JP2024030329A

JP2024030329A - 塗布具

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Publication number: JP2024030329A
Application number: JP2022133138A
Authority: JP
Inventors: 彩佳福田
Original assignee: Sakura Color Products Corp
Current assignee: Sakura Color Products Corp
Priority date: 2022-08-24
Filing date: 2022-08-24
Publication date: 2024-03-07

Abstract

【課題】一筆で二重線を引くことができる塗布具であって、長期間にわたって２本の線とも明瞭に描くことができる塗布具を提供する。
【解決手段】塗布具１は、複数の塗布体部を有し、塗布体部の先端部分を塗布対象物１０に接触させて塗布液を塗布するものである。塗布具１は、複数の塗布体部として、第一塗布液を塗布する第一塗布体部３と第二塗布液を塗布する第二塗布体部５を有する。第一塗布体部３と第二塗布体部５は、それらの先端部分３ａ、５ａが互いに接触することなく並設されている。第一塗布液は、グリセリンを含有する水性の第一インキ組成物からなり、第二塗布液は、グリセリンを含有する水性の第二インキ組成物からなる。第一インキ組成物におけるグリセリン濃度をＡ重量％とし、第二インキ組成物におけるグリセリン濃度をＢ重量％としたとき、ＡとＢの差の絶対値が０～１７である。
【選択図】図１

Description

本発明は、紙等の対象物に塗布液を塗布する塗布具に関する。

所謂マーキングペンのように、フェルトや合成樹脂等で作られたペン先チップを有する塗布具が広く知られている。このような塗布具として、一度の筆運びで（一筆で）二重線を引くことが可能な塗布具がある。

特許文献１には、幅広描線用ペン先部と幅狭描線用ペン先部とを、一直線上の近接した位置に並設したマーキングペンが開示されている。このマーキングペンでは、幅広描線用ペン先部の先端部分と幅狭描線用ペン先部の先端部分との間に隙間がある。そのため、紙面等に描線を引くと、引かれた描線は、間隔を開けて平行に延びた２つの線となる。

特許文献２には、一軸のペン先を有する中芯式多色マーキングペンが開示されている。特許文献３には、ペン先部を一軸とした多色マーカーが開示されている。これらのマーキングペン／マーカーでは、ペン先が一軸であるので、描かれた描線は多色であるが１つの線となる。

特開平０１－２５８９９９号公報特開２００４－２７０８１号公報特開２０００－４３４６９号公報

特許文献１に開示されているような、２つの独立したペン先部を有し、２本の描線を同時に描くことができるマーキングペンにおいては、２本の描線が共にかすれることなく明瞭に描けることが求められる。これは製造時のみならず、使用開始後、キャップを装着した状態で長期保存した場合にも求められる。そこで本発明は、一筆で二重線を引くことができる塗布具であって、長期間にわたって２本の線とも明瞭に描くことができる塗布具を提供することを目的とする。

本発明者は、一筆で二重線を引くことができる水性マーキングペンにおいて、キャップを装着した状態で長期保存を経た場合に、片方の描線のみがかすれる現象が起こることに気づいた。そして、その解決策を見出すべく検討を重ねたところ、各々のペン先部（塗布体部）に供給されるインキの組成を工夫することで、上記課題を解決できることを見出した。

本発明の一つの態様は、複数の塗布体部を有し、前記塗布体部の先端部分を塗布対象物に接触させて塗布液を塗布する塗布具であって、前記複数の塗布体部は、第一塗布液を塗布する第一塗布体部と、第二塗布液を塗布する第二塗布体部を含み、前記第一塗布体部と前記第二塗布体部は、それらの先端部分が互いに接触することなく並設されており、前記第一塗布液は、グリセリンを含有する水性の第一インキ組成物からなり、前記第二塗布液は、グリセリンを含有する水性の第二インキ組成物からなり、前記第一インキ組成物におけるグリセリン濃度をＡ重量％とし、前記第二インキ組成物におけるグリセリン濃度をＢ重量％としたとき、ＡとＢの差の絶対値が０～１７である、塗布具である。

