JPH0820743A - Production of pencil lead - Google Patents

Production of pencil lead

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JPH0820743A
JPH0820743A JP15892794A JP15892794A JPH0820743A JP H0820743 A JPH0820743 A JP H0820743A JP 15892794 A JP15892794 A JP 15892794A JP 15892794 A JP15892794 A JP 15892794A JP H0820743 A JPH0820743 A JP H0820743A
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JP
Japan
Prior art keywords
coupling agent
pencil lead
silane coupling
boron nitride
nitride powder
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP15892794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Wakata
昌志 若田
Kenji Akaishi
憲司 赤石
Yuichi Washio
友一 鷲尾
Toshihiko Shindo
敏彦 進藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Mitsubishi Pencil Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Mitsubishi Pencil Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd, Mitsubishi Pencil Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication of JPH0820743A publication Critical patent/JPH0820743A/en
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Abstract

PURPOSE:To produce a pencil lead which has practical strengths, has luster lower than that of a graphite-based lead, gives bluish black written lines, and provides the feel of smooth writing. CONSTITUTION:In this process for producing a pencil lead by mixing a boron nitride powder as the body with a binder, kneading and molding the mixture, baking it at a high temp., and impregnating the resultant sintered product with a suitable oil or fat, a part or all of the boron nitride powder is pretreated with a silane coupling agent.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は鉛筆芯の製造方法、特に
は体質材として窒化ほう素粉体を用い、且つ結合材とし
て合成又は天然樹脂を用いて、高温で熱処理されてなる
純黒な描線を有し、且つ強度に優れ、書き味を向上させ
た鉛筆芯の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a pencil lead, and in particular, a pure black obtained by heat treatment at high temperature using boron nitride powder as an extender and synthetic or natural resin as a binder. The present invention relates to a method for producing a pencil lead having a drawn line, excellent strength, and improved writing quality.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の焼成鉛筆芯は、黒鉛や窒化ほう
素、タルク、マイカ、カーボンブラック等の無機体質材
と粘土及び界面活性剤や可塑剤としての水等を混合・混
練し、成形した後高温で焼成して焼結体を得、油脂類を
含浸して製造される粘土タイプのものと、上記無機体質
材と合成樹脂や天然樹脂またはアスファルト等のピッチ
類等の結合材と、更に必要に応じて所要の溶剤及び/ま
たは可塑剤や滑剤等を添加してこれらを混合・混練し、
この混練物を線状体に押出成形した後高温で焼成して樹
脂を炭素化させ、炭素をバインダーとした焼成体の気孔
中に油脂類を含浸してなる炭素タイプのものに大別され
る。基本的にはその実用強度とコストの関係から粘土タ
イプの鉛筆芯は木軸鉛筆、炭素タイプの鉛筆芯はシャー
プペンシル用に使い分けられる。
2. Description of the Related Art A conventional burned pencil lead is formed by mixing and kneading an inorganic substance such as graphite, boron nitride, talc, mica, carbon black, etc. with clay and water as a surfactant or a plasticizer. After that, a clay type product obtained by firing at a high temperature to obtain a sintered body and impregnated with fats and oils, a binder such as the above inorganic body material and pitches such as synthetic resin or natural resin or asphalt, If necessary, the required solvent and / or plasticizer, lubricant, etc. are added, and these are mixed and kneaded,
This kneaded product is extruded into a linear body, then fired at a high temperature to carbonize the resin, and is roughly classified into a carbon type in which fats and oils are impregnated in the pores of the fired body using carbon as a binder. . Basically, the clay type pencil lead is used for wood axis pencils and the carbon type pencil lead is used for mechanical pencils because of its practical strength and cost.

