橡皮的制作方法
专利名称：橡皮的制作方法
技术领域：
本发明涉及橡皮，更具体地说，涉及可轻轻一擦就能将字擦去且不易断裂、橡皮屑的缠结性良好、擦字性优异的橡皮。
擦去铅笔等文具的笔迹的橡皮(橡皮)由橡胶类、塑料类、热塑性弹性体类等橡胶成分或树脂成分和填充剂、研磨材料等添加剂组成的橡皮组合物的弹性体构成。
一般对橡皮所要求的性能主要是擦字性和手感，近年来，人们开始重视橡皮屑的形态和缠结方式(橡皮屑的缠结性)。这些性能基本上取决于构成橡皮基体的橡皮组合物的弹性体的硬度，一般地说，该弹性体越软，则擦字性越好，橡皮屑变得容易缠结，但相反地，手感变差，此外，存在着由于反复使用和用力使用等而容易断裂的倾向。橡皮基体的硬度可通过橡胶成分、树脂成分的种类、粘度和分子量、增塑剂和软化剂的种类和比率、研磨剂等添加剂的种类和比率等制造条件而进行控制，制造者在考虑了上述倾向之后通过控制基体组成和制造条件等决定橡皮的硬度。因此，以往的橡皮由于无法使擦字性、橡皮屑的缠结性、手感、断裂的容易程度(抗断裂性)等全部性能达到最佳状态，只得在各性能不影响实用的条件下进行平衡，并由此决定产品的规格。
为此，日本特许公开公报1996年第258493号提出了一种由包含氯乙烯树脂、增塑剂、填充剂的橡皮基材和自我磨耗性多孔材料构成的橡皮材料。据说，根据该发明，可得到强度和韧性提高而不失去擦字性的橡皮。
但根据日本特许公开公报1996年第258493号，自我磨耗性多孔材料的定义是如铅笔芯结构之类的作为连续层的粘合剂层和对与界面的粘接不起作用的不连续的氮化硼、滑石粉、云母等无机质填充材料组成的层的复合材料。并且，其机制是，由该粘合剂粘合的氮化硼、滑石粉、云母等无机质填充材料如铅笔一样，在擦拭纸面等时会细细破碎，由橡皮基材将纸面的字擦去。
因此，日本特许公开公报1996年第258493号的橡皮由于使用了包含无机质填充材料的多孔材料，因此，与以往的橡皮相比，强度提高，但与以往的橡皮相比，弹性极度下降，由于缺乏弹性，本来应有的橡皮基材的擦字性也没有了。此外，由于弹性的极度下降，与以往的橡皮相比，使用时不易适应，手感差。还有，橡皮不仅应该在擦字时不会断裂，而且擦字后橡皮屑应连续化缠结，但由于使用了与橡胶基材异质的无机材料作为多孔材料，因此，橡皮屑的缠结性差。
本发明者经过深入研究后发现，增强作为橡皮表面的骨架部分会由于擦拭而破碎的骨架组织的、含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物的弹性体，可提高橡皮的橡皮屑的缠结性和擦字性、改善其手感、韧性和抗断裂性，并由此完成了本发明。本发明是一种具有含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物的弹性体和包含该弹性体且该弹性体磨耗面的骨架部分会由于擦拭而在该弹性体磨耗的同时破碎、脱落的骨架组织的橡皮。
作为本发明的优选实施方式，若用多孔性结构体(尤其是有机聚合物的多孔性结构体)构成骨架组织(该骨架组织会由于擦拭而破碎)，用由该骨架组织和迄今公知的橡皮组合物组成的弹性体构成橡皮，则可以得到橡皮屑的缠结性和擦字性优异且手感好、韧性大、不易断裂的橡皮。
在本发明的优选实施方式中，上述骨架组织由会由于擦拭而破碎的多孔性结构体构成，更好的是，上述骨架组织的多孔性结构体由有机聚合物构成。
因此，在本发明的优选实施方式的橡皮中，擦字时产生的负荷由橡皮组合物的弹性体与控制该弹性体过度弹性变形的上述骨架组织(尤其是有机聚合物等的多孔性结构体)的复合体整体吸收。因此，本发明的橡皮不仅具有优异的强度，而且韧性和抗断裂性好。因此，即使反复使用和用力使用，橡皮也不易断裂。由此，在本发明中，虽然用比以往的橡皮组合物的硬度低的柔软材料作为橡皮组合物的弹性体，但本发明橡皮整体的强度、韧性和抗断裂性优异，使用时不易断裂。即，根据本发明，可提高橡皮的硬度，降低其扎刺强度(sticking strength)、使其具有优异的强度和弹性。
此外，上述骨架组织(最好是多孔性结构体，尤其是有机聚合物的多孔性结构体)如上所述，可控制橡皮组合物的弹性体的过度弹性变形，使橡皮整体具有优异的韧性，但不会抹杀橡皮组合物本来的粘弹性，橡皮组合物的弹性体可发挥本来的粘弹性。因此，在本发明中，虽然用比以往的橡皮组合物的弹性体的硬度低的柔软材料作为橡皮组合物的弹性体，但橡皮整体的强度和韧性优异、且由于作为橡皮组合物的弹性体所具有的柔软性，提高了橡皮屑的缠结性。即，本发明的橡皮产生的橡皮屑会连续化缠结，因此，废弃橡皮屑很容易，橡皮屑的易处置性佳。
另外，与以往的橡皮相比，本发明的橡皮只要非常轻地一擦，就能将字擦去，手感极佳。这可能是由于骨架组织(尤其是有机聚合物的多孔性结构体)在与橡皮组合物的弹性体一起露出于橡皮表面时，在发挥橡皮组合物的弹性体的本来的擦字性的同时，该骨架组织(尤其是有机聚合物的多孔性结构体)具有降低与纸面之间的摩擦、减小对橡皮使用者的负荷的作用的缘故。此外，由于扎刺强度低，磨耗所需的力(即，擦字时所需的力)变小，由此，轻轻一擦，就能将字擦去，手感优异。而且，由于使用多孔性结构体作为上述骨架组织，因此，强度和弹性优异，使用时不会扭转弯曲，轻轻一擦，就能顺溜地将字擦去。因此，通过使用比以往的橡皮组合物的弹性体的硬度低的柔软材料作为橡皮组合物的弹性体，可以以顺溜的感触，轻轻一擦就将字擦去。
此外，由于可使用比以往的橡皮组合物的弹性体的硬度低的柔软材料作为橡皮组合物的弹性体，因此，也提高了橡皮的擦字性。而且，由于上述骨架组织(尤其是有机聚合物的多孔性结构体)自身也能发挥擦字性能，因此，橡皮的擦字性得到了进一步的提高。
此外，使用硬度比以往的橡皮低的柔软的橡皮组合物的弹性体时，橡皮组合物的弹性体的磨耗比以往的快，由此，可抑制原来粘附在纸上的铅笔等的碳黑转粘到橡皮基体上发黑的现象。
另一方面，在上述骨架组织(尤其是有机聚合物的多孔性结构体)的情况下，用橡皮擦拭时，产生于橡皮组合物的弹性体上的变形直接作为使上述骨架组织的橡皮表面的骨架部分破碎的力(尤其是在多孔性结构体的情况下作为使其骨架部分破碎的力)而起作用。由此，本发明的橡皮在使上述骨架部分破碎的同时，橡皮组合物的弹性体磨耗，发挥擦字性，而且，边将该橡皮组合物的橡皮屑破碎、脱落处的上述骨架部分的碎片吸入，边缠结后脱落。由此，产生骨架组织的骨架部分的碎片与橡皮组合物的弹性体缠结而成的橡皮屑，不会产生仅骨架部分的橡皮屑。此外，本发明的橡皮在擦字过程中可使上述弹性体的磨耗面与骨架组织的破碎面(多孔性结构体的破碎面)一致或基本一致，由此，多孔性结构体的骨架部分破碎、脱落后，残留在橡皮基体上的多孔性结构体的骨架部分的碎片基本上不会从橡皮表面浮出，而且也不会被拔出，产生孔。
因此，与以往的橡皮相比，本发明的橡皮的碎屑不会散落而缠结在一起，具有优异的缠结性，而且，可顺溜地将字擦去，手感特别好。此外，橡皮自身具有强度，不易断裂，抗断裂性好。还有，本发明的橡皮擦字性优异。
作为优选实施方式，使用多孔性结构体作为骨架组织时，该多孔性结构体以包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体为佳，尤其是该多孔性结构体最好是发泡状结构体。
此外，在本发明的优选实施方式中，多孔性结构体最好是网眼状结构体，尤其是立体的网眼状结构体。
本发明的目的是提供与以往的橡皮相比，具有强度和韧性、不易断裂、碎屑的缠结性好、擦字性优异且手感舒适的橡皮。
图1是将本发明一个实施方式的橡皮的表面放大80倍而拍摄的电子显微照片。
图2是一个示意图，它为了说明而将图1的显微照片绘成线图。
图3是从构成图1的橡皮的骨架组织的表面拍摄的放大200倍的显微照片。
图4是一个示意图，它为了说明而将图3的显微照片绘成线图。
图5是从图1的橡皮碎屑的表面拍摄的放大200倍的显微照片。
图6是将本发明的其他实施方式的橡皮的表面放大60倍而拍摄的电子显微照片。
图7是表示固化温度与表面硬度和扎刺强度之间关系的曲线图。
图8是一个示意图，它为了说明而将图5的显微照片绘成线图。
下面结合附图对本发明进行说明。如上所述，图1是将本发明一个实施方式的橡皮的表面放大80倍而拍摄的电子显微照片。图2由图1的显微照片描绘而成的示意图，为便于说明，附有引出线和符号。图3是从构成图1的橡皮的骨架组织的表面拍摄的放大200倍的显微照片。图4是由图3的显微照片描绘而成的示意图，为了说明，在图中加入了引出线和符号。图5是将图1的橡皮中的碎屑表面放大200倍而拍摄的显微照片。图6是将本发明的其他实施方式的橡皮的表面放大60倍而拍摄的电子显微照片。图8是由图5的显微照片重新描绘而成的示意图。本电子显微照片是用“ERA-8000”(Elionix株式会社产品)拍摄的。
如图1和图2所示，本实施方式的橡皮1用作为骨架组织2的有机聚合物的多孔性结构体构成。并且，在骨架组织2中，含有包含橡胶成分或树脂成分的橡皮组合物的弹性体3。在本实施方式的骨架组织中，比橡皮组合物的弹性体3的刚性大的骨架部分2a由发泡状的包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体构成。2b是被骨架部分2a包围而形成的骨架组织的空隙部分。此外，在图6和图8中，4是橡皮屑，5是骨架组织的碎片，6是橡皮屑的弹性体。
如上所述，在本实施方式的橡皮中，如图3和图4所示，骨架组织2的空隙部2b具有包含橡胶成分或树脂成分的橡皮组合物的弹性体3。由于橡皮组合物的弹性体3包含橡胶成分或树脂成分、骨架组织2是有机聚合物的多孔性结构体，骨架组织2的空隙部2b中具有包含橡胶成分或树脂成分的橡皮组合物的弹性体3。
骨架组织2的构成是，在发挥骨架组织的作用、增强弹性体3的同时，骨架部分2a会由于擦拭而破碎。即，作为骨架组织2，采用在增强弹性体3的同时骨架部分2a会由于擦拭而破碎的多孔性结构体。
