(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼成芯体の気孔中に、少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキを含浸したことを特徴とする焼成鉛筆芯。
【請求項２】
ポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸の配合比が、質量比で９９：１〜６０：４０であることを特徴とする請求項１に記載の焼成鉛筆芯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼成鉛筆芯に関する。さらに詳しくは、書き味が滑らかで、書き味を変えることなく、筆記濃度の調整が可能な焼成鉛筆芯に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に焼成鉛筆芯は、黒鉛等の体質材と樹脂等の結合材とを混練し、押出等により成形した焼成前成形物を作製し、該成形物を焼成して得られた焼成芯体の気孔中に、油類等の含浸する材料を含浸して完成芯としている。気孔中に含浸する油類等は、筆記濃度を高めると共に、書き味を滑らかにするために用いられている。油類等としては、動植物油、スピンドル油、流動パラフィン等の鉱油、シリコーン油、変性シリコーン油、ワックス類、ジアルキルカーボネート等が知られており、これらを単独または、組み合わせて使用されている。(例えば特許文献１〜４参照)
【０００３】
これらの焼成鉛筆芯は、鉛筆芯、シャープペンシル用の芯等に用いられ、紙や布への筆記が可能である。しかしながら、含浸する材料によっては、書き味が十分滑らかにならない場合があり、書き味が滑らかになると言われる材料を用いた場合にも、筆記濃度を低く調整した焼成鉛筆芯は、筆記濃度を高く調整した焼成鉛筆芯よりも書き味がざらつく等悪くなり、書き味を変えずに焼成鉛筆芯の筆記濃度を調整することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３１６３８４号公報
【特許文献２】特開２００３−１６５９４３号公報
【特許文献３】特開２００６−０８９６１６号公報
【特許文献４】特開平８−３４９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、書き味が滑らかで、書き味を変えることなく筆記濃度の調整が可能であり、焼成鉛筆芯および筆記線の経時変化が少なく、保存安定性に優れた、焼成鉛筆芯を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキを、焼成芯体の気孔中に含浸し、焼成鉛筆芯を製造すること等により前記課題が解決され、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
「１．焼成芯体の気孔中に、少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキを含浸したことを特徴とする焼成鉛筆芯。
２．ポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸の配合比が、質量比で９９：１〜６０：４０であることを特徴とする第１項に記載の焼成鉛筆芯。」に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、焼成芯体の気孔中に、少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキを含浸したことにより、従来の焼成鉛筆芯と比べ書き味が滑らかとなった。さらに書き味を変えることなく筆記線の筆記濃度を変化させることが可能となった。また、少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキを含浸したことにより、含浸物が揮発せず、焼成鉛筆芯および筆記線の経時変化が少ない等、焼成鉛筆芯としての優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の焼成鉛筆芯は、焼成芯体と少なくとも該焼成芯体の気孔中に含浸した少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキを最小の単位として構成する。
