JPS647632B2 - - Google Patents
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- JPS647632B2 JPS647632B2 JP16224181A JP16224181A JPS647632B2 JP S647632 B2 JPS647632 B2 JP S647632B2 JP 16224181 A JP16224181 A JP 16224181A JP 16224181 A JP16224181 A JP 16224181A JP S647632 B2 JPS647632 B2 JP S647632B2
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- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高強度の鉛筆芯に関し、さらに詳しく
は樹脂を結合材として用いる芯においてシランカ
ツプリング剤が樹脂と反応し、けい素を含む化合
物が作成され樹脂強度が増し鉛筆芯の強度補強剤
として有効であることを見い出した。
は樹脂を結合材として用いる芯においてシランカ
ツプリング剤が樹脂と反応し、けい素を含む化合
物が作成され樹脂強度が増し鉛筆芯の強度補強剤
として有効であることを見い出した。
シランカツプリング剤を樹脂と体質材と成型助
剤に混練後芯状に成型し加熱処理してシランカツ
プリング剤と樹脂の反応を促進せしめ、けい素を
含む化合物を含有した高強度の鉛筆芯の発明に関
する。
剤に混練後芯状に成型し加熱処理してシランカツ
プリング剤と樹脂の反応を促進せしめ、けい素を
含む化合物を含有した高強度の鉛筆芯の発明に関
する。
従来鉛筆芯は黒鉛、カーボンブラツクを結合材
としての粘土と共に充分混練した後、押し出し成
型し、1000℃前後の温度で作成し次いで浸油する
ことによつて製造されている。
としての粘土と共に充分混練した後、押し出し成
型し、1000℃前後の温度で作成し次いで浸油する
ことによつて製造されている。
しかしこの方法では充分な強度を有する鉛筆芯
を得ることは困難であつた。
を得ることは困難であつた。
このため結合材のかわりにポリ塩化ビニール、
ピツチ、アスフアルト、セルロース誘導体、アラ
ビアゴム、ポリビニルアルコール等を用いる方法
がいろいろ提案されている。
ピツチ、アスフアルト、セルロース誘導体、アラ
ビアゴム、ポリビニルアルコール等を用いる方法
がいろいろ提案されている。
特公昭25−4181に記載されている発明の方法
は、トラカントガム、アラビアゴム、ポリ酢酸ビ
ニール、ポリビニルアルコール等を結合材として
用い、これを乾燥固化したものであるが、鉛筆芯
として十分な強度を有せず、比較的強度を必要と
しない色鉛筆芯として使用されている。
は、トラカントガム、アラビアゴム、ポリ酢酸ビ
ニール、ポリビニルアルコール等を結合材として
用い、これを乾燥固化したものであるが、鉛筆芯
として十分な強度を有せず、比較的強度を必要と
しない色鉛筆芯として使用されている。
このため焼成処理により、強固な炭素焼結体を
得るべくいろいろ提案されている。
得るべくいろいろ提案されている。
特公昭38−22228に記載されている発明の方法
は、コールタールピツチ、アスフアルト、セルロ
ーズを用いている。
は、コールタールピツチ、アスフアルト、セルロ
ーズを用いている。
又、特公昭37−1970では、塩化ビニール樹脂を
結合材として用い、これを焼成処理により炭素焼
結体を得て芯強度を高めるものである。
結合材として用い、これを焼成処理により炭素焼
結体を得て芯強度を高めるものである。
しかしながら、これらの高分子樹脂を用いて鉛
筆芯を製造する場合には、成型された芯状組成物
の焼成条件として常温から300〜500℃までの間を
毎時10〜30℃というきわめてゆつくりとした昇温
速度で加熱しなければ焼結体として充分な炭化物
が得られずそのためにはかなりの熟練と設備とを
要し、またこれらの炭化残分が少ないため高強度
芯を作成する場合、結合材である高分子樹脂を多
量に混入しなければならない。
筆芯を製造する場合には、成型された芯状組成物
の焼成条件として常温から300〜500℃までの間を
毎時10〜30℃というきわめてゆつくりとした昇温
速度で加熱しなければ焼結体として充分な炭化物
が得られずそのためにはかなりの熟練と設備とを
要し、またこれらの炭化残分が少ないため高強度
芯を作成する場合、結合材である高分子樹脂を多
量に混入しなければならない。
しかしながら、熱可塑性樹脂を多量に混入すれ
