JP2004231871A - 固形描画材 - Google Patents
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Abstract
【課題】強度と発色性とが優れた固形描画材を提供する。
【解決手段】ニトロセルロースなどの樹脂や粘土などよりなる結合材と、無機顔料・有期顔料などの着色剤と、体質材として平均粒子径が０．５〜２０μｍ、アスペクト比が５１〜８０である板状アルミナを含有する事を特徴とする固形描画材。
【選択図】 なし
【解決手段】ニトロセルロースなどの樹脂や粘土などよりなる結合材と、無機顔料・有期顔料などの着色剤と、体質材として平均粒子径が０．５〜２０μｍ、アスペクト比が５１〜８０である板状アルミナを含有する事を特徴とする固形描画材。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クレヨン、パステル、固形修正具、色鉛筆芯など、着色材を結合材、体質材などと混練、成形して得られる、描画対象物に擦られる事によって自己が摩耗して描画対象物に着色材を付着させて描画跡を形成する固形描画材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にクレヨン、パステル、固形修正具、色鉛筆芯などの固形描画材は、有機系顔料、無機系顔料などの着色材と、粘土、有機ベントナイト、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン樹脂などの結合材と、タルク、マイカ、炭酸カルシウム等の体質材と、カルナバワックス、ポリエチレンワックス、油脂類ステアリン酸などの摩耗性付与材とを混練し、必要に応じて水、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤を加えたものを成形して得られている。
【０００３】
また色鉛筆芯においては、特に近年シャープペンシル用の細径芯として、ベントナイト、カオリン、クレーなどの粘土質結合材と塩化ビニル樹脂などの有機系結合材とを併用し、タルク、窒化ホウ素などの体質材を用い雰囲気調整をしながら熱処理を施して得た白色焼結芯体に染料などを浸み込ませ着色化する色鉛筆芯において、染料を浸み込ませる前の芯体をペルヒドロポリシラザンのキシレン溶液中に数回浸漬して熱処理することにより、熱処理により有機系結合材が飛散して形成された気孔中に窒化ケイ素骨格を幾重にも生成させて強度を向上した白色焼結芯体を形成し、この白色焼結芯体に染料を浸み込ませた色鉛筆芯が提案されている。
【０００４】
このような固形描画材は、固形描画材自身が紙面に対して摩耗により付着もしくは定着させて発色させるもので、着色粉をより多く固形描画材から摩耗させれば良好な発色が得られる。しかし、発色性の向上のために摩耗性を促進する事は成形品としての強度が弱くなるという問題を抱えるものであった。例えば、樹脂の使用量を抑え色鉛筆芯自身を軟らかく摩耗し易くする方法で得られる色鉛筆芯の発色性は確かに向上はするが、強度が弱くなり折れ易くなるという現象が生ずる。
【０００５】
固形描画材の強度を損ねることなく発色性を備える固形描画材を得るためには、特にタルクや炭酸カルシウムなど摩耗する際の着色粒子として一番大きな粒子形状の制御が肝心で、固形描画材の強度を損ねることなく、これら体質材が固形描画材から容易に剥離するような構造にするために種々検討がなされている。
例えば技術文献１には、体質材に板状アルミナを使用することで強度を損ねることなく発色性を備える固形描画材得ることが出来るとの記載があり、更に詳細な説明の中で、これら板状アルミナの粒子径が１〜２０μｍで、粒子の平均直径を粒子の平均厚さで徐して表されるアスペクト比が２〜５０であるものを使用することが好ましいとの記載がある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２３５０２６公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
技術文献１で述べられている好ましい粒子径とアスペクト比で表される板状アルミナを使用した場合、アスペクト比が小さいので、筆記時に空滑りを起こし易く均一な発色を得ることが困難で、その為筆記荷重をより大きく掛けて描画すると、摩耗粉が紙面に定着出来ずにカス出粉として飛散して紙面を汚す原因を作り出してしまう不具合がある。このように既存の板状アルミナを使用しているだけでは、実用的に十分な強度を有しながらカス出の発生による紙面の汚れがなく良好な発色性を有する固形描画材が得られないという課題が存在する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、少なくとも結合材と体質材と着色材を使用する固形描画材において、前記体質材は少なくとも平均粒子径が０．５〜２０μｍ、アスペクト比が５１〜８０である板状アルミナを含むことを特徴とする固形描画材を要旨とする。
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、板状アルミナは、その平均粒子径が０．５μｍ〜２０μｍであり、アスペクト比が５１〜８０であることが必要である。
板状アルミナの平均粒子径は、特に固形描画材の構造の緻密性や、摩耗量に大きな影響を与え、平均粒子径が０．５μｍより小さいと、固形描画材中での充填効果により緻密な構造になり、摩耗を促進させる効果が得られず、２０μｍより大きいと、摩耗は多くなるが紙面への定着が悪く、カス出が多くなってしまい、固形描画材の構造としても、脆く、強度の低いものとなってしまう。
また、板状アルミナのアスペクト比は、特に固形描画材中での板状アルミナの配向性や、固形描画材からの剥離性に大きな影響を与え、アスペクト比が５１より小さいと粒子の厚みが増すので、固形描画材中での板状アルミナの配向性が低くなり、固形描画材の強度の向上が得られにくく、板状アルミナ粒子同士が基底面に平行に並びずらくなるので固形描画材からの剥離性も低下し、摩耗が少なくなってしまう。アスペクト比が８０より大きくなると、板状アルミナ自体の強度が低下し、固形描画材中で、板状構造が変形・破断してしまい、配向性や剥離性が低下してしまう。
なお、板状アルミナのアスペクト比は、平均粒子径によって異なるが、５５〜７５であるとより好ましい。
更に、板状アルミナの使用量は、固形描画材全量に対して２〜３０重量％であることが好ましい。
使用量が２重量％より少ないと、前述したような板状アルミナの配向性に起因する強度の向上や、剥離性に起因する摩耗量の向上といった効果が得られ難く、３０重量％より多いと、固形描画材は硬くなり過ぎて摩耗しにくくなってしまったり、配向性が高くなり過ぎて、配向方向に沿って割れが発生しやすくなってしまう。
これら板状アルミナの製法としては、例えば、水酸化アルミニウム、又はベーマイトなどのアルミナ水和物を予めロールミルなどで粉砕してサブミクロンオーダーに粒度調整したものを用い、これを水又は苛性ソーダ、炭酸ソーダなどのアルカリ水溶液とともに密閉オートクレーブ中に充填し、３５０℃以上の高温、２００気圧以下にて水熱処理するなどして得ることが出来る。この製法で得られるものはα―Ａｌ２Ｏ３であるが、α―Ａｌ２Ｏ３は最も安定で好ましい。市販品としては、セラフＹＦＡ０５０７０（平均粒子径５μｍ、アスペクト比７０）が、研究開発品としてセラフＹＦＡ１００７０（平均粒子径１０μｍ、アスペクト比７０）（以上、ＹＫＫ（株）製）などが挙げられる。ちなみに、これら粒子径別による粒子の肉厚の制御は、主に温度と圧力の諸条件により得られるもので、３５０℃を越える温度に対する平均粒子径の傾向は高温度側になるほど小さくなる傾向がある。そして圧力については、２００気圧を越える圧力では板状アルミナ粒子の肉厚が大きくなり、圧力が低いと肉厚が小さくなる傾向がある。
【００１０】
本発明で使用する固形描画材の材料としては、上記板状アルミナの他に、賦形させるための結合材である樹脂、粘土、有機ベントナイトと、着色材とを必須成分として使用し、必要に応じてタルク、炭酸カルシウム等の板状アルミナ以外の体質材、着色材などを紙面に塗布するための各種ワックス、ステアリン酸などの油脂類などの摩耗性付与材を配合し使用する事ができる。
