JPH11286643A - 焼成色鉛筆芯及びその製造方法 - Google Patents
焼成色鉛筆芯及びその製造方法Info
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- JPH11286643A JPH11286643A JP9031298A JP9031298A JPH11286643A JP H11286643 A JPH11286643 A JP H11286643A JP 9031298 A JP9031298 A JP 9031298A JP 9031298 A JP9031298 A JP 9031298A JP H11286643 A JPH11286643 A JP H11286643A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 滑らかな書き味と、曲げ強度、引張強度、衝
撃強度等の機械的強度に優れると共に、十分な発色性、
描線濃度を備えた焼成色鉛筆芯及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】 本発明の焼成色鉛筆芯は、少なくとも黒
鉛若しくは窒化硼素の体質材と賦形材とを含む配合組成
物を混練、押出成形、高温焼成してなる黒色の焼成芯体
を、酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混合ガスに接
触させ、該混合ガスの接触下で１４００〜２２００℃の
温度に加熱し、前記黒色の焼成芯体中の炭素を窒化硼素
に置換させた白色の多孔質芯体と、該多孔質芯体の気孔
内に充填されたインキとよりなることを特徴とする。
撃強度等の機械的強度に優れると共に、十分な発色性、
描線濃度を備えた焼成色鉛筆芯及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】 本発明の焼成色鉛筆芯は、少なくとも黒
鉛若しくは窒化硼素の体質材と賦形材とを含む配合組成
物を混練、押出成形、高温焼成してなる黒色の焼成芯体
を、酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混合ガスに接
触させ、該混合ガスの接触下で１４００〜２２００℃の
温度に加熱し、前記黒色の焼成芯体中の炭素を窒化硼素
に置換させた白色の多孔質芯体と、該多孔質芯体の気孔
内に充填されたインキとよりなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、滑らかな書き味と
機械的強度、すなわち、曲げ強度、引張強度、衝撃強度
等に優れると共に、十分な発色性、描線濃度を備えた焼
成色鉛筆芯及びその製造方法に関する。
機械的強度、すなわち、曲げ強度、引張強度、衝撃強度
等に優れると共に、十分な発色性、描線濃度を備えた焼
成色鉛筆芯及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の焼成色鉛筆芯は、結合材として一
種及び／又は二種以上の粘土等が用いられ、これに窒化
硼素等の体質材、更に必要に応じて耐熱性の顔料、反応
促進材を添加、配合した配合組成物を混練し、この混練
物を押出成形した後、熱処理を経て多孔質焼成芯体と
し、この芯体の気孔中に染料および顔料から成るインキ
等を充填させて製造していた。この時、色鉛筆芯の重要
特性としては、機械的強度が強く、発色性が良く、筆記
描線の濃度が濃いものが要求されている。
種及び／又は二種以上の粘土等が用いられ、これに窒化
硼素等の体質材、更に必要に応じて耐熱性の顔料、反応
促進材を添加、配合した配合組成物を混練し、この混練
物を押出成形した後、熱処理を経て多孔質焼成芯体と
し、この芯体の気孔中に染料および顔料から成るインキ
等を充填させて製造していた。この時、色鉛筆芯の重要
特性としては、機械的強度が強く、発色性が良く、筆記
描線の濃度が濃いものが要求されている。
【０００３】しかしながら、従来の焼成色鉛筆芯は、機
械的強度が充分でなく、濃度および発色性においても充
分なものが得られていない。また、インキを充填させて
発色させるためには、用いる配合材の条件は白色もしく
は淡色でなければならない。そこで、上記の要求を達成
するためには、必須条件として充分な機械的強度を保持
しつつ、気孔率の高い、白色の多孔質芯体を容易に得る
必要がある。
械的強度が充分でなく、濃度および発色性においても充
分なものが得られていない。また、インキを充填させて
発色させるためには、用いる配合材の条件は白色もしく
は淡色でなければならない。そこで、上記の要求を達成
するためには、必須条件として充分な機械的強度を保持
しつつ、気孔率の高い、白色の多孔質芯体を容易に得る
必要がある。
【０００４】最近において、上記各々の条件に沿う白色
