JP5227719B2 - 鉛筆及び鉛筆の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、木製軸により、６Ｂを下回る硬度の評価である焼成鉛筆芯（以下、特に断らない限り単に「鉛筆芯」とする）を挟み込んで作成した鉛筆に関する。より詳しくは、鉛筆芯の硬度の評価が７Ｂ、８Ｂ、９Ｂ、１０Ｂである鉛筆に関する。

日本国内における既存の鉛筆芯硬度は、ＪＩＳ Ｓ６００６において９Ｈ〜６Ｂまで１７段階に定められている。この中でも、３Ｂ以下の硬度（３Ｂ〜６Ｂ）の芯では、その軟らかさのため、折れやすい、砕けやすいという問題点に常に付きまとわれていた。鉛筆の歴史において、筆記時の力を和らげる工夫や、鉛筆芯が軸から抜け落ちないように保持させるため、軸と芯との圧縮による方法に拠らない工夫が常々行われてきた。

まず、鉛筆落下時の衝撃や、筆記時大きな力をかけてしまった場合に、それらの力を和らげるために木軸と鉛芯との間にゴム層を挟み、さらに筆記時に軟らかい感触をもたらす鉛筆が提案されている（特許文献１）。
当然のことながら、この技術は従来の鉛筆芯硬度前提のものであり、これらの硬度を下回る鉛筆芯については対象外である。また、これらの硬度を下回る鉛筆芯を挟み込んだ鉛筆の「シャープナー折れ」についての検討は、何れの文献でも検討が為されていない。
次に、本出願人は、色鉛筆芯が軸から抜け落ちないように軸と芯とを圧縮して隙間無く接着していた従来の方法に対して、ゴム弾性を持つエポキシ樹脂を含む接着剤によって色鉛筆芯と軸を接着することで、圧縮して接着することなく抜け落ちを防止する方法を開発した（特許文献２）。
この技術は、ポリエチレンからなる色鉛筆芯を用いた色鉛筆の、芯抜け落ち対策に関するものであり、６Ｂを下回る硬度を持つ鉛筆芯を挟み込んだ鉛筆の「シャープナー折れ」についての検討は為されていない。
実公昭９−１２３１３号公報 特開平２−２９３１９８号公報

本出願人は前記した６Ｂを下回る硬度の鉛筆芯を作成し、木製軸に挟み込んで鉛筆とする試作を重ねた。しかしながら、これらの鉛筆をシャープナー（鉛筆削り器）にかけて先端を尖らせようとすると、ほぼ必ず木製軸と鉛筆芯の露出部の境界近傍で折れてしまい、実際に使用する時には小刀等により慎重に切削して先端を尖らせなければならない、という問題が露顕した。この問題の原因は、正確には不明であるが、柔軟性を持ち変形出来る木製軸に対して、ほとんど柔軟性を持たず脆い鉛筆芯は切れ味の鈍いシャープナーの刃によって、同時に切削されずに、砕かれ、折られてしまうのではないかと推測された。

そこで、本発明者等はゴム弾性を持たない従前の接着剤を用い、力を加減した圧縮により木製の軸を接着させる方法により、木製軸と、これら６Ｂを下回る硬度の鉛筆芯とを密着させ、出来るだけ緩やか、かつ、軸、芯同時に切削した方が、芯折れが発生しないものと考えた。しかし、このような方法では、芯折れは解決しなかった。むしろゴム弾性を持つ接着剤を使用し、どちらが先に切削されるかは不明であるが、木製軸と６Ｂを下回る硬度の鉛筆芯とが同時には切削されないと思われる構成とした方が、シャープナーの切削による折れが発生しないことを見出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明の概要は以下の通りである。鉛筆であり、（１）油脂を含浸させ乾燥させ、該油脂を酸化剤により表面から除去しない、６Ｂを下回る硬度の評価である焼成鉛筆芯を木製軸により挟み込んだ鉛筆において、前記６Ｂを下回る硬度の評価である焼成鉛筆芯と前記木製軸との接着に、乾燥時において、ＪＩＳ Ｋ６２５３のタイプＡデュロメータ硬さが２０〜７０であるゴム弾性を持つエポキシ樹脂を含む接着剤を使用した木製軸鉛筆である。
この、６Ｂを下回る硬度の評価である鉛筆芯を木製軸により挟み込んだ鉛筆では、詳細は不明であるが、事実として、市販のシャープナーを用いて、折れることなく先端を尖らせられる可能性が大きくなった。

