CN111621115A

CN111621115A - 减震阻尼器

Info

Publication number: CN111621115A
Application number: CN201911218270.9A
Authority: CN
Inventors: 饭沼玲奈; 藤川智宏; 竹山可大; 村谷圭市
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2020-09-04
Anticipated expiration: 2039-12-03
Also published as: JP7258599B2; CN111621115B; TWI764079B; JP2020139031A; TW202031777A

Abstract

本发明提供一种衰减特性的温度依存性低、显示出高衰减性，并且可满足对于长周期地震活动的衰减性的维持的减震阻尼器。所述减震阻尼器(1)，包括夹持于两片金属板(4)、金属板(5)中的粘弹性体(2)，所述粘弹性体(2)设为包含橡胶组合物的粘弹性体，所述橡胶组合物含有：聚合物成分，以下述的(A)成分作为主成分且含有下述的(B)成分；以及下述的(C)成分。(A)苯乙烯系弹性体。(B)111℃下的穆尼粘度较所述(A)成分更高的乙烯‑丙烯‑二烯单体三元共聚物。(C)利用下述通式(1)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理的表面处理二氧化硅。

Description

减震阻尼器

技术领域

本发明涉及一种减震阻尼器，详细而言涉及一种适合土木、建筑领域中的减震或抗震等用途的减震阻尼器。

背景技术

关于土木、建筑领域中的减震装置或抗震装置、特别是桥梁或大厦等大型建筑物中所使用的减震阻尼器，为了吸收由地震等引起的振动能(vibrational energy)，除通过所述减震阻尼器的机械结构的要素表现减震性能以外，要求通过所述减震阻尼器中所使用的粘弹性体(橡胶材料)达成高衰减化。

另外，2116年国土交通部指南中也记载了针对对于高楼大厦的长周期地震活动(收敛时间611秒)的应对，对于收敛时间长的摇晃而言衰减性也不会降低的减震阻尼器的需求不断提高。

现有的减震阻尼器中所使用的粘弹性体主要使用以苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(styrene-isoprene-styrene，SIS)共聚物为主成分的粘弹性体(例如参照专利文献1及专利文献2)。

另外，对于SIS共聚物而言，为了表现出摩擦衰减，也正在研究掺合二烯量多且容易引起摩擦衰减的低粘度乙烯-丙烯-二烯单体三元共聚物(低粘度EPDM(ethylenepropylene diene monomer))，或者高填充二氧化硅或碳酸钙等小粒径填料等。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2114-227521号公报

[专利文献2]日本专利特开2115-183111号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

如所述般在SIS共聚物中掺合低粘度EPDM者通过在剪切时低粘度EPDM的凝聚被破坏而表现出高衰减。因此，难以维持对于收敛时间长的摇晃的衰减性，而且，如所述般掺合低粘度EPDM者还存在容易产生由使用温度引起的衰减特性的变动(温度依存性的恶化)的问题。

另外，在SIS共聚物中高填充填料而表现出摩擦衰减者也难以维持对于收敛时间长的摇晃的衰减性。

即，关于减震阻尼器，自以前以来一直研究大地震特有的短期高衰减化的要求，但实际情况是对于长时间保持衰减长周期地震活动所需的吸收能量(△W)而言并未进行充分的研究。

本发明是鉴于此种情况而成者，其目的在于提供一种衰减特性的温度依存性低、显示出高衰减性，并且可满足对于长周期地震活动的衰减性的维持的减震阻尼器。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本发明将以下的[1]～[8]作为其主旨。

[1]一种减震阻尼器，将包含橡胶组合物的粘弹性体设为其构成构件，所述橡胶组合物含有：聚合物成分，以下述的(A)成分作为主成分且含有下述的(B)成分；以及下述的(C)成分。

(A)苯乙烯系弹性体。

(B)111℃下的穆尼粘度较所述(A)成分更高的乙烯-丙烯-二烯单体三元共聚物。

(C)利用下述通式(1)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理的表面处理二氧化硅。

[化1]

(所述通式(1)中，R₁表示碳数6～21的烷基、末端为苯基的碳数6～21的烷基，R₂、R₃表示R₁的碳数以下的碳数的烷基、或者碳数1～3的烷氧基，X表示碳数1～3的烷氧基。)

