JP2008031372A - 焼成鉛筆芯 - Google Patents

Abstract

【課題】 ある程度の濃い筆跡のものとしても、従来のような含浸成分を使用したものに比べて曲げ強さが大きく、また、曲げ強さが大でありながら運筆の軽さを備える鉛筆芯を提供すること。
【解決手段】 焼成芯体が有する気孔中に、モノステアリン酸ポリエチレングリコール及び／又はジステアリン酸ポリエチレングリコールを含浸する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、焼成により得られる多数の気孔に、含浸成分を含浸させてなる焼成鉛筆芯に関する。

一般的な焼成鉛筆芯は、黒鉛、窒化ホウ素などの体質材と、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエチレン、尿素樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ブチルゴムといった有機結合材とを主材として使用し、必要に応じてフタル酸エステルなどの可塑剤、メチルエチルケトンなどの溶剤、ステアリン酸塩などの安定剤、ステアリン酸などの滑材、カーボンブラックなどの充填材を併用し、これらの配合材料をニーダー、３本ロールなどで混練し、細線状に押出成形した後、焼成温度まで熱処理を施し、焼成によって形成された多数の細孔に、油脂類などを含浸させて製造している。

焼成によって形成された多数の細孔に含浸させる含浸成分の一例として、流動パラフィン、シリコーン油、スピンドル油、アルファーオレフィンオリゴマー（特許文献１参照）、脂肪酸アルキルエステル（特許文献２参照）等の油状物や、パラフィンワックス、カルナバワックス、モンタンワックス（特許文献３参照）等のワックス類の使用が知られている。さらにはこれらの油状物やワックス類を併用（特許文献４参照）することも知られている。
特開昭６３−１３５４６９号公報 特開２００４−３５５８３号公報 特開昭６０−０６７５７８号公報 特開平０５−０２７６０４号公報

上述の特許文献に開示されているような含浸成分を使用することにより、濃度向上の効果や、強度向上の効果、もしくは筆跡が軽くなる効果等が期待できる。鉛筆芯は、紙などの被筆記体に擦れて崩れる成分が多いほど濃い筆跡が得られるので、濃い筆跡では曲げ強さが小さくなり、曲げ強さが大きければ薄い筆跡となる関係となる傾向がある。
本発明は、ある程度の濃い筆跡のものとしても、従来のような含浸成分を使用したものに比べて曲げ強さが大きく、また、曲げ強さが大でありながら運筆の軽さを備える鉛筆芯を提供することを目的とする。

即ち、本発明は、焼成芯体が有する気孔中に、少なくとも下記一般式（数１）で示されるモノステアリン酸ポリエチレングリコール及び／又は下記一般式（数２）で示されるジステアリン酸ポリエチレングリコールを含浸してなる焼成鉛筆芯を要旨とする。

前記（数１）または（数２）で示されるモノステアリン酸ポリエチレングリコール及び／又はジステアリン酸ポリエチレングリコールは、５７℃を下回る温度では結晶構造をとっており、芯体の骨格を支え、曲げ強さの向上に寄与することが出来るものと推察される。そして、運筆時にかかる程度の力で何層もの薄い板状に剥離するので摩耗抵抗値が低くなり、運筆の軽さを得ることが出来るものと推察される。

含浸成分を含浸させる基材となる焼成芯体は、従来用いられている構成材料及び製造方法を限定なく用いることができる。
有機結合剤としては、熱可塑性樹脂を使用することが、含浸成分の含浸が可能な細孔を多数形成するには特に好ましい。
体質材としては、黒鉛やタルク、雲母、窒化硼素など公知のものを単独もしくは併用で問題なく使用できる。気孔形成材として、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ナイロン、ポリメチルメタクリレートなど、可塑剤として、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）などが使用でき、これに必要に応じて、滑剤としてステアリン酸、安定剤としてステアリン酸塩、充填材としてカーボンブラックなどをメチルエチルケトンなどの溶剤に混合して、ヘンシェルミキサーなどによる混合、ニーダー、３本ロールなどによる混練の後、細線状に押出成形を行ない、空気中で室温から３００℃までの範囲を１０時間かけて加熱処理を行なった後に、不活性雰囲気下で室温から１０００℃まで３時間かけて昇温した後に１０００℃で１時間保持するなどして焼成芯体を得ることができる。

