JP6327749B2 - 粘弾性ダンパとその製造方法 - Google Patents

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して振動を減衰するための粘弾性ダンパとその製造方法に関するものである。

例えば一般家屋やビルさらには橋梁等の建築物、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、家庭用電気機器類等の幅広い分野において、架橋性ゴム等のエラストマを少なくとも含む高減衰組成物からなる粘弾性体を備えた粘弾性ダンパが用いられる。
かかる粘弾性ダンパ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。

粘弾性体のもとになる高減衰組成物には、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べく上記エラストマに加えて、カーボンブラックやシリカ等の無機充てん剤、あるいはロジンや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）。

しかしこれらの構成では、近年のより一層の高減衰化の要求に十分に対応しきれなくなりつつあるのが現状であり、粘弾性体の減衰性能をさらに高めるために、無機充てん剤や粘着性付与剤等の配合割合を増加させることが検討されている。
ところが現状よりも多量の無機充てん剤を配合した高減衰組成物は混練が難しくなり、また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ため、いずれの場合も加工性が低下して所望の立体形状を有する粘弾性体を製造するために混練したり成形加工したりするのが容易でなくなるという問題がある。

特に工場レベルで粘弾性体を生産する場合、加工性の低さは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。
そこで加工性を低下させずに粘弾性体の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。

ところがかかる構成で現状よりもさらに粘弾性体の減衰性能を向上するべく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粘弾性体の表面にブルームして、粘弾性体とともに粘弾性ダンパを構成する金属製の部材等と、上記粘弾性体との接着不良などを生じることが懸念される。
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て粘弾性体の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現状よりさらに粘弾性体の減衰性能を向上するべく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。

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とを配合して粘弾性体の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。

特許第３５２３６１３号公報 特開２００７−６３４２５号公報 特許第２７９６０４４号公報 特開２００９−１３８０５３号公報 特開２０１０−１８９６０４号公報 特許第５０８６３８６号公報

特許文献１〜６に記載の高減衰組成物によれば、以上で説明したように種々の問題を生じるおそれはあるものの、各成分の配合割合等を適度に調整することである程度の高い減衰性能と良好な加工性とが両立された粘弾性体を得ることは可能である。
ところがかかる従来の粘弾性体はいずれも、新製後に一度も変形が加えられていないバージンの状態での剛性（初期剛性）が高すぎる上、荷重が加えられて一度でも変形すると剛性が大幅に低下するという挙動を示し粘弾性ダンパの性能が安定しないため種々の問題を生じる。

特に建築物の免震、制震を担う制震用途の粘弾性ダンパの場合は、地震が発生したその瞬間に十二分に機能して地震のエネルギーが建築物に伝わるのを確実に防止できなければ設置する意味がないため初期剛性の高さは問題である。
また上記のように剛性が変動する場合は、かかる変動を織り込んだ上で所期の性能を確保しなければならず、粘弾性ダンパを組み込む機器類の製品としての設計が複雑になるという問題もある。

例えば粘弾性ダンパを支える部材などは、上記初期剛性値に合わせて設計しなければならないため強度が過剰になり、部材の形成に必要な材料が増加するとともに部材の重量が増加したり、生産コストが高くついたりするという問題を生じる。
本発明の目的は、使用開始時から性能が安定しているため上記のような種々の問題を生じることのない粘弾性ダンパとその製造方法を提供することにある。

本発明は、少なくともエラストマを含む高減衰組成物からなり、平板状で、当該平板の厚み方向と直交方法にせん断変形される粘弾性体を備えた粘弾性ダンパを作製する工程、および
作製した前記粘弾性ダンパの前記粘弾性体を、前記せん断方向に前記平板の厚みの±１００％以上の変位量で強制的に変形させてその剛性を調整する工程、
を含む粘弾性ダンパの製造方法である。

また本発明は、かかる本発明の製造方法によって製造された粘弾性ダンパである。

発明者の検討によると、作製直後の粘弾性ダンパの粘弾性体を変形させると剛性が大きく低下するが、その後の剛性は変形を繰り返すことでほぼ一定する。
そこで粘弾性ダンパの粘弾性体を作製直後に強制的に変形させる上記の工程を経たのち、粘弾性ダンパを製品として出荷すると、当該粘弾性体の剛性をほぼ一定させて使用開始時から粘弾性ダンパの性能を安定させることができる。

