JPH0236395B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は結束材、包装材、保護材等に使用され
る表示パターンを有するゴム材料の製造方法に関
する。 〔従来の技術〕 従来より表面に社名、商標、記号、製造年月
日、あるいは膜様等の数字、文字、絵柄等からな
る各種表示パターンを有するシート、チユーブ、
輪ゴム等のゴム材料は知られている。 かかる表示パターンを有するゴム材料の製造方
法には、紙または合成樹脂製フイルムの印刷に用
いられる通常の印刷インキを用いてゴム材料表面
を印刷する方法がある。 また上述した如き印刷方法に使用する印刷イン
キの溶剤に、ゴム材料に良く浸透しうる溶剤、例
えばゴムとの相溶性の良い溶剤を使用し、かかる
印刷インキで印刷する方法がある。 また別の方法として加硫可能な未加硫ゴムフイ
ルムを、ゴム系印刷インキを用いてスクリーン印
刷法で印刷し、このゴムフイルムを表示パターン
を形成せんとする未加硫ゴム材料に貼着し、この
ゴム材料の加硫と同時に貼着した表示パターンを
有するゴムフイルムも加硫して上記ゴム材料上に
加硫接着させる方法がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した第一の通常の印刷インキを用いて印刷
する方法で表示パターンを形成したゴム材料の場
合には、ゴム材料の伸縮の繰返し、および伸張下
での印刷面の他の物体との接触もしくは擦過によ
つて表示パターンが容易に剥落する欠点を有す
る。その最大の理由は通常の印刷インキ（これは
着色剤として顔料が主として使用されている）に
よる印刷法では、ゴム材料の表面に単に付着して
いるのみで、ゴム材料中への浸透が全く行なわれ
ないが、あつても極めて少ないため表示パターン
のゴム材料への接着性が悪く、またゴム材料の大
きな伸び率に対して印刷表示パターンの伸びが追
従せず、引裂を生ずるためである。 また第二の印刷インキの溶剤にゴムとの相溶性
の良い溶剤を用いた印刷インキによる印刷方法
は、上述した通常の印刷インキによる印刷法の改
良として提案されたものであるが、この場合には
溶剤に溶解している着色剤が溶剤と共にゴム材料
の表面にとどまらず、溶剤が存在する限り無制限
にゴム材料中に浸透して行く結果、表示パターン
が滲みを生じ、不鮮明となり、極端な場合には表
示パターンの判別すら不可能となることがある。
更にかかる溶剤を使用するとゴム材料自体が膨潤
せしめられて、表示パターンを不鮮明にすると共
に、ゴム材料が本来有する物性をも損うことがあ
る重大な欠点を有している。このため安定した製
品を供給することができない欠点を有している。 また第三の未加硫ゴムフイルムを使用する方法
は、表示パターンを形成すべきゴム材料が未加硫
もしくは半加硫状態であることが必要であり、既
に加硫されたゴム材料は使用できない。またゴム
材料が未加硫もしくは半加硫状態であるため、加
硫時に貼着ゴムフイルムおよびゴム材料が形状変
化を起し、このため表示パターンが不鮮明になり
易い欠点を有している。また印刷されたゴムフイ
ルムにも加硫剤が含有されているため、長期保存
する場合等、保存中に加硫が進んで、ゴム材料と
の加硫接着が不可能になることがあるという欠点
を有する。またこの方法は作業性が非常に悪く、
コスト高になることが避けられない。 従つて本発明の目的は、表示パターンがゴム材
料の伸縮、伸張下での擦過による剥落がなく、表
示パターンの不鮮明を生ずることがなく、作業性
もよく容易に形成でき、保存中の変質がない表示
パターンを有するゴム材料の製造方法を提供する
ことにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、ゴム材料表面に、表示パターンを浸
透かつ固着させた表示パターンを有するゴム材料
およびその製造法にある。 上記製造法は、シクロヘキサノン中に皮膜形成
材としての熱可塑性ゴムおよび／または熱可塑性
樹脂を溶解し、この溶液中に染料および顔料を溶
解もしくは分散させたインキを使用してゴム材料
表面に表示パターンを印刷し、要すれば乾燥し、
上記印刷したゴム材料を加熱処理し、次いで熱水
処理することからなる。 本発明で使用する印刷インキは、溶剤としてシ
