JP5022593B2 - 筆記具 - Google Patents

Description

本発明は筆記具に関する。更に詳細には、筆記先端部に万年筆型金属製ペン先を設けた筆記具に関する。

従来より、着色剤として塩基性染料を用いた筆記具用水性インキ組成物が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
前記インキ組成物は、インキのｐＨを酸性乃至中性に調整して塩基性染料の発色性を良好にする試みがなされる反面、筆記先端部に金属製ペン先を設けた筆記具に適用すると、該ペン先にインキが広がって付着する傾向にあり、付着したインキが乾燥するとインキ中の染料がインキの付着した境界部分に残り易く、縁取りのような汚れを生じてペン先の見栄えを損なうことになる。
特開２００４−２５６７０６号公報

本発明は、塩基性染料を用いてなり、インキのｐＨを酸性乃至中性に調整した筆記具用水性インキ組成物の問題点を解消しようとするものであって、即ち、ペン先にインキが広がって付着し難く、よって、ペン先に縁取りのような汚れを生じてペン先の見栄えを損なうことのない筆記具用水性インキ組成物及びそれを収容した筆記具を提供しようとするものである。

本発明は、筆記先端部に万年筆型金属製ペン先を配してなり、、少なくとも塩基性染料と、水と、カルボキシル基を有し、且つ、水酸基を有しない炭素数が４乃至６の有機酸を含有してなり、インキのｐＨが１〜７の範囲にある筆記具用水性インキ組成物を収容した筆記具を要件とする。
更には、前記有機酸をインキ組成物全量中０．５〜５重量％の範囲で添加してなること、前記有機酸がグルタル酸、アジピン酸、トリカルバリル酸から選ばれる有機酸であること、前記塩基性染料が還元剤により変色又は消色する染料であること等を要件とする。

本発明は、経時後も万年筆型金属製のペン先にインキが付着することによって生じる染料による縁取りのような汚れを生じることなく、初期の万年筆型金属製のペン先が有する質感や高級感を維持して見栄えを損なうことのない筆記具用水性インキ組成物を収容した筆記具を提供できる。

前記カルボキシル基を有し、且つ、水酸基を有しない炭素数が４乃至６の有機酸としては、酪酸、コハク酸、マレイン酸、グルタル酸、トリカルバリル酸、アジピン酸を例示できる。
前記有機酸は、水酸基を有する炭素数が４乃至６の有機酸、例えば、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、ロイシン酸では成し得ないペン先の汚れを防止する効果を奏する。
前記有機酸は、インキ組成物全量中０．５〜５重量％、好ましくは１〜５重量％、より好ましくは２〜４重量％の範囲で添加される。
前記有機酸の添加量が０．５重量％未満では金属性ペン先の汚れを防止する効果に乏しく、また、５重量％を超えると、インキの耐乾燥性（キャップオフ性）に乏しくなる。
なお、前記有機酸としてはカルボキシル基を有し、且つ、水酸基を有しない炭素数が５又は６の有機酸、具体的にはグルタル酸、アジピン酸、トリカルバリル酸が好適である。

着色剤として用いられる塩基性染料としては、
クリソイジン（Ｃ．Ｉ．１１２７０）、
メチルバイオレットＦＮ（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、
クリスタルバイオレット（Ｃ．Ｉ．４２５５５）、
マラカイトグリーン（Ｃ．Ｉ．４２０００）、
ビクトリアブルーＦＢ（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、
ローダミンＢ（Ｃ．Ｉ．４５１７０）、
アクリジンオレンジＮＳ（Ｃ．Ｉ．４６００５）、
メチレンブルーＢ（Ｃ．Ｉ．５２０１５）等が用いられる。
また、前記塩基性染料として、還元剤によって変色又は消色する染料を用いてもよく、メチン系染料、トリメチルメタン系染料、ジフェニルメタン系染料、トリフェニルメタン系染料、キサンテン系染料、シアニン系染料、アゾ系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料等を使用することができる。
前記染料として具体的には、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー７、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー５４、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー６５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー６９、Ｃ．Ｉ．ベーシックオレンジ２１、Ｃ．Ｉ．ベーシックオレンジ４６、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１３、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１４、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド３７、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド４９、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン１、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１０、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット２７、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー４９を例示できる。
なお、インキ中で染料の発色性を良好なものとするためには、インキのｐＨを１〜７、好ましくは２〜６、より好ましくは２〜５にする必要がある。
更に、前記還元剤によって変色又は消色する染料と共に、還元剤によって変色し難い染料や顔料を併用することによって、筆記時には前記染料の色調が混色となった筆跡が視認され、前記筆跡に変色液を付着させることにより、一方の染料が変色又は消色して異なる色調の筆跡を視認可能な構成とすることもできる。

