JP5936833B2 - 固形描画具の製造方法 - Google Patents
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たとえば、クレヨンのような固形描画材は、軟らかく、くっきり描けるが、その分強度が弱いため、概ね径が太く成形されている。また、手指に色材が付着しやすいので、その汚れ防止のため、外周に紙を巻き回しているのが普通である。そして描画に伴い短くなってくればこの紙を適宜の長さ分剥いて使用することとなる。しかしこの紙は、クレヨン表面に貼り付いてしまうことが多く、そのため剥きにくくなっていることもしばしばである。また、必要以上にこの紙を剥き過ぎるとその露出した部分で手や周りを汚してしまいがちである。さらに、材料の融点が低いため、高温下ではベタつき使いにくいという点にも課題がある。
さらに、合成樹脂フィルムは通常、引っ張り強度はある程度強くても、ある特定の方向への「裂け」には弱いものである。この点により、フィルムの方向によっては強度的に不十分である。一方、フィルムを巻き回す代わりに、熱収縮チューブ、熱収縮フィルムでコーティングすることも提案されているが、これもまた上記と同様の問題点が解決されていない。
上記に対し、たとえば鉛筆の芯と軸との関係のように、固形描画具を内層の固形描画材と外層の容器とによる二層構造とすることが考えられる。たとえば、特許文献6記載の技術のように、外層容器に加熱溶融した固形描画材を流し込むことが考えられる。しかし、樹脂または粉体材料の配合量が多いクレヨンの場合、溶融粘度が大きく、十分な充填は不可能で、緻密な固形描画材が得られない点が問題である。
ここで、「固形描画材20」とは、たとえば、クレヨン、全芯タイプの描画材、チョーク等、描画材自体が棒状に成形されているものであって、それ自体以外の支持構造なしで描画や筆記が可能であるものをいう。
「外層容器30」とは、この固形描画材20に、手指の汚れ防止や固形描画材20の保護あるいは補強のために外挿されている筒状構造物をいう。
また、固形描画材20と外層容器30との間のクリアランスは、固形描画材20の外層容器30からの抜けやズレを考慮すればできるだけ少ない方が望ましい。しかし、このクリアランスが小さ過ぎると固形描画材20を外層容器30へ挿入する際、外層容器30が破損する可能性がある。よって、本発明の固形描画具10は、前記固形描画材20は15℃以下に保持され、かつ、前記外層容器30は80℃以上に保持された状態から、該固形描画材20が該外層容器30に挿入されて形成される。
本発明において用いられる外層容器30は、鉛筆用削り器で切削可能であれば、合成樹脂、天然樹脂等プラスチック、熱可塑性エラストマー、セラミック、金属、紙、木材等、特に限定されず、いずれも使用できる。しかし、外層容器30の材質は、鉛筆削り器で切削する際の削り器の刃の耐久性、切削性を考慮すると、合成樹脂から選択することが望ましい。また、このような合成樹脂としては、外層容器30として形成した際に鉛筆削り器で切削できれば、公知の合成樹脂が特に限定されず、いずれも使用できる。ただ、使用時の強度、鉛筆削り器による切削性を考慮すると、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン又はポリエチレンからその材質を選択することが望ましい。
さらに、外層容器30の厚さは、快削樹脂を使用したとしても、極端に厚い場合は切削性に問題が生じるため、2mm以下とすることが望ましい。また、外層容器30の形状は、押出成形によるパイプ型でも、射出成形による一端が閉じた筒状型等、特に限定されず、また断面形状も円形、三角形、四角形、六角形等、デザイン上の要請に合わせて適宜選択可能である。
また、固形描画材20が外層容器30から抜けたり、また、固形描画材20が外層容器30内で回転したりずれたりしないように、固形描画材20と外層容器30との間に接着剤が塗布されていることが望ましい。ここで用いられる接着剤の材質は、固形描画材20と外層容器30とを接着可能なものであれば公知のものから特に限定されず、いずれでも使用できる。ただ、接着後に乾燥処理が不要なホットメルト系接着剤が最も好ましい。
