(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非焼成色鉛筆芯を製造する工程において、調合時にワックス類を添加配合せず、且つ撥水撥油性物質及び／又は撥水撥油性物質を被覆した体質材あるいは顔料を添加配合することにより、該撥水撥油性物質が濡れにくいことに起因した開気孔を形成させて、非焼成色鉛筆芯多孔体を構成させた後、該多孔体に２５℃における動粘度が０．０５〜１．００ｃｍ2／ｓｅｃ．の範囲にあるジメチルシリコーンオイルを含浸させてなる消しゴム消去性非焼成色鉛筆芯の製造方法。
【請求項２】
非焼成色鉛筆芯を製造する工程において、調合時にワックス類を添加配合せず、且つ撥水撥油性物質及び／又は撥水撥油性物質を被覆した体質材あるいは顔料を添加配合することにより、該撥水撥油性物質が濡れにくいことに起因した開気孔を形成させて、非焼成色鉛筆芯多孔体を構成させた後、該多孔体に２５℃における動粘度が２．００〜３０．００ｃｍ2／ｓｅｃ．の範囲にあるジメチルシリコーンオイルを含浸させてなる非消しゴム消去性非焼成色鉛筆芯の製造方法。
【請求項３】
非焼成色鉛筆芯を製造する工程において、調合時にワックス類を添加配合せず、且つ撥水撥油性物質及び／又は撥水撥油性物質を被覆した体質材あるいは顔料を添加配合することにより、該撥水撥油性物質が濡れにくいことに起因した開気孔を形成させて、非焼成色鉛筆芯多孔体を構成させた後、該多孔体に２５℃における動粘度が２．００〜３０．００ｃｍ2／ｓｅｃ．の範囲にあるジメチルシリコーンオイルを含浸させてなる非消しゴム消去性非焼成色鉛筆芯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として木軸色鉛筆芯、シャープペンシル用色鉛筆芯に関するもので、同じ多孔体に対し動粘度の異なるジメチルシリコーンオイルを選択し含浸させることにより、容易に、消しゴムで消去できない従来の非焼成色鉛筆芯と消しゴムで容易に消去できる非焼成色鉛筆芯の両者を製造することのできる非焼成色鉛筆芯の製造方法、及び非焼成色鉛筆芯を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の非焼成色鉛筆芯は結合材である有機高分子物質を必要に応じて水等の溶剤もしくは可塑剤等で溶解、膨潤させて、ワックス類、体質材、着色剤等とともに混練、押出成形した後に、該溶剤もしくは可塑剤等を乾燥除去する湿式法で製造されている。
【０００３】
しかし、乾燥温度をワックス類の融点以下に設定して、乾燥工程でのワックス類のブリードを防がなければならないため膨大な乾燥時間がかかる問題がある。また、溶剤もしくは可塑剤等を用いずに乾燥工程を省略した乾式法で製造された芯では、湿式法芯の品質に迫るものは市販されていないのが現実である。
従来の湿式法色鉛筆芯は、強度、書き味の面では、結合材による体質材、着色剤の接着を部分的にワックス類で阻害することにより、描画時に摩耗して、潤滑性、着色性を発現させている。
【０００４】
しかし、ワックス類を体質材、着色剤、結合材等の配合組成物とともに混練、成形すると、滑らかな筆感、優れた着色性への効果は大きいが、強度の低下も大きく、強度、書き味のバランスが満足された色鉛筆芯は得られていない。
また、消去性を謳った非焼成色鉛筆芯も市販はされているが、その殆んどは、無極性有機物質である結合材とワックス類を主成分として配合して、紙の繊維からの除去を容易にし、また軟質化して着色性を上げ、弱い筆圧で描画できるようにすることで、描画時に紙の繊維と繊維の間に芯組成物を入りにくくして消去性を発現させている。
【０００５】
しかし、描画時に紙の繊維と繊維の間に芯組成物を入りにくくして消去性を発現させてはいるが、しかし、描画時に紙の繊維と繊維の間にワックス類により、着色剤が強固に固着され、一度、紙の繊維と繊維の間に固着された芯組成物は、消しゴムの吸着力では完全には除去できず、その消去性は実用上満足できるものではない。消しゴムの吸着力で描線を除去するには、ワックス類の全部に常温で液体の油脂類もしくはワックス類等を使用することで可能となる。ところが、従来の湿式法では、乾燥時に５０〜６０℃で加熱するために油脂類もしくはワックス類等がブリードして芯の形状を保ちながらの乾燥ができず、実用に供せない。
【０００６】
