(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロロプレンゴム、またはクロロプレンゴムとジエン系ゴムとを混合したものを主成分とするゴム成分に、ＦＥＦ級カーボンブラックと、Ｃ９系単独又はＣ９系とＣ５系とを混合した石油系樹脂とを含むとともに、上記クロロプレンゴム（Ａ）と上記ジエン系ゴム（Ｂ）とを、質量比で（Ａ）／（Ｂ）＝１００／０〜５０／５０の割合で含み、上記石油系樹脂の配合量が、ゴム成分１００質量部に対し、１〜２０質量部であることを特徴とする防振ゴム組成物。
【請求項２】
上記石油系樹脂の融点が１４０℃以上である請求項１記載の防振ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載のゴム組成物を硬化させてなる防振ゴム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンマウント、マフラーハンガー、トーショナルダンパー等に使用される防振ゴムのゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
防振ゴムは、自動車等の各種車両において、搭乗者の快適性を向上させるため、振動や騒音の発生源となる部位に配置されるが、エンジンルームなど高温化で使用される防振ゴムに求められる性能としては、動倍率が低いこと、耐熱性、耐オゾン性、ヒステリシスロスが高いことが求められている。動倍率とは、動的弾性率と静的弾性率との比であり、低動倍率であることは防振ゴムの基本特性として要求されている。また、特に１０〜２０Ｈｚ程度の低周波で高歪み領域では、高減衰性、即ち、ヒステリシスロス（ｔａｎδ）が高いことが求められる。
【０００３】
従来より、防振ゴムの耐熱性を向上させるためには、ゴムの主成分としてクロロプレンゴム（ＣＲ）を使用することが知られているが、動倍率が悪化する欠点があった。このような不利な現象を防ぐため、クロロプレン系ゴムに配合するカーボンブラック等の充填剤の配合量を少量にする防振ゴム組成物が提案されている。しかし、この場合には、動倍率の低下は実現できるがヒステリシスロスが低下するものであった。
【０００４】
また、防振ゴム組成物のゴム主成分に各種の合成樹脂を所定量添加すると、ヒステリシスロスを高めることができることも知られている。しかし、この場合には、動倍率が悪化するものであった。
【０００５】
以上のことから、防振ゴム分野においては、耐熱性の向上と、高ロス及び低動倍の両立は困難であり、従来からの課題であった。
【０００６】
なお、ゴムの主成分としてクロロプレンゴムを用いた防振ゴムの提案としては、以下の特許文献が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１２７６７３号公報
【特許文献２】特開２００１−１３１３４１号公報
【特許文献３】特開２００９−２４０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、耐熱性、低動倍率及び高減衰性を同時に向上させた防振ゴム組成物、及び該ゴム組成物を硬化させてなる防振ゴムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、耐熱性を向上させるためのゴムの選択として、従来より行われているように、クロロプレンゴムを主成分とし、必要に応じてジエン系ゴムをブレンドした基材ゴムに、Ｃ９系単独又はＣ９系とＣ５系とを混合した石油系樹脂を所定量配合したところ、動倍率を低下させるとともに、ヒステリシスロス（ｔａｎδ）を向上させることができ、耐熱性、低動倍率及び高減衰性の三者を同時に改善した防振ゴム組成物が得られることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
【００１０】
従って、本発明は下記の防振ゴム組成物及び防振ゴムを提供する。
［１］クロロプレンゴム、またはクロロプレンゴムとジエン系ゴムとを混合したものを主成分とするゴム成分に、ＦＥＦ級カーボンブラックと、Ｃ９系単独又はＣ９系とＣ５系とを混合した石油系樹脂とを含むとともに、上記クロロプレンゴム（Ａ）と上記ジエン系ゴム（Ｂ）とを、質量比で（Ａ）／（Ｂ）＝１００／０〜５０／５０の割合で含み、上記石油系樹脂の配合量が、ゴム成分１００質量部に対し、１〜２０質量部であることを特徴とする防振ゴム組成物。