次は、（２）黒鉛、粘土及び水をミキサーによって混錬し、芯の形状に成形、乾燥後に坩堝に入れ焼成し、油脂を含浸させ乾燥させ、該油脂を酸化剤により表面から除去せず製造した６Ｂを下回る硬度の評価である鉛筆芯を、乾燥時において、ＪＩＳ Ｋ６２５３のタイプＡデュロメータ硬さが２０〜７０であるゴム弾性を持つエポキシ樹脂を含む接着剤を使用して、木製軸により挟み込んだ鉛筆の製造方法である。
この鉛筆の製造方法においては、上記（１）の木製軸鉛筆を製造することができ、接着剤層がより「軟らかく」なり、市販のシャープナーにより確実に折れることなく先端を尖らせる木製軸鉛筆を製造することが出来るようになった。

本発明は上記のように構成されているので、従来の技術でも認識されていた次の効果を奏する。
まず、本発明の鉛筆における接着剤層は、肉眼で認識できる程の厚みではなく、大きな効果は期待出来ないものの、接着剤層にゴム弾性を持つため、小さいながらも耐衝撃性を持つ。即ち、通常の使用程度であれば、十分な衝撃吸収効果を持つ。
次に、本発明において使用している６Ｂを下回る硬度の評価である鉛筆芯は、色芯ほど温度による膨張、収縮が大きくは無いので、軸からの抜け落ちは意識するべき程では無いにしろ、抜け落ち防止効果を持つ。即ち、軸方向の引っ張りに対して抜け落ちが起きにくい効果もある。

そして、本発明の鉛筆の最大の特徴としては、小刀等による慎重な切削も、特別な常時切れ味の良いシャープナーを用意することなく、市販されている切れ味の鈍いシャープナーを用いても、先端を尖らせることが可能であり、６Ｂを下回る硬度の評価である鉛筆芯を挟み込んだ特殊な鉛筆を、使用者が手軽に切削することが可能となることである。また後記する通り、従来の鉛筆の製造工程を、そのまま利用することが可能であり、工業上非常に有利である。

本発明で使用される６Ｂを下回る硬度の評価である鉛筆芯は、従来技術の延長線上の技術によって製造することができる。黒鉛、粘土及び水をミキサーによって混錬し、芯の形状に成形、乾燥後に坩堝に入れ１０００℃〜１２００℃で焼成する。その後、適当な油脂を含浸させて芯を乾燥させる。出来上がった芯についてＪＩＳ Ｓ６００６記載の濃度試験において、通常の測定において芯先端の直径を０．６ｍｍとするところ、芯先端の直径を１．５ｍｍとした試験を行い、濃度と芯の磨耗量について、従来の６Ｂまでの鉛筆との比較を行い、順番に逆転が起きないように、黒鉛と粘土の比率などの調整を行い、配合を順次決定していった。芯先端の直径を変更した理由は、各試作の芯が軟らかく、通常の芯より、どうしても強度不足となり、正確な比較が出来なくなることに対する措置である。そして「７Ｂの濃度及び磨耗量は、必ず６Ｂの濃度及び磨耗量よりも大きくなる」となるように調整を行う。黒鉛、粘土および含浸油については、従来使用されてきたものを適宜組み合わせて使用することができる。

６Ｂを下回る硬度の評価である鉛筆芯を挟み込む木製軸も、従来使用されているものを使用することができる。現在、主に使用されている木材としてインセンスシダーが挙げられ、他に再生材など、適当な曲げ強度や快削性等の性能を有していれば問題なく使用できる。これらの木材をスラット（板）に加工し、鉛筆芯を挟む溝を作成後、接着剤とともに鉛筆芯を挟み、所定の形状に切削して鉛筆の形状とする。

前記の接着剤としては、ゴム弾性を有するエポキシ樹脂の接着剤が適している。具体的な例としては、ＰＭ１００（一液形、タイプＡデュロメータ硬度２８）、ＰＭ１５５（一液形、タイプＡデュロメータ硬度４５）、ＰＭ１６５（一液形、タイプＡデュロメータ硬度４８）、ＰＭ２００（二液形、タイプＡデュロメータ硬度６２）〔以上、セメダイン株式会社製〕、ヘルメタイトＫＥ−５０Ｆ（二液形、タイプＡデュロメータ硬度６０）、ＥＰ００１（二液形、タイプＡデュロメータ硬度７８）〔日本ヘルメチックス株式会社製〕、アデカレジンＣＰ２２３８（二液形、タイプＡデュロメータ硬度６０）〔株式会社ＡＤＥＫＡ製〕などが挙げられる。これらの内、乾燥時のタイプＡデュロメータ硬度が２０〜７５のものが好ましく、３０〜６５のものがより好ましい。硬度２０未満のものは入手困難であり、鉛筆芯の保持力に問題がある。また硬度７５を超えるものは、市販のシャープナーで切削した際、芯折れを起こす可能性が高く好ましくない。また、反応開始の制御などの点から二液形のものが工程管理上好ましく、前記した中では、ＰＭ２００、ＣＰ２２３８が特に好ましい。

