(57)【要約】【課題】  インキ追従性とインキ逆流防止性を共に満たし、且つ、筆記時にはインキの消費につれてインキ収容管壁面に付着するのを防止しながら追従し、この挙動はインキが無くなるまで継続されると共に、ボールペン製造工程において、強い剪断力が付加された場合、一旦粘度は低下するが、剪断力から解放されると直ちに元の粘度まで回復する優れたインキ逆流防止性能を示すボールペン用インキ逆流防止体組成物を提供する。【解決手段】  鉱油、流動パラフィン、アルキル変性シリコーンオイルから選ばれる難揮発性有機液体に、ゲル化剤と、脂環族飽和炭化水素樹脂及び／又はロジンとを添加してなる、ボールペンのインキ収容筒内に直接収容したインキの後端面に配設され、インキの消費に従い前進するインキ逆流防止体組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールペンのインキ収容筒内に直接収容したインキの後端面に配設され、インキの消費に従い前進するインキ逆流防止体であって、前記インキ逆流防止体が鉱油、流動パラフィン、アルキル変性シリコーンオイルから選ばれる難揮発性有機液体に、ゲル化剤と、脂環族飽和炭化水素樹脂及び／又はロジンとを添加したものであるボールペン用インキ逆流防止体組成物。
【請求項２】
前記ロジンが完全水素添加ロジンである請求項１記載のボールペン用インキ逆流防止体組成物。
【請求項３】
前記脂環族飽和炭化水素樹脂及び／又はロジンをインキ逆流防止体組成物全量に対して５〜６０重量％添加してなる請求項１又は２記載のボールペン用インキ逆流防止体組成物。
【請求項４】
前記ゲル化剤が脂肪酸アルミニウム、脂肪酸デキストリン、アマイド変性ポリエチレンワックス、脂肪酸アマイドから選ばれる請求項１記載のボールペン用インキ逆流防止体組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。更に詳細には、ボールペン先端部と、インキが直接収容されたインキ収容管を備えたボールペンにおける、前記インキ収容管の開放側インキ端面に充填されるボールペン用インキ逆流防止体組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のボールペン用インキ逆流防止体組成物として、高粘度の油性インキを用いたボールペンにおいては、鉱油と金属石鹸の混合物である高粘度のグリースが適用されている。
又、中粘度乃至低粘度の油性或いは水性インキを用いたボールペンについては、前記インキ逆流防止体では粘度が高く、筆記によるインキ消費に伴ってインキ逆流防止体が移動する、所謂追従性が十分でなかったり、高温条件下においては粘度低下が著しいためにインキの逆流を抑止できないといった不具合を生じる。従って、前記インキを用いたボールペンにあっては、ポリブテンやシリコーンオイル等の難揮発性有機液体にベンジリデンソルビトールやシリカ等のゲル化剤を添加したインキ逆流防止体が提案されている（例えば、特許文献１又は２参照）。
【特許文献１】特公平１−１０５５４号公報
【特許文献２】特開平６−２４７０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記インキ逆流防止体は、インキとの不親和性、すなわち容易にインキ逆流防止体とインキが混合しないことが要求される。
しかしながら、前記ポリブテンを用いた系のインキ逆流防止体は、インキ中の溶剤、着色剤、界面活性剤との親和性が高いため、インキの一部がインキ逆流防止体内に移行して逆流防止性能を低下させたり、或いは、インキ逆流防止体の一部がインキ内に移行してインキの変質や筆記不能になる不具合を生じ易くなる。
更に、前記ポリブテンは粘着性が高いため、インキ収容管内をインキの消費に伴って移動する際、収容管内に付着して、追従するインキ逆流防止体が減少したり、或いは、無くなってインキ逆流防止性能を付与し難くなる。
