JP2014224180A - Highly damping composition and viscoelastic damper - Google Patents

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岳宏 冨田
Takehiro Tomita
岳宏 冨田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly damping composition capable of forming a highly damping member with damping performance higher than a current one without causing problems such as deterioration in processability or blooming, and to provide a viscoelastic damper for buildings and the like having a viscoelastic body as a highly damping member composed of the highly damping composition.SOLUTION: There is provided: a highly damping composition obtained by blending crosslinkable rubber, silica, ε-caprolactam and a benzoic acid-based compound; and a viscoelastic damper having a viscoelastic body composed of the highly damping composition.

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ための高減衰部材のもとになる高減衰組成物と、当該高減衰組成物からなる高減衰部材としての粘弾性体を備えた粘弾性ダンパに関するものである。   The present invention includes a high damping composition that is a base of a high damping member for relaxing or absorbing the transmission of vibration energy, and a viscoelastic body as a high damping member made of the high damping composition. The present invention relates to a viscoelastic damper.

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。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。
高減衰部材は、主に天然ゴム等の架橋性ゴムを含む高減衰組成物によって形成される。
For example, high-attenuation members are used in a wide range of fields such as buildings such as buildings and bridges, industrial machines, airplanes, automobiles, railway vehicles, computers and peripheral equipment, household electrical equipment, and automobile tires. By using a high damping member, transmission of vibration energy can be reduced or absorbed, that is, seismic isolation, vibration control, vibration control, vibration isolation, and the like can be performed.
The high damping member is formed of a high damping composition mainly including a crosslinkable rubber such as natural rubber.

高減衰組成物には、振動が加えられた際のヒステリシスロスを大きくして、当該振動のエネルギーを効率よく速やかに減衰する性能、すなわち減衰性能を高めるために、カーボンブラック、シリカ等の無機充てん剤、あるいはロジン、石油樹脂等の粘着性付与剤等を配合するのが一般的である(例えば特許文献1〜3等参照)。
しかし、これら従来の高減衰組成物では高減衰部材の減衰性能を十分に高めることはできない。高減衰部材の減衰性能を現状よりもさらに高めるためには、無機充てん剤や粘着性付与剤等の配合割合をさらに増加させること等が考えられる。
In order to increase the hysteresis loss when vibration is applied to the highly damped composition and to attenuate the energy of the vibration efficiently and quickly, that is, to increase the damping performance, an inorganic filler such as carbon black or silica is used. In general, a tackifier such as a rosin or a petroleum resin is blended (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
However, these conventional high damping compositions cannot sufficiently enhance the damping performance of the high damping member. In order to further improve the damping performance of the high damping member, it is conceivable to further increase the blending ratio of an inorganic filler, a tackifier, or the like.

ところが、多量の無機充てん剤配合した高減衰組成物は混練が難しくなり、多量の粘着性付与剤を配合した高減衰組成物は混練時の粘着性が高くなりすぎる結果、いずれも加工性が低下して、所望の立体形状を有する高減衰部材を製造するために高減衰組成物を混練したり成形加工したりするのが容易でないという問題がある。
特に工場レベルで高減衰部材を量産する場合、加工性の低さは高減衰部材の生産性を大きく低下させ、生産に要するエネルギーを増大させ、さらには生産コストを高騰させる原因となるため望ましくない。
However, high attenuation compositions containing a large amount of inorganic fillers are difficult to knead, and high attenuation compositions containing a large amount of tackifiers are too tacky at the time of kneading. Thus, there is a problem that it is not easy to knead or mold the high attenuation composition in order to produce a high attenuation member having a desired three-dimensional shape.
Especially when mass-producing high-attenuation members at the factory level, low workability is undesirable because it greatly reduces the productivity of high-attenuation members, increases the energy required for production, and further increases production costs. .

そこで、加工性を低下させずに減衰性能を向上するため、特許文献4では、天然ゴム等の、極性側鎖を有しない架橋性ゴムに、シリカと、2以上の極性基を有する粘着性付与剤等とを配合することが検討されている。
ところが、現状よりも減衰性能をさらに向上するために粘着性付与剤の配合割合を増加させた場合には、当該粘着性付与剤が高減衰部材の表面にブルームして、高減衰部材と金属等との接着不良などを生じることが懸念される。
Therefore, in order to improve the damping performance without degrading processability, Patent Document 4 discloses that a crosslinkable rubber having no polar side chain, such as natural rubber, is imparted with tackiness having silica and two or more polar groups. It has been studied to add an agent and the like.
However, when the blending ratio of the tackifier is increased in order to further improve the damping performance as compared with the current situation, the tackifier blooms on the surface of the high attenuation member, and the high attenuation member and metal, etc. There is a concern that it may cause poor adhesion with the adhesive.

特許文献5では、粘着性付与剤として特定の軟化点を有するロジン誘導体を用いることで、さらに減衰性能を向上することが検討されている。
しかし、現状よりもさらに減衰性能を向上するためにロジン誘導体の配合割合を増加させた場合には、やはり混練時の粘着性が高くなりすぎて、加工性が低下するという問題がある。
In Patent Document 5, it is studied to further improve the damping performance by using a rosin derivative having a specific softening point as a tackifier.
However, when the blending ratio of the rosin derivative is increased in order to further improve the damping performance as compared with the current situation, there is a problem that the adhesiveness at the time of kneading becomes too high and the workability is lowered.

特許文献6では、減衰性付与剤としてイミダゾールとヒンダードフェノール系化合物を配合することで、さらに減衰性能を向上することが検討されている。
しかし、かかる構成でも、近年の、より一層の高減衰化の要求に対しては、十分に対応しきれなくなりつつあるのが現状である。
In Patent Document 6, it is studied to further improve the attenuation performance by blending imidazole and a hindered phenol compound as an attenuation imparting agent.
However, even in such a configuration, it is currently becoming impossible to sufficiently meet the recent demand for higher attenuation.

特許第3523613号公報Japanese Patent No. 3523613 特開2007−63425号公報JP 2007-63425 A 特許第2796044号公報Japanese Patent No. 2796044 特開2009−138053号公報JP 2009-138053 A 特開2010−189604号公報JP 2010-189604 A 特許第5086386号公報Japanese Patent No. 5086386

本発明の目的は、加工性の低下やブルーム等の問題を生じることなしに、現状よりも減衰性能に優れた高減衰部材を形成しうる高減衰組成物と、当該高減衰組成物からなる高減衰部材としての粘弾性体を備えた、建築物等の粘弾性ダンパを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a high attenuation composition that can form a high attenuation member that has better attenuation performance than the current state without causing problems such as deterioration in workability and bloom, and a high attenuation composition composed of the high attenuation composition. An object of the present invention is to provide a viscoelastic damper such as a building provided with a viscoelastic body as a damping member.

