JP2591989B2 - Paint composition for pencil painting - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鉛筆塗装用塗料組成物に関する。本発明の
組成物を塗布した鉛筆軸は、汗などで塗装面が濡れた
際、直ちに水分を吸収する一方、湿度70％以下の大気中
に放置すれば、吸収された水分が再び脱離し、塗装面が
常に乾いた状態を保つ。更には、シリカ粉の表面化学構
造に起因して、塗装面は艶消し状態と成り、艶消し塗料
としての性格を有する鉛筆塗装用塗料組成物である。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a paint composition for pencil painting. The pencil shaft to which the composition of the present invention has been applied absorbs moisture immediately when the painted surface is wet with sweat or the like, while if left in the atmosphere at a humidity of 70% or less, the absorbed moisture is desorbed again, Keep the painted surface dry at all times. Further, the paint surface is in a matte state due to the surface chemical structure of the silica powder, and is a paint composition for pencil painting having a character as a matte paint.

（従来の技術） 鉛筆塗装用に用いられている従来の塗料組成物は溶剤
に硝化綿を溶かした硝化綿ラッカーに着色剤を加えた物
である。これらの塗料組成物を塗布した鉛筆は、光沢が
あり美麗である。(Prior Art) A conventional coating composition used for pencil painting is a composition obtained by adding a coloring agent to a nitrified cotton lacquer obtained by dissolving nitrified cotton in a solvent. The pencils coated with these coating compositions are glossy and beautiful.

一方、ホワイトカーボンあるいは微細シリカ等、を添
加して表面光沢を減じた塗料もあり、これも視的に柔軟
な感覚を与える。On the other hand, there is also a paint whose surface gloss is reduced by adding white carbon, fine silica, or the like, and this also gives a visually soft feeling.

（発明が解決しようとする課題） 前記、従来の技術で製造された鉛筆は、外観的には、
それぞれの長所を有しているが、汗ばんだ手で鉛筆を握
ると、汗は塗装面に浮上り、自然蒸発しない限り除去出
来ない。特に夏期あるいは緊張によって手が汗ばんだ際
は、塗装面は、汗で濡れたままで、鉛筆の使用感は極め
て悪い。(Problem to be Solved by the Invention) The pencil manufactured by the above-described conventional technique is, in appearance,
Each has its advantages, but if you hold the pencil with your sweaty hand, the sweat will float on the painted surface and cannot be removed unless it evaporates naturally. The painted surface remains wet with sweat, especially in the summer or when the hand sweats due to tension, and the pencil feel is extremely poor.

（課題を解決する為の手段） 本発明においては、表面水酸基を有し細孔直径60Å以
上の細孔が占める細孔容積が、全細孔容積の80％以上の
多大な内部表面積と細孔容積を有する多孔性シリカを従
来の鉛筆用硝化綿ラッカー塗料の樹脂に対して10〜60％
添加することにより、ある一定湿度以上では水を細孔内
部に吸着して凝集させる一方、先の一定湿度以下では、
細孔内には水が凝集しない性質を利用して、過剰の水分
は塗料に添加した多孔性シリカの細孔内に凝集させ、こ
れをある湿度以下に放置させると凝集した水が気化し
て、もとの状態に戻るといういわゆる呼吸をする塗装面
を構成させる事が出来た。(Means for Solving the Problems) In the present invention, the pore volume occupied by pores having a surface hydroxyl group and having a pore diameter of 60 mm or more has a large internal surface area and pores of 80% or more of the total pore volume. 10-60% of the volume of porous silica based on conventional nitrified cotton lacquer paint resin for pencils
By adding, above a certain humidity, water is adsorbed inside the pores and aggregated, while below the certain humidity,
Utilizing the property that water does not aggregate in the pores, excess moisture is aggregated in the pores of the porous silica added to the paint, and when left below a certain humidity, the aggregated water evaporates It was possible to compose a so-called breathing painted surface that returns to its original state.

細孔直径が60Å以下の多孔性シリカを用いた場合は、
大気中の湿度が約70％になっても、細孔内に凝集した水
が気化して脱離しにくく、また60Å以上の細孔が占める
細孔容積が、全細孔容積の80％以下では、付着した水の
細孔内部への効率的な凝集が起りにくい。When using porous silica having a pore diameter of 60 ° or less,
Even when the humidity in the atmosphere reaches about 70%, water condensed in the pores hardly vaporizes and desorbs, and the pore volume occupied by pores of 60 mm or more is less than 80% of the total pore volume. Efficient aggregation of the attached water inside the pores is unlikely to occur.

