專(zhuān)利名稱(chēng)：：蠟筆及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及蠟筆及其制造方法。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及使用芐叉山梨糖醇類(lèi)的膠凝劑的同時(shí)使用炭黑作為著色劑制造蠟筆時(shí)，凝膠化不良問(wèn)題得到抑制，可以穩(wěn)定地制造具有所需硬度的蠟筆的蠟筆制造
背景技術(shù)：
：以往，作為蠟筆，熟知以著色劑、有機(jī)溶劑、樹(shù)脂成分和膠凝劑為主要成分的蠟筆，其中，使用千叉山梨糖醇類(lèi)的膠凝劑的蠟筆實(shí)用上優(yōu)異而被廣泛使用。使用節(jié)叉山梨糖醇類(lèi)的膠凝劑的蠟筆例如如下制造向適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶刑中加入樹(shù)脂成分和著色劑并使其溶解或分散制成溶液后，在加熱下向該溶液中加入膠凝劑，并使其溶解制成原料溶液，將其注入到例如圓筒形的成型容器內(nèi)，然后冷卻、使其凝膠化(固化)，由此制造上述蠟筆(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在這種蠟筆的制造方法中，迄今為止，將炭黑作為著色劑時(shí)，在最終的凝膠化步驟中，原料溶液往往產(chǎn)生凝膠化不良問(wèn)題，有時(shí)不能穩(wěn)定地制造蠟筆。即，例如將炭黑和樹(shù)脂成分溶解、分散在有機(jī)溶劑中，在加熱下在其中溶解千叉山梨糖醇類(lèi)的膠凝劑，制備原料溶液，有時(shí)為了維持膠凝劑的溶解，接著將上述原料溶液加熱，在該加熱的同時(shí)將其注入到成型容器中并冷卻、使其凝膠化時(shí)，往往膠凝劑不能發(fā)揮功能而產(chǎn)生凝膠化不良問(wèn)題。特別是長(zhǎng)時(shí)間加熱上述原料溶液時(shí)，經(jīng)常產(chǎn)生凝膠化不良問(wèn)題。如此，在原料溶液的凝膠化之際產(chǎn)生凝膠化不良問(wèn)題時(shí)，得到的蠟筆不具有所需的硬度，做筆記時(shí)易走樣，因此存在難以做筆記的問(wèn)題。有時(shí)原料溶液不凝膠化，甚至不能得到蠟筆。另一方面，為了使膠凝劑溶解而進(jìn)行的加熱時(shí)間短時(shí)，難以將膠凝劑均一地溶解在有機(jī)溶劑中，不會(huì)得到均質(zhì)的蠟筆u專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特公昭54-23619號(hào)公4艮
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決使用芐叉山梨糖醇類(lèi)的膠凝劑、并且使用炭黑作為著色劑制造蠟筆時(shí)出現(xiàn)的上述問(wèn)題而提出的，其目的在于，提供蠟筆的方法。本發(fā)明提供蠟筆的制造方法，該方法包括在有機(jī)溶劑中溶解、分散樹(shù)脂成分和pH為5.0以上的炭黑后，在加熱下溶解選自二芐叉山梨糖醇、三節(jié)叉山梨糖醇和它們的衍生物中的至少1種膠凝劑，從而制備原料溶液，將該原料溶液注入到成型容器中，進(jìn)行冷卻、使其凝膠化。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供蠟筆，該蠟筆是在有機(jī)溶劑中溶解、分散樹(shù)脂成分和pH為5.0以上的炭黑后，在加熱下溶解選自二芐叉山梨糖醇、三千叉山梨糖醇和它們的衍生物中的至少1種膠凝劑，從而制備原料溶液，將該原料溶液注入到成型容器中，進(jìn)行冷卻、使其凝膠化得到的。