JP2006206788A - 摺動性ゴム組成物およびそれを用いた防振ゴム - Google Patents

Abstract

【課題】スコーチタイムが適正で（スコーチ性に優れ）、ゴム焼けが生じず、ブルーム性が良好な摺動性ゴム組成物を提供する。
【解決手段】下記の（Ａ）および（Ｂ）を必須成分とし、かつ、上記（Ｂ）成分の配合量が、（Ａ）成分１００重量部に対して８〜３０重量部の範囲内であることを特徴とする摺動性ゴム組成物。
（Ａ）ジエン系ゴム。
（Ｂ）分子鎖末端に二重結合を有するα−オレフィンワックス。
【選択図】なし

Description

本発明は、摺動性ゴム組成物およびそれを用いた防振ゴムに関するものであり、詳しくは、スタビライザーブッシュ等に用いられる摺動性ゴム組成物およびそれを用いた防振ゴムに関するものである。

一般に、自動車等の車両用の分野に用いられるスタビライザーブッシュは、スタビライザー（金属部品）を嵌め込んで使用されるため、自動車等の発進時や急ブレーキ時、もしくは左右旋回時等に、スタビライザーと、スタビライザーブッシュ内孔表面との接触部分において、回転力や拗れ力がかかり、スティックスリップ現象によって異常音（異音）が発生するという難点がある。そのため、スタビライザーとの接触部分であるスタビライザーブッシュ内孔表面に、テフロン（登録商標）ライナー等を施すことにより、スタビライザーブッシュ表面の摩擦係数を低下させる等の種々の異音対策が講じられている。しかしながら、上記テフロン（登録商標）ライナーは、高価であるとともに、剥がれやすいため、摩擦係数低下の効果が長期間持続せず、異音対策としては不充分である。

そこで、異音対策として、スタビライザーブッシュ自身に摺動性をもたせる対策が講じられており、例えば、ゴム成分中に、自己潤滑剤である不飽和脂肪酸アミドを含有させたゴム組成物を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、このゴム組成物を用いてスタビライザーブッシュを形成すると、スタビライザーブッシュの表面に、不飽和脂肪酸アミドがブルーム（滲出）して薄膜が形成される。そのため、スタビライザーブッシュ表面の摩擦係数低下が低減し、異音の発生を抑制することができるようになる。
特開平６−２３４８６６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のゴム組成物は、スコーチタイムが早く、ゴム焼けが生じるおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、スコーチタイムが適正で（スコーチ性に優れ）、ゴム焼けが生じず、ブルーム性が良好な摺動性ゴム組成物およびそれを用いて得られる防振ゴムの提供をその目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、下記の（Ａ）および（Ｂ）を必須成分とし、かつ、上記（Ｂ）成分の配合量が、（Ａ）成分１００重量部に対して８〜３０重量部の範囲内である摺動性ゴム組成物を第１の要旨とし、また、摺動性ゴム組成物を用いて得られた防振ゴムを第２の要旨とする。
（Ａ）ジエン系ゴム。
（Ｂ）分子鎖末端に二重結合を有するα−オレフィンワックス。

すなわち、本発明者らは、従来用いられていた不飽和脂肪酸アミドに代わる自己潤滑剤を探究するため、実験を続けたところ、分子鎖末端に二重結合を有するα−オレフィンワックスを用いると、このものは、比較的融点が低いため、ブルーム性が良好でゴム表面に薄膜を生成しやすく、しかも生成した薄膜は、分子鎖末端の二重結合により柔らかいため、膜切れが生じにくくなることを突き止めた。そして、さらにジエン系ゴムへの適切な配合量について実験を重ねた結果、ジエン系ゴム１００重量部に対して、α−オレフィンワックスを８〜３０重量部の範囲内で配合すると、スコーチタイムが適正で（スコーチ性に優れ）、ゴム焼けも生じなくなることを見出し、本発明に到達した。