の多孔質芯体を得る技術が開発されているが、上記各々
の条件を未だ充分満足できる白色の多孔質芯体を得られ
ていないのが現状である。例えば、特公昭６４−７１１
３号公報には、少なくとも硼素と窒素からなる化合物を
骨格とした多孔質焼結体と、その多孔質焼結体の気孔中
に充填されているインキとから構成されている色鉛筆
芯、並びに、少なくとも硼素化合物あるいは硼素化合物
と硼素を含有する組成物を押出成形し、窒素あるいは窒
素と水素を含有する気体と高温度で反応させて、少なく
とも硼素と窒素からなる化合物を骨格とした多孔質焼結
体を作製し、次にこの多孔質焼結体の気孔中にインキを
充填することを特徴とする色鉛筆芯の製造方法が開示さ
れている。
の多孔質芯体を得る技術が開発されているが、上記各々
の条件を未だ充分満足できる白色の多孔質芯体を得られ
ていないのが現状である。例えば、特公昭６４−７１１
３号公報には、少なくとも硼素と窒素からなる化合物を
骨格とした多孔質焼結体と、その多孔質焼結体の気孔中
に充填されているインキとから構成されている色鉛筆
芯、並びに、少なくとも硼素化合物あるいは硼素化合物
と硼素を含有する組成物を押出成形し、窒素あるいは窒
素と水素を含有する気体と高温度で反応させて、少なく
とも硼素と窒素からなる化合物を骨格とした多孔質焼結
体を作製し、次にこの多孔質焼結体の気孔中にインキを
充填することを特徴とする色鉛筆芯の製造方法が開示さ
れている。
【０００５】しかしながら、この色鉛筆芯及びその製造
方法は、硼素を含んだ細線鉛芯状素材（例えば、Ｂ
2Ｏ3）を少なくとも窒素あるは窒素と水素からなる雰囲
気中において、高温度で熱処理を施し硼素と窒素とを反
応させることにより（例えば、Ｂ2Ｏ3＋２ＮＨ3→２Ｂ
Ｎ＋３Ｈ2Ｏ）、直接強固に焼結させた窒化硼素に変化
させ、この反応生成した窒化硼素（ＢＮ）を細線鉛芯状
素材の全体に亘つて生ぜしめるものであり、粘土、樹脂
等の焼結性結合材を不要としたものであるが、上記窒素
あるは窒素と水素からなる雰囲気中での熱処理による直
接の窒化硼素の形成は、未だ焼結性が十分ではなく、ま
た、十分な曲げ強度、引張強度及び衝撃強度、並びに、
十分な発色性、描線濃度を備えたものではないという課
題があり、また、本発明とは、その構成、作用等が相違
し、技術思想が異なるものである。
方法は、硼素を含んだ細線鉛芯状素材（例えば、Ｂ
2Ｏ3）を少なくとも窒素あるは窒素と水素からなる雰囲
気中において、高温度で熱処理を施し硼素と窒素とを反
応させることにより（例えば、Ｂ2Ｏ3＋２ＮＨ3→２Ｂ
Ｎ＋３Ｈ2Ｏ）、直接強固に焼結させた窒化硼素に変化
させ、この反応生成した窒化硼素（ＢＮ）を細線鉛芯状
素材の全体に亘つて生ぜしめるものであり、粘土、樹脂
等の焼結性結合材を不要としたものであるが、上記窒素
あるは窒素と水素からなる雰囲気中での熱処理による直
接の窒化硼素の形成は、未だ焼結性が十分ではなく、ま
た、十分な曲げ強度、引張強度及び衝撃強度、並びに、
十分な発色性、描線濃度を備えたものではないという課
題があり、また、本発明とは、その構成、作用等が相違
し、技術思想が異なるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の課題、特に、上記従来の多孔質芯体として最
終的に窒化硼素を用いる場合の課題等を解決することで
あり、格段に優れた機械的強度及び優れた発色性、滑ら
かな書き味を有する焼成色鉛筆芯及びその製造方法を提
供することにある。
従来技術の課題、特に、上記従来の多孔質芯体として最
終的に窒化硼素を用いる場合の課題等を解決することで
あり、格段に優れた機械的強度及び優れた発色性、滑ら
かな書き味を有する焼成色鉛筆芯及びその製造方法を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために鋭意研究を行った結果、少なくとも体質
材と賦形材とを含む配合組成物を成形処理等した黒色の
焼成芯体を特定の混合ガスの接触（雰囲気）下で特定温
度範囲となる高温で接触させることにより、黒色の焼成
芯体中の炭素を窒化硼素に置換することにより、白色多
孔質芯体を得ることを見いだし、本発明を完成するに至
ったのである。すなわち、本発明の焼成色鉛筆芯は、少
なくとも黒鉛若しくは窒化硼素の体質材と賦形材とを含
む配合組成物を混練、押出成形、高温焼成してなる黒色
の焼成芯体を、酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混
合ガスに接触させ、該混合ガスの接触下で１４００〜２
２００℃の温度に加熱し、前記黒色の焼成芯体中の炭素
を窒化硼素に置換させた白色の多孔質芯体と、該多孔質
芯体の気孔内に充填されたインキとよりなることを特徴
とする。また、本発明の焼成色鉛筆芯の製造方法は、少
