JP2979700B2 - 防振ゴム用ゴム組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エチレン・α−オレフ
ィン・非共役ジエン共重合体ゴム組成物に関するもので
ある。更に詳しくは、耐熱性、耐疲労性に優れ、かつ動
倍率の温度依存性の小さい防振ゴム用エチレン・α−オ
レフィン・非共役ジエン共重合体ゴム組成物に関するも
のである。本発明のゴム組成物は、例えば、耐熱性、耐
久性に優れた自動車用および産業機器用の防振ゴムとし
て、最適に使用され得る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に、自動車やオ−トバイ等の交通手段、さらには産業機
械、ＯＡ機器、家庭電気機器等においては、騒音や振動
を防止するために、多種多様の防振ゴムが使用されてい
る。特に、自動車分野においては、近年、エンジンの高
性能化や低ボンネット化、使用地域の拡大に伴い、耐熱
性並びに耐久性に優れ、かつ騒音や振動を防止して、特
に、冬季やあるいは寒冷地においても快適な乗り心地を
提供できる防振ゴムに対する要求が強まっている。

【０００３】かかる防振ゴムが具備すべき特性として
は、 耐熱性に優れること。 長期間の繰り返し外
力に対する耐疲労性、耐久性に優れること。 高速走
行時の騒音や振動を防止するため、動倍率（動的弾性率
／静的弾性率）が低いこと。 動倍率の温度依存性が
小さくて、冬季やあるいは寒冷地においてもその性能の
変化がわずかであること。などがあげられる。

【０００４】ここで動倍率とは、高周波数域の振動入力
時における、弾性率（動的弾性率）の変化度であり、動
的弾性率と静的弾性率との比によって表されるものであ
る。振動絶縁の目的からは、該動倍率が低いことが要求
されるし、また冬季あるいは寒冷地において良好な性能
を保持するには、その温度依存性の小さいことが要求さ
れる。

【０００５】その他、圧縮永久歪や引裂強度などの静的
なゴム特性においても、通常のゴムに比べて劣らないこ
とも、もちろん重要である。

【０００６】従来の防振ゴムとしては、主として、天然
ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム（Ｓ
ＢＲ）などの高不飽和ゴムが使用されている。それは、
ＮＲやＳＢＲなどの高不飽和ゴムは、低不飽和ゴムに比
べて、耐疲労性や動特性に優れるという長所を有するこ
とによるのであるが、一方これらの高不飽和ゴムは、例
えば、エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合
体ゴムのような低不飽和ゴムに比べて、耐熱性に劣るこ
とが知られており、そのため、高不飽ゴムの使用は、比
較的低温での使用に限られる傾向があった。

【０００７】逆に、エチレン・α−オレフィン・非共役
ジエン共重合体ゴムなどの低不飽和ゴムは、優れた耐熱
性は示すが、長期間の繰り返し外力に対する耐疲労性に
劣るという欠点を有する。エチレン・α−オレフィン・
非共役ジエン共重合体ゴムにおいて、この耐疲労性を改
良するためには、 より高分子量のエチレン・α−オ
レフィン・非共役ジエン共重合体ゴムを用いる。 ゴ
ム成分中のエチレン含有量を高くする。 ゴム組成物
中に使用されるカ−ボンブラックのストラクチャ−を高
くして補強性を上げる。などが一般によく知られてい
る。

【０００８】ここで、分子量の指標として、一般にム−
ニ−粘度（ここではＭＬ1+4 １２１℃の測定値で示す）
が用いられるが、耐疲労性を必要とする用途ではム−ニ
−粘度が１００以上の高分子量のエチレン・α−オレ
フィン・非共役ジエン共重合体ゴムが使用されてきたこ
とは公知である。しかし、高不飽和ゴムに比べると耐疲
労性の点ではまだ不十分であった。

【０００９】そこで更に、高分子量で高エチレン含
有量であるエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共
重合体ゴムが用いられるようになるが、この具体例とし
てはゴム成分中のエチレン／α−オレフィン比（モル
比）が７５／２５以上のものが挙げられる。しかし、こ
のようなエチレン含有量の高いエチレン・α−オレフィ
ン・非共役ジエン共重合体ゴムを配合すると、耐疲労性
は改良されるものの、ゴム組成物の耐寒性が非常に悪化
するために、動倍率の温度依存性が著しく大きくなり、
常温での防振性能が冬季あるいは寒冷地において発揮さ
れないという問題が発生した。

