特開 2025-4714 難燃性防振ゴム成型体及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025004714

(43)【公開日】2025-01-15

(54)【発明の名称】難燃性防振ゴム成型体及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/02 20060101AFI20250107BHJP

   F16F 15/08 20060101ALI20250107BHJP

   F16F 15/04 20060101ALI20250107BHJP

   F16F 7/00 20060101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

F16F15/02 K

F16F15/08 D

F16F15/04 P

F16F7/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023104583

(22)【出願日】2023-06-26

(71)【出願人】

【識別番号】517413605

【氏名又は名称】ニッタ化工品株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002675

【氏名又は名称】弁理士法人ドライト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】畦地 利夫

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 慶典

(72)【発明者】

【氏名】坂口 直紀

【テーマコード（参考）】

3J048

3J066

【Ｆターム（参考）】

3J048AA01

3J048BA03

3J048BA08

3J048BB03

3J048BB10

3J048BD04

3J048BD07

3J048DA02

3J048EA16

3J066AA08

3J066AA22

3J066BA01

3J066BB01

3J066BC01

3J066BE06

(57)【要約】

【課題】難燃性、耐寒性及び耐久性に優れる難燃性防振ゴム成型体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】難燃性防振ゴム成型体１０は、弾性部７と、弾性部７を覆う被覆層８と、を備える。弾性部７は、天然ゴムを主成分として含む。被覆層８は、弾性部７よりも高い難燃性を有するイソプレンゴムを主成分として含むゴム組成物から構成される。ゴム組成物は、シス－１，４結合量が９５％以上であるイソプレンゴムを５０質量％以上含むゴム成分と、ゴム成分１００質量部に対し１２０質量部以上の水酸化マグネシウム及び／又は水酸化アルミニウムとを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弾性部と、前記弾性部の少なくとも一部を覆う被覆層と、を備え、
前記弾性部は、天然ゴムを主成分として含み、
前記被覆層は、前記弾性部よりも高い難燃性を有するイソプレンゴムを主成分として含むゴム組成物から構成される難燃性防振ゴム成型体。

【請求項2】

前記弾性部は、均質な塊状である
請求項１に記載の難燃性防振ゴム成型体。

【請求項3】

前記弾性部は、軟質層と硬質層とを、鉛直方向に交互に積層した積層構造である
請求項１に記載の難燃性防振ゴム成型体。

【請求項4】

前記ゴム組成物は、シス－１，４結合量が９５％以上であるイソプレンゴムを５０質量％以上含むゴム成分と、前記ゴム成分１００質量部に対し１２０質量部以上の水酸化マグネシウム及び／又は水酸化アルミニウムとを含む
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の難燃性防振ゴム成型体。

【請求項5】

前記弾性部の降伏点伸びと前記被覆層の降伏点伸びとの比と、前記弾性部の切断時伸びと前記被覆層の切断時伸びとの比とのうち、少なくともいずれか一方が、０．８以上１．２以下である
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の難燃性防振ゴム成型体。

【請求項6】

前記弾性部を中子とする金型成形により前記弾性部の外周面に前記被覆層を形成する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の難燃性防振ゴム成型体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、難燃性防振ゴム成型体及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、鉄道車両においては、レール上を走行する台車枠と車軸側部材との間に防振ゴムが介装されている。また、台車枠と車体部との間に設けられた空気ばねの変位補助として、当該空気ばねと台車枠との間にストッパとしての防振ゴムが介装されている。防振ゴムは、弾性部を含んで構成される。この防振ゴムにより鉄道車両の蛇行動や上下動時の衝撃が吸収緩和される。

【0003】

近年では、火災の発生等を考慮し、防振ゴムの難燃性を向上させることが求められている。難燃性を向上させる方法として、弾性部のゴム材料を難燃化配合とする方法がある。例えば、天然ゴム（ＮＲ）に対し、臭素系等の有機系難燃剤又は金属酸化物等の難燃剤を配合する。しかし、有機系難燃剤は環境への負荷の問題から採用されにくいものとなっており、金属酸化物等の難燃剤は機械的特性である引張強度又は耐久性が低下するという問題があった。