したがって、例えば制震用途の粘弾性ダンパの場合は地震が発生したその瞬間に十二分に機能して地震のエネルギーが建築物に伝わるのを確実に防止できる。また、例えば粘弾性ダンパを支える部材などは初期剛性値ではなく、強制的に変形させた後の剛性値に合わせて強度等を設計でき、強度の過剰とそれに伴う種々の問題が生じるのを防止できる。

図(a)は、本発明の粘弾性ダンパの実施の形態の一例を示すとともに、図(a)〜(d)は本発明の製造方法のうち作製した粘弾性ダンパの粘弾性体を強制的に変形させる工程の一例を示す平面図である。 本発明の実施例において製造直後の粘弾性ダンパをせん断方向に四往復変形させた際の上記せん断方向への変位量（ｍｍ）と、発生する荷重（ｋＮ）との関係を示すグラフである。 上記図２の変形後さらに四往復変形させた際のせん断方向への変位量（ｍｍ）と、発生する荷重（ｋＮ）との関係を示すグラフである。

本発明は、少なくともエラストマを含む高減衰組成物からなり、平板状で、当該平板の厚み方向と直交方法にせん断変形される粘弾性体を備えた粘弾性ダンパを作製する工程（第一工程）、および
作製した前記粘弾性ダンパの前記粘弾性体を、前記せん断方向に前記平板の厚みの±１００％以上の変位量で強制的に変形させてその剛性を調整する工程（第二工程）、
を含む粘弾性ダンパの製造方法である。

また本発明は、かかる本発明の製造方法によって製造された粘弾性ダンパである。
図１(a)は、本発明の粘弾性ダンパの実施の形態の一例を示すとともに、図(a)〜(d)は本発明の製造方法のうち作製した粘弾性ダンパの粘弾性体を強制的に変形させる工程の一例を示す平面図である。
図１(a)を参照して、この例の粘弾性ダンパ１は平板状の粘弾性体２の両面に鋼板等からなる一対の板状のフランジ３を一体に積層した構造を有し、上記一対のフランジ３を厚み方向の距離は一定に維持しながら粘弾性体２の厚み方向と直交方向にスライドさせることで、当該粘弾性体２を同方向にせん断変形させて免震、制震、制振、防振等するために用いられるものである。

上記例の粘弾性ダンパ１を本発明の製造方法によって製造するには、まず少なくともエラストマを含む高減衰組成物をシート状に成形し、必要に応じて所定の平面形状にカットする。
次いで高減衰組成物を構成するエラストマが架橋性ゴムである場合は上記シートの表裏両面にそれぞれ加硫接着剤を介してフランジ３を積層し、加圧しながら加熱することで高減衰組成物を架橋させて粘弾性体２を形成するとともにフランジ３と加硫接着させて粘弾性ダンパ１を作製する（第一工程）。

次いで図１(b)〜(d)を参照して、作製した粘弾性ダンパ１の一対のフランジ３のうち図では手前側のフランジ３を動かないように固定した状態で、図では奥側のフランジ３を、まず図１(b)に白矢印で示すように手前側のフランジ３との距離と平行を維持しながら粘弾性体２のせん断方向（＋方向）に移動させ、次いで図１(c)に黒矢印で示すように今度は粘弾性体２の上記とは逆のせん断方向（−方向）に移動させることで、上記粘弾性体２を上記せん断方向に強制的に一往復変形させたのち、図１(d)に示す初期状態に戻す（第二工程）。

そうすると先に説明したように粘弾性体２の剛性は上記一往復の強制的な変形によって大きく低下するもののその後はほぼ一定する。
例えば図２は、後述する実施例において製造直後の粘弾性ダンパをせん断方向に四往復変形させた際の上記せん断方向への変位量（ｍｍ）と、発生する荷重（ｋＮ）との関係を示すグラフである。また図３は上記図２の変形後さらに四往復変形させた際のせん断方向への変位量（ｍｍ）と、発生する荷重（ｋＮ）との関係を示すグラフである。

