JP2016094578A - トーションダンパ用sbr組成物及びトーションダンパ - Google Patents
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Abstract
Description
(2)高温使用領域(100℃)において、圧縮の際に発生する衝撃トルクを長期的に抑制するため、反発応力(圧縮永久歪率)の低下が経年的に小さいこと(以下、圧縮永久歪率をCS性という場合がある)。
(3)ゴム材料の混練性及びロール加工性が良好であること。
(a)結合スチレン含量が10〜50wt%であるSBRポリマーと、
(b)FEFグレード及びHAFグレードを、FEF:HAF=1:3〜3:1の比率でブレンドしてなるカーボンブラックと、
(c)イオウ、イオウ供与性化合物及び有機パーオキサイド化合物を含む架橋系と、
(d)共架橋剤とを少なくとも含み、
前記カーボンブラックを、前記SBRポリマー100重量部に対して、前記FEFグレード及びHAFグレードの合計重量部数として60〜100重量部で配合し、
前記イオウを、前記SBRポリマー100重量部に対して、0.4〜2.5重量部で配合し、前記イオウ供与性化合物を、前記イオウの配合量に対して、0.625〜12.5倍の割合で配合し、
前記有機パーオキサイド化合物を、前記イオウの配合量に対して、1.25〜12.5倍の割合で配合し、
前記共架橋剤を、前記SBRポリマー100重量部に対して、4〜16重量部配合してなるトーションダンパ用SBR組成物。
(a)結合スチレン含量が10〜50wt%であるSBRポリマーと、
(b)FEFグレード及びHAFグレードを、FEF:HAF=1:3〜3:1の比率でブレンドしてなるカーボンブラックと、
(c)イオウ、イオウ供与性化合物及び有機パーオキサイド化合物を含む架橋系と、
(d)共架橋剤とを少なくとも含み、
下記式(1)のY値が、Y≦63であるトーションダンパ用SBR組成物。
Y=A(2.5−0.02A)−B−2C−2.4D・・・・・式(1)
[上記式中、AはSBRポリマー100重量部に対するFEFグレード及びHAFグレードの合計重量部数、BはSBRポリマー100重量部に対する共架橋剤の重量部数、CはSBRポリマー100重量部に対するイオウ供与性化合物の重量部数、DはSBRポリマー100重量部に対する有機パーオキサイド系架橋剤の重量部数である。]
請求項1又は2記載のトーションダンパ用SBR組成物を架橋して得られた架橋体を用いたトーションダンパ。
<第1の発明>
本発明のトーションダンパ用SBR組成物は、SBRポリマーと、カーボンブラックと、架橋系と、共架橋剤を少なくとも含む。
SBRポリマーは、スチレン・ブタジエンゴムポリマーであり、結合スチレン含量が10〜50wt%であるものが用いられる。
SBRポリマーの結合スチレン含量は、15〜46wt%の範囲であることが好ましい。
また、必要に応じて、2種以上のSBRポリマーをブレンドして使用してもよい。
カーボンブラックは、FEF(Fast Extruding Furnace)グレード及びHAF(High Abrasion Furnace)グレードをブレンドしてなるものが用いられる。上記の特定2種ブレンドにより、ゴム材料の混練性及びロール加工性を向上することができる。
架橋系は、イオウ、イオウ供与性化合物、及び、有機パーオキサイド化合物を含む。
本発明では、かかる架橋系は、後述する共架橋剤と組み合わせて使用されることに特徴があり、さらに、上述したFEFグレード及びHAFグレードの組合せからなるカーボンブラックの配合下で用いることが、本発明の効果を奏する上で重要である。
イオウ供与性化合物は、イオウの配合量に対して、0.625〜12.5倍の割合で配合される。
有機パーオキサイド系架橋剤は、イオウの配合量に対して、1.25〜12.5倍の割合で配合される。
共架橋剤としては、例えば、アルキルエステル、脂環、芳香環、複素環又はビニル基含有エステル、ヒドロキシ(アルコキシ)含有エスエル、ジアルキルアミノエチルエステル、ジ及びトリメタクリル酸エステル、カルボン酸含有エステル、フルオロアルキルエステル等を好ましく例示できる。
第1の発明は、SBR組成物の配合処方であり、組成物自体(組成物因子)の構成や配合量に特徴がある。
この第2の発明は、第1の発明における各組成物因子の配合量について解析した結果、各組成物因子間の配合量が特定の関係式に集約できることを見出し、発明を完成したものである。
この第2の発明は、高荷重特性、低CS性、ゴム材の混練性及びロール加工性の物性バランスのとれるトーションダンパ用SBR組成物及びトーションダンパを提供するという点で、第1の発明と共通の技術的特徴を備える。
即ち、第2の発明は、各組成物配合因子の配合量を、下記式(1)から導き出される数値Yが、Y≦63となるように設定する構成に特徴がある。
Y=A(2.5−0.02A)−B−2C−2.4D・・・・式(1)
上記式(1)において、Aは、前記FEFグレード及びHAFグレードの合計重量部数としての前記カーボンブラックの配合量であり、Bは、アクリエステルの配合量であり、Cは、イオウ供与性化合物の配合量であり、Dは、有機パーオキサイド系架橋剤の配合量である。ここで、各配合量は、SBRポリマー100重量部に対する重量部数である。
上記式(1)から導き出される数値を、好ましくは58以下、最も好ましくは55以下とすることにより、特に荷重特性に顕著に優れる効果が得られる。
