JPS61275370A - 固形筆記具の製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） クレヨン、パス、色鉛筆芯といった固形筆記具の製造方
法に関する。更に詳しくは、少（とも顔料を分散含有す
る粘土焼結型の固形筆記具の製造方法、また、粘土焼結
のための熱処理の記其の製造方法に関する。

（従来の技術） いわゆる粘土焼結型の固形筆記具の製造方法の一例は、
特公昭２４−４９４５号公報に開示されている。即ち、
「チタン、リトポン弁柄其の他の鉱物質顔料を粘土、陶
土等の硅酸塩類に混和し、該混和物を芯状に圧出成形後
低温にて焼成する事を特徴とする画用色鉛筆芯の製造法
。」が開示されている。

また、気孔形成材の使用についての一例は。

特公昭４８−３２７０６号公報に開示されている。

即ち、「多孔質鉛芯の製造法」に関し、「芯の収縮が顕
著に現れる温度以上焼成を完了する温度以下で蒸発また
は昇華するもの」として「無機微粉末」を使用すること
が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記特公昭２４−４９４５号公報に開示された発明によ
れば、粘土焼結型の固形筆記具が本来有すべき十分な強
度のものを得難い。即ち、該公報中にも同じ趣旨の記載
があるが、十分な強度のものとするために十分に高い温
度で粘土焼結のための熱処理をなすと、得られるものは
硬くなりすぎ、ガリガリした使用感、しかも、不鮮明な
色しか呈さない製品となってしまう。

これは粘土焼結の際に体積の収縮が大きくなりすぎたた
めである。

従って、粘土焼結の際に体積の収縮を抑えられるように
すれば、十分な強度を有し、しかも。

ソフトな使用感で呈色性も良好なものを得ることが夢で
なくなる。この体積の収縮を抑えるための一つの手段が
前記特公昭４８−３２７０６号公報に開示されているよ
うな気孔形成材の使用である。

ところが、惜しいことに、該公報による発明では気孔形
成材として「蒸発もしくは昇華する」無機微粉末を選択
している。恐らく、該公報のであろう。

数行すると、蒸発にしても昇華にしても、無機微粉末が
蒸発なり昇華なりする温度は選択された物質それぞれの
決して広くない範囲である。

一般に、樹脂焼成型のものは焼成温度の領域として広い
範囲で設定し得るから、樹脂焼成型のものＫあっては、
かように蒸発とか昇華とかの狭い範囲を有する無機微粉
末も選択のしようがあろう。しかし、粘土焼結型のもの
にあっては。

粘土焼結の温度領域として榛樹脂焼成型のものにおける
焼成温度の領域のよ５に広い範囲を設定することはまず
困難なことである。勿論、粘土にも種々のものがあり、
ある程度の温度領域で設定はできる。しかし、粘土の種
類を選択し。

また、無機微粉の種類を選択し、これら両者をして２．
後者が前者の焼結開始時に残存する気孔形成材たらしめ
るには相当の苦労を要すであろう。特公昭４８−３２７
０６号公報の記載によれば結合材の一種として粘土も挙
げられているが。

実施例すべて樹脂焼成型のものに終始し、粘土について
は［結合材として粘土とポリビニールアルコールを組合
せて用いた場合にも良好な結果が得られた。」としか記
載されていないこともここで述べた理由によるものと推
察される。

尚、該公報によれば後処理として酸やアルカリなどで処
理することにより除去されるような気孔形成材について
も開示されているが、粘土にとっては、かようの後処理
は好ましくないことが多いだけでなく、洗浄や乾燥など
工程面での面倒さが伴う。

結局、良好な品質の粘土焼結型のものを得るにあたって
は、気孔形成材の選択並びにその使用の仕方が極めて大
きな問題となる。本発明は。

その一つの解決方法を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 粘土焼結が開始する時にも残存している気孔形成材とし
て炭素粒状物質を使用し、この炭素粒状物質を酸化性雰
囲気での熱処理によって酸化除去することが要点である
。即ち２本発明は。

少くとも顔料を分散含有する粘土焼結型の固形筆記具を
製造する方法であり、また、粘土焼結のための熱処理の
際に粘土焼結が開始する時にも残存している気孔形成材
を材料の一つとして使用する固形筆記具の製造方法であ
って、前記気孔形成材として炭素粒状物質を使用し、こ
の炭素粒状物質を酸化性雰囲気での熱処理によって酸化
除去することを特徴とする固形筆記具の製造方法を要旨
とする。

