JPH0539449A - 非焼成色鉛筆芯とその製造方法 - Google Patents

非焼成色鉛筆芯とその製造方法

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JPH0539449A
JPH0539449A JP3128227A JP12822791A JPH0539449A JP H0539449 A JPH0539449 A JP H0539449A JP 3128227 A JP3128227 A JP 3128227A JP 12822791 A JP12822791 A JP 12822791A JP H0539449 A JPH0539449 A JP H0539449A
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waxes
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 非焼成色鉛筆芯の製造において、体質材、着
色剤、結合材等の配合組成物の調合時にワックス類を配
合せず、撥水撥油性物質を添加配合し、溶剤類及び／又
は可塑剤類とともに混練、押出成形した後に、溶剤類、
可塑剤類を乾燥除去し、撥水撥油性物質が濡れにくいこ
とに起因した開気孔を形成させ、この多孔体に油脂類及
び／又はワックス類を含浸する。 【効果】 当初に油脂類、ワックス類を配合しないこと
で、乾燥時にブリードが起らないので、高温短時間の乾
燥が可能で製造コストの削減が可能である。格段に優れ
た曲げ強度、先端強度等の機械的強度および滑らかな書
き味の非焼成色鉛筆が得られる。含浸油脂類、ワックス
類を選択することにより、消しゴムで消去できない従来
の色鉛筆芯と、消しゴムで容易に消去できる色鉛筆芯の
いずれもが作り分けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として木軸色鉛筆芯、
シャープペンシル用色鉛筆芯に関する。更に詳しくは格
段に優れた曲げ強度、先端強度等の機械的強度および滑
らかな書き味を有する非焼成色鉛筆芯に関し、更に消し
ゴムで消去できない従来の色鉛筆芯と、消しゴムで容易
に消去できる色鉛筆芯を自由に作り分けられ、しかも乾
燥時間を大幅に短縮できて製造コストを削減できる色鉛
筆芯とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の非焼成色鉛筆芯は、結合材である
有機高分子物質を必要に応じて水等の溶剤類及び／又は
可塑剤類で溶解、膨潤させてワックス類、体質材、着色
剤等と共に混練、押出成形した後に、該溶剤類及び／又
は可塑剤類を乾燥除去する湿式法で製造されている。
【０００３】しかし、乾燥温度をワックス類の融点以下
に設定して乾燥工程でのワックス類のブリードを防がな
ければならないため膨大な乾燥時間がかかる。また溶剤
類及び／又は可塑剤類を用いずに乾燥工程を省略した乾
式法で製造された芯では、湿式法芯の品質に迫るものは
市販されていないのが現実である。
【０００４】従来の湿式法色鉛筆芯は強度、書き味の面
では、結合材による体質材、着色剤の接着を部分的にワ
ックス類で阻害することにより、描画時に摩耗して、潤
滑性、着色性を発現させている。
【０００５】しかし、ワックス類を体質材、着色剤、結
合材等の配合組成物とともに混練、成形すると滑らかな
筆感、優れた着色性への効果は大きいが、強度の低下も
大きく、強度、書き味のバランスのとれた満足できる色
鉛筆芯は得られていない。
【０００６】一方、消しゴムによる消去可能性をうたっ
た非焼成色鉛筆芯も市販されてはいるが、そのほとんど
は無極性有機物質である結合材とワックス類を主成分と
して配合して紙の繊維からの除去を容易にし、また軟質
化して着色性を上げ、弱い筆圧で描画できるようにする
ことで、描画時に紙の繊維と繊維の間に芯組成物を入り
にくくして消去性を発現させている。
【０００７】しかし、描画時に紙の繊維と繊維の間にワ
ックス類により着色剤が強固に固着され、一度紙の繊維
と繊維の間に固着された芯組成物は消しゴムの吸着力で
は完全には除去できず、その消去性は実用上満足できる
ものではない。
【０００８】消しゴムの吸着力で描線を除去するには、
ワックス類の全部に常温で液体の油脂類及び／又はワッ
クス類を使用することで可能となる。ところが、従来の
湿式法では乾燥時に５０〜６０℃で加熱するために油脂
類及び／又はワックス類がブリードして芯の形状を保ち
ながら乾燥できず、実用に供し得ない。
【０００９】そこで、色鉛筆芯多孔体をつくり、その後
常温で液体の油脂類及び／又はワックス類を含浸するこ
とが考えられる。この鉛筆芯多孔体をつくるための開気
孔の形成方法として、従来昇華性物質、熱分解物質等の
添加、酸、アルカリ溶液処理等の方法が考案されている
が、いずれも有機顔料の熱劣化温度以上に加熱するため
鮮かな色の色鉛筆芯多孔体は得られない。
【００１０】唯一、粘土、白色体質材、結合材等を混
練、成形後、酸素雰囲気中で焼成して焼成白色鉛筆芯多
孔体とし、これにインクを含浸した焼成色鉛筆芯が市販
されており、その消しゴムによる消去性もほぼ満足でき
るが、高濃度顔料インクは多孔体に含浸できないので、
染料インクを含浸しており、顔料を用いた非焼成色鉛筆
芯と比較して耐光性、着色性が大幅に劣るという問題が
ある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来の非焼成色鉛筆芯製造方法の欠点を解決することで
