JP5022171B2 - 筆記具用インキ収容管 - Google Patents

Description

本発明は、ボールペン用インキ収容管等の筆記具用インキ収容管として好適に用いられ、インキの経時的な保管性等に優れる筆記具用インキ収容管に関する。

従来、筆記具用インキ収容管は、ポリプロピレンやポリエチレンなどの直鎖系のオレフィン樹脂を使用するのが通常であり、それらは単層構造の成形品であった。油性ボールペンもインキ収容管としてポリプロピレン製のインキ収容管を使用していた。これはインキ収容管に蒸気圧が０．０１ｍｍＨｇ以下の揮発性が低い溶剤を使用し、吸湿性も低い溶剤であったため、特に溶剤の揮発や水分の吸湿に対してそれほど問題視されず、コスト的にもメリットのあるポリプロピレンを変更する意味がなかったからである。また、通常、油性ボールペンで使用されないような特殊な溶剤に対しては金属管を使用する以外なかった。

そこで、筆記具用インキ中に含まれる溶剤の揮発及び／又は水分の蒸発を防止し、良好な筆記性能が維持される期間の長い筆記具用インキを収容する樹脂成形容器として、樹脂層を２層以上形成してなる多層構造から構成し、樹脂層の少なくとも１層を、エチレンビニルアルコール共重合樹脂で形成してなる筆記具用インキを収容する樹脂成形容器（例えば、特許文献１参照）や、引っ張り伸びが異なる樹脂材料を用いて少なくとも内層および外層からなる多層構造に成形され、その一端部に筆記チップまたは筆記チップを中継する継ぎ手部材が圧入される筆記具用インク収容筒であって、前記樹脂材料による各層が射出二色成形により形成されると共に、前記筆記チップまたは継ぎ手部材が圧入されるインク収容筒における圧入部の少なくとも一部が、引っ張り伸びの大きな樹脂材料により成形されていることを特徴とする筆記具用インク収容筒（例えば、特許文献２参照）が知られている。
また、２種以上の熱可塑性樹脂で押し出し成形された接着層を有しない積層構造からなることを特徴とする筆記具用インキ収容管（例えば、特許文献３参照）が知られている。

しかしながら、上記特許文献１及び２等に記載される多層構造をもつ筆記具用インキ収容管では、溶剤の揮発や水分の蒸発を防止できたが、多層構造であるため、界面での剥離などの課題があり、また、量産性を考慮した場合、コスト的なデメリットがあり、汎用性に乏しい一面もあるなどの課題がある。
また、上記特許文献３に記載される筆記具用インキ収容管では、界面での剥離などは生じないが、金属チップを継ぎ手部材を介することなく直接インキ収容管に圧入により取り付けた場合には、圧入した部材との嵌合力が経時的に低下して抜けやすくなるなどの課題がある。
一方、油性インキ、水性インキを初めとする筆記具用インキは、近年、種々の溶剤等を組合わせた組成のものが開発されてきており、耐溶剤性、耐吸湿性等に優れると共に、汎用性にも優れた筆記具用インキ収容管の要望も高まってきている。
特開平５−２５８７６０号公報（特許請求の範囲、実施例等） 特開２００６−１７５７４５号公報（特許請求の範囲、実施例等） 特開２００３−３２０７８３号公報（特許請求の範囲、実施例等）

本発明は、上記従来の筆記具用インキ収容管における課題及び現状に鑑み、これを解消するためになされたものであり、経時劣化もなく、耐溶剤性、耐吸湿性及び汎用性にも優れると共に、金属チップ部材を直接インキ収容管に圧入により取り付けた場合にも初期の嵌合力を維持して経時的な嵌合力の低下を防止できる筆記具用インキ収容管を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記従来の課題等について、鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂を特定構造となるように押し出し成形することなどにより、上記目的の筆記具用インキ収容管が得られることに成功し、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、本発明は、次の（１）〜（５）に存する。
（１） 筆記具用インキを収容する筆記具用インキ収容管であって、該筆記具用インキ収容管は熱可塑性樹脂の押出成形による単層構造から構成されると共に、少なくとも１つ以上のストライプ部を有することを特徴とする筆記具用インキ収容管。
（２） ストライプ部は、ストライプ部以外の部分と同じ組成の熱可塑性樹脂で２種以上の成分で押出成形されていることを特徴とする上記（１）記載の筆記具用インキ収容管。
（３） 熱可塑性樹脂は、オレフィン系樹脂であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の筆記具用インキ収容管。
（４） 筆記具用インキが、分子内の炭素数が４以上のアルコール類、多価アルコール類、グリコールモノエーテル類から選ばれる少なくとも１種の溶剤を含有するインキから構成されていることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか一つに記載の筆記具用インキ収容管。
（５） インキ収容管後端部には、インキの溶剤揮発及び吸湿を防ぐインキ追従体を有することを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか一つに記載の筆記具用インキ収容管。
本発明において「単層構造」とは、フィラーなどの無機物あるいは有機物が充填されていても構わない単一の樹脂層から形成される構造である。