図２を参照して、製造直後の粘弾性ダンパ１は図２の中心の０，０点から出発した一往復目の「往」（＋方向）の変形時に最も大きな荷重を示すことから、新製後に一度も変形が加えられていないバージンの状態での粘弾性体２は剛性が極めて大きいものの、続く一往復目の「復」（−方向）の変形時には荷重がかなり小さくなることから最初の一往復の変形で粘弾性体２の剛性が低下し、そして図２、図３を参照して二往復目以降は何往復目でもほぼ一定の荷重を示すことから粘弾性体２の剛性がほぼ一定することが判る。

そのため上記強制的な変形によって粘弾性体２の剛性を一定にしたのち粘弾性ダンパ１を製品として出荷するようにすると、粘弾性体２の剛性をほぼ一定させて使用開始時から粘弾性ダンパ１の性能を安定させることが可能となる。
したがって、例えば制震用途の粘弾性ダンパ１の場合は地震が発生したその瞬間に十二分に機能して地震のエネルギーが建築物に伝わるのを確実に防止できる。また、例えば粘弾性ダンパ１を支える部材などは初期剛性値ではなく、強制的に一度変形させた後の剛性値に合わせて強度等を設計でき、強度の過剰とそれに伴う種々の問題が生じるのを防止できる。

なお上記強制的な変形において粘弾性体２の変位量は、奥側のフランジ３のせん断方向への移動量ｄで表して、いずれの方向においても当該粘弾性体２の厚みｔの±１００％以上に設定する（図１(b)(c)）。
変位量が上記範囲未満では、一往復の強制的な変形だけでは粘弾性体２の剛性を十分に低下できないおそれがあるためである。

変位量を上記範囲より小さくして変形を二往復以上にしても同様の効果は得られるものの、その場合には第二工程に時間がかかり粘弾性ダンパ１の生産性が低下するため、上記のように±１００％以上の変形を一往復だけ加えるのが好ましい。
また変位量の上限は特に限定されないが２００％以下であるのが好ましい。
２００％を超える大変形を加えた場合には、許容範囲を超える大変形によって粘弾性体２が破損したりするおそれがあるためである。

これに対し変位量を１００％以上、２００％以下の範囲とすることにより、粘弾性体２の破損を防止しながらその剛性を効率よく低減できる。
また変位量は、上記範囲でも特に１２０％以下程度であるのが好ましい。変位量が１００％と２００％の場合を比較すると、２００％の時の方が剛性を低減できるもののその差はごくわずかであり、第二工程に要するエネルギー等をも併せ考慮すると、変位量を１００％以上、１２０％以下程度に設定した方が有利であるためである。

〈高減衰組成物〉
上記工程を経て製造される本発明の粘弾性ダンパの、粘弾性体のもとになる高減衰組成物としては、少なくともエラストマを含み、先述した各種の用途に使用した際に良好な減衰性能を示す粘弾性体を形成しうる種々の組成の高減衰組成物がいずれも使用可能である。

かかる高減衰組成物の一例としては、例えばエラストマにシリカ、ロジン誘導体、イミダゾール化合物、ヒンダードフェノール化合物等を配合したもの等が挙げられる。
（エラストマ）
上記のうちエラストマとしては架橋性ゴム、および熱可塑性エラストマがいずれも使用可能であり、中でも架橋性ゴムが好ましい。

また架橋性ゴムとしては、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、ノルボルネンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、多硫化ゴム等の１種または２種以上が挙げられる。

特に減衰性能の温度依存性を小さくして広い温度範囲で安定した減衰性能を示す粘弾性体を提供することを考慮すると、上記架橋性ゴムの中でも天然ゴム、イソプレンゴム、およびブタジエンゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種の架橋性ゴムが好ましい。
架橋性ゴムは２種以上を併用してもよいが、高減衰組成物の組成を簡略化して粘弾性体の、ひいては粘弾性ダンパの生産性を向上し、生産コストを低減することを考慮すると架橋性ゴムのいずれか１種を単独で用いるのが好ましい。

