JP2011252134A

JP2011252134A - 固形描画材

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Publication number: JP2011252134A
Application number: JP2010128973A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Koga; 雅浩古賀
Original assignee: Sakura Color Products Corp
Current assignee: Sakura Color Products Corp
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: JP5502604B2

Abstract

【課題】硬質でありながら、描画跡が高い着色量を有する固形描画材を提供する。
【解決手段】本発明による固形描画材は、少なくとも顔料と、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種の成形用樹脂と、第１のワックスと、滑剤と共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックス（但し、上記第１のワックスはこの第２のワックスを含まない。）を含む。
【選択図】なし

Description

本発明は固形描画材に関し、詳しくは、描画時の着色量を増加させた硬質の固形描画材に関する。

従来、固形描画材には、軟質固形描画材と硬質固形描画材とが知られている。軟質固形描画材は、代表的には、顔料とワックスとオイル（油状物質）と必要に応じて体質顔料を含んでなる固形描画材であって、クレヨンやパスと呼ばれるものがこの範疇に属する。一方、硬質固形描画材としては、例えば、顔料と成形用樹脂とワックスと共に、必要に応じて、滑剤、オイル、体質顔料等を含んでなり、所謂プラスチッククレヨンと呼ばれるものが知られている（特許文献１参照）。

上記軟質固形描画材は、従来、アート紙やコート紙等の描画面に描画すれば、濃色の描画跡を形成することができるが、反面、そのまま、即ち、裸のままでは、手指に付着するので、通常、手指を汚すことのないように、表面に巻紙が巻かれている。これに対して、硬質固形描画材は、裸のままで、手指に持っても、手指に付着することはないが、その代わり、描画跡が薄い、即ち、描画面上に付着して、描画跡を形成する固形描画材の量（以下、着色量という。）が少ないという問題がある。

そこで、従来、硬質固形描画材による着色量を増やすために、ロジン樹脂のような粘着性の樹脂を着色量向上剤として固形描画材な配合することが提案されている。しかし、ロジン樹脂は天然樹脂であるので、物性値にばらつきがあり、そこで、これを着色量向上剤として用いるときは、得られる固形描画材が描画跡の濃度特性を含め、安定した描画性に欠けるという問題がある。更に、ロジン樹脂は粘着性を有するので、これを着色量向上剤として配合してなる固形描画材は、その描画跡も幾分、粘着性を有するという問題がある。

特開２００１−３１６６０８号公報

本発明は、上述した従来の硬質固形描画材における問題を解決するためになされたものであって、硬質でありながら、高い着色量を有する固形描画材を提供することを目的とする。

本発明による固形描画材は、少なくとも顔料と、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種の成形用樹脂と、第１のワックスと、滑剤と共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックス（但し、上記第１のワックスはこの第２のワックスを含まない。）を含むことを特徴とする。

本発明による固形描画材は、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックスを着色量向上剤として有しており、ロジン樹脂に比べて、着色量を一層、高くするのみならず、固形描画材やその描画跡にべたつきを与えない。勿論、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックスは、工業製品であるので、物性も安定している。

本発明による固形描画材は、少なくとも顔料と、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種の成形用樹脂と、第１のワックスと、滑剤と共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックス（但し、上記第１のワックスはこの第２のワックスを含まない。）を含んでなるものである。

本発明において、顔料は、描画面上に付着して形成した描画跡における着色剤として機能するものであって、従来、固形描画材において着色剤として用いられているものであれば、いずれでもよく、無機顔料、有機顔料、白色顔料、蛍光顔料等が用いられる。無機顔料としては、例えば、弁柄、群青、紺青、カーボンブラック等を、白色顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、アルミナホワイト等を、有機顔料としては、例えば、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ジケトピロロピロール系等を挙げることができる。これら顔料は、単独にて、又は２種以上を組み合わせて用いられる。

顔料の配合量は、その種類にもよるが、発色性や描画性等を考慮すれば、固形描画材の全量において、通常、１〜３０重量％の範囲である。顔料の配合量が固形描画材の全量において、１重量％よりも少ないときは、描画跡の濃度が薄く、実用的でなく、他方、３０重量％よりも多いときは、描画に際して、描画面上における固形描画材の滑りが悪く、滑らかに描画し難い等の問題がある。

