DE19830929A1

DE19830929A1 - Gebrannte Farbbleistiftmine und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE19830929A1
Application number: DE19830929A
Authority: DE
Inventors: Katsunori Kitazawa; Masaaki Hoshiba
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2018-07-11
Also published as: JP3868067B2; JPH1135871A; DE19830929B4; US5911814A

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine gebrannte Farbbleistiftmine mit ausgezeichneter mechanischen Festigkeit sowie Biegesteifigkeit bei intensivem Färbungsvermögen und einer ausreichenden Intensität von damit aus gezogenen Linien, welche mit einem Radierer wieder leicht entfernbar sind, wobei die Mine insbesondere als Farbmine für einen Druckbleistift geeignet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Mine.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Herkömmliche gebrannte Farbbleistiftminen wurden hergestellt, indem eine Mischung aus einem Füllmittel, wie z. B. Borhydrid, und einem Bindemittel, wie z. B. Ton, geknetet und sodann stranggepreßt wurden, wobei man das geformte Gut zur Herstellung einer porösen Mine sodann einer Hitzebehandlung unterzog und die Poren dieser Mine dann mit einer einen Farbstoff oder dergl. enthaltenden Tinte füllte.

Dabei sind eine hohe mechanische Festigkeit, intensives Färbungsvermögen, eine hohe Intensität der damit aus gezogenen Linien, eine gute Alterungsbeständigkeit sowie leichtes Entfernen mittels eines Radierers wichtige notwendige Eigenschaften.

Wegen der Intensität der ausgezogenen Linien und einer gute Alterungsbeständigkeit muß daher die zum Füllen verwendete Tinte nichtflüchtig sein.

Wird eine flüchtige Tinte eingesetzt, so härtet der Farbstoff aus und die Mine fühlt sich hart an, so daß sie beim Schreiben kratzt und die Intensität der ausgezogenen Linien abnimmt. Wenn schließlich nur der festgewordene Farbstoff zurückbleibt, ergeben sich Schwierigkeiten bei der Farbgebung, so daß sich selbst der Farbton der Mine verändert.

Andererseits werden in dem Falle, wo eine nichtflüchtige Tinte eingefüllt wird, die Poren einer Mine mit einem in einer organischen Verbindung mit hohem Siedepunkt und niedrigem Dampfdruck gelösten Farbstoff befüllt. Tinten mit zufriedenstellenden Eigenschaften in Bezug auf Farbstofflöslichkeit, Schreibleistung und Entfernung mittels eines Radierers ließen sich bisher noch nicht herstellen.

Zur Lösung dieser Probleme sind in der japanischen Patentschrift Sho 58-5951 sowie in den japanischen Offenlegungsschriften Hei 4-23671 und Hei 7-41723 Lösungsmittel für nichtflüchtige Tinten zum Färben von Minen offenbart.

Viele dieser Lösungsmittel sind jedoch bei Zimmertemperatur fest oder bilden visköse Flüssigkeiten, so daß die Entfernung mit einem Radierer nicht zufriedenstellend ist. Darüber hinaus sollten die Poren nicht zu groß sein, um sicherzustellen, daß die Mine über eine ausreichende Festigkeit verfügt, wobei es schwierig ist, eine Mine mit kleinen Poren mit Tinte zu füllen, wenn diese fest oder eine visköse Flüssigkeit ist. Es taucht dabei das Problem auf, daß zwischen dem Kopf und der Mitte der Mine Unterschiede hinsichtlich der Konzentration und Einfärbung auftauchen. Weiter enthalten die obigen Schriften bei Raumtemperatur flüssige Lösungsmittel, sie genügen jedoch nicht den Anforderungen hinsichtlich der Farbstofflöslichkeit und Farbintensität von ausgezogenen Linien.