以下に実施例によって本発明を更に具体的に説明するが、本願発明はこの実施例によって何等限定されるものではない。

（実施例１）通常の方法で７Ｂの鉛筆芯を作成した。前記ＪＩＳ Ｓ６００６記載の濃度試験の変形試験において濃度は０．５２、磨耗量は０．６５ｍｍ／６ｍであった。この芯をインセンスシダーの木製軸に挟み、アデカレジンＣＰ２２３８によって接着を行い鉛筆を作成した。

（実施例２）８Ｂの鉛筆芯を使用した。ＪＩＳ Ｓ６００６記載の濃度試験の変形試験において濃度は０．５６、磨耗量は０．７４ｍｍ／６ｍであった。その他は実施例１と同様に鉛筆を作成した。

（実施例３）９Ｂの鉛筆芯を使用したＪＩＳ Ｓ６００６記載の濃度試験の変形試験において濃度は０．５８、磨耗量は０．８５ｍｍ／６ｍであった。その他は実施例１と同様に鉛筆を作成した。

（実施例４）１０Ｂの鉛筆芯を使用した。ＪＩＳ Ｓ６００６記載の濃度試験の変形試験において濃度は０．６５、磨耗量は１．０５ｍｍ／６ｍであった。その他は実施例１と同様に鉛筆を作成した。

（実施例５）接着剤にＰＭ１６５を用いた以外は実施例４と同様に鉛筆を作成した。

（実施例６）接着剤にＥＰ００１を用いた以外は実施例４と同様に鉛筆を作成した。

（比較例１）アデカレジンＣＰ２２１９（ゴム弾性を持たない二液形エポキシ接着剤）を用いて接着した以外は実施例１と同様に鉛筆を作成した。

（比較例２）アデカレジンＣＰ２２１９を用いて接着した以外は実施例２と同様に鉛筆を作成した。

（比較例３）アデカレジンＣＰ２２１９を用いて接着した以外は実施例３と同様に鉛筆を作成した。

（比較例４）アデカレジンＣＰ２２１９を用いて接着した以外は実施例４と同様に鉛筆を作成した。

（参考例）欧州の基準にて６Ｂを下回る硬度の表示が付されているもののうち、現在入手可能なＦａｂｅｒ−Ｃａｓｔｅｌｌ社製の鉛筆、８Ｂの表示の鉛筆芯を使用して評価を行った。ＪＩＳ Ｓ６００６記載の濃度試験の変形試験において濃度は０．３８、磨耗量は０．３７ｍｍ／６ｍであった。本出願人製造の鉛筆硬度６Ｂ（濃度は０．３８、磨耗量は０．３８ｍｍ／６ｍ）に相当するものであった。

（試験方法）前記各実施例、比較例及び参考例の各鉛筆を、三菱鉛筆株式会社製ポケットシャープナーによって、ランダムに選んだモニター１０人が、一人各サンプル１本につき１０回切削し、芯折れの発生した率をカウントして評価を行った。

結果は、実施例１：０％、実施例２：０％、実施例３：０％、実施例４：２％、実施例５：３％、実施例６：２０％、比較例１：５％、比較例２：１２％、比較例３：４５％、比較例４：５９％、参考例：１％という結果であった。

前記の結果から明らかなように、本発明範囲の実施例１〜５は、同じ硬度の実施例６、比較例との対比では、シャープナーによる切削時の芯折れは改善されていることが理解される。以上のように、本発明による鉛筆および鉛筆の製造方法によれば、６Ｂを下回る硬度の評価である鉛筆芯を挟み込んだ非常に「軟らかい」鉛筆を、一般の使用者が市販のシャープナーによって切削しても芯折れが発生しない鉛筆とすることができる。

Claims (2)

1. 油脂を含浸させ乾燥させ、該油脂を表面から除去しない、６Ｂを下回る硬度の評価である焼成鉛筆芯を木製軸により挟み込んだ鉛筆において、前記６Ｂを下回る硬度の評価である焼成鉛筆芯と前記木製軸との接着に、乾燥時において、ＪＩＳ Ｋ６２５３のタイプＡデュロメータ硬さが２０〜７０であるゴム弾性を持つエポキシ樹脂を含む接着剤を使用した木製軸鉛筆。
2. 黒鉛、粘土及び水をミキサーによって混錬し、芯の形状に成形、乾燥後に坩堝に入れ焼成し、油脂を含浸させ乾燥させ、該油脂を表面から除去せず製造した６Ｂを下回る硬度の評価である鉛筆芯を、乾燥時において、ＪＩＳ Ｋ６２５３のタイプＡデュロメータ硬さが２０〜７０であるゴム弾性を持つエポキシ樹脂を含む接着剤を使用して、木製軸により挟み込んだ鉛筆の製造方法。