JP2015124354A

JP2015124354A - 耐寒性ゴム組成物

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Publication number: JP2015124354A
Application number: JP2013271623A
Authority: JP
Inventors: 修平前田; Shuhei Maeda; 菅原　潤; Jun Sugawara; 潤菅原; 浩一原口; Koichi Haraguchi; 吉田　淳; Atsushi Yoshida; 淳吉田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-06
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: RU2577363C1; CA2892484C; CA2892484A1; JP5885131B2; CN104837912A; WO2015060466A1

Abstract

【課題】寒冷地で使用される車両用空気バネに好適に使用できるゴム組成物であって、（動的オゾン劣化試験で表される）耐オゾン性及び耐寒性に共に優れるゴム組成物を提供する。
【解決手段】ブタジエンゴム、天然ゴム及びクロロプレンゴム、又はさらにスチレンブタジエンゴム及びニトリルゴムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含有し、前記ゴムの合計１００質量部に対し、ブタジエンゴムの含有量が１０〜３５質量部、クロロプレンゴムの含有量が５０〜７５質量部、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム及びニトリルゴムの合計含有量が１０〜３５質量部であり、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム及びニトリルゴムの合計含有量に対し、スチレンブタジエンゴム及びニトリルゴムの含有量が１０〜６０質量％である耐寒性ゴム組成物、並びにこの耐寒性ゴム組成物を使用した鉄道車両用空気バネ。
【選択図】なし

Description

本発明は、鉄道車両用の空気バネ、特にそのダイヤフラム部等に使用されるゴム組成物であって、寒冷地での使用に耐えられる優れた耐寒性や耐オゾン性と、ゴム／ゴム貼合部における粘着性や接着性に優れるゴム組成物に関するものである。

鉄道等の車両において、車輪から車両に加わる振動等を軽減し車両の乗り心地を良くするために、空気バネが使用されている。鉄道車両用の空気バネは、例えば特許文献１の図１〜４に表されるような構造を有し、ゴム製の内筒（下面板）、外筒（上面板）、内外筒間を密封するダイヤフラム部、デフレート時の車両の乗り心地の悪化を低減するために設けられる積層ゴム（ストッパゴム）等からなる。ダイヤフラム部は、複数のゴムシート及び補強コード（繊維コードで補強されたゴムシート）を貼り合せて形成され、圧縮された空気を密封する。そして、空気バネでは、このダイヤフラム部が主に緩衝機能を発揮して車両に加わる振動を軽減する。

鉄道車両は寒冷地で使用される場合もある。この場合空気バネには寒冷地での使用に耐えられる優れた耐寒性、例えば低温下でもゴム弾性の低下が小さく亀裂等が発生しない性質が望まれる。

特許文献２には、低温下においても十分な機械的強度を有する耐寒性の型物ゴム（パッキング、ガスケット、シール等）として、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）１００重量部、ヨウ素吸着量が８０〜１３０ｍｇ／ｇのカーボンブラック３０〜５０重量部、ナフテン系プロセスオイル１０〜３０重量部、硫黄１〜２重量部及び加硫促進剤を原料とする耐寒性ゴム（請求項１）が開示されている。ＳＢＲのみでは、耐寒性と機械的強度の両立が難しいが、ヨウ素吸着量が前記範囲のカーボンブラックを使用することにより、又、加硫促進剤としてスルフェンアミド系促進剤等の遅効性促進剤を含有するものを用いることにより、機械的強度を低下させることなく耐寒性を向上できると述べられている。さらに、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等を配合してもよいと述べられている。

