JPH04355196A - 筆記具用ペン先芯およびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サインペン，マーカー
等の筆記具に用いられるペン先芯およびその製法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、サインペン，マーカー等の筆記具
のペン先芯には、羊毛フエルトが用いられている。また
、最近では、ビニロン，ナイロン，アクリル，ポリエス
テル等の合成繊維束に、メラミン，エポキシ，フエノー
ル等の熱硬化性樹脂またはポリウレタン等の熱可塑性樹
脂を含浸させ圧縮加熱した成形品が知られている。例え
ば、特公昭４２−７１６５号公報にはメラミン樹脂を使
用した成形品が開示されている。さらに、含浸液を用い
ずそれ自身の一部を加熱溶融して一体化した成形品も知
られている。例えば、特公昭５３−４７７３０号公報に
は溶融温度の異なるポリエチレンとポリプロピレンから
なる芯鞘型複合繊維を、ポリエチレンの融点以上、ポリ
プロピレンの融点以下で熱融着させた成形品が開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記羊
毛フエルトを用いたものは、羊毛のスケール同士の絡ま
りによつて強力，硬さが付与されているにすぎないため
、繊維がほぐれて崩形しやすいという欠点がある。また
、上記羊毛フエルトを細く切断すると繊維長が短くなつ
てさらに強度が低下するため細い芯ができず、細字用の
製品が得られないという問題もある。

【０００４】一方、合成繊維束に樹脂を含浸させた成形
品には、樹脂溶液を含浸させたものと樹脂エマルジヨン
液を含浸させたものの二通りがあるが、それぞれ下記の
ような問題を有するため、その改善が求められている。 すなわち、前者の場合は、溶剤が有害な有機溶媒である
ことが多いため、含浸品からこの溶剤を乾燥回収するた
めの装置を設けなければならず、多大な設備投資が必要
となりコスト高を招くという問題がある。また、後者の
場合は、繊維束中にエマルジヨンが点在し、繊維間空隙
がところどころ樹脂で塞がれるようになるため、使用時
にインクのスムーズな流れが妨げられインクかすれを生
じやすいという問題がある。そして、これらのものは、
繊維内に残留する樹脂によつてインクが変質して凝固す
る場合があるという問題もある。

【０００５】さらに、上記芯鞘型複合繊維を熱融着させ
た成形品は、例えばポリエチレン／ポリプロピレン芯鞘
型複合繊維ではポリエチレンとポリプロピレンの融点差
を利用して熱融着させるが、溶融したポリエチレンが液
状となり、表面張力で塊状に融着点に集まるため、この
塊状ポリエチレンが繊維間空隙を塞ぐようなかたちとな
り、上記樹脂エマルジヨンを用いたものと同様の問題が
生じる。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、繊維間空隙を塞ぐような夾雑物がなく、均一な
インクの流動性があつて筆記時にインクがかすれるよう
なことのない筆記具用ペン先芯およびそれを安価に製造
する方法の提供をその目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、密度０．１５〜０．７５に熱融着された
繊維集合体からなる筆記具用ペン先芯であつて、上記繊
維集合体の５０重量％以上がアクリル系繊維によつて構
成されている筆記具用ペン先芯を第１の要旨とし、アク
リル系繊維に、アクリル系繊維用溶剤を０．５重量％以
上付着させる工程と、上記溶剤付アクリル系繊維が５０
重量％以上均一に混合された繊維束をつくる工程と、上
記繊維束を、２００℃以上に保持したガイドを通過させ
ると同時に加圧熱融着させる工程とを備えた筆記具用ペ
ン先芯の製法を第２の要旨とし、アクリル系繊維に、ア
クリル系繊維用溶剤を０．５重量％以上付着させる工程
と、上記溶剤付アクリル系繊維が５０重量％以上均一に
混合されたスライバーをつくる工程と、上記スライバー
を、表面温度が２００℃以上に設定された口金内を加圧
通過させることにより溶剤付アクリル系繊維を互いに熱
融着させて棒状に成形する工程と、上記棒状体を所定長
さに切断してペン先芯形状に成形する工程とを備えた筆
記具用ペン先芯の製法を第３の要旨とする。