Insbesondere wird in der japanischen Patentschrift Sho 58-5951 beschrieben, daß Polyalkylenglykolalkylether dazu verwendet werden, Farbtinte zu verdünnen. Die spezielle Art und Weise sowie die dafür eingesetzten Mengen sind jedoch nicht angegeben und der Ether wird nicht als Hauptbestandteil sondern als Additiv eingesetzt.

Desweiteren wird in der japanischen Patentschrift Sho 64-2155 ein Typ einer gebrannten Bleistiftmine offenbart, deren Poren zur Erzielung einer antistatischen Wirkung mit einem nichtionischen Tensid auf Basis von Polyoxyalkylether und Mineralöl gefüllt sind. Der nach diesem Verfahren hergestellte gebrannte Bleistiftminentyp ist jedoch ein sogenannter Schwarzstift mit einem Ton und organische Substanzen sowie einen Farbstoff, wie z. B. Graphit, enthaltenden Bindemittel. Er unterscheidet sich von einem Farbbleistift, der hergestellt wird, indem eine weiße oder nur leicht gefärbte, ein farbloses oder weißes Füllmittel und ein Bindemittel enthaltende poröse gebrannte Mine mit einer Farbtinte befüllt wird.

Desweiteren wird in der japanischen Offenlegungsschrift Sho 59-218896 ein Verfahren zur Herstellung einer Farbmine beschrieben, indem die Poren der Mine mit einer tief eindringenden, einen niederen Alkohol wie Ethanol, Benzylalkohol oder Toluol als Lösungsmittel enthaltenden Tinte getränkt werden, wobei sodann zum Entfernen des obigen Lösungsmittels getrocknet wird, worauf dann die Mine mit einer nichtflüchtigen, eine Fettsäure wie z. B. Ölsäure oder einen Fettsäureester als Lösungsmittel enthaltenden Tinte getränkt wird. Dieses Herstellungsverfahren umfaßt jedoch die Schritte Tränken der Poren mit einer tief eindringenden Tinte, sodann Entfernung des Lösungsmittels, wie z. B. Benzylalkohol und erneutes Tränken der Mine mit einer nichtflüchtigen Tinte. Somit sind zwei oder mehr Tränkungsschritte, wie z. B. Tränkungsschritt → Trocknungsschritt → Tränkungsschritt erforderlich, wodurch sich das Problem ergibt, daß die Herstellungsschritte kompliziert werden und durch das zweimalige Tränken der Tinte eine Farbabweichung verursacht wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorbenannten Probleme in den herkömmlichen Techniken zu lösen und eine gebrannte Farbbleistiftmine mit ausgezeichneter mechanischer Festigkeit sowie Biegesteifigkeit bei intensivem Färbungsvermögen und ausreichender Intensität der damit ausgezogenen Linien, welche mit einem Radierer leicht wieder entfernbar sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben zur Verfügung zu stellen.

Ausgedehnte Untersuchungen der Erfinder führten zu der Erkenntnis, daß die obigen Probleme gelöst werden können, wenn man die Poren einer weißen oder leicht gefärbten porösen gebrannten Mine mit einer einen spezifischen Gehalt an spezifischem Polyoxyethylenalkylether enthaltenden Farbtinte füllt, was zu der Erfindung führte.

Demgemäß wird eine gebrannte erfindungsgemäße Farbbleistiftmine hergestellt, indem man die Poren einer weißen oder leicht gefärbten porösen gebrannten Mine mit einer 37 Gew.-% oder mehr an Polyoxyethylenalkylether der folgenden Formel (1) enthaltenden Farbtinte tränkt:

R₁-O-(CH₂CH₂O)_nH (1),

worin R₁ eine Decyl-, Undecyl-, Lauryl-, Tridecyl- oder Oleylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 14 ist.

Besonders bevorzugt ist eine Mine, die erhalten wird, wenn man die oben beschriebene Farbstofflösung in die Poren einer weißen oder leicht gefärbten porösen, gebrannten, Mine füllt, welche ein farbloses oder weißes Füllmittel sowie Siliciumnitrid, ein Bindemittel, das Perhydropolysilazan als Ausgangsmaterial verwendet, aufweist.

