JP3835776B2 - 水性ボールペン用インキ追従体及びその製造方法 - Google Patents
水性ボールペン用インキ追従体及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3835776B2 JP3835776B2 JP20623197A JP20623197A JP3835776B2 JP 3835776 B2 JP3835776 B2 JP 3835776B2 JP 20623197 A JP20623197 A JP 20623197A JP 20623197 A JP20623197 A JP 20623197A JP 3835776 B2 JP3835776 B2 JP 3835776B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- water
- ink follower
- based ballpoint
- thickener
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Pens And Brushes (AREA)
Description
【産業上の利用分野】
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インキ追従体及びその製造方法に関するものである。
【0002】
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〜20Pa 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。
【0003】
特開昭48−40510、特開昭57−153070、特開昭57−200472、特開昭58−1772、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62−50379、特開昭62−148581、特開昭62−199492、特開昭63−6077、特開平02−248487、特開平04−202281、特開平05−270192、特開平05−270193、特開平06−200235、特開平06−220418、特開平06−247094、特開平06−264048、特開平06−328890、特開平06−336584、特開平07−61187、特開平07−173426、特開平07−214974、特開平07−214975、特開平07−242093、特開平07−266780、特開平08−2171、特開平08−11481、特開平08−58282、特開平08−72465、特開平08−90982、特開平08−108679、特開平08−142570、特開平08−183286、特開平08−300873、特開平08−300874、特開平09−11683、特開平09−76687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物もしくはゲル状物と固形物を併用するインキ追従体を具備する事が開示されている。
これらは、インキに追従しやすくする、落下時の衝撃に耐える、逆流防止効果を高める、見栄えを良くするなど、多様な目的と着眼の発明である。
【0004】
これらの共通点としては、横乃至上向きで放置されても逆流しないように、難揮発性または不揮発性溶剤を何らかの増粘剤を用いて疑塑性を与ているものである。
もう一つの特徴としては、旧来の油性ボールペンでは潤滑剤などに用いる一般的なグリース(以下潤滑グリース)と同等の粘稠度を持つインキ追従体が用いられることが多かったが、これと比較すると、粘度、稠度とも極めて低いものが多いことが挙げられる。
これは、油性ボールペンの筆記に要するインキ量が100mあたり10〜30mgであるのに対し、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おいては、筆記に要するインキ量が100mあたり50〜300mg前後と大きい。このため、インキ追従体には厳しいインキ追従性能が要求されるので、一般に粘稠度の低いものが主流となる。
【0005】
一般に潤滑グリースでは粘稠度の低いものほど安定性が悪く、放置しておくと油分が分離してくる現象(離油)が起こりやすい。また、増粘剤成分が潤滑グリース中で移動し易いため、疎の部分と密の部分が入り交じり、均一な状態ではなくなり易い。
更にグリース類の増粘剤は粘稠度が低いほど2本ロールミルや3本ロールミル、ニーダー、プラネタリーミキサーなどの高粘度用の分散機では効率よく分散できない。また、ビーズミル、サンドミル、ホモジナイザー、等の低粘度域が得意な分散機で調製出来るほど低粘度でもない。分散機の効率が悪いと、経時的な安定性ばかりでなく、ロット毎の粘稠度や均一性も一定しない。
水性ボールペン用のインキ追従体も潤滑グリースと類似の材料を用いるものであるから、同様の物理法則に基ずいた経時的挙動を示す。
しかし、離油が起こればインキ中の界面活性剤と反応したり、油滴としてインキ流路を分断したりして筆記に悪影響を及ぼす。
また均一性がなければ追従する部分とインキ収容管内壁に粒状に付着する物とが出来て、見栄えが悪いばかりで無く、内壁に付着した分だけ量が減り、最後には揮発防止や漏洩防止などの追従体として機能も無くなってしまう。
【0006】
また、潤滑グリースや従来製造法のインキ追従体に共通する欠点もある。