【００１０】また、配合面からは、使用するカ−ボン
ブラックのストラクチャ−を高くすることによって、耐
疲労性が改良できることはよく知られているが、この際
にはゴム組成物の動的弾性率が静的弾性率の上昇以上に
高くなる為に、動倍率が高くなるという欠点があった。
この場合に、プロセスオイルの配合量を多くすることに
よりゴム組成物の動的弾性率の増大を防止することが可
能であるが、プロセスオイルの配合量が多くなると、ゴ
ム組成物の物性、特に耐熱性が低下するという欠点があ
った。

【００１１】かかる状況の下、本発明者らは、耐熱性並
びに耐久性に優れ、しかも動倍率が低く、かつその動倍
率の温度依存性の小さいゴム組成物を開発することを目
的として鋭意検討した結果、本発明に到達したものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記エチレン
・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム成分と下
記カ−ボンブラックとプロセスオイルを配合することを
特徴とする防振ゴム用ゴム組成物に関するものである。

【００１３】すなわち、本発明は 下記の条件（ａ）〜
（ｃ）を満たす１種または２種以上のエチレン・α−オ
レフィン・非共役ジエン共重合体ゴム成分１００重量部
に対し、１００メッシュのふるい残分量が０．００１重
量％未満である１種または２種以上のカ−ボンブラック
を３０〜１５０重量部とアニリン点が１３０℃以下のパ
ラフィン系プロセスオイルを１０〜１００重量部配合し
てなる防振ゴム用ゴム組成物を提供するものである。 （ａ）エチレン／α−オレフィン比（モル比）が５０／
５０〜６８／３２ （ｂ）ム−ニ−粘度（ＭＬ1+4 １２１℃）が１００以上 （ｃ）非共役ジエンの含有量が０．５〜１．５モル％

【００１４】以下、本発明につき詳細に説明する。

【００１５】本発明に用いられるエチレン・α−オレフ
ィン・非共役ジエン共重合体（以下「共重合体」とい
う。）のム−ニ−粘度（ＭＬ1+4 １２１℃）は１００以
上である必要がある。ム−ニ−粘度が１００未満では、
耐疲労性が非常に劣るものとなり、本発明の目的からは
不適当なものとなる。好ましくは１４０以上である。

【００１６】逆に、ム−ニ−粘度が１８０を超えると動
倍率や耐疲労性は改良されるものの混練加工性が著しく
悪化し、実用上使用することが困難となる。これより、
ム−ニ−粘度は１４０〜１８０の範囲内がより好まし
い。

【００１７】本発明に使用される非共役ジエンの含有量
は０．５〜１．５モル％の範囲から選ばれる。非共役ジ
エン量が０．５モル％未満では十分な架橋密度が得られ
ないために、耐疲労性が著しく劣り、また、１．５モル
％より超えると動倍率が増大するために良好な防振性能
が得られない。

【００１８】本発明で用いられる非共役ジエンは１，４
−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、ジビニルベン
ゼン、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、
エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネンなどが挙
げられ、中でもエチリデンノルボルネンが特に好まし
い。

【００１９】本発明において、エチレン・α−オレフィ
ン共重合体ゴムのエチレン／α−オレフィン比（モル
比）は５０／５０〜６８／３２の範囲であるが、６８／
３２より超えると、前記したように耐寒性が悪化するた
めに、動倍率の温度依存性が大きくなり、冬季あるいは
寒冷地で良好な防振性能を保持できなくなる。耐疲労性
と動倍率の温度依存性のバランスという観点からは、エ
チレン／α−オレフィン比（モル比）は６０／４０〜６
６／３４の範囲がさらに好ましい。

【００２０】本発明に使用されるゴム成分としては、上
記のエチレン・α−オレフィン共重合体ゴムが単独で、
または２種類以上をブレンドして上記のム−ニ−粘度、
非共役ジエン含量、エチレン／α−オレフィン比になる
ものが用いられる。

【００２１】エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン
共重合体ゴムの構成成分の一つであるα−オレフィンと
しては、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセンなどが
例示される。

【００２２】本発明に用いられるカ−ボンブラックとし
ては、１００メッシュのふるい残分量が０．００１重量
％未満、好ましくは０．０００５重量％以下であること
が必要である。このようなカ−ボンブラックを使用する
ことによって、耐疲労性が著しく改良され、その結果、
耐疲労性の点で非常に劣るという課題を有するエチレン
／α−オレフィン比（モル比）が６８／３２以下のエチ
レン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムの使
用が可能となる。