耐寒性に優れた空気バネ用ゴム組成物としては、ＮＲ／ポリブタジエンゴム（ＢＲ）混合ゴム（混合比はＮＲ≦ＢＲ）を挙げることができる。そして、特許文献３には、ＮＲ及びＢＲを主成分とするゴム成分を含有する空気バネ用ゴム組成物に、さらにエチレン・α−オレフィン・ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）を所定量含有させたゴム組成物が開示されており、又、特許文献４には、ＮＲ及びＢＲを主成分とするゴム成分を含有する空気バネ用ゴム組成物に、さらにポリクロロプレンゴム（ＣＲ）を所定量含有するゴム組成物が開示されている。これらはいずれも、耐寒性に優れたＮＲ／ＢＲ混合ゴム（混合比はＮＲ≦ＢＲ）をベースとし、耐オゾン性を補うためにＥＰＤＭ又はＣＲを所定量配合したものである。その結果、耐寒性に優れかつ耐オゾン性にも優れた空気バネ用ゴム組成物が得られるとされている。

特許３８６６５２０号公報特開２００３−１１９３２１号公報特開２００９−２１５５４１号公報特開２０１０−１３５０４号公報

しかし、特許文献２〜４に開示されているゴム（組成物）は、動的オゾン劣化試験（ＪＩＳＫ６２５９）による耐オゾン性は不十分であり、より耐オゾン性の向上が望まれていた。ここで、動的オゾン劣化試験とは、繰り返しひずみを与えながら一定濃度のオゾンを含む空気中に試験片を曝露した時のゴムの亀裂の発生状態を評価するものであり、実際の使用条件に近い環境での評価である（特許文献３、４における耐オゾン性試験は、実際の使用条件に必ずしも対応しない静的オゾン劣化試験と考えられる）。そこで、以下「耐オゾン性」とは、この動的耐オゾン性を言う。又、単に「耐寒性」と言うときは、低温下でもゴム弾性の低下が小さく亀裂等が発生しない性質、具体的にはＪＩＳＫ６２６１で測定されるような脆化温度が低いことを言う。

空気バネのダイヤフラム部は、複数のゴムシート及び補強コードを貼り合わせて形成された後、加硫して形成される。そこで、空気バネ使用時にゴムシート間の剥がれが生じないように、加硫後のゴムシート間の強い接着力（ゴム／ゴム接着力）が望まれている。特に、低温下ではダイヤフラムのゴム／ゴム貼合部に応力が集中し剥がれが生じ易いと考えられるため、ゴム／ゴム接着力の強化が望まれている。又、ダイヤフラム部の製造において、加硫工程の前すなわち未加硫ゴムシートを貼り合わせて所定の形状に整える工程で、ゴム／ゴム間が剥がれぬよう仮止めさせる必要があり、未加硫状態でのゴム／ゴム間の優れた「粘着性」（一時的な接着力）も望まれる。

本発明は、寒冷地で使用される車両用空気バネに好適に使用できるゴム組成物であって、（動的オゾン劣化試験で表される）耐オゾン性及び耐寒性が共に優れるとともに、さらにゴム／ゴム接着力及び粘着性にも優れるゴム組成物を提供することを課題とする。

本発明の第１の態様は、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）及びクロロプレンゴム（ＣＲ）を含有し、前記ＢＲ、ＮＲ及びＣＲの合計１００質量部に対し、ＢＲが１０〜３５質量部、ＮＲが１０〜３５質量部及びＣＲが５０〜７５質量部含有されている耐寒性ゴム組成物である。

本発明の第２の態様は、ＢＲ、ＮＲ及びＣＲ、並びに、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びニトリルゴム（アクリロニトリルブタジエンゴム：ＮＢＲ）からなる群より選ばれる少なくとも一つを含有し、前記ＢＲ、ＮＲ、ＣＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計１００質量部に対し、ＢＲの含有量が１０〜３５質量部、ＣＲの含有量が５０〜７５質量部、ＮＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計含有量が１０〜３５質量部であり、ＮＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計含有量に対し、ＳＢＲ及びＮＢＲの含有量が１０〜６０質量％である耐寒性ゴム組成物である。