あり、第１の目的は格段に優れた曲げ強度、先端強度等
の機械的強度および滑らかな書き味を有する非焼成色鉛
筆芯を提供することにあり、第２の目的は消しゴムで消
去できない従来の非焼成色鉛筆芯と、消しゴムで容易に
消去できる非焼成色鉛筆芯とを何れも作り分けられる方
法を提供することであり、第３の目的は乾燥時間を大幅
に短縮して製造コストを削減する方法を提供することで
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するため鋭意研究を行った結果、当初より油脂類、
ワックス類を加えることなく、撥水撥油性物質を体質
材、着色剤、結合材からなる配合組成物に添加、混練、
押出成形、乾燥し、形成された開気孔に油脂類、ワック
ス類を含浸することによって解決し得ることを見い出し
本発明を完成した。
【００１３】即ち本発明は (1) 少なくとも撥水撥油性物質、結合材、着色剤、体質
材を含む配合組成物を混練、押出成形、乾燥させ、該撥
水撥油性物質周辺の開気孔に油脂類及び／又はワックス
類を含浸させてなる非焼成色鉛筆芯であり、
【００１４】(2) 少なくとも撥水撥油性物質、結合
材、着色剤、体質材を含む配合組成物を溶剤類及び／又
は可塑剤類と共に混練、押出成形した後に、該溶剤類及
び／又は可塑剤類を乾燥除去し、該撥水撥油性物質が濡
れにくいことに起因した開気孔を形成させ、該多孔体に
油脂類及び／又はワックス類を含浸させることを特徴と
する非焼成色鉛筆芯の製造方法である。
【００１５】本発明に用いられる撥水撥油性物質として
は、フッ化黒鉛、フッ化炭素、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂
粉末、黒鉛、窒化ホウ素等いずれも単独あるいは混合し
て使用できるが、潤滑性に優れ、また白色で色鉛筆芯に
も使用できるところから、（ＣＦ）n 型のフッ化黒鉛も
しくは窒化ホウ素の使用が最も好ましい。
【００１６】それらの配合量は撥水撥油性物質の表面エ
ネルギーにより一概には決められないが、油脂類及び／
又はワックス類の含浸率からくる芯の硬度、運筆性と機
械的強度とを考慮すると全配合組成物量の２〜２０重量
％の添加、配合が好ましい。
【００１７】本発明芯に含浸する油脂類及び／又はワッ
クス類は、着色剤が熱劣化する温度まで上げなくても、
容易に開気孔中に含浸されるものなら、公知のシリコン
オイル、鉱物油、流動パラフィン、α‐オレフィンオリ
ゴマー、ラード、パラフィンワックス、マイクロクリス
タリンワックス等の石油ワックス、カルナウバワック
ス、キャンデリラワックス、モンタンワックス、密ろ
う、木ろう、合成木ろう、カスターワックス、ステアリ
ン酸等いずれも使用可能で、当然これら数種類の混合物
も使用できる。
【００１８】なお、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。
【００１９】本発明芯の結合材はカルボキシメチルセル
ロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、酢酸セルロース、硝酸セルロース等のセルロース誘
導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、
ポリメチルメタクリレート、トラガカントゴム、アラビ
アガム、グアーガム、ダンマルガム、ローカストビーン
ガム等合成、天然を問わずに単独あるいは混合していず
れも使用できるが、乾燥時間を考慮すると水溶性樹脂も
しくは低沸点溶剤に溶解、膨潤する熱可塑性樹脂のなか
で、さらに書き味、強度も考慮して、曲げ強度が大き
く、剛性のあるものを選択するのが好ましい。
【００２０】なお、その他の配合組成物である着色剤と
しては有機顔料、無機顔料等の公知の着色剤がすべて使
用できる。又、体質材としては、タルク、カオリン、炭
酸カルシウム等の公知の体質材はすべて用いることがで
き、特に限定されるものではない。
【００２１】本発明の特徴は、従来の非焼成色鉛筆芯の
製造法のように体質材、着色剤、結合材等に最初から油
脂類、ワックス類を混練することなく、その代りに撥水
撥油性物質を加え、必要なら溶剤類及び／又は可塑剤類
を加え混練、押出成形し、乾燥することにより、撥水撥
油性物質が濡れにくいことに起因して形成する開気孔に
後から油脂類及び／又はワックス類を含浸させることに
ある。
【００２２】
【作用】
(1) 撥水性、撥油性に優れた物質は、結合材である有機
高分子物質、水等の溶剤、可塑剤等に対する接触角が大
きく濡れにくい。そのため他の体質材、着色剤、結合材
等の配合組成物および溶剤類及び／又は可塑剤類ととも
に混練、押出成形し、さらに該溶剤類及び／又は可塑剤
類を乾燥除去した成形物は体質材、着色剤は結合材によ
って接着されるが、撥水撥油性物質は結合材には濡れ
ず、その部分に隙間（開気孔）を形成し、非焼成色鉛筆
芯多孔体を得る。
【００２３】この開気孔により非焼成色鉛筆芯多孔体は
機械的強度が強いのに描画時の摩耗が可能で、また撥水
撥油性物質の分散により開気孔は芯の内部まで連続して
いて、油脂類及び／又はワックス類を含浸することがで
き、その結果油脂類及び／又はワックス類により摩耗量
がさらに増加して滑らかな書き味と優れた着色性が得ら
れる。
【００２４】(2) 従来の非焼成色鉛筆芯製造方法の様
に、ワックス類を体質材、着色剤、結合材等の配合組成
物と共に混練、成形すると、結合剤による体質材、着色
剤の接着をワックス類が部分的に阻害して、描画時の摩
耗を可能とするが、大幅な強度低下の原因ともなる。
