説明

固形描画材

【課題】硬質でありながら、描画跡が高い着色量を有する固形描画材を提供する。
【解決手段】本発明による固形描画材は、少なくとも顔料と、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも1種の成形用樹脂と、第1のワックスと、滑剤と共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックス(但し、上記第1のワックスはこの第2のワックスを含まない。)を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は固形描画材に関し、詳しくは、描画時の着色量を増加させた硬質の固形描画材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、固形描画材には、軟質固形描画材と硬質固形描画材とが知られている。軟質固形描画材は、代表的には、顔料とワックスとオイル(油状物質)と必要に応じて体質顔料を含んでなる固形描画材であって、クレヨンやパスと呼ばれるものがこの範疇に属する。一方、硬質固形描画材としては、例えば、顔料と成形用樹脂とワックスと共に、必要に応じて、滑剤、オイル、体質顔料等を含んでなり、所謂プラスチッククレヨンと呼ばれるものが知られている(特許文献1参照)。
【0003】
上記軟質固形描画材は、従来、アート紙やコート紙等の描画面に描画すれば、濃色の描画跡を形成することができるが、反面、そのまま、即ち、裸のままでは、手指に付着するので、通常、手指を汚すことのないように、表面に巻紙が巻かれている。これに対して、硬質固形描画材は、裸のままで、手指に持っても、手指に付着することはないが、その代わり、描画跡が薄い、即ち、描画面上に付着して、描画跡を形成する固形描画材の量(以下、着色量という。)が少ないという問題がある。
【0004】
そこで、従来、硬質固形描画材による着色量を増やすために、ロジン樹脂のような粘着性の樹脂を着色量向上剤として固形描画材な配合することが提案されている。しかし、ロジン樹脂は天然樹脂であるので、物性値にばらつきがあり、そこで、これを着色量向上剤として用いるときは、得られる固形描画材が描画跡の濃度特性を含め、安定した描画性に欠けるという問題がある。更に、ロジン樹脂は粘着性を有するので、これを着色量向上剤として配合してなる固形描画材は、その描画跡も幾分、粘着性を有するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−316608号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上述した従来の硬質固形描画材における問題を解決するためになされたものであって、硬質でありながら、高い着色量を有する固形描画材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明による固形描画材は、少なくとも顔料と、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも1種の成形用樹脂と、第1のワックスと、滑剤と共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックス(但し、上記第1のワックスはこの第2のワックスを含まない。)を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明による固形描画材は、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックスを着色量向上剤として有しており、ロジン樹脂に比べて、着色量を一層、高くするのみならず、固形描画材やその描画跡にべたつきを与えない。勿論、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックスは、工業製品であるので、物性も安定している。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明による固形描画材は、少なくとも顔料と、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも1種の成形用樹脂と、第1のワックスと、滑剤と共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックス(但し、上記第1のワックスはこの第2のワックスを含まない。)を含んでなるものである。
【0010】
本発明において、顔料は、描画面上に付着して形成した描画跡における着色剤として機能するものであって、従来、固形描画材において着色剤として用いられているものであれば、いずれでもよく、無機顔料、有機顔料、白色顔料、蛍光顔料等が用いられる。無機顔料としては、例えば、弁柄、群青、紺青、カーボンブラック等を、白色顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、アルミナホワイト等を、有機顔料としては、例えば、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ジケトピロロピロール系等を挙げることができる。これら顔料は、単独にて、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0011】