根據(jù)本發(fā)明，在有機(jī)溶劑中同時(shí)溶解、分散具有5.0以上的pH的炭黑和樹(shù)脂成分后，在加熱下在其中溶解選自二千叉山梨糖醇、三爺叉山梨糖醇和它們的衍生物中的至少l種膠凝劑，從而制備原料溶液，將該原料溶液注入到成型容器中，進(jìn)行冷卻、4吏其凝膠化，由此可以不筆，具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的蠟筆制造方法包括在有機(jī)溶劑中溶解、分散樹(shù)脂成分和pH為5.0以上的炭黑后，在加熱下溶解選自二節(jié)叉山梨糖醇、三千叉山梨糖醇和它們的衍生物中的至少1種膠凝劑，從而制備原料溶液，將該原料溶液注入到成型容器中，進(jìn)行冷卻、使其凝膠化。本發(fā)明的蠟筆制造方法中，對(duì)有機(jī)溶劑不特別限定，但是優(yōu)選使用選自醇類(lèi)、二元醇類(lèi)、二元醇醚類(lèi)和二元醇醚酯類(lèi)中的至少1種。作為這種優(yōu)選的有機(jī)溶劑的具體例子，作為醇類(lèi)，可以舉出例如，甲醇、乙醇、異丙醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、3-甲氧基-l-丁醇等，作為二元醇類(lèi)，可以舉出例如，乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇等，作為二元醇醚類(lèi)，可以舉出例如，上述二元醇類(lèi)的甲基醚、乙基醚、丙基醚、丁基醚、苯基醚等，作為二元醇醚酯類(lèi)，可以舉出例如上迷二元醇醚類(lèi)的乙酸酯等。本發(fā)明中，上述有機(jī)溶劑中特別優(yōu)選使用選自3-甲基-3-曱氧基丁醇、乙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚和二丙二醇單曱基醚中的至少1種。本發(fā)明中，上述有機(jī)溶劑的用量根據(jù)與著色劑等成分的關(guān)系適當(dāng)決定，但是通常用量為20~80重量％、優(yōu)選為30~65重量％。使用過(guò)多有機(jī)溶劑時(shí)，有可能難以匯總所需各成分并凝膠化。另一方面，有機(jī)溶劑過(guò)少時(shí)，難以將所需的各成分溶解在其中，有可能不能形成均一的凝膠。本發(fā)明的蠟筆制造方法中，樹(shù)脂成分通常在其制造時(shí)發(fā)揮匯總各成分的功能，同時(shí)，在得到的蠟筆中，在筆記面上做筆記時(shí)，發(fā)揮作為所形成的筆跡的定影劑的功能。本發(fā)明的蠟筆制造方法中，作為這種樹(shù)脂成分，優(yōu)選并用膜形成性樹(shù)脂和粘接性樹(shù)脂。膜形成性樹(shù)脂具體地說(shuō)是用于提高所得到的蠟筆的硬度并且使形成在筆記面上的筆跡牢固的樹(shù)脂，只要具有這種性質(zhì)則不特別限定，其中，優(yōu)選使用纖維素乙酸酯丁酸酯、乙基纖維素、乙?；w維素等纖維素樹(shù)脂，聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂、聚乙酸乙烯酯樹(shù)脂、乙酸乙烯酯-氯化乙烯共聚樹(shù)脂、乙酸乙烯酯-乙烯共聚樹(shù)脂等乙烯基樹(shù)脂等。這些膜形成性樹(shù)脂可以單獨(dú)使用或2種以上并用。另一方面，粘接性樹(shù)脂具體地說(shuō)是用于提高用所得到的蠟筆形成的筆跡在筆記面上的附著性的樹(shù)脂，只要具有這種性質(zhì)則不特別限定，通常例如使用酮樹(shù)脂、二甲苯樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、馬來(lái)酸樹(shù)脂(7Xy樹(shù)脂)、萜烯酚樹(shù)脂、烷基酚樹(shù)脂等。進(jìn)一步地，也與粘接性樹(shù)脂同等地使用松香酯或氫化松香酯。作為酮樹(shù)脂，可以舉出例如，環(huán)己烷與曱醛的縮合物。作為二甲苯樹(shù)脂，可以舉出例如間二甲笨與甲醛的縮合物。作為聚酰胺樹(shù)脂，可以舉出例如通過(guò)二聚酸與二元或多元胺的縮聚得到的分子量為4000~9000左右的熱塑性樹(shù)脂。