CN102050966A - 高阻尼组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高阻尼组合物，其能维持良好的加工性，并且不产生起霜等问题就能够制造与现状相比阻尼性能更优异的高阻尼部件。该高阻尼组合物含有基底聚合物、相对于上述基底聚合物100质量份为100质量份以上且180质量份以下的二氧化硅、3质量份以上且50质量份以下的松香衍生物、0.1质量份以上且10质量份以下的咪唑类化合物及0.1质量份以上且20质量份以下的受阻酚类化合物。

Description

高阻尼组合物

技术领域

本发明涉及高阻尼组合物，其为缓和或吸收振动能量传递的高阻尼部件的基础。

背景技术

例如在大楼、桥梁等建筑物、产业机械、飞机、汽车、铁路车辆、计算机及其外围设备类、家用电器类以及汽车用轮胎等广泛的领域中，为了缓和或吸收振动能量传递，即为了进行免震、减震、减振、防振等，使用作为基底聚合物含有橡胶等的高阻尼部件。

为了通过增大施加振动时的滞后损耗而提高使上述振动能量有效且快速地衰减的阻尼性能，上述高阻尼部件一般由向上述弹性体包含了炭黑、二氧化硅等填充剂或松香、石油树脂等粘附性赋予剂等的高阻尼组合物所形成(例如参照专利文献1～3等)。

但是，这些现有的高阻尼组合物不能充分提高高阻尼部件的阻尼性能。为了与现状相比进一步提高高阻尼部件的阻尼性能，例如可以考虑进一步增加填充剂等的含量比例，但是含有大量填充剂或粘附性赋予剂的高阻尼组合物，其加工性下降，存在难以进行为了制造具有所希望的立体形状的高阻尼部件而混炼上述高阻尼组合物或成形加工成上述立体形状这一问题。

尤其在工厂水平上大量生产高阻尼部件的情况下，上述低加工性会使高阻尼部件的生产率下降，增大生产所需的能源消耗，进而导致生产成本的上升，因此是不理想。

为此，已在进行如下研究：通过使高阻尼组合物含有作为阻尼性赋予剂的受阻酚类化合物，或将上述受阻酚类化合物与先前说明的二氧化硅等填充剂、或松香等粘附性赋予剂并用，从而提高阻尼性能的研究(例如参照专利文献4～7等)。

专利文献1：日本特开2003-2014号公报

专利文献2：日本特开2007-63425号公报

专利文献3：日本特开平7-41603号公报

专利文献4：日本特开2000-44813号公报

专利文献5：日本特开2009-138053号公报

专利文献6：日本专利第3661180号公报

专利文献7：日本专利第3675216号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，为了与现状相比进一步提高阻尼性能而在增加上述受阻酚类化合物的含量比例时，存在上述受阻酚类化合物容易在高阻尼部件的表面起霜(bloom)这样的问题。

本发明的目的在于提供一种高阻尼组合物，其能维持良好的加工性，并且不产生起霜等问题就能够制造与现状相比阻尼性能更优异的高阻尼部件。

解决技术问题的技术手段

本发明为一种高阻尼组合物，其特征在于，含有基底聚合物、相对于上述基底聚合物100质量份为100质量份以上且180质量份以下的二氧化硅、3质量份以上且50质量份以下的松香衍生物、0.1质量份以上且10质量份以下的咪唑类化合物及0.1质量份以上且20质量份以下的受阻酚类化合物。

根据本发明，在二氧化硅、松香衍生物和受阻酚类化合物中进一步含有咪唑类化合物，不会增加上述二氧化硅、松香衍生物和受阻酚类化合物的含量比例，因而不产生降低高阻尼组合物的加工性或起霜等问题就能够与现状相比进一步提高使用上述高阻尼组合物所形成的高阻尼部件的阻尼性能。

此外，根据本发明，通过含有作为上述二氧化硅、松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物的种类互不相同的物质并调节含量在上述规定的含量比例的范围内而能够提高设计高阻尼部件的阻尼性能的自由度，在将阻尼性能采纳在高阻尼部件的设计中时是有利的。

作为基底聚合物，只要是通过使其含有二氧化硅、松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物而能够发挥高阻尼性能的各种基底聚合物，则均可使用。

但是，在考虑通过减小阻尼性能的温度依存性而形成能够发挥在宽泛的温度范围内稳定的阻尼性能的高阻尼部件时，作为上述基底聚合物，特别优选选自由因不具有极性基团而在室温附近的刚性等特性的温度依存性小的天然橡胶、异戊二烯橡胶和丁二烯橡胶中的至少一种。

作为咪唑类化合物，只要是分子中具有咪唑环的各种化合物中具有提高由包含二氧化硅、松香衍生物和受阻酚类化合物的高阻尼组合物形成的高阻尼部件的阻尼性能的功能的各种咪唑类化合物，则均可使用。但是，当考虑进一步提高高阻尼部件的阻尼性能时，优选作为咪唑类化合物的咪唑。