【０００８】

【作用】すなわち、本発明は、アクリル系繊維に溶剤を
付着させ、繊維表面を膨潤させることによつて繊維表面
のみを熱融着できる状態とし、繊維内部は熱融着温度に
よつては溶融しないようにしたものである。したがつて
、この溶剤付アクリル系繊維を熱融着して得られる繊維
集合体は、繊維同士が互いに接した部分で接着され、一
定の強力が確保されているとともに繊維間の空隙も塞が
れるようなことがない。このため、従来の、樹脂エマル
ジヨンを含浸させたものや芯鞘型複合樹脂を用いた場合
のように、使用時にインクかすれを生じることがない。 また、強力も充分に確保されるため、細字用に細く成形
することもできる。

【０００９】つぎに、本発明を詳細に説明する。

【００１０】本発明に用いるアクリル系繊維としては、
アクリロニトリルのみを単独重合させたポリアクリロニ
トリルからなるアクリル繊維の外、アクリロニトリルを
主要成分としこれに各種の共重合モノマーを配合して得
られる共重合体からなるアクリル系繊維をあげることが
できる。上記共重合モノマーとしては、メチルアクリレ
ート，酢酸ビニル，アクリルアミド，アクリル酸，塩化
ビニル，塩化ビニリデン等が、単独もしくは２種以上の
組み合わせで用いられる。ただし、これらの共重合モノ
マーの使用量は、全体に対し６０重量％（以下「％」と
略す）以下に設定することが好適である。また、他の共
重合モノマーとして、アリルスルホン酸ナトリウム，メ
タクリルスルホン酸ナトリウム，２−アクリルアミド２
−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム等が、単独もし
くは２種以上の組み合わせで用いられる。そして、これ
らの共重合モノマーの使用量は、全体に対し０．５〜４
％に設定することが好適である。

【００１１】上記モノマーから本発明のアクリル系繊維
を得る方法は、公知のどのような方法によつても差し支
えない。このようなアクリル系繊維としては、市販品で
あるカシミロン（旭化成社製），エクスラン（日本エク
スラン社製），ボンネル（三菱レイヨン），ベスロン（
東邦レーヨン社製），トレロン（東レ社製），カネカロ
ン（鐘淵化学社製）をあげることができる。

【００１２】なお、本発明のアクリル系繊維は、染色後
であつても、原着綿であつてもよい。

【００１３】また、本発明に用いる溶剤としては、一般
的にアクリル系繊維製造に用いられるアクリルの溶剤を
用いることができる。例えば、ジメチルスルフオキシド
（ＤＭＳＯ），ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ），ジメ
チルフオルムアミド（ＤＭＦ），スルフオラン（ＳＯ）
，エラレンカーボネート（ＥＣ）等があげられ、なかで
も、沸点の高いＳＯが好適である。ただし、これらは単
独で用いても２種以上を併用してもよい。

【００１４】本発明では、上記溶剤を、前記アクリル系
繊維に均一付着させる。このとき、付着量は、繊維重量
に対し０．５％以上に設定することが必要で、なかでも
１％以上にすることが好適である。付着量が０．５％未
満では得られる溶剤付アクリル系繊維の熱融着が不充分
となつてペン先芯として成形しにくいからである。なお
、溶剤を付着する方法としては、スプレーで直接溶剤を
繊維表面に噴霧したのち、繊維を充分に混綿する方法も
あるが、この方法では少量の溶剤を均一に全体にゆきわ
たらせるのがむずかしいため、例えば水，アセトン等の
揮発しやすい希釈剤で上記溶剤を希釈し、この希釈液を
アクリル系繊維に均一にスプレーするか、この希釈液中
にアクリル系繊維を浸漬することが好ましい。上記スプ
レー法および浸漬法のいずれかによつて溶剤を繊維表面
に付着させたのち、所定条件で乾燥することにより、希
釈剤を揮散除去し、溶剤によつて繊維表面が膨潤した溶
剤付アクリル系繊維を得ることができる。

