JPS584072B2 - 字消ゴムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は字消ゴムの製造方法に関する。

現在知られている字消ゴムは犬別して二種類ある。

その−は、主に天然ゴムを基材としてサブ及びフイラー
等を混合し、硫黄を用いて半加硫状態に仕上げて作る天
然ゴム系のものであり、他のーは，主に乳化重合タイプ
の塩化ビニルペストレジンを基材としてこれにフイラー
を混合し過剰量の可塑剤で混練した後蒸気加熱等を行っ
て樹脂を半ゲル化状態にしたプラスチック系のものであ
る。

天然ゴム系のものは、剛性度を自由に選択でき亀裂や引
裂きに対する強度が大きい等の有利な性質がある反面、
消字性能にやや乏しく使用感触も好ましくなかった。

また加硫状態の制御がむつかしく、加硫不足であるとべ
タつき、加流過剰であると消字特性が失われ、製品の品
質管理の上で消字能力にバラツキが発生し易く，製品と
なった後でも安定な加硫状態にないため，日光や温度の
影響を受けて加硫反応が進行して剛性を増し続け脆くな
ったり，著るしい場合には消字能力を全く失うに至るこ
ともあった。

そして、余剰の未反応硫黄が製品表面にブルームして消
字能力を低下させる一方製品の外観を損なう欠陥があっ
た。

しかも、製造に際し、生ゴムの素練り工程や加硫工程と
いう高度に熟練を要する複雑な技能が必要とされる上こ
、加硫後発生する多量の屑ゴムは何の利用もできず捨て
る他はなく、製品のコストに影響していた。

一方、プラスチック系の字消ゴムは，非常５こ良好な消
字能力を有し且つその使用感も良好であって字消ゴムと
しての機能は天然ゴム系のものと比して格段に優れてい
るが、過剰量の可塑剤を使用し製造工程中で加熱して樹
脂を半ゲル化状態に制御することが困難であり、天然ゴ
ム系の加流工程と同様に製品の品質の均一性を得るため
には高度の技能が要求される。

即ち、ゲル化不十分あると脆くグスグスに崩壊して消字
不能となり，ゲル化過剰になると使用時に摩耗が起らず
屑がゴム体から離れず消字能力が著るしく低下するので
ある。

また、製品となった後にも、天然ゴム系のものと比較し
て十分な耐日光曝露性や耐経時変化性を有するものの，
半ゲル化状態にあるため、遊離した可塑剤が製品表面に
ブリードして鉛筆の塗装面や筆箱等の他の樹脂に移行し
てその表面を浸蝕し、ベタつかせる欠点があった。

更に、消ゴム付鉛筆シャープペンシルに内蔵される字消
ゴムは使用に際して便利なものであるが、これに供する
字消ゴムは，一般の字消ゴムとしての性能に加えて、ゴ
ム保持体として用いられるギザと称せられる金属製の帯
に嵌合してかしめるので、このかしめ部及びギザ周囲の
パリ等によって喰いちぎられない性質が必要であるが，
プラスチック系のものは，この耐喰いちぎり性に弱く、
使用圧力に耐えないのでこの使用に供することができな
い。

そこで、天然ゴム系のものがこの喰いちぎりにある程度
耐え剛性もあって使用時の圧力にも耐えるので一般に使
用されているが、前述の如く天然ゴム系のものは耐候性
に乏しく経時劣化が激しく、特に、直射日光曝露下では
数日を経ずに消字不能となってしまう欠点が残されたま
まである。

かかる事情に鑑み，本発明の目的とするところは、消字
能力が高く耐候性、耐経時劣化性に優れており、可塑剤
等の移行がなく塗膜や樹脂表面を浸蝕することがなく、
ギザによる喰いちぎりに耐え使用圧力にも耐える腰があ
り、素練り工程や加硫工程及びゲル化工程等の熟練を要
する工程を必要とせず，しかも、素材の再使用が可能な
プラスチック系字消ゴムの製造方法を提供することにあ
る。

憂そして、上記の目的を達成するために、本発明は，低
結晶性ポリオレフイン系熱可塑性エラストマーを基材と
し，サブ、充填材、及び、必要に応じて前記配合素材に
対して塩素化ポリエチレンを配合することを特徴とする
ものである。

特別に加硫操作や架橋反応をさせることなく加硫ゴムと
同様な性状を示し、通常の熱可塑性プラスチックと同様
な成形加工が可能な素材として近時開発されたこの種の
いわゆる熱可塑性エラストマーは、大別すると，スチレ
ン系、ポリウレタン系、ポリエステル系のブロック共重
合体ポリマーと、ポレオレフィン系を主とするグラフト
共重合体ポリマーとに分類される。

