JPH0149752B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は白墨組成物及びその製法に係り、殊に
白墨として成形される場合に手指に付着せず、描
画性が良好であり、乾布で消去でき且つこの際に
粉末化して飛散することのない白墨組成物及びそ
の製法に係る。 （従来の技術） 白墨として黒板用の筆記具として従来から使用
されており、殊に教育の場においては欠くことの
できない資材である。 従来製造されて来た白墨としては無機質顔料と
して焼石膏を用いたものと炭酸カルシウムを用い
たものとがある。前者の白墨は焼石膏に適量の水
を加え練合して泥状物となし、これを金属製の型
に流し込み、硬化後に離型させ乾燥することによ
り製造され、一方後者の白墨は炭酸カルシウムに
適量の粘着剤と水とを添加して練合し、押出し機
により棒状に成形し、所定長さとなるように切断
した上で乾燥することにより製造されている。こ
れらの白墨の含水率は規格化されており、１％以
下である。更に、所謂「色チヨーク」も市販され
ているが、これは白墨の原料素材に着色顔料を配
合して製造されている。 尚、これらの白墨や色チヨークの内には、筆記
に際して手指に粉末が付着しないように表面に皮
膜加工を施したものも製造市販されるに至つてい
る。 （発明が解決しようとする問題点及び発明の目
的） 従来の白墨や色チヨーク（以下、単に「白墨」
と称する）は、基本的には、無機質顔料である焼
石膏や炭酸カルシウムの粉末を単に固めたに過ぎ
ないので、描画時に手指に粉末が付着し易い。こ
のために上述のように表面に皮膜加工を施したも
のも提案されているが、筆記された文字や絵を消
去する場合に粉末となつて飛散し、衣服や周囲を
汚染したり、殊に飛散粉末は軽質であるために呼
吸時に吸入される場合があり、環境衛生上問題と
されて来た。更に、白墨による運筆は快適に行な
うことができ、且つ筆記された文字や絵の描線は
良好なものとなるが、粗面化させた所謂黒板に対
してのみ適用可能であるために、消去時の粉末飛
散を避けようとしたり、又は平滑面での運筆を行
なう場合には、白墨の代りに所謂マーキングペン
を用いてホウロウ引きや合成樹脂製の白板に描か
ざるを得ない問題があつた。 従つて、本発明の目的は粗面のみならず、平滑
面にも筆記可能であり、筆記に際して手指が汚れ
ず且つ運筆性に優れ、筆記された文字や絵の描線
が従来の白墨と同様に良好であり、しかも通例の
黒板拭きで即ち乾布により消去することができ、
この際に粉末化せず従つて飛散することのない白
墨用の組成物及びその製法を提供することにあ
る。 （問題点を解決するための手段及び作用） 上記の問題点を解決して上記の目的を達成す
る、本発明による白墨組成物は高融点蝋14〜45重
量部と、滑剤５〜20重量部と、非イオン系界面活
性剤10〜20重量部と、ゼオライト、アルコール
類、脂肪酸エステル、フタル酸エステル及び流動
パラフインから選ばれたもの３〜10重量部と、無
機質顔料33〜50重量部とからなることを特徴とし
ている。 本発明による白墨組成物において無機質顔料と
しては自体公知の素材であるチタン白粉末、炭酸
カルシウム粉末及び焼石膏粉末の少なくとも１種
が用いられる。このような無機質顔料を安定に包
蔵して粉末化を阻止すると共に筆記に際し黒板に
対して摩擦抵抗により容易に付着し、力強い描線
をもたらすのに適切な素材として蝋成分殊に後述
の理由で高融点蝋が本発明による白墨組成物にお
いて選択された。白墨となす観点から、上記の蝋
中にはできるだけ多量の無機質顔料を包蔵させる
ことが肝要であり、この多量の無機質顔料を安定
に分散させて凝集を防止するには界面活性剤の使
用が当然考えられ、他の配合成分との関連から本
発明による白墨組成物においては非イオン系界面
活性剤が採択された。この非イオン系界面活性剤
としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル
型、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
型及びポリオキシエチレンアルキルエステル型及
びポリオキシエチレンアルキルアミン型、アルコ
ールエトキシレート型のもの並びにソルビタン誘
