JP2007292602A - Air permeability testing method of rubber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゴムの気体透過性試験方法に関し、さらに詳しくは、加硫工程におけるゴムの未加硫状態から加硫状態に至るまでの間の気体透過性を把握できるようにしたゴムの気体透過性試験方法に関するものである。 The present invention relates to a rubber gas permeability test method, and more particularly, to determine the gas permeability of rubber from an unvulcanized state to a vulcanized state in a vulcanization process. It relates to the sex test method.
ゴム製品を製造する際の加硫工程では、加硫金型の中で未加硫ゴムが加圧状態で加熱されて加硫ゴムとなる。例えば、コンベヤベルトの場合、未加硫のゴム部材により補強層を挟んで積層した未加硫の成形品を加硫するが、加硫後の製品の表面に膨れ等の故障が発生することがある。この故障は主に、ゴムの気体透過性が低いため、成形時に積層体内に巻き込んだ気体が加熱されて膨張し、或いは補強層やゴムに含まれる水分等が加熱されて生じた気体がゴムを透過して外部に流出できないことに起因するものである。大型のコンベヤベルト等では、このような不具合が生じると補修作業が大掛かりになるため、事前に使用するゴムの気体透過性を把握して、適切な種類のゴムを使用するなど、不具合を回避する必要がある。 In the vulcanization process when producing rubber products, unvulcanized rubber is heated in a vulcanization mold in a pressurized state to become vulcanized rubber. For example, in the case of a conveyor belt, an unvulcanized molded product laminated with a reinforcing layer sandwiched between unvulcanized rubber members is vulcanized, but failure such as swelling may occur on the surface of the product after vulcanization. is there. This failure is mainly due to the low gas permeability of rubber, so that the gas entrained in the laminate during heating is expanded by heating, or the gas generated by heating the moisture contained in the reinforcing layer or rubber is the rubber. This is because it cannot permeate and flow out. For large conveyor belts, etc., if such a problem occurs, the repair work becomes large. Therefore, grasp the gas permeability of the rubber to be used in advance and use the appropriate type of rubber to avoid the problem. There is a need.
しかしながら、従来のゴムの気体透過性試験方法は、加硫ゴムを評価対象にするものばかりであり(例えば、特許文献1参照)、加硫工程におけるゴムの未加硫状態から加硫状態に至る間の気体透過性を評価できるものではなかった。
本発明の目的は、加硫工程におけるゴムの未加硫状態から加硫状態に至るまでの間の気体透過性を把握できるようにしたゴムの気体透過性試験方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a gas permeability test method for rubber so that the gas permeability between the unvulcanized state and the vulcanized state of rubber in the vulcanization step can be grasped.
上記目的を達成するため本発明のゴムの気体透過性試験方法は、評価対象のゴムからなる2枚の未加硫のゴムシートの間に水分を含む補強層を密閉するように介挿して積層し、該積層して作製した未加硫の試験サンプルを加硫金型の中で加硫し、該加硫後の試験サンプルの表面または内部の状態に基づいて気体透過性を評価することを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the rubber gas permeability test method of the present invention is laminated by inserting a reinforcing layer containing moisture between two unvulcanized rubber sheets made of rubber to be evaluated. And vulcanizing the unvulcanized test sample produced by the lamination in a vulcanization mold, and evaluating the gas permeability based on the surface or internal state of the test sample after vulcanization. It is a feature.
本発明のゴムの気体透過性試験方法によれば、評価対象のゴムからなる2枚の未加硫のゴムシートの間に補強層を密閉するように介挿して積層した未加硫の試験サンプルを加硫金型の中で加硫することにより、補強層などに含まれる水分から生じた気体はゴムシートを透過しなければ外部に流出することができない。これにより加硫工程におけるゴムの気体透過性に応じて、試験サンプルの内部からゴムシートを膨張させるように作用する力に差異が生じるので、加硫後の試験サンプルの表面または内部の状態を観察することにより、ゴムの未加硫状態から加硫状態に至るまでの間の気体透過性を把握することが可能になる。 According to the rubber gas permeability test method of the present invention, an unvulcanized test sample in which a reinforcing layer is interposed between two unvulcanized rubber sheets made of rubber to be evaluated and sealed. By vulcanizing in a vulcanizing mold, the gas generated from moisture contained in the reinforcing layer or the like cannot flow out to the outside unless it permeates the rubber sheet. This causes a difference in the force acting to expand the rubber sheet from the inside of the test sample, depending on the gas permeability of the rubber in the vulcanization process, so observe the surface or internal state of the test sample after vulcanization By doing so, it becomes possible to grasp | ascertain the gas permeability between the unvulcanized state of rubber | gum and a vulcanized state.
以下、本発明のゴムの気体透過性試験方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。
図1、2に例示するような未加硫の試験サンプル1を作製する。この試験サンプル1は、評価対象となるゴムにより形成された2枚の未加硫のゴムシート2、2により補強層3を挟んだ構造となっている。互いのゴムシート2、2は、それぞれの周縁部で補強層3の四方を囲み、補強層3を密封するように積層されている。
The rubber gas permeability test method of the present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings.
An
この補強層3は例えば、種々の繊維からなる帆布等であり、基準として設定した仕様、例えば、このゴムシート2、2のゴムを用いる製品に主に使用する補強層と同じ仕様にする。それぞれのゴムシート2、2と補強層3との間には、接着ゴム4、4が介挿され、ゴムシート2、2と補強層3とを強固に接着するようにしている。接着ゴム4、4についても基準として設定した仕様、例えば、このゴムシート2、2のゴムを用いる製品に主に使用する接着ゴムと同じ仕様にする。この評価対象のゴムが接着性に優れ、製品に使用する際に補強層との間に接着ゴムを用いない場合は、試験サンプル1においても接着ゴム4、4を省略することもできる。
The reinforcing
次いで、図3に例示するように、作製した未加硫の試験サンプル1を、加硫金型5の中に入れて所定時間、所定の加圧下で加熱して加硫する。この加硫条件は、この評価対象となるゴムを使用する製品の加硫条件に基づいて決定することが好ましい。加硫金型5は、図3に例示したものに限らず、例えば、四角形状の鉄製のフレーム体と、このフレーム体の上下を塞ぐ鉄板とにより構成して簡素にすることもできる。
Next, as illustrated in FIG. 3, the produced
次いで、図4に例示するように、加硫後の試験サンプル1を加硫金型5から取り出し、外観観察を行なう。この試験サンプル1では、補強層3がゴムシート2、2により密閉された状態にあるので、加硫工程において補強層3やゴムシート2、2に含まれる水分およびその他の蒸発成分が加熱されて発生した気体は、ゴムシート2、2を透過しなければ外部に流出できない。そのため、ゴムシート2、2の気体透過性が低ければゴムシート2、2には内部から膨張しようとする大きな力が作用し、ゴムシート2、2の気体透過性が高ければ、作用する力が小さくなる。
Next, as illustrated in FIG. 4, the
そのため、ゴムシート2、2を形成するゴムの加硫工程における気体透過性の違いに応じて、加硫後の試験サンプル1の表面に生じる膨れの数や大きさに差異が生じる。図4は、ゴムシート2、2のゴムの加硫工程における気体透過性が低いため、試験サンプル1の内部から外部に気体aが十分に流出せず、上側のゴムシート2と補強層3(接着ゴム4)との間に溜まって、その影響により表面に膨れbが生じている状態を例示している。
Therefore, depending on the difference in gas permeability in the rubber vulcanization process for forming the
このように、加硫後の試験サンプル1の表面状態を観察することにより、ゴムシート2を形成しているゴムの加硫工程における未加硫状態から加硫状態に至る間の気体透過性を把握することができる。また、膨れbの数や大きさにより気体透過性の程度も把握することができる。特に、大型のコンベヤベルト等のゴム製品に使用するカバーゴムの種類を選択する際には、加硫による表面の膨れなどの不具合を事前に回避できるので有益な試験方法である。
Thus, by observing the surface state of the
ゴムシート2、2の厚さは1mm〜20mm程度にすることが好ましく、厚さが1mm未満であるとゴム種による気体透過性の差が生じにくく、20mm超になるとゴムシート2の剛性が高くなって膨れbが生じにくくなり、外観観察だけでは気体透過性を評価することが困難になる。
The thickness of the
また、補強層3の含水率は1%〜30%程度にすることが好ましく、特に1〜2%程度に設定することが好ましい。ゴム製品に使用する補強層3の含水率は一般に1〜2%程度であるが、浸水等により最大に吸水した場合は30%程度になるので、この1〜30%の範囲に設定することにより、実際の製品の加硫工程で生じ得る条件に対応することができる。この試験条件において、気体となる物質であれば水に替えて用いることができる。
The moisture content of the reinforcing
試験サンプル1の仕様や試験条件によってはゴムシート2の表面に膨れbがほとんど発生しない場合があるので、表面状態を観察するだけではなく、加硫後の試験サンプル1を切断して内部の状態を観察することが好ましい。試験サンプル1の内部状態の観察により、ゴムシート2と補強層3(接着ゴム4)との間に溜まった気体aの跡を発見することができ、より詳細にゴムの気体透過性を把握することができる。
Depending on the specifications and test conditions of the
図1に例示した構造の試験サンプルを作製し、その仕様を積層するそれぞれのゴムシートのゴム種をアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、厚さを3.0mmとし、それぞれの接着ゴムのゴム種をアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)とスチレンブタジエンゴム(SBR)とのブレンドゴム、厚さを0.3mmとし、補強層の種類をナイロン帆布とした共通条件で、積層するそれぞれのゴムシートのゴムに含まれるアクリロニトリル(AN)の含有率を32%と28%の2種類、補強層の含水率を4.9%と17.0%の2種類の合計4種類とした試験サンプルを用いてゴムの気体透過性試験を行なった。試験サンプルを作製する際に、積層するゴムシートの周縁部の互いに対向する接着ゴムにメチルエチルケトンを塗布して密着させて積層した。すべての試験サンプルを同一の加硫金型により加硫時間15分、加熱温度148℃、圧力(試験サンプルの表面面圧)1.0MPaの共通の加硫条件で加硫して、加硫後のそれぞれの試験サンプルの表面状態を観察し、その結果を表1に示す。 A test sample having the structure illustrated in FIG. 1 is prepared, and the rubber type of each rubber sheet to be laminated is acrylonitrile butadiene rubber (NBR), the thickness is 3.0 mm, and the rubber type of each adhesive rubber is acrylonitrile. Acrylonitrile contained in the rubber of each rubber sheet to be laminated under the common conditions of blend rubber of butadiene rubber (NBR) and styrene butadiene rubber (SBR), with a thickness of 0.3 mm and a reinforcing layer of nylon canvas Gas permeability of rubber using test samples with 2 types of (AN) content of 32% and 28% and 2 types of moisture content of reinforcing layer: 4.9% and 17.0%. A test was conducted. When producing a test sample, methyl ethyl ketone was applied and adhered to the adhesive rubbers facing each other at the peripheral edge of the rubber sheet to be laminated. All test samples were vulcanized using the same vulcanization mold under the same vulcanization conditions of vulcanization time of 15 minutes, heating temperature of 148 ° C. and pressure (surface pressure of the test sample) of 1.0 MPa. The surface state of each test sample was observed, and the results are shown in Table 1.
表1の結果より、評価対象のゴムのANの含有率が高い程、加硫後の試験サンプルの表面に膨れが生じ易く、また、補強層の含水率が高い程、表面に膨れが生じ易いことが分かる。このように、本発明の試験方法によれば、ゴム種や補強層の含水率の違いによる気体透過性の違いや気体透過性の程度を把握できることが確認できた。 From the results in Table 1, the higher the AN content of the rubber to be evaluated, the more easily the surface of the test sample after vulcanization is swollen, and the higher the moisture content of the reinforcing layer is, the more easily the surface is swollen. I understand that. Thus, according to the test method of this invention, it has confirmed that the difference in gas permeability by the difference in the moisture content of a rubber seed | species or a reinforcement layer and the grade of gas permeability could be grasped | ascertained.
1 試験サンプル
2 ゴムシート(評価対象ゴム)
3 補強層
4 接着ゴム
5 加硫金型
a 気体 b 膨れ
1
3 Reinforcing
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JP2000234054A (en) * | 1998-12-18 | 2000-08-29 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Thermoplastic elastomer composition and laminate using this |
JP2003279465A (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Osaka Gas Co Ltd | Gas permeability measuring device and measuring method |
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