TW202014484A

TW202014484A - 鉛筆芯

Info

Publication number: TW202014484A
Application number: TW108128207A
Authority: TW
Inventors: 三浦博
Original assignee: 日商飛龍文具有限公司
Priority date: 2018-08-17
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2020-04-16
Also published as: CN112513206A; CN112513206B; WO2020036059A1; JPWO2020036059A1; DE112019004140T5; CA3106090A1; JP7306398B2; TWI837160B

Abstract

本發明係關使至少含有著色成分與有機結合材的芯體進行熱處理後，於所得的燒成芯體之氣孔中，含浸下述一般式(化1)所示化合物者。

Description

鉛筆芯

本發明係關於一種鉛筆芯，其係至少含有著色成分與有機結合材，於藉由熱處理所得的燒成芯體之氣孔中具有含浸成分的。

一般而言，鉛筆芯係將石墨或氮化硼等著色成分，與滑石等體質材，與氯化乙烯基樹脂、氯化亞乙烯基樹脂、乙酸乙烯基樹脂、氯化乙烯基樹脂、乙烯基醇樹脂、丙烯醯胺樹脂、氯化石蠟、酚樹脂、呋喃樹脂、尿素樹脂、羧基甲基纖維素、硝基纖維素、丁基橡膠等有機結合材，或黏土等無機結合材作為主材而使用，視必要，併用鄰苯二甲酸酯等可塑劑，甲基乙基酮、丙酮、水等溶劑，硬脂酸鹽等安定劑，硬脂酸等滑劑，碳黑等填充材等，將這些原材料經分散混合、混煉而成形為細線狀後，施予熱處理至適宜燒成溫度。認為燒成後的芯體(燒成芯體)中曾存在著有機結合材或無機結合材、可塑劑、溶劑等分解物的部分成為氣孔，配合材料由於混煉成形時為高度地被分散，故作為燒成芯體全體具有比較大且均勻之多數細孔者。一般被販售的鉛筆芯為，於該細孔中，主要以提高書寫感作為目的，而使其含浸聚矽氧油、流動石蠟、主軸油(Spindle oil)、角鯊烷、α-烯烴寡聚物、石蠟蠟、微晶蠟、蒙塔蠟、巴西棕櫚蠟等油狀物而製造。

然而，鉛筆芯為藉由與紙的滑動摩擦所引起的黏著磨損(Adhesive wear)，因對紙面形成轉移膜而成為書寫線。然而，該書寫線為藉由黏著磨損所產生的含有石墨等著色成分的磨耗粉會黏在紙面上，經其他紙或手等擦過時，該石墨等著色成分會容易地移動而弄髒紙面。

又，近年來，對於鉛筆芯的主要使用者之學生而言，因書寫壓的降低而喜好鉛筆芯的硬度更為柔軟，且筆跡濃度較濃的鉛筆芯之傾向日漸提高。但對於硬度較為軟，且筆跡的濃度為較濃鉛筆芯，具有因前述擦過所引起的紙面污垢程度亦變大的在硬度及/或濃度與紙面污垢上的關連性，故需要開發即使擦過書寫線，於紙面上的污垢較少的鉛筆芯。

作為達成抑制經擦過所引起的石墨等移動而降低污垢的方法，主要已知有藉由含浸於鉛筆芯的油狀物等含浸成分，提高磨耗粉對紙面之固定性的對策。在專利文獻1中記載，藉由使用動態黏度高的含浸成分，使包含磨耗粉的書寫線之固定性以物理方式提高。在專利文獻2中記載，藉由將具有極性的脂肪酸酯使用於含浸成分，可藉由含浸成分與紙面官能基的化學鍵結而提高書寫線之固定性。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2005-213391號公報(申請專利範圍、實施例) [專利文獻2]日本特開2007-31589號公報(申請專利範圍、實施例)

[發明所解決的問題]

