CN103360637B - 高阻尼组合物和粘弹性阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够形成阻尼性能优异且反复施加大变形时阻尼性能的降低小的高阻尼部件的高阻尼组合物和具备由上述高阻尼组合物形成的作为高阻尼部件的粘弹性体的建筑物等的粘弹性阻尼器。作为高阻尼组合物，在基础聚合物中配合二氧化硅和树脂，并且作为上述基础聚合物，单独使用异戊二烯橡胶或将上述异戊二烯橡胶和天然橡胶2种橡胶这2种以在上述2种橡胶的总量中异戊二烯橡胶所占的比例成为55质量%以上的方式并用。作为粘弹性阻尼器，具备由上述高阻尼组合物形成的粘弹性体。

Description

高阻尼组合物和粘弹性阻尼器

技术领域

本发明涉及成为用于缓和或吸收振动能量传递的高阻尼部件的基础的高阻尼聚合物和具备由上述高阻尼组合物形成的作为高阻尼部件的粘弹性体的粘弹性阻尼器。

背景技术

高阻尼部件例如在大厦、桥梁等建筑物，工业机械、飞机、汽车、铁道车辆、计算机及其外围设备类、家庭用电器设备类以及汽车用轮胎等广泛领域中被使用。通过使用上述高阻尼部件，能够缓和或吸收振动能量的传递，即，能够进行免震、减震、减振、防振等。

上述高阻尼部件主要由作为基础聚合物包含天然橡胶等的高阻尼组合物形成。为了提高施加振动时增加磁滞损耗从而使上述振动能量高效且迅速地阻尼的性能即阻尼性能，一般在上述高阻尼组合物中配合碳黑、二氧化硅等无机填充剂，或松香、石油树脂等粘着性赋予剂等（参照例如专利文献1～3等）。

但是，这些现有的高阻尼组合物还不能充分提高高阻尼部件的阻尼性能。为了将高阻尼部件的阻尼性能与现状相比进一步提高，可以考虑进一步增加无机填充剂、粘着性赋予剂等的配合比例等。

但是，配合了大量的无机填充剂、粘着性赋予剂的高阻尼组合物，其粘度上升，加工性降低，存在难以为了制造具有所希望的立体形状的高阻尼部件而对上述高阻尼组合物进行混炼或者难以成型加工成上述立体的形状这样问题。

特别是以工厂水平大量生产高阻尼部件的情况下，上述加工性的降低将成为使高阻尼部件的生产率大幅降低，使生产所需要的能量增大，进而使生产成本高涨的原因，因此不优选。

因此，为了不降低加工性地提高阻尼性能，在专利文献4中探讨了配合二氧化硅和具有2个以上极性基团的粘着性赋予剂。

但是，上述具有极性侧链的粘着性赋予剂等的在分子中具有极性基团的基础聚合物，通常玻璃化转变温度Tg在室温（3～35℃）附近，因此使用包含上述基础聚合物的高阻尼组合物而形成的高阻尼部件，在作为最常用温度区域的上述室温附近呈特别是刚性等特性的温度依赖性变大的趋势。

在专利文献5中探讨了在上述天然橡胶等不具有极性侧链的基础聚合物中配合二氧化硅和具有2个以上极性基团的粘着性赋予剂等。根据该构成，通过并用二氧化硅来维持良好的阻尼性能，并且使用不具有极性基团的基础聚合物作为基础聚合物，由此能够减小在室温附近的特性的温度依赖性。

但是，为了与现状相比进一步提高阻尼性能而增加上述粘着性赋予剂的配合比例时，该粘着性赋予剂有可能在高阻尼部件的表面起霜而导致上述高阻尼部件与金属等的粘合不良等的发生。

另外，混炼时的粘着性变得过高而使加工性降低。

在专利文献6中探讨了通过使用具有特定软化点的松香衍生物作为粘着性赋予剂，从而进一步提高阻尼性能。

但是，为了与现状相比进一步提高阻尼性能而增加松香衍生物的配合比例时，混炼时的粘着性仍变得过高而使加工性降低。

专利文献1：日本专利第3523613号公报

专利文献2：日本特开2007-63425号公报

专利文献3：日本专利第2796044号公报

专利文献4：日本专利第3664211号公报

专利文献5：日本特开2009-138053号公报

专利文献6：日本特开2010-189604号公报

发明内容

根据上述专利文献1～7中记载的高阻尼组合物，虽然可能产生如上各种问题，但通过适当调整各成分的配合比例等而能够兼得一定程度的高阻尼性能和良好的加工性。

特别是因具有如下的优点，即，能够形成利用交联剂成分交联的状态下橡胶分子相互间的交联结构松散且阻尼性能优异的高阻尼部件，并且容易得到，能够以低成本制造高阻尼组合物，因此使用了天然橡胶作为基础聚合物的高阻尼组合物被广泛用作高阻尼部件的形成材料。

