JP5376884B2 - 防振ゴム組成物 - Google Patents

Description

本発明は、防振ゴム組成物に関するものであり、詳しくは、自動車等のエンジンの支持機能および振動伝達を抑制するためのエンジンマウント等に使用される防振ゴム組成物に関するものである。

一般に、自動車には、振動や騒音の低減を目的として、防振ゴム組成物が用いられている。このような防振ゴム組成物には、高剛性、高強度で、振動伝達の抑制が必要であることから、動倍率〔動的ばね定数（Ｋｄ）／静的ばね定数（Ｋｓ）〕の値を小さくすること（低動倍率化）が要求される。従来、この低動倍率化の対策としては、例えば、補強剤としてカーボンブラックを用い、カーボンブラックの配合量や粒子径，ストラクチャー等の因子を制御することで対応していたが、低動倍率化の対策としては不充分であった。そこで、補強剤であるカーボンブラックに代えてシリカを用いることにより、カーボンブラックを用いる場合に比べてより低動倍率化を図るようにした防振ゴム組成物が提案されている（例えば、特許文献１，２）。また、シリカの中でも、一次粒子径の大きい（ＢＥＴ比表面積が小さい）ものが低動倍率化に有効であることから、例えば、天然ゴムを主成分とするゴム成分１００重量部に対して、ＢＥＴ比表面積が２５〜１００ｍ² ／ｇであり、熱重量測定における１０００℃での熱重量減少率と、１５０℃での熱重量減少率との差で定義されるΔ熱重量減少率が３．０％以上であるシリカを２０〜８０重量部含有してなる防振ゴム組成物が提案されている（特許文献３）。

特許第３２３３４５８号公報 特開２００４−１６８８８５号公報 特開２００６−１９９８９９号公報

上記特許文献３に記載の防振ゴム組成物は、一次粒子径の大きいシリカを用いているため、通常のシリカを用いる場合に比べて、低動倍率化を図ることができるが、一次粒子径の大きいシリカを用いると、シリカとゴムとの相互作用が弱くなるため、防振ゴムの耐久性が劣るという難点がある。また、防振ゴム組成物には、耐熱性も要求されるが、上記特許文献に記載のものは、耐熱性の点でも不充分であった。このように、耐熱性、耐久性、低動倍率化の全てを満足することができる防振ゴム組成物は存在しないのが実情であり、耐熱性、耐久性、低動倍率化の全てを満足することができる防振ゴム組成物が待望されている。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、耐熱性、耐久性に優れ、低動倍率化を図ることができる防振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、本発明の防振ゴム組成物は、下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有し、（Ａ）成分１００重量部に対して、（Ｂ）成分の配合量が５〜５０重量部、（Ｃ）成分の配合量が５〜５０重量部、（Ｂ）および（Ｃ）成分の合計配合量が１０〜１００重量部であり、かつ、（Ｂ）および（Ｃ）成分の混合比が、重量比で、（Ｂ）／（Ｃ）＝１／３〜３／１の範囲であるという構成をとる。
（Ａ）ジエン系ゴム。
（Ｂ）ＢＥＴ比表面積が１３〜２９ｍ² ／ｇであり、シアーズ滴定法により算出されるシリカ表面のシラノール基密度が７〜１５個／ｎｍであり、平均粒子径が２〜１０μｍである、シリカ。
（Ｃ）ＢＥＴ比表面積が３０〜１２０ｍ² ／ｇであり、シアーズ滴定法により算出されるシリカ表面のシラノール基密度が７個／ｎｍ未満である、シリカ。
（Ｄ）下記の一般式（１）で表されるシランカップリング剤。