[2]根据[1]所述的减震阻尼器，其中所述橡胶组合物中的(A)成分与(B)成分的混合比例以重量比计为(A)：(B)＝95：5～51：51的范围。

[3]根据[1]或[2]所述的减震阻尼器，其中所述橡胶组合物中的所述表面处理二氧化硅(C)的含有比例相对于所述聚合物成分的总量111重量份而为5重量份～111重量份的范围。

[4]根据[1]至[3]中任一项所述的减震阻尼器，其中所述橡胶组合物中的包含所述表面处理二氧化硅(C)的所有二氧化硅的含有比例相对于所述聚合物成分的总量111重量份而为5重量份～111重量份。

[5]根据[1]至[4]中任一项所述的减震阻尼器，其中所述苯乙烯系弹性体(A)的111℃下的穆尼粘度为5～35。

[6]根据[1]至[5]中任一项所述的减震阻尼器，其中所述乙烯-丙烯-二烯单体三元共聚物(B)的111℃下的穆尼粘度为31～111。

[7]根据[1]至[6]中任一项所述的减震阻尼器，其中所述苯乙烯系弹性体(A)为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物。

[8]根据[1]至[7]中任一项所述的减震阻尼器，为用于高楼大厦的减震阻尼器。

即，本发明人等人为了解决所述课题而反复努力研究。在其研究过程中，作为减震阻尼器的构成构件即粘弹性体的材料，将SIS共聚物等苯乙烯系弹性体设为主要的聚合物，并且将111℃下的穆尼粘度较所述苯乙烯系弹性体更高的乙烯-丙烯-二烯单体三元共聚物(EPDM)与所述苯乙烯系弹性体并用，进而含有利用所述通式(1)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理的表面处理二氧化硅，结果在维持高衰减性的情况下可达成衰减特性的低温度依存性，并且剪切时聚合物或填料的凝聚不易破坏，其结果发现，容易长时间保持衰减长周期地震活动所需的吸收能量(△W)，从而完成了本发明。

再者，所述通式(1)所示的烷氧基X在二氧化硅的表面处理时，利用空气中的水分等进行水解而成为羟基，对于二氧化硅表面的羟基进行氢键结或进行脱水反应而进行醚键结，由此构成利用所述通式(1)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理的表面处理二氧化硅。因此，如图7所示，所述表面处理二氧化硅在二氧化硅32的表面具有所述通式(1)的R₁所示的长链烷基(长链烷基31)。而且，如图7所示，二氧化硅32表面的长链烷基31彼此相互作用，由此剪切时聚合物或填料的凝聚难以破坏、赋予可塑性，即便受到长周期地震活动也容易恢复至原来的状态，因此认为与使用现有的表面处理二氧化硅时相比，容易长时间保持衰减长周期地震活动所需的吸收能量(△W)。

现有的表面处理二氧化硅由于分散性良好，因此大多将仅具有碳数小的烷基(例如，三甲基)的硅烷偶合剂用于表面处理，由于表面积大，因此容易产生摩擦衰减，故适于满足短期的高衰减化。然而，所述般的烷基彼此的相互作用弱，因此认为无法满足对于长周期地震活动的衰减性的维持。

[发明的效果]

本发明的减震阻尼器将包含橡胶组合物的粘弹性体设为其构成构件，所述橡胶组合物含有：聚合物成分，以苯乙烯系弹性体(A)作为主成分且含有较所述苯乙烯系弹性体(A)而言111℃下的穆尼粘度更高的EPDM(B)；以及表面处理二氧化硅(C)成分，利用所述通式(1)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理。因此，衰减特性的温度依存性低，显示出高衰减性，并且可满足对于长周期地震活动的衰减性的维持。因此，作为用于高楼大厦或桥梁等大型建筑物的减震阻尼器，可发挥优异的性能。

附图说明

图1是表示减震阻尼器的一例的正视图。

图2是表示所述减震阻尼器的一例的剖面图。

图3是表示所述减震阻尼器的另一例的剖面图。

图4是表示所述减震阻尼器的设置状态的示意图。

图5是用于进行动态剪切特性的评价方法的装置的示意图。

图6是表示负荷-应变环曲线的图形图。

图7是表示本发明的表面处理二氧化硅的分散状态的说明图。

[符号的说明]

