JP3324763B2 - インクフォロワー組成物 - Google Patents
インクフォロワー組成物Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K7/00—Ball-point pens
- B43K7/02—Ink reservoirs; Ink cartridges
- B43K7/08—Preventing leakage
-
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- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K7/00—Ball-point pens
- B43K7/01—Ball-point pens for low viscosity liquid ink
Landscapes
- Pens And Brushes (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 背景 1.技術分野 本発明は、概して、筆記用具（例えばボールペン）に
使用するためのインクフォロワー組成物（ink follower
composition）に関するものである。より具体的には、
本発明は、極性添加剤、増粘剤及び／又は非極性流体成
分の特定の組み合わせを含む、新規なインクフォロワー
組成物に関するものである。
使用するためのインクフォロワー組成物（ink follower
composition）に関するものである。より具体的には、
本発明は、極性添加剤、増粘剤及び／又は非極性流体成
分の特定の組み合わせを含む、新規なインクフォロワー
組成物に関するものである。
2.関連技術の背景 “グリースプラグ（grease plug）”としても知られ
るインクフォロワーは、一般に、低粘度のインクを含有
するボールペンに使用される。典型的には、インクフォ
ロワーは、増粘剤の使用により、増粘されてグリース様
コンシステンシーとなる液体からなる。インクフォロワ
ーは、インクチューブ内において、インク供給物の後
に、ボール部分（ball point）の反対側末端に位置され
る。インクフォロワーにより、インクの後方漏出が防止
される。また、インクフォロワーは、後方漏出の防止に
加え、溶媒の蒸発を抑制し、衝撃破損の危険（即ち、イ
ンクチューブ中のエアギャップの形成）を低減する。
るインクフォロワーは、一般に、低粘度のインクを含有
するボールペンに使用される。典型的には、インクフォ
ロワーは、増粘剤の使用により、増粘されてグリース様
コンシステンシーとなる液体からなる。インクフォロワ
ーは、インクチューブ内において、インク供給物の後
に、ボール部分（ball point）の反対側末端に位置され
る。インクフォロワーにより、インクの後方漏出が防止
される。また、インクフォロワーは、後方漏出の防止に
加え、溶媒の蒸発を抑制し、衝撃破損の危険（即ち、イ
ンクチューブ中のエアギャップの形成）を低減する。
米国特許第3,526,522号及び第3,656,857号公報には、
液体ビヒクル及び、有機的プラスチック又はポリマーの
固形状の微視的な粒状物又は粒子を含むインクフォロワ
ー組成物が開示されている。米国特許第5,348,989号公
報には、僅かに揮発性の有機液体、ゲル化剤及びポリエ
ーテル改質シリコーンを含むインク揮発防止組成物が開
示されている。
液体ビヒクル及び、有機的プラスチック又はポリマーの
固形状の微視的な粒状物又は粒子を含むインクフォロワ
ー組成物が開示されている。米国特許第5,348,989号公
報には、僅かに揮発性の有機液体、ゲル化剤及びポリエ
ーテル改質シリコーンを含むインク揮発防止組成物が開
示されている。
移動の際にインクチューブの壁に過度に付着せず、イ
ンクリザーバ内の衝撃破損の危険を低減させるインクフ
ォロワー組成物を提供することが望まれる。
ンクリザーバ内の衝撃破損の危険を低減させるインクフ
ォロワー組成物を提供することが望まれる。
概要 本発明は、非極性液体、増粘剤及び極性添加剤を含む
インクフォロワー組成物に関するものである。極性添加
剤は、好ましくは、非イオン性界面活性剤、例えばエト
キシル化（ethoxylated）ノニルフェノール、及び低分
