JPS5887166A - 鉛芯の製造法 - Google Patents
鉛芯の製造法Info
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- JPS5887166A JPS5887166A JP18511681A JP18511681A JPS5887166A JP S5887166 A JPS5887166 A JP S5887166A JP 18511681 A JP18511681 A JP 18511681A JP 18511681 A JP18511681 A JP 18511681A JP S5887166 A JPS5887166 A JP S5887166A
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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。
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不溶分が除去されたピ
ッチを使用することを特徴とし、濃度、書き味を損なわ
ずに、強度を向上させることを目的とした高強度鉛芯の
製造法に関するものである。
ッチを使用することを特徴とし、濃度、書き味を損なわ
ずに、強度を向上させることを目的とした高強度鉛芯の
製造法に関するものである。
従来の鉛芯の製造方法は、天然樹脂、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
温で焼成すると炭素化する有機物質を単独または組み合
せて用い、黒鉛、カーボンブラック等の着色剤と共に混
練し、所望の形状に押出成形した後、高温で焼成して着
色材を焼き固め、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。
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
温で焼成すると炭素化する有機物質を単独または組み合
せて用い、黒鉛、カーボンブラック等の着色剤と共に混
練し、所望の形状に押出成形した後、高温で焼成して着
色材を焼き固め、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０．２〜０．７ｍｍ程度のシャー
プペンシルが汎用されているが、上記製造法では未だ鉛
芯の強度不足のため、折れやすいのが実状である。
プペンシルが汎用されているが、上記製造法では未だ鉛
芯の強度不足のため、折れやすいのが実状である。
一般的には鉛芯の強度は、結合材の量と相関がある。結
合材の量を増加すると強度は強くなるが、その反面濃度
は薄く、その上黒鉛の滑らかさが包含され、書き味は硬
く、重いものとなってしまい、極端な場合には、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
れる炭化性有機化合物の炭化残量（不活性雰囲気、１０
００℃熱処理後の残炭素重量％）が普通はたかだか数％
〜２０％位と低く、熱処理を受けた時に分解し、揮散す
る分量が多く、収縮が大きいので、焼き締まりが相乗的
に強固になるためと思われる。
合材の量を増加すると強度は強くなるが、その反面濃度
は薄く、その上黒鉛の滑らかさが包含され、書き味は硬
く、重いものとなってしまい、極端な場合には、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
れる炭化性有機化合物の炭化残量（不活性雰囲気、１０
００℃熱処理後の残炭素重量％）が普通はたかだか数％
〜２０％位と低く、熱処理を受けた時に分解し、揮散す
る分量が多く、収縮が大きいので、焼き締まりが相乗的
に強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
して使用する製造法が提案されている。この製造法によ
る鉛芯は、収縮が小さいので、強度、書き味、共に良好
であると思われたが、予想に反して強度向上が小さく、
また書き味的には、いかんせんザラ付がひどく不良のも
のであった。
、アスファルト、炭化水素系化合物の乾留物を結合材と
して使用する製造法が提案されている。この製造法によ
る鉛芯は、収縮が小さいので、強度、書き味、共に良好
であると思われたが、予想に反して強度向上が小さく、
また書き味的には、いかんせんザラ付がひどく不良のも
のであった。
炭化残量の大きい炭化性有機化合物を結合材として使用
することは、高強度鉛芯を作製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、種々検討を行なっ
た。
することは、高強度鉛芯を作製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、種々検討を行なっ
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、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、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融の成分とがあり、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。
