JP2015129251A - 高減衰組成物および粘弾性ダンパ - Google Patents
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Abstract
Description
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。
しかしこれら従来の構成では、高減衰部材の減衰性能を十分に高めることはできず、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。
特に工場レベルで高減衰部材を量産する場合、加工性の低さはそ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。
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金属等との接着不良などを生じることが懸念される。
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。
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。
特に架橋剤成分によって架橋させた状態でのゴム分子同士の架橋構造が緩やかで減衰性能に優れた高減衰部材を形成できる上、入手がしやすく高減衰組成物をコスト安価に製造できるといった利点を有するため、架橋性ゴムとして天然ゴムを用いた高減衰組成物が、高減衰部材の形成材料として広く用いられている。
本発明の目的は、減衰性能に優れる上、繰り返し大変形が加えられた際の減衰性能の低下が小さい高減衰部材を形成できる高減衰組成物と、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。
前記架橋性ゴムはポリイソプレン系ゴム、ポリブタジエンゴム、および1,2−ポリブタジエン系エラストマであり、
さらに式(1):
で表されるアルキル型シリル化剤、
式(2):
で表されるフェニル型シリル化剤、および
シランカップリング剤を含んでいる高減衰組成物である。
繰り返し大変形が加えられた際に、架橋性ゴムとして天然ゴムを用いた従来の高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能が低下する主な原因の一つは、変形時の発熱によって高減衰部材の弾性率が低下することにある。またこの問題は、天然ゴムを含むポリイソプレン系ゴム全般に発生する。
しかしポリブタジエンゴムを併用すると、高減衰部材の初期の弾性率が低下する傾向があり、かかる初期の弾性率を高めるべく無機充てん剤としてのシリカの配合割合を増加させると、先に説明したように混練が難しくなって高減衰組成物の加工性が低下する。
また、さらに式(1)で表されるアルキル型シリル化剤を配合すると、高減衰組成物の加
工性をさらに向上できる。
ランカップリング剤を併用している。かかる併用により、高減衰部材の減衰性能や剛性の低下を抑制しながら、高減衰組成物の加工性を向上できる。
したがって本発明の高減衰組成物によれば、上記各成分を併用することの相乗効果により、加工性に優れとともに減衰性能にも優れる上、繰り返し大変形が加えられた際の減衰性能の低下が小さい高減衰部材を形成することが可能となる。
ポリイソプレン系ゴムとしては、先に説明したように入手がしやすく高減衰組成物をコスト安価に製造できるといった利点を有する天然ゴムが好ましい。
配合割合がこの範囲未満では、当該ポリブタジエンゴムを配合することによる、先に説明した、発熱による弾性率の低下を抑制して、高減衰部材に繰り返し大変形が加えられた際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。
これに対しポリブタジエンゴムの配合割合を上記の範囲とすることで、高減衰組成物の加工性の低下や、高減衰部材の初期の弾性率の低下を抑制しながら、なおかつ発熱による弾性率の低下と、それに伴う高減衰部材に繰り返し大変形が加えられた際の減衰性能の低下とをより一層有効に抑制することができる。
配合割合がこの範囲未満では、高減衰部材に良好な減衰性能を付与できないおそれがある。また範囲を超える場合には高減衰部材を繰り返し大変形させた際の耐久性が低下して、高減衰部材が破損したりするといった問題を生じるおそれがある。
本発明の粘弾性ダンパは、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。
本発明の高減衰組成物は、架橋性ゴムとしてのポリイソプレン系ゴム、ポリブタジエンゴム、および1,2−ポリブタジエン系エラストマに、シリカ、式(1)で表されるアルキ
ル型シリル化剤、式(2)で表されるフェニル型シリル化剤、およびシランカップリング剤
を配合してなるものである。
ポリイソプレン系ゴムとしては天然ゴム、および/またはポリイソプレンゴムが挙げられ、特に入手がしやすく高減衰組成物をコスト安価に製造できるといった利点を有する天然ゴムが好ましい。
(ポリブタジエンゴム)
ポリブタジエンゴムとしては、架橋性を有する種々のポリブタジエンゴムがいずれも使用可能である。特に温度による物性変化が小さく、発熱による弾性率の低下を抑制して、繰り返し大変形が加えられた際の減衰性能の低下を抑制する機能に優れた、シス−1,4結合の割合が95質量%以上の高シスポリブタジエンゴムが好ましい。
1,2−ポリブタジエン系エラストマとしては、1,2−結合を90%以上含み、平均分子量が10数万〜20数万で、かつ結晶化度が約15〜35%に調整された、架橋性を有しないシンジオタクチック1,2−ポリブタジエン等が挙げられる。
かかる1,2−ポリブタジエン系エラストマの具体例としては、例えばJSR(株)製のJSR(登録商標)RB810〔1,2−結合:90%〕、RB820〔1,2−結合:92%〕、RB830〔1,2−結合:93%〕、RB840〔1,2−結合:94%〕等の1種または2種以上が挙げられる。
ポリイソプレン系ゴム、ポリブタジエンゴム、および1,2−ポリブタジエン系エラストマの3種の架橋性ゴムの総量中に占めるポリブタジエンゴムの配合割合は40質量%以上であるのが好ましく、80質量%以下であるのが好ましい。
配合割合がこの範囲未満では、当該ポリブタジエンゴムを配合することによる、先に説明した、発熱による弾性率の低下を抑制して、高減衰部材に繰り返し大変形が加えられた際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。
これに対しポリブタジエンゴムの配合割合を上記の範囲とすることで、高減衰組成物の加工性の低下や、高減衰部材の初期の弾性率の低下を抑制しながら、なおかつ発熱による弾性率の低下と、それに伴う高減衰部材に繰り返し大変形が加えられた際の減衰性能の低下とをより一層有効に抑制することができる。
配合割合がこの範囲未満では、当該1,2−ポリブタジエン系エラストマを配合することによる、シリカの配合割合を少なくして加工性の低下を生じさせることなしに、高減衰部材の初期の弾性率を向上する効果が得られないおそれがある。また範囲を超える場合には、架橋前の高減衰組成物の表面が凹凸になりやすくなり、所定の高減衰部材の形状に成形するのが容易でなくなるおそれがある。
(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100〜400m2/g、特に200〜250m2/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。
シリカの配合割合は、架橋性ゴムの総量100質量部あたり100質量部以上であるのが好ましく、150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、高減衰部材に良好な減衰性能を付与できないおそれがある。また範囲を超える場合には高減衰部材を繰り返し大変形させた際の耐久性が低下して、高減衰部材が破損したりするといった問題を生じるおそれがある。
(アルキル型シリル化剤)
アルキル型シリル化剤としては、式(1)で表され、式中のR1が炭素数1〜3のアルキ
ル基、nが2〜9の数である種々の化合物が挙げられる。
減衰組成物の加工性を向上する効果が得られないおそれがあるためである。またnが9を超えるアルキル型シリル化剤では高減衰部材の弾性率が低下して良好な減衰性能を付与できないおそれがあるためである。
これに対し、式(1)中のnが上記の範囲であるアルキル型シリル化剤を用いることによ
り、高減衰部材の良好な減衰性能を維持しながら、高減衰組成物にできるだけ良好な加工性を付与することができる。
ただし配合割合がこの範囲未満では、アルキル型シリル化剤を配合することによる、高減衰組成物の加工性を向上する効果が得られないおそれがある。また範囲を超える場合には架橋性ゴムとなじみすぎて、たとえフェニル型シリル化剤その他を併用したとしても、高減衰部材の減衰性能や剛性が低下するおそれがある。
(フェニル型シリル化剤)
フェニル型シリル化剤としては、式(2)で表され、式中のR2が炭素数1〜3のアルキ
ル基である種々の化合物が挙げられる。
フェニル型シリル化剤の配合割合は、架橋性ゴムの総量100質量部あたり15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。
これに対し、フェニル型シリル化剤の配合割合を上記の範囲とすることで、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、高減衰部材に良好な減衰性能や剛性を付与することができる。
シランカップリング剤としては、例えば含イオウ系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、およびその他のシランカップリング剤等の1種または2種以上が挙げられる。
また含イオウ系シランカップリング剤としては、例えばビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリメトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド等の1種または2種以上が挙げられる。
さらにその他のシランカップリング剤としては、例えばビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系;3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系;γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系;3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系;3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系等の各種シランカップリング剤の1種または2種以上が挙げられる。
シランカップリング剤の配合割合は、シリカ100質量部あたり1質量部以上であるのが好ましく、10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、シランカップリング剤の本来の機能であるシリカと架橋性ゴムとを良好に親和させて、高減衰部材の減衰性能や剛性の低下を抑制する効果が得られないおそれがある。また範囲を超える場合には、高減衰部材の減衰性能が大きく低下するおそれがある。
(その他の成分)
本発明の高減衰組成物には、上記の各成分に加えて、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。
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、架橋性ゴムの総量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。
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。
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。
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。
ただし加硫剤の配合割合は、架橋性ゴムの総量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、架橋性ゴムの総量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、架橋性ゴムの総量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、架橋性ゴムの総量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。
このうち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。
液状ポリイソプレンゴムの配合割合は、架橋性ゴムの総量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。
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。
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。
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。
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。
両老化防止剤の配合割合は、ベンズイミダゾール系老化防止剤が、架橋性ゴムの総量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、架橋性ゴムの総量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。
〈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。
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。
(高減衰組成物の調製)
架橋性ゴムとしては天然ゴム〔SMR(Standard Malaysian Rubber)−CV60〕30質量部、ポリブタジエンゴム〔宇部興産(株)製のUBEPOL(登録商標)BR150、ムーニー粘度(ML1+4、100℃):43、シス−1,4結合含量:98質量%〕60質量部、および1,2−ポリブタジエン系エラストマ〔JSR(株)製のJSR(登録商標)RB830、1,2−結合:93%〕10質量部を用いた。
かかる架橋性ゴムの総量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〕125質量部、式(1)で表されるアルキル型シリル化剤としてのヘキシルトリエトキシシラン〔信越化学工業(株)製のKBE−3063、R1=エチル基、n=5〕5質量部、式(2)で表されるフェニル型シリル化剤としてのフェニルトリエ
トキシシラン〔信越化学工業(株)製のKBE−103〕20質量部、および含イオウ系シランカップリング剤としてのビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド〔エボニックインダストリーズ社製のSi 266〕6.25質量部(=シリカ100質量部あたり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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
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:HAF、東海カーボン(株)製のシースト3
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」
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
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
