JPH1150041A - 水性ボールペン用インキ追従体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 インキ収容管１０に直接インキ２０を収
容する水性ボールペンのインキ追従体３０の製造方法に
於いて、低粘度の基油にシリカ、アルミナ、酸化チタン
などの微粒子増粘剤や天然もしくは合成のスメクタイト
系粘土増粘剤を十分に分散させて、その後に高粘度の基
油で希釈した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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
キ追従体の製造方法に関するものである。

【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〜２０
Pa 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５７−１
５３０７０、特開昭５７−２００４７２、特開昭５８−
１７７２、特開昭６１−５７６７３、特開昭６１−１４
５２６９、特開昭６１−１５１２８９、特開昭６１−２
００１８７、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０２−２
４８４８７、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０
６−２４７０９４、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。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】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の水性ボ
ールペン用インキ追従体の欠点である離油を極小に押さ
え、より安易で再現性の良い製造方法である。これによ
り、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
追従体を提供することである。

【０００７】

【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、低粘性の難揮発性溶剤に微粒子増
粘剤や粘土増粘剤を微視的にも極めて高度に均一化させ
た後に、高粘性の難揮発性溶剤で系全体の基油粘度を調
整することによって、インキ追従体を調製すると、増粘
剤の性能をいつも最大限に発揮させる事が出来るため、
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、本発明の製造方法を完成
するに至った。

【０００８】離油を防止するための最も有効な対策は、
増粘剤を均一に分布させることである。２本ロールミ
ル、３本ロールミル、ニーダー、プラネタリーミキサー
などを用いる場合は、基油の粘度を高く設定して増粘剤
を混練することによって均一性が得られる。しかしなが
ら、水性ボールペンの追従体において基油の粘度は、追
従性、対落下衝撃性、経時安定性など、ボールペン全体
としての様々な性能に影響を及ぼすため、安易な設定は
出来ないのが実状である。

【０００９】最も一般的な製造方法としては、基油の粘
度を調整し、増粘剤や添加剤を加えて予備混練した後、
前出の２本ロールミル、３本ロールミル、ニーダー、プ
ラネタリーミキサーなどの分散機を用いて分散する方法
がある。（以下この製造方法を持って”従来法”と呼
ぶ） この従来法は最も安易な製造方法であるが、水性ボール
ペン用のインキ追従体の基油の粘度として好ましい０．
５〜５Pa sec更に言えば１〜３Pa secの範囲では必ずし
も効率よく分散することが出来ない。

【００１０】インキ追従体に用いる基油の粘度は、増粘
剤によって疑塑性を付与された最終的な粘度よりボール
ペン中でのインキ追従体の性能に大きく関わる。即ち、
基油の粘度が低い方がインキへの追従性が良く、高いと
悪くなる。前述したように水性ボールペンの筆記に要す
るインキ量は１００ｍあたり５０〜３００mg前後であ
る。最も一般的なインキ消費量が１００ｍあたり１００
mg前後のボールペンでは基油粘度が５Pa sec程度でも十
分追従する。１００ｍあたり２００mg前後では３Pa sec
以下が好ましい。１００ｍあたり３００mg前後ともなる
と更に低くなければならない。普通は１Pa sec以下なら
十分なインキ追従性が得られ、０．５Pa sec程度ならイ
ンキ消費量の大きいボールペンでも十分に追従する。一
方ボールペンの耐落下衝撃性能では基油の粘度が高い方
がよい。インキ収容館内径が４mm程度の場合、机上から
などの使用中の落下衝撃は３Pa sec程度で十分である
が、倉庫の上の方の棚など１．５ｍ程度からの落下では
５Pa secくらいの粘度が必要である。特開平７−６１１
８７等のように固形物と流動性の良いゲル状物を併用す
る場合は固形物が落下衝撃を吸収してくれるため、１Pa
sec程度でも１．５ｍの落下衝撃に耐えるが、０．５Pa
secを下回ると落下衝撃に耐えられなくなる。

