JP2014074105A - 高減衰組成物および制震用ダンパ - Google Patents
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Abstract
【課題】粘着性が抑制されて生産性に優れる上、建築物の制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能や大きな切断時伸びを有し、しかも地震等によって大変形が繰り返された際の耐久性にも優れた高減衰部材を形成しうる、新規な高減衰組成物と、前記高減衰組成物からなる高減衰部材を備えた制震用ダンパを提供する。
【解決手段】ベースポリマとしてＳ−ＩＢジブロック共重合体とＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体とを併用するとともに充填剤として乾式シリカを配合した高減衰組成物、ならびに前記高減衰組成物からなる高減衰部材と鋼製部材とを組み合わせた制震用ダンパ。
【選択図】なし
【解決手段】ベースポリマとしてＳ−ＩＢジブロック共重合体とＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体とを併用するとともに充填剤として乾式シリカを配合した高減衰組成物、ならびに前記高減衰組成物からなる高減衰部材と鋼製部材とを組み合わせた制震用ダンパ。
【選択図】なし
Description
本発明は、振動エネルギーの伝達を緩和したり吸収したりする高減衰部材のもとになる高減衰組成物と、前記高減衰組成物からなる高減衰部材を備えた制震用ダンパに関するものである。
例えばビルや橋梁等の建築物、産業機械、航空機、自動車、鉄道車両、コンピュータやその周辺機器類、家庭用電気機器類、さらには自動車用タイヤ等の幅広い分野において、高減衰部材が用いられる。前記高減衰部材を用いることで、振動エネルギーの伝達を緩和したり吸収したりする、すなわち免震、制震、制振、防振等をすることができる。
前記高減衰部材は、種々のベースポリマを含む高減衰組成物によって形成される。
前記高減衰部材は、種々のベースポリマを含む高減衰組成物によって形成される。
例えば、スチレン等の芳香族ビニル系化合物を構成単量体とする重合体ブロック（Ｓ）と、イソブチレンを構成単量体とする重合体ブロック（ＩＢ）とのブロック共重合体（イソブチレン系ブロック共重合体）は、その構造から減衰性能に優れた高減衰部材を形成できることが期待されるため、前記高減衰組成物のベースポリマとしての実用化が検討されている。
特に重合体ブロック（Ｓ）と重合体ブロック（ＩＢ）とを１ブロックずつ繋いだ構造を有するＳ−ＩＢジブロック共重合体は、減衰性能に優れている。しかし、前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体を単独でベースポリマとして用いた場合には、高減衰組成物の成形加工性が低いという問題がある。
また、前記高減衰組成物を用いて形成した高減衰部材は、引張応力が加わった際に切断に至るまでの伸び量、すなわち切断時伸びが小さいため、特に地震等が発生した際に大きく変形することが求められる建築物の制震用ダンパ等としては適さないという問題もある。
また、前記高減衰組成物を用いて形成した高減衰部材は、引張応力が加わった際に切断に至るまでの伸び量、すなわち切断時伸びが小さいため、特に地震等が発生した際に大きく変形することが求められる建築物の制震用ダンパ等としては適さないという問題もある。
そこで、成形加工性に優れるとともに切断時伸びが大きい上、前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体との相溶性に優れた他のポリマを、前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体とともに、高減衰組成物のベースポリマとして併用することが検討されている（例えば特許文献１〜３等参照）。
前記他のポリマとしては、例えばＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体〔１つの重合体ブロック（ＩＢ）を２つの重合体ブロック（Ｓ）で挟んだ構造を有するもの〕等が挙げられる。
前記他のポリマとしては、例えばＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体〔１つの重合体ブロック（ＩＢ）を２つの重合体ブロック（Ｓ）で挟んだ構造を有するもの〕等が挙げられる。
かかるＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体は、Ｓ−ＩＢジブロック共重合体ほど減衰性能は高くないものの、前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体よりも成形加工性に優れるとともに切断時伸びが大きく、しかも同じ重合体ブロック（Ｓ）（ＩＢ）によって構成されることから、Ｓ−ＩＢジブロック共重合体との相溶性にも優れている。
したがって、前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体とＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体との併用系では、両者の配合割合を調整することで、高減衰組成物の成形加工性や、高減衰部材の減衰性能、切断時伸び等のバランスをとることが可能である。
したがって、前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体とＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体との併用系では、両者の配合割合を調整することで、高減衰組成物の成形加工性や、高減衰部材の減衰性能、切断時伸び等のバランスをとることが可能である。
ところが、前記２種のブロック共重合体を単に併用しただけでは粘着性が強すぎるため、例えば混練後の高減衰組成物を混練機から取り出すのに要する時間が長くかかり、当該高減衰組成物の、ひいては高減衰部材の生産性が低くなるといった問題がある。
前記併用系に、さらに充填剤を配合すると、粘着性を抑制して高減衰組成物の生産性を向上できる。充填剤としては、炭酸カルシウムが一般的に用いられる。
前記併用系に、さらに充填剤を配合すると、粘着性を抑制して高減衰組成物の生産性を向上できる。充填剤としては、炭酸カルシウムが一般的に用いられる。
しかし炭酸カルシウムを配合した場合には、配合しない場合に比べて減衰性能の低下が大きく、高減衰部材に、建築物の制震用ダンパ等として十分に使用しうるだけの高い減衰性能を付与できないという問題を生じる。
炭酸カルシウムに代えて、充填剤としてこれも一般的に用いられる、例えば沈殿法、ゲル法、ゾルゲル法等によって製造される湿式シリカを配合すると、高減衰組成物の粘着性を抑制しながら、高減衰部材の減衰性能の低下をある程度は抑制できる。
炭酸カルシウムに代えて、充填剤としてこれも一般的に用いられる、例えば沈殿法、ゲル法、ゾルゲル法等によって製造される湿式シリカを配合すると、高減衰組成物の粘着性を抑制しながら、高減衰部材の減衰性能の低下をある程度は抑制できる。
しかし、湿式シリカを配合した場合には、依然として高減衰部材の減衰性能の低下が見られる上、前記高減衰部材の切断時伸びが、前記制震用ダンパ等として使用するには十分でないレベルまで大きく低下したり、地震等によって大変形が繰り返された際の、高減衰部材の耐久性の低下が大きかったりするといった新たな問題も生じる。
本発明の目的は、ベースポリマとしてＳ−ＩＢジブロック共重合体とＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体とを併用してなり、なおかつ粘着性が抑制されて生産性に優れる上、建築物の制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能や大きな切断時伸びを有し、しかも地震等によって大変形が繰り返された際の耐久性にも優れた高減衰部材を形成しうる、新規な高減衰組成物と、前記高減衰組成物からなる高減衰部材を備えた制震用ダンパを提供することにある。
本発明の目的は、ベースポリマとしてＳ−ＩＢジブロック共重合体とＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体とを併用してなり、なおかつ粘着性が抑制されて生産性に優れる上、建築物の制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能や大きな切断時伸びを有し、しかも地震等によって大変形が繰り返された際の耐久性にも優れた高減衰部材を形成しうる、新規な高減衰組成物と、前記高減衰組成物からなる高減衰部材を備えた制震用ダンパを提供することにある。
本発明は、ベースポリマとして、
(1) 芳香族ビニル系化合物を構成単位とする重合体ブロック（Ｓ）と、イソブチレンを構成単位とする重合体ブロック（ＩＢ）とのＳ−ＩＢジブロック共重合体、および
(2) 前記重合体ブロック（Ｓ）と（ＩＢ）とのＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体、
の２種のブロック共重合体を併用するとともに、
乾式シリカを配合してなることを特徴とする高減衰組成物である。
