JP3312312B2 - 鉛筆芯 - Google Patents
鉛筆芯Info
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Description
体質材として黒鉛とタルク及び(又は)雲母を併用した
もので、黒鉛を単独で使用した時に生じる筆跡の光沢を
抑え、純黒の色調を有する鉛筆芯、中でもシャ−プペン
シル用芯のような芯径の細い鉛筆芯に用いて好適な鉛筆
芯に関する。
鉛が用いられているが、黒鉛結晶特有の光沢が必然的に
存在する。この黒鉛特有の光沢を改善させる為に、黒鉛
以外の体質材を用いたものが知られている。
示されているように、体質材として雲母粉末を併用した
ものや、特開昭54−88423号公報に開示されてい
るように、体質材としてタルクを添加したものなどであ
る。
ルクを黒鉛と併用した場合には、確かに黒鉛結晶特有の
光沢を減少させることが可能となるが、ここで別の大き
な問題が発生する。即ち、黒鉛をタルク等に置き換えた
場合には、摩耗量が低下して濃度が極端に低下してしま
うことである。濃度低下を防ぐ為に、黒鉛量を増やした
場合には、黒鉛特有の光沢が強くなるし、焼成芯体全体
の摩耗を促進する為に、焼成芯体のかさ密度を低いもの
とした場合には、極端に強度が低下してしまい、直径が
0.9mm以下のシャ−プペンシル用芯などに使用した
場合には全く実用性のないものしかできない。
以下のシャ−プペンシル用芯として使用した場合にも十
分な摩耗量と濃度があり、結果的に、実用強度を維持し
たままで、従来の黒鉛単独の光沢のある筆跡とは異な
る、純黒の色調を有する鉛筆芯を提供することを目的と
するものである。
用することにより、筆跡の光沢が減少するのは、紙面上
の鉛筆芯の摩耗粉として存在する体質材のタルクや雲母
の結晶表面に、結合材として用いた有機結合材の炭化物
が、被覆して存在する為と思われる。(黒鉛の場合は紙
面上で結晶の層間剥離が起こり易く、黒鉛結晶そのまま
の光沢が筆跡に出てしまう。)
と併用した焼成型鉛筆芯は、焼成芯体中でタルクや雲母
の表面に炭化物が強固に被覆結合している為に、体質材
を黒鉛単独で用いた鉛筆芯のように炭化物からの体質材
の離脱現象が起こり難く、結果的に摩耗量が少なく濃度
も低下するものと思われる。このタルクや雲母を焼成芯
体(鉛筆芯)からいかに離脱促進させるかを鋭意検討し
た結果、焼成芯体の単位重量当たりの全細孔容積と平均
細孔半径の値がある範囲をとることで、タルクや雲母の
離脱を促進させることが可能で、鉛筆芯としても極めて
有用なものであることを見い出し、本発明を完成するに
至った。
合材と体質材として黒鉛とタルク及び(又は)雲母を併
用したものを少なくとも主材として使用し、混練、細線
状に押出成形後、焼成処理を施してなる焼成型鉛筆芯で
あって、全細孔容積が0.05〜0.20cc/gで、
かつ、平均細孔半径が10〜70オングストロ−ムの範
囲にあることを特徴とする鉛筆芯を要旨とする。
容積と平均細孔半径の測定は、焼成処理後の焼成芯体
(含浸物質を含浸させる前、もしくは含浸物質を除去し
たもの)を用い、ガス吸着法による比表面積の測定装置
で測定するが、測定機としては、例えばマイクロメリテ
ィックス社製のオ−ア式比表面積・細孔分布測定装置2
100D型、流動式比表面積測定装置フロ−ソ−ブII
2300、高速比表面積/細孔分布測定装置アサップ2
000などが例示される。これらの測定装置を用いて窒
素ガスを使い測定し、多層吸着理論に基づくクランスト
ン−インクレイ式による円筒モデル法(CI法)によ
り、比表面積S(m2/g)と全細孔容積V(cc/
g)とを求め、さらに平均細孔半径R(オングストロ−
ム)をR=V/S×2×104の式により計算して求め
る。
芯体中の単位質量当たりの細孔の全容積を表した値であ
る。この値が0.05cc/gより小さいと、タルクや
雲母の摩耗が極めて少なくなり濃度低下が大きく、0.
