DE2134792C3

DE2134792C3 - Radiergummi und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2134792C3
Application number: DE2134792A
Authority: DE
Inventors: Fumio Tokio Horie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-07-13
Filing date: 1971-07-12
Publication date: 1978-03-16
Also published as: FR2103018A5; GB1351347A; DE2134792B2; DE2134792A1; US3790511A

Description

Die Erfindung betrifft einen Radiergummi, bestehend aus einer Füllstoffe enthaltenden vulkanisierten Kautschukmischung und darin dispergierten, vorher vulkanisierten Gummiteilchen, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Radiergummis.

Es sind verschiedene Arten spezieller Radiergummis bekannt, welche für unterschiedliche Radierzwecke, z. B. zum Radieren von weichen oder harten Bleistiftstrichen, Schreibmaschinenschrift, Schrift von Kugelschreiber und dergleichen verwendet werden. Das jeweilige Anwendungsgebiet eines einzigen Radiergummis ist jedoch sehr begrenzt. Schon bei Bleistiftstriclien innerhalb der Härteskala von 6H bis 4B müssen unterschiedliche Radiergummis verwendet werden, um einerseits den Strich ausradieren zu können, andererseits das Papier nicht zu beschmieren. Um Maschinenschrift oder dergleichen beseitigen zu können, wird in das Kautschukgrundmaterial der Radiergummis Sand, Glaspulver oder anorganisches hartes Schleifpulver eingemischt, was zur Folge hat, daß das Papier selbst abgeschabt wird und eine rauhe Oberfläche entsteht, die erneutes Beschreiben erschwert, oder es entstehen sogar Löcher beim Radieren im Papier, wenn die Schriftzeichen stärker eingedrückt sind.

Es ist auch bereits bekannt, einer Kautschukgrundmischung vor dem Vulkanisieren Radiergummimehl als Regenerat zuzusetzen, jedoch haben auch diese Zusätze nicht den mit der Erfindung angestrebten Erfolgt gebracht.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein£n Radiergummi und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, der eine besonders starke Radierwirkung hat, ohne daß das Papier, auf dem radiert werden soll, selbst erheblich angegriffen wird, wobei ein solcher Radiergummi eine möglichst breite Skala verschiedener Stricharten zu radieren imstande sein soll.

Diese Aufgabe wird bei einem Radiergummi der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs erreicht. Ferner wird ein besonderes Verfahren angewendet, wie es in den

»5 Patentansprüchen angegeben ist, um ein möglichst gutes Produkt zu erhalten und um überhaupt in manchen Fällen die innige Durchmischung und gleichmäßige Verteilung der Einzelkomponenten erzielen zu können.

Der Radiergummi nach der Erfindung besteht aus einer Kautschukmischung und vulkanisierten Gummipulverteilchen, die gleichförmig in dem Grundmaterial verteilt sind. Die vulkanisierten Gummiteilchen enthalten ein Vulkanisiermittel in einer Menge, die

»5 etwa größer ist als gewöhnlich. Gewöhnlicher vulkanisierter Gummi enthält weniger als 5% Schwefel zur Steigerung seiner Dehnbarkeit oder Elastizität, jedoch in einigen Extremfällen erreicht der Schwefelgehalt 30% oder auch mehr, wenn besonders große Härte erzielt werden soll. Der sogenannte Hartgummi für gewöhnliche Verwendung wird aus weniger als 5 % des Vulkanisiermittels und einer großen Menge Füller hergestellt, während der mit mehr als 30% des Vulkanisiermittels vulkanisierte Gummi als Ebonit (oder Vulkanit) bezeichnet wird, der extrem hart und unelastisch ist und sich von Gummi im üblichen Sinne stark unterscheidet. Der Anteil an Vulkanisiermittel in den vulkanisierten Gummiteilchen bei der vorliegenden Erfindung schließt die Gehalte von »weniger als 5%« und »mehr als 30%« aus, da die daraus gewonnenen Gummiqualitäten für den Zweck der Erfindung ungeeignet sind. Der Bereich des Vulkanisiermittelgehalts bei der Erfindung bewegt sich deshalb im Bereich zwischen 5 und 30%, vorzugsweise zwischen 10 und 25 %.

Der Kautschuk, der bei der Erfindung verwendet wird, kann entweder Naturkautschuk oder synthetischer Kautschuk sein, denn gemäß der Erfindung werden durch das Vulkanisieren Querverbindungen hergestellt; d. h., außer Schwefel als Vulkanisiermittel fällt auch ein Vernetzungsmittel, wie etwa Zinkoxid, unter die Kategorie des Vulkanisiermittels im Sinne der Erfindung.

