JP3101828B2 - 表示を付したゴム製品及び該ゴム製品に表示を付す方法 - Google Patents

表示を付したゴム製品及び該ゴム製品に表示を付す方法

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JP3101828B2 JP03143385A JP14338591A JP3101828B2 JP 3101828 B2 JP3101828 B2 JP 3101828B2 JP 03143385 A JP03143385 A JP 03143385A JP 14338591 A JP14338591 A JP 14338591A JP 3101828 B2 JP3101828 B2 JP 3101828B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、柔軟で、耐久性に優れ
た表示を付したゴム製品及びこのゴム製品に表示を付す
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ゴム製品の表面に付されている文
字やデザイン等の表示の多くは、白色系統の塗料を用い
て描いたもの又は白色のゴムにて文字やデザイン等を描
いたり、切り抜いて接着剤を用いて貼り付けたもの等が
普通である。しかしながら、タイヤやコンベヤベルト等
のように、動的な用途に使用されるゴム製品の場合は、
その表示物質が摩擦や屈曲により剥離したり、劣化によ
り褪色したり、汚泥等の汚染により消失し易いため耐久
性が悪いという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、表示
物質が摩擦や屈曲により剥離することがなく、かつ褪色
したり、消失したりすることがない耐久性に優れた表示
を付したゴム製品及びそれに表示を付す方法を提供する
にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は文字、デザイン等を形成する表示物質を内部
に封入した削り出し方式で成形した超高分子量ポリエチ
レンシート(以下超高分子量PEシートと称する)をゴ
ム製品の表面に融着させることを要旨とする。このよう
に本発明は、ゴム製品の表面に、文字、デザイン等の表
示物質を、透明でそれ自体に表示機能を付与困難な超高
分子量PEシートとゴムとの間に封入したから、耐久性
に優れた表示を行うことができる。
【0005】また、本発明は、上記表示を付す方法とし
て、2枚の超高分子量PEシートの間に文字、デザイン
等を形成する表示物質を挟んで熱融着し、該表示物質を
封入した複合シートを予め作製し、この複合シートを加
硫前のゴム製品の未加硫ゴム表面に張り合わせて加硫と
同時に融着することを特徴とする。また、本発明の他の
方法は、前記複合シートと、加硫前のゴム製品の未加硫
ゴム表面に別の超高分子量PEシートを張り合わせて前
記未加硫ゴムの加硫と同時に融着させたゴム製品とを、
それらの超高分子量PEシート面同士を重ね合わせて融
着することを特徴とする。このように、複合シートを未
加硫のゴム製品の表面に張り合わせて加硫と同時に融着
するからゴム製品に強固に融着した表示を付すことがで
きる。また、加硫したゴム製品に表示を付す場合は、予
め未加硫の段階で超高分子量PEシートを熱融着させて
おき、その超高分子量PEシート面に複合シートの超高
分子量PEシート面を重ね合わせて熱融着するから、ゴ
ム製品に強固に融着した表示を付すことができる。
【0006】本発明において、削り出し方式で成形した
超高分子量PEシートとは、超高分子量のポリエチレン
粉末を加熱加圧シンタリングして円柱状の成形物を作製
し、この成形物をその周方向に薄肉に削ってシート状又
はフィルム状に切り出したものをいう。本発明に使用す
る超高分子量PEシートは、削り出し方式により成形し
たものであり、ゴムに対して優れた接着性を有すると共
に、柔軟で屈曲し易く、引張強度が高く、耐候性、耐水
性等の多くの優れた性質を有する。このような超高分子
量PEシートは、望ましくは分子量が少なくとも100
万のポリエチレンからなり、厚さが20〜200μmの
範囲のものがよい。この超高分子量PEシートは、透明
で、それ自体を着色することが困難なため、そのままで
はゴム製品の表示に使用することができない。一方、金
属箔や無機粉末や有機粉末等の表示物質は、それ自身で
は耐久性のある強固な接着をするものではない。このた
め、2枚の超高分子量PEシート間に文字やデザイン等
を形成する表示物質を挟んで熱融着させ、この表示物質
を封入した複合シートを作製することにより、表示手段
として利用するようにしたのである。
【0007】本発明に使用する表示物質としては、金箔
