CN104837912A

CN104837912A - 耐寒性橡胶组合物

Info

Publication number: CN104837912A
Application number: CN201480003199.1A
Authority: CN
Inventors: 前田修平; 菅原润; 原口浩一; 吉田淳
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2015-08-12
Also published as: JP5885131B2; CA2892484C; JP2015124354A; RU2577363C1; CA2892484A1; WO2015060466A1

Abstract

本发明提供一种橡胶组合物，其适用于在寒冷气候中使用的车辆的空气弹簧中，具有优异的耐臭氧性(通过动态臭氧劣化测试测量)和优异的耐寒性。耐寒性橡胶组合物含有丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶和天然橡胶、或者天然橡胶中的一部分被选自由苯乙烯-丁二烯橡胶和丁腈橡胶构成的组中的至少一种特定橡胶代替，相对于合计为100质量份的橡胶，丁二烯橡胶的含量为10至35质量份，氯丁二烯的含量为50至75质量份，天然橡胶的含量或者天然橡胶与特定橡胶的总含量为10至35质量份；在橡胶组合物含有特定橡胶的情况中，相对于天然橡胶和特定橡胶的总含量，特定橡胶的含量优选为10质量％至60质量％。铁路车辆用空气弹簧通过使用该耐寒性橡胶组合物而形成。

Description

耐寒性橡胶组合物

技术领域

本发明涉及橡胶组合物，该橡胶组合物用于铁路车辆用空气弹簧中，尤其是用于空气弹簧等的隔膜部分中，并且该橡胶组合物具有能够耐受在寒冷气候中使用的优异耐寒性、优异的耐臭氧性、以及在橡胶-橡胶接合部处的优异粘合性和接合性。

背景技术

在铁路车辆等中，空气弹簧用于减轻由车轮施加至车辆的振动等，从而使得可提供舒适的乘坐感受。铁路车辆用空气弹簧具有(例如)专利文献1中图1至图4所示的结构，包括：由橡胶制成的内筒(底板)、外筒(顶板)、将内外筒之间的间隙密封的隔膜部分、以及为了使放气时舒适的乘坐感受的变差程度得以减轻而设置的层压橡胶(限位橡胶(stopper rubber))。隔膜部分是通过将多个橡胶片和增强帘线(经纤维帘线增强的橡胶片)粘结在一起，并且该隔膜部分将压缩空气限制于其中。在空气弹簧中，隔膜部分主要具有减震功能并减轻施加至车辆的振动。

铁路车辆有时可用于寒冷气候中。在这种情况中，期望的是，空气弹簧具有能够耐受在寒冷气候中使用的优异耐寒性，例如，期望具有这样的特性：即使在低温环境下橡胶弹性的降低也较小，并且不会产生裂纹等。

作为即使在低温下仍具有令人满意的机械强度的耐寒性成形橡胶(密封圈(packing)、垫圈、密封件等)，专利文献2披露了这样一种耐寒性橡胶，其是通过使用如下材料作为起始材料而获得的，这些材料为：100重量份的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、30重量份至50重量份的吸碘值为80mg/g至130mg/g的炭黑、10重量份至30重量份的环烷烃系加工油、1重量份至2重量份的硫、以及硫化促进剂(权利要求1)。该专利文献中描述了尽管单独使用SBR难以同时获得耐寒性和机械强度，但是通过使用吸碘值在上述范围内的炭黑并使用迟效性促进剂(如次磺酰胺系促进剂)作为硫化促进剂，可改善耐寒性而不降低机械强度。该专利文献描述了还可在其中配合天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)等。

具有优异耐寒性的空气弹簧用橡胶组合物的例子包括NR/聚丁二烯橡胶(BR)混合物(混合比：NR≤BR)。专利文献3披露了通过向含有NR和BR作为主要橡胶成分的空气弹簧用橡胶组合物中引入预定量的乙烯-α-烯烃-二烯共聚物橡胶(EPDM)而获得的橡胶组合物；专利文献4披露了通过向含有NR和BR作为主要橡胶成分的空气弹簧用橡胶组合物中引入预定量的聚氯丁橡胶(CR)而获得的橡胶组合物。这些橡胶组合物均包含具有优异耐寒性的NR/BR混合物(混合比：NR≤BR)作为基体，使预定量的EPDM或CR与该NR/BR混合物配合，从而赋予耐臭氧性。据称，这使得可获得具有优异耐寒性和优异耐臭氧性的空气弹簧用橡胶组合物。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利No.3866520