また、これまで強度的に不十分であった全芯タイプの固形描画材20にも本発明は適用可能であるが、最も適しているのは、材質が柔らかくこれまで切削して使用することが難しかったクレヨンタイプの固形描画材20である。特に、平滑面に濃厚に描画できるタイプ、水で描線を溶かせるタイプ、消しゴムで消去できるタイプである。すなわち、このような柔らかい固形描画材20を外層容器30で補強することで、鉛筆削り器での切削が可能となったものである。
樹脂としてテルペン樹脂、テルペン樹脂変性物、石油樹脂、マレイン酸樹脂、マレイン酸樹脂誘導体、クマロン・インデン樹脂、クマロン・インデン樹脂誘導体、スチレン系樹脂、イソプレン系樹脂から成る群から選ばれる1種又は2種以上の混合物と、ワックス類として融点45℃以上、80℃以下のパラフィンワックス及びマイクロクリスタリンワックスのうちの少なくとも一方と、顔料と、二酸化チタンと、体質材とを含む組成物、及び、
融点45℃以上の界面活性剤と、顔料と、体質材とを含む組成物
のうちのいずれかとして形成されているものが例示できる。
(1)実施例及び比較例の組成及び製法
(1−1)実施例1
ステアリン酸グリセリド(融点61℃):43重量%
ロジンエステル:16重量%
タルク:18重量%
二酸化チタン:12重量%
パーマネントレッド:11重量%
上記配合組成物をニーダーで加熱混合、分散させた後に2本ロールで混練し、この混練物をプランジャー型押出機にて押出成形して、図1に示すような直径7.5mmの赤色の固形描画材20を得た。そして、これを10℃に保持した。
一方、ポリプロピレンを射出成形し、直径8.0mm、内径7.5mmの、一端が閉じた筒状の外層容器30を得た(図1参照)。この外層容器30を90℃に保持したまま、前記固形描画材20を挿入し、図1に示すような直径8.0mmの固形描画具10を得た。
上記実施例1の外層容器30を、押出成形による直径8.0mm、内径7.5mmの低密度ポリエチレン製パイプに置き換えたこと以外は、上記実施例1と同様の製法で直径8.0mmの固形描画具10を得た。
上記実施例1の外層容器30を、押出成形による直径8.0mm、内径7.4mmのポリプロピレン製パイプに置き換え、その内面にホットメルト接着剤HM223を塗布したこと以外は、上記実施例1と同様の製法で直径8.0mmの固形描画具10を得た。
パラフィンワックス135F(日本精蝋):44重量%
マイクロクリスタリンワックス2045(融点67℃、日本精蝋):5重量%
マルカレッツR−100AS(石油樹脂、丸善石油化学):8重量%
タルク:18重量%
二酸化チタン:15重量%
ピラゾロンオレンジ:10重量%
上記配合組成物をニーダーで加熱混合、分散させた後に2本ロールで混練し、この混練物をプランジャー型押出機にて押出成形して、直径7.5mmの橙色の固形描画材20を得たそして、これを10℃に保持した。
一方、低密度ポリプロピレンを射出成形し、直径8.0mm、内径7.4mmの、一端が閉じた筒状の外層容器30を得た。この外層容器30を90℃に保持したまま、その内面にホットメルト接着剤HM223を塗布し、上記固形描画材20を挿入し、直径8.0mmの固形描画具10を得た。
ハゼロウ(融点52℃):20重量%
パラフィンワックス155F(日本精蝋):10重量%
モノステアリン酸ポリエチレングリコール:20重量%
カオリン:26重量%
二酸化チタン:14重量%
ジスアゾイエローAAA:2重量%
フタロシアニングリーン:8重量%
上記配合組成物をニーダーで加熱混合、分散させた後に2本ロールで混練し、この混練物をプランジャー型押出機にて押出成形して、直径7.5mmの緑色の固形描画材を得た。そして、これを10℃に保持した。
一方、ポリプロピレンを射出成形し、直径8.0mm、内径7.5mmの、一端が閉じた筒状の外層容器30を得た。この外層容器30を90℃に保持したまま、上記固形描画材20を挿入し、直径8.0mmの固形描画具10を得た。