【００２５】しかし、本発明で用いる撥水撥油性物質は
配合量が少ないため、強度低下は少なく、油脂類、ワッ
クス類も色鉛筆芯の基本構造を構築させた後に含浸によ
って充填するので強度低下の原因にはならず、描画時の
摩耗のみに効果がある。
【００２６】逆に、本製法での油脂類及び／又はワック
ス類の含浸は芯の隙間（開気孔）を埋めることにより、
更に強度を増加させる効果を持つ。その結果、従来の色
鉛筆芯と比較して、格段に優れた曲げ強度、先端強度等
の機械的強度を有した色鉛筆芯が得られる。
【００２７】(3) 含浸する油脂類及び／又はワックス類
を変更することにより、一種類の非焼成色鉛筆芯多孔体
から、着色性、滑り、消去性、強度、硬度等の異なる様
々な色鉛筆芯が得られる。
【００２８】すなわち、紙への固着力が大きな常温で固
体の油脂類及び／又はワックス類を含浸することによ
り、消しゴムで消去できない従来の非焼成色鉛筆芯が得
られ、また紙への固着力が小さな常温で液体の油脂類及
び／又はワックス類を含浸することにより、消しゴムで
容易に消去できる非焼成色鉛筆芯が得られる。
【００２９】(4) ワックス類を含まない状態で乾燥工程
を行うので、ワックス類の溶融によるブリードを心配す
る必要はなく、着色剤の熱劣化が起らない限度まで乾燥
温度を上げて短時間で乾燥できる。この乾燥工程の大幅
な時間短縮は製造コストの削減につながる。
【００３０】
【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） カルボキシメチルセルロース ６重量％ タルク ６９重量％ レーキ系赤色顔料 ２０重量％ フッ化黒鉛 ５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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、１２０℃で３時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯多孔体を得た。この多孔体に１２０℃で合成木ろうを
含浸して直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その
結果を表１に示す。
【００３１】（実施例２） カルボキシメチルセルロース ６重量％ タルク ６９重量％ レーキ系赤色顔料 ２０重量％ ＰＴＦＥ粉末 ５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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、１２０℃で３時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯多孔体を得た。この多孔体に１２０℃で合成木ろうを
含浸して直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その
結果を表１に示す。
【００３２】（比較例１） カルボキシメチルセルロース ６重量％ タルク ７４重量％ レーキ系赤色顔料 ２０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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、１２０℃で３時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯多孔体を得た。この多孔体に１２０℃で合成木ろうを
含浸して直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その
結果を表１に示す。
【００３３】（比較例２） カルボキシメチルセルロース ６重量％ タルク ５９重量％ レーキ系赤色顔料 １５重量％ 合成木ろう １５重量％ フッ化黒鉛 ５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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、５０℃で６０時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯を得た。その結果を表１に示す。
【００３４】（比較例３） カルボキシメチルセルロース ７重量％ タルク ５８重量％ レーキ系赤色顔料 １５重量％ 合成木ろう ２０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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、５０℃で６０時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯を得た。その結果を表１に示す。
【００３５】（実施例３） 酢酸セルロース ４０重量％ タルク ３５重量％ レーキ系緑色顔料 ２０重量％ フッ化黒鉛 ５重量％ 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
レット化して単軸スクリュー型押出機にて押出成形した
後、１２０℃で１時間乾燥して溶剤分を除去し、直径
０．５７０mmの非焼成緑色鉛筆芯多孔体を得た。この多
孔体に１２０℃でステアリン酸を含浸し、直径０．５７
０mmの非焼成緑色鉛筆芯を得た。その結果を表１に示
す。
