JP2021117179A - 吐出温度予測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この吐出温度予測方法は、第一工程及び第二工程を有している。第一工程では、未加硫ゴムからなる試験片を準備する。第二工程では、試験片の粘弾性測定をおこなって得られるせん断応力−せん断歪み特性におけるヒステリシスループから、せん断発熱量を算出する。粘弾性測定で試験片に加えるせん断歪みは、100%以上である。この方法では、せん断発熱量を指標として、未加硫ゴムの押出機からの吐出温度を予測する。好ましくは、粘弾性測定の測定温度は、40℃以上120℃以下である。好ましくは、粘弾性測定の測定時圧力は、1MPa以上7MPa以下である。
【選択図】図1
Description
(1)未加硫ゴムからなる試験片を準備する第一工程、
及び
(2)この試験片の粘弾性測定をおこなって得られるせん断応力−せん断歪み特性におけるヒステリシスループから、せん断発熱量を算出する第二工程
を有している。粘弾性測定において試験片に加えるせん断歪みは、100%以上である。未加硫ゴムの押出機からの吐出温度は、このせん断発熱量を指標として予測される。
[実施例1]
(第一工程)
下表1にA−Eとして示された配合に従って、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を配合し、充填率58%となるように、容量1.7Lのバンバリーミキサー(神戸製鋼製)に投入した。投入された材料の温度が140℃に到達するまで、回転速度80rpmで、加熱しながら混練した。取り出した混練物(約1kg)に、下表1に示された量の硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて80℃で5分間混合することにより、未加硫ゴムA−Eを得た。得られた未加硫ゴムA−Eから、粘弾性測定用試験片としてそれぞれ約6gを採取した。
未加硫ゴムAからなる試験片の粘弾性測定をおこなった。測定には、モンテック社製のラバープロセスアナライザー(商品名「D−RPA3000」)を使用した。測定温度:100℃、測定時圧力:6MPa、測定周波数:1Hzの条件で、せん断歪み±200%の範囲におけるせん断応力[Pa]の変動を測定した。縦軸をせん断応力(Stress)とし、横軸をせん断歪み(Strain)として得られたヒステリシスループが、図1に示されている。このヒステリシスループの面積から、未加硫ゴムAのせん断発熱量を算出した。同様にして、未加硫ゴムB−Eからなる試験片の粘弾性測定をおこなって、それぞれせん断発熱量[kJ/m3]を算出した。得られた結果が、下表2に発熱量Qとして示されている。
JIS K6300−1「未加硫ゴム−物理特性−第1部:ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準拠して、実施例1と同様にして得た未加硫ゴムA−Eのムーニー粘度(VIS)を測定した。測定には、島津製作所社製のムーニー粘度計(商品名「SMV−300」)を使用した。測定条件は、以下の通りとした。得られた結果が、下表2にVIS(ML1+4)として示されている。
測定温度:130℃
ローター:L形
予熱時間:1分
回転時間:4分
実施例1と同様にして得た未加硫ゴムA−Eを、それぞれ、押出機に投入して、以下の条件で押し出すことにより、吐出温度[℃]を測定した。使用した押出機は、シリンダ内に複数のピン(φ200mm)が設けられたピンタイプ押出機(コールド押出機)であった。得られた結果が、下表2に吐出温度T1として示されている。
装置温度:80℃
吐出量:1600kg/hr
スクリュー回転速度:20rpm
スクリューのL/D比:18
SBR:JSR(株)製のスチレンブタジエンゴム、商品名「SBR1712」
BR:宇部興産(株)製のハイシスブタジエンゴム、商品名「BR150B」
NR:天然ゴム、商品名「TSR20」
CB:三菱化学(株)製のカーボンブラック、商品名「ダイアブラックN330」(N2SA:79m2/g)
シリカ:エボニックデグッサ社製の商品名「ULTRASIL VN3」(N2SA:175m2/g)
カップリング剤:Momentive社製の8−メルカプトオクタノイルトリエトキシシラン、商品名「NXT」
オイル:出光興産(株)製のアロマオイル、商品名「ダイアナプロセスAH−24」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の商品名「酸化亜鉛2種」
老化防止剤:住友化学(株)製の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(6PPD)、商品名「アンチゲン6C」
ワックス:日本精蝋(株)製の商品名「オゾエース0355」
硫黄:日本乾溜工業(株)製の商品名「セイミサルファー」(不溶性硫黄、オイル分10%含有)
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のN−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CBS)、商品名「ノクセラーCZ−G」
[参考例2]
吐出量を1600kg/hrから1440kg/hrに変更し、スクリュー回転速度を20rpmから18rpmに変更した以外は、参考例1と同様にして、未加硫ゴムA−Eの吐出温度[℃]を測定した。測定結果が、下表3に吐出温度T2として示されている。
[実施例2−3]
第二工程における粘弾性測定の測定時圧力を、それぞれ、1MPa及び3MPaに変更した以外は、実施例1と同様にして、未加硫ゴムA−Eのせん断発熱量Q[kJ/m3]を求めた。得られた結果が、下表4に示されている。
Claims (3)
- 未加硫ゴムからなる試験片を準備する第一工程と、
上記試験片の粘弾性測定をおこなって得られるせん断応力−せん断歪み特性におけるヒステリシスループから、せん断発熱量を算出する第二工程と、
を有しており、
上記粘弾性測定において上記試験片に加えるせん断歪みが、100%以上であり、
上記せん断発熱量を指標として、上記未加硫ゴムの押出機からの吐出温度を予測する、吐出温度予測方法。 - 上記粘弾性測定における測定温度が、40℃以上120℃以下である、請求項1に記載の吐出温度予測方法。
- 上記粘弾性測定における測定時圧力が、1MPa以上7MPa以下である、請求項1又は2に記載の吐出温度予測方法。
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