JPH03281663A - 防振性ゴム - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は防振性ゴム、特には−２０〜８０℃の広い温度
範囲で防振特性が安定しており、さらに弾性率（バネ定
数）が低く、機械的強度もすぐれているので、自動車用
各種部品、カーオーディオ、屋外設置の振動機器、携帯
用コンパクトディスクプレイヤーなどに有用とされる防
振性ゴムに関するものである。

（従来の技術） 近年、コンビニ−ター、ＯＡ種機器オーディオ機器、自
動車用電子部品などについてはより一層の高性能化、高
精密化が進められていることから、これには熱や振動に
対する対策が重要視されている。

一般に防振用ゴムの特性を表す振動伝達率Ｔは、１自由
度系の強制振動の場合（１）式で示され二こで、ω０は
系の固有振動で　ωｏ−ｂ７１には防振用ゴムのバネ定
数、■は防振用ゴムで支えられた物体の買置、ωは外部
振動の周波数、ξは減衰比率で振動損失係数ｔａｎδと
の間にはξ＝ｔａｎδ／２の関係がある。

しかして、これらの機器に使用される防振性ゴムについ
ては■系の固有振動を小さくすること、つまりバネ定数
（弾性率）の小さいこと、■固有振動付近の振動（共振
周波数）に対するために振動損失係数ｔａｎδの大きい
こと、■広い温度範囲にわたフて振動特性（バネ定数、
ｊａｎδなど）が変化し難いものであること、という特
性が求められるのであるが、従来から防振ゴムとして用
いられているブチルゴム、フッ素系ゴムなどは室温付近
ではすぐれた防振性ゴムを示すものの、５０℃以上にな
ると防振性が悪くなり、０℃以下にな　硬くなってバネ
定数が大きくなり、共振周波数も高周波域に大きく変化
するために、ごく狭い温度範囲でしかその性能を維持で
きないという不利がある。

そのため、この防振ゴムについてはポリメタクリル酸メ
チル樹脂に可塑剤を添加したもの（特開昭５７−７３０
３８号公報参照）、天然ゴムなどと臭素化ブチルゴム、
スチレンをベースとするもの（特開昭５７−１６８９２
６号公報参照）などが提案されているが、これらも充分
な性能を示すものではない。

（発明が解決しようとするａｍ＞ 他方、合成ゴムとしてのシリコーンゴムは振動損失係数
ｔａｎδの値が０．１以下の小さいものであるために、
これは防振性ゴムとしては適当なものではないが、シリ
コーンゴムは耐熱性、耐寒性、耐候性、電気特性などに
すぐれており、特に広い温度範囲にわたって安定した振
動特性を示すものであることから、ポリイソブチレンに
シリコーンゴムを配合したもの（特開昭５４−４１９５
７号公報参照）、ブチルゴムにシリコーンゴムを配合し
たもの（特開昭５６−７６４４４号、特開昭５８−５９
２Ｆｒｌ公報参照）も提案されているが、これらには、
ポリイソブチレンゴムあるいはブチルゴムがシリコーン
ゴム中に必要以上に良好に、すなわち、粒径の小さな微
粒子状に分散するため、目的とする防振性が得られなか
ったり、防振性の温度依存性が大きい等の問題がある他
、加硫性、硬化後の機械的強度に問題がある。

（Ｘｉ！Ｕを解決するための手段） 本発明はこのような不利を解決した防振性ゴムに関する
ものであり、これは粒径が５〜５００μｍである防振特
性を有する合成ゴムをシリコーンゴム相中に分散させて
なることを特徴とするものである。

すなわち、本発明者らは広い温度範囲で防振特性が安定
している防振性ゴムを開発すべく種々検討した結果、防
振特性を有する合成ゴムをシリコーンゴム相中に分散さ
せると広い温度範囲、例えば−２０〜８０℃という温度
範囲で防振特性の安定した防振性ゴムが得られ、この硬
化物が機械的強度のすぐれたものになることを見出すと
共に、ここに使用する合成ゴムについてはその粒径が５
μ閣未満のものでは充分な防振性が得られず、５００μ
腸より大きいものとするとこの複合材料の成形加工性が
わるくなって硬化物の機械的強度が低下するので、これ
は５〜５００μ層の範囲のものとすることがよいという
ことを確認して本発明を完成させた。

