JP3707893B2

JP3707893B2 - 焼成色鉛筆芯及びその製造方法

Info

Publication number: JP3707893B2
Application number: JP03729297A
Authority: JP
Inventors: 勝徳北澤
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: JPH10237377A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鮮やかな発色性、十分な描線濃度を持ちながら、曲げ強度等の機械的強度に優れ、消しゴムで容易に消去できる、特にホルダー用色鉛筆芯等に好適な焼成色鉛筆芯及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の焼成色鉛筆芯は、窒化ホウ素等の体質材、粘土等の結合材等からなる配合組成物を混練、押出成形し、更に熱処理後、多孔質芯体とし、この芯体の気孔内に染料等からなるインキを充填させて製造していた。
この際、色鉛筆芯の重要特性としては、機械的強度が強く、発色性が鮮やかで、筆記描線が良く、経時安定性が良く、更には消しゴムで容易に消去できるものが要求されている。
【０００３】
ところで、描線濃度、経時安定性の点から充填させるインキは、不揮発性であることが必要である。揮発しやすいインキの湯合は、残存する染料が固化することにより、硬くガリガリの筆感で描線濃度は薄くなり、最終的に染料固化物のみになると染料が呈色しにくいため、芯の色相まで変化することもある。
また、不揮発性インキを充填する場合は、染料を蒸気圧が低い高沸点有機化合物に溶解させて芯体の気孔内に充填させることになるが、染料の溶解性、書き味、消しゴムによる消去性の点で満足できる特性のものは得られていないのが現状である。
【０００４】
これらの問題を解決する方法として、特開昭５８−５９５１号公報、特公平４−２３６７１号公報、特開平７−４１７２３号公報には芯を着色する不揮発性インキの溶剤、例えば、脂肪酸や脂肪酸エステル、グリコールエ−テル類やグリコールエ−テルアセテート類などが開示されている。
しかしながら、これらの溶剤は常温で固体、粘性液体の物が多く消しゴムによる消去性は十分でない。さらに、芯体の強度を上げるためには細孔径はあまり大きくできないが、固体、粘性液体の溶剤によるインキは微細な細孔の芯体に充填しにくく、その結果、芯体の先端と中心部の濃度、色相に差が生じるという問題も生じる。
また、前記公報の中には常温で液体の物もあるが、これらは染料の溶解度という点では十分でなく描線の着色濃度の点で十分とは言えない。
【０００５】
更に、特開昭５９−２１８８９６号公報には、色芯の製造にあたり、芯体が有する気孔内にエタノール等の低級アルコールやベンジルアルコールなどを含有せしめた高浸透性インキを含浸せしめ、該インキにおける上記媒体を乾燥除去し、次いで、オレイン酸等の脂肪酸、脂肪酸エステルなどを含有せしめた不揮発性インキを含浸することにより色芯を製造する色芯の製造方法が開示されている。
しかしながら、この製造方法では、気孔内に高浸透性インキを含浸させた後、ベンジルアルコール等の媒体を乾燥除去させ、更に、該気孔内に不揮発性インキを含浸させることにより製造されるものであるので、含浸工程→乾燥工程→含浸工程…という含浸操作が２回以上となり製造工程が煩雑化すると共に、２回にわたるインキの含浸により色むらが生じるなどの課題があり、更に、本発明とは基本的に技術思想が相違するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決することであり、鮮やかな発色性、十分な描線濃度を持ちながら、曲げ強度等の機械的強度れ、消しゴムで容易に消去できる焼成色鉛筆芯及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、白色もしくは淡色の多孔質焼成芯体の気孔内に、特定の不飽和アルコールに溶解させた染料インキを充填することにより解決しうることを見出し本発明を完成するに至ったのである。
すなわち、本発明の焼成色鉛筆芯及びその製造方法は、下記(1)〜(2)に存する。
(1) 白色もしくは淡色の多孔質焼成芯体の気孔内に、オレイルアルコールに溶解させた染料インキを充填してなることを特徴とする焼成色鉛筆芯。
(2) 白色もしくは淡色の多孔質焼成芯体を形成し、該焼成芯体の気孔内に少なくともオレイルアルコール及び低級アルコール等の低沸点有機溶剤に溶解させた染料インキ含有溶液を充填し、該低沸点有機溶剤を乾燥除去させてなることを特徴とする焼成色鉛筆芯の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を詳しく説明する。
本発明の焼成色鉛筆芯は、白色もしくは淡色の多孔質焼成芯体の気孔内に、オレイルアルコールに溶解させた染料インキを充填してなるものであり、また、本発明の焼成色鉛筆芯の製造方法は、白色もしくは淡色の多孔質焼成芯体を形成し、該焼成芯体の気孔内に少なくともオレイルアルコール及び低級アルコール等の低沸点有機溶剤に溶解させた染料インキ含有溶液を充填し、該低沸点有機溶剤を乾燥除去させてなることにより行われる。
【０００９】
本発明において、多孔質焼成芯体は従来公知の物で、少なくとも無色あるいは白色の体質材と結合材である粘土あるいは窒化ケイ素等とから形成される。
体質材としては、従来焼成鉛筆芯の体質材として使用されてきたものであれば、特に限定されるものではなく、いずれも使用可能である。例えば、窒化ホウ素、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ等が使用でき、当然これら数種類の混合物も使用できる。また、必要に応じて、耐熱性顔料を配合しても良い。
【００１０】
本発明の焼成色鉛筆芯は、上記の多孔質焼成芯体の気孔内に、染料を少なくともオレイルアルコール及び低級アルコール等の低沸点有機溶剤に溶解させた染料インキ含有溶液を充填し、該低沸点有機溶剤を乾燥除去させることにより得られる。
【００１１】
焼成色鉛筆芯の溶剤としては、染料の溶解性、書き味等から第一アルコールは好ましいが、飽和アルコールの場合は、炭素数が１２以下のもの（ラウリルアルコール以下）は揮発性が大きく、溶剤の揮発と共に硬い筆感となり、経時安定性が充分でない。また、ラウリルアルコールより炭素数が大きいと、常温で固体であり、消しゴム消去性、芯の摩耗量からくる書き味等に問題がでる。その点不飽和結合を一つ持つ、パルミトオレイルアルコール、オレイルアルコール（Ｃ₁₈Ｈ₃₅ＯＨ）等は揮発性が小さく、常温で液体であるため、焼成色鉛筆芯の溶剤として用いた場合、良好な経時安定性、消しゴム消去性、書き味等が得られる。
