JP2023026828A

JP2023026828A - 鉛筆芯

Info

Publication number: JP2023026828A
Application number: JP2021132217A
Authority: JP
Inventors: 達哉村田; Tatsuya Murata; 啓之新井; Hiroyuki Arai
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2021-08-16
Filing date: 2021-08-16
Publication date: 2023-03-01
Also published as: WO2023022049A1

Abstract

【課題】筆記描線の濃度向上と、定着性の向上とを高度に両立でき、筆記している手などに汚れも付きにくい鉛筆芯を提供する。【解決手段】融点４５～８０℃のワックスを含浸してなることを特徴とする鉛筆芯。または、融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂１０質量％以上とを含む常温（２５℃）で固体状の油状組成物を含浸してなることを特徴とする鉛筆芯。【選択図】なし

Description

本発明は、筆記描線の濃度向上と、定着性の向上とを高度に両立でき、筆記している手などにも汚れが付きにくい鉛筆芯に関する。

一般の焼成鉛筆芯は、色材として黒鉛を使用するので、筆跡は黒鉛のａ－ｂ面が紙面を覆う形となり、そのａ－ｂ面が光を反射し、筆跡が黒く見え辛いという欠点を持っていた。そのため、鉛筆芯の筆跡の濃度向上のために様々な工夫がなされてきている。
筆跡の濃度向上を図った場合、色材としての黒鉛を多量に筆記面に移すことになるため、相対する性能として、定着性（描線を擦ったときの汚れにくさ）が挙げられる。即ち、筆跡の濃度向上を目指せば定着性が劣り、逆に定着性を良好にすれば筆跡の濃度に難が出てくると言える。

そこで、鉛筆芯の分野においては、これらの性能を両立させるべく鋭意研究がなされてきている。
例えば、焼成芯体の気孔中に油状物を含浸してなる鉛筆芯において、前記油状物が、常温で固体状のシリコーンオイル等の油状物と、この固体状の油状物と非相溶性の常温で液状の油状物とを、焼成鉛筆芯の細孔内に含浸させ、描線の反射濃度と、描線の定着性について検討を行っている焼成鉛筆芯が知られている（例えば、特許文献１参照）。ここでの「定着性良好」とは、擦過による汚れが推定２０％超であるところを１０％台に抑制させるものであり充分とはいえなかった。

また、焼成により得られる多孔に、含浸成分を含浸させてなる鉛筆芯において、前記含浸成分が、シリコーンオイル等と、炭素数１４～５０（Ｃ_１４～Ｃ_５０）の極性基を有する有機物とを、焼成鉛筆芯の細孔内に含浸させ、濃い筆跡と、描線の定着性とを両立させようとしている鉛筆芯が知られている（例えば、特許文献２参照）。この場合も「定着性良好」とは、更に悪く擦過による汚れが推定２０％超であるところを２０％程度に抑制させるものであり、更に充分といえなかった。

更に、窒化硼素と、炭素より成る焼結体と、該焼結体の気孔中に充填されている粘着物とから構成され、その粘着物と筆記される製図用フイルムとの、はく離強さが50ｇ／2.5cm以上であって、焼成芯の細孔内に粘着物（粘着性ワックス、ワックスと樹脂の混合物）を配合し、高強度で、濃度も高く、製図用フィルムに対する定着性に優れた「鉛芯」が開示されている（例えば、特許文献３参照）。この「鉛芯」は、製図用フィルムに対する定着性に優れるものであり、紙面に対しては粘着性が強すぎると考えられるものである。

また、黒鉛を分散含有する焼成芯体とこの焼成芯体の気孔中に含浸された油状物とよりなる鉛筆芯において、前記油状物の少なくとも一部として、ワックスならびにロジン系樹脂及び／又は石油樹脂との相溶物を含浸させ、紙面に対する濃度向上と定着性向上を両立させた鉛筆芯が開示されている（例えば、特許文献４参照）。しかしながら、ここで言う「定着性向上」は擦過による汚れを推定で１０％程度に抑制するものであり、不十分なものであると思われる。
更に本出願人より、白色若しくは単色の多孔質焼成芯の気孔内に、特定の顔料と、ホホバ油等を含浸して、発色性、描線濃度、描き味、耐光性、及び、機械強度に優れた鉛筆芯が開示されている（例えば、特許文献５参照）。この鉛筆芯では、黒鉛を使用するものではなく、紙面への定着性についての開示や配慮はなされていないものである。

