JP2002213577A

JP2002213577A - ダンパプーリ

Info

Publication number: JP2002213577A
Application number: JP2001010719A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Imai; 英幸今井; Hiroshi Yokoi; 宏横井
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2002-07-31
Anticipated expiration: 2021-01-18
Also published as: JP3772298B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高温雰囲気下でも、単純圧入・固定タイプの
ダンパプーリにおいて、ハブ及び／またはプーリと加硫
ゴム部材との間の結合性（粘着性）に問題が発生し難い
ダンパプーリを提供すること。【解決手段】金属製であるハブ１２とプーリ１４との
間に形成される環状空間に加硫ゴム部材１６を単純圧入
・固定して製造するダンパプーリ。加硫ゴム部材１６
を、エチレンプロピレンゴム等の非極性ゴムをベースと
するゴム配合物の加硫物で形成する。該加硫物は、ゴム
基材１５に加硫接着され、金属に対して粘着性を付与す
る塗膜（対金属粘着塗膜）１７を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハブとプーリとの
間に形成される環状空間に加硫ゴム部材が単純圧入・固
定されてなるダンパプーリに関する。

【０００２】また、以下の説明で、配合単位は、特に断
らない限り、重量単位である。

【０００３】

【従来の技術】上記のタイプのハブとプーリとの間に形
成される環状空間に単純圧入・固定される加硫ゴム部材
は、従来、ＮＲ／ＳＢＲ、ＳＢＲ、塩素化ＩＩＲ、ＮＢ
Ｒ、水添ＮＢＲ等のゴム材料で形成されていた（例え
ば、特開昭６２−２９７５５７号公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、昨今のエンジ
ンルーム内の温度上昇に伴う耐熱性向上の要求には、こ
れらのゴム材料で形成した加硫ゴム部材では、対応し難
くなっている。

【０００５】そこで、該加硫ゴム部材の材料として、一
般に耐熱性に優れたエチレンプロピレン系ゴム材料、即
ち、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム材料を使
用することが考えられる。

【０００６】そして、ダンパのハブ及びプーリは、通
常、金属製（鋳鉄、アルミニウム等の金属製）であり、
エチレンプロピレン系ゴム（ＥＯＲ系）材料等の非極性
ゴム材料で形成した加硫ゴム部材では、所定の圧縮率で
圧入した場合、十分な固着力（プーリ滑り初めトルク）
を得難いことが分かった（特に、耐熱老化後におい
て）。

【０００７】本発明は、上記にかんがみて、高温雰囲気
下でも、単純圧入・固定タイプのダンパプーリにおい
て、ハブ及び／またはプーリと加硫ゴム部材との間の結
合性（粘着性）に問題が発生し難いダンパプーリを提供
することにある。

【０００８】

【発明の概要】本発明者らは、上記課題を解決するため
に、鋭意開発に努力をする過程で、加硫ゴム部材の表面
に対金属粘着塗膜を形成することに思い付き、下記構成
のダンパプーリに想到した。

【０００９】少なくともプーリ側が金属製であるハブと
プーリとの間に形成される環状空間に加硫ゴム部材が単
純圧入・固定されてなるダンパプーリにおいて、加硫ゴ
ム部材が非極性ゴムをベースとするゴム配合物の加硫物
で形成され、該加硫物は、ゴム基材に加硫接着された、
対金属粘着塗膜を有することを特徴とする。

【００１０】当該構成によれば、対金属粘着塗膜をゴム
基材に加硫接着するため、加硫ゴム部材に対して塗膜が
強固に加硫接着されることが期待できる。このため、ハ
ブとプーリとの間に形成される環状空間に加硫ゴム部材
を単純圧入・固定する際、対金属粘着塗膜が脱落するお
それがない。よって、本発明のダンパプーリは、ハブ及
び／またはプーリと加硫ゴム部材との間の結合性（粘着
性）に問題が発生し難い。

【００１１】なお、加硫工程を経た加硫物に対金属粘着
塗膜を形成することも考えられる。この場合は、加硫工
程を経た後であるので、本発明におけるようなゴム基材
に対する接着性の良好な塗膜の形成が困難となる。

