字消しの製造方法
【課題】化石資源への依存度を軽減し、環境に優しく、循環型社会に対応し、且つ消字能力に優れた字消しを提供する。
【解決手段】バイオマスプラスチック（但し、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸の共重合体を除く）からなるマトリックス中に、架橋天然ゴム粒子が島状に分散されているバイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを含有してなることを特徴とする字消しである。
【解決手段】バイオマスプラスチック（但し、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸の共重合体を除く）からなるマトリックス中に、架橋天然ゴム粒子が島状に分散されているバイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを含有してなることを特徴とする字消しである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラストマーを用いた字消しの製造方法に関し、更に詳しくは、化石資源への依存度を低くし、環境に優しく、循環型社会に対応したバイオマスエラストマーを用いた字消しの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、産業・経済は石油・石炭等の化石資源の利用によって発展し、大量生産、大量消費、大量廃棄の社会システムが構築され、現在、生活基盤の多くを枯渇が予想される化石資源に依存している。
現在の社会システムは経済的な豊かさや便利さを生み出してきたが、一方では自然の浄化能力を超えた廃棄物や二酸化炭素を排出し、地球温暖化、有害物質等の環境問題を深刻化させている。
【０００３】
このような問題を解決するためには、これまでの、有限な資源から商品を大量に生産し、これを大量に消費、廃棄する一方通行の社会システムを改め、廃棄物の発生を抑制し、限りある資源を有効活用する循環型社会への移行が強く求められている。この循環型社会の形成に向けて、我が国では平成１４年１２月に「バイオマス・ニッポン総合戦略」を閣議決定し、産業競争力の再構築に取り組んでいる。
【０００４】
バイオマスは、自然の恵みによりもたらされる持続的に再生可能な有機資源である。バイオマスは燃焼すると二酸化炭素を排出するが、成長時に光合成により大気中の二酸化炭素を吸収・固定するので、実質的に二酸化炭素を増加させないという特徴を有する。これを「カーボンニュートラル」と呼び、化石資源由来のエネルギーや製品をバイオマスに置き換えることで二酸化炭素排出量の大幅な削減が可能となり、従って、その技術及び製品開発が強く求められている。
【０００５】
近年、高分子材料においても、循環型社会の形成に配慮した数多くの提案がなされている。
例えば、天然ゴムと生分解性プラスチックとからなるゴム製造用組成物（実施例では加硫剤、加硫促進剤を使用）（特許文献１）、生分解性材料とエポキシ化ポリイソプレンと、必要により、更に架橋剤を混合してえられる生分解性材料組成物（特許文献２）、天然ゴムに生分解性樹脂と充填剤とを添加した生分解性ゴム組成物（特許文献３）、結晶性ポリ乳酸と、天然ゴム、ポリイソプレンから選ばれたゴム成分とからなるポリ乳酸系樹脂組成物（特許文献４）、ポリ乳酸からなる連続相中に天然ゴム等からなる分散相が均一に微分散されたポリマーブレンド材料（特許文献５）等が挙げられる。
【０００６】
他方、字消しは、塩化ビニル樹脂からなる塩ビ字消し、スチレン系熱可塑性エラストマーあるいはオレフィン系熱可塑性エラストマーからなる非塩ビ字消し、及び天然ゴム字消しの３種類に大別することができる。
このうち塩ビ字消し、非塩ビ字消しは字消し市場の９割超を占め、これらを構成する高分子材料や可塑剤、軟化剤はいずれも石油等の化石資源由来の材料であり、これらの字消しを利用し続けることは上記循環型社会形成の趣旨に反する。
これに対し、天然ゴム字消しは、天然ゴムや植物油から製造されるサブ（ファクチス）等のバイオマスを活用しており、循環型社会形成の趣旨に合致したものである（特許文献６、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２７４４９４号公報
【特許文献２】特開２０００−９５８９８号公報
【特許文献３】特開２０００−３１９４４６号公報
【特許文献４】特開２００３−１８３４８８号公報
【特許文献５】特開２００４−１４３３１５号公報
【特許文献６】特開２０００−４３４９２号公報（実施例１、２参照）
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「ゴム工業便覧」（新版）日本ゴム協会編 表２５．２、８１７頁、昭和４８年１１月１５日 社団法人ゴム協会発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来技術において、ゴムに加硫や架橋を施さないものは引張り強度や弾性が不十分なため、用途が制限される場合があり、例えば、字消し用材料としてはゴム弾性が発現せず適当ではない。一方、加硫や架橋を施したものは引張り強度や弾性が大き過ぎるため用途が制限される場合があり、例えば、字消し用材料としては硬くなりゴム弾性が得られず不適当である。更には、加硫や架橋工程が必要であるため製造工程が複雑となるばかりでなく、加硫剤の硫黄や加硫促進剤、助剤の酸化亜鉛等の加硫薬剤の安全性についての問題もはらんでいる。
【００１０】
他方、天然ゴム字消しは、上記したとおり、循環型社会形成の要請には適合するものの、例えば、塩ビ字消しに比べて消字性能が劣ること、加硫工程を含むため塩ビ字消しや非塩ビ字消しに比べて製造工程が複雑で、上記した如く、硫黄や加硫促進剤等の加硫薬剤の安全性等にも問題がある。更に、製造工程内で発生する端材の再利用が困難であることから不経済であり、生産性にも問題がある。
【００１１】
本発明者らは、上記従来技術の問題点を解決するために、バイオマスプラスチックからなるマトリックス中に架橋天然ゴム粒子が島状に分散されているバイオマスエラストマーを含有してなる字消しを提案済みである（特願２００７−０１６０００、平成１９年１月２６日出願）。
【００１２】
しかしながら、上記バイオマスエラストマーを含有してなる字消しは、リサイクルが可能で、環境に優しく、循環型社会に対応し、安全性に優れているが、塩ビ字消しに比べると消字性能が必ずしも十分でないという問題を含んでいる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らはかかる実情に鑑み、上記課題を解決するべく鋭意研究の結果、バイオマスエラストマーは塩化ビニル樹脂との相溶性に優れ、両者を含有させることにより、バイオマスエラストマーからなる字消しの消字性能を高めることができることを見い出し、本発明に到達した。
即ち、本発明の請求項１は、バイオマスプラスチック（但し、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸の共重合体を除く）からなるマトリックス中に、架橋天然ゴム粒子が島状に分散されているバイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを溶融混練し、成形することを特徴とする字消しの製造方法を内容とする。
【００１４】
本発明の請求項２は、バイオマスプラスチックが、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリアミド１１、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸、酢酸セルロース、エステル化澱粉、キトサン−セルロース澱粉、澱粉−変性ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００１５】
