JP2011162719A - 防振ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】防振ゴムの防振特性を維持しつつ耐久性を改良する。
【解決手段】イソプレン系ゴムからなるゴム成分Ａと、ブタジエン系ゴムからなるゴム成分Ｂと、主としてゴム成分Ｂ中に存在するカーボンブラックと、主としてゴム成分Ａ中に存在するシリカと、を含むことを特徴とする防振ゴム組成物。
【選択図】図２

Description

本発明は、防振ゴム組成物に関する。

従来、自動車のエンジンマウント等に使用される防振ゴムには、エンジンの振動及び騒音を軽減する防振性能と、耐熱性及び耐疲労性等が要求される。また、防振性能の点からは、振動状態のばね定数（動ばね定数）が小さいほどよく、一方、支持剛性を示す静ばね定数が大きいもの程よく、また、動ばね定数と静ばね定数との比である動倍率（動ばね定数／静ばね定数）が小さい防振ゴムほど防振性能に優れるといえる。

このような防振ゴムの具体例としては、例えば、特許文献１には、ジエン系ゴムの１種以上を主たるゴム成分として含有し、ＢＥＴ比表面積が４０〜１７０ｍ^２／ｇのシリカ微粒子を含有させたエンジンマウント用ゴム組成物が記載されている。
特許文献２には、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムなどのゴム成分に、シランカップリング剤で処理された天然シリカを配合し、天然シリカとして、微粒子球状構造のクオーツ粉末と六角薄板状粒子構造のカオリナイトとの混合物を用いた防振ゴム組成物の加硫体が記載されている。
特許文献３には、ゴム成分（Ａ）と、疎水化処理シリカ（Ｂ）と、シランカップリング剤（Ｃ）とを含有し、疎水化処理シリカ（Ｂ）として、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ法）３０〜２３０ｍ^２／ｇの範囲の湿式シリカ１００重量部に対して、動粘度が１０^−６〜１ｍ^２／ｓの範囲のシリコーンオイル０．１〜５０重量部を配合し表面処理した防振ゴム組成物が記載されている。

特開平１１−１９３３３８号公報 特開２００２−０９８１９２号公報 特開２００６−０３７００２号公報

ところで、防振ゴムの防振特性（低動倍率）を達成するために、充填剤として大粒径のものを用いる傾向がある。しかし、大粒径の充填剤は補強性が低く、長期間の使用では耐久性が低下する問題がある。一方、耐久性を増すために補強性が高い小粒径の充填剤を用いると防振特性が低下する傾向がある。このように、防振ゴムの防振特性と耐久性とは二律背反の関係にあり両立させるのが難しいのが現状である。
本発明の目的は、防振ゴムの防振特性を維持しつつ耐久性を改良することにある。

本発明によれば、以下の（１）〜（６）に係る防振ゴム組成物が提供される。
（１）イソプレン系ゴムからなるゴム成分Ａと、ブタジエン系ゴムからなるゴム成分Ｂと、主としてゴム成分Ｂ中に存在するカーボンブラックと、主としてゴム成分Ａ中に存在するシリカと、を含むことを特徴とする防振ゴム組成物。
（２）カーボンブラックは、カーボンブラックの全量の少なくとも７０重量％がゴム成分Ｂ中に存在し、シリカは、シリカの全量の少なくとも７０重量％がゴム成分Ａ中に存在することを特徴とする（１）に記載の防振ゴム組成物。
（３）シリカは、シランカップリング剤にて変性されたものであることを特徴とする（１）又は（２）に記載の防振ゴム組成物。
（４）シランカップリング剤が、ポリスルフィド系シランカップリング剤であることを特徴とする（３）に記載の防振ゴム組成物。
（５）ゴム成分Ａとゴム成分Ｂとの量比（ゴム成分Ａ／ゴム成分Ｂ）が、９０／１０〜３０／７０である（但し、成分Ａ＋成分Ｂの合計は１００重量％である。）ことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の防振ゴム組成物。