1：减震阻尼器

2：粘弹性体

4、5：金属板

6：螺栓

7、8：面板

11：梁

11：基座

21：试样

22：金属配件

31：长链烷基

32：二氧化硅

Ke：等效刚性

Qd：负荷值

δ：剪切应变值

△W：负荷-应变环面积(吸收能量)

具体实施方式

继而，对本发明的实施方式进行详细说明。但是，本发明并不限于所述实施方式。

本发明的减震阻尼器将包含橡胶组合物的粘弹性体设为其构成构件，所述橡胶组合物含有：聚合物成分，以下述的(A)成分作为主成分且含有下述的(B)成分；以及下述的(C)成分。

(A)苯乙烯系弹性体。

(B)111℃下的穆尼粘度较所述(A)成分更高的EPDM。

[化2]

此处，所谓所述聚合物成分的“主成分”表示所述聚合物成分的总量(也包含作为任意材料的后述的液状聚合物)的51重量％以上。另外，如所述般，所述橡胶组合物的聚合物成分中可使用并用(A)成分及(B)成分者。而且，就温度依存性与衰减性的观点而言，所述聚合物成分理想的是仅包含所述(A)成分及(B)成分。

《苯乙烯系弹性体(A)》

作为所述苯乙烯系弹性体，可列举具有作为二烯嵌段(二烯聚合体部)的软链段与作为苯乙烯嵌段(苯乙烯聚合体部)的硬链段的嵌段共聚物等。所述二烯嵌段可为具有苯乙烯与二烯的无规结构的嵌段。

作为所述苯乙烯系弹性体的具体例，可列举：苯乙烯-丁二烯(styrene-butadiene，SB)共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene-butadiene-styrene，SBS)共聚物、苯乙烯-异戊二烯(styrene-isoprene，SI)共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯(styrene-ethylene-butylene，SEB)共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(styrene-ethylene-butylene-styrene，SEBS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯(styrene-ethylene-propylene，SEP)共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(styrene-ethylene-propylene-styrene，SEPS)共聚物、氢化的所述各共聚物等。这些可单独使用或者两种以上一并使用。

其中，就温度依存性的观点而言，优选为SIS共聚物。

所述苯乙烯系弹性体的111℃下的穆尼粘度优选为5～35，更优选为11～31的范围。再者，在本发明中需要使用所述穆尼粘度较EPDM(B)更小者。

所述苯乙烯系弹性体的穆尼粘度是依照日本工业标准(Japanese IndustrialStandards，JIS)K6311-1(2111)，在试验温度111℃下测定而得的值。

另外，所述苯乙烯系弹性体的二嵌段成分量(例如在SIS共聚物的情况下为苯乙烯-异戊二烯二嵌段成分量)优选为5重量％～91重量％，更优选为11重量％～81重量％的范围。若设为此种二嵌段成分量，则容易获得所期望的剪切弹性系数，获得高衰减特性、低温度依存性等方面变得更优异。

再者，所述二嵌段成分量为利用凝胶渗透色谱法(gel permeationchromatography，GPC)而测定的值。

另外，所述苯乙烯系弹性体的苯乙烯量优选为1重量％～61重量％，更优选为11重量％～41重量％的范围。若为此种苯乙烯量，则就剪切弹性系数的方面而言变得更优异。

再者，所述苯乙烯量为利用核磁共振装置(nuclear magnetic resonance，NMR)而测定的值。

《EPDM(B)》

作为EPDM，可使用111℃下的穆尼粘度较所述苯乙烯系弹性体更高的EPDM。此种EPDM的强度高，可有助于提高吸收能量的保持率。

所述EPDM的111℃下的穆尼粘度优选为31～111，更优选为35～85的范围。

再者，所述EPDM的穆尼粘度是依照JIS K6311-1(2111)，在试验温度111℃下测定而得的值。

就温度依存性的观点而言，所述EPDM的乙烯含量优选为5重量％～61重量％，更优选为11重量％～41重量％。

另外，就衰减性的观点而言，所述EPDM的二烯含量优选为3重量％～25重量％，更优选为5重量％～15重量％。

另外，作为所述EPDM的二烯系单体(第3成分)，优选为碳数5～21的二烯系单体，具体可列举：1,4-戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、2,5-二甲基-1,5-己二烯、1,4-辛二烯、1,4-环己二烯、环辛二烯、二环戊二烯(dicyclopentadiene，DCP)、5-亚乙基-2-降冰片烯(5-ethylidene-2-norbornene，ENB)、5-亚丁基-2-降冰片烯、2-甲基烯丙基-5-降冰片烯、2-异丙烯基-5-降冰片烯等。在这些二烯系单体(第3成分)中，优选为二环戊二烯(DCP)、5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)。

