专利名称：：气垫用橡胶组成物及气垫的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种气垫用橡胶组成物及使用这种组成物的气垫，该橡胶组成物用于构成作为例如铁路车辆等车辆用的发挥缓冲作用的气垫，尤其能够良好地确保耐寒性，同时，提高耐候性、特别是耐臭氧性。
背景技术：
：作为铁路车辆等车辆用的发挥缓冲作用的气垫，在各种各样的温度环境下使用，根据场合，有时在寒冷地区使用。作为在这种气垫中使用的气垫用橡胶组成物，在低温环境下的橡胶弹性力下降等对使用环境的耐寒性、臭氧引起的开裂等对使用环境的耐候性等有很多要求。为此，作为这样的橡胶组成物中的橡胶成分，多采用将天然橡胶和氯丁橡胶混合而成的橡胶成分。但是，这样的橡胶组成物的硫化橡胶在低温环境下会硬化，橡胶弹性力也容易下降，因此在耐候性方面存在问题。下述专利文献1中，作为提高气垫耐候性的方法，叙述了在天然橡胶和氯丁橡胶的混合物系中配合了乙烯a—链烯烃二烯共聚物橡胶(以下称为EPDM)的橡胶组成物。然而，使用了这样的橡胶组成物的气垫虽然耐候性提高，但耐寒性却往往恶化。一般说来，在气垫方面，其耐候性的提高和耐寒性的提高具有悖论的关系。特别是，气垫在零下数十度以下的极其寒冷的地区使用时，其橡胶弹力显著地下降，在最恶劣的情况下，有可能发生气垫破裂等事故。因而，特别是开发即使在零下数十度以下的极其寒冷地区也良好地确保耐寒性，同时提高耐候性的气垫非常困难。3专利文献l:日本特开平11一82739号公报
发明内容发明所要解决的课题本发明是鉴于上述实际状况而进行的，目的是提供一种气垫用橡胶组成物及使用这种橡胶组成物的气垫，该气垫用橡胶组成物特别是在零下数十度以下的极其寒冷地区也可良好地确保耐寒性，同时，提高耐候性、特别是耐臭氧性。解决课题的方法为了解决上述问题，本发明人进行了潜心研究，结果发现，通过以下所示的气垫用橡胶组成物及使用了该橡胶组成物的气垫能够达成上述目的，直至完成本发明。艮p，本发明的气垫用橡胶组成物的特征在于，在含有以天然橡胶及聚丁二烯橡胶作为主要成分的橡胶成分的气垫用橡胶组成物中，作为上述橡胶成分，进一步含有相对于上述橡胶成分总计100重量份为10~40重量份的EPDM。上述橡胶组成物采用以天然橡胶及聚丁二烯橡胶作为主要成分的橡胶成分，由此，能够提高耐寒性。而且，作为橡胶成分，由于含有相对于橡胶成分总计100重量份为10~40重量份的EPDM，主要因含有聚丁二烯橡胶，能够确保良好的耐寒性，同时，提高耐候性、尤其是耐臭氧性。在此，可以预料，在将橡胶组成物中的天然橡胶含量减少、配合有EPDM时，耐候性提高，但耐寒性恶化，但大家都知道，在天然橡胶和聚丁二烯的混合物系中含有规定量的EPDM时，具有确保良好的耐寒性，同时，提高耐候性、尤其是耐臭氧性的效果。据推测，获得这样的效果的原因是，在天然橡胶和聚丁二烯橡胶的混合物系中，配合规定量的EPDM，并在混炼后硫化成形时，一边天然橡胶和聚丁二烯橡胶相分离，一边聚丁二烯橡胶和EPDM形成海岛结构(聚丁二烯橡胶为海，EPDM为岛)，外表的聚丁二烯橡胶的含量增加，结果可以抑制耐寒性的恶化。在上面所述，把上述天然橡胶的含量设为Wl、把上述聚丁二烯橡胶的含量设为W2时，更优选为W1《W2。利用这样的橡胶组成物，可以通过充分地确保聚丁二烯橡胶的含量，从而能够更好地确保耐寒性，同时，提高耐候性、尤其是耐臭氧性。