【００３６】（比較例４） 酢酸セルロース ３５重量％ タルク ３０重量％ レーキ系緑色顔料 １５重量％ ステアリン酸カルシウム ２０重量％ 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
レット化して単軸スクリュー型押出機にて押出成形した
後、５０℃で２０時間乾燥して溶剤分を除去し、直径
０．５７０mmの非焼成緑色鉛筆芯を得た。その結果を表
１に示す。
【００３７】（実施例４）実施例１の非焼成鉛筆芯多孔
体に１２０℃でα‐オレフィンオリゴマーを含浸して直
径３．０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その結果を表１
に示す。
【００３８】（実施例５） カルボキシメチルセルロース ６重量％ タルク ６９重量％ レーキ系赤色顔料 ２０重量％ 窒化ホウ素 ５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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、１２０℃で３時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯多孔体を得た。この多孔体に１２０℃でα‐オレフィ
ンオリゴマーを含浸して直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯を得た。その結果を表１に示す。
【００３９】（比較例５） ポリエチレン ２０重量％ タルク ２０重量％ レーキ系赤色顔料 １５重量％ パラフィンワックス ３５重量％ キャンデリラワックス １０重量％ 上記配合組成物をニーダーで混合、分散させた後に２本
ロールで混練し、この混合物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形し、直径３．０mmの非焼成
赤色鉛筆芯多孔体を得た。その結果を表１に示す。
【００４０】（実施例６）実施例２の非焼成鉛筆芯多孔
体に１２０℃でα‐オレフィンオリゴマーを含浸して直
径０．５７０mmの非焼成緑色鉛筆芯を得た。その結果を
表１に示す。
【００４１】（比較例６） トラガカントガム ５重量％ 木節粘土 ４５重量％ 窒化ホウ素 ５０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
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、１５０℃で１時間乾燥して水分を除
去し、アルゴンガス中で１１００℃まで昇温し、１１０
０℃で１時間焼成した。さらに７００℃にて酸素雰囲気
中で３時間焼成して直径０．５７０mmの焼成白色鉛筆芯
多孔体を得た。この多孔体に不揮発性油性緑色染料イン
クを含浸して直径０．５７０mmの焼成緑色鉛筆芯を得
た。その結果を表１に示す。
【００４２】（実施例７）実施例１の非焼成鉛筆芯多孔
体に１２０℃でカスターワックスを含浸して直径３．０
mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その結果を表１に示す。
【表１】
【００４３】
【発明の効果】本発明の非焼成色鉛筆芯の製造方法にお
いては、当初において油脂類、ワックス類を添加するこ
となく、撥水撥油性物質を添加することにより、高温短
時間の乾燥で強度が大きくて描画時に摩耗可能な非焼成
色鉛筆芯多孔体をつくり、該多孔体に油脂類及び／又は
ワックス類を含浸することにより、従来の非焼成色鉛筆
芯の製法と比較して、乾燥時間を大幅に短縮して製造コ
ストを削減できる。
【００４４】製品としても、格段に優れた機械的強度、
滑らかな書き味を有した非焼成色鉛筆芯であり、油脂類
及び／又はワックス類の選択によって、消しゴムで消去
できない従来の非焼成色鉛筆芯と消しゴムで容易に消去
できる非焼成色鉛筆芯のいずれをも得ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年６月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４２】（実施例７）実施例１の非焼成鉛筆芯多孔
体に１２０℃でカスターワックスを含浸して直径３．０
mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その結果を表１に示す。
【表１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年７月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 非焼成色鉛筆芯とその製造方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として木軸色鉛筆芯、
シャープペンシル用色鉛筆芯に関する。更に詳しくは格
段に優れた曲げ強度、先端強度等の機械的強度および滑
らかな書き味を有する非焼成色鉛筆芯に関し、更に消し
ゴムで消去できない従来の色鉛筆芯と、消しゴムで容易
に消去できる色鉛筆芯を自由に作り分けられ、しかも乾
燥時間を大幅に短縮できて製造コストを削減できる色鉛
筆芯とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の非焼成色鉛筆芯は、結合材である
有機高分子物質を必要に応じて水等の溶剤類及び／又は
可塑剤類で溶解、膨潤させてワックス類、体質材、着色
剤等と共に混練、押出成形した後に、該溶剤類及び／又