〔式中、Ｒ¹ はアルキルポリエーテル基−Ｏ−（Ｒ⁵ −Ｏ）_m −Ｒ⁶ であり、ここでＲ⁵ は同じかまたは異なり、かつ分枝鎖または非分枝鎖の飽和または不飽和の脂肪族の二価のＣ₁ 〜Ｃ₃₀炭化水素基であり、ｍは平均で１〜３０であり、Ｒ⁶ は少なくとも１１個のＣ原子を含有し、かつ非置換かまたは置換された分枝鎖または非分枝鎖の一価のアルキル、アルケニル、アリールまたはアラルキル基である。Ｒ² は同じかまたは異なり、かつＲ¹ 、Ｃ₁ 〜Ｃ₁₂アルキルまたはＲ⁷ Ｏ基であり、ここでＲ⁷ はＨ、メチル、エチル、プロピル、Ｃ₉ 〜Ｃ₃₀分枝鎖または非分枝鎖の一価のアルキル、アルケニル、アリールまたはアラルキル基または（Ｒ⁸ ）₃ Ｓｉ基である。ここでＲ⁸ はＣ₁ 〜Ｃ₃₀分枝鎖または非分枝鎖のアルキルまたはアルケニル基である。Ｒ³ は分枝鎖または非分枝鎖の飽和または不飽和の脂肪族、芳香族、混合脂肪族および芳香族からなる群から選ばれた少なくとも一つの二価のＣ₁ 〜Ｃ₃₀炭化水素基である。Ｒ⁴ はＨ、ＣＮまたは（Ｃ＝Ｏ）−Ｒ⁹ であり、ここでＲ⁹ は分枝鎖または非分枝鎖の飽和または不飽和の脂肪族、芳香族、混合脂肪族および芳香族からなる群から選ばれた少なくとも一つの一価のＣ₁ 〜Ｃ₃₀炭化水素基である。〕

本発明者らは、耐熱性、耐久性に優れ、低動倍率化を図ることができる防振ゴム組成物を得るため、鋭意研究を重ねた。その結果、ジエン系ゴムと、特定のシランカップリング剤とともに、ＢＥＴ比表面積が異なる２種類のシリカを併用してなる防振ゴム組成物により、所期の目的が達成できることを見いだし、本発明に到達した。すなわち、ＢＥＴ比表面積が１３〜２９ｍ² ／ｇのシリカと、ＢＥＴ比表面積が３０〜１２０ｍ² ／ｇのシリカとを併用することにより、それぞれのシリカ、特にＢＥＴ比表面積が３０〜１２０ｍ² ／ｇのシリカの分散性が向上し、低動倍率化を図ることができ、耐久性も優れるようになる。また、上記特定のシランカップリング剤は、長鎖のアルキルポリエーテル基〔好ましくは、−Ｏ−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m −Ｃ₁₃Ｈ₂₇〕を有するため、シリカの分散性が大幅に向上する。そのため、上記特定のシランカップリング剤の添加量を抑制することができる。また、上記特定のシランカップリング剤は、カップリング剤自体の硫黄（Ｓ）の比率が小さいため、防振ゴム組成物中の総イオウ量を抑制でき、耐熱性が向上する。

なお、本発明において、上記シリカのＢＥＴ比表面積は、例えば、試料を２００℃で１５分間脱気した後、吸着気体として混合ガス（Ｎ₂ ７０％、Ｈｅ３０％）を用いて、ＢＥＴ比表面積測定装置（マイクロデータ社製、４２３２−II）により測定することができる。

このように、本発明の防振ゴム組成物は、ジエン系ゴムと、特定のシランカップリング剤とともに、ＢＥＴ比表面積が異なる２種類のシリカを併用してなるものである。すなわち、ＢＥＴ比表面積が１３〜２９ｍ² ／ｇのシリカと、ＢＥＴ比表面積が３０〜１２０ｍ² ／ｇのシリカとを併用することにより、シリカの分散性が向上し、低動倍率化を図ることができ、耐久性も優れるようになる。また、上記特定のシランカップリング剤は、長鎖のアルキルポリエーテル基〔好ましくは、−Ｏ−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m −Ｃ₁₃Ｈ₂₇〕を有するため、シリカの分散性が大幅に向上する。また、上記特定のシランカップリング剤は、長鎖のアルキルポリエーテル基を有することから、少量で効果を発揮することができる。さらに、上記特定のシランカップリング剤は、カップリング剤自体の硫黄（Ｓ）の比率が小さいため、防振ゴム組成物中の総硫黄量も抑制でき、従来のシランカップリング剤を用いた場合に比べて、耐熱性が向上する。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

本発明の防振ゴム組成物は、ジエン系ゴム（Ａ成分）と、ＢＥＴ比表面積が１３〜２９ｍ² ／ｇのシリカ（Ｂ成分）と、ＢＥＴ比表面積が３０〜１２０ｍ² ／ｇのシリカ（Ｃ成分）と、特定のシランカップリング剤（Ｄ成分）とを用いて得ることができる。

上記ジエン系ゴム（Ａ成分）としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、強度や低動倍率化の点で、天然ゴムが好適に用いられる。

