JP5130198B2

JP5130198B2 - 高減衰ゴム組成物

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Publication number: JP5130198B2
Application number: JP2008329246A
Authority: JP
Inventors: 健次山本
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010100794A

Description

本発明は、振動吸収材料等の用途に適した高減衰ゴム組成物に関するものであり、詳しくは、コンピューターのハードディスクの制振ダンパー、洗濯機等の一般家電製品の制振ダンパー、自動車用制振材、建築・住宅分野における制震, 制振，免震等の用途に好適な高減衰ゴム組成物に関するものである。

一般に、コンピューターのハードディスクの制振ダンパー、洗濯機等の一般家電製品の制振ダンパー、自動車用制振材、建築・住宅分野における建築用制震壁，制震（制振）ダンパー等の制震（制振）装置および免震装置の用途には、振動エネルギーを効率よく吸収する高減衰ゴム組成物からなるゴム材が用いられる。そして、上記高減衰ゴム組成物には、従来から、ブチル系ゴム組成物が用いられている（特許文献１参照）。
特開平３−１２６７４２号公報

通常、上記のような用途において、安定した減衰性能を発揮するためには、その環境温度において安定した減衰性能が求められることになり、０〜４０℃の温度範囲において減衰性の温度依存性および剛性の温度依存性が小さいことが望まれる。従来、このような用途に用いられる高減衰ゴム組成物として、ガラス転移点付近でｔａｎδ（損失正接）が最も高くなるものが用いられるが、しかし、このゴム組成物は、ガラス転移点領域で硬くなる為、使用上制限を受けやすい。例えば、クラレ社製のハイブラーは、常温付近にガラス転移点があり、そのピーク温度付近ではｔａｎδの値が高いが、常温から低温になるにつれ、硬度上昇が極端に大きくなり、振動特性が悪化するといった問題がある。

このように、従来のゴム組成物は、減衰性を上げようとすると、剛性の温度依存性が悪くなる。すなわち、低温ではゴムが固くなって剛性が高くなりすぎる一方、高温ではゴムが軟らかくなって剛性が低くなりすぎるため、剛性の温度依存性に劣るという難点がある。そして、例えば、免震構造体の様に、地震のエネルギーを吸収するものでは、高減衰化は必須特性であるとともに、建造物の気温変化に対するゴム材料の特性変化は重要な問題となる。また、高減衰化が必要な一般家電製品においても、高減衰化と温度依存性は背反特性となっている。

一方、ゴムに、樹脂（粘着付与剤）を多く添加し、その樹脂の塑性変形により振動エネルギーを吸収して減衰性を出す手法も提案されているが、樹脂の多量配合により温度依存性が悪化する傾向がある。また、ゴム材料の高減衰化を狙うために、汎用樹脂の添加によりガラス転移点付近で減衰向上を狙う技術は、常温から低温に向けガラス状態へ近づくため、硬くなりやすい。他方、ゴムに、カーボンブラック，シリカ等の充填材を多量に配合し、その充填材同士の摩擦により減衰性を出す手法も提案されている。この手法による減衰性の向上は、温度依存性が少ないが、しかし、ゴム組成物を調製する際の混練時に、その摩擦による発熱によりゴム焼けが生じ、加工性の悪化を引き起こす懸念があるため、充填材の多量配合により減衰性を出すにしても、限界がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、高減衰で、かつ、減衰性の温度依存性および剛性の温度依存性に優れた高減衰ゴム組成物の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の高減衰ゴム組成物は、下記の（Ａ）を主成分とし、下記の（Ｂ），（Ｃ）および（Ｆ）成分を含有するという構成をとる。
（Ａ）レギュラーブチルゴム。
（Ｂ）軟化点が６０〜１５０℃の範囲内の、非極性の脂環族飽和炭化水素樹脂。
（Ｃ）硫黄。
（Ｆ）窒素吸着比表面積が６０ｍ ² ／ｇ以下のカーボンブラック。