特開平５－２７１６０４号公報（発明の詳細な説明、実施例等）特開２００５－３１４６２０号公報（特許請求の範囲、発明の詳細な説明等）特開昭６０－１０５５９８号公報（発明の詳細な説明、実施例等）特開平３－３１３７７号公報（特許請求の範囲、発明の詳細な説明等）特開２００２－１７９９７５号公報（特許請求の範囲、発明の詳細な説明等）

本発明は、上記従来技術の課題等に鑑み、これを解消しようとするものであり、筆記描線の濃度向上と、定着性の向上とを高度に両立でき、筆記している手などに汚れも付きにくい鉛筆芯を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記従来の課題等に鑑み、これを解消しようとするものであり、融点が特定温度以上の成分を１種、又はこの成分と特定物性の成分とを含む２種以上の成分を含むものを含浸することなどにより、上記目的の鉛筆芯が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、本発明の鉛筆芯は、融点４５～８０℃のワックスを含浸してなることを特徴とし、また、融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂１０質量％以上とを含む常温（２５℃）で固体状の油状組成物を含浸してなることを特徴とする。
前記融点４５～８０℃のワックスがグリセリン脂肪酸エステルであることが好ましい。
前記粘着性付与樹脂が下記Ａ群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
Ａ群：テルペンフェノール樹脂、ロジンエステル樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、ポリブテン
更に、常温で液状のオイルを含むことが好ましい。
前記融点４５～８０℃のワックス又は前記常温で固体状の油状組成物の粘着性が１０ｇｆ以上であることが好ましい。
前記融点４５～８０℃のワックス又は前記常温で固体状の油状組成物の粘着性が４０ｇｆ以上で、かつ、５０℃での粘性が４０～２００mPasであることが好ましい。
前記鉛筆芯は、ＪＩＳＳ６００６：２０２０の方法で筆記した場合の摩耗量が２．０ｍｍ／６ｍ以上で、かつ、その筆記描線を垂直荷重５００ｇのフェルトで描線からはみ出すように４往復擦過し汚れの広がった部分の濃度で規定される汚れ性が０．６０以下であることが好ましい。
前記汚れ性／前記摩耗量の値が０．０２５以下であることが好ましい。

本発明によれば、筆記描線の濃度向上と、定着性の向上とを高度に両立でき、筆記している手などに汚れも付きにくい鉛筆芯が提供される。
本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるものである。上述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。

以下に、本発明の実施形態について詳しく説明する。但し、本発明の技術的範囲は下記で詳述するそれぞれの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

本発明の鉛筆芯は、第１発明では、融点４５～８０℃のワックスを含浸してなることを特徴とし、また、第２発明では、融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂１０質量％以上とを含む常温（２５℃、以下同様）で固体状の油状組成物を含浸してなることを特徴とするものである。以下、本発明という場合、第１発明及び第２発明の両方を含む物である。

本発明において、上記融点４５～８０℃のワックス、または、融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂１０質量％以上とを含む常温で固体状の油状組成物を含浸せしめる鉛筆芯体としては、黒色の多孔質焼成芯体が挙げられる。
この黒色の多孔質焼成芯体は、従来から用いられている配合材料及び製造方法などにより得ることができ、少なくとも黒鉛を含み黒色の多孔質焼成芯体であれば、その配合材料種、製造方法は特に限定されるものでない。
例えば、鉛筆芯がシャープペンシル用では、配合材料として、黒鉛を少なくとも含有するものであり、また、シャープペンシル以外の鉛筆芯などの黒色の多孔質焼成芯体では、少なくとも黒鉛と、体質材とセラミック結合材などとを含有することが好ましい。
また、シャープペンシル用多孔質焼成芯体では、その他の成分として、結合材としてポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、フェノール樹脂、ピッチ、セルロース、ポリアクリロニトリル、ナノ粒子として、平均粒径１００ｎｍ以下の金属ナノ粒子、ダイヤモンドナノ粒子、これらのナノ粒子等からなる母材に対してアモルファスカーボン、黒鉛、ダイヤモンド及びセラミック材料などを被覆した被覆ナノ粒子、フラーレンなどのカーボン粒子、安定剤として、ステアリン酸Ｃａ－Ｚｎ、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、可塑剤としてジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、フタル酸ジイソブチル、焼成鉛筆芯では、その他の成分として、色材、潤滑剤、バインダー成分、各種シリコーンオイル、ラード、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、セルロイド及びその他の熱可塑性樹脂、有機溶剤等を用いることができる。