つぎに、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）とともに用いられるシリカ（Ｂ成分）は、ＢＥＴ比表面積が１３〜２９ｍ² ／ｇの範囲である。すなわち、上記シリカ（Ｂ成分）のＢＥＴ比表面積が小さすぎると、ゴム物性が小さく、製品耐久性が劣り、逆に大きすぎると、凝集塊が大きく、シリカ自身が異物として働くため、物性が低下したり、また、シリカの凝集により動倍率が高くなるからである。

また、上記シリカ（Ｂ成分）は、下記の特性（α）および（β）を備えている。
（α）シアーズ滴定法により算出されるシリカ表面のシラノール基密度が７〜１５個／ｎｍ。
（β）平均粒子径が２〜１０μｍ。

まず、上記特性（α）について説明する。上記シアーズ滴定法により算出されるシリカ表面のシラノール基密度が小さすぎると、シランカップリング剤（Ｄ成分）およびジエン系ゴム（Ａ成分）との反応性（結合性）に劣るため、耐久性が悪化する傾向がみられ、シランカップリング剤（Ｄ成分）やジエン系ゴム（Ａ成分）と充分反応せず、ゴム物性も低下する傾向がみられるからである。逆に、上記シラノール基密度が大きすぎると、シリカ自身が異物として働くため、物性が低下したり、また、シリカの凝集により動倍率が高くなる傾向がみられるからである。

ここで、本発明におけるシリカ表面のシラノール基密度は、G.W.シアーズによる Analytical Chemistry(アナリティカルケミストリー),vol.28,No.12,1956,1982〜1983に記載の方法により測定されたシアーズ滴定量により算出することができる。なお、シラノール基密度の算出に当たり、シアーズ滴定量とシラノール基量の関係は、以下のイオン交換反応によるものとする。

上記シラノール基密度の算出法としては、上述のシアーズ滴定法の他、例えば、灼熱減量（ＴＧ）測定法等があげられる。上記灼熱減量（ＴＧ）測定法によるシラノール基密度の算出では、加熱減量分を全て−ＯＨとカウントするため、ゴムとの相互作用に無関係なシリカ凝集体の微細部分および一次粒子内部の−ＯＨもカウントされる。これに対して、上述のシアーズ滴定法によるシラノール基密度の測定は、シリカ凝集体の表面の−ＯＨのみをカウントする方法である。したがって、ゴム中でのシリカの分散状態およびゴムとの結合状態を考慮すると、シアーズ滴定法により算出したシラノール基密度の方が、実際に近い状態を表現する測定法であるため好ましい。

つぎに、上記特性（β）について説明する。上記平均粒子径が小さすぎると、一次粒子同士の凝集が強くなり、このため分散性が悪化し、動特性が悪くなる傾向がみられるからであり、逆に平均粒子径が大きすぎると、ジエン系ゴム（Ａ成分）との接触面積自体が小さくなるため充分な補強性が得られず、破断時引っ張り強度（ＴＳｂ）や破断伸び（Ｅｂ）が悪くなる傾向がみられるからである。

なお、上記平均粒子径は、コールター法により測定した平均粒子径であって、二次粒子径のことをいう。

上記シリカ（Ｂ成分）の調製方法としては、沈殿法シリカの反応処方があげられ、例えば、アルカリ珪酸塩水溶液（市販の珪酸ソーダ水溶液）を鉱酸で中和して沈殿シリカを析出させる方法に準じて調製することができる。具体的には、まず、所定濃度の珪酸ソーダ水溶液を所定量反応容器に張り込み、所定条件で鉱酸を添加する（片側添加反応）か、もしくは予め一定量の温水を張り込んだ反応溶液中に、ｐＨ、温度を制御しながら珪酸ソーダおよび鉱酸を一定時間添加する（同時添加方式）方法等が採用できる。つぎに、上記方法によって得られた沈殿シリカスラリーを、ケーキ洗浄が可能な濾過機（例えば、フィルタープレス、ベルトフィルター等）により濾別、洗浄して副生電界質を除去する。その後、得られたシリカケーキを乾燥機により乾燥する。一般的には、このシリカケーキをスラリー化し噴霧乾燥機により乾燥するが、ケーキのまま加熱オーブン等により静置乾燥してもよい。このようにして得た乾燥されたシリカは、続いて粉砕機により所定の平均粒子径とされ、必要に応じさらに分級機による、粗粒のカットを行うことにより、シリカの調製を行う。この粉砕・分級操作は、平均粒子径の調整・粗粒のカットを目的としており、粉砕方式（例えば、気流式粉砕機、衝撃式粉砕機等）は特に限定されるものではない。また、分級機においても同様に分級方式（例えば、風力式、篩い式等）も、特に限定されない。

