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CN117157365A - 烧成铅笔芯 - Google Patents

烧成铅笔芯 Download PDF

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CN117157365A
CN117157365A CN202280024014.XA CN202280024014A CN117157365A CN 117157365 A CN117157365 A CN 117157365A CN 202280024014 A CN202280024014 A CN 202280024014A CN 117157365 A CN117157365 A CN 117157365A
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CN
China
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polyether
pencil lead
modified polysiloxane
organic binder
kinematic viscosity
Prior art date
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Pending
Application number
CN202280024014.XA
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English (en)
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田中克哉
坂田祖
三浦隆博
村山祐太
竹中萌
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Pentel Co Ltd
Original Assignee
Pentel Co Ltd
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Publication date
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    • C09D13/00—Pencil-leads; Crayon compositions; Chalk compositions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K19/00—Non-propelling pencils; Styles; Crayons; Chalks
    • B43K19/16—Making non-propelling pencils
    • B43K19/18—Making pencil writing-cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
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    • B43K19/02—Pencils with graphite; Coloured pencils

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Abstract

烧成铅笔芯是对包含体质材料、有机粘结材料和聚醚改性聚硅氧烷的混合物进行烧成而得到的。

Description

烧成铅笔芯
技术领域
本公开涉及至少含有体质材料、和有机粘结材料的烧成铅笔芯。
背景技术
以往，作为烧成铅笔芯，已知通过下述方式得到的烧成铅笔芯：对石墨、氮化硼等体质材料、氯乙烯树脂、偏二氯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、氯化聚乙烯、聚乙烯醇、丙烯酰胺树脂、氯化石蜡树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、尿素树脂、丁基橡胶等有机粘结材料、膨润土、高岭土等粘土质粘结材料、邻苯二甲酸酯等增塑剂、甲基乙基酮、水等溶剂、硬脂酸盐等稳定剂、硬脂酸等润滑剂、炭黑等填充剂等材料进行混合、分散、混炼，挤出成形成细线状，对所得产物实施直至烧成温度的热处理，向得到的热处理后的芯体中浸渗硅油、液体石蜡、锭子油、角鲨烷、α-烯烃低聚物等油状物、蜡类而得到。
