電子線照射グラフト重合による加硫ゴムの表面改質とその応用

溝手 範人*; 片貝 秋雄; 玉田 正男

no journal, , 

自動車用ワイパーゴムの表面改質として塩素処理が行われているが、この塩素処理プロセスは、塩素,酸廃液の発生など環境負荷の問題を抱えている。本研究では、塩素処理の代替技術として親水性モノマーである2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)の電子線同時照射グラフト重合法によるワイパーゴム表面処理技術の可能性について検討した。HEMAグラフトポリマーと天然ゴムの組成比は、照射線量及びモノマー濃度の増加に伴って増大し、照射線量20kGy,モノマー濃度70wt%のグラフト条件において0.9に達した。HEMAグラフト加硫天然ゴムの表面硬度は、組成比の増加に伴って増大し、特に0.7付近を越えると急激に上昇する。表面硬度が上昇することで摩擦の低減が期待できることから、組成比と摩擦係数の関係を検討した結果、組成比が0.7付近を越えるとドライ摩擦係数は急激に低下し、塩素処理されたゴムの摩擦係数0.65よりも低い0.56を示し、HEMAグラフト加硫天然ゴムの優位性が明らかになった。使用中の摩耗によるゴム表面改質層の消失はワイパーゴムの製品寿命と言えるため、組成比と摩耗量の関係を検討した結果、摩擦係数と同様に、組成比0.7付近を越えると摩耗量が大幅に減少し、塩素処理ゴムの摩耗量0.1mm比べ1/100程度の摩耗量を示した。以上の結果から、HEMAの電子線同時照射グラフト重合による表面改質は、塩素処理よりも優れた摩擦・摩耗特性を示すことがわかった。