すなわち、本発明者は、前記課題を解決するため鋭意研究を重ねた。その研究の過程で、塩素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴムに比べ温度依存性が小さく、低温であっても硬くならないレギュラーブチルゴムを、ポリマーとして採用することを想起した。そして、このポリマーのガラス転移点付近で高減衰性を発現するため実験を重ねた結果、軟化点が特定範囲内の非極性の脂環族飽和炭化水素樹脂を添加すると良好になることを突き止めた。すなわち、上記脂環族飽和炭化水素樹脂は、その塑性変形による高減衰性の発現とともに、上記ポリマーとの相溶性が良好であるため、ミクロ分散化されやすく、しかも、ｔａｎδの温度依存性が広く、マトリックスのゴムの特性を悪化させ難い（混ざりが悪い材料を使用するとｔａｎδのピークが２山になり、広いピークにならない）といった性能を示すことから、このような結果になったと考えられる。そして、これらの架橋に硫黄加硫系を選定することにより、その加硫体は、架橋密度（効率）が向上し、常温付近のへたりが良好になることを見いだし、本発明に到達した。

このように、本発明の高減衰ゴム組成物は、レギュラーブチルゴムに、軟化点が特定範囲内の非極性の脂環族飽和炭化水素樹脂と、硫黄と、特定のカーボンブラックとを含有するものである。そのため、高減衰で、かつ、減衰性の温度依存性および剛性の温度依存性に優れた性能を発揮することができる。また、本発明の高減衰ゴム組成物からなる部材は、架橋密度が良好であり、常温付近のへたりが良好である。そして、本発明の高減衰ゴム組成物は、コンピューターのハードディスクの制振ダンパー、洗濯機等の一般家電製品の制振ダンパー、自動車用制振材、建築・住宅分野における建築用制震壁，制震（制振）ダンパー等の制震（制振）装置および免震装置の用途に有利に用いることができる。

特に、上記各成分に加え、フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、セバシン酸系可塑剤、ホスフェート系可塑剤、ポリエーテル系可塑剤といった可塑剤を含有すると、ガラス転移温度を低温側にシフトすることができ、剛性の温度依存性が良好となる。

また、上記レギュラーブチルゴムに、ハロゲン化ブチルゴムを４５重量％未満の割合で含有すると、レギュラーブチルゴムを単独で用いたときよりもゴム組成物の加硫時間の短縮を図ることができる。

また、上記各成分に加え、炭酸カルシウム、シリカ、マイカ、クレー、タルクといった無機充填材を含有すると、加硫によりポリマー（Ａ成分）と上記無機充填材との間に摩擦が発生し、減衰性が向上するため、その減衰向上した分、脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）を減量することができ、温度依存性を良好にすることができる。また、このようにして脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）を減量することにより、練り加工性および成型加工性も良好となる。

本発明では、上記特定のカーボンブラックとして、窒素吸着比表面積が６０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラック（Ｆ成分）を用いていることから、加硫によりポリマー（Ａ成分）と上記カーボンブラックとの間に摩擦が発生し、減衰性が向上するため、その減衰向上した分、脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）を減量することができ、温度依存性を良好にすることができる。また、このようにして脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）を減量することにより、練り加工性および成型加工性も良好となる。さらに、その高減衰ゴム組成物の加硫体の粘着性も低下し、べたつきが少なくなることにより、金型粘着が少なくなり、扱いやすくなる。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

本発明の高減衰ゴム組成物は、レギュラーブチルゴム（Ａ成分）を主成分とし、非極性の脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）と、硫黄（Ｃ成分）と、窒素吸着比表面積が６０ｍ ² ／ｇ以下のカーボンブラック（Ｆ成分）とを含有するものである。なお、本発明において、上記「主成分」とは、組成物の特性に大きな影響を与えるもののことであり、通常は、全体の５５重量％以上を意味する。また、本発明において、上記「非極性」とは、「極性を有する」の対語であり、全く極性を有しないことを意味するものではない。

上記Ａ成分のレギュラーブチルゴムは、温度依存性が小さく、低温であっても硬くならないため、本発明では、これを主成分としている。なお、上記レギュラーブチルゴムに、ハロゲン化ブチルゴムを４５重量％未満の割合で含有すると、レギュラーブチルゴムを単独で用いたときよりもゴム組成物の加硫時間の短縮を図ることができる。