用いることができる黒鉛としては、鱗片状天然黒鉛などの天然黒鉛、人造黒鉛、キッシュ黒鉛、膨張黒鉛、膨張化黒鉛などが挙げられ、セラミック結合材としては、結晶質又は非晶質のＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ、ＭｇＯ、窒化ホウ素、Ｂ_２Ｏ_３、ＡｌＮなどが挙げられ、これらは各単独又は２種以上を用いてもよいものである。
なお、本発明（後述する実施例等を含む）における平均粒径は、レーザー回折・散乱法における測定結果から体積で重みづけされた体積平均径（ｍｖ値）をいい、例えば、ナノ粒子では、ナノトラック〔日機装社製、ＵＰＡ－ＥＸ１５０（内部プローブ型）〕を用いて測定することができる。

体質材としては、従来の鉛筆芯に使用されているものであれば、特に限定されるものではなく、いずれも使用することができる。例えば、窒化ホウ素、カオリン、タルク、マイカ、炭酸カルシウム等の白色系体質材や、鉛筆芯の色相によっては、有色系の体質材も使用することができ、当然これら数種類の混合物も使用できる。特に、好ましくは、その物性、形状から窒化ホウ素、カオリン、タルクが挙げられる。

バインダー成分としては、従来の鉛筆芯に使用されているものであれば、特に限定されるものではなく、いずれも使用することができる。例えば、カルボキシルメチルセルロース等のセルロース類、ポリビニルピロニドン等のポリビニル類、ポリオキシエチレン等のポリエーテル類、ポリアクリル酸等のアクリル酸類、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）縮合体等の無機高分子、モンモリロナイト等の粘土、セラミックガラス等が挙げられる。これらは、単独で、又は２種以上混合して用いることができる。

また、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩素化塩化ビニル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトンなどを挙げられる。
用いる有機溶剤は、上記熱可塑性樹脂を溶解し得る可塑剤となるものが好ましく、具体的には、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジアリルイソフタレート、プロピレンカーボネート、アルコール類、ケトン類、エステル類などを用いることができる。

本発明において、焼成鉛筆芯体は、各鉛筆芯種、例えば、シャープペンシル用焼成鉛筆芯やシャープペンシル以外の焼成鉛筆芯に用いる各成分（黒鉛、カーボンブラック、ナノ粒子、体質材、界面活性剤、香料、熱可塑性樹脂、有機溶剤など）を混練、成型、乾燥及び非酸化性雰囲気下で焼成処理して得ることができる。

例えば、鉛筆芯がシャープペンシル用の製造では、好ましくは、強度、濃度、書き味の点から、鉛筆芯配合組成物全量に対して、（ａ）上記黒鉛やカーボンブラック３０～７０質量％、（ｂ）ナノ粒子０．０１～１質量％を用いて、その他の成分である（ｃ）熱可塑性合成樹脂３０～６０％、（ｄ）該熱可塑性合成樹脂を溶解し得る有機溶剤０～３０％を、ヘンシェルミキサーで分散混合し、加圧ニーダー、二本ロールで混練し、押出成型機により成型した後、電気炉で１１０～２５０℃で乾燥して、焼成前の鉛筆芯形成用の芯体を成形し、窒素などの不活性ガス雰囲気下で８００～１４００℃、２０～４０時間で焼成することにより鉛筆芯体を製造することができる。

本発明では、上述に如く、従来から用いられている配合材料及び製造方法などにより得られ、例えば、少なくとも黒鉛を含み黒色の多孔質焼成芯体の気孔中に、融点４５～８０℃のワックス、または、融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂ヤー樹脂１０質量％以上とを含む常温で固体状の油状組成物を含浸することにより、目的の鉛筆芯を得ることができる。

本発明に用いる融点４５～８０℃のワックスとしては、例えば、グリセリン脂肪酸エステル、ウルシロウ（融点５２℃）、モクロウ（融点５３℃）、モンタンワックス（融点７８～８０℃）、パラフィンワックス（融点４８～７５℃）、ハゼロウ（融点５２℃）などのワックスやエチレン－酢ビ共重合体（融点７５～８０℃以下のもの）、エチレンアクリル共重合体（融点６５～８０℃以下のもの）などの熱可塑性樹脂、パーム硬化油（融点４５～５９℃）といったようなものの少なくとも１種（各単独又は２種以上の混合物、以下同様）が挙げられる。

