JP3912018B2

JP3912018B2 - Low dynamic springs-anti-vibration rubber with high damping characteristics

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Publication number: JP3912018B2
Application number: JP2001073526A
Authority: JP
Inventors: 亜子吉川; 武彦田口
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP2002265679A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、低動バネ−高減衰特性を備えた防振ゴムに係り、特に、低動バネ特性と高減衰特性といった相反する防振特性が両立して発揮される防振ゴムに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
よく知られているように、振動或いは衝撃伝達系を構成する部材間に介装されて、防振性乃至は緩衝性を実現するようにした防振ゴムは、従来から、各種の分野において、広く用いられており、例えば、自動車においては、エンジンマウントやボディマウント、キャブマウント、メンバマウント、ストラットマウント、ストラットバークッション、サスペンションブッシュ等として、用いられてきている。
【０００３】
ところで、上記した自動車用防振ゴムの如き、周波数等の異なる複数種の振動の伝達系において使用される防振ゴムにあっては、通常、入力される各振動に応じた防振特性を有効に発揮するものであることが求められる。具体的には、自動車用防振ゴムにおいては、一般に、１００Ｈｚ以上の比較的に高い周波数領域の振動が入力される場合には、低動バネ特性が要求され、また、１０〜２０Ｈｚ程度の低周波振動の入力時においては、高い減衰特性が必要とされている。なお、ここで、低動バネ特性とは、１００Ｈｚにおける動的バネ定数（Ｋｄ₁₀₀）と静的バネ定数（Ｋｓ）との比である動倍率（＝Ｋｄ₁₀₀／Ｋｓ）の値が小さいものであることを、また、高減衰特性とは、１５Ｈｚの振動入力時における損失係数（ｔａｎδ）の値が大きいものであることを、意味している。
【０００４】
しかしながら、防振ゴムにおけるバネ特性の発現機構は、そのような防振ゴムを与えるゴム組成物を構成するポリマー分子間の結合・拘束や絡み合い、或いはポリマー分子とゴム組成物に含有せしめられる補強剤との間の結合・拘束に基づくものである一方、減衰特性の発現機構は、ポリマー分子同士、若しくはポリマー分子と補強剤との間の摩擦に基づくものであるところから、減衰特性を高めると、それに伴って、防振ゴムのバネ特性（動倍率）も高くなってしまい、逆に、低動バネ特性を実現すると、防振ゴムの減衰特性も、また、低下してしまうといった問題があったのであり、従って、そのような低動バネ（低動倍率）と高減衰という相反する特性を共に実現し得る防振ゴムの開発は、大きな課題となっているのである。
【０００５】
また、かかる防振ゴムには、それによる所定荷重の支持等の用途上からの要請よりして、ゴム硬度が高い領域のものが有利に用いられているのであるが、そのような所望の高いゴム硬度を得るためには、従来から、例えば、防振ゴムを与えるゴム組成物を構成するゴム材料として、天然ゴム（ＮＲ）等のジエン系ゴム材料が用いられ、それに、カーボンブラック等が添加せしめられている。そして、このようなカーボンブラック等の成分の添加により、高硬度化及び高減衰化が可能となるのであるが、またそれによって、前述の如く、得られる防振ゴムのバネ特性も高くなることが避けられなかったのである。
【０００６】
そして、低動バネ（低動倍率）−高減衰という防振特性を有する防振ゴムを得るために、従来から、配合処方の変更等といった材質面における対策が、各種検討されてきているのであるが、それらの何れにあっても、得られる防振ゴムの動倍率の低減を達成するには至っていない。
【０００７】
このため、本発明者らは、そのような問題に鑑みて種々検討した結果、ゴム材料の配合面における改良ではなく、加硫成形後におけるゴムの構造を、特定の構造と為すことによって、具体的には、低動バネ特性を与えるゴム材料からなるマトリックス（海相）中に、高減衰特性を与えるゴム材料からなる島相を微細に分散せしめた、海島構造にせしめることによって、従来に比して、優れた防振特性（低動バネ−高減衰特性）を有する防振ゴムを開発するに至り、別途、出願を行なったのである（特願２０００−１２１１４２号、特願２０００−１９１１４７号）。
【０００８】
しかしながら、本発明者らの更なる検討の結果、より一層優れた減衰特性を得ることを目的として、海相を構成するゴム（天然ゴム）材料に対する、島相を構成するゴム（ハロゲン化ブチルゴム）材料の配合割合を高くすると、減衰特性は向上せしめられるものの、物性の低下やバネ特性の悪化が惹起され、そのため、それらゴム材料の配合割合が制限されて、防振ゴムにおける減衰性も頭打ちになってしまうといった問題があることが明らかとなったのである。更に、島相として、ハロゲン化ブチルゴム等のゴム材料を採用しているところから、マスターバッチの作製が必要となって、製造工程が増加したり、また、高温練りが必要となって、消費エネルギーが増大する等といった欠点をも有するものであった。
【０００９】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、低動バネ特性と高減衰特性とを両立して実現すると共に、製作性に優れた防振ゴムを、提供することにある。
【００１０】
【解決手段】
そして、本発明にあっては、そのような課題を解決するために、未加硫のジエン系ゴム材料に、高減衰特性を有する熱可塑性エラストマーとして、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン系ブロック共重合体又はポリエステル系ポリマーアロイを混練せしめてなる組成物を、加硫剤に硫黄を用いて加硫して得られたものであって、その硫黄加硫された前記ジエン系ゴム材料からなるマトリックス中に、前記熱可塑性エラストマーが、島相として、０．１〜３００μｍの大きさの粒子において微細に分散せしめられて、海島構造とされ、該熱可塑性エラストマーにて高減衰特性が付与されていることを特徴とする低動バネ−高減衰特性を備えた防振ゴムを、その要旨とするものである。
【００１１】
すなわち、この本発明に従う防振ゴムにあっては、ジエン系ゴム材料を加硫して形成されるジエン系ゴムからなるマトリックス中に、高減衰特性を有する熱可塑性エラストマーが、微細に分散せしめられているところに、大きな特徴を有しているのであり、そのような防振ゴムにあっては、ジエン系ゴム中に、微細な粒子形態をもって分散せしめられた熱可塑性エラストマーによって、低周波振動の入力時における減衰特性が有利に向上せしめられ得、以て、優れた防振特性（低動バネ−高減衰特性）が有利に実現されるのである。
【００１２】
また、そのような本発明に従う防振ゴムは、島相が熱可塑性エラストマーから形成されているところから、島相を形成せしめるための加硫操作や、マスターバッチを作製したりする等の手数が不要となって、先に提案された二つのゴム材料からなる防振ゴムに比して、良好なる製作性をもって製造され得ることとなる。なお、この本発明に従う防振ゴムにおいて、その高減衰特性を有する熱可塑性エラストマーとしては、島相を有利に形成せしめるべく、ジエン系ゴム材料とは非相溶の熱可塑性エラストマーが好適に採用されることは、言うまでもないところである。
