CN104693518A - 高衰减组合物以及粘弹性阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可形成衰减性能优异、并且反复施加大变形时的衰减性能的下降幅度小的高衰减构件的高衰减组合物，以及具备作为包含该高衰减组合物的高衰减构件的粘弹性体的建筑物等的粘弹性阻尼器。高衰减组合物是在聚异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶、以及1，2一聚丁二烯系弹性体这3种交联性橡胶中调配有二氧化硅、烷基型硅烷化剂、苯基型硅烷化剂、以及硅烷偶联剂。粘弹性阻尼器具备包含所述高衰减组合物的粘弹性体。

Description

高衰减组合物以及粘弹性阻尼器

技术领域

本发明涉及一种高衰减组合物以及粘弹性阻尼器，所述高衰减组合物成为用以缓和或吸收振动能的传递的高衰减构件的基础，所述粘弹性阻尼器具备作为包含所述高衰减组合物的高衰减构件的粘弹性体。

背景技术

例如在大楼或桥梁等建筑物、产业机械、飞机、汽车、铁道车辆、计算机或其外围设备类、家庭用电气设备类、进而汽车用轮胎等广泛的领域中使用高衰减构件。通过使用高衰减构件，可缓和或吸收振动能的传递，即免震、制震、制振、防振等。

高衰减构件是由主要包含天然橡胶等交联性橡胶的高衰减组合物所形成。

高衰减组合物中，为了提高衰减性能，即，增大施加振动时的迟滞损耗(hysteresis loss)而使所述振动的能量效率良好且快速地衰减的性能，通常调配碳黑、二氧化硅等无机填充剂，或者松香、石油树脂等粘着性赋予剂等(例如参照专利文献1～专利文献3等)。

但是，利用这些现有的构成，无法使高衰减构件的衰减性能充分提高，为了较现状而言进一步提高衰减性能，考虑进一步增加无机填充剂或粘着性赋予剂等的调配比例等。

但是，调配有大量无机填充剂的高衰减组合物难以混练，调配有大量粘着性赋予剂的高衰减组合物在混练时粘着性变得过高，结果均存在如下问题：加工性下降，不容易为了制造具有所需的立体形状的高衰减构件而进行混练或成形加工。

特别是在以工厂水平来批量生产高衰减构件的情况下，低加工性会成为使其生产性大幅度下降，增大生产所需要的能量，进而使生产成本高涨的原因，因此不理想。

因此，为了在不降低加工性的情况下提高衰减性能，专利文献4中进行了如下的研究：在天然橡胶等不具有极性侧链的交联性橡胶中调配二氧化硅、及具有2个以上极性基的粘着性赋予剂等。

但是，在为了较现状而言进一步提高衰减性能而增加粘着性赋予剂的调配比例的情况下，会担忧该粘着性赋予剂在高衰减构件的表面起霜(bloom)而产生与金属等的粘接不良等。

专利文献5中进行了如下的研究：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，来进一步提高衰减性能。

但是，在为了较现状而言进一步提高衰减性能而增加松香衍生物的调配比例的情况下，仍然存在混练时的粘着性变得过高，加工性下降的问题。

专利文献6中进行了如下的研究：通过调配咪唑及受阻酚系化合物作为衰减性赋予剂，来进一步提高衰减性能。

但现状为：即便是所述构成，也无法充分应对近年来的更进一步的高衰减化的要求。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第3523613号公报

[专利文献2]日本专利特开2007-63425号公报

[专利文献3]日本专利第2796044号公报

[专利文献4]日本专利特开2009-138053号公报

[专利文献5]日本专利特开2010-189604号公报

[专利文献6]日本专利第5086386号公报

发明内容

[发明所欲解决的课题]

依据专利文献1～专利文献6中记载的高衰减组合物，虽然担忧如以上所说明那样产生各种问题，但可通过适度调整各成分的调配比例等，而使某程度的高衰减性能与良好的加工性并存。

特别是由于利用交联剂成分而交联的状态下的橡胶分子彼此的交联结构具有不仅可形成缓和且衰减性能优异的高衰减构件，而且容易获取，能够以低成本来制造高衰减组合物的优点，因此使用天然橡胶作为交联性橡胶的高衰减组合物被广泛用作高衰减构件的形成材料。

但是，使用所述现有的高衰减组合物来形成的高衰减构件存在由于地震等而反复施加大变形时，衰减性能大幅度下降的倾向。

本发明的目的在于提供一种可形成衰减性能优异，而且反复施加大变形时的衰减性能的下降幅度小的高衰减构件的高衰减组合物，以及具备作为包含所述高衰减组合物的高衰减构件的粘弹性体的建筑物等的粘弹性阻尼器。

[解决课题的手段]

本发明为一种高衰减组合物，其包含交联性橡胶、以及二氧化硅，

所述交联性橡胶为聚异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶、以及1，2-聚丁二烯系弹性体，

所述高衰减组合物还包含：式(1)所表示的烷基型硅烷化剂：

[化1]

(R¹O)₃Si(CH₂)_nCH₃    (1)

[式中，R¹表示碳数1～3的烷基，n表示2～9的数]、

式(2)所表示的苯基型硅烷化剂：

[化2]

