JPH08143810A

JPH08143810A - 焼成鉛筆芯とその製造方法

Info

Publication number: JPH08143810A
Application number: JP28305894A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Kitazawa; 勝徳北澤; Kazutaka Aoki; 和孝青木
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【構成】開気孔を持つ焼成鉛筆芯の開気孔内に少なく
とも着色剤として、溶液に溶解して含浸され、気孔内で
固体化された有機顔料を含む焼成鉛筆芯とその製造方
法。【効果】従来の非焼成色鉛筆芯と同様に彩度が高く、
鮮やかな色が得られ、耐光性、耐候性に優れる。又消し
ゴムによる消去性に優れる。焼成多孔質鉛筆芯を使用で
きるので、前記長所を備えながら高強度にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主としてシャープペンシ
ル用鉛筆芯、木軸鉛筆芯に関する。更に詳しくは、焼成
鉛筆芯としての強度を保持しながら、優れた耐光性、耐
候性を有して、しかも鮮やかな色を有し、かつ消しゴム
で容易に消去できる色鉛筆芯とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の鉛筆芯は大きく分けて以下の４種
類の製造方法によって製造されたものに分類することが
できるが、いずれも下記夫々の欠点を有する。

【０００３】（１）着色剤として、黒鉛、結合材として
有機物質、粘土等を主材とし、混練、成形後焼成して得
られる鉛筆芯。この製法により得られた鉛筆芯は、最近
はシャープペンシル用芯においても十分使用できる実用
強度に達し、消しゴムによる消去も可能な鉛筆芯として
知られている。しかし、黒鉛、焼成された炭素物質の色
から黒以外の芯は製造不可能である欠点がある。

【０００４】（２）ワックス類、結合材、体質材、顔料
等を混練、成形して得られる非焼成鉛筆芯。この製法に
よると、多種類の有機顔料が使用可能で、耐光性、耐候
性が良く、鮮やかな色鉛筆芯が得られる。しかし、非焼
成で、主に有機結合材による結合に頼っているので、シ
ャープペンシル用芯とした場合、十分な強度が得られ
ず、またワックス類を含むため消しゴムでは消去できな
い。

【０００５】（３）撥水撥油性物質、結合材、体質材、
顔料等を混練、成形し、更に撥水撥油性物質の周辺にで
きる開気孔に油脂類等を含浸して得られる非焼成鉛筆
芯。この製法によると、含浸する油脂類として常温で液
体のオイル等を選択した場合、（１）と同じ程度に消し
ゴムで容易に消去できる色鉛筆芯の製造が可能である。
しかし、有機顔料を使用して鮮やかな色相の色鉛筆芯と
する場合、顔料の耐熱性から使用できる結合材が有機高
分子物質に限定されるため、シャープペンシル用等の細
芯とした場合、十分な強度が得られない。

【０００６】（４）窒化ホウ素、粘土、有機物質等を混
練、成形、焼成して得られた淡色もしくは白色多孔質鉛
筆芯に更に染料インクを含浸して得られる鉛筆芯。この
製法によって得られた鉛筆芯による描線は消しゴムで消
去できる。しかし、鮮やかな色相で耐熱温度が高く、か
つ人体に無害で鉛筆芯に使用可能な顔料が存在しないた
め、着色剤としては焼成後に含浸できる染料が使用され
ており、（２）、（３）の顔料芯と比較すると耐光性、
耐候性が著しく劣る。しかし大きな気孔を有する芯とす
れば、顔料分散インクを含浸することも可能ではある
が、強度が低下するためシャープペンシル用鉛筆芯に用
いることができない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来の鉛筆芯の欠点を解決することであり、更に詳しく
は、焼成鉛筆芯にして強度を強く保ち、しかも鮮やかな
色を出させて耐光性、耐候性に優れた描線を描かせ、消
しゴムによる消去性を有するなどの特性を同時に有する
色鉛筆芯を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意研究を行った結果、白色多孔質焼
成鉛筆芯を作成し、芯の開気孔に溶解させた有機顔料を
含浸させ、更に開気孔内で水析等の手段により顔料を固
体化させることによって解決し得ることを見いだし、本
発明を完成した。

【０００９】すなわち本発明は開気孔を持つ焼成鉛筆芯
の該開気孔内において、溶解して含浸され、気孔内で固
体化された有機顔料を少なくとも着色剤として含む焼成
鉛筆芯であり、

【００１０】また、開気孔を持つシャープペンシル用高
強度焼成鉛筆芯の該開気孔内において、溶解して含浸さ
れ、気孔内で固体化された有機顔料を少なくとも着色剤
として含む焼成鉛筆芯であり、