（作用） 本発朔の防振性ゴムは粒径５〜５００μ閣の防振特性を
有する合成ゴムをシリコーンゴム相中に分散させたもの
である。

本発明の防振性ゴムを構成する防振特性を有する合成ゴ
ムは通常防振用ゴムとして使用されている公知のもので
よく、したがってこれは具体的にはブチルゴム、ハロゲ
ン化ブチルゴム、スチレン−ブタジェンゴム、フッ素ゴ
ム、フルオロフォスフアゼンゴムあるいは天然ゴム、イ
ソプレンゴム、ブタジェンゴムにブチルゴムなどを混合
したものが例示されるが、これらは加硫後の振動損失係
数ｔａｎδが０．１５以下のものでは充分な防振性が得
られない場合があるのでｔａｎδが０１５以上のものと
することが好適である。

また、この合成ゴムが分散されるシリコーンゴムは通常
使用されている公知のものでよく、したがフてこれは一
般式 ％式％ で示され、Ｒがメチル基、エチル基、プロピル基、ブチ
ル基などのアルキル基、ビニル基、アリル基などのアル
ケニル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、さ
らにはこれらの炭素原子に結合している水素原子の一部
または全部を八ロゲン原子、シアノ基などで置換したク
ロロメチル基、トルフルオロプロピル基、シアノエチル
基などから構成される非置換または置換の同一または異
種の炭素数１〜１０の、好ましくは炭素数１〜８の一価
炭化水素、ａは１．９８〜２．０２の数であるジオルガ
ノポリシロキサンを主成分とし、これに硬化剤としての
有機過酸化物を添加したものあるいは、この主剤として
のジオルガノポリシロキサンをアルケニル基含有オルガ
ノポリシロキサンとし、これに硬化剤としてのオルガノ
ハイドロジエンポリシロキサンおよび付加反応触媒とし
ての白金系化合物を添加したものとし、加熱等によりこ
れを硬化させればよい。またこれに重合度１００以下の
低分子量シロキサン、シラノール基含有シラン、アルコ
キシ基含有シラン等の分散剤やシリカヒドロゲル、シリ
カエアロゲルなどの補強性シリカや酸化鉄、酸化セリウ
ム、オクチル酸鉄、酸化チタンなどの耐熱性向上剤、無
機質充填剤、顔料、白金化合物、パラジウム化合物など
の難燃性助剤などを添加したものとすればよい。

上記した主成分としてのジオルガノポリシロキサンにお
いては、そのＨの９８％以上は炭素数１〜４のアルキル
基、特にはメチル基であるものとし、他にビニル基、フ
ェニル基、３，３．３−トルフルオロプロピル基を含む
ものとすればよく、このものは分子構造が直鎮状のもの
とすることが好ましいが、これは分子中に一部分枝鎖状
のものを含有していても問題はない、また、このものは
重合度が３，０００〜３０，０００のものとすればよく
、加工性の面からは４，０００〜１０，０００のものと
することがよい。

また、硬化剤としての有機過酸化物としては例えばベン
ゾイルパーオキサイド、モノクロルベンゾイルパーオキ
サイド、ｐ−メチルベンゾイルパーオキサイド、２．４
−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパー
ベンゾエート、ジクミルバーオキサイ、２．５−ビス（
ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、
２．５−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジ
メチルヘキシンやシミリスチルパーオキシカーボネート
、ジシクロドデシルバーオキシジカーボネート等のジカ
ーボネート類、ｔ−ブチルモノパーオキシカーボネート
類、下記式 ） （但し、式中Ｒ１は前記したＲと同様の炭素数３〜１０
の一価炭化水素基である。）で示される化合物などが例
示され、これらはその１種または２種以上に組合わせで
使用すればよいが、この配合量は主成分としてのジオル
ガノポリシロキサン１００重量部に対し、０．５〜５重
量部とすればよい。

