JPH0718213A - 鉛筆芯の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強度と濃度との逆相関関係を悪化せずに、黒
鉛使用の焼成タイプの鉛筆芯における筆跡の色調を、鈍
い鉛色の光沢のあるものから黒味の強いものに改善す
る。 【構成】 黒鉛として、例えば、平均粒径２μｍで平均
厚さ０．００５μｍといった薄層黒鉛を使用し、また、
窒化硼素を併用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる焼成タイプの
鉛筆芯の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】通常のシャ−プペンシル用芯
や木軸鉛筆の芯など、焼成タイプの鉛筆芯を製造するに
あたっては黒鉛を使用するのがきわめて一般的となって
いる。古くから知られているタルクや雲母などは、強度
や書き味を良好にする上で、黒鉛にはるかに及ばない。
また、種々の色の焼成芯としたり（特公昭４９−１０８
６１号公報など）、フィルム筆記したときの筆跡汚れを
改善するための手段の一部にしたり（特公平５−９４７
２号公報や特公平５−１０３９７号公報）と言ったよう
に、その使用がよく知られている窒化硼素も、タルクや
雲母などと比べれば良好ではあるが、黒鉛に匹敵するよ
うな強度や書き味を得ることはできない。黒鉛に次ぐ材
料であると言えるだけである。ちなみに、窒化硼素だけ
を使用して作製した鉛筆芯は、黒鉛だけを使用した鉛筆
芯と比べ、摩耗量が極端に少くて筆跡濃度の点でも劣っ
たものになってしまう。

【０００３】このように、黒鉛は非常に優れた材料であ
る。しかし、非常に大きな欠点が一つある。筆跡が鈍い
鉛色の光沢を有するものとなり、黒色ではあっても、ま
た、濃度的には濃くても、色調的に「黒味」の点で劣っ
たものになってしまうことである。

【０００４】カ−ボンブラックなどの着色材を併用して
も、この黒味の悪さは十分に改善されない。また、比較
的ましな窒化硼素を併用し、その分、黒鉛の使用量を少
なくすることによって、黒味の悪さを低減しようとして
も、強度や書き味など、窒化硼素を使用することによる
不利な点がむしろ強調されるだけで、黒味の悪さはほと
んど変わらない。いずれも、筆記時に黒鉛が層剥離し、
新しい層面が筆記面に露出してしまうためと考えられ
る。

【０００５】そこで、本発明は、黒鉛を使用した従来の
焼成タイプの鉛筆芯が有する強度や書き味の長所をなる
べく損なうことなく、従って、強度と濃度との逆相関関
係をできるだけ悪化させることなく、しかも、筆跡の鉛
色光沢を抑えて色調的に黒味のあるものとすることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、黒鉛と窒化硼
素と結合材とを少なくとも主材として使用し、混練、成
形後、焼成処理を施してなる鉛筆芯の製造方法におい
て、前記黒鉛として薄層黒鉛を使用することを特徴とす
る鉛筆芯の製造方法を要旨とするが、以下に説明する。

【０００７】まず、前提として黒鉛の使用は必須であ
る。黒鉛を使用しなければ前述した黒鉛の利点を発揮で
きない。重要なのは、筆記時、なるべくこの黒鉛に層剥
離を生じさせないようにすることである。そのための手
段として本発明者が考えたのが既に層剥離した黒鉛、あ
るいは、層剥離のことを懸念せずにすむ黒鉛、即ち、薄
層黒鉛の使用である。

【０００８】しかし、この薄層黒鉛も黒鉛であるから、
そのままでは筆跡の黒味は満足なものにはならない。そ
こで、次に必要になるのが、如何にしてこの薄層黒鉛の
表面を隠蔽するかである。ここで、黒鉛自体による着色
性は、他の着色材の使用によって克服できる。例えば、
カ−ボンブラックなどを使用したりしてもよいし、簡単
には、有機結合材を使用すれば、この有機結合材の炭化
物が着色材として十分に機能する。従って、黒鉛には体
質材としての機能だけを期待すればよいので隠蔽しても
よいという考えが成立する。ただ、これらカ−ボンブラ
ックや有機結合材の炭化物などによるだけでは薄層黒鉛
の表面を十分に隠蔽できない。そこで、黒鉛に対する隠
蔽手段に対する工夫が必要になる。

