JP2000104004A - 色鉛筆芯 - Google Patents

色鉛筆芯

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JP2000104004A JP10292882A JP29288298A JP2000104004A JP 2000104004 A JP2000104004 A JP 2000104004A JP 10292882 A JP10292882 A JP 10292882A JP 29288298 A JP29288298 A JP 29288298A JP 2000104004 A JP2000104004 A JP 2000104004A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の乾式製法に基づく色鉛筆芯であって、
結合材に熱可塑性樹脂を使用し、該熱可塑性樹脂の溶融
温度を低下させるためのワックスを使用しても、強度と
発色性が高く、筆記時のカス出の発生と筆記線の掠れを
抑制した色鉛筆芯を提供すること。 【解決手段】 少なくとも結合材としての熱可塑性樹脂
と、体質材と、ワックスと、滑材と、着色材とよりな
り、乾式製法により得られる色鉛筆芯において、前記ワ
ックスとしてモンタンワックスとパラフィンワックスを
併用することを特徴とする色鉛筆芯。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも結合材
に熱可塑性樹脂を使用し、その他体質材、ワックス、滑
材、着色材を用い、乾燥や焼成することなく得られる、
所謂、乾式製法により得られる色鉛筆芯に関するもので
ある。
【0002】
【従来技術】これまでの色鉛筆芯は、1種類もしくは複
数種の有機結合材を組み合わせて使用し、タルクや炭酸
カルシウム等の体質材、カルナバワックスやパラフィン
ワックス等のワックス、ステアリン酸カルシウム等の金
属塩、各種無機系、有機系顔料などの着色材などを混
ぜ、必要に応じて可塑剤や有機溶剤を使用して分散混練
後、押出成形機などにより芯状に成形後必要に応じて乾
燥処理を施す等して得られている。
【0003】今日、これら色鉛筆芯の製法は、水や可塑
剤及び有機系溶剤に可溶な熱可塑性樹脂を結合材として
使用し、体質材、ワックス、滑材、着色材などを溶剤下
で攪拌機などで混ぜ合わせ、溶剤の揮散する量を調整し
ながら3本ロ−ルで混練し、均一に分散させた後、これ
ら溶剤の存在下で押出機などで所望する芯径に成型し、
溶剤分を乾燥処理により完全に除去する湿式製法が主流
である。
【0004】この湿式製法にも、溶剤に水を使用したも
のと、ケトン等の有機溶剤を使用した二種類の製法があ
る。溶剤に水を使用した製法は、常温下で揮散し難い水
を使用しており、芯に成形後、水分を完全に取り除くた
めに、組成中のワックス成分が溶け出さない低い温度で
数十時間を掛けての乾燥処理が必須となる。又、ケトン
等の有機溶剤を使用した製法は、常温下で揮散蒸発し易
い有機溶剤を使用しているので、乾燥は短時間で済むも
のの、揮発溶剤の回収設備や衛生上に問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記湿式製法に対し
て、熱可塑性樹脂を加熱溶融し混練後押出成形する乾式
製法がある。この製法は、成形後に溶剤や可塑剤を除く
必要がないので、成形後の状態で完成品となる。乾燥や
熱処理を必要としない分工程が短くなり、又、環境及び
衛生面からも好ましい製法であるが、体質材や着色材は
熱可塑性樹脂の溶融による分散なので一般に高粘度にな
り易く、材料の分散が不均一で湿式製法で得られる色鉛
筆芯に比べると品質の低いものとなりがちである。
【0006】これら従来の乾式製法において、熱可塑性
樹脂の溶融を促進させる目的で、補助的にワックス類を
使用することが知られている。確かに、ワックス類を使
用することで、樹脂の溶融温度を見掛け上低下させ材料
粘度を低くして材料の分散を均一にすることにより、湿
式製法で得られる色鉛筆芯と同程度の強度と発色性を有
した色鉛筆芯を得ることができるが、筆記時のカス出が
発生したり、筆記線が掠れてしまう等、総合的な品質で
はまだ不十分なものであった。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、従来の
乾式製法に基づく色鉛筆芯であって、結合材に熱可塑性
樹脂を使用し、該熱可塑性樹脂の溶融温度を低下させる
ためのワックスを使用しても、強度と発色性が高く、筆
記時のカス出の発生と筆記線の掠れを抑制した色鉛筆芯
を提供することを目的とするもので、ある特定の二種類
のワックスを併用することで、前述した課題を改善する
に至ったものである。
【0008】即ち、本発明は、少なくとも結合材として
の熱可塑性樹脂と、体質材と、ワックスと、滑材と、着