【００１１】その製造方法としては、開気孔を持つ焼成
鉛筆芯を製造した後、該開気孔内に有機溶剤、酸、アル
カリよりなる群より選んだ少なくとも１種の液で溶解し
た有機顔料溶液を含浸し、ついで溶剤蒸発法、水析を含
む該顔料に対する貧溶剤置換法、中和法よりなる群より
選んだ少なくとも１種の方法により有機顔料を開気孔内
で固体化して着色剤とすることを特徴とする焼成鉛筆芯
の製造方法である。

【００１２】本発明に用いられる多孔質鉛筆芯は、強度
を問題にしなければ、製造方法を問わず、何れも使用可
能であるが、強度が低くてよければ前記の（２）又は
（３）の製造方法でも顔料を着色剤とし得るので、本発
明の特徴を発揮させるには、強度を高く保持できる焼成
多孔質鉛筆芯が望ましい。顔料を酸もしくはアルカリ溶
液で溶解する場合には、当然耐酸性又は耐アルカリ性に
優れた芯を選択する必要がある。

【００１３】本発明で用いられる多孔質鉛筆芯の開気孔
径は、有機顔料溶液が含浸でき、さらに気孔内で顔料を
固体として析出させる水等の貧溶媒の浸入や有機溶剤蒸
気の気化散逸が可能な大きさであれば構わない。しかし
開気孔径の最小値としては概ね０．１μｍと考えられる
ため、全て０．１μｍ以上の開気孔を持つものを使用す
ることが望ましいが、開気孔の分布を考えた場合、０．
１μｍより小さい範囲にも開気孔が分布されていると、
有機顔料を含まない開気孔や、有機顔料溶液が含浸され
ていても完全に固体化できない有機顔料を含むことにな
り、発色性が悪くなったり、耐光性、耐候性が劣る結果
となるため、０．１μｍより小さい開気孔は容積で４０
％以下に、より好ましくは２０％以下に抑えるべきであ
る。

【００１４】開気孔径の最大値としては、０．５μｍ以
下が好ましい。０．５μｍより大きな開気孔でも勿論、
有機顔料溶液含浸、固体化は可能であるが、必要以上に
開気孔を大きくすると、筆記に必要な強度が得られなく
なるし、強度を向上させると硬く、筆記感触がガリガリ
の芯しか得られない。

【００１５】また紙面に対する着色性を考慮すると多孔
質鉛筆芯は０．１μｍ以上、０．５μｍ以下の開気孔率
が少なくても７％以上、より好ましくは１２％以上であ
ることが望ましい。とくに本発明の製造方法によれば、
芯基体を焼成して製造後に開気孔内で顔料を形成させる
ので、顔料の耐熱温度と無関係に焼成温度を高くして高
強度にできることが特徴であり、この方法を１番必要と
するのはシャープペンシル用色鉛筆芯である。この場
合、強度を考慮すると容積が０．１μｍ以上、０．３μ
ｍ以下の範囲に７５％以上、より好ましくは９０％以上
開気孔が分布している多孔質鉛筆芯を使用することが好
ましい。

【００１６】多孔質鉛筆芯の色については彩度が高い鮮
やかな色鉛筆芯を製造する場合は、白色芯を使用しなけ
ればならないが、彩度が低いディープトーンの色を製造
する場合は、弁柄等の人体に無害な耐熱性無機顔料が配
合された多孔芯を使用しても構わない。

【００１７】また、従来の黒鉛による黒い芯の開気孔内
で顔料化を行い、赤味の黒、青味の黒の鉛筆芯を製造す
ることも可能である。

【００１８】本発明に用いられる有機顔料の具体例とし
ては、モノアゾ顔料、ポリアゾ顔料、銅フタロシアニン
顔料、及びキナクリドン顔料、アントラキノン顔料、イ
ンジゴ顔料、ペリレン、ペリノン顔料、キノフタロン顔
料等の縮合多環顔料等が挙げられる。

【００１９】有機顔料溶液は有機顔料を有機溶剤もくし
は酸、アルカリ液、またはそれらの組み合わせによって
溶解して調製されるが、好ましくは硫酸に溶解するかア
ルカリの存在下有機溶剤に溶解して調製される。

