JP2017115088A - 鉛筆芯 - Google Patents
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Abstract
Description
A.脂肪族、芳香族または脂環族多価カルボン酸と脂肪族または脂環族アルコールとの多価エステル
B.脂肪族2価アルコールと脂肪族、芳香族または脂環族モノカルボン酸とのジエステル
C.芳香族リン酸エステルまたは芳香族スルホン酸エステル
D.分子内にエポキシ基またはアセチル基とエステル基とを含む脂肪酸または油脂誘導体
E.液状ポリエステル樹脂、液状アクリルポリマー
本発明による効果が発揮される理由は、以下のように推察される。本発明の液状エステル系可塑剤は、分子内にエステル基、エポキシ基、スルホン酸基、リン酸基等の極性基を持ち、当該極性基が分子内で分極することにより、プラスチック字消しの主材である塩化ビニル系樹脂の分極部分へ電気的に吸着するため、塩化ビニル系樹脂への吸着性が高い。また、SP値が塩化ビニル系樹脂のSP値(9.4〜10.8)に近い液状エステル系可塑剤は、塩化ビニル系樹脂との相溶性が良好である。そのため、液状エステル系可塑剤を含浸することによって、紙の上に乗った鉛筆粉体のプラスチック字消しへの吸着性が向上し、高筆記荷重でも十分な消去性を得ることができるものと推察される。
本発明において、液状エステル系可塑剤は、25℃で液状のエステル系可塑剤を言う。
結合材としては、カオリナイト、ハロイサイト、ベントナイト、モンモリロナイト等の粘土鉱物、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビニル共重合体、アクリル酸エステル重合体等の熱可塑性樹脂、カルボキシメチルセルロース、リグニン、トラガントガム等の天然高分子、ポリエチレングリコール等の合成高分子、コールタールピッチ、ナフサ分解ピッチ、石油アスファルト、合成樹脂の乾留ピッチ等のピッチ類から選択される少なくとも1種を用いるのが良い。可塑剤としては、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジアリルイソフタレート、プロピレンカーボネート等が挙げられ、溶剤としては、水、アルコール類、ケトン類、エステル類等が挙げられる。
A.脂肪族、芳香族または脂環族多価カルボン酸と脂肪族または脂環族アルコールとの多価エステル
B.脂肪族2価アルコールと脂肪族、芳香族または脂環族モノカルボン酸とのジエステル
C.芳香族リン酸エステルまたは芳香族スルホン酸エステル
D.分子内にエポキシ基またはアセチル基とエステル基とを含む脂肪酸または油脂誘導体
E.液状ポリエステル樹脂、液状アクリルポリマー
本発明の多価エステルを構成する脂肪族多価カルボン酸としては、炭素数2〜10の化合物が好ましく、例えば、マレイン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の脂肪族多価カルボン酸;クエン酸、リンゴ酸等の水酸基を有する脂肪族多価カルボン酸;が挙げられる。これらの多価カルボン酸の中でも、炭素数4〜8の脂肪族多価カルボン酸がより好ましい。
上記多価エステルを構成する芳香族・脂環族多価カルボン酸としては、炭素数8〜10の化合物が好ましく、例えば、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族多価カルボン酸;が挙げられる。
上記多価カルボン酸の中でも、分子の形態が自由に変形しうるようなフレキシブルな分子構造の場合、吸着部位周囲を非極性部位が囲むと立体障害により吸着性能が劣ることが推定され、比較的リジッドな分子構造を有する芳香族多価カルボン酸が好ましく、特にフタル酸が好ましい。多価カルボン酸の炭素数が小さすぎると、立体障害が大きくなり塩化ビニル系樹脂への吸着性が低下し、反対に大きすぎると極性が低下し塩化ビニル系樹脂の吸着性が低下するものと推定される。
マレイン酸ジエステルの具体例としては、例えば、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジエチルへキシル等が挙げられる。
アジピン酸ジエステルの具体例としては、例えば、アジピン酸ジ−2−エチルへキシル(DOA)、アジピン酸ジイソノニル(DINA)、アジピン酸ジイソデシル(DIDA)、アジピン酸ジオクチル等が挙げられる。
アゼライン酸ジエステルの具体例としては、例えば、アゼライン酸ジオクチル、アゼライン酸ジ−2−エチルへキシル等が挙げられる。
セバシン酸ジエステルの具体例としては、例えば、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル(DOS)、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。
クエン酸トリエステルの具体例としては、例えば、クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリ−2−エチルヘキシル等が挙げられる。
リンゴ酸ジエステルの具体例としては、例えば、リンゴ酸ジイソステアリル等が挙げられる。
フタル酸ジエステルの具体例としては、例えば、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸プチルベンジル、フタル酸ジ−2−エチルへキシル(DOP)、フタル酸ジオクチル(n−DOP)、フタル酸ジイソノニル(DlNP)、フタル酸ジノニル(DNP)、フタル酸ジイソデシル(DIDP)、フタル酸ジトリデシル(DTDP)、フタル酸ジウンデシル(DUP)、フタル酸ジシクロヘキシル等が挙げられる。
