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JP-2026077234-A - 防振ゴム組成物、防振ゴムおよびエキゾーストマウント

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Abstract

【課題】防振特性に優れるとともに、高温長時間での耐熱老化性，耐熱へたり性に優れた防振ゴム組成物、防振ゴムおよびエキゾーストマウントを提供する。 【解決手段】エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体を主ゴム成分とし、かつ架橋剤として有機過酸化物を含有する防振ゴム組成物において、全ゴム成分１００質量部に対して、Ｎ－（ｐ－アニリノフェニル）マレイミド０．１～１．５質量部と、ベンズイミダゾール系老化防止剤２～８質量部以下と、窒素吸着比表面積が１８～５０ｍ ２ ／ｇかつＤＢＰ吸収量が９０～１４５ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックを２０～８０質量部と、を含有したものとする。この防振ゴム組成物を用いて、例えば車体に対して排気管を吊下状態で防振支持可能な成形体１を構成する。 【選択図】図１

Inventors

  • 原田 倫宏
  • 黒澤 和俊

Assignees

  • 鬼怒川ゴム工業株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (8)

  1. エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体を主ゴム成分とし、かつ架橋剤として有機過酸化物を含有するゴム組成物であって、 全ゴム成分１００質量部に対して、Ｎ－（ｐ－アニリノフェニル）マレイミド０．１～１．５質量部と、ベンズイミダゾール系老化防止剤２～８質量部以下と、窒素吸着比表面積が１８～５０ｍ ２ ／ｇかつＤＢＰ吸収量が９０～１４５ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック２０～８０質量部と、を含有することを特徴とする防振ゴム組成物。
  2. 該全ゴム成分１００質量部に対して、軟化剤として、アニリン点が１２０℃以上かつ１００℃での動粘度が２０～２０００ＣＳｔであるパラフィン系オイル、および／またはエチレン－α－オレフィン共重合体系の炭化水素系合成油を、１０～１００質量部含有することを特徴とする請求項１記載の防振ゴム組成物。
  3. 該エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体は、エチレン含量が６３～７５質量％、かつ、非油展での１２５℃におけるムーニー粘度（ＭＬ １＋４ ）が６０～２００であることを特徴とする請求項１記載の防振ゴム組成物。
  4. 該エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体は、該非共役ポリエンが５－ビニル－２－ノルボルネン（ＶＮＢ）であることを特徴とする請求項３に記載の防振ゴム組成物。
  5. 該全ゴム成分１００質量部に対して、該Ｎ－（ｐ－アニリノフェニル）マレイミドを０．３～１質量部含有し、該ベンズイミダゾール系老化防止剤を３～５質量部含有することを特徴とする請求項１記載の防振ゴム組成物。
  6. 該有機過酸化物がジクミルペルオキシドであり、該全ゴム成分１００質量部に対して、該ジクミルペルオキシドを１．５～３．５質量部含有することを特徴とする請求項１記載の防振ゴム組成物。
  7. 請求項１～６の何れかに記載の防振ゴム組成物を架橋してなるゴム成形部を有することを特徴とする防振ゴム。
  8. 請求項１～６の何れかに記載の防振ゴム組成物を架橋してなるゴム成形部を有することを特徴とするエキゾーストマウント。

