(57)【要約】  防振化合物及び要素、防振ブッシング並びにエンジンマウントで使用するためのカーボンブラックに加えて、該防振化合物及び要素、並びにこれらの製造方法及び使用。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素表面積が、約１５ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇであり、吸油価が、約３５ｍｌ／１００ｇから約１３５ｍｌ／１００ｇであるファーネスカーボンブラックを含むゴム化合物。
【請求項２】
前記窒素表面積が、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇである、請求項１に記載のゴム化合物。
【請求項３】
前記吸油価が、約４５ｍｌ／１００ｇから約１２１ｍｌ／１００ｇである、請求項１に記載のゴム化合物。
【請求項４】
前記吸油価が、約４０ｍｌ／１００ｇから約１３０ｍｌ／１００ｇである、請求項１に記載のゴム化合物。
【請求項５】
前記ファーネスカーボンブラックが、約４０ｍｌ／１００ｇから約９０ｍｌ／１００ｇの圧縮試料の吸油価を有する、請求項１に記載のゴム化合物。
【請求項６】
前記ファーネスカーボンブラックが、約２０ｍ2／ｇから約３２ｍ2／ｇの統計的厚さ表面積を有する、請求項１に記載のゴム化合物。
【請求項７】
前記ファーネスカーボンブラックが、約１５ｍｇ／ｇから約３５ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する、請求項１に記載のゴム化合物。
【請求項８】
前記ファーネスカーボンブラックが、約２０ｍｇ／ｇから約３０ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する、請求項１に記載のゴム化合物。
【請求項９】
サーマルカーボンブラックを含まない、請求項１に記載のゴム化合物。
【請求項１０】
振動絶縁装置の一部である、請求項１に記載のゴム化合物。
【請求項１１】
請求項１に記載のゴム化合物を含む振動絶縁装置。
【請求項１２】
窒素表面積が、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、吸油価が、約４０ｍｌ／１００ｇから約５０ｍｌ／１００ｇ、圧縮試料の吸油価が、約４０ｍｌ／１００ｇから約５０ｍｌ／１００ｇ、統計的厚さ表面積が、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、ヨウ素価が、約２０ｍｇ／ｇから約３０ｍｇ／ｇであるファーネスカーボンブラックを含む、請求項１１に記載の振動絶縁装置。
【請求項１３】
窒素表面積が、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、吸油価が、約９０ｍｌ／１００ｇから約１００ｍｌ／１００ｇ、圧縮試料の吸油価が、約５３ｍｌ／１００ｇから約６３ｍｌ／１００ｇ、統計的厚さ表面積が、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、ヨウ素価が、約１５ｍｇ／ｇから約２５ｍｇ／ｇであるファーネスカーボンブラックを含む、請求項１１に記載の振動絶縁装置。
【請求項１４】
窒素表面積が、約２３ｍ2／ｇから約３３ｍ2／ｇ、吸油価が、約１２２ｍｌ／１００ｇから約１３２ｍｌ／１００ｇ、圧縮試料の吸油価が、約７５ｍｌ／１００ｇから約８５ｍｌ／１００ｇ、統計的厚さ表面積が、約２２ｍ2／ｇから約３２ｍ2／ｇ、ヨウ素価が、約２５ｍｇ／ｇから約３５ｍｇ／ｇであるファーネスカーボンブラックを含む、請求項１１に記載の振動絶縁装置。
【請求項１５】
エンジンマウントである、請求項１１に記載の振動絶縁装置。
【請求項１６】
窒素表面積が、約５５ｍ2／ｇから約６５ｍ2／ｇであり、吸油価が、約１４５ｍｌ／１００ｇから約１６５ｍｌ／１００ｇであるファーネスカーボンブラックを含むゴム物品。
【請求項１７】
統計的厚さ表面積が、約５５ｍｌ／１００ｇから約６５ｍｌ／１００ｇである、請求項１６に記載のゴム物品。
【請求項１８】
圧縮試料の吸油価が、約９０ｍｌ／１００ｇから約１１０ｍｌ／１００ｇである、請求項１６に記載のゴム物品。
【請求項１９】
ヨウ素価が、約５５から約６５ｍｇ／ｇである、請求項１６に記載のゴム物品。
【請求項２０】
請求項１６に記載のゴム物品を含む、振動絶縁装置。
【請求項２１】
ブッシングである、請求項１６に記載の振動絶縁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１８年９月２６日に出願された米国仮出願第６２／７３６，４９４号及び２０１８年９月２６日に出願された米国仮出願第６２／７３６，６３４号の利益を主張するものであり、どちらもその全体が参照によりここに組み入れられたものとする。
【０００２】
本開示は、例えばカーボン充填ゴム防振要素などの防振複合材において有用であり得るカーボンブラックに関する。本開示は、防振要素並びにその製造方法及び使用も提供する。
【背景技術】
【０００３】
振動絶縁装置の第１の目的は、入射振動又は環境振動から絶縁されるべき対象物の共鳴振動数を離調させることである。通常、この絶縁は、適合する形状並びに適合する静的及び動的機械特性を有するラバーマウントを用いて達成される。多くの場合、天然ゴム（ＮＲ）は、その固有の弾性、低ヒステリシス、及び疲労亀裂成長に対するその優れた耐性により、最適なゴムである。
例えば自動車シャシーからエンジン振動を絶縁するためのマウントなど、システムの共鳴振動数を最小にするため、ゴム化合物は最小限の動剛性（Ｋd）及びヒステリシスを有するべきである。また、ゴム化合物は適当な静剛性（Ｋs）、最小限のクリープ挙動、及び最大限の疲労寿命を示す必要がある。
実際、カーボンブラックは、振動絶縁装置用のゴム化合物における所望の静剛性及び疲労抵抗を実現するのに用いられるが、カーボンブラック物質は、ゴム化合物で網状になり、化合物の動剛性及びヒステリシスを増加させる傾向がある。振動絶縁産業における典型的なカーボンブラック系強化システムは、サーマルカーボンブラック及びファーネスカーボンブラックのブレンドを利用している。このようなシステムにおいて、ＡＳＴＭ  Ｎ９９０グレードのサーマルカーボンブラックが主な構成要素であることが多く、例えばＡＳＴＭ  Ｎ７７４又はＮ６６０グレードのファーネスカーボンブラックなどの強化ファーネスカーボンブラックとのブレンドで存在する。サーマルカーボンブラックは、大きな粒度及び低ストラクチャーを示し、これらは結果として得られるゴム化合物に低い動剛性及びヒステリシスを付与することができる。しかしながら、これらのサーマルカーボンブラックは、疲労亀裂成長に対する耐性が限定される。また、サーマルカーボンブラックは、国際的な供給も限られている。
従って、振動絶縁化合物及び該振動絶縁装置で使用するための強化物質を改善する必要性がある。これらの必要性及び他の必要性は、本開示の組成物及び方法により満たされる。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的によれば、ここに包含され、概して記載されるように、本開示は、１つの態様において、カーボンブラック、防振化合物及び要素、並びにこれらの製造方法及び使用に関する。