どちらも内径2.5mm以上の円筒形若しくはそれに準ずる形態の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のインキ追従体として組み立てると、時間が経つに従ってインキとインキ追従体の間に気泡が生じたり、インキ追従体部分(潤滑グリースで代用した場合も含む)に初期には見られなかった気泡やクラックが入ることがある。インキ追従体は半固体と言うよりも液体に近い物なので、クラックという表現が適切かどうかは甚だ疑問であるが、グリース状のものが見た目に割れるのである。これらを本発明者等は「泡咬み」と呼んでいる。インキとインキ追従体界面に気泡が生じると、これが成長してインキと追従体が接しなくなってしまう。そこまでくるとインキ追従体はインキの蒸気圧で逆に尾端方向に押し出され、ついには抜けてしまう事態になる。また、クラックのようなものが入ってしまったインキ追従体はインキと外気の接触を妨げるというインキ追従体本来の役割を失ってしまう。
原因としては、インキ追従体、又は潤滑グリースを製造した時に目に見えない微小気泡が入っていてこれが経時的に集まり、外に抜けようとしてで来たものと推測される。
これはこの種の水性ボールペンにおいて非常に大きな欠点である。
市場にある商品は強遠心による脱泡で気泡を追い出しているものである。しかしながら、強遠心による脱泡では目に見えない様な微細気泡を除去するには必ずしも有効ではなく、「泡咬み」の出現率を1/5〜1/20程度に軽減するにとどまる。
更に、インキが顔料インキ、就中真比重が4以上の顔料を用いたインキなどでは強遠心は顔料の沈降を促進するため、歓迎できない方法である。
【0007】
【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用インキ追従体の欠点である製造ロット毎、或いは経時的な品質の不安定を解消し、量産的にも経時的にも安定した性能を有するインキ追従体とその製造方法を提供することである。
【0008】
【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、微粒子シリカや粘土増粘剤、金属石鹸、有機増粘剤を微視的にも極めて高度に均一化させることを主眼に置き、増粘剤の性能をいつも最大限に生かすことによって一定に発揮させ、経時的な安定性が増し、更には製造ロット毎のばらつきをも軽減することを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0009】
潤滑グリースと水性ボールペン用インキ追従体は、使われる材料や調製法は良く似ているが、技術思想としては明確な差異がある。
潤滑グリースの場合、潤滑目的で使用される場合が多いので、付着させた部分から油分が垂れ落ちないために構造粘性を強くし、降伏値を持たせる。一方、水性ボールペン用インキ追従体は後端以外に解放部のない容器中に位置し、更には自身以外に摺動部のない環境下で用いられるものである為、構造粘性や降伏値は小さくて良い。むしろインキに追従していくために、構造粘性や降伏値は小さくなければならないと言える。
【0010】
一般に微粒子のシリカやアルミナ、酸化チタン等の無機増粘剤、無機或いは有機顔料や樹脂微粒子など液中で構造粘性を得る微粒子粉体は、分散が良いほど増粘効果が小さくなり、且つ降伏値も小さくなる。
また、粘土増粘剤や有機増粘剤は溶剤によって膨潤することによって増粘させるものであるが、液中の分布がよいと降伏値が小さくなる傾向がある。金属石鹸も同様である。
【0011】
インキ追従体の増粘剤は見た目には油中に完全に濡れて馴染んでいるように見えても、実際にはそれ自身の増粘効果によって中心部まで溶剤が十分に浸透せず、極めて微視的には目に見えない気泡が微粒子増粘剤や粘土増粘剤などの中心部に存在している。これは、一見全く気泡など無いように見えるグリースやインキ追従体を減圧すると、それを構成する油分の沸点とほど遠い条件で多量の気泡が発生することで証明される。高温で調製されるため、油分の浸透には有利な筈の金属石鹸増粘剤でも同様である。
本発明では極めて微視的視野に立って、増粘剤1粒子毎の溶剤に対する濡れを良くし、増粘剤の持つ能力をいつも最大限に生かす事で製造毎の粘弾性、更に言えば性能のばらつきを押さえるとともに、増粘剤が均一に分布する事によって極めて良い経時安定性を示す水性ボールペン用インキ追従体を得ることに成功した。本発明はそれを満たす条件下で作られたインキ追従体とその製造方法である。
【0012】
水性ボールペン用インキ追従体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。これらは水性インキに溶出することなく揮発減量も小さい。また一般的に水性インキよりインキ収容管に用いられるポリプロピレンやポリエチレンなどの樹脂類との濡れが良く、インキの消費量が視認しやすくなる利点も有する。
【0013】
ポリブテンやシリコーンオイルには揮発性の強いものもあるが、JIS C−2320に準じて98℃・5時間の揮発減量値を測り、この結果が概ね0.2重量%以下のものであれば常温では2〜3年以上問題はない。
ポリブテンの揮発性は分子量と大きく相関する。前出の揮発減量値を満足させる目安を分子量で表すと、平均分子量が概ね500以上のものが該当する。
シリコーンオイルに関しては構造も重要な要素なので一概に分子量だけでは判断できないので、前出の方法で実測して目安とすると良いであろう。
【0014】
本発明に用いる増粘剤は、疎水性もしくは非水溶性のものが好ましい。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粘度が失われてしまったり、インキに悪影響を与えて筆記不能になるなどの不都合が生じる場合がある。しかし増粘剤やインキ追従体そのものに撥水処理を施す、又は影響を受けにくいインキ設計とするなどの対策があれば親水性であっても差し支えない。