专利文献2：日本未审查专利申请公开No.2003-119321

专利文献3：日本未审查专利申请公开No.2009-215541

专利文献4：日本未审查专利申请公开No.2010-13504

发明内容

技术问题

然而，在专利文献2至4中所披露的橡胶(组合物)中，根据动态臭氧劣化测试(JIS K6259)测量的耐臭氧性不足，从而期望改善耐臭氧性。在动态臭氧劣化测试中，将样品暴露于含有固定浓度的臭氧的空气中同时对其施加反复的应变，评价橡胶中裂纹的发生情况。该评价是在接近于实际使用条件的环境中进行的。(专利文献3和4中的耐臭氧性测试据认为是静态臭氧劣化测试，其不一定对应于实际使用环境)因此，下文中所述的“耐臭氧性”是指动态耐臭氧性。此外，术语“耐寒性”只用于描述即使在低温下橡胶弹性的降低也较小并且不会产生裂纹等，具体地，根据JIS K6261确定的脆化温度较低。

空气弹簧的隔膜部分是通过将多个橡胶片和增强帘线粘结在一起并随后进行硫化而形成的。因此，为了防止在使用空气弹簧时橡胶片之间发生分离，需要硫化橡胶片之间具有强接合力(橡胶-橡胶接合力)。尤其是，在低温下，据认为应力集中于橡胶-橡胶接合部，这容易造成分离，因此需要加强橡胶-橡胶接合力。此外，在制造隔膜部分的工艺中，在硫化步骤之前(即，在将未硫化的橡胶片粘结在一起以形成预定形状的步骤中)，需要进行临时固定从而使橡胶片不会发生分离。因此，处于未硫化状态的橡胶片之间也需要具有优异的“粘合性”(临时接合力)。

本发明的目的是提供一种橡胶组合物，该橡胶组合物能够适用于在寒冷气候中使用的车辆用空气弹簧中，具有优异的耐臭氧性(通过动态臭氧劣化测试测量)和优异的耐寒性，并且还具有优异的橡胶-橡胶接合力和粘合性。

解决问题的手段

根据本发明的第一实施方案，提供了一种耐寒性橡胶组合物，其包含丁二烯橡胶(BR)、氯丁二烯橡胶(CR)和天然橡胶(CR)，其中相对于合计为100质量份的所述BR、CR和NR，所述BR的含量为10质量份至35质量份，所述CR的含量为50质量份至75质量份，并且所述NR的含量为10质量份至35质量份。

根据本发明的第二实施方案，在根据本发明第一实施方案的耐寒性橡胶组合物中，所述NR中的一部分被选自由苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和丁腈橡胶(丙烯腈丁二烯橡胶：NBR)所构成的组中的至少一种特定橡胶代替。根据本发明的第二实施方案，相对于合计为100质量份的所述BR、CR、NR和所述特定橡胶，所述BR的含量为10质量份至35质量份，所述CR的含量为50质量份至75质量份，并且所述NR和所述特定橡胶的总含量为10质量份至35质量份；相对于所述NR和所述特定橡胶的总含量，所述特定橡胶的含量优选为10质量％至60质量％。

发明的有益效果

根据本发明的第一实施方案，提供了一种橡胶组合物，该橡胶组合物具有优异的耐臭氧性和优异的耐寒性，其在空气弹簧的制造过程中具有优异的橡胶-橡胶粘合性和橡胶-橡胶接合力，并且其能够适用于制造在寒冷气候中使用的车辆的空气弹簧。

根据本发明的第二实施方案，提供了一种橡胶组合物，该橡胶组合物具有优异的耐臭氧性和优异的耐寒性，并且其具有更优异的橡胶-橡胶接合力(与第一实施方案相比)。因此，当将该橡胶组合物用于形成空气弹簧时，由于可提供耐臭氧性、耐寒性、优异的橡胶-橡胶粘合性、以及可防止已硫化后的隔膜的橡胶片之间发生分离的更强的橡胶-橡胶接合力，因而该橡胶组合物可更适于制造在寒冷气候中使用的车辆的空气弹簧。