(1) 芳香族ビニル系化合物を構成単位とする重合体ブロック（Ｓ）と、イソブチレンを構成単位とする重合体ブロック（ＩＢ）とのＳ−ＩＢジブロック共重合体、および
(2) 前記重合体ブロック（Ｓ）と（ＩＢ）とのＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体、
の２種のブロック共重合体を併用するとともに、
乾式シリカを配合してなることを特徴とする高減衰組成物である。
充填剤として従来の湿式シリカを用いた場合に前記の問題を生じるのは、前記湿式シリカが多数の細孔を有し、粒子径あたりの比表面積が大きく、前記２種のブロック共重合体に対する分散性が悪いためである。
すなわち湿式シリカは、その全量を高減衰組成物中、ひいては高減衰部材中に均等に分散させるのが難しく、分布に偏りを生じやすい。そして高減衰部材中に、湿式シリカが殆ど含まれない領域や、逆に過剰に含まれる領域等を生じて、硬さや伸びやすさ、あるいは強度等の、エラストマとしての特性がこれらの領域ごとにばらつく結果、高減衰部材の全体として見た場合に、これらの特性が大きく低下する。
すなわち湿式シリカは、その全量を高減衰組成物中、ひいては高減衰部材中に均等に分散させるのが難しく、分布に偏りを生じやすい。そして高減衰部材中に、湿式シリカが殆ど含まれない領域や、逆に過剰に含まれる領域等を生じて、硬さや伸びやすさ、あるいは強度等の、エラストマとしての特性がこれらの領域ごとにばらつく結果、高減衰部材の全体として見た場合に、これらの特性が大きく低下する。
その結果、高減衰部材に、建築物の制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能や大きな切断時伸びを付与できなくなる。また、地震等によって大変形が繰り返された際の耐久性も低下してしまう。
これに対し乾式シリカは、湿式シリカと同様に、高減衰組成物の粘着性を抑制しつつ、高減衰部材の減衰性能の低下を抑制する効果を有する上、前記湿式シリカに比べて粒子径あたりの比表面積が小さく、前記２種のブロック共重合体に対する分散性が良好であるため、高減衰組成物中、そして高減衰部材中に、できるだけ分布の偏りを生じることなく、均等に分散させることができる。
これに対し乾式シリカは、湿式シリカと同様に、高減衰組成物の粘着性を抑制しつつ、高減衰部材の減衰性能の低下を抑制する効果を有する上、前記湿式シリカに比べて粒子径あたりの比表面積が小さく、前記２種のブロック共重合体に対する分散性が良好であるため、高減衰組成物中、そして高減衰部材中に、できるだけ分布の偏りを生じることなく、均等に分散させることができる。
そのため高減衰部材の全体で、前述したエラストマとしての各特性を均等化して、ばらつきによるその低下を極力抑制することができる。
したがって、充填剤として乾式シリカを配合することで、粘着性を抑制して高減衰組成物の生産性を向上しながら、なおかつ高減衰部材に、従来の湿式シリカを配合する場合と比べて、前記制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能や大きな切断時伸びを付与することができる。また地震等によって大変形が繰り返された際の耐久性を向上することもできる。
したがって、充填剤として乾式シリカを配合することで、粘着性を抑制して高減衰組成物の生産性を向上しながら、なおかつ高減衰部材に、従来の湿式シリカを配合する場合と比べて、前記制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能や大きな切断時伸びを付与することができる。また地震等によって大変形が繰り返された際の耐久性を向上することもできる。
前記Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体は、重量平均分子量Ｍｗが５０，０００以上であるのが好ましく、１，０００，０００以下であるのが好ましい。
重量平均分子量Ｍｗが前記範囲未満では、高減衰部材の切断時伸びが小さくなって、例えば制震用ダンパ等としての使用に適さなくなるおそれがある。また前記範囲を超える場合には、高減衰組成物の成形加工性が低下するおそれがある。
重量平均分子量Ｍｗが前記範囲未満では、高減衰部材の切断時伸びが小さくなって、例えば制震用ダンパ等としての使用に適さなくなるおそれがある。また前記範囲を超える場合には、高減衰組成物の成形加工性が低下するおそれがある。
これに対し、重量平均分子量Ｍｗが前記範囲内のＳ―ＩＢ―Ｓトリブロック共重合体を選択的に用いることで、高減衰組成物の良好な成形加工性を維持しながら、高減衰部材に、制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの大きな切断時伸びを付与することができる。
前記乾式シリカは、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇ以上であるのが好ましい。
前記乾式シリカは、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇ以上であるのが好ましい。
ＢＥＴ比表面積が前記範囲未満ある乾式シリカでは、先に説明した高減衰部材の減衰性能の低下を抑制する効果が十分に得られないおそれがある。
これに対し、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇ以下である乾式シリカを選択的に用いることで、高減衰性能の減衰性能の低下を、より効果的に抑制することができる。
前記乾式シリカの配合割合は、前記２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１５質量部以上であるのが好ましく、６０質量部以下、特に５０質量部以下であるのが好ましい。
これに対し、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇ以下である乾式シリカを選択的に用いることで、高減衰性能の減衰性能の低下を、より効果的に抑制することができる。
前記乾式シリカの配合割合は、前記２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１５質量部以上であるのが好ましく、６０質量部以下、特に５０質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、高減衰組成物の粘着性を抑制する効果は得られるものの、高減衰部材の減衰性能の低下を抑制する効果が十分に得られず、例えば制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能を維持できないおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、過剰の乾式シリカが高減衰組成物中に均等に分散されず、その分布に偏りを生じて、高減衰部材に制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの大きな切断時伸びを付与できなくなったり、地震等によって大変形が繰り返された際の耐久性が低下したりするおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、過剰の乾式シリカが高減衰組成物中に均等に分散されず、その分布に偏りを生じて、高減衰部材に制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの大きな切断時伸びを付与できなくなったり、地震等によって大変形が繰り返された際の耐久性が低下したりするおそれがある。
これに対し、乾式シリカの配合割合を前記範囲内とすることで、高減衰部材に、制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能や大きな切断時伸び、あるいは地震等によって大変形が繰り返された際の高い耐久性を付与することができる。
本発明の高減衰組成物には、さらに高減衰部材の減衰性能を高めるために、粘着付与剤を配合してもよく、その配合割合は、前記２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１０質量部以上であるのが好ましく、５０質量部以下、特に３０質量部以下であるのが好ましい。
本発明の高減衰組成物には、さらに高減衰部材の減衰性能を高めるために、粘着付与剤を配合してもよく、その配合割合は、前記２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１０質量部以上であるのが好ましく、５０質量部以下、特に３０質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、前記高減衰部材の減衰性能を高める効果が十分に得られないおそれがある。
また前記範囲を超える場合には、前記減衰性能が温度によって変化する、いわゆる温度依存性が大きくなって、広い温度範囲で安定した減衰性能を維持できなくなるおそれがある。
また前記範囲を超える場合には、前記減衰性能が温度によって変化する、いわゆる温度依存性が大きくなって、広い温度範囲で安定した減衰性能を維持できなくなるおそれがある。
これに対し、粘着付与剤の配合割合を前記範囲内とすることで、減衰性能の温度依存性が大きくなるのを抑制しながら、高減衰部材の減衰性能をさらに向上することができる。
本発明は、前記本発明の高減衰組成物からなる高減衰部材と、鋼製部材とからなることを特徴とする制震用ダンパである。