【０００９】
本発明の焼成鉛筆芯は、焼成芯体の気孔中に、少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキを含浸することにより、書き味が滑らかとなり、書き味を変えることなく、筆記濃度が調整可能な、焼成鉛筆芯となる。
【００１０】
本発明の焼成鉛筆芯が、書き味が滑らかで、書き味を変えることなく筆記濃度の調整が可能となる理由は、以下のように推察している。
【００１１】
本発明の焼成鉛筆芯は、焼成芯体の気孔中に少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキを含浸しているが、該インキは、ゲルを形成し、ゲル状態で存在している。前記インキは、筆記する際に焼成鉛筆芯に加わる筆記圧や筆記時の摩擦熱等により、チキソトロピック現象を発現し、ゲル状態からゾル状態に変化し、見かけの固体状態から液体状態へ変化する。この為、焼成鉛筆芯で筆記する際に前記インキが被筆記面と液体状態で接することになり、書き味が滑らかとなる。さらに、前記インキを含浸することで、筆記濃度の異なる焼成鉛筆芯であっても、筆記する際に前記インキが被筆記面と液体状態で接することとなる為、書き味を変えることなく、筆記濃度の調整が可能となるのである。この様に、本発明の焼成鉛筆芯は、従来の焼成鉛筆芯では達成できなかった、書き味が滑らかなまま、筆記濃度の調整が可能な焼成鉛筆芯を得ることが可能となる。
【００１２】
本発明において、ポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸の配合割合としては、質量比で９９：１〜６０：４０であると好ましい。この範囲であると書き味を変えることなく筆跡の濃度を調整することが可能であり、筆記濃度の高い焼成鉛筆芯と、筆記濃度の低い焼成鉛筆芯とを同様な書き味で得ることができるので好ましい。この範囲より１２−ヒドロキシステアリン酸の配合割合が多いと、焼成鉛筆芯の書き味がややざらつく傾向があり、この範囲より少ないと焼成鉛筆芯が吸湿し、べたつく傾向があるため、保存安定性が悪くなる傾向がある。以上のことから、配合割合が前記範囲にあることが好ましい。
【００１３】
また、本発明において、同一の焼成芯体を用いて、ポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸の配合割合を調整することで、書き味を変えることなく筆記濃度の異なる焼成鉛筆芯を得ることができるが、その理由は、以下のように推察している。
【００１４】
本発明において、焼成鉛筆芯の筆記濃度は、焼成芯体の摩耗量によって決まってくると考えているが、その量は、焼成芯体の気孔中に含浸した前記インキが、液体状態となっている割合によって決まる。前記インキにおいて、１２−ヒドロキシステアリン酸の割合が多くなると液体状態になる量が少なくなり、焼成鉛筆芯の摩耗量が少なくなるため、筆記濃度が低くなる。反対に、１２−ヒドロキシステアリン酸の割合が少なくなると、前記インキが液体状態になる量が多くなり、焼成鉛筆芯の摩耗量が多くなるため、筆記濃度が高くなる。また、前記の通り、焼成鉛筆芯で筆記する際に前記インキが被筆記面と液体状態で接するため、書き味は変わらない。この様に、同一の焼成芯体を用いて書き味を変えることなく筆記濃度の異なる焼成鉛筆芯を得ることが可能となるのである。
【００１５】
本発明に用いるポリプロピレングリコールの分子量は、２００〜４０００が好ましい。分子量が２００より小さいと、経時する際に、焼成鉛筆芯のポリプロピレングリコールの一部が揮発し、焼成鉛筆芯の書き味が、初期性能より劣る傾向があり、分子量が４０００より大きいと、少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキを焼成芯体の気孔中に含浸する場合に、含浸に時間がかかる傾向がある。ポリプロピレングリコールの分子量が上記範囲にあると経時後の変化も起こらず、含浸も簡単に行うことが出来るため、好ましい。このように、分子量が２００〜４０００の範囲にあると、保存安定性、製造工程上等から、好ましい。
【００１６】
