JPH1148675A - 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】 増粘剤の分散性が製造毎に一定で粘度のばら
つきが少なく、インキ追従体中の増粘剤中に存在する微
小気泡を除去する。 【解決手段】 ４０℃〜１３０℃の範囲の中の任意の温
度で増粘剤を均一化する工程を含む。好ましくは、１０
０℃〜１３０℃の範囲の中の任意の温度で増粘剤を均一
化する工程を含む。

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。

【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
様な目的を主眼とした発明である。

【０００４】これらの共通点の一つは、横乃至上向きで
放置されても逆流しないように、難揮発性又は不揮発性
溶剤を何らかの増粘剤を用いて疑塑性を与えていること
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、前記各公報
に記載されたインキ追従体は、粘度、稠度とも極めて低
いものが多いことが挙げられる。これはインキへの追従
性をよくするためである。ボールペンの筆記に要するイ
ンキ量はボール径によってまちまちだが、細字０.５mm〜
太字１.０mmの油性ボールペンでは１００ｍあたり１０
〜３０mgであるのに対し、水性ボールペンは細字０.３m
m〜太字０.７mmで、１００ｍあたり５０〜３００mgのイ
ンキ量を要する。水性ボールペンは５〜１０倍以上のイ
ンキを消費するのでインキ追従体には厳しいインキ追従
性能が要求され、いきおい油性ボールペンのインキ追従
体に比べて、粘度、稠度の低いものが用いられてきたの
である。

【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、潤滑グリース中の
増粘剤成分が移動し易いと、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。また、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。さらにビーズミル、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
な安定性が無くなるばかりでなく、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づいた経時的挙動を示す。経時変化
によって離油が起こればインキ中の界面活性剤に影響し
て、界面活性剤のインキ中での効力を弱めたり、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。またインキ追従体中での増粘剤成分の均一性がなけ
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、更に従来の
ものより追従性能の良いインキ追従体の製造方法を提供
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、温度を高くすることで基油の粘度
と表面張力を小さくすると、、シリカ、アルミナ、酸化
チタンなどの微粒子増粘剤や粘土増粘剤が分散し易くな
り、微視的にも極めて高度に均一化させることで増粘剤
の性能をいつも最大限に発揮させると、経時的な安定性
が増し、製造ロット毎のばらつきを軽減することを見い
だし、本発明を完成するに至った。

【０００８】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、
潤滑目的でのみ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。

【０００９】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。

【００１０】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
ンドル油等精製度の高い鉱油類、ジメチルポリシロキサ
ンやメチルフェニルポリシロキサンなどに代表されるシ
リコーンオイル類等が挙げられる。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
性インキよりインク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。

【００１１】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。

【００１２】本発明に用いる増粘剤として、アエロジル
Ｒ−９７２，Ｒ−９７４Ｄ，Ｒ−９７６Ｄ、ＲＹ−２０
０（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は好ましい材料である。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）、同じく同社の気相法で作られ
た微粒子アルミナや微粒子酸化チタン或いはそれらの混
合物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。

【００１３】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。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。

【００１４】本発明は製造方法の特許であるから、実施
例をもって詳細に説明するが、概念的には製造工程の一
部もしくは大部分で常温より高い温度にすることによっ
て基油と増粘剤を馴染ませることを特徴としている。本
発明で用いる温度は４０℃〜１３０℃の任意の点であ
る。日本では夏の盛りでも気温が４０℃を超えることは
滅多にない。また、たとえ気温４０℃を大きく上回る場
合でも室内に置かれた材料の温度が４０℃以上になるこ
とは１年を通じても僅かの場合に限られる。即ち意図的
に４０℃以上の温度を掛けることは、製造温度の季節変
動を吸収することを意味し、４０℃より低い温度では意
図的に冷却しない限り季節変動を吸収できない。意図的
に冷却することは本発明の目的の一つである製造毎のバ
ラツキの低減には寄与するが、加熱によって増粘剤を均
一に分散しやすくすると言う本発明の主旨には反する。
１３０℃は一般的なスチーム加熱の上限を意味する。電
熱や直火など加熱方法は沢山あり、本発明では加熱方法
自体は不問であるが、スチーム加熱は最も安全でかつ簡
便な方法と判断した。１３０℃以上の加熱を行ってもイ
ンキ追従体の均一化には影響なかった。むしろ基油の低
分子量成分、即ち揮発しやすい部分が揮発してしまう場
合が多く、基油のロット毎の成分バラツキがインキ追従
体の品質バラツキに反映しやすくなってしまう。また、
界面活性剤などの添加剤も、加熱時間によって異なるも
のの、およそ１００℃前後で変質してしまうものがある
のであまり過大な加熱は好ましくない。