【００１５】なお、上記溶剤付アクリル系繊維の乾燥温
度は、７０℃以下、なかでも６０℃以下に設定すること
が好適である。すなわち、乾燥が進行すると繊維表面の
溶剤が繊維表面内側に含浸され繊維表面の膨潤が促され
るが、乾燥温度が高すぎると、繊維同士が接着されてし
まう。特に、８０℃を超えると接着が著しくなり好まし
くない。ただし、乾燥によつて多少繊維間が膠着してい
る場合には、混綿前によく開繊すればよい。

【００１６】このようにして得られた溶剤付アクリル系
繊維は、例えばつぎのようにして筆記具用ペン先芯に成
形することができる。すなわち、まず、上記溶剤付アク
リル系繊維を、通常の方法に従つてウエブ化する。この
とき、溶剤付アクリル系繊維のみを用いてもよいし、他
の繊維を混合するようにしてもよい。ただし、溶剤付ア
クリル系繊維が５０％以上になるよう設定する必要があ
り、より強力なものを得ようとすれば、溶剤付アクリル
系繊維の配合割合を多くすればよい。逆に、溶剤付アク
リル系繊維が５０％未満では得られる成形品の強力が不
充分となつて商品としても品質を得ることができない。

【００１７】得られたウエブは、通常の熱カレンダーに
かけることにより熱処理し熱融着させて不織布にする。 この不織布の接着力は、上記熱カレンダーの表面温度，
加重圧力，ウエブの厚み，目付，ウエブの通過時間等で
異なるが、例えば１５０ｇ／ｍ２　の目付のウエブを熱
カレンダー表面温度２００℃，ローラー加重１０ｋｇゲ
ージで熱処理する場合、上記溶剤付アクリル系繊維の混
合率を５０％以上に設定する必要がある。さらに、接着
力の強い不織布を得ようとすれば、溶剤付アクリル系繊
維の混合率を大きくすればよい。なお、混合率が７５％
未満では、ウエブの通過時間を長くするとともに、熱カ
レンダーの加重圧力を高くすることが好ましい。また、
硬度の高いペン先芯が必要な場合には、熱カレンダー表
面温度を２３０℃以上にすることが好ましい。このよう
にして得られた不織布を、型枠に合わせてプレスで打ち
抜いて筆記具用ペン先芯を作製することができる。

【００１８】また、上記のように不織布を経由してペン
先芯に成形するのではなく、スライバーからペン先芯を
成形することもできる。この場合には、溶剤付アクリル
系繊維のみ、あるいは溶剤付アクリル系繊維と他の繊維
とを均一に混綿したものを用い、通常の方法に従つてス
ライバーをつくる。そして、このスライバーを、加熱し
た口金を加圧通過させることによりペン先芯を得ること
ができる。なお、上記口金の表面温度は、２００℃以上
、なかでも硬度の高いペン先芯を得ようとすれば２３０
℃以上に設定することが好適である。

【００１９】なお、上記不織布を経由する方法およびス
ライバーを経由する方法のいずれについても、ペン先芯
の密度を０．１５〜０．７５に設定することが必要で、
なかでも０．２〜０．７にすることが好適である。すな
わち、密度が０．１５未満では、ペン先芯の強力，硬さ
が不足する上、インクの保持力が不足し、ペン先を上に
向けるとインクかすれの原因となる。逆に、密度が０．
７５を超えると、ペン先芯の繊維間空隙が少なくなり、
インクの流動性が阻害されてインクかすれの原因となる
。

【００２０】このようにして得られた筆記具用ペン先芯
は、繊維間に夾雑物がなく、インクの流動性がよいため
、筆記時にインクがかすれるようなことがない。また、
用途，形状に応じて適当な強力と硬さを保持することが
できる。