本発明のトーションダンパは、以上に説明したトーションダンパ用SBR組成物を架橋して得られた架橋体を含んでなる。
トーションダンパ用SBR組成物を架橋することによって、架橋体としてSBR(ゴム)が得られる。かかるSBRは、高荷重特性に優れ、CS性の低下が小さいため、トーションダンパに用いたときに、その効果が顕著に発揮される。
架橋は、SBR組成物に含有される架橋系及び共架橋剤によって進行させることができる。架橋条件は、格別限定されない。
SBR組成物の架橋と共に、成形を行うことが好ましい。具体的には、例えば、加熱条件下でのプレス成形により、架橋成形を行うことができる。
SBRポリマーとして、スチレン含量を23.5wt%とした乳化重合SBRポリマー(E−SBR−1)(日本ゼオン社製「Nipol 1502」)を用意した。
実施例1において、SBRポリマー100重量部に添加するカーボンブラックの配合量を、80重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得た。カーボンブラックは、FEF:HAF=1:1(=40重量部:40重量部)でブレンドしたものを用いた。
実施例1において、SBRポリマー100重量部に添加するカーボンブラックの配合量を、100重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得た。カーボンブラックは、FEF:HAF=1:1(=50重量部:50重量部)でブレンドしたものを用いた。
実施例1において、SBRポリマー100重量部に添加するカーボンブラックの配合量を、80重量部とし、且つ該カーボンブラックにおけるFEF、HAFグレードの重量比をFEF:HAF=3:1(=60重量部:20重量部)としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得た。
実施例1において、SBRポリマー100重量部に添加するカーボンブラックの配合量を、80重量部とし、且つ該カーボンブラックにおけるFEF、HAFグレードの重量比をFEF:HAF=1:3(=20重量部:60重量部)としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得た。
実施例2において、SBRポリマー100重量部に添加するアクリエステルの配合量を、4重量部としたこと以外は、実施例2と同様にして、組成物を得た。
実施例2において、SBRポリマー100重量部に添加するアクリエステルの配合量を、16重量部としたこと以外は、実施例2と同様にして、組成物を得た。
実施例2において、イオウの重量部(SBRポリマー100重量部に対して0.8重量部)対比で添加するイオウ供与性化合物を0.625倍(SBRポリマー100重量部に対して0.5重量部)の比率としたこと以外は、実施例2と同様にして、組成物を得た。
実施例2において、イオウの重量部(SBRポリマー100重量部に対して0.8重量部)対比で添加するイオウ供与性化合物を12.5倍(SBRポリマー100重量部に対して10重量部)の比率としたこと以外は、実施例2と同様にして、組成物を得た。
実施例2において、イオウの重量部(SBRポリマー100重量部に対して0.8重量部)対比で添加する有機パーオキサイド系架橋剤を1.25倍(SBRポリマー100重量部に対して1.0重量部)の比率としたこと以外は、実施例2と同様にして、組成物を得た。
実施例2において、イオウの重量部(SBRポリマー100重量部に対して0.8重量部)対比で添加する有機パーオキサイド系架橋剤を12.5倍(SBRポリマー100重量部に対して10重量部)の比率としたこと以外は、実施例2と同様にして、組成物を得た。
実施例1において、SBRポリマー100重量部に添加する共架橋剤の配合量を、7.5重量部とし、イオウの重量部(SBRポリマー100重量部に対して0.8重量部)対比で添加するイオウ供与性化合物を1.25倍(SBRポリマー100重量部に対して1.0重量部)、有機パーオキサイド系架橋剤を3.13倍(SBRポリマー100重量部に対して2.5重量部)の比率としたこと以外は、実施例2と同様にして、組成物を得た。
実施例2において、SBRポリマーとして、スチレン含量を15.0wt%とした溶液重合SBRポリマー(S−SBR−1)を使用したこと以外は、実施例2と同様にして、組成物を得た。
実施例2において、SBRポリマーとして、スチレン含量を46.0wt%とした乳化重合SBRポリマー(E−SBR−2)を使用したこと以外は、実施例2と同様にして、組成物を得た。
実施例1において、SBRポリマー100重量部に添加するカーボンブラックの配合量を、40重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得た。カーボンブラックは、FEF:HAF=1:1(=20重量部:20重量部)でブレンドしたものを用いた。
実施例1において、SBRポリマー100重量部に添加するカーボンブラックの配合量を、120重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得た。カーボンブラックは、FEF:HAF=1:1(=60重量部:60重量部)でブレンドしたものを用いた。
実施例1において、SBRポリマー100重量部に添加するカーボンブラックとして、FEFグレードのみ使用し、その配合量を、80重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得た。
