JP2724203B2 - 粘性流体組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は粘性流体組成物、特には剪断型緩衝装置の粘
性流体組成物に関する。本発明の粘性流体組成物は耐震
または防震構造物（例えばビル等の建造物、橋梁、プラ
ント等）に含まれているエネルギー吸収装置としての粘
性ダンパとして特に有利に用いることができる。

［従来の技術］ 二枚の抵抗板間に存在する粘性流体組成物の剪断抵抗
力は、式 Ｆ＝ηＡ（V/d）^ｎ （式中、Ｆは剪断抵抗力であり、ηは粘度であり、Ａは
抵抗板の面積であり、Ｖは抵抗板の相対速度であり、ｄ
は抵抗板間の隙間の距離であり、そしてｎは定数であ
る） で示される。ここで、粘度η、抵抗板の面積Ａおよび抵
抗板間の隙間の距離ｄを調整すると剪断抵抗力Ｆを向上
させることができる。しかし、抵抗板の面積Ａおよび抵
抗板間の隙間の距離ｄは、装置設計上から一定の制限が
あるので、高い剪断抵抗力Ｆを得るには粘度ηの値を高
くすることが望ましい。また、粘度ηの値も、装置応答
性の面から、一般には、5,000〜400,000ポアズ（25℃）
が使用領域とされている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来、剪断型緩衝装置用の粘性流体としては、アスフ
ァルトやブタン系炭化水素等が用いられてきたが、これ
らは粘度−温度特性が劣り、そして低温下では弾性体的
挙動が大きくなると同時に抵抗板への付着性がなくな
り、粘性流体としての機能が失われる等の問題があっ
た。

従って、本発明の目的は、粘度−温度特性に優れ、低
温下でも付着性を維持する粘性流体組成物を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題は、本発明により、エチレン−プロピレン
コポリマーを含むことを特徴とする、剪断型緩衝装置用
粘性流体組成物によって解決することができる。

本発明による粘性流体組成物は、（Ａ）エチレン−プ
ロピレンコポリマー、および場合により（Ｂ）粘度調整
剤、更に場合により（Ｃ）添加剤から成る。

前記のコポリマー成分（Ａ）としては、重量平均分子
量が１万〜30万、好ましくは３万〜20万のエチレン−プ
ロピレンコポリマーを用いることができる。エチレン−
プロピレンコポリマーはランダムコポリマーであって
も、ブロックコポリマーであってもよい。本発明で用い
ることのできるエチレン−プロピレンコポリマーの粘度
は、場合により共存する粘度調整剤（Ｂ）および添加剤
成分（Ｃ）によって、広範な値を有することができる
が、一般には、5,000〜200,000ポアズ（25℃）である。
エチレンとプロピレンとの組成比は特に限定はされない
が、エチレ10〜90モル％、およびプロピレン90〜10モル
％、特に好ましくは、エチレン20〜80モル％およびプロ
ピレン80〜20モル％からなるものが好ましい。

本発明の粘性流体組成物は、エチレン−プロピレンコ
ポリマーを好ましくは20〜100重量％、特には30〜60重
量％含有する。本発明の粘性流体組成物はエチレン−プ
ロピレンコポリマーだけからなることもでき、従って、
本明細書において粘性流体「組成物」とはエチレン−プ
ロピレンコポリマーだけからなる液体を含むものとして
用いる。エチレン−プロピレンコポリマーの含有量が20
重量％未満になると粘性流体組成物の粘度が小さくな
り、所定の剪断抵抗力を得るためには、緩衝装置を大型
にする必要があるので好ましくない。