以下、詳述する。

炭素粒状物質としては１例えば、黒鉛、カーボンブラッ
ク、活性炭、コークスなどが挙げられる。好ましい粒径
（平均）は０，０１〜１０μｍ程度である。十分な大き
さの気孔を形成できるし。

逆に大きすぎる必要はない。

この炭素粒状物質は、その少（とも一部が粘土焼結の開
始時に残存し、また、この残存分中の少くとも一部が酸
化性雰囲気での熱処理によって酸化除去されるように使
用される。

黒鉛は炭素粒状物質の中でも特に好ましいものの一つで
、ある。種々粒径のものを容易に得られるばかりか、粘
土焼結のための熱処理の雰囲気として、一般的な空気雰
囲気（酸化性雰囲気の１種）を選択しても２通常は、粘
土焼結が開始する時点においても十分に残存するだけの
耐熱性を有する。従って、粘土焼結のための熱処理と炭
素粒状物質の酸化除去のための熱処理とを一つの工程で
なせる訳である。尚、粘土焼結のための熱処理は窒素、
ヘリウム、アルゴンなどの不活性雰囲気、あるいは、そ
の他の非酸化性雰囲気でもなすことができるから、粘土
焼結後に改めて炭素粒状物質の酸化除去をなすことも勿
論できる。耐熱性があまり良好でない炭素粒状物質を使
用する場合とか、あるいは、耐熱性が良好でも何らかの
目的で昇温速度を通常ならば考えないような低速でなす
ときのようにその耐熱性を十分に期待できないような場
合などは、このように別の工程として酸化除去の熱処理
をなせばよい。

炭素粒状物質は最終的に製品に残存させることもできる
。暗い色調の製品な得んとする場合などである。しかし
、むしろ、暗い色調あるいは黒色の製品を得る場合には
、鉄化合物などのように黒色顔料もしくは黒色顔料とな
るような別の材料を使用した方が好ましいと思われる。

例えば、炭素粒状物質として黒鉛を選択し、かつ、筆跡
が黒鉛による灰色光沢を有することを望まない場合もあ
る。光学センサー読み取り用の固形毎記具とする場合な
どである。また、ここで、鉄化合物を材料として使用す
る場合について、酸化鉄を例にして付言すると、炭素粒
状物質を酸化除去する際に少く、とも使用される酸化性
雰囲気は、褐色の酸化鉄ではなく黒色の酸化鉄を使用し
ても、処理後の色を褐色化させることがある。安定な酸
化状態として３・２酸化鉄があるからであるが、このよ
うな場合には。

水素、硫化水素、−酸化炭素、二酸化イオウといった還
元性雰囲気による熱処理を更になすことによって黒くさ
せることができる。褐色の製品を得るために使用する褐
色の酸化鉄は褐色顔料であっても、黒色の製品を得るた
めに使用する褐色の酸化鉄は黒色顔料用の材料そのもの
であるということになる。

製品を得るにあたっては、上述した炭素粒状物質と、カ
オリン、ベントナイト、木節粘土。

蛙目粘土などの粘土と、酸化鉄、酸化チタン。

酸化クロム、カラミン、亜鉛華、コバルトブルー、群青
などの顔料（顔料用の材料であってよと、可塑剤、滑剤
、溶剤など、とをそれぞれ１゛梵サーやロールなどで均
一化した後、押出成形などによって適宜形状化し、粘土
焼結と炭素粒状物質の酸化除去、それに前述した変色の
ためなどの熱処理をなせばよい。勿論８本発明の要旨を
逸脱しなげればよく１例えば、更に後処理として、イン
キや油状物などの含浸をすることなどもできる。

（作用） 以下１本発明者の考察を述べる。

炭素粒状物質は気孔形成材として機能するが。

この炭素粒状物質による気孔形成、即ち、炭素粒状物質
の酸化除去は、ある特定の温度においてのみ生じるよう
な性質のものではなく、広い範囲の温度領域での熱処理
を許容する。従って。

粘土焼結のための熱処理の温度条件の設定に対しても、
炭素粒状物質は粘土焼結が開始する時にも残存して気孔
形成する。

（実施例） 単に部とあるのは重量部を示す。

〈実施例１〉 カオリン　　　　　　　　　　　３０部ベンガラ　　　
　　　　　　　　　３０部天然黒鉛（鱗状、平均粒径３
μｍ）　１５部ＡＢＳ樹脂（賦形材）　　　　　　２０
部ジオクチルフタレート（可塑剤）　２５部ステアリン
酸（滑剤）　　　　　　　２部上記配合材料をミキサー
及びロール機で均一化した後、細線状に押出成形し、長
さ６０ｍｍにしたものを磁性坩堝に並べ入れ、空気雰囲
気で５０℃／時の昇温をさせて最高温度８００℃に２時
間保持する熱処理をなした。自然冷却後、取り出したも
のに流動パラフィンを含浸して製品（直径２ｍｍ）とし
た。

