JPH02108598A - 形状可変性筆記具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は形状可変性筆記具に関する。

さらに詳しくは１本発明は筆記具芯体および低温熱可塑
性プラスチックが包装体内部に収納され。

包装体の中に封入されたまま形状の付与作業を行なうこ
とができる形状可変性筆記具に関する。

（従来の技術） 低温熱可塑性プラスチックを用い、６０℃程度の温湯な
どで加温し軟化させてボールペンの芯もしくはシャープ
ペンシルなどに巻き付け、樹脂が柔らかいうちに保持把
握部分として使用者個人の好みの形に成型し、オリジナ
ルの形状を付与することができる形状可変性ボールペン
、シャープペンシルなとはキャラクタ−商品としてすで
に開発され、低温熱可塑性樹脂と筆記具芯体が包装体の
中に別々にまたは空間を設けて封入されたキット商品と
して販売されている。

この筆記具は低温熱可塑性プラスチックが用いられ、形
状可変特性を有しているという点では本発明のものと同
じである。

上記低温熱可塑性プラスチックとして種々の顔料または
染料を用いて着色したものを用いれば保持把握部分に好
みに応じたオリジナルの色・柄・形状を付与することが
可能である。

また、製作過程の粘土４ＩＩｌｌ的楽しさおよび使用時
および放置時は飾り物としての外観の美しさを楽しむこ
とができるだけでなく、さらに本来の目的である筆記用
具としても用いることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の商品においては、以下のような欠
点がある。

ここでまず、従来型の形状可変性筆記具における形状付
与過程および使用方法を簡単に説明する。

すなわち、包装体の中に封入されている低温熱可塑性樹
脂を取り出して６０℃程度の温度の温水中に浸漬して軟
化した樹脂を前記のように筆記具芯体に巻き付ける。

これを空気中に放置するか水中に浸漬することによって
冷却硬化させて付与された形状を保存する。再度形状を
変更する場合には再加熱すれば何度でも形状の変更を行
なうことができる。

この樹脂が軟化してまだ熱い間に、保持把握部分に細か
い形状を付与する作業を行なうため通常は素手で取り扱
うことが多い。

したがって。

■熱い。

■軟化した樹脂が手に付着する。

■樹脂が冷たくなるにしたがい固くなるので手早く作業
をする必要がある。

■樹脂に手垢が付着してせっかくの美しさが台無しにな
る。

■樹脂に指紋が付着して表面の滑らかさが失われる。

などが問題となる。

以上のような理由からこのような商品は幼児や老人には
お湯を扱う点で適当でなく、また形状の付与作業を行な
うのに手先の器用さが要求される点で万人向きではない
。

さらに、せっかくの美しさ１表面の滑らかさが台無しに
なるという点からキャラクタ−商品としては機能的に物
足りない面がある。

このような状況に鑑み９本発明者は、鋭意検討努力を重
ねた結果、本発明を完成させた。

（発明の構成） すなわち１本発明は 「筆記具芯体および低温熱可塑性グラスチックをプラス
チックフィルムからなる包装体内部に同時に細密状態に
収納したことを特徴とする形状可変性筆記具」 である。

本発明の形状可変性筆記具の特徴は構成されている部材
がプラスチックフィルムからなる包装体に封入された。

ｔまで成形されるので前記のような欠点が解消されると
ころにあるだけでなく、従来から市販されていた形状可
変性筆記具と以下の点で異なっている。

すなわち、従来から市販されていた形状可変性筆記具に
おいても構成されている各部材がプラスチックフィルム
からなる包装体に同時に封入されている場合もあったが
、空間を有する封入状態であったため封入されたまま形
状の付与作業を行なうことはできなかった。

これに対して１本発明では包装体に同時に、しかも“細
密状態に収納”されており、空間がほとんど無いため、
最初から概略の形状が付与されているとも言える。

本発明で述べる筆記具芯体というのはいわゆる“ボール
ペンの替え芯”だけでなく、そのままで本来の目的であ
る筆記作業をすることができるシャープペンシルそのも
の、ボールペンそのものも含むものとする。

