JP3395139B2 - 防振ゴム組成物 - Google Patents
防振ゴム組成物Info
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Description
られるゴム組成物に関するものであり、特に言えば、エ
ンジンマウント、マフラ−ハンガ−、ダンパ−等、使用
環境温度の高い部位に用いられる防振ゴム組成物に係る
ものである。
防振ゴムが使用されているが、近年になってその要求さ
れる特性は益々高度のものとなっている。しかるに、天
然ゴム(以下NRという)を主体とするゴムは、防振性
能にすぐれているために、従来より防振ゴムとして用い
られてきた。しかしながら、NR系のゴムは基本的に耐
熱性が不足しており、これを改良するために、加硫系を
イオウからEV系とする方法が知られている。しかし、
この方法によっても、耐熱性に限界があり、近年の厳し
い性能要求レベルには達していない。
(EPM及びEPDMを指し、以下これらを総称してE
PRという)を少量添加し、イオウ加硫する配合方法も
提案されているが、これはNRの耐オゾン性向上を目的
とするものであって、あくまでもNRが主体で、かつ加
硫系がイオウであるため、これ又耐熱性に限界があっ
た。
熱性にすぐれており、高温環境下で使用される部位に用
いられている実績がある。例えば、このゴムはマフラ−
ハンガ−に適用されており、耐久性を確保するため、特
にEPRの分子量が高いことが望まれている。しかしな
がら、このEPRの分子量が増えればそれだけゴムの加
工性の低下が著しく、このため、多量のオイル、カ−ボ
ンブラック等を添加して加工性を確保することが行われ
ている。ここで、防振ゴムとしての用途を考えると、振
動伝達率は動倍率(=動的弾性率/静的弾性率)に比例
するので、カ−ボンの配合量をできるだけ減らし、動倍
率を下げる必要がある。しかし、従来は加工性確保のた
め、カ−ボンを大量に添加するため動倍率を下げること
は非常に困難であった。
EPRを主成分とする防振ゴム組成物に関するものであ
り、加工性を損うことなく、特に高温下で用いられる防
振ゴム組成物を提供することをその目的としている。
め、本発明は次のような特徴ある構成を採用したもので
ある。即ち、本発明の要旨は、エチレンプロピレン系ポ
リマーを主成分とし、これに天然ゴム及びカーボンブラ
ックを配合する共に、架橋剤として過酸化物を用いた、
耐熱性にすぐれた防振ゴム組成物であって、ポリマーの
総量を100部としたとき、エチレンプロピレン系ポリ
マー50部以上に対し、天然ゴムを50部未満配合し、
更に補強剤としてカーボンブラック(部数A)を、A≦
0.4X+30(Xはエチレンプロピレン系ポリマーの
部数)にて計算される部数だけ用い、動倍率(=動的弾
性率/静的弾性率)を2以下としたことを特徴とする防
振ゴム組成物にかかるものである。そして、好ましく
は、エチレンプロピレン系ポリマーの重量平均分子量が
30万以上であるのがよい。
にNRを少量配合した系では、従来不可能であったカ−
ボンの低充填配合が加工性を損うことなく可能となり、
防振ゴムとして重要な動倍率を著しく低下させることが
でき、更に過酸化物にて架橋するため、耐熱性が非常に
すぐれるという知見に基づき、高耐熱、低動倍率性、高
耐久性の配合を得たものである。
て、動倍率を下げて防振性能を高めるためには、カ−ボ
ンブラックの配合量を従来よりも減らさなければならな
いが、この分ゴムの加工性は低下する。EPR系ポリマ
−は分子量の高いものの方が耐久性は良好であるため、
高分子量のものが望ましいが、一方では、高分子量のE
PRは加工性が悪いことが知られている。このようなE
PR系ポリマ−にあって、前記したようにカ−ボンブラ
ックの配合量を減らすと、極めて加工性が悪く量産が難
しいという大きな欠点があった。
て、これにNRを配合することによってによって、加工
性の低下を押さえられると共に、カ−ボンブラックの配
合量を従来よりも減らすことができたものである。この
場合、NRは加工性の悪い高分子量のEPR系ポリマ−
に対して、加工性の改良の効果を有するものであり、か
かるNRの配合量は少量でよいが、好ましくは10部以
上とするのがよい。
合量(X)を少なくすれば、更にカ−ボンの配合量を少
なくできるので、動倍率は低くすることが可能である。
しかし、NRは主鎖に二重構造を含んでいるため、耐熱
性の点についてはEPRよりも劣っている。従って、N
Rの配合量はEPRのそれよりも少なくすることがよ
く、X+Y=100部、Y<50部、であることが望ま
しい範囲である。
系よりも耐熱性の良好な過酸化物系のほうが好ましい。