然而，於專利文獻1所示的動態黏度高的含浸成分雖可提高書寫線之固定性，但會使橡皮擦的消去性變差，且芯體變得不易磨損，與作為鉛筆芯的含浸成分使用之一般流動石蠟或聚矽氧油等低動態黏度的含浸成分之情況相比較時，其書寫線之濃度降低。又，與其作成磨損較大者，藉由使其為柔軟之芯體，雖可使其成為書寫線的濃度較高者，但一般柔軟鉛筆芯因彎曲強度為低，故於書寫時會產生容易折斷之其他問題。另一方面，於專利文獻2所示的極性大且分子量小的脂肪酸酯，會與使用於更換筆芯容器或自動鉛筆的筆芯管等的合成樹脂產生化學反應，而產生裂紋或斷裂。

又，若含浸成分的IOB值較大時，則有含浸成分會吸濕，於保管時在容器中起霧進而在盒內引起故障的可能性，故作為製品要求其進一步改善。於此，所謂IOB值，將決定為化學結構中特定基的值之合計作為無機性值，將此減去使化學結構中之碳數為20倍而有特定分支時所決定的數值之值作為有機性值後，將無機性值除以有機性值的值，例如無機性基之羧基的無機性值為，每1個羧基決定為150，對於有機性值，將每1個碳1數值化為20者。該IOB值表示於分子內所占的極性強度之指標，同時因IOB值×10接近HLB值，故亦作為親水性、親油性之判斷標準。

本發明中之幾項實施形態係以提供，可得到濃書寫線之同時，在擦過書寫線時磨耗粉的移動受到抑制，紙面之污垢為少，且信賴性高之鉛筆芯為目的。 [解決課題的手段]

即，本發明之幾項實施形態主要為鉛筆芯，其特徵為至少含有著色成分與有機結合材，於藉由熱處理所得之燒成芯體的氣孔中，具有含有下述一般式(化1)所示化合物之含浸成分者。

[發明之效果]

上述一般式(化1)所示的化合物因主鏈的碳鏈含有不飽和鍵，在常溫5～35℃(JIS Z 8703)為液體之不乾性油，容易含浸於燒成芯體之細孔中，且因藉由具有極性的酯鍵而結合，故於石墨粒子或具有複數的以下官能基的樹脂碳化物表面之固體表面上亦容易吸附，該官能基為於熱處理時藉由樹脂的分解･再鍵結而生成的羥基或羧基、碳之懸掛鍵(Dangling bond)等反應活性官能基。因此，藉由使用含有此的含浸成分，上述一般式(化1)所示的化合物為作為潤滑膜而存在於粒子間，因促進芯體之黏著磨損，而可得到濃的書寫線。

又，推測為存在於成為書寫線的磨耗粉表面之上述一般式(化1)所示化合物中，主鏈的酯與雙鍵部、末端的羥基及羧基之顯示極性的部分為，與紙的纖維素等具有極性之成分形成氫鍵之同時，對於上述一般式(化1)所示的化合物中成為側鏈的碳鏈於磨耗粉的粗糙表面上具有定錨效果且可有效率地吸附，故磨耗粉與紙面呈強固結合，即使擦過，磨耗粉亦難以移動。

[實施發明的形態]

以下詳細說明本發明之幾項實施形態。

在本發明之幾項實施形態中所使用的上述一般式(化1)所示化合物為，將原料的純化蓖麻油經水解，進一步進行縮合而得之蓖麻油酸的脫水縮合物(另稱：蓖麻油酸之脫水縮合物、12-羥基-9-cis-十七烯酸之脫水縮合物)。又，近年來，將福澤們成功地利用角矽藻所生產之蓖麻油(Lisinorain)酸(非專利文獻：Masataka Kajikawa, Tatsuki Abe, Kentaro Ifuku, Ken-ichi Furutani, Dongyi Yan, Tomoyo Okuda, Akinori Ando, Shigenobu Kishino, Jun Ogawa & Hideya Fukuzawa., Production of ricinoleic acid-containing monoestolide triacylglycerides in an oleaginous diatom, Chaetoceros gracilis., Scientific reports (2016), 6: 36809, (Published: 10 November 2016))進行縮合後，也可得到上述一般式(化1)所示化合物(蓖麻油酸之脫水縮合物)。

作為如此上述一般式(化1)所示的化合物之販售品，可舉出K-PON 400系列(小倉合成工業(股)製)之K-PON 402、K-PON 403-S、K-PON 404-S、K-PON 405-S、K-PON 406-S或MINERASOL PCF系列(伊藤製油(股)製)之PCF-90、PCF-45、PCF-30等蓖麻油酸的脫水縮合物。

上述一般式(化1)所示化合物在2～6聚物(縮合度為酸價換算)之黏度為400mPa･s～1800mPa･s(25℃)時，作為鉛筆芯之含浸成分，黏度比較高，且也期待物理性之磨耗粉的移動阻礙效果，對燒成芯體之含浸亦比較容易而為佳，6聚物者對於氧化等的化學性經時安定性亦比較高故特佳。又，對於超過6聚物者，使用公知技術之所謂在高溫･高壓之加壓含浸等技術，藉由含浸於燒成芯體而可得到本發明之實施形態的效果。

上述一般式(化1)所示化合物可單獨使用，但亦可與其他成分併用。例如可舉出過去公知的α-烯烴寡聚物或流動石蠟等。含浸成分中之上述一般式(化1)所示的化合物之濃度，對於含浸成分全量以50重量%以上為佳。又，含有上述一般式(化1)所示化合物的含浸成分之含浸量(含浸率)，對於鉛筆芯之全重量，以10重量%以上，30重量%以下為佳。未達10重量%時，含浸成分在燒成芯體內之樹脂碳化物等表面的吸附量會變少，其結果，作為潤滑膜之效果會減低，且因芯體之黏著磨損受到抑制故無法得到高筆跡。又，若超過30重量%時，燒成芯體內之含浸成分變多，書寫線變得不容易消失，或含浸成分浸透於紙面，變得容易產生書寫線之滲透。

使含浸成分進行含浸的燒成芯體，作為其他配合材料，可並用過去公知著色成分、體質材、有機結合材、可塑劑、溶劑、骨材、安定劑、填充劑等。這些可使用1種或亦可混合2種以上。

作為著色成分，可舉出鱗狀石墨、鱗片狀石墨、土壤石墨、人造石墨等石墨或氮化硼、合成雲母等無機粒子等。作為體質材，可舉出滑石、奈米碳管、碳纖維、纖維狀鈦酸鉀等。作為有機結合材，可舉出聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯化聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化石蠟、呋喃樹脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、聚酯、苯乙烯ｰ丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸基醯胺、丁基橡膠等合成樹脂，或木質素、纖維素、黃蓍膠橡膠、阿拉伯樹膠等天然樹脂等。作為可塑劑，可舉出鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、二辛基己二酸、二烯丙基間苯二甲酸酯、三甲酚磷酸鹽、己二酸二辛酯等。作為溶劑，可舉出甲基乙基酮、丙酮等酮類或乙醇等醇類、水等。作為潤滑劑，可舉出硬脂酸、山嵛酸等脂肪酸類，或脂肪酸醯胺類、硬脂酸等。作為安定劑，可舉出硬脂酸鹽、有機錫類、鋇-鋅類、鈣-鋅類等。作為填充材，可舉出鐵、鋁、鈦、鋅等金屬或該合金，又可舉出這些金屬或合金之氧化物或金屬氮化物、二氧化矽(二氧化矽)、碳黑、富勒烯等。這些填充材適用球形、無定形之粒狀、針狀、纖維狀、板狀等之形狀者。

這些配合材料可藉由捏合機、亨舍爾混合機、3根輥等進行均勻分散後而成形為細線狀，對應所使用的樹脂，可施予適宜熱處理，最後在非氧化環境中施予800℃～1300℃的燒成處理而得到燒成芯體。燒成芯體之細孔容積若為0.05cm³ /g～0.25cm³ /g，可得到所望含浸率。且，燒成芯體之細孔容積可藉由公知氣體吸附法或水銀壓入法而測定。