作為丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂，可以舉出例如熱塑性的聚丙烯酸酯。這些粘接劑樹(shù)脂可以單獨(dú)使用或2種以上并用。本發(fā)明中，上述膜形成性樹(shù)脂與粘接性樹(shù)脂的比率根據(jù)與其它成分的關(guān)系適當(dāng)決定，但是通常膜形成性樹(shù)脂:粘接性樹(shù)脂膜形成用樹(shù)脂的重量比為1:0.1-5左右、優(yōu)選為1:0.2~3左右。此外，本發(fā)明中，上迷膜形成性樹(shù)脂與粘接性樹(shù)脂兩者的總量，相對(duì)于蠟筆的重量，通常為3~40重量％、優(yōu)選為6~35重量％。本發(fā)明的方法中，樹(shù)脂成分的用量過(guò)多時(shí)，所得到的蠟筆的硬度過(guò)高，著色性和流平性差，另一方面，樹(shù)脂成分的用量過(guò)少時(shí)，在制造蠟筆時(shí)，難以將各成分匯總為一體進(jìn)行凝膠化，此外，所得到的蠟筆不具有充分的定影性或強(qiáng)度。本發(fā)明中，膠凝劑是用于將各成分一體匯總為固體的成分，作為這種膠凝劑，使用選自二節(jié)叉山梨糖醇、三節(jié)叉山梨糖醇和它們的衍生物中的至少1種。作為二節(jié)叉山梨糖醇的衍生物，可以舉出例如，二節(jié)叉山梨糖醇的爺叉中的笨核在任意位置上被碳原子數(shù)為1~3的烷基或卣原子取代而成的化合物，作為具體例子，可以舉出[二(對(duì)甲基節(jié)叉)]山梨糖醇、[二(間乙基節(jié)叉)]山梨糖醇、[二(對(duì)氯芐叉)]山梨糖醇等。作為三節(jié)叉山梨糖醇的衍生物，可以舉出例如，三節(jié)叉山梨糖醇的節(jié)叉中的笨核在任意位置上被碳原子數(shù)為1~3的烷基或卣原子取代而成的化合物，作為具體例子，可以舉出[三(對(duì)甲基千叉)]山梨糖醇、[三(間乙基節(jié)叉)]山梨糖醇、[三(對(duì)氯千叉)]山梨糖醇等。以上舉出的膠凝劑可以單獨(dú)使用或2種以上并用。本發(fā)明的蠟筆制造方法中，膠凝劑的用量，相對(duì)于蠟筆的重量，通常為2~20重量％、優(yōu)選為3~10重量％。膠凝劑的用量過(guò)多時(shí)，所得到的蠟筆的硬度過(guò)高，做筆記時(shí)，其著色性等降低，所以不優(yōu)選，另一方面，膠凝劑的用量過(guò)少時(shí)，制造蠟筆時(shí)，難以將各成分匯總成一體進(jìn)行凝;&化。.本發(fā)明的蠟筆制造方法中使用的炭黑的pH為5.0以上。但是，本發(fā)明中使用的炭黑，可以是單種炭黑的pH為5.0以上的炭黑或作為2種以上的混合物的pH為5.0以上的炭黑。因此，例如，本發(fā)明中，可以使用將pH小于5.0的第1炭黑與pH為5.0以上的第2炭黑組合而成的、整體pH為5.0以上的炭黑。特別是本發(fā)明中使用的炭黑優(yōu)選是單種炭黑的pH為6.0以上的炭黑或作為2種以上的混合物的pH為6.0以上的炭黑。使用pH小于5.0的炭黑制備原料溶液時(shí)，這種原料溶液在冷卻時(shí)易產(chǎn)生凝膠化不良問(wèn)題。如此，根據(jù)本發(fā)明，使用pH為5.0以上的炭黑作為著色劑制備原料溶液，并使這種原料溶液凝膠化，由此可以不出現(xiàn)凝膠化不良問(wèn)題而使原料溶液凝膠化，從而可以穩(wěn)定地制造具有所需硬度的蠟筆。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明，可以與炭黑并用實(shí)質(zhì)上為中性的第3著色劑。