JP2003292658A - ゴム製品の表面処理方法 - Google Patents

ゴム製品の表面処理方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工程での有害ガスの発生や粉塵による汚
染等がなく、且つゴム製品本来の弾性、伸び、引張り強
さ等の性質を損なうことなく、ゴム製品の表面に非粘着
性、滑性、その他のバリア的効果を付与する。 【解決手段】 酢酸あるいはギ酸の水溶液に過酸化水素
とその他の添加剤、例えば界面活性剤、アルコール、増
粘剤、その他の表面張力低下剤等を添加した処理液に、
ゴム製品を浸漬または塗工することで、効率よくゴム製
品表面層をエポキシ化し、ゴム製品表面に非粘着性、滑
性、その他のバリア的効果を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム製品の表面に
非粘着性や滑性、その他のバリア性を付与するための表
面処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ゴム製品の表面に非粘着性、滑
性、ブルーミング防止などのバリア的効果を付与する方
法としては、(1) 塩素等のハロゲンを付加反応させる、
(2) シリカ、タルク、コーンスターチ類等の粉体を付着
させる、(3) シリコーン、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、
ヒドロゲルポリマー等による表面コート、(4) 特定の有
機酸、無機酸、プラズマエッチング、あるいはコロナ放
電処理等による表面改質、(5) 溶剤処理による表面清浄
化、(6) 温水、微アルカリ、酸溶液による表面抽出等が
ある。また(7) 本特許出願人等の開発にかかるギ酸もし
くは酢酸と過酸化水素によるゴムの表面処理方法（特許
第３０４９２３０号）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1) の方法は非粘着性及び滑性の付与については有効で
あるものの、有毒なガスによる作業環境の悪化や排水の
処理問題及び製品化後のハロゲンの離脱等が問題となる
という課題を有している。上記(2) の方法は最も一般的
な手段として多用されているが、作業工程や使用時等に
おける粉塵による汚染問題が指摘され、特に医療分野で
は粉体による汚染が様々な感染症を引き起こしたり、精
密機械や電子部品の分野では不良品の原因となり、接着
等の工程では接着不良を引き起こすなどの課題を有して
いる。
【０００４】上記(3) の方法は、複雑な工程を経てゴム
本体の表面へ異種ポリマー等をコートするので、ゴム本
来の性質や物性に影響を及ぼしたり、或は脱落する虞れ
があるといった課題を有している。又、上記(4) は処理
設備の大型化や処理工程の複雑化が問題となり、上記
(5) 及び(6) の方法は非粘着性及び滑性の付与という目
的において充分な効果が期待できない。更に、近年、素
材の廃棄や焼却処理に伴う分別の必要性から、ハロゲン
の使用や異種ポリマーとの表面複合化はトータルコスト
のアップにつながる、という課題をも有している。
【０００５】上記(7) は上記の課題を解決する方法であ
るが、本発明による配合処理液を用いることにより、目
的とする効果が新たに見出されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、酢酸もしくは
ギ酸の水溶液に過酸化水素を加えた水溶液であって、酢
酸もしくはギ酸の水溶液の濃度が２１〜８０％で、且つ
過酸化水素／酸のモル比が０．１〜１．０未満の範囲、
望ましくは０．２〜０．５の範囲の処理液で処理する
か、または処理液のゴム表面への濡れ性を改善する目的
で、界面活性剤、アルコール、増粘剤、その他の表面張
力低下剤を０〜５重量％、望ましくは０．００１〜２重
量％配合した処理液で、下式で表されるように天然ゴ
ム、その他共役ジエン重合体の合成ゴムの二重結合の一
部をエポキシ化することにより、ゴム製品表面に非粘着
性、滑性、及びその他のバリア的効果を付与するもので
ある。炭素間の二重結合をエポキシ化する方法として、