所述橡胶组合物中的苯乙烯系弹性体(A)与EPDM(B)的混合比例以重量比计优选为(A)：(B)＝95：5～51：51的范围，更优选为(A)：(B)＝91：11～55：45的范围，进而优选为(A)：(B)＝85：15～61：41的范围。通过设为此种混合比例，就满足高衰减特性、低温度依存性、对于长周期地震活动的衰减性的维持的方面而言，变得更优异。

《表面处理二氧化硅(C)》

作为表面处理二氧化硅，可使用利用下述通式(1)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理的二氧化硅。

[化3]

关于所述通式(1)所示的硅烷偶合剂，R₁的碳数如所述般需要设为6～21，优选为8～16的范围。通过以所述方式规定，可满足对于长周期地震活动的衰减性的维持。

另外，关于所述通式(1)所示的硅烷偶合剂，如所述般，R₂、R₃需要设为R₁的碳数以下的碳数的烷基、或者碳数1～3的烷氧基。因此，在R₂、R₃为烷基的情况下，R₂、R₃的碳数可取1～21的范围，但优选为R₂、R₃的碳数为1～6的范围，更优选为1～3的范围。即，其原因在于：通过以所述方式将R₂、R₃的碳数规定得少，与二氧化硅的反应性进一步提高，可对二氧化硅进行良好的表面处理。另外，在R₂、R₃为碳数1～3的烷氧基的情况下，与二氧化硅的反应性也提高，可对二氧化硅进行良好的表面处理。再者，R₂、R₃可相同也可不同。

关于所述通式(1)所示的硅烷偶合剂，X具体可列举甲氧基、乙氧基等烷氧基。而且，所述烷氧基X在二氧化硅的表面处理时，利用空气中的水分等进行水解而成为羟基，对于二氧化硅表面的羟基进行氢键结或进行脱水反应而进行醚键结，由此构成利用所述通式(1)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理的二氧化硅(表面处理二氧化硅)。因此，通过所述烷氧基X的水解，可释放出醇(甲醇、乙醇等)。

作为所述表面处理二氧化硅的材料即二氧化硅，例如可使用湿式二氧化硅、干式二氧化硅、胶体二氧化硅等。而且，这些可单独使用或者两种以上一并使用。其中，就利用所述通式(1)所示的硅烷偶合剂进行的二氧化硅表面处理的反应控制等观点而言，可优选地使用湿式二氧化硅。此处，在所述二氧化硅中，作为其分散液而通常使用甲醇、异丙醇、乙二醇、乙酸乙酯、甲基乙基酮、甲苯等，其中，乙酸乙酯、甲基乙基酮由于不用担心会因所述通式(1)所示的硅烷偶合剂而阻碍二氧化硅表面处理反应，故可优选地使用。再者，所述表面处理例如通过使二氧化硅分散于包含所述通式(1)所示的硅烷偶合剂的所述分散液中来进行。

另外，就衰减性的提高效果的观点而言，所述表面处理前的二氧化硅的一次粒径优选为5nm～111nm，更优选为5nm～51nm的范围。再者，所述一次粒径是利用切片机对试样进行取样后，利用扫描式电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)装置和/或穿透式电子显微镜(transmission electron microscope，TEM)装置进行观察并测定而得者。

就所述硅烷偶合剂对二氧化硅表面的键结性、二氧化硅的分散性提高等观点而言，所述表面处理二氧化硅(C)优选为在制备所述橡胶组合物之前，利用所述通式(1)所示的硅烷偶合剂预先进行二氧化硅的表面处理。而且，作为所述表面处理二氧化硅向聚合物成分的混合方法，例如可在使所述表面处理二氧化硅干燥后，与聚合物成分进行混炼，另外也可在表面处理二氧化硅干燥之前，在所述有机溶剂(作为二氧化硅的分散液的甲醇、异丙醇、乙二醇、乙酸乙酯、甲基乙基酮、甲苯等)中使聚合物成分溶解而加以混合。

