JPH0859862A - 放射線によるプラスチックの改質方法 - Google Patents

放射線によるプラスチックの改質方法

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JPH0859862A JP23582994A JP23582994A JPH0859862A JP H0859862 A JPH0859862 A JP H0859862A JP 23582994 A JP23582994 A JP 23582994A JP 23582994 A JP23582994 A JP 23582994A JP H0859862 A JPH0859862 A JP H0859862A
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山人 木暮
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忠男 瀬口
Toshiaki Yagi
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 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。 【構成】 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。 【効果】 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、比較的少ない放射線量で硬さが高められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放射線によるプラスチ
ックの改質方法であり、特に放射線放射によりエンジニ
アリングプラスチックの硬度を高めるプラスチック改質
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ポリカーボネイト樹脂、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。その調整方法は、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
徴を失わせる畏れがある。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
畏れがあり、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
るプラスチックの改質方法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
の本発明の放射線によるプラスチックの改質方法は、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、放射線照射して硬度を高めるものである。また本発
明の放射線によるプラスチックの改質方法は、上記放射
線照射の放射線線量が1Gy乃至5MGyとしたもので
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−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5MGyの範囲であ
り、好ましくは0.1KGy乃至5MGyの範囲であ
る。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容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、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1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。比較例2として、150℃
の加熱の点を130℃に1KGy乃至300KGy照射
を3KGy照射に変更し、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
た比較例3として、150℃の加熱の点を140℃に1
KGy乃至300KGy照射を3KGy照射に変更し、
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。また比較例4として、真空中
を窒素ガス雰囲気中に変更し、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。また比較例5として、ポリカー
ボネートを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2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
量の増加に伴い次第に上昇し、3KGyで最大の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3として、実施例2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0.1KGy/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】
【考案の効果】本発明はプラスチックに、空気中又は不
活姓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1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2に基づく線量と硬度の関係を示すグラ
フである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、放射線照射して硬度を高めたことを
    特徴とする放射線によるプラスチックの改質方法。
  2. 【請求項2】 上記放射線照射の放射線線量が1Gy乃
    至5MGyであることを特徴とする請求項1記載の放射
    線によるプラスチックの改質方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003037968A1 (fr) * 2001-10-30 2003-05-08 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Resine thermoplastique cristalline moulee
WO2003044818A1 (fr) * 2001-11-20 2003-05-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Disjoncteur
JP2007271539A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Nippon Tungsten Co Ltd 樹脂タングステン複合材料

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