［２］上記石油系樹脂の融点が１４０℃以上である［１］記載の防振ゴム組成物。
［３］上記［１］又は［２］記載のゴム組成物を硬化させてなる防振ゴム。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の防振ゴム組成物によれば、耐熱性、低動倍率及び高減衰性の三特性を同時に向上させることができるものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の防振ゴム組成物は、ゴム成分としては、クロロプレンゴム、またはクロロプレンゴムとジエン系ゴムとを混合したものを主成分として用いられる。
【００１３】
クロロプレンゴムは、具体的には、２−クロロ−１，３−ブタジエン単量体を重合するか、或いは、２−クロロ−１，３−ブタジエン単量体と共重合可能な単量体を重合することにより得ることができる。公知の材料として、具体的な商品名「ショウプレンＷＲＴ」（昭和電工製）などが挙げられる。クロロプレンをゴム主成分として用いることにより少なくとも耐熱性が改善することができ、更に、本発明では、後述する各成分を配合することにより、これらの相乗効果により防振性に優れたゴム架橋成形物を得ることが可能である。
【００１４】
一方、ジエン系ゴムとしては、公知のものを用いることができ、特に制限されるものではないが、具体的には、公知の天然ゴム（ＮＲ）や、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム、スチレン−イソプレン共重合体、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、イソブチレン−イソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、エポキシ化天然ゴム、アクリレートブタジエンゴム等の合成ゴム、及びこれら天然ゴム又は合成ゴムの分子鎖末端が変性されたものなどを用いることができ、これらの中から１種を単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。本発明においては、特に天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を好適に用いることができる。
【００１５】
クロロプレンゴム（Ａ）とジエン系ゴム（Ｂ）との配合割合は、質量比で、（Ａ）／（ｂ）＝１００／０〜５０／５０、好ましくは１００／０〜６０／４０、さらに好ましくは１００／０〜７０／３０である。ジエン系ゴムの割合が上記範囲より少なすぎると、動倍率が上がり、多すぎると耐熱性が低下するおそれがある。
【００１６】
また、本発明の効果を妨げない範囲で上記ジエン系ゴム以外のゴムをゴム成分中に配合することもできる。このゴムとしては、アクリルゴム及びエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などが挙げられる。
【００１７】
加硫剤としては、本発明ではゴム主成分としてクロロプレンを使用することから、金属酸化物を用いてイオン反応を利用してクロロプレンゴム同士を架橋させることができる。具体的には、酸化マグネシウムや酸化亜鉛及びこれらを併用したものを金属酸化物系加硫剤として使用することができる。
【００１８】
なお、クロロプレンゴムと併用するジエン系ゴム等のゴムの種類や配合量にも依るが、硫黄を用い加硫を補助加硫として採用することができる。
【００１９】
Ｃ９系単独又はＣ９系とＣ５系とを混合した石油系樹脂について以下に説明する。
Ｃ５系は、ナフサ分解によって得られるＣ５留分中の脂肪族系の石油系樹脂であり、具体的には、ナフサの熱分解により得られるＣ５留分中に含まれるペンテン−（１）、ペンテン−（２）、２−メチルブテン−（１）、３−メチルブテン−（１）、２−メチルブテン−（２）等のオレフィン系炭化水素や、２−メチルブタジエン−（１，３）、ペンタジエン−（１，２）、ペンタジエン−（１，３）、３−メチルブタジエン−（１，２）等のジオレフィン系炭化水素等が挙げられる。特に、耐熱性、低動倍率及び高減衰性の効果を十分に得るには、Ｃ５系石油系樹脂の融点を１４０〜１７０℃のものを使用することが好適である。
【００２０】