[式中，R²表示碳数1～3的烷基]、以及

硅烷偶联剂。

反复施加大变形时，包含使用天然橡胶作为交联性橡胶的现有高衰减组合物的高衰减构件的衰减性能下降的主要原因之一在于：由于变形时的发热，高衰减构件的弹性模量下降。另外，包含天然橡胶的聚异戊二烯系橡胶全部会产生所述问题。

若将由温度引起的物性变化小的聚丁二烯橡胶与天然橡胶等聚异戊二烯系橡胶并用来作为交联性橡胶，则可抑制由发热引起的弹性模量的下降，且可抑制反复施加大变形时的衰减性能的下降。

但是，若并用聚丁二烯橡胶，则存在高衰减构件的初始弹性模量下降的倾向，若为了提高所述初始弹性模量而增加作为无机填充剂的二氧化硅的调配比例，则如之前所说明那样，变得难以混练，高衰减组合物的加工性下降。

与此相对，若在将聚异戊二烯系橡胶、以及聚丁二烯橡胶并用来作为交联性橡胶，并且调配有二氧化硅的系统中，进而调配1，2-聚丁二烯系弹性体作为交联性橡胶，则可在不会减少二氧化硅的调配比例而产生加工性的下降的情况下，使高衰减构件的初始弹性模量提高。

另外，若进而调配式(1)所表示的烷基型硅烷化剂，则可使高衰减组合物的加工性进一步提高。

但，若仅调配烷基型硅烷化剂，则存在高衰减构件的衰减性能或刚性下降的倾向，因此本发明中将式(2)所表示的苯基型硅烷化剂、以及硅烷偶联剂并用。通过所述并用，不仅可抑制高衰减构件的衰减性能或刚性的下降，而且可使高衰减组合物的加工性提高。

因此，根据本发明的高衰减组合物，通过并用所述各成分的相乘效果，加工性优异，且衰减性能也优异，而且可形成反复施加大变形时的衰减性能的下降幅度小的高衰减构件。

另外，聚异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶、以及1，2-聚丁二烯系弹性体均由于玻璃转移温度不存在于室温(2℃～35℃)附近，故而也具有如下优点：可减小在最一般的使用温度区域即室温附近的刚性等的温度依存性，形成在广泛的温度范围内显示出稳定的特性的高衰减构件。

聚异戊二烯系橡胶优选为具有如下优点的天然橡胶：如之前所说明那样容易获取，可以低成本来制造高衰减组合物。

另外，聚丁二烯橡胶在所述3种交联性橡胶的总量中所占的调配比例优选为40质量％以上、80质量％以下。

若所述聚丁二烯橡胶的调配比例小于所述范围，则担忧无法充分获得由调配该聚丁二烯橡胶而带来的之前所说明的效果，即，抑制因发热而引起的弹性模量的下降，且抑制对高衰减构件反复施加大变形时的衰减性能的下降的效果。

另外，在所述聚丁二烯橡胶的调配比例超出所述范围的情况下，担忧高衰减组合物的加工性下降，或高衰减构件的初始弹性模量下降。

与此相对，通过将聚丁二烯橡胶的调配比例设为所述范围，不仅可抑制高衰减组合物的加工性的下降、或高衰减构件的初始弹性模量的下降，而且可更有效地抑制由发热所引起的弹性模量的下降、及与此相伴的对高衰减构件反复施加大变形时的衰减性能的下降。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，二氧化硅的调配比例优选为100质量份以上、150质量份以下。

若所述二氧化硅的调配比例小于所述范围，则担忧无法对高衰减构件赋予良好的衰减性能。另外，在所述二氧化硅的调配比例超过所述范围的情况下，担忧产生如下问题：使高衰减构件反复进行大变形时的耐久性下降，或高衰减构件破损。

与此相对，通过将二氧化硅的调配比例设为所述范围，不仅可对高衰减构件赋予尽可能良好的衰减性能，而且可提高使该高衰减构件反复进行大变形时的耐久性。

本发明的粘弹性阻尼器具备包含本发明的高衰减组合物的粘弹性体。

所述粘弹性阻尼器由于衰减性能优异，故而可小型化，或可减少装入1个建筑物中的数量，而且即便因地震的发生而反复施加大变形，衰减性能也不会大幅度下降，因此能够确实地防止该地震或其后所产生的余震的能量传递至建筑物。

[发明的效果]

依据本发明，能够提供可形成衰减性能优异、且反复施加大变形时的衰减性能的下降幅度小的高衰减构件的高衰减组合物，以及具备作为包含该高衰减组合物的高衰减构件的粘弹性体的建筑物等的粘弹性阻尼器。

附图说明

图1是将为了对包含本发明的实施例、比较例的高衰减组合物的高衰减构件的衰减性能进行评价而制作的、作为所述高衰减构件的模型的试验体加以分解来表示的分解立体图。

图2(a)及图2(b)是对用以使所述试验体位移而求出位移量与负荷的关系的试验机的概略进行说明的图。

图3是表示使用所述试验机，使试验体位移而求出的位移量与负荷的关系的迟滞回线(hysteresis loop)的一例的图表。

[符号的说明]

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：迟滞回线

Keq：斜率

L₁：直线

L₂：垂线

W：能量

ΔW：吸收能量的量

具体实施方式

<高衰减组合物>

本发明的高衰减组合物是在作为交联性橡胶的聚异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶、以及1，2-聚丁二烯系弹性体中，调配二氧化硅、式(1)所表示的烷基型硅烷化剂、式(2)所表示的苯基型硅烷化剂、以及硅烷偶联剂而成。

