ゴムの過硫化とは、ゴム材料が高温下で長時間にわたり存在する状態を指す。

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公開日時:

2026-09-30

死ゴム：操作ミスにより、加硫剤を添加した混練ゴムが加工中または保管中に早期に加硫してしまう現象で、その本質はゴム材料の局所的な架橋です。こうして生成されたゴム材料を「死ゴム」と呼びます。この現象を専門用語では「焦焼」といいます。工場では一般に「死ゴム」と呼ばれますが、実際には焦焼を起こしたゴム材料にほかなりません。

注：冬季および夏季のゴム配合においては、促進剤の添加量を適宜調整し、焦焼期間を適度に延長するとともに、ML値を低下させて生産・加工工程に適合させるよう努める。

実際の加工工程において、焦焼の危険を回避し、ゴム配合物に優れた金型内流動性を付与するため、しばしば防焦剤を添加する手法が用いられます。

ゴム配合物が加工工程中または加硫前の静置中に早期加硫現象を示す場合、これを自己加硫（ビンキュア）ともいう。

ゴム配合物の焦焼を引き起こす主な原因は、促進剤の種類が不適切であったり、使用量が過剰である場合、混練・押し出し・圧延時の温度が高すぎる場合、あるいはゴム配合物の静置温度が高すぎたり、静置時間が長すぎる場合など、配合設計の不備に起因します。

ゴム配合物の焦焼を防止するには、上述の原因に対し配合や製造工程の見直しを行うほか、防焦剤を用いて焦焼時間を延長することでも対策が講じられます。

発生原因：

（1）配合設計が不適切で、加硫体系のバランスが崩れ、加硫剤および促進剤の使用量が異常に多い。

（2）一部の可塑化が必要なゴム種において、可塑化が要求に達せず、可塑性が低すぎてゴム質が硬くなりすぎると、練膠工程中に急激に温度上昇を招くことがある。また、練膠機やその他のロール装置（リバイングマシン、カレンダーなど）のロール温度が過剰に高く、冷却が不十分である場合も、現場での焦焼の原因となり得る。

（3）混練ゴムの排出時にシートの厚さが過剰で放熱が不十分である場合、あるいは冷却を経ずに急いで積み重ねて保管した結果、倉庫の換気が不十分であることや気温が高いことなども加わって熱が蓄積し、これにより焦焼が発生することもあります。

（4）ゴム配合物の保管中に管理が不十分で、残存焦焼時間が尽きてもなお積み置きされたまま放置されると、自然焦焼が生じる。これにより加工が困難になり、製品の物理的性能や外表面の光沢・平坦性に悪影響を及ぼすほか、場合によっては製品の接合部が切断されるといった事態に至ることもある。

解決策：

（1）ゴム配合物の設計は適切かつ合理的であるべきであり、促進剤については可能な限り複数種を併用するなどして、焦焼を抑制する。高温・高圧・高速の混練工程に対応するため、配合に適量（0.3～0.5 phr）の防焦剤を併用することもできる。

（2）加硫工程およびその後の工程において、ゴム配合物の冷却対策を強化する。具体的には、機械温度およびロール温度を厳格に管理し、十分な冷却水の循環を確保することで、作業温度が焦焼の臨界点を超えないようにする。

（3）ゴム配合の半製品の管理を重視し、各ロットには流れ作業用の管理カードを添付し、「先入先出」の在庫保管原則を徹底するとともに、各車両の在庫期間の上限を定め、これを超えてはならない。倉庫は十分な換気設備を備えなければならない。

（4）加硫体系を調整し、スルホンアミド系促進剤の採用により、焦焼防止性能が大幅に向上した。

（5）ゴム配合物の貯蔵および加工条件を改善する。例えば、冷却を強化するなど。

（6）焦げ止め剤を用いる。

焦げの影響要因と対策方法

加硫ゴム材料は、加工・貯蔵・成形の各工程において熱の作用を受けることで、早期に加硫（架橋）が進行し、流動性および再加工性を失う現象が生じます。これをいわゆる「焦焼」と呼びます。（すなわち、製造工程における熱と時間による影響が積み重ねられた結果であり、ゴム材料の「熱履歴」ともいえます。熱履歴が長く、温度が高いほど、焦焼時間が徐々に短縮される傾向があります。）では、配合が確定した状態において、ゴム材料の焦焼を引き起こす主な要因とその対策にはどのようなものがあるでしょうか。

1、ゴムの排出温度および冷却保管温度が高すぎる

解決策：母ゴムの排出温度は通常135℃で、最高でも150℃を超えないようにする。最終練りゴムの排出温度は一般に105℃以下とし、最高でも110℃を超えないようにする。保管温度は通常45℃以下とし、最高でも50℃を超えないようにする。

2、駐車時間

解決策：保管時間が短すぎると、ゴム材料の疲労回復が十分に進行せず、焦焼時間が短くなるため、通常は最低でも6時間以上の保管が必要である。一方、母ゴムの保管時間が長すぎると、最終練り工程での生産が難しくなり、練り時間が相対的に延び、焦焼損失が増加し、焦焼時間が短くなる。さらに、最終練り後の保管時間が長すぎると、霜析や自己硫化現象が生じやすく、その結果、焦焼時間が短くなる。

3、混練の均一性が劣る

解決策：一部の配合剤が局所的に集中するのを防ぎ、加硫速度を速めることで、局所的な焦焼変化を抑制する。

4、ゴム練り工程とは、すなわちゴムの練り時間の長短を指す

解決策：混練品質（均一性）を確保したうえで、できるだけ混練時間を短縮する。

5、装置の冷却効果

解決策：設備の冷却を十分に行い、ゴムコンパウンドの温度上昇を相対的に抑制することで、焦焼時間を延長する。また、定期的に設備を洗浄し、冷却時の熱交換性能を向上させる。

6、押し出しまたは圧延の温度と速度

解決策：製造工程および生産能力を確保したうえで、可能な限り工程温度と処理速度を低減する。

理想的な防焦剤は、次の特性を備えているべきである。（防焦剤CTPは硫黄加硫体系にのみ適しており、過酸化物や金属酸化物による加硫には使用できない。）

防焦剤は主に有機酸類、亜硝基化合物、およびチオアミド化合物の三つの種類からなる。

1、優れた防焦性能を有し、各種促進剤およびゴムコンパウンドに対する選択性が低く、他の配合剤にも敏感ではない。

2、ゴム配合物の加硫特性および加硫ゴムの性能に悪影響を及ぼさない。