JPS6037814B2 - 塩化ビニル系樹脂成形品の改質方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩化ビニル系樹脂成形品、特にレコード盤の改
質方法に関するものであり、該成形品の表面特性を数資
することにより、帯電防止性、耐摩耗性等を改良するこ
とを目的とするものである。

現在、市販されているレコード盤は帯電性が著しく、ほ
こり等を盤面に吸着し、ノイズの発生等が著しくなると
いう問題点を有する。

これを改良する方法として、帯電防止剤を練り込んだり
、塗布したりする方法が提案されているが、前者はしコ
ード盤の成形加工性を著しく損う上に効果が低く、また
後者は持続性に乏しいほか、レコード盤とのなじみが患
いために均一に塗布することが困難であるという欠点を
有する。このなじみを向上させることを目的として若干
の溶剤等を塗布剤に混合すると、ノイズの発生等音質に
著しい悪影響がもたらされる。本発明者らはしコード盤
等の塩化ビニル系樹脂成形品を低温プラズマで処理する
ことによりその表面を敬質するための研究を以前から重
ねてきたが、この場合につぎのような問題点がある。

｛１）たとえばレコード盤を電極間にセットして低温プ
ラズマ処理すると、盤面の部分部分において処理効果に
むらを生じる煩向があり、全面に十分な処理効果をもた
らすべく強力に処理すると、どうしても過剰な処理部分
を生じ、これが逆にノイズ発生の増加をまねく。【２｝
また、上記のような低温プラズマ処理ではしコード盤
の両面を同時に同程度に処理することが困難である。

本発明はかかる技術的課題をふまえ研求を重ねた結果完
成されたもので、これは複数個の電極を一列に配列して
なる第１の電極列と、この第１の電極列のそれぞれの電
極の相対向して平行に配列してなる第２の電極列からな
り、各電極列における電極を高周波電源入力側とアース
側に交互に接続すると共に両電極列間における相対向す
る電極は高周波電源入力側とアース側になるように接続
してなる内部電極放電型低温プラズマ発生装圏内で、塩
化ビニル系樹脂成形品を前記電極列間を移動させながら
１０トル以下の無機ガスの低温プラズマ処理することを
特徴とする塩化ビニル系樹脂成形品の政質方法に関する
ものである。

この本発明方法はしコード盤等の塩化ビニル系樹脂成形
品の処理（帯電防止性、耐摩耗性等の向上）に特に威力
が発揮され、これによればレコ−ド盤の音質に悪影響を
与えることなく帯電防止性、耐摩耗性向上の効果が全面
均一にしかも両面同等に付与される。

またこの方法によればレコード盤のノイズ発生が減少す
るようになるという注目すべき効果が得られる。以下本
発明の方法を詳細に説明する。

本発明の方法で使用される内部電極放電型低温プラズマ
発生装置は、内部を減圧とすることができる容器中に前
記した第１の電極列と第２の電極列を設置した構成から
なる装置であって、第１図、第２図および第３図はこの
電極列配置の具体的態様と処理しようとする成形品（レ
コード盤）の移動手段を概略的に示したものである。

第１図は棒状の電極１の複数本を２列にほぼ平行に４本
づつ配列した構成で、それぞれの電極列で由と付したも
のは高周波電源入力側に、またｅと付したものはアース
側にそれぞれ接続する。

この結果２つのの電極列（第１の電極列と第２の電極列
）間で相対向する電極は入力側とアース側の組合せとな
ると共にその組合せの向きが逆となったものが１つおき
に配置されるようになる。この２つの電極列間で相対向
する電極の間隔は十分な処理ができる距離とし、実験に
より決められる。一方各電極列で一列に並んでいる電極
の各間隔（入力側に接続された電極とアース側に接続さ
れた電極との間隔）は前記相対向する電極間隔と等しい
かそれよりも大きくすることが望ましい。第１図中２は
両電極列間に低温プラズマ処理しようとするレコード盤
を移動させるための装置であって、３はしコード盤を示
す。４は駆動モーター、５，５′は動力伝達機構である
。

