(57)【要約】【課題】  動倍率が小さく、かつ耐久性が高い防振ゴム組成物、及び該防振ゴム組成物を用いた防振ゴム部材を提供する。【解決手段】  ゴム成分（Ａ）と、疎水化処理シリカ（Ｂ）と、シランカップリング剤（Ｃ）とを含有することを特徴とする防振ゴム組成物である。前記疎水化処理シリカ（Ｂ）としては、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）３０〜２３０ｍ2／ｇの範囲の湿式シリカ１００重量部に対して、動粘度が１０-6〜１ｍ2／ｓの範囲のシリコーンオイル０．１〜５０重量部を配合し表面処理したものが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分（Ａ）と、疎水化処理シリカ（Ｂ）と、シランカップリング剤（Ｃ）とを含有することを特徴とする防振ゴム組成物。
【請求項２】
前記ゴム成分（Ａ）が、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレン、スチレンブタジエンゴム、ＥＰＤＭ、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ＮＢＲ、及びＣＲのうちのいずれか１種単独又は２種以上ブレンドしてなるゴムであることを特徴とする請求項１に記載の防振ゴム組成物。
【請求項３】
前記疎水化処理シリカ（Ｂ）が、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）３０〜２３０ｍ2／ｇの範囲の湿式シリカ１００重量部に対して、動粘度が１０-6〜１ｍ2／ｓの範囲のシリコーンオイル０．１〜５０重量部を配合し表面処理してなることを特徴とする請求項１または２に記載の防振ゴム組成物。
【請求項４】
前記疎水化処理シリカ（Ｂ）のＤＢＡ吸着量が１００ｍｍｏｌ／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の防振ゴム組成物。
【請求項５】
前記シランカップリング剤（Ｃ）の添加量が、前記疎水化処理シリカ（Ｂ）の添加量に対して０．１〜２０質量％であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の防振ゴム組成物。
【請求項６】
前記シランカップリング剤（Ｃ）が、硫黄原子又は窒素原子を含有する分子構造であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の防振ゴム組成物。
【請求項７】
前記疎水化処理シリカ（Ｂ）の添加量が、ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して１０〜１５０重量部の範囲であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の防振ゴム組成物。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の防振ゴム組成物を用いてなることを特徴とする防振ゴム部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車両などの防振ゴムに用いられる防振ゴム組成物及び防振ゴム部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車両などの防振ゴムに用いられる防振ゴム組成物には種々の配合があり、通常、天然ゴム等のゴム成分に、充填剤として、カーボンブラック、硫黄、亜鉛華、老化防止剤、加硫促進剤等が用いられている。中でも、カーボンブラックとしては、一般的にＦＥＦやＦＴカーボンといった大粒径のものが用いられている。そして、カーボンブラックの粒径、ストラクチャー、表面状態によって防振ゴムの動特性を制御し低動倍化する技術は多数の報告例がある。この場合、弾性率（静バネ）を高めるために配合量を増量すると、動倍率が上昇し、自動車に適用した場合乗り心地が悪化するとともに、耐久性も悪化するという問題がある。
【０００３】
一方、カーボンブラックの欠点を解消したシリカゲルを使用した例が知られている。シリカゲルを充填剤とした防振ゴム組成物として、例えば、ＢＥＴ比表面積を規定して低動倍、耐熱性のエンジンマウント用防振ゴム組成物（例えば、特許文献１参照。）や、シランカップリング剤処理を施した天然シリカを用いた低動倍率の防振ゴム組成物（例えば、特許文献２参照。）が知られている。このような防振ゴム組成物は、カーボンブラックを充填剤とした場合と比較すると、動倍率の上昇と耐久性の悪化は小さいが十分とは言えない。また、シリカを高充填するとムーニー粘度上昇、コンプレッションセット性が悪化するという問題がある。以上から、シリカを用いる防振ゴム組成物においてはさらなる改善が求められる。
【特許文献１】特開平１１−１９３３３８号公報
【特許文献２】特開２００２−９８１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、以上の従来の問題点に鑑みてなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、