在多孔性结构体的骨架组织2中，对骨架部分2a的平均厚度无特别限定，例如，为1-100μm，最好是10-50μm。此外，对骨架组织2的空隙部分2b的平均孔径无特别限定，例如，为10μm-3mm，最好是20μm-1mm。
另外，在多孔性结构体的骨架组织2中，对空隙率(气孔率)无特别限定，例如，在60％以上，较好地在80％以上，更好地在90％以上，例如为90-99．8％。尤其是当气孔率在90％以上时，骨架部分的厚度变小，多孔性结构体变得容易由于擦拭而破碎，弹性体的磨耗面与多孔性结构体的破碎面变得一致或基本一致。
此外，在多孔性结构体的骨架组织中，对橡皮组合物的弹性体在上述多孔性结构体空隙部分总容积中的填充率无特别限定。但该填充率最好在50％以上100％以下。这是因为若该填充率小于50％，则橡皮屑的缠结性、擦字性和手感下降。而即使是该填充率为100％的橡皮，与以往的橡皮相比，虽然具有强度和韧性、不易断裂、橡皮屑的缠结性好、擦字性优异、手感舒适，但若使该填充率为100％以下，较好地为80-60％，最好为70％左右，则擦字时的橡皮表面的磨耗率反而增大，擦字率提高。
另外，分别对橡皮组合物的弹性体对于骨架组织的填充率为100％的和70％(其他条件相同)的橡皮的擦字率和磨耗率进行了测定，填充率为100％的橡皮的擦字率和磨耗率分别为97．6％和11．4％，而填充率为70％的橡皮则分别为98．8％和16．3％，擦字率和磨耗率均有改善。擦字率和磨耗率的测定条件如下。擦字率是按JIS S6050进行测定的。磨耗率是按以下方法测定的。首先，将试样加工成直径12±1mm(11-13mm)、厚10±1mm(9-11mm)的圆柱形，测定其重量。然后，将其装入JIS S6050所述的擦字试验机(但在JIS S6050的擦字率中，由于厚度为5mm，因此，对夹持器部分进行了改造，以使其能容纳12mm的试样)中，在JIS S6050所述的试验纸上以500g的负荷往复50次进行擦拭。然后，除去由于该擦拭的磨耗而产生的橡皮屑，测定试样的重量。算出由于该擦拭而减小的重量相对于擦拭前的重量的百分率。
此外，上述骨架组织的多孔性结构体的拉伸强度宜在3kgf／cm2以下，最好在2kgf／cm2以下。若拉伸强度超过3kgf／cm2，则擦字时该骨架部分难以在上述橡皮组合物的弹性体被磨耗的同时破碎。拉伸强度按JIS K6402测定，其中，试样的厚度为10mm，哑铃为2号形状，拉伸速度为300mm／min。
上述多孔性结构体的延伸率在500％以下，最好在100％以下。这是因为若多孔性结构体的延伸率超过500％，则擦字时橡皮组合物的弹性体的磨耗面与多孔性结构体的破碎面不一致，骨架组织的多孔性结构体从磨耗面浮出，影响外观。延伸率是按JIS K6402测定的，其中，试样的厚度为10mm，哑铃为2号形状，拉伸速度为300mm／min。
此外，上述多孔性结构体的压缩回弹力宜在0．2kgf以上，最好在0．7kgf以上。这是因为若多孔性结构体的压缩回弹力小于0．2kgf，则橡皮整体的刚性不足，难以有韧性。该压缩回弹力是将直径15．2mm的圆盘放在厚10mm的试样上用7mm／min的速度压缩5mm时测定其回弹力而得到的。
根据上述情况，在本实施方式中，较好的是，多孔性结构体的拉伸强度在3kgf／cm2以下，延伸率在500％以下，压缩回弹力在0．2kgf以上。
在本实施方式中，用三聚氰胺树脂作为骨架组织2的有机聚合物。此外，弹性体3由含有氯乙烯树脂和增塑剂的橡皮组合物形成。
由于本发明的橡皮具有上述构成，因此，与以往的橡皮相比，具有强度和弹性，韧性大、抗断裂性优异，且橡皮屑的缠结性好(参见图5)，此外，手感舒适、擦字性优异。
但本发明的橡皮不限于上述实施方式。多孔性结构体只要是能形成具有骨架部分和空隙部分的骨架组织的多孔性结构体即可，无特别限定。例如，可使用图1至图4所示的由近似多角形或圆形的网眼组成的结构体或网眼状结构体等作为上述多孔性结构体。骨架部分最好在固体状态下能形成具有硬度的骨架组织，但只要是能增强弹性体，可以是任何骨架组织。例如，多孔性结构体除可被热熔融之外，也可通过与橡皮组合物中的成分的互溶而使气孔、骨架细化或变成与橡皮组合物半互溶的状态。
在本发明中，对骨架部分的形状和空隙部分的形状无特别限定。如上所述，骨架组织2只要是在发挥骨架组织的作用、增强弹性体3的同时骨架部分2a会由于擦拭而破碎的构成即可。不管怎样，只要是可平面地或立体地控制多孔性结构体的空隙部分中所含的橡皮组合物的弹性体的变形、具有可将变形抑制在一定限度内的多孔性结构组织的物质即可。
对包含近似多角形或近似圆形的的网眼的结构体无特别限度，例如可以是发泡状结构体(海绵状结构体等)等网眼为近似圆形的结构体、蜂窝状结构体等网眼为近似多角形的结构体等，优选发泡状结构体。发泡状结构体在气孔率小于90％时，其气泡为球形或近似球形，而但气孔率超过90％时，则呈如立体网眼状结构体那样的形状。
在包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体(尤其是发泡状结构体)中，对气泡的形态无特别限度，可以是连通气泡，也可以是独立气泡，此外，还可以是连通气泡与独立气泡的混合体。但从将橡皮组合物的弹性体填充至骨架组织的多孔性结构体的角度考虑，优选连通气泡。连通气泡只要在实质上为连通气泡即可，在本发明中，只要连通气泡占气泡总数的90％以上(即，独立气泡的比率小于10％)，就认为所有气泡是连通气泡。
此外，网眼状结构体可以是平面的网眼状结构体(即，二元的网眼状结构体)，但最好是立体的网眼状结构体(即，三元的网眼状结构体)。若是立体的网眼状结构体，则可进一步提高橡皮的强度和粘弹性。
在本发明中，可将骨架组织的多孔性结构体与橡皮组合物的弹性体复合成一体。将骨架组织与弹性体复合成一体，可进一步增强韧性，提高弹性和抗断裂性，而且可是使用后的橡皮表面平整，使骨架组织的骨架部分的破碎面与弹性体的磨耗面一致或基本一致。当然，还可改善手感、橡皮屑的缠结性和擦字性。
对本发明的骨架组织无特别限定，重要的是，所述骨架组织是包含橡皮组合物的弹性体、该弹性体磨耗面中的骨架部分会由于擦拭而在该弹性体磨耗的同时破碎、脱落的骨架组织。从这些角度考虑，优选多孔性结构体的骨架组织。对多孔性结构体无特别限定，只要是包含橡皮组合物的弹性体、该弹性体磨耗面中的骨架部分会由于擦拭而在该弹性体磨耗的同时破碎、脱落的多孔性结构体即可。例如，可使用有机聚合物或无机聚合物构成的多孔性结构体。所述有机聚合物可以是合成聚合物或天然聚合物中的任一种。可将有机聚合物单独地或二种以上组合地使用。有机聚合物的例子有树脂(例如，热固性树脂、热塑性树脂等)、橡胶类、纤维等。当然，当多孔性结构体为包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体时使用树脂或橡胶类，而当其为网眼状结构体时，则使用纤维。
树脂的例子有三聚氰胺类树脂、环氧类树脂、聚氨酯类树脂、尿素类树脂、酚醛类树脂等热固性树脂，聚苯乙烯等苯乙烯类树脂、聚酯等酯类树脂、聚丙烯酸酯等丙烯酸类树脂、聚乙烯等烯烃类树脂、聚氯乙烯等氯乙烯类树脂等热塑性树脂等各种树脂和弹性体。橡胶类的例子有天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶等各种橡胶。此外，也可使用海绵等天然高分子多孔体等。纤维的例子有棉、丝绸、麻等天然纤维、纤维素类纤维、聚酯类纤维、丙烯酸类纤维、酰胺类纤维等合成纤维，等等。
尤其是在包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体中，当使用三聚氰胺类树脂作为有机聚合物时，可形成骨架部分的厚度薄、空隙部分的孔径小且气孔率高的发泡状结构体或立体的网眼状结构体。因此，骨架组织容易由于擦拭而破碎，但可避免使用后骨架部分的碎片象胡须那样从橡皮基体表面浮出，还可使弹性体的磨耗面与多孔性结构体的破碎面一致或基本一致。当然，即使使用三聚氰胺以外的树脂作为有机聚合物时，也可通过控制骨架部分的厚度、空隙部分的孔径、气孔率，得到这样的构成容易由于擦拭而破碎，在使用后的橡皮的表面，弹性体的磨耗面与多孔性结构体的破碎面一致或基本一致。
对橡皮组合物的弹性体无特别限定，但优选可渗透、吸收于骨架组织的多孔性结构体中的组合物。具体地说，可使用迄今作为橡皮基材使用的塑料类、橡胶类、弹性体类等公知的组合物。
作为塑料类的组合物，例如可使用热塑性树脂、热固性树脂、紫外固化性树脂、电子辐射固化性树脂、多液固化性树脂(二液固化性树脂等)、催化固化性树脂、纤维素酯等各种树脂。作为树脂，尤以热塑性树脂为佳。所述树脂可以以溶液、分散液或乳液的形式使用。
更具体地说，宜使用聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯类树脂、氯乙烯-乙烯-乙酸乙烯酯类树脂等氯乙烯类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂等乙酸乙烯酯类树脂等。尤其是最好以由氯乙烯类树脂和增塑剂组成的溶胶组合物为原料。这是因为由氯乙烯类树脂和增塑剂组成的溶胶组合物具有流动性，可渗透、吸收于骨架组织的多孔性结构体中，而且，在骨架组织的多孔性结构体的空隙部分中容易固化。
作为增塑剂，只要是可使所含热塑性树脂增塑的增塑剂(尤其是可使聚氯乙烯增塑的增塑剂)即可，可使用公知的增塑剂。所用的增塑剂最好是邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二庚酯等邻苯二甲酸酯类增塑剂。
此外，可使用研磨剂、填充剂(如碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、二氧化硅、滑石粉、粘土、硅藻土、石英粉、氧化铝、硅酸铝、云母)、金属皂、稳定剂(如钡-锌系、钙-锌系、镁-锌系稳定剂)、着色剂、香料、表面活性剂、二醇类等。所用的着色剂可以是有机颜料、无机颜料、荧光颜料等公知的颜料或公知的染料等。
