(57)【要約】【課題】ゴム特性の低下を招くことなく防振性能の高い低動倍率のゴムを提供することができる防振ゴム組成物を提供する。【解決手段】下記の（Ａ）〜（Ｃ）を必須成分とする防振ゴム組成物である。そして、下記（Ａ）および（Ｂ）の配合比率を、重量比で、（Ａ）／（Ｂ）＝６５／３５〜９０／１０の範囲に設定してなる防振ゴム組成物である。（Ａ）イソプレンゴム。（Ｂ）マレイン酸変性イソプレンゴム。（Ｃ）カーボンブラック。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を必須成分とし、かつ下記（Ａ）成分および（Ｂ）成分の配合比率が、重量比で、（Ａ）／（Ｂ）＝６５／３５〜９０／１０の範囲に設定されていることを特徴とする防振ゴム組成物。
（Ａ）イソプレンゴム。
（Ｂ）マレイン酸変性イソプレンゴム。
（Ｃ）カーボンブラック。
【請求項２】
請求項１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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防振ゴム組成物およびそれを用いてなる防振ゴムに関するものであり、詳しくは、自動車等のエンジンの支持、および振動伝達を抑制するためのエンジンマウントやサスペンションブッシュ等の自動車等の車両の防振ゴムに使用される防振ゴム組成物およびそれを用いてなる防振ゴムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、振動や騒音の低減を目的として、通常、ストラットマウント、スタビライザブッシュ、サスペンションブッシュ、エンジンマウント等に防振ゴムが用いられている。そして、上記防振ゴムを構成するゴム組成物は、振動や騒音の低減という観点では、低剛性の柔らかいものが望ましいが、柔らかすぎると、自動車の操縦安定性に悪影響を及ぼすこととなる。すなわち、上記防振ゴムには、振動・騒音の低減と、操縦安定性の確保との、二律背反の特性が要求される。
【０００３】
ここで、振動・騒音は、周波数の比較的高い動的な要素であるのに対し、操縦安定性は、動きの少ない静的な要素である。このような観点から、上記防振ゴムにおいては、低動倍率であることが重要な性能の１つとして要求されており、従来から、より低動倍率を図った防振ゴム材料が求められている。
【０００４】
このような低動倍率化を図るため、例えば、天然ゴム５０〜８０重量部（以下「部」と略す）と、末端変性ブタジエンゴム５０〜２０部とを混合したブレンドゴムに対して、ＤＢＰ吸油量１００ｍｌ／１００ｇ以上で、かつヨウ素吸着量４５ｍｇ／ｇ以下のカーボンブラックを３５〜７０部添加してなる車両用防振ゴム組成物が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−７３６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の車両用防振ゴム組成物では、ゴム物性が低下する傾向がみられ、かつ低動倍率化の大幅な向上改善は認められず、未だ充分な防振性能が得られていないのが実情である。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ゴム特性の低下を招くことなく防振性能の高い低動倍率のゴムを提供することができる防振ゴム組成物およびそれを用いて得られる防振ゴムの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を必須成分とし、かつ下記（Ａ）成分および（Ｂ）成分の配合比率が、重量比で、（Ａ）／（Ｂ）＝６５／３５〜９０／１０の範囲に設定されている防振ゴム組成物を第１の要旨とし、上記防振ゴム組成物を用いてなる防振ゴムを第２の要旨とする。
（Ａ）イソプレンゴム。
（Ｂ）マレイン酸変性イソプレンゴム。
（Ｃ）カーボンブラック。
【０００８】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その研究の過程で、イソプレンゴムとカーボンブラックを用いたゴム組成物において、このイソプレンゴムとともにマレイン酸変性されたイソプレンゴムを併用し、かつ上記イソプレンゴムとマレイン酸変性イソプレンゴムとの配合比率を上記特定の範囲に設定することにより、ゴム自体の物性を低下させることなく動倍率の大幅な低減が実現することを突き止め本発明に到達した。すなわち、これは、マレイン酸変性によりイソプレンゴムに付加反応したマレイン酸基とカーボンブラック表面の官能基とが結合してゴム成分とカーボンブラックとの間に振動が付加された際の摩擦が低減された結果、動倍率が低減されるものと推測される。
【発明の効果】
【０００９】
このように、本発明の防振ゴム組成物は、イソプレンゴム〔（Ａ）成分〕と、マレイン酸変性イソプレンゴム〔（Ｂ）成分〕と、カーボンブラック〔（Ｃ）成分〕を含有し、しかも上記イソプレンゴム〔（Ａ）成分〕とマレイン酸変性イソプレンゴム〔（Ｂ）成分〕の配合比率を特定の範囲に設定しているため、ゴム成分とカーボンブラックとの摩擦が低減される。したがって、本発明の防振ゴム組成物を用いて得られる防振ゴムでは、ゴム物性の低下を招くことなく動倍率の大幅な低減が実現し、防振性能に優れたものが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１１】
本発明の防振ゴム組成物は、イソプレンゴム（Ａ成分）と、マレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）と、カーボンブラック（Ｃ成分）とを用いて得ることができる。
【００１２】
上記イソプレンゴム（Ａ成分）としては、特に限定するものではなく従来から用いられているイソプレンゴム（ＩＲ）が用いられる。
【００１３】