Das Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen gebrannten Farbbleistiftmine weist die folgenden Schritte auf:
Bildung einer weißen oder leicht gefärbten porösen gebrannten Mine, Befüllen der Poren der obigen gebrannten Mine mit einer Farbstofflösung, die hergestellt wird, indem man einen Farbstoff zumindest in einem Polyoxyethylenalkylether der folgenden Formel (1) und einem organischen Lösungsmittel mit niedrigem Kochpunkt, wie beispielsweise einem niedrigen Alkohol löst, und
Trocknen zur Entfernung des obigen Lösungsmittels mit niedrigem Kochpunkt:

R₁-O-(CH₂CH₂O)_nH (1),

Ein erfindungsgemäßer Farbbleistift wird hergestellt, indem man die Poren mit dem in Polyoxyethylenalkylether und dem organischen Lösungsmittel mit niedrigem Kochpunkt gelösten Farbstoff befüllt und sodann das organische Lösungsmittel mit niedrigem Kochpunkt durch Verdampfen entfernt. Daraufhin verbleibt der Polyoxyethylenalkylether in der Mine, so daß die Mine über eine ausgezeichnete mechanischen Festigkeit sowie Biegesteifigkeit bei intensivem Färbungsvermögen und einer ausreichenden Intensität beim Ausziehen von Linien verfügt, die mit einem Radierer wieder leicht entfernbar sind. Insbesondere bläht die Mine nicht das aus NBR hergestellte Spannfutter in einem Druckbleistift auf, wobei die Tinte auf der Oberfläche der Mine ausläuft.

GENAUE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden näher erläutert.

Die erfindungsgemäße gebrannte Farbbleistiftmine enthält in den Poren einer weißen oder leicht gefärbten gebrannten Mine eine Farbtinte mit 37 Gew.-% oder mehr eines Polyoxyethylenalkylethers der folgenden Formel (1).

Die gebrannte Farbbleistiftmine der vorliegenden Erfindung wird hergestellt durch Bildung einer weißen oder leicht gefärbten porösen gebrannten Mine, Füllen der Poren der vorstehenden gebrannten Mine mit einer Farbstofflösung, die erhalten wird, wenn man einen Farbstoff in einem Lösungsgemisch aus mindestens Polyoxyethylenalkylether gemäß der allgemeinen Formel (1) und einem organischen Lösungsmittel mit niedrigem Kochpunkt, wie z. B. einem niederen Alkohol löst und sodann zur Entfernung des organischen Lösungsmittels mit niedrigem Kochpunkt trocknet, wobei der in der Farbstofflösung enthaltene Polyoxyethylenalkylether einen Gehalt von 35 bis 90 Gew.-% aufweist:

R₁-O-(CH₂CH₂O)_nH (1),

In der vorliegenden Erfindung weist die poröse, gebrannte Mine mindestens ein farbloses oder weißes Füllmittel, wie z. B. Bornitrid, Talk, Glimmer, Siliciumdioxid und Aluminiumdioxid auf, welches bisher in der Fachwelt bekannt war sowie Siliciumnitrid und Ton als Bindemittel.

Besonders geeignet im Hinblick auf Festigkeit ist eine Mine mit Siliciumnitrid als Bindemittel unter Verwendung von Perhydropolysilazan als Ausgangsmaterial, wie dies in der japanischen Offenlegungsschrift Hei 8-48931 beschrieben ist.

Das Füllmittel sollte keinen speziellen Einschränkungen unterworfen sein, solange es als Füllmittel für gebrannte Farbbleistiftminen verwendbar und farblos oder weiß ist; jedes der oben beschriebenen Füllmittel kann Verwendung finden. Desweiteren können genausogut auch Mischungen verschiedener Sorten verwendet werden.

