JPH0131794B2

JPH0131794B2 -

Info

Publication number: JPH0131794B2
Application number: JP17920681A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hasegawa; Yoichi Takano
Original assignee: TONBO PENCIL
Current assignee: TONBO PENCIL
Priority date: 1981-11-09
Filing date: 1981-11-09
Publication date: 1989-06-28
Also published as: JPS5880369A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は強度、濃度及び筆記性の改良された鉛
筆芯の製造方法に関し、更に詳しくは、酢酸ビニ
ル系樹脂からなる結合剤に金属塩化物を加え簡単
な操作により折れ難く、摩耗が少なく、筆跡濃度
が大で柔らかなタツチで滑らかな書き味をもち運
筆性に優れ、しかも品質にバラツキが少なく、安
定している高品質の鉛筆芯、殊にシヤープペンシ
ル用芯を製造する方法に関する。従来鉛筆芯は黒
鉛、カーボンブラツクを結合剤としての粘土と共
に充分混練した後、押出し成形し、100℃前後の
温度で乾燥した後更に100℃前後の温度で焼成し、
次いで浸油することによつて製造されていたが、
この方法では極細のシヤープペンシル用芯として
充分な強度を有する鉛筆芯を得ることは困難であ
つた。この為最近では結合剤として粘土の代わりに、
ポリ塩化ビニル、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
ル等の熱可塑性高分子物質を用いる方法がいろい
ろ提案されている。しかしながらこれらの高分子物質を用いて鉛筆
芯を製造する場合には、成形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℃という極めてゆつくりとした昇温速
度で加熱しなければならず、そのためにはかなり
の熟練と設備を要し、また工程も煩雑となる等の
欠点を有すると共に、まだ充分な強度と濃度を有
する芯を得るに至つていない。また結合剤としてコールタールピツチ、アスフ
アルト、リグニン或いは合成樹脂等を用い、これ
らに着色材、更に金属或いはその炭化物、酸化物
の粉末を加える方法が提示されている。例えば、特公昭48−21648号公報には、加熱焼
成により炭化する結合剤に黒鉛及び金属或いはそ
の炭化物または酸化物の微粉末を重量比に於て全
量の数パーセント程度混合し、成形後、上記添加
金属の融点以下で焼成することによつて鉛筆芯を
得る方法が開示されており、この方法によれば、
金属粉末が結合剤の炭化を促進し、黒鉛粒子の結
合を強化せしむるとしている。しかしこの方法では、金属粉末等固体の形で添
加する為、樹脂中への分散混合が必ずしも均一に
なるとは云えず、また金属粉末添加量が数パーセ
ントとかなり多量に添加する必要が有り、且つ添
加した金属の融点以下で焼成する必要があるた
め、硬い金属粉末により筆記時の滑らかさが十分
に期待出来ないと共に結合剤の炭化を充分に行わ
しめる為には、添加金属の融点により使用可能な
金属が限定される等の問題があつた。本発明者らは上記の如き欠点を克服すべく鋭意
研究を行い、その結果金属塩化物を可溶な溶剤に
希釈溶解した金属塩化物希釈溶液を結合剤に添加
混合することにより、微量の金属塩化物添加量
で、結合剤、着色材と均一な混合系を作ることが
可能となり混合操作がより一層容易且つ効果的に
行うことが出来、しかも一層強度が大で且つ筆跡
濃度の大きい鉛筆芯が製造出来る事を見い出し、
本発明を完成するに至つた。かくして本発明によれば、結合剤としての酢酸
ビニル系樹脂、着色材、可塑剤と該樹脂類と相溶
性のある溶剤に希釈溶解した金属塩化物を混練し
た後、芯状に成形し、得られた芯状組成物を70〜
120℃に加熱して溶剤を完全に除去せしめた後非
酸化性雰囲気中で少なくとも900℃の温度で焼成
することを特徴とする強度、濃度及び筆記性の改
