JPH0630991B2 - 変色芯 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、黒色筆記線を消ゴムで消去することによ
り、他の色の筆記線が現われるという特徴を有する変色
芯に関するものであつて、消ゴムを使用することにより
筆記線の色が変わるという思想は全く新規のものであ
り、その要旨は、紙面上には黒色粉末の筆記線があり、
紙面内部にはインクが浸み込み、紙面上の黒色粉末を消
ゴムで消去することにより、紙面内のインクの筆跡があ
らわれるものである。

従来、筆記具としては鉛筆、シヤープペンシルのような
固形筆記体を用いるもの、万年筆、サインペン、ボール
ペン等のインクを用いる液体筆記具が知られている。こ
れらはそれぞれ個有の特徴を有しているが、大別すると
前者の固形筆記体の筆跡は消ゴムを用いて消去できるの
に対し、後者のインクの筆跡は消ゴムを用いても消去不
能であつて、この発明のような固形筆記体とインクとを
組みあわせ、固形筆記体の筆跡を消ゴムにより消去し、
インクの筆跡をあらわしめ、変色させるという思想はな
かつた。

鉛芯中にインクを含浸する従来例としては、特公昭２１
−３１９４のようなアカダツクを主材とし之に粘土及び
カーボンブラツクを加へ成形焼成しオイルブラツク染料
及超微粉子カーボンブラツクを吸収浸潤せしむるトレー
ス用鉛筆芯製造方法があり、黒色焼結体の気孔内に黒色
インクを含浸させ、筆跡の黒色を一層増長することを目
的としており、この発明のように黒色焼結体の中に有色
インクを含浸して変色芯を得る目的のものではない。

また特公昭４９−３４０４５のように耐火粉末と粘結剤
との混合物からなる棒状の多孔性焼成体にインクを含浸
させたことを特徴とするエンピツ芯がある。

この中で耐火粉末とは白色ですべりやすい窒化ほう素粉
末やタルク粉末のことで、粘結剤とはベントナイト等の
白色粘土のことであり、耐火粉末と粘結剤との混合物か
らなる棒状の多孔性焼成体は白色系の色相をしており、
これにインクを含浸して白色系の焼成体を染着し、任意
の色相を得る色エンピツ芯であつて、その筆跡は消ゴム
で消去でき、この発明のように有色インクを紙面に吸収
させ紙面上の黒色粉末を消ゴムで除去することにより、
黒い筆跡から消ゴムで消去できない有色インクの色へと
変色させる芯とは異る。

すなわちこの発明は炭素を結合剤とする多孔性黒色焼結
体と多孔性黒色焼結体の気孔内に充填されてる黒色を除
く有色インクとから構成され、インクは湿潤性溶剤を主
成分とし、これに可溶する染料とからなることを特徴と
する芯に関するものである。

この発明に用いられる焼結体は炭素を結合材とし、この
焼結体はこの炭素が黒色をしていることにより強い着色
力を有する。またこの焼結体は液体を含浸できる気孔を
有し、気孔の割合（気孔率）によつて焼結体の気孔内に
充填されるインク量が決定される。

この黒色焼結体の気孔率は２０〜７０％の範囲であるこ
とが好ましい。気孔率が２０％未満の場合には黒色焼結
体に充填されるインク量が少なすぎて、充填するインク
に種々の検討を加えても、有色インクの発色が極めて微
弱で、変色芯として機能しない。

また気孔率が７０％を超える場合は、あまりにも気孔が
多いために、焼結体が脆く固形筆記体の芯として使用し
た場合には折れ易い。

この発明における気孔率の測定は、浸透性の良い液体
（たとえばベンジルアルコール）を鉛芯の気孔に吸収さ
せ、吸収させた液体の容量を鉛芯の嵩容積で除し、百分
率で表わしたものである。

但しＷ₁は液体を吸収させる前の鉛芯の乾燥重量。

Ｗ₂は気孔中に液体を吸収させた鉛芯のその液体中にお
ける重量。

Ｗ₃は液体を鉛芯の気孔中に吸収させたのちの鉛芯の重
量。

この発明に用いられるインクは湿潤性溶剤を主成分と
し、これに可溶する染料とから成り、インクの染料濃度
が１５％以上であるものが好ましい。

すなわち、通常の万年筆やサインペンのような液体筆記
具では染料濃度が５％以下のインクであつてもインクタ
ンクからインクが十分に供給されることにより、鮮明な
筆跡が得られるのに対して、この発明の芯は前述のよう
に焼結体に充填されるインク量に限りがあり、固形筆記
体が筆記された際の摩耗量に内在するインク量で発色し
なければ変色芯として機能しない。