また、シリコーンオイルは、インキ逆流防止体として使用できる粘度までに増粘させる物質が非常に少なく、仮に増粘できても、ベースオイルを系外に分離させてしまう現象を生じ易く、前記インキ逆流防止体が適用されたボールペンを先端部が上向き状態（正立状態）で長期間放置した場合、分離した成分は比重がインキより小さいためにインキ収容管壁面を伝って上昇しインキ収容管の先端部分に溜まり、筆跡の濃度低下或いは筆記不良を発生させる。更に、ボールペン製造工程においてインキ収容管内に充填する際、インキ逆流防止体に付加される剪断力により粘性構造が破壊され易く、一旦破壊された粘性構造は回復しなかったり、回復に非常に長時間を要したり、或いは、回復した後は元の粘度より高粘度となる現象がみられ、これはボールペンの筆記性能を著しく低下させる原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は前記した従来のボールペン用インキ逆流防止体の不具合を解消するものであって、即ち、水性インキ及び油性インキ双方に対して良好なインキ追従性とインキ逆流防止性を示し、しかも生産性に優れたボールペン用インキ逆流防止体組成物を提供しようとするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、インキ追従性とインキ逆流防止性を共に満たし、且つ、筆記時にはインキの消費につれてインキ収容管壁面に付着することを防止しながら追従し、この挙動はインキが無くなるまで継続される、実用性に優れたボールペン用インキ逆流防止体組成物が得られる。
また、ボールペン製造工程において、強い剪断力が付加された場合、一旦粘度は低下するが、剪断力から解放されると直ちに元の粘度まで回復する優れたインキ逆流防止性能を示すボールペン用インキ逆流防止体組成物が得られる。
【０００６】
本発明は、ボールペンのインキ収容筒内に直接収容したインキの後端面に配設され、インキの消費に従い前進するインキ逆流防止体であって、前記インキ逆流防止体が鉱油、流動パラフィン、アルキル変性シリコーンオイルから選ばれる難揮発性有機液体に、ゲル化剤と、脂環族飽和炭化水素樹脂及び／又はロジンとを添加したものであるボールペン用インキ逆流防止体組成物を要件とする。
更には、前記ロジンが完全水素添加ロジンであること、前記脂環族飽和炭化水素樹脂及び／又はロジンをインキ逆流防止体組成物全量に対して５〜６０重量％添加してなること、前記ゲル化剤が脂肪酸アルミニウム、脂肪酸デキストリン、アマイド変性ポリエチレンワックス、脂肪酸アマイドから選ばれること等を要件とする。
【０００７】
本発明のボールペン用インキ逆流防止体組成物のベースオイルとして使用される難揮発性有機液体としては、潤滑性、耐熱性、耐酸化性等の特性を備えており、且つ水性インキとは勿論のこと、油性インキとも混和しない鉱油、流動パラフィン、アルキル変性シリコーンオイルが挙げられる。
前記鉱油としては、スピンドル油、α−オレフィンやエチレン−α−オレフィンコオリゴマーが挙げられる。
前記アルキル変性シリコーンオイルとしては、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製、商品名：ＳＨ２０３、ＳＨ２３０、ＳＦ８４１６が挙げられる。
【０００８】
前記難揮発性有機液体中には、ゲル化剤と、脂環族飽和炭化水素樹脂及び／又はロジンとを添加してなる。
前記ゲル化剤としては、表面を疎水処理したシリカ、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、疎水処理を施したベントナイトやモンモリロナイトなどの粘土系増粘剤、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脂肪酸金属石鹸、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等のデキストリン系化合物、セルロース系化合物等が挙げられるが、好ましくは前記難揮発性液体に十分な増粘効果を与え、且つ、安定性に優れる脂肪酸アルミニウム、脂肪酸デキストリン、アマイド変性ポリエチレンワックス、脂肪族アマイドが用いられる。