トリメリット酸トリエステルの具体例としては、例えば、トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル(TOTM)、トリメリット酸トリイソデシル(TIDTM)、トリメリット酸トリイソオクチル(TIOTM)、トリメリット酸トリイソノニル、トリメリット酸トリアルキル等が挙げられる。
ピロメリット酸トリ及びテトラエステルの具体例としては、例えば、ピロメリット酸トリオクチル(TOPM)、ピロメリット酸テトラ−n−ヘキシル等が挙げられる。
シクロヘキサンジカルボン酸エステルの具体例としては、「Hexamoll(登録商標)DINCH」(商品名、BASF社)等が挙げられる。
本発明のジエステルを構成するモノカルボン酸としては、安息香酸、シクロヘキシルカルボン酸等が挙げられる。一方、上記ジエステルを構成する脂肪族2価アルコールとしては、炭素数2〜10の化合物が好ましく、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコールエーテル類が挙げられる。グリコールエーテル類の炭素数が2以上10以下であれば塩化ビニル系樹脂への十分な吸着性能がある。
リン酸エステルの具体例としては、例えば、リン酸トリブチル、リン酸トリ2−エチルヘキシル(TOP)、リン酸トリクレシル(TCP)等が挙げられる。
アルキルスルホン酸フェニルエステルの具体例としては、メザモール、メザモールII(以上いずれも商品名、バイエル社)等が挙げられる(特許第4492925号公報参照)。
これらのエステルは、A群、B群のエステルと比べて消去性能に遜色はない。
上記エステルとしては、エポキシ系可塑剤である、エポキシ化脂肪酸エステル、エポキシ化油脂等が挙げられる。
エポキシ化脂肪酸エステルとしては、エポキシ化トリグリセリド、エポキシ化脂肪酸モノアルキルエステル(例えば、エポキシ化脂肪酸メチル、ブチル、オクチル)等が挙げられ、具体的には、例えば、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシル(E−PS)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−n−オクチル(nE−PS)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジエポキシステアリル(E−PO)、エポキシヘキサヒドロフタル酸−2−エチルヘキシルエステル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ノルマルオクチルエステル等が挙げられる。
エポキシ化植物油としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等が挙げられる。
これらのエステルは、A群〜C群のエステルと比べて消去性能に遜色はない。
また、リシノール酸等のヒドロキシカルボン酸エステルは、例えばヒドロキシカルボン酸エステルのアセチル化により得られる、エステルである。具体例としては、アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル等が挙げられる。
液状ポリエステル樹脂としては、脂肪族または芳香族多価カルボン酸とグリコール類の重縮合体(ポリエステル系可塑剤)が挙げられ、例えば、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸等の2価カルボン酸とグリコール類の重縮合体が挙げられる。
液状ポリエステルの具体例としては、アデカサイザーPN−150、PN−170、PN−220、PN−230、PN−250、PN−260、PN−280、PN−310、PN−350、PN−400、PN−446、PN−650、PN−850、PN−1010、PN−1020、PN−1030、PN−1430、PN−3030、PN−7160、PN−7230、PN−7310、PN−7550、PN−7650、PN−9302、P−200、P−300、P−5040、HPN−3130(以上いずれも商品名、(株)ADEKA)、ポリサイザーW−230−H、W−305−ESL、W−320、W−360−ESL、W−365、W−1020−EL、W−1410−EL、W−1641−S、W−2050、W−2060、W−2070、W−2145、W−2300−EL、W−2310、W−2340−S、W−2350、W−2370、W−2388、W−2610、W−2630、W−2640−S、W−2650−S、W−4010、P−103、モノサイザーW−260、W262、PB−10(以上いずれも商品名、DIC(株))等が挙げられる。
液状アクリルポリマーの具体例としては、ARUFON UP−1000、UP−1010、UP−1020、UP−1021、UP−1061、UP−1080、UP−1190(以上いずれも商品名、東亞合成(株))等が挙げられる。
これらの液状ポリマーは、A群〜D群の化合物と比べて消去性能が低い傾向にある。その理由は分子量が大きいので嵩高い分子構造となり、立体障害が起こるためと推定される。
これらの有機物は極性基を持つため、塩化ビニル系樹脂への吸着性を阻害しない、または補助する働きを持つ。また、常温固体であるため、筆記時にクッションの役割を果たし、筆記感を向上することができるが、添加量が多すぎると筆記線の濃度低下を招く恐れがある。
<芯体配合部>
ドイツ粘土 30質量部
黒鉛 70質量部
カルボキシメチルセルロース(CMC)1.6質量部
ポリエチレングリコール(PEG)2.5質量部