これらの課題を解決する方法として、本発明者は、撥水撥油性物質及び／又は撥水撥油性物質を被覆した体質材、あるいは顔料を、未被覆の体質材及び顔料、結合材等からなる配合組成物および必要に応じて、溶剤もしくは可塑剤等とともに混練、押出成形した後に、該溶剤、可塑剤等を乾燥除去した結果、該撥水撥油性物質が濡れにくいことに起因した開気孔を形成させて、描画時に摩耗可能な非焼成色鉛筆芯多孔体とし、該多孔体に油脂類もしくはワックス類等を含浸して完成させ、また常温で固体の油脂類もしくはワックス類等を含浸することにより、従来の消しゴムで消去できない非焼成色鉛筆芯が得られ、また常温で液体の油脂類もしくはワックス類を含浸することにより、消しゴムで容易に消去できる非焼成色鉛筆芯が得られることを開示している。（特許番号２６４１８１０号、特開平５−３３１４０６号公報、特開平７−１２６５６８号公報）。
【０００７】
しかし、この方法では、顔料の一部（溶性アゾ顔料、染付けレーキ染料）には油脂類、ワックス類に溶解し易い物があり、含浸時に顔料が溶出することにより、芯の先端と中心の色相が異なったり、油脂類等の含浸浴槽を汚染することがあり問題となっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記従来の非焼成色鉛筆芯製造方法の欠点を解決することにあり、格段に優れた曲げ強度、先端強度等の機械的強度、および滑らかな書き味を有し、色ムラのない非焼成色鉛筆芯を提供することにある。
また、特定の顔料（溶性アゾ顔料等）でも溶解しない、特定粘度のオイルを選択し、消しゴムで消去できない従来の非焼成色鉛筆芯と、消しゴムで容易に消去できる非焼成色鉛筆芯との２種を造り分けることを可能とさせることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究の結果、撥水撥油性物質及び／又は撥水撥油性物質を被覆した体質材あるいは顔料を、その配合組成物、溶剤とともに混練、押出、成形した後に、該溶剤等を乾燥除去し、該撥水撥油性物質が濡れにくいことに起因した開気孔を形成させて、該多孔体に特定の粘度のジメチルシリコーンオイルを含浸することにより、解決しうることを見いだし本発明を完成した。
【００１０】
すなわち本発明の非焼成色鉛筆芯は、撥水撥油性物質及び／又は撥水撥油性物質を被覆した体質材あるいは顔料を、未被覆の体質材及び顔料、結合材等からなる配合組成物、および必要に応じて溶剤もしくは可塑剤等とともに混練、押出成形した後に、該溶剤、可塑剤等を乾燥除去して、該撥水撥油性物質が濡れにくいことに起因した開気孔を形成させて、描画時に、摩耗可能な非焼成色鉛筆芯多孔体とし、該多孔体中に２５℃における動粘度が０．０５〜３０．００ｃｍ2／ｓｅｃ．であるジメチルシリコーンオイルの中から選択して含浸させることを特徴とする
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の内容を詳細に説明する。本発明芯に含浸するジメチルシリコーンオイルは、２５℃における動粘度が、０．０５〜３０．００ｃｍ2／ｓｅｃ．の範囲から選択可能である。０．０５ｃｍ2／ｓｅｃ．を下回ると揮発性が高く、経時安定性が極めて低く、長期的に安定性を求めれば、０．２０ｃｍ2／ｓｅｃ．以上が好ましい。また、３０．００ｃｍ2／ｓｅｃ．を超えると、芯の細孔径にもよるが、芯の中心部分まで均一にシリコーンオイルを含浸することが難しくなる。なお、当然、これら数種類の粘度のシリコーンオイルを混合して使用することもできる。なお、消しゴムで焼成墨芯なみに容易に消去できるようにするためには、２５℃における動粘度が０．０５〜１．００ｃｍ2／ｓｅｃ．のジメチルシリコーンオイルから選択し、従来の消しゴムでは消去できないワックスタイプの色芯とする場合、即ち要するに芯に定着性を求める場合は、２５℃における動粘度が２．００〜３０．００ｃｍ2／ｓｅｃ．のジメチルシリコーンオイルから選択し、更に好ましくは２５℃における動粘度が５．００〜３０．００ｃｍ2／ｓｅｃ．のジメチルシリコーンオイルから選択する。
【００１２】
ジメチルシリコーンオイルを含浸する方法としては、非焼成色鉛筆芯多孔体を該オイル中に浸漬し、必要に応じて加熱して、気孔内に充填させる。なお、含浸を促進させる目的で、減圧、加圧することも、勿論可能である。
【００１３】
本発明に用いられる撥水撥油性物質は、それぞれの性質に合わせ、粉末のまま配合しても、又他の体質材及び／又は顔料に被覆した物を配合しても良く、適当な使用方法を選択すればよい。
【００１４】
粉末のまま用いられる撥水撥油性物質としてはフッ化黒鉛、フッ化炭素、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂粉末、窒化ホウ素等いずれも単独あるいは混合して使用できるが、強度が大きく、摩耗量が適度で、含浸吸油量が多い多孔体形成のためには、一番表面エネルギーが小さく、潤滑性に優れるところから、（ＣＦ）n型のフッ化黒鉛の使用が好ましい。また淡色の色鉛筆の製造を考慮すると、白色度が高く、潤滑性が優れた窒化ホウ素の使用が好ましい。