【００１３】
なお、本発明に従う低動バネ−高減衰特性を備えた防振ゴムの好ましい態様の一つによれば、前記熱可塑性エラストマーが、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン系ブロック共重合体であることが望ましく、このような熱可塑性エラストマーを採用することによって、より少ない配合割合で、優れた防振特性が実現され得ることとなり、また、その配合割合を増加せしめることで、前述せる如き従来の配合系において、頭打ちとされていた減衰特性の更なる向上が達成され得るのである。
【００１４】
また、本発明に従う低動バネ−高減衰特性を備えた防振ゴムの別の好ましい態様の一つによれば、前記ジエン系ゴム材料と前記熱可塑性エラストマーとが、重量比において９７／３〜５０／５０の割合で配合せしめられる。これによって、防振特性がより一層効果的に発揮され得ると共に、防振ゴムとして求められる物性も、また、良好に確保され得る。
【００１５】
さらに、本発明における望ましい態様の一つによれば、前記熱可塑性エラストマーが、前記加硫されたジエン系ゴム材料中に、０．１〜１００μｍの大きさの粒子として、微細に分散せしめられていることが望ましく、これによって、防振特性がより一層効果的に発揮され得ると共に、防振ゴムとして求められる物性も、良好に確保され得ることとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
ところで、かくの如き本発明に従う防振ゴムは、従来から防振ゴム材料としてよく知られているジエン系ゴム材料を用い、それを加硫することにより形成されるジエン系ゴムからなるマトリックス中に、高減衰特性を有する熱可塑性エラストマーが、微細な粒子形態にて分散、分布せしめられてなる構造（海島構造）をもって構成されている。
【００１７】
そして、そのような海島構造を形成するために、本発明において採用される熱可塑性エラストマーとしては、有利には、ジエン系ゴム材料とは非相溶の、高減衰特性を有する熱可塑性エラストマーが採用され、そのような熱可塑性エラストマーが、未加硫のジエン系ゴム材料中に、微細に分散せしめられた状態下において、かかるジエン系ゴム材料を成形・加硫することによって、目的とする構造の防振ゴムが有利に作製されるのである。なお、混合手法の如何によって、ジエン系ゴム材料に配合せしめられて、相溶状態と同様な特性を呈する、換言すれば、熱可塑性エラストマーとしての特性を消失する熱可塑性エラストマーであっても、混合手法の選択により、ジエン系ゴム材料中において、粒子状の分散状態にて存在せしめ得ることとなるならば、同様に採用可能である。また、かかる島相を形成する熱可塑性エラストマーにあっては、特に、低周波振動に対して高い減衰効果を発現するものであることが必要とされ、これによって、防振ゴムに優れた防振特性が付与されることとなる。
【００１８】
従って、本発明において、上述せる如き各種の特性を有する熱可塑性エラストマーであれば、従来から公知の各種の熱可塑性エラストマーを、適宜に選択して使用することが出来るのであり、例えば、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン系ブロック共重合体（ＳＩＳ）やポリエステル系ポリマーアロイ材料等を挙げることが出来るが、何等これに限定されるものではない。因みに、市販されている高減衰特性を有する熱可塑性エラストマーとしては、ポリイソプレン単位にビニル基が導入されたＳＩＳ系のハイブラーＶＳ−１（株式会社クラレ製）や、ポリエステル系ポリマーアロイ型のエラステージ１９２０Ｎ（東ソー株式会社製）等を例示することが出来、このような熱可塑性エラストマーを採用すれば、より少ない配合量にて、優れた防振特性が得られることとなる。
【００１９】
要するに、本発明に従う防振ゴムは、上記した熱可塑性エラストマーが用いられてなるものであるところから、優れた防振特性（低動バネ−高減衰特性）が効果的に発現せしめられ得ると共に、島相を形成するための加硫操作や、マスターバッチを作製したりする等の製造工程が不要となって、先に提案された二つのゴム材料からなる防振ゴムに比して、良好なる製作性や経済性をもって、有利に製造され得るのである。
【００２０】
なお、この本発明に従う防振ゴムの島相の大きさ、つまり、熱可塑性エラストマーの粒子径としては、要求される防振特性が良好に発揮され得るように、一般に、０．１〜３００μｍ、特に、その中でも、好適には０．１〜１００μｍであることが望ましいのである。これは、かかる粒子径が小さくなり過ぎると、所期の防振特性を充分に実現し得なくなり、逆に、粒子径が余りにも大きくなる場合には、防振ゴムにおける物性に影響を与える等の不具合を惹起するからである。なお、かかる熱可塑性エラストマーの粒子径は、各種の測定手法にて求められ得るものであって、例えば、走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）や走査形プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）、実体顕微鏡等により、熱可塑性エラストマーからなる各粒子を観察して、それらの粒子径を求めることが出来る。
【００２１】
一方、海相（マトリックス）を形成するジエン系ゴム材料としては、その加硫後において、特に、高周波数領域の振動に対して低動バネ特性を有利に発現し得るものであれば良く、そのような特性を有する公知の各種のジエン系ゴム材料の中から、適宜に選択されて用いられることとなる。具体的には、ジエン系ゴム材料として、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等を用いることが出来る。そして、それらの中でも、ＮＲ、ＮＲとＢＲとのブレンド物（混合物）、若しくはＮＲとＳＢＲとのブレンド物等の、ＮＲを必須の成分として含むゴム材料が、より好適に採用され、それによって、より一層優れた防振特性が発揮され得るのである。
【００２２】
また、そのようなジエン系ゴム材料と上記した熱可塑性エラストマーの配合割合としては、最終的に得られる防振ゴムにおいて、所望の特性乃至は物性が有利に実現され得るように、重量比において、ジエン系ゴム材料／熱可塑性エラストマー＝９７／３〜５０／５０となるような割合が採用されることが望ましいのである。なお、熱可塑性エラストマーの使用量が、ジエン系ゴム材料に比して余りにも少ない場合には、熱可塑性エラストマーを配合することによる効果が充分に奏され得なくなり、逆に、熱可塑性エラストマーの使用量が、未加硫のジエン系ゴム材料に比べて多くなり過ぎると、ジエン系ゴムに代わって、熱可塑性エラストマーがマトリックスとなってしまうために、本発明の目的とする構造が実現され得なくなり、引張強度等の物性が悪化するようになる。
【００２３】
ところで、本発明に従う防振ゴムは、熱可塑性エラストマーが微細に分散せしめられた未加硫のジエン系ゴム材料を加硫成形することによって製造されることとなるのであるが、ここで、未加硫のジエン系ゴム材料の加硫に先立って配合される加硫剤としては、ジエン系ゴム材料における加硫反応を良好に進行せしめ得るものであれば、何等差支えなく、一般に、ジエン系ゴム材料の種類や求められる防振特性等を考慮して、公知の各種の加硫剤の中から、適当なものが選択されて、ジエン系ゴム材料の使用量に応じた量において用いられるのである。特に、先述せる如く、ジエン系ゴム材料としてＮＲを必須の成分として含むゴム材料を使用する際には、加硫剤として硫黄を用いて、そのような硫黄加硫系においてジエン系ゴム材料の加硫を実施することが、好ましいのである。