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〉
天然ゴムの配合量を50質量部、ポリブタジエンゴムの配合量を40質量部、1,2−ポリブタジエン系エラストマの配合量を10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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
〈実施例3〉
天然ゴムの配合量を10質量部、ポリブタジエンゴムの配合量を80質量部、1,2−ポリブタジエン系エラストマの配合量を10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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
〈実施例4〉
架橋性ゴムの総量100質量部あたりのシリカの配合割合を100質量部、含イオウ系シランカップリング剤の配合割合を5質量部(=シリカ100質量部あたり5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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
架橋性ゴムの総量100質量部あたりのシリカの配合割合を150質量部、含イオウ系シランカップリング剤の配合割合を7.5質量部(=シリカ100質量部あたり5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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
式(1)で表されるアルキル型シリル化剤として、プロピルトリエトキシシラン〔エボニ
ックインダストリーズ社製のDynasylan(登録商標)PTEO、R1=エチル基、n=2〕5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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
式(1)で表されるアルキル型シリル化剤として、デシルトリエトキシシラン〔信越化学
工業(株)製のKBE−3103、R1=エチル基、n=9〕5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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
ポリブタジエンゴムの配合量を90質量部、1,2−ポリブタジエン系エラストマの配合量を10質量部として天然ゴム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ようとしたが、十分に混練することができなかったので以降の試験を断念した。加工性は不良(××)と評価した。
天然ゴムの配合量を90質量部、1,2−ポリブタジエン系エラストマの配合量を10質量部としてポリブタジエンゴム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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
〈比較例3〉
天然ゴムの配合量を40質量部、ポリブタジエンゴムの配合量を60質量部として1,2−ポリブタジエン系エラストマ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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
フェニル型シリル化剤としてのフェニルトリエトキシシランを配合せず、アルキル型シリル化剤としてのヘキシルトリエトキシシランの配合割合を、架橋性ゴムの総量100質量部あたり20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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
アルキル型シリル化剤としてのヘキシルトリエトキシシラン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。ただし混練には長時間を要した。加工性はやや不良(×)と評価した。
〈比較例6〉
含イオウ系シランカップリング剤としてのビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド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。なお混錬は容易であり、加工性は良好(○)と評価した。
(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。
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をそれぞれ一方の
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。
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、円板1を図2(a)
に示す状態に戻す操作を1サイクルとして、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、その際の荷重(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。
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L1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(mm2)とから式(a):
等価せん断弾性率Geq(N/mm2)が大きいほど初期の弾性率が高いと判定できる。そこで比較例2における等価せん断弾性率Geq(N/mm2)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/mm2)の相対値を求め、当該相対値が111以上であるものを合格として高減衰部材の初期の弾性率を評価した。
そこで比較例2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85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。
上記変位試験と同様条件で温度20℃の環境下、変位を6回繰り返した際の、変位1回目の等価せん断弾性率Geq(1)(N/mm2)と、変位6回目の等価せん断弾性率Geq(6)(N/mm2)との比Geq(1)/Geq(6)を求めた。
かかる比が1に近いほど、試験体3は繰り返し大変形が加えられた際の減衰性能の低下が小さいと判定できる。そこで比較例2における比Geq(1)/Geq(6)を100としたときの各実施例、比較例の比Geq(1)/Geq(6)の相対値を求め、当該相対値が99以下であるものを合格として、繰り返し大変形が加えられた際の減衰性能の低下を評価した。
L1 直線
L2 垂線
W エネルギー
ΔW 吸収エネルギー量
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
Claims (5)
- ポリイソプレン系ゴムは天然ゴムである請求項1に記載の高減衰組成物。
- 架橋性ゴムの総量中に占めるポリブタジエンゴムの配合割合は40質量%以上、80質量%以下である請求項1または2に記載の高減衰組成物。
- シリカの配合割合は、架橋性ゴムの総量100質量部あたり100質量部以上、150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。
- 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。
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