【００１２】上記構成において、対金属粘着塗膜は、通
常、デッピング塗膜（浸漬塗膜）とする。押出物全周
（全面）に均一な塗膜を容易に形成することができる。
当該塗膜は、空気遮断層の機能を奏する。したがって、
ゴム加硫物が過酸化物加硫系である場合においても、空
気存在雰囲気下で連続加硫が可能となる。すなわち、加
硫を空気遮断環境で行なえるＬＣＭ（金属塩）加硫等で
行なう必要がなくなる。

【００１３】そして、ゴム加硫物を過酸化物加硫系のゴ
ム配合物で形成することにより、ダンパプーリの加硫ゴ
ム部材に適用した場合、ダンパプーリの耐久性（加硫ゴ
ム部材の密着性（粘着性）の持続性も含めて）の更なる
向上が期待できる。該過酸化物加硫系のゴム加硫物は硫
黄加硫系のそれに比して耐圧縮永久歪み性に優れている
ためである。

【００１４】そして、非極性ゴムは、通常、エチレンプ
ロピレン系ゴム（ＥＯＲ）とする。

【００１５】また、対金属粘着塗膜は、極性基を導入し
たキノン誘導体を機能成分（対金属粘着付与剤）として
含有するものが望ましい。キノン骨格がＥＯＲ（ゴムポ
リマー）と反応（架橋）して接着性（密着性）良好な塗
膜を得やすく、且つ、極性基が耐金属親和性（濡れ性）
を増大させることが期待できるためである。

【００１６】上記ダンパプーリの本発明及び各実施態様
に対応する製造方法の発明及び実施態様は下記の如くに
なる。

【００１７】(1) 加硫ゴム部材を調製した後、該加硫ゴ
ム部材を少なくともプーリ側が金属製であるハブとプー
リとの間に形成される環状空間に単純圧入・固定してダ
ンパプーリを製造する方法において、加硫ゴム部材の調
製を、非極性ゴムをベースとするゴム配合物の押出工
程、対金属粘着塗料（密着性改善塗料）の塗布工程、及
び、押出物の加硫工程を経て行なう。

【００１８】上記製造方法において、塗布工程の塗布
手段をデッピング（浸漬）塗布とする、ゴム配合物を
過酸化物加硫系とする、非極性ゴムを、エチレンプロ
ピレン系ゴムとする、密着性改善塗料として、極性基
を導入したキノン誘導体及びイオウを分散させたエマル
ションを使用することが、それぞれ望ましい。

【００１９】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態について説
明する。以下の説明で配合部数を示す「部」は特に断ら
ない限り「質量部」を意味する。

【００２０】本発明のダンパプーリ１８は、前述の如
く、ハブ１２とプーリ１４との間に形成される環状空間
に加硫ゴム部材１６が単純圧入・固定されてなるもので
ある（図１参照）。

【００２１】ここで、ハブ１２及びプーリ１４は、通
常、ともに金属製であるが、ハブ１２は繊維強化プラス
チック等で成形したものであってもよい。

【００２２】そして、加硫ゴム部材１６は、非極性ゴム
をベースとするゴム配合物で形成する。

【００２３】ここで非極性ゴムとしては、エチレンプロ
ピレン系ゴム（ＥＯＲ）が前述の如く、耐熱性等の見地
から望ましいが、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、
イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、天然
ゴム（ＮＲ）等であってもよい。

【００２４】特に、ＥＯＲ系ゴムの内、本発明者らが先
に提案した下記要件(1) 〜(3) を満たすポリマーアロイ
をベースポリマー（原料ゴム）として使用することが望
ましい（特開平１０−１９６７１９号公報参照）。

【００２５】(1) ポリマーアロイは、エチレン・α−オ
レフィン・非共役ジエン共重合体ゴム（Ａ）：９９〜６
０重量％と液状エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム
（Ｂ）：２０〜４０重量％からなる。