本発明は、架橋性ゴム、シリカ、ε−カプロラクタム、および安息香酸系化合物を含むことを特徴とする高減衰組成物である。
本発明によれば、高減衰組成物に、シリカに加えてε−カプロラクタムと安息香酸系化合物を配合することで、当該高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能をさらに向上できる。
The present invention is a highly attenuating composition comprising a crosslinkable rubber, silica, ε-caprolactam, and a benzoic acid compound.
According to the present invention, by adding ε-caprolactam and a benzoic acid compound in addition to silica to the high attenuation composition, the attenuation performance of the high attenuation member made of the high attenuation composition can be further improved.

かかるメカニズムを、発明者は下記のように推測している。
すなわちε−カプロラクタムと安息香酸系化合物は、高減衰部材中で、平時には、相互作用(水素結合)を生じて安定に存在しているが、地震等によって高減衰部材に変形が加えられると、両者間の水素結合が切断され、その際にエネルギーロスを生じて、振動減衰性能が発現される。
The inventor presumes this mechanism as follows.
That is, ε-caprolactam and a benzoic acid compound are present stably in the high attenuation member during normal times, and when the high attenuation member is deformed by an earthquake or the like, The hydrogen bond between the two is broken, causing an energy loss, and vibration damping performance is exhibited.

しかもε−カプロラクタム、および安息香酸系化合物は、いずれも分子量が小さい有機化合物であるため、多量に配合しても、従来の減衰性付与剤のように高減衰組成物の粘着性を増加させたり、混練を阻害したりして加工性を低下させることがない上、ブルームして接着不良を生じることもない。
したがって本発明の高減衰組成物によれば、加工性の低下やブルーム等の問題を生じることなしに、現状よりも減衰性能に優れた高減衰部材を形成できる。
Moreover, since ε-caprolactam and benzoic acid compounds are both organic compounds having a low molecular weight, even if they are added in a large amount, the adhesiveness of the highly attenuated composition can be increased as in the case of conventional attenuating agents. In addition, kneading is not hindered and workability is not lowered, and blooming does not cause poor adhesion.
Therefore, according to the highly attenuating composition of the present invention, it is possible to form a highly attenuating member having a more excellent attenuating performance than the current state without causing problems such as deterioration in workability and bloom.

前記ε−カプロラクタムの配合割合は、前記架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下であるのが好ましい。
ε−カプロラクタムの配合割合がこの範囲未満では、先に説明したメカニズムによって高減衰部材の減衰性能を向上する効果が十分に得られないおそれがある。一方、範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、混練時の粘着性が高くなりすぎて高減衰組成物の加工性が低下するおそれがある。
The blending ratio of the ε-caprolactam is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
If the blending ratio of ε-caprolactam is less than this range, the effect of improving the damping performance of the high damping member may not be sufficiently obtained by the mechanism described above. On the other hand, not only can the effect not be obtained beyond the range, the tackiness at the time of kneading becomes too high, and the workability of the highly attenuated composition may be lowered.

これに対し、ε−カプロラクタムの配合割合を、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下とすることにより、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、当該高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能を、できるだけ向上できる。
前記安息香酸系化合物は、安息香酸、クロロ安息香酸、およびブロモ安息香酸からなる群より選ばれた少なくとも1種であるのが好ましい。これらの安息香酸系化合物は、高減衰部材中で、ε−カプロラクタムと良好に水素結合を生成するため、振動減衰性能の向上効果に優れている。
On the other hand, the blending ratio of ε-caprolactam is 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber, while maintaining good processability of the high attenuation composition. The damping performance of the high damping member made of the high damping composition can be improved as much as possible.
The benzoic acid compound is preferably at least one selected from the group consisting of benzoic acid, chlorobenzoic acid, and bromobenzoic acid. Since these benzoic acid-based compounds generate hydrogen bonds with ε-caprolactam in a high damping member, they are excellent in improving vibration damping performance.

前記安息香酸系化合物の配合割合は、前記架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下であるのが好ましい。
安息香酸系化合物の配合割合がこの範囲未満では、先に説明したメカニズムによって高減衰部材の減衰性能を向上する効果が十分に得られないおそれがある。一方、範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、混練時の粘着性が高くなりすぎて高減衰組成物の加工性が低下するおそれがある。
The blending ratio of the benzoic acid compound is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
When the blending ratio of the benzoic acid compound is less than this range, the effect of improving the damping performance of the high damping member may not be sufficiently obtained by the mechanism described above. On the other hand, not only can the effect not be obtained beyond the range, the tackiness at the time of kneading becomes too high, and the workability of the highly attenuated composition may be lowered.

これに対し、安息香酸系化合物の配合割合を、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下とすることにより、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、当該高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能を、できるだけ向上できる。
前記シリカの配合割合は、前記架橋性ゴム100質量部あたり100質量部以上、180質量部以下であるのが好ましい。
On the other hand, by maintaining the blending ratio of the benzoic acid compound at 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber, while maintaining good processability of the high attenuation composition, The damping performance of the high damping member made of the high damping composition can be improved as much as possible.
The mixing ratio of the silica is preferably 100 parts by mass or more and 180 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.

シリカの配合割合がこの範囲未満では、減衰部材の減衰性能が不十分になるおそれがある。一方、範囲を超える場合には高減衰組成物の混練が難しくなり、加工性が低下するおそれがある。
これに対し、シリカの配合割合を、架橋性ゴム100質量部あたり100質量部以上、180質量部以下とすることにより、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、当該高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能を、できるだけ向上できる。
If the blending ratio of silica is less than this range, the damping performance of the damping member may be insufficient. On the other hand, when it exceeds the range, kneading of the highly attenuating composition becomes difficult, and the workability may be lowered.
On the other hand, by setting the blending ratio of silica to 100 parts by mass or more and 180 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber, the high attenuation composition is maintained while maintaining good processability of the high attenuation composition. The damping performance of the high damping member made of can be improved as much as possible.

本発明は、前記本発明の高減衰組成物からなる粘弾性体を備えることを特徴とする粘弾性ダンパである。
かかる粘弾性ダンパは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。またε−カプロラクタムと安息香酸系化合物の配合割合を調整することにより、粘弾性体の減衰性能を自在に調整できるため、当該減衰性能の自由度を向上できる。
The present invention is a viscoelastic damper comprising a viscoelastic body comprising the high damping composition of the present invention.
Such viscoelastic dampers are excellent in damping performance, so that they can be downsized and the number incorporated in one building can be reduced. Moreover, since the damping performance of the viscoelastic body can be freely adjusted by adjusting the blending ratio of ε-caprolactam and the benzoic acid compound, the degree of freedom of the damping performance can be improved.

したがって本発明によれば、建築物等における、粘弾性ダンパによる制震性能の設計の自由度を拡げることもできる。   Therefore, according to this invention, the freedom degree of design of the damping performance by a viscoelastic damper in a building etc. can also be expanded.

