(57)【要約】  【課題】  インキ追従性が良好で、且つ、落下の衝撃力を受けてもインキの飛散や流出が起こらない、インキフォロワー組成物を提供する。  【解決手段】  難揮発性有機液体と、高度分岐環状デキストリンを含有する、インキタンクにおけるインキの界面に接触状態で配置されるインキフォロワー組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
難揮発性有機液体と高度分岐環状デキストリンとを少なくとも含有するインキフォロワー組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インキを直接充填するインキ収容部を有する筆記具や記録機器において、インキと共にインキ収容部内に収容され、インキと外気の間に位置するインキフォロワー組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
筆記具や記録機器に適用されるインキフォロワーは、高所から落下した際にインキの飛散や流出を防ぐ耐衝撃性や、インキ吐出によるインキの減少に伴ってインキ吐出部方向へスムーズに移動するインキ追従性が求められている。
特に、ボールペンでは、合成樹脂の成形パイプをインキ収容部として使用したものがあり、パイプ状のインキ収容部の一端にペン先を取り付け、他端側にインキフォロワー組成物として配置したものが知られている。このインキフォロワー組成物は、インキ追従によりパイプ内面に付着したインキを掻き落とすことで、インキ残量の視認にも役立っている。
インキフォロワー組成物として、液状ポリブテン、α−オレフィンオリゴマー、鉱油、シリコーンオイル等の難揮発性有機液体に、ゲル化剤としてジベンジリデンソルビトール或いはトリベンジリデンソルビトール（特許文献１）、Ｎ‐アシル化アミノ酸誘導体（特許文献２）、微粒子シリカ（特許文献３）、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸−α，γ−ジノルマルブチルアミドと置換度１．８以下のデキストリン脂肪酸エステル（特許文献４）等を添加して、ゲル状物としたインキ逆流防止体組成物が提案され、実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６４−１０５５４号公報
【特許文献２】特開昭５７−２００４７２号公報
【特許文献３】特開平７−２４２０９３号公報
【特許文献４】特開平９−２０８８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のゲル化剤を用いた従来のインキフォロワー組成物は、高所から落下した際の衝撃力でゲル構造が壊れて低粘度化してしまうために、インキの飛散や流出を防ぐ耐衝撃性が十分ではなかった。耐衝撃性を高めるためにゲル化剤の添加量を増やしてゲル構造を強くすると、粘度が高くなりすぎてインキ追従ができなくなり、筆記カスレを生じるという問題があった。
本発明は、耐衝撃性とインキ追従性を共に満足するインキフォロワー組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
即ち、本発明は、難揮発性有機液体と高度分岐環状デキストリンとを少なくとも含有するインキフォロワー組成物を要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
高度分岐環状デキストリンは、従来筆記具用水性インキに用いられているデキストリンやシクロデキストリンとは異なり、分子内に環状構造を１つ有し、その環状部分に多数の分岐グルカン鎖が結合した、重量平均重合度２０００〜３０００程度のデンプン分解物である。高度分岐環状デキストリンの分子の大部分は、環状構造に結合した、非環状の分岐グルカン鎖により構成されている。
そのため、高度分岐環状デキストリンを難揮発性有機液体に溶かすと、分子鎖が絡み合い、三次元網目構造が形成されてゲル化する。その際、高度に分岐した側鎖は多数の架橋点を作るため、落下の衝撃力を受けても分子鎖同士が分離し難いので、変形し難い特性を持つ。さらに、環構造により弾性が付与されるため、衝撃力を緩和する特性も有する。そのため、インキ追従性が良好な粘度のインキフォロワーであっても、落下の衝撃力を受けてもインキの飛散や流出が起こらない。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
