JP4623648B2 - プラスチック字消し - Google Patents

Description

本発明は、プラスチック字消しに関し、さらに詳しくは、従来品と同等の性能を有し、かつ環境負荷の極めて少ないプラスチック字消しに関する。

プラスチック字消し、消しゴムはその秀でた消字性を有することから筆記線の消去に欠かすことのできないものとして、広範に使用されている。プラスチック字消しは、一般に、基材樹脂に可塑剤を配合し、更に必要に応じて、安定剤、着色料、香料等の字消し材料を適宜添加して混合攪拌した後、プレス成型、射出成型、押出成型等の成型方法により加熱、成型して製造されている。プラスチック字消し用基材樹脂としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル酸エステル樹脂などが使用されている。しかしながら、プラスチック字消しの主流は、秀でた消字性を有することから塩化ビニル樹脂を用いたものである。

一方、可塑剤は、各種基材樹脂に柔軟性、耐久性、耐寒性、電気特性等を付与するために用いられているが、プラスチック字消しにおいては、消字性の側面から、消字対象物質である黒鉛等に親和性のある可塑剤が多用されている。このような可塑剤としては、フタル酸系、脂肪酸系、リン酸系、ポリエステル系などの可塑剤が知られており、なかでも、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジエチル等のフタル酸系可塑剤が一般的に使用されている。

近年、各種産業材料に対して、環境負荷の問題が注目されるようになってきており、字消しに用いられる基材樹脂である塩化ビニル樹脂に関しても、焼却する時の塩素、ダイオキシンの発生による環境問題が指摘されているが、それらの発生量は、適切な焼却条件、装置などを採用することにより抑制することができる。また、先に提案した、字消しの充填材の一部を水酸化アルミニウムに置き換えることにより、ダイオキシンの発生量を抑制することができる（特許文献１参照）。さらに、塩化ビニル樹脂は、その原料となる塩素は食塩を経て作製されるものが約６０％を占め、石油に対する依存度が低いため資源問題でも貢献度は大きいといってよい。

しかし、一方、可塑剤に関しては、人体および環境への影響を考慮し、プラスチック製品、特に玩具や食品用の包装容器などにおける使用が控えられる傾向にある。字消しも例外ではなく、従来使用されてきた汎用な可塑剤の使用を抑制すべく、それと同等の性能を有し、人体および環境への影響の少ない、安全な可塑剤を用いた字消しが望まれている。

そのような可塑剤として、アルキルスルフォン酸フェニルエステルを配合したプラスチック字消しを既に提案した（特許文献２）。しかし、従来品と同等の字消し性能を有し、人体に対する安全性に優れ、環境に対する負荷が少ない、さらなる可塑剤を配合した字消しが望まれている。
特開２００４−１８８８５０号公報 特開２００５−１３８３５９号公報

本発明は、従来品と同等の字消しとしての性能を有し、かつ、人体および環境に対する負荷が極めて少なくより安全な字消しを提供することを課題とする。

本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、可塑剤としてセバシン酸ジエステルを配合してプラスチック字消しを作製することにより、可塑剤の基材樹脂との混和性が良好で、かつプラスチック字消しの消字率が従来品と同等であり、より安全性を有することを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、少なくとも基材樹脂および可塑剤からなる字消しであって、可塑剤としてセバシン酸ジエステルを含有することを特徴とするプラスチック字消しを提供する。

本発明によれば、可塑剤としてセバシン酸ジエステルを含有するので、人体および環境に対する負荷が極めて少なく、より安全であり、基材樹脂との混和性がよく、しかも消字力が損なわれることのない字消しを提供することができる。

本発明において、可塑剤として使用されるセバシン酸ジエステルとしては、例えば、セバシン酸ジブチル（ＤＢＳ）、セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル（ＤＯＳ）、セバシン酸ジメチル（ＤＭＳ）を挙げることができる。これらは２種以上を混合して用いることができる。これらのセバシン酸ジエステルは、一般毒性は低く（セバシン酸ジブチルはＬＤ５０：１４，８７０ｍｇ／ｋｇ）、安全性が高いことが確認されている。