「ワックス成分」として用いられるグリセリン脂肪酸エステルとしては、融点４５～８０℃（４５℃以上で８０℃以下）のもので一般的にグリセリン脂肪酸エステルとして分類されているものであれば、特に限定されず、いずれも使用できる。例えば、融点４５～８０℃のパルミチン酸グリセリド、ステアリン酸グリセリド等、また、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリドのいずれも用いることができる。さらに、これら以外のものとしては、グリセリン脂肪酸エステルを主成分とする上記ハゼロウ、ウルシロウ等のモクロウ類、ヤマハゼロウ、ヤマウルシロウ等のスマックワックス類等の天然物のいずれをも用いることができる。上記融点４５～８０℃の各ワックスは、市販品があれば、それらを使用することができる。
好ましい融点４５～８０℃のワックスとしては、「ワックス成分」として用いられるグリセリン脂肪酸エステル、ウルシロウ、ヤマウルシロウ、ハゼロウ、モクロウである。

本発明において、第１発明では、上記融点４５～８０℃のワックス（１００質量％）を上述の焼成鉛筆芯体に含浸することにより、目的の鉛筆芯が得られるものであり、また、第２発明では、この融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂１０質量％以上とを含む常温で固体状の油状組成物を含浸することにより、目的の鉛筆芯が得られるものある。

第２発明で用いる粘着性付与樹脂（タッキファイヤー樹脂）としては、テルペンフェノール樹脂、ロジンエステル樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、ポリブテンの少なくとも１種が挙げられ、これらは通常分子量が数百～数千までの無定形オリゴマーであるとされている。テルペンフェノール樹脂の他のテルペン系樹脂には、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂ならびに水素化テルペン樹脂が存在する。
これらの粘着性付与樹脂は、特に定着性向上の点等から、前記融点４５～８０℃のワックスに加え、テルペンフェノール樹脂、ロジンエステル樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、ポリブテンの中から選ばれる少なくとも１種を所定量併用するものである。

用いることができるテルペンフェノール樹脂は、テルペン化合物とフェノール類を、フリーデル・クラフツ触媒のもとでカチオン重合により共重合したものである。
上記テルペン化合物は、一般に、イソプレン（Ｃ_５Ｈ_８）の重合体で、モノテルペン（Ｃ_１０Ｈ_１６）、セスキテルペン（Ｃ_１５Ｈ_２４）、ジテルペン（Ｃ_２０Ｈ_３２）等に分類され、これらを基本骨格とする化合物である。これらの中で、本発明では、モノテルペン、セスキテルペン、ジテルペンが好ましく、セスキテルペン、モノテルペンがより好ましく用いられる。
これらテルペン化合物としては、例えば、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α－ピ
ネン、β－ピネン、ジペンテン、リモネン、α－フェランドレン、α－テルピネン、γ－
テルピネン、テルピノレン、１，８－シネオール、１，４－シネオール、α－テルピネオ
ール、β－テルピネオール、γ－テルピネオール、カンフェン、トリシクレン、サビネン
、パラメンタジエン類、カレン類が挙げられる。
これらの中では、α－ピネン、β－ピネン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、α－
テルピネンが好ましい。

フェノール類としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、プロピルフ
ェノール、ノリルフェノール、ハイドロキノン、レゾルシン、メトキシフェノール、ブロ
モフェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦが挙げられる。
これらの中では、フェノール、クレゾールが好ましい。
テルペンフェノール樹脂は、いわゆるタッキファイヤー（粘着性付与樹脂）の一種であり、通常分子量が数百～数千までの無定形オリゴマーであるとされている。テルペンフェノール樹脂の他のテルペン系樹脂には、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂ならびに水素化テルペン樹脂が存在する。本発明では、テルペンフェノール樹脂を水素添加処理して得られた水添テルペンフェノール樹脂であってもよい。
本第２発明では、テルペンフェノール樹脂の市販品があれば、それらを使用することができ、例えば、ヤスハラケミカル社製のポリスターシリーズやマイティーエースシリーズの商品名で市販されており容易に入手できる。具体的には、ＹＳポリスターＴ３０、ＹＳポリスターＴ８０、ＹＳポリスターＴ１１５、ＹＳポリスターＴ１６０（以上、ヤスハラケミカル社製）などが挙げられる。