Weist R₁ des Polyethylenalkylethers weniger C-Atome auf als die Decylgruppe, dann ist die auf seiner Schmierfähigkeit beruhende Schreibleistungsfähigkeit und die auf seiner Flüchtigkeit beruhende Alterungsbeständigkeit nicht zufriedenstellend.

Andererseits nimmt die Löslichkeit des Farbstoffs ab, wenn die Zahl seiner C-Atome größer ist als bei der Tridecyl- oder Oleylgruppe. Je nach der Größe von n wird Polyethylen alkylether bei Zimmertemperatur fest, so daß Probleme beim Entfernen mit einem Radierer sowie bei der durch die Stärke des Abriebs der Mine hervorgerufenen Schreibleistung entstehen. Desweiteren werden bei noch größerer Anzahl von C-Atomen, wie oben angegeben, Probleme dadurch verursacht, daß das Entfernen mit einem Radierer schwieriger wird, da Polyethylenalkylether bei Zimmertemperatur fest ist und ein aus NBR hergestelltes Spannfutter im Druckbleistift Beschädigungen erleidet.

Die zum Mischen eingesetzte Menge an Polyoxyethylenalkylether läßt sich im allgemeinen nicht festsetzen, da sich die Art und der Mischungsanteil des Farbstoffs sowie der Mischungsanteil des organischen Lösungsmittels mit niedrigem Siedepunkt je nach der Farbe verändern, er fällt jedoch vorzugsweise in den Bereich von 35 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die im Hinblick auf erwünschte Wirkungen eingesetzte Farbstofflösung.

Fällt der Mischungsanteil in den obigen Bereich, dann liegt der nach der Entfernung des organischen Lösungsmittels mit niedrigem Kochpunkt erhaltene Gehalt an Polyoxyethylenalkylether bei 37 Gew.-% oder darüber (die Obergrenze variiert in Abhängigkeit vom Mischungsanteil des Farbstoffs und läßt sich daher nicht einzeln angeben).

Als organisches Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt kann jeder Vertreter aus Alkoholen, Ketonen, Estern, Ethern, aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden, sofern er auf dem Markt erhältlich ist und sich mit dem in obiger Formel (1) wiedergegebenen Polyoxyethylenalkylether verträgt. Die Lösungsmittel werden am Ende mittels Trocknens entfernte weshalb solche mit einem Kochpunkt von 150°C oder darunter bevorzugt sind, wobei die Hitzebeständigkeit des Farbstoffs und die Energiekosten für den Trocknungsvorgang zu berücksichtigen sind. Wegen ihrer Sicherheit sind Ethanol und Isopropanol besonders bevorzugt. Diese Lösungsmittel können auch als Mischung eingesetzt werden. Falls der Mischungsanteil des organischen Lösungsmittels mit niedrigem Siedepunkt unter 5 Gew.-% zu liegen kommt, ist eine Verbesserung der Farbstofflöslichkeit nicht zu erwarten. Kommt er andererseits über 40 Gew.-% zu liegen, dann neigt der Farbstoff beim Trocknen zur Entfernung des Lösungsmittels dazu, sich zu verfestigen und man erhält eine Mine, die sich beim Schreiben hart anfühlt. Der bevorzugte Mischungsanteil liegt zwischen 10 und 30 Gew.-%.

Als Farbstoff läßt sich jeder alkohollösliche, öllösliche und basische Farbstoff verwenden, sofern sie sich in einem in obiger Formel (1) wiedergegebenen Polyoxyethylenylkylether und dem Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt lösen lassen. Diese Farbstoffe lassen sich auch in ihren verschiedenartigen Mischungen einsetzen.

Ein Verfahren, um die poröse, gebrannte Mine mit Farbstofflösung zu füllen besteht darin, die poröse, gebrannte Mine in Farbstofflösung einzutauchen, um die Poren mit der Lösung zu füllen, falls nötig unter Erhitzen, Druckbeaufschlagung oder Anlegen eines Unterdrucks, worauf dann das organische Lösungsmittel mit niedrigem Kochpunkt mittels Trocknens entfernt wird. Zur weiteren Erhöhung der Konzentration, kann das Eintauchen und Trocknen wiederholt werden.

