JPS5914064B2 - 改良された防振ゴム用組成物 - Google Patents

改良された防振ゴム用組成物

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JPS5914064B2
JPS5914064B2 JP9671176A JP9671176A JPS5914064B2 JP S5914064 B2 JPS5914064 B2 JP S5914064B2 JP 9671176 A JP9671176 A JP 9671176A JP 9671176 A JP9671176 A JP 9671176A JP S5914064 B2 JPS5914064 B2 JP S5914064B2
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JP
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rubber
weight
ethylene
molecular weight
parts
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JP9671176A
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JPS5322551A (en
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敬 二見
康博 小田
正樹 石川
和幸 山本
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Sumitomo Riko Co Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、疲労破壊寿命を改良したエチレン−プロピレ
ンゴム製防振ゴム組成物に関するものである。
更に詳しくはキシレン溶液として70℃で5 測定した
極限粘度が1.0以下のエチレン−プロピレン−エチリ
デンノルボーネン三元共重合体10〜50重量%、同じ
ように測定した極限粘度が3.0以上のエチレン−プロ
ピレン−エチリデンノルボーネン三元共重合体90〜5
0重量%および″0 ゴム100重量部に対して20〜
80重量部の伸展油を混合してなる油展ゴムに、ゴム成
分100重量部に対して5〜90重量部のカーボンブラ
ックおよび0.1〜2重量部のイオウ、更に必要に応じ
てプロセス油を添加してなることを特徴とする15疲労
破壊寿命を改良した加硫可能な防振ゴム用組成物に関す
るものである。近年、自動車用防振ゴムに関しては廃棄
ガス対策にこたえる耐熱性にすぐれるものが要求されて
おり、従来の天然ゴム、SBR、ブチルゴム等から20
なる防振ゴム用加硫ゴムの耐熱性改良の検討及びEPD
M、エピクロルヒドリンゴム等耐熱ゴムの応用等が行わ
れてきている。
しかしこれらのゴムを使用しての開発には、接着性、動
特性、疲労破壊性についてまだまだ多くの問題点を残し
ており、ク5 その改良が望まれている。従来、市販さ
れているEPDMを使用した場合、NR製防振ゴムに比
べると疲労破壊寿命が劣り、特に初期の疲労破壊の出現
度合が多くNR製に比べると耐熱性には優れるものの、
安全度の観点か30らみると改善が要求される。
この疲労破壊寿命を向上させるためには、EPDM自身
の分子量を増加させる方法や、動的な破壊性能にすぐれ
るハイエチレンタイプを適用する方法等考えられるが前
者は未加硫ゴムの流動性を阻害し、後者は弾性率の35
温度依存性を大きくするといつた欠点をもつ為に簡車に
採用することは困難である。本発明者らは破壊特性に優
れる高分子量EPDMを中心にその流動性を改良し、し
かも防振ゴムに要求される諸特性、特にコンプレツシヨ
ンセツトや動特性を低下させることのない方向で防振ゴ
ム組成物の開発研究を重ねた結果、キシレン溶液として
70℃で測定した極限粘度が1.0以下のエチレンープ
ロピレンーエチリデンノルボーネン三元共重合体10〜
50重量%、同じように測定した極限粘度が3.0以上
のエチレンープロピレンーエチリデンノルボーネン三元
共重合体90〜50重量%およびゴム100重量部に対
して20〜80重量部の伸展油を混合してなる油展ゴム
にゴム成分100重量部に対し5〜90重量部のカーボ
ンブラツクおよび0.1〜2重量部のイオウ更に必要に
応じてプロセス油を添加してなることを特徴とするEP
DM組成物を加硫して使用することにより疲労寿命に優
れ、しかも耐熱防振ゴムとして必要な諸特性をも保持し
ていることを見出した。エチレン−プロピレンゴムを防
振ゴム用材料として適用する努力は各分野で行われてい
るが、その耐久性については例えば日本ゴム協会誌VO
L49第4号1976年P32lに見られるようにNR
に比べると大きく劣り、SBR.IIRと比べても高変
形下で劣るように紹介されている。
これは配合処方にもよるが材料ゴムとしてのエチレン−