但是，使用上述高阻尼组合物形成的高阻尼部件，在反复施加大变形时有阻尼性能大幅降低的趋势。

本发明的目的在于提供一种能够形成阻尼性能优异且在反复施加大变形时阻尼性能的降低小的高阻尼部件的高阻尼组合物和具备了由上述高阻尼组合物形成的作为高阻尼部件的粘弹性体的建筑物等的粘弹性阻尼器。

根据发明人的研究，发现代替以往作为高阻尼组合物的基础聚合物而主要使用的天然橡胶，如果单独使用合成橡胶异戊二烯橡胶（也称为合成天然橡胶）或将上述异戊二烯橡胶和天然橡胶这2种橡胶以在2种橡胶总量中异戊二烯橡胶所占的比例成为55质量%以上的方式并用，则能够形成阻尼性能优异且反复施加大变形时的阻尼性能的降低小的高阻尼部件。发明人对其理由进行了如下推测。

即，在使用了天然橡胶作为基础聚合物的高阻尼组合物的交联物的高阻尼部件中，多个天然橡胶分子间通过交联剂成分进行交联，并且存在于各个天然橡胶分子的分子链的末端的磷脂质、蛋白质通过氢键、离子键等比较弱的键相互键合产生构成支链结构的键合点，以上述键合点和交联剂成分的交联点的总和，对高阻尼部件赋予所期望的阻尼性能。

但是，在上述键合点的天然橡胶分子彼此的键合，与交联剂成分的交联（分子键）相比较弱，特别是对高阻尼部件施加大变形时容易解离。

如果大变形被解除，则已解离的键的一部分再生或者生成新的键，但剩余的键保持解离的状态，不会再生。由此，随着反复进行大变形，键合点逐渐减少，从而高阻尼部件的阻尼性能降低。

与此相对，通过异戊二烯的聚合而合成的合成橡胶异戊二烯橡胶，其分子链的末端不具有构成上述键合点的磷脂质、蛋白质。

因此，在单独使用异戊二烯橡胶作为基础聚合物形成的高阻尼部件中不存在上述键合点，该高阻尼部件的阻尼性能仅通过施加大变形也难以解离的由交联剂成分产生的交联点赋予。

另外，在并用异戊二烯橡胶和天然橡胶这2种橡胶的情况下，将上述2种橡胶的总量中的异戊二烯橡胶所占的比例设为55质量%以上时，虽然在作为交联物的高阻尼部件中生成因天然橡胶产生的键合点，但通过大幅减少该键合点的数量，能够尽可能减小施加大变形时上述键合点解离而带来的影响。由此，能够极力抑制反复施加大变形时的阻尼性能的降低。

而且，由于异戊二烯橡胶与例如丙烯晴丁二烯橡胶（NBR）等其他合成橡胶相比，橡胶分子彼此在交联点的交联结构松散，构成与天然橡胶相近的交联结构，因此能够形成与天然橡胶等同或其以上的阻尼性能优异的高阻尼部件。另外，异戊二烯橡胶与上述天然橡胶同样地玻璃化转变温度不在室温附近，因此还有如下优点，即，减小属于最常用温度区域的上述室温附近的高阻尼部件的刚性等的温度依赖性，能够形成在广泛的温度范围呈稳定特性的高阻尼部件。

因此，随着配合作为提高高阻尼部件阻尼性能的成分的二氧化硅与树脂，根据本发明能够提供一种高阻尼组合物，该高阻尼组合物能够形成阻尼性能优异且反复施加大变形时的阻尼性能的降低小的高阻尼部件。

即本发明的高阻尼组合物，其特征在于，是在基础聚合物中配合了二氧化硅和树脂的高阻尼组合物，作为上述基础聚合物，单独使用异戊二烯橡胶或将上述异戊二烯橡胶和天然橡胶这2种橡胶以在上述2种橡胶的总量中异戊二烯橡胶所占的比例成为55质量%以上的方式并用。

