繊維状の熱可塑性樹脂20質量%を混練し、図1の塗布具用ペン芯の形状に沿う型枠内で加圧成型したものを乾燥後、焼成温度130℃、焼成時間60分間焼成して、燒結体からなる塗布具用ペン芯10(気孔率60%)を得た。
(保持体40の構成)
アクリル樹脂製、可視光線透過率85%〔スガ試験機社製、多光源分光測色計(MSC−5N)にて反射率を測定し、可視光線透過率とした。〕
筆記芯取り付け後の可視部43(四角形)の大きさ:5mm×6mm×3mm×4mm
非平滑面部48:凹凸形状:長さ2.0mm、凹凸段差:0.1mm
インク吸蔵体:PET繊維束、気孔率85%、φ6×77mm
筆記具本体、キャップ:ポリプロピレン(PP)製
(塗布液組成)
塗布液として、下記組成の筆記具用インク(合計100質量%)を使用した。
保湿剤:トリメチルグリシン(グリシンベタイン) 7.5質量%
ペンタエリスリトール 4.5質量%
着色剤:NKW-4805黄(日本蛍光社製) 40.0質量%
防腐剤:バイオエース(ケイアイ化成社製) 0.3質量%
pH調整剤:トリエタノールアミン 1.0質量%
フッ素系界面活性剤:サーフロン8111N(AGCセイミケミカル社製) 0.2質量%
水溶性有機溶剤:エチレングリコール 3.0質量%
水(溶媒):イオン交換水 43.5質量%
比較用の塗布具用ペン芯として、上記平均粒子径5μmのポリエチレン(PE)製粉末(融点130℃)を用いた燒結体からなる塗布具用ペン芯(気孔率60%)を製造した。
また、文字の上に筆記したところ、筆記時に可視部を介して向こう側の見え方を目視にて確認したところ、視認性が十分であり、見やすく、筆記方向に書いてある文字を読みながら筆記することができた。
上記実施例1において、粒状の熱可塑性樹脂として、平均粒子径5μmのポリプロピレン製粉末(融点160℃)、繊度3dtex、平均繊維長1mmのポリプロピレン製繊維(融点160℃)を用いた。
上記粒状の熱可塑性樹脂80質量%と繊維状の熱可塑性樹脂20質量%を混練し、上記実施例1と同様に、ただし、焼成温度155℃、焼成時間60分焼成して、燒結体からなる塗布具用ペン芯10(気孔率60%)を得た。
得られた塗布具用ペン芯10を用いた実施例1に沿う塗布具において、塗布具用ペン芯の材質を変更したものであっても、上記実施例1と同様の作用効果を発揮できることを確認した。
20 軸体
21 後軸
25 先軸
30 塗布液吸蔵体
40 保持体
50 キャップ
Claims (3)
- 塗布具用ペン芯であって、該塗布具用ペン芯は、粒状の熱可塑性樹脂と、繊維状の熱可塑性樹脂とを焼結した焼結体からなることを特徴とする塗布具用ペン芯。
- 粒状の熱可塑性樹脂(A)と繊維状の熱可塑性樹脂(B)の含有割合〔(A):(B)〕が、20〜80質量%:80〜20質量%であることを特徴とする請求項1記載の塗布具用ペン芯。
- 焼結体の気孔率が30〜70%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の塗布具用ペン芯。
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