(57)【要約】【課題】加工性の良好な高減衰ゴム用ゴム組成物、及び該高減衰ゴム用ゴム組成物を使用し、加硫、成形して得られる高減衰ゴムを提供すること。【解決手段】ブタジエンゴムをゴム成分合計１００重量部に対して３０〜７０重量部含有する高減衰ゴム用ゴム組成物において、前記ゴム成分合計１００重量部に対して、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂及び脂環族炭化水素系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を２０〜５５重量部含有することを特徴とする高減衰ゴム用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブタジエンゴムをゴム成分合計１００重量部に対して３０〜７０重量部含有する高減衰ゴム用ゴム組成物において、
前記ゴム成分合計１００重量部に対して、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂及び脂環族炭化水素系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を２０〜５５重量部含有することを特徴とする高減衰ゴム用ゴム組成物。
【請求項２】
前記ブタジエンゴムのシス分含有量が９５％以上である請求項１記載の高減衰ゴム用ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１及び２記載の高減衰ゴム用ゴム組成物を使用し、加硫、成形して得られる高減衰ゴム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工性が良好な高減衰ゴム用ゴム組成物、及び該高減衰ゴム用ゴム組成物を使用し、加硫、成形して得られる高減衰ゴムであって、自動車用、車両用、建築用及び一般産業用等の防振ゴム、並びに免震用ゴム等に使用可能な高減衰ゴムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高減衰ゴムのゴム成分として天然ゴムが多く使用されているが、天然ゴムに適当な加硫剤を配合し、加硫、成形して得られるゴムは、一般に減衰特性が充分でない場合が多い。従って、通常はアスファルト等を大量に添加することにより、かかるゴムの減衰特性を向上することが多いが、天然ゴムにアスファルト等を大量に添加した高減衰ゴム用ゴム組成物は、ロールやバンバリー等の加工機械等に対する過粘着が発生し易い。加えて、かかる高減衰ゴム用ゴム組成物が高粘度であり、粘着性が高いことに起因して、ロール加工の際のトルクオーバーによるロール停止や押出し成形時のゴム焼け等が発生するという、高減衰ゴム用ゴム組成物の加工性に関する問題があった。
【０００３】
下記特許文献１及び２では、免震ゴム支承体として、ゴム層を、ブタジエンゴム又はブタジエンゴムを主成分とするゴム材料の１００重量部に対して、カーボンブラックを５０〜１５０重量部の割合で配合し、更にアスファルト類、タール類及びピッチ類のうちの少なくとも１種を１０〜１００重量部の割合で配合してなる高減衰ゴム用ゴム組成物を用いることにより、ゴム層の減衰特性を向上することが記載されている。
【０００４】
しかし、上記のゴムにおいては、その減衰特性は向上するものの、高減衰ゴム用ゴム組成物の加工性に関する上記の問題を解決するものではない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６３８５５号公報
【特許文献２】特開２００６−３３５０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、加工性の良好な高減衰ゴム用ゴム組成物、及び該高減衰ゴム用ゴム組成物を使用し、加硫、成形して得られる高減衰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】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下に示す高減衰ゴム用ゴム組成物により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に係る高減衰ゴム用ゴム組成物は、ブタジエンゴムをゴム成分合計１００重量部に対して３０〜７０重量部含有する高減衰ゴム用ゴム組成物において、前記ゴム成分合計１００重量部に対して、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂及び脂環族炭化水素系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を２０〜５５重量部含有することを特徴とする。
【０００９】
上記高減衰ゴム用ゴム組成物は、所定量のブタジエンゴム及び樹脂を含有することにより、ゴム組成物の粘着性が抑制され、かつゴム組成物の粘度を低減することができる。これにより、ゴム組成物のロールやバンバリー等の加工機械等に対する過粘着を抑制し、さらにロール停止やゴム焼けを防止できるため、高減衰ゴム用ゴム組成物の加工性が良好なものとなる。