上述高阻尼组合物优选还含有乙酸镁和胺类防老化剂。通过含有上述两种成分，能够进一步提高高阻尼部件的阻尼性能。

上述高阻尼组合物可通过以适当的顺序配合、混炼上述各成分来进行制备。但是，制备本发明的高阻尼组合物优选经过如下工序：先向基底聚合物加入松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物进行混炼后，再加入二氧化硅进行混炼。

此外，也可先向基底聚合物加入松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物，以及部分二氧化硅进行混炼后，再加入余量的二氧化硅进行混炼。

由此能够使松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物在充分分散在基底聚合物中的状态下与二氧化硅混炼，因此能使上述各成分分别发挥更有效的作用，能够进一步提高高阻尼部件的阻尼性能。

在使用上述高阻尼组合物作为形成材料、形成作为高阻尼部件的建筑物的减震用减震器时，能够减少安装在一个建筑物中的上述减震用减震器的数量。并且，由于温度依存性小，因此在例如温差大的建筑物的外壁附近上也能够设置上述减震用减震器。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种高阻尼组合物，其能维持良好的加工性，并且能够制造与现状相比阻尼性能更优异的高阻尼部件而不产生起霜等问题。

附图说明

图1为对用于评价由本发明的实施例、比较例的高阻尼组合物形成的高阻尼部件的阻尼性能而制作的作为高阻尼部件的模型的试件进行分解表示的立体分解图。

图2的(a)(b)为对用于使上述试件移位而求出移位量与载荷的关系的试验机的概况进行说明的图。

图3为表示使用上述试验机使试件移位而求得的、移位量和载重的关系的滞后环的一个例子的坐标图。

具体实施方式

本发明的高阻尼组合物的特征在于，含有基底聚合物、相对于上述基底聚合物100质量份为100质量份以上且180质量份以下的二氧化硅、3质量份以上且50质量份以下的松香衍生物、0.1质量份以上且10质量份以下的咪唑类化合物以及0.1质量份以上且20质量份以下的受阻酚类化合物。

在上述各成分中作为基底聚合物可使用任何通过使其含有二氧化硅、松香衍生物、咪唑类化合物以及受阻酚类化合物而能够发挥高阻尼性能的各种基底聚合物，其中优选橡胶。

作为上述橡胶，例如可举出天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶，苯乙烯-丁二烯橡胶、降冰片烯橡胶、乙丙橡胶，三元乙丙橡胶、丁基橡胶，卤化丁基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、氯醚橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、聚硫橡胶等的一种或两种以上。

尤其，在考虑提供减小阻尼性能的温度依存性而在宽泛的温度范围内呈稳定的阻尼性能的高阻尼部件时，在上述中优选为选自天然橡胶、异戊二烯橡胶和丁二烯橡胶中的至少一种橡胶。

橡胶也可并用两种以上，但在考虑简化高阻尼组合物的组成，提高上述高阻尼组合物以及高阻尼部件的生产率，进而降低生产成本时，优选单独使用任一种橡胶。

作为二氧化硅，可以使用根据其制法而分类的湿式法二氧化硅、干式法二氧化硅的任一种。此外，作为二氧化硅，在考虑增强作为填充剂发挥作用而提高高阻尼部件的阻尼性能的效果时，优选BET比表面积为100～400m²/g、尤其为200～250m²/g的二氧化硅。BET比表面积是以例如使用柴田化学器械工业(株)制造的表面积快速测定装置SA-1000等且利用作为吸附气体使用了氮气的气相吸附法测定的值来表示的。

二氧化硅的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为100质量份以上且180质量份以下。当含量比例低于100质量份时，无法得到由于含有二氧化硅而提高高阻尼部件的阻尼性能的效果。另外，当超出180质量份时，高阻尼组合物的加工性降低，尤其难以在工厂水平上大量生产具有所希望的立体形状的高阻尼部件。此外，虽然在试制水平上能够形成少数的高阻尼部件，但是所形成的高阻尼部件较硬，并且难以变形，因而还存在尤其在大变形时容易被破坏这样的问题。

另外，在考虑进一步提高高阻尼部件的阻尼性能时二氧化硅的含量比例，在上述范围内还优选135质量份以上。

作为松香衍生物，例如可举出松香与多元醇(丙三醇等)的酯、松香改性马来酸树脂等的，作为构成成分含有松香的树脂且具有作为粘附性赋予剂发挥作用而提高高阻尼部件的阻尼性能的效果的各种衍生物。

上述松香衍生物的软化点优选为120℃以上，且优选180℃以下，特别优选160℃以下。

当软化点低于上述范围时，可能无法获得充分的提高高阻尼部件阻尼性能的效果。另一方面，当超出上述范围时，加工性降低，可能难以进行为制备高阻尼组合物而混炼各成分，或者难以进行为制造高阻尼部件而混炼上述高阻尼组合物，或者难以成形加工成任意形状。