窒素表面積が約１５ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇであり、吸油価が約３５ｍｌ／１００ｇから約１３５ｍｌ／１００ｇであるファーネスカーボンブラックを含むゴム化合物を開示する。
また、ここで開示されるゴム化合物を含む振動絶縁装置を開示する。
また、窒素表面積が約５５ｍ2／ｇから約６５ｍ2／ｇであり、吸油価が約１４５ｍｌ／１００ｇから約１６５ｍｌ／１００ｇであるファーネスカーボンブラックを含むゴム物品を開示する。
また、ここで開示されるゴム物品を含む振動絶縁装置を開示する。
更なる利点は以下の説明に一部記載され、説明から一部明らかであるか、又は以下に記載される態様の実施により理解することができる。以下に記載される利点は、添付の特許請求の範囲に具体的に指摘される化学組成物、方法及びこれらの組合せにより認識され、達成されるであろう。上述の一般的な説明及び以下に詳細に記す説明のどちらも、例示及び説明のためにのみ記され、制限するものではないと理解されるべきである。
添付図は、本明細書に組み入れられ、本明細書の一部を構成するものであり、本発明の原理を明らかにする説明と共に、いくつかの態様を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、本開示の様々な態様に基づき、ゴム化合物のばね定数の測定を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示の様々な態様に基づき、ゴム化合物のばね定数を測定するための荷重及び試験条件を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本開示の様々な態様に基づき、ゴム化合物のばね定数を測定するための荷重及び試験条件を示す。
【図３】図３は、本開示の様々な態様に基づき、サーマルカーボンブラック及びファーネスカーボンブラックのブレンドを含む対照化合物、並びに本発明のカーボンブラックを含む３つのゴム化合物について、引張ひずみに対する疲労寿命を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明の更なる態様は、以下の説明に一部記載され、説明から一部明らかであるか、又は本発明の実施により理解することができる。本発明の利点は、添付の特許請求の範囲に具体的に指摘される要素及び組合せにより認識され、達成されるであろう。上述の一般的な説明及び以下に詳細に記す説明のどちらも、例示及び説明のためにのみ記され、クレームしている本発明を制限するものではないと理解されるべきである
【０００７】
本発明は、以下の本発明の詳細な説明及びここに含まれる実施例を参照することにより、より容易に理解することができる。
本化合物、組成物、物品、システム、装置及び／又は方法を開示、記載する前に、これらは他に明記しない限り、具体的な合成方法に限定されず、或いは他に明記しない限り、特定の試薬に限定されず、従って当然変わり得ることを理解すべきである。ここで使用される専門用語は、特定の態様のみを記載するためのものであり、限定する意図はないことも理解すべきである。ここに記載するものと類似又は同等の任意の方法及び物質は、本発明の実施又は試験で用いることができるが、方法及び物質の例を以下に記載する。
ここに挙げられるすべての刊行物は、参照によりここに組み入れられたものとし、引用される刊行物と関連して、方法及び／又は物質を開示、記載する。
他に定義しない限り、ここで用いられるすべての技術及び科学用語は、当業者により一般的に理解されるのと同じ意味を有する。ここに記載されるものと類似又は同等の任意の方法及び物質は、本発明の実施又は試験で使用することができるが、方法及び物質の例を以下に記載する。
【０００８】
ここで用いられるとき、特に反対のことが述べられない限り、単数形「ａ」「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈から明らかに指示しない限り、複数形の指示対象を含む。従って、例えば、「充填物」又は「溶剤」への言及は、それぞれ２つ以上の充填物又は溶剤の混合物を含む。
範囲は、「約」１つの特定の値から、及び／又は「約」別の特定の値までとして、ここに表すことができる。このような範囲が表されるとき、別の態様は、１つの特定の値から、及び／又はその他の特定の値まで含む。同様に、値が先行する「約」を使用して、概数として表される場合、特定の値は別の態様を形成することが理解されるであろう。範囲のそれぞれの終点は、他の終点と比べて有意である、及び他の終点と無関係に有意であることが更に理解されるであろう。ここに開示される多くの値があること、各値はその値自体に加えて、ここに「約」特定の値としても開示されることも理解される。例えば、値「１０」が開示されるなら、「約１０」も開示される。２つの特定の単位間の各単位も開示されることも理解され、例えば１０及び１５が開示されるなら、１１、１２、１３及び１４も開示される。
ここで用いられるとき、「随意の」又は「随意に」という用語は、次に記載される事象又は状況が起こる場合も、起こらない場合もあること、説明は該事象又は状況が起こる例及び起こらない例を含むことを意味する。
ここで使用するとき、他に具体的に記載されない限り、「ｐｈｒ」は、ゴム産業で通常理解され、使用されるように、ゴムの質量部を指すことが意図される。
【０００９】
本発明の組成物を調製するのに用いられる構成要素、並びにここで開示される方法の範囲内で用いられる組成物自体が開示される。これら及び他の物質がここで開示され、これらの物質の組合せ、サブセット、相互作用、群等が開示される時、これらの化合物の各様々な個別の組合せ及び置換、並びに集合的な組合せ及び置換に関する具体的な言及を明白に開示することはできないが、それぞれは具体的にここで意図され、記載されることが理解される。例えば、特定の化合物が開示、考察され、化合物を含む多くの分子に行うことができる多くの修飾が考察されるなら、特に反対のことが述べられない限り、化合物の１つ１つの組合せ及び置換、並びに可能性のある修飾が具体的に意図される。従って、ある種の分子Ａ、Ｂ及びＣ、並びにある種の分子Ｄ、Ｅ及びＦが開示され、組み合わせた分子Ａ−Ｄの一例が開示されるなら、たとえそれぞれが個別に列挙されず、それぞれが個別及び集合的に意図されるとしても、組合せＡ−Ｅ、Ａ−Ｆ、Ｂ−Ｄ、Ｂ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、Ｃ−Ｄ、Ｃ−Ｅ、及びＣ−Ｆを意味すると見なされ、開示される。同様に、これらの任意のサブセット又は組合せも開示される。従って、例えば、Ａ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、及びＣ−Ｅのサブグループが検討、開示される。この概念は本願のすべての態様に当てはまる。本願のすべての態様は、本発明の組成物を作製及び使用する方法における工程を含むが、これらに限定されない。従って、実施することができる様々な工程が更にあれば、これら更なる工程のそれぞれは、本発明の方法の任意の具体的な実施形態又は実施形態の組合せで実施することができると理解される。
