(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫ゴム成形品を照射時酸素濃度が10〜500ppm(容積)の雰囲気中で、加速電圧300kV以下の電子線を照射することを特徴とする加硫ゴム成形品の表面処理方法。
【請求項２】
照射時酸素濃度の調節が不活性ガスを同時に流すことにより行われる請求項１記載の加硫ゴム成形品の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加硫ゴム成形品の表面処理方法に関する。更に詳しくは、放射線照射による加硫ゴム成形品の表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は先に、表面に多官能性不飽和化合物を付着させた加硫ゴム成形品を、電子線、γ線、Ｘ線等の放射線で照射処理する加硫ゴム成形品の表面処理方法を提案している(特開平1-240536号公報)。
【０００３】
この提案された方法は、加硫ゴム成形品の低摩擦化および非粘着化という目的は達成させるものの、多官能性不飽和化合物の付着および乾燥という工程を必要とするばかりではなく、未硬化多官能性不飽和化合物の成形品表面における残存に対しても対処しなければならないという問題がみられた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、加硫ゴム成形品に多官能性不飽和化合物などを付着させることのない簡単な放射線照射方法で、成形品表面における低摩擦化および非粘着化を達成せしめる加硫ゴム成形品の表面処理方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明の目的は、加硫ゴム成形品を照射時酸素濃度が約10〜500ppm(容積)の雰囲気中で、加速電圧約300kV以下の電子線を照射する加硫ゴム成形品の表面処理方法によって達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
表面処理さるべき加硫ゴム成形品としては、フッ素ゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、NBR、水素化NBR、エチレン・プロピレン系共重合ゴム(EPDM)等の合成ゴムあるいは天然ゴムの一次加硫または二次加硫成形品が挙げられる。
【０００７】
これらの加硫ゴム成形品は、電子線照射処理される。電子線照射処理は、加硫ゴム成形品の表面のみを秒単位という非常に短かい時間で処理することが可能であり、生産性の高い処理方法ということができる。これに対して、電子線以外の放射線を照射した場合には、放射線が加硫ゴム成形品の内部迄浸透し、ゴム全体を硬化させてしまう。
【０００８】
電子線照射を空気中で行うとオゾンが発生し、ゴム材料を劣化させるばかりではなく、電子銃等の金属部に腐食を生じさせるので、このような電子線照射処理においても、照射時の酸素濃度が約10〜500ppm(容積)、好ましくは約50〜100ppm(容積)の雰囲気中で行われることが必要である。
【０００９】
このような酸素濃度の調節は、窒素、アルゴン等の不活性ガスを酸素と同時に流すことによって行われる。約10ppm(容積)以下という酸素濃度は、実際にそのような濃度を達成させるために多大の時間と不活性ガス量を必要とするので実用的ではないばかりではなく、本発明の所期の目的を達成させることを困難とさせる。一方、約500ppm(容積)以上という酸素濃度では、ゴム材料の劣化や金属部の腐食などといった問題を生ずる。
【００１０】
電子線の照射は、ゴム表面の粘着性を低減させるだけであるので、上記の如き酸素濃度雰囲気中で、約300kV以下、好ましくは約80〜250kVの加速電圧および約1〜500Mrad、好ましくは約5〜300Mradの照射線量という照射条件下で行われる。加速電圧をこれ以上にすると、電子線が深く浸透して加硫ゴム成形品全体の硬さが高くなりすぎ、γ線など他の放射線を照射したときと同様に、加硫ゴムの内部迄架橋するようになる。照射線量がこれ以下では、本発明の目的とする所期の効果が得られなくなり、一方これ以上では、加硫ゴム成形品表面部分のみの硬さが非常に高くなるばかりではなく、破断時伸びが極端に低下して割れなどを生ずるようになる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明方法においては、加硫ゴム成形品に特定の照射時酸素濃度雰囲気中で約300kV以下の加速電圧で電子線を照射するだけで、成形品表面における低摩擦化および非粘着化を容易に達成させることができる。
【００１２】
【実施例】
次に、実施例について本発明を説明する。
【００１３】
実施例１
フッ素ゴム(日本メクトロン社製品RE230)          100重量部
MTカーボンブラック                              20  〃
酸化マグネシウム                                15  〃
加硫剤(デュポン社製品Diak#3)                     3  〃
以上の各配合成分をオープンロールを用いて混練し、混練物について150℃、30分間のプレス加硫および250℃、24時間のオーブン加硫(二次加硫)を行って、シート状物(100×100×2mm)を加硫成形した。
【００１４】
得られた加硫シートを、岩崎電気製電子線照射装置を用いて、下記条件下で電子線を照射した。なお、酸素濃度の調節は、窒素ガスを同時に流すことによって行われた。
加速電圧：250kV
照射線量：300Mrad
照射時間：約10秒間
照射時酸素濃度：100ppm(容積)
【００１５】
このような条件下で電子線照射処理された加硫シート(面積20×20mm)同士を、荷重1Kgで30分間加圧し、再び引き剥すときの荷重をオートグラフを用いて測定して非粘着性の目安とした。
【００１６】
実施例２
実施例1において、照射時酸素濃度を50ppm(容積)に変更した。
【００１７】
比較例１
実施例1において、電子線照射が行われなかった。
【００１８】
比較例２
実施例1と同じ方法で得られた加硫シートを、トリアリルイソシアヌレート(日本化成製品タイク100)の50%アセトン溶液に10分間浸漬した後、室温下に2時間放置した。この浸漬処理加硫シートについて、実施例１と同様の電子線照射および引き剥し時の荷重測定が行われた。
【００１９】
比較例３
実施例1において、照射時酸素濃度が1000ppm(容積)に変更された。オゾン発生による劣化が生じ、照射表面に微小なクラックや電子銃のチタン薄膜の酸化がみられた。
【００２０】
実施例３
NBR(日本合成ゴム製品N240S)                  100重量部
酸化マグネシウム                              5  〃
SRFカーボンブラック                          50  〃
炭酸カルシウム                               10  〃
ジオクチルフタレート                         20  〃
老化防止剤
(大内新興化学製品ノクラックODA)           1.5  〃
加硫促進剤
(大内新興化学製品ノクセラーD)             1.5  〃
加硫促進剤
(大内新興化学製品ノクセラーTT)            1.5  〃
イオウ                                      0.3  〃
【００２１】
以上の各配合成分をオープンロールを用いて混練し、混練物について150℃、15分間のプレス加硫および160℃、2時間のオーブン加硫(二次加硫)を行って、シート状物(100×100×2mm)を加硫成形した。
【００２２】
得られた加硫シートについて、下記条件下での電子線照射および引き剥し時の荷重測定(ただし、加圧時間は1時間に変更)を実施例1と同様に行った。
加速電圧：150kV
照射線量： 20Mrad
照射時間：約1秒間
照射時酸素濃度：200ppm(容積)
【００２３】
比較例４
実施例3において、電子線照射が行われなかった。
【００２４】
実施例４
アクリルゴム(日本メクトロン製品ノックスタイトA1095)    100重量部
老化防止剤(大内新興化学製品ノクラックCD)                 1  〃
FEFカーボンブラック                                     60  〃
ステアリン酸ナトリウム                                1.75  〃
ステアリン酸カリウム                                  0.75  〃
イオウ                                                0.25  〃
【００２５】
以上の各配合成分をオープンロールを用いて混練し、混練物について170℃、10分間のプレス加硫および180℃、8時間のオーブン加硫(二次加硫)を行って、シート状物(100×100×2mm)を加硫成形した。
【００２６】
得られた加硫シートについて、下記条件下での電子線照射および引き剥し時の荷重測定(ただし、加圧時間は1時間に変更)を実施例1と同様に行った。
加速電圧：180kV
照射線量：100Mrad
照射時間：約3秒間
照射時酸素濃度：200ppm(容積)
【００２７】
比較例５
実施例4において、電子線照射が行われなかった。
【００２８】
以上の各実施例および比較例での測定結果は、次の表に示される。
0004096450.tif 000002