JPH09176380A - ゴム組成物 - Google Patents

ゴム組成物

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JPH09176380A
JPH09176380A JP33623895A JP33623895A JPH09176380A JP H09176380 A JPH09176380 A JP H09176380A JP 33623895 A JP33623895 A JP 33623895A JP 33623895 A JP33623895 A JP 33623895A JP H09176380 A JPH09176380 A JP H09176380A
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誠 原田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬さや耐熱性を損なわず、かつ動倍率や耐久
性が高い加硫ゴムが得られるゴム組成物を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 シス1,4結合含有量が98%以上、1,
2ビニル結合含有量が1%以下で、かつ100℃におけ
るムーニー粘度ML1+4(100℃)が40以上である
ポリブタジエンゴムを10〜80重量部含むジエン系ゴ
ム100重量部に対して、CTAB吸着比表面積が23
〜31(m2/g)、DBP吸油量が120(ml/100g)以上
で、かつ比着色力が35〜45であるカーボンブラック
を10〜80重量部含有させたゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物に関
し、更に詳しくは、耐久性と低動倍率性に優れ、自動車
用のブッシュ、ストラットマウントやエンジンマウント
等に好適に用いられる防振ゴム用のゴム組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、二つの部材間における振動や
騒音の伝達を防止あるいは緩和するために、これらの部
材間に所定形状の防振ゴムを取り付ける技術が知られて
いる。このような防振ゴムとして、例えば自動車用の防
振ゴムがある。
【0003】自動車用の防振ゴムにあっては、車室内の
こもり音を防止すること等が要求され、このため、高周
波数域の振動入力時における動的バネ定数が低いことが
要求されている。すなわち、動倍率(動的バネ定数/静
的バネ定数)を小さくすることが要求されているのであ
る。
【0004】また、一度取りつけられた自動車用の防振
ゴムを交換することは、一般には行われていない。従っ
て、このような防振ゴムは、長期間の使用に耐える優れ
た耐久性を持つことも必要である。
【0005】動倍率の低い防振ゴムが得られるゴム組成
物を製造する手法として、加硫材(イオウ)を増量させ
る手法や、カーボンブラックの添加量を減少させる手法
が知られている。
【0006】さらに、特開昭63−23942号公報に
は、ジエン系ゴムとカーボンブラックを含む系に、一般
【0007】
【化1】
【0008】で示されるアミン誘導体を添加したゴム組
成物が開示されている。また、このゴム組成物において
は、加硫後のゴムの動的物性が向上しており、防振ゴム
にも適用可能であるとされている。さらに、特開平1−
315441号公報では、上記アミン誘導体がゴムの動
倍率低下及び耐久性向上に有効であって、防振ゴムの製
造に好適に用いられる点が開示されている。
【0009】その他の手法としては、例えば、特公昭6
1−362号公報、特開昭59−191705号、特開
昭60−135407号及び特開昭60−137913
号の各公報に開示されているように、ジエン系重合体鎖
の末端に、アミノベンゾフェノン誘導体、チオベンゾフ
ェノン誘導体等の変性剤を導入したゴムを用いる手法が
知られている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加硫剤
を増量させると、加硫ゴムの物性が低下し、特に耐熱性
が大幅に低下するという難点がある。また、カーボンブ
ラック添加量を減少させると、加硫ゴムの硬さが低下
し、ひいては防振ゴムに要求される重要な特性の1つで
ある支持機能が低下するので、適用範囲がごく限られた
ものになる。
【0011】また、上述したアミン誘導体を添加してジ
エン系ゴムとカーボンブラックを架橋させる方法は、老