【００１１】塗料やインキでは顔料を微分散させる（粒
子を小さく且つ均一に分散させること）為に、最も効率
の良い粘度範囲で顔料の濃厚液を作り、しかる後に塗料
やインキの要求性能にあわせて希釈したり添加物を加え
たりして調製する。非公開ながら、水性ボールペン用イ
ンキ追従体においては、この技術と同様の思想で製造す
ることによって好ましい結果が得られている。即ち、最
初に高粘度の基油のみを用ることによって、前出の分散
機が効率よく機能する粘性において微粒子増粘剤や粘土
増粘剤を微分散して、その後に低粘度の基油で希釈して
基油全体の粘度やインキ追従体自体の粘稠性を調整する
方法である。この方法は非公開であるため、本発明者等
だけが用いている方法かもしれないが、前出の”従来
法”よりも確実に離油が少なく、ロットばらつきの少な
い製造方法である。（以下この製造方法を”非公開法”
とする）

【００１２】本発明において基油の配合手順は、この”
非公開法”と全く逆である。即ち、最初に低粘度の基油
のみを用ることによって、ビーズミル、サンドミル、ホ
モジナイザーなどの分散機を用いて微粒子増粘剤や粘土
増粘剤を微分散して、その後に高粘度の基油で基油全体
の粘度やインキ追従体自体の粘稠性を調整する方法であ
る。

【００１３】本発明の基本思想としては前出の”非公開
法”と同じで、分散機の効率の良い粘度範囲で増粘剤を
微分散した後に最終設計にあわせて調整する方法である
が、配合手順と分散機が変わることによって３つの大き
な長所が生まれる。一つはより高度な微分散化である。
２本ロールミル、３本ロールミル、ニーダー、プラネタ
リーミキサー等の高粘度用の分散機は、強い力で液体を
練り混む事で、微粒子や粘土等を均一化する。このため
均一に分散することは出来るが、粗大粒子は残りやす
い。一方、ビーズミル、サンドミル、ホモジナイザーな
どの低粘度用の分散機は、激しい回転で微粒子同士を衝
突させたり、硝子やセラミックスのビースを擦り合わせ
る狭間で微粒子を砕くなど、直接的かつ微細に機械的な
力が加わりやすく、高い剪断速度をかけやすい。これに
よって粗大粒子は崩壊し、微粒子となって分散されてい
くため、高粘度のものより高度な分散体が得られる。

【００１４】もう一つは作業者の負荷の軽減である。”
非公開法”では予備混練から分散機、分散機から希釈用
混練機に移動する場合に、水飴のような粘稠な液体を手
作業で運搬しなければならなかった。これに対し本発明
の製造方法では、最も粘稠な場合でもゼリー状であり、
作業者は液の「粘りけ」や「糸引き」をに悩まされずに
作業を行える。実際に本発明者が作業を行ったところ、
肉体的・精神的負担は半減したと言っても過言ではなか
った。

【００１５】さらにもう一つの特徴としては作業の連続
性が向上することである。一般に高粘度用の分散機はバ
ッチ式のものが多く、規模も小さい。前出の２本ロール
ミル、３本ロールミル、ニーダー、プラネタリーミキサ
ーも通常はバッチ式で用いられる。（２本ロールミル、
３本ロールミルは連続式にも出来るが大袈裟な設備とな
る）バッチサイズも最大で数百kg程度である。これに対
し、低粘度用の分散機は、量的な処理能力の選択に自由
度が高い。更に微粒子粉体や粘土増粘剤によって増粘さ
せたものはチクソトロピー性が強いため、液を動かして
いれば（剪断が掛かり続ければ）粘度が低い状態を保つ
ので、ポンプとホースがあれば簡単に次工程に移すこと
が出来る。材料の定量供給が出来れば連続式の生産も可
能であるし、１ｔ以上を単位とするバッチ式も容易であ
る。

【００１６】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。

【００１７】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９
８℃・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。

【００１８】本発明に用いる増粘剤は、疎水性もしく非
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、もしくはＢＥＮＴＯＮ ２７，
３４（どちらもウィルバエリス社商品名）など表面を親
油化処理した精製天然ベントナイト、コープケミカル社
のＳＡＮ，ＳＡＦなどの親油性合成スメクタイトなどの
スメクタイト系粘土増粘剤など、疎水性もしくは親油性
をうたった増粘剤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。１％以下でも
疑塑性は付与できるが、増粘剤の量的な不足は明らか
で、離油を防ぐことが出来ない。また、最も疑塑性を付
けにくいＢＥＴ比表面積が５０m²／cm程度の微粒子シリ
カや酸化チタン、酸化アルミニウム、その他無機及び有
機の体質顔料等の粉体を用いて増粘しても、１０％を超
えると、疑塑性や降伏値が強くなってインキへの追従性
が悪くなる。更に好ましい範囲に言及するなら、インキ
追従体全量に対して２〜６重量％の範囲が適当である。
この添加量の範囲においては、離油を防止し、かつイン
キへの良好な追従性能を確保することが出来る。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
化チタンなどの微粒子増粘剤、ＢＥＮＴＯＮ ＥＷ（ウ
ィルバエリス社商品名）などの精製天然ベントナイト、
コープケミカル社のＳＷシリーズのような合成スメクタ
イト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、アルミニウム系、チタン系
およびシラン系等のカップリング剤、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。