通常，烧成铅笔芯的弯曲强度与笔迹线的浓度具有反相关关系，若想要提高弯曲强度，则烧成铅笔芯变得不易磨损，结果，导致笔迹线的浓度下降。反之，存在若为了提高笔迹线的浓度而制成容易磨损的烧成铅笔芯、则弯曲强度下降的关系。因此，公开了为了改善该反相关关系的各种发明。作为提高烧成铅笔芯的特性的材料的一个例子，如下述的专利文献中所示那样，公开了一种烧成铅笔芯及其制造方法，通过向体质材料和有机粘结材料中添加硅化合物，在烧成温度下进行热处理，从而表现出下述这样的效果：不仅维持笔迹线的浓度，而且提高弯曲强度，抑制外观不良。另外，作为烧成铅笔芯的性能，为了得到顺滑的书写感，公开了向热处理后的芯体的气孔内浸渗润滑成分的技术。
专利文献1中，公开了通过使用硅的氧化物和/或硅的有机化合物作为烧成铅笔芯的配合材料，在特定的温度和气氛下进行烧成处理，从而制造弯曲强度高的烧成铅笔芯的方法。
另外，专利文献2中，公开了通过使用疏水性无定形二氧化硅作为烧成铅笔芯的配合材料，从而在不发生外观不良的情况下，制造弯曲强度和笔迹线的浓度的均衡性优异的烧成铅笔芯的方法。
专利文献3中，公开了通过使用倍半硅氧烷作为烧成铅笔芯的配合材料，从而在烧成铅笔芯不发生外观不良的情况下，制造与专利文献2相比，弯曲强度高，呈现浓笔迹的烧成铅笔芯的方法。
专利文献4中，公开了一种烧成铅笔芯的制造方法，其中，并非作为烧成铅笔芯的配合材料、而是分散在向热处理后的芯体中浸渗的油状物中的碳纳米粒子、硅的氧化物陶瓷纳米粒子在书写时发挥轴承的效果，由此，显示顺滑的书写感。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭63-35672号公报
专利文献2：日本特开2004-175900号公报
专利文献3：日本特开2011-68796号公报
专利文献4：国际公开WO2010/123070号公报
发明内容
发明要解决的课题
通常，对于烧成铅笔芯而言，如果提高弯曲强度，则造成有刮纸的书写感。这是因为，通过树脂碳化物将体质材料与体质材料粘接是提高弯曲强度的重要原因之一，该树脂碳化物是通过在烧成温度下对有机粘结材料进行热处理而形成的，但由于在热处理时经过膨胀和收缩的过程，因此，因有机物的分解/挥发而导致的膨胀、缩合不规则地发生，芯体整体发生复杂的体积收缩。结果，树脂碳化物的表面成为凹凸形状，产生凹凸形状的树脂碳化物与体质材料的粘接致密聚集的部分、和空隙大的不均匀的部分。因此，该树脂碳化物的凹凸、聚集部成为在书写时发生刮纸、损害顺滑的书写感的重要原因。虽然已公开了通过添加硅化合物、从而同时实现弯曲强度和笔迹线的浓度的发明，但现有已知的硅化合物是为了得到将硅化合物本身作为弯曲强度的增强剂的效果而使用的，而不作用于树脂碳化物，因此，并未解决若提高弯曲强度和笔迹线的浓度、则导致书写感下降这样的课题。
专利文献1中示出的硅氧化物和/或硅的有机化合物不存在与有机粘结材料的亲和性，与树脂碳化物独立地、发挥将体质材料与体质材料连结的作用，但若在烧成温度下进行热处理，则虽然芯体的强度提高，但将会不易分散均匀，与体质材料的粘接部分疏密不均，因此，弯曲强度提高也不充分，而且是有刮纸的书写感。
专利文献2、专利文献3中，公开了通过针对有机粘结材料能提高分散均匀性的表面处理、或使用具有分子结构的硅化合物，从而维持笔迹线的浓度，提高弯曲强度，但随着弯曲强度的提高，书写感受变差，不能得到无刮纸的顺滑的书写感。
对于专利文献4中示出的浸渗分散有纳米粒子的油状物的方法而言，存在于热处理后的芯体中的对浸渗有效的气孔的开口部被纳米粒子堵塞，导致对浸渗有效的气孔的数量减少。因此，被保持在烧成铅笔芯中的浸渗的油状物的量减少，不能充分发挥作为润滑剂的效果，损害顺滑的书写感。
鉴于上述情况，本发明的至少一个实施方式的目的在于提供一种烧成铅笔芯，其不仅能同时实现提高弯曲强度和维持笔迹线的浓度，而且具有顺滑的书写感。
用于解决课题的手段
本发明的至少一个实施方式涉及的烧成铅笔芯是通过对包含体质材料、有机粘结材料、和聚醚改性聚硅氧烷的混合物进行烧成而得到的。在一些实施方式中，烧成铅笔芯是通过至少将体质材料、有机粘结材料、和聚醚改性聚硅氧烷配合，进行混炼、挤出成形后，进行直至烧成温度的热处理而得到的。在一些实施方式中，相对于上述混合物中的上述有机粘结材料的含量，上述混合物中的上述聚醚改性聚硅氧烷的含量为0.5重量％以上且3重量％以下。在一些实施方式中，上述聚醚改性聚硅氧烷是具有以分支的聚硅氧烷链为主链的分子结构的聚醚改性聚硅氧烷。在一些实施方式中，上述聚醚改性聚硅氧烷的25℃下的运动粘度为100mm2/s以上且10000mm2/s以下。