（６）イソプレン系ゴムとブタジエン系ゴムとの合計量１００重量部と、カーボンブラック５重量部〜６０重量部と、シリカ５重量部〜６０重量部と、を含み、カーボンブラックは、カーボンブラックの全量の少なくとも７０％がブタジエン系ゴム中に偏在し、シリカは、シリカの少なくとも７０％がイソプレン系ゴム中に偏在することを特徴とする防振ゴム組成物。

本発明によれば、防振ゴムの防振特性を維持しつつ耐久性を改良できる。

耐久性試験に用いる試験片を説明する図である。 実施例２のゴム組成物の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する（以下、実施の形態）。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。

＜防振ゴム組成物＞
本実施の形態が適用される防振ゴム組成物は、イソプレン系ゴムからなるゴム成分Ａと、ブタジエン系ゴムからなるゴム成分Ｂと、主として前記ゴム成分Ｂ中に存在するカーボンブラックと、主として前記ゴム成分Ａ中に存在するシリカと、を含むものである。以下、各成分について説明する。

＜イソプレン系ゴム（ゴム成分Ａ）＞
本実施の形態で使用するイソプレン系ゴムとしては、天然ゴム、ポリイソプレンゴム（以下、ＩＲと記すことがある。）が挙げられる。ポリイソプレンゴムとしては、例えば、シス−１，４結合が約９６％以上である高シス−ポリイソプレンゴム、シス−１，４結合が９４％程度の低シス−ポリイソプレンゴムが挙げられる。ポリイソプレンゴムのムーニー粘度（ＭＬ_{１＋４，１００℃}）は、通常、５０〜２００、好ましくは６０〜１５０である。また、これらのジエン系ゴムは、油展後のムーニー粘度が上記の範囲であれば、油展前のムーニー粘度に関係なく用いることができる。
天然ゴムのムーニー粘度（ＭＬ_{１＋４，１００℃}）は、通常、１０〜２００、好ましくは３０〜１００である。

＜ブタジエン系ゴム（ゴム成分Ｂ）＞
本実施の形態で使用するブタジエン系ゴム（以下、ＢＲと記すことがある。）としては、例えば、シス−１，４結合が約９０％以上の高シス−ポリブタジエンゴム、１，２−結合が約１０％以上の高ビニル−ポリブタジエンゴムが挙げられる。中でも、高ビニル−ポリブタジエンゴムは、カーボンブラックが選択的に分散し易いので好ましい。ポリブタジエンゴムのムーニー粘度（ＭＬ_{１＋４，１００℃}）は、通常、１０〜１００、好ましくは３０〜７０である。

本実施の形態が適用される防振ゴム組成物に含まれるゴム成分Ａとゴム成分Ｂとの量比（ゴム成分Ａ／ゴム成分Ｂ）は、９０／１０〜３０／７０、好ましくは、８０／２０〜４０／６０、より好ましくは８０／２０〜５０／５０である（但し、成分Ａ＋成分Ｂの合計は１００重量％である。）。防振ゴム組成物に含まれるゴム成分Ａが過度に多いと、動倍率が高くなる傾向がある。また、ゴム成分Ａが過度に少ないと、耐久性が低下する傾向がある。

（他のゴム成分）
本実施の形態が適用される防振ゴム組成物には、必要に応じて他のゴムを混合することができる。このようなゴムとしては、例えば、乳化重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、溶液重合ＳＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＨＮＢＲ）、エチレン−α−オレフィン系共重合ゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）等が挙げられる。

＜カーボンブラック＞
本実施の形態で使用するカーボンブラックとしては、通常のゴム用補強剤として知られているものであれば特に限定されない。例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック等が挙げられる。

＜シリカ＞
本実施の形態で使用するシリカとしては、通常のゴム用補強剤（ホワイトカーボン）として知られているものであれば特に限定されない。例えば、乾式法により得られる無水けい酸、湿式法により得られる含水けい酸、さらに合成けい酸塩が挙げられる。
本実施の形態で使用するシリカ粒子のＢＥＴ比表面積は、２０ｍ^２／ｇ〜２００ｍ^２／ｇであり、好ましくは５０ｍ^２／ｇ〜１５０ｍ^２／ｇである。尚、ＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ−Ｋ−６２１７−１９９７の「ゴム用カーボンブラックの基本性能の試験方法」に基づき測定される。シリカ粒子のＢＥＴ比表面積が過度に小さいと補強性が低下する傾向がある。また、シリカ粒子のＢＥＴ比表面積が過度に大きいと動倍率が大きくなる傾向がある。