在塑料类橡皮组合物中，对树脂(尤其是氯乙烯类树脂)的比率无特别限制，例如，占橡皮组合物总重量的10-80％，最好占20-70％。增塑剂例如占橡皮组合物总重量的10-80％，最好占20-70％。此外，填充剂例如占橡皮组合物总重量的0-70％，最好占5-40％。
在橡胶类橡皮组合物中，例如可加入橡胶成分、油膏、软化剂、硫黄、硫化促进剂、填充剂、老化防止剂、着色剂、香料等。在弹性体类橡皮组合物中，例如可加入热塑性弹性体、软化剂、填充剂、稳定剂、着色剂、香料等。
此外，在本发明中，也可使用包含于会由于擦拭力而破碎的压敏性微囊中的变色性色素成分(压敏变色性色素成分)或会由于擦拭热而变色的热敏变色性色素成分。
本发明的橡皮也可采用多孔性结构体和橡皮组合物的弹性体中的至少一种着色的构成。尤其是，在多孔性结构体和橡皮组合物的弹性体被着以不同颜色时，不仅橡皮基体，而且橡皮渣也成混色，因此，除令人对其外观颜色产生兴趣之外，在物性上，可肉眼辨认，如希望的那样，是橡皮渣中参入了骨架组织的橡皮。
此外，骨架组织还可用多个多孔性结构体的片块构成。例如，可以是球状、方块状、板状中的任一种的块状多孔性结构体。尤其是当为橡皮的骨架组织是由多个多孔性结构体的片块构成时，由于各片块是独立的，片块间的接缝成为折缝，视需要，可以该接缝为界折断。因此，以往，为便于擦字，使用者在使用时特意用刀片等切出角的操作变得不必要了，现在，只需用手将上述片块间的接缝折断，就可使橡皮产生新的角，或者，例如，可视需要，取出小片的橡皮，十分方便。当为具有该块形的骨架组织的橡皮时，为了易于在片块间的接缝处折断，可根据弹性体类、氯乙烯类等橡皮主要成分的类型采用调整橡皮组合物中的成分、调整合成树脂的聚合度、或者调整胶化温度等各种方法。例如，如果是弹性体类的橡皮时，增加橡皮组合物中的油成分、调整合成树脂的聚合度等方法很有效。此外，当为氯乙烯类的橡皮组合物等时，最好将骨架组织中所含的橡皮组合物的胶化温度调整至比通常的低，例如，调整至100-110℃(较好地为105-108℃，最好为107℃)左右。对上述片块无特别限定，但直径或边长最好在5mm以上。此外，片块的形状除了上述的球状、方块状、板状之外，还可采用其他各种形状。
上述各种形态中所采用的本发明的橡皮除了例如可用作装在活心铅笔尾栓部的橡皮、装在橡皮套中的电动型橡皮之外，还可有效地用作具有抽出机构的抽出式橡皮、敲击式橡皮、装在圆筒内可自由装卸的橡皮。其中，尤其适合用作替换用橡皮。
对本发明的橡皮的制造方法无特别限定。例如，可将未固化的橡皮组合物与成为骨架组织的成分或结构体混合、使未固化的橡皮组合物的弹性体进入多孔性结构体的空隙部分之后，固化，配制橡皮组合物。所需的橡皮注塑成型的步骤可在配制过程中的任何时间进行。
较佳的橡皮制造方法如下将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物掺入骨架组织中，使橡皮组合物吸收于骨架组织的空隙部分，将橡皮组合物固化，由此制得橡皮。另一种较佳的制造方法是将含有未固化的橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物掺入多孔性结构体中，使橡皮组合物吸收于多孔性结构体的空隙部分，将橡皮组合物固化。在该方法中，最好包含将上述橡皮组合物掺入骨架组织(尤其是多孔性结构体)中之后压缩的步骤。最佳的橡皮制造方法是首先将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物填充入板状的型模(例如，有底的板状型模)之后，将多孔性结构体静置于上述型模内，使橡皮组合物渗入该多孔性结构体中，然后用热压机压缩。为使橡皮组合物均匀渗透和增加渗透量，一种有效的方法是，将浸渍于橡皮组合物中的多孔性结构体反转，再浸渍于橡皮组合物中。此外，常压下在骨架组织中加入含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物，然后真空下使上述橡皮组合物吸收于骨架组织的空隙部分中也是一种很好的方法。再一种橡皮的制造方法是将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物加入到真空状态下的骨架组织中，然后在该骨架组织的空隙部分中充填上述橡皮组合物，将橡皮组合物固化。
如果采用的是将橡皮组合物掺入到比成型尺寸大的骨架组织的多孔性结构体中然后压缩成型的方法的话，则可在使用同样的多孔性结构体作为原料的同时，调整气孔率和橡皮组合物的掺入量，由此控制产品品质。
还有一种橡皮的制造方法是预先将橡皮组合物掺入多孔性结构体的空隙部分之后，将其放入规定的橡皮型模中通过加热等使其固化。
上述各种制造方法中的加热固化条件是，在100-160℃进行10-50分钟左右。
在将橡皮组合物掺入多孔性结构体的骨架组织中时，若组合物中含有弹性体等热塑性合成树脂，则即使在加热熔融状态下橡皮组合物有时也会呈高粘度，此时，为提高渗透性，可采用以下方法。例如，将橡皮组合物溶解在溶剂中掺入多孔性结构体的骨架组织中之后，使溶剂挥发。或者，用分散介质使橡皮组合物乳化后掺入，然后通过挥发等除去分散介质。也可以将橡皮组合物以液状的低分子的状态掺入多孔性结构体的骨架组织中之后，将橡皮组合物的单体聚合。
使用网眼状结构体时，可以用与前述多孔性结构体为包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体相同的方法配制，也可以用以下方法配制将溶胶等状态的未固化的橡皮组合物注入规定的橡皮型模中，往该型模中加入纤维，混合，使各纤维之间的空隙部分中渗入橡皮组合物的弹性体之后，通过加热等使其固化。
用上述方法制造本发明的橡皮时，最好使用例如在温度20℃、B型粘度计、旋转数6rpm的测定条件下粘度为100-20，000mPa·s(最好为800-7，000mPa·s)的溶胶状态的橡皮组合物，尤其是聚氯乙烯树脂的溶胶状橡皮组合物。这是因为粘度在该范围内的橡皮组合物在常温下具有良好的流动性，可渗透、吸收于骨架组织的多孔性结构体中，此外，能很好地填满骨架组织的多孔性结构体的空隙部分，容易使其固化。但即使超过20，000mPa·s的高粘度的橡皮组合物，也能通过加热降低粘度，通过减压等进行掺入。
对本发明的橡皮的表面硬度无特别限制，例如为50-80，最好为60-70。此外，对橡皮的扎刺强度无特别限制，例如，为1．5-20kgf，最好为2-5kgf。表面硬度按JIS S6050测定。扎刺强度是将试样加工成厚5mm、直径10mm的圆盘状，在圆盘的中央放一根直径4．4mm的圆棒，将圆棒以7mm／min的速度向圆盘挤压，测定使被圆棒挤压的部分断裂所需要的力，将其作为扎刺强度。
本发明的橡皮可在表面强度与以往的橡皮相同的情况下，降低扎刺强度。即，可提高橡皮的表面强度，或者降低扎刺强度。为此，具有以下特性强度和粘弹性优异，即使橡皮组合物的弹性体柔软，橡皮仍具有韧性，不易断裂，手感舒适。当然，橡皮屑的缠结性优异，橡皮屑在纸面上或者在橡皮表面上缠结，不会散落。此外，擦字性也优异。
与组合物组成相同、制造条件(固化温度等)也相同的以往的橡皮相比，本发明的橡皮的扎刺强度下降了。即，通过创设骨架组织，即使制造条件相同，橡皮组合物的弹性体也变软了。因此，在本发明中，只要在以往的橡皮组合物中加入骨架组织的多孔性结构体，可在不改变制造条件的情况下得到强度和弹性优异、橡皮屑的缠结性良好且手感舒适、擦字性强的橡皮。
本发明的橡皮的摩擦系数最好在0．8以下。因为本发明的橡皮的摩擦系数在0．8以下时，轻轻一擦就能将字擦去。另外，橡皮的磨耗率最好在1％以上。橡皮的磨耗率在1％以上时，擦字时表面不易被沾污，容易将字擦去。
根据上述情况，表面硬度为50-80、扎刺强度为1．5-20kgf、摩擦系数在0．8以下、橡皮的磨耗率在1％以上的橡皮最佳。
本发明的橡皮由具有骨架组织和橡皮组合物的弹性体的结构体构成。因此，本发明不仅包括骨架组织包含于橡皮组合物的整个弹性体中的橡皮，而且还包括骨架组织仅包含于橡皮组合物的一部分弹性体中的橡皮。此外，如图6所示，还包括弹性体3仅包含于一部分骨架组织2中的橡皮1。
实施例橡皮材料在下面的实施例和比较例中，使用以下组分的聚氯乙烯溶胶组合物作为橡皮材料(橡皮基材)。
聚氯乙烯溶胶的组分·树脂(聚氯乙烯，商品名ZEST P-21，新第一Vinyl株式会社产品)32重量份·增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯，商品名SANSOCIZER DOP，新日本理化株式会社产品)50重量份·填充剂(重质碳酸钙，备北粉化工株式会社产品)17重量份·稳定剂(镁-锌系，商品名R-23L，东京Fine Chemical株式会社产品)1重量份实施例1在三聚氰胺树脂发泡体(BASF公司产品，商品名Basotect)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例2在聚氨酯树脂发泡体(Inoac Corporation产品，商品名MF-50)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例3在乙烯类树脂的发泡体0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例4在氯乙烯类树脂发泡体(三和加工株式会社产品，商品名Opcell LC-300#9)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例5在丁腈橡胶发泡体(NBR泡沫塑料)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例6在毛毡形态的纤维集合体(Tsukasa Felt商事株式会社产品，商品名#4000)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例7在三聚氰胺树脂发泡体(BASF公司产品，商品名Basotect)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度114℃加热20分钟，配制橡皮。比较例1仅用上述聚氯乙烯溶胶组合物，在温度130℃加热20分钟，制造橡皮。评价在下述试验条件下评价实施例1-7和比较例1的橡皮的手感和橡皮屑的缠结性。表1