本発明の目的は、動倍率が小さく、かつ耐久性が高い防振ゴム組成物、及び該防振ゴム組成物を用いた防振ゴム部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。すなわち、
＜１＞  ゴム成分（Ａ）と、疎水化処理シリカ（Ｂ）と、シランカップリング剤（Ｃ）とを含有することを特徴とする防振ゴム組成物である。
【０００６】
＜２＞    前記ゴム成分（Ａ）が、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレン、スチレンブタジエンゴム、ＥＰＤＭ、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ＮＢＲ、及びＣＲのうちのいずれか１種単独又は２種以上ブレンドしてなるゴムであることを特徴とする前記＜１＞に記載の防振ゴム組成物である。
【０００７】
＜３＞  前記疎水化処理シリカ（Ｂ）が、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）３０〜２３０ｍ2／ｇの範囲の湿式シリカ１００重量部に対して、動粘度が１０-6〜１ｍ2／ｓの範囲のシリコーンオイル０．１〜５０重量部を配合し表面処理してなることを特徴とする前記＜１＞または＜２＞に記載の防振ゴム組成物である。
【０００８】
＜４＞  前記疎水化処理シリカ（Ｂ）のＤＢＡ吸着量が１００ｍｍｏｌ／ｋｇ以下であることを特徴とする前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の防振ゴム組成物である。
【０００９】
＜５＞  前記シランカップリング剤（Ｃ）の添加量が、前記疎水化処理シリカ（Ｂ）の添加量に対して０．１〜２０質量％であることを特徴とする前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の防振ゴム組成物である。
【００１０】
＜６＞  前記シランカップリング剤（Ｃ）が、硫黄原子又は窒素原子を含有する分子構造であることを特徴とする前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の防振ゴム組成物である。
【００１１】
＜７＞  前記疎水化処理シリカ（Ｂ）の添加量が、ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して１０〜１５０重量部の範囲であることを特徴とする前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の防振ゴム組成物である。
【００１２】
＜８＞  前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の防振ゴム組成物を用いてなることを特徴とする防振ゴム部材である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、動倍率が小さく、かつ耐久性が高い防振ゴム組成物、及び該防振ゴム組成物を用いた防振ゴム部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の防振ゴム組成物は、ゴム成分（Ａ）と、疎水化処理シリカ（Ｂ）と、シランカップリング剤（Ｃ）とを含有することを特徴としている。以下、ゴム成分（Ａ）をはじめとする各成分について説明する。
【００１５】
［ゴム成分（Ａ）］
ゴム成分（Ａ）としては、天然ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のジエン系ゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等のオレフィン系ゴム、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）等のハロゲン化ブチルゴム、その他ポリウレタンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等を含めた合成ゴム類、天然ゴム等が例示され、これらを単独または２種以上混合して用いることができる。これらの中でも、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレン、スチレンブタジエンゴム、ＥＰＤＭ、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ＮＢＲ、及びＣＲのうちのいずれか１種単独又は２種以上ブレンドしてなるゴムが好適であり、より具体的には、天然ゴム単独、天然ゴムとブタジエンゴムの併用、天然ゴムとスチレンブタジエンゴムの併用のいずれかが好適である。
【００１６】
［疎水化処理シリカ（Ｂ）］
本発明においては、充填剤として疎水化処理シリカを使用しており、該疎水化処理シリカを使用することにより、従来使用されたいたカーボンブラック、シリカ（表面未処理）の課題であった動倍率を大幅に低減するとともに、耐久性向上させることができる。さらにシリカ配合で問題となるムーニー粘度の上昇とコンプレッションセット性の悪化とを小さく維持することができる。疎水化処理シリカは表面状態が通常のシリカに比べ、ゴム成分となじみやすいために上記の効果が発現されると考えられる。