本発明の請求項３は、バイオマスプラスチックが生分解性バイオマスプラスチックであることを特徴とする請求項１記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００１６】
本発明の請求項４は、バイオマスエラストマー字消し組成物が、天然ゴム５０〜９９重量％、バイオマスプラスチック５０〜１重量％、及びゴム架橋剤が天然ゴム１００重量部に対し０．１〜５重量部からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００１７】
本発明の請求項５は、更に、軟化剤を含有することを特徴とする請求項４記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００１８】
本発明の請求項６は、軟化剤がバイオマス由来であることを特徴とする請求項５記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００１９】
本発明の請求項７は、軟化剤が動植物油、これに由来する可塑剤から選ばれることを特徴とする請求項５又は６記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２０】
本発明の請求項８は、軟化剤が天然ゴムとバイオマスプラスチックとの合計１００重量部に対して１〜２００重量部であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２１】
本発明の請求項９は、更に、充填剤を含有することを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２２】
本発明の請求項１０は、充填剤がバイオマス由来であることを特徴とする請求項９記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２３】
本発明の請求項１１は、充填剤が貝殻粉末、卵殻粉末から選ばれる請求項９又は１０記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２４】
本発明の請求項１２は、充填剤が天然ゴムとバイオマスプラスチックとの合計１００重量部に対して１０〜１０００重量部であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２５】
本発明の請求項１３は、塩化ビニル樹脂字消し組成物が、塩化ビニル樹脂１００重量部、可塑剤６０〜１８０重量部からなる塩化ビニル樹脂組成物であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２６】
本発明の請求項１４は、バイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しが３０〜９０重量％、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しが７０〜１０重量％であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明で用いられるバイオマスエラストマーは、化石資源に頼らず、原料として用いられる材料は、バイオマス由来の天然ゴム及びバイオマスプラスチックであり、従って、廃棄しても大気中の二酸化炭素を増加させることがなく、自然環境下で分解され、環境適応型のエラストマーである。
従って、本発明のバイオマスエラストマー字消し組成物と塩化ビニル樹脂字消し組成物とからなる字消しは、従来の塩化ビニル字消しに比べて環境への負荷を軽減することができる。また、廃棄段階では、バイオマスエラストマーをコンポスト等の手段で予め生分解させることで塩化ビニル樹脂を分離、回収することができる。
【００２８】
また、本発明に用いられるバイオマスエラストマーは、熱可塑性エラストマーであるため、成形時に出る端材は容易にリサイクルが可能で、従って、コストダウンが図られるとともに、資源循環型社会に適合するものである。
【００２９】
本発明に用いられるバイオマスエラストマーは、天然ゴムとバイオマスプラスチックとの混練と天然ゴムの架橋とを同時に行うことにより得られるため、工程が簡略化され、生産性が高い。また、天然ゴムの架橋に硫黄、酸化亜鉛などの加硫剤や加硫促進剤を使用しないため、安全性も高い。
【００３０】
更に、従来の天然ゴム字消しは混練工程とは別に架橋工程が必要であるのに対して、本発明に用いられるバイオマスエラストマーでは混練と同時に架橋が行われるため、工程が簡略化され生産性が高い。
また、従来の天然ゴム字消しは、硫黄、酸化亜鉛等の加硫剤や加硫促進剤を使用するのに対し、本発明の字消しはこのような薬剤を使用しないため、安全性も高い。
【００３１】
更にまた、本発明の字消しは、従来の天然ゴム字消しや非塩ビ字消しに比べ消字能力が高い。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の字消しは、バイオマスプラスチック（但し、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸の共重合体を除く）からなるマトリックス中に、架橋天然ゴム粒子が島状に分散されているバイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを含有してなることを特徴とする。
本発明の字消しは、バイオマスエラストマーと塩化ビニル樹脂とを軟化剤、充填材、可塑剤、着色剤、香料等の添加物とともに溶融混練し、成形してもよいが、バイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを混合して溶融混練する方が、消字性能を効果的に高めることができる点で好ましい。従って、以下、この好ましい方法に沿って説明する。
【００３３】
本発明で用いられるバイオマスエラストマーは、バイオマスプラスチックからなるマトリックス（海）中に、架橋天然ゴム粒子が島状に分散されている海島構造からなる。
【００３４】
本発明で用いられるバイオマスプラスチックは、化学合成系、微生物生産系、天然物系に分類できる。化学合成系としては、とうもろこし、ジャガイモ、サトウキビから得られる糖類や澱粉を発酵させて得た乳酸を重合させたポリ乳酸樹脂（例えば三井化学社製レイシア）、澱粉から製造されるコハク酸と１，４−ブタンジオールを原料とするポリブチレンサクシネート（例えば三菱化学社製ＧＳ−Ｐｌａ）、ひまし油を原料とするポリアミド１１（例えばアルケマ社製リルサンＢ）が挙げられる。微生物生産系としては、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸（例えば三菱ガス化学社製ビオグリーン）が挙げられる。３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸の共重合体は本発明におけるバイオマスプラスチックには含まれない。天然物系としては、酢酸セルロース（例えばダイセル化学社製セルグリーンＰＣＡ）、エステル化澱粉（例えば日本コーンスターチ社製コーンポール）、キトサン−セルロース−澱粉（例えばアイセロ化学社製ドロンＣＣ）、澱粉−変性ポリビニルアルコール（例えばノバモント社製Ｍａｔｅｒ−Ｂｉ）等が挙げられる。これらは単独で又は必要に応じ、２種以上組み合わせて用いられる。
バイオマスプラスチックとして再生可能な資源である生分解性のものを用いることにより、一層環境適応型のエラストマー組成物とすることができる。
【００３５】
本発明で用いられる天然ゴムは、ラテックスから固形ゴムに加工する方法によってシートラバー、ペールクレープ、ブラウンクレープ、ブランケットクレープ、ブロックラバー、クラムラバー等に分類され、種々の格付け等級があるが、それらに制限はなく何れでも利用でき、産地にも制限はない。また、エポキシ化天然ゴムに挙げられるような天然ゴム誘導体も利用できる。これらは単独で又は必要に応じ、２種以上組み合わせて用いられる。
【００３６】