本発明によれば、経時劣化もなく、耐溶剤性、耐吸湿性及び汎用性にも優れると共に、金属チップ部材を直接インキ収容管に圧入により取り付けた場合にも初期の嵌合力を維持して経時的な嵌合力の低下を防止できる筆記具用インキ収容管が提供される。

以下に、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
本発明の筆記具用インキ収容管は、筆記具用インキを収容する筆記具用インキ収容管が熱可塑性樹脂の押出成形による単層構造から構成されると共に、少なくとも１つ以上のストライプ部を有することを特徴とするものである。

図１及び図２は、本発明の筆記具用インキ収容管をボールペン用インキ収容管（リフィール）に適用した実施形態の一例を示すものである。
本実施形態の筆記具用インキ収容管Ａは、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、ボールペン型チップ部材１０を継手部材を介することなくインキ収容管１１の先端開口部に直接圧入することにより取り付けられている。このインキ収容管１１には筆記具用インキ１２、本実施形態ではボールペン用インキが充填されている。なお、１３はインキ追従体である。
このインキ収容管１１は、熱可塑性樹脂の押出成形による単層構造から構成されると共に、少なくとも１つ以上のストライプ部、本実施形態では、インキ収容管１１の上端から下端までの鉛直方向に１つのストライプ部１１ａを有している。

本実施形態では、継手部材を介することなく直接ボールペン型チップ部材１０をインキ収容管１１の先端開口部に圧入（以下、単に「チップ直差し嵌合」という）しているが、本発明では継手部材を用いてボールペン型チップ部材１０を嵌合しても良いものである。なお、継手部材を介した嵌合は、継手部材が射出成形によって成形されるので、係止部を設けて嵌合力を高めることができるのに対して、チップ直差し嵌合では、押出成形により成形されるリフィールや金属チップに係止部を設けることは困難であるため、上記継手部材を介した嵌合に較べその嵌合力は小さいものとなる。
本発明では、上記チップ直差し嵌合においても、初期の嵌合力を維持して経時的な嵌合力の低下を防止（経時的にも必要な嵌合力を確保）できるものとなる。なお、嵌合力が不足の場合は、インキがリフィールに残っている状態で嵌合が外れると、インキ漏れが生じることとなる。また、インキが消費された後のリフィール交換において、ペン先部を摘まんで引っ張り抜くという動作を必要とする場合がある。従って、十分な嵌合力がなければリフィール交換が困難となるものである。

本発明において、押出成形に用いる熱可塑性樹脂としては、主溶剤を含め筆記具用インキに含有される原材料の経時的な悪影響を受けないものであれば、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、環状オレフィン樹脂、高分子量オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂（ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＥＮ、ＰＢＮ、ＰＣＴ等）、ＰＡＮ樹脂などを用いることができる。
環状オレフィン樹脂としては、例えば、環状オレフィンコポリマー、具体的には、ＡＰＬ（アペル）シリーズ（ＡＰＬ６５０９Ｔ、ＡＰＬ６０１３Ｔ、ＡＰＬ６０１１Ｔ、ＡＰＬ６０１５Ｔ、ＡＰＬ８００８Ｆ、ＡＰＬ８００９Ｔ、ＡＰＬ５０１４ＤＰ、以上、三井化学社製）、Ｃ５留分中のジシクロペンタジエンを主原料にする非晶質ポリオレフィン、具体的には、ゼオネックス、ゼオネア（以上、日本ゼオン社製）、アートン（ＪＳＲ社製）などが挙げられる。また、高分子量オレフィン樹脂としては、超高分子量（平均分子量１００万〜８００万）ポリエチレン、具体的には、ハイゼックスミリオン２４０Ｓ（平均分子量２１０万）、同３４０Ｍ（平均分子量３６０万）、同６３０Ｍ（平均分子量５７５万、以上、三井化学社製）などが挙げられる。
好ましくは、コスト、製造性等の点から、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、環状オレフィン樹脂、高分子量オレフィン樹脂などのオレフィン系樹脂の使用が望ましい。
また、押出成形としては、例えば、単層共押出成形、多層共押出成形などを用いることができる。