20cc/gより大きくなると構造が疎となり、崩れ易
くなると共に、タルクや雲母の摩耗が増えるものの黒鉛
の摩耗も増えて、筆記線の黒みも低下してしまうので
0.05〜0.20cc/gの範囲が好ましいが、更に
望ましくは、0.06〜0.12cc/gの範囲であ
る。平均細孔半径は、焼成芯体中の細孔の大きさの平均
値を表す値であり、平均細孔半径が10オングストロ−
ム以下ではほとんど含浸油が入り込まない大きさの孔が
多くなるので、黒鉛の摩耗が促進されず、濃度向上の効
果も小さく好ましくなく、70オングストロ−ム以上で
は、含浸油は入り易いが、気孔の大きさが大きすぎる孔
が多くなるので、曲げ強さが低下すると共に、摩耗の単
位が大きくなり、筆記線の被覆面が不均一でまだらとな
り黒みも低下してしまうので10〜70オングストロ−
ムの範囲が好ましいが、更に望ましくは20〜50オン
グストロ−ムの範囲である。
上記の範囲での組み合わせであることが重要であり、例
えば全細孔容積が0.05〜0.20cc/gの範囲で
も平均細孔半径が10オングストロ−ム以下では含浸油
の効果がほとんど出ず、濃度も低く好ましくなく、70
オングストロ−ム以上では摩耗の単位が大きくなりすぎ
強度低下と共に、黒みも低下するので好ましくない。
又、逆に、平均細孔半径が10〜70オングストロ−ム
の範囲であっても、全細孔容積が0.05cc/g以下
ではタルクや雲母の摩耗が極めて少なくなり、濃度も低
く黒みも低下し、0.20cc/gより大きくなると崩
れ易くなると共に、黒鉛の摩耗も大きくなり光沢がでて
好ましくない。
は)雲母を併用した焼成芯体の全細孔容積を0.05〜
0.20cc/gで、かつ、平均細孔半径を10〜70
オングストロ−ムの範囲となるようにする為の具体的な
製造方法について述べると、原材料としては、有機結合
材の種類、気孔形成材の種類や熱処理方法などの組み合
わせにより各種の方法が考えられる。先ず、有機結合材
としては、気孔形成材を組み合わせることで、狙いの気
孔構造の焼成芯体が得られれば特に限定はされないが、
熱可塑性樹脂なかでも含塩素樹脂が気孔形成の面からは
最も望ましい。使用する熱可塑性樹脂と併用する可塑剤
の量や種類も重要なポイントであり、さらに、その可塑
剤の分解時の熱処理条件や焼成時の昇温条件も重要なポ
イントとなる。例えば同じ含塩素樹脂と可塑剤を含んだ
配合組成物により得られた細線状成形物を、200℃以
下で10時間かけて熱処理し、さらに、窒素雰囲気で1
000℃まで約50時間かけて熱処理した場合と、30
0℃まで十数時間で1000℃まで数時間で熱処理した
ものでは、焼成芯体の気孔構造が異なり、一般に時間を
かけるほど全細孔容積も小さく、かさ密度も高い構造と
なる。一方、平均細孔半径は使用する可塑剤の分子量の
大きさ、併用する充填材の種類や熱処理温度などの影響
を受け易い。
持する為には必須成分であるが、全体質材の90%〜1
0%の割合で用いることが望ましい。黒鉛としては、従
来公知の天然黒鉛、人造黒鉛や、近年知られている膨張
黒鉛を粉砕した、所謂薄片状黒鉛(黒鉛結晶の層の厚み
が薄い黒鉛)などを任意に用いることができる。黒鉛と
併用するタルクや雲母は従来公知のものを用いることが
できるが、タルクの中でも表面をシランカップリング剤
で処理したものや、湿式粉砕法による薄片状タルクや、
雲母としても天然雲母だけでなく合成雲母などを適宜、
一種もしくは二種以上組み合わせて用いることができ
る。さらには、窒化硼素などを体質材として適宜併用す
ることもできる。上記有機結合材や体質材以外に、さら
にカ−ボンブラック、無定型シリカなどの無機微粉末な
どの充填材、解重合型樹脂粉末や昇華性物質などの気孔
形成材、溶剤などを必要に応じて適宜使用する。
後、押出成形により細線状物とした後、本発明の焼成芯
体の全細孔容積が0.05〜0.20cc/gで、か
つ、平均細孔半径が10〜70オングストロ−ムの範囲
になるように熱処理方法を施し、さらに、必要に応じて
スピンドル油などの油状物を含浸して鉛筆芯とする。
り十分に混練後、細線状に押出成形し、空気中で室温か
ら300℃まで約15時間かけて加熱処理し、更に、不
活性雰囲気中で室温から700℃まで約5時間で昇温
し、700℃で約1時間保持する焼成処理を施した。冷
却後、スピンドル油を含浸し、0.9mmの鉛筆芯を得
た。
てフィットパウダ−CT−35((株)山口雲母工業所製
の粒径14.8μmの湿式法タルク)を用いた以外すべ
て実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
膨張黒鉛を粉砕した薄片状黒鉛を用い、かつ、タルクの
代わりに合成雲母MK−300S(コ−プケミカル(株)
製)を用い、可塑剤として用いたリン酸トリブチルの代
わりにセバシン酸ジ−2−エチルヘキシルを用いた以外
すべて実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
ウダ−CT−35を15重量部と合成雲母MK−300
Sを10重量部併用し、空気中で室温から300℃まで
約45時間かけて加熱処理し焼成処理を不活性雰囲気中
で室温から900℃を約5時間で昇温し900℃で約2
時間保持するようにした以外すべて実施例2と同様にし
て鉛筆芯を得た。
わりにマイカ粉A−21(山口雲母(株)製)を20重量
部と窒化硼素を5重量部併用して用い、焼成処理を不活
性雰囲気中で室温から1000℃を約50時間で昇温し
1000℃で約5時間保持するようにした以外すべて実
施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