作為這種第3著色劑，例如，除了銅酞菁藍(lán)等酞菁類(lèi)顏料、士林類(lèi)、偶氮類(lèi)、喹吖啶酮類(lèi)、蒽醌類(lèi)、二喝嗪類(lèi)、靛類(lèi)、疏靛類(lèi)、紫環(huán)酮(^!i乂y)類(lèi)、芘類(lèi)、假吲哚酮("Y乂KIW)類(lèi)、偶氮-甲亞胺類(lèi)之外，還可以使用氧化鈦或炭黑，進(jìn)一步根據(jù)需要還可以使用氧化鐵、氧化鐵紅、氧化鉻、碳酸鉀、粘土、滑石等無(wú)機(jī)顏料，熒光顏料，著色的樹(shù)脂粒子，鋁粉等金屬粉末顏料，所謂珠光顏料等。此外，根椐需要，也可以使用各種填充顏料。但是，在本發(fā)明中，可以使用的第3著色劑不限于它們。根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于蠟筆的重量，炭黑的用量為2-50重量％。蠟筆中炭黑的量少于2重量％時(shí)，得到的蠟筆有可能不具有充分的顯色性。但是，炭黑的量超過(guò)50重量％時(shí)，在所得到的蠟筆中，由于炭黑以外的其它成分的相對(duì)比率過(guò)低、不能充分發(fā)揮各自應(yīng)起的作用，不能得到性能優(yōu)異的蠟筆。此外，制造蠟筆時(shí)，上述原料溶液的粘度過(guò)高，難以注入到成型容器中。本發(fā)明中，蠟筆中炭黑的優(yōu)選配合量根據(jù)其種類(lèi)不同而有些不同，但是通常為3-40重量％、最優(yōu)選為4~10重量％。本發(fā)明的蠟筆，除了使用上述成分之外，根椐需要，還可以適當(dāng)使用其它的成分，例如，表面活性劑、增塑劑、防銹劑、填充劑、流平劑、粘度調(diào)整劑、結(jié)構(gòu)增粘劑、干燥性賦予劑等以往作為蠟筆中的添加劑已知的成分。作為增塑劑，優(yōu)選使用苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸二丁酯、笨二曱酸二辛酯、苯二甲酸丁基芐基酯、環(huán)氧六氫苯二甲酸2-乙基己酯、癸二酸2-乙基己酯、磷酸三甲苯酯等。這種增塑劑用于對(duì)蠟筆所形成的筆跡(涂膜)賦予柔軟性。本發(fā)明的蠟筆使用上述各成分，優(yōu)選如下制造。即，根據(jù)需要在加熱下向有機(jī)溶劑中加入pH為5.0以上的炭黑并根據(jù)需要加入第3著色劑，攪拌、分散后，加入樹(shù)脂成分以及根據(jù)需要使用的其它成分并使其溶解，在將如此得到的溶液加熱的同時(shí)向其中加入膠凝劑并使其溶解，得到原料溶液。根據(jù)需要接著加熱該原料溶液，維持膠凝劑溶解在原料溶液中的同時(shí)將該原料溶液注入到具有所需形狀的成型容器中，進(jìn)行冷卻、使其凝膠化，這樣可以無(wú)凝膠化不良問(wèn)題而穩(wěn)定地得到具有所需形狀、具有所需硬度的蠟筆。根據(jù)本發(fā)明，如此得到的蠟筆的硬度可以通過(guò)所使用的有機(jī)溶劑、膠凝劑、樹(shù)脂等的種類(lèi)或配合量任意地調(diào)節(jié)，根椐其用途等進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定，但是通常為5~50kg/cm2左右，優(yōu)選為7~30kg/cm2。實(shí)施例以下舉出本發(fā)明的實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但是本發(fā)明不被這些實(shí)施例所限定。以下炭黑的pH用JISK5101中規(guī)定的顏料試驗(yàn)法(pH值)測(cè)定。實(shí)施例1將由乙二醇單丁基醚11.0重量份、丙二醇正丁基醚19.0重量份和二丙二醇單曱基醚20.0重量份構(gòu)成的混合溶劑加熱至30°C，向其中加入炭黑(三菱化學(xué)(抹)制30、pH為8.0)5.0重量份并使其分散。接著在30。C的溫度下向如此得到的炭黑分散液中加入聚乙烯醇縮丁趁樹(shù)脂((林)夕歹P制MOWITALB-20H、平均聚合度約為300)13.0重量份、聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂((抹)夕，"制MOWITALB-30H、平均聚合度約為500)6.0重量份、酮樹(shù)脂(日立化成(林)制"乂M^y夕lll")12.0重量份和聚酰胺樹(shù)脂(y^Vk白水(抹)制A—lH:K335)3.0重量份并使其溶解，接著溶解鄰笨二曱酸丁基節(jié)基酯5.0重量份。