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JP5674690B2 - Anti-vibration rubber composition and anti-vibration rubber member - Google Patents

Anti-vibration rubber composition and anti-vibration rubber member Download PDF

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JP5674690B2 JP2012037315A JP2012037315A JP5674690B2 JP 5674690 B2 JP5674690 B2 JP 5674690B2 JP 2012037315 A JP2012037315 A JP 2012037315A JP 2012037315 A JP2012037315 A JP 2012037315A JP 5674690 B2 JP5674690 B2 JP 5674690B2
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Description

本発明は、自動車用エンジンマウント等に用いられる防振ゴム部材、およびその材料の防振ゴム組成物に関する。   The present invention relates to an anti-vibration rubber member used for automobile engine mounts and the like, and an anti-vibration rubber composition of the material.

自動車等の車両においては、振動や騒音の発生源となる部位に防振ゴム部材を配置して、振動の伝達および騒音の拡散を低減している。この種の防振ゴム部材には、エンジン等の重量物を支持する強度や、振動を吸収し抑制する防振性能が要求される。防振性能を示す特性の一つとして、動倍率がある。動倍率は、動的ばね定数と静的ばね定数との比(動的ばね定数(Kd)/静的ばね定数(Ks))であり、動倍率が小さいほど、防振性能が高い。   In a vehicle such as an automobile, a vibration-proof rubber member is disposed at a site that is a source of vibration and noise to reduce vibration transmission and noise diffusion. This type of anti-vibration rubber member is required to have a strength for supporting heavy objects such as an engine and an anti-vibration performance that absorbs and suppresses vibration. One of the characteristics showing the anti-vibration performance is dynamic magnification. The dynamic magnification is the ratio of the dynamic spring constant to the static spring constant (dynamic spring constant (Kd) / static spring constant (Ks)), and the smaller the dynamic magnification, the higher the anti-vibration performance.

防振ゴム部材の材料としては、引張強さが大きく、振動による発熱が少ない等の理由から、主として天然ゴムが用いられる。そして、天然ゴムの強度や耐久性を向上させるため、補強材として、カーボンブラック、シリカ等が配合される。しかし、補強材を配合すると、防振ゴム部材の動倍率が大きくなってしまう。また、シリカは、カーボンブラックと比較して、天然由来の材料であるため多量に存在し、製品が黒く着色されない等の利点を有する。しかし、シリカの表面は、親水性のシラノール基で覆われている。一方、天然ゴムは疎水性を有する。したがって、天然ゴムにシリカを混練した場合、両者の親和性が低く、天然ゴムとシリカとの界面で剥離が生じやすい。これにより、充分な補強性が得られないという問題があった。   As a material for the vibration-proof rubber member, natural rubber is mainly used because of its high tensile strength and low heat generation due to vibration. And in order to improve the intensity | strength and durability of natural rubber, carbon black, a silica, etc. are mix | blended as a reinforcing material. However, when a reinforcing material is blended, the dynamic magnification of the vibration isolating rubber member increases. Silica is a naturally-derived material compared to carbon black, and therefore has a large amount, and has the advantage that the product is not colored black. However, the surface of silica is covered with hydrophilic silanol groups. On the other hand, natural rubber is hydrophobic. Therefore, when silica is kneaded with natural rubber, the affinity between the two is low, and peeling tends to occur at the interface between the natural rubber and silica. Thereby, there existed a problem that sufficient reinforcement was not acquired.

天然ゴムとシリカとの親和性を向上させるため、シランカップリング剤により処理したシリカ粒子を、天然ゴムに配合する方法が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。また、特許文献3には、ジエンゴムラテックスをシランカップリング剤により改質処理した後に、アルコキシシラン化合物を添加して、ゾルゲル法によりシリカ粒子を生成、分散させる方法が開示されている。   In order to improve the affinity between natural rubber and silica, a method of blending silica particles treated with a silane coupling agent into natural rubber is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Patent Document 3 discloses a method in which a diene rubber latex is modified with a silane coupling agent, an alkoxysilane compound is added, and silica particles are generated and dispersed by a sol-gel method.

特開2011−174034号公報JP 2011-174034 A 特開2008−7770号公報JP 2008-7770 A 特開平9−176385号公報JP-A-9-176385

シリカの表面をシランカップリング剤で処理することにより、天然ゴムに対する親和性は向上する。しかしながら、特許文献1、2に記載されているように、加硫前のゴム組成物と、表面処理されたシリカと、はバンバリーミキサー等により混練される。シリカは、残存するシラノール基の水素結合により凝集しやすい。このため、従来の混練法では、ゴム材料中にシリカを均一に分散させることが難しく、補強性の向上には限界がある。また、表面処理されたシリカとゴム組成物との反応を進行させるためには、120℃以上の温度で混練する必要がある。しかし、高温下で長時間混練すると、ゴム成分が劣化するおそれがある。また、混練中に熱が発生するため、反応の制御も難しい。   By treating the surface of silica with a silane coupling agent, the affinity for natural rubber is improved. However, as described in Patent Documents 1 and 2, the rubber composition before vulcanization and the surface-treated silica are kneaded by a Banbury mixer or the like. Silica tends to aggregate due to hydrogen bonding of the remaining silanol groups. For this reason, in the conventional kneading method, it is difficult to uniformly disperse silica in the rubber material, and there is a limit to the improvement of the reinforcing property. In order to advance the reaction between the surface-treated silica and the rubber composition, it is necessary to knead at a temperature of 120 ° C. or higher. However, when kneaded for a long time at a high temperature, the rubber component may be deteriorated. Also, since heat is generated during kneading, it is difficult to control the reaction.

一方、特許文献3に記載された方法においては、液(改質ジエンゴムラテックス)中にてシリカ粒子を生成し分散させる。具体的には、まず、ジエンゴムラテックスとシランカップリング剤とを反応させて、ゴム粒子にシランカップリング剤をグラフト結合させる。次に、シランカップリング剤で改質されたジエンゴムラテックスに、アルコキシシラン化合物を添加して、ラテックス中にシリカ粒子を生成し分散させる。このように、特許文献3に記載された方法においては、生成したシリカ粒子とゴム粒子との親和性を改善するために、予めゴム粒子にシランカップリング剤を結合させている。   On the other hand, in the method described in Patent Document 3, silica particles are generated and dispersed in a liquid (modified diene rubber latex). Specifically, first, a diene rubber latex and a silane coupling agent are reacted to graft bond the silane coupling agent to the rubber particles. Next, an alkoxysilane compound is added to the diene rubber latex modified with the silane coupling agent to produce and disperse silica particles in the latex. Thus, in the method described in Patent Document 3, in order to improve the affinity between the generated silica particles and rubber particles, a silane coupling agent is bonded to the rubber particles in advance.