（シリカ）
シリカは、先に説明したように充填剤として粘弾性体の減衰性能を向上するために機能する。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、上記充填剤としての機能をより一層向上することを考慮すると、ＢＥＴ比表面積が１００〜４００ｍ^２／ｇ、特に２００〜２５０ｍ^２／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、エラストマ１００質量部あたり１００質量部以上、特に１３５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、シリカを配合することによる、粘弾性体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。
またシリカの配合割合が上記の範囲を超える場合には高減衰組成物の加工性が低下して、所望の立体形状を有する粘弾性体を、特に工場レベルで大量に生産するのが難しくなるおそれがある。また試作レベルで少数の粘弾性体を形成することは可能であるが、形成した粘弾性体は硬く、かつ変形し難いため特に大変形時に破壊されやすくなるおそれもある。

（ロジン誘導体）
ロジン誘導体は、これも先に説明したように粘着性付与剤として粘弾性体の減衰性能を向上するために機能する。
かかるロジン誘導体としては、例えばロジンと多価アルコール（グリセリン等）とのエステルやロジン変性マレイン酸樹脂等の、構成成分としてロジンを含む樹脂であって上記の機能を有する種々の誘導体が挙げられる。

ロジン誘導体の軟化点は１２０℃以上であるのが好ましく、１８０℃以下、特に１６０℃以下であるのが好ましい。
軟化点がこの範囲未満では、粘弾性体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、上記の範囲を超える場合には加工性が低下して、高減衰組成物を調製するために各成分を混練したり、粘弾性体を製造するために高減衰組成物を混練したり任意の立体形状に成形加工したりするのが容易でなくなるおそれがある。

なお軟化点は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ２２０７−１９９６「石油アスファルト」所載の軟化点試験方法（環球法）によって測定した値でもって表すこととする。
ロジン誘導体としては、例えばいずれもハリマ化成(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。

ロジン誘導体の配合割合は、エラストマ１００質量部あたり３質量部以上、特に１０質量部以上であるのが好ましく、５０質量部以下であるのが好ましい。
ロジン誘導体の配合割合がこの範囲未満では、当該ロジン誘導体を配合することによる、粘弾性体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。
またロジン誘導体の配合割合が上記の範囲を超える場合には、かかるロジン誘導体による粘着性が増大して加工性が低下し、高減衰組成物を調製するために各成分を混練したり、粘弾性体を製造するために高減衰組成物を混練したり任意の立体形状に成形加工したりするのが容易でなくなるおそれがある。

（イミダゾール系化合物）
イミダゾール系化合物は、シリカ、ロジン誘導体、およびヒンダードフェノール系化合物を含む高減衰組成物からなる粘弾性体の減衰性能を向上するために機能する。
イミダゾール系化合物としては、分子中にイミダゾール環を有する種々の化合物のうち、上記機能を有する種々のイミダゾール系化合物が挙げられる。

かかるイミダゾール系化合物としては、例えばイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチル−イミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等の１種または２種以上が挙げられる。

特に粘弾性体の減衰性能を向上する効果の点でイミダゾール、２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾールが好ましく、中でもイミダゾールが最も好ましい。
イミダゾール系化合物の配合割合は、エラストマ１００質量部あたり０．１質量部以上、特に１質量部以上であるのが好ましく、１０質量部以下、特に５質量部以下であるのが好ましい。

イミダゾール系化合物の配合割合がこの範囲未満では、粘弾性体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。
またイミダゾール系化合物の配合割合が上記の範囲を超える場合には焼けを生じやすくなって加工性が低下し、高減衰組成物を調製するために各成分を混練したり、粘弾性体を製造するために高減衰組成物を混練したり、あるいは任意の立体形状に成形加工したりするのが容易でなくなるおそれがある。

（ヒンダードフェノール系化合物）
ヒンダードフェノール系化合物は、分子中の水酸基がシリカ表面の水酸基と相互作用を生じることによって、当該シリカの、エラストマをはじめとする有機系の各成分に対する親和性、相溶性を向上させて粘弾性体の減衰性能をさらに向上させるために機能する。
ヒンダードフェノール系化合物としては、上記機能を有する種々のヒンダードフェノール系化合物がいずれも使用可能である。