本実施形態のインキ収容管１１のストライプ部１１ａは、インキ収容管１１の主要部となるストライプ部以外の部分１１ｂと同じ組成の熱可塑性樹脂で２種以上の成分で押出成形されている。具体的には、熱可塑性樹脂としてＡという樹脂を使用した場合、ストライプ部以外の部分１１ｂの樹脂は熱可塑性樹脂Ａで構成されると共に、ストライプ部１１ａの樹脂は熱可塑性樹脂Ａという樹脂に無機フィラーあるいは有機物質又はエラストマーをコンパウンドしたもので構成されるものなどが挙げられる。

用いることができる無機フィラーとしては、例えば、微粒子チタンなどの金属微粒子、鱗片状マイカ、微粒子シリカ、炭酸カルシウム、タルクなどの少なくとも１種が挙げられる。これらの無機フィラーの平均粒子径は、分散性の向上、吸湿性能の点から、好ましくは、０．５〜５０μｍ、更に好ましくは、０．５〜３０μｍとなるものが望ましい。
また、用いることができる有機物質としては、例えば、筆記具用インキによる成形品に対する割れ、外界からの吸湿、透過性などの悪影響を抑制できるような有機物質であれば特に限定されず、例えば、コーンスターチ、ロジン系やリン酸エステル系等の核剤などの少なくとも１種が挙げられる。
更に、成形部材同士を圧入するインキ収容管の場合、嵌合部の割れ抑制目的にエラストマーを含むゴム成分、例えば、オレフィン系エラストマー等をコンパウンドしたものを使用することができる。
これらの無機フィラー、有機物質、エラストマー等の含有量は、ストライプ部１１ａに上記特性を付与する点から、ストライプ部１１ａに用いる組成物全量に対して、０．００１〜５０重量％含有することが望ましい。

本発明において用いる上記の環状オレフィン樹脂、高分子量オレフィン樹脂、無機フィラー等をコンパウンドした樹脂は、耐溶剤性／耐吸湿性が優れているが、一方で、他の部材（例えば、金属チップ部材）との圧入時に割れが生じやすいという課題を有している。
この割れの発生は、樹脂の物理的性質、特に破断伸びに依存する傾向がある。上記の各樹脂は、この破断伸びが汎用の樹脂でＰＰと比較して概ね小さくなるため、割れが生じやすくなると考えられる。従って、本発明では、例えば、ストライプ部１１ａにこのような樹脂を用いた場合、１１ｂに破断伸びの異なる樹脂を用いることで、これらの課題を解決することが可能となる。
なお、耐溶剤性／耐吸湿性が優れた樹脂の破断伸びが、汎用ＰＰに比べ大きくなる場合も考えられる。この場合は、もう一方の樹脂について破断伸びの小さいものを用いることで、インキ収容管全体としての物理的性質を調整することが可能となる。
上記では、割れの防止という観点から樹脂の破断伸びに着目して説明したが、インキ収容管に求められる性能が他の物理的性質（例えば、引っ張り強度、引っ張り弾性率、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃度、ロックウェル硬度等）に依存する場合には、その目的に応じた樹脂の組み合わせとすることができる。
なお、図１（ｂ）及び（ｃ）の図面上において、ストライプ部１１ａとストライプ部以外の部分１１ｂとは判り易くするため界面があるように分断線を図示しているが、これらの境界には界面がないものである（後述する図２においても同様である）。