ここで開示される各物質は市販され、及び／又はこれらの製造方法は当業者に公知である。
ここで開示される組成物はある機能を有することが理解され、開示した機能を実施するためのある構造的要求が開示されている。同じ機能を実施することができ、開示した構造に関係する様々な構造があること、これらの構造は典型的に同じ結果を達成することが理解される。
他に指示がない限り、部は質量部であり、温度の単位は℃である。又は温度は周囲温度であり、圧力は大気圧又は大気圧付近である。
１つの態様において、本開示のカーボンブラック物質は、ファーネスカーボンブラックを含む。
【００１０】
自動車のブッシング化合物
自動車のブッシング化合物で使用される物質は、典型的に高い荷重条件を受ける。結果として、これらの化合物は典型的に、複雑な荷重条件下で最大の疲労寿命を有し、振動絶縁性能のための低いばね定数（Ｋd／Ｋs）と釣り合うように設計される。
従来の自動車のブッシング化合物はＡＳＴＭ  Ｎ３００シリーズのカーボンブラックを利用して、天然ゴム化合物における適度な疲労性能及び静剛性を提供している。しかしながら、これらのＮ３００シリーズのカーボンブラックを使用することは、ばね定数に有害となり得、従って結果として得られるブッシング化合物の振動絶縁性能に有害となり得る。
１つの態様において、本開示は、改善したブッシング化合物で使用するためのカーボンブラックを提供する。１つの態様において、このようなカーボンブラックは、ビルラカーボンＵＳＡ社(Birla Carbon U.S.A., Inc.)から入手できるＢＣ２１２３グレードのカーボンブラックを含むことができる。様々な態様において、本発明のカーボンブラックは、ブッシング化合物における従来のカーボンブラックのすべて又は一部に代えて利用することができる。別の態様において、本開示は、ここに記載される１つ又は複数のカーボンブラックを含む改善した防振ブッシング化合物を提供する。様々な態様において、このようなカーボンブラックを含む防振化合物は、従来のブッシング化合物と比較して、等しい化合物硬度でばね定数を著しく低下させることができ、同等の化合物耐久性を有する。
【００１１】
Ｎ３３０、Ｎ９９０、及びＮ６６０など、Ｎｘｘｘで特定されるカーボンブラックは、ＡＳＴＭグレードのカーボンブラックを指すことが意図される。ＢＣｘｘｘｘで特定されるカーボンブラックは、ビルラカーボンＵＳＡ社により作製されたカーボンブラックのグレードを指すことが意図される。試験方法は、ＡＳＴＭにより確立された方法、又はカーボンブラック産業で一般的に許容され、利用される方法である。ＯＡＮは吸油価（ＡＳＴＭ  Ｄ２４１４）を指し、カーボンブラックグレードのストラクチャー又は凝集体サイズの指標を提供することが意図される。ＣＯＡＮは、圧縮カーボンブラック試料の吸油価を指す（ＡＳＴＭ  Ｄ３４９３）。いくつかの態様において、カーボンブラック試料のＯＡＮ及びＣＯＡＮの差は、カーボンブラックのストラクチャーの安定性の指標を提供することができる。ＮＳＡは窒素表面積（ＡＳＴＭ  Ｄ６５５６）を指し、ＢＥＴ理論に基づいた、多孔質を含む、窒素が吸着し得るカーボンブラック試料の総表面積の大きさである。ＳＴＳＡは、ゴムに利用することができるカーボンブラック試料の統計的厚さ表面積又は外部比表面積（ＡＳＴＭ  Ｄ６５５６）を指す。揮発性物質、表面多孔性、又は抽出物の存在がヨウ素価に影響する場合があるが、ヨウ素吸着（ＡＳＴＭ  Ｄ１５１０）は、カーボンブラック試料の表面積に関連し、ＮＳＡ値と一般的に一致する。カーボンブラック試料の老化が、ヨウ素価に影響する場合もある。
【００１２】
【表１】
2022501486.tif 000002
【００１３】
１つの態様において、カーボンブラックはファーネスカーボンブラックを含む。別の態様において、カーボンブラックは、約１４５ｍｌ／１００ｇから約１６５ｍｌ／１００ｇ、約１４０ｍｌ／１００ｇから約１７０ｍｌ／１００ｇ、約１５０ｍｌ／１００ｇから約１６０ｍｌ／１００ｇ、又は約１５２ｍｌ／１００ｇから約１５８ｍｌ／１００ｇのＯＡＮを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７、１５８、１５９、又は１６０ｍｌ／１００ｇのＯＡＮを有する。
別の態様において、カーボンブラックは、約８５ｍｌ／１００ｇから約１１５ｍｌ／１００ｇ、又は約８０ｍｌ／１００ｇから約１２０ｍｌ／１００ｇ、約９０ｍｌ／１００ｇから約１１０ｍｌ／１００ｇ、約９５ｍｌ／１００ｇから約１０５ｍｌ／１００ｇ、又は約９７ｍｌ／１００ｇから約１０３ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、１０２、１０３、１０４、又は１０５ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有する。
別の態様において、カーボンブラックは、約４０ｍ2／ｇから約８０ｍ2／ｇ、又は約４５ｍ2／ｇから約７５ｍ2／ｇ、約５０ｍ2／ｇから約７０ｍ2／ｇ、約５５ｍ2／ｇから約６５ｍ2／ｇ、又は約５７ｍ2／ｇから約６３ｍ2／ｇのＮＳＡを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、又は６５ｍ2／ｇのＮＳＡを有する。
別の態様において、カーボンブラックは、約４０ｍ2／ｇから約８０ｍ2／ｇ、又は約４５ｍ2／ｇから約７５ｍ2／ｇ、約５０ｍ2／ｇから７０ｍ2／ｇ、約５５ｍ2／ｇから約６５ｍ2／ｇ、又は約５７ｍ2／ｇから約６３ｍ2／ｇのＳＴＳＡを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、又は６５ｍ2／ｇのＳＴＳＡを有する。
別の態様において、カーボンブラックは、約４０ｍｇ／ｇから約８０ｍｇ／ｇ、又は約４５ｍｇ／ｇから約７５ｍｇ／ｇ、約５０ｍｇ／ｇから約７０ｍｇ／ｇ、約５５ｍｇ／ｇから約６５ｍｇ／ｇ、又は約５７ｍｇ／ｇから約６３ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、又は６５ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。
【００１４】
１つの態様において、カーボンブラックは、約１４５ｍｌ／１００ｇから約１６５ｍｌ／１００ｇ、約１５０ｍｌ／１００ｇから約１６０ｍｌ／１００ｇ、又は約１５２ｍｌ／１００ｇから約１５８ｍｌ／１００ｇのＯＡＮ；約９０ｍｌ／１００ｇから約１１０ｍｌ／１００ｇ、約９５ｍｌ／１００ｇから約１０５ｍｌ／１００ｇ、又は約９７ｍｌ／１００ｇから約１０３ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ；約５０ｍ2／ｇから約７０ｍ2／ｇ、約５５ｍ2／ｇから約６５ｍ2／ｇ、又は５７．５ｍ2／ｇから約６３ｍ2／ｇのＮＳＡ；約５０ｍ2／ｇから約７０ｍ2／ｇ、約５５ｍ2／ｇから約６５ｍ2／ｇ、又は約５７ｍ2／ｇから約６３ｍ2／ｇのＳＴＳＡ；及び約５０ｍｇ／ｇから約７０ｍｇ／ｇ、約５５ｍｇ／ｇから約６５ｍｇ／ｇ、又は約５７ｍｇ／ｇから約６３ｍｇ／ｇのヨウ素価の１つ又は複数を有する。別の態様において、カーボンブラックは上記特性の２つ以上を有する。他の態様において、カーボンブラックは上記特性の３、４又は５つを有する。