特許文献3に記載された方法においては、(1)ゾルゲル反応によるシリカ粒子の生成、(2)生成したシリカ粒子とゴム粒子にグラフト結合されたシランカップリング剤との反応、という二段階の反応が必要である。このため、生成したシリカ粒子を均一に分散させた状態で、シランカップリング剤と反応させることは難しい。よって、上記混練法と同様に、シリカ粒子の分散性は充分ではない。また、生成したシリカ粒子の全てを、ゴム粒子と確実に結合させることも難しい。未反応のアルコキシシラン化合物が、ゴム粒子の周りに残存するおそれもある。したがって、特許文献3に記載された方法により得られたゴム材料においても、補強性は充分とはいえない。   In the method described in Patent Document 3, the reaction is a two-stage reaction: (1) generation of silica particles by a sol-gel reaction, and (2) reaction of the generated silica particles and a silane coupling agent grafted to rubber particles. is necessary. For this reason, it is difficult to react with the silane coupling agent in a state where the generated silica particles are uniformly dispersed. Therefore, as in the above kneading method, the dispersibility of the silica particles is not sufficient. It is also difficult to reliably bond all the generated silica particles to rubber particles. There is also a possibility that unreacted alkoxysilane compounds may remain around the rubber particles. Therefore, even in the rubber material obtained by the method described in Patent Document 3, the reinforcing property is not sufficient.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、シリカを均一に分散させた状態で天然ゴム粒子と確実に結合させることにより、強度の向上と低動倍率化との両方が実現された防振ゴム部材、およびそれを製造可能な防振ゴム組成物を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and both improvement in strength and reduction in dynamic magnification are realized by reliably bonding silica with natural rubber particles in a uniformly dispersed state. An object of the present invention is to provide an anti-vibration rubber member and an anti-vibration rubber composition capable of producing the same.

(1)上記課題を解決するため、本発明の防振ゴム組成物は、シリカ含有改質天然ゴム材料および架橋剤を含み、該シリカ含有改質天然ゴム材料は、天然ゴムラテックスにアルコキシシランを有するビニルモノマーを添加して、天然ゴム粒子に該ビニルモノマーをグラフト共重合させると共に、該アルコキシシランの加水分解および縮合によりシリカを生成させた後、得られたラテックスを乾燥させて製造されることを特徴とする。   (1) In order to solve the above problems, the vibration-insulating rubber composition of the present invention includes a silica-containing modified natural rubber material and a crosslinking agent, and the silica-containing modified natural rubber material contains an alkoxysilane in the natural rubber latex. It is produced by adding a vinyl monomer having a natural rubber particle to graft copolymerize the vinyl monomer, generating silica by hydrolysis and condensation of the alkoxysilane, and then drying the obtained latex. It is characterized by.

本発明の防振ゴム組成物においては、原料のゴム材料として、シリカ含有改質天然ゴム材料を用いる。シリカ含有改質天然ゴム材料は、天然ゴムラテックスに、アルコキシシランを有するビニルモノマーを反応させて、製造される。ここで、天然ゴムラテックスとしては、天然ゴムの他、蛋白質を除去した脱蛋白質化天然ゴムのラテックスを使用することができる。本明細書において、アルコキシシランとは、ケイ素原子に1〜3個のアルコキシ基(−OR、R:アルキル基)が結合した構造を意味する。また、ビニルモノマーとは、ビニル構造を有するモノマーを意味する。ビニル構造は、ビニル基(−CH=CH)の他、ビニル基の水素原子がメチル基(−CH)等の置換基で置換された態様(−C(CH)=CH)を含む。 In the vibration-proof rubber composition of the present invention, a silica-containing modified natural rubber material is used as a raw rubber material. The silica-containing modified natural rubber material is produced by reacting a natural rubber latex with a vinyl monomer having an alkoxysilane. Here, as natural rubber latex, latex of deproteinized natural rubber from which protein has been removed can be used in addition to natural rubber. In the present specification, alkoxysilane means a structure in which 1 to 3 alkoxy groups (—OR, R: alkyl group) are bonded to a silicon atom. The vinyl monomer means a monomer having a vinyl structure. In addition to the vinyl group (—CH═CH 2 ), the vinyl structure has a mode in which the hydrogen atom of the vinyl group is substituted with a substituent such as a methyl group (—CH 3 ) (—C (CH 3 ) ═CH 2 ). Including.

アルコキシシランを有するビニルモノマーは、ビニル構造により天然ゴム粒子にグラフト結合される。同時に、グラフト結合されたビニルモノマーのアルコキシシランが加水分解および縮合することにより、シリカが生成される。このように、シリカ含有改質天然ゴム材料は、天然ゴムラテックスに、アルコキシシランを有するビニルモノマーを反応させるという一段階の反応により、製造される。つまり、天然ゴムラテックスを、予めシランカップリング剤により処理しておく必要はない。   A vinyl monomer having an alkoxysilane is grafted to natural rubber particles by a vinyl structure. At the same time, silica is produced by hydrolysis and condensation of the grafted vinyl monomer alkoxysilane. Thus, the silica-containing modified natural rubber material is produced by a one-step reaction in which a natural rubber latex is reacted with a vinyl monomer having an alkoxysilane. That is, it is not necessary to treat the natural rubber latex with a silane coupling agent in advance.

シリカ含有改質天然ゴム材料において、生成されたシリカは、グラフト結合されたビニルモノマーの一部として、確実に天然ゴム粒子に結合される。このため、シリカが天然ゴム粒子から剥離しにくく、補強効果が高い。したがって、シリカ含有改質天然ゴム材料を用いた本発明の防振ゴム組成物によると、強度の大きな架橋物(防振ゴム部材)を製造することができる。また、シリカと天然ゴム粒子とが強固に結合されるため、振動によるシリカと天然ゴム粒子との摩擦が小さくなる。このため、製造される防振ゴム部材において、エネルギーロスが小さくなり、動倍率が小さくなる。   In the silica-containing modified natural rubber material, the produced silica is reliably bonded to the natural rubber particles as part of the grafted vinyl monomer. For this reason, silica hardly peels from the natural rubber particles, and the reinforcing effect is high. Therefore, according to the vibration-insulating rubber composition of the present invention using the silica-containing modified natural rubber material, a strong crosslinked product (vibration-insulating rubber member) can be produced. Further, since silica and natural rubber particles are firmly bonded, friction between silica and natural rubber particles due to vibration is reduced. For this reason, in the anti-vibration rubber member to be manufactured, the energy loss is reduced and the dynamic magnification is reduced.

