TW200837120A - Elastomer composition, method for producing the same, and eraser using the same - Google Patents

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Kazuki Morimoto
Yasuhiro Nishioka
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Description

200837120 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種彈性體組成物、其製造方法、以及 使用該組成物之橡皮擦，詳細而言，其不需依存石化資源、 能夠回收、對環境負擔少且因應循環型社會。 【先前技術】 截至目前，產業、經濟是隨著石油、石炭等之石化資 的利用而發展’而建構出大量生產、大量消'冑、大量廢 棄的社會系統，現在，許多生活的基礎都是依存著預= 枯竭的石化資源。 曰 —現在的社會系統雖能創造出經濟的富裕與便利，但另 -方面超過自然淨化能力的廢棄物和二氧化碳的排出、地 球溫暖化、有害物質等的環境問題也愈來愈嚴重。 為了解決這些問題，正大力地謀求把目前為 有限的資源而來的商口女旦斗客丄 將 的社會夺统改η 消費、廢棄之單向 ^改受，轉變為抑制廢棄物的產生、將 u社會。面對此循環性社會的形成，日 本在千成14年12月内 本统人屋fe畋 J 生貝（tnomass) ·日 口所^，並致力在產業競爭力的再建構上。 2忍即自然的恩惠所帶來的可持續再生 氧化# 乳中的一乳化碳’所以實質上不會增加二 厌，此為其特徵所在。 neutral),,, 此聃马石反中和（carbon- 把石化資源而來的能量或製品以生質的方式置 5 200837120 換使得二氧化碳的排放量可以大幅削減，因此，其技術r 及製品的開發正強力地被尋求當中。 了乂 近年，在高分子材料上，出現許多考慮到循環型社备 的形成的提案。 ㈢ 例如’日本特開平10_2號公報上記载天然橡膠 和生物分解性塑膠所構成之橡谬製造用組成物（在實施例中 使用加硫劑、加硫促進劑，日本專利文獻u，日本特開 〇〇〇 95898 5虎公報上記載生物分解性材料和環氧化聚異戊 —烯、如必要更進一步混合交聯劑所得之生物分解性材料 組成物（日本專利文獻2)，日本特開平2000-319446號公報 上記載在天然橡膠中添加生物分解性樹脂和填充劑之 分解性橡膠組成物（日本專利文獻3)，曰本特開平2〇〇3_ = 3488遽公報上記載由結晶性聚乳酸和選自天然橡膠、聚 異戊二烯中之橡膠成分所構成之聚乳酸系肖脂組成物（日本 專利文獻4)，日本特開平顧_143315號公報上記載聚乳 續相中有天然橡膠等所構成之分散相均一微 分散之高分子摻合材料（日本專利文獻5)。 ^另方面，橡皮擦可大致分為由氣乙烯樹脂所構成之 乳乙烯橡皮擦、由苯乙烯系熱可塑性彈性體或烯烴系熱可 塑性彈性體所構成之非氯乙烯橡线、以及天然橡膠橡皮 擦三大種類。 其中之鼠乙烯橡皮擦、非氯乙稀橡皮擦佔了超過9成 的市場，構成此等橡皮擦之高分子材料或是可塑劑、軟化 劑都是源自石油等石化資源的材料，繼續利用此等橡皮擦 6 200837120 會逐反上述之循環型枉會形成的主旨。 相對而言，例如有如同曰本特開平2000-43492號公報 或「橡膠工業便覽」（新版，曰本橡膠協會編表25.2,817 頁日°和48年丨1月15曰社團法人橡膠協會發行）上記 載之天然橡皮擦，係從天然橡膠或由植物油所製造之加硫 油（石瓜化/由霄· f actlce)等之活用生質且因應循環型社會形 成的主曰之物（日本專利文獻6，非專利文獻1)。 φ 日本專利文獻1:特開平10-274494號公報 曰本專利文獻2:特開2000-95898號公報 曰本專利文獻3:特開2000-3 19A46號公報 曰本專利文獻4:特開2003-183488號公報 曰本專利文獻5:特開2004-143315號公報 卜2)日本專利文獻6:特開删-43492號公報（參見實施例 非專利文獻！··「橡膠工業便覽」（新版）曰本橡膠協合 •編表25. 2，817頁，昭和牝年"月15日社團法人 橡膠協會發行。 【發明内容】 然而，關於上述習知技術，因為沒有實施加疏或交聯 之橡膠其抗拉強度或彈性不夠，有些情況下用途會有受戶; 2，例如作為橡皮擦用材料時無法展現橡膠彈性而不適 田另方面，也有因為實施加硫或交聯之橡膠其抗拉強 =彈性過大而用途受限之情況’例如作為橡皮擦 …失去橡膠彈性因此不適當。再者，因需要加硫或交 7 200837120 料驟使得製程不僅録，料加硫劑㈣或加硫促進 助劑之氧化辞等之加硫藥劑的安全性也有很大的問 另π面，天然橡膠橡皮擦如同上述雖然 二會形成之要求，但例如跟氯乙婦橡皮擦相比其消：= 二：且因包含加硫步驟所以比起氯乙烯橡皮擦或非氯 八更為稷雜’此外，如上所述也有硫 ，促進劑等加硫藥劑的安全性問題。再者，因製造+