化防止剤が共存する系でゴム組成物を混練すると、動倍
率を低下させるという効果は全く得られなくなってしま
う。一方、耐オゾン性等に劣るジエン系ゴムを使用する
防振ゴム用途のゴム組成物では、一般に、老化防止剤の
添加が必要である。
【0012】このため、上述したアミン誘導体を添加し
たゴム組成物により防振ゴムを製造する場合、まず老化
防止剤を除いたゴム組成物を混練し、その後にゴム組成
物に老化防止剤を加えてさらに混練することが必要とな
る。
【0013】従って、混練工程等を複雑にしなければな
らず、ゴム組成物の製造コストが高くなってしまう。
【0014】さらに、上述したような重合体鎖の末端変
性タイプのジエン系ゴムを使用して得られる防振ゴム
は、低動倍率化の効果は大きいものの、防振ゴムにとっ
て重要な特性である耐久性の低下が生じるという難点が
ある。
【0015】本発明は上記背景の下になされたものであ
り、硬さや耐熱性を損なわず、かつ動倍率や耐久性が高
い加硫ゴムが得られるゴム組成物を提供することを目的
とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明のゴム組成物に
は、シス1,4結合含有量が98%以上、1,2ビニル結
合含有量1%以下であり、かつムーニー粘度ML
1+4(100℃)が40以上のポリブタジエンゴム
(A)を10〜80重量部を含むジエン系ゴム100重
量部を使用する。
【0017】ポリブタジエンゴム(A)のシス1,4結
合含有量は98%、1,2ビニル結合含有量は1%以下
である必要がある。シス1,4結合含有量が98%より
低く、1,2ビニル結合含有量が1%より多いと、低動
倍率効果も高耐久化も実現しない。また、ムーニー粘度
ML1+4(100℃)が40以上である必要がある。ム
ーニー粘度ML1+4(100℃)が40よりも低いと低
分子量成分の割合が多くなり、高耐久化の実現が困難に
なる。
【0018】このような、シス1,4結合含有量が98
%以上、1,2ビニル結合含有量が1%以下で、ML1+4
(100℃)が40以上であるポリブタジエンゴムは、
ネオジウム系の触媒存在下で重合して得られる。
【0019】本発明では、このポリブタジエンゴムを1
0〜80重量部含むジエン系ゴム100重量部を使用す
る。他のジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR),イ
ソプレンゴム(IR),スチレンブタジエンゴム(SB
R)などが用いられる。特に好ましくは、耐久性と低動
倍率性とのバランスから、NRが用いられる。
【0020】また、このポリブタジエンゴム(A)が1
0重量部より少ないと、本発明の目的とする低動倍率と
高耐久性の両立が難しく、また80重量部を超える量を
使用すると、加硫ゴムの強度が低下するので好ましくな
い。特に好ましくは、ポリブタジエンゴム(A)の含有
量を20〜50重量部とする。
【0021】次に、本発明に使用するカーボンブラック
(B)には、CTAB吸着比表面積が23〜31(m2
g),DBP吸油量が120(ml/100g)以上で、かつ比着
色力が35〜45であるカーボンブラックを使用する。
CTAB吸着比表面積が31(m2/g)以下,比着色力が
45以下でないと、低動倍率効果の有意性が得られな
い。
【0022】また、CTAB吸着比表面積が23よりも
小さく比着色力が35よりも小さいと、加硫ゴムでの補
強効果が低く、十分なゴム強度が得られず、防振ゴムと
しての耐久性が低下して良くない。
【0023】DBP吸油量は、120(ml/100g)以上で
ある必要がある。DBP吸油量が120(ml/100g)より
も小さいと、加硫ゴムの硬さが一定以上となり難く、ま
た補強効果も小さいものとなり、防振ゴムとして十分な
耐久性は期待できない。
【0024】尚、本発明のゴム組成物には通常のゴム組
成物で使用される配合剤、例えば通常のカーボンブラッ
クを含む補強剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防
止剤等を適宜配合することができるのは勿論のことであ
る。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、実施例をあげて本発明をさ
らに具体的に説明する。なお、使用するブタジエンゴム
のミクロ構造(シス1,4結合量、1,2ビニル結合量)
は、赤外分光計を用いてD.Merero et al.の方法[Chim.e