具体的な態様において、カーボンブラックは、ＯＡＮが約１５５ｍｌ／１００ｇ、ＣＯＡＮが約１００ｍｌ／１００ｇ、ＮＳＡが約６０ｍ2／ｇ、ＳＴＳＡが約６０ｍ2／ｇ、ヨウ素価が約６０ｍｇ／ｇである。ブッシング化合物において、このようなカーボンブラックを任意のＮ３００シリーズのカーボンブラックに代えて利用することができる。それぞれのカーボンブラックにおけるコロイド特性差のため、所定のカーボンブラックの量は、特定の化合物において調整の必要がある場合があると理解すべきである。
【００１５】
例えば、１００ｐｈｒの天然ゴム、５ｐｈｒの酸化亜鉛、２ｐｈｒのステアリン酸、５ｐｈｒのＴＤＡＥ油（処理留出物芳香族系抽出物）、３ｐｈｒの６ＰＰＤ（Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）、２ｐｈｒのオゾン劣化防止ワックス、２．１ｐｈｒのＯＢＳ（有機系安定剤；促進剤；例えば、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなど）、０．２５ｐｈｒの硫黄、及び１ｐｈｒのＴＭＴＤ（テトラメチルチウラムジスルフィド）を含む従来のゴムブッシング配合物において、およそ５０ｐｈｒの従来のＡＳＴＭ  Ｎ３３０グレードのカーボンブラックを使用して、機械特性の許容可能なバランスを達成することができる。
ゴムブッシング配合物に関する本発明の態様において、１００ｐｈｒの天然ゴム、５ｐｈｒの酸化亜鉛、２ｐｈｒのステアリン酸、５ｐｈｒのＴＤＡＥ油（処理留出物芳香族系抽出物）、３ｐｈｒの６ＰＰＤ（Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）、２ｐｈｒのオゾン劣化防止ワックス、２．１ｐｈｒのＯＢＳ（有機系安定剤；促進剤；例えば、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなど）、０．２５ｐｈｒの硫黄、及び１ｐｈｒのＴＭＴＤ（テトラメチルチウラムジスルフィド）、およそ４０から５０ｐｈｒ、例えば、およそ４４、４５、４６、又は４６．３ｐｈｒの上記カーボンブラックを利用して、機械特性の最適なバランスを達成することができる。上記の及び本開示における他の箇所に記載される物質は市販されており、本開示を入手した当業者は、意図した用途のために、本発明のカーボンブラックを用いて配合物を容易に調製することができるであろう。
ＣＯＡＮが７４ｍｌ／１００ｇ、ＳＴＳＡが３４ｍ2／ｇである従来のカーボンブラックをＣＯＡＮが８０ｍｌ／１００ｇ、ＳＴＳＡが２８ｍ2／ｇである本発明のカーボンブラックで置換する例示的な態様において、それぞれのカーボンブラックの量は、約１５ｐｈｒから約１４．４ｐｈｒまでに調整することができる。
本発明はＮＲ組成物に限定されることを意図せず、防振で従来使用されるすべてのエラストマー及びこれらのブレンド、又は例えばＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、ＮＲ／ＢＲブレンド、ニトリルゴム、及びこれらのブレンドなど、他のカーボンブラック充填ゴム組成物を含むことができると理解されるべきである。別の態様において、配合物は硫黄、促進剤、酸化防止剤、増量剤等の様々な比率の他の構成要素を有することもできる。
【００１６】
上記参照された化合物の試験データを以下の表２に詳細に示す。試験方法は、ＡＳＴＭ法、又はカーボンブラック及びゴム産業で一般的に用いられる方法を指す。得られるゴム化合物に様々な試験を実施することができ、例えばＡＳＴＭ  Ｄ２６６３、ｍｅｔｈｏｄ  Ｄを用いたＩＦＭによる分散測定；ショアＡ硬さ（ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０）、ムーニー粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ１６４６）、応力−ひずみ／引張強度（ＡＳＴＭ  Ｄ４１２）、引裂き強度（ＡＳＴＭ  Ｄ６２４）、疲労寿命（ＡＳＴＭ  Ｄ４４８２）、及び疲労亀裂成長（ビルラカーボン内部法ＬＳＸ−ｙｚ）が挙げられる。当業者は機械特性を評価するための具体的な試験及び試験条件を容易に決定することができる。いずれの配合物も、試験Ａにおいて４６．３ｐｈｒ量及び試験Ｂにおいて４４ｐｈｒ量で、発明のＣＢ１を利用した。
ここで用いられるとき、ばね定数値はＪＩＳ  Ｋ  ６３８５：２０１２により決定し、以下の試験条件を用いた：１００Ｎに対する荷重制御準静的たわみ；〜２ｍｍ／分でプレサイクルｘ２；ＪＩＳ  Ｋ  ６３８５：２０１２の式１による２５から７５Ｎのデータ点で決定されるＫs；たわみ波動非共鳴法(deflection wave non-resonance method)を用いて測定されるＫd；データを２つの動ひずみ振幅（０．２及び２．０％）で採取した；データを２つの振動数（１５及び１００Ｈｚ）で採取した；１５Ｈｚで採取したデータを報告した；試験を６０℃で実施した；試験片形状は直径１７ｍｍ、高さ２５ｍｍの円筒であった。ＪＩＳ  Ｋ  ６３８５：２０１２はその全体が参照によりここに組み入れられたものとする。ばね定数の測定の例を図１に示す。形状係数ＳはＬ／４ｄにより決定される。Ｌは高さ２５ｍｍであり、ｄは直径１７ｍｍであるため、Ｓは０．１７である。Ｅcは３Ｇ（１＋２Ｓ2）として定義される。従って、Ｅcはおよそ３Ｇと等しい。図２に示すように、試料を分析し、Ｋdは、２３℃、６０Ｈｚ、０．１％動ひずみ（ＳＳＡ）で採取したデータから、フーリエ交換粘弾性解析により決定され、Ｋsは８０から１００Ｎの範囲である最終の準静的荷重部分の線形回帰により決定され、Ｋd／Ｋsは２３℃、０．１％動ひずみ、６０Ｈｚの値である。静的荷重は０．０５Ｎ／分、１００Ｎ（０．４ＭＰａ）である。動的荷重は、１Ｈｚ、１０Ｈｚ、及び６０Ｈｚで＋／−０．１から２．５％ひずみのひずみ掃引（ｌｏｇ）である。図２Ａ及び２Ｂは、ばね定数測定についての荷重及び試験条件、ばね定数測定のデータ抽出を示す。
【００１７】
簡潔に上述したように、従来の振動絶縁装置は、サーマルカーボンブラック及びファーネスカーボンブラックのブレンドを含んだゴム化合物を利用して、所望のヒステリシス及び機械特性を達成する。様々な態様において、本開示は、ＡＳＴＭ  Ｄ１７６５に記載のものより優れたコロイド特性、例えば表面積及びストラクチャーの特異的なバランスを有するカーボンブラックを提供する。本開示は、これらの特異的なカーボンブラックを含むゴム化合物及び振動絶縁装置も提供する。
【表２】
2022501486.tif 000003
※疲労寿命は、１００％ひずみで破損まで疲労させた引張ストリップのワイブル特性寿命である。
【００１８】
ゴムブッシング化合物において、従来のカーボンブラックをここに記載する本発明のカーボンブラックで置換すると、様々な態様において、化合物に同等の静的特性、類似又は改善した疲労性能、ばね定数の低下、及び柔軟性の１つ又は複数を提供することができ、ゴム特性のバランスを最適にする。