プロピレンゴムが疲労破壊といつた観点から最適とは言
いがたいポリマー購造をしているからとも言える。従来
のエチレン−プロピレンゴムは分子量では極限粘度で1
.0〜2.5程度の範囲で分子量分布も正規分布に近い
分布を示し、中心となる分子量自身大きいとは言えない
。また高分子量油展ゴムも使用されうるが単独又はオイ
ル量調節のために極限粘度1.0〜2.5程度の非油展
ゴムとブレンドして使用されるのが通常で、この場合に
は流動性に劣り耐久性も充分でない。耐久性だけを向上
させるなら架橋密度を下げ低モジユラスな製品をつくれ
ばよいので第三成分もシンクロペンタジエンで高分子量
ポリマーを使用すれば目的は達せられるが、疲労中セツ
トが極端に大きくなり実用は無理である。本発明は高分
子量エチレン−プロピレンゴム主体に購成され、その高
分子量エチレン−プロピレンゴムは、分子量が通常のエ
チレン−プロピレンゴムでは不適であり、平均分子量で
200,000以上キシレン溶液として70℃で測定し
た極限粘度で3.0以上が不可欠であり、しかもセツト
として必要な十分な架橋密度を有するため、第三成分と
してエチリデンノルボーネンを有し十分なイオウ加硫が
進行し残留イオウを残さないものである。
更に低分子量エチレンプロピレンゴムにおいてはただ単
に流動性、加工性を向上させるだけでは防振ゴム用組成
物としては不適であり、それだけでは単なるプロセスオ
イルと同様な作用しかもたない。低分子量エチレンプロ
ピレンゴムとして必要とされる特性として未加硫状態で
は流動性に十分な作用を発揮し、加硫された後では充分
に低分子量なりに架橋することであり、もし架橋しなけ
れば、防振ゴムに必要な高(/刈1裂強度やすぐれたセ
ツト性能を付与することはできない。その為低分子量エ
チレンプロピレンゴムに於ても第三成分としてエチリデ
ンノルボーネンを使用することが必要である。この低分
子量ゴム成分が疲労時の応力を適当に緩和してくれるの
で寿命が改善されることが本発明の一つの特徴でもある
。本発明組成物のように高分子量エチレン−プロピレン
ゴム及び低分子量エチレン−プロピレンゴムの混和物で
も高分子量物が主体であるとたとえ低分子量物を混和し
ていても、バンバリーミキシングの際のカーボン分散は
混和時に添加するオイルの為、妨害されミクロなカーボ
ン分散の妨害が疲労破壊につながる。
したがつて高分子量のエチレン−プロピレンゴムと低分
子量のエチレン−プロピレンゴムからなるゴムは、カー
ボンブラツクを添加する前にあらかじめ油を加えて充分
に混和し油展ゴムとしておく必要がある。
その方法としては、たとえば高分子量エチレン−プロピ
レンゴムまたは/および低分子量エチレンープロピレン
ゴムの製造時に伸展油を加える方法がある。次にバンバ
リ一等でドライブレンドされるカーボンブラツクの量で
あるが、この様に高分子量ポリマーでは加工上より高充
填が望ましいが、防振ゴム特性での動的弾性率と静的弾
性率との比を高めてしまい、動特性で望ましくない。
従つてカーボンブラツクの量は90重量部以内に留める
必要がある。
以上の様な特殊な油伸展エチレンプロピレンゴムを用い
限定された配合物を使用して初めて本発明で目的とする
良好な防振ゴムが得られる。現在キシレン溶液70℃で
測定される極限粘度で3.0以上のエチレンプロピレン
ゴムはいくつか上市されているが本発明の様に少ないカ
ーボン添加量では混練が難しく、更に種々のバネ定数の
製品をつくる上に低いバネ定数では多くのプロセス油を
いれる為バンバリーミキシング時オイルが練り時の剪断
力を低下させカーボン分散を悪くさせ、高いバネ定数の
製品を製造する際にはオイル量を少なく調節する為、高
分子量エチレン−プロピレンゴムの流動性が著しく悪く
、成形困難となる。本発明はこうしたバランスのとれた
高品質のエチレン−プロピレンゴム製防振ゴムを製造す
る為の加硫ゴム組成物を提供するもので、その疲労破壊
寿命と成形時の流動性を改善しようとするものである。
本発明に用いられるエチレンプロピレンゴムは一般にエ
チレン−プロピレンゴムの製造において公知な有機金属
化合物及び遷移金属化合物を用いたいわゆるチーグラー
ナツタ系触媒を用いて合成される。
第三成分としてはエチリデンノルボーネンのようなイオ
ウとの架橋反応性の高いものが選ばれる。低分子量エチ
レンプロピレンゴムと高分子量エチレンプロピレンゴム
とは任意の方法で混合されつくることができる。すなわ
ち、固体状態でロール、バンバリーミキサ一又は押出機
で混合するかあるいは重合終了後で重合溶媒に溶解して
いる状態でかくはん混合することができる。
ただし、固体状態で混合する場合には高分子量エチレン
−プロピレンゴムを油展にする必要がある。しかし溶液
状態で混合する方が一般に緊密に混合されるのでより好
ましいであろう。その他エチレン−プロピレンゴムの製
造工程において同一反応器中又は2槽重合時の2槽目で
の反応中に第二の重合を行わせ高および低分子量二成分
ろ)らなるエチレンプロピレンゴムを製造することもで