また、シリカ含有改質天然ゴム材料によると、天然ゴムにシリカを混練したり、シランカップリング処理した天然ゴムにシリカを反応させて結合させる場合と比較して、シリカが凝集しにくい。このため、天然ゴム粒子の周りに、シリカを均一に分散させることができる。すなわち、シリカ含有改質天然ゴム材料においては、シリカの凝集塊が少ないため、破断起点が少ない。また、シリカの分散性が向上すると、シリカの表面積が大きくなる。これにより、補強性が向上する。したがって、シリカ含有改質天然ゴム材料を用いた本発明の防振ゴム組成物によると、強度の大きな防振ゴム部材を製造することができる。また、シリカの分散性が高いため、振動によるシリカ同士の摩擦が小さくなる。このため、製造される防振ゴム部材において、エネルギーロスが小さくなり、動倍率が小さくなる。   Further, according to the silica-containing modified natural rubber material, silica is less likely to aggregate as compared with the case where silica is kneaded with natural rubber or silica is reacted with and bonded to silane-coupled natural rubber. For this reason, silica can be uniformly dispersed around the natural rubber particles. That is, in the silica-containing modified natural rubber material, since there are few silica agglomerates, the fracture starting point is small. Moreover, when the dispersibility of silica improves, the surface area of silica increases. Thereby, a reinforcement property improves. Therefore, according to the anti-vibration rubber composition of the present invention using the silica-containing modified natural rubber material, a strong anti-vibration rubber member can be produced. Moreover, since the dispersibility of silica is high, friction between silica due to vibration is reduced. For this reason, in the anti-vibration rubber member to be manufactured, the energy loss is reduced and the dynamic magnification is reduced.

(2)本発明の防振ゴム部材は、上記(1)の構成の本発明の防振ゴム組成物を架橋させてなる。   (2) The anti-vibration rubber member of the present invention is obtained by crosslinking the anti-vibration rubber composition of the present invention having the constitution (1).

上記(1)において説明したように、本発明の防振ゴム部材は、大きな強度を有する。また、本発明の防振ゴム部材によると、同程度の静的ばね定数を有する従来の防振ゴム部材よりも、エネルギーロスおよび動倍率を低下させることができる。   As described in (1) above, the vibration-insulating rubber member of the present invention has high strength. Moreover, according to the vibration-insulating rubber member of the present invention, the energy loss and the dynamic magnification can be reduced as compared with the conventional vibration-insulating rubber member having the same static spring constant.

シリカ含有改質天然ゴム材料のTEM写真を示す(倍率:10,000倍)。A TEM photograph of the silica-containing modified natural rubber material is shown (magnification: 10,000 times). 同材料の拡大TEM写真を示す(倍率:30,000倍)。An enlarged TEM photograph of the same material is shown (magnification: 30,000 times). シリカ粉末の配合量に対する100%モジュラスの値を示すグラフである。It is a graph which shows the value of 100% modulus with respect to the compounding quantity of a silica powder. シリカ粉末の配合量に対する引張強さの値を示すグラフである。It is a graph which shows the value of the tensile strength with respect to the compounding quantity of a silica powder. 静的ばね定数に対する動倍率の値を示すグラフである。It is a graph which shows the value of the dynamic magnification with respect to a static spring constant. 静的ばね定数に対するtanδの値を示すグラフである。It is a graph which shows the value of tan-delta with respect to a static spring constant.

以下、本発明の防振ゴム組成物および防振ゴム部材について、それぞれ詳細に説明する。   Hereinafter, the anti-vibration rubber composition and anti-vibration rubber member of the present invention will be described in detail.

<防振ゴム組成物>
本発明の防振ゴム組成物は、シリカ含有改質天然ゴム材料および架橋剤を含む。シリカ含有改質天然ゴム材料は、天然ゴムラテックスにアルコキシシランを有するビニルモノマーを添加して、天然ゴム粒子に該ビニルモノマーをグラフト共重合させると共に、該アルコキシシランの加水分解および縮合によりシリカを生成させた後、乾燥させて製造される。天然ゴムラテックスとしては、天然ゴムの他、蛋白質を除去した脱蛋白質化天然ゴムのラテックスを使用することができる。脱蛋白質化天然ゴムを使用すると、グラフト共重合における反応率を向上させることができる。
<Anti-Vibration Rubber Composition>
The anti-vibration rubber composition of the present invention includes a silica-containing modified natural rubber material and a crosslinking agent. Silica-containing modified natural rubber material is made by adding vinyl monomer having alkoxysilane to natural rubber latex and graft copolymerizing the vinyl monomer to natural rubber particles, and generating silica by hydrolysis and condensation of alkoxysilane. And then dried. As natural rubber latex, latex of deproteinized natural rubber from which protein has been removed can be used in addition to natural rubber. When deproteinized natural rubber is used, the reaction rate in graft copolymerization can be improved.

天然ゴムとしては、例えば、フィールドラテックス、フィールドラテックスにアンモニアを加えて処理されたラテックス(ハイアンモニアラテックス)等を使用すればよい。また、天然ゴムの脱蛋白質化は、種々の公知の方法を採用することができる。例えば、(i)天然ゴムラテックスに、蛋白質分解酵素またはバクテリアを添加して蛋白質を分解させる方法(特開平6−56902号公報参照)、(ii)天然ゴムラテックスを、石鹸等の界面活性剤により繰り返し洗浄する方法、(iii)天然ゴムラテックスに、次の一般式(1)で表される尿素系化合物およびNaClOからなる群から選択された蛋白質変性剤を添加して、ラテックス中の蛋白質を変性処理した後に除去する方法(特開2004−99696号公報参照)等が挙げられる。
RNHCONH ・・・(1)
[(式(1)中、RはH、炭素数1〜5のアルキル基である。]
天然ゴムラテックスのゴム分(乾燥ゴム質量、以下同じ)濃度は、特に限定されない。ゴム分濃度が低すぎると、得られるゴム材料が少なくなり経済的ではない。反対に、ゴム分濃度が高すぎると、ラテックス中のゴム成分が不安定になる。このため、ゴム粒子同士の凝集が起きやすく、グラフト共重合反応を均一に進行させにくくなる。例えば、ゴム分濃度を、10質量%以上60質量%以下とすることが望ましい。
As the natural rubber, for example, field latex, latex treated by adding ammonia to field latex (high ammonia latex), or the like may be used. Various known methods can be adopted for deproteinization of natural rubber. For example, (i) a method of degrading protein by adding a proteolytic enzyme or bacteria to natural rubber latex (see JP-A-6-56902), and (ii) natural rubber latex by a surfactant such as soap. (Iii) A protein denaturant selected from the group consisting of the urea compound represented by the following general formula (1) and NaClO is added to natural rubber latex to denature the protein in the latex. The method of removing after processing (refer to JP 2004-99696 A) and the like.
RNHCONH 2 (1)
[In formula (1), R is H, a C1-C5 alkyl group.]
The rubber content (dry rubber mass, hereinafter the same) concentration of natural rubber latex is not particularly limited. If the rubber concentration is too low, the amount of rubber material obtained is small, which is not economical. On the other hand, when the rubber concentration is too high, the rubber component in the latex becomes unstable. For this reason, aggregation of rubber particles tends to occur, and it becomes difficult to cause the graft copolymerization reaction to proceed uniformly. For example, the rubber concentration is desirably 10% by mass or more and 60% by mass or less.