前記インキには、各種添加剤を用いてもよい。具体的には、界面活性剤、着色剤、ワックスや樹脂等の滑剤、粘着剤、防腐剤、防黴剤等が挙げられる。
【００１７】
本発明の焼成鉛筆芯の焼成芯体は、黒鉛を含む材料を焼成して得られるものが代表としてあげられるが、前記黒鉛以外に、カーボンブラック、窒化硼素、タルク、雲母等の体質材、製造時に結合材として働く粘土あるいは樹脂を焼成して得られた炭素等を含んでいても良い。粘土としては、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、ベントナイト等の粘土鉱物が挙げられる。また、樹脂としては従来公知のものが用いられ、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、フラン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の合成高分子物質や、リグニン、セルロース、トラガントガム、アラビアガム等の天然高分子物質、石油アスファルト、コールタールピッチ、樹脂乾留ピッチ等のピッチ類等が挙げられる。
【００１８】
また、本発明に用いる焼成芯体の気孔率は特に限定されないが、５〜４０％の範囲であることが好ましい。５％より小さいと含浸された、少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキ、の量が少なくなり、書き味が若干ざらつく傾向があり、４０％より大きいと、得られた焼成鉛筆芯の強度が若干小さくなり、折れやすい焼成鉛筆芯となる傾向がある。５〜４０％の範囲であると、書き味が滑らかで、筆記濃度の調整が容易であり、焼成鉛筆芯の強度が維持できるので好ましい。
【００１９】
なお、本発明に用いる焼成芯体の気孔率は、以下の方法により測定することが出来る。浸透性の良い液体（例えばベンジルアルコール）を芯の気孔に吸収させ、吸収された液体の容量を芯の嵩容積で除し、百分率で表したものであり、下記(数１)に示す式により、求められる。
【数１】
0005520714.tif 000002
【００２０】
本発明の焼成鉛筆芯の製造方法の一例を挙げると以下の通りである。黒鉛と、必要に応じてカーボンブラック、窒化硼素、タルク、雲母等の体質材、粘土、天然高分子物質、合成高分子物質等の結合材を加え、さらに必要に応じて溶剤、可塑剤、耐熱性顔料等を添加して混練、押出成形する。この押出成形物を、６００℃以上の高温で焼成し、気孔を有する焼成芯体を得る。前記焼成芯体の気孔中に、少なくともポリプロピレングリコールと１２−ヒドロキシステアリン酸からなるインキを含浸して焼成鉛筆芯とする。前記インキを含浸する方法としては、常圧含浸または減圧、加圧含浸法を用いて、温度を７０〜２００℃に保ち含浸を行うことができる。充分に含浸させた後に、表面に付着した余分な非イオン性界面活性剤を遠心分離または吹き付け洗浄等により除去する。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
（実施例１）
（１ａ）焼成芯体の製造
黒鉛                  ６０質量部
ピッチ状物質          ４０質量部
上記配合物をニーダー、三本ロールにて混練し、得られた混練物を所定の径にて押出成形を行い、成形物を得た。この成形物をアルゴンガス中において、昇温速度５０℃／時間で９００℃まで昇温し、２時間保持し、気孔率が３０％の焼成芯体（Ａ）を得た。
（１ｂ）含浸インキの製造
ポリプロピレングリコール（分子量２０００）    ９０質量部
１２−ヒドロキシステアリン酸                  １０質量部
上記配合物を７０℃に加温しながら、均一に混合するまで攪拌をし、含浸インキ（１）を得た。
（１ｃ）焼成鉛筆芯の製造
上記（１ａ）で得られた焼成芯体（Ａ）を、（１ｂ）で作製した含浸インキ（１）中に７０℃に加温した状態で浸漬し、１０時間保持をした。次に焼成芯体の表面をエタノールで洗浄し、表面に付着した過剰のインキを除去し、焼成鉛筆芯を得た。
【００２２】
（実施例２）
（２ａ）焼成芯体の製造
黒鉛                  ５０質量部
ピッチ状物質          ３５質量部
ポリビニルアルコール  １５質量部