色材とよりなり、乾式製法により得られる色鉛筆芯にお
いて、前記ワックスとしてモンタンワックスとパラフィ
ンワックスを併用する色鉛筆芯を第1の要旨とし、第1
の要旨において、パラフィンワックスの使用量がモンタ
ンワックスの使用量1に対して0.10乃至0.35の
重量割合である色鉛筆芯を第2の要旨とするものであ
る。
【0009】以下、詳述する。本発明で結合材として使
用する熱可塑性樹脂は、基本的に押出成型が可能である
樹脂であれば何でも良く、例えば、アクリルスチレン樹
脂、アクリルスチレンブタジエン樹脂、ポリスチレン樹
脂などのスチレン系樹脂、ポリメチルメタアクリレ−ト
等のアクリル系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレ
ン樹脂、そしてポリエチレンオキサイド樹脂、ヒドロキ
シプロピルアルコ−ル等の水溶性樹脂などを任意に使用
でき、これら樹脂を単独もしくは組み合わせて使用する
ことができるが、熱可塑性樹脂選定においては、樹脂以
外に配合される素材が熱的に劣化しない素材を選ぶのも
考慮に入れ、使用する樹脂はその溶融する温度域が18
0℃より低い温度で溶融するような樹脂を使用するのが
好ましい。
【0010】次に、本発明で使用するモンタンワックス
は、分類上は天然ワックスの鉱物系ワックスに属され、
原料である褐炭を有機溶剤で抽出しレジン質を取り除
き、更に、硝酸やクロム酸などの酸で処理して得られる
もので、グレ−ドとしてはSワックス、LPワックスな
どがある。次に、これらワックスを更に高級アルコ−ル
などでエステル化したものや、アルコ−ル類で部分ケン
化後に金属酸化物でケン化したもの等がある。前者の代
表的なグレ−ドとしては、E、KPS、DPE各ワック
ス等があり、後者の代表的なグレ−ドとしては、O、O
P、OM各ワックス等がある。
【0011】上記モンタンワックスと併用して使用する
パラフィンワックスは、原料である原油を減圧蒸留し軽
質留分を取り出し冷却濾過し粗ロウを得、発汗または溶
剤脱油をし、硫酸での洗浄後活性白土で処理して精製パ
ラフィンワックスを得るもので、その構造はn-パラフ
ィンを主成分とし若干のイソやシクロパラフィンを含む
もので、分子量が300から500の汎用的なパラフィ
ンワックスである。
【0012】本発明は、前述の如く二種類のワックスを
ある割合で併用することで、従来乾式製法における色鉛
筆芯の低強度、筆記時の筆記線の掠れ、カス出を格段に
低減したものであり、パラフィンワックスの使用量はモ
ンタンワックスの使用量1に対して0.10乃至0.3
5重量割合が好ましい。その理由は、0.10重量割合
未満であると、強度や筆記時の掠れやカス出具合は解消
されるが、芯は硬くなり発色性が低下することがあり、
一方、0.35の重量割合を超えた使用量では強度が弱
くなったり、筆記時の掠れやカス出が比較的多く発生す
る傾向にあるからである。又、これら両ワックスが色鉛
筆芯の組成中占める割合は、結合材として使用される熱
可塑性樹脂の使用量にもよるが、概ね1割程使用すれ
ば、熱可塑性樹脂の溶融温度を下げさせるのに十分であ
る。
【0013】乾式製法で、且つ、ワックスを前述の如く
使用する以外は、従来公知の素材を使用することができ
る。タルク、炭酸カルシウム、マイカ、窒化ホウ素など
の各種体質材、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、N−ラ
ウリルアスパラギン酸−β−ラウリルエステル等の各種
滑材、そして有機系及び無機系の各種顔料などをヘンシ
ルミキサ−等の適宜分散機で処理し、その際、材料を顆
粒化させた後、押出機にて所定の芯径に加工する。尚、
顆粒化の際には、粘度調整のために、必要に応じて使用
する結合材の性状に合わせて、顆粒化する温度域で蒸発
してしまうような水や有機溶剤もしくは可塑剤を適宜使
用しても良い。
【0014】
【作用】本発明において、従来の乾式製法に比較し、強
度及び発色性の向上と筆記時のカス出と筆記線の掠れが
改善された理由は以下のとおりと推察される。即ち、モ
ンタンワックスは、結晶性の良いワックスで、押出成形
時に結合材、体質材の配向性を阻害しないような板状に
近い結晶形に再結晶するため、強度は向上し、筆記時の
カス出や筆記線の掠れはなくなるという利点があるもの
の、結晶化したモンタンワックスが見掛け上体質化して
しまい、着色材の隠蔽効果が失われ発色性が低下してし
まうという欠点があるが、パラフィンワックスを併用す
ると、パラフィンワックスは、他の材料との相溶性が悪
く、溶融後も芯体中に独立したマトリックスを形成し易
く、筆記時の荷重でミクロ的な亀裂が生じ、その後連続
的に亀裂が芯体中に走ることで、ブロック状の着色化し
た体質材が芯体より剥離し、見掛け上の摩耗量が多くな
り、その結果、発色性が向上するものと推察される。
