JPS6056536A - 形くずれ防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は各種のプラスチック製品、ゴム製品を製造する
際の形くずれを防止する方法に関するものであり、具体
的にはプラスチック製品、またはゴム製品の成形物表面
部を電子線により限定的に架橋させるか、または表面硬
化剤の使用により形くずれの防止をはかった。優れた形
状を有する製品の製造方法に関するものである。

プラスチック製品、ゴム製品は、樹脂またはゴムに各種
の充填剤、可塑剤、老化防止剤、顔料、架橋剤、架橋助
剤等、必要に応じて選択された配合剤がバンバリー、ニ
ーダー、ロール等の混合機により混合され、成形される
。成形後、必要に応じて架橋が行なわれ、製品となる。

多くのプラスチック製品では架橋を必要とせず、成形時
の冷却により樹脂を結晶化させることにより目標特性を
得て製品とするが、一部のプラスチック製品および大多
数のゴム製品では架橋を行なって製品とする。

これら製品の製造において、樹脂またはゴムと各種配合
剤とから成る混合物（以下樹脂混合物、ゴム混合物と略
す）は加熱、可塑化されて成形される。樹脂混合物にお
いては樹脂が溶融する高温で成形されるのが一般的であ
る。これら樹脂またはゴム混合物は一般に可塑化すれば
するほど、即ちこれら混合物の粘度を加熱により下げる
ほど流動性は良くなり、成形性は向上する。成形後、成
形物は水冷等の強制冷却または自然放冷が行なわれた後
、必要に応じて架橋が行なわれる。但し、連続的に成形
と架橋を行なう場合には冷却が必ずしも行なわれない。

成形物が十分に冷却されない間に、自重により形が変形
する形くずれの問題はプラスチック製品、ゴム製品を問
わず、また架橋、非架橋を問わず度々大きな問題となる
。また非架橋のプラスチック製品では塗装、表面処理等
の後処理において加熱が行なわれ、形状が損なわれる場
合もある。いずれにせよ多くのプラスチック製品、ゴム
製品ではその製造工程の多くの箇所で形状が損なわれる
形くずれの危険性を含んでいる。以下ゴム製品を例にと
って述べることにするが、これは多くの場合架橋が行な
われ、成形工程のみならずその架橋工程でも形くずれ問
題を生じる事、連続的に成形、架橋が行なわれる場合が
多い事等、最も例としてふさわしいからであり、本発明
を限定する為のものではない。

前述のごとく、ゴム混合物はゴムと各種の配合剤との混
合物としてバンバリーやニーダー、ロール等を用いて調
整される。成形工程においては流動性が良いほど生産性
も、また製品寸法性や厚さの均一性等も良好であるが、
逆に成形を終った後の形くずれ性は低下する。樹脂の場
合には結晶温度以下に冷却すれば形状保持性は大巾に向
上し、例えばポリプロピレンでは１５０℃、ポリエチレ
ンであれば８０℃といった温度でも結晶温度以下である
限り形状保持性はかなり良い。しかしながらゴムの場合
にはこの結晶温度はなく（あるとしても０℃以下である
場合が多い）、成形温度が一般に１２０℃以下と低いに
もかかわらず、形くずれ性は問題となる。

時には室温といった温度でも問題となる事がある。無論
、成形物は冷却するほど形くずれ性は改良されるが、結
晶温度といったものがなく、従って形くずれ性が急激に
向上するといった温度はない。その為冷却工程を仮に採
用してもその冷却工程で形くずれを生じる場合すらある
。

前述のごとく、ゴム製品には一般に架橋が行なわれる。

成形終了後架橋工程に至るまでに時には「日」といった
時間が経過し、この間での形くずれ性も問題となる。室
温での形くずれ性が問題となるのもこうした長時間を経
る場合があるからである。

成形終了時から架橋工程に至るまでの比較的長時間にお
ける形くずれと、もう一つ、架橋工程における形くずれ
の問題がある。架橋を行なう為に成形物は架橋温度にま
で加熱されるが、加熱開始から架橋がある程度行なわれ
る間（この間）に形くずれを生じるのである。架橋温度
は成形温度に比べ非常に高く、従って成形物は非常に可
塑化され、形くずれしやすい。連続的に成形と架橋を行
なう場合、成形から架橋工程に至る間の時間は極めて短
かく、その間での形くずれ性が問題となる場合は比較的
少ないが、架橋工程中の形くずれは常に問題となる。

一方架橋が行なわれないゴム製品では実用上形くずれが
問題となる場合が多い。例えば非架橋タイプのシーラン
トやルーフィングシートは、建物等に施工後、夏場の太
陽によって加熱されてもダレを生じない、即ち形くずれ
しない事が要求される。