本发明的至少一个实施方式涉及的烧成铅笔芯的制造方法具备下述步骤：
至少将体质材料、有机粘结材料和聚醚改性聚硅氧烷混合而得到混合物的步骤，
将上述混合物成形而得到成形体的步骤，和
对上述成形体进行烧成而得到烧成铅笔芯的步骤。
发明效果
通过本发明的至少一个实施方式，可提供一种烧成铅笔芯，其不仅能同时实现提高弯曲强度和维持笔迹线的浓度，而且具有顺滑的书写感。
具体实施方式
以下，对本发明的一些实施方式进行说明。但以下说明的实施方式只不过是单纯的说明例，并非意在将本发明的范围限定于此。
一些实施方式涉及的烧成铅笔芯是通过对包含体质材料、有机粘结材料和聚醚改性聚硅氧烷的混合物进行烧成而得到的。在一些实施方式中，烧成铅笔芯是通过将包含体质材料、有机粘结材料和聚醚改性聚硅氧烷的混合物混炼、挤出成形以得到成形体、并对得到的成形体进行直至烧成温度的热处理而得到的。
一些实施方式涉及的烧成铅笔芯的制造方法具备下述步骤：至少将体质材料、有机粘结材料和聚醚改性聚硅氧烷混合而得到混合物的步骤、将上述混合物成形而得到成形体的步骤、和对上述成形体进行烧成而得到烧成铅笔芯的步骤。
聚醚改性聚硅氧烷是聚二甲基硅氧烷的一部分甲基至少被聚氧化烯基取代的化合物，该聚氧化烯基显示与有机粘结材料的亲和性，因此，在混合或混炼时，在有机粘结材料与其他配合材料的界面处，聚醚改性聚硅氧烷形成吸附于有机粘结材料而成的吸附层。认为随后通过热处理(烧成)，聚醚改性聚硅氧烷吸附层的硅氧烷连接部作为树脂碳化物的被膜而形成硅的氧化物、碳化物等化合物。形成了被膜的树脂碳化物与未形成被膜的情况相比，成为高强度，因此弯曲强度提高。另外，硅的氧化物、碳化物等化合物的热膨胀系数低，因此，能抑制因有机粘结材料的膨胀、收缩而导致的在表面形成凹凸形状，容易形成平滑的表面。因此，不仅能得到顺滑的书写感，而且，树脂碳化物相对于体质材料的粘接面积较之未形成被膜的情况变小，因此不妨碍书写时的磨损。
因此，能得到不仅同时实现提高弯曲强度和维持笔迹线的浓度、而且由于书写时的摩擦下降、因而减少了刮纸的、具有顺滑的书写感的烧成铅笔芯。
作为聚醚改性聚硅氧烷的类型的代表例，包括向成为主链的聚硅氧烷链的侧链中导入了聚氧化烯基而成的侧链型、向聚硅氧烷链的单末端导入了聚氧化烯基而成的单末端型、向聚硅氧烷链的两末端导入了聚氧化烯基而成的两末端型、以及主链的结构由聚硅氧烷链与聚氧化烯基的交替的共聚形成的(AB)n型。此外，侧链型根据主链的分子结构而可分类为直链型和分支型。另外，作为聚氧化烯基，更优选至少包括聚氧乙烯基和/或聚氧丙烯基，是因为弯曲强度提高，书写阻力值也减小。
聚醚改性聚硅氧烷的25℃下的运动粘度为100mm2/s以上且10000mm2/s以下时，在混炼时，在有机粘结材料中的分散变得容易，均匀性提高，而且在热处理时，能有效地抑制由于低粘度化而导致的从有机粘结材料的脱离。此外，上述的运动粘度特别优选为500mm2/s以上且4500mm2/s以下。另外，混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于混合物中的有机粘结材料的含量的比例优选为0.5重量％以上且3重量％以下。上述的比例为0.5重量％以上且3重量％以下时，成为对于形成被膜而言充分的含量，并且成为在书写时烧成铅笔芯容易磨损的适当的被膜厚度，能得到弯曲强度与笔迹线的浓度的均衡性优异的烧成铅笔芯。更优选上述的比例为0.8重量％以上且2重量％以下。
作为两末端型聚醚改性聚硅氧烷，可举出信越化学工业株式会社制的X-22-4952(25℃下的运动粘度：100mm2/s)、X-22-4272(25℃下的运动粘度：270mm2/s)、KF-6123(25℃下的运动粘度：420mm2/s)、KF-6004(常温下为固体)。
作为(AB)n型聚醚改性聚硅氧烷，可举出Dow Toray Co.,Ltd.制的DOWSIL FZ-2203(25℃下的运动粘度：4100mm2/s)、DOWSIL FZ-2222(25℃下的运动粘度：20000mm2/s)、DOWSIL FZ-2233(25℃下的运动粘度：5000mm2/s)、Momentive Performance MaterialsJapan LLC制的Silsoft860(25℃下的运动粘度：170mm2/s)、Silsoft870(25℃下的运动粘度：220mm2/s)、Silsoft900(25℃下的运动粘度：250mm2/s)。