本発明の第１の態様によれば、耐オゾン性及び耐寒性に共に優れ、さらに空気バネの製造時におけるゴム／ゴム間の粘着性及びゴム／ゴム接着力にも優れ、寒冷地で使用される車両用空気バネの製造に好適に使用できるゴム組成物が提供される。

本発明の第２の態様によれば、耐オゾン性、耐寒性及び粘着性が共に優れるとともに、ゴム／ゴム接着力が（前記第１の態様よりも）さらに優れるゴム組成物が提供される。従って、このゴム組成物を空気バネの形成に適用すると、耐オゾン性、耐寒性及びゴム／ゴム間の優れた粘着性とともに、加硫後のダイヤフラムのゴム間の剥がれを抑制するさらに強いゴム／ゴム接着力を与えることができるので、寒冷地で使用される車両用空気バネの製造により好適に適用できる。

以下、第１の態様、第２の態様について実施するための形態を、具体例等に基づき説明するが第１の態様、第２の態様の発明は、これらの形態や具体例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明者は鋭意検討の結果、ＢＲ、ＮＲ及びＣＲを混合したゴム組成物であって、ＣＲを主体とし、それぞれの混合比を所定の範囲内とすることにより、耐オゾン性及び耐寒性に共に優れ、さらにゴム／ゴム接着力及びゴム／ゴム間の粘着性にも優れるゴムが得られることを見出し、第一の態様の本発明を完成した。

本発明者はさらに、前記のＢＲ、ＮＲ及びＣＲを、所定の範囲内の混合比で混合したゴム組成物において、ＮＲの一部をＳＢＲ又はＮＢＲで置き換えることにより、優れた耐オゾン性、耐寒性及びゴム／ゴム間の粘着性を保ちながら、ゴム／ゴム接着力がさらに向上することを見出し、第２の態様の本発明を完成した。

（１）第１の態様のゴム組成物について
本発明の第１の態様は、ＢＲ、ＮＲ及びＣＲを含有し、前記ＢＲ、ＮＲ及びＣＲの合計１００質量部に対し、ＢＲが１０〜３５質量部、ＮＲが１０〜３５質量部及びＣＲが５０〜７５質量部含有されている耐寒性ゴム組成物である。

本発明の第１の態様のゴム組成物は、ＢＲ、ＮＲ及びＣＲを上記の範囲の組成比で混合したことを特徴とする。この特徴により、優れた耐オゾン性及び耐寒性が得られる。また、粘着性に優れる。従って、ゴムを貼合わせる際に十分な粘着力で仮止めできるため、空気バネの製造等における成形性に優れる。

ＢＲとは、ブタジエンの重合により得られる合成ゴムである。ＢＲには、シス−１，４結合の割合が大きい高シス型、シス−１，４結合の割合が比較的小さい低シス型、高シス型−シンジオタクチックポリブタジエン複合体等があり、いずれも好適に使用することができる。中でも、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−９５〜−１１０℃と極めて低い高シス型ＢＲが好ましい。

高シス型のＢＲとしては、例えば、ＪＳＲＢＲ０１（ＪＳＲ社製）、ニポールＢＲ１２２０（日本ゼオン社製）、ウベポールＢＲ１５０（宇部興産社製）等、低シス型のＢＲとしては、ニポールＢＲ１２５０Ｈ（日本ゼオン社製）、ジエンＮＦ３５Ｒ（旭化成社製）等、高シス型−シンジオタクチックポリブタジエン複合体としては、ウベポールＶＣＲ４１２（宇部興産社製）等の商品名で販売しているものを用いることができる。