特に、オレイルアルコール〔ＣＨ₃（ＣＨ₂）₇ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂）₈ＯＨ〕は、市販されていて入手が容易なため、焼成色鉛筆芯の溶剤としては好ましい。なお、オレイルアルコ−ルの配合量としては、４０重量％以上にすることがその期待される効果から好ましい。
【００１２】
低沸点有機溶剤としては、市販されている公知のものを使用することができ、オレイルアルコールと相溶性が有れば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類等いずれも使用可能であるが、最終的に乾燥、除去してしまうため、染料の耐熱性、乾燥のエネルギーコスト等を考慮すると沸点が１５０℃以下のものが好ましく、安全性等の点で特にエチルアルコール、イソプロピルアルコールが好ましい。
また、当然これらの低沸点有機溶剤は、混合して使用することも可能である。なお、低沸点有機溶剤の配合量は、５重量％より少ないと染料の溶解性向上効果が少なく、４０重量％を越えると乾操除去後に染料の固化が起きやすく、硬い筆感の芯となりやすい．好ましい配合量は、１０〜３０重量％である。
【００１３】
染料としては、オレイルアルコール、および、低沸点有機溶剤にて溶解できるものであれば、酒精染料、油溶性染料、塩基性染料等いずれも使用可能である。また、当然これらの染料は混合して複数種同時に使用することも可能である。
【００１４】
多孔質焼成芯体に染料インキ含有溶液を充填する方法としては、多孔質焼成芯体を染料インキ含有溶液中に浸漬し、また必要に応じて加熱、加圧、減圧等の条件下で気孔内に充填させる。その後、低沸点有機溶剤を乾燥除去する。更に、濃度を増加させるため、繰り返し浸漬、乾燥処理を行ってもよい。
また、染料インキ含有溶液に必要に応じて紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤等を添加することも可能であるし、更に、染料充填後の芯に書き味向上の目的で、オレイルアルコール、オイル等を含浸することも可能である。
【００１５】
このように構成される本発明の焼成色鉛筆芯及びその製造方法では、下記(1)〜(3)の作用を有することとなる。
(1) 染料の溶剤として、オレイルアルコールの他に、溶解性を向上させるために、低級アルコール等の低沸点有機溶剤を加えた混合溶剤に濃厚に溶解させて含浸、充填させるため、濃い描線濃度を得るのに充分な量の染料を芯の気孔内に充填することができる。
(2) 芯の気孔内に充填された溶剤のうち、低級アルコール等の低沸点有機溶剤は完全に乾燥除去されるために、以後、少なくとも染料とオレイルアルコールからなる染料インキは経時的に安定で揮発しにくく、鮮やかな発色性、充分な描線濃度を持ち、経時安定性に優れた焼成色鉛筆芯が得られることとなる。
(3) 芯の気孔内に充填された染料インキは、常温で低粘度の液体であり、多孔質焼成芯体の摩耗を促進し、書き味を向上させる効果があり、また、紙面に固着しにくいため、消しゴムで容易に消去することができる。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００１７】
（実施例１）
窒化ホウ素４０重量％
カオリン３５重量％
ポリビニルアルコール１８重量％
ポリエチレングリコール７重量％
上記配合組成物と同重量との水とをへンシェルミキサーで混合分散し、２本ロールで混練し、水分調整した後、細線状に押出成形し、これから残留する水を除去すべく、空気中で１０５℃にて１５時間熱処理して、しかる後アルゴンガス中にて１１００℃まで昇温して１１００℃で１時間焼成した。さらに、酸化雰囲気で７００℃で加熱焼成し、炭素化物を除去して直径０．５７ｍｍの白色の焼成芯体を得た。
次に、
スピロンレッド C−GH（保土谷化学工業(株)製）２５重量％
エチルアルコール２５重量％
オレイルアルコール５０重量％
からなる赤色溶液に上記焼成芯体を浸し、常温で24時間放置した。溶液から芯体を取り出した後、８０℃で５時間乾操してエチルアルコールを除去して直径０．５７ｍｍの赤色焼成鉛筆芯とした。
【００１８】
（実施例２）
窒化ホウ素４０重量％
塩化ビニル樹脂４３重量％
ジオクチルフタレート（DOP）１６重量％
オレイン酸アミド１重量％
上記配合組成物をヘンシェルミキサーで混合分散し、加圧ニーダー、２本ロールで混練したあと、細線状に押出成形し、これから残留する可塑剤を除去すべく、空気中で１８０℃にて１０時間熱処理して、しかる後室素雰囲気中にて１０００℃まで昇温して１０００℃で１時間焼成し、第１焼成芯体を得た。
この第１焼成芯体を酸化雰囲気で７００℃で加熱焼成し、炭素化物を除去して白色の第２焼成芯体を得た。
この第２焼成芯体に、ペルヒドロポリシラザン含有溶液を室温で１日含浸後、窒素雰囲気中で７００℃まで昇温して７００℃にて１時間焼成し、直径０.５７mmの白色の第３焼成芯体を得た．
次に、
スピロンレッド C−GH（保土谷化学工業(株)製）２５重量％
エチルアルコール３０重量％
オレイルアルコール４５重量％
からなる赤色溶液に上記第３焼成芯体を浸し、常温で２４時間放置した。溶液から芯体を取り出した後、８０℃で５時間乾燥してエチルアルコールを除去して直径０．５７ｍｍの赤色焼成鉛筆芯とした。
【００１９】
（比較例１）
上記実施例１と同様に作製した焼成芯体を、
スピロンレッド C−GH（保土谷化学工業(株)製）２５重量％
エチルアルコール２５重量％
ラウリルアルコール５０重量％
からなる赤色溶液に浸し、常温で２４時間放置した。溶液から芯体を取り出した後、８０℃で５時間乾燥してエチルアルコールを除去して直径０．５７ｍｍの赤色焼成鉛筆芯とした。
【００２０】
（比較例２）
上記実施例２と同様に作製した焼成芯体（第３焼成芯体）を、
スピロンレッド C−GH（保土各化学工業(株)製）２５重量％
エチルアルコール３０重量％
ステアリルアルコール４５重量％
からなる赤色溶液に浸し、常温で２４時間放置した。溶液から芯体を取り出した後、８０℃で５時間乾燥してエチルアルコールを除去して直径０．５７ｍｍの赤色焼成鉛筆芯とした。
【００２１】
上記実施例１、２，および、比較例１、２の焼成色鉛筆芯について、消しゴム消去率、描線濃度、８０℃乾燥機で２４時間放置後の重量減少率について測定し、評価した。これらの結果を下記表１に示す。
消しゴム消去率、描線濃度、重量減少率は、下記の方法により測定した。
【００２２】
(1)消しゴム消去率
下記式より消しゴム消去率を求めた。
【数１】

