DE3131457A1

DE3131457A1 - Radiergummi mit poroeser struktur und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3131457A1
Application number: DE19813131457
Authority: DE
Inventors: Werner 8503 Altdorf Handl
Original assignee: JS Staedtler GmbH and Co KG
Current assignee: JS Staedtler GmbH and Co KG
Priority date: 1981-08-08
Filing date: 1981-08-08
Publication date: 1983-02-24
Also published as: DE3131457C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Radiergummi mit poröser Strunk
tur, der aus einer Grundmasse auf der Basis von Polyvinylchlorid, Vinylchlorid /Vinylacetat-Mischpolymerisat, Factis und/oder natürlichem oder synthetischem Kautschuk besteht und Füllstoffe, sowie gegebenenfalls Farbstoff und/oder sonstige Zusätze enthält.
Radiergummi mit poröser Struktur weisen in ihrer Masse eine Vielzahl von mit Luft, bzw. mit Gas gefüllten Hohlräumen auf.
Die besonderen Vorteile derartiger Radiergummis bestehen vor allem darin, daß sie aufgrund des geringen Gewichtes und der reduzierten Grundmasse kostengünstiger herzustellen und zu transportieren, sowie angenehmer zu handhaben sind.
Außerdem sind sie formstabiler und weisen in der Regel, bedingt durch eine größere aktive Oberfläche, bessere Radiereigenschaften auf als "massive" Radierer.
Bekannte derartige geschäumte Radiergummis enthalten üblicherweise der Gesamtmischung direkt zugesetzte oder beim Verarbeitungsprozeß freigesetzte, bzw. sich entwickelnde Gase.
Hierdurch weisen sie überwiegend eine relativ grobe und in den meisten Fällen unkontrolliert offene Porenstruktur auf.
Derartige Radiergummis sind daher in der Regel insbesondere in ihrem Oberflächenbereich unansehnlich und oftmals auch aufgrund der offenen Porenstruktur wasseraufnehmend, was sich besonders beim Abkühlen extrudierter oder spritzgegossener Radiergummis mittels Wasser nachteilig bemerkbar machen kann.
Werden die Poren durch gasabspaltende Treibmittel gebildet, so ist deren Größe und Häufigkeit in weiten Grenzen unkontrollierbar, so daß derartige Radiergummis auch oftmals unzulängliche Radierleistung aufweisen.
Bei mechanisch eirebefteter Luft oder eingemischtem geeignetem Gas läßt sich zwar eine gleichmäßige und gut steuerbare, sowie sehr feine Porenstruktur erzielen, Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß;die Grundmasse, bzw. die Gesamtmischung stets als fließfähiges Plastisol vorliegt.
Hochviskose oder pulverförmige, bzw. rieselfähige Mischungen lassen sich hiermit nicht aufschäumen. Außerdem erfordert dieses Verfahren zusätzliche, bzw. spezielle Mischanlagen.
Ein besonderer Nachteil dieser bekannten Verfahren besteht somit darin, daß entweder sehr teuere Fertigungsanlagen oder teuere Zusatzaggregate zu den bestehenden Anlagen erforderlich sind, wodurch die hiermit gefertigten Produkte relativ teuer werden oder daß die Porenstruktur unregelmäßig und offen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Radiergummi mit poröser Struktur, sowie entsprechende Fertigungsverfahren hierfür, zu schaffen, der beliebig wählbare, gleichmäßige und geschlossene Poren und eine relativ glatte Oberfläche aufweist und der zudem besonders kostengünstig mit praktisch allen herkömmlichen Fertigungsanlagen, sowie aus allen üblicherweise verwendeten Grundmassen jeglicher Konsistenz hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf überraschende und einfache Weise dadurch gelöst, daß der Radiergummi Hohlkugeln als Porenbildner enthält.
Nach einem bevorzugten Verfahren lassen sich derartige Radiergummis besonders einfach dadurch herstellen, daß zunächst in einem Rührwerk aus der Grundmasse durch inniges Vermischen ihrer Komponenten und der gegebenenfalls sonstigen Zusätze und/oder der sonstigen Füllstoffe eine homogene Basismischung erzeugt wird, in die die Hohlkugeln als Porenbildner zugegeben und ebenfalls gut eingemischt werden.
Diese Gesamtmischung wird dann in bekannter Weise zur Formgebung und Gelierung in Extruderanlagen, Plattenpressen, Spritzgießmaschinen oder sonstigen bekannten Radiergummifertigungsanlagen zu den fertigen Endprodukten weiterverarbeitet.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen dargestellt.
So können 5 bis 50, vorzugsweise 10 bis 40 Volumenprozent Hohlkugeln der Gesamtmischung beigegeben werden.
Als besonders vorteilhaft lassen sich Micro-Hohlkugeln mit einer Korngröße zwischen 10 und 200 pm und einer Dich-3 te zwischen 0,03 und 0,6 g/cm als Hohlkugeln verwenden.
Die Hohlkugeln können mit Luft, Kohlendioxyd oder Stickstoff gefüllt und als im wesentlichen runde Hohlkörper aus Silikat, bzw. Glas, aus Acrylnitirl oder aus einem Acrylnitril-Copolymerisat gebildet sein. Die Wandstärke soll hierbei orzugsweise 10Z% des Durchmessers nicht übersteigen.
Bei der Herstellung der Radierer lassen sich innerhalb der jeweiligen Verfahrensschritte in den jeweiligen Misch- und Verarbeitungsanlagen Grundmassen, Basismischungen oder Gesamtmischungen verarbeiten, die als fließfähige Plastisole, als hochviskoses Gel oder auch als Pulver, bzw. als rieselfähiges "Dry-Blend" vorliegen.
Insbesondere in der Tatsache, daß somit nicht nur fließfähige Plastisole, sondern besonders auch pulverförmig, bzw. rieselfähig vorliegende Massen zu Radiergummis mit poröser Struktur verarbeitet werden können, ist ein besonderer Vorteil der Erfindung zu sehen.
Anhand einiger Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher beschrieben.