另外，软化点是以用根据日本工业规格JIS K2207-1996“石油沥青”所记载的软化点试验方法(环球法)测定的值来表示的。

作为上述松香衍生物，可举出例如，哈利玛化成株式会社制造的商品名HARIESTER系列中的MSR-4(软化点：127℃)、DS-130(软化点：135℃)、AD-130(软化点：135℃)、DS-816(软化点：148℃)、DS-822(软化点：172℃)、哈利玛化成株式会社制造的商品名HARIMACK系列中的145P(软化点：138℃)、135GN(软化点：139℃)、AS-5(软化点：165℃)等的一种或两种以上。

松香衍生物的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为3质量份以上且50质量份以下。当含量比例低于3质量份时，无法获得由于含有松香衍生物而提高高阻尼部件的阻尼性能的效果。另外，当超出50质量份时，由于松香衍生物而使得粘附性增大，加工性降低，从而无法进行为制备高阻尼组合物而混炼各成分，或者无法进行为制造高阻尼部件而混炼上述高阻尼组合物，或者无法成形加工成任意形状。

另外，考虑进一步提高高阻尼部件的阻尼性能时，松香衍生物的含量比例在上述范围内优选为10质量份以上。

作为咪唑类化合物，可举出在分子中具有咪唑环的各种化合物中的、具有提高由含有二氧化硅、松香衍生物和受阻酚类化合物的高阻尼组合物形成的高阻尼部件的阻尼性能的功能的各种咪唑类化合物。

作为上述咪唑类化合物，例如可举出咪唑、1，2-二甲基咪唑、2-乙基4-甲基-咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等的一种或两种以上。

尤其在提高高阻尼部件的阻尼性能的效果方面，优选咪唑、2-甲基咪唑、1，2-二甲基咪唑，其中最优选咪唑。

咪唑类化合物的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为0.1质量份以上且10质量份以下。当含量比例低于0.1质量份时，无法获得提高高阻尼部件的阻尼性能的效果。另外，当超出10质量份时，变得容易发生烧伤，加工性降低，从而无法进行为制备高阻尼组合物而混炼各成分，或无法进行为制造高阻尼部件而混炼上述高阻尼组合物，或者无法成形加工成任意形状。

另外，考虑维持高阻尼组合物的良好的加工性，并且进一步提高高阻尼部件的阻尼性能时，咪唑类化合物的含量比例在上述范围内也优选为1质量份以上，且优选为5质量份以下。

作为受阻酚类化合物，具有如下作用的各种受阻酚类化合物均可使用：通过分子中的羟基与二氧化硅表面的羟基相互作用，从而使上述二氧化硅对于以基底聚合物为首的有机类各成分的亲和性、相溶性提高，进而提高高阻尼部件的阻尼性能。

作为上述受阻酚类化合物，优选具有两个以上的上述羟基的各种受阻酚类化合物，特别优选双酚类抑制剂、多酚类防老化剂、硫代双酚类防老化剂、氢醌类防老化剂等的防老化剂的一种或两种以上。

作为上述中的双酚类防老化剂，例如可举出1，1-双(3-羟苯基)环己烷、2，2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2′-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2，2′-亚甲基双[6-(1-甲基环己基)]-对甲酚、4，4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、3，9-双[2-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基丙酰氧基)-1，1-二甲基乙基]-2，4，8，10-四氧杂螺(5，5)十一烷、对甲酚与二环戊二烯的丁基化反应生成物等的一种或两种以上。

作为多酚类防老化剂，可举出例如四[亚甲基-3-(3，5-二-叔丁基4-羟苯基)丙酸酯]等。

作为硫代双酚类防老化剂，例如可举出4，4-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-双(3，5-二-叔丁基-4-羟基苄基)硫化物、4，4′-硫代双(6-叔丁基-邻甲酚)等的一种或两种以上。

此外，作为氢醌类防老化剂，例如可举出2，5-二-叔丁基氢醌、2，5-二-叔丁基戊基氢醌等的一种或两种以上。

受阻酚类化合物的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为0.1质量份以上且20质量份以下。当含量比例低于0.1质量份时，无法获得提高高阻尼部件的阻尼性能的效果。此外，当超出20质量份时，存在过剩的受阻酚类化合物像先前说明的那样容易在高阻尼部件的表面起霜的问题。

另外，在考虑进一步提高高阻尼部件的阻尼性能时，受阻酚类化合物的含量比例在上述范围内也优选为1质量份以上。

本发明的高阻尼组合物，除了上述各成分以外，可进一步含有乙酸镁和胺类防老化剂。通过含有上述两种成分，能够进一步提高高阻尼部件的阻尼性能。

作为上述中的乙酸镁，可使用使氧化镁或碳酸镁作用于乙酸的水溶液得到的四水盐和将上述四水盐加热脱水而得到的无水盐的任一种，特别优选制造所需的工序数少且廉价的乙酸镁·四水盐。