【０００９】これに対して本発明者が考えたのは、単な
る材料では隠蔽不足を招くが、剥離性を有するものであ
れば、黒鉛の層剥離と同様、筆記時に剥離することによ
り黒鉛表面を十分に隠蔽できるであろうということであ
る。そして、この隠蔽用の材料が強度その他の点にはな
るべく悪影響を及ぼさないものであれば、きわめて好ま
しい。

【００１０】この考えによれば、窒化硼素は好適材料で
ある。通常の黒鉛との併用においては黒鉛の層剥離によ
って窒化硼素の剥離性は有効に活用されないが、薄層黒
鉛との併用であれば窒化硼素の剥離性の方が優位にな
る。

【００１１】薄層黒鉛は、種々方法により準備できる。
市販品もあるし、また、ポリイミドフィルムを熱処理し
て黒鉛化する技術や結晶性の良い黒鉛を一旦膨張させた
後で薄層化する技術などを利用してもよい。但し、どの
程度の薄層状であるかが大切である。そうでなければ、
粉砕して粉末としての大きさを設定されている従来使用
の黒鉛も薄層黒鉛の範疇に含まれてしまう。小さく粉砕
すればするほど、粒径（幅）も狭くなるが層の厚さもま
た薄くなる。少々の薄層化ではやはり筆記時の層剥離が
問題になり、単なる微小化では黒鉛の体質材としての機
能、従って、強度や書き味などに対する利点が十分に発
揮されなくなってしまうであろう。

【００１２】なるべく厚さは薄く、そして、粒径はある
程度大きい黒鉛でなければ、従来品が有する強度や書き
味の長所をなるべく損なうことなく、筆跡の鉛色光沢を
抑えて色調的に黒味のあるものとすることはできない。
少くとも厚さは０．５μｍ以下、粒径は厚さの１０倍以
上であるのが望まれる。

【００１３】また、窒化硼素は、一般に、大きいほど剥
離性も良好なので、好ましくは粒径が０．５μｍ以上の
ものを使用する。もっとも、あまり大きくても混練時に
粉砕されたりするだけなので１０μｍ程度まででも十分
である。使用量は、薄層黒鉛との割合で９５：５乃至２
５：７５（重量比）程度でよい。ちなみに、例えば、１
００ｍ²／ｇといった大きな比表面積を有するものより
も、もっと小さな比表面積を有するものの方が良好であ
る。市販の商品では、電気化学工業（株）製のデンカボ
ロンナイトライドＧＰや川崎製鉄（株）製の工業用六方
晶窒化硼素（ＨＰシリーズなど）などを好ましいものの
一例として挙げられる。

【００１４】これら薄層黒鉛と窒化硼素とを併用する他
は、従来の製造方法をそのまま利用できる。即ち、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエチレ
ン、尿素樹脂、メラニン樹脂、フラン樹脂、ポリビニル
アルコール、ポリアクリルアミド、ブチルゴムなどの有
機結合材、それに必要に応じて使用される、カーボンブ
ラックやその他の無機微粉末などの充填材とか、可塑
剤、溶剤、安定剤、気孔形成材などとともに３本ロ−ル
などで混練し、押出成形し、焼成処理後、必要に応じ、
鉱物油、シリコーンオイル、常温で固体状の油状物であ
るワックスや熱可塑性樹脂といったようなものを含浸す
ればよい。ここで、結合材に粘土を使用してもよい。ま
た、薄層黒鉛、窒化硼素、カーボンブラック、無機微粉
末といったものを予め解重合型樹脂など有機結合材より
も低い炭素残存率を有するもので被覆処理しておいても
よい。更に、含浸物として、２，３−ジヒドロ−２，２
−ジメチルピリミジンなどで着色したものを使用したり
してもよい。