このように、本発明の摺動性ゴム組成物は、自己潤滑剤として、分子鎖末端に二重結合を有するα−オレフィンワックスを用いているため、ブルーム性が良好でゴム表面に薄膜を生成しやすく、しかも生成した薄膜は、分子鎖末端の二重結合により柔らかいため、膜切れが生じにくくなる。したがって、例えば、自動車等の車両用の分野に用いられるスタビライザーブッシュ等の防振ゴムに用いた場合には、スティックスリップ現象による異音の発生を抑制することができるという効果が得られる。また、本発明の摺動性ゴム組成物は、分子鎖末端に二重結合を有するα−オレフィンワックスの配合量を特定の範囲内に調整しているため、スコーチタイムが適正で（スコーチ性に優れ）、ゴム焼けが生じないという効果も得られる。

また、上記ジエン系ゴムとして、天然ゴムとブタジエンゴムとの混合ゴムを用いると、架橋密度が上がり、α−オレフィンワックスが更にブルームしやすいという効果が得られる。

そして、上記摺動性ゴム組成物を用いて得られた防振ゴムは、ゴム表面にα−オレフィンワックスのブルームによる薄膜が形成され、しかもその薄膜が軟らかいため、膜切れを起こし難く、スティックスリップ現象による異音の発生を抑制することができるという効果が得られる。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

本発明の摺動性ゴム組成物は、ジエン系ゴム（Ａ成分）と、特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）とを用いて得ることができる。

ここで、本発明においては、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）とともに、特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）を用い、かつ、上記特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）の配合量が、ジエン系ゴム（Ａ成分）１００重量部（以下「部」と略す）に対して８〜３０部の範囲内であって、これらが最大の特徴である。

上記ジエン系ゴム（Ａ成分）としては、特に限定はなく、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、物性とα−オレフィンワックスのブルーム性の点で、ＮＲとＢＲとの混合ゴムが好適に用いられる。この場合、ＮＲとＢＲとの重量混合比は、ＮＲ／ＢＲ＝５／９５〜９５／５の範囲内が好ましく、特に好ましくはＮＲ／ＢＲ＝２０／８０〜８０／２０の範囲内である。

つぎに、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）とともに用いられる特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）の分子鎖としては、例えば、直鎖状もしくは分岐鎖状の炭化水素があげられる。これらのなかでも、ブルーム性の点から、直鎖状炭化水素が好ましい。

上記特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）の炭素数は、８〜３０の範囲内が好ましく、特に好ましくは１０〜２５の範囲内である。すなわち、上記特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）の炭素数が８未満であると、摺動性が乏しく、逆に炭素数が３０を超えると、スコーチタイムが遅くなりすぎて加硫に時間を要するからである。なお、ここでいう炭素数とは、炭素数の分布における頂点位置にある炭素数をいい、例えば、炭素数が２０であるとは、炭素数２０前後の分布における頂点位置の炭素数が２０であることをいう（以下同じ）。

また、上記特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）の融点は、８０℃以下が好ましく、特に好ましくは５０℃以下である。すなわち、上記特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）の融点が８０℃を超えると、ブルーム性が悪化するからである。

ここで、上記特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）の配合量は、前述のとおり、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して、８〜３０部の範囲内に設定する必要があり、好ましくは１０〜２５部の範囲内である。すなわち、上記特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）の配合量が８部未満であると、静摩擦係数および動摩擦係数が高くなり、摺動性が劣り、逆に特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）の配合量が３０部を超えると、スコーチタイムが遅くなりすぎて加硫に時間を要するからである。

上記特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）は、例えば、通常のワックスの作製段階途中で生成された中間生成物として得ることができる。

なお、本発明の摺動性ゴム組成物においては、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）および特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）とともに、カーボンブラック、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、プロセスオイル、スコーチ防止剤等を必要に応じて適宜に配合することも可能である。

上記カーボンブラックとしては、特に限定はなく、例えば、ＳＡＦ級，ＩＳＡＦ級，ＨＡＦ級，ＭＡＦ級，ＦＥＦ級，ＧＰＦ級，ＳＲＦ級，ＦＴ級，ＭＴ級等の種々のグレードのカーボンブラックがあげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、コスト、耐久性等の点から、ＦＥＦ級カーボンブラックが好適に用いられる。

また、上記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して、１００部以下が好ましく、特に好ましくは３０〜１００部の範囲内である。

上記加硫剤としては、例えば、硫黄等があげられる。

また、上記加硫剤の配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して、０．３〜５部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１〜４部の範囲内である。