（表面処理されたシリカ）
本実施の形態で使用するシリカの粒子表面は、シランカップリング剤を用いて表面処理されることが好ましい。シリカの粒子表面の表面処理方法は特に限定されず、例えば、予め、シリカ粒子とシランカップリング剤とを接触させる方法；ゴム成分Ａ，Ｂ、他の配合剤と共にシリカ粒子とシランカップリング剤とを混錬する方法等が挙げられる。
シリカの表面処理に用いるシランカップリング剤としては、シリカ粒子の表面改質のための官能基と、シリカ粒子表面の水酸基と反応するアルコキシド基、アミノ基等の部分を有する化合物が挙げられる。具体的には、アルキル基を有するシランカップリング剤としては、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。

その他の官能基を有するものとしては、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、（メルカプトメチル）メチルジエトキシシラン、（メルカプトメチル）ジメチルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプルピルトリエトキシシラン、ビス｛３−（トリエトキシシリル）プロピル｝テトラサルファイド、３−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−｛（３−トリメトキシシリル）プロピル｝エチレンジアミン三酢酸ソーダ塩、Ｎ−（トリエトキシシリルプロピル）尿素、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、ジエチルフォスフェートエチルトリエトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルイソチオウロニウムクロライド、メチル｛２−（３−トリメトキシシリルプロピルアミノ）エチルアミン｝−３−プロピオネート、３−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

上記シランカップリング剤の中でも、粒子に疎水性を付加する場合、処理効果が高いこと等の理由により、硫黄原子又は窒素原子を含有する分子構造のシランカップリング剤が好ましい。このようなシランカップリング剤としては、例えば、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等の窒素原子を含有するシランカップリング剤；ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕テトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィド等のポリスルフィド系シランカップリング剤等が挙げられる。これらの中でも、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス〔３−（トリエトキシシリル）プロピル〕テトラスルフィド等のポリスルフィド系シランカップリング剤が好適に使用することができる。

また、一般的に、加水分解後にシリカ粒子と親和性があればその他の金属アルコキシド系のカップリング剤、あるいはこれとシランカップリング剤の混合系も使用することができる。例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート等のチタネートカップリング剤；ジルコニウムラクテート、アセチルアセトンジルコニウムブチレート等のジルコネートカップリング剤；その他ジルコアルミネート系カップリング剤等が挙げられる。

（カーボンブラックとシリカの偏在率）
本実施の形態が適用される防振ゴム組成物は、組成物中に含まれるカーボンブラックの全量の少なくとも７０重量％がゴム成分Ｂ（ブタジエン系ゴム）中に存在している。さらに、一方、組成物中に含まれるシリカの全量の少なくとも７０重量％がゴム成分Ａ（イソプレン系ゴム）中に存在する。本実施の形態において、このように、カーボンブラックとシリカとが、それぞれブタジエン系ゴムとイソプレン系ゴムとに選択的に偏在することにより、ゴム成分Ａ，Ｂともに補強された構造をとり、耐久性が改良される。
本実施の形態が適用される防振ゴム組成物において、カーボンブラックとシリカが、ゴム成分Ｂとゴム成分Ａとにそれぞれ選択的に偏在する理由は明確ではないが、以下のように推測できる。即ち、カーボンブラックとゴム成分Ｂ（ブタジエン系ゴム）との親和性又は相互作用は、ゴム成分Ａ（イソプレン系ゴム）と比較して大きいと考えられる。一方、例えば、ポリスルフィド系シランカップリング剤等の硫黄原子を含有するシランカップリング剤とゴム成分Ａ（イソプレン系ゴム）との親和性又は相互作用は、ゴム成分Ｂ（ブタジエン系ゴム）と比較して大きいと考えられる。このため、本実施の形態が適用される防振ゴム組成物のゴム成分の比率、補強剤の配合量の範囲内において、カーボンブラックとシリカが、ゴム成分Ｂとゴム成分Ａとにそれぞれ選択的に偏在すると考えられる。