上記Ｂ成分の脂環族飽和炭化水素樹脂は、水酸基，カルボキシル基等の極性基を有しないものが用いられる。そして、上記脂環族飽和炭化水素樹脂としては、重量平均分子量が３００〜４０００の範囲のもので、軟化点が６０〜１５０℃（好ましくは９０〜１４０℃）の範囲のものが選定される。これらは、単独であるいは二種以上併せて用いられる。なお、上記特定の脂環族飽和炭化水素樹脂は、市販のものでは、アルコンＰ９０、アルコンＰ１４０（ともに荒川化学工業社製）が好ましく用いられる。

上記特定の脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）の配合量は、レギュラーブチルゴム（Ａ成分）１００重量部（以下、「部」と略す）に対して５〜６０部の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは、１５〜４０部の範囲である。すなわち、この範囲内であると、減衰性の温度依存性および剛性の温度依存性が、より良好になるからである。なお、上記特定の脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）の配合量が下限未満であると、高減衰性の効果が不充分となる。逆に、上記特定の脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）の配合量が上限を超えた場合、粘着性が強くなり、練り込み加工性が悪化する傾向がみられるようになる。

上記Ｃ成分の硫黄の配合量は、レギュラーブチルゴム（Ａ成分）１００部に対して、０．３〜４部の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは、０．５〜２部の範囲である。すなわち、上記硫黄（Ｃ成分）の配合量が下限未満であると、架橋密度が低下し過ぎ、逆に硫黄（Ｃ成分）の配合量が多すぎると、ゴム物性（破断伸び）が低下する傾向がみられるからである。

なお、上記Ｃ成分の硫黄とともに（あるいは硫黄に代えて）、例えば、２，３−ジメチルカプトキノキサリン誘導体、２，４，６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）等のチウラム類、４，４′−ジチオ−ジモルフォリン等の硫黄系加硫剤を用いることもできる。これらは、これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。

本発明の高減衰ゴム組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分に加え、摩擦減衰を利用したカーボンブラックを添加・増量することにより、高温付近（４０℃）のｔａｎδを向上させることができ、さらに、可塑剤を加えると、低温側にガラス転移点をシフトさせる事で、常温から高温付近の高減衰化と剛性の温度依存性を改良可能なため、好ましい。

上記カーボンブラックとしては、種々のグレードのカーボンブラックが、単独であるいは二種以上併せて用いられるが、本発明においては、窒素吸着比表面積が６０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラック（Ｆ成分）を必須で含有する。これにより、加硫によりポリマー（Ａ成分）と上記カーボンブラックとの間に摩擦が発生し、減衰性が向上するため、その減衰向上した分、脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）を減量することができる。すなわち、脂肪族飽和炭化水素樹脂の多量添加は、減衰向上に繋がる反面、温度依存性が悪化してしまう問題があったが、上記特定のカーボンブラックを含有することにより、脂肪族飽和炭化水素樹脂の多量添加を行わずに済むため、温度依存性を良好にすることができ、好ましい。また、このようにして脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）を減量することにより、ゴム組成物およびその加硫物の粘着性（べたつき）が抑制されるため、練り加工性および成型加工性も良好となる。さらに、その高減衰ゴム組成物の加硫体の粘着性も低下し、べたつきが少なくなることにより、金型粘着が少なくなり、扱い易くなる。上記カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、上記観点から、好ましくは９〜３０ｍ²／ｇの範囲である。なお、上記窒素吸着比表面積は、ＪＩＳＫ６２１７に規定されており、単位重量当たりの窒素吸着比表面積（ｍ²／ｇ）を意味する。

窒素吸着比表面積が６０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラック（Ｆ成分）としては、例えば、ＭＴ級，ＳＲＦ級，ＭＡＦ−ＨＳ級，ＦＴ級，ＧＰＦ級，ＦＥＦ級，ＭＡＦ級といった種々のグレードのカーボンブラックがあげられる。なお、窒素吸着比表面積が６０ｍ²／ｇより大きいカーボンブラックには、例えば、ＨＡＦ級，ＩＳＡＦ級，ＳＡＦ級といったグレードのカーボンブラックがある。

上記カーボンブラックの配合量は、レギュラーブチルゴム（Ａ成分）１００部に対して、１５〜１５０部の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは、５０〜１２０部の範囲である。すなわち、上記カーボンブラックの配合量が下限未満であると、減衰性の温度依存性や剛性の温度依存性の改善効果が不充分となるからである。逆に、上記カーボンブラックの配合量が上限を超えると、粘度が上昇し、加工性が悪化する等の問題が生じるようになるからである。