作为上述树脂，优选为选自香豆酮-茚系树脂和双环戊二烯系石油树脂中的至少1种。这些树脂的提高使用了异戊二烯橡胶作为基础聚合物的高阻尼部件的阻尼性能的效果特别优异。

上述树脂的配合比例优选相对于基础聚合物100质量份为1质量份～30质量份。

如果配合比例低于上述范围，则可能无法充分得到由配合树脂而带来的提高高阻尼部件的阻尼性能的效果。另一方面，如果超过上述范围，则有可能反复实施大变形时的阻尼性能的降低变大。

另外，优选二氧化硅的配合比例相对于基础聚合物100质量份为80质量份～150质量份。

如果配合比例低于上述范围，则可能无法充分得到由配合树脂而带来的提高高阻尼部件的阻尼性能的效果。另一方面，如果超过上述范围，则有可能反复施加大变形时的阻尼性能的降低变大。

本发明的粘弹性阻尼器，其特征在于，具备由上述本发明的高阻尼组合物形成的粘弹性体。

上述粘弹性阻尼器，如上所述地阻尼性能优异，所以能够小型化或减少安装到一个建筑物中的数量，并且即使因地震的发生而反复施加大变形，也不会大幅降低阻尼性能，因此能够可靠地防止该地震或其后产生的余震的能量向建筑物传递。

根据本发明，能够提供可形成阻尼性能优异且反复施加大变形时的阻尼性能的降低小的高阻尼部件的高阻尼组合物和具备由上述高阻尼组合物而形成的作为高阻尼部件的粘弹性体的建筑物等的粘弹性阻尼器。

附图说明

图1是对为了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上述高阻尼部件模型的试验体进行分解表示的分解立体图。

图2的（a）（b）是对用于使上述试验体位移而求出位移量与载重的关系的试验机的概况进行说明的图。

图3是表示使用上述试验机使试验体位移而求出的位移量与载重的关系的磁滞曲线的一个例子的坐标图。

符号说明

1…圆板，2…钢板，3…试验体，4…中央固定夹具，5…左右固定夹具，6…固定臂，7…接头，8…可动盘，9…接头，H…磁滞曲线，L1…直线，L2…垂线，Keq…斜率，W…能量，ΔW…吸收能量。

具体实施方式

<高阻尼组合物>

本发明的高阻尼组合物，其特征在于，是在基础聚合物中配合了二氧化硅和树脂的高阻尼组合物，作为上述基础聚合物，单独使用异戊二烯橡胶或将上述异戊二烯橡胶和天然橡胶这2种橡胶以在上述2种橡胶总量中异戊二烯橡胶所占的比例成为55质量%以上的方式并用。

（基础聚合物）

如上所述，作为基础聚合物，单独使用异戊二烯橡胶或将上述异戊二烯橡胶和天然橡胶2这种橡胶以在上述2种橡胶总量中异戊二烯橡胶所占的比例成为55质量%以上的方式并用。

其中，作为异戊二烯橡胶，例如将异戊二烯，用齐格勒催化剂、锂催化剂等通过溶液聚合法来合成的橡胶等各种异戊二烯橡胶均可使用。

作为上述异戊二烯橡胶，并不限定于此，例如可举出日本ZeonCorporation制的NIPOL（注册商标）IR2200[比重：0.91，门尼粘度（中心值）：82]、IR2200L[比重：0.91，门尼粘度（中心值）：70]等中的至少1种。

另外，作为天然橡胶，可使用通常的天然橡胶或脱蛋白天然橡胶等。

单独使用异戊二烯橡胶作为基础聚合物时，由于在作为交联物的高阻尼部件中完全不生成来源于天然橡胶的易解离的键合点，因此能够极度减小对上述高阻尼部件反复施加大变形时的阻尼性能的降低。

因此，出于上述效果方面考虑，优选单独使用异戊二烯橡胶作为基础聚合物。

但是，即使是并用异戊二烯橡胶和天然橡胶这2种橡胶而形成的体系作为基础聚合物，如上所述通过将2种橡胶的总量中异戊二烯橡胶所占的比例限定在55质量%以上，由此，也能够得到减少上述键合点的产生，减小对高阻尼部件反复施加大变形时的阻尼性能的降低的效果。