【0004】

特許文献１の防振ゴムは、ＮＲ系を主成分とする従来のゴム材料から構成された弾性部の表面に、クロロプレンゴム（ＣＲ）系を主成分とする防火層を設けることで、難燃性が付与されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１７／０２６７２６０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の防振ゴムは、防火層により難燃性を付与しているが、耐寒性と耐久性とが損なわれている。すなわち、特許文献１では、防火層の主成分としてガラス転移温度（Ｔｇ）が－２０℃～－３０℃であるＣＲ系のゴムが用いられ、弾性部の主成分としてＴｇが－４５℃～－５０℃であるＮＲ系のゴムが用いられているので、低温環境で使用されると、防火層と弾性部とで硬さの違いが生じ、防火層と弾性部とが剥がれ易くなるという問題があった。また、特許文献１では、ＮＲ系を主成分とする弾性部とＣＲ系を主成分とする防火層とを接着させるために、防火層の主成分となるＣＲ系のゴムにトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）又はジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）を添加する必要があり、配合上の制約があるものであった。

【0007】

そこで、本発明は、難燃性、耐寒性及び耐久性に優れる難燃性防振ゴム成型体及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る難燃性防振ゴム成型体は、弾性部と、前記弾性部の少なくとも一部を覆う被覆層と、を備え、前記弾性部は、天然ゴムを主成分として含み、前記被覆層は、前記弾性部よりも高い難燃性を有するイソプレンゴムを主成分として含むゴム組成物から構成される。

【0009】

本発明に係る難燃性防振ゴム成型体の製造方法は、前記弾性部を中子とする金型成形により前記弾性部の外周面に前記被覆層を形成する。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、天然ゴム（ＮＲ）系を主成分とする弾性部が、ＮＲ系よりも高い難燃性を有するイソプレンゴム（ＩＲ）系を主成分とする被覆層により覆われている。弾性部の主成分と被覆層の主成分とが同種のゴム成分で構成されているので、弾性部と被覆層とが密接に結合されているとともに、低温環境において弾性部と被覆層との硬さの違いが生じにくい。したがって、本発明によれば、難燃性、耐寒性及び耐久性に優れる難燃性防振ゴム成型体及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体を示す縦断面図である。

【図2】天然ゴムとクロロプレンゴムの温度と硬度との関係を示すグラフである。

【図3】第２実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、軸心Ｐが延びる方向（図１における紙面の縦方向）を上下方向（鉛直方向）とする。

【0013】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体１０を示す縦断面図である。
図１に示すように、第１実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体１０は、例えば、図示しない鉄道車両の台車枠と車軸側部材との間、台車枠と空気ばね１００との間等に介装される。空気ばね１００は、例えば、車体に取り付けられる上面板１と、その下方に配置される下面板２と、上面板１及び下面板２の間に介装される筒状の可撓部材３（ダイアフラム）と、を含んでいる。難燃性防振ゴム成型体１０は、例えば、空気ばね１００における下面板２と車輪の支持フレーム４との間に介装される。

【0014】

難燃性防振ゴム成型体１０（半砂時計ストッパともいう。）は、図１に示すように、肉厚の椀（ボウル）を伏せたような形状（球体の上半分のような形状、半砂時計型の形状）である。難燃性防振ゴム成型体１０は、側方に膨出する湾曲した側表面を有している。難燃性防振ゴム成型体１０は、概ね、図１に示す断面上にある、空気ばね１００の中心を通る軸心Ｐに、中心が配置されるように設けられている。

【0015】

難燃性防振ゴム成型体１０は、頂部と底部とにそれぞれ取り付けられる頂板５及び底板６を備えている。

【0016】

ここで、難燃性防振ゴム成型体１０は、弾性部７と、弾性部７を覆う被覆層８と、を備えている。弾性部７と被覆層８とは、加硫接着されて一体化されている。

【0017】

弾性部７は、天然ゴムを主成分として含んでいる。弾性部７は、例えば、公知の防振ゴムに用いられるゴム配合物で形成されている。弾性部７は、均質な材質であり、塊状である。

【0018】

被覆層８は、弾性部７の側表面に加硫接着されて一体化されている。被覆層８は、弾性部７の少なくとも一部を覆っている。被覆層８は、弾性部７の側表面を覆っている。これにより、難燃性防振ゴム成型体１０に難燃性を付与できる。被覆層８は、少なくとも、弾性部７における軸心Ｐから最も離れた側表面の部分を覆っていることが好ましい。これにより、難燃性防振ゴム成型体１０に難燃性を効果的に付与できる。被覆層８は、弾性部７の側表面の全面を覆っていることが好ましい。これにより、難燃性防振ゴム成型体１０に難燃性をより効果的に付与できる。

