(57)【要約】【課題】動倍率が小さく防振特性に優れ、耐久性や耐熱性にも優れる防振ゴム組成物およびそれにより得られた防振ゴムを提供する。【解決手段】下記の（Ａ）〜（Ｅ）を必須成分とし、かつ、下記（Ｅ）の配合割合が、下記（Ａ）１００重量部に対して、１〜２．５重量部の範囲に設定されている防振ゴム組成物とする。そして、上記防振ゴム組成物を用いてなる防振ゴムとする。（Ａ）ジエン系ゴム。（Ｂ）アミン系老化防止剤。（Ｃ）ベンゾイミダゾール系老化防止剤。（Ｄ）表面活性カーボンブラック。（Ｅ）硫黄。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の（Ａ）〜（Ｅ）を必須成分とし、かつ、下記（Ｅ）の配合割合が、下記（Ａ）１００重量部に対して、１〜２．５重量部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）ジエン系ゴム。
（Ｂ）アミン系老化防止剤。
（Ｃ）ベンゾイミダゾール系老化防止剤。
（Ｄ）表面活性カーボンブラック。
（Ｅ）硫黄。
【請求項２】
上記（Ｂ）と（Ｃ）との配合比率が、重量比で、（Ｂ）／（Ｃ）＝２／１〜５／１の範囲に設定されている請求項１記載の防振ゴム組成物。
【請求項３】
上記（Ｄ）の配合割合が、上記（Ａ）１００重量部に対して２０〜８０重量部の範囲に設定されている請求項１または２記載の防振ゴム組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、自動車等の車両の防振ゴムに広く利用できる防振ゴム組成物およびそれにより得られた防振ゴムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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。そして、その防振性能は、振動を伝達する際のばね定数（動ばね定数）が小さいほどよく、一方、支持性能（強度）は、支持剛性を示す静ばね定数が大きいもの程よい。すなわち、動ばね定数と静ばね定数との比率である動倍率（動ばね定数／静ばね定数）の値が小さいゴムほど、自動車用の防振ゴムとして優れているといえる。
【０００４】
そして、本出願人は、動倍率の小さい防振ゴムを得る防振ゴム組成物として、末端変性ブタジエンゴムと天然ゴムとを混練してなる防振ゴム組成物を、既に提案している。この組成物からなる防振ゴムは、自動車用防振部材として用いた場合、高精度で安定的にエンジン等を支持することができ、しかも、動ばね定数は低く抑えられているため、騒音や振動の吸収効果に優れている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２６９２３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車用防振部材には、耐久性、すなわち防振性能や支持剛性が長期にわたる使用によっても損なわれないといった性能が要求され、また、その使用用途の性質上、高温下に晒される場合もあることから、耐熱性も要求される。上記耐熱性の向上を図るためには、通常、防振ゴム組成物中の加硫剤（硫黄）の使用量を減らすことによる低硫黄架橋が行われる。
【０００７】
しかしながら、上記のように加硫剤の使用量を減らした場合、防振ゴムの耐熱性は向上するものの、架橋密度が低下し、ばね定数の低下がみられるようになる。上記ばね定数の低下は、通常、ゴム組成物中へのカーボンの添加量を増加させることにより解消されるが、これに伴い、動倍率が悪化するという弊害が生じるおそれがある。なお、前記特許文献１に記載の防振ゴムは、動特性には優れるものの、長期耐熱性、高温耐熱性については、未だ改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、動倍率が小さく防振特性に優れ、耐久性や耐熱性にも優れる防振ゴム組成物およびそれにより得られた防振ゴムの提供をその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、下記の（Ａ）〜（Ｅ）を必須成分とし、かつ、下記（Ｅ）の配合割合が、下記（Ａ）１００重量部に対して、１〜２．５重量部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）ジエン系ゴム。