上記イソプレンゴム（Ａ成分）とともに用いられるマレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）は、例えば、上記イソプレンゴム（ＩＲ）に無水マレイン酸を反応させることにより得られる。より詳しく述べると、イソプレンゴム（ＩＲ）に無水マレイン酸を加え、まず、低温にて混練した後、さらに高温にて混練することによりマレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）を作製することができる。上記各混練条件としては、特に限定するものではないが、例えば、低温での混練条件としては、４０〜８０℃×５〜１５分間の混練条件があげられ、高温での混練条件としては、１７０〜２２０℃×３０〜５０分間の混練条件があげられる。上記マレイン酸変性におけるマレイン化の変性率は０．０５モル％以上であることが好ましく、より好ましくは０．１〜１モル％である。なお、上記マレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）において、マレイン酸変性の確認方法としては、例えば、赤外線吸収（ＩＲ）分析により、マレイン酸変性によりイソプレンゴムに結合した官能基を確認する方法があげられる。
【００１４】
上記イソプレンゴム（Ａ成分）とマレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）の配合比率は、重量比で、Ａ成分／Ｂ成分＝６５／３５〜９０／１０の範囲に設定する必要がある。特に好ましくはＡ成分／Ｂ成分＝７０／３０〜８５／１５である。すなわち、イソプレンゴム（Ａ成分）が６５未満〔マレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）が３５を超える〕では、ゴム物性が低下して耐久性が低下し、逆にイソプレンゴム（Ａ成分）が９０を超える〔マレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）が１０未満〕と、動倍率の低減効果が得られず、防振ゴムとしての性能として不充分である。
【００１５】
上記Ａ成分およびＢ成分とともに用いられるカーボンブラック（Ｃ成分）としては、特に限定はなく、例えば、ＳＡＦ級，ＩＳＡＦ級，ＨＡＦ級，ＭＡＦ級，ＦＥＦ級，ＧＰＦ級，ＳＲＦ級，ＦＴ級，ＭＴ級等の種々のグレードのカーボンブラックがあげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、コスト、動倍率等のバランスから、ＳＲＦ級カーボンブラックが好適に用いられる。
【００１６】
上記カーボンブラック（Ｃ成分）の配合割合は、上記イソプレンゴム（Ａ成分）およびマレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）の合計量１００部に対して１５〜５０部の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは２０〜４０部の範囲である。すなわち、上記範囲内でカーボンブラック（Ｃ成分）を配合することにより、防振ゴム組成物の動倍率を悪化させずに、優れたゴム物性を付与することがことが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明の防振ゴム組成物には、上記Ａ〜Ｃ成分に加えて、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、軟化剤、充填剤等を必要に応じて配合してもよい。
【００１８】
上記加硫剤としては、例えば、硫黄や、ジ−ｔ−ブチルパーオキシジイソプロピルベンゼン等の過酸化物加硫剤等があげられる。
【００１９】
上記加硫促進剤としては、特に限定はなく、例えば、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、アルデヒドアンモニア系、アルデヒドアミン系、グアニジン系、チオウレア系、エチレンジメタクリレート系等の加硫促進剤があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００２０】
また、上記チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、２−メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩（ＮａＭＢＴ）、２−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩（ＺｎＭＢＴ）等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、特に架橋反応性に優れる点で、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）が好適に用いられる。
【００２１】
上記スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）等があげられる。
【００２２】
上記チウラム系加硫促進剤としては、例えば、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）等があげられる。
【００２３】
上記加硫促進剤の配合量は、上記イソプレンゴム（Ａ成分）およびマレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）の合計量１００部に対して、０．３〜７部の範囲内が好ましく、特に好ましくは０．５〜５部の範囲内である。
【００２４】
上記加硫助剤としては、特に限定はなく、例えば、亜鉛華（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００２５】
上記加硫助剤の配合量は、上記イソプレンゴム（Ａ成分）およびマレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）の合計量１００部に対して、１〜１５部の範囲内が好ましく、特に好ましくは２〜１０部の範囲内である。
【００２６】
また、上記老化防止剤としては、例えば、カルバメート系老化防止剤、フェニレンジアミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、ジフェニルアミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤、イミダゾール系老化防止剤、ワックス類等があげられる。