驟内產生之端材的再 V ㈣冉牙J用會有困難而不經濟，且在生產性 上也存有問題。 1 本發明有鏗於實降愔、、F，&初 H為解決上述之習知技術的問 4，·、、占，k供了一種彈性辦 祕 评性體組成物，係具備以往用加硫或交 如所得不到之抗拉強度、彈 如工合 又弹丨生專之物性，且交聯天然橡膠 /以島狀方式分散於生質塑膠所構成之基質中。本發明 :提供了此彈性體組成物的製造方法，係以生質塑膠：天 :橡踢、橡膠交聯劑於生質塑膠㈣融溫度以上且橡膠交 知劑的交聯溫度以上混練’使得交聯天然橡膠粒子以島狀 =分散t生質塑膠所構成之基質中。此外本發明也提供 使用该彈性體組成物之橡皮擦。 、 本發明係為了達成上述目的所產生，本發明 =圍第1項的内容為—種彈性成物，其特徵在;J ·· 所 ^狀方式刀放於生質塑膠所構成之基 貝中。 本發明之申請專利範圍第2項的内容為如中請專利範 8 200837120 圍第1項之彈性體組成物，其中，生質塑膠係選自聚乳酸、 聚丁烯琥珀酸酯、聚醯胺11、聚-3-羥基丁酸、醋酸纖維 素、酯化澱粉、幾丁聚糖纖維澱粉、澱粉_變性聚乙雄醇中 至少一種。 本發明之申請專利範圍第3項的内容為如申請專利範 圍第1項之彈性體組成物，其中，生質塑膠為生物分解性 生質塑膠。 本發明之申請專利範圍第4項的内容為一種彈性體組 成物的製造方法，其特徵在於··生質塑膠、天然橡膠、橡 膠父聯劑在生質塑膠的熔融溫度以上且在橡膠交聯劑的交 聯溫度以上混練，以使得交聯橡膠粒子分散於生質塑膠所 構成之基質中。 本發明之申請專利範圍第5項的内容為如申請專利範 圍第4項之彈性體組成物的製造方法，其中，生質塑膠係 選自聚乳酸、聚丁烯琥珀酸酯、聚醯胺u、聚_3_經基丁 酸、醋酸纖維素、酯化澱粉、幾丁聚糖纖維澱粉、澱粉_變 性聚乙烯醇中至少一種。 本發明之申請專利範圍第6項的内容為如申請專利範 圍第4項之彈性體組成物之製造方法，其中，生質塑勝為 生物分解性生質塑膠。 本發明之申請專利範圍第7項的内容為一種橡皮擦， 其特徵在於··係由彈性體組成物所構成，該彈性體組成物 中交聯天然橡膠粒子以島狀方式分散於生質塑膠所構成之 基質中。 9 200837120 本發明之申請專利範圍第8項的内容為如申請專利範 圍第7項之橡皮擦，其中，生質塑膠係選自聚乳酸、聚丁 烯琥珀酸酯、聚醯胺11、聚_3_羥基丁酸、醋酸纖維素、 酯化澱粉、幾丁聚糖纖維澱粉、澱粉_變性聚乙烯醇中至少 一種。 本發明之申請專利範圍第9項的内容為如申請專利範 圍第7項之橡皮擦，其中，生質塑膠為生物分解性生質塑 膠。 本發明之申請專利範圍第1〇項的内容為如申請專利範 圍第7〜9項中任一項之橡皮擦，其中，彈性體橡皮擦組成 物係由天然橡膠50〜99重量％、生質塑膠$〇〜！重量％、以 及相對於天然橡膠100重量份，橡膠交聯劑〇1〜5重量份 所構成。 本發明之申請專利範圍第！〗項的内容為如申請專利範 圍第7〜10項中任一項之橡皮擦，其中，該橡皮擦進一步 含有軟化劑。 本發明之申請專利範圍第12項的内容為如申請專利範 圍第1 1項之橡皮擦，其中，軟化劑源自生質。 本發明之申請專利範圍第13項的内容為如申請專利範 圍第11或12項之橡皮擦，其中，軟化劑係選自動植物油 與源自動植物油之可塑劑。 本叙月之申哨專利範圍第丨4項的内容為如申請專利範 圍第11〜13項中任—項之橡皮擦，其中，軟化劑相對於天 然橡膠和生質塑膠合計100重量份為卜汕❸重量份。 200837120 本發明之申請專利範圍第15項的内容為如申請專利範 圍第7〜14項中任一項之橡皮擦，其中，該橡皮擦進一步 含有填充劑。 本發明之申請專利範圍第16項的内容為如申請專利範 圍第15項之橡皮擦，其中，填充劑為源自生質。 本發明之申請專利範圍第17項的内容為如申請專利範 圍第15或16項之橡皮擦，其中，填充劑選自貝殼粉末、 | 蛋殼粉末。 本發明之申請專利範圍第18項的内容為如申請專利範 圍第15〜17項中任一項之橡皮擦，其中，填充劑相對於天 然橡膠和生質塑膠合計1〇〇重量份為1〇〜1〇〇〇重量份。 