加硫促進剤とは？

ものづくりプレス

2024-07-23

加硫とは

ゴムは、伸び縮みするという特徴を持つ材料の一つであり、これはゴム内部の分子が互いに結びついているために可能となります。
この分子同士を結びつけることを「架橋」といい、この工程が加硫と呼ばれます。

加硫前のゴム分子は鎖状になっていますが、加硫を行うことでこれらの鎖状分子がつながり、
網目状の構造になります。この網目状の構造により、伸びたゴムが元に戻る性質が得られます。
加硫（架橋）反応を行うには、硫黄を使用する方法と、硫黄を使わない方法の二つがあります。

通常は硫黄を用い、この反応を促進するためにある程度の熱と「加硫促進剤」が必要です。
硫黄を使わない場合には、代わりに金属酸化物、樹脂、パーオキサイドなどを使用します。

加硫を行わないと、ゴムは製品として使用できません。
そのため、ゴム製品を加工するメーカーでは、加硫のタイミングが非常に重要です。

加硫促進剤とは

未加硫ゴムと硫黄だけでは化学反応が進むまでに数時間から数十時間かかります。
そのため、実際には「加硫促進剤」や促進助剤を添加する必要があります。
これらを加えることで、通常の加硫時間を10分の1以下に短縮できます。
加硫促進剤は、ゴムの大量生産に欠かせない重要な役割を果たします。

加硫促進剤の添加は、加硫速度の調整だけでなく、加硫後のゴムの物性向上も目的としています。
さまざまな加硫促進剤を組み合わせて使用するのが一般的です。

主な加硫促進剤には以下の種類があります。
チアゾール系：代表的な加硫促進剤です。
スルフェンアミド系：スコーチ時間の長さと加硫速度のバランスが良く、タイヤや工業用ゴムに最も広く使われます。
チウラム系：EPDMやNBRの加硫剤として、またはNRやSBRの二次加硫剤として使用されます。
ジチオカルバミン酸塩系：非常に高い加硫促進効果を持ち、「超促進剤」とも呼ばれます。
グアニジン系：他の加硫促進剤と併用され、ゴムに硬さや強度を与えます。

製造工程や製品の性能要求に応じて、使用する加硫促進剤は変わります。
配合表を作成する際は十分な研究を行い、現場での投入作業では種類と分量を正確に管理することが重要です。