JPS58113274A - 鉛芯の製造法 - Google Patents

鉛芯の製造法

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JPS58113274A
JPS58113274A JP21471681A JP21471681A JPS58113274A JP S58113274 A JPS58113274 A JP S58113274A JP 21471681 A JP21471681 A JP 21471681A JP 21471681 A JP21471681 A JP 21471681A JP S58113274 A JPS58113274 A JP S58113274A
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Joji Kojima
小嶋 丈治
Koichi Matsumoto
光市 松本
Kenji Koyade
小柳出 健二
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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】 本発明は、結合材としてキノリンネ溶分が除去されたピ
ッチおよび/またはタールを、さらに熱処理して得られ
たピッチを使用することな特徴とし、a度、書き味を損
なわずに1強度を著しく向上させることを目的とした高
強度鉛芯の裏造法忙関するものである。
従来の鉛芯の製造方法は、天然樹脂1合成樹脂。
コールタールピッチ、アスファルト、熱硬化性初期縮合
物、炭化水素系化合物の乾留物、スレン系染料、ニグロ
シン系染料等、用いられる結合材は各々異なるが、要す
るに高温で腕成すると炭素化する有機物質を巣独又は組
み合せて用い、黒鉛。
カーボンブラック等の着色材と共に混練し、所望の形状
に押出成形し7Ic後、高温で焼成して着色材を崗き固
め1通常は焼成によりできた気孔中に油等を充填させて
完成鉛芯としている。
最近、芯径の細い特にQ、2〜0.71111程度のシ
ャープペンシルが汎用されているか、上記製造法では未
疋鉛芯の強度不足のため、折れ易いのが実状である。
一般的にFi鉛芯の強Ifけ、結合材の敏と相関がある
。結合材の會を増力口すると強くは強くなるが、その反
面$1fは薄く、その上黒鉛の滑らかさが包含され、書
き味は硬く1重いものとなってしまい。
極端な場合には1紙面を引っかくという現象が起こる。
これは、結合材に使用される灰化性有機化合物の炭化f
it(不活性雰囲気、1ooo℃熱処理後の残炭素層t
チ)が普通はたかたか数チル20%位と低(、熱処理を
受けた時に分解し、憚散する分量が多く、収縮が大きい
ので、焼き締まりが相乗的にgi固になるためと思われ
る。
以上の点を鑑み、炭化残量の大きいコールタールピッチ
、アスファルト、炭化水素系化合物の乾留物を結合材と
して使用する線億法が提案されている。この製造法によ
る給芯は、収縮が小さいので1強度、書き味、共に良好
であると思われたが。
予想に反して9度向上が小さく、また誉き法的には、い
かんせんザラ付がひどく不良のものであった。炭化残量
の大傘い炭化性有機化合物を結合材として使用すること
は、高強度鉛芯を外装するために有利であると思われる
ので、その点を考慮に入れ、檀々慣討を行なった。
本発明者は、前記書味の欠点を改良すべく鋭意研究を重
ねることにより1次に述べる事柄に気が付いたものであ
る。すなわち出発物質は1石油。
石炭、あるいは合成樹脂等異なるが、いわゆる炭化性有
機化合物を熱処理して得られたピッチには。
量の多少はあるにせよ必ず加熱された時溶融する成分と
不溶−の成分とがあり、この不溶融の成分が鉛芯の特性
に悪い影響を与えているということである。
一4的に*  ピッチの特性は、溶創分別法により(i
)油および低分子t m INのベンゼン四浴分(以)
′BS成分とする。)(i4)粘結成分とぎわ/’Lで
いる/Ij’l1mのキノリンに口■浴でベンゼン不溶
分(以下QB−B工成分とする。)ト記2成分は加熱さ
ね、た時、溶融する部分である。(tii)炭素淑粒子
および縮合芳香族の高酸合有壇吻であり1球状、異方性
構造を有し、惨めで#細な粒子で、加熱された時1球の
表面部分しか浴融しない物質とからなる管キノリンネ、
@分(以ドQ■成分とする)の3櫨の成分に分別される
本発明者は先に、結合材としてピッチ中の7JO熱時に
不溶な成分、すなわち(川)のQI酸成分除去したピッ