具体实施方式

下面将基于具体例子等对实施第一和第二实施方案的优选实施方案进行说明。然而，本发明的第一和第二实施方案并不局限于这些优选实施方案和具体例子，本发明的范围旨在由随附的权利要求书限定，并且包括等同于权利要求的含义和范围内的所有变化。

本发明人进行了深入研究，结果发现在通过如下方式获得的橡胶组合物中，可获得具有优异耐臭氧性和优异耐寒性、并且具有优异的橡胶-橡胶接合力和橡胶-橡胶粘合性的橡胶，其中上述橡胶组合物是通过将BR、CR和NR混合、将CR设定为主要成分、并将其混合比设定为预定范围而获得的。由此，完成了本发明的第一实施方案。

本发明人发现，在通过将BR、CR和NR以预定混合比混合而获得的橡胶组合物中，通过用SBR或NBR替换一部分NR，可在维持优异的耐臭氧性、耐寒性和橡胶-橡胶接合性的同时，进一步提高橡胶-橡胶接合力。由此，完成了本发明的第二实施方案。

(1)根据第一实施方案的橡胶组合物

根据本发明的第一实施方案，耐寒性橡胶组合物包含BR、CR和NR，其中相对于合计为100质量份的BR、CR和NR，BR的含量为10质量份至35质量份，CR的含量为50质量份至75质量份，NR的含量为10质量份至35质量份。

根据本发明第一实施方案的橡胶组合物的特征在于：BR、CR和NR以上述范围内的组成比混合。该特征使得可获得优异的耐臭氧性和耐寒性。此外，橡胶组合物具有优异的粘合性。因此，当进行橡胶-橡胶粘结时，可利用足够高的粘合性进行临时固定，因此在制造空气弹簧等的过程中实现了良好的成形性。

BR为通过丁二烯的聚合而获得的合成橡胶。BR的实例包括顺式-1,4键的含量高的高顺式BR、顺式-1,4键的含量相对较低的低顺式BR、以及高顺式间同聚丁二烯化合物等，可适当地使用任何这些化合物。尤其是，优选玻璃化转变温度(Tg)极低、为-95℃至-110℃的高顺式BR。

作为高顺式BR，例如，可使用以商品名为JSR BR01(由JSR公司生产)、Nipol BR1220(由Zeon公司生产)和UBEPOL BR150(由Ube Industries公司生产)出售的产品。作为低顺式BR，例如，可使用以商品名为Nipol BR1250H(由Zeon公司生产)和Diene NF35R(由Asahi Kasei公司生产)出售的产品。作为高顺式间同聚丁二烯化合物，例如，可使用以商品名为UBEPOL VCR412(由Ube Industries公司生产)出售的产品。

NR由橡胶树的树液(乳胶)制成，其为含有顺式聚异戊二烯作为主要成分的橡胶。作为NR，可使用RSS#1、RSS#3等，使用时通过进行素炼来适当地调节其粘度。CR为通过氯丁二烯的聚合而获得的合成橡胶，其以Neoprene(注册商标)等商品名出售。CR的例子包括硫醇改性CR、黄原酸酯改性CR和硫改性CR，可使用任意这些CR。尤其是，对于耐寒性而言，结晶速度低的CR是适合的。例如，可使用以Showa Denko Chloroprene WRT(由Showa Denko K.K.公司生产)、SkypreneB-5A(由Tosoh公司生产)和Denka Chloroprene S-40V(由电气化学工业株式会社生产)等商品名出售的那些。

在根据第一实施方案的橡胶组合物中，相对于合计为100质量份的BR、CR和NR，CR的组成比在50质量份至75质量份的范围内。当CR的组成比小于50质量份时，动态耐臭氧性降低，不易于获得优异的耐臭氧性。另一方面，当其组成比大于75质量份时，则无法配混足够量的BR和NR，导致耐寒性降低(脆化温度升高)，不易于获得可在-40℃至-50℃的极寒气候中使用这样水平的脆化温度(-60℃以下)。