【００１０】
ここで、ゴム成分合計１００重量部に対するブタジエンゴムの含有量は、３０〜７０重量部であり、好ましくは３５〜６５重量部であり、より好ましくは４０〜６０重量部である。ゴム成分合計１００重量部におけるブタジエンゴムの含有量が３５重量部未満であると、加硫ゴムの減衰特性が低下する傾向にあり、加えてロールやバンバリー等の加工機械等への過粘着を抑制する効果、さらにはロール停止やゴム焼け等を抑制する効果が低減する。一方、ブタジエンゴムの含有量が７０重量部を超えると、加硫ゴムのゴム強度等が低下する傾向にある。
【００１１】
また、ゴム成分合計１００重量部に対するロジン系樹脂、フェノール系樹脂及び／又は脂環族炭化水素系樹脂の含有量は、合計で２０〜５５重量部であり、好ましくは２５〜５５重量部である。かかる樹脂の含有量が２０重量部以下であると、加硫ゴムの減衰特性が低下する傾向にあり、５５重量部を超えると、ロールやバンバリー等の加工機械等への過粘着、さらにはロール停止やゴム焼け等が起こり易くなり、加えて、加硫ゴムのゴム強度等が低下する傾向にある。
【００１２】
上記の高減衰ゴム用ゴム組成物において、前記ブタジエンゴムのシス分含有量が９５％以上であることが好ましい。高減衰ゴム用ゴム組成物において、ブタジエンゴムのシス分含有量が９５％以上であると、高減衰用ゴム組成物の加工性を良好に確保しつつ、加硫ゴムのゴム強度等のゴム物性がより向上する。
【００１３】
上記の高減衰ゴム用ゴム組成物を使用し、加硫、成形して得られる高減衰ゴムは、自動車用、車両用、建築用及び一般産業用等の防振ゴム、並びに免震用ゴム等、減衰特性が要求される各種用途に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明におけるブタジエンゴムとしては、市販のブタジエンゴムを好適に使用することができる。具体的には、ジエンＮＦ３５Ｒ、ジエン５０ＲＥ、ジエン５３１（旭化成社製）、ＵＢＥＰＯＬ−ＢＲ１５０、１５０Ｂ、１３０Ｂ、１５０Ｌ、３６０Ｌ、２３０、７００、１３３Ｐ、ＵＢＥＰＯＬ−ＶＣＲ４１２、６１７、４５０、８００（宇部興産社製）、ＪＳＲ−ＢＲ０１、Ｔ７００、ＢＲ５１、ＢＲ７３０（ＪＳＲ社製）、Ｎｉｐｏｌ−ＢＲ１２２０、ＢＲ１２２０Ｌ、ＢＲ１２４２、ＢＲ１２５０Ｈ（日本ゼオン社製）等が挙げられる。これらのブタジエンゴムの中でも、シス分含有量が９５％以上であるブタジエンゴムが好ましい。
【００１５】
本発明に係る高減衰ゴム用ゴム組成物において、ブタジエンと共にゴム成分として含有されるゴムとしては、天然ゴム、クロロプレンゴム、又はジエン系合成ゴムが挙げられる。ジエン系合成ゴムとしては、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム等が挙げられる。かかるジエン系合成ゴムの重合方法やミクロ構造は限定されず、これらのうちの１種又は２種以上をブレンドして使用することができる。
【００１６】
本発明においては、樹脂としてロジン系樹脂、フェノール系樹脂及び／又は脂環族炭化水素系樹脂を用いる。
【００１７】
本発明で用いるロジン系樹脂としては、例えば、ロジン類及び／又はロジン誘導体と多価アルコールとをエステル化反応させることにより得られるロジンエステルが挙げられる。ロジン類としては、アビエチン酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸、ピマール酸、イソピマール酸、又はデヒドロアビエチン酸等の樹脂酸を主成分とするトール油ロジン、ガムロジン、ウッドロジン等の未変性ロジンが挙げられる。またロジン誘導体としては、不均化ロジン、重合ロジン、水素化ロジン、もしくはその他の化学的に修飾されたロジン、又はマレイン酸、フマル酸、（メタ）アクリル酸等で変性した不飽和カルボン酸変性ロジン類等が挙げられる。一方、多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等の２価アルコール；グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の３価アルコール；ペンタエリスリトール、ジグリセリン等の４価アルコール；ジペンタエリスリトール等の６価アルコールがあげられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組合せて使用できる。ロジン系樹脂として、市販品の使用も好適であり、例えば、ハリエスターＰ，ハリエスターＣ（ハリマ化成社製）等が挙げられる。
【００１８】