チを用いることにより、涜さ、書き味を損なわずに1強
度の強いすぐれた鉛芯な作表することができるというこ
とを特願昭56−185116において明らかにした。
本発明者らは、キノリンネ溶分が除去さf′したピッチ
が結合材として良好な結果をもたらすことに着目し、上
記結合材について史に鋭意検討を続けた結果、18合材
としてキンリンネ溶分が除去されたピッチおよび/また
はタールな史に熱処理して得られたピッチを使用するこ
とKより、より強度の強い導く、4き味の良好な鉛芯が
得られることを見い出したのである。
通常、ピッチまたはタールは、訃おむね300℃〜50
0℃で熱処理を行なうと、脱水素反応。
付加反応1重縮合反応等が活発に行なわれ、  BS成
分はQB−BI酸成分β樹脂)Vc<化して行(が、同
時に、ピッチまたはタール中に含まれる炭素微粒子等の
Q44次を核にして、縮合芳香族の高重合体であり、異
方性構造を有する球状物質の5#唯が増加し、熱処理忙
ともないその球状物質が合体成長してくる。すなわち熱
処理にともなって。
粘結成分であるβ樹脂の増加は見られるが、同時に鉛芯
の性能に悪影響を与えるQ工成分もかなね増加してくる
。ところが、キノリンネ溶分が除去され九ピッチおよび
/またはタールを不活性雰囲気F、おおむね300℃〜
500 ℃で熱処理を行なうと、ピッチおよび/または
タール中において。
脱水素反応、付和反応、酸稲合反応等はもちろん活発に
行なわれ、粘結成分であるβ樹脂は増加する。ところで
熱処理にともなって、Q工成分が生成するための核とな
る炭素微粒子等が予め嵯去されているために、鉛芯の性
能に悪影響な与える。
工成分の生成はごくわずかであり、たがだが数チである
。すなわち、熱処理にともなってβ樹脂が増か口し、Q
工成分がほとんど生成せず、当然炭化残量も増加する。
したがって、結合材として、キノリンネ溶分が除去され
たピッチおよび/またはタールを熱処理して侍られたピ
ッチをj祠いると。
焼成後鉛芯内部に機密なカーボンが生成し、媚強度で、
濃く、4き休の良好な鉛芯を1捗ることができるのであ
る。
次に1本分明の鉛芯の製造法を−に味的に述べる。
結合剤として、キノリンネ溶分カ;除去されたピッチお
よび/またはタールを熱処理して得られたピッチとay
II色材とを適当なI容削、可塑酌、チた必要に応じて
その他の助剤、添加剤とともにニーダ−13本ロール等
の混練機で練合した優、混練物を1当な溶剤チに1;1
1整し、所望の径のダイスで押出成形する。もちろん、
溶剤等を用いず、加熱によりキノリンネ溶分が除去され
たピッチおよび/またはタールを熱処理して得られたピ
ッチを軟化させ、−合を行ない、加熱による押出し方法
により成形しても1匹。次いで必要があれば乾燥した後
、還元雰囲気、不活性雰囲気、*空等の無酸化雰囲気中
で、おおむね600℃以上の高温で焼成し、更に通常は
焼成によりできた気孔中に油等を充填させて完成芯とす
る。
本発明で用いられるピッチは、キノリンネ溶分を除去し
たピッチおよび/またはタールを、さらに熱処理したピ
ッチであるが、上記ピッチの基材。
すなわち熱処理前でありかつキノリンネ溶分除去前のピ
ッチおよび/またはタールについて説明を行なう。基材
となるピッチおよびタールとしては。
既存の天然樹脂1合成制脂、炭化水素化合物等の有機物
質を酸化性雰囲気、不活性雰囲気、還元性雰囲気、真壁
、加圧等の複画な雰囲気中で熱処理を施し炸裂されたピ
ッチおよびタール浄、また石炭系のコールタールピッチ
、コールタール、石油系のアスファルト、石油タールケ
そのまま用いるか、もしくは酸化性イ囲気、不活性雰囲
気、還元性雰囲気、真空、 Un圧等IA当な体用気中
で熱処理を癩し、炭化9i着が個整されたもの等が挙げ
られ。
これらを単独もしくは組合せて用いる。
次に、上記基材のキノリンネ溶分を除去するのであるが
、嵯去方法として既存のどの方法を用いてもよく1例え
ば基材をキノリンに容解させ頌潟法(デカンテーション
)、クロ圧′7過、吸引IL4゜あるいは遠心分備等の
操作により、キノリンネ溶分を分離除去する方法狸が挙
げられる。
キノリンネ溶分が1’4去された後のピッチおよび/ま
たはタールを熱処理して優られたピッチを本発明に使用
する結合材とするのであるが、熱処理する時の雰囲気と
しては還元雰囲気、不活性雰囲気、真壁、加圧等が挙け
られ、その敵の処理温+iは雰囲気に応じてA′区段設
定れるが300〜600℃の範囲、−好ましくは350
〜500℃の範囲が良好である。300℃以下では熱処
