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キュラストメーターを用いたゴム材料の加硫試験
キュラストメーターを用いたゴム材料の加硫試験

『キュラストメーター使用手順書』に基づき、ロール工程を終わ
らせます。
その未加硫ゴムから、サンプルを採取しキュラストメーターに
セットする。
材料に応じて加硫温度を設定して約6分〜10分間加硫させる。
記録紙に記録された加硫硬化曲線から硬化時間、求めたい硬度、
硬化速度等、を読み取ります。
同じ配合bフマスター硬化曲線と比較し適切な硬化特性を示して
いるのか判定します。
キュラストメーター測定手順書



  グラフの縦軸がスコーチタイムで加硫時間を読み取ることが出来ます。
  1目盛りで1分間となっています。

  横軸はトルク(応力)を表し、硬化90%以上になると振り幅が一定
  となり  (下図Bの状態)適正硬化状態を示しています。

プリプレグ波形曲線の読み方 @の範囲は、ゴム試験片をキュラストメーターの台に乗せて設定した温度、と荷重が試験片にかかり始め、まだ未加硫状態〜硬化10%までの範囲で、材料に荷重がかかり、流動性をまだ持っている状態ということが出来ます。これを『ゲルタイム』と呼びます。
Aの範囲は、試験材料の最大トルクに対し10%〜90%硬化する
までに要した時間を表しています。

Bの範囲は、最適硬化時間を経過し、試験未加硫ゴム片が、約100%
加硫している状態・時間を表しています。

上記測定例の試験対象未加硫ゴムは、約1分荷重に対し流動し、
そこから硬化がスタート、4分の硬化時間で、約90%硬化し、
4分〜5分が最適硬化時間と言うことが出来ます。

この試験をロット毎に行い、マスター保管している硬化曲線と比較し、
その配合材料の妥当性を確認しています。


正常な一般的な加硫波形

汎用シリコーンゴム硬度60°材
の硬化曲線測定



プリプレグ硬化曲線と呼ばれるこの独特のお椀形状の波形曲線から、そもそもの性能を発揮したきれいな加硫波形を画いています。



汎用シリコーンゴムの正常な加硫波形
異常がある加硫波形

左側の硬化曲線が正常なもの、右側の硬化曲線は、材料の使用期間を過ぎて自然硬化が始まった廃棄処分しなくてはならない材料です。見て解るように明らかに使用期限切れ材料はゲルタイムが消失していて、材料がゲル化しないことがわかります。この材料を成型で使用しても、金型のキャビ内に材料が流動することが出来ず、適正な材料流動性が期待できない為、成型は不可能という事が出来ます。

ゲル化タイムがない異常波形


特殊材料の加硫波形

低硬度シリコーンゴム10°の場合

硬度が低い為、最適硬化時間を経過しても横軸の振り幅が狭くトルクが弱い事が解ります。

低硬度シリコーンゴム10°のキュラストメーター
反発のアクリルゴムの30°の場合

低硬度のため横軸の幅が狭く低反発材であることが解り、また、最適硬化時間が10分以上必要であることが、解ります。

アクリルゴム30°のキュラストメーター
付加加硫シリコーンゴム70°の場合

樹脂パーツとの一体成型など成形加硫時に高温にできない場合、付加配合を用いて低温で加硫させますが、付加配合材の波形は非常にゲルタイムも短く急速に立ち上がり短時間で加硫する事がわかります。どの原材料を用いてもトルクは異なりますがこの特徴的な形状は付加加硫材、独特の箱型の波形です。

高硬度ウレタンゴム80°の場合

非常に材料トルクの強い材料でゲルタイムが非常に短く、高温だと材料流動が悪く、金型で押し切るのに加硫時間と温度のバランス調整がシビアである事が予測できます。

ウレタン80°のキュラストメーター


キュラストメーターによる硬化特性測定は、ゴム材料の試験に用いて適正を判断するツールでもあります。

製品に応じて、その使用材料と製品の寸法、ボリュームを加味した、適正成型条件を導く為のツールとしても重要で、その成形条件の妥当性の裏付けともなります。


2008年2月更新


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