本發明之申請專利範圍第19項的内容為一種橡皮擦， 其特徵在於··含有交聯天然橡膠粒子以島狀方式分散於生 質塑膠所構成之基質中之彈性體、以及氯乙烯樹脂。 本發明之申請專利範圍第20項的内容為如申請專利範 _ 圍第19項之橡皮擦，其中，生質塑膠係選自聚乳酸、聚 丁烯琥珀酸酯、聚醯胺U、聚_3_羥基丁酸、醋酸纖維素^ 酯化澱粉、幾丁聚糖纖維澱粉、澱粉_變性聚乙烯醇中至少 一種。 本發明之申請專利範圍第21項的内容為如申請專利範 圍第19項之橡皮擦，其中，生質塑膠為生物分解性生質 塑膠。 、 本發明之申請專利範圍第22項的内容為如申請專利範 圍第19〜21項中任-項之橡皮擦，其中，彈性體橡皮擦組 11 200837120 成物係由天然橡膠5〇〜99重量。/〇、生質塑膠旦 里里％、 以及相對於天然橡膠1〇〇重量份，橡膠交聯劑〇 ι〜5重旦 份所構成。 $ 本發明之申請專利範圍第23項的内容為如申請專利範 圍第22項之橡皮擦，其中，該橡皮擦進一步含有軟化劑。 本發明之申請專利範圍第24項的内容為如申請專利範 圍第23項之橡皮擦，其中，軟化劑源自生質。 本發明之申請專利範圍第25項的内容為如申請專利範 圍第23或24項之橡皮擦，其中，軟化劑係選自動植物油 與源自動植物油之可塑劑。 本發明之申請專利範圍第26項的内容為如申請專利範 圍第23〜25項中任一項之橡皮擦，其中，軟化劑相對於天 然橡膠和生質塑膠合計1〇〇重量份為^200重量份。 本發明之申請專利範圍第27項的内容為如申請專利範 圍第22〜26項中任一項之橡皮擦，其中，該橡皮擦進一步 含有填充劑。 本發明之申請專利範圍第28項的内容為如申請專利範 圍第2 7項之橡皮擦’其中，填充劑源自生質。 本發明之申請專利範圍第29項的内容為如申請專利範 圍第27或28項之橡皮擦，其中，填充劑選自貝殼粉末、 蛋殼粉末。 本發明之申請專利範圍第30項的内容為如申請專利範 圍第27〜29項中任一項之橡皮擦，其中，填充劑相對於天 然橡膠和生質塑膠合計100重量份為10〜1〇〇〇重量份。 12 200837120 1 本發明之申請專利範圍第3丨項的内容為如申請專利範 圍第19〜3 0項中任一項之橡皮擦，其中，氯乙烯樹脂橡皮 擦組成物係由氣乙烯樹脂1〇〇重量份、可塑劑6〇〜1 80重 量份所構成。 本發明之申請專利範圍第32項的内容為一種橡皮擦之 製造方法’其特徵在於：係將由彈性體橡皮擦組成物所構 成之橡皮擦，與氯乙烯樹脂橡皮擦組成物所構成之橡皮擦 加以熔融混練、成形而來。 本發明之申請專利範圍第3 3項的内容為如申請專利範 圍第3 2項之橡皮擦之製造方法，其中，彈性體橡皮擦組 成物係由天然橡膠50〜99重量％、生質塑膠50〜1重量％、 以及相對於天然橡膠100重量份，橡膠交聯劑為〇1〜5重 量份所構成。 本發明之申請專利範圍第3 4項的内容為如申請專利範 圍第32或33項之橡皮擦之製造方法，其中，氣乙烯樹脂 φ 橡皮擦組成物係由氯乙烯樹脂100重量份、可塑劑60〜180 重量份所構成。 本發明之申請專利範圍第35項的内容為如申請專利範 圍第32〜34項中任一項之橡皮擦之製造方法，其中，橡皮 擦係由彈性體橡皮擦組成物所構成之橡皮擦3〇〜9〇重量 %、氯乙烯樹脂橡皮擦組成物所構成之橡皮擦7〇〜1〇重量 %而成。 本發明之彈性體組成物，不依賴石化資源，用作原料 的材料全都是源自生質之天然橡膠以及生質塑膠，因此是 13 200837120 -種丟棄也不會讓大氣中之二氧化碳增加、對環境負擔小 之彈性體組成物。此外，因為使用生物分解性生質塑膠作 為^質塑膠，所以提供了—種於自然環境下可被分解之更 具環境適應型之彈性體組成物。 此外本务明之彈性體組成物，因其為熱可塑性彈性 體，所以成形時產生的端材可以簡單地回收，因此不僅可 謀求減少成本，也因應資源循環型社會。 • 再者，本發明之彈性體組成物的製造方法，因天然橡 膠與生質塑膠的混練和天然橡膠的交聯是同時進行，所以 v ‘被簡略化，生產性於是提高。此外，因於天然橡膠之 乂聯上不使用硫、氧化鋅等之加硫劑或加硫促進劑，所以 安全性也提高。 本發明之彈性體組成物，和以往的加硫或交聯所得之 材料不同’例如其非常適合作為橡皮擦的基材。 本發明之彈性體組成物所構成之橡皮擦，其對環境負 • 擔小而與仰賴石化資源之以往的氯乙烯橡皮擦或非氯乙烯 橡皮擦不同，另外’成形時產生的端材可以簡單地回收， 所以可謀求減少成本。 此外，以往的天然橡膠橡皮擦之混練步驟有需要另外 的交聯步驟，對此，本發明在混練的同時交聯也在進行， 所以步驟被簡略化，生產性於是提高。 此外，以往的天然橡膠橡皮擦有使用硫、氧化鋅等之 加硫劑或加硫促進劑，對此，本發明之橡皮擦並不使用這 些藥劑，所以安全性也提高。 200837120 再者，本發明之橡皮擦，和以往天然橡膠橡皮擦或非 氯乙烯橡皮擦比起來其消字能力更高。 更進一步，本發明之彈性體組成物所構成之橡皮擦， 可藉著含有氯乙烯樹脂（氯乙烯樹脂組成物所構成之橡皮擦 更佳），不僅可以減輕對石化資源的依存度，更可進一步提 升其消字能力。 【實施方式】