本発明によれば、加工性の低下やブルーム等の問題を生じることなしに、現状よりも減衰性能に優れた高減衰部材を形成しうる高減衰組成物と、当該高減衰組成物からなる高減衰部材としての粘弾性体を備えた、建築物等の粘弾性ダンパを提供できる。   According to the present invention, a high damping composition that can form a high damping member that has better damping performance than the current situation without causing problems such as deterioration in workability and bloom, and a high damping composition comprising the high damping composition. A viscoelastic damper such as a building provided with a viscoelastic body as a damping member can be provided.

本発明の実施例、比較例の高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能を評価するために作製する、高減衰部材のモデルとしての試験体を分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows the test body as a model of the high attenuation member produced in order to evaluate the attenuation performance of the high attenuation member which consists of the high attenuation composition of the Example of this invention, and a comparative example. 同図(a)(b)は、図1の試験体を変位させて変位量と荷重との関係を求めるための試験機の概略を説明する図である。FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining the outline of a testing machine for displacing the test body of FIG. 1 and obtaining the relationship between the displacement and the load. 図2の試験機を用いて試験体を変位させて求められる、変位量と荷重との関係を示すヒステリシスループの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the hysteresis loop which shows the relationship between the displacement amount and a load calculated | required by displacing a test body using the testing machine of FIG.

〈高減衰組成物〉
本発明の高減衰組成物は、シリカ、ε−カプロラクタム、および安息香酸系化合物を含むことを特徴とするものである。
(架橋性ゴム)
架橋性ゴムとしては、特にジエン系ゴムが好ましい。
<High damping composition>
The highly attenuated composition of the present invention is characterized by containing silica, ε-caprolactam, and a benzoic acid compound.
(Crosslinkable rubber)
As the crosslinkable rubber, a diene rubber is particularly preferable.

かかるジエン系ゴムの架橋物は、ガラス転移温度が室温(2〜35℃)付近に存在しないため、最も一般的な使用温度域である室温付近での、高減衰部材の剛性等の温度依存性を小さくして、広い温度範囲で安定した特性を示す高減衰部材を形成できるという利点がある。
ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム等の1種または2種以上が挙げられる。特に材料の入手のしやすさ等を考慮すると、ジエン系ゴムとしては天然ゴムを用いるのが好ましい。
Since such a diene rubber cross-linked product does not have a glass transition temperature near room temperature (2 to 35 ° C.), temperature dependence such as rigidity of a high damping member near room temperature, which is the most common operating temperature range. There is an advantage that it is possible to form a high damping member that exhibits stable characteristics over a wide temperature range by reducing the size of the material.
Examples of the diene rubber include one or more of natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, and the like. Considering the availability of materials, etc., natural rubber is preferably used as the diene rubber.

(シリカ)
シリカとしては、その製法によって分類される湿式法シリカ、乾式法シリカのいずれを用いてもよい。またシリカとしては、高減衰部材の減衰性能を向上する効果をさらに向上することを考慮すると、BET比表面積が100〜400m/g、特に200〜250m/gであるものを用いるのが好ましい。BET比表面積は、例えば柴田化学器械工業(株)製の迅速表面積測定装置SA−1000等を使用して、吸着気体として窒素ガスを用いる気相吸着法で測定した値でもって表すこととする。
(silica)
As the silica, any of wet process silica and dry process silica classified by the production method may be used. In consideration of further improving the effect of improving the damping performance of the high damping member, it is preferable to use silica having a BET specific surface area of 100 to 400 m 2 / g, particularly 200 to 250 m 2 / g. . The BET specific surface area is expressed by a value measured by a gas phase adsorption method using nitrogen gas as an adsorbed gas, for example, using a rapid surface area measuring device SA-1000 manufactured by Shibata Chemical Instruments Co., Ltd.

シリカとしては、例えば東ソー・シリカ(株)製のNipSil(ニップシール)KQ等が挙げられる。
シリカの配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり100質量部以上であるのが好ましく、180質量部以下であるのが好ましい。
シリカの配合割合がこの範囲未満では、減衰部材の減衰性能が不十分になるおそれがある。一方、範囲を超える場合には高減衰組成物の混練が難しくなり、加工性が低下するおそれがある。
Examples of the silica include NipSil (nip seal) KQ manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.
The blending ratio of silica is preferably 100 parts by mass or more and more preferably 180 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
If the blending ratio of silica is less than this range, the damping performance of the damping member may be insufficient. On the other hand, when it exceeds the range, kneading of the highly attenuating composition becomes difficult, and the workability may be lowered.

これに対し、シリカの配合割合を、架橋性ゴム100質量部あたり100質量部以上、180質量部以下とすることにより、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、当該高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能を、できるだけ向上できる。
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、シリカの配合割合は、この範囲内でも140質量部以上であるのが好ましい。
On the other hand, by setting the blending ratio of silica to 100 parts by mass or more and 180 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber, the high attenuation composition is maintained while maintaining good processability of the high attenuation composition. The damping performance of the high damping member made of can be improved as much as possible.
In consideration of further improving this effect, the blending ratio of silica is preferably 140 parts by mass or more even within this range.

(ε−カプロラクタム)
ε−カプロラクタムの配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下であるのが好ましい。
ε−カプロラクタムの配合割合がこの範囲未満では、先に説明したメカニズムによって高減衰部材の減衰性能を向上する効果が十分に得られないおそれがある。一方、範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、混練時の粘着性が高くなりすぎて高減衰組成物の加工性が低下するおそれがある。
(Ε-caprolactam)
The blending ratio of ε-caprolactam is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
If the blending ratio of ε-caprolactam is less than this range, the effect of improving the damping performance of the high damping member may not be sufficiently obtained by the mechanism described above. On the other hand, not only can the effect not be obtained beyond the range, the tackiness at the time of kneading becomes too high, and the workability of the highly attenuated composition may be lowered.

これに対し、ε−カプロラクタムの配合割合を、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下とすることにより、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、当該高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能を、できるだけ向上できる。
(安息香酸系化合物)
安息香酸系化合物としては、安息香酸の基本骨格を有し、かつε−カプロラクタムとの間で相互作用(水素結合)を生じて、高減衰部材の減衰性能を向上しうる種々の、安息香酸系の化合物が使用可能である。
On the other hand, the blending ratio of ε-caprolactam is 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber, while maintaining good processability of the high attenuation composition. The damping performance of the high damping member made of the high damping composition can be improved as much as possible.
(Benzoic acid compounds)
As the benzoic acid compound, various benzoic acid compounds having a basic skeleton of benzoic acid and capable of generating an interaction (hydrogen bond) with ε-caprolactam to improve the damping performance of the high damping member. These compounds can be used.