作为直链型聚醚改性聚硅氧烷，可举出信越化学工业株式会社制的KF-351A(25℃下的运动粘度：70mm2/s)、KF-352A(25℃下的运动粘度：1600mm2/s)、KF-353(25℃下的运动粘度：430mm2/s)、KF-354L(25℃下的运动粘度：200mm2/s)、KF-355A(25℃下的运动粘度：150mm2/s)、KF-615A(25℃下的运动粘度：920mm2/s)、KF-945(25℃下的运动粘度：130mm2/s)、KF-640(25℃下的运动粘度：20mm2/s)、KF-642(25℃下的运动粘度：50mm2/s)、KF-643(25℃下的运动粘度：19mm2/s)、KF-644(25℃下的运动粘度：38mm2/s)、KF-6020(25℃下的运动粘度：180mm2/s)、KF-6204(25℃下的运动粘度：70mm2/s)、X-22-4515(25℃下的运动粘度：4000mm2/s)、KF-6011(25℃下的运动粘度：130mm2/s)、KF-6011P(25℃下的运动粘度：140mm2/s)、KF-6012(25℃下的运动粘度：1600mm2/s)、KF-6015(25℃下的运动粘度：150mm2/s)、KF-6017(25℃下的运动粘度：600mm2/s)、KF-6017P(25℃下的运动粘度：850mm2/s)、KF-6043(25℃下的运动粘度：400mm2/s)、KF-6048(与烷基共同改性，25℃下的运动粘度：2700mm2/s)、X-22-2516(与烷基及芳烷基共同改性，25℃下的运动粘度：70mm2/s)、X-22-3939A(与氨基共同改性，25℃下的运动粘度：3300mm2/s)、X-22-4741(与环氧基共同改性，25℃下的运动粘度：350mm2/s)、KF-1002(与环氧基共同改性，25℃下的运动粘度：4500mm2/s)、Dow Toray Co.,Ltd.制的DOWSIL ES-5612Formulation Aid(25℃下的运动粘度：1000mm2/s)、DOWSIL BY25-337(25℃下的运动粘度：3000mm2/s)、DOWSIL BY22-008M(25℃下的运动粘度：2500mm2/s)、DOWSIL ES-5373Formulation Aid(25℃下的运动粘度：660mm2/s)、DOWSIL FZ-2123(25℃下的运动粘度：90mm2/s)、DOWSIL SS-2804(25℃下的运动粘度：390mm2/s)、DOWSIL SH3771 M Fluid(25℃下的运动粘度：300mm2/s)、DOWSIL5200Formulation Aid(与烷基共同改性，25℃下的运动粘度：2000mm2/s)、MomentivePerformance Materials Japan LLC制的TSF4440(25℃下的运动粘度：160mm2/s)、SF1188A(25℃下的运动粘度：1100mm2/s)、SF1288(25℃下的运动粘度：400mm2/s)、Silsoft840(25℃下的运动粘度：420mm2/s)、Silsoft875(25℃下的运动粘度：400mm2/s)、Silsoft880(25℃下的运动粘度：600mm2/s)。
作为分支型聚醚改性聚硅氧烷，可举出信越化学工业株式会社制的KF-6028(25℃下的运动粘度：900mm2/s)、KF-6028P(25℃下的运动粘度：900mm2/s)、KF-6038(与烷基共同改性，25℃下的运动粘度：700mm2/s)。
这些之中，优选分支型聚醚改性聚硅氧烷、尤其是KF-6028或KF-6028P。如果是分支型，则聚醚改性聚硅氧烷彼此间的分子间相互作用弱，因此，容易得到混炼时的均匀性，能形成平滑性高的被膜。通过上述方式，能得到在书写时不发生刮纸、与以往的烧成铅笔芯相比书写时的摩擦得以大幅下降的、显示顺滑的书写感的烧成铅笔芯。
聚醚改性聚硅氧烷可以为1种或将2种以上组合。另外，也可并用其他聚硅氧烷化合物。例如，可举出聚二甲基硅氧烷、聚甘油改性聚硅氧烷、氨基改性聚硅氧烷、甲基苯基改性聚硅氧烷等，但不限于这些。
作为体质材料，可举出石墨、氮化硼、云母、滑石等。作为石墨，天然石墨和人造石墨中的哪一种石墨均可使用，但优选使用结晶发达、解理性良好的天然石墨。进一步优选使用天然石墨中的鳞片状石墨。鳞片状石墨的结晶发达，其发达的结晶层叠，具有高的径长厚度比(aspect ratio)和平滑的表面。因此，鳞片状石墨在通过挤出成形而成形为细线状的芯时，沿挤出方向取向，能提高芯的弯曲强度，另外，由于其优异的解理性，能得到顺滑的书写感和高的笔迹线的浓度。作为鳞片状石墨的市售品，可举出株式会社中越石墨工业所制的BF系列、CPB系列、SC系列、富士石墨工业株式会社制的FT系列、MF系列等。作为氮化硼，可举出六方晶系的氮化硼(h-BN)。