并且，如先前说明，通过并用材料容易得到等方面优异的天然橡胶，从而还能够提高高阻尼组合物以及粘弹性阻尼器的粘弹性部件等高阻尼部件的生产率，降低制造成本。

应予说明，在上述并用体系中，如果考虑进一步提高减少键合点的产生数量而减小对高阻尼部件反复施加大变形时的阻尼性能的降低的效果，则优选2种橡胶的总量中异戊二烯橡胶所占的比例在上述范围内为50质量%以上，优选为60质量%以上。

另外，如果考虑进一步提高并用天然橡胶而得到的提高高阻尼组合物等的生产率并减少制造成本的效果，则优选上述异戊二烯橡胶的比例在上述范围内为90质量%以下，优选为80质量%以下。

（二氧化硅）

作为二氧化硅，可使用根据其制法进行分类的湿法二氧化硅、干法二氧化硅的任一种。另外，作为二氧化硅，如果考虑进一步提高提升高阻尼部件的阻尼性能的效果，则优选使用BET比表面积为100～400m²/g、特别优选为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）制的快速表面积测定装置SA-1000等而通过使用氮气作为吸附气体的气相吸附法而测定的值来表示的。

作为上述二氧化硅，例如可举出Tosoh·Silica（株）制的NipSil（注册商标）KQ等。

优选相对于基础聚合物100质量份，上述二氧化硅的配合比例为80质量份~150质量份。

如果配合比例低于上述范围，则可能无法充分得到通过配合二氧化硅而带来的提高高阻尼部件的阻尼性能的效果。另一方面，如果超过上述范围，则反复施加大变形时的阻尼性能的降低有可能变大。

与此相对，通过将二氧化硅的配合比例设为上述范围内，能够尽可能抑制对高阻尼部件反复施加大变形时的阻尼性能的降低，并且能够对上述高阻尼部件赋予良好的阻尼性能。

（树脂）

作为树脂，优选使用选自香豆酮-茚系树脂和双环戊二烯系石油树脂中的至少1种。特别优选并用上述2种树脂。

其中，作为香豆酮-茚树脂，可举出主要由苯并呋喃和茚的聚合物形成的平均分子量1000以下左右较低的分子量的、能够作为软化剂发挥作用的各种香豆酮-茚树脂。

作为上述香豆酮-茚树脂，例如可举出日涂化学（株）制的NEATRESIN（注册商标）CoumaroneG-90[平均分子量：770、软化点：90℃、酸值：1.0mgKOH/g以下、羟值：25mgKOH/g、溴值9g/100g]、G-100N[平均分子量：730、软化点：100℃、酸值：1.0mgKOH/g以下、羟值：25mgKOH/g、溴值11g/100g]、V-120[平均分子量：960、软化点：120℃、酸值：1.0mgKOH/g以下、羟值：30mgKOH/g、溴值6g/100g]、V-120S[平均分子量：950、软化点：120℃、酸值：1.0mgKOH/g以下、羟值：30mgKOH/g、溴值7g/100g]等的1种或2种以上。

另外，作为双环戊二烯系石油树脂，可举出将石油的C5馏分中含有的双环戊二烯作为主原料合成的属于脂环族系烃树脂的各种双环戊二烯系石油树脂。

作为上述双环戊二烯系石油树脂，例如可举出丸善石油化学（株）制的MARUKAREZ（注册商标）M-890A[软化点：105℃、比重：1.1、碘值：190g/100g、酸值：0.1mgKOH/g以下]、M-845A[软化点：145℃、比重：1.1、碘值：190g/100g、酸值：0.1mgKOH/g以下]等的1种或2种以上。

优选相对于基础聚合物100质量份，上述树脂的配合比例为1质量份～30质量份。

如果配合比例低于上述范围，则可能无法充分得到由配合树脂所带来的提高高阻尼部件的阻尼性能的效果。另一方面，如果超过上述范围，则可能反复施加大变形时的阻尼性能的降低变大。