在上述四水盐的情况下，乙酸镁的含量比例优选相对于基底聚合物100质量份为0.1质量份以上且20质量份以下。当含量比例低于0.1质量份时，可能无法获得提高高阻尼部件的阻尼性能的效果。此外，当超出20质量份时，过剩的乙酸镁容易在高阻尼部件的表面起霜。

此外，作为胺类防老化剂，例如可举出N-苯基-1-萘胺、辛基化二苯胺等的烷基化二苯胺、4，4′-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺、对(对甲苯磺酰胺)二苯胺、N，N′-二-2-萘基-对苯二胺、N，N′-二苯基-对苯二胺、N-苯基-N′-异丙基-对苯二胺、N-苯基-N′-(1，3-二甲基丁基)-对苯二胺、N-苯基-N′-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟丙基)-对苯二胺等的芳香族仲胺类防老化剂的一种或两种以上。

上述胺类防老化剂的含量比例优选为乙酸镁量的1～2倍量，且相对于基底聚合物100质量份为20质量份以下。

当含量比例低于乙酸镁量的1倍量时，在基底聚合物为橡胶的情况下，有可能使高阻尼组合物的硫化速度变慢，降低高阻尼部件的生产率。此外，当超出乙酸镁量的2倍量或者超出20质量份时，过剩的胺类防老化剂可能会变得容易在高阻尼部件的表面起霜。

本发明的高阻尼组合物，除上述各成分以外，还可含有硅烷化合物。作为上述硅烷化合物，可举出式(a)所示的硅烷偶联剂、硅烷化剂等的、可作为二氧化硅的分散剂发挥作用的各种硅烷化合物。特别优选己基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等烷氧基硅烷的一种或两种以上。

【化1】

〔式中，R¹、R²、R³和R⁴中的至少一个表示烷氧基。其中，R¹、R²、R³和R⁴不同时为烷氧基，表示其它类的烷基或芳基。〕

硅烷化合物的含量比例优选为相对于二氧化硅100质量份为5质量份以上且25质量份以下。

本发明的高阻尼组合物还可含有石油树脂、香豆酮树脂等的，松香衍生物以外的其他粘附性赋予剂。上述其他的粘附性赋予剂的含量比例可根据松香衍生物的含量比例、高阻尼部件的阻尼特性等进行适当设定。

在基底聚合物为橡胶的情况下，在本发明的高阻尼组合物中可分别含有适当比例的硫化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂等添加剂。此外，在上述高阻尼组合物中也可含有适当比例的受阻酚类、胺类以外的其他防老化剂。

进而，在本发明的高阻尼组合物中可分别含有适当比例的例如炭黑、碳酸钙等填充剂，液状橡胶、油类等的软化剂等。

能够以适当的顺序配合上述各成分，并使用任意的混炼机进行混炼而制备出本发明的高阻尼组合物，并将上述高阻尼组合物成形为所希望的形状，且在基底聚合物为橡胶的情况下进行硫化，从而能够制造具有规定的阻尼特性的高阻尼部件。

通常例如使用捏合机等密闭式混炼机将基底聚合物捏合1～2分钟左右，接着一边继续捏合一边一次性地或分成数次地投入二氧化硅、松香衍生物、咪唑类化合物、受阻酚类化合物等各成分后再进行混炼而制备高阻尼组合物。

但优选的是经过如下工序来制备上述高阻尼组合物：先向基底聚合物加入松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物进行混炼后，再加入二氧化硅和其他各成分进行混炼。

例如使用密闭式混炼机将基底聚合物捏合1～2分钟左右，接着一边继续捏合一边先加入松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物进行混炼、再一次性地或分成数次地投入二氧化硅等剩余的成分后再进行混炼，从而来制备高阻尼组合物。

由此能够使松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物在充分分散在基底聚合物中的状态下与二氧化硅混炼，因此能够使上述各成分各自发挥更有效的作用，从而能够进一步提高高阻尼部件的阻尼性能。

此外，在向基底聚合物中加入松香衍生物等时，例如是相对于基底聚合物100质量份为5～10质量份左右的少量的二氧化硅，则可以与上述松香衍生物等一起先加入于基底聚合物。即，可先向基底聚合物加入松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物，以及部分二氧化硅进行混炼后，再加入余量的二氧化硅进行混炼。

此外，可以将加入松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物进行混炼的混炼物暂时从混炼机中取出，接着将规定量的上述混炼物再次投入到密闭式混炼机等中后，再加入二氧化硅等其他成分进行混炼。