【００１９】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。ここで、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。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。

【００２０】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。
更に望ましい範囲は０．１〜１重量％である。界面活性
剤は文字どおり界面に作用するもので、大過剰に加えて
も効力が増すことはない。むしろ、如何に疎水性の強い
界面活性剤を用いるとも、インキ中にも親油基を持った
成分はあり、ペン全体の性能としては悪影響を及ぼしか
ねないので、あまり多量に用いることは経時的な安定性
上好ましくはない。本発明者等の経験では、ポリエーテ
ル変性シリコーンなど、基油にしたとしても優れた特性
を持つ界面活性剤でも、１％を超えると性能的には変化
が見られなかった。また、界面活性剤は分解などによっ
て経時的に効力が弱くなる場合がある。こういった場合
も想定すると、効果があるからと言って、最小限度に押
さえるのも問題である。経験上０．１％以上添加した場
合には経時的に界面活性剤の効力が失われたことはなか
った。

【００２１】インキ追従体のボールペンへの充填方法の
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２及び試験３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２及び試験３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（カーホ゛ンフ゛ラック;デグサ社商品名） ７ 重量部 ＰＶＰ Ｋ−３０ （ホ゜リヒ゛ニルヒ゜ロリト゛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(架橋型ホ゜リアクリル酸;B.F.ク゛ット゛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と比較例１、２は各々同じ材料ロ
ットを使用して調製し、試験結果を対比して評価出来る
ようにした。実施例２と比較例３、４は各々同じ材料ロ
ットを使用して調製し、試験結果を対比して評価出来る
ようにした。実施例３と比較例５、６は各々同じ材料ロ
ットを使用して調製し、試験結果を対比して評価出来る
ようにした。実施例４と比較例７、８は各々同じ材料ロ
ットを使用して調製し、試験結果を対比して評価出来る
ようにした。実施例５と比較例９、１０は各々同じ材料
ロットを使用して調製し、試験結果を対比して評価出来
るようにした。実施例６と比較例１１、１２は各々同じ
材料ロットを使用して調製し、試験結果を対比して評価
出来るようにした。 試験１ 作業性 上記のとおり、実施例１と比較例１，２、実施例２と比
較例３，４、実施例３と比較例５，６、実施例４と比較
例７，８、実施例５と比較例９，１０、実施例６と比較
例１１，１２をそれぞれのグループとし、グループ内で
調製作業のやりやすかった順に準位を付けた。準位は１
が最も作業性が良く、３が最も作業性が悪いという判断
で、本実施例及び比較例を実際に調製した作業者の主観
である。

【００２５】試験２ 経時安定性−１（離油試験） 実施例及び比較例のをそれぞれ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を
あけ、５０℃の恒温槽に１週間放置して、油分の滲み出
る量を観察した。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。

【００２６】試験３ 経時安定性−２（ペン体保存試
験） 実施例及び比較例を５０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３
０を充填した。ペン先部４０には、図１と同様の形態を
持つ市販のホルダーを用いたボールペン（ＵＭ−１０
０；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４０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。点数は実施例及び比較例ともそ
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】 実施例１ ※低粘度難揮発性溶剤（０．１４８ Pa sec） ＫＡＹＤＯＬ（流動パラフィン；ウィトコケミカル社商品名） ５０．４重量部 ※増粘剤 Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｐ−２５ （超微粒子酸化チタン；日本アエロジル社商品名） ９．０ 〃 ※添加剤 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 〃 ＫＢＭ−３５０４ （シラン系カップリング剤；信越化学社商品名） ０．５ 〃 以上をダイノ−ミル（ＷＡＢ社製；横型ビーズミル）Ｋ
ＤＬ型で分散処理し、中間分散体Ａ−１を得た。次に、 ※中間分散体 Ａ−１ ６０．０重量部 ※高粘度難揮発性溶剤（６．４ Pa sec） ポリブテン ３５Ｒ（出光石油化学社商品名；ＭＷ＝７２０） ４０．０ 〃 を前出のプラネタリーミキサーを用いて混練し、実施例
１とした。