なくとも黒鉛若しくは窒化硼素の体質材と賦形材とを含
む配合組成物を混練、押出成形、高温焼成してなる黒色
の焼成芯体を、酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混
合ガスに接触させ、該混合ガスの接触下で１４００〜２
２００℃の温度に加熱し、前記黒色の焼成芯体中の炭素
を窒化硼素に置換させた白色の多孔質芯体を作製し、該
多孔質芯体の気孔内にインキを充填させてなることを特
徴とする。前記製造方法において、体質材の一部又は全
量に焼結性の窒化硼素を用いることが好ましい。なお、
本発明で規定する「焼結性の窒化硼素」とは、高温（１
４００℃以上）で焼結する窒化硼素をいい、具体的に
は、粒成長を抑えた低結晶性の窒化硼素で、粒子同士の
結合力の優れた平均粒子径が０．１〜０．５μｍ程度の
窒化硼素粉末をいうものである。
解決するために鋭意研究を行った結果、少なくとも体質
材と賦形材とを含む配合組成物を成形処理等した黒色の
焼成芯体を特定の混合ガスの接触（雰囲気）下で特定温
度範囲となる高温で接触させることにより、黒色の焼成
芯体中の炭素を窒化硼素に置換することにより、白色多
孔質芯体を得ることを見いだし、本発明を完成するに至
ったのである。すなわち、本発明の焼成色鉛筆芯は、少
なくとも黒鉛若しくは窒化硼素の体質材と賦形材とを含
む配合組成物を混練、押出成形、高温焼成してなる黒色
の焼成芯体を、酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混
合ガスに接触させ、該混合ガスの接触下で１４００〜２
２００℃の温度に加熱し、前記黒色の焼成芯体中の炭素
を窒化硼素に置換させた白色の多孔質芯体と、該多孔質
芯体の気孔内に充填されたインキとよりなることを特徴
とする。また、本発明の焼成色鉛筆芯の製造方法は、少
なくとも黒鉛若しくは窒化硼素の体質材と賦形材とを含
む配合組成物を混練、押出成形、高温焼成してなる黒色
の焼成芯体を、酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混
合ガスに接触させ、該混合ガスの接触下で１４００〜２
２００℃の温度に加熱し、前記黒色の焼成芯体中の炭素
を窒化硼素に置換させた白色の多孔質芯体を作製し、該
多孔質芯体の気孔内にインキを充填させてなることを特
徴とする。前記製造方法において、体質材の一部又は全
量に焼結性の窒化硼素を用いることが好ましい。なお、
本発明で規定する「焼結性の窒化硼素」とは、高温（１
４００℃以上）で焼結する窒化硼素をいい、具体的に
は、粒成長を抑えた低結晶性の窒化硼素で、粒子同士の
結合力の優れた平均粒子径が０．１〜０．５μｍ程度の
窒化硼素粉末をいうものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。本発明の焼成色鉛筆芯は、少なくとも黒
鉛若しくは窒化硼素の体質材と賦形材とを含む配合組成
物を混練、押出成形、高温焼成してなる黒色の焼成芯体
を、酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混合ガスに接
触させ、該混合ガスの接触下で１４００〜２２００℃の
温度に加熱し、前記黒色の焼成芯体中の炭素を窒化硼素
に置換させた白色の多孔質芯体と、該多孔質芯体の気孔
内に充填されたインキとよりなることを特徴とするもの
である。また、本発明の焼成色鉛筆芯の製造は、上述の
黒色の焼成芯体中の炭素を窒化硼素に置換させた白色の
多孔質芯体を作製し、次いで、該多孔質芯体の気孔内に
インキを充填することにより行われるものである。
しく説明する。本発明の焼成色鉛筆芯は、少なくとも黒
鉛若しくは窒化硼素の体質材と賦形材とを含む配合組成
物を混練、押出成形、高温焼成してなる黒色の焼成芯体
を、酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混合ガスに接
触させ、該混合ガスの接触下で１４００〜２２００℃の
温度に加熱し、前記黒色の焼成芯体中の炭素を窒化硼素
に置換させた白色の多孔質芯体と、該多孔質芯体の気孔
内に充填されたインキとよりなることを特徴とするもの
である。また、本発明の焼成色鉛筆芯の製造は、上述の
黒色の焼成芯体中の炭素を窒化硼素に置換させた白色の
多孔質芯体を作製し、次いで、該多孔質芯体の気孔内に
インキを充填することにより行われるものである。
【０００９】本発明において、まず黒色の焼成芯体の製
造には、少なくとも体質材と賦形材とを含む配合組成物
を原料とする。体質材としては、例えば、従来焼成芯に
用いられている黒鉛、窒化硼素等が使用でき、また、焼
結性（焼結型）の窒化硼素は高温で焼結するものであれ
ば、特に限定されるものでなく使用可能である。具体的