アルコキシシランを有するビニルモノマー(以下適宜、単に「ビニルモノマー」と称す)としては、主鎖の一端にアルコキシシランを、他端にビニル構造を有するものが望ましい。この場合、アルコキシシランとビニル構造とは直接結合していてもよく、アルコキシシランとビニル構造との間に、炭素鎖(酸素原子を含んでいてもよい)、芳香族環等が介在していてもよい。具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。   As a vinyl monomer having alkoxysilane (hereinafter, simply referred to as “vinyl monomer” as appropriate), one having an alkoxysilane at one end of the main chain and a vinyl structure at the other end is desirable. In this case, the alkoxysilane and the vinyl structure may be directly bonded, and a carbon chain (which may contain an oxygen atom), an aromatic ring, or the like is interposed between the alkoxysilane and the vinyl structure. Also good. Specifically, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3 -Methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, etc. are mentioned.

ビニルモノマーの添加量は、天然ゴムラテックス中のゴム分100質量部に対して、5質量部以上60質量部以下とすることが望ましい。ビニルモノマーの添加量が5質量部未満の場合には、所望の補強効果が得られない。10質量部以上とするとより好適である。反対に、ビニルモノマーの添加量が60質量部を超えると、本来天然ゴムが有する粘弾性が阻害されるおそれがある。30質量部以下とするとより好適である。   The addition amount of the vinyl monomer is desirably 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber content in the natural rubber latex. When the addition amount of the vinyl monomer is less than 5 parts by mass, a desired reinforcing effect cannot be obtained. More preferably, it is 10 parts by mass or more. On the other hand, when the addition amount of the vinyl monomer exceeds 60 parts by mass, the viscoelasticity inherent to natural rubber may be inhibited. More preferably, it is 30 parts by mass or less.

天然ゴムラテックスにビニルモノマーをグラフト共重合させる際には、重合開始剤を用いる。重合開始剤は、ビニルモノマーを添加する前に、天然ゴムラテックスに添加しておくとよい。重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム(KPS)、過硫酸アンモニウム(APS)、過酸化ベンゾイル(BPO)、過酸化水素、クメンハイドロパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド(TBHPO)、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,2−アゾビスイソブチロニトリル、等の過酸化物が挙げられる。重合温度を低くするという観点からは、レドックス系の重合開始剤を使用するとよい。レドックス系の重合開始剤として、過酸化物と組み合わされる還元剤には、例えば、テトラエチレンペンタミン(TEPA)、メルカプタン類、酸性亜硫酸ナトリウム、還元性金属イオン、アスコルビン酸等が挙げられる。レドックス系の重合性開始剤として好適な組み合わせ例としては、TBHPOとTEPA、過酸化水素とFe2+塩、KPSと酸性亜硫酸ナトリウム等がある。重合開始剤の添加量は、天然ゴムラテックス中のゴム分100質量部に対して0.1質量部以上5質量部以下とするとよい。 When the vinyl monomer is graft copolymerized with the natural rubber latex, a polymerization initiator is used. The polymerization initiator may be added to the natural rubber latex before adding the vinyl monomer. Examples of the polymerization initiator include potassium persulfate (KPS), ammonium persulfate (APS), benzoyl peroxide (BPO), hydrogen peroxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide (TBHPO), and di-tert. -Peroxides such as butyl peroxide and 2,2-azobisisobutyronitrile. From the viewpoint of lowering the polymerization temperature, a redox polymerization initiator may be used. Examples of the reducing agent combined with the peroxide as a redox polymerization initiator include tetraethylenepentamine (TEPA), mercaptans, acidic sodium sulfite, reducing metal ions, ascorbic acid, and the like. Examples of suitable combinations as redox-based polymerizable initiators include TBHPO and TEPA, hydrogen peroxide and Fe 2+ salt, KPS and sodium acid sulfite, and the like. The addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber content in the natural rubber latex.

天然ゴムラテックスのpHは、特に限定されない。例えば、pH8〜10程度が好適である。天然ゴムラテックスには、予め乳化剤を加えておいてもよい。乳化剤としては、公知の種々のアニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤のいずれも使用することができる。アニオン界面活性剤としては、カルボン酸系、スルホン酸系、硫酸エステル系等が挙げられる。ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンエーテル系、多価アルコール脂肪酸エステル系等が挙げられる。カチオン系界面活性剤としては、アルキルアミン塩型、イミダゾリニウム塩型等が挙げられる。例えば、ドデシル硫酸ナトリウム等のアニオン界面活性剤が好適である。   The pH of the natural rubber latex is not particularly limited. For example, a pH of about 8 to 10 is suitable. An emulsifier may be added in advance to the natural rubber latex. As the emulsifier, any of various known anionic surfactants, nonionic surfactants, and cationic surfactants can be used. Examples of the anionic surfactant include carboxylic acid type, sulfonic acid type, and sulfuric acid ester type. Examples of nonionic surfactants include polyoxyalkylene ethers and polyhydric alcohol fatty acid esters. Examples of the cationic surfactant include alkylamine salt type and imidazolinium salt type. For example, an anionic surfactant such as sodium dodecyl sulfate is suitable.

天然ゴムラテックスとビニルモノマーとの反応は、室温下で0.5〜12時間程度、攪拌して行えばよい。これにより、天然ゴム粒子にビニルモノマーがグラフト共重合されると共に、アルコキシシランの加水分解および縮合によりシリカが生成する。生成したシリカは、天然ゴム粒子の周りに分散した状態で、グラフト結合されたビニルモノマーの一部として天然ゴム粒子に結合される。   The reaction between the natural rubber latex and the vinyl monomer may be performed with stirring at room temperature for about 0.5 to 12 hours. As a result, the vinyl monomer is graft copolymerized with the natural rubber particles, and silica is generated by hydrolysis and condensation of the alkoxysilane. The produced silica is bonded to the natural rubber particles as a part of the graft-bonded vinyl monomer in a state of being dispersed around the natural rubber particles.

得られたラテックスを乾燥して固形化することにより、シリカ含有改質天然ゴム材料が製造される。例えば、ラテックスを基材表面に塗布したり、基材をラテックスに浸漬するなどして形成された塗膜を、加熱して乾燥すればよい。製造されたシリカ含有改質天然ゴム材料において、天然ゴム粒子にグラフト共重合したビニルモノマー(グラフト鎖)は、マトリックスを形成する。グラフト鎖からなるマトリックスは、生成したシリカを含み、天然ゴム粒子の周りを囲んでいる。すなわち、シリカ含有改質天然ゴム材料は、シリカを含むグラフト鎖からなるマトリックスに、天然ゴム粒子が分散されたナノマトリックス構造を有する。   By drying and solidifying the obtained latex, a silica-containing modified natural rubber material is produced. For example, a coating film formed by applying latex on the substrate surface or immersing the substrate in latex may be heated and dried. In the produced silica-containing modified natural rubber material, the vinyl monomer (graft chain) graft-copolymerized to the natural rubber particles forms a matrix. The matrix consisting of graft chains contains the produced silica and surrounds the natural rubber particles. That is, the silica-containing modified natural rubber material has a nanomatrix structure in which natural rubber particles are dispersed in a matrix composed of a graft chain containing silica.

