JPH1182739A

JPH1182739A - 空気バネ用ゴム組成物

Info

Publication number: JPH1182739A
Application number: JP23806897A
Authority: JP
Inventors: Harutaka Tomokuni; 治隆友國
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＰＤＭを配合してあっても耐摩耗性の維持
しやすい空気バネ用ゴム組成物を提供すること。【解決手段】他物に対する取付部を有する空気バネを
形成するための主材となるゴム材料にＥＰＤＭ及びフッ
素樹脂を配合してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、他物に対する取付
部を有し、例えば車両等の車両用バネとして、緩衝機能
を発揮する空気バネを形成するための、空気バネ用ゴム
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の空気バネ用ゴム組成物として
は、屈曲疲労等、繰り返し変形に対する耐久性、オゾン
によるクラック発生等、使用環境に対する耐候性、他物
に接触しつつ伸縮する場合にその他物との間で生じる摩
擦等、摩擦力に対する耐摩耗性、等が要求される場合が
多い。そのため、主材となるゴム材料としては、クロロ
プレンゴム（ＣＲ）と天然ゴムとをブレンドしたものが
多用されている。ところがこのようなゴム組成物は、低
温環境下（特に５℃以下）において硬化し、弾性力が低
下しやすいことや、耐候性の面での問題点があり、この
ような問題点を解消すべく、主材となるゴム材料にＥＰ
ＤＭを配合することが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなＥＰＤＭ
配合のゴム材料は、耐候性に優れているということが知
られている（例えば特開昭４７−４２８４号公報参
照）。ところが、このようなゴム材料は、空気バネ用ゴ
ム組成物に要求される先述の性質のうち、耐摩耗性の点
においてクロロプレンゴム（ＣＲ）と天然ゴムとをブレ
ンドしたものに劣るため、単純にＥＰＤＭ配合のゴム材
料をもって空気バネを形成すると、耐摩耗性が不十分に
なってしまうおそれがあって、耐摩耗性が改善されたゴ
ム材料が望まれている。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記実状に鑑
み、ＥＰＤＭを配合してあっても耐摩耗性の維持しやす
い空気バネ用ゴム組成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ＥＰＤＭ配
合のゴム組成物にフッ素樹脂を配合してある場合に、そ
のゴム組成物の耐摩耗性が向上させられることを見いだ
し、本発明に想到したものであって、前記目的を達成す
るための本発明の空気バネ用ゴム組成物の特徴構成は、
他物に対する取付部を有する空気バネを形成するための
空気バネ用ゴム組成物であって、主材となるゴム材料に
ＥＰＤＭ及びフッ素樹脂を配合してある点にある。ま
た、前記フッ素樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）であることが好ましく、前記フッ素樹脂を
低分子量ポリエチレンとともに配合してあることが好ま
しく、前記ゴム材料におけるＥＰＤＭの配合割合が、１
０ｐｈｒ〜２５ｐｈｒ、前記ゴム材料におけるフッ素樹
脂の配合割合が、１ｐｈｒ〜１５ｐｈｒであることが好
ましい。さらに、前記ゴム材料における前記フッ素樹脂
と、低分子量ポリエチレンとが、そのフッ素樹脂と低分
子量ポリエチレンとを混合した状態で、融点が１００℃
以上１４０℃以下になるように配合してあることが好ま
しい。

【０００６】尚、本明細書中に「ｐｈｒ」と示すもの
は、組成物中のゴム成分（ＥＰＤＭを含む）を１００重
量部としたときの各成分の重量部を示すものである。

【０００７】〔作用効果〕取付部を有する空気バネに、
緩衝機能を発揮させるべく使用すると、その空気バネが
弾性変形しつつ、主に他物と接当箇所において、特に、
空気バネを構成するゴム材料が接触による摩擦力を受け
ることになる。ここで、前記ゴム材料がＥＰＤＭ配合の
ゴム組成物にフッ素樹脂を配合してあるものであれば、
先の知見に基づき、前記フッ素樹脂が、高い耐摩耗性を
発揮するのを期待できるわけである。つまり、以下のよ
うに説明することが出来る。ゴム組成物表面にフッ素樹
脂が存在し、他物との接触時における摩擦係数を低減す
ることが出来る。このため、前記空気バネを構成するゴ
ム材料の他物との接当箇所における接触による摩擦力は
小さく、空気バネのゴム組成物の摩滅量は、少なくな
り、結果として高い耐摩耗性を発揮するのである。従っ
て、本来のＥＰＤＭの配合による高い耐候性に加え、フ
ッ素樹脂を共存させることによる高い耐摩耗性をも併せ
持たせた、空気バネ用ゴム組成物が得られる。