在含有乙酸镁和胺类防老化剂的体类中，可将上述两种成分与松香衍生物等一起先于二氧化硅加入到基底聚合物中，也可以与二氧化硅等一起在后加入到基底聚合物中。

作为能够使用本发明的高阻尼组合物形成的高阻尼部件，例如可举出安装在大楼等建筑物的地基上的免震用减震器、安装在建筑物的构造中的减震(减振)用减震器、吊桥或斜张桥等的缆索的减振部件、工业机械或飞机、汽车、火车等的防振部件、计算机或其外围设备类、或家庭用电气设备类等的防振部件、以及汽车用轮胎的胎面等。

根据本发明，通过将上述二氧化硅、松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物的种类及其组合以及含量比例调整在上述范围内，能够得到具有适于上述各个用途的优异的阻尼性能的高阻尼部件。

尤其在使用本发明的高阻尼组合物形成安装于建筑物的结构中的减震用减震器的情况下，由于上述减震用减震器具有优异的振动阻尼性能，因此能够减少安装在同一个建筑物中的减震用减震器的数量。此外，由于温度依存性小，因此即使在例如温差大的建筑物的外壁附近也能够设置上述减震用减震器。

【实施例】

除了特别记载以外，在温度20±1℃、相对湿度55±1％的环境下实施以下实施例、比较例中的高阻尼组合物的制备以及试验。

<实施例1>

向作为基底聚合物的天然橡胶〔SMR(Standard Malaysian Rubber)-CV60〕100质量份，配合二氧化硅〔TOSOH SILICA公司制造的NIPSIL KQ〕150质量份、松香衍生物〔松香改性马来酸树脂，软化点139℃，哈利玛化成株式会社制造的HARIMACK 135GN〕10质量份、作为咪唑类化合物的1，2-二甲基咪唑〔四国化成工业株式会社制造的1，2DMZ〕2.5质量份、作为受阻酚类化合物的4，4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)〔大内新兴化学工业株式会社制造的NOCRAC(注册商标)NS-30〕2.5质量份和下表1所示的各成分，使用密闭式混炼机进行混炼，从而制备了高阻尼组合物。

表1

表1

成分	质量份
		苯基三乙氧基硅烷	25
二环戊二烯类石油树脂	25

香豆酮树脂	10
		苯并咪唑类防老剂	2
氢醌类防老剂	2
		5％油处理硫粉末	1.58
亚磺酰胺类硫化促进剂	1
		二烃胺基荒酰类硫化促进剂	0.7
氧化锌两种	4
		硬脂酸	1
炭黑	3
		液状聚异戊二烯橡胶	35

表1中的各成分如下所述。

苯基三乙氧基硅烷：信越化学工业株式会社制造的KBE-103

二环戊二烯类石油树脂：软化点105℃，丸善石油化学株式会社制造的MARUKA REZ(注册商标)M890A

香豆酮树脂：软化点90℃，日涂化学株式会社制造的ESCRON(注册商标)G-90

苯并咪唑类防老化剂：2-巯基苯并咪唑，大内新兴化学工业株式会社制造的NOCRAC MB

氢醌类防老化剂：丸石化学品株式会社制造的ANTIGEN FR

5％油处理硫粉末：硫化剂，鹤见化学工业株式会社制造

亚磺酰胺类硫化促进剂：N-叔丁基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺，大内新兴化学工业株式会社制造的NOCCELER(注册商标)NS

二烃胺基荒酰(thiuram)类硫化促进剂：大内新兴化学工业株式会社制造的NOCCELER TBT-N

两种氧化锌：三井金属矿业株式会社制造

硬脂酸：日油株式会社制造的“つばき”

炭黑：三菱化学株式会社制造的DIABLACK(注册商标)G

液状聚异戊二烯橡胶：软化剂，可乐丽株式会社制造的LIR50

按照如下的混炼步骤得到了高阻尼组合物：首先使用密闭式混炼机将作为基底聚合物的天然橡胶捏合1～2分钟左右，接着一边继续捏合一边分数次投入上述的天然橡胶以外的其他各成分后再混炼10～40分钟左右。

<实施例2～4>

使相对于作为基底聚合物的天然橡胶100质量份的二氧化硅的含量比例设为100质量份(实施例2)、135质量份(实施例3)、180质量份(实施例4)，并且使苯基三乙氧基硅烷相对于二氧化硅的含量比例与实施例1成为相同(二氧化硅∶苯基三乙氧基硅烷＝150∶25)的方式将相对于上述基底聚合物100质量份的苯基三乙氧基硅烷的含量比例设为16.7质量份(实施例2)、22.5质量份(实施例3)、30质量份(实施例4)以外，与实施例1同样地制备了高阻尼组合物。

<比较例1>

除了不含有咪唑类化合物和受阻酚类化合物两者以外，与实施例1同样地制备了高阻尼组合物。

<比较例2、3>

使相对于作为基底聚合物的天然橡胶100质量份的二氧化硅的含量比例设为80质量份(比较例2)、190质量份(比较例3)，并且使苯基三乙氧基硅烷相对于二氧化硅的含量比例与实施例1变相同(二氧化硅∶苯基三乙氧基硅烷＝150∶25)的方式将相对于上述基底聚合物100质量份的苯基三乙氧基硅烷的含量比例设为13.3质量份(比较例2)、31.7质量份(比较例3)以外，与实施例1同样地制备了高阻尼组合物。