かかる制震用ダンパは、前記のように高減衰部材が減衰性能に優れるため、小型化したり、１つの建築物に組み込む数を減らしたりできる上、地震の発生によって繰り返し大変形が加えられても減衰性能が大きく低下しないため、当該地震やその後に発生する余震のエネルギーが建築物に伝わるのを確実に防止することができる。
本発明は、前記本発明の高減衰組成物からなる高減衰部材と、鋼製部材とからなることを特徴とする制震用ダンパである。
かかる制震用ダンパは、前記のように高減衰部材が減衰性能に優れるため、小型化したり、１つの建築物に組み込む数を減らしたりできる上、地震の発生によって繰り返し大変形が加えられても減衰性能が大きく低下しないため、当該地震やその後に発生する余震のエネルギーが建築物に伝わるのを確実に防止することができる。
本発明によれば、ベースポリマとして前記２種のブロック共重合体を併用してなり、なおかつ粘着性が抑制されて生産性に優れる上、建築物の制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能や大きな切断時伸びを有し、しかも地震等によって大変形が繰り返された際の耐久性にも優れた高減衰部材を形成しうる、新規な高減衰組成物と、前記高減衰組成物からなる高減衰部材を備えた制震用ダンパを提供することができる。
《高減衰組成物》
本発明は、ベースポリマとして、
(1) 芳香族ビニル系化合物を構成単位とする重合体ブロック（Ｓ）と、イソブチレンを構成単位とする重合体ブロック（ＩＢ）とのＳ−ＩＢジブロック共重合体、および
(2) 前記重合体ブロック（Ｓ）と（ＩＢ）とのＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体、
の２種のブロック共重合体を併用するとともに、
乾式シリカを配合してなることを特徴とする高減衰組成物である。
本発明は、ベースポリマとして、
(1) 芳香族ビニル系化合物を構成単位とする重合体ブロック（Ｓ）と、イソブチレンを構成単位とする重合体ブロック（ＩＢ）とのＳ−ＩＢジブロック共重合体、および
(2) 前記重合体ブロック（Ｓ）と（ＩＢ）とのＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体、
の２種のブロック共重合体を併用するとともに、
乾式シリカを配合してなることを特徴とする高減衰組成物である。
〈ベースポリマ〉
ベースポリマとしては、前記のように(1) Ｓ−ＩＢジブロック共重合体、および(2) Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体の２種のブロック共重合体を併用する。
前記両ブロック共重合体において、重合体ブロック（Ｓ）のもとになる芳香族ビニル系化合物としては、例えばスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、２，６−ジメチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、α−メチル−ｏ−メチルスチレン、α−メチル−ｍ−メチルスチレン、α−メチル−ｐ−メチルスチレン、β−メチル−ｏ−メチルスチレン、β−メチル−ｍ−メチルスチレン、β−メチル−ｐ−メチルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、α−メチル−２，６−ジメチルスチレン、α−メチル−２，４−ジメチルスチレン、β−メチル−２，６−ジメチルスチレン、β−メチル−２，４−ジメチルスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｍ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、２，６−ジクロロスチレン、２，４−ジクロロスチレン、α−クロロ−ｏ−クロロスチレン、α−クロロ−ｍ−クロロスチレン、α−クロロ−ｐ−クロロスチレン、β−クロロ−ｏ−クロロスチレン、β−クロロ−ｍ−クロロスチレン、β−クロロ−ｐ−クロロスチレン、２，４，６−トリクロロスチレン、α−クロロ−２，６−ジクロロスチレン、α−クロロ−２，４−ジクロロスチレン、β−クロロ−２，６−ジクロロスチレン、β−クロロ−２，４−ジクロロスチレン、ｏ−ｔ−ブチルスチレン、ｍ−ｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、ｏ−メトキシスチレン、ｍ−メトキシスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−クロロメチルスチレン、ｍ−クロロメチルスチレン、ｐ−クロロメチルスチレン、ｏ−ブロモメチルスチレン、ｍ−ブロモメチルスチレン、ｐ−ブロモメチルスチレン、シリル基で置換されたスチレン誘導体、インデン、およびビニルナフタレン等の１種または２種以上が挙げられる。特にスチレンが好ましい。
ベースポリマとしては、前記のように(1) Ｓ−ＩＢジブロック共重合体、および(2) Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体の２種のブロック共重合体を併用する。
前記両ブロック共重合体において、重合体ブロック（Ｓ）のもとになる芳香族ビニル系化合物としては、例えばスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、２，６−ジメチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、α−メチル−ｏ−メチルスチレン、α−メチル−ｍ−メチルスチレン、α−メチル−ｐ−メチルスチレン、β−メチル−ｏ−メチルスチレン、β−メチル−ｍ−メチルスチレン、β−メチル−ｐ−メチルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、α−メチル−２，６−ジメチルスチレン、α−メチル−２，４−ジメチルスチレン、β−メチル−２，６−ジメチルスチレン、β−メチル−２，４−ジメチルスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｍ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、２，６−ジクロロスチレン、２，４−ジクロロスチレン、α−クロロ−ｏ−クロロスチレン、α−クロロ−ｍ−クロロスチレン、α−クロロ−ｐ−クロロスチレン、β−クロロ−ｏ−クロロスチレン、β−クロロ−ｍ−クロロスチレン、β−クロロ−ｐ−クロロスチレン、２，４，６−トリクロロスチレン、α−クロロ−２，６−ジクロロスチレン、α−クロロ−２，４−ジクロロスチレン、β−クロロ−２，６−ジクロロスチレン、β−クロロ−２，４−ジクロロスチレン、ｏ−ｔ−ブチルスチレン、ｍ−ｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、ｏ−メトキシスチレン、ｍ−メトキシスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−クロロメチルスチレン、ｍ−クロロメチルスチレン、ｐ−クロロメチルスチレン、ｏ−ブロモメチルスチレン、ｍ−ブロモメチルスチレン、ｐ−ブロモメチルスチレン、シリル基で置換されたスチレン誘導体、インデン、およびビニルナフタレン等の１種または２種以上が挙げられる。特にスチレンが好ましい。
重合体ブロック（Ｓ）は、前記芳香族ビニル系化合物以外の他の単量体を含んでいてもよいし、前記他の単量体を含んでいなくてもよい。
かかる他の単量体としては、例えばイソブチレン、脂肪族オレフィン類、ジエン類、ビニルエーテル類、β−ピネン等の１種または２種以上が挙げられる。
重合体ブロック（Ｓ）が他の単量体を含む場合、前記重合体ブロック（Ｓ）を構成する全ての単量体の総量中に占める芳香族ビニル系化合物の割合は６０質量％以上、特に８０質量％以上であるのが好ましい。
かかる他の単量体としては、例えばイソブチレン、脂肪族オレフィン類、ジエン類、ビニルエーテル類、β−ピネン等の１種または２種以上が挙げられる。
重合体ブロック（Ｓ）が他の単量体を含む場合、前記重合体ブロック（Ｓ）を構成する全ての単量体の総量中に占める芳香族ビニル系化合物の割合は６０質量％以上、特に８０質量％以上であるのが好ましい。
また重合体ブロック（ＩＢ）は、イソブチレン以外の他の単量体を含んでいてもよいし、前記他の単量体を含んでいなくてもよい。
かかる他の単量体としては、例えば前記芳香族ビニル系化合物、脂肪族オレフィン類、ジエン類、ビニルエーテル類、β−ピネン等の１種または２種以上が挙げられる。
重合体ブロック（ＩＢ）が他の単量体を含む場合、前記重合体ブロック（ＩＢ）を構成する全ての単量体の総量中に占めるイソブチレンの割合は６０質量％以上、特に８０質量％以上であるのが好ましい。
かかる他の単量体としては、例えば前記芳香族ビニル系化合物、脂肪族オレフィン類、ジエン類、ビニルエーテル類、β−ピネン等の１種または２種以上が挙げられる。
重合体ブロック（ＩＢ）が他の単量体を含む場合、前記重合体ブロック（ＩＢ）を構成する全ての単量体の総量中に占めるイソブチレンの割合は６０質量％以上、特に８０質量％以上であるのが好ましい。
脂肪族オレフィン類としては、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、ペンテン、ヘキセン、シクロヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、ビニルシクロヘキサン、オクテン、およびノルボルネン等の１種または２種以上が挙げられる。
