JPH01275680A - 固形筆記具の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） シャープペンシル用の芯や鉛筆の芯などの筆記芯、クレ
ヨンやパスなどの描画材、アイブロウやアイライナーな
どの化粧料といったような固形筆記具の製造方法に関す
る。

（従来の技術） 固形筆記具を製造するにあたり、複数の材料を使用する
ことは極めて一般的なことである。その第１に挙げられ
るのは結合材であり。

ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリ塩化
ビニル、塩化ゴム、ニトロセル口　。

−ス、ポリビニルアルコール、ポリエチレン。

パラフィンワックス、粘土などが固形筆記具の種類、従
って、所望する特性との関係で適宜選択使用されている
。第２は着色材あるいは体質材である。ここで、結合材
が炭化するように処理するものにあっては、炭化した結
合材が着色材を兼ねるので、「着色材」と制限されない
。代表的なのは、黒鉛やカーボンブラックであるが、各
種顔料、あるいは、窒化硼素、タルクなとも例示できる
。その他、必要に応じて、ステアリン酸系滑剤とか、可
塑剤、溶剤などが使用されている。

このような複数の材料をニーダ−、ロール、ミキサー等
によって十分に混練した後、必要に応じて乾燥し、スク
リュー式押出機やプランジャー式押出機で所定寸法に押
出成形する。

このとき、結合材として熱可塑性のものを選択使用する
際には、押出が容易にできるよう適宜温度に加熱して押
出す。その後、必要に応じて熱処理、例えば、結合材を
炭化させるための焼成処理や後処理を施して製品を得て
いる。

（発明が解決しようとする課題） 前述したように、熱可塑性の結合材を使用したときは、
押出の容易化を図って、加熱下において押出成形される
。温度は使用材料に応じて適宜設定される。問題はこの
押出成形をするにあたり、押出機としてプランジャー式
のものを使用する場合に生じる。ここで。

プランジャー式の押出機は加圧力に優れ、しばしば高粘
度で押出難くなる固形筆記具の製造にあっては好ましく
使用されている。

添付第４図に基づき上述問題を詳述する。

参照符号１はプランジャー式押出機におけるシリンダー
であり、同２は前述したように複数の材料を予め混線し
ておいた混練物であり、同３はプランジャー（ピストン
）である。シリンダー１は、図示省略するが、押出口部
分１ａに種々径のダイスが取付けられており。

これによって、１個の押出機で種々径の製品が得られる
ようにされているのが一般的である。また、前述したよ
うに、混練物２を加熱するため、このシリンダー１には
ヒーターが巻かれているのが一般的である。

さて、シリンダー１を加熱し、この熱を混線物２に伝え
て混練物２を加熱し、後部をプランジャー３で押すこと
によって混練物２は押出される。このとき、シリンダー
１とプランジャー３との間には図示したように隙間４が
確保されている。この隙間４は、混練物２の逃げ口とな
ってはいけないので小さなものに設定されているが、混
練物２が混線時に内含する気体を逃がすためのものであ
る。即ち、あまり大量の気体を含んだまま押出すと、押
出物５は表面肌の汚ないものとなり、其々しい場合には
脹れや割れなどを生じてしまう。

このように、プランジャー３は積極的に加熱されてはい
ない。しかし、加熱された混練物２の熱は更に伝わって
プランジャー３を加熱する。従って、加熱されたプラン
ジャー３を押圧し、この押圧力が混練物２の前部に伝わ
って混練物２は押出されることになる。このとき、混練
物２は、その後部が最も大きな押圧力を受けることにな
る。そして、プランジャー３が加熱された状態であると
、混練物２のこの後部は内含する気体を通すことのない
、もしくは通し難い、膜状態を形成することになる。そ
れゆえ、折角、気体を逃がすために確保しておいた隙間
４から十分に気体が逃げなくなってしまう。また、混練
物２中の気体は、押出されるとき、まだ押出されていな
い部分に残存しようとする。この結果、押出の初期、中
期においてはまだしも、後期において、押出物５は前述
したように所望の製品とはならない。使用する材料の量
に比べ、得られる製品の量が減る訳で、この無駄を低減
することが本発明の目的である。尚、以下においては、
この無駄弁の、使用した混練物全量に対する相対割合（
％）を「目減り量」と呼ぶ。