（Ｂ）アミン系老化防止剤。
（Ｃ）ベンゾイミダゾール系老化防止剤。
（Ｄ）表面活性カーボンブラック。
（Ｅ）硫黄。
【００１０】
すなわち、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、ジエン系ゴムを主成分とするゴム組成物中において、アミン系老化防止剤とベンゾイミダゾール系老化防止剤とを併用し、かつ加硫剤である硫黄の含有量を、通常より低く特定範囲内に抑えることにより、防振ゴムの耐久性を損なうことなく、優れた耐熱性が得られるようになることを突き止めた。さらに、上記のような低硫黄架橋により生じるばね定数の低下を、従来のようにカーボン増量によって解決するのではなく、補強効果の高い表面活性カーボンブラックの使用により、上記のようなカーボン増量によらずに解決できることを突き止め、本発明に到達した。すなわち、表面活性カーボンブラックを使用することにより、カーボン増量をしなくとも、ばね定数を維持することができるようになり、また、カーボン増量の弊害であった動倍率の悪化も起こさずに済むようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
本発明の防振ゴム組成物は、ジエン系ゴム（Ａ）を主成分とし、アミン系老化防止剤（Ｂ）と、ベンゾイミダゾール系老化防止剤（Ｃ）と、表面活性カーボンブラック（Ｄ）と、硫黄（Ｅ）とを含有するものである。そして、上記（Ｅ）の硫黄の配合割合が、特定の範囲内となるよう、通常より低く抑えられている。ここで「主成分」とは、組成物の特性に大きな影響を与えるもののことであり、通常は、全体の５０重量％以上を占めることを意味する。
【００１３】
上記（Ａ）成分のジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
【００１４】
上記（Ａ）成分とともに用いられるアミン系老化防止剤〔（Ｂ）成分〕としては、例えば、ジフェニルアミン骨格またはフェニレンジアミン骨格を有するもののほか、ジヒドロキノリン骨格を有するものも使用できる。具体的には、下記の一般式（１）で示される２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンの多量体、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、４，４′−ビス（４−α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。
【００１５】
【化１】
2004292586.tif 000002
【００１６】
上記（Ｂ）成分の配合割合は、上記（Ａ）成分のジエン系ゴム１００重量部（以下、「部」と略す）に対し、１〜１０部の範囲に設定されていると好ましく、より好ましくは２〜５部の範囲である。
【００１７】
上記（Ａ）成分および（Ｂ）成分とともに用いられる、ベンゾイミダゾール系老化防止剤〔（Ｃ）成分〕としては、特に限定するものではないが、例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾール（ＭＢ）、２−メルカプトベンゾイミダゾール亜鉛塩（ＭＢＺ）等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。なお、これらの化学構造式中にある縮合ベンゼン環は、メチル基等の低級アルキル基で置換されていてもよい。
【００１８】
上記（Ｃ）成分の配合割合は、上記（Ａ）成分のジエン系ゴム１００部に対し、０．５〜３部の範囲に設定されていると好ましく、より好ましくは１〜２部の範囲である。
【００１９】
そして、上記（Ｂ）成分と（Ｃ）成分との配合比率は、重量比で、（Ｂ）／（Ｃ）＝２／１〜５／１の範囲になるよう設定するのが、耐熱性の点から好ましい。すなわち、上記比率において（Ｂ）成分が少な過ぎると、耐熱性が低下する傾向がみられるからであり、逆に、（Ｂ）成分が多過ぎると、加工性が悪くなる傾向がみられるからである。
【００２０】