得られた焼成芯を、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP、(株)ジェイプラス製)中、常圧100℃で4時間浸漬後、遠心分離機で表面の余剰分を除去して鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)90質量部に、カルコール6098(セチルアルコール、花王(株)製)10質量部を加えた以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、コスモール222(リンゴ酸ジイソステアリル、(株)日清オイリオグループ(株)製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、アデカサイザーPN6120(ジプロピレングリコールジベンゾエート、(株)ADEKA製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、アデカサイザーPN6120(ジプロピレングリコールジベンゾエート、(株)ADEKA製)90質量部、カルコール6098(セチルアルコール、花王(株)製)10質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1においてフタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、アデカサイザーPN6120(ジプロピレングリコールジベンゾエート、(株)ADEKA製)90質量部、ステアリン酸POFAC1865L(ステアリン酸とパルミチン酸の混合物、MARUBENI CORPORATION製)10質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、メザモール(アルキルスルホン酸フェニルエステル、バイエル社製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、アデカサイザーD55(エポキシ化菜種脂肪酸イソブチルエステル、(株)ADEKA製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、アデカサイザーD32(エポキシ化菜種脂肪酸2−エチルヘキシル、(株)ADEKA製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、アデカサイザーPN7160(アジピン酸系ポリエステル、(株)ADEKA製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、ARUFON UP−1000(液状アクリルポリマー、東亞合成(株))を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、アデカサイザーPN6120(ジプロピレングリコールジベンゾエート、(株)ADEKA製)90質量部と、ARUFON UP−1000(液状アクリルポリマー、東亞合成(株))10質量部と、カルコール6098(セチルアルコール、花王(株)製)10質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、ひまわり油(カネダ(株)製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、ひまわり油(カネダ(株)製)80質量部と、牛脂(ADEKA食品販売(株)製))20質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、精製ヒマシ油(小堺製薬(株)製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、カルコール200GD(2−オクチルドデカノール(融点:−20℃以下)、花王(株)製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、エキセパールOD−M(ミリスチン酸オクチルドデシル(凝固点:7℃以下)、花王(株)製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりにエキストラオレイン(オレイン酸、日油(株)製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
実施例1において、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)の代わりに、TSF−451−50(ジメチコン、モメンティブ社製)を使用した以外は、実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
なお、上記試験において、字消しは(イ)モノPE04((株)トンボ鉛筆製)(ロ)濃いえんぴつ用消しゴム((株)トンボ鉛筆製)(ハ)まとまるくん(ヒノデワシ(株)製)を使用した。
Claims (5)
- 焼成した棒状多孔質体に、液状エステル系可塑剤を含浸した鉛筆芯であって、前記液状エステル系可塑剤が、下記A〜Eからなる群の中から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする鉛筆芯。
A.脂肪族、芳香族または脂環族多価カルボン酸と脂肪族または脂環族アルコールとの多価エステル
B.脂肪族2価アルコールと脂肪族、芳香族または脂環族モノカルボン酸とのジエステル
C.芳香族リン酸エステルまたは芳香族スルホン酸エステル
D.分子内にエポキシ基またはアセチル基とエステル基とを含む脂肪酸または油脂誘導体
E.液状ポリエステル樹脂または液状アクリルポリマー - 液状エステル系可塑剤の溶解性パラメータ(SP値)が8.0〜11.0である、請求項1に記載の鉛筆芯。
- 多価エステルは、炭素数2〜10の多価カルボン酸と炭素数1〜18の脂肪族または脂環族アルコールとの多価エステルである、請求項1または2に記載の鉛筆芯。
- 脂肪族2価アルコールは、炭素数2〜10のグリコールエーテルである、請求項1または2に記載の鉛筆芯。
- 液状ポリエステル樹脂は、脂肪族または芳香族多価カルボン酸とグリコール類の重縮合体である、請求項1または2に記載の鉛筆芯。
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