JPH02228341A - 防振ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、防振ゴム組成物に係り、特に、ガソリンやエ
ンジンオイル等に対して耐油性があり、且つ耐熱性、耐
寒防振性に加えて、耐オゾン性に優れた防振ゴムを提供
し得る防振ゴム組成物に関するものである。

（背景技術） 自動車用エンジン等の内燃機関においては、通常、その
吸気系通路上に防振インシュレータが配されて、エンジ
ン側振動の吸気系部品への伝達が低減せしめられて、そ
のような振動に起因する騒音の発生や装置の機能障害な
どの問題を回避するようにされている。例えば、エンジ
ンとインテークマニホールドとを接続する防振インシュ
レータは、通孔を有するゴム弾性体と該ゴム弾性体の両
開口端面上に一体的に固着されてなる接続用フランジか
ら構成されており−かかるゴム弾性体は、エンジン側か
らインテークマニホールド側への振動を低減せしめる防
振ゴムの機能を果たしていると共に、内部にエアーを流
通せしめて、エアー輸送用ホースとしての機能をも果た
しているものである。

従って、このような防振ゴムには、当然のことながら、
エンジンルーム内の高温に耐え得る耐熱性が要求される
と共に、その使用環境が燃料油との接触が頻発する状態
となっているために、耐油性をも備えていることが必要
とされる。そのため、従来、このような防振ゴムとして
、ニトリルゴム（ＮＢＲ）が利用され、その良好な耐油
性と耐熱性とが付与されていた。しかしながらＮＢＲは
、二重結合部分を有するため、耐オゾン性が低く、防振
ゴムをＮＢＲで形成した場合には、燃料油等との接触に
よって、老化防止剤が抜けるに従って、かかる二重結合
部分（加硫により硫黄架橋構造となっている）に対し、
環境因子として存在するオゾンが作用し、防振ゴムにオ
ゾンき裂が発生するといった問題を有していた。

なお、ＮＢＲに対して、耐オゾン性に優れたポリ塩化ビ
ニル樹脂（ＰＶＣ）をブレンドすることによって、防振
ゴムの耐オゾン性を高めることが可能であり、このよう
な組成の防振ゴムも従来から使用されてはいるが、かか
るＰＶＣブレンドＮＢＲにあっては、耐オゾン性は良好
であるものの、防振ゴムとして必要な動ばね定数の温度
依存性が大きく、即ち低温ではばねが固く、高温ではば
ねが軟らかく、非常に使いづらいものとなっているので
あり、また、理由は定かではないが、防振ゴムの使用環
境である燃料油との接触によって、長期にわたるオゾン
アタックによるＰｖＣブレンドＮＢＲゴムの劣化は防ぎ
きれなかったのである。

加えて、近年では、ＮＢＲ或いはＰＶＣブレンドＮＢＲ
以上の耐熱性が要求されるようになってきており、また
、低温時における防振性（耐寒防振性）も要求されてい
るのである。

従って、内燃機関の吸気系において使用される防振ゴム
に適した、耐油性、耐熱性、耐オゾン性、耐寒防振性等
の特性を何れも満足するゴム組成物の開発が望まれてい
たのである。

ところで、耐油性、耐熱性に優れた他のゴム材料として
は、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フロロシＩＪ、：２７−
ｆム（ＦＶＭＱ）　、ふっ素ゴム（ＦＫＭ）及び水素添
加ニトリルゴム（水添ＮＢＲ）等を挙げることが出来る
が、ＡＣＭは金属との接着性に劣り、耐油性もやや劣る
のに加えて、耐寒防振性が充分でな（、また、ＦＶＭＱ
は、金属との接着性、機械的強度に劣り、更にＦＫＭも
、金属との接着性及び耐寒防振性に問題が残るため、何
れも防振ゴムとしての使用に適するものではない。

そして、残る水添ＮＢＲについては、その水添率が１０
０％のものが、耐熱性、耐油性、耐寒防振性は勿論、分
子構造中に二重結合部分を有していないため、耐オゾン
性も、燃料油浸漬の前後に拘わらず、良好に発揮するも
のであるが、水添率が１００％であるがために、硫黄加
硫を行なうことが出来ず、過酸化物（パーオキサイド）
加硫が実施されるため、後工程として二次加硫を行なわ
なければならない問題がある。即ち、過酸化物加硫を実
施した場合には、加硫後に残存する過酸化物が、燃料油
に接触して溶出されることによって、ガソリンがサワー
化せしめられ、かかるサワーガソリンが、例えば燃料ホ
ース等の、エンジンとタンクとの間に使用される他のゴ
ム材料の劣化を招く虞れがあるため、かかる事態を回避
すべく、過酸化物加硫後に、１５０〜１７０℃Ｘ数時間
のオーブン加熱による二次加硫を行なって、残存過酸化
物を予め取り除く必要があったのである。そして、その
ために、防振ゴムの生産性が低下し、コストアップを招
くこととなる。