【００２６】(2) エチレン・α−オレフィン・非共役ジ
エン共重合体ゴムは、エチレンと炭素原子数３〜２０の
α−オレフィンと非共役ジエンとからなり、かつ、エチ
レンとα−オレフィンとのモル比が６０／４０〜７３／
２７であり、分子量分布指数（Ｍ_W ／Ｍ_n ）が４未満で
あり、極限粘度［η］が２．７〜５．０ｄＬ／ｇであ
り、ヨウ素価が１０〜４０であり、非共役ジエンが５−
エチリデン−２−ノルボルネンである。

【００２７】(3) 液状エチレン・α−オレフィン共重合
体ゴムは、エチレンと炭素原子数３〜２０のα−オレフ
ィンとからなり、かつ、エチレンとα−オレフィンとの
モル比が５０／５０〜７８／２２であり、極限粘度
［η］が０．３〜０．５ｄＬ／ｇである。

【００２８】そして、加硫系は過酸化物加硫系、硫黄加
硫系を問わないが、耐圧縮永久歪み性に優れている過酸
化物加硫系をベースとすることが望ましい。

【００２９】上記ゴム配合物は、例えば、有機過酸化物
加硫系のＥＯＲ系の場合、例えば、下記のような方法に
より調製する。

【００３０】すなわち、バンバリーミキサー等のミキサ
ー類を用いて、上記ＥＯＲおよび軟化剤（プロセスオイ
ル）、加工助剤（ステアリン酸）を３０〜１７０℃の温
度で３〜１０分間混練し、次いで、オーブンロール等の
ロール類を用いて、加硫剤（有機過酸化物又はイオ
ウ）、カーボンブラック、必要に応じて加硫促進剤また
は加硫助剤、さらには、その他副資材（亜鉛華等）を追
加混合し、ロール温度４０〜８０℃で５〜３０分間混練
した後、混練物を押出し、リボン状またはシート状の配
合ゴムを調製する。

【００３１】本実施形態では、加硫ゴム部材１６が非極
性ゴムをベースとするゴム配合物の加硫物で形成された
上記構成のダンパプーリ１８において、加硫ゴム部材１
６を形成する加硫物が、ゴム基材１５に加硫接着された
対金属粘着塗膜１７を有する。

【００３２】当該構成の加硫ゴム部材１６を形成する加
硫物Ｗの調製は、ゴム配合物の押出工程、粘着性付与塗
料の塗布工程、及び、押出物の加硫工程を経て行なうこ
とが生産性の見地から望ましい。

【００３３】すなわち、押出機２０と熱空気加硫（ＨＡ
Ｖ：Hot-Air-Vulcanization ）のための熱空気加硫槽
（熱風炉）２４との間にディッピング槽（浸漬槽）２２
が配されている。通常、熱空気加硫槽２４の先には引き
取り機２６が配されている。なお、熱風加硫以外に、マ
イクロ波加硫（ＵＨＦ：Ultra-High-Frequency）及び流
動床加硫（ＦＢ：Fludized- Bed ）を、単独又は組み合
わせてもよい。

【００３４】このとき加硫条件は、１３０〜２７０℃×
１〜３０分とする。この加硫条件は、通常、ゴム配合物
の種類（特にゴムポリマー・加硫系等の）により異な
る。

【００３５】押出機２０から所定断面形状（図例では矩
形）に押し出された押出物（ゴム部材）Ｗを、デッピン
グ槽（浸漬槽）２２を通過させて対金属粘着塗料を塗布
後、熱空気加硫槽２４を通過させて押出物（ゴム基材）
の加硫とともに対金属粘着塗膜１７をゴム基材に対して
固化接着（加流接着）させる。

【００３６】このとき、対金属粘着塗料とは、押出物
（ゴム基材）表面に塗布して接着（固化）させたとき
に、ゴム基材表面に対金属粘着性（化学結合によらない
接着性；主として濡れ（吸着）作用による。）を付与す
る塗料のことである。