【００２０】開気孔内に含浸させた有機顔料溶液からの
有機顔料の固体化は、有機顔料を溶解している有機溶媒
よりも、その顔料を溶解し難いいわゆる貧溶媒を含浸さ
せて、有機顔料を析出させる貧溶媒法、これには水を含
浸させて、有機顔料を析出させる水析も含まれる。又酸
により有機顔料を溶解している場合にアルカリ溶液を含
浸させ、又アルカリ液で有機顔料を溶解している場合に
酸を含浸させる中和により有機顔料を析出させる中和
法、加熱により有機溶媒を蒸散させる蒸発法も採用でき
る。溶液の状態により、これらの固体化法より選んだ少
なくとも１種を採用する。

【００２１】なお、含浸を促進させる目的で加熱、減
圧、加圧下で含浸を行うことや界面活性剤やその他の添
加剤の存在下で含浸を行うことも可能である。

【００２２】なお、固体化が終了した鉛筆芯の余分の開
気孔にさらに繰り返し有機顔料溶液を含浸して固体化を
行い、より色調を濃くすることも可能である。

【００２３】また、余分の開気孔に含浸した顔料と同一
及び／又は異なる色の染料インクを含浸させて補色、混
色することも可能であるし、また染料の耐光性の低さを
逆に利用して、光で変色する鉛筆芯を製造することも可
能である。

【００２４】さらに、余分の開気孔にオイル等を含浸さ
せて筆記時の潤滑性を向上させることも可能である。消
しゴムで焼成墨芯なみに容易に消去できるようにするた
めには、常温で液状の油脂類及び／又はワックス類の中
から選択する必要がある。具体的にはシリコンオイル、
鉱物油、流動パラフィン、α−オレフィンオリゴマー等
である。

【００２５】

【作用】

（ｉ）白色多孔質鉛筆芯の開気孔内に有機溶剤、酸、
又はアルカリ液で溶解した顔料溶液を含浸し、気孔中で
水析法、中和法、溶剤蒸発法などの手段により固体化し
た顔料を少なくとも着色剤として用いることにより、従
来の非焼成色鉛筆芯の様に彩度が高く、鮮やかな色の鉛
筆芯が得られる。

【００２６】（ii）従来の淡色もしくは白色多孔質鉛
筆芯に染料インクを含浸させただけの芯と異なり、少な
くとも着色剤として顔料を含むため、耐光性、耐候性に
優れた描線をかく芯が得られる。

【００２７】（iii) 従来の非焼成色鉛筆芯の様に消し
ゴムによる消去の妨害の原因となるワックスを含まない
ため、消しゴム消去性に非常に優れた色鉛筆芯が得られ
る。

【００２８】（iv）高強度の焼成白色多孔質鉛筆芯を
使用することにより、上記（ｉ）〜(iii)の長所を同時
に満たし、かつ高強度であるという従来にない鉛筆芯が
得られる。

【００２９】

【実施例】以下に実施例により、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこの実施例により何等限定され
るものではない。（実施例１）合成カオリナイト３５重量％窒化ホウ素４０重量％ポリビニルアルコール１８重量％ポリエチレングリコール７重量％上記配合組成物に同重量に相当する水を加えてこれらを
ミキサーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をプランジャー型押出機に
て押出成形した後、１００℃で１０時間乾燥し、アルゴ
ンガス雰囲気中で１１００℃まで昇温して１１００℃で
１時間焼成した。さらに、空気中で７００℃まで昇温し
て７００℃で５時間焼成し、直径０．５７０mmの焼成白
色多孔質鉛筆芯を得た。この多孔質鉛筆芯をＣ．Ｉ．Ｐ
ｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３（銅フタロシアニン顔
料）１４重量％を９８％硫酸８６重量％に溶解させて得
た顔料溶液中に２４時間浸漬して開気孔内に顔料溶液を
含浸させた後、水中に１２時間浸漬して顔料を固体化
し、中和、水洗、乾燥して直径０．５７０mmの焼成青色
鉛筆芯を得た。

【００３０】（実施例２）実施例１における銅フタロシ
アニン顔料の代わりにＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１
２２（キナクリドン顔料）を用いる他は、同様にして直
径０．５７０mmの焼成赤色鉛筆芯を得た。

【００３１】（実施例３）実施例１と同様に焼成白色多
孔質鉛筆芯を、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２２
（モノアゾ顔料）８重量％及びジメチルスルホキシド８
０重量％、２５％苛性ソーダ水溶液１２重量％から調製
して得た顔料溶液中に１２時間浸漬して開気孔内に顔料
溶液を含浸させた後、１％塩酸水溶液中に１２時間浸漬
して顔料を固体化し、水洗、乾燥して直径０．５７０mm
の焼成赤色鉛筆芯を得た。