天然ゴムとバイオマスプラスチックの組成比率は、天然ゴムが５０〜９９重量％、バイオマスプラスチックが５０〜１重量％の範囲が好ましく、より好ましくは天然ゴム７０〜９５重量％、バイオマスプラスチックが３０〜５重量％である。バイオマスプラスチックが１重量％未満になるとバイオマスエラストマー組成物の流動性が悪く成形性に問題が出る場合がある。バイオマスプラスチックが５０重量％を越えるとバイオマスエラストマー組成物が硬くなりゴム弾性が十分に発現せず、十分な消字性能が発揮されない傾向がある。
【００３７】
本発明で用いられるゴム架橋剤としては、有機過酸化物が好適に使用できる。具体的には、ジクミルパーオキサイド（例えば日本油脂社製パークミルＤ）、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサン（例えば日本油脂社製パーヘキサ２５Ｂ）、ジ−ｔ−ブチルパーオキシジイソプロピルベンゼン（例えば日本油脂社製パーブチルＰ）、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキシン−３（例えば日本油脂社製パーキシン２５Ｂ）等が挙げられる。また、その他有機加硫剤も使用できる。具体的には、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド（例えば大内新興化学社製バルノックＰＭ）、ｐ−キノンジオキシム（例えば大内新興化学社製バルノックＧＭ）、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂（例えば田岡化学社製タッキロール２０１）等が挙げられる。これらは単独で又は必要に応じ、２種以上組み合わせて用いられる。
【００３８】
ゴム架橋剤は、通常、天然ゴム１００重量部に対し０．１〜５．０重量部使用される。ゴム架橋剤が０．１重量部未満では架橋が不十分となり、天然ゴムが粒子とならず目的とする構造が得られず、一方、５．０重量部を越えると架橋ゴム粒子の反発弾性が大きくなりすぎ、成形性に問題が生じる傾向がある。
【００３９】
上記の如きバイオマスプラスチック、天然ゴム及びゴム架橋剤からなるバイオマスエラストマー字消し組成物には、更に、必要に応じ、軟化剤、充填剤、有機・無機顔料、染料等の着色材、香料、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光劣化防止剤、防カビ剤などの他の添加物も適宜任意に添加することも可能である。
【００４０】
軟化剤としては、鉱物油、動植物油あるいはこれらを由来とする可塑剤が使用できる。鉱物油として具体的には、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。動植物油として具体的には、菜種油、ひまし油、綿実油、亜麻仁油、大豆油、胡麻油、とうもろこし油、紅花油、パーム油、ヤシ油、落花生油、木蝋、ロジン、パインタール、トール油等が挙げられる。動植物油を由来とする可塑剤としてはグリセリン脂肪酸エステルが挙げられ、具体的にはグリセリンジアセトモノラウレート、グリセリントリアセテート、グリセロールジアセテート等が挙げられる。これらは単独で又は必要に応じ、２種以上組み合わせて用いられる。一層環境適応型のエラストマー組成物を提供できる点で、再生可能な資源であるバイオマス由来の動植物油あるいはこれに由来する可塑剤を用いるのが好ましい。
【００４１】
軟化剤の配合量は、通常、天然ゴムとバイオマスプラスチックの混合物１００重量部に対して１〜２００重量部である。好ましくは１０〜１５０重量部である。軟化剤が１重量部未満では軟化剤の添加量が十分でなく、一方、２００重量部を越えるとブリードするおそれがある。
【００４２】
充填剤としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、シリカ、珪藻土、酸化マグネシウム、酸化チタン、タルク、セリサイト、石英粉末、モンモリロナイト、ホタテ、カキ、しじみなどの貝殻粉末、卵殻粉末、有機中空粒子、無機中空粒子等が挙げられる。これらは単独で又は必要に応じ、２種以上組み合わせて用いられる。一層環境適応型のエラストマー組成物を提供できる点で、廃棄物として大量に発生するバイオマス由来のホタテ、カキ等の貝類粉末あるいは卵殻粉末を用いるのが好ましい。
充填剤の配合量は、通常、天然ゴムとバイオマスプラスチックの混合物１００重量部に対して１０〜１０００重量部である。好ましくは５０〜５００重量部である。１０重量部未満では充填剤の添加効果が十分でなく、一方、１０００重量部を越えると組成物が硬くなり、十分なゴム弾性が発現せず、十分な消字性能が発揮されない傾向がある。
【００４３】
上記の如きバイオマスエラストマー字消し組成物は、バイオマスプラスチックの溶融温度以上で且つゴム架橋剤の架橋温度以上で混練することにより得ることができる。混練は高剪断下で混練するのが好ましく、このような混練機としては、二軸混練押出機、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、ミキシングロール等が挙げられる。これらの中で、好ましくは二軸混練押出機が用いられる。
バイオマスプラスチックの溶融温度以上とは、バイオマスプラスチックの溶融温度より１０〜５０℃高い温度が好ましく、また、ゴム架橋剤の架橋温度以上とは、ゴム架橋剤の架橋温度より５〜２０℃高い温度が好ましい。
【００４４】
上記バイオマスエラストマー字消し組成物はプレス成形、射出成形、押出成形等により成形され、所定の寸法に裁断されて字消しとされる。
【００４５】
一方、本発明で用いられる塩化ビニル樹脂は特に制限されず、公知の塩化ビニル樹脂が用いられ、ペースト樹脂、ストレート樹脂のいずれでもよい。塩化ビニル樹脂には可塑剤が添加され、更に、必要に応じ、安定剤、着色料、香料等の添加物も適宜任意に添加することも可能である。
【００４６】
可塑剤としては、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸ジノニル（ＤＮＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ジイソデシル（ＤＩＤＰ）、フタル酸ジトリデシル（ＤＴＤＰ）、フタル酸ジウンデシル（ＤＵＰ）等のフタル酸エステル系可塑剤；トリメリット酸ジイソオクチルＴＩＯＴＭ等のトリメリット酸エステル系可塑剤；ポリエステル系可塑剤等が挙げられ、これらは単独で又は必要に応じ２種以上組み合わせて用いられる。
【００４７】
可塑剤は塩化ビニル樹脂１００重量部に対して６０〜１８０重量部、好ましくは１００〜１６０重量部添加される。１００重量部未満では、組成物が硬くなり十分な消字性能が発揮されず、一方、１６０重量部を越えると、可塑剤が移行したり、ブリードする恐れがある。
【００４８】
ペースト樹脂の場合は、ペースト樹脂と可塑剤、更に必要に応じ、その他の添加物とからなる字消し組成物を混練し、脱泡後、所定の深さの成形用金型に流し込み、所定時間加熱した後冷却し、金型から取り出して所定の寸法に裁断して字消しとされる。
一方、ストレート樹脂の場合は、ストレート樹脂と可塑剤、更に必要に応じ、その他の添加物とからなる字消し組成物を射出成形機、押出成形機等により成形し、所定の寸法に裁断されて字消しとされる。
【００４９】
上記の如くして得られたバイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを所望の割合で量り取り、加熱されたニーダーで混練し、冷却した後粉砕してペレットとし、射出成形、押出成形等により成形し、所定の寸法に裁断して本発明の字消しとされる。
【００５０】
バイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとの混合割合については特に制限されず、リサイクルや環境への負荷の軽減にウエイトを置く場合には前者のバイオマスエラストマー字消しの割合を多くし、一方、消字性能にウエイトを置く場合には後者の塩化ビニル樹脂字消しの割合を多くすればよいが、塩化ビニル樹脂字消しが少ないと本発明の目的とする消字能力の向上効果が小さくなる。従って、好ましくは、バイオマスエラストマー字消し３０〜９０重量％に対して塩化ビニル樹脂字消しが７０〜１０重量％、より好ましくは、バイオマスエラストマー字消し３０〜８０重量％に対して塩化ビニル樹脂字消しが７０〜２０重量％である。塩化ビニル樹脂字消しが７０重量％を越えても消字性能は略一定となり、環境への負荷が大きくなる傾向がある。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、これらは本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【００５２】
以下の参考例及び実施例、比較例で用いた材料を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
参考例１〜２：バイオマスエラストマー字消しの製造
表２に示す材料の内、天然ゴム、軟化剤、充填材を予め加圧ニーダーで混練し、ロールを用いてゴム架橋剤を添加してゴム混練物を得た。得られたゴム混練物は５ｍｍ角程度のペレット状に裁断した。次に、テクノベル社製二軸押出機ＫＺＷ−１５ＴＷ−６０（同方向完全噛合型、スクリュー径１５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝６０）を用いて、ゴム混練物ペレットとバイオマスプラスチックペレットを表２に示した配合比率になるよう各々定量供給器で供給し、スクリュー回転数４００ｒｐｍ、シリンダー温度１２０〜１９０℃に設定して混練し、３ｍｍ角のペレット状に裁断した。
得られた組成物のペレットを一軸押出機（シリンダー温度１００〜１２０℃、ヘッド温度１３０℃）にて角棒状に押出成形し、裁断してバイオマスエラストマー字消し（寸法１２×１８×４３ｍｍ）を作製した。
【００５５】
字消しの特性として、硬さと消字性能（消字率）を測定評価した。結果を表２に示す。
硬さは「ＪＩＳ Ｓ ６０５０プラスチック字消し」に従い、Ｃ型硬度計（高分子計器製タイプＣ硬度計）を用いて測定した。
また、消字率は下記の方法にて測定した。
（１）試料を厚さ５ｍｍの板状に切り、試験紙との接触部分を半径６ｍｍの円弧に仕上げたものを試験片とした。
（２）試験片を着色紙に対して垂直に、しかも着色線に対して直角になるように接触させ、試験片におもりとホルダの質量の和が０．５ｋｇとなるようにおもりを載せ、１５０±１０ｃｍ／ｍｉｎの速さで着色部を４往復摩消させた。
（３）濃度計（ＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ ＰＤＡ６５ Ｓａｋｕｒａ社製）によって、着色紙の非着色部分の濃度を０として、着色部及び摩消部の濃度をそれぞれ測定した。
（４）消字率は次の式によって算出した。
消字率（％）＝（１−（摩消部の濃度÷着色部の濃度））×１００
【００５６】
【表２】
【００５７】
参考例３：塩化ビニル樹脂字消しの製造
表３に示すように、塩化ビニル樹脂、可塑剤、充填剤、安定剤を混合撹拌してペーストゾルを得た。得られたペーストゾルを真空脱泡した後、１３０℃に保温した成形用金型（内寸：１００×１００×１０ｍｍ）に流し込み、２６分間加熱した後冷却し、金型より取り出し、裁断して塩化ビニル樹脂字消し（寸法１０×１８×４３ｍｍ）を作製した。
得られた字消しの硬さと消字率を参考例１〜２と同様の方法で測定評価した。結果を表３に示す。
【００５８】
【表３】
【００５９】
実施例１〜８
参考例１〜２で得たバイオマスエラストマー字消しと、参考例３で得た塩化ビニル樹脂字消しとを表４に示す混合割合で混合し、１２０℃に保温された加圧ニーダーで５分間混練した。得られた組成物を冷却した後粉砕してペレットとし、一軸押出機にて所定の形状に押出成形し、裁断して字消し（寸法１２×１８×４３ｍｍ）を作製した。
得られた字消しの硬さと消字率を参考例１〜２と同様の方法で測定評価した。結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【００６１】
叙上のとおり、本発明の製造方法で得られる字消しは、バイオマスプラスチックと天然ゴムとを主成分としてなるバイオマスエラストマーを用いたので、化石資源への依存度を軽減でき、廃棄しても大気中の二酸化炭素を増加させることが少なく、環境に優しく、循環型社会に対応するとともに、塩化ビニル樹脂を併用することにより、消字能力にも優れた字消しを提供することができる。また、本発明の製造方法で得られる字消しは、廃棄段階では、バイオマスエラストマーをコンポスト等の段階で予め生分解させることで塩化ビニル樹脂を分離、回収することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラストマーを用いた字消しの製造方法に関し、更に詳しくは、化石資源への依存度を低くし、環境に優しく、循環型社会に対応したバイオマスエラストマーを用いた字消しの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、産業・経済は石油・石炭等の化石資源の利用によって発展し、大量生産、大量消費、大量廃棄の社会システムが構築され、現在、生活基盤の多くを枯渇が予想される化石資源に依存している。
現在の社会システムは経済的な豊かさや便利さを生み出してきたが、一方では自然の浄化能力を超えた廃棄物や二酸化炭素を排出し、地球温暖化、有害物質等の環境問題を深刻化させている。
【０００３】
このような問題を解決するためには、これまでの、有限な資源から商品を大量に生産し、これを大量に消費、廃棄する一方通行の社会システムを改め、廃棄物の発生を抑制し、限りある資源を有効活用する循環型社会への移行が強く求められている。この循環型社会の形成に向けて、我が国では平成１４年１２月に「バイオマス・ニッポン総合戦略」を閣議決定し、産業競争力の再構築に取り組んでいる。
【０００４】
バイオマスは、自然の恵みによりもたらされる持続的に再生可能な有機資源である。バイオマスは燃焼すると二酸化炭素を排出するが、成長時に光合成により大気中の二酸化炭素を吸収・固定するので、実質的に二酸化炭素を増加させないという特徴を有する。これを「カーボンニュートラル」と呼び、化石資源由来のエネルギーや製品をバイオマスに置き換えることで二酸化炭素排出量の大幅な削減が可能となり、従って、その技術及び製品開発が強く求められている。
【０００５】
近年、高分子材料においても、循環型社会の形成に配慮した数多くの提案がなされている。
例えば、天然ゴムと生分解性プラスチックとからなるゴム製造用組成物（実施例では加硫剤、加硫促進剤を使用）（特許文献１）、生分解性材料とエポキシ化ポリイソプレンと、必要により、更に架橋剤を混合してえられる生分解性材料組成物（特許文献２）、天然ゴムに生分解性樹脂と充填剤とを添加した生分解性ゴム組成物（特許文献３）、結晶性ポリ乳酸と、天然ゴム、ポリイソプレンから選ばれたゴム成分とからなるポリ乳酸系樹脂組成物（特許文献４）、ポリ乳酸からなる連続相中に天然ゴム等からなる分散相が均一に微分散されたポリマーブレンド材料（特許文献５）等が挙げられる。
【０００６】
他方、字消しは、塩化ビニル樹脂からなる塩ビ字消し、スチレン系熱可塑性エラストマーあるいはオレフィン系熱可塑性エラストマーからなる非塩ビ字消し、及び天然ゴム字消しの３種類に大別することができる。
このうち塩ビ字消し、非塩ビ字消しは字消し市場の９割超を占め、これらを構成する高分子材料や可塑剤、軟化剤はいずれも石油等の化石資源由来の材料であり、これらの字消しを利用し続けることは上記循環型社会形成の趣旨に反する。
これに対し、天然ゴム字消しは、天然ゴムや植物油から製造されるサブ（ファクチス）等のバイオマスを活用しており、循環型社会形成の趣旨に合致したものである（特許文献６、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２７４４９４号公報
【特許文献２】特開２０００−９５８９８号公報
【特許文献３】特開２０００−３１９４４６号公報
【特許文献４】特開２００３−１８３４８８号公報
【特許文献５】特開２００４−１４３３１５号公報