(聚异戊二烯系橡胶)

聚异戊二烯系橡胶可列举天然橡胶、和/或聚异戊二烯橡胶，特别优选为具有容易获取且可以低成本来制造高衰减组合物的优点的天然橡胶。

(聚丁二烯橡胶)

作为聚丁二烯橡胶，具有交联性的多种聚丁二烯橡胶均可使用。特别优选为顺式-1，4键的比例为95质量％以上的高顺式聚丁二烯橡胶，其随着温度的物性变化小、抑制由发热所引起的弹性模量的下降、抑制反复施加大变形时的衰减性能的下降的功能优异。

所述高顺式聚丁二烯橡胶的具体例例如可列举：宇部兴产(股)制造的尤白珀(UBEPOL)(注册商标)BR150[门尼粘度(Mooney viscosity)(ML₁₊₄，100℃)：43，顺式-1，4键含量：98质量％]、BR150B[门尼粘度(ML₁₊₄，100℃)：40，顺式-1，4键含量：97质量％]、BR130B[门尼粘度(ML₁₊₄，100℃)：29，顺式-1，4键含量：96质量％]、BR150L[门尼粘度(ML₁₊₄，100℃)：43，顺式-1，4键含量：98质量％]、BR360L[门尼粘度(ML₁₊₄，100℃)：51，顺式-1，4键含量：98质量％]、BR230[门尼粘度(ML₁₊₄，100℃)：38，顺式-1，4键含量：98质量％]、BR710[门尼粘度(ML₁₊₄，100℃)：44，顺式-1，4键含量：98质量％]、BR133P[门尼粘度(ML₁₊₄，100℃)：35，顺式-1，4键含量：98质量％]等的1种或者2种以上。

(1，2-聚丁二烯系弹性体)

1，2-聚丁二烯系弹性体可列举包含90％以上的1，2-键、平均分子量为十几万～二十几万、且结晶度调整为约15％～35％的不具有交联性的间规1，2-聚丁二烯等。

所述1，2-聚丁二烯系弹性体的具体例例如可列举：JSR(股)制造的JSR(注册商标)RB810[1，2-键：90％]、RB820[1，2-键：92％]、RB830[1，2-键：93％]、RB840[1，2-键：94％]等的1种或者2种以上。

(调配比例)

聚丁二烯橡胶在聚异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶、以及1，2-聚丁二烯系弹性体这3种交联性橡胶的总量中所占的调配比例优选为40质量％以上，且优选为80质量％以下。

若所述聚丁二烯橡胶的调配比例小于所述范围，则担忧无法充分获得由调配该聚丁二烯橡胶而带来的之前所说明的效果，即，抑制由发热所引起的弹性模量的下降，且抑制对高衰减构件反复施加大变形时的衰减性能的下降的效果。

另外，在所述聚丁二烯橡胶的调配比例超出所述范围的情况下，担忧高衰减组合物的加工性下降，或高衰减构件的初始弹性模量下降。

与此相对，通过将聚丁二烯橡胶的调配比例设为所述范围，不仅可抑制高衰减组合物的加工性的下降、或高衰减构件的初始弹性模量的下降，而且可更有效地抑制由发热所引起的弹性模量的下降、及与此相伴的对高衰减构件反复施加大变形时的衰减性能的下降。

另外，1，2-聚丁二烯系弹性体在所述3种交联性橡胶的总量中所占的调配比例优选为5质量％以上，且优选为20质量％以下。

若所述1，2-聚丁二烯系弹性体的调配比例小于所述范围，则担忧无法获得由调配该1，2-聚丁二烯系弹性体而带来的效果，即，在不会减少二氧化硅的调配比例而产生加工性的下降的情况下，使高衰减构件的初始弹性模量提高的效果。另外，在所述1，2-聚丁二烯系弹性体的调配比例超出所述范围的情况下，担忧交联前的高衰减组合物的表面容易变得凹凸，不再容易成形为既定的高衰减构件的形状。

与此相对，通过将1，2-聚丁二烯系弹性体的调配比例设为所述范围，不仅可维持高衰减组合物的良好的加工性，而且可使高衰减构件的初始弹性模量提高。

(二氧化硅)

二氧化硅可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。另外，若考虑到进一步提高使高衰减构件的衰减性能提高的效果，则二氧化硅优选为使用布厄特(Brunauer-Emmett-Teller，BET)比表面积为100m²/g～400m²/g、特别优选为200m²/g～250m²/g的二氧化硅。BET比表面积是由例如使用柴田化学器械工业(股)制造的迅速表面积测定装置SA-1000等，以使用氮气作为吸附气体的气相吸附法测定而得的值来表示。

二氧化硅例如可列举东曹·二氧化硅(Tosoh Silica)(股)制造的尼普希尔(NipSil)KQ等。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，二氧化硅的调配比例优选为100质量份以上，且优选为150质量份以下。

若所述二氧化硅的调配比例小于所述范围，则担忧无法对高衰减构件赋予良好的衰减性能。另外，在所述二氧化硅的调配比例超出所述范围的情况下，担忧产生如下问题：使高衰减构件反复进行大变形时的耐久性下降，或高衰减构件破损。