ば多量の熱分解ガスが発生し、ワレ、フクレが生
じて高強度芯を作成することは困難である。
ば多量の熱分解ガスが発生し、ワレ、フクレが生
じて高強度芯を作成することは困難である。
本発明は上記の如き欠点を克服すべく鋭意研究
を行なつた結果、結合材である熱可塑性樹脂もし
くはこれに熱硬化性樹脂を混合した樹脂混合物
に、シランカツプリング剤を好適に選択し配合す
ることによりワレ、フクレが見られず高強度の芯
が得られることを見いだした。
を行なつた結果、結合材である熱可塑性樹脂もし
くはこれに熱硬化性樹脂を混合した樹脂混合物
に、シランカツプリング剤を好適に選択し配合す
ることによりワレ、フクレが見られず高強度の芯
が得られることを見いだした。
即ち結合材である樹脂（５〜40重量部）にシラ
ンカツプリング剤（0.5〜40重量部）を加えて加
熱混練し体質材である粉体（30〜70重量部）と成
型助剤であるカルシウムステアレート（１〜25重
量部）を加え混練した後、芯状に成型し次に40〜
400℃で0.5〜48時間熱処理して残留する溶剤分を
除去しながらシランカツプリング剤の反応を進め
硬化させる。
ンカツプリング剤（0.5〜40重量部）を加えて加
熱混練し体質材である粉体（30〜70重量部）と成
型助剤であるカルシウムステアレート（１〜25重
量部）を加え混練した後、芯状に成型し次に40〜
400℃で0.5〜48時間熱処理して残留する溶剤分を
除去しながらシランカツプリング剤の反応を進め
硬化させる。
直径２ｍ／ｍ位の鉛筆芯として使用する場合に
は、このままでも充分な強度が得られ使用できる
がシヤープペンシル用芯を製造する場合さらに無
酸化雰囲気中において1300℃以下好ましくは1000
〜1200℃で焼成し高強度の芯を製造することが可
能であることを見い出し本発明を完成した。
は、このままでも充分な強度が得られ使用できる
がシヤープペンシル用芯を製造する場合さらに無
酸化雰囲気中において1300℃以下好ましくは1000
〜1200℃で焼成し高強度の芯を製造することが可
能であることを見い出し本発明を完成した。
本発明に用いられる樹脂は、シランカツプリン
グ剤と反応しうる樹脂であり、フエノール樹脂、
エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂等の熱
硬化性樹脂はもちろんポリビニルアルコール、セ
ルロース等の水溶性樹脂及び酢酸ビニル樹脂、ポ
リエチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の
熱可塑性樹脂に有効である。
グ剤と反応しうる樹脂であり、フエノール樹脂、
エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂等の熱
硬化性樹脂はもちろんポリビニルアルコール、セ
ルロース等の水溶性樹脂及び酢酸ビニル樹脂、ポ
リエチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の
熱可塑性樹脂に有効である。
本発明に用いられるシランカツプリング剤は、
その分子中に２個以上の異なつた反応基をもつ有
機けい素単量体であり、アミノ基とアルコキシ基
を有するアミノアルキルシラン、エポキシ基とア
ルコキシ基を有するエポキシアルキルシラン、メ
タクリル基とアルコキシ基を有するメタクリルオ
キシアルキルシラン、ビニール基とアルコキシ基
又はクロル基を有するビニールシラン、さらに上
記アルコキシ基に代わりアセトキシ基やシラノー
ル基を有するシランもシランカツプリング剤とし
て有効に使用される。
その分子中に２個以上の異なつた反応基をもつ有
機けい素単量体であり、アミノ基とアルコキシ基
を有するアミノアルキルシラン、エポキシ基とア
ルコキシ基を有するエポキシアルキルシラン、メ
タクリル基とアルコキシ基を有するメタクリルオ
キシアルキルシラン、ビニール基とアルコキシ基
又はクロル基を有するビニールシラン、さらに上
記アルコキシ基に代わりアセトキシ基やシラノー
ル基を有するシランもシランカツプリング剤とし
て有効に使用される。
又、体質材としては耐熱性を有する粉体が有効
であり、タルク、黒鉛等の無機粉体が好適に使用
される。
であり、タルク、黒鉛等の無機粉体が好適に使用
される。
さらにウルトラマリン等の着色材も体質材とと
もに使用される。
もに使用される。
成形助剤としてはワツクス類、オイル類、可塑
剤等が使用できるがカルシウムステアレート、
DOPが好適に使用される。
剤等が使用できるがカルシウムステアレート、
DOPが好適に使用される。
シランカツプリング剤は多様の基を有するため
