JP3585571B2

JP3585571B2 - Manufacturing method of fired pencil lead

Info

Publication number: JP3585571B2
Application number: JP13193495A
Authority: JP
Inventors: 修清水
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: JPH08325504A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は木軸鉛筆芯、シャープペンシル用芯などの鉛筆芯の製造方法、更に詳しくは、黒鉛等の体質材と結合材とを主材とし、混練、押し出し成形後、高温で焼成してなる強度を飛躍的に向上させ、強度と濃度、筆記性能をバランスよく兼ね備えた焼成鉛筆芯の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の木軸鉛筆芯、シャープペンシル用の芯は、黒鉛、カーボンブラックなどの体質材に、粘土、天然高分子、合成高分子、ピッチ、アスファルトなどの結合材を加え、さらに必要に応じて所要の溶剤および／または可塑剤を添加して、これらを混練し、該混合物を線状体に押し出し成形した後、９００〜１２００℃の高温で焼成し、得られた焼結体の気孔中に油脂類を含浸させて完成されている。
【０００３】
従来の焼成鉛筆芯の中でも、特に直径の細いシャープペンシル用芯は芯の強度不足のため、硬度によっては、いまだに実用強度のレベルに達していない。
芯の強度を向上させるための方法として種々の方法が提案されている。例えば補強材として、体質材の一部に繊維状物を配合したものとして、特公昭４８−１８３４７号公報と特開昭４８−６８３２１号公報に炭素繊維を配合したものが、特開昭５５−１３５１８２号公報には、筆記性を阻害することなく強度を向上させる方法として短繊維状チタン酸カリウムの配合が提案されている。
【０００４】
また特開昭６２−１２９３７０号公報には、書き味を損なうことなく強度を高める方法としてグラファイトウィスカーを配合する鉛筆芯の製造方法が提案されている。
これらの方法は追試の結果、繊維状物の直径が大きなために、強度保持に不可欠である黒鉛などの体質材の配向が阻害されてしまい、結果として鉛筆芯芯体の強度は低下する傾向を有しているとともに、使用量によっては書き味を悪化させる傾向を有する。
【０００５】
またシャープペンシル芯製造においては、黒鉛などの体質材と結合材、さらに必要に応じて溶剤および／または可塑剤を混練したものを押出成形、高温焼成するだけでは強度、濃度、筆記性能のバランスに問題があるのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、木軸鉛筆芯、シャープペンシル用芯等の焼成鉛筆芯の強度を向上させると共に、強度、濃度、筆記性能をバランスよく兼ね備えた焼成鉛筆芯の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記の課題を解決するため鋭意研究を行った結果、黒鉛などの体質材の配向を阻害することなく鉛筆芯芯体の補強をはかれないかと考え、種々実験の結果、少なくとも体質材の一部としてカーボンナノチューブを用いれば濃度、書き味を保持しながら曲げ強度を飛躍的に向上させ得ることを知見し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００８】
すなわち本発明は、黒鉛、カーボンブラックなどの体質材と、粘土、天然高分子、ピッチ、アスファルトなどの結合材とを主材とし、必要に応じて溶剤および／または可塑剤を添加して混練したものを押し出し成形、高温焼成する鉛筆芯の製造方法において、少なくとも体質材の一部として、カーボンナノチューブ（微細なチューブ状のグラファイト）を使用する焼成鉛筆芯の製造方法であり、カーボンナノチューブとしては直径１〜５０ｎｍ、長さが０．５〜５０μｍのものが好適であり、カーボンナノチューブの配合量としては、体質材と結合材の合計重量を１００重量部としたとき、カーボンナノチューブを０．５〜１５重量部配合するものである。
【０００９】
本発明のカーボンナノチューブは、工業的には炭化水素ポリマー繊維の脱水素反応による黒鉛化や、炭化水素の高温気相分解反応により製造され、円筒状格子や炭素六員環のらせん構造などの特徴をもつ炭素固体で、その１つ１つは直径がナノメーターサイズの極めて微細で透明な繊維状物質である。
カーボンナノチューブなる名称は技術雑誌「炭素」１９９３〔Ｎｏ．１５８〕Ｐ１６０〜１６８で使用され、その電子状態が解説されている。
ナノチューブの炭素六員環のらせん構造は、既知の通り化学的に強固であるため鉛筆芯製造時の混練工程において、強い剪断による十分な混練が可能となると同時に繊維状態が壊れることが無いという利点を有しており、その結果該混練物中におけるナノチューブの均一分散が可能となる。