つぎに、上記加硫促進剤としては、特に限定はなく、例えば、チアゾール系，スルフェンアミド系，チウラム系，アルデヒドアンモニア系，アルデヒドアミン系，グアニジン系，チオウレア系等の加硫促進剤があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、架橋反応性に優れる点で、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。

上記チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、２−メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩（ＮａＭＢＴ）、２−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩（ＺｎＭＢＴ）等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、特に架橋反応性に優れる点で、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）が好適に用いられる。

上記スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＭＳＡ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾジアリルスルフェンアミド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−オキシジエチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＯＢＳ）、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾイルスルフェンアミド（ＢＢＳ）、Ｎ，Ｎ′−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾイルスルフェンアミド等があげられる。

上記チウラム系加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤ）、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（ＴＯＴ）、テトラベンジルチウラムジスルフィド（ＴＢｚＴＤ）等があげられる。

また、上記加硫促進剤の配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して、０．３〜７部の範囲内が好ましく、特に好ましくは０．５〜５部の範囲内である。すなわち、加硫促進剤が０．３部未満であると、架橋反応性が劣る傾向がみられ、逆に加硫促進剤が７部を超えると、ゴム物性（破断強度、破断伸び）が低下するおそれがあるからである。

上記加硫助剤としては、特に限定はなく、例えば、亜鉛華（ＺｎＯ）、ステアリン酸、酸化マグネシウム等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

また、上記加硫助剤の配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して、１〜２５部の範囲内が好ましく、特に好ましくは３〜１０部の範囲内である。

上記老化防止剤としては、例えば、カルバメート系老化防止剤、フェニレンジアミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、ジフェニルアミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤、イミダゾール系老化防止剤、ワックス類等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

また、上記老化防止剤の配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して、１〜１０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは２〜５部の範囲内である。

上記プロセスオイルとしては、例えば、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、アロマ系オイル等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

また、上記プロセスオイルの配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して、１〜５０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは３〜３０部の範囲内である。

上記スコーチ防止剤（加硫遅延剤）としては、例えば、Ｎ−シクロヘキシルチオフタルイミド（ＣＴＰ）、スルフェンアミド系（Ｎ−シクロヘキシルチオフタルイミド）等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

また、上記スコーチ防止剤の配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して、０．１〜１部の範囲内が好ましく、特に好ましくは０．１〜０．５部の範囲内である。

本発明の摺動性ゴム組成物は、例えば、つぎのようにして調製することができる。すなわち、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）と、特定のα−オレフィンワックス（Ｂ成分）とを配合し、さらに必要に応じてカーボンブラック、加硫助剤、老化防止剤、プロセスオイル等を適宜に配合し、これらをバンバリーミキサー等を用いて、約５０℃の温度から混練りを開始し、最高温度が１００〜１３０℃（通常、１２０℃位）の範囲で、３〜５分間程度混練を行う。ついで、加硫促進剤と加硫剤とを配合し、オープンロールを用いて、所定条件（例えば、５０℃×４分間）で混練することにより、摺動性ゴム組成物を作製する。ついで、得られた摺動性ゴム組成物を、所定の条件でプレス加硫等することにより、目的とする防振ゴムを得ることができる。

本発明の摺動性ゴム組成物は、自動車等の車両用のスタビライザーブッシュやサスペンションブッシュ等の用途に好適に用いられる。そして、本発明の摺動性ゴム組成物を用いて得られた防振ゴムは、自動車等の車両用のスタビライザーブッシュやサスペンションブッシュ等の用途において、スティックスリップ現象や打音による異音の発生を抑制することができる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