Falls erforderlich, können darüber hinaus UV-Absorber, Lichtschutzmittel und antistatische Wirkstoffe der Farbstofflösung zugesetzt werden oder die nach Füllen mit Farbstoff erhaltene Mine kann weiterhin mit einem Polyoxyethylenalkylether der obigen Formel (1) und Öl getränkt werden, um die Schreibeigenschaften zu verbessern.

Mit einer so hergestellten gebrannten, erfindungsgemäßen Farbbleistiftmine sowie ihrem Herstellungsverfahren lassen sich die folgenden Wirkungen (1) bis (3) erzielen:

(1) Getränkt und befüllt wird mit einem Farbstoff, welcher konzentriert in einer Lösungsmittelmischung gelöst wird, die durch Zusatz eines organischen Lösungsmittels mit niedrigem Siedepunkt, wie z. B. einem niedrigen Alkohol, erhalten wird, um die Löslichkeit zusätzlich zu der mit einem Polyoxyethylenalkylether als Farbstofflöser erzielten zu erhöhen Demgemäß läßt sich ein Farbstoff, welcher der Anforderung für eine hohe Intensität der ausgezogenen Linien genügt, selbst in kleine Poren mit einem Durchmesser von 0,1 µm einfüllen. Darüber hinaus können die Poren von kleinem Durchmesser sein, was eine große Festigkeit der Mine bedingt.
(2) Da sich das organische Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt, wie beispielsweise ein niederer Alkohol, von den in die Poren gefüllten Lösungsmitteln durch Trocknen vollständig entfernen läßt, wird die mindestens den Farbstoff und Polyethylenalkylether aufweisende Farbtinte langzeitstabil und schwer flüchtig. Demgemäß wird eine gebrannte Bleistiftmine mit intensivem Färbungsvermögen, einer ausreichenden Intensität der damit ausgezogenen Linien und ausgezeichneter Alterungsbeständigkeit erhalten.
(3) Die in der erfindungsgemäßen gebrannten Bleistiftmine enthaltene Farbtinte ist eine Flüssigkeit mit bei Zimmertemperatur niedriger Viskosität und bewirkt, daß zur Verbesserung der Schreibwirkung der Abrieb der porösen gebrannten Mine begünstigt wird. Darüber hinaus ist ein Festhaften der Farbtinte auf der Papieroberfläche erschwert, so daß sie sich mit einem Radierer wieder leicht entfernen läßt.

BEISPIELE

Als nächstes wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Beispiele näher erläutert, wodurch sie aber keinerlei Einschränkung unterliegen soll.

Beispiel 1

Bornitrid	40 Gew.-%
Vinylchloridharz	43 Gew.-%
Dioctylphthalat (DOP)	16 Gew.-%
Ölsäureamid	1 Gew.-%

Die oben beschriebene Mischzusammensetzung wurde durch Mischen mit einem Henschel- Mixer dispergiert und mit einem Druckkneter und zwei Walzen geknetet. Sodann wurde sie mittels Extrusion zu einer feinen Mine geformt und die geformte feine Mine wurde darauf zur Entfernung des verbliebenen Weichmachers (DOP) in Luft über einen Zeitraum von 10 Stunden bei 180°C einer Hitzebehandlung unterzogen. Danach wurde die Temperatur auf 1000°C erhöht und die feine Mine über einen Zeitraum von 1 Stunde unter Stickstoffatmosphäre bei 1000°C gebrannt, um so eine gebrannte erste Mine zu erhalten.

Diese gebrannte erste Mine wurde erhitzt und bei 700°C unter Sauerstoffatmosphäre gebrannt, um verkokte Harzbestandteile zu entfernen, wodurch eine weiße gebrannte zweite Mine erhalten wurde.