在根据第一实施方案的橡胶组合物中，相对于合计为100质量份的BR、CR和NR，BR的组成比在10质量份至35质量份的范围内。当BR的组成比小于10质量份时(即使当CR的组成比在50质量份至75质量份时)，耐寒性降低(脆化温度升高)，不易于获得-60℃以下的脆化温度。橡胶-橡胶接合力也会降低。

另一方面，当其组成比大于35质量时，需要降低NR的组成比，导致粘合性降低。

在根据第一实施方案的橡胶组合物中，相对于合计为100质量份的BR、CR和NR，NR的组成比在10质量份至35质量份的范围内。当NR的组成比小于10质量份时，粘合性降低。另一方面，当其组成比大于35质量份时(当CR的组成比在50质量份至75质量份的情况中，则需要降低BR的组成比)，耐寒性降低(脆化温度升高)并且不易于获得-60℃以下的脆化温度。

(2)根据第二实施方案的橡胶组合物

根据本发明的第二实施方案，在根据本发明第一实施方案的耐寒性橡胶组合物中，用选自由SBR和NBR构成的组中的至少一种特定橡胶代替一部分NR。在根据本发明第二实施方案的耐寒性橡胶组合物中，相对于合计为100质量份的BR、CR、NR和所述特定橡胶，BR的含量为10质量份至35质量份，CR的含量为50质量份至75质量份，NR和所述特定橡胶的总含量为10质量份至35质量份。并且，相对于NR和所述特定橡胶的总含量，所述特定橡胶的含量优选为10质量％至60质量％。

如上所述，空气弹簧的隔膜部分是通过将多个橡胶片与增强帘线粘结在一起而形成的。因此，为了防止在空气弹簧使用时发生橡胶片之间的分离，需要橡胶片之间具有强接合力(橡胶-橡胶接合力)。根据铁路车辆的设计和类型的不同，施加至隔膜上的负荷可能增加，因此橡胶-橡胶接合力优选尽可能高。

作为提高橡胶-橡胶接合力的方法，可想到这样一种方法，其中将基体橡胶改为具有良好接合力的材料。然而，当使用具有良好接合力的已知材料时，不能获得优异的耐寒性和粘合性。此外，在由BR/CR/NR构成的橡胶组合物中，通过降低NR的含量并提高BR的含量，可在维持耐寒性等的同时提高接合力。然而，在这种情况中，粘合性降低，并且成形变得困难，这成为问题。因而，还不存在同时满足耐臭氧性、粘合性和橡胶-橡胶接合力的耐寒性橡胶。

本发明人发现，在根据第一实施方案的橡胶组合物中，即，在具有优异的耐寒性和耐臭氧性的橡胶组合物中，通过用SBR或NBR替换一部分NR，可在维持“耐寒性”、“耐臭氧性”和“粘合性”的同时进一步提高“橡胶-橡胶接合力”。从而，完成了本发明的第二实施方案。

SBR为苯乙烯和丁二烯的共聚物。有两种SBR：乳化聚合SBR(E-SBR)和溶液聚合SBR(S-SBR)，这两者均适于使用。具有低玻璃化转变温度(Tg)且含有少量键合苯乙烯的SBR是更优选的。作为SBR，例如，可使用以Nipol 1502(由Zeon公司生产)、Nipol NS612(由Zeon公司生产)和JSR 1500(由JSR公司生产)等商品名出售的那些。

NBR为丙烯腈和丁二烯的共聚物，任何商品名的NBR均适宜使用。具有低玻璃化转变温度(Tg)且含有少量键合丙烯腈的SBR是更优选的。作为NBR，例如，可使用以Nipol 1043(由Zeon公司生产)、Nipol DN401LL(由Zeon公司生产)和JSR N250SL(由JSR公司生产)等商品名出售的那些。

通过用SBR或NBR代替构成第一实施方案的橡胶组合物的NR的一部分，可提高“橡胶-橡胶接合力”。尽管SBR和NBR的粘合性稍低于NR，但是如果被SBR或NBR代替的NR的百分数在预定范围内，则可在维持粘合性的同时提高橡胶-橡胶接合力。

在根据第二实施方案的橡胶组合物中，相对于合计为100质量份的BR、CR、NR和所述特定橡胶，CR的组成比在50质量份至75质量份的范围内。当CR的组成比小于50质量份时，动态耐臭氧性降低，不易于获得优异的耐臭氧性。另一方面，当其组成比大于75质量份时，则不能配混足够量的BR和NR，导致耐寒性降低(脆化温度升高)，不易于获得-60℃以下的脆化温度。