有機化合物の過酸が用いられることが知られ、一般式は
ＲＣＯ3 Ｈで表される。例えば過ギ酸、過酢酸、過安息
香酸、過フタル酸などがある。単に過酸、例えば過酢酸
の水溶液（例えば１〜４％程度の水溶液）にゴム製品を
浸漬し加熱するという処理では、ゴム製品の表面に充分
な滑り性を与えるまでに至らず、あるいは水溶液中でゴ
ム表面が洗浄されかえって粘着性が強くなることがあ
る。また４％以上の過酸濃度で効率的に反応させようと
すると、ゴム表面に亀裂などの現象が起き、ゴム製品の
物性が大きく低下する。また、特許第３０４９２３０号
にギ酸もしくは酢酸と過酸化水素によるゴムの表面処理
方法がある。この方法でゴム表面のエポキシ化は容易に
行われるが、工場などでの実用に供するためには、より
短時間で効率的に処理することが望まれている。
【０００７】本発明では、２１〜８０％の比較的高い濃
度の酢酸もしくはギ酸に対し過酸化水素を加えたもの
で、且つ過酸化水素／酸のモル比が０．１〜１．０未
満、望ましくは０．２〜０．５の処理液で、未加硫また
は加硫ゴム製品を表面処理することにより、またこの処
理液に、ゴム製品への濡れ性、浸透性改善を目的にし
た、界面活性剤、アルコール、増粘剤、その他の表面張
力低下剤を０〜５重量％、望ましくは０．００１〜２重
量％配合することにより、エポキシ化反応の効率化がは
かれることを見出した。
【０００８】添加剤としては、ピロリン酸ナトリウム、
トリポリリン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン
酸、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシ
エチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル等の界面活性剤、メタノール、
エタノール等のアルコール類、フッ素系界面活性剤等の
ゴムへの濡れ性、浸透性改善、または処理液の安定剤と
なり得るものを選択することで、反応処理速度を向上
し、表面処理の効率化がはかれる。
【０００９】
【化１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に付き
説明する。
【００１０】下記の天然ゴムラテックスの加硫配合より
調製された皮膜を、各実施例に示す配合処理液に浸漬あ
るいは塗工することにより、表面層が均一にエポキシ化
されたゴム皮膜を得た。
【００１１】浸漬用天然ゴムラテックス配合 天然ゴムラテックス １００ 乾燥重量部 イオウ １ 乾燥重量部 酸化亜鉛 １ 乾燥重量部 加硫促進剤ＰＸ ０．８ 乾燥重量部 老化防止剤 １ 乾燥重量部
【実施例１】 処理液配合 ギ酸（７６％） ４０ 重量％ 過酸化水素水（３５％） ３２ 重量％ 蒸留水 残部 重量％
【実施例２】 処理液配合 ギ酸（７６％） ４０ 重量％ 過酸化水素水（３５％） ３２ 重量％ トリポリリン酸ナトリウム ０．２重量％ 蒸留水 残部 重量％
【実施例３】 処理液配合 ギ酸（７６％） ４０ 重量％ 過酸化水素水（３５％） １６ 重量％ ニューレックスペーストＨ ０．２重量％ （日本油脂株式会社製） 蒸留水 残部 重量％
【実施例４】 処理液配合 ギ酸（７６％） ４０ 重量％ 過酸化水素水（３５％） １６ 重量％ ニューレックスペーストＨ ０．２重量％ （日本油脂株式会社製） 蒸留水 残部 重量％
【実施例５】 処理液配合 ギ酸（７６％） ４０ 重量％ 過酸化水素水（３５％） ８ 重量％ ペレックスＯＴ−Ｐ ０．３重量％ （花王株式会社製） 蒸留水 残部 重量％
【実施例６】 処理液配合 ギ酸（７６％） ４０ 重量％ 過酸化水素水（３５％） １６ 重量％ ペレックスＯＴ−Ｐ ０．３重量％ （花王株式会社製） 蒸留水 残部 重量％
【実施例７】 処理液配合 酢酸（９８％） ４０ 重量％ 過酸化水素水（３５％） ３２ 重量％ エマルゲン９１３ １ 重量％ （花王株式会社製） 蒸留水 残部 重量％
【実施例８】 処理液配合 酢酸（９８％） ４０ 重量％ 過酸化水素水（３５％） １６ 重量％ エマルゲン９１３ １ 重量％ （花王株式会社製） 蒸留水 残部 重量％
