(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも有機溶剤を含有するインキを収容する筆記具本体の先端に配置されたボールペンチップペン先と接触して、このボールペンチップペン先のインキ通孔を閉塞可能なボールペンチップペン先封止部材において、前記ボールペンチップペン先封止部材の材質がニトリルゴム配合組成物であり、このニトリルゴム配合組成物である試料を室温で秤量し、密封できる容器内にて試料の１０倍の重量となるエタノール中に浸漬させた状態で密封して５０℃に１週間静置し、浸漬から取り出して５０℃にて２４時間静置してエタノールを除去した後、室温になるまで放置し、再度秤量した時に、前後の秤量における試料の重量減少率が１０％以下であるボールペンチップペン先封止部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも有機溶剤を含有するインキを収容する筆記具本体の先端に配置されたボールペンチップペン先と接触して、このボールペンチップペン先のインキ通孔を閉塞可能なボールペンチップペン先封止部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボールペンは、比較的細い筆跡が得られると共に、繊維製ペン先や樹脂製ペン先を有する筆記具と異なり、長期間使用してもペン先の摩耗などによる筆跡巾の変化が少ないことから、多く使用されている。ボールペンインキは、有機溶媒のみを使用した所謂油性ボールペンインキと、水をベースとした水性ボールペンインキがある。水性ボールペンインキにおいても、ペン先部のインキの乾燥防止などを目的に有機溶媒を添加することが多い。ボールペンは、筆記部材としてのボールを、ボールホルダーのインキ通孔より先端一部突出させた状態で抱持させた所謂ボールペンチップを使用したものであり、インキ通孔を通じてボール表面に付着したインキを、ボールを回転させることで紙等の筆記面に転写して筆記させる機構のため、ボールとボールを保持するボールホルダーには隙間がインキ通孔の開口部として形成されている。しかしながら、この隙間からインキが洩れて紙面を汚したり、空気がボールホルダー内に侵入してボール周辺のインキが乾燥し、インキが出なくなったり筆跡がかすれたりすることがある。このような不具合を防止するために、非筆記時にはボールペンチップの前記隙間をキャップ内に配したゴム状弾性体の封止部材などで閉塞する手段が採用されている。このような封止部材には、前記チップのホルダー部材との密着性が必要とされる点から材料の柔軟性や復元性が求められ、また、インキとの非反応性や耐溶剤性も必要であり、シリコーンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴムなどが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような、ゴム状弾性体をボールペンチップペン先封止部材として使用したものでは、有機溶媒を含むインキを使用したボールペンにおいて、インキ吐出量が減少したり筆跡がかすれるという現象が生じることがあった。
これは、前記ボールペンチップペン先封止部材として「ゴム」を使用した場合、インキと接触することにより、ゴムに混入されている可塑剤や残存する加硫剤、或いは加硫時の反応で新たに生成した物質がインキの有機溶媒によりインキ中に溶け出し、インキ通孔を塞いだり、インキに作用してチップ内インキの粘度を上げたりしてボールペンチップ内のインキの流れを悪くしているためと推察される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも有機溶剤を含有するインキを収容する筆記具本体の先端に配置されたボールペンチップペン先と接触して、このボールペンチップペン先のインキ通孔を閉塞可能なボールペンチップペン先封止部材において、前記ボールペンチップペン先封止部材の材質がニトリルゴム配合組成物であり、このニトリルゴム配合組成物である試料を室温で秤量し、密封できる容器内にて試料の１０倍の重量となるエタノール中に浸漬させた状態で密封して５０℃に１週間静置し、浸漬から取り出して５０℃にて２４時間静置してエタノールを除去した後、室温になるまで放置し、再度秤量した時に、前後の秤量における試料の重量減少率が１０％以下であるボールペンチップペン先封止部材を要旨とする。