与此相对，通过将树脂的配合比例设为上述范围内，能够尽可能抑制对高阻尼部件反复施加大变形时的阻尼性能的降低，并且对上述高阻尼部件赋予良好的阻尼性能。

应予说明，并用上述香豆酮-茚系树脂和双环戊二烯系石油树脂2种树脂作为树脂时，优选将两树脂的总配合比例设定在上述范围内。

（其他成分）

在本发明的高阻尼组合物中能以适当的比例配合上述二氧化硅以外的其他无机填充剂、用于使基础聚合物交联的交联剂成分等。

作为上述其他无机填充剂，例如可举出碳黑、碳酸钙等。

其中，作为碳黑，可使用根据其制造方法等进行分类的各种碳黑中的能作为填充剂发挥作用的碳黑的1种或2种以上。

碳黑的配合比没有特别限定，但优选相对于基础聚合物100质量份，为1～5质量份。

另外，作为碳酸钙，根据其制造方法等进行分类的合成碳酸钙、重质碳酸钙等中的可作为填充剂发挥作用的粉末状的碳酸钙均可使用。另外作为碳酸钙，也可使用为了控制对基础聚合物等的亲和性、分散性等而实施了表面处理的碳酸钙。

作为交联剂成分，可使用能使基础聚合物交联的各种交联成分。特别优选使用硫黄硫化体系的交联成分。作为上述硫黄硫化体系的交联成分，可举出将硫化剂、硫化促进剂以及硫化促进助剂组合而成的交联成分。特别优选将不易引起高阻尼部件的橡胶弹性过于上升而使阻尼性能降低的问题的硫化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂组合而成的交联成分。

作为上述硫化剂，例如可举出硫、含硫有机化合物等。特别优选硫。

作为硫化促进剂，例如可举出次磺酰胺系硫化促进剂、秋兰姆系硫化促进剂等。硫化促进剂由于种类不同而硫化促进的机理不同，因此优选并用2种以上。

其中，作为次磺酰胺系硫化促进剂，例如可举出大内新兴化学工业（株）制的NOCCELER（注册商标）NS[N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺]等。另外作为秋兰姆系硫化促进剂，例如可举出大内新兴化学工业（株）制的NOCCELERTBT[二硫代四丁基秋兰姆]。

作为硫化促进助剂，例如可举出氧化锌、硬脂酸。通常优选并用二者作为硫化促进助剂。

上述硫化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂的配合比例，根据由高阻尼部件的用途等而不同的阻尼性能、刚性等特性进行适当地调整即可。

还可以根据需要在本发明的高阻尼组合物中以适当的比例配合硅烷化合物、软化剂、抗老化剂等各种添加剂。

其中，作为硅烷化合物，可举出式（a）表示的硅烷偶联剂、硅烷化剂等的能够作为二氧化硅的分散剂发挥作用的各种硅烷化合物。

化1

[式中，R¹、R²、R³以及R⁴中的至少一个表示烷氧基。其中，R¹、R²、R³以及R⁴不同时为烷氧基，其它表示烷基或芳基。]。

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的烷氧基硅烷。

作为上述硅烷化合物，例如可举出信越化学工业（株）制的KBE-103（苯基三乙氧基硅烷）等。

硅烷化合物的配合比例没有特别限定，但优选相对于二氧化硅100质量份，为5质量份～25质量份。

软化剂为用于进一步提高高阻尼组合物的加工性的成分，作为上述软化剂，例如可举出在室温（2～35℃）下呈液态的液态橡胶。作为上述液态橡胶，例如可举出液态聚异戊二烯橡胶、液态丁腈橡胶（液态NBR）、液态苯乙烯丁二烯橡胶（液态SBR）等的1种或2种以上。

其中，优选液态聚异戊二烯橡胶。作为上述液态聚异戊二烯橡胶，例如可举出KURARAYCO.,LTD制的Kuraprene（注册商标）LIR-30（数均分子量：28000）、LIR-50（数均分子量：54000）等。

优选相对于基础聚合物100质量份，液态聚异戊二烯橡胶的配合比例为5质量份~50质量份。

如果配合比例低于上述范围，则可能无法充分得到通过混合该液态聚异戊二烯橡胶而引起的降低高阻尼部件的刚性的效果。另一方面，如果超过上述范围，则可能使高阻尼部件的阻尼性能降低。