増粘剤としては、アエロジルR−972、R−974D、R−976D、RY−200(日本アエロジル(株)商品名)のような表面をメチル化処理した微粒子シリカ、レオパールKE(千葉製粉(株)商品名)などの有機増粘剤、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。
アエロジル#200、380、300、100、OX50(日本アエロジル(株)商品名)微粒子アルミナ、超微粒子酸化チタンなどの親水性の増粘剤はHLBが4以下、なるべくなら2以下の界面活性剤や、シランカップリング剤、フルオロカーボン・メチルハイドロジェンシリコーンなどを添加すればインキへの干渉を押さえることが出来る。シリコーンオイルを基油とする場合にはそれだけでもインキへの干渉を押さえることが出来ることが多い。
【0015】
本発明の水性ボールペン用インキ追従体の追従性を向上するために界面活性剤などの添加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、減圧脱泡で微視的気泡を排除する本発明には最も好ましい添加剤である。
また、発明の主旨からも、増粘剤の分散安定化、均一化や系の疎水化に効果のある前述のシランカップリング剤、フルオロカーボン・メチルハイドロジェンシリコーンなどを添加しても良い。添加剤は経時的な安定性やインキへの悪影響などさえなければ積極的に用いられるべきである。
一般的に、これらの添加量は、効力が発揮される最少の添加量である0.01%から最大でも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。
【0016】
本発明は製造方法を含む特許であるから、実施例を持って詳細に説明するが、概念的には減圧によりゲル状物内部、更に言えば増粘剤内部の目に見えない気泡を膨らませて系外へ出す。もう一つ、温度を上げて溶剤の表面張力を小さくし、目には見えないほど微細な増粘中の気泡をもぬらす。と言った思想に基ずく。
当然、減圧下も加熱下も同時に攪拌した方が効率が良い。更に減圧・加熱・攪拌を同時に行えば更に良い結果が得られるが0.1気圧以下のように強く減圧する場合は温度は高くない方がよい。目安は概ね60℃である。
【0017】
2本ロールミルや3本ロールミルを高温で使用すると、気泡の混入が少ないインキ追従体が出来るが、ニーダーやプラネタリーミキサーその他撹拌機で減圧及び加温能力があるものに移して減圧脱泡の仕上げをするべきである。
脱泡の方法としては負圧によって膨張した泡を水やアルコール類などの有機溶剤、消泡剤などの界面活性剤の何れかを1種以上噴霧する事によって排除する方法や、予め破泡剤を配合する等も考えられるが、インキ追従体に噴霧したものが残る可能性があったり、インキ追従体性能に関係のない成分が残留したりするので、異物に頼らない減圧脱泡の方が好ましい。
【0018】
減圧は0.2気圧以下でなければならない。0.2気圧は本発明者の経験的な数値で科学的根拠はない。難揮発性溶剤を意図的に使っているため、60℃以内なら、低気圧でも沸騰した経験はないが、高温で粘度の下がった状態でも0.2気圧以上では十分に気泡が抜けない。
【0019】
気圧の下限は「基油が沸騰しない範囲なら低いことが好ましい」と言う表現になる。本発明者等は、低いほど良く泡が抜けて良い結果を生むと確信しているが、いかなる難揮発溶剤でも全くの真空となれば存在していられない。また、不(難)揮発性溶剤は分子量や二重結合・環状物の位置などが違うものの混合物である場合が多い。従って、高温低気圧下では一部が揮発するものもある。
例えばポリブテンの場合、普通に分子量と呼ばれるものは平均値であり、その近辺の分子量のポリブテンの集合体である。これを高温低気圧下に曝すと低分子量の成分が失われることとなる。
製造毎の品質管理はポリブテンのロットばらつきに支配されがちだが、揮発しやすい部分が先に失われるので、むしろ経時的な安定性はよい。
【0020】
予め高粘度を保って分散したものを後から溶剤など希釈する方法にも本発明は有効である。例えば本発明の実施例1の配合においては3本ロールミルを使用しているが、本発明の製造方法では3本ロールミルの工程前までをプラネタリーミキサーでよく混練し、ここに鉱油を投入して100℃程度に加温しながら撹拌し、冷却水などを通して、60℃以下に温度調整して減圧脱泡すれば、3本ロールミルを用いなくても同等の性能が得られる。更に効率よく分散させる為には、鉱油投入前にも減圧下で混練するか、一度温度を上げて混練する等を推奨する。
【0021】
本発明のインキ追従体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、更にインキ追従体を充填する。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追従体は間に空気などを挟むことなく見栄え良く充填される。
【0022】
【実施例】
実施例、比較例によって本発明を更に説明する。
試験3及び試験4に用いるボールペンの組立には、国産遠心機 ( 株 ) 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、内部に混入した気泡を追い出した。
【0023】
試験3及び試験4の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−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。
【0024】
実施例1〜5及び比較例1〜5を各々同じ材料ロットを使用して5回(ロット)ずつ調製した。
