JPS5849564B2 - 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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JPS5849564B2
JPS5849564B2 JP8037479A JP8037479A JPS5849564B2 JP S5849564 B2 JPS5849564 B2 JP S5849564B2 JP 8037479 A JP8037479 A JP 8037479A JP 8037479 A JP8037479 A JP 8037479A JP S5849564 B2 JPS5849564 B2 JP S5849564B2
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vinyl chloride
chloride resin
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plasma
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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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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩化ビニル系樹脂戒形品の製造力法に関するも
のであり、特には該或形品の表面特性を改質することに
より戒形品内部の可塑剤、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
の戒形品を与えるが、これはフタ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成形品
用としても広く応用されている。
この成形にあたっては成形作業性改良のほか化学的、物
理的にすぐれた或形品を得る目的で、可塑剤のほかに安
定剤、滑剤、抗酸化剤、キレークー、無滴剤、紫外線吸
収剤、帯電防止剤、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、合戒皮革、チューブ、ホ
ース、バック、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戊形品には、
それ(こ含有される可塑剤、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にじみ出るという現
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
与等がある程晩達戒されるけれども、可塑剤等のfζじ
み出し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
外線処理では戒形品表面の分解劣化にともなう着色の問
題がある。
さらに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。
他力、塩化ビニル樹脂等の戒形品の表面を低温プラズマ
処理することにより表面の改質を行い、戒形品内部の可
塑剤が表面に移行しにじみ出るのを防止する試みが行わ
れているが、この場合{こは低温プラズマ処理による効
果が初期の間はかなり明瞭に認められるものの、或形品
が屋外等で長期間使用された場合(こ、経口的にその効
果が消失されてしまう(耐候性、特久性(こ零る)とい
う問題点がある。
本発明者らはかかる技術的課題fコついて鋭意研究を重
ねた結果、分子内に2個以上のアリル基を有するアリル
基含有化合物を所定量含む塩化ビニル系樹脂或形品を低
温プラズマ処理すると戒形品表面における分子間の架橋
結合を良好に進行させることができ、これにより可塑剤
等の添加戒分が戒形品表面(こにじみ出る現象が防止さ
れ、しかもその効果は長期間持続されることを見出し、
本発明を完或した。
すなわち、本発明は塩化ビニル系樹脂100重量部あた
り、分子内に2個以上のアリル基を有するアリル基含有
化合物を0.5〜50重量部含有してなる塩化ビニル系
樹脂組或物を成形し、ついでこの戒形品を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耐候
性、持久性にすぐれた塩化ビニル系樹脂戒形品の製造力
法{こ関するものである。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明の本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
クリル酸またはメタクJ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
、アクリ口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。
またアリル基含有化合物が必須の成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の架橋反
応を促進させる効果を示し、このにじみ出し防止の効果
は長期間持続されるという注目すべき利点がもたらされ
る。
これにより可塑剤等のにじみ出しが防止され、また可塑
剤の使用量消滅、さらには戒形品の柔軟性向上、成形品
表面の平滑性・美観向上に効果がある。
かかる目的で使用されるアリル基含有化合物としては、
ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、テトラアリ
ルオキシエタン、トリアリルシアヌレート、トリアリル
イソシアヌレート等が例示される。
アリル基含有化合物は塩化ビニル系樹脂100重量部に
対し0.5〜50重量部の範囲で使用することが必要と
され、これが少なすぎる場合には前記した低温プラズマ
処理による効果が小さくなるし、また多すぎる場合には
塩化ビニル樹脂本来の性能を備えた成形品を得ることが
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、
上記したアリル基含有化合物を必須成分として含有する
ほか、必要とされる各種添加剤、配合剤を含有する。
たとえば或形品の柔軟性、硬さを調節するために使用さ
れる可塑剤として、フタル酸ジエチル、フタル酸ジー2
−エチルヘキシル、フタル酸ジノニル等のフタル酸エス
テル、トリメリット酸トリメチル、トリメリット酸トリ
オクチル等のトリメリット酸エステル、アジピン酸ジオ
クチル、アジピン酸ジイソデシル、アゼライン酸ジオク
チル等の脂肪族二塩基酸エステル、オレイン酸ブチル、
アセチルリシノール酸メチル、塩素化脂肪酸メチル等の
脂肪酸エステル、エチルフタリルエチレンクリコレート
、ジエチレングリコールジベンゾエ−ト、アセチルクエ
ン酸トリブチル等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クイド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、
高級脂肪醒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戒形
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、防雲剤、顔料、染料等が例
示される。
本発明の力法で使用する塩化ビニル系樹脂組成物には、
戒形品の物性を改良する目的で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、アクリロニトリルーブタジエン
共重合体、スチレンーアクリロニトリル共重合体、エチ
レンプロピレンエラストマー、エチレンープロピレンジ
エ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100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。
本発明の方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、この戒形力法は押出
或形、射出戒形、カレンダー或形、インフレーション戒
形、圧縮戒形等従来塩化ビニル樹脂の戒形で採用されて
いる戊形手段によればよく、成形品の種類、形状につい
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トル〜10トルの圧力下(こ
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
該戒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 6M
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、プラズマ処理に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。
プラズマ重合性を有しない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、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、塩素、さらには
塩化水素、亜硫酸ガス、硫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
.0011−ル〜10トル(好ましくは0.011−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。
このようにして成形品をプラズマ処理することにより、
可塑剤等の添加剤が戒形品の表面(こにじみ出る現象が
完全に抑制され、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、特に成形品が屋外等で長期間使用された場合でも
該バリア一層はこわれることなくその機能を充分に発揮
するという注目すべき耐久性のある成形品が得られる。
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 塩化ビニル樹脂(TK−1300、信越化学社製商品名
)100重量部、DOP50重量部、ステアリン酸カル
シウム1.5重量部、ステアリン酸亜鉛1.5重量部よ
りなる配合物を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. 5 mmのシー
トを作成した。
これを試料A−1とする。
また上記配合物にさらにトリアリルシアヌレート5重量
部を配合したものを上記と同様の条件で混線、プレス成
形して厚さ0. 5 mmのシートを作成した。
これを試料B−1とする。上記試料A−1およびB−1
の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トルに調整
保持し、1 3.5 6 MHz, 1 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10分間処理した。
このようにしてプラズマ処理されたそれぞれのシートを
A−2およびB−2とする。
上記各試料について初期のn−へキサン抽出量およびウ
エザーメータによる強制劣化後のn−ヘキサン抽出量を
それぞれ測定したところ、結果は下記のとおりであった
n−ヘキサン抽出量測定法; 100mlの円筒形抽出容器の底に試料シートをセット
し、この26−の表面と501Illのn−ヘキサンと
を接触させ、37℃ウォーターバス中で2時間振とうし
て、n−へキサン中に抽出された可塑剤(DOP)の量
をガスクロマトグラフイにより定量分析した。
ウエザーメータfこよる強制劣化試験法;スタンダード
サンシャイン ウエザーオメータ WESUN HC
型(東洋理化社製)を使用して100時間または500
時間強制劣化させた。
実施例 2 塩化ビニル樹脂(TK−1 300 )100重量部、
DOP50重量部、ステアリン酸カルシウム1.5重量
部、ステアリン酸亜鉛1.5重量部よりなる配合物を1
60゜Cで10分間ロール混練し、これを165°Cで
プレス成形して厚さ0. 5 matのシートを作成し
た。
これを試料A−1とする。また上記配合物にさらにトリ
アリルイソシアヌレー}10重量部を配合したものを上
記と同様の条件で混線、プレス成形して厚さ0. 5
mmのシートを作威した。
これを試料B−1とする。上記試料A−1およびB−1
の各シートをプラズマ発生装置内にセットし、減圧下一
酸化炭素一アルゴン混合(10:90)ガスを通気しな
がら、圧力を0.8トルfこ調整保持し、1 3. 5
6 MHz、300W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5分間処理
した。
このよう(こして処理されたそれぞれのシートをA−2
およびB−2とする。
上記各試料について前例と同様にして初期のnーへキサ
ン抽出量およびウエザーメータによる強制劣化後のn−
ヘキサン抽出量をそれぞれ測定したところ、結果は下記
のとおりであった。
実施例 3 塩化ビニル樹脂(TK−1300)100重量部、DO
P50重量部、ステアリン酸カルシウム1.5重量部、
ステアリン酸亜鉛1、5重量部よりなる配合物を160
゜C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間のシートを作成した。
これを試料A−1とする。また上記配合物fこさらにト
リアリルシアヌレートを10重量部配合したものを上記
と同様の条件で混練、プレス成形して厚さ0.5間のシ
ートを作成した。
これを試料B−1とする。上記試料A−1およびB−1
の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0.15トルに調
整保持し、1 3.5 6MHz, 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5分間処理した。
このようにして処理されたそれぞれのシートをA−2お
よびB−2とする。
上記各試料について初期のn−ヘキサン抽出量および屋
外曝露後のn−ヘキサン抽出量を測定したところ、下記
のとおりであった。
参考例 塩化ビニル樹脂(TK−1300)100重量部、DO
P50重量部、ステアリン酸カルシウム1.5重量部、
ステアリン酸亜鉛1.5重量部よりなる配合物に、塩化
ビニル樹脂の架橋剤としてジベンゾイルパーオキサイド
5重量部とジアリルフタレート0.4重量部とを配合し
たものをc−Lジキュミルバーオキサイド10重量部を
配合したものをd−1、ジビニルアジペート10重量部
を配合したものをe−1、ジビニルベンゼン10重量部
を配合したものをf−1.メチルメタクリレート10重
量部を配合したものをg−Lアリルマレエート10重量
部配合したものをh−1とし、これらの配合物を160
℃で10分間ロール混練し、これを165°Cでプレス
成形して厚さ0. 5 mmのシートを作成した。
これらの各シート(試料)を順に、C−1 , D−1
, E−1 , F−1 , G 一1,H−1とす
る。
上記シートをプラズマ発生装置内にセットし、減圧下一
酸化炭素一アルゴン混合(10:90)ガスを通気しな
がら圧力を0.8トルに調整保持し、1 3.5 6
MHz3 0 0Wの高周波電力を与えて放電させるこ
とによりプラズマを発生させ、シート面を5分間処理し
た。
このよう(こして処理したシートを順(こC−2 ,
D−2 ,E−2 ,F−2 ,G2,H−2とす
る。
以上の各シートについて、初期のn−ヘキサン抽出量、
およびウエザーメークによる強制劣化後のn−ヘキサン
抽出量をそれぞれ測定したところ、結果は下記のとおり
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、分子内にア
    リル基を2個以上有するアリル基含有化合物を0.5〜
    50重量部含有してなる塩化ビニル系樹脂組成物を戒形
    し、ついでこの戒形品を0.0 01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。
JP8037479A 1979-06-26 1979-06-26 塩化ビニル系樹脂成形品の製造方法 Expired JPS5849564B2 (ja)

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GB8019571A GB2052525B (en) 1979-06-26 1980-06-16 Method for the preparation of shaped articles of vinyl chloride based resin with surface properties
DE19803023176 DE3023176A1 (de) 1979-06-26 1980-06-20 Verfahren zur herstellung von formstoffen aus harzen auf vinylchloridbasis
FR8014111A FR2459813B1 (fr) 1979-06-26 1980-06-25 Procede pour la fabrication de produits faconnes en resine pvc dont la surface est traitee par le plasma, ainsi que les produits obtenus

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