この動力伝達機構５′に設けられたアーム６は駆動によ
り電極列間にこのアームがほぼ水平となる位置まで回転
し、これによりアーム６の先端に回転自在に取付けられ
たレコード盤３が電極列間に移動する。この移動操作は
何回かくり返される。もちろんこの移動操作はプラズマ
処理時間（数秒〜数分）との関係で定められるべきであ
る。動力伝達機構５′としコード盤３を敗付けた軸７と
をベルト８で接続し、電極列間に移動する際しコーデ盤
は自転されるようにしてある。この自転機構を設けるこ
とによりレコード盤はより均一に低温プラズマ処理され
る。なお、電極にはその温度コントロールのための熱媒
体（水）の入口９および出口９′が設けられている。各
電極列において入力側電極およびびアース側電極はそれ
ぞれ電極１本づつである場合を示したが、これは入力側
およびアース側をそれぞれ２本以上の電極で構成しても
よい。

第２図は電極の形状およびレコード盤の移動手段を別の
態様としたものであり、１１は複数個の穴の設けられた
板状の電極、１２は絶縁板、１３，１３′はしコード盤
３を自転させながら移動させるためのレール機構である
。

この図で各電極列における電極の数は絶縁板を介して５
個並べるれており、それらの各電極は田と付いたものを
入力側、ｅと付したものをアース側にそれぞれ接続する
。この結果電極の基本的配列は第１図と同様となる。第
３図はさらに別の態様を示したもので、電極の形状およ
び配列は第１図の場合と同機であるが、レコード盤３を
移動させる手段はしール機構２３およびレコード懸垂移
動機構２４によって行う構成である。使用される電極の
材質については、導電性のものであれば特に問題はなく
たとえば鉄、ステンレス、銅、アルミニウム等が例示さ
れる。

その形状については棒状、平板状、平板に穴をあげたも
のあるいは金網状等、種々の構造のものが考えられるが
、ガスを通過せしめることを可能としかつ冷却可能な形
状が好ましい。この冷却は処理の効果を均一に行わしめ
るためと、また電極に生じる熱のために対象成形品（レ
コード盤）の変形を防止するためであり、冷却媒体によ
って６０ｑｏ以下に冷却することが好ましい。電極特に
入力側の電極はホーローまたはガラス等でコートしてお
くことが好ましく、金属が露出していると、この部分で
のスパ−ク等によりノイズの発生を助長する。

本発明が提案する方法によってレコード盤は十分なぬれ
性と帯電防止性を付与されるが、さらに好ましくはプラ
ズマ処理後活性化されたレコード盤表面を０．００１〜
５０％の界面活性剤を含有する水性液で後処理して界面
活性剤をレコード盤表面に固定化することにより永続的
な帯電防止効果を付与せしめることが可能となる。使用
する界面活性剤としてはカチオン系、アニオン系、ノニ
オン系等いずれも使用可能であるが、帯電防止効果とし
ては力チオン系が最も好ましい。後処理の方法としては
スプレー、含浸、ハケ塗り等いずれの方法でも可能であ
るが、実用的にはスプレー塗布が最も好ましい。

また塗布する場合レコード盤に対する湿潤性を向上せし
めるためにメタノールトェタノール等の溶剤を添加する
ことも可能である。このようにして処理されたレコード
盤は十分に親水化しているがゆえに、界面活性剤は均一
に分布され、永続的な帯電防止能を示すと共にノイズ等
の悪影響を生じることはない。低温プラズマ処理のため
のプラズマ発生条件としては、低温プラズマ発生装置内
に１０トル以下の無機ガスを流しながら、電極間に１３
．５８ＭＨＺ、数Ｗ〜数ＫＷの電力を印加すればよく、
プラズマ処理時間は印加電圧によっても相違するが、一
般には数秒から数分とすることで十分である。なお、プ
ラズマ処理の手段には上記の方法以外にも種々あり、た
とえば放電周波数帯としては低周波、マイクロ波などを
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、無声放電なども採用するこ
とができる。

無機ガス（無機性あるいは不活性ガス）としては、ヘリ
ウム、ネオン、アルゴン、窒素、亜酸化窒素、二酸化窒
素、酸素、空気、塩素、塩化水素、一酸化炭素、二酸化
炭素、水素などが例示され、これらのガスは単独で使用
してもよいし混合して使用してもよい。

プラズマ発生装置内におけるこれらのガスの圧力は０．
００１〜１０トル（好ましくは０．０１〜１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。このようにしてプラズマ処理することにより、
レコード盤の表面は親水化され、帯電防止剤が使用され
た場合にはそれとの相乗効果により顕著な帯電防止効果
が得られるほか、プラズマ処理により形成される表面架
橋剤は安定剤、帯電防止剤等内部添加剤の表面にじみ出
しを抑制し、上記効果を永続的ならしめると共に耐摩耗
性を向上させしかもノイズを減少させるという利点が与
えられる。