<阻尼特性评价>

(试件的制作)

将实施例、比较例中制备出的高阻尼组合物挤出成形成为片状后进行冲裁，制作如图1所示的圆板1(厚5mm×直径25mm)，在上述圆板1的表里两面分别介由硫化粘附剂重叠厚6mm×长44mm×宽44mm的矩形平板状的钢板2，一边在层叠方向上加压一边加热到150℃，在使形成圆板1的高阻尼组合物硫化的同时，使上述圆板1与两块钢板2硫化粘附，制作出作为高阻尼部件的模型的阻尼特性评价用的试件3。

(移位试验)

如图2(a)所示，准备两个上述试件3，用螺钉将上述两个试件3介由一面的钢板2固定在1件中央固定夹具4上，同时用螺钉将各1件左右固定夹具5固定在各个试件3的另一侧钢板2上。而且用螺钉将中央固定夹具4介由接头7固定在未图示的试验机上侧的固定臂6上，且用螺钉将2件左右固定夹具5介由接头9固定在上述试验机下侧的可动板8上。

接着，在该状态下，将使可动板8如图中空心箭头所示那样以沿着固定臂6的方向上推的方式进行移位，如图2(b)所示那样将试件3中的圆板1变成在与上述试件3的层叠方向垂直的方向发生应变变形的状态，接着，从该状态，使可动板8如图中空白箭头所示那样，以沿着与固定臂6的方向相反的方向下拉的方式进行移位，回到上述图2(a)所示的状态的操作作为一个循环，求出了表示将上述试件3中的圆板1反复进行应变变形即振动时的、圆板1在与上述试件3的层叠方向垂直的方向上的移位量(mm)与载重(N)的关系的滞后环H(参照图3)。

测定通过进行三个循环的上述操作而求得了第三次的值。并且，最大移位量设定成使夹着圆板1的两块钢板2的在与上述层叠方向垂直的方向的偏移量成为上述圆板1的厚度的100％或300％。

接着，求出了在通过上述测定求得的图3所示的滞后环H中连结最大移位点和最小移位点的，图中用粗实线表示的直线L1的斜率Keq(N/mm)，根据式(1)由上述斜率Keq(N/mm)、圆板1的厚度T(mm)和圆板1的截面积A(mm²)求得了等效剪切弹性模量Geq(N/mm²)。另外，有关等效剪切弹性模量Geq(N/mm²)，求出了上述偏移量为100％时的等效剪切弹性模量Geq100(N/mm²)和偏移量为300％时的等效剪切弹性模量Geq300(N/mm²)。

【数1】

$\mathrm{Geq}=\frac{\mathrm{Keq}\&times;T}{A}---\left(1\right)$

此外，根据式(2)，从由图3中以斜线所示的用滞后环H的全表面积所表示的吸收能量ΔW、同图中以网线所示的由上述直线L1、坐标图的横轴以及从直线L1与滞后环H的交点向上述横轴下引的垂线L2所围成的区域的表面积所示的弹性应变能W，求得等了效阻尼常数Heq。

【数2】

$\mathrm{Heq}=\frac{1}{4\mathrm{\&pi;}}\&times;\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}---\left(2\right)$

另外，有关等效阻尼常数Heq，求出了上述偏移量为100％时的等效阻尼常数Heq100和偏移量为300％时的等效阻尼常数Heq300。其中，等效阻尼常数Heq100越大，可判定为试件3的阻尼性能越优异。在实施例、比较例的情况下，将等效阻尼常数Heq为0.38以上的情况评价为阻尼性能良好，将等效阻尼常数Heq低于0.38的情况评价为阻尼性能不好。

以上的结果如表2所示。

表2

表2

比较表2的比较例1和实施例1～4的结果，则可知使用不含有咪唑类化合物和受阻酚类化合物的比较例1的高阻尼组合物所形成的高阻尼部件，其等效阻尼常数Heq100低于0.38，阻尼性能不充分，与此相对，使用具有本发明的构成的实施例1～4的高阻尼组合物所形成的高阻尼部件，其上述等效阻尼常数Heq100均为0.38以上，阻尼性能优异。

而且，由此确认通过在基底聚合物中分别含有规定含量比例的二氧化硅、松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物，能够获得可形成阻尼性能优异的高阻尼部件的高阻尼组合物。

此外，比较比较例2和实施例1～4的结果，则可知使用含有相对于基底聚合物100质量份为低于100质量份的范围的二氧化硅的比较例2的高阻尼组合物所形成的高阻尼部件，其等效阻尼常数Heq100低于0.38，阻尼性能不充分。而且，由此可确认二氧化硅的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为100质量份以上。