作為將含浸成分含浸於燒成芯體之方法，可採用於已加熱之含浸成分中浸漬燒成芯體而使其含浸的方法。可藉由攪拌含浸成分或施予加壓處理而加速含浸速度。在更高溫下進行加熱時，即使含浸成分的黏度被降低，亦可加速含浸速度，但藉由含浸成分之熱氧化或空氣中之水分會有使水解等含浸成分之劣化提高的傾向，故遮斷空氣或濕氣而使用等工夫為必要。使含浸成分含浸的燒成芯體，藉由離心分離機等除去芯體表面的多餘含浸成分而成為鉛筆芯即可。本發明之幾項實施形態之主旨為鉛筆芯，其特徵為含有至少著色成分與有機結合材，將芯體進行熱處理後所得之燒成芯體的氣孔中，具有含有上述一般式(化1)所示化合物的含浸成分者。其中，「燒成芯體」為經由所謂「燒成」的熱處理而得者，一般為將含有合成樹脂或天然樹脂等有機物(有機結合材)的組成物進行熱處理至燒成溫度時，樹脂分子在與石墨等著色成分成為複雜交絡之狀態下不規則地引起有機物之分解或縮合，作為芯體全體藉由經複雜的體積收縮，熱處理後之芯體(燒成芯體)的骨架結構成為微細部分極為複雜者，故認為熱處理後之各組成物的結合程度或尺寸等為多樣化，若欲進行與上述效果關連成為優勢的體系化之測定、解析，則必須進行非現實性次數的實驗等，且無法藉由其結構或特性而直接特定該物或者存在不切實際的情況。

作為使用有關本發明之幾項實施形態的鉛筆芯時的自動鉛筆本體，可使用過去公知者。例如如日本特開平8-282182號公報所揭示，於書寫時與芯的磨損之同時，使先端構件之先端面於紙面上擦拭狀態下進行撤退，防止書寫時的芯之折斷，所謂管道滑軌式自動鉛筆係可有效保護作為本發明之幾項實施形態所得的鉛筆芯，且先端構件之先端面以磨耗粉按壓在紙面，可提高磨耗粉(abrusion powder)對紙面之固定性。採用該管道滑軌(Pipe slide)式自動鉛筆時，如日本特開2015-104882號公報所揭示，選定與紙進行接觸的先端構件(不鏽鋼管)之形狀或原料，欲使芯的磨耗粉容易附著於先端構件而施予加工者為佳。又，在使用如日本特開2018-1685號公報所揭示的先端構件能在與紙面進行接觸的狀態下之書寫，且可連續書寫之自動鉛筆的情況，由於可防止藉由按壓時之衝撃所引起的芯的折斷，故最適合作為使用本發明之幾項實施形態之鉛筆芯的自動鉛筆。 [實施例]

以下依據實施例說明本發明，但本發明並未僅限定於實施例。且，配合材料之石墨的平均粒子徑為藉由雷射衍射式粒度分布測定裝置SALD-7000((股)島津製作所製)所測定之體積平均徑。且，燒成芯體之細孔容積為藉由定容量式氣體吸附法之比表面積/細孔分布測定裝置BELSORP-miniII(Microtrac-bel(股)製)，將以氮作為吸附氣體所得之氮吸附等溫線的吸附側之數據以BJH法計算而得。含浸成分之IOB值為由分子式之計算值。又，黏度為使用Modular compact rheometerMCR302(Anton-Paar Japan (股)製)之流變儀，使用測定溫度25℃，幾何形狀為1°/Φ50mm錐板所測定的剪切速度1/s之值。含浸率為，將含浸前之燒成芯體的重量作為X，將含浸後的鉛筆芯之重量作為Y時的(Y-X)/Y以百分率(重量%)表示者。

(燒成芯體A之製作) 鱗片狀石墨(著色成分：體積平均徑15μm) 45重量份聚氯乙烯(有機結合材) 24重量份碳黑(填充材) 1重量份硬脂酸鹽(安定劑) 1.5重量份硬脂酸(滑劑) 0.5重量份鄰苯二甲酸二辛基酯(可塑劑) 18重量份甲基乙基酮(溶劑) 15重量份將上述材料藉由亨舍爾混合機而進行分散混合處理，藉由3根輥進行混合處理後，以單軸押出機押出成形為細線狀，在空氣中經約10小時自室溫升溫至350℃，實施在350℃保持約1小時的加熱處理，進一步施予在密閉容器內施予最高1100℃之燒成處理，得到實際尺寸直徑0.57mm之燒成芯體A。細孔容積為0.18cm³ /g。

