CN105315515B

CN105315515B - 高衰减组合物、制震阻尼器及免震支撑体

Info

Publication number: CN105315515B
Application number: CN201510309701.8A
Authority: CN
Inventors: 正尾菜実; 冨田岳宏; 小田和也
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2018-10-19
Anticipated expiration: 2035-06-08
Also published as: CN105315515A; TWI662080B; JP6261131B2; TW201602231A; JP2016017092A

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物性的变化小的高衰减构件的高衰减组合物、制震阻尼器及免震支撑体，制震阻尼器及免震支撑体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。高衰减组合物是在聚异戊二烯系橡胶、及聚丁二烯橡胶这两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、松香衍生物、及咪唑系化合物。制震阻尼器、及免震支撑体分别具备包含所述高衰减组合物的粘弹性体。

Description

高衰减组合物、制震阻尼器及免震支撑体

技术领域

本发明涉及一种高衰减组合物及制震阻尼器、免震支撑体，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，所述制震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、计算机或其周边设备类、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，即增加施加振动时的磁滞损耗(hysteresisloss)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、石油树脂等粘合性赋予剂等(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合性赋予剂等的调配比例。

但，调配有大量无机填充剂的高衰减组合物难以混练，调配有大量粘合性赋予剂的高衰减组合物在混练时粘合性变得过高，结果均存在如下问题：加工性降低，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个以上极性基的粘合性赋予剂等。

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

专利文献5中进行了如下研究：通过使用具有特定软化点的松香衍生物作为粘合性赋予剂，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合性变得过高，加工性下降的问题。

专利文献6中进行了如下研究：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。

进而，专利文献7进行了如下研究：在作为基础橡胶的二烯系橡胶中调配二氧化硅、松香衍生物、及咪唑系化合物来进一步提高衰减性能。

但是现状为：即便是这些构成，也逐渐无法充分应对近年来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

[专利文献7]日本专利第5330460号公报

发明内容

[发明所欲解决的问题]

依据专利文献1～专利文献7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，而同时实现某程度的衰减性能与加工性。

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等优点，因此使用天然橡胶作为交联性橡胶并且调配了二氧化硅等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，弹性模量或刚性等物性大幅变化的倾向。

本发明的目的在于提供一种可形成衰减性能优异、并且反复施加大变形时物性的变化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制震阻尼器、免震支撑体。

[解决问题的技术手段]

本发明是一种高衰减组合物，其包含交联性橡胶、及二氧化硅，

所述交联性橡胶为聚异戊二烯系橡胶、及聚丁二烯橡胶这两种，

所述高衰减组合物还包含：式(1)：

[化1]

(R¹O)₃Si(CH₂)_nCH₃ (1)

[式中R¹表示碳数1～碳数3的烷基，n表示2～9的数]

所表示的烷基型硅烷化剂、

式(2)：

[化2]

[式中R²表示碳数1～碳数3的烷基]

所表示的苯基型硅烷化剂、松香衍生物、及咪唑系化合物。

[发明的效果]

反复施加大变形时，包含使用天然橡胶作为交联性橡胶并且调配有二氧化硅的现有高衰减组合物的高衰减构件的物性大幅变化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降低。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物性的变化。

但是，若并用聚丁二烯橡胶，则变得难以混练，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、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，进而调配式(1)所表示的烷基型硅烷化剂，则可抑制高衰减组合物的加工性下降。

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、松香衍生物、及咪唑系化合物并用。

即，通过并用烷基型硅烷化剂与苯基型硅烷化剂，可抑制高衰减构件的衰减性能下降，同时可提高高衰减组合物的加工性。

另外，通过并用松香衍生物、及咪唑系化合物，可进一步提高高衰减构件的衰减性能。

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，同时衰减性能也优异，而且可形成反复施加大变形时的物性的变化小的高衰减构件。

另外，聚异戊二烯系橡胶、及聚丁二烯橡胶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衰减性能或物性的温度依存性，形成在广泛的温度范围内显示出稳定的衰减性能或物性的高衰减构件。

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的(a)及图2的(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磁滞回线的一例的图表。

[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：磁滞回线

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、及聚丁二烯橡胶这两种中，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、松香衍生物、及咪唑系化合物而成。

(聚异戊二烯系橡胶)

作为聚异戊二烯系橡胶，可列举天然橡胶、及/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等优点的天然橡胶。

(聚丁二烯橡胶)