かかる安息香酸系化合物としては、例えば安息香酸や、o−クロロ安息香酸、m−クロロ安息香酸、p−クロロ安息香酸等のクロロ安息香酸、o−ブロモ安息香酸、m−ブロモ安息香酸、p−ブロモ安息香酸等のブロモ安息香酸のうちの1種または2種以上が挙げられる。
中でも高減衰部材の減衰性能を向上する効果の点で、p−クロロ安息香酸が好ましい。
Examples of such benzoic acid compounds include benzoic acid, chlorobenzoic acid such as o-chlorobenzoic acid, m-chlorobenzoic acid, and p-chlorobenzoic acid, o-bromobenzoic acid, m-bromobenzoic acid, p- One or more of bromobenzoic acids such as bromobenzoic acid can be used.
Among these, p-chlorobenzoic acid is preferable from the viewpoint of improving the damping performance of the high damping member.

安息香酸系化合物の配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下であるのが好ましい。
安息香酸系化合物の配合割合がこの範囲未満では、先に説明したメカニズムによって高減衰部材の減衰性能を向上する効果が十分に得られないおそれがある。一方、範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、混練時の粘着性が高くなりすぎて高減衰組成物の加工性が低下するおそれがある。
The blending ratio of the benzoic acid compound is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
When the blending ratio of the benzoic acid compound is less than this range, the effect of improving the damping performance of the high damping member may not be sufficiently obtained by the mechanism described above. On the other hand, not only can the effect not be obtained beyond the range, the tackiness at the time of kneading becomes too high, and the workability of the highly attenuated composition may be lowered.

これに対し、安息香酸系化合物の配合割合を、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下とすることにより、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、当該高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能を、できるだけ向上できる。
(その他の成分)
本発明の高減衰組成物には、シリカやε−カプロラクタム、安息香酸系化合物に加えて、さらにシリカ以外の他の無機充てん剤や、あるいは架橋性ゴムを架橋させるための架橋成分等を、適宜の割合で配合してもよい。
On the other hand, by maintaining the blending ratio of the benzoic acid compound at 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber, while maintaining good processability of the high attenuation composition, The damping performance of the high damping member made of the high damping composition can be improved as much as possible.
(Other ingredients)
In addition to silica, ε-caprolactam, and benzoic acid compounds, the highly attenuating composition of the present invention may further contain other inorganic fillers other than silica, or a crosslinking component for crosslinking a crosslinkable rubber, etc. You may mix | blend in the ratio.

このうち他の無機充てん剤としては、例えばカーボンブラック等が挙げられる。
またカーボンブラックとしては、その製造方法等によって分類される種々のカーボンブラックのうち、充てん剤として機能しうるカーボンブラックの1種または2種以上が使用可能である。
カーボンブラックの配合割合は特に限定されないが、架橋性ゴム100質量部あたり1質量部以上、5質量部以下であるのが好ましい。
Among these, as another inorganic filler, carbon black etc. are mentioned, for example.
As the carbon black, one or more carbon blacks that can function as a filler can be used among various carbon blacks classified according to the production method thereof.
The mixing ratio of carbon black is not particularly limited, but is preferably 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.

架橋成分としては、架橋性ゴムを架橋しうる種々の架橋成分が使用可能である。架橋性ゴムがジエン系ゴムである場合は、特に硫黄加硫系の架橋成分を用いるのが好ましい。硫黄加硫系の架橋成分としては、加硫剤、促進剤、および促進助剤を組み合わせたものが挙げられる。特に高減衰部材のゴム弾性が上昇して減衰性能が低下する問題を生じにくい加硫剤、促進剤、促進助剤を組み合わせるのが好ましい。   As the crosslinking component, various crosslinking components capable of crosslinking the crosslinkable rubber can be used. When the crosslinkable rubber is a diene rubber, it is particularly preferable to use a sulfur vulcanized crosslinking component. Examples of the sulfur vulcanizing system crosslinking component include a combination of a vulcanizing agent, an accelerator, and an accelerator aid. In particular, it is preferable to combine a vulcanizing agent, a promoter, and a promoter aid that are unlikely to cause the problem that the rubber elasticity of the high damping member increases and the damping performance decreases.

このうち加硫剤としては、例えば硫黄や含硫黄有機化合物等が挙げられる。特に硫黄が好ましい。
促進剤としては、例えばスルフェンアミド系促進剤、チウラム系促進剤等が挙げられる。促進剤は、種類によって加硫促進のメカニズムが異なるため2種以上を併用するのが好ましい。
Among these, examples of the vulcanizing agent include sulfur and sulfur-containing organic compounds. In particular, sulfur is preferable.
Examples of the accelerator include sulfenamide accelerators and thiuram accelerators. It is preferable to use two or more accelerators in combination because the mechanism of vulcanization acceleration varies depending on the type.

このうちスルフェンアミド系促進剤としては、例えば大内新興化学工業(株)製のノクセラー(登録商標)NS〔N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド〕等が挙げられる。またチウラム系促進剤としては、例えば大内新興化学工業(株)製のノクセラーTBT〔テトラブチルチウラムジスルフィド〕等が挙げられる。
促進助剤としては例えば酸化亜鉛、ステアリン酸等が挙げられる。通常は両者を促進助剤として併用するのが好ましい。
Among these, examples of the sulfenamide-based accelerator include Noxeller (registered trademark) NS [N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide] manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. Examples of the thiuram accelerator include Noxeller TBT [tetrabutylthiuram disulfide] manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Examples of the promoter aid include zinc oxide and stearic acid. Usually, it is preferable to use both of them as an auxiliary promoter.

加硫剤、促進剤、促進助剤の配合割合は特に限定されず、高減衰部材の用途等によって異なる減衰性能や剛性等の特性に応じて適宜調整すればよい。
ただし加硫剤の配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上であるのが好ましく、3質量部以下であるのが好ましい。
またスルフェンアミド系促進剤の配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上であるのが好ましく、3質量部以下であるのが好ましい。
The blending ratio of the vulcanizing agent, the accelerator, and the accelerator aid is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the characteristics such as the damping performance and the rigidity that differ depending on the use of the high damping member.
However, the blending ratio of the vulcanizing agent is preferably 0.5 parts by mass or more per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber, and is preferably 3 parts by mass or less.
The blending ratio of the sulfenamide accelerator is preferably 0.5 parts by mass or more and preferably 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.

またチウラム系促進剤の配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上であるのが好ましく、3質量部以下であるのが好ましい。
酸化亜鉛の配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり1質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下であるのが好ましい。
さらにステアリン酸の配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり1質量部以上であるのが好ましく、3質量部以下であるのが好ましい。
Further, the blending ratio of the thiuram accelerator is preferably 0.5 parts by mass or more and preferably 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
The blending ratio of zinc oxide is preferably 1 part by mass or more and preferably 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
Further, the mixing ratio of stearic acid is preferably 1 part by mass or more and preferably 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.

本発明の高減衰組成物には、さらに必要に応じてシラン化合物、軟化剤、粘着性付与剤、老化防止剤等の各種添加剤を、適宜の割合で配合してもよい。
このうちシラン化合物としては、式(a):
In the high attenuation composition of the present invention, various additives such as a silane compound, a softening agent, a tackifier, and an anti-aging agent may be further blended at an appropriate ratio as necessary.
Among these, as the silane compound, the formula (a):

Figure 2014224180
Figure 2014224180

〔式中、R、R、R、およびRのうちの少なくとも1つはアルコキシ基を示す。ただしR、R、R、およびRが同時にアルコキシ基であることはなく、他はアルキル基またはアリール基を示す。〕
で表され、シランカップリング剤やシリル化剤等の、シリカの分散剤として機能しうる種々のシラン化合物が挙げられる。
[Wherein, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 represents an alkoxy group. However, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are not simultaneously an alkoxy group, and the other represents an alkyl group or an aryl group. ]
And various silane compounds that can function as a silica dispersant, such as a silane coupling agent and a silylating agent.

特にヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン等のアルコキシシランが好ましい。
シラン化合物としては、例えば信越化学工業(株)製のKBE−103(フェニルトリエトキシシラン)等が挙げられる。
シラン化合物の配合割合は特に限定されないが、シリカ100質量部あたり5質量部以上であるのが好ましく、35質量部以下であるのが好ましい。
In particular, alkoxysilanes such as hexyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, and diphenyldimethoxysilane are preferred.
Examples of the silane compound include KBE-103 (phenyltriethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
The blending ratio of the silane compound is not particularly limited, but it is preferably 5 parts by mass or more and preferably 35 parts by mass or less per 100 parts by mass of silica.

軟化剤は、高減衰組成物の加工性をさらに向上するための成分であって、当該軟化剤としては、例えば室温(2〜35℃)で液状を呈する液状ゴムが挙げられる。また液状ゴムとしては、例えば液状ポリイソプレンゴム、液状ニトリルゴム(液状NBR)、液状スチレンブタジエンゴム(液状SBR)等の1種または2種以上が挙げられる。
このうち液状ポリイソプレンゴムが好ましい。液状ポリイソプレンゴムとしては、例えば(株)クラレ製のクラプレン(登録商標)LIR−30(数平均分子量:28000)、LIR−50(数平均分子量:54000)等が挙げられる。
The softening agent is a component for further improving the workability of the highly attenuated composition, and examples of the softening agent include liquid rubber that exhibits a liquid state at room temperature (2 to 35 ° C.). Examples of the liquid rubber include one or more of liquid polyisoprene rubber, liquid nitrile rubber (liquid NBR), liquid styrene butadiene rubber (liquid SBR), and the like.
Of these, liquid polyisoprene rubber is preferred. Examples of the liquid polyisoprene rubber include Kuraray (trademark) LIR-30 (number average molecular weight: 28000) and LIR-50 (number average molecular weight: 54000) manufactured by Kuraray Co., Ltd.

液状ポリイソプレンゴムの配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり5質量部以上であるのが好ましく、50質量部以下であるのが好ましい。
配合割合がこの範囲未満では、当該液状ポリイソプレンゴムを配合することによる、高減衰部材の剛性を低下させる効果が十分に得られないおそれがある。一方、範囲を超える場合には高減衰部材の減衰性能が低下するおそれがある。
The blending ratio of the liquid polyisoprene rubber is preferably 5 parts by mass or more and preferably 50 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
When the blending ratio is less than this range, there is a possibility that the effect of reducing the rigidity of the high damping member by blending the liquid polyisoprene rubber cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the range is exceeded, the damping performance of the high damping member may be reduced.

また他の軟化剤としては、例えばクマロンインデン樹脂等が挙げられる。
クマロンインデン樹脂としては、主にクマロンとインデンの重合物からなり、平均分子量1000以下程度の比較的低分子量であって、軟化剤として機能しうる種々のクマロンインデン樹脂が挙げられる。
かかるクマロンインデン樹脂としては、例えば日塗化学(株)製のニットレジン(登録商標)クマロンG−90〔平均分子量:770、軟化点:90℃、酸価:1.0KOHmg/g以下、水酸基価:25KOHmg/g、臭素価9g/100g〕、G−100N〔平均分子量:730、軟化点:100℃、酸価:1.0KOHmg/g以下、水酸基価:25KOHmg/g、臭素価11g/100g〕、V−120〔平均分子量:960、軟化点:120℃、酸価:1.0KOHmg/g以下、水酸基価:30KOHmg/g、臭素価6g/100g〕、V−120S〔平均分子量:950、軟化点:120℃、酸価:1.0KOHmg/g以下、水酸基価:30KOHmg/g、臭素価7g/100g〕等の1種または2種以上が挙げられる。
Examples of other softening agents include coumarone indene resin.
Examples of the coumarone indene resin include various coumarone indene resins that are mainly composed of a polymer of coumarone and indene, have a relatively low molecular weight of about 1000 or less in average molecular weight, and can function as a softening agent.
As such a coumarone indene resin, for example, Knit Resin (registered trademark) Coumarone G-90 manufactured by Nikko Chemical Co., Ltd. [average molecular weight: 770, softening point: 90 ° C., acid value: 1.0 KOH mg / g or less, hydroxyl group] Value: 25 KOH mg / g, bromine value 9 g / 100 g], G-100N [average molecular weight: 730, softening point: 100 ° C., acid value: 1.0 KOH mg / g or less, hydroxyl value: 25 KOH mg / g, bromine value 11 g / 100 g V-120 [average molecular weight: 960, softening point: 120 ° C., acid value: 1.0 KOH mg / g or less, hydroxyl value: 30 KOH mg / g, bromine value 6 g / 100 g], V-120S [average molecular weight: 950, Softening point: 120 ° C., acid value: 1.0 KOH mg / g or less, hydroxyl value: 30 KOH mg / g, bromine value 7 g / 100 g] and the like. .

クマロンインデン樹脂の配合割合は特に限定されないが、架橋性ゴム100質量部あたり3質量部以上であるのが好ましく、20質量部以下であるのが好ましい。
粘着性付与剤としては、例えば石油樹脂、ロジン誘導体等が挙げられる。
このうち石油樹脂としては、例えば丸善石油化学(株)製のマルカレッツ(登録商標)M890A〔ジシクロペンタジエン系石油樹脂、軟化点:105℃〕等が好ましい。
The blending ratio of the coumarone indene resin is not particularly limited, but it is preferably 3 parts by mass or more and preferably 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
Examples of tackifiers include petroleum resins and rosin derivatives.
Among these, as the petroleum resin, for example, Marcaretz (registered trademark) M890A [dicyclopentadiene petroleum resin, softening point: 105 ° C.] manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd. is preferable.