【0019】

被覆層８は、例えば、２．０ｍｍ以上の厚さであることが好ましい。これにより、難燃性防振ゴム成型体１０を鉄道車両に用いる場合のように、高い難燃性を要求される場合であっても、要求を満たすことができる。

【0020】

被覆層８は、イソプレンゴム（ＩＲ）を主成分とし、弾性部７よりも高い難燃性を有する。被覆層８は、鉄道車両で使用される材料と部品の燃焼挙動に対する要求を規定した欧州規格ＥＮ４５５４５－２をクリアするものであり、具体的にはＩＳＯ５６６０－１に準じた発熱試験においても、優れた難燃性を示すものである。すなわち、被覆層８は、弾性部７と比べて、ＩＳＯ５６６０－１に準じた発熱試験において優れた難燃性を示す。被覆層８は、シス－１，４結合量が９５％以上であるイソプレンゴムを５０質量％以上含むゴム成分と、前記ゴム成分１００質量部に対し１２０質量部以上の水酸化マグネシウム及び／又は水酸化アルミニウムとを含むゴム組成物から構成されることが好ましい。被覆層８を構成するゴム組成物の配合としては、特開２０２０－０７０３０６号公報に記載されている配合を用いることができる。

【0021】

（製造方法）
難燃性防振ゴム成型体１０の製造方法の一例を以下に説明する。
まず、弾性部７の成形に用いる弾性部金型内へＮＲ系の未加硫ゴムを供給し、加熱及び加硫し、弾性部７を成形する。

【0022】

これとは別に、特開２０２０－０７０３０６号公報に記載されている配合処方に従ってＩＲ系のゴム組成物を調製する。そして、成形された弾性部７を中子として、被覆層８の成形に用いる外型となる被覆層金型内に配置し、被覆層金型が所定温度となった後に、被覆層８となる、調製したＩＲ系のゴム組成物である未加硫ゴムを、弾性部７と被覆層金型との間に流し込んで充填し、加熱及び加硫する。ここで、充填された未加硫ゴムと既に成形されている弾性部７との界面では、同種のゴム成分同士の加硫反応が促進される。弾性部７を成形する際に加硫剤が消費されているので、弾性部７中の加硫剤の濃度は、未加硫ゴム中の加硫剤の濃度よりも低くなっている。未加硫ゴムと弾性部７とでは加硫剤の濃度の傾斜が大きいので、加硫成形を行うことによって、濃度が高い未加硫ゴムから濃度が低い弾性部７へ加硫剤が流れて融合して強固に接着される。以上のように、難燃性防振ゴム成型体の製造方法は、弾性部７を中子とする金型成形により弾性部７の外周面に被覆層８を形成するものである。これにより、弾性部７と被覆層８とが密接に結合された耐久性の高い難燃性防振ゴム成型体１０を製造できる。

【0023】

（作用及び効果）
難燃性防振ゴム成型体１０は、ＮＲ系を主成分とする弾性部７が、ＮＲ系よりも高い難燃性を有するＩＲ系を主成分とする被覆層８により覆われているので、難燃性に優れている。また、弾性部７の主成分と被覆層８の主成分とが同種のゴム成分で構成されているので、加硫工程における弾性部７と被覆層８との界面の馴染み易さが向上し、弾性部７と被覆層８とが密接に結合されており、耐久性に優れている。さらに、弾性部７の主成分であるＮＲと被覆層８の主成分であるＩＲのガラス転移温度（Ｔｇ）は－４５℃～－５０℃であり、弾性部７と被覆層８との硬さの違いが生じにくいので、耐寒性に優れている。

【0024】

ここで、図２は、天然ゴム（ＮＲ）とクロロプレンゴム（ＣＲ）の温度と硬度との関係を示すグラフである。図２には図示されていないが、イソプレンゴム（ＩＲ）もＮＲと同様のグラフとなる。硬度は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠したタイプＡデュロメーターで測定される。図２に示すように、ＴｇがＮＲ（ＩＲ）よりも低い－２０℃～－３０℃であるＣＲと比較すると、ＮＲ（ＩＲ）は、より低温まで硬さの上昇が小さく、柔軟性が維持されている。例えば特許文献１に記載されているようなＣＲを主成分として被覆層を構成した場合、温度が低下するほど、被覆層の柔軟性が損なわれ、弾性部と被覆層とで硬さの違いが生じる。弾性部と被覆層とで硬さの違いが生じると、弾性部と被覆層との界面にかかる負荷が増大し、被覆層が弾性部から剥がれ易くなる。これに対し、難燃性防振ゴム成型体１０は、弾性部７の主成分と被覆層８の主成分とが同種のゴム成分で構成されており、使用される温度が低下しても弾性部７と被覆層８とが同等の柔軟性を有するので、弾性部７と被覆層８との界面にかかる負荷を抑えることができる。