Diese gebrannte zweite Mine wurde bei Zimmertemperatur einen Tag lang in eine Perhydrosilazan-haltige Lösung getaucht und sodann auf 700°C aufgeheizt und bei 700°C 1 Stunde lang unter Stickstoffatmosphäre gebrannt, wodurch eine weiße gebrannte dritte Mine mit einem Durchmesser von 0,57 mm erhalten wurde.

Als nächstes wurde die obige weiße gebrannte dritte Mine in eine rote Farbstofflösung mit der folgenden Zusammensetzung getaucht

roter Farbstoff [Spilon-Rot C-GH] (hergestellt von Hodogaya Chemical Co., Ltd.)	25 Gew.-%
Ethanol	15 Gew.-%
Polyoxyethylenoleylether (n=2)	60 Gew.-%

und bei Raumtemperatur 24 Stunden lang stehengelassen. Die Mine wurde aus der Lösung herausgenommen und sodann bei 80°C über einen Zeitraum von 5 Stunden zur Entfernung des Ethanols getrocknet, wodurch eine rote gebrannte Bleistiftmine mit einem Durchmesser von 0,57 mm erhalten wurde.

Beispiel 2

Die gleiche gebrannte Mine (gebrannte dritte Mine) wie in Beispiel 1 wurde in eine blaue Farbstofflösung der folgenden Zusammensetzung getaucht

blauer Farbstoff [Valifast-Blau 1605] (hergestellt von Orient Chemical Ind. Co., Ltd.)	15 Gew.-%
Isopropanol	20 Gew.-%
Polyoxyethylenlaurylether (n=4,5)	65 Gew.-%

und bei Raumtemperatur 24 Stunden lang stehengelassen. Die Mine wurde aus der Lösung herausgenommen und sodann bei 90°C über einen Zeitraum von 5 Stunden zur Entfernung des Isopropanols getrocknet, wodurch eine blaue gebrannte Bleistiftmine mit einem Durchmesser von 0,57 mm erhalten wurde.

Beispiel 3

Bornitrid	40 Gew.-%
Kaolin	35 Gew.-%
Polyvinylalkohol	18 Gew.-%
Polyethylenglykol	7 Gew.-%

Die obige Mischzusammensetzung und Wasser mit gleichem Gewicht wie die Mischzusammensetzung wurden durch Vermischen mit einem Henschel-Mixer dispergiert und mit zwei Walzen geknetet, um den Feuchtigkeitsgehalt einzustellen. Sodann wurde sie mittels Extrusion zu einer feinen Mine geformt und die so geformte feine Mine sodann in Luft einer Hitzebehandlung bei 105°C über einen Zeitraum von 15 Stunden unterzogen, um das restliche Wasser zu entfernen. Danach wurde die Temperatur auf 1100°C angehoben und die feine Mine unter einer Argongasatmosphäre über einen Zeitraum von 1 Stunde bei 1100°C gebrannt.

Desweiteren wurde die Mine erhitzt und bei 700°C unter oxidierender Atmosphäre zur Entfernung verkokter Harzbestandteile gebrannt, wodurch eine weiße gebrannte Mine mit einem Durchmesser von 0,57 mm erhalten wurde.

Als nächstes wurde die oben beschriebene gebrannte Mine in eine rote Farbstofflösung der folgenden Zusammensetzung getaucht

roter Farbstoff [Spilon-Rot C-GH] (hergestellt von Hodogaya Chemical Co., Ltd.)	25 Gew.-%
Ethanol	25 Gew.-%
Polyoxyethylenlaurylether (n=9)	50 Gew.-%

Vergleichsbeispiel 1

Die gleiche gebrannte Mine (gebrannte dritte Mine) wie in Beispiel 1 wurde in eine rote Farbstofflösung der folgenden Zusammensetzung getaucht

roter Farbstoff [Spilon-Rot C-GH] (hergestellt von Hodogaya Chemical Co., Ltd.)	25 Gew.-%
Ethanol	15 Gew.-%
Polyoxyethylenoleylether (n=25)	60 Gew.-%