与此相对，通过将二氧化硅的调配比例设为所述范围，不仅可对高衰减构件赋予尽可能良好的衰减性能，而且可提高使该高衰减构件反复进行大变形时的耐久性。

(烷基型硅烷化剂)

烷基型硅烷化剂可列举由式(1)所表示，且式中的R¹为碳数1～3的烷基、n为2～9的数的多种化合物。

式(1)中n设为2～9的原因在于：若为n小于2的烷基型硅烷化剂，则担忧无法获得使高衰减组合物的加工性提高的效果。另外原因在于：若为n超过9的烷基型硅烷化剂，则担忧高衰减构件的弹性模量下降而无法赋予良好的衰减性能。

与此相对，通过使用式(1)中的n为所述范围的烷基型硅烷化剂，不仅可维持高衰减构件的良好的衰减性能，而且可对高衰减组合物赋予尽可能良好的加工性。

作为所述烷基型硅烷化剂的具体例，例如可列举：丙基三乙氧基硅烷(R¹＝乙基，n＝2)、己基三甲氧基硅烷(R¹＝甲基，n＝5)、己基三乙氧基硅烷(R¹＝乙基，n＝5)、癸基三甲氧基硅烷(R¹＝甲基，n＝9)、癸基三乙氧基硅烷(R¹＝乙基，n＝9)等的1种或者2种以上。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，烷基型硅烷化剂的调配比例优选为1质量份以上，且优选为10质量份以下。烷基型硅烷化剂由于容易与交联性橡胶相容，故而具有通过所述少量的调配来提高加工性的效果。

但是，若所述烷基型硅烷化剂的调配比例小于所述范围，则担忧无法获得由调配烷基型硅烷化剂而带来的使高衰减组合物的加工性提高的效果。另外，在所述烷基型硅烷化剂的调配比例超出所述范围的情况下，担忧与交联性橡胶过度相容，即便并用苯基型硅烷化剂以外的成分，高衰减构件的衰减性能或刚性也会下降。

与此相对，通过将烷基型硅烷化剂的调配比例设为所述范围，不仅可维持高衰减构件的良好的衰减性能或刚性，而且可对高衰减组合物赋予尽可能良好的加工性。

(苯基型硅烷化剂)

苯基型硅烷化剂可列举由式(2)所表示且式中的R²为碳数1～3的烷基的多种化合物。

作为所述苯基型硅烷化剂的具体例，例如可列举：苯基三甲氧基硅烷(R²＝甲基)、苯基三乙氧基硅烷(R²＝乙基)等的至少1种。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，苯基型硅烷化剂的调配比例优选为15质量份以上，且优选为30质量份以下。

若所述苯基型硅烷化剂的调配比例小于所述范围，则担忧无法获得由调配苯基型硅烷化剂而带来的抑制高衰减构件的衰减性能或刚性的下降的效果。另外，在所述苯基型硅烷化剂的调配比例超出所述范围的情况下，反倒担忧高衰减构件的衰减性能或刚性下降，或高衰减组合物的加工性下降。

与此相对，通过将苯基型硅烷化剂的调配比例设为所述范围，不仅可维持高衰减组合物的良好的加工性，而且可对高衰减构件赋予良好的衰减性能或刚性。

(硅烷偶联剂)

硅烷偶联剂例如可列举：含硫系硅烷偶联剂、巯基系硅烷偶联剂、以及其他的硅烷偶联剂等的1种或者2种以上。

另外，含硫系硅烷偶联剂例如可列举：双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三乙氧基硅烷基乙基)四硫化物、双(3-三甲氧基硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三甲氧基硅烷基乙基)四硫化物、双(3-三乙氧基硅烷基丙基)三硫化物、双(3-三甲氧基硅烷基丙基)三硫化物、双(3-三乙氧基硅烷基丙基)二硫化物、双(3-三甲氧基硅烷基丙基)二硫化物、3-三甲氧基硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨甲酰基四硫化物、3-三乙氧基硅烷基丙基-NN-二甲基硫代氨甲酰基四硫化物、2-三乙氧基硅烷基乙基-N，N-二甲基硫代氨甲酰基四硫化物、2-三甲氧基硅烷基乙基-N，N-二甲基硫代氨甲酰基四硫化物、3-三甲氧基硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基硅烷基丙基苯并噻唑四硫化物、3-三乙氧基硅烷基丙基甲基丙烯酸酯单硫化物、3-三甲氧基硅烷基丙基甲基丙烯酸酯单硫化物等的1种或者2种以上。

巯基系硅烷偶联剂例如可列举：γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、2-巯基乙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷等的1种或者2种以上。

进而，其他的硅烷偶联剂例如可列举：乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基系；3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基系；γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷等缩水甘油氧基系；3-硝基丙基三甲氧基硅烷、3-硝基丙基三乙氧基硅烷等硝基系；3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基三甲氧基硅烷、2-氯乙基三乙氧基硅烷等氯系等的各种硅烷偶联剂的1种或者2种以上。