また、上記シリカ（Ｂ成分）の配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００重量部（以下「部」と略す）に対して５〜５０部である。すなわち、上記シリカ（Ｂ成分）の配合量が少なすぎると、物性が低下する傾向がみられ、逆にシリカ（Ｂ成分）の配合量が多すぎると、動倍率が高くなったり、シリカ添加量が多すぎるとシリカ自身が異物として働くため、物性が低下する傾向がみられるからである。

つぎに、上記シリカ（Ｂ成分）とともに用いられるシリカ（Ｃ成分）は、ＢＥＴ比表面積が３０〜１２０ｍ² ／ｇの範囲である。すなわち、上記シリカ（Ｃ成分）のＢＥＴ比表面積が小さすぎると、ジエン系ゴム（Ａ成分）との反応性が悪くなり、補強性の向上効果が期待できず、逆にＢＥＴ比表面積が大きすぎると、凝集塊が大きく、シリカ自身が異物として働くため、物性が低下したり、また、シリカの凝集により動倍率が高くなるからである。

また、上記シリカ（Ｃ成分）は、下記の特性（γ）を備えている。
（γ）シアーズ滴定法により算出されるシリカ表面のシラノール基密度が７個／ｎｍ未満。

上記特性（γ）について説明すると、上記シアーズ滴定法により算出されるシリカ表面のシラノール基密度は７個／ｎｍ未満であり、好ましくは２〜４個／ｎｍの範囲である。すなわち、上記シラノール基密度が小さすぎると、シランカップリング剤（Ｄ成分）およびジエン系ゴム（Ａ成分）との反応性（結合性）に劣るため、耐久性が悪化する傾向がみられ、シランカップリング剤（Ｄ成分）やジエン系ゴム（Ａ成分）と充分反応せず、ゴム物性も低下する傾向がみられるからである。

なお、上記シラノール基密度の算出法は、前述と同様である。

上記シリカ（Ｃ成分）の調製方法は、前述のシリカ（Ｂ成分）の調製方法に準じて行われる。

また、上記シリカ（Ｃ成分）の配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して５〜５０部である。すなわち、上記シリカ（Ｃ成分）の配合量が少なすぎると、物性が低下する傾向がみられ、逆にシリカ（Ｃ成分）の配合量が多すぎると、動倍率が高くなったり、シリカ添加量が多すぎるとシリカ自身が異物として働くため、物性が低下する傾向がみられるからである。

ここで、上記シリカ（Ｂ成分）と、シリカ（Ｃ成分）との合計配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して１０〜１００部であり、好ましくは２０〜７０部の範囲である。すなわち、上記合計配合量が少なすぎると、一定水準の補強性を満足できなくなる傾向がみられ、逆に上記合計配合量が多すぎると、動倍率が高くなったり、シリカ添加量が多すぎるため、シリカ自身が異物として働き、物性が低下する傾向がみられるからである。

また、上記シリカ（Ｂ成分）と、シリカ（Ｃ成分）との混合比は、重量比で、シリカ（Ｂ成分）／シリカ（Ｃ成分）＝１／３〜３／１の範囲であり、好ましくはシリカ（Ｂ成分）／シリカ（Ｃ成分）＝１／２〜２／１の範囲である。すなわち、シリカ（Ｂ成分）の重量比が小さすぎる〔シリカ（Ｃ成分）の重量比が大きすぎる〕と、動倍率が低下する傾向がみられ、逆にシリカ（Ｂ成分）の重量比が大きすぎる〔シリカ（Ｃ成分）の重量比が小さすぎる〕と、補強性や動倍率が低下する傾向がみられるからである。

