JP4867268B2 - 防振ゴム組成物 - Google Patents
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1)大きな静荷重を支える必要上、硬いことであり、必要に応じた静的バネ定数が要求されること、及び
2)高速(高振動数)で動荷重を受けたときの外力の伝達係数が小さいこと、即ち動的バネ定数は小さいことが要求されること、などがある。
この両特性を表すパラメーターとして一般に静動比(動的バネ定数/静的バネ定数)が用いられており、静動比が小さい程防振特性に優れていると言える。
必要な硬度を得るためにはカーボンブラックや加硫剤を増量する方法が考えられるが、静動比が上昇したり発熱耐久性が悪化する場合があり、また、静動比を小さくする方法として粒子サイズの大きいカーボンブラックの使用すると補強性が低いので耐久性が悪くなるためストラクチャーレベルを高くしたり、カップリング剤等の検討が行われているが、十分に満足しない場合があり、改良が望まれていた。
(B)上記シス−1,4重合触媒を添加して1,3−ブタジエンをシス−1,4重合する工程で得られたシス−ポリブタジエンを溶液混合することを特徴とするビニル・シス−ポリブタジエンゴム(a)10〜60重量%と、(a)以外のジエン系ゴム(b)90〜40重量%とからなるゴム成分(a)+(b)100重量部とカーボンブラックMAF(c)30〜80重量部および(d)ナフテンオイルとからなることを特徴とする防振ゴム組成物に関する。
(B)上記シス−1,4重合触媒を添加して1,3−ブタジエンをシス−1,4重合する工程で得られたシス−ポリブタジエンを混合することにより製造される。
例において、ビニル・シスポリブタジエンゴムの素ゴムの物性、及び得られた防振ゴム組成物の配合物の物性と加硫物の物性は以下のようにして測定した。
(1)沸騰n-ヘキサン不溶分(H.I.);2gのビニル・シスポリブタジエンゴムを200mlのn−ヘキサンにて4時間ソックスレー抽出器によって沸騰抽出した抽出残部を重量部で示した。
(2)ムーニー粘度;JIS K6300に準じて100℃にて測定した。
(3)硬度;JIS K6253に準じてデュロメーター式で測定した。
(4)引張弾性率;JIS K6251に従い、引張弾性率M100を測定し、比較例1を100として指数化した。指数が大きいほど引張弾性率が高い。
(5)静動比;性バネ定数はJIS K6301に準じて定伸張応力より求め、動バネ定数はレオメトリック社製粘弾性測定装置を用い、温度:30℃、周波数:10Hz、動歪み:0.5%で測定し、静動比を計算し、比較例1を100として指数化した。
指数が小さいほど防振特性に優れる。
(6)発熱耐久性;JIS K6265に準じてフレクソメーターにより、100℃×25分間で上昇した発熱量を測定し、比較例1を100として指数化した。指数が小さいほど発熱耐久性が優れる。
(ビニル・シスポリブタジエンサンプル1の製造)
(A)ビニル・シスポリブタジエンの製造
窒素ガスで置換した内容1.5Lの撹拌機つきステンレス製反応槽中に重合溶液1.0L(ブタジエン;31.5wt%、2‐ブテン類;28.8wt%、シクロヘキサン;39.7wt%)を入れ、水1.7mmol、ジエチルアルミニウムクロライド2.9mmol、二硫化炭素0.3mmol、シクロオクタジエン13.0mmol、コバルトオクトエート0.005mmolを加え、40℃で20分間撹拌し、1,4シス重合を行った。この時少量のシスポリブタジエン重合液を反応槽より取り出し、乾燥した後得られたシス−ポリブタジエンゴムのトルエン溶液粘度を測定したところ175であった。その後、ブタジエン150ml、水1.1mmol、トリエチルアルムニウムクロライド3.5mmol、コバルトオクトエート0.04mmolを加え、40℃で20分間撹拌し、1,2シンジオ重合を行った。これに老化防止剤エタノール溶液を加えた。その後、未反応のブタジエン及び2‐ブテン類を蒸発除去し、収量66gで、HI;40.5%のビニル・シスポリブタジエンを得た。このうち58gのビニル・シスポリブタジエンをシクロヘキサンに溶解させ、ビニル・シスポリブタジエンスラリーを作製した。
窒素ガスで置換した内容1.5Lの撹拌機つきステンレス製反応槽中に、重合溶液1.0L(ブタジエン;31.5wt%、2‐ブテン類;28.8wt%、シクロヘキサン;39.7wt%)を入れ、水1.7mmol、ジエチルアルミニウムクロライド2.9mmol、シクロオクタジエン20.0mmol、コバルトオクトエート0.005mmolを加え、60℃で20分間撹拌し、1,4シス重合を行った。これに老化防止剤エタノール溶液を加えて重合を停止した。その後、未反応のブタジエン及び2‐ブテン類を蒸発除去し、81gのムーニー粘度 29.0、トルエン溶液粘度48.3のシスポリブタジエンを得た。この操作を2回実施し、合わせて162gのシス−ポリブタジエンをシクロヘキサンに溶解させ、シス−ポリブタジエンシクロヘキサン溶液を作製した。