而且，相对于所述聚合物成分的总量111重量份，所述橡胶组合物中的所述表面处理二氧化硅(C)的含有比例优选为5重量份～111重量份的范围，更优选为11重量份～81重量份的范围，进而优选为15重量份～61重量份的范围。即，通过设为此种比例，可进一步满足对于长周期地震活动的衰减性的维持。

再者，在制备所述橡胶组合物时，也可分别加入所述通式(1)所示的硅烷偶合剂与二氧化硅，使其在橡胶组合物内反应而构成所述表面处理二氧化硅(C)。

另外，在所述橡胶组合物中并用所述表面处理二氧化硅(C)以外的二氧化硅(包含未进行表面处理的二氧化硅等)的情况下，相对于所述聚合物成分的总量111重量份，所述橡胶组合物中的包含所述表面处理二氧化硅(C)的所有二氧化硅的含有比例优选为5重量份～111重量份，更优选为5重量份～51重量份的范围，进而优选为11重量份～45重量份的范围。

再者，在所述橡胶组合物中，所述表面处理二氧化硅(C)偏向存在于苯乙烯系弹性体(A)，其结果，衰减性变得优异。

另外，所述橡胶组合物中视需要也可适宜调配二氧化硅以外的填料、液状聚合物、粘着赋予剂、增塑剂、抗老化剂等。

作为所述二氧化硅以外的填料，可列举碳酸钙、滑石、碳黑、碳纤维及碳纳米管等，这些可单独使用或者两种以上一并使用。

作为所述碳酸钙，就良好地保持刚性的温度依存性的同时进一步提高衰减特性的观点而言，特别优选为使用硬脂酸处理碳酸钙、松香酸处理碳酸钙、木质素处理碳酸钙、脂肪酸季铵盐处理碳酸钙等。

相对于所述橡胶组合物中的聚合物成分的总量111重量份，所述橡胶组合物中的碳酸钙或滑石的含有比例优选为5重量份～111重量份，更优选为11重量份～81重量份的范围。若为此种含有比例，则在良好地保持刚性的温度依存性的同时进一步提高衰减特性。

另外，相对于所述橡胶组合物中的聚合物成分的总量111重量份，其他填料(碳黑、碳纤维及碳纳米管等)的含有比例优选为1重量份～51重量份，更优选为2重量份～21重量份的范围。

另外，作为所述橡胶组合物中适宜调配的液状聚合物，例如可列举：液状异戊二烯橡胶(液状IR(isoprene rubber))、液状丁二烯橡胶(液状BR(butadiene rubber))、液状苯乙烯丁二烯橡胶(液状SBR(styrene butadiene rubber))、液状苯乙烯-异戊二烯橡胶(液状SI(styrene-isoprene))、液状苯乙烯-乙烯/丙烯橡胶(液状SEP(styrene ethylenepropylene))、液状异戊二烯-丁二烯橡胶(液状IR-BR(isoprene rubber-butadienerubber))等。这些可单独使用或者两种以上一并使用。

所述液状聚合物优选为玻璃化转变点(Tg)为-55℃以下者，特别优选为玻璃化转变点(Tg)为-61℃以下者。

再者，所述玻璃化转变点(Tg)是依据差示扫描量热(differential scanningcalorimetry，DSC)测定法(差示扫描量热测定法)而求出的值。

相对于所述橡胶组合物中的聚合物成分的总量111重量份，所述橡胶组合物中的液状聚合物的含有比例优选为5重量份～41重量份，更优选为11重量份～41重量份的范围。

所述橡胶组合物中适宜调配的粘着赋予剂是以提高衰减特性或接着性为目的而使用，例如适合使用氢化脂环族系烃树脂、香豆酮树脂、松香、松香酯、酮树脂、二环戊二烯树脂、马来酸树脂、环氧树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂等。这些可单独使用或者两种以上一并使用。

作为所述橡胶组合物中适宜调配的抗老化剂，例如可列举：芳香族仲胺系抗老化剂、特殊蜡系抗老化剂、胺-酮系抗老化剂、酚系抗老化剂、咪唑系抗老化剂等。这些可单独使用或者两种以上一并使用。

所述橡胶组合物例如可通过使用捏合机、行星式混合机、混合辊、双轴螺旋式搅拌机等将所述(A)成分～(C)成分、以及视需要的其他成分等加以混炼而获得。然后，将所述橡胶组合物加热至熔融温度以上使其熔融，使其流入模框内，放置冷却而成形为规定形状，由此可制造作为本发明的减震阻尼器的构成构件的粘弹性体。