【００１１】
本発明に用いられる結合材としては、粘土、有機ベントナイト及び樹脂が挙げられる。
樹脂としては特に限定されず、具体的には、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ポリスチレンブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル−スチレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ニトロセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、マレイン酸重合物、ポリエステルポリオール樹脂、ポリエステルポリエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。これらは単独で用いても、２種以上を併用しても構わない。
【００１２】
本発明に用いられる着色材としては、特に限定されず、天然系、合成系各種染料や無機系、有機系各種顔料を任意に使用することができる。染料としては、ジャパノールファストブラックＤコンク（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７）、ウォーターブラック１００Ｌ（同１９）、ウォーターブラック２００−Ｌ（同１９）、ウォーターブラック♯７（同１９）、カヤセットブラックＷ９（同１９）、ダイレクトファストブラックＢ（同２２）、ダイレクトファストブラックＡＢ（同３２）、ダイレクトディープブラックＥＸ（同３８）、ダイレクトディープブラック（同３８類似品）、ダイレクトファストブラックコンク（同５１）、カヤラススプラグレイＶＧＮ（同７１）、カヤクダイレクトブリリアントエローＧ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトエロー（同１２）、ダイレクトファストエロー５ＧＬ（同２６）、アイゼンプリムラエローＧＣＬＨ（同４４）、ダイレクトファストエローＲ（同５０）、アイゼンダイレクトファストレッドＦＨ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１）、ニッポンファストスカーレットＧＳＸ（同４）、ダイレクトファストスカーレット４ＢＳ（同２３）、アイゼンダイレクトデュリンＢＨ（同３１）、ダイレクトスカーレットＢ（同３７）、カヤクダイレクトスカーレット３Ｂ（同３９）、アイゼンプリムラビンコンク２ＢＬＨ（同７５）、スミライトレッドＦ３Ｂ（同８０）、アイゼンプリムラレッド４ＢＨ（同８１）、カヤラススプラルビンＢＬ（同８３）、カヤラスライトレッドＦ５Ｇ（同２２５）、カヤラスライトレッドＦ５Ｂ（同２２６）、カヤラスライトローズＦＲ（同２２７）、ダイレクトスカイブルー６Ｂ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１）、ダイレクトスカイブルー５Ｂ（同１５）、ベンゾブリリアントスカイブルー８ＧＳ（同４１）、スミライトスプラブルーＢＲＲコンク（同７１）、ダイボーゲンターコイズブルーＳ（同８６）、ウォーターブルー♯３（同８６）、カヤラスターコイズブルーＧＬ（同８６）、ダイワブルー２１５Ｈ（同８７）、カヤラススプラルブルーＦＦＲＬ（同１０８）、カヤラススプラルブルーＦＦ２ＧＬ（同１０６）、カヤラススプラクターコイズブルーＦＢＬ（同１９９）等の直接染料やアシッドブルーブラック１０Ｂ（Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１）、ニグロシン（同２）、ウォーターブラックＲ４５５（同２）、ウォーターブラックＲ５１０（同２）、スミノールミリングブラック８ＢＸ（同２４）、カヤノールミリングブラックＶＬＧ（同２６）、カヤノールミリングブラックＢＲコンク（同３１）、ミツイナイロンブラックＧＬ（同５２）、アイゼンオパールブラックＷＨエクストラコンク（同５２）、スミランブラックＷＡ（同５２）、ラウニルブラックＢＧエクストラコンク（同１０７）、カヤノールミリングブラックＴＬＢ（同１０９）、スミノールミリングブラックＢ（同１０９）、カヤノールミリングブラックＴＬＲ（同１１０）、アイゼンオパールブラックニューコンク（同１１９）、ウォーターブラック１８７−Ｌ（同１５４）、アシッドイエロー♯１０（Ｃ．Ｉ．アシッドエロー１）、カヤクアシッドブリリアントフラビンＦＦ（同７：１）、カヤシルエローＣＧ（同１７）、キシレンライトエロー２Ｇ１４０％（同１７）、スミノールレベリングエローＮＲ（同１９）、ウォーターイエロー♯１（同２３）、ダイワダートラジン（同２５）、カヤクタートラジン（同２３）、スミノールファストエローＲ（同２５）、ダイアシッドライトエロー２ＧＰ（同２９）、スミノールミリングエロー０（同３８）、スミノールミリングエローＭＲ（同４２）、ウォーターイエロー♯６（同４２）、カヤノールエローＮＦＧ（同４９）、スミノールミリングエロー３Ｇ（同７２）、スミノールファストエローＧ（同６１）、スミノールミリングエローＧ（同７８）、カヤノールエローＮ５Ｇ（同１１０）、スミノールミリングエロー４Ｇ２００％（同１４１）、カヤノールエローＮＧ（同１３５）、カヤノールミリングエロー５ＧＷ（同１２７）、カヤノールミリングエロー６ＧＷ（同１４２）、スミトモファストスカーレットＡ（Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８）、カヤクシルクスカーレット（同９）、ソーラールビンエクストラ（同１４）、ダイワニューコクシン（同１８）、ウォータースカーレット（同１８）、ダイワ赤色１０２号（同１８）、アイゼンボンソーＲＨ（同２６）、ダイワ赤色２号（同２７）、スミノールレベリングブリリアントレッドＳ３Ｂ（同３５）、カヤシルルビノール３ＧＳ（同３７）、アイゼンエリスロシン（同５１）、カヤクアシッドローダミンＦＢ（同５２）、ダイワ赤色１０６号（同５２）、スミノールレベリングルビノール３ＧＰ（同５７）、ダイアシッドアリザリンルビノールＦ３Ｇ２００％（同８２）、アリザリンルビノール５Ｇ（同８３）、アイゼネオシンＧＨ（同８７）、ウォーターレッド♯２（同８７）、ダイワ赤色１０３ＷＢ（同８７）、ウォーターピンク♯２（同９２）、アイゼンアシッドフロキシンＰＢ（同９２）、ダイワ赤色１０４号（同９２）、ローズベンガル（同９４）、カヤノールミリングスカーレットＦＧＷ（同１１１）、カヤノールミリングルビン３ＢＷ（同１２９）、スミノールミリングブリリアントレッド３ＢＮコンク（同１３１）、スミノールミリングブリリアントレッドＢＳ（同１３８）、アイゼンオパールピンクＢＨ（同１８６）、スミノールミリングブリリアントレッドＢコンク（同２４９）、カヤクアシッドブリリアントレッド３ＢＬ（同２５４）、カヤクアシッドブリリアントレッドＢＬ（同２６５）、カヤノールミリングレッドＧＷ（同２７６）、ミツイアシッドバイオレット６ＢＮ（同１７）、ウォーターバイオレット♯１（同４９）、インキバイオレットＬ１０（同４９）、スミトモパテントピュアブルーＶＸ（Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１）、ウォーターブルー♯１０６（同１）、パテントブルーＡＦ（同７）、ウォーターブルー♯９（同９）、ダイワ青色１号（同９）、インキブルーＬ２０（同９）、スプラノールブルーＢ（同１５）、ウォーターブルー♯１１６（同１５）、オリエントスルブルブルーＯＢＸ（同２２）、スミノールレベリングブルー４ＧＬ（同２３）、ミツイナイロンファストブルーＧ（同２５）、カヤシルブルーＡＧＧ（同４０）、カヤシルブルーＢＲ（同４１）、ミツイアリザリンサフィロールＳＥ（同４３）、スミノールレベリングスカイブルーＲエクストラコンク（同６２）、ミツイナイロンファストスカイブルーＲ（同７８）、スミトモブリリアントインドシアニン６Ｂｈ／ｅ（同８３）、サンドランシアニンＮ−６Ｂ３５０％（同９０）、ウォーターブルー♯１０５（同９０）、オリエントソルブルブルーＯＢＢ（同９３）、スプラノールシアニン７ＢＦ（同１００）、スミトモブリリアントブルー５Ｇ（同１０３）、アシッドブルー（同１０３）、アシランブリリアントブルーＦＦＲ（同１０４）、カヤノールミリングウルトラスカイＳＥ（同１１２）、カヤノールミリングシアニン５Ｒ（同１１３）、アイゼンオパールシアニン２ＧＬＨ（同１５８）、ダイワギニアグリーンＢ（Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン３）、アッシッドブリリアントミリンググリーン（同９）、ダイワグリーン♯７０（同１６）、カヤノールシアニングリーンＧ（同２５）、スミノールミリンググリーンＧ（同２７）、ウォーターオレンジ♯１７（Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ５６）等の酸性染料、ウォーターイエロー♯２（Ｃ．Ｉ．フードエロー３）、食品用黄色５号（Ｃ．Ｉ．フードエロー３）、食品用赤色３号（Ｃ．Ｉ．フードレッド１４）、食品用青色２号（Ｃ．Ｉ．アシッドブルー７４）、食品用緑色２号（Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン５）等の食用染料、マラカイトグリーン（Ｃ．Ｉ．４２０００）、ビクトリアブルーＦＢ（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、メチルバイオレットＦＮ（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、ローダミンＦ４Ｇ（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、ローダミン６ＧＣＰ（Ｃ．Ｉ．４５１６０）等の塩基性染料が挙げられる。
【００１３】
顔料としてはＳｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ６、同Ｓ１７０、同Ｓ６１０、同５、同４、同４Ａ、同５５０、同３５、同２５０、同１００、Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ、同Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、同１４０Ｖ、同９５、同９０、同８５、同８０、同７５、同５５、同４５、同Ｐ、同ＸＥ２、同Ｌ６、同Ｌ、同３００、同３０、同３、同３５、同２５、同２００、同Ａ、同Ｇ（以上、デグサ・ジャパン（株）製）、♯２４００Ｂ、＃２３５０、＃２３００、＃２２００Ｂ、＃１０００、＃９５０、＃８５０、＃ＭＣＦ８８、ＭＡ６００、ＭＡ１００、ＭＡ７、ＭＡ１１、＃５０、＃５２、＃４５、＃４４、＃３３、＃３２、＃３０、ＣＦ９、＃２０Ｂ、＃４０００Ｂ（以上、三菱化成（株）製）、ＭＯＮＡＲＣＨ １３００、同１１００、同１０００、同９００、同８８０、同８００、同７００、ＭＯＧＵＬ Ｌ、ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ、同６６０Ｒ、同５００Ｒ、同３３０Ｒ、同３００Ｒ、同９９Ｒ、ＥＬＦＴＥＸ ８、同１２、ＢＬＡＣＫ ＰＥＲＡＬＳ ２０００（以上、米国、キャボットＣｏ．ＬＴＤ製）、Ｒａｖｅｎ７０００、同５７５０、同５２５０、同５０００、同３５００、同２０００、同１５００、同１２５５、同１２５０、同１２００、同１１７０、同１０６０、同１０４０、同１０３５、同１０２０、同１０００、同８９０Ｈ、同８９０、同８５０、同７９０、同７８０、同７６０、同５００、同４５０、同４３０、同４２０、同４１０、同２２、同１６、同１４、同８２５Ｏｉｌ Ｂｅａｄｓ、同Ｈ２０、同Ｃ、Ｃｏｎｄｕｃｔｅｘ ９７５、同９００、同ＳＣ（以上、コロンビヤン・カーボン日本（株）製）などのカーボンブラック、ＫＡ−１０、同１０Ｐ、同１５、同２０、同３０、同３５、同６０、同８０、同９０、ＫＲ−３１０、同３８０、同４６０、同４８０（以上、チタン工業（株）製）、Ｐ２５（日本アエロジル（株）製）などの酸化チタン、ＢＳ−６０５、同６０７（以上、東洋アルミ（株）製）、ブロンズパウダーＰ−５５５、同Ｐ−７７７（以上、中島金属箔工業（株）製）、ブロンズパウダー３Ｌ５、同３Ｌ７（以上、福田金属箔工業（株）製）などの金属粉顔料、また、黒色酸化鉄、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、群青、紺青、コバルトブルー、クロムグリーン、酸化クロム等の無機顔料、ハンザエロー−１０Ｇ、同５Ｇ、同３Ｇ、同４、同ＧＲ、同Ａ、ベンジジンエロー、パーマネントエローＮＣＣＧ、タートラジンレーキ、キノリンエロー、スダーン１、パーマネントオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＧＮ、パーマネントブラウンＦＧ、パラブラウン、ファイヤーレッド、ブリリアントカーミン６Ｂ、ボルドー５Ｂ、チオインジゴレッド、ファストバイオレットＢ、ジオキサンバイオレット、アルカリブルーレーキ、フタロシアニンブルー、インジゴ、アシッドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン等の有機顔料などが挙げられる。また、この他に硫化亜鉛、珪酸亜鉛、硫酸亜鉛カドミウム、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、タングステン酸カルシウム等の無機蛍光顔料が挙げられる。
【００１４】
本発明に用いられる体質材としては、上記板状アルミナを単独で使用しても良いし、板状アルミナに加えて従来公知の体質材を特に制限なく使用することもできる。具体的には、タルク、マイカ、カオリンクレー、ベントナイト、Ｎε−ラウロイルリジン、Ｎ−ラウロイル−β−アラニンの各種金属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、窒化ホウ素や繊維状物としてチタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、二酸化チタンウィスカー、硫酸マグネシウムウィスカー、硫酸カルシウムウィスカー、硫酸アルミニウムウィスカーなどが挙げられ、これらを単独もしくは２種以上を併用しても構わない。
【００１５】
本発明においては、上記の他にカルナバワックス、密ろう、木ろう等の天然系ワックス群、ポリエチレンワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス、ジンクステアリルケトン、マイクロクリスタリンワックス等の合成系ワックス群、ステアリン酸、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸各種金属塩などの摩耗性付与材や、必要に応じてフタル酸ジアリル、フタル酸ジメチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、プロピレンカーボネート等の可塑剤類などを使用することができる。
【００１６】
本発明において、固形描画材は、上記配合材料を任意に配合し、使用する結合材の特性によっては水、ＭＥＫ、アルコール等の極性溶剤や、トルエン等の無極性溶剤を任意に使用しながら、ヘンシルミキサー、ボールミル、三本ロールミル等の攪拌、粉砕、分散機により混練を行った後に成形する。クレヨンやパス等は加熱溶融しながら型入れした後、冷却し成形する方法が採用できる。更に、色鉛筆芯などの場合には、若干溶剤分を残存させた材料を縦型押し出し機用のシリンダーに装填し、油圧ピストンでシリンダー内材料を押し出し成形し、含まれる有機溶剤については乾燥機を利用して強制乾燥する等、既存の方法を採用して成形する方法が採用できる。
【００１７】
【作用】
本発明で使用する板状アルミナは、菱面体晶系のα−アルミナ粒子であり、一般的に使用される体質材と比較して、極めて薄く、アスペクト比の高い板状粒子であるが、更にアスペクト比を５１〜８０とした板状アルミナを使用することで、他の体質材に比較して極めて優れた配向性を発揮して強度を向上することができる。また更に配向時に従来板状アルミナに比べても粒子がきわめて薄い特徴から、成型時の圧力で板状アルミナ粒子同士の全部若しくは一部が押出方向に密に重なり合うような連続した板状アルミナ層を形成するので、筆記時に板状アルミナ粒子が筆記時に途絶えることなく、一枚一枚均一に劈開しながら剥離することができるので、比較的軽い筆記荷重で高い摩耗性を得ることができる為、カス出粉が発生せず良好な発色を得ることが出来るものと推測する。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