石油樹脂の配合割合は特に限定されないが、架橋性ゴム100質量部あたり3質量部以上であるのが好ましく、30質量部以下であるのが好ましい。
またロジン誘導体としては、例えばハリマ化成(株)製の商品名ハリエスターシリーズのうちMSR−4(軟化点:127℃)、DS−130(軟化点:135℃)、AD−130(軟化点:135℃)、DS−816(軟化点:148℃)、DS−822(軟化点:172℃)、ハリマ化成(株)製の商品名ハリマックシリーズのうち145P(軟化点:138℃)、135GN(軟化点:139℃)、AS−5(軟化点:165℃)等の1種または2種以上が挙げられる。
The blending ratio of the petroleum resin is not particularly limited, but it is preferably 3 parts by mass or more and preferably 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
Examples of the rosin derivative include MSR-4 (softening point: 127 ° C.), DS-130 (softening point: 135 ° C.), AD-130 (softening point: in the product name Harrier Star series manufactured by Harima Kasei Co., Ltd. 135 ° C.), DS-816 (softening point: 148 ° C.), DS-822 (softening point: 172 ° C.), 145P (softening point: 138 ° C.) of the product name Harimac series manufactured by Harima Kasei Co., Ltd., 135GN (Softening point: 139 ° C.), AS-5 (softening point: 165 ° C.), etc.

ロジン誘導体の配合割合は特に限定されないが、架橋性ゴム100質量部あたり3質量部以上であるのが好ましく、30質量部以下であるのが好ましい。
老化防止剤としては、例えばベンズイミダゾール系、キノン系、ポリフェノール系、アミン系等の各種老化防止剤の1種または2種以上が挙げられる。特にベンズイミダゾール系老化防止剤とキノン系老化防止剤を併用するのが好ましい。
The blending ratio of the rosin derivative is not particularly limited, but it is preferably 3 parts by mass or more and preferably 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.
As an anti-aging agent, 1 type, or 2 or more types of various anti-aging agents, such as a benzimidazole type, a quinone type, a polyphenol type, and an amine type, are mentioned, for example. In particular, it is preferable to use a benzimidazole antioxidant and a quinone antioxidant together.

このうちベンズイミダゾール系老化防止剤としては、例えば大内新興化学工業(株)製のノクラック(登録商標)MB〔2−メルカプトベンズイミダゾール〕等が挙げられる。またキノン系老化防止剤としては、例えば丸石化学品(株)製のアンチゲンFR〔芳香族ケトン−アミン縮合物〕等が挙げられる。
両老化防止剤の配合割合は特に限定されないが、ベンズイミダゾール系老化防止剤は、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下であるのが好ましい。またキノン系老化防止剤は、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下であるのが好ましい。
Among them, examples of the benzimidazole-based anti-aging agent include NOCRACK (registered trademark) MB [2-mercaptobenzimidazole] manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. Examples of the quinone anti-aging agent include Antigen FR [aromatic ketone-amine condensate] manufactured by Cobblestone Chemical Co., Ltd.
The blending ratio of both anti-aging agents is not particularly limited, but the benzimidazole anti-aging agent is preferably 0.5 parts by mass or more and preferably 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber. The quinone anti-aging agent is preferably 0.5 parts by mass or more, preferably 5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.

本発明の高減衰組成物を用いて製造できる高減衰部材としては、例えばビル等の建築物の基礎に組み込まれる免震用ダンパ、建築物の構造中に組み込まれる制震(制振)用の粘弾性ダンパ、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、あるいは家庭用電気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。   The high damping member that can be manufactured using the high damping composition of the present invention includes, for example, a seismic isolation damper that is incorporated in the foundation of a building such as a building, and a vibration control (vibration suppression) that is incorporated in the structure of a building. Viscoelastic dampers, vibration control members for cables such as suspension bridges and cable-stayed bridges, vibration control members for industrial machines, aircraft, automobiles, railway vehicles, etc., vibration control members for computers, peripheral equipment, and household electrical equipment Furthermore, treads for automobile tires and the like can be mentioned.

本発明によれば、架橋性ゴム、シリカ、ε−カプロラクタム、安息香酸系化合物その他、各種成分の種類とその組み合わせおよび配合割合を調整することにより、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。
〈粘弾性ダンパ〉
特に本発明の高減衰組成物を形成材料として用いて、高減衰部材としての建築物の粘弾性ダンパの粘弾性体を形成した場合には、当該粘弾性体が高い減衰性能を有するため、かかる粘弾性体を含む粘弾性ダンパの減衰性能を向上して、その全体を小型化したり、1つの建築物に組み込む数を減らしたりしても、従来と同等またはそれ以上の制震性能を得ることができる。
According to the present invention, cross-linkable rubber, silica, ε-caprolactam, benzoic acid compounds, and other various components, and combinations and blending ratios are adjusted to provide excellent damping performance suitable for each application. A high damping member can be obtained.
<Viscoelastic damper>
In particular, when a viscoelastic body of a viscoelastic damper of a building as a high damping member is formed using the high damping composition of the present invention as a forming material, the viscoelastic body has high damping performance. Even if the damping performance of a viscoelastic damper including a viscoelastic body is improved and the whole is downsized or the number incorporated in one building is reduced, the vibration control performance equivalent to or higher than that of the conventional one can be obtained. Can do.

またε−カプロラクタムと安息香酸系化合物の配合割合を調整することにより、粘弾性体の減衰性能を自在に調整できるため、当該減衰性能の自由度を向上できる。
また、架橋性ゴムとしてジエン系ゴムを用いた場合には、粘弾性体の剛性等の温度依存性を小さくできることから、例えば温度差の大きい建築物の外壁付近に粘弾性ダンパを設置することもできる。
Moreover, since the damping performance of the viscoelastic body can be freely adjusted by adjusting the blending ratio of ε-caprolactam and the benzoic acid compound, the degree of freedom of the damping performance can be improved.
In addition, when diene rubber is used as the crosslinkable rubber, the temperature dependence of the viscoelastic body such as rigidity can be reduced. For example, a viscoelastic damper may be installed near the outer wall of a building having a large temperature difference. it can.

したがって本発明によれば、建築物等における、粘弾性ダンパによる制震性能の設計の自由度を拡げることもできる。   Therefore, according to this invention, the freedom degree of design of the damping performance by a viscoelastic damper in a building etc. can also be expanded.

〈実施例1〉
(高減衰組成物の調製)
架橋性ゴムとしての天然ゴム〔SMR(Standard Malaysian Rubber)−CV60〕100質量部に、シリカ〔東ソー・シリカ(株)製のNipSil(ニップシール)KQ〕140質量部、ε−カプロラクタム5質量部、およびp−クロロ安息香酸5質量部と、下記表1に示す各成分とを配合し、密閉式混練機を用いて混練して高減衰組成物を調製した。なお表1中の質量部は、それぞれ天然ゴム100質量部あたりの質量部である。
<Example 1>
(Preparation of highly attenuated composition)
100 parts by mass of natural rubber (SMR (Standard Malaysian Rubber) -CV60) as a crosslinkable rubber, 140 parts by mass of silica (NipSil (nip seal) KQ manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.), 5 parts by mass of ε-caprolactam, and 5 parts by mass of p-chlorobenzoic acid and each component shown in Table 1 below were blended and kneaded using a closed kneader to prepare a highly attenuated composition. In addition, the mass part in Table 1 is a mass part per 100 mass parts of natural rubber, respectively.