使用する樹脂と成型助剤の組み合わせに応じて好
適に選択して用いることにより均一に分散し混合
する。
使用する樹脂と成型助剤の組み合わせに応じて好
適に選択して用いることにより均一に分散し混合
する。
さらに加熱処理によりシランカツプリング剤と
樹脂が反応し、けい素を含む化合物が得られるが
400℃以下の加熱処理においては耐熱性を有する
強固なけい素含有の有機高分子樹脂が得られ、さ
らに400℃以上の加熱処理においては有機高分子
樹脂の熱分解が促進され、さらに強固なけい素を
含む焼結体が得られる。
樹脂が反応し、けい素を含む化合物が得られるが
400℃以下の加熱処理においては耐熱性を有する
強固なけい素含有の有機高分子樹脂が得られ、さ
らに400℃以上の加熱処理においては有機高分子
樹脂の熱分解が促進され、さらに強固なけい素を
含む焼結体が得られる。
本発明では400℃以下で処理したけい素を含む
有機高分子樹脂をもつて芯を作成し、色鉛筆等の
直径２mmの鉛筆芯を得たがさらに400℃以上の加
熱処理をし、けい素を含む焼結体とし充分な強度
を有する直径0.57mmの極細シヤープペンシル用芯
を得た。
有機高分子樹脂をもつて芯を作成し、色鉛筆等の
直径２mmの鉛筆芯を得たがさらに400℃以上の加
熱処理をし、けい素を含む焼結体とし充分な強度
を有する直径0.57mmの極細シヤープペンシル用芯
を得た。
本発明により得られる鉛筆芯は鉛筆芯及びシヤ
ープペンシル用芯として広範な用途を有するもの
である。
ープペンシル用芯として広範な用途を有するもの
である。
次に実施例を掲げて本発明をさらに説明する。
実施例 １
ポリビニルアルコール（結合材、信越化学工
業株式会社製） 15重量部 ビニールシランカツプリング剤（信越化学工
業株式会社製） ５重量部 ウルトラマリン（着色材、青） 10重量部 タルク （体質材） 60重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）
５重量部 ポリビニルアルコールとビニルシランカツプリ
ング剤と水をミキサー等で混練し、ウルトラマリ
ン、タルク、カルシウムステアレートの粉体を混
入し、ニーダー、ロール等で30℃で加熱混練した
後、芯状に成型し、次に180℃の温度で３時間処
理しシランカツプリング剤を反応させて硬化させ
目的の青色鉛筆芯を得た。
業株式会社製） 15重量部 ビニールシランカツプリング剤（信越化学工
業株式会社製） ５重量部 ウルトラマリン（着色材、青） 10重量部 タルク （体質材） 60重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）
５重量部 ポリビニルアルコールとビニルシランカツプリ
ング剤と水をミキサー等で混練し、ウルトラマリ
ン、タルク、カルシウムステアレートの粉体を混
入し、ニーダー、ロール等で30℃で加熱混練した
後、芯状に成型し、次に180℃の温度で３時間処
理しシランカツプリング剤を反応させて硬化させ
目的の青色鉛筆芯を得た。
得られた鉛筆芯（直径2.0mm）の曲げ強度は表
に示すとおりである。
に示すとおりである。
実施例 ２
メタクリル酸エステル樹脂（結合材、樹脂分40
％日本合成化学工業株式会社製） 24重量部 メタクリルオキシアルキルシランカツプリング
剤（信越化学工業株式会社製） 10重量部 黒 鉛（体質材） 64重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）２重量部 メタクリル酸エステル樹脂とメタクリルオキシ
アルキルシランカツプリング剤をミキサー等で混
練し、次に黒鉛とカルシウムステアレートの粉体
を入れニーダー、ロール等で40℃で加熱処理した
後、芯状に成型し次に100℃の温度にて６時間熱
処理しシランカツプリング剤を反応させ目的の芯
鉛筆を得た。
％日本合成化学工業株式会社製） 24重量部 メタクリルオキシアルキルシランカツプリング
剤（信越化学工業株式会社製） 10重量部 黒 鉛（体質材） 64重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）２重量部 メタクリル酸エステル樹脂とメタクリルオキシ
アルキルシランカツプリング剤をミキサー等で混
練し、次に黒鉛とカルシウムステアレートの粉体
を入れニーダー、ロール等で40℃で加熱処理した
後、芯状に成型し次に100℃の温度にて６時間熱
処理しシランカツプリング剤を反応させ目的の芯
鉛筆を得た。
得られた鉛筆芯（直径2.0mm）の曲げ強度は表
に示すとおりである。
に示すとおりである。
実施例 ３