シリカの表面積を大きくして、補強効果を高めるという観点から、マトリックス中のシリカの粒子径は、150nm以下であることが望ましい。100nm以下であるとより好適である。一方、アルコキシシランの加水分解および縮合反応の制御が可能な範囲として、という観点から、シリカの粒子径は、10nm以上であることが望ましい。15nm以上であるとより好適である。シリカの粒子径としては、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)により観察した画像において、シリカの最長部分の長さを採用すればよい。   From the viewpoint of increasing the surface area of silica and enhancing the reinforcing effect, the particle diameter of silica in the matrix is desirably 150 nm or less. It is more preferable that it is 100 nm or less. On the other hand, from the viewpoint that the hydrolysis and condensation reaction of alkoxysilane can be controlled, the silica particle diameter is desirably 10 nm or more. It is more preferable that it is 15 nm or more. As the particle diameter of silica, for example, the length of the longest part of silica in an image observed with a transmission electron microscope (TEM) may be adopted.

本発明の防振ゴム組成物は、上記シリカ含有改質天然ゴム材料の他に、架橋剤を含む。架橋剤としては、通常、天然ゴムの架橋に用いられる硫黄(粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄等)、または有機過酸化物を用いればよい。架橋剤として硫黄を用いた場合、硫黄の配合量は、シリカ含有改質天然ゴム材料の100質量部に対して、0.3質量部以上7質量部以下であるとよい。より好適には、1質量部以上5質量部以下である。硫黄の配合量が少なすぎると、充分に架橋させることができないため、動倍率が上昇するおそれがある。反対に硫黄の配合量が多すぎると、耐熱性が低下する。   The anti-vibration rubber composition of the present invention contains a crosslinking agent in addition to the silica-containing modified natural rubber material. As the cross-linking agent, sulfur (powder sulfur, precipitated sulfur, insoluble sulfur, etc.) or organic peroxide usually used for cross-linking of natural rubber may be used. When sulfur is used as the crosslinking agent, the amount of sulfur is preferably 0.3 parts by mass or more and 7 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the silica-containing modified natural rubber material. More preferably, it is 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less. If the amount of sulfur is too small, it cannot be sufficiently cross-linked, and the dynamic magnification may increase. On the other hand, if the amount of sulfur is too large, the heat resistance decreases.

本発明の防振ゴム組成物は、さらに、加硫促進剤、酸化亜鉛、加工助剤、老化防止剤、軟化剤等の添加剤を含んでいてもよい。また、本発明の防振ゴム組成物は、補強材としてのカーボンブラック、シリカ粉末等を含んでいてもよい。しかし、補強材を配合しなくても、本発明の防振ゴム組成物から製造される防振ゴム部材の強度は、大きい。また、補強材を配合すると、防振ゴム部材の動倍率が大きくなるおそれがある。したがって、本発明の防振ゴム組成物には、補強材を積極的に配合する必要はない。つまり、本発明の防振ゴム組成物の好適な態様として、カーボンブラックおよびシリカ粉末を含まない態様が挙げられる。なお、補強目的ではなく、着色等の目的で、カーボンブラックを少量配合することは勿論構わない。本発明の防振ゴム組成物を、シリカ粉末を含まずに調製する場合、取扱いが難しいシリカ粉末の添加工程を、省略することができる。   The anti-vibration rubber composition of the present invention may further contain additives such as a vulcanization accelerator, zinc oxide, a processing aid, an antiaging agent, and a softening agent. Moreover, the anti-vibration rubber composition of the present invention may contain carbon black, silica powder or the like as a reinforcing material. However, even if a reinforcing material is not blended, the strength of the vibration-insulating rubber member produced from the vibration-insulating rubber composition of the present invention is large. Moreover, when a reinforcing material is blended, the dynamic magnification of the vibration isolating rubber member may be increased. Therefore, it is not necessary to positively add a reinforcing material to the vibration-proof rubber composition of the present invention. That is, a preferred embodiment of the vibration-proof rubber composition of the present invention includes an embodiment that does not contain carbon black and silica powder. Of course, a small amount of carbon black may be blended for the purpose of coloring and the like, not for the purpose of reinforcement. When the anti-vibration rubber composition of the present invention is prepared without including silica powder, the silica powder addition step which is difficult to handle can be omitted.

本発明の防振ゴム組成物は、シリカ含有改質天然ゴム材料に、架橋剤および必要に応じて添加剤を配合して、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を用いて混練りすることにより、調製すればよい。   The anti-vibration rubber composition of the present invention is prepared by blending a silica-containing modified natural rubber material with a crosslinking agent and, if necessary, an additive, and kneading using a Banbury mixer, kneader, roll or the like. do it.

<防振ゴム部材>
本発明の防振ゴム部材は、上記本発明の防振ゴム組成物を架橋させてなる。すなわち、本発明の防振ゴム部材は、調製した防振ゴム組成物を、例えば150〜170℃の温度下で5〜30分間保持して架橋させると共に、所定の形状に成形して、製造される。本発明の防振ゴム部材は、自動車等の車両に配置されるエンジンマウント、ミッションマウント、ボディマウント、キャブマウント、メンバーマウント、デフマウント、コンロッド、トルクロッド、ストラットバークッション、センターベアリングサポート、トーショナルダンパー、ステアリングラバーカップリング、テンションロッドブッシュ、バウンドストッパー、FFエンジンロールストッパー、マフラーハンガー、スタビライザーリングロッド、ラジエーターサポート、コントロールアームブッシュ、サスペンションアームブッシュ等に好適である。
<Anti-vibration rubber member>
The anti-vibration rubber member of the present invention is obtained by crosslinking the anti-vibration rubber composition of the present invention. That is, the anti-vibration rubber member of the present invention is manufactured by holding the prepared anti-vibration rubber composition at, for example, a temperature of 150 to 170 ° C. for 5 to 30 minutes to crosslink and molding it into a predetermined shape. The The anti-vibration rubber member of the present invention includes an engine mount, a mission mount, a body mount, a cab mount, a member mount, a differential mount, a connecting rod, a torque rod, a strut bar cushion, a center bearing support, and a torsional damper disposed in a vehicle such as an automobile. Suitable for steering rubber coupling, tension rod bush, bound stopper, FF engine roll stopper, muffler hanger, stabilizer ring rod, radiator support, control arm bush, suspension arm bush, etc.