かかるヒンダードフェノール系化合物としては、水酸基を２つ以上有する種々のヒンダードフェノール系化合物、特にビスフェノール系防止剤、ポリフェノール系老化防止剤、チオビスフェノール系老化防止剤、ヒドロキノン系老化防止剤等の老化防止剤の１種または２種以上が好ましい。
このうちビスフェノール系老化防止剤としては、例えば１，１−ビス（３−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２′−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２′−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２′−メチレンビス［６−（１−メチルシクロヘキシル）］−ｐ−クレゾール、４，４′−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス［２−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニルプロピオニルオキシ）−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン、ｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物等の１種または２種以上が挙げられる。

またポリフェノール系老化防止剤としては、例えばテトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］等が挙げられる。
チオビスフェノール系老化防止剤としては、例えば４，４−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４′−ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド、４，４′−チオビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｏ−クレゾール）等の１種または２種以上が挙げられる。

さらにヒドロキノン系老化防止剤としては、例えば２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルアミルヒドロキノン等の１種または２種以上が挙げられる。
ヒンダードフェノール系化合物の配合割合は、エラストマ１００質量部あたり０．１質量部以上、特に１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。

ヒンダードフェノール系化合物の配合割合がこの範囲未満では、粘弾性体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。
またヒンダードフェノール系化合物の配合割合が上記の範囲を超える場合には、過剰のヒンダードフェノール系化合物が粘弾性体の表面にブルームしやすくなるおそれがある。
（その他の成分）
高減衰組成物には、上記の各成分に加えてさらに酢酸マグネシウム、アミン系老化防止剤を配合してもよい。かかる両成分を配合することにより、粘弾性体の減衰性能をさらに向上できる。

このうち酢酸マグネシウムとしては、酢酸に酸化マグネシウムまたは炭酸マグネシウムを作用させた水溶液から得られる四水塩、および四水塩を加熱脱水して得られる無水塩のいずれを用いてもよく、特に製造に要する工程数が少なく安価な酢酸マグネシウム・四水塩が好ましい。
酢酸マグネシウムの配合割合は四水塩の場合、エラストマ１００質量部あたり０．１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。

酢酸マグネシウムの配合割合がこの範囲未満では、粘弾性体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。
また酢酸マグネシウムの配合割合が上記の範囲を超える場合には、過剰の酢酸マグネシウムが粘弾性体の表面にブルームしやすくなるおそれがある。
またアミン系老化防止剤としては、例えばＮ−フェニル−１−ナフチルアミン、オクチル化ジフェニル等のアルキル化ジフェニルアミン、４，４′−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−（３−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−ｐ−フェニレンジアミン等の芳香族第二級アミン系老化防止剤の１種または２種以上が挙げられる。

アミン系老化防止剤は、酢酸マグネシウム量の１〜２倍量で、かつエラストマ１００質量部あたり２０質量部以下の割合で配合するのが好ましい。
アミン系老化防止剤の配合割合が酢酸マグネシウム量の１倍量未満では、エラストマが架橋性ゴムである場合に高減衰組成物の架橋速度が遅くなって粘弾性体の生産性が低下するおそれがある。また酢酸マグネシウム量の２倍量を超えるか、または２０質量部を超える場合には過剰のアミン系老化防止剤が粘弾性体の表面にブルームしやすくなるおそれがある。

高減衰組成物には、さらにシラン化合物を配合してもよい。シラン化合物としては、式(a)：

〔式中Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、およびＲ^４のうちの少なくとも一つはアルコキシ基を示す。ただしＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、およびＲ^４は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。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の１種または２種以上が好ましい。

シラン化合物の配合割合は、シリカ１００質量部あたり５質量部以上、２５質量部以下であるのが好ましい。
高減衰組成物には、さらに石油樹脂やクマロン樹脂等の、ロジン誘導体以外の他の粘着性付与剤を配合してもよい。かかる他の粘着性付与剤の配合割合は、ロジン誘導体の配合割合や粘弾性体に求められる減衰特性等に応じて適宜設定できる。

