JPH1087880A - 防振ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車用防振ゴム組成物において、劣化に
対する抵抗性に優れたものを提供する。 【解決手段】天然ゴムを５０重量％以上含むゴム成分１
００重量部に対して、下記（１）〜（３）の特徴を備え
た安定剤０．５〜７重量部を配合する。 （１）下記一般式（Ｉ）で表される化合物（Ａ）と下記
一般式（II）で表される化合物（Ｂ）とよりなり、
（２）前記両化合物の重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．８〜
４であり、（３）前記安定剤全体（Ａ）＋（Ｂ）におけ
るパラ異性体の含有率が８５重量％以上である。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防振ゴム組成物に
関する。特には、自動車用エンジンマウント等、自動車
用防振ゴムの組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や車両の振動を吸収し騒音を防止
するため、エンジンマウント等のマウント材、ブッシュ
材、ダンパー材などには防振ゴムが用いられる。

【０００３】防振ゴムを組成する高分子材料としては、
防振性能と繰り返し変形に対する抵抗性とを備えたもの
である天然ゴム系高分子材料が一般に用いられる。すな
わち、天然ゴム単独、または、天然ゴムを主体とした他
のゴムとのゴムブレンドに対して適当な充填材、油剤等
が配合され成形される。ゴムブレンドとしては、例えば
天然ゴムとブタジエンゴムとを８０／２０の重量比で配
合したもの等が用いられている。

【０００４】自動車用防振ゴムにおいては熱劣化に対す
る耐久性が要求されるため、上記天然ゴム系高分子材料
に適当な熱安定剤が添加される。熱安定剤の代表的なも
のとしては、Ｎ−フェニル−Ｎ'−イソプロピル−パラ
フェニレンジアミン（３Ｃ）及び、２−，２−，４−ト
リメチル−１，２−ジヒドロキノリン（ＲＤ）が挙げら
れる。比較的特殊な熱安定剤としては、特開昭５３−３
６５４８、特開昭５７−１１５４３６及び特開平３−３
９３３７に開示のものが挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のゴム組
成物から得られる防振ゴムは、１００℃数百時間といっ
た促進熱劣化条件の後には、強度、靱性、疲労に対する
抵抗性、及び、振動吸収性能が著しく低下する。

【０００６】したがって、自動車用防振ゴムのように、
長期に亘って過酷な条件で使用されるものについては、
防振性能の信頼性が必ずしも十分でなかった。特に、近
年、乗り心地の改善と騒音の低減に対する要求が高まる
にともない防振ゴムに対する性能要求も厳しさを増して
いるが、従来の防振ゴム組成物ではこの要求に十分答え
ることが出来なかった。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑み、防振性能と
その耐熱安定性とに優れた防振ゴム組成物を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の防振ゴム組成
物においては、天然ゴムを５０重量％以上含むゴム成分
１００重量部に対して、下記（１）〜（３）の特徴を備
えた安定剤０．５〜７重量部を配合してなることを特徴
とする。

【０００９】（１）下記一般式（Ｉ）で表される化合物
（Ａ）と下記一般式（II）で表される化合物（Ｂ）とよ
りなり、（２）前記両化合物の重量比（Ｂ）／（Ａ）が
０．８〜４であり、（３）前記安定剤全体（Ａ）＋
（Ｂ）におけるパラ異性体の含有率が８５重量％以上で
ある。

【００１０】

【化２】 上記構成により防振性能及びその耐熱安定性に優れた防
振ゴムを与える。

【００１１】請求項２の防振ゴム組成物においては、請
求項１記載の防振ゴム組成物において、前記ゴム成分
は、前記天然ゴム、及び、ポリブタジエンゴムもしくは
スチレン−ブタジエン共重合体ゴムからなることを特徴
とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に用いる高分子成分（ゴム
成分）は、天然ゴムを５０〜１００重量％、好ましく
は、７０〜１００重量％含む。天然ゴムが少なくとも５
０重量％含まれているため、繰り返し変形に対する抵抗
性及び防振性を備える。本明細書における天然ゴムの用
語には合成天然ゴムも含まれるものとする。

【００１３】天然ゴム（ＮＲ）と合成ゴムとをブレンド
する場合には、合成ゴムとして、ブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）その他が用
いられる。これら合成ゴムが５０重量％以下の重量比で
天然ゴムとブレンドされた場合には、天然ゴム１００％
のゴムがもつ防振ゴムとしての性能を基本的に損なわ
ず、用途によってはより優れた性能を付与することがで
きる。合成ゴムの重量比が５５重量％を越えた場合に
は、ブレンドされたゴムの靱性及び耐疲労性が低下す
る。合成ゴムの重量比が５５重量％を越えると、天然ゴ
ムが連続相を形成し得ないためと思われる。