Hierbei bedeutet PVC = Polyvinylchlorid DOP = Dioctylphthalat (Weichmacher) CaC = Calciumcarbonat (Füllstoff) Si-K = Silikat-Hohlkugeln mit 0,208 g/cm3 Dichte und 10 - 180 jim Korngröße V/A-K = Vinyliden/Acrylinitril-Copolymerisat-Hohlkugeln mit 0,030 g/cm@ Dichte und 20 - 200 Korngröße SBS = Styrol/Butadien/Styrol-Copolymer P-Oel = Paraffinöl (Weichmacher) Kn = Naturkautschuk Fa = Factis = Dichte der einzelnen Komponenten in g/cm3 # GT = dichte des fertigen Radierers in g/cm3; aus ------# VT GT = Gewichtsteile GT VT = Volumenteile (gerundet) ; aus : ------V - % = Volumenprozent (gerundet) ; aus ------- x 100 # VT In den Ansprüchen, bzw. in der Beschreibung bedeuten die Positionen A = Grundmasse, (z.B. PVC + DOP; SBS + P-Oel) AB = Basismischung, (z.B. A + CaC o.ä.) AZ = Gesamtmischung, (alle Komponenten) B = Füllstoff, (z.B. CaC o.ä.) C = Farbstoff D = sonstige Zusätze, (z.B. Sekundär-Weichmacher, oberflächenaktive Substanzen, wie Tenside, Schwefel, Beschleuniger oder sonstige Vulkanisations-Hilfsmittel) DA = porenbildener Zusatz = Hohlkugeln. Beispiel 1

Positione

A 40-95

B + C + D 0-50

DA 5-50

Beispiel 2

Komponenten Pos. # GT VT V-%

PVC #A 1,408 50 35,50 37,7

DOP #A 0,971 43 44,30 47

Si-K DA 0,208 3 14,4 15,3

#R 1,0189 #GT #VT 100

Beispiel 3

Komponenten Pos. # GT VT V-%

PVC #A 1,408 40 28,4 21,7

DOP #A 0,971 60 61,8 47,1

CaC B 2,700 60 22,2 16,9

Si-K DA 0,208 3,9 18,7 14,3

#R 1,249 #GT #VT 100

Beispiel 4

Komponenten Pos. # GT VT V-%

PVC #A 1,408 50 35,5 37,7

DOP #A 0,971 43 44,3 39,1

V/A-K DA 0,030 1 33,3 29,5

#R 1,249 #GT #VT 100

Beispiel 5

Komponenten Pos. g # GT : VT ; V-%

SBS #A 0,940 10 10,6 14,0

P.-Oel A # 0,850 16,5: 19,4 :25,5:

CaC B 2,700 73,4 27,2 35,8

Si-K DA 0,208 3,9: 18,8 :24,7:

#R 1,366 #GT #VT 100

Beispiel 6

Komponnten Pos. # GT VT V-%

Naturkautschuk 0,930 3,5 3,76 9,75

P-Oel }A 0,850 1,5 1,76 4,56

Factis 1,020 11,0 10,78 27,92

CaC B 2,700 8,0 2,96 7,67

Schwefel 1,860 0,1 0,05 0,13

Beschleuniger }D 1,600 0,1 0,06 0,15

Si-K DA 0,208 4,0 19,23 49,82

#R 0,730 #GT #VT 100,00

Beispiel 7 (Herstellungsbeispiel für Beisp. 2 - 4 In einem Dissover wird PVC und DOP innig vermischt.