Description

本発明は、振動特性に優れ、かつ耐熱性、耐熱へたり性に優れた防振ゴム組成物に関するものであり、例えば自動車用の排気管周辺のような高温に曝される支持箇所に適用可能な防振ゴムおよびエキゾーストマウントに関する。 自動車等の各種車両では、例えば、搭乗者の快適性を向上させるために、振動の発生源となる部位に様々な防振ゴムを配置し、振動伝達を遮断・抑制して、車内への振動及び騒音の侵入を低減したり、周辺環境への騒音の拡散を低減することが行われている。 防振ゴムの防振特性を向上、すなわち、振動伝達の遮断のためには、動的バネ定数（Ｋｄ）を小さくすることが効果的であることが知られている。しかしながら、防振ゴムは、重量物を支えるなど一定の静的な力に耐え得ることが求められるため、静的バネ特性（Ｋｓ）はある程度大きくしなければならない。従って、動的バネ定数（Ｋｄ）と静的バネ定数（Ｋｓ）との比である動倍率（＝Ｋｄ／Ｋｓ）の値は、小さいこと（すなわち、低動倍率であること）が望まれる。 更に、排気系周辺等の高温環境下で使用される防振ゴムに求められる性能としては、動倍率が低く防振性能に優れるのは勿論のこと、耐熱性や耐熱へたり性が優れることも求められる。 例えば自動車用の排気管は、エンジンからの排気ガスが通過すると、高温になる。特に、エンジンが高出力高回転の状態では、燃料が増量され、より高温の排気ガスが排気管を通過することになるため、排気管においては極めて高温になり易い。 また、排ガス規制の強化に伴い、近年では、排気管の排気通路にガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ；Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）等のフィルタを備えることにより、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）等を捕集し外部への放出を抑制することが求められている。フィルタにおいては、捕集した粒子状物質によって目詰まりが生じ易いため、該粒子状物質を燃焼除去する等の再生処理（ＰＭ再生）が行われているが、これにより排気管が長時間高温に曝され易くなる。従って、排気管周辺の防振ゴムの耐熱性や耐熱へたり性の著しい向上が求められてきている。 このような耐熱性や耐熱へたり性を向上させる手法として、主ゴム成分としてエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体を用い、さらに架橋剤に過酸化物を用いる方法が知られている。これにより、耐熱性を１５０℃で７２時間程度まで向上させることができる。 さらなる耐熱性の向上を目的としてアミン系、フェノール系などの老化防止剤を添加することがあるが、これらアミン系、フェノール系などの老化防止剤を単に適用すると、過酸化物架橋を阻害することが知られており、該老化防止剤の無添加品の方が耐熱性以外の項目で最も高物性が得られていることも報告されている（非特許文献１）。 これに対して、４－（アニリノフェニル）マレイミドもしくはＮ－（４－ｐ－トルイジニルフェニル）マレイミドを用いることで、過酸化物架橋を阻害せずに１５０℃の温度雰囲気下での耐熱性時間を大幅に向上させる提案がなされている（特許文献１）。 また、エチレン－α－オレフィンエラストマーを含むポリマー成分と、平均粒子径４０ｎｍ未満のハードカーボンブラックと、Ｎ－（４－アニリノフェニル）マレイミド、４，４’－ビス（マレイミド）ジフェニルアミンなどの反応性老化防止剤を含む老化防止剤とを組み合わせることによって、伝動ベルトに最適な硬度、モジュラス、伸びを有するとともに、耐熱老化性に優れるようにしたゴム組成物の提案がなされている（特許文献２）。 さらに、防振特性に優れ、かつ耐熱性の向上という課題に対しては、５－ビニル－２－ノルボルネン（ＶＮＢ）等の非共役ポリエンを共重合成分として含有するエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体に、ヘキサメチルジシラザンで表面処理された疎水性シリカとレゾルシノール系化合物と、メラミン樹脂とを含有し、過酸化物を用いて架橋を行うことが提案されている。これにより、従来のエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体のゴム組成物を用いた場合と比較して、動倍率および圧縮永久ひずみが改善された防振ゴムが得られるとされている（特許文献３）。 特開２０２１－１９１８１９号公報特開２０２２－１３３２４３号公報再表２０１８－１１９０９５号公報 日本ゴム協会誌 ２０１８，９１，Ｐ．４４６。 実施例１～２２，比較例１～１０の各ゴム組成物を用いて作成したエキゾーストマウントの成形体１を示す斜視図。図１に示す成形体１の平面図。図２に示す成形体１の断面図であって、図２のＡ－Ａ断面に相当する図。図１に示す成形体１の振動特性測定および振動耐久試験での測定治具Ｊの装着状態で示す平面図。図４に示す成形体１の測定治具Ｊの装着状態を示す図（部分断面図）。 以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に属することが理解されるべきである。 例えば、防振ゴム組成物以外のゴム組成物等に適用した場合であっても、防振性能（低動倍率性）や、高温雰囲気下（例えば１７０℃超）での耐熱老化性，耐熱へたり性が要求されるゴム組成物等であれば、該防振ゴム組成物に適用した場合と同様の作用効果を奏することが可能である。 前述したように、本発明に係る防振ゴム組成物は、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体を主ゴム成分とし、かつ架橋剤として有機過酸化物を含有するゴム組成物であって、全ゴム成分１００質量部に対して、Ｎ－（ｐ－アニリノフェニル）マレイミド０．１～１．５質量部と、ベンズイミダゾール系老化防止剤２～８質量部以下と、窒素吸着比表面積が１８～５０ｍ２／ｇかつＤＢＰ吸収量が９０～１４５ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック２０～８０質量部と、を含有するものである。 このような防振ゴム組成物は、得られる防振ゴム成形品の振動特性（例えば防振特性）に優れるとともに、耐熱老化性，耐熱へたり性に優れ、さらに熱老化後の耐久性にも優れたものを得ることが可能となる。 ≪本発明に係る防振ゴム組成物および防振ゴムの一例≫ 以下、本発明に係る防振ゴム成形品に適用可能な防振ゴム組成物の各成分について説明する。