(燒成芯體B之製作) 鱗片狀石墨(著色成分：體積平均徑15μm) 33重量份聚氯乙烯(有機結合材) 23重量份碳黑(填充材) 1重量份硬脂酸鹽(安定劑) 1.5重量份硬脂酸(滑劑) 0.5重量份鄰苯二甲酸二辛基(可塑劑) 15重量份甲基乙基酮(溶劑) 15重量份將上述材料藉由亨舍爾混合機進行分散混合處理，藉由3根輥經混合處理後，以單軸押出機押出成形為細線狀，在空氣中經約10小時自室溫升溫至350℃，實施在350℃保持約1小時的加熱處理，進一步施予在密閉容器內施予最高1100℃之燒成處理，得到實際尺寸直徑0.57mm之燒成芯體B。細孔容積為0.13cm³ /g。

＜實施例1＞將上述燒成芯體A，將於120℃加熱的含浸成分(K-PON 402。上述一般式(化1)所示化合物(n=2)，蓖麻油酸之脫水縮合物，小倉合成工業(股)製，IOB值=0.45，黏度520mPa･s)進行16小時浸漬後，藉由離心分離機除去表面上的多餘含浸成分後得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為16.5重量%。

＜實施例2＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用K-PON 404-S(上述一般式(化1)所示化合物(n=4)，蓖麻油酸之脫水縮合物，小倉合成工業(股)製之IOB值=0.31，黏度1068mPa･s)以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為16.7重量%。

＜實施例3＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用K-PON 406-S(上述一般式(化1)所示化合物(n=6)，蓖麻油酸之脫水縮合物，小倉合成工業(股)製之IOB值=0.27，黏度1589mPa･s)以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為16.2重量%。

＜實施例4＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用PCF-90(上述一般式(化1)所示化合物(n=2)，蓖麻油酸之脫水縮合物，伊藤製油(股)製之IOB值=0.45，黏度580mPa･s) 以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為16.2重量%。

＜實施例5＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用PCF-45(上述一般式(化1)所示化合物(n=4)，蓖麻油酸之脫水縮合物，伊藤製油(股)製之IOB值=0.31，黏度1162mPa･s) 以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為16.5重量%。

＜實施例6＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用PCF-30(上述一般式(化1)所示化合物(n=6)，蓖麻油酸之脫水縮合物，伊藤製油(股)製之IOB值=0.27，黏度1782mPa･s) 以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為16.5重量%。

＜實施例7＞對於上述燒成芯體B，將於150℃加熱的含浸成分(K-PON 402(上述))經16小時，在2MPa之條件下進行加壓含浸後，施予離心分離機除去表面上的多餘含浸成分後得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為14.0重量%。

＜實施例8＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用K-PON 404-S(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為13.8重量%。

＜實施例9＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用K-PON 406-S(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為13.5重量%。

＜實施例10＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用PCF-90(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為14.2重量%。

＜實施例11＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用PCF-45(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為13.5重量%。

＜實施例12＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用PCF-30(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為13.3重量%。

＜比較例1＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用蓖麻油酸(上述一般式(化1)所示化合物之縮合前的物質(n=1)，和光純藥工業(股)製之IOB值=0.72，黏度342mPa･s)以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為17.6重量%。

＜比較例2＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用K-PON 406-G(聚縮合蓖麻油脂肪酸之甘油酯，小倉合成工業(股)製之IOB值=0.29，黏度1574mPa･s)以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為18.3重量%。

＜比較例3＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用經加熱溶解的12-氫酸(12-羥基硬脂酸，小倉合成工業(股)製之IOB值=0.71，常溫固體(熔點77℃))以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為16.7重量%。

＜比較例4＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用K-PON 306(12-羥基十八烷酸聚縮合物，小倉合成工業(股)製之IOB值=0.26，黏度3006mPa･s)以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為16.5重量%。

＜比較例5＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用蓖麻油 Special Maru A(蓖麻油酸甘油三酸酯酯，伊藤製油(股)製之IOB值=0.43，黏度696mPa･s)以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為17.2重量%。

