JP2003148536A - 自動車用防振ゴム部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】、従来と同等以上の接着力を有し、かつ鉛化合
物を含有せず、低コスト化の要請にも対応可能な自動車
用防振ゴム部材、並びにその製造方法を提供する。 【解決手段】少なくとも２個の高剛性支持部材がゴム部
材を介して接着剤にて接着された自動車用防振ゴム部材
であって、前記接着剤は、高剛性支持部材面に接着する
第１接着剤層とゴム部材面に接着する第２接着剤層とか
らなり、前記第２接着剤層は、塩素化ポリオレフィン、
塩化ゴムの少なくとも一方を樹脂成分として含み、鉛を
含まず、接着剤固形分の炭素重量１００に対して亜鉛化
合物を亜鉛重量として４０〜６０、及びケイ素化合物を
ケイ素重量として２０〜５０を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴムブッシュ、液
封マウントを含むエンジンマウント、ボデーマウント等
の自動車用防振ゴム部材、及びその製造方法に関する。
本発明は、特に低コストであることが要求されるゴムブ
ッシュに好適である。

【０００２】

【従来の技術】鋼材、アルミニウム、ガラス繊維強化樹
脂等の高剛性支持部材を少なくとも２個使用し、その間
に加硫ゴム部材を接着することにより介在させた防振ゴ
ム部材は、ゴムブッシュなどはそのままで、液封マウン
ト等においては他の部材と一体に組み立てた形態とし
て、自動車用防振ゴム部材として広く使用されている。

【０００３】かかる自動車用防振ゴム部材は、一般的に
は、車体装着に必要な金具を構成する鋼材の表面をブラ
スト処理し、必要に応じて化成処理を行った後、ポリク
ロロプレンを主成分とする下塗り層を塗布、乾燥し、次
いで耐熱性を要する用途にはクロロスルホン化ポリエチ
レンを主成分とする上塗り層を、また耐熱性よりも低コ
ストであることが要求される用途には塩化ゴムないし塩
素化ポリオレフィンを主成分とする上塗り層を塗布、乾
燥し、該少なくとも２層の接着剤層を有する高剛性支持
部材を金型内に配設し、未加硫ゴム組成物を注入し、硬
化すると同時に接着する、いわゆる加硫接着法により製
造されている。

【０００４】上述の公知の第２接着剤には、安定剤とし
て鉛化合物が多量に添加されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】自動車用防振ゴム部
材、とりわけゴムブッシュは、走行中の振動、エンジン
の回転による振動等によりゴム部材が圧縮振動を受け、
ゴム自体が発熱する。このため、常温環境における接着
強度のほかに、ある程度の高温環境における耐久接着強
度が高いことが要求されると同時に低コストであること
も強く要求され、接着剤についても低コストであること
が求められる。

【０００６】一方、環境上の問題から、鉛を含まない防
振ゴム部材が求められているが、単に従来の接着剤から
鉛を除去した接着剤を使用すると耐熱接着力が低下する
という問題があった。

【０００７】本発明の目的は、従来と同等以上の接着力
を有し、かつ鉛化合物を含有せず、低コスト化の要請に
も対応可能な自動車用防振ゴム部材並びにその製造方法
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも２
個の高剛性支持部材がゴム部材を介して接着剤にて接着
された自動車用防振ゴム部材であって、前記接着剤は、
高剛性支持部材面に接着する第１接着剤層とゴム部材面
に接着する第２接着剤層とからなり、前記第２接着剤層
は、塩素化ポリオレフィン、塩化ゴムの少なくとも一方
を樹脂成分として含み、鉛を含まず、接着剤固形分の炭
素重量１００に対して亜鉛化合物を亜鉛重量として４０
〜６０、及びケイ素化合物をケイ素重量として２０〜５
０を含有することを特徴とする。

【０００９】かかる構成の自動車用防振ゴム部材は、従
来と同等以上の接着力を有し、かつ鉛化合物を含有せ
ず、低コスト化の要請にも対応可能な自動車用防振ゴム
部材である。

【００１０】上記自動車用防振ゴム部材においては、前
記第２接着剤層は、さらに臭素含有ゴムを含有し、固形
分中の塩素と臭素とが、Ｃｌ／Ｂｒ＝２〜８（重量比）
であることが好ましい。