【００１０】
また直径がナノメーターサイズであることから、該混合物を押し出し成形する際に体質材の配向を阻害すること無く分散し、芯体軸方向に架橋するかの如く補強するとともに、芯体の密度を高める。加えて黒鉛としての性質も有するため潤滑性も有していることから、書き味を損なうことが無い。その結果、強度は著しく向上し、摩耗当たり濃度も向上し、筆感は従来芯と何ら変わりの無い極めてバランスの優れた鉛筆芯を得ることができることとなる。
【００１１】
本発明に用いられる体質材は、天然黒鉛、人造黒鉛、キッシュ黒鉛、カーボンブラック、コークス粉末、雲母、タルク、窒化ほう素などの少なくとも一種を選択し、平均粒子径が５０μｍ以下、好ましくは１〜１０μｍの粒子径のものを用いると良い。粒子径が５０μｍ超の場合は強度が発現せず、また粒子径が１μｍ未満の場合は体質材の配向が劣り、強度が発現しないばかりでなく、硬度だけが硬くなる傾向を有するので好ましくない。
【００１２】
またカーボンナノチューブについては、好ましくは直径が１〜５０ｎｍ、長さが０．５〜５０μｍのものを用いると良い。直径が５０ｎｍ超の場合は芯体中の体質材の配向を阻害し、長さが５０μｍ超の場合はカーボンナノチューブ自体の配向が難しくなりやはり主体質材の配向を阻害するため強度が発現しない。また直径が１ｎｍ以下、長さ０．５μｍ以下の場合は目的の補強効果は得られない。
【００１３】
但し黒鉛に比べて透明性が高いため黒鉛ほどの着色性が期待できない。そのため使用する体質材に含まれるカーボンナノチューブは、０．５〜１５重量部、好ましくは１〜１０重量部であることが望ましい。０．５重量部以下の場合は目的の補強効果は得られず、１５重量部超の場合は強度は発現するものの体質材の総量の観点から、当然黒鉛が減少することとなるので濃度が低くバランスとしては悪くなるなどの傾向を有するので好ましくない。
【００１４】
また、本発明に用いられる結合材としては、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、ベントナイトなどの粘土鉱物、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂、フラン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、リグニン、セルロース、トラガントガム、などの天然高分子物質、石油アスファルト、コールタールピッチ、ナフサ分解ピッチ、合成樹脂の乾留ピッチなどのピッチ類から選択される少なくとも１種を用いると良い。
【００１５】
さらには、高せん断力を加えて行う混練時の分散性向上及び／または押し出し成形時の流動性・成形性向上の目的で、水、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジアリルイソフタレート、プロピレンカーボネート、アルコール類、ケトン類、エステル類などの可塑剤または溶剤の少なくとも１種を、必要に応じて添加しても良い。
【００１６】
【作用】
本発明のカーボンナノチューブ（微細なチューブ状グラファィト）を用いることにより、濃度、書き味を保持しながら曲げ強度を向上させることとなる根拠は以下のように推察される。
鉛筆芯芯体の補強を目的に繊維状物質を用いる方法はこれまでにも検討されてきたが、短繊維状チタン酸カリウム等は多結晶体であることから鉛筆芯製造時の混練工程中における高剪断力に耐えることができず、その繊維状態が破壊されてしまうために十分な分散ができないことに加え、その繊維状物質の直径が大きなことに起因し押し出し成形の際に、体質材の配合を阻害してしまう。またこれまで知見のグラファィトウィスカーは炭素六員環を持ち、化学的には比較的強固な物質である。しかしその直径の大きさから、短繊維状チタン酸カリウムと同様に押し出し成形の際に黒鉛等の主体質材の配向を阻害してしまう。その結果、得られる鉛筆芯の強度は発現しないばかりでなく、書き味も損なってしまうこととなる。
【００１７】
これらにくらべ、本発明のカーボンナノチューブは、前記の如く、円筒状格子や炭素六員環のらせん構造などの特徴をもつ炭素固体で、その一つ一つは直径がナノメーターサイズの極めて微細で透明な繊維状物質である。炭素六員環のらせん構造は、既知の如く化学的に強固であるので混練工程において、強い剪断による十分な混練が可能となると共に繊維状態が壊れることがない。従って混練物中における均一分散が可能である。
また直径がナノメーターサイズであることから、この混練物を押し出し成形する際に、黒鉛などの他の体質材の配向を阻害することがない。
芯体軸方向に架橋するように補強して、芯体の密度を高める。
黒鉛としての性質も有するので潤滑性も有しており、書き味を損うことがない。
【００１８】
【実施例】
次に本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）