【００３７】そして、対金属粘着塗料は、通常、ゴム基
材の表面の極性を増大させる塗膜を使用し、非極性ゴム
基材に対して接着可能な塗料なら特に、塗料形態・塗膜
形成薬剤は特に限定されない。例えば、塗料形態は、液
状、粉状、ゾル状いずれも適用可能である。塗布性等の
見地から通常、液状とする。液状塗料は、溶液、乳濁液
（エマルション）、懸濁液のいずれも使用可能である。
特に、作業環境の見地から、有機溶剤を使用しない、乳
濁液（エマルション）が望ましい。

【００３８】そして、対金属粘着塗料には、少なくと
も、機能成分として対金属粘着付与剤を含有する。該対
金属粘着付与剤としては、極性基（特にハロゲン基：Ｃ
ｌ，Ｂｒ等）を導入したキノン誘導体を好適に使用でき
る。当該キノン誘導体としては、特に、クロラニル（化
合物名：２，３，５，６−テトラクロロキノン）が好適
に使用できる。

【００３９】極性基としては、上記の他に、アミノ基
（ＮＨ₂ ）、水酸基（ＯＨ）、カルボキシル基（ＣＯ₂
Ｈ）、ハロゲン化メチル基（ＣＨ₂ Ｘ）、メルカプト基
（ＳＨ）等でもよい。

【００４０】そして、これらの対金属粘着付与剤は、通
常、非水溶性であるので、溶液とする場合は有機溶剤を
使用する必要がある。しかし、有機溶剤は、作業環境及
び未加硫のゴム押出物に悪影響を与えるおそれがあるた
め、水に分散させる形態（エマルション又はサスペンシ
ョン）とすることが望ましい。

【００４１】通常、水に分散させる場合は、乳化剤とし
て界面活性剤を使用し、さらに、揮発性を向上させるた
めに（塗膜乾燥速度増大の見地）、アルコール性水溶液
とすることが望ましい。

【００４２】ここで、界面活性剤としては、イオン性
（カチオン系、アニオン系、両性系）、非イオン性のい
ずれでもよい。なお、塗膜中に対金属粘着性に悪影響を
与える（低下させる）界面活性剤が残存している塗膜の
場合は、後処理においてゴム部材圧入作業前に界面活性
剤を、水洗除去しておくことが望ましい。

【００４３】また、アルコール性水溶液とする場合に添
加するアルコールとしては、揮発性の良好な、メチルア
ルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール
等を好適に使用可能である。

【００４４】上記対金属粘着塗料中の対金属粘着付与剤
の濃度は、対金属粘着性付与の効果を奏する付着量が獲
得できる量以上で、かつ、過剰付着しない量以下とす
る。例えば、クロラニルの場合、界面活性剤添加水系分
散媒又はアルコール性分散媒１００部に対して１〜２５
部、望ましくは５〜２０部、さらに望ましくは７〜１５
部とする。

【００４５】さらに、本塗料には、塗膜との加硫接着力
を増大させる見地からイオウを添加しておくことが望ま
しい。当該イオウの濃度は、分散媒１００部に対して１
〜２５部、望ましくは５〜２０部、さらに望ましくは７
〜１５部とする。

【００４６】なお、本塗料には、上記機能接着剤（対金
属接着付与剤、イオウ）の他に、適宜、ポリマー等、他
の薬剤も添加可能である。

【００４７】本実施形態によれば、加硫工程の前にゴム
基材に対して塗料を浸漬塗布するため、ゴム基材が過酸
化物加硫系であっても、本実施形態の如く、空気存在雰
囲気下での連続加硫が可能となる。なお、ゴム基材がイ
オウ加硫系の如く、空気存在雰囲気下でも連続加硫が可
能な場合は、必要部位のみ、すなわち、押出物両面のみ
塗布してもよい。

【００４８】なお塗布方法は、浸漬塗布に限られず、ス
プレーコート・ローラコート・刷毛塗り・フローコート
等特に限定されない。さらに、塗料を粉状とする場合
は、流動塗装、噴射塗装、静電塗装等も可能である。押
出直後のゴムは未加硫で流動ないし噴射塗装でも十分に
膜厚を確保可能である。