つまり少量のインクで十分な発色を得ることを鋭意検討
した結果、インクの染料濃度が１５％以上で、染料の溶
剤として湿潤性を有するものが好結果が得られることを
見い出した。

インクの着色力の根源である染料の濃度を増すことは強
い発色のインクを得ることの必要条件ではあるが、染料
濃度を増すのみでは溶剤の量が不足するためにインクと
しての粘度が上昇し、固形筆記体との粘着力が強くなつ
て筆跡から紙面へのインクの移行が防げられて、逆に変
色芯としての効果が減退してしまう。

このために本発明者はは固形筆記体内の染料濃度を１５
％以上に依持しながら溶剤に湿潤性を有するものを選定
し、筆記後に水分を紙や空気中から補うことを考案し、
これにより変色芯として満足するインクが得られた。

この効果については定かではないが、筆記される紙は植
物繊維を水の方便でからみあわせて層状としてものであ
り、植物繊維の結合力は水結合によるものとされてお
り、通常４〜５％の水分を含んでいる。

この発明のインクは湿潤性の溶剤を使用しているために
紙に含まれる水分と筆跡に含まれるインクとの相互移行
が円滑に行なわれるとともに、さらに空気中から水分の
補給を受け、筆跡に対して十分なインク量となつて良好
な有色インクの発色が得られているものと思われる。

ここで用いられる湿潤性の溶剤としてエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリ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等のグ
リコール類やグリセリンが吸湿性が大で好ましく、エチ
レングリコールエチルエーテル、エチレングリコールフ
エニルエーテル、エチレングリコールベンジルエーテ
ル、トリエチレングリコールフエニルエーテル、トリエ
チレングリコールベンジルエーテル等のグリコールエー
テル類は吸湿性はグリコール類には劣るが、湿潤性の溶
剤として一部添加してもよい。

また湿潤性溶剤の中でも沸点２００℃以上のものを用い
たインクが変色芯の経時安定性に優れており好ましい。

一方、有色インクに用いられる染料は、前述の湿潤性溶
剤に可溶な染料であれば何んでもよいが特に塩基性染料
が着色力に優れ、水溶性染料および酒精溶性染料は変色
芯で筆記した筆跡から紙面への転写力に優れており好ま
しい。

次に、この発明の変色芯の製造法について簡単に述べ
る。黒鉛あるいは窒化硼素等の潤滑材と、焼成して炭素
化する有機化合物を任意の溶剤または加熱することによ
り、溶解あるいは溶融し、三本ロールやニーダーを用い
て混練、押出成形したのち、不活性ガス中で１０００℃
前後の高温で焼成し、有機化合物を炭素化させて、潤滑
材と炭素の結合材とから成る多孔性黒色焼結体を得る。

ここで使用される有機化合物としては天然樹脂、合成樹
脂、アスフアルト、コールタールピツチ等を単独もしく
は組みあわせたものが用いられる。

一方、有色インクの調合としては湿潤性溶剤にこれと可
溶し目的の色相であるところの染料を加えて攪拌し、場
合によつては加温して溶解する。

この有色インクの中に多孔性黒色焼結体を一定時間浸漬
して、多孔性黒色焼結体の気孔中に有色インクを充填し
て変色芯とする。

次にこの発明の実施例を述べる。（部は重量部であ
る。） 〔実施例１〕 黒鉛を５０部とブローンアスフアルト＃２０〜３０を５
０部とを加熱混練し、押出成形したのち不活性ガス中で
常温〜１１００℃まで１００℃／ｈｒで昇温し、１１０
０℃で１時間焼成して黒鉛と炭素から成る多孔性黒色焼
結体を得た。この多孔性黒色焼結体の気孔率は３２％で
あつた。

一方、有色インクの調合は、トリエチレングリコールを
８０部に塩基性染料であるＳＷＴ−Ｒ４（保土谷化学工
業社製）２０部を加え、よく攪拌して溶解し、湿潤性の
赤色インクを得た。

この湿潤性の赤色インクの中に前述の多孔性黒色焼結体
を３時間浸漬して、多孔性黒色焼結体の気孔中に湿潤性
の赤色インクを充填して変色芯とした。

〔実施例２〕 トリエチレングリコールを６０部とエチレングリコール
フエニルエーテルを２０部に酒精溶性造塩型染料である
ローダミンベースＦＢ（ＢＡＳＦ社製）２０部を加え、
よく攪拌して溶解し、湿潤性のピンク色のインクを得
た。

この湿潤性のピンク色のインクの中に、実施例１と同じ
多孔性黒色焼結体を２時間浸漬して、多孔性黒色焼結体
の気孔中に湿潤性のピンク色のインクを充填して変色芯
とした。

