JP2855699B2

JP2855699B2 - 鉛筆芯

Info

Publication number: JP2855699B2
Application number: JP25353889A
Authority: JP
Inventors: 宏明岡林; 吉生對馬
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPH03115375A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）炭素骨格の焼成芯体を有する有機焼成型の鉛筆芯に関
する。自動製図機用、プロッター用といったように垂直
筆記されるのに適している。

（従来の技術）鉛筆芯は得られ方によって２種に大別される。高温熱
処理を施すことによって得られる骨格を有する焼成型の
ものと、熱処理としてはせいぜい乾燥などを目的とする
低温までのものとされる非焼成型のものである。

更に、焼成型のものは、合成樹脂などを結合材として
使用して炭素骨格の焼成芯体としたものと、粘土などを
使用して酸化物等の他の骨格としたものとに大別され
る。

炭素骨格の焼成芯体を有するものを有機焼成型の鉛筆
芯と呼んでいるが、他のものに比べて濃度、強度の点で
優れたものたり得ることから、シャープペンシル用など
細径芯として一般的となっている。

この有機焼成型の鉛筆芯は、通常、ポリ塩化ビニル系
樹脂、ポリビニルアルコール、フラン樹脂といった結合
材に、黒鉛に代表される体質材及び必要に応じて使用さ
れる可塑剤、溶剤、安定材などを併用し、混練機などで
均一分散物としたものを適宜寸法に成形し、高温熱処理
し、更に必要に応じてシリコン油、スピンドル油といっ
た油状物質の含浸処理を施して得られている。

これらの中には、インキを芯体の気孔中に有するもの
や、外壁に金属色皮膜を有するものなどもある外、構造
的観点から検討を加えられたものもあり、例えば、特公
昭54−23612号公報には空間とした中心部に粘着性物質
を充填したものが、また、特公昭54−22340号公報には
中心部と外周部とで硬度が異なっているものが、それぞ
れ開示されている。

（発明が解決しようとする課題）従来の検討は、強度、書き味、筆跡の濃度、鮮明性、
汚れにくさといった点に鑑みてなされてきた。例えば、
上述した特公昭54−23612号公報では筆跡の鮮明性、汚
れにくさの向上が、また、特公昭54−22340号公報では
強度、濃度、書き味の点での向上についての検討成果が
示されている。

これに対し、本発明は摩耗量と濃度との関係を改善す
ることを目的としている。

即ち、プロッター等近年の普及が著しい中、鉛筆芯と
して摩耗しにくいことは大図面作成などの観点で希求事
項となってきている。

この要望を満足するのに、単に長い鉛筆芯とするだけ
よりは、単位長さ当たりの摩耗量を抑制する方が好まし
い。しかし、一般に単位長さ当たりの摩耗量を少なくす
ると、濃度の劣ったものとなってしまう。この逆相関の
関係を改善せんとする。

（課題を解決するための手段）本発明は、炭素骨格の焼成芯体を有する有機焼成型の
鉛筆芯であって、前記芯体が、1.20〜1.40の嵩密度の径
50％中心部と、この中心部の嵩密度の1.02〜1.30倍であ
る嵩密度を有する、芯体径の５〜40％の肉厚の外層部と
を有してなる鉛筆芯を要旨とする。

以下、詳述する。

径50％中心部とは、鉛筆芯を半分の太さにしたときの
部分であり、例えば、直径1mmの鉛筆芯ならば直径を0.5
mmとなるように外壁部を削り取った残りの部分となる。
この中心部の嵩密度を1.20〜1.40の範囲のものとする。
値が多きすぎても小さすぎてもいけない訳ではないが、
摩耗性、濃度の一方の点で汎用性が低下してしまう。

また、外層部の肉厚を芯体径の５〜40％とするととも
に、この外層部の嵩密度を中心部の嵩密度の1.02〜1.30
倍とするのは、中心部、外層部の区別がなされていない
従来の鉛筆芯と比べて向上度を少なくないものとするこ
とと、他の問題を派生しないことによる。例えば、嵩密
度を1.30倍より大きくした場合には、筆跡が、鮮明・不
鮮明とかというのではないが、濃淡層のあるものとなっ
たりすることもある。

また、外層部の肉厚が例えば５％のときは芯体径の90
％が残りの部分となり、例えば40％のときは芯体径の20
％の部分が残りの部分となるといったように、外層部の
肉厚によっては径50％中心部に外層部の一部が存在しな
かったり存在したりすることになるが、これらいずれの
場合でも、前述した径50％のところを基準にする。芯体
構造が２層ではなく更なる多層のときも最外層部を上述
した外層部として、同様である。尚、従来の通常の鉛筆
芯であっても、その製造における熱処理の際の収縮によ
って、芯体の外皮部分にスキンコアと呼ばれる極めて薄
膜状の構造部分を有するようになるものもある。この外
皮部分については、外層部の一部に含めて考えられる
が、外層部そのものが前述したように芯体径の５％以上
のものであるから、実際的には無視できる。また、本発
明の鉛筆芯を得るには、予め嵩密度が異なるように材料
選択したものを電線被覆の要領で押出成形したり、ラム
式の押出機を使用して層状に押出成形するといったよう
に成形時に複層にしておくのが容易であると思料される
が、嵩密度は、混練時の剪断力の加え方とか熱処理時の
温度、時間、雰囲気などによっても変化させることがで
きるので適宜活用すればよい。更に、形状も横断面が円
形である一般的なもののほか、正６角形の横断面を有す
るものとすることなどもできる。また、手に把持しての
一般筆記用ともできる。