本発明では、可塑剤としてセバシン酸ジエステルを用いているため、基材成分、特に基材樹脂との相溶性が高く、基材樹脂と容易に混合または混練され、加工性も優れる。可塑剤により樹脂が可塑化されるのは、可塑剤が硬いプラスチックの分子間力を弱め、高分子鎖の運動をし易くする潤滑油のような働きをすることによると考えられる。本発明における可塑剤は単量体可塑剤であることから、ｖａｎ ｄｅｒ Ｗａａｌｓ力により、高分子である樹脂を可塑化させ易い。また、セバシン酸ジエステルは、既述した優れた特性を有しているだけでなく、無味、無臭で、耐寒性も優れている。

セバシン酸ジエステルの中でも、基材樹脂との相溶性、加工性などの点からセバシン酸ジブチルが好ましく使用される。

セバシン酸ジブチルの使用量は、特に制限されていないが、基材樹脂１００質量部に対し、セバシン酸ジブチル１０〜３００質量部とすることが好ましい。セバシン酸ジブチルの配合量が１０質量部未満では字消しが硬くなり弾力性が低下し、消字率も下がる場合があり、一方３００質量部を超えると成型がし難く、字消しとしての使用は困難となりやすい。

セバシン酸ジブチルのさらに好ましい使用量は、基材樹脂として塩化ビニル系樹脂が使用される場合には、塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、２０〜３００質量部であり、特に好ましくは６０〜２００質量部である。また、基材樹脂がスチレン系合成ゴムの場合には、スチレン系合成ゴム１００質量部に対して、１０〜１２０質量部がさらに好ましく、特に好ましくは２０〜１００質量部である。

また、可塑剤としては、セバシン酸ジブチルとそれ以外の可塑剤を混合して用いる。セバシン酸ジブチル以外の可塑剤としては、クエン酸系を用いることができる。セバシン酸ジブチル以外の可塑剤の添加量は、セバシン酸ジブチルの量以下とすることが好ましい。

本発明における基材樹脂としては、種々の樹脂を用いることができる。例えば、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル酸エステル系樹脂を挙げることができる。

また、例えば、ウレタン系、スチレン−ブタジエン系、スチレン−イソプレン系、ブタジエン系、イソプレン系、エチレン−プロピレン系、アクリル系、ニトリル系、クロロプレン系などの合成ゴムまたはエラストマーを挙げることができる。これらの樹脂は単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。

これらの樹脂の中でも、可塑剤との混和が容易な塩化ビニル系樹脂および黒鉛の吸着がよいので筆跡の消去性が良好であり字消し材料として適しているスチレン系合成ゴムが好ましく、中でも塩化ビニル系樹脂が特に好ましい。塩化ビニル系樹脂としてはポリ塩化ビニルばかりでなく、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニリデン、塩化ビニル−アクリル酸メチル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸メチル共重合体、および塩化ビニル−アクリル酸オクチル共重合体が挙げられる。塩化ビニル系樹脂としてはペーストレジンが可塑剤等との混和、加工が容易で好ましい。

スチレン系合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエン、スチレン−イソプレン系、スチレン−エチレン−ブチレン、スチレン−エチレン−プロピレンを挙げることができる。

字消しを構成する組成物全量中の、基材樹脂の配合量は特に制限されず、組成物全量に対し、基材樹脂を好ましくは１０〜９０質量％、さらに好ましくは１０〜７０質量％とする。基材樹脂の配合量が、字消し組成物全量に対して１０質量％未満ではプラスチック字消しとして成型は困難であり、一方、９０質量％を超えるとプラスチック字消しが硬くなり弾力性が低下したり、もしくは粉体のままで成型が困難な場合がある。