【００２４】
また、前記した熱可塑性エラストマーが微細に分散せしめられた未加硫のジエン系ゴム材料には、更に、上記の加硫剤と併せて、適当な加硫促進剤や加硫促進助剤等を、それぞれ、適量においてジエン系ゴム材料に配合せしめることも可能である。ここで、かかる加硫促進剤としては、例えば、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＢＢＳ）、Ｎ−シクロルヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＯＢＳ）等のスルフェンアミド系；ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＭＤＣ）、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＥＤＣ）等のジチオカルバミン酸塩類；テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤ）等のチウラム系等を挙げることが出来、また、加硫促進助剤としては、酸化亜鉛やステアリン酸等を例示することが出来る。
【００２５】
さらに、かかるジエン系ゴム材料には、必要に応じて、カーボンブラック等の補強剤、ワックス等の如き老化防止剤、オイル等の軟化剤等、従来から公知の各種のゴム用配合剤を配合せしめることも、可能である。なお、それら各種のゴム用配合剤としては、防振ゴムの物性乃至は特性を損なわないものが、適量において、適宜に使用されることとなることは、言うまでもないところである。
【００２６】
ここにおいて、本発明に従う防振ゴムを製造するに際しては、当業者に自明な各種の手法が採用され得るのである。例えば、先ず、バンバリーミキサーやロール機等の公知の混練装置を用いて、かかる装置内に、未加硫のジエン系ゴム材料と熱可塑性エラストマーを、それぞれ、導入した後、混練せしめると共に、更に、加硫剤を始めとする各種のゴム用配合剤を配合して、未加硫のジエン系ゴム材料中に熱可塑性エラストマーが所望とする大きさの微粒子となるまで、混練せしめて、目的とする構造の未加硫ゴム組成物を調製する。次いで、この得られた未加硫ゴム組成物を、金型成形等の従来から公知の成形手法にて成形して、所望の形状と為す一方、所定温度で加熱せしめて、ゴム組成物中のジエン系ゴム材料を加硫することにより、本発明に従う防振ゴムが製造されることとなるのである。
【００２７】
なお、未加硫のジエン系ゴム材料や、熱可塑性エラストマー、加硫剤を始めとする各種ゴム用配合剤等のゴム原料を、それぞれ、混練装置に導入するに際しては、その導入順序は、上述の場合に何等限定されるものでなく、それらを同時に装置に供給するようにしても、また、加硫剤を除く全てのゴム原料を供給して予備混練（ベース練り）し、その後の混練り（仕上混練り）の際に加硫剤を供給するようにしても、何等差支えないのである。
【００２８】
また、そのような混練り操作においては、一般に、適度な混練り時間と適切な温度条件が、採用されるのであるが、本発明に従う防振ゴムを製造するに際しては、特に、未加硫のジエン系ゴム材料中において、熱可塑性エラストマーが、所期の特性を発揮し得る程度の大きさまで細かく、しかも、かかる熱可塑性エラストマーがジエン系ゴム材料に相溶しない程度に実施する必要があることから、混練時間は、上述の如き熱可塑性エラストマーの分散状態が有利に得られるように、ジエン系ゴム材料、熱可塑性エラストマーの種類や使用量の他、混練装置の性能等を加味して、設定されることとなる。
【００２９】
さらに、成形及び加硫操作を実施するに際して、加硫時の温度や圧力、時間等の加硫条件は、ジエン系ゴム材料の加硫が良好に行なわれ得るように、ジエン系ゴム材料や加硫剤の種類等を加味して、適宜に決定される。かかる成形及び加硫の具体的手法も、何等限定されるものではなく、成形と同時に加硫を行なうプレス加硫等の公知の各種の手法が採用されるのである。また、このような加硫成形においては、その加硫時において、或いは加硫後において、鉄材質やアルミ材質からなる所定の金具の接着操作を行なっても、何等支障はないのであり、従って、本発明は、金具を有しない防振ゴムは、勿論のこと、そのような金具付きの防振ゴムも、また、その適用対象とするものである。更にまた、防振ゴムの形状、サイズ等も、特に限定されるものではなく、望まれる防振特性の程度や用途に応じて、適宜に設定され得る。
【００３０】
そして、そのようにして得られる防振ゴムは、エンジンマウント、ボディマウント、キャブマウント、メンバマウント、ストラットマウント、ストラットバークッション、サスペンションブッシュ等の車両用防振ゴムとして、振動或いは衝撃伝達系を構成する部材間に介装されて用いられることとなる。
【００３１】
【実施例】
以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００３２】
先ず、ジエン系ゴム材料として、未加硫の天然ゴム（ＮＲ）を準備する一方、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）として、ハイブラーＶＳ−１（株式会社クラレ製）とエラステージ１９２０Ｎ（東ソー株式会社製）を準備した。
【００３３】
実施例１〜３及び比較例３〜５
そして、それらＮＲ材料とＴＰＥとが下記表１又は表２に示される配合割合となるように、ＮＲ材料とＴＰＥをバンバリーミキサー内に仕込んだ後、更に、それらの１００重量部に対して、加硫促進助剤：酸化亜鉛＋ステアリン酸、カーボンブラック：ＡＳＴＭ−Ｎ６６０、軟化剤：ナフテン系プロセスオイルを、下記表１又は表２に示される割合となるように添加し、混練せしめて、ゴム原料を調製した。次いで、かくの如くして得られたゴム原料に対して、加硫剤：硫黄、加硫促進剤：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミドを、下記表１又は表２の割合にて添加し、ロール機にて混練りして、未加硫ゴム組成物を調製した。そして、その得られた未加硫ゴム組成物を、プレス加硫成形操作により、加硫成形することにより、ＮＲ材料を加硫せしめて、後述する動特性試験、硬さ試験、及び引張試験のためのテストピース（実施例１〜３及び比較例３〜５）を、それぞれ作製した。なお、かかる加硫条件としては、動特性試験用テストピース：１７０℃×３０分、硬さ試験及び引張試験用のテストピース：１５０℃×２０分を、それぞれ、採用した。また、得られたテストピース（実施例１〜３及び比較例３）のそれぞれについて、ＮＲ中に分散するＴＰＥの粒子径を測定したところ、実施例１〜３に係るテストピースにあっては、何れも、０．１〜２μｍ程度であったが、比較例４及び５に係るテストピースにあっては、ＮＲとＴＰＥが相溶して、ＴＰＥ粒子を確認することが出来なかった。
【００３４】
実施例４，５