在上面所述，优选为上述乙烯，a—链烯烃，二烯共聚物橡胶(EPDM)的重均分子量为80万200万，更优选为110万180万。橡胶组成物中的EPDM的重均分子量在此范围内时，可以一面特别提高耐寒性和耐候性，一面进一步提高橡胶的拉伸强度。另外，作为重均分子量在上述范围内的EPDM，也可以是其单体，或者也可以是重均分子量在上述范围内含有石蜡等油脂的EPDM(充油高分子量EPDM)。另外本发明的气垫，其特征在于采用上述气垫用橡胶组成物，进行硫化、成形获得。这样的气垫尤其是在零下数十度以下的极其严寒地区，也能良好地确保耐寒性，同时具备耐候性，特别适合用于作为铁路车辆用气垫等，尤其是行驶在极其寒冷地区的铁路车辆用气垫等。具体实施例方式本发明的气垫用橡胶组成物中，以天然橡胶及聚丁二烯橡胶作为主要成分的橡胶成分，即，橡胶成分中的天然橡胶及聚丁二烯橡胶的总含量相对于橡胶成分总计100重量份为60重量份以上，优选为70重量份以上。在此，将天然橡胶的含量设为Wl、聚丁二烯橡胶的含量设为W2时，如果W1《W2，则进一步提高耐寒性，因此优选。另外，5除天然橡胶及聚丁二烯橡胶外作为能够进行混合的橡胶，例如有聚异戊二烯橡胶、聚苯乙烯丁二烯橡胶、聚丁基橡胶(*°'J7"^A3"A)(Polybutylrubber)、聚丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁橡胶等。可以混合这些橡胶的一种或者两种以上。另外，在本发明的气垫用橡胶组成物中，除了以天然橡胶及聚丁二烯橡胶作为主要成分的橡胶成分之外，相对于橡胶成分总计100重量份，含有EPDM为1040重量份。如果相对于橡胶成分总计100重量份的EPDM含量不足IO重量份，则提高耐侯性、尤其是耐臭氧性的效果不够充分；另一方面，相对于橡胶成分总计100重量份的EPDM含量超过40重量份时，则耐寒性恶化。相对于橡胶成分总计IOO重量份的EPDM的含量优选为1040重量份，更优选为2030重量份。另外，作为构成本发明中使用的EPDM(乙烯vx—链烯烃，二烯共聚物橡胶)的"a—烯烃"，例如，可以列举丙烯、1_丁烯、l一戊烯、1—己烯、4一甲基一1一戊烯、l一辛烯、l一癸烯，其中，优选丙烯。另外，作为"二烯(二烯系成分)"，例如，可以列举l，4一己二烯、1，6—辛二烯、2—甲基一1，5—己二烯、6—甲基一1，5—庚二烯、7一甲基一l，6—辛二烯之类的链状非共轭二烯；环己二烯、二环戊二烯、甲基四氢化茚、5—乙烯降冰片烯、5—亚乙基一2—降冰片烯、5一亚甲基一2—降冰片烯、5—亚异丙基一2—降冰片烯、6—氯甲基一5一异丙烯基一2—降冰片烯之类的环状非共轭二烯；2，3—二亚异丙基一5—降冰片烯、2—亚乙基一3—亚异丙基一5—降冰片烯、2—丙烯基一2，2—降冰片二烯、1，3，7—辛三烯、1，4，9一癸三烯之类的三烯等，其中，优选i，4一己二烯、二环戊二烯及5—亚乙基一2—降冰片烯。作为上述EPDM，优选橡胶组成物中含有重均分子量为80200万、进一步优选为U0180万的EPDM。橡胶组成物中EPDM的重均分子量在该范围内时，尤其能够提高耐寒性和耐候性，同时，进一步提高橡胶的拉伸强度。作为具有这样重均分子量的EPDM，例如可以适当采用Esprene(工》7'^>)505(重均分子量60万，日本住友化学公司制造)，Esprene552(重均分子量90万，住友化学公司制造)、EP103AF(重均分子量110万，JSR公司制造)等商品。