また、この硬化剤としては前記した主成分としてのジオ
ルガノポリシロキサンがアルケニル基を含有するもので
ある場合には硬化剤としてこのアルケニル基と付加反応
するけい集結合水素原子を１分子に２個以上含有するオ
ルガノハイドロジエンシロキサンを添加し、この硬化触
媒として塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィンまたはビ
ニルシロキサンとの錯体、塩化白金酸のアルコール溶液
などで例示される白金系の付加反応用触媒を添加しても
よく、この配合量は主成分としてのジオルガノポリシロ
キサンに対し、白金量として５〜５ｏＯｐｐｍ　％好ま
しくは２〜２００ｐｐｉ＋とすればよい。なお、このオ
ルガノハイドロジエンシロキサンとしては例えば一般式 ％式％ （式中、Ｒ２は前記したＲと同様の、アルケニル基を除
く炭素数１〜１０の置換または非置換の１価炭化水素基
、ｂ、ｃはそれぞれ正の数で、かつｂ＋ｃは１．０〜３
，０を示す）で表わされる分子中に少なくとも２個のけ
い素−水素結合を有するオルガノハイドロジエンシロキ
サン（Ｒ２はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基などのアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリ
ール基、３，３゜３−トリフルオロプロピル基であるこ
とが好ましい）が挙げられ、この付加反応用硬化剤とし
てのオルガノハイドロジエンシロキサンは前記したジオ
ルガノポリシロキサン中のアルケニル基と反応するけい
素−水素結合（＃５ｉ−Ｈ）を少なくとも２個含有する
ものとされるが、この重合度は３００以下のものが好ま
しい、＊たこのものは従来から知られている線状構造、
環状構造、分枝鎖構造のいずれであフてもよく、この添
加量は前記ジオルガノポリシロキサン中のアルケニル基
量（モル数）に対してそのｇｓｉ−Ｈ結合がモル数で５
０〜３００％の範囲となる量とすればよい。

本発明の防振性ゴムは上記した防振特性を有する合成ゴ
ムをシリコーンゴム相中に分散させたものであるが、こ
の分散方法は合成ゴムとシリコーンゴムを単純に混合す
ると合成ゴムが分散され過ぎて目的とする防振性が得ら
れなくなり、共振周波数の温度依存性が大きくなるので
、これは合成ゴムを加硫させてから液体窒素などで冷却
しながら粉砕機で粒状化し、ついでシリコーンに配合す
るか、半加硫させた合成ゴムをシリコーンゴムと混合す
るという方法で行なうことがよい。また、このときの合
成ゴムはその粒径が５μｍ未満のものであるとシリコー
ンゴムとの混合物が充分な防振性を示さず、５００μｍ
より大きいものとするとシリコーンゴムとの複合材料の
成形加工性がわるくなり、硬化後の機械的強度が低下す
るのでこれは粒径が５〜５００μｍの範囲のものとする
必要があるが、この好ましい範囲は１０〜２００μ閣と
される。

この合成ゴムとシリコーンゴムとの配合比率は合成ゴム
が体積分率で１０％未満では充分な防振性が得られず、
６０％を越えると共振周波数の温度依存性が大きくなる
ので、合成ゴム１０〜６０％、シリコーンゴム９０〜４
０％の範囲とすることがよい。

なお、このようにして得られた本発明の防振性ゴムは所
定の粒径の合成ゴムがシリコーンゴム相に所定量分散さ
れており、シリコーンゴムが広い温度範囲で防振特性が
安定しているので、−２０〜８０℃という広い温度範囲
で防振特性が安定したものとなるし、このものは加硫性
もよく、加硫後の硬化物はシリコーンゴムの物理的性質
をもつものとなり、耐熱性、耐寒性、電気的性質のすぐ
れたものとなり、機械的強度もすぐれたものとなるので
、自動車各種部品、カーオーディオ、屋外設置の振動機
器などに有利に使用することができるようになる。

（実施例） つぎに本発明の実施例、比較例をあげるが、例中の部は
重量部を示したものであり、例中における振動損失係数
ｔａｎδ、弾性率、共振周波数、振動伝達率は下記の方
法による測定値を示したものである。