本発明は塩化ビニル系樹脂成形品特にレコード盤の表面
特性改質を目的とするものであるが、この成形品製造に
使用される塩化ビニル系樹脂としてはポリ塩化ビニルの
ほか塩化ビニルを主体とする各種の共重合体が包含され
、この共重合体のコモノマーとしては酢酸ビニル、エチ
レン、プロピレン、アクリル酸もしくはメタクリル酸ま
たはそれらのェステルが例示される。

なお、これら共重合体には該コモノマーが同時に２種以
上使用されたものならぴに塩化ピニルを主体とする各種
のグラフト共重合体はもちろん包含される。これらの塩
化ビニル系樹脂からしコード盤等の成形品を得るにあた
っては、必要に応じ可塑剤、帯電防止剤、安定剤、滑剤
等の各種添加剤が配合される。

可塑剤としてはフタル酸ェステル、脂肪族二塩基酸ェス
テル、グリコールェステル、脂肪酸ェステル、りん酸ェ
ステル、クエン酸ェステル系の可塑剤、さらにはェポキ
シ系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、ウレタン系可塑剤
、あるいは反応性可塑剤等が例示され、また帯電防止剤
としては第一アミン化合物、第三アミン化合物、第四ア
ンモニウム化合物、ピリジン誘導体よりなるカチオン系
界面活性剤、石けん、硫酸化油、硫酸化ェステル油、硫
酸化アミド油、オレフィンの硫酸ェステル塩類、脂肪族
アルコール硫酸ェステル塩、アルキル硫酸ェステル塩、
脂肪酸エチルスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、「
アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゼンス
ルホン酸塩、コハク酸ェステルスルホン酸、りん酸ェス
テル等よりなるアニオン界面活性剤、多価アルコールの
脂肪酸ェステル、脂肪族アルコールのエチレンオキサィ
ド付加物、脂肪酸のエチレンオキサィド付加物、脂肪族
アミノ化合物もしくは脂肪族アミド化合物のエチレンオ
キサィド付加物、アルキルフェノールのエチレンオキサ
ィド付加物、アルキルナフトールのエチレンオキサィド
付加物、多価アルコールの部分的脂肪酸ェステルのエチ
レンオキサィド付加物、ポリエチレングリコール等のノ
ニオン界面活性剤、カルボン酸誘導体、ィミダゾリン誘
導体等の両性界面活性剤が例示される。さらに安定剤と
してはステァリン酸カルシウム、ステァリン酸亜鉛、ス
テァリン酸カドミウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸
バリウム等の金属石けん類、ジブチルすずジラウレート
、ジーｎ−オクチルすずジマレヱート、ジーｎ−オクチ
ルすずメルカプタィドのような有機すず化合物類、三塩
基性硫酸塩、二塩基性頭リン酸鉛のような鈴系安定剤、
および各種の複合安定剤が：溶剤としてはブチルステア
レートのようなエステル系、エチレンビスステアロアマ
イドのような脂肪族アミド、高級脂肪酸およびそのヱス
テル、あるいはポリエチレンワックスがそれぞれ例示さ
れる。また、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剤、抗酸化剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤、無滴剤、顔料、染料、架橋助剤等が配
合されることも差支えない。

本発明の方法により帯電防止性を付与された塩化ビニル
系樹脂成形品は、外観上の変化がなく、かつまた処理効
果の耐久性、持久性にすぐれているので、種々の用途に
有用であり、特にレコード盤、コンピューターカード、
磁気テープ等の硬質フィルム分野、農業用フィルム等の
軟質シート等、従来帯電性に悩まされてきた分野に有用
である。つぎに、本発明の実施例および比較例をあげる
。

実施例 １ 塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体 １０の重量部ェポキ
シ変性大豆油 １．０ ″ジブチルす
ずメルカブタイト １．０ 〃ステアリン酸カル
シウム ０．３ 〃上記組成からなるコン
パウンドを用いて、レコード成型機によりプレヒート１
４０００、プレス温度１６５ｏｏでレコード盤を作成し
た。

このレコード盤を第１図に示した電極配列機構を内蔵し
た内部電極放電型低温プラズマ発生装置内でつぎのよう
にして低温プラズマ処理した。ただしベルト８によるレ
コード盤回転（自転）機構は設けられていない装置で行
った。プラズマ発生装置内にアルゴンガスを通気しなが
ら圧力を０．１トルに調整保持し、電極に５００Ｗの高
周波電力を与えて放電させることにより低温プルズマを
発生させ、アーム６の作動によりレコ−ド盤が両電極間
に１の砂帯在するように動かして処理した。