【００４９】ここで、対金属付着塗膜の厚みは、０．５
〜１００μｍ、望ましくは１〜５０μｍ、さらに望まし
くは２〜２０μｍとする。厚みが薄すぎると、塗膜１７
に対金属粘着性を十分に得難く、逆に厚すぎると過剰品
質であるとともに、塗膜１７のゴム基材密着性が低下す
る。

【００５０】本発明に係る加硫ゴム部材を得るには、上
記の如く連続加硫して得た加硫ゴム押出物を、ゴム部材
の形状（長さ）に裁断すればよい。

【００５１】そして、上記加硫ゴム部材は、所定長、
幅、厚みに調製（成形又は裁断により）して帯板状の加
硫ゴム部材とし、通常、圧入液を塗布後、該加硫ゴム帯
板（加硫ゴム部材）を、治具で固定したハブとプーリで
形成される環状空間に圧入する。このときの圧縮率は、
通常、２０〜５０％、望ましくは３５〜４５％、最も望
ましくは３８〜４２％とする。

【００５２】このとき使用する圧入液としては、対金属
粘着性（結合性）を阻害しないもの、例えば、パラフィ
ンオイル等を使用する。

【００５３】

【試験例】以下、本発明の効果を確認するために行なっ
た試験例について説明をする。

【００５４】Ａ．各試験例に使用した基本配合処方は、
下記の通りである。

【００５５】ＥＯＲ配合処方Ｅ０Ｒ（ポリマーアロイ）１４７部ステアリン酸３部亜鉛華５部カーボンブラック８０部老化防止剤２部ＤＣＰ（４０％含有品）８部プロセスオイル１３部なお、使用したポリマーアロイは、下記仕様の高分子量
成分（Ａ成分）１００部に対して、下記仕様の低分子量
成分（Ｂ成分）４７部を配合したものである。

【００５６】＜Ａ成分仕様＞エチレン／α−オレフィン：６８／３２、分子量分布指
数（Ｍ_W ／Ｍ_n ）：３．７、極限粘度［η_C ］：４．０
ｄＬ／ｇ、ヨウ素価：２２＜Ｂ成分仕様＞エチレン／α−オレフィン：６８／３２、極限粘度［η
_C ］：０．３７ｄＬ／ｇ、ヨウ素価：０上記基本配合処方において、比較例２の配合処方は、さ
らに、０．５ phrのクロラニルを配合させたものであ
る。

【００５７】上記各処方のゴム配合物をバンバリーミキ
サーで混練して未加硫ゴム配合物を調製した。

【００５８】当該ゴム配合物を用いてそれぞれ下記方法
に従って試験を行なった。

【００５９】(1) 粘着性（結合性）確認試験前述の図２に示す加硫ゴム部材の製造方法において、押
出物を実施例はクロラニル含有水系分散液に浸漬（デ
ィッピング）させた後、比較例１・２は浸漬塗布せ
ず、それぞれ連続加硫（熱風加硫：１７０℃×１０min
）して各加硫ゴム押出物を調製した。

【００６０】なお、クロラニル水系分散液は、水１００
部にクロラニル１０部及びイオウ１０部を添加したもの
に乳化剤（界面活性剤）を用いて調製したエマルション
（乳濁液）を用いた。

【００６１】そして、各加硫物を裁断して試験片（１６
mmφ×１０mmｔ）を調製した。

【００６２】各試験片について、鋼板（３５mmφ×３．
２mmｔ）の間に挟着後、２５％圧縮した状態を保持しな
がら、熱雰囲気に放置した（１２０℃×６０min ）。

【００６３】そして、各試験片について、引張試験（JI
S K 6301；引張速度２５cm／ｓ）で行なった。それらの
結果を示す評価から本発明のダンパプーリは、ゴム部材
の対金属粘着性の増大が期待できることが分かる。

【００６４】すなわち、クロラニル含有水系分散液で浸
漬処理した実施例は、無処理品（比較例１）に対しては
勿論、ゴム中にクロラニルを配合させた無処理品（比較
例２）に比しても対金属粘着性（結合性）が増大してい
ることが分かる。なお、結合力は比較例２の結合力：
１．０とした場合の相対評価である。