には、立方晶窒化硼素、六方晶窒化硼素等が使用可能
で、当然、これらの黒鉛、窒化硼素、焼結型の窒化硼素
等の混合物も使用可能である。体質材の一部又は全量に
焼結性の窒化硼素を使用することにより、滑らかな書き
味を損なうことなく、更に曲げ強度等の機械的強度に優
れた焼成色鉛筆芯が得られることとなる。
造には、少なくとも体質材と賦形材とを含む配合組成物
を原料とする。体質材としては、例えば、従来焼成芯に
用いられている黒鉛、窒化硼素等が使用でき、また、焼
結性（焼結型）の窒化硼素は高温で焼結するものであれ
ば、特に限定されるものでなく使用可能である。具体的
には、立方晶窒化硼素、六方晶窒化硼素等が使用可能
で、当然、これらの黒鉛、窒化硼素、焼結型の窒化硼素
等の混合物も使用可能である。体質材の一部又は全量に
焼結性の窒化硼素を使用することにより、滑らかな書き
味を損なうことなく、更に曲げ強度等の機械的強度に優
れた焼成色鉛筆芯が得られることとなる。
【００１０】賦形材としては、有機質の賦形材が挙げら
れ、例えば、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、
ポリビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂、フラン樹
脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹
脂、リグニン、セルロース、トラガントガムなどの天然
高分子物質、石油アスファルト、コールタールピッチ、
ナフサ分解ピッチ、合成樹脂の乾留ピッチなどのピッチ
類等いずれも使用可能で、当然これら数種類の混合物も
使用できる。
れ、例えば、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、
ポリビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂、フラン樹
脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹
脂、リグニン、セルロース、トラガントガムなどの天然
高分子物質、石油アスファルト、コールタールピッチ、
ナフサ分解ピッチ、合成樹脂の乾留ピッチなどのピッチ
類等いずれも使用可能で、当然これら数種類の混合物も
使用できる。
【００１１】更に、高せん断力を加えて行う混練時の特
性向上及び押出成形の特性向上の目的で、水（精製
水）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタ
レート（ＤＢＰ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、ア
ジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、プロピレンカーボナー
ト、アルコール類、ケトン類、エステル類など有機質の
賦形材の可塑剤又は溶剤の一種又は二種以上を、必要に
応じて配合しても良い。
性向上及び押出成形の特性向上の目的で、水（精製
水）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタ
レート（ＤＢＰ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、ア
ジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、プロピレンカーボナー
ト、アルコール類、ケトン類、エステル類など有機質の
賦形材の可塑剤又は溶剤の一種又は二種以上を、必要に
応じて配合しても良い。
【００１２】これらの配合組成物をヘンシェルミキサ
ー、加圧ニーダー、二本ロール等で十分混練した後、押
出成形機により細線状等に押出成形し、次いで、窒素雰
囲気中又はアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中等の
非酸化性雰囲気中で焼成することにより、体質材は均一
に分散し、充分に高配向し、有機質の賦形材が炭化され
炭素をバインダーとする黒色の焼成芯体が得られる。
ー、加圧ニーダー、二本ロール等で十分混練した後、押
出成形機により細線状等に押出成形し、次いで、窒素雰
囲気中又はアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中等の
非酸化性雰囲気中で焼成することにより、体質材は均一
に分散し、充分に高配向し、有機質の賦形材が炭化され
炭素をバインダーとする黒色の焼成芯体が得られる。
【００１３】本発明の重要なポイントは、通常、上記方
法で得られる焼成芯体は、バインダー炭素のために、た
とえ白色の体質材を使用しても黒色の芯体になってしま
うものであるが、黒鉛あるいはバインダー炭素を酸素含
有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混合ガスの接触下（雰囲
気中）で加熱処理して、窒化硼素に置換することによっ
て白色の多孔質芯体を得ることができ、該白色多孔質芯
体の気孔内にインキを充填して着色することにより焼成
色鉛筆芯体を得ることができるものである。本発明の基
本的な反応は、黒鉛あるいはバインダー炭素（Ｃ）によ
るＢ2Ｏ2、Ｂ2Ｏ3等の酸素含有硼素蒸気の還元反応と、
雰囲気中の窒素により窒化硼素を生じさせる反応であ
る。この反応は、黒鉛あるいはバインダー炭素の表面で
生じるため、黒鉛あるいはバインダー炭素の層が窒化硼
素の層に置換されながら進行する。このようにして、使
用した炭素質焼成芯の形状と同一形状の窒化硼素質の芯
の製造が可能となる。
法で得られる焼成芯体は、バインダー炭素のために、た
とえ白色の体質材を使用しても黒色の芯体になってしま
うものであるが、黒鉛あるいはバインダー炭素を酸素含
有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混合ガスの接触下（雰囲
気中）で加熱処理して、窒化硼素に置換することによっ
て白色の多孔質芯体を得ることができ、該白色多孔質芯
体の気孔内にインキを充填して着色することにより焼成
色鉛筆芯体を得ることができるものである。本発明の基
本的な反応は、黒鉛あるいはバインダー炭素（Ｃ）によ
るＢ2Ｏ2、Ｂ2Ｏ3等の酸素含有硼素蒸気の還元反応と、
雰囲気中の窒素により窒化硼素を生じさせる反応であ
る。この反応は、黒鉛あるいはバインダー炭素の表面で
生じるため、黒鉛あるいはバインダー炭素の層が窒化硼
素の層に置換されながら進行する。このようにして、使
用した炭素質焼成芯の形状と同一形状の窒化硼素質の芯
の製造が可能となる。
【００１４】本発明において、硼素源としての酸素含有
硼素蒸気は、例えば、Ｂ2Ｏ2、Ｂ2Ｏ3等の酸化硼素、Ｂ
ｘＮｙＯｚ（ｘ，ｙ，ｚは、任意の正の整数である、以
下同様）構造の硼素化合物、Ｈ3Ｂ０3，ＨＢ０2，Ｈ2Ｂ
4０7などのＨｘＢｙＯｚ構造の硼酸、これらの硼酸と炭
素の混合物などを加熱することにより容易に得ることが
できる。また、窒素含有ガスは、最も安価なＮ2ガス、
あるいはＮＨ3ガス、高温でＮ2と炭素材料との反応で生
成するシアンガス等が利用できる。なお、本発明で規定
する「酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混合ガス」
とは、酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混合ガスを
いい、上記黒色の焼成芯体における黒鉛あるいはバイン
ダー炭素（Ｃ）を窒化硼素に置換するための混合ガスで
あれば、その混合割合は特に限定されるものではない。
硼素蒸気は、例えば、Ｂ2Ｏ2、Ｂ2Ｏ3等の酸化硼素、Ｂ
ｘＮｙＯｚ（ｘ，ｙ，ｚは、任意の正の整数である、以
下同様）構造の硼素化合物、Ｈ3Ｂ０3，ＨＢ０2，Ｈ2Ｂ
4０7などのＨｘＢｙＯｚ構造の硼酸、これらの硼酸と炭
素の混合物などを加熱することにより容易に得ることが
できる。また、窒素含有ガスは、最も安価なＮ2ガス、
あるいはＮＨ3ガス、高温でＮ2と炭素材料との反応で生
成するシアンガス等が利用できる。なお、本発明で規定
する「酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混合ガス」
とは、酸素含有硼素蒸気と窒素含有ガスとの混合ガスを
いい、上記黒色の焼成芯体における黒鉛あるいはバイン
ダー炭素（Ｃ）を窒化硼素に置換するための混合ガスで
あれば、その混合割合は特に限定されるものではない。
【００１５】本発明において、上記混合ガスの接触下
（雰囲気中）での反応温度は、高温ほど反応が進行しや
すく、少なくとも、１４００℃以上、１４００〜２２０
０℃の範囲で行う必要がある。反応温度が１４００℃未
満であると、反応の進行が遅くなると共に、白色の多孔
質芯体を得ることができず、また、２２００℃を越えて
高くなると、窒化硼素と炭素の反応によりＢ4Ｃを生成
あるいは窒化硼素の昇華などを生じ、形状、色目、書き
味等を損ねてしまうので、好ましくない。窒化硼素が生
成する反応機構は、Ｂ2Ｏ3の還元反応で、次の反応式に
よる。 ３／２Ｃ＋Ｂ2Ｏ3＋Ｎ2 → ２ＢＮ＋３／２ＣＯ2 Ｃ＋Ｂ2Ｏ3＋２ＮＨ3 → ２ＢＮ＋ＣＯ2＋３Ｈ2
（雰囲気中）での反応温度は、高温ほど反応が進行しや
すく、少なくとも、１４００℃以上、１４００〜２２０
０℃の範囲で行う必要がある。反応温度が１４００℃未
満であると、反応の進行が遅くなると共に、白色の多孔
質芯体を得ることができず、また、２２００℃を越えて
高くなると、窒化硼素と炭素の反応によりＢ4Ｃを生成
あるいは窒化硼素の昇華などを生じ、形状、色目、書き
味等を損ねてしまうので、好ましくない。窒化硼素が生
成する反応機構は、Ｂ2Ｏ3の還元反応で、次の反応式に
よる。 ３／２Ｃ＋Ｂ2Ｏ3＋Ｎ2 → ２ＢＮ＋３／２ＣＯ2 Ｃ＋Ｂ2Ｏ3＋２ＮＨ3 → ２ＢＮ＋ＣＯ2＋３Ｈ2
【００１６】本発明において、焼成色鉛筆芯は、上記で
得られた白色多孔質芯体の気孔内にインキを充填させる
ことにより得られる。白色多孔質芯体の気孔内にインキ
を充填させるインキとしては、従来公知の色鉛筆芯用の
ものであればいずれも使用することができる。例えば、
染料、顔料等の着色剤を、動植物油、合成油、アルコー
ル類、炭化水素油、水等に溶解、分散させ、あるいは必
要に応じて樹脂、界面活性剤等をさらに添加し製造され
た一般的に用いられている印刷用インキ、スタンプイン
キ、ボールペンインキ、水性筆記用インキ等が用いられ
る。
得られた白色多孔質芯体の気孔内にインキを充填させる
ことにより得られる。白色多孔質芯体の気孔内にインキ
を充填させるインキとしては、従来公知の色鉛筆芯用の
ものであればいずれも使用することができる。例えば、
染料、顔料等の着色剤を、動植物油、合成油、アルコー
ル類、炭化水素油、水等に溶解、分散させ、あるいは必
要に応じて樹脂、界面活性剤等をさらに添加し製造され
た一般的に用いられている印刷用インキ、スタンプイン
キ、ボールペンインキ、水性筆記用インキ等が用いられ
る。
【００１７】また、白色多孔質芯体の気孔内にインキを
充填させる方法としては、白色多孔質芯体をインキ中に
浸漬し、加熱、減圧、加圧等の条件下で気孔内に充填さ
せることにより行うことができる。さらに、上記浸漬操
作等を繰り返し行ってもよい。
充填させる方法としては、白色多孔質芯体をインキ中に
浸漬し、加熱、減圧、加圧等の条件下で気孔内に充填さ
せることにより行うことができる。さらに、上記浸漬操
作等を繰り返し行ってもよい。
【００１８】本発明の焼成色鉛筆芯及びその製造方法で
は、白色の多孔質芯体を得るために、体質材に白色の窒
化硼素を用いることが可能であることは当然であり、通
常の焼成芯に一般的に使用されている黒鉛を用いても、
バインダー炭素共々黒鉛も窒化硼素化されるために、白
色多孔質芯体に使用可能となる。また、製造方法も窒化
硼素化工程の以前の段階までは、既存の鉛筆芯と同様な
設備で製造可能であり、これまで積み重ねてきた経験、
既知となっている鉛筆芯の高強度化等の技術を充分に継
投できる作用をもつ。さらに、焼結性の六方晶窒化硼素
を配合することにより、該六方晶窒化硼素の焼結によ
り、滑らかな書き味を損なうことなく、白色多孔質芯体
の強度をより引き上げることが可能となる。
は、白色の多孔質芯体を得るために、体質材に白色の窒
化硼素を用いることが可能であることは当然であり、通
常の焼成芯に一般的に使用されている黒鉛を用いても、
バインダー炭素共々黒鉛も窒化硼素化されるために、白
色多孔質芯体に使用可能となる。また、製造方法も窒化
硼素化工程の以前の段階までは、既存の鉛筆芯と同様な
設備で製造可能であり、これまで積み重ねてきた経験、
既知となっている鉛筆芯の高強度化等の技術を充分に継
投できる作用をもつ。さらに、焼結性の六方晶窒化硼素
を配合することにより、該六方晶窒化硼素の焼結によ
り、滑らかな書き味を損なうことなく、白色多孔質芯体
の強度をより引き上げることが可能となる。
【００１９】
【実施例】次に、本発明を実施例により、更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定
されるものでない。
説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定
されるものでない。
【００２０】 （実施例１） 窒化硼素（平均粒子径：１０μｍ） ３０重量部 焼結性窒化硼素（平均粒子径：０．１μｍ） ２０重量部 塩化ビニル樹脂 ５０重量部 ジオクチルフタレート（ＤＯＰ） ２０重量部 ステアリン酸亜鉛 １重量部 上記配合組成物をヘンシェルミキサーで混合分散し、加
圧ニーダー、二本ロールで混練した後、細線状に押出成
形し、これから残留する可塑剤を除去すべく空気中で１
８０℃にて１０時間熱処理して、しかるのち窒素雰囲気
中にて３００℃迄は１０℃／ｈｒ、３００℃から１００
０℃迄は３０℃／ｈｒで昇温させて、１０００℃にて１
時間焼成し、黒色の焼成芯体を得た。この黒色の焼成芯
体を、硼酸と共に窒素雰囲気中で徐々に加熱して２００
０℃にて２時間熱処理し、直径０．５７ｍｍの白色の多
孔質芯体を得た。次に、赤色インキ中に上記白色多孔質
芯体を浸し、７０℃で２４時間放置した。この染料が充
填された焼成芯体表面をアルコールで洗浄し、直径０．
５７ｍｍの赤色の鉛筆芯を得た。
圧ニーダー、二本ロールで混練した後、細線状に押出成