ねることにより、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、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融の成分とがあり、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。
一般的に、ピッチの特性は、溶剤分別法により（ｉ）油
および低分子量樹脂のベンゼン可溶分（以下ＢＳ成分と
する。）（ｉｉ）粘結成分と言われているβ樹脂のキノ
リンに可溶でベンゼン不溶分（以下ＱＳ−ＢＩ成分とす
る。）上記２成分は加熱された時、溶融する部分である
。（ｉｉｉ）炭素微粒子および縮合芳香族の高重合有機
物であり、球状、異方性構造を有し、極めて微細な粒子
で、加熱された時、球の表面部分しか溶融しない物質と
からなる。キノリン不溶分（以下ＱＩ成分とする。
および低分子量樹脂のベンゼン可溶分（以下ＢＳ成分と
する。）（ｉｉ）粘結成分と言われているβ樹脂のキノ
リンに可溶でベンゼン不溶分（以下ＱＳ−ＢＩ成分とす
る。）上記２成分は加熱された時、溶融する部分である
。（ｉｉｉ）炭素微粒子および縮合芳香族の高重合有機
物であり、球状、異方性構造を有し、極めて微細な粒子
で、加熱された時、球の表面部分しか溶融しない物質と
からなる。キノリン不溶分（以下ＱＩ成分とする。
）の３種の成分に分別される。
問題となるのは、加熱を受けた時、溶融しない（ｉｉｉ
）のＱＩ成分である。このＱＩ成分は、焼成時の炭素化
過程において、結晶成長の核として働き、炭素化反応を
促進するため、ＱＩ成分が多く含まれていると、ピッチ
の主成分である（ｉ）のＢＳ成分と（ｉｉ）のＱＳ−Ｂ
Ｉ成分とが（ｉｉｉ）のＱＩ成分の周りで急激に結晶成
長を起こすので、焼成後得られる炭素物質は、きれいな
黒鉛結晶構造にならず、黒鉛微結晶の集合体となってし
まう。
）のＱＩ成分である。このＱＩ成分は、焼成時の炭素化
過程において、結晶成長の核として働き、炭素化反応を
促進するため、ＱＩ成分が多く含まれていると、ピッチ
の主成分である（ｉ）のＢＳ成分と（ｉｉ）のＱＳ−Ｂ
Ｉ成分とが（ｉｉｉ）のＱＩ成分の周りで急激に結晶成
長を起こすので、焼成後得られる炭素物質は、きれいな
黒鉛結晶構造にならず、黒鉛微結晶の集合体となってし
まう。
その上、急激な炭素化反応による発泡、収縮により、微
結晶間および微結晶内に欠陥、空隙を多く生じるため強
度は劣化してしまう。しかも、微結晶は、結晶成長した
ものに比し硬度が硬くなるために、滑らかな書き味は得
られず、濃度も薄くなってしまうのである。
結晶間および微結晶内に欠陥、空隙を多く生じるため強
度は劣化してしまう。しかも、微結晶は、結晶成長した
ものに比し硬度が硬くなるために、滑らかな書き味は得
られず、濃度も薄くなってしまうのである。
本発明の製造法の主旨である、キノリン不溶分が除去さ
れたピッチを結合材として使用するところの鉛芯は、上
記従来鉛芯の欠点を排除したものであり、高強度で、か
つ濃さ、書き味の優れた鉛芯である。つまり（ｉｉｉ）
のＱＩ成分を除去したピッチ、すなわち、（ｉ）のＢＳ
成分と（ｉｉ）のＱＳ−ＢＩ成分からなるピッチを結合
材として使用する場合には、焼成時の炭素化過程におけ
る結晶成長が極めて緩慢なるために、焼成後得られる炭
素物質は黒鉛結晶に近い構造となり、強度が強く、しか
も黒鉛が有する滑らかな書き味の両者を兼ね備えたもの
となり、高強度で濃く、かつ良好な書き味を兼備した鉛
芯を作製することができるのである。
れたピッチを結合材として使用するところの鉛芯は、上
記従来鉛芯の欠点を排除したものであり、高強度で、か
つ濃さ、書き味の優れた鉛芯である。つまり（ｉｉｉ）
のＱＩ成分を除去したピッチ、すなわち、（ｉ）のＢＳ
成分と（ｉｉ）のＱＳ−ＢＩ成分からなるピッチを結合
材として使用する場合には、焼成時の炭素化過程におけ
る結晶成長が極めて緩慢なるために、焼成後得られる炭
素物質は黒鉛結晶に近い構造となり、強度が強く、しか
も黒鉛が有する滑らかな書き味の両者を兼ね備えたもの
となり、高強度で濃く、かつ良好な書き味を兼備した鉛
芯を作製することができるのである。
次に本発明の鉛芯の製造法を具体的に述べる。
結合材として、キノリン不溶分が除去されたピッチと、
着色材とを適当な溶剤、可塑剤、また必要に応じてその
他の助剤、添加剤と共にニーダー、三本ロール等の混練
機で練合した後、適当な溶剤％に調整し、所望の径のダ
イスで押出成形される。
着色材とを適当な溶剤、可塑剤、また必要に応じてその
他の助剤、添加剤と共にニーダー、三本ロール等の混練
機で練合した後、適当な溶剤％に調整し、所望の径のダ
イスで押出成形される。
もちろん、溶剤等を用いず、加熱によりキノリン不溶分
が除去されたピッチを軟化させ、練合を行い、加熱によ
る押出方法により成形しても良い。
が除去されたピッチを軟化させ、練合を行い、加熱によ
る押出方法により成形しても良い。
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、真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た完成芯としている。以上、ここ
で述べた方法は、一般的な鉛芯の製法であり、これに限
定されるものではない。すなわち結合材として使用され
るキノリン不溶分が除去されたピッチの特性に適合する
製造方法であれば、どのような方法によっても良い。
雰囲気、真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た完成芯としている。以上、ここ
で述べた方法は、一般的な鉛芯の製法であり、これに限