【００１１】臭素化ポリブタジエンゴムの併用により、
ゴムと高剛性支持部材との接着力がより優れた自動車用
防振ゴム部材が得られる。

【００１２】また本発明は、少なくとも２個の高剛性支
持部材がゴム部材を介して接着剤にて接着された自動車
用防振ゴム部材の製造方法であって、高剛性支持部材表
面に第１接着剤を塗布する第１接着剤塗布工程、前記第
１接着剤層の上に第２接着剤を塗布する第２接着剤塗布
工程、前記高剛性支持部材を金型内に配設し、未加硫ゴ
ムを金型キャビティー内に注入して高剛性支持部材と接
着、硬化させて防振ゴム部材とする加硫工程とを有し、
前記第２接着剤は、塩素化ポリオレフィン、塩化ゴムの
少なくとも一方を樹脂成分として含み、鉛を含まず、接
着剤固形分の炭素重量１００に対して亜鉛化合物を亜鉛
重量として４０〜６０、及びケイ素化合物をケイ素重量
として２０〜５０を含有することを特徴とする。

【００１３】かかる構成の製造方法により、従来と同等
以上の接着力を有し、かつ鉛化合物を含有せず、低コス
ト化の要請にも対応可能な自動車用防振ゴム部材を得る
ことができる。

【００１４】上述の自動車用防振ゴム部材の製造方法に
おいては、前記第２接着剤は、さらに臭素含有ゴムを含
有し、固形分中の塩素と臭素とが、Ｃｌ／Ｂｒ＝２〜８
（重量比）であることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明において高剛性支持部材と
して使用する材料としては、自動車用防振ゴム部材に使
用される公知の材料が限定なく使用できる。具体的には
鋼材、ステンレス、アルミニウム等の金属材料、及び高
剛性熱可塑性樹脂が例示される。高剛性熱可塑性樹脂と
しては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート等のポリエステル樹脂、ナイロン６、ナイ
ロン６６等のポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイ
ド等が例示される。高剛性熱可塑性樹脂には、ガラス繊
維、炭素繊維、金属繊維、ウィスカー等の補強材が併用
されていることも好ましい。

【００１６】本発明の防振ゴム部材を構成するゴム部材
は、自動車用の防振ゴム材料として公知のゴム材料は、
限定なく使用可能である。具体的には天然ゴム（Ｎ
Ｒ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），ブタジエン
ゴム（ＢＲ），エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ），
クロロプレンゴム（ＣＲ），イソプレンゴム（ＩＩ
Ｒ）、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等が例示さ
れ、これらのゴム材料は単独で使用してもよく、また２
種以上を併用してもよい。耐熱性に優れた防振ゴム部材
とする場合には、天然ゴム／ブタジエンゴム＝６０／４
０〜１００／０の組成の原料ゴムを使用することが好ま
しく、天然ゴムとスチレンブタジエンゴム、ブタジエン
ゴムの少なくとも１種を併用することも好ましい。

【００１７】特に天然ゴムとブタジエンゴムを上記の範
囲で併用した場合には、防振特性における動ばね値を小
さくすることができると同時に接着強度も高くすること
ができ、好ましい。

【００１８】上記の原料ゴムは、常法に従い、カーボン
ブラック、プロセスオイル、酸化亜鉛、シリカ等の充填
剤、硫黄等の架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤等の添加
剤を混練して未加硫ゴム組成物として、自動車用防振ゴ
ム部材のゴム部材を形成するために使用される。

【００１９】加硫促進剤としては、公知の加硫促進剤が
限定なく使用可能であるが、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，
大内新興化学工業）、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチア
ゾリルスルフェンアミド（ノクセラーＮＳ，大内新興化
学工業）等のスルフェンアミド系加硫促進剤、テトラメ
チルチウラムジスルフィド（ノクセラーＴＴ，大内新興
化学工業）、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ノ
クセラーＴＳ，大内新興化学工業）等のチウラム系加硫
促進剤が好適なものとして例示できる。加硫促進剤は、
単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【００２０】老化防止剤も、公知の老化防止剤が限定な
く使用可能であり、目的に応じて適宜選択して使用す
る。具体的には、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（ノクラック
６Ｃ、大内新興化学工業）、Ｎ−（１−メチルヘプチ
ル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（オゾ
ノン３５、精工化学）等が例示される。老化防止剤は、
単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【００２１】接着剤は、高剛性支持部材表面に塗布する
第１接着剤、及び第１接着剤の上に塗布してゴムと接着
する第２接着剤とを使用する。