ここで、カーボンブラックとシリカとが、それぞれブタジエン系ゴムとイソプレン系ゴムとに選択的に偏在する割合（以下、「偏在率」と記すことがある。）は、以下の操作により求められる。
ゴム成分Ａ、ゴム成分Ｂ、カーボンブラック及びシリカを含むゴム組成物を調製し、これをミクロトームにて切断し、厚さ０．１μｍの切片を調製する。この切片を試験片として透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察し、粒子径が約０．８μｍ〜１．２μｍの粒子をカーボンブラックとし、粒子径が１０ｎｍ〜４０ｎｍの粒子をシリカとして観察する。その際、ゴム組成物の電子像において、ゴム成分Ａ（イソプレン系ゴム）相とゴム成分Ｂ（ブタジエン系ゴム）相のそれぞれの相に存在しているカーボンブラックとシリカの粒子数を計測する。そして、ゴム成分Ａ（イソプレン系ゴム）相とゴム成分Ｂ（ブタジエン系ゴム）相のそれぞれの相において、カーボンブラックの粒子数とシリカの粒子数との比率を求め、各相におけるカーボンブラックとシリカの偏在率を求めた。なお、本実施の形態では、検体数は３０個（ｎ＝３０）である。

組成物に含まれるシリカの全量に対し、ゴム成分Ａ（イソプレン系ゴム）中に偏在するシリカの量が過度に少ないと、ゴム成分Ａが十分に補強されないため、耐久性が低下する傾向がある。また、ゴム成分Ａ（イソプレン系ゴム）中に偏在するシリカの量が過度に多いと、分散性が不良となり、動特性および耐久性が低下する傾向がある。
組成物に含まれるカーボンブラックの全量に対し、ゴム成分Ｂ（ブタジエン系ゴム）中に偏在するカーボンブラックの量が過度に少ないと、ゴム成分Ｂが十分に補強されないため、耐久性が低下する傾向がある。また、ゴム成分Ｂ（ブタジエン系ゴム）中に偏在するカーボンブラックの量が過度に多いと、分散性が不良となり、動特性および耐久性が低下する傾向がある。

（他の補強剤）
本実施の形態が適用される防振ゴム組成物には、必要に応じて他の補強剤を混合することができる。このような補強剤としては、例えば、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化モリブデン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化鉛等の絶縁性金属酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化鉛等の金属水酸化物；炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の炭酸塩；珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸ナトリウム、珪酸アルミニウム等の珪酸塩；硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の硫酸塩；鉄粉等の金属粉；炭素繊維等の導電性繊維等；珪藻土、アスベスト、リトポン（硫化亜鉛／硫酸バリウム）、グラファイト、フッ化カーボン、フッ化カルシウム、ワラスナイト、ガラス粉末等が挙げられる。

（他の配合剤）
本実施の形態が適用される防振ゴム組成物には、必要に応じ、通常ゴム用配合剤として知られる他の配合剤を混合することができる。このような配合剤としては、例えば、加硫剤、加硫促進剤、オイル、老化防止剤、安定剤、着色剤等の種々の薬剤を必要に応じて適宜配合して使用することができる。
加硫剤としては、硫黄系加硫剤、有機過酸化物、ビスマレイミド化合物等が挙げられる。硫黄系加硫剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄等の硫黄；４，４’−ジチオモルホリン、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、高分子多硫化物等有機硫黄化合物等が挙げられる。

硫黄系加硫剤を用いる場合は、通常、加硫促進剤及び加硫促進助剤を併用する。加硫促進剤としては、例えば、チウラム系、スルフェンアミド系、チアゾール系、ジチオカルバミン酸塩系、チオウレア系等の含硫黄促進剤；アルデヒド・アンモニア系、アルデヒド・アミン系、グアニジン系等の含窒素促進剤等が挙げられる。