Die vulkanisierten Gummiteilchen, die bei der Erfindung verwendet werden, müssen im wesentlichen gleichmäßig in der Kautschukmischung verteilt werden, ohne daß sie darin absorbiert werden. Um diese vulkanisierten Gummiteilchen zu erhalten, muß das Gummimaterial aus der Kautschukmischung nach dem Vulkanisieren mit einem organischen Lösungsmittel, wie Trichloräthylen, Methyläthylketon und anderen flüchtigen organischen Lösungsmitteln aufgequollen und dann pulverisiert werden. In einem praktischen Weg, diese vulkanisierten Gummipartikel zu erhalten, wird irgendeines der Lösungsmittel von dem vulkanisierten Gummi absorbiert, wonach der mit dem Lösungsmittel aufgequollene Gummi in einer Kugelmühle oder einem anderen Zerkleinerungsapparat zerkleinert wird, wodurch die benötigten Teil-

chen leicht erhalten werden. Die Menge des in dem Gummi absorbierten Lösungsmittels bewegt sich zwischen 3 und 30% der Gesamtmenge des Gummimaterials, und die Korngrößenverteilung der vulkanisierten Gummiteilchen soll innerhalb des Bereichs einer Größe zwischen 0,85 und 0,03 mm (20 bis 500 mesh) liegen (vgl. US-Standard-Siebsatz).

Beim Einmischen der so erhaltenen vulkanisierten Gummiteilchen in das Kautschukgrundmaterial wird dieses günstigerweise auch durch dasselbe Lösungsmittel aufgequollen und zwar in Abhängigkeit von den Eigenschaften der vulkanisierten Gummiteilchen und der Härte des Kautschukgrundmaterials, wodurch das Mischen und Verteilen der Partikel leichter und gleichmäßiger vor sich geht. Abhängig von der Art des gewählten Kautschuks und seiner Härte muß jedoch das Grundmaterial nicht unbedingt mi; einem Lösungsmittel aufgequollen werden, wenn auch so ausreichend feine Verteilung erzielt werden kann.

Das Grundmateria] für den Radiergummi besteht im Prinzip aus Naturkautschuk oder synthetischem Kautschuk, dem verschiedene Arten von Füllern und Zusatzmaterialien, wie Schwefel, Zinkweiß, weiße Füllstoffe, Beschleuniger, Stearinsäure usw. zugefügt werden. Es ist auch möglich, gummiartige Kunstharze, wie Styrol-Copolymere oder sonstige synthetische hochmolekulare Substanzen dem Kautschuk beizumengen, was je nach Bedarf abhängig von dem Anwendungsgebiet geschehen kann.

Die Menge der vulkanisierten Gunimiteilchen in der Kautschukmischung bewegt sich zwischen 15% und 90%, bezogen auf die Gesamtmenge der endgültigen Mischung. Mit Mischungsverhältnissen außerhalb dieses Bereichs kann kein gutes Ergebnis mehr erzielt werden.

Wenn das homogen gemischte Material mit gewöhnlichen Vulkanisiermethoden vulkanisiert ist, liegt ein Radiergummi vor, der eine geeignete Härte, Körnigkeit und feine Unregelmäßigkeit in der Oberfläche aufweist.

Es kann ein Unterschied in der Härte zwischen den vulkanisierten Gummiteilchen und der Kautschukmischung bestehen. Speziell dann, wenn die vulkanisierten Gummiteilchen weicher als die Kautschukmischung nach dem Vulkanisieren sind, läßt sich das Radieren leicht und vollständig durchführen, weil während des Radierern die weiche Komponente des Radiergummis infolge des Druckes und der Reibung zwischen dem Radiergummi und der Papieroberfläche herausgedrückt wird. Die harte Komponente greift dann in die Vertiefungen ein, die durch das Schreiben selbst auf der Papieroberfläche entstanden sind, wodurch die Schrift dann gleichmäßig abgenommen und beseitigt wird, ob sie nun mit Tinte oder Bleistift ausgeführt ist, ohne daß dabei das Papier selbst beschädigt wird, weil die vulkanisierten Gummipartikel nicht eine derartige Härte wie Sand, Glaspulver oder andere bisher verwandte Materialien aufweisen.

Wie. bereits im Vorstehenden ausgeführt, wirken die vulkanisierten Gummiteilchen so, daß der Schrifteindruck auf dem Papier vollständig beseitigt wird. Diese bemerkenswerte Wirkung kann der Anwesenheit der vulkanisierten Gummiteilchen zugeschrieben werden, die eine etwas größere Menge an Vulkanisiermitteln enthalten als gewöhnlich.

Damit nun der Fachmann die Erfindung leichter ausführen kann, werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele nachfolgend aufgeführt.

Beispiel 1

Die folgenden Komponenten wurden für die Bildung der vulkanisierten Gummiteilchen gut gemischt und geknetet.

Naturkautschuk 300 Gewichtsteile

Schwefel 25 Gewichtsteile

Zinkweiß 10 Gewichtsteile

Beschleuniger 2 Gewichtsteile

ίο Nach dem Vulkanisieren dieser gekneteten Mischung wurden 30 Gewichtsteile Trichloräthylen über die Mischung gesprüht, und anschließend wurde dieses durch das Lösungsmittel aufgequollene vulkanisierte Gummimaterial zerkleinert und pulverisiert mit

•5 Hilfe einer Walzenmühle, so daß pulverartige Teilchen mit einer Korngröße von annähernd 0,15 mm erhalten wurden.

Als nächstes wurden folgende Bestandteile gemischt und geknetet und der gekneteten Mischung

ao ] 50 Gewichtsteile Trichloräthylen zugefügt und abermals in einem Walzwerk geknetet.
Naturkautschuk 20 Gewichtsteile

Weißfüller 40 Gewichtsteile

Weichmacher 7 Gewichtsteile

as Zinkoxid 2 Gewichtsteile

Lithopone 10 Gewichtsteile

Schwefel C, 13 Gewichtsteile

organische Beschleuniger 0,2 Gewichtsteile

anorganische Beschleuniger 5 Gewichtsteile

Calciumcarbonat 4,5 Gewichtsteile

Dieser Mischung wurden 30 Gewichtsteile der vorstehend genannten vulkanisierten Gummiteilchen beigemischt und das Ganze hinreichend geknetet, wonach das Trichloräthylen verdampfte und das Ganze vulkanisiert wurde. Dabei entstand der Radiergummi gemäß der Erfindung.

Dieser Radiergummi hatte normale Härte und war in der Lage, Buchstaben und Ziffern, die auf ein Papiergeschrieben waren, sauber mit wenigen und leichten Hin- und Herbewegungen zu beseitigen, ohne daß dabei irgendeine nennenswerte Veränderung der Papierqualität auftrat.

Zum Vergleich wurde ein Radiertest mit einem Radiergummi bekannter Art vorgenommen. Dazu war es nötig, mehr als fünfmal soviel Radierbewegungen vorzunehmen, mit dem Ergebnis, daß die Papieroberfläche beschädigt war.

Beispiel 2

Die gesamten Verfahrensschritte des Beispiels 1 wurden abermals durchgeführt, wobei außerdem noch folgende Bestandteile beigemischt und gut eingeknetet wurden, wie auch vulkanisiert, wonach 30 Gewichtsteile Trichloräthylen in die geknetete Mischung absorbiert und die mit diesem Lösungsmittel aufgequollene Gummimischung in einem Brech- und Pulverisierapparat pulverisiert worden ist. Es wurden dann 10 Gewichtsteile davon verwendet.
Butadien-Acrylnitril-Kautschuk 200 Gewichtsteile

Di-2-äthylhexylphthalat 100 Gewichtsteile

Schwefel 25 Gewichtsteile

Zinkoxid 10 Gewichtsteile

Beschleuniger 2 Gewichtsteile

Beispiel 3

Die folgenden Bestandteile wurden ausreichend durchmisch: und geknetet, woraus ein hartes Gummigrundmaterial hergestellt wurde.

Naturkautschuk

Styrol-Butadien-Copolymerisat

Cumaronharz

Weichmacher

Weißfüller

Zinkoxid

Titandioxid oder Lithopone

Schwefel

organische Beschleuniger

anorganische Beschleuniger

Calciumcarbonat

13 Gewichtsteile

5 Gewichtsteile ί 0 Gewichtsteile

7 Gewichtsteile 30 Gewichtsteile

2 Gewichtsteile

10 Gewichtsteile

0,13 Gewichtsteile

0,2 Gewichtsteüe

5 Gewichtsteüe 20 Gewichtsteile

Diese Komponenten wurden vermischt und geknetet. Nach Beendigung des Vulkanisierens dieser Mischung wurden 30 Gewichtsteüe Trichloräthylen darüber gesprüht, so daß sie gut absorbiert wurden. Anschließend wurde das Gummimaterial mit Hilfe eines Walzenbrechers oder eines anderen Brechapparates pulverisiert. Man erhielt dann "ulverförmiges, weiches Gummimaterial von einer Korngröße von etwa 0,15 mm.

Zu dem vorbereiteten harten Kautschukgrundmaterial wurden 30 Gewichtsteüe der vorstehend beschriebenen weichen Gummipartikel gemischt und hinreichend in einem Walzenmischer oder dergleichen geknetet und dann zum Vulkanisieren erhitzt, was einen Radiergummi nach der Erfindung ergab.

Das in das Weichgummimaterial eingemischte Trichloräthylen kann entweder darin verbleiben oder kann daraus verdampft werden, bevor der letzte Behandlungsgang angetreten wird.