ジエン類としては、例えばブタジエン、イソプレン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、ジビニルベンゼン、およびエチリデンノルボルネン等の１種または２種以上が挙げられる。
ジエン類としては、例えばブタジエン、イソプレン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、ジビニルベンゼン、およびエチリデンノルボルネン等の１種または２種以上が挙げられる。
ビニルエーテル類としては、例えばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、ｓｅｃ−ブチルビニルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、メチルプロペニルエーテル、およびエチルプロペニルエーテル等の１種または２種以上が挙げられる。
（Ｓ−ＩＢジブロック共重合体）
Ｓ−ＩＢジブロック共重合体は、前記重合体ブロック（Ｓ）と、重合体ブロック（ＩＢ）とを１ブロックずつ繋いだ構造を有している。
前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体における、両重合体ブロック（Ｓ）（ＩＢ）の共重合比率は、前記両重合体ブロック（Ｓ）（ＩＢ）の総量中に占める重合体ブロック（Ｓ）の割合で表して２質量％以上、中でも５質量％以上、特に１５質量％以上であるのが好ましく、８０質量％以下、中でも６０質量％以下、特に４０質量％以下であるのが好ましい。
Ｓ−ＩＢジブロック共重合体は、前記重合体ブロック（Ｓ）と、重合体ブロック（ＩＢ）とを１ブロックずつ繋いだ構造を有している。
前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体における、両重合体ブロック（Ｓ）（ＩＢ）の共重合比率は、前記両重合体ブロック（Ｓ）（ＩＢ）の総量中に占める重合体ブロック（Ｓ）の割合で表して２質量％以上、中でも５質量％以上、特に１５質量％以上であるのが好ましく、８０質量％以下、中でも６０質量％以下、特に４０質量％以下であるのが好ましい。
重合体ブロック（Ｓ）の割合を前記範囲内とすることで両重合体ブロック（Ｓ）（ＩＢ）の鎖長のバランスを取って、Ｓ−ＩＢジブロック共重合体としての、高減衰部材に良好な減衰性能を付与する効果を良好に発現させることができる。
前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体は、例えば前記特許文献１、２に記載の合成方法等によって製造することができる。
前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体は、例えば前記特許文献１、２に記載の合成方法等によって製造することができる。
前記Ｓ−ＩＢジブロック共重合体としては、これに限定されないが、例えば(株)カネカ製の、スチレン−イソブチレンブロック共重合体であるＳＩＢＳＴＡＲ（登録商標）０４２Ｄ等が挙げられる。
（Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体）
Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体は、１つの重合体ブロック（ＩＢ）を２つの重合体ブロック（Ｓ）で挟んだ構造を有している。
（Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体）
Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体は、１つの重合体ブロック（ＩＢ）を２つの重合体ブロック（Ｓ）で挟んだ構造を有している。
前記Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体における、両重合体ブロック（Ｓ）（ＩＢ）の共重合比率は、前記両重合体ブロック（Ｓ）（ＩＢ）の総量中に占める重合体ブロック（Ｓ）の割合で表して２質量％以上、中でも５質量％以上、特に１５質量％以上であるのが好ましく、８０質量％以下、中でも６０質量％以下、特に４０質量％以下であるのが好ましい。
重合体ブロック（Ｓ）の割合を前記範囲内とすることで両重合体ブロック（Ｓ）（ＩＢ）の鎖長のバランスを取って、Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体としての、高減衰組成物に良好な成形加工性を付与するとともに、高減衰部材の断時伸びを大きくする効果を、いずれも良好に発揮させることができる。またＳ−ＩＢジブロック共重合体に対する良好な相溶性を付与することもできる。
Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体の分子量は、重量平均分子量Ｍｗで表して５０，０００以上であるのが好ましく、１，０００，０００以下であるのが好ましい。
重量平均分子量Ｍｗが前記範囲未満では、高減衰部材の切断時伸びが小さくなって、例えば制震用ダンパ等としての使用に適さなくなるおそれがある。また前記範囲を超える場合には、高減衰組成物の成形加工性が低下するおそれがある。
重量平均分子量Ｍｗが前記範囲未満では、高減衰部材の切断時伸びが小さくなって、例えば制震用ダンパ等としての使用に適さなくなるおそれがある。また前記範囲を超える場合には、高減衰組成物の成形加工性が低下するおそれがある。
これに対し、重量平均分子量Ｍｗが前記範囲内のＳ―ＩＢ―Ｓトリブロック共重合体を選択的に用いることで、高減衰組成物の良好な成形加工性を維持しながら、高減衰部材に、制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの大きな切断時伸びを付与することができる。
前記Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体は、例えば前記特許文献１、２に記載の合成方法等によって製造することができる。
前記Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体は、例えば前記特許文献１、２に記載の合成方法等によって製造することができる。
前記Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体としては、これに限定されないが、例えば(株)カネカ製の、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体であるＳＩＢＳＴＡＲ（登録商標）０６２Ｔ、０７２Ｔ、１０２Ｔ等の１種または２種以上が挙げられる。
（配合割合）
前記２種のブロック共重合体の配合割合は、当該２種のブロック共重合体の総量中に占めるＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体の割合で表して１０質量％以上、特に１５質量％以上であるのが好ましく、９０質量％以下、特に８５質量％以下であるのが好ましい。
（配合割合）
前記２種のブロック共重合体の配合割合は、当該２種のブロック共重合体の総量中に占めるＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体の割合で表して１０質量％以上、特に１５質量％以上であるのが好ましく、９０質量％以下、特に８５質量％以下であるのが好ましい。
前記範囲よりＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体が少ない場合には、高減衰組成物に良好な成形加工性を付与する効果や、高減衰部材の切断時伸びを大きくする効果が十分に得られないおそれがある。
一方、前記範囲よりＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体が多い場合には、相対的にＳ−ＩＢジブロック共重合体が少なくなって、高減衰部材の減衰性能が低下するおそれがある。
一方、前記範囲よりＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体が多い場合には、相対的にＳ−ＩＢジブロック共重合体が少なくなって、高減衰部材の減衰性能が低下するおそれがある。
これに対し、Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体の配合割合を前記範囲内に規定することにより、高減衰組成物の良好な成形加工性や、高減衰部材の良好な減衰性能を維持しながら、前記高減衰部材の切断時伸びを大きくすることができる。
〈乾式シリカ〉
乾式シリカとしては、例えば四塩化珪素等の珪素塩化物を、酸素・水素炎等の中で気相反応させて製造される燃焼法シリカ、いわゆるフュームドシリカや、あるいは金属シリコン製造時の副生成物としてのシリカヒューム等の１種または２種以上が挙げられる。
〈乾式シリカ〉
乾式シリカとしては、例えば四塩化珪素等の珪素塩化物を、酸素・水素炎等の中で気相反応させて製造される燃焼法シリカ、いわゆるフュームドシリカや、あるいは金属シリコン製造時の副生成物としてのシリカヒューム等の１種または２種以上が挙げられる。
前記乾式シリカは、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇ以上であるのが好ましい。