本発明において、ストライプ部１１ａの形状、幅、数などは、収容するインキ種、用いる樹脂種、筆記具種などにより変動するが、本発明の効果をより発揮せしめる点から、ストライプ部１１ａの形状は、好ましくはインキ収容管の上端から下端までの鉛直方向に形成されることが望ましく、幅は、収容管の周長によるが０．１〜１０ｍｍ程度とすることが好ましく、ストライプ部の数としては、収容管に占める割合によるが１〜２０個程度であることが望ましい。
また、インキ収容管の肉厚（厚さ）は、収容するインキ種、用いる樹脂種、筆記具種などにより変動するが、好ましくは、強度、耐溶剤透過性、吸湿抑制、成形性、透明性、デザイン性などの点から、好ましくは、０．０５〜２．０ｍｍ、更に好ましくは、０．３〜１．５ｍｍとすることが望ましい。

この筆記具用インキ収容管に収容する筆記具用インキ１２としては、水性インキ、油性インキ、ゲルインキなど特に限定されるものでない。好ましくは、優れた筆記性能、筆記描線の乾燥性及び筆跡の裏抜けがない点等から、筆記具用インキに用いる溶剤として、分子内の炭素数が４以上のアルコール類、多価アルコール類、グリコールモノエーテル類から選ばれる少なくとも１種の溶剤を用いることが望ましい。
具体的に用いることができるアルコール類としては、炭素数が２以上の脂肪族アルコールであり、ｎ−ブタノール、イソブタノール、tert−ブチルアルコール、１−ペンタノール、イソアミルアルコール、sec−アミルアルコール、３−ペンタノール、tert−アミルアルコール、ｎ−ヘキサノール、メチルアミルアルコール、２−エチルブタノール、ｎ−へブタノール、２−へブタノール、３−へブタノール、ｎ−オクタノール、２−オクタノール、２−エチルヘキサノール、３，５，５−トリメチルヘキサノール、ノナノール、ｎ−デカノール、ウンデカノール、ｎ−デカノール、トリメチルノニルアルコール、テトラデカノール、へブタデカノール、シクロヘキサノール、２−メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコールやその他多種の高級アルコール等が挙げられる。

また、多価アルコール類としては、例えば、ジエチレングリコール、３−メチル−１，３−ブンタンジオール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、へキシレングリコール、オクチレングリコール等の分子内に２個以上の炭素、２個以上の水酸基を有する多価アルコール類が挙げられる。
更に、グリコールモノエーテルとしては、例えば、ブチルエーテル、へキシルエーテル、２−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノへキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−２−エチルブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、３−メチル−３−メトキシ−１−ブタノール、３−メトキシ−１−ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
これらの溶剤の中で特に好ましいのは安全性及び経口毒性等の点から好ましくはエチレングリコール誘導体等以外の有機溶剤を使用した方が好ましい。
これらの溶剤の含有量は、インキ全量に対して、２０〜８０重量％とすることが好ましい。

本発明の筆記具用インキ収容管に収容する筆記具用インキ組成としては、上記主溶剤の他に、筆記具用インキ（水性インキ、油性インキ、ゲルインキ等）の用途に応じて顔料（樹脂顔料含む）、染料などの着色剤、樹脂、増粘剤及び筆記具用インキに含有される任意成分などを用いることができる。
筆記具用インキに含有される任意成分としては、例えば、インキに悪影響を及ぼさず相溶することができる防錆剤、防黴剤、界面活性剤、潤滑剤及び湿潤剤等を含有することができる。特に、脂肪酸などは、潤滑剤として好適に使用できる。また、乾燥抑制用添加剤として製品特性上、悪影響を及ぼさない範囲で主溶剤に相溶する不揮発性溶剤等も含有することができる。

本実施形態では、インキ（溶剤）の揮発防止、吸湿性防止、インキ漏れ防止の点から、好ましい形態としてインキ追従体１３がボールペンインキ収容管（リフィール）の後端部に備えている。
用いることができるインキ追従体としては、インキに使用する溶剤に対して低透過性、低拡散性が必要であり、そのベースとしては不揮発性や難揮発性の流動体、具体的には、ポリブテンや流動パラフィン等、本発明に用いる上記特性等の溶剤と基本的に相溶性を有さない非シリコン系の油脂類を使用することができる。
これらの物質の粘度が低い場合には、増粘剤やゲル化剤を用いることが好ましい。具体的には、金属セッケン類、ベントナイト類、脂肪酸アマイド類、水添ヒマシ油類、酸化チタンやシリカやアルミナ等を含む金属微粒子類、セルロース類、エラストマー類等が挙げられる。

