JP2020027084A - 架橋構造可視化方法 - Google Patents
架橋構造可視化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020027084A JP2020027084A JP2018153545A JP2018153545A JP2020027084A JP 2020027084 A JP2020027084 A JP 2020027084A JP 2018153545 A JP2018153545 A JP 2018153545A JP 2018153545 A JP2018153545 A JP 2018153545A JP 2020027084 A JP2020027084 A JP 2020027084A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sulfur
- vulcanization
- crosslinked structure
- visualizing
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007794 visualization technique Methods 0.000 title claims abstract description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 71
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 71
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims abstract description 61
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 20
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 14
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 12
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 10
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 9
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 9
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 9
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 5
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 5
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 5
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 5
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920005683 SIBR Polymers 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N benzothiazole Chemical compound C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical compound C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- -1 sulfenamides Chemical class 0.000 description 2
- HLBZWYXLQJQBKU-UHFFFAOYSA-N 4-(morpholin-4-yldisulfanyl)morpholine Chemical compound C1COCCN1SSN1CCOCC1 HLBZWYXLQJQBKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 4-n-(4-methylpentan-2-yl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZEUAKOUTLQUQDN-UHFFFAOYSA-N 6-(dibenzylcarbamothioyldisulfanyl)hexylsulfanyl n,n-dibenzylcarbamodithioate Chemical compound C=1C=CC=CC=1CN(CC=1C=CC=CC=1)C(=S)SSCCCCCCSSC(=S)N(CC=1C=CC=CC=1)CC1=CC=CC=C1 ZEUAKOUTLQUQDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209507 Camellia Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000000650 X-ray photoemission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 235000018597 common camellia Nutrition 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 150000004659 dithiocarbamates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005464 sample preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000003585 thioureas Chemical class 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- 239000012991 xanthate Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
下記配合内容に従い、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を充填率が58%になるように(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーに充填し、80rpmで140℃に到達するまで混練した(工程1)。工程1で得られた混練物に、硫黄及び加硫促進剤を下記配合内容にて添加し、160℃で20分間加硫することで加硫ゴム試料を得た(工程2)。
天然ゴム50質量部、ブタジエンゴム50質量部、カーボンブラック60質量部、オイル5質量部、老化防止剤2質量部、ワックス2.5質量部、酸化亜鉛3質量部、ステアリン酸2質量部、粉末硫黄1.2質量部、及び加硫促進剤CBS1質量部
天然ゴム:TSR20
ブタジエンゴム:宇部興産(株)製BR150B
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN351
オイル:(株)ジャパンエナジー製のプロセスX−140
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−1,3−ジメチルブチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355
酸化亜鉛:東邦亜鉛(株)製の銀嶺R
ステアリン酸:日油(株)製の椿
粉末硫黄(5%オイル含有):鶴見化学工業(株)製の5%オイル処理粉末硫黄(オイル分5質量%含む可溶性硫黄)
加硫促進剤CBS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド
特開2014−238287号公報に記載の方法を用いて、試料中のフリーサルファを除去した後、ミクロトームで、TEM用及びTEM−EDX用試料は厚み100nm、STXM用試料は厚み250nmにカットした後、TEM用のCu製のグリッドにマウントした。
作製した試料をTEM測定(市販の装置を使用)に供した。
作製した試料をTEM−EDX測定(市販の装置を使用)に供した。
以下の条件下で、作製した試料をSTXM測定に供した。
(測定場所)
自然科学研究機構 分子科学研究所 極端紫外光研究施設 BL4U
(測定条件)
輝度:1×1016(photons/s/mrad2/mm2/0.1%bw)
分光器:グレーティング
(測定エネルギー)
硫黄L殼吸収端:162〜168eV
実施例(STXM)、比較例1(TEM)、比較例2(TEM−EDX)のそれぞれについて、架橋不均一構造(加硫ゴム試料)、硫黄(未加硫ゴム試料)、加硫促進剤CBS、硫化亜鉛の分散状態の可視化の可否を評価した。なお、実施例は、図1〜3の方法に沿い、aXis2000(フリーソフト)、特異値分解を用いて解析し、前記可視化の可否を測定した。結果を表1に示す。
Claims (4)
- 加硫剤及び加硫に関する硫黄化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含有する高分子複合材料に、高輝度X線を照射しX線のエネルギーを変えながら微小領域のX線吸収量を測定し、特異値分解を用いて硫黄及び加硫に関する硫黄化合物の分散状態を可視化することにより、架橋構造を可視化する架橋構造可視化方法。
- 高分子複合材料が加硫済の複合材料である請求項1記載の架橋構造可視化方法。
- エネルギー範囲130〜280eVの硫黄L殼吸収端における硫黄のX線吸収量、エネルギー範囲2300〜3200eVの硫黄K吸収端における硫黄のX線吸収量、エネルギー範囲370〜500eVの窒素K殼吸収端における窒素のX線吸収量、エネルギー範囲500〜600eVの酸素K吸収端における酸素のX線吸収量の少なくとも1つを測定する請求項1又は2記載の架橋構造可視化方法。
- 高輝度X線は、輝度が1010(photons/s/mrad2/mm2/0.1%bw)以上である請求項1〜3のいずれかに記載の架橋構造可視化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018153545A JP7167546B2 (ja) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | 架橋構造可視化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018153545A JP7167546B2 (ja) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | 架橋構造可視化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020027084A true JP2020027084A (ja) | 2020-02-20 |
JP7167546B2 JP7167546B2 (ja) | 2022-11-09 |
Family
ID=69619927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018153545A Active JP7167546B2 (ja) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | 架橋構造可視化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7167546B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4249901A1 (en) | 2022-03-24 | 2023-09-27 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Method for estimating abrasion resistance |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005173050A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Ricoh Co Ltd | 画像形成用トナー、現像剤及び画像形成装置 |
JP2017020906A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 住友ゴム工業株式会社 | 硫黄含有高分子複合材料における架橋密度の測定方法 |
JP2017198548A (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 東洋ゴム工業株式会社 | 高分子材料の硫黄架橋形態解析方法 |
JP2017201252A (ja) * | 2016-05-02 | 2017-11-09 | 住友ゴム工業株式会社 | 加硫系材料分析方法 |
JP2017219476A (ja) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | 住友ゴム工業株式会社 | 架橋密度の測定方法 |
JP2018096905A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 住友ゴム工業株式会社 | 耐摩耗性能予測方法 |
-
2018
- 2018-08-17 JP JP2018153545A patent/JP7167546B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005173050A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Ricoh Co Ltd | 画像形成用トナー、現像剤及び画像形成装置 |
JP2017020906A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 住友ゴム工業株式会社 | 硫黄含有高分子複合材料における架橋密度の測定方法 |
JP2017198548A (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 東洋ゴム工業株式会社 | 高分子材料の硫黄架橋形態解析方法 |
JP2017201252A (ja) * | 2016-05-02 | 2017-11-09 | 住友ゴム工業株式会社 | 加硫系材料分析方法 |
JP2017219476A (ja) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | 住友ゴム工業株式会社 | 架橋密度の測定方法 |
JP2018096905A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 住友ゴム工業株式会社 | 耐摩耗性能予測方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
菊間淳 ほか: "走査型透過X線顕微鏡(STXM)による高分子材料の局所構造解析", 高分子学会予稿集, vol. 66, no. 2, JPN6022016468, 6 September 2017 (2017-09-06), pages 2 - 08, ISSN: 0004766004 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4249901A1 (en) | 2022-03-24 | 2023-09-27 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Method for estimating abrasion resistance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7167546B2 (ja) | 2022-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6743477B2 (ja) | 加硫系材料分析方法 | |
JP6657664B2 (ja) | 化学状態測定方法 | |
JP6870309B2 (ja) | 耐摩耗性能予測方法 | |
JP6348295B2 (ja) | 硫黄の化学状態を調べる方法 | |
JP6581539B2 (ja) | 高分子材料の硫黄架橋形態解析方法 | |
JP6544098B2 (ja) | 硫黄含有高分子複合材料における架橋密度の測定方法 | |
JP7167546B2 (ja) | 架橋構造可視化方法 | |
US10794893B2 (en) | Method for estimating abrasion resistance and fracture resistance | |
JP6374355B2 (ja) | 硫黄含有高分子複合材料における架橋密度の測定方法 | |
JP6912999B2 (ja) | 高分子材料の硫黄架橋構造解析方法 | |
JP2019045196A (ja) | フィラー及び硫黄を含有する高分子複合材料における、モノスルフィド結合の結合量、ジスルフィド結合の結合量、ポリスルフィド結合の結合量、及び、フィラー界面の結合量の測定方法 | |
JP5805043B2 (ja) | 劣化解析方法 | |
JP7053217B2 (ja) | 高分子材料の硫黄架橋構造解析方法 | |
JP6822160B2 (ja) | 高分子複合材料のシート切れ評価方法 | |
JP2015132518A (ja) | 硫黄の化学状態を調べる方法 | |
JP2017219476A (ja) | 架橋密度の測定方法 | |
EP4249901A1 (en) | Method for estimating abrasion resistance | |
JP7139238B2 (ja) | 高分子材料の硫黄架橋構造解析方法 | |
JP7163242B2 (ja) | 高分子材料の硫黄架橋密度評価方法 | |
JP6460730B2 (ja) | タイヤ用加硫ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JP7275461B2 (ja) | X線吸収スペクトルの取得方法及び検量線の作成方法 | |
JP7069874B2 (ja) | 耐摩耗性能及び耐破壊性能の変化を予測する方法 | |
JP6769122B2 (ja) | 高分子複合材料中の高分子の配向度を評価する方法 | |
JP5814277B2 (ja) | 破壊エネルギー予測方法及びゴム組成物 | |
JP6371174B2 (ja) | 硫黄の化学状態を調べる方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210623 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220406 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220628 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220927 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221010 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7167546 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |