JPH04198283A - 鉛筆芯の製造方法 - 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） 黒鉛と有機結合材とを少なくとも主材として使用し、混
練・成形後、焼成処理を施してなる鉛筆芯の製造方法に
関する。

（従来の技術） 上述した方法で作製される鉛筆芯は一般に樹脂焼成芯と
呼ばれるが、黒鉛は、滑らかな書き味と高い強度をもた
らすことから、その材料として極めて一般的なものとな
っている。

そして、強度と濃度の逆相関関係（強度の高いものにぜ
んとすると濃度の劣ったものになり、濃度の優れたもの
にせんとすると強度の低いものになる関係）の改善を図
る目的で、種々の検討がこの黒鉛に対してなされている
。

表面に皮膜を形成するのもその一つであり、例えば、特
開昭６１−９５０８４号公報にはポリメタクリル酸エス
テルを表面で重合させた黒鉛の使用について開示がある
。濃度や書き味を損なうことなく強度を向上させること
を目的とし、結合材と相溶性があって熱処理時には解重
合するポリメタクリル酸エステルが、混練後の黒鉛と結
合材との密着性を向上するとともに、焼成後は、内部に
均一なミクロボアを形成するという作用、及び、これに
よる効果が期待されているものである。

（発明が解決しようとする課Ｍ） 黒鉛は、きわめて表面不活性であり、また、粉砕され易
ければ層間剥離も起こし易い。そのため、表面に上述の
ような皮膜を形成してもなかなか安定に維持できない。

即ち、ニーダ−やロールなど適宜のものによる混練処理
で必然的に剪断力が材料に加わり、この剪断力によって
、黒鉛が粉砕されたり層間剥離したりし、また、表面不
活性であることから。

皮膜が黒鉛から剥離してしまう。結局、皮膜材料を黒鉛
とともに単に併用したのと大差のないものになってしま
う訳である。

（課題を解決するための手段） 混練処理時の剪断力に耐える安定な皮膜を有するものと
するのに、２つの手段がある。

一つは粒径が５μｍ以下の黒鉛を使用することで、もう
一つはゴム弾性を有する材料で皮膜を形成することであ
る。即ち、本発明は、（１）黒鉛と有機結合材とを少な
くとも主材として使用し、混練・成形後、焼成処理を施
してなる鉛筆芯の製造方法において、前記黒鉛として、
５μｍ以下の粒径のものの表面に前記有機結合材の炭素
残量よりも小さな炭素残量の有機物の皮膜を形成したも
のを使用することを特徴とする鉛筆芯の製造方法 （２）黒鉛と有機結合材とを少なくとも主材として使用
し、混練・成形後、焼成処理を施してなる鉛筆芯の製造
方法において、前記黒鉛として、表面に前記有機結合材
の炭素残量よりも小さな炭素残量の有機物であって、ゴ
ム弾性を有するものの皮膜を形成したものを使用するこ
とを特徴とする鉛筆芯の製造方法を要旨とする。

以下、詳述する。

黒鉛の粒径を５μｍ以下と小さくすれば混線における剪
断力の影響が小さくなる。このような小さな粒径のもの
はジェット粉砕などの適宜粉砕法によって得ることがで
きる。粉体業者に依頼してもよい。また、膨張黒鉛を粉
砕あるいは層剥離させることもできるし、人造黒鉛の中
には、もともとこのような粒径のものもある。尚、粒径
はばらつきを有するものであり、本発明では平均値を意
味している。均質性の点で、分布はなるべく小さい方が
好ましい。

また、ゴム弾性を有する材料で皮膜を形成すれば、混練
時に剪断力を受けてもゴム弾性により皮膜は形状復元す
る。即ち、黒鉛表面からの剥離を抑制できる。

これら２つの手段は併用可能である。即ち、粒径５μｍ
以下の黒鉛を選択する（１）の要旨の観点では、皮膜の
材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソ
ブチレン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸エステル、
ポリテトラフルオロエチレン、ナイロン、ポリメタメチ
ルスチレンなどの解重合型樹脂をはしめ、結合材に使用
する材料との関係で適宜のものを使用できるし、また、
ゴム弾性を有する皮膜材料を選択する（２）の要旨の観
点では、粒径が５μｍより大きな黒鉛を使用できるが、
粒径が５μｍ以下の黒鉛にゴム弾性を有する皮膜を形成
したものも使用でき、また、これらの手段の併用もでき
る。ここで、ゴム弾性を有する皮膜の材料の一例として
は、ポリクロロプレン、ブタジェン・スチレン共重合物
、ブタジェン・アクリロニトリル共重合物、エチレンビ
ニルアセテートなどを挙げられる。尚、皮膜の形成は、
黒鉛表面上での重合による方法によってもよいし、溶液
化した皮膜材料に黒鉛を浸漬する方法によってもよいし
、その他にも、例えば、■奈良機械製作新製のハイブリ
ダイゼーション・システムと呼ばれる機械を使用しての
皮膜形成法を採用するなど適宜である。複層に形成した
り他の目的で使用するものを分散含有する皮膜とするこ
となどもできる。また、被覆量も材料の種類により適宜
であるが、概して、黒鉛の量に対する重量割合で、５〜
４０％程度としておくとよい。

このような皮膜形成した黒鉛以外には従来公知の方法を
そのまま使用できる。即ち、例えば、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、塩化ゴム、塩素化ポリエチレン、
塩素化ポリ塩化ビニルもしくはこれらの共重合物といっ
た含塩素樹脂に代表される適宜結合材と皮膜形成黒鉛と
、必要に応じて使用される、フタル酸エステルなどの可
塑剤、溶剤、安定剤。

各種ウィスカーなどの補強材といったものをヘンシェル
ミキサー、加圧ニーダ−１３本ロールなと適宜のもので
混練し、押出成形等により細線状に成形後、焼成処理を
施して焼成芯体を得、更に、流動パラフィン、ワックス
などの油状物質を必要に応じて含浸する。

（実施例） 以下、単に「部」とあるのは重量部、「％」とあるのは
重量％を示す。

〈実施例１〉 ポリ塩化ビニル　　　　　　　　　３０部皮膜形成黒鉛
　　　　　　　　　　５０部（粒径３μｍの天然黒鉛に
対し１０ ％割合のスチレンモノマーを表面 で重合させたもの） ジオクチルフタレート（可塑剤）　　１５部ステアリン
酸塩（安定剤）　　　　　２部メチルエチルケトン（溶
剤）　　　　３０部上記上記物を加圧ニーダ−及び３本
ロールにより十分に混練後、細線状に押出成形し、空気
中で３００℃まで加熱し、更に、不活性雰囲気中で１０
００℃まで加熱した。冷却後。

スピンドル油を含浸し、０．５叫の鉛筆芯を得た。

〈実施例２〜４〉 実施例１の皮膜形成黒鉛として、黒鉛に対してスチレン
モノマーを５％割合、２０％割合、３０％割合で重合し
たものを使用した以外、すべて実施例１と同様にした。

〈実施例５〉 実施例１の皮膜形成黒鉛として、スチレンモノマー重合
後のものに、更に、黒鉛に対して５％割合のアクリロニ
トリルモノマーを表面で重合させたものを使用した以外
、すべて実施例１と同様にした。

〈実施例６〉 フラン樹脂　　　　　　　　　　　３０部皮膜形成黒鉛
　　　　　　　　　　４０部（粒径２μｍの人造黒鉛に
対し１０ ％割合の酢酸ビニル七ツマ−を表 面で重合させたもの） パラフィンワックス　　　　　　　　５部上記配合物を
加圧ニーダ−及び３本ロールにより十分に混練後、細線
状に押出成形し、１１０℃で２０時間かけて硬化処理し
、更に、不活性雰囲気中で１０００℃まで加熱した。

冷却後、スピンドル油を含浸し、０．５ａｎの鉛筆芯を
得た。

〈実施例７，８〉 実施例６の皮膜形成黒鉛として、粒径５μｍの人造黒鉛
に対し上場化ビニルモノマーを５％割合、２０％割合で
重合したものを使用した以外、す入で実施例６と同様に
した。

〈実施例９〉 実施例１の皮膜形成黒鉛として、粒径２０μｍの天然黒
鉛を溶剤溶解したスチレン・ブタジェン系熱可塑性エラ
ストマーに浸漬、取出して１０％割合の皮膜を形成した
ものを使用した以外、すにで実施例１と同様にした。

〈実施例１０〉 実施例９の皮膜形成黒鉛として、スチレン・ブタジェン
系熱可塑性エラストマーの代わりにスチレン・イソプレ
ン系熱可塑性エラストマーで皮膜を形成したものを使用
した以外、すべて実施例９と同様にした。

〈実施例１１〉 実施例９の皮膜形成黒鉛として、粒径１２μｍの人造黒
鉛に対し１０％割合の酢酸ビニルモノマーを表面で重合
後、更に、５％割合のエチレンビニルアセテート皮膜を
形成したものを使用した以外、すべて実施例９と同様に
した。

〈実施例１２〉 実施例９の皮膜形成黒鉛として、粒径５゜μｍの天然黒
鉛に対し２０％割合のスチロール樹脂（粒径３μｍのシ
リコーンゴム粉末を３０％割合で分散含有）皮膜を形成
したものを使用した以外、すべて実施例９と同様にした
。

〈実施例１３．１４＞ 実施例９の皮膜形成黒鉛として、粒径４μｍ、２μｍの
人造黒鉛に対してスチレン・ブタジェン系熱可塑性エラ
ストマー皮膜を形成したものを使用した以外、すべて実
施例９と同様にした。

〈比較例１〜３〉 実施例１，６．９において、皮膜形成黒鉛に代えて皮膜
形成しないままの黒鉛を使用した以外、すべて各実施例
と同様にした。

く比較例４，５〉 実施例１の皮膜形成黒鉛として、粒径７μｍ、２０μｍ
のものにポリスチレン皮膜を形成したものを使用した以
外、すべて実施例１と同様にした。

く比較例６〉 実施例６の皮膜形成黒鉛として、粒径１２μｍのものに
ポリ酢酸ビニル皮膜を形成したものを使用した以外、す
べて実施例６と同様にした。

く比較例７〉 比較例１において、ポリスチレン５部を配合物に併用し
た以外、すべて比較例１と同様にし・た。

〈比較例８〉 比較例２において、ポリ酢酸ビニル５部を配合物に併用
した以外、すべて比較例２と同様にした。

〈比較例９〉 比較例３において、スチレン・ブタジェン系熱可塑性エ
ラストマー５部を配合物に併用した以外、すべて比較例
゛３と同様にした。

上記各側で得たものについて、ＪＩＳ　　５６００５に
準じて曲げ強さと濃度とを測定した結果を表−１に示す
。

（以下、余白） 表−１ （発明の効果） 表−１より分かるように、本発明によれば表面皮膜黒鉛
を使用しての強度−濃度の逆相関関係の改善を大きくな
すことができる。

特許出願人　　　ぺんてる株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）黒鉛と有機結合材とを少なくとも主材として使用
   し、混練・成形後、焼成処理を施してなる鉛筆芯の製造
   方法において、前記黒鉛として、５μｍ以下の粒径のも
   のの表面に前記有機結合材の炭素残量よりも小さな炭素
   残量の有機物の皮膜を形成したものを使用することを特
   徴とする鉛筆芯の製造方法。
2. （２）黒鉛と有機結合材とを少なくとも主材として使用
   し、混練・成形後、焼成処理を施してなる鉛筆芯の製造
   方法において、前記黒鉛として、表面に前記有機結合材
   の炭素残量よりも小さな炭素残量の有機物であって、ゴ
   ム弾性を有するものの皮膜を形成したものを使用するこ
   とを特徴とする鉛筆芯の製造方法。