本発明に用いるロジンエステル樹脂は、アビエチン酸を主成分とするロジン樹脂、不均化ロジン樹脂及び水添ロジン樹脂、アビエチン酸等の樹脂酸の二量体（重合ロジン樹脂）等を、アルコールによってエステル化させて得られた樹脂である。エステル化に用いたアルコールの水酸基の一部がエステル化に使用されずに樹脂内に含有されることで、水酸基価が上記範囲に調整される。アルコールとしては、エチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールが挙げられる。
なお、ロジン樹脂をエステル化した樹脂がロジンエステル樹脂、不均化ロジン樹脂をエステル化した樹脂が不均化ロジンエステル樹脂、水添ロジン樹脂をエステル化した樹脂が水添ロジンエステル樹脂、重合ロジン樹脂をエステル化した樹脂が重合ロジンエステル樹脂であり、本発明では、これらのいずれも用いることができる。
上記ロジンエステル樹脂としては、例えば、荒川化学工業社製のエステルガムＨＰ、ハリマ化成社製のハリタックＦ８５などが挙げられる。

用いることができるケトン樹脂は、市販品を用いることができ、ケトンレジンＫ－９０（荒川化学工業社製）などが挙げられ、
用いることができるロジン変性フェノール樹脂としては、次のようなものがあげられる。ｐ－オクチルフェノール、ｐ－ノニルフェノールのようなｐ－アルキルフェノールとパラホルムアルデヒド、及びロジンをトルエンに溶解させ、酸、あるいは、アルカリ触媒下で反応後、グリセリン、ペンタエリスリトール、あるいは、ロジンを２００℃で溶融し、レゾール樹脂を加えて反応後、グリセリンでエステル化したロジン変性フェノール樹脂、あるいは、ロジンのグリセリンエステルにレゾール樹脂を加えて反応させたロジン変性フェノール樹脂、あるいはロジン変性アルキド樹脂とフェノール樹脂を反応させたロジン変性フェノール樹脂等が挙げられ、市販品では、荒川化学工業（株）製のタマノル１３５、タマノル３５０、タマノル３５４などが挙げられる。

用いることができるポリブテンとしては、特に限定されず、例えば、イソブテンのホモポリマー、イソブテンとｎ－ブテンとのコポリマー等が挙げられる。
ポリブテンとしては、市販品を用いることができる。市販品としては、例えば、イネオス社製「インドポールＨ－１００」、日油製「ＰＢ２００Ｎ」、新日本石油化学製「日石ポリブテン」、新日本石油化学製「テトラックス」等が挙げられる。

石油樹脂としては、芳香族系炭化水素樹脂あるいは飽和または不飽和脂肪族系炭化水素樹脂が挙げられ、例えば、Ｃ５系石油樹脂（イソプレン、１，３－ペンタジエン、シクロペンタジエン、メチルブテン、ペンテンなどの留分を重合した脂肪族系石油樹脂）、Ｃ９系石油樹脂（α－メチルスチレン、ｏ－ビニルトルエン、ｍ－ビニルトルエン、ｐ－ビニルトルエンなどの留分を重合した芳香族系石油樹脂）、Ｃ５Ｃ９共重合石油樹脂などが例示される。市販品では、ペトロタック１００Ｖ（東ソー社製）などを用いることができる。

この第２発明の融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上、好ましくは、５０～９０質量％と、粘着性付与樹脂１０質量％以上、好ましくは、１０～３０質量％とを含む常温で固体状の油状組成物には、更に、描線濃度向上の点、筆記潤滑性向上の点から、常温で液状のオイルを含むことができる。用いることができる常温で液状のオイルとしては、例えば、ホホバ油、エステルオイル、高級アルコール、流動パラフィンなどの少なくとも１種が挙げられる。

この第２発明において、融点４５～８０℃のワックスの含有量が５０質量％未満であると、本発明の効果を発揮することができないものとなる。また、粘着性付与樹脂１０質量％以上とすることにより、オイル粘着性が上がり、描線定着を向上させることができる。
上記常温で液状のオイルの含有量は、油状組成物全量に対して、好ましくは、１０～３０質量％が望ましい。

前記融点４５～８０℃のワックス又は前記常温で固体状の油状組成物の粘着性は、描線定着性の点から、好ましくは、１０ｇｆ以上であることが望ましく、更に好ましくは、４０～１２０ｇｆである。
本発明（後述する実施例を含む）において、上記粘着性は、レスカ社製のタッキング試験機「ＴＡＣ１０００」測定により算出した値である。

更に好ましくは、前記融点４５～８０℃のワックス又は前記常温で固体状の油状組成物の粘着性が４０ｇｆ以上で、かつ、５０℃での粘性が４０～２００mPasであることが好ましい。
本発明（後述する実施例を含む）において、上記５０℃での粘性は、アントンパール社製のレオメーター「ＭＣＲ１０２」測定により算出した値である。