本発明は、これらの内、低結晶性のポリオレフイン系熱
可塑性エラストマーとして，たとえば、以下の表に記載
の如き材料を使用する。

低結晶性のポリオレフィン系グラフト共重合体は、字消
ゴムとしての弾性、摩耗状態，機械的強度等において他
の熱可塑性エラストマーにない性質を有するものである
。

低結晶性ポリオレフイン系熱可塑性エラストマーは，エ
チレン、α−オレフインを原料素材とし、配位アニオン
重合と一種のグラフト反応の結合により製造されるグラ
フト共重合物であって、樹脂に近い硬質のものから表面
硬度５０（ショアーＡ）程度のゴムに近いものまで得ら
れる。

本発明に適する材料としてはゴムに近い比較的表面硬度
の低いものが良い。

低結晶性ポリオレフイン系熱可塑性エラストマーは、他
の熱可塑性エラストマーと同様にポリマー中にハードセ
グ冫ント部、即ち、熱可塑性樹脂層と、ソフトセグメン
ト部、即ち、無定形のエラストマ一層とを有し、ハード
セグメント部が物理的に結合しゴムの架橋点に対応する
橋かけ構造の機能を果しているもので、このため加熱す
るとハードセグメント部が熔融して架橋構造がこわれ流
動状態を取り任意の成形加工が可能となり．冷却される
と再び架橋構造が発現する可逆性を持っている。

そこで、本発明の低結晶性ポリオレフイン系熱可塑性エ
ラストマーを基材とする字消ゴム組成物を混合、混線、
成型するに際しては、通常の熱可塑性樹脂と同様な成型
機で成型することが可能であり、且つ、製品化するため
に特別な加硫工程やゲル化工程を要しないのである。

また、低結晶性ポリオレフイン系熱可塑性エラストマー
はそれ自体極めて柔軟性に富んでいるために塩化ビニル
系字消ゴムの如き多量の可塑剤を使用する必要がなく、
全く無可塑剤の製品を製造することができ、可塑剤の移
行等による不都合を生ずる危険性が全くない。

そして、製造工程において生じたスプルー，ランナー、
スクラップ等は低結晶性ポリオレフイン系熱可塑性エラ
ストマー自体が前記の通り熱可逆的性質を有しており、
何ら化学的に変化しないので再使用ができ、従来の天然
ゴム系やプラスチック系と比較すると工程、サイクル、
省資源、省エネルギー的にも極めて合理的である。

更に、低結晶性ポリオレフイン系熱可塑性エラストマー
は、性能的にも軟質であり、熱安定性が良好で広い成型
温度領域があり、ポリオレフイン系特有の耐候性、耐老
化性に優れ、油、溶媒、薬品等に対しても優れた耐久性
をもつかたわら、天然ゴムよりも架橋部が弱いため適度
の摩耗性を有するところから，字消材の基材として最も
適している。

また、低温における弾性特性も優れ、無可塑剤配合でも
−７０℃までは柔軟性を維持し，塩化ビニル系字消ゴム
が低温で硬化して脆くなり消字能力が低下するのに対し
て極めて安定した字消性能を持続する。

このように低結晶性ポリオレフイン系熱可塑性エラスト
マーは本発明の字消ゴムの樹脂質基材をなすものであっ
て、その配合量が４０重量部以下では斯かる字消ゴムと
しての実体をなさず、また、１００重量部以上となると
ゴム質が過剰となって摩耗屑が字消ゴムから離脱せず消
字能力を著るしく低下させるので好ましくない。

本発明は、低結晶性ポリオレフイン系熱可塑性エラスト
マーを樹脂質基材として単味使用しても十分その目的を
達成することができるが、更に製造時の加工を容易にし
、かつ、滑らかな使用感触とギザによる耐喰いちぎり性
を向上させるために、低結晶性ポリオレフイン系熱可塑
性エラストマー１００重量部に対して５０〜１００重量
部の割合で塩素化ポリエチレンが用いられる。

塩素化ポリエチレンの割合は，字消ゴムに柔軟性を与え
、かつ使用時に字消ゴムの摩耗を助け、消し屑を大きく
まとめて消し屑が細粉化して飛散し周囲を汚損すること
を防止する効果もある。

塩素化ポリエチレンは低結晶性ポリオレフイン系熱可塑
性エラストマーとの相溶性が良好であり、多量のフイラ
ー充填を可能として字消ゴムの消字性能を発現させる主
材であるサブを多量に配合することを可能とするもので
ある。

ここで推奨されている塩素化ポリエチレン（商品名 ダ
イソラツク 大阪曹達■製）は、ポリエチレンを塩素含
有率３０〜４０％に塩素化して得られるゴム状弾性体で
あって、架橋構造はなく、卓越した耐候性、耐油性、耐
溶剤性、難燃性を有し、各種樹脂との相溶性に優れ、か
つ完壁な非結晶性であるため加工時の流動特性が良好で
あり、多量の充填剤配合を可能にするものである。