【0025】

難燃性防振ゴム成型体１０は、被覆層８により難燃性が付与されているので、弾性部７への難燃剤の添加を不要とし、弾性部７の機械的特性の低下を抑制することができる。なお、難燃性が充分となる程度まで弾性部７に難燃剤を多量に添加して難燃性防振ゴム成型体を製造すると、機械的特性である引張強度又は耐久性が低下する。

【0026】

被覆層８は、共架橋剤又は有機過酸化物の架橋剤を含まなくてもよい。共架橋剤は、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸ジエチレングリコール、トリメタリルイソシアヌレート等である。有機過酸化物の架橋剤は、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、α，α’－（ｔ－ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン（日本油脂株式会社製ペロキシモンＦ－４０）等である。例えば、ＣＲ系のゴムを主成分として被覆層を構成する場合は、ＮＲ系の弾性部とＣＲ系の被覆層との界面が馴染まず、ＣＲ系の被覆層がＮＲ系の弾性部から剥がれ易くなる。このため、上述の共架橋剤又は有機過酸化物の架橋剤を使用し、被覆層と弾性部との接着性を向上させる必要がある（特許文献１参照）。これに対し、難燃性防振ゴム成型体１０は、弾性部７と被覆層８とが密接に結合されるので、被覆層８において共架橋剤又は有機過酸化物の架橋剤を含まない配合とすることができる。また、弾性部７が臭素系等の有機系難燃剤を含まないので、環境への負荷を抑えることができる。

【0027】

難燃性防振ゴム成型体１０は、天然ゴムを主成分として含む弾性部と、弾性部の外表面に設けられ、弾性部よりも高い難燃性を有するイソプレンゴムを主成分として含むゴム組成物から構成されている被覆層とを備えるゴム部材の一例である。このゴム部材の弾性部及び被覆層は、難燃性防振ゴム成型体１０の弾性部７及び被覆層８と同様の特徴を有する。このため、ゴム部材は、難燃性、耐寒性、耐久性に優れているという、難燃性防振ゴム成型体１０と同様の作用及び効果を有する。当該ゴム部材の被覆層を構成するゴム組成物は、シス－１，４結合量が９５％以上であるイソプレンゴムを５０質量％以上含むゴム成分と、このゴム成分１００質量部に対し１２０質量部以上の水酸化マグネシウム及び／又は水酸化アルミニウムとを含むことが好ましい。ゴム部材は、車両（特に鉄道車両）に好適である。

【0028】

弾性部７の伸びと被覆層８の伸びとの比（以下、伸び比という場合がある。）は、０．８以上１．２以下であることが好ましい。すなわち、弾性部７の伸びをＸとし、被覆層８の伸びをＹとすると、０．８≦Ｘ／Ｙ≦１．２が成り立つ。弾性部７の伸びＸと被覆層８の伸びＹとの比は、Ｘ／Ｙである。ここで、伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１：２０１７で規定される降伏点伸び又は切断時伸びであってよい。すなわち、弾性部７の降伏点伸びと被覆層８の降伏点伸びとの比は、０．８以上１．２以下であることが好ましい。弾性部７の切断時伸びと被覆層８の切断時伸びとの比は、０．８以上１．２以下であることが好ましい。弾性部７の降伏点伸びと被覆層８の降伏点伸びとの比は、０．８以上１．２以下であり、弾性部７の切断時伸びと被覆層８の切断時伸びとの比は、０．８以上１．２以下であることがより好ましい。このように、弾性部７の伸びと被覆層８の伸びとの比が、概ね１．０になるように、すなわち、弾性部７の伸びと被覆層８の伸びとがほとんど同じになるように、弾性部７と被覆層８とが一体的に成形されている。これにより、難燃性防振ゴム成型体１０の変形時において弾性部７と被覆層８との境界に生じる伸びの差（歪の差）を小さくできる。よって、弾性部７から被覆層８が剥がれ難くできる。