本発明では、上述した、黒色の多孔質焼成芯体の気孔中に含浸成分として上記融点４５～８０℃のワックス、または、融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂１０質量％以上とを含む常温で固体状の油状組成物を含浸させることにより、目的の鉛筆芯が得られ、筆記描線の濃度向上と、定着性の向上とを更に高度に両立させ、しかも、筆記している手などに汚れも付きにくい鉛筆芯が得られることとなる。

本発明において、上記構成の多孔質焼成芯体の気孔中に含浸処理する方法としては、特に限定されないが、例えば、上記融点４５～８０℃のワックス（１００質量％）を、または、融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂１０質量％以上とを含む常温で固体状の油状組成物を、そのまま、または、これらをエチレングリコール、エタノール、２－エチルヘキサノール、ブチルセルソルブ、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、イソプロパノール、プロピレングリコールなどの溶剤で希釈した溶液中に少なくとも黒鉛を含み黒色の多孔質焼成芯体を浸漬、必要に応じて、加熱浸漬、また、減圧、加圧を用いて十分に含浸させた後、溶剤を除去（乾燥）させることで行うことができる。

上記含浸処理では、少なくとも黒鉛を含み黒色の多孔質焼成芯体の気孔中に、上記融点４５～８０℃のワックス、または、融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂１０質量％以上とを含む常温で固体状の油状組成物の含浸量については、特に限定されないが、鉛筆種、気孔率等により変動するが、鉛筆芯体重量に対して、好ましくは、０．１～３０質量％程度の量で、十分に本発明の効果を発揮せしめることができ、更に好ましくは、０．５～１５質量％である。

本発明の鉛筆芯において、好ましくは、筆記硬度の点、描線濃度の点から、ＪＩＳＳ６００６：２０２０の方法で筆記した場合の摩耗量が２．０ｍｍ／６ｍ以上で、かつ、その筆記描線を垂直荷重５００ｇのフェルトで描線からはみ出すように４往復擦過し汚れの広がった部分の濃度で規定される汚れ性が０．６０以下であることが望ましい。
更に好ましくは、前記汚れ性／前記摩耗量の値が０．０２５以下、特に好ましくは、０．００５～０．０２０であることが望ましい。
上記汚れ性を０．６０以下、更に、上記汚れ性／上記摩耗量の値を０．０２５以下とするには、鉛筆芯体種に応じて、上記融点４５～８０℃上の好適なワックス種の選択など、または、融点４５～８０℃のワックス種５０質量％以上と、粘着性付与樹脂種１０質量％以上などの好適な組み合わせなどにより行うことができる。

このように構成される本発明では、黒色の多孔質焼成芯体の気孔中に、上記融点４５～８０℃のワックス、または、融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂１０質量％以上とを含む常温で固体状の油状組成物を含浸させることにより含有すると、芯が摩耗する際に浸透して崩れやすく、摩耗粉は紙面へ定着しやすくなることにより、平滑な紙面等に濃く筆記可能となることにより、筆記描線の濃度向上と、定着性の向上とを高度に両立でき、従来よりも定着性に優れるので、筆記している手などに汚れも付きにくい鉛筆芯が得られることとなる。

次に、実施例及び比較例により、本発明を更に詳述するが、本発明は下記実施例等により限定されるものではない。

（実施例１：シャープペンシル芯）
下記方法により、黒色の多孔質焼成芯体（焼成鉛筆芯体）を作製した。
鱗片状天然黒鉛４０質量部
ナノ粒子：ダイヤモンドナノ粒子（粒径：ｍｖ値５０ｎｍ）０．４質量部
ポリ塩化ビニル４０質量部
ステアリン酸ナトリウム１質量部
ジオクチルフタレート１５質量部
上記ナノ粒子とジオクチルフタレートをビーズミルで１８０分間分散させ、他の上記材料をヘンシェルミキサーで混合分散（混合分散時間２０分、以下同様）し、加圧ニーダー、ロールで混練し、成形後、ジオクチルフタレートを乾燥後、窒素（Ｎ_２）雰囲気中にて１０００℃、１０時間で焼成処理することによって、直径０．５６５ｍｍ、長さ６０ｍｍの焼成鉛筆芯体（シャープペンシル芯）を製造した。
次いで、この焼成鉛筆芯体を、ウルシロウ（セラリカNODA社製）１００質量％中に浸漬し、１５０℃－２４時間含浸処理し、鉛筆芯を製造した。なお、重量測定により、芯体中の上記含浸量は、芯体重量に対して１５．２質量％であることを確認した。