Ind,41 758(1959)]により求めた。また、ムーニー粘度
は、JIS K6300-1974により、100℃でのML1+4を測定し
た。
【0026】カーボンブラックの各特性数値は、以下の
測定方法により求めた。
【0027】・CTAB吸着比表面積(セチルメチルブロマ
イド吸着比表面積):ASTM(American Society of Testin
g Materials) D3065-85により測定した。
【0028】・DBP吸油量:JIS K6221 6,1,2項A法に
より測定した。
【0029】・比着色力(Tint):ASTM D3265-85により
測定した。
【0030】次に、実施例および比較例における加硫ゴ
ムについて行った試験方法を示す。まず、図1に示すよ
うに40mm×40mm×30mmの直方体に形成した、金
具2付き角型防振ゴムテストピース1を加硫成形してな
る試験片αを支持棒3を介して試験装置(図示省略)に
取り付けて振動特性を測定した。この際、Ksは静的バ
ネ定数であり、圧縮方向2〜4mmで測定した。Kd
10は、10Hz時に3mm圧縮±1mmで測定した動的バネ定
数であり、その時の損失正接l10を算出した。Kd100
は、100Hz時に3mm圧縮±0.05mmで測定した動的バネ
定数である。Kd100/Ksによって動倍率を算出し
た。
【0031】屈曲キレツ成長試験として、JIS K6301屈
曲試験に従い、40℃雰囲気にてキレツが2mmから15
mmに至るまでの回数を測定した。
【0032】また、定荷重伸長疲労試験として、40℃
雰囲気にて引張速度2000(mm/min)で初期歪み率が
100%となる一定荷重で繰り返し引っ張り、試験片が
破断するまでの回数を測定した。
【0033】各試料は、加硫促進剤と加硫剤を除く全て
の資材をバンバリーミキサー中で混合した後、ロールに
て加硫促進剤と加硫剤を加えて得られたコンパウンドを
常法に従って所定の形状に加硫成形することで得た。
【0034】実施例及び比較例に使用したポリブタジエ
ンゴムのミクロ構造と特性を表1に示し、同じく使用し
たカーボンブラックの特性を表2に示した。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】比較例1は、防振ゴム用ゴム組成物として
一般的なポリブタジエンゴムとカーボンブラックを使用
した例である。
【0038】比較例2は、低動倍率用途として使用され
ているアミン誘導体[スミファイン1162:住友化学
工業(株)製]を添加した例である。このアミン誘導体
の構造式を以下に示す。
【0039】
【化2】
【0040】比較例3は、比較例2に対して老化防止剤
を除いた例である。
【0041】比較例4は、ポリブタジエンゴムの重合体
末端にアミノベンゾフェノン誘導体を導入した、末端変
性ポリブタジエンゴム(BR−2)を使用した例であ
る。
【0042】比較例5は、一般的なポリブタジエンゴム
(BR−1)を使用し、カーボンブラックのみ本発明の
請求範囲であるカーボンブラック(CB−5)を使用し
た例である。
【0043】比較例6は、比較例5に対して末端変性ポ
リブタジエンゴム(BR−2)を使用した例である。
【0044】比較例7は、シス1,4結合量に関しては
98%と高いが、1,2ビニル結合含有量に関しては1.2
%であるブタジエンゴムを用い、カーボンブラックはC
B−5を使用した例である。
【0045】比較例8は、ポリブタジエンゴムとしては
特許請求範囲にあるポリブタジエンゴム(BR−5)を
使用しているが、カーボンブラックは、一般的なカーボ
ンブラック(CB−1)を使用した例である。
【0046】比較例9は、ポリブタジエンゴムにBR−
5を用い、カーボンブラックに関しては、CTAB吸着
比表面積が21(m2/g)と小さい以外は、請求範囲にあ
るカーボンブラックを使用した例である。
【0047】比較例10は、ポリブタジエンゴムにBR
−5を用い、カーボンブラックには、DBP吸油量が1
16(ml/100g)と請求範囲をわずかにはずれた以外は請
求範囲内のカーボンブラックを使用した例である。
【0048】比較例11は、ポリブタジエンゴムにBR
−5を用い、カーボンブラックには、CTAB吸着比表
面積が32(m2/g)で比着色力が47という、わずかに
請求範囲をはずれたカーボンブラックを使用した例であ
る。
【0049】実施例1は、ポリブタジエンゴムに、シス
1,4結合含有量が98%、1,2ビニル結合含有量が0.