【００２３】
(2)描線濃度
ＪＩＳＳ６００５に準拠して測定した。
【００２４】
(3)重量減少率
８０℃乾燥機で２４時間放置後の重量減少率は、下記式に基づいて、算出した。
【数２】

【００２５】
【表１】

【００２６】
（表１の考察）
表１から明らかなように、本発明範囲となる実施例１、２では、多孔質焼成芯体の気孔内に、オレイルアルコールに溶解させた染料インキを充填した焼成色鉛筆芯であるので、重量減少率が小さく、十分な描線濃度を持ちながら、消しゴムで容易に消去できることが判明した。
これに対し、比較例１は、炭素数１２のラウリルアルコール〔ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₁ＯＨ〕を使用したものであるので、揮発性が大きいため重量減少率が大きく、経時安定性も充分でないことが判明した。また、比較例２は、炭素数１８のステアリルアルコール〔ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₇ＯＨ〕を使用したものであるので、常温で固体であり、描線濃度が不充分となり、消しゴム消去性も不充分となることが判明した。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、鮮やかな発色性、十分な描線濃度を持ちながら、曲げ強度等の機械的強度に優れ、消しゴムで容易に消去できる焼成色鉛筆芯及びその製造方法が提供される。

Claims

白色もしくは淡色の多孔質焼成芯体の気孔内に、オレイルアルコールに溶解させた染料インキを充填してなることを特徴とする焼成色鉛筆芯。
白色もしくは淡色の多孔質焼成芯体を形成し、該焼成芯体の気孔内に少なくともオレイルアルコール及び低級アルコール等の低沸点有機溶剤に溶解させた染料インキ含有溶液を充填し、該低沸点有機溶剤を乾燥除去させてなることを特徴とする焼成色鉛筆芯の製造方法。