また、上記可塑剤としては、硬度の調整等を目的とするものであり、例えば、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ），フタル酸ジ−ｎ−ブチル（ＤＢＰ）等のフタル酸系可塑剤、ジブチルカルビトールアジペート，ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）等のアジピン酸系可塑剤、セバシン酸ジオクチル（ＤＯＳ），セバシン酸ジブチル（ＤＢＳ）等のセバシン酸系可塑剤といった合成可塑剤や、ナフテン系オイル，パラフィン系オイル，アロマオイル等の鉱物油があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。

特に、フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、セバシン酸系可塑剤、ホスフェート系可塑剤、ポリエーテル系可塑剤といった可塑剤（Ｄ成分）を含有すると、ガラス転移温度を低温側にシフトすることができ、剛性の温度依存性が良好となるため、好ましい。なかでも、この観点において、ホスフェート系可塑剤、ポリエーテル系可塑剤、セバシン酸系可塑剤がより好ましい。

そして、これらの目的を達成するため、上記可塑剤の配合量は、上記レギュラーブチルゴム（Ａ成分）１００部に対して、１〜５０部の範囲が好ましく、特に好ましくは３〜３０部の範囲である。

また、上記各成分に加え、炭酸カルシウム、シリカ、マイカ、クレー、タルクといった特定の無機充填材（Ｅ成分）を含有すると、加硫によりポリマー（Ａ成分）と上記無機充填材との間に摩擦が発生し、減衰性が向上するため、その減衰向上した分、脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）を減量することができる。すなわち、脂肪族飽和炭化水素樹脂の多量添加は、減衰向上に繋がる反面、温度依存性が悪化してしまう問題があったが、上記特定の無機充填材を含有することにより、脂肪族飽和炭化水素樹脂の多量添加を行わずに済むため、温度依存性を良好にすることができ、好ましい。また、このようにして脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）を減量することにより、ゴム組成物およびその加硫物の粘着性（べたつき）が抑制されるため、練り加工性および成型加工性も良好となり、扱い易くなる。

上記特定の無機充填材（Ｅ成分）の配合量は、レギュラーブチルゴム（Ａ成分）１００部に対して、５〜１２０部の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは、２０〜９０部の範囲である。すなわち、上記無機充填材の配合量が下限未満であると、減衰性の改善効果が不充分となるからである。逆に、上記無機充填材の配合量が上限を超えると、引張り強度が低下するからである。

そして、上記特定の無機充填材（Ｅ成分）や窒素吸着比表面積６０ｍ²／ｇ以下のカーボンブラック（Ｆ成分）を配合する場合、前記特定の脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）の配合量は、レギュラーブチルゴム（Ａ成分）１００部に対して、３〜５０重量部の範囲にまで減量することができる。すなわち、このように少量であっても、先に述べたような脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）による高減衰性の効果を充分発揮することができるからである。

さらに、上記各成分に加え、酸化亜鉛または酸化マグネシウム、酸化鉛を含有すると、本発明の高減衰ゴム組成物は、より架橋密度が良好となるため、好ましい。

上記酸化亜鉛の配合量は、架橋密度を良好にするため、レギュラーブチルゴム（Ａ成分）１００部に対して、１〜１５部の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは、３〜１０部の範囲である。

なお、本発明の高減衰ゴム組成物においては、上記各成分とともに、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤等を必要に応じて適宜に配合することも可能である。

上記加硫促進剤としては、例えば、チアゾール系，スルフェンアミド系，チウラム系，アルデヒドアンモニア系，ジチオカルバミン酸系，アルデヒドアミン系，グアニジン系，チオウレア系等の加硫促進剤があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、架橋反応性に優れる点で、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。

また、上記加硫促進剤の配合量は、上記レギュラーブチルゴム（Ａ成分）１００部に対して、０．５〜７部の範囲が好ましく、特に好ましくは１〜５部の範囲である。

なお、上記チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、２−メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩（ＮａＭＢＴ）、２−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩（ＺｎＭＢＴ）等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、特に架橋反応性に優れる点で、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）が好適に用いられる。

また、上記スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＮＯＢＳ）、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（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾイルスルフェンアミド（ＢＢＳ）、Ｎ，Ｎ′−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾイルスルフェンアミド等があげられる。

また、上記チウラム系加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤ）、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（ＴＯＴ）、テトラベンジルチウラムジスルフィド（ＴＢｚＴＤ）等があげられる。

また、上記ジチオカルバミン酸系加硫促進剤としては、ジエチルジチオカルバミン酸第二鉄、ジエチルジチオカルバミン酸テルル等があげられる。

上記加硫助剤としては、例えば、ステアリン酸、不飽和脂肪酸亜鉛等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。

また、上記加硫助剤の配合量は、上記レギュラーブチルゴム（Ａ成分）１００部に対して、１〜２５部の範囲が好ましく、特に好ましくは２〜１０部の範囲である。

上記老化防止剤としては、例えば、カルバメート系老化防止剤、フェニレンジアミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、ジフェニルアミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤、イミダゾール系老化防止剤、ワックス類等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。

また、上記老化防止剤の配合量は、上記レギュラーブチルゴム（Ａ成分）１００部に対して、１〜１０部の範囲が好ましく、特に好ましくは２〜５部の範囲である。

本発明の高減衰ゴム組成物は、例えば、つぎのようにして調製することができる。すなわち、上記レギュラーブチルゴム（Ａ成分）と、非極性の脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）と、窒素吸着比表面積が６０ｍ ² ／ｇ以下のカーボンブラック（Ｆ成分）等の充填材，可塑剤や、酸化亜鉛等の加硫助剤，老化防止剤等を適宜に配合し、これらをバンバリーミキサー等を用いて、９０〜１４０℃で、３〜５分間程度混練を行う。つぎに、これに、硫黄（Ｃ成分），加硫促進剤等を適宜に配合し、オープンロールを用いて、所定条件（例えば、５０℃×５分間）で混練することにより、高減衰ゴム組成物を作製する。なお、このようにして得られた高減衰ゴム組成物を、高温（１５０〜１７０℃）で５〜３０分間、加硫することにより、目的とする高減衰ゴム（部材）を得ることができる。

本発明の高減衰ゴム組成物は、例えば、コンピューターのハードディスクの制振ダンパー、洗濯機等の一般家電製品の制振ダンパー、自動車用制振材、建築・住宅分野における建築用制震壁，制震（制振）ダンパー等の高減衰材料として、好適に用いられる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。

まず、実施例および比較例に先立ち、下記に示す材料を準備した。

〔レギュラーブチルゴム〕
ブチル３６５、ＪＳＲ社製

〔塩素化ブチルゴム〕
クロロブチル１０６６、ＪＳＲ社製

〔脂環族飽和炭化水素樹脂(i) 〕
アルコンＰ１４０（極性基不含、軟化点１４０℃）、荒川化学工業社製

〔脂環族飽和炭化水素樹脂(ii)〕
アルコンＰ９０（極性基不含、軟化点９０℃）、荒川化学工業社製

〔脂環族飽和炭化水素樹脂(iii) 〕
ＫＲ１８４２（水酸基含有）、荒川化学工業社製

〔非反応樹脂〕
タッキロール１０１（非反応型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂）、田岡化学工業社製

〔可塑剤〕
セバシン酸系可塑剤（ＤＯＳ）、大八化学社製

〔カーボンブラック(i) 〕
ＳＲＦカーボン（シーストＳ（窒素吸着比表面積：２７ｍ²／ｇ）、東海カーボン社製）

〔カーボンブラック(ii)〕
ＭＴカーボン（サーマックスＮ９９０（窒素吸着比表面積：９ｍ²／ｇ）、キャンカーブ社製）

〔カーボンブラック(iii) 〕
ＭＡＦ−ＨＳカーボン（シースト１１６ＨＭ（窒素吸着比表面積：５６ｍ²／ｇ）、東海カーボン社製）

〔カーボンブラック(iv)〕
ＨＡＦカーボン（シースト３（窒素吸着比表面積：７９ｍ²／ｇ）、東海カーボン社製）

〔炭酸カルシウム〕
白色華ＣＣ、白石工業社製

〔シリカ〕
ニップシールＥＲ、東ソーシリカ社製

〔マイカ〕
レプコマイカＭ−ＸＦ、レプコ社製

〔クレー〕
デキシクレー、Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ社製

〔タルク〕
ＭＩＣＲＯＡＣＥＫ−１、日本タルク社製

〔亜鉛華〕
酸化亜鉛二種、三井金属鉱業社製

〔樹脂加硫剤〕
タッキロール２０１（反応型アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂）、田岡化学工業社製