另外，也可以优选采用重均分子量在上述范围内，含有石蜡等油脂的EPDM(充油高分子量EPDM)，作为这样的充油高分子EPDM，例如可举出EP98(JSR公司制造)。本发明的气垫用橡胶组成物中，在不损害本发明效果的范围内，除这些橡胶成分以外，还可以适当地配合使用硫磺、炭黑、硫化促进剂、防老化剂、硫化促进助剂、硫化延迟剂、二氧化硅、硅烷偶联剂、氧化锌、硬脂酸、石蜡或油脂类等软化剂、加工助剂等通常在橡胶工业中使用的配合剂。硫磺可以是普通的橡胶用硫磺，例如可以采用粉末硫磺、沉淀硫磺、不溶性硫磺、高分散性硫磺等。本发明的气垫用橡胶组成物中硫磺的含量，相对于橡胶成分100重量份为0.53.5重量份。如果硫磺的含量不足0.5重量份，则硫化橡胶的交联密度不足，橡胶强度等会降低；如果硫磺的含量超过3.5重量份，则气垫的耐热性恶化。为了良好地确保气垫的橡胶强度，进一步提高耐热性，硫磺的含量相对于橡胶成分100重量份优选为1.53重量份，更优选为1.52.5重量份。作为炭黑，例如可以采用SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF等。炭黑可以在能够对硫化后橡胶的硬度、增强性、低发热性等橡胶特性进行调整的范围内使用。本发明的气垫用橡胶组成物中炭黑的配合量，相对于橡胶成分IOO重量份为20100重量份的范围，优选3070重量份。该配合量不足20重量份时，不能充分地获得炭黑的增强效果；超过100重量份时，则发热性、橡胶的混合性及加工时的操作性等恶化。作为硫化促进剂，可以单独使用或适当地混合使用橡胶硫化用中通常使用的次磺酰胺系硫化促进剂、秋兰姆系硫化促进剂、噻唑系硫化促进剂、硫脲系硫化促进剂、胍系硫化促进剂、氨基二硫代甲酸系硫化促进剂等硫化促进剂。作为防老化剂，可以单独或适当地混合使用橡胶用中通常使用的芳香族胺系防老化剂、氨一酮系防老化剂、单酚系防老化剂、双酚系防老化剂、多酚系防老化剂、氨基二硫代甲酸盐系防老化剂、硫脲系防老化剂等防老化剂。本发明的气垫用橡胶组成物可以通过以下方法制得采用密闭式混合机、叶片混合机、辊式混合机等橡胶工业中通常使用的混合机将橡胶成分、硫磺、炭黑、硫化促进剂、防老化剂、硫化促进助剂、硫化延迟剂、二氧化硅、硅烷偶联剂、氧化锌、硬脂酸、石蜡或油脂等软化剂、加工助剂等混炼。另外，上述橡胶组成物中各成分的配合方法没有特别限定，可以以下任一种方法进行混炼将硫磺及硫化促进剂等硫化系成分以外的配合成分预先进行混炼，制成母体混炼橡胶，然后添加其余成分进一步混炼的方法；按照任意顺序添加各个成分进行混炼的方法；以及同时添加全部成分进行混炼的方法等。实施例以下，通过叙述该发明的实施例，进行更具体的说明。另外，实施例等中的评价项目以下述的方式进行测定。(耐臭氧性)按照JIS—K6259标准。该评价是使比较例1的橡胶组成物硫化所得到的橡胶的耐臭氧性评价结果作为100进行指数评价。其数值越大，表示耐臭氧性越好。(耐寒性)按照JIS—K6261标准。该评价是使比较例1的橡胶组成物硫化所得到的橡胶的耐寒性评价结果作为100进行指数评价。其数值越大，表示耐寒性越好。(拉伸强度)按照JIS—K6251标准。该评价是采用JIS3号哑铃(dumbbell),使用制得的试样进行。