焼成芯体の気孔中に含浸させるモノステアリン酸ポリエチレングリコール及び／又はジステアリン酸ポリエチレングリコールであるが、ポリエチレングリコールの重合度が５以上になると極性が大きくなりすぎ、炭化水素鎖に対する斥力が大きくなるので結晶構造をとらなくなる。またイソステアリン酸エステルでは側鎖の立体障害により結晶構造をとらない。したがって前記（数１）または（数２）で示されるモノステアリン酸ポリエチレングリコール及び／又はジステアリン酸ポリエチレングリコールである必要がある。市販の代表的なものとしては、モノステアリン酸エチレングリコールとして、ＥＭＡＬＥＸ ＥＧＳ−Ａ（日本エマルジョン（株）製）、ＮＩＫＫＯＬ ＥＧＭＳ−７０、ＰＥＡＲＬ−１２１８（以上、日光ケミカルズ（株）製）、ポリエチレングリコールの重合度が２〜４であるモノステアリン酸ポリエチレングリコールとして、ＥＭＡＬＥＸ ＥＧＳ−Ａ、同４００Ａ、同４００Ｂ、同ＤＥＧ−Ｍ−Ｓ（以上、日本エマルジョン（株）製）、ジステアリン酸エチレングリコールとして、ＥＭＡＬＥＸ ＥＧ−ｄｉ−Ｓ、同ＥＧ−ｄｉ−ＳＥ、同ＥＧＳ−Ｅ（以上、日本エマルジョン（株）製）、ＮＩＫＫＯＬ ＰＥＡＲＬ−１２２２、同ＥＧＤＳ、同エステパール１０Ｖ、同エステパール１５Ｖ（以上、日光ケミカルズ（株）製）、ポリエチレングリコールの重合度が２〜４であるジステアリン酸ポリエチレングリコールとして、ＥＭＡＬＥＸ ＤＥＧ−ｄｉ−Ｓ、同ＴＥＧ−ｄｉ−Ｓ、同ＴＥＧ−ｄｉ−ＡＳ、同２００ｄｉ−Ｓ、同Ｅ−４００Ｂ、同ＤＥＧ−Ｍ−Ｓ（以上、日本エマルジョン（株）製）、ＮＩＫＫＯＬ エステパール３０（日光ケミカルズ（株）製）、などが挙げられる。
薄い筆線濃度を望む場合においては前記（数１）または（数２）で示されるモノステアリン酸ポリエチレングリコール及び／又はジステアリン酸ポリエチレングリコールのみを使用すればよく、単独で使用したときに得られる芯体よりも濃い筆線濃度を望む場合には、シリコーン油、スピンドル油、アルファオレフィンオリゴマー、スクワラン、流動パラフィン等を併用すればよい。
また殺虫、防虫、防カビ、消臭剤、芳香剤等を添加混合しても良い。

焼成芯体に含浸成分を含浸させる方法としては、加熱した含浸成分中に芯体を浸漬し含浸させる方法が採用できる。含浸成分を攪拌すると含浸する速度を速めることができる。含浸後は適宜、遠心分離機などで焼成芯体表面の余分な含浸成分を除去して鉛筆芯とすれば良い。

以下、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
ポリ塩化ビニル（結合材） ３０重量部
黒鉛（体質材） ５０重量部
カーボンブラック ２重量部
ジオクチルフタレート（可塑剤）１０重量部
ステアリン酸塩（安定剤） ２重量部
メチルエチルケトン（溶剤） ３０重量部
ポリエチレン（気孔形成材） ５重量部
上記配合を配合物として、ニーダー及び３本ロールにより十分に混練後、細線状に押し出し成形し、空気中で３００℃まで１０時間で加熱し、更に、不活性雰囲気で１１００℃まで３時間かけて昇温後１時間保持し、呼び直径０．５ｍｍの焼成芯体を得た。これを８０℃に加熱したエステパール１５Ｖ（ジステアリン酸エチレングリコール、日光ケミカルズ（株）製）に１０時間浸漬後、表面上の余分な含浸成分を除去して鉛筆芯を得た。

