JPH11255963A - 防振ゴム組成物 - Google Patents
防振ゴム組成物Info
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- JPH11255963A JPH11255963A JP7648198A JP7648198A JPH11255963A JP H11255963 A JPH11255963 A JP H11255963A JP 7648198 A JP7648198 A JP 7648198A JP 7648198 A JP7648198 A JP 7648198A JP H11255963 A JPH11255963 A JP H11255963A
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Abstract
振ゴム組成物を提供すること。 【解決手段】 (A)共役ジエン系化合物を希土類元素
系触媒を用いて重合して得られる、シス−1,4−結
合含量が90%以上、1,2−結合と3,4−結合含
量の合計が8%以下、重量平均分子量(Mw)と数平
均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が3.5以下の
共役ジエン系重合体5〜100重量部と、(B)天然ゴ
ム、上記(A)成分以外のジエン系ゴムおよびオレフィ
ン系ゴムの群から選ばれた少なくとも1種のゴム95〜
0重量部〔ただし、(A)+(B)=100重量部〕と
を含む防振ゴム組成物。
Description
を用いて重合して得られる共役ジエン系重合体とと天然
ゴム、上記以外のジエン系ゴムおよび/またはオレフィ
ン系ゴムとからなる振動吸収特性(静的剪断弾性率)お
よび耐疲労特性(伸張疲労)に一段と優れた防振ゴム組
成物に関する。
エン系合成ゴムの単体あるいはブレンドにより製造され
ている。ところで、近年に至り、自動車工業の発展にと
もない、防振ゴムの性能はより大きな振動吸収特性を要
求されるようになっており、特に低振動数の振動をも防
振する要求が高まっている。この一つの解決策として、
ガラス転移温度(Tg)の低いゴム成分を配合すること
が知られている。例えば、シリコンゴムまたはポリブタ
ジエンゴムと、天然ゴムとをブレンドすることにより、
防振特性を改良する試みがなされている。しかしなが
ら、これらのゴムあるいはゴム組成物により、低振動数
の防振特性は改良されるが、従来のシリコンゴムまたは
ポリブタジエンゴムを配合したものでは、疲労特性に劣
り実用に供しえない。
技術的課題を背景になされたもので、防振特性および疲
労特性の両者を満足する防振ゴム組成物を提供すること
を目的とする。
エン系化合物を希土類元素系触媒を用いて重合して得ら
れる、シス−1,4−結合含量が90%以上、1,
2−結合と3,4−結合含量の合計が8%以下、重量
平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(M
w/Mn)が3.5以下の共役ジエン系重合体5〜10
0重量部と、(B)天然ゴム、上記(A)成分以外のジ
エン系ゴムおよびオレフィン系ゴムの群から選ばれた少
なくとも1種のゴム95〜0重量部〔ただし、(A)+
(B)=100重量部〕とを含むことを特徴とする防振
ゴム組成物を提供するものである。
に使用される希土類元素系触媒としては、公知のものを
使用することができる。例えば、ランタン系列希土類金
属化合物、有機アルミニウム化合物、アルモキサン、ハ
ロゲン含有化合物、さらに必要に応じて、ルイス塩基の
組み合わせよりなる触媒を用いることができる。ここ
で、ランタン系列希土類金属化合物は、原子番号57〜
71の金属の、ハロゲン化物、カルボン酸塩、アルコラ
ート、チオアルコラート、アミドなどが用いられる。ま
た、有機アルミニウム化合物としては、AlR1 R2 R
3 (ここで、R1 〜R3 は同一または異なり、水素原子
または炭素数1〜8の炭化水素残基を示す)で表される
ものが用いられる。さらに、アルモキサンは、下記一般
式(I)または(II) で表される構造を有する化合物で
ある。また、ファインケミカル,23,(9),5(1
994)、J.Am.Soc.,117,6465(1
995)に記載されたアルモキサンの会合体であっても
