JP5893938B2 - 防振ゴム組成物及び防振ゴム - Google Patents
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Description
前記ゴム成分中に、共役ジエン系重合体と、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含有する非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体とを含むと、防振ゴムの耐オゾン性(耐候性)及び耐亀裂成長性を向上させ、動倍率を低くすることができる。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体において、前記共役ジエン化合物由来部分の割合が30mol%〜80mol%であると、共役ジエン系重合体との相溶性が良好となり、加工性及び弾性率を十分に確保できると共に、耐候性が向上させることができる。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体において、前記共役ジエン化合物由来部分のシス−1,4結合量が50%以上であると、低いガラス転移点(Tg)を保持することができ、もって、耐亀裂成長性や耐摩耗性等の物性が改良される。
前記ゴム成分中に、加硫剤をさらに含むと、防振ゴムの耐熱性及び耐久性(高温下での耐クリープ性)を向上させることができる。
前記加硫剤が過酸化物を含有すると、防振ゴムの耐熱性及び耐久性(高温下での耐クリープ性)をさらに向上させることができる。
前記ゴム成分中に、共架橋剤をさらに含むと、防振ゴムの耐亀裂成長性をさらに向上させることができる。
前記共架橋剤がアクリル酸亜鉛又はメタクリル酸亜鉛を含有すると、防振ゴムの耐亀裂成長性をさらに向上させることができる。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体のポリスチレン換算重量平均分子量が10,000〜10,000,000であると、成形加工性が悪化するのを防止することができる。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の分子量分布(Mw/Mn)が10以下であると、物性を均質にすることができる。
本発明の防振ゴムは、少なくとも、(i)ゴム成分を含んでなり、さらに必要に応じて、(ii)加硫剤、(iii)共架橋剤、(iv)その他の成分、を含んでなる。
前記ゴム成分としては、少なくとも、共役ジエン系重合体(A)と、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)と、非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)とを含んでなり、さらに必要に応じて、その他のゴム成分を含んでなる。
前記共役ジエン系重合体(A)は、モノマー単位成分(共重合体の一部)として非共役オレフィンを含まない重合体(ポリマー)を意味する。なお、スチレンは、非共役オレフィンに含まれないものとする。
前記共役ジエン系重合体(A)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、天然ゴム(NR)、各種ポリブタジエンゴム(BR)、合成ポリイソプレンゴム(IR)、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、クロロプレンゴムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、天然ゴム(NR)、合成ポリイソプレンゴム(IR)、各種ポリブタジエンゴム(BR)、及びスチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)が、後述するエチレン−プロピレン−ジエンゴムを含有する非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)との相溶性がよく、耐破壊性及び耐亀裂成長性を向上できる点で好適である。
前記ゴム成分100質量部中における前記共役ジエン系重合体(A)の含有量が、
30質量部以上であると、耐破壊性や加工性が悪化することを防止することができ、
65質量部以下であると、耐候性が悪化することを防止することができる。また、前記ゴム成分100質量部中における前記共役ジエン系重合体(A)の含有量が、前記より好ましい範囲内であると、各性能のバランスの点で有利である。
本発明のゴム組成物が、該共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)を含むことで、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)成分の共役ジエン部分が共役ジエン系重合体(A)成分との相溶性を向上させ、(B)成分の非共役オレフィン部分が非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)との相溶性を向上させることによって、耐破壊性及び耐亀裂成長性に優れた共役ジエン系重合体(A)と、耐候性に優れたエチレン−プロピレン−ジエンゴムを含有する非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)との相溶性を向上させることができる結果、ゴム組成物の耐候性、耐破壊性及び耐亀裂成長性を高いレベルで両立できる。なお、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)とは、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体であり、共重合体におけるモノマー単位成分として非共役オレフィンを含むものである。
前記共役ジエン化合物由来部分のシス1,4−結合量が、50%以上であれば、低いガラス転移点(Tg)を保持することができ、これにより、耐亀裂成長性や耐摩耗性等の物性が改良される。
また、前記共役ジエン化合物由来部分のシス1,4−結合量を92%超とすることにより、耐亀裂成長性、耐候性、耐熱性を向上させることが可能となる。また、前記共役ジエン化合物由来部分のシス1,4−結合量を95%以上とすることにより、耐亀裂成長性、耐候性、耐熱性を一層向上させることが可能となる。
なお、前記シス−1,4結合量は、前記共役ジエン化合物由来部分中の量であって、共重合体全体に対する割合ではない。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記共役ジエン化合物由来部分の含有量が、30mol%以上であると、ジエン系ゴムとの相溶性が良好となり、加工性が十分に確保できるので好ましく、80mol%以下であると、非共役オレフィンの割合が多くなり、十分な弾性率を確保できると共に、耐候性が向上して好ましい。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記非共役オレフィン由来部分の含有量が、20mol%以上であると、十分な弾性率を確保できると共に耐候性を向上させることができ、70mol%以下であると、共役ジエン系重合体との相溶性を維持して、加工性を確保できると共に耐候性及び耐亀裂成長性を向上することができる。
上述した共役ジエン化合物の具体例のいずれを用いても、同様のメカニズムで前記ブロック共重合体と前記ランダム共重合体とを調製することができる。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)の共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が、5%以下であると、共重合体の耐候性や耐オゾン性をさらに向上させることができる。
また、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が、2.5%以下であると、共重合体の耐候性や耐オゾン性をさらに向上させることができる。
前記1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量は、前記共役ジエン化合物由来部分中の量であって、共重合体全体に対する割合ではない。
なお、前記共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量は、共役ジエン化合物がブタジエンの場合、1,2−ビニル結合量と同じ意味である。
前記ブロック共重合体の構造は、(A−B)x、A−(B−A)x及びB−(A−B)x(ここで、Aは、非共役オレフィンの単量体単位からなるブロック部分であり、Bは、共役ジエン化合物の単量体単位からなるブロック部分であり、xは1以上の整数である)のいずれかである。なお、(A−B)又は(B−A)の構造を複数備えるブロック共重合体をマルチブロック共重合体と称する。
共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)がブロック共重合体である場合は、非共役オレフィンの単量体からなるブロック部分が静的結晶性を示すため、破断強度等の機械的性質に優れる。結晶性を示すブロック部分によって、貯蔵弾性率(G´)の低下を抑制することができる。
共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)がランダム共重合体である場合は、非共役オレフィンの単量体単位の配列が不規則であるため、共重合体が相分離を起こすことなく、ブロック部分に由来する結晶化温度が観測されない。すなわち、耐熱性などの性質を有する非共役オレフィンを共重合体の主鎖中に導入することが可能になるため、耐熱性が向上する。
前記テーパー共重合体とは、ランダム共重合体とブロック共重合体とが混在してなる共重合体であり、共役ジエン化合物の単量体単位からなるブロック部分及び非共役オレフィンの単量体単位からなるブロック部分のうち少なくとも一方のブロック部分(ブロック構造ともいう)と、共役ジエン化合物及び非共役オレフィンの単量体単位が不規則に配列してなるランダム部分(ランダム構造という)とから構成される共重合体である。
前記テーパー共重合体の構造は、共役ジエン化合物成分と非共役オレフィン成分との組成が連続的又は不連続的に分布があることを示す。ここで、非共役オレフィン成分の連鎖構造としては、長鎖(高分子量)の非共役オレフィンブロック成分を多く含まず、短鎖(低分子量)の非共役オレフィンブロック成分を多く含むことが好ましい。
前記交互共重合体は、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとが交互に配列する構造(非共役オレフィンをAと、共役ジエン化合物をBとした場合の、−ABABABAB−の分子鎖構造)を有する重合体である。前記交互共重合体である場合は、柔軟性と接着性の両立が可能となる。
前記ゴム成分100質量部中における前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)の含有量が、5質量部以上であると、モルフォルジ―を改良でき耐候性が悪化することを防止することができ、20質量部以下であると、耐破壊性や加工性が悪化することを防止することができる。
また、前記ゴム成分100質量部中における前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)の含有量が、前記より好ましい範囲内であると、各性能のバランスの点で有利である。
次に、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体を製造することができる製造方法を詳細に説明する。但し、以下に詳述する製造方法は、あくまで例示に過ぎない。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体は、下記に示す重合触媒または重合触媒組成物の存在下、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとを重合させる工程を含む。
なお、重合方法としては、溶液重合法、懸濁重合法、液相塊状重合法、乳化重合法、気相重合法、固相重合法等の任意の方法を用いることができる。また、重合反応に溶媒を用いる場合、用いられる溶媒は重合反応において不活性であればよく、例えば、トルエン、シクロヘキサン、ノルマルヘキサン、またそれらの混合物等が挙げられる。
上記重合触媒組成物としては、下記一般式(I):
また、上記重合触媒組成物としては、
(a)成分:希土類元素化合物又は該希土類元素化合物とルイス塩基との反応物であって、希土類元素と炭素との結合を有さない該希土類元素化合物又は反応物と、
(b)成分:非配位性アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物(b−1)、アルミノキサン(b−2)、並びにルイス酸、金属ハロゲン化物とルイス塩基との錯化合物及び活性ハロゲンを含む有機化合物のうち少なくとも1種のハロゲン化合物(b−3)よりなる群から選択される少なくとも1種とを含む重合触媒組成物(以下、第二重合触媒組成物ともいう)を好適に挙げることができ、
該第二重合触媒組成物が、イオン性化合物(b−1)及びハロゲン化合物(b−3)の少なくとも1種を含む場合、該重合触媒組成物は、更に、
(c)成分:下記一般式(X):
YR1 aR2 bR3 c ・・・ (X)
[式中、Yは、周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族から選択される金属であり、R1及びR2は、同一又は異なり、炭素数1〜10の炭化水素基又は水素原子で、R3は炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R3は上記R1又はR2と同一又は異なっていてもよく、また、Yが周期律表第1族から選択される金属である場合には、aは1で且つb及びcは0であり、Yが周期律表第2族及び第12族から選択される金属である場合には、a及びbは1で且つcは0であり、Yが周期律表第13族から選択される金属である場合には、a,b及びcは1である]で表される有機金属化合物を含むことを特徴とする。
(c)成分:下記一般式(X):
YR1 aR2 bR3 c ・・・ (X)
[式中、Yは、周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族から選択される金属であり、R1及びR2は、同一又は異なり、炭素数1〜10の炭化水素基又は水素原子で、R3は炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R3は上記R1又はR2と同一又は異なっていてもよく、また、Yが周期律表第1族から選択される金属である場合には、aは1で且つb及びcは0であり、Yが周期律表第2族及び第12族から選択される金属である場合には、a及びbは1で且つcは0であり、Yが周期律表第13族から選択される金属である場合には、a,b及びcは1である]で表される有機金属化合物を含むことを要する。
上記イオン性化合物(b−1)及び上記ハロゲン化合物(b−3)は、(a)成分へ供給するための炭素原子が存在しないため、該(a)成分への炭素供給源として、上記(C)成分が必要となる。なお、上記重合触媒組成物が上記アルミノキサン(b−2)を含む場合であっても、該重合触媒組成物は、上記(c)成分を含むことができる。また、上記第二重合触媒組成物は、通常の希土類元素化合物系の重合触媒組成物に含有される他の成分、例えば助触媒等を含んでいてもよい。なお、重合反応系において、第二重合触媒組成物に含まれる(a)成分の濃度は0.1〜0.0001mol/lの範囲であることが好ましい。
なお、ランタノイド元素の具体例としては、ランタニウム、セリウム、プラセオジム、ネオジウム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミニウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムを挙げることができる。なお、上記(a)成分は、1種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
M11X11 2・L11w ・・・ (XI)
M11X11 3・L11w ・・・ (XII)
[式中、M11は、ランタノイド元素、スカンジウム又はイットリウムを示し、X11は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシド基、チオラート基、アミド基、シリル基、アルデヒド残基、ケトン残基、カルボン酸残基、チオカルボン酸残基又はリン化合物残基を示し、L11は、ルイス塩基を示し、wは、0〜3を示す]で表されることができる。
上記活性ハロゲンを含む有機化合物としては、ベンジルクロライド等が挙げられる。
YR1 aR2 bR3 c ・・・ (X)
[式中、Yは、周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族から選択される金属であり、R1及びR2は、同一又は異なり、炭素数1〜10の炭化水素基又は水素原子で、R3は炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R3は上記R1又はR2と同一又は異なっていてもよく、また、Yが周期律表第1族から選択される金属である場合には、aは1で且つb及びcは0であり、Yが周期律表第2族及び第12族から選択される金属である場合には、a及びbは1で且つcは0であり、Yが周期律表第13族から選択される金属である場合には、a,b及びcは1である]で表される有機金属化合物であり、下記一般式(Xa):
AlR1R2R3 ・・・ (Xa)
[式中、R1及びR2は、同一又は異なり、炭素数1〜10の炭化水素基又は水素原子で、R3は炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R3は上記R1又はR2と同一又は異なっていてもよい]で表される有機アルミニウム化合物であることが好ましい。式(X)の有機アルミニウム化合物としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ−n−プロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−t−ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリシクロヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム;水素化ジエチルアルミニウム、水素化ジ−n−プロピルアルミニウム、水素化ジ−n−ブチルアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、水素化ジヘキシルアルミニウム、水素化ジイソヘキシルアルミニウム、水素化ジオクチルアルミニウム、水素化ジイソオクチルアルミニウム;エチルアルミニウムジハイドライド、n−プロピルアルミニウムジハイドライド、イソブチルアルミニウムジハイドライド等が挙げられ、これらの中でも、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、水素化ジエチルアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウムが好ましい。以上に述べた(c)成分としての有機アルミニウム化合物は、1種単独で使用することも、2種以上を混合して用いることもできる。なお、上記第二重合触媒組成物における有機アルミニウム化合物の含有量は、(a)成分に対して1〜50倍モルであることが好ましく、約10倍モルであることが更に好ましい。
上記重合触媒としては、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの重合用であり、下記式(A):
RaMXbQYb ・・・ (A)
[式中、Rはそれぞれ独立して無置換もしくは置換インデニルを示し、該RはMに配位しており、Mはランタノイド元素、スカンジウム又はイットリウムを示し、Xはそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基を示し、該XはM及びQにμ配位しており、Qは周期律表第13族元素を示し、Yはそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基又は水素原子を示し、該YはQに配位しており、a及びbは2である]で表されるメタロセン系複合触媒が挙げられる。
以下に、上記メタロセン系複合触媒を詳細に説明する。上記メタロセン系複合触媒は、ランタノイド元素、スカンジウム又はイットリウムの希土類元素と周期律表第13族元素とを有し、下記式(A):
RaMXbQYb ・・・ (A)
[式中、Rはそれぞれ独立して無置換もしくは置換インデニルを示し、該RはMに配位しており、Mはランタノイド元素、スカンジウム又はイットリウムを示し、Xはそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基を示し、該XはM及びQにμ配位しており、Qは周期律表第13族元素を示し、Yはそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基又は水素原子を示し、該YはQに配位しており、a及びbは2である]で表されることを特徴とする。上記メタロセン系重合触媒を用いることで、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体を製造することができる。また、上記メタロセン系複合触媒、例えば予めアルミニウム触媒と複合させてなる触媒を用いることで、共重合体合成時に使用されるアルキルアルミニウムの量を低減したり、無くしたりすることが可能となる。なお、従来の触媒系を用いると、共重合体合成時に大量のアルキルアルミニウムを用いる必要がある。例えば、従来の触媒系では、金属触媒に対して10当量以上のアルキルアルミニウムを用いる必要があるところ、上記メタロセン系複合触媒であれば、5当量程度のアルキルアルミニウムを加えることで、優れた触媒作用が発揮される。
また、上記重合触媒組成物は、上記メタロセン系複合触媒と、ホウ素アニオンとを含むことを特徴とし、更に、通常のメタロセン系触媒を含む重合触媒組成物に含有される他の成分、例えば助触媒等を含むことが好ましい。なお、上記メタロセン系複合触媒とホウ素アニオンとを合わせて2成分触媒ともいう。上記第三重合触媒組成物によれば、上記メタロセン系複合触媒と同様に、更にホウ素アニオンを含有するため、各モノマー成分の共重合体中での含有量を任意に制御することが可能となる。
非共役オレフィンの濃度/共役ジエン化合物の濃度≧1.0
の関係を満たすことが好ましく、更に好ましくは下記式:
非共役オレフィンの濃度/共役ジエン化合物の濃度≧1.3
の関係を満たし、一層好ましくは下記式:
非共役オレフィンの濃度/共役ジエン化合物の濃度≧1.7
の関係を満たす。非共役オレフィンの濃度/共役ジエン化合物の濃度の値を1以上とすることで、反応混合物中に非共役オレフィンを効率的に導入することができる。
本発明のゴム組成物は、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)を含有する非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)を含む。該非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)に含有されるEPDMによって、優れた耐候性を実現できる。
役ジエン化合物、EPDM以外の非共役オレフィン共重合体、製造方法など)については
、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(A)と同様である。
前記ゴム成分100質量部中における記非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)の含有量が、30質量部以上であると、十分な耐候性が得られ、65質量部以下であると、十分な耐亀裂成長性が得られる。
また、前記ゴム成分100質量部中における前記非共役ジエン−非共役オレフィン共重合体(C)の含有量が、前記より好ましい範囲内の場合、耐候性の点で有利である。
前記共役ジエン系重合体(A)と、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)と、前記非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)との質量比は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、耐候性、耐破壊性及び加工性をバランスよく発揮できる点からは、60:10:30〜30:15:55であることが好ましい。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(B)の質量比が10%未満の場合、相溶化の効果を十分に得られないおそれがあり、前記非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)の質量比が30%未満だと耐候性の効果を十分に得られないおそれがあり、前記非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)の質量比が55%を超えると耐亀裂成長性の効果を十分に得られないおそれがある。
前記その他のゴムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、などが挙げられる。その他のゴム成分については、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記加硫剤としては、過酸化物のみを用いることが好ましい。前記過酸化物のみを加硫剤として用いて上記ゴム成分をパーオキサイド架橋することにより、硫黄を用いて架橋した場合と比較して、耐熱性や高温下での耐クリープ性に優れるため、防振ゴムの耐熱性及び耐久性を高めることができる。
前記加硫剤の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ゴム成分100質量部に対して、1質量部〜10質量部が好ましく、2質量部〜8質量部がより好ましい。
前記加硫剤の配合量が、1質量部以上であると、架橋密度の低下、破断強度の低下、動倍率の悪化、圧縮永久歪みの悪化及び耐久性の低下等を防止することができ、10質量部以下であると、ゴムが硬化しすぎて、破断伸びの低下及び耐久性の低下等を招くことを防止することができる。
前記過酸化物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、ジイソブチリルパーオキサイド、クミルパーオキシネオデカノエート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、ジ(4−t−ブチルシクロへキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオヘプタノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジコハク酸パーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ(4−メチルベンゾイル)パーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ(3−メチルベンゾイル)パーオキサイド、ベンゾイル(3−メチルベンゾイル)パーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ジ(4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)シクロへキシル)プロパン、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジ−メチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、p−メンタンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイドが、好ましい。
前記共架橋剤は、それ自体で架橋点の生成能力はないが、上記過酸化物と併用することによって、ゴム中の架橋反応を起こす添加剤である。
前記共架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛、ジアクリル酸低級アルキレングリコール類、ジメタクリル酸低級アルキレングリコール類、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アクリル酸亜鉛としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジアクリル酸亜鉛(Zinc Diacrylate)、などが挙げられる。
前記メタクリル酸亜鉛としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメタクリル酸亜鉛(Zinc Dimethacrylate)、などが挙げられる。
前記アクリル酸亜鉛又は前記メタクリル酸亜鉛の配合量の下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ゴム成分100質量部に対し、1.5質量部以上が好ましく、2.0質量部以上がより好ましい。
また、前記アクリル酸亜鉛又は前記メタクリル酸亜鉛の配合量の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ゴム成分100質量部に対し、10質量部以下が好ましく、8質量部以下がより好ましい。
前記配合量が、前記上限値以下であると、ゴムが硬化しすぎ、破断伸びの低下等を招くことを防止することができ、また、前記下限値以上であると、ゴムの架橋が十分になされず、破断強度の低下,引き裂き強度の低下,動倍率の上昇,圧縮永久歪みの上昇等を招くことを防止することができる。
前記脂肪酸エステルを構成する脂肪酸及びアルコールは、共に直鎖状構造又は分岐状構造のいずれであってもよく、飽和又は不飽和のいずれであってもよく、また炭素数も特に制限されない。例えば、前記脂肪酸エステルとして、炭素数1〜30の鎖長を有する脂肪酸と炭素数1〜30の鎖長を有するアルコールとで構成される公知の脂肪酸エステルを用いることができる。
前記脂肪酸エステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステアリン酸エチルエステル、ステアリン酸プロピルエステル、ステアリン酸ブチルエステル、パルミチン酸エチルエステル、パルミチン酸プロピルエステル、パルミチン酸ブチルエステル、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記脂肪酸エステルの配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上記ゴム成分100質量部に対し、0.02質量部〜1.2質量部が好ましく、0.2質量部〜0.6質量部がより好ましい。前記脂肪酸エステルの配合量が、1.2質量部以下であると、ゴムの軟化、作業性の悪化及び動倍率の悪化等を招くことを防止することができ、0.02質量部以上であると、分散性改善効果が得られる。
に示されるものが用いられる。
前記低級アルキレングリコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール等の(ポリ)エチレングリコール;モノプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の(ポリ)プロピレングリコール;1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール等の(ポリ)プロパンジオール;1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール等の(ポリ)ブタンジオール;などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、或いは2種以上が分子構造内に含まれていてもよい。
これらの中でも、エチレングリコールが好ましく、また、上記式(1)、(2)中のn=1〜4のうち、nが1であることが好ましい。
この低級アルキレングリコールの炭素数が多くなると、圧縮永久歪みの悪化を招くおそれがある。また、nの値が多くなると、圧縮永久歪みの悪化を招くおそれがある。
前記その他の成分として、本発明の目的を損なわない範囲で、架橋助剤、カーボンブラック、シリカ、ワックス類(ワックス、アマイド化合物)、加硫促進剤、老化防止剤、酸化防止剤、充填剤、発泡剤、可塑剤、滑剤、粘着付与剤、紫外線吸収剤、脂肪酸、老化防止剤、軟化剤、リターダー、酸化亜鉛(亜鉛華(ZnO))等の添加剤を、適宜配合することができる。
前記架橋助剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、硫黄、などが挙げられる。
前記架橋助剤の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じてゴム成分100質量部に対して0.1質量部〜0.5質量部の範囲とすることが好ましい。
前記カーボンブラックとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、FEF、GPF、SRF、HAF、N339、IISAF、ISAF、SAF、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA、JIS K 6217−2:2001に準拠する)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20m2/g〜100m2/gが好ましく、35m2/g〜80m2/gがより好ましい。前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)が20m2/g未満であると、得られたゴムの耐久性が低く、十分な耐亀裂成長性が得られないことがあり、100m2/gを超えると、低ロス性が低下し、また、作業性が悪いことがある。
なお、前記窒素吸着比表面積(N2SA)は、例えば、JIS K 6217−2:2001に準拠して、測定することができる。
前記ゴム成分100質量部に対するカーボンブラックの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10質量部〜70質量部が好ましく、20質量部〜60質量部がより好ましい。前記カーボンブラックの含有量が、10質量部以上であると、補強性が不十分で耐破壊性が悪化することを防止することができ、70質量部以下であると、加工性および低ロス性が悪化することを防止することができる。また、前記カーボンブラックの含有量が、前記より好ましい範囲内であると、各性能のバランスの点で有利である。
前記シリカを上記カーボンブラックと併用することで、ゴムの破壊特性を維持しながら、弾性率の上昇を抑えることができる。
前記シリカとしては、特に制限はなく、この分野において通常使用されているものを使用することができるが、疎水化処理シリカが好ましい。
前記疎水化処理シリカとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、窒素吸着比表面積(BET法)が150m2/g〜500m2/g(好ましくは150〜350m2/g)の範囲の湿式シリカ100質量部に対して、動粘度が10−6m2/s〜1m2/sの範囲のシリコーンオイル0.1質量部〜50質量部を配合して表面処理して得られるものが好ましい。
前記湿式シリカの比表面積が150m2/g未満では、所望の破壊特性が得られないことがあり、500m2/gを超えると、ゴム成分への分散性が低下することがある。なお、前記シリカのDBP吸収量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、150ml/100g〜350ml/100gが好ましい。
前記シリカの添加量が10質量部を超えると、所期のせん断弾性率Gを得難くなることがあり、1質量部未満では、破壊特性に対する効果が得られないことがある。
なお、本発明においては、上記シランをゴム成分と混練する際、公知のシランカップリング剤を適宜添加することもでき、これによりゴム成分への分散性を向上させることが可能である。
前記ワックス、アマイド化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パラフィンワックス、ミクロクリスタリンワックス等のワックス;ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等のアマイド化合物;などが挙げられる。前記樹脂ワックス、アマイド化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、ミクロクリスタリンワックス、エルカ酸アミドが、ゴムシートの粘着性を低減させることができ、成形作業性を向上させることができる点で、好ましい。
前記ワックス、アマイド化合物の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ゴム成分100質量部に対して、0.5質量部〜2質量部が好ましく、0.5質量部〜1質量部がより好ましい。
前記ワックス、アマイド化合物の添加量が、0.5質量部未満であると、所望する加工性の改善効果が得られないことがあり、2質量部を超えると、外観の悪化を招くおそれがある。
前記可塑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アロマティック油、ナフテニック油、パラフィン油等のプロセスオイル;やし油等の植物油;アルキルベンゼンオイル等の合成油;などが挙げられる。
これらの中でも、プロセスオイルが好ましく、特に、パラフィン系オイルが好ましい。
前記可塑剤の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分100質量部に対し、20質量部〜100質量部が好ましい。
前記加硫促進剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、CBS(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)、TBBS(N−t−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)、TBSI(N−t−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンイミド)等のスルフェンアミド系の加硫促進剤;DPG(ジフェニルグアニジン)等のグアニジン系の加硫促進剤;テトラオクチルチウラムジスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド等のチウラム系加硫促進剤;ジアルキルジチオリン酸亜鉛等の加硫促進剤;などが挙げられる。
前記加硫促進剤の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分100質量部に対し、1.5質量部〜10質量部が好ましい。
前記充填剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ホワイトカーボン、微粒子ケイ酸マグネシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、タルク等の無機充填剤、ハイスチレン樹脂、クマロンインデン樹脂、フェノール樹脂、リグニン、変性メラミン樹脂、ロジン誘導体等の有機充填剤、が挙げられる。前記充填剤の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分100質量部に対し、10質量部〜50質量部が好ましい。
前記老化防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン(6C)、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン(3C)、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合物(RD)、などの公知のアミン系又はフェノール系の老化防止剤が挙げられる。
前記老化防止剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分100質量部に対して、0.5質量部〜10質量部が好ましく、1質量部〜10質量部がより好ましい。
前記軟化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族変性テルペン炭化水素樹脂等の炭化水素樹脂、などが挙げられる。
前記軟化剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分100質量部に対して、1質量部〜15質量部が好ましい。
前記脂肪酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステアリン酸、などが挙げられる。
前記脂肪酸の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分100質量部に対して、0.5質量部〜10質量部が好ましく、1質量部〜5質量部がより好ましい。
前記リターダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、N−(シクロヘキシルチオ)−フタルイミド(PVI)、などが挙げられる。
前記リターダーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分100質量部に対して、0.1質量部〜1.0質量部が好ましい。
前記酸化亜鉛の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分100質量部に対して、0.5質量部〜10質量部が好ましく、1質量部〜5質量部がより好ましい。
本発明の防振ゴムは、本発明の防振ゴム組成物を用いたことを特徴とする。
本発明の防振ゴムの形状、構造、大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明の防振ゴム組成物は、共役ジエン系重合体、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体及び非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体を少なくとも含むゴム成分と、適宜必要な添加剤とを混練することにより得られる。混練方法は、当業者が通常実施する方法に従えばよく、例えば、加硫剤、加硫促進剤、酸化亜鉛、加硫遅延剤以外の全成分を、バンバリーミキサー、ブラベンダー、ニーダー、高剪断型ミキサーなどを用いて100℃〜200℃で混練(A練り)した後、加硫剤、加硫促進剤、酸化亜鉛、加硫遅延剤を添加(B練り)して混練ロール機などで60℃〜130℃で混練すればよい。得られた防振ゴム組成物を加熱金型によって成形することにより、防振ゴムを得ることができる。
<エチレン−ブタジエン共重合体A(EBR1)の調製>
十分に乾燥した400mL耐圧ガラス反応器に、トルエン溶液160mLを添加した後、エチレンを0.8MPaで導入した。一方、窒素雰囲気下のグローブボックス中で、ガラス製容器にビス(2−フェニルインデニル)ガドリニウムビス(ジメチルシリル)アミド[(2−PhC9H6)2GdN(SiHMe2)2]28.5μmol、ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート[Me2NHPhB(C6F5)4]34.2μmol、及びジイソブチルアルミニウムハイドライド1.43mmolを仕込み、トルエン8mLに溶解させて触媒溶液とした。その後、グローブボックスから触媒溶液を取り出し、ガドリニウム換算で28.2μmolとなる量をモノマー溶液へ添加し、室温で5分間重合を行った。その後、エチレンの導入圧力を0.2MPa/minの速度で低下させながら、1,3−ブタジエン15.23g(0.28mol)を含むトルエン溶液100mLを添加した後、さらに90分間重合を行った。重合後、2,2´−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(NS−5)5質量%のイソプロパノール溶液1mLを加えて反応を停止させ、さらに大量のメタノールで共重合体を分離し、70℃で真空乾燥し、共重合体A(ブロック共重合体)を得た。得られた共重合体Aの収量は12.50gであった。
得られた共重合体Aについて、ミクロ構造、エチレン含有率、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)、ブロックポリエチレン融解温度(DSCピーク温度)及び連鎖構造を上記の方法で測定・評価した。共重合体Aの13C−NMRスペクトルチャートを図1に、DSC曲線を図2に示す。
共重合体A中のブタジエン部分のミクロ構造として、シス−1,4−結合量は98%、1,2−ビニル結合量は1.2%であった。
重量平均分子量Mwは350000であり、分子量分布Mw/Mnは、2.2であった。
エチレン含有率は7mol%(ブタジエン含有率は93mol%)であった。
ブロックポリエチレン融解温度(DSCピーク温度)は、121℃であり、連鎖構造はブロックであった。
<エチレン−ブタジエン共重合体B(EBR2)の調製>
十分に乾燥した400ml耐圧ガラス反応器に、トルエン溶液100mlを添加した後、エチレンを0.8MPaで導入した。一方、窒素雰囲気下のグローブボックス中で、ガラス製容器にビス(2−フェニルインデニル)ガドリニウムビス(ジメチルシリル)アミド[(2−PhC9H6)2GdN(SiHMe2)2]28.5μmol、ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート[Me2NHPhB(C6F5)4]34.2μmol、及びジイソブチルアルミニウムハイドライド1.43mmolを仕込み、トルエン8mlに溶解させて触媒溶液とした。その後、グローブボックスから触媒溶液を取り出し、ガドリニウム換算で28.2μmolとなる量をモノマー溶液へ添加し、室温で5分間重合を行った。その後、エチレンの導入圧力を0.2MPa/minの速度で低下させながら、1,3−ブタジエン4.57g(0.085mol)を含むトルエン溶液30mlを添加した後、さらに60分間重合を行った。次に、「エチレンの導入圧力を0.8MPaに戻し5分間重合を行い、その後エチレンの導入圧力を0.2MPa/minの速度で低下させながら、1,3−ブタジエン4.57g(0.085mol)を含むトルエン溶液30mlを添加し、その後さらに60分間重合を行う」という操作を計3回繰り返した。重合後、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(NS−5)5質量%のイソプロパノール溶液1mlを加えて反応を停止させ、さらに大量のメタノールで共重合体を分離し、70℃で真空乾燥し共重合体B(マルチブロック共重合体)を得た。得られた共重合体Bの収量は14.00gであった。
得られた共重合体Bについて、ミクロ構造、エチレン含有率、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)、ブロックポリエチレン融解温度(DSCピーク温度)及び連鎖構造を上記の方法で測定・評価した。
共重合体B中のブタジエン部分のミクロ構造として、シス−1,4−結合量は97%、1,2−ビニル結合量は1.2%であった。
重量平均分子量Mwは283000であり、分子量分布Mw/Mnは、2.8であった。
エチレン含有率は13mol%(ブタジエン含有率は87mol%)であった。
ブロックポリエチレン融解温度(DSCピーク温度)は、121℃であり、連鎖構造はブロックであった。
<エチレン−ブタジエン共重合体C(EBR3)の調製>
十分に乾燥した2Lステンレス反応器に、トルエン150mlを添加した後、エチレンを0.8MPaで導入した。一方、窒素雰囲気下のグローブボックス中で、ガラス製容器にビス(2−フェニルインデニル)ガドリニウムビス(ジメチルシリル)アミド[(2−PhC9H6)2GdN(SiHMe2)2]14.5μmol、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(Ph3CB(C6F5)4)14.1μmol、及びジイソブチルアルミニウムハイドライド0.87mmolを仕込み、トルエン5mlに溶解させて触媒溶液とした。その後、グローブボックスから触媒溶液を取り出し、ガドリニウム換算で14.1μmolとなる量をモノマー溶液へ添加し、50℃で5分間重合を行った。その後、エチレンの導入圧力を0.2MPa/minの速度で低下させながら、1,3−ブタジエン3.05g(0.056mol)を含むトルエン溶液20mlを添加した後、さらに15分間重合を行った。次に、「エチレンの導入圧力を0.8MPaに戻し5分間重合を行い、その後、エチレンの導入圧力を0.2MPa/minの速度で低下させながら、1,3−ブタジエン6.09g(0.113mol)を含むトルエン溶液40mlを添加し、その後さらに30分間重合を行う」という操作を計3回繰り返した。重合後、2,2’−メチレンービス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(NS−5)5質量%のイソプロパノール溶液1mlを加えて反応を停止させ、さらに大量のメタノールで共重合体を分離し、70℃で真空乾燥し重合体C(マルチブロック共重合体)を得た。得られた共重合体Cの収量は24.50gであった。
得られた共重合体Cについて、ミクロ構造、エチレン含有率、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)、ブロックポリエチレン融解温度(DSCピーク温度)及び連鎖構造を上記の方法で測定・評価した。共重合体CのDSC曲線を図3に示す。
共重合体C中のブタジエン部分のミクロ構造として、シス−1,4−結合量は97%、1,2−ビニル結合量は1.4%であった。
重量平均分子量Mwは205000であり、分子量分布Mw/Mnは、9.15であった。
エチレン含有率は34mol%(ブタジエン含有率は66mol%)であった。
ブロックポリエチレン融解温度(DSCピーク温度)は、121℃であり、連鎖構造はブロックであった。
<エチレン−ブタジエン共重合体D(EBR4)の調製>
上記エチレン−ブタジエン共重合体C(EBR3)の製造において、ビス(2−フェニルインデニル)ガドリニウムビス(ジメチルシリル)アミド[(2−PhC9H6)2GdN(SiHMe2)2]を用いる代わりにビス(2−フェニル−1−メチルインデニル)ガドリニウムビス(ジメチルシリルアミド)[(2−Ph−1−MeC9H5)2GdN(SiHMe2)2]を用いること以外は同様の方法で実験を行ったところ、エチレン−ブタジエン共重合体D(EBR4)(マルチブロック共重合体)を得た。得られたエチレン−ブタジエン共重合体D(EBR4)の収量は28.55gであった。
得られたエチレン−ブタジエン共重合体D(EBR4)について、エチレン含有率、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)を上記の方法で測定した。
その結果、エチレン−ブタジエン共重合体D(EBR4)中のブタジエン部分のミクロ構造として、シス−1,4結合量は97%、1,2−ビニル結合量は1.8%であった。重量平均分子量Mwは221000であり、分子量分布Mw/Mnは、3.13であった。また、エチレン含有率は45mol%(ブタジエン含有率は55mol%)であった。
ブロックポリエチレン融解温度(DSCピーク温度)は、122℃であり、連鎖構造はブロックであった。
(1)共重合体のミクロ構造(1,2−ビニル結合量、シス−1,4結合量)
共重合体中のブタジエン部分のミクロ構造(1,2−ビニル結合量)を、1H−NMRスペクトル(100℃、d−テトラクロロエタン標準:6ppm)により1,2−ビニル結合成分(5.0−5.1ppm)と全体のブタジエン結合成分(5−5.6ppm)の積分比より求めた。また、共重合体中のブタジエン部分のミクロ構造(シス−1,4結合量)を、13C−NMRスペクトル(100℃、d−テトラクロロエタン標準:73.8ppm)によるシス−1,4結合成分(26.5−27.5ppm)と全体のブタジエン結合成分(26.5−27.5ppm+31.5−32.5ppm)の積分比より求めた。