つぎに、上記Ａ成分〜Ｃ成分とともに用いられる、特定のシランカップリング剤（Ｄ成分）としては、下記の一般式（１）で表されるシランカップリング剤が用いられる。

〔式中、Ｒ¹ はアルキルポリエーテル基−Ｏ−（Ｒ⁵ −Ｏ）_m −Ｒ⁶ であり、ここでＲ⁵ は同じかまたは異なり、かつ分枝鎖または非分枝鎖の飽和または不飽和の脂肪族の二価のＣ₁ 〜Ｃ₃₀炭化水素基、有利にＣＨ₂ −ＣＨ₂ 、ＣＨ₂ −ＣＨ（ＣＨ₃ ）、−ＣＨ（ＣＨ₃ ）−ＣＨ₂ −、ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −ＣＨ₂ またはそれらの混合物であり、ｍは平均で１〜３０、有利に２〜２０、特に有利に２〜１５、極めて特に有利に３〜１０、抜群に有利に３．５〜７．９であり、Ｒ⁶ は少なくとも１１個、有利に少なくとも１２個のＣ原子を含有し、かつ非置換かまたは置換された分枝鎖または非分枝鎖の一価のアルキル、アルケニル、アリールまたはアラルキル基である。Ｒ² は同じかまたは異なり、かつＲ¹ 、Ｃ₁ 〜Ｃ₁₂アルキルまたはＲ⁷ Ｏ基であり、ここでＲ⁷ はＨ、メチル、エチル、プロピル、Ｃ₉ 〜Ｃ₃₀分枝鎖または非分枝鎖の一価のアルキル、アルケニル、アリールまたはアラルキル基または（Ｒ⁸ ）₃ Ｓｉ基である。ここでＲ⁸ はＣ₁ 〜Ｃ₃₀分枝鎖または非分枝鎖のアルキルまたはアルケニル基である。Ｒ³ は分枝鎖または非分枝鎖の飽和または不飽和の脂肪族、芳香族、混合脂肪族および芳香族からなる群から選ばれた少なくとも一つの二価のＣ₁ 〜Ｃ₃₀炭化水素基である。Ｒ⁴ はＨ、ＣＮまたは（Ｃ＝Ｏ）−Ｒ⁹ であり、ここでＲ⁹ は分枝鎖または非分枝鎖の飽和または不飽和の脂肪族、芳香族、混合脂肪族および芳香族からなる群から選ばれた少なくとも一つの一価のＣ₁ 〜Ｃ₃₀、有利にＣ₅ 〜Ｃ₃₀、特に有利にＣ₅ 〜Ｃ₂₀、極めて特に有利にＣ₇ 〜Ｃ₁₅、抜群に有利にＣ₇ 〜Ｃ₁₁炭化水素基である。〕

上記特定のシランカップリング剤（Ｄ成分）は、上記一般式（１）におけるＲ³ の長さ（炭素数）＜〔Ｒ⁶ の長さ（炭素数）−（Ｒ⁵ の長さ（炭素数）×ｍ）〕を満たすものが好ましい。

なお、上記特定のシランカップリング剤（Ｄ成分）は、上記一般式（１）で表される種々のシランカップリング剤またはその縮合生成物の混合物であっても差し支えない。

上記特定のシランカップリング剤（Ｄ成分）としては、下記の一般式（２）で表されるもの、一般式（３）で表されるもの、もしくはこれらの混合物が好ましい。

本発明における特定のシランカップリング剤（Ｄ成分）としては、上記一般式（２）において、ｍ＝５であらわされるものが特に好ましい。

また、上記特定のシランカップリング剤（Ｄ成分）の配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して、０．５〜１０部の範囲が好ましく、特に好ましくは２〜８部の範囲である。すなわち、上記Ｄ成分の配合量が少なすぎると、シリカの分散性の向上効果が小さくなり、逆にＤ成分の配合量が多すぎると、耐熱性が悪くなる傾向がみられるからである。

本発明の防振ゴム組成物においては、上記Ａ〜Ｄ成分とともに、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、プロセスオイル等を必要に応じて適宜に配合しても差し支えない。なお、本発明の防振ゴム組成物は、従来、補強剤として用いられていたカーボンブラックに代えて、シリカ（Ｂ成分）およびシリカ（Ｃ成分）を併用したものであり、補強剤としてのカーボンブラックを実質的に含有しないもの（カーボンブラック不含）が好ましいが、本発明の防振ゴム組成物の特性に影響を与えない量であれば含有させても差し支えない。

上記加硫剤としては、例えば、硫黄（粉末硫黄，沈降硫黄，不溶性硫黄）等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

上記加硫剤の配合量は、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）１００部に対して、０．３〜７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。すなわち、上記加硫剤の配合量が少なすぎると、充分な架橋構造が得られず、動倍率、耐へたり性が悪化する傾向がみられ、逆に加硫剤の配合量が多すぎると、耐熱性が低下する傾向がみられるからである。

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，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。これらは単独でもしく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、上記ジエン系ゴム（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０．５〜５部の範囲である。

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。これらは単独でもしく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。

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。

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。

上記加硫助剤としては、例えば、亜鉛華（ＺｎＯ）、ステアリン酸、酸化マグネシウム等があげられる。これらは単独でもしく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、上記ジエン系ゴム（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３〜１０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。これらは単独でもしく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、上記ジエン系ゴム（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。

