JP5936833B2

JP5936833B2 - 固形描画具の製造方法

Info

Publication number: JP5936833B2
Application number: JP2011171443A
Authority: JP
Inventors: 勝徳北澤; 正昭松本
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2031-08-05
Also published as: JP2013035167A

Description

本発明は、棒状に成形される、クレヨン、色芯又は全芯タイプの固形描画材の外周に外層容器が外挿された固形描画具であって、従来の鉛筆同様鉛筆削り器にて切削して使用可能なものに関する。

従来の固形描画具は、クレヨン、全芯タイプの描画材、チョーク等多種にわたる。これらはいずれも描画材で全体が形成されているため、描画材に直接手指が触れると汚れてしまうという課題がある。
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。

この点を解決するため、クレヨンの周りに合成樹脂フィルムを巻き回すことも提案されている（特許文献１）。しかし、このフィルムは紙に比べ強靱で裂けにくいものである。よって、ミシン目や切れ目等を入れて剥く際の手がかりにしたりする（特許文献２、３）。ところが、このようなミシン目を入れてもなお剥きにくいため、結局使い勝手が悪いものである。また、フィルム自体を破りやすくするために、固形描画材の外周に巻き回したフィルムの合わせ目の接着力を弱くしたものもある（特許文献４）。
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。

また、チョークも手指に炭酸カルシウムの粉が付着するという同様の問題点があり、これに対して紙あるいは合成樹脂で外周を被覆するという技術も提供されている（特許文献５）。
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。

特開昭５８−１８１６９８特表２００２−５１７３４２特開２００７−２８３６５０特開２００１−１０２８３特開昭５３−１４３４２４特開２００１−２４０

本発明は、上記の問題点に鑑み、外層容器と固形描画材との２層構造を採用しつつ、使用によりこの固形描画材が摩耗した際は、従来の鉛筆同様鉛筆削り器にて切削して使用することを可能とすることにより、容易に先端形状を調整でき、かつ優れた機械的強度を有し、高温下でも折れにくい固形描画具を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明は、棒状に成型されている固形描画材20と、該固形描画材20に外挿されている外層容器30とを備え、該固形描画材20は該外層容器30ごと鉛筆削り器で切削可能である固形描画具10の製造方法であって、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に挿入されることを特徴とする。
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。

そして、この固形描画材20にこの外層容器30が外挿されているものが「固形描画具10」である。
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。

なお、切削性、密度調整の目的で、木材粉、紙粉、タルク等の無機粉体等、公知の粉末を前記合成樹脂中に分散、添加することも可能である。
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。

本発明における固形描画材20は、従来公知の固形描画材20であれば、いずれも使用可能である。
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。

このような固形描画材20を具体的に挙げると、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ものが例示できる。

本発明によれば、外層容器と固形描画材との２層構造を採用しつつ、使用によりこの固形描画材が摩耗した際は、従来の鉛筆同様鉛筆削り器にて切削して使用することを可能とすることにより、容易に先端形状を調整でき、かつ優れた機械的強度を有し、高温下でも折れにくい固形描画具を提供することが可能となる。

本発明の実施例に係る固形描画具を斜視図で示す。

以下、実施例及び比較例により、本発明をさらに具体的に説明する。
（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。

（１−２）実施例２
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。

（１−３）実施例３
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。

（１−４）実施例４
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。

（１−５）実施例５
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。

（１−６）比較例１
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。

（１−７）比較例２
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。

（２）評価方法
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。

（２−２）鉛筆削り器による切削性
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−１０１ＰＬＴ）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。

（２−３）評価結果
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。

上記のとおり、本発明の実施例１〜５に係る固形描画具はいずれの評価方法も良好な結果を示した。すなわち、固形描画具自体の強度は、２３℃及び４０℃の両方の温度条件を通じて、少なくとも、比較例のいずれをも上回る値を示した。また、切削性についても、常温・常湿及び低温・低湿の両方の測定条件を通じて、いずれの実施例でも平均にして４点以上の高評価であった。
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。

すなわち、比較例１は常温条件下はもとより、高温条件下では著しく強度が低下した。また、低温・低湿での切削性も低評価であった。
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。

本発明は、棒状に成形される、クレヨン、色芯又は全芯タイプの固形描画材を用いた固形描画具に利用可能である。

10 固形描画具 20 固形描画材 30 外層容器

Claims

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。