＜比較例6＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用日石聚丁烯SV-7000(聚丁烯，JXTG能量(股)製)與合成器4SP (α-烯烴寡聚物，日光化學(股)製)以1：1(重量比)進行混合之混合物，IOB值=0，黏度1430mPa･s)以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為15.7重量%。

＜比較例7＞對於實施例1，將含浸成分變更為K-PON 402，使用NIKKOL Sefsol-218(單辛酸丙二醇，日光化學(股)製之IOB值=0.73，黏度12.5mPa･s)以外，與實施例1同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為16.5重量%。

＜比較例8＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用蓖麻油酸(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為15.0重量%。

＜比較例9＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用K-PON 406-G(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為14.8重量%。

＜比較例10＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用經加熱溶解的12-氫酸(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為12.8重量%。

＜比較例11＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用K-PON 306(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為11.7重量%。

＜比較例12＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用蓖麻油Special Maru A(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為13.0重量%。

＜比較例13＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用使日石聚丁烯SV-7000(上述)與合成器4SP(上述)以1：1(重量比)進行混合的混合物(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為10.9重量%。

＜比較例14＞對於實施例7，將含浸成分變更為K-PON 402，使用NIKKOL Sefsol-218(上述)以外，與實施例7同樣地得到鉛筆芯。含浸成分之含浸率為12.7重量%。

以上，對於在實施例1～12及比較例1～14所得之鉛筆芯，藉由下述方法，進行書寫濃度、對於擦過之固定性的測定，另外實施信賴性之試驗。

(書寫濃度之試驗方法) 書寫濃度試驗係以JIS S 6005為準而實施。

(對於擦過之固定性(污垢難度)之試驗方法) 對於擦過的固定性為將在書寫濃度試驗中畫線的書寫部分之濃度作為A，將前述書寫部分在垂直500g負重下以薄紙(Tissue paper)以一定條件下往復擦拭10次，將前述書寫部分外的污垢處之濃度作為B時，求得((A-B)/A)之百分率。值越大，對於擦過之書寫線的固定性越佳，而可謂難成為污垢。

(與樹脂製容器之反應性試驗方法) 與樹脂製容器之反應性試驗為，對於丙烯腈･苯乙烯共聚物(AS樹脂)製更換筆芯容器(STEIN更換筆芯用容器、Pentel(股)製)，放入40根在實施例1～12及比較例1～14所得之鉛筆芯，放置於不鏽鋼板上，於調整為60℃的恆溫槽內靜置16小時後，取出並在室溫下靜置1小時，其次於調整為-30℃的恆溫槽內靜置16小時的冷熱循環試驗重複2次後，以目視前述更換筆芯容器之變化而進行評估。

於燒成芯體A含浸有含浸成分之鉛筆芯(實施例1～6及比較例1～7)的試驗結果(評估結果)如表1所示。

由上述表1之結果可得知，實施例1～6的鉛筆芯與比較例1～7的鉛筆芯做比較，其為可得到筆跡線為濃，且紙面的污垢少的鉛筆芯。

在實施例1～3中，作為含浸成分使用的上述一般式(化1)所示化合物之縮合度為相異(實施例1為2聚物，實施例2為4聚物，實施例3為6聚物)，縮合度變得越大，分子量會變得越大且黏度變得越高，但含浸成分若為上述一般式(化1)所示化合物時，對於黏度或IOB值不會產生影響，書寫濃度亦不會降低，且紙面之污垢亦少。

實施例4為使用與實施例1之製造公司相異的含浸成分，雖黏度有稍微提高，但若為上述一般式(化1)所示化合物，書寫濃度亦不會降低，且紙面之污垢亦少。

實施例5為使用與實施例2相異的製造公司的含浸成分，雖黏度有稍微提高，但若為上述一般式(化1)所示化合物，書寫濃度亦不會降低，且紙面之污垢亦少。

實施例6為使用與實施例3相異的製造公司的含浸成分，雖黏度有稍微提高，但若為上述一般式(化1)所示化合物，書寫濃度亦不會降低，且紙面之污垢亦少。

比較例1、2中，書寫濃度雖比實施例1～6濃，但紙面的污垢變得更多(固定率變低)。另一方面，比較例3～7為紙面的污垢為多，且書寫濃度亦降低，無法解決上述課題。

比較例1為，含浸成分為蓖麻油酸，上述一般式(化1)所示化合物之縮合前的物質(n=1)，但推論係由於IOB值為高，且與著色成分之石墨的締結為弱，故未減低紙面的污垢。且，蓖麻油酸容易吸濕大氣中之水分，故在與樹脂製容器之反應性試驗中會因吸濕的水分於更換筆芯容器內凝結，其結果使芯難由外殼取出。