在根据第二实施方案的橡胶组合物中，相对于合计为100质量份的BR、CR、NR和所述特定橡胶，BR的组成比在10质量份至35质量份的范围内，优选在15质量份至30质量份的范围内。当BR的组成比小于10质量份时(即使当CR的组成比在50质量份至75质量份范围内时)，耐寒性降低(脆化温度升高)，不易于获得-60℃以下的脆化温度。另一方面，当该组成比大于35质量份时，需要降低NR和所述特定橡胶的合计的组成比，导致粘合性降低。

在根据第二实施方案的橡胶组合物中，相对于合计为100质量份的BR、CR、NR和所述特定橡胶，NR和所述特定橡胶的合计的组成比在10质量份至35质量份范围内，优选在15质量份至30质量份范围内。当NR和所述特定橡胶的合计的组成比小于10质量份时，粘合性降低。另一方面，当该合计的组成比大于35质量份时(在CR的组成比在50质量份至75质量份范围内的情况下，需要降低BR的组成比)，耐寒性降低(脆化温度升高)并且不易于获得-60℃以下的脆化温度。

在根据第二实施方案的橡胶组合物中，相对于NR和所述特定橡胶的总含量，所述特定橡胶(选自由SBR和NBR构成的组中的至少一种橡胶)的含量优选为10质量％至60质量％。通过用所述特定橡胶代替10质量％至60质量％的NR，可进一步提高“橡胶-橡胶接合力”。

相对于NR和所述特定橡胶的总含量，当所述特定橡胶的含量小于10质量％时，提高“橡胶-橡胶接合力”的效果较小。当所述特定橡胶的含量大于60质量％时，橡胶的粘合性有时不足。

(3)添加剂等

在根据第一实施方案和第二实施方案的各橡胶组合物中，除了上述必要成分外，根据需要，还可在不损害本发明目的的范围内向橡胶组合物中配混其他成分，如添加剂。其他成分的例子包括增强填料(如碳或二氧化硅)、硫化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、迟延剂、抗氧化剂、塑化剂、硅烷偶联剂等。此外，当将低温流动性良好的酯化合物(DOP、DOA等)用作塑化剂时，可进一步降低脆化温度。然而，在这种情况中，塑化剂持续渗出或者塑化剂被水、清洗液等提取出来，结果，可持续地降低耐寒性改善的效果。因此，优选选择即使在未使用塑化剂时仍能表现出满意的耐寒性的橡胶。

(4)根据第一和第二实施方案的橡胶组合物的应用实例

根据第一实施方案的耐寒性橡胶组合物具有低的脆化温度、优异的耐寒性、优异的耐臭氧性(即，动态耐臭氧性)和优异的橡胶-橡胶接合性。此外，由于耐寒性橡胶组合物具有优异的粘合性，因此可在接合时以足够高的粘合性进行临时固定，并且在空气弹簧的制造过程中实现良好的成形性。

因此，该耐寒性橡胶组合物适合用作构成在寒冷气候中使用的铁路车辆用空气弹簧的材料。此外，根据第二实施方案的耐寒性橡胶具有优异的耐寒性、耐臭氧性和粘合性，并且具有比第一实施方案更优异的“橡胶-橡胶接合力”。因此，该耐寒性橡胶组合物更适合作为构成在寒冷气候中使用的铁路车辆用空气弹簧的材料。

因此，作为本发明的优选实施方案，提供了一种铁路车辆用空气弹簧，其是通过使用根据第一实施方案的橡胶组合物或者根据第二实施方案的橡胶组合物而形成的。

实施例

[1]实验1

1.橡胶组合物的制备

[用作基体橡胶的橡胶]

NR：RSS#3(经素炼过的)

BR：Nipol BR1220(由Zeon公司生产：高顺式BR)

CR：Showa Denko Chloroprene WRT(由Showa Denko K.K.公司生产)