（振動損失係数ｔａｎδ、弾性率） 厚さ２１■のシートからサンプルを切り出し、このサン
プルに１００ｇの張力を与え、２％の歪み、３０Ｈｚの
周波数で粘弾性スペクトロメーター［（株）若木製作所
製］を用いて測定する。

（共振周波数ω。、振動伝達率） サンプルとして、図１に示すような形状に成形したもの
を用い、このサンプル４ケの上に図２に示すような荷重
（５，５ｋｇ）を載せる。恒温槽で温度条件を一３０〜
８０℃の範囲で変化させ、図３の測定システムでＦＦＴ
アナライザー、加振機を用い振動を加える。振動台と荷
重に取り付けた加速度センサーの信号をＦＦＴアナライ
ザーにより分析し、振動伝達率を求める。（共振周波数
は振動伝達率がピークのときの周波数であり、このピー
クの小さいものほど防振性がある。） 比較例１ シリコーンゴムコンパウンド・にＥ−９５１０［４越化
学工業（株）製、商品名１１００部に有機過酸化物・Ｃ
−８［信越化学工業（株）製、商品名］２部を添加し、
２木ロールで混合したのち、温度１６５℃で１０分間圧
縮成形して厚さ２ｍｍのシートを作成した。

一方、第１図に示した金具２にブライマー・Ｎｏ、１６
７　［信越化学工業（株）製、商品名］を塗布したのち
、これに上記と同様の配合物を１６５℃で１０分間金型
成形して′ｓ１図に示したようなサンプル１を作り、次
にそれぞれのサンプルを２００℃で１時間熱処理した。

比較例２ ブチルゴム−ｌｌＲ３６５［日本合成ゴム（株）製、商
品名１１００部にＨＡＦカーボン旭＃７０［塩カーボン
（株）製、商品名１４０部、亜鉛華ＺｎＯ５部、ステア
リン酸１部および老化防止剤ツクラックＭＢ［大向新興
化学工業（株）製、商品名１２部を添加し、加圧ニーダ
−で混合し、これにさらに加硫剤としてツクセラーＳ１
ツクセラーＴＴ１ツクセラーＭ、ツクセラーＢＺ［大向
新興化学工業（株）製、商品名］をそれぞれ１部０．５
部、０．５部、０．５部を添加し、２本ロールで混合し
てから、１７０℃で１５分間圧縮成型して厚さ２ｍｍの
シートを作り、一方、第１図に示した金具２にパワーロ
ックＥＰ−Ｓ　（早用ゴム（株）製、商品名）を塗布し
てからこれに上記と同様の配合物を１７０℃で１５分間
金型成形して第１図に示したサンプル２を作った後、そ
れぞれのサンプルを２００℃で１時間熱処理した。

比較例３ フッ素ゴム・パイトンＥ−６０Ｃ［昭和電工・デュポン
（株）製、商品名１１００部にＭＴカーボン３０部、マ
グネシウム３部、水酸化カルシウム６部を添加して２木
ロールで混合したのち、１７０℃で２０分間圧縮成形し
た厚さ２■のシートを作り、方、第１図に示した金具２
にモニカスＱＺＲ−４８［（株）横浜高分子研究新製、
商品名〕を塗布したのち、これに上記と同様の配合物を
１７０℃で２０分間金型成形して３４１図に示したサン
プル３を作った後、それぞれのサンプルを２００℃で１
時間熱処理した。

測定例１ 上記した比較例１，２．３で得た厚さ２■のシートの振
動損失係数ｔａｎδと弾性率の温度依存性を粘弾性スペ
クトロメーターを用いて測定したところ、第４図〜第６
図に示したとおりの結果が得られ、この結果から比較例
１のシリコーンゴムは一４０〜１００℃の範囲でｔａｎ
δと弾性率はほとんど変化しないが、２５℃におけるｔ
ａｎδが０．０６であることから殆んど防振性がないこ
と、またブチルゴムとフッ素ゴムはｔａｎδと弾性率が
温度により大きく変化するが、２５℃におけるｔａｎδ
の値が０．４５゜０．５と大きいものであることが確認
された。