Dann werden die Si-K zugegeben und bis zur gleichmäßigen Verteilung gemischt. Diese Gesamtmischung (AZ) wird nun mit einem Extruder zu endlosen Strängen geformt und ausgeliert. Die Stränge werden gekühlt und zu gebrauchsfertigen Radierern geschnitten.
Beispiel 8 (Herstellungsbeispiel für Beisp. 5) In einem Fluidmischer wird SBS undP.-Oel unter hohen Drehzahlen gemischt und hierbei erwärmt. Dann werden die Si-K bei langsamer Drehzahl eingemischt bis zur gleichmäßigen Verteilung, wobei sich die Mischung langsam abkühlt. Die Radierer werden aus dieser Masse ebenfalls mittels Extruder in bekannter Weise gefertigt.
Beispiel 9 (Herstellungsbeispiel für 6) In einem Kneter, bzw. Walzwerk wird der Kautschuk mit den übrigen Komponenten wie P-Oel, CaC, Fa und den Vulkanisationshilfsmitteln mastizieft. Dann werden die Si-K zugegeben und eingeknetet. Diese Gesamtmischung (AZ) wird nun zu Platten gepreßt und unter Hitzeeinwirkung vulkanisiert. Die ausvulkanisierten Platten werden anschließend in gebrauchsfertige Stücke geschnitten.
Statt der in den Herstellungsbeispielen g nannten Fertigungsanlagen (Extruder, bzw. Plattenpresse) können die jeweiligen Gesamtmischungen (AZ) selbstverständlich auch in jeder anderen geeigneten Fertigungsanlage zu Radierern weiterverarbeitet werden.

Claims

Radiergummi mit poröser Struktur und Verfahren zu dessen Herstellung Ansprüche 1. Radiergummi mit poröser Struktur aus einer Grundmasse(A) auf der Basis von Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat, Factis und/oder natürlichem oder synthetischem Kautschuk und mit Füllstoffen (B), sowie gegebenenfalls Farbstoffen (C) und/oder sonstigen Zusätzen (D), dadurch gekennzeichnet, daß er als zur Erzielung der porösen Struktur dienenden Zusatz (DA) Hohlkugeln enthält, die in die Basismischung eingebettet werden.
2. Radiergummi nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß er 5 bis 50 Volumenprozent Hohlkugeln, bezogen auf die Gesamtmischung (AZ) enthält.
3. Radiergummi nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß er 10 bis 40 Volumenprozent Hohlkugeln enthält.
4. Radiergummi nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hohlkugeln mit Luft, C02 oder N2 gefüllte, im wesentlichen runde Hohlkörper aus Silikat, bzw.

Glas, aus Acrylnitril oder aus einem Acrylnitrilcopo-Lymerisat sind.
5. Radiergummi nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Wandstärke der Hohlkugel 20 %, vorzugsweise 10 % ihres Durchmessers nicht übersteigt.
6 Radiergummi nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Gesamtmischung (AZ) 40 bis 95 Vol.-% Grundmasse (A), 5 bis 50 Vol.-% Hohlkugeln als porenbildenden Zusatz (DA) und bis zu 50 Vol.-% Füllstoff (B), Farbstoff (C) und/oder sonstige Zusätze (D) enthält.
7. Radiergummi nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als Hohlkörper Micro-Hohlkugeln mit einer Korngröße zwischen 10 und 100 µm und einer dichte zwischen 0.03 und 0,6 g/cm3 enthält.
8. Verfahren zur Herstellung von Radierern nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in einem Rührwerk aus der Grundmasse (A) durch inniges Mischen ihrer Komponenten und der gegebenenfalls sonstigen Zusätze (D) und/oder der sonstigen Füllstoffe (B) eine homogene Basismischung (AB) erzeugt wirdj daß dann die Hohlkugeln als porenbildender Zusatz (DA) zugegeben und gut eingemischt werden und daß anschließend die Formgebung und Gelierung dieser Gesamtmischung (AZ) in einer Extruderanlage, Plattenpresse, Spritzgießmaschine oder sonstigen bekannten Radiergummi-Fertigungsanlage erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Grundmasse (A) und/oder die Basismischung(AB) und/oder die Gesamtmischung (AZ) als fließfähiges Plastisol vorliegt und in an sich bekannter Weise zu Radierern geformt und ausgehärtet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Grundmasse (A) und/oder die Basismischung (AB) und/oder die Gesamtmischung (AZ) als hochviskoses Gel vorliegt und in an sich bekannter Weise zu Radierern geformt und ausgehärtet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c n n e t, daß die Grundmasse (A) und/oder die Basismischung (AB) und/oder die Gesamtmischung (AZ) als rieselfähiges Pulver, bzw. als " Dry - Blend " vorliegt und in an sich bekannter Weise zu Radierern geformt und ausgehärtet wird.