次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

<脱蛋白質化天然ゴムラテックスの製造>
天然ゴムラテックスとして、ゴールデンホープ社(マレーシア国)製のハイアンモニアラテックス(ゴム分濃度60.2質量%、アンモニア分濃度0.7質量%)を使用した。まず、ハイアンモニアラテックスを、ゴム分濃度が30質量%となるように希釈した。次に、希釈したラテックス1200gに、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS:アニオン系界面活性剤)1.2gを添加して、ラテックスを安定させた。続いて、同ラテックスに、尿素12gを添加して、室温で10分間、回転速度200rpmで攪拌することにより、蛋白質分解処理を行った。その後、蛋白質分解処理が完了したラテックスを、回転速度8000rpmで45分間、遠心分離した。そして、分離された上層のクリーム分を、SDS水溶液に再分散して、回転速度300rpmで30分間撹拌した。このような遠心分離および再分散を、三回繰り返して、脱蛋白質化天然ゴムラテックスを製造した。なお、再分散に用いたSDS水溶液の濃度は、一回目1質量%、二回目0.5質量%、三回目0.1質量%とした。
<Production of deproteinized natural rubber latex>
As natural rubber latex, high ammonia latex (rubber content concentration 60.2 mass%, ammonia content concentration 0.7 mass%) manufactured by Golden Hope (Malaysia) was used. First, the high ammonia latex was diluted so that the rubber concentration was 30% by mass. Next, 1.2 g of sodium dodecyl sulfate (SDS: anionic surfactant) was added to 1200 g of the diluted latex to stabilize the latex. Subsequently, 12 g of urea was added to the latex, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes at a rotation speed of 200 rpm to perform proteolytic treatment. Thereafter, the latex after the proteolytic treatment was centrifuged at a rotational speed of 8000 rpm for 45 minutes. Then, the separated cream of the upper layer was redispersed in an aqueous SDS solution and stirred at a rotational speed of 300 rpm for 30 minutes. Such centrifugation and redispersion were repeated three times to produce a deproteinized natural rubber latex. The concentration of the SDS aqueous solution used for redispersion was 1% by mass for the first time, 0.5% by mass for the second time, and 0.1% by mass for the third time.

<シリカ含有改質天然ゴム材料の製造>
まず、ゴム分濃度が20質量%に調製された脱蛋白質化天然ゴムラテックス200gを、ステンレス製容器に入れ、30℃で回転速度200rpmで撹拌しながら、窒素置換を1時間行うことにより、ラテックス中の溶存酸素を除去した。次に、当該ラテックスに、室温下で、重合開始剤のTBHPO0.238gおよびTEPA0.500gを添加した。さらに、ビニルトリエトキシシラン(BTES)8gを滴下して、2時間攪拌することにより、グラフト共重合を行った。得られたラテックスをシャーレに移し、50℃で乾燥して、シート状のシリカ含有改質天然ゴム材料を製造した。
<Manufacture of silica-containing modified natural rubber material>
First, 200 g of deproteinized natural rubber latex prepared with a rubber concentration of 20% by mass is placed in a stainless steel container and subjected to nitrogen replacement for 1 hour while stirring at 30 ° C. at a rotation speed of 200 rpm. The dissolved oxygen was removed. Next, 0.238 g of a polymerization initiator TBHPO and 0.500 g of TEPA were added to the latex at room temperature. Further, 8 g of vinyltriethoxysilane (BTES) was added dropwise and stirred for 2 hours to carry out graft copolymerization. The obtained latex was transferred to a petri dish and dried at 50 ° C. to produce a sheet-like silica-containing modified natural rubber material.

<TEM観察>
製造したシリカ含有改質天然ゴム材料を、TEM(Hitachi H−800、加速電圧200kV)を用いて観察した。超薄切片は、ウルトラミクロトーム(Sorvall MT−6000)を用いて、−90℃で作製した。図1に、シリカ含有改質天然ゴム材料のTEM写真を示す(倍率:10,000倍)。図2に、同材料の拡大TEM写真を示す(倍率:30,000倍)。
<TEM observation>
The produced silica-containing modified natural rubber material was observed using TEM (Hitachi H-800, acceleration voltage 200 kV). Ultrathin sections were prepared at −90 ° C. using an ultramicrotome (Sorvall MT-6000). FIG. 1 shows a TEM photograph of the silica-containing modified natural rubber material (magnification: 10,000 times). FIG. 2 shows an enlarged TEM photograph of the same material (magnification: 30,000 times).

図1に示すように、天然ゴム粒子(白色部分)の周囲には、シリカ粒子(黒色部分)を含むマトリックス層が観察された。すなわち、シリカ含有改質天然ゴム材料は、シリカを含むグラフト鎖からなるマトリックスに、天然ゴム粒子が分散されたナノマトリックス構造を有することが、確認された。また、図2に拡大して示すように、シリカとして、粒子径が約150nmの大粒子と、粒子径が約20nmの小粒子が確認された。   As shown in FIG. 1, a matrix layer containing silica particles (black portion) was observed around the natural rubber particles (white portion). That is, it was confirmed that the silica-containing modified natural rubber material has a nanomatrix structure in which natural rubber particles are dispersed in a matrix composed of a graft chain containing silica. Further, as shown in an enlarged view in FIG. 2, large particles having a particle size of about 150 nm and small particles having a particle size of about 20 nm were confirmed as silica.

<実施例1の防振ゴム組成物の調製>
まず、シリカ含有改質天然ゴム材料100質量部と、酸化亜鉛2種(堺化学工業(株)製)5質量部と、加工助剤のステアリン酸(花王(株)製「ルナック(登録商標)S30」)1質量部と、カーボンブラック(東海カーボン(株)製「シーストS」)2質量部と、を120℃に設定したラボプラストミルにて混練りした。次に、得られた混練物と、加硫促進剤(三新化学工業(株)製「サンセラー(登録商標)CZ−G」)1質量部と、硫黄(鶴見化学工業(株)製「サルファックスT−10」)2.5質量部と、をロールを用いて混練して、防振ゴム組成物を調製した。調製された防振ゴム組成物を、実施例1の防振ゴム組成物とした。
<Preparation of anti-vibration rubber composition of Example 1>
First, 100 parts by mass of silica-containing modified natural rubber material, 5 parts by mass of zinc oxide (made by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), and a processing aid stearic acid ("Lunac (registered trademark)" made by Kao Corporation 1 part by mass of S30) and 2 parts by mass of carbon black (“Seast S” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) were kneaded in a lab plast mill set at 120 ° C. Next, the obtained kneaded product, 1 part by mass of a vulcanization accelerator (“Sunseller (registered trademark) CZ-G” manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and sulfur (“Saru” manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.) The anti-vibration rubber composition was prepared by kneading 2.5 parts by mass of Fax T-10 ") using a roll. The prepared anti-vibration rubber composition was used as the anti-vibration rubber composition of Example 1.