比較例2為，含浸成分為將上述一般式(化1)所示化合物的6聚物之末端的羧基取代為經甘油基修飾的甘油酯者，但推論係因不具有極性大之羧基，與紙面之官能基的相互作用變得不充分，而紙面之污垢並未減低。

比較例3為，含浸成分(12-羥基硬脂酸)為比較例1的含浸成分(蓖麻油酸)中不具有不飽和鍵的飽和脂肪酸，因在常溫固體的芯體之磨損已經減少，故成為非常細的書寫線(書寫濃度)。

比較例4為，含浸成分為比較例3的含浸成分(12-羥基硬脂酸)之脫水縮合物，其為上述一般式(化1)所示化合物之不具有不飽和鍵的物質，但推論係由於分子間容易接近，與藉由分子內的順式不飽和鍵而分子動作受到限制的上述一般式(化1)所示化合物比較，於分子間之相互作用更大，故阻礙到書寫時之芯體磨損，且書寫濃度降低者。

比較例5為，雖使用上述一般式(化1)所示化合物的原料之純化蓖麻油(蓖麻油酸甘油三酸酯)，推論係因在分子內的酯鍵為偏局部存在，故潤滑效果比上述一般式(化1)所示化合物低，阻礙到芯體之磨損，且書寫濃度降低者。

比較例6為使用將動態黏度高的飽和烴系含浸成分(專利文獻1記載之含浸成分)，調整為與實施例3之同等黏度的鉛筆芯。比較例6的含浸成分在流變儀(Modular compact rheometerMCR302(Anton-Paar Japan(股)製))之動態黏彈性測定(頻率1Hz，測定溫度25℃))，存在線形區域(剪斷應變0.1%～100%)，即使與實施例3為相同程度之黏度，與顯示不具有線形區域之牛頓流體的行為的含浸成分做比較，推論係因於書寫時含浸成分會阻礙到芯體之磨損，故推論為書寫濃度降低者。

比較例7為將極性大的脂肪酸酯作為含浸成分(專利文獻2記載之含浸成分)使用的鉛筆芯，除降低書寫濃度以外，碳鏈且極性大的含浸成分會侵蝕更換筆芯容器之丙烯腈･苯乙烯共聚物而引起裂痕。

其次，將於燒成芯體B使含浸成分進行含浸的鉛筆芯(實施例7～12及比較例8～14)之試驗結果(評估結果)表示於表2。

於上述表2之結果亦表示，實施例7～12的鉛筆芯與比較例8～14的鉛筆芯相比較下，得到筆跡線為濃，且紙面的污垢為少的鉛筆芯。即使將此變更為將上述一般式(化1)所示化合物進行含浸之燒成芯體(燒成芯體A及燒成芯體B)，若含浸成分為上述一般式(化1)所示化合物，即使鉛筆芯之磨損量相異，仍可得到筆跡線為濃，且紙面的污垢為少的鉛筆芯。

如以上詳述，藉由使用實施例1～12的鉛筆芯，與使用比較例1～14的鉛筆芯之情況相比較，可得到濃書寫線(濃書寫濃度)之同時，亦可得到擦過書寫線時磨耗粉的移動受到抑制，且紙面的污垢較少的鉛筆芯。

且，實施例1～12因含浸成分不會侵蝕更換筆芯容器而產生裂紋，且亦不會因吸濕而於更換筆芯容器內產生凝結，故也不會阻礙將鉛筆芯由更換筆芯容器取出時的基本功能。

Claims

一種鉛筆芯，其特徵為使至少含有著色成分與有機結合材的芯體進行熱處理後，於所得的燒成芯體之氣孔中，具有含有下述一般式(化1)所示化合物的含浸成分者
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