本発明もこの過酸化物での架橋を行うことで、NRの配
合による耐熱性の低下を最小限に押さえることができる
こととなったのである。
ときはカ−ボン量を多めにし、NRの量が多いときはカ
−ボンの量を少なくすることができ、好ましいカ−ボン
量(A)は、A≦0.4X+30(部)のようになる。
カ−ボン量(A)がこの量を越えると、動倍率が大きく
なるため、防振性能が不十分となってしまう。
性、防振性、耐久性の三者を高次元でバランスさせ、か
つ加工性を確保したものである。
基づいて更に詳細に説明する。ここで、表1〜表4の実
施例及び比較例に使用したEPDMは全て、JSR
(株)のT7501EF(40部油展)であり、配合部
数はポリマー成分のみの部数で油展オイルの量は含んで
いない。また、NRは全て、HADI BARU(イン
ドネシア)のRSS#1であり、オイル量は、EPDM
の部数に対応した油展オイルの量と、SUN OILの
SUNPER2280の量の総和である。更に、カーボ
ンブラック(FEF)は全て、旭カーボンの旭 #60
であり、パーヘキシン25B・40は日本油脂のパーヘ
キシン25B・40、ZAは川口化学工業のACTOR
ZA、イオウは鶴見化学のZ硫黄、ポリエチレングリ
コールジメタクリレートは三菱レイヨンのアクリエステ
ル 4EDである。次に、表1〜表2におけるHdは、
硬さ試験(JIS K 6301、JIS A)に基づ
く硬度(度)であり、TB は引張試験(JIS K 6
301)による引張強さ(kg/cm2 )、EB は引張
試験(JIS K 6301)による伸び(%)、△H
dは空気加熱老化試験(JIS K 6301、老化条
件:120℃、96時間)による硬度変化(度)、△T
B は△Hdと同じ空気加熱老化試験による引張強さ変化
率(%)、△EB は△Hdと同じ空気加熱老化試験によ
る伸び変化率(%)である。また、動特性は東洋精機製
レオログラフ(25℃、15Hz、伸張率15%、振幅
0.2%、試験片寸法:2×5×30mm)によるもの
で、Esは静的弾性率(kg/cm2 )、Ed15Hz・0.
2%は動的弾性率(kg/cm2 )、Ed15Hz・0.2%/E
sは動倍率(無次元)である。更に、繰り返し伸張は、
室温でダンベル状の試験片(DIN53504)を0〜
200%伸張する試験を繰り返し行い、破断にいたる繰
り返し回数を測定したものであり、加工性は、ロール
(直径20cm)練りで、練り始めから5分後におけ
る、ロールに巻きついたゴムの表面状態を評価し、○を
ほぼ平滑な状態、△を孔が多数あいた状態として評価し
た。表3〜表4におけるKsは、島津製オートグラフ
(室温)での静的ばね定数(kg/mm)、Kd100 は
鷲宮動ばね試験機(室温、100Hz)、Kd100 /K
sは動倍率(無次元)であり、耐久性は、耐久加振条件
が室温、0±10mm、2Hzのときの破断寿命(万
回)、耐久破断寿命は、耐久加振条件が室温、0±20
mm、3Hzのときの破断寿命(万回)である。 (実施例1〜2、比較例1〜3) 表1に本発明のゴム組成物に基づく実施例1〜2と、比
較例1〜3との配合を示し、得られたゴムの特性を同様
に表1中に示した。
=動的弾性率/静的弾性率=Ed15Hz・0.2%/Es(以
下動倍率という)が2以下である必要があり、従来の配
合系である比較例3はこれをクリアしているが、比較例
1及び比較例2は共にこれをクリアできない。更に、耐
熱性について言えば、120℃×96時間の熱老化後の
伸び低下率が30%以下であることが必要である。
たものである。又、比較例2は、NRの耐オゾン性を向
上するためにEPDMを少量配合したものであって、こ
れは動倍率が大きく耐熱性も充分ではない。更に、比較
例3は、NR系の配合であり、動倍率の点では満足され
るが、耐熱性がよくないという欠点がある。そして、比
較例1は比較例3に比べて耐熱性にすぐれるが、動倍率
が大きいという欠点がある。
DMにNRを30部配合したものであって、NR系の比
較例3とほぼ同等の動特性を有しており、エンジンマウ
ント等の防振ゴムへの適用が可能なレベルである。そし
て、実施例1で得られたゴムは耐熱性及び耐久性も良好
である。
NRを30部配合し、カ−ボンブラックを少量添加し、
過酸化物で架橋した場合である。これは比較例3のNR
系に比べて動特性、耐熱性が大幅に向上していることが
わかる。
業性が大きく低下し、加工性が悪く、量産化は非常に困
難であったが、実施例1、2では加工性も良好であるこ
とが判明した。
4及び本発明に基づく実施例3〜5の主たる配合とその
特性を示す。
部配合し、カ−ボンブラックを多量に添加した配合であ
る。このゴムの特性にあっては、動倍率は上述の目標値
を越えてしまい、防振性能の点で不充分である。
NRを40部配合し、カ−ボンブラックを少量添加した
低充填配合であり、動倍率は目標値をクリアしており、
これは防振ゴムに適用することが可能である。又、熱老
化後の伸びの低下率についても上述の目標値を達成して
おり、耐熱性も良好である。
を各々40部及び10部配合し、カ−ボンブラックを少
量添加した低充填配合であって、NR系の比較例3と比
べて動特性は同等以上であり、更に、耐熱性及び耐久性
は大幅にすぐれていることがわかる。
NRを配合すれば、EPDMの耐熱性を維持しつつ加工
性の大幅な向上が達成できることがわかる。
ラックを多量に添加していたが、本発明ではNRの配合
により低充填配合が可能となったものである。そして、
防振ゴムに適用できるような防振性能を達成するために
は、上述の実施例より、カ−ボンブラックの添加量
(A)はできるだけ少なくすることが望ましく、前記し
た式A≦0.4x+30(xはEPDMの部数)で規定
される範囲がよいことが分る。
1、3の配合によるゴム組成物をマフラ−ハンガ−に適
用した。マフラ−ハンガ−は図1に示す如き構造を有し
ており、全体がゴム弾性体1よりなり、H状のすぐり2
が形成され、更に上方の孔3が車両側に、下方の孔4が
マフラ−を吊すために用いられる。得られた各マフラ−
ハンガ−の製品性能を表3に示す。
性は良好であるが、動特性に劣っており、NRのみの比
較例3による製品では、動特性は良好であるが耐熱性に
劣っていることがわかる。一方、本発明による実施例
1、2に基づく製品にあっては、動特性、耐久性共に良
好であり、本製品に最適であることが分る。
3の配合によるゴム組成物をエンジンマウントに適用し
た。エンジンマウントの構造は図2に示す通りであっ
て、内筒5と外筒6の間にゴム弾性体7を橋架けした構
造であって、上下にすぐり8、9が形成されたものであ
る。得られた製品性能を表4に示す。
では動倍率が大きく、防振性能が劣っていることが分か
り、一方、NR系の比較例3においては、熱劣化後の耐
久寿命が低く、耐熱性に劣っていることが分かる。しか
るに本発明に基づく実施例1によるエンジンマウント
は、動特性、初期耐久性及び熱劣化後の耐久性が共に極
めて良好であることが分る。
とした防振ゴム組成物にあって、耐熱性及び耐久性にす
ぐれただけでなく、その製品とする際の加工性にすぐれ
たゴム組成物を提供するものであって、産業上の利用価
値は極めて高い。
−の正面図である。
トの正面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 エチレンプロピレン系ポリマーを主成分
とし、これに天然ゴム及びカーボンブラックを配合する
共に、架橋剤として過酸化物を用いた、耐熱性にすぐれ
た防振ゴム組成物であって、ポリマーの総量を100部
としたとき、エチレンプロピレン系ポリマー50部以上
に対し、天然ゴムを50部未満配合し、更に補強剤とし
てカーボンブラック(部数A)を、A≦0.4X+30
(Xはエチレンプロピレン系ポリマーの部数)にて計算
される部数だけ用い、動倍率(=動的弾性率/静的弾性
率)を2以下としたことを特徴とする防振ゴム組成物。 - 【請求項2】 エチレンプロピレン系ポリマーの重量平
均分子量が30万以上である請求項第1項記載の防振ゴ
ム組成物。
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JP36035492A JP3395139B2 (ja) | 1992-12-31 | 1992-12-31 | 防振ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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JP36035492A Expired - Lifetime JP3395139B2 (ja) | 1992-12-31 | 1992-12-31 | 防振ゴム組成物 |
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WO2023100995A1 (ja) * | 2021-12-02 | 2023-06-08 | Nok株式会社 | 防振用ゴム組成物、防振マウント及び防振グロメット |
-
1992
- 1992-12-31 JP JP36035492A patent/JP3395139B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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