手感试验用实施例1-7和比较例1的橡皮擦去铅笔笔迹，按以下标准评价其手感。
手感的评价标准·◎轻轻一擦就能极顺溜地擦去笔迹。
·○轻轻一擦就能顺溜地擦去笔迹。
·×不用力就不能擦去笔迹。橡皮屑的缠结性试验在上述擦字性试验后，按以下标准评价橡皮屑的缠结性。
橡皮屑缠结性的评价标准·○橡皮屑在纸面或橡皮表面上缠结，擦字后橡皮表面是白色的。
·×橡皮屑不易在纸面或橡皮表面上缠结，擦字后橡皮表面有铅笔碳黑的黑色。评价结果由表1可知，实施例1-7的橡皮的韧性非常好，但却轻轻地一擦就可顺溜地将字完全擦去。而且，橡皮屑不散落，在纸面或橡皮表面上连续缠结，此外，弹性体的磨耗量被认为增加了，但铅笔笔迹被充分地擦入橡皮屑内部，橡皮表面仍是白色的。而且，在擦字过程中，观察到多孔性结构体的骨架部分破碎，橡皮屑在将骨架部分的碎片裹入的同时缠结、脱落的现象。
而比较例1的橡皮则不用力就无法将字擦去。此外，橡皮屑散落，不会连续地缠结，擦字后橡皮表面有铅笔碳黑的黑色。另外，即使用实施例1-7的橡皮用力擦拭纸面，也未发生橡皮轻易断裂的情况，而用比较例1的橡皮用力擦拭纸面，则容易断裂，其抗断裂性差。
在实施例1-7和比较例1中，橡皮组合物的弹性体的组成和制造条件是相同的。实施例1-7与比较例1的不同之处仅在于使用了多孔性结构体。
下面分别测定使用三聚氰胺树脂发泡体的实施例1的未固化的橡皮和没有多孔性结构体的骨架组织的比较例1的未固化的橡皮的固化温度、表面硬度与扎刺强度的关系，结果见表2。图7是表示固化温度与表面硬度和扎刺强度之间关系的曲线图。表2中，实施例1的橡皮记载在“有发泡体”的栏里，比较例1的橡皮记载在“无发泡体”的栏里。此外，在图7中，●表示实施例1的橡皮的扎刺强度，○表示比较例1的橡皮的扎刺强度，■表示实施例1的橡皮的表面硬度，□表示比较例1的橡皮的表面硬度。
表面硬度按JIS S6050测定。此外，扎刺强度是将试样加工成厚5mm、直径10mm的圆盘状，在圆盘的中央放一根直径4．4mm的圆棒，将圆棒以7mm／min的速度向圆盘挤压，测定使被圆棒挤压的部分断裂所需要的力，将其作为扎刺强度。固化时间为20分钟。表2
由表2和图7可知，在110-130℃的固化温度区域内，与比较例1的橡皮相比，实施例1的橡皮表面硬度大且扎刺强度小。具体地说，实施例1的橡皮的表面硬度为64-67，扎刺强度为1．63-3．26kgf。这表明，即使在与比较例1的橡皮相同的固化温度固化相同的时间，但与比较例1的橡皮相比，实施例1的橡皮的强度大，韧性好，而固化度(胶化度)却低，橡皮组合物的弹性体比比较例的柔软。因此，实施例1的橡皮是比以往的比较例1的橡皮的固化度低的柔软的弹性体这一情况表明，其擦字性特别优异、橡皮屑的缠结性也非常良好。这些倾向对上述实施例2-7的橡皮也同样如此。而实际上，表面硬度为64-67、扎刺强度为1．63-3．26kgf的橡皮在强度、手感、擦字性和橡皮屑的缠结性方面均是良好的。
本发明是一种具有含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物的弹性体和包含该弹性体且该弹性体磨耗面的骨架部分会由于擦拭而在该弹性体磨耗的同时破碎、脱落的骨架组织的橡皮。本发明尤其是一种由上述骨架组织会由于擦拭而破碎的多孔性结构体构成的橡皮。所述骨架组织的多孔性结构体最好是有机聚合物。
因此，与以往的橡皮相比，本发明的橡皮强度好，即使反复使用也不易断裂，而且，轻轻一擦就能将字擦去，手感舒适。另外，本发明的橡皮还具有擦字性优异且橡皮屑连续地缠结、不会散落等特别显著的效果。
权利要求
1．橡皮，它具有含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物的弹性体、和包含该弹性体且该弹性体磨耗面的骨架部分会由于擦拭而在该弹性体磨耗的同时破碎、脱落的骨架组织。
2．如权利要求1所述的橡皮，其中，所述骨架组织由会由于擦拭而破碎的多孔性结构体构成。
3．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述骨架组织的多孔性结构体是有机聚合物。
4．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述骨架组织的多孔性结构体的空隙部分中有橡皮组合物的弹性体。
5．如权利要求4所述的橡皮，其中，橡皮组合物的弹性体在所述多孔性结构体空隙部分总容积中的填充率为50％以上、100％以下。
6．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述骨架组织的多孔性结构体与橡皮组合物的弹性体复合成一体。
7．如权利要求1所述的橡皮，其中，所述骨架组织的骨架部分的平均厚度为1-100μm。
8．如权利要求1所述的橡皮，其中，所述骨架组织的空隙部分的平均厚度为10μm-3mm。
9．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述骨架组织的多孔性结构体是包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体。
10．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体是发泡状结构体。
11．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体是网眼状结构体。
12．如权利要求11所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体是立体网眼状结构体。
13．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体的拉伸强度在3kgf／cm2以下。
14．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体的延伸率在500％以下。
15．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体的压缩回弹力在0．2kgf以上。
16．如权利要求1所述的橡皮，其中，其表面硬度为50-80。
17．如权利要求1所述的橡皮，其中，其扎刺强度为1．5-20kgf。
18．如权利要求1所述的橡皮，其中，其摩擦系数在0．8以下。
19．如权利要求1所述的橡皮，其中，其磨耗率在1％以下。
20．橡皮，其中，表面硬度为50-80，扎刺强度为1．5-20kgf，摩擦系数在0．8以下，磨耗率在1％以上。
21．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体和橡皮组合物的弹性体中的至少一种被着色。
22．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述骨架组织有多个多孔性结构体的片块构成。
23．如权利要求22所述的橡皮，其中，所述片块是球状、方块状、板状中的任一种。
24．如权利要求1所述的替换用橡皮，它可用作抽出式橡皮、敲击式橡皮、装在活心铅笔尾栓部的橡皮、装在橡皮套中的电动型橡皮中的任一种。
25．抽出式橡皮，它装有权利要求1所述的橡皮。
26．敲击式橡皮，它装有权利要求1所述的橡皮。
27．活心铅笔，其尾栓部装有权利要求1所述的橡皮。
28．电动型橡皮，其橡皮夹持器中装有权利要求1的橡皮。
29．橡皮的制造方法，其中，将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物掺入骨架组织中，使橡皮组合物吸收于骨架组织的空隙部分，将橡皮组合物固化。
30．如权利要求29所述的橡皮制造方法，其中，所述骨架组织是多孔性结构体。
31．如权利要求30所述的橡皮制造方法，其中，在将橡皮组合物掺入多孔性结构体之后进行压缩。
32．如权利要求31所述的橡皮制造方法，其中，在将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物填充到板状型模内之后，将多孔性结构体静置于所述型模内，使橡皮组合物渗入该多孔性结构体中，然后用热压机压缩。
33．如权利要求29所述的橡皮制造方法，其中，常压下在骨架组织中加入含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物，然后真空下使上述橡皮组合物吸收于骨架组织的空隙部分中。
34．橡皮制造方法，其中，将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物加入到真空状态下的骨架组织中，然后在该骨架组织的空隙部分中充填上述橡皮组合物，将橡皮组合物固化。
全文摘要
本发明的橡皮由含有橡胶成分和树脂成分的橡皮组合物的弹性体3和增强该弹性体的骨架组织2构成。所述骨架组织2由会由于擦拭而破碎的有机聚合物的多孔性结构体构成。骨架组织2的多孔性结构体的空隙部分2b中有橡皮组合物的弹性体3。骨架组织的骨架部分的平均厚度为1—100μm,空隙部分的平均孔径为10μm—3mm。橡皮的表面硬度为50—80,扎刺强度为1.5—20。
文档编号B43L19/00GK1291555SQ001269
公开日2001年4月18日 申请日期2000年8月30日 优先权日1999年8月30日