本發明之彈性體組成物，其特徵在於：在生質塑膠所 構成之基質（海）中，交聯天然橡膠粒子以島狀方式分散之 海島狀構造所構成。 本發明所用之天然橡膠，隨乳膠到固態橡膠之加工的 方法不同分成席特膠（seat rubber)、佩爾谬（pale㈣㈣、布 朗膠（brown crape)、布蘭凱特膠（Manket 、布落克膠 (b〇lck rubber)、庫拉姆膠（crumb祕叫等種類，雖有各種 的品質等、級，但本發明對此並無限制何者都能利用，也無 產地限制。此外’如環氧化天然橡膠般之天然橡膠衍生物 也可利用。此等天然橡膠可單獨拿來使用，視情況也可組 合2種以上來使用。 本發明所用之生質塑膠，可分_ ^ J刀類為化學合成系、微生 物生產系、天然物系。以化學人忐糸 ,一 予口成糸而言，例如有由玉米、 馬鈴薯、甘蔗所得之糖類或殿粉 取 物®酵所得之乳酸所聚合之 ♦礼酉夂樹脂（例如三井化學公司制+ .^ ^ 衣田布亞）、從澱粉製造的 琥珀與1，4-丁二醇作為原料之 久丁烯琥J白酸g旨（例如三篆 化學公司tGS指)、以說麻 （一 戸马原枓之聚醯胺11(例 15 200837120 如阿爾克瑪公司製里爾山B)等。以微生物生產系而言，例 如有聚-3-羥基丁酸（例如三菱瓦斯化學公司製比歐綠）等。 以天然物系而言，例如有醋酸纖維素（例如戴謝爾化學公司 製謝爾綠PCA)、酯化澱粉（例如日本康斯達奇公司製康波 爾）、幾丁聚糖纖維澱粉（例如艾瑟洛化學公司製多隆cc)、 澱粉-變性聚乙烯醇（例如諾巴莫特公司製Master_Bi)等。 此等生質塑膠可單獨使用’視情況也可組纟2種以上來使 用。 因為使用具生物分解性之可再生之資源作為生質塑 膠’所以可以作為更具環境適應型之彈性體組成物。 天然橡膠與生質橡膠的組成比例，視目的所需之彈性 體組成物的用途或物性來適宜決定即可，例如以作為橡皮 擦的基材而言，天然橡膠5〇〜99重量％、生質塑膠心重 量％較佳，以天然橡膠70〜95重量％、生質塑膠3〇〜5重量 %更佳，生質塑膠若不滿j重量％則彈性體組成物的流動 性會不佳而出現成形性的問題。生f塑膠若超過Μ重量％ 則彈性體組成物會變硬而失去橡膠的彈性，例如使用发作 為橡皮擦的基材的情況下有無法充分發揮消字能力的傾 向。 "以本發明所用之橡膠交聯劑而言，可適宜使用有機過 氧化物。具體而言’例如有過氧化二異丙苯（例如日本油月匕 公司製帕格米《 D)、2’5_二甲基·2,5•二_第三丁基過氧化: 烷（例如日本油脂公司製帕赫奇沙）、二-第三丁基過氧化二 異丙苯(例如曰本油脂公司製帕布其爾）、2,5-二甲基_2 5_: 16 200837120 -第三丁基過氧化己炔-3(例如曰本油脂公司製帕赫奇辛） 等。此外’也可使用其他有機加硫劑。具體而言，n，n，_間 -苯伸二馬來醯亞胺（例如大内新興化學公司製巴爾諾克 PM)、對-苯醌二肟（例如大内新興化學公司製巴爾諾克 GM)、烷基酚甲醛樹脂（例如大内田岡化學公司製塔奇羅爾 1)等此尊父如劑可單獨使用，視情況也可組合2種以 上來使用。
3橡膠交聯劑，相對於天然橡膠⑽重量份使用G·卜5〇 重里伤。橡膠交聯劑不滿〇·丨重量份則交聯會不充分、天 然橡膠無法成為粒子而得不到想要的構造。另—方面，超 過5·0重量份則交聯粒子的回跳彈性會過大，有產生成形 性問題的傾向。 本發明之彈性體組成物，在生質塑膠材料或天然橡膠 ^的範W之各種添加劑均可添加。Μ種添加劑 %之二Γ有紫外線吸收劑、受阻胺系光安定劑、抗氧化 二:候性改良劑、高級脂肪酸系醇類、脂肪族酿胺、 i屬皂、脂肪酸酯等之潤滑劑。 本發明之彈性體組成物，可藉 以及橡膠交聯劑(視情況再添加軟化劑、埴』二j天然橡胗 練機，在生質塑膠的熔融溫度 、y 置於此 度以上混練得來。 且橡勝父聯劑之交聯溫 混練在高剪切下混練較佳，以此混 雙軸混練擠製機、班伯里混合機、加壓_ δ ’例如有 此等當中以使用雙軸I練擠製機較佳、、混合親等。 