上記プロセスオイルとしては、例えば、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、アロマ系オイル等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

また、上記プロセスオイルの配合量は、上記ジエン系ゴム（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。

本発明の防振ゴム組成物は、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、上記ジエン系ゴム（Ａ成分）と、シリカ（Ｂ成分）と、シリカ（Ｃ成分）と、特定のシランカップリング剤（Ｄ成分）と、必要に応じて加硫助剤，老化防止剤，プロセスオイル等を適宜に配合し、これらをバンバリーミキサー等を用いて、約５０℃の温度から混練りを開始し、１００〜１６０℃で、３〜５分間程度混練を行う。つぎに、これに、加硫剤，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℃×４分間）で混練することにより、防振ゴム組成物を調製することができる。その後、得られた防振ゴム組成物を、高温（１５０〜１７０℃）で５〜３０分間、加硫することにより防振ゴムを作製することができる。

ここで、本発明における、特定のシランカップリング剤（Ｄ成分）と、特定のシリカ〔シリカ（Ｂ成分）もしくはシリカ（Ｃ成分）〕との化学的結合について、前記一般式（２）で表されるシランカップリング剤を例に具体的に説明する。例えば、図１の模式図に示すように、シランカップリング剤中のＥｔＯ基（エトキシ基）が、シリカ３表面のＯＨ基と化学的に結合し、その結果、シランカップリング剤中の長鎖のアルキルポリエーテル基〔−Ｏ−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m −Ｃ₁₃Ｈ₂₇〕１，２が、シリカ３全体を包みこむような状態になる。なお、図２に示すように、シランカップリング剤中の長鎖のアルキルポリエーテル基〔−Ｏ−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_m −Ｃ₁₃Ｈ₂₇〕１，２の一方が、先端の−Ｃ₁₃Ｈ₂₇部分から略１８０℃反対側に折れ曲がっていても差し支えない。また、図３は、複数のシリカ３（なお、表面のＯＨ基は省略する）と特定のシランカップリング剤との化学的結合状態を示す模式図である。すなわち、本発明においては、上記結合により、シリカ（Ｂ成分）およびシリカ（Ｃ成分）を併用しても、その分散性が向上する。したがって、特定のシランカップリング剤（Ｄ成分）の添加量を抑制することができる。そのため、本発明によれば防振ゴム組成物の低動倍率化を実現することができるとともに、防振ゴム組成物中の総硫黄量を抑制でき、耐熱性が向上する。

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。

〔実施例１〕
下記の表１に示すように、ジエン系ゴム（Ａ成分）である天然ゴム１００部と、酸化亜鉛５部と、ステアリン酸１部と、老化防止剤２部と、ワックス２部と、鉱物油５部と、シランカップリング剤（Ｄ成分）２部と、シリカＡ（Ｂ成分）１５部と、シリカａ（Ｃ成分）５部とを配合し、これらをバンバリーミキサーを用いて、約５０℃の温度から混練りを開始し、最高温度（１６０℃）で４分間混練を行った。つぎに、これに、加硫促進剤（ＣＢＳ）２部と、加硫促進剤（ＴＭＴＤ）１部と、加硫剤（硫黄）１部とを配合し、オープンロールを用いて、約５０℃で４分間混練することにより、防振ゴム組成物を調製した。

〔実施例２〜２５、比較例１〜１５〕
下記の表１〜表８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、防振ゴム組成物を調製した。

上記表１〜表８に示した主な材料は、下記のとおりである。
〔酸化亜鉛〕
堺化学工業社製、酸化亜鉛２種
〔ステアリン酸〕
花王社製、ルーナックＳ３０
〔老化防止剤〕
精工化学社製、オゾノン６Ｃ
〔ワックス〕
大内新興化学社製、サンノック
〔鉱物油〕
ナフテン系オイル（出光興産社製、ダイアナプロセスＮＭ−２８０）