【００２８】 実施例２ ※低粘度難揮発性溶剤（０．３７４ Pa sec） ＫＦ５４（メチルフェニルシリコーン油；信越化学社商品名） ５５．９重量部 ※増粘剤 アエロジル＃２００（微粒子シリカ；日本アエロジル社商品名） ４．０ 〃 ※添加剤 ＳＩＬＷＥＴ ２１２２ （シリコーン系界面活性剤；日本ユニカー社商品名） ０．１ 〃 以上をＤＣＰミル（ドライスヴェルケ社製；縦型ビーズ
ミル）ＳＦ−１２型で分散処理し、中間分散体Ａ−２を
得た。次に、 ※中間分散体 Ａ−２ ６０．０重量部 ※高粘度難揮発性溶剤（３０７ Pa sec） ＴＳＦ４５１−３０Ｍ （ジメチルシリコーン油；東芝シリコーン社商品名） ４０．０ 〃 をラボスターラー（ヤマト科学社商品名；撹拌機）ＬＲ
−５００Ａ型を用いて混練し、実施例２とした。

【００２９】 実施例３ ※低粘度難揮発性溶剤（０．０５４ Pa sec） ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｓ３２ （鉱油；出光興産社商品名） ４６．９重量部 ※増粘剤 ＢＥＮＴＯＮ ３４ （有機処理ベントナイト：ウイルバ−エリス社商品名） ３．０ 〃 ※添加剤 エフトップ ＥＦ−８０１ ０．１ 〃 エタノール（試薬１級；和光純薬製） ２．０ 〃 以上をダイノ−ミル ＫＤＬ型で分散処理し、中間分散
体Ａ−３を得た。次に、 ※中間分散体 Ａ−３ ５２．０重量部 ※高粘度難揮発性溶剤（８０ Pa sec） ポリブテン ３０ＳＨ （水添ポリブテン；日本油脂社商品名；ＭＷ＝１３５０） ５０．０ 〃 を前出のラボスターラーを用いて８０℃で混練した後に
放冷して、実施例３とした。ラボスターラーで攪拌中に
エタノールは全て揮発してしまった。

【００３０】 実施例４ ※低粘度難揮発性溶剤（０．１９０ Pa sec） ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｗ９０ （流動パラフィン；出光興産社商品名） ５０．０重量部 ※増粘剤 アエロジル Ｒ９７４Ｄ （疎水性微粒子シリカ；日本アエロジル社商品名） ４．０ 〃 ※添加剤 ＳＩＬＷＥＴ ＦＺ２１７１ （シリコーン系界面活性剤；日本ユニカー社商品名） １．０ 〃 以上をダイノ−ミル ＫＤＬ型で分散処理し、中間分散
体Ａ−４を得た。次に、 ※中間分散体 Ａ−４ ５５．０重量部 ※高粘度難揮発性溶剤（１００ Pa sec） ポリブテン ３００Ｈ （水添ポリブテン；出光石油化学社商品名；ＭＷ＝１５００） ４５．０ 〃 を前出のプラネタリーミキサーを用いて混練し、実施例
４とした。

【００３１】 実施例５ ※低粘度難揮発性溶剤（０．０５７ Pa sec） ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｗ３２ （流動パラフィン；出光興産社商品名） ７５．４重量部 ※増粘剤 アエロジル＃３８０（微粒子シリカ；日本アエロジル社商品名） ４．０ 〃 ※添加剤 ジグリセリンジベヘニルエーテル（坂本薬品社製試作品） ０．１ 〃 プレンアクト ＡＬ−Ｍ （アルミニウム系カップリング剤；味の素社商品名） ０．５ 〃 以上をダイノ−ミル ＫＤＬ型で分散処理し、中間分散
体Ａ−５を得た。次に、 ※中間分散体 Ａ−５ ８０．０重量部 ※高粘度難揮発性溶剤（５１２ Pa sec） ＴＳＦ４５１−５０Ｍ （ジメチルシリコーン油；東芝シリコーン社商品名） ２０．０ 〃 を前出のプラネタリーミキサーを用いて混練し、実施例
５とした。

