JPH10315681A - 水性ボールペン用インキ追従体 - Google Patents

水性ボールペン用インキ追従体

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JPH10315681A
JPH10315681A JP10125011A JP12501198A JPH10315681A JP H10315681 A JPH10315681 A JP H10315681A JP 10125011 A JP10125011 A JP 10125011A JP 12501198 A JP12501198 A JP 12501198A JP H10315681 A JPH10315681 A JP H10315681A
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JP
Japan
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ink
gel
follower
ballpoint pen
water
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JP10125011A
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English (en)
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Norio Ogura
紀郎 小倉
Kazuhiko Furukawa
和彦 古川
Katsuhiko Shiraishi
克彦 白石
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Mitsubishi Pencil Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Pencil Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インキ収容管内に直接収容する水性ボールペ
ン用インキの尾端部に使用する水性ボールペン用インキ
追従体 【解決手段】 インキ収容管を有する水性ボールペンに
おいて、25℃における粘度が2Pa・sec以下の基油か
らなることを特徴とする水性ボールペン用インキ追従
体。 【効果】 インキへの追従性をインキ終了まで有しなが
ら、強い落下衝撃を受けてもインキ漏れをおこしたり、
ボールを脱落させたりせず、且つ漏出防止効果に優れた
ものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インキ収容管内に
直接収容する水性ボールペン用インキの尾端部に使用す
る水性ボールペン用インキ追従体に関する。
【0002】
【従来の技術】水性ボールペンのインキの粘度は、類似
の形態を持つ油性ボールペンの粘度が3Pa・sec〜20P
a・secであるのに対し、50mPa・sec〜3Pa・secと低
いため、ペンを上向き又は横向きに放置した場合にはイ
ンキが漏出してしまう。また、軽度な衝撃でもインキが
飛散し、手や服を汚してしまう恐れがあるため、これを
防止するべくインキ追従体が具備されている。このイン
キ追従体を「逆流防止体」と呼んでいる。
【0003】特開昭57−153070、特開昭57−
200472、特開昭61−57673、特開昭61−
145269、特開昭61−151289、特開昭61
−200187、特開昭61−268786、特開昭6
2−50379、特開昭62−148581などには、
インキ収容管に直接インキを収容せしめる水性ボールペ
ンにゲル状の逆流防止体を具備する事が開示されてい
る。
【0004】これらの逆流防止体は、上ないし横向きで
放置した場合、インキの流出の防止、軽い落下衝撃など
では十分な性能を示す。しかしながら、従来のゲル状の
インキ追従体、就中インキへの追従性のよい低い粘度の
基油を用いたゲル状のインキ追従体は、強い落下衝撃を
受けた場合には、粘度が急激に低下してその機能を失
う。
【0005】従来技術のインキ追従体は、非水溶性の基
油に微粒子シリカ等で擬塑性を付与したもので、この擬
塑性が強い程、また衝撃が強いほど、粘性挙動が劇的に
変わる。即ち、粘度が急激に低下して流動性が増し、イ
ンキ追従体(逆流防止体)自体が飛散してしまう。イン
キ追従体において、この性質が表れるのが強い落下衝撃
を受けた場合である。
【0006】本文中で言うところの“軽い落下衝撃”の
うち最も強いものの例としては、ペンが机上(約70c
m)から床へ落ちた場合が挙げられる。この場合、従来
技術のインキ追従体でも多少インキ追従体に変動が見ら
れることはあるが、ほとんど不都合を生じない。
【0007】しかし、ペンの流通過程では、おおよそ目
の高さの棚(約150cm)から落下することは日常的な
ことと考えられる。この場合は、机上からの落下より2
倍以上の衝撃が加わるため、インキ追従体がインキ収容
管内で流動してしまって、インキが漏れ出してしまうこ
とがある。更に、この様にインキ収容管内容物が劇的に