17 200837120 以生質塑膠的熔融、w 、^ 皿度以上而言，以較生質塑膠熔融 溫度高1 0〜50°C的溫声如社 X車乂佐’此外，以橡膠交聯劑的交聯 溫度以上而言，以輕擔颇a 乡乂如劑的交聯溫度高5〜20°C的溫 度較佳。 本發明之彈性體組成物， 取物具有優良的彈性與緩衝性， 適用在包裝用緩衝材、隔埶分 κ-立u ^熱材、隔音材、吸音材、搨榻米 地板、地板材、壁材等料，特別是適用在橡皮擦的基材。 本！X月之彈ί生體組成物與以往加硫或交聯所產生之組 成物相比’其具有如士卜總# 另如此獨特的物性的理由，被認為是由於 混練使得橡膠成分被切斷所導致。 使用本發明之彈性體組成物作為橡皮擦的基材的情 况’進-步也可適當地任意使用軟化劑、土真充劑、有機或 :機顏料、染料等之著色材、香料、安定劑、抗氧化劑、 糸外線吸收劑、防黴劑等其他添加物而成為彈性體橡皮擦 組成物。 • 以軟化劑而言，可以使用礦物油、動植物油或源自礦 物油、動植物油之可塑劑。以礦物油而言，具體上例如有 石蠟系加工處理油、環烷系加工處理油、芳香族系加工處 理油等。以動植物油而言，具體上例如有菜籽油、菜籽白 絞油、蓖麻子油、棉實油、亞麻仁油、大豆油、胡麻油、 玉米油、紅花油、棕櫚油、椰子油、落花生油、木蠟、松 曰 松焦油、松油等。以源自動植物油之可塑劑而言，例 如有甘油脂肪酸酯等，具體上例如有甘油二丙酮酸酯、甘 油醋酸酯、甘油二醋酸酯等。此等軟化劑可單獨使用，視 18 200837120 f月况也可組合2種以上來使用。以可提供更具環境適應型 之彈性體組成物的觀點而言，使用可再生資源之源自生質 之動植物油或源自動植物油之可塑劑是較佳的。 軟化劑之配合量，相對於天然橡膠與生質塑膠的混合 物曰100重量份而言可以添加L重量份。添加 重里伤較佳。軟化劑若不滿！重量份則軟化劑之添加量就 不充分，另-方面，超過200重量份則有渗出的可能。 • Μ填充劑而言，例如有重質碳酸約、輕質碳㈣、石夕 石、石夕藻土、氧化鎂、氧化鈦、滑石、絹雲母、石英粉末、 微晶南嶺石、帆立貝、㈣、蜆等之貝殼粉末、蛋殼粉末、 有機中空粒子、無機中空粒子等。此等填充劑可單獨使用， 組合2種以上來使用。以可提供更具環境適應 組成物的硯點而言，使用作為廢棄物之大量產 2自生質之帆立貝、牡場等貝殼粉末或蛋殼粉末是較佳 的0 _ 填充劑的配合量，相斜於 物_重量份而^以^ 生質塑膠的混合 重旦M W添加1〇〜1000重量份。添加50〜500 效^填充劑的配合量若不滿1〇重量份則填充的 變硬而失=另一方面’超過_重量份則組成物會 材的情沉下有無法充分發揮財能Γ的=乍為橡皮擦的基 加壓=上=體橡皮擦組成物之本發明的橡皮擦，藉 寸裁::到射出成形、擠製成形等方式成形，以既定的尺 19 200837120 上述所製得之彈性體所構成之橡皮擦（以下記為彈性體 橡皮擦），可藉著含有氯乙烯樹脂、更佳為含有由氯乙烯樹 脂所構成之橡皮擦（以下記為氯乙烯樹脂橡皮擦）來更進一 步提高其消字能力。 此南消字能力橡皮擦，雖可將彈性體和氯乙烯樹脂， 與軟化劑、填充劑、可塑劑、著色劑、香料等之添加物一 =熔融混練、成形，但上述之彈性體橡皮擦，與氯乙烯樹 • 知橡皮擦混合榕融混練其消字能力可以很有效地提高因此 車乂 ^ °因此’以下，沿循此較佳之方法說明之。 本發明之氣乙烯樹脂橡皮擦所用之氯乙烯樹脂沒有特 另j限制，可用眾知之氯乙烯樹脂、糊狀樹脂、原樹脂均可。 於虱乙烯樹脂可添加可塑劑，進一步視情況可適當地任意 添加安定劑、著色料、香料等添加物。 ^ 以可塑劑而言，例如有苯二甲酸二辛基酯（D〇p)、苯 一甲酸二壬基酯（DNP)、苯二甲酸二異壬基酯（DIOP)、苯 鲁二甲酸二異癸基酯（DINp)、苯二曱酸二_十三烷基酯 ⑴TDP)、苯二曱酸二_十一烷基酯（Dup)等之苯二曱酸酯系 Y塑劑；偏苯三甲酸二異辛基酯（TI〇TM)等之偏苯三甲酸 酉曰系可塑劑；聚酯系可塑劑等，此等可塑劑可單獨使用， 視情況也可組合2種以上來使用。 \可塑劑相對於氯乙烯樹脂100重量份為60〜180重量 份:添加ι〇0〜160重量份較佳。可塑劑的配合量若不滿100 重量份則組成物會變硬而無法充分發揮消字能力、另一方 起過16 0重臺伤則可塑劑會移動而有滲出的可能。 20 200837120 糊狀樹脂的情況，將糊狀樹脂與可塑劑、視情況和豆 他添加物所構成之橡皮擦組成物加以混練、脫泡後將之汽 入既定深度的成形用金屬模具中，以既定的時間加熱後冷 =，然後從金屬模具中取出再以㈣的尺寸裁切得到橡皮 擦。 另一方面’原樹脂的情況，原樹脂與可塑劑、視情況 和其他添加物所構成之橡皮擦組成物以射出成形機、擠製 成形機等使之成形，然後再以既定的尺寸裁切得 擦。 