JP3652030B2

JP3652030B2 - 防振ゴム用組成物及び防振ゴム

Info

Publication number: JP3652030B2
Application number: JP27379496A
Authority: JP
Inventors: 則夫箕内; 智樹藤本; 由貴川口; 誠仁木; 富博崎
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2016-10-16
Also published as: JPH10120825A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防振ゴム用組成物及び防振ゴム、特に、耐熱性、耐久性及び静的弾性に優れ、しかも低動倍率（動倍率＝動的弾性率／静的弾性率）を示す、自動車のエンジンマウント等に好適に用いられる防振ゴムを得るための防振ゴム用組成物及び防振ゴムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、エンジンの高性能、高出力化や排気ガス規制等によるエンジンル−ムや排気系の高温化に伴い、防振ゴムの耐熱性の向上が要求されている。この要求に応えるための方策として、ジエン系ゴム等においては、ゴム組成物中の硫黄量を低減し加硫促進剤量を多く用いて加硫すること（いわゆるＥＶ加硫）による耐熱性改良法が知られている。
【０００３】
しかし、このような手法は下記欠点を有するため、エンジンマウント等の防振ゴムとしての使用には問題があった。
▲１▼低硫黄化によりゴムの静的弾性率が低下してしまうため、防振ゴムの支持体としての機能が不足する。
▲２▼ポリスルフィド結合の減少（モノ、ジスルフィド結合の増加）により、ゴムの耐疲労性が悪化し、防振ゴムの寿命の低下を招く。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、低硫黄のジエン系ゴムの静的弾性率及び耐疲労性の改善と共に動倍率の低下を図り、耐熱性、耐久性、静的弾性率及び低動倍率特性のいずれにも優れた防振ゴムを得るための防振ゴム用組成物と防振ゴムを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、鋭意研究した結果、本発明を完成させた。すなわち、本発明のうち請求項１記載の発明は、ジエン系ゴムの一種又は二種以上の組み合わせから成る原料ゴムに補強材としてのカ−ボンブラック、加硫剤としての硫黄、加硫促進剤を配合したゴム組成物において、原料ゴム１００重量部に対し、硫黄の０．１〜１重量部と、少なくとも下記一般式（１）で示される加硫促進剤の１〜１０重量部と、カ−ボンブラックの次式で示される範囲の配合量Ｙ（重量部）とを配合したことを特徴とする防振ゴム用組成物である。
一般式（１）；
【化２】
但し、Ｒはｔ−ブチル基、シクロヘキシル基又はフェニル基を表わす。
Ｙ≦９０−０．３Ｘ
但し、Ｘはカ−ボンブラック粉末の窒素吸着比表面積（ｍ ² ／ｇ）を表わす。
【０００６】
ここで、ジエン系ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム等が例示される。これらのジエン系ゴムは原料ゴムとして一種類用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。補強材としては通常はカ−ボンブラックが使用される。加硫剤としての硫黄の配合量は、原料ゴム１００重量部に対し、０．１〜１重量部であり、好ましくは０．２〜０．８重量部が最適である。この範囲より低配合量では所定の加硫強度が得がたく、上限を越えると加硫ゴムに耐熱性の大幅な向上を期待しがたいからである。
【０００７】
また、この発明においては、上記一般式１で示される加硫促進剤を原料ゴム１００重量部に対し１〜１０重量部配合することが必要であり、好ましくは２〜８重量部が最適である。この範囲より低配合量では防振ゴムに所定の耐久性、静的弾性率及び低動倍率特性が得がたく、また上限を越えるとスコ−チタイムが短くなり加硫工程上支障が生じるばかりでなく防振ゴムの耐久性が悪くなり、かつ加硫剤がブル−ムし防振ゴムの外観不良をもたらすからである。
なお、加硫促進剤としては、上記一般式（１）で示される加硫促進剤に加えて、ゴム加硫に通常用いられるスルフェンアミド系、チウラム系等の他の加硫促進剤を併用してもよい。
【０００８】
かかるジエン系ゴム組成物には、更に必要に応じて従来からゴム配合剤として知られている、加硫助剤、軟化剤、老化防止剤、充填剤、粘着付与剤などを適宜配合して用いるとよい。
このように形成することにより、低硫黄化により耐熱性が向上すると共に、一般式（１）により示される加硫促進剤の作用により、耐久性、静的弾性率及び低動倍率特性に優れた防振ゴム用の組成物が得られる。
【０００９】
また、本発明のうち請求項１記載の発明は、補強材をカ−ボンブラックとし、その配合量Ｙ（重量部）を次式で示される範囲の配合量としたことを特徴とする防振ゴム用組成物である。
Ｙ≦９０−０．３Ｘ
但し、Ｘはカ−ボンブラック粉末の窒素吸着比表面積（ｍ²／ｇ）を表わす。
防振ゴムの動倍率を低く抑える観点からすれば、補強材のカ−ボンブラックをかかる範囲内で使用することが好ましい。
【００１０】
また、本発明のうち請求項２記載の発明は、請求項１記載の防振ゴム用組成物を用いて形成したことを特徴とする防振ゴムである。ここで、形成とは、前記防振ゴム用組成物を混練・加硫等して防振ゴム製品を得ることを意味する。このように形成された防振ゴムは、低硫黄化により十分な耐熱性が得られるばかりでなく、一般式（１）により示される加硫促進剤の作用により、静的弾性率（Ｅｓ）が２ＭＰａ以上で動倍率が２以下を示し、かつ低硫黄化による耐久性の低下もほとんどないものである。