上記（Ａ）〜（Ｃ）成分とともに用いられる表面活性カーボンブラック〔（Ｄ）成分〕は、通常のカーボンブラックと異なり、１９８０℃に加熱したときに発生する水素量をカーボンブラック１ｇあたりに換算した値（Ｈｃ）が４５００ｐｐｍ以上であるものをいう。そして、上記Ｈｃが５０００ｐｐｍ以上のものであると、より表面活性に優れるため好ましい。なお、上記水素量は、例えば水酸基やカルボキシル基のような、カーボンブラックの炭素原子と共有結合している有機基の水素原子に由来するものである。そして、上記水素量の測定は、例えばつぎのようにして行われる。すなわち、まず、カーボンブラックの吸着成分を除去するために、あらかじめ真空乾燥機にて１２５℃で４時間脱気乾燥を行ったカーボンブラック２０ｍｇを錫カプセルに入れ、高感度水素分析装置（堀場製作所社製のＥＭＧＡ−６２１、ＴＣＤ検出器使用）を用い、黒鉛ルツボ内にて１９８０℃で７０秒間熱分解させる。そして、発生したガスを、一定流量（４００ｍｌ／分）のキャリアガス（不活性アルゴンガス）により、高温酸化剤、常温酸化剤、脱二酸化炭素剤、乾燥剤に通し、カラムにて分離する。そして、これにより得られた水素ガスを、検出器（熱伝導度法）で定量する。このようにして、上記水素量が測定される。ところで、本発明に用いられる表面活性カーボンブラック〔（Ｄ）成分〕としては、例えば、市販品のものとしては、昭和キャボット社製のショウブラックＩＰ２００が好適に用いられるが、上記の規定に基づくものであれば特にこれに限定されるものではない。また、このような表面活性カーボンブラックは、単独で用いてもよいし、二種以上併せて用いてもよい。
【００２１】
上記（Ｄ）成分の配合割合は、上記（Ａ）成分のジエン系ゴム１００部に対し、２０〜８０部の範囲に設定されていると好ましく、より好ましくは３０〜６０部の範囲である。すなわち、上記範囲内で（Ｄ）成分の表面活性カーボンブラック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ばね定数を維持する効果が、より得られるからである。
【００２２】
本発明の防振ゴム組成物には、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分とともに、加硫剤として、硫黄〔（Ｅ）成分〕が用いられる。そして、上記硫黄の配合割合は、上記（Ａ）成分のジエン系ゴム１００部に対し、１〜２．５部の範囲に設定される必要があり、好ましくは、１．５〜２部の範囲内である。すなわち、上記硫黄の配合割合が２．５部を超えると、本発明において所望する耐熱性が得られないといった難点があり、逆に、１部未満であると、架橋密度が低下し過ぎることから、静ばね定数が低下するからである。
【００２３】
なお、本発明の防振ゴム組成物には、上記（Ａ）〜（Ｅ）の各成分に加え、加硫促進剤、加工助剤、軟化剤、充填剤等を、必要に応じて配合してもよい。
【００２４】
本発明の防振ゴムは、上記各成分を、密閉式混練機（バンバリータイプ）やロール等によって混練することにより得られる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得られる。
【００２５】
そして、本発明の防振ゴムは、その用途は特に限定されるものではないが、自動車等の車両の防振用ゴム部材に好適に用いることができる。例えば、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、ボディマウント、キャブマウント、メンバーマウント、ストラットバークッション、センタベアリングサポート、トーショナルダンパー、ステアリングラバーカップリング、テンションロッドブッシュ、ロアーリングブッシュ、アームブッシュ、バンプストラッパー、ＦＦエンジンロールストッパー、マフラーハンガー等に、好適に用いることができる。
【００２６】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００２７】
【実施例１〜８、比較例１〜５】
下記に示す各材料を準備し、後記の表１〜３に示す割合で配合した後、これらを、密閉式混練機（バンバリータイプ）や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。
【００２８】
〔ＮＲ（Ａ成分）〕
天然ゴム
【００２９】
〔酸化亜鉛〕
酸化亜鉛２種、三井金属鉱業社製
【００３０】
〔ステアリン酸〕
ルーナックＳ３０、花王社製
【００３１】
〔表面活性カーボン（Ｄ成分）〕
ショウブラックＩＰ２００（Ｈｃ：５２００ｐｐｍ）、昭和キャボット社製
【００３２】
〔ＦＥＦカーボン〕
ショウブラックＮ５５０（Ｈｃ：３９３６ｐｐｍ）、昭和キャボット社製
【００３３】
〔プロセスオイル〕