本発明の粘性流体組成物においては、場合により粘度
調整剤（Ｂ）として、低くもり点（好ましくは−15℃以
下、さらに好ましくは−20℃以下、特には−30℃以下）
を有し、動粘度（40℃）が好ましくは10〜40、000cStの
物質を用いることができる。前記の粘度調整剤（Ｂ）と
しては、ロウ成分を含まない油性材料例えば鉱油（例え
ば深脱ロウ油）、あるいは合成油（例えば、ポリオレフ
ィン、ポリブテン、エチレン−α−オレフィンコポリマ
ー（数平均分子量5,000以下）、アルキルベンゼン等を
挙げることができる。粘度調整剤（Ｂ）として用いる物
質の動粘度（40℃）が10cSt未満であると引火点が低く
なるので好ましくない。また、40,000cStを越えると、
粘性流体組成物の粘度調整材料が困難になるので望まし
くない。本発明の粘性流体組成物においては、粘度調整
剤（Ｂ）を、好ましくは０〜80重量％、特には40〜70重
量％の量で配合する。配合量が80重量％を越えると、粘
性流体組成物の粘度を自由に調整することが困難にな
る。

本発明の粘性流体組成物には、場合により、添加剤成
分（Ｃ）を配合することができる。本発明の粘性流体組
成物においては、通常の石油製品、プラスチックおよび
ゴム等に通常用いられている添加剤を通常用いられてい
る目的で用いることができる。従って、例えば通常の酸
化防止剤、紫外線吸収剤、防錆剤等を配合して長期耐性
を向上させることができ、更に着色剤等を配合すること
もできる。

［発明の効果］ 本発明による粘性流体組成物は粘度（25℃）約5,000
〜400,000ポアズの範囲内で任意の粘度に容易に調整す
ることができ、優れた粘度−温度特性を有し、低温下
（例えば−30℃）でも流動性を失わずに粘性流体として
の挙動を示し、しかも低温下（例えば−30℃）でも抵抗
板への付着性を喪失することがない。

本発明の粘性流体組成物は剪断型緩衝装置に用いるこ
とができる。剪断型緩衝装置とは、二枚の平行面の微小
な隙間に高粘性流体を充填しておき、この二枚の平行面
に相対運動が起きた際には、その高粘性流体の剪断作用
によって剪断抵抗力を発生させることにより、平行面の
一方の運動を減衰させることを目的とした装置である。
こうした剪断型緩衝装置は、例えば建築物等の構造物の
耐震または防震用として利用されている。

［実施例］ 以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明する
が、これらは本発明を限定するものではない。

実施例１〜５並びに比較例１および２ 以下の第１表に記載の成分からなる粘性流体組成物を
調製し、各種の物性を調べた。その結果も第１表に示
す。

（１）粘度−温度特性 各組成物の40℃および100℃での粘度（単位：ポア
ズ）をＢ型粘度計（ブルックフィールド粘度計）で測定
した。

粘度−温度特性は、ASTM−Waltherの式 loglog（η−0.6）＝Ａ−BlogT ［式中、ηは粘度（cSt）であり、Ｔは絶対温度（゜K）
であり、ＡおよびＢは試料に固有の定数である） から評価することができる。ここで、定数Ｂの値が小さ
い程、粘度（η）の温度（Ｔ）に対する依存性が小さく
なり、粘度−温度特性が良好であることを意味する。本
発明による実施例１〜５の組成物はいずれも定数Ｂの値
がアスファルト（比較例１）の1/2〜1/3であり、粘度−
温度特性が著しく改善されていることが分かる。

（２）付着性 剪断型緩衝装置では粘性流体と抵抗板（通常、鋼製）
との付着性が重要特性となる。流体が低温下で著しく増
粘したり、弾性体に変化したり、結晶析出が見られる場
合は、付着性が失われるので、該装置用流体としての機
能を果たすことが困難になる。

付着性は、鋼性容器（内径48mm、外径50mm、高さ50mm
で、蓋がない容器）に高さ30mmまで粘性流体を入れ、−
30℃で24時間静置した後、流体と容器壁面との間に5mm
×0.5mmのドライバを押入れ、この時の流体の付着状態
を観察して評価した。流体が壁面から剥離した場合を付
着性なしとし、剥離しない場合を付着性有りと評価し
た。本発明による実施例１〜５の組成物は、いずれも良
好な付着性を保持していた。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレン−プロピレンコポリマーを含むこ
   とを特徴とする、剪断型緩衝装置用粘性流体組成物。