流動した場合にはペン先近辺にも過大の圧力が加わり、
チップホルダーからボールが飛び出る事故も多発する。
【0008】このように軽い落下衝撃では問題ないが、
強い落下衝撃でインキ追従体の機能を失ってしまう傾向
は、基油の粘度が低いインキ追従体ほど顕著である。し
かし、インキ追従体の基油の粘度は低いほどインキへの
追従性能が良く、逆に基油の粘度が高くなるほどインキ
への追従性能が悪くなる。
【0009】例えば、米国特許第4,671,691号
には、ポリブテン49%、鉱油49%、及び増粘剤とし
てジメチルジオクタデシルアンモニウムベントナイト2
%からなる粘弾性インキ追従体が開示されている。この
インキ追従体を本発明の観点から簡単に説明すると、高
粘性の基油に粘土系増粘剤を用いて弱い擬塑性を付与し
た物であり、落下衝撃には強いものの、インキへの追従
性は良いとは言えない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の水性ボールペンの欠点である強い落下衝撃に対する前
述の問題点を解決することである。すなわち、強い落下
衝撃に対する耐性を向上し、かつインキに対する適度な
追従性が有る水性ボールペン用インキ追従体を提供する
ことである。
【0011】また、当然のこととして、インキと外気を
遮断してインキの揮発を防止すること(揮発防止性)、
上向き筆記した後のインキ収容管後端からのインキの漏
出を防ぐ性能(漏出防止性)を兼ね備えた水性ボールペ
ン用インキ追従体を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を鋭意研究の結果、インキ側に追従性の良い低粘度の
基油を用いたゲル状物を充填し、インキ収容管尾端側に
耐衝撃性に有利な高い基油を用いたゲル状物を充填する
ことによって、両者の欠点が相補われることを見いだ
し、本発明を完成するに至った。
【0013】本発明の水性ボールペン用インキ追従体
は、インキ側に充填される不揮発性もしくは難揮発性
(以下単に難揮発性と表記する)で非水溶性の有機溶剤
から選ばれた25℃に於ける粘度が2Pa・sec以下の基
油に、疎水性の増粘剤によって擬塑性粘性を付与された
ゲル状物と、インキ収容管尾端側(以下単に尾端側と表
記する)に充填される難揮発性の有機溶剤から選ばれた
25℃に於ける粘度が2Pa・sec以上の基油に、増粘剤
によって擬塑性粘性を付与されたゲル状物とで構成され
る。
【0014】インキ側ゲル状物としては、特開昭57−
153070、特開昭57−200472、特開昭61
−57673、特開昭61−145269、特開昭61
−151289、特開昭61−200187、特開昭6
1−268786、特開昭62−50379、特開昭6
2−148581などに見られる従来技術のインキ追従
体をそのまま用いることができるが、尾端側には耐衝撃
性に有利なゲル状物を充填するため、追従性の良い基油
が低粘度のゲル状物を用いることができる。
【0015】本発明に用いるインキ側のゲル状物の基油
の粘度は、25℃において2Pa・sec以下、好ましくは
1Pa・sec以下の粘度である。基油の粘度が2Pa・secを
超えるとインキに対する追従性が悪くなり、インキ収容
管内壁に付着する量が多いため、初期に多量に充填して
おかないと終筆までにインキ追従体が消費されてしまっ
て、インキ追従体としての機能が失われてしまう。
【0016】本発明では、尾端側に基油の粘度が2Pa・
secを超えるゲル状物を用いるが、この場合もインキ収
容管内壁に付着する量が多いため、終筆までに尾端側の
ゲル状物は消費されてしまう。
【0017】しかしながら、筆記によってインキも消費
されているため、尾端側のゲル状物が全て失われても、
インキの重量が軽くなるのでインキ追従体への負担が軽
くなり、基油が低粘度のゲル状物でも強い落下衝撃に耐
えられるようになるので問題はない。
【0018】インキ側、尾端側のゲル状物の基油として
用いられる溶剤は分子量500〜3000のポリブテ
ン、流動パラフィンやスピンドル油等の鉱油類、シリコ
ーンオイル等が挙げられる。更に尾端側のゲル状物はグ
リセリンなどの水溶性の難揮発性溶剤でも構わない。こ
れらを単独もしくは混合して用いる。
【0019】本発明に用いるインキ側のゲル状物に用い
る増粘剤は、疎水性もしくは非水溶性のものから選択さ
れる。親水性の増粘剤はインキとの界面からインキ中に
移行してインキ追従体の擬塑性が失われてしまい、上向
き放置で逆流したりインキ中に基油が浮いてしまって筆
記不能になるなどの不都合が生じる。
【0020】尾端側の増粘剤は親水性であっても差し支
えない。
【0021】従って、インキ側に用いるゲル状物の増粘
剤としては、日本アエロジル性アエロジルR−972,
R−974D,R−976Dのような表面をメチル化処
理した微粒子シリカ、もしくはジメチルジオクタデシル
アンモニウムベントナイトなど表面をオニウム処理など
で疎水化した粘土増粘剤、もしくはステアリン酸リチウ
ム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸ナトリウ
ムなどの非水溶性金属石鹸を用いることが望ましい。こ