【特許文献６】特開２０００−４３４９２号公報（実施例１、２参照）
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「ゴム工業便覧」（新版）日本ゴム協会編 表２５．２、８１７頁、昭和４８年１１月１５日 社団法人ゴム協会発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来技術において、ゴムに加硫や架橋を施さないものは引張り強度や弾性が不十分なため、用途が制限される場合があり、例えば、字消し用材料としてはゴム弾性が発現せず適当ではない。一方、加硫や架橋を施したものは引張り強度や弾性が大き過ぎるため用途が制限される場合があり、例えば、字消し用材料としては硬くなりゴム弾性が得られず不適当である。更には、加硫や架橋工程が必要であるため製造工程が複雑となるばかりでなく、加硫剤の硫黄や加硫促進剤、助剤の酸化亜鉛等の加硫薬剤の安全性についての問題もはらんでいる。
【００１０】
他方、天然ゴム字消しは、上記したとおり、循環型社会形成の要請には適合するものの、例えば、塩ビ字消しに比べて消字性能が劣ること、加硫工程を含むため塩ビ字消しや非塩ビ字消しに比べて製造工程が複雑で、上記した如く、硫黄や加硫促進剤等の加硫薬剤の安全性等にも問題がある。更に、製造工程内で発生する端材の再利用が困難であることから不経済であり、生産性にも問題がある。
【００１１】
本発明者らは、上記従来技術の問題点を解決するために、バイオマスプラスチックからなるマトリックス中に架橋天然ゴム粒子が島状に分散されているバイオマスエラストマーを含有してなる字消しを提案済みである（特願２００７−０１６０００、平成１９年１月２６日出願）。
【００１２】
しかしながら、上記バイオマスエラストマーを含有してなる字消しは、リサイクルが可能で、環境に優しく、循環型社会に対応し、安全性に優れているが、塩ビ字消しに比べると消字性能が必ずしも十分でないという問題を含んでいる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らはかかる実情に鑑み、上記課題を解決するべく鋭意研究の結果、バイオマスエラストマーは塩化ビニル樹脂との相溶性に優れ、両者を含有させることにより、バイオマスエラストマーからなる字消しの消字性能を高めることができることを見い出し、本発明に到達した。
即ち、本発明の請求項１は、バイオマスプラスチック（但し、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸の共重合体を除く）からなるマトリックス中に、架橋天然ゴム粒子が島状に分散されているバイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを溶融混練し、成形することを特徴とする字消しの製造方法を内容とする。
【００１４】
本発明の請求項２は、バイオマスプラスチックが、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリアミド１１、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸、酢酸セルロース、エステル化澱粉、キトサン−セルロース澱粉、澱粉−変性ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００１５】
本発明の請求項３は、バイオマスプラスチックが生分解性バイオマスプラスチックであることを特徴とする請求項１記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００１６】
本発明の請求項４は、バイオマスエラストマー字消し組成物が、天然ゴム５０〜９９重量％、バイオマスプラスチック５０〜１重量％、及びゴム架橋剤が天然ゴム１００重量部に対し０．１〜５重量部からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００１７】
本発明の請求項５は、更に、軟化剤を含有することを特徴とする請求項４記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００１８】
本発明の請求項６は、軟化剤がバイオマス由来であることを特徴とする請求項５記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００１９】
本発明の請求項７は、軟化剤が動植物油、これに由来する可塑剤から選ばれることを特徴とする請求項５又は６記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２０】
本発明の請求項８は、軟化剤が天然ゴムとバイオマスプラスチックとの合計１００重量部に対して１〜２００重量部であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２１】
本発明の請求項９は、更に、充填剤を含有することを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２２】
本発明の請求項１０は、充填剤がバイオマス由来であることを特徴とする請求項９記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２３】
本発明の請求項１１は、充填剤が貝殻粉末、卵殻粉末から選ばれる請求項９又は１０記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２４】
本発明の請求項１２は、充填剤が天然ゴムとバイオマスプラスチックとの合計１００重量部に対して１０〜１０００重量部であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２５】
本発明の請求項１３は、塩化ビニル樹脂字消し組成物が、塩化ビニル樹脂１００重量部、可塑剤６０〜１８０重量部からなる塩化ビニル樹脂組成物であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【００２６】
本発明の請求項１４は、バイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しが３０〜９０重量％、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しが７０〜１０重量％であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の字消しの製造方法を内容とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明で用いられるバイオマスエラストマーは、化石資源に頼らず、原料として用いられる材料は、バイオマス由来の天然ゴム及びバイオマスプラスチックであり、従って、廃棄しても大気中の二酸化炭素を増加させることがなく、自然環境下で分解され、環境適応型のエラストマーである。
従って、本発明のバイオマスエラストマー字消し組成物と塩化ビニル樹脂字消し組成物とからなる字消しは、従来の塩化ビニル字消しに比べて環境への負荷を軽減することができる。また、廃棄段階では、バイオマスエラストマーをコンポスト等の手段で予め生分解させることで塩化ビニル樹脂を分離、回収することができる。
【００２８】
また、本発明に用いられるバイオマスエラストマーは、熱可塑性エラストマーであるため、成形時に出る端材は容易にリサイクルが可能で、従って、コストダウンが図られるとともに、資源循環型社会に適合するものである。
【００２９】
本発明に用いられるバイオマスエラストマーは、天然ゴムとバイオマスプラスチックとの混練と天然ゴムの架橋とを同時に行うことにより得られるため、工程が簡略化され、生産性が高い。また、天然ゴムの架橋に硫黄、酸化亜鉛などの加硫剤や加硫促進剤を使用しないため、安全性も高い。
【００３０】
更に、従来の天然ゴム字消しは混練工程とは別に架橋工程が必要であるのに対して、本発明に用いられるバイオマスエラストマーでは混練と同時に架橋が行われるため、工程が簡略化され生産性が高い。
また、従来の天然ゴム字消しは、硫黄、酸化亜鉛等の加硫剤や加硫促進剤を使用するのに対し、本発明の字消しはこのような薬剤を使用しないため、安全性も高い。
【００３１】
更にまた、本発明の字消しは、従来の天然ゴム字消しや非塩ビ字消しに比べ消字能力が高い。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の字消しは、バイオマスプラスチック（但し、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸の共重合体を除く）からなるマトリックス中に、架橋天然ゴム粒子が島状に分散されているバイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを含有してなることを特徴とする。
本発明の字消しは、バイオマスエラストマーと塩化ビニル樹脂とを軟化剤、充填材、可塑剤、着色剤、香料等の添加物とともに溶融混練し、成形してもよいが、バイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを混合して溶融混練する方が、消字性能を効果的に高めることができる点で好ましい。従って、以下、この好ましい方法に沿って説明する。
【００３３】
本発明で用いられるバイオマスエラストマーは、バイオマスプラスチックからなるマトリックス（海）中に、架橋天然ゴム粒子が島状に分散されている海島構造からなる。
【００３４】
本発明で用いられるバイオマスプラスチックは、化学合成系、微生物生産系、天然物系に分類できる。化学合成系としては、とうもろこし、ジャガイモ、サトウキビから得られる糖類や澱粉を発酵させて得た乳酸を重合させたポリ乳酸樹脂（例えば三井化学社製レイシア）、澱粉から製造されるコハク酸と１，４−ブタンジオールを原料とするポリブチレンサクシネート（例えば三菱化学社製ＧＳ−Ｐｌａ）、ひまし油を原料とするポリアミド１１（例えばアルケマ社製リルサンＢ）が挙げられる。微生物生産系としては、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸（例えば三菱ガス化学社製ビオグリーン）が挙げられる。３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸の共重合体は本発明におけるバイオマスプラスチックには含まれない。天然物系としては、酢酸セルロース（例えばダイセル化学社製セルグリーンＰＣＡ）、エステル化澱粉（例えば日本コーンスターチ社製コーンポール）、キトサン−セルロース−澱粉（例えばアイセロ化学社製ドロンＣＣ）、澱粉−変性ポリビニルアルコール（例えばノバモント社製Ｍａｔｅｒ−Ｂｉ）等が挙げられる。これらは単独で又は必要に応じ、２種以上組み合わせて用いられる。
バイオマスプラスチックとして再生可能な資源である生分解性のものを用いることにより、一層環境適応型のエラストマー組成物とすることができる。
【００３５】
本発明で用いられる天然ゴムは、ラテックスから固形ゴムに加工する方法によってシートラバー、ペールクレープ、ブラウンクレープ、ブランケットクレープ、ブロックラバー、クラムラバー等に分類され、種々の格付け等級があるが、それらに制限はなく何れでも利用でき、産地にも制限はない。また、エポキシ化天然ゴムに挙げられるような天然ゴム誘導体も利用できる。これらは単独で又は必要に応じ、２種以上組み合わせて用いられる。
【００３６】
天然ゴムとバイオマスプラスチックの組成比率は、天然ゴムが５０〜９９重量％、バイオマスプラスチックが５０〜１重量％の範囲が好ましく、より好ましくは天然ゴム７０〜９５重量％、バイオマスプラスチックが３０〜５重量％である。バイオマスプラスチックが１重量％未満になるとバイオマスエラストマー組成物の流動性が悪く成形性に問題が出る場合がある。バイオマスプラスチックが５０重量％を越えるとバイオマスエラストマー組成物が硬くなりゴム弾性が十分に発現せず、十分な消字性能が発揮されない傾向がある。
【００３７】
本発明で用いられるゴム架橋剤としては、有機過酸化物が好適に使用できる。具体的には、ジクミルパーオキサイド（例えば日本油脂社製パークミルＤ）、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサン（例えば日本油脂社製パーヘキサ２５Ｂ）、ジ−ｔ−ブチルパーオキシジイソプロピルベンゼン（例えば日本油脂社製パーブチルＰ）、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキシン−３（例えば日本油脂社製パーキシン２５Ｂ）等が挙げられる。また、その他有機加硫剤も使用できる。具体的には、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド（例えば大内新興化学社製バルノックＰＭ）、ｐ−キノンジオキシム（例えば大内新興化学社製バルノックＧＭ）、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂（例えば田岡化学社製タッキロール２０１）等が挙げられる。これらは単独で又は必要に応じ、２種以上組み合わせて用いられる。
【００３８】
ゴム架橋剤は、通常、天然ゴム１００重量部に対し０．１〜５．０重量部使用される。ゴム架橋剤が０．１重量部未満では架橋が不十分となり、天然ゴムが粒子とならず目的とする構造が得られず、一方、５．０重量部を越えると架橋ゴム粒子の反発弾性が大きくなりすぎ、成形性に問題が生じる傾向がある。
【００３９】
上記の如きバイオマスプラスチック、天然ゴム及びゴム架橋剤からなるバイオマスエラストマー字消し組成物には、更に、必要に応じ、軟化剤、充填剤、有機・無機顔料、染料等の着色材、香料、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光劣化防止剤、防カビ剤などの他の添加物も適宜任意に添加することも可能である。
【００４０】
軟化剤としては、鉱物油、動植物油あるいはこれらを由来とする可塑剤が使用できる。鉱物油として具体的には、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。動植物油として具体的には、菜種油、ひまし油、綿実油、亜麻仁油、大豆油、胡麻油、とうもろこし油、紅花油、パーム油、ヤシ油、落花生油、木蝋、ロジン、パインタール、トール油等が挙げられる。動植物油を由来とする可塑剤としてはグリセリン脂肪酸エステルが挙げられ、具体的にはグリセリンジアセトモノラウレート、グリセリントリアセテート、グリセロールジアセテート等が挙げられる。これらは単独で又は必要に応じ、２種以上組み合わせて用いられる。一層環境適応型のエラストマー組成物を提供できる点で、再生可能な資源であるバイオマス由来の動植物油あるいはこれに由来する可塑剤を用いるのが好ましい。
【００４１】
軟化剤の配合量は、通常、天然ゴムとバイオマスプラスチックの混合物１００重量部に対して１〜２００重量部である。好ましくは１０〜１５０重量部である。軟化剤が１重量部未満では軟化剤の添加量が十分でなく、一方、２００重量部を越えるとブリードするおそれがある。
【００４２】
充填剤としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、シリカ、珪藻土、酸化マグネシウム、酸化チタン、タルク、セリサイト、石英粉末、モンモリロナイト、ホタテ、カキ、しじみなどの貝殻粉末、卵殻粉末、有機中空粒子、無機中空粒子等が挙げられる。これらは単独で又は必要に応じ、２種以上組み合わせて用いられる。一層環境適応型のエラストマー組成物を提供できる点で、廃棄物として大量に発生するバイオマス由来のホタテ、カキ等の貝類粉末あるいは卵殻粉末を用いるのが好ましい。
充填剤の配合量は、通常、天然ゴムとバイオマスプラスチックの混合物１００重量部に対して１０〜１０００重量部である。好ましくは５０〜５００重量部である。１０重量部未満では充填剤の添加効果が十分でなく、一方、１０００重量部を越えると組成物が硬くなり、十分なゴム弾性が発現せず、十分な消字性能が発揮されない傾向がある。