インキ中に含まれる溶剤は、水の他に従来汎用の水溶性有機溶剤を添加することもでき、エタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジエチレングリコール、ヘキシレングリコール、１，３−ブタンジオール、ネオプレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、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、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
尚、前記水溶性有機溶剤は１種又は２種以上を併用することもでき、２〜５０重量％、好ましくは５〜３５重量％の範囲で用いられる。

更に、紙面への固着性や粘性を付与するために水溶性樹脂を添加することもできる。
前記水溶性樹脂としては、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、スチレンマレイン酸共重合物、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、デキストリン等が挙げられる。
前記水溶性樹脂は一種又は二種以上を併用することができ、インキ組成中１乃至３０重量％の範囲で用いられる。

その他、必要に応じて炭酸ナトリウム、燐酸ナトリウム、酢酸ソーダ等の無機塩類、有機塩基性化合物等のｐＨ調整剤、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、トリルトリアゾール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、サポニン等の防錆剤、石炭酸、１，２−ベンズチアゾリン−３−オンのナトリウム塩、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸プロピル、２，３，５，６−テトラクロロ−４−（メチルスルフォニル）ピリジン等の防腐剤或いは防黴剤、金属石鹸、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイド付加型カチオン活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、或いは、それらの金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、アルカノールアミン塩、チオカルバミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩等の潤滑剤、尿素、ソルビット、マンニット、ショ糖、ぶどう糖、還元デンプン加水分解物、ピロリン酸ナトリウム等の湿潤剤、ジメチルポリシロキサン等の消泡剤、分散剤等を使用してもよい。

更に、必要に応じて剪断減粘性付与剤を添加し、インキに適当な粘性を与えて実用に供することもできる。
前記剪断減粘性付与剤は従来より公知のものから適宜選択することができ、具体例には、キサンタンガム、サクシノグリカン、ウェランガム、アルカシーガム、グァーガム、カラギーナン等の多糖類、ポリアクリル酸、架橋型アクリル酸、ポリビニルアセトアミド、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、会合性ウレタンエマルジョン等が挙げられる。

前記インキ組成物を収容する筆記具の構造としては、例えば、ペン先を筆記先端部に装着し、軸筒内部に収容した繊維束からなるインキ吸蔵体にインキを含浸させ、ペン先にインキを供給する構造、軸筒内部に直接インキを収容し、櫛溝状のインキ流量調節部材や繊維束からなるインキ流量調節部材を介在させてペン先に所定量のインキを供給する構造、軸筒内部に直接インキを収容して、弁機構によりペン先に所定量のインキを供給する構造、軸筒内にインキを充填したインキ収容管を有し、該インキ収容管はペン先に連通しており、さらにインキの端面には逆流防止用の液栓を配設した構造が挙げられる。
なお、インキ収容管内にインキを収容したレフィルを軸筒内に収容するタイプの筆記具は、キャップを装着する構成の筆記具の他、キャップを要しない前記レフィルを出没可能に構成した後端ノックやサイドノック等のノック式、又は、回転式の筆記具であってもよい。
前記金属製ペン先として具体的には、ステンレス板、金合金板等の金属板を先細テーパー状に裁断し、屈曲又は湾曲した万年筆型のペン先が挙げられる。尚、前記ペン体には中心にスリットを設けたり、先端に玉部を設けることもできる。