【００２１】つぎに、実施例について比較例と併せて示
す。

【００２２】

【実施例１〜３、比較例１】市販のカネボウアクリルＲ
Ｋ１ＢＲ３ｄｘ１０２ｍｍ（鐘紡社製）を原料アクリル
系繊維として使用した。このアクリル系繊維１０ｇを１
００ｍｌの溶剤水溶液に、後記の表１に示す条件で浸漬
処理した。この処理品の熱融着強力について評価し、下
記の表１に併せて示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【実施例４〜７】上記実施例１と同様の条件で溶剤付着
を行い（ＳＯが３．８％付着）、遠心脱水機で絞つたの
ち下記の表２に示す条件で熱風乾燥機で乾燥した。この
ようにして得られた溶剤付アクリル繊維を開繊し、開繊
に支障が生じるか否かを評価した。この結果を下記の表
２に併せて示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】

【実施例８〜１１、比較例２，３】上記実施例１と同様
の条件で溶剤付着を行い（ＳＯが３．８％付着）、乾燥
条件６０℃×１２０分で乾燥することにより得られた溶
剤付アクリル繊維を、８０％の混合率で通常のアクリル
と混打綿機でミツクスし、カーデイング後、練条を３回
掛け、所定のゲレンとなるようゲレンを変更して下記の
表３に示すように得られるペン先芯の密度を調整した。 つぎに、このウエブを、内径５ｍｍの口金（表面温度２
３０℃）内を通過させて熱処理を行い棒状に加工した。 そして、所定の長さに切断し、片端部を研磨して筆記具
用ペン先芯を作製した。このようにして得られたペン先
芯を用いて筆記具を製造し、使用によつてインクかすれ
が生じるか否かを評価した。この結果を下記の表３に併
せて示す。

【００２７】

【表３】

【００２８】

【実施例１２，１３、比較例４】また、溶剤付アクリル
系繊維の混合率を下記の表４に示すように変え、それ以
外の処理条件は上記実施例８と同様にして筆記具用ペン
先芯を得た。そして、これらのペン先芯の圧縮強力を測
定した。この結果を下記の表４に併せて示す。

【００２９】

【表４】

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明の筆記具用ペン先
芯は、繊維間空隙に夾雑物がなく、バインダーとしての
樹脂を使用しないため、インクが残留樹脂によつて変質
することもない。したがつて、インクの流動性が妨げら
れることがなく、筆記時にインクかすれを生じにくい。 また、用途，形状に応じて適当な強力と硬さを確保する
ことができる。さらに、本発明の方法によれば、溶剤回
収工程が不要であり、生産効率よく、安価に上記筆記具
用ペン先芯を製造することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　密度０．１５〜０．７５に熱融着され
   た繊維集合体からなる筆記具用ペン先芯であつて、上記
   繊維集合体の５０重量％以上がアクリル系繊維によつて
   構成されていることを特徴とする筆記具用ペン先芯。
2. 【請求項２】　　アクリル系繊維に、アクリル系繊維用
   溶剤を０．５重量％以上付着させる工程と、上記溶剤付
   アクリル系繊維が５０重量％以上均一に混合された繊維
   束をつくる工程と、上記繊維束を、２００℃以上に保持
   したガイドを通過させると同時に加圧熱融着させる工程
   とを備えたことを特徴とする筆記具用ペン先芯の製法。
3. 【請求項３】　　アクリル系繊維に、アクリル系繊維用
   溶剤を０．５重量％以上付着させる工程と、上記溶剤付
   アクリル系繊維が５０重量％以上均一に混合されたスラ
   イバーをつくる工程と、上記スライバーを、表面温度が
   ２００℃以上に設定された口金内を加圧通過させること
   により溶剤付アクリル系繊維を互いに熱融着させて棒状
   に成形する工程と、上記棒状体を所定長さに切断してペ
   ン先芯形状に成形する工程とを備えたことを特徴とする
   筆記具用ペン先芯の製法。