形し、これから残留する可塑剤を除去すべく空気中で１
８０℃にて１０時間熱処理して、しかるのち窒素雰囲気
中にて３００℃迄は１０℃／ｈｒ、３００℃から１００
０℃迄は３０℃／ｈｒで昇温させて、１０００℃にて１
時間焼成し、黒色の焼成芯体を得た。この黒色の焼成芯
体を、硼酸と共に窒素雰囲気中で徐々に加熱して２００
０℃にて２時間熱処理し、直径０．５７ｍｍの白色の多
孔質芯体を得た。次に、赤色インキ中に上記白色多孔質
芯体を浸し、７０℃で２４時間放置した。この染料が充
填された焼成芯体表面をアルコールで洗浄し、直径０．
５７ｍｍの赤色の鉛筆芯を得た。
【００２１】（実施例２）体質材の窒化硼素を天然鱗片
状黒鉛に置き換えた他は、全て実施例１と同様にして、
直径０．５７ｍｍの赤色の鉛筆芯を得た。
状黒鉛に置き換えた他は、全て実施例１と同様にして、
直径０．５７ｍｍの赤色の鉛筆芯を得た。
【００２２】（比較例１）実施例１の窒化硼素化処理の
温度を２０００℃から１２００℃とした他はすべて、実
施例１と同様にした。
温度を２０００℃から１２００℃とした他はすべて、実
施例１と同様にした。
【００２３】（比較例２）実施例１の窒化硼素化処理の
温度を２０００℃から２３００℃とした他はすべて、実
施例１と同様にした。
温度を２０００℃から２３００℃とした他はすべて、実
施例１と同様にした。
【００２４】上記実施例１〜２及び比較例１〜２の赤色
の色鉛筆芯を使用して、ＪＩＳ−Ｓ−６００５−１９８
９に準拠して曲げ強度（ＭＰａ）を測定すると共に、書
き味及び描線の発色性について評価した。これらの結果
を下記表１に示す。なお、書き味、描線発色性の評価
は、熟練者による官能試験により行った。
の色鉛筆芯を使用して、ＪＩＳ−Ｓ−６００５−１９８
９に準拠して曲げ強度（ＭＰａ）を測定すると共に、書
き味及び描線の発色性について評価した。これらの結果
を下記表１に示す。なお、書き味、描線発色性の評価
は、熟練者による官能試験により行った。
【００２５】
【表１】
【００２６】（表１の考察）上記表１から明らかなよう
に、本発明となる実施例１〜２の焼成色鉛筆芯は、曲げ
強度は一般の焼成色鉛筆芯と遜色なく高く、書き味も良
好で、鮮明な発色性を持つことが判明した。また、適正
な反応温度範囲外での比較例１（１２００℃）は、バイ
ンダー炭素が窒化硼素化されず、目的の白色多孔質芯体
は得られずに黒色のままで、さらに窒化硼素の焼結も起
こらなかったため、強度も不十分である。比較例２（２
４００℃）では、反応温度が高すぎたために、炭化硼素
を生成してしまい、目的の白色多孔質芯体どころか、芯
体としては劣悪なものとなった。
に、本発明となる実施例１〜２の焼成色鉛筆芯は、曲げ
強度は一般の焼成色鉛筆芯と遜色なく高く、書き味も良
好で、鮮明な発色性を持つことが判明した。また、適正
な反応温度範囲外での比較例１（１２００℃）は、バイ
ンダー炭素が窒化硼素化されず、目的の白色多孔質芯体
は得られずに黒色のままで、さらに窒化硼素の焼結も起
こらなかったため、強度も不十分である。比較例２（２
４００℃）では、反応温度が高すぎたために、炭化硼素
を生成してしまい、目的の白色多孔質芯体どころか、芯
体としては劣悪なものとなった。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、従来にない全く新規な
方法で、機械的強度に優れた白色多孔質芯体を得ること
ができ、該白色多孔質芯体の気孔内にインキを充填して
着色することにより、きわめて優れた発色性、描線濃度
を持ち、容易に折れ難い高強度の焼成色鉛筆芯及びその
製造方法が提供される。
方法で、機械的強度に優れた白色多孔質芯体を得ること
ができ、該白色多孔質芯体の気孔内にインキを充填して
着色することにより、きわめて優れた発色性、描線濃度
を持ち、容易に折れ難い高強度の焼成色鉛筆芯及びその
製造方法が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 義隆 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目１番地 水 島合金鉄株式会社研究開発室内
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも黒鉛若しくは窒化硼素の体質
材と賦形材とを含む配合組成物を混練、押出成形、高温
焼成してなる黒色の焼成芯体を、酸素含有硼素蒸気と窒
素含有ガスとの混合ガスに接触させ、該混合ガスの接触
下で１４００〜２２００℃の温度に加熱し、前記黒色の
焼成芯体中の炭素を窒化硼素に置換させた白色の多孔質
芯体と、該多孔質芯体の気孔内に充填されたインキとよ
りなることを特徴とする焼成色鉛筆芯。 - 【請求項２】 少なくとも黒鉛若しくは窒化硼素の体質
材と賦形材とを含む配合組成物を混練、押出成形、高温