发明者林真一郎, 山本隆造 申请人:樱花彩色产品株式会社
技术领域：
本发明涉及橡皮，更具体地说，涉及可轻轻一擦就能将字擦去且不易断裂、橡皮屑的缠结性良好、擦字性优异的橡皮。
擦去铅笔等文具的笔迹的橡皮(橡皮)由橡胶类、塑料类、热塑性弹性体类等橡胶成分或树脂成分和填充剂、研磨材料等添加剂组成的橡皮组合物的弹性体构成。
一般对橡皮所要求的性能主要是擦字性和手感，近年来，人们开始重视橡皮屑的形态和缠结方式(橡皮屑的缠结性)。这些性能基本上取决于构成橡皮基体的橡皮组合物的弹性体的硬度，一般地说，该弹性体越软，则擦字性越好，橡皮屑变得容易缠结，但相反地，手感变差，此外，存在着由于反复使用和用力使用等而容易断裂的倾向。橡皮基体的硬度可通过橡胶成分、树脂成分的种类、粘度和分子量、增塑剂和软化剂的种类和比率、研磨剂等添加剂的种类和比率等制造条件而进行控制，制造者在考虑了上述倾向之后通过控制基体组成和制造条件等决定橡皮的硬度。因此，以往的橡皮由于无法使擦字性、橡皮屑的缠结性、手感、断裂的容易程度(抗断裂性)等全部性能达到最佳状态，只得在各性能不影响实用的条件下进行平衡，并由此决定产品的规格。
为此，日本特许公开公报1996年第258493号提出了一种由包含氯乙烯树脂、增塑剂、填充剂的橡皮基材和自我磨耗性多孔材料构成的橡皮材料。据说，根据该发明，可得到强度和韧性提高而不失去擦字性的橡皮。
但根据日本特许公开公报1996年第258493号，自我磨耗性多孔材料的定义是如铅笔芯结构之类的作为连续层的粘合剂层和对与界面的粘接不起作用的不连续的氮化硼、滑石粉、云母等无机质填充材料组成的层的复合材料。并且，其机制是，由该粘合剂粘合的氮化硼、滑石粉、云母等无机质填充材料如铅笔一样，在擦拭纸面等时会细细破碎，由橡皮基材将纸面的字擦去。
因此，日本特许公开公报1996年第258493号的橡皮由于使用了包含无机质填充材料的多孔材料，因此，与以往的橡皮相比，强度提高，但与以往的橡皮相比，弹性极度下降，由于缺乏弹性，本来应有的橡皮基材的擦字性也没有了。此外，由于弹性的极度下降，与以往的橡皮相比，使用时不易适应，手感差。还有，橡皮不仅应该在擦字时不会断裂，而且擦字后橡皮屑应连续化缠结，但由于使用了与橡胶基材异质的无机材料作为多孔材料，因此，橡皮屑的缠结性差。
本发明者经过深入研究后发现，增强作为橡皮表面的骨架部分会由于擦拭而破碎的骨架组织的、含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物的弹性体，可提高橡皮的橡皮屑的缠结性和擦字性、改善其手感、韧性和抗断裂性，并由此完成了本发明。本发明是一种具有含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物的弹性体和包含该弹性体且该弹性体磨耗面的骨架部分会由于擦拭而在该弹性体磨耗的同时破碎、脱落的骨架组织的橡皮。
作为本发明的优选实施方式，若用多孔性结构体(尤其是有机聚合物的多孔性结构体)构成骨架组织(该骨架组织会由于擦拭而破碎)，用由该骨架组织和迄今公知的橡皮组合物组成的弹性体构成橡皮，则可以得到橡皮屑的缠结性和擦字性优异且手感好、韧性大、不易断裂的橡皮。
在本发明的优选实施方式中，上述骨架组织由会由于擦拭而破碎的多孔性结构体构成，更好的是，上述骨架组织的多孔性结构体由有机聚合物构成。
因此，在本发明的优选实施方式的橡皮中，擦字时产生的负荷由橡皮组合物的弹性体与控制该弹性体过度弹性变形的上述骨架组织(尤其是有机聚合物等的多孔性结构体)的复合体整体吸收。因此，本发明的橡皮不仅具有优异的强度，而且韧性和抗断裂性好。因此，即使反复使用和用力使用，橡皮也不易断裂。由此，在本发明中，虽然用比以往的橡皮组合物的硬度低的柔软材料作为橡皮组合物的弹性体，但本发明橡皮整体的强度、韧性和抗断裂性优异，使用时不易断裂。即，根据本发明，可提高橡皮的硬度，降低其扎刺强度(sticking strength)、使其具有优异的强度和弹性。
此外，上述骨架组织(最好是多孔性结构体，尤其是有机聚合物的多孔性结构体)如上所述，可控制橡皮组合物的弹性体的过度弹性变形，使橡皮整体具有优异的韧性，但不会抹杀橡皮组合物本来的粘弹性，橡皮组合物的弹性体可发挥本来的粘弹性。因此，在本发明中，虽然用比以往的橡皮组合物的弹性体的硬度低的柔软材料作为橡皮组合物的弹性体，但橡皮整体的强度和韧性优异、且由于作为橡皮组合物的弹性体所具有的柔软性，提高了橡皮屑的缠结性。即，本发明的橡皮产生的橡皮屑会连续化缠结，因此，废弃橡皮屑很容易，橡皮屑的易处置性佳。
另外，与以往的橡皮相比，本发明的橡皮只要非常轻地一擦，就能将字擦去，手感极佳。这可能是由于骨架组织(尤其是有机聚合物的多孔性结构体)在与橡皮组合物的弹性体一起露出于橡皮表面时，在发挥橡皮组合物的弹性体的本来的擦字性的同时，该骨架组织(尤其是有机聚合物的多孔性结构体)具有降低与纸面之间的摩擦、减小对橡皮使用者的负荷的作用的缘故。此外，由于扎刺强度低，磨耗所需的力(即，擦字时所需的力)变小，由此，轻轻一擦，就能将字擦去，手感优异。而且，由于使用多孔性结构体作为上述骨架组织，因此，强度和弹性优异，使用时不会扭转弯曲，轻轻一擦，就能顺溜地将字擦去。因此，通过使用比以往的橡皮组合物的弹性体的硬度低的柔软材料作为橡皮组合物的弹性体，可以以顺溜的感触，轻轻一擦就将字擦去。
此外，由于可使用比以往的橡皮组合物的弹性体的硬度低的柔软材料作为橡皮组合物的弹性体，因此，也提高了橡皮的擦字性。而且，由于上述骨架组织(尤其是有机聚合物的多孔性结构体)自身也能发挥擦字性能，因此，橡皮的擦字性得到了进一步的提高。
此外，使用硬度比以往的橡皮低的柔软的橡皮组合物的弹性体时，橡皮组合物的弹性体的磨耗比以往的快，由此，可抑制原来粘附在纸上的铅笔等的碳黑转粘到橡皮基体上发黑的现象。
另一方面，在上述骨架组织(尤其是有机聚合物的多孔性结构体)的情况下，用橡皮擦拭时，产生于橡皮组合物的弹性体上的变形直接作为使上述骨架组织的橡皮表面的骨架部分破碎的力(尤其是在多孔性结构体的情况下作为使其骨架部分破碎的力)而起作用。由此，本发明的橡皮在使上述骨架部分破碎的同时，橡皮组合物的弹性体磨耗，发挥擦字性，而且，边将该橡皮组合物的橡皮屑破碎、脱落处的上述骨架部分的碎片吸入，边缠结后脱落。由此，产生骨架组织的骨架部分的碎片与橡皮组合物的弹性体缠结而成的橡皮屑，不会产生仅骨架部分的橡皮屑。此外，本发明的橡皮在擦字过程中可使上述弹性体的磨耗面与骨架组织的破碎面(多孔性结构体的破碎面)一致或基本一致，由此，多孔性结构体的骨架部分破碎、脱落后，残留在橡皮基体上的多孔性结构体的骨架部分的碎片基本上不会从橡皮表面浮出，而且也不会被拔出，产生孔。
因此，与以往的橡皮相比，本发明的橡皮的碎屑不会散落而缠结在一起，具有优异的缠结性，而且，可顺溜地将字擦去，手感特别好。此外，橡皮自身具有强度，不易断裂，抗断裂性好。还有，本发明的橡皮擦字性优异。
作为优选实施方式，使用多孔性结构体作为骨架组织时，该多孔性结构体以包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体为佳，尤其是该多孔性结构体最好是发泡状结构体。
此外，在本发明的优选实施方式中，多孔性结构体最好是网眼状结构体，尤其是立体的网眼状结构体。
本发明的目的是提供与以往的橡皮相比，具有强度和韧性、不易断裂、碎屑的缠结性好、擦字性优异且手感舒适的橡皮。
图1是将本发明一个实施方式的橡皮的表面放大80倍而拍摄的电子显微照片。
图2是一个示意图，它为了说明而将图1的显微照片绘成线图。
图3是从构成图1的橡皮的骨架组织的表面拍摄的放大200倍的显微照片。
图4是一个示意图，它为了说明而将图3的显微照片绘成线图。
图5是从图1的橡皮碎屑的表面拍摄的放大200倍的显微照片。
图6是将本发明的其他实施方式的橡皮的表面放大60倍而拍摄的电子显微照片。
图7是表示固化温度与表面硬度和扎刺强度之间关系的曲线图。
图8是一个示意图，它为了说明而将图5的显微照片绘成线图。
下面结合附图对本发明进行说明。如上所述，图1是将本发明一个实施方式的橡皮的表面放大80倍而拍摄的电子显微照片。图2由图1的显微照片描绘而成的示意图，为便于说明，附有引出线和符号。图3是从构成图1的橡皮的骨架组织的表面拍摄的放大200倍的显微照片。图4是由图3的显微照片描绘而成的示意图，为了说明，在图中加入了引出线和符号。图5是将图1的橡皮中的碎屑表面放大200倍而拍摄的显微照片。图6是将本发明的其他实施方式的橡皮的表面放大60倍而拍摄的电子显微照片。图8是由图5的显微照片重新描绘而成的示意图。本电子显微照片是用“ERA-8000”(Elionix株式会社产品)拍摄的。
如图1和图2所示，本实施方式的橡皮1用作为骨架组织2的有机聚合物的多孔性结构体构成。并且，在骨架组织2中，含有包含橡胶成分或树脂成分的橡皮组合物的弹性体3。在本实施方式的骨架组织中，比橡皮组合物的弹性体3的刚性大的骨架部分2a由发泡状的包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体构成。2b是被骨架部分2a包围而形成的骨架组织的空隙部分。此外，在图6和图8中，4是橡皮屑，5是骨架组织的碎片，6是橡皮屑的弹性体。
如上所述，在本实施方式的橡皮中，如图3和图4所示，骨架组织2的空隙部2b具有包含橡胶成分或树脂成分的橡皮组合物的弹性体3。由于橡皮组合物的弹性体3包含橡胶成分或树脂成分、骨架组织2是有机聚合物的多孔性结构体，骨架组织2的空隙部2b中具有包含橡胶成分或树脂成分的橡皮组合物的弹性体3。
骨架组织2的构成是，在发挥骨架组织的作用、增强弹性体3的同时，骨架部分2a会由于擦拭而破碎。即，作为骨架组织2，采用在增强弹性体3的同时骨架部分2a会由于擦拭而破碎的多孔性结构体。