【００１５】常圧雰囲気において本発明の意図する温度
範囲で更に好ましいのは、微粒子増粘剤を用いた場合
は、１００℃〜１３０℃、粘土増粘剤を用いた場合は粘
度増粘剤を膨潤させるために低分子量のアルコールを用
いるため、３本ロールミルなどの分散工程前は６０℃以
下もしくは非加熱が好ましい。その後は６０℃〜１３０
℃でかまわない。無機微粒子粉体や粘土増粘剤、更に言
えばその他の原材料も保存中に空気中の水分を含んでし
まうが、１００℃以上の加熱でこれを除去することが出
来るため、１００℃以上の工程を含むと品質が更に安定
する。粘土増粘剤は補助剤として炭素数が１〜４程度の
低級アルコールを用いる。この補助剤は最終的に揮発除
去してしまうものであるが、最も強く剪断力を掛ける工
程までは存在しているべきであり、系全体を６０℃以下
に保つべきである。補助剤が完全に揮発してしまえば、
材料中の水分を追い出すために１００℃以上の加熱は好
ましいことであるが、補助剤が残っている場合は６０℃
〜８０℃程度で徐々に補助剤を揮発させることが望まし
い。急激な加熱では補助剤が沸騰し、せっかく均一にし
た分散系が崩れることにもなりかねない。

【００１６】インキ追従体を減圧雰囲気で脱泡処理する
場合は前述の温度範囲は好ましくない。基油中の低分子
量成分や添加剤が揮発してしまうためである。減圧の強
さによっても設定温度が異なるが、概ね０．１気圧（１
０ｋPa）以下まで減圧する場合は６０℃以下であること
が好ましい。本発明の主旨では温度を上げることによっ
て基油の粘度や表面張力を下げて増粘剤と基油を馴染ま
せるのであるから、減圧工程を含むインキ追従体の製造
過程でも６０℃以上に加熱することは好ましいことであ
る。ただしこの場合でも６０℃以下に冷却してから減圧
する方が望ましい。

【００１７】また、温度をかけると有効な場合としては
濃厚分散液を希釈する工程も挙げられる。無機微粒子粉
体や粘土増粘剤を均一に分散させる方法として、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が用いられるが、これら
は粘度が高いものほど分散効率が良いので、基油成分を
最初から全部加えずに高濃度で分散したり、基油成分の
高粘稠成分のみで分散したりした後に、残りの基油成分
を加えて希釈する場合がある。この場合なども後から足
す基油成分の温度を４０℃以上にしてから加えた方が、
基油成分の活性が高く、より均一に混ざり合う。さらに
これを一時に行わず、数回に分けて少しずつ攪拌しなが
ら加えた方が、結果的に短時間で均一な状態となる。

【００１８】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。

【００１９】

【実施例】以下、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。

【００２０】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。

【００２１】以下に示す実施例及び比較例を各々同じ材
料ロットを使用して５回（ロット）ずつ調製した。ポリ
ブテンのＭＷ＝は分子量。粘度は特にことわりがない限
り東機産業製Ｅ型粘度計（３゜コーン使用）による２５
℃の実測値である。また、使用材料も特にことわりがな
い限り室温（１０℃〜２５℃）放置品である。 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。

【００２２】試験２ 経時安定性−１（泡咬み試験） 実施例１〜１２、比較例１〜８を各ロット１０本ずつ
（即ち各実施例及び比較例は５０本ずつ）図１に示す水
性ボールペンのホルダーを組み立て、３５℃の恒温槽で
１ヶ月間、上向きに放置した。インキ内もしくはインキ
／インキ追従体界面に気泡のある本数を数えた。数字の
小さいものほど好ましい結果である。