ＢＥＴ比表面積が前記範囲未満ある乾式シリカでは、先に説明した高減衰部材の減衰性能の低下を抑制する効果が十分に得られないおそれがある。
これに対し、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇ以下である乾式シリカを選択的に用いることで、高減衰性能の減衰性能の低下を、より効果的に抑制することができる。
ＢＥＴ比表面積が前記範囲未満ある乾式シリカでは、先に説明した高減衰部材の減衰性能の低下を抑制する効果が十分に得られないおそれがある。
これに対し、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇ以下である乾式シリカを選択的に用いることで、高減衰性能の減衰性能の低下を、より効果的に抑制することができる。
なおＢＥＴ比表面積の上限は特に限定されず、乾式シリカの比表面積の一般的な上限値である５００ｍ2／ｇ程度のものまで使用することができる。
前記乾式シリカとしては、例えば日本アエロジル(株)製のアエロジル（登録商標）９０〔ＢＥＴ比表面積：９０±１５ｍ2／ｇ〕、１３０〔ＢＥＴ比表面積：１３０±１５ｍ2／ｇ〕、１５０〔ＢＥＴ比表面積：１５０±１５ｍ2／ｇ〕、２００〔ＢＥＴ比表面積：２００±２５ｍ2／ｇ〕、２５５〔ＢＥＴ比表面積：２５５±２５ｍ2／ｇ〕、３００〔ＢＥＴ比表面積：３００±３０ｍ2／ｇ〕、３８０〔ＢＥＴ比表面積：３８０±３０ｍ2／ｇ〕等の親水性フュームドシリカや、前記親水性フュームドシリカをトリメチルシリル基等で表面処理して疎水化した疎水性フュームドシリカ、例えばアエロジルＲＸ２００〔ＢＥＴ比表面積：１４０±２５ｍ2／ｇ〕、ＲＸ３００〔ＢＥＴ比表面積：２１０±２０ｍ2／ｇ〕等の１種または２種以上が挙げられる。
前記乾式シリカとしては、例えば日本アエロジル(株)製のアエロジル（登録商標）９０〔ＢＥＴ比表面積：９０±１５ｍ2／ｇ〕、１３０〔ＢＥＴ比表面積：１３０±１５ｍ2／ｇ〕、１５０〔ＢＥＴ比表面積：１５０±１５ｍ2／ｇ〕、２００〔ＢＥＴ比表面積：２００±２５ｍ2／ｇ〕、２５５〔ＢＥＴ比表面積：２５５±２５ｍ2／ｇ〕、３００〔ＢＥＴ比表面積：３００±３０ｍ2／ｇ〕、３８０〔ＢＥＴ比表面積：３８０±３０ｍ2／ｇ〕等の親水性フュームドシリカや、前記親水性フュームドシリカをトリメチルシリル基等で表面処理して疎水化した疎水性フュームドシリカ、例えばアエロジルＲＸ２００〔ＢＥＴ比表面積：１４０±２５ｍ2／ｇ〕、ＲＸ３００〔ＢＥＴ比表面積：２１０±２０ｍ2／ｇ〕等の１種または２種以上が挙げられる。
乾式シリカの配合割合は、２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１５質量部以上であるのが好ましく、６０質量部以下、特に５０質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、高減衰組成物の粘着性を抑制する効果は得られるものの、高減衰部材の減衰性能の低下を抑制する効果が十分に得られず、例えば制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能を維持できないおそれがある。
配合割合が前記範囲未満では、高減衰組成物の粘着性を抑制する効果は得られるものの、高減衰部材の減衰性能の低下を抑制する効果が十分に得られず、例えば制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能を維持できないおそれがある。
一方、前記範囲を超える場合には、過剰の乾式シリカが高減衰組成物中に均等に分散されず、その分布に偏りを生じて、高減衰部材に制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの大きな切断時伸びを付与できなくなったり、地震等によって大変形が繰り返された際の耐久性が低下したりするおそれがある。
これに対し、乾式シリカの配合割合を前記範囲内とすることで、高減衰部材に、制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能や大きな切断時伸び、あるいは地震等によって大変形が繰り返された際の高い耐久性を付与することができる。
これに対し、乾式シリカの配合割合を前記範囲内とすることで、高減衰部材に、制震用ダンパ等として十分に使用できるだけの高い減衰性能や大きな切断時伸び、あるいは地震等によって大変形が繰り返された際の高い耐久性を付与することができる。
〈粘着付与剤〉
粘着付与剤としては、例えば石油樹脂、水素化石油樹脂、ロジン誘導体等の１種または２種以上が挙げられる。特に、軟化点が１２５℃未満の水素化石油樹脂が好ましい。前記の軟化点を有する水素化石油樹脂は、ベースポリマとしての２種のブロック共重合体に対する分散性に優れており、前記ベースポリマ中に、できるだけ小さい分散粒径で分散させることができる。具体的には、平均粒径が２０μｍ以下の微細な状態で分散させることができるため、高減衰部材の減衰性能を向上する効果に優れている。
粘着付与剤としては、例えば石油樹脂、水素化石油樹脂、ロジン誘導体等の１種または２種以上が挙げられる。特に、軟化点が１２５℃未満の水素化石油樹脂が好ましい。前記の軟化点を有する水素化石油樹脂は、ベースポリマとしての２種のブロック共重合体に対する分散性に優れており、前記ベースポリマ中に、できるだけ小さい分散粒径で分散させることができる。具体的には、平均粒径が２０μｍ以下の微細な状態で分散させることができるため、高減衰部材の減衰性能を向上する効果に優れている。
なお軟化点は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ２２０７−１９９６「石油アスファルト」所載の軟化点測定方法（環球法）によって測定した値でもって表すこととする。
また平均粒径は、顕微ＦＴＩＲイメージング装置を用いて、内部標準ピーク（トータルＣＨ2、１４５０ｃｍ-1）に対するポリマ成分のピーク（イソブチレン、１２３０ｃｍ-1）の相対強度を描写し、ポリマ成分に由来する強度が弱い部分のドメインの大きさの平均値でもって表すこととする。
また平均粒径は、顕微ＦＴＩＲイメージング装置を用いて、内部標準ピーク（トータルＣＨ2、１４５０ｃｍ-1）に対するポリマ成分のピーク（イソブチレン、１２３０ｃｍ-1）の相対強度を描写し、ポリマ成分に由来する強度が弱い部分のドメインの大きさの平均値でもって表すこととする。
前記水素化石油樹脂としては、いずれも荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）シリーズのうちＰ−９０（軟化点：９０±５℃）、Ｐ−１００（軟化点：１００±５℃）、およびＰ−１１５（軟化点１１５±５℃）等の１種または２種以上が挙げられる。
粘着付与剤の配合割合は、２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１０質量部以上であるのが好ましく、５０質量部以下、特に３０質量部以下であるのが好ましい。
粘着付与剤の配合割合は、２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１０質量部以上であるのが好ましく、５０質量部以下、特に３０質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、前記高減衰部材の減衰性能を高める効果が十分に得られないおそれがある。
また前記範囲を超える場合には、前記減衰性能が温度によって変化する、いわゆる温度依存性が大きくなって、広い温度範囲で安定した減衰性能を維持できなくなるおそれがある。
また前記範囲を超える場合には、前記減衰性能が温度によって変化する、いわゆる温度依存性が大きくなって、広い温度範囲で安定した減衰性能を維持できなくなるおそれがある。
これに対し、粘着付与剤の配合割合を前記範囲内とすることで、減衰性能の温度依存性が大きくなるのを抑制しながら、高減衰部材の減衰性能をさらに向上することができる。
〈その他の成分〉
高減衰組成物は、さらに可塑剤を含んでもよい。前記可塑剤としては、例えばミネラルオイルなどの鉱物油、液状ポリイソブチレンなどの低分子量ポリマなどが挙げられる。
〈その他の成分〉
高減衰組成物は、さらに可塑剤を含んでもよい。前記可塑剤としては、例えばミネラルオイルなどの鉱物油、液状ポリイソブチレンなどの低分子量ポリマなどが挙げられる。
可塑剤の配合割合は、高減衰部材のもとになる高減衰組成物の成形品の表面にブリードして、前記成形品を金属部材等と接合して高減衰部材を形成する際の妨げとならない範囲で適宜選択でき、前記２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、中でも１０質量部以上、特に１５質量部以上であるのが好ましく、８０質量部以下、中でも６０質量部以下、特に５０質量部以下であるのが好ましい。
〈粘着性評価〉
高減衰組成物の粘着性は、下記の方法によって評価することとする。
すなわち、前記の各成分を、容積：０．５Ｌの密閉式混練機に、充てん率：７０％となるように投入して混練して高減衰組成物を作製したのち、得られた高減衰組成物のほぼ全量を、取り出し作業開始から１０分間以内に取り出すことができた場合を粘着性なし、粘着性が高い等の理由で１０分間を超える時間を要した場合を粘着性ありと評価する。
高減衰組成物の粘着性は、下記の方法によって評価することとする。