窒素ガスで置換した内容5.0Lの攪拌機つきステンレス製反応槽中に前述で述べたシスポリブタジエン162gが溶解したシス−ポリブタジエンシクロヘキサン溶液を入れ、そこに前述で述べたビニル・シスポリブタジエン58gを含むビニル・シスポリブタジエンシクロヘキサンスラリーを撹拌しながら添加した。スラリー添加後1時間撹拌した後、105℃で60分間真空乾燥して、(A)+(B)混合物ビニル・シス−ポリブタジエンゴム220gを得た。この重合体混合物は、ML;61.1、HI;11.9%であった。
窒素ガスで置換した内容5Lの撹拌機つきステンレス製反応槽中に、重合溶液3.5L(ブタジエン;31.5wt%、2‐ブテン類;28.8wt%、シクロヘキサン;39.7wt%)を入れ、水5.3mmol、ジエチルアルミニウムクロライド10.5mmol、二硫化炭素1.8mmol、シクロオクタジエン40.0mmol、コバルトオクトエート0.04mmolを加え、40℃で20分間撹拌し、1,4シス重合を行った。その後、ブタジエン560ml、水4.5mmol、トリエチルアルムニウムクロライド13.4mmol、コバルトオクトエート0.04mmolを加え、40℃で20分間撹拌し、1,2シンジオ重合を行った。これに老化防止剤エタノール溶液を加えて重合を停止した。その後、未反応のブタジエン及び2‐ブテン類を蒸発除去し、105℃で60分間真空乾燥して、1,4シス‐1,2ビニル重合体350g得た。このVCRは、ML;58.0、HI;11.8%であった。
前記サンプル1及びサンプル2を用い、表2に示す配合処方のうち、加硫促進剤、硫黄を除く配合剤を1.7Lの試験用バンバリーミキサーを使用して混練し、防振ゴム組成物である混練物を得た。この際、最高混練温度を170〜180℃に調節した。次いで、この混練物を10インチロール上で加硫促進剤、硫黄を混練し、これをシート状にロール出しした後、金型に入れて加硫し、加硫物を得た。加硫は150℃、30分で行った。結果をまとめて表2に示す。
一方、比較例の組成物においては、硬度一定にするためカーボンブラックの配合量が多くなり、配合物ムーニー粘度が上昇し発熱耐久性も悪化した。
Claims (5)
- (A)(1)水分の濃度が有機アルミニウムクロライド1モル当たり0.1〜1.0モルに調節された、1,3−ブタジエンと炭化水素系有機溶剤を主成分としてなる混合物に、該有機アルミニウムクロライドと可溶性コバルト化合物から得られるシス−1,4重合触媒を添加して1,3−ブタジエンをシス−1,4重合する工程、引き続き、(2)得られた重合反応混合物中に可溶性コバルト化合物と一般式AlR3(但し、Rは炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基又はシクロアルキル基である)で表される有機アルミニウム化合物とニ硫化炭素とから得られる触媒を存在させて、1,3−ブタジエンを1,2重合する工程から得られたビニル・シス−ポリブタジエン、及び、
(B)上記シス−1,4重合触媒を添加して1,3−ブタジエンをシス−1,4重合する工程で得られたシス−ポリブタジエンを溶液混合することを特徴とするビニル・シス−ポリブタジエンゴム(a)10〜60重量%と、(a)以外のジエン系ゴム(b)90〜40重量%とからなるゴム成分(a)+(b)100重量部とカーボンブラックMAF(c)30〜80重量部および(d)ナフテンオイルとからなることを特徴とする防振ゴム組成物。 - 前記ビニル・シスポリブタジエンゴム(a)の製造工程において、前記(A)(2)の1,3−ブタジエンを1,2重合する工程の重合温度が−5〜50℃であることを特徴とする請求項1に記載の防振ゴム組成物。
- 前記ビニル・シスポリブタジエンゴム(a)の製造工程において、前記(A)で得られたビニル・シス− ポリブタジエンの沸騰n−ヘキサン不溶分の割合(HI)が10〜60重量%であることを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の防振ゴム組成物。
- 前記ビニル・シスポリブタジエンゴム(a)において、(A)(1)のシス−1,4重合する工程で得られたシス− ポリブタジエンの5%トルエン溶液粘度(T−cp)が150〜250であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の防振ゴム組成物。
- (a)以外のジエン系ゴム(b)が、天然ゴム及び/又はポリイソプレンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の防振ゴム組成物。
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