【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、特に曲げ強度に優れ、しかも良好な
消字性能を備えたプラスチツク消しゴムに関する
ものである。
塩化ビニル樹脂および／または塩化ビニル―酢
酸ビニル共重合体樹脂と可塑剤と、さらに必要に
応じて顔料、安定剤、充填剤等を配合した配合物
を加熱成形したプラスチツク製字消し（本明細書
ではこれをプラスチツク消しゴムあるいは単に消
しゴムと称す）は従来から知られており、優れた
消字性能を有するために各種用途に応じて汎用さ
れている。
しかしながらかようなプラスチツク消しゴムは
ゴム製消しゴムに比べて一般に強度が弱く折れや
すいという欠点があるため、特に強度が必要なシ
ヤープペン用替消しゴムとか消しゴム付鉛筆用と
してはプラスチツク消しゴムは使用できず、もつ
ぱらゴム製消しゴムが使用されている。
プラスチツク消しゴムに強度を付与させる試み
としては、塩化ビニル樹脂とその約２倍量の塩化
ビニリデン樹脂と両樹脂の合計量とほゞ同重量の
可塑剤とを混和して加熱、ゲル化した消しゴム
（特公昭47―13299号）、あるいはカーボランダ
ム、アランダム、金剛砂、硝子粉末、ケイ酸末の
ごとき鉱物質粉末を樹脂中に添加したいわゆる
“砂字消し”状の固い消しゴム（実開昭51―82539
号）などが提案されている。
しかしながら前者の消しゴムは強度的には向上
するが消字性能が低下するという問題があり、後
者の消しゴムでは添加する鉱物質粉末が約30〜
300μの粗い粒子であるため、使用時に紙面を傷
つけるだけでなく、消しゴム自体固いが脆くなる
という問題点があつた。
そこで本発明は、上述したごとき従来のプラス
チツク消しゴムの有する問題点を解消し、消字性
能を損うことなく十分な強度を有し、特に優れた
曲げ強度すなわち腰の強さを備えたプラスチツク
消しゴムを提供することを目的になされたもので
ある。
すなわち本発明のプラスチツク消しゴム組成物
は、従来から慣用されているプラスチツク消しゴ
ム基材にチタン酸カリウム繊維を配合せしめたこ
とを特徴とするものである。
従来、プラスチツク消しゴム基材に短繊維状物
質を混合せしめた例としては、ガラス繊維をその
方向性を揃えた状態で消しゴム基材中に配合した
ものが知られている（例えば実開昭51―82539）。
しかしながらこの場合のガラス繊維の配合は、消
しゴムの強度向上効果よりもむしろガラス繊維に
よる削り効果を期待してなされたものであつて、
消去時における消しゴムとしてのタツチの悪さや
紙面を傷つけるという欠点はいわゆる“砂字消
し”様の性質に近似し、加えて、消しゴム製造時
の押出成形における形状の安定性に欠ける欠点が
あつた。
そこで本発明者等は、従来のガラス繊維に比べ
て極めて微細なチタン酸カリウム繊維をプラスチ
ツク消しゴム基材に配合したところ、消字率、消
字時のタツチ、紙面の荒れといつたプラスチツク
消しゴムとしての消字性能を低下させることな
く、強度を向上させることができ、さらには消し
ゴム製造時の押出成形において優れた形状安定性
が得られることを確認し、本発明を完成させたも
のである。
本発明で用いるチタン酸カリウム繊維は、高強
度単結晶繊維の一種であり、代表的には「テイス
モ」という商標名（大塚化学薬品（株）製）で市
販されている。このチタン酸カリウム繊維は、平
均繊維長20μ、平均繊維径0.2〜0.3μの白色針状
結晶からなる。
かような非常に微細なチタン酸カリウム繊維を
プラスチツク消しゴム基材中に配合することによ
つて、ガラス繊維を配合した場合に比べて特に曲
げ強度（ヤング率）すなわち腰の強さが向上し、
優れた補強効果が得られる。また、チタン酸カリ
ウム繊維は繊維径が非常に細いため消去時に紙面
に対するタツチがソフトであり、紙面を無理に削
り取らずに適度に摩耗させることができる。さら
には、消しゴム製造時の押出成形に際して、微細
繊維が絡み合つて押出されてくるため消しゴム強
度の補強効果が顕著に現われ、同時に成形時の形
状安定性が高い。
チタン酸カリウム繊維の配合割合は、消しゴム
組成物重量に対して約0.2〜10％の範囲、好まし
くは0.4〜５％の範囲で使用できる。0.2％より少
ない場合には補強効果および成形時の良好なる形
状安定性が得られない。一方、10％より多く配合
した場合には消去時にタツチや消しくずの出が悪
くなり、消去性能が低下してしまう。
本発明の消しゴムを製造するに際しては、プラ
スチツク消しゴムにおいて従来から慣用されてい
る合成樹脂、例えばポリ塩化ビニル、塩化ビニル
―酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン等の
一種または二種以上に可塑剤を混合し、これにさ
らに必要に応じて安定剤、充填剤、顔料、香料等
を添加し、各種ミキサーまたはロールのごとき装
置を用いて均一に混合してプラスチゾルを得る。
得られたプラスチゾルの中にチタン酸カリウム繊
維を添加して均一に撹拌混合したのち、押出成形
または射出成形によつて加熱、ゲル化させて成形
すればよい。チタン酸カリウム繊維の添加は上記
したように必ずしも最後に添加する必要はない。
予め可塑剤中にチタン酸カリウム繊維を混合して
おいてもよく、あるいは合成樹脂と可塑剤とを混
合する際に同時にチタン酸カリウム繊維を混合し
てもよい。
押出成形時または射出成形時にチタン酸カリウ
ム繊維は押出または射出方向とほゞ同方向に絡み