所述粘弹性体为未硫化的粘弹性体，其剪切弹性系数在剪切应变率211％、频率1.5Hz、温度21℃的条件下优选为1.15N/mm²以上，更优选为1.2N/mm²～1.35N/mm²的范围，进而优选为1.23N/mm²～1.3N/mm²的范围。

再者，所述粘弹性体的剪切弹性系数例如是使用图5所示的装置，按如下方式进行测定。即，在实施了喷砂处理的两片金属配件22的规定部位(试样21的接着部位)涂布橡胶用双液接着剂后，在所述金属配件22间夹持所述粘弹性体形成用的橡胶组合物，并进行干燥。对其进行规定时间(例如，111℃下11分钟)的热压成形，从而制作试样21。然后，使所述装置沿箭头方向激振，基于图6所示的负荷-应变环曲线而进行动态剪切特性的评价。即，对于所述装置而言，使用激振机、输入信号振荡机、及输出信号处理机，在所述条件(剪切应变率：211％(相对于试样厚度为211％)、频率(f)：1.5Hz、测定温度：21℃)下赋予激振，根据对于所述激振时间的剪切应变值(δ)与负荷值(Qd)的分析，并按照下述式(α)来求出等效刚性(Ke)，并且按照下述式(β)来求出剪切弹性系数(Ge)。再者，下述式中，S表示试样的面积，D表示试样的厚度。

等效刚性：Ke(N/mm)＝Qd/δ···(α)

剪切弹性系数：Ge(N/mm²)＝Ke÷S/D···(β)

此处，图1表示本发明的减震阻尼器的一例。图中，1表示减震阻尼器，2表示粘弹性体，4与5表示金属板。而且，如图示般，粘弹性体2以被夹在两片金属板4、金属板5之间的状态进行接着。

图2是表示所述减震阻尼器的一例的剖面图(图1的A-A'剖面图)。图2中示出所述减震阻尼器中的粘弹性体2为单层结构者。

图3是表示所述减震阻尼器的另一例的剖面图(图1的A-A'剖面图)。图3中示出所述减震阻尼器中的粘弹性体2为双层结构者。

继而，图4表示所述减震阻尼器1的设置例(一例)。图中，1表示减震阻尼器，2表示粘弹性体，4与5表示金属板，6表示螺栓，7与8表示面板，11表示梁，11表示基座。如图示般，减震阻尼器1的金属板4、金属板5分别通过螺栓6而安装于面板7、面板8上。而且，为了实现梁11与基座11之间的减震，夹持于所述金属板4、金属板5之间的粘弹性体2发挥功能。

本发明的减震阻尼器并不特别限定于所述形状者，作为土木用、建筑用的减震阻尼器、家电用或电子设备用的减震阻尼器等，可发挥优异的功能。

其中，作为桥梁或大厦等大型建筑物中所使用的减震阻尼器、特别是作为高楼大厦用减震阻尼器，可发挥更优异的功能。

[实施例]

继而，与比较例一并来说明实施例。但是，本发明只要不超出其主旨，则并不限定于这些实施例。

首先，在实施例及比较例之前，准备了下述所示的材料。再者，下述所示的材料所示的各数值是基于所述测定方法而测定的值。

〔SIS〕

日本瑞翁(ZEON)公司制造，昆塔克(Quintac)3521(111℃下的穆尼粘度：23，苯乙烯-异戊二烯二嵌段成分量：78重量％，苯乙烯量：15重量％)

〔EPDM(i)〕

三井化学公司制造，三井EPT X-4111M(111℃下的穆尼粘度：8)

〔EPDM(ii)〕

三井化学公司制造，三井EPT 4145M(111℃下的穆尼粘度：45)

〔EPDM(iii)〕

三井化学公司制造，三井EPT 9191M(111℃下的穆尼粘度：81)

〔碳酸钙〕

利用硬脂酸进行了表面处理的碳酸钙(白石钙公司制造，白艳华CC)

〔滑石〕

日本滑石公司制造，MS-P

〔未处理二氧化硅〕

未进行表面处理的二氧化硅(东曹二氧化硅公司制造，尼普西路(Nipsil)VN3)