曰上述之彈性體橡皮擦與氯乙烯樹脂橡皮擦以期望的比 例量取’然後以加熱過的捏合機混練，冷卻後加以粉碎得 到小粒，再以射出成形、擠製成形等方式使之成形，然後 再以既^的尺寸裁切得到本發明之高消字性能橡皮擦。 彈性體橡皮擦與氯乙烯樹脂橡皮擦的混合比例並無特 別限制’以重點擺在資源回收或對環境負擔的減輕的情況 下’前者彈性體橡皮擦的比例要高，另一方面，重點擺在 消字性能的情況下，後者氯乙烯樹脂橡皮擦的比例要高較 好，氯乙烯樹脂橡皮擦如果較少則作為本發明目的之消字 能力的提升效果就會變小。目此，相肖於彈性體橡皮擦 30 90重里％而言氯乙烯樹脂橡皮擦為〜1 〇重量％ ;彈性 體橡皮擦30〜80重量％而言氯乙烯樹脂橡皮擦為7〇〜2〇重 里/〇較佳。氯乙烯樹脂橡皮擦即使超過7〇重量其消字性 能大致相同，但對環境的負擔有變大的傾向。 21 200837120 實施例 以下，根據實施例、參考例、以及比較例對本發明做 更詳細之說明，但本發明的範圍並無限制。 以下在實施例、參考例、以及比較例中所用之材料以 表1所示。 [表1] 商品名 RSS#1 物質名 天然橡膠_ 雷希亞H-100
GS Pla 生質塑膠 聚乳酸 (熔融溫度) 製造公司而尼產 井化學股份 采軒白絞油 生質塑膠 5^丁 *一 球*轴酸酉旨 (熔融溫度) 三菱化學股 力克馬爾 P L · 004 SS#80 帆立貝殼粉末 帕格米爾D-40 軟化劑 植物油 軟化劑 甘油 月桂酸酉旨 填充劑 重質碳酸鈣 填充劑 帆立貝殼粉碎粉 宇宙油化學 司 理研維他命厂 司
巴爾諾克PM 橡膠交聯劑 過氧化二異丙笨40%稀釋品 (交聯溫^) 曰東粉化工業 公司 曰東粉化工業 公司
曰本油脂股份 白加硫油No. 1 羅謝 橡膠 Nj’-間-笨伸二馬來醯亞胺 (交聯溫度：1 5 0二1 9 〇 °c ) 大内新興化學 公司 斯 ΝΡ·24 代用加硫油 氣化硫硫化油膏 軟化劑 環烧系加工虛裡。丄
諾克謝拉-DM 噻唑 ϋτ 天滿加硫油化 份公司 β光興產股份么^ 為見化學工f 公司 瓦内新興化 公司 乃 新興化學^ 公司 切 A内新興化# 公司
22 200837120 墀化學工業股 司 新第一鹽股份公司 ---_ ----------— 股份公司傑正 曰東粉化工業 公司 鉛市化學工業 公司 鉛市化學工業 公司
實施例1〜1 1 表2所示之材料中 ，.〜π竹T，將天然橡膠、軟化劑、填充劑預 先以加壓捏合機混練，再用輥子添加橡膠交聯劑得到橡膠 混練所得之混練物裁切為5mm見方程度小粒狀。然後^ =用特克若貝爾公司製雙軸擠製機KZW-15TW_60(同方向 凡王：〇型，螺桿半徑15mm，L/D=60)，將橡膠混練物小 ，和生貝塑膠小粒以表2所示之配合比例分別用定量供給 供、6螺桿旋轉數在4〇〇rpm來混練。混練溫度要在生 質塑膠的炫融溫度_。〇以上且橡膠交聯溫度（180。〇以 上’官柱溫度設定在120〜190°c以上。 將所得之組成物小粒以單軸擠製播製機曰 9〇^1 1 〇°r 、吕狂、/皿度在 ，氣缸頭溫度uoc)進行擠製成形 裁切後製作成橡皮擦(尺寸12xl8x43mm)。為方條狀， 以橡皮擦之特性而言，評價其硬度與消字能力（消字 率）’結果以表2所示。 硬度依照「JIS S 6050塑膠橡皮捧，，用r⑻ 分曰广 、」用C型硬度計（高 刀千汁置儀器製c型硬度計）測定。 此外，消字率用以下的方法測定。 23 200837120 (1) 將試料切成5mm的板狀，和試驗紙的接觸部分弄 成半徑6mm的圓弧以此作為試驗片 (2) 把試驗片對著色紙以垂直方式，且對著色線成直角 來接觸，試驗片上放置砝碼（砝碼和秤盤的質量和為 〇.5kg)，以150土lOcm/min的速度在著色部上往返摩 擦四次。 (3) 以濃度計（DENSITOMETER PDA65 sak臟公司 製）’著色紙的非著色部分濃度當作〇，分別測定著 色部以及摩除部的濃度。 (4) 消字率用以下的式子算出。 消字率（％Hl-(摩除部的濃度+著色部濃度））X100
24 200837120