焼成してなる黒色の焼成芯体を、酸素含有硼素蒸気と窒
素含有ガスとの混合ガスに接触させ、該混合ガスの接触
下で１４００〜２２００℃の温度に加熱し、前記黒色の
焼成芯体中の炭素を窒化硼素に置換させた白色の多孔質
芯体を作製し、該多孔質芯体の気孔内にインキを充填さ
せてなることを特徴とする焼成色鉛筆芯の製造方法。 - 【請求項３】 前記体質材の一部又は全量に焼結性の窒
化硼素を用いた請求項２記載の焼成色鉛筆芯の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09031298A JP3938243B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 焼成色鉛筆芯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09031298A JP3938243B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 焼成色鉛筆芯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11286643A true JPH11286643A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3938243B2 JP3938243B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=13995024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09031298A Expired - Lifetime JP3938243B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 焼成色鉛筆芯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3938243B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7217378B2 (en) | 2003-09-10 | 2007-05-15 | Council Of Scientific & Industrial Research | Simple and efficient process for the preparation of pencil lead from spent pot-liners |
| JP2009062443A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | 多層芯体及びその製造方法 |
| WO2015129583A1 (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-03 | 三菱鉛筆株式会社 | 色鉛筆芯 |
-
1998
- 1998-04-02 JP JP09031298A patent/JP3938243B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7217378B2 (en) | 2003-09-10 | 2007-05-15 | Council Of Scientific & Industrial Research | Simple and efficient process for the preparation of pencil lead from spent pot-liners |
| JP2009062443A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | 多層芯体及びその製造方法 |
| WO2015129583A1 (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-03 | 三菱鉛筆株式会社 | 色鉛筆芯 |
| JP2015160887A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 三菱鉛筆株式会社 | 色鉛筆芯 |
| US9856387B2 (en) | 2014-02-27 | 2018-01-02 | Mitsubishi Pencil Company, Limited | Color pencil lead |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3938243B2 (ja) | 2007-06-27 |
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