【００２３】しかし、上記１００メッシュのふるい残分
量が０．００１重量％以上であるとエチレン含有量の低
いエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴ
ムを用いた場合に、得られるゴム組成物の耐疲労性が著
しく劣ったままで、実用に供することができなくなる。

【００２４】前記カ−ボンブラックの使用量はゴム成分
１００重量部に対して３０〜１５０重量部であることが
必要である。

【００２５】カ−ボンブラックの配合量が３０重量部未
満であると防振ゴムとしての耐疲労性が不十分になる
し、他方、１５０重量部を超えるとカ−ボンブラック粒
子が均一に分散し難くなり、良好なゴム組成物が得られ
なくなる。

【００２６】さらに、本発明に用いられるカ−ボンブラ
ックの種類としては、その補強性の大小に限定されるこ
となく使用できるが、ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＳＲＦブラック
などが好ましい。また、これらを併用することも可能で
ある。

【００２７】本発明のゴム組成物には、さらに動倍率の
温度依存性を改良するために、アニリン点が１３０℃以
下のパラフィン系プロセスオイルを添加することが必要
である。この場合に、アロマ系プロセスオイルやナフテ
ン系プロセスオイルでは、加硫阻害を生じるために耐疲
労性の面で適しておらず、またアニリン点が１３０℃よ
り高いパラフィン系プロセスオイルでは、低温領域での
動倍率が著しく高くなるという欠点がある。上記のパラ
フィン系プロセスオイルの配合量はカ−ボンブラックの
配合量に対応するが、１０〜１００重量部の範囲が好ま
しい。

【００２８】また、必要に応じて、上記のパラフィン系
プロセスオイルを本発明に使用されるエチレン・α−オ
レフィン共重合体ゴムの伸展油として用いることもでき
る。

【００２９】本発明のゴム組成物は、上記カ−ボンブラ
ックとプロセスオイルの他に、必要に応じて、ゴム業界
で公知の他の各種添加剤、例えば、老化防止剤、酸化防
止剤加工助剤、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤、加硫促進
助剤等が選択、使用される。

【００３０】本発明のゴム組成物の混練方法としては、
通常ゴム業界で行われている装置、条件で実施され、特
に制限されないし、成形方法も公知の射出成形機、プレ
ス等の適当な方法で行われる。

【００３１】

【発明の効果】本発明により、耐熱性と耐疲労性に優
れ、しかも動倍率が低く、かつその動倍率の温度依存性
の小さい防振ゴム用ゴム組成物が得られる、すなわち、
本発明のゴム組成物を防振ゴムに適用した場合には、振
動や騒音の低減がはかられると共に、冬季あるいは寒冷
地においても、その防振性能が低下することなく発揮さ
れることが期待できる。

【００３２】

【実施例】以下に実施例を用いて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００３３】実施例１〜５および比較例１〜５ ＢＲ型バンバリ−ミキサ−（内容量１．５Ｌ）を用い、
表−１のうち、共重合体、亜鉛華、ステアリン酸、カ−
ボンブラック、プロセスオイル、アンチゲンＮＢＣを混
練した。ここで、用いた共重合体の構造を表−２に、カ
−ボンブラックの特性を表−３に、さらにプロセスオイ
ルの特性を表−４に示した。次に１０インチオ−プンロ
−ルにて表−１の残りの配合剤を添加してコンパウンド
を得たこのコンパウンドの粘度を、ＪＩＳ Ｋ６３００
の方法により測定した。

【００３４】更に、該コンパウンドを、熱プレスを用い
て１６０℃で２０分間処理して、２ｍｍ厚の加硫シ−ト
に成形した。また圧縮永久歪用サンプルとして直径２９
ｍｍで厚さ１２．７ｍｍの直円柱を加硫型により成形し
た。なお、引張試験、圧縮永久歪試験および熱老化試験
はＪＩＳ Ｋ６３０１の方法によった。その他の評価方
法も含めて詳細については以下に記す。

【００３５】〔動倍率〕ＪＩＳ Ｋ６３８３に準拠した
測定値を基に計算で求めた静的弾性率（Ｋｓ）と、岩本
製作所製の粘弾性スペクトロメ−タ−により、振動周波
数１００Ｈｚ、振幅±０．１％にて、温度条件２４℃で
測定した動的弾性率（Ｋｄ100 ）の比［Ｋｄ100 ／Ｋ
ｓ］で表示した。