〔シランカップリング剤（Ｄ成分）〕
前記一般式（２）において、ｍが５であるシランカップリング剤（エボニックデグサ社製、ＶＰＳｉ３６３）

ＢＥＴ比表面積、シラノール基密度および平均粒子径が、それぞれ所定値になるように調製したシリカの試作品を準備した。
〔シリカＡ（Ｂ成分）〕
ＢＥＴ比表面積：１５ｍ² ／ｇ、シラノール基密度：１４．４個／ｎｍ² 、平均粒子径：５μｍ
〔シリカＢ（Ｂ成分）〕
ＢＥＴ比表面積：２９ｍ² ／ｇ、シラノール基密度：７．５個／ｎｍ² 、平均粒子径：５μｍ
〔シリカＣ（Ｂ成分）〕
ＢＥＴ比表面積：１８ｍ² ／ｇ、シラノール基密度：１０．１個／ｎｍ² 、平均粒子径：９．２μｍ
〔シリカＤ（Ｂ成分）〕
ＢＥＴ比表面積：１８ｍ² ／ｇ、シラノール基密度：１０．１個／ｎｍ² 、平均粒子径：３．６μｍ
〔シリカＥ（Ｂ成分）〕
ＢＥＴ比表面積：１８ｍ² ／ｇ、シラノール基密度：１０．１個／ｎｍ² 、平均粒子径：２μｍ

〔シリカａ（Ｃ成分）〕
東ソーシリカ社製、ニプシールＥ７４３（ＢＥＴ比表面積：５７ｍ² ／ｇ、シラノール基密度：３．２個／ｎｍ² 、平均粒子径：３．７μｍ）
〔シリカｂ（Ｃ成分）〕
東ソーシリカ社製、ニプシールＥＲ（ＢＥＴ比表面積：９２ｍ² ／ｇ、シラノール基密度：２．４個／ｎｍ² 、平均粒子径：１２μｍ）

〔シリカ（比較例用）〕
東ソーシリカ社製、ニプシールＶＮ３（ＢＥＴ比表面積：２１０ｍ² ／ｇ、シラノール基密度：２．６個／ｎｍ² 、平均粒子径：２０μｍ）

〔加硫促進剤〕
ＣＢＳ（大内新興化学社製、ノクセラーＣＺ）
〔加硫促進剤〕
ＴＭＴＤ（三新化学工業社製、サンセラーＴＴ）
〔加硫剤〕
硫黄（鶴見化学工業社製、粉末硫黄）

このようにして得られた実施例および比較例の防振ゴム組成物を用い、下記の基準に従って、各特性の評価を行った。これらの結果を、上記の表１〜表８に併せて示した。

〔初期物性〕
各防振ゴム組成物を、１６０℃×２０分の条件でプレス成形、加硫して、厚み２ｍｍのゴムシートを作製した。このゴムシートからＪＩＳ５号ダンベルを打ち抜き、このダンベルを用い、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して、破断時引っ張り強度（ＴＳｂ），破断伸び（Ｅｂ）および硬度（ＪＩＳ Ａ）をそれぞれ測定した。

〔圧縮永久歪み〕
各防振ゴム組成物を、１６０℃×３０分の条件でプレス成形し、テストピースを作製した。つぎに、ＪＩＳ Ｋ６２６２に従い、上記テストピースを２５％圧縮させたまま、１００℃×７０時間後の圧縮永久歪みを測定した。

〔動特性〕
（静的ばね定数：Ｋｓ）
各防振ゴム組成物を用い、円板状金具（直径６０ｍｍ、厚み６ｍｍ）をゴム片( 直径５０ｍｍ、高さ２５ｍｍ）の上下面に１７０℃×３０分の加硫条件でプレス、加硫接着させたテストピースを作製した。つぎに、上記テストピースを円柱軸方向に７ｍｍ圧縮させ、２回目の往きの荷重たわみ曲線から１．５ｍｍと３．５ｍｍのたわみ時の荷重を読み取って、静的ばね定数（Ｋｓ）を算出した。
（動的ばね定数：Ｋｄ１００）
上記テストピースを円柱軸方向に２．５ｍｍ圧縮し、この２．５ｍｍ圧縮の位置を中心に、下方から１００Ｈｚの周波数により、振幅０．０５ｍｍの定変位調和圧縮振動を与え、上方のロードセルにて動的荷重を検出して、ＪＩＳ Ｋ ６３９４に準じて、動的ばね定数（Ｋｄ１００）を算出測定した。
（動倍率：Ｋｄ１００／Ｋｓ）
動倍率は、動的ばね定数（Ｋｄ１００）／静的ばね定数（Ｋｓ）の値として求めた。

〔耐熱性〕
各防振ゴム組成物を、１６０℃×３０分の条件でプレス成形し、テストピースを作製した。つぎに、ＪＩＳ Ｋ６２６２に従い、上記テストピースを２５％圧縮させたまま、１００℃×７０時間後の圧縮永久歪みを測定した。評価は、圧縮永久歪みが４５％以下のものを○、４５％を超えるものを×とした。