前記塩基性染料として還元剤によって変色又は消色する染料を用いたインキ組成物は、還元剤を含む変色液によって変色又は消色させることができる。
前記還元剤として具体的には、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸リチウム、亜硫酸カルシウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸亜鉛、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸アンモニウム、次亜塩素酸ナトリウム、塩化錫、ハイドロサルファイト等を例示でき、変色又は消色性能の観点から亜硫酸ナトリウム又は亜硫酸カリウムが好適に用いられる。
また、前記変色液には必要に応じて有機溶剤や各種添加剤を配合できる。
前記変色液を収容する変色用塗布具としては、収容した変色液を開口部から直接筆跡に付着させる簡易構造の塗布具、開口部に刷毛等の吸液体を設けたキャップを有し、キャップを嵌めた状態で前記吸液体が容器内の変色液を含浸する構成となし、筆跡上に吸液体を接触させて変色液を塗布する構造の塗布具を例示できる。
また、筆記具の構造を有する変色用塗布具であってもよく、塗布部に繊維チップ、フェルトチップ、プラスチックチップ、筆穂等を筆記先端部に装着し、軸筒内部に収容した繊維束からなるインキ吸蔵体に変色液を含浸させ、筆記先端部に変色液を供給する構造、軸筒内部に直接インキを収容し、櫛溝状の液体流量調節部材や繊維束からなる液体流量調節部材を介在させて筆記先端部に所定量の変色液を供給する構造、軸筒内部に直接変色液を収容して、弁機構により筆記先端部に所定量の変色液を供給する構造のマーキングペンや筆ペン、軸筒に収容した繊維束からなる吸蔵体に変色液を含浸させ、ボールペンチップを装着した筆記先端部に変色液を供給する構造、軸筒内部に直接インキを収容し、櫛溝状の液体流量調節部材や繊維束からなる液体流量調節部材を介在させて筆記先端部に所定量の変色液を供給する構造、軸筒内に変色液を充填した収容管を有し、該収容管はボールペンチップに連通しており、さらに変色液の後端には逆流防止用の液栓を配設した構造のボールペンを例示できる。

前記変色用塗布具（ボールペン、マーキングペン、筆ペン等）は、筆記具の後部に設けて（所謂、両頭式筆記具構造）、筆記により得られた筆跡を単一の筆記具により変色又は消色可能な携帯性に優れた筆記具とすることができる。

また、変色用塗布具と、筆記具と組み合わせて筆記具セットを得ることもできる。
前記筆記具セットは、単一の筆記具と変色用塗布具により構成されていてもよいが、複数の色調の異なる筆記具や複数の筆跡幅の異なる筆記具と変色用塗布具を組み合わせた筆記具セットとすることにより、バリエーションに富む筆跡や絵柄を形成できると共に、前記筆跡や絵柄を変色又は消色可能な意外性を有する筆記具セットが得られる。

以下に実施例を示すが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、実施例中の部は重量部を示す。
実施例１
インキ組成物の調製
緑色染料 １．０部
〔保土谷化学工業（株）製、商品名：ダイアモンドグリーンＧＨ〕
グルタル酸 １．０部
石炭酸（防腐剤） ０．１５部
水酸化ナトリウム ０．３部
ノニオン系界面活性剤 ０．５部
〔日光ケミカルズ（株）製、商品名：ニッコールＰＢＣ３４〕
グリセリン ８．０部
水（イオン交換水） ８９．０５部

前記配合物を混ぜ合わせた後、室温下で１時間攪拌した後、濾過してインキ組成物を得た。
なお、前記インキのｐＨは３．５であった。

実施例２
インキ組成物の調製
緑色染料 １．０部
〔保土谷化学工業（株）製、商品名：ダイアモンドグリーンＧＨ〕
アジピン酸 １．０部
石炭酸（防腐剤） ０．１５部
水酸化ナトリウム ０．３部
ノニオン系界面活性剤 ０．５部
〔日光ケミカルズ（株）製、商品名：ニッコールＰＢＣ３４〕
グリセリン ８．０部
水（イオン交換水） ８９．０５部

前記配合物を混ぜ合わせた後、室温下で１時間攪拌した後、濾過してインキ組成物を得た。
なお、前記インキのｐＨは３．６であった。

実施例３
インキ組成物の調製
緑色染料 １．０部
〔保土谷化学工業（株）製、商品名：ダイアモンドグリーンＧＨ〕
トリカルバリル酸 １．０部
石炭酸（防腐剤） ０．１５部
水酸化ナトリウム ０．３部
ノニオン系界面活性剤 ０．５部
〔日光ケミカルズ（株）製、商品名：ニッコールＰＢＣ３４〕
グリセリン ８．０部
水（イオン交換水） ８９．０５部