ダイアナプロセスＮＭ３００、出光興産社製
【００３４】
〔アミン系老化防止剤▲１▼（Ｂ成分）〕
オゾノン６Ｃ、精工化学社製
【００３５】
〔アミン系老化防止剤▲２▼（Ｂ成分）〕
ノンフレックスＲＤ、精工化学社製
【００３６】
〔ベンゾイミダゾール系老化防止剤（Ｃ成分）〕
ノクラックＭＢＺ、大内新興化学社製
【００３７】
〔加硫促進剤▲１▼〕
サンセラーＣＺ−Ｇ、三新化学社製
【００３８】
〔加硫促進剤▲２▼〕
ノクセラーＴＢＴ、大内新興化学社製
【００３９】
〔硫黄（Ｅ成分）〕
【００４０】
【表１】
2004292586.tif 000003
【００４１】
【表２】
2004292586.tif 000004
【００４２】
【表３】
2004292586.tif 000005
【００４３】
このようにして得られた実施例および比較例のゴム組成物を用いて、１５０℃×２０分間でプレス加硫し、１２０ｍｍ×１２０ｍｍ×厚み２ｍｍの防振ゴム試験片を作製した。そして、このゴム試験片を用いて、下記の方法に従って、各特性を測定・評価した。その結果を、下記の表４〜６に示した。
【００４４】
〔常態物性〕
常態物性（ＴＢ，ＥＢ）については、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に準じて測定した。
ＴＢ：破断点強度（ＭＰａ）
ＥＢ：破断点伸び（％）
【００４５】
〔耐熱性〕
８０℃の高温雰囲気下にて１０００時間熱老化試験を行った後、上記と同様にして、ＴＢおよびＥＢを測定した。そして、上記常態物性に対する、熱老化試験後の物性低下率を、それぞれ、ΔＴＢ，ΔＥＢとして示した。
【００４６】
〔ばね特性〕
動ばね定数（Ｋｄ１００）および静ばね定数（Ｋｓ）を、それぞれＪＩＳ  Ｋ６３９４に準じて測定した。そして、その値をもとに、動倍率（Ｋｄ１００／Ｋｓ）を算出した。
【００４７】
〔耐久性〕
ＪＩＳ−３号ダンベルを用い、０〜１００％の伸張を破断するまで繰り返し、その回数を測定した。
【００４８】
【表４】
2004292586.tif 000006
【００４９】
【表５】
2004292586.tif 000007
【００５０】
【表６】
2004292586.tif 000008
【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、熱老化試験後の物性低下率も小さいことから、耐熱性にも優れていることがわかる。また、実施例品はすべて、動倍率が小さいことから、ばね特性にも優れ、さらに、耐久性にも優れていることがわかる。
【００５２】
これに対して、硫黄含有量が所定範囲を超えている比較例３品は、耐熱性に劣ることがわかり、また、硫黄含有量が所定範囲未満である比較例５品は、耐久性に劣り、ばね特性にもやや劣ることがわかる。さらに、アミン系老化防止剤とベンゾイミダゾール系老化防止剤との併用がなされていない比較例１および２品は、硫黄含有量が所定範囲内であっても、耐熱性に劣ることがわかる。そして、表面活性カーボンを用いずに、通常のＦＥＦカーボンを増量した比較例４品は、耐熱性に優れるものの、ばね特性や耐久性に劣ることがわかる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の防振ゴム組成物は、ジエン系ゴムを主成分とするゴム組成物中において、アミン系老化防止剤とベンゾイミダゾール系老化防止剤とを併用し、かつ加硫剤である硫黄の含有量を、通常より低く抑えている。そのため、得られる防振ゴムは、優れた耐熱性を示し、さらに、上記組成物は、補強効果の高い表面活性カーボンブラックを含有させていることから、防振ゴムの動倍率が小さくなり防振特性にも優れるようになる。しかも、本発明の防振ゴム組成物からなる防振ゴムは、耐久性にも優れる。そのため、自動車用の防振部材に好適に用いることができ、特に、耐熱性に優れることから、近年における車両軽量化の要請および防振部材の小型化において要求される耐熱性を満たすことができる。
【００５４】
特に、上記アミン系老化防止剤とベンゾイミダゾール系老化防止剤との配合比率が、特定の割合で含有されていると、より耐熱性に優れた防振ゴムが得られるようになる。
【００５５】
また、上記表面活性カーボンブラックの配合割合が、特定の割合で含有されていると、動倍率を悪化させずにばね定数を維持する効果の増大をもたらすことができる。