【００１５】

【実施例】

〈実施例１〉 ポリ塩化ビニル ３０重量部 薄層黒鉛（平均粒径２μｍ、平均厚さ０．００５μｍ） ４０重量部 窒化硼素（川崎製鉄（株）製；ＨＰ−１） １０重量部 カーボンブラック ５重量部 ステアリン酸 ２重量部 フタル酸ジオクチル １５重量部

【００１６】上記配合材料を３本ロールで十分に混練
後、細線状に押出成形し、空気中で３００℃まで熱処理
後、不活性雰囲気中で１０００℃まで熱処理し、その
後、スピンドル油を含浸して呼び径０．５のシャープペ
ンシル用芯を得た。

【００１７】〈実施例２〉実施例１において、薄層黒鉛
の使用量を４０重量部から４５重量部に変え、また、と
窒化硼素の使用量を１０重量部から５重量部に変えた以
外、すべて実施例１と同様にした。

【００１８】〈実施例３〉実施例１において、薄層黒鉛
の使用量を４０重量部から１５重量部に変え、また、と
窒化硼素の使用量を１０重量部から３５重量部に変えた
以外、すべて実施例１と同様にした。

【００１９】〈実施例４〉実施例１において、まず、薄
層黒鉛４０重量部をカーボンブラック５重量部と乾式混
合し、この混合物をナイロン樹脂溶液で被覆処理し、溶
剤乾燥後５５重量部になったものを他材料とともに混練
した以外、すべて実施例１と同様にした。

【００２０】〈実施例５〉実施例１において、カーボン
ブラックとして、予め、５重量部のカーボンブラックを
多孔質ナイロン（（株）メタルカラー製；ＳＮＰ−６１
３）５重量部で乾式被覆処理したものを使用した以外、
すべて実施例１と同様にした。

【００２１】〈実施例６〉実施例４において、スピンド
ル油を含浸する代わりに１０重量％の２，３−ジヒドロ
−２，２−ジメチルピリミジンで染色したマイクロクリ
スタリンワックスを含浸した以外、すべて実施例４と同
様にした。

【００２２】〈実施例７〉実施例１において、窒化硼素
として三井東圧化学（株）製のＭＢＮ−２５０を使用し
た以外、すべて実施例１と同様にした。

【００２３】〈比較例１〉実施例１において、薄層黒鉛
の代わりに平均粒径５μｍ、平均厚さ１μｍの黒鉛を使
用した以外、すべて実施例１と同様にした。

【００２４】〈比較例２〉実施例１において、窒化硼素
を使用せず、また、薄層黒鉛の使用量を４０重量部から
５０重量部に変えた以外、すべて実施例１と同様にし
た。

【００２５】〈比較例３〉実施例１において、薄層黒鉛
を使用せず、また、窒化硼素の使用量を１０重量部から
５０重量部に変えた以外、すべて実施例１と同様にし
た。

【００２６】〈比較例４〉比較例２において、薄層黒鉛
の代わりに平均粒径５μｍ、平均厚さ１μｍの黒鉛を使
用した以外、すべて比較例２と同様にした。

【００２７】上記各例で得たものについて、曲げ強さ、
濃度、筆跡の色調を調べた結果を表１に示す。曲げ強さ
と濃度とは、ＪＩＳ Ｓ ６００５に準じて測定したも
のである。また、筆跡の色調は、比較例１で得たものを
基準に官能評価したもので、筆跡濃度の影響も少し加わ
っているが、同等はＣ、やや黒味のあったものはＢ、非
常に黒味のあったものはＡとした。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、強度と濃度との逆相関
関係を極力抑制しながら黒鉛特有の鈍い鉛色の光沢のあ
る筆跡を黒味の強いものに改善することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 黒鉛と窒化硼素と結合材とを少なくとも
   主材として使用し、混練、成形後、焼成処理を施してな
   る鉛筆芯の製造方法において、前記黒鉛として薄層黒鉛
   を使用することを特徴とする鉛筆芯の製造方法。