＜実施例１＞
ニトロセルロース（結合材） ２１重量部
タルク（体質材） ５重量部
カルナバワックス（ワックス） ５重量部
板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５） １５重量部
ステアリン酸（滑材） １９重量部
プロピレンカーボネート（可塑材） ５重量部
フタロシアニンブル−（着色材） ３０重量部
ＭＥＫ（溶剤） １００重量部
上記材料を配合して、ヘンシルミキサーで分散後、三本ロールで混練及び更なる分散を行い、溶剤分を調整しながら縦型押し出し機で成形後、残存溶剤分を完全に除くため８０℃で８時間乾燥して、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００１９】
＜実施例２＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）をセラフＹＦＡ０５０７０（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：７０）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２０】
＜実施例３＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：０．５μｍ、アスペクト比：５１）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２１】
＜実施例４＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：０．６μｍ、アスペクト比：５３）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２２】
＜実施例５＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：１μｍ、アスペクト比：５５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２３】
＜実施例６＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：２μｍ、アスペクト比：５６）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２４】
＜実施例７＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：１０μｍ、アスペクト比：７３）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２５】
＜実施例８＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：１５μｍ、アスペクト比：７５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２６】
＜実施例９＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：１８μｍ、アスペクト比：７７）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２７】
＜実施例１０＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：２０μｍ、アスペクト比：８０）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２８】
＜実施例１１〜１７＞
実施例１において板状アルミナの使用量を、１．８、２、５、１０、３０、３２、４０重量％になるように調整した以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２９】
＜比較例１＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を除き、その分をタルクにした以外は実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３０】
＜比較例２＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：０．３μｍ、アスペクト比：４５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３１】
＜比較例３＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：５２）を板状アルミナ（平均粒子径：０．４μｍ、アスペクト比：５０）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３２】
＜比較例４＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）をセラフＹＦＡ０２０２５（平均粒子径：２μｍ、アスペクト比：２５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３３】
＜比較例５＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）をセラフＹＦＡ０５０２５（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：２５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３４】
＜比較例６＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：２１μｍ、アスペクト比：８１）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３５】
＜比較例７＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：２５μｍ、アスペクト比：８５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３６】
以上、上記各実施例及び比較例で得られた色鉛筆芯の曲げ強さ（単位；ＭＰａ）と発色性の代用特性としての濃度（単位；Ｄ）とをＪＩＳ Ｓ ６００５に基づいて測定し、筆記時のカス出については、濃度測定時に使用するレコード式画線機を用い、筆記荷重を５００ｇにして筆記した際に発生する粉を採取してその重さを測定した（単位ｍｇ）。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、平均粒子径が０．５〜２０μｍ、アスペクト比が５１〜８０である板状アルミナを使用することにより、強度を有しながら筆記時のカス出が少なく発色性の優れた固形描画材を得ることができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、クレヨン、パステル、固形修正具、色鉛筆芯など、着色材を結合材、体質材などと混練、成形して得られる、描画対象物に擦られる事によって自己が摩耗して描画対象物に着色材を付着させて描画跡を形成する固形描画材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にクレヨン、パステル、固形修正具、色鉛筆芯などの固形描画材は、有機系顔料、無機系顔料などの着色材と、粘土、有機ベントナイト、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン樹脂などの結合材と、タルク、マイカ、炭酸カルシウム等の体質材と、カルナバワックス、ポリエチレンワックス、油脂類ステアリン酸などの摩耗性付与材とを混練し、必要に応じて水、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤を加えたものを成形して得られている。
【０００３】