まず、実施例および比較例に先立ち、下記に示す材料を準備した。

〔天然ゴム〕
ＮＲ（ＲＳＳ♯３）

〔ブタジエンゴム〕
ＢＲ（宇部興産社製、ウベポールＢＲ１５０）

〔α−オレフィンワックスＡ〕
直鎖状炭化水素の片末端に二重結合を有するα−オレフィンワックス（日本精蝋社製、炭素数の分布頂点が２０、融点３８℃）

〔α−オレフィンワックスＢ〕
直鎖状炭化水素の片末端に二重結合を有するα−オレフィンワックス（日本精蝋社製、炭素数の分布頂点が３０、融点６５℃）

〔オレイン酸アミド〕
ライオンアクゾ社製、アーモスリップＣＰ−Ｐ

〔カーボンブラック〕
ＦＥＦ級カーボンブラック（東海カーボン社製、シーストＳＯ）

〔加硫剤〕
硫黄

〔加硫促進剤〕
Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＭＳＡ）（大内新興化学工業社製、ノクセラーＭＳＡ）

〔加硫助剤〕
酸化亜鉛（堺化学工業社製、酸化亜鉛２種）

〔プロセスオイル〕
ナフテン系オイル（出光興産社製、ダイアナプロセスＮＭ−２８０）

〔加硫助剤〕
ステアリン酸（花王社製、ルーナックＳ３０）

〔老化防止剤Ａ〕
Ｎ−イソプロピル−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（精工化学工業社製、オゾノン３Ｃ）

〔老化防止剤Ｂ〕
２，２，４−トリメチル−１，２−ジハイドロキノリン（精工化学社製、ノンフレックスＲＤ）

〔実施例１〜８、比較例１〜３〕
後記の表１および表２に示す、加硫促進剤と加硫剤以外の各成分を同表に示す配合量で配合し、これらをバンバリーミキサーを用いて、約５０℃の温度から混練りを開始し、最高温度（約１２０℃）で、４分間混練を行った。つぎに、加硫促進剤と加硫剤を同表に示す配合量で配合し、オープンロールを用いて、約５０℃で４分間混練することにより、ゴム組成物を調製した。

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、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表１および表２に併せて示した。

〔スコーチタイム〕
各ゴム組成物を用い、ＪＩＳ Ｋ ６３００に準拠して、ＲＴ（３０℃）でのスコーチタイムを測定した。

〔引っ張り物性〕
各ゴム組成物を、１５０℃×２０分の条件でプレス成形し、ＪＩＳ５号ダンベルで打ち抜き、厚み２ｍｍのゴムシートを作製した。そして、このゴムシートを用い、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、破断強度（ＴＢ）、破断伸び（ＥＢ）、および硬度（Ｈｓ：ＪＩＳ Ａ）を測定した。

〔摩擦係数〕
各ゴム組成物を用いて、１５０℃×２０分の条件で加硫して、厚み２ｍｍのゴムシートを作製した。ついで、このゴムシートを用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１２５に準拠して、静摩擦係数（μｓ）および動摩擦係数（μｋ）をそれぞれ測定した。

上記結果から、全ての実施例品は、スコーチタイムが適正で、引っ張り物性も良好で、摩擦係数も低かった。

これに対して、比較例１品は、α−オレフィンワックスに代えてオレイン酸アミドを用いているため、スコーチタイムが早く、スコーチ性が劣っていた。比較例２品は、α−オレフィンワックスの配合量が少なすぎるため、静摩擦係数、動摩擦係数が高かった。比較例３品は、α−オレフィンワックスの配合量が多すぎるため、スコーチタイムが長くなりすぎた。

本発明の摺動性ゴム組成物は、自動車等の車両用のスタビライザーブッシュやサスペンションブッシュ等の用途に好適に用いられる。そして、本発明の摺動性ゴム組成物を用いて得られた防振ゴムは、自動車等の車両用のスタビライザーブッシュやサスペンションブッシュ等の用途において、スティックスリップ現象や打音による異音の発生を抑制することができる。

Claims (3)

1. 下記の（Ａ）および（Ｂ）を必須成分とし、かつ、上記（Ｂ）成分の配合量が、（Ａ）成分１００重量部に対して８〜３０重量部の範囲内であることを特徴とする摺動性ゴム組成物。
   （Ａ）ジエン系ゴム。
   （Ｂ）分子鎖末端に二重結合を有するα−オレフィンワックス。
2. 上記（Ａ）成分のジエン系ゴムが、天然ゴムとブタジエンゴムとの混合ゴムである請求項１記載の摺動性ゴム組成物。
3. 請求項１または２記載の摺動性ゴム組成物を用いて得られた防振ゴム。