一方、水添率が９０％や９５％の部分水添ＮＢＲを用い
た場合には、硫黄加硫が可能であるために、上記の如き
ガソリンのサワー化の問題は生じず、耐熱性、耐油性に
加えて、耐寒防振性、金属との接着性にも優れた防振ゴ
ムを得ることが出来るのであるが、分子構造において、
水添されていない部分は、ＮＢＲと同様の分子構造とな
るため、燃料油等との接触によって老化防止剤が抜ける
に従って、耐オゾン性が低下する結果となってしまうの
である。

（解決課題） かかる状況下において、本発明の課題とするところは、
燃料油やエンジンオイルとの接触下においても、良好な
耐オゾン性を保持し得ると共に、耐熱性、耐油性、耐寒
防振性の何れにも優れた防振ゴムを与える、新規な防振
ゴム組成物を堤供することにある。

（解決手段） そして、上記課題を解決するため、本発明にあっては、
防振ゴム組成物、を、硫黄加硫が可能で、水添率が１０
０％に達していない水添ＮＢＲを用い、その９５〜６０
重量部とＰＶＣの５〜４０重置部とを、合計量が１００
重量部となるように配合せしめて、調製したのである。

（作用・効果） つまり、本発明に従う防振ゴム組成物は、水添率が１０
０％に達していない、所謂部分水添ＮＢＲを使用するも
のであるところから、加硫に当たって、硫黄加硫を行な
うことが出来、換言すれば、過酸化物加硫を回避するこ
とが出来、それによって前述した如きサワーガソリンの
発生を防止するための二次加硫を行なう必要がないため
に、得られる防振ゴムのコストアップや生産性の低下を
招くことが回避される。

なお、水添率が１００％に達しない部分水添ＮＢＲを用
いることは、上記のような効果が得られる反面、燃料油
等との接触により、耐オゾン性の低下を招く恐れが生じ
ることとなるが、本発明のゴム組成物にあっては、部分
水添ＮＢＲの水添率が硫黄加硫が可能である程度を目安
として、可及的に高い水添率に設定されていると共に、
耐オゾン性に優れたＰＶＣが配合せしめられていること
によって、言わば、二重に耐オゾン性の向上が図られて
いるところから、かかる防振ゴム組成物から形成される
防振ゴムが、燃料油等に浸漬される状況下に置かれるこ
とによって、漸次老化防止剤の減少を来たしたとしても
、なお、優れた耐オゾン性を維持することが可能なので
ある。

加えて、本発明の防振ゴム組成物は、部分水添ＮＢＲが
有する良好な耐油性、耐熱性、耐寒防振性、及び金属と
の接着性を同時に得ることが出来、且つまた、ＰＶＣの
配合により、耐油性が一層向上せしめられているのであ
る。

つまり、本発明の防振ゴム組成物は、防振ゴムに必要と
される、耐油性、耐熱性、耐オゾン性、耐寒防振性の何
れをも満足に有するものであり、特に、耐オゾン性に関
しては、水添率の低い水添ＮＢＲを用いては得られなか
った、燃料油浸漬後の耐オゾン性を発揮し得るものであ
るため、防振ゴムに対して継続的に耐オゾン性を具備せ
しめ得ることが出来るのである。

（具体的構成） ところで、本発明の防振ゴム組成物は、硫黄加硫が可能
で、水添率が１００％に達していない部分水素添加ニト
リルゴム（部分水添ＮＢＲ）と、ポリ塩化ビニル樹脂（
ＰＶＣ）とを必須のポリマ構成成分とするものである。

ところで、水添ＮＢＲは、ＮＢＲ分子中の二重結合部分
に水素原子が付加されたものであり、かかる構造を有す
ることによって、実質的に二重結合を持たない分子とさ
れているところから、耐オゾン性が高く、ゴムの劣化が
極めて良好に防止され得るものである。しかし、本発明
において使用する部分水添ＮＢＲは、水添率が硫黄加硫
可能な程度に低くされている必要があり、そのため、後
に硫黄加硫せしめられる分だけ二重結合部分が存在し、
かかる部分がオゾンアタックに対する弱い部分となる。

従って、水添率は、可及的に高いことが望ましく、そし
て、硫黄加硫を行い得る範囲として上限を課せられるこ
ととなる。具体的には、９０〜９５％の水添率が望まし
いが、８５％以上の水添率であれば、所期の耐オゾン性
向上の効果が得られるものである。