〔3 ί 實施例1 1 100 <N 〇 1 200 I m (N 卜 卜 (N 〇〇 (N 〇\ 實施例1 0 100 m <N 100 200 74:26 VO m Os 實施例9 100 (N 〇 1 5 0 0 | 77:23 <N oo 00 oo 實施例8 100 <N S 25 0 | 7 7:2 3 o 卜 m 〇\ 實施例7 100 〇 m <N 〇 200 | 77:23 (N 卜 <N On 實施例6 100 o <N (N 1〇〇 | 卜 〇〇 S ΓΛ On 實施例5 100 〇 m 〇 <N m (N 卜 卜 CN OO ON OO 實施例4 100 o m (N 77:23 … 00 〇 σ\ 實施例3 100 o m ra m CN 卜 卜 卜 OO 實施例2 100 (N Ο <Ν m CN 卜 卜 CO 卜 oo 實施例1 100 o m CN ΓΟ (S 卜 卜 cs oo oo RSS#1 雷希亞H-100 GS Pla 〇 寸 1 Q !5& S Μ 暖 aD 力克馬爾 PL-004 SS#80 1 餐 m 硬度（c型） 消字率（％) 喬 刹 黎 $ Μ 200837120 比較例1將表3所示之材料，用2根輥子將所有的配 合材料授摔入天然橡膠中得到橡膠混練物。將所得之橡膠 此練物以符合既定的金屬模具尺寸預備成形，再用熱壓機 ' 30 C 20分鐘的條件下進行加硫、成形。將所得之橡 膠組成物以既定的尺寸（12x18x43mm)裁切得到天然橡膠橡 皮擦。 [表31
加硫劑
普羅謝斯NP-24 i 200S 150
加疏促進劑 諾克謝拉-TT i 克
參考例1〜2 :彈性體橡皮擦的製造 表4所示之材料中，將天然橡膠、軟化劑、填充劑預 先以加壓捏合機混練，再用輥子添加橡膠交聯劑得到橡膠 此練物。所得之混練物裁切為5mm見方程度小粒狀。然後， 使用特克若貝爾公司製雙軸擠製機KZw-i5TW-60(同方向 το全嚅合型，螺桿半徑15mm，L/D=6〇)，將橡膠混練物小 粒和生質塑膠小粒以表4所示之配合比例分別用定量供給 态供給、螺桿旋轉數在400rpm、管柱溫度設定在12〇〜19〇 C以上來混練，然後裁切成3πιιη方形小粒狀。 將所得之組成物小粒以單軸擠製機（管柱溫度在 100〜120°C，氣缸頭温度13〇。(：）做成方條狀擠製成形，裁 26 200837120 切後製作成橡皮擦（尺寸1Gxl8x43mm)。 斤得之橡皮擦的硬度與消字率以實施例1〜11同樣的 方法來測定評價。結果以表4所示。 [表4] ~ 天然 '~~ ~ RSS#1 參考例1 100 參考例2 inn 生質~ 雷希亞H-100 30 I U U __ GS Pla 30 力克馬爾PL-004 T0 70 填充劑 I SS#80 200 200 橡膠父聯劑 €格米爾D-40 2 2 天然橡膠：々 二質塑膠比 77:23 77:23 特性 硬度（C型） 72 82 —-：--- 消字率（％) 92.3 91.6 參考例3 :氯乙烯樹脂橡皮擦的製造 如表5所不’將氣乙纟市樹腊、可塑劑、填充劑、安定 劑混合攪拌得到糊狀微粒子。將所得之糊狀微粒子真空脫 泡後，再流入以130°C保溫之成型用金屬模具（1〇〇χ1〇〇χ 10mm)，加熱26分鐘後冷卻，然後從金屬模具中 、 切後製作成氯乙烯樹脂橡皮擦（尺寸10x18x43mm；)。 所得之橡皮擦的硬度與消字率以實施例1〜11回 樣的 方法來測定評價。結果以表5所不。
27 200837120 實施例12〜ι9 之*彈性體橡皮擦，和參考例3所得之 表6所示之混合比例混合，於以120 現練5分鐘。將所得之組成物冷卻後 知碎得到小粒’再用單軸擠製機以既定的形狀擠製成形， 裁切後製作成橡皮擦（尺寸12xl8x43mm)。 所得之橡皮擦的硬度與消字率以實施例U1同樣的
I考例1〜2所得 氯乙烯樹脂橡皮擦& C保溫之加壓捏合機 方法來測定評價。結果以表6所示。
28 200837120
【9<】 實施例1 9 〇 CNI \〇 96.5 實施例1 8 〇\ VD 寸 in On 實施例1 7 〇 oo m ON 實施例1 6 〇 〇 S 92.4 實施例1 5 〇 〇 S 97.2 實施例1 4 : V〇 ON 實施例13 〇 ν〇 v〇 H 寸 Q\ 實施例1 2 〇 (N 92.6 參考例1之彈性體橡皮擦 (重量％) 參考例2之彈性體橡皮擦 (重量％) 〇 _ 硬度（C型） 消字率（％) 特性 200837120 產業上用性 如上所述，本發明之彈性體組成物，因係主要以生質 而來之生質塑膠與天然橡膠為主成分，可不需依存石化資 源、丟棄也不會讓大氣中之二氧化碳增加、能夠回收、對 裱境負擔小且因應循環型社會。此外，以本發明之彈性體 組成物作為基材之橡皮擦，可以提供優良的消字能力以及 安王性再者，藉併用氣乙烯樹脂作為橡皮擦之基材，不 僅可=減輕對石化資源的依存度，也提供了橡皮擦更優異 的消字此力。此外，因為使用生物分解性生質塑膠作為生 貝塑膠’所以可以提供一種於自然環境下可被分解之更具 壞境適應型之彈性體組成物以及橡皮擦。 【圖式簡單說明】 φ 【主要元件符號說明】 益 η、、