合い、これによつてチタン酸カリウム繊維による
微細な無数の骨格構造が形成されるために、得ら
れた成形物の強度、特に曲げ強度が補強されるも
のと推察される。また、シリンダ内で加熱された
ゲルがノズルを通過して成形される際に、成形物
表面でチタン酸カリウム繊維が通過方向にある程
度規則的に配列されてノズル内面と成形物表面と
の摩擦が少なくなり、これによつて成形品が非常
に円滑にノズルから押出されるために成形品形状
の良好なる安定性が得られるものと考えられる。
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさ
らに説明する。なお「部」とあるのはすべて「重
量部」を意味する。
実施例 １
ポリ塩化ビニル（「Geon121」日本ゼオン
（株）製） 150部
ジオクチルフタレート 50部
ジノニルフタレート 50部
ジオクチルアジペート 50部
TNPP系安定剤（「マーク1178」アデカ・アー
ガス（株）製） ２部
界面活性剤（「ツイン65」花王アトラス（株）
製） ４部
重質炭酸カルシウム 80部
コロイダル硅酸（「ニツプシールLP」日本シリ
カ（株）製） 10部
チタン酸カリウム繊維（「テイスモ・タイプ
Ｄ」大塚化学薬品（株）製） ４部
チタン酸カリウム繊維と可塑剤をミキサーによ
り均一に混合し、これに上記その他の成分を添加
してホモミキサーにて均一に混合してプラスチゾ
ルを調製したのち、押出成形機を用いて温度100
〜150℃で加熱成形して本発明の消しゴムを得
た。
実施例 ２
チタン酸カリウム繊維の配合量を20部とした以
外は実施例１と同様にして本発明の消しゴムを得
た。
比較例 １
チタン酸カリウム繊維を無添加とした以外は実
施例１と同様にして消しゴムを得た。
比較例 ２
チタン酸カリウム繊維４部に代えてガラス繊維
（平均繊維径10μ、平均繊維長30〜100μ）20部を
配合した以外は、実施例１と同様にして消しゴム
を得た。
上記実施例１、２および比較例１、２で得られ
た消しゴムについてそれぞれ曲げ強度（ヤング
率）、硬度、消字率、消去時のタツチおよび消去
紙面の荒れを調べた結果を第１表に示す。
The present invention particularly relates to a plastic eraser that has excellent bending strength and good erasing performance. A plastic eraser (hereinafter referred to as Plastic erasers (hereinafter referred to as plastic erasers or simply erasers) have been known for a long time, and are widely used for various purposes because of their excellent erasing performance. However, such plastic erasers have the disadvantage that they are generally weaker than rubber erasers and easily break, so plastic erasers cannot be used as replacement erasers for mechanical pencils or pencils with erasers, which require particularly strong strength. A rubber eraser is used. In an attempt to impart strength to a plastic eraser, an eraser was prepared by mixing vinyl chloride resin, about twice the amount of vinylidene chloride resin, and a plasticizer in an amount equal to the total amount of both resins, and heating and gelling the mixture ( Special Publication No. 13299 (1972), or a hard eraser in the form of a so-called "sand eraser" in which mineral powders such as carborundum, alundum, diamond sand, glass powder, and silicic acid powder are added to the resin (Utility Model Publication No. 13299) 82539
) have been proposed. However, the former eraser improves strength but has a problem in that erasing performance deteriorates, and the latter eraser requires approximately 30 to 30% mineral powder to be added.