実施例1において、SBRポリマー100重量部に添加するカーボンブラックとして、HAFグレードのみ使用し、その配合量を、80重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得た。
実施例2において、SBRポリマー100重量部に添加する共架橋剤の配合量を、20重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得た。
実施例2において、イオウの重量部(SBRポリマー100重量部に対して0.8重量部)対比で添加するイオウ供与性化合物を0.125倍(SBRポリマー100重量部に対して0.1重量部)の比率としたこと以外は、実施例2と同様にして、組成物を得た。
以上の実施例及び比較例で得られた組成物の各々を、以下の評価項目について評価した。
混練性は、実施例及び比較例で得られた組成物の各々について、以下の評価基準で評価した。
○:下記評価項目(I)〜(III)の何れも良好なものを○とした。
△:下記評価項目(I)〜(III)のうち1項目不良なものを△とした。
×:下記評価項目(I)〜(III)のうち2項目以上不良なものを×とした。
(I)混練時間が20分以内であること。
(II)ニーダー混練時にローターとウェイトの空隙にブリッジ(ゴム塊)が形成されることなく、安定して練工程が進むこと。また、混練の途中でブリッジが形成されたとしても、生地反転等により混練作業を中断してのブリッジ改善工程がないこと。
(III)生地排出後の混練機の汚染がないこと。
ロール加工性は、実施例及び比較例で得られた組成物の各々について、以下の評価基準で評価した。
○:ゴム生地がロールから離れることなく密着しており、バンクがスムーズに回転し、良好なロール加工性を有する。
△:若干不良である。
×:不良である。
実施例及び比較例で得られた組成物の各々を架橋し、得られたゴムについて、CS性の試験を行った。
JIS K6262:2006準拠、大型試験片:直径29±0.5mm、厚さ12.5±0.5mm、圧縮割合25%
実施例及び比較例で得られた組成物の各々を架橋し、得られたゴムについて、荷重特性の試験を行った。
CS玉:JIS K6262:2006準拠、大型試験片:直径29±0.5mm、厚さ12.5±0.5mm
この実施例は、第2の発明の例証である。
前述の実施例1〜14には、Y=A(2.5−0.02A)−B−2C−2.4Dの値が記載されている。
従って、表1、2の実施例1〜14のY値は、第2の発明の実施例を例証したものである。
実施例1において、SBRポリマー100重量部に添加する共架橋剤の配合量を、4重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得、Y値は表4に示した。
実施例1と同様に評価し、その結果を表4に示した。
実施例2において、SBRポリマー100重量部に添加する共架橋剤の配合量を、4重量部とし、イオウの重量部(SBRポリマー100重量部に対して0.8重量部)対比で添加するイオウ供与性化合物を0.625倍(SBRポリマー100重量部に対して0.5重量部)、有機パーオキサイド系架橋剤を1.25倍(SBRポリマー100重量部に対して1.0重量部)の比率としたこと以外は、実施例1と同様にして、組成物を得、Y値は表4に示した。
実施例1と同様に評価し、その結果を表4に示した。
Claims (3)
- (a)結合スチレン含量が10〜50wt%であるSBRポリマーと、
(b)FEFグレード及びHAFグレードを、FEF:HAF=1:3〜3:1の比率でブレンドしてなるカーボンブラックと、
(c)イオウ、イオウ供与性化合物及び有機パーオキサイド化合物を含む架橋系と、
(d)共架橋剤とを少なくとも含み、
前記カーボンブラックを、前記SBRポリマー100重量部に対して、前記FEFグレード及びHAFグレードの合計重量部数として60〜100重量部で配合し、
前記イオウを、前記SBRポリマー100重量部に対して、0.4〜2.5重量部で配合し、前記イオウ供与性化合物を、前記イオウの配合量に対して、0.625〜12.5倍の割合で配合し、
前記有機パーオキサイド化合物を、前記イオウの配合量に対して、1.25〜12.5倍の割合で配合し、
前記共架橋剤を、前記SBRポリマー100重量部に対して、4〜16重量部配合してなるトーションダンパ用SBR組成物。 - (a)結合スチレン含量が10〜50wt%であるSBRポリマーと、
(b)FEFグレード及びHAFグレードを、FEF:HAF=1:3〜3:1の比率でブレンドしてなるカーボンブラックと、
(c)イオウ、イオウ供与性化合物及び有機パーオキサイド化合物を含む架橋系と、
(d)共架橋剤とを少なくとも含み、
下記式(1)のY値が、Y≦63であるトーションダンパ用SBR組成物。
Y=A(2.5−0.02A)−B−2C−2.4D・・・・・式(1)
[上記式中、AはSBRポリマー100重量部に対するFEFグレード及びHAFグレードの合計重量部数、BはSBRポリマー100重量部に対する共架橋剤の重量部数、CはSBRポリマー100重量部に対するイオウ供与性化合物の重量部数、DはSBRポリマー100重量部に対する有機パーオキサイド系架橋剤の重量部数である。] - 請求項1又は2記載のトーションダンパ用SBR組成物を架橋して得られた架橋体を用いたトーションダンパ。
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