すなわち、前記の各成分を、容積：０．５Ｌの密閉式混練機に、充てん率：７０％となるように投入して混練して高減衰組成物を作製したのち、得られた高減衰組成物のほぼ全量を、取り出し作業開始から１０分間以内に取り出すことができた場合を粘着性なし、粘着性が高い等の理由で１０分間を超える時間を要した場合を粘着性ありと評価する。
密閉式混練機の容量、および材料の充てん率を規定するのは、混練後の高減衰組成物の取り出しに要する時間が、これらのパラメータに大きく依存するためである。
《高減衰部材》
本発明の高減衰組成物を用いて形成できる高減衰部材としては、例えばビル等の建造物の基礎に組み込まれる免震用のダンパ、建築物の構造中に組み込まれる制震（制振）用のダンパ、吊橋や斜張橋等のケーブルの制振部材、産業機械や航空機、自動車、鉄道車両等の防振部材、コンピュータやその周辺機器類、あるいは家庭用電機機器類等の防振部材、さらには自動車用タイヤのトレッド等が挙げられる。
《高減衰部材》
本発明の高減衰組成物を用いて形成できる高減衰部材としては、例えばビル等の建造物の基礎に組み込まれる免震用のダンパ、建築物の構造中に組み込まれる制震（制振）用のダンパ、吊橋や斜張橋等のケーブルの制振部材、産業機械や航空機、自動車、鉄道車両等の防振部材、コンピュータやその周辺機器類、あるいは家庭用電機機器類等の防振部材、さらには自動車用タイヤのトレッド等が挙げられる。
本発明によれば、前記Ｓ−ＥＰジブロック共重合体、Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体、非アロマ系可塑剤、および乾式シリカの種類とその組み合わせ、および配合割合を前記範囲内で調整することにより、前記それぞれの用途に適した優れた減衰性能を有する高減衰部材を得ることができる。
〈制震用ダンパ〉
特に本発明の高減衰組成物からなる高減衰部材と、鋼板や鋼管等の鋼製部材とを組み合わせて建築物の構造中に組み込まれる制震用ダンパを形成した場合には、前記のように高減衰部材が減衰性能に優れるため、当該制震用ダンパを小型化したり、１つの建築物に組み込む数を減らしたりできる上、地震の発生によって繰り返し大変形が加えられても減衰性能が大きく低下しないため、当該地震やその後に発生する余震のエネルギーが建築物に伝わるのを確実に防止することができる。
〈制震用ダンパ〉
特に本発明の高減衰組成物からなる高減衰部材と、鋼板や鋼管等の鋼製部材とを組み合わせて建築物の構造中に組み込まれる制震用ダンパを形成した場合には、前記のように高減衰部材が減衰性能に優れるため、当該制震用ダンパを小型化したり、１つの建築物に組み込む数を減らしたりできる上、地震の発生によって繰り返し大変形が加えられても減衰性能が大きく低下しないため、当該地震やその後に発生する余震のエネルギーが建築物に伝わるのを確実に防止することができる。
〈減衰性能評価〉
高減衰部材の減衰性能は、下記の測定方法によって求める等価減衰定数Ｈｅｑの大小で評価することとする。すなわち等価減衰定数Ｈｅｑが大きいほど、高減衰部材は減衰性能に優れていると判定できる。特に、等価減衰定数Ｈｅｑは０．２５以上、特に０．３０以上であるのが好ましい。
高減衰部材の減衰性能は、下記の測定方法によって求める等価減衰定数Ｈｅｑの大小で評価することとする。すなわち等価減衰定数Ｈｅｑが大きいほど、高減衰部材は減衰性能に優れていると判定できる。特に、等価減衰定数Ｈｅｑは０．２５以上、特に０．３０以上であるのが好ましい。
（試験体の作製）
特性を評価する高減衰組成物をシート状に押出成形したのち打ち抜いて、図１に示すように円板１（厚み５ｍｍ×直径２５ｍｍ）を作製し、前記円板１の表裏両面に、それぞれシアノアクリレート系接着剤を介して厚み６ｍｍ×縦４４ｍｍ×横４４ｍｍの矩形平板状の鋼板２を重ねて積層方向に加圧することで、前記円板１を２枚の鋼板２と接着させて、高減衰部材のモデルとしての減衰性能評価用の試験体３を作製する。
特性を評価する高減衰組成物をシート状に押出成形したのち打ち抜いて、図１に示すように円板１（厚み５ｍｍ×直径２５ｍｍ）を作製し、前記円板１の表裏両面に、それぞれシアノアクリレート系接着剤を介して厚み６ｍｍ×縦４４ｍｍ×横４４ｍｍの矩形平板状の鋼板２を重ねて積層方向に加圧することで、前記円板１を２枚の鋼板２と接着させて、高減衰部材のモデルとしての減衰性能評価用の試験体３を作製する。
（変位試験）
図２(a)に示すように前記試験体３を２個用意し、前記２個の試験体３を、一方の鋼板
２を介して１枚の中央固定治具４にボルトで固定するとともに、それぞれの試験体３の他方の鋼板２に、１枚ずつの左右固定治具５をボルトで固定する。そして中央固定治具４を、図示しない試験機の上側の固定アーム６に、ジョイント７を介してボルトで固定し、かつ２枚の左右固定治具５を、前記試験機の下側の可動盤８に、ジョイント９を介してボルトで固定する。
図２(a)に示すように前記試験体３を２個用意し、前記２個の試験体３を、一方の鋼板
２を介して１枚の中央固定治具４にボルトで固定するとともに、それぞれの試験体３の他方の鋼板２に、１枚ずつの左右固定治具５をボルトで固定する。そして中央固定治具４を、図示しない試験機の上側の固定アーム６に、ジョイント７を介してボルトで固定し、かつ２枚の左右固定治具５を、前記試験機の下側の可動盤８に、ジョイント９を介してボルトで固定する。
次にこの状態で、可動盤８を図中に白抜きの矢印で示すように固定アーム６の方向に押し上げるように変位させて、試験体３のうち円板１を、図２(b)に示すように前記試験体
３の積層方向と直交方向に歪み変形させた状態とし、次いでこの状態から、可動盤８を図中に白抜きの矢印で示すように固定アーム６の方向と反対方向に引き下げるように変位させて、前記図２(a)に示す状態に戻す操作を１サイクルとして、前記試験体３のうち円板
１を繰り返し歪み変形、すなわち振動させた際の、前記試験体３の積層方向と直交方向への円板１の変位量（ｍｍ）と荷重（Ｎ）との関係を示すヒステリシスループＨ（図３参照）を求める。
３の積層方向と直交方向に歪み変形させた状態とし、次いでこの状態から、可動盤８を図中に白抜きの矢印で示すように固定アーム６の方向と反対方向に引き下げるように変位させて、前記図２(a)に示す状態に戻す操作を１サイクルとして、前記試験体３のうち円板
１を繰り返し歪み変形、すなわち振動させた際の、前記試験体３の積層方向と直交方向への円板１の変位量（ｍｍ）と荷重（Ｎ）との関係を示すヒステリシスループＨ（図３参照）を求める。
測定は、温度２０℃の環境下、前記操作を３サイクル実施して３回目の値を求める。振動の周波数は０．１Ｈｚとする。また円板１を挟む２枚の鋼板２の、前記積層方向と直交方向の最大のずれ量は、前記円板１の厚みに対する百分率（せん断ひずみ率）で表して１００％となるように設定する。
次いで、前記測定により求めた図３に示すヒステリシスループＨのうち最大変位点と最小変位点とを結ぶ、図中に太線の実線で示す直線Ｌ1の傾きＫｅｑ（Ｎ／ｍｍ）を求め、前記傾きＫｅｑ（Ｎ／ｍｍ）と、円板１の厚みＴ（ｍｍ）と、円板１の断面積Ａ（ｍｍ2）とから、式(1)：
次いで、前記測定により求めた図３に示すヒステリシスループＨのうち最大変位点と最小変位点とを結ぶ、図中に太線の実線で示す直線Ｌ1の傾きＫｅｑ（Ｎ／ｍｍ）を求め、前記傾きＫｅｑ（Ｎ／ｍｍ）と、円板１の厚みＴ（ｍｍ）と、円板１の断面積Ａ（ｍｍ2）とから、式(1)：
により等価せん断弾性率Ｇｅｑ（Ｎ／ｍｍ2）を求める。
また図３中に斜線を付して示した、ヒステリシスループＨの全表面積で表される吸収エネルギー量ΔＷと、同図中に網線を付して示した、前記直線Ｌ1と、グラフの横軸と、直線Ｌ1とヒステリシスループＨとの交点から前記横軸におろした垂線Ｌ2とで囲まれた領域の表面積で表される弾性歪みエネルギーＷとから、式(2)：
また図３中に斜線を付して示した、ヒステリシスループＨの全表面積で表される吸収エネルギー量ΔＷと、同図中に網線を付して示した、前記直線Ｌ1と、グラフの横軸と、直線Ｌ1とヒステリシスループＨとの交点から前記横軸におろした垂線Ｌ2とで囲まれた領域の表面積で表される弾性歪みエネルギーＷとから、式(2)：
により等価減衰定数Ｈｅｑを求める。
〈減衰性能の温度依存性評価〉
減衰性能の温度依存性は、前記と同じ変位試験を温度０℃の環境下で実施して求める等価せん断弾性率Ｇｅｑ０（Ｎ／ｍｍ2）と、前記温度２０℃の環境下での等価せん断弾性率Ｇｅｑ２０（Ｎ／ｍｍ2）との比Ｇｅｑ０／Ｇｅｑ２０の大小で評価することとする。
〈減衰性能の温度依存性評価〉
減衰性能の温度依存性は、前記と同じ変位試験を温度０℃の環境下で実施して求める等価せん断弾性率Ｇｅｑ０（Ｎ／ｍｍ2）と、前記温度２０℃の環境下での等価せん断弾性率Ｇｅｑ２０（Ｎ／ｍｍ2）との比Ｇｅｑ０／Ｇｅｑ２０の大小で評価することとする。
すなわち比Ｇｅｑ０／Ｇｅｑ２０が１に近いほど、減衰性能の温度依存性は小さいと判定できる。特に、比Ｇｅｑ０／Ｇｅｑ２０は２．４以下、特に２．２以下であるのが好ましい。
〈耐久性試験〉
高減衰部材の耐久性は、最大変位量を、円板１を挟む２枚の鋼板２の、前記積層方向と直交方向のずれ量が、前記円板１の厚みの３００％となるように設定したこと以外は前記変位試験と同様にして、温度２０℃の環境下で変位を繰り返した際に、元の円板１の形状を維持できる、すなわち円板１が大きく変形して元の形状に戻らなくなったり破損したりしないサイクル数の大小で評価することとする。
〈耐久性試験〉