また１本発明で述べる低温熱可塑性プラスチックという
のは従来から各種の用途に用いられているポリエチレン
、ポリプロピレンなどのような比較的軟化温度の低い樹
脂とは異なり、４０〜１００°Ｃ程度の温水で軟化する
樹脂である。

ちなみに、上記のポリエチレン、ポリプロピレンなどは
熱可塑性の樹脂の中では比較的軟化温度の低いものでは
あるが、それでも２００℃程度の軟化温度を有しており
、成形加工をするには特別の成形機やプレス装置を必要
とするため素人が簡単に粘土細工をするような感覚で取
り提うことはできない。

また９本発明で述べる低温熱可塑性プラスチックという
のは特にサイズや形状が限定されているわけではない。

ペレット状、粉末状、ビーズ状のものおよび細い棒状の
ものも含むものとする。

また、“細密状態に収納”というのは空間が全くないと
いうのではなく包装体の中に振動させながら重力で樹脂
を充填した際に自然に充填される程度のものも含むもの
とする。

すなわち、余分の空間が設けられていない程度のことを
意味するものとする。

以下に本発明の形状可変性筆記具について第１図を用い
て詳細に説明する。

第１図（イ）は本発明の形状可変性筆記具を長さ方向に
直角に切断した場合の断面図、同（ロ）は形状可変性筆
記具の先端部分を示した外観図である。

本発明で述べる筆記具芯体とは第１図における１−１で
ボールペンの芯もしくはシャープペンシルなどである。

素材としては、４０〜１００℃程度の温水で全体が加温
されるため、ある程度の耐熱性および耐水性を有してい
ることが必要である。

筆記具芯体の具体例の一つであるボールペンの替え芯は
通常、一部が金属、その他はとんどの部分はポリエチレ
ンなどで作成されているので上記程度の温度では問題は
ない。

筆記具芯体のサイズは特に限定されるわけではないが、
ある程度の長さがないと樹脂によって十分に保持されな
い。

したがって、１！Ｉ脂によってずれないように保持する
という点でも、また、筆記具として長期間使用する点か
らも最低５０ｍｍ程度は必要である。

低温熱可塑性プラスチックは第１図における２−２のよ
うに筆記具芯体１−１と共にかつ、それを包み込むよう
に包装体内部に一緒に収納されている。

低温熱可塑性プラスチック２−２と筆記具芯体１−１と
の収納状態が前記のように略″細密”になっているのが
本発明の形状可変性筆記具の形状的特徴である。

包装体内部は低温熱可塑性プラスチック２−２が粉末状
のものでも空間が形成されるのは避けられないので封入
加工時に減圧または真空状態にしておいても良い、ただ
し、その場合はガスバリヤ−性の高いフィルムを用いな
ければ長期間の保管に耐えないのは言うまでもない。

この樹脂が温水の温度、すなわち、４０〜１００℃程度
で軟化し、包装体の中で好みの形状に成型される。

したがって、４０〜１００℃程度の温度で軟化し、かつ
、ある程度の流動性があることが要求される。

このような性質を有する樹脂の具体的な例としてはポリ
カプロラクトン樹脂、架橋ポリイソプレン樹脂がある。

まず、ポリカプロラクトン樹脂について簡単にのべる。

本発明において主要な構成要件となる低温熱可塑性樹脂
の一つであるラクトン樹脂について述べる。本発明で述
べるラクトン樹脂とはラクトンモノマー、例えば、ε−
カプロラクトン、δ−バレロラクトン、トリメチルカブ
ロラクトンなどを開始剤を用いて開環重合させて製造し
たものであり、常温では固体状態であるが、加熱すると
軟化する熱可塑性樹脂である。