【００２７】
上記老化防止剤の配合量は、上記イソプレンゴム（Ａ成分）およびマレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）の合計量１００部に対して、１〜７部の範囲内が好ましく、特に好ましくは２〜５部の範囲内である。
【００２８】
また、上記加工助剤としては、例えば、ステアリン酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、炭化水素系樹脂等があげられる。
【００２９】
上記加工助剤の配合量は、上記イソプレンゴム（Ａ成分）およびマレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）の合計量１００部に対して、１〜５部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１〜３部の範囲内である。
【００３０】
本発明の防振ゴム組成物は、上記イソプレンゴム（Ａ成分）、マレイン酸変性イソプレンゴム（Ｂ成分）およびカーボンブラック（Ｃ成分）、ならびに加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、軟化剤、充填剤等の各成分を必要に応じて適宜に配合し、これらをロール、バンバリミキサー等の混練機を用いて混練することにより得ることができる。
【００３１】
そして、上記防振ゴム組成物を用いて、金型成形やプレス成形等の従来公知の方法により加硫成形し、所望形状にすることにより防振ゴムを得ることができる。
【００３２】
このようにして得られる本発明の防振ゴムの用途としては、特に限定はないが、低動倍率化を図ることができることから、例えば、自動車やバス等の車両に用いられるエンジンマウント、スタビライザブッシュ、サスペンションブッシュ等の車両の各種部品に好適に用いることができる他、土木や建築分野等の用途にも用いることができる。
【００３３】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００３４】
まず、実施例および比較例に先立ち、下記に示す材料をそれぞれ準備した。
【００３５】
〔イソプレンゴム（ＩＲ）〕
【００３６】
〔マレイン酸変性イソプレンゴム（マレイン酸変性ＩＲ）〕
ミキサー容量１００ｃｃの小型密閉式混練機（東洋精機社製、ラボプラストミル）を用い、これにイソプレンゴム６０ｇと無水マレイン酸８．６ｇを投入し、６０℃で１０分間混練して、さらに１９０〜２１０℃の間で４０分間混練することにより無水マレイン酸変性イソプレンゴムを調製した。なお、上記無水マレイン酸による変性の確認は、赤外線吸収スペクトル法にて行った。
【００３７】
〔ＳＲＦカーボンブラック〕
東海カーボン社製、シーストＳ
【００３８】
〔酸化亜鉛〕
三井金属鉱業社製、酸化亜鉛二種
【００３９】
〔ステアリン酸〕
花王社製、ルナックＳ３０
【００４０】
〔スルフェンアミド系加硫促進剤〕
Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）（三新化学工業社製、サンセラーＣＺ−Ｇ）
【００４１】
〔チウラム系加硫促進剤〕
テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤ）（アクセルＴＢＴ−Ｐ、川口化学工業社製）
【００４２】
〔硫黄〕
鶴見化学社製、Ｓｕｌｆａｘ  ２００Ｓ
【実施例】
【００４３】
〔実施例１〜３、比較例１〜６〕
後記の表１および表２に示す各成分を同表に示す割合で配合し、これらをバンバリーミキサーおよびロールを用いて混練することにより、ゴム組成物を調製した。
【００４４】
【表１】
2006249366.tif 000002
【００４５】
【表２】
2006249366.tif 000003
【００４６】
このようにして得られた実施例品および比較例品の各ゴム組成物を用いて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表３および表４に併せて示した。
【００４７】
〔常態物性〕
各ゴム組成物を用いて、１５０℃×２０分の条件でプレス成形し、ＪＩＳ５号ダンベルで打ち抜き、厚み２ｍｍの加硫ゴムシートを作製した。そして、この防振ゴムシートを用い、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、破断強度（ＴＢ）、破断伸び（ＥＢ）、および硬度（ＪＩＳ  Ａ）を測定した。
【００４８】
〔動倍率〕
各ゴム組成物を用いて、１５０℃で２０分間加硫して、厚み２ｍｍの加硫ゴムシートを作製し、このシートから幅５ｍｍ×長さ３０ｍｍの短冊状の試験片を切り出して、室温（２５℃）にてユービーエム社製のRheogel-E4000 を用い、周波数１００Ｈｚ、歪み０．０５％のときの貯蔵弾性率（Ｅ′１００Ｈｚ）および周波数１５Ｈｚ、歪み４．５％のときの貯蔵弾性率（Ｅ′）をそれぞれ測定し、Ｅ′１００Ｈｚ／Ｅ′＝動倍率として示した。
【００４９】
【表３】
2006249366.tif 000004
【００５０】
【表４】
2006249366.tif 000005
【００５１】
上記結果から、実施例品はすべて、常態物性に優れるとともに、動倍率が小さいことから、ばね特性にも優れていることがわかる。
【００５２】
これに対して、マレイン酸変性イソプレンゴムを併用せずイソプレンゴムのみを用いた比較例１〜３品においては、実施例品と比較して動倍率が劣っている。また、イソプレンゴムとマレイン酸変性イソプレンゴムとの配合比率が前述の特定範囲を外れた比較例４，６品では、物性が低く、防振ゴムとしての耐久性が問題となる。さらに、マレイン酸変性イソプレンゴムのブレンド量の少ない比較例５品は、ゴムの動倍率低減効果が少ないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の防振ゴム組成物は、動倍率が低いことから、自動車やバス等の車両に用いられるエンジンマウント、スタビライザブッシュ、サスペンションブッシュ等の車両の各種部品に好適に用いることができる他、土木や建築分野等の用途にも用いることができる。