１つの態様において、本発明は、本発明のカーボンブラックを含有する未硬化のゴム配合物を含む。別の態様において、本発明は、本発明のカーボンブラックを含有する硬化したゴム化合物を含む。更に別の態様において、本発明はブッシングで使用するためのゴム物品を含み、このゴム物品は本発明のカーボンブラックを含む。更に別の態様において、本発明はブッシングを含み、このブッシングは本発明のカーボンブラックを含むゴム物品を含む。
【００１９】
自動車のエンジンマウント化合物
様々な態様において、自動車のエンジンマウント化合物で使用するための物質は、最小限に抑えられたばね定数（つまり、Ｋd／Ｋs）を有するべきであり、許容可能な疲労寿命及び化合物の耐久性に加えて、最適な振動絶縁性能を提供する。
自動車のエンジンマウントで使用される従来の物質では、天然ゴム（ＮＲ）配合物においてＮ９９０グレードのサーマルカーボンブラックを利用して、低いばね定数を達成する。Ｎ９９０カーボンの大きな凝集体サイズ及び低表面積は、化合物の耐久性及び疲労寿命に悪影響を及ぼす可能性を有するため、いくらかの静剛性及び化合物の耐久性／疲労寿命を提供する目的で、Ｎ９９０サーマルブラックは通常、カーカスグレードのカーボンブラックなど、ファーネスカーボンブラック（例えば、Ｎ７００、Ｎ６００、又はＮ５００シリーズのファーネスカーボンブラック）とブレンドされる。Ｎ９９０サーマルブラックは、ファーネスカーボンブラックより著しく高価でもある。
１つの態様において、Ｎ９９０サーマルブラック、又はブレンドが用いられる場合はカーボンブラックブレンドのすべて又は一部を低表面積及び低ストラクチャー製品で代用すると、低コストで性能を改善することができる。
【００２０】
以下の表３に、エンジンマウント用途で使用される従来のカーボンブラックの特性を、本発明のカーボンブラックの特性と比較する。
【表３】
2022501486.tif 000004
【００２１】
１つの態様において、本発明のカーボンブラックは、ＯＡＮが約２５ｍｌ／１００ｇから約６５ｍｌ／１００ｇ、約３０ｍｌ／１００ｇから約６０ｍｌ／１００ｇ、約３５ｍｌ／１００ｇから約５５ｍｌ／１００ｇ、約４０ｍｌ／１００ｇから約５０ｍｌ／１００ｇ、又は約４２ｍｌ／１００ｇから約４８ｍｌ／１００ｇであるファーネスカーボンブラックを含む。様々な態様において、カーボンブラックは、約４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、又は５０ｍｌ／１００ｇのＯＡＮを有する。
別の態様において、本発明のカーボンブラックは、ＯＡＮが約７５ｍｌ／１００ｇから約１１５ｍｌ／１００ｇ、約８０ｍｌ／１００ｇから約１１０ｍｌ／１００ｇ、約８５ｍｌ／１００ｇから約１０５ｍｌ／１００ｇ、約９０ｍｌ／１００ｇから約１００ｍｌ／１００ｇ、又は約９２ｍｌ／１００ｇから約９８ｍｌ／１００ｇであるファーネスカーボンブラックを含む。様々な態様において、カーボンブラックは、約９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、又は１００ｍｌ／１００ｇのＯＡＮを有する。
更に別の態様において、本発明のカーボンブラックは、ＯＡＮが約１０７ｍｌ／１００ｇから約１４７ｍｌ／１００ｇ、約１１２ｍｌ／１００ｇから約１４２ｍｌ／１００ｇ、約１１７ｍｌ／１００ｇから１３７ｍｌ／１００ｇ、約１２２ｍｌ／１００ｇから約１３２ｍｌ／１００ｇ、又は約１２４ｍｌ／１００ｇから約１３０ｍｌ／１００ｇであるファーネスカーボンブラックを含む。様々な態様において、カーボンブラックは、約１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、又は１３０ｍｌ／１００ｇのＯＡＮを有する。
【００２２】
１つの態様において、本発明のカーボンブラックは、約２５ｍｌ／１００ｇから約６５ｍｌ／１００ｇ、又は約３０ｍｌ／１００ｇから約６０ｍｌ／１００ｇ、約３５ｍｌ／１００ｇから約５５ｍｌ／１００ｇ、約４０ｍｌ／１００ｇから約５０ｍｌ／１００ｇ、又は約４２ｍｌ／１００ｇから約４８ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、又は５０ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有する。
別の態様において、本発明のカーボンブラックは、約４８ｍｌ／１００ｇから約８８ｍｌ／１００ｇ、又は約５３ｍｌ／１００ｇから約８３ｍｌ／１００ｇ、約５８ｍｌ／１００ｇから約７８ｍｌ／１００ｇ、約６３ｍｌ／１００ｇから約７３ｍｌ／１００ｇ、又は約６５ｍｌ／１００ｇから約７１ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、又は７３ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有する。
更に別の態様において、本発明のカーボンブラックは、約６０ｍｌ／１００ｇから約１００ｍｌ／１００ｇ、又は約６５ｍｌ／１００ｇから約９５ｍｌ／１００ｇ、約７０ｍｌ／１００ｇから約９０ｍｌ／１００ｇ、約７５ｍｌ／１００ｇから約８５ｍｌ／１００ｇ、又は約７７ｍｌ／１００ｇから約８３ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、又は８５ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有する。
【００２３】
１つの態様において、本発明のカーボンブラックは、約１５ｍ2／ｇから約３５ｍ2／ｇ、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、又は約２２ｍ2／ｇから約２８ｍ2／ｇのＮＳＡを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、又は３０ｍ2／ｇのＮＳＡを有する。
別の態様において、本発明のカーボンブラックは、約１５ｍ2／ｇから約３５ｍ2／ｇ、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、又は約２２ｍ2／ｇから約２８ｍ2／ｇのＮＳＡを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、又は３０ｍ2／ｇのＮＳＡを有する。
更に別の態様において、本発明のカーボンブラックは、約１８ｍ2／ｇから約３８ｍ2／ｇ、又は約２３ｍ2／ｇから約３３ｍ2／ｇ、又は約２５ｍ2／ｇから約３１ｍ2／ｇのＮＳＡを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、又は３３ｍ2／ｇのＮＳＡを有する。
【００２４】
１つの態様において、本発明のカーボンブラックは、約１５ｍ2／ｇから約３５ｍ2／ｇ、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、又は約２２ｍ2／ｇから約２８ｍ2／ｇのＳＴＳＡを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、又は３０ｍ2／ｇのＳＴＳＡを有する。
