JPH05270193A - 水性ボールペンインキ揮発防止組成物 - Google Patents

水性ボールペンインキ揮発防止組成物

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JPH05270193A
JPH05270193A JP4097467A JP9746792A JPH05270193A JP H05270193 A JPH05270193 A JP H05270193A JP 4097467 A JP4097467 A JP 4097467A JP 9746792 A JP9746792 A JP 9746792A JP H05270193 A JPH05270193 A JP H05270193A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 水性ボールペンのインキ収容管内の粘度10
-3〜2Pasec (25℃)の水性インキの上部に充填す
る組成物であって、難揮発性有機液体もしくは不揮発性
有機液体にゲル化剤とフッ素アルキル基を有する界面活
性剤とを配合したことを特徴とする水性ボールペンイン
キ揮発防止組成物。 【効果】 ボールペン用のインキ揮発防止組成物を提供
した。この組成物はボールペンのインキ収容管のインキ
の移動と共に、初期に充填した量が減少することなく移
動し、インキがなくなるまで揮発防止の効果が保つこと
ができるため、従来のインキ逆流防止体のように多量充
填する必要がなく、その分インキを多く充填できる利点
がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水性ボールペン用のイン
キ揮発防止組成物に関する。詳しくは、インキ収容管内
に直接インキを収容する水性ボールペンにおけるインキ
の揮発を防止し、インキの保存安定を図るためのインキ
揮発防止組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、直接インキを収容するインキ収容
管を有するボールペンにおいて、インキの逆流を防止す
るために、インキ収容管内のインキの上部に逆流防止剤
が充填されている。その逆流防止剤としてたとえば、特
開昭57−153070には、ジベンジリデンソルビト
ールとエチレングリコールからなる組成物が示され、特
開昭57−200472にはアミノ酸誘導体をワセリン
などの不揮発性有機液体に溶解してゲル状とした組成物
が開示されている。
【0003】また、特開昭61−57673、61−1
45269、61−151289、61−20018
7、61−268786、62−50379、62−1
48581には、ポリブテンとシリカに、ポリオキシエ
チレンソルビタンモノラウレート、グリセリンジオレエ
ート、ソルビタンモノオレエート、ペンタエリスリトー
ルステアレート、ポリエチレングリコールジイソステア
レート、N‐オキシエチルアミン、ポリオキシエチレン
硬化ヒマシ油などを添加した組成物が開示されている。
【0004】一般にインキ収容管内のインキ逆流防止体
はインキの移動に追従していく性質が必要である。しか
し、水性ボールペンの場合インキ消費は100mを筆記
するに当り約0.1gないし0.2gであり、類似の形
態を有する油性ボールペンの100m当りのインキ消費
量が0.01gないし0.04gであるのに対し非常に
多く、インキの消費が速い。このようにインキ消費が速
い場合は、インキ逆流防止体は一見インキ収容体に付着
していないように見える場合もあるが、実際にはインキ
収容体内壁に膜状に付着し該水性ボールペンのインキ消
費が進むと、インキ上端に残るインキ逆流防止体は確実
に減少していく。このような問題のために従来のインキ
逆流防止体には、インキ収容管の約5ないし20%に当
たる程多量に充填しなければならない欠点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点を解決することであり、従来のインキ逆流防止
体の欠点がない水性ボールペンのインキ揮発防止組成物
を提供することである。すなわち、インキと等速度で移
動してインキ収容体内壁面に付着する量が極めて少な
く、またインキの水または有機溶剤の揮発を防止する水
性ボールペンインキ揮発防止組成物を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の水性ボールペン
インキ揮発防止組成物は、水性ボールペンのインキ収容
管内の粘度10-3〜2Pasec (25℃)の水性インキ
の上部に充填する組成物であって、難揮発性有機液体も
しくは不揮発性有機液体にゲル化剤とフッ素アルキル基
を有する界面活性剤とを配合したことを特徴とする。
【0007】本発明の組成物に用いる難揮発性有機液体
もしくは不揮発性有機液体は、鉱物油、動植物油、エス
テル類、高沸点炭化水素、高級脂肪酸類、高級アルコー
ル類、低分子ポリオレフィン、シリコーンオイルなどで
ある。具体的なものとしては、ワセリン、スピンドル
油、ヒマシ油、オリーブ油、流動パラフィン、平均分子
量300〜3000のポリブテン、ジメチルシリコーン
オイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性
シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイ
ル、脂肪酸変性シリコーンオイルなどがあげられる。
【0008】本発明のゲル化剤しては、微粒子シリカ、
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、ステアリン酸亜鉛などの金
属セッケン、ベントナイト、カーボンブラックなどの無
機顔料、フタロシアンブルーなどの有機顔料などであ
る。好ましいものとしては日本アエロジル(株)製のア
エロジルR974、R972、R976など表面を疎水
化処理したシリカなどをあげることができる。
【0009】本発明の組成物のフッ素化アルキル基を有
する界面活性剤とは、一部もしくはすべてをフッ素化し
たアルキル基と、スルホン酸塩、カルボン酸塩、燐酸
塩、親水性基、もしくは親油性基とを含有する化合物ま
たはそれらのエステル類などである。具体的にはフルオ
ロアルキル(C2 〜C10)カルボン酸塩、N‐パーフル
オロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3
‐〔フルオロアルキル(6 〜C11)オキシ〕‐1‐アル
キル(C3 〜C4 )スルホン酸ナトリウム、3‐〔ω‐
フルオロアルカノイル(C6 〜C8 )‐N‐エチルアミ
ノ〕‐1‐プロパンスルホン酸ナトリウム、N‐〔3‐
(パーフルオロオクタンスルホンアミド)プロピル〕
N,N‐ジメチル‐N‐カルボキシメチレンアンモニウ
ムペタイン、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン
酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩(C7
13)、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノール
アミド、パーフルオロアルキル(C4 〜C12)スルホン
酸塩(Li,K,Na)、N‐プロピル‐N‐(2‐ヒ
ドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミ
ド、パーフルオロアルキル(C6 〜C10)スルホンアミ
ドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロア
ルキル(C6 〜C10)‐N‐エチルスルホニルグリシン
塩(K)、リン酸ビス(N‐パーフルオロオクチルスル
ホニル‐N‐エチルアミノエチル)、モノパーフルオロ
アルキル(C6 〜C10)エチルリン酸エステルなどのフ
ッ素系界面活性剤をあげることができる。また、フロラ
ードFC−431〔住友スリーエム(株)製〕、ユニダ
インDS−101〔ダイキン工業(株)製〕、EFTO
P EF−801〔三菱マテリアル(株)製〕などの商
品名をあげることができる。フッ素アルキル基を有する
界面活性剤の配合量は、組成物に対して0.01〜5重
量%、好ましくは0.01〜2%である。
【0010】本発明の組成物は、不揮発性もしくは難揮
発性溶剤の一種もしくは複数種を基剤とし、フッ素アル
キル基を有する界面活性剤とゲル化剤とを加えニーダー
もしくは三本ロールで混練し、ゲル化することにより得
られる。
【0011】本発明の組成物を適用できるインキはイン
キ収容管に充填する水性ボールペンインキに通常使用さ
れるものでインキ粘度10-3〜2Pasec (25℃)の
ものである。
【0012】本発明の組成物を、ボールペンのインキ収
容管中のインキの上部に充填するとインキ収容管と組成
物との界面において、従来のインキ逆流防止体よりはる
かに薄い膜を形成し、その後インキと共に流動して行く
ので、インキ上部に残る組成物は初期とほぼ変わらない
量でインキに追従して行く。このため、インキ収容管の
インキの上端においては、外気とインキとの間を変わら
ない厚さを持って遮断され、インキが揮発することを防
ぐ効果をもたらす。また、本発明の組成物は、ゲル化剤
の量などで擬塑性または塑性の強さを調節し、適当な粘
度を有する不揮発性もしくは難揮発性溶剤を選択するこ
とにより、インキ逆流防止体としても、従来のものと何
等遜色無い性能を得ることができる。
【0013】
【実施例】次に実施例によって本発明を更に詳細に説明
する。実施例、比較例の揮発防止組成物の評価は、つぎ
のようにして行った。つぎに示す組成のボールペンイン
キを、インキ収容管(内径3mmの透明なポリプロピレン
チューブ)に約100mmの長さ充填した。 ウォーターブラック 187L(オリエント化学(株)商品名) 8重量部 ポリビニルピロリドン K-90 3 〃 オレイン酸カリウム 1 〃 エチレングリコール 30 〃 水 58 〃 この収容管のインキの上部に以下に示す実施例、比較例
で得られた組成物を5mmの長さに充填し、先端に燐青銅
チップ(ボールは超硬合金タングステンカーバイドで、
直径0.7mmある)を取り付けたペンによって、毎分
5.5mmの速度で400m螺旋筆記した(筆記荷重は1
00gf)。筆記後、インキ収容管外側よりインキ上部に
残った組成物の長さを測定した。また、収容管、チッ
プ、充填するインキ、組成物、ペンの重量をあらかじめ
測定しておき、筆記前後のペンの重量の差でインキ残量
を算出し、これを50℃、30%RHの恒温恒湿槽内に
60日間放置後、室温まで放冷し、同様にインキ残量を
算出して、重量変化率を算出した。さらに、上記のペン
を組立て、50℃、80%RHの恒温、恒湿槽内に一週
間倒立放置したのち、逆流の有無を観察した。各実施
例、比較例の結果を表1に示す。
【0014】実施例1 ニッサンポリブテン 015N(日本油脂(株)商品名) 95重量部 アエロジル R972(日本アエロジル(株)商品名) 5 〃 フロラード FC-431(住友スリーエム(株)商品名) 1 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、インキ揮発防止組成物を得た。
【0015】実施例2 ニッサンポリブテン 5N(日本油脂(株)商品名) 97重量部 アエロジル R972(日本アエロジル(株)商品名) 3 〃 ユニダイン DS-101(ダイキン工業(株)商品名) 0.1 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、インキ揮発防止組成物を得た。
【0016】実施例3 ポリブテン HV-15 (日本石油(株)商品名) 96重量部 アエロジル R974(日本アエロジル(株)商品名) 4 〃 EFTOP EF-801(三菱マテリアル(株)商品名) 1 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、インキ揮発防止組成物を得た。
【0017】比較例1 ニッサンポリブテン 015N 95重量部 アエロジル R972 5 〃 ポリオキシエチレンラウリルエーテル 1 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、実施例1の比較例とした。
【0018】比較例2 ニッサンポリブテン 5N 97重量部 アエロジル 380 3 〃 グリセリルジオレート 1 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、実施例2の比較例とした。
【0019】比較例3 ポリブテン HV-15 (日本石油(株)商品名) 95重量部 アエロジル R974(日本アエロジル(株)商品名) 4 〃 ソルビタントリオレート 1 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、実施例3の比較例とした。
【0020】
【表1】
【0021】従来のインキ逆流防止体に相当する比較例
の組成物は、この充填量ではすべてがインキ収容管側面
に付着し、400mの筆記でインキ上端にはまったく残
らず、インキ揮発防止の効果はまったくなかった。その
ため、使用したインキは充填した量の約半分であった。
上記の結果から、比較例の組成物の充填の長さは、本発
明の組成物の5mmにくらべて15mm以上が必要となる。
【0022】
【発明の効果】本発明のボールペンインキ揮発防止組成
物は、ボールペンのインキ収容管のインキと共に移動
し、かつインキ収容管壁面に極めて薄い膜として付着す
る性質のため、書き進んだ状態でのインキ収容管上端に
おけるインキ揮発防止組成物を初期とほぼ同じ量に保つ
ことができるため、初期に充填する組成物の量が従来の
インキ逆流防止体より著しく少ない量で、インキがなく
なるまで揮発防止の効果を保つことができる。そのた
め、従来のインキ収容管に直接インキを収容する水性ボ
ールペンに比べ、5ないし15%程インキを多量に充填
することが可能となった。また、インキ収容管内をイン
キとともに移動できる性状のため、インキ逆流防止体と
しても従来のものと何等遜色ない性能を有する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水性ボールペンのインキ収容管内の粘度
    10-3〜2Pasec(25℃)の水性インキの上部に充
    填する組成物であって、難揮発性有機液体もしくは不揮
    発性有機液体にゲル化剤とフッ素アルキル基を有する界
    面活性剤とを配合したことを特徴とする水性ボールペン
    インキ揮発防止組成物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6530708B2 (en) 2000-08-08 2003-03-11 Mitsubishi Pencil Co., Ltd. Ink follower composition for oil-based ballpoint pens

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6530708B2 (en) 2000-08-08 2003-03-11 Mitsubishi Pencil Co., Ltd. Ink follower composition for oil-based ballpoint pens

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