子量アルコールからなる群から選択される。
インクフォロワー組成物に関するものである。極性添加
剤は、好ましくは、非イオン性界面活性剤、例えばエト
キシル化（ethoxylated）ノニルフェノール、及び低分
子量アルコールからなる群から選択される。
本発明のインクフォロワー組成物の極性添加剤成分
は、２つの作用機能を有する：移動するインクとインク
フォロワー間の結合を促進すること（多くのインクは水
ベースであり、従って、高程度の極性を有する）、及び
インクフォロワーが、インクチューブを下方移動する際
にインクチューブの壁に付着する傾向を最小化すること
である。従って、極性添加剤により、本発明のインクフ
ォロワー組成物の性能が強化される。
は、２つの作用機能を有する：移動するインクとインク
フォロワー間の結合を促進すること（多くのインクは水
ベースであり、従って、高程度の極性を有する）、及び
インクフォロワーが、インクチューブを下方移動する際
にインクチューブの壁に付着する傾向を最小化すること
である。従って、極性添加剤により、本発明のインクフ
ォロワー組成物の性能が強化される。
他の態様において、インクフォロワー組成物は、高分
子量及び低分子量のポリブテンの混合物（少なくとも2:
1の比）を含有する非極性液体を含む。更なる他の態様
において、本発明は、所望の特性バランスを提供するた
めのポリブテン及び鉱油の混合物を含有する非極性液体
を含むインクフォロワー組成物に関するものである。
子量及び低分子量のポリブテンの混合物（少なくとも2:
1の比）を含有する非極性液体を含む。更なる他の態様
において、本発明は、所望の特性バランスを提供するた
めのポリブテン及び鉱油の混合物を含有する非極性液体
を含むインクフォロワー組成物に関するものである。
好ましい実施態様の詳細な記載 本件明細書において記載するインクフォロワー組成物
は、非極性液体、増粘剤、ある場合には極性添加剤を含
む。
は、非極性液体、増粘剤、ある場合には極性添加剤を含
む。
本発明の組成物に使用可能な非極性液体の例として
は、鉱油、動物及び植物油、エステル、高沸点炭化水
素、高級脂肪酸、高級アルコール及び低分子量ポリオレ
フィンがある。典型的な例としては、ワセリン、スピン
ドル油、ヒマシ油、オリーブ油、パラフィン油、及び平
均分子量300〜3000のポリブテンがある。使用すべき非
極性液体の量は、組成物の重量に対して約40〜約90重量
％、好ましくは90〜97重量％の範囲内である。
は、鉱油、動物及び植物油、エステル、高沸点炭化水
素、高級脂肪酸、高級アルコール及び低分子量ポリオレ
フィンがある。典型的な例としては、ワセリン、スピン
ドル油、ヒマシ油、オリーブ油、パラフィン油、及び平
均分子量300〜3000のポリブテンがある。使用すべき非
極性液体の量は、組成物の重量に対して約40〜約90重量
％、好ましくは90〜97重量％の範囲内である。
特に有用な組成物においては、高分子量及び低分子量
のポリブテンの組み合わせを、非極性液体成分として使
用する。高分子量ポリブテンとは、約900より高い数平
均分子量を有するポリブテンを意味する。適切な高分子
量ポリブテンは、名称“Ｈ−100"の下にAmoco Inc.から
入手可能である。適切な低分子量ポリブテンは、名称
“Ｌ−100"の下にAmoco Inc.から入手可能である。高分
子量の比は、少なくとも2:1とすべきである。（後述す
るような）極性添加剤を使用しない場合、高分子量ポリ
ブテンの低分子量ポリブテンに対する比は、少なくとも
3:1とすべきである。混合物を調製するのに使用する個
々のポリブテンが単独では、過度に流動性のものとなる
か、過度にロウ様のもの（waxy）となり得る。しかしな
がら、上記の比での高分子量及び低分子量ポリブテンの
混合物により、所望の流動特性を示すインクフォロワー
組成物が提供されることを見出した。
のポリブテンの組み合わせを、非極性液体成分として使
用する。高分子量ポリブテンとは、約900より高い数平
均分子量を有するポリブテンを意味する。適切な高分子
量ポリブテンは、名称“Ｈ−100"の下にAmoco Inc.から
入手可能である。適切な低分子量ポリブテンは、名称
“Ｌ−100"の下にAmoco Inc.から入手可能である。高分
子量の比は、少なくとも2:1とすべきである。（後述す
るような）極性添加剤を使用しない場合、高分子量ポリ
ブテンの低分子量ポリブテンに対する比は、少なくとも
3:1とすべきである。混合物を調製するのに使用する個
々のポリブテンが単独では、過度に流動性のものとなる
か、過度にロウ様のもの（waxy）となり得る。しかしな
がら、上記の比での高分子量及び低分子量ポリブテンの
混合物により、所望の流動特性を示すインクフォロワー
組成物が提供されることを見出した。
他の態様においては、本件明細書に記載した組成物
は、非極性液体として鉱油と混合されたポリブテンを含
む。ポリブテン単独ではいくらか粘稠性のものとなり
得、また、インクチューブに付着し得る。しかしなが
ら、ポリブテン及び鉱油の混合物により、インクチュー
ブへのインクフォロワー組成物の望ましくない付着が防
止されつつ、良好なグリース様コンシステンシーが提供
されることを見出した。特に有用な組成物においては、
鉱油をポリブテンの混合物と組み合わせて使用する。
は、非極性液体として鉱油と混合されたポリブテンを含
む。ポリブテン単独ではいくらか粘稠性のものとなり
得、また、インクチューブに付着し得る。しかしなが
ら、ポリブテン及び鉱油の混合物により、インクチュー
ブへのインクフォロワー組成物の望ましくない付着が防
止されつつ、良好なグリース様コンシステンシーが提供
されることを見出した。特に有用な組成物においては、
鉱油をポリブテンの混合物と組み合わせて使用する。
本発明の組成物に使用可能な増粘剤の例としては、微
粒子シリカ、金属セッケン（ステアリン酸マグネシウ
ム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウ
ム及びステアリン酸亜鉛など）、無機顔料（ベントナイ
ト及びカーボンブラックなど）、並びに有機顔料があ
る。使用すべき増粘剤の量は、0.1〜15重量％、好まし
くは２〜10重量％の範囲内である。
粒子シリカ、金属セッケン（ステアリン酸マグネシウ
ム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウ
ム及びステアリン酸亜鉛など）、無機顔料（ベントナイ
ト及びカーボンブラックなど）、並びに有機顔料があ
る。使用すべき増粘剤の量は、0.1〜15重量％、好まし
くは２〜10重量％の範囲内である。
本発明のインクフォロワー組成物に含ませるのが好ま
しい第３成分は、高極性の添加剤である。適切な極性添
加剤としては、非イオン性界面活性剤及び低分子量アル
コールがある。
しい第３成分は、高極性の添加剤である。適切な極性添
加剤としては、非イオン性界面活性剤及び低分子量アル
コールがある。
非イオン性界面活性剤を極性添加剤として選択する場
合、組成物中の非極性液体に対する界面活性剤の相溶性
（compatibility）、及びインクフォロワーのプロセッ
シングで使用する温度に注意を払うべきである。従っ
て、例えば、ステアリン酸アルミニウムを増粘剤として
使用する場合、プロセッシングの間の温度が、180℃ま
でであることが要求される。クレー増粘剤を使用する場
合、室温でのプロセッシングが可能である。エトキシル
化ノニルフェノールは、幅広い種類の非極性液体に相溶
性であり、幅広い範囲のプロセッシング温度に耐えるこ
とが可能であり、特に有用な非イオン性界面活性剤であ
る。適切な非イオン性界面活性剤の１つの例は、名称Ig
epal RC−52の下にRhone Poulenc,Inc.,Cranbury,N.J.
から入手可能なものである。
合、組成物中の非極性液体に対する界面活性剤の相溶性
（compatibility）、及びインクフォロワーのプロセッ
シングで使用する温度に注意を払うべきである。従っ
て、例えば、ステアリン酸アルミニウムを増粘剤として
使用する場合、プロセッシングの間の温度が、180℃ま
でであることが要求される。クレー増粘剤を使用する場
合、室温でのプロセッシングが可能である。エトキシル
化ノニルフェノールは、幅広い種類の非極性液体に相溶
性であり、幅広い範囲のプロセッシング温度に耐えるこ
とが可能であり、特に有用な非イオン性界面活性剤であ
る。適切な非イオン性界面活性剤の１つの例は、名称Ig
epal RC−52の下にRhone Poulenc,Inc.,Cranbury,N.J.