Because the eraser has coarse particles of 300 microns, it not only damages the paper surface when used, but also causes the eraser itself to become hard but brittle. Therefore, the present invention solves the problems of conventional plastic erasers as described above, and provides a plastic eraser that has sufficient strength without impairing erasing performance, and has particularly excellent bending strength, that is, stiffness. It was made with the purpose of providing. That is, the plastic eraser composition of the present invention is characterized in that potassium titanate fibers are blended into a conventional plastic eraser base material. Conventionally, as an example of mixing a short fibrous substance into a plastic eraser base material, it is known that glass fibers are blended into the eraser base material with their orientation aligned (for example, in Utility Model No. 51 - 82539).
However, the combination of glass fiber in this case was made in anticipation of the shaving effect of glass fiber rather than the effect of improving the strength of the eraser.
The disadvantages of the eraser's poor touch and damage to the paper surface when erasing are similar to those of a so-called "sand letter eraser," and in addition, the eraser had the disadvantage of lacking shape stability during extrusion molding when manufacturing the eraser. Therefore, the present inventors blended potassium titanate fibers, which are extremely finer than conventional glass fibers, into a plastic eraser base material. The present invention was completed by confirming that the strength of the eraser can be improved without deteriorating the erasing performance of the eraser, and that excellent shape stability can be obtained during extrusion molding during eraser production. The potassium titanate fiber used in the present invention is a type of high-strength single crystal fiber, and is typically commercially available under the trade name "Teismo" (manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.). This potassium titanate fiber consists of white needle-like crystals with an average fiber length of 20 μm and an average fiber diameter of 0.2 to 0.3 μm. By blending such extremely fine potassium titanate fibers into the plastic eraser base material, the bending strength (Young's modulus), that is, the stiffness, is improved compared to when glass fibers are blended.
Excellent reinforcing effect can be obtained. Furthermore, since potassium titanate fibers have a very thin fiber diameter, they touch the paper surface softly when erasing, and can be appropriately abraded without forcibly scraping the paper surface. Furthermore, during extrusion molding when manufacturing the eraser, the fine fibers are intertwined and extruded, so that the strength of the eraser is significantly reinforced, and at the same time, the shape stability during molding is high. The blending ratio of potassium titanate fibers can be in the range of about 0.2 to 10%, preferably in the range of 0.4 to 5%, based on the weight of the eraser composition. If it is less than 0.2%, a reinforcing effect and good shape stability during molding cannot be obtained. On the other hand, if the amount is more than 10%, touch and eraser dust will not come out easily during erasing, resulting in a decrease in erasing performance. When producing the eraser of the present invention, a plasticizer is added to one or more synthetic resins conventionally used in plastic erasers, such as polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, and polyvinylidene chloride. Stabilizers, fillers, pigments, fragrances, etc. are added thereto as necessary, and the mixture is uniformly mixed using various mixers or devices such as rolls to obtain plastisol.
Potassium titanate fibers may be added to the obtained plastisol, stirred and mixed uniformly, and then heated and gelled by extrusion molding or injection molding. The potassium titanate fibers do not necessarily have to be added last as described above.
The potassium titanate fibers may be mixed in the plasticizer in advance, or the potassium titanate fibers may be mixed simultaneously when the synthetic resin and the plasticizer are mixed. During extrusion molding or injection molding, the potassium titanate fibers become intertwined in almost the same direction as the extrusion or injection direction, thereby forming countless fine skeletal structures of the potassium titanate fibers. It is presumed that the strength of the object, especially the bending strength, is reinforced. In addition, when the gel heated in the cylinder passes through the nozzle and is molded, the potassium titanate fibers on the surface of the molded product are arranged somewhat regularly in the passing direction, reducing friction between the inner surface of the nozzle and the surface of the molded product. It is thought that this allows the molded product to be extruded from the nozzle very smoothly, resulting in good stability of the molded product shape. The present invention will be further explained below by giving Examples and Comparative Examples. All "parts" mean "parts by weight." Example 1 Polyvinyl chloride (“Geon 121” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) 150 parts Dioctyl phthalate 50 parts Dinonyl phthalate 50 parts Dioctyl adipate 50 parts TNPP stabilizer (“Mark 1178” manufactured by Adeca Argus Co., Ltd.) 2 Surfactant (“Twin 65” Kao Atlas Co., Ltd.)
4 parts Heavy calcium carbonate 80 parts Colloidal silicic acid (Nipseal LP manufactured by Nippon Silica Co., Ltd.) 10 parts Potassium titanate fiber (Teismo Type D manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) 4 parts Titanic acid Potassium fibers and plasticizer are mixed uniformly in a mixer, and the other ingredients mentioned above are added to this and mixed uniformly in a homomixer to prepare plastisol, and then heated at a temperature of 100% using an extrusion molding machine.