上記配合物をニーダー、三本ロールにて混練し、得られた混練物を所定の径にて押出成形を行い、成形物を得た。この成形物をアルゴンガス中において、昇温速度５０℃／時間で９００℃まで昇温し、２時間保持し、気孔率が２５％の焼成芯体（Ｂ）を得た。
（２ｃ）焼成鉛筆芯の製造
上記（２ａ）で得られた焼成芯体（Ｂ）を、実施例１で作製した含浸インキ（１）中に７０℃に加温した状態で浸漬し、１０時間保持をした。次に焼成芯体の表面をエタノールで洗浄し、表面に付着した過剰のインキを除去し、焼成鉛筆芯を得た。
【００２３】
（実施例３）
（３ａ）焼成芯体の製造
黒鉛                  ４５質量部
ピッチ状物質          ４０質量部
ポリ塩化ビニル        １５質量部
上記配合物をニーダー、三本ロールにて混練し、得られた混練物を所定の径にて押出成形を行い、成形物を得た。この成形物をアルゴンガス中において、昇温速度５０℃／時間で９００℃まで昇温し、２時間保持し、気孔率が２５％の焼成芯体（Ｃ）を得た。
（３ｃ）焼成鉛筆芯の製造
上記（３ａ）で得られた焼成芯体（Ｃ）を、実施例１で作製した含浸インキ（１）中に７０℃に加温した状態で浸漬し、１０時間保持をした。次に焼成芯体の表面をエタノールで洗浄し、表面に付着した過剰のインキを除去し、焼成鉛筆芯を得た。
【００２４】
（実施例４〜８）
（ｂ）含浸インキの製造
（表１）に示した配合とした以外は実施例１と同じ方法により、含浸インキ（２）〜（６）を作製した。
【表１】
0005520714.tif 000003
（ｃ）焼成鉛筆芯の製造
（表２）に示したように、実施例１で作製した焼成芯体（Ａ）を、含浸インキ（２）〜（６）中に各温度で浸漬し、（表２）に示した時間保持をした以外は、実施例１と同様に焼成鉛筆芯を得た。
【表２】
0005520714.tif 000004
【００２５】
（比較例１〜５）
焼成鉛筆芯の製造
（表３）に示したように、実施例１、２、３でそれぞれ作製した焼成芯体（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を、各含浸インキ中に（表３）に示した温度で浸漬し、（表３）に示した時間保持をした以外は、実施例１と同様に焼成鉛筆芯を得た。
【表３】
0005520714.tif 000005
【００２６】
実施例１〜８、比較例１〜５で得た焼成鉛筆芯について、下記要領にて評価を行った。結果を（表４）に示す。
【表４】
0005520714.tif 000006
筆記濃度：ＪＩＳ−Ｓ６００５に基づいて測定したものであり、数値が大きいほど濃い。
書き味：焼成鉛筆芯を用いて、筆記用紙Ａに筆記し、その時の書き味を官能試験により評価した。
◎  ：非常に滑らかに筆記可能。
○  ：滑らかに筆記可能。
△  ：筆感がややざらつき重い。
×  ：筆感がざらつき重い。
××：筆感が重く、ストレスを感じる。
【００２７】
保存安定性：焼成鉛筆芯の質量を、初期と６０℃で６０日間送風乾燥機に放置した後に測定し、その減量を比較した。
◎：減量が３％以内となっている。
○：減量が３〜１０％以内となっている。
【００２８】
実施例１〜８の焼成鉛筆芯は、すべて非常に滑らかな書き味であり、書き味を変えることなく、筆記濃度を調整することが可能であった。一方、比較例１〜５においては、実施例に比較して書き味が劣っていた。さらに、実施例１〜３において、異なる焼成芯体に、同じ含浸インキを含浸させたところ、書き味を変えることなく、筆記濃度を調整した焼成鉛筆芯が得られた。一方、比較例１〜３においては、異なる焼成芯体に、シリコーン油を含浸したが、筆記濃度が低くなるに従って、書き味がざらつき重くなり、書き味を変えることなく、筆記濃度を調整することができなかった。また、実施例４〜８は、実施例１と同一の焼成芯体を用いて、含浸インキの組成を変化させることで、書き味を変えることなく筆記濃度を調整した焼成鉛筆芯が得られた。一方、比較例４、５は、比較例１と同一の焼成芯体を用い、異なる種類の含浸インキを含浸し、焼成鉛筆芯を作製したが、筆記濃度を調整することはできたが、書き味が変わってしまっていた。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の焼成鉛筆芯は、書き味が滑らかで経時変化が少なく、保存安定性に優れていることから、シャープペンシル、鉛筆、プロッターペン用等の芯として利用が可能である。