先ず、ＮＲ材料、及び、加硫促進助剤：酸化亜鉛＋ステアリン酸、カーボンブラック：ＡＳＴＭ−Ｎ６６０、軟化剤：ナフテン系プロセスオイルを、バンバリーミキサー内に下記表１に示される割合となるように仕込んで、混練せしめた後、更に、かかるゴム原料に対して、ＴＰＥ（エラステージ１９２０Ｎ)、及び、加硫剤：硫黄、加硫促進剤：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミドを、下記表１に示される割合にて添加し、ロール機にて混練りして、未加硫ゴム組成物を調製した。そして、その得られた未加硫ゴム組成物を、プレス加硫成形することにより、ＮＲ材料を加硫せしめて、動特性試験、硬さ試験、及び引張試験のための各種テストピース（実施例４，５）を、作製した。なお、かかる加硫条件としては、動特性試験用テストピース：１７０℃×３０分、硬さ試験及び引張試験用のテストピース：１５０℃×２０分を、それぞれ、採用した。また、得られたテストピース（実施例４及び５）のそれぞれについて、ＮＲ中に分散するＴＰＥの粒子径を測定したところ、何れも、１０〜２００μｍ程度であった。
【００３５】
比較例１，２
また、比較のために、上記実施例１等と同様にして、ＴＰＥの含有されないＮＲ材料のみからなる未加硫のゴム組成物を、下記表２に示される各配合割合となるように、調製し、その得られた未加硫のゴム組成物をそれぞれ用いて、プレス加硫により、加硫成形を行ない、後述する動特性試験、硬さ試験、及び引張試験のための各種テストピースを作製した。ここにおいて、かかる加硫条件としては、動特性試験用テストピース：１７０℃×３０分、硬さ試験及び引張試験用のテストピース：１５０℃×２０分を、それぞれ、採用した。
【００３６】
なお、前記動特性試験のためのテストピースにあっては、先ず、上記加硫成形により、直径：５０ｍｍ及び高さ：２５ｍｍの円柱形状を呈する加硫ゴム試料を作製した後、かかる加硫ゴム試料の上下面に対して、直径：６０ｍｍ及び厚さ：６ｍｍの鉄製円盤金具の一対を、接着剤にて接着せしめることにより、作製した。また、硬さ試験用のテストピースとしては、ＪＩＳ−Ｋ−６２５３−１９９７の「加硫ゴム物理試験方法」における「デュロメータ硬さ試験」に定められる、厚さ：６ｍｍの試験片を作製し、また、引張試験用のテストピースとしては、ＪＩＳ−Ｋ−６２５１−１９９３の「加硫ゴムの引張試験方法」に規定されるダンベル状試験片（５号形）を作製した。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
そして、このようにして得られた本発明例１〜５及び比較例１〜５の各テストピースを用いて、以下の動特性試験、硬さ試験、並びに引張試験を行った。
【００４０】
−動特性試験−
上記で得た動特性試験用の各テストピースを用いて、それぞれのテストピースに対して、軸方向の荷重を加えて、軸方向に５．５ｍｍ圧縮せしめ、一旦、減荷した後、再度、５．５ｍｍ圧縮せしめることにより、その２回目の加荷過程における荷重−撓み特性を測定して、それに基づいて荷重−撓み曲線を作成し、そして、その曲線から、撓みが１．２５ｍｍと３．７５ｍｍの時の荷重値：Ｐ₁，Ｐ₂（単位は、Ｎ）を、それぞれ読み取って、それより、次式：
Ｋｓ＝（Ｐ₂−Ｐ₁）／２．５
に従って、静的バネ定数：Ｋｓ（Ｎ／ｍｍ）を算出した。また、これとは別に、各テストピースを軸方向に２．５ｍｍだけ圧縮せしめた後、かかる圧縮状態のテストピースの下方より、その２．５ｍｍ圧縮した位置を中心とする振幅：±０．０５ｍｍの定変位調和圧縮振動を、周波数：１００Ｈｚにおいて加える試験を行ない、ＪＩＳ−Ｋ−６３８５−１９９５の「防振ゴムの試験方法」における「非共振方法（ａ）」に準拠して、１００Ｈｚ時の動的バネ定数（貯蔵バネ定数）：Ｋｄ₁₀₀（Ｎ／ｍｍ）を求めた。そして、かかるＫｄ₁₀₀と、前記のＫｓとから、動倍率（＝Ｋｄ₁₀₀／Ｋｓ）を算出し、その結果を、下記表３，４に示した。
【００４１】
また、この動特性試験では、各テストピースを軸方向に２．５ｍｍだけ圧縮せしめた状態で、そのテストピースの下方から、圧縮位置を中心とする振幅：±０．５ｍｍの定変位調和圧縮振動を、周波数：１５Ｈｚにおいて加える試験を行ない、ＪＩＳ−Ｋ−６３８５−１９９５の「防振ゴムの試験方法」における「非共振方法（ａ）」に準拠して、１５Ｈｚ時の損失係数：ｔａｎδを求め、その結果も、また、下記表３，４に併せ示した。
【００４２】
さらに、上記の如くして得られた、各テストピースにおける動倍率：Ｋｄ₁₀₀／Ｋｓと損失係数：ｔａｎδ〔１５Ｈｚ〕との関係を示すグラフを、図１及び図２に示した。なお、それらの図において、図１は、実施例１〜３に係るテストピースと、比較例１，２に係るテストピースとを対比したものであり、一方、図２は、実施例４，５に係るテストピースと、比較例１，２，４，５とを対比したものである。
【００４３】
−硬さ試験−
上記において得られた硬さ試験用の各テストピースを用いて、ＪＩＳ−Ｋ−６２５３−１９９７の前記「デュロメータ硬さ試験」に準じて、タイプＡデュロメータにより、テストピースの硬さを測定し、その結果を、下記表３，４において、ＪＩＳタイプＡ硬度（Ｈｓ）として、併せ示した。
【００４４】
−引張試験−
上記において得られた各引張試験用テストピースを用いて、ＪＩＳ−Ｋ−６２５１−１９９３に規定される試験方法に従って、所定の引張試験機により、テストピースを、それが切断するまで引張せしめて、切断に至るまでの最大応力（引張強さ：Ｔ_B）、及び切断時の伸び（切断時伸び：Ｅ_B）を測定し、その結果を下記表３，４に示した。
【００４５】
【表３】

【００４６】
【表４】

【００４７】
かかる表３，４及び図１，２に示される動特性試験の結果からも明らかなように、実施例１〜５に係るテストピースにあっては、何れも、ＴＰＥ不含の天然ゴムからなる比較例１及び２のテストピースに比して、優れた防振特性（低動バネ−高減衰特性）を実現すると共に、防振ゴムとしての特性も、充分高度に確保されていることが分かる。
【００４８】
これに対して、島相を形成するＴＰＥが、海相を形成するＮＲ材料よりも配合された比較例３に係るテストピースにあっては、引張強さ：Ｔ_Bが極端に低下していることが認められる。また、ＴＰＥがＮＲ材料に相溶して、海島構造が形成されなかった比較例４，５に係るテストピースにあっては、ＴＰＥ不含の天然ゴムからなる比較例１及び２のテストピースと同様な防振特性しか得られていないことが分かるのである。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明に従う防振ゴムにあっては、防振ゴムに要求される各種の物性が充分に確保される一方、優れた防振特性、つまり、低動バネ−高減衰特性が効果的に実現され得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例において得られた、動倍率とｔａｎδとの関係を示すグラフである。
【図２】実施例において得られた、動倍率とｔａｎδとの関係を示すグラフである。[0001]
【Technical field】
The present invention relates to an anti-vibration rubber having a low dynamic spring and a high damping characteristic, and more particularly to an anti-vibration rubber that exhibits both anti-vibration characteristics such as a low dynamic spring characteristic and a high damping characteristic. .