【0029】

弾性部７の伸びと被覆層８の伸び（降伏点伸び又は切断時伸び）との比は、０．９以上１．１以下であることがより好ましい。これにより、難燃性防振ゴム成型体１０の変形時において弾性部７と被覆層８との境界に生じる伸びの差（歪の差）をより小さくできる。よって、弾性部７から被覆層８がより剥がれ難くできる。

【0030】

弾性部７の伸び（降伏点伸び又は切断時伸び）は、３９０％以上５９０％以下が好ましく、４７０％以上５４０％以下がより好ましい。被覆層８の伸びは、３９０％以上５９０％以下が好ましく、４７０％以上５４０％以下がより好ましい。

【0031】

（実施例）
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。

【0032】

（ゴム組成物の調製）
表１は、ゴム組成物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥのそれぞれの配合処方並びに破断伸び及び引張強さを含む機械的特性を示す。ゴム成分１００質量部に対して、表１の配合処方に従って各成分を配合し、通常のバンバリーミキサーを用いて混練して５種のゴム組成物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥを調製した。表１に記載の各成分を以下に示す。なお、表１に記載の各成分の配合量の単位は相対的な「質量部」であり、表中の「－」は、その成分を配合していないことを示す。

【0033】

ゴム成分（天然ゴム）：ＲＳＳ＃３を主成分とするゴム成分
ゴム成分（イソプレンゴム）：商品名「ＪＳＲ ＩＲ２２００」（シス－１，４結合量９５％以上のイソプレンゴムが９８％以上）（ＪＳＲ株式会社製）を５０質量％以上含むゴム成分
カーボンブラックＡ：商品名「シーストＶ」、東海カーボン株式会社製
カーボンブラックＢ：商品名「シースト３」、東海カーボン株式会社製
酸化亜鉛：商品名「亜鉛華３号」、三井金属鉱業株式会社
老化防止剤：商品名「アンチゲン６Ｃ」、住友化学株式会社製
水酸化マグネシウム：商品名「キスマ５Ａ」、協和化学工業株式会社製
水酸化アルミニウム：商品名「ハイジライトＨ－３２」、昭和電工株式会社製
硫黄：油処理１５０メッシュ粉末硫黄、鶴見化学工業株式会社製
加硫促進剤：商品名「サンセラー２２－Ｃ」、三新化学工業株式会社製

【0034】

【表1】

【0035】

（ゴムの作製）
５種のゴム組成物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥを用いて、実施例１～４及び比較例１～３の加硫ゴム（試験片）を作製した。実施例１は、まず、ゴム組成物Ｂを金型に流し込み、１５０℃にて２０分加熱及び加硫し、弾性部を成形した。弾性部を成形した後、金型に弾性部が入っている状態でゴム組成物Ａを流し込み、１５０℃にて２０分加熱及び加硫し、加硫ゴムを作製した。実施例１は、硬度が低いゴム組成物Ｂからなる弾性部の表面に、難燃性を有するゴム組成物Ａからなる被覆層が設けられた加硫ゴムである。ゴム組成物Ａを金型に流し込む量は、被覆層の厚さが２ｍｍとなるように調整した。ゴム組成物Ｂを金型に流し込む量は、軟質層の厚さが２３ｍｍとなるように調整した。したがって、実施例１の加硫ゴムの厚さは２５ｍｍである。実施例２は、ゴム組成物Ｂの代わりに、ゴム組成物Ｂよりも硬度が高いゴム組成物Ｃを用いたこと以外は、上記の実施例１と同様の方法で加硫ゴムを作製した。すなわち、実施例２は、硬度が高いゴム組成物Ｃからなる弾性部の表面に、難燃性を有するゴム組成物Ａからなる被覆層が設けられた加硫ゴムである。ゴム組成物Ｃを金型に流し込む量は、軟質層の厚さが２３ｍｍとなるように調整した。したがって、実施例２の加硫ゴムの厚さは２５ｍｍである。