【０００５】
以下、詳述する。
本発明のボールペンチップペン先封止部材は、ボールペンチップペン先のインキ通孔を閉塞できる形状ならば、皿形や球形など、どのような形状でも良い。また、ペン先封止部材はキャップの内孔に配する形態でも良いし、ペン先に直接係止する形態でも良い。
【０００６】
ボールペンチップペン先封止部材の材質としては、ゴム状の弾性変形をなすシリコーンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴムなどのゴムや、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、エステル系、塩ビ系などの各種熱可塑性エラストマーが挙げられる。
【０００７】
例えば、ニトリルゴムは、ブタジエンとアクリロニトリルとの共重合体をイオウやイオウ化合物などの加硫剤で加硫したものであるが、アクリロニトリルが多いと耐油性、機械強度に優れ、油性インキと接触した場合も膨潤による変形はなくなるが、反面伸びや弾性は低下し、ボールペンチップペン先との密着性が悪くなる傾向がある。そこで、耐油性と適度な硬度のバランスを調整するために、補強剤や可塑剤などを添加している。補強剤はゴムの引張強さ、モジュラス、硬さ、弾性、摩擦抵抗、引裂抵抗等を改良するために添加するもので、カーボンブラック、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、微粉末シリカ、クレー、珪藻土、タルク、マイカ、硫酸バリウムなどがある。可塑剤はゴムを膨潤、解重合させて硬度や強度などを調整するために添加するもので、脂肪酸、脂肪油、松根油などの植物系油脂、プロセスオイル、エキステンダーなどの鉱物系油脂、ポリブテン、ジブチルテレフタレート、ジオクチルフタレートなどの合成化合物などがある。
【０００８】
本発明のボールペンチップペン先封止部材の材質は次に示す方法にて採否が判断される。基本的に、成形後のボールペンチップペン先封止部材そのものを試料として取り扱うことができるが、形状的な要因によって誤差が生じることを極力抑制するためには、立方体等の特定の形状に切り出して試料とすることもできる。また、成形の前後等で材質的な変化がないものであれば、原材料そのものを試料とすることもできるし、その際に形状を測定し易いものとすることもできる。先ず、正確に秤取（Ａｇとする）した試料を、密封できるフタ付きのステンレスまたはガラス製容器にて、この試料の１０倍量（１０Ａｇ）の無水エタノールに浸漬させ密封する。この時、試料が完全に沈むエタノールの深さになるよう容器の形を選ぶ。また、試料が浮かんでしまう場合に、減圧して試料表面の気泡を除いて沈ませる。つぎに、試料とエタノールが入った容器を５０℃恒温庫に静置し、１週間後にステンレス製の金網に試料を取り出し、５０℃の恒温庫に２４時間以上４８時間以下放置して付着したエタノールを除去する。その後室温にて放冷し、試料が冷えたら、試料の重量（Ｂｇとする）を測定する。そして次式により試料の重量減少率（％）を算出する。
【０００９】
【式１】
重量減少率（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００
【００１０】
この式１より算出された重量減少率が１０％以下のボールペンチップペン先封止部材を使用する。
一方、重量減少率が１０％を越えるボールペンチップペン先封止部材を使用した場合は、インキ吐出量が減少したり筆跡がかすれるという現象が起こり易いものといえる。甚だしい場合には、インキが全く出なくなるという不具合を生ずることとなる。
【００１１】
【作用】
インキの有機溶媒により溶け出すボールペンチップペン先封止部材中の可塑剤や残存する加硫剤、加硫時の反応で新たに生成した物質は、ペン先封止部材中に均一に存在していると思われる。従って、ボールペンチップペン先と接触してボールペンチップ内に侵入するこれらの量は、ペン先封止部材中の可塑剤や残存する加硫剤、加硫時の反応で新たに生成した物質の量におおむね比例すると考えられ、この量が多いほどインキ中への溶け出し量も増大することとなる。よって、前述の式１を使用した算出方法による重量減少率が１０％以下であるペン先封止部材では、インキの有機溶媒により溶け出し、インキ中に侵入する可塑剤、加硫剤、反応で新たに生成した物質などが、ボールペンチップペン先のインキ流路内に入ってもインキ吐出量を大きく低下させるほどの量に足らないので、筆記カスレが生じたりすることがないものと推測される。