また、ＮＲとは、ゴムの木の樹液（ラテックス）によって作られ、シス−ポリイソプレンを主成分とするゴムである。ＮＲとしては、ＲＳＳ＃１、ＲＳＳ＃３等を用いることができ、素練りをして粘度を適宜調整したものを使用する。ＣＲとは、クロロプレンの重合によって得られ、ネオプレン（登録商標）等の商品名で販売されている合成ゴムである。ＣＲとしては、メルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ、硫黄変性タイプがあり、いずれも用いることができる。特に、結晶化速度の遅いものが耐寒性に好適であり、例えばショウプレンＷＲＴ（昭和電工社製）、スカイプレンＢ−５Ａ（東ソー社製）、デンカクロロプレンＳ―４０Ｖ（電気化学工業社製）等の商品名で販売しているものを用いることができる。

第１の態様のゴム組成物において、ＣＲの配合比はＢＲ、ＮＲ及びＣＲの合計１００質量部に対し５０〜７５質量部の範囲である。ＣＲの配合比が５０質量部未満の場合には、動的な耐オゾン性が低下し優れた耐オゾン性が得られにくくなる。一方、配合比が７５質量部を越える場合、ＢＲやＮＲを十分量配合できず、耐寒性が低下（脆化温度が上昇）し気温−４０〜−５０℃の極寒地でも使用可能なレベルの脆化温度（−６０℃以下）が得られにくくなる。

第１の態様のゴム組成物において、ＢＲの配合比はＢＲ、ＮＲ及びＣＲの合計１００質量部に対し１５〜３０質量部の範囲である。ＢＲの配合比が１５質量部未満の場合には、（ＣＲの配合比が５０〜７５質量部の範囲の場合でも）耐寒性が低下（脆化温度が上昇）し、−６０℃以下の脆化温度が得られにくくなる。また、ゴム／ゴム接着力も低下する。一方、配合比が３０質量部を越える場合には、ＮＲの配合比を小さくする必要があり、粘着性が低下する。

第１の態様のゴム組成物において、ＮＲの配合比はＢＲ、ＮＲ及びＣＲの合計１００質量部に対し１０〜３５質量部の範囲である。ＮＲの配合比が１０質量部未満の場合には粘着性が低下する。一方、配合比が３５質量部を越える場合は（ＣＲの配合比が５０〜７５質量部の範囲の場合では、ＢＲの配合比を小さくする必要があり）耐寒性が低下（脆化温度が上昇）し、−６０℃以下の脆化温度が得られにくくなる。

（２）第２の態様のゴム組成物について
本発明の第２の態様は、ＢＲ、ＮＲ及びＣＲ、並びに、ＳＢＲ及びＮＢＲからなる群より選ばれる少なくとも一つを含有し、前記ＢＲ、ＮＲ、ＣＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計１００質量部に対し、ＢＲの含有量が１０〜３５質量部、ＣＲの含有量が５０〜７５質量部、ＮＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計含有量が１０〜３５質量部であり、ＮＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計含有量に対し、ＳＢＲ及びＮＢＲの含有量が１０〜６０質量％である耐寒性ゴム組成物である。

前記のように、空気バネのダイヤフラム部は、複数のゴムシート及び補強コードを貼り合わせて形成されるので空気バネ使用時にゴム間の剥がれが生じないようにゴムシート間の強い接着力（ゴム／ゴム接着力）が望まれている。鉄道車両の設計や種類によってはダイヤフラムへの負荷が大きいものもあることから、ゴム／ゴム接着力は高ければ高い程好ましい。

ゴム／ゴム接着力を上げる方法として、ベースのゴムを接着力の良い材料に変える方法が考えられる。しかし、公知の接着力の良い材料を用いると、優れた耐寒性、粘着性が得られない。又、ＢＲ／ＮＲ／ＣＲからなるゴム組成物において、ＮＲの比率を減らしＢＲの比率を増やすことにより、耐寒性等を保持しながら接着力を向上させることができるが、この場合は粘着性が弱く成形が困難になるとの問題があった。このように従来の耐寒性ゴムには、耐オゾン性、粘着性及びゴム／ゴム接着力の全てを満足させるものはなかった。