別の態様において、本発明のカーボンブラックは、約１５ｍ2／ｇから約３５ｍ2／ｇ、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、又は約２２ｍ2／ｇから約２８ｍ2／ｇのＳＴＳＡを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、又は３０ｍ2／ｇのＳＴＳＡを有する。
更に別の態様において、本発明のカーボンブラックは、約１７ｍ2／ｇから約３７ｍ2／ｇ、又は約２２ｍ2／ｇから約３２ｍ2／ｇ、又は約２４ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇのＳＴＳＡを有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、又は３２ｍ2／ｇのＳＴＳＡを有する。
【００２５】
１つの態様において、本発明のカーボンブラックは、約１５ｍｇ／ｇから約３５ｍｇ／ｇ、又は約２０ｍｇ／ｇから約３０ｍｇ／ｇ、又は約２２ｍｇ／ｇから約２８ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、又は３０ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。
別の態様において、本発明のカーボンブラックは、約１０ｍｇ／ｇから約３０ｍｇ／ｇ、又は約１５ｍｇ／ｇから約２５ｍｇ／ｇ、又は約１７ｍｇ／ｇから約２３ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、又は２５ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。
更に別の態様において、本発明のカーボンブラックは、約２０ｍｇ／ｇから約４０ｍｇ／ｇ、又は約２５ｍｇ／ｇから約３５ｍｇ／ｇ、又は約２７ｍｇ／ｇから約３３ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。様々な態様において、カーボンブラックは、約２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、又は３５ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。
【００２６】
１つの態様において、本発明のカーボンブラックは、約１５から約３０ｍ2／ｇ、又は約２０から約３０ｍ2／ｇのＮＳＡ、及び約３５から約１３５ｍｌ／１００ｇ、約４０から約１３０ｍｌ／１００ｇ、約３５から約１０５ｍｌ／１００ｇ、約８５から約１３０ｍｌ／１００ｇ、又は約４５から約１２７ｍｌ／１００ｇのＯＡＮを有する。
１つの態様において、本発明のカーボンブラックは、約３５ｍｌ／１００ｇから約５５ｍｌ／１００ｇ、約４０ｍｌ／１００ｇから約５０ｍｌ／１００ｇ、又は約４２ｍｌ／１００ｇから約４８ｍｌ／１００ｇのＯＡＮ、約３５ｍｌ／１００ｇから約５５ｍｌ／１００ｇ、約４０ｍｌ／１００ｇから約５０ｍｌ／１００ｇ、又は約６５ｍｌ／１００ｇから約７１ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ、約１５ｍ2／ｇから約３５ｍ2／ｇ、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、又は約２２ｍ2／ｇから約２８ｍ2／ｇのＮＳＡ、約１５ｍ2／ｇから約３５ｍ2／ｇ、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、又は約２２ｍ2／ｇから約２８ｍ2／ｇのＳＴＳＡ、及び約１５ｍｇ／ｇから約３５ｍｇ／ｇ、約２０ｍｇ／ｇから約３０ｍｇ／ｇ、又は約２２ｍｇ／ｇから約２８ｍｇ／ｇのヨウ素価の１つ又は複数を有する。他の態様において、本発明のカーボンブラックは、２つ以上、３つ以上、４つ以上、又はすべての上述の特性を有する。
別の態様において、本発明のカーボンブラックは、約８５ｍｌ／１００ｇから約１０５ｍｌ／１００ｇ、約９０ｍｌ／１００ｇから約１００ｍｌ／１００ｇ、又は約９２ｍｌ／１００ｇから約９８ｍｌ／１００ｇのＯＡＮ、約５８ｍｌ／１００ｇから約７８ｍｌ／１００ｇ、約６３ｍｌ／１００ｇから約７３ｍｌ／１００ｇ、又は約６５ｍｌ／１００ｇから約７１ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ、約１５ｍ2／ｇから約３５ｍ2／ｇ、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、又は約２２ｍ2／ｇから約２８ｍ2／ｇのＮＳＡ、約１５ｍ2／ｇから約３５ｍ2／ｇ、約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、又は約２２ｍ2／ｇから約２８ｍ2／ｇのＳＴＳＡ、及び約１０ｍｇ／ｇから約３０ｍｇ／ｇ、約１５から約２５ｍｇ／ｇ、又は約１７ｍｇ／ｇから約２３ｍｇ／ｇのヨウ素価の１つ又は複数を有する。他の態様において、本発明のカーボンブラックは、２つ以上、３つ以上、４つ以上、又はすべての上述の特性を有する。
更に別の態様において、本発明のカーボンブラックは、約１１７ｍｌ／１００ｇから約１３７ｍｌ／１００ｇ、約１２２ｍｌ／１００ｇから約１３２ｍｌ／１００ｇ、又は約１２４ｍｌ／１００ｇから約１３０ｍｌ／１００ｇのＯＡＮ、約７０ｍｌ／１００ｇから約９０ｍｌ／１００ｇ、約７５ｍｌ／１００ｇから約８５ｍｌ／１００ｇ、又は約７７ｍｌ／１００ｇから約８３ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ、約１８ｍ2／ｇから約３８ｍ2／ｇ、約２３ｍ2／ｇから約３３ｍ2／ｇ、又は約２５ｍ2／ｇから約３１ｍ2／ｇのＮＳＡ、約１７ｍ2／ｇから約３７ｍ2／ｇ、約２２ｍ2／ｇから約３２ｍ2／ｇ、又は約２４ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇのＳＴＳＡ、及び約２０ｍｇ／ｇから約４０ｍｇ／ｇ、約２５ｍｇ／ｇから約３５ｍｇ／ｇ、又は約２７ｍｇ／ｇから約３３ｍｇ／ｇのヨウ素価の１つ又は複数を有する。他の態様において、本発明のカーボンブラックは、２つ以上、３つ以上、４つ以上、又はすべての上述の特性を有する。
具体的な態様において、カーボンブラックは、約４５ｍｌ／１００ｇのＯＡＮ、約４５ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ、約２５ｍ2／ｇのＮＳＡ、約２５ｍ2／ｇのＳＴＳＡ、及び約２５ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。別の具体的な態様において、カーボンブラックは、約９５ｍｌ／１００ｇのＯＡＮ、約６８ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ、約２５ｍ2／ｇのＮＳＡ、約２５ｍ2／ｇのＳＴＳＡ、及び約２０ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。別の具体的な態様において、カーボンブラックは、約１２７ｍｌ／１００ｇのＯＡＮ、約８０ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ、約２８ｍ2／ｇのＮＳＡ、約２７ｍ2／ｇのＳＴＳＡ、及び約３０ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。このようなカーボンブラックは、エンジンマウント化合物で使用される任意の従来のカーボンブラック又はブレンドのすべて又は一部を置換することができる。