Figure 2014224180
Figure 2014224180

表中の各成分は下記のとおり。
シラン化合物:フェニルトリエトキシシラン、信越化学工業(株)製のKBE−103
液状ポリイソプレンゴム:(株)クラレ製のLIR−50、数平均分子量:54000
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラック(登録商標)G
ベンズイミダゾール系老化防止剤:2−メルカプトベンズイミダゾール、大内新興化学工業(株)製のノクラックMB
キノン系老化防止剤:丸石化学品(株)製のアンチゲンFR
酸化亜鉛2種:三井金属鉱業(株)製
ステアリン酸:日油(株)製の「つばき」
ジシクロペンタジエン系石油樹脂:軟化点105℃、丸善石油化学(株)製のマルカレッツ(登録商標)M890A
クマロン樹脂:軟化点90℃、日塗化学(株)製のニットレジン(登録商標) クマロンG−90
ロジン誘導体:ロジン変性マレイン酸樹脂、ハリマ化成(株)製の商品名ハリマック135GN(軟化点:139℃)
5%オイル処理粉末硫黄:加硫剤、鶴見化学工業(株)製
スルフェンアミド系加硫促進剤:N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製のノクセラー(登録商標)NS
チウラム系加硫促進剤:テトラブチルチウラムジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーTBT−N
〈実施例2、3〉
ε−カプロラクタムの配合割合を、天然ゴム100質量部あたり0.5質量部(実施例2)、10質量部(実施例3)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。
Each component in the table is as follows.
Silane compound: Phenyltriethoxysilane, KBE-103 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Liquid polyisoprene rubber: LIR-50 manufactured by Kuraray Co., Ltd., number average molecular weight: 54000
Carbon Black: Dia Black (registered trademark) G manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Benzimidazole anti-aging agent: 2-mercaptobenzimidazole, NOCRACK MB manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Quinone anti-aging agent: Antigen FR manufactured by Maruishi Chemical Co., Ltd.
Two types of zinc oxide: manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Stearic acid: "Tsubaki" manufactured by NOF Corporation
Dicyclopentadiene-based petroleum resin: softening point 105 ° C., Marukaretsu (registered trademark) M890A manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.
Coumarone resin: 90 ° C. softening point, Knit Resin (registered trademark) Coumarone G-90 manufactured by Nikkiso Chemical Co., Ltd.
Rosin derivative: rosin-modified maleic resin, trade name Harimac 135GN (softening point: 139 ° C.) manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.
5% oil-treated powder sulfur: vulcanizing agent, manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. Sulfenamide vulcanization accelerator: N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd. Noxeller (registered trademark) NS
Thiuram-based vulcanization accelerator: Tetrabutylthiuram disulfide, Noxeller TBT-N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
<Examples 2 and 3>
A highly attenuating composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of ε-caprolactam was 0.5 parts by mass (Example 2) and 10 parts by mass (Example 3) per 100 parts by mass of natural rubber. Prepared.

〈実施例4、5〉
p−クロロ安息香酸の配合割合を、天然ゴム100質量部あたり0.5質量部(実施例4)、10質量部(実施例3)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6〉
p−クロロ安息香酸に代えて安息香酸を、天然ゴム100質量部あたり5質量部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。
<Examples 4 and 5>
Highly attenuated composition in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of p-chlorobenzoic acid was 0.5 parts by mass (Example 4) and 10 parts by mass (Example 3) per 100 parts by mass of natural rubber. A product was prepared.
<Example 6>
A highly attenuating composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by mass of benzoic acid was blended per 100 parts by mass of natural rubber instead of p-chlorobenzoic acid.

〈実施例7、8〉
シリカの配合割合を、天然ゴム100質量部あたり100質量部(実施例7)、180質量部(実施例8)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。
〈比較例1〉
ε−カプロラクタム、およびp−安息香酸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。
<Examples 7 and 8>
A highly attenuated composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of silica was 100 parts by mass (Example 7) and 180 parts by mass (Example 8) per 100 parts by mass of natural rubber.
<Comparative example 1>
A highly attenuated composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that ε-caprolactam and p-benzoic acid were not blended.

〈減衰特性試験〉
(試験体の作製)
実施例、比較例で調製した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、この円板1の表裏両面に、それぞれ加硫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しながら150℃に加熱して高減衰組成物を加硫させるとともに、円板1を2枚の鋼板2と加硫接着させて、高減衰部材のモデルとしての減衰特性評価用の試験体3を作製した。
<Attenuation characteristic test>
(Preparation of test specimen)
The high attenuation compositions prepared in Examples and Comparative Examples were extruded into sheets and then punched to produce a disk 1 (thickness 5 mm × diameter 25 mm), as shown in FIG. In addition, the steel plate 2 having a thickness of 6 mm × 44 mm × 44 mm in width is stacked through a vulcanizing adhesive and heated to 150 ° C. while pressing in the laminating direction to vulcanize the high attenuation composition. A circular plate 1 was vulcanized and bonded to two steel plates 2 to produce a test piece 3 for evaluating damping characteristics as a model of a high damping member.

(変位試験)
図2(a)に示すように試験体3を2個用意し、かかる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をボルトで固定した。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、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した。
(Displacement test)
As shown in FIG. 2 (a), two test specimens 3 are prepared, and the two test specimens 3 are fixed to one central fixing jig 4 with bolts via one steel plate 2, respectively. The left and right fixing jigs 5 were fixed to the other steel plate 2 of the test body 3 with bolts. Then, the central fixing jig 4 is fixed to a fixing arm 6 on the upper side of the testing machine (not shown) with a bolt via a joint 7, and the two left and right fixing jigs 5 are connected to a movable plate 8 on the lower side of the testing machine. And fixed with bolts through the joint 9.

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、図2(a)に示す状態に戻す操作を1サイクルとして、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、当該試験体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)を求めた。   Next, in this state, the movable platen 8 is displaced so as to be pushed up in the direction of the fixed arm 6 as indicated by the white arrow in the figure, and the disk 1 of the test body 3 is moved to the position shown in FIG. As shown in the figure, the specimen 3 is deformed in the direction orthogonal to the stacking direction, and then, from this state, the movable platen 8 is pulled down in the direction opposite to the direction of the fixed arm 6 as indicated by a white arrow in the figure. The stacking direction of the test body 3 when the disk 1 of the test body 3 is repeatedly strain-deformed, ie, vibrated, with the operation of returning to the state shown in FIG. A hysteresis loop H (see FIG. 3) indicating the relationship between the displacement (mm) of the disc 1 in the orthogonal direction and the load (N) was obtained.