加硫促進剤の中でも、チウラム系促進剤が好ましい。チウラム系促進剤の具体例としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ）（ＴＭＴＤ）、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）（ＴＭＴＭ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴ）（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴ）（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド（ＴＲＡ）（ＤＰＴＴ）、テトラベンジルチウラムジスルフィド等が挙げられる。また、加硫促進助剤としては、亜鉛華、酸化マグネシウム等が挙げられる。加硫促進剤及び加硫促進助剤の使用量は特に限定されず、硫黄加硫剤の種類等に応じて適宜決められる。

有機過酸化物としては、ジアルキルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシエステル類等が挙げられる。ジアルキルパーオキサイドとしては、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３−ヘキシン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン等が挙げられる。ジアシルパーオキサイドとして、ベンゾイルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド等が挙げられる。パーオキシエステルとして、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等）等が挙げられる。

有機過酸化物を用いる場合は、通常、架橋助剤を併用する。架橋助剤としては、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド等が挙げられる。架橋助剤の使用量は特に限定されず、架橋剤の種類等に応じて適宜決められる。

ビスマレイミド化合物としては、Ｎ，Ｎ’−（ｍ−フェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（ｐ−フェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（ｏ−フェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（１，３−ナフチレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（１，４−ナフチレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（１，５−ナフチレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（３，３’−ジクロロ−４，４’−ビフェニレン）ビスマレイミド等が挙げられる。

ビスマレイミド化合物を用いる場合は、必要に応じて、例えば、ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾイルキノンジオキシム、テトラクロロ−ｐ−ベンゾキノン等のオキシム類；４，４’−ジチオジモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、モルホリン等のモルホリン化合物等を併用することができる。

加硫剤の配合量は、特に限定されないが、通常、ゴム成分Ａとゴム成分Ｂとの合計１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部、好ましくは、０．３重量部〜７重量部、より好ましくは、０．５重量部〜５重量部である。

オイルとしては、例えば、芳香族系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル等のプロセスオイル等の伸展油；ジオクチルフタレート等の可塑剤；パラフィンワックス、カルナバワックス等のワックス等が挙げられる。

また、本実施の形態が適用される防振ゴム組成物には、高温雰囲気下で長時間使用される防振ゴムの耐熱性を向上させるために、老化防止剤を配合することが好ましい。老化防止剤としては、例えば、ポリ−（２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノン）等のアミン−ケトン系；Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（３−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン系；２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等のフェノール系；２−メルカプトベンズイミダゾール等が挙げられる。
老化防止剤の配合量は、特に限定されないが、通常、成分（Ａ）と成分（Ｂ）との合計１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部、好ましくは、０．３重量部〜７重量部、より好ましくは、０．５重量部〜５重量部である。

（防振ゴム組成物の製造方法）
本実施の形態が適用される防振ゴム組成物の製造方法は特に限定されないが、通常、ロール、バンバリーミキサーなどの混合機により、イソプレン系ゴム及びブタジエン系ゴムと、必要に応じて天然ゴム等の他のゴム、カーボンブラック及びシリカ、シランカップリング剤、必要に応じて他の補強材、加硫剤等の他の配合剤とを混練・混合することによって製造する。

上述した加硫剤を配合した加硫性の防振ゴム組成物は、射出成形、押出成形等の従来公知の成形方法によって所定の形状に成形し、スチーム加硫等の方法により加硫する。防振ゴム組成物の加硫温度は、特に限定されないが、通常、１００℃〜２００℃、好ましくは、１３０℃〜１９０℃、より好ましくは、１４０℃〜１８０℃である。また、加硫時間は、加硫方法、温度、形状などにより適宜変更され、特に限定されないが、通常、１分以上、５時間以下である。尚、必要に応じて、二次加硫を行ってもよい。加硫方法としては、プレス加熱、蒸気加熱、オーブン加熱、熱風加熱等、通常、ゴムの加硫に用いられる方法から適宜選択することができる。

以下に、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。尚、実施例及び比較例中の部及び％は、特にことわらない限り総て重量基準である。