作为聚丁二烯橡胶，具有交联性的各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物性的变化的功能优异。

作为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％]等的一种或两种以上。

(调配比例)

聚丁二烯橡胶在聚异戊二烯系橡胶、及聚丁二烯橡胶这两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。

若调配比例小于所述范围，则担忧无法充分获得由调配聚丁二烯橡胶而带来的之前所说明的效果，即抑制由发热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物性的变化的效果。

另外，在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。

对此，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，而且可更有效地抑制由发热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物性的变化。

(二氧化硅)

作为二氧化硅，可使用根据其制法而分类的湿式法二氧化硅、干式法二氧化硅中的任一种。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，则作为二氧化硅，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。

作为二氧化硅，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180质量份以下。

若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，担忧产生如下等问题：高衰减组合物的加工性下降，或使高衰减构件反复进行大变形时的耐久性下降，而该高衰减构件破损。

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，或者对高衰减组合物赋予尽可能良好的加工性。

(烷基型硅烷化剂)

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

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，则担忧无法对高衰减构件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，不仅可对高衰减组合物赋予尽可能良好的加工性，而且可对高衰减构件赋予良好的衰减性能。

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)等的一种或两种以上。

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。

但若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提高高衰减组合物的加工性的效果。

另外，在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，不仅可对高衰减组合物赋予尽可能良好的加工性，而且可对高衰减构件赋予良好的衰减性能。

(苯基型硅烷化剂)

作为苯基型硅烷化剂，可列举由式(2)所表示，且式中的R²为碳数1～碳数3的烷基的各种化合物。

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)等的至少一种。

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的下降的效果。

另外，在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，不仅可对高衰减组合物赋予尽可能良好的加工性，而且可对高衰减构件赋予良好的衰减性能。

(松香衍生物)

作为松香衍生物，例如可列举松香与多元醇(甘油等)的酯或松香改性马来酸树脂等为含有松香作为构成成分的树脂，且作为衰减性赋予剂发挥功能而具有提高高衰减构件的衰减性能的效果的各种衍生物。

作为松香衍生物，例如可列举：荒川化学工业(股)制造的天然木水晶(Pinecrystal)(注册商标)系列中的KR-85(软化点：80℃～87℃)、KR-612(软化点：80℃～90℃)、KR-614(软化点：84℃～94℃)、KE-100(软化点：95℃～105℃)、KE-311(软化点：90℃～100℃)、KE-359(软化点：94℃～104℃)、KE-604(软化点：124℃～134℃)；哈利玛化成(Harima Chemical)(股)制造的商品名哈利爱思特(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(Harima Chemical)(股)制造的商品名哈利麦克(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。

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50质量份以下。

若调配比例小于所述范围，则担忧无法获得由调配松香衍生物而带来的抑制高衰减构件的衰减性能的下降的效果。

另外，在松香衍生物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会下降。

与此相对，通过将松香衍生物的调配比例设为所述范围，不仅可对高衰减组合物赋予尽可能良好的加工性，而且可对高衰减构件赋予良好的衰减性能。

(咪唑系化合物)

作为咪唑系化合物，例如可列举：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。

相对于交联性橡胶的总量100质量份，咪唑系化合物的调配比例优选为0.1质量份以上，且优选为10质量份以下。

若调配比例小于所述范围，则担忧无法获得由调配咪唑系化合物而带来的抑制高衰减构件的衰减性能的下降的效果。

另外，在咪唑系化合物的调配比例超出所述范围的情况下，担忧变得容易产生所谓的橡胶烧焦而加工性下降。

相对于此，通过将咪唑系化合物的调配比例设为所述范围，不仅可对高衰减组合物赋予尽可能良好的加工性，而且可对高衰减构件赋予良好的衰减性能。

特别是就对高衰减构件赋予良好的衰减性能的效果的方面来说，作为咪唑系化合物，优选为咪唑。

(其他成分)

本发明的高衰减组合物中，除了所述各成分以外，也可以进一步以适当的比例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，作为其他无机填充剂，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各种碳黑中可作为填充剂而发挥功能的碳黑的一种或两种以上。

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，且优选为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各种交联成分。特别优选为使用硫硫化系的交联成分。

硫硫化系的交联成分可列举将硫化剂、促进剂、及促进助剂组合而成的。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：次磺酰胺系促进剂、秋兰姆系促进剂等。由于根据种类，硫化促进的机制不同，因此促进剂优选为并用两种以上。