（課題を解決するための手段） 本発明は、熱可塑性の結合材をはじめとする複数の材料
を予め混線し、この混練物をプランジャー式押出機で所
定寸法に加熱押出し、その後、必要に応じて適宜熱処理
を施してなる固形筆記具の製造方法において、前記プラ
ンジャー式押出機のプランジャー内部に冷却液通路を形
成しておき、混練物の後部を冷却しながら押出すことを
特徴とする固形筆記具の製造方法を要旨とする。

以下、詳述する。

冷却液としては水や油など挙げられるが、水道の蛇口に
接続すれば、蛇口のひねり方−つで容易に流量調節、従
って、冷却調節ができる点で水で十分である。実際、好
ましい冷却温度は使用材料に応じて種々であるが、代表
的な熱可塑性結合材である合成樹脂を選択する場合には
、大概、水温冷却で間に合う。

また、プランジャー内部に形成する冷却液通路は、プラ
ンジャーの隅々にまで到るように配設するのが最も好ま
しいが、あまりに通路の占める割合を大きくするとプラ
ンジャー強度が損われるので、この点には留意する必要
がある。

添付第１図に、このような冷却液通路を形成したプラン
ジャーの一例を示す。矢印のように冷却液を通そうとす
るもので、プランジャー本体３ａに５方向からドリルで
穿孔し、そのうち、図面下方部にある３ケ所をボルト６
で締めた上、更に溶着して封し、通路７を形成しである
。ちなみに、第１図はプランジャー３の中心を通る縦断
面を示しているが、例えば、第１図のＩ−Ｉ線横断面に
相当する第２図のｎ−ｎ線縦断面に第１図が相当するよ
うに、複数の通路７を有するものとすることもできる。

それぞれ独立の冷却系統としておけば調節の自由度も高
くなる。尚、参照符号３ｂは摩耗交換できるよう取付け
たリング体、同３ｃはヘッドである。

（実施例）゛ ポリ塩化ビニル−酢酸ビニル共重合物　　３０重量部ジ
オクチルフタレート　　　　　　　　　　１８　〃酸化
珪素粉末　　　　　　　　　　　　　　７　〃カーボン
ブラック　　　　　　　　　　　　１　！！ステアリン
酸塩　　　　　　　　　　　　　２　〃黒鉛　　　　　
　　　　　　　　　　　　６０　〃メチルエチルケトン
　　　　　　　　　　１００７／上記材料をヘンシェル
ミキサーで混練後、３本ロールで更に十分に混練した。

得た混練物をプランジャー式押出機のシリンダーに入れ
、押出口近傍における混練物温度が約１゜０℃となるよ
うに加熱しながら直径約２田に押出した。

この押出成形をするにあたり、添付図示したような冷却
液通路を有するプランジャーを使用し、プランジャー先
端近傍における温度（プランジャー温度）を種々変化さ
せながら、それぞれにおける目減り量との関係をグラフ
化したものを第３図に示す。尚、冷却液を流さない場合
のプランジャー温度は約８０℃であった。また、ちなみ
に、上述のようにして得た押出物は非酸化性雰囲気下１
１００°Ｃ迄熱処理し、更にスピンドル油を含浸して鉛
筆の芯とした。

（発明の効果） それぞれの材料に応じて最適な温度（例えば、実施例と
して示したものであれば約２０〜約４０’Ｃ）に冷却し
て製造することにより、目減り量を大巾に少なくするこ
とができ、よって本発明によれば、製品単価を低下する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するにあたり、使用される押出機
のプランジャーの一例を示す要部縦断面図、第２図は同
じく他の一例を示すもので、第１図のＩ−１線に相当す
る横断面図、第３図は実施例におけるプランジャー温度
と目減り量との相関を示すグラフ、第４図は、プランジ
ャー式押出機による押出成形について説明するための要
部縦断面模式図。 １・・・シリンダー、１ａ・・・押出口部分、２・・・
混練物、３・・・プランジャー、３ａ・・・プランジャ
ー本体、３ｂ・・・リング体、３ｃ・・・ヘッド、４・
・・隙間、５・・・押出物、６・・・ボルト、７・・・
冷却水通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性の結合材をはじめとする複数の材料を予め混練
   し、この混練物をプランジャー式押出機で所定寸法に加
   熱押出し、その後、必要に応じて適宜熱処理を施してな
   る固形筆記具の製造方法において、前記プランジャー式
   押出機のプランジャー内部に冷却液通路を形成しておき
   、混練物の後部を冷却しながら押出すことを特徴とする
   固形筆記具の製造方法。