鉛の使用量をそれぞれ25重量部、25重量部を4重量
部、46重量部へ代えた以外すべて実施例1と同様にし
て鉛筆芯を得た。
鉛の使用量をそれぞれ25重量部、25重量部を40重
量部、10重量部へ代え、空気中で室温から300℃ま
で約7時間かけて加熱処理し、更に、不活性雰囲気中で
室温から900℃まで約3時間で昇温し、900℃で約
1時間保持する焼成処理を施した以外すべて実施例1と
同様にして鉛筆芯を得た。
リカ粉末を使用しないで、細線状に押出成形したもの
を、180℃で10時間かけて熱処理しさらに窒素雰囲
気で800℃まで約50時間かけて熱処理した以外すべ
て実施例1と同様にして鉛筆芯を得た。
カ粉末の代わりに平均粒径約0.5μmのナイロン樹脂
粉末を使用し、可塑剤としてフタル酸ジエチルとリン酸
トリブチルの代わりにエポキシ化トリグリセドを22重
量部用いて、焼成処理を不活性雰囲気中で室温から10
00℃を約10時間で昇温し1000℃で約1時間保持
するようにした以外すべて実施例1と同様にして鉛筆芯
を得た。
わりにマイカ#5500(日本タルク(株)製)を用
い、可塑剤としてフタル酸ジエチルとリン酸トリブチル
の代わりにフタル酸ジメチルを10重量部用いて、18
0℃で10時間かけて熱処理しさらに窒素雰囲気で11
00℃まで約50時間かけて熱処理した以外すべて実施
例1と同様にして鉛筆芯を得た。
り十分に混練後、細線状に押出成形し、空気中で室温か
ら300℃まで約20時間かけて加熱処理し、更に、不
活性雰囲気中で室温から950℃まで約10時間で昇温
し、950℃で約1時間保持する焼成処理を施した。冷
却後、スピンドル油を含浸し、0.9mmの鉛筆芯を得
た。
り十分に混練後、細線状に押出成形し、不活性雰囲気中
で室温から500℃まで約30時間、500℃から90
0℃まで50時間で昇温し、900℃で1時間保持する
焼成処理を施した。冷却後、スピンドル油を含浸し、
0.9mmの鉛筆芯を得た。
の焼成芯体についてマイクロメリティックス社製のオ−
ア式比表面積・細孔分布測定装置2100D型で窒素ガ
スを用いて測定を行い全細孔容積(cc/g)と平均細
孔半径(オングストロ−ム)を計算した。さらに浸油処
理を施し鉛筆芯したものをJIS S 6005に準じ
て濃度を測定した。(濃度は摩耗量と相関がある。)さ
らに、筆記線の色調(黒味)を判定する為に、荷重約6
00gでケント紙に面塗り(同一摩耗量となるように1
0回厚塗り)した面をSMカラ−コンピュ−タSM−5
−1S−2B型(スガ試験機(株)製)を用いてY値を測
定した。(Y値が低いほど、官能での黒味も高いことを
示す。)その結果を表1、表2に示す。尚、表中、全細
孔容積の単位は(cc/g)、平均細孔半径はオングス
トロ−ムを示す。
雲母を併用しても摩耗量が多く濃度も高い、筆跡に黒味
のある実用的な鉛筆芯とすることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 有機結合材と、体質材として黒鉛とタル
ク及び(又は)雲母を併用したものを少なくとも主材と
して使用し、混練、細線状に押出成形後、焼成処理を施
してなる焼成型鉛筆芯であって、全細孔容積が0.05
〜0.20cc/gで、かつ、平均細孔半径が10〜7
0オングストロ−ムの範囲にあることを特徴とする鉛筆
芯。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33901394A JP3312312B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 鉛筆芯 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33901394A JP3312312B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 鉛筆芯 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08183924A JPH08183924A (ja) | 1996-07-16 |
JP3312312B2 true JP3312312B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=18323451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33901394A Expired - Fee Related JP3312312B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 鉛筆芯 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3312312B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3065006B1 (fr) * | 2017-04-10 | 2019-06-21 | Societe Bic | Mine de crayon a papier |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP33901394A patent/JP3312312B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08183924A (ja) | 1996-07-16 |
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