そして、上記部分水添ＮＢＲとＰＶＣとは、その合計量
が１００重量部となるように、重量基準で９５１５〜６
０／４０の割合で配合せしめられることとなる。ＰｖＣ
の配合量が５重量部より少ないと、耐油性、耐オゾン性
向上の効果が充分でなく、またＰＶＣの配合量が４０重
量部を越えるようになると、耐熱性、耐寒防振性及び金
属との接着性が低下するためである。より具体的な配合
割合は、目的とする防振ゴムの特性に応じて、また部分
水添ＮＢＲの水添率等に応じて、適宜に決定されるとこ
ろとなる。

本発明の防振ゴム組成物に対して、その他の従来から知
られている各種の配合材、例えば補強剤、加硫剤、加硫
促進剤、加硫助剤、老化防止剤等が配合され得ることは
言うまでもなく、更に必要に応じて軟化剤、充填剤、粘
着付与剤等が従来と同様に配合されて、目的とする防振
ゴム組成物が調製せしめられるのである。

なお、本発明においては、その趣旨とするところからし
て、加硫剤は硫黄とされ、部分水添ＮＢＲの１００ｆｉ
量部に対して、必要な耐久性レベルに応じて、通常、０
．１〜ｌＯ重量部の割合で配合される。

また、補強剤としては、−ｍにカーボンブラックが用い
られ、加硫物の物性（引張強さ、硬さ、引裂き強さ、摩
耗性等）の機械的性質を増強する効果を現すが、かかる
補強剤は、部分水添ＮＢＲとＰＶＣからなるポリマ成分
の１００重量部に対して、必要なゴム硬度に応じて、１
０〜１００重量部の割合において配合せしめられること
となる。

また、加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チア
ゾール系、チウラム系、ジチオカルバミン酸塩類等があ
り、一般に、前記ポリマ成分の１００重量部に対して、
０．１〜１０重量部の割合で配合され、更に加硫助剤と
しては、酸化亜鉛等の金属酸化物が用いられ、一般に、
前記ポリマ成分の１００重量部に対して３〜１５重量部
の割合で用いられることとなる。また、加工助剤として
、ステアリン酸等の脂肪酸や脂肪油等の植物系油脂類が
、前記ポリマ成分の１００重量部に対して、０．５〜５
重量部置部の割合で用いられ、更に老化防止剤が、通常
、前記ポリマ成分の１００重量部に対して、０．５〜８
重量部の割合で配合せしめられる。

なお、この老化防止剤としては、アミン系、フェノール
系、イミダゾール系、カルバミン酸金属塩、ワックス等
を挙げることが出来る。

更にまた、必要に応じて配合せしめられるもののうち、
軟化剤としては、パラフィン系、ナフテン系、アロマ系
のプロセスオイルやエステル系可塑剤があり、前記ポリ
マ成分の１００重量部に対して０〜４０重量部の割合で
用いられ、また炭酸カルシウム、クレー、タルク等の充
填剤が、前記ポリマ成分の１００重量部に対して０〜１
５０重量部の割合において用いられ、更に粘着付与剤、
例えばアルキルホルムアルデヒド樹脂、石油系樹脂、水
添ロジン等が前記ポリマ成分の１００重量部に対して０
−１００重量部の割合において配合せしめられることと
なる。

以上のような各種配合剤を、前記部分水添ＮＢＲとＰＶ
Ｃとからなるポリマ成分に対して、従来と同様な混合手
法に従って均一に配合せしめ、以て本発明の防振ゴム組
成物が調製されるのである。

なお、かかる本発明に従う防振ゴム組成物を加工するに
際しては、煉り工程、成形工程、加硫工程等が従来と同
様に施されることとなるのであるが、本発明の防振ゴム
組成物を用いて形成せしめられた防振ゴムは、耐油性、
耐熱性、耐寒防振性のみならず、耐オゾン性をも継続的
に良好に保つものであるところから、自動車用エンジン
等の内燃機関の吸気系に配置される防振インシュレータ
に使用されて、極めて優れた耐久性を発揮するものであ
る。

（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が、本発明が、そのよ
うな実施例の記載によって、何等の制約をも受けるもの
でないことは、言うまでもないところである。

また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記
の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限り
において、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正
、改良等を加え得るものであることが、理解されるべき
である。

先ず、下記第１表に示される如き配合組成に従って、６
種類のゴム組成物を調製した。なお、使用したＮＢＲは
、アクリルニトリル含量が３７重量％のものであり、ま
た、部分水添ＮＢＲは、アクリロニトリル含量３７重量
％、水添率９０％のものを使用した。