よい。
子を含む炭化水素基、nは2以上の整数である。〕
lXm R5 3-m (ここで、Xはハロゲン原子、R5 は炭
素数1〜20の炭化水素残基、例えばアルキル基、アリ
ール基、アラルキル基であり、mは1、1.5、2また
は3である)で表されるアルミニウムハライド;Me3
SrCl、Me2 SrCl2 、MeSrHCl2 、Me
SrCl3 などのストロンチウムハライド;そのほか、
四塩化ケイ素、四塩化スズ、四塩化チタンなどの金属ハ
ライドが用いられる。さらに、ルイス塩基は、ランタン
系列希土類元素化合物を錯化するのに用いられ、例えば
アセチルアセトン、ケトンアルコールなどが好適に用い
られる。
として、ネオジム化合物を用いたネオジム系触媒の使用
は、シス−1,4−結合が高含量、1,2−結合が低含
量の共役ジエン系重合体を優れた重合活性で得られるの
で好ましい。この希土類元素系触媒の好ましい組み合わ
せとしては、特願平9−203932号明細書の請求項
1に記載された下記(a)〜(d)成分の組み合わせが
挙げられる。 (a)成分;周期律表の原子番号57〜71にあたる希
土類元素含有化合物、またはこれらの化合物とルイス塩
基との反応から得られる化合物 (b)成分;アルモキサン (c)成分;AlR1 R2 R3 (式中、R1 〜R3 は上
記に同じ)に対応する有機アルミニウム化合物 (d)成分;ハロゲン化ケイ素化合物および/またはハ
ロゲン化有機ケイ素化合物
願平9−203932号明細書の段落番号「0014」
〜「0034」、特願平9−65607号明細書の段落
番号「0016」〜「0036」に記載されており、こ
れらの触媒を用いることができる。
a化合物)を用いた希土類元素系触媒の存在下で、共役
ジエン系化合物を重合させる場合、シス−1,4−結合
含量などのミクロ構造およびMw/Mnを上記範囲とす
るために、共役ジエン系化合物/La化合物は、通常、
モル比で1,000〜200万、特に5,000〜10
0万とすることが好ましく、また、AlR1 R2 R3 /
La化合物は、モル比で、1〜500、特に3〜100
とすることが好ましい。さらに、アルモキサン/La化
合物は、モル比で、1〜1,000、特に3〜200と
することが好ましい。さらに、ハロゲン含有化合物/L
a化合物は、モル比で、0.1〜30、特に0.2〜1
5が好ましい。さらに、ルイス塩基/La化合物は、モ
ル比で、0〜30、特に1〜10が好ましい。重合にあ
たっては、溶媒を使用しても、溶媒を使用せずにバルク
重合あるいは気相重合してもよい。重合温度は、通常、
−30℃〜+150℃、好ましくは+10〜+100℃
である。
る共役ジエン系化合物としては、1,3−ブタジエン、
2−メチル−1,3−ブタジエン(イソプレン)、2,
3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジ
エン、1,3−ヘキサジエン、ミルセンなどが挙げら
れ、好ましくは1,3−ブタジエン、イソプレン、1,
3−ペンタジエンである。これらの共役ジエン系化合物
は、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混
合して用いることもできる。
ているため、シス−1,4−結合含量が高く、1,2−
結合と3,4−結合含量が低く、かつ分子量分布がシャ
ープな(A)共役ジエン系重合体が得られる。すなわ
ち、上記希土類元素系触媒を用いて得られる(A)共役
ジエン系重合体は、シス−1,4−結合含量が90%
以上、好ましくは92〜99%、1,2−結合と3,
4−結合含量の合計が8%以下、好ましくは1〜6%、
重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との
比(Mw/Mn)が3.5以下、好ましくは2.0〜
3.0である。 (A)共役ジエン系重合体のシス−1,4−結合含量が
90%未満では、耐摩耗性、耐屈曲性、伸張疲労性が劣
る。シス−1,4−結合含量の調整は、触媒成分、触媒
組成比、重合温度をコントロールすることによって容易
に行うことができる。また、1,2−結合と3,4−結
合含量の合計が8%を超えると、耐屈曲性、伸張疲労性
が劣る。この結合含量は、触媒成分、重合温度により調
整することができる。さらに、(A)共役ジエン系重合