フェノール系樹脂としては、熱可塑性のノボラック型フェノール樹脂、又はレゾール型フェノール樹脂のいずれも使用できる。例えばノボラック型フェノール樹脂は、フェノール、ｐ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−第３ブチルフェノール等のフェノール類又はこれらの混合物とホルムアルデヒドとを、しゅう酸、塩酸、マレイン酸等の酸触媒の存在下において縮合反応させることによって得られる。フェノール系樹脂として、市販品の使用も好適であり、例えば、熱可塑性フェノール系樹脂であるスミライトレジン１３３４９（住友ベークライト社製）等が挙げられる。
【００１９】
脂環族炭化水素系樹脂としては、主としてシクロペンタジエンを原料として製造されたものであり、その市販品としては、例えば、クイントン１３２５、クイントン１３４５（日本ゼオン社製）が挙げられる。
【００２０】
本発明の高減衰ゴム用ゴム組成物は、上記ゴム成分及び樹脂と共に、カーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤、硫黄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ステアリン酸、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、老化防止剤、有機過酸化物、ワックスやオイル等の軟化剤、加工助剤等の通常のゴム工業において使用される配合剤を、本発明の効果を損なわない範囲において適宜配合し用いることができる。
【００２１】
カーボンブラックとしては、補強性を有する公知のカーボンブラック、具体的には、例えばＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ等が挙げられる。カーボンブラックの配合量はゴム成分合計１００重量部に対して、５０〜１５０重量部の範囲であり、好ましくは８０〜１２０重量部である。この配合量が５０重量部未満では、カーボンブラックの補強効果が充分に得られず、１５０重量部を超えると、発熱性、ゴム混合性及び加工時の作業性等が悪化する。
【００２２】
硫黄としては、通常のゴム工業において使用される硫黄が挙げられる。硫黄の配合量は、加硫ゴムのゴム強度等を考慮して適宜調整すればよい。
【００２３】
老化防止剤としては、通常のゴム工業において使用される老化防止剤を使用することができ、例えば、アミン−ケトン系老化防止剤、芳香族アミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、ベンズイミダゾール系老化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系老化防止剤、チオウレア系老化防止剤等が挙げられる。
【００２４】
加硫促進剤としては、通常のゴム工業において使用される加硫促進剤を使用することができ、例えば、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸系加硫促進剤等が挙げられる。
【００２５】
本発明においては、ゴム成分及び樹脂、必要に応じて、カーボンブラック、硫黄、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、オイル、老化防止剤、加硫促進剤等を、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等の通常のゴム工業において使用される加工機械を用いて混練りすることにより、加工性が良好な高減衰ゴム用ゴム組成物が得られる。
【００２６】
また、上記各成分の配合方法は特に限定されず、硫黄及び加硫促進剤等の加硫系成分以外の配合成分を予め混練してマスターバッチとし、残りの成分を添加してさらに混練する方法、各成分を任意の順序で添加し混練する方法、全成分を同時に添加して混練する方法等のいずれでもよい。上記各成分を混練し、成形加工した後、加硫を行うことで、高減衰ゴムを得ることができる。
【実施例】
【００２７】
以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明する。
【００２８】
（高減衰ゴム用ゴム組成物の調製）
表１及び表２の配合処方に従い、実施例１〜５及び比較例１〜５の高減衰ゴム用ゴム組成物を配合し、通常のロールを用いて混練し、高減衰ゴム用ゴム組成物を調整した。表１及び表２に記載の各配合剤を以下に示す。
【００２９】
ａ）ブタジエンゴム  （「ＵＢＥＰＯＬ−ＢＲ１５０；シス分含有量９８％」、宇部興産社製）
ｂ）天然ゴム  ＲＳＳ＃３
ｃ）スチレンブタジエンゴム  （「ＳＬ５５２」、ＪＳＲ社製）
ｄ）樹脂
（Ａ）ロジン系樹脂（「ハリエスターＰ」、ハリマ化成社製）
（Ｂ）フェノール系樹脂（「スミライトレジン１３３４９」、住友ベークライト社製）
（Ｃ）脂環族炭化水素系樹脂（「クイントン１３２５」、日本ゼオン社製）
【００３０】
ｅ）酸化亜鉛  ３号亜鉛華
ｆ）ステアリン酸  工業用ステアリン酸
ｇ）ワックス  ミクロクリスタリンワックス
【００３１】
ｈ）老化防止剤