<比較例の防振ゴム組成物の調製>
[比較例1]
シリカ含有改質天然ゴム材料に代えて、シリカ含有改質天然ゴム材料の原料である脱蛋白質化天然ゴムを用いた点、および、補強材としてシリカ粉末(東ソー・シリカ(株)製「Nipsil(登録商標)VN3」)20質量部とシランカップリング剤(エボニック デグサ ジャパン(株)製「Si75」)1質量部とを配合した点、以外は、実施例1の防振ゴム組成物と同様にして、比較例1の防振ゴム組成物を調製した。
<Preparation of anti-vibration rubber composition of comparative example>
[Comparative Example 1]
In place of the silica-containing modified natural rubber material, a deproteinized natural rubber that is a raw material of the silica-containing modified natural rubber material is used, and silica powder (“Nipsil (manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.) as a reinforcing material is used. (Registered trademark) VN3 ") 20 parts by mass and silane coupling agent (" Si75 "manufactured by Evonik Degussa Japan Co., Ltd.) 1 part by mass, except that the same as the anti-vibration rubber composition of Example 1. Thus, an anti-vibration rubber composition of Comparative Example 1 was prepared.

[比較例2〜4]
シリカ含有改質天然ゴム材料に代えて、天然ゴム(RSS#3)を用いた点、および、補強材としてシリカ粉末(同上)10〜30質量部とシランカップリング剤(同上)1または2質量部とを配合した点、以外は、実施例1の防振ゴム組成物と同様にして、比較例2〜4の防振ゴム組成物を調製した。実施例1および比較例1〜4の防振ゴム組成物の原料を、表1にまとめて示す。
[Comparative Examples 2 to 4]
In place of the silica-containing modified natural rubber material, natural rubber (RSS # 3) is used, and 10 to 30 parts by mass of silica powder (same as above) and silane coupling agent (same as above) 1 or 2 parts as a reinforcing material The anti-vibration rubber compositions of Comparative Examples 2 to 4 were prepared in the same manner as the anti-vibration rubber composition of Example 1 except that the parts were blended. Table 1 summarizes the raw materials of the anti-vibration rubber compositions of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4.

<架橋物の製造およびその評価>
実施例1および比較例1〜4の防振ゴム組成物を、160℃×30分の条件で加硫して、架橋物を製造した。そして、以下の評価項目ごとに、当該架橋物を用いたテストピースを作製し、架橋物の特性を評価した。
<Production and evaluation of cross-linked product>
The anti-vibration rubber compositions of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 were vulcanized under conditions of 160 ° C. × 30 minutes to produce a crosslinked product. And the test piece using the said crosslinked material was produced for every following evaluation items, and the characteristic of the crosslinked material was evaluated.

[引張特性]
防振ゴム組成物を上記条件でプレス成形して、厚さ2mmのゴムシート(架橋物)を作製した。当該ゴムシートを打ち抜いて、JIS K 6251(2010)に規定されるダンベル状5号形のテストピースを作製した。作製したテストピースを用い、同JISに規定される引張試験方法に従って、100%伸び引張応力(100%モジュラス)および引張強さ(TS)を測定した。測定結果を、図3、図4に示す。図3は、シリカ粉末の配合量に対する100%モジュラスの値を示す。図4は、シリカ粉末の配合量に対する引張強さの値を示す。
[Tensile properties]
The anti-vibration rubber composition was press-molded under the above conditions to produce a rubber sheet (crosslinked product) having a thickness of 2 mm. The rubber sheet was punched out to produce a dumbbell-shaped No. 5 test piece defined in JIS K 6251 (2010). Using the prepared test piece, 100% elongation tensile stress (100% modulus) and tensile strength (TS) were measured according to the tensile test method specified in the JIS. The measurement results are shown in FIGS. FIG. 3 shows a value of 100% modulus with respect to the amount of silica powder. FIG. 4 shows the value of tensile strength with respect to the amount of silica powder.

実施例1の防振ゴム組成物から作製された架橋物(以下「実施例1の架橋物」と称す)は、補強材としてのシリカ粉末を含んでいない。しかし、図3に示すように、実施例1の架橋物の100%モジュラスは、シリカ粉末を含む比較例1〜4の防振ゴム組成物から作製された架橋物(以下「比較例の架橋物」と称す)の100%モジュラスよりも、大きくなった。また、図4に示すように、実施例1の架橋物の引張強さは、比較例の架橋物の引張強さよりも、大きくなった。以上より、本発明の防振ゴム組成物によると、従来のように補強材を配合しなくても、強度の大きな架橋物を製造できることが確認された。すなわち、本発明の防振ゴム部材は、大きな強度を有することが確認された。   The cross-linked product prepared from the vibration-proof rubber composition of Example 1 (hereinafter referred to as “cross-linked product of Example 1”) does not contain silica powder as a reinforcing material. However, as shown in FIG. 3, the 100% modulus of the crosslinked product of Example 1 is a crosslinked product prepared from the vibration-proof rubber compositions of Comparative Examples 1 to 4 containing silica powder (hereinafter referred to as “crosslinked product of Comparative Example”). It was larger than the 100% modulus). Moreover, as shown in FIG. 4, the tensile strength of the crosslinked product of Example 1 was larger than the tensile strength of the crosslinked product of the comparative example. From the above, it was confirmed that the anti-vibration rubber composition of the present invention can produce a crosslinked product having a high strength without blending a reinforcing material as in the prior art. That is, it was confirmed that the vibration-proof rubber member of the present invention has a large strength.

[動特性]
(1)動倍率
防振ゴム組成物から、円柱状のゴム片(直径50mm、高さ25mm)を作製した。当該ゴム片の二つの底面に、円板状金具(直径60mm、厚さ6mm)を一つずつ配置して、上記条件でプレス加工することにより、ゴム片を加硫すると共に両底面に金具を接着した。このようにして、一対の金具間に、円柱状の架橋物が挟持されたテストピースを作製した。 作製したテストピースを用い、JIS K6385(2001)に規定される試験方法に従って、架橋物の静的ばね定数および動的ばね定数を算出した。すなわち、軸方向から荷重を加えて、テストピースを7mm圧縮した後、除荷して復元した。その後、再度荷重を加えて、テストピースを7mm圧縮した。その際、荷重を加える過程の荷重−撓み曲線を作成し、当該荷重−撓み曲線から、撓みが1.5mm、3.5mmの時の荷重値を読み取って、静的ばね定数(Ks)を算出した。また、テストピースを軸方向に2.5mm圧縮した状態で、この圧縮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にて与えた。そして、上記JISに規定される非共振方法(JIS K6394を引用)により、100Hz時の動的ばね定数(Kd100)を算出した。動的ばね定数を静的ばね定数で除することにより(Kd100/Ks)、動倍率を算出した。
[Dynamic characteristics]
(1) Dynamic magnification A cylindrical rubber piece (diameter 50 mm, height 25 mm) was produced from the vibration-proof rubber composition. By placing disc-shaped metal fittings (diameter 60 mm, thickness 6 mm) one by one on the two bottom surfaces of the rubber pieces and pressing them under the above conditions, the rubber pieces are vulcanized and the metal fittings are attached to both bottom surfaces. Glued. In this manner, a test piece in which a columnar cross-linked product was sandwiched between a pair of metal fittings was produced. Using the prepared test piece, the static spring constant and the dynamic spring constant of the crosslinked product were calculated according to the test method defined in JIS K6385 (2001). That is, a load was applied from the axial direction, the test piece was compressed by 7 mm, and then unloaded and restored. Then, the load was applied again and the test piece was compressed 7 mm. At that time, a load-deflection curve in the process of applying the load is created, and the static spring constant (Ks) is calculated by reading the load value when the deflection is 1.5 mm and 3.5 mm from the load-deflection curve. did. Further, in a state where the test piece was compressed 2.5 mm in the axial direction, constant displacement harmonic compression vibration having an amplitude of 0.05 mm centered on the compression position was applied at a frequency of 100 Hz. Then, the dynamic spring constant (Kd 100 ) at 100 Hz was calculated by a non-resonant method (cited JIS K6394) defined in the above JIS. The dynamic magnification was calculated by dividing the dynamic spring constant by the static spring constant (Kd 100 / Ks).