本発明のプラスチック字消しには、適度な硬度を付与するために充填剤を配合することができる。充填剤としては、珪石粉あるいは石灰石粉を用いるのが一般的である。これらの無機粉体は、筆記面を痛めないように微粉化して用いられる。充填剤の使用量は、特に制限されないが、基材樹脂１００質量部に対して、３０〜１２０質量部であることが好ましい。ただし、消しゴムに要求される機能・特性、例えば消字率や消しカス量等には、充填剤の含有量が影響し、字消しに大きく影響しているといえる。

また、必要に応じて基材樹脂、特に塩化ビニル系樹脂による高温時の劣化防止のため、安定剤を用いる。安定剤の好ましい使用量は基材樹脂１００重量部に対し０〜１０質量部である。紫外線吸収剤などの光安定剤を配合することもできる。その他、粘度調整剤、滑剤、溶剤、着色剤、防腐剤、防黴剤、芳香剤などの添加剤を含有することもできる。これらの添加剤の配合量も特に制限されない。

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１および比較例１〜２）
表１に示す配合比率（数字は質量部）で各成分を配合した組成物を減圧下にて攪拌混合した後、成形してプラスチック字消しを作製した。表中、ＤＢＳはセバシン酸ジブチル、ＤＯＰはフタル酸ジ−２−エチルヘキシル、ＡＴＢＣはアセチルクエン酸トリブチル、ＳＢＲはスチレン−ブタジエンラバー（ペレット状、スチレン／ブタジエン＝４０／６０（質量比））、ＰＶＣは塩化ビニル樹脂（ペーストレジン粉末、平均重合度１６５０）である。ＤＯＰはＰＲＴＲ（化学物質管理促進）法において、第１種に指定されている物質である。

得られた各字消しについて、ＪＩＳ Ｓ ６０５０に準拠して、硬さおよび消字力（％）を測定、評価した。その結果を併せて表１に示す。測定、評価方法は下記のとおりである。

・ 硬さ
半球状のスプリング硬さ試験機を用いて、水平に保持した試験片の表面に試験機の押針が鉛直になるようにして加圧面を接触させ、直ちに目盛を正数で読み取る。

・ 消字力
着色紙に鉛筆ＨＢにて描いた線を消去荷重１００g、３００gおよび５００ｇで摩擦消去し、その時の濃度より算出した。

（表１）
配合成分 実施例１ 比較例１ 比較例２
ＰＶＣ １００ １００ １００
ＤＢＳ １００ ０ ０
ＡＴＢＣ ２０ ０ １２０
ＤＯＰ ０ １２０ ０
充填剤＊１ ８０ ８０ ８０
安定剤＊２ ４ ４ ４
硬さ ７０ ６０ ７７
消字力（％）100g ８０ ７５ ８０
300g ９２ ９１ ８８
500g ９４ ９２ ９２
注）＊１：重質炭酸カルシウム（平均粒子径２．１２μｍ）
＊２：ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛混合物（ＰＶＣ用安定剤）

表１に示すとおり、実施例に係るプラスチック字消しは、比較例１に係るプラスチック字消し、すなわち、可塑剤として従来用いられているフタル酸系可塑剤を用いたプラスチック字消しと同等またはそれ以上の性能を有するものであった。プラスチック字消しの性能としては、硬さは６０〜７２で、消字力は９０％以上であることを目標品質としているので、本実施例品はそれを満たす性能を有するものである。

Claims (3)

1. 少なくとも基材樹脂、充填剤および可塑剤からなる字消しであって、
   充填剤が重質炭酸カルシウムであり、
   可塑剤としてセバシン酸ジブチルとセバシン酸ジブチルの量以下のクエン酸系可塑剤を配合してなることを特徴とするプラスチック字消し。
2. 前記基材樹脂が塩化ビニル系樹脂であり、セバシン酸ジブチルが塩化ビニル系樹脂１００質量部に対し２０〜３００質量部である請求項１に記載のプラスチック字消し。
3. 前記基材樹脂がスチレン系合成ゴムであり、セバシン酸ジエステルがスチレン系合成ゴム１００質量部に対し１０〜１２０質量部である請求項１に記載のプラスチック字消し。