JPH11165486A - ボールペン用インキ逆流防止体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インキへの追従性が高く、ボールペン製造時
のインキ逆流防止体の汚れ及びインキ減少時のインキタ
ンク内の汚れを防止できるボールペン用逆流防止体組成
物を提供する。 【解決手段】 シリコーンオイルと、ゲル化剤と、ポリ
エーテル変性シリコーンを含有していることを特徴とす
るボールペン用インキ逆流防止体組成物を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールペン用イン
キ逆流防止体組成物に関するもので、さらに詳しくは追
従性が良好でインキタンク内壁へ付着することを防止
し、筆記によるインキ減少に伴うタンク内壁のインキ残
りをなくすクリーニング性を有し、且つ製造時に生じる
インキによる逆流防止体の汚れも防止できるボールペン
用インキ逆流防止体組成物及びボールペン用インキ逆流
防止体組成物をインキタンクに充填してなるボールペン
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インキタンク内にインキを充填す
るボールペンにおいて、インキの逆流を防止するため
に、インキの上部、すなわちペン先と反対側の端部にイ
ンキ逆流防止体が充填されている。この、インキ逆流防
止体は、非使用時にペン先を上にして保管していた場合
等にインキがペン先と反対側に逆流して筆記時のインキ
の流出性が低下することを防止するもので、通常インキ
と相溶性のないゲル状体からなり、インキの減少時には
インキに追従してペン先側に移動してゆく。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、インキ逆流防
止体のインキへの追従性が充分ではない場合には、イン
キの減少に追従しきれずにインキ逆流防止体が元の位置
に残留して、インキ流出を阻害し、また追従性がよくて
もクリーニング性がない場合は筆記によるインキ減少に
伴うインキ残りでインキタンクが汚れるという問題があ
る。特に、インキタンクが透明又は半透明である場合に
は、この汚れが外観から判別されるため、ボールペンの
外観を損なうおそれがある。さらに、インキ逆流防止体
の追従性が充分でない場合にはインキ逆流防止体が内壁
に付着するためインキ逆流防止体に欠損部分が生じ、該
欠損部分からインキが逆流するおそれもある。

【０００４】さらに、インキ逆流防止体は、インキとは
相溶性がないゲル状体であるものの、ボールペン製造時
に、遠心分離等の強い力を掛けて処理する際にインキが
インキ逆流防止体に混入して汚れることがあり、このよ
うな場合にも透明又は半透明のインキタンクを有するボ
ールペンの場合には外観を損なうおそれがあった。

【０００５】本発明の目的は、インキへの追従性が良好
でインキタンク及びインキ逆流防止体の汚れを防止でき
るボールペン用インキ逆流防止体組成物及びボールペン
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの欠
点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ボールペン用イ
ンキ逆流防止体組成物において、シリコーンオイルと、
ゲル化剤を含むボールペン用インキ逆流防止体組成物
に、ポリエーテル変性シリコーンを用いると、インキへ
の追従性及びクリーニング性が高いボールペン用インキ
逆流防止体が得られることを見出だし本発明を完成させ
るに至った。すなわち、本発明のボールペン用インキ逆
流防止体組成物は、シリコーンオイルと、ゲル化剤と、
ポリエーテル変性シリコーンを含有していることを特徴
としている。

【０００７】本発明のボールペン用インキ逆流防止体組
成物は、シリコーンオイルとゲル化剤にポリエーテル変
性シリコーンを含有しているため、ポリエーテル変性シ
リコーンが、インキ逆流防止体とインキタンク内壁の界
面に作用してインキタンク内壁にインキ逆流防止体が付
着しにくくなり、且つインキ逆流防止体の追従性が良好
になる。

【０００８】従って、インキの減少に追従してインキ逆
流防止体がインキタンク内を移動する際にインキタンク
の内壁にインキ逆流防止体が付着せず且つインキタンク
内壁に残ったインキをインキ逆流防止体が除去すること
で、内壁が汚れることが防止できる。さらに、インキ減
少時にインキ逆流防止体に欠損部分が生じることがな
く、インキの逆流が確実に防止できる。また、インキと
の不混和性が高まり、ボールペン製造時にインキ逆流防
止体中にインキが混入してインキ逆流防止体が汚れるこ
とがない。