【００２３】一般的グリースにはＪＩＳ Ｋ２２２０−
５．７で離油度の試験方法が定められているが、前述の
通り一般的グリースとインキ追従体はその使用目的も目
標とする粘稠度や粘弾性も根本的に異なるため、該試験
法に準じた試験ではインキ追従体は粘稠度を保ったまま
漏出してしまうので試験にならない。このため、本発明
では経験的に試験３で代用した。 試験３ 経時安定性−２（離油試験） 実施例及び比較例の各５ロットで１０本ずつ、図１に示
す水性ボールペンのホルダーを組み立てた。内径４．０
mmで半透明のポリプロピレンチューブをインキ収容管１
０とし、所定のインキ２０と各各実施例及び比較例のイ
ンキ追従体３０を充填した。ペン先部には、図１と同様
の形態を持つ市販のボールペン（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のホルダーを組み込
んだボールペン（図示せず）の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
油分がインク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。

【００２４】試験４ 経時安定性−３（経時保存後筆記
試験） 試験３と同様にサンプルを同数組み立てて、４.５m/sec
の速度で螺旋筆記し、インキ追従体を観察した。インキ
収容管内壁への付着がほとんどなく、最後まで約１８mm
以上の量で追従したものは５点、１０〜１８mmのものは
３点、３〜１０mmのものは１点、３mm以下のものは０点
として、各ロット４本、すなわち各例２０本を合計し
た。１００点満点で点数は高い程良く、最低は０点であ
る。

【００２５】次に以上の実験で使用したインキ追従体の
実際例及び比較例について説明する。評価は実施例及び
比較例を比較対象毎にグループＩ〜Ｖに分けて、それぞ
れのク゛ルーフ゜内で相対的に行った。 グループＩ 実施例１ ポリブテン １００Ｈ （出光興産株商品名；ＭＷ＝９６０；粘度１９Pa sec） ４７.４重量部 アエロジル Ｒ−９７６Ｄ （疎水性シリカ；日本アエロシ゛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 〃 以上の配合物をプラネタリーミキサー（(株)ダルトン
製；５ＤＭＶ型電熱仕様）を用いて常温で１時間混練
し、粘稠なゲル状物１Ａを得た。次いで ゲル状物１Ａ ５２.５重量部 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 〃 を秤量し、１２０℃で３０分間攪拌して実施例１を得
た。 実施例２ 実施例１と同配合で、同じプラネタリーミキサーを用い
るが、１００℃で混練してゲル状物２Ａを作った。次い
で ゲル状物２Ａ ５２.５重量部 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｓ３２ ４７.５ 〃 を秤量し、１２０℃で３０分間攪拌して実施例２を得
た。 実施例３ ゲル状物２Ａ ５２.５重量部 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｓ３２ ４７.５ 〃 を秤量し、常温で３０分間攪拌して実施例３を得た。 比較例１ ゲル状物１Ａ ５２.５重量部 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｓ３２ ４７.５ 〃 プラネタリーミキサー（前出）を用いて常温で３０分間
攪拌して比較例１を得た。 比較例２ 実施例１と同配合で、同じプラネタリーミキサーを用い
るが、１４０℃で混練してゲル状物２Ｂを作った。次い
で ゲル状物２Ｂ ５２.５重量部 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｓ３２ ４７.５ 〃 を秤量し、１４０℃で３０分間攪拌して比較例２を得
た。

【００２６】このグループＩをまとめると、表１のよう
になる。なおここで、温度の単位は（℃）であり、時間
の単位は（分）である。

【表１】

【００２７】 グループII 実施例４ ニッサンポリブテン ０１５Ｎ（日本油脂株商品名；MW=580） ９５ 重量部 アエロジル Ｒ−９７４Ｄ（疎水性シリカ；日本アエロシ゛ル株商品名）４ 〃 ＫＢＭ ５０４（シランカップリング剤；信越化学(株)商品名） １ 〃 １３０℃に加熱したプラネタリーミキサー（前出）で１
時間混練して実施例４を得た 実施例５実施例４と同じ配合を４０℃に加熱したプラネ
タリーミキサー（前出）で１時間混練して実施例５を得
た 比較例３ 実施例４と同じ配合を常温のプラネタリーミキサー（前
出）で１時間混練して比較例３を得た 比較例４ 実施例４と同じ配合を１５０℃に加熱したプラネタリー
ミキサー（前出）で１時間混練して比較例４を得た