【００２７】
カーボンブラック試料における凝集体サイズの分布は、ディスク遠心光沈降法（ＤＣＰ）により測定することができる。振動絶縁用途で用いられるカーボンブラックの従来のブレンドは、二峰性分布を生じる。１つの態様において、本発明のカーボンブラックを使用することで、凝集体サイズの対数正規分布を提供することができ、比較のカーボンブラック物質のブレンドより、化合物内のより大きな直径の凝集体を著しく低下させることができる。
なお、本発明のカーボンブラックのグレードが、防振化合物における従来のカーボンブラック又はカーボンブラックのブレンドのすべて又は一部に代えて使用される場合、選択されたカーボンブラックの量は、カーボンブラックのコロイド特性差を構成するのに調整する必要がある場合がある。１つの態様において、均等な化合物の硬度を維持するために量を調整することができる。当業者は、特定のゴム化合物に任意の調整を加えることができる。７４ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ及び３４ｍ2／ｇのＳＴＳＡを有する従来のカーボンブラックを８０ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ及び２８ｍ2／ｇのＳＴＳＡを有する本発明のカーボンブラックで置換する例示的な態様では、それぞれのカーボンブラックの量は、約１５ｐｈｒから約１４．４ｐｈｒまでに調整することができる。
【００２８】
サーマル及びファーネスカーボンブラックの従来のブレンド、並びにここに記載される本発明のカーボンブラックを用いた様々な例示的ゴム化合物の配合物を以下の表４に示す。本発明はＮＲ組成物に限定されることを意図せず、防振で従来用いられるすべてのエラストマー及びこれらのブレンド、又は例えばＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、ＮＲ／ＢＲブレンド、ニトリルゴム、及びこれらのブレンドなど、他のカーボンブラック充填ゴム組成物を含むことができると理解されるべきである。別の態様において、配合物は様々な比率の硫黄、促進剤、酸化防止剤、増量剤等の他の構成要素を有することもできる。対照配合物は、Ｎ９９０サーマルカーボンブラック及びＮ６６０ファーネスカーボンブラックの従来のブレンドを利用している。配合物ＥＭ−１、ＥＭ−２、及びＥＭ−３は、それぞれ発明のカーボンブラック２、３、及び４を含む。
【表４】
2022501486.tif 000005
【００２９】
上記参照された化合物の試験データを以下の表５に詳細に示す。試験方法は、ＡＳＴＭ法、又はカーボンブラック及びゴム産業で通常用いられる方法を指す。
【表５】
2022501486.tif 000006
1６０℃、動ひずみ振幅＝０．２％のばね定数
2６０℃、動ひずみ振幅＝２．０％のばね定数
**各ばね定数のデータ点は、２つの別々の化合物混合物の平均である。
【００３０】
表５に列挙する化合物の引張ひずみに対する疲労寿命を図３に示す。疲労寿命は、ＡＳＴＭ  Ｄ４４８２により６５、１００及び１３５％ひずみで破損まで疲労させた引張ストリップのワイブル特性寿命として定義される。
なお、ファーネスカーボンブラック物質の分散は、疲労寿命及びばね定数値に著しく影響を与え得る。上述の試料において、データは初期配合物を示し、疲労寿命及び／又はばね定数は、これらの物質の分散を改善することにより、著しく改善することができると考えられる。
１つの態様において、本発明のカーボンブラック物質は、振動絶縁装置で使用される場合、サーマルカーボンブラック及びファーネスカーボンブラックの従来のブレンドと比較して、類似又は改善された疲労寿命を与えることができる。別の態様において、本発明のカーボンブラック物質を使用することで、二次物質の添加及び／又は分散の必要性を除くことにより、製造及び加工を簡素化することができる。更に別の態様において、本発明のカーボンブラック物質を使用することで、従来のブレンドを使用するより、化合物コストを低下させることもできる。また、ここに記載される本発明のカーボンブラック物質を使用することで、エンジンマウント用途の重要な因子である、より低いひずみ及び引裂きエネルギで疲労寿命を著しく改善することができる。
【００３１】
１つの態様において、調製された化合物の硬度は、化合物におけるそれぞれのカーボンブラックの量を調整することにより、対照試料に匹敵し得る。本発明のカーボンブラックについて、引裂きエネルギ値は、対照化合物と匹敵するか、又は対照化合物に対して改善される。ＥＭ−２及びＥＭ−３化合物のどちらも、対照化合物とおおむね同等であるＫd／Ｋs値を示す。
上記の通り、本発明のカーボンブラックを含む防振ゴム化合物の疲労寿命を、従来の化合物に対して改善することができる。特に、発明のカーボンブラック２及び３を利用している化合物では、エンジンマウント用途に特有の低ひずみ及び引裂きエネルギで、疲労寿命を著しく改善することができる。
１つの態様において、本発明のカーボンブラックを含むゴム化合物のショアＡ硬さ及び応力−ひずみ特性は、サーマルカーボンブラック及びファーネスカーボンブラックのブレンドを含む従来の振動絶縁化合物に匹敵するか、又は従来の振動絶縁化合物より優れている。別の態様において、本発明のカーボンブラックを含むゴム化合物の引張強度は、従来の振動絶縁化合物よりも優れている。更に別の態様において、本発明のカーボンブラックを含む化合物の臨界引裂きエネルギ（つまり、引裂き強度）は、ＡＳＴＭ  Ｄ６２４により測定されるように、従来の振動絶縁化合物と比較して、少なくとも同等の又はより優れた引裂きエネルギを有する。更に別の態様において、本発明のカーボンブラックを含むゴム化合物は、従来の振動絶縁化合物と比較して、同等の又は改善された振動絶縁性能を提供することができるばね定数を有する。
同様に、本発明のカーボンブラックを含むゴム化合物は、３つの異なるひずみで、少なくとも従来の振動絶縁化合物と同等、又は従来の振動絶縁化合物より優れた疲労寿命を示した。
【００３２】
１つの態様において、発明のカーボンブラック２（発明のＣＢ２）は、サーマルカーボンブラック及びファーネスカーボンブラックの従来のブレンドに代えて使用することができ、同等の静的特性、同等又は向上した動的特性（絶縁性能）、同等又は向上した引裂き強度、向上した引張強度、向上した疲労寿命、及びコスト低下を提供する。
また、上述のように、防振化合物において本発明のカーボンブラックを使用することで、従来のカーボンブラック又はブレンドを使用するより、著しくコストを削減することができる。
