JPH028799Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本考案は、焼成型の色鉛筆芯に関するものであ
る。 ［従来の技術］ 従来、色鉛筆芯には種々の構成のものが知られ
ており、例えば(1)ワツクス、樹脂、顔料等より成
る無焼成芯。(2)窒化硼素、タルク等の体質材と粘
土類等の結合材を主成分として得られた焼結体の
気孔中にインクが充填された焼成型色鉛筆芯。(3)
(2)において体質材および結合材の他に更に顔料を
配合し、焼成して得られた焼結体の気孔中にイン
クが充填された焼成型色鉛筆芯など種々試みられ
ている。 ［考案が解決しようとする問題点］ (1)の構成においては、無焼成芯であるため性能
上強度が弱く、従つて芯が折れ易いと同時に、書
味的にもワツクス特有の重い運筆、消ゴムで簡単
には消せない等の問題があつた。このため(2)のよ
うに黒鉛芯と同様に焼成型の色鉛筆芯が試みられ
ている。この焼成型の色鉛筆芯は、無焼成型の色
鉛筆芯と比べ、結合材により焼き固めてあるため
に、強度が強く、又書味的にも焼成芯特有の滑ら
かな書味を有するという利点をもつ。 しかしながら、焼成型の色鉛筆芯はサインペ
ン、ボールペン等の他筆記具に比し、筆跡の色合
いが薄く、やや不鮮明であり、しかも経時的にも
劣化するなどの問題がある。このため(3)の顔料を
配合したものが知られており、思想的には顔料プ
ラスインクという発想で着色材を増加させ、発色
性の向上と顔料の持つ耐久性、特に経時安定性を
狙つたものと思われるが、製造時において焼成時
に顔料自体が高温の熱処理を受け、熱による劣
化、あるいは変化を起こしてしまう。また、焼成
雰囲気による色の変化等の問題も有し、さらには
顔料自体の硬さが筆記時に悪影響を及ぼすという
問題がある。 そこで、焼成芯の気孔中に顔料と溶剤から成る
インクを含浸する方法が考えられるが、通常顔料
粒子の大きさは、10数ミクロンの微粉体から数ミ
リミクロンの超微粉体まで種々の大きさのものが
ある。その上にこれらの粒子の大きさは一様でな
く、かなり広い範囲に分布しており、かつ２次粒
子を作成するため簡単に大きさを表示できない
が、一般的には細かいもの程２次粒子を作り易く
強固であり、通常使用されているものの粒子径は
数ミクロン、細かいものでオーダーが一つ下とい
う所である。これに対して焼成芯の気孔分布は
0.1〜0.01ミクロンの範囲が多く、顔料を気孔中
に含浸させることは、ほとんど不可能であつた。 ［問題点を解決する手段］ 以上の問題点に鑑み、本考案は顔料のもつ良好
な特性を生かすためになされたものであり、その
要旨は第１図のように、少なくとも体質材および
無機系結合材より成る焼結体１に、貫通した孔を
任意数設け、この貫通孔２内に充填された少なく
とも顔料および溶剤より成るインクと、更にこの
焼結体の微細な気孔中に充填された、染料と溶剤
より成るインクとから構成されたことを特徴とす
る色鉛筆芯である。上記構成とすることにより、
濃さ、鮮やかさは勿論のこと、顔料本来の耐久
性、特に経時安定性が発現できるのである。 本考案の色鉛筆芯について具体的に説明する
と、本考案に用いる体質材としては、たとえば酸
化チタン、雲母、タルク、窒素硼素、シリカ、ア
ルミナ、炭酸カルシウム等白色系のものと、二硫
化モリブデン、二硫化タングステン、黒鉛等有色
系のものが使用でき、使用目的によりこれらを単
独、あるいは組み合わせて使用することができ
る。又、必要に応じて耐熱性顔料を配合してもよ
い。 本考案に用いられる無機系結合材としては、た
とえばカオリナイト系、モンモリロナイト系、セ
リサイト系、ベントナイト系等の粘土類、ゼオラ
イト、ケイソウ土、活性白土、シリカ、リン酸ア
ルミニウム、ケイ素樹脂、ケイ素ゴム等が挙げら
れ、これらを単独、あるいは組み合わせて使用す
ることができる。 体質材および無機系結合材から成る焼結体に設
けられた孔は、筆記面方向に向かつて一直線にあ
けられており、第１図のようにいわゆる貫通孔と
なつている。この貫通孔の孔径は、溶剤中に分散
された顔料が充分に浸透できる以上の孔径でなけ
ればならず、その孔径は少なくとも10μ以上、特
に50μ以上が好ましい。10μ以上とすることによ
り、溶剤に分散された顔料が貫通孔中に充填さ
れ、筆記時、顔料本来の特性を有する色鉛筆芯が
得られるのである。10μ以下とすると、一般的に
顔料を貫通孔に充填することが困難となる。又、
微細な顔料を充填することもできるが、顔料の粒
子径が微細になればなるほど、顔料は透明化の傾