【0003】炭素タイプの鉛筆芯において、従来から強
度を向上させる手段のひとつとして、着色材等の表面特
性を改質するために各種カップリング剤を使用すること
が一般的に知られており、種々の方法が考案されてい
る。例えば、特開昭 63-156873号公報に記載されている
方法では、黒鉛やカーボンブラックの様な炭素材料に関
して、その表面改質に有効なアルミネート系カップリン
グ剤を配合した組成物に添加する方法で、アルミネート
系カップリング剤を予め着色材としての炭素材料の表面
にコーティングして用いることにより炭素材料を用いた
鉛筆芯の強度及び濃度を改善するものがある。また特公
昭 64-7632号公報に記載されている方法では、シランカ
ップリング剤を樹脂と複合することにより、樹脂を改質
し強度を向上させたものがある。
It has been generally known to use various coupling agents for modifying the surface characteristics of coloring materials, etc., as one means for improving the strength of carbon type pencil leads. Various methods have been devised. For example, in the method described in JP-A-63-156873, carbon materials such as graphite and carbon black are added to a composition containing an aluminate coupling agent effective for surface modification. In some methods, an aluminate-based coupling agent is coated on the surface of a carbon material as a coloring material in advance to improve the strength and concentration of a pencil lead using the carbon material. Further, in the method described in Japanese Patent Publication No. 64-7632, there is a method in which a silane coupling agent is compounded with a resin to modify the resin and improve the strength.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】体質材として黒鉛を用
いた場合に得られる鉛筆芯の描線色は、黒鉛の色相であ
る黒灰色が生じ、また描線における光の反射が生じてし
まうという問題を有していた。そこで筆記色の問題を改
善する目的で従来は、単に体質材としての黒鉛を窒化ほ
う素等の耐熱性無機粉体に置き換える形で検討されてい
たが、これらの方法で得られた鉛筆芯は、黒鉛を用いた
ものと比べて強度及び濃度が不足しているという問題点
を有していた。これらの問題点の中で強度を改善するた
めに各種カップリング剤を使用することが一般的に知ら
れており、種々の方法が考案されているが以下のような
問題点を有している。
The drawing line color of a pencil lead obtained when graphite is used as an extender causes the problem that black gray, which is the hue of graphite, occurs and that light is reflected in the drawing line. Had. Therefore, for the purpose of improving the problem of writing color, conventionally, it was studied in the form of simply replacing the graphite as an extender material with a heat-resistant inorganic powder such as boron nitride, the pencil lead obtained by these methods is However, there is a problem in that strength and concentration are insufficient as compared with those using graphite. Among these problems, it is generally known to use various coupling agents to improve the strength, and various methods have been devised, but they have the following problems. .

【0005】例えば特公昭 63-156873号公報に記載され
ている方法では、黒鉛やカーボンブラックの様な炭素材
料に関して、その表面改質に有効なアルミネート系カッ
プリング剤を配合した組成物に添加する方法で、アルミ
ネート系カップリング剤を予め着色材としての炭素材料
の表面にコーティングして用いることにより炭素材料を
用いた鉛筆芯の強度及び濃度を改善するものがある。し
かしながらこの方法によると炭素材料を用いた鉛筆芯の
強度及び濃度は向上するものの描線色は改善できない。
またシランカップリング剤、チタネート系カップリング
剤はこれら炭素材料の着色材には殆ど効果が見られない
と記載されている。また特公昭 64-7632号公報に記載さ
れている方法では、シランカップリング剤を樹脂と複合
することにより、樹脂を改質し強度を向上させたものが
あるが、しかしながらこの方法によると強度は向上する
が書き味が悪くなる。
For example, in the method described in JP-B-63-156873, a carbon material such as graphite or carbon black is added to a composition containing an aluminate coupling agent effective for surface modification. In this method, the strength and the density of the pencil lead using the carbon material are improved by coating the surface of the carbon material as the coloring material with the aluminate coupling agent in advance. However, according to this method, although the strength and the density of the pencil lead using the carbon material are improved, the line color cannot be improved.
Further, it is described that the silane coupling agent and the titanate coupling agent have almost no effect on the coloring material of these carbon materials. Further, in the method described in Japanese Patent Publication No. 64-7632, there is a method in which a resin is modified by combining a silane coupling agent with the resin to improve the strength. However, according to this method, the strength is improved. Improves but the writing feels worse.