（実施例２）
実施例１においてエステパール１５Ｖの代わりにＥＭＡＬＥＸ ２００ｄｉ−Ｓ（ジステアリン酸ポリエチレングリコール、Ｎ＝４、日本エマルジョン（株）製）を使用した以外は、実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（実施例３）
実施例１においてエステパール１５Ｖの代わりにＮＩＫＫＯＬ ＥＧＭＳ−７０（モノステアリン酸エチレングリコール、日光ケミカルズ（株）製）を使用した以外は、実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（実施例４）
実施例１においてエステパール１５Ｖの代わりにＥＭＡＬＥＸ ４００Ｂ（モノステアリン酸ポリエチレングリコール、Ｎ＝３、日本エマルジョン（株）製）を使用した以外は、実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（実施例５）
実施例１において全含浸成分のうち５０重量％がエステパール１５Ｖであり、５０重量％がダフニーオイルＣＰ ６８Ｎ（流動パラフィン、出光興産（株）製）としたものを使用した以外は、実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（実施例６）
実施例１において全含浸成分のうち２０重量％がエステパール１５Ｖであり、８０重量％がダフニーオイルＣＰ ６８Ｎとしたものを使用した以外は、実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（実施例７）
実施例１において全含浸成分のうち５重量％がエステパール１５Ｖであり、９５重量％がダフニーオイルＣＰ ６８Ｎとしたものを使用した以外は、実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（実施例８）
実施例１において全含浸成分のうち１重量％がエステパール１５Ｖであり、９９重量％がダフニーオイルＣＰ ６８Ｎとしたものを使用した以外は、実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（比較例１）
実施例１において、含浸成分をダフニーオイルＣＰ ６８Ｎ（流動パラフィン、出光興産（株）製）とした以外は実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（比較例２）
実施例１において、含浸成分をＨＮＰ−３（パラフィンワックス、日本精鑞（株）製）とした以外は実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（比較例３）
実施例１において、含浸成分をＰＭＳ−ＳＥ（モノステアリン酸ポリエチレングリコール、Ｎ＝５、日本エマルジョン（株）製）とした以外は実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（比較例４）
実施例１において、含浸成分をＥＭＡＬＥＸ ＥＧ−ｄｉ−L（ジラウリン酸エチレングリコール、日本エマルジョン（株）製）とした以外は実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（比較例５）
実施例１において、エステパール１５Ｖを使用しない以外は、実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

（比較例６）
実施例１において、全含浸成分のうち２０重量％がモンタンワックス（比果産業（株）製）であり、８０重量％がダフニーオイルＣＰ ６８Ｎとしたものを使用した以外は、実施例１と同様にして鉛筆芯を得た。

上記各例により得られた鉛筆芯を筆記する時の摩耗抵抗値を測定して運筆の軽さを示す値とした。数値が低い程、抵抗が少なく軽く筆記できる芯である。芯体強度を示す値として曲げ強さをＪＩＳ Ｓ ６００５に準じて測定した。また筆線の濃度を測定した。濃度はＪＩＳ Ｓ ６００５に準じて画線した筆記線の反射率をＳＡＫＵＲＡ Ｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ ＰＤＡ−６５を用いて測定。筆記摩耗抵抗値は螺旋式筆記試験機（ＨＳＴ−１０、ＨＵＴＴ社製）にて紙送り速度２ｃｍ／ｍｉｎ、筆記加重２２５ｇ、筆記角度７５度の条件で測定した値である。結果を表１に示す。

Claims (1)

1. 焼成芯体が有する気孔中に、少なくとも下記一般式（数１）で示されるモノステアリン酸ポリエチレングリコール及び／又は下記一般式（数２）で示されるジステアリン酸ポリエチレングリコールを含浸してなる焼成鉛筆芯。