本実施形態の筆記具用インキ収容管Ａは、押出成形により単層構造となるものであり、図１に示すように、ストライプ部１１ａがポリプロピレンに平均粒径１０μｍの鱗片状マイカ２重量％含有充填物から構成され、ストライプ部以外の部分１１ｂがポリプロピレンから構成されるものである。また、ストライプ部１１ａの幅０．３ｍｍ、肉厚０．６ｍｍから構成されている。
この筆記具用インキ収容管Ａは、ボールペン用軸体に装着してボールペンとして用いられる。
本発明における筆記具用インキ収容管は、上記実施形態のボールペンの他、サインペン、筆ペン、直液式筆記具などの筆記具の用途に応じて、種々の筆記具用インキ収容管とすることができるものである。

このように構成される本発明となる筆記具用インキ収容管は、耐衝撃性などの耐久性の向上、並びに、多湿下における耐吸湿性に優れると共に、金属チップ部材を直接インキ収容管に圧入により取り付けた場合にも初期の嵌合力を維持して経時的な嵌合力の低下を防止できるものとなる。通常、筆記具用インキ収容管は収容するインキの外界からの安定性や成形樹脂の衝撃性、そしてインキ溶剤と成形樹脂の間に関わる相互作用が大きく影響するものとなる。本発明では、筆記具用インキ収容管は熱可塑性樹脂の押出成形による単層構造から構成されると共に、少なくとも１つ以上のストライプ部を有する構造、すなわち、ストライプ部とストライプ部以外の部分とを破断伸びが異なる樹脂が用いられることとなるので、同周円上にストライプ部が存在することで、これが応力緩和作用を発揮し、外部からの衝撃を緩和し、その性能を保つことができ、界面での剥離や別部品（例えば、金属チップ部材等）の圧入に対する樹脂の割れもなく、また、金属チップ部材を直接インキ収容管に取り付けた場合における抜け荷重の低下を防止でき、しかも、オレフィン系樹脂で構成できるので、汎用性などのメリットに優れたものとなる。
また、金属チップ部材を直接インキ収容管に取り付けることができるので、従来における継ぎ手部材の必要性はなく、部品点数が減ることでコストダウンにつながり、更にインキ収容管の径を細くすることが可能となるので、複数のリフィールを有する多機能ペンとすることができる。
更に、筆記具用インキの溶剤として、特に、吸湿性の強い有機溶剤となる分子内の炭素数が４以上のアルコール類、多価アルコール類、グリコールモノエーテル類から選ばれる少なくとも１種の溶剤を用いた筆記具用インキに対しても優れた耐吸湿性等の耐溶剤性が発揮できるものとなる。

図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の筆記具用インキ収容管の他の実施形態の各例を示す横断面図である。
図２（ａ）のインキ収容管Ｂは、熱可塑性樹脂の押出成形による単層構造から構成されると共に、インキ収容管１１の上端から下端までの鉛直方向に所定間隔毎に３つのストライプ部１１ｃを有する構造である点でのみ、上記実施形態のインキ収容管Ａと相違するものであり、上記実施形態のインキ収容管Ａと同様に機能するものである。この実施形態では、３つのストライプ部１１ｃを有するので、上記実施形態のインキ収容管Ａよりも耐衝撃性、耐圧入性に優れたものとなる。

図２（ｂ）のインキ収容管Ｃは、熱可塑性樹脂の押出成形による単層構造から構成されると共に、筒状部１１ｄの上端から下端までの鉛直方向に所定間隔毎に３つの凸状となるストライプ部１１ｅを有し、該各ストライプ部１１ｅ間にストライプ部以外の部分１１ｂを有する構造である点でのみ、上記実施形態のインキ収容管Ａと相違するものであり、上記実施形態のインキ収容管Ａと同様に機能するものである。この実施形態では、３つの凸部となるストライプ部１１ｅを有する筒状部１１ｄと、該各ストライプ部１１ｅ間にストライプ部以外の部分１１ｂを有する構造であるので、上記実施形態のインキ収容管Ｂよりも耐衝撃性、耐圧入性に優れたものとなる。