Vergleichsbeispiel 2

roter Farbstoff [Spilon-Rot C-GH] (hergestellt von Hodogaya Chemical Co., Ltd.)	25 Gew.-%
Ethanol	45 Gew.-%
Polyoxyethylenoleylether (n=25)	30 Gew.-%

Vergleichsbeispiel 3

Die gleiche gebrannte Mine (gebrannte dritte Mine) wie in Beispiel 1 wurde eine blaue Farbstofflösung der folgenden Zusammensetzung getaucht

blauer Farbstoff [Valifast-Blau 1605] (hergestellt von Orient Chemical Ind. Co., Ltd.)	15 Gew.-%
Isopropanol	20 Gew.-%
Laurylalkohol	65 Gew.-%

Vergleichsbeispiel 4

Die gleiche gebrannte Mine (gebrannte dritte Mine) wie in Beispiel 3 wurde in eine rote Farbstofflösung der folgenden Zusammensetzung getaucht

roter Farbstoff [Spilon-Rot C-GH] (hergestellt von Hodogaya Chemical Co., Ltd.)	25 Gew.-%
Ethanol	25 Gew.-%
Polyoxyethylenlaurylether (n=25)	50 Gew.-%

Die in den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 hergestellten gebrannten Farbbleistiftminen wurden anhand der folgenden Verfahren auf Entfernbarkeit mit einem Radierer, auf die Intensität der damit ausgezogenen Linien sowie auf den Zustand des aus NBR gefertigten Spannfutters in einem Druckbleistift hin untersucht und ausgewertet:

(1) Entfernbarkeit mit einem Radierer

Die Entfernbarkeit mit einem Radierer wurde anhand der folgenden Gleichung ermittelt:
Entfernbarkeit mit einem Radierer (in %) = [(Intensität der ausgezogenen Linien) - (Intensität nach Entfernung der ausgezogenen Linien)]/(Intensität der ausgezogenen Linien) × 100

(2) Intensität von ausgezogenen Linien

Die Messung erfolgte nach JIS S 6005

(3) Zustand des aus NBR gefertigten Spannfutters in einem Druckbleistift

Die hergestellten Minen (Minendurchmesser: 0,57 mm) wurden in einem Bad mit konstanter Temperatur von 60°C einen Monat lang stehen gelassen, wobei man die Minen 5 mm aus dem Kopfteil eines Druckbleistifts herausragen ließ, aus welchem sich Minen mit einem Durchmesser von 0,59 mm ausfahren ließen. Danach wurde geprüft, ob sich eine bestimmte Mine mit einem Durchmesser von 0,59 mm noch aus dem obigen Druckbleistift ausfahren ließ. Es wurde gefolgert, daß das Spannfutter des Druckbleistifts, aus welchem sich die jeweilige Mine nicht mehr ausfahren ließ, durch die in die hergestellten Minen gefüllte Farbtinte aufgebläht wurde.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.

Tabelle 1

Kommentar zu den in Tabelle 1 wiedergegebenen Ergebnissen

Wie aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen ersichtlich, weisen die in den Beispielen 1 bis 3 hergestellten und in den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung fallenden, gebrannten Minen eine gute Entfernbarkeit mit einem Radierer sowie eine ausreichende Intensität der damit ausgezogenen Linien auf und sie lassen sich in einem herkömmlichen Druckbleistift verwenden.

Im Gegensatz dazu war die Löslichkeit des Farbstoffs in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 zwar gut, aber die damit ausgezogenen Linien ließen sich mit einem Radierer nur schwer wieder entfernen, da die Polyoxyethylenalkylether infolge eines hohen Wertes für n bei Zimmertemperatur fest waren, und die Spannfutter in den Druckbleistiften waren aufgequollen.