【０００８】本発明者は、検討の結果、前記ゴム材料に
おけるＥＰＤＭの配合割合は、１０ｐｈｒ〜２５ｐｈｒ
であることが好ましいことを実験的に見いだした。つま
り、前記ゴム材料の耐候性は、１０ｐｈｒ程度まではＥ
ＰＤＭの配合量の増加に伴い高い耐候性を発揮するもの
の、安定した高い耐候性は得られず、また、２５ｐｈｒ
以上配合量を増加させてもあまり耐候性の向上が見られ
ないために、安定した耐候性を得られるものの、逆に、
引っ張り強度の低下に伴う耐久性の低下がみられるよう
になり、２５ｐｈｒ以上の配合は好ましくないのであ
る。

【０００９】また、前記ゴム材料における前記フッ素樹
脂の配合割合が、１ｐｈｒ〜１５ｐｈｒであれば、十分
な耐摩耗性を発揮するが、それ以上大量に配合しても、
摩擦係数のさらなる大幅な低減はなく、逆に、引っ張り
強度の低下が認められるため、耐久性の面で好ましくな
い。尚、前記フッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオ
ロアルキルアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、テトラ
フルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体
（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合
体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（Ｐ
ＣＴＴＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共
重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド
（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等の
フッ素原子を持ったプラスチックの総称であり、いずれ
を用いることも可能であるが、特にＰＴＦＥが一般的に
利用されるものとして、耐久性、コスト面で好ましいも
のといえる。また、前記フッ素樹脂を低分子量ポリエチ
レンとともに配合してあることが好ましく、このように
すれば、前記フッ素樹脂のゴム材料中への分散性が向上
し製品の、引っ張り強度の向上等に寄与することができ
る。この際の配合としては、そのフッ素樹脂と低分子量
ポリエチレンとを混合した状態で、融点が１００℃以上
１４０℃以下になるようにするとよい。

【００１０】尚、前記主材となるゴム材料としてはクロ
ロプレンを主材とするものが好ましいのであるが、他
に、天然ゴム、イソプレンゴム、ＳＢＲ、ＢＲ、ＮＢ
Ｒ、ＦＫＭ等を用いることが出来る。

【００１１】また、本発明の先の記載は、上述の組成に
加えて、他の添加剤等を使用するのを妨げるものではな
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、空気バネは、
車両の支持部分に用いられるものであって、ベローズ型
のゴム筒１の両開口部２に、他物に対する取付部３を形
成してあり、車軸に設けたバネ受け４と車体５との間に
介装して用いられる。

【００１３】前記ゴム筒１は、図２，３に示すように、
内層ゴム１１と外層ゴム１２との間に補強繊維コード層
１３を埋設した３層構造となっており、ゴム筒１の開口
部２の端縁部近傍には、開口部２周りを保形する環状ワ
イヤ６を埋設してある。前記補強繊維コード層１３は、
補強繊維コードを、前記環状ワイヤ６を巻き込んで折り
返し、補強繊維コードが２層に重なり合う状態で前記ゴ
ム筒１に埋設された状態に形成してある。前記内層ゴム
１１及び外層ゴム１２には、表１（実施例１）に示す組
成のＥＰＤＭ配合クロロプレン組成物を用いる。また、
前記補強用繊維コードとしては、有機繊維、無機繊維が
挙げられ、具体的には、ナイロン、ポリエステル、ポリ
アラミド等の高強度繊維、カーボン繊維等が用いられ
る。

【００１４】このゴム筒の、引っ張り強度、耐オゾン
性、耐摩耗性、補強繊維コードとの接着性を調べたとこ
ろ、通常用いられるゴム組成物（比較例３）で製造した
ゴム筒に比べてほぼ同等の引っ張り強度を有しながら
も、高い耐摩耗性、耐オゾン性、接着性を有することが
わかった。

【００１５】

【表１】

【００１６】尚、表１に示す各材質としては以下に示す
ものを用いた。 ○ クロロプレンゴム：東ソー（株）製ＴＳＲ−５４ ○ 天然ゴム：ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄（１００℃）６０
に調整した天然ゴム ○ ＥＰＤＭ：出光ＤＳＭ（株）製、ケルタン４７０３ ○ 老化防止剤６Ｃ：住友化学工業（株）製 ○ 老化防止剤ＯＤＡ：大内新興化学工業（株）製 ○ ＦＥＦカーボンブラック：旭カーボン（株）製 ○ プロセスオイル：ジャパンエナジー（株）製Ｘ−１
４０ ○ ワックス：大内新興化学工業（株）製ミクロクリス
タルワックス、サンノック ○ エクストンＫ−１：川口化学工業（株）製 ○ 加硫促進剤ＤＭ：大内新興化学工業（株）製 ○ 加硫促進剤ＴＴ：住友化学工業（株）製 ○ polyfluo 400：マイクロパウダー（株）製、主成分
はＰＴＦＥと低分子量ＰＥ、融点１２１℃〜１３２℃ ○ ＰＴＦＥ粉末：（株）喜多村製、ＫＴＬ・４Ｎ

