JPS5849563B2 - 塩化ビニル系樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

塩化ビニル系樹脂成形品の製造方法

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JPS5849563B2
JPS5849563B2 JP7716379A JP7716379A JPS5849563B2 JP S5849563 B2 JPS5849563 B2 JP S5849563B2 JP 7716379 A JP7716379 A JP 7716379A JP 7716379 A JP7716379 A JP 7716379A JP S5849563 B2 JPS5849563 B2 JP S5849563B2
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chloride resin
plasma
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molded
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潔 今田
進 上野
康秀 仁科
洋和 野村
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/14Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by plasma treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2027/00Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2027/06PVC, i.e. polyvinylchloride

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩化ビニル系樹脂成形品の製造力法に関するも
のであり、特には該成形品の表面特性を改質することに
より成形品内部の可塑剤、その他の添加剤が時間の経過
にしたがって戒形品表面に移行しにじみ出るようになる
現象を防止する力法に関する。
塩化ビニル樹脂は可塑剤を配合しない場合には硬い剛性
の成形品を与えるが、これはフクル酸エステルのような
可塑剤の配合によりその硬さを調節することができるの
で、硬質成形品用としてのみならずいわゆる軟質或形品
用としても広く応用されている。
この成形にあたっては或形作業性改良のほか化学的、機
械的性質にすぐれた威形品を得る目的で、可塑剤のほか
に安定剤、滑剤、抗酸化酸、キレーター、無滴剤、紫外
線吸収剤、充てん剤等の各種添加剤、配合剤が使用され
、フイルム、シート、合成皮革、チューブ、ホース、バ
ッグ、パッキン、被覆材等各種製品として医療器具、食
品包装材、電線被覆材、農業用資材、建築資材等に広く
応用されている。
しかしながら、こうした塩化ビニル系樹脂成形品には、
それに含有される可塑剤、その他の添加剤が時間の経過
にしたがって成形品表面に移行し(こじみ出るという現
象があり、これが外観の汚染、変質、有害性(衛生上の
安全性)、耐久性等の点で大きな欠点とされており、特
に医療用、食品用としての応用に制限を受けるという問
題がある。
このような問題点の対応策として成形品の表面を電離性
放射線、紫外線、高電圧高周波放電あるいは化学的手段
により処理する力法が考えられるが、このような力法に
よるときは耐熱性、耐溶剤性等の向上、親水性、帯電防
止性、印刷適性の付与等がある程変達成されるけれども
、可塑剤等のにじみ出を防止することはできないのみな
らず、塩化ビニル樹脂本来の特性が減殺されてしまうな
どの不利がある。
すなわち、電離性放射線処理ではそのエネルギーが強す
ぎるため、ややもすると戒形品の表面のみならず多少内
部にまで作用して分子間の架橋反応が進行し、塩化ビニ
ル樹脂本来の特性が大巾に失われてしまうし、また、紫
外線処理では成形品表面の分解劣化fこともなう着色の
問題があり、高電圧高周波放電処理では処理効果にバラ
ツキがあり工程管理がきわめて困難である。
さら1こ化学的手段による場合には成形品の浸蝕、処理
剤の密着性・耐久性に問題がある。
本発明者らはかかる技術的課題について鋭意研究を重ね
た結果、各種酸化防止剤のうちでも特にフェノール系酸
化防止剤を所定量含む塩化ビニル系樹脂成形品を低温プ
ラズマ処理すると戒形品表面でのプラズマによる不利な
酸化分解反応を抑制しつつ目的とする分子間の架橋結合
を良好に進行させることができ、これにより可塑剤等の
添加或分が成形品表面ににじみ出る現象が防止されるこ
とを見出し、本発明を完威した。
すなわち、本発明は塩化ビニル系樹脂100重量部あた
り、フェノール系酸化防止剤を0.1〜10重量部含有
してなる塩化ビニル系樹脂組或物を戒形し、ついでこの
成形品を0.001トル〜10トルの圧力下においてプ
ラズマ重合性を有しないガスの低温プラズマで処理する
ことを特徴とする塩化ビニル系樹脂成形品の製造力法に
関するものである。
以下本発明を詳細fコ説明する。
本発明の力法で使用される塩化ビニル系樹脂は、ポリ塩
化ビニルおよび塩化ビニルを主体とする共重合体のいず
れでもよく、この場合の塩化ビニルと共重合されるコモ
ノマーとしては、ビニルエステル、ビニルエーテル、ア
クリル酸またはメククリル酸およびそのエステル、マレ
イン酸またはフマル酸あるいはその無水物ならびにその
エステル、芳香族ビニル化合物、ハロゲン化ビニリデン
、アクリロニトリルまたはメタアクリロニトリル、エチ
レン、プロピレンなどのオレフインが例示される。
またフェノール系酸化防止剤が必須の或分として使用さ
れるが、これは低温プラズマ処理により成形品表面での
不利な酸化分解反応を抑制しつつ目的の架橋反応を促進
させる効果を示し、これにより可塑剤等のにじみ出しが
防止され、また可塑剤の使用量削減、さら(こは成形品
の柔軟性向上、成形品表面の平滑性・美観向上に効果が
ある。
このような目的で使用される。
フェノール系酸化防止剤としては、 2,2′−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)フロパン
、トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−55−ターシ
ャリブチルフエニル)ブタン、高分子量ヒンダードボリ
フェノール等のアルキレンまたはアルキリデンビスフェ
ノール類;3−メチル−4−イソプロビルフェノール、
2,6−ジーターシャリブチルヒドロキシトルエン、2
,6−ジターシャリパラクレゾール、高分子量ヒンダー
ドフェノール等の置換フェノール類;4,4−チオビス
ー(6−ターシャリブチルメタクレゾール、4,4′−
チオビスー(3−メチル−6−ターシャリブチルフェノ
ール)等のチオビスアルキル化フェノール類が例示され
る。
フェノール系酸化防止剤は塩化ビニル系樹脂100重量
部に対し0.1〜10重量部の範囲で使用することが必
要とされ、これが少なすぎると前記した低温プラズマ処
理による効果が小さくなるし、また10重量部を越える
多量を使用すると、コストアップをまねくのみならず戒
形品の保存中にこれがプリードするようfとなりプラズ
マ処理効果を達或することができなくなる。
本発明の力法で使用される塩化ビニル系樹脂組或物は、
上記したフェノール系酸化防止剤を必須戊分として含有
するほか、必要とされる各種添加剤、配合剤を含有する
たとえば戒形品の柔軟性、硬さを調節するために使用さ
れる可塑剤として、ジオクチルフタレート、ジブチルフ
タレート、プチルベンジルフタレート等のフタル酸エス
テル、アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチル等の
脂肪族二塩基酸エステル、ペンタエリスリトールエステ
ル、ジエチレングリコールジベンゾエート等のグリコー
ルエステル、アセチルリシノール酸メチル等の脂肪酸エ
ステル、トリクレジルホスフエート、トリフエニルホス
フエート等のりん酸エステル、エポキシ化大豆油、エポ
キシ化アマニ油等のエポキシ化油、ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂、アセチルトリブチルシトレート、アセチル
トリオクチルシトレート等のクエン酸エステル、トリア
ルキルトリメリテート、テトラーn−オクチルピ口メリ
テート、ポリプロピレンアジペート、その他ポリエステ
ル系等の種々の構造の可塑剤が例示される。
また、耐熱性、滑性、安定性等の性質向上のために使用
される添加剤として、ステアリン酸カルシウム、ステア
リン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、ステアリン酸バリウム、
ステアリン酸カドミウム等のカルボン酸の金属塩、三塩
基性硫酸鉛、二塩基性亜りん酸鉛、ジブチルすずジラウ
レート、ジーn−オクチルすずマレエート、ジーn−オ
クチルすずメルカプタイトのような有機すず化合物より
なる安定剤;ブチルステアレートのようなエステル系、
エチレンビスステア口アマイドのような脂肪酸アミド、
高級脂肪酸およびそのエステル、あるいはポリエチレン
ワックスよりなる滑剤;その他塩化ビニル系樹脂の成形
に使用される各種添加剤たとえば充てん材、抗酸化剤、
紫外線吸収剤、帯電防止剤、無滴剤、顔料、染料、架橋
助剤等が例示される。
また、本発明の力法で使用する塩化ビニル系樹脂組戒物
には、高分子ゴム弾性体が配合されてもよく、この高分
子ゴム弾性体としてはエチレンー酢酸ビニル共重合体、
アクリロニ} IJルーブクジエン共重合体、スチレン
ーアクリロニトリル共重合体、メチルメタクリレートー
スチレンーブタジエン共重合体、アクリロニトリルース
チレンーブクジエン共重合体、ポリアミド樹脂、カブロ
ラクタム重合体、エポキシ変性ポリブクジエン樹脂、ウ
レタンエラストマー等が例示される。
なお、これらは塩化ビニル系樹脂ioo重量部あたり5
0重量部以下の配合量で使用することが望ましい。
本発明の力法はこうして得られる塩化ビニル系樹脂組成
物をまず戒形して成形品とするが、この成形力法は押出
戒形、射出或形、カレンダー成形、インフレーション戒
形、圧縮或形等従来塩化ビニル樹脂の成形で採用されて
いる成形手段によればよく、戒形品の種類、形状lこつ
いては特に制限はない。
つぎに、この戒形品を低温プラズマ処理するが、この処
理力法としては0.001}ル〜10トルの圧力下にお
いてプラズマ重合性を有しないガスの低温プラズマで該
成形品を処理する手段によればよく、この際のプラズマ
発生条件としてはたとえば電極間に1 3.5 6 M
Hz, 1 0〜500Wの電力を印加すればよく、
放電は有極放電、無電極放電のいずれでも十分な結果が
得られる。