作为抗老化剂，例如可举出苯并咪唑系、苯醌系、多酚系、胺系等各种抗老化剂的1种或2种以上。特别优选并用苯并咪唑系抗老化剂和苯醌系抗老化剂。

其中，作为苯并咪唑系抗老化剂，例如可举出大内新兴化学工业（株）制的NOCRAC（注册商标）MB[2-巯基苯并咪唑]等。另外作为苯醌系抗老化剂，例如可举出丸石化学品（株）制的ANTIGENFR[芳香族酮-胺缩合物]等。

两种抗老化剂的配合比例没有特别限定，但优选相对于基础聚合物100质量份，苯并咪唑系抗老化剂为0.5质量份~5质量份。另外，优选相对于基础聚合物100质量份，苯醌系抗老化剂为0.5质量份~5质量份。

应予说明，作为其他添加剂，例如已知有松香与多元醇的酯、松香改性马来酸树脂等的、属于作为构成成分含有松香的树脂的松香衍生物。

但是，配合松香衍生物时，如先前说明所述，虽然能够提高高阻尼部件的阻尼性能，但产生对该高阻尼部件反复施加大变形时阻尼性能大幅降低的问题。因此，优选本发明的高阻尼组合物不含有松香衍生物（除去松香衍生物）。

另外，关于分子中具有咪唑环的化合物，已知如果配合先前说明的可作为苯并咪唑系抗老化剂发挥作用的咪唑系化合物以外的咪唑系化合物，则能够提高高阻尼部件的阻尼性能。

作为上述咪唑系化合物，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-苯基咪唑以及2-苯基-4-甲基咪唑等。

但是，如果配合上述咪唑系化合物，则在对高阻尼部件反复施加大变形时产生阻尼性能大幅降低的问题。因此，优选本发明的高阻尼组合物为不含有可作为苯并咪唑系抗老化剂发挥作用的咪唑系化合物以外的咪唑系化合物（除去上述咪唑系化合物）。

作为能够使用本发明的高阻尼组合物来制造的高阻尼部件，例如可举出安装在大厦等建筑物的地基的免震用阻尼器、安装在建筑物的结构中的减震（减振）用的粘弹性阻尼器、吊桥或斜张桥等的线缆的减振部件，工业机械、飞机、汽车、铁道车辆等的防振部件，计算机或其外围设备类、或家庭用电器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，通过调整上述基础聚合物、二氧化硅、树脂、其他各种成分的种类、组合以及配合比例，从而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。

<粘弹性阻尼器>

特别是使用本发明的高阻尼组合物作为形成材料来形成作为高阻尼部件的建筑物的粘弹性阻尼器的粘弹性体时，该粘弹性体具有高阻尼性能，因此能够提高含有上述粘弹性体的粘弹性阻尼器的阻尼性能，从而即使将其整体小型化或减少安装在一个建筑物中的数量，也能够得到与以往等同或其以上的减震性能。

另外，即使因发生地震而反复施加大变形，阻尼性能也不会大幅降低，因此也能够可靠地防止该地震或其后产生的余震的能量向建筑物传递。

〈实施例1〉

（高阻尼组合物的制备）

在40质量份的作为基础聚合物的天然橡胶[SMR（StandardMalaysianRubber）-CV60]和60质量份的异戊二烯橡胶[ZeonCorporation制的NIPOL（注册商标）IR2200]中，配合120质量份的二氧化硅[TosohSilica（株）制的NipSil（注册商标）KQ]、10质量份的香豆酮-茚树脂[日涂化学（株）制的NITTORESIN（注册商标）CoumaroneG-90]、10质量份的双环戊二烯系石油树脂[丸善石油化学（株）制的MARUKAREZ（注册商标）M-890A]以及下述表1示出的各成分，使用封闭式混炼机进行混炼来制备高阻尼组合物。应予说明，表1中的质量份为分别相对于作为基础聚合物的天然橡胶和异戊二烯橡胶的总量100质量份的质量份。

表1

表中的各成分如下所述。

硅烷化合物：苯基三乙氧基硅烷，信越化学工业（株）制的KBE-103；

液态聚异戊二烯橡胶：KURARAYCO.,LTD制的LIR-50，数均分子量：54000；

碳黑：三菱化学（株）制的DIABLACK（注册商标）G；

苯并咪唑系抗老化剂：2-巯基苯并咪唑，大内新兴化学工业（株）制的NOCRACMB；

苯醌系抗老化剂：丸石化学品（株）制的ANTIGENFR；

氧化锌2种：三井金属矿业（株）制；

硬脂酸：日油（株）制的“TSUBSKI”；

5%油处理硫粉末：硫化剂，鹤见化学工业（株）制；

硫化促进剂NS：N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，大内新兴化学工业（株）制的NOCCELER（注册商标）；