同様に本発明に用いた多孔性シリカ添加量を10％以下
にすると付着した水の吸着可能な量が減少し、塗装面が
乾燥にしくい。Similarly, when the amount of the porous silica used in the present invention is set to 10% or less, the amount of adhering water that can be adsorbed decreases, and the painted surface is difficult to dry.

多孔性シリカを60％以上添加した塗料は、塗料の粘性
が増大しすぎて、塗装の作業性を低下させ塗膜強度も低
下する。しかるに、効率的な付着水の吸着、脱離および
塗装の作業性を考慮すると、多孔性シリカの鉛筆塗装用
塗料への添加量は15〜50％が理想的である。In the paint containing 60% or more of porous silica, the viscosity of the paint is excessively increased, so that the workability of the paint is reduced and the strength of the coating is also reduced. However, in consideration of the efficiency of the adsorption, desorption, and painting of the adhering water, the amount of the porous silica added to the paint for pencil painting is ideally 15 to 50%.

５）作 用 本発明に用いた多孔性シリカは、水酸基により表面が
被覆され、多大な内部表面積と大きな細孔径を有し、か
つ細孔容積の大部分が、前記の大きな細孔に起因するの
が特徴である。5) Operation The porous silica used in the present invention has a surface coated with hydroxyl groups, has a large internal surface area and a large pore diameter, and most of the pore volume is due to the large pores. It is characteristic.

水分子が細孔内に凝集して液化する現象は、多孔質体
の細孔径と雰囲気の相対湿度によって定まる。例えば、
相対湿度70％の大気中に前記多孔性シリカを放置する
と、細孔直径59Å以下の細孔が水分子によって凝集を起
こし、細孔内部は液化した水によって充填される。とこ
ろがこの水を吸着凝縮した多孔性シリカを、相対湿度50
％の大気中に移すと、細孔直径30Å以下の細孔が水分子
によって凝縮するだけで、30〜59Åの細孔に凝縮してい
た水分子は大気中に気化して脱離する。この現象を利用
すれば、例えば、相対湿度100％では、細孔直径無限大
の細孔まで水分子によって凝縮を起こすが、これを相対
湿度80％の大気中に放置すれば、細孔直径94Å以下の細
孔は水分子によって凝縮を起こしたままであるが、94Å
以上の細孔には水分子は凝縮せず、大気中に気化して脱
離する。かなわち、手の汗などが、本発明に使用した多
孔性シリカに接すると、汗などに含有される液体水分子
（相対湿度100％）は、ただちに細孔内に吸着して凝縮
し、塗装面は乾燥状態となる。しかるに、この多孔性シ
リカを大気中に放置すれば、大気中の相対湿度が100％
でない限り、（室内の相対湿度は、通常、40〜60％）大
きな径の細孔内に吸着して凝縮した水分子は、大気中に
気化して脱離する。The phenomenon in which water molecules aggregate and liquefy in the pores is determined by the pore diameter of the porous body and the relative humidity of the atmosphere. For example,
When the porous silica is allowed to stand in an atmosphere having a relative humidity of 70%, pores having a pore diameter of 59 ° or less are aggregated by water molecules, and the inside of the pores is filled with liquefied water. However, the porous silica that absorbed and condensed the water was converted to a relative humidity of 50.
%, The pores having a diameter of 30 mm or less are only condensed by water molecules, and the water molecules condensed in the 30-59 mm pores are vaporized into the atmosphere and desorbed. By utilizing this phenomenon, for example, at 100% relative humidity, water molecules are condensed to pores having an infinite pore diameter, but if this is left in the air at 80% relative humidity, the pore diameter becomes 94 mm. The following pores remain condensed by water molecules, but
Water molecules are not condensed in these pores, but are vaporized into the atmosphere and desorbed. In other words, when hand sweat or the like comes into contact with the porous silica used in the present invention, liquid water molecules (100% relative humidity) contained in the sweat and the like are immediately adsorbed and condensed in the pores, and the paint is applied. The surface is dry. However, if this porous silica is left in the air, the relative humidity in the air will be 100%.
Unless otherwise, the water molecules adsorbed and condensed in the large pores (the relative humidity in the room is usually 40 to 60%) are vaporized into the atmosphere and desorbed.