実施例１ 比較例２で作成したブチルゴム加硫物を液体窒素で冷却
しながら粉砕機で粉砕し、粒度で２０〜１００μｌであ
る粒状物を作った。

ついで、シリコーンゴム・ＫＥ−９５１０（前出）　１
００部に有機過酸化物・Ｃ−８（前出）２部を添加し、
２本ロールで混合したものに上記で得たブチルゴム加硫
物の粒状物３８部を混合してシリコーンゴム７０容量％
、ブチルゴム３０容量％からなるゴム混合物を作り、１
６５℃で１０分間圧縮形成して厚さ２ＩＩＩＯのシート
を作成した。一方、３部８１図に示した金具２にブライ
マーＮｏ、１８７　（前出）を塗布し、これに上記と同
様の配合物を１６５℃で１０分間金型成形して第１図に
示したサンプル４を作フた後、それぞれのサンプルを２
００℃で１時間熱処理した。

実施例２ 比較例３で作ったフッ素ゴム硬化物を液体窒素で冷却し
ながら粉砕機で粉砕し、粒径が２０〜１５０μｍである
粒状物を作った。

ついで実施例１で作ったシリコーンゴム組成物１００部
にこのフッ素ゴム硬化物の粒状物６９．３部を添加混合
して、シリコーンゴム７０容量％、フッ素ゴム３０容量
％からなるゴム混合物を作り、実施例１と同様に処理し
て厚さ２顧■のシートおよび第１図に示したサンプル５
を作成した。

測定例２ 実施例１．２、比較例１，２．３で作られたサンプル１
〜５の振動伝達率を３４３図に示した加振機４、ＦＦＴ
アナライザー５、加速センサー６、パワーアンプ７、ア
ンプ８、レコーダー９からなる測定システムを用いて一
３０〜８０℃という温度条件で測定したところ、第１表
に示したとおりの結果が得られ、この結果から本発明の
実施例１．２で作られたサンプル４．５は２５℃におけ
る防振性（共振周波数における振動伝達率の値）が比較
例２．３で作られたサンプル２．３のものに比べてやや
低いけれども、温度依存性ははるかに小さいものである
ことが確認された。なお、第７図は比較例２で作られた
サンプル２の測定結果を示したものである。

第 １ 表 （発明の効果） 本発明は防振性ゴムに関するもので、これは前記したよ
うに粒径が５〜５００μ層である防振特性を有する合成
ゴムをシリコーンゴム相中に分散させてなることを特徴
とするものであるが、このようにして得られる防振性ゴ
ムは防振特性を有する合成ゴムがごく狭い温度でしかそ
の性能を維持することができないが、広い温度範囲で安
定した振動特性を示すシリコーンゴム相中に分散された
ものであるので、−２０〜８０℃という広い温度で防振
特性が安定したものとなり、弾性率も低く、さらには機
械的強度のすぐれたものになるので、自動車用各種部品
、カーオーディオ、屋外設置の振動機器、携帯用コンパ
クトディスクプレイヤーなどに有用とされるという産業
上の有益性が与えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例、比較例で作られたサンプルの
形状、構造を示す図、第２図はこのサンプルの振動伝達
率を測定するためのサンプルの取付方法を示す図、第３
図はサンプルの振動伝達率測定装置の図、第４図〜第６
図は比較例１〜３で作られたサンプルの弾性率と振動損
失係数ｔａｎδの温度依存性を示すグラフ、第７図は比
較例２のブチルゴムの振動伝達率の温度依存性を示すグ
ラフである。 １・・・ゴム材料　　　　　２・・・金具・荷重 ・ＦＦＴアナライザー ・加速度センサー ・パワーアンプ ・レコーダ ・加振機 ・アンプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粒径５〜５００μｍである防振特性を有する合成ゴ
   ムをシリコーンゴム相中に分散させてなることを特徴と
   する防振性ゴム。 ２、防振特性を有する合成ゴムの２５℃における振動損
   失係数ｔａｎδが０．１５以上である請求項１に記載し
   た防振性ゴム。