以上の各種ラクトンモノマーの中でも量産されているε
−カプロラクトンが好ましい。

上記のような範囲の相対粘度を有する樹脂は常温ではか
なり硬度のあるいわゆる固形の樹脂で通常はペレット状
で流通しており、各種の用途に供されている。

なお９本発明の形状可変性筆記具用の樹脂のグレードと
して好適なものは相対粘度１．１５〜２゜２８を有する
ものであり、これはカプロラクトンモノマー中に僅かに
含まれている水分を開始剤として重合したものである。

この低温熱可塑性樹脂とは樹脂材ｌに加工上必要な可塑
剤、安定剤、熱伝達材その他必要に応じて添加される着
色剤または上記のような樹脂単独では有していない性状
を付与するために他の樹脂をブレンドした場合を含むも
のとする。

本発明に用いられるグレードのカプロラクトン樹脂は公
知の用途に従来から用いられており１例えば、倍力操作
用物体（特開昭６０−２４０６９２）、プラスチック粘
土（特開昭６ｌ−４２６７９）、医療用ギプス（特開昭
５８−８１０４２＞、スプリント材、放射線照射用フェ
イスマスク、かつらの型取材（特開昭６Ｏ−２１５０１
８）などがある。

なお、本発明で述べる相対粘度とは毛細管粘度計（ウベ
ローデ粘度計）を用いて測定した値とする。測定法はＪ
ＩＳ　　Ｋ６７２６に準じて行なった。ただし、溶剤と
してトルエン濃度１％、温度２７℃プラスマイナス０．
０５℃で測定した値とする。

次にラクトン樹脂を上記のような分子量範囲、すなわち
、軟化点範囲を有するグレードのものに設定するための
条件について記述する。

前記のようにラクトンモノマーを開始剤と触媒の存在下
で開環重合させるわけであるが、本発明に用いるような
分子量グレードの樹脂を製造するにはラクトンモノマー
中に通常は必ず含まれている１紋量の水分、具体的には
０．０５〜程度のものを開始剤として利用する。

分子量を設定するにはラクトンモノマーと開始剤とのモ
ル比を以下の関係式にしたがって計算して決定する。

ｅｘ、分子量４０．０００のものを製造する場合には ４０．０ＯＯ＝Ａ＋ｎＸ（ラクトンモノマーの分子量） ［ただし、Ａは開始剤として用いられる水の分子量、ｎ
は水１モルに対して加えられるラクトンモノマーのモル
数］ また、製造されたラクトン樹脂の分子量を測定するには
その樹脂の水酸基価および酸価を測定して以下の計算式
にしたがって計算すれば目安となる分子量が算出される
。

分子量 ５６．１１　　ｘ　２　　ｘ　１０００水酸基価−１−
酸価 上記のような４０〜１００℃という軟化点範囲を有する
ラクトン樹脂の分子量は１０．０００〜１００．０００
のものであり、中でも４０．０００〜７０．０００のも
のが好ましい。

また、以下のように相対粘度を求めて分子量を把握する
方法もある。

分子量１０．０００〜１００．０００のものというのは
相対粘度１．１５〜２．２８を有するものに相当する。

ラクトンモノマーを微量の水分、具体的には０゜０５〜
程度のものを開始剤として上記のように開環重合させて
分子量１０．０００〜１００．０００程度のラクトン樹
脂を製造する場合に用いる触媒としては有機スズ化合物
、有機チタン化合物、有機ハロゲン化スズ化合物などが
好適であり、中でも塩化第一スズ（Ｓ　ｎ　Ｃｌ　２　
）を用いるのが好ましい。

触媒の使用量はラクトンモノマーに対して０．１〜５、
ＯＯＯｐｐｍが好適である。

以上のような本発明の形状可変性筆記具に用いる分子量
１０．０００〜１００．０００程度のラクトン樹脂を製
造する方法は特開昭５６−１４９４４２号公報などに詳
細に開示されている。