エラストマが架橋性ゴムである場合、高減衰組成物には架橋剤（加硫剤）、促進剤、促進助剤等の架橋成分をそれぞれ適宜の割合で配合してもよい。また高減衰組成物にはヒンダードフェノール系、アミン系以外の他の老化防止剤を適宜の割合で配合してもよい。
さらに高減衰組成物には、例えばカーボンブラック、炭酸カルシウム等の充填剤や、液状ゴム、オイル等の軟化剤等をそれぞれ適宜の割合で配合してもよい。

高減衰組成物は、上記の各成分を適宜の順序で配合し、任意の混練機を用いて混練して調製でき、調製した高減衰組成物を所望の立体形状に成形加工するとともに、エラストマが架橋性ゴムである場合には架橋させることによって、所定の減衰特性を有する粘弾性体を形成できる。
高減衰組成物を調製するには、例えばエラストマをニーダー等の密閉式混練機を用いて１〜２分間程度素練りし、次いで素練りを続けながらシリカ、ロジン誘導体、イミダゾール系化合物、ヒンダードフェノール系化合物その他の各成分を一度に、あるいは数回に分けて投入したのちさらに混練するのが一般的である。

ただしエラストマに先にロジン誘導体、イミダゾール系化合物、およびヒンダードフェノール系化合物を加えて混練後に、シリカとその他の各成分とを加えて混練して高減衰組成物を調製するのが好ましい。
例えばエラストマを密閉式混練機を用いて１〜２分間程度素練りし、次いで素練りを続けながらまずロジン誘導体、イミダゾール系化合物、およびヒンダードフェノール系化合物を加えて混練し、次いでシリカその他の残りの成分を一度に、あるいは数回に分けて投入したのちさらに混練して高減衰組成物を調製する。

これによりロジン誘導体、イミダゾール系化合物、およびヒンダードフェノール系化合物をエラストマ中に十分に行き渡らせた状態でシリカと混練できるため、かかる各成分をそれぞれより一層有効に機能させることができ、粘弾性体の減衰性能をさらに向上できる。
またエラストマにロジン誘導体等を加える際に、例えばエラストマ１００質量部あたり５〜１０質量部程度の少量のシリカであればロジン誘導体等とともにエラストマに先に加えることができる。すなわちエラストマに先にロジン誘導体、イミダゾール系化合物、およびヒンダードフェノール系化合物とともにシリカの一部を加えて混練後にシリカの残部を加えて混練してもよい。

またロジン誘導体、イミダゾール系化合物、およびヒンダードフェノール系化合物を加えて混練した混練物を一旦、混練機から取り出し、次いで取り出した混錬物の所定量を再び密閉式混練機等に投入したのちシリカその他の成分を加えて混練してもよい。
酢酸マグネシウム、およびアミン系老化防止剤を含む系では、かかる両成分をロジン誘導体等とともにシリカより先にエラストマに加えてもよいし、シリカ等とともにあとからエラストマに加えてもよい。

なお本発明の構成は、以上で説明した例に限定される訳ではない。
例えば粘弾性体のもとになる高減衰組成物は、上記例示のものには限定されず、粘弾性ダンパの粘弾性体を形成しうる、種々の組成の高減衰組成物がいずれも使用可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことができる。

（高減衰組成物の調製）
エラストマとしての天然ゴム〔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〕１５０質量部、ロジン誘導体〔ロジン変性マレイン酸樹脂、軟化点１３９℃、ハリマ化成(株)製のハリマック１３５ＧＮ〕１０質量部、イミダゾール系化合物としての１，２−ジメチルイミダゾール〔四国化成工業(株)製の１，２ＤＭＺ〕２．５質量部、およびヒンダードフェノール系化合物としての４，４′−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）〔大内新興化学工業(株)製のノクラック（登録商標）ＮＳ−３０〕２．５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。

表１中の各成分は下記のとおり。
フェニルトリエトキシシラン：信越化学工業(株)製のＫＢＥ−１０３
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)製のエスクロン（登録商標）Ｇ-９０
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
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：大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＢＴ−Ｎ
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」
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
液状ポリイソプレンゴム：軟化剤、(株)クラレ製のＬＩＲ５０
混練の手順は、まず天然ゴムを、密閉式混練機を用いて１〜２分間程度素練りし、次いで素練りを続けながら天然ゴムを除く他の各成分を数回に分けて投入したのちさらに１０〜４０分間程度混練して高減衰組成物を得た。