上記材料をヘンシェルミキサーで混合分散し、加圧ニーダー、二本ロールで混練し線状体に押出成形した後、残留する可塑剤を除去すべく空気中で熱処理して固化（乾燥）した後に、窒素雰囲気中にて１０００℃で焼成し、最後にアルファーオレフィンオリゴマー（ライオン（株）製、リポルーブ２０）中に浸漬して油浸させて、直径が０．５７０ｍｍのシャープペンシル用芯ＨＢを得た。
【００１９】
（実施例２）
実施例１においてカーボンナノチューブの使用量を５重量部から０．５重量部、天然鱗状黒鉛の使用量を４５重量部から４９．５重量部にした以外、すべて実施例１と同様にして直径が０．５７０ｍｍのシャープペンシル用芯ＨＢを得た。
【００２０】
（実施例３）
実施例１においてカーボンナノチューブの使用量を５重量部から１０重量部、天然鱗状黒鉛の使用量を４５重量部から４０重量部にした以外、すべて実施例１と同様にして直径が０．５７０ｍｍのシャープペンシル用芯ＨＢを得た。
【００２１】
（実施例４）
実施例１においてカーボンナノチューブの使用量を５重量部から１５重量部、天然鱗状黒鉛の使用量を４５重量部から３５重量部にした以外、すべて実施例１と同様にして直径が０．５７０ｍｍのシャープペンシル用芯ＨＢを得た。
【００２２】
（実施例５）
実施例１においてカーボンナノチューブの使用量を５重量部から１重量部、天然鱗状黒鉛の使用量を４５重量部から４９重量部にした以外、すべて実施例１と同様にして直径が０．５７０ｍｍのシャープペンシル用芯ＨＢを得た。
【００２３】
（比較例１）
実施例１において用いたカーボンナノチューブをすべて天然鱗状黒鉛（平均粒子径７μｍ）に代えた以外、すべて実施例１と同様にして直径が０．５７０ｍｍのシャープペンシル用芯ＨＢを得た。
【００２４】
（比較例２）
実施例１においてカーボンナノチューブの使用量を５重量部から２０重量部、天然鱗状黒鉛の使用量を４５重量部から３０重量部にした以外、すべて実施例１と同様にして直径が０．５７０ｍｍのシャープペンシル用芯ＨＢを得た。
【００２５】
（比較例３）
実施例１においてカーボンナノチューブの代わりにグラファイトウィスカー（日機装（株）製「グラスカー」（直径０．５μｍ、長さ２０μｍ））を用いた以外、すべて実施例１と同様にして直径が０．５７０ｍｍのシャープペンシル用芯ＨＢを得た。
【００２６】
前記により製造した実施例１〜５、比較例１〜３の芯について、ＪＩＳＳ６００５に準拠して、濃度（Ｄ）、曲げ強度（ＭＰａ）、動摩擦係数を試験した。また、体質材の充填度を評価する目的でかさ密度（ｇ／ｃｍ^３）を測定した。
その結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
表１により明らかなように、従来の体質材として黒鉛単味を用いた比較例１にくらべて、濃度及び書き味を表わす特性としての動摩擦係数においては大体同等であるが、本発明の実施例１〜５では、曲げ強度の顕著な向上が見られ、体質材の充填度を評価するかさ密度においても著しい向上が見られる。
カーボンナノチューブの使用量を２０重量部にした比較例２では曲げ強さ及びかさ密度は大幅に向上するものの、ナノチューブの透明性のために濃度が著しく小さくなっている。
カーボンナノチューブの代りにグラファイトウィスカーを使用した比較例３では、その直径の大きさから、黒鉛等の主体質材の配向を阻害して、曲げ強度、かさ密度共低下し、書き味も悪くなり、濃度も著しく小さくなっている。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、少なくとも体質材の一部として、カーボンナノチューブ（微細なチューブ状のグラファイト）を用いた鉛筆芯は、硬度、筆感は従来の鉛筆芯と変らないものの、強度を飛躍的に向上させ、強度と濃度と書き味のバランスの極めて優れた焼成鉛筆芯である。[0001]
[Industrial applications]
The present invention is a method of manufacturing a pencil lead such as a wooden pencil lead, a lead for a mechanical pencil, and more specifically, using a body material such as graphite and a binder as main materials, kneading, extrusion molding, and firing at a high temperature. The present invention relates to a method for producing a baked pencil lead having a remarkably improved strength and a good balance of strength, density and writing performance.