【0015】以下に、本発明を実施例に基づき説明する
が、本発明は下記各実施例に何ら限定されるものではな
い。尚、以下に「部」とあるのは重量部を意味する。
【0016】
【実施例】 <実施例1> ポリスチレン樹脂(結合材) 280部 タルク(体質材) 1050部 ステアリン酸カルシウム(滑剤) 214部 赤色顔料(着色材) 256部 モンタンワックス(グレ−ド;E) 165部 パラフィンワックス 35部 上記配合組成物をヘンシルミキサ−に入れて分散、混練
し、顆粒化した材料を直径30ミリメートルのスクリュ
−押出機を用い180℃以下で成形し、芯径2ミリメー
トルの赤色の色鉛筆芯を得た。
【0017】<実施例2〜9>実施例1において、モン
タンワックスとパラフィンワックスの使用量を各々(モ
ンタンワックス:パラフィンワックス=)190:10
(重量割合;1:0.53)、182:18(重量割
合;1:0.09)、181:19(重量割合;1:
0.11)、170:30(重量割合;1:0.1
8)、160:40(重量割合;1:0.25)、14
9:51(重量割合;1:0.34)、148:52
(重量割合;1:0.35)、140:60(重量割
合;1:0.43)と各々変えた以外は実施例1と同様
とし芯径2ミリメートルの赤色の色鉛筆芯を得た。
【0018】<比較例1>実施例1において、パラフィ
ンワックスを使用せず、そのパラフィンワックスの使用
量をモンタンワックスに加え、ワックスを全てモンタン
ワックスとした以外は実施例1と同様とし芯径2ミリメ
ートルの赤色の色鉛筆芯を得た。
【0019】<比較例2>実施例1において、モンタン
ワックスを使用せず、その使用量をパラフィンワックス
に加え、ワックスを全てパラフィンワックスとした以外
は実施例1と同様とし芯径2ミリメートルの赤色の色鉛
筆芯を得た。
【0020】 <比較例3> カルボキシメチルセルロ−ス 140部 タルク 1360部 合成木ろう 200部 赤色顔料 300部 水 2000部 上記配合組成物をニ−ダで混練分散後、2本ロ−ルで混
練しながら水分を調整し、この混練物をペレット化して
直径30ミリメートルのスクリュ−押出機で成形後、5
0℃で60時間乾燥して水分を除去し、直径2ミリメー
トルの赤色の色鉛筆芯を得た。
【0021】以上各例で得られた色芯の曲げ強さ(単位
MPa)と発色性の代用特性としての濃度(単位D)を
JIS S 6005に基づいて測定し、筆記時のカス
出発生具合(単位mg)は上質紙に濃度測定試験で使用
するレコ−ド式画線機にて荷重300g、筆記角度75
°、ピッチ0.5の条件で約5m筆記した際に発生した
重量を、筆記線の掠れ発生具合は前記画線紙の任意の場
所をビデオマイクロスコ−プで60倍に拡大したものを
撮影し、写真上に1ミリメートル方眼のトレ−シングペ
−パ−をあて、着色されている部分の面積(S1)と着
色されていない部分の面積(S2)の比(S1/S2)
から筆記線上の摩耗粉の被覆率(単位%)を任意の3点
を測定した平均値より求めた。尚、被覆率の値が大きい
ほど掠れが少ないことを意味する。以上測定した結果を
表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】上表のように、本発明によれば、乾式製
法で得られる色鉛筆芯であっても、モンタンワックスと
パラフィンワックスを併用したので、強度、濃度、筆記
時のカス出や筆記線の掠れ具合などが格段に改良された
色鉛筆芯の提供することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結合材としての熱可塑性樹脂
    と、体質材と、ワックスと、滑材と、着色材とよりな
    り、乾式製法により得られる色鉛筆芯において、前記ワ
    ックスとしてモンタンワックスとパラフィンワックスを
    併用することを特徴とする色鉛筆芯。
  2. 【請求項2】 パラフィンワックスの使用量がモンタン
    ワックスの使用量1に対して0.10乃至0.35の重
    量割合であることを特徴とする請求項1記載の色鉛筆
    芯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101307839B1 (ko) 2012-08-30 2013-09-12 병 용 오 물 지움 색 연필심 및 그 제조방법
KR101368629B1 (ko) 2009-07-18 2014-03-04 요트. 에스. 슈테틀러 게엠베하 운트 콤파니 카게 필기, 작도 및/또는 페인팅 도구를 위한 필기 물질

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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