このように多くの製品やその製造工程において形くずれ
の防止が必要とされている。

本発明は生産性を損なうことなく、形くずれの防止をは
かったものである。具体的には成形物表面部を電子線に
より限定的に架橋させる、または紫外線、電子線により
硬化する性質を有する硬化剤を成形物表面に塗布、硬化
させて形くずれの防止をはかるものである。

電子線により樹脂やゴムが架橋できることは公知である
が本発明のごとく成形品の形くずれ防止に使用した例は
知られていない。本発明はこの電子線により成形品のご
く表面部のみを架橋させるものである。電子線の透過力
は電子加速電圧が高くなるほど大きくなる反面、二次放
射線を出し、人体への有害性が大きくなる。本発明は人
体への影響が全くない、または仮にあるとしても十分予
防装置で防止できる程度の低い加速電圧を用いて表面部
という限定された部分の架橋を行なうものであり、誰も
が容易かつ安全に作業できることが特徴である。一般に
使用される加速電圧は１０００ＫＶ以下、好ましくは７
５０ＫＶ以下、特に好ましくは５００ＫＶ以下であり、
その電子線透過力は数ｍｍ以下、一般には０．５ｍｍ以
下と、非常に小さいものである。

この透過力の弱い電子線を用いて本発明では成形品の表
面部架橋を達成して形くずれを防止するものである。

さらに本発明は成形品表向に硬化剤を使用することも含
まれる。成形品の中には電子線による架橋効率の悪いも
のがある。例えば樹脂またはゴム自体が分子切断をおこ
しやすい構造を持っていたり、比重が高い場合等が挙げ
られる。

これらの場合成形品表面に硬化剤を使用するのが好まし
いが、使用される硬化剤は電子線硬化剤は無論、紫外線
硬化剤を用いることもできる。

これら硬化剤としては不飽和ポリエステル樹脂、ウレタ
ンアクリル樹脂、メラミンアクリル樹脂、アクリル化ポ
リエステル樹脂、エポキシアクリル樹脂等があげられ、
１種または２種以上の組合せで用いられる。またこれら
硬化剤にはエチレングリコールジメタクリレート等のエ
チレン性不飽和単量体や粘度調整剤、可撓性付与剤、可
塑剤、顔料、重合開始剤等を併用する事ができる。また
硬化剤を成形物表面に塗布するに際しては下塗り剤を使
用する場場合もある。

これら硬化剤、下塗り剤はスプレー塗装、ハケ塗り、浸
漬法等により成形物表面に塗布された後、乾燥、硬化等
の処理が行なわれる。

本発明はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン酢酸ビニル等の樹脂や、天然コム、イ
ソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、アク
リロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素
ゴム等のゴムを用いた各種のプラスチック製品、ゴム製
品の製造に利用されるものである。特に架橋工程があり
、架橋に際しく成形体の加熱が行なわれる製品製造に対
して重要である。即ち架橋剤を含有する混合物を一度成
形した後、次の工程で加熱架橋を行なう製品には特に有
益であり、従って架橋が大多数の場合行なわれるゴム製
品の製造に際しては重要である。

成形には押出成形、カレンダー成形、モールド成形等が
例示されるが、特に押出機を用いた押出成形が重要かつ
本発明が最も利用される成存に際しては巻取り等の外力
を受けて変形しやすく、また加硫に際しては形くずれを
防止する為の金ワク等の利用ができない場合が多く、最
も形くずれが問題となる分野であるからである。

本発明は連続的に成形、架橋が行なわれるプラスチック
製品、ゴム製品の製造に際して、その製造工程、具体的
には成形工程の後に本発明の形くずれ防止工程を組入れ
る事ができる点でも大きな特徴、意義を有している。成
形後連続的に架橋させる為の加熱装置としては熱空気加
熱槽、溶融塩加熱槽、流動床加熱槽、高周波加熱槽等が
例示される。

本発明において使用される電子線または紫外線は成形物
周囲から照射されるが、特に側面部、成形時の側面部に
照射する事が好ましい。架橋が成形品を転倒して行なわ
れる場合に際しては架橋が行なわれる状態での側面部に
照射する事が好ましい。

以下実施例を示すが本発明はこれらに限定されるもので
はない。エチレンプロピレンゴム製品を例にとったのは
前述のごとく、形くずれ性が特に問題となるゴム製品の
なかでもとりわけ高温での架橋や連続成形架橋が行なわ
れる為最適例と考えたからに他ならない。

実施例１ 非架橋チューブ状押出成形品における形くずれ防止効果
例を示す。

（配合） エスプレン■５１２Ｆ　８５（重量部）エスプレン■６
０１　２５ ＦＥＦブラック　１２０ パラフィン油　７０ 亜鉛華　５ ステアリン酸　１ 酸化カルシウム　８ ■住友化学工業製　エチレンプロピレンゴム（試料調整
） 上記配合物（ゴム混合物）をバンバリーで作成した後、
４５ｍｍ押出機を用いて１８×２０ｍｍφチューブダイ
（ダイ温度１００℃）にてチューブ状押出品を成形した
。

本成形品を電子線架橋または紫外線硬化剤塗布後、紫外
線硬化を行ない、形くずれ性の評価に供した。なお紫外
線硬化剤処理処方は別記の通り。

（紫外線硬化剤処理方法） ヘキサメトキシメチルメラミン（住友化学工業製スミエ
マールＭ−１００）３９０ｇ、エチレングリコールモノ
アクリレート４８０ｇ、α−メチルハイドロキノン０．
３８ｆを撹拌機、温度計、減圧装置及び冷却コンデンサ
ーを備えたフラスコに仕込み、８５％リン酸０．９ｍｌ
を加えて８０〜８５℃減圧下にて反応させ、留出物量が
１２８ｇになった時点で常圧にもどして冷却、微黄色透
明粘稠樹脂液を得た。

この樹脂液３５ｇとポリエステルアクリレート（東亜合
成化学製アロエックス８−８０３０）５０ｇ、ｎ−ブチ
ルアクリレート１５ｇ、ベンゾインイソプロピルエーテ
ル３ｇから成る紫外線硬化樹脂組成物を調整し、塩素含
量２８％の塩素化ポリプロピレンを主成分とした下塗り
剤を塗布したチューブ状押出成形品に塗布した後、８０
Ｗ／ｃｍ水銀灯を用いてベルトコンベア速度１０ｍ／ｍ
ｉｎで１５回照射、硬化させた。

（電子線架橋性） 加速電圧５００ＫＶにて照射した。

（形くずれ画定法） １２０℃オーフン中にて６０分加熱後、室温に冷却し、
下記式により形くずれ性をめた。

形くずれ率（％）＝（１−ａ／ｂ）Ｘ１００ａ：チュー
ブの垂直方向外径寸法（ｍｍ）ｂ：〃水平〃（〃） （結果） １）左右両側面部に紫外線または電子線を照射２）上下
両面部に電子線を照射 本実施例は電子線表面架橋、紫外線硬化剤表面塗布、硬
化処理により形くずれ性が大巾に改良される事、電子線
照射は側面部に行なうのがより有効的である事を示して
いる。電子線の照射量が増すにつれ架稿が進む為、形く
ずれ性は改良される。

実施例２ 成形品の架枇時における形くずれ防止効果例を示す。用
いたゴム混合物は実施例１の配合に１０インチロールに
て ソクシノール■ＢＺ　２（重量部） 〃　ＴＴ　０．８８ 〃　ＴＢＡ　０．８ 〃　ＴＥ　０．５ 〃　Ｍ　２ イオウ　１．５ ■住友化学工業製架橋（加硫）促進剤 を添加したものを使用。試料調整、紫外線硬化剤処理方
法、電子線架橋方法等は実施例１に同じ。架橋は１６０
℃２０分缶加硫にて行ない、形くずれ性算出方法は実施
例１に準じた。

（結果） （注）紫外線または電子線の照射は成形品の左右両側面
部に実施 本実施例は本発明が加硫という架橋工程中における形く
ずれの防止対しても非常に有効である事を示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）プラスチック成形物製品、又はゴム成形物製品を製
   造するに際し、成形物表面部を限定的に電子線により架
   橋することにより形くずれを防止する方法。 ２）成形物中に架橋剤を含み、加熱して架橋に供する成
   形物である特許請求の範囲第１項記載の形くずれ防止力
   法。 ３）形成物の側面より電子線または紫外線を照射するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   形くずれ防止方法。 ４）成形物が押出機を用いた押出成形物であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載
   の形くずれ防止方法。 ５）連続的に成形、架橋が行なわれるプラスチック製品
   、ゴム製品の製造である事を特徴とする特許請求の範囲
   第１項、第２項、第３項又は第４項記載の形くずれ防止
   方法。 ６）プラスチック成形物製品又はゴム成形物製品を製造
   するに際し、成形物表面に紫外線硬化剤または電子線硬
   化剤を塗布、紫外線または電子線により硬化剤を硬化さ
   せることにより形くずれを防止する方法。 ７）成形物中に架橋剤を含み、加熱して架橋に供する成
   形物である特許請求の範囲第６項記載の形くずれ防止方
   法。 ８）形成物の側面より電子線または紫外線を照射するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項又は第７項記載の
   形くずれ防止方法。 ９）成形物が押出機を用いた押出成形物であることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項、第７項又は第８項記載
   の形くずれ防止方法。 １０）連続的に成形、架橋が行なわれるプラスチック製
   品、ゴム製品の製造である事を特徴とする特許請求の範
   囲第６項、第７項、第８項又は第９項記載の形くずれ防
   止方法。