【００１４】高分子成分に添加する熱安定剤は、下記一
般式（Ｉ）で表される化合物（Ａ）と下記一般式（II）
で表される化合物（Ｂ）とよりなる。化合物（Ａ）と化
合物（Ｂ）とは、高分子成分１００重量部に対して、両
化合物からなる熱安定剤（Ａ）＋（Ｂ）の添加量が０．
５〜７重量部、両化合物の重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．
８〜４となるように配合される。また、この熱安定剤全
体（Ａ）＋（Ｂ）におけるパラ異性体の含有率が８５重
量％以上となるように配合される。

【００１５】

【化３】 本明細書において熱劣化及び熱安定剤の用語は、それぞ
れ熱によって促進される酸化劣化及びそれに対する安定
剤を含むものとする。

【００１６】熱安定剤（Ａ）＋（Ｂ）の添加量が０．５
重量部未満であると熱安定性が不十分であり、７重量部
を越えると、ゴム成形体の表面に配合剤が析出するブル
ーム（ブルーミング、blooming）が観察される。添加量
が２重量部を越えてもそれ以上の熱安定性の向上は僅か
であり、さらに添加量が５重量を越えるとそれ以上の熱
安定性の向上は全く見られない。ブルームは、５重量部
以下であると全く観察されないが、１０重量部程度であ
るとやや多数のものが明瞭に観察される。

【００１７】化学式（Ｉ）の化合物（Ａ）に対する化学
式（II）の化合物（Ｂ）の重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．
５未満であるかまたは４を越える場合には、促進熱劣化
後の強度、伸び（引っ張り試験の場合）、耐疲労性及び
振動吸収性能の低下が大きくなる。両化合物（Ａ）＋
（Ｂ）におけるパラ異性体の含有率が全体の８５重量％
未満である場合にも同様である。

【００１８】天然ゴム系防振ゴムの性能は、防振ゴムの
形状及び取付構造が一定の場合、ゴムの強度、靱性、耐
疲労性によって決定される。これらは、ＪＩＳ Ｋ ６
３０１にしたがって、引っ張り試験における強度及び伸
び率、耐屈曲試験（デマチヤ試験）における耐疲労性測
定、及び、圧縮永久歪み（ＣＳ）の測定により評価され
る。

【００１９】（試験方法）表面温度５０℃に調整された
ミキシングロールにゴム材料（ゴム高分子成分）を巻き
付け、所定の組成の熱安定剤を添加し、このゴム材料１
００重量部に対してＦＥＦ級カーボンブラック（ＣＢ）
３０重量部、プロセスオイル５重量部、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）５重量部及びステアリン酸１重量部を逐次添加し
た。混練終了後、ロールでシート状にし、熱プレスにて
１６０℃２０分加硫を行った。このシートより引っ張り
及び疲労試験用の試片を採取した。また、同様に圧縮永
久歪み測定用の試片を作成した。各試験法は、ブルーム
評価を除き、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準拠した。

【００２０】＜促進劣化＞試験片を２００℃に調整した
恒温乾燥機中５００時間放置した。

【００２１】＜疲労試験＞モンサント社製疲労試験機を
用いて、１４０％の伸長を繰り返し、破断までの繰り返
し伸長の回数を測定した。この回数をデマチヤ数とし
た。

【００２２】＜ブルーム＞未加硫のゴムをロールにてシ
ートに成形し、４０℃の恒温槽中に２週間放置した。こ
の後肉眼観察によりシート表面への配合剤の析出の状態
を判定し、全く又はほとんど観察されない場合に良好と
判断した。

【００２３】（実施例１〜９）化合物（Ａ）及び（Ｂ）
としてそれぞれ下記（IV）及び（V）の化学式のものを
用いた。

【００２４】

【化４】 ゴム高分子成分及び熱安定剤の組成と、各組成について
得られた試験結果とを表１にまとめて示す。

【００２５】

【表１】 実施例１〜５は、ゴム高分子成分として、天然ゴム（Ｎ
Ｒ）１００重量％からなるものを用いたものである。ゴ
ム高分子成分１００重量部に対する熱安定剤の添加量を
２〜５重量部、両化合物の重量比（Ｂ）／（Ａ）を１〜
３、熱安定剤中のパラ異性体含有率を９０〜１００重量
％とした。実施例１〜５のいずれにおいても良好な結果
が得られた。促進劣化前における引っ張り強度、伸び率
及びデマチヤ数は、それぞれ、２７Ｍｐａ以上、６００
％以上及び１６万回以上であり、促進劣化後の、強度、
伸び及びデマチヤ数の減少は、それぞれ、４２％以下、
３９％以下及び５３％以下であり、促進劣化後における
圧縮永久歪みは５１〜５２％であった。実施例２におい
て特に良好な結果が得られた。

【００２６】実施例６〜９は、ゴム高分子成分中に、ブ
タジエンゴム（ＢＲ）またはスチレン・ブタジエンゴム
を３０重量％または５０重量％含むものを用い、熱安定
剤組成は実施例１と同様としたものである。ブタジエン
ゴムまたはスチレン・ブタジエンゴムの含有率が３０重
量％である場合（実施例６及び８）は、天然ゴム１００
重量％のもの（実施例１）とほぼ同様の結果となった
が、ブタジエンゴム（またはスチレン・ブタジエンゴム
の含有率が５０重量％である場合（実施例７及び９）に
は、熱劣化の程度がやや大きかった。また、ブタジエン
ゴム（またはスチレン・ブタジエンゴムの含有量が増え
るにつれて、常態試験における引っ張り強度および伸び
率が低下した。

【００２７】（比較例１〜３）従来の技術による防振ゴ
ム組成物について、比較例１〜３として表２にまとめて
示す。安定剤として、Ｎ−フェニル−Ｎ'−イソプロピ
ル−パラフェニレンジアミン（３Ｃ）を用いた。比較例
１〜３は、ゴム高分子成分がそれぞれ天然ゴム１００重
量％、ブタジエンゴム５０重量％およびスチレン・ブタ
ジエンゴム５０重量％のものである。

【００２８】

【表２】 常態試験による測定値は、いずれも対応するゴム高分子
成分組成のものと同様であるが、促進劣化後における、
強度、伸び率及びデマチヤ数の減少率はそれぞれ６５％
以上、５７％以上及び６９％以上、圧縮永久歪みは６６
％以上となった。これらの値を上記実施例と比較する
と、強度、伸び率及びデマチヤ数の減少率において、そ
れぞれ１３％以上、１８％以上及び１６％以上の差があ
り、圧縮永久歪みにおいて１４％以上の差がある。すな
わち、これら従来例（比較例１〜３）と比較した場合
に、本発明の実施例による熱安定性の改善は極めて顕著
である。

【００２９】（比較例４〜１０）熱安定剤（Ａ）及び
（Ｂ）の配合組成を種々変化させた比較例（比較例１〜
８）及びゴム高分子成分中の天然ゴム含有率を３０重量
％とした比較例（比較例９〜１０）について、表３にま
とめて示す。

【００３０】

【表３】 ゴム高分子成分１００重量部に対する熱安定剤（Ａ）＋
（Ｂ）の添加量が０．２重量部であると、熱劣化後の物
性値低下がやや大きく（比較例４）、添加量が１０重量
部であると熱劣化の程度は実施例１〜５と同様に少なか
ったが、安定剤が成形体表面に析出するブルームが観察
された（比較例５）。

【００３１】比較例４と比較例１とを対比した場合に、
本発明の組成物にかかる熱安定剤は０．２重量部のみの
添加で、従来の熱安定剤（３Ｃ）の２重量部添加よりも
安定剤としての効果が大きいことが知られる。要求され
る熱安定性がそれほど大きくない場合には、比較例４の
ような組成を用いることができる。

【００３２】熱安定剤を構成する両化合物の重量比
（Ｂ）／（Ａ）が０．５及び５である場合（比較例６及
び７）や、熱安定剤（Ａ）＋（Ｂ）中のパラ異性体含有
率が８０重量％である場合には、促進劣化後の物性値低
下が比較例４の場合よりも大きかった。すなわち、熱安
定剤における両化合物の重量比（Ｂ）／（Ａ）及びパラ
異性体含有率の特定範囲からの逸脱が、安定剤添加量が
過小である場合よりも影響が大きい。熱安定剤（Ａ）及
び（Ｂ）が既知のものであったとしても、このように特
定の配合組成でのみ効果を発揮する場合にそれを見いだ
すのは極めて困難と思われる。

【００３３】一方、ゴム高分子成分中における天然ゴム
含有率が３０重量％である場合には、常態試験結果、特
にはデマチヤ数が小さく、熱劣化による物性値低下もや
や大きかった（比較例９〜１０）。

【００３４】

【発明の効果】天然ゴム系の自動車用防振ゴム組成物に
おいて、２種の特殊な熱安定剤を特定の配合組成で用い
ることにより、劣化に対する抵抗性が大幅に向上され
る。

フロントページの続き (72)発明者 仁木 誠 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】天然ゴムを５０重量％以上含むゴム成分１
   ００重量部に対して、下記（１）〜（３）の特徴を備え
   た安定剤０．５〜７重量部を配合してなる防振ゴム組成
   物。 （１）下記一般式（Ｉ）で表される化合物（Ａ）と下記
   一般式（II）で表される化合物（Ｂ）とよりなり、 （２）前記両化合物の重量比（Ｂ）／（Ａ）が０．８〜
   ４であり、 （３）前記安定剤全体（Ａ）＋（Ｂ）におけるパラ異性
   体の含有率が８５重量％以上である。 【化１】
2. 【請求項２】請求項１記載の防振ゴム組成物において、 前記ゴム成分は、前記天然ゴム、及び、ブタジエンゴム
   もしくはスチレン・ブタジエンゴムからなることを特徴
   とする防振ゴム組成物。