は可塑剤類を乾燥除去する湿式法で製造されている。
【０００３】しかし、乾燥温度をワックス類の融点以下
に設定して乾燥工程でのワックス類のブリードを防がな
ければならないため膨大な乾燥時間がかかる。また溶剤
類及び／又は可塑剤類を用いずに乾燥工程を省略した乾
式法で製造された芯では、湿式法芯の品質に迫るものは
市販されていないのが現実である。
【０００４】従来の湿式法色鉛筆芯は強度、書き味の面
では、結合材による体質材、着色剤の接着を部分的にワ
ックス類で阻害することにより、描画時に摩耗して、潤
滑性、着色性を発現させている。
【０００５】しかし、ワックス類を体質材、着色剤、結
合材等の配合組成物とともに混練、成形すると滑らかな
筆感、優れた着色性への効果は大きいが、強度の低下も
大きく、強度、書き味のバランスのとれた満足できる色
鉛筆芯は得られていない。
【０００６】一方、消しゴムによる消去可能性をうたっ
た非焼成色鉛筆芯も市販されてはいるが、そのほとんど
は無極性有機物質である結合材とワックス類を主成分と
して配合して紙の繊維からの除去を容易にし、また軟質
化して着色性を上げ、弱い筆圧で描画できるようにする
ことで、描画時に紙の繊維と繊維の間に芯組成物を入り
にくくして消去性を発現させている。
【０００７】しかし、描画時に紙の繊維と繊維の間にワ
ックス類により着色剤が強固に固着され、一度紙の繊維
と繊維の間に固着された芯組成物は消しゴムの吸着力で
は完全には除去できず、その消去性は実用上満足できる
ものではない。
【０００８】消しゴムの吸着力で描線を除去するには、
ワックス類の全部に常温で液体の油脂類及び／又はワッ
クス類を使用することで可能となる。ところが、従来の
湿式法では乾燥時に５０〜６０℃で加熱するために油脂
類及び／又はワックス類がブリードして芯の形状を保ち
ながら乾燥できず、実用に供し得ない。
【０００９】そこで、色鉛筆芯多孔体をつくり、その後
常温で液体の油脂類及び／又はワックス類を含浸するこ
とが考えられる。この鉛筆芯多孔体をつくるための開気
孔の形成方法として、従来昇華性物質、熱分解物質等の
添加、酸、アルカリ溶液処理等の方法が考案されている
が、いずれも有機顔料の熱劣化温度以上に加熱するため
鮮かな色の色鉛筆芯多孔体は得られない。
【００１０】唯一、粘土、白色体質材、結合材等を混
練、成形後、酸素雰囲気中で焼成して焼成白色鉛筆芯多
孔体とし、これにインクを含浸した焼成色鉛筆芯が市販
されており、その消しゴムによる消去性もほぼ満足でき
るが、高濃度顔料インクは多孔体に含浸できないので、
染料インクを含浸しており、顔料を用いた非焼成色鉛筆
芯と比較して耐光性、着色性が大幅に劣るという問題が
ある。特開昭５６−１００８７４号公報では、焼成鉛筆
芯又は非焼成色鉛筆芯に対しポリテトラフルオロエチレ
ンが配合されているが、これは結合剤として、又は結合
助剤として配合されているもので、成形物の脆弱性を改
良し、引張り強度、抗折強度を上げるために配合されて
いるものである。非焼成色鉛筆芯では最初からワックス
が配合されているので室温近くで乾燥されている筈であ
る。実施例３では１５０℃で加熱硬化させているが、こ
れは溶剤を使用せず、代りに液状エポキシ樹脂を混練剤
として使用し、硬化処理しているもので、ＰＴＦＥの溌
水溌油性を利用して、開気孔を形成させ、この開気孔に
ワックス等を含浸させる思想はない。特開昭６２−５６
９号公報では（ＣＦ）ｎまたは（Ｃ2 Ｆ）ｎのフッ化炭
素の高分子化合物を体質材として配合しているが、これ
は潤滑性と耐熱性をねらったもので、溌水溌油性を利用
して開気孔を形成し、そこにワックス類を含浸させる思
想はない。実際非焼成色鉛筆芯では最初からワックスが
配合され、後から流動パラフィンを含浸させているのは
焼成墨芯である。特公昭４９−３９１２４号公報には窒
化硼素を加えた色鉛筆芯が開示されている。窒化硼素
は、使用できない黒鉛に代って潤滑性を与えるためのも
ので、その溌水溌油性を利用して開気孔を形成させ、そ
こにワックス類を含浸させる思想はない。実際、粘土が
配合されると共に最初からステアリン酸などのワックス
相当のものが配合されるか、室温長時間乾燥が行われて
いる。特開昭４９−１３３１２３号公報では粘土と窒化
硼素と耐熱性顔料からなる色鉛筆芯が開示されている。
５００〜８００℃に高温焼成するもので、窒化硼素は潤
滑剤として使用されており、従って耐熱性顔料が必要で
鮮かな色は得られない。特公昭４９−１０８６１号公報
でも、粘土と窒化硼素と耐熱性顔料及び焼成時に炭化す
る粘結剤を配合した色鉛筆芯が開示されているが、窒化
硼素は潤滑剤として使用されているもので、８００℃以
上の温度で焼成され、従って耐熱性顔料が必要で、鮮や
かな色は得られない。特公昭５１−４１３７６号公報で
は、窒化硼素と粘土と有機高分子化合物からなる混練物
を高温焼成して、有機高分子を分解除去してその白色多
孔質焼結体に色インキを含浸させる色鉛筆芯の製造法が
開示されている。インキの含浸では濃厚な顔料インキは
含浸できず、染料インキとなるので耐光性が劣る。この
窒化硼素も色が白色であることと潤滑性を付与するため
に使用され、その溌水溌油性を活用して開気孔を形成さ
せるものではない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来の非焼成色鉛筆芯製造方法の欠点を解決することで
あり、第１の目的は格段に優れた曲げ強度、先端強度等
の機械的強度および滑らかな書き味を有する非焼成色鉛
筆芯を提供することにあり、第２の目的は消しゴムで消