【００１７】
前記疎水化処理シリカ（Ｂ）は、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）３０〜２３０ｍ2／ｇの範囲の湿式シリカ１００重量部に対して、動粘度が１０-6〜１ｍ2／ｓの範囲のシリコーンオイル０．１〜５０重量部を配合し表面処理してなることが好ましい。湿式シリカの窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）が３０ｍ2／ｇ未満では、補強性が低く引っ張り強度が小さい。２３０ｍ2／ｇを超えるとゴム成分への分散が困難となる。また、動粘度が１０-6〜１ｍ2／ｓの範囲のシリコーンオイルの動粘度は通常使用される範囲であり、該シリコーンオイルの配合量が０．１重量部未満では疎水化の効果が小さく、５０重量部を超えても疎水化の効果はそれ以上向上しない。
【００１８】
前記疎水化処理シリカ（Ｂ）は、ＤＢＡ（ジ−ｎ−ブチルアミン）吸着量が１００ｍｍｏｌ／ｋｇ以下であることが好ましい。ＤＢＡ吸着量は疎水化の度合いの目安であり、ＤＢＡ吸着量が１００ｍｍｏｌ／ｋｇを越えると動倍率、ムーニー粘度、セット性が悪化する。ＤＢＡ吸着量は、好ましくは、８０ｍｍｏｌ／ｋｇ以下である。また、下限は２０ｍｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。
【００１９】
［シランカップリング剤（Ｃ）］
本発明の防振ゴム組成物に含有する前記シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシ−エトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びγ−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィド、ビス〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕テトラスルフィドなどのテトラスルフィド類などを挙げることができ、中でも、硫黄原子又は窒素原子を含有する分子構造であることが好ましい。
【００２０】
硫黄原子又は窒素原子を含有する分子構造のシランカップリング剤としては、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕テトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィドなどのテトラスルフィド類などが挙げられ、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕テトラスルフィドが好適に使用することができる。
【００２１】
前記シランカップリング剤（Ｃ）の添加量としては、前記疎水化処理シリカ（Ｂ）の添加量に対して０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜１５質量％であることがより好ましく、１〜１０質量％であることがさらに好ましい。０．１質量％未満では、カップリング効果が得られず、ゴムとしての物性が著しく低下する。また、２０質量％を超えて添加してもそれ以上の効果は得られない。
【００２２】
本発明の防振ゴム組成物には、必要に応じて各種添加剤を添加することができる。そのような添加剤としては、老化（酸化）防止剤、ワックス、着色剤、充填剤、可塑剤やプロセスオイル等の軟化剤、粘着付与剤等が挙げられる。
【００２３】
前記充填剤としては、例えば、以下の充填剤を挙げることができる。すなわち、アルミニウム粉末等の金属粉、ハードクレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の無機粉末、デンプンやポリスチレン粉末等の有機粉末等の粉体；ガラス繊維（ミルドファイバー）、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカー等の短繊維；カーボンブラック、マイカ等が挙げられる。上述の充填剤は単独で、もしくは２種以上が混合して使用される。またこれらの充填剤は必要に応じてプライマー処理、各種のカップリング剤処理等の表面処理を行って添加してもよい。
【００２４】
前記軟化剤としては、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、セバシン酸ジオクチル等のジカルボン酸エステル類、リン酸エステル類等が例示される可塑剤、並びにアロマティック系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイルに分類されるプロセスオイルが挙げられる。これらの軟化剤のうち可塑剤は主としてＮＢＲやポリウレタンゴム等の極性の高いゴム材料の軟化剤として使用され、プロセスオイルは主として天然ゴム等に使用されるが、特に限定されるものではなく、また２種以上を併用してもよい。
【００２５】