つぎに、この低温プラズマ処理したレコード盤の表面に
カチオン系界面活性剤の希釈水溶液を塗布し、水洗し、
風乾した。

こうして処理したレコード盤（試料１−４）について諸
物性を測定した結果を、下記の試料１−１，１一２，お
よび１一３について調べた結果と共に第１表に示した。
試料１−１：試料１−４と同様にしてプレス成型して得
たレコード盤を低温プラズマ処理せずにカチオン系界面
性剤の希釈 水溶液処理のみを行った。

試料１−２：試料１−４と同様にしてプレス成型して得
たレコード盤を高周波電源入力側電極とアース側電極と
の間に固定 し、アルゴンガスの圧力および印加電 力を試料１一４と同様にして１現＠・間低温プラズマ処
理を行い、さらに同様に カチオン系界面活性剤の希釈水溶液処 理を行った。

ただし、第１表に示したデータはし コード盤の入力側面について測定し た。

試料１−３：試料１−４において、低温プラスマ発生装
置内の電極列の接続を一方の電極列はすべて高周波電源
側入力側に、 他方の電極列はすべてアース側とした 以外は、試料１一４と同様にして処理 した。

ただし、第１表に示したデータはし コード盤の入力側面について測定し た。

第１表 ＊１： タバコ灰から３弧の距離に試料 （レコード盤）を置いた場合に、タ バコ灰の吸着が起る摩擦回数、ただ し摩擦は木綿布を用い手で行った。

データ中たとえば１回とあるのはこ の摩擦を１回行っただけで該タバコ の吸着が起ることを意味し、また ５００回以上とあるのは木綿布による 摩擦を５００回行っても該吸着が起ら なかったことを意味する。

測定条件：ＲＨ５０％、２ｙｏ ＊２：東亜電波工業製ＳＭ−１０により測定。

測定条件：ＲＨ：５０％、２ｙｏ ＊３：興亜商会製ロータリースタティックテスターによ
り測定。

測定条件：木綿布、２００タ荷重、 ７５仇ｐｍ、３の秒、ＲＨ５０％、２５℃＊４：アンプ
オペレーションレベル サフ。

ソニツク、フイルター１５ＨＺトーン・コント○ール．
バスｅＭａＸ トーン・デフイート １２５ＨＺボリ ューム・レベル １４ クラスＡ オペレーション レコーダー条件 フルスケール １ｍＶ／仇 １／ １８ｍＶ′伽以上の信号をクリツク ノイズ（個）とした。

実施例 ２ 実施例１と同様にしてプレス成型して得たレコード盤を
、第１図に示した内部電極放電型低温プラズマ発生装置
によりつぎの条件で低温プラズマ処理し、さらにカチオ
ン系界面活性剤の希釈水溶液処理を行った。

通気ガス ・…・・アルゴンガス、０．２トル印加
電力 ……５００Ｗプラズマ処
理時間 １の砂プラズマ処理時間
内におけるレコード盤の回転（自転）回数試料２一１・
・・・・…・１回転 試料２−２・・・・・…・５回転 試料２一３・・・・・・・・・１０回転 このようにして処理した各レコード（試料２一１〜２一
３）について諸物性を測定したところ、第２表に示すと
おりの結果が得られた。

第２表 実施例 ３ 実施例１と同様にしてプレス成型して得たレコード盤を
、第２図に示した内部電極放電型低温プラズマ発生装置
によりつぎの条件で低温プラズマ処理し、さらにカチオ
ン系界面活性剤の希釈水溶液処理を行った。

通気ガス ・・・・・・アルゴンガス、０．５トル
印加電力 …・・・１．０ＫＷ
プラズマ処理時間 ・・・・・・５秒レコ
ード盤をレール機構１３，１３′により１鼠砂を要して
両電極列間を通過させた。

このようにして処理したレコード盤（試料３−２）につ
いて諸物性を測定した結果を、下記の試料３一１につい
て調べた結果と共に第３表に示した。

試料３一１：試料３−２において、低温プラズマ発生装
置内の電極列の接続を一方の電極列はすべて高周波電源
入力側に、 他方の電極列はすべてアース側とした 以外は、試料３−２と同様にして処理 した。