【００６５】(2) 圧縮永久歪み JIS K 6301に準拠して耐熱試験後（１２０℃×７０ｈ）
の圧縮永久歪みを測定した。

【００６６】結果を示す表１からクロラニルを配合した
比較例２は、クロラニル無配合の比較例１及び実施例に
比して圧縮永久歪みが低下していることが分かる。

【００６７】

【表１】

【００６８】

【産業上の利用の可能性】本発明の基本思想は、上記ダ
ンパプーリばかりでなく、他の結合性を要求される押出
連続加硫成形品、例えば、プライマー処理が要求される
ウェザストリップゴム製品や金属スリーブ付き継手を組
み付けるゴムホース等にも適用できるものである。

【００６９】すなわち、押出後加硫工程前のウェザスト
リップの活性処理部位にプライマー塗料を塗布したり、
同じくゴムホース等の全長又は継手組み付け部位のみに
間欠的に対金属粘着塗料を塗布したりして、本発明の基
本思想を適用（応用）可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するダンパプーリの一例を示す判
断面図

【図２】本発明のダンパプーリに適用する加硫ゴム部材
の調製方法の一例を示す工程図

【符号の説明】

１２ハブ１４プーリ１５ゴム基材１６加硫ゴム部材１７対金属粘着塗膜１８ダンパプーリ２０押出機２２ディッピング槽（浸漬槽）２４熱空気加硫槽（熱風炉）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともプーリ側が金属製であるハブ
とプーリとの間に形成される環状空間に加硫ゴム部材が
単純圧入・固定されてなるダンパプーリにおいて、前記加硫ゴム部材が非極性ゴムをベースとするゴム配合
物の加硫物で形成され、該加硫物は、ゴム基材に加硫接
着された、前記金属に対して粘着性を付与する塗膜（以
下「対金属粘着塗膜」という。）を有することを特徴と
するダンパプーリ。
【請求項２】前記対金属粘着塗膜がデッピング（浸
漬）塗膜であることを特徴とする請求項１記載のダンパ
プーリ。
【請求項３】前記ゴム配合物が過酸化物加硫系である
ことを特徴とする請求項１又は２記載のダンパプーリ。
【請求項４】前記非極性ゴムが、エチレンプロピレン
系ゴムであることを特徴とする請求項１記載のダンパプ
ーリ。
【請求項５】前記対金属粘着塗膜が、ハロゲン基を導
入したキノン誘導体を機能成分（粘着性付与剤）として
含有することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載
のダンパプーリ。
【請求項６】加硫ゴム部材を調製した後、該加硫ゴム
部材を少なくともプーリ側が金属製であるハブとプーリ
との間に形成される環状空間に単純圧入・固定してダン
パプーリを製造する方法において、前記加硫ゴム部材の調製を、非極性ゴムをベースとする
ゴム配合物の押出工程、前記対金属粘着塗膜用の塗料
（以下「対金属粘着塗料」という）の塗布工程、及び、
押出物の加硫工程を経て行なうことを特徴とするダンパ
プーリの製造方法。
【請求項７】前記塗布工程の塗布手段がデッピング
（浸漬）塗布であることを特徴とする請求項６記載のダ
ンパプーリの製造方法。
【請求項８】前記ゴム配合物が過酸化物加硫系である
ことを特徴とする請求項６又は７記載のダンパプーリの
製造方法。
【請求項９】前記非極性ゴムが、エチレンプロピレン
系ゴムであることを特徴とする請求項６記載のダンパプ
ーリの製造方法。
【請求項１０】前記対金属粘着塗料が、極性基を導入
したキノン誘導体及び硫黄を分散させた界面活性剤水溶
液であることを特徴とする請求項６、７、８又は９記載
のダンパプーリの製造方法。
【請求項１１】押出工程と加硫工程を連続的に経てゴ
ム加硫物を製造する方法において、前記押出工程と加硫
工程との間に機能性塗料の塗布工程を介在させて、機能
性塗料塗膜のゴム基材に対する加硫接着を行なうことを
特徴とするゴム加硫物の製造方法。