(57)【要約】      （修正有）【課題】３００℃以上の高温雰囲気下に晒されるような特殊用途で使用された場合であっても、筆記面への密着性を損なうことがなく、初期と同等の色相を維持したまま視認性に優れた筆跡を継続して形成できるマーキングペンを提供する。【解決手段】プラスチックチップ又は繊維束チップをペン先とし、無機顔料と、シリコーンレジンと、前記シリコーンレジンが可溶な有機溶剤とからなるインキ組成物を軸筒内に内蔵してなるマーキングペン。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックチップ又は繊維束チップをペン先とし、無機顔料と、シリコーンレジンと、前記シリコーンレジンが可溶な有機溶剤とからなるインキ組成物を軸筒内に内蔵してなるマーキングペン。
【請求項２】
前記有機溶剤が、芳香族炭化水素及び／又は脂環族炭化水素、または、前記炭化水素とアルコール及び／又はグリコールエーテルとの混合溶剤である請求項１記載のマーキングペン。
【請求項３】
前記ペン先が、５ｄ〜３０ｄの単糸からなる気孔率６０％〜８０％の範囲の繊維束チップである請求項１又は２に記載のマーキングペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマーキングペンに関する。更に詳細には、筆跡が高温雰囲気下に晒された場合であっても高い視認性と密着性を維持できるマーキングペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、市販される汎用の油性マーキングペンには、筆跡の速乾性を得るために低級アルコール等の揮発性有機溶剤を媒体とし、油溶性染料や有機顔料等の着色剤と、筆跡定着性を付与する油溶性樹脂を含む油性インキが内蔵されている。
前記油性インキでは、使用する有機溶剤に対して、着色剤や油溶性樹脂を選択することで、様々な筆記面への筆記を可能なものとし、筆跡に定着性や視認性を付与している。（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７９４６８号公報
【特許文献２】特表２０１０−５１９３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献で開示されるケトン樹脂やフェノール樹脂のような炭化水素骨格を有する樹脂を用いたインキは、ガラス面や樹脂フィルム面等のインキ非吸収面に筆記した際に、カスレや擦過による剥離を生じることなく、良好な筆跡形成が可能であるため、広く用いられている。
しかしながら、３００℃以上の高温雰囲気下に晒されるような特殊用途で使用された場合には、筆跡中の前記樹脂が炭化又は酸化分解してしまうため、筆記面への密着性が失われて水洗や軽い擦過により剥離除去されてしまう。また、インキ中に配合される着色剤においても炭化水素骨格を有するものでは同様の現象が生じるため、筆跡の色相が灰色やこげ茶色に変化してしまい、実用面での制限がある。
【０００５】
本発明は、３００℃以上の高温雰囲気下に晒されるような特殊用途で使用された場合であっても、筆記面への密着性を損なうことがなく、初期と同等の視認性に優れた筆跡を継続して形成できるマーキングペンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、プラスチックチップ又は繊維束チップをペン先とし、無機顔料と、シリコーンレジンと、前記シリコーンレジンが可溶な有機溶剤とからなるインキ組成物を軸筒内に内蔵してなるマーキングペンを要件とする。
更に、前記有機溶剤が、芳香族炭化水素及び／又は脂環族炭化水素、または、前記炭化水素とアルコール及び／又はグリコールエーテルとの混合溶剤であること、前記ペン先が、５ｄ〜３０ｄの単糸からなる気孔率６０％〜８０％の範囲の繊維束チップであることを要件とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、様々な筆記面に対して良好な筆跡を形成できるとともに、該筆跡が３００℃以上の高温雰囲気下に晒された場合であっても、筆記面への密着性を損なうことなく初期と同等の視認性に優れた筆跡を維持できるマーキングペンとなる。特に、筆跡を形成するまでシリコーンレジンを溶解状態で安定して軸筒内に収容できるため、インキの経時安定性に優れ、更に吐出性能が高いマーキングペンとなる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のマーキングペンは、軸筒先端にプラスチックチップ又は繊維束チップからなるマーキングペンチップを備えるとともに、無機顔料とシリコーンレジンと有機溶剤とからなる油性インキ組成物を内蔵するものである。
【０００９】