此外，比较比较例3和实施例1～4的结果，可知使用含有相对于基底聚合物100质量份为超出180质量份的二氧化硅的比较例3的高阻尼组合物所形成的高阻尼部件，在偏移量为300％的大变形时发生了破坏。而且，由此确认二氧化硅的含量比例必须为相对于基底聚合物100质量份为180质量份以下。

此外，比较实施例1～4的结果，则可确认二氧化硅的含量比例在上述范围内也优选为相对于基底聚合物100质量份为135质量份以上。

<实施例5～8，比较例4>

使相对于作为基底聚合物的天然橡胶100质量份的松香衍生物的含量比例设为2质量份(比较例4)、3质量份(实施例5)、20质量份(实施例6)、30质量份(实施例7)、50质量份(实施例8)以外，与实施例1同样地制备了高阻尼组合物。

<比较例5>

使相对于作为基底聚合物的天然橡胶100质量份的松香衍生物的含量比例设为55质量份时，粘附性过强，未能通过混炼各成分的混合物而制备出高阻尼组合物。

因此，对于除比较例5以外的各实施例、比较例的高阻尼组合物进行了先前说明的各试验，评价了特性。将结果与实施例1的结果一并示于表3中。

表3

表3

比较表3的比较例4和实施例1、5～8的结果，则可知使用含有相对于基底聚合物100质量份为低于3质量份的范围的松香衍生物的比较例4的高阻尼组合物所形成的高阻尼部件，其等效阻尼常数Heq100低于0.38，阻尼性能不充分。而且由此可确认松香衍生物的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为3质量份以上。

此外，比较比较例5和实施例1、5～8的结果，则可知含有相对于基底聚合物100质量份为超出50质量份的松香衍生物的比较例5，如先前说明的那样，因粘附性过高而无法制备成高阻尼组合物。而且，由此可确认松香衍生物的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为50质量份以下。

此外，比较实施例1、5～8的结果，则可确认松香衍生物的含量比例在上述范围内也优选相对于基底聚合物100质量份为10质量份以上。

<实施例9～12，比较例6>

使相对于作为基底聚合物的天然橡胶100质量份的咪唑类化合物的含量比例设为0.05质量份(比较例6)、0.3质量份(实施例9)、1质量份(实施例10)、5质量份(实施例11)、10质量份(实施例12)以外，与实施例1同样地制备了高阻尼组合物。

<比较例7>

使相对于作为基底聚合物的天然橡胶100质量份的咪唑类化合物的含量比例设为13质量份时，由于各成分的混合物在混炼时发生了烧伤，因此放弃了高阻尼组合物的制备。

因此，对于除了比较例7以外的各实施例、比较例的高阻尼组合物进行了先前说明的各试验，评价了特性。将结果与实施例1的结果一并示于表4中。

表4

表4

比较表4的比较例6和实施例1、9～12的结果，则可知使用含有相对于基底聚合物100质量份为低于0.1质量份的范围的咪唑类化合物的比较例6的高阻尼组合物所形成的高阻尼部件，其等效阻尼常数Heq100低于0.38，阻尼性能不充分。而且，由此可确认咪唑类化合物的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为0.1质量份以上。

此外，比较比较例7和实施例1、9～12的结果，则可知欲含有相对于基底聚合物100质量份为超出10质量份的咪唑类化合物的这种比较例7，如先前说明的那样，容易发生烧伤，无法制备成高阻尼组合物。而且，由此可确认咪唑类化合物的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为10质量份以下。

此外，比较实施例1、5～8的结果，则可确认咪唑类化合物的含量比例在上述范围内也优选相对于基底聚合物100质量份为1质量份以上，且优选为5质量份以下。

<实施例13～16，比较例8>

使相对于作为基底聚合物的天然橡胶100质量份的受阻酚类化合物的含量比例设为0.05质量份(比较例8)、0.3质量份(实施例13)、1质量份(实施例14)、10质量份(实施例15)、20质量份(实施例16)以外，与实施例1同样地制备了高阻尼组合物。

<比较例9>

使相对于作为基底聚合物的天然橡胶100质量份的受阻酚类化合物的含量比例设为23质量份时，高阻尼部件的表面发生了起霜。

对于上述各实施例、比较例的高阻尼组合进行了先前说明的各试验，评价了特性。将结果与实施例1的结果一并示于表5中。

表5

表5

比较表5的比较例8和实施例1、13～16的结果，则可知使用含有相对于基底聚合物100质量份为低于0.1质量份的范围的受阻酚类化合物的比较例8的高阻尼组合物所形成的高阻尼部件，其等效阻尼常数Heq100低于0.38，阻尼性能不充分。而且，由此可确认受阻酚类化合物的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为0.1质量份以上。

