JP5968191B2 - 防振ゴム組成物 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
<1> 天然ゴム及び合成ジエン系ゴムのうち少なくとも1種のゴムを含むゴム成分と、下記一般式(1)で表されるビスマレイミド化合物及び下記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物のうちの少なくとも1種と、カーボンブラックと、シランカップリング剤と、を含有し前記一般式(1)で表されるビスマレイミド化合物及び前記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物の総含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して0.1質量部以上7.0質量部以下であり、シリカの含有量が前記ゴム成分100質量部に対して10質量部以下である防振ゴム組成物。
[一般式(1)中、xは1以上20以下の整数を表す。一般式(2)中、Rは、炭素数5以上18以下の芳香族基又はアルキル基を有する炭素数6以上24以下の芳香族基を表す。]
<2> 前記シランカップリング剤の含有量が前記ゴム成分100質量部に対して0.1質量部以上5.0質量部以下である<1>に記載の防振ゴム組成物。
本発明の防振ゴム組成物は、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムのうち少なくとも1種のゴムを含むゴム成分と、下記一般式(1)で表されるビスマレイミド化合物及び下記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物のうち少なくとも1種のビスマレイミド化合物と、カーボンブラックと、シランカップリング剤と、を含有しており、前記ビスマレイミド化合物の総含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して0.1質量部以上7.0質量部以下である防振ゴム組成物である。
なお、本発明では、シリカの含有量がゴム成分100質量部に対して10質量部以下である形態を適用する。
このような成分で、且つ、特定ビスマレイミド化合物の含有量を上述の含有量とすることによって、実用上必要となる物性レベルを維持しつつ、特定ビスマレイミド化合物とシランカップリング剤との架橋が実現された防振ゴム組成物となると推測される。上述の特定ビスマレイミド化合物とシランカップリング剤の架橋は、シランカップリング剤とシリカとの相互作用により阻害されると考えられ、本発明の防振ゴム組成物はカーボンブラックだけを含むことが望ましいと推測される。その結果、本発明の防振ゴム組成物は、動倍率が低い防振ゴム組成物を提供することとなる。
(ゴム成分)
本発明の防振ゴム組成物におけるゴム成分は、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムのうち少なくとも1種のゴムを含むゴム成分である。
ここで、合成ジエン系ゴムとは、主鎖に二重結合を含んだゴム成分であって、天然ゴム以外のゴム成分を示す。合成ジエン系ゴムとしては、例えば、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ニトリルゴム(NBR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ゴム成分が、天然ゴム、又は、天然ゴムと、ブタジエンゴム、イソプレン、スチレンブタジエンゴムより選択される少なくとも1種とのブレンド材料が好適であり、より具体的には、天然ゴム単独、天然ゴムとブタジエンゴムとの併用、天然ゴムとスチレンブタジエンゴムとの併用のいずれかが好適である。
−ビスマレイミド化合物−
本発明の防振ゴム組成物には、以下の特定ビスマレイミド化合物のうちの少なくとも1種を含有する。本発明の防振ゴム組成物は、特定ビスマレイミド化合物を含むことにより、耐熱性を得ることができる。
なお、以下に示す構造(I)〜(IV)においては、2つの結合手が記されていないが、以下の構造(I)〜(IV)中において任意に選択される2つの炭素原子からの2つの結合手により2価の基が構成される。
上記のビスマレイミド化合物の中でも、動倍率が低い防振ゴム組成物を得る観点から、N,N’−m−フェニレンビスマレイミド又はN,N’−(4,4’−ジフェニルメタン)ビスマレイミドが好ましく、N,N’−(4,4’−ジフェニルメタン)ビスマレイミドが特に好ましい。
含有量が0.1質量部以上であると、該含有量が0.1質量部未満である場合に比べて、防振ゴム組成物の動倍率を充分に低下させることができる。含有量が5.0質量部以下であると、該含有量が5.0質量部を超える場合に比べて、防振ゴム組成物を加硫する時間が短縮でき、また、防振ゴム組成物における破断伸びの低下を抑制することもできる。
本発明の防振ゴム組成物は、特定ビスマレイミド化合物に加え、さらに、上記ゴム成分に硫黄を加えることができる。硫黄の含有量としては、上記ゴム成分100質量部に対して0.1質量部以上5.0質量部以下がよい。
本発明の防振ゴム組成物には、シランカップリング剤を含有する。本発明において、シランカップリング剤は、特定ビスマレイミド化合物とゴム成分とを架橋する機能を有することが好ましい。
本発明の防振ゴム組成物に含有するシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシ−エトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びγ−トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、γ−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィド、ビス〔3−(トリエトキシシリル)プロピル〕テトラスルフィドなどのテトラスルフィド類などを挙げることができ、中でも、硫黄原子又は窒素原子を含有する分子構造であることが好ましい。
また、シランカップリング剤の含有量は、0.1質量部以上であることにより、カップリング効果が得られ、ゴムとしての動倍率が低下する傾向にある。