（耐久性試験）
図１は、耐久性試験に用いる試験片を説明する図である。図１に示す試験片１０は、横設した円筒状の金属製内筒１１と、この金属製内筒１１を軸平行に取り囲む円筒状の金属製外筒１２と、金属製内筒１１と金属製外筒１２との間に形成され、両者を加硫接着手段により一体的に結合するゴム弾性体１３とから構成されている。金属製内筒１１は外径３０ｍｍ、長さ６５ｍｍであり、後述する振動試験機の軸部材が挿通される軸受け部１４の内径は１５ｍｍである。金属製外筒１２は外径７５ｍｍ、長さ４５ｍｍである。
ゴム弾性体１３は、後述する表１に示す配合組成のゴム組成物を、１７０℃×２時間の条件で加硫成形して調製した。
この試験片１０を用い、振動試験機（ＫＹＢ株式会社製：疲労試験機）（図示せず）により耐久性試験を行った。試験片１０は、振動試験機の軸部材を試験片１０の軸受け部１４に挿通して振動試験機に固定される。次に、常温において、金属製内筒１１の軸直角方向（矢印Ａの方向）に、周波数５Ｈｚにより、荷重＋１６７０Ｎ〜−１０００Ｎにて加振し、ゴム弾性体１３の表面に亀裂が観察されるまでの加振回数を測定した（単位：万回）。数値が大きいほど耐久性に優れている。

（動特性試験）
表１に示した配合のゴム組成物を、１７０℃で２５分間加熱し、ＪＩＳ Ｋ ６３９４（１９７６）に準拠し、直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円柱体形状の試験片を作製した（Ｎ２型試験片）。この試験片について、静ばね定数（Ｋｓ（単位：Ｎ／ｍｍ））、動ばね定数（Ｋｄ（単位：Ｎ／ｍｍ １００Ｈｚ））を測定し、動倍率（Ｋｄ／Ｋｓ １００Ｈｚ）を求めた。
静ばね定数（Ｋｓ）は、ＪＩＳ Ｋ ６３８５に準拠し、上記の円柱体形状の試験片を円柱の軸方向に３ｍｍ圧縮し、２回目の往きの荷重バネ線図から１ｍｍと２ｍｍの歪み時の荷重を読み取り算出した。
動ばね定数（Ｋｄ）は、上記の円柱体形状の試験片を円柱の軸方向に１．５ｍｍ圧縮し（初期圧縮歪３％）、この１．５ｍｍ圧縮の位置を中心に、下方から１００Ｈｚの周波数により振幅±０．０５ｍｍの定変位振動を加え（１００Ｈｚ±０．１％動歪）、試験片上方に取り付けたロードセルにて動的荷重を測定し、ＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠して計算した。
動倍率（Ｋｄ／Ｋｓ）は、静ばね定数（Ｋｓ）と動ばね定数（Ｋｄ）との比である。動倍率（動ばね定数／静ばね定数）が小さいほど防振性能に優れる。

（カーボンブラックとシリカの偏在率）
後述する表１に示す配合組成のゴム組成物をミクロトームにて切断し、厚さ０．１μｍの切片を調製する。この切片を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察し、粒子径が約０．８μｍ〜１．２μｍの粒子をカーボンブラックとし、粒子径が１０ｎｍ〜４０ｎｍの粒子をシリカとして観察し、ゴム成分Ａ相とゴム成分Ｂ相にそれぞれ存在しているカーボンブラックとシリカの粒子数を計測する。そして、ゴム成分Ａ（イソプレン系ゴム）相とゴム成分Ｂ（ブタジエン系ゴム）相のそれぞれの相において、カーボンブラックの粒子数とシリカの粒子数との比率を求め、各相におけるカーボンブラックとシリカの偏在率を求めた。なお、検体数は３０個（ｎ＝３０）である。

（実施例１〜６、比較例１，２）
表１に示した配合のゴム組成物を用いて、耐久性、動特性を測定した。また、ゴム成分Ａとゴム成分Ｂにおけるカーボンブラックとシリカの偏在率を測定した。結果を表１に示した。