【比較例１】 処理液配合 ギ酸（９８％） １０ 重量％ 過酸化水素水（３５％） ４０ 重量％ 蒸留水 残部 重量％
【比較例２】 処理液配合 ギ酸（９８％） １０ 重量％ 過酸化水素水（３５％） ４０ 重量％ ペレックスＯＴ−Ｐ ０．１重量％ （花王株式会社製） 蒸留水 残部 重量％
【比較例３】 処理液配合 次亜塩素酸ナトリウム ２ 重量％ （１５％Ｃｌ） 濃塩酸 １ 重量％ 蒸留水 残部 重量％
【比較例４】ゴム皮膜表面にタルク粉末を塗布する。
【００１２】［処理工程］上記天然ゴムラテックス配合
によるゴム皮膜を表１の工程により製造し、実施例１〜
８及び比較例１〜４により表面処理を行い、ゴム皮膜試
料を得た。
【００１３】
【表１】 表２に実施例１〜８、比較例１〜４の表面処理条件と結
果を示し、表３に実施例１、比較例１と未処理の物性を
示す。
【００１４】
【表２】 上記表２において、滑性の試験方法は、傾斜角度を自由
に変えられる台上に試料を固定し、その上に２ｇの分銅
を載せ、滑り落ちる角度を測定した。粘着性の試験方法
は、ＪＩＳ Ｚ０２３７ローリングボールタック試験に
よる。表面白化日数は、通風裡、日陰暴露、３０℃，湿
度７０％においてゴム表面が白化するまでの日数であ
る。
【００１５】
【表３】 尚、上記実施例では、ゴム製品を各配合液中に浸漬して
表面処理する例を示しているが、その他例えばゴム製品
の表面に刷毛、ヘラ、スプレーなどで配合液を塗布する
ことや、メチルセルロースなどの増粘剤を使用し、ヘラ
などで塗布量を厚くする方法でゴム表面の全体あるいは
一部分などを限定して処理することもできる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、天然ゴム
及び他のジエン系合成ゴム製品の表面における分子の二
重結合部分を過酸によりエポキシ化することにより、比
較的簡単な処理設備と安価な原料とで、ゴム製品本来の
弾性、伸び、引張り強さ等を損なうことなく、ゴム製品
表面の非粘着性、滑性及びその他のバリア的効果を効率
的に付与することができた。
【００１７】また、本発明の方法によれば、製造工程で
の有害なガスの発生や粉塵による汚染は全くなく、作業
環境の著しい改善をはかることができた。
【００１８】更にまた、ゴム製品表面層のエポキシ化に
より、耐摩耗性、耐薬品性、耐ガス透過性、ウエットグ
リップ性、表面の光沢、皮膜の透明度の向上及びそれら
の審美的特徴の持続性等が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 洋輔 神奈川県厚木市上依知1411−２ 株式会社 レヂテックス内 Ｆターム(参考） 4F073 AA07 AA31 AA32 BA04 4J100 BC54P DA44 DA49 HA01 HA29 HA41 HB34 HC27 HD01 HG31

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酢酸もしくはギ酸水溶液に過酸化水素を
    加えた水溶液であって、酢酸もしくはギ酸水溶液の濃度
    が２１〜８０％で、且つ過酸化水素／酸のモル比が０．
    １〜１．０未満、望ましくは０．２〜０．５の処理液
    で、未加硫または加硫ゴム製品を表面処理することによ
    り、ゴム製品表面層をエポキシ化し、非粘着性、滑性、
    その他のバリア的効果を付与することを特徴とするゴム
    製品の表面処理方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のゴム製品の表面処理方
    法において、処理液のゴム表面への濡れ性を改善する目
    的で、界面活性剤、アルコール、増粘剤、その他の表面
    張力低下剤を０〜５重量％、望ましくは０．００１〜２
    重量％配合した処理液で、未加硫または加硫ゴム製品を
    表面処理することにより、ゴム製品表面層をエポキシ化
    し、非粘着性、滑性、その他のバリア的効果を付与する
    ことを特徴とするゴム製品の表面処理方法。
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