カーボンブラックとしては、その種類等につき特に制限はなく、市販品を好適に使用することができる。カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラックが挙げられ、これらの中でも、ファーネスブラックのカーボンブラックがよい。ファーネスブラックとしては、SRF(Semi Reinforcing Furnance)、GPF(General Purpose Furnace)、FEF(Fast Extruding Furnace)、HAF(High Abrasion Furnace)、ISAF(Intermediate Super Abrasion Furnace)、SAF(Super Abrasion FurnaceSuper Abrasion Furnace)が挙げられる。カーボンブラックは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
カーボンブラックの含有量は、防振ゴム組成物が防振用として使用可能な量であればよく、例えば、ゴム成分100質量部に対して10質量部以上100質量部以下が挙げられる。
本発明の防振ゴム組成物には、必要に応じて各種添加剤を添加してもよい。そのような添加剤としては、老化(酸化)防止剤、ワックス、着色剤、充填剤、可塑剤やプロセスオイル等の軟化剤、粘着付与剤等が挙げられる。
なお、以下において「実施例8」は参考例である。
[実施例、比較例]
(防振ゴム組成物の作製)
各実施例及び比較例ごとに、表1、2に従って配合成分を溶融混練して、実施例及び比較例の防振ゴム組成物を調製した。
シランカップリング剤:商品名SI−69、デグッサ製
シリカ:商品名NIPSIL AQ、沈降式シリカ、BET比表面積180〜230m2/g、東ソー・シリカ(株)製
ワックス:Rhein Chemie社製「Antilux654」
老化防止剤RD:2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業(株)製「ノクラック224」
老化防止剤6PPD:N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、大内新興化学工業(株)製「ノクラック6C」
オイル:出光興産(株)製「ダイアナプロセスオイルNS−100」
加硫促進剤:商品名CZ、大内新興化学工業社製
得られた実施例及び比較例の防振ゴム組成物について、後述するゴム物性を評価するため、加硫成形を行って各評価方法に合わせた所定寸法の試験片を作製した。
加硫は、実施例及び比較例において作製したゴム組成物に対して、米国フレキシス社(旧モンサント社)製MDR2000を用いて、155℃で実施した。加硫時間は、T90(分)とした。なお、T90とは、加硫によってゴム組成物のゴム架橋密度が100%に達する時間をT100とした場合において、ゴム架橋密度が90%に達する時間を示す。
−ゴム硬度Hd、破断伸びEb、破断強力TSb−
得られた実施例及び比較例の防振ゴム組成物を加硫成形した上記試験片について、以下の方法でゴム硬度Hd、破断伸びEb、破断強力TSbの各ゴム物性を測定した。
結果を表1、2に示す。
JIS K 6301−1995(25℃、スプリング式硬さ(Aタイプ))に準拠して、ゴム硬度を測定した。
・破断伸びEb
ダンベル試験片を用いて、JIS K 6251に準拠して、破断伸びを測定した。
・破断強力TSb
ダンベル試験片を用いて、JIS K 6251に準拠して、破断強力を測定した。
得られた実施例及び比較例の防振ゴム組成物を加硫成形した上記試験片(直径30mm、高さ30mmの円柱)を用いて、JIS K 6385に準拠して静的バネ定数(Ks)、動的バネ定数(Kd@100Hz)を以下の方法で測定し、動倍率(Kd/Ks)を算出した。また、上記動倍率(Kd/Ks)を、さらに静的バネ定数(Ks)の値で割ることにより、静的バネ定数(Ks)の値に依らない、規格化した動倍率の値(Kd/Ks2)を算出した。
規格化した動倍率の値は、1.23以下で使用上の問題が無いものとする。
結果を表1、2に示す。
JIS K 6385に準拠して、静的特性試験の両方向負荷方式において、試験片の軸直角方向に変位速度20mm/分で0mm〜+4.5mmの範囲のたわみを3回負荷し、3回目の負荷過程での荷重−たわみの関係を測定し、この関係を用いて同規格に記載の計算方法によりたわみの範囲=1.5〜3.0mmで算出した。
貯蔵バネ定数とも呼ばれ、JIS K 6385に準拠して、動的性質測定試験の非共振方法において、10%(3mm)たわむ荷重の下で、試験片の軸直角方向に振動数100Hz、振幅±0.05mmの条件で測定した。
また、実施例2(カーボンブラック:40質量部)及び比較例4(シリカ:40質量部)の動倍率の比較より、防振ゴム組成物の充填剤としてカーボンブラックを用いた実施例の方が、低い動倍率が実現されることが明らかである。
なお、架橋剤としてビスマレイミド化合物を用いない比較例5、6の結果より、架橋剤として充分量の硫黄を用いた場合は、シランカップリング剤を加えたとしても、動倍率の低下が実現されないことがわかる。
Claims (2)
- 天然ゴム及び合成ジエン系ゴムのうち少なくとも1種のゴムを含むゴム成分と、下記一般式(1)で表されるビスマレイミド化合物及び下記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物のうちの少なくとも1種と、カーボンブラックと、シランカップリング剤と、を含有し、
前記一般式(1)で表されるビスマレイミド化合物及び前記一般式(2)で表されるビスマレイミド化合物の総含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して0.1質量部以上7.0質量部以下であり、
シリカの含有量が前記ゴム成分100質量部に対して10質量部以下である防振ゴム組成物。
[一般式(1)中、xは1以上20以下の整数を表す。一般式(2)中、Rは、炭素数5以上18以下の芳香族基又はアルキル基を有する炭素数6以上24以下の芳香族基を表す。] - 前記シランカップリング剤の含有量が前記ゴム成分100質量部に対して0.1質量部以上5.0質量部以下である請求項1に記載の防振ゴム組成物。
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