【００３２】 実施例６ ※低粘度難揮発性溶剤（０．０５２ Pa sec） ＴＳＦ４５１−５０ （ジメチルシリコーン油；東芝シリコーン社商品名） ５５．９重量部 ※増粘剤 アエロジル ALMINIUM OXIDE （微粒子アルミナ；日本アエロジル社商品名） ４．０ 〃 ※添加剤 ＫＦ９４５Ａ （シリコーン系界面活性剤；信越化学工業(株)商品名） ０．１ 〃 以上をＤＣＰミル（前出）で分散処理し、中間分散体Ａ
−６を得た。次に、 ※中間分散体 Ａ−６ ６０．０重量部 ※高粘度難揮発性溶剤（３０７ Pa sec） ＴＳＦ４５１−３０Ｍ ４０．０ 〃 をラボスターラー（前出）を用いて混練し、実施例６と
した。

【００３３】 比較例１ ※高粘度難揮発性溶剤 ポリブテン３５Ｒ ５０．０重量部 ※増粘剤 Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｐ−２５ ９．０ 〃 ※添加剤 エフトップ ＥＦ−８０１ ０．１ 〃 ＫＢＭ−３５０４ ０．５ 〃 以上を前出のプラネタリーミキサーを用いて混練し、中
間分散体Ｂ−１を得た。次に、 ※中間分散体 Ｂ−１ ５５．１重量部 ※低粘度難揮発性溶剤 ＫＡＹＤＯＬ ４０．４ 〃 を前出のプラネタリーミキサーを用いて混練し、比較例
１とした。

【００３４】 比較例２ ※低粘度難揮発性溶剤 ＫＡＹＤＯＬ ４０．４ 〃 ※高粘度難揮発性溶剤 ポリブテン３５Ｒ ５０．０重量部 ※増粘剤 Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｐ−２５ ９．０ 〃 ※添加剤 エフトップ ＥＦ−８０１ ０．１ 〃 ＫＢＭ−３５０４ ０．５ 〃 を前出のプラネタリーミキサーを用いて混練し、比較例
２とした。

【００３５】 比較例３ ※高粘度難揮発性溶剤 ＴＳＦ４５１−３０Ｍ ４０．０重量部 ※増粘剤 アエロジル＃２００ ４．０ 〃 ※添加剤 ＳＩＬＷＥＴ ２１２２ ０．１ 〃 以上を３本ロールミル（小平製作所製；ロール径１３c
m）で分散処理し、中間分散体Ｂ−２を得た。次に、 ※中間分散体 Ｂ−２ ４４．１重量部 ※低粘度難揮発性溶剤 ＫＦ５４ ５５．９ 〃 をラボスターラー（ヤマト科学社商品名；撹拌機）ＬＲ
−５００Ａ型を用いて混練し、比較例３とした。

【００３６】 比較例４ ※低粘度難揮発性溶剤 ＫＦ５４ ５５．９重量部 ※高粘度難揮発性溶剤 ＴＳＦ４５１−３０Ｍ ４０．０ 〃 ※増粘剤 アエロジル＃２００ ４．０ 〃 ※添加剤 ＳＩＬＷＥＴ ２１２２ ０．１ 〃 以上を３本ロールミル（前出）で分散処理し、比較例４
とした。

【００３７】 比較例５ ※高粘度難揮発性溶剤 ポリブテン ３０ＳＨ ５０．０重量部 ※増粘剤 ＢＥＮＴＯＮ ３４ ３．０ 〃 ※添加剤 エフトップ ＥＦ−８０１ ０．１ 〃 エタノール ２．０ 〃 以上を１３cm径３本ロールミル（前出）で分散処理し、
中間分散体Ｂ−３を得た。エタノールはこの工程で全て
揮発してしまった。次に、 ※中間分散体 Ｂ−３ ５３．６重量部 ※低粘度難揮発性溶剤 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｓ３２ ４６．９ 〃 を前出のラボスターラーを用いて８０℃で混練した後に
放冷して、比較例５とした。