【００１１】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明にかかる防振ゴム用組成物のより好ましい形態は、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム等のジエン系ゴムのうちの一種類又は二種類以上の組合わせからなる原料ゴム１００重量部に対し、加硫促進剤としてＮ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾルスルフェンイミド（以下、ＴＢＳＩという）の２〜８重量部と加硫剤として硫黄の０．２〜０．６重量部とを配合すると共に、カ−ボンブラック等の補強材、加硫助剤、加工助剤、老化防止剤、軟化剤等の通常ゴム組成物に使用される配合剤を配合して製造する。この場合の加硫促進剤は、ＴＢＳＩに付加して他の加硫促進剤であるスルフェンアミド系やチウラム系の加硫促進剤の１又は２種以上を併用してもよい。
本発明にかかる防振ゴムは、上記のようにして製造された防振ゴム用組成物を、練り工程、加硫工程等従来と同様の工程を施して製造される。
【００１２】
【実施例】
以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとする。但し、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。
天然ゴム１００重量部に対し、第１表記載の配合剤を第１表記載の配合量（重量部）配合するのと、酸化亜鉛の５重量部と、ステアリン酸の１重量部と、ワックスの２重量部と、老化防止剤（大内新興化学株式会社製のノクラック６Ｃ）の１重量部とを配合して防振ゴム用組成物を製造した後、これをバンバリ−ＭＩＸにて２回練りを行い、レオメ−タ−より求めた加硫曲線より最適加硫時間を求め、１５０℃にて最適時間モ−ルド加硫して、１２種類の防振ゴム材料を得た。各ゴム材料から各試験片を調整し、下記項目の試験を行った。結果を第１表に示す。
【００１３】
静的弾性率（Ｅｓ）；低伸張応力をＪＩＳＫ６３０１に基づいて測定し（試験片は５ｍｍ短冊を用いた）、次式により求めた。
Ｅｓ＝１．６３９×σ₂₅（σ₂₅は、２５％伸張時の伸張応力）
動的弾性率（Ｅｄ）；株式会社レオロジ−製のＤＶＥ−Ｖ４レオスペクトラ−により、試験片として５ｍｍ短冊を用い、周波数が１００Ｈｚ、動歪が０．５％の条件で測定した。
耐疲労性；ＡＳＴＭ−Ｄ４３０−５９に基づき、硫黄量の多い比較例１を基準（１００）として相対比較した。
耐熱性；ＪＩＳＫ６３０１に基づき、熱老化前の引張試験における引張破断強度に対する、１００℃で１００時間熱老化後の引張試験における引張破断強度の保持率（％）を求めた。
【００１４】
なお、本実施例で使用した加硫促進剤は次の通りである。
ＴＢＳＩはフレキシス株式会社製サントキュア−ＴＢＳＩを、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（以下、ＣＺという）は大内新興化学株式会社製のノクセラ−ＣＺを、テトラメチルチウラムモノスルフィドは大内新興化学株式会社製ノクセラ−ＴＳを使用した。
また、カ−ボンブラックＦＥＦ（窒素吸着比表面積Ｘは４２である）は東海カ−ボン株式会社製シ−スＳＯを、カ−ボンブラックＨＡＦ（窒素吸着比表面積Ｘは７９である）は東海カ−ボン株式会社製シ−スト３を使用し、芳香族系Ｏｉｌ（以下、ＡｒＯｉｌという）はジャパンエナジ−社製Ｘ−１４０を使用した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
表１は次のことを示している。
比較例１は、加硫剤である硫黄量が多いため耐熱性が悪くなっている。
比較例２は、硫黄量は請求項１記載の配合量の範囲であるが、本発明に係る加硫促進剤ＴＢＳＩではなく別種の加硫促進剤ＣＺが配合されているため耐疲労性が悪くなっている。
比較例３は、Ｅｓを大きくするため前記ＣＺ量を増やしたが、耐疲労性がさらに悪化している。
比較例４は、本発明に係る加硫促進剤ＴＢＳＩは請求項１記載の配合量範囲となっているが、硫黄量が多いため耐熱性が改良されない。
比較例５は、本発明に係る加硫促進剤ＴＢＳＩは請求項１記載の配合量範囲外となっているため、耐疲労性が低下している。
比較例６、７は、カ−ボンブラック配合量が請求項２記載の配合量の範囲外となっており、動倍率が大きくなっている。
これに対し、本発明に係る防振ゴム（実施例１〜５）は、耐熱性に優れる一方、静的弾性率Ｅｓが２ＭＰａ以上であり動倍率が２以下であるばかりか、耐久性も低硫黄化によりほとんど低下することなく良好であり、エンジンマウント等の防振ゴムとして優れた特性を示す。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の防振ゴムは、耐熱性、耐久性、静的弾性率及び低動倍率特性のいずれにも優れており、エンジンマウント等の自動車用防振ゴムとして好適に使用できる。

Claims

ジエン系ゴムの一種又は二種以上の組み合わせから成る原料ゴムに補強材としてのカ−ボンブラック、加硫剤としての硫黄、加硫促進剤を配合したゴム組成物において、原料ゴム１００重量部に対し、硫黄の０．１〜１重量部と、少なくとも下記一般式（１）で示される加硫促進剤の１〜１０重量部と、カ−ボンブラックの次式で示される範囲の配合量Ｙ（重量部）とを配合したことを特徴とする防振ゴム用組成物。
一般式（１）；
但し、Ｒはｔ−ブチル基、シクロヘキシル基又はフェニル基を表わす。
Ｙ≦９０−０．３Ｘ
但し、Ｘはカ−ボンブラック粉末の窒素吸着比表面積（ｍ ² ／ｇ）を表わす。
請求項１記載の防振ゴム用組成物を用いて形成したことを特徴とする防振ゴム。