なお、以降全ての資材の含有量を示す場合に単に質量部と記載することがあるが、それぞれ全ゴム成分１００質量部に対する各資材の質量部であることを意味する。 〔ゴム成分〕 本発明に係る防振ゴム組成物においては、ゴム成分中の主ゴム成分として、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体が用いられている。主ゴム成分とは、全ゴム成分中の９０質量％以上が、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体であることを意味するが、該全ゴム成分中の９５質量％以上がエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体であることが好ましく、該全ゴム成分中の９８質量％以上がエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体であることがより好ましい。なお、単にエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体を含有するだけでなく、例えば加工性改善目的で他のゴム成分を少量含有したり、加硫促進剤や架橋剤のマスターバッチに使用されるバインダーとして他のゴム成分を少量含有してもよい。 エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体としては、特に制限はないが、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体のエチレン含量は、５０～７８（質量％）の範囲であることが好ましく、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体のエチレン含量は、６３～７５（質量％）の範囲であることがより好ましい。さらに、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体の１２５℃におけるムーニー粘度（ＭＬ１＋４）は、６０～２００の範囲であることが好ましい。 ここで、２種類以上のエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体をブレンドして用いる場合には、ブレンド後のエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体を１つのエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）とみなして質量比率で計算した平均のエチレン含量（質量％）を意味する。 また、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）の１２５℃におけるムーニー粘度（ＭＬ１＋４）は、エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体のみで測定した場合のムーニー粘度（ＭＬ１＋４）であることを意味する。エチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体は、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４）が高い場合、例えばベール状の製品に成形した際には該ベール状を保つことが困難になり、取り扱い性等が低く（例えば、裁断加工時の飛び散りや混練機への投入が難しく）なることも考えられることから、パラフィンオイルを含侵した状態（油展品の状態）で市販されることが多い。 ここでいうエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）の１２５℃におけるムーニー粘度（ＭＬ１＋４）は、パラフィンオイルを含有しなかった場合（非油展状態）のムーニー粘度（ＭＬ１＋４）である。２種類以上のエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体をブレンドして用いる場合には、ブレンド後のエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体を１つのエチレン・α－オレフィン・非共役ポリエン共重合体（Ａ）とみなして質量比率で計算した平均のムーニー粘度（ＭＬ１＋４）を意味する。 α－オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘプテン、１－オクテン、１－デセン、１－ドデセン、１－テトラデセン、１－ヘキサデセン、１－エイコセンなどが、挙げられる。これらのうち、プロピレン、１－ブテン、１－ヘキセン、１－オクテンなどの炭素原子数３～８のα－オレフィンが好ましく、特にプロピレンが好ましい。このプロピレンにおいては、各種ムーニー粘度の異なる製品やエチレン含量の異なる製品が比較的安価で多数市販されているため、入手し易く、防振ゴム製品特性や生産性を考慮した共重合体の選定もし易くなる。 非共役ポリエンとしては、例えば、５－エチリデン－２－ノルボルネン（ＥＮＢ）、５－ビニル－２－ノルボルネン（ＶＮＢ）、５－メチレン－２－ノルボルネン、５－（２－プロペニル）－２－ノルボルネン、５－（３－ブテニル）－２－ノルボルネン、５－（１－メチル－２－プロペニル）－２－ノルボルネン、５－（４－ペンテニル）－２－ノルボルネン、５－（１－メチル－３－ブテニル）－２－ノルボルネン、５－（５－ヘキセニル）－２－ノルボルネン、５－（１－メチル－４－ペンテニル）－２－ノルボルネン、５－（２，３－ジメチル－３－ブテニル）－２－ノルボルネン、５－（２－エチル－３－ブテニル）－２－ノルボルネン、５－（６－ヘプテニル）－２－ノルボルネン、５－（３－メチル－５－ヘキセニル）－２－ノルボルネン、５－（３，４－ジメチル－４－ペンテニル）－２－ノルボルネン、５－（３－エチル－４－ペンテニル）－２－ノルボルネン、５－（７－オクテニル）－２－ノルボルネン、５－（２－メチル－６－ヘプテニル）－２－ノルボルネン、５－（１，２－ジメチル－５－ヘキセニル）－２－ノルボルネン、５－（５－エチル－５－ヘキセニル）－２－ノルボルネン、５－（１，２，３－トリメチル－４－ペンテニル）－２－ノルボルネンなどが、挙げられる。これらのうち、５－エチリデン－２－ノルボルネン（ＥＮＢ）、および／または５－ビニル－２－ノルボルネン（ＶＮＢ）が好ましい。この５－エチリデン－２－ノルボルネン（ＥＮＢ）は、各種ムーニー粘度の異なる製品やエチレン含量の異なる製品が比較的安価で多数市販されているため、入手し易く、防振ゴムの製品特性や生産性を考慮した共重合体の選定もし易くなる。また、５－ビ