【００３８】 比較例６ ※低粘度難揮発性溶剤 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｓ３２ ４６．９重量部 ※高粘度難揮発性溶剤 ポリブテン ３０ＳＨ ５０．０ 〃 ※増粘剤 ＢＥＮＴＯＮ ３４ ３．０ 〃 ※添加剤 エフトップ ＥＦ−８０１ ０．１ 〃 エタノール ２．０ 〃 以上を前出の３本ロールミルで分散処理した後、前出の
ラボスターラーを用いて８０℃で攪拌した後に放冷し
て、比較例６とした。エタノールはこの工程で全て揮発
してしまった。

【００３９】 比較例７ ※高粘度難揮発性溶剤 ポリブテン ３００Ｈ ４５．０重量部 ※増粘剤 アエロジル Ｒ９７４Ｄ ４．０ 〃 ※添加剤 ＳＩＬＷＥＴ ＦＺ２１７１ １．０ 〃 以上を前出の３本ロールミルで分散処理し、中間分散体
Ｂ−４を得た。次に、 ※中間分散体 Ｂ−４ ５０．０重量部 ※低粘度難揮発性溶剤 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｗ９０ ５０．０ 〃 を前出のプラネタリーミキサーを用いて混練し、比較例
７とした。

【００４０】 比較例８ ※低粘度難揮発性溶剤 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｗ９０ ５０．０ 〃 ※高粘度難揮発性溶剤 ポリブテン ３００Ｈ ４５．０重量部 ※増粘剤 アエロジル Ｒ９７４Ｄ ４．０ 〃 ※添加剤 ＳＩＬＷＥＴ ＦＺ２１７１ １．０ 〃 以上を前出の３本ロールミルで分散処理し、比較例８と
した。

【００４１】 比較例９ ※高粘度難揮発性溶剤 ＴＳＦ４５１−５０Ｍ ２０．０重量部 ※増粘剤 アエロジル＃３８０ ４．０ 〃 ※添加剤 ジグリセリンジベヘニルエーテル ０．１ 〃 プレンアクト ＡＬ−Ｍ ０．５ 〃 以上を前出のプラネタリーミキサーを用いて混練し、中
間分散体Ｂ−５を得た。次に、 ※中間分散体 Ｂ−５ ２４．６重量部 ※低粘度難揮発性溶剤 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｗ３２ ７５．４ 〃 を前出のプラネタリーミキサーを用いて混練し、比較例
９とした。

【００４２】 比較例１０ ※低粘度難揮発性溶剤 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｗ３２ ７５．４ 〃 ※高粘度難揮発性溶剤 ＴＳＦ４５１−５０Ｍ ２０．０重量部 ※増粘剤 アエロジル＃３８０ ４．０ 〃 ※添加剤 ジグリセリンジベヘニルエーテル ０．１ 〃 プレンアクト ＡＬ−Ｍ ０．５ 〃 以上を前出のプラネタリーミキサーを用いて混練し、比
較例１０とした。

【００４３】 比較例１１ ※高粘度難揮発性溶剤 ＴＳＦ４５１−３０Ｍ ４０．０重量部 ※増粘剤 アエロジル ALMINIUM OXIDE ４．０ 〃 ※添加剤 ＫＦ９４５Ａ ０．１ 〃 以上を三本ロールミル（前出）で分散処理し、中間分散
体Ｂ−６を得た。次に、 ※中間分散体 Ｂ−６ ４４．１重量部 ※低粘度難揮発性溶剤 ＴＳＦ４５１−５０ ５５．９ 〃 をラボスターラー（前出）を用いて混練し、比較例１１
とした。

【００４４】 比較例１２ ※低粘度難揮発性溶剤 ＴＳＦ４５１−５０ ５５．９重量部 ※高粘度難揮発性溶剤 ＴＳＦ４５１−３０Ｍ ４０．０ 〃 ※増粘剤 アエロジル ALMINIUM OXIDE ４．０ 〃 ※添加剤 ＫＦ９４５Ａ ０．１ 〃 以上を三本ロールミル（前出）で分散処理し、比較例１
１とした。