から入手可能なものである。
また、低分子量ヒドロキシ含有化合物を、極性添加剤
として本発明の組成物に使用することができる。適切な
化合物として、式Ｒ−OH（式中、Ｒは水素又はC1-5のア
ルキルである）の化合物がある。ヒドロキシ含有化合物
の選択は、あるケースでは、使用する増粘剤に依存する
であろう。従って、例えば、あるクレーを増粘剤として
使用する場合、水が、極性添加剤として作用し得る。エ
タノール及びイソプロパノールは、幅広い種類の増粘剤
に対して有用であり、好ましい極性添加剤である。
として本発明の組成物に使用することができる。適切な
化合物として、式Ｒ−OH（式中、Ｒは水素又はC1-5のア
ルキルである）の化合物がある。ヒドロキシ含有化合物
の選択は、あるケースでは、使用する増粘剤に依存する
であろう。従って、例えば、あるクレーを増粘剤として
使用する場合、水が、極性添加剤として作用し得る。エ
タノール及びイソプロパノールは、幅広い種類の増粘剤
に対して有用であり、好ましい極性添加剤である。
また、他の任意の成分を、本発明のインクフォロワー
組成物に導入してもよい。例としては、シリコーンオイ
ル又はシリコーンワックスを本発明の組成物に添加する
ことができる。
組成物に導入してもよい。例としては、シリコーンオイ
ル又はシリコーンワックスを本発明の組成物に添加する
ことができる。
本件明細書に記載した組成物は、増粘剤及び任意の極
性添加剤又は他の成分を、非極性液体に添加し、混合又
は混練して、均質混合物とすることにより調製すること
ができる。所望なら又は必要なら、加熱して、混合を促
進させてもよい。得られる組成物は、通常、グリース様
コンシステンシーを有する。
性添加剤又は他の成分を、非極性液体に添加し、混合又
は混練して、均質混合物とすることにより調製すること
ができる。所望なら又は必要なら、加熱して、混合を促
進させてもよい。得られる組成物は、通常、グリース様
コンシステンシーを有する。
実施例 以下の実施例は、本発明の具体的実施態様を説明する
ためのものである。これらの実施例は、本発明の範囲を
制限するものと理解すべきでない。
ためのものである。これらの実施例は、本発明の範囲を
制限するものと理解すべきでない。
参考例１ 以下の組成を有するインクフォロワーを調製した。
参考例２ 以下の組成を有するインクフォロワーを調製した。
実施例１〜４ 表Ｉに記載のインクフォロワー組成物を、高分子量及
び低分子量ポリブテン及び増粘剤としてのステアリン酸
マグネシウムを用いて調製した。この実施例及び他の実
施例において記載する全ての値は、重量％でのものであ
る。
び低分子量ポリブテン及び増粘剤としてのステアリン酸
マグネシウムを用いて調製した。この実施例及び他の実
施例において記載する全ての値は、重量％でのものであ
る。
＊Witco Inc.,Akron,Ohio 実施例１〜４の組成物の調製の際、ポリブテン及びス
テアリン酸アルミニウムを、ステアリン酸アルミニウム
が溶融するのに十分な温度まで加熱し、それにより、良
好な混合を確実なものとした。冷却すると、表Ｉに記載
の各配合物は、良好なグリース様テクスチャーを有する
ものとなった。
テアリン酸アルミニウムを、ステアリン酸アルミニウム
が溶融するのに十分な温度まで加熱し、それにより、良
好な混合を確実なものとした。冷却すると、表Ｉに記載
の各配合物は、良好なグリース様テクスチャーを有する
ものとなった。
実施例５〜９ 表IIは、本件明細書に開示のポリブテンの混合物を含
むインクフォロワー組成物の例を示す。
むインクフォロワー組成物の例を示す。
＊ICI Ame.Inc.,Wilmington,DEから入手可能なアルキル
アクリルスルホネートアミン塩 参考例３及び４ 以下の配合を有する、ポリブテン及び鉱油を含むが、
極性添加剤は含まないインクフォロワー組成物を調製し
た。
アクリルスルホネートアミン塩 参考例３及び４ 以下の配合を有する、ポリブテン及び鉱油を含むが、
極性添加剤は含まないインクフォロワー組成物を調製し
た。
種々の変更が、本件明細書に開示した実施態様になさ
れ得ると理解されるであろう。従って、上記記載は、制
限を意図するものではなく、単に好ましい実施態様を説
明するためのものである。当業者には、特許請求の範囲
に記載の発明の範囲及び精神内での他の変更が明らかで
あろう。
れ得ると理解されるであろう。従って、上記記載は、制
限を意図するものではなく、単に好ましい実施態様を説
明するためのものである。当業者には、特許請求の範囲
に記載の発明の範囲及び精神内での他の変更が明らかで
あろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バニング ジェフリー アメリカ合衆国 オレゴン州 97070 ウィルソンヴィル サウスウエスト パ ークウェイ 26600 (56)参考文献 特開 平７−242093（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−148581（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−4333（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B43K 7/02 B43K 7/08 C09D 11/18