前記配合物を混ぜ合わせた後、室温下で１時間攪拌した後、濾過してインキ組成物を得た。
なお、前記インキのｐＨは３．２であった。

比較例１
インキ組成物の調製
緑色染料 １．０部
〔保土谷化学工業（株）製、商品名：ダイアモンドグリーンＧＨ〕
リンゴ酸 １．０部
石炭酸（防腐剤） ０．１５部
水酸化ナトリウム ０．３部
ノニオン系界面活性剤 １．０部
〔日光ケミカルズ（株）製、商品名：ニッコールＰＢＣ３４〕
グリセリン ８．０部
水（イオン交換水） ８８．５５部

前記配合物を混ぜ合わせた後、室温下で１時間攪拌した後、濾過してインキ組成物を得た。
なお、前記インキのｐＨは２．９であった。

比較例２
インキ組成物の調製
緑色染料 １．０部
〔保土谷化学工業（株）製、商品名：ダイアモンドグリーンＧＨ〕
クエン酸 １．０部
石炭酸（防腐剤） ０．１５部
水酸化ナトリウム ０．３部
ノニオン系界面活性剤 １．０部
〔日光ケミカルズ（株）製、商品名：ニッコールＰＢＣ３４〕
グリセリン ８．０部
水（イオン交換水） ８８．５５部

前記配合物を混ぜ合わせた後、室温下で１時間攪拌した後、濾過してインキ組成物を得た。
なお、前記インキのｐＨは２．９であった。

筆記具の作製
前記各インキを万年筆形態の金属製ペン先を有する筆記具（パイロットコーポレーション社製、ＳＶＰ−２０ＮＳ）のインキ貯蔵部に充填し、キャップを嵌合することで筆記具を作製した。

前記各筆記具を用いて以下の試験を行った。
経時試験
前記各筆記具を室温下で６ケ月間放置した後、キャップを外してペン先の状態を目視により観察した。
以下の表に試験結果を示す。

なお、表中の試験結果の評価は以下のとおりである。
経時試験
○：初期と比較してペン先に汚れはみられない。
×：ペン先に汚れ（染料による縁取りのような汚れ）がみられる。

応用例１
変色液の調製
亜硫酸ナトリウム（還元剤） １０．０部
炭酸カリウム １．０部
リン酸エステル系界面活性剤 ０．２部
〔第一工業製薬（株）製、商品名：プライサーフＡＬ〕
石炭酸（防腐剤） ０．１部
グリセリン １０．０部
水（イオン交換水） ７８．７部
前記溶剤中に還元剤と各種添加剤を加えて攪拌して変色液を得た。

変色用塗布具の作製
前記変色液を、ポリエステルスライバーを合成樹脂フィルムで被覆した繊維集束インキ吸蔵体に含浸させて軸筒内に収容し、軸筒先端部にチゼル型繊維マーキングペンチップを取り付けてマーキングペン形態の変色用塗布具を得た。
なお、前記変色用塗布具には着脱自在のキャップを備えてなる。

筆記具セットの作製
前記実施例１で調製したインキを収容した筆記具と、変色性塗布具を組み合わせて筆記具セットを得た。
前記筆記具を用いて紙面上に筆記すると、緑色の筆跡が得られ、前記筆跡上から変色用塗布具を用いて変色液を塗布すると筆跡は消色した。

Claims (6)

1. 筆記先端部に万年筆型金属製ペン先を配してなり、少なくとも塩基性染料と、水と、カルボキシル基を有し、且つ、水酸基を有しない炭素数が４乃至６の有機酸を含有してなり、インキのｐＨが１〜７の範囲にある筆記具用水性インキ組成物を収容した筆記具。
2. 前記有機酸をインキ組成物全量中０．５〜５重量％の範囲で添加してなる請求項１記載の筆記具。
3. 前記有機酸がグルタル酸、アジピン酸、トリカルバリル酸から選ばれる有機酸である請求項１又は２記載の筆記具。
4. 前記塩基性染料が還元剤により変色又は消色する染料である請求項１乃至３のいずれかに記載の筆記具。
5. 軸筒内に、内外圧の変化に応じてインキ貯蔵部のインキを一時的に溜めるペン芯を収容してなり、前記ペン芯の先端部に万年筆型金属製ペン先を配してなる請求項１記載の筆記具。
6. 前記軸筒内にカートリッジ式のインキ貯蔵部を収容してなる請求項５記載の筆記具。