本態様は、複数の塗布体部を有し、前記塗布体部の先端部分を塗布対象物に接触させて塗布液を塗布する塗布具に係るものである。本態様の塗布具では、複数の塗布体部が、第一塗布液を塗布する第一塗布体部と、第二塗布液を塗布する第二塗布体部とを含み、それらの先端部分が互いに接触することなく並設されている。そのため、一筆で二重線を引くことができる。そして本態様では、第一塗布液を構成する第一インキ組成物と第二塗布液を構成する第二インキ組成物におけるグリセリン濃度（重量％）の差が特定範囲内である。本態様によれば、長期保存を経ても、片方の描線のみがかすれる現象が抑えられ、高い筆記性能が維持される塗布具を提供することができる。

好ましくは、前記第一インキ組成物におけるグリセリン濃度が１～５０重量％である。

好ましくは、前記第二インキ組成物におけるグリセリン濃度が１～５０重量％である。

好ましくは、前記絶対値が０～７である。

好ましくは、前記第一インキ組成物におけるグリセリン濃度が１～５０重量％であり、前記第二インキ組成物におけるグリセリン濃度が１～５０重量％であり、前記絶対値が０～７である。

本発明によれば、一筆で二重線を引くことができる塗布具において、長期保存を経ても、片方の描線のみがかすれる現象が抑えられ、高い筆記性能が維持される。

本発明の一実施形態に係る塗布具の塗布体部と、当該塗布具を用いて引かれる二重線を模式的に描いた説明図である。

まず、塗布具の基本構成について簡単に説明する。
図１に示す本発明の一実施形態に係る塗布具１は、いわゆる水性マーキングペンに属するものである。塗布具１は、その先端に複数のペン先部材（塗布体部）を備えており、具体的には、第一ペン先部材３（第一塗布体部）と第二ペン先部材５（第二塗布体部）を備えている。第一ペン先部材３は幅広のチップであり、太い描線６を描くためのものである。第二ペン先部材５は棒状で幅狭のチップであり、細い描線７を描くためのものである。塗布具１を用いて紙等の塗布対象物１０に描線６，７を描く場合には、第一ペン先部材３の先端部分３ａと、第二ペン先部材５の先端部分５ａを、塗布対象物１０に接触させた状態で動かす。このとき、第一ペン先部材３と第二ペン先部材５は、それらの先端部分３ａ，５ａが互いに接触していないので、描かれる太い描線６と細い描線７は重なることなく、平行した二重線となる。

第一ペン先部材３には、第一塗布液となる第一インキ組成物が供給されている。例えば、図示しない第一中芯に第一インキ組成物が充填され、第一中芯から第一ペン先部材３に第一インキ組成物が供給される。第一ペン先部材３は、例えば、プラスチック粉末等の粉末に熱をかけて形成した焼結芯（ポーラス体）であり、連続気孔を有する多孔質体である。すなわち、毛細管現象により第一塗布液）を吸い込み、ペン先側（前側）へ移動させることが可能な部材である。その他、フェルトによって第一ペン先部材３を構成することができる。

第二ペン先部材５には、第二塗布液となる第二インキ組成物が供給されている。例えば、図示しない第二中芯に第二インキ組成物が充填され、第二中芯から第二ペン先部材５に第二インキ組成物が供給される。第二ペン先部材５は、例えば、内部に微細な孔を有する合成樹脂を押出成形して引き伸ばし、これらの孔を残して形成されている。合成樹脂としては、例えばエンジニアリングプラスチック（ポリアセタール樹脂）が採用される。すなわち第二ペン先部材５は、プラスチックチップで構成され得る。その他、繊維束によって第二ペン先部材５を構成することができる。

本実施形態では、第一ペン先部材３として幅広チップ、第二ペン先部材５として幅狭チップを採用しているが、第一ペン先部材３と第二ペン先部材５に主従関係はなく、幅広チップと幅狭チップの組み合わせは逆でもよいし、両方に同等のチップを採用してもよい。

次に、第一インキ組成物と第二インキ組成物について説明する。なお、第一インキ組成物と第二インキ組成物とで共通する事項については、単にインキ組成物と称してまとめて説明する。

本実施形態のインキ組成物は、水性のインキ組成物であり、溶媒、着色剤、及び潤滑剤を少なくとも含むものである。

溶媒としては、通常、水が用いられる。インキ組成物全体に対する水の含有割合は、例えば１～６０重量％であり、好ましくは５～５０重量％である。溶媒には、水溶性有機溶媒、例えばブチルセロソルブを含めてもよい。