やアルミニウム箔等の金属箔、各種金属粉末や金属酸化
物等の無機系粉末、アゾ系、フタロシャニン系、建染め
染料系等の染料、レーキ系、キナクリドン系、ジオキサ
ン系等の有機系顔料、ローダミン、エオシン、チオフラ
ビン系の螢光染料をメタクリル樹脂、ユリア樹脂、ポリ
エステル樹脂等の樹脂を担体とする固溶体を破砕した螢
光性粉末、顔料等を配合した粉末状着色ポリマー等の有
機系粉末がある。これらはそれぞれ単独で使用してもよ
いし、2種以上を併用してもよい。これらの表示物質、
例えば金属箔は、所望の文字やデザイン等に切り出さ
れ、これを超高分子量PEシート間に挟んで熱融着して
複合シートにする。また、無機系粉末や有機系粉末は、
これらを文字やデザイン等を形成するように、超高分子
量PEシート上に載せ、その上に別の超高分子量PEシ
ートを重ね合わせて熱融着して複合シートにする。
【0008】この複合シートは、その超高分子量PEシ
ート面をゴム製品に張り合わせて融着することによりゴ
ム製品に表示を付すことができる。ゴム製品としては、
タイヤ、コンベヤベルト、ゴムホース、ライニング製
品、屋外に置かれるゴム製品、ゴムカバーした壁面、シ
ョックアブソーバー壁等があるが、これらに限定される
ものではない。
【0009】上記複合シートを使用してゴム製品に表示
を付す方法には、ゴム製品が未加硫の段階で行う場合
と、加硫後に行う場合との2つの方法がある。第1の方
法は、上記複合シートを加硫前のゴム製品の未加硫ゴム
表面に張り合わせ、該未加硫ゴムの加硫と同時に融着さ
せる方法である。この場合、ゴム製品の張り合わせ表面
は、臨界表面張力γc が25〜35ミリニュートン/メ
ートル(以下mN/mと略す)の原料ゴムを含有するゴ
ム組成物から構成することが望ましい。上記範囲の原料
ゴムを含有するゴム組成物を使用することにより、未加
硫ゴムの臨界表面張力γc と超高分子量PEシートの臨
界表面張力γc(29mN/m)とを近くにして、親和
性を増大して熱融着による接着性を向上するようにする
ことができる。
【0010】本発明において、臨界表面張力γc とは、
昭和53年8月20日(第3刷),丸善株式会社発行「化学
便覧」基礎編II,第618頁に記載されているように、
固体面上で液体炭化水素その他の有機液体化合物の同族
列が示す接触角をθ、その液体の表面張力をγとする
と、cos θとγとの関係は同族体の種類に関せず大体一
本の直線となる。このとき、θ=0、すなわちcos θ=
1に相当するγc の値をいうと定義されている。
【0011】但し、本発明に定義する原料ゴムの臨界表
面張力γc は、上記固体の代わりに、原料ゴムを熱プレ
スにより平坦にしたゴムサンプルを使用して同様に測定
した値をいう。上記範囲の臨界表面張力γc を有する原
料ゴムとしては、米国マーセル・デッカー社(Marcel D
ekker, Inc., New York and Basel)1988年発行の
“ハンドブック・オブ・エラストマーズ ニューデベロ
ップメント・アンド・テクノロジー”(Handbook of El
astomers New Development and Technology):エーケ
ー,ボーミック及びエッチエル,ステファンズ(A, K,
Bhowmik and H, L, Stephens)著、第8章第253頁の
表1に記載されている、イソブチレン−イソプレン共重
合体ゴム(IIR,γc =27mN/m)、エチレン−
プロピレンジエン三元共重合体ゴム(EPDM,γc =
28mN/m)、天然ゴム(NR,γc =31mN/
m)、ポリブタジエンゴム(BR,γc =32mN/
m)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR,γ
c =33mN/m)等がある。
【0012】次に、本発明の第2の加硫されたゴム製品
に表示を付す方法は、上述の第1の方法と同様にして作
製した複合シートと、加硫前のゴム製品の未加硫ゴム表
面に別の超高分子量PEシートを張り合わせて加硫と同
時に前記超高分子量PEシートを融着させたゴム製品と
を、それぞれ超高分子量PEシート面同士を重ね合わせ
て熱融着させる方法である。本発明は、予め超高分子量
PEシートを熱融着することにより、ゴム製品が加硫さ
れていても複合シートを強固に熱融着することができ
る。また、ゴム製品が未加硫の場合と同様に、臨界表面
張力γc が25〜35mN/mの原料ゴムを含有するゴ
ム組成物を使用することができる。ゴム製品が加硫済み
の場合は、原料ゴムの架橋により前述した臨界表面張力
γc が増大し、超高分子量PEシートに対する接着性が
低下するが、γc が25〜35mN/mの範囲の原料ゴ
ムを含有する加硫したゴム製品には、前記のよにうして
作製した複合シートを直接熱融着させることができる。