（実施例）以下、単に部とあるのは重量部を示す。

＜実施例１＞｛材料Ａ｝ポリ塩化ビニル 50部黒鉛 50部ジオクチルフタレート 15部ステアリン酸塩 1部カーボンブラック 5部｛材料Ｂ｝ポリ塩化ビニル 50部黒鉛 50部ジオクチルフタレート 10部ステアリン酸塩 1部無定形シリカ 3部上記材料Ａ、Ｂは、各配合物を３本ロールで110℃、3
0分間の混練をして得た。

この材料Ａ、Ｂを、スクリュー式押出機で、材料Ａで
内側に配されるよう細線状に押出成形した。材料Ｂの肉
厚は成形物全体の径の20％である。これを空気中で300
℃まで加熱し更に不活性雰囲気中で1100℃まで加熱する
熱処理を施して芯体を得、この芯体にマイクロクリスタ
リンワックスを含浸して直径約0.5mmの鉛筆芯とした。

＜実施例２〜５＞実施例１において、成形物全体の径に対する材料Ｂの
肉厚を、20％ではなく、５％、10％、30％、40％となる
ようにした以外、すべて実施例１と同様にした。

＜実施例６＞実施例１において、材料Ｂを準備する際の混練条件を
110℃、30分間から110℃、50分間に変えた。これにより
得た材料を材料Ｃとし、この材料Ｃを実施例１における
材料Ｂに代えて使用した以外、すべて実施例１と同様に
した。

＜実施例７、８＞実施例１において、材料Ａを準備する際の混練条件を
110℃、30分間から110℃、50分間、110℃、20分間に変
えた。これにより得た材料を材料Ｄ、材料Ｅとし、この
材料Ｄ、材料Ｅを実施例１における材料Ａに代えて使用
した以外、すべて実施例１と同様にした。

＜実施例９＞実施例１において、熱処理を、空気中で280℃までと
し、また、不活性雰囲気中で1000℃までとした以外、す
べて実施例１と同様にした。

＜実施例10＞｛材料Ｆ｝ポリ塩化ビニル 50部黒鉛 50部ジオクチルフタレート 12部ステアリン酸塩 1部ナイロン微粉末（平均粒径５μｍ） 5部｛材料Ｇ｝塩素化ポリ塩化ビニル 50部黒鉛 50部ジオクチルフタレート 10部ステアリン酸塩 1部無定形シリカ 3部上記材料Ｆ、Ｇは、各配合物を３本ロールで110℃、3
0分間の混練をして得た。

この材料Ｆ、Ｇを、スクリュー式押出機で、材料Ｆが
内側に配されるよう細線状に押出成形した。材料Ｇの肉
厚は成形物全体の径の15％である。これを使用して、以
後、実施例１と同様に処理をした。

＜実施例11＞実施例１における材料Ａ、材料Ｂ、それに実施例８に
おける材料Ｅを用い、これら材料をラム式押出機に下か
ら順に材料Ｂ、材料Ｅ、材料Ａとなるようにプレス入れ
（押出機中のそれぞれの材料厚みは等しくした）し、押
出成形した（これによって、外から順に材料Ｂ、材料
Ｅ、材料Ａが層となった成形物が得られる。）。これを
使用した、以後、実施例１と同様に処理をした。

＜比較例１〜７＞実施例１〜11における材料Ａ〜Ｇを、それぞれ単独に
押出成形用に使用し、実施例１における以後の処理をし
た。

＜比較例８、９＞実施例１において、成形物全体の径に対する材料Ｂの
肉厚を、20％ではなく、２％、45％となるようにした以
外、すべて実施例１と同様にした。

＜比較例10＞実施例１において｛材料Ｇ｝の黒鉛を50部から40部、
ジオクチルフタレートを10部から８部にした以外すべ
て、実施例10と同様にした。

＜比較例11＞実施例10において｛材料Ｆ｝のジオクチルフタレート
を12部から15部、ナイロン粉末（平均粒径５μｍ）５部
を６部にした以外すべて、実施例10と同様にした。

＜比較例12＞実施例１の｛材料Ｂ｝を内側（中心部）にし、実施例
10の｛材料Ｇ｝を外層部となすようにした以外すべて、
実施例１と同様にした。

以上、各実施例及び比較例８乃至12における芯体の嵩
密度を測定した結果を表−１に示す。尚、比較例１〜７
のものは芯体全体の嵩密度と中心部における嵩密度の測
定値が小数点３桁目で1,2違うだけであったので表化を
省略した。また、嵩密度は、嵩容積と重さから得られる
が、外層部の嵩密度は、芯体全体の嵩密度と、各例の成
形物における外側材料の肉厚分に相当する割合で芯体を
削り出した後のものにおける嵩密度とから算出した。

表−２、表−３より判るように、本発明の鉛筆芯は、
摩耗量と濃度との相関が改善されたものたり得る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素骨格の焼成芯体を有する有機焼成型の
鉛筆芯であって、前記芯体が、1.20〜1.40の嵩密度の径
50％中心部と、この中心部の嵩密度の1.02〜1.30倍であ
る嵩密度を有する、芯体径の５〜40％の肉厚の外層部と
を有してなる鉛筆芯。