In Vergleichsbeispiel 2 war der Gehalt an Polyoxyethylenoleylether gering und der Gehalt an Ethanol hoch. Demgemäß ließ sich der Farbstoff zwar in Lösung bringen, verfestigte sich aber nach Entfernung des Ethanols, so daß sich die Mine beim Schreiben hart anfühlte und die Intensität der damit aus gezogenen Linien gering war.

In Vergleichsbeispiel 3 wurde anstelle von Polyoxyethylenlaurylether Laurylalkohol verwendet, so daß der Farbstoff dann nicht vollständig in Lösung ging. Lediglich der aufgelöste Anteile wurde in die Poren der gebrannten Mine gefüllt, jedoch die Konzentration an Farbstoff war nicht genügend hoch, so daß die Intensität der damit ausgezogenen Linien gering war.

Claims

1. Gebrannte Farbbleistiftmine, hergestellt durch Tränken der Poren einer weißen oder schwach gefärbten porösen gebrannten Mine mit einer 37 Gew.-% oder mehr an Polyoxyethylenalkylether der folgenden Formel (1) enthaltenden Farbtinte
R₁-O-(CH₂CH₂O)_nH (1),
worin R eine Decyl-, Undecyl-, Lauryl-, Tridecyl- oder Oleylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 14 ist.

2. Gebrannte Farbbleistiftmine, hergestellt durch Tränken der Poren einer weißen oder schwach gefärbten porösen gebrannten Mine, welche ein farbloses oder weißes Füllmittel sowie Siliciumnitrid, ein Bindemittel, das Perhydropolysilazan als Ausgangsmaterial verwendet, aufweist, mit einer 37 Gew.-% oder mehr an Polyoxyethylenalkylether der folgenden Formel (1) enthaltenden Farbtinte
R₁-O-(CH₂CH₂O)_nH (1),
worin R₁ eine Decyl-, Undecyl-, Lauryl-, Tridecyl- oder Oleylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 14 ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer gebrannten Farbbleistiftmine in den Schritten:
Bildung einer weißen oder leicht gefärbten porösen gebrannten Mine,
Befüllen der Poren der gebrannten Mine mit einer Farbstofflösung, die hergestellt wird, indem man einen Farbstoff in einem Lösungsmittelgemisch aus zumindest einem Polyoxyethylenalkylether der folgenden Formel (1)
R₁-O-(CH₂CH₂O)_nH (1),
worin R₁ eine Decyl-, Undecyl-, Lauryl-, Tridecyl- oder Oleylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 14 ist, und einem organischen Lösungsmittel mit niedrigem Kochpunkt löst, wobei der in der Farbstofflösung enthaltene Polyoxyethylenalkylether auf 35 bis 90 Gew.-% eingestellt ist, und
Trocknen zur Entfernung des Lösungsmittels mit niedrigem Kochpunkt.

4. Verfahren zur Herstellung einer gebrannten Farbbleistiftmine in den Schritten:
Befüllen der Poren einer weißen oder leicht gefärbten porösen gebrannten Mine, welche ein farbloses oder weißes Füllmittel und Siliciumnitrid, ein Perhydropolysilazan als Ausgangsmaterial verwendendes Bindemittel aufweist, mit einer Farbstofflösung, die hergestellt wird, indem man einen Farbstoff in einem Lösungsmittelgemisch aus zumindest einem Polyoxyethylenalkylether der folgenden Formel (1)
R₁-O-(CH₂CH₂O)_nH (1),
worin R₁ eine Decyl-, Undecyl-, Lauryl-, Tridecyl- oder Oleylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 14 ist, und einem organischen Lösungsmittel mit niedrigem Kochpunkt löst, wobei der in der Farbstofflösung enthaltene Polyoxyethylenalkylether auf 35 bis 90 Gew.-% eingestellt ist, und
Trocknen zur Entfernung des Lösungsmittels mit niedrigem Kochpunkt.