プラズマ処理時間は印加電圧によっても相違するが、一
般には数秒から数十分とすることで十分である。
なお、プラズマ処理(こは上記の力法以外にも種種あり
、たとえば放電周波数帯としては低周波、マイクロ波、
直流などを用いることができ、プラズマ発生様式もグロ
ー放電のほかコロナ放電、火花放電、無声放電などを選
ぶことができる。
また、電極も外部電極のほか内部電極、コイル型など容
量結合、誘導結合のいずれでもよい。
しかし、どのような力法をとっても放電熱により材料表
面が変質しないようにしなければならない。
本発明においてプラズマ重合性を有しないガスとはプラ
ズマ状態下に存在させたとき、分子量の大きないわゆる
プラズマ重合体を形威しないようなガスのことであり、
これをこはヘリウ、ネオン、アルゴ〕/、窒素、亜酸化
窒素、二酸化窒素、酸素、空気、一酸化炭素、二酸化炭
素、水素、塩素、さらには塩化水素などが例示され、こ
れらのガスは単独または混合して使用される。
これらガスのプラズマ発生装置内におけるガス圧力は0
.001トル〜10トル(好ましくは0.01トル〜1
トル)とすることにより目的のプラズマを良好に発生さ
せることができる。
このようにして戒形品をプラズマ処理することにより、
プラズマによる不利な酸化分解反応が生ぜず、可塑剤等
の添加剤が戒形品の表面ににじみ出る現象が抑制され、
かつまた形成された表面処理層(バリア一層)は柔軟性
に富み、さらに架橋密度も適当に制御されている故に、
ヒートシール性および耐久性が良好であり、特に低温t
こおける引張り、引っかき、衝撃等の機械的強さの面で
耐久性のある戒形品が得られる。
さらにまたこのプラズマ処理された戒形品は親水性、防
汚性、耐油性、耐薬品性等においてすぐれた表面特性を
示すものである。
つぎに本発明の実施例をあげる。
実施例 1 (配合はいずれも重量部を示す) 上記各配合物を160℃で10分間ロール混練し、これ
を165℃でプレス成形して厚さ0.5關のシートを作
成した。
このようにして作成した各シートをプラズマ発生装置内
にセットし、減圧下一酸化炭素ガスを通気しながら、圧
力を0.4トルtこ調整保持し、1 3.5 6MHz
11 5 0Wの高周波を与えて放電させることにより
プラズマを発生させて、シート面を処理した(時間は■
分、2分、5分または10分とした)。
プラズマ処理された各シートについて下記の力法により
n−ヘキサン抽出を行い、可塑剤(DOP)の抽出量を
調べたところ、それぞれつぎのとおりであった。
〔n−ヘキサン抽出の試験条件〕
100TILlの円筒形抽出容器の底にシートをセット
し、この26cfflの表面積を50771lのn−ヘ
キサンと接触させ、3.7℃のウォーターバス中で時間
しんとうしてn−ヘキサン中へ移行した可塑剤の量をガ
スクロマトグラフィーにより定量分析した。
上記各配合物を160℃で10分間ロール混練し、これ
を165℃でプレス或形して厚さ0.5關のシートを作
或した。
このようにして作或した各シートをプラズマ発生装置内
にセットし、減圧下一酸化炭素ガスを通気しながら、圧
力を0.151−ルに調整保持し、1 3.5 6MH
z, 5 0 0Wの高周波を与えて放電させること
によりプラズマを発生させてシート面を処理した(時間
は1分、2分、5分または10分とした)。
プラズマ処理された各シートについて前例と同様にして
n−へキサン抽出を行い、DOPの抽出量を調べたとこ
ろ、それぞれつぎのとおりであった。
上記配合物を160℃で10分間ロール混練し、これを
165℃でプレス成形して厚さQ. 5 mmのシート
を作成した。
このようにして作成した各シートをプラズマ発生装置内
(こセットし、減圧下一酸化炭素ガスを通気しながら圧
力を0.1トルに調整保持し、1 3.5 6 MHz
3 0 0 Wの高周波電力を与えてプラズマを発生さ
せシート面を処理した(時間は1分、2分、5分、10
分とした)。
プラズマ処理された各シートについて前例と同様にして
n−ヘキサン抽出を行い、DOPの抽出量を調べたとこ
ろ、それぞれ次のとおりであった。
上記配合物を160℃で10分間ロール混練し、これを
165℃でプレス戒形して厚さ0. 4 urnのシー
トを作成した。
このようにして作成した各シートをプラズマ発生装置内
にセットし、減圧下アルゴンガスを通気しながら圧力を
0.2トルに調整保持し、1 3.5 6 MHz5
0 0Wの高間波電力を与えてプラズマを発生させシー
ト面を処理した(時間は1分、2分、5分、10分とし
た)。
プラズマ処理された各シートについて前例と同様(こし
てnーヘキサン抽出を行い、DOPの抽出量を調べたと
ころ、それぞれ次のとおりであった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 塩化ビニル系樹脂100重量部あたり、フェノール
    系酸化防止剤をo.i〜10重量部含有してなる塩化ビ
    ニル系樹脂組成物を成形し、ついでこの戒形品を0.0
    011−ル〜10トルの圧力下においてプラズマ重合性
    を有しないガスの低温プラズマで処理することを特徴と
    する塩化ビニル系樹脂成形品の製造力法。
JP7716379A 1979-06-19 1979-06-19 塩化ビニル系樹脂成形品の製造方法 Expired JPS5849563B2 (ja)

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