在多孔性结构体的骨架组织2中，对骨架部分2a的平均厚度无特别限定，例如，为1-100μm，最好是10-50μm。此外，对骨架组织2的空隙部分2b的平均孔径无特别限定，例如，为10μm-3mm，最好是20μm-1mm。
另外，在多孔性结构体的骨架组织2中，对空隙率(气孔率)无特别限定，例如，在60％以上，较好地在80％以上，更好地在90％以上，例如为90-99．8％。尤其是当气孔率在90％以上时，骨架部分的厚度变小，多孔性结构体变得容易由于擦拭而破碎，弹性体的磨耗面与多孔性结构体的破碎面变得一致或基本一致。
此外，在多孔性结构体的骨架组织中，对橡皮组合物的弹性体在上述多孔性结构体空隙部分总容积中的填充率无特别限定。但该填充率最好在50％以上100％以下。这是因为若该填充率小于50％，则橡皮屑的缠结性、擦字性和手感下降。而即使是该填充率为100％的橡皮，与以往的橡皮相比，虽然具有强度和韧性、不易断裂、橡皮屑的缠结性好、擦字性优异、手感舒适，但若使该填充率为100％以下，较好地为80-60％，最好为70％左右，则擦字时的橡皮表面的磨耗率反而增大，擦字率提高。
另外，分别对橡皮组合物的弹性体对于骨架组织的填充率为100％的和70％(其他条件相同)的橡皮的擦字率和磨耗率进行了测定，填充率为100％的橡皮的擦字率和磨耗率分别为97．6％和11．4％，而填充率为70％的橡皮则分别为98．8％和16．3％，擦字率和磨耗率均有改善。擦字率和磨耗率的测定条件如下。擦字率是按JIS S6050进行测定的。磨耗率是按以下方法测定的。首先，将试样加工成直径12±1mm(11-13mm)、厚10±1mm(9-11mm)的圆柱形，测定其重量。然后，将其装入JIS S6050所述的擦字试验机(但在JIS S6050的擦字率中，由于厚度为5mm，因此，对夹持器部分进行了改造，以使其能容纳12mm的试样)中，在JIS S6050所述的试验纸上以500g的负荷往复50次进行擦拭。然后，除去由于该擦拭的磨耗而产生的橡皮屑，测定试样的重量。算出由于该擦拭而减小的重量相对于擦拭前的重量的百分率。
此外，上述骨架组织的多孔性结构体的拉伸强度宜在3kgf／cm2以下，最好在2kgf／cm2以下。若拉伸强度超过3kgf／cm2，则擦字时该骨架部分难以在上述橡皮组合物的弹性体被磨耗的同时破碎。拉伸强度按JIS K6402测定，其中，试样的厚度为10mm，哑铃为2号形状，拉伸速度为300mm／min。
上述多孔性结构体的延伸率在500％以下，最好在100％以下。这是因为若多孔性结构体的延伸率超过500％，则擦字时橡皮组合物的弹性体的磨耗面与多孔性结构体的破碎面不一致，骨架组织的多孔性结构体从磨耗面浮出，影响外观。延伸率是按JIS K6402测定的，其中，试样的厚度为10mm，哑铃为2号形状，拉伸速度为300mm／min。
此外，上述多孔性结构体的压缩回弹力宜在0．2kgf以上，最好在0．7kgf以上。这是因为若多孔性结构体的压缩回弹力小于0．2kgf，则橡皮整体的刚性不足，难以有韧性。该压缩回弹力是将直径15．2mm的圆盘放在厚10mm的试样上用7mm／min的速度压缩5mm时测定其回弹力而得到的。
根据上述情况，在本实施方式中，较好的是，多孔性结构体的拉伸强度在3kgf／cm2以下，延伸率在500％以下，压缩回弹力在0．2kgf以上。
在本实施方式中，用三聚氰胺树脂作为骨架组织2的有机聚合物。此外，弹性体3由含有氯乙烯树脂和增塑剂的橡皮组合物形成。
由于本发明的橡皮具有上述构成，因此，与以往的橡皮相比，具有强度和弹性，韧性大、抗断裂性优异，且橡皮屑的缠结性好(参见图5)，此外，手感舒适、擦字性优异。
但本发明的橡皮不限于上述实施方式。多孔性结构体只要是能形成具有骨架部分和空隙部分的骨架组织的多孔性结构体即可，无特别限定。例如，可使用图1至图4所示的由近似多角形或圆形的网眼组成的结构体或网眼状结构体等作为上述多孔性结构体。骨架部分最好在固体状态下能形成具有硬度的骨架组织，但只要是能增强弹性体，可以是任何骨架组织。例如，多孔性结构体除可被热熔融之外，也可通过与橡皮组合物中的成分的互溶而使气孔、骨架细化或变成与橡皮组合物半互溶的状态。
在本发明中，对骨架部分的形状和空隙部分的形状无特别限定。如上所述，骨架组织2只要是在发挥骨架组织的作用、增强弹性体3的同时骨架部分2a会由于擦拭而破碎的构成即可。不管怎样，只要是可平面地或立体地控制多孔性结构体的空隙部分中所含的橡皮组合物的弹性体的变形、具有可将变形抑制在一定限度内的多孔性结构组织的物质即可。
对包含近似多角形或近似圆形的的网眼的结构体无特别限度，例如可以是发泡状结构体(海绵状结构体等)等网眼为近似圆形的结构体、蜂窝状结构体等网眼为近似多角形的结构体等，优选发泡状结构体。发泡状结构体在气孔率小于90％时，其气泡为球形或近似球形，而但气孔率超过90％时，则呈如立体网眼状结构体那样的形状。
在包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体(尤其是发泡状结构体)中，对气泡的形态无特别限度，可以是连通气泡，也可以是独立气泡，此外，还可以是连通气泡与独立气泡的混合体。但从将橡皮组合物的弹性体填充至骨架组织的多孔性结构体的角度考虑，优选连通气泡。连通气泡只要在实质上为连通气泡即可，在本发明中，只要连通气泡占气泡总数的90％以上(即，独立气泡的比率小于10％)，就认为所有气泡是连通气泡。
此外，网眼状结构体可以是平面的网眼状结构体(即，二元的网眼状结构体)，但最好是立体的网眼状结构体(即，三元的网眼状结构体)。若是立体的网眼状结构体，则可进一步提高橡皮的强度和粘弹性。
在本发明中，可将骨架组织的多孔性结构体与橡皮组合物的弹性体复合成一体。将骨架组织与弹性体复合成一体，可进一步增强韧性，提高弹性和抗断裂性，而且可是使用后的橡皮表面平整，使骨架组织的骨架部分的破碎面与弹性体的磨耗面一致或基本一致。当然，还可改善手感、橡皮屑的缠结性和擦字性。
对本发明的骨架组织无特别限定，重要的是，所述骨架组织是包含橡皮组合物的弹性体、该弹性体磨耗面中的骨架部分会由于擦拭而在该弹性体磨耗的同时破碎、脱落的骨架组织。从这些角度考虑，优选多孔性结构体的骨架组织。对多孔性结构体无特别限定，只要是包含橡皮组合物的弹性体、该弹性体磨耗面中的骨架部分会由于擦拭而在该弹性体磨耗的同时破碎、脱落的多孔性结构体即可。例如，可使用有机聚合物或无机聚合物构成的多孔性结构体。所述有机聚合物可以是合成聚合物或天然聚合物中的任一种。可将有机聚合物单独地或二种以上组合地使用。有机聚合物的例子有树脂(例如，热固性树脂、热塑性树脂等)、橡胶类、纤维等。当然，当多孔性结构体为包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体时使用树脂或橡胶类，而当其为网眼状结构体时，则使用纤维。
树脂的例子有三聚氰胺类树脂、环氧类树脂、聚氨酯类树脂、尿素类树脂、酚醛类树脂等热固性树脂，聚苯乙烯等苯乙烯类树脂、聚酯等酯类树脂、聚丙烯酸酯等丙烯酸类树脂、聚乙烯等烯烃类树脂、聚氯乙烯等氯乙烯类树脂等热塑性树脂等各种树脂和弹性体。橡胶类的例子有天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶等各种橡胶。此外，也可使用海绵等天然高分子多孔体等。纤维的例子有棉、丝绸、麻等天然纤维、纤维素类纤维、聚酯类纤维、丙烯酸类纤维、酰胺类纤维等合成纤维，等等。
尤其是在包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体中，当使用三聚氰胺类树脂作为有机聚合物时，可形成骨架部分的厚度薄、空隙部分的孔径小且气孔率高的发泡状结构体或立体的网眼状结构体。因此，骨架组织容易由于擦拭而破碎，但可避免使用后骨架部分的碎片象胡须那样从橡皮基体表面浮出，还可使弹性体的磨耗面与多孔性结构体的破碎面一致或基本一致。当然，即使使用三聚氰胺以外的树脂作为有机聚合物时，也可通过控制骨架部分的厚度、空隙部分的孔径、气孔率，得到这样的构成容易由于擦拭而破碎，在使用后的橡皮的表面，弹性体的磨耗面与多孔性结构体的破碎面一致或基本一致。
对橡皮组合物的弹性体无特别限定，但优选可渗透、吸收于骨架组织的多孔性结构体中的组合物。具体地说，可使用迄今作为橡皮基材使用的塑料类、橡胶类、弹性体类等公知的组合物。
作为塑料类的组合物，例如可使用热塑性树脂、热固性树脂、紫外固化性树脂、电子辐射固化性树脂、多液固化性树脂(二液固化性树脂等)、催化固化性树脂、纤维素酯等各种树脂。作为树脂，尤以热塑性树脂为佳。所述树脂可以以溶液、分散液或乳液的形式使用。
更具体地说，宜使用聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯类树脂、氯乙烯-乙烯-乙酸乙烯酯类树脂等氯乙烯类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂等乙酸乙烯酯类树脂等。尤其是最好以由氯乙烯类树脂和增塑剂组成的溶胶组合物为原料。这是因为由氯乙烯类树脂和增塑剂组成的溶胶组合物具有流动性，可渗透、吸收于骨架组织的多孔性结构体中，而且，在骨架组织的多孔性结构体的空隙部分中容易固化。
作为增塑剂，只要是可使所含热塑性树脂增塑的增塑剂(尤其是可使聚氯乙烯增塑的增塑剂)即可，可使用公知的增塑剂。所用的增塑剂最好是邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二庚酯等邻苯二甲酸酯类增塑剂。
此外，可使用研磨剂、填充剂(如碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、二氧化硅、滑石粉、粘土、硅藻土、石英粉、氧化铝、硅酸铝、云母)、金属皂、稳定剂(如钡-锌系、钙-锌系、镁-锌系稳定剂)、着色剂、香料、表面活性剂、二醇类等。所用的着色剂可以是有机颜料、无机颜料、荧光颜料等公知的颜料或公知的染料等。