接著在將如此得到的含有樹(shù)脂和炭黑的溶液加熱至13(TC的同時(shí)，向其中加入二節(jié)叉山梨糖醇(新日本理化(抹)制膠凝劑"y少才一/kD")6.0重量份，使其完全溶解得到原料溶液。將如此得到的原料溶液注入到圓筒狀的成型容器中，放冷至室溫，使其凝膠化，從上述容器取出固化物作為蠟筆。實(shí)施例2除了以表1所示的量使用作為著色劑的炭黑(f夂廿社制7"i;yT:y夕7G、pH為9.0)和其它成分之外，與實(shí)施例1同樣地操作得實(shí)施例3除了以表1所示的量使用表1所示的成分之外，與實(shí)施例1同樣地操作得到蠟筆。比較例1除了以表1所示的量使用作為著色劑的炭黑(浐夂廿社制7人^卞/k:/，、;/夕100、pH為3.3)和其它成分之外，與實(shí)施例l同樣地操作得到蠟筆。比較例2除了以表1所示的量使用作為著色劑的炭黑(三菱化學(xué)(抹)制MA220、pH為3.0)和其它成分之外，與實(shí)施例1同樣地操作得到蠟筆。比較例3除了以表2所示的量使用表1所示的成分之外，與實(shí)施例1同樣地搡作得到蠟筆。如上制造各蠟筆時(shí)，向含有樹(shù)脂成分、炭黑和其它成分的溶液中加入二節(jié)叉山梨糖醇，冷卻至室溫后，經(jīng)過(guò)1小時(shí)或3小時(shí)，對(duì)此時(shí)的原料溶液的凝膠化狀態(tài)進(jìn)行目視評(píng)價(jià)，原料溶液順利地凝膠化、得到具有所需硬度的蠟筆時(shí)為A，原料溶液的凝膠化不充分、得到的蠟筆過(guò)于柔軟時(shí)為B，原料溶液未凝膠化、得不到蠟筆時(shí)為C。結(jié)果如表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1.蠟筆的制造方法，包括在有機(jī)溶劑中溶解、分散樹(shù)脂成分和pH為5.0以上的炭黑后，在加熱下溶解選自二芐叉山梨糖醇、三芐叉山梨糖醇和它們的衍生物中的至少1種膠凝劑，從而制備原料溶液，將該原料溶液注入到成型容器中，進(jìn)行冷卻、使其凝膠化。2.如權(quán)利要求1所述的蠟筆的制造方法，其中，pH為5.0以上的炭黑由pH小于5.0的第1炭黑和pH為5.0以上的第2炭黑構(gòu)成。3.蠟筆，其是如下獲得的在有機(jī)溶劑中溶解、分散樹(shù)脂成分和pH為5.0以上的炭黑后，在加熱下溶解選自二節(jié)叉山梨糖醇、三節(jié)叉山梨糖醇和它們的衍生物中的至少1種膠凝劑，從而制備原料溶液，將該原料溶液注入到成型容器中，進(jìn)行冷卻、使其凝膠化得到蠟筆。4.如權(quán)利要求3所述的蠟筆，其中，pH為5.0以上的炭黑由pH小于5.0的第1炭黑和pH為5.0以上的第2炭黑構(gòu)成。全文摘要本發(fā)明提供使用芐叉山梨糖醇類(lèi)的膠凝劑的同時(shí)使用炭黑作為著色劑制造蠟筆時(shí)，無(wú)原料溶液的凝膠化不良問(wèn)題，可以穩(wěn)定地制造具有所需硬度的蠟筆的方法。在有機(jī)溶劑中溶解、分散樹(shù)脂成分和pH為5.0以上的炭黑后，在加熱下溶解選自二芐叉山梨糖醇、三芐叉山梨糖醇和它們的衍生物中的至少1種膠凝劑，從而制備原料溶液，將該原料溶液注入到成型容器中，進(jìn)行冷卻、使其凝膠化，得到蠟筆。文檔編號(hào)C09D13/00GK101511953SQ200780032498公開(kāi)日2009年8月19日申請(qǐng)日期2007年8月29日優(yōu)先權(quán)日2006年9月4日發(fā)明者住友光太郎,福尾英敏,高橋正充申請(qǐng)人:櫻花彩色產(chǎn)品株式會(huì)社