〔表面处理二氧化硅(i)〕

利用下述式(2)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理的二氧化硅(日本艾罗西尔(Aerosil)公司制造，艾罗西尔(Aerosil)RX211)

[化4]

〔表面处理二氧化硅(ii)〕

利用下述式(3)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理的二氧化硅(日本艾罗西尔(Aerosil)公司制造，艾罗西尔(Aerosil)R815)

[化5]

〔表面处理二氧化硅(iii)〕

利用下述式(4)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理的二氧化硅

[化6]

再者，所述表面处理二氧化硅(iii)是利用亨舍尔混合机搅拌二氧化硅(东曹二氧化硅公司制造，尼普西路(Nipsil)VN3)，并且缓慢添加所述式(4)所示的硅烷偶合剂(日本赢创(Evonik Japan)公司制造，戴娜西兰(Dynasylan)9116)，进行二氧化硅的表面处理后，利用151℃的烘箱使其干燥来制作。

〔碳黑〕

东海碳公司制造，西斯特(Seast)S

〔液状聚合物〕

可乐丽(Kuraray)公司制造，可乐普林(Kuraprene)LIR-311

〔实施例1～实施例11、比较例1～比较例5〕

将后述的表1、表2所示的各成分以所述表所示的比例进行调配，并利用捏合机将这些混炼，从而制备作为目标的橡胶组合物。

使用以所述方式获得的实施例及比较例的橡胶组合物，按照下述基准进行各特性的评价。将这些结果一并示于后述的表1、表2中。

[剪切弹性系数(Ge)、衰减常数(he)]

使用如图5所示的装置，进行橡胶组合物的动态剪切特性的评价。即，在实施了喷砂处理的两片金属配件22(大小141mm×81mm、厚度9mm)的规定部位(试样21的接着部位)涂布橡胶用双液接着剂后，在所述两片金属配件22之间夹持实施例或比较例的橡胶组合物，并进行干燥。将其在111℃下进行11分钟的热压成形，从而制作试样(大小71mm×81mm、厚度5mm)21。然后，使所述装置沿箭头方向激振，基于图6所示的负荷-应变环曲线而进行动态剪切特性的评价。即，对于所述装置而言，使用激振机(鹭宫制作所公司制造，动态伺服(DYNAMIC SERVO))、输入信号振荡机(横河电气公司制造，合成函数发生器(synthesizedfunction generator)FC321)、及输出信号处理机(小野测器(ONO SOKKI)公司制造，便携式FFT分析器CF-3211)，赋予假定大地震时的第二波的激振(剪切应变率：211％(相对于试样厚度为211％)、频率(f)：1.5Hz、测定温度：21℃)，根据相对于所述激振时间的剪切应变值(δ)与负荷值(Qd)的分析，并按照下述式(1)～式(4)来求出等效刚性(Ke)、等效衰减系数(Ce)，并且由所述值来求出剪切弹性系数(Ge)、衰减常数(he)。再者，下述式中，ω＝2πf、W＝Keδ²/2、△W表示负荷-应变环面积(吸收能量)，S表示试样的面积，D表示试样的厚度。

等效刚性：Ke(N/mm)＝Qd/δ···(1)

等效衰减系数：Ce(kN·s/m)＝△W/πωδ²···(2)

衰减常数：he＝△W/4πW···(3)

剪切弹性系数：Ge(N/mm²)＝Ke÷S/D···(4)

[温度依存性]

对于以所述方式制作的装置(参照图5)，依照所述测定方法来测定测定温度为11℃时的剪切弹性系数“Ge(11℃)”、与测定温度为31℃时的剪切弹性系数“Ge(31℃)”的值，计算“Ge(11℃)/Ge(31℃)”的值，并进行温度依存性的评价。即，所述计算值越接近1，则表示温度依存性越低(低温度依存性)。

[△W保持率]

对于以所述方式制作的装置(参照图5)，依照所述测定方法，使用激振机(鹭宫制作所公司制造，动态伺服(DYNAMIC SERVO))、输入信号振荡机(横河电气公司制造，合成函数发生器(synthesized function generator)FC321)、及输出信号处理机(小野测器(ONOSOKKI)公司制造，便携式FFT分析器CF-3211)，在频率(f)：1.5Hz、测定温度：21℃下激振21次。然后测定第2次激振时的吸收能量(△W₂)与第21次激振时的吸收能量(ΔW₂₁)，计算“ΔW₂₁/△W₂”的值，将所述值作为△W保持率(％)。