向を示し、耐久性も劣つてくるので色鉛筆芯とし
て好ましい結果が得られ難いのである。 孔径は10μ以上であつて、上限の定めはない
が、顔料と溶剤から成るインクの粘度により、適
宜設定しなければならない。インクに樹脂などが
添加されていて高い粘度を有する場合には、比較
的孔径の巾を大きくすることができるが、粘度の
低いインクに対しては、貫通孔のもつ毛細管力
（表面張力）の許容限界の範囲内で孔径の巾を設
定する必要がある。 貫通孔の断面形状は任意であり、丸、三角、四
角等いずれも用いることができる。 本考案に用いられる顔料は、通常知られている
顔料、つまり無機顔料、有機顔料のいずれも使用
することができる。特に有機顔料は無機顔料と比
べて毒性のものが少なく、しかも色目が鮮やかで
発色性がよいので好ましい。従来、焼結型の色鉛
筆芯に使用されていた顔料は、耐熱性顔料つまり
無機顔料であつて、比較的毒性のものが多く、色
目も充分ではない。それにひきかえ、本考案の場
合有機顔料も使用することができるので、この顔
料のもつ良好な特性を顕現することができるので
ある。 顔料を分散させる溶剤としては、経時的変化を
抑制するために高沸点溶剤が好ましく、常温で蒸
発しにくい溶剤が望ましい。たとえば鯨油、オリ
ーブ油等の動植物油、合成油、シリコーンオイ
ル、流動パラフイン等の炭化水素油、ステアリル
アルコール等の脂肪族高級アルコール類、ベンジ
ルアルコール等のアルコール類、オレイン酸、オ
レイン酸プロピル等の脂肪酸および脂肪酸エステ
ル類、ジエチレングリコールモノフエニルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノフエニルエーテル
アセテート等のグリコールエーテル、およびグリ
コールエーテルアセテート類、木ろう等の油脂
類、パラフインろう、カルナバろう、蜜ろう等の
ワツクス類、グリセリン等が挙げられ、好ましく
は沸点200℃以上のものが良く、これらのものを
単独あるいは複数の混合溶剤として使用できる。
又、充填を容易ならしめるために、ポリアルキレ
ングリコールアルキルエーテル、ポリアルキレン
グリコール脂肪酸エステル等の界面活性剤を加え
ても良く、更には必要に応じてケトン樹脂、ブチ
ラール樹脂、ビニル系ポリマー、石油、石炭樹脂
等を加えることもできる。 貫通孔以外の微細な気孔中に充填するインク
は、染料および溶剤から成り、溶剤としては顔料
を分散させる高沸点溶剤と同じであり、又染料と
しては一般的にスピリツト染料、含金属油溶性染
料等の有機溶剤可溶性染料、あるいは酸性染料、
塩基性染料、直接染料等の油溶性染料が挙げられ
るが、要は上記高沸点溶剤に溶解する染料であれ
ば何でも良いのである。 次に、本考案の色鉛筆芯の製造法について簡単
に説明する。 体質材および無機系結合材を主材とし、必要に
応じて水等の液体を適当量加え、ボールミル、ニ
ーダー、三本ロール等の混練機を適宜用いて混練
し、押出し、プレス、射出成形等により、貫通孔
を有する色鉛筆芯素材を形成する。貫通孔を作成
する方法としては、任意数の貫通孔が得られる方
法であれば、どのような方法を用いてもよく、た
とえば円筒形の金型内に所定の径および数の金属
をはり、混練物を充填し、プレスして乾燥、焼結
したのち焼成中あるいは焼成後に金属線を溶解、
溶融、引き抜き等により抜き取つて貫通孔を作成
する方法。あるいはハニカムダイを用い、スクリ
ユー押出しにて混練物を押圧して貫通孔を作成す
る方法。あるいはクロスヘツド法等が挙げられ
る。 以上の方法で得られた色鉛筆芯素材を、乾燥後
高温で焼結させ、得られた焼結体の気孔中に染料
と溶剤から成るインクを充填させ、次に貫通孔中
に顔料と溶剤から成るインクを充填させて色鉛筆
芯とする。勿論、上記工程を逆にあるいは一時に
行なつても良い。 ［作用］ 以上、上記構成から成る本考案の色鉛筆芯を筆
記すると、色鉛筆芯が紙面上で摩耗し、体質材お
よび無桟系結合材から成る固形粉体と共に、貫通
孔中に充填されている溶剤と顔料とを主成分とし
たインクおよび気孔中に充填されている溶剤と染
料とを主成分としたインクとが紙面上に付着し、
濃く、鮮やかに着色された筆跡が得られるのであ
る。この時、貫通孔中の顔料の量、特性が筆記さ
れた筆跡の発色性、耐久性に影響を与えるのは勿
論だが、更には気孔中のインクの特性が加味さ
れ、相乗効果的により鮮明さ、濃さ、耐久性等が
向上するものと思われる。 ［実施例］ 次に実施例を述べる。 実施例 １ 体質材としての窒化硼素45部と無機系結合材と