[0002]
[Background]
As is well known, vibration-proof rubbers that are interposed between members constituting a vibration or shock transmission system to achieve vibration-proofing or shock-absorbing properties have been conventionally used in various fields. For example, in automobiles, they have been used as engine mounts, body mounts, cab mounts, member mounts, strut mounts, strut bar cushions, suspension bushes, and the like.
[0003]
By the way, in the anti-vibration rubber used in a plurality of types of vibration transmission systems having different frequencies, such as the above-mentioned anti-vibration rubber for automobiles, the anti-vibration characteristic corresponding to each input vibration is usually effective. It is required to be something that can be demonstrated. Specifically, in an anti-vibration rubber for automobiles, in general, when vibration in a relatively high frequency region of 100 Hz or more is input, low dynamic spring characteristics are required, and low vibration of about 10 to 20 Hz is required. When inputting frequency vibration, a high damping characteristic is required. Here, the low dynamic spring characteristic means a dynamic spring constant (Kd at 100 Hz).₁₀₀) And the static spring constant (Ks) is a dynamic magnification (= Kd)₁₀₀/ Ks) has a small value, and the high damping characteristic means that the value of the loss coefficient (tan δ) at the time of vibration input at 15 Hz is large.
[0004]
However, the mechanism for developing the spring characteristics in the vibration-proof rubber is that the reinforcing agent contained in the polymer molecule and the rubber composition is bonded, constrained or entangled between the polymer molecules constituting the rubber composition giving the vibration-proof rubber. On the other hand, the development mechanism of the damping characteristic is based on friction between polymer molecules or between the polymer molecule and the reinforcing agent. Along with this, the spring characteristics (dynamic magnification) of the anti-vibration rubber also increase, and conversely, if the low dynamic spring characteristics are realized, the damping characteristic of the anti-vibration rubber also deteriorates. Therefore, the development of a vibration-proof rubber capable of realizing both the low dynamic spring (low dynamic magnification) and the high damping characteristics is a big problem.
[0005]
In addition, as the anti-vibration rubber, a rubber having a high rubber hardness is advantageously used in accordance with a request from an application such as support of a predetermined load. In order to obtain rubber hardness, conventionally, for example, a diene rubber material such as natural rubber (NR) is used as a rubber material constituting a rubber composition for providing a vibration-proof rubber, and carbon black or the like is added thereto. I'm hurt. And, by adding such components as carbon black, it becomes possible to increase the hardness and attenuation, but this also increases the spring characteristics of the vibration-proof rubber obtained as described above. It was inevitable.
[0006]
In order to obtain an anti-vibration rubber having an anti-vibration characteristic of low dynamic spring (low dynamic magnification) -high damping, various countermeasures in terms of materials, such as changing the formulation, have been studied. However, in any of them, the reduction in the dynamic magnification of the obtained vibration-proof rubber has not been achieved.
[0007]
For this reason, as a result of various investigations in view of such problems, the present inventors have not made an improvement in the blending surface of the rubber material, but by making the structure of the rubber after vulcanization molding into a specific structure. Specifically, the island (sea phase) made of rubber material that gives low dynamic spring characteristics is made to have a sea-island structure in which island phases made of rubber material that gives high damping characteristics are finely dispersed. In order to develop anti-vibration rubber having excellent anti-vibration characteristics (low dynamic spring-high damping characteristics), a separate application was filed (Japanese Patent Application Nos. 2000-121142 and 2000-191147). ).
[0008]
However, as a result of further studies by the present inventors, rubber that constitutes an island phase (halogenated butyl rubber) with respect to a rubber (natural rubber) material that constitutes a sea phase for the purpose of obtaining even better damping characteristics. When the blending ratio of the material is increased, the damping characteristics are improved, but the physical properties and the spring characteristics are deteriorated. Therefore, the blending ratio of these rubber materials is limited, and the damping performance in the vibration-proof rubber also reaches its peak. It became clear that there was a problem of becoming. Furthermore, since rubber materials such as halogenated butyl rubber are used as the island phase, it is necessary to produce a masterbatch, which increases the number of manufacturing steps and requires high-temperature kneading, resulting in energy consumption. There are also disadvantages such as an increase in
[0009]
[Solution]
Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is to realize both a low dynamic spring characteristic and a high damping characteristic while being excellent in manufacturability. It is to provide anti-vibration rubber.
[0010]
[Solution]
In the present invention, in order to solve such a problem, an unvulcanized diene rubber material is used.,Thermoplastic elastomer with high damping propertiesAs polystyrene-polyisoprene-polystyrene block copolymer or polyester polymer alloyThe thermoplastic elastomer is obtained by vulcanizing a composition obtained by kneading using a sulfur as a vulcanizing agent, and in the sulfur vulcanized matrix made of the diene rubber material. However, the island phase is finely dispersed in particles having a size of 0.1 to 300 μm to form a sea-island structure, and is characterized by being provided with a high damping property by the thermoplastic elastomer. The gist of the present invention is an anti-vibration rubber having a spring-high damping characteristic.
[0011]
That is, in the vibration-proof rubber according to the present invention, a thermoplastic elastomer having high damping characteristics is finely dispersed in a matrix composed of a diene rubber formed by vulcanizing a diene rubber material. However, in such an anti-vibration rubber, the low-frequency vibration is reduced by the thermoplastic elastomer dispersed in a fine particle form in the diene rubber. The damping characteristic at the time of input can be advantageously improved, so that an excellent anti-vibration characteristic (low dynamic spring-high damping characteristic) is advantageously realized.
[0012]
In addition, the vibration-proof rubber according to the present invention has a number of steps such as vulcanization operation for forming the island phase and preparation of a master batch since the island phase is formed from the thermoplastic elastomer. It becomes unnecessary and can be manufactured with better manufacturability as compared with the vibration-proof rubber made of the two rubber materials previously proposed. In the anti-vibration rubber according to the present invention, as the thermoplastic elastomer having high damping characteristics, a thermoplastic elastomer that is incompatible with the diene rubber material is preferably employed in order to form an island phase advantageously. It goes without saying.
[0013]
According to one of the preferred embodiments of the anti-vibration rubber having a low dynamic spring-high damping characteristic according to the present invention, it is desirable that the thermoplastic elastomer is a polystyrene-polyisoprene-polystyrene block copolymer. By adopting such a thermoplastic elastomer, excellent vibration isolation characteristics can be realized with a smaller blending ratio, and by increasing the blending ratio, in the conventional blending system as described above Therefore, the further improvement of the damping characteristic that has been set to the peak can be achieved.
[0014]
Further, according to another preferred embodiment of the anti-vibration rubber having a low dynamic spring-high damping characteristic according to the present invention, the diene rubber material and the thermoplastic elastomer have a weight ratio of 97/3 to 3. It is blended at a ratio of 50/50. As a result, the vibration-proof property can be exhibited more effectively, and the physical properties required as a vibration-proof rubber can also be ensured satisfactorily.
[0015]
Furthermore, according to one of the desirable embodiments of the present invention, the thermoplastic elastomer is contained in the vulcanized diene rubber material in an amount of 0.1 to1As particles having a size of 00 μm, it is desirable that they are finely dispersed. As a result, vibration-proof characteristics can be more effectively exhibited, and physical properties required as vibration-proof rubber can be ensured well. It will be.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
By the way, the anti-vibration rubber according to the present invention as described above is a diene rubber material that has been well known as an anti-vibration rubber material, and is contained in a matrix composed of a diene rubber formed by vulcanizing it. The thermoplastic elastomer having a high damping characteristic has a structure (sea-island structure) in which finely dispersed particles are dispersed and distributed.
[0017]
In order to form such a sea-island structure, the thermoplastic elastomer employed in the present invention is advantageously a thermoplastic elastomer that is incompatible with the diene rubber material and has a high damping characteristic. In such a state that such a thermoplastic elastomer is finely dispersed in an unvulcanized diene rubber material, the diene rubber material is molded and vulcanized to obtain a target structure. Anti-vibration rubber is advantageously produced. It should be noted that, depending on the mixing method, even if it is a thermoplastic elastomer that is blended in a diene rubber material and exhibits the same characteristics as the compatible state, in other words, a thermoplastic elastomer that loses its properties as a thermoplastic elastomer, If the diene rubber material can be made to exist in a dispersed state in the diene rubber material by selection of the method, it can be similarly adopted. In addition, the thermoplastic elastomer that forms such an island phase is particularly required to exhibit a high damping effect against low-frequency vibrations. A characteristic will be provided.
[0018]
Accordingly, in the present invention, any conventionally known thermoplastic elastomer can be appropriately selected and used as long as it is a thermoplastic elastomer having various characteristics as described above. An isoprene-polystyrene block copolymer (SIS), a polyester polymer alloy material, and the like can be exemplified, but the present invention is not limited thereto. Incidentally, commercially available thermoplastic elastomers having high damping properties include SIS-based Hibler VS-1 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) in which a vinyl group is introduced into a polyisoprene unit, and a polyester-based polymer alloy type elastomer stage. 1920N (manufactured by Tosoh Corporation) and the like can be exemplified, and if such a thermoplastic elastomer is employed, excellent vibration-proof characteristics can be obtained with a smaller blending amount.
[0019]
In short, the anti-vibration rubber according to the present invention is formed by using the above-mentioned thermoplastic elastomer, so that excellent anti-vibration characteristics (low dynamic spring-high damping characteristics) can be effectively expressed, The vulcanization operation to form the island phase and the production process such as producing a masterbatch are not required, and it is better than the previously proposed anti-vibration rubber made of two rubber materials. It can be advantageously manufactured with manufacturability and economy.
[0020]
In addition, the size of the island phase of the vibration-proof rubber according to the present invention, that is, the particle diameter of the thermoplastic elastomer is generally 0.1 to 300 μm so that the required vibration-proof characteristics can be satisfactorily exhibited. In particular, among these, it is preferable that the thickness is 0.1 to 100 μm. This is because if the particle size becomes too small, the desired vibration isolation characteristics cannot be realized sufficiently. Conversely, if the particle size is too large, the physical properties of the vibration isolation rubber will be affected. This is because it causes a malfunction. The particle diameter of the thermoplastic elastomer can be obtained by various measuring methods. For example, the thermoplastic elastomer can be measured with a scanning electron microscope (SEM), a scanning probe microscope (SPM), a stereomicroscope, or the like. By observing each particle made of an elastomer, the particle diameter can be determined.
[0021]
On the other hand, the diene rubber material that forms the sea phase (matrix) may be any material that can advantageously exhibit low dynamic spring characteristics against vibrations in the high frequency region after vulcanization. From among various known diene rubber materials having such characteristics, they are appropriately selected and used. Specifically, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and the like can be used as the diene rubber material. . Among them, a rubber material containing NR as an essential component, such as NR, a blend (mixture) of NR and BR, or a blend of NR and SBR, is more preferably employed, Even better anti-vibration properties can be exhibited.
[0022]
Moreover, as a blending ratio of such a diene rubber material and the above-mentioned thermoplastic elastomer, in the vibration-proof rubber finally obtained, in a weight ratio so that desired characteristics or physical properties can be advantageously realized, It is desirable to employ a ratio such that diene rubber material / thermoplastic elastomer = 97/3 to 50/50. If the amount of the thermoplastic elastomer used is too small compared to the diene rubber material, the effect obtained by blending the thermoplastic elastomer cannot be sufficiently achieved. Conversely, the use of the thermoplastic elastomer is not possible. If the amount is too large compared to the unvulcanized diene rubber material, the thermoplastic elastomer will become a matrix instead of the diene rubber, and the target structure of the present invention cannot be realized. In addition, physical properties such as tensile strength are deteriorated.
[0023]
Incidentally, the anti-vibration rubber according to the present invention is manufactured by vulcanizing and molding an unvulcanized diene rubber material in which a thermoplastic elastomer is finely dispersed. The vulcanizing agent blended prior to the vulcanization of the vulcanized diene rubber material is not particularly limited as long as the vulcanization reaction in the diene rubber material can proceed favorably. Generally, the diene rubber material In consideration of the type of the rubber and the required vibration-proof characteristics, an appropriate one is selected from various known vulcanizing agents and used in an amount corresponding to the amount of the diene rubber material used. In particular, as described above, when a rubber material containing NR as an essential component is used as the diene rubber material, sulfur is used as a vulcanizing agent, and the diene rubber material is added in such a sulfur vulcanization system. It is preferred to carry out the sulfur.
[0024]
In addition, the unvulcanized diene rubber material in which the thermoplastic elastomer is finely dispersed is further combined with the above vulcanizing agent with an appropriate vulcanization accelerator, vulcanization acceleration aid, and the like. These can be blended with the diene rubber material in an appropriate amount. Examples of the vulcanization accelerator include Nt-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (BBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS), N- Sulfenamides such as oxydiethylene-2-benzothiazole sulfenamide (OBS); dithiocarbamates such as zinc dimethyldithiocarbamate (ZnMDC) and zinc diethyldithiocarbamate (ZnEDC); tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethyl Examples include thiurams such as thiuram disulfide (TETD) and tetrabutylthiuram disulfide (TBTD), and examples of the vulcanization accelerator include zinc oxide and stearic acid.
[0025]
Furthermore, conventionally known various rubber compounding agents such as a reinforcing agent such as carbon black, an anti-aging agent such as wax, and a softening agent such as oil may be blended with the diene rubber material as necessary. It is also possible. Needless to say, as these various rubber compounding agents, those which do not impair the physical properties or characteristics of the vibration-proof rubber are appropriately used in appropriate amounts.
[0026]
Here, when manufacturing the anti-vibration rubber according to the present invention, various techniques obvious to those skilled in the art can be employed. For example, first, using a known kneading apparatus such as a Banbury mixer or a roll machine, an unvulcanized diene rubber material and a thermoplastic elastomer are introduced into the apparatus, respectively, and then kneaded. Various rubber compounding agents including a vulcanizing agent are blended and kneaded until the desired size of the thermoplastic elastomer is obtained in the unvulcanized diene rubber material. An unvulcanized rubber composition having a structure is prepared. Next, the obtained unvulcanized rubber composition is molded by a conventionally known molding technique such as mold molding to obtain a desired shape, while being heated at a predetermined temperature, By vulcanizing the diene rubber material, the anti-vibration rubber according to the present invention is produced.
[0027]
In addition, when introducing rubber materials such as unvulcanized diene rubber materials, thermoplastic elastomers, various rubber compounding agents including vulcanizing agents, etc. into the kneading apparatus, the order of introduction is as described above. In this case, there is no limitation, and even if they are supplied to the apparatus at the same time, all rubber raw materials excluding the vulcanizing agent are supplied and pre-kneaded (base kneading), and then kneaded. Even if the vulcanizing agent is supplied at the time of (finish kneading), there is no problem.
[0028]
Further, in such a kneading operation, an appropriate kneading time and an appropriate temperature condition are generally employed, but when producing a vibration-proof rubber according to the present invention, in particular, unvulcanized In the diene rubber material, it is necessary to carry out the thermoplastic elastomer so fine that the thermoplastic elastomer can exhibit the desired characteristics, and such thermoplastic elastomer is not compatible with the diene rubber material. The kneading time is set taking into consideration the performance of the kneading apparatus in addition to the type and amount of the diene rubber material and the thermoplastic elastomer so that the thermoplastic elastomer dispersed state as described above can be advantageously obtained. The Rukoto.
[0029]
Further, when carrying out the molding and vulcanization operation, the vulcanization conditions such as temperature, pressure, and time at the time of vulcanization are such that the diene rubber material and the vulcanization can be performed well. It is determined appropriately in consideration of the type of the sulfurizing agent. The specific method of molding and vulcanization is not limited in any way, and various known methods such as press vulcanization in which vulcanization is performed simultaneously with molding are employed. Further, in such vulcanization molding, there is no problem even when performing a bonding operation of a predetermined metal fitting made of iron material or aluminum material at the time of vulcanization or after vulcanization. In the present invention, the vibration-proof rubber having no metal fitting is of course applicable to the vibration-proof rubber having the metal fitting. Furthermore, the shape, size, and the like of the vibration-proof rubber are not particularly limited, and can be set as appropriate according to the desired degree and use of the vibration-proof characteristic.
[0030]
The anti-vibration rubber thus obtained constitutes a vibration or shock transmission system as an anti-vibration rubber for a vehicle such as an engine mount, body mount, cab mount, member mount, strut mount, strut bar cushion, suspension bush. It is used by interposing between members.
[0031]
【Example】
Hereinafter, some examples of the present invention will be shown and the present invention will be more specifically clarified, but the present invention is not limited by the description of such examples. It goes without saying. In addition to the following examples, the present invention includes various changes, modifications, and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the above specific description. It should be understood that improvements and the like can be added.
[0032]
First, an unvulcanized natural rubber (NR) is prepared as a diene rubber material, while Hibler VS-1 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and Elastage 1920N (manufactured by Tosoh Corporation) are used as a thermoplastic elastomer (TPE). Prepared.
[0033]
Examples 1-3 and Comparative Examples 3-5
Then, after preparing the NR material and TPE in a Banbury mixer so that the NR material and TPE have the blending ratio shown in Table 1 or Table 2 below, the NR material and TPE are further added to 100 parts by weight thereof. Sulfur accelerating aid: zinc oxide + stearic acid, carbon black: ASTM-N660, softener: naphthenic process oil is added so as to have the ratio shown in Table 1 or 2 below, kneaded, and rubber raw material Was prepared. Next, with respect to the rubber raw material thus obtained, vulcanizing agent: sulfur, vulcanization accelerator: N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide in the ratios shown in Table 1 or Table 2 below. And kneaded in a roll machine to prepare an unvulcanized rubber composition. Then, the obtained unvulcanized rubber composition is vulcanized by press vulcanization molding operation to vulcanize the NR material, and the dynamic characteristics test, hardness test, and tensile test described later are performed. Test pieces (Examples 1 to 3 and Comparative Examples 3 to 5) were prepared. As the vulcanization conditions, a test piece for dynamic characteristic test: 170 ° C. × 30 minutes and a test piece for hardness test and tensile test: 150 ° C. × 20 minutes were adopted, respectively. Further, for each of the obtained test pieces (Examples 1 to 3 and Comparative Example 3), when the particle diameter of TPE dispersed in NR was measured, in the test pieces according to Examples 1 to 3, Both were about 0.1 to 2 μm, but in the test pieces according to Comparative Examples 4 and 5, NR and TPE were compatible, and TPE particles could not be confirmed.
[0034]
Examples 4 and 5
First, the NR material and the vulcanization accelerator: zinc oxide + stearic acid, carbon black: ASTM-N660, softener: naphthenic process oil are mixed in the Banbury mixer so that the ratio is as shown in Table 1 below. After charging and kneading, TPE (Elastage 1920N) and vulcanizing agent: sulfur, vulcanization accelerator: N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide are further added to the rubber raw material. The unvulcanized rubber composition was prepared by adding at a ratio shown in Table 1 below and kneading with a roll machine. The obtained unvulcanized rubber composition is subjected to press vulcanization to vulcanize the NR material, and various test pieces for dynamic characteristic test, hardness test, and tensile test (Examples) 4,5) was produced. As the vulcanization conditions, a test piece for dynamic characteristic test: 170 ° C. × 30 minutes and a test piece for hardness test and tensile test: 150 ° C. × 20 minutes were adopted, respectively. Moreover, when the particle diameter of TPE disperse | distributed in NR was measured about each of the obtained test piece (Example 4 and 5), all were about 10-200 micrometers.
[0035]
Comparative Examples 1 and 2
In addition, for comparison, in the same manner as in Example 1 and the like, an unvulcanized rubber composition consisting only of an NR material not containing TPE was prepared so as to have each blending ratio shown in Table 2 below. Then, using each of the obtained unvulcanized rubber compositions, vulcanization molding is performed by press vulcanization, and various test pieces for dynamic characteristic tests, hardness tests, and tensile tests described later are produced. did. Here, as the vulcanization conditions, a test piece for dynamic characteristic test: 170 ° C. × 30 minutes, and a test piece for hardness test and tensile test: 150 ° C. × 20 minutes were adopted, respectively.