[0002]
[Prior art]
The conventional wood pencil lead and mechanical pencil lead are made of graphite, carbon black, etc., plus binders such as clay, natural polymer, synthetic polymer, pitch, asphalt, etc. And kneading them, extruding the mixture into a linear body, firing at a high temperature of 900 to 1200 ° C., and putting oils and fats into pores of the obtained sintered body. Is completed by impregnating with a kind.
[0003]
Among conventional fired pencil cores, a pencil lead having a particularly small diameter has not yet reached the level of practical strength depending on the hardness because of the insufficient strength of the core.
Various methods have been proposed as methods for improving the strength of the core. For example, as a reinforcing material in which a fibrous material is blended in a part of a constitutional material, a material in which carbon fibers are blended in JP-B-48-18347 and JP-A-48-68321 is disclosed in JP-A-55-68321. No. 135182 proposes blending of short-fibrous potassium titanate as a method for improving the strength without impairing the writability.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-129370 proposes a method for producing a pencil lead containing graphite whiskers as a method for increasing strength without impairing the writing taste.
In these methods, as a result of the additional test, since the diameter of the fibrous material is large, the orientation of the body material such as graphite, which is indispensable for maintaining the strength, is hindered, and as a result, the strength of the pencil core body tends to decrease. It also has a tendency to worsen the writing taste depending on the amount used.
[0005]
In the production of mechanical pencils, extruding and kneading a material such as graphite with a binder and, if necessary, a solvent and / or a plasticizer, and sintering at a high temperature will provide a balance between strength, concentration and writing performance. There is a problem at present.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing a fired pencil lead having improved balance of strength, concentration, and writing performance while improving the strength of a fired pencil lead such as a wood shaft pencil lead and a mechanical pencil lead. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted intensive studies to solve the above-described problems, and as a result of thinking that it is possible to reinforce the pencil core without hindering the orientation of the body material such as graphite, as a result of various experiments, at least The inventors have found that the use of carbon nanotubes as a part of the constitutional material can dramatically improve the bending strength while maintaining the concentration and writing quality, and have completed the present invention.
[0008]
That is, the present invention is based on a constitutional material such as graphite and carbon black, and a binder such as clay, natural polymer, pitch, and asphalt, and kneaded by adding a solvent and / or a plasticizer as necessary. In a method for producing a pencil lead, which is extruded and fired at a high temperature, a method for producing a fired pencil lead using carbon nanotubes (fine tubular graphite) as at least a part of a body material, wherein the carbon nanotube has a diameter of 1 to 50 nm and a length of 0.5 to 50 μm are preferable, and the amount of the carbon nanotube is 0.5 to 50 parts by weight when the total weight of the extender and the binder is 100 parts by weight. 15 parts by weight are blended.
[0009]
The carbon nanotubes of the present invention are industrially produced by graphitization by dehydrogenation of hydrocarbon polymer fibers or by high-temperature gas phase decomposition of hydrocarbons, and have features such as a cylindrical lattice and a helical structure of a six-membered carbon ring. , Each of which is a very fine and transparent fibrous material with a diameter of nanometers.
The name carbon nanotube is the technical magazine "Carbon" 1993 [No. 158] Used in pages 160 to 168, and describes the electronic state.
As is known, the spiral structure of the carbon six-membered ring of the nanotube is chemically strong, so that in the kneading process at the time of manufacturing a pencil lead, sufficient kneading by strong shearing is possible, and at the same time the fiber state is not broken. As a result, the nanotubes can be uniformly dispersed in the kneaded material.
[0010]
In addition, since the diameter is nanometer size, when extruding the mixture, the mixture is dispersed without disturbing the orientation of the extender, and is reinforced as if crosslinked in the axial direction of the core, and the density of the core is reduced. Enhance. In addition, since it has the properties of graphite and also has lubricity, it does not impair writing taste. As a result, the strength is remarkably improved, the density per abrasion is also improved, and a pencil lead having an excellent balance, which has the same brush feeling as the conventional lead, can be obtained.