其中，就与硅烷或2种硅烷化剂等的相互作用的方面而言，优选为含硫系硅烷偶联剂。

相对于二氧化硅100质量份，硅烷偶联剂的调配比例优选为1质量份以上，且优选为10质量份以下。

若所述硅烷偶联剂的调配比例小于所述范围，则担忧无法获得硅烷偶联剂本来的功能，即，使二氧化硅与交联性橡胶良好地亲和，抑制高衰减构件的衰减性能或刚性的下降的效果。另外，在所述硅烷偶联剂的调配比例超出所述范围的情况下，担忧会使高衰减构件的衰减性能大幅度下降。

与此相对，通过将硅烷偶联剂的调配比例设为所述范围，不仅可维持高衰减组合物的良好的加工性，而且可对高衰减构件赋予良好的衰减性能或刚性。

(其他成分)

本发明的高衰减组合物中，除了所述各成分以外，也可以进而以适当的比例来调配二氧化硅以外的其他无机填充剂、或者用以使交联性橡胶进行交联的交联成分等。

其中，其他的无机填充剂例如可列举碳黑等。

另外，碳黑可使用根据其制造方法等而分类的多种碳黑中可发挥作为填充剂的功能的碳黑的1种或者2种以上。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，碳黑的调配比例优选为1质量份以上、5质量份以下。

交联成分可使用能够使交联性橡胶进行交联的多种交联成分。特别优选为使用硫硫化(sulfur vulcanization)系的交联成分。

硫硫化系的交联成分可列举将硫化剂、促进剂、以及促进助剂组合而成的成分。特别优选为将难以产生高衰减构件的橡胶弹性上升而衰减性能下降的问题的硫化剂、促进剂、促进助剂加以组合。

其中，硫化剂例如可列举硫或含硫有机化合物等。特别优选为硫。

促进剂例如可列举：次磺酰胺(sulfenamide)系促进剂、秋兰姆(thiuram)系促进剂等。由于根据种类，硫化促进的机制不同，因此促进剂优选为将2种以上并用。

其中，次磺酰胺系促进剂例如可列举大内新兴化学工业(股)制造的诺库塞勒(Nocceler)(注册商标)NS[N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺]等。另外，秋兰姆系促进剂例如可列举大内新兴化学工业(股)制造的诺库塞勒(Nocceler)TBT[四丁基秋兰姆二硫化物]等。

促进助剂例如可列举氧化锌、硬脂酸等。通常优选为将两者并用来作为促进助剂。

硫化剂、促进剂、促进助剂的调配比例并无特别限定，只要根据因高衰减构件的用途等而不同的衰减性能或刚性等特性来适当调整即可。

其中，相对于交联性橡胶的总量100质量份，硫化剂的调配比例优选为0.5质量份以上，且优选为3质量份以下。

另外，相对于交联性橡胶的总量100质量份，次磺酰胺系促进剂的调配比例优选为0.5质量份以上，且优选为3质量份以下。

另外，相对于交联性橡胶的总量100质量份，秋兰姆系促进剂的调配比例优选为0.5质量份以上，且优选为3质量份以下。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，氧化锌的调配比例优选为1质量份以上，且优选为5质量份以下。

进而，相对于交联性橡胶的总量100质量份，硬脂酸的调配比例优选为1质量份以上，且优选为3质量份以下。

本发明的高衰减组合物中，进而可以适当的比例，视需要调配软化剂、粘着性赋予剂、防老化剂等各种添加剂。

其中，软化剂是用以使高衰减组合物的加工性进一步提高的成分，该软化剂例如可列举在室温(2℃～35℃)下呈现出液态的液态橡胶。另外，液态橡胶例如可列举：液态聚异戊二烯橡胶、液态丁腈橡胶(液态腈基丁二烯橡胶(Nitrile Butadiene Rubber，NBR))、液态苯乙烯丁二烯橡胶(液态丁苯橡胶(Styrene Butadiene Rubber，SBR))等的1种或者2种以上。

其中，优选为液态聚异戊二烯橡胶。液态聚异戊二烯橡胶例如可列举：可乐丽(Kuraray)(股)制造的可乐普兰(Kuraprene)(注册商标)LIR-30(数量平均分子量：28000)、LIR-50(数量平均分子量：54000)等。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，液态聚异戊二烯橡胶的调配比例优选为5质量份以上，且优选为50质量份以下。

若所述液态聚异戊二烯橡胶的调配比例小于该范围，则担忧无法充分获得的由调配该液态聚异戊二烯橡胶而带来的使高衰减构件的刚性下降的效果。另一方面，在所述液态聚异戊二烯橡胶的调配比例超出所述范围的情况下，担忧高衰减构件的衰减性能下降。

另外，其他软化剂例如可列举苯并呋喃-茚树脂(coumarone-indene resin)等。

苯并呋喃-茚树脂可列举主要包含苯并呋喃与茚的聚合物，平均分子量为1000以下左右的比较低的分子量，且可发挥作为软化剂的功能的多种苯并呋喃-茚树脂。

所述苯并呋喃-茚树脂例如可列举：日涂化学(股)制造的尼托树脂(NittoResin)(注册商标)苯并呋喃G-90[平均分子量：770，软化点：90℃，酸值：1.0KOHmg/g以下，羟值：25KOHmg/g，溴值9g/10()g]、G-100N[平均分子量：730，软化点：100℃，酸值：1.0KOHmg/g以下，羟值：25KOHmg/g，溴值11g/100g]、V-120[平均分子量：960，软化点：120℃，酸值：1.0KOHmg/g以下，羟值：30KOHmg/g，溴值6g/100g]、V-120S[平均分子量：950，软化点：120℃，酸值：1.0KOHmg/g以下，羟值：30KOHmg/g，溴值7g/100g]等的1种或者2种以上。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，苯并呋喃-茚树脂的调配比例优选为3质量份以上，且优选为20质量份以下。