良された鉛筆芯の製造法が、提供される。本発明による金属塩化物の希釈溶液を結合剤に
添加することは、金属塩化物が粘結剤中に均一に
分散される為、金属塩化物の添加量は微量で良
く、また均一な品質が得られると共に筆記時の滑
らかさを損うこともない。この微量の金属塩化物の存在で結合剤の加熱焼
成時に於ける炭素化に際し触媒として働くため焼
成時の最高温度は金属の融点に関係なく良好な炭
素化を得る900〜1200℃にする事が可能であり、
結合剤の炭素化収率を向上せしめ、筆記時に極め
て濃く、折れ難い芯を形成するものである。本発
明に於て用いられる金属塩化物としては、塩化亜
鉛、塩化アルミニウム、塩化白金、塩化パラジウ
ム、塩化鉄、塩化銅等の可溶性金属塩化物であ
り、これらは単独で使用する事も出来、或いは２
種以上組合せて使用する事も出来る。かかる金属塩化物の配合量は、厳密に制限され
るものではないが、一般には、結合剤の100重量
部に対し、0.01〜５重量部、好ましくは0.02〜２
重量部の割合で使用するのが有利である。本発明に従えば、上記金属塩化物は、溶剤によ
り溶解希釈して配合する点に特色がある。該金属塩化物の溶解希釈に用いうる溶剤は、一
般には水、或いはメタノール・エタノール等アル
コール類、アセトン・メチルエチルケトン等ケト
ン類等の該金属塩化物を溶解し且つ結合剤を溶解
せしむるものが選択的に使用される。これら溶剤による該金属塩化物の溶解希釈の度
合は特に限定されるものではなく広範囲に変えう
るが、一般には10〜1000倍好ましくは50〜500倍
とするのが有利である。本発明に於ける結合剤としては酢酸ビニル系樹
脂が良好に用いられ、その中でもポリビニールエ
ステル型及びポリビニールアセタール型が特に良
好である。使用しうるポリビニールエステル型樹脂として
は酢酸ビニールの単独重合体又は酢酸ビニールの
少なくとも50重量パーセント、好ましくは、55重
量パーセント以上と該酢酸ビニールと共重合可能
な他の単重体の50重量パーセント以下、好ましく
は45重量パーセント以下との共重合体が包含され
る。しかして本発明において好適に使用しうる酢酸
ビニール系の樹脂には、例えば、ポリ酢酸ビニー
ルエチレン／酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エ
ステル／酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル／酢酸
ビニル共重合体などが挙げられる。ポリビニールアセタール型樹脂としては、ポリ
ビニルホルマール樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂、ポリビニルアセトアセタール樹脂が挙げられ
るが中でもポリビニルブチラール樹脂が好適であ
る。着色材としては、鉛筆芯の着色成分として通
常用いられるものが使用され、例えば黒鉛、カー
ボンブラツク、二硫化モリブデン、二硫化タング
ステンなどが挙げられるが、特に黒鉛が好適であ
る。さらに本発明において用いる可塑剤として
は、主として成形助剤としての滑剤の働きをなす
ものであり例えばDOP、DBP、BPBG等の液状
可塑剤、パラフイン蝋、モンタン蝋、密蝋、鯨
蝋、カルナウバ蝋等固体蝋、ステアリン酸、パル
ミチン酸、ミリスチン酸等高級脂肪酸、ステアリ
ルアルコール、セチルアルコール等高級アルコー
ルが挙げられ、これらは単独ないし、二種以上を
混合して用いられる。結合剤、着色材及び可塑剤の配合割合は、狭い
範囲に限定されるものではなく、最終鉛筆芯に要
求される筆跡濃度、用途等に応じて広範に変える
ことが出来るが、一般に該結合剤100重量部に対
し該着色材は50〜400重量部、好ましくは70〜320
重量部、可塑剤は２〜50重量部、好ましくは５〜
45重量部の範囲で使用するのが有利である。上記結合剤、金属塩化物希釈溶液、着色材、可
塑剤の混合は、それ自体公知の方法により、例え
ばニーダー、ロールミル等により十分に混合され
る。かくして混練した芯材料組成物は常法に従
い、例えば押出し成形機により芯状（直径：0.2
〜1.0mm）に成形される。成形された芯は曲りのない状態で、70〜120℃
の温度で混入している溶剤分を完全に除去せしめ
た後、非酸化性雰囲気中で少なくとも900℃好ま
しくは950〜1200℃で焼成する。かくして得られた焼成鉛筆芯は、次いで通常行
なれている浸油処理に付することが出来る。この
浸油処理に使用出来る油類としては、例えば鯨
油、ヒマシ油、ラード、スピンドル油、流動パラ
フイン、シリコーンオイル等常温で液状の油類及
びこれらにカルナウバ蝋、米ヌカ蝋、硫化蝋など
常温で固形のワツクス類を適宜混和したものなど
が挙げられる。以上述べた本発明の方法によれば、簡単な操作
で強度が極めて大で柔かなタツチで滑らかな書き
味の優れた筆記性を有し摩耗が少なく、筆記濃度
が大で、均一で安定しした品質をもつ高品質の鉛
筆芯を容易に製造することが出来る。本発明により製造される鉛筆芯は、特にシヤー
プペンシル用芯として適しているが、通常の鉛筆
芯としても又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酢酸ビニル樹脂…250重量部（以下重量部を略
す）（ポリ酢酸ビニル50％酢酸エチル溶液）（固形分として）ワツクスパラフイン蝋 …60 ステアリン酸 …20 塩化アルミニウム…下記表−１に示す量黒鉛 …670 エタノール …100 塩化アルミニウムをエタノールに溶解し、これ
に上記酢酸ビニル樹脂、ワツクス及び黒鉛を加
え、ニーダー及び３本ロールミルで充分混練した
後、押出成形機にて細線状に成形する。成形した芯状組成物を65℃で96時間加熱乾燥し
た後、黒鉛ルツボに詰め密封し、昇温速度毎時
200℃で1000℃まで加熱し、1000℃の温度で１時
間焼成を行なつた。得られた芯を放冷し、100℃に加熱した流動パ
ラフイン中に60分間浸漬することにより浸油を行
なつた。得られた鉛筆芯（直径：0.57mm）の曲げ強度、
反射率、摩擦係数、鉛筆硬度及び筆記性は下記表
−１に示すとおりである。なお本明細書において、曲げ強度及び摩擦係数
はJIS―Ｓ―6019―1972により、反射率及び鉛筆
硬度はJIS―Ｓ―6005―1963により測定した値で
ある。

【表】実施例２酢酸ビニル樹脂 …280 （ポリ酢酸ビニル 51％酢酸エチル溶液）ワツクスパラフイン蝋 …30 ステアリン酸 …40 塩化白金 1.5 黒鉛 648.5 エタノール 150 上記各成分を用い、前記実施例１と同様に操作
することにより、鉛筆芯（直径：0.57mm）を製造
した。得られた鉛筆芯の物性は表−２のとおりであつ
た。実施例３ポリビニルブチラール樹脂 …270 ワツクスパラフイン蝋 …60 ステアリン酸 …20 塩化亜鉛１黒鉛 649 メチルエチルケトン 420 ポリビニルブチラール樹脂及び塩化亜鉛をメチ
ルエチルケトンに溶解し、これにワツクス及び黒
鉛を加え、以下前記実施例１と同様に操作するこ
とにより、鉛筆芯（直径：0.57mm）を製造した。
得られた鉛筆芯の物性は表−２のとおりであつ
た。実施例４アクリル／酢ビ共重合体 260 （アクリル酸エチル／酢酸ビニル共重合体50
％メタノール溶液）ワツクス（ステアリン酸） 80 塩化第一鉄 0.8 黒鉛 659.2 エタノール 80 塩化第一鉄0.8重量部をエタノール80重量部に
溶解し、100倍希釈溶液を調整し、実施例１と同
様に操作することにより、鉛筆芯を製造した。得
られた鉛筆芯の物性は表−２のとおりであつた。比較例１（特公昭48−21648号公報記載の方法による）コールタールピツチ 400 黒鉛 550 カーボニルニツケル 50 メチルエチルケトン 2000 コールタールピツチ400重量部をメチルエチル
ケトン2000重量部に溶解し、これに黒鉛・カーボ
ニルニツケルを加え充分混練すると共に90℃程度
に加熱して揮発分を45％前後まで減少させる。これをロールにかけ揮発分20％前後とし、円柱
状に予備成形し、押出成形機によつて細い線状に
成形した後、90〜120℃で乾燥、還元雰囲気のも
と1000℃前後で焼成、浸油することにより鉛筆芯
を製造した。得られた鉛筆芯の物性は表−２のとおりであつ
た。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１酢酸ビニル系樹脂を結合剤とし、黒鉛、カー
ボンブラツク等の着色材及び可塑剤を配合、混練
後成形し、高温焼成して得る鉛筆芯の製造に於い
て、更に金属塩化物を添加することを特徴とする
鉛筆芯の製造方法。