体のMw/Mnが3.5を超えると、耐摩耗性が劣る。
このMw/Mnの調整は、上記希土類元素系触媒の各成
分のモル比をコントロールすることによって容易に行う
ことができる。特に、(A)成分が、ポリブタジエンゴ
ムの場合、1,2−結合含量が1.5%以下、ポリイソ
プレンゴムの場合、3,4−結合含量が5%以下、ブタ
ジエン−イソプレン共重合体の場合、1,2−結合と
3,4−結合含量との合計が8%以下であることが、耐
屈曲性、伸張疲労性、耐摩耗性の点から好ましい。
ーニー粘度(ML1+4 、100℃)は、10〜100の
範囲であることが好ましい。10未満では、加硫後の耐
摩耗性、強力が劣り、一方、100を超えると、混練り
時の加工性が劣る。また、上記(A)共役ジエン系重合
体の分子量は、広い範囲にわたって変化させることがで
きるが、そのポリスチレン換算の重量平均分子量は、通
常、5万〜150万、好ましくは10万〜100万であ
り、5万未満では液状のポリマーとなり、加硫物性が悪
化し、一方、150万を超えると、加工性が劣り、ロー
ルやバンバリーでの混練り時にトルクが過大にかかった
り、配合ゴムが高温になり劣化が起こり、またカーボン
ブラックの分散が不良となり、加硫ゴムの性能が劣るな
どの問題が生起し好ましくない。
のように、共役ジエン系化合物を希土類元素系触媒を用
いて重合することによって得られるが、引き続き、得ら
れるリビングポリマーの活性末端に、特定の化合物(末
端変性剤)を反応(変性)させることにより、重合体分
子量を増大もしくは重合体鎖を分岐させた重合体を形成
させることもできる。この変性により、耐摩耗性、機械
的特性、コールドフローが改良される。上記末端変性剤
は、それ自体公知であり、例えば下記(C)〜(H)に
記載した化合物が挙げられる。
M′X3 、R6 n M′(−R7 −COOR8 )4-p また
はR6 p M′(−R7 −COR8 )4-p (式中、R6 〜
R7 は同一または異なり、炭素数1〜20の炭素原子を
含む炭化水素基、R8 は炭素数1〜20の炭素原子を含
む炭化水素基であり、側鎖にカルボニル基またはエステ
ル基を含んでいてもよく、M′はスズ原子、ケイ素原
子、ゲルマニウム原子またはリン原子、Xはハロゲン原
子、pは0〜3の整数である)に対応するハロゲン化有
機金属化合物、ハロゲン化金属化合物または有機金属化
合物
中、Yは炭素原子、酸素原子、チッ素原子またはイオウ
原子、Zは酸素原子、チッ素原子またはイオウ原子であ
る)を含有するヘテロクムレン化合物 (E);分子中に
たはイオウ原子である)を含有するヘテロ3員環化合物 (F);ハロゲン化イソシアノ化合物 (G);R9 −(COOH)q 、R10(COX)q 、R
11−(COO−R12)、R13−OCOO−R14、R15−
(COOCO−R16)q 、または
炭素数1〜50の炭素原子を含む炭化水素基、Xはハロ
ゲン原子、qは1〜5の整数である)に対応するカルボ
ン酸、酸ハロゲン化物、エステル化合物、炭酸エステル
化合物または酸無水物 (H);R18 l M″(OCOR19)4-l 、R20 l M″
(OCO−R21−COOR22)4-l 、または
炭素数1〜20の炭素原子を含む炭化水素基、M″はス
ズ原子、ケイ素原子またはゲルマニウム原子、lは0〜
3の整数である)に対応するカルボン酸の金属塩
剤の具体例は、特願平9−203932号明細書の段落
番号「0035」〜「0059」、特願平9−6560
7号明細書の段落番号「0037」〜「0061」に詳
述されている。また、上記末端変性剤による変性の反応
方法は、それ自体公知の方法を用いることができる。例
えば、上記特願平9−203932号明細書の段落番号
「0058」〜「0059」、特願平9−65607号
明細書の段落番号「0060」〜「0061」に詳述さ
れている。
(A)成分以外のジエン系ゴムおよびオレフィン系ゴム
の群から選ばれた少なくとも1種のゴムである。(B)
成分の具体例としては、シス−1,4−結合含量が9
0%未満、1,2−結合と3,4−結合含量の合計が
8%を超える、あるいは、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が3.5を
超える、未変性または変性ポリブタジエンゴム、スチレ