【００４３】
上記の如きバイオマスエラストマー字消し組成物は、バイオマスプラスチックの溶融温度以上で且つゴム架橋剤の架橋温度以上で混練することにより得ることができる。混練は高剪断下で混練するのが好ましく、このような混練機としては、二軸混練押出機、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、ミキシングロール等が挙げられる。これらの中で、好ましくは二軸混練押出機が用いられる。
バイオマスプラスチックの溶融温度以上とは、バイオマスプラスチックの溶融温度より１０〜５０℃高い温度が好ましく、また、ゴム架橋剤の架橋温度以上とは、ゴム架橋剤の架橋温度より５〜２０℃高い温度が好ましい。
【００４４】
上記バイオマスエラストマー字消し組成物はプレス成形、射出成形、押出成形等により成形され、所定の寸法に裁断されて字消しとされる。
【００４５】
一方、本発明で用いられる塩化ビニル樹脂は特に制限されず、公知の塩化ビニル樹脂が用いられ、ペースト樹脂、ストレート樹脂のいずれでもよい。塩化ビニル樹脂には可塑剤が添加され、更に、必要に応じ、安定剤、着色料、香料等の添加物も適宜任意に添加することも可能である。
【００４６】
可塑剤としては、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸ジノニル（ＤＮＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ジイソデシル（ＤＩＤＰ）、フタル酸ジトリデシル（ＤＴＤＰ）、フタル酸ジウンデシル（ＤＵＰ）等のフタル酸エステル系可塑剤；トリメリット酸ジイソオクチルＴＩＯＴＭ等のトリメリット酸エステル系可塑剤；ポリエステル系可塑剤等が挙げられ、これらは単独で又は必要に応じ２種以上組み合わせて用いられる。
【００４７】
可塑剤は塩化ビニル樹脂１００重量部に対して６０〜１８０重量部、好ましくは１００〜１６０重量部添加される。１００重量部未満では、組成物が硬くなり十分な消字性能が発揮されず、一方、１６０重量部を越えると、可塑剤が移行したり、ブリードする恐れがある。
【００４８】
ペースト樹脂の場合は、ペースト樹脂と可塑剤、更に必要に応じ、その他の添加物とからなる字消し組成物を混練し、脱泡後、所定の深さの成形用金型に流し込み、所定時間加熱した後冷却し、金型から取り出して所定の寸法に裁断して字消しとされる。
一方、ストレート樹脂の場合は、ストレート樹脂と可塑剤、更に必要に応じ、その他の添加物とからなる字消し組成物を射出成形機、押出成形機等により成形し、所定の寸法に裁断されて字消しとされる。
【００４９】
上記の如くして得られたバイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを所望の割合で量り取り、加熱されたニーダーで混練し、冷却した後粉砕してペレットとし、射出成形、押出成形等により成形し、所定の寸法に裁断して本発明の字消しとされる。
【００５０】
バイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとの混合割合については特に制限されず、リサイクルや環境への負荷の軽減にウエイトを置く場合には前者のバイオマスエラストマー字消しの割合を多くし、一方、消字性能にウエイトを置く場合には後者の塩化ビニル樹脂字消しの割合を多くすればよいが、塩化ビニル樹脂字消しが少ないと本発明の目的とする消字能力の向上効果が小さくなる。従って、好ましくは、バイオマスエラストマー字消し３０〜９０重量％に対して塩化ビニル樹脂字消しが７０〜１０重量％、より好ましくは、バイオマスエラストマー字消し３０〜８０重量％に対して塩化ビニル樹脂字消しが７０〜２０重量％である。塩化ビニル樹脂字消しが７０重量％を越えても消字性能は略一定となり、環境への負荷が大きくなる傾向がある。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、これらは本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【００５２】
以下の参考例及び実施例、比較例で用いた材料を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
参考例１〜２：バイオマスエラストマー字消しの製造
表２に示す材料の内、天然ゴム、軟化剤、充填材を予め加圧ニーダーで混練し、ロールを用いてゴム架橋剤を添加してゴム混練物を得た。得られたゴム混練物は５ｍｍ角程度のペレット状に裁断した。次に、テクノベル社製二軸押出機ＫＺＷ−１５ＴＷ−６０（同方向完全噛合型、スクリュー径１５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝６０）を用いて、ゴム混練物ペレットとバイオマスプラスチックペレットを表２に示した配合比率になるよう各々定量供給器で供給し、スクリュー回転数４００ｒｐｍ、シリンダー温度１２０〜１９０℃に設定して混練し、３ｍｍ角のペレット状に裁断した。
得られた組成物のペレットを一軸押出機（シリンダー温度１００〜１２０℃、ヘッド温度１３０℃）にて角棒状に押出成形し、裁断してバイオマスエラストマー字消し（寸法１２×１８×４３ｍｍ）を作製した。
【００５５】
字消しの特性として、硬さと消字性能（消字率）を測定評価した。結果を表２に示す。
硬さは「ＪＩＳ Ｓ ６０５０プラスチック字消し」に従い、Ｃ型硬度計（高分子計器製タイプＣ硬度計）を用いて測定した。
また、消字率は下記の方法にて測定した。
（１）試料を厚さ５ｍｍの板状に切り、試験紙との接触部分を半径６ｍｍの円弧に仕上げたものを試験片とした。
（２）試験片を着色紙に対して垂直に、しかも着色線に対して直角になるように接触させ、試験片におもりとホルダの質量の和が０．５ｋｇとなるようにおもりを載せ、１５０±１０ｃｍ／ｍｉｎの速さで着色部を４往復摩消させた。
（３）濃度計（ＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ ＰＤＡ６５ Ｓａｋｕｒａ社製）によって、着色紙の非着色部分の濃度を０として、着色部及び摩消部の濃度をそれぞれ測定した。
（４）消字率は次の式によって算出した。
消字率（％）＝（１−（摩消部の濃度÷着色部の濃度））×１００
【００５６】
【表２】
【００５７】
参考例３：塩化ビニル樹脂字消しの製造
表３に示すように、塩化ビニル樹脂、可塑剤、充填剤、安定剤を混合撹拌してペーストゾルを得た。得られたペーストゾルを真空脱泡した後、１３０℃に保温した成形用金型（内寸：１００×１００×１０ｍｍ）に流し込み、２６分間加熱した後冷却し、金型より取り出し、裁断して塩化ビニル樹脂字消し（寸法１０×１８×４３ｍｍ）を作製した。
得られた字消しの硬さと消字率を参考例１〜２と同様の方法で測定評価した。結果を表３に示す。
【００５８】
【表３】
【００５９】
実施例１〜８
参考例１〜２で得たバイオマスエラストマー字消しと、参考例３で得た塩化ビニル樹脂字消しとを表４に示す混合割合で混合し、１２０℃に保温された加圧ニーダーで５分間混練した。得られた組成物を冷却した後粉砕してペレットとし、一軸押出機にて所定の形状に押出成形し、裁断して字消し（寸法１２×１８×４３ｍｍ）を作製した。
得られた字消しの硬さと消字率を参考例１〜２と同様の方法で測定評価した。結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【００６１】