一方、Ｃ９系は、ナフサ分解によって得られるＣ９留分中の芳香族系の石油系樹脂であり、具体的には、ナフサの熱分解により得られ、そのＣ９留分中に含まれるα−メチルスチレン、ｏ−ビニルトルエン、ｍ−ビニルトルエン、ｐ−ビニルトルエン等のビニル置換芳香族炭化水素等が挙げられる。特に、耐熱性、低動倍率及び高減衰性の効果を十分に得るには、Ｃ９系石油系樹脂の融点を１４０〜１７０℃のものを使用することが好適である。
【００２１】
上記の石油系樹脂の配合量は、特に制限はないが、ゴム成分１００質量部に対し、１〜２０質量部であることが好適である。石油系樹脂の配合量が多すぎると、低動倍率及び高減衰性は得られるが耐熱性が悪くなるおそれがある。逆に、石油系樹脂の配合量が少なすぎると、耐熱性が良好に得られるが、低動倍率が悪くなり、ヒステリシスロス（ｔａｎδ）を向上させることができず十分な高減衰性が得られないおそれがある。
【００２２】
上記ゴム組成物には、カーボンブラックを無機補強剤として配合することが推奨される。カーボンブラックは、平均粒子径、ストラクチャー及び表面性状等の種類により、ゴムに種々の補強機能を付与する。本発明においては、カーボンブラックとしては、公知のものを使用することができ、特に限定されるものではないが、例えば、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＴ、ＭＴ等のカーボンブラックを挙げることができ、特にＦＥＦを好適に用いることができる。また、これらのカーボンブラックは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。カーボンブラックの配合量については、低動倍率化の点から、上記ゴム成分１００質量部に対し、１０〜８０質量部であることが好ましい。
【００２３】
また、シリカを充填剤として配合することもでき、使用されるシリカの配合量については、低動倍率化の点から、上記ゴム成分１００質量部に対し、１０〜８０質量部であることが好ましい。
【００２４】
上記ゴム組成物においては、加硫を促進する観点から、亜鉛華（ＺｎＯ）や脂肪酸等の加硫促進助剤を配合することができる。また、活性亜鉛華は、通常の亜鉛華に比べて配合量が少なくてすみ、超微粒子であり活性度が著しく高いので加硫促進の作用が強いので、必要により活性亜鉛華を使用することができる。脂肪酸としては飽和，不飽和あるいは直鎖状、分岐状のいずれの脂肪酸であってもよく、脂肪酸の炭素数としても特に制限されるものではないが、例えば炭素数１〜３０、好ましくは１５〜３０の脂肪酸、より具体的にはシクロヘキサン酸（シクロヘキサンカルボン酸）、側鎖を有するアルキルシクロペンタン等のナフテン酸、ヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸（ネオデカン酸等の分岐状カルボン酸を含む）、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸（ステアリン酸）等の飽和脂肪酸、メタクリル酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和脂肪酸、ロジン、トール油酸、アビエチン酸等の樹脂酸などが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。本発明においては、亜鉛華及びステアリン酸を好適に用いることができる。これら加硫促進助剤の配合量は上記ゴム成分１００質量部に対し、好ましくは１〜１５質量部、より好ましくは２〜１０質量部である。
【００２５】
また、老化防止剤としては、公知のものを用いることができ、特に制限されないが、フェノール系老化防止剤、イミダゾール系老化防止剤、アミン系老化防止剤などを挙げることができ、アミン系老化防止剤の具体例としては、例えば、スチレン化ジフィニルアミンやＮ−１，３−ジメチルブチル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（６Ｃ）などを用いることができる。これら老化防止剤の配合量は上記ゴム成分１００質量部に対し、通常０．５〜１０質量部、好ましくは１〜５質量部である。
【００２６】