定されるものではない。すなわち結合材として使用され
るキノリン不溶分が除去されたピッチの特性に適合する
製造方法であれば、どのような方法によっても良い。
本発明で使用されるピッチは、キノリン不溶分が除去さ
れたピッチであるが、説明にキノリン不溶分が除去され
る以前のピッチ、つまり処理前のピッチについて便宜上
説明を行なう、処理前ピッチとしては、コールタールピ
ッチ、アスファルトをそのままで使用するか、もしくは
、酸化性雰囲気、不活性雰囲気、還元性雰囲気、真空等
の適当な雰囲気中で、更に熱処理を施し炭化残量が調整
されたものでも良い。また、既存の天然樹脂、合成樹脂
、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、真空等の適当な雰囲気中で熱処
理を施し作製されたピッチを単独であるいは組み合せて
使用してもかまわない。もちろん本発明の結合材として
使用されるピッチは上述のピッチよりキノリン不溶分が
除去されたピッチであることは勿論である。
れたピッチであるが、説明にキノリン不溶分が除去され
る以前のピッチ、つまり処理前のピッチについて便宜上
説明を行なう、処理前ピッチとしては、コールタールピ
ッチ、アスファルトをそのままで使用するか、もしくは
、酸化性雰囲気、不活性雰囲気、還元性雰囲気、真空等
の適当な雰囲気中で、更に熱処理を施し炭化残量が調整
されたものでも良い。また、既存の天然樹脂、合成樹脂
、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、真空等の適当な雰囲気中で熱処
理を施し作製されたピッチを単独であるいは組み合せて
使用してもかまわない。もちろん本発明の結合材として
使用されるピッチは上述のピッチよりキノリン不溶分が
除去されたピッチであることは勿論である。
キノリン不溶分を除去するには、既存のどの方法を用い
ても良く、例えばコールタールピッチをキノリンに溶解
させ、傾■法（デカンテーション）、加圧ろ過あるいは
遠心分離等の操作により、キノリン不溶分を分離、除去
することができる。
ても良く、例えばコールタールピッチをキノリンに溶解
させ、傾■法（デカンテーション）、加圧ろ過あるいは
遠心分離等の操作により、キノリン不溶分を分離、除去
することができる。
以下に本発明の実施例を示す。なお「部」は「重要部」
である。
である。
実施例１
黒鉛（着色材）
４０部 カーボンブラック（着色材）
５部 キノリン不溶分が除去されたアスファル
ト（結合 材）
５５部以上を加熱ニーダー、加熱３本ロール
で練合した後、加熱押出しにより芯状に成形後、不活性
ガス中で常温から９００℃まで１００℃／ｈｒで昇温し
、９００℃で２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。
４０部 カーボンブラック（着色材）
５部 キノリン不溶分が除去されたアスファル
ト（結合 材）
５５部以上を加熱ニーダー、加熱３本ロール
で練合した後、加熱押出しにより芯状に成形後、不活性
ガス中で常温から９００℃まで１００℃／ｈｒで昇温し
、９００℃で２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２
黒鉛（着色材） ５
０部 キノリン不溶分が除去されたポリ塩化ビニール
ピッチ（結合材） ５０
部 （ポリ塩化ビニールピッチとしては、ポリ塩化 ビ
ニール樹脂を不活性雰囲気中４００℃で５時 間熱処理
を施して得られたピッチを用いた。） トルエン（溶剤
） １５０部 以上をニー
ダー、３本ロールで練合し、押出しに適当な溶剤量に調
整した後、押出し成形を行なった。残っている溶剤を除
去した後、不活性ガス中で常温から５００℃まで５０℃
／ｈｒ、５００℃から９５０℃まで１００℃／ｈｒで昇
温し９５０℃で１時間焼成した。得られた鉛芯の気孔中
にスピンドルオイルを充填させ、完成鉛芯とした。
０部 キノリン不溶分が除去されたポリ塩化ビニール
ピッチ（結合材） ５０
部 （ポリ塩化ビニールピッチとしては、ポリ塩化 ビ
ニール樹脂を不活性雰囲気中４００℃で５時 間熱処理
を施して得られたピッチを用いた。） トルエン（溶剤
） １５０部 以上をニー
ダー、３本ロールで練合し、押出しに適当な溶剤量に調
整した後、押出し成形を行なった。残っている溶剤を除
去した後、不活性ガス中で常温から５００℃まで５０℃
／ｈｒ、５００℃から９５０℃まで１００℃／ｈｒで昇
温し９５０℃で１時間焼成した。得られた鉛芯の気孔中
にスピンドルオイルを充填させ、完成鉛芯とした。
比較例１
キノリン不溶分が除去される以前のアスファルトを結合
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。
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。
比較例２
キノリン不溶分が除去される以前のポリ塩化ビニールピ
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。
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。
第１表にそれぞれのピッチの特性として、溶剤分別の結
果と軟化点とを示した。
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示した。
第２表における折損加重は、シャープペンシルの先端よ
り１ｍｍ芯出しをして６０°の角度で徐々に荷重を加え