【００２８】このグループIIをまとめると、表２のよう
になる。なおここで、温度の単位は（℃）であり、時間
の単位は（分）である。

【表２】

【００２９】 グループIII 実施例６ ニッサンポリブテン ２００ＳＨ （日本油脂株商品名；ＭＷ＝２６５０） ４８.９重量部 アエロジル Ｒ−９７２（疎水性シリカ；日本アエロシ゛ル株商品名） 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 〃 以上の配合物をスチームでロール表面を４０℃に加熱し
た３本ロールミル（小平製作所製；１３cmロール）で１
回混練してゲル状物６Ａを得た。次いで、混合混練機
（特殊機化工業(株)製；ＨＭ−２Ｐ型）に ゲル状物６Ａ ５２.０重量部 ＫＦ５４(メチルフェニルシリコーン油；信越化学工業(株)商品名) ４８.０ 〃 を秤量し、４０℃で１時間混練して実施例６を得た。 実施例７ ゲル状物６Ａ ５２.０重量部 ＫＦ−５４ ４８.０ 〃 を実施例６と同じ装置を用いて１２０℃で１時間混練
し、実施例７を得た。 実施例８ 実施例６のゲル状物６Ａと同じ配合で、ロール表面温度
を１２０℃にした３本ロールミル（前出）で１回混練し
てゲル状物８Ａを得た。次いで、混合混練機（前出）に ゲル状物８Ａ ５２.０重量部 ＫＦ５４ ４８.０ 〃 を秤量し、１２０℃で１時間混練して実施例８を得た。 実施例９ 実施例６のゲル状物６Ａと同じ配合で、常温で３本ロー
ルミル（前出）を用いて１回混練してゲル状物９Ａを得
た。次いで、混合混練機（前出）に ゲル状物９Ａ ５２.０重量部 ＫＦ５４ ４８.０ 〃 を秤量し、１２０℃で１時間混練して実施例９を得た。 比較例５ ゲル状物６Ａ ５２.０重量部 ＫＦ−５４ ４８.０ 〃 を実施例６と同じ装置を用いて１４０℃で１時間混練
し、比較例５を得た。 比較例６ 実施例６のゲル状物６Ａと同じ配合で、ロール表面温度
を１４０℃にした３本ロールミル（前出）で１回混練し
てゲル状物６Ｂを得た。次いで、混合混練機（前出）に ゲル状物６Ｂ ５２.０重量部 ＫＦ５４ ４８.０ 〃 を秤量し、１２０℃で１時間混練して比較例６を得た。

【００３０】このグループIIIをまとめると、表３のよ
うになる。なおここで、温度の単位は（℃）であり、時
間の単位は（分）である。

【表３】

【００３１】 グループIV 実施例１０ ＫＦ９６Ｈ(ジメチルシリコーン油 ；信越化学工業(株)商品名；粘度＝１０Pa sec) ３６ 重量部 アエロジル ＃２００（微粒子シリカ；日本アエロシ゛ル株商品名） ３ 〃 ＴＳＦ４８４ （メチルハイドロジェンシリコーン；東芝シリコーン(株)商品名）１ 重量部 プラネタリーミキサー（前出）を用いて１２０℃で３０
分間予備混練した後、室温で３本ロールミル（前出）を
用いて２回混練してゲル状物１０Ａを得た。次いでプラ
ネタリミキサー（前出）に ゲル状物１０Ａ ４０ 重量部 ＫＦ５４ ６０ 〃 を秤量し、常温で３０分攪拌して実施例１０を得た。 実施例１１ 実施例１０のゲル状物１０Ａと同じ配合で、プラネタリ
ーミキサー（前出）を用いて４０℃で３０分間予備混練
した後、室温で３本ロールミル（前出）を用いて２回混
練してゲル状物１０Ａを得た。次いでプラネタリミキサ
ー（前出）に ゲル状物１１Ａ ４０ 重量部 ＫＦ５４ ６０ 〃 を秤量し、常温で３０分攪拌して実施例１１を得た。 比較例７ 実施例１０のゲル状物１０Ａと同じ配合で、プラネタリ
ーミキサー（前出）を用いて室温で３０分間予備混練し
た後、室温で３本ロールミル（前出）を用いて２回混練
してゲル状物７Ｂを得た。次いでプラネタリミキサー
（前出）に ゲル状物７Ｂ ４０ 重量部 ＫＦ５４ ６０ 〃 を秤量し、室温で３０分攪拌して比較例７を得た。

【００３２】このグループIVをまとめると、表４のよう
になる。なおここで、温度の単位は（℃）であり、時間
の単位は（分）である。

【表４】

【００３３】 グループＶ 実施例１２ ニッサンポリブテン ２００ＳＨ ３６.５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） ３ 〃 ジグリセリンジベヘニルエーテル ０.５ 〃 ＫＢＭ ５０４ ０.５ 〃 エタノール １ 〃 ダイアナプロセスオイル ＭＣ−Ｓ３２ ５８.５重量部 以上の配合物をステンレスビーカーで３０分間予備攪拌
（常温）し、三本ロールミル（常温）で２回混練した
後、内部が６０℃で大凡０．１気圧のプラネタリーミキ
サー（前出）で１時間攪拌して実施例１２を得た。エタ
ノールは三本ロールミル終了までに揮発して失われてし
まった。 比較例８ 実施例１２と同じ配合物を、１２０℃のステンレスビー
カーで３０分間予備攪拌し、三本ロールミル（常温）で
２回混練した後、内部が６０℃で大凡０．１気圧のプラ
ネタリーミキサー（前出）で１時間攪拌して比較例８を
得た。エタノールは三本ロールミル終了までに揮発して
失われてしまった。

【００３４】このグループＶをまとめると、表５のよう
になる。なおここで、温度の単位は（℃）であり、時間
の単位は（分）である。

【表５】

【００３５】このような各実施例及び比較例の評価を行
った結果を表６に示す。

【表６】

【００３６】試験１の粘度ばらつきは配合や分散機によ
って差があるので、グループ毎での相対比較を行う。 グループＩについて 実施例１では撹拌時に１２０℃に達し、実施例３ではプ
ラネタリーミキサーでの混練時に１００℃に達し、また
実施例２ではプラネタリーミキサーでの混練時に１００
℃に達し、かつ撹拌時に１２０℃に達している。これら
の中では、実施例１あるいは実施例３に比べて、実施例
２の方が高い評価となっている。更にここでは、比較例
１のように室温だけで処理したものについては、評価が
低い。これは、室温のままでは温度が低すぎて十分増粘
剤の均一化が図れないことが原因である。また、比較例
２のように１４０℃まで昇温させたものについても、評
価が低い。これは、１３０℃を境に、それより高い温度
の場合は揮発によると思われる粘度ばらつきが大きくな
ることが原因である。なお、試験期間が２月から５月に
渡ったためか、室温のもののばらつきが大きい。

【００３７】グループIIについて ここでも、温度を４０℃とした実施例５よりも、温度を
１３０℃とした実施例４の方が評価が高い。更にこの実
施例４と実施例５とにおける、温度の違いと評価の違い
とは、無機微粒子粉体や粘土増粘剤、更に言えばその他
の原材料も保存中に空気中の水分を含んでしまうもの
の、１００℃以上の加熱でこれを除去することが出来る
ため、１００℃以上の工程を含む実施例４の方の評価が
高くなったものである。またグループＩと同様の理由に
よって、比較例３及び比較例４の評価が低いこととなっ
ている。

【００３８】グループIIIについて ここでも、ロールミル使用時及び混練り時の温度をいず
れも４０℃とした実施例６に比べて、混練り時に温度を
１２０℃とした実施例７あるいは実施例９の方が評価が
高い。更に、ロールミル使用時及び混練り時共に１２０
℃とした実施例８の方が更に評価が高くなっている。こ
のような温度の違いと評価の違いとは、無機微粒子粉体
や粘土増粘剤、更に言えばその他の原材料も保存中に空
気中の水分を含んでしまうものの、１００℃以上の加熱
でこれを除去することが出来るため、１００℃以上の工
程を含む実施例７，８，９の評価が高くなったものであ
る。これに比べて、ロールミル使用時に温度を１４０℃
とした比較例６あるいは混練り時に温度を１４０℃とし
た比較例５の方が、評価が低くなっている。これは、１
３０℃を境に、それより高い温度の場合は揮発によると
思われる粘度ばらつきが大きくなることが原因である。