叙上のとおり、本発明の製造方法で得られる字消しは、バイオマスプラスチックと天然ゴムとを主成分としてなるバイオマスエラストマーを用いたので、化石資源への依存度を軽減でき、廃棄しても大気中の二酸化炭素を増加させることが少なく、環境に優しく、循環型社会に対応するとともに、塩化ビニル樹脂を併用することにより、消字能力にも優れた字消しを提供することができる。また、本発明の製造方法で得られる字消しは、廃棄段階では、バイオマスエラストマーをコンポスト等の段階で予め生分解させることで塩化ビニル樹脂を分離、回収することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスプラスチック（但し、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸の共重合体を除く）からなるマトリックス中に、架橋天然ゴム粒子が島状に分散されているバイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを溶融混練し、成形することを特徴とする字消しの製造方法。
【請求項２】
バイオマスプラスチックが、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリアミド１１、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸、酢酸セルロース、エステル化澱粉、キトサン−セルロース澱粉、澱粉−変性ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の字消しの製造方法。
【請求項３】
バイオマスプラスチックが生分解性バイオマスプラスチックであることを特徴とする請求項１記載の字消しの製造方法。
【請求項４】
バイオマスエラストマー字消し組成物が、天然ゴム５０〜９９重量％、バイオマスプラスチック５０〜１重量％、及びゴム架橋剤が天然ゴム１００重量部に対し０．１〜５重量部からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項５】
更に、軟化剤を含有することを特徴とする請求項４記載の字消しの製造方法。
【請求項６】
軟化剤がバイオマス由来であることを特徴とする請求項５記載の字消しの製造方法。
【請求項７】
軟化剤が動植物油、これに由来する可塑剤から選ばれることを特徴とする請求項５又は６記載の字消しの製造方法。
【請求項８】
軟化剤が天然ゴムとバイオマスプラスチックとの合計１００重量部に対して１〜２００重量部であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項９】
更に、充填剤を含有することを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項１０】
充填剤がバイオマス由来であることを特徴とする請求項９記載の字消しの製造方法。
【請求項１１】
充填剤が貝殻粉末、卵殻粉末から選ばれる請求項９又は１０記載の字消しの製造方法。
【請求項１２】
充填剤が天然ゴムとバイオマスプラスチックとの合計１００重量部に対して１０〜１０００重量部であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項１３】
塩化ビニル樹脂字消し組成物が、塩化ビニル樹脂１００重量部、可塑剤６０〜１８０重量部からなる塩化ビニル樹脂組成物であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項１４】
バイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しが３０〜９０重量％、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しが７０〜１０重量％であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項１】
バイオマスプラスチック（但し、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸の共重合体を除く）からなるマトリックス中に、架橋天然ゴム粒子が島状に分散されているバイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しと、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しとを溶融混練し、成形することを特徴とする字消しの製造方法。
【請求項２】
バイオマスプラスチックが、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリアミド１１、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸、酢酸セルロース、エステル化澱粉、キトサン−セルロース澱粉、澱粉−変性ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の字消しの製造方法。
【請求項３】
バイオマスプラスチックが生分解性バイオマスプラスチックであることを特徴とする請求項１記載の字消しの製造方法。
【請求項４】
バイオマスエラストマー字消し組成物が、天然ゴム５０〜９９重量％、バイオマスプラスチック５０〜１重量％、及びゴム架橋剤が天然ゴム１００重量部に対し０．１〜５重量部からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項５】
更に、軟化剤を含有することを特徴とする請求項４記載の字消しの製造方法。
【請求項６】
軟化剤がバイオマス由来であることを特徴とする請求項５記載の字消しの製造方法。
【請求項７】
軟化剤が動植物油、これに由来する可塑剤から選ばれることを特徴とする請求項５又は６記載の字消しの製造方法。
【請求項８】
軟化剤が天然ゴムとバイオマスプラスチックとの合計１００重量部に対して１〜２００重量部であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項９】
更に、充填剤を含有することを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項１０】
充填剤がバイオマス由来であることを特徴とする請求項９記載の字消しの製造方法。
【請求項１１】
充填剤が貝殻粉末、卵殻粉末から選ばれる請求項９又は１０記載の字消しの製造方法。
【請求項１２】
充填剤が天然ゴムとバイオマスプラスチックとの合計１００重量部に対して１０〜１０００重量部であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項１３】
塩化ビニル樹脂字消し組成物が、塩化ビニル樹脂１００重量部、可塑剤６０〜１８０重量部からなる塩化ビニル樹脂組成物であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【請求項１４】
バイオマスエラストマー字消し組成物からなる字消しが３０〜９０重量％、塩化ビニル樹脂字消し組成物からなる字消しが７０〜１０重量％であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の字消しの製造方法。
【公開番号】特開２０１２−１６９５３（Ｐ２０１２−１６９５３Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２７３０（Ｐ２０１１−２２２７３０）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【分割の表示】特願２００７−３０９９２８（Ｐ２００７−３０９９２８）の分割
【原出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００１０６７８２）株式会社シード (52)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【分割の表示】特願２００７−３０９９２８（Ｐ２００７−３０９９２８）の分割
【原出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００１０６７８２）株式会社シード (52)
【Ｆターム（参考）】
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