硼原子和氮原子交替成为正六边形的顶点而形成的结晶发达，该结晶层叠多层，构成六方晶系的氮化硼(h-BN)的1个粒子，因此，六方晶系的氮化硼(h-BN)的粒子与石墨同样，具有板状形状。另外，由于其层间通过弱范德华力连结，因此，六方晶系的氮化硼(h-BN)富有润滑性。由于这样的性质，所以六方晶系的氮化硼(h-BN)与石墨同样，适合作为烧成铅笔芯的材料，使用六方晶系的氮化硼(h-BN)得到的烧成铅笔芯成为具备高的弯曲强度和笔迹线的浓度的铅笔芯。作为市售品，可举出Denka株式会社制的Denka Boron Nitride SGP、Denka Boron NitrideGP、Denka Boron Nitride HGP、DenkaBoron Nitride SP-2、水岛合金铁株式会社制的SHP-3、SHP-5、SHP-7、HP-1、HP-2、HP-4W、HP-6、HP-60、HP-P1、FS-1等。
作为有机粘结材料，可举出聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯化聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化石蜡、呋喃树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尿素树脂、三聚氰胺树脂、聚酯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酰胺、丁基橡胶等合成树脂、木质素、纤维素、西黄蓍胶、阿拉伯胶等天然树脂等。这些有机粘结材料可以为1种或将2种以上组合。尤其是，聚氯乙烯等热塑性树脂由于富于加工性、廉价且供给也稳定，因而优选。作为聚氯乙烯，可举出Taiyo Vinyl Corporation制的TH系列、TU系列、TE系列、TG系列、KANEKACORPORATION制的Kanevinyl S系列、Kanevinyl KS系列、Kanevinyl K系列、Kanevinyl M系列、Kanevinyl HM系列、Tosoh Corporation制的Ryuron Paste、Shindai-ichi VinylCorporation制的ZEST系列。
在一些实施方式中，烧成铅笔芯可以是对除了包含体质材料、有机粘结材料及聚醚改性聚硅氧烷之外、还包含粘土质粘结材料等其他材料和/或各种添加剂的混合物进行烧成而得到的产物。
作为粘土质粘结材料，可举出膨润土、高岭土等。作为增塑剂，可举出邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、己二酸二辛酯、间苯二甲酸二烯丙酯、磷酸三甲苯酯、己二酸二辛酯等。作为溶剂，可举出甲基乙基酮、丙酮等酮类、乙醇等醇类、水等。作为稳定剂，可举出硬脂酸盐、有机锡类、钡-锌类、钙-锌类等。作为润滑剂，可举出硬脂酸、山嵛酸等脂肪酸类、脂肪酰胺类等。作为填充剂，可举出铁、铝、钛、锌等金属、其合金、以及这些金属、合金的氧化物、氮化物、二氧化硅(silica)、倍半硅氧烷等硅氧化物、炭黑、富勒烯等。关于这些填充剂，可适当使用球形、无定形的粒状、针状、纤维状、板状等形状的填充剂。另外，可以是1种或将2种以上组合。这些之中，板状的粒子由于在挤出成形时、与石墨同样地沿挤出方向取向而被配置在芯体中，因而优选。例如，可举出板状二氧化硅、板状氧化铝等。作为板状二氧化硅，可举出通过对蛭石(vermiculite)进行体积膨胀处理后、进行酸处理、进行水洗、干燥、粉碎、分级、从而得到的非晶性解理性板状二氧化硅。蛭石是以被分类为蛭石类粘土矿物或云母类粘土矿物的水云母为主成分的矿物，也被称为蛭石。蛭石的化学组成根据产地等而不同，但代表组成如下所述。
通过用硫酸、盐酸、硝酸等处理蛭石，从而将MgO3、Fe2O3等有色成分除去，成为维持了蛭石的层结构的板状二氧化硅(非晶性解理性板状二氧化硅)。该板状二氧化硅(非晶性解理性板状二氧化硅)的层间通过基于羟基的氢键连接，因此，仅通过向板状二氧化硅施加较小剪切力，即可容易地解理。另外，即使在直至1100℃的温度下进行热处理，板状二氧化硅(非晶性解理性板状二氧化硅)的层结构也不会发生变化，因此，也可合适地用于烧成铅笔芯。作为市售品，可举出水泽化学工业株式会社制的SIL-LEAF(シルリーフ)。作为板状氧化铝，可举出α-Al2O3、γ-Al2O3、θ-Al2O3等。由于板状氧化铝的粒子表面平滑，因而粒子间的润滑性良好，不易损害笔迹线的浓度和书写感。作为市售品，可举出Kinsei MatecCo.,Ltd.制的SERATH FYA00610、FYA02025、FYA10030、河合石灰工业株式会社制的Cerasur BMM系列。另外，倍半硅氧烷用组成式[R(SiO1.5)n]表示，是在单位组成中具有1.5个(＝sesqui，倍半)氧的硅氧烷的含义，也被称为[sil-sesqui-oxane]。作为倍半硅氧烷，可举出东京化成工业株式会社制的八(二甲基甲硅烷基氧基)八倍半硅氧烷(R：OSi(CH3)2H)、八乙烯基八倍半硅氧烷(R：CH3-CH＝CH2)、其衍生物等。