上記表１〜表８の結果から、ＢＥＴ比表面積が１３〜２９ｍ² ／ｇのシリカと、ＢＥＴ比表面積が３０〜１２０ｍ² ／ｇのシリカと、特定のシランカップリング剤とを用いた実施例品は、いずれも初期物性、圧縮永久歪み特性、動特性、耐熱性に優れていた。

これに対して、全ての比較例品は、ＢＥＴ比表面積が１３〜２９ｍ² ／ｇのシリカを用いているが、ＢＥＴ比表面積が３０〜１２０ｍ² ／ｇの範囲から外れるシリカを併用しているため、初期物性、圧縮永久歪み特性、動特性が劣るとともに、比較例の一部を除き、耐熱性も劣っていた。

本発明の防振ゴム組成物は、例えば、自動車の車両等に用いられるエンジンマウント、スタビライザブッシュ、サスペンションブッシュ等の防振材料として、好適に用いられる。

特定のシランカップリング剤と特定のシリカとの化学的結合状態の一例を示す模式図である。 特定のシランカップリング剤と特定のシリカとの化学的結合状態の他の例を示す模式図である。 特定のシランカップリング剤と特定のシリカとの化学的結合状態のさらに他の例を示す模式図である。

符号の説明

１ −（ＯＣＨ₂ ＣＨ₂ ）_m Ｏ−
２ −Ｃ₁₃Ｈ₂₇
３ シリカ

Claims (2)

1. 下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有し、（Ａ）成分１００重量部に対して、（Ｂ）成分の配合量が５〜５０重量部、（Ｃ）成分の配合量が５〜５０重量部、（Ｂ）および（Ｃ）成分の合計配合量が１０〜１００重量部であり、かつ、（Ｂ）および（Ｃ）成分の混合比が、重量比で、（Ｂ）／（Ｃ）＝１／３〜３／１の範囲であることを特徴とする防振ゴム組成物。
   （Ａ）ジエン系ゴム。
   （Ｂ）ＢＥＴ比表面積が１３〜２９ｍ² ／ｇであり、シアーズ滴定法により算出されるシリカ表面のシラノール基密度が７〜１５個／ｎｍであり、平均粒子径が２〜１０μｍである、シリカ。
   （Ｃ）ＢＥＴ比表面積が３０〜１２０ｍ² ／ｇであり、シアーズ滴定法により算出されるシリカ表面のシラノール基密度が７個／ｎｍ未満である、シリカ。
   （Ｄ）下記の一般式（１）で表されるシランカップリング剤。
   

   

   〔式中、Ｒ¹ はアルキルポリエーテル基−Ｏ−（Ｒ⁵ −Ｏ）_m −Ｒ⁶ であり、ここでＲ⁵ は同じかまたは異なり、かつ分枝鎖または非分枝鎖の飽和または不飽和の脂肪族の二価のＣ₁ 〜Ｃ₃₀炭化水素基であり、ｍは平均で１〜３０であり、Ｒ⁶ は少なくとも１１個のＣ原子を含有し、かつ非置換かまたは置換された分枝鎖または非分枝鎖の一価のアルキル、アルケニル、アリールまたはアラルキル基である。Ｒ² は同じかまたは異なり、かつＲ¹ 、Ｃ₁ 〜Ｃ₁₂アルキルまたはＲ⁷ Ｏ基であり、ここでＲ⁷ はＨ、メチル、エチル、プロピル、Ｃ₉ 〜Ｃ₃₀分枝鎖または非分枝鎖の一価のアルキル、アルケニル、アリールまたはアラルキル基または（Ｒ⁸ ）₃ Ｓｉ基である。ここでＲ⁸ はＣ₁ 〜Ｃ₃₀分枝鎖または非分枝鎖のアルキルまたはアルケニル基である。Ｒ³ は分枝鎖または非分枝鎖の飽和または不飽和の脂肪族、芳香族、混合脂肪族および芳香族からなる群から選ばれた少なくとも一つの二価のＣ₁ 〜Ｃ₃₀炭化水素基である。Ｒ⁴ はＨ、ＣＮまたは（Ｃ＝Ｏ）−Ｒ⁹ であり、ここでＲ⁹ は分枝鎖または非分枝鎖の飽和または不飽和の脂肪族、芳香族、混合脂肪族および芳香族からなる群から選ばれた少なくとも一つの一価のＣ₁ 〜Ｃ₃₀炭化水素基である。〕
2. 上記（Ｄ）成分のシランカップリング剤の配合量が、上記（Ａ）成分１００重量部に対して０．５〜１０重量部である請求項１記載の防振ゴム組成物。

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