【００３２】（実施例４）実施例３と同様の顔料溶液含
浸、固体化、水洗、乾燥の工程を３回繰り返して、直径
０．５７０mmの焼成赤色鉛筆芯を得た。

【００３３】（実施例５）実施例１と同様の焼成白色多
孔質鉛筆芯を、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ
１２（ジスアゾ顔料）５重量％及びジメチルスルホキシ
ド８５重量％、２５％苛性ソーダ水溶液１０重量％から
調製して得た顔料溶液中に１２時間浸漬して開気孔内に
顔料溶液を含浸させた後、水中に１２時間浸漬して顔料
を固体化し、中和、水洗、乾燥して直径０．５７０mmの
焼成黄色鉛筆芯を得た。

【００３４】（比較例１）実施例１と同様の焼成白色多
孔質鉛筆芯にＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ７０に
よるボールペンインクを含浸させ、直径０．５７０mmの
焼成青色鉛筆芯を得た。

【００３５】（比較例２）実施例１と同様の焼成白色多
孔質鉛筆芯にＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ８による
ボールペンインクを含浸させ、直径０．５７０mmの焼成
赤色鉛筆芯を得た。

【００３６】（比較例３）実施例１と同様の焼成白色多
孔質鉛筆芯にＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２
１によるボールペンインクを含浸させ、直径０．５７０
mmの焼成黄色鉛筆芯を得た。

【００３７】（比較例４）硝酸セルロース３０重量％タルク３０重量％ステアリン酸カルシウム２０重量％モンタンワックス５重量％銅フタロシアニン顔料１５重量％（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３）上記配合組成物に同重量に相当するメチルエチルケトン
を加えてこれらをニーダーで混合、分散させた後に２本
ロールで混練しながら溶剤分を調整し、この混練物をペ
レット化してプランジャー型押出機にて押出成形した
後、５０℃で６０時間乾燥させて直径０．５６８mmの非
焼成青色鉛筆芯を得た。

【００３８】前記実施例１〜５及び比較例１〜４より得
られた夫々の色鉛筆芯について、耐光性ΔＬ*と消しゴ
ムによる消去性の評価を行った。評価は次の様に行っ
た。その結果を下記表１に示す。耐光性（ΔＬ*）：上質紙に描画後、キセノンランプ
にて６時間照射し、その照射前後の描線の明度指数Ｌ*
の差を測定した。明度指数の差ΔＬ* が小さい程、耐光
性が良好である。消去性：上質紙に描画後、消しゴムにて容
易に消去が可能なものを○とし、また消しゴムにて消去
不可能のものを×として評価した。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】本発明の焼成色鉛筆芯は、着色剤として
顔料を使用しているので、従来の非焼成色鉛筆芯と同様
に彩度が高く、鮮やかな色が得られて、しかも描線の耐
光性、耐候性に優れる。消しゴムによる消去の妨げとな
るワックスを含まないので、消しゴム消去性に優れる。
開気孔を形成後、その気孔中に固体顔料を形成させるの
で、高温焼成が可能で、高強度の焼成多孔質鉛筆芯が使
用でき、前記の長所を満たしながら高強度にできる。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１２月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】すなわち本発明は開気孔を持つ焼成鉛筆芯
の該開気孔内に、溶解して含浸され、更に該開気孔内で
固体化された有機顔料を少なくとも着色剤として含む焼
成鉛筆芯であり、

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】また、開気孔を持つシャープペンシル用高
強度焼成鉛筆芯の該開気孔内に、溶解して含浸され、更
に該開気孔内で固体化された有機顔料を少なくとも着色
剤として含む焼成鉛筆芯であり、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開気孔を持つ焼成鉛筆芯の該開気孔内に
おいて、溶解して含浸され、気孔内で固体化された有機
顔料を少なくとも着色剤として含む焼成鉛筆芯。
【請求項２】開気孔を持つシャープペンシル用高強度
焼成鉛筆芯の該開気孔内において、溶解して含浸され、
気孔内で固体化された有機顔料を少なくとも着色剤とし
て含む焼成鉛筆芯。
【請求項３】開気孔を持つ焼成鉛筆芯を製造した後、
該開気孔内に有機溶剤、酸、アルカリより選んだ少なく
とも１種の液で溶解した有機顔料溶液を含浸し、ついで
溶剤蒸発法、該顔料に対する水析を含む貧溶剤置換法、
中和法より選んだ少なくとも１種の方法により有機顔料
を開気孔内で固体化して着色剤とすることを特徴とする
焼成鉛筆芯の製造方法。