本発明によれば、固形描画材における顔料の配合量は、好ましくは、５〜２５重量％の範囲である。

本発明においては、上記顔料と共に、必要に応じて、体質顔料が用いられる。体質顔料としては、例えば、タルク、マイカ、カオリンクレー、ベントナイト、雲母、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、板状アルミナ、硫酸マグネシウム等が用いられる。これら体質顔料は、描画に際して固形描画材の摩耗を促進させる機能を有し、必要に応じて、固形描画材の全量に対して、通常、５０重量％以下の範囲で用いられ、好ましくは、１０〜４０重量％の範囲で用いられる。

本発明による固形描画材は、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種の成形用樹脂を含む。この成形用樹脂は、顔料やワックス等の他の成分を一体にまとめて、硬質固形描画材を形成すると共に、得られる固形描画材に手指に付着しない性質を与える。例えば、低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンは、本発明において、成形用樹脂として好ましく用いられる。

このような成形用樹脂は、固形描画材に基づいて、通常、１０〜４０重量％の範囲、好ましくは、１５〜３５重量％の範囲で用いられる。固形描画材における成形用樹脂の割合が余りに高いときは、得られる固形描画材が硬すぎて、描画性が悪くなる。しかし、固形描画材における成形用樹脂の割合が余りに低いときは、得られる固形描画材が手指に付着しやすくなるので好ましくない。

本発明による固形描画材は、第１のワックスと第２のワックスを含む。本発明において、上記第１のワックスは、描画面における描画跡の定着性の向上のために用いられるものであって、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス、カルナウバワックス、ミツロウ、木ロウ、牛脂等の動・植物系ワックス、モンタンワックス等の鉱物系ワックス、ポリエチレンワックス、チーグラー触媒を用いて得られたポリプロピレンワックス等の合成ワックス（但し、後述するメタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックスを除く。）等、従来固形描画材に用いられているワックスが適宜に用いられる。

本発明による固形描画材において、これら第１のワックスの配合量は、固形描画材の全量に対して、通常、１０〜６０重量％の範囲である。第１のワックスの配合量が固形描画材の全量に対して１５重量％よりも少ないときは、得られる描画跡が描画面上において定着性に劣り、更に、得られる固形描画材が強度に劣るようにもなる。一方、６０重量％よりも多いときは、得られる固形描画材が形成する描画跡の濃度が薄くなるので好ましくない。本発明によれば、好ましくは、ワックスの配合量は、固形描画材の全量に対して、好ましくは、２０〜５０重量％の範囲であり、最も好ましくは、２５〜４５重量％の範囲である。

本発明による固形描画材は、上記第１のワックスと共に、必要に応じて、オイルを含んでいてもよい。オイルは、得られる固形描画材に柔らかさを与えて、描画跡の着色性を高めるために用いられる。オイルとしては、流動パラフィン、ミネラルオイル、マシン油、スピンドル油、ヤシ油、ヒマシ油等が好ましく用いられる。例えば、流動パラフィンは、好ましく用いられるオイルの一例である。

その配合量は、固形描画材の全量に対して、通常、１０重量％以下の範囲であり、好ましくは、１〜５重量％の範囲である。オイルの配合量が固形描画材の全量に対して１０重量％よりも多いときは、得られる固形描画材が強度に劣るのみならず、得られる固形描画材が耐熱性に劣り、また、描画跡がべたつきを有するようになるので好ましくない。

本発明による固形描画材は、前記第１のワックスと共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックスを着色量向上剤として含んでいる。但し、前記第１のワックスはこの第２のワックスを含まない。このポリプロピレン系重合体は、ポリプロピレン又はポリプロピレンを主体とするポリプロピレン共重合体である。
このようなメタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系共重合体は、低結晶性のポリマーであって、通常、滴点（１７０℃で測定した溶融粘度が５００ｍＰａ・ｓ未満の場合）又は軟化点が８０〜１００℃の範囲にあり、重量平均分子量が５０００〜３００００の範囲にあり、１７０℃で測定した溶融粘度が１５０〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲にある。

本発明によれば、このようなメタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系共重合体からなるワックスとして、市販品であるリコセンＰＰ１３０２やＰＰ１５０２、ＰＰ１６０２（いずれも、クラリアントジャパン（株）製）を用いることができる。

本発明による固形描画材は、上述したようなメタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックスを１〜１５重量％の範囲で含み、好ましくは、２〜１０重量％の範囲で含む。第２のワックスの配合量が固形描画材の全量に対して１重量％よりも少ないときは、描画跡の着色量を高める効果に乏しく、一方、１５重量％よりも多いときは、手指で描画跡を擦ったときに、手指や描画面を汚すおそれがあるので好ましくない。

更に、本発明による固形描画材は、滑らかに描画跡を形成することができるように、３〜３０重量％、好ましくは、５〜２０重量％の範囲で滑剤を含む。この滑剤としては、例えば、高級脂肪酸金属塩、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の炭素原子数１２〜２０の高級脂肪酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩が好ましく用いられる。具体例として、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、バリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等を挙げることができる。例えば、ステアリン酸カルシウムは、好ましく用いられる滑剤の一例である。また、アルミニウム塩やタルクも滑剤として用いられる。

本発明による固形描画材は、その製造方法において特に限定されるものではないが、例えば、第１のワックス、成形用樹脂、滑剤、必要に応じて、オイルを混合し、ミキサーにて加熱しながら攪拌、混練し、得られた混合物に顔料と第２のワックスを加え、上記と同じ温度で加熱しながら攪拌、混練し、かくして、得られた混合物を冷却、粉砕し、ペレットとし、これを射出成形機にて適宜の形状に成形して、固形描画材を得ることができる。

本発明による固形描画材は、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックスを着色量の向上剤として含んでおり、高い着色量を有し、硬質固形描画材でありながら、描画面上に濃色の描画跡を形成することができ、しかも、固形描画材やその描画跡にべたつきを与えない。

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。

実施例１
表１に示す量にて第１のワックス、成形用樹脂ポリエチレン、滑剤ステアリン酸カルシウム及びオイル流動パラフィンを混合し、ミキサーにて温度１２０℃に加熱しながら攪拌、混練した。得られた混合物に顔料と第２のワックス（着色量向上剤）を加え、上記と同じ温度で加熱しながら攪拌、混練した。得られた混合物を円筒状の成形容器に注入し、冷却し、固化させて、棒状の固形描画材を得た。

実施例２〜６
それぞれ表１に示す量にて、顔料１及び／又は顔料２、第１及び第２のワックス（着色量向上剤）、成形用樹脂ポリエチレン、滑剤ステアリン酸カルシウム及びオイル流動パラフィンを用いて、実施例１と同様にして、棒状の固形描画材を得た。

比較例１
第２のワックスを用いることなく、表２に示す量にて顔料、第１のワックス、成形用樹脂ポリエチレン、滑剤ステアリン酸カルシウム及びオイル流動パラフィンを用いて、実施例１と同様にして、棒状の固形描画材を得た。

比較例２
実施例３において、着色量向上剤として、第２のワックスに代えて、ロジン樹脂を用いた以外は、同様にして、棒状の固形描画材を得た。

比較例３
第２のワックスを用いることなく、表２に示す量にて顔料２、第１のワックス、成形用樹脂ポリエチレン、滑剤ステアリン酸カルシウム及びオイル流動パラフィンを用いて、実施例１と同様にして、棒状の固形描画材を得た。

比較例４
実施例３において、第２のワックスに代えて、ポリエチレンワックスを第１のワックスとして用いた以外は、同様にして、棒状の固形描画材を得た。

比較例５
実施例３において、第２のワックスに代えて、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン系共重合体からなるワックスを第１のワックスとして用いた以外は、同様にして、棒状の固形描画材を得た。

比較例６
実施例３において、第２のワックスに代えて、チーグラー触媒を用いて得られたポリプロピレンワックスを第１のワックスとして用いた以外は、同様にして、棒状の固形描画材を得た。