去できない従来の非焼成色鉛筆芯と、消しゴムで容易に
消去できる非焼成色鉛筆芯とを何れも作り分けられる方
法を提供することであり、第３の目的は乾燥時間を大幅
に短縮して製造コストを削減する方法を提供することで
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するため鋭意研究を行った結果、当初より油脂類、
ワックス類を加えることなく、撥水撥油性物質を体質
材、着色剤、結合材からなる配合組成物に添加、混練、
押出成形、乾燥し、形成された開気孔に油脂類、ワック
ス類を含浸することによって解決し得ることを見い出し
本発明を完成した。
【００１３】即ち本発明は (1) 少なくとも撥水撥油性物質、結合材、着色剤、体質
材を含み油脂類及び／又はワックス類を含まない配合組
成物を混練、押出成形、乾燥させ、該撥水撥油性物質周
辺の開気孔に油脂類及び／又はワックス類を含浸させて
なる非焼成色鉛筆芯であり、
【００１４】(2) 少なくとも撥水撥油性物質、結合
材、着色剤、体質材を含み油脂類及び／又はワックス類
を含まない配合組成物を溶剤類及び／又は可塑剤類と共
に混練、押出成形した後に、該溶剤類及び／又は可塑剤
類を乾燥除去し、該撥水撥油性物質が濡れにくいことに
起因した開気孔を形成させ、該多孔体に油脂類及び／又
はワックス類を含浸させることを特徴とする非焼成色鉛
筆芯の製造方法である。
【００１５】(3) 溶剤類及び／又は可塑剤類の乾燥除
去を、溶剤及び／又は可塑剤の沸点以上で、着色剤の熱
劣化温度以下の温度で短時間行う前項(2) 記載の非焼成
鉛筆芯の製造方法。
【００１６】(4) 溶剤として水を使用し、乾燥を１０
０℃〜１３０℃の温度で行う前項(2) 記載の非焼成鉛筆
芯の製造方法。
【００１７】本発明に用いられる撥水撥油性物質として
は、フッ化黒鉛、フッ化炭素、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂
粉末、黒鉛、窒化ホウ素等いずれも単独あるいは混合し
て使用できるが、潤滑性に優れ、また白色で色鉛筆芯に
も使用できるところから、（ＣＦ）n 型のフッ化黒鉛も
しくは窒化ホウ素の使用が最も好ましい。
【００１８】それらの配合量は撥水撥油性物質の表面エ
ネルギーにより一概には決められないが、油脂類及び／
又はワックス類の含浸率からくる芯の硬度、運筆性と機
械的強度とを考慮すると全配合組成物量の２〜２０重量
％の添加、配合が好ましい。この配合組成物の乾燥は従
来の室温〜６０℃の低温でなく、溶剤及び／又は可塑剤
類の沸点以上、着色剤の熱劣化温度以下の温度で短時間
乾燥するものである。最もよく使用される水を溶剤とし
て用いた場合には１００℃〜１３０℃程度の温度が、乾
燥を短時間にし、着色剤の鮮かさを失わしめない点から
好ましい。
【００１９】本発明芯に含浸する油脂類及び／又はワッ
クス類は、着色剤が熱劣化する温度まで上げなくても、
容易に開気孔中に含浸されるものなら、公知のシリコン
オイル、鉱物油、流動パラフィン、α‐オレフィンオリ
ゴマー、ラード、パラフィンワックス、マイクロクリス
タリンワックス等の石油ワックス、カルナウバワック
ス、キャンデリラワックス、モンタンワックス、密ろ
う、木ろう、合成木ろう、カスターワックス、ステアリ
ン酸等いずれも使用可能で、当然これら数種類の混合物
も使用できる。
【００２０】なお、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。
【００２１】本発明芯の結合材はカルボキシメチルセル
ロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、酢酸セルロース、硝酸セルロース等のセルロース誘
導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、
ポリメチルメタクリレート、トラガカントゴム、アラビ
アガム、グアーガム、ダンマルガム、ローカストビーン
ガム等合成、天然を問わずに単独あるいは混合していず
れも使用できるが、乾燥時間を考慮すると水溶性樹脂も
しくは低沸点溶剤に溶解、膨潤する熱可塑性樹脂のなか
で、さらに書き味、強度も考慮して、曲げ強度が大き
く、剛性のあるものを選択するのが好ましい。
【００２２】なお、その他の配合組成物である着色剤と
しては有機顔料、無機顔料等の公知の着色剤がすべて使
用できる。又、体質材としては、タルク、カオリン、炭
酸カルシウム等の公知の体質材はすべて用いることがで
き、特に限定されるものではない。
【００２３】本発明の特徴は、従来の非焼成色鉛筆芯の
製造法のように体質材、着色剤、結合材等に最初から油
脂類、ワックス類を混練することなく、その代りに撥水
撥油性物質を加え、必要なら溶剤類及び／又は可塑剤類
を加え混練、押出成形し、乾燥することにより、撥水撥
油性物質が濡れにくいことに起因して形成する開気孔に
後から油脂類及び／又はワックス類を含浸させることに
ある。
【００２４】
【作用】 (1) 撥水性、撥油性に優れた物質は、結合材である有機
高分子物質、水等の溶剤、可塑剤等に対する接触角が大
きく濡れにくい。そのため他の体質材、着色剤、結合材
等の配合組成物および溶剤類及び／又は可塑剤類ととも
に混練、押出成形し、さらに該溶剤類及び／又は可塑剤
類を乾燥除去した成形物は体質材、着色剤は結合材によ
って接着されるが、撥水撥油性物質は結合材には濡れ
ず、その部分に隙間（開気孔）を形成し、非焼成色鉛筆
芯多孔体を得る。
【００２５】この開気孔により非焼成色鉛筆芯多孔体は