粘着性赋予剂例如可列举石油树脂、松香衍生物等。

其中，石油树脂例如优选为丸善石油化学(股)制造的马卢卡来兹(Marukarez)(注册商标)M890A[二环戊二烯系石油树脂，软化点：105℃]等。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，石油树脂的调配比例优选为3质量份以上，且优选为30质量份以下。

另外，松香衍生物例如可列举：哈利玛化成(Harima Chemical)(股)制造的商品名哈利艾斯塔(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(股)制造的商品名哈利马克(Harimack)系列中的145P(软化点：138℃)、135GN(软化点：139℃)、AS-5(软化点：165℃)等的1种或者2种以上。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，松香衍生物的调配比例优选为3质量份以上，且优选为30质量份以下。

防老化剂例如可列举苯并咪唑系、醌系、多酚系、胺系等各种防老化剂的1种或者2种以上。特别优选为将苯并咪唑系防老化剂与醌系防老化剂并用。

其中，苯并咪唑系防老化剂例如可列举大内新兴化学工业(股)制造的诺克拉克(Nocrac)(注册商标)MB[2-巯基苯并咪唑]等。另外，醌系防老化剂例如可列举丸石化学品(股)制造的安替根(Antigen)FR[芳香族酮-胺缩合物]等。

两种防老化剂的调配比例中，相对于交联性橡胶的总量100质量份，苯并咪唑系防老化剂优选为0.5质量份以上，且优选为5质量份以下。另外，相对于交联性橡胶的总量100质量份，醌系防老化剂优选为0.5质量份以上，且优选为5质量份以下。

可使用本发明的高衰减组合物来制造的高衰减构件例如可列举：装入大楼等建筑物的基础中的免震用阻尼器，装入建筑物的结构中的制震(制振)用粘弹性阻尼器，吊桥或斜拉桥等的缆绳的制振构件，产业机械或飞机、汽车、铁道车辆等的防振构件，计算机或其外围设备类、或者家庭用电气设备类等的防振构件，以及汽车用轮胎的胎面(tread)等。

依据本发明，通过除了3种交联性橡胶、二氧化硅、烷基型硅烷化剂、苯基型硅烷化剂、硅烷偶联剂以外，还调整各种成分的种类及其组合以及调配比例，而获得具有适合于各种用途的优异的衰减性能的高衰减构件。

<粘弹性阻尼器>

特别是在使用本发明的高衰减组合物作为形成材料，来形成作为高衰减构件的建筑物的粘弹性阻尼器的粘弹性体的情况下，由于该粘弹性体具有高的衰减性能，故而可提高包含所述粘弹性体的粘弹性阻尼器的衰减性能，即便使其整体小型化，或减少装入1个建筑物中的数量，也可以获得与之前同等或者其以上的制震性能。

另外，将聚异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶、以及1，2-聚丁二烯系弹性体这3种并用来作为交联性橡胶，可减小粘弹性体的刚性等的温度依存性，因此也可以在例如温差大的建筑物的外壁附近设置粘弹性阻尼器。

因此依据本发明，也可以扩大建筑物等中的由粘弹性阻尼器带来的制震性能的设计的自由度。

[实施例]

<实施例1>

(高衰减组合物的制备)

使用天然橡胶[SMR(标准马来西亚橡胶(Standard Malaysian Rubber))-CV60]30质量份、聚丁二烯橡胶[宇部兴产(股)制造的尤白珀(UBEPOL)(注册商标)BR150，门尼粘度(ML₁₊₄、100℃)：43，顺式-1，4键含量：98质量％]60质量份、以及1，2-聚丁二烯系弹性体[JSR(股)制造的JSR(注册商标)RB830，1，2-键：93％]10质量份作为交联性橡胶。

在交联性橡胶的总量中，聚丁二烯橡胶所占的调配比例为60质量％，1，2-聚丁二烯系弹性体所占的调配比例为10质量％。

在所述交联性橡胶的总量100质量份中，调配二氧化硅[东曹·二氧化硅(股)制造的尼普希尔(NipSil)KQ]125质量份、作为式(1)所表示的烷基型硅烷化剂的己基三乙氧基硅烷[信越化学工业(股)制造的KBE-3063，R¹＝乙基，n＝5]5质量份、作为式(2)所表示的苯基型硅烷化剂的苯基三乙氧基硅烷[信越化学工业(股)制造的KBE-103]20质量份、以及作为含硫系硅烷偶联剂的双(三乙氧基硅烷基丙基)二硫化物[赢创工业(Evonik Industries)公司制造的Si266]625质量份(＝每100质量份二氧化硅为5质量份)、以及下述表1所示的各成分，使用密闭式混练机进行混练来制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

此外，表1中的质量份分别为相对于交联性橡胶的总量100质量份的质量份。

[表1]