（実施例２～８及び比較例１～３）
上記実施例１で得た焼成鉛筆芯体を、下記表１に示す配合組成のワックス＋粘着性付与樹脂中に浸漬し、上記実施例１と同様に、含浸処理し、鉛筆芯を製造した。なお、上実施例１と同様に、重量測定により、各芯体中の上記含浸量を下記表１に表記する。
表１中で用いた成分は下記の製品などを用いた。
パラフィンワックス（パラフィンワックス１５０Ｆ、日本精蝋社製）
テルペンフェノール樹脂Ａ（ＹＳポリスターＴ３０、ヤスハラケミカル社製）
テルペンフェノール樹脂Ｂ（ＹＳポリスターＴ１１５、ヤスハラケミカル社製）
テルペンフェノール樹脂Ｃ（ＹＳポリスターＴ１６０、ヤスハラケミカル社製）
テルペンフェノール樹脂Ｄ（ＹＳポリスターＴ８０、ヤスハラケミカル社製）
ロジンエステル樹脂（エステルガムＨＰ、荒川化学社製）
ポリブテン（ポリブデンＳＶ７０００、ENEOS社製）
ジメチルシリコーン油（ＫＦ９６－３０ｃｓ、信越化学社製）
ラウリルアミン（アミンＢＢ、日油社製）
ミリスチルアミン（アミンＭＢ、日油社製）

（実施例９：鉛筆芯体）
下記方法により、黒色の多孔質焼成芯体（焼成鉛筆芯体）を作製した。
鱗片状天然黒鉛７０質量部
天然粘土粉末３０質量部
ポリカルボン酸ナトリウム４質量部
グラフトでんぷん４質量部
水（精製水）２０質量部

上記材料をヘンシェルミキサーで混合分散（混合分散時間３０分、以下同様）し、成形後、水を乾燥後、窒素（Ｎ_２）雰囲気中にて１０００℃、１０時間で焼成処理することによって、直径２．０ｍｍ、長さ１８０ｍｍの焼成鉛筆芯体（鉛筆芯）を製造した。
次いで、この焼成鉛筆芯体を、ウルシロウ（セラリカNODA社製）１００質量％中に浸漬し、１５０℃－２４時間含浸処理し、鉛筆芯を製造した。なお、重量測定により、芯体中の上記含浸量は、芯体重量に対して１６．１質量％であることを確認した。

（実施例１０～１５及び比較例４～６）
上記実施例９で得た焼成鉛筆芯体を、下記表２に示す配合組成のワックス＋粘着性付与樹脂＋常温で液状のオイル中に浸漬し、上記実施例９と同様に、含浸処理し、鉛筆芯を製造した。なお、上実施例９と同様に、重量測定により、各芯体中の上記含浸量を下記表２に表記する。
表２中で用いた成分は下記の製品などを用いた。なお、表１と表記したものと同様のものは省略する。
ステアリン酸グリセリル（NIKKOL MGS-F50SEV、日光ケミカル社製）
パーム硬化油（パーム極度硬化油、横関油脂社製）
ホホバ油（ＮＩＫＫＯＬホホバ油Ｓ、日光ケミカルズ社製）
ケトン樹脂（ケトンレジンＫ－９０、荒川化学社製）
石油樹脂（ペトロタック１００Ｖ、東ソー社製）
カルナバワックス（カルナバワックス＃２、加藤洋行社製）

上記実施例１～８、実施例９～１５及び比較例１～３、比較例４～６で得られた各鉛筆芯（シャープペンシル芯、鉛筆芯）について、下記各評価方法等により筆記描線の濃度、摩耗、擦過濃度、汚れ性、擦過濃度／摩耗、粘着性、粘性５０℃の評価などを行った。
これらの結果を下記表１、表２に示す。

（筆記描線濃度の評価方法）
上記実施例１～８及び比較例１～３のシャープペンシル芯は、三菱鉛筆社製のシャープペンシル（Ｍ５－４５０１Ｐ）に装填し、ＪＩＳＳ６００５：２０１９に規定されている濃度試験で筆記した鉛筆芯の描線を濃度計（コニカミノルタ社製ＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲＰＤＡ６５）で測定し、下記評価基準（平均値、ｎ＝１０）で評価した。
また、上記実施例９～１５及び比較例４～６の鉛筆芯は、ＪＩＳＳ６００６：２０２０に規定されている濃度試験で筆記した鉛筆芯の描線を濃度計（コニカミノルタ社製ＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲＰＤＡ６５）で測定し、下記評価基準（平均値、ｎ＝１０）で評価した。
評価基準：
○：同硬度並み
△：半硬度程度薄い
×：１硬度以上薄い