[综合评价]

根据所述测定结果，将剪切弹性系数(Ge)为1.23以上、衰减常数(he)为1.45以上、作为温度依存性的指标的“Ge(11℃)/Ge(31℃)”的值为1.5以下、△W保持率为65％以上的条件全部满足者评价为“○”。另外，将不符合所述“○”的评价，但剪切弹性系数(Ge)为1.15以上、衰减常数(he)为1.44以上、作为温度依存性的指标的“Ge(11℃)/Ge(31℃)”的值为1.51以下、△W保持率为61％以上的条件全部满足者评价为“△”。而且，将均不符合所述“○”及“△”中任一项者评价为“×”。

[表1]

(重量份)

[表2]

(重量份)

根据所述表1的结果，实施例的试样满足低温度依存性、高衰减特性，并且△W保持率也高，因此综合评价中获得良好的结果。

与此相对，根据所述表2的结果，比较例1～比较例5的试样在综合评价中未获得良好的结果。

即，在比较例1的试样中，与SIS并用的EPDM较SIS而为低粘度，因此结果为△W保持率差。在比较例2的试样中，与SIS并用的EPDM为高粘度，但由于EPDM的含量过多，故结果为△W保持率差。在比较例3的试样中，仅使用未处理的二氧化硅作为二氧化硅，衰减常数(he)脱离所要求的范围。在比较例4的试样中，作为表面处理二氧化硅而使用经三甲基硅烷基处理的二氧化硅，因此结果为△W保持率差。在比较例5的试样中，并未并用EPDM，衰减常数(he)脱离所要求的范围，并且结果为△W保持率稍差。

[产业上的可利用性]

本发明的减震阻尼器作为土木用、建筑用的减震阻尼器、家电用或电子设备用的减震阻尼器等，可发挥优异的功能。其中，作为桥梁或大厦等大型建筑物中所使用的减震阻尼器、特别是作为高楼大厦用减震阻尼器，可发挥更优异的功能。

另外，包括作为本发明的减震阻尼器的构成构件的粘弹性体的、建筑用的减震壁等减震装置或抗震装置、家电用或电子设备用的减震材料或冲击吸收材料、汽车用的减震材料或冲击吸收材料等也能够用作本发明的减震阻尼器。

Claims

1.一种减震阻尼器，其特征在于，将包含橡胶组合物的粘弹性体设为其构成构件，所述橡胶组合物含有：聚合物成分，以下述的(A)成分作为主成分且含有下述的(B)成分；以及下述的(C)成分，

(A)苯乙烯系弹性体；

(B)111℃下的穆尼粘度较所述(A)成分更高的乙烯-丙烯-二烯单体三元共聚物；

(C)利用下述通式(1)所示的硅烷偶合剂进行了表面处理的表面处理二氧化硅；

所述通式(1)中，R₁表示碳数6～21的烷基、末端为苯基的碳数6～21的烷基，R₂、R₃表示R₁的碳数以下的碳数的烷基、或者碳数1～3的烷氧基，X表示碳数1～3的烷氧基。

2.根据权利要求1所述的减震阻尼器，其中所述橡胶组合物中的(A)成分与(B)成分的混合比例以重量比计为(A)：(B)＝95：5～51：51的范围。

3.根据权利要求1或2所述的减震阻尼器，其中所述橡胶组合物中的所述表面处理二氧化硅(C)的含有比例相对于所述聚合物成分的总量111重量份而为5重量份～111重量份的范围。

4.根据权利要求1或2所述的减震阻尼器，其中所述橡胶组合物中的包含所述表面处理二氧化硅(C)的所有二氧化硅的含有比例相对于所述聚合物成分的总量111重量份而为5重量份～111重量份。

5.根据权利要求1或2所述的减震阻尼器，其中所述苯乙烯系弹性体(A)的111℃下的穆尼粘度为5～35。

6.根据权利要求1或2所述的减震阻尼器，其中所述乙烯-丙烯-二烯单体三元共聚物(B)的111℃下的穆尼粘度为31～111。

7.根据权利要求1或2所述的减震阻尼器，其中所述苯乙烯系弹性体(A)为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物。

8.根据权利要求1或2所述的减震阻尼器，其为用于高楼大厦的减震阻尼器。