【００１２】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示す。
直径６ｍｍ厚さ２ｍｍの円柱形に成形された、配合組成が異なる５種類のニトリルゴムからなるボールペンチップペン先封止部材（封止部材１〜５とする）を用意した。これらの封止部材１〜５のそれぞれを室温で正確に秤量し、日電理化硝子（株）製スクリューバイアルＳ−３０に入れ、夫々の１０倍の重量となる関東化学（株）製無水エタノールを加え、各封止部材を浸漬させた。スクリューバイアルＳ−３０に付属したフタで密封してから、５０℃恒温庫に１週間静置した後、取り出した各封止部材を２ｍｍ目のステンレス製金網に互いに重ならないように載せ、５０℃恒温庫に２４時間静置した後に取り出し、室温になるまで放置した後、正確に秤量した。
【００１３】
上記封止部材１〜５をキャップ内に設置した筆記具１〜１０を用意した。筆記具１〜５には、洋白製ボールペンチップペン先（直径０．５ｍｍ超鋼ボール使用）を使用したボールペン、ぺんてる（株）製のＫ１０５に下記インキ１を充填し、筆記具６〜１０には、ステンレス製ボールペンチップペン先（直径０．７ｍｍ超鋼ボール使用）を使用したボールペン、ぺんてる（株）製のＢＫ−１００に下記インキ２を充填し、それぞれ筆記具番号の順に前記封止部材１〜５を設置したキャップを対応させた。
【００１４】
インキ１
エチレングリコール（有機溶媒）                      ８．０重量％
グリセリン（有機溶剤）                              ５．０重量％
プロピレングリコール（有機溶媒）                    ５．０重量％
カーボンブラック  （黒色顔料）                      ４．５重量％
スチレン−アクリル酸共重合体（高分子界面活性剤）    ３．０重量％
水                                                ７２．１重量％
カルボキシビニルポリマー（増粘性高分子化合物）      ０．４重量％
トリエタノールアミン（塩基性ｐＨ調整剤）            ２．０重量％
【００１５】
インキ２
エチレングリコールモノフェニルエーテル（有機溶媒）    ４２．５重量％
ベンジルアルコール（有機溶媒）                        １４．０重量％
ジオキシエチレンラウリルエーテル（界面活性剤）          １．５重量％
ハイラック１１０Ｈ（粘度調整樹脂）                    １１．５重量％
バリファースト  バイオレット１７０１（紫色染料）      ２５．０重量％
バリファースト  ブラック１８０７（黒色染料）            ５．０重量％
ポリビニルピロリドンＫ−９０（粘度調整剤）              ０．５重量％
【００１６】
【発明の効果】
筆記試験
インキ充填後の各筆記具をキャップを一度も装着しない状態（ボールペンチップペン先が封止部材と一度も接触していない状態）で、精機工業（株）製筆記試験器で筆記角度７０°、筆記加重１００ｇ、筆記速度７ｃｍ／秒で１周０．１ｍを２０ｍ分螺旋状に筆記し、そのときのインキ吐出量（Ｃ）を測定した。
次に、各筆記具にキャップを装着し（このときそれぞれのボールペンチップペン先は、各封止部材サンプルに１．２ｍｍ突入した状態になった）、筆記具を水平にした状態（寝かせた状態）で２５℃の恒温庫に静置した。６ヶ月後に取り出して、再度キャップ装着前と同条件で筆記させ、インキ吐出量（Ｄ）を測定した。また、筆記の状態の判断は、０．１〜１．０ｍｍの筆跡の途切れがある場合を筆記線飛びとし、１．０ｍｍより長い途切れのある場合を筆記カスレとして、それぞれが存在した螺旋の巻き数を数えた。
結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
0004192390.tif 000002
【００１８】
以上、詳細に説明したように、本発明のボールペン用ペン先封止部材は、重量減少率が１０％以下の場合は、長期間の経時後でもインキ吐出量が低下せず、線飛びやカスレが極力抑制された筆跡を保つ。