JPH03115375A - 鉛筆芯 - 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） 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、熱処理とじ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
れたち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０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．ｏ２
〜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１例えば、直径１ｍの鉛筆芯ならば直径を０
．５ｍｍ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の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上いったように、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、混線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部上記材材料、Ｂは、各
配合物を３本ロールで１１０℃、３０分間の混線をして
得た。

この材料Ａ、Ｂを、スクリュー式押出機で、材料Ａが内
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３０
０℃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０．５１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を準備する際の混線条件を１
１０℃、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を準備する際の混線条件を１
１０℃、　３０分間カラ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部上記材材料、Ｇは、各
配合物を３本ロールで１１０℃、３０分間の混線をして
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
して、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。

以上、各実施例及び比較例８．９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、各側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−１ （注）「割合」は中心部の嵩密度に対する外層部の嵩密
度の割合を示す。

（発明の効果） 各側で得たものについて、曲げ強さ、濃度、摩耗量を測
定した結果を表−２、表−３に示す。

表−２ 表−３ （注）曲げ強さ（単位：　Ｍ　Ｐ　ａ　）と濃度（単位
：Ｄ）はＪＩＳ　　Ｓ　　６００５に準じて測定した（
但し、濃度測定における筆記角度は９０°　（垂直筆記
）とした）。また、摩耗量は、武藤工業（株）ｆＲの自
動製図機（Ｆプロッター：Ｆ−６１０，）を使用し、荷
重６００ｇでトレーシングペーパー（キモト社製：ＫＧ
Ｔ−５５）上を直線状に垂直筆記したときの１ｍ当たり
の摩耗量（単位：ｆｆＱ）を示す。

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 (1)

【特許請求の範囲】
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。