理による効果が得られず、また600℃以上では炭化が
始まるため好ましくない。
以下1本発明の実施例を示す。なお「部」は砿綾部であ
る。
実施例1 黒鉛(1色材)            45部キノリ
ンネ溶分が除去されたポリ1薔化ビニルピツチを窒素ガ
ス雰囲気下410℃で5時間熱処理して得られたピッチ
(結合材)   55部(ポリ1化ビニル(ツチとして
は、ポリ塩化ビニル樹脂を不活性雰囲気F390℃で5
時間熱処理を施して得られたピッチを用いた。)以上を
加熱ニーダ−1℃口熱3本ロールで練合した債、加熱押
出しにより芯状に成形慢、不活性ガス中で常温から10
00Cまで100℃/hrで昇温し1000℃で2時間
史成した。優られた鉛芯の気孔中にスピンドル油を充填
させ完成芯とした。
実11 黒鉛(4F色材)            45部カー
ボンブラック(54色材)      5部コールター
ルピッ+(4011%)ト:I−ルl−ル(60重11
%)との混合吻からキノリンネ溶物を除去し、  5k
tAt Gの加壬ド400℃でl○0時間処理して得ら
れたピッチ(結合材)50部 トルエン(溶剤)         150部以トをニ
ーダ−13杢ロールで練合し、押出しに17部当な溶剤
11に調整した後、押出し成形を行なった。残っている
f?l1111ケ除去した後、不活性ガス中でK yA
Kから500℃まで50’C/hr 、  500℃か
ら900℃まで100 ”C/hr  で昇温し900
℃で1時間焼成した。得られた鉛芯の気孔中にオレイン
酸を充填させ完成鉛芯とした。
実施例3 0℃で3時間処理して侍られたピッチ(結合け)   
                aO部以上を加熱ニ
ーダ−1加熱3本ロールで練合した後、加熱押出しKよ
り芯状に成形後、不活性ガス中で常温から950℃まで
100″’C/hr  で昇温し。
950℃で3時間#8成した。得られた鉛芯の気孔中に
゛流動パラフィンを充填し、完成鉛芯とした。
比較例1 キノリンネ溶分が除去される前のポリ塩化ビニルピッチ
について、実施例1と同様の条件で熱処理後得られたピ
ッチを結合材として使用し、実施例1と同様の方法で鉛
芯を作製した。
比較?lI2 キノリンネ溶分が除去される前のコールタールピッチ(
4ott1)とコールタール(60重着%)との混合*
について、!!癩例2と同様の条件で熱処理後得られた
ピッチを結合材として使用し。
実施例2と同様の方法で鉛芯を作製した。
比較例3 キノリンネ溶分が除去される前の石油タールについて、
実施例3と同様の条件で熱°処理後得られたピッチを結
合材として使用し、実施例3と同様第1表にそれぞれの
ピッチの特性として浴剤分別の結果と軟化点とを示した
。第2表にそれぞれの芯の品質特性を承した。
!2′&lCおける折fjIfr6はシャープペンシル
の先端より1報芯出しをして6000角闇で除々に荷重
を卯えた時に鉛芯が折損した時の荷電である。
芯径は0.560〜Q、5807Mmである。反射率は
分光光イ11rにて筆跡の反射率を画定した。数値が小
さいほどf*込。4E礫係数はJ工8−86019の測
宇法に準じて測定した。ellrが小さいほど書き味が
滑らかである。
以上のように本4@明の実施例の鉛芯け1強度が強く、
かつ、躊さ、滑らかさが共に良好である画期的な鉛芯で
あると宮うことができる。
本発明の鉛芯は強(が極めて強いので鉛筆芯にはもちろ
んのこと、特に細い芯条0.2〜0゜7,11.程度の
シャープペンシル用芯として最適である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 少なくとも1着色材および結合材を混m。 押出成形したのち高温で焼成する鉛芯の装造法において
    、前記結合材としてキノリンネ溶分が除去されたピッチ
    および/またはタールを、さらに熱処理して得られたピ
    ッチを用いることを特徴とする鉛芯の製造法。
JP21471681A 1981-12-26 1981-12-26 鉛芯の製造法 Granted JPS58113274A (ja)

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JPH0252663B2 JPH0252663B2 (ja) 1990-11-14

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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