JP3418848B2 - 放射線によって改質されたプラスチック成形品 - Google Patents
放射線によって改質されたプラスチック成形品Info
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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、放射線によって改質さ
れたプラスチック成形品であり、特に放射線照射により
エンジニアリングプラスチックの硬度を高める改質され
たプラスチック成形品に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、ポリカーボネート樹脂、ポリ
スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルフォン樹脂等
のエンジニアリングプラスチックは、その用途に応じて
硬さを調製している。その調製方法は、一般的に硬さの
異なる第三成分例えばガラス短繊維やシリカゲル等を混
合させるものである。しかし、このように第三成分をプ
ラスチックに混合して硬さを調製する方法は、プラスチ
ックに第三成分を多く混合するとプラスチック本来の特
徴を失わせる虞れがある。そこで、プラスチック自体を
化学的又は物理的な方法で硬さを向上させる方法が望ま
れている。ところで、工業界においては、放射線照射に
よる樹脂の改質が行われており、例えば放射線の照射に
より改質されたポリマー製品が特開平５−３２７０５号
公報で提案され、また放射線の照射により改質された粉
体が特開平５−８５７１５号公報で提案されている。し
かし、前者のものは、モノマーを十分に重合させるため
放射線を２回照射するものであり、後者のものは、粉体
にポリシラン化合物を塗布し、塗布された化合物に放射
線を照射して重合・改質を行うものであり、いずれも放
射線による重合を目的としたものであるため、これらの
技術を適用しても上記課題を解消することはできなかっ
た。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のよう
に、第三成分をプラスチックに混合することにより硬さ
を調製する方法は、プラスチック本来の特徴を失わせる
虞れがあり、また従来の放射線照射による樹脂の改質に
よっては、プラスチックの硬さの向上を図ることができ
なかった。 【０００４】そこで本発明は、プラスチック本来の特徴
を残しながら硬さの向上を図ることが可能な放射線によ
って改質されたプラスチック成形品を提供することを目
的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の放射線によって改質されたプラスチック成形
品は、プラスチックに、空気中又は不活性ガス雰囲気中
又は真空中において、室温より高く前記プラスチックの
溶融温度以下のプラスチック形態が変化することのない
高温状態に加熱し、１Ｇｙ乃至１０ｋＧｙの放射線線量
を照射して、プラスチック本来の特徴を残しながらその
硬度を高めたものである。 【０００６】この発明で用いられるプラスチックとして
は、ポリカーボネート樹脂、ポリサルフォン樹脂、フッ
ソ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、スチロール樹
脂等の溶解温度が８０℃乃至５００℃好ましくは８０℃
乃至３５０℃の熱可塑性樹脂が例示されるがこれに限定
されることはなく、ポリマーアロイ化した樹脂、硬さを
高めるためにプラスチック本来の特徴を失わない程度に
複合化した樹脂、又は硬度の向上以外の目的、例えば収
縮率の改良等のために複合化した樹脂でもよく、またエ
ポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂でもよい。
また、この発明で用いられる放射線としては、Ｘ線、コ
バルト６０などによるγ線、電子線、中性子線あるいは
陽子線やα線などの重粒子線、またはイオン加速器から
の加速されたイオンが例示される。また、この発明の放
射線照射の放射線線量は１Ｇｙ乃 至１０ｋＧｙの範囲が
好ましい。またプラスチックは、その熱酸化または放射
線酸化を防止するために真空中、またはアルゴンガスや
ヘリウムガスなどの不活性ガス雰囲気中において、その
プラスチックの溶融点以下の高温状態で、放射線を照射
することが好ましく、放射線はコバルト６０によるγ線
または電子線加速器からの０．５ＭｅＶ乃至５ＭｅＶの
電子線が実用的である。 【０００７】 【作用】プラスチックは放射線の照射により高分子鎖が
切断する場合と高分子間で新たな結合が形成される所謂
架橋する場合があり、これらの化学的反応は放射線で生
成された反応活性種によって発生する。この場合、照射
時の温度がプラスチックの溶融温度以下の高温であるた
め、化学的反応速度が加速され、プラスチックの形態が
殆ど変化することなく高分子鎖間で結合が形成され、１
Ｇｙ乃至１０ｋＧｙの比較的少ない放射線量で硬さが高
められる。また照射時の温度が高温であるため、室温程
度の低温においては高分子鎖の切断が優先するプラスチ
ックであっても架橋反応が行われ硬度の向上を図ること