また色鉛筆芯においては、特に近年シャープペンシル用の細径芯として、ベントナイト、カオリン、クレーなどの粘土質結合材と塩化ビニル樹脂などの有機系結合材とを併用し、タルク、窒化ホウ素などの体質材を用い雰囲気調整をしながら熱処理を施して得た白色焼結芯体に染料などを浸み込ませ着色化する色鉛筆芯において、染料を浸み込ませる前の芯体をペルヒドロポリシラザンのキシレン溶液中に数回浸漬して熱処理することにより、熱処理により有機系結合材が飛散して形成された気孔中に窒化ケイ素骨格を幾重にも生成させて強度を向上した白色焼結芯体を形成し、この白色焼結芯体に染料を浸み込ませた色鉛筆芯が提案されている。
【０００４】
このような固形描画材は、固形描画材自身が紙面に対して摩耗により付着もしくは定着させて発色させるもので、着色粉をより多く固形描画材から摩耗させれば良好な発色が得られる。しかし、発色性の向上のために摩耗性を促進する事は成形品としての強度が弱くなるという問題を抱えるものであった。例えば、樹脂の使用量を抑え色鉛筆芯自身を軟らかく摩耗し易くする方法で得られる色鉛筆芯の発色性は確かに向上はするが、強度が弱くなり折れ易くなるという現象が生ずる。
【０００５】
固形描画材の強度を損ねることなく発色性を備える固形描画材を得るためには、特にタルクや炭酸カルシウムなど摩耗する際の着色粒子として一番大きな粒子形状の制御が肝心で、固形描画材の強度を損ねることなく、これら体質材が固形描画材から容易に剥離するような構造にするために種々検討がなされている。
例えば技術文献１には、体質材に板状アルミナを使用することで強度を損ねることなく発色性を備える固形描画材得ることが出来るとの記載があり、更に詳細な説明の中で、これら板状アルミナの粒子径が１〜２０μｍで、粒子の平均直径を粒子の平均厚さで徐して表されるアスペクト比が２〜５０であるものを使用することが好ましいとの記載がある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２３５０２６公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
技術文献１で述べられている好ましい粒子径とアスペクト比で表される板状アルミナを使用した場合、アスペクト比が小さいので、筆記時に空滑りを起こし易く均一な発色を得ることが困難で、その為筆記荷重をより大きく掛けて描画すると、摩耗粉が紙面に定着出来ずにカス出粉として飛散して紙面を汚す原因を作り出してしまう不具合がある。このように既存の板状アルミナを使用しているだけでは、実用的に十分な強度を有しながらカス出の発生による紙面の汚れがなく良好な発色性を有する固形描画材が得られないという課題が存在する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、少なくとも結合材と体質材と着色材を使用する固形描画材において、前記体質材は少なくとも平均粒子径が０．５〜２０μｍ、アスペクト比が５１〜８０である板状アルミナを含むことを特徴とする固形描画材を要旨とする。
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、板状アルミナは、その平均粒子径が０．５μｍ〜２０μｍであり、アスペクト比が５１〜８０であることが必要である。
板状アルミナの平均粒子径は、特に固形描画材の構造の緻密性や、摩耗量に大きな影響を与え、平均粒子径が０．５μｍより小さいと、固形描画材中での充填効果により緻密な構造になり、摩耗を促進させる効果が得られず、２０μｍより大きいと、摩耗は多くなるが紙面への定着が悪く、カス出が多くなってしまい、固形描画材の構造としても、脆く、強度の低いものとなってしまう。
また、板状アルミナのアスペクト比は、特に固形描画材中での板状アルミナの配向性や、固形描画材からの剥離性に大きな影響を与え、アスペクト比が５１より小さいと粒子の厚みが増すので、固形描画材中での板状アルミナの配向性が低くなり、固形描画材の強度の向上が得られにくく、板状アルミナ粒子同士が基底面に平行に並びずらくなるので固形描画材からの剥離性も低下し、摩耗が少なくなってしまう。アスペクト比が８０より大きくなると、板状アルミナ自体の強度が低下し、固形描画材中で、板状構造が変形・破断してしまい、配向性や剥離性が低下してしまう。
なお、板状アルミナのアスペクト比は、平均粒子径によって異なるが、５５〜７５であるとより好ましい。
更に、板状アルミナの使用量は、固形描画材全量に対して２〜３０重量％であることが好ましい。
使用量が２重量％より少ないと、前述したような板状アルミナの配向性に起因する強度の向上や、剥離性に起因する摩耗量の向上といった効果が得られ難く、３０重量％より多いと、固形描画材は硬くなり過ぎて摩耗しにくくなってしまったり、配向性が高くなり過ぎて、配向方向に沿って割れが発生しやすくなってしまう。
これら板状アルミナの製法としては、例えば、水酸化アルミニウム、又はベーマイトなどのアルミナ水和物を予めロールミルなどで粉砕してサブミクロンオーダーに粒度調整したものを用い、これを水又は苛性ソーダ、炭酸ソーダなどのアルカリ水溶液とともに密閉オートクレーブ中に充填し、３５０℃以上の高温、２００気圧以下にて水熱処理するなどして得ることが出来る。この製法で得られるものはα―Ａｌ２Ｏ３であるが、α―Ａｌ２Ｏ３は最も安定で好ましい。市販品としては、セラフＹＦＡ０５０７０（平均粒子径５μｍ、アスペクト比７０）が、研究開発品としてセラフＹＦＡ１００７０（平均粒子径１０μｍ、アスペクト比７０）（以上、ＹＫＫ（株）製）などが挙げられる。ちなみに、これら粒子径別による粒子の肉厚の制御は、主に温度と圧力の諸条件により得られるもので、３５０℃を越える温度に対する平均粒子径の傾向は高温度側になるほど小さくなる傾向がある。そして圧力については、２００気圧を越える圧力では板状アルミナ粒子の肉厚が大きくなり、圧力が低いと肉厚が小さくなる傾向がある。
【００１０】
本発明で使用する固形描画材の材料としては、上記板状アルミナの他に、賦形させるための結合材である樹脂、粘土、有機ベントナイトと、着色材とを必須成分として使用し、必要に応じてタルク、炭酸カルシウム等の板状アルミナ以外の体質材、着色材などを紙面に塗布するための各種ワックス、ステアリン酸などの油脂類などの摩耗性付与材を配合し使用する事ができる。
【００１１】
本発明に用いられる結合材としては、粘土、有機ベントナイト及び樹脂が挙げられる。
樹脂としては特に限定されず、具体的には、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ポリスチレンブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル−スチレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ニトロセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、マレイン酸重合物、ポリエステルポリオール樹脂、ポリエステルポリエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。これらは単独で用いても、２種以上を併用しても構わない。
【００１２】
本発明に用いられる着色材としては、特に限定されず、天然系、合成系各種染料や無機系、有機系各種顔料を任意に使用することができる。染料としては、ジャパノールファストブラックＤコンク（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７）、ウォーターブラック１００Ｌ（同１９）、ウォーターブラック２００−Ｌ（同１９）、ウォーターブラック♯７（同１９）、カヤセットブラックＷ９（同１９）、ダイレクトファストブラックＢ（同２２）、ダイレクトファストブラックＡＢ（同３２）、ダイレクトディープブラックＥＸ（同３８）、ダイレクトディープブラック（同３８類似品）、ダイレクトファストブラックコンク（同５１）、カヤラススプラグレイＶＧＮ（同７１）、カヤクダイレクトブリリアントエローＧ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトエロー（同１２）、ダイレクトファストエロー５ＧＬ（同２６）、アイゼンプリムラエローＧＣＬＨ（同４４）、ダイレクトファストエローＲ（同５０）、アイゼンダイレクトファストレッドＦＨ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１）、ニッポンファストスカーレットＧＳＸ（同４）、ダイレクトファストスカーレット４ＢＳ（同２３）、アイゼンダイレクトデュリンＢＨ（同３１）、ダイレクトスカーレットＢ（同３７）、カヤクダイレクトスカーレット３Ｂ（同３９）、アイゼンプリムラビンコンク２ＢＬＨ（同７５）、スミライトレッドＦ３Ｂ（同８０）、アイゼンプリムラレッド４ＢＨ（同８１）、カヤラススプラルビンＢＬ（同８３）、カヤラスライトレッドＦ５Ｇ（同２２５）、カヤラスライトレッドＦ５Ｂ（同２２６）、カヤラスライトローズＦＲ（同２２７）、ダイレクトスカイブルー６Ｂ（Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１）、ダイレクトスカイブルー５Ｂ（同１５）、ベンゾブリリアントスカイブルー８ＧＳ（同４１）、スミライトスプラブルーＢＲＲコンク（同７１）、ダイボーゲンターコイズブルーＳ（同８６）、ウォーターブルー♯３（同８６）、カヤラスターコイズブルーＧＬ（同８６）、ダイワブルー２１５Ｈ（同８７）、カヤラススプラルブルーＦＦＲＬ（同１０８）、カヤラススプラルブルーＦＦ２ＧＬ（同１０６）、カヤラススプラクターコイズブルーＦＢＬ（同１９９）等の直接染料やアシッドブルーブラック１０Ｂ（Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１）、ニグロシン（同２）、ウォーターブラックＲ４５５（同２）、ウォーターブラックＲ５１０（同２）、スミノールミリングブラック８ＢＸ（同２４）、カヤノールミリングブラックＶＬＧ（同２６）、カヤノールミリングブラックＢＲコンク（同３１）、ミツイナイロンブラックＧＬ（同５２）、アイゼンオパールブラックＷＨエクストラコンク（同５２）、スミランブラックＷＡ（同５２）、ラウニルブラックＢＧエクストラコンク（同１０７）、カヤノールミリングブラックＴＬＢ（同１０９）、スミノールミリングブラックＢ（同１０９）、カヤノールミリングブラックＴＬＲ（同１１０）、アイゼンオパールブラックニューコンク（同１１９）、ウォーターブラック１８７−Ｌ（同１５４）、アシッドイエロー♯１０（Ｃ．Ｉ．アシッドエロー１）、カヤクアシッドブリリアントフラビンＦＦ（同７：１）、カヤシルエローＣＧ（同１７）、キシレンライトエロー２Ｇ１４０％（同１７）、スミノールレベリングエローＮＲ（同１９）、ウォーターイエロー♯１（同２３）、ダイワダートラジン（同２５）、カヤクタートラジン（同２３）、スミノールファストエローＲ（同２５）、ダイアシッドライトエロー２ＧＰ（同２９）、スミノールミリングエロー０（同３８）、スミノールミリングエローＭＲ（同４２）、ウォーターイエロー♯６（同４２）、カヤノールエローＮＦＧ（同４９）、スミノールミリングエロー３Ｇ（同７２）、スミノールファストエローＧ（同６１）、スミノールミリングエローＧ（同７８）、カヤノールエローＮ５Ｇ（同１１０）、スミノールミリングエロー４Ｇ２００％（同１４１）、カヤノールエローＮＧ（同１３５）、カヤノールミリングエロー５ＧＷ（同１２７）、カヤノールミリングエロー６ＧＷ（同１４２）、スミトモファストスカーレットＡ（Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８）、カヤクシルクスカーレット（同９）、ソーラールビンエクストラ（同１４）、ダイワニューコクシン（同１８）、ウォータースカーレット（同１８）、ダイワ赤色１０２号（同１８）、アイゼンボンソーＲＨ（同２６）、ダイワ赤色２号（同２７）、スミノールレベリングブリリアントレッドＳ３Ｂ（同３５）、カヤシルルビノール３ＧＳ（同３７）、アイゼンエリスロシン（同５１）、カヤクアシッドローダミンＦＢ（同５２）、ダイワ赤色１０６号（同５２）、スミノールレベリングルビノール３ＧＰ（同５７）、ダイアシッドアリザリンルビノールＦ３Ｇ２００％（同８２）、アリザリンルビノール５Ｇ（同８３）、アイゼネオシンＧＨ（同８７）、ウォーターレッド♯２（同８７）、ダイワ赤色１０３ＷＢ（同８７）、ウォーターピンク♯２（同９２）、アイゼンアシッドフロキシンＰＢ（同９２）、ダイワ赤色１０４号（同９２）、ローズベンガル（同９４）、カヤノールミリングスカーレットＦＧＷ（同１１１）、カヤノールミリングルビン３ＢＷ（同１２９）、スミノールミリングブリリアントレッド３ＢＮコンク（同１３１）、スミノールミリングブリリアントレッドＢＳ（同１３８）、アイゼンオパールピンクＢＨ（同１８６）、スミノールミリングブリリアントレッドＢコンク（同２４９）、カヤクアシッドブリリアントレッド３ＢＬ（同２５４）、カヤクアシッドブリリアントレッドＢＬ（同２６５）、カヤノールミリングレッドＧＷ（同２７６）、ミツイアシッドバイオレット６ＢＮ（同１７）、ウォーターバイオレット♯１（同４９）、インキバイオレットＬ１０（同４９）、スミトモパテントピュアブルーＶＸ（Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１）、ウォーターブルー♯１０６（同１）、パテントブルーＡＦ（同７）、ウォーターブルー♯９（同９）、ダイワ青色１号（同９）、インキブルーＬ２０（同９）、スプラノールブルーＢ（同１５）、ウォーターブルー♯１１６（同１５）、オリエントスルブルブルーＯＢＸ（同２２）、スミノールレベリングブルー４ＧＬ（同２３）、ミツイナイロンファストブルーＧ（同２５）、カヤシルブルーＡＧＧ（同４０）、カヤシルブルーＢＲ（同４１）、ミツイアリザリンサフィロールＳＥ（同４３）、スミノールレベリングスカイブルーＲエクストラコンク（同６２）、ミツイナイロンファストスカイブルーＲ（同７８）、スミトモブリリアントインドシアニン６Ｂｈ／ｅ（同８３）、サンドランシアニンＮ−６Ｂ３５０％（同９０）、ウォーターブルー♯１０５（同９０）、オリエントソルブルブルーＯＢＢ（同９３）、スプラノールシアニン７ＢＦ（同１００）、スミトモブリリアントブルー５Ｇ（同１０３）、アシッドブルー（同１０３）、アシランブリリアントブルーＦＦＲ（同１０４）、カヤノールミリングウルトラスカイＳＥ（同１１２）、カヤノールミリングシアニン５Ｒ（同１１３）、アイゼンオパールシアニン２ＧＬＨ（同１５８）、ダイワギニアグリーンＢ（Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン３）、アッシッドブリリアントミリンググリーン（同９）、ダイワグリーン♯７０（同１６）、カヤノールシアニングリーンＧ（同２５）、スミノールミリンググリーンＧ（同２７）、ウォーターオレンジ♯１７（Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ５６）等の酸性染料、ウォーターイエロー♯２（Ｃ．Ｉ．フードエロー３）、食品用黄色５号（Ｃ．Ｉ．フードエロー３）、食品用赤色３号（Ｃ．Ｉ．フードレッド１４）、食品用青色２号（Ｃ．Ｉ．アシッドブルー７４）、食品用緑色２号（Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン５）等の食用染料、マラカイトグリーン（Ｃ．Ｉ．４２０００）、ビクトリアブルーＦＢ（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、メチルバイオレットＦＮ（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、ローダミンＦ４Ｇ（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、ローダミン６ＧＣＰ（Ｃ．Ｉ．４５１６０）等の塩基性染料が挙げられる。
【００１３】