れらは単独でも併用しても構わないが、その総添加量は
インキ追従体全量に対して1〜10重量%である。
【0022】尾端側のゲル状物に用いる増粘剤は親水性
であっても構わないため、インキ側のゲル状物に用いら
れる増粘剤の他に、表面が親水基で覆われた微粒子シリ
カや疎水化工が施されていない一般の粘度増粘剤等も使
用できる。
【0023】本発明に用いるインキ側、尾端側の両ゲル
状物のインキに対する追従性を向上するために界面活性
剤を用いるのも有効な手段である。界面活性剤の種別は
全く問わないが、インキ側のゲル状物では経時保存中に
インキへ溶出するものは好ましくなく、HLB(親水疎
水バランス)値が4以下の非イオン系界面活性剤が好ま
しい。さらに言えば一般にフッ素系界面活性剤、シリコ
ン系界面活性剤と呼ばれているものが、基油の表面張力
を著しく下げるため最も好ましい。
【0024】界面活性剤の添加量は、その効力が発揮さ
れる最少の添加量である0.01%から最大で5重量%
程度である。5重量%を超えて用いても性能上問題とは
ならないが、添加効果としては全く無意味である。
【0025】本発明に用いるゲル状物の製法は、インキ
側、尾端側とも従来技術のインキ追従体と同じでよい。
その一例を示すと、疎水性シリカや粘土系増粘剤を用い
る場合、基油、界面活性剤など全てのゲル状物成分を室
温で予備混練した後、三本ロールミル、ニーダー等の分
散機で混練するという極めて単純な方法でよい。増粘剤
に金属石鹸を用いる場合は200℃以上の高温に熱して
混練しなければならず、界面活性剤はその耐熱性に応じ
て冷却後に添加しなければならない。
【0026】本発明のインキ追従体で用いる尾端側のゲ
ル状物の充填方法の一例を示すと、インキ収容管にイン
キを充填し、ペン先を取り付け、更にインキ側のゲル状
物をインキ後端に充填した後、インキ収容管尾端から固
形物を投入する。しかる後、遠心分離機で尾端方向から
ペン先方向に向けて強い遠心力をかけるとインキとイン
キ側ゲル状物および尾端側ゲル状物は間に空気などを挟
むことなく見栄え良く充填される。
【0027】
【実施例】実施例、比較例によって本発明を更に説明す
る。
【0028】実施例、比較例における基油及びインキ粘
度の測定は、東機産業製EMD粘度計を用いた。
【0029】インキ追従体の充填には、国産遠心機製H
−103N型遠心分離機を用い、ペンの尾端方向からペ
ン先方向に遠心力がかかるように、毎分2800回転で
10分間遠心力をかけた。
【0030】水性ボールペン:図2に示す構造のものを
用いた。内径4.0mmで半透明のポリプロピレンチュー
ブをインキ収容管7とし、所定のインキ8と各実施例及
び比較例のインキ追従体9を充填した。インキ追従体は
実施例では、インキ側、尾端側ともにゲル状物を各々約
0.8g充填し、比較例ではインキ追従体を約0.16
g充填した。ペン先部には、通常の繊維束のインキ吸蔵
体を有する水性ボールペンと同じボールペンチップを装
着した。ボールペンチップホルダー3の材質は快削ステ
ンレス、ボール4は直径0.5mmのタングステンカーバ
イトを用いた。
【0031】各実施例および比較例毎に30本ずつ水性
ボールペンを作成し、10本を毎分4.5mの速度でイ
ンキがなくなるまで螺旋筆記してインキへの追従性を調
査した。インキ追従性の評価基準は、内壁への付着が多
少あっても、最後までインキ追従体の機能を失わないも
のを○、内壁への付着が著しく多くてインキ後端のゲル
状物が筆記途中で完全に消費されてしまったものは×と
した。
【0032】更に10本のキャップをとり、1.5mの
高さからペンの尾端側から着地するようにコンクリート
上に落下させ、インキの漏出した本数と、ボールが飛び
出してしまった本数を数えた。
【0033】残りの10本をペン先が上向きになる状態
で描線が書けなくなるまで筆記し、そのまま試験管立て
にペン先が上向きになるように立ててインキを逆流さ
せ、インキがインキ収容管から漏出した本数を数えた。
【0034】以上の試験結果を表1に示す。
【0035】 インキ: 実施例、比較例に用いた水性ボールペン用インキを次に示すように調製した。 プリンテックス 25(カーボンブラック;デグサ社商品名) 7 重量部 PVP K−30(ポリビニルピロリドン;GAF社製) 3.5 〃 グリセリン 10 〃 リシノール酸カリウム 0.5 〃 トリエタノールアミン 1 〃 1,2−ベンズイソチアゾリン3−オン 0.2 〃 ベンゾトリアゾール 0.2 〃 水 27.2 〃 以上をビーズミルで混練した後、カーボンブラックの粗大粒子を取り除き プロピレングリコール 20 重量部 カーボポール 940 (架橋型ポリアクリル酸;B.F.グッドリッチ社商品名) 0.4 〃 水 30 〃 を加えて、40sec-1の時の粘度が500mPa・sec水性
ボールペン用インキを得た。