た時に、鉛芯が折損した時の荷重である。芯径は、０．
５６０〜０．５８０ｍｍである。反射率は分光光度計に
て筆跡の反射率を測定した。数値が小さいほど濃い。摩
擦係数はＪＩＳ−Ｓ６０１９の測定法に準じて測定した
。数値が小さいほど書き味が滑らかである。
り１ｍｍ芯出しをして６０°の角度で徐々に荷重を加え
た時に、鉛芯が折損した時の荷重である。芯径は、０．
５６０〜０．５８０ｍｍである。反射率は分光光度計に
て筆跡の反射率を測定した。数値が小さいほど濃い。摩
擦係数はＪＩＳ−Ｓ６０１９の測定法に準じて測定した
。数値が小さいほど書き味が滑らかである。
以上のように本発明の実施例の鉛芯は、強度が強く、か
つ濃さ、滑らかさが共に良好である画期的な鉛芯である
と言うことができる。
つ濃さ、滑らかさが共に良好である画期的な鉛芯である
と言うことができる。
本発明の鉛芯は、強度が極めて強いので、鉛筆芯には勿
論のこと、特に、細い芯径０．２〜０．７ｍｍ程度のシ
ャープペンシル用芯として最適である。
論のこと、特に、細い芯径０．２〜０．７ｍｍ程度のシ
ャープペンシル用芯として最適である。
Claims (1)
- １、少なくとも、着色剤及び結合剤を混練、押出成形し
たのち高温で焼成する鉛芯の製造法において、前記結合
材として、キノリン不溶分が除去されたピッチを用いる
ことを特徴とする鉛芯の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18511681A JPS5887166A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 鉛芯の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18511681A JPS5887166A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 鉛芯の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887166A true JPS5887166A (ja) | 1983-05-24 |
| JPH0252662B2 JPH0252662B2 (ja) | 1990-11-14 |
Family
ID=16165137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18511681A Granted JPS5887166A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 鉛芯の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887166A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4912299A (ja) * | 1972-05-17 | 1974-02-02 | ||
| JPS5270619A (en) * | 1975-12-09 | 1977-06-13 | Pilot Precision | Lead incapable of erasing |
| JPS5325117A (en) * | 1976-08-20 | 1978-03-08 | Pentel Kk | Method of manufacturing pencil lead |
| JPS54148623A (en) * | 1978-05-12 | 1979-11-21 | Pentel Kk | Pencil lead and making method thereof |
| JPS5525368A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-23 | Pilot Precision | Method of producing pencil lead |
-
1981
- 1981-11-18 JP JP18511681A patent/JPS5887166A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4912299A (ja) * | 1972-05-17 | 1974-02-02 | ||
| JPS5270619A (en) * | 1975-12-09 | 1977-06-13 | Pilot Precision | Lead incapable of erasing |
| JPS5325117A (en) * | 1976-08-20 | 1978-03-08 | Pentel Kk | Method of manufacturing pencil lead |
| JPS54148623A (en) * | 1978-05-12 | 1979-11-21 | Pentel Kk | Pencil lead and making method thereof |
| JPS5525368A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-23 | Pilot Precision | Method of producing pencil lead |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0252662B2 (ja) | 1990-11-14 |
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