図２（ｃ）のインキ収容管Ｄは、上記図２（ｂ）の実施形態において、凸状となるストライプ部１１ｅの上端両側にフランジ部１１ｅ１を有する点でのみ、上記図２（ｂ）の実施形態のインキ収容管Ｃと相違するものであり、上記実施形態のインキ収容管Ｃと同様に機能するものである。この実施形態では、３つの凸部となるストライプ部１１ｅを有する筒状部１１ｄと、該各ストライプ部１１ｅ間にストライプ部以外の部分１１ｂを有し、該ストライプ部以外の部分１１ｂは各フランジ部１１ｅ１で押さえる構造となるので、上記実施形態のインキ収容管Ｃよりも耐衝撃性、耐圧入性に優れたものとなる。

図２（ｄ）のインキ収容管Ｅは、上記図２（ｂ）の実施形態において、凸状となるストライプ部１１ｆが４つとなる点でのみ、上記図２（ｂ）の実施形態のインキ収容管Ｃと相違するものであり、上記実施形態のインキ収容管Ｃと同様に機能するものである。この実施形態では、４つの凸部となるストライプ部１１ｆを有する構造となるので、上記実施形態のインキ収容管Ｃよりも耐衝撃性、耐圧入性に優れたものとなる。

本発明の筆記具用インキ収容管は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変更をすることができる。
上記各実施形態において、本発明の効果を損なわない範囲で、ストライプ部及び／又はストライプ部以外の部分に色材等を混ぜ合わせることで、色彩豊富なデザイン上にも優れた筆記具用インキ収容管としてもよいものである。

次に、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
〔実施例１〜１６及び比較例１〜１６〕
（１） 各実施例及び比較例に用いる下記に示す評価用インキ（４種）：１〜４を使用し、並びに、下記方法により成形されたインキ収容管（８種）：１〜８を作製した。

（評価用インキ１）
着色剤：スピロンブラックＧＭＨスペシャル（保土ヶ谷化学工業社製） ５％
：バリファーストバイオレット＃１７０２（オリエント化学工業社製） ２３％
樹脂 ：ポリビニールブチラール ＢＭ−１（積水化学社製） ４％
：ＹＰ９０Ｌ（ヤスハラケミカル社製） ８％
溶剤 ：３−メトキシブタノール ３５％
：３−メトキシ−３−メチルブタノール ２５％

（評価用インキ２）
着色剤：バリファーストバイオレット＃１７０２（オリエント化学工業社製） ２６％
樹脂 ：ポリビニールブチラール ＢＭ−１（積水化学社製） ４％
：ハイラック１１０Ｈ（日立化成社製） １０％
溶剤 ：ヘキシレングリコール １０％
：３−メトキシ−３−メチルブタノール ５０％

（評価用インキ３）
着色剤：スピロンイエローＣ−ＧＮＨ（保土ヶ谷化学工業社製） ２０％
樹脂 ：ポリビニールブチラール ＢＭ−Ｓ（積水化学社製） ８％
：ハイラック１１０Ｈ（日立化成社製） １２％
溶剤 ：エタノール ６０％

（評価用インキ４）
着色剤：スピロンイエローＣ−ＧＮＨ（保土ヶ谷化学工業社製） １０％
樹脂 ：ベッカサイト１１１１（日立化成社製） ３０％
溶剤 ：ジプロピレングリコールジメチルエーテル ６０％