成分	质量份
		液态聚异戊二烯橡胶	30
碳黑	3
		苯并咪唑系抗老化剂	2
醌系抗老化剂	2
		氧化锌2种	4
硬脂酸	2
		苯并呋喃树脂	10
二环戊二烯系石油树脂	10
		5％油处理粉末硫	1.58
次磺酰胺系促进剂	1
		秋兰姆系促进剂	1

表中的各成分如下所述。

液态聚异戊二烯橡胶：可乐丽(股)制造的LIR-50，数量平均分子量：54000

碳黑：HAF，东海碳素(Tokai Carbon)(股)制造的希斯特(Seast)3

苯并咪唑系防老化剂：2-巯基苯并咪唑，大内新兴化学工业(股)制造的诺克拉克(Nocrac)MB

醌系防老化剂：丸石化学品(股)制造的安替根(Antigen)FR

氧化锌2种：三井金属矿业(股)制造

硬脂酸：日油(股)制造的“山茶(Tsubaki)”

苯并呋喃树脂：软化点90℃，日涂化学(股)制造的尼托树脂(Nitto Resin)(注册商标)苯并呋喃G-90

二环戊二烯系石油树脂：软化点105℃，丸善石油化学(股)制造的马卢卡来兹(Marukarez)(注册商标)M890A

5％油处理粉末硫：硫化剂，鹤见化学工业(股)制造

次磺酰胺系硫化促进剂：N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，大内新兴化学工业(股)制造的诺库塞勒(Nocceler)(注册商标)NS

秋兰姆系硫化促进剂：四丁基秋兰姆二硫化物，大内新兴化学工业(股)制造的诺库塞勒(Nocceler)TBT-N

<实施例2>

除了设天然橡胶的调配量为50质量份，聚丁二烯橡胶的调配量为40质量份，1，2-聚丁二烯系弹性体的调配量为10质量份以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

在交联性橡胶的总量中，聚丁二烯橡胶所占的调配比例为40质量％，1，2-聚丁二烯系弹性体所占的调配比例为10质量％。

<实施例3>

除了设天然橡胶的调配量为10质量份，聚丁二烯橡胶的调配量为80质量份，1，2-聚丁二烯系弹性体的调配量为10质量份以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

在交联性橡胶的总量中，聚丁二烯橡胶所占的调配比例为80质量％，1，2-聚丁二烯系弹性体所占的调配比例为10质量％。

<实施例4>

除了设相对于交联性橡胶的总量100质量份的二氧化硅的调配比例为100质量份，含硫系硅烷偶联剂的调配比例为5质量份(＝每100质量份二氧化硅为5质量份)以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

<实施例5>

除了设相对于交联性橡胶的总量100质量份的二氧化硅的调配比例为150质量份，含硫系硅烷偶联剂的调配比例为7.5质量份(＝每100质量份二氧化硅为5质量份)以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

<实施例6>

除了调配丙基三乙氧基硅烷[赢创工业公司制造的基纳希兰(Dynasylan)(注册商标)PTEO，R¹＝乙基，n＝2]5质量份作为式(1)所表示的烷基型硅烷化剂以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

<实施例7>

除了调配癸基三乙氧基硅烷[信越化学工业(股)制造的KBE-3103，R¹＝乙基，n＝9]5质量份作为式(1)所表示的烷基型硅烷化剂以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

<比较例1>

除了设聚丁二烯橡胶的调配量为90质量份，1，2-聚丁二烯系弹性体的调配量为10质量份，且不调配天然橡胶以外，欲以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物，但由于无法充分地混练，故而放弃以后的试验。加工性评价为不良(××)。

<比较例2>

除了设天然橡胶的调配量为90质量份，1，2-聚丁二烯系弹性体的调配量为10质量份，且不调配聚丁二烯橡胶以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

<比较例3>

除了设天然橡胶的调配量为40质量份、聚丁二烯橡胶的调配量为60质量份，且不调配1，2-聚丁二烯系弹性体以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

<比较例4>

除了不调配作为苯基型硅烷化剂的苯基三乙氧基硅烷，且相对于交联性橡胶的总量100质量份而将作为烷基型硅烷化剂的己基三乙氧基硅烷的调配比例设为20质量份以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

<比较例5>

除了不调配作为烷基型硅烷化剂的己基三乙氧基硅烷以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。但混练需要长时间。加工性评价为稍不良(×)。

<比较例6>

除了不调配作为含硫系硅烷偶联剂的双(三乙氧基硅烷基丙基)二硫化物以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。此外，混练容易，加工性评价为良好(○)。

<衰减特性试验>

(试验体的制作)

将实施例、比较例中制备的高衰减组合物挤出成形为片状后，进行冲压，如图1所示，制作圆板1(厚度5mm×直径25mm)，在该圆板1的表背两面分别经由硫化粘接剂而重叠厚6mm×纵44mm×横44mm的矩形平板状的钢板2，一边对积层方向加压一边加热至150℃，使高衰减组合物硫化，并且使圆板1与2块钢板2进行硫化粘接，制作作为高衰减构件的模型的衰减特性评价用试验体3。

(位移试验)

如图2(a)所示，准备2个试验体3，利用螺栓，将所述2个试验体3分别经由其中一块钢板2而固定于1片中央固定夹具4上，并且利用螺栓，在各个试验体3的另一块钢板2上固定各为1片的左右固定夹具5。然后，经由接头(joint)7，利用螺栓将中央固定夹具4固定于未图示的试验机的上侧的固定臂6上，且经由接头9，利用螺栓将2片左右固定夹具5固定于试验机的下侧的可动盘8上。

接着，在该状态下，如图中由中空的箭头所表示那样，以将可动盘8向固定臂6的方向上推的方式使其位移，如图2(b)所示，使圆板1成为在与试验体3的积层方向正交的方向上产生歪斜变形的状态，继而，自该状态，如图中由中空的箭头所表示那样，以将可动盘8向与固定臂6的方向相反的方向下拉的方式使其位移，使圆板1恢复为图2(a)所示的状态，将所述操作作为1个循环，求出迟滞回线H(参照图3)，所述迟滞回线H表示使圆板1反复进行应变变形、即振动时，圆板1在与该试验体3的积层方向正交的方向上的位移量(mm)与此时的负荷(N)的关系。

测定是在温度为20℃的环境下，实施3个循环的一系列操作来求出第3次的值。另外，最大位移量是以夹着圆板1的2片钢板2的与积层方向正交的方向的偏移量成为圆板1的厚度的200％的方式来设定。

继而，将通过所述测定而求出的图3所示的迟滞回线H中的最大位移点与最小位移点连结，求出图中由粗的实线表示的直线L₁的斜率Keq(N/mm)，根据该斜率Keq(N/mm)、圆板1的厚度T(mm)、及圆板1的截面积A(mm²)，利用式(a)：

[数式11

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

来求出等效剪切弹性模量Geq(N/mm²)。

等效剪切弹性模量Geq(N/mm²)越大，可判定为初始弹性模量越高。因此，求出将比较例2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，将该相对值为111以上的视为合格，来评价高衰减构件的初始弹性模量。

另外，根据由图3中标注斜线来表示的迟滞回线H的总表面积所表示的吸收能量的量ΔW，以及由该图3中标注网线来表示的区域，即，由所述直线L₁、图表的横轴、以及自直线L₁与迟滞回线H的交点起引至横轴的垂线L₂所包围的区域的表面积所表示的弹性应变能量W，利用式(b)：

[数式2]

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

来求出等效衰减常数Heq。等效衰减常数Heq越大，可判定为试验体3的衰减性能优异。

因此，求出将比较例2中的等效衰减常数Heq设为100时的各实施例、比较例的等效衰减常数Heq的相对值，将该相对值为85以上的视为合格，来评价高衰减构件的衰减性能。

(反复施加大变形时的衰减性能评价)

求出以与所述位移试验相同的条件，在温度为20℃的环境下，反复进行6次位移时的第1次位移的等效剪切弹性模量Geq₍₁₎(N/mm²)、与第6次位移的等效剪切弹性模量Geq₍₆₎(N/mm²)的比Geq₍₁₎/Geq₍₆₎。

所述比越接近于1，可判定为试验体3的反复施加大变形时的衰减性能的下降幅度越小。因此，求出将比较例2中的比Geq₍₁₎/Geq₍₆₎设为100时的各实施例、比较例的比Geq₍₁₎/Geq₍₆₎的相对值，将该相对值为99以下的视为合格，来评价反复施加大变形时的衰减性能的下降。

将以上的结果示于表2～表4中。

[表2]

[表3]

[表4]

根据表2～表4的实施例1～实施例7、比较例1～比较例6的结果来判断：通过将天然橡胶、聚丁二烯橡胶、以及1，2-聚丁二烯系弹性体这3种并用来作为交联性橡胶，并且调配二氧化硅、烷基型硅烷化剂、苯基型硅烷化剂、以及硅烷偶联剂，可提供不仅具有良好的加工性，而且可形成初始弹性模量或性能优异、且反复施加大变形时的衰减性能的下降幅度小的高衰减构件的高衰减组合物。

另外，根据实施例1～实施例7的结果来判断：聚丁二烯橡胶的调配比例优选为交联性橡胶的总量中的40质量％以上、80质量％以下，二氧化硅的调配比例优选为相对于交联性橡胶的总量100质量份而为100质量份以上、150质量份以下。

Claims (5)

1.一种高衰减组合物，其特征在于：

包含交联性橡胶、以及二氧化硅，

所述交联性橡胶为聚异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶、以及1，2-聚丁二烯系弹性体，并且

所述高衰减组合物还包含式(1)所表示的烷基型硅烷化剂：

(R¹O)₃Si(CH₂)_nCH₃   (1)

式中，R¹表示碳数1～3的烷基，n表示2～9的数、

式(2)所表示的苯基型硅烷化剂：

式中，R²表示碳数1～3的烷基、以及

硅烷偶联剂。

2.根据权利要求1所述的高衰减组合物，其特征在于：聚异戊二烯系橡胶为天然橡胶。

3.根据权利要求1或2所述的高衰减组合物，其特征在于：聚丁二烯橡胶在交联性橡胶的总量中所占的调配比例为40质量％以上、80质量％以下。

4.根据权利要求1或2所述的高衰减组合物，其特征在于：相对于交联性橡胶的总量100质量份，二氧化硅的调配比例为100质量份以上、150质量份以下。

5.一种粘弹性阻尼器，其特征在于：具备包含根据权利要求1至4中任一项所述的高衰减组合物的粘弹性体。