【００２２】第１接着剤を構成する樹脂は、ポリクロロ
プレンを主成分とする溶液型接着剤を使用する。第１接
着剤には、必要に応じて酸化亜鉛や酸化マグネシウム等
の金属酸化物を添加する。第１接着剤としては、市販品
の使用も好適であり、ＣＨＥＭＬＯＫ ２００，ＣＨＥ
ＭＬＯＫ ２００Ｋ，ＣＨＥＭＬＯＫ ２０４，ＣＨＥ
ＭＬＯＫ ２０５（ＬＯＲＤ社製）等が例示される。

【００２３】第１接着剤としても、鉛等の有害重金属の
含有量がゼロであるものを使用することが好ましい。

【００２４】第１接着剤層の乾燥後の厚みは、１〜２０
μｍであることが好ましく、３〜１０μｍであることが
より好ましい。

【００２５】第２接着剤を構成する樹脂は、塩素化ポリ
オレフィン、塩化ゴムからの少なくとも１種を使用す
る。塩素化ポリオレフィンは、公知のポリオレフィン、
例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロ
ピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合
体等を塩素と接触させる方法等にて塩素化することによ
り製造される。塩素化ポリオレフィンの塩素含有量は６
５〜７５重量％であることが好ましい。また分子量は１
０００〜７０００程度であることが好ましい。

【００２６】第２接着剤層の亜鉛化合物含有量は、接着
剤固形分の炭素重量１００に対して亜鉛を亜鉛重量とし
て４５〜６０であることがより好ましく、ケイ素重量は
２５〜４５であることがより好ましい。

【００２７】第２接着剤成分に含有される亜鉛化合物
は、酸化亜鉛、亜鉛の脂肪族ないし脂環族カルボン酸塩
等の化合物の形態にて添加される。ケイ素化合物は、例
えばシリカ微粉末、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン等テトラアルコキシシランないしその縮合
物、アルキルトリアルコキシシラン、シランカップリン
グ剤等の有機シラン化合物として添加される。

【００２８】第２接着剤層に好ましく添加される臭素含
有ゴムとしては、臭素化ポリブタジエン、臭素化ブチル
ゴム、臭素化ポリ（１，３−ジクロロ−１，３−ブタジ
エン）等が好適なものとして例示される。

【００２９】第２接着剤には、ゴムとの接着を強化する
ために加硫促進剤を添加することが好ましい。第２接着
剤として使用が好適な市販品としては、ＣＨＥＭＬＯＫ
ＸＪ−１１０（ＬＯＲＤ社製）などが例示される。

【００３０】第２接着剤層の乾燥後の厚みは、５〜５０
μｍであることが好ましく、１０〜３０μｍであること
がより好ましく、１５〜２５μｍであることがさらに好
ましい。

【００３１】第１接着剤、第２接着剤のいずれについて
も、その厚さは、使用する接着剤材料、高剛性支持部材
構成材料、ゴム部材構成材料等との組合せにより、適宜
選択され、その厚みも最適な厚みに設定される。接着剤
層の厚みが薄すぎると十分な接着強度が得られない場合
があり、厚すぎると接着強度は変わらずにコストが高く
なる。

【００３２】本発明の防振ゴム部材製造方法は、上述の
ように、高剛性支持部材表面に第１接着剤を塗布する第
１接着剤塗布工程、前記第１接着剤層の上に第２接着剤
を塗布する第２接着剤塗布す工程、前記高剛性支持部材
を金型内に配設し、未加硫ゴムを金型キャビティー内に
注入して高剛性支持部材と接着、硬化させて防振ゴム部
材とする加硫工程とを有する。

【００３３】金属材料からなる高剛性支持部材は、少な
くとも接着面はブラスト処理等の公知の脱脂を含む予備
処理を行い、その後第１接着剤を塗布、乾燥する。第１
接着剤の乾燥皮膜上に第２接着剤を塗布し、乾燥し、高
剛性支持部材のゴム部材との接着面には２層の接着剤層
を形成する。

【００３４】接着剤層を形成した高剛性支持部材は、所
定の形状のキャビティーを形成する金型内に配設し、未
加硫ゴム組成物を注入、硬化させてゴム部材を形成する
と同時に高剛性支持部材と接着して防振ゴム部材とす
る。未加硫ゴムの金型内への注入の方法は、射出成形
法、トランスファー成形法等の周知の方法による。

【００３５】得られた防振ゴム部材は、ゴムブッシュ等
はそのまま自動車用防振ゴム部材として、車両に装着可
能であり、液封マウント等の構成部材として使用し、他
の部材と組み合わせて内部にエチレングリコール／水系
の液体等を封入して一体化して自動車用防振ゴム部材と
して使用してもよい。