本发明的一些实施方式涉及的烧成铅笔芯通过对包含体质材料、有机粘结材料和聚醚改性聚硅氧烷的混合物进行烧成而得到。此处，“烧成铅笔芯”是经过称为“烧成”的热处理而得到的产物，通常，若对包含合成树脂、天然树脂等有机物(有机粘结材料)的组合物进行直至烧成温度的热处理，则树脂分子与石墨等体质材料复杂地络合，在此状态下，有机物的分解、缩合不规则地发生，作为芯体整体，发生复杂的体积收缩，因此，热处理后的芯体的骨架结构在微细的部分变得非常复杂，热处理后的各种组合物的结合程度、大小等也多种多样，认为：若要进行对于获得上述效果而言有利的系统化的测定、分析，需要进行非有限次的试验等，根据其结构或特性而直接确定该物质是不可能或完全不现实的。
作为向热处理后的芯体的气孔中浸渗的油，可使用现有已知的油。例如，可举出液体石蜡、α-烯烃低聚物、角鲨烷、锭子油、硅油、脂肪酸酯、蓖麻油等油状物、石蜡、微晶蜡、巴西棕榈蜡等蜡类，但不限于这些。
实施例
以下，基于实施例来说明本发明，但本发明并非仅限于实施例。需要说明的是，运动粘度的测定中，可使用LAUDA制的自动运动粘度测定装置PVS VAS、柴田科学株式会社制的Cannon Fenske、Ubbelohde等，也可通过将绝对粘度除以密度(比重)来计算。
＜实施例1＞
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
针对上述的配合材料，进行基于亨舍尔混合机的分散混合处理、基于三辊研磨机的混炼处理后，用单螺杆挤出机挤出成形成细线状，实施在空气中经约10小时从室温升温至350℃、在350℃下保持约1小时的加热处理，进而，在密闭容器内，实施最高1100℃的烧成处理，得到公称直径为0.5的热处理后的芯体。将该热处理后的芯体在已加热至温度100℃的液体石蜡中浸渍10小时后，将表面上的多余成分除去，由此得到烧成铅笔芯。
＜实施例2＞
实施例1中，将KF-6028的配合量从0.45重量份变更为0.06重量份，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为0.2重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为0.2重量％。
＜实施例3＞
实施例1中，将KF-6028的配合量从0.45重量份变更为0.15重量份，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为0.5重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为0.5重量％。
＜实施例4＞
实施例1中，将KF-6028的配合量从0.45重量份变更为0.24重量份，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为0.8重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为0.8重量％。
＜实施例5＞
实施例1中，将KF-6028的配合量从0.45重量份变更为0.9重量份，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为3重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为3重量％。
＜实施例6＞
实施例1中，将KF-6028的配合量从0.45重量份变更为1.2重量份，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为4重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为4重量％。
＜实施例7＞
实施例1中，将KF-6028变更为KF-6017(直链型聚醚改性聚硅氧烷)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜实施例8＞
实施例1中，将KF-6028变更为KF-6038(分支型聚醚改性聚硅氧烷、与烷基共同改性)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜实施例9＞