【００３９】グループIVについて このグループは、ロールミル使用時及び撹拌時を室温で
行うものの、それ以前の予備混練りの温度に差を設けた
ものである。具体的には、予備混練りをも室温で行った
比較例７に比べて、予備混練りを４０℃で行った実施例
１１あるいは予備混練りを１２０℃で行った実施例１２
の方が、高い評価となった。このことも、予備混練りで
高温化することによって、増粘剤の分散性が向上したこ
とが原因であると思われる。

【００４０】グループＶについて グループＶは、予備撹拌を行った後に、ロールミルを使
用し、次いでプラネタリーミキサーを使用したものであ
る。ここでは、予備撹拌及びロールミルの使用を室温で
行い、プラネタリーミキサーを６０℃で用いた場合の実
施例１２の評価が高い。一方、予備撹拌時に１２０℃と
した比較例８の評価が低い。これは、最も大きな剪断力
がかかる分散工程の前に１２０℃の温度がかかったため
に、粘土増粘剤を膨潤させる補助剤であるエタノールが
揮発していったために粘土増粘剤の効力が十分に発揮さ
れなかったことが原因で、全ての性能面でばらつきが大
きくなってしまったものである。すなわち、本発明でい
う「増粘剤を均一化する行程」の前に高温としてしまっ
たために、評価が低くなったしまったものである。

【００４１】試験２の泡咬み試験では高温で攪拌したも
のが有利であるという傾向が見られる。これは高温で攪
拌している間に増粘剤中に残留する目に見えない気泡ま
で基油が濡れていったためである。１３０℃を超えるも
のも泡咬み性能は良い。

【００４２】試験３の離油試験と試験４の追従性試験は
同じ性格が現れる。即ち増粘剤の分散がよいものは油分
が滲み出し難く、かつ追従性も良い。例外的に比較例４
が油分の滲み出しがないのに追従性があまり良くない。
添加剤のメチルハイドロジェンシリコーンの耐熱性に問
題はないが、比較的低分子量（平均で５８０）のポリブ
テンの低分子量のものが揮発してしまったため基油の粘
度が高くなり、且つ増粘剤の量が相対的に増えてしまっ
たためである。

【００４３】参考に基油としてポリブテン、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、増粘剤としてアエロジ
ルＲ−９７２，Ｒ−９７４Ｄ，Ｒ−９７６Ｄ、ＲＹ−２
００、＃２００、３８０、３００、１００、ＯＸ５０、
TITANIUM DIOXIDE 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，ＳＡ
Ｆ，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。

【００４４】

【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法は、増粘剤の分散性が製造毎に一
定で粘度のばらつきが少なく、インキ追従体中の増粘剤
中に存在する微小気泡を除去して保存時のボールペンホ
ルダー中の泡の発生を防ぐ、経時的にも安定な優れてた
インキ追従体の製造方法である。

【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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも不揮発性もしくは難揮発性有
   機溶剤と、微粒子増粘剤もしくは粘土増粘剤からなる水
   性ボールペンのインキ追従体の製造方法において、４０
   ℃〜１３０℃の範囲の中の任意の温度で増粘剤を均一化
   する工程を含む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】 少なくとも不揮発性もしくは難揮発性有
   機溶剤と、微粒子増粘剤もしくは粘土増粘剤からなる水
   性ボールペンのインキ追従体の製造方法において、１０
   ０℃〜１３０℃の範囲の中の任意の温度で増粘剤を均一
   化する工程を含む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。
3. 【請求項３】 ポリブテン、流動パラフィンやスピンド
   ル油に代表される精製度の高い鉱油類、難揮発性のシリ
   コーンオイル類の群より選ばれる１種類もしくは混合さ
   れた溶剤と、シリカ、アルミナ、酸化チタンに代表され
   る無機微粒子増粘剤もしくはオニウム処理などで親油化
   した天然及び合成のスメクタイト系粘土増粘剤の１種類
   もしくは２種以上の増粘剤を含み、４０℃〜１３０℃の
   任意の温度で攪拌、混練、分散処理などに代表されるイ
   ンキ追従体の均一化工程を含むことを特徴とする水性ボ
   ールペン用インキ追従体の製造方法。