NS硫化促进剂TBT：二硫代四丁基秋兰姆，大内新兴化学工业（株）制的NOCCELERTBT-N。

〈实施例2〉

将天然橡胶的配合比例设为20质量份、异戊二烯橡胶的配合比例设为80质量份，并且将硫化促进剂NS的配合比例设为1.16质量份、硫化促进剂TBT的配合比例设为1.16质量份，除此之外与实施例1相同地制备高阻尼组合物。

〈实施例3〉

不配合天然橡胶，将异戊二烯橡胶的配合比例设为100质量份，并且将硫化促进剂NS的配合比例设为1.2质量份、硫化促进剂TBT的配合比例设为1.2质量份，除此之外，与实施例1相同地制备高阻尼组合物。

〈比较例1〉

不配合异戊二烯橡胶，将天然橡胶的配合比例设为100质量份，并且将硫化促进剂NS的配合比例设为1质量份、硫化促进剂TBT的配合比例设为1质量份，除此之外与实施例1相同地制备高阻尼组合物。

〈比较例2〉

将天然橡胶的配合比例设为70质量份、异戊二烯橡胶的配合比例设为30质量份，并且将硫化促进剂NS的配合比例设为1.06质量份、硫化促进剂TBT的配合比例设为1.06质量份，除此之外，与实施例1相同地制备高阻尼组合物。

〈比较例3〉

将天然橡胶的配合比例设为60质量份、异戊二烯橡胶的配合比例设为40质量份，并且将硫化促进剂NS的配合比例设为1.08质量份、硫化促进剂TBT的配合比例设为1.08质量份，除此之外与实施例1相同地制备高阻尼组合物。

〈比较例4〉

作为基础聚合物，并用40质量份的上述天然橡胶和60质量份的苯乙烯-丁二烯橡胶，除此之外与实施例1相同地制备高阻尼组合物。

〈比较例5〉

作为基础聚合物，并用40质量份的上述天然橡胶和60质量份的丁二烯橡胶，除此之外与实施例1相同地制备高阻尼组合物。

〈阻尼特性试验〉

（试验体的制备）

将实施例、比较例中制备的高阻尼组合物挤压成型成片状后进行冲裁，制备如图1所示的圆板1（厚度5mm×直径25mm），在上述圆板1的表背两面分别介由硫化粘合剂层叠厚度6mm×长度44mm×宽度44mm的矩形平板状的钢板2，一边沿层叠方向加压一边加热至150℃，使形成圆板1的高阻尼组合物硫化，同时使上述圆板1与2张钢板2硫化粘合，制备作为高阻尼部件模型的阻尼特性评价用试验体3。

位移试验

如图2（a）所示准备2个上述试验体3，将上述2个试验体3介由一侧的钢板2用螺栓固定在1个中央固定夹具4上，并且用螺栓将各一个的左右固定夹具5固定在各个试验体3的另一侧的钢板2上。然后将中央固定夹具4介由接头7用螺栓固定在未图示的试验机上侧的固定臂6上，并且将2个左右固定夹具5介由接头9用螺栓固定在上述试验机下侧的可动盘8上。

接着，在该状态下，如图中空心箭头所示以沿着固定臂6的方向上推的方式使可动盘8位移，如图2（b）所示使试验体3中的圆板1成为与上述试验体3的层叠方向正交的方向应变变形的状态，接着从该状态使可动盘8如图中空心的箭头所示以沿着与固定臂6的方向相反的方向下拉的方式位移，返回到上述图2（a）所示的状态，将如上操作作为1个循环，求出表示将上述试验体3中的圆板1反复应变变形即振动时的、圆板1在与上述试验体3的层叠方向正交的方向的位移量（mm）和载重（N）的关系的磁滞曲线H（参照图3）。

在温度20℃的环境下，实施3个循环上述操作而求出第3次的值来进行测定。另外，最大位移量设定成夹持圆板1的2张钢板2的在与上述层叠方向正交的方向的偏移量成为上述圆板1的厚度的100%。

接着，求出通过上述测定求得的图3所示的磁滞曲线H中连接最大位移点和最小位移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）、圆板1的截面积A（mm²）求出等效剪切弹性模量Geq（N/mm²）。