（インキ収容管の作製）
下記１〜８に記載の各熱可塑性樹脂を用いて、押出成形又は共押出成形により内径４．０ｍｍ、１．０ｍｍ厚の形で筒状に押出成形したものを、長さを１００ｍｍに切断した。なお、下記１〜４については、図２（ａ）の構造のもの〔Ａ、ストライプの幅：０．３ｍｍ〕、並びに図２（ｄ）の構造のもの〔Ｂ、ストライプの幅：０．３ｍｍ、厚さ:１１ｄ；０．３ｍｍ、１１ｂ；０．３ｍｍ〕を２種作製した。
１．図２（ａ）の１１ｃ及び図２（ｄ）の１１ｄ、１１ｆ：ポリプロピレン〔破断伸び５００％以上；ＡＳＴＭ−Ｄ６３８試験法（以下同様）〕、図２（ａ）の１１ｂ及び図２（ｄ）の１１ｂ：ポリプロピレンに対して鱗片状マイカ（Ａ−２１、山田雲母製作所社製）１質量％充填物（破断伸び１７０％）
２．図２（ａ）の１１ｃ及び図２（ｄ）の１１ｄ、１１ｆ：ポリプロピレン（破断伸び５００％以上）、図２（ａ）の１１ｂ及び図２（ｄ）の１１ｂ：環状オレフィン（ＡＰＬ６５０９Ｔ、三井化学社製、破断伸び６０％）
３．図２（ａ）の１１ｃ及び図２（ｄ）の１１ｄ、１１ｆ：ポリプロピレン（破断伸び５００％以上）、図２（ａ）の１１ｂ及び図２（ｄ）の１１ｂ：オレフィン系エラストマーで改質した改質環状オレフィン（ＡＰＬ６５０９Ｔ、三井化学社製）／α−オレフィンエラストマー（配合比：重量比８／２）（破断伸び８０％）
４．図２（ａ）の１１ｃ及び図２（ｄ）の１１ｄ、１１ｆ：改質環状ポリオレフィン（ＡＰＬ６５０９Ｔ、三井化学社製）／ブタジエン系改質剤（Ｍ−５１１、カネカ社製）（配合比：重量比８／２）（破断伸び８０％）、図２（ａ）の１１ｂ及び図２（ｄ）の１１ｂ：環状オレフィン（ＡＰＬ６５０９Ｔ、三井化学社製、破断伸び６０％）
５．ポリプロピレン（破断伸び５００％以上）
６．アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ、破断伸び５０％）
７．環状オレフィン（ＡＰＬ６５０９Ｔ、三井化学社製、破断伸び６０％）
８．特開２００３−３２０７８３号公報記載の段落００２８におけるインキ収容管２の形状：第１層（内層）／第２層（外層）＝ポリプロピレン（０．４ｍｍ、破断伸び５００％以上）／環状オレフィン（ＡＰＬ６５０９Ｔ、三井化学社製、破断伸び６０％）

（２）ボールペン用インキ収容管の作製
上記方法により得られた各インキ収容管の先端に金属製の継ぎ手部材を介することなく直接ボール径１．０ｍｍのボールペンチップ部材を取り付け、後端部より上記評価用インキ（４種）：１〜４を所定量充填して、後端部より更にインキ追従体（流動パラフィン）を所定量充填することで各々の油性ボールペン用インキ収容管サンプルを作製した。
下記表１〜２に実施例及び比較例となる上記各評価用インキとインキ収容管サンプルの組み合わせた油性ボールペン用インキ収容管サンプルを示す。

上記で得られた各実施例及び比較例となる各評価用インキ等を充填したインキ収容管サンプルを用いて下記方法により吸湿率、透過率、インキ収容管の変化、割れ（初期）、経時後（０−５０℃１２時間サイクル）のチップ引き抜き力について評価した。
これらの評価結果を下記表１〜表２に示す。

（評価方法）
温度５０±５℃、湿度３０％及び８０％の環境下で２週間放置し、インキ収容管内の吸湿率、透過率を測定及び算出した。また、外観上の変化も観察した。
なお、吸湿率の測定は、評価用インキの水分量をカールフィッシャー水分計（京都電子工業社製ＭＫＡ−２１０）により測定し、水分率をブランクとの差より吸湿率として算出した。
また、透過率の測定は、インキ充填量の変化量と上記水分率より補正を行い、溶剤透過率として算出した。

（インキ収容管の吸湿率の評価）
吸湿率の度合いを下記評価基準で評価した。
評価基準：
◎：吸湿率が１．００％以下のもの
○：吸湿率が１．００超過〜１．５０％未満
△：吸湿率が１．５０〜２．００％未満
×：吸湿率が２．００％以上のもの

（インキ収容管の透過率の評価）
透過率の度合いを下記評価基準で評価した。
評価基準：
◎：透過率が１．００％以下のもの
○：透過率が１．００超過〜１．５０％未満
△：透過率が１．５０〜２．００％未満
×：透過率が２．００％以上のもの

（インキ収容管の変化の評価）
５０℃±５℃、８０％環境下で２週間放置し、目視にて劣化度合いを下記評価基準で評価した。
評価基準：
○：外観が何も変化なかったもの
△：外観に割れや白くに濁った状態あるいは変形が観察されたもの（程度が少ない）
×：外観に割れや白くに濁った状態あるいは変形が観察されたもの（程度が多い）