高減衰部材の耐久性は、最大変位量を、円板１を挟む２枚の鋼板２の、前記積層方向と直交方向のずれ量が、前記円板１の厚みの３００％となるように設定したこと以外は前記変位試験と同様にして、温度２０℃の環境下で変位を繰り返した際に、元の円板１の形状を維持できる、すなわち円板１が大きく変形して元の形状に戻らなくなったり破損したりしないサイクル数の大小で評価することとする。
すなわち前記サイクル数が多いほど、高減衰部材は耐久性に優れていると判定できる。特に、サイクル数は２５回以上であるのが好ましい。
〈引張特性評価〉
温度２０℃の環境下、高減衰組成物を用いて、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５１:2010「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に規定されたダンベル状１号形試験片を作製し、前記試験片を用いて、同規格に規定された試験方法に則って試験速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張試験を実施して、切断時伸びＥb（％）を求める。
〈引張特性評価〉
温度２０℃の環境下、高減衰組成物を用いて、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５１:2010「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に規定されたダンベル状１号形試験片を作製し、前記試験片を用いて、同規格に規定された試験方法に則って試験速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張試験を実施して、切断時伸びＥb（％）を求める。
前記切断時伸びＥbは、先に説明したように大きいほど好ましいと判定できる。特に、切断時伸びＥbは４００％以上であるのが好ましい。
〈実施例１〉
ベースポリマとしてのＳ−ＩＢジブロック共重合体〔前出の(株)カネカ製のＳＩＢＳＴＡＲ（登録商標）０４２Ｄ〕２０質量部、およびＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体〔前出の(株)カネカ製のＳＩＢＳＴＡＲ（登録商標）１０２Ｔ、重量平均分子量Ｍｗ：１２００，０００〕８０質量部、および乾式シリカ〔前出の日本アエロジル(株)製のアエロジル（登録商標）２００、ＢＥＴ比表面積：２００±２５ｍ2／ｇ〕３０質量部を配合し、密閉式混練機を用いて１８０℃で混練して高減衰組成物を調製した。
ベースポリマとしてのＳ−ＩＢジブロック共重合体〔前出の(株)カネカ製のＳＩＢＳＴＡＲ（登録商標）０４２Ｄ〕２０質量部、およびＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体〔前出の(株)カネカ製のＳＩＢＳＴＡＲ（登録商標）１０２Ｔ、重量平均分子量Ｍｗ：１２００，０００〕８０質量部、および乾式シリカ〔前出の日本アエロジル(株)製のアエロジル（登録商標）２００、ＢＥＴ比表面積：２００±２５ｍ2／ｇ〕３０質量部を配合し、密閉式混練機を用いて１８０℃で混練して高減衰組成物を調製した。
〈実施例２〉
Ｓ−ＩＢジブロック共重合体の量を４０質量部、Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体の量を６０質量部、そして乾式シリカの量を１５質量部としたこと以外は実施例１と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例３〉
Ｓ−ＩＢジブロック共重合体の量を８０質量部、Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体の量を２０質量部、乾式シリカの量を５０質量部とし、さらに粘着付与剤としての水素化石油樹脂〔前出の荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）Ｐ−１００、軟化点：１００±５℃〕２０質量部を配合したこと以外は実施例１と同様にして高減衰組成物を調製した。
Ｓ−ＩＢジブロック共重合体の量を４０質量部、Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体の量を６０質量部、そして乾式シリカの量を１５質量部としたこと以外は実施例１と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例３〉
Ｓ−ＩＢジブロック共重合体の量を８０質量部、Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体の量を２０質量部、乾式シリカの量を５０質量部とし、さらに粘着付与剤としての水素化石油樹脂〔前出の荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）Ｐ−１００、軟化点：１００±５℃〕２０質量部を配合したこと以外は実施例１と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例４〉
乾式シリカの量を５質量部としたこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例５〉
乾式シリカの量を６０質量部としたこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
乾式シリカの量を５質量部としたこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例５〉
乾式シリカの量を６０質量部としたこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例６〉
さらに粘着付与剤としての水素化石油樹脂〔前出の荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）Ｐ−１００、軟化点：１００±５℃〕５質量部を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例７〉
さらに粘着付与剤としての水素化石油樹脂〔前出の荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）Ｐ−１００、軟化点：１００±５℃〕５０質量部を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
さらに粘着付与剤としての水素化石油樹脂〔前出の荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）Ｐ−１００、軟化点：１００±５℃〕５質量部を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例７〉
さらに粘着付与剤としての水素化石油樹脂〔前出の荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）Ｐ−１００、軟化点：１００±５℃〕５０質量部を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例８〉
乾式シリカの量を５０質量部としたこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例９〉
さらに粘着付与剤としての水素化石油樹脂〔前出の荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）Ｐ−１００、軟化点：１００±５℃〕１０質量部を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
乾式シリカの量を５０質量部としたこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例９〉
さらに粘着付与剤としての水素化石油樹脂〔前出の荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）Ｐ−１００、軟化点：１００±５℃〕１０質量部を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈実施例１０〉
さらに粘着付与剤としての水素化石油樹脂〔前出の荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）Ｐ−１００、軟化点：１００±５℃〕３０質量部を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈比較例１〉
乾式シリカを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして高減衰組成物を調製した。
さらに粘着付与剤としての水素化石油樹脂〔前出の荒川化学工業(株)製のアルコン（登録商標）Ｐ−１００、軟化点：１００±５℃〕３０質量部を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈比較例１〉
乾式シリカを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈比較例２〉
乾式シリカに代えて、同量の表面処理炭酸カルシウム〔白石カルシウム(株)製の白艶華（登録商標）ＤＤ、合成炭酸カルシウムをロジン酸で表面処理したもの、一次粒子径５０ｎｍ〕を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈比較例３〉