試験1 粘度ばらつき
実施例及び比較例のインキ追従体の粘度を測定した。粘度はE型粘度計のコーン角3度で1回転の粘度を測り5つの内の最低値に対する最高値の割合を%表示した。数値が小さいほど(100に近いほど)ばらつきが小さいと言える。
試験2 経時安定性−1(離油試験)
実施例及び比較例の各5ロットをそれぞれ1リットルのステンレスビーカーに、目立つような気泡が混入しないように注意しながら擦り切り一杯取り、ピンポン玉半分相当の穴あけ、50℃の恒温槽に1週間放置したとき、穴に出てきた油の量を測定した。。
評価は概ね1cc程度以下(1.5cc未満)が○、概ね2〜3cc程度(1.5cc以上3.5cc未満)が△、4cc程度(3.5cc以上)以上にあるようなら×とした。これを○が0点、△3点、×が5点として、5ロットの合計点を各々の実施例及び比較例の点数とした。点数が小さい程良い結果である。
【0025】
試験3 経時安定性−2(ペン体保存試験)
実施例及び比較例の各5ロットで10本ずつ、図1に示すホルダーを用いたボールペンを組み立てた。
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10とし、所定のインキ20と各実施例及び比較例のインキ追従体30を充填した。ペン先部40には、図1と同様の形態を持つホルダーを用いた市販のボールペン(UM−100;三菱鉛筆(株)商品名)のもの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41の材質は快削ステンレス、ボール42は直径0.5mmのタングステンカーバイトである。
組上がったボールペンをペン先部が上になるようにして50℃の恒温槽に1ヶ月間放置した後、目視にて油分がインキ中に混入している本数を数えて点数とした。点数は各ロット10本ずつで各例5ロットずつであるから、実施例及び比較例はそれぞれ50サンプルであり、0点が最も良く最低は50点である。
【0026】
試験4 経時安定性−3(泡咬み試験)
組上がったボールペンをペン先部が下になるようにして50℃の恒温槽に1ヶ月間放置した後、目視にて気泡がインキ−インキ追従体界面に存在するか、又はインキ追従体中にクラックのようなものが見受けられるかを数えて点数とした。
インキ中でもインキ追従体中でも気泡やクラックのようなものが見受けられた場合は不合格としてカウントした。点数は各ロット10本ずつで各例5ロットずつであるから、実施例及び比較例はそれぞれ50サンプルであり、0点が最も良く最低は50点である。
【0027】
試験5 経時安定性−4(経時保存後筆記試験)
試験3で評価し終えたサンプルをそのまま速度4.5m/secの速度で螺旋筆記した。インキがチューブ内に1cm(約0.13g)以上残っているのに筆記できなくなったものの本数を数えて点数とした。試験3同様、0点が最も良く最低は50点である。
【0028】
実施例1
ポリブテン 35R(出光興産 ( 株 ) 商品名;MW=720) 47.4重量部
アエロジル R−976D(疎水性シリカ;日本アエロジル ( 株 ) 商品名) 5 〃
エフトップ EF−801
(フッ素系界面活性剤;三菱マテリアル ( 株 ) 商品名) 0.1 〃
ダイアナプロセスオイル MC−S32(鉱油;出光興産 ( 株 ) 商品名) 47.5 〃
以上を秤量し、プラネタリーミキサー((株)ダルトン製5DMV型)を用いて70℃で1時間攪拌後、40℃・0.2気圧下で1時間攪拌して実施例1を得た。
【0029】
実施例2
ニッサンポリブテン 015N(日本油脂 ( 株 ) 商品名;MW=580) 95 重量部
BENTON 34
(有機処理ベントナイト:ウイルバ−エリス社商品名) 4 〃
KBM 504(シランカップリング剤;信越化学(株)商品名) 1 〃
メタノール 2 〃
以上の配合物を三本ロールミル(小平製作所(株)製ロール径13cm)で2回混練した。
3本ロールミル混練中にメタノールは揮発して失われてしまった。
次いでアジホモミキサー(特殊機化(株)製HM−2P型)に移し、50℃・0.02気圧で1時間攪拌して実施例2を得た
【0030】
実施例3
ニッサンポリブテン 200SH
(日本油脂 ( 株 ) 商品名;MW=2650) 48.4重量部
アエロジル R−972
(疎水性シリカ;日本アエロジル ( 株 ) 商品名;BET表面積110m2/g) 3 〃
SILWET FZ−2122
(シリコーン系界面活性剤;日本ユニカー ( 株 ) 商品名) 0.1 〃
以上の配合物をプラネタリーミキサー(前出)で60℃で0.05気圧下で1時間混練した後、
ダイアナプロセスオイル MC−W90(鉱油;出光興産 ( 株 ) 商品名) 48.5重量部
を加え、30℃・0.05気圧で1時間混練して実施例3を得た。
【0031】
実施例4
TSF451−3000(ジメチルシリコーン油;
東芝シリコーン社商品名) 70.0重量部
アエロジル 200(微粒子シリカ;日本アエロジル(株)商品名) 4.0 〃
A174(シランカップリング剤;日本ユニカー社商品名) 1.0 〃
以上の配合物を三本ロールミルで2回混練し、ゲル状物4Aを得た。
次いでプラネタリーミキサー(前出)に
ゲル状物4A 75 重量部
TSF451−3000 25 〃
を秤量し、常温・0.02気圧で1時間攪拌して実施例4を得た。
【0032】
実施例5
ニッサンポリブテン 200SH 38.5重量部
BENTON 34 1 〃
ジグリセリンジベヘニルエーテル 0.5 〃
エタノール 2 〃
以上の配合物を三本ロールミル(前出)で2回混練し、ゲル状物5Aを得た。
3本ロールミル混練中にエタノールは揮発して失われてしまった。