１つの態様において、本発明のカーボンブラックを使用することで、化合物強度を犠牲にすることなく、類似又は改善された性能、例えば、耐久性、疲労寿命、及び／又は振動低減を提供することができる。別の態様において、本発明のカーボンブラックを用いて調製される化合物の硬度値は、対照／参考物質と同等である。別の態様において、防振ゴム化合物は、従来の物質と比較して、引張強度及び伸長を改善することができる。更に別の態様において、発明のカーボンブラック２及び３を用いて調製される化合物の動的データは、対照物質（従来の化合物）と同等である。別の態様において、発明のカーボンブラック２及び３を含有する化合物の疲労寿命の測定は、化合物の動的特性を維持し、同時に低い引裂きエネルギで疲労寿命を改善することができることを明示している。１つの態様において、理論に拘束されることを望むものではないが、本発明のカーボンブラックを含む防振ゴム化合物における疲労寿命の改善は、少なくとも一つには、二峰性凝集体サイズ分布を典型的な対数正規分布を有する単一グレードのカーボンブラックで置換することによるものである。
【００３３】
１つの態様において、本発明は、本発明のカーボンブラックを含有する未硬化のゴム配合物を含む。別の態様において、本発明は、本発明のカーボンブラックを含有する硬化したゴム化合物を含む。更に別の態様において、本発明はエンジンマウントで使用するためのゴム物品を含み、このゴム物品は本発明のカーボンブラックを含む。更に別の態様において、本発明はエンジンマウントを含み、このエンジンマウントは本発明のカーボンブラックを含んだゴム物品を含む。
特定の本発明のカーボンブラックに対する任意の言及は、任意の他の本発明のカーボンブラックも指すことを意図することができると理解すべきである。１つの態様において、ゴム化合物及び／又は振動絶縁は、単一グレードのカーボンブラック（つまり、ブレンドではない）のみを含む。更に別の態様において、ゴム化合物はファーネスカーボンブラックを含み、サーマルカーボンブラックを含まない。他の態様において、本開示はここに記載されるゴム化合物、振動絶縁装置の構成要素、及び本発明のカーボンブラックを含有する振動絶縁装置を開示することを意図する。１つの態様において、上記ゴム化合物、構成要素、又は振動絶縁装置のいずれかは、ブッシング、エンジンマウント、又は他の振動絶縁装置であり得る。
【００３４】
態様
記載した触媒及び触媒組成物及び方法及びこれらの変形物を考慮して、本発明の特定のより具体的な態様を以下に記載する。しかしながら、これらの具体的に列挙した態様は、ここに記載した異なる又はより一般的な教示を含有する任意の別の請求項を限定すると解釈されるべきではなく、或いは「特定の」態様が、ここで文字通り用いられる用語及び式の固有の意味を除く何らかの方法で、何らかの形で限定されると解釈されるべきではない。
【００３５】
態様１：窒素表面積が約１５ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇであり、吸油価が約３５ｍｌ／１００ｇから約１３５ｍｌ／１００ｇであるファーネスカーボンブラックを含むゴム化合物。
態様２：窒素表面積が約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇである、態様１に記載のゴム化合物。
態様３：吸油価が約４５ｍｌ／１００ｇから約１２１ｍｌ／１００ｇである、態様１又は２に記載のゴム化合物。
態様４：吸油価が約４０ｍｌ／１００ｇから約１３０ｍｌ／１００ｇである、態様１又は２に記載のゴム化合物。
態様５：ファーネスカーボンブラックが、約４０ｍｌ／１００ｇから約９０ｍｌ／１００ｇの圧縮試料の吸油価を有する、態様１〜４のいずれか１つに記載のゴム化合物。
態様６：ファーネスカーボンブラックが、約２０ｍ2／ｇから約３２ｍ2／ｇの統計的厚さ表面積を有する、態様１〜５のいずれか１つに記載のゴム化合物。
態様７：ファーネスカーボンブラックが、約１５ｍｇ／ｇから約３５ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する、態様１〜６のいずれか１つに記載のゴム化合物。
態様８：ファーネスカーボンブラックが、約２０ｍｇ／ｇから約３０ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する、態様１〜７のいずれか１つに記載のゴム化合物。
態様９：サーマルカーボンブラックを含まない、態様１〜８のいずれか１つに記載のゴム化合物。
態様１０：振動絶縁装置の一部である、態様１〜９のいずれか１つに記載のゴム化合物。
態様１１：態様１〜１０のいずれか一つに記載のゴム化合物を含む振動絶縁装置。
態様１２：窒素表面積が約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、吸油価が約４０ｍｌ／１００ｇから約５０ｍｌ／１００ｇ、圧縮試料の吸油価が約４０ｍｌ／１００ｇから約５０ｍｌ／１００ｇ、統計的厚さ表面積が約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、ヨウ素価が約２０ｍｇ／ｇから約３０ｍｇ／ｇであるファーネスカーボンブラックを含む、態様１１に記載の振動絶縁装置。
態様１３：窒素表面積が約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、吸油価が約９０ｍｌ／１００ｇから約１００ｍｌ／１００ｇ、圧縮試料の吸油価が約５３ｍｌ／１００ｇから約６３ｍｌ／１００ｇ、統計的厚さ表面積が約２０ｍ2／ｇから約３０ｍ2／ｇ、ヨウ素価が約１５ｍｇ／ｇから約２５ｍｇ／ｇであるファーネスカーボンブラックを含む、態様１１に記載の振動絶縁装置。
態様１４：窒素表面積が約２３ｍ2／ｇから約３３ｍ2／ｇ、吸油価が約１２２ｍｌ／１００ｇから約１３２ｍｌ／１００ｇ、圧縮試料の吸油価が約７５ｍｌ／１００ｇから約８５ｍｌ／１００ｇ、統計的厚さ表面積が約２２ｍ2／ｇから約３２ｍ2／ｇ、ヨウ素価が約２５ｍｇ／ｇから約３５ｍｇ／ｇであるファーネスカーボンブラックを含む、態様１１に記載の振動絶縁装置。
態様１５：エンジンマウントである、態様１１〜１４のいずれか１つに記載の振動絶縁装置。
態様１６：窒素表面積が約５５ｍ2／ｇから約６５ｍ2／ｇであり、吸油価が約１４５ｍｌ／１００ｇから約１６５ｍｌ／１００ｇであるファーネスカーボンブラックを含むゴム物品。
態様１７：統計的厚さ表面積が約５５ｍｌ／１００ｇから約６５ｍｌ／１００ｇである、態様１６に記載のゴム物品。
態様１８：圧縮試料の吸油価が約９０ｍｌ／１００ｇから約１１０ｍｌ／１００ｇである、態様１６又は１７に記載のゴム物品。
態様１９：ヨウ素価が約５５から約６５ｍｇ／ｇである、態様１６〜１８のいずれか１つに記載のゴム物品。
態様２０：態様１６〜１９のいずれか１つに記載のゴム物品を含む振動絶縁装置。
態様２１：ブッシングである、態様１６〜２０のいずれか１つに記載の振動絶縁装置。
【００３６】
本発明の範囲又は主旨から逸脱することなく、本発明に様々な修飾及び変更を加えることができることは当業者に明らかであろう。本発明の他の実施形態は、ここに開示される本発明の明細書及び実施を検討することで、当業者に明らかであろう。明細書及び実施例は例としてのみ見なされ、本発明の正確な範囲及び主旨は、以下の特許請求の範囲により示される。
【図１】
2022501486.tif 000007
【図２Ａ】
2022501486.tif 000008
【図２Ｂ】
2022501486.tif 000009
【図３】
2022501486.tif 000010
【国際調査報告】
2022501486.tif 000011