〔実施例３〕 プロピレングリコールを５５部とエチレングリコールベ
ンジルエーテルを３０部に塩基性染料であるＳＷＴ−Ｂ
５（保土谷化学工業社製）１５部を加え、よく攪拌して
溶解し、湿潤性の青色インクを得た。

この湿潤性の青色インクの中に、実施例１と同じ多孔性
黒色焼結体を３時間浸漬して、多孔性黒色焼結体の気孔
中に湿潤性の青色インクを充填して変色芯とした。

〔比較例１〕 万年筆、サインペン等に用いられる水性インクの例とし
て、水８０部とグリセリン５部とエチレングリコール５
部とジエチレングリコール５部との混合溶媒に塩基性染
料であるＳＷＴ−Ｒ４（保土谷化学工業社製）５部を加
え、よく攪拌して溶解し、水性の赤色インクを得た。

この水性の赤色インクの中にに実施例１と同じ、多孔性
黒色焼結体を３時間浸漬して、多孔性黒色焼結体の気孔
中に水性の赤色インクを充填した。

〔比較例２〕 ボールペンに用いられる油性インクの例としてベンジル
アルコールを３０部とオレイン酸を５部とフエニルグリ
コール２５部との混合溶媒に酒精溶性造塩型染料である
ローダミンベースＦＢ（ＢＡＳＦ社製）２５部を加え、
よく攪拌して溶解し、さらにケトン樹脂を１０部とポリ
ビニルピロリドン樹脂を５部加えて油性のピンク色のイ
ンクを得た。

この油性のピンク色のインクを６０℃に加温し、この中
に実施例１と同じ多孔性黒色焼結体を浸漬して１００mm
Hgまで減圧して１時間静置して、多孔性黒色焼結体の気
孔中に油性のピンク色のインクを充填した。

実施例１，２，３の変色芯と比較例１，２の芯をノート
用紙に筆記したところ次のような結果であつた。

実施例１の変色芯は筆記直後は通常の黒い筆跡で、消ゴ
ムで筆跡を消去すると、少し赤味の薄い筆跡が残るが、
ほぼ消去することができる。

約５分経過して黒い筆跡を消ゴムで消去すれば紙面への
赤色インクの転写が確認できる。

インクの紙への転写は、その時の湿度によつて多少異る
が数分で転写が始まり徐々にインクの発色が強くなり、
黒い筆跡を消ゴムで消去すると鮮明な赤色の筆跡が残
り、変色芯として機能した。

実施例２の変色芯は実施例１の変色芯よりも、インクの
紙への転写速度は緩慢ではあつたが、約２〜３日経過し
た黒い筆跡を消ゴムで消去すれば濃いピンクの筆跡が残
り、変色芯として機能した。

実施例３の変色芯は実施例１とほぼ同様の速度でインク
が紙に転写し、筆記した黒い筆跡を消ゴムで消去すると
鮮明な青色の筆跡が残り変色芯として機能した。

比較例１の芯で筆記した筆跡は、黒い筆跡としては十分
であるものの、これを消ゴムで消去すれば、ごくかすか
に赤く筆跡が残る程度で、この色調は時間を経ても改善
されず、変色芯としては不十分であつた。またこの芯は
黒色焼結体の気孔中のインクの主成分が水であるために
蒸発してしまい、インクを充填した直後から、かなり急
速にインクが飛散し、まつたく実用的ではななかつた。

比較例２の芯で筆記した筆跡は、全く黒い筆跡のまま
で、消ゴムで消去すれば完全に消去できた。これは時間
を経ても同様で、筆跡は常に消ゴムで消去できる通常の
黒芯となんら変りなかつた。

以上のように、黒色の筆記線を消ゴムで消去することに
より、他の色の筆記線が現われるという特徴を有する変
色芯は、この特許請求の範囲内で実現するものであり、
その構成の組合せは、本発明の効果を具現するための新
規な構成であつて、それ故に今までにない効果をもつた
特異な特徴を有する鉛芯が得られるものである。このこ
とは、通常のインクを含浸した鉛芯では得られない画期
的な効果となる。

以上、本発明の鉛芯はその特異な効果により、種々の応
用用途が考えられ、例えば黒の筆跡で筆記された重要な
部分を消去することにより、有色の筆記線を具現せし
め、筆記部の内容を比較検討することができるなど産業
上、多大の効果を奏するものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炭素を結合材とする多孔性黒色焼結体と多
   孔性黒色焼結体の気孔内に充填されている黒色を除く有
   色インクとから構成され、インクは湿潤性溶剤を主成分
   とし、これに可溶する染料とからなることを特徴とする
   芯。
2. 【請求項２】多孔性黒色焼結体の気孔率が２０〜７０％
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   芯。
3. 【請求項３】気孔内に充填されているインクの染料濃度
   が１５％以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の芯。