前記マーキングペンの構造としては汎用の形態が適用でき、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属類や、耐溶剤性を有する合成樹脂からなる軸筒の内部に、インキを含浸させた繊維束からなるインキ吸蔵体を収容した構造、前記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る構造、前記軸筒内部に直接インキを収容し、弁機構によりマーキングペンチップ（ペン先）に所定量のインキを供給する構造等が挙げられる。
【００１０】
前記軸筒内のインキが供給されるペン先（マーキングペンチップ）としては、繊維の樹脂加工体や熱溶融性繊維の融着加工体である繊維束チップ（ここではフェルトチップを含む）や、複数の糸状樹脂（合成樹脂の押出成形から形成されるモノフィラメント）を融着させて内部に軸方向のインキ流通路を形成したものや合成樹脂の連続気泡体（ポーラスチップ）であるプラスチックチップが有用である。尚、筆記先端部分は、砲弾形状、長方形状、チゼル形状等、目的に応じた形状に加工して実用に供される。
特に、本発明においては、内蔵するインキ組成物の吐出安定性に優れることから、５ｄ〜３０ｄの単糸からなる気孔率６０％〜８０％の範囲の繊維束チップが最も有用である。
【００１１】
前記構成のマーキングペン（軸筒）に内蔵されるインキ組成物は、無機顔料と、シリコーンレジンと、前記シリコーンレジンが可溶な有機溶剤とから少なくとも構成される。
前記無機顔料としては、カーボンブラック、群青（ラピスラズリ）、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛の他、鉄、銅、アルミニウム等の金属粉や金属粉表面を着色処理した光沢顔料、芯物質として天然雲母、合成雲母、ガラス片、アルミナ等の表面を酸化チタン等の金属酸化物で被覆したパール顔料等が挙げられる。
前記無機顔料は高温雰囲気下においても有機顔料のような変色（劣化）を生じることがほとんどないため、初期と同等の色相を維持することが可能となる。
尚、前記無機顔料は一種又は二種以上を併用してもよく、インキ組成物中３〜４０重量％の範囲で用いられる。
【００１２】
前記シリコーンレジンは、下記一般式（１）又は一般式（２）で表されるアルコキシシランの少なくとも一種以上からなる部分加水分解縮合物であり、室温において固体状態で存在するものである。
Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３      （１）
Ｓｉ（ＯＲ２）４        （２）
〔式中のＲ１は、炭素数１〜３のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜３のアルキルフェニル基、オキセタニル基、ビニル基、水酸基、アミノ基、（メタ）アクリロキシ基、イソシアネート基、у−グリシドキシ基から選ばれるいずれかであり、Ｒ２は、炭素数１〜３のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜３のアルキルフェニル基、オキセタニル基、ビニル基、アミノ基、（メタ）アクリロキシ基、イソシアネート基、у−グリシドキシ基から選ばれるいずれかである〕
【００１３】
前記シリコーンレジンを油性インキ中に添加して溶解状態とすることで、筆記時には優れた吐出性を示し、種々の筆記面に対して高い定着性の筆跡を形成できる。また、乾いた筆跡は、３００℃以上の高温雰囲気下に晒された際にも、定着性を損なうことなく保持され、初期と同等の視認性を維持できる。
前記現象は、高温下においてシリコーンレジンの分子構造内から水分子が蒸発することにより３次元的架橋されて固着力がより強固になることと、分子構造中に珪素骨格を有することで、高温下で炭素骨格からなる汎用の樹脂のような炭化に伴う変色や、酸化分解による固着力の低下を生じることがないためと推察される。
【００１４】
前記シリコーンレジンは、インキ組成中１〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％の範囲で用いられる。１重量％未満では筆跡の定着性が充分ではなく、４０重量％を越えて添加すると、溶剤への溶解性が低下し、インキの流動性が低下することがある。
【００１５】