[0036]
In the test piece for the dynamic characteristic test, first, a vulcanized rubber sample having a cylindrical shape with a diameter of 50 mm and a height of 25 mm is prepared by the vulcanization molding, and then the vulcanized rubber is used. A pair of iron disk metal fittings having a diameter of 60 mm and a thickness of 6 mm was bonded to the upper and lower surfaces of the sample with an adhesive. Moreover, as a test piece for the hardness test, a test piece having a thickness of 6 mm as defined in “Durometer Hardness Test” in “Vulcanized Rubber Physical Test Method” of JIS-K-6253-1997 is prepared. Moreover, as a test piece for the tensile test, a dumbbell-shaped test piece (No. 5 type) defined in “Method of tensile test for vulcanized rubber” of JIS-K-6251-1993 was produced.
[0037]
[Table 1]

[0038]
[Table 2]

[0039]
And the following dynamic characteristic test, the hardness test, and the tension test were done using each test piece of this invention examples 1-5 and comparative examples 1-5 obtained in this way.
[0040]
-Dynamic characteristic test-
Using each test piece for the dynamic characteristic test obtained above, an axial load was applied to each test piece, and the test piece was compressed by 5.5 mm in the axial direction. By compressing 5.5 mm, the load-deflection characteristic in the second loading process is measured, and a load-deflection curve is created based on the measured load-deflection curve. Load value at 75 mm: P₁, P₂Read (unit: N), respectively, and then:
Ks = (P₂-P₁) /2.5
Thus, the static spring constant: Ks (N / mm) was calculated. Separately, after each test piece is compressed by 2.5 mm in the axial direction, the amplitude around the compressed position of 2.5 mm from the lower side of the test piece in the compressed state: ± 0.05 mm The constant displacement harmonic compression vibration of the above was tested at a frequency of 100 Hz, and in accordance with “Non-resonant method (a)” in “Test method of vibration-proof rubber” of JIS-K-6385-1995, Dynamic spring constant (storage spring constant): Kd₁₀₀(N / mm) was determined. And such Kd₁₀₀And the above Ks, the dynamic magnification (= Kd₁₀₀/ Ks) was calculated and the results are shown in Tables 3 and 4 below.
[0041]
Further, in this dynamic characteristic test, each test piece is compressed by 2.5 mm in the axial direction, and a constant displacement harmonic compression vibration having an amplitude of about ± 0.5 mm centered on the compression position from below the test piece. Is applied at a frequency of 15 Hz, and the loss coefficient at tan δ: tan δ is determined in accordance with “Non-resonant method (a)” in “Testing method for vibration-proof rubber” of JIS-K-6385-1995. The results are also shown in Tables 3 and 4 below.
[0042]
Further, the dynamic magnification of each test piece obtained as described above: Kd₁₀₀Graphs showing the relationship between / Ks and loss coefficient: tan δ [15 Hz] are shown in FIGS. In these drawings, FIG. 1 is a comparison between the test pieces according to Examples 1 to 3 and the test pieces according to Comparative Examples 1 and 2, while FIG. The test piece which concerns on and the comparative examples 1,2,4,5 are contrasted.
[0043]
-Hardness test-
Using each test piece for the hardness test obtained above, according to JIS-K-6253-1997 "durometer hardness test", by using a type A durometer, measure the hardness of the test piece, The results are also shown in Tables 3 and 4 as JIS type A hardness (Hs).
[0044]
-Tensile test-
Using each of the tensile test test pieces obtained above, according to the test method defined in JIS-K-6251-1993, the test piece was pulled by a predetermined tensile tester until it was cut, Maximum stress until cutting (tensile strength: T_B) And elongation at cutting (elongation at cutting: E_B) And the results are shown in Tables 3 and 4 below.
[0045]
[Table 3]

[0046]
[Table 4]

[0047]
As is clear from the results of the dynamic characteristic tests shown in Tables 3 and 4 and FIGS. 1 and 2, all of the test pieces according to Examples 1 to 5 are made of natural rubber not containing TPE. Compared to the test pieces of Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that excellent vibration-proof characteristics (low dynamic spring-high damping characteristics) are realized, and characteristics as vibration-proof rubber are sufficiently high. .
[0048]
On the other hand, in the test piece according to Comparative Example 3 in which the TPE that forms the island phase is blended more than the NR material that forms the sea phase, the tensile strength: T_BIs observed to be extremely reduced. In addition, in the test pieces according to Comparative Examples 4 and 5 in which TPE was compatible with the NR material and the sea-island structure was not formed, the test pieces of Comparative Examples 1 and 2 made of natural rubber not containing TPE It can be seen that only similar anti-vibration characteristics are obtained.
[0049]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the vibration-proof rubber according to the present invention, various physical properties required for the vibration-proof rubber are sufficiently secured, while excellent vibration-proof characteristics, that is, a low dynamic spring- High attenuation characteristics can be effectively realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between dynamic magnification and tan δ obtained in an example.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between dynamic magnification and tan δ obtained in an example.

Claims

未加硫のジエン系ゴム材料に、高減衰特性を有する熱可塑性エラストマーとして、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン系ブロック共重合体又はポリエステル系ポリマーアロイを混練せしめてなる組成物を、加硫剤に硫黄を用いて加硫して得られたものであって、その硫黄加硫された前記ジエン系ゴム材料からなるマトリックス中に、前記熱可塑性エラストマーが、島相として、０．１〜３００μｍの大きさの粒子において微細に分散せしめられて、海島構造とされ、該熱可塑性エラストマーにて高減衰特性が付与されていることを特徴とする低動バネ−高減衰特性を備えた防振ゴム。The unvulcanized diene rubber materials, thermoplastic elastomers having high damping characteristics, polystyrene - polyisoprene - a composition comprising brought kneading polystyrene block copolymer or a polyester polymer alloy, sulfur vulcanizing agent The thermoplastic elastomer is in the form of 0.1 to 300 μm as an island phase in the sulfur vulcanized matrix made of the diene rubber material. An anti-vibration rubber having a low dynamic spring-high damping characteristic, wherein the particles are finely dispersed to form a sea-island structure and are provided with a high damping characteristic by the thermoplastic elastomer.

前記ジエン系ゴム材料と前記熱可塑性エラストマーとが、重量比において９７／３〜５０／５０の割合で配合せしめられている請求項１に記載の低動バネ−高減衰特性を備えた防振ゴム。2. The anti-vibration rubber having low dynamic spring-high damping characteristics according to claim 1, wherein the diene rubber material and the thermoplastic elastomer are blended in a ratio of 97/3 to 50/50 in weight ratio. .

前記熱可塑性エラストマーが、前記加硫されたジエン系ゴム材料中に、０．１〜１００μｍの大きさの粒子として、微細に分散せしめられている請求項１又は２に記載の低動バネ−高減衰特性を備えた防振ゴム。The low dynamic spring-high height according to claim 1 or 2 , wherein the thermoplastic elastomer is finely dispersed as particles having a size of 0.1 to 100 µm in the vulcanized diene rubber material. Anti-vibration rubber with damping characteristics.