此外，比较比较例9和实施例1、13～16的结果，则含有相对于基底聚合物100质量份为超出20质量份的受阻酚类化合物的比较例9，如先前说明的那样发生了起霜。而且，由此可确认受阻酚类化合物的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为20质量份以下。

<实施例17>

使用同量的咪唑〔日本合成化学工业株式会社制造〕代替1，2-二甲基咪唑作为咪唑类化合物以外，与实施例1同样地制备了高阻尼组合物。

<实施例18>

进一步加入了乙酸镁·四水盐〔岸田化学株式会社制造〕2.5质量份和作为胺类防老化剂的N-苯基-N′-(1，3-二甲基丁基)-对苯二胺〔大内新兴化学工业株式会社制造的NOCRAC 6C〕5质量份以外，与实施例1同样地制备了高阻尼组合物。

<实施例19>

使用相同比例的与实施例1中使用的成分相同的各成分，按照下述步骤制备了高阻尼组合物。

即，使用密闭式混炼机捏合作为基底聚合物的天然橡胶1～2分钟左右，接着，一边继续捏合一边投入松香衍生物、咪唑类化合物、受阻酚类化合物和部分二氧化硅(相对于天然橡胶100质量份为10质量份)再混炼1～2分钟左右，然后将混炼物暂时取出到机外。

接着，称取规定量的上述混炼物，再次使用密闭式混炼机捏合1～2分钟左右，接着一边继续捏合一边分数次投入余量的二氧化硅(相对于天然橡胶100质量份为140质量份)和表1所示的各成分后再混炼10～40分分钟左右，得到了高阻尼组合物。

对于上述各实施例的高阻尼组合物进行先前说明的各试验，评价了特性。将结果与实施例1的结果一并示于表6中。

【表6】

表6

由表6的实施例1、17的结果可知通过使用咪唑作为咪唑类化合物，能够提高高阻尼部件的阻尼性能。此外，由实施例1、18的结果可知通过使高阻尼组合物进一步含有乙酸镁和胺类防老化剂，能够提高高阻尼部件的阻尼性能。此外，由实施例1、19的结果可知通过先向基底聚合物加入松香衍生物等进行混炼后、再加入二氧化硅等进行混炼而能够提高高阻尼部件的阻尼性能。

<实施例20～23，比较例10>

使相对于作为基底聚合物的天然橡胶100质量份的咪唑的含量比例设为0.05质量份(比较例10)、0.3质量份(实施例20)、1质量份(实施例21)、5质量份(实施例22)、10质量份(实施例23)以外，与实施例17同样地制备了高阻尼组合物。

<比较例11>

使相对于作为基底聚合物的天然橡胶100质量份的咪唑的含量比例设为13质量份时，由于各成分的混合物在混炼时发生了烧伤，放弃了高阻尼组合物的制备。

因此，对于除了比较例11的各实施例、比较例的高阻尼组合物进行了先前说明的各试验，评价了特性。将结果与实施例17的结果一并示于表7中。

【表7】

表7

将表7的比较例10和实施例17、20～23的结果与先前的表4的结果进行比较，虽然全体的等效阻尼常数Heq100均有提高，但是使用含有相对于基底聚合物100质量份为低于0.1质量份的范围的咪唑的比较例10的高阻尼组合物所形成的高阻尼部件，与上述含量比例为0.1质量份以上的实施例17、20～23相比，上述等效阻尼常数Heq100低，判定为阻尼性能不充分。而且，由此可确认咪唑的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为0.1质量份以上。

此外，比较比较例11和实施例17、20～23的结果，则可知欲含有相对于基底聚合物100质量份为超出10质量份的咪唑这样的比较例11，如先前说明的那样，容易发生烧伤，无法制备成高阻尼组合物。而且，由此可确认咪唑的含量比例必须是相对于基底聚合物100质量份为10质量份以下。

Claims (7)

1.一种高阻尼组合物，其特征在于，含有：基底聚合物、相对于上述基底聚合物100质量份为100质量份以上且180质量份以下的二氧化硅、3质量份以上且50质量份以下的松香衍生物、0.1质量份以上且10质量份以下的咪唑类化合物及0.1质量份以上且20质量份以下的受阻酚类化合物。

2.根据权利要求1所述的高阻尼组合物，上述基底聚合物为选自天然橡胶、异戊二烯橡胶和丁二烯橡胶中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的高阻尼组合物，上述咪唑类化合物为咪唑。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的高阻尼组合物，其还含有乙酸镁和胺类防老化剂。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的高阻尼组合物，是经过如下工序而制备的：先向基底聚合物加入松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物进行混炼后，再加入二氧化硅进行混炼。

6.根据权利要求5所述的高阻尼组合物，是先向基底聚合物加入松香衍生物、咪唑类化合物和受阻酚类化合物以及部分二氧化硅进行混炼后，再加入余量的二氧化硅进行混炼的。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的高阻尼组合物，当作建筑物的减震用减震器的形成材料使用。

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