顔料の配合量は、その種類にもよるが、発色性や描画性等を考慮すれば、固形描画材の全量において、通常、1〜30重量%の範囲である。顔料の配合量が固形描画材の全量において、1重量%よりも少ないときは、描画跡の濃度が薄く、実用的でなく、他方、30重量%よりも多いときは、描画に際して、描画面上における固形描画材の滑りが悪く、滑らかに描画し難い等の問題がある。
【0012】
本発明によれば、固形描画材における顔料の配合量は、好ましくは、5〜25重量%の範囲である。
【0013】
本発明においては、上記顔料と共に、必要に応じて、体質顔料が用いられる。体質顔料としては、例えば、タルク、マイカ、カオリンクレー、ベントナイト、雲母、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、板状アルミナ、硫酸マグネシウム等が用いられる。これら体質顔料は、描画に際して固形描画材の摩耗を促進させる機能を有し、必要に応じて、固形描画材の全量に対して、通常、50重量%以下の範囲で用いられ、好ましくは、10〜40重量%の範囲で用いられる。
【0014】
本発明による固形描画材は、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも1種の成形用樹脂を含む。この成形用樹脂は、顔料やワックス等の他の成分を一体にまとめて、硬質固形描画材を形成すると共に、得られる固形描画材に手指に付着しない性質を与える。例えば、低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンは、本発明において、成形用樹脂として好ましく用いられる。
【0015】
このような成形用樹脂は、固形描画材に基づいて、通常、10〜40重量%の範囲、好ましくは、15〜35重量%の範囲で用いられる。固形描画材における成形用樹脂の割合が余りに高いときは、得られる固形描画材が硬すぎて、描画性が悪くなる。しかし、固形描画材における成形用樹脂の割合が余りに低いときは、得られる固形描画材が手指に付着しやすくなるので好ましくない。
【0016】
本発明による固形描画材は、第1のワックスと第2のワックスを含む。本発明において、上記第1のワックスは、描画面における描画跡の定着性の向上のために用いられるものであって、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系ワックス、カルナウバワックス、ミツロウ、木ロウ、牛脂等の動・植物系ワックス、モンタンワックス等の鉱物系ワックス、ポリエチレンワックス、チーグラー触媒を用いて得られたポリプロピレンワックス等の合成ワックス(但し、後述するメタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックスを除く。)等、従来固形描画材に用いられているワックスが適宜に用いられる。
【0017】
本発明による固形描画材において、これら第1のワックスの配合量は、固形描画材の全量に対して、通常、10〜60重量%の範囲である。第1のワックスの配合量が固形描画材の全量に対して15重量%よりも少ないときは、得られる描画跡が描画面上において定着性に劣り、更に、得られる固形描画材が強度に劣るようにもなる。一方、60重量%よりも多いときは、得られる固形描画材が形成する描画跡の濃度が薄くなるので好ましくない。本発明によれば、好ましくは、ワックスの配合量は、固形描画材の全量に対して、好ましくは、20〜50重量%の範囲であり、最も好ましくは、25〜45重量%の範囲である。
【0018】
本発明による固形描画材は、上記第1のワックスと共に、必要に応じて、オイルを含んでいてもよい。オイルは、得られる固形描画材に柔らかさを与えて、描画跡の着色性を高めるために用いられる。オイルとしては、流動パラフィン、ミネラルオイル、マシン油、スピンドル油、ヤシ油、ヒマシ油等が好ましく用いられる。例えば、流動パラフィンは、好ましく用いられるオイルの一例である。
【0019】
その配合量は、固形描画材の全量に対して、通常、10重量%以下の範囲であり、好ましくは、1〜5重量%の範囲である。オイルの配合量が固形描画材の全量に対して10重量%よりも多いときは、得られる固形描画材が強度に劣るのみならず、得られる固形描画材が耐熱性に劣り、また、描画跡がべたつきを有するようになるので好ましくない。
【0020】
本発明による固形描画材は、前記第1のワックスと共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックスを着色量向上剤として含んでいる。但し、前記第1のワックスはこの第2のワックスを含まない。このポリプロピレン系重合体は、ポリプロピレン又はポリプロピレンを主体とするポリプロピレン共重合体である。
このようなメタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系共重合体は、低結晶性のポリマーであって、通常、滴点(170℃で測定した溶融粘度が500mPa・s未満の場合)又は軟化点が80〜100℃の範囲にあり、重量平均分子量が5000〜30000の範囲にあり、170℃で測定した溶融粘度が150〜10000mPa・sの範囲にある。