（摩耗の評価方法）
上記実施例１～８及び比較例１～３のシャープペンシル芯は、三菱鉛筆社製のシャープペンシル（Ｍ５－４５０１Ｐ）に装填し、筆記角度７５°、荷重３００ｇｆ、筆記距離５ｍ筆記した際の芯の摩耗長さを測定した（平均値、ｎ＝１０）。また、上記実施例９～１５及び比較例４～６の鉛筆芯は、芯を角度１７°の円すい形に削り、その先端径を０．６ｍｍの円すい台とした鉛筆軸を、筆記角度７５°、荷重３００ｇｆ、筆記距離６ｍ筆記した際の芯の摩耗長さを測定した（平均値、ｎ＝１０）。

〔定着性（汚れ性）擦過濃度の評価方法〕
上記実施例１～８及び比較例１～３のシャープペンシル芯は、ＪＩＳＳ６００５：２０１９に規定されている濃度試験で筆記した鉛筆芯の描線を、上記実施例９～１５及び比較例４～６の鉛筆芯はＪＩＳＳ６００６：２０２０に規定されている濃度試験で筆記した鉛筆芯の描線を垂直荷重500ｇのフェルトで描線からはみ出す様に4往復擦過し、描線の汚れが広がった部分を濃度計（コニカミノルタ社製、ＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲＰＤＡ６５）で測定し、下記評価基準（平均値、ｎ＝１０）で評価した。

評価基準：
◎：１硬度以上汚れにくい
○：１硬度程度汚れにくい
△：半硬度分汚れにくい
×：同硬度並み

（擦過濃度／摩耗の算出）
上記で得られた擦過濃度、摩耗の各値を用いて算出した。

（粘着性の評価方法）
レスカ社製のタッキング試験機「ＴＡＣ１０００」を用いて、プローブ温度４０℃、荷重５００ｇで5秒間押し込み後、引き上げた時の粘着力の積分値を測定し（平均値、ｎ＝１０）で評価した。

（粘性＠５０℃の評価方法）
アントンパール社製のレオメーター「ＭＣＲ１０２」を用いて、プレート温度５０℃、せん断速度１００ｓ^－１で粘性＠５０℃（ｍＰａｓ：平均値、ｎ＝１０）を測定した。

上記表１及び表２の結果から明らかなように、本発明範囲となる実施例１～８のシャープペンシル芯、実施例９～１５の鉛筆芯は、本発明の範囲外となる比較例１～３、比較例４～６に較べて、筆記描線の濃度向上と、定着性の向上とを高度に両立でき、粘性も良好であり、筆記している手などに汚れも付きにくい鉛筆芯となることが判明した。

本発明の鉛筆芯は、木軸鉛筆芯、シャープペンシル用などに好適に用いることができる。

Claims

融点４５～８０℃のワックスを含浸してなることを特徴とする鉛筆芯。
融点４５～８０℃のワックス５０質量％以上と、粘着性付与樹脂１０質量％以上とを含む常温（２５℃）で固体状の油状組成物を含浸してなることを特徴とする鉛筆芯。
前記融点４５～８０℃のワックスがグリセリン脂肪酸エステルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉛筆芯。
前記粘着性付与樹脂が下記Ａ群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項２に記載の鉛筆芯。
Ａ群：テルペンフェノール樹脂、ロジンエステル樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、ポリブテン
更に、常温で液状のオイルを含むことを特徴とする請求項２又は４に記載の鉛筆芯。
前記融点４５～８０℃のワックス又は前記常温で固体状の油状組成物の粘着性が１０ｇｆ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉛筆芯。
前記融点４５～８０℃のワックス又は前記常温で固体状の油状組成物の粘着性が４０ｇｆ以上で、かつ、５０℃での粘性が４０～２００mPasであることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉛筆芯。
ＪＩＳＳ６００６：２０２０の方法で筆記した場合の摩耗量が２．０ｍｍ／６ｍ以上で、かつ、その筆記描線を垂直荷重５００ｇのフェルトで描線からはみ出すように４往復擦過し汚れの広がった部分の濃度で規定される汚れ性が０．６０以下であることを特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載の鉛筆芯。
前記汚れ性／前記摩耗量の値が０．０２５以下であることを特徴とする請求項８に記載の鉛筆芯。