ダイアナプロセスオイル MC−S32 58.5重量部
アエロジル 200 1 〃
KBM 504 0.5 〃
以上を横型ビーズミル(ダイノ−ミル社製KDL型)でジルコニアビーズを用いて1時間攪拌しゲル状物5Bを得た。
ゲル状物5A 40 重量部
ゲル状物5B 60 〃
を秤量し、40℃・0.02気圧以下で1時間攪拌して実施例5を得た
【0033】
実施例6
ポリブテン 35R 47.4重量部
ダイアナプロセスオイル MC−S32 47.5 〃
アエロジル R−976D 5 〃
エフトップ EF−801 0.1 〃
以上を秤量し、プラネタリーミキサー(前出)を用いて70℃で1時間攪拌後、40℃・0.3気圧で1時間攪拌して実施例6を得た。
【0034】
実施例7
ニッサンポリブテン 015N 95 重量部
BENTON 34 4 〃
KBM 504 1 〃
メタノール 2 〃
以上の配合物を三本ロールミル(前出)で2回混練した。
3本ロールミル混練中にメタノールは揮発して失われてしまった。
次いでアジホモミキサー(前出)に移し、50℃・0.02気圧で1時間放置して実施例7を得た
【0035】
実施例8
ニッサンポリブテン 200SH 48.4重量部
アエロジル R−972 3 〃
SILWET FZ−2122 0.1 〃
以上の配合物をプラネタリーミキサー(前出)で60℃で0.05気圧下で1時間混練した後、
ダイアナプロセスオイル MC−W90(鉱油;出光興産 ( 株 ) 商品名) 48.5重量部
を加え、温度を100℃とし1時間混練後、100℃・0.05気圧で1時間混練して実施例8を得た。
【0036】
実施例9
ポリブテン 35R 47.4重量部
アエロジル R−976D 5 〃
エフトップ EF−801 0.1 〃
ダイアナプロセスオイル MC−S32 47.5 〃
以上を秤量し、プラネタリーミキサーを用いて70℃で1時間攪拌後、常温・0.2気圧下で1時間攪拌して実施例9を得た。
【0037】
実施例10
ポリブテン 35R 47.4重量部
アエロジル R−976D 5 〃
エフトップ EF−801 0.1 〃
ダイアナプロセスオイル MC−S32 47.5 〃
以上を秤量し、プラネタリーミキサーを用いて70℃で1時間攪拌後、常温・0.2気圧下で1時間放置して実施例10を得た。
【0038】
実施例11
ポリブテン 35R 47.4重量部
アエロジル R−976D 5 〃
エフトップ EF−801 0.1 〃
ダイアナプロセスオイル MC−S32 47.5 〃
以上を秤量し、プラネタリーミキサーを用いて70℃で1時間攪拌後、40℃・0.2気圧下で1時間放置して実施例11を得た。
【0039】
比較例1
ポリブテン 35R 47.4重量部
アエロジル R−976D 5 〃
エフトップ EF−801 0.1 〃
ダイアナプロセスオイル MC−S32 47.5 〃
以上を秤量し、プラネタリーミキサーを用いて70℃で1時間攪拌後、比較例1を得た。
【0040】
比較例2
TSF451−3000 70.0重量部
アエロジル 200 4.0 〃
A174 1.0 〃
以上の配合物を三本ロールミルで2回混練し、ゲル状物4Aを得た。
次いでプラネタリーミキサー(前出)に
ゲル状物4A 75 重量部
TSF451−3000 25 〃
を秤量し、常温・常圧で1時間攪拌して比較例2を得た。
【0041】
比較例3
ニッサンポリブテン 200SH 38.5重量部
BENTON 34 1 〃
ジグリセリンジベヘニルエーテル 0.5 〃
エタノール 2 〃
以上の配合物を三本ロールミル(前出)で2回混練し、ゲル状物5Aを得た。
3本ロールミル混練中にエタノールは揮発して失われてしまった。
ダイアナプロセスオイル MC−S32 58.5重量部
アエロジル 200 1 〃
KBM 504 0.5 〃
以上を横型ビーズミル(前出)でジルコニアビーズを用いて1時間攪拌しゲル状物5Bを得た。
ゲル状物5A 40 重量部
ゲル状物5B 60 〃
を秤量し、40℃・常圧下で1時間攪拌して比較例3を得た
【0042】
比較例4
ニッサンポリブテン 015N 95 重量部
BENTON 34 4 〃
KBM 504 1 〃
メタノール 2 〃
以上の配合物を三本ロールミル(前出)で2回混練した。
3本ロールミル混練中にメタノールは揮発して失われてしまった。
次いでアジホモミキサー(前出)に移し、50℃・常圧で1時間攪拌して比較例4を得た
【0043】
以上の実施例1乃至11と比較例1乃至4とを、最終段階での負圧力、温度及び撹拌時間の別に表1に整理した。
【表1】
【0044】
更に、これら実施例1乃至11及び比較例1乃至4について、試験1〜5を行った結果の評価を表2に示す。
【表2】
【0045】
この評価においては、配合によって当然に評価が異なるので、同一配合のインキ追従体同士を順次評価することとした。
ここでは、まず最初に、実施例1、実施例9から11、比較例1及び実施例6について検討する。
これらはすべて同配合のインキ追従体であり、製造工程中で減圧等を行ったか否の相違のみである。
【0046】
ちなみに、比較例1は全く減圧、温度制御、撹拌を行わなかった場合である。これに対して、実施例10は、減圧のみを行ったものである。この実施例10のように、減圧のみを行った場合であっても、比較例1に比べて遙かに高い評価となっている。
更に、実施例9のように、減圧と共に常温撹拌を行ったり、実施例11のように、温度を40℃として減圧したりすると、実施例10に比べて、評価が高くなる。
また、実施例1のように、減圧、温度制御、撹拌を同時に行うと、遙かに優れた特性を有するようになる。