【0021】
本発明によれば、このようなメタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系共重合体からなるワックスとして、市販品であるリコセンPP1302やPP1502、PP1602(いずれも、クラリアントジャパン(株)製)を用いることができる。
【0022】
本発明による固形描画材は、上述したようなメタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックスを1〜15重量%の範囲で含み、好ましくは、2〜10重量%の範囲で含む。第2のワックスの配合量が固形描画材の全量に対して1重量%よりも少ないときは、描画跡の着色量を高める効果に乏しく、一方、15重量%よりも多いときは、手指で描画跡を擦ったときに、手指や描画面を汚すおそれがあるので好ましくない。
【0023】
更に、本発明による固形描画材は、滑らかに描画跡を形成することができるように、3〜30重量%、好ましくは、5〜20重量%の範囲で滑剤を含む。この滑剤としては、例えば、高級脂肪酸金属塩、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の炭素原子数12〜20の高級脂肪酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩が好ましく用いられる。具体例として、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、バリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等を挙げることができる。例えば、ステアリン酸カルシウムは、好ましく用いられる滑剤の一例である。また、アルミニウム塩やタルクも滑剤として用いられる。
【0024】
本発明による固形描画材は、その製造方法において特に限定されるものではないが、例えば、第1のワックス、成形用樹脂、滑剤、必要に応じて、オイルを混合し、ミキサーにて加熱しながら攪拌、混練し、得られた混合物に顔料と第2のワックスを加え、上記と同じ温度で加熱しながら攪拌、混練し、かくして、得られた混合物を冷却、粉砕し、ペレットとし、これを射出成形機にて適宜の形状に成形して、固形描画材を得ることができる。
【0025】
本発明による固形描画材は、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックスを着色量の向上剤として含んでおり、高い着色量を有し、硬質固形描画材でありながら、描画面上に濃色の描画跡を形成することができ、しかも、固形描画材やその描画跡にべたつきを与えない。
【実施例】
【0026】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。
【0027】
実施例1
表1に示す量にて第1のワックス、成形用樹脂ポリエチレン、滑剤ステアリン酸カルシウム及びオイル流動パラフィンを混合し、ミキサーにて温度120℃に加熱しながら攪拌、混練した。得られた混合物に顔料と第2のワックス(着色量向上剤)を加え、上記と同じ温度で加熱しながら攪拌、混練した。得られた混合物を円筒状の成形容器に注入し、冷却し、固化させて、棒状の固形描画材を得た。
【0028】
実施例2〜6
それぞれ表1に示す量にて、顔料1及び/又は顔料2、第1及び第2のワックス(着色量向上剤)、成形用樹脂ポリエチレン、滑剤ステアリン酸カルシウム及びオイル流動パラフィンを用いて、実施例1と同様にして、棒状の固形描画材を得た。
【0029】
比較例1
第2のワックスを用いることなく、表2に示す量にて顔料、第1のワックス、成形用樹脂ポリエチレン、滑剤ステアリン酸カルシウム及びオイル流動パラフィンを用いて、実施例1と同様にして、棒状の固形描画材を得た。
【0030】
比較例2
実施例3において、着色量向上剤として、第2のワックスに代えて、ロジン樹脂を用いた以外は、同様にして、棒状の固形描画材を得た。
【0031】
比較例3
第2のワックスを用いることなく、表2に示す量にて顔料2、第1のワックス、成形用樹脂ポリエチレン、滑剤ステアリン酸カルシウム及びオイル流動パラフィンを用いて、実施例1と同様にして、棒状の固形描画材を得た。
【0032】
比較例4
実施例3において、第2のワックスに代えて、ポリエチレンワックスを第1のワックスとして用いた以外は、同様にして、棒状の固形描画材を得た。
【0033】
比較例5
実施例3において、第2のワックスに代えて、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン系共重合体からなるワックスを第1のワックスとして用いた以外は、同様にして、棒状の固形描画材を得た。
【0034】
比較例6
実施例3において、第2のワックスに代えて、チーグラー触媒を用いて得られたポリプロピレンワックスを第1のワックスとして用いた以外は、同様にして、棒状の固形描画材を得た。
【0035】
表1及び表2において、各成分の詳細は下記のとおりである。
【0036】
(顔料)