ができる。 【０００８】 【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。実施例１は、ポリカーボネート樹脂をシート
状に成形したものを、真空中において１５０℃に加熱
し、コバルト６０によるγ線を線量率５ｋＧｙ／ｈの条
件で１ｋＧｙ乃至３ＭＧｙ照射した。照射後室温でロッ
クウエル硬度を調べたところ図１の実線グラフの通りで
あった。同図のように硬度は照射とともに急激に上昇
し、３ｋＧｙで最大の７５になり、それ以上の線量では
低下傾向を示した。このように本実施例においては、化
学的反応速度が加速され、プラスチックの形態が変化す
ることなく高分子鎖間で結合が形成され、比較的少ない
放射線量で硬さが高められた。比較例として、１５０℃
の加熱の点のみ室温に変更し、他は実施例１と同一試
料、同一条件で試験を行ったところ、図１の破線グラフ
のように硬度が次第に低下した。実施例２として１５０
℃の加熱の点を１３０℃に１ｋＧｙ乃至３００ｋＧｙ照
射を３ｋＧｙに変更し、他は実施例１と同一試料、同一
条件で試験を行ったところ、硬度は６８であった。また
実施例３として１５０℃の加熱の点を１４０℃に１ｋＧ
ｙ乃至３００ｋＧｙ照射を３ｋＧｙに変更し、他は実施
例１と同一試料、同一条件で試験を行ったところ、硬度
は７３であった。また実施例４として真空中を窒素ガス
雰囲気に変更し、他は実施例１と同一試料、同一条件で
試験を行ったところ、図１の実線グラフと同じ結果が得
られた。また実施例５としてポリカーボネートに５％の
ガラス短繊維を混合したものを試料として変更し、他は
実施例１と同一試料、同一条件で試験を行ったところ、
硬さは初期値が繊維混入により高くなった分だけ大きい
値を示した。このように室温においては硬さの向上は得
られず、また加熱温度を少し下げても略同様な硬さの向
上を得ることができ、また真空中、不活性ガス雰囲気中
共同じ結果であった。実施例６として、ポリサルフォン
樹脂をシート状に成形したものを真空中において１５０
℃に加熱し、コバルト６０によるγ線を線量率５ｋＧｙ
／ｈの条件で１０ｋＧｙまで照射した。照射後室温でロ
ックウエル硬度を調べたところ図２の実線グラフの通り
であった。同図のように硬度は線量の増加に伴い上昇
し、３ｋＧｙで最大８３になり、それ以上の線量では低
下傾向を示した。このように本実施例においては、化学
的反応速度が加速され、プラスチックの形態が変化する
ことなく高分子鎖間で結合が形成され、比較的少ない放
射線量で硬さが高められた。また実施例７として実施例
６と同じ試料をヘリウムガス雰囲気中で１５０℃に加熱
し、電子線加速により２ＭｅＶの電子線を線量率０．１
ｋＧｙ／ｓで１０秒から１００秒の照射を行ったところ
図２のグラフと略同じ結果であった。なお本発明は上記
実施例に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内
において種々の変形実施が可能である。 【０００９】 【発明の効果】本発明はプラスチックに、空気中又は不
活性ガス雰囲気中又は真空中においてプラスチックが固
体を保持できる高温状態で、放射線照射することによ
り、プラスチック本来の特徴を残しながら硬さの向上を
図ることが可能な放射線によるプラスチックの改質方法
を提供できる。
れたプラスチック成形品であり、特に放射線照射により
エンジニアリングプラスチックの硬度を高める改質され
たプラスチック成形品に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、ポリカーボネート樹脂、ポリ
スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリサルフォン樹脂等
のエンジニアリングプラスチックは、その用途に応じて
硬さを調製している。その調製方法は、一般的に硬さの
異なる第三成分例えばガラス短繊維やシリカゲル等を混
合させるものである。しかし、このように第三成分をプ
ラスチックに混合して硬さを調製する方法は、プラスチ
ックに第三成分を多く混合するとプラスチック本来の特
徴を失わせる虞れがある。そこで、プラスチック自体を
化学的又は物理的な方法で硬さを向上させる方法が望ま
れている。ところで、工業界においては、放射線照射に
よる樹脂の改質が行われており、例えば放射線の照射に
より改質されたポリマー製品が特開平５−３２７０５号
公報で提案され、また放射線の照射により改質された粉
体が特開平５−８５７１５号公報で提案されている。し
かし、前者のものは、モノマーを十分に重合させるため
放射線を２回照射するものであり、後者のものは、粉体
にポリシラン化合物を塗布し、塗布された化合物に放射
線を照射して重合・改質を行うものであり、いずれも放
射線による重合を目的としたものであるため、これらの
技術を適用しても上記課題を解消することはできなかっ
た。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のよう
に、第三成分をプラスチックに混合することにより硬さ
を調製する方法は、プラスチック本来の特徴を失わせる
虞れがあり、また従来の放射線照射による樹脂の改質に
よっては、プラスチックの硬さの向上を図ることができ
なかった。 【０００４】そこで本発明は、プラスチック本来の特徴
を残しながら硬さの向上を図ることが可能な放射線によ
って改質されたプラスチック成形品を提供することを目
的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の放射線によって改質されたプラスチック成形
品は、プラスチックに、空気中又は不活性ガス雰囲気中
又は真空中において、室温より高く前記プラスチックの
溶融温度以下のプラスチック形態が変化することのない
高温状態に加熱し、１Ｇｙ乃至１０ｋＧｙの放射線線量
を照射して、プラスチック本来の特徴を残しながらその
硬度を高めたものである。 【０００６】この発明で用いられるプラスチックとして
は、ポリカーボネート樹脂、ポリサルフォン樹脂、フッ
ソ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、スチロール樹
脂等の溶解温度が８０℃乃至５００℃好ましくは８０℃
乃至３５０℃の熱可塑性樹脂が例示されるがこれに限定
されることはなく、ポリマーアロイ化した樹脂、硬さを
高めるためにプラスチック本来の特徴を失わない程度に
複合化した樹脂、又は硬度の向上以外の目的、例えば収
縮率の改良等のために複合化した樹脂でもよく、またエ
ポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂でもよい。
また、この発明で用いられる放射線としては、Ｘ線、コ
バルト６０などによるγ線、電子線、中性子線あるいは
陽子線やα線などの重粒子線、またはイオン加速器から
の加速されたイオンが例示される。また、この発明の放
射線照射の放射線線量は１Ｇｙ乃 至１０ｋＧｙの範囲が
好ましい。またプラスチックは、その熱酸化または放射
線酸化を防止するために真空中、またはアルゴンガスや
ヘリウムガスなどの不活性ガス雰囲気中において、その
プラスチックの溶融点以下の高温状態で、放射線を照射
することが好ましく、放射線はコバルト６０によるγ線
または電子線加速器からの０．５ＭｅＶ乃至５ＭｅＶの
電子線が実用的である。 【０００７】 【作用】プラスチックは放射線の照射により高分子鎖が
切断する場合と高分子間で新たな結合が形成される所謂
架橋する場合があり、これらの化学的反応は放射線で生
成された反応活性種によって発生する。この場合、照射
時の温度がプラスチックの溶融温度以下の高温であるた
め、化学的反応速度が加速され、プラスチックの形態が
殆ど変化することなく高分子鎖間で結合が形成され、１
Ｇｙ乃至１０ｋＧｙの比較的少ない放射線量で硬さが高
められる。また照射時の温度が高温であるため、室温程
度の低温においては高分子鎖の切断が優先するプラスチ
ックであっても架橋反応が行われ硬度の向上を図ること
ができる。 【０００８】 【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。実施例１は、ポリカーボネート樹脂をシート
状に成形したものを、真空中において１５０℃に加熱
し、コバルト６０によるγ線を線量率５ｋＧｙ／ｈの条
件で１ｋＧｙ乃至３ＭＧｙ照射した。照射後室温でロッ
クウエル硬度を調べたところ図１の実線グラフの通りで
あった。同図のように硬度は照射とともに急激に上昇
し、３ｋＧｙで最大の７５になり、それ以上の線量では
低下傾向を示した。このように本実施例においては、化
学的反応速度が加速され、プラスチックの形態が変化す
ることなく高分子鎖間で結合が形成され、比較的少ない
放射線量で硬さが高められた。比較例として、１５０℃
の加熱の点のみ室温に変更し、他は実施例１と同一試
料、同一条件で試験を行ったところ、図１の破線グラフ
のように硬度が次第に低下した。実施例２として１５０
℃の加熱の点を１３０℃に１ｋＧｙ乃至３００ｋＧｙ照
射を３ｋＧｙに変更し、他は実施例１と同一試料、同一
条件で試験を行ったところ、硬度は６８であった。また
実施例３として１５０℃の加熱の点を１４０℃に１ｋＧ
ｙ乃至３００ｋＧｙ照射を３ｋＧｙに変更し、他は実施
例１と同一試料、同一条件で試験を行ったところ、硬度
は７３であった。また実施例４として真空中を窒素ガス
雰囲気に変更し、他は実施例１と同一試料、同一条件で
試験を行ったところ、図１の実線グラフと同じ結果が得
られた。また実施例５としてポリカーボネートに５％の
ガラス短繊維を混合したものを試料として変更し、他は
実施例１と同一試料、同一条件で試験を行ったところ、
硬さは初期値が繊維混入により高くなった分だけ大きい
値を示した。このように室温においては硬さの向上は得
られず、また加熱温度を少し下げても略同様な硬さの向
上を得ることができ、また真空中、不活性ガス雰囲気中
共同じ結果であった。実施例６として、ポリサルフォン
樹脂をシート状に成形したものを真空中において１５０
℃に加熱し、コバルト６０によるγ線を線量率５ｋＧｙ
／ｈの条件で１０ｋＧｙまで照射した。照射後室温でロ
ックウエル硬度を調べたところ図２の実線グラフの通り
であった。同図のように硬度は線量の増加に伴い上昇
し、３ｋＧｙで最大８３になり、それ以上の線量では低
下傾向を示した。このように本実施例においては、化学
的反応速度が加速され、プラスチックの形態が変化する
ことなく高分子鎖間で結合が形成され、比較的少ない放
射線量で硬さが高められた。また実施例７として実施例
６と同じ試料をヘリウムガス雰囲気中で１５０℃に加熱
し、電子線加速により２ＭｅＶの電子線を線量率０．１
ｋＧｙ／ｓで１０秒から１００秒の照射を行ったところ
図２のグラフと略同じ結果であった。なお本発明は上記
実施例に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内
において種々の変形実施が可能である。 【０００９】 【発明の効果】本発明はプラスチックに、空気中又は不
活性ガス雰囲気中又は真空中においてプラスチックが固
体を保持できる高温状態で、放射線照射することによ
り、プラスチック本来の特徴を残しながら硬さの向上を
図ることが可能な放射線によるプラスチックの改質方法
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１および比較例に基づく線量と硬度の関
係を示すグラフである。 【図２】実施例６に基づく線量と硬度の関係を示すグラ
フである。
係を示すグラフである。 【図２】実施例６に基づく線量と硬度の関係を示すグラ
フである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−211992（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−66236（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−66235（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−173402（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08J 7/00 - 7/18
B29C 71/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 プラスチックに、空気中又は不活性ガス
雰囲気中又は真空中において、室温より高く前記プラス
チックの溶融温度以下のプラスチック形態が変化するこ
とのない高温状態に加熱し、１Ｇｙ乃至１０ｋＧｙの放
射線線量を照射して、プラスチック本来の特徴を残しな
がらその硬度を高めたことを特徴とする放射線によって
改質されたプラスチック成形品（医療用プラスチック成
形品を除く）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23582994A JP3418848B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 放射線によって改質されたプラスチック成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23582994A JP3418848B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 放射線によって改質されたプラスチック成形品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859862A JPH0859862A (ja) | 1996-03-05 |
| JP3418848B2 true JP3418848B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=16991883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23582994A Expired - Fee Related JP3418848B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 放射線によって改質されたプラスチック成形品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3418848B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4174721B2 (ja) * | 2001-10-30 | 2008-11-05 | 東洋紡績株式会社 | 結晶性熱可塑性樹脂成形体 |
| DE60139216D1 (de) * | 2001-11-20 | 2009-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | Unterbrecherschalter |
| JP2007271539A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Nippon Tungsten Co Ltd | 樹脂タングステン複合材料 |
-
1994
- 1994-08-23 JP JP23582994A patent/JP3418848B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0859862A (ja) | 1996-03-05 |
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