【0006】一般にシランカップリング剤は次式Generally, a silane coupling agent has the following formula

【化1】 で示される分子構造をもち、加水分解性基Xが加水分解
により水酸基となり、更に脱水重合して有機質と無機質
との界面にシロキサン被膜を形成することにより界面の
親和性、結合性を改良する性質を有するものであり、単
純に組成物中に混合したのみではシランカップリング剤
の効果を有効に作用させることはできないケースがあ
る。なぜならばシランカップリング剤の加水分解から脱
水重合への反応が十分に進行せず大部分が未反応の状態
で残留すること及び一部が反応してシロキサン結合を形
成した場合でもそのシロキサン成分が有機質と無機質と
の界面に均一に分散せず組成物中に偏析して界面の親和
性、結合性の改良について有効に作用していない。シラ
ンカップリング剤の添加量が比較的少ない場合(無機体
質材の10%未満)は前者の未反応シランカップリング剤
の残留が多く、比較的多い場合(無機体質材の10%以
上)は後者のシロキサンの偏析が生じる。
Embedded image The property of improving the affinity and bondability of the interface by forming a siloxane film at the interface between the organic substance and the inorganic substance by having a molecular structure represented by In some cases, the effect of the silane coupling agent cannot be effectively exerted by simply mixing it in the composition. This is because the reaction from the hydrolysis of the silane coupling agent to the dehydration polymerization does not proceed sufficiently and most of them remain in an unreacted state, and even when a part of them reacts to form a siloxane bond, the siloxane component remains It does not disperse uniformly at the interface between the organic substance and the inorganic substance and segregates in the composition, so that it does not act effectively for improving the affinity and binding property at the interface. When the amount of silane coupling agent added is relatively small (less than 10% of the inorganic substance), the former unreacted silane coupling agent is large, and when the amount is relatively large (more than 10% of the inorganic substance), the latter. Segregation of siloxane occurs.

【0007】鉛筆芯用組成物の場合、未反応シランカッ
プリング剤は強度向上に全く寄与しないばかりか焼成時
に蒸発することにより芯体中のクラック、膨れ等の原因
となる場合もある。また偏析したシロキサン成分は強度
向上には寄与せず、筆記時のガリ感を生じ滑らかな書き
味を阻害する。すなわち、シランカップリング剤の添加
量が少ない場合は強度の向上はほとんどせず、多い場合
は強度の低下を招き、また書き味が悪化するという結果
になる。以上に示す理由から、特公昭 64-7632号公報に
記載された方法では本発明の目的とする純黒な描線を有
し、且つ強度に優れ、書き味を向上させた鉛筆芯を製造
することができない。
In the case of the pencil lead composition, the unreacted silane coupling agent does not contribute to the improvement of the strength at all, and may evaporate during firing to cause cracks or swelling in the core. In addition, the segregated siloxane component does not contribute to the improvement of strength, and causes a feeling of dryness during writing, which hinders smooth writing. That is, when the addition amount of the silane coupling agent is small, the strength is hardly improved, and when the addition amount is large, the strength is lowered and the writing quality is deteriorated. For the reason described above, in the method described in Japanese Patent Publication No. 64-7632, to produce a pencil lead having a pure black drawing line, which is the object of the present invention, and which has excellent strength and improved writing quality. I can't.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
点を改善すべく鋭意研究を行った結果、体質材として用
いる窒化ほう素粉体の表面に、好適に選択したシランカ
ップリング剤を好適な量で処理することにより、純黒の
描線を有し、且つ強度に優れ、書き味を向上できる事を
見い出し、本発明を完成させた。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies by the present inventors in order to improve the above-mentioned problems, the silane coupling agent suitably selected on the surface of boron nitride powder used as an extender. The present invention has been completed by discovering that by treating the composition with a suitable amount, the composition has a pure black line, is excellent in strength, and can improve writing quality.

【0009】[0009]

【作用】すなわち本発明は以下の通りである。 (1)体質材としての窒化ほう素粉体を結合材と混練・
成形し、高温で焼成することによって焼結体を得、適宜
油等を含浸してなる鉛筆芯を製造するにあたり、体質材
である窒化ほう素粉体の一部または全部が予めシランカ
ップリング剤処理を施した窒化ほう素粉体であることを
特徴とする鉛筆芯の製造方法である。 (2)非酸化性雰囲気中において 1,000℃以上の高温で
焼成したときに残炭率が10%以上であるシランカップリ
ング剤を用いることを特徴とする請求項1の鉛筆芯の製
造方法である。 (3)シランカップリング剤の処理方法が湿式処理方法
であることを特徴とする請求項1の鉛筆芯の製造方法で
ある。 (4)シランカップリング剤の処理量が体質材の重量に
対して 0.1〜 5.0%であることを特徴とする請求項1の
鉛筆芯の製造方法である。
The function of the present invention is as follows. (1) Kneading boron nitride powder as a body material with a binder
A sintered body is obtained by molding and firing at a high temperature, and when manufacturing a pencil lead impregnated with oil or the like, a part or all of the boron nitride powder as an extender is preliminarily a silane coupling agent. It is a method for producing a pencil lead, which is a treated boron nitride powder. (2) The method for producing a pencil lead according to claim 1, wherein a silane coupling agent having a carbon residue rate of 10% or more when used at a high temperature of 1,000 ° C or higher in a non-oxidizing atmosphere is used. . (3) The method for producing a pencil lead according to claim 1, wherein the method for treating the silane coupling agent is a wet treatment method. (4) The method for producing a pencil lead according to claim 1, wherein the treatment amount of the silane coupling agent is 0.1 to 5.0% with respect to the weight of the extender.