オイルとしては、公知のものを使用することができ、特に制限されないが、具体的には、アロマティック油、ナフテニック油、パラフィン油等のプロセスオイルや、やし油等の植物油、アルキルベンゼンオイル等の合成油、ヒマシ油等を使用することができる。これらは１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２７】
また、上記ゴム成分に対して、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて、ゴム工業で通常使用されているワックス類、酸化防止剤、充填剤、発泡剤、可塑剤、オイル、滑剤、粘着付与剤、上記以外の石油系樹脂、紫外線吸収剤、分散剤、相溶化剤、均質化剤等の添加剤を適宜配合することができる。
【００２８】
上述した配合成分を有するゴム組成物を得る際、上記各成分の配合方法に特に制限はなく、全ての成分原料を一度に配合して混練しても良いし、２段階あるいは３段階に分けて各成分を配合して混練を行ってもよい。また、練に際してはロール、インターナルミキサー、バンバリーローター等の混練機を用いることができる。更に、シート状や帯状等に成形する際には、押出成形機、プレス機等の公知の成形機を用いればよい。
【００２９】
また、上記ゴム組成物を硬化させる際の加硫条件としては、特に限定されるものはないが、通常１４０〜１８０℃で、５〜１２０分間の加硫条件を採用することができる。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明について実施例及び比較例を挙げて詳細に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【００３１】
［実施例１〜６、比較例１〜７］
下記表１に示したゴム配合組成により、表１中の練りステージＡ、Ｂに分けてそれぞれの成分を混練し、練りステージＡは、加硫剤や加硫促進剤を除いたゴム成分を混練する工程を示し、練りステージＢは、練りステージＡで得られたゴム組成物に加硫剤や加硫促進剤を混練する工程を意味する。
上記のとおり、各実施例及び比較例ごとに混練し、温度１５５℃×３０分により加硫してシート成型物を作製した。このシート成型物を防振ゴムの評価体とした。
そして、得られたゴムシートについて、耐熱性（熱老化試験）硬度（Ｈｄ）、動倍率（Ｋｄ／Ｋｓ）及びヒステリシスロス（ｔａｎδ）を下記ＪＩＳ規格に準拠して測定を行い評価した。その結果を表１に記載した。
【００３２】
［耐熱性（熱老化試験）］
ＪＩＳ  Ｋ  ６２５７に準拠し、１２０℃，１００時間の条件下に試験片を放置する前と後の引張伸び（Ｅｂ）を測定し、引張伸び（Ｅｂ）の保持率（％）を調べた。
［動倍率（Ｋｄ／Ｋｓ）］
ＪＩＳ  Ｋ  ６３８５に準拠し、静バネ定数（Ｋｓ）及び動バネ定数（Ｋｄ）の測定し、動倍率（Ｋｄ／Ｋｓ）を調べた。Ｋｄは１００Ｈｚで測定した。
［ｔａｎδ／ヒステリシスロス］
損失係数ｔａｎδ：ＪＩＳ  Ｋ  ６３８５（１５Ｈｚ）に準拠して測定した。
【００３３】
表１中の配合についての詳細は下記の通りである。
（１）ＣＲ：クロロプレンゴム「ショウプレンＷＲＴ」（昭和電工社製）
（２）ＮＲ：天然ゴム「ＲＳＳ＃１」
（３）酸化マグネシウム：「キョーワマグ３０」（協和化学社製）
（４）ＦＥＦ：ＦＥＦ級カーボンブラック：「旭  ＃６５」（旭カーボン社製）
（５）脂肪酸：「ステアリン酸５０Ｓ」（新日本理科社製）
（６）石油系樹脂（融点１４５℃）：「日石ネオポリマー１４０」（新日本石油化学社製）
（７）石油系樹脂（融点１２０℃）：「日石ネオポリマー１２０」（新日本石油化学社製）
（８）フェノール樹脂：「スミライトレジンＰＲ−５０２３５」（住友ベークライト社製）
（９）ジシクロペンタジエン樹脂：「マルカレッツＭ−８９０Ａ」（丸善石油化学社製）
（１０）ＤＯＰ：フタル酸ジオクチル（可塑剤）「ビニサイザー８０Ｋ」（花王社製）
（１１）活性亜鉛華：「ＡＺＯ」（正同化学工業社製）
（１２）老化防止剤６Ｃ：Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン「ノクラック６Ｃ」（大内新興化学工業社製）
（１３）硫黄：鶴見化学社製の硫黄粉末
（１４）ＴＴ：テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ）（大内新興化学社製）
【００３４】
【表１】
0005953776.tif 000002