[0011]
The extender used in the present invention selects at least one of natural graphite, artificial graphite, quiche graphite, carbon black, coke powder, mica, talc, boron nitride, and the like, and has an average particle diameter of 50 μm or less, preferably 1 to A particle having a particle diameter of 10 μm is preferably used. When the particle diameter is more than 50 μm, no strength is exhibited, and when the particle diameter is less than 1 μm, not only the orientation of the constitution material is inferior and the strength is not exhibited, but also only the hardness tends to be hard, which is not preferable.
[0012]
As for carbon nanotubes, those having a diameter of 1 to 50 nm and a length of 0.5 to 50 μm are preferably used. If the diameter is more than 50 nm, the orientation of the body material in the core is hindered. If the length is more than 50 μm, the orientation of the carbon nanotube itself becomes difficult, and the strength of the body material is also hindered. If the diameter is 1 nm or less and the length is 0.5 μm or less, the intended reinforcing effect cannot be obtained.
[0013]
However, since the transparency is higher than that of graphite, the coloring property of graphite cannot be expected. Therefore, the amount of carbon nanotubes contained in the constitutional material used is desirably 0.5 to 15 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight. If the amount is less than 0.5 parts by weight, the desired reinforcing effect cannot be obtained. If the amount is more than 15 parts by weight, the strength is exhibited, but from the viewpoint of the total amount of the constitutional material, the graphite naturally decreases, so the concentration is low. It is not preferable because the balance tends to deteriorate.
[0014]
Further, as the binder used in the present invention, kaolinite, halloysite, montmorillonite, clay minerals such as bentonite, vinyl chloride resin, chlorinated vinyl chloride resin, thermoplastic resin such as polyvinyl alcohol, furan resin, phenol resin, epoxy Use of at least one selected from thermosetting resins such as resins, natural polymer substances such as lignin, cellulose, tragacanth gum, pitches such as petroleum asphalt, coal tar pitch, naphtha cracked pitch, and carbonized pitch of synthetic resin. And good.
[0015]
Furthermore, water, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, tricresyl phosphate, dioctyl adipate, diallyl are used for the purpose of improving dispersibility at the time of kneading performed by applying a high shear force and / or improving fluidity and moldability at the time of extrusion molding. If necessary, at least one of plasticizers and solvents such as isophthalate, propylene carbonate, alcohols, ketones, and esters may be added.
[0016]
[Action]
The reason for using the carbon nanotubes (fine tubular graphite) of the present invention to improve the bending strength while maintaining the concentration and writing quality is presumed as follows.
A method using a fibrous substance for the purpose of reinforcing the pencil lead has been studied up to now, but since short-fibrous potassium titanate and the like are polycrystalline, they are used during the kneading process during the manufacture of the pencil lead. In addition to being unable to withstand high shear forces, the fibrous state is destroyed and not sufficiently dispersed.In addition, due to the large diameter of the fibrous substance, the extruded Will hinder the formulation. Graphite whiskers, which have been known so far, have a six-membered carbon ring and are chemically relatively strong. However, due to the size of the diameter, the orientation of the main material such as graphite is hindered during the extrusion molding as in the case of the short-fibrous potassium titanate. As a result, not only does the strength of the obtained pencil lead not develop, but also the writing taste is impaired.
[0017]
Compared with these, the carbon nanotubes of the present invention are, as described above, carbon solids having characteristics such as a cylindrical lattice and a helical structure of a carbon six-membered ring. It is a transparent fibrous substance. As is known, the helical structure of the six-membered carbon ring is chemically strong, so that in the kneading step, sufficient kneading by strong shearing becomes possible and the fiber state is not broken. Therefore, uniform dispersion in the kneaded material is possible.
In addition, since the diameter is nanometer size, when extruding the kneaded material, it does not hinder the orientation of other body material such as graphite.
The core is reinforced so as to be crosslinked in the axial direction to increase the density of the core.
Since it also has properties as graphite, it also has lubricity and does not impair writing taste.
[0018]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(Example 1)

After mixing and dispersing the above materials with a Henschel mixer, kneading with a pressure kneader and two rolls and extruding into a linear body, heat-treating in air to remove residual plasticizer, and solidifying (drying) Baking at 1000 ° C. in a nitrogen atmosphere, and finally immersing in an alpha-olefin oligomer (Lipol Co., Ltd., Lipolube 20) and oil immersion to obtain a mechanical pencil lead HB having a diameter of 0.570 mm. .