（制震ダンパの作製）
上記高減衰組成物をシート状に押出成形したのち横２４０ｍｍ×縦５０ｍｍ×厚み３ｍｍの矩形平板状に打ち抜き、その表裏両面にそれぞれ加硫接着剤を介して横３００ｍｍ×縦６０ｍｍ×厚み６ｍｍの鋼板をフランジ３として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て粘弾性体２を形成するとともに２枚のフランジ３と加硫接着させて、図１(a)に示す、粘弾性ダンパとしての制震ダンパ１を作製した。

（変位試験）
図１(b)〜(d)を参照して、作製した制震ダンパ１の一対のフランジ３のうち図では手前側のフランジ３を動かないように固定した状態で、図では奥側のフランジ３を、まず図１(b)に白矢印で示すように手前側のフランジ３との距離と平行を維持しながら粘弾性体２のせん断方向（＋方向）に移動させ、次いで図１(c)に黒矢印で示すように今度は粘弾性体２の上記とは逆のせん断方向（−方向）に移動させることで、上記粘弾性体２を上記せん断方向に強制的に一往復変形させたのち、図１(d)に示す初期状態に戻す操作を一往復として連続して四往復繰り返し実施した。

そしてその際のせん断方向への変位量（ｍｍ）と、発生する荷重（ｋＮ）との関係を図２にプロットした。
また上記四往復の変形後しばらく静置した粘弾性体２に対して再び上記変形を四往復繰り返し実施して、その際のせん断方向への変位量（ｍｍ）と、発生する荷重（ｋＮ）との関係を図３にプロットした。

なおせん断方向は粘弾性体２の厚み方向と直交方向で、なおかつ当該粘弾性体２の横方向と平行方向に設定した。またせん断方向の変位量は、粘弾性体２の厚み（＝３ｍｍ）の±１００％を超える±３．３ｍｍ（±１１０％）に設定した。結果を図２、図３に示す。
図２より、製造直後の制震ダンパ１は図２の中心の０，０点から出発した一往復目の「往」（＋方向）の変形時に最も大きな荷重（＝１７．０ｋＮ）を示すことから、新製後に一度も変形が加えられていないバージンの状態での粘弾性体２は剛性が極めて大きいものの、続く一往復目の「復」（−方向）の変形時には荷重（＝１４．９ｋＮ）がかなり小さくなることから、最初の一往復の変形で粘弾性体２の剛性が低下することが判った。

また図２、図３より、二往復目以降は何往復目でもほぼ一定の荷重を示すことから粘弾性体２の剛性がほぼ一定することが判った。図２の最小荷重は、＋方向が１３．１ｋＮ、マイナス方向が１２．６ｋＮであった。

１ 粘弾性ダンパ
２ 粘弾性体
２ 酸化亜鉛
３ フランジ
ｄ 移動量
ｔ 厚み

Claims (5)

1. 少なくともエラストマを含む高減衰組成物からなり、平板状で、当該平板の厚み方向と直交方法にせん断変形される粘弾性体を備えた粘弾性ダンパを作製する工程、および
   作製した前記粘弾性ダンパの前記粘弾性体を、前記せん断方向に前記平板の厚みの±１００％以上の変位量で強制的に変形させてその剛性を調整する工程、
   を含む粘弾性ダンパの製造方法。
2. 前記粘弾性体を前記せん断方向に強制的に一往復変形させる請求項１に記載の粘弾性ダンパの製造方法。
3. 前記粘弾性ダンパは、前記粘弾性体の両面に一対の板状のフランジを一体に積層した構造を有する請求項１または２に記載の粘弾性ダンパの製造方法。
4. 前記エラストマは架橋性ゴムであり、前記粘弾性体は、前記架橋性ゴムを含む高減衰組成物の架橋物からなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の粘弾性ダンパの製造方法。
5. 前記請求項１ないし４のいずれか１項に記載の製造方法によって製造された粘弾性ダンパ。

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