【0036】 (実施例1) インキ側ゲル状物: ポリブテン 35R(出光興産 商品名;MW=720) 47.4重量部 ダイアナプロセスオイル MC−S32 (鉱油;出光興産 商品名) 47.5 〃 アエロジル R−976D(疎水性シリカ;日本アエロジル 商品名;BET表面積300/g) 5 〃 エフトップ EF−801 (フッ素系界面活性剤;三菱マテリアル 商品名) 0.1 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、インキ側ゲル状物を得た。 尾端側ゲル状物: ポリブテン 35R 97.9重量部 アエロジル R−976D 2 〃 エフトップ EF−801 0.1 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、尾端側ゲル状
物を得た。上記インキ側ゲル状物と尾端側ゲル状物を併
用してインキ追従体とした。
【0037】 (実施例2) インキ側ゲル状物: ニッサンポリブテン 015N(日本油脂 商品名;MW=580) 95 重量部 アエロジル R−974D (日本アエロジル 商品名;BET表面積200/g) 4 〃 SILWET FZ−2110 (シリコーン系界面活性剤;日本ユニカー 商品名) 1 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、インキ側ゲル状物を得た。 尾端側ゲル状物: ニッサンポリブテン 200SH (日本油脂 商品名;MW=2650) 48.4重量部 ダイアナプロセスオイル MC−W90 (鉱油;出光興産 商品名) 48.5 〃 アエロジル R−972(疎水性シリカ;日本アエロジル 商品名;BET表面積110/g) 3 〃 エフトップ EF−801 (フッ素系界面活性剤;三菱マテリアル 商品名) 0.1 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、尾端側ゲル状
物を得た。上記インキ側ゲル状物と尾端側ゲル状物を併
用してインキ追従体とした。
【0038】 (実施例3) インキ側ゲル状物: ダイアナプロセスオイル MC−W90 (鉱油;出光興産 商品名) 96 重量部 アエロジル R−974D 3 〃 SILWET FZ−2171 (シリコーン系界面活性剤;日本ユニカー 商品名) 1 〃 以上の配合物を実施例1と同様の方法により、インキ側ゲル状物を得た。 尾端側ゲル状物: ニッサンポリブテン 5N(日本油脂 商品名;MW=780) 97.5重量部 アエロジル #380(微粒子シリカ;日本アエロジル 商品名;BET表面積380/g) 2 〃 SILWET FZ−2110 0.5 〃 以上の配合物を三本ロールミルで混練し、尾端側ゲル状
物を得た。上記インキ側ゲル状物と尾端側ゲル状物を併
用してインキ追従体とした。
【0039】(比較例1)実施例1のインキ側ゲル状物
と同じ (比較例2)実施例1の尾端側ゲル状物と同じ (比較例3)実施例2のインキ側ゲル状物と同じ (比較例4)実施例2の尾端側ゲル状物と同じ (比較例5)実施例3のインキ側ゲル状物と同じ (比較例6)実施例3の尾端側ゲル状物と同じ各実施
例、比較例のゲル状物に用いた基油の粘度を表1に記
す。
【0040】
【表1】
【0041】
【表2】
【0042】
【発明の効果】以上のように本発明の粘性の違うゲル状
物を併用する水性ボールペン用インキ追従体は、インキ
への追従性をインキ終了まで有しながら、強い落下衝撃
を受けてもインキ漏れをおこしたり、ボールを脱落させ
たりせず、且つ漏出防止効果に優れたインキ追従体であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】インキ追従体の2種のゲル状物の位置を表わす
断面図である。
【図2】本発明のインキ追従体を用いる水性ボールペン
の一例を示す断面図である。
【符号の説明】 イ インキとゲル状物の界面 ロ 2種のゲル状物の界面 1 キャップ 2 ペン先シールゴム 3 ペン先部(ボールペンチップホルダー) 4 ボール 5 ペン先部とインキ収容管の継ぎ手 6 ボールペン軸部 7 インキ収容管 8 インキ 9 インキ追従体 10 尾栓

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インキ収容管を有する水性ボールペンに
    おいて、25℃における粘度が2Pa・sec以下の基油か
    らなることを特徴とする水性ボールペン用インキ追従
    体。
JP10125011A 1998-05-07 1998-05-07 水性ボールペン用インキ追従体 Pending JPH10315681A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024080238A1 (ja) * 2022-10-12 2024-04-18 三菱鉛筆株式会社 被供給液入り液体収容管
WO2024157997A1 (ja) * 2023-01-26 2024-08-02 三菱鉛筆株式会社 被供給液入り液体収容管

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WO2024080238A1 (ja) * 2022-10-12 2024-04-18 三菱鉛筆株式会社 被供給液入り液体収容管
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