【００３６】本発明の自動車用防振ゴム部材であるゴム
ブッシュの例を図１に示した。図１（ａ）は斜視図、図
１（ｂ）は縦断側面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＰ部
の拡大図である。２重円筒状のゴムブッシュ３０は、高
剛性支持部材である金属製外筒２４と金属製内筒１２、
及びその間に介在された防振ゴム部材１６とから構成さ
れている。

【００３７】金属製外筒の内側防振ゴム部材との間に
は、第１接着剤層１５及び第２接着剤層１４が形成され
ている。金属製内筒の外面にも同様の接着剤層が形成さ
れているが、図では省略している。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。評価は接着試験テストピース
と実製品の双方を評価サンプルとして使用して行った。

【００３９】実製品としては、図１に示した形状の２重
円筒状ゴムブッシュ３０を作製して接着強度を測定し
た。高剛性支持部材である外筒、内筒はいずれも鋼材に
て形成され、外筒は外径が４０ｍｍ，長さが３２ｍｍ，
厚さが２．５ｍｍであり、内筒は外径が２０ｍｍ，長さ
が４０ｍｍ，厚さが３ｍｍである。

【００４０】接着試験テストピースは、図３に、測定治
具に装着した状態にて示した。接着試験テストピース１
は、鋼材にて形成され、ボルト部３６、３７を有する金
具３、５、及びゴム部材７とから形成される。金具３、
５のそれぞれの接着面１０、１１には金具表面側から第
１接着剤層、第２接着剤層が形成されている。

【００４１】いずれの評価サンプルも、金具のゴムとの
接着面は、ショットブラスト処理を行い、接着面に第１
接着剤としてＣＨＥＭＬＯＫ ２０５を、乾燥後の厚み
が８μｍとなるように塗布し、８０℃にて１０分間乾燥
した。

【００４２】第１接着剤の乾燥後に、第２接着剤を乾燥
後の厚みが１５μｍとなるように塗布し、８０℃にて１
０分間乾燥した。

【００４３】ゴム部材を形成するための未加硫ゴム組成
物としては、下記表１の配合の組成物を使用した。

【００４４】

【表１】 使用した原料のメーカーないしサプライヤーは、以下の
通りである。 ＢＲ：Ｂｕｎａ ＣＢ２２（バイエル社） カーボンブラック：ニテロン＃１０Ｓ（新日化カーボン
社） 原料は、常法により混練し、リボン状にして射出成形に
供した。

【００４５】第２接着剤としては、実施例１、３、比較
例１、２においては塩素化ポリエチレンを樹脂成分と
し、亜鉛化合物、ケイ素化合物をそれぞれ所定量添加し
て調整した接着剤を使用し、実施例２においてはＣＨＥ
ＭＬＯＫ ＸＪ−１１０を使用して評価に供した。表２
にはそれぞれの接着剤固形分中のＺｎ，Ｓｉ，Ｃｌ，Ｂ
ｒの含有率を炭素を１００とした重量比にて示した。

【００４６】元素分析は、エネルギー分散型Ｘ線マイク
ロアナライザーＰｈｅｎｉｘ／Ｆａｌｃｏｎ（エダック
ス・ジャパン社製）を備えた走査型電子顕微鏡ＪＥＯＬ
ＪＳＭ−Ｔ３３０Ａ（日本電子社製）を使用して行っ
た。なお、いずれの接着剤においても、鉛（Ｐｂ）は検
出されなかった。

【００４７】

【表２】 ＜評価＞実製品のゴムブッシュの評価方法を図２に、接
着試験テストピースの評価方法を図３に、それぞれ示し
た。実製品のゴムブッシュは、そのまま８０℃のオーブ
ン中にて２４０時間加熱を行い、取り出して冷却した後
に測定を行った。また接着試験テストピースは、２０％
伸長した状態でオーブン中にて２４０時間加熱を行い、
取り出して冷却した後に測定を行った。

【００４８】図２に示した実製品の評価においては、サ
ンプルを保持した治具４０をＸ方向に、下の治具４２を
反対の下方向Ｙに相対移動させ、ゴム／金具間にせん断
応力を与え、接着が破壊する強度を測定した。実際には
下の治具を固定して上治具４０を上方に１００ｍｍ／ｓ
ｅｃにて移動させた。測定はｎ＝４で行った。また接着
試験テストピースも同様に上下の治具を矢印に示したよ
うに反対方向に相対移動させて剥離強度を測定した。テ
ストピースの評価は、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準拠して
行った。測定はｎ＝４で行った。