着色剤としては、顔料、染料、着色樹脂粒子、等を用いることができる。
顔料の例としては、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、アンスラキノン系、ジオキサン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリノン系、ペリレン系、インドレノン系、アゾ－アゾメチン系等の有機顔料；酸化チタン、カーボン、アルミニウム粉顔料、ガラスフレーク、マイカ、パール顔料等の無機顔料、等が挙げられる。インキ組成物における顔料の含有量（インキ組成物全体に対する顔料の含有割合）は、例えば０．５～３５重量％、好ましくは１～３０重量％である。顔料の含有量が多すぎると、インキ組成物の粘度が高くなり、インキの流出が悪くなるおそれがある。顔料の含有量が少なすぎると、インキの発色性、隠蔽性が悪くなるおそれがある。

着色剤として顔料を用いる場合は、顔料の分散を安定化させるために分散剤を含めることが好ましい。分散剤としては、スチレンアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、等が挙げられる。これらの分散剤は、顔料の分散を安定化させるほか、顔料の接着性付与の機能も有する。インキ組成物における分散剤の含有量は、例えば０．１～２０重量％、好ましくは０．５～１５重量％である。分散剤の含有量が多すぎると、インキ組成物の粘度が高くなり、インキの流出が悪くなるおそれがある。分散剤の含有量が低すぎると、インキ組成物の粘度が低下したり、顔料の接着性が悪くなるおそれがある。

染料の例としては、アクリジン、アニリン、アントラキノン、アジン、アゾ、アゾメチン、ベンゾキノン、ナフトキノン、インジゴイド、インドフェノール、インドアニリン、インダミン、ロイコ、ナフタールイミド、ニグロシン、インジュリン、ニトロ、ニトロソ、オキサジン、ジオキサジン、酸化染料、フタロシアニン、ポリメチン、キノフタロン、硫化染料、トリアリルメタン、ジアリルメタン、チアジン、チアゾール、キサンテン、等の各種染料が挙げられる。インキ組成物における染料の含有量は、例えば０．５～３５重量％、好ましくは１～３０重量％である。染料の含有量が多すぎると、インキ組成物の粘度が高くなり、インキの流出が悪くなるおそれがある。染料の含有量が多すぎると、インキの発色性、隠蔽性が悪くなるおそれがある。

着色性樹脂粒子としては、球状等の樹脂球を任意の顔料又は染料で着色したものを用いることができる。着色性樹脂粒子の例としては、Lumikol NKW-3907E（日本蛍光化学社製、樹脂：スチレン・アクリロニトリル共重合体、染料：C.I. Basic Violet 11:1、C.I. Basic Red 1:1）、Lumikol NKW-3905E（日本蛍光化学社製、樹脂：スチレン・アクリロニトリル共重合体、染料：C.I. Basic Yellow 40）、Lumikol NKW-3908E（日本蛍光化学社製、樹脂：スチレン・アクリロニトリル共重合体、染料：C.I. Basic Blue 3）、等が挙げられる。インキ組成物における着色性樹脂粒子の含有量は、例えば０．５～３５重量％、好ましくは１～３０重量％である。着色性樹脂粒子の含有量が多すぎると、インキ組成物の粘度が高くなり、インキの流出が悪くなるおそれがある。着色性樹脂粒子の含有量が多すぎると、インキの発色性、隠蔽性が悪くなるおそれがある。

着色剤として着色樹脂粒子を用いる場合には、非着色の樹脂球をさらに含めてもよい。当該樹脂球の例としては、Lumikol NKW-85E（日本蛍光化学社製、スチレン・アクリロニトリル重合体）、タフチックAR650SX（日本エクスラン工業社製、ポリメタクリル酸メチル）、等が挙げられる。

異なる色の太い描線６と細い描線７（図１）を描くために、第一インキ組成物と第二インキ組成物とで異なる着色剤を用いることが好ましい。

本実施形態のインキ組成物は、潤滑剤として少なくともグリセリンを含有する。インキ組成物におけるグリセリン濃度（インキ組成物全体に対するグリセリンの含有割合、インキ組成物におけるグリセリンの含有量）は、例えば１～５０重量％、好ましくは５～３０重量％である。