更に、前記液状のインキ逆流防止体組成物と、固体のインキ逆流防止体を併用することもできる。
【０００９】
前記ゲル化剤と共に添加される脂環族飽和炭化水素樹脂としては、荒川化学工業（株）製、商品名：アルコンＰ−７０、アルコンＰ−９０、アルコンＰ−１００、アルコンＰ−１１５、アルコンＰ−１２０、アルコンＰ−１２５、アルコンＰ−１４０、日本ゼオン（株）製、商品名：クイントン１３２５、クイントン１３４５、トーネックス化学（株）製、商品名：エスコレッツ５３８０、エスコレッツ５３００、エスコレッツ５３２０、新日鉄化学（株）製、商品名：エスクリスタルＡ−１００、エスクリスタルＡ−１２０、エスクリスタルＡ−１００Ｓ、エスクリスタルＡ−１２０Ｓ、理化ハーキュレス（株）製、商品名：リガライトＲ−１００、リガライトＳ−１００、リガライトＲ−９０、リガライトＲ−１２５等が挙げられる。
また、ロジンとしては、理化ハーキュレス社製、商品名：ハーコリンＤ、ペンタリン２５５、フォーラルＡＸ−Ｅを挙げることができるが、好ましくは完全水素添加ロジンが用いられる。
前記脂環族飽和炭化水素樹脂、或いは、完全水素添加ロジンは、難揮発性液体への溶解性、透明性、インキによる着色性の少なさ、極性溶剤への不溶解性の面から好適である。
前記脂環族飽和炭化水素樹脂或いはロジンは、インキ逆流防止体組成物全量に対して５〜６０重量％、好ましくは１０〜４０重量％添加される。
【００１０】
その他、ゲル化助剤、着色防止性能や逆流防止性能を向上させるためのアルコールやグリコール等の極性溶剤、安定剤として種々の界面活性剤、酸化金属粒子や各種微粒子の添加も可能である。
【００１１】
本発明のインキ逆流防止体のような高粘稠液体の硬さ及び流動性等を測定する簡便な手段としてスプレッドメーター（平行板粘度計）があり、その測定値をＳＭ値という。ＳＭ値として、２０℃の１分値が２０乃至５０ｍｍの範囲にあるインキ逆流防止体が耐衝撃性、逆流防止性及びインキ追従性において良好な特性を示す。ＳＭ値の範囲は２０ｍｍ乃至５０ｍｍが好ましいが、２５〜４５ｍｍであれば更に好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。
実施例及び比較例の配合組成と、それぞれのインキ逆流防止体の２０℃におけるスプレッドメーターの１分値（ＳＭ値）を以下の表に示す。尚、表中の数字は重量部を表わす。
【実施例】
【００１３】
インキ逆流防止体組成物の調製
以下の表に実施例及び比較例のインキ逆流防止体組成物の組成を示す。
【表１】
2005059526.tif 000002
【００１４】
【表２】
2005059526.tif 000003
【００１５】
表中の成分について、詳細を注番号に沿って以下に説明する。
（１）出光興産（株）製、商品名：ダイアナフレシア３８０
（２）松村石油研究所（株）製、商品名：モレスコホワイトＰ３５０Ｐ
（３）信越化学（株）製、商品名：ＫＦ４１３
（４）出光石油化学（株）製、商品名：ポリビス３ＳＨ、末端水酸基封鎖型液状ポリブテン
（５）信越化学（株）製、商品名：ＫＦ９６−３０００
（６）千葉製粉（株）製、商品名：レオパールＫＬ
（７）クラリアントジャパン社製、商品名：セリダスト９６１５Ａ
（８）日本油脂（株）製、商品名：ステアレート＃６００
（９）楠本化成（株）製、商品名：ディスパロン６８５０−２０Ｘ、キシレン膨潤体、Ｎ．Ｖ．２０％
（１０）日本アエロジル工業（株）製、商品名：アエロジル２００
（１１）荒川化学（株）製、商品名：アルコンＰ−１００
（１２）ヤスハラケミカル社製、クリアロンＰ−１２５
（１３）理化ハーキュレス社製、商品名：フォーラルＡＸ−Ｅ
【００１６】
実施例１、２、３、５のインキ逆流防止体組成物は、難揮発性液体中に樹脂とゲル化剤を投入し、１５０℃で１時間攪拌し、冷却した後、三本ロールで混練することにより得られる。