Der Mischungsanteil des Weichgummimaterials kann zwischen 5 und 90%, bezogen auf das harte Gummigrundmaterial, liegen und die Größenordnung der Gummiteilchen liegt zwischen 0,3 und 0,03 mm.

Beispiel 4

Die folgenden Komponenten wurden hinreichend gemischt und geknetet.

Naturkautschuk 300 Gewichtsteüe

Schwefel 15 Gewichtsteüe

Zinkweiß 10 Gewichtsteüe

Beschleuniger 2 Gewichtsteüe

Nachdem die geknetete Mischung vulkanisiert wurde, wurden 100 Gewichtsteüe Trichloräthylen darüber versprüht. Nachdem das Lösungsmittel vollständig von dem Gummimaterial absorbiert war, wurde dieses in Teilchen von etwa 0,15 mm Korngröße mit Hilfe einer Walzenmühle pulverisiert.

Als nächstes wurden die folgenden Bestandteile mit Hilfe eines Walzenstuhls gemischt und geknetet, um das Gummigrundmaterial herzustellen.

Naturkautschuk 20 Gewichtsleüe

Weißfüller 40 Gewichtsteüe

Weichmacher 7 Gewichtsteüe

Zinkoxid 2 Gewichtsteüe

Lithopone 5 Gewichtsteüe

ίο Titandioxid 5 Gewichtsteüe

Schwefel 0,13 Gewichtsteile

organische Beschleuniger 0,2 Gewichtsteüe

anorganische Beschleuniger 5 Gewichtsteüe

Caclciumcarbonat 4,5 Gewichtsteüe

!5 Zu dieser gekneteten Mischung kamen 50 Gewichtsteüe der vorher hergestellten vulkanisierten Gummiteilchen, wurden dann weiter vermischt und hinreichend geknetet und miteinander vulkanisiert, was schließlich den Radiergummi nach der Erfindung

ao ergab.

Dieser Radiergummi hatte normale Härte von Radiergummis und war in der Lage, Schriftzeichen von einer Papieroberfläche mit wenigen Hin- und Herbewegungen und leichtem Aufdruck sauber zu entfer-

»5 nen, ohne daß die Papieroberfläche dabei bemerkenswert beeinflußt wurde.

Ein Vergleichstest mit einem bekannten Radiergummi ergab, daß die Schriften mit mehr als der fünffachen Anzahl von Radierbwegungen beseitigt werden mußten, was natürlich eine Beschädigung der Papieroberfläche zur Folge hat.

Beispiel 5

Beispiel 4 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die folgenden Bestandteile beigemischt und gut verknetet und vulkanisiert wurden, wonach 100 Gewichtsteüe Trichloräthylen von der gekneteten Mischung aufgenommen wurden und diese durch Lösungsmittel gequollene Gummimischung in einem Brech- und Pulverisierapparat pulverisiert wurde. 50 Gewichtsteüe der vulkanisierten Gummiteilchen wurden mit dem Gummigrundmaterial dann vermischt. Naturkautschuk 200 Gewichtsteüe

Di-2-äthyihexylphthalat 100 Gewichtsteüe

Schwefel 10 Gewichtsteüe

Zinkweiß 7 Gewichtsteüe

Beschleuniger 2 Gewichtsteüe

Claims

Patentansprüche:

1. Radiergummi, bestehend aus einer Füllstoffe enthaltenden vulkanisierten Kautschukmischung und darin dispergierts n, vorher vulkanisierten Gummiteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiteilchen in der Kautschukmischung in einer Menge von 15-90 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kautschukmischung und der Gummiteilchen, vorhanden sind, in einer Korngröße von 0,85-0,03 mm (20-500 mesh) vorliegen und mit einer Vulkanisiermittelmenge von 5-30 Gewichtsprozent, bezogen auf den Kautschukanteil des Gummis, erhalten worden sind.

2. Verfahren zur Herstellung eines Radiergummis gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in eine Vulkanisiermittel, Beschleuniger und Füllstoffe enthaltende vulkanisierbare Kautschukmischung in einer Menge von 15-90 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der F.ndmischung, ein in einem leichtflüchtigen organischen Lösungsmittel gequollenes Kautschukvulkanisat mit einer Korngröße von 0,85-0,03 mm (20—500 mesh), das mit einem Vulkanisiermittelantei! von 5 -30 Gewichtsprozent, bezogen auf den Kautschukanteil des Vulkanisats, erhalten worden ist, wobei das Lösungsmittel in einer Menge von 3-30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vulkanisat, verwendet wird, einmischt und die Mischung in an sich bekannter Weise vulkanisiert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einmischen der Gummiteilchen die Kautschukmischung mit einem organischen leichtflüchtigen Lösungsmittel gequollen wird.