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Nocceler TBT[四丁基秋兰姆二硫醚]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物性等来适当调整即可。

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、粘合性赋予剂、防老化剂等各种添加剂。

其中，软化剂是用以进一步提高高衰减组合物的加工性的成分，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))等的一种或两种以上。

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。

若调配比例小于所述范围，则担忧无法充分获得由调配该液态聚异戊二烯橡胶而带来的提高高衰减构件的加工性的效果。另一方面，在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以下左右的相对较低的分子量，且可作为软化剂而发挥功能的各种苯并呋喃-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(Nitto Resin)(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/100g]、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]等的一种或两种以上。

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。

粘合性赋予剂例如可列举石油树脂等。

石油树脂例如优选为丸善石油化学(股)制造的马卢卡来滋(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。

防老化剂例如可列举苯并咪唑系、醌系、双酚系、多酚系、胺系等各种防老化剂的一种或两种以上。特别优选为将苯并咪唑系防老化剂、醌系防老化剂、及双酚系防老化剂这三种并用。

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。进而，双酚系防老化剂例如可列举大内新兴化学工业(股)制造Nocrac NS-30[4,4'-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)]等。

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。进而，相对于交联性橡胶的总量100质量份，双酚系防老化剂的调配比例优选为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的免震支撑体，装入建筑物的结构中的制震(制振)用的制震阻尼器，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，计算机或其周边设备类、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等。

根据本发明，通过除了两种交联性橡胶、二氧化硅、烷基型硅烷化剂、苯基型硅烷化剂、松香衍生物、咪唑系化合物以外，还调整各种成分的种类及其组合以及调配比例，而可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。

＜制震阻尼器＞

特别是在使用本发明的高衰减组合物作为形成材料，来形成装入建筑物的结构中的制震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制震阻尼器的衰减性能，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、及聚丁二烯橡胶这两种并用来作为交联性橡胶，可减小粘弹性体的衰减性能或物性等的温度依存性，因此也可以在例如温差大的建筑物的外壁附近设置制震阻尼器。

因此，根据本发明，也可以扩大建筑物等中的由制震阻尼器带来的制震性能的设计的自由度。

＜免震支撑体＞

另外，在使用本发明的高衰减组合物作为形成材料，来形成装入建筑物的基础中的免震用的免震支撑体的粘弹性体的情况下，仍然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免震支撑体的衰减性能，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免震性能。

[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]50质量份、及聚丁二烯橡胶[宇部兴产(股)制造的UBEPOL(注册商标)BR150，门尼粘度(ML₁₊₄，100℃)：43，顺式-1,4键含量：98质量％]50质量份作为交联性橡胶。

交联性橡胶的总量中，聚丁二烯橡胶所占的调配比例为50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]150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]25质量份、松香衍生物[荒川化学工业(股)制造的Pinecrystal(注册商标)KE-604，软化点：124℃～134℃]20质量份、及作为咪唑系化合物的咪唑[日本合成化学工业(股)制造]2.5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。

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
		苯并咪唑系防老化剂	2
醌系防老化剂	2
		双酚系防老化剂	2
氧化锌两种	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	1.5
		次磺酰胺系硫化促进剂	1
秋兰姆系硫化促进剂	1

表中的各成分如下所述。

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

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

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Nocrac MB

醌系防老化剂：丸石化学品(股)制造的Antigen FR

双酚系防老化剂：4,4'-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)，大内新兴化学工业(股)制造的Nocrac NS-30

氧化锌两种：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Nocceler(注册商标)NS

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

＜实施例2＞

将作为交联性橡胶的天然橡胶的调配量设为60质量份，聚丁二烯橡胶的调配量设为40质量份，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

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％。

＜实施例3＞

将作为交联性橡胶的天然橡胶的调配量设为20质量份，聚丁二烯橡胶的调配量设为80质量份，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

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％。

＜实施例4＞

相对于交联性橡胶的总量100质量份，将二氧化硅的调配比例设为100质量份，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

＜实施例5＞

相对于交联性橡胶的总量100质量份，将二氧化硅的调配比例设为180质量份，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

＜实施例6＞

调配丙基三乙氧基硅烷[伊诺力克工业(Evonik Industries)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，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

＜实施例7＞

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，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

＜实施例8＞

相对于交联性橡胶的总量100质量份，将咪唑的调配比例设为0.1质量份，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

＜实施例9＞

相对于交联性橡胶的总量100质量份，将咪唑的调配比例设为10质量份，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