在塑料类橡皮组合物中，对树脂(尤其是氯乙烯类树脂)的比率无特别限制，例如，占橡皮组合物总重量的10-80％，最好占20-70％。增塑剂例如占橡皮组合物总重量的10-80％，最好占20-70％。此外，填充剂例如占橡皮组合物总重量的0-70％，最好占5-40％。
在橡胶类橡皮组合物中，例如可加入橡胶成分、油膏、软化剂、硫黄、硫化促进剂、填充剂、老化防止剂、着色剂、香料等。在弹性体类橡皮组合物中，例如可加入热塑性弹性体、软化剂、填充剂、稳定剂、着色剂、香料等。
此外，在本发明中，也可使用包含于会由于擦拭力而破碎的压敏性微囊中的变色性色素成分(压敏变色性色素成分)或会由于擦拭热而变色的热敏变色性色素成分。
本发明的橡皮也可采用多孔性结构体和橡皮组合物的弹性体中的至少一种着色的构成。尤其是，在多孔性结构体和橡皮组合物的弹性体被着以不同颜色时，不仅橡皮基体，而且橡皮渣也成混色，因此，除令人对其外观颜色产生兴趣之外，在物性上，可肉眼辨认，如希望的那样，是橡皮渣中参入了骨架组织的橡皮。
此外，骨架组织还可用多个多孔性结构体的片块构成。例如，可以是球状、方块状、板状中的任一种的块状多孔性结构体。尤其是当为橡皮的骨架组织是由多个多孔性结构体的片块构成时，由于各片块是独立的，片块间的接缝成为折缝，视需要，可以该接缝为界折断。因此，以往，为便于擦字，使用者在使用时特意用刀片等切出角的操作变得不必要了，现在，只需用手将上述片块间的接缝折断，就可使橡皮产生新的角，或者，例如，可视需要，取出小片的橡皮，十分方便。当为具有该块形的骨架组织的橡皮时，为了易于在片块间的接缝处折断，可根据弹性体类、氯乙烯类等橡皮主要成分的类型采用调整橡皮组合物中的成分、调整合成树脂的聚合度、或者调整胶化温度等各种方法。例如，如果是弹性体类的橡皮时，增加橡皮组合物中的油成分、调整合成树脂的聚合度等方法很有效。此外，当为氯乙烯类的橡皮组合物等时，最好将骨架组织中所含的橡皮组合物的胶化温度调整至比通常的低，例如，调整至100-110℃(较好地为105-108℃，最好为107℃)左右。对上述片块无特别限定，但直径或边长最好在5mm以上。此外，片块的形状除了上述的球状、方块状、板状之外，还可采用其他各种形状。
上述各种形态中所采用的本发明的橡皮除了例如可用作装在活心铅笔尾栓部的橡皮、装在橡皮套中的电动型橡皮之外，还可有效地用作具有抽出机构的抽出式橡皮、敲击式橡皮、装在圆筒内可自由装卸的橡皮。其中，尤其适合用作替换用橡皮。
对本发明的橡皮的制造方法无特别限定。例如，可将未固化的橡皮组合物与成为骨架组织的成分或结构体混合、使未固化的橡皮组合物的弹性体进入多孔性结构体的空隙部分之后，固化，配制橡皮组合物。所需的橡皮注塑成型的步骤可在配制过程中的任何时间进行。
较佳的橡皮制造方法如下将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物掺入骨架组织中，使橡皮组合物吸收于骨架组织的空隙部分，将橡皮组合物固化，由此制得橡皮。另一种较佳的制造方法是将含有未固化的橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物掺入多孔性结构体中，使橡皮组合物吸收于多孔性结构体的空隙部分，将橡皮组合物固化。在该方法中，最好包含将上述橡皮组合物掺入骨架组织(尤其是多孔性结构体)中之后压缩的步骤。最佳的橡皮制造方法是首先将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物填充入板状的型模(例如，有底的板状型模)之后，将多孔性结构体静置于上述型模内，使橡皮组合物渗入该多孔性结构体中，然后用热压机压缩。为使橡皮组合物均匀渗透和增加渗透量，一种有效的方法是，将浸渍于橡皮组合物中的多孔性结构体反转，再浸渍于橡皮组合物中。此外，常压下在骨架组织中加入含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物，然后真空下使上述橡皮组合物吸收于骨架组织的空隙部分中也是一种很好的方法。再一种橡皮的制造方法是将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物加入到真空状态下的骨架组织中，然后在该骨架组织的空隙部分中充填上述橡皮组合物，将橡皮组合物固化。
如果采用的是将橡皮组合物掺入到比成型尺寸大的骨架组织的多孔性结构体中然后压缩成型的方法的话，则可在使用同样的多孔性结构体作为原料的同时，调整气孔率和橡皮组合物的掺入量，由此控制产品品质。
还有一种橡皮的制造方法是预先将橡皮组合物掺入多孔性结构体的空隙部分之后，将其放入规定的橡皮型模中通过加热等使其固化。
上述各种制造方法中的加热固化条件是，在100-160℃进行10-50分钟左右。
在将橡皮组合物掺入多孔性结构体的骨架组织中时，若组合物中含有弹性体等热塑性合成树脂，则即使在加热熔融状态下橡皮组合物有时也会呈高粘度，此时，为提高渗透性，可采用以下方法。例如，将橡皮组合物溶解在溶剂中掺入多孔性结构体的骨架组织中之后，使溶剂挥发。或者，用分散介质使橡皮组合物乳化后掺入，然后通过挥发等除去分散介质。也可以将橡皮组合物以液状的低分子的状态掺入多孔性结构体的骨架组织中之后，将橡皮组合物的单体聚合。
使用网眼状结构体时，可以用与前述多孔性结构体为包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体相同的方法配制，也可以用以下方法配制将溶胶等状态的未固化的橡皮组合物注入规定的橡皮型模中，往该型模中加入纤维，混合，使各纤维之间的空隙部分中渗入橡皮组合物的弹性体之后，通过加热等使其固化。
用上述方法制造本发明的橡皮时，最好使用例如在温度20℃、B型粘度计、旋转数6rpm的测定条件下粘度为100-20，000mPa·s(最好为800-7，000mPa·s)的溶胶状态的橡皮组合物，尤其是聚氯乙烯树脂的溶胶状橡皮组合物。这是因为粘度在该范围内的橡皮组合物在常温下具有良好的流动性，可渗透、吸收于骨架组织的多孔性结构体中，此外，能很好地填满骨架组织的多孔性结构体的空隙部分，容易使其固化。但即使超过20，000mPa·s的高粘度的橡皮组合物，也能通过加热降低粘度，通过减压等进行掺入。
对本发明的橡皮的表面硬度无特别限制，例如为50-80，最好为60-70。此外，对橡皮的扎刺强度无特别限制，例如，为1．5-20kgf，最好为2-5kgf。表面硬度按JIS S6050测定。扎刺强度是将试样加工成厚5mm、直径10mm的圆盘状，在圆盘的中央放一根直径4．4mm的圆棒，将圆棒以7mm／min的速度向圆盘挤压，测定使被圆棒挤压的部分断裂所需要的力，将其作为扎刺强度。
本发明的橡皮可在表面强度与以往的橡皮相同的情况下，降低扎刺强度。即，可提高橡皮的表面强度，或者降低扎刺强度。为此，具有以下特性强度和粘弹性优异，即使橡皮组合物的弹性体柔软，橡皮仍具有韧性，不易断裂，手感舒适。当然，橡皮屑的缠结性优异，橡皮屑在纸面上或者在橡皮表面上缠结，不会散落。此外，擦字性也优异。
与组合物组成相同、制造条件(固化温度等)也相同的以往的橡皮相比，本发明的橡皮的扎刺强度下降了。即，通过创设骨架组织，即使制造条件相同，橡皮组合物的弹性体也变软了。因此，在本发明中，只要在以往的橡皮组合物中加入骨架组织的多孔性结构体，可在不改变制造条件的情况下得到强度和弹性优异、橡皮屑的缠结性良好且手感舒适、擦字性强的橡皮。
本发明的橡皮的摩擦系数最好在0．8以下。因为本发明的橡皮的摩擦系数在0．8以下时，轻轻一擦就能将字擦去。另外，橡皮的磨耗率最好在1％以上。橡皮的磨耗率在1％以上时，擦字时表面不易被沾污，容易将字擦去。
根据上述情况，表面硬度为50-80、扎刺强度为1．5-20kgf、摩擦系数在0．8以下、橡皮的磨耗率在1％以上的橡皮最佳。
本发明的橡皮由具有骨架组织和橡皮组合物的弹性体的结构体构成。因此，本发明不仅包括骨架组织包含于橡皮组合物的整个弹性体中的橡皮，而且还包括骨架组织仅包含于橡皮组合物的一部分弹性体中的橡皮。此外，如图6所示，还包括弹性体3仅包含于一部分骨架组织2中的橡皮1。
实施例橡皮材料在下面的实施例和比较例中，使用以下组分的聚氯乙烯溶胶组合物作为橡皮材料(橡皮基材)。
聚氯乙烯溶胶的组分·树脂(聚氯乙烯，商品名ZEST P-21，新第一Vinyl株式会社产品)32重量份·增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯，商品名SANSOCIZER DOP，新日本理化株式会社产品)50重量份·填充剂(重质碳酸钙，备北粉化工株式会社产品)17重量份·稳定剂(镁-锌系，商品名R-23L，东京Fine Chemical株式会社产品)1重量份实施例1在三聚氰胺树脂发泡体(BASF公司产品，商品名Basotect)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例2在聚氨酯树脂发泡体(Inoac Corporation产品，商品名MF-50)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例3在乙烯类树脂的发泡体0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例4在氯乙烯类树脂发泡体(三和加工株式会社产品，商品名Opcell LC-300#9)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例5在丁腈橡胶发泡体(NBR泡沫塑料)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例6在毛毡形态的纤维集合体(Tsukasa Felt商事株式会社产品，商品名#4000)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度130℃加热20分钟，配制橡皮。实施例7在三聚氰胺树脂发泡体(BASF公司产品，商品名Basotect)0．15重量份中掺入上述聚氯乙烯溶胶组合物20重量份，在温度114℃加热20分钟，配制橡皮。比较例1仅用上述聚氯乙烯溶胶组合物，在温度130℃加热20分钟，制造橡皮。评价在下述试验条件下评价实施例1-7和比较例1的橡皮的手感和橡皮屑的缠结性。表1