【００１７】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。表１に示す各ゴム組成物からゴムシートを製造
し、各種耐久試験に供したところ表２のようになった。

【００１８】

【表２】

【００１９】尚、各種試験については、１５０℃、３０
分プレス加硫により成型したゴムシートを用い、以下の
ようにして行った。 ○ 引っ張り強度：ＪＩＳＫ６３０１による。 ○ 耐オゾン性：ＪＩＳＫ６３０１による。オゾン濃
度５０ｐｐｈｍの環境下で、４０℃で、０〜３０％の伸
長復元の繰り返しを４０ｒｐｍで繰り返した場合に、ゴ
ムシートにクラックが発生するまでの時間を測定した。 ○ 耐摩耗性：ＪＩＳＫ６２６４による。荷重９．８
Ｎでのテーバー摩耗試験による１０００回転後の摩耗量
を、比較例３を１００とした比率にてあらわした。（値
が大きいほど摩耗しにくいことを示す） ○ 接着性：ＪＩＳＫ６３０１による。補強繊維コー
ド層を天然ゴム／ブタジエンゴムブレンド系ゴム組成物
で被覆したもの（トッピングスダレ）を加硫成型時に接
着一体化させたものを用意し、引っ張り速さ５０ｍｍ／
ｍｉｎでの１８０゜剥離抵抗を調べた。

【００２０】その結果、比較例３に示すものに対してＥ
ＰＤＭをブレンドすると、耐オゾン性が向上する一方耐
摩耗性が低下していることがわかるが、これに対してpo
lyfluo 400を用いた実施例１、２の場合、高い引っ張り
強度を維持しながらも、高い耐摩耗性を示すことがわか
った。また、polyfluo 400にかえてＰＴＦＥを用いた実
施例３場合にも、同様の効果が得られていることがわか
る。また、実施例１，３を比較すると、ポリエチレンの
存在により、ＰＴＦＥの分散性が向上し、引っ張り強度
や接着性の向上に寄与していることもわかる。

【００２１】〔別実施の形態〕前記内面ゴムと前記外面
ゴムとを異なる材質から形成してあっても良い。また、
フッ素樹脂を低分子量ポリエチレンとの配合物としてゴ
ム材料に配合する際には、例えば、ポリフロー１２０、
１５０，１９０，２００、３０２、３７３、５２３Ｘ
Ｆ、５４０（いずれもマイクロパウダー社製）を用いる
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気バネの概略図

【図２】空気バネの縦断面図

【図３】空気バネの切り欠き斜視図

【符号の説明】

１ゴム筒２開口部３取付部６環状ワイヤ１１内層ゴム１２外層ゴム１３補強繊維コード層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ１６Ｆ 9/04 Ｆ１６Ｆ 9/04 15/04 15/04 ＡＦ１６Ｊ 3/04 Ｆ１６Ｊ 3/04 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】他物に対する取付部を有する空気バネを
形成するための空気バネ用ゴム組成物であって、主材となるゴム材料にＥＰＤＭ及びフッ素樹脂を配合し
てある空気バネ用ゴム組成物。
【請求項２】前記フッ素樹脂が、ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）である請求項１に記載の空気バネ
用ゴム組成物。
【請求項３】前記フッ素樹脂を低分子量ポリエチレン
とともに配合してある請求項１〜２のいずれか１項に記
載の空気バネ用ゴム組成物。
【請求項４】前記ゴム材料におけるＥＰＤＭの配合割
合が、主材となるゴム材料１００重量部に対して１０重
量部〜２５重量部である請求項１〜３のいずれか１項に
記載の空気バネ用ゴム組成物。
【請求項５】前記ゴム材料におけるフッ素樹脂の配合
割合が、主材となるゴム材料１００重量部に対して１重
量部〜１５重量部である請求項１〜４のいずれか１項に
記載の空気バネ用ゴム組成物。
【請求項６】前記ゴム材料における前記フッ素樹脂
と、低分子量ポリエチレンとが、そのフッ素樹脂と低分
子量ポリエチレンとを混合した状態で、融点が１００℃
以上１４０℃以下になるように配合してある請求項２〜
５のいずれか１項に記載の空気バネ用ゴム組成物。