ン−ブタジエンゴム(SBR)、天然ゴム、合成ポリイ
ソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(E
PDM)などが挙げられる。これらの(B)成分は、1
種単独で使用することも、あるいは2種以上を混合して
用いることもできる。
(B)ゴムとの重量割合は、(A)成分5〜100重量
部、好ましくは10〜95重量部、さらに好ましくは3
0〜80重量部、(B)成分95〜0重量部、好ましく
は90〜5重量部、さらに好ましくは70〜20重量部
である。(A)成分が5重量部未満では防振特性の充分
な改良効果がみられない。かくて、本発明では、(A)
成分と(B)成分とをブレンドし、必要ならば、芳香族
系、ナフテン系、パラフィン系などのオイルで油展し、
次いでカーボンブラック、シリカ、炭酸マグネシウム、
炭酸カルシウム、ガラス繊維などの充填剤、ステアリン
酸、亜鉛華、老化防止剤、加硫促進剤ならびに加硫剤な
どの通常の加硫ゴム配合剤を加え、防振ゴム組成物とな
すことができる。得られるゴム組成物は、成形加工後、
加硫を行い、自動車のエンジン廻り、船舶用の防舷材、
組み立てラインの精密位置決め用ストッパーなどの防振
用などの広い範囲の防振用途に好適に使用することがで
きる。
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に何ら制約されるものではない。なお、実施例
中、部および%は、特に断らない限り、重量部および重
量%を意味する。また、実施例中の各種の測定は、下記
の方法に拠った。ムーニー粘度 予熱1分、測定4分、温度100℃で測定した(JIS
K6300に準じた)。重合体のミクロ構造 赤外吸収スペクトル法(モレロ法)によって求めた。
試験機を用い、測定試料を120℃で5分間予熱したの
ち、60kgf/cm2 の荷重をかけ、直径2mmの円
柱状で押し出した際の表面の形状を目視で比較した。数
値が大きいほど、加工性が良好である。なお、縮みは、
押し出し後の試料を室温で1時間放置し、長さ10cm
の切断したのち、100℃で1時間加熱処理を行った後
の縮み率を評価した。 5;押し出したのちのゴム組成物の縮みが小さく、表面
も滑らかでささくれが見られない。 4;上記5と下記3の中間 3;押し出したのちのゴム組成物の縮みは小さいが、表
面にささくれが目立つ。 2;上記3と下記1の中間 1;押し出したのちのゴム組成物の縮みが大きく、表面
も荒く、ささくれが目立つ。
301に準じて測定した。伸長疲労試験 デマッチャ屈曲試験機を用い、0.7mmの切り込みを
入れ、50%または100%伸長で繰り返し伸長屈曲さ
せ、切断までの回数、ならびに切り込みなしで100%
伸長で繰り返し伸長屈曲させ、切断までの回数で評価し
た。回数の大きいほど良好である。防振特性 加硫物をJIS K6301により静的剪断弾性率Gs
を求め、また(株)岩本制作所製の粘弾性スペクトロメ
ーターを用い、振動数5Hzで測定した複素動的ヤング
率の実数部〔E′(5Hz)〕と振動数100Hzで測
定した複素動的ヤング率の実数部〔E′(100H
z)〕との比(静動比)〔E′(100Hz)/E′
(5Hz)〕で表し、Gsが大きいほど、また静動比=
〔E′(100Hz)/E′(5Hz)〕が小さいほど
良好である。
成 合成例1{変性ポリブタジエンゴム(A)〔HPB
(A)の合成〕} 窒素置換した内容積5リットルのオートクレーブに、チ
ッ素雰囲気下でシクロヘキサン2,500g、1,3−
ブタジエン300gを仕込んだ。これらに、あらかじめ
オクタン酸ネオジム(0.18mmol)およびアセチ
ルアセトン(0.37mmol)を含んだシクロヘキサ
ン溶液、メチルアルモキサン(18.5mmol)のト
ルエン溶液、水素化ジイソブチルアルミニウム(3.9
mmol)のシクロヘキサン溶液および塩化ジエチルア
ルミニウム(0.370mmol)のシクロヘキサン溶
液を混合し、ネオジムの5倍量の1,3−ブタジエンと
25℃で30分間反応熟成させた触媒を仕込み、50℃
で30分間重合を行った。1,3−ブタジエンの重合転
化率は、ほぼ100%であった。次いで、重合溶液の温
度を50℃に保ち、ジオクチルスズビスオクチルマレー
ト(5.40mmol)を添加した。その後、30分間
放置し、2,4−ジ−t−ブチル−p−クレゾール1.