前記有機溶剤としては、シリコーンレジンが可溶であり、低温状態であっても析出を生じることが無い溶剤が適用され、例えば、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ベンジルグリコール、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ジエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、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フェニルエーテル、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フェニルエーテル、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フェニルエーテル、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エチルエーテル、トリプロピレングリコールモノフェニルエーテル、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、メチルｎ−ブチルケトン、ジ−ｎ−プロピルケトン、ギ酸ｎ−ブチル、ギ酸イソブチル、酢酸メチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸プロピル等を例示できる。
前記有機溶剤は一種又は二種以上を混合して用いてもよく、インキ組成中４０〜９０重量％の範囲で用いられる。
【００１６】
特に、前記有機溶剤としては、芳香族炭化水素や脂環族炭化水素（単独又は併用）、更には、これらの炭化水素とともに、アルコールやグリコールエーテルを併用した混合溶剤とすることが好ましい。前記有機溶剤では、溶解状態におけるシリコーンレジンの経時安定性に特に優れているため、長期経時においてもインキ物性の変化を生じることなく、安定したインキ吐出性が長期に亘って確保できる。
【００１７】
更に、本発明の筆記具用油性インキ組成物には、必要に応じて上記成分以外に、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防錆剤、粘度調整剤、樹脂、剥離剤、顔料分散剤、消泡剤、界面活性剤等の各種添加剤を使用できる。
前記添加剤はいわゆる慣用的添加剤と呼ばれるもので、公知の化合物から適宜必要に応じて使用することができる。
【実施例】
【００１８】
実施例及び比較例のインキ組成を以下の表に示す。
尚、表中の組成の数値は重量部を示す。
【００１９】
【表１】
2014084453.tif 000002
【００２０】
表中の原料の内容を注番号に沿って説明する。
（１）ルチル型二酸化チタン、堺化学（株）製、商品名：タイトーンＲ３Ｌ
（２）東洋アルミニウム（株）製、商品名：アルミペースト０２４１Ｍ、アルミ成分６０％
（３）Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５５
（４）メチル変性シリコーンレジン、信越化学（株）製、商品名：ＫＲ２２０Ｌ
（５）メチルフェニル変性シリコーンレジン、信越化学（株）製、商品名：ＫＲ３１１
（６）荒川化学（株）製、商品名：Ｋ９０
（７）ヤスハラケミカル（株）製、商品名：ＹＳポリスターＴ−１００
（８）味の素ファインテクノ（株）製、商品名：プレンアクトＫＲ３８Ｓ
（９）日本ルーブリゾール（株）製、商品名：ソルスパース１７０００
【００２１】
インキの調製
実施例１，３，４及び比較例１，３，４，５
溶剤の半量と色材及び分散剤を容器に入れ、φ２．０ｍｍのガラスビーズ５０ｇとともにディゾルバーにて２０℃で３０分間撹拌分散した。更に、残りの溶剤と樹脂を添加して２０℃で１時間撹拌溶解した後、１００メッシュのフィルターで濾過することでガラスビーズを除去し、油性インキ組成物を得た。
【００２２】
実施例２及び比較例２
溶剤及び樹脂を容器に入れ、ディゾルバーにて２０℃で１時間撹拌溶解した後、アルミペースト（色材）を添加して２０℃で３０分間撹拌分散することで油性インキ組成物を得た。
【００２３】
マーキングペンの作製
得られたインキ組成物８ｇを、市販のマーキングペン外装（パイロットコーポレーション製；Ｍ−２０ＰＭ）に充填した。その際、ペン先には７ｄの単糸からなる気孔率７０％の砲弾型繊維束チップを用いた。前記構成で組み立てることにより油性マーキングペンを得た。
【００２４】
各マーキングペンを用いて、ステンレス板（ＳＵＳ３０４）に手書きで螺旋状の丸を連続筆記し、筆跡を２０℃で１時間乾燥させることで初期サンプルとした。
【００２５】
色相確認、耐擦過性試験
前記初期サンプルを４００℃の雰囲気下に３０分間静置した後、室温（２０℃）で放冷することで加熱後サンプルとした。
各サンプルの筆跡の色を目視により確認した後、加熱後サンプルの各筆跡を、綿棒を用いて５００ｇ荷重で１０回擦過した際の各筆跡の状況を目視により確認した。
試験結果を以下の表に示す。
【００２６】
【表２】
2014084453.tif 000003
【００２７】
尚、試験結果の評価は以下の通りである。
耐擦過性試験
○：良好な筆跡が維持される。
△：擦過箇所の筆跡が半分程度剥離する。
×：擦過箇所の筆跡がほぼ全て剥離する。