(2)損失係数(tanδ)
上記(1)において作製したテストピースを、軸方向に2.5mm圧縮した状態で、この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にて与えた。そして、同JIS K6385(2001)に規定される非共振方法(JIS K6394を引用)により、架橋物の15Hz時の損失係数(tanδ)を算出した。
(2) Loss coefficient (tan δ)
In a state where the test piece produced in the above (1) was compressed 2.5 mm in the axial direction, constant displacement harmonic compression vibration having an amplitude of ± 0.5 mm centered on the compression position was applied at a frequency of 15 Hz. Then, the loss coefficient (tan δ) at 15 Hz of the crosslinked product was calculated by a non-resonant method (cited JIS K6394) defined in JIS K6385 (2001).

(3)結果
図5に、静的ばね定数に対する動倍率の値を示す。図5に示すように、実施例1および比較例の架橋物のうち、実施例1の架橋物の動倍率が、最も小さくなった。すなわち、実施例1の架橋物の動倍率は、静的ばね定数が実施例1の架橋物よりも小さい比較例1、2の架橋物の動倍率よりも、小さくなった。
(3) Results FIG. 5 shows the value of the dynamic magnification with respect to the static spring constant. As shown in FIG. 5, among the cross-linked products of Example 1 and Comparative Example, the dynamic ratio of the cross-linked product of Example 1 was the smallest. That is, the dynamic magnification of the crosslinked product of Example 1 was smaller than the dynamic magnification of the crosslinked products of Comparative Examples 1 and 2 having a static spring constant smaller than that of the crosslinked product of Example 1.

図6に、静的ばね定数に対するtanδの値を示す。図6に示すように、実施例1および比較例の架橋物のうち、実施例1の架橋物のtanδが、最も小さくなった。すなわち、実施例1の架橋物のtanδは、静的ばね定数が実施例1の架橋物よりも小さい比較例1、2の架橋物のtanδよりも、小さくなった。   FIG. 6 shows the value of tan δ with respect to the static spring constant. As shown in FIG. 6, tan δ of the crosslinked product of Example 1 was the smallest among the crosslinked products of Example 1 and Comparative Example. That is, the tan δ of the crosslinked product of Example 1 was smaller than the tan δ of the crosslinked product of Comparative Examples 1 and 2 in which the static spring constant was smaller than that of the crosslinked product of Example 1.

実施例1の架橋物においては、シリカと天然ゴム粒子とが強固に結合されている。また、天然ゴム粒子の周りに、シリカが均一に分散されている。このため、振動によるシリカと天然ゴム粒子との摩擦や、シリカ同士の摩擦が小さくなり、低エネルギーロス性が向上し、動倍率が小さくなったと考えられる。以上より、本発明の防振ゴム組成物によると、エネルギーロスおよび動倍率が小さい架橋物を製造できることが確認された。また、本発明の防振ゴム部材によると、低エネルギーロス性および低動倍率化を実現できることが確認された。   In the crosslinked product of Example 1, silica and natural rubber particles are firmly bonded. Silica is uniformly dispersed around the natural rubber particles. For this reason, it is considered that the friction between silica and natural rubber particles due to vibration and the friction between silica are reduced, the low energy loss is improved, and the dynamic magnification is reduced. From the above, it was confirmed that the vibration-insulating rubber composition of the present invention can produce a crosslinked product having a small energy loss and dynamic magnification. Further, it was confirmed that the vibration-proof rubber member of the present invention can realize low energy loss and low dynamic magnification.

Claims (5)

シリカ含有改質天然ゴム材料および架橋剤を含み、
該シリカ含有改質天然ゴム材料は、天然ゴムラテックスにアルコキシシランを有するビニルモノマーを添加して、天然ゴム粒子に該ビニルモノマーをグラフト共重合させると共に、該アルコキシシランの加水分解および縮合によりシリカを生成させた後、得られたラテックスを乾燥させて製造されることを特徴とする防振ゴム組成物。
Including a silica-containing modified natural rubber material and a crosslinking agent;
The silica-containing modified natural rubber material is obtained by adding a vinyl monomer having an alkoxysilane to natural rubber latex and graft copolymerizing the vinyl monomer to natural rubber particles, and at the same time hydrolyzing and condensing the alkoxysilane. An anti-vibration rubber composition produced by drying the resulting latex after the production.
前記アルコキシシランを有するビニルモノマーは、主鎖の一端にアルコキシシランを、他端にビニル構造を有する請求項1に記載の防振ゴム組成物。   The anti-vibration rubber composition according to claim 1, wherein the vinyl monomer having an alkoxysilane has an alkoxysilane at one end of the main chain and a vinyl structure at the other end. 前記アルコキシシランを有するビニルモノマーの添加量は、前記天然ゴムラテックスのゴム分100質量部に対して5質量部以上60質量部以下である請求項1または請求項2に記載の防振ゴム組成物。   The vibration-insulating rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the addition amount of the vinyl monomer having an alkoxysilane is 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber content of the natural rubber latex. . 前記シリカ含有改質天然ゴム材料は、前記シリカを含むグラフト鎖からなるマトリックスに前記天然ゴム粒子が分散されてなり、該シリカの粒子径は10nm以上150nm以下である請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の防振ゴム組成物。   The silica-containing modified natural rubber material is obtained by dispersing the natural rubber particles in a matrix comprising a graft chain containing the silica, and the particle diameter of the silica is 10 nm or more and 150 nm or less. The anti-vibration rubber composition according to any one of the above. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の防振ゴム組成物を架橋させてなる防振ゴム部材。An anti-vibration rubber member obtained by crosslinking the anti-vibration rubber composition according to any one of claims 1 to 4.
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