本発明の防振ゴム組成物において、ゴム成分を架橋するための架橋剤は、ゴムの架橋に使用される通常の架橋剤は特に限定なく使用することができる。例えば、イオウ架橋においてはイオウ、加硫促進剤を使用することができ、過酸化物架橋においてはジクミルパーオキサイド、ＭＥＫパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物を使用することができる。またＩＩＲについてはフェノール樹脂やベンゾキノンオキシム等のオキシム化合物が、ＣＲなどについては酸化亜鉛や酸化マグネシウム等の金属酸化物、チオ尿素等が使用される。上記の架橋方法以外に電子線等の放射線によっても架橋することができる。
【００２６】
本発明の防振ゴム組成物は、ゴムの技術分野において使用される混合ロール、バンバリーミキサー、ニーダー等の混合装置を使用して混練、製造される。この際に必要に応じて加熱する。成形方法としては、プレス成形、トランスファー成形、射出成形など、成形する形状に応じて種々の方法が適宜採用可能である。また、金属部材との接着が必要な場合には、メタロックシリーズ、ケムロックシリーズ等の周知のゴム−金属接着剤を適宜使用することができる。
【００２７】
＜防振ゴム部材＞
本発明の防振ゴム部材は、前記本発明の防振ゴム組成物を用いてなることを特徴としている。すなわち、本発明の防振ゴム部材は、既述の本発明の防振ゴム組成物を加硫成形してなるものである。
【００２８】
本発明の防振部材は、具体的には、自動車のエンジンマウント、ストラットマウント、メンバーマウント、サスペンションブッシュ、トーコレクトブッシュ、ロアアームブッシュ、デフマウント、マフラーハンガ、スプリングシート、ダイナミックダンパー、ビスカスラバーダンパー、センターサポートゴムなどに適用することにより、動倍率が小さく、かつ耐久性が高い部材が得られる。すなわち、動倍率と耐久性を双方同時に改善することができる。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３０】
［実施例１〜３及び比較例１〜６］
各実施例及び比較例ごとに、表１に示す配合成分を溶融混練して、実施例１〜３及び比較例１〜６の防振ゴム組成物を調製した。
【００３１】
【表１】
2006037002.tif 000002
【００３２】
表１において略記した配合成分についての詳細を以下に示す。
ＮＩＰＳＩＬ  ＳＳ−３０：表面処理シリカ（東ソー・シリカ（株）製）
ＮＩＰＳＩＬ  ＶＮ３： 沈降式表面未処理シリカ（東ソー・シリカ（株）製）
ＳＩ−６９：シランカップリング剤（デグッサ製）
ＲＤ：老化防止剤（大内新興化学工業社製）
６Ｃ：老化防止剤（大内新興化学工業社製製）
ＣＺ：加硫促進剤（大内新興化学工業社製製）
【００３３】
得られた実施例１〜３及び比較例１〜６の防振ゴム組成物について、ゴム物性を評価するために所定寸法のテストピースを加硫成形し、ムーニー粘度、ゴム硬度Ｈｓ、引っ張り強さ、伸び、Ｍｄ５０、及び伸長疲労耐久の各ゴム物性を測定した。測定方法について以下に示す。
【００３４】
［測定方法］
（１）ムーニー粘度
ＪＩＳ  Ｋ６３００のムーニー粘度試験に準拠して、ムーニー粘度を測定した。結果を表１に示す。
（２）ゴム硬度Ｈｓ
ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１−１９９５（２５℃、スプリング式硬さ（Ａタイプ））に準拠してゴム硬度を測定した。結果を表１に示す。
（３）引っ張り強度（Ｔｂ）、伸び、及びＭｄ５０（５０％応力）
ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して引っ張り強度及び伸びについて測定した。結果を表１に示す。
（４）伸長疲労耐久
室温下２００％伸長を繰り返し、破断までの回数Ｎを計数した。結果を表１に示す。
【００３５】
上記各防振ゴム組成物を用いて直径３０ｍｍ、高さ３０ｍｍの円柱の試験片を作製した。そして、この試験片を用いて、ＪＩＳ  Ｋ  ６３８５に準拠して静的バネ定数（Ｋｓ）、動的バネ定数（Ｋｄ＠１００Ｈｚ）、及び動倍率（Ｋｄ／Ｋｓ）を測定した。結果を表１に示す。結果を表１に示す。各測定方法及び評価方法は以下の通りである。
【００３６】
・静的バネ定数Ｋｓ
ＪＩＳ Ｋ ６３８５に準拠して、静的特性試験の両方向負荷方式において、試験片の軸直角方向に変位速度２０ｍｍ／分で０ｍｍ〜＋４．５ｍｍの範囲のたわみを３回負荷し、３回目の負荷過程での荷重−たわみの関係を測定し、この関係を用いて同規格に記載の計算方法によりたわみの範囲＝１．５〜３．０ｍｍで算出した。
【００３７】
・動的バネ定数Ｋｄ
貯蔵バネ定数とも呼ばれ、ＪＩＳ Ｋ ６３８５に準拠して、動的性質測定試験の非共振方法において、１０％（３ｍｍ）たわむ荷重の下で、試験片の軸直角方向に振動数１００Ｈｚ、振幅±０．０５ｍｍで条件で測定した。
【００３８】
また、上記各防振ゴム組成物を用いて、自動車用円筒型エンジンマウントを作製した。得られた実施例１〜３及び比較例１〜６のエンジンマウントについて、乗り心地は、エンジンマウントを乗用車に装着し、エンジン振動から伝達される車室内の振動及びこもり音を測定し、振動やこもり音がほとんどないものを「○」、あるものを「×」として評価した。結果を表１に示す。
【００３９】
表１より、実施例１〜３は、動倍率が小さくかつ耐久性が高かったのに対し、比較例１〜６は動倍率、耐久性、及び加工性（ムーニー粘度より評価）のすべて又はいずれかが劣っていた。