過酸化物加硫と硫黄加硫の比較
従来のゴム加硫では、硫黄を用いてポリスルフィド架橋を形成します。硫黄加硫は低コストで優れた柔軟性を発揮しますが、過酸化物加硫では炭素-炭素架橋が形成されるため、優れた耐熱性、低い圧縮永久歪み、および優れた耐老化性を発揮します。 125°Cを超える用途や、長期の熱老化が求められる用途では、過酸化物加硫が業界標準となっています。
| 特性 | 過酸化物加硫 | 硫黄加硫 |
|---|---|---|
| 架橋の種類 | C–C（強力、安定） | ポリスルフィド（強度は低い） |
| 耐熱性 | 極めて高い（150°C以上で連続使用可能） | 中程度（125°C未満） |
| 圧縮永久ひずみ | 低い（20％未満） | 高い（20～40%） |
| 耐老化性 | 優れている | 中程度（硫黄還元） |
| コスト | 高い（過酸化物＋助剤） | 低い |
ゴム用過酸化物の主な種類
1. ジクミル過酸化物（Perodox DCP）
ゴム架橋用過酸化物の中で最も広く使用されている。EPDM、天然ゴム（NR）、SBR、およびNBRに適している。
- 標準的な添加量：0.5～2.5 phr（ゴム）；さらに0.5～2.0 phrの補助剤（例：TAC、TAIC）
- スコーチ安全性：中程度。加工温度が120°C未満のコンパウンドで使用すること
2. 2,5-ジメチル-2,5-ジ（tert-ブチルペルオキシ）ヘキサン（ペロドックス 101）
優れたスコーチ安全性を持つため、コンパウンドが高いせん断力や温度にさらされる複雑なゴムプロファイルの射出成形や押出成形に最適です。
- 標準添加量：0.3～2.0 phr + 共効剤
- 用途：EPDM製ウィンドウシール、ホースカバー、シリコーンゴム製ガスケット
3. tert-ブチルペルベンゾエート（ペロドックス 117）
分解温度が低く、熱に敏感なゴムコンパウンドや、高活性の共剤を使用する場合に適しています。
4. 2,5-ジメチル-2,5-ジ（tert-ブチルペルオキシ）-3-ヘキシン（ペロドックス 14）
シリコーンゴムおよびフッ素エラストマーの架橋に特化しています。–C≡C–スペーサーは、架橋ネットワークに独自の柔軟性をもたらし、その結果、低圧縮永久歪みと優れた耐熱老化性を実現します。
共剤：過酸化物加硫の効率にとって不可欠
過酸化物硬化では、高い架橋密度と良好な機械的特性を得るために共剤が必要です。共剤は、ポリマーラジカルを捕捉して追加の架橋を形成する多官能性モノマーです。
| 共剤 | 化学的種類 | 最適用途 |
|---|---|---|
| TAIC | トリアリルイソシアヌレート | EPDM、汎用 |
| TAC | トリアリルシアヌレート | 高性能EPDM |
| TMA | トリメチロールプロパントリメタクリレート | NBR、CR、高硬度 |
| HVA-2 | N,N’–m-フェニレンジマレイミド | EPDM、耐熱コンパウンド |
よくある質問
Q: 過酸化物加硫には、必ず共剤が必要ですか？
A: はい、ほとんどのゴムコンパウンドでは必要です。共剤がないと、架橋密度が低くなり、機械的特性も劣ります。唯一の例外は、過酸化物だけで十分な架橋が得られる一部の特殊フッ素エラストマーです。
Q: タイヤ用の天然ゴム（NR）に過酸化物加硫を使用できますか？
A: 過酸化物加硫は、通常、タイヤのトレッドには使用されません（硫黄の方が耐疲労性に優れています）。ただし、耐熱性が重要なタイヤの内層、サイドウォール、およびエンジンマウントには、過酸化物加硫が使用されます。
Q: EPDMコンパウンドに適した共剤をどのように選定すればよいですか？
A: EPDMの業界標準はTAICです。より高い性能（低い圧縮永久歪み、高い硬度）が求められる場合は、TACを使用してください。コスト重視の用途では、HVA-2が有効な代替品となります。実験室でのMDRスクリーニングを行うことをお勧めします。
Do Sender ゴム加硫ソリューション
山東ド・センダー化学株式会社は、ゴム加硫用のPerodox®有機過酸化物のフルラインアップを提供するとともに、共剤の選定やMDRスコーチ安全性評価に関する技術サポートも行っています。当社の製品は、REACH、ISO 9001、およびASTM規格に準拠しています。
EPDM、シリコーン、またはフッ素エラストマーコンパウンド向けの、お客様に合わせた過酸化物＋助剤パッケージについては、当社の技術チームまでお問い合わせください。