【0010】本発明のシランカップリング剤を用いるこ
とにより、純黒の描線を有しながら且つ強度に優れ、書
き味を向上できるメカニズムは以下の理由による。 (1)体質材としての窒化ほう素粉体を結合剤と混練・
成形し、高温で焼成することによって焼結体を得、適宜
油脂類を含浸してなる鉛筆芯を製造するにあたり、体質
材として使用する窒化ほう素粉体は公知の方法で製造さ
れたものでよいが、平均粒子径が 0.1〜20μm特に1〜
8μmであることが好ましい。 0.1μm未満の場合は、
芯体の強度が著しく低下してしまう場合がある。また一
方20μmを越える場合は有機物結合材との混合時に均一
に混合ができない場合があり、芯体としての実用強度が
発現しない。また窒化ほう素粉体は結晶化が発達してい
ることが好ましく、学振炭素材料 117委員会法により測
定したLc値が 500Å以上、特に 700Å以上である事が
好ましい。 500Å未満の場合は窒化ほう素の結晶構造の
一部分が非晶質となり、十分な芯体の強度が得られない
場合がある。
The mechanism by which the silane coupling agent of the present invention is used, which has a pure black line, is excellent in strength, and can improve writing quality is as follows. (1) Kneading boron nitride powder as a body material with a binder
The boron nitride powder used as an extender in the production of a pencil lead obtained by molding and firing at high temperature to obtain a sintered body and appropriately impregnating fats and oils is one produced by a known method. Good, but the average particle size is 0.1 ~ 20μm, especially 1 ~
It is preferably 8 μm. If it is less than 0.1 μm,
The strength of the core may be significantly reduced. On the other hand, if it exceeds 20 μm, it may not be possible to uniformly mix it with the organic binder, and practical strength as a core may not be exhibited. Further, it is preferable that the boron nitride powder is well-crystallized, and the Lc value measured by the Gakshin Carbon Material 117 Committee method is 500 Å or more, particularly 700 Å or more. If it is less than 500Å, a part of the crystal structure of boron nitride becomes amorphous, and sufficient strength of the core may not be obtained.

【0011】(2)表面処理剤としてのシランカップリ
ング剤が黒鉛やカーボンブラック等の炭素材料に効果が
ほとんど見られないのに対し、窒化ほう素粉体に効果が
ある理由として、窒化ほう素粉体の表面にはシランカッ
プリング剤と反応し得る活性水素を有しているため、シ
ランカップリング剤で乾式処理または湿式処理等、好ま
しくは湿式処理を行うことにより、窒化ほう素粉体の表
面にシロキサン被膜を形成し、有機物結合材との親和
性、結合性を改良することが可能であること、及び残炭
率が10%以上のシランカップリング剤を用いることよ
り、鉛筆芯を非酸化性雰囲気中で 1,000℃以上の高温で
焼成することで有機物結合材とシランカップリング剤が
それぞれ炭素化し、その炭素分同士が同化して結合する
ことにより強度の優れた芯体を得ることができる。
(2) A silane coupling agent as a surface treatment agent has almost no effect on carbon materials such as graphite and carbon black, whereas boron nitride powder has an effect on it. Since the surface of the powder has active hydrogen capable of reacting with the silane coupling agent, the silane coupling agent may be subjected to a dry treatment or a wet treatment, preferably a wet treatment to obtain a boron nitride powder having a By forming a siloxane coating on the surface, it is possible to improve the affinity with organic binders and bondability, and by using a silane coupling agent with a residual carbon ratio of 10% or more, the pencil lead is By firing at a high temperature of 1,000 ° C or higher in an oxidizing atmosphere, the organic binder and silane coupling agent are each carbonized, and the carbon components are assimilated and bonded, resulting in excellent strength. It is possible to obtain the body.

【0012】(3)表面処理剤として好適に選択したシ
ランカップリング剤で窒化ほう素粉体の表面を好適な量
で処理する方法は、ヘンシェルミキサーのような高速撹
はん可能な機械中に窒化ほう素粉体を入れ、これにシラ
ンカップリング剤をゆっくりと滴下し撹はんした後熟成
し、空気中の水分と反応させた乾式処理法、またはシラ
ンカップリング剤の水溶液を作成しこの中で窒化ほう素
粉体を処理し、その後乾燥処理する湿式処理方法等があ
るが、好ましくは湿式処理方法を用いた方がカップリン
グ剤の分散性がよく、より発明の効果が高まる。
(3) The method of treating the surface of the boron nitride powder with a suitable amount of the silane coupling agent suitably selected as the surface treating agent is carried out in a machine capable of high speed stirring such as a Henschel mixer. Add boron nitride powder, add silane coupling agent slowly to it, stir after stirring, and dry it by reacting with moisture in the air, or prepare an aqueous solution of silane coupling agent. Among them, there is a wet treatment method in which a boron nitride powder is treated and then dried. However, it is preferable to use the wet treatment method because the dispersibility of the coupling agent is better and the effect of the invention is further enhanced.

【0013】また、シランカップリング剤とは有機結合
材と窒化ほう素粉体との界面に接合力を付与させるため
に窒化ほう素粉体を処理するものであるが、この選択に
はシランカップリング剤の有機官能基と有機物結合材と
の結合性を考慮しなければならない。すなわち、より発
明の効果を高めるためにはたとえば有機物結合材が塩化
ビニル樹脂、フェノール樹脂の時にはアミノ基、エポキ
シ基とした方が良い。またこのときのシランカップリン
グ剤の処理量は窒化ほう素粉体の比表面積に合わせて適
宜調整すればよいが、通常は窒化ほう素粉体 100重量部
に対し 0.1〜5.0重量部の範囲とすればよく、この範囲
以外の処理量は前述したように発明の効果が得られな
い。この最適量の処理によれば窒化ほう素粉体の表面に
シランカップリング剤によるシロキサン被膜が形成され
た窒化ほう素粉体を得ることができる。すなわちこの処
理方法により強度に優れ、書き味を向上させた鉛筆芯を
製造することができる。
The silane coupling agent is used to treat the boron nitride powder in order to impart a bonding force to the interface between the organic binder and the boron nitride powder. The bondability between the organic functional group of the ring agent and the organic binder must be taken into consideration. That is, in order to further enhance the effect of the invention, for example, when the organic binder is vinyl chloride resin or phenol resin, it is better to use an amino group or an epoxy group. The treatment amount of the silane coupling agent at this time may be appropriately adjusted according to the specific surface area of the boron nitride powder, but is usually in the range of 0.1 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the boron nitride powder. If the amount of treatment is outside this range, the effect of the invention cannot be obtained as described above. This optimum amount of treatment makes it possible to obtain a boron nitride powder having a siloxane coating formed by a silane coupling agent on the surface of the boron nitride powder. That is, a pencil lead having excellent strength and improved writing quality can be produced by this treatment method.

【0014】[0014]

【実施例】以下に本発明の実施例及び比較例とその品質
測定データを表1に示すが、本発明はこの実施例により
何等限定されるものではない。 実施例1 窒化ほう素[信越化学工業(株)製;平均粒径:2μm]・・・・・・・・ 100重量部 塩化ビニル樹脂 ・・・・・・・・ 100重量部 フタル酸ジオクチル ・・・・・・・・ 40重量部ス テアリン酸亜鉛 ・・・・・・・・ 4重量部
EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention and quality measurement data thereof are shown in Table 1 below, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 Boron nitride [manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; average particle size: 2 μm] 100 parts by weight vinyl chloride resin 100 parts by weight Dioctyl phthalate・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 40 parts by weight zinc stearate ・ ・ ・ ・ ・ ・ 4 parts by weight

【0015】初めにシランカップリング剤としてγ−メ
タクリロキシプロピルメトキシシラン・KBM503
[信越化学工業(株)製商品名]3重量部を50重量部の
メタノールに溶解させた後、 150重量部の水と20重量部
の60%酢酸水溶液を加え、1時間超音波振動を行いシラ
ン水溶液を作成した。ついでこの水溶液 223重量部中に
上記窒化ほう素粉体 100重量部を入れ、高速撹はんさせ
混合した後、約 120℃の真空中で10時間乾燥し、粉体表
面にシランカップリング剤処理を施した窒化ほう素を作
成する。つぎにその他の上記配合組成物と共に十分に混
合・混練し、細線状に押出成形し、空気中で加熱乾燥し
た後、非酸化性雰囲気中で約 1,000℃まで加熱焼成して
得た芯体にスピンドル油を含浸して芯径0.57mmの鉛筆芯
を得た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験の
結果と筆記特性試験の結果を後記の表1に示す。
First, γ-methacryloxypropylmethoxysilane / KBM503 as a silane coupling agent.
[Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product name] 3 parts by weight is dissolved in 50 parts by weight of methanol, 150 parts by weight of water and 20 parts by weight of 60% acetic acid aqueous solution are added, and ultrasonic vibration is performed for 1 hour. A silane aqueous solution was prepared. Next, 100 parts by weight of the above boron nitride powder was added to 223 parts by weight of this aqueous solution, and the mixture was stirred at high speed and mixed, and then dried in a vacuum at about 120 ° C for 10 hours, and the powder surface was treated with a silane coupling agent. To produce boron nitride. Next, after thoroughly mixing and kneading with the other above-mentioned compounded composition, extruding into a fine wire, heating and drying in air, and heating and firing to about 1,000 ° C in a non-oxidizing atmosphere to obtain a core body. A pencil lead with a core diameter of 0.57 mm was obtained by impregnating with spindle oil. The results of the bending strength test and the writing characteristic test conducted on the obtained pencil lead are shown in Table 1 below.

【0016】実施例2 実施例1で使用したシランカップリング剤をN−β(ア
ミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・
KBM603[信越化学工業(株)製商品名]に変え、
このカップリング剤3重量部を 200重量部の水に溶解さ
せ、1時間超音波振動を行いシラン水溶液を作成した。
その他は実施例1と同様な方法を行い芯径0.57mmの鉛筆
芯を得た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験
の結果と筆記特性試験の結果を後記の表1に示す。
Example 2 The silane coupling agent used in Example 1 was N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane.
Change to KBM603 [Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product name],
3 parts by weight of this coupling agent was dissolved in 200 parts by weight of water, and ultrasonic vibration was performed for 1 hour to prepare an aqueous silane solution.
Others were the same as in Example 1 to obtain a pencil lead having a core diameter of 0.57 mm. The results of the bending strength test and the writing characteristic test conducted on the obtained pencil lead are shown in Table 1 below.

【0017】実施例3 実施例2で使用したシランカップリング剤を初めに実施
例1の窒化ほう素粉体に添加し高速撹はん処理した後、
10日間熟成させ粉体表面にシランカップリング剤処理を
施した窒化ほう素粉体を作成する。つぎにその他の上記
配合組成物と共に十分に混合・混練し、細線状に押出成
形し、空気中で加熱乾燥した後、非酸化性雰囲気中で約
1,000℃まで加熱焼成して得た芯体にスピンドル油を含
浸して芯径0.57mmの鉛筆芯を得た。得られた鉛筆芯につ
いて行った曲げ強度試験の結果と筆記特性試験の結果を
後記の表1に示す。
Example 3 The silane coupling agent used in Example 2 was first added to the boron nitride powder of Example 1 and subjected to high speed stirring,
Aged for 10 days to prepare a boron nitride powder having the surface of the powder treated with a silane coupling agent. Next, it is thoroughly mixed and kneaded with the other above-mentioned compounded composition, extruded into a fine wire, dried by heating in air, and then dried in a non-oxidizing atmosphere.
The core body obtained by heating and firing to 1,000 ° C. was impregnated with spindle oil to obtain a pencil lead having a core diameter of 0.57 mm. The results of the bending strength test and the writing characteristic test conducted on the obtained pencil lead are shown in Table 1 below.

【0018】比較例1 実施例1で使用した窒化ほう素粉体を未処理のまま使用
した他は実施例1と同様な方法で芯径0.57mmの鉛筆芯を
得た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結
果と筆記特性試験の結果を後記の表1に示す。
Comparative Example 1 A pencil lead having a core diameter of 0.57 mm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the boron nitride powder used in Example 1 was used as it was. The results of the bending strength test and the writing characteristic test conducted on the obtained pencil lead are shown in Table 1 below.

【0019】比較例2 実施例1で使用した窒化ほう素粉体を天然鱗片状黒鉛粉
体に変え、未処理のまま使用した他は実施例1と同様な
方法で芯径0.57mmの鉛筆芯を得た。得られた鉛筆芯につ
いて行った曲げ強度試験の結果と筆記特性試験の結果を
表1に示す。
Comparative Example 2 A pencil lead having a core diameter of 0.57 mm was prepared in the same manner as in Example 1 except that the boron nitride powder used in Example 1 was replaced with a natural scaly graphite powder and used as it was. Got Table 1 shows the results of the bending strength test and the writing property test performed on the obtained pencil lead.

【0020】比較例3 実施例2で使用したシランカップリング剤を初めに塩化
ビニル樹脂に添加し、実施例1のその他の配合組成物と
共に十分に混合・混練し、細線状に押出成形し、空気中
で加熱乾燥した後、非酸化性雰囲気中で約 1,000℃まで
加熱焼成して得た芯体にスピンドル油を含浸して芯径0.
57mmの鉛筆芯を得た。得られた鉛筆芯について行った強
度試験結果と筆記特性試験の結果をつぎの表1に示す。
Comparative Example 3 The silane coupling agent used in Example 2 was first added to the vinyl chloride resin, thoroughly mixed and kneaded with the other compounded compositions of Example 1, and extruded into a fine wire. After heating and drying in air, the core obtained by heating and firing to about 1,000 ° C in a non-oxidizing atmosphere was impregnated with spindle oil to give a core diameter of 0.
I got a 57mm pencil lead. The results of the strength test and the writing characteristic test conducted on the obtained pencil lead are shown in Table 1 below.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】表1に示した曲げ強度試験及び筆記試験の
濃度・摩耗度の値はJIS S 6005試験方法に準拠して試験
した結果である。また吸油率の値は吸油後の芯の重量と
吸油前の芯の重量との差を百分率で表した結果である。
光沢度は上質紙に3cm四方に手塗りで左右方向、上下方
向に紙面が均一に塗りつぶされるように反復して塗りつ
ぶして作成した試験片をスガ試験機製光沢度計UGV−
5Dを用いて45°の角度で測定した結果である。色相は
光沢度試験に使用した試験片をスガ試験機製多光源分光
測色計MSC−5Nを用いて測定した結果である。
The values of the concentration and wear in the bending strength test and the writing test shown in Table 1 are the results of the test according to JIS S 6005 test method. The oil absorption value is the result of expressing the difference between the weight of the core after oil absorption and the weight of the core before oil absorption as a percentage.
Glossiness is a 3 cm square piece of high-quality paper that is hand-painted repeatedly in the left-right direction and the top-bottom direction so that the surface of the paper is uniformly painted.
It is a result measured at an angle of 45 ° using 5D. The hue is the result of measuring the test piece used for the glossiness test using a multi-source spectrophotometer MSC-5N manufactured by Suga Test Instruments.

【0023】シランカップリング剤処理を施した実施例
1、実施例2及び実施例3を未処理の比較例1と比べる
と、曲げ強度を維持しながら、且つ吸油率及び摩耗度が
増大して書き味が向上している。更には実施例3の乾式
処理方法よりも実施例2の湿式処理方法を用いた方がよ
り滑らかな書き味となる。この理由はシランカップリン
グ剤処理を施すことによりシランカップリング剤が摩耗
量及び吸油率を増大させる効果があるからである。より
好ましくは湿式処理方法を用いた方がシランカップリン
グ剤の分散性をより均一にでき、均一な摩耗が得られる
ので書き味が大変滑らかになる。
Comparing Example 1, Example 2 and Example 3 treated with the silane coupling agent with Comparative Example 1 which was not treated, the flexural strength was maintained and the oil absorption rate and the abrasion degree were increased. Writing is improved. In addition, the wet processing method of Example 2 provides a smoother writing quality than the dry processing method of Example 3. The reason for this is that the silane coupling agent is effective in increasing the amount of wear and the oil absorption rate by applying the silane coupling agent treatment. It is more preferable to use a wet treatment method so that the dispersibility of the silane coupling agent can be made more uniform, and uniform wear can be obtained, so that the writing feel becomes very smooth.