測定は、温度20℃の環境下、一連の操作を3サイクル実施して3回目の値を求めた。また最大変位量は、円板1を挟む2枚の鋼板2の、積層方向と直交方向のずれ量が、円板1の厚みの100%となるように設定した。
次いで、かかる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Lの傾きKeq(N/mm)を求め、当該傾きKeq(N/mm)と、円板1の厚みT(mm)と、円板1の断面積A(mm)とから、式(1):
In the measurement, a series of operations was performed for 3 cycles under an environment of a temperature of 20 ° C., and a third value was obtained. The maximum amount of displacement was set such that the amount of deviation of the two steel plates 2 sandwiching the disc 1 in the direction perpendicular to the stacking direction was 100% of the thickness of the disc 1.
Then, connecting the maximum displacement point and the minimum displacement point of the hysteresis loop H shown in FIG. 3 obtained by such measurements, determine the slope Keq (N / mm) of the straight line L 1 shown by a thick solid line in the figure, the From the inclination Keq (N / mm), the thickness T (mm) of the disc 1, and the cross-sectional area A (mm 2 ) of the disc 1, the formula (1):

Figure 2014224180
Figure 2014224180

により等価せん断弾性率Geq(N/mm)を求めた。そして比較例1における等価せん断弾性率Geq(N/mm)を100としたときの、各実施例、比較例の等価せん断弾性率Geq(N/mm)の相対値を求めた。
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、先の直線Lと、グラフの横軸と、直線LとヒステリシスループHとの交点から横軸におろした垂線L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):
The equivalent shear modulus Geq (N / mm 2 ) was determined by Then, relative values of the equivalent shear elastic modulus Geq (N / mm 2 ) of each of the examples and the comparative example were obtained when the equivalent shear elastic modulus Geq (N / mm 2 ) in Comparative Example 1 was set to 100.
Also, the absorption energy amount ΔW represented by the total surface area of the hysteresis loop H shown with diagonal lines in FIG. 3, the previous straight line L 1 shown with a mesh line in the figure, and a graph from the horizontal axis, the straight line L 1 and the hysteresis loop H elastic strain energy W represented by the surface area of the region surrounded by the perpendicular L 2 grated on the horizontal axis from the intersection of the formula (2):

Figure 2014224180
Figure 2014224180

により等価減衰定数Heqを求めた。等価減衰定数Heqが大きいほど、試験体3は減衰性能に優れていると判定できる。そこで比較例1における等価減衰定数Heqを100としたときの、各実施例、比較例の等価減衰定数Heqの相対値を求め、当該相対値が101以上であるものを合格として、高減衰部材の減衰性能を評価した。
以上の結果を表2、表3に示す。
Thus, an equivalent damping constant Heq was obtained. It can be determined that the greater the equivalent damping constant Heq is, the better the specimen 3 is in damping performance. Therefore, when the equivalent attenuation constant Heq in Comparative Example 1 is set to 100, the relative value of the equivalent attenuation constant Heq in each Example and Comparative Example is obtained. The attenuation performance was evaluated.
The above results are shown in Tables 2 and 3.

Figure 2014224180
Figure 2014224180

Figure 2014224180
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表2、表3の実施例1〜8、比較例1の結果より、架橋性ゴムとしての天然ゴムに、シリカ、ε-カプロラクタム、および安息香酸系化合物としてのp−クロロ安息香酸を配合することにより、高減衰部材の減衰性能を向上できることが判った。
また実施例1〜3の結果より、ε−カプロラクタムの配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下であるのが好ましいことが判った。
From the results of Examples 1 to 8 in Table 2 and Table 3 and Comparative Example 1, silica, ε-caprolactam, and p-chlorobenzoic acid as a benzoic acid compound are blended with natural rubber as a crosslinkable rubber. Thus, it was found that the damping performance of the high damping member can be improved.
Moreover, it turned out that it is preferable that the compounding ratio of (epsilon) -caprolactam is 0.5 to 10 mass parts per 100 mass parts of crosslinkable rubber from the result of Examples 1-3.

また実施例1、4〜6の結果より、安息香酸系化合物の配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下であるのが好ましいこと、安息香酸系化合物としては、p−クロロ安息香酸、安息香酸等が使用可能で、特に減衰性能を向上する効果の点でp−クロロ安息香酸が好ましいことが判った。
さらに実施例1、7、8の結果より、シリカの配合割合は、架橋性ゴム100質量部あたり100質量部以上、180質量部以下であるのが好ましいことが判った。
Moreover, from the results of Examples 1 and 4 to 6, the blending ratio of the benzoic acid compound is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber. As such, p-chlorobenzoic acid, benzoic acid and the like can be used, and it was found that p-chlorobenzoic acid is particularly preferable in terms of the effect of improving the attenuation performance.
Furthermore, from the results of Examples 1, 7, and 8, it was found that the blending ratio of silica is preferably 100 parts by mass or more and 180 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber.

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 ジョイント
8 可動盤
9 ジョイント
H ヒステリシスループ
Keq 傾き
直線
垂線
W エネルギー
ΔW 吸収エネルギー量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Disc 2 Steel plate 3 Specimen 4 Center fixing jig 5 Left and right fixing jig 6 Fixed arm 7 Joint 8 Movable platen 9 Joint H Hysteresis loop Keq Inclination L 1 Straight line L 2 Perpendicular W Energy ΔW Absorbed energy amount

Claims (6)

架橋性ゴム、シリカ、ε−カプロラクタム、および安息香酸系化合物を含むことを特徴とする高減衰組成物。   A high-damping composition comprising a crosslinkable rubber, silica, ε-caprolactam, and a benzoic acid compound. 前記ε−カプロラクタムの配合割合は、前記架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下である請求項1に記載の高減衰組成物。   2. The highly attenuated composition according to claim 1, wherein a blending ratio of the ε-caprolactam is 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber. 前記安息香酸系化合物は、安息香酸、クロロ安息香酸、およびブロモ安息香酸からなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項1または2に記載の高減衰組成物。   3. The highly attenuated composition according to claim 1, wherein the benzoic acid compound is at least one selected from the group consisting of benzoic acid, chlorobenzoic acid, and bromobenzoic acid. 前記安息香酸系化合物の配合割合は、前記架橋性ゴム100質量部あたり0.5質量部以上、10質量部以下である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の高減衰組成物。   The high attenuation composition according to any one of claims 1 to 3, wherein a blending ratio of the benzoic acid compound is 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber. 前記シリカの配合割合は、前記架橋性ゴム100質量部あたり100質量部以上、180質量部以下である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の高減衰組成物。   5. The high attenuation composition according to claim 1, wherein a blending ratio of the silica is 100 parts by mass or more and 180 parts by mass or less per 100 parts by mass of the crosslinkable rubber. 前記請求項1ないし5のいずれか1項に記載の高減衰組成物からなる粘弾性体を備えることを特徴とする粘弾性ダンパ。   A viscoelastic damper comprising a viscoelastic body made of the highly attenuating composition according to any one of claims 1 to 5.
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