〔割れ（初期）の評価、ｎ＝５の平均〕
初期状態（取り付け後）における、インキ収容管のクレージング、顕微鏡による割れを下記評価基準で評価した。
評価基準：
○：クレージング・割れが全く無いか、または、殆ど無いもの
△：クレージング等が少ないもの
×：クレージング等が多いもの

〔経時後（０−５０℃１２時間サイクル）のチップ引き抜き力の評価、ｎ＝５の平均〕
温度０−５０℃（０℃、１２時間―５０℃１２時間サイクル）の環境下で１ヶ月放置後のチップ引き抜き力（抜け荷重）を下記評価基準で評価した。
上記チップ引き抜き力とは、継ぎ手部材を介さず、チップを直接リフィールに圧入させた後、そのチップを引き抜くのに必要な応力を指す。その測定方法は、プッシュプルゲージ５００Ｎ(アイコーエンジニアリング社製)を用いて測定した。
なお、上記インキ収容管の変化の評価等は、主に外観変化であり、チップ引き抜き力と関連するものであるが、外観上に変化が表れない状態であっても（例えば、割れが生じなくとも）、チップ引き抜き力が低下することがあるため、インキ収容管の変化と経時後のチップ引き抜き力を合わせて評価したものである。
評価基準：
◎：経時後のチップ引き抜き力が、初期値に対し８０％以上
○：経時後のチップ引き抜き力が、初期値に対し６０％以上
△：経時後のチップ引き抜き力が、初期値に対し５０％以上
×：経時後のチップ引き抜き力が、初期値に対し５０％未満

上記表１及び２の結果から明らかなように、本発明の範囲となる実施例１〜１６の組合せの各インキ収容管は、本発明の範囲外となる比較例１〜１６の組合せに比べてインキの吸湿性や溶剤透過性に非常に優れていると共に、温度５０±５℃、湿度８０％の環境下で２週間放置しても、外観に割れや白濁状態あるいは変形もなく、視認性にも優れ、金属チップ部材を直接インキ収容管に取り付けた場合にも初期、経過後も抜け荷重の低下を防止できることが判明した。

本発明によれば、汎用性、耐衝撃性などの耐久性、多湿下における耐吸湿性などに優れると共に、金属チップ部材を直接インキ収容管に圧入により取り付けた場合にも初期の嵌合力を維持して経時的な嵌合力の低下を防止できるので、ボールペン、サインペン、筆ペン、直液式筆記具などに好適に利用することができる。

（ａ）は、本発明の筆記具用インキ収容管をボールペン用インキ収容管に適用した一例を断面態様で示す縦断面図であり、（ｂ）は、インキ収容管の要部を示す部分正面図、（ｃ）はその横断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の筆記具用インキ収容管の他の実施形態を横断面態様で示す断面図である。

符号の説明

Ａ 筆記具用インキ収容管
１１ インキ収容管
１１ａ ストライプ部
１１ｂ ストライプ部以外の部分

Claims (5)

1. 筆記具用インキを収容すると共に、先端に金属チップ部材を直接又は継手部材を介して取り付けられる筆記具用インキ収容管であって、該筆記具用インキ収容管は熱可塑性樹脂の押出成形による単層構造から構成されると共に、インキ収容管に上端から下端までの鉛直方向に形成され、かつ、インキ収容管の内周面及び外周面に連続形成された、少なくとも１つ以上のストライプ部を有し、該ストライプ部を構成する樹脂は、ストライプ部以外の部分の樹脂と破断伸びが異なることを特徴とする筆記具用インキ収容管。
2. ストライプ部は、ストライプ部以外の部分と同じ組成の熱可塑性樹脂で２種以上の成分で押出成形されていることを特徴とする請求項１記載の筆記具用インキ収容管。
3. 熱可塑性樹脂は、オレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の筆記具用インキ収容管。
4. 筆記具用インキが、分子内の炭素数が４以上のアルコール類、多価アルコール類、グリコールモノエーテル類から選ばれる少なくとも１種の溶剤を含有するインキから構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の筆記具用インキ収容管。
5. インキ収容管後端部には、インキの溶剤揮発及び吸湿を防ぐインキ追従体を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の筆記具用インキ収容管。

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