（Ａ）芳香族アミン系老化防止剤  Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−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）
（Ｂ）アミン−ケトン系老化防止剤  ２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体（「ノンフレックスＲＤ」、精工化学社製）
【００３２】
ｉ）カーボンブラック  ＳＡＦ（「シースト９」、東海カーボン社製）
ｊ）アロマ系プロセスオイル  （「ダイアナプロセスオイルＡＨ−２４」、出光興産社製）
ｋ）硫黄  ５％オイル処理硫黄
【００３３】
ｌ）加硫促進剤
（Ａ）スルフェンアミド系加硫促進剤  Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド  （「ノクセラーＣＺ−Ｇ（ＣＺ）」、大内新興化学工業社製）
（Ｂ）チウラム系加硫促進剤  テトラメチルチウラムジスルフィド（「ノクセラーＴＴ−Ｐ（ＴＴ）」、大内新興化学工業社製）
【００３４】
（評価）
所定の金型を使用して、各高減衰ゴム用ゴム組成物を１６０℃にて３０分加熱、加硫して得られた加硫ゴムをそれぞれ評価した。
【００３５】
＜硬さ（Ａ）＞
ＪＩＳ−Ｋ  ６２５３に準拠し、タイプＡデュロメーターにて硬さを測定した。
【００３６】
＜引張特性＞
３００％伸張モジュラス（Ｍ３００（ＭＰａ））、引張強さ（ＴＢ（ＭＰａ））及び伸び（ＥＢ（％））については、ＪＩＳ３号ダンベルを使用して作製したサンプルについて、ＪＩＳ−Ｋ  ６２５１に準拠して測定した。
【００３７】
＜せん断弾性率、等価減衰定数＞
図１に示す「２ブロック・ラップ・シェア型」試験体（ゴム部：幅２５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、厚み５ｍｍ）を各加硫ゴムを用いて作成し、油圧式振動試験機を用いて周波数０．５Ｈｚで、下記３シリーズの歪み条件でせん断加振を与え、図２に示すような応力−歪み曲線を求める。測定温度は２０℃とした。
【００３８】
歪み加振条件
第１シリーズ：歪み１００％で１０回加振する。
第２シリーズ：歪み２００％で１０回加振する。
第３シリーズ：歪み１００％で２回加振する。
【００３９】
第１シリーズにおける加振１０回目と第３シリーズにおける加振２回目について、図２に示す応力−歪み曲線から、せん断弾性率（Ｇｅｑ）と等価減衰定数（Ｈｅｑ）をそれぞれ下記式（１）、（２）から算出し、両者の平均値をそのゴムのせん断弾性率及び等価減衰定数とした。Ｇｅｑは任意の値に設定され、Ｈｅｑは大きいほど良好である。
【００４０】
Ｇｅｑ（Ｋｇｆ／ｃｍ２  ）＝Ｆ／２  …（１）
Ｈｅｑ（％）＝（ΔＷ／（Ｗ１＋Ｗ２））×１／２π×１００  …（２）
ここで、ΔＷは図２における応力−歪み曲線のループ内の面積であり、Ｗ１，Ｗ２はそれぞれ図３における三角形領域の面積である。
【００４１】
＜加工性＞
ａ）加工機械等への過粘着
通常のロールを使用して各ゴム組成物を混練した際、ロールへの過粘着による作業上の問題が発生しなかった場合を○、過粘着が発生することにより作業上の支障が発生した場合を△、過粘着が発生することにより著しい作業上の支障が発生した場合を×とした。
【００４２】
ｂ）ロール停止
通常のロールを使用して各ゴム組成物を混練した際、ロール停止が発生しなかった場合を○、トルクオーバーによりロール停止が発生した場合を×とした。
【００４３】
ｃ）押出しのゴム焼け
混練した各ゴム組成物を押出し成形した際、ゴム焼けが発生しなかった場合を○、ゴム焼けが発生した場合を×とした。結果を表１及び表２に示す。
【００４４】
【表１】
2009079079.tif 000002
【００４５】
実施例１及び２の高減衰用ゴム組成物では、所定量のブタジエンゴム、及び樹脂としてロジン系樹脂及びフェノール系樹脂を所定量含有することにより、比較例１〜３のゴム組成物に比べて、その加硫ゴムの高減衰性及びゴム強度を良好に確保しつつ、加工性が向上していることがわかる。
【００４６】
【表２】
2009079079.tif 000003
【００４７】
実施例３〜５の高減衰用ゴム組成物では、所定量のブタジエンゴム、及び樹脂としてロジン系樹脂及びフェノール系樹脂、さらに脂環族炭化水素系樹脂を加えて、実施例１及び２の高減衰用ゴム組成物に比べて、樹脂量を増量することにより、その加硫ゴムに対してさらに高減衰性を付与したものである。かかる実施例３〜５の高減衰用ゴム組成物においても、同様に樹脂量を増量した比較例４及び５のゴム組成物に比べて、高減衰性及びゴム強度を良好に確保しつつ、加工性が向上していることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】「２ブロック・ラップ・シェア型」試験体の斜視図である。
【図２】応力−歪み曲線の説明図である。
【図１】
2009079079.tif 000004
【図２】
2009079079.tif 000005