また、ラクトン樹脂は単独のグレードのものでも良いが
、グレードの異なるものを複数種類ブレンドして用いて
も良い。

グレードの異なるものの一例としては例えば、相対粘度
１．１５〜，１．５を有するものと１．５〜２．２８を
有するものとの組み合わせがある。

グレードの異なるものを複数種類ブレンドされた樹脂の
特性は相当する単独のグレードのものより同じ軟化温度
でも曲げ強度などが向上する。

次に低温熱可塑性樹脂のもう一つの例であるトランスポ
リイソプレンについて詳細に説明する。

本発明の形状可変性筆記具において用いられる低温熱可
塑性樹脂のもう一つの具体的な例である架橋ポリイソプ
レンは以下のようにして！＃３ｍされる。すなわち、有
機アルミニウム化合物と三塩化ヴアナジウムとチタン化
合物からなる触媒などを用いてイソプレンモノマーを重
合させることにより得られる。

反応温度は１０〜１００℃が適当であり、ベンゼンなど
の溶奴中で行っても良い。

また、イソプレンモノマーに他の共役ジエン系のモノマ
ーなどを共重合させても良い６低温熱可塑性樹脂である
架橋ポリイソプレン樹脂は種々のグレードのものがあり
、各種の用途に用いられているが、本発明の形状可変性
筆記具に用いる材料としては少なくとも８５％のトラン
ス−１，４体を含有し、Ｘ線回折で測定された結晶性が
１５％〜４０％、ムーニー粘度が５〜Ｓｏ（ＭＬ−４，
１００℃）を有するグレードのものが望ましい。

このような架橋ポリイソプレンを主成物とする樹脂組成
物の結晶融点は３５〜１００℃である。

前記の物性範囲を外れるものは本発明の使用目的には合
致しない。

結晶性が４０％を越えるものでは溶融時の粘度が高すぎ
るため形状の付与作業がしにくい。

以上のようなグレードの架橋ポリイソプレンを製造する
ための方法は例えば特開昭５０−１２２５８６、特開昭
５１−５３５４５号公報などに詳細に開示されている。

本発明の形状可変性筆記具を構成する一つの材料として
用いる上記低温熱可塑性樹脂めサイズはペレット状の場
合、直径０．３〜３ｍｍ　、長さ０．３〜３ｍｍである
。また、サイズが同じ程度のビーズ状のものでも良い。

直径および長さが０．３ＩＩ１１より小さくなると製造
するのが困龍であるばかりでなく取り汲い難いという欠
点があり、また逆に３Ｉｎを超えると、■封入されてい
る樹脂全体が軟化するまでに時間がかかる ■隙間が大きくなり成型時に気泡がはいるという欠点が
あり好ましいものではない。

また、ｌ！Ｉ脂は上記のような直径を有する細い棒状の
ものでこれを複数本束ねた状態にして封入しておいても
良い。

この樹脂は完成品の柄を考慮して様々な色に着色された
ものが通常は複数種間封入されている。

もちろん１種類の色のものだけでも差し支えはない。

着色プラスチックの充填順序の組み合わせによリマーブ
リング、縞模様などを形成させることが可能である。

次にプラスチックフィルムからなる包装体というのは第
一図における３−３で、上記の低温熱可塑性樹脂等の容
器および形状付与作業時の樹脂のタレ防止および汚れ防
止材としての機能を有する。

したがって、ある程度の強度が必要である。

また、温水に浸漬するためある程度の耐熱・耐水性が必
要である。

また、軟化した低温熱可塑性樹脂が硬化した時。

プラスチックフィルムとの間で良好な剥離性を有してい
ることが不可欠である。

また、プラスチックフィルムは透明なものの方が内部が
はっきり見えるのでより好ましい。

好適な材料としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ナ
イロンなど比較的−船釣な材料で特に問題はない０強度
に関してはある程度厚さでコントロールすれば良い。