これは、減圧が非常に有効な手段であると共に、減圧時に撹拌したり、温度を向上させたりすると各々有効であると共に、減圧時に撹拌と温度向上とを同時に行うと、別個に行った場合に比べて遙かに優れた相乗的特性が得られることがわかった。
【0047】
更に実施例1と実施例6とは、負圧条件のみが異なるものである。すなわち、実施例1は0.2気圧の負圧力で脱泡を行ったのに対して、実施例6は0.3気圧の負圧力で脱泡を行ったものである。
その結果、表2に明らかなように、実施例1の方が実施例6に比べて遙かに優れた評価となった。この意味を検証するために、実施例9乃至11と同様の実験を負圧力0.3気圧で行ったところ、実施例1と実施例6との関係と同様に、0.3気圧で行った場合には0.2気圧の場合に比べて評価が低くなっていた。
結局、本願発明のように、負圧によって脱泡する場合には、0.2気圧以下の負圧にすると、効果が大きくなることが確認された。
【0048】
次に、実施例2,実施例7及び比較例4について説明する。
これらはすべて同配合のインキ追従体であり、製造工程中で撹拌あるいは減圧等を行ったか否の相違のみである。
比較例4は、50℃で1時間の撹拌を行ったものの、常圧であった。これに対して実施例7は、撹拌を行わなかったものの、50℃で0.02気圧としたものであり、実施例2は、50℃で0.02気圧のもとで1時間撹拌したものである。
結果を表2にしたがって検討すると、常圧で加熱撹拌しただけの比較例4の評価は低い。
【0049】
一方、撹拌しないものの加熱減圧した実施例7は、比較例4に比べると、遙かに優れた評価となっている。
更に、加熱減圧しながら撹拌した実施例2は、実施例7に比べても遙かに優れた評価が得られた。
これらの結果から、実施例2の配合のインキ追従体で、負圧を0.02気圧とした場合には、撹拌よりも減圧の方が特性向上に寄与するものであることが確認された。
【0050】
次に、実施例4と比較例2について説明する。
これらは同配合のインキ追従体であり、製造工程中で減圧等を行ったか否の相違のみである。
この2例はいずれも常温撹拌したものであるものの、実施例4は0.02気圧の元で行い、比較例2は常圧の元で行ったものである。
この結果からすると、常温撹拌の場合、0.02気圧まで減圧した場合としない場合とでは、特性に大きな差が生じることがわかった。
【0051】
次に実施例5と比較例3とについて説明する。
これらは同配合のインキ追従体であり、製造工程中で減圧等を行ったか否の相違のみである。
この2例はいずれも40℃で撹拌したものであり、実施例5は0.02気圧まで減圧し、比較例3は常圧で行ったものである。
この結果も、前述した実施例4と比較例2との対比と同様に、40℃での撹拌時にも、0.02気圧まで減圧した場合としない場合とでは、特性に大きな差が生じることがわかった。
【0052】
次に実施例7と比較例4とについて説明する。
これらは同配合のインキ追従体であり、製造工程中で減圧等を行ったか否あるいは撹拌を行ったか否かの相違である。
実施例7は加温減圧したものであり、比較例4は加温撹拌したものである。
この結果では、表2に示されているように、同一温度に加温した場合、撹拌よりも減圧した場合の方が特性が向上することがわかった。
【0053】
また実施例3と実施例8とは、同配合のインキ追従体であるが、実施例3については30℃で1時間撹拌した場合であり、実施例8については100℃で1時間混練りした場合である。
両者を比較すると、試験2乃至試験5に関しては両者ともに高評価が得られているものの、試験1に関しては実施例3の方が高い評価となっている。
このような実施例8は、100℃と言う高温下で減圧したために基油中の比較的揮発性の高い成分が失われてしまったために、試験1の評価が低くなったものである。
本発明者等の経験では分散剤の効力の差による粘度差より、基油の粘度によるインキ追従体の粘度差の方が性能には大きな影響がある。ボールペンホルダーに充填したときに基油の粘度差によって現れる性能差は、インキへの追従性、インキの流出性、耐落下衝撃性など、ボールペン性能として非常に重要な部分であり、試験2〜試験5の成績が良いものの、実施例8の粘度ばらつきは避けたいものである。
【0054】
本来、本発明は試験4のボールペンホルダー中に発生する泡を問題とし、これの改良のためのものである。
したがって、試験4の結果について、再度評価する。
比較例1を基準にすると、負圧にした実施例10では、気泡あるいはクラックの存在が約1/3となり、同時に撹拌した実施例9では、気泡あるいはクラックの存在が約1/4となっている。更に、加温した状態で負圧にした実施例11では、気泡あるいはクラックの存在が約1/5となっている。
これらのことから、増粘剤中の微小気泡を排除するためには、製造工程中に負圧環境を形成することが有効であることが確認された。
また、実施例1に対して実施例11は、配合、温度、減圧度ともに同一であるものの、実施例11は撹拌しないために減圧下で膨張した泡が破泡せず、常圧に戻したときにインキ追従体内に戻ってしまうために、結果として実施例1に比べると脱泡が十分行われないこととなっている。
【0055】
ただ、比較例1に比べると、負圧にすることによる脱泡効果は十分確認することができた。
このように、撹拌の有無による脱泡効果に関しては、実施例2と実施例7との比較においても確認することができた。
このように、試験4の結果を基準としてインキ追従体を判断すると、負圧にすることによる脱泡効果が確認され、更に同時に加熱したり、撹拌したりすると更に効果が向上することも確認された。