導体を用いることができる。水溶性クレヨンやこ
れを白板用チヨークとしたものには蝋に非イオン
系界面活性剤を添加することが知られているが、
上記のような非イオン系界面活性剤を用いて蝋中
に無機質顔料を包蔵させて製造した白墨は水溶性
を呈し、筆記した文字や絵の消去には水を含んだ
湿布を必要とした。 しかしながら、白墨による描線の消去は乾布で
行ない得ることが好ましいので、これについて研
究を行なつた結果、ゼオライト、アルコール類、
脂肪酸エステル、フタル酸エステル又は流動パラ
フインを添加すれば乾布による描線の消去が可能
となることが判明した。これらの添加物の内でア
ルコール類としては高級アルコール、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ポリエチレン
グリコール、グリセリン等を挙げることができ、
脂肪酸エステルとしては飽和又は不飽和の脂肪酸
エステル、殊に高級脂肪酸エステルや植物油を挙
げることができ、又フタル酸エステルとしてはジ
エステル型のもの例えばジオクチルテレフタレー
ト、ジブチルフタレート等を挙げることができ
る。植物油としては、白墨製造後におけるその変
性を防止するために沃素価70〜130程度の半乾性
油又は不乾性油、具体的にはトウモロコシ油、ナ
タネ油、オリーブ油、ヒマシ油、ツバキ油等が採
択される。尚、非イオン系界面活性剤と上記の添
加剤との組合せにおいて、描線の乾布消去に関し
ては、HLB（親水性−疎水性バランス）値10以上
のポリオキシエチレンアルキルエーテル型又はア
ルコールエトキシレート型のもの、もしくはソル
ビタン誘導体と、植物油、フタル酸ジエステル又
は流動パラフインとを組合せた場合に良好となる
ことが判明した。 尚、上記のような界面活性剤を添加することに
より、蝋中における無機質顔料の安定な包蔵が達
成され、また、上記のような添加物を配合するこ
とにより乾布による描線消去性が向上するがこれ
らの界面活性剤や添加物の存在は蝋の温度耐性を
低下させ、このような白墨組成物を用いて成形さ
れた白墨は熱変形し易くなると謂うマイナス効果
をもたらす。白墨の温度耐性は規格化されていな
いが基準としては類似組成を有するクレヨンやパ
ス（パステル）の軟化試験（JIS−S6026）に合
格すれば良いものと考えられる。このために本発
明による白墨組成物においては母材である蝋とし
て高融点蝋が採択される。この高融点蝋としては
合成蝋、石油蝋及び植物蝋があり、合成蝋として
はFT蝋（Fisher−Tropsch waxes、融点100〜
107℃）が好適であり、石油蝋としてはマイクロ
ワツクス（融点65〜95℃）が好適であり、又植物
蝋としては米糠蝋（融点72〜77℃）やカルナウバ
蝋（融点72〜86℃）が好適である。これらの高融
点蝋は単独で又は組合せて用いられるが、これら
の高融点蝋を採択して製造された白墨を用いて黒
板に筆記する場合には運筆に際して滑り易くなつ
て書き味が悪く、描線は硬い感じを呈し、慣用の
白墨を用いて筆記した場合のような力強い描線と
はならなくなり、又白墨の成形を押出し機により
行なう場合に離型性が甚だ悪くなる。このような
不都合を解消するために、本発明による白墨組成
物では滑剤が用いられる。この滑剤としてはステ
アリン酸が好ましい。 本発明は、上記の根拠に基き配合成分が特定さ
れ、目的との関連においてこれら諸成分の配合割
合を種々検討した結果、所期の白墨をもたらし得
る組成物が得られ、完成に至つたのである。 本発明による白墨組成物を構成する各成分の重
量比は既述の通りであるが、本発明方法によれ
ば、無機質顔料以外の諸成分を先ず配合し加熱溶
融させて蝋状組成物が調製され、次いでこの蝋状
組成物（溶融状態にある）に対して無機質顔料を
配合することにより白墨組成物が製造される。本
発明によるこの方法は、高融点蝋30重量部と、滑
剤５〜30重量部と、非イオン系界面活性剤10〜30
重量部と、ゼオライト、アルコール類、脂肪酸エ
ステル、フタル酸エステル及び流動パラフインか
ら選ばれたもの３〜15重量部とを配合し加熱溶融
させて蝋状組成物を調製し、この蝋状組成物と無
機質顔料とを１対0.5〜１の重量比で配合するこ
とを特徴としている。 白墨の内で白色チヨークの場合には無機質顔料
として白色顔料例えば既述のようにチタン白粉
末、炭酸カルシウム粉末、焼石膏粉末等から選ば
れた少なくとも１種が用いられ、白色以外の所謂
「色チヨーク」の場合には上記白色顔料の極く１
部が着色顔料で代替される。 このようにして製造された本発明による白墨組
成物は、これが溶融状態にある間に常法により金
属製のパイプに流し込み、冷却固化させた後に押
出して棒状成形物となし、次いで切断することに
より所定長さの白墨製品とすることができる。 尚、本発明方法において、蝋状組成物の調製に
際しての各成分の配合量が上記の如く設定され、
又この蝋状組成物と無機質顔料とを配合して白墨
組成物になすに際しての両者の配合比が上記の如
く設定された理由は下記の通りである。 先ず、高融点蝋の配合量は白墨製品となす場合
の押出し成形時の離型及び白墨製品としての筆記
性や書き味を考慮して30重量部に設定された。滑
剤に関しては配合量を５重量部未満になすと白墨
製品となす場合の金型からの離型性が低下し、又
30重量部をこえると融点が低下し、液体成分の滲
出が多くなるのみならず、滑剤自体の相分離が生
じ易くなるために５〜30重量部に設定されたもの
であり、滑剤としてステアリン酸を用いる場合の
最も好ましい配合量は20±５重量部である。非イ
オン系界面活性剤に関しては配合量を10重量部未
満になすと蝋状組成物にチタン白等の無機質顔料
を配合する場合にその相分離を生じ易くなり、又
30重量部をこえると融点が低下し液体成分が滲出
し易くなり、白墨製品とする場合の筆記性が低下
するために10〜30重量部に設定されたものであ
り、その最も好ましい配合量は20±５重量部であ
る。ゼオライト、アルコール類、脂肪酸エステ
ル、フタル酸エステル及び流動パラフインから選
ばれたものとは白墨製品になされる場合にその乾
布消去法をもたらすための添加物であり、蝋状組
成物におけるその配合量が３重量部未満では乾布
消去性に寄与する処が少なく、又15重量部をこえ
ると液体成分の滲出が大となるために３〜15重量
部に設定されており、この添加物として脂肪酸エ
ステル、殊に植物油を用いたり又は流動パラフイ
ンを用いる場合にはその配合量として10±２重量
部が最適であり、又フタル酸ジエステルを用いる
場合には７±３重量部が最適である。尚、蝋状組
成物と無機質顔料とは１対0.5〜１の重量比で配
合されるが、これは１対0.5未満になすと白墨製
品となして筆記した場合の隠蔽力が低下し、又１
対１をこえて無機質顔料を配合すると白墨製品と
なす場合に脆くなり、成形性延いては製品の歩留
りに低下が生じるからであり、その好ましい配合
重量比は１対0.7±0.1である。 （実施例等） 実施例１〜14、比較例１〜２及び性能試験 下記表１に掲記されているような成分、配合割
合で配合し加熱溶融させて先ず蝋状組成物を調製
し、次いでこれに無機質顔料成分を表１に掲記さ
れている配合割合で配合して各種の白墨組成物を
得た。 溶融状態にある各白墨組成物を白墨成形用の慣
用の金属製成形パイプに流し込み、水冷固化さ
せ、次いで押し出して棒状成形物とし、更に切断
して一定長さの白墨を製造した。これらの各白墨
は、クレヨン及びパステルに関する軟化試験
（JIS−S6026）に合格するものであつた。 尚、これら白墨について及びその製造過程にお
いて、３名の専門家パネラーにより、次の試験即
ち 顔料分散性： 溶融状態にある白墨組成物を撹拌した後に相分
離を起こす状態を目視観察し、これに基き判定す
る、 描画性： 各白墨を用いて合成樹脂性平滑板上に描線を画
き、この描線が均一であるか否か及び擦過抵抗に
基く書き味により判定する、 押出し成形性： 成形パイプからの押出し時の難易性と折損の有
無に基き判定、 乾布消去性： 黒板拭きで軽く３回擦過し、描線の消去の程度
に基き判定する。 なお、判定は良、可、不可の３段階評価（可は
一応の合格ラインに達したもののと判定）による
ものであり、これら試験の結果は表１に示される
通りであつて、これから比較例１及び２の白墨組
成物から製造される白墨は乾布消去性が悪く、従
つてこれらの白墨組成物は採用し得ないものであ
ることが判明した。

【表】

【表】 実施例15〜17及び性能試験 下記表２に掲記されているような成分割合で、
無機質顔料（DIAWHITE）以外の諸成分を配合