〔ＣＺ〕
ノクセラーＣＺ（スルフェンアミド系加硫促進剤）、大内新興化学社製

〔ＴＬ〕
アクセルＴＬ（ジチオカルバミン酸系加硫促進剤）、川口化学工業社製

〔Ｓ〕
硫黄、鶴見化学工業社製

〔実施例１〕
レギュラーブチルゴム１００部と、脂環族飽和炭化水素樹脂(i) ２５部と、ＳＲＦカーボン９３部と、加硫助剤である亜鉛華５部と、可塑剤５部とを配合し、これらをバンバリーミキサーを用いて、１００〜１４０℃で５分間混練を行った。つぎに、これを加硫するため、硫黄０．５部と、その加硫促進剤（ＣＺ１部，ＴＬ１部）とを配合し、オープンロールを用いて、約５０℃で５分間混練することにより、高減衰ゴム組成物を調製した。

〔実施例２〜１２、比較例１〜６〕
下記の表１および表２に示すように、各成分の配合量等を変更する以外は、実施例１に準じて、ゴム組成物を調製した。

このようにして得られた実施例および比較例のゴム組成物を用い、下記の基準に従って、各特性の評価を行った。その結果を、後記の表３および表４に併せて示した。

〔圧縮永久歪み〕
上記ゴム組成物をＪＩＳＫ６２６２に準拠した形状とサイズに成形して１６０℃×４５分の条件でプレス加硫し、加硫ゴムテストピースを作製した。そして、このテストピースを、ＪＩＳＫ６２６２に準拠し、温度２３℃，試験時間２４時間，圧縮率２５％の条件で治具に固定し、その後、上記テストピースを、上記治具から開放して２３℃雰囲気下で３０分放置した後、その圧縮永久歪みを測定した。なお、この値が２１％以下（好ましくは１９％以下）であれば、へたり難く、圧縮永久歪みに優れていることを示す。そのため、後記の表３および表４において、その値が１９％以下であるものを○、１９％を超えるが２１％以下であるものを△、２１％を超えるものを×と評価した。

〔粘弾性特性〕
上記ゴム組成物を１６０℃×３０分の条件でプレス加硫してなるシートを用い、ＪＩＳＫ６３９４に準拠し、引張り歪み０．５％，周波数５Ｈｚ，測定温度２０℃の条件で、粘弾性スペクトロメーター（ユービーエム社製）により損失正接（ｔａｎδ）を測定した。なお、ｔａｎδの値が０．５以上であれば、減衰性に優れていることを示す。そのため、後記の表３および表４において、「減衰性」の評価として、この基準を満たすものを○、この基準を満たさないものを×と評価した。

また、上記測定方法に準じ、０℃における貯蔵弾性率（Ｅ′０）と、４０℃における貯蔵弾性率（Ｅ′４０）を求め、その比（Ｅ′０／Ｅ′４０）から剛性の温度依存性を評価した。なお、Ｅ′０／Ｅ′４０の値が５．９以下であれば、剛性の温度依存性に優れていることを示す。そのため、下記の表３および表４において、「剛性の温度依存性」の評価として、この基準を満たすものを○、この基準を満たさないものを×と評価した。