また実施例1と実施例6とを比較した結果、負圧にするときの圧力が0.2気圧以下となると効果が著しく向上することも確認された。すなわち、負圧にした場合、0.2気圧に一つの境界線があることがわかった。試験2、試験3の結果も向上しているのは、増粘剤中の微小気泡が排除され、増粘剤が基油に良く濡れたために分散性が向上した為であると推測される。
【0056】
なおここで、比較例3は、減圧脱泡する工程はないが、三本ロールミルとビーズミルで作ったゲル状物を混合するものである。どちらの分散機も大きな気泡を混入させ難いものなので、粘度ばらつきは比較的小さく、比較的高い評価が得られるものである。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる水性ボールペン用インキ追従体は、製造毎のばらつきが少なく、経時的にも安定で、インキに対し悪影響も与えない優れたインキ追従体である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインキ追従体を用いる水性ボールペンのホルダーの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 インキ収納管
20 インキ
30 インキ追従体
40 ペン先部
41 チップホルダー
42 ボール
Claims (6)
- 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のインキ追従体に於いて、その製造工程中に、基油として用いられる溶剤に増粘剤を添加した後に雰囲気の圧力を意図的に0.2気圧以下の負圧にしたことを特徴とする水性ボールペン用インキ追従体。
- 負圧時に常温よりも昇温させたことを特徴とする請求項1記載の水性ボールペン用インキ追従体。
- 負圧時に撹拌したことを特徴とする請求項1または2記載の水性ボールペン用インキ追従体。
- 増粘剤として、有機処理粘土もしくは微粒子シリカの少なくとも1種を用いたことを特徴とする請求項1、2または3記載の水性ボールペン用インキ追従体。
- 基油として用いられる溶剤に増粘剤を添加した後に0.2気圧以下に減圧した環境下で、昇温攪拌することにより基油及び増粘剤を含む混合物内部の泡を排除することを特徴とした水性ボールペン用インキ追従体の製造方法。
- 増粘剤として、有機処理粘土もしくは微粒子シリカの少なくとも1種を用いることを特徴とした請求項5記載の水性ボールペン用インキ追従体の製造方法。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20623197A JP3835776B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 水性ボールペン用インキ追従体及びその製造方法 |
AU84621/98A AU8462198A (en) | 1997-07-31 | 1998-07-31 | Ink follower for water-base ballpoint pens and method of manufacturing same |
KR10-2003-7010143A KR100412573B1 (ko) | 1997-07-31 | 1998-07-31 | 수성볼펜 용 잉크추종체및 그의 제조방법 |
DE69837762T DE69837762D1 (de) | 1997-07-31 | 1998-07-31 | Tintenfolger für kugelschreiber mit wässriger tinte und herstellungsverfahren |
PCT/JP1998/003432 WO1999006223A1 (fr) | 1997-07-31 | 1998-07-31 | Suiveur d'encre stylos a bille a base d'eau et procede de fabrication |
US09/463,716 US6376560B1 (en) | 1997-07-31 | 1998-07-31 | Ink follower for water-base ballpoint pens and method of manufacturing the same |
KR10-2000-7000812A KR100422783B1 (ko) | 1997-07-31 | 1998-07-31 | 수성볼펜 용 잉크추종체및 그의 제조방법 |
CNB988076713A CN1141222C (zh) | 1997-07-31 | 1998-07-31 | 水性圆珠笔用的墨汁随动体及其制造方法 |
EP98935317A EP1008461B1 (en) | 1997-07-31 | 1998-07-31 | Ink follower for water-base ballpoint pens and method of manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20623197A JP3835776B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 水性ボールペン用インキ追従体及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1148676A JPH1148676A (ja) | 1999-02-23 |