ただし、第３表に示したデータはしコード盤の入力側面
について測定 した。

第３表 実施例 ４ プラズマ発生条件を下記のとおりとしたほかは実施例３
に準じて低温プラズマ処理し、カチオン系界面活性剤の
希釈水溶液処理した。

通気ガス ・・・・・・アルゴンガス、０．１トル
印加電圧 ・・・・・・５００
Ｗプラズマ処理時間 …・・・１の抄
こうして処理したレコード盤（試料４一３）の両面（一
方の面をＡ面、他方の面をＢ面とする）について諸物性
を測定した結果を、下記の試料４−１，４−２について
調べた結果と共に第４表に示した。

試料４−１：試料４−３と同様にしてプレス成型して得
たレコード盤を高周波電源入‐ 力側電極とアース側電
極との間に固定し、アルゴンガスの圧力および印加電 力を試料４−３と同様にして１町秒間低 温プラズマ処理を行い、さらに同様に カチオン系界面活性剤の希釈水溶液処 理を行った。

ただし第４表に示したデータはしコード盤の入力側面（
Ａ 面）、アース側面（Ｂ面）について測 定した。

試料４一２：試料４−３において、低温プラズマ発生装
置内の電極列の接続を一方の電極列はすべて高周波電源
入力側に、 他方の電極列はすべてアース側とした 以外は、試料４−３と同様にして処理 した。

ただし、第４表に示したデータはしコード盤の入力側面
（Ａ面）、ア ース側面（Ｂ面）について測定した。

第 ４ 表 実施例 ５ プラズマ発生条件を下記のとおりとしたほかは実施例３
に準じて低温プラズマ処理し、ついで下記４種の界面活
性剤水溶液のいずれかで処理（スプレー塗布、風乾）し
た。

〔プラズマ処理条件〕

通気ガス ・・・・・・アルゴンガス、０．１５ト
ル印加電圧 ・・…・５００Ｗ
プラズマ処理時間 …・・・１硯砂〔
界面活性剤水溶液の種類〕カチオン系：ァミート１０５
の５％水溶液アニオン系：ェマールＴＤの５％水溶液 ノニオン系：ェマルゲン４０４の５％水溶液両 性
：ァンヒトール２巡の５％水溶液（以上いずれも花王ア
トラス社製商品名）こうして処理したレコード盤（試料
５−４，５種類）について諸物性を測定した結果を下記
の試料５一１，５一２，および５一３について調べた結
果と共に第５表（その１、その２）に示した。

試料５一１：試料５一４と同様にしてプレス成型して得
しコード盤を低温プラズマ処理せずにに界面活性剤の希
釈水溶液処理後水洗し風乾を行った。

試料５−２：試料５−４と同様にしてプレス成型して得
たレコード盤を高周波電源入力側電極とアース側電極と
の間に固定 し、アルゴンガスの圧力および印加電 力を試料５一４と同様にして１の砂間低 温プラズマ処理を行い、さらに同様に 界面活性剤の希釈水溶液処理を行つ た。

ただし、第５表に示したデータはし コード盤の入力側面について測定し た。

試料５一３：試料５一４において、低温プラズマ発生装
置内の電極列の接続を一方の電極列はすべて高周波電源
入力側に、 他方の電極列はすべてアース側とした 以外は、試料５−４と同様にして処理 した。

ただし、第５表に示したデータはし コード盤の入力側面について測定し た。

なお、第５表中にはそれぞれの試料について界面活性剤
処理を全く行わなかった場合のデータも併記した。

つぎに、上記５一１〜５−４の各誌料を６カ月間保存し
た後、同様に諸物性を測定したところ、第６表（その１
、その２）に示すとおりの結果が得られた。

船 賊 略 縦

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使用される内部電極放電型低温
プラズマ発生装置における電極の配列およびレコード盤
移動手段の概略を示したものであり、また第２図および
第３図は電極の配列およびレコード盤移動手段の他の館
様をそれぞれ示したものである。 １，１１……電極、２……レコード盤移動手段、３……
レコード盤、４……駆動モーター、５，５′．・・・・
・動力伝達機構、６・・・・・・アーム、１２・・・・
・・絶縁板、１３，１３′・・…・レール機構、２４・
・・・・・懸垂移動機構。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個の電極を一列に配列してなる第１の電極列と
   、この第１の電極列のそれぞれの電極に相対向して平行
   に配列してなる第２の電極列からなり、各電極列におけ
   る電極を高周波電源入力側とアース側に交互に接続する
   と共に両電極列間における相対向する電極は高周波電源
   入力側とアース側になるように接続してなる内部電極放
   電型低温プラズマ発生装置内で、塩化ビニル系樹脂成形
   品を前記電極間を移動させながら１０トル以下の無機ガ
   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
   ル系樹脂成形品の改質方法。