しての粘土45部とをポリビニルアルコール10部の
水溶液に加え、ニーダー、三本ロールで練合して
混練物を作成し、次に径が50μの金属線10本を張
つた金型内にこの混練物を充填し、乾燥した後10
本の金属線が内包された成形体を酸素雰囲気中で
600℃まで昇温し、600℃で５時間焼成してポリビ
ニルアルコールを除去し、次に不活性ガス中で
1100℃まで昇温し、１時間焼成して焼結体とした
後、金属線を溶解除去して、径が概ね48μの貫通
孔10ヶを有する外径２mmの多孔質焼結体を得た。
次に高沸点溶剤としてのオレイン酸に赤色の油溶
性染料を20％溶解させたインクを70℃、常圧下で
含浸処理をし、該多孔質焼結体の気孔中に充填
し、次いで融点45℃のパラフインワツクスに、平
均粒子径2μで赤色の無機顔料を20％分散させた
インクを、50℃、減圧下で含浸処理をして、該多
孔質焼結体の貫通孔中に充填した。 上記方法により、窒化硼素と粘土からなる焼結
体と、その焼結体に設けられた、径48μの貫通孔
10ケに充填された顔料と溶剤から成るインク、お
よび焼結体の気孔中に充填された染料と溶剤から
成るインクとから構成された赤色の色鉛筆芯とな
つた。 実施例 ２ 高沸点溶剤としてのジエチレングリコールモノ
フエニルエーテル20部、ベンジルアルコール40部
にケトン樹脂10部を加え、加熱撹拌溶解後、界面
活性剤としてのＮ−アルキルトリメチレンジアミ
ン１部を加えた後、青色のスピリツト染料９部を
溶解し、更に平均粒子径0.5μで青色の有機顔料20
部を分散させたインク中に該実施例１と同一の貫
通孔を有した多孔質焼結体を浸漬し、60℃、減圧
下で一時に気孔中と貫通孔中へのインク充填を行
なつた。 上記方法により、焼結体の気孔中に充填された
染料と溶剤を主成分としたインク、および貫通孔
中に充填された溶剤と顔料とを主成分としたイン
クとから構成された青色の色鉛筆芯となつた。 比較例 １ 実施例１の素材を用いて混練、通常の押出しを
して、実施例１と同じ焼成を行ない、多孔質の焼
結体を作成した。この焼結体をボールペンインク
系の赤色インクに浸漬し、70℃、減圧下の条件で
含浸処理を施し、焼結体の気孔中にボールペンイ
ンク系の赤色インクを充填せしめ、赤色の色鉛筆
芯を作成した。 比較例 ２ 実施例１の素材中に、赤色の無機顔料（20部）
を添加して混練、通常の押出しをして実施例１と
同じ焼成を行なつたが、得られた焼結体は、青味
がかつた灰色であつた。この焼結体をボールペン
インク系の赤色インクに浸漬し、70℃、減圧下の
条件で含浸処理を施し、焼結体の気孔中にボール
ペンインク系の赤色インクを充填せしめたが、所
望の赤色の色鉛筆芯というよりは、茶色の色鉛筆
芯と成つてしまつた。 ［考案の効果］ 以上、実施例１，２および比較例１，２につい
て性能を比較すると、下表の通りである。

【表】

【表】 以上、表に示したように本考案の色鉛筆芯は、
染料から成る通常のインクのみを含浸した色鉛筆
芯と比較して、筆跡の色相が濃く、鮮明である。
これは、本考案による色鉛筆芯の貫通孔中の顔料
より成るインクの発色の程度がきわめて大きく、
気孔中のインクとの相乗効果で顕著な効果を有す
るのである。 又、骨格中に耐熱性顔料を含浸した色鉛筆芯と
比較しても、筆跡の色相が濃く、鮮明であると同
時に書味的にもざらつきがなく、きわめて滑らか
である。これは、貫通孔中の顔料が溶剤に分散さ
れた状態で筆記されるため、溶剤自体のもつ滑ら
かさが、筆記に好ましい影響を与え、さらに溶剤
中の顔料の発色は、骨格中の粉末状となつた顔料
の発色より数段優れているため、濃く、鮮明な筆
跡が得られるのである。 以上のように、本考案の色鉛筆芯は従来の焼結
型色鉛筆芯の欠点を補い、色相が濃く、鮮明であ
り、かつ書味が良好であると同時に、耐光性およ
び経時変化に優れた効果を有するものである。 なお、この色鉛筆芯は通常の鉛筆やシヤープペ
ンシル用の色鉛筆芯ばかりでなく、太径に成形す
ることにより、クレヨン、クレパス型等の筆記具
も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の色鉛筆芯の斜視図である。 １……焼結体、２……貫通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも体質材および無機系結合材より成る
   焼結体に任意数設けられた貫通孔と、この貫通孔
   内に顔料および溶剤を主成分とするインクが、又
   この焼結体の微細な気孔中に染料と溶剤を主成分
   とするインクが、充填されて成る色鉛筆芯。