＜实施例10＞

相对于交联性橡胶的总量100质量份，将松香衍生物的调配比例设为3质量份，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

＜实施例11＞

相对于交联性橡胶的总量100质量份，将松香衍生物的调配比例设为50质量份，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

＜比较例1＞

作为交联性橡胶，不调配天然橡胶而仅使用聚丁二烯橡胶100质量份，除此以外，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＞

作为交联性橡胶，不调配聚丁二烯橡胶而仅使用天然橡胶100质量份，除此以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

交联性橡胶的总量中，聚丁二烯橡胶所占的调配比例为0质量％。

＜比较例3＞

除了未调配二氧化硅以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

＜比较例4＞

除了未调配作为苯基型硅烷化剂的苯基三乙氧基硅烷以外，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5＞

除了未调配作为烷基型硅烷化剂的己基三乙氧基硅烷以外，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6＞

除了未调配咪唑以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。混练容易，加工性评价为良好(○)。

＜比较例7＞

除了未调配松香衍生物以外，以与实施例1相同的方式制备高衰减组合物。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，同时使圆板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的试验体3。

(位移试验)

如图2的(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7，利用螺栓将中央固定夹具4固定于未图示的试验机上侧的固定臂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的(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，然后，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的(a)所示的状态，将所述操作作为1个循环，求出磁滞回线H(参照图3)，所述磁滞回线H表示使圆板1反复进行歪斜变形即振动时，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块钢板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100％的方式来设定。

然后，将通过所述测定而求出的图3所示的磁滞回线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1]

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，可判定为初始物性越良好。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。

另外，根据由图3中标注斜线来表示的磁滞回线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与磁滞回线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歪斜能量W，利用式(b)：

[数2]

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的衰减性能越优异。

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105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物性评价)

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30次最大位移量为100％的大变形时的第3次变形的等效剪切弹性模量Geq₍₃₎(N/mm²)、与第30次变形的等效剪切弹性模量Geq₍₃₀₎(N/mm²)的比Geq₍₃₀₎/Geq₍₃₎。

所述比越接近1，可判定为试验体3的反复施加大变形时的弹性模量的下降、甚至是物性的变化越小。因此，求出将比较例2中的比Geq₍₃₀₎/Geq₍₃₎设为100时的各实施例、比较例的比Geq₍₃₀₎/Geq₍₃₎的相对值，将该相对值超过100的视为合格，来评价反复施加大变形时的物性的变化。

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11、比较例1～比较例7的结果来判断：通过在作为聚异戊二烯系橡胶的天然橡胶、与聚丁二烯橡胶这两种交联性橡胶的并用系统中调配二氧化硅、烷基型硅烷化剂、苯基型硅烷化剂、松香衍生物、及咪唑系化合物，可形成加工性优异，同时衰减性能也优异，并且反复施加大变形时的物性的变化小的高衰减构件。

另外，根据实施例1～实施例11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。

进而根据实施例1～实施例11的结果来判断：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、50质量份以下，相对于交联性橡胶的总量100质量份，咪唑系化合物的调配比例优选为0.1质量份以上、10质量份以下，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、180质量份以下。

Claims

1.一种高衰减组合物，其包含交联性橡胶、及二氧化硅，

所述交联性橡胶是聚异戊二烯系橡胶、及聚丁二烯橡胶这两种，

所述高衰减组合物进而包含式(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、松香衍生物、及咪唑系化合物；

(R¹O)₃Si(CH₂)_nCH₃ (1)

式中R¹表示碳数1～碳数3的烷基，n表示2～9的数；

式中R²表示碳数1～碳数3的烷基。

2.根据权利要求1所述的高衰减组合物，其中所述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，其中所述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％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，其中相对于交联性橡胶的总量100质量份，所述松香衍生物的调配比例为3质量份以上、50质量份以下。

5.根据权利要求1或2所述的高衰减组合物，其中相对于交联性橡胶的总量100质量份，所述咪唑系化合物的调配比例为0.1质量份以上、10质量份以下。

6.根据权利要求1或2所述的高衰减组合物，其中相对于交联性橡胶的总量100质量份，所述二氧化硅的调配比例为100质量份以上、180质量份以下。

7.一种制震阻尼器，其具备包含如权利要求1至6中任一项所述的高衰减组合物的粘弹性体。

8.一种免震支撑体，其具备包含如权利要求1至6中任一项所述的高衰减组合物的粘弹性体。