【0024】比較例3の処理方法によると、シランカッ
プリング剤処理により塩化ビニル樹脂を改質してしまい
芯体中にボイド・クラック等が生じ、この部分の影響に
より強度が低下し、また偏析したシランカップリング剤
の影響により筆記時に引っかかり感を感じさせ書き味が
著しく損なわれる。比較例2の黒鉛を体質材に用いた場
合とその他の例における窒化ほう素粉体を体質材に用い
た場合と比べると、明らかに後者の方の光沢度が小さい
ことがわかる。また色相に関しても同様に窒化ほう素粉
体を用いると黒色ではあるが青紫系の色相を呈するいわ
ゆる青味の黒となるのに対して黒鉛を用いた芯は赤味の
黒である。
According to the treatment method of Comparative Example 3, the vinyl chloride resin is modified by the treatment with the silane coupling agent to cause voids, cracks and the like in the core, and the strength is lowered due to the influence of this portion, and segregation occurs. Due to the influence of the silane coupling agent described above, a feeling of being caught during writing is felt and the writing quality is significantly impaired. Compared with the case where the graphite of Comparative Example 2 is used as the extender material and the case where the boron nitride powder in the other examples is used as the extender material, it is apparent that the latter has a lower glossiness. Regarding the hue as well, when boron nitride powder is used in the same manner, it is black, but a so-called bluish black that exhibits a bluish purple hue is obtained, whereas the core using graphite is reddish black.

【0025】[0025]

【発明の効果】上述したように本願発明によると、実用
強度を満足させながら且つ光沢度が黒鉛を用いた場合に
比べて小さく、また青味の黒色を呈する描線を有し、筆
記感に滑らかさを与える理想的な鉛筆芯を得ることがで
きる。
As described above, according to the present invention, while satisfying the practical strength, the glossiness is smaller than that in the case of using graphite, and the drawing line showing a bluish black color is provided, and the writing feeling is smooth. It is possible to obtain an ideal pencil lead that gives strength.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鷲尾 友一 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 進藤 敏彦 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tomokazu Washio 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory (72) Toshihiko Shindo Annaka, Gunma Prefecture 2-13-1 Isobe Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 体質材としての窒化ほう素粉体を結合材
と混練・成形し、高温で焼成することによって焼結体を
得、適宜油脂類を含浸してなる鉛筆芯を製造するにあた
り、体質材である窒化ほう素粉末の一部または全部が予
めシランカップリング剤処理を施した窒化ほう素粉体で
あることを特徴とする鉛筆芯の製造方法。
1. A method for producing a pencil lead obtained by kneading and molding boron nitride powder as an extender with a binder and firing at high temperature to obtain a sintered body, and appropriately impregnating fats and oils A method for producing a pencil lead, characterized in that a part or all of the boron nitride powder as an extender is a boron nitride powder which has been previously treated with a silane coupling agent.
【請求項2】 非酸化性雰囲気中において 1,000℃以上
の高温で焼成したときに残炭率が10%以上であるシラン
カップリング剤を用いる請求項1の鉛筆芯の製造方法。
2. The method for producing a pencil lead according to claim 1, wherein a silane coupling agent having a residual carbon rate of 10% or more when fired at a high temperature of 1,000 ° C. or more in a non-oxidizing atmosphere is used.
【請求項3】 シランカップリング剤の処理方法が湿式
処理方法である請求項1の鉛筆芯の製造方法。
3. The method for producing a pencil lead according to claim 1, wherein the treatment method of the silane coupling agent is a wet treatment method.
【請求項4】 シランカップリング剤の処理量が体質材
の重量に対して 0.1〜 5.0%である請求項1の鉛筆芯の
製造方法。
4. The method for producing a pencil lead according to claim 1, wherein the amount of the silane coupling agent treated is 0.1 to 5.0% with respect to the weight of the extender.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007302773A (en) * 2006-05-10 2007-11-22 Pentel Corp Method for producing pencil lead
US9352548B2 (en) * 2014-03-17 2016-05-31 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Paste supply apparatus and screen printing machine

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