本実施形態では、第一インキ組成物におけるグリセリン濃度と第二インキ組成物におけるグリセリン濃度との差が、所定範囲内である。具体的には、第一インキ組成物におけるグリセリン濃度をＡ重量％、第二インキ組成物におけるグリセリン濃度をＢ重量％としたとき、ＡとＢの差の絶対値Ｘが０～１７（０以上１７以下）である。絶対値Ｘは、好ましくは０～１２、より好ましくは０～７、さらに好ましくは０～３、特に好ましくは０～１である。絶対値Ｘを所定範囲内に設定しているので、本実施形態の塗布具１は、長期保存をしても片方の描線のみがかすれる現象が抑えられ、高い筆記性能を維持している。

潤滑剤として、グリセリン以外の成分を含めてもよい。グリセリン以外の湿潤剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、尿素、ポリアルキレングリコール、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、等が挙げられる。インキ組成物における、グリセリンと他の潤滑剤を含めた合計の潤滑剤の含有量は、例えば１～５０重量％、好ましくは５～３０重量％である。潤滑剤の含有量が多すぎると、インキ組成物の粘度が高くなり、インキの流出が悪くなるおそれがある。潤滑剤の含有量が少なすぎると、ペン先が乾燥しやすくなり、筆記時のカスレが起こるおそれがある。

グリセリンに代えて、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類を、両インキ組成物間の濃度差が所定範囲内になるように使用してもよい。

本発明におけるインキ組成物には、その性能を損なわない範囲で、上記以外の成分を含有させてもよい。当該成分としては、増粘剤、揺変剤、活性剤、防カビ剤、防腐剤、消泡剤、レベリング剤、等が挙げられる。

１．第一インキ組成物（インキＡ）の調製
表１に示す配合（単位：重量部）で、グリセリン濃度が異なる６種の水性インキ組成物（インキＡ１～Ａ６）を調製した。具体的には、イオン交換水に、着色樹脂粒子分散体（Lumikol NKW-3907E；日本蛍光化学社）、樹脂粒子分散体（Lumikol NKW-85E；日本蛍光化学社）、及びグリセリンを添加し、デゾルバ羽根で６０分間攪拌した。さらに防腐剤（プロクセルXL-2；アーチケミカルスジャパン社）と防カビ剤（コートサイドPH2；大阪ガスケミカル社）を添加して１０分間攪拌し、インキＡ１～Ａ６を得た。

２．第二インキ組成物（インキＢ）の調製
表２に示す配合（単位：重量部）で、グリセリン濃度が異なる４種の水性インキ組成物（インキＢ１～Ｂ４）を調製した。具体的には、２０％樹脂液（ハイロスX-1；星光PMC社）、エチレングリコール、水、及びブチルセロソルブを混和し、１０分間攪拌した。さらに顔料（シムラファストレッド 4127、ナフトールアゾ顔料）を添加して１２０分間攪拌した後、一晩低速攪拌して脱泡した。これを連続式ダイノーミルで処理し、目標の粒子径になるまで分散した。これにイオン交換水、防腐剤（プロクセルXL-2）、及び防カビ剤（コートサイドPH2）を添加して１０分間攪拌し、顔料分散体を得た。イオン交換水に、顔料分散体、活性剤（ホスファノールPE-510；東邦化学工業社）、防腐剤、及び防カビ剤を添加して１０分間攪拌し、インキＢ１～Ｂ４を得た。

３．マーキングペンの作製
独立した２本の中芯（第一中芯、第二中芯）を内蔵し、先端部分が互いに接触しない幅広チップ（第一ペン先部）と幅狭チップ（第二ペン先部）を備えたマーキングペンを作製した。第一中芯に第一インキ組成物（インキＡ１～Ａ６）を充填し、幅広チップに第一インキ組成物が供給される構成とした。第二中芯に第二インキ組成物（インキＢ１～Ｂ４）を充填し、幅狭チップに第二インキ組成物が供給される構成とした。幅広チップとして、フェルト製の平・角チップを用いた。幅狭チップとして、繊維束からなる丸チップを用いた。インキ組成物を充填した２本の中芯を本体に装着した後、各チップ、先栓、及びキャップを装着した。