上記結果から、実施例品は、圧縮永久歪みの値が小さく、１９％以下の圧縮永久歪みであることから、耐へたり性に優れていることがわかる。また、ｔａｎδの値が２０℃で０．５以上で且つ、４０℃で０．３以上となり、高温の領域でも減衰性が保持されるため、温度依存により高減衰性が阻害されない（減衰性の温度依存性に優れている）ことがわかる。さらに、Ｅ′０／Ｅ′４０がいずれも５．９以下であることから、剛性の温度依存性にも優れていることがわかる。なお、例えば実施例１品のように、特定の可塑剤を添加すると、ガラス転移温度を低温側にシフトすることができ、常温付近の温度依存性を良好にすることができた。また、実施例５品のように、ポリマーとして、レギュラーブチルゴムに塩素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴムを併用した場合、レギュラーブチルゴムを単独で用いたときよりもゴム組成物の加硫時間の短縮を図ることができた。また、実施例６〜１０品のように、炭酸カルシウム，シリカ等といった特定の無機充填材を添加すると、特定の脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）を減量（１５部）しても、減衰性の温度依存性が良好であることがわかる。なお、上記脂環族飽和炭化水素樹脂（Ｂ成分）の減量により、ゴム組成物およびその加硫物の粘着性（べたつき）が抑えられ、練り加工性および成型加工性が良好となることも確認された。

これに対して、比較例１品は、塩素化ブチルゴムを主体とし、非反応型アルキルフェノール樹脂の配合により減衰性を出しているが、剛性の温度依存が悪化している。また、高減衰化を狙って非反応型アルキルフェノール樹脂を多量に配合した比較例２品は、剛性の温度依存性が悪化し、圧縮永久ひずみ特性も悪化している。比較例３品及び比較例４品は、実施例に近い配合組成であるが、その材料である脂環族飽和炭化水素樹脂が、水酸基を含有し、極性を有するものであるため、所望の減衰性は得られず、その結果、減衰性と剛性の温度依存性のバランスが悪く、圧縮永久歪み特性も悪化し、実施例に比べ、これらの特性に劣ることがわかる。比較例５品は、所望の減衰性は得られず、圧縮永久歪み特性も悪化し、実施例に比べ、これらの特性に劣ることがわかる。比較例６品は、実施例１〜１２品に比べ、圧縮永久歪み特性に劣ることがわかる。

Claims

下記の（Ａ）を主成分とし、下記の（Ｂ），（Ｃ）および（Ｆ）成分を含有することを特徴とする高減衰ゴム組成物。
（Ａ）レギュラーブチルゴム。
（Ｂ）軟化点が６０〜１５０℃の範囲内の、非極性の脂環族飽和炭化水素樹脂。
（Ｃ）硫黄。
（Ｆ）窒素吸着比表面積が６０ｍ ² ／ｇ以下のカーボンブラック。
上記（Ａ）〜（Ｃ）および（Ｆ）成分に加え、下記の（Ｄ）成分を含有する請求項１記載の高減衰ゴム組成物。
（Ｄ）フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、セバシン酸系可塑剤、ホスフェート系可塑剤およびポリエーテル系可塑剤からなる群から選ばれた少なくとも一つの可塑剤。
上記（Ｂ）成分の脂環族飽和炭化水素樹脂の含有割合が、上記（Ａ）成分のレギュラーブチルゴム１００重量部に対して、５〜６０重量部の範囲に設定されている請求項１または２記載の高減衰ゴム組成物。
上記（Ａ）成分が、レギュラーブチルゴムに、ハロゲン化ブチルゴムを４５重量％未満の割合で含有するものである請求項１〜３のいずれか一項に記載の高減衰ゴム組成物。
上記（Ａ）〜（Ｃ）および（Ｆ）成分に加え、下記の（Ｅ）成分を含有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の高減衰ゴム組成物。
（Ｅ）炭酸カルシウム、シリカ、マイカ、クレーおよびタルクからなる群から選ばれた少なくとも一つの無機充填材。
上記（Ｅ）成分の無機充填材の含有割合が、上記（Ａ）成分のレギュラーブチルゴム１００重量部に対して、５〜１２０重量部の範囲に設定されている請求項５記載の高減衰ゴム組成物。
上記（Ｆ）成分のカーボンブラックが、窒素吸着比表面積が９〜３０ｍ ² ／ｇの範囲のカーボンブラックである請求項１〜６のいずれか一項に記載の高減衰ゴム組成物。
上記（Ｆ）成分のカーボンブラックの含有割合が、上記（Ａ）成分のレギュラーブチルゴム１００重量部に対して、３〜５３重量部の範囲に設定されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の高減衰ゴム組成物。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の高減衰ゴム組成物の加硫体。