それらの配合量は撥水撥油性物質の表面エネルギーにより一概には決められないが、ジメチルシリコーンオイルの含浸率からくる芯の硬度、運筆性と機械的強度を考慮すると全配合組成物量の２〜２０重量％の添加、配合が好ましい。
【００１５】
また、使用する結合材が水溶性で、溶剤として水を用いる場合は、粉末の撥水物質であるＮ−ラウロイル−Ｌ−リジン等のＮ−長鎖アシル塩基性アミノ酸及び／又はＮ−ラウロイルアスパラギン酸βラウリルエステル、Ｎ−ステアリルアスパラギン酸βステアリル−エステル等のＮ−長鎖アシル酸性アミノ酸の高級脂肪酸エステルも使用することができる。この場合、Ｎ−長鎖アシル塩基性アミノ酸、Ｎ−長鎖アシル酸性アミノ酸の高級脂肪酸エステルの配合量は、全配合組成物量の３〜４０重量％が好ましい。
なお、上記の撥水撥油性物質は混合して同時に使用することも勿論可能である。
【００１６】
本発明に用いられる顔料としては、ジスアゾイエローＡＡＡ、ピラゾロンオレンジの様に耐油性が低い有機顔料は勿論のこと、その他フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドンレッド等の公知の有機顔料、カーボンブラック、鉄黒、弁柄、紺青、二酸化チタン等の公知の無機顔料を全て用いることができる。なお染付け顔料はファイナルカラー等は使用できるが、ごく一部ジメチルシリコーンオイル中に溶出するものがあるため注意が必要である。
【００１７】
本発明に用いられる結合材としては、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、沈降性硫酸バリウム、タルク、マイカ、チタン酸カリウムウィスカー等公知の体質材を全て用いることができる。
本発明に用いられる結合材としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース等のセルロース誘導体、プルラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、トラガカントガム、アラビアガム、グアガム、ダンマルガム、ローカストビーンガム等合成、天然を問わずに単独あるいは混合していずれも使用できるが、乾燥時間を考慮すると、水溶性樹脂、もしくは低沸点溶剤に溶解、膨潤する熱可塑性樹脂のなかで、さらに書き味、強度も考慮して曲げ強度が大きく、剛性のあるものを選択するのが好ましい。
【００１８】
このように構成された本発明の非焼成色鉛筆芯は、下記の作用を有することになる。撥水性、撥油性に優れた物質は、結合材である有機高分子物質、水等の溶剤、可塑剤等に対する接触角が大きく濡れにくい。そのため他の配合組成物、および溶剤等とともに混練、押出成形し、さらに該溶剤等を乾燥除去した成形物は、撥水撥油性物質の濡れにくさに起因した隙間（開気孔）を形成し、非焼成色鉛筆芯多孔体を得る。この開気孔にオイル等を含浸することができる。この非焼成色鉛筆芯多孔体にジメチルシリコーンオイルを含浸する場合は、含浸時に顔料が溶出することはなく、芯の先端と中心の色相は均一で、ムラにならず、またオイルの含浸浴槽を顔料が汚染することもない。更にはジメチルシリコーンオイルの粘度を変更することにより、一種類の非焼成色鉛筆芯多孔体から着色性、滑り、消去性、強度、硬度等の異なる様々な色鉛筆芯が得られる。すなわち、２５℃における動粘度が２．００〜３０．００ｃｍ2／ｓｅｃ．のジメチルシリコーンオイルを含浸することにより、消しゴムで消去できない従来の非焼成色鉛筆芯が得られ、また、２５℃における動粘度が０．０５〜１．００ｃｍ2／ｓｅｃ．のジメチルシリコーンオイルを含浸することにより、消しゴムで容易に消去できる非焼成色鉛筆芯が得られる。
【００１９】
【実施例】
以下に実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこの実施例により何等限定されるものではない。
【００２０】
（実施例１）
カルボキシメチルセルロース ６重量％
タルク ７１重量％
二酸化チタン １０重量％
ジスアゾイエローＡＡＡ ４重量％
フタロシアニンブルー ４重量％
フッ化黒鉛 ５重量％