クロヘキサノンを使用し、これに皮膜形成材であ
る熱可塑性ゴムおよび／または熱可塑性樹脂を溶
解し、これに更に着色剤としての染料および顔料
を溶解もしくは分散させたものである。なお印刷
インキ中には必要により助剤としてゴム材料表面
への付着および浸透を高めるため界面活性剤を加
えてもよい。 本発明の印刷インキに使用する熱可塑性ゴムお
よび熱可塑性樹脂は、被印刷材料であるゴム材料
と良く接着し、後述する加熱処理温度例えば80〜
150℃の温度および熱水処理温度例えば80℃以上
の温度で軟化し、溶剤であるシクロヘキサノンに
可溶であり、ゴム材料表面で皮膜を形成したと
き、ゴム材料の伸張に追随できる伸び率を有し、
摩擦に耐久性を有することが必要である。かかる
熱可塑性ゴム材料としてはスチレン−ブタジエン
−スチレン（SBS）ブロツク共重合体およびスチ
レン−イソプレン−スチレン（SIS）ブロツク共
重合体が好ましく、熱可塑性樹脂としてはポリス
チレン樹脂が好ましい。 上述した熱可塑性ゴムと熱可塑性樹脂はそれぞ
れ単独で使用してもよく、混合物の形で使用して
もよい。これらの熱可塑性ゴムと熱可塑性樹脂
は、被印刷物のゴム材料の硬度と伸びに応じて適
宜選択する。一般にゴム材料の硬度が小さく、伸
びが大である場合には、熱可塑性ゴムまたは熱可
塑性ゴムを多く含む熱可塑性樹脂との混合物を使
用し、硬度が大で伸びが小であるゴム材料に対し
ては熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂を多く含む
熱可塑性ゴムとの混合物を使用するとよい。 本発明で使用する印刷インキに使用する着色剤
としては顔料および染料を併用する。これらの染
料および顔料としては従来よりゴム材料の印刷に
使用される印刷インキに使用されている染料およ
び顔料を使用できる。染料と顔料の混合比は後述
する熱水処理との関係において、染料対顔料の重
量比10：90〜40：60であるのが好ましい。染料の
混合比が40より大となると、熱水処理中染料が水
と共にゴム材料表面から内部に浸透して行くと
き、熱水中へも溶解し、流出してしまい、再び表
示パターン以外の部分をも着色してしまう危険が
あるので好ましくない。また染料の混合比が10未
満になると、熱水処理中、ゴム表面から内部への
浸透量が少なくなり、表示パターンの鮮明固着を
不充分にするので好ましくない。なお印刷インキ
によるゴム材料表面の濡れ効果が小さく、着色剤
の浸透作用が小さい場合には、印刷インキに少量
の界面活性剤を混入するとよい。 本発明で使用する印刷インキにおいて使用する
溶剤は、揮発性の比較的小さい溶剤が望ましい。
揮発性が大であり、即ち揮発の早い溶剤を用いた
場合、かかる溶剤を用いた印刷インキでゴム材料
表面を印刷したとき、ゴム材料表面をその溶剤が
充分に濡らさないうちに蒸発し、乾燥してしまう
ので、着色剤のゴム表面から内部への浸透と固
着、および皮膜形成材のゴム材料表面への固着を
極端に悪くしてしまい、その結果後述する次の加
熱処理、熱水処理中に振動、他の物体との接触等
により剥落してしまうことがある。また揮発性が
非常に小さい、即ち揮発速度が非常に遅い溶剤を
用いた場合には、かかる溶剤はその中に含まれる
着色剤の一部と共にゴム材料表面から内部へ深く
浸透しすぎ拡散してしまうため、表示パターンに
滲みを発生して不鮮明にしてしまう。このため本
発明で使用する印刷インキにおいては、着色剤が
ゴム材料内部で拡散して表示パターンを不鮮明に
することがなく、しかも着色剤および皮膜形成剤
をゴム材料表面から内部へ適当に浸透し、かつ固
着させることのできる溶剤としてシクロヘキサノ
ンが適していることを見出した。 本発明方法で使用する印刷インキにおいては固
形分は約20〜60重量％の範囲で使用されるが、特
に30〜50重量％含有するのが好ましい。 本発明で使用するゴム材料は、従来より結束
材、包装材、保護材等に使用されている任意のゴ
ム材料でよく、その形態はシート状、チユーブ状
および輪状の任意の形であることができる。 上述した如きゴム材料表面に、上述した印刷イ
ンキで表示パターンを印刷するに当つては、転写
印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷等従来から使
用される任意の印刷法を使用できる。 本発明方法においては、上述した印刷インキを
使用し、ゴム材料表面上に目的とする表示パター
ンを印刷、乾燥した後、加熱処理し、次いで熱水
処理を行なう。 上記加熱処理は80℃〜150℃の温度で行なうの
がよい。また熱水処理には80℃以上沸点までの温
度を使用できる。 上記加熱処理を80℃未満の低い温度で行なう
と、皮膜形成剤成分である熱可塑性ゴムおよび／
または熱可塑性樹脂の軟化流動が不充分となり、
これらのゴム材料表面への固着性が不充分もしく
は不完全になることがあり、好ましくない。また
150℃を越えると、被印刷物であるゴム材料自体
の変質もしくは変色を生ずる恐れがある。また時
間については80℃の場合約１時間が適当であり、
150℃近辺では５分ほどで充分である。 上記熱水処理は、着色剤中の染料をゴム材料表
面から適当に内部へ浸透させるために行なう。こ
のときその浸透は30μ程度であるのが好ましい。
これより深く浸透すると、表示パターンの滲み、
不鮮明を生ずることがあり好ましくない。このた
め熱水処理を80℃未満で行なうと、着色剤中の染
料の固着皮膜形成材からのゴム材料内部への浸透
が不充分となり好ましくなく、また皮膜形成材の
ゴム材料表面への固着が低下することがあり好ま
しくない。また熱水処理時間は、80℃の場合20〜
30分、90℃の場合５〜10分が適当であり、これ以
上の時間をかけても品質上の悪影響はないが、浸
透効果を期待することは出来ない。 上記加熱処理には例えば空気循環式ヒーター、
電熱ヒーター、赤外ヒーターの如き通常の加熱装
置を使用できる。また熱水処理には浸漬式湯浴
槽、シヤワー式湯浴槽の如き通常の熱水処理装置
を使用できる。 なお本発明の方法によれば、上述した如くシー
ト状、チユーブ状、輪状のゴム材料に表示パター
ンを形成した後、これらを後処理で適宜裁断等に
より所望の大きさ、形状に変えることができる。
例えばチユーブ状のゴム材料に表示パターンを形
成した後、輪ゴムの形に裁断してもよく、またシ
ート状材料を裁断して細長片の形にすることがで
きる。 〔作用〕 本発明方法において、本発明による印刷インキ
でゴム材料表面に表示パターンを印刷したとき、
シクロヘキサノンが蒸発除去されるまでに、一部
はゴム材料表面から内部へと浸透し、このとき粒
子径の小さい着色剤、主として染料はシクロヘキ
サノンと共にゴム材料表面近くに沈降付着する。
一方残りの着色剤と皮膜形成材は一体となつてゴ
ム材料表面に固着される。 しかし、このときシクロヘキサノンが蒸発する
ことにより、固着した表示パターンは比較的疎密
度状態であり、この時の表示パターンのゴム材料
表面への固着程度は非常に弱く、ゴム材料の伸縮
によつて、あるいは他の物体との接触によつて容
易に剥離してしまう程度にすぎない。 本発明によれば次いで前述した如き80〜150℃
での加熱処理を行なうが、このとき上記印刷によ
り固着した表示パターン中の皮膜形成材が軟化
し、流動性を示し、皮膜形成材および着色剤は表
示パターン内で緻密になり、またゴム材料表面に
存在しうる凹部に流入し、ゴム材料表面への表示
パターンの固着力を向上させる。 本発明によれば上述した加熱処理に続いて80℃
以上で熱水処理を行なうが、このとき固着した表
示パターン中に熱水が浸透し、更にゴム材料表面
より内部へと浸透する。このとき主として水に可
溶性の染料が水と共にゴム材料表面より内部へ浸
透し、ゴム材料中に沈降する。これに追随して顔
料および皮膜形成材はゴム材料表面に密に集合固
着する。このときゴム材料の吸水効果は溶剤に対
する吸収効果と異なり小さいので、ゴム材料中に
水と共に染料が浸透しても、表示パターンを滲ま
せ、不鮮明にすることがない。また皮膜形成材は
この熱水処理によつて更に密になり、かつ堅くゴ
ム材料表面に固着するのでゴムの伸縮に対して極
めて堅牢で剥落することがなくなる。一般にこの
熱水処理により染料はゴム材料表面より約30μ程
度まで浸透することが判つた。 上述した加熱処理をせずに、印刷後直ちに熱水
処理を行なうと、皮膜形成材のゴム表面への固着
が弱く、また皮膜形成材も疎密度であるため、着
色剤特に染料が熱水中に溶出し、これらがゴム材
料表面の非表示パターン部分を着色したり、着色
剤を含む皮膜形成材が脱落することがある。 〔実施例〕 以下に実施例を挙げて本発明を説明する。部は
重量部である。 実施例 １ 肉厚１mm、長さ２ｍ、折径５cmのチユーブ状ゴ
ム材料の外周面に下記組成を有する印刷インキを
用いてグラビヤ印刷機により第１図に示す如く印
刷を行なつた。 印刷インキの組成 顔料カーボンブラツク 12部 黒色含金属染料 ３〃 ポリスチレン樹脂 20〃 ギルソナイト ３〃 パラフインワツクス ２〃シクロヘキサノン 60〃 計 100〃 印刷後常温で乾燥した後、120℃で５分間空気
循環式ヒーター中で加熱処理し、次いで90℃で５
分間浸漬式湯浴槽中で熱水処理して第１図に示す
如き表示パターンを有するゴム材料を得た。この
ものはゴム材料中に20μまで表示パターン部の染
料が浸透し、ゴム材料上に10μの厚さの表示パタ
ーンを有する皮膜が形成されていた。 上述した如くして得られ、第１図に示す表示パ
ターンを有するテユーブ状ゴム材料を幅10mmに輪
切りして得られた第２図に示す如き輪ゴムを下記
の条件により表示パターン面の摩擦試験を行なつ
た。 条 件 輪ゴムの伸長 100％ 摩擦面 ガーゼ（タイプ１） 摩擦回数 200回 その結果を下表１にＡとして示す。また市販の
通常の印刷インキを用いて印刷のみをした同様の
輪ゴムの同じ試験の結果をＢとして表１に示す。

【表】 表１より明らかな如く本発明により形成したゴ
ム材料の表示パターンは剥離することなく、良好
な耐摩擦性を有していることが判る。 実施例 ２ 肉厚１mm、幅10mm、折径５cmの輪ゴムの外周面
に下記組成を有する印刷インキを用いてフレキソ
印刷法により第２図に示す如き輪ゴム表面に表示
パターンを印刷した。 印刷インキの組成 顔料カーボンブラツク 12部 黒色含金属染料 ３〃 SBS 10〃 ポリスチレン樹脂 10〃 ギルソナイト ３〃 パラフインワツクス ２〃シクロヘキサノン 60〃 計 100〃 印刷後直ちに120℃で15分間空気循環ヒーター
中で加熱処理し、次いで95℃で15分間浸漬式湯浴
槽中で熱水処理して第２図に示す如き表示パター
ンを有する輪ゴムＣを得た。このものはゴム材料
中に5μまで表示パターン部の染料が浸透し、ゴ
ム材料上に10μの厚さの表示パターンを有する皮
膜が形成されていた。 この輪ゴムを実施例１と同様に摩擦試験をし
た。その結果を表２に示す。

〔発明の効果〕

本発明により得られるゴム材料は、例えば使用
時の伸張、他の物体との摩擦があつても、表示パ
ターンが剥離したり、摩耗による不鮮明を生ずる
ことがないすぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により得られた表示パターンを
有するゴム材料の一実施例の斜視図であり、第２
図は輪ゴムの斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シクロヘキサノン中に皮膜形成材としての熱
   可塑性ゴムおよび／または熱可塑性樹脂を溶解
   し、この溶液中に染料および顔料を溶解もしくは
   分散させたインキを使用してゴム材料表面に表示
   パターンを印刷し、上記印刷したゴム材料を加熱
   処理し、次いで熱水処理することを特徴とする表
   示パターンを有するゴム材料の製造方法。 ２ ゴム材料がシート状、チユーブ状または輪状
   である特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ３ 熱可塑性ゴムが、スチレン−ブタジエン−ス
   チレン（SBS）ブロツク共重合体またはスチレン
   −イソプレン−スチレン（SIS）ブロツク共重合
   体である特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の製造方法。 ４ 熱可塑性樹脂がポリスチレン樹脂である特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の製造方法。 ５ 加熱処理を80〜150℃の温度で行なう特許請
   求の範囲第１項〜第４項の何れか一つに記載の製
   造方法。 ６ 熱水処理が80℃以上の熱水中で行なう特許請
   求の範囲第１項〜第４項の何れか一つに記載の製
   造方法。