４．保存安定性試験
各マーキングペンについて、キャップを装着した状態で所定温度および所定姿勢で１か月間保存し、筆記性（カスレ）の変化を評価した。温度条件は、冷蔵、４０℃、５０℃、－１０℃～５０℃のサイクル（－１０℃→５０℃→－１０℃を２日間かけて行うサイクルを繰り返す）、の４種とした。姿勢は、横置き、正立、倒立の３種とした。
評価方法として、まず試験開始前に筆記用紙に筆記して、基準となる筆跡を取得した。筆記方法は、幅広チップではチップの太面で１０ｃｍの直線を５本描き、幅狭チップでは直径１５ｍｍの連続円を１０丸描いた。試験終了後、基準の筆跡に隣接して同様に筆記し、カスレの状態を確認した。評価基準は下記の３段階とした。
Ａ：幅広チップと幅狭チップの両方とも、筆記初めから終わりまでカスレ無し
Ｂ：幅広チップと幅狭チップの少なくとも一方が、筆記初めはカスレるが、筆記途中で復帰する
Ｃ：幅広チップと幅狭チップの少なくとも一方が、筆記初めから終わりまでカスレたまま

５．結果
結果を表３に示す。以下、例えばインキＡ１とインキＢ１を組み合わせたマーキングペンを「Ａ１／Ｂ１」のように表記する。表３の「－」はデータ未取得を示す。

グリセリン濃度が同じであるＡ１／Ｂ１、Ａ２／Ｂ２、Ａ３／Ｂ３、Ａ４／Ｂ４の組み合わせ、並びに、グリセリン濃度（重量％）の差の絶対値Ｘが５であるＡ１／Ｂ２、Ａ２／Ｂ３、Ａ３／Ｂ４、Ａ２／Ｂ１、Ａ３／Ｂ２、Ａ４／Ｂ３の組み合わせでは、非常に良好な筆記性が維持されていた（評価：Ａ）。

グリセリン濃度（重量％）の差の絶対値Ｘが１０であるＡ１／Ｂ３、Ａ２／Ｂ４、Ａ３／Ｂ１、Ａ４／Ｂ２、Ａ６／Ｂ４の組み合わせでは、冷蔵と４０℃の条件では非常に良好な筆記性が維持されていた（評価：Ａ）。５０℃の条件でも、良好な筆記性が維持されていた（評価：Ｂ）。

グリセリン濃度（重量％）の差の絶対値Ｘが１５であるＡ１／Ｂ４、Ａ４／Ｂ１、Ａ５／Ｂ３の組み合わせでは、５０℃の条件で、良好な筆記性が維持されていた（評価：Ｂ）。

グリセリン濃度（重量％）の差の絶対値Ｘが２０以上である他の組み合わせでは、５０℃の条件で、グリセリン濃度が小さい方のチップの描線にカスレが発生した（評価：Ｃ）。

以上より、インキＡとインキＢのグリセリン濃度の差の絶対値Ｘが少なくとも０～１５の範囲内にあれば、長期保存後においても良好な筆記性が維持されることが示された。特に、絶対値Ｘが０～５の範囲内にあれば、非常に良好な筆記性が維持されることが示された。

１塗布具
３第一ペン先部材（塗布体部、第一塗布体部）
３ａ先端部分
５第二ペン先部材（塗布体部、第二塗布体部）
５ａ先端部分
１０塗布対象物

Claims

複数の塗布体部を有し、前記塗布体部の先端部分を塗布対象物に接触させて塗布液を塗布する塗布具であって、
前記複数の塗布体部は、第一塗布液を塗布する第一塗布体部と、第二塗布液を塗布する第二塗布体部を含み、
前記第一塗布体部と前記第二塗布体部は、それらの先端部分が互いに接触することなく並設されており、
前記第一塗布液は、グリセリンを含有する水性の第一インキ組成物からなり、
前記第二塗布液は、グリセリンを含有する水性の第二インキ組成物からなり、
前記第一インキ組成物におけるグリセリン濃度をＡ重量％とし、前記第二インキ組成物におけるグリセリン濃度をＢ重量％としたとき、ＡとＢの差の絶対値が０～１７である、塗布具。
前記第一インキ組成物におけるグリセリン濃度が１～５０重量％である、請求項１に記載の塗布具。
前記第二インキ組成物におけるグリセリン濃度が１～５０重量％である、請求項１に記載の塗布具。
前記絶対値が０～７である、請求項１に記載の塗布具。
前記第一インキ組成物におけるグリセリン濃度が１～５０重量％であり、
前記第二インキ組成物におけるグリセリン濃度が１～５０重量％であり、
前記絶対値が０～７である、請求項１に記載の塗布具。