【００４５】

【表１】

【００４６】最も簡便な方法は全部の材料を一度に投入
する比較例２，４，６，８，１０，１２であると思われ
たが、意外なことに３本ロールミルを用いた場合には必
ずしも一番簡便とは言えないことが判った。これは３本
ロールミルを強くかける場合には、粘度が高い方がロー
ル間での転写量が多いためロールの通過効率がよく、更
に分散効率も良いと言う分散機固有の問題があり、作業
者によっては粘度が高いもののハンドリングの不自由よ
り、ロール分散の効率が良い方を好んだ為である。終始
プラネタリーミキサーのみを用いて分散するものはビー
ズミルを用いる本発明より、簡便であると評価された
が、肝心の性能評価である試験２，試験３では良い結果
が得られなかった。本発明も終始ビーズミルのみを用い
ることで、プラネタリーミキサーのみを用いた場合と作
業性は変わらなくなるはずであるが、高粘度溶剤を加え
ると如何にチクソトロピー性が強いインキ追従体でも、
ビーズミルからの取り出しが困難になり、収率が悪くな
ってしまったので、本発明の実施例からは削除した。こ
の場合も試験１〜３で安定して高い評価は得られた。

【００４７】試験２の離油試験は本発明の製造方法のイ
ンキ追従体は非常に良い結果が得られているが、「非公
開法」もグループＩとグループＶ以外では同等の結果が
得られている。グループＩの比較例１とグループＶの比
較例９はともにプラネタリーミキサーのみで増粘剤を分
散したものである。これに対し、実施例１と実施例５は
ともにダイノ−ミルで分散したものである。ダイノ−ミ
ルやＤＣＰミルは非常に高い剪断のかかる分散機であ
る。一方プラネタリーミキサーは高粘度様の分散機とし
ては３本ロールミルや２本ロールミルより剪断力が小さ
い。このため、増粘剤の分散状態に差異が生じものであ
るが、一般に低粘度用の分散機の方が強い剪断力を掛け
やすいと言うことも本発明の優位性を示す事実である。

【００４８】試験３のペン体での保存による油分の滲み
出しの試験でも、試験２と同様の結果が得られている。
試験２より更に定量化された結果が出ているので、本発
明の製造方法の優位性がいっそう顕著に現れている。な
おこのような各評価に順序を付けるとすると、実際のボ
ールペンを安定して用いるための試験３，安定して用い
るための前提としての試験２，作業性に関する試験１の
順に評価すべきであろう。このような前提で考えると、
いずれのグループにおいても、本発明の実施例に係わる
インキ追従体がもっとも優れた評価を得ている。

【００４９】参考に低粘度溶剤として平均分子量６００
未満のポリブテン、流動パラフィン、スピンドル油、ジ
メチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオ
イルを、高粘度溶剤として平均分子量６００以上のポリ
ブテン、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシ
リコーンオイルを、増粘剤としてアエロジルＲ−９７
２，Ｒ−９７４Ｄ，Ｒ−９７６Ｄ、ＲＹ−２００、＃２
００、３８０、３００、１００、ＯＸ５０、TITANIUM D
IOXIDE P25、ALMINIUM OXIDE（日本アエロジル株商品
名）ＢＥＮＴＯＮ ２７，３４，ＥＷ（ウィルバエリス
社商品名）、合成スメクタイトＳＡＮ，ＳＡＦ，ＳＷＮ
（コープケミカル社商品名）などを、添加剤としてフッ
素系、シリコン系ほかポリオキシエチレン誘導体、グリ
セリン・ポリグリセリン誘導体、ソルビタン誘導体、燐
酸エステルなどの界面活性剤、シランカップリング剤、
アルミ系カップリング剤、チタン系カップリング剤。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
を任意に組み合わせた試験でも本出願の実施例と同様の
傾向を示した。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明の水性ボールペン用
インキ追従体の製造方法は、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
優れてたインキ追従体である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって製造したインキ追従体を用いた
水性ボールペンのホルダー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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌形 忠 神奈川県横浜市神奈川区入江二丁目５番12 号 三菱鉛筆株式会社研究開発センター内 (72)発明者 白石 克彦 神奈川県横浜市神奈川区入江二丁目５番12 号 三菱鉛筆株式会社研究開発センター内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、２５℃の粘
   度が概ね１Pa sec以下の基油に増粘剤を添加し、しかる
   後に、高粘度の基油を添加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。
2. 【請求項２】 ２５℃の粘度が概ね１Pa sec以下の基油
   が鉱油類もしくはシリコーン油類であり、増粘剤がシリ
   カ、アルミナ、酸化チタンの群よりなる微粒子増粘剤、
   もしくは合成または天然のスメクタイト系粘土増粘剤で
   あることを特徴とした請求項１記載の水性ボールペン用
   インキ追従体の製造方法。