【０００９】本発明には、上記ボールペン用インキ逆流
防止体組成物をインキタンクに充填してなるボールペン
も含まれる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のボールペン用インキ逆流
防止体組成物の特徴は、シリコーンオイルと、ゲル化剤
を含むボールペン用インキ逆流防止体組成物にポリエー
テル変性シリコーンを混合したことにある。そのため、
本発明のボールペン用インキ逆流防止体組成物は、イン
キへの追従性が高く、インキの減少につれて移動する場
合にもインキタンク内壁に付着せず且つインキ残りがあ
る場合にもこれを除去することができる。

【００１１】（シリコーンオイル）本発明のインキ逆流
防止体にはシリコーンオイルが含まれる。このシリコー
ンオイルには、例えば、メチルシリコーンオイル、ジメ
チルシリコーンオイル、及びジメチルシリコーンの変性
体等があり、ジメチルシリコーンの変性体としては、メ
チルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコー
ンオイル等が含まれ、これらのものを単独又は２種類以
上混合して用いることができる。

【００１２】シリコーンオイルの具体例としては、例え
ば、信越シリコーン社製、商品名：ＫＦ−９６、同社
製、商品名：ＫＦ−５０、同社製、商品名：ＫＦ−４１
２、同社製、商品名：ＫＦ−４１０等が挙げられる。

【００１３】シリコーンオイルの使用量は、インキ逆流
防止体全量に対して５０．０〜９９．８重量％、好まし
くは６５．０〜９８．５重量％程度の範囲から選択でき
る。

【００１４】これらの、シリコーンオイルは、透明性、
潤滑性、耐熱性、耐酸化性等の特性を有し且つ一般的に
用いられる水性インキとも油性インキとも混和しにくい
ため、本発明のインキ逆流防止体に使用される。

【００１５】（ゲル化剤）ゲル化剤は、上記シリコーン
オイルを必要な粘度に増粘させるために用いるものであ
り、インキ逆流防止体に通常用いられるものの中から適
宜選択して用いることができる。

【００１６】本発明のインキ逆流防止体に適したゲル化
剤の例としては、例えば、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、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸、トリベ
ンジリデンソルビトール、水添加ヒマシ油、アミノ酸誘
導体等があり、好ましくは微粒子シリカ、特に親水性シ
リカが好適に用いられる。

【００１７】親水性シリカは、特に上記シリコーンオイ
ルのゲル化剤として使用した場合に充分な粘性を付与で
きると同時に、ゲル化した後に強い力を受けた場合にも
粘性構造が変化しにくく、さらには粘度が温度によって
変化することも少ないため、ボールペンの製造時、使用
時に亘って優れたインキ逆流防止効果を維持することが
できる。

【００１８】親水性シリカの具体例としては、日本アエ
ロジル社製、商品名：アエロジル２００、同社製、商品
名：アエロジル１３０等が挙げられる。

【００１９】ゲル化剤の使用量は、インキ逆流防止体全
量に対して０．１〜１０．０重量％、好ましくは０．５
〜５．０重量％程度の範囲から選択できる。ゲル化剤の
使用量がこの範囲より多いとインキへの追従性が低下す
るという欠点が生じるおそれがあり、またこの範囲より
少ないとインキ逆流防止体のゲル化が充分にできないお
それがある。

【００２０】（ポリエーテル変性シリコーン）本発明の
インキ逆流防止体にはポリエーテル変性シリコーンが含
有されている。このポリエーテル変性シリコーンを使用
することにより、インキ逆流防止体とインキタンク内壁
との界面に作用してインキ逆流防止体がインキタンク内
壁に付着しにくくなり、インキの減少に追従する追従性
が良好になり、さらにはインキタンク内壁のインキ残り
を除去するクリーニング性を有する。

【００２１】また、ポリエーテル変性シリコーンを使用
することでインキ逆流防止体とインキとの不混和性が高
まり、ボールペン製造時にインキとインキ逆流防止体が
混合してボールペンの外観が悪くなることなどが防止で
きる。

【００２２】ポリエーテル変性シリコーンの具体例とし
ては、例えば、商品名：グラノール１００、商品名：グ
ラノール１１５、商品名：グラノールＢ−１４８４、商
品名：グラノール２００、商品名：グラノール４００、
商品名：グラノール４１０、商品名：グラノール４２
０、商品名：グラノール４４０、商品名：グラノール４
５０（以上共栄社化学社製）等がある。

【００２３】ポリエーテル変性シリコーンの数平均分子
量（以下、単に「分子量」と称する場合がある）は、特
に制限されるものではなく、例えば、１００〜１０００
００程度の範囲、好ましくは１００〜３００００程度の
範囲から選択できる。分子量がこの範囲より高すぎると
界面へ移行しにくく、クリーニング性が低下する場合が
ある。

【００２４】ポリエーテル変性シリコーンの使用量は、
インキ逆流防止体全量に対して０．１〜４０．０重量
％、好ましくは１．０〜３０．０重量％程度の範囲から
選択できる。ポリエーテル変性シリコーンの使用量がこ
の範囲より多い場合にはインキ逆流防止体の耐衝撃性が
低下することがあり、またこの範囲より少ない場合に
は、インキタンク内壁へインキ逆流防止体が付着するこ
とがある。

【００２５】本発明のボールペン用インキ逆流防止体組
成物は、前記各成分を攪拌して均一に分散させて得られ
る。

【００２６】このようにして得られたインキ逆流防止体
は、インキタンクにインキとともに充填されてボールペ
ンとして製造される。本発明のインキ逆流防止体が使用
されるボールペンとしては、特に限定されないが、例え
ばポリプロピレンやポリエチレン等のプラスチック製の
透明又は半透明インキタンクを有するものが好適であ
る。

【００２７】使用するインキは通常ボールペンに使用さ
れている水性又は油性のインキであれば、適宜選択して
使用することができる。

【００２８】上記のように製造したボールペンは、イン
キ逆流防止体によって長期間ペン先を上向きにして放置
されていてもインキが逆流することなく筆記時のインキ
流出性がよい。また、ボールペン製造時にインキタンク
内に充填後、インキがインキ逆流防止体に混入してボー
ルペンの外観が損なわれることがない。

【００２９】さらに、インキ逆流防止体のインキタンク
内壁への付着性が低いため、インキの減少に伴ってイン
キタンク内を移動する際にインキ逆流防止体がインキタ
ンク内壁に付着することがない。また、インキ逆流防止
体の移動によってインキタンク内壁のインキ汚れも除去
することができる。よって、透明又は半透明のインキタ
ンク内壁が汚れてボールペンの外観が損なわれることが
ない。

【００３０】さらに、インキへの追従性が良好で確実に
インキの減少とともに移動するため、インキ逆流防止体
に欠損部分が生じることなく、インキの逆流が確実に防
止できる。

【００３１】尚、本発明のインキ逆流防止体組成物は、
上記のようにシリコーンオイルと、ゲル化剤及びポリエ
ーテル変性シリコーンを含有してなるが、必要に応じて
他の添加剤、例えば高沸点の水溶性有機溶剤等を添加す
ることもできる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
より詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。 （実施例１）シリコーンオイルとしてジメチルシリコー
ンオイル（信越シリコーン製、商品名：ＫＦ−９６−１
０００、粘度１０００ｃＳｔ） ８０重量部、ゲル化剤
としての親水性シリカ（日本アエロジル製、商品名：ア
エロジル２００、表１中では「親水性シリカ」と表
す） ５．０重量部、ポリエーテル変性シリコーン（共
栄社化学製、商品名：グラノール１１５、分子量１１０
００程度、表１中では「ポリエーテル変性シリコーン
」と表す） １５．０重量部を用いてインキ逆流防止
体を調製した。より具体的には、前記成分をデゾルバー
等の羽根を用いて１時間減圧下で攪拌して均一に分散し
てインキ逆流防止体を調製した。

【００３３】（実施例２）シリコーンオイルとしてメチ
ルフェニルシリコーンオイル（信越シリコーン製、商品
名：ＫＦ−５０−１０００、粘度１０００ｃＳｔ） ８
７．０重量部、ゲル化剤としての親水性シリカ（日本ア
エロジル製、商品名：アエロジル１３０、表１中では
「親水性シリカ」と表す） ３．０重量部、ポリエー
テル変性シリコーン（共栄社化学製、商品名：グラノー
ル４００、分子量１７５００程度、表１中では「ポリエ
ーテル変性シリコーン」と表す） １０．０重量部を
用いてインキ逆流防止体を上記実施例１と同様に調製し
た。

【００３４】（実施例３）シリコーンオイルとしてアル
キル変性シリコーンオイル（信越シリコーン製、商品
名：ＫＦ−４１２−１０００、粘度５００ｃＳｔ） ６
３．０重量部、ゲル化剤としての親水性シリカ（日本ア
エロジル製、商品名：アエロジル２００、表１中では
「親水性シリカ」と表す） ７．０重量部、ポリエー
テル変性シリコーン（共栄社化学製、商品名：グラノー
ル４００、分子量１７５００程度、表１中では「ポリエ
ーテル変性シリコーン」と表す） ３０．０重量部を
用いてインキ逆流防止体を上記実施例１と同様に調製し
た。

【００３５】（比較例１）シリコーンオイルとしてジメ
チルシリコーンオイル（信越シリコーン製、商品名：Ｋ
Ｆ−９６−１０００、粘度１０００ｃＳｔ） ９３．０
重量部、ゲル化剤として親水性シリカ（日本アエロジル
製、商品名：アエロジル２００、表２中では「親水性シ
リカ」と表す） ７．０重量部を用いて上記実施例１
と同様にインキ逆流防止体を調製した。

【００３６】（比較例２）シリコーンオイルとしてメチ
ルフェニルシリコーンオイル（信越シリコーン製、商品
名：ＫＦ−５０−１０００、粘度１０００ｃＳｔ） ９
７．０重量部、ゲル化剤としての親水性シリカ（日本ア
エロジル製、商品名：アエロジル１３０、表２中では
「親水性シリカ」と表す） ３．０重量部を用いて上
記実施例１と同様にインキ逆流防止体を調製した。

【００３７】（比較例３）シリコーンオイルとしてアル
キル変性シリコーンオイル（信越シリコーン製、商品
名：ＫＦ−４１２−１０００、粘度５００ｃＳｔ） ９
３．０重量部、ゲル化剤としての親水性シリカ（日本ア
エロジル製、商品名：アエロジル２００、表２中では
「親水性シリカ」と表す） ７．０重量部を用いて上
記実施例１と同様にインキ逆流防止体を調製した。

【００３８】（比較例４）シリコーンオイルとしてジメ
チルシリコーンオイル（信越シリコーン製、商品名：Ｋ
Ｆ−９６−１０００、粘度１０００ｃＳｔ） ８５．０
重量部、ゲル化剤としての親水性シリカ（日本アエロジ
ル製、商品名：アエロジル２００、表２中では「親水性
シリカ」とあらわす） ５．０重量部、フッ素変性シ
リコーン（信越シリコーン製、商品名：Ｘ−７２−０９
２ 粘度２５０ｃＳｔ） １０．０重量部を用いて上記
実施例１と同様にインキ逆流防止体を調製した。

【００３９】（比較例５）シリコーンオイルとしてメチ
ルフェニルシリコーンオイル（信越シリコーン製、商品
名：ＫＦ−５０−１０００、粘度１０００ｃＳｔ） ８
５．０重量部、ゲル化剤としての親水性シリカ（日本ア
エロジル製、商品名：アエロジル１３０、表２中では
「親水性シリカ」と表す） ５．０重量部、アミノ変
性シリコーン（信越シリコーン製、商品名：ＫＦ−８０
０２ 粘度１１００ｃＳｔ） １０．０重量部を用いて
上記実施例１と同様にインキ逆流防止体を調製した。

【００４０】（比較例６）シリコーンオイルとしてアル
キル変性シリコーンオイル（信越シリコーン製、商品
名：ＫＦ−４１２−１０００、粘度５００ｃＳｔ） ８
３．０重量部、ゲル化剤としての親水性シリカ（日本ア
エロジル製、商品名：アエロジル２００、表２中では
「親水性シリカ」と表す） ７．０重量部、エポキシ
変性シリコーン（信越シリコーン製、商品名：ＫＦ−１
０１ エポキシ当量３５０） １０．０重量部を用いて
上記実施例１と同様にインキ逆流防止体を調製した。

【００４１】上記各実施例及び各比較例の逆流防止体の
配合については、表１及び表２に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】（ボールペンの製造方法）上記各実施例及
び比較例のインキ逆流防止体を使用したボールペンを製
造する。具体的には、一端側にペン先を取り付けた内径
４．０ｍｍの透明なポリプロピレン製のインキタンク
に、２０℃における粘度が３０００ｃＳｔの水性インキ
を充填後、上記各実施例又は各比較例のインキ逆流防止
体を充填し中芯を得て、本体、キャップ、尾栓を取り付
けてから、インキ逆流防止体に混入した空気を除去する
ために遠心分離操作を行って製造する。なお、本実施例
で使用するインキ組成物の粘度は、Ｅ型粘度計により、
ローター：３゜コーン、回転数：０．５ｒｐｍ、温度：
２０℃の条件で測定した。

【００４５】（逆流防止体の汚れ）上記製造方法によっ
て製造されたボールペンの外観を目視判定して、製造後
の逆流防止体にインキの混入による汚れの有無を観察
し、評価結果を表３中の「逆流防止体の汚れ」の欄に記
載した。

【００４６】（筆記試験）上記製造方法によって得られ
た各ボールペンを用いて、筆記角度６５゜、荷重１００
ｇ、筆記速度７ｃｍ／secの条件で、インキがなくなる
まで螺旋式筆記試験機（ＷＲＩＴＩＮＧ ＴＥＳＴＥＲ
ＳＥＩＫＩ ＫＯＧＹＯ ＬＡＢ・）にかける。その
際のインキの流出性、逆流防止体の追従性、インキタン
ク内壁面の汚れを目視判定する。

【００４７】（インキ流出性）上記方法で試験した場合
のインキの流出性についてインキの流出量が筆記中良好
であるかどうかについて目視により評価した。評価結果
は、表３中「インキ流出性」の欄に記載した。

【００４８】（追従性）試験終了後にインキの減少に逆
流防止体が追従しているかどうかについて以下のように
評価した。評価結果は、表３中「追従性」の欄に記載し
た。 ○：インキに完全に追従している。 △：インキに追従していない部分がありインキタンク内
に残留している。

【００４９】（内壁面の汚れ）試験終了後のインキタン
クの内壁をボールペンの外側からインキ逆流防止体の付
着による汚れの有無を確認し、以下のように評価した。
評価結果は、表３中、「壁面汚れ」の欄に記載した。 ○：内壁面に逆流防止体の付着及びインキ残りがなく汚
れがない △：内壁面に逆流防止体の付着及びインキ残りがあり、
やや汚れている。

【００５０】

【表３】

【００５１】表３より、実施例で得られたインキ逆流防
止体を使用したボールペンは製造工程時にインキが混入
して汚れることがなかった。また、実施例で得られたイ
ンキ逆流防止体を使用したボールペンは追従性に優れて
おり、またインキ逆流防止体の付着によるインキタンク
内壁の汚れ及びインキ残りによる汚れも生じなかった。
さらに、インキ流出性については、全ての実施例で得ら
れたインキ逆流防止体を使用したボールペンにおいてポ
リエーテル変性シリコーンを使用していない比較例のイ
ンキ逆流防止体を使用したボールペンと同等のレベルを
維持できた。

【００５２】

【発明の効果】本発明のインキ逆流防止体組成物は、イ
ンキの流出性を良好にするとともに、インキ減少時にイ
ンキへの追従性が良好であり、インキタンク内壁にイン
キ逆流防止体が付着することがない。また、インキタン
ク内に付着したインキ汚れもインキ逆流防止体によって
除去することができるため、インキ残りによるインキタ
ンクの汚れも生じない。さらに、ボールペン製造時にイ
ンキがインキ逆流防止体に混合することが効果的に防止
できる。よって、透明又は半透明のインキタンクを使用
したボールペンにおいて外観が損なわれることがなく、
ボールペンとして有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコーンオイルと、ゲル化剤と、ポリ
   エーテル変性シリコーンを含有していることを特徴とす
   るボールペン用インキ逆流防止体組成物。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のボールペン用インキ逆
   流防止体組成物をインキタンクに充填してなるボールペ
   ン。