第 表 配合量：重量部 次いで、これら各種ゴム組成物を、従来手法に従って、
煉り工程、成形工程、加硫工程を経由せしめて、所定形
状の加硫ゴムとした。

そして、その得られた各種の加硫ゴムより、試験片を切
り出して、それら加硫ゴムの耐オゾン性、耐ガソリン性
、耐熱性、脆化温度及び金属との接着性を調べた。

試験方法は、何れもＪ　Ｉｓ−に−６３０１に基づいて
、それぞれ、オゾン劣化試験、浸漬試験、空気加熱老化
試験、低温衝撃ぜい化試験及び接着性試験（平行した２
枚の金属板をゴムで接着した試料を剥離する試験）によ
って行なった。

なお、オゾン劣化試験は、４０°Ｃの環境にて、オゾン
濃度を５０ｐｐｈｍに保持し、試験片に０〜１０％の伸
長を繰り返し行ないつつ実施し、クラックの発生時間を
計測した。また、浸漬試験は、４０°ＣＸ７０Ｈｒのガ
ソリン浸漬後に、老化試験は、１２０°ＣＸ１２０Ｈｒ
の加熱後に、それぞれ、加硫ゴムの物性を調べた。

また、金属との接着性は、単位面積当たりの破壊強度を
測定し、また、その時のゴム破壊率（全接着面積に対す
るゴム破壊面積の割合）も計測した。

さらに、各加硫ゴムの動特性を調べ、温度変化による各
加硫ゴムのばね特性の変化を調べた。

以上の試験結果をまとめて下記第２表に示す。

なお、動特性の表記において、Ｋｓは静ばね定数を、Ｋ
ｄ、。。は１００Ｈｚでの動ばね定数を意味し、Ｋｄ。

。／Ｋｓは動倍率を表すものである。また、にｄ、。。

（−２０°Ｃ）は−２０°Ｃ下における１００Ｈｚでの
動ばね定数を、Ｋｄ＋ｏｏ（Ｒｔ）は常温（２３°Ｃ）
下における１００Ｈｚでの動ばね定数を示し、Ｋｄ＋ｏ
。

（−２０°Ｃ）／Ｋｄ、。。（Ｒｔ）の値が小さい程、
低温下におけるばね特性の変化が小さいことを表してい
る。

第 表 かかる第２表の結果より明らかなように、従来のＮＢＲ
（比較例：Ｎα１）は、ガソリン浸漬の前後に拘わらず
、２４Ｈｒ以下でオゾン劣化を来たしており、またＰＶ
ＣブレンドＮＢＲ（比較例：Ｎａ２）は、ガソリン浸漬
前は１０００Ｈｒ以上の良好な耐オゾン性を有する一方
、ガソリン浸漬後では、やや改善されているものの、浸
漬前と比較して著しく悪化していることが判る。加えて
、それら比較例：Ｎα１、Ｎα２共に、熱履歴後に破断
伸び（Ｅｌ）の著しい低下を起こしており、また脆化温
度が一２６°Ｃ前後に止まっているうえ、低温下での動
ばね定数の変化が大きく、耐寒防振性が期待出来ないも
のとなっていることが認められる。

また、部分水添ＮＢＲのみでは（比較例：漱３）、ガソ
リン浸漬後の耐オゾン性が充分に改善されておらず、一
方ＰＶＣが本発明に規定する配合量を越えて配合せしめ
られている部分水添ＮＢＲ（比較例：Ｎ１１４）では、
ガソリン浸漬後の耐オゾン性が著しく改善されている反
面、熱履歴後に、破断伸び（Ｅ、）が著しく低下すると
共に、硬度（Ｈ８）が増しているところから、耐熱性の
低下が認められ、更に低温下での動ばね定数が大きく変
化すると共に、金属との接着性も低くなっているのであ
る。

これに対して、部分水添ＮＢＲとＰｖＣを、本発明の配
合量に合致するように配合して得られた加硫ゴム（Ｎα
５．６）にあっては、ガソリン浸漬後の耐オゾン性が著
しく改善せしめられて、ガソリン浸漬前後に拘わらず、
良好な耐オゾン性を保持していると共に、耐油性、耐熱
性、耐寒防振性及び金属との接着性の何れもが、極めて
良好に保持せしめられていることが認められるのである
。

出願人　　東海ゴム工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硫黄加硫が可能で、水添率が１００％に達していない水
   添ＮＢＲを用い、その９５〜６０重量部とＰＶＣの５〜
   ４０重量部とを、合計量が１００重量部となるように配
   合せしめてなる防振ゴム組成物。