図２は、実施例２のゴム組成物の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。実施例２は、天然ゴム（ＲＳＳ）／ブタジエンゴム（ＢＲ）＝６０／４０のゴム組成物である。図２に示すように、天然ゴム（ＲＳＳ）は、比較的薄いグレーのマトリックス部分を構成し、ブタジエンゴム（ＢＲ）は、比較的濃いグレーの島部分（破線にて囲まれた部分）を構成している。カーボンブラック（粒子径約０．８μｍ〜１．２μｍ）は、ブタジエンゴム（ＢＲ）からなる比較的濃いグレーの島部分に偏在し、シリカ（粒子径約１０ｎｍ〜４０ｎｍ）は、天然ゴム（ＲＳＳ）からなる比較的薄いグレーのマトリックス部分に偏在していることが分かる。

尚、表１中の各成分はそれぞれ以下の通りである。
ＲＳＳ：天然ゴム
ＩＲ：ポリイソプレンゴム 日本ゼオン株式会社製 Ｎｉｐｏｌ ＩＲ ２２００
ＢＲ：ポリブタジエンゴム 日本ゼオン株式会社製 Ｎｉｐｏｌ ＢＲ １２５０Ｈ
カーボンブラック：東海カーボン株式会社製 シーストＳ
ＳＷ１３４：ポリスルフィド系シランカップリング剤処理シリカ ダイソー株式会社製
オイル：ナフテン系プロセスオイル 日本サン石油株式会社製 サンセン４１０
酸化亜鉛：三号亜鉛華
ステアリン酸：工業用ステアリン酸
老防６Ｃ：大内新興化学工業株式会社製 ノクラック６Ｃ
老防ＲＤ：大内新興化学工業株式会社製 ノクラック２２４
硫黄：コロイド硫黄
促進剤ＣＺ：大内新興化学工業株式会社製 ノクセラーＣＺ
促進剤ＴＴ：大内新興化学工業株式会社製 ノクセラーＴＴ

表１に示した結果から、本実施の形態が適用される防振ゴム組成物（実施例１〜６）は、動倍率（Ｋｄ／Ｋｓ）が増大することなく、且つ耐久性に優れていることが分かる。
一方、補強材としてシリカを配合せず、カーボンブラックのみを配合したゴム組成物（比較例１）と、カーボンブラックを配合せず、シリカのみを配合したゴム組成物（比較例２）とは、耐久性が低下することが分かる。

１０…試験片、１１…金属製内筒、１２…金属製外筒、１３…ゴム弾性体、１４…軸受け部

Claims (6)

1. イソプレン系ゴムからなるゴム成分Ａと、
   ブタジエン系ゴムからなるゴム成分Ｂと、
   主として前記ゴム成分Ｂ中に存在するカーボンブラックと、
   主として前記ゴム成分Ａ中に存在するシリカと、
   を含むことを特徴とする防振ゴム組成物。
2. 前記カーボンブラックは、当該カーボンブラックの全量の少なくとも７０重量％が前記ゴム成分Ｂ中に存在し、
   前記シリカは、当該シリカの全量の少なくとも７０重量％が前記ゴム成分Ａ中に存在することを特徴とする請求項１に記載の防振ゴム組成物。
3. 前記シリカは、シランカップリング剤にて変性されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の防振ゴム組成物。
4. 前記シランカップリング剤が、ポリスルフィド系シランカップリング剤であることを特徴とする請求項３に記載の防振ゴム組成物。
5. 前記ゴム成分Ａと前記ゴム成分Ｂとの量比（ゴム成分Ａ／ゴム成分Ｂ）が、９０／１０〜３０／７０である（但し、成分Ａ＋成分Ｂの合計は１００重量％である。）ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の防振ゴム組成物。
6. イソプレン系ゴムとブタジエン系ゴムとの合計量１００重量部と、
   カーボンブラック５重量部〜６０重量部と、シリカ５重量部〜６０重量部と、を含み、
   前記カーボンブラックは、当該カーボンブラックの全量の少なくとも７０％が前記ブタジエン系ゴム中に偏在し、
   前記シリカは、当該シリカの少なくとも７０％が前記イソプレン系ゴム中に偏在することを特徴とする防振ゴム組成物。

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