顔料としてはＳｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ６、同Ｓ１７０、同Ｓ６１０、同５、同４、同４Ａ、同５５０、同３５、同２５０、同１００、Ｐｒｉｎｔｅｘ １５０Ｔ、同Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、同１４０Ｖ、同９５、同９０、同８５、同８０、同７５、同５５、同４５、同Ｐ、同ＸＥ２、同Ｌ６、同Ｌ、同３００、同３０、同３、同３５、同２５、同２００、同Ａ、同Ｇ（以上、デグサ・ジャパン（株）製）、♯２４００Ｂ、＃２３５０、＃２３００、＃２２００Ｂ、＃１０００、＃９５０、＃８５０、＃ＭＣＦ８８、ＭＡ６００、ＭＡ１００、ＭＡ７、ＭＡ１１、＃５０、＃５２、＃４５、＃４４、＃３３、＃３２、＃３０、ＣＦ９、＃２０Ｂ、＃４０００Ｂ（以上、三菱化成（株）製）、ＭＯＮＡＲＣＨ １３００、同１１００、同１０００、同９００、同８８０、同８００、同７００、ＭＯＧＵＬ Ｌ、ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ、同６６０Ｒ、同５００Ｒ、同３３０Ｒ、同３００Ｒ、同９９Ｒ、ＥＬＦＴＥＸ ８、同１２、ＢＬＡＣＫ ＰＥＲＡＬＳ ２０００（以上、米国、キャボットＣｏ．ＬＴＤ製）、Ｒａｖｅｎ７０００、同５７５０、同５２５０、同５０００、同３５００、同２０００、同１５００、同１２５５、同１２５０、同１２００、同１１７０、同１０６０、同１０４０、同１０３５、同１０２０、同１０００、同８９０Ｈ、同８９０、同８５０、同７９０、同７８０、同７６０、同５００、同４５０、同４３０、同４２０、同４１０、同２２、同１６、同１４、同８２５Ｏｉｌ Ｂｅａｄｓ、同Ｈ２０、同Ｃ、Ｃｏｎｄｕｃｔｅｘ ９７５、同９００、同ＳＣ（以上、コロンビヤン・カーボン日本（株）製）などのカーボンブラック、ＫＡ−１０、同１０Ｐ、同１５、同２０、同３０、同３５、同６０、同８０、同９０、ＫＲ−３１０、同３８０、同４６０、同４８０（以上、チタン工業（株）製）、Ｐ２５（日本アエロジル（株）製）などの酸化チタン、ＢＳ−６０５、同６０７（以上、東洋アルミ（株）製）、ブロンズパウダーＰ−５５５、同Ｐ−７７７（以上、中島金属箔工業（株）製）、ブロンズパウダー３Ｌ５、同３Ｌ７（以上、福田金属箔工業（株）製）などの金属粉顔料、また、黒色酸化鉄、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、群青、紺青、コバルトブルー、クロムグリーン、酸化クロム等の無機顔料、ハンザエロー−１０Ｇ、同５Ｇ、同３Ｇ、同４、同ＧＲ、同Ａ、ベンジジンエロー、パーマネントエローＮＣＣＧ、タートラジンレーキ、キノリンエロー、スダーン１、パーマネントオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＧＮ、パーマネントブラウンＦＧ、パラブラウン、ファイヤーレッド、ブリリアントカーミン６Ｂ、ボルドー５Ｂ、チオインジゴレッド、ファストバイオレットＢ、ジオキサンバイオレット、アルカリブルーレーキ、フタロシアニンブルー、インジゴ、アシッドグリーンレーキ、フタロシアニングリーン等の有機顔料などが挙げられる。また、この他に硫化亜鉛、珪酸亜鉛、硫酸亜鉛カドミウム、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、タングステン酸カルシウム等の無機蛍光顔料が挙げられる。
【００１４】
本発明に用いられる体質材としては、上記板状アルミナを単独で使用しても良いし、板状アルミナに加えて従来公知の体質材を特に制限なく使用することもできる。具体的には、タルク、マイカ、カオリンクレー、ベントナイト、Ｎε−ラウロイルリジン、Ｎ−ラウロイル−β−アラニンの各種金属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、窒化ホウ素や繊維状物としてチタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、二酸化チタンウィスカー、硫酸マグネシウムウィスカー、硫酸カルシウムウィスカー、硫酸アルミニウムウィスカーなどが挙げられ、これらを単独もしくは２種以上を併用しても構わない。
【００１５】
本発明においては、上記の他にカルナバワックス、密ろう、木ろう等の天然系ワックス群、ポリエチレンワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス、ジンクステアリルケトン、マイクロクリスタリンワックス等の合成系ワックス群、ステアリン酸、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸各種金属塩などの摩耗性付与材や、必要に応じてフタル酸ジアリル、フタル酸ジメチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、プロピレンカーボネート等の可塑剤類などを使用することができる。
【００１６】
本発明において、固形描画材は、上記配合材料を任意に配合し、使用する結合材の特性によっては水、ＭＥＫ、アルコール等の極性溶剤や、トルエン等の無極性溶剤を任意に使用しながら、ヘンシルミキサー、ボールミル、三本ロールミル等の攪拌、粉砕、分散機により混練を行った後に成形する。クレヨンやパス等は加熱溶融しながら型入れした後、冷却し成形する方法が採用できる。更に、色鉛筆芯などの場合には、若干溶剤分を残存させた材料を縦型押し出し機用のシリンダーに装填し、油圧ピストンでシリンダー内材料を押し出し成形し、含まれる有機溶剤については乾燥機を利用して強制乾燥する等、既存の方法を採用して成形する方法が採用できる。
【００１７】
【作用】
本発明で使用する板状アルミナは、菱面体晶系のα−アルミナ粒子であり、一般的に使用される体質材と比較して、極めて薄く、アスペクト比の高い板状粒子であるが、更にアスペクト比を５１〜８０とした板状アルミナを使用することで、他の体質材に比較して極めて優れた配向性を発揮して強度を向上することができる。また更に配向時に従来板状アルミナに比べても粒子がきわめて薄い特徴から、成型時の圧力で板状アルミナ粒子同士の全部若しくは一部が押出方向に密に重なり合うような連続した板状アルミナ層を形成するので、筆記時に板状アルミナ粒子が筆記時に途絶えることなく、一枚一枚均一に劈開しながら剥離することができるので、比較的軽い筆記荷重で高い摩耗性を得ることができる為、カス出粉が発生せず良好な発色を得ることが出来るものと推測する。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
＜実施例１＞
ニトロセルロース（結合材） ２１重量部
タルク（体質材） ５重量部
カルナバワックス（ワックス） ５重量部
板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５） １５重量部
ステアリン酸（滑材） １９重量部
プロピレンカーボネート（可塑材） ５重量部
フタロシアニンブル−（着色材） ３０重量部
ＭＥＫ（溶剤） １００重量部
上記材料を配合して、ヘンシルミキサーで分散後、三本ロールで混練及び更なる分散を行い、溶剤分を調整しながら縦型押し出し機で成形後、残存溶剤分を完全に除くため８０℃で８時間乾燥して、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００１９】
＜実施例２＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）をセラフＹＦＡ０５０７０（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：７０）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２０】
＜実施例３＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：０．５μｍ、アスペクト比：５１）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２１】
＜実施例４＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：０．６μｍ、アスペクト比：５３）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２２】