本発明に用いられるサブは、植物油、魚油を塩化硫黄で
加硫したもので．スポンジ状の白色粉末であり、通常白
サブと称されるものである。

サブは字消し作用を発現させる上で特に重要な主材であ
り、サブの配合量が多い程消字性能は犬になる傾向があ
るが、過剰に配合されると成型が困難になり脆化して使
用に耐えないものになる。

実用可能なサブの配合量は５０〜８００重量部であり、
５００重量部以上が望ましい。

また、充填材としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、シリカ，クレイ、アルミナ，酸化チタン等があり
、製品に期待される使用感触，剛性度等に応じ適量を配
合する。

通常はＯ〜５００重量部の範囲が望ましい。

もとより、本発明の実施に際しては、着色材として適宜
顔料を添加して所望の製品色彩を得ることができる。

本発明において、前記した各種素材の混合方法は、通常
のゴム及びプラスチックに用いられる混合方法が全て採
用可能である。

即ち、ヘンシエルミキサーによるドライブレンド法、バ
ンバリーミキサーによるメルトブレンド法、ミキシング
ロールによるロールブレンド法、スクリュー二ーダーに
よるブレンド法等、全て採用可能である。

かくして均一に混合、混練されたゴム組成物は、１５０
℃近傍でプレス成型するか、又は、通常のスクリュー押
出機にて１５０℃士２０℃で押出成型することが可能で
ある。

最も好ましいのは、ベント孔を有するスクリュー押出機
に所期の形状のダイスを取付けて１５０℃±２０℃の温
度、３００±５０ｋｇ／ＣｒＬの樹脂圧で押出成型し、
冷却した後、所望寸法に切断して製品とする方法である
。

以上に説明したところから明らかな様に、本発明方法に
よって得られる字消ゴムは、従来のプラスチック系字消
ゴムと比較しても消字注能と耐候性、耐径時劣化性に優
れているばかりでなく、従来のプラスチック系字消ゴム
の大きな欠点である塗膜や樹脂に対する可塑剤の移行が
皆無であり、適当な剛性とギザによる耐喰いちぎり性が
良好で低温においても安定な性能を維持する等、優れた
品質特性を有する。

しかも、本発明の方法は、従来のプラスチック系字消ゴ
ムや天然ゴム系字消ゴムの如く、その製造工程中に熟練
を要する半ゲル化工程や半加硫工程を全く必要とせず、
素材をロスなく有効に利用できる等、工業的に極めて効
果の大きい発明である。

以下、本発明の実施例を説明する。

尚、表において各種配合素材の数値は重量部である。

実施例 Ｉ 表のＮｏ．ｌ，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３の通りに配合した素
材を、表面温度１３０±２０℃のミキシングロールにて
均一に混練し、ゴム組成物を得た後、これを１１０〜１
５０℃で約５０ｋｇ／ｆｆｌで５分間加熱加圧成型した
後、１５Ｘ２０Ｘ５０ｍｍに裁断して製品とした。

実施例 ■ 表のＮｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３の通りに配合した素
材を、１３０℃±２０℃のバンバリーミキサーで均一に
混練し，ゴム組成物を得た後，これをペレタイザーにか
けて果粒状としたものを、３０ｚ２軸ベント式スクリュ
ー押出機でスクリュ一部１３０℃、ダイ部１５０℃、樹
脂圧３００ｋｇ／ｃｒｒで押出し、冷却後切断して７９
Ｘ２０ｍｎ丸棒状の製品を得た。

以上の方法によって得られた字消ゴムは、市販の塩化ビ
ニル系を基材とするプラスチック字消ゴムと比較して字
消能力は優るとも劣らず、又、可塑剤の移行による塗膜
への悪影響ももとよりなく、低温化において塩化ビニル
系のプラスチック字消ゴムは硬化して使用感の悪化がみ
られたが、本発明方法により製造した字消ゴムは常温下
と変わらない感触で使用が可能であった。

更に、ゴムは鉛筆用ゴム及びシャープペンシル内蔵ゴム
に応用した場合にもギザ等による。

耐喰いちぎり性も抜群であった。

天然ゴム系のものと比較した場合でも，日光曝露等によ
る消字率の低下や経時劣化（老化）も全くなく、ショー
ウインド中で直射日光曝露テストを実施したところ天然
ゴム系のものは３日で全く消字不能となったが、本発明
の方法によって得られた字消ゴムは製造直後の性能をこ
とごとく維持した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低結晶性ポリオレフイン系熱可塑性エラストマーを
   基材とし、サブ、充填材、及び必要に応じて前記配合素
   材に対して塩素化ポリエチレンを配合することを特徴と
   する字消ゴムの製造方法。