難揮発性有機液体及び／又は不揮発性有機液体はインキファロワー組成物の基材として使用するものである。具体的には、日石ポリブテンＬＶ−７、同ＬＶ−１０、同ＬＶ−２５、同ＬＶ−５０、同ＬＶ−１００、同ＬＶ−２００、同ＨＶ−１５、同ＨＶ−３５、同ＨＶ−３５、同ＨＶ−５０、同ＨＶ−１００、同ＨＶ−３００（新日本石油化学（株）製）、ポリブテン０Ｈ、同５Ｈ、同１０Ｈ−Ｔ、同１５Ｈ、同３００Ｈ、同１５Ｒ、同３５Ｒ、同１００Ｒ、同１００Ｒ、同３００Ｒ（出光石油化学（株）製）、ニッサンポリブテン０１５Ｎ、同０６Ｎ、同３Ｎ、同５Ｎ、同１０Ｎ、同３０Ｎ、同２００Ｎ、ニューグライドＭ、ニューグライドμ（日油（株）製）などのポリブテン、ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ  Ｕｌｔｒａ  １０００、同３００、同１５０、ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ  １００、同４０（米国、エクソンモービルケミカル社製）、リポルーブ  ２０、同４０、同６０、同８０、同４００Ｈ（ライオン（株）製）などのα−オレフィンオリゴマー、ルーカントＨＣ−４０、同ＨＣ−１００、同ＨＣ−６００、同ＨＣ−１１００、同ＨＣ−２０００（三井化学（株）製）などのエチレン−α−オレフィンオリゴマー、シリコーンオイル、流動パラフィン、ワセリン、などが挙げられる。これらは１種もしくは２種以上混合して使用可能である。
【０００８】
高度分岐環状デキストリンはインキフォロワーのゲル化剤である。高度分岐環状デキストリンはデンプンに含まれるアミロペクチンをグルカン鎖転移酵素のブランチングエンザイムにより分解することで得られる。
具体的にはクラスターデキストリン（江崎グリコ（株）製）が挙げられる。
高度分岐環状デキストリンはそのままでも、水溶液にして添加しても良く、水溶液の濃度は５０重量％〜７５重量％程度が望ましい。水は製造工程中に加熱や減圧をすることで除いても良い。
【０００９】
各種公知のゲル化剤を併用しても良い。併用するゲル化剤としては、表面をメチル化処理した微粒子シリカ、珪酸アルミニウム、膨潤性雲母、微粒炭酸カルシウム、疎水処理を施したベントナイトやモンモリロナイト、オクチル酸アルミニウム、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、ジベンジリデンソルビトール、ジベンジリデンマンニトール、ジベンジリデンキシリトール、ジベンジリデンペンタエリスリトール、トリベンジリデンソルビトール、脂肪酸アマイド、アマイド変性ポリエチレンワックス、水添ひまし油、脂肪酸デキストリン、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール等が挙げられる。
【００１０】
更に、脂肪酸エステル、多価アルコ−ル脂肪酸エステル、アルキルグリセリルエーテル、硫酸エステル、液体脂肪酸硫酸エステル類、アルキルアリルスルホン酸、ポリオキシエチレンアルキルエ−テル、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等の界面活性剤や、着色剤、樹脂粉、金属粉等を添加しても良い。
【００１１】
本発明のインキフォロワー組成物の製造手段は従来知られている種々の方法が採用できる。例えば、ボールミル、ビーズミル、ロールミル、ヘンシェルミキサー、プロペラ撹拌機、ホモジナイザー、ニーダー等の装置を使用して混合攪拌することで作ることが出来る。濾過や遠心分離を行い粗大粒子や気体を除いても良い。製造時に加熱や冷却や加圧や減圧や不活性ガス置換をしても良い。これらはそれぞれ単独で使用しても良いし、組み合わせて使用しても良い。材料をドライブレンドしてから加えることも推奨出来る。
【００１２】
インキフォロワーを収容する収容体は、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等のインキの残量を確認できる透明又は半透明な高分子化合物を使用しても良いが、不透明高分子化合物や金属を使用しても差し支えない。また、収容体の内壁内面にシリコーン樹脂やフッ素樹脂などを塗布しても良い。スポンジやフロートを併用するのも良い方法である。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。各実施例中単に「部」とあるのは「重量部」を表す。
【００１４】
実施例１
日石ポリブテンＨＶ−１５（ポリブテン、ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製）
８５．０部
クラスターデキストリン（高度分岐環状デキストリン、江崎グリコ（株）製）
１５．０部
上記成分をステンレス製容器に入れ、プロペラ攪拌機で攪拌しながら２００℃まで加熱する。空気を巻き込まないように１時間攪拌し、その後室温まで徐冷してインキフォロワー組成物を得た。
【００１５】
実施例２
日石ポリブテンＨＶ−５０（ポリブテン、ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製）
５０．０部
ルーカントＨＣ−１００（エチレン−α−オレフィンコオリゴマー、三井石油（株）製）
４４．０部
クラスターデキストリン                                            ４．０部