上記実施例1と同様の配合組成物をニーダーで加熱混合、分散させた後に2本ロールで混練し、この混練物をプランジャー型押出機にて押出成形して、直径8.0mmの赤色固形描画材を得た。これをこのまま、外層容器には挿入せずに後述の評価に供した。
ウルシロウ(融点52℃):15重量%
フィッシャー・トロプシュワックス(融点110℃):21重量%
モンタンワックス:12重量%
低密度ポリエチレン(住友化学):21重量%
カオリン:6重量%
二酸化チタン:15重量%
ジスアゾイエローAAA:2重量%
フタロシアニングリーン:8重量%
上記配合組成物をニーダーで加熱混合、分散させた後に2本ロールで混練し、この混練物を射出機にて射出成形し、直径8.0mmの緑色の固形描画材を得た。これをこのまま、外層容器には挿入せずに後述の評価に供した。
上記実施例1〜5及び比較例1及び2の固形描画具について、強度及び鉛筆削り器による切削性について評価した。
(2−1)強度
各固形描画材について、23℃又は40℃の温度下、支点間60mmで3点曲げ強度測定し、折損した際の荷重(単位:N)を求めた。
モニター5名に、三菱鉛筆製ミニ鉛筆削り器(商品名:ポケットシャープナーDPS−101 PLT)を用いて常温・常湿(23℃、50%)の環境下及び低温・低湿(5℃、25%)の環境下にて先端が尖るように切削させたうえで、その切削性を下記の1〜5点の5段階で官能評価させ、その平均点を求めた。
1:著しく悪い。
2:悪い。
3:良くも悪くもない。
4:良い。
5:著しく良い。
各実施例及び比較例を用いた上記評価方法についての評価結果を、下記表1に示す。
これに対し、本発明の範囲外である比較例1及び2の試験結果においては、各々少なくとも1個の項目において評価結果が劣ることとなった。
そして、比較例2は常温・常湿での切削性については問題はなかったが、強度が著しく弱く、折れやすいため実用には適さないと思われる。また、低温・低湿では割れが生じ、切削性も低評価であった。
これらの比較例における強度及び切削性の問題は、外層容器の欠如によるものであることは明らかである。
Claims (4)
- 棒状に成型されている固形描画材と、
該固形描画材に外挿されている外層容器とを備え、
該固形描画材は該外層容器ごと鉛筆削り器で切削可能である固形描画具の製造方法であって、
前記固形描画材は15℃以下に保持され、かつ、前記外層容器は80℃以上に保持された状態から、該固形描画材が該外層容器に挿入されることを特徴とする固形描画具の製造方法。 - 前記外層容器は、ポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン又はポリエチレンにより形成されていることを特徴とする請求項1記載の固形描画具の製造方法。
- 前記外層容器が80℃以上に保持されたまま、その内面に接着剤が塗布され、前記固形描画材が挿入されることを特徴とする請求項1又は2記載の固形描画具の製造方法。
- 前記固形描画材は、
樹脂としてロジン及びロジンのグリセリンエステル等ロジン変成物のうちの少なくとも一方と、ワックス類として融点45℃以上のグリセリン脂肪酸エステル及びペンタエリスリトール脂肪酸エステルのうちの少なくとも一方と、顔料と、二酸化チタンと、体質材とを含む組成物、
樹脂としてテルペン樹脂、テルペン樹脂変性物、石油樹脂、マレイン酸樹脂、マレイン酸樹脂誘導体、クマロン・インデン樹脂、クマロン・インデン樹脂誘導体、スチレン系樹脂、イソプレン系樹脂から成る群から選ばれる1種又は2種以上の混合物と、ワックス類として融点45℃以上、80℃以下のパラフィンワックス及びマイクロクリスタリンワックスのうちの少なくとも一方と、顔料と、二酸化チタンと、体質材とを含む組成物、及び、
融点45℃以上の界面活性剤と、顔料と、体質材とを含む組成物
のうちのいずれかとして形成されていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の固形描画具の製造方法。
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