8%、ムーニー粘度ML1+4(100℃)が43のものを
使用し、カーボンブラックにも請求範囲内にあるカーボ
ンブラックCB−5を使用した例である。
【0050】実施例2は、実施例1においてポリブタジ
エンゴムのみを変更し、ムーニー粘度がML1+4(10
0℃)63のポリブタジエンゴムを使用した例である。
【0051】実施例3は、実施例2においてカーボンブ
ラックをCB−6に変更した例である。CB−6は、C
B−5に対して、CTAB吸着比表面積,DBP吸油
量,比着色力を請求の範囲内で大きくしたものである。
また、この場合、比較例1〜11及び実施例1,2と硬
さKsがほぼ同等になるようにカーボンブラック添加量
をわずかに減らした。
【0052】実施例4は、実施例3においてカーボンブ
ラックをCB−7に変更し、かつKsが等しくなるよう
にカーボンブラックの量をわずかに減少させた例であ
る。CB−7は、CB−6に対してDBP吸油量をさら
に大きくしたものである。
【0053】実施例5は、実施例3においてカーボンブ
ラックにCB−8を用い、Ksが等しくなるようにカー
ボンブラックの量をわずかに減少させた例である。CB
−8は、CB−7に対してCTAB吸着比表面積を大き
くしたものである。
【0054】上記比較例1〜11及び実施例1〜5にお
ける各成分の比率(重量部)を表3に示す。表4には、
比較例1〜11及び実施例1〜5の振動特性、屈曲キレ
ツ成長(2mm→15mm)回数、定荷重伸長疲労試験
での破断回数をそれぞれ示した。また、その結果を図2
及び図3の各グラフに示す。
【0055】
【表3】
【0056】
【表4】
【0057】図2は、動倍率(Kd100/Ks)と屈曲
キレツ成長回数との相関を示す片対数グラフである。こ
の図において、x軸(対数軸)は屈曲キレツ成長回数、
y軸は動倍率をそれぞれ示す。従って、図中で右下にい
くほど、動倍率が低くかつ屈曲キレツ成長回数抵抗性が
良好となる。また、各黒丸プロットは実施例1〜5、各
白抜き丸プロットは比較例1〜11にそれぞれ対応し、
各プロットに付された数字は試験番号を示している。
【0058】図2に示されるように、実施例1〜5の各
プロットは、すべて比較例1〜11のプロットよりも右
下方向に位置しており、低動倍率でありながらキレツ成
長抵抗性に優れることがわかる。
【0059】図3は、定荷重伸長疲労試験での破断回数
と動倍率との相関を示す片対数グラフである。この図に
おいて、x軸(対数軸)は定荷重伸長疲労試験破断回
数、y軸は動倍率をそれぞれ示す。従って、図中で右下
にいくほど、動倍率が低くかつ耐疲労性が良好となる。
また、図2と同様に、各黒丸プロットは実施例1〜5、
各白抜きプロットは比較例1〜11にそれぞれ対応し、
各プロットに付された数字は試験番号を示している。
【0060】図3に示されるように、実施例1〜5の各
プロットは、すべて比較例1〜11のプロットよりも右
下方向に位置しており、低動倍率でありながら耐疲労特
性に優れていることが確認できた。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るゴム
組成物によれば、加硫ゴムの硬さ、防振ゴムの静バネ定
数等に関しては従来と同等の特性を有するにも拘わら
ず、従来の技術では成しえなかった低動倍率および高い
耐久性を有する加硫ゴムが得られる。
【0062】この特徴により、自動車用のブッシュ、ス
トラットマウント及びエンジンマウント等の自動車用防
振ゴムとして使用可能であり、さらには、産業機械,O
A機器などの振動が問題となる用途、分野に対して有効
に使用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】試験片αの斜視図である。
【図2】動倍率(Kd100/Ks)と屈曲キレツ成長回
数との相関を示す片対数グラフである。
【図3】定荷重伸長疲労試験における破断回数と動倍率
との相関を示す片対数グラフである。
【符号の説明】
1…ゴムテストピース 2…金具 3…支持棒

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シス1,4結合含有量が98%以上、1,
    2ビニル結合含有量が1%以下で、かつ100℃におけ
    るムーニー粘度ML1+4(100℃)が40以上である
    ポリブタジエンゴム(A)を10〜80重量部含むジエ
    ン系ゴム100重量部に対して、CTAB吸着比表面積
    が23〜31(m2/g)、DBP吸油量が120(ml/100
    g)以上で、かつ比着色力が35〜45であるカーボンブ
    ラック(B)を10〜80重量部含有させたことを特徴
    とするゴム組成物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009298881A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Bridgestone Corp 防振ゴム組成物及びそれを用いてなる防振ゴム
JP2009298880A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Bridgestone Corp 防振ゴム組成物及びそれを用いてなる防振ゴム
JP2010255666A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Bridgestone Corp 免震構造体
JP2011132350A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 防振ゴム用ゴム組成物および防振ゴム

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