〈実施例２〉 ベントナイト　　　　　　　　　　　３５部酸化クロム
　　　　　　　　　　　　２５部人造黒鉛（平均粒径１
．５μｍ）　　　２０部ポリ塩化ビニル（賦形材）　　
　　２５部ジオクチルフタレート　　　　　　３０部ス
テアリン酸　　　　　　　　　　　２部上記配合材料を
使用し、また、熱処理の最高温度を７５０℃とした以外
は、すべて実施例１と同様にした。

〈実施例３〉 有機ベントナイト　　　　　　　　３５部群青　　　　
　　　　　　　　　　２５部酸化チタン　　　　　　　
　　　　　５部カーボンブラック（平均粒径０．０５μ
ｍ）２０部 ポリメチルメタクリレート（賦形材） ３０部 クオクチルフタレート　　　　　　３０部ステアリン酸
　　　　　　　　　　　２部上記配合材料を使用し、ま
た、熱処理を下記の通りに変えた以外は、すべて実施例
、１と同様にした。

熱処理：窒素雰囲気で５０℃／時の昇温をさせて最高温
度８５０℃に２時間保持後、６００℃まで温度を下げ、
空気を導入しながら１時間温度保持した。

〈実施例４〉 実施例１において、流動パラフィン含没前のものに、水
素２０％、ヘリウム８０％の気流雰囲気で７００℃１時
間の還元処理を施し。

その後で流動パラフィンを含浸した以外は。

すべて実施例１と同様にした。

く比較例１〜３〉 実施例１〜３において、黒鉛やカーボンブラックを使用
しなかった以外は、すべて実施例１〜３と同様にしたも
のを、順に比較例１〜３とする。

く比較例４〉 実施例１において、黒鉛を使用する代わりに、平均粒径
０．１５μｍの酸化亜鉛を１５部使用した以外は、すべ
て実施例１と同様にした。

熱処理の最高温度を７００℃にした以外は、すべて実施
例１と同様にした。

（発明の効果） 各側で得たものについて特性評価した結果を表−１に示
す。

表−１ （注１）　曲げ強度はＪＩＳＳ６０１５に準じて測定し
た。（単位ａ　ｇ　ｆ　／　ｎ１ｆｎ”　）（注２）呈
色性は垂直１００ＩＩ荷重で描線したものであり、良好
（０）、並（Δ）、不良（×）の３段階で各側のものの
鮮明さを相対評価した。

（注３）　書き味は官能によるもので、良好（Ｏ）、並
（Δ）、不良（Ｘ）の３段階で各側のものを相対評価し
た。

表−１について、まず、実施例１〜３を対応する数字の
比較例１〜３と比べてみると、呈色性、書き味が良好で
あることが判る。また、実施例１と比較例５とを比べて
みると、比較例５が曲げ強さにおいて極めて劣っている
ことが判る。ここで、比較例５は比較例１において熱処
理の最高温度を低くしたものでもあるから、比較例の方
法で実施例のような呈色性とか書き味とかを得ようとす
ると強度不足のものになることが判る。更に、比較例４
も実施例１に比べて以彊色性や書き味が悪い。酸化亜鉛
の昇華温度はワン １０００℃以上であり、比較例５の方法では、使用した
酸化亜鉛が気孔形成材として機能しなかったためである
ことが色調からも理解される。

勿論、各実施例相互においても特性には差がある。しか
し、これは固形筆記具としての使用目的に応じればよい
ことである。

このように１本発明によれば強度もあり、しかも書き味
や呈色性のよい粘、土焼結型の固形筆記具を製造するこ
とができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少くとも顔料を分散含有する粘土焼結型の固形筆記具を
   製造する方法であり、また、粘土焼結のための熱処理の
   際に粘土焼結が開始する時にも残存している気孔形成材
   を材料の一つとして使用する固形筆記具の製造方法であ
   って、前記気孔形成材として炭素粒状物質を使用し、こ
   の炭素粒状物質を酸化性雰囲気での熱処理によって酸化
   除去することを特徴とする固形筆記具の製造方法。