本発明者は、前記の第１の態様のゴム組成物、すなわち前記の耐寒性、耐オゾン性に優れるゴム配合におけるＮＲの一部をＳＢＲ又はＮＢＲに置き換えることで、「耐寒性」、「耐オゾン性」、「粘着性」を維持したまま「ゴム／ゴム接着力」をさらに向上できることを見出し、第２の態様の発明を完成したのである。

ＳＢＲは、スチレンとブタジエンとの共重合体である。ＳＢＲには、乳化重合ＳＢＲ（Ｅ−ＳＢＲ）や溶液重合ＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）があり、いずれも好適に使用することができるが、ガラス転移温度（Ｔｇ）の低い、結合スチレン量が低めのものがより好ましい。ＳＢＲとしては、例えば、ニポール１５０２（日本ゼオン社製）、ニポールＮＳ６１２（日本ゼオン社製）、ＪＳＲ１５００（ＪＳＲ社製）等の商品名で販売されているものを用いることができる。

ＮＢＲは、アクリロニトリルとブタジエンとの共重合体であり、銘柄によらず好適に使用することができるが、ガラス転移温度（Ｔｇ）の低い、結合アクリロニトリル量が低めのものがより好ましい。ＮＢＲとしては、例えば、ニポール１０４３（日本ゼオン社製）、ニポールＤＮ４０１ＬＬ（日本ゼオン社製）、ＪＳＲＮ２５０ＳＬ（ＪＳＲ社製）等の商品名で販売しているものを用いることができる。

前記の第１の態様のゴム組成物を構成するＮＲの一部をＳＢＲやＮＢＲに置き換えることにより「ゴム／ゴム接着力」を向上させることができる。ＳＢＲやＮＢＲは、ＮＲに比べると粘着性がやや劣るが、ＮＲをＳＢＲやＮＢＲで置き換える割合が所定の範囲内であれば、粘着性を維持したままゴム／ゴム接着力を向上させることができる。

第２の態様のゴム組成物において、ＣＲの配合比は、ＢＲ、ＮＲ、ＣＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計１００質量部に対し、５０〜７５質量部の範囲である。ＣＲの配合比が５０質量部未満の場合には、動的な耐オゾン性が低下し優れた耐オゾン性が得られにくくなる。一方、配合比が７５質量部を越える場合、ＢＲやＮＲ等を十分量配合できず、耐寒性が低下（脆化温度が上昇）し、−６０℃以下の脆化温度が得られにくくなる。

第２の態様のゴム組成物において、ＢＲの配合比は、ＢＲ、ＮＲ、ＣＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計１００質量部に対し、１０〜３５質量部の範囲であり、好ましくは１５〜３０質量部の範囲である。ＢＲの配合比が１０質量部未満の場合には、（ＣＲの配合比が５０〜７５質量部の範囲の場合でも）耐寒性が低下（脆化温度が上昇）し、−６０℃以下の脆化温度が得られにくくなる。一方、配合比が３５質量部を越える場合には、ＮＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計の配合比を小さくする必要があり粘着性が低下する。

第２の態様のゴム組成物において、ＮＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計の配合比は、ＢＲ、ＮＲ、ＣＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計１００質量部に対し、１０〜３５質量部の範囲であり、好ましくは１５〜３０質量部の範囲である。ＮＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計の配合比が１０質量部未満の場合には粘着性が低下する。一方、合計の配合比が３５質量部を越える場合は（ＣＲの配合比が５０〜７５質量部の範囲の場合では、ＢＲの配合比を小さくする必要があり）耐寒性が低下（脆化温度が上昇）し、−６０℃以下の脆化温度が得られにくくなる。

第２の態様のゴム組成物において、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計の含有量は、ＮＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計含有量に対し１０〜６０質量％である。ＮＲの１０〜６０質量％をＳＢＲ、ＮＢＲ、又はＳＢＲ及びＮＢＲに置き換えることにより、「ゴム／ゴム接着力」をさらに高めることができる。