＜実施例５＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：１μｍ、アスペクト比：５５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２３】
＜実施例６＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：２μｍ、アスペクト比：５６）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２４】
＜実施例７＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：１０μｍ、アスペクト比：７３）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２５】
＜実施例８＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：１５μｍ、アスペクト比：７５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２６】
＜実施例９＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：１８μｍ、アスペクト比：７７）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２７】
＜実施例１０＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：２０μｍ、アスペクト比：８０）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２８】
＜実施例１１〜１７＞
実施例１において板状アルミナの使用量を、１．８、２、５、１０、３０、３２、４０重量％になるように調整した以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００２９】
＜比較例１＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を除き、その分をタルクにした以外は実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３０】
＜比較例２＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：０．３μｍ、アスペクト比：４５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３１】
＜比較例３＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：５２）を板状アルミナ（平均粒子径：０．４μｍ、アスペクト比：５０）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３２】
＜比較例４＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）をセラフＹＦＡ０２０２５（平均粒子径：２μｍ、アスペクト比：２５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３３】
＜比較例５＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）をセラフＹＦＡ０５０２５（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：２５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３４】
＜比較例６＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：２１μｍ、アスペクト比：８１）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３５】
＜比較例７＞
実施例１において、板状アルミナ（平均粒子径：５μｍ、アスペクト比：６５）を板状アルミナ（平均粒子径：２５μｍ、アスペクト比：８５）に換えた以外は全て実施例１と同様の操作を行い、呼び径２の青色の色鉛筆芯を得た。
【００３６】
以上、上記各実施例及び比較例で得られた色鉛筆芯の曲げ強さ（単位；ＭＰａ）と発色性の代用特性としての濃度（単位；Ｄ）とをＪＩＳ Ｓ ６００５に基づいて測定し、筆記時のカス出については、濃度測定時に使用するレコード式画線機を用い、筆記荷重を５００ｇにして筆記した際に発生する粉を採取してその重さを測定した（単位ｍｇ）。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【発明の効果】
以上のように、平均粒子径が０．５〜２０μｍ、アスペクト比が５１〜８０である板状アルミナを使用することにより、強度を有しながら筆記時のカス出が少なく発色性の優れた固形描画材を得ることができる。
Claims (2)
- 少なくとも結合材と体質材と着色材を使用する固形描画材において、前記体質材は少なくとも平均粒子径が０．５〜２０μｍ、アスペクト比が５１〜８０である板状アルミナを含むことを特徴とする固形描画材。
- 前記板状アルミナの使用量が固形描画材全量に対して２〜３０重量％であることを特徴とする請求項１記載の固形描画材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003024335A JP2004231871A (ja) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | 固形描画材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003024335A JP2004231871A (ja) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | 固形描画材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004231871A true JP2004231871A (ja) | 2004-08-19 |
Family
ID=32952896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003024335A Withdrawn JP2004231871A (ja) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | 固形描画材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004231871A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009000101A (ja) * | 2007-05-22 | 2009-01-08 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 水稲育苗箱における粒状肥料施用方法 |
| JP2009228002A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-10-08 | Pentel Corp | 鉛筆芯 |
-
2003
- 2003-01-31 JP JP2003024335A patent/JP2004231871A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009000101A (ja) * | 2007-05-22 | 2009-01-08 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 水稲育苗箱における粒状肥料施用方法 |
| JP2009228002A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-10-08 | Pentel Corp | 鉛筆芯 |
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