し、加熱溶融して先ず蝋状組成物を調製して、次
いでこれに無機質顔料を添加混合して各種の白墨
組成物を得た。 溶融状態にある各白墨組成物を白墨成形用の慣
用の金属製成形パイプに流し込み、水冷固化さ
せ、次いで押出して棒状成形物となし、更に切断
して一定長さの白墨を製造した。 これらの各白墨の製造過程において並びに得ら
れた各白墨について、前記実施例１〜14に記載と
同様な試験を実施した。結果は表２に示されてい
る通りであり、何れの試験においても良好であつ
た。

【表】 クリスタルワツクス等：表１参照
比較例３〜11及び性能試験 前記実施例１〜14及び比較例１〜２と同様にし
て、但し後記表３に示される諸成分及び配合量で
蝋状組成物を、次いで白墨組成物をそれぞれ調製
した。 これらの各白墨組成物の組成における特色は下
記の点にある。 比較例 ３ 滑剤としてパルミチン酸を使用 比較例 ４及び５ 滑剤としてのステアリン酸が好ましい配合範囲
から逸脱 比較例 ６及び７ 非イオン系界面活性剤が好ましい配合範囲から
逸脱 比較例 ８及び９ 植物油（脂肪酸エステル）が好ましい範囲から
逸脱 比較例 10及び11 顔料が好ましい配合範囲から逸脱 これらの各白墨組成物を用いて白墨を製造し、
この各白墨について及びその製造過程において、
実施例１〜14に記載と同様な試験を実施した。結
果は表３に示されている通りであり、これから、
これらの比較例による白墨組成物は何れも何等か
の欠陥を有していることが判る。

【表】

【表】 クリスタルワツクス等：表１参照
（発明の効果） 本発明によれば顔料分散性や押出し成形性に優
れた白墨組成物及びその製法が提供される。本発
明による白墨組成物を用いて製造される白墨は、
従来の白墨が有している筆記性や乾布消去性等の
長所を維持しており、しかも粉末飛散性を有さ
ず、更に平滑黒板にも適用可能であると謂う効果
を有している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高融点蝋14〜45重量部と、滑剤５〜20重量部
   と、非イオ系界面活性剤10〜20重量部と、植物
   油、フタル酸エステル及び流動バラフインから選
   ばれたもの３〜10重量部と、無機質顔料33〜50重
   量部とからなる白墨組成物。 ２ 高融点蝋が合成蝋、石油蝋及び植物蝋から選
   択された少なくとも１種である特許請求の範囲第
   １項に記載の白墨組成物。 ３ 滑剤がステアリン酸である特許請求の範囲第
   １又は２項に記載の白墨組成物。 ４ 非イオン系界面活性剤がポリオキシエチレン
   アルキルエーテル型、ポリオキシエチレンアルキ
   ルアリルエーテル型、ポリオキシエチレンアルキ
   ルエステル型及びポリオキシエチレンアルキルア
   ミン型、アルコールエトキシレート型のもの並び
   にソルビタン誘導体から選ばれたものである特許
   請求の範囲第１〜３項の何れか１つに記載の白墨
   組成物。 ５ フタル酸エステルがジオクチルフタレート及
   びジブチルフタレートから選ばれた少なくとも１
   種である特許請求の範囲第１〜４項の何れか１つ
   に記載の白墨組成物。 ６ 無機質顔料がチタン白粉末、炭酸カルシウム
   粉末及び焼石膏粉末から選ばれた少なくとも１種
   である特許請求の範囲第１〜５項の何れか１つに
   記載の白墨組成物。 ７ 合成蝋としてFT蝋が、石油蝋としてマイク
   ロワツクスが、植物蝋として米糠蝋及びカルナウ
   バ蝋の少なくとも１種が選択される特許請求の範
   囲第２項に記載の白墨組成物。 ８ 植物油が沃素価70〜130の半乾性油及び不乾
   性油から選択される特許請求の範囲第１項に記載
   の白墨組成物。 ９ 植物油がトウモロコシ油、オリーブ油及びヒ
   マシ油から選択される特許請求の範囲第８項に記
   載の白墨組成物。 １０ 高融点蝋30重量部と、滑剤５〜30重量部
   と、非イオン系界面活性剤10〜30重量部と、植物
   油、フタル酸エステル及び流動パラフインから選
   ばれたもの３〜15重量部とを配合し加熱溶融させ
   て蝋状組成物を調整し、この蝋状組成物と無機質
   顔料とを１対0.5〜１の重量比で配合することを
   特徴とする、白墨組成物の製法。