ＳＢＲ及びＮＢＲの含有量が、ＮＲ、ＳＢＲ及びＮＢＲの合計含有量に対し１０質量％未満の場合は「ゴム／ゴム接着力」の向上効果が小さく、ＳＢＲ及びＮＢＲの含有量が、６０質量％を超える場合は、ゴムの粘着性が不十分となる場合がある。

（３）添加剤等について
第１の態様、第２の態様のいずれのゴム組成物についても、上記の必須の組成に加えて必要に応じ、発明の趣旨を損ねない範囲で、添加剤等の他の成分を配合することができる。この他の成分としては、カーボンやシリカ等の補強充填剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、老化防止剤、可塑剤、シランカップリング剤等を挙げることができる。なお、低温流動性に優れるエステル化合物（ＤＯＰ、ＤＯＡなど）を可塑剤として用いれば脆化温度をさらに低くすることができるが、可塑剤が継時的にブリードする、又は水や洗浄液等により抽出される結果、耐寒性向上効果が継時的に低減することが考えられる。従って、これらの可塑剤を使用しなくても十分な耐寒性を示すゴムを選定することが望ましい。

（４）第１の態様、第２の態様のゴム組成物の使用例
第１の態様の耐寒性ゴム組成物は、脆化温度が低く耐寒性に優れ、かつ耐オゾン性すなわち動的な耐オゾン性、及びゴム／ゴム接着性に優れる。さらに粘着性に優れているため、貼合わせに際して十分な粘着力で仮止めでき、空気バネ製造時における成形性が良い。従って、寒冷地で使用される鉄道車両の空気バネの構成材料として好適である。又、第２の態様の耐寒性ゴムは、耐寒性、耐オゾン性、粘着性に優れるとともに、「ゴム／ゴム接着力」が第１の態様に比べて一層優れているので、寒冷地で使用される鉄道車両の空気バネの構成材料としてさらに好適である。

そこで、本発明の好ましい態様として、第１の態様のゴム組成物又は第２の態様のゴム組成物を使用して形成された鉄道車両用空気バネが提供される。

［１］実験１
１．ゴム組成物の調製
［ベースゴムとして使用したゴム］
ＮＲ：ＲＳＳ＃３（素練り品）
ＢＲ：ニポールＢＲ１２２０（日本ゼオン社製：高シスＢＲ）
ＣＲ：ショウプレンＷＲＴ（昭和電工社製）

上記ゴムを表１〜３に示す比率（質量部）で配合したベースゴムに、各種添加剤（カーボン、硫黄、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、可塑剤等）を適量添加し混練して表１〜３に示すＡ〜Ｎの各ゴム組成物を調製した（添加剤の配合比は、ベースゴムの種類、比率に応じて適宜変更）。

２．ゴムの品質評価
調製した各ゴム組成物につき、未加硫状態における粘着性並びに、加硫後（製品）の耐寒性、耐オゾン性（動的耐オゾン性）及びゴム／ゴム接着性について、以下の［評価方法・基準］に示す方法、条件、基準にて測定、評価した。評価結果を表１〜３に示す。

［評価方法・基準］
・耐寒性：ＪＩＳＫ６２６１に基づき脆化温度を測定し、脆化温度≦−５５℃を合格、、≦−６０℃（極寒地でも使用可能なレベルの脆化温度）をより好ましい測定値として評価した。
・耐オゾン性（動的な耐オゾン性）：<規格> ＪＩＳＫ６２５９に基づいて試験し、亀裂の有無を観察した。なお試験片にはＪＩＳ３号ダンベル試験片を用いた。
・粘着性：未加硫ゴムシートを貼り合せた後、１８０°ピール試験（ピール速度：５０ｍｍ／ｍｉｎ）によりピール強度を測定し、≧０．２０ｋｇｆ／２５ｍｍを合格、≧０．４０ｋｇｆ／２５ｍｍをより好ましい測定値として評価した。
・接着性：未加硫ゴムシートを貼り合せて加硫プレスした後、１８０°ピール試験（ピール速度：５０ｍｍ／ｍｉｎ）によりゴム／ゴムの接着力を測定し、≧１０ｋｇｆ／２５ｍｍを合格、≧１５ｋｇｆ／２５ｍｍをより好ましい測定値として評価した。

［表１〜３に基づく考察］
ＣＲの配合比が（ＣＲ、ＮＲ及びＢＲの合計を基準として）４０質量％のＥ、Ｉでは耐オゾン性（動的な耐オゾン性）が低く、亀裂が発生している。この結果は、耐オゾン性（動的な耐オゾン性）を維持するためには、ＣＲの配合比を５０質量％以上にするべきことを示唆している。一方、ＣＲの配合比が１００質量％のＡ、８０質量％のＢ、Ｆでは耐寒性がない（脆化温度は−５５℃より高い）。ＢＲを１０質量％配合したＦでは耐寒性の向上が見られるものの、脆化温度≦−５５℃は達成されず合格基準を充たしていない。この結果より、耐寒性を合格とするためには、ＣＲの配合比を７５質量％以下にするべきことが示唆される。

ＣＲにＮＲを配合したもののＢＲを配合しないＢ、Ｃ、Ｄ及びＥの場合では、ゴム／ゴムの接着力が低く合格基準に達する接着性は得られていない。又、ＢＲを配合しないＣの場合（すなわち、ＮＲの配合比が大きく３５質量％を超えている場合）では、ＣＲの配合比が５０〜７５質量％の範囲であるにも係らず、脆化温度≦−５５℃は達成されておらず、充分な耐寒性は得られていない。

一方、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎの結果が示すように、ＢＲを１０質量％以上配合することにより、合格基準に達する接着性、耐寒性が得られる。又、ＢＲの配合比を増す（すなわち、ＮＲの配合比を小さくする）ほど耐寒性がよくなる（脆化温度は低下する）が、一方粘着性は低下し、ＢＲの配合比が４０質量％でＮＲを配合していないＮでは合格基準に達する粘着性は得られていない。これらの結果は、合格基準に達する耐寒性、耐オゾン性、粘着性及び接着性を得るためには、（ＣＲの配合比を５０〜７５質量％とするとともに）ＢＲの配合比は１０〜３５質量％の範囲、ＮＲの配合比は１０〜３５質量％の範囲とするべきことを示唆している。なお、ＢＲの配合比が１０質量％のＪでは、好ましい耐寒性である脆化温度≦−６０℃は得られていない。又、ＮＲの配合比が１０質量％のＭでは、好ましい粘着性である≧０．４０ｋｇｆ／２５ｍｍは得られていない。この結果は、ＢＲの配合比は１５〜３０質量％が好ましく、ＮＲの配合比は１５〜３０質量％が好ましく、従ってＣＲの配合比は５０〜７０質量％が好ましいことを示唆している。

［２］実験２
１．ゴム組成物の調製
［ベースゴムとして使用したゴム］
ＮＲ：ＲＳＳ＃３（素練り品）
Ｅ−ＳＢＲ：ニポール１５０２（日本ゼオン社製）
ＮＢＲ：ニポールＤＮ４０１ＬＬ（日本ゼオン社製）
ＢＲ：ニポールＢＲ１２２０（日本ゼオン社製：高シスＢＲ）
ＣＲ：ショウプレンＷＲＴ（昭和電工社製）

上記ゴムを表４、５に示す比率（質量部）で配合したベースゴムに、各種添加剤（カーボン、硫黄、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、可塑剤）を適量添加し混練して表４、５に示す各ゴム組成物を調製した（添加剤の配合比はベースゴムの種類、比率に応じて適宜変更）。