【0013】また、上記方法において、未加硫のゴム製
品の加硫と同時に複合シートを熱融着するとき又は超高
分子量PEシートと加硫したゴム製品の表面に熱融着さ
れた超高分子量PEシートとを熱融着するときの加硫温
度又は熱融着温度は、未加硫ゴムの加硫が可能で、かつ
超高分子量PEシートの融点(125℃)以上、好まし
くは130℃以上の温度であればよい。余りに高すぎる
と、超高分子量PEシートが熱劣化することがあるので
300℃以下にすることが望ましい。
【0014】
【実施例】削り出し方式により分子量約500万のポリ
エチレンからなる100mm×100mm×50μmの
大きさの超高分子量PEシートを2枚用意した。また、
表示物質として、厚さ10μmの金箔をそのまま使用し
た。超高分子量PEシートの上に金箔を載せ、その上に
も1枚の超高分子量PEシートを被せて、20kg/c
2 の加圧下に150℃で20分間加熱し、上記金箔を
封入した柔軟性のある複合シートを作製した。
【0015】一方、表1の配合組成を有するゴム組成物
を用いて150mm×150mm×2.5mmの大きさ
の未加硫ゴムシートを成形した。この未加硫ゴムシート
の片面に上述の複合シートを切断したものを張り合わせ
て20kg/cm2 の加圧下に150℃で30分間加熱
し、ゴムシートを加硫すると共に複合シートを熱融着
し、外観が金色をした加硫済みゴムシートを得た。
【0016】 表1中、加硫促進剤Aはテトラメチルチウラムジスル
フィド、加硫促進剤Bは2−メルカプトベンゾチァゾー
ルである。
【0017】この加硫済みゴムシートの表示物質は、摩
擦や屈曲により剥離したり、劣化により褪色したり、汚
泥等の汚染により消失したりすることがなく、その金色
の外観を長期にわたり保持していた。また、この加硫済
みゴムシートは引張強度及び引張弾性率に優れ、寸法安
定性が向上していた。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実質的に文字やデザイン等を形成する表示物質を、透明
でそれ自体は表示機能を有していないが、薄くて柔軟な
超高分子量PEシートに封入してゴム製品の表面に強固
に熱融着したので、摩耗や屈曲により剥離したり、劣化
により褪色したり、汚染により消失することがなく、耐
久性に著しく優れた表示を付すことができる。このた
め、本発明の表示を付したゴム製品は、タイヤ、コンベ
ヤベルト、ホース、ライニング製品、ゴムカバーした壁
面、ショックアブソーバー壁等の多くの分野、特に動的
用途で極めて有用である。
【0019】また、表示物質を2枚の超高分子量PEシ
ートの間に挟んで熱融着させた複合シートとし、これを
加硫前のゴム製品の未加硫ゴム表面に張り合わせて加硫
と同時に融着するか、又はこの複合シートと、加硫前の
ゴム製品の未加硫ゴム表面に別の超高分子量PEシート
を張り合わせて加硫と同時に熱融着させたゴム製品と
を、それぞれ超高分子量PEシート面同士を重ね合わせ
て熱融着させたため、ゴム製品に複合シートを強固に融
着させ、耐久性のある表示を付すことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41M 7/00 B29C 65/02 B32B 27/00 G09F 3/00 G09F 3/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 文字、デザイン等を形成する表示物質を
    内部に封入した削り出し方式で成形した超高分子量ポリ
    エチレンシートをゴム製品の表面に融着させた表示を付
    したゴム製品。
  2. 【請求項2】 削り出し方式で成形した2枚の超高分子
    量ポリエチレンシートの間に、文字、デザイン等を形成
    する表示物質を挟んで熱融着し、該表示物質を封入した
    複合シートを予め作製し、該複合シートを加硫前のゴム
    製品の未加硫ゴム表面に張り合わせ、該未加硫ゴムの加
    硫と同時に融着させるようにするゴム製品に表示を付す
    方法。
  3. 【請求項3】 削り出し方式で成形した2枚の超高分子
    量ポリエチレンシートの間に、文字、デザイン等を形成
    する表示物質を挟んで熱融着し、該表示物質を封入した
    複合シートを予め作製する一方、加硫前のゴム製品の未
    加硫ゴム表面に別の超高分子量ポリエチレンシートを張
    り合わせ、該未加硫ゴムの加硫と同時に融着させたゴム
    製品を作製し、該ゴム製品の超高分子量ポリエチレンシ
    ートの表面に前記複合シートを熱融着させるようにする
    ゴム製品に表示を付す方法。
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