【0036】

実施例３は、ゴム組成物Ｂの代わりに、ゴム組成物Ｂよりも硬度が高いゴム組成物Ｄを用いたこと以外は、上記の実施例１と同様の方法で加硫ゴムを作製した。すなわち、実施例３は、硬度がゴム組成物Ｂより更に高いゴム組成物Ｄからなる弾性部の表面に、難燃性を有するゴム組成物Ａからなる被覆層が設けられた加硫ゴムである。ゴム組成物Ｄを金型に流し込む量は、軟質層の厚さが２３ｍｍとなるように調整した。したがって、実施例３の加硫ゴムの厚さは２５ｍｍである。実施例４は、ゴム組成物Ｂの代わりに、ゴム組成物Ｂに配合したカーボンブラックＡの代わりにカーボンブラックＢを配合したゴム組成物Ｅを用いたこと以外は、上記の実施例１と同様の方法で加硫ゴムを作製した。すなわち、実施例４は、カーボンブラックＢを配合したゴム組成物Ｅからなる弾性部の表面に、難燃性を有するゴム組成物Ａからなる被覆層が設けられた加硫ゴムである。ゴム組成物Ｅを金型に流し込む量は、軟質層の厚さが２３ｍｍとなるように調整した。したがって、実施例４の加硫ゴムの厚さは２５ｍｍである。

【0037】

比較例１は、ゴム組成物Ｂを金型に流し込み、１５０℃にて２０分加熱及び加硫して加硫ゴムを作製した。比較例１は、ゴム組成物Ｂのみからなる加硫ゴムである。ゴム組成物Ｂを金型に流し込む量は、加硫ゴムの厚さが２５ｍｍとなるように調整した。比較例２は、ゴム組成物Ｂの代わりにゴム組成物Ｃを用いたこと以外は、上記の比較例１と同様の方法で加硫ゴムを作製した。比較例２は、ゴム組成物Ｃのみからなる加硫ゴムである。比較例３は、ゴム組成物Ｂの代わりにゴム組成物Ａを用いたこと以外は、上記の比較例１と同様の方法で加硫ゴムを作製した。比較例３は、ゴム組成物Ａのみからなる加硫ゴムである。比較例１～３の各加硫ゴムの厚さは２５ｍｍである。

【0038】

表１に示すゴム組成物を組み合わせて構成された加硫ゴム（試験片）である実施例１から４及び比較例１から３について、性能評価を行った。表２は、実施例１から４及び比較例１から３のぞれぞれの加硫ゴム（試験片）を構成するゴム組成物の組み合わせ、伸び比（Ｘ／Ｙ）、製品での被覆層の耐久性の評価及びＭＡＲＨＥ値を示す。

【0039】

【表2】

【0040】

＜耐久性＞
表２に示すように、被覆層にゴム組成物Ａを用いて弾性部にゴム組成物Ｂ，Ｃ又はＤを用いた製品（実施例１から３）の耐久性は、いずれも良好（表２において記号「〇」で示されている。）であった。被覆層にゴム組成物Ａを用いて弾性部にゴム組成物Ｅを用いた製品（実施例４）の耐久性は、問題なし（表２において記号「△」で示されている。）であったが、弾性部の伸びと被覆層の伸びとの比（Ｘ／Ｙ）が小さいので、剥がれ等が発生する限界と考えられる。

【0041】

＜燃焼性能＞
ＥＮ４５５４５－２では、鉄道車両に用いられる主要ゴム部材の難燃性の評価は、ＩＳＯ ５６６０－１に準じてコーンカロリーメータ法による発熱試験によって行うことが規定されており、この方法で測定されたＭＡＲＨＥの値が、所定値以下であることが要求される。具体的に、ハザードレベル（ＨＬ）１及び２では、ＭＡＲＨＥ値が９０以下、ＨＬ３では、ＭＡＲＨＥ値が６０以下であることが要求される。そこで、実施例及び比較例で得られた加硫ゴムについて、ＩＳＯ ５６６０－１に準拠し、１００ｍｍ×１００ｍｍ×２５ｍｍのサンプルを作製した。試験時間２０分間、測定間隔２秒毎、輻射量２５ｋＷ／ｍ^２の測定条件で上記サンプルの発熱速度を測定し、得られた測定結果を下記式（１）に代入してＡＲＨＥ（ａｖｅｒａｇｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｈｅａｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を求め、その最大値をＭＡＲＨＥ（ｍａｘｉｍｕｍ ａｖｅｒａｇｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｈｅａｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）とした。なお、２秒毎に積算値を算出し、ＡＲＨＥの最大値をＭＡＲＨＥとする。ＭＡＲＨＥ値により燃焼性能の評価を行った。結果を表２に示す。