手感试验用实施例1-7和比较例1的橡皮擦去铅笔笔迹，按以下标准评价其手感。
手感的评价标准·◎轻轻一擦就能极顺溜地擦去笔迹。
·○轻轻一擦就能顺溜地擦去笔迹。
·×不用力就不能擦去笔迹。橡皮屑的缠结性试验在上述擦字性试验后，按以下标准评价橡皮屑的缠结性。
橡皮屑缠结性的评价标准·○橡皮屑在纸面或橡皮表面上缠结，擦字后橡皮表面是白色的。
·×橡皮屑不易在纸面或橡皮表面上缠结，擦字后橡皮表面有铅笔碳黑的黑色。评价结果由表1可知，实施例1-7的橡皮的韧性非常好，但却轻轻地一擦就可顺溜地将字完全擦去。而且，橡皮屑不散落，在纸面或橡皮表面上连续缠结，此外，弹性体的磨耗量被认为增加了，但铅笔笔迹被充分地擦入橡皮屑内部，橡皮表面仍是白色的。而且，在擦字过程中，观察到多孔性结构体的骨架部分破碎，橡皮屑在将骨架部分的碎片裹入的同时缠结、脱落的现象。
而比较例1的橡皮则不用力就无法将字擦去。此外，橡皮屑散落，不会连续地缠结，擦字后橡皮表面有铅笔碳黑的黑色。另外，即使用实施例1-7的橡皮用力擦拭纸面，也未发生橡皮轻易断裂的情况，而用比较例1的橡皮用力擦拭纸面，则容易断裂，其抗断裂性差。
在实施例1-7和比较例1中，橡皮组合物的弹性体的组成和制造条件是相同的。实施例1-7与比较例1的不同之处仅在于使用了多孔性结构体。
下面分别测定使用三聚氰胺树脂发泡体的实施例1的未固化的橡皮和没有多孔性结构体的骨架组织的比较例1的未固化的橡皮的固化温度、表面硬度与扎刺强度的关系，结果见表2。图7是表示固化温度与表面硬度和扎刺强度之间关系的曲线图。表2中，实施例1的橡皮记载在“有发泡体”的栏里，比较例1的橡皮记载在“无发泡体”的栏里。此外，在图7中，●表示实施例1的橡皮的扎刺强度，○表示比较例1的橡皮的扎刺强度，■表示实施例1的橡皮的表面硬度，□表示比较例1的橡皮的表面硬度。
表面硬度按JIS S6050测定。此外，扎刺强度是将试样加工成厚5mm、直径10mm的圆盘状，在圆盘的中央放一根直径4．4mm的圆棒，将圆棒以7mm／min的速度向圆盘挤压，测定使被圆棒挤压的部分断裂所需要的力，将其作为扎刺强度。固化时间为20分钟。表2
由表2和图7可知，在110-130℃的固化温度区域内，与比较例1的橡皮相比，实施例1的橡皮表面硬度大且扎刺强度小。具体地说，实施例1的橡皮的表面硬度为64-67，扎刺强度为1．63-3．26kgf。这表明，即使在与比较例1的橡皮相同的固化温度固化相同的时间，但与比较例1的橡皮相比，实施例1的橡皮的强度大，韧性好，而固化度(胶化度)却低，橡皮组合物的弹性体比比较例的柔软。因此，实施例1的橡皮是比以往的比较例1的橡皮的固化度低的柔软的弹性体这一情况表明，其擦字性特别优异、橡皮屑的缠结性也非常良好。这些倾向对上述实施例2-7的橡皮也同样如此。而实际上，表面硬度为64-67、扎刺强度为1．63-3．26kgf的橡皮在强度、手感、擦字性和橡皮屑的缠结性方面均是良好的。
本发明是一种具有含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物的弹性体和包含该弹性体且该弹性体磨耗面的骨架部分会由于擦拭而在该弹性体磨耗的同时破碎、脱落的骨架组织的橡皮。本发明尤其是一种由上述骨架组织会由于擦拭而破碎的多孔性结构体构成的橡皮。所述骨架组织的多孔性结构体最好是有机聚合物。
因此，与以往的橡皮相比，本发明的橡皮强度好，即使反复使用也不易断裂，而且，轻轻一擦就能将字擦去，手感舒适。另外，本发明的橡皮还具有擦字性优异且橡皮屑连续地缠结、不会散落等特别显著的效果。
权利要求
1．橡皮，它具有含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物的弹性体、和包含该弹性体且该弹性体磨耗面的骨架部分会由于擦拭而在该弹性体磨耗的同时破碎、脱落的骨架组织。
2．如权利要求1所述的橡皮，其中，所述骨架组织由会由于擦拭而破碎的多孔性结构体构成。
3．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述骨架组织的多孔性结构体是有机聚合物。
4．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述骨架组织的多孔性结构体的空隙部分中有橡皮组合物的弹性体。
5．如权利要求4所述的橡皮，其中，橡皮组合物的弹性体在所述多孔性结构体空隙部分总容积中的填充率为50％以上、100％以下。
6．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述骨架组织的多孔性结构体与橡皮组合物的弹性体复合成一体。
7．如权利要求1所述的橡皮，其中，所述骨架组织的骨架部分的平均厚度为1-100μm。
8．如权利要求1所述的橡皮，其中，所述骨架组织的空隙部分的平均厚度为10μm-3mm。
9．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述骨架组织的多孔性结构体是包含近似多角形或近似圆形的网眼的结构体。
10．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体是发泡状结构体。
11．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体是网眼状结构体。
12．如权利要求11所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体是立体网眼状结构体。
13．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体的拉伸强度在3kgf／cm2以下。
14．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体的延伸率在500％以下。
15．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体的压缩回弹力在0．2kgf以上。
16．如权利要求1所述的橡皮，其中，其表面硬度为50-80。
17．如权利要求1所述的橡皮，其中，其扎刺强度为1．5-20kgf。
18．如权利要求1所述的橡皮，其中，其摩擦系数在0．8以下。
19．如权利要求1所述的橡皮，其中，其磨耗率在1％以下。
20．橡皮，其中，表面硬度为50-80，扎刺强度为1．5-20kgf，摩擦系数在0．8以下，磨耗率在1％以上。
21．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述多孔性结构体和橡皮组合物的弹性体中的至少一种被着色。
22．如权利要求2所述的橡皮，其中，所述骨架组织有多个多孔性结构体的片块构成。
23．如权利要求22所述的橡皮，其中，所述片块是球状、方块状、板状中的任一种。
24．如权利要求1所述的替换用橡皮，它可用作抽出式橡皮、敲击式橡皮、装在活心铅笔尾栓部的橡皮、装在橡皮套中的电动型橡皮中的任一种。
25．抽出式橡皮，它装有权利要求1所述的橡皮。
26．敲击式橡皮，它装有权利要求1所述的橡皮。
27．活心铅笔，其尾栓部装有权利要求1所述的橡皮。
28．电动型橡皮，其橡皮夹持器中装有权利要求1的橡皮。
29．橡皮的制造方法，其中，将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物掺入骨架组织中，使橡皮组合物吸收于骨架组织的空隙部分，将橡皮组合物固化。
30．如权利要求29所述的橡皮制造方法，其中，所述骨架组织是多孔性结构体。
31．如权利要求30所述的橡皮制造方法，其中，在将橡皮组合物掺入多孔性结构体之后进行压缩。
32．如权利要求31所述的橡皮制造方法，其中，在将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物填充到板状型模内之后，将多孔性结构体静置于所述型模内，使橡皮组合物渗入该多孔性结构体中，然后用热压机压缩。
33．如权利要求29所述的橡皮制造方法，其中，常压下在骨架组织中加入含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物，然后真空下使上述橡皮组合物吸收于骨架组织的空隙部分中。
34．橡皮制造方法，其中，将含有橡胶成分和树脂成分中的至少一种的橡皮组合物加入到真空状态下的骨架组织中，然后在该骨架组织的空隙部分中充填上述橡皮组合物，将橡皮组合物固化。
全文摘要
本发明的橡皮由含有橡胶成分和树脂成分的橡皮组合物的弹性体3和增强该弹性体的骨架组织2构成。所述骨架组织2由会由于擦拭而破碎的有机聚合物的多孔性结构体构成。骨架组织2的多孔性结构体的空隙部分2b中有橡皮组合物的弹性体3。骨架组织的骨架部分的平均厚度为1—100μm,空隙部分的平均孔径为10μm—3mm。橡皮的表面硬度为50—80,扎刺强度为1.5—20。
文档编号B43L19/00GK1291555SQ001269
公开日2001年4月18日 申请日期2000年8月30日 优先权日1999年8月30日
发明者林真一郎, 山本隆造 申请人:樱花彩色产品株式会社
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