Claims (1)

  1. 200837120 十、申請專利範圍： 1 ·種彈性體組成物，其特徵在於：交聯天然橡膠粒 子以島狀方式分散於生質塑膠所構成之基質中。 2·如申請專利範圍第1項之彈性體組成物，其中，生 貝塑膠係選自聚乳酸、聚丁烯琥珀酸酯、聚醯胺1 1、聚-3- 羚基丁 I、醋酸纖維素、酯化澱粉、幾丁聚糖纖維澱粉、 殿粉-變性聚乙烯醇中至少一種。 3·如申請專利範圍第1項之彈性體組成物，其中，生 貝塑勝為生物分解性生質塑膠。 4. 種彈性體組成物之製造方法，其特徵在於：生質 塑膠、天然㈣、橡膠交聯劑在生質塑膠的㈣溫度以上 且在橡膠交聯齊！的交聯溫度以上混練，以錢交聯橡膠粒 子分散於生質塑膠所構成之基質中。 5. 如申請專利範圍第4項之彈性體組成物之製造方 法，其中，生質塑膠係選自聚乳酸、聚丁烯琥珀酸酯、聚 L胺11、聚_3-羥基丁酸 '醋酸纖維素、酯化澱粉、幾丁 聚糖纖維澱粉、澱粉_變性聚乙烯醇中至少一種。 6·如申請專利範圍第4項之彈性體組成物之製造方 法，其中，生質塑膠為生物分解性生質塑膠。 7· —種橡皮擦，其特徵在於：係由彈性體組成物所構 成，該彈性體組成物中交聯天然橡膠粒子以島狀方式分散 於生質塑膠所構成之基質中。 8·如申請專利範圍第7項之橡皮擦，其中，生質塑膠 係選自聚乳酸、聚丁稀琥㈣_、聚醯胺n、H經基 200837120 丁酸、醋酸纖維素、酯化澱粉、幾丁聚糖纖維澱粉、殿粉_ 變性聚乙烯醇中至少一種。 9·如申請專利範圍第7項之橡皮擦，其中，生質塑膠 為生物分解性生質塑膠。 10·如申請專利範圍第7〜9項中任一項之橡皮擦，其 中，彈性體橡皮擦組成物係由天然橡膠50〜99重量％、生 質塑膠50〜1重量％、以及相對於天然橡膠1〇〇重量份，橡 〔） 膠交聯劑〇·1〜5重量份所構成。 11 ·如申請專利範圍第7〜1 〇項中任一項之橡皮擦，其 中，该橡皮擦進一步含有軟化劑。 12·如申請專利範圍第π項之橡皮擦，其中，軟化劑 源自生質。 13.如申請專利範圍第Η或12項之橡皮擦，其中，軟 化劑係選自動植物油與源自動植物油之可塑劑。 I4·如申請專利範圍第11〜13項中任一項之橡皮擦，其 #)中，軟化劑相對於天然橡膠和生質塑膠合計100重量份為 1〜200重量份。 15·如申請專利範圍第7〜14項中任一項之橡皮擦，其 中’ δ亥橡皮擦進一步含有填充劑。 、丨6.如申請專利範圍第15項之橡皮擦，其中，填充劑 為源自生質。 17·如申凊專利範圍第15或16項之橡皮擦，其中，填 充劑選自貝殼粉末、蛋殼粉末。 18·如申請專利範圍第15〜17項中任一項之橡皮擦，其 32 200837120 27·如申請專利範圍第22〜26項中任一項之橡皮擦，其 中，該橡皮擦進一步含有填充劑。 28.如申請專利範圍第27項之橡皮擦，其中，填充劑 源自生質。 29·如申請專利範圍第27或28項之橡皮擦，其中，填 充劑每自貝殼粉末、蛋殼粉末。 3〇·如申請專利範圍第27〜29項中任一項之橡皮擦，其 中’填充劑相對於天然橡膠和生質塑膠合計1〇〇重量份為 10〜1000重量份。 31·如申請專利範圍第19〜30項中任一項之橡皮擦，其 中’氯乙烯樹脂橡皮擦組成物係由氯乙烯樹脂1 〇〇重量份、 可塑劑60〜180重量份所構成。 32· —種橡皮擦之製造方法，其特徵在於：係將由彈性 體橡皮擦組成物所構成之橡皮擦，與氯乙烯樹脂橡皮擦組 成物所構成之橡皮擦加以熔融混練、成形而來。 33·如申請專利範圍第32項之橡皮擦之製造方法，其 中’彈性體橡皮擦組成物係由天然橡膠5〇〜99重量％、生 貝塑膠50〜1重量％、以及相對於天然橡膠丨〇〇重量份，橡 膠交聯劑為0·1〜5重量份所構成。 34_如申請專利範圍第32或33項之橡皮擦之製造方 法，其中，氯乙烯樹脂橡皮擦組成物係由氣乙稀樹脂1 〇〇 重量份、可塑劑60〜180重量份所構成。 35.如申請專利範圍第32〜34項中任一項之橡皮擦之製 造方法，其中，橡皮擦係由彈性體橡皮擦組成物所構成之 34 i 200837120 橡皮擦30〜90重量％、氯乙烯樹脂橡皮擦組成物所構成之 橡皮擦70〜10重量％而成。 十一、國式： 無 〇 35
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