(橡胶组成物的制备)根据表1的配合处方，首先将实施例15及比较例13的橡胶组成物进行混合，再使用通常的班伯里密炼机进行混炼，最后调整橡胶组成物。表1所述的各个配合剂表示如下。a)橡胶成分(A)天然橡胶RSS#3(B)聚丁二烯橡胶("BR01"，JIS公司制造)(C)EPDM(i)EspreneEPDM505(重均分子量60万)，住友化学公司制造(ii)EspreneEPDM552(重均分子量90万)，住友化学公司制造(iii)EP103AF(重均分子量110万)，JSR公司制造b)炭黑HAF("Seast3"，东海碳素公司制造)c)芳香系处理油(DaianaProcessOilAH—24，出光兴产公司制造)d)氧化锌3号氧化锌e)硬脂酸工业用硬脂酸f)石蜡微晶石蜡(A)N—苯基一N'—(1，3—二甲基丁基)一p—苯二胺化合物(NOCRAC6C，大内新兴化学工业公司制造)(B)2，2，4—三甲基一1，2—二羟基喹啉(-匕卜'□々乂U>)聚合物(NONFLEXRD,精工化学公司制造)h)硫磺5%油脂处理硫磺i)硫化促进剂(A)N—环己基一2—苯并噻唑次磺酰胺(NOCCELERCZ—G(CZ)，大内新兴化学工业公司制造)(B)N—叔丁基一2—苯并噻唑次磺酰胺(NOCCELERNS—P(NS)，大内新兴化学工业公司制造)(实施例、比较例)就各橡胶组成物而言，使用规定的模具通过在16(TC下加热、硫化20分钟，分别制作硫化橡胶，并对各橡胶进行特性评价。其结果在表1中表示。10表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由表1的结果可知，与采用比较例13的橡胶组成物的硫化橡胶相比，采用实施例15的橡胶组成物的硫化橡胶可以良好地确保拉伸强度及耐寒性，同时，耐臭氧性得到提高。另外可知，采用实施例6及7的橡胶组成物的硫化橡胶，耐寒性及抗拉强度得到进一步很均衡地提高的同时，耐臭氧性尤为提高。权利要求1、一种气垫用橡胶组成物，含有以天然橡胶及聚丁二烯橡胶为主要成分的橡胶成分，其特征在于作为所述橡胶成分，进一步含有相对于上述橡胶成分总计100重量份为10～40重量份的乙烯·α—链烯烃·二烯共聚物橡胶。2、如权利要求1所述的气垫用橡胶组成物，其特征在于在将上述天然橡胶的含量设为Wl、上述聚丁二烯橡胶的含量设为W2时，Wl《W2。3、如权利要求1或者2所述的气垫用橡胶组成物，其特征在于所述乙烯，a—链烯烃，二烯共聚物橡胶的重均分子量为80万200万。4、一种气垫，所述气垫使用权利要求1所述的气垫用橡胶组成物，通过硫化、成形而得到。全文摘要本发明提供一种气垫用橡胶组成物及使用了这种组成物的气垫，该气垫用橡胶组成物尤其是在零下数十度以下的极其寒冷地区也良好地确保耐寒性，同时提高耐候性、特别是耐臭氧性。为了达到该目的，在含有以天然橡胶及聚丁二烯橡胶为主要成分的橡胶成分的气垫用橡胶组成物中，作为橡胶成分，进一步含有相对于橡胶成分总计100重量份为10～40重量份的乙烯·α-链烯烃·二烯共聚物橡胶。在将橡胶组成物中的天然橡胶的含量设为W1、聚丁二烯橡胶的含量设为W2时，优选为W1≤W2。文档编号C08L9/00GK101508799SQ20091000762公开日2009年8月19日申请日期2009年2月12日优先权日2008年2月12日发明者才木明,箕内则夫申请人:东洋橡胶工业株式会社