JP3835776B2 true JP3835776B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=16519938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20623197A Expired - Fee Related JP3835776B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 水性ボールペン用インキ追従体及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3835776B2 (ja) |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP20623197A patent/JP3835776B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1148676A (ja) | 1999-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3835776B2 (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体及びその製造方法 | |
JP4387044B2 (ja) | インキ追従体およびこれを備えた水性ボールペン | |
KR100389198B1 (ko) | 수성볼펜 용 잉크추종체의 제조방법 | |
JP2006193688A (ja) | 水性ボールペン用インキ組成物及び水性ボールペン | |
WO1999006223A1 (fr) | Suiveur d'encre stylos a bille a base d'eau et procede de fabrication | |
JP3485236B2 (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体の製造方法 | |
JP3827183B2 (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体の製造方法 | |
KR100393827B1 (ko) | 수성볼펜용 잉크추종체의 제조방법 | |
JPH1142884A (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体ゲル状物 | |
JP3544960B2 (ja) | インキ追従体の製造方法 | |
KR20100027970A (ko) | 필기구용 잉크 조성물 및 필기구 | |
JP2000096033A (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体組成物 | |
JPH111089A (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体 | |
JP4219193B2 (ja) | 水性ボールペン | |
JP2000168291A (ja) | インキ追従体及びそれを用いたボールペン | |
JPH10315681A (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体 | |
JPH11139074A (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体 | |
JPH1142882A (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体 | |
JPH1143666A (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体 | |
JPH06200235A (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体組成物 | |
JPH1142883A (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体 | |
JPH06328890A (ja) | 水性ボールペン用インキ追従体 | |
JP2003089293A (ja) | 筆記具用インキ逆流防止体組成物及びそれを内蔵した筆記具 | |
JP2003237280A (ja) | 筆記具用インキ逆流防止体組成物 | |
JP2005132074A (ja) | 水性ボールペン用インキフォロワー組成物の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040826 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051027 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060508 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060605 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060720 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060724 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090804 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150804 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |