JP6673414B2 - 耐オゾン性の評価方法及び耐オゾン寿命の予測方法 - Google Patents
耐オゾン性の評価方法及び耐オゾン寿命の予測方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6673414B2 JP6673414B2 JP2018159292A JP2018159292A JP6673414B2 JP 6673414 B2 JP6673414 B2 JP 6673414B2 JP 2018159292 A JP2018159292 A JP 2018159292A JP 2018159292 A JP2018159292 A JP 2018159292A JP 6673414 B2 JP6673414 B2 JP 6673414B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ozone
- strain
- time
- crack
- rubber
- 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.)
- Active
Links
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 61
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 63
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 63
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 28
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000010903 primary nucleation Methods 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 4
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 4
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 4
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 4
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 4
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 3
- OJOWICOBYCXEKR-KRXBUXKQSA-N (5e)-5-ethylidenebicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(=C/C)/CC1C=C2 OJOWICOBYCXEKR-KRXBUXKQSA-N 0.000 description 2
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 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
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)-2-methylpropan-2-amine Chemical compound C1=CC=C2SC(SNC(C)(C)C)=NC2=C1 IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N 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
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- PRBHEGAFLDMLAL-GQCTYLIASA-N (4e)-hexa-1,4-diene Chemical compound C\C=C\CC=C PRBHEGAFLDMLAL-GQCTYLIASA-N 0.000 description 1
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000001706 oxygenating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000010734 process oil Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 239000006234 thermal black Substances 0.000 description 1
- VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyltetrasulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
第1の本発明は、ゴム材料に静的なひずみを印加した状態でオゾンを照射し、一定時間ごとのクラックを計数する工程1−1と、計数されたクラック数の時間変化からクラック発生時間を見積もり、該クラック発生時間を耐オゾン性の指標とする工程1−2と、を含む耐オゾン性の評価方法である。第1の本発明のポイントは、これまで注目されていなかったクラック発生後のクラック数に着目し、かつ全く異分野である一次核生成の概念と対比させることで、分単位でのクラック発生時間を見積もることが可能になる点を見出した点にある。
先ず、ゴム材料に静的なひずみを印加した状態でオゾンを照射し、一定時間ごとのクラックを計数する工程1−1が実施される。
評価に供するゴム材料として、以下の配合をバンバリーミキサーで混合後、170℃で20分間プレス成形して作製した厚さ2mmのシート状のゴム架橋体(加硫ゴムシート)を用いた。なお、よりクラックの影響を見やすくするため、老化防止剤とWAXを抜いている。
SBR(ジェイエスアール(株)製のSBR1502、スチレン単位量23.5質量%):80質量部
BR(宇部興産(株)製のBR150B):20質量部
シリカ(デグッサ製のウルトラジルVN3、N2SA:175m2/g):85質量部
カーボンブラック(昭和キャボット(株)製のショウブラックN220、N2SA125m2/g):10質量部
シランカップリング剤(デグッサ製のSi69、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド):7質量部
ステアリン酸(日油(株)製のステアリン酸):1.5質量部
酸化亜鉛(三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号):2.5質量部
アロマオイル((株)ジャパンエナジー製のJOMOプロセスX140):10質量部
硫黄(鶴見化学(株)製の粉末硫黄):1.4質量部
加硫促進剤TBBS(大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド):2質量部
加硫促進剤DPG(大内新興化学工業(株)製のノクセラーD、N,N’−ジフェニルグアニジン):2質量部
第2の本発明は、ゴム材料に静的な各ひずみを印加した状態でオゾンを照射し、各ひずみごとのクラック発生時間を計測する工程2−1と、ひずみとクラック発生時間の関係式を利用して、実使用下でのひずみにおけるクラック発生時間を予測する工程2−2と、を含む耐オゾン寿命の予測方法である。第2の本発明のポイントは、オゾンとゴムの反応の活性化機構において、ひずみエネルギーの影響を組み込むことで、ゴムとオゾンの反応速度に与えるひずみの影響を理論的に見積もり、ゴムの耐オゾン寿命を理論的に精密に見積もることが可能になる点を見出した点にある。
JISに記載されているような一般的なオゾン試験では、単純な一軸伸長を行うため、上記式にλx=λ、λy=λz=1/√λを代入することで、反応速度のひずみ依存性を導ける。
先ず、ゴム材料に静的な各ひずみを印加した状態でオゾンを照射し、各ひずみごとのクラック発生時間を計測する工程2−1が実施される。
評価に供するゴム材料として、前述の配合の厚さ2mmのシート状のゴム架橋体(加硫ゴムシート)を用いた。
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018159292A JP6673414B2 (ja) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | 耐オゾン性の評価方法及び耐オゾン寿命の予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018159292A JP6673414B2 (ja) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | 耐オゾン性の評価方法及び耐オゾン寿命の予測方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014214611A Division JP6453609B2 (ja) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | 耐オゾン性の評価方法及び耐オゾン寿命の予測方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018180012A JP2018180012A (ja) | 2018-11-15 |
JP6673414B2 true JP6673414B2 (ja) | 2020-03-25 |
Family
ID=64275175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018159292A Active JP6673414B2 (ja) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | 耐オゾン性の評価方法及び耐オゾン寿命の予測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6673414B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0795115B2 (ja) * | 1988-12-06 | 1995-10-11 | 動力炉・核燃料開発事業団 | グローブボックス相互接続用ガスケット |
JPH11181151A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-06 | Tokai Rubber Ind Ltd | ゴム組成物 |
US6634236B2 (en) * | 2000-08-31 | 2003-10-21 | Cooper Technology Services, Llc | Method and article of manufacture for estimating material failure due to crack formation and growth |
JP2004043620A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Nitta Ind Corp | 耐オゾン性の良好なゴム材およびこれを用いたゴム支承体 |
-
2018
- 2018-08-28 JP JP2018159292A patent/JP6673414B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018180012A (ja) | 2018-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6634777B2 (ja) | 性能評価方法及び性能評価装置 | |
Wang et al. | Evaluation of the aging coefficient and the aging lifetime of carbon black-filled styrene-isoprene-butadiene rubber after thermal-oxidative aging | |
JP6401010B2 (ja) | 破壊強度予測方法及びタイヤ用ゴム組成物 | |
JP6870309B2 (ja) | 耐摩耗性能予測方法 | |
JP6673414B2 (ja) | 耐オゾン性の評価方法及び耐オゾン寿命の予測方法 | |
JP2022190433A (ja) | 弾性材料の性能評価方法 | |
JP7289186B2 (ja) | 耐摩耗性能及び耐破壊性能を予測する方法 | |
JP6453609B2 (ja) | 耐オゾン性の評価方法及び耐オゾン寿命の予測方法 | |
JP7081345B2 (ja) | 弾性材料の性能を評価するための方法 | |
JP2017171797A (ja) | 加硫剤を含む未加硫ゴム組成物の加硫開始温度域での粘度を測定する方法 | |
JP6912999B2 (ja) | 高分子材料の硫黄架橋構造解析方法 | |
JP6463623B2 (ja) | 材料の破壊強度の予測方法およびゴム組成物 | |
JP6822160B2 (ja) | 高分子複合材料のシート切れ評価方法 | |
Roche et al. | Influence of elastomers formulation on fatigue crack growth properties | |
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 | |
JP2009102630A (ja) | ゴム組成物 | |
JP2010032427A (ja) | ゴムの疲労試験方法 | |
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 | |
JP7069874B2 (ja) | 耐摩耗性能及び耐破壊性能の変化を予測する方法 | |
JP2006133167A (ja) | ゴム組成物の耐熱性評価方法及び耐熱性ゴム組成物の製造方法 | |
JP5814277B2 (ja) | 破壊エネルギー予測方法及びゴム組成物 | |
JP2019078669A (ja) | 高分子材料の硫黄架橋構造解析方法 | |
Ajay et al. | Quantitative estimation of filler-filler interaction of rubber vulcanizates using dynamic mechanical analyzer | |
JP7082367B2 (ja) | 加硫ゴムの耐摩耗性の予測方法 | |
Boone et al. | Effect of heat generated during stressing upon the tensile properties of rubber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180828 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190716 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190802 |
|
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: 20200204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6673414 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |