JP2008163067A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】耐オゾン性を向上させると共に、接着性の低下を可及的に防止して、良好な接着性と耐オゾン性とを両立させてゴム組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】天然ゴム及び合成ジエン系ゴムの少なくとも１種のゴム成分と、アミン系老化防止剤と、シリカゲルとを含有し、かつ上記アミン系老化防止剤の含有量が上記ゴム成分１００質量部に対して３〜１０質量部であることを特徴とするゴム組成物を提供する。
【選択図】なし

Description

本発明は、自動車などの防振ゴムとして好適に用いられるゴム組成物に関する。

自動車やその他の車両には種々の防振装置や防振部材が用いられており、これら防振装置や防振部材にゴム材料がしばしば用いられており、従来、このような防振ゴムとして用いられるゴム組成物としては、天然ゴムや合成ゴムのゴム成分に各種充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤などを添加配合して調製されている（特許文献１）。

このようなゴム組成物には、大気中のオゾンとの接触によりゴム表面が荒れてしまい、防振ゴムとしての耐久性が劣化するとの課題がある。耐オゾン性は、カーボンブラックを過剰に添加したり、老化防止剤を増量することにより向上させることができるが、このようにカーボンブラックを多量に添加したり、老化防止剤を増量すると鋼材やアルミ材などの基材との接着性が低下し、防振装置に組み込む際やそのまま防振材として用いる場合などに支障をきたすことになる。

特開２００６−１３１８７１号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、耐オゾン性を向上させると共に、接着性の低下を可及的に防止して、良好な接着性と耐オゾン性とを両立させ、例えば防振ゴムのように鋼材やアルミ材等の基材に接着して使用するゴム部材などとして好適に用いられるゴム組成物を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するため、鋭意検討を行った結果、天然ゴムや合成ジエン系ゴムに添加剤の一としてアミン系老化防止剤を配合したゴム組成物において、シリカゲルを適量添加配合することにより、耐オゾン性向上のために上記アミン系老化防止剤の配合量を増量しても、鋼材やアルミ材に対する接着性を低下させることなく、良好に耐オゾン性を向上させ得ることを見出した。

即ち、従来、アミン系老化防止剤の添加量は、ゴム成分１００質量部に対して０．５〜２質量部程度であり、それ以上増量すると接着性の大幅な低下が生じていたが、シリカゲルを例えばゴム成分１００質量部に対して５〜１００質量部添加配合することにより、アミン系老化防止剤の塩基成分がシリカゲルの酸性分に吸着され、老化防止剤の接着界面への移行が阻止されて、アミン系老化防止剤の添加量を従来は行われなかった３質量部以上に増量しても接着性を低下させることなく、鋼材やアルミ材との十分な接着性を維持したまま耐オゾン性を効果的に向上させ得ることを見出し、本発明を完成したものである。

従って、本発明は、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれた少なくとも１種のゴム成分と、アミン系老化防止剤と、シリカゲルとを含有し、かつ上記アミン系老化防止剤の含有量が上記ゴム成分１００質量部に対して３〜１０質量部であることを特徴とするゴム組成物を提供するものである。

本発明によれば、上記アミン系老化防止剤の増量により耐オゾン性を大幅に向上とさせることができ、しかも該老化防止剤の増量による接着性の低下を招くことなく、良好な接着性を有するゴム組成物を得ることができ、耐オゾン性に優れると共に鋼材やアルミ材などとの良好な接着性を有し、防振ゴムなどとして好適に用いられるゴム組成物を提供される。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のゴム組成物は、上述のように、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれた少なくとも１種のゴム成分と、アミン系老化防止剤と、シリカゲルとを含有してなるものである。

ここで、上記ゴム成分としてより具体的には、天然ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体ゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム（ＩＩＲ）クロロプレンゴム（ＣＲ）等の合成ジエン系ゴムが例示され、これらの１種又は２種以上を混合して用いることができ、場合によってはこれらの１種又は２種以上とエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）などの他のゴムを更に混合して用いることもできる。なお、特に制限されるものではないが、上記合成ジエン系ゴムの中でもＳＢＲ、ＢＲ、ＩＲが特に好ましく用いられる。

上記アミン系老化防止剤としては、ジアリルアミン系老化防止剤、ｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤が好ましく用いられ、これらの１種又は２種以上を併用することができる。これら老化防止剤としてより具体的には、ジアリルアミン系老化防止剤としてはｐ，ｐ’−ジオクチルジフェニルアミン、ｐ，ｐ’−ジクミルジフェニルアミンなどが例示され、またｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤としてはＮ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、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、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（３−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−ｐ−フェニレンジアミンなどが例示される。これらの中でもＮ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、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が特に好適に用いられる。

これらアミン系老化防止剤の配合量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、３〜１０質量部、好ましくは５〜１０質量部とされ、従来２質量部程度までであったアミン系老化防止剤配合量を大幅に増量して、耐オゾン性を大幅に向上させたものである。この場合、アミン系老化防止剤の配合量が３重量部未満であると十分な耐オゾン性を得ることができずに本発明の目的を十分に達成しえず、一方１０質量部を超えると接着性の低下を十分に防止することができない場合があり、また１０質量部を超えて添加しても特に効果の向上は見られない。

次に、シリカゲルは、特に制限されるものではないが、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積が３０〜２４０ｍ²／ｇ、特に８０〜２３０ｍ²／ｇであることが好ましく、このシリカゲルの添加により、上記アミン系老化防止剤の塩基成分をシリカゲルの酸性分が吸着して接着界面へのアミン系老化防止剤の移行を防止し、接着性低下を招くことなく、アミン系老化防止剤の増量を可能としたものである。なお、上記比表面積が２４０ｍ²／ｇを超えると防振特性が低下する場合がある。

このシリカゲルの配合量は、特に制限されるものではないが、上記ゴム成分１００質量部に対して、５〜１００質量部、特に１０〜５０質量部とすることが好ましい。この場合、シリカゲルの配合量が５質量部未満であると十分な接着性低下の防止効果が得られない場合があり、また静バネ定数が低くなって防振ゴムとする場合には不適となる場合がある。一方、配合量が１００質量部を超えると、組成物をゴムに混練することが困難になる場合がある。

本発明のゴム組成物には、上記各成分の他に、必要に応じて加硫剤、加硫促進剤、耐熱老化防止剤、ワックス、着色剤、充填剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤などの公知の添加剤を適宜添加配合することができる。

上記加硫剤としては、例えば硫黄などが挙げられ、加硫促進剤としては、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンイミド等のベンゾチアゾール系加硫促進剤；ジフェニルグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤；テトラドデシルチウラウムジスルフィド、テトラオクチルチウラウムジスルフィド、テトラベンジルチウラウムジスルフィド等のチウラウム系加硫促進剤；その他ジアルキルジチオリン酸亜鉛などが例示される。また、充填剤としてはカーボンブラック、炭酸カルシウム、クレー、マイカなどが例示される。更に、ステアリン酸や亜鉛華などの公知の添加剤を配合することができる。

本発明のゴム組成物は、上記各成分を混練し、必要に応じて加熱することにより、製造される。この場合、混練操作は、従来から公知のロール、バンバリーミキサー、ニーダー等の混合装置を使用することができる。また、成形はプレス成形、トランスファー成形、主出成形など、成形する形状や成形物の用途などに応じて適宜選択することができる。また、本発明のゴム組成物は、耐オゾン性に優れかつ接着性も良好なものであり、鋼材やアルミ材からなる基材に接着させて使用される防振ゴムなどとして特に好適なものであるが、この場合接着剤としては、特に制限されるものではないが、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤、ハイパロン系接着剤、塩化ゴム系接着剤などが好適に用いられる。

以下、実施例，比較例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。

［実施例１〜７、比較例１〜３］
下記、表１に示す配合成分を混練し、加硫して実施例１〜７及び比較例１〜３の１０種のゴム組成物を得た。得られた各ゴム組成物につき、耐オゾン性及び接着性を下記の通り評価した。結果を表１に示す。

耐オゾン性
ＪＩＳ Ｋ６２５９（１９９３）に従い、４０℃、５０ｐｐｈｍ、０−２０％伸張の条件で動的オゾン劣化試験を行い、２４ｈｒ後、１００ｈｒ後、２００ｈｒ後の亀裂の状態をＪＩＳ Ｋ６２５９に規定の基準に従って評価した。
接着性
ＪＩＳ Ｋ６２５６（１９９９）に従い、鋼材及びアルミ材に対する剥離試験を行って接着性を評価した。良否判定は、ゴム凝集破壊が生じたものを○（良）、それ以外の破壊が生じたものは×（否）とした。なお、表１中の「熱老化後」の値は、７０℃に１０００ｈｒ放置した後の結果である。

ＲＳＳ＃１
天然ゴム Ribbed smoked Sheet １号
Nipsil VN3
沈降式シリカ、ＢＥＴ比表面積１８０〜２３０ｍ²／ｇ（東ソー・シリカ（株）製）
６ＰＰＤ(6C)
大内新興化学工業社製の老化防止剤（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）
１ＰＰＤ(3C)
大内新興化学工業社製の老化防止剤（Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン）
ＲＤ
耐熱老化防止剤（大内新興化学工業社製）
ＣＺ
加硫促進剤（大内新興化学工業社製）

上記表１の通り、アミン系老化防止剤（６ＰＰＤ、１ＰＰＤ）を３質量部以上、特に５質量部以上添加した実施例のゴム組成物は、耐オゾン性に優れ、しかもシリカゲル（Nipsil VN3）の配合により、鋼材及びアルミ材に対して良好な接着性を有している。これに対し、アミン系老化防止剤の配合量が１質量部と少ない比較例２，３のゴム組成物は、接着性は良好であるものの、耐オゾン性に劣り、アミン系老化防止剤を５質量部に増量した比較例１のゴム組成物は、耐オゾン性に優れるもののシリカゲルが配合されていないために接着性が大幅に低下している。

このように、アミン系老化防止剤の増量により耐オゾン性を大幅に向上とさせることができ、しかもシリカゲルの添加により該老化防止剤の増量による接着性の低下を招くことなく、良好な接着性を有するゴム組成物が得られることを確認した。

Claims (7)

1. 天然ゴム及び合成ジエン系ゴムの少なくとも１種のゴム成分と、アミン系老化防止剤と、シリカゲルとを含有し、かつ上記アミン系老化防止剤の含有量が上記ゴム成分１００質量部に対して３〜１０質量部であることを特徴とするゴム組成物。
2. 上記アミン系老化防止剤として、ジアリルアミン系老化防止剤及び／又はｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤を含有する請求項１記載のゴム組成物。
3. アミン系老化防止剤の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して５〜１０質量部である請求項１又は２記載のゴム組成物。
4. 上記合成ジエン系ゴムとして、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム及びイソプレンゴムから選ばれる１種又は２種以上を含有する請求項１記載のゴム組成物。
5. 上記シリカゲルが、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積が３０〜２４０ｍ²／ｇのシリカゲルである請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴム組成物。
6. シリカゲルの含有量が、ゴム成分１００質量部に対して５〜１００質量部である請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴム組成物。
7. 防振ゴムとして用いられるものである請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴム組成物。