２．ゴムの品質評価
調製した各ゴム組成物につき、未加硫状態における粘着性、並びに、加硫後（製品）の耐寒性、耐オゾン性（動的耐オゾン性）及び接着性を、実験１の［評価方法・基準］に示す方法、条件、基準により測定、評価した。評価結果を表４、５に示す。なお、表４及び５には、比較のため上記の実験１のＧについても示した。

［表４、５に基づく考察］
表４に記載のＯ、Ｐ、Ｑ及びＲは、ＣＲ及びＢＲの組成比については、第１の実施態様の一具体例であるＧと同じであるが、Ｇ中のＮＲの一部（２５％、５０％又は７５％）又は全部をＳＢＲで置換したものである。表５に記載のＳ、Ｔ、Ｕ及びＶは、ＣＲ及びＢＲの組成比については、第１の実施態様の一具体例であるＧと同じであるが、Ｇ中のＮＲの一部（２５％、５０％又は７５％）又は全部をＮＢＲで置換したものである。

表４、５より明らかなように、Ｏ、Ｐ、Ｑ及びＲ並びにＳ、Ｔ、Ｕ及びＶでは、Ｇの場合と同等の優れた耐寒性や耐オゾン性が得られている。さらに、接着性についてはＧより向上しており、ダイヤフラム用として好ましいゴム／ゴム接着力（１５ｋｇｆ／２５ｍｍ以上）が得られている（Ｇでは、１５ｋｇｆ／２５ｍｍ未満の接着性しか得られていない）。表４、５に示されている接着性に関する結果より、接着性の向上のために、第１の態様のゴム組成物において、ＮＲの一部、具体的には１０質量％以上をＳＢＲ又はＮＢＲで置換することが好ましいと示唆される。

一方、表４、５の粘着性の欄に示されているように、ＧのＮＲの７５％をＳＢＲで置き換えたＱ及び全部を置き換えたＲ、並びに、ＧのＮＲの７５％をＮＢＲで置き換えたＵ、全部を置き換えたＶでは粘着性が低下し、好ましい粘着性（０．４ｋｇｆ／２５ｍｍ以上）は得られていない。従って、好ましい粘着性を得るためには、ＳＢＲ又はＮＢＲによりＮＲを置換する割合は、ＮＲの６０質量％以下が好ましいと示唆される。

なお、ＮＲ、ＢＲを配合せずにＣＲにＳＢＲのみを２０質量％配合した基１のゴム組成物、ＮＢＲのみを２０質量％配合した基２のゴム組成物では、耐寒性が低く、脆化温度は−５０℃より高い。又、ＮＲの７５％をＮＢＲで置き換えたＵ、全部を置き換えたＶでは耐寒性も（規格は満たしているものの）低下傾向にある。

第１の態様、第２の態様の発明は、車両用空気バネ等、特に寒冷地で使用される鉄道車両用空気バネに好適に使用される。

Claims

ブタジエンゴム、天然ゴム及びクロロプレンゴムを含有し、前記ブタジエンゴム、天然ゴム及びクロロプレンゴムの合計１００質量部に対し、ブタジエンゴムが１０〜３５質量部、天然ゴムが１０〜３５質量部及びクロロプレンゴムが５０〜７５質量部含有されている耐寒性ゴム組成物。
ブタジエンゴム、天然ゴム及びクロロプレンゴム、並びに、スチレンブタジエンゴム及びニトリルゴムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含有し、前記ブタジエンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム及びニトリルゴムの合計１００質量部に対し、ブタジエンゴムの含有量が１０〜３５質量部、クロロプレンゴムの含有量が５０〜７５質量部、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム及びニトリルゴムの合計含有量が１０〜３５質量部であり、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム及びニトリルゴムの合計含有量に対し、スチレンブタジエンゴム及びニトリルゴムの含有量が１０〜６０質量％である耐寒性ゴム組成物。
請求項１又は請求項２に記載の耐寒性ゴム組成物を使用して形成された鉄道車両用空気バネ。