【００３６】〔動倍率の温度依存性〕岩本製作所製の粘
弾性スペクトロメ−タ−により、振動周波数１００Ｈｚ
で、−２０℃と２４℃の温度条件にて動的弾性率を測定
し、２４℃に対する−２０℃における動的弾性率の変化
率を低温動倍率比として表示した。 ［−２０℃での動倍率］＝Ｋｄ100 ＠−２０℃／Ｋｓ＠
２４℃ ［２４℃常温での動倍率］＝Ｋｄ100 ＠２４℃／Ｋｓ＠
２４℃ ［低温動倍率比］＝［−２０℃での動倍率］／［２４℃
常温での動倍率］＝［Ｋｄ100 ＠−２０℃／Ｋｄ100 ＠
２４℃］

【００３７】〔伸張疲労特性〕モンサント社製の疲労試
験機( FATIGUE TO FAILURE TESTER ) を用いて、伸張率
１４０％の条件で、破断までの伸張回数を測定した。

【００３８】〔圧縮永久歪試験〕ＪＩＳ Ｋ６３０１に
準拠してギヤ−式老化試験機を用い、１４０℃の試験温
度条件で２２時間後の圧縮永久歪を測定した。

【００３９】〔空気加熱老化試験〕ＪＩＳ Ｋ６３０１
に準拠してギヤ−式老化試験機を用い、１４０℃の試験
温度条件で７０時間後の引張強度、破断伸びの変化率を
測定した。

【００４０】結果を表−５に示したが、本発明の要件を
満足する実施例１〜５においては、そのいずれも、耐熱
性、耐疲労性が満足すべき範囲にあることに加えて、動
倍率の温度依存性の点で非常に優れた特性を示してい
る。一方、共重合体のエチレン比率（モル比）が、本発
明の規定の範囲より大きい 比較例１〜５においては、
耐熱性、耐疲労性の点では優れた特性を示すものの、動
倍率の温度依存性が非常に大きく好ましくない。

【００４１】実施例６および比較例６〜８ 共重合体Ｆ，Ｇ，Ｉを用いて、表−３に示したカ−ボン
ブラック間の比較を実施した。混練および各種評価は、
実施例１〜５と同様に行った。結果を表−６に示した。

【００４２】これより、１００メッシュのふるい残分量
が本発明の規定範囲より多いカ−ボンブラックを用いた
比較例６〜８においては、動倍率の温度依存性は満足す
べき特性を有するものの、耐疲労性の点で著しく劣り、
実用に供するには不適当である。

【００４３】実施例７および比較例９〜１１ 共重合体Ｉを用いて、表−４に示したプロセスオイル間
の比較を実施した。混練および各種評価は、実施例１〜
５と同様に行った。結果を表−７に示した。

【００４４】これより、アニリン点が本発明の規定範囲
より高いパラフィン系プロセスオイルを用いた比較例１
１では動倍率の温度依存性が著しく大きく、好ましくな
い。

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−76011（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−227343（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−149243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−191846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−4745（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08L 23/00 - 23/36 C08K 3/00 - 3/40 C08K 5/00 - 5/59 C08K 13/00 - 13/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記の条件（ａ）〜（ｃ）を満たす１種ま
   たは２種以上のエチレン・α−オレフィン・非共役ジエ
   ン共重合体ゴム成分１００重量部に対し、１００メッシ
   ュのふるい残分量が０．００１重量％未満である１種ま
   たは２種以上のカ−ボンブラックを３０〜１５０重量部
   とアニリン点が１３０℃以下のパラフィン系プロセスオ
   イルを１０〜１００重量部配合してなる防振ゴム用ゴム
   組成物。 （ａ）エチレン／α−オレフィン比（モル比）が５０／
   ５０〜６８／３２ （ｂ）ム−ニ−粘度（ＭＬ1+4 １２１℃）が１００以上 （ｃ）非共役ジエンの含有量が０．５〜１．５モル％
2. 【請求項２】エチレン／α−オレフィン比（モル比）が
   ６０／４０〜６６／３４である請求項１記載の防振ゴム
   用ゴム組成物。
3. 【請求項３】ム−ニ−粘度（ＭＬ1+4 １２１℃）が１４
   ０〜１８０である請求項１記載の防振ゴム用ゴム組成
   物。
4. 【請求項４】１００メッシュのふるい残分量が０．００
   ０５重量％以下である１種または２種以上のカ−ボンブ
   ラックを配合してなる請求項１記載の防振ゴム用ゴム組
   成物。