一方、多孔性シリカの表面には、多量の水酸基が存在
し、外部および内部表面を被覆している。そのため、従
来の鉛筆塗装用塗料に多孔性シリカを混合しても、シリ
カ表面の親水性（極性）が極めて大きいため、塗料中の
溶剤あるいは樹脂は、シリカ表面を濡す事が出来ず、シ
リカ粒子は塗料内で独立分散して存在することになる。
したがって、この塗料を鉛筆軸に塗布して乾燥固化する
と、シリカ粒子は、塗装面上に頭を出し、かつシリカ表
面の水酸基同志の強い水素結合的相互作用により、互い
に連なり合いながら、鉛筆軸の木材表面の水酸基あるい
はカルボキシル基などに物理化学的に結合し、水分子の
吸着および拡散速度を早める。On the other hand, a large amount of hydroxyl groups are present on the surface of the porous silica, and cover the outer and inner surfaces. Therefore, even if porous silica is mixed with the conventional pencil coating paint, the hydrophilicity (polarity) of the silica surface is extremely large, so that the solvent or resin in the paint cannot wet the silica surface, and the silica The particles will be independently dispersed in the paint.
Therefore, when this paint is applied to a pencil shaft and dried and solidified, the silica particles stick out on the painted surface, and are connected to each other by strong hydrogen bonding interaction between hydroxyl groups on the silica surface, thereby forming Physicochemically binds to hydroxyl groups or carboxyl groups on the surface of wood to increase the rate of adsorption and diffusion of water molecules.

他方、塗料中の溶剤あるいは樹脂は、シリカ表面を濡
らす事が出来ないから、塗装面は、外観上、艶消し状態
となり、視的に柔軟な感覚を与える。On the other hand, since the solvent or resin in the paint cannot wet the silica surface, the painted surface becomes matte in appearance and gives a visually soft feeling.

（実施例） 以下実施例にて説明する。(Example) Hereinafter, an example will be described.

実施例１〜７及び比較例１ 表１に示された組成で塗料を作り、鉛筆軸に塗布して
試験用サンプルを得た。このサンプルを温度25℃、湿度
100％のデシケーター内に30分放置し、表面状態を観察
し、すばやく乾燥した布で塗装表面の水滴を取去り重さ
を測定した。このサンプルを温度25℃、湿度60％の大気
中に15分放置した後、重量を測定して、湿度100％と60
％での鉛筆の重量変化を計算した。以上の結果を表１に
まとめて示した。Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 A paint was prepared with the composition shown in Table 1 and applied to a pencil shaft to obtain a test sample. This sample is kept at 25 ° C and humidity
It was left in a 100% desiccator for 30 minutes, the surface condition was observed, water droplets on the painted surface were quickly removed with a dry cloth, and the weight was measured. This sample was left in the air at a temperature of 25 ° C and a humidity of 60% for 15 minutes, and the weight was measured.
The percent weight change of the pencil was calculated. The above results are summarized in Table 1.

上記配合に使われた物質は以下の物です。 The substances used in the above formulation are as follows.

シリカ〜多孔性シリカ（サイロイド No.308） 樹脂〜硝化綿樹脂 溶剤〜酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブ、アセト
ン、トルエン、アルコールの混合溶剤 （発明の効果） 本発明による塗料組成で塗装された鉛筆は、手で握る
と汗の主成分である水分を瞬時に多孔質シリカに吸着し
てしまい、また鉛筆を大気中に放置する事によって、多
孔質シリカから水分が脱着する、いわゆる呼吸作用によ
って鉛筆を握った時の手の汗による不快感は全く無く、
快適に作文作業を進める事の出来る鉛筆を得る事が出来
た。Silica-Porous silica (Syloid No. 308) Resin-Nitrified cotton resin Solvent-Mixed solvent of ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve, acetone, toluene, alcohol (Effect of the Invention) The pencil coated with the coating composition according to the present invention is Moisture, which is the main component of sweat, is instantly adsorbed on the porous silica when grasped by hand, and when the pencil is left in the air, moisture is desorbed from the porous silica. There is no discomfort due to the sweat of the hand when grasping,
I was able to get a pencil that allows me to work comfortably.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】鉛筆塗装用塗料に表面が水酸基で覆われ、
かつ細孔直径60Å以上の細孔が占める細孔容積が全細孔
容積の80％以上の多大な内部表面積と細孔容積を有する
多孔性シリカを塗料中の樹脂に対して10〜60％添加して
なる鉛筆塗装用塗料組成物。1. The surface is covered with a hydroxyl group by a paint for pencil painting,
Porous silica with a large internal surface area and pore volume of 80% or more of the total pore volume occupied by pores with a pore diameter of 60 mm or more is added to the resin in the paint by 10 to 60%. A paint composition for pencil painting.