上記配合組成物に同重量に相当する水を加えてこれらをニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しながら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スクリュー型押出機にて押出成形した後、１２０℃で３時間乾燥して水分を除去し、直径３．０ｍｍの非焼成緑色鉛筆芯多孔体を得た。この多孔体に１２０℃でジメチルシリコーンオイル（２５℃における動粘度：０．３０ｃｍ2／ｓｅｃ．）を含浸して直径３．０ｍｍの非焼成緑色鉛筆芯を得た。その結果を表１に示す。
【００２１】
（実施例２）
実施例１と同様の非焼成緑色鉛筆芯多孔体に１２０℃でジメチルシリコーンオイル（２５℃における動粘度：１０．００ｃｍ2／ｓｅｃ．）を含浸して直径３．０ｍｍの非焼成緑色鉛筆芯を得た。その結果を表１に示す。
【００２２】
（比較例１）
実施例１と同様の非焼成緑色鉛筆芯多孔体に１２０℃で流動パラフィンを含浸して直径３．０ｍｍの非焼成緑色鉛筆芯を得た。その結果を表１に示す。
【００２３】
（比較例２）
ステアリン酸                              ２０重量％
マイクロクリスタリンワックス              １５重量％
合成木ろう                                ６５重量％
実施例１と同様の非焼成緑色鉛筆芯多孔体に１２０℃で上記配合物からなる溶融液を含浸して直径３．０ｍｍの非焼成緑色鉛筆芯を得た。その結果を表１に示す。
【００２４】
（比較例３）
カルボキシメチルセルロース                  ７重量％
タルク                                    ５５重量％
二酸化チタン                              １０重量％
ジスアゾイエローＡＡＡ                      ４重量％
フタロシアニンブルー                        ４重量％
ステアリン酸                                ４重量％
マイクロクリスタリンワックス                ３重量％
合成木ろう                                １３重量％
上記配合組成物に同重量に相当する水を加えてこれらをニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しながら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スクリュー型押出機にて押出成形した後、５０℃で６０時間乾燥して水分を除去し、直径３．０ｍｍの非焼成緑色鉛筆芯を得た。その結果を表１に示す。
【００２５】
上記実施例１、２、及び、比較例１〜３の非焼成色鉛筆芯について、消しゴム消去率、含浸浴の汚染、芯の色ムラについて、測定、確認した。
（１）消しゴム消去率
下記式より消しゴム消去率を求めた。
消しゴム消去率(%)＝〔｛（描線濃度）−（描線消去後濃度）｝／（描線濃度）〕×１００
（２）含浸浴の汚染
非焼成色鉛筆芯含浸後の含浸浴が、顔料の溶出により汚染されているか目視で確認した。
（３）芯の色ムラ
芯の先端と真中の色相の違いを確認し、更に芯を縦割りにして外周部と中心部の色相を目視で確認した。
【００２６】
【表１】
0004270603.tif 000002
【００２７】
表１に示した実施例１、２、比較例１〜３の試験結果は、本発明の実施例の非焼成色鉛筆芯が特定の粘度のジメチルシリコーンオイルを使用することにより、同一の芯体から消しゴムが消去できる色芯と消去できない従来の色芯をつくり分け、かつ、芯全体を見ても色ムラのない芯であることを示している。これに対し、比較例１、２でも消去可能な色芯と消去できない色芯をつくり分けることはできたが、含浸浴を汚染し、色ムラがあった。具体的にはやや耐油性が低いジスアゾイエローＡＡＡが含浸浴中に溶出し、浴が黄色に着色した。また、芯は先端部分、外周部分のジスアゾイエローＡＡＡが溶出したため、中心部に比べて青味が強く、色ムラができた。なお、比較例３は、従来の消しゴムで消去できない色芯の配合例の１つである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は叙上の通りであり、撥水撥油性物質を添加することにより、強度が大きくて描画時に摩耗可能な非焼成色鉛筆芯多孔体をつくり、該多孔体に特定の粘度のジメチルシリコーンオイルを含浸することにより、バラツキが少ない高品質の非焼成色鉛筆芯であり、粘度が異なるジメチルシリコーンオイルの選択によって、消しゴムで消去できない従来の非焼成色鉛筆芯と消しゴムで容易に消去できる非焼成色鉛筆芯のいずれも得ることができる。