ポリビニルブチラール（結合材、電気化学工業
社製） 20重量部 ビニールシランカツプリング剤（信越化学工業
社製） 10重量部 黒 鉛 （体質材） 59重量部 トルエン（溶剤） ５重量部 エタノール（溶剤） ５重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）１重量部 ポリビニルブチラールとビニールシランカツプ
リング剤とトロール、エタノールをミキサー等で
混練し、次に黒鉛とカルシウムステアレートの粉
体を入れニーダーロール等で80℃で混練した後、
芯状に成型し次に160℃の温度で６時間、熱処理
しシランカツプリング剤を反応させ硬化させた。
社製） 20重量部 ビニールシランカツプリング剤（信越化学工業
社製） 10重量部 黒 鉛 （体質材） 59重量部 トルエン（溶剤） ５重量部 エタノール（溶剤） ５重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）１重量部 ポリビニルブチラールとビニールシランカツプ
リング剤とトロール、エタノールをミキサー等で
混練し、次に黒鉛とカルシウムステアレートの粉
体を入れニーダーロール等で80℃で混練した後、
芯状に成型し次に160℃の温度で６時間、熱処理
しシランカツプリング剤を反応させ硬化させた。
これをさらに無酸化雰囲気中において昇温温度
毎時200℃で1200℃まで加熱し、1200℃で１時間
焼成した後これを放冷し目的の芯を得た。
毎時200℃で1200℃まで加熱し、1200℃で１時間
焼成した後これを放冷し目的の芯を得た。
得られたシヤープペンシル用芯（直径0.570mm）
の曲げ強度は表に示すとおりである。
の曲げ強度は表に示すとおりである。
実施例 ４
ポリ酢酸ビニル樹脂（結合材、溶剤分50％昭和
高分子株式会社製） 20重量部 アミノアルキルシランカツプリング剤（信越化
学工業株式会社製） 20重量部 黒 鉛 （体質材） 58重量部 DOP （成型助剤） ２重量部 ポリ酢酸ビニル樹脂とアミノアルキルシランカ
ツプリング剤とDOPをミキサー等で混練し実施
例３と同様の方法で処理し目的のシヤープペンシ
ル用芯（直径0.570mm）を得た。
高分子株式会社製） 20重量部 アミノアルキルシランカツプリング剤（信越化
学工業株式会社製） 20重量部 黒 鉛 （体質材） 58重量部 DOP （成型助剤） ２重量部 ポリ酢酸ビニル樹脂とアミノアルキルシランカ
ツプリング剤とDOPをミキサー等で混練し実施
例３と同様の方法で処理し目的のシヤープペンシ
ル用芯（直径0.570mm）を得た。
得られた芯の曲げ強度は表に示すとおりであ
る。
る。
実施例 ５
ポリ酢酸ビニル樹脂（結合材、溶剤分50％昭和
高分子株式会社製） 15重量部 フラン樹脂（結合材、揮発分50％日立化成株式
会社製） ５重量部 アミノアルキルシランカツプリング剤（信越化
学工業株式会社製） 20重量部 黒 鉛 （体質材） 58重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）２重量部 ポリ酢酸ビニル樹脂とフラン樹脂とアミノアル
キルシランカツプリング剤をミキサー等で混合
し、次に黒鉛とカルシウムステアレートの粉体を
混練し、実施例３と同様の方法で処理し、目的の
シヤープペンシル用芯（直径0.570mm）を得た。
高分子株式会社製） 15重量部 フラン樹脂（結合材、揮発分50％日立化成株式
会社製） ５重量部 アミノアルキルシランカツプリング剤（信越化
学工業株式会社製） 20重量部 黒 鉛 （体質材） 58重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）２重量部 ポリ酢酸ビニル樹脂とフラン樹脂とアミノアル
キルシランカツプリング剤をミキサー等で混合
し、次に黒鉛とカルシウムステアレートの粉体を
混練し、実施例３と同様の方法で処理し、目的の
シヤープペンシル用芯（直径0.570mm）を得た。
得られた芯の曲げ強度は表に示すとおりであ
る。
る。
比較例 １
ポリビニルアルコール（結合材、信越化学工業
株式会社製） 15重量部 ウルトラマリン（着色材） 10重量部 タルク （体質材） 60重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）５重量部 水 ５重量部 実施例１と同様の方法で処理し青色鉛筆芯を得
た。得られた鉛筆芯（直径2.0mm）の曲げ強度は
表に示すとおりである。
株式会社製） 15重量部 ウルトラマリン（着色材） 10重量部 タルク （体質材） 60重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）５重量部 水 ５重量部 実施例１と同様の方法で処理し青色鉛筆芯を得
た。得られた鉛筆芯（直径2.0mm）の曲げ強度は
表に示すとおりである。
比較例 ２
メタクリル酸エステル樹脂（結合材、樹脂分40
％日本合成化学工業株式会社製） 24重量部 黒 鉛 （体質材） 64重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）２重量部 実施例と同様の方法で処理し鉛筆芯を得た。
％日本合成化学工業株式会社製） 24重量部 黒 鉛 （体質材） 64重量部 カルシウムステアレート（成型助剤）２重量部 実施例と同様の方法で処理し鉛筆芯を得た。
得られた鉛筆芯（直径2.0mm）の曲げ強度は表
に示す通りである。
に示す通りである。
比較例 ３
ポリ酢酸ビニル樹脂（結合材、溶剤分50％昭和
高分子株式会社製） 20重量部 黒 鉛 （体質材） 58重量部 DOP （成型助剤） ２重量部 実施例４と同様の方法で処理し、この方法によ
り得られた芯はもろいものであり、シヤープペン
シル用芯として充分な強度を得ることはできなか
つた。得られた鉛筆芯（0.580mm）の曲げ強度は
表に示すとおりである。
高分子株式会社製） 20重量部 黒 鉛 （体質材） 58重量部 DOP （成型助剤） ２重量部 実施例４と同様の方法で処理し、この方法によ
り得られた芯はもろいものであり、シヤープペン
シル用芯として充分な強度を得ることはできなか
つた。得られた鉛筆芯（0.580mm）の曲げ強度は
表に示すとおりである。
「表」
曲げ強度値（ｇ／mm2）
実施例１ 7000
実施例２ 12000
実施例３ 20000
実施例４ 22000
実施例５ 23000
比較例１ 3000
比較例２ 4000
比較例３ 9000
なお「表」に示す曲げ強度はJIS−Ｓ−6019−
1972による。
1972による。
Claims (1)
- １ 樹脂を結合材とする鉛筆芯において樹脂強度
を高める鉛筆芯の強度補強剤としてシランカツプ
リング剤を用い、これを樹脂と体質材と成型助剤
に混練後芯状に成型し加熱処理してなることを特
徴とする鉛筆芯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16224181A JPS5863768A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 鉛筆芯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16224181A JPS5863768A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 鉛筆芯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5863768A JPS5863768A (ja) | 1983-04-15 |
| JPS647632B2 true JPS647632B2 (ja) | 1989-02-09 |
Family
ID=15750663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16224181A Granted JPS5863768A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 鉛筆芯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5863768A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6438298A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-08 | Pentel Kk | Pencil |
| US5346930A (en) * | 1991-06-13 | 1994-09-13 | Lydall, Inc. | Rigid fiberboard |
-
1981
- 1981-10-12 JP JP16224181A patent/JPS5863768A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5863768A (ja) | 1983-04-15 |
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