实施例1中，将KF-6028变更为KF-6048(直链型聚醚改性聚硅氧烷、与烷基共同改性)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜实施例10＞
实施例1中，将KF-6028变更为FZ-2203((AB)n型聚醚改性聚硅氧烷)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜实施例11＞
实施例1中，将KF-6028变更为FZ-2123(直链型聚醚改性聚硅氧烷)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜实施例12＞
实施例1中，将KF-6028变更为FZ-2222((AB)n型聚醚改性聚硅氧烷)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜实施例13＞
实施例1中，将KF-6028变更为Silsoft900((AB)n型聚醚改性聚硅氧烷)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜实施例14＞
实施例1中，将KF-6028变更为FZ-2233((AB)n型聚醚改性聚硅氧烷)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚醚改性聚硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的聚醚改性聚硅氧烷的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜比较例1＞
实施例1中，将KF-6028变更为KF-96-1,000cs(聚二甲基硅氧烷，25℃下的运动粘度：1000mm2/s，信越化学工业株式会社制)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，聚二甲基硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的硅化合物的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜比较例2＞
实施例1中，将KF-6028变更为Aerosil R972(疏水性无定形二氧化硅(表面基：(CH3)2)，日本Aerosil株式会社制)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，Aerosil R972的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的硅化合物的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜比较例3＞
实施例1中，将KF-6028变更为Aerosil R202(疏水性无定形二氧化硅(用硅油进行了表面处理后的产物)，日本Aerosil株式会社制)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，Aerosil R202的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的硅化合物的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜比较例4＞
实施例1中，将KF-6028变更为八(二甲基甲硅烷基氧基)八倍半硅氧烷(东京化成工业株式会社制)，除此之外，与实施例1同样地操作，得到烧成铅笔芯。
相对于有机粘结材料的添加量，倍半硅氧烷的添加量为1.5重量％。即，上述的材料的混合物中的硅化合物的含量相对于有机粘结材料的含量的比例为1.5重量％。
＜比较例5＞
实施例1中，以未添加聚醚改性聚硅氧烷(KF-6028)的组合进行混炼、挤出成形，然后，进行直至烧成温度的热处理，对于得到的热处理后的芯体，在分散有金刚石纳米粒子(比表面积450m2/g，体积平均直径mv值10nm，Dia Materials Co.,Ltd.制)的二甲基硅油KF96-30CS(25℃下的运动粘度：30mm2/s，折射率1.401，信越化学工业株式会社制)(温度100℃)中，浸渍10小时，然后，将表面上的多余成分除去，由此得到烧成铅笔芯。
对于以上实施例1～14及比较例1～5中得到的烧成铅笔芯，利用下述方法，实施弯曲强度、笔迹线的浓度、书写阻力值的测定。
(弯曲强度的试验方法)
弯曲强度的测定按照JIS S 6005实施。