きる。その際にはもちろん製造時に伸展油を混入させる
。本発明で用いられるエチレン−プロピレンゴムの低分
子量ゴムはキシレン溶液として70℃で測定した極限粘
度1.0以下、好ましくは0.3〜0.8、高分子量ゴ
ムのそれは3.0以上、好ましくは3.0〜4.0であ
り、伸展油量はゴム100重量部に対し20〜80重量
部、好ましくは35〜65重量部から成るものが望まし
い。本発明を用いたゴム製品製造に当つては従来エチレ
ン−プロピレンゴム等において広く一般に用いられる充
填剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤等の配合剤を巾広
く用いることができるが、充填剤としてはカーボンブラ
ツクを使用し、その添加量はゴム100重量部に対して
5〜90重量部、好ましくは40〜85重量部を用いる
ことが望ましい。これらの混練には通常のゴム混練機、
すなわちバンバリーミキサ一、オープンロール、あるい
はニーダ一等が使用される。
成形および加硫する手段は特に限定されるものではない
が、通常トランスフア一成形法および射出成形法が用い
られる。
以下に本発明の実施例を記すが、本発明はこれら実施例
に限定されるものではない。
以下の参考例および実施例に用いられるエチレン−プロ
ピレンゴムは下記の購造を有している。
参考例本発明でいう低分子量エチレン−プロピレンゴム
の製造法の具体例として上記低分子量エチレン−プロピ
レンゴムBの製造法をあげる。
ヘプタンを溶媒とし0Ce3−Ae2Et3C22系触
媒を用い38℃、15気圧で、エチリデンノルボーネン
を第三成分として連続的に重合を行つて三元共重合体を
製造する際、反応時間を1時間、エチレン、プロピレン
の合計の供給量をヘプタン12当り4モル、エチレンと
プロピレンとの供給比率を1:4、VOCl3触媒濃度
をヘプタン12当り0.19、エチリデンノルボーネン
供給量をヘプタン1e当り0,5モルとし、水素濃度を
ヘプタン1e当り0.02モルとする場合得られる三元
共重合体の極限粘度は0.75である。実施例 1 低分子量エチレン−プロピレンゴムAと高分子量エチレ
ン−プロピレンゴム1のドライブレンド系(バンバリー
ミキサ一でミツクス)の配合および特性を表1、表2、
表3に示す。
従来使用されているような高分子量エチレン−プロピレ
ンゴムと通常の分子量をもつエチレン−プロピレンゴム
のブレンド系を比較例として配合黒1に加える。なお防
振ゴムの弾性率を同一にして評価する必要があるためカ
ーボンブラツクとオイルで調節している。疲労破壊寿命
測定は厚み2mmの加硫シートより2号タンペルを打ち
ぬき、室温にてO〜200%の定変位繰返し引張疲労を
行い破壊されるまでの寿命で判定した。上表のとおり本
発明組成物(配合黒(2),(3))の?労破壊寿命は
従来のエチレン−プロピレンゴムミリ成るもの(配合黒
(1))に比して平均寿命およ下初期破壊率共にすぐれ
ている。
更に本実帷例の配合Jf6.(2)および(3)はコン
パウンドのムー[メ[粘度が低く流動性がすぐれているこ
とがわかる。
実施例 2 低分子量エチレン−プロピレンゴムA又はBと高分子量
エチレン−プロピレンゴム1とを重量比で30:119
の割合で(ただし高分子量エチレン−プロピレンゴムは
油展ゴムなのでベースポリマーでは30:70の割合に
なる)ヘキサン溶液中で完全に攪拌混合して溶液ブレン
ドし沈殿凝固乾燥して得た試料を用いた。
その配合および特性を表4、表5、表6に示す。上表か
ら明らかなように実施例の配合應(2),(3)は比較
例の配合黒(1)に比しコンパウンド粘度が低く流動性
にすぐれ平均疲労破壊寿命も初期破壊率もすぐれている

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 キシレン溶液として70℃で測定した極限粘度が1
    .0以下のエチレン−プロピレン−エチリデンノルボー
    ネン三元共重合体10〜50重量%、同じように測定し
    た極限粘度が3.0以上のエチレン−プロピレン−エチ
    リデンノルボーネン三元共重合体90〜50重量%およ
    びゴム100重量部に対して20〜80重量部の伸展油
    を混合してなる油展ゴムに、ゴム成分100重量部に対
    して5〜90重量部のカーボンブラックおよび0.1〜
    2重量部のイオウ更に必要に応じてプロセス油を添加し
    てなることを特徴とする疲労破壊寿命及び流動性を改良
    した加硫可能な防振ゴム用組成物。
JP9671176A 1976-08-12 1976-08-12 改良された防振ゴム用組成物 Expired JPS5914064B2 (ja)

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JPS5322551A JPS5322551A (en) 1978-03-02
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