【0042】

【数1】

ｔ_ｎ：測定時間
ｔ_ｎ－１：ｔ_ｎ秒から２秒前の測定時間
ｔ_１：測定開始時間（ｔ_１＝０）
ｑ_ｎ：ｔ_ｎ秒時の発熱速度
ｑ_ｎ－１：ｔ_ｎ－１秒時の発熱速度

【0043】

表２に示すように、実施例１，実施例２，比較例１，比較例２及び比較例３のＭＡＲＨＥ値は、それぞれ、６２，５２，２４１，１８８及び３０であった。実施例３及び実施例４のＭＡＲＨＥ値は、いずれも、９０未満であった。

【0044】

表２より、実施例１，２と比較例１，２とを比べると、弾性部の表面に難燃性の被覆層を設けた実施例１，２は、被覆層を有しない弾性部のみからなる比較例１，２よりもＭＡＲＨＥ値が低いことが確認できた。実施例１，実施例２，実施例３及び実施例４は、いずれもＭＡＲＨＥ値が９０未満であり、ＨＬ１及び２の要求を満たす、優れた難燃性を有する。実施例１と実施例２とを比べると、弾性部がゴム組成物Ｃである実施例２は、弾性部がゴム組成物Ｂである実施例１よりもＭＡＲＨＥ値が低く、ＨＬ３の要求を満たしていることが確認できた。ゴム組成物Ｂよりも硬度が高いゴム組成物Ｃを弾性部の材料として用いることで、より優れた難燃性を発現することが分かる。なお、難燃性を有するゴム組成物Ａからなる比較例３は、難燃性の点では優れているが、機械的特性である引張強度又は耐久性が低下するものとなっている。

【0045】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体２０について説明する。なお、以下、難燃性防振ゴム成型体２０と第１実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体１０とで共通する事項については説明を省略する場合がある。図３は、第２実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体２０を示す断面図である。図３に示すように、第２実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体２０は、第１実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体１０と同様に、例えば、図示しない鉄道車両の台車枠と車軸側部材との間、台車枠と空気ばね１００との間等に介装される。

【0046】

難燃性防振ゴム成型体２０は、弾性部２７と、弾性部２７を覆う被覆層２８と、を備えている。

【0047】

弾性部２７は、第１実施形態の弾性部７とは異なり、交互に重なる軟質層２７１と、硬質層２７２と、を有する。弾性部２７は、複数（例えば、４個）の軟質層２７１と、複数（例えば、３個）の硬質層２７２と、を含んでいてよい。弾性部２７は、軟質層２７１と硬質層２７２とを、軸心Ｐに沿う方向、すなわち、鉛直方向に交互に積層した積層構造である。

【0048】

軟質層２７１は、天然ゴム（ＮＲ）を主成分として含む。軟質層２７１のゴム材料としては、例えば、公知の防振ゴムとして使用されているゴム配合物を使用することができる。軟質層２７１は、所定の厚さを有する環状である。複数の軟質層２７１は、同形状であってよい。

【0049】

硬質層２７２は、軟質層２７１より高い硬度を有している。硬質層２７２は、軟質層２７１より高い弾性率又は剛性を有していてよい。硬質層２７２は、金属製であってよい。硬質層２７２は、天然ゴム（ＮＲ）を主成分として含んでもよい。硬質層２７２は、所定の厚さを有する環状である。複数の硬質層２７２は、同形状であってよい。

【0050】

弾性部２７の軟質層２７１と被覆層２８とは、加硫接着されて一体化されている。被覆層２８は、弾性部２７における軟質層２７１の側表面に加硫接着されて一体化されている。被覆層２８は、弾性部２７の少なくとも一部を覆っている。被覆層２８は、弾性部２７の側表面を覆っている。被覆層２８は、少なくとも、軟質層２７１の側表面を覆っている。被覆層２８は、弾性部２７の側表面の全面を覆っていることが好ましい。被覆層２８は、少なくとも、弾性部２７の軟質層２７１における軸心Ｐから最も離れた側表面の部分を覆っていることが好ましい。これにより、難燃性防振ゴム成型体２０に難燃性を効果的に付与できる。