Claims (21)
- 【請求項１】インク並びにインクフォロワー組成物を含
有するインクチューブを含むボールペンであって、 該インクフォロワー組成物が、940の数平均分子量を有
する高分子量ポリブテンと510の数平均分子量を有する
低分子量ポリブテンとの混合物であって、該高分子量ポ
リブテンの該低分子量ポリブテンに対する比が少なくと
も2:1である該混合物を含有する非極性液体；増粘剤；
及び非イオン性界面活性剤である極性添加剤を含むこと
を特徴とする該ボールペン。 - 【請求項２】増粘剤が金属セッケンである請求項１記載
のボールペン。 - 【請求項３】インクフォロワー組成物が、40〜98重量％
の非極性液体、0.1〜10重量％の増粘剤、及び0.01〜５
重量％の極性添加剤を含む請求項１記載のボールペン。 - 【請求項４】極性添加剤がエトキシル化ノニルフェノー
ルである請求項１記載のボールペン。 - 【請求項５】インク並びにインクフォロワー組成物を含
有するインクチューブを含むボールペンであって、 該インクフォロワー組成物が、940の数平均分子量を有
する高分子量ポリブテンと510の数平均分子量を有する
低分子量ポリブテンとの混合物であって、該高分子量ポ
リブテンの該低分子量ポリブテンに対する比が少なくと
も2:1である該混合物を含有する非極性液体；増粘剤；
及び水である極性添加剤を含むことを特徴とする該ボー
ルペン。 - 【請求項６】増粘剤が金属セッケンである請求項５記載
のボールペン。 - 【請求項７】インクフォロワー組成物が、40〜98重量％
の非極性液体、0.1〜10重量％の増粘剤、及び0.01〜５
重量％の極性添加剤を含む請求項５記載のボールペン。 - 【請求項８】インク並びにインクフォロワー組成物を含
有するインクチューブを含むボールペンであって、 該インクフォロワー組成物が、940の数平均分子量を有
する高分子量ポリブテンと510の数平均分子量を有する
低分子量ポリブテンとの混合物であって、該高分子量ポ
リブテンの該低分子量ポリブテンに対する比が少なくと
も2:1である該混合物を含有する非極性液体；及び増粘
剤を含むことを特徴とする該ボールペン。 - 【請求項９】インクフォロワー組成物が、更に、非イオ
ン性界面活性剤である極性添加剤を含む請求項８記載の
ボールペン。 - 【請求項１０】増粘剤が金属セッケンである請求項８記
載のボールペン。 - 【請求項１１】40〜98重量％の非極性液体、及び0.1〜1
0重量％の増粘剤を含む請求項８記載のボールペン。 - 【請求項１２】極性添加剤がエトキシル化ノニルフェノ
ールである請求項９記載のボールペン。 - 【請求項１３】インク並びにインクフォロワー組成物を
含有する、ボールペンに使用するためのインクチューブ
であって、 該インクフォロワー組成物が、940の数平均分子量を有
する高分子量ポリブテンと510の数平均分子量を有する
低分子量ポリブテンとの混合物であって、該高分子量ポ
リブテンの該低分子量ポリブテンに対する比が少なくと
も2:1である該混合物を含有する非極性液体；増粘剤；
及び非イオン性界面活性剤である極性添加剤を含むこと
を特徴とする該インクチューブ。 - 【請求項１４】増粘剤が金属セッケンである請求項13記
載のインクチューブ。 - 【請求項１５】40〜98重量％の非極性液体、0.1〜10重
量％の増粘剤、及び0.01〜５重量％の極性添加剤を含む
請求項13記載のインクチューブ。 - 【請求項１６】極性添加剤がエトキシル化ノニルフェノ
ールである請求項13記載のインクチューブ。 - 【請求項１７】ボールペンのインクと共に使用するため
のインクフォロワー組成物であって、940の数平均分子
量を有する高分子量ポリブテンと510の数平均分子量を
有する低分子量ポリブテンとの混合物であって、該高分
子量ポリブテンの該低分子量ポリブテンに対する比が少
なくとも2:1である該混合物を含有する非極性液体；及
び増粘剤を含むことを特徴とする該インクフォロワー組
成物。 - 【請求項１８】更に、非イオン性界面活性剤及び水から
なる群から選択された極性添加剤を含む請求項17記載の
インクフォロワー組成物。 - 【請求項１９】40〜98重量％の非極性液体、0.1〜10重
量％の増粘剤、及び0.01〜５重量％の極性添加剤を含む
請求項18記載のインクフォロワー組成物。 - 【請求項２０】増粘剤が金属セッケンである請求項18記
載のインクフォロワー組成物。 - 【請求項２１】非イオン性界面活性剤がエトキシル化ノ
ニルフェノールである請求項20記載のインクフォロワー
組成物。
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