イオン交換水                                                      ４．０部
アエロジルＲ９７２（微粒子シリカ、日本アエロジル（株）製）        ２．０部
イオン交換水とクラスターデキストリンを容器に入れて溶かす。そこに残りの材料を加えて、プロペラ攪拌機で攪拌しながら、１６０℃まで加熱する。空気を巻き込まないように１時間攪拌し、その後室温まで徐冷してインキフォロワー組成物を得た。
【００１６】
実施例３
日石ポリブテンＨＶ−１５                                        ４０．０部
ルーカントＨＣ−１００                                          ４８．０部
クラスターデキストリン                                            ８．０部
アエロジルＲ９７２                                                ３．０部
アルミニウムステアレート６００（ステアリン酸アルミニウム、日油（株）製）
１．０部
上記成分を容器に入れ、プロペラ攪拌機で攪拌しながら１８０℃まで加熱する。空気を巻き込まないように１時間攪拌し、その後室温まで徐冷してインキフォロワー組成物を得た。
【００１７】
実施例４
日石ポリブテンＨＶ−１５                                        ５０．０部
ダフニーオイルＫＰ−１００（流動パラフィン、出光興産（株）製）  ３９．０部
クラスターデキストリン                                            ６．０部
アエロジルＲ９７２                                                ４．０部
信越シリコーンＫＦ４１０（アルキル変性シリコーンオイル、信越化学工業（株）製）
１．０部
上記成分を容器に入れ、プロペラ攪拌機で攪拌しながら１８０℃まで加熱する。空気を巻き込まないように１時間攪拌し、その後室温まで徐冷してインキフォロワー組成物を得た。
【００１８】
実施例５
日石ポリブテンＨＶ−５０                                        ５０．０部
信越シリコーンＫＦ９６−１０００（シリコーンオイル、信越化学工業（株）製）
４２．０部
クラスターデキストリン                                            ５．０部
イオン交換水                                                      ５．０部
アエロジルＲ９７２                                                １．０部
ゲルオールＤ（ジベンジリデンソルビトール、新日本理化（株）製）    ２．０部
イオン交換水とクラスターデキストリンを容器に入れて溶かす。そこに残りの材料を加えて、プロペラ攪拌機で攪拌しながら、１６０℃まで加熱する。空気を巻き込まないように１時間攪拌し、その後室温まで徐冷してインキフォロワー組成物を得た。
【００１９】
比較例１
日石ポリブテンＨＶ−３００                                    １００．０部
【００２０】
比較例２
日石ポリブテンＨＶ−５０                                        ５０．０部
ルーカントＨＣ−１００                                          ４４．０部
アエロジルＲ９７２                                                ６．０部
上記成分を容器に入れ、拌機で攪拌しながら、１６０℃まで加熱する。空気を巻き込まないように１時間攪拌し、その後室温まで徐冷してインキフォロワー組成物を得た。
【００２１】
比較例３
日石ポリブテンＨＶ−１５                                        ５０．０部
ダフニーオイルＫＰ−１００                                      ４２．０部
アエロジルＲ９７２                                                ７．０部
信越シリコーンＫＦ４１０                                          １．０部
上記成分を容器に入れ、プロペラ攪拌機で攪拌しながら１８０℃まで加熱する。空気を巻き込まないように１時間攪拌し、その後室温まで徐冷してインキフォロワー組成物を得た。
【００２２】
試験用ボールペンインキ
水                                                            ３６．９５部