機械的強度が強いのに描画時の摩耗が可能で、また撥水
撥油性物質の分散により開気孔は芯の内部まで連続して
いて、油脂類及び／又はワックス類を含浸することがで
き、その結果油脂類及び／又はワックス類により摩耗量
がさらに増加して滑らかな書き味と優れた着色性が得ら
れる。
【００２６】(2) 従来の非焼成色鉛筆芯製造方法の様
に、ワックス類を体質材、着色剤、結合材等の配合組成
物と共に混練、成形すると、結合剤による体質材、着色
剤の接着をワックス類が部分的に阻害して、描画時の摩
耗を可能とするが、大幅な強度低下の原因ともなる。
【００２７】しかし、本発明で用いる撥水撥油性物質は
配合量が少ないため、強度低下は少なく、油脂類、ワッ
クス類も色鉛筆芯の基本構造を構築させた後に含浸によ
って充填するので強度低下の原因にはならず、描画時の
摩耗のみに効果がある。
【００２８】逆に、本製法での油脂類及び／又はワック
ス類の含浸は芯の隙間（開気孔）を埋めることにより、
更に強度を増加させる効果を持つ。その結果、従来の色
鉛筆芯と比較して、格段に優れた曲げ強度、先端強度等
の機械的強度を有した色鉛筆芯が得られる。
【００２９】(3) 含浸する油脂類及び／又はワックス類
を変更することにより、一種類の非焼成色鉛筆芯多孔体
から、着色性、滑り、消去性、強度、硬度等の異なる様
々な色鉛筆芯が得られる。
【００３０】すなわち、紙への固着力が大きな常温で固
体の油脂類及び／又はワックス類を含浸することによ
り、消しゴムで消去できない従来の非焼成色鉛筆芯が得
られ、また紙への固着力が小さな常温で液体の油脂類及
び／又はワックス類を含浸することにより、消しゴムで
容易に消去できる非焼成色鉛筆芯が得られる。
【００３１】(4) ワックス類を含まない状態で乾燥工程
を行うので、ワックス類の溶融によるブリードを心配す
る必要はなく、着色剤の熱劣化が起らない限度まで乾燥
温度を上げて短時間で乾燥できる。この乾燥工程の大幅
な時間短縮は製造コストの削減につながる。
【００３２】
【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） カルボキシメチルセルロース ６重量％ タルク ６９重量％ レーキ系赤色顔料 ２０重量％ フッ化黒鉛 ５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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、１２０℃で３時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯多孔体を得た。この多孔体に１２０℃で合成木ろうを
含浸して直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その
結果を表１に示す。
【００３３】（実施例２） カルボキシメチルセルロース ６重量％ タルク ６９重量％ レーキ系赤色顔料 ２０重量％ ＰＴＦＥ粉末 ５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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、１２０℃で３時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯多孔体を得た。この多孔体に１２０℃で合成木ろうを
含浸して直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その
結果を表１に示す。
【００３４】（比較例１） カルボキシメチルセルロース ６重量％ タルク ７４重量％ レーキ系赤色顔料 ２０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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、１２０℃で３時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯多孔体を得た。この多孔体に１２０℃で合成木ろうを
含浸して直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その
結果を表１に示す。
【００３５】（比較例２） カルボキシメチルセルロース ６重量％ タルク ５９重量％ レーキ系赤色顔料 １５重量％ 合成木ろう １５重量％ フッ化黒鉛 ５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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、５０℃で６０時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯を得た。その結果を表１に示す。
【００３６】（比較例３） カルボキシメチルセルロース ７重量％ タルク ５８重量％ レーキ系赤色顔料 １５重量％ 合成木ろう ２０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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、５０℃で６０時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯を得た。その結果を表１に示す。
【００３７】（実施例３） 酢酸セルロース ４０重量％ タルク ３５重量％ レーキ系赤色顔料 ２０重量％ フッ化黒鉛 ５重量％ 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
レット化して単軸スクリュー型押出機にて押出成形した
後、１２０℃で１時間乾燥して溶剤分を除去し、直径
０．５７０mmの非焼成赤色鉛筆芯多孔体を得た。この多
孔体に１２０℃でステアリン酸を含浸し、直径０．５７
０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その結果を表１に示
す。
【００３８】（比較例４） 酢酸セルロース ３５重量％ タルク ３０重量％ レーキ系赤色顔料 １５重量％ ステアリン酸カルシウム ２０重量％ 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
レット化して単軸スクリュー型押出機にて押出成形した
後、５０℃で２０時間乾燥して溶剤分を除去し、直径
０．５７０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その結果を表
１に示す。
【００３９】（実施例４）実施例１の非焼成鉛筆芯多孔
体に１２０℃でα‐オレフィンオリゴマーを含浸して直
径３．０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その結果を表１
に示す。
【００４０】（実施例５） カルボキシメチルセルロース ６重量％ タルク ６９重量％ レーキ系赤色顔料 ２０重量％ 窒化ホウ素 ５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
ニーダーで混合、分散させた後に２本ロールで混練しな
がら水分調整し、この混練物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形した後、１２０℃で３時間
乾燥して水分を除去し、直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯多孔体を得た。この多孔体に１２０℃でα‐オレフィ
ンオリゴマーを含浸して直径３．０mmの非焼成赤色鉛筆
芯を得た。その結果を表１に示す。
【００４１】（比較例５） ポリエチレン ２０重量％ タルク ２０重量％ レーキ系赤色顔料 １５重量％ パラフィンワックス ３５重量％ キャンデリラワックス １０重量％ 上記配合組成物をニーダーで混合、分散させた後に２本
ロールで混練し、この混合物をペレット化して単軸スク
リュー型押出機にて押出成形し、直径３．０mmの非焼成
赤色鉛筆芯多孔体を得た。その結果を表１に示す。
【００４２】（実施例６）実施例３の非焼成鉛筆芯多孔
体に１２０℃でα‐オレフィンオリゴマーを含浸して直
径０．５７０mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その結果を
表１に示す。
【００４３】（比較例６） トラガカントガム ５重量％ 木節粘土 ４５重量％ 窒化ホウ素 ５０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
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、１５０℃で１時間乾燥して水分を除
去し、アルゴンガス中で１１００℃まで昇温し、１１０
０℃で１時間焼成した。さらに７００℃にて酸素雰囲気
中で３時間焼成して直径０．５７０mmの焼成白色鉛筆芯
多孔体を得た。この多孔体に不揮発性油性赤色染料イン
クを含浸して直径０．５７０mmの焼成赤色鉛筆芯を得
た。その結果を表１に示す。
【００４４】（実施例７）実施例１の非焼成鉛筆芯多孔
体に１２０℃でカスターワックスを含浸して直径３．０
mmの非焼成赤色鉛筆芯を得た。その結果を表１に示す。
【表１】
【００４５】
【発明の効果】本発明の非焼成色鉛筆芯の製造方法にお
いては、当初において油脂類、ワックス類を添加するこ
となく、撥水撥油性物質を添加することにより、高温短
時間の乾燥で強度が大きくて描画時に摩耗可能な非焼成
色鉛筆芯多孔体をつくり、該多孔体に油脂類及び／又は
ワックス類を含浸することにより、従来の非焼成色鉛筆
芯の製法と比較して、乾燥時間を大幅に短縮して製造コ
ストを削減できる。
【００４６】製品としても、格段に優れた機械的強度、
滑らかな書き味を有した非焼成色鉛筆芯であり、油脂類
及び／又はワックス類の選択によって、消しゴムで消去
できない従来の非焼成色鉛筆芯と消しゴムで容易に消去
できる非焼成色鉛筆芯のいずれをも得ることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも撥水撥油性物質、結合材、着
    色剤、体質材を含む配合組成物を混練、押出成形、乾燥
    させ、該撥水撥油性物質周辺の開気孔に油脂類及び／又
    はワックス類を含浸させてなる非焼成色鉛筆芯。
  2. 【請求項２】 少なくとも撥水撥油性物質、結合材、着
    色剤、体質材を含む配合組成物を溶剤類及び／又は可塑
    剤類と共に混練、押出成形した後に、該溶剤類及び／又
    は可塑剤類を乾燥除去し、該撥水撥油性物質が濡れにく
    いことに起因した開気孔を形成させ、該多孔体に油脂類
    及び／又はワックス類を含浸させることを特徴とする非
    焼成色鉛筆芯の製造方法。
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