共重合体中のエチレン由来部分の含有率(mol%)を13C−NMRスペクトル(100℃、d−テトラクロロエタン標準:73.8ppm)による全体のエチレン結合成分(28.5−30.0ppm)と全体のブタジエン結合成分(26.5−27.5ppm+31.5−32.5ppm)の積分比より求めた。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー[GPC:東ソー製HLC−8121GPC/HT、カラム:東ソー製GMHHR−H(S)HT×2本、検出器:示差屈折率計(RI)]で単分散ポリスチレンを基準として、重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)を求めた。なお、測定温度は140℃である。
JIS K7121−1987に準拠して示差走査熱量測定(DSC)を行い、DSC曲線を描き、ブロックポリエチレン融解温度(DSCピーク温度)を測定した。なお、測定は、単体ポリマーや触媒残渣等の不純物の影響をさけるため、共重合体を大量のテトラヒドロフランに48h浸漬し、テトラヒドロフランに溶解する成分を全て取り除いた後、乾燥したゴム成分をサンプルとして使用した。
文献(「高分子学会予稿集Vol.42,No.4,Page1347」)のオゾン分解−GPC法を応用して、連鎖分布の解析を行った。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーは[GPC:東ソー製HLC−8121GPC/HT、カラム:昭和電工製GPC HT−803×2本、検出器:示差屈折率計(RI)、単分散ポリスチレンを基準、測定温度は140℃]を用いて測定した。
表2〜3に示す配合割合の各成分を混練りして防振ゴム組成物を調製した。
NR*1:天然ゴム「RSS♯1」
EBR1:調製例1で調整したエチレン−ブタジエン共重合体A
EBR2:調製例2で調整したエチレン−ブタジエン共重合体B
EBR3:調製例3で調整したエチレン−ブタジエン共重合体C
EBR4:調製例4で調整したエチレン−ブタジエン共重合体D
EPDM*2:JSR製の「EP96」(ジエン含有量:5.8wt%)
カーボンブラック*3:FEF級カーボンブラック;旭カーボン株式会社製「旭#65」
ステアリン酸:PALMAC1600(商品名)、ACIDCHEM社製
酸化亜鉛:「銀嶺(登録商標)SR」(商品名)、東邦亜鉛株式会社製
老化防止剤*4:2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業株式会社製の「ノクラック(登録商標)224」
ワックス*5:商品名「サンタイト S」(精工化学社製)
過酸化物*6:ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、日油社製「ペロキシモンF−40」
ジアクリル酸亜鉛(Zinc Diacrylate)*7:サートマー社製の「SR633」
ジメタクリル酸亜鉛(Zinc Dimethacrylate)*8:サートマー社製の「SR634」
ゴム組成物の各サンプルについて、165℃で30分間加硫処理した後、下記試験方法により評価を行った。
各実施例及び比較例で得られた加硫ゴムのサンプルについて、JIS3号試験片中心部
に0.5mmの亀裂を入れ、35℃で0〜100%の一定歪みで繰り返し疲労を与え、サ
ンプルが切断するまでの回数を測定し、評価を行った。結果を上記表2及び表3に示す。
評価については、比較例1の回数を100としたときの指数で表示し、指数値が大きい
程、耐亀裂成長性(定歪)が良好であることを示す。
JIS K6259に準拠して、動的オゾン試験を実施した。試験片を引張り歪のない状態で試験機に取り付け、既定の往復運動(0.5Hz)で20%の引張り歪が掛かるように調整した。試験の雰囲気温度:40℃、オゾン濃度:40pphmとした。なお、評価結果は、オゾンクラックが生じるまでの時間を指数化したものである。
静バネ定数Ksを、JIS K 6385に準拠して、静的特性試験の両方向負荷方式において、試験片の軸直角方向に変位速度20mm/分で0mm〜+4.5mmの範囲のたわみを3回負荷し、3回目の負荷過程での荷重−たわみの関係を測定し、この関係を用いて同規格に記載の計算方法によりたわみの範囲=1.5〜3.0mmで算出した。
動的バネ定数Kdを、JIS K 6385に準拠して、動的性質測定試験の非共振方法において、10%(3mm)たわむ荷重の下で、試験片の軸直角方向に振動数100Hz、振幅±0.05mmの条件で測定した。
そして、動倍率として、Kd/KsをK6385に準拠して算出した。結果を上記表2及び表3に示す。
評価については、比較例1の動倍率を100としたときの指数で表示し、指数値が小さい程、結果が良好である(低動倍率である)ことを示す。
Claims (11)
- ゴム成分中に、共役ジエン系重合体と、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含有する非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体とを含み、
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体において、前記共役ジエン化合物由来部分の割合が30mol%以上であり、
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体において、前記共役ジエン化合物由来部分のシス−1,4結合量が92%超であり、
前記ゴム成分100質量部中における前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の含有量が、5質量部〜20質量部であり、
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記非共役オレフィンが非環状のα―オレフィンであることを特徴とする防振ゴム組成物。 - 前記ゴム成分中に、加硫剤をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の防振ゴム組成物。
- 前記加硫剤が過酸化物を含有することを特徴とする請求項2に記載の防振ゴム組成物。
- 前記ゴム成分中に、共架橋剤をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の防振ゴム組成物。
- 前記共架橋剤がアクリル酸亜鉛又はメタクリル酸亜鉛を含有することを特徴とする請求項4に記載の防振ゴム組成物。
- 前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体のポリスチレン換算重量平均分子量が10,000〜10,000,000であることを特徴とする請求項1に記載の防振ゴム組成物。
- 前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の分子量分布(Mw/Mn)が10以下であることを特徴とする請求項1に記載の防振ゴム組成物。
- 前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記非共役オレフィンの炭素数が2〜10であることを特徴とする請求項1に記載の防振ゴム組成物。
- 前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記非共役オレフィンが、エチレン、プロピレン、及び1−ブテンからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の防振ゴム組成物。
- 前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記非共役オレフィンがエチレンであることを特徴とする請求項9に記載の防振ゴム組成物。
- 請求項1に記載の防振ゴム組成物を用いたことを特徴とする防振ゴム。
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