5gを含むメタノール溶液を添加し、重合停止後、スチ
ームストリッピングにより脱溶媒し、110℃のロール
で乾燥し、重合体を得た。この重合体のムーニー粘度
(ML1+4 、100℃)は45、シス−1,4−結合含
量は97.8%、1,2−結合含量は1.0%、Mw/
Mnは2.1であった。
リブタジエンゴム(B)〔HPB(B)〕、変性ポリブ
タジエンゴム(C)〔HPB(C)〕、および変性ポリ
ブタジエンゴム(E)〔HPB(E)〕を合成した。使
用した末端変性剤を、表1に示す。また、合成例1にお
いて、末端変性剤を使用しない以外は、ほぼ同様の方法
で未変性ポリブタジエンゴム(D)〔PB(D)〕を合
成した。なお、上記HPB(E)は、Mw/Mnが5.
1と大きく、比較の変性ポリブタジエンゴムである。こ
れらの変性、未変性ポリブタジエンゴムの物性を、表1
に示す。
ム Sn;ジオクチルスズビスオクチルマレート MDI;ポリメリックタイプのジフェニルメタンイソシ
アナート
方でゴム組成物を調製し、評価した。結果を表2〜3に
示す。実施例1〜8は、本発明の防振ゴム組成物であ
り、振動吸収特性と耐疲労特性に優れていることが分か
る。これに対し、比較例1〜3は、分子量分布の広いポ
リマーを使用しているため、耐疲労特性が劣る。また、
比較例4は、1,2−結合含量が高く、かつ分子量分布
の広いポリマーを使用しているため、振動吸収特性およ
び耐疲労特性が劣る。
て得られる特定のミクロ構造を有し、かつ分子量分布が
シャープな共役ジエン系重合体と他のゴムとを特定の割
合で含有するゴム組成物であり、公知の共役ジエン系重
合体に比較して振動吸収特性および耐疲労特性に一段と
優れた加硫物が得られる。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)共役ジエン系化合物を希土類元素
系触媒を用いて重合して得られる、シス−1,4−結
合含量が90%以上、1,2−結合と3,4−結合含
量の合計が8%以下、重量平均分子量(Mw)と数平
均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が3.5以下の
共役ジエン系重合体5〜100重量部と、 (B)天然ゴム、上記(A)成分以外のジエン系ゴムお
よびオレフィン系ゴムの群から選ばれた少なくとも1種
のゴム95〜0重量部〔ただし、(A)+(B)=10
0重量部〕 とを含むことを特徴とする防振ゴム組成物。 - 【請求項2】 (A)成分が、ポリブタジエンゴムの場
合1,2−結合含量が1.5%以下、ポリイソプレンゴ
ムの場合3,4−結合含量が5%以下、ブタジエン−イ
ソプレン共重合体の場合1,2−結合と3,4−結合含
量との合計が8%以下である請求項1記載の防振ゴム組
成物。 - 【請求項3】 (A)成分が、希土類元素系触媒を用い
て重合反応後、引き続き、末端変性剤を反応させて得ら
れる共役ジエン系重合体である請求項1または2記載の
防振ゴム組成物。
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JP07648198A JP4013002B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 防振ゴム組成物および防振ゴム |
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JPWO2013179651A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2016-01-18 | 株式会社ブリヂストン | 重合触媒組成物、合成ポリイソプレンの製造方法、及び合成ポリイソプレン |
US9365666B2 (en) | 2012-05-30 | 2016-06-14 | Bridgestone Corporation | Polymerization catalyst composition, method for producing synthetic polyisoprene, and synthetic polyisoprene |
JP2015229747A (ja) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | 株式会社ブリヂストン | 防振ゴム組成物及び防振ゴム |
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