数1

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

然后，求出将比较例1中的等效剪切弹性模量Geq（N/mm²）设为100时的各实施例、比较例的等效剪切弹性模量Geq（N/mm²）的相对值。

另外，根据式（2），从由图3中以斜线表示的、磁滞曲线H的总表面积所示吸收能量ΔW、同图中以网线表示的、由上述直线L₁、坐标图的横轴以及从直线L₁与磁滞曲线H的交点向上述横轴垂下的垂线L₂围成的区域的表面积所示的弹性应变能W，求出等效阻尼常数Heq。

数2

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

可判定等效阻尼常数Heq越大，试验体3的阻尼性能越优异。因此，求出将比较例1中的等效阻尼常数Heq设为100时的各实施例、比较例的等效阻尼常数Heq的相对值。

（反复施加大变形时的阻尼性能评价）

将最大位移量设定成夹持圆板1的2张钢板2的沿与上述层叠方向正交的方向的偏移量成为上述圆板1的厚度的200%，除此之外与上述位移试验同样地进行，求出在温度20℃的环境下反复30次位移时的第3次位移的等效剪切弹性模量Geq_（3）（N/mm²）与第30次位移的等效剪切弹性模量Geq_（30）（N/mm²）的比Geq_（30）/Geq_（3）。

可判定上述比越接近1，对试验体3反复施加大变形时的阻尼性能的降低越小。因此，将上述比为0.81以上记为合格来评价反复施加大变形时的阻尼性能的降低。

以上结果在表2中示出。

由表2的实施例1～3、比较例1～5的结果可知，通过作为基础聚合物，单独使用异戊二烯橡胶或将上述异戊二烯橡胶和天然橡胶这2种橡胶以上述2种橡胶的总量中异戊二烯橡胶所占的比例为55质量%以上的方式并用，从而能够维持高阻尼部件的良好的阻尼性能，同时尽可能减小在反复施加大变形时的上述阻尼性能的降低。

另外，由实施例1～3的结果可知，出于减小上述阻尼性能的降低的效果的方面考虑，最优选单独使用异戊二烯橡胶作为基础聚合物，而在上述异戊二烯橡胶和天然橡胶2种橡胶的并用体系中，对于上述2种橡胶的总量中异戊二烯橡胶所占的比例为上述55质量%以上的范围内也优选尽可能地大。

（实施例4、5）

相对于基础聚合物的总量100质量份，将二氧化硅的配合比例设为80质量份（实施例4）、150质量份（实施例5），除此之外与实施例2相同地制备高阻尼组合物。

（实施例6～8）

相对于基础聚合物的总量100质量份，分别将香豆酮-茚系树脂和双环戊二烯系石油树脂的配合比例设为1质量份（实施例6）、5质量份（实施例7）、15质量份（实施例8），除此之外与实施例2相同地制备高阻尼组合物。

对上述各实施例中制备的高阻尼组合物实施上述各试验。将结果与实施例2的结果一并在表3中示出。

由表3的实施例2、4、5的结果可知，相对于基础聚合物的总量100质量份，二氧化硅的配合比例优选为80质量份~150质量份。另外，由实施例2、6～8的结果可知，相对于基础聚合物的总量100质量份，香豆酮-茚系树脂和双环戊二烯系石油树脂的总计的配合比例优选为1质量份~30质量份。

Claims (3)

1.一种高阻尼组合物，其特征在于，是在基础聚合物中配合了二氧化硅和树脂的高阻尼组合物，作为所述基础聚合物，单独使用合成橡胶异戊二烯橡胶，或将所述异戊二烯橡胶和天然橡胶这2种以在所述2种橡胶的总量中异戊二烯橡胶所占的比例成为55质量％以上的方式并用，并且，作为所述树脂并用香豆酮-茚系树脂和双环戊二烯系石油树脂这2种，

其中，相对于基础聚合物100质量份，所述2种树脂的总计配合比例为1质量份～30质量份。

2.根据权利要求1所述的高阻尼组合物，其中，相对于基础聚合物100质量份，所述二氧化硅的配合比例为80质量份～150质量份。

3.一种粘弹性阻尼器，其特征在于，具备由所述权利要求1或2所述的高阻尼组合物形成的粘弹性体。