【0051】

難燃性防振ゴム成型体２０は、天然ゴムを主成分として含む軟質層２７１と、当該軟質層２７１の表面に設けられ、軟質層２７１よりも高い難燃性を有するイソプレンゴムを主成分として含むゴム組成物から構成されている被覆層２８とを備えるゴム部材の一例である。当該ゴム部材の軟質層２７１及び被覆層２８は、難燃性防振ゴム成型体２０の軟質層２７１及び被覆層２８と同様の構成を有する。このため、ゴム部材は、難燃性、耐寒性及び耐久性に優れているという、難燃性防振ゴム成型体２０と同様の作用及び効果を有する。当該ゴム部材の被覆層２８を構成するゴム組成物は、シス－１，４結合量が９５％以上であるイソプレンゴムを５０質量％以上含むゴム成分と、前記ゴム成分１００質量部に対し１２０質量部以上の水酸化マグネシウム及び／又は水酸化アルミニウムとを含むことが好ましい。ゴム部材は、車両（特に鉄道車両）に好適である。

【0052】

第２実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体２０の製造方法は、第１実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体１０の製造方法と同様に、弾性部２７を中子とする金型成形により弾性部２７の外周面に被覆層２８を形成するものである。これにより、弾性部２７と被覆層２８とが密接に結合された耐久性の高い難燃性防振ゴム成型体２０を製造できる。

【0053】

以上、実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。

【0054】

本実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体１０，２０は、弾性部７，２７と、弾性部７，２７の少なくとも一部を覆う被覆層８，２８と、を備えている。弾性部７，２７は、天然ゴムを主成分として含んでいる。被覆層８，２８は、弾性部７，２７よりも高い難燃性を有するイソプレンゴムを主成分として含むゴム組成物から構成されている。これにより、難燃性、耐寒性及び耐久性に優れる難燃性防振ゴム成型体を提供することができる。

【0055】

本発明に係る難燃性防振ゴム成型体１０，２０の製造方法は、弾性部７，２７を中子とする金型成形により弾性部７，２７の外周面に被覆層８，２８を形成する。これにより、難燃性、耐寒性及び耐久性に優れる難燃性防振ゴム成型体を提供することができる。

【0056】

より具体的には、第１実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体１０の製造方法は、（ｉ）天然ゴムを主成分として含んだ弾性部７を用意する弾性部準備工程と、（ｉｉ）調整したＩＲ系のゴム組成物を用意するゴム組成物準備工程と、（ｉｉｉ）弾性部７を中子として、被覆層８の成形に用いる外型となる被覆層金型内に配置し、被覆層金型が所定温度となった後に、被覆層８となる、調製したＩＲ系のゴム組成物である未加硫ゴムを、弾性部７と被覆層金型との間に流し込んで充填し、加熱及び加硫することで弾性部７の外周面に被覆層８を形成する被覆層形成工程と、を備える。

【0057】

上述した弾性部準備工程では、適宜、弾性部７中の加硫剤の濃度が、未加硫ゴム中の加硫剤の濃度よりも低くなっている弾性部７を用意する。また、上述した被覆層形成工程では、充填された未加硫ゴムと既に成形されている弾性部７との界面で、同種のゴム成分同士の加硫反応が促進され、加硫成形を行うことによって、濃度が高い未加硫ゴムから濃度が低い弾性部７へ加硫剤が流れて融合して強固に接着され、弾性部７を中子とする金型成形により弾性部７の外周面に被覆層８を形成する。

【0058】

弾性部準備工程は、弾性部７の成形に用いる弾性部金型内へＮＲ系の未加硫ゴムを供給して、加熱及び加硫し、弾性部７を成形する成形工程を備える。この成形工程では、弾性部７を成形する際に加硫剤を消費させて、弾性部７中の加硫剤の濃度を、未加硫ゴム中の加硫剤の濃度よりも低くする。

【0059】

第２実施形態に係る難燃性防振ゴム成型体２０の製造方法は、天然ゴム（ＮＲ）を主成分として含んだ軟質層２７１を少なくとも備え、軟質層２７１と硬質層２７２とを鉛直方向に交互に積層した積層構造の弾性部２７を用意する弾性部準備工程を備える。その他の工程は、第１実施形態と同様であり、上述したゴム組成物準備工程と被覆層形成工程とを備える。これにより、第１実施形態及び第２実施形態の製造方法によって、難燃性、耐寒性及び耐久性に優れる難燃性防振ゴム成型体１０，２０を提供することができる。

【符号の説明】

【0060】

１００ 空気ばね
１０，２０ 難燃性防振ゴム成型体
１ 上面板
２ 下面板
３ 可撓部材
４ 支持フレーム
５ 頂板
６ 底板
７ 弾性部
８ 被覆層
Ｐ 軸心

【図1】

【図2】

【図3】