１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン                          ０．０５部
Ｗａｔｅｒ  Ｂｌａｃｋ  １９１Ｌ（黒色染料溶液、オリヱント化学工業（株）製）
１０．００部
Ｗａｔｅｒ  Ｂｌａｃｋ    Ｌ２００（黒色染料溶液、オリヱント化学工業（株）
製）                                                          ３０．００部
エチレングリコール                                            １０．００部
チオジグリコール                                              １０．００部
トリエタノールアミン                                            １．００部
ケルザン（キサンタンガム、三晶（株）製）                        ０．５０部
ベンゾトリアゾール                                              １．００部
フォスファノールＭＬ−２２０                                    ０．２０部
エチレンジアミン四酢酸                                          ０．３０部
水、キサンタンガム、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オンを混合して、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製Ｔ−２５、ジェネレーターＳ２５Ｎ−２５Ｇ、回転数３４００〜２４０００ｒｐｍ間で適宜調整。必要に応じて冷却。）で５分間攪拌する。その中に残りの材料を加え、同様に５分間攪拌し、５ミクロンフィルターを通した黒色のボールペン用水性インキ組成物。
【００２３】
試験サンプルボールペン
ぺんてる（株）製ＬＲＮ５（直径０．５ｍｍの超硬合金製のボール、ステンレス製ボールホルダー、合成樹脂製チップホルダー、透明合成樹脂製中空パイプ（インキタンク）で構成されたノック式ボールペン用リフィル）に、前記試験用ボールペンインキを０．８ｇ充填し、インキ後端に実施例１〜５、及び、比較例１〜３のインキフォロワー組成物を０．１ｇ（長さ１５ｍｍ）充填した。３００Ｇ１０分間の遠心脱泡処理をした後、ぺんてる（株）製ＢＬ７７の外装に入れて試験サンプルボールペンとした。
【００２４】
耐衝撃性
試験サンプルボールペンをペン先上向き状態で１ｍの高さからコンクリート床面に５回落下させ、直後にインフォロワー組成物中に侵入したインキの長さを測定した。
０ｍｍはインキフォロワー組成物の移動がないので筆記性能に影響が出ない。インキフォロワー組成物がパイプ（インキタンク）から飛び出てしまうと、インキフォロワーの効果がなくなってしまう。また、少しでも移動すると、書き出し時にインキが出ない所謂初筆カスレを生じる。
【００２５】
インキ追従性
インキ追従性が悪いインキフォロワー組成物は、インキ消費に伴うインキの移動速度について行けないので、インキタンク内に負圧が生じて、筆記距離が伸びるとインキ吐出量が低下して筆跡が薄くなる。そこで、試験サンプルボールペンを、自転式連続螺旋筆記試験機（筆記試験機  ＭＯＤＥＬ  ＴＳ−４Ｃ−２０  精機工業研究所製）を用い、筆記速度１５ｃｍ／ｓｅｃ、荷重１００ｇｆ、筆記角度７０°で連続２ｍ筆記させ、筆記距離１０ｃｍ部分と筆記距離１９０ｃｍ部分の筆跡の反射率を、微小面積色差計（ＶＳＳ４００、日本電色工業（株）製）で測定した。反射率が低いほど濃い。反射率の低下が大きなインキフォロワー組成物はインキ追従性が劣り、実用に適さない。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
実施例１は難揮発性有機液体のポリブテンに高度分岐環状デキストリンを溶解させた例、実施例２〜５は各種の難揮発性有機液体と高度分岐環状デキストリンと各種公知のゲル化剤を併用した例であるが、いずれのインキフォロワー組成物も落下の衝撃力を受けても変形が少なく、且つインキ追従性が良いものあった。
比較例１は粘度の高いポリブテンをそのままインキフォロワーに使用した例であるが、インキ追従性は良いが、落下でインキが飛び散ってしまった。比較例２は、実施例２から高度分岐環状デキストリンを除き、その分微粒子シリカを増やした例であるが、落下によるインキフォロワーの変形が大きく、耐衝撃性が不十分であり、インキ追従性も不十分であった。比較例３は、実施例４から高度分岐環状デキストリンを除き、その分、他のゲル化剤を増やした例であるが、落下によるインキフォロワーの変形が大きく、耐衝撃性が不十分であった。
以上のように、本発明のインキフォロワー組成物は、耐衝撃性とインキ追従性を共に満足する優れたものである。