乾式シリカに代えて、同量の湿式シリカ〔東ソー・シリカ(株)製のＮｉｐｓｉｌ（登録商標）ＥＲ、沈殿法シリカ、比表面積９０ｍ2／ｇ〕を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
乾式シリカに代えて、同量の表面処理炭酸カルシウム〔白石カルシウム(株)製の白艶華（登録商標）ＤＤ、合成炭酸カルシウムをロジン酸で表面処理したもの、一次粒子径５０ｎｍ〕を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈比較例３〉
乾式シリカに代えて、同量の湿式シリカ〔東ソー・シリカ(株)製のＮｉｐｓｉｌ（登録商標）ＥＲ、沈殿法シリカ、比表面積９０ｍ2／ｇ〕を配合したこと以外は実施例２と同様にして高減衰組成物を調製した。
前記各実施例、比較例で調製した高減衰組成物について、先に説明した粘着性評価、元帥性能評価、減衰性能の温度依存性評価、および引張特性試験を実施して、その特性を評価した。
このうち粘着性は、先に説明した条件で取り出しに要した時間が１０分間以内であったものを粘着性なし（○）、１０分間を超えたものを粘着性あり（×）と評価した。また減衰性能は、等価減衰定数Ｈｅｑが０．３０以上のものを特に良好、０．３０未満でかつ０．２５以上のものを良好、０．２５未満のものを不良と評価した。減衰性能の温度依存性は、比Ｇｅｑ０／Ｇｅｑ２０が２．２以下のものを特に良好、２．２を超えかつ２．４以下のものを良好、２．４を超えるものを不良と評価した。耐久性は、サイクル数が２５回以上のものを良好、２４回以下のものを不良と評価した。また引張特性は、切断時伸びＥbが４００％以上のものを良好、４００％未満のものを不良と評価した。
このうち粘着性は、先に説明した条件で取り出しに要した時間が１０分間以内であったものを粘着性なし（○）、１０分間を超えたものを粘着性あり（×）と評価した。また減衰性能は、等価減衰定数Ｈｅｑが０．３０以上のものを特に良好、０．３０未満でかつ０．２５以上のものを良好、０．２５未満のものを不良と評価した。減衰性能の温度依存性は、比Ｇｅｑ０／Ｇｅｑ２０が２．２以下のものを特に良好、２．２を超えかつ２．４以下のものを良好、２．４を超えるものを不良と評価した。耐久性は、サイクル数が２５回以上のものを良好、２４回以下のものを不良と評価した。また引張特性は、切断時伸びＥbが４００％以上のものを良好、４００％未満のものを不良と評価した。
以上の結果を表１〜表３に示す。
表１の比較例１の結果より、前記２種のブロック共重合体を併用したものの充填剤を配合しない場合には粘着性が強すぎて、混練後の高減衰組成物を混練機から取り出すのに要する時間が長くかかり、当該高減衰組成物の、ひいては高減衰部材の生産性が低くなることが判った。
また表３の比較例２の結果より、前記２種のブロック共重合体に、充填剤として炭酸カルシウムを配合した場合には、粘着性を抑制できるものの、高減衰部材の減衰性能が大きく低下することが判った。また比較例３の結果より、前記炭酸カルシウムに代えて湿式シリカを配合しても、依然として高減衰部材の減衰性能の低下が見られる上、前記高減衰部材の切断時伸び、および耐久性が大きく低下することが判った。
また表３の比較例２の結果より、前記２種のブロック共重合体に、充填剤として炭酸カルシウムを配合した場合には、粘着性を抑制できるものの、高減衰部材の減衰性能が大きく低下することが判った。また比較例３の結果より、前記炭酸カルシウムに代えて湿式シリカを配合しても、依然として高減衰部材の減衰性能の低下が見られる上、前記高減衰部材の切断時伸び、および耐久性が大きく低下することが判った。
これに対し、表１〜表３の実施例１〜１０の結果より、前記湿式シリカに代えて乾式シリカを配合することにより、粘着性が生じるのを抑制しながら、高減衰部材の減衰性能、切断時伸び、および耐久性を向上できることが判った。
また、特に実施例２、４、５、８の結果より、前記の効果をより一層確実に得るためには、乾式シリカの配合割合は、２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１５質量部以上であるのが好ましく、６０質量部以下、特に５０質量部以下であるのが好ましいことが判った。
また、特に実施例２、４、５、８の結果より、前記の効果をより一層確実に得るためには、乾式シリカの配合割合は、２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１５質量部以上であるのが好ましく、６０質量部以下、特に５０質量部以下であるのが好ましいことが判った。
また、特に実施例２、３、６、７、９、１０の結果より、さらに粘着付与剤を、前記２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、特に１０質量部以上で、かつ５０質量部以下、特に３０質量部以下の割合で配合することにより、減衰性能の温度依存性が大きくなるのを抑制しながら、高減衰部材の減衰性能をさらに向上できることが判った。
１ 円板
２ 鋼板
３ 試験体
４ 中央固定治具
５ 左右固定治具
６ 固定アーム
７、９ ジョイント
８ 可動盤
Ｈ ヒステリシスループ
Ｈｅｑ 等価減衰定数
Ｌ1、Ｌ2 垂線
Ｗ エネルギー
ΔＷ 吸収エネルギー量
２ 鋼板
３ 試験体
４ 中央固定治具
５ 左右固定治具
６ 固定アーム
７、９ ジョイント
８ 可動盤
Ｈ ヒステリシスループ
Ｈｅｑ 等価減衰定数
Ｌ1、Ｌ2 垂線
Ｗ エネルギー
ΔＷ 吸収エネルギー量
Claims (8)
- ベースポリマとして、
(1) 芳香族ビニル系化合物を構成単位とする重合体ブロック（Ｓ）と、イソブチレンを構成単位とする重合体ブロック（ＩＢ）とのＳ−ＩＢジブロック共重合体、および
(2) 前記重合体ブロック（Ｓ）と（ＩＢ）とのＳ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体、
の２種のブロック共重合体を併用するとともに、
乾式シリカを配合してなることを特徴とする高減衰組成物。 - 前記Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体は、重量平均分子量Ｍｗが５０，０００以上、１，０００，０００以下である請求項１に記載の高減衰組成物。
- 前記乾式シリカは、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇ以上である請求項１または２に記載の高減衰組成物。
- 前記乾式シリカを、前記２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、６０質量部以下の割合で配合した請求項１ないし３のいずれか１項に記載の高減衰組成物。
- 前記乾式シリカを、前記２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり１５質量部以上、５０質量部以下の割合で配合した請求項１ないし４のいずれか１項に記載の高減衰組成物。
- さらに粘着付与剤を、前記２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり５質量部以上、５０質量部以下の割合で配合した請求項１ないし５のいずれか１項に記載の高減衰組成物。
- さらに粘着付与剤を、前記２種のブロック共重合体の総量１００質量部あたり１０質量部以上、３０質量部以下の割合で配合した請求項１ないし６のいずれか１項に記載の高減衰組成物。
- 前記請求項１ないし７のいずれか１項に記載の高減衰組成物からなる高減衰部材と、鋼製部材とからなることを特徴とする制震用ダンパ。
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|---|---|
| JP2014074105A true JP2014074105A (ja) | 2014-04-24 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7443133B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-03-05 | 住友理工株式会社 | 制震ダンパー用ゴム組成物およびその製造方法、並びに制震ダンパー |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001074964A1 (fr) * | 2000-04-05 | 2001-10-11 | Kaneka Corporation | Composition amortissant les vibrations |
| JP2006258156A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Kaneka Corp | 粘弾性ダンパー |
| JP2008215603A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-18 | Honda Motor Co Ltd | クランクダンパ |
-
2012
- 2012-10-03 JP JP2012221423A patent/JP2014074105A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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