【００４９】＜結果＞ １）接着試験テストピースの評価結果 接着試験テストピースについては、ｎ＝４のサンプルの
測定の平均値を求めた。自動車用ゴムブッシュ用の接着
剤において、接着試験テストピースに要求される接着強
度は１０ＭＰａ以上かつＲ＝１００であり、これを充た
すものを○、この要求を充たすが余裕のないものを△、
充たさないものを×とした。Ｒ＝１００はゴム材料破壊
が１００％であり、ＲＣはゴム材料破壊と接着界面剥離
とが起こっており、そのうちのゴム材料破壊が起こって
いる割合（％）を示す。評価結果を表３に示した。

【００５０】２）実製品の評価結果 実製品サンプルについては、ｎ＝４の測定の平均値を求
めた。実製品に要求される接着強度は１２００ｋｇ以上
かつＲ＝１００であり、これを充たすものを○、この要
求を充たすが余裕のないものを△、充たさないものを×
とした。Ｒ＝１００はゴム材料破壊が１００％であり、
ＲＣはゴム材料破壊と接着界面剥離とが起こっており、
そのうちのゴム材料破壊が起こっている割合（％）を示
す。評価結果を表３に示した。

【００５１】

【表３】 この表３の結果より、本発明の第２接着剤を使用したゴ
ムブッシュの接着強度は、いずれも実製品に要求される
数値を充たすものであることが分かる。またゴムの硫黄
配合量も接着強度に影響するものであり、硫黄の配合量
は、ゴム材料１００重量部に対して０．５〜３．０重量
部の範囲であることが好ましいことが分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ゴムブッシュの例を示した図

【図２】ゴムブッシュの接着評価方法を示した図

【図３】接着試験テストピースの評価方法を示した図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J059 AD05 AD06 AE05 BA42 EA13 GA02 GA09 4F071 AA11B AA12B AA13A AA71B AA79A AB03B AB04B AB11A AB18B AB26A AC09B AE02B AE05B AF20B AF45B AF58A AF58B AG05 AH07 CA06 CB01 CB08 CD03 4J040 CA131 CA141 DA181 HA076 HA306 HD30 KA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２個の高剛性支持部材がゴム
   部材を介して接着剤にて接着された自動車用防振ゴム部
   材であって、 前記接着剤は、高剛性支持部材面に接着する第１接着剤
   層とゴム部材面に接着する第２接着剤層とからなり、前
   記第２接着剤層は、塩素化ポリオレフィン、塩化ゴムの
   少なくとも一方を樹脂成分として含み、鉛を含まず、接
   着剤固形分の炭素重量１００に対して亜鉛化合物を亜鉛
   重量として４０〜６０、及びケイ素化合物をケイ素重量
   として２０〜５０を含有することを特徴とする自動車用
   防振ゴム部材。
2. 【請求項２】 前記第２接着剤層は、さらに臭素含有ゴ
   ムを含有し、固形分中の塩素と臭素とが、Ｃｌ／Ｂｒ＝
   ２〜８（重量比）である請求項１に記載の自動車用防振
   ゴム部材。
3. 【請求項３】 少なくとも２個の高剛性支持部材がゴム
   部材を介して接着剤にて接着された自動車用防振ゴム部
   材の製造方法であって、 高剛性支持部材表面に第１接着剤を塗布する第１接着剤
   塗布工程、前記第１接着剤層の上に第２接着剤を塗布す
   る第２接着剤塗布工程、前記高剛性支持部材を金型内に
   配設し、未加硫ゴムを金型キャビティー内に注入して高
   剛性支持部材と接着、硬化させて防振ゴム部材とする加
   硫工程とを有し、前記第２接着剤は、塩素化ポリオレフ
   ィン、塩化ゴムの少なくとも一方を樹脂成分として含
   み、鉛を含まず、接着剤固形分の炭素重量１００に対し
   て亜鉛化合物を亜鉛重量として４０〜６０、及びケイ素
   化合物をケイ素重量として２０〜５０を含有することを
   特徴とする自動車用防振ゴム部材の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第２接着剤は、さらに臭素含有ゴム
   を含有し、固形分中の塩素と臭素とが、Ｃｌ／Ｂｒ＝２
   〜８（重量比）である請求項３に記載の自動車用防振ゴ
   ム部材の製造方法。