(笔迹线的浓度的试验方法)
笔迹线的浓度的测定按照JIS S 6005实施。
(书写阻力值的试验方法)
书写阻力值的测定使用新东科学株式会社制的摩擦磨损试验机Tribo Gear型号：40实施。将测定环境设定为温度23℃±2℃、湿度65％±5％。作为自动铅笔，使用PentelCo.,Ltd.制的P205，使用专用的书写工具用架，将其固定于摩擦磨损试验机。将不锈钢板的垫、和JIS S 6039中示出的试验用纸固定在测定台上，测定用自动铅笔书写直线状时的摩擦力。关于试验用纸，使用预先在温度23℃、湿度65％的恒温恒湿槽中静置24小时以上的试验用纸。将装置条件设定为，书写角度：75度，垂直载荷：200g，移动速度：1cm/秒，取样速度：1KHz，测定时间：10秒。在10秒的测定时间中，将1.5秒～9.5秒的摩擦力的平均值作为滑动摩擦力，通过将滑动摩擦力除以垂直载荷，来计算书写阻力值(滑动摩擦系数)。需要说明的是，关于书写阻力值的计算，用装置附带的专用软件Tribosoft6自动计算。
将结果示于表1。由表1表明，实施例1～14的烧成铅笔芯与比较例1～5的烧成铅笔芯相比，笔迹线的浓度为同等程度，并且，弯曲强度提高，得到了更顺滑的书写感。
[表1]
实施例1～14中，由于配合了聚醚改性聚硅氧烷，因而书写阻力值低，得到顺滑且减少了刮纸的书写感，并且观察到高的书写浓度和弯曲强度的提高。进而，对于相对于有机粘结材料的含量、聚醚改性聚硅氧烷的含量为0.5重量％以上且3重量％以下的实施例1、3～5、7～14而言，得到弯曲强度与笔迹线的浓度的均衡性优异、呈现顺滑的书写感的烧成铅笔芯。
对于实施例1～6而言，由于配合了具有以分支的聚硅氧烷链为主链的分子结构的聚醚改性聚硅氧烷，因此，得到呈现特别顺滑的书写感的烧成铅笔芯。
对于聚醚改性聚硅氧烷的运动粘度为100mm2/s以上且10000mm2/s以下的实施例1～10、13～14而言，得到弯曲强度与笔迹线的浓度的均衡性优异、呈现顺滑的书写感的烧成铅笔芯。
比较例1中，添加了不具有聚氧化烯基的聚二甲基硅氧烷，虽然弯曲强度提高，但书写阻力值高，成为刮纸多的书写感。
比较例2中，添加了用甲基对表面进行了疏水化的疏水性无定形二氧化硅，虽然弯曲强度提高，但书写阻力值高，成为刮纸多的书写感。
比较例3中，添加了用硅油对表面进行了处理的疏水性无定形二氧化硅，虽然弯曲强度提高，但书写阻力值高，成为刮纸多的书写感。
比较例4中，添加了倍半硅氧烷，虽然弯曲强度提高，但书写阻力值高，成为刮纸多的书写感。
比较例5中，存在于烧成铅笔芯中的对浸渗有效的气孔的开口部被纳米金刚石堵塞，导致对浸渗有效的气孔的数量减少。因此，不能充分发挥油状物所具有的润滑性，因此，得不到顺滑的书写感。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不受上述的实施方式的限制，也包含对上述的实施方式加以变形后的方式、将这些方式适当组合后的方式。
本说明书中，“相同”、“相等”及“均质”等表示事物为同等状态的表达不仅表示严格等同的状态，也表示存在公差、或能得到相同功能的程度的差异的状态。
另外，本说明书中，“具备”、“包含”、或“具有”一种构成要素这样的表达并非排除其他构成要素的存在的排他表达。

Claims (6)

1.一种烧成铅笔芯，其是通过对包含体质材料、有机粘结材料和聚醚改性聚硅氧烷的混合物进行烧成而得到的。
2.根据权利要求1所述的烧成铅笔芯，其是通过将所述混合物混炼、挤出成形得到成形体、并对得到的成形体进行直至烧成温度的热处理而得到的。
3.根据权利要求1或2所述的烧成铅笔芯，其特征在于，相对于所述混合物中的所述有机粘结材料的含量，所述混合物中的所述聚醚改性聚硅氧烷的含量为0.5重量％以上且3重量％以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的烧成铅笔芯，其特征在于，所述聚醚改性聚硅氧烷为具有以分支的聚硅氧烷链为主链的分子结构的聚醚改性聚硅氧烷。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的烧成铅笔芯，其特征在于，所述聚醚改性聚硅氧烷的25℃下的运动粘度为100mm2/s以上且10000mm2/s以下。
6.一种烧成铅笔芯的制造方法，其具备下述步骤：
至少将体质材料、有机粘结材料和聚醚改性聚硅氧烷混合而得到混合物的步骤，
将所述混合物成形而得到成形体的步骤，和
对所述成形体进行烧成而得到烧成铅笔芯的步骤。
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