[0019]
(Example 2)
In Example 1, the diameter was changed in the same manner as in Example 1 except that the used amount of the carbon nanotube was changed from 5 parts by weight to 0.5 parts by weight, and the used amount of the natural scale graphite was changed from 45 parts by weight to 49.5 parts by weight. A 0.570 mm mechanical pencil lead HB was obtained.
[0020]
(Example 3)
In the same manner as in Example 1, except that the used amount of the carbon nanotube was changed from 5 parts by weight to 10 parts by weight and the used amount of the natural scale graphite was changed from 45 parts by weight to 40 parts by weight, the diameter was 0.570 mm. A lead HB for a mechanical pencil was obtained.
[0021]
(Example 4)
In the same manner as in Example 1, except that the used amount of the carbon nanotube was changed from 5 parts by weight to 15 parts by weight and the used amount of the natural scale graphite was changed from 45 parts by weight to 35 parts by weight, the diameter was 0.570 mm. A lead HB for a mechanical pencil was obtained.
[0022]
(Example 5)
In the same manner as in Example 1, except that the used amount of the carbon nanotube was changed from 5 parts by weight to 1 part by weight and the used amount of the natural scaly graphite was changed from 45 parts by weight to 49 parts by weight, the diameter was 0.570 mm. A lead HB for a mechanical pencil was obtained.
[0023]
(Comparative Example 1)
A mechanical pencil HB having a diameter of 0.570 mm was obtained in the same manner as in Example 1 except that all of the carbon nanotubes used in Example 1 were replaced with natural flaky graphite (average particle diameter 7 μm).
[0024]
(Comparative Example 2)
In the same manner as in Example 1, except that the used amount of the carbon nanotube was changed from 5 parts by weight to 20 parts by weight and the used amount of the natural scale graphite was changed from 45 parts by weight to 30 parts by weight, the diameter was 0.570 mm. A lead HB for a mechanical pencil was obtained.
[0025]
(Comparative Example 3)
Except for using a graphite whisker (“Glass car” (diameter 0.5 μm, length 20 μm) manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) instead of carbon nanotubes in Example 1, the diameter was 0.570 mm in the same manner as in Example 1. Of a mechanical pencil lead HB was obtained.
[0026]
The cores of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 manufactured as described above were tested for concentration (D), bending strength (MPa), and dynamic friction coefficient in accordance with JIS S6005. In addition, the bulk density (g / cm ³ ) was measured for the purpose of evaluating the degree of filling of the body material.
Table 1 shows the results.
[0027]
[Table 1]

[0028]
As is clear from Table 1, the dynamic friction coefficient as a characteristic representing the concentration and the writing taste is almost the same as that of Comparative Example 1 using only plain graphite as the conventional constitutional material. In Nos. 1 to 5, a remarkable improvement in bending strength is seen, and a remarkable improvement is also seen in bulk density for evaluating the degree of filling of the body material.
In Comparative Example 2 in which the used amount of the carbon nanotube was set to 20 parts by weight, the bending strength and the bulk density were significantly improved, but the concentration was extremely low due to the transparency of the nanotube.
In Comparative Example 3 using graphite whiskers instead of carbon nanotubes, the size of the diameter impedes the orientation of the main material such as graphite, so that the bending strength and bulk density are reduced, and the writing taste is poor. The concentration is also significantly lower.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, a pencil lead using carbon nanotubes (fine tubular graphite) as at least a part of a constitutional material has a hardness and a brush feel that are not different from those of a conventional pencil lead, but the strength is dramatically improved. It is a baked pencil lead that has an improved balance of strength, density and writing taste.

Claims

Extrusion molding is performed by kneading with a base material such as graphite and carbon black and a binder such as clay, natural polymer, pitch, and asphalt, and adding a solvent and / or a plasticizer as necessary. A method for producing a pencil lead which is fired at a high temperature, wherein carbon nanotubes (fine tubular graphite) are used as at least a part of the body material.

The method for producing a fired pencil lead according to claim 1, wherein the carbon nanotube has a diameter of 1 to 50 nm and a length of 0.5 to 50 m.

2. The method for producing a fired pencil lead according to claim 1, wherein the total weight of the extender and the binder is 100 parts by weight, and the extender contains 0.5 to 15 parts by weight of carbon nanotubes.