実施例４のインキ逆流防止体組成物は、難揮発性液体中にゲル化剤を投入し、１５０℃で１時間攪拌し、冷却した後、更にゲル化剤を投入して三本ロールで混練することにより得られる。
比較例１乃至５のインキ逆流防止体組成物については、難揮発性液体中にゲル化剤を投入し、１５０℃で１時間攪拌し、冷却した後、三本ロールで混練することにより得られる。
比較例６のインキ逆流防止体組成物については、難揮発性液体中にゲル化剤を投入した後、三本ロールで混練することにより得られる。
【００１７】
インキ組成物の調製
以下の表にインキ組成物の組成を示す。
【表３】
2005059526.tif 000004
【００１８】
表中の成分について、詳細を注番号に沿って以下に説明する。
（１４）オリエント化学工業（株）製、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２９
（１５）オリエント化学工業（株）製、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１の有機酸塩
（１６）オリエント化学工業（株）製、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９の２０％溶液
（１７）ヤスハラケミカル社製、商品名：ＹＳポリスター１４５
（１８）クラリアントポリマー社製、商品名：ビスカレックスＨＶ−３０
（１９）第一工業製薬（株）製、商品名：プライサーフＡ２０７Ｈ、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸
（２０）第一工業製薬（株）製、商品名：プライサーフＡ２１２Ｃ、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸
【００１９】
前記インキ組成物は、溶剤中に着色剤、樹脂、各種添加剤を投入し、ディスパーにて３時間攪拌して得られる。
【００２０】
ボールペンの作成
先端にステンレススチール製ボールペンチップを備えた内径３．８ｍｍφのポリプロピレン製インキ収容管に、上記インキ組成物Ａ、Ｂ、Ｃを充填し、開放側インキ端面に実施例及び比較例のインキ逆流防止体を配して試料ボールペンとし、以下の試験を行った。
逆流試験
ボールペン先端部をゴム栓体で気密にシールし、ペン先上向き（正立）状態で１２０ｃｍの高さから落下させた後、インキ逆流防止体の形状が崩れていないかを目視により観察した。
追従性試験
試料ボールペンを螺旋式筆記試験機を用いて、筆記角度７０度、筆記荷重１００ｇ、筆記速度４ｍ／分の条件でインキをすべて消費するまで筆記した後、インキ逆流防止体の状態を目視により観察した。
耐剪断安定性試験
各インキ逆流防止体をディスパーにて１５００ｒｐｍで５分間攪拌し、ボールペンに充填した後、前記逆流試験を行った。
保存安定性試験
各試料ボールペンをボールペン先端部をゴム栓体で気密にシールし、ペン先上向き（正立）状態で５０℃の雰囲気下に３０日間放置した後、インキ逆流防止体の成分が一部分離していないか、及びインキ逆流の発生がないかを目視により観察した。
インキとインキ逆流防止体の組み合わせ、及び、試験結果を表に示す。
【００２１】
【表４】
2005059526.tif 000005
【００２２】
尚、それぞれの試験における評価基準は以下の通りである。
逆流試験
○：インキ逆流防止体の形状変化が認められない。
×：インキ逆流防止体の形状変化が著しく、インキが後端側に洩れている。
追従性試験
○：インキ逆流防止体が８０％以上残っている。
×：インキ逆流防止体が無くなっている。
耐剪断安定性試験
○：インキ逆流防止体の形状変化が認められない。
×：インキ逆流防止体の形状変化が著しく、インキが後端側に洩れている。
保存安定性試験
○：インキ逆流防止体に変化が認められない。
△：インキとインキ逆流防止体の界面がやや崩れ、インキ逆流防止体に分離が見られる。
×：インキ逆流防止体が変色し、インキ中に侵入している。