表１及び表２において、各成分の詳細は下記のとおりである。

（顔料）
顔料１：クラリアントジャパン（株）製赤色顔料ノボパーム・レッドＦ５ＲＫ−ＳＳ
顔料２：（株）トーケムプロダクツ製酸化チタンＴＣＡ−８８８

（成形用樹脂）
ポリエチレン１：日本ポリエチレン（株）製ＰＥＬＦ６４０Ｈ
ポリエチレン２：日本ポリエチレン（株）製ＰＥＬＪ８０２

（第１のワックス）
パラフィンワックス：台湾蝋品社製５６／５８
マイクロクリスタリンワックス：ＧｕｊａｒａｔＰａｒａｆｆｉｎｓ社製マイクロワックスＤＵ−ＷＡＸ２
ポリエチレンワックス：ヤスハラケミカル（株）製ネオワックス
ポリエチレン系共重合体：メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン系共重合体からなるワックス、クラリアントジャパン（株）製リコセンＰＥ４２０１
ポリプロピレンワックス：チーグラー触媒を用いて得られたポリプロピレンワックス、三井化学（株）製ハイワックスＮＰ０５５

（オイル）
流動パラフィン：三光化学工業（株）製ホワイトミネラルオイル

（着色量向上剤）
ポリプロピレン系重合体（第２のワックス）：クラリアントジャパン（株）製リコセンＰＰ１６０２
ロジン樹脂：荒川化学工業（株）製ロジンエステルＫＥ−３１１

（滑剤）
ステアリン酸カルシウム：正同化学（株）製ＳＣ−Ｐ

（着色量の測定）
水平面上の直交座標系において、予め、重量（Ａ）を測定した画用紙を一定の速度でＹ軸方向の一方向に１０ｃｍ移動させながら、鉛直に保持すると共に、７００ｇの荷重をかけた固形描画材を一定の速度でＸ軸方向に片道４ｃｍの往復動をさせ、かくして、上記画用紙上に上記固形描画材の先端部を連続的に接触させて、画用紙上に矩形状の描画物を形成させた。

この後、このように描画された画用紙上の糟（かす）を画筆を用いて取り除いてから、画用紙の重量（Ｂ）を測定し、着色量をＢ−Ａとして求めた。
結果を表１及び表２に示す。

表１及び表２に示すように、実施例１〜５の固形描画材によれば、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックスを描画跡の着色量向上剤として含むので、そのような第２のワックスを含まない比較例１の固形描画材と比較して、着色量の増加が著しく、また、着色量向上剤としてロジン樹脂を用いた比較例２の固形描画材と比較しても、着色量の増加が著しい。比較例２の固形描画材は、また、描画跡にはべたつきが認められた。酸化チタンを顔料とする実施例６の固形描画材も、同様に、酸化チタンを顔料とする比較例３の固形描画材と比較して、着色量の増加が著しい。

比較例４の固形描画材は、通常のポリエチレンワックスを用いたものであり、着色量が著しく少ない。比較例５の固形描画材は、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン系共重合体からなるワックスを用いたものであり、同様に、着色量は著しく少ない。また、比較例６の固形描画材は、チーグラー触媒を用いて得られたポリプロピレンワックスを用いたものであり、同様に、着色量は著しく少ない。

Claims

少なくとも顔料と、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種の成形用樹脂と、第１のワックスと、滑剤と共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックス（但し、上記第１のワックスはこの第２のワックスを含まない。）を含むことを特徴とする固形描画材。
第１のワックスが石油系ワックス、動・植物系ワックス、鉱物系ワックス及び合成ワックス（メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックスを除く。）から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の固形描画材。
オイルを含む請求項１に記載の固形描画材。
少なくとも顔料１〜３０重量％と、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種の成形用樹脂１０〜４０重量％と、第１のワックス１０〜６０重量％と、滑剤３〜３０重量％と共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第２のワックス（但し、上記第１のワックスはこの第２のワックスを含まない。）１〜１５重量％と、オイル１０重量％以下を含む請求項１に記載の固形描画材。