The eraser of the present invention was obtained by heat molding at ~150°C. Example 2 An eraser of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of potassium titanate fiber was changed to 20 parts. Comparative Example 1 An eraser was obtained in the same manner as in Example 1 except that no potassium titanate fiber was added. Comparative Example 2 An eraser was obtained in the same manner as in Example 1, except that 20 parts of glass fiber (average fiber diameter 10 μm, average fiber length 30-100 μm) was blended in place of 4 parts potassium titanate fiber. Table 1 shows the results of examining the bending strength (Young's modulus), hardness, erasing rate, touch during erasing, and roughness of the erased paper surface for the erasers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. show.
【表】【table】
【表】
第１表からわかるように、チタン酸カリウム繊
維を１％（実施例１）および約５％（実施例２）
添加した消しゴムは、チタン酸カリウム繊維無添
加のもの（比較例１）およびガラス繊維を添加し
たもの（比較例２）に比べて曲げ強度（ヤング
率）が向上し、チタン酸カリウム繊維の優れた補
強効果が現われている。
また、硬度については、チタン酸カリウム繊維
を添加した消しゴム（実施例１および２）は無添
加の消しゴム（比較例１）とほゞ同程度の硬度を
有しているのに対し、ガラス繊維を添加したもの
（比較例２）は非常に高い硬度を有している。硬
度の高低は消去時の紙面の削り度合に相関し、繊
維添加消しゴムの場合には硬度が高い程消去時に
紙面を削り取つて荒してしまい、消去時のタツチ
等も悪化させる傾向がある。第１表の実施例１、
２からわかるように、チタン酸カリウム繊維を添
加した消しゴムは、消字率やタツチが悪化するこ
となく、特に曲げ強度（ヤング率）が著しく向上
することがわかる。
また、消しゴム成形時における形状安定性を調
べるために、成形後の成形物（60cmに切断）の径
に関するばらつき（σo）を比較した。結果を第
２表に示す。[Table] As can be seen from Table 1, potassium titanate fibers were added at 1% (Example 1) and about 5% (Example 2).
The eraser with the added potassium titanate fiber has improved bending strength (Young's modulus) compared to the one without the addition of potassium titanate fiber (Comparative Example 1) and the one with glass fiber added (Comparative Example 2). A reinforcing effect appears. Regarding hardness, the erasers containing potassium titanate fibers (Examples 1 and 2) had approximately the same hardness as the erasers without additives (Comparative Example 1), whereas The one added (Comparative Example 2) has very high hardness. The level of hardness correlates with the degree of scraping of the paper surface during erasing, and in the case of fiber-added erasers, the higher the hardness, the more the paper surface is scraped and roughened during erasing, and the touch etc. during erasing tends to deteriorate. Example 1 in Table 1,
As can be seen from No. 2, the eraser to which potassium titanate fibers were added significantly improved especially the bending strength (Young's modulus) without deteriorating the erasing rate or touch. In addition, in order to examine the shape stability during eraser molding, the variation (σ o ) in the diameter of the molded products (cut into 60 cm pieces) after molding was compared. The results are shown in Table 2.
【表】
第２表から明らかなように、チタン酸カリウム
繊維添加のもの（実施例１、２）は無添加のもの
（比較例１）あるいはガラス繊維添加のもの（比
較例２）に比較して成形物径のばらつきが極めて
少なく、チタン酸カリウム繊維の添加により成形
物形状の安定化を図ることができることがわか
る。
以上で説明したように本発明は、非常に微細か
つ高強度のチタン酸カリウム繊維をプラスチツク
消しゴム基材中に配合することによつて、プラス
チツク消しゴムの優れた消字性能を損うことな
く、消去時において紙面を荒らさず適度に紙面に
摩耗させ、消去時におけるタツチおよび曲げ強度
を向上させることができると同時に、消しゴム製
造時に際する成形時に優れた形状安定性を得るこ
とができる。
本発明のプラスチツク消しゴムは、特に曲げ強
度すなわち腰の強さが必要とされる径の細いシヤ
ープペンシルの替消しゴムや消しゴム付鉛筆用と
して好ましく使用できるものである。[Table] As is clear from Table 2, those with potassium titanate fiber added (Examples 1 and 2) were compared with those without additives (Comparative Example 1) or those with glass fiber added (Comparative Example 2). It can be seen that there is very little variation in the diameter of the molded products, and that the addition of potassium titanate fibers can stabilize the shape of the molded products. As explained above, the present invention is capable of erasing characters without impairing the excellent erasing performance of the plastic eraser by blending extremely fine and high-strength potassium titanate fibers into the plastic eraser base material. It is possible to moderately abrade the paper surface without roughening it during erasing, improve the touch and bending strength during erasing, and at the same time, it is possible to obtain excellent shape stability during molding during eraser production. The plastic eraser of the present invention can be particularly preferably used as a replacement eraser for a narrow-diameter sharp pencil or a pencil with an eraser, which requires high bending strength, that is, stiffness.