向各基体橡胶中加入适量的各种添加剂(碳、硫、硫化促进剂、硫化促进助剂、抗氧化剂、塑化剂等)，其中，上述橡胶以表I至III中所示的比例(质量份)配混，随后将其混合。由此，制备了表I至III中所示的橡胶组合物A至N(根据基体橡胶的类型和比例，适当改变了添加剂的组成比)。

2.橡胶的质量评价

关于所制备的各橡胶组合物，通过以下的[评价方法和标准]中所述的方法、条件和标准来测量并评价未硫化状态下的粘合性、以及(制品)硫化后的耐寒性、耐臭氧性(动态耐臭氧性)和橡胶-橡胶接合性。评价结果示于表I至III中。

[评价方法和标准]

·耐寒性：基于JIS K6261来测量脆化温度。当测量值等于或小于-55℃时，评价为合格。当测量值等于或小于-60℃(处于甚至可应用于极寒气候中的水平的脆化温度)时，评价为更优选。

·耐臭氧性(动态耐臭氧性)：基于JIS标准：JIS K6259进行测试，并观察有无裂纹。作为样品，使用了JIS 3号哑铃样品。

·粘合性：将未硫化的橡胶片粘结在一起之后，通过180°剥离试验(剥离速度：50mm/分钟)来测量剥离强度。当测量值等于或大于0.20kgf/25mm时，评价为合格。当测量值等于或大于0.40kgf/25mm时，评价为更优选。

·接合性：将未硫化的橡胶片粘结在一起并进行硫化挤压之后，通过180°剥离试验(剥离速度：50mm/分钟)来测量橡胶-橡胶接合力。当测量值等于或大于10kgf/25mm时，评价为合格。当测量值等于或大于15kgf/25mm时，评价为更优选。

[表I]

[表II]

[表III]

[基于表I至III的考察]

在CR的组成比(基于合计的CR、BR和NR)为40质量％的E和I中，耐臭氧性(动态耐臭氧性)低且产生了裂纹。该结果表明，为了维持耐臭氧性(动态耐臭氧性)，CR的组成比应为50质量％以上。另一方面，在CR的组成比为100质量％的A、以及CR的组成比为80质量％的B和F中，缺乏耐寒性(脆化温度高于-55℃)。在配混了10质量％的BR的F中，尽管耐寒性提高了，但是脆化温度并非等于或小于-55℃，即不满足可接受的标准。该结果表明，为了使耐寒性评价为合格，CR的组成比应为75质量％以下。

在B、C、D和E中，尽管CR中配混了NR，但是未配混BR，其橡胶-橡胶接合力低并且未获得满足可接受标准的接合性。此外，在未配混BR的C(即，NR的组成比较大，超过了35质量％)中，尽管CR的组成比在50质量％至75质量％的范围内，但脆化温度并非等于或小于-55℃，没有获得令人满意的耐寒性。

另一方面，如J、K、L、M和N的结果所示，通过配混10质量％以上的BR，可以获得满足可接受标准的接合性和耐寒性。另外，随着BR的组成比增加(即，NR的组成比降低)，耐寒性提高(脆化温度降低)，但粘合性降低。在BR的组成比为40质量％且未配混NR的N中，未获得满足可接受标准的粘合性。这些结果表明，为了获得满足可接受标准的耐寒性、耐臭氧性、粘合性和接合性，(除了将CR的组成比设定为50质量％至75质量％以外)，应将BR的组成比设定在10质量％至35质量％范围内，并且，应将NR的组成比设定在10质量％至35质量％范围内。值得注意的是，在BR的组成比为10质量％的J中，并未获得等于或小于-60℃的脆化温度(等于或小于-60℃为优选的耐寒性)。此外，在NR的组成比为10质量％的M中，未获得等于或大于0.40kgf/25mm的测量值(等于或大于0.40kgf/25mm为优选的粘合性)。该结果表明，BR的组成比优选为15质量％至30质量％，NR的组成比优选为15质量％至30质量％，因此CR的组成比优选为50质量％至70质量％。

[2]实验2

1.橡胶组合物的制备

[作为基体橡胶的橡胶]

NR：RSS#3(经素炼过的)

E-SBR：Nipol 1502(由Zeon公司生产)

NBR：Nipol DN401LL(由Zeon公司生产)

BR：Nipol BR1220(由Zeon公司生产：高顺式BR)

CR：Showa Denko Chloroprene WRT(由Showa Denko K.K.公司生产)

向各基体橡胶中加入适量的各种添加剂(碳、硫、硫化促进剂、硫化促进助剂、抗氧化剂和塑化剂)，其中，上述橡胶以表IV和V中所示的比例(质量份)配混，随后将其混合。由此，制备了表IV和V中所示的橡胶组合物(根据基体橡胶的类型和比例，适当改变了添加剂的组成比)。

2.橡胶的质量评价

关于所制备的各橡胶组合物，通过实验1的[评价方法和标准]中所述的方法、条件和标准来测量并评价未硫化状态下的粘合性、以及(制品)硫化后的耐寒性、耐臭氧性(动态耐臭氧性)和接合性。评价标准示于表IV和V中。需要注意的是，表IV和V还示出了实验1中G的评价结果以供比较。

[表IV]

[表V]

[基于表IV和V的考察]

在表IV中所述的O、P、Q和R中，CR和BR的组成比与G(其为第一实施方案的具体例子)中的相同，但是G中的一部分(25％、50％或75％)或全部的NR被SBR替换。在表V中所述的S、T、U和V中，CR和BR的组成比与G(其为第一实施方案的具体例子)中的相同，但是G中的一部分(25％、50％或75％)或全部的NR被NBR替换。

从表IV和V中可清楚地看出，在O、P、Q和R以及在S、T、U和V中，获得了与G的情况中相同的优异耐寒性和耐臭氧性。此外，与G相比，接合性得以提高，并且获得了适于隔膜应用的橡胶-橡胶接合力(15kgf/25mm以上)(在G中，仅获得了小于15kgf/25mm的接合性)。表IV和V中所示出的接合性结果表明，为了改善接合性，在根据第一实施方案的橡胶组合物中，优选用SBR或NBR替换一部分(具体为10质量％以上)的NR。

另一方面，如表IV和V中的粘合性一栏中所示，在Q(其中，G中75％的NR被SBR替换)、R(其中，G中全部的NR均被SBR替换)、U(其中，G中75％的NR被NBR替换)和V(其中，G中全部的NR均被NBR替换)中，粘合性降低，未获得适合的粘合性(0.4kgf/25mm以上)。因此表明，为了获得适合的粘合性，被SBR或NBR替换的NR的百分数优选为NR的60质量％以下。

另外，在基体1的橡胶组合物(其中，未配混NR和BR，而仅向CR中配混了20质量％的量的SBR)和基体2的橡胶组合物(其中，仅配混了20质量％的量的NBR)中，耐寒性较低并且脆化温度高于-50℃。另外，在U(其中，75％的NR被NBR替换)和V(其中，全部的NR均被NBR替换)中，耐寒性趋于降低(尽管满足标准)。

工业适用性

本发明的第一和第二实施方案适用于车辆用空气弹簧等中，尤其是，适用于在寒冷气候中使用的铁路车辆用空气弹簧中。

Claims

1.一种耐寒性橡胶组合物，包含丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶和天然橡胶，其中相对于合计为100质量份的所述丁二烯橡胶、所述氯丁二烯橡胶和所述天然橡胶，所述丁二烯橡胶的含量为10质量份至35质量份，所述氯丁二烯橡胶的含量为50质量份至75质量份，并且所述天然橡胶的含量为10质量份至35质量份。

2.根据权利要求1所述的耐寒性橡胶组合物，其中所述天然橡胶中的一部分被选自由苯乙烯-丁二烯橡胶和丁腈橡胶所构成的组中的至少一种特定橡胶代替。

3.根据权利要求2所述的耐寒性橡胶组合物，其中相对于合计为100质量份的所述丁二烯橡胶、所述氯丁二烯橡胶、所述天然橡胶和所述特定橡胶，所述丁二烯橡胶的含量为10质量份至35质量份，所述氯丁二烯橡胶的含量为50质量份至75质量份，并且所述天然橡胶和所述特定橡胶的总含量为10质量份至35质量份；并且，相对于所述天然橡胶和所述特定橡胶的总含量，所述特定橡胶的含量为10质量％至60质量％。

4.一种铁路车辆用空气弹簧，其通过使用根据权利要求1、2或3所述的耐寒性橡胶组合物而形成。