この包装体となるプラスチックフィルムの表面状態は完
成物の表面状態に影響をおよぼず。

つまり、完成物の表面を光沢に富ませる場合、平滑なフ
ィルムが必要であり、逆に梨地を形成させる場合、艷消
しフィルムが必要である。

包装体の長さ、太さおよび形状も完成物のデザインに影
響をおよぼず。

つまり、軟化した樹脂がほぼ包装体の形状に成型され、
冷却され硬化するまでの間形状を保持するための型とし
ても機能する。

単純な円筒状、先太、中太など完成時のデザインを考慮
して包装体を製作する必要がある。

またこの包装体の形状は、筆記具芯体の先端が露出する
ように封入しても好いし、芯体全体を樹脂粒子と共に袋
の中に封入してしまっても良い。

さらに、この包装体は最初から筆記具芯体や低温熱可塑
性樹脂が充填されていない場合はこの一部分が開放状態
で内容物を充填後ピー１−シール方式などで密封加工さ
れたものが望ましい。

つまり、温水に浸漬する際、内容物が流失したり、温水
が包装体内に侵入したりゴミが侵入したりすることを防
止するわけである。

包装体の少なくとも一箇所にスナツグ式ファスナーを取
りつけ開閉可能にするか若しくは針金などで縛っておい
ても良い。

本発明の形状可変性筆記具に実際に形状を付与する作業
を行なう場合の状況は以下の通りである。

包装体に樹脂および筆記具芯体が充填されしかも端部が
密閉された状態で、セ氏６０度程度の温水に浸漬し、２
〜３分間放置する。

樹脂ベレットが軟化したのを確認し、これを箸などを用
いて外に出し、手で押さえて形状を付与した後直ちに冷
水に浸漬して冷却する。

充分冷却し、硬化したことを確認したら、包装体である
樹脂フィルムを剥がせば完成する。

軟化させるための温水の温度は４０〜１００℃、好まし
くは、４０〜６０℃である。

使用する樹脂は着色剤を添加したものでもよく。

着色剤の使用量は樹脂に対して１〜５部である。

また、熱伝達材を用いて軟化し易くしておいてもよい。

熱伝達材を用いる理由は加温する際に均一に加温される
ようにするためである。

好適な熱伝達材は熱伝導率の高い金属の粉末、例えば、
アルミニウム粉末、銅粉末などである。

熱伝達材の使用量は染料または顔料の使用量と同じ程度
で良い。

本発明の形状可変性筆記具の具体的実施態様は以下のよ
うなものが考えられる。

（ａ）低温熱可塑性プラスチッが色の異なるプラスチッ
クからなることを特徴とする請求の範囲記載の形状可変
性筆記具。

（ｂ）低温熱可塑性プラスチックがラクトン樹脂である
ことを特徴とする請求の範囲記載の形状可変性筆記具。

（Ｃ）低温熱可塑性プラスチックが架橋ポリイソプレン
樹脂であることを特徴とする請求の範囲記載の形状可変
性筆記具。

＋ｄ）低温熱可塑性プラスチックが着色された複数の樹
脂の組み合わせであることを特徴とする請求の範囲記載
の形状可変性筆記具。

（発明の効果） 本発明の効果としては、低温熱可塑性樹脂の優れた特徴
を生かし、簡便迅速にしかも安全にオリジナルな筆記具
を創作できることが挙げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明になる形状可変性筆記具を長さ方
向に直角に切断した場合の断面図、同（ロ）は形状可変
性筆記具の先端部分を示した外観図であり、１−１が筆
記具芯体、２−２が低温熱可塑性プラスチック、３−３
がプラスチックフ。 イルムからなる包装体である。 第１図 （イ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 筆記具芯体および低温熱可塑性プラスチックをプラスチ
   ックフィルムからなる包装体内部に同時に細密状態に収
   納したことを特徴とする形状可変性筆記具。