顔料1:クラリアントジャパン(株)製赤色顔料ノボパーム・レッドF5RK−SS
顔料2:(株)トーケムプロダクツ製酸化チタンTCA−888
【0037】
(成形用樹脂)
ポリエチレン1:日本ポリエチレン(株)製PE LF640H
ポリエチレン2:日本ポリエチレン(株)製PE LJ802
【0038】
(第1のワックス)
パラフィンワックス:台湾蝋品社製56/58
マイクロクリスタリンワックス:Gujarat Paraffins社製マイクロ ワックスDU−WAX 2
ポリエチレンワックス:ヤスハラケミカル(株)製ネオワックス
ポリエチレン系共重合体:メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン系共重合体から なるワックス、クラリアントジャパン(株)製リコセンPE4201
ポリプロピレンワックス:チーグラー触媒を用いて得られたポリプロピレンワックス、三 井化学(株)製ハイワックスNP055
【0039】
(オイル)
流動パラフィン:三光化学工業(株)製ホワイトミネラルオイル
【0040】
(着色量向上剤)
ポリプロピレン系重合体(第2のワックス):クラリアントジャパン(株)製リコセンP P1602
ロジン樹脂:荒川化学工業(株)製ロジンエステルKE−311
【0041】
(滑剤)
ステアリン酸カルシウム:正同化学(株)製SC−P
【0042】
(着色量の測定)
水平面上の直交座標系において、予め、重量(A)を測定した画用紙を一定の速度でY軸方向の一方向に10cm移動させながら、鉛直に保持すると共に、700gの荷重をかけた固形描画材を一定の速度でX軸方向に片道4cmの往復動をさせ、かくして、上記画用紙上に上記固形描画材の先端部を連続的に接触させて、画用紙上に矩形状の描画物を形成させた。
【0043】
この後、このように描画された画用紙上の糟(かす)を画筆を用いて取り除いてから、画用紙の重量(B)を測定し、着色量をB−Aとして求めた。
結果を表1及び表2に示す。
【0044】
【表1】

【0045】
【表2】

【0046】
表1及び表2に示すように、実施例1〜5の固形描画材によれば、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックスを描画跡の着色量向上剤として含むので、そのような第2のワックスを含まない比較例1の固形描画材と比較して、着色量の増加が著しく、また、着色量向上剤としてロジン樹脂を用いた比較例2の固形描画材と比較しても、着色量の増加が著しい。比較例2の固形描画材は、また、描画跡にはべたつきが認められた。酸化チタンを顔料とする実施例6の固形描画材も、同様に、酸化チタンを顔料とする比較例3の固形描画材と比較して、着色量の増加が著しい。
【0047】
比較例4の固形描画材は、通常のポリエチレンワックスを用いたものであり、着色量が著しく少ない。比較例5の固形描画材は、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン系共重合体からなるワックスを用いたものであり、同様に、着色量は著しく少ない。また、比較例6の固形描画材は、チーグラー触媒を用いて得られたポリプロピレンワックスを用いたものであり、同様に、着色量は著しく少ない。



【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも顔料と、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも1種の成形用樹脂と、第1のワックスと、滑剤と共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックス(但し、上記第1のワックスはこの第2のワックスを含まない。)を含むことを特徴とする固形描画材。
【請求項2】
第1のワックスが石油系ワックス、動・植物系ワックス、鉱物系ワックス及び合成ワックス(メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックスを除く。)から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の固形描画材。
【請求項3】
オイルを含む請求項1に記載の固形描画材。
【請求項4】
少なくとも顔料1〜30重量%と、ポリエチレンとポリプロピレンから選ばれる少なくとも1種の成形用樹脂10〜40重量%と、第1のワックス10〜60重量%と、滑剤3〜30重量%と共に、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン系重合体からなる第2のワックス(但し、上記第1のワックスはこの第2のワックスを含まない。)1〜15重量%と、オイル10重量%以下を含む請求項1に記載の固形描画材。





【公開番号】特開2011−252134(P2011−252134A)
【公開日】平成23年12月15日(2011.12.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−128973(P2010−128973)
【出願日】平成22年6月4日(2010.6.4)
【出願人】(390039734)株式会社サクラクレパス (211)
【Fターム(参考)】