JP6880445B2 - Method for manufacturing high damping composition and method for manufacturing viscoelastic damper - Google Patents
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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の製造方法、および当該製造方法によって製造された高減衰組成物を用いて粘弾性体を形成する工程を含む粘弾性ダンパの製造方法に関するものである。 The present invention uses a method for producing a high damping composition which is a source of a high damping member for relaxing or absorbing vibration energy transmission, and a high damping composition produced by the manufacturing method for viscoelasticity. It relates to a method of manufacturing a viscoelastic damper including a step of forming an elastic body.
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 damping members are used in a wide range of fields such as buildings such as buildings and bridges, industrial machinery, aircraft, automobiles, railroad vehicles, computers and their peripherals, household electrical equipment, and automobile tires. .. By using the high damping member, it is possible to relax or absorb the transmission of vibration energy, that is, to perform seismic isolation, vibration control, vibration control, vibration control, and the like.
The high damping member is mainly formed of a high damping composition containing 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、現状よりもさらに増加させること等が考えられる。
The high damping composition is filled with inorganic materials such as carbon black and silica in order to increase the hysteresis loss when vibration is applied and to improve the performance of efficiently and quickly damping the energy of the vibration, that is, the damping performance. It is common to add an agent or a tackifier such as rosin or petroleum resin (see, for example,
However, with these conventional configurations, the damping performance of the high damping member cannot be sufficiently enhanced, and in order to further enhance the damping performance from the current level, the blending ratio of the inorganic filler, the tackifier, etc. should be increased from the current level. It is conceivable to further increase the number.
ところが、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、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。
However, the high-damping composition containing a large amount of inorganic filler becomes difficult to knead, and the high-damping composition containing a large amount of tackifier becomes too sticky at the time of kneading. There is a problem that it is lowered and it becomes difficult to knead or mold to produce a high damping member having a desired three-dimensional shape.
In particular, when mass-producing high damping members at the factory level, low workability greatly reduces the productivity, increases the energy required for production, and further increases the production cost, which is not desirable.
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。
Therefore, in order to improve the damping performance without lowering the workability, in
However, when the compounding ratio of the tackifier is increased in order to further improve the damping performance from the current state, the tackifier blooms on the surface of the high damping member, resulting in poor adhesion to metal or the like. Is a concern.
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。
In
However, when the compounding ratio of the rosin derivative is increased in order to further improve the damping performance from the current state, there is a problem that the adhesiveness at the time of kneading becomes too high and the processability 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。
特許文献7では、ジエン系ゴムに、シリカおよびシリル化剤とともに、1,2−ポリブタジエン系重合体、ノボラック型フェノール樹脂、およびシランカップリング剤を所定の割合で併用することで、高い剛性と良好な減衰性能と、そして良好な加工性とをいずれも満足させることが検討されている。
In
However, even with such a configuration, the current situation is that it is becoming difficult to sufficiently meet the demand for even higher attenuation in recent years.
In
さらに特許文献8では、ジエン系ゴムとしてのポリイソプレン系ゴムおよびポリブタジエンゴムに、さらに1,2−ポリブタジエン系エラストマ、シリカ、アルキル型シリル化剤、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することにより、地震等によっ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ことが検討されている。 Further, in Patent Document 8, a 1,2-polybutadiene elastomer, silica, an alkyl silylating agent, a phenyl silylating agent, and a silane coupling agent are further added to the polyisoprene rubber and the polybutadiene rubber as the diene rubber. By doing so, it has been studied to suppress the deterioration of damping performance when large deformation is repeatedly applied due to an earthquake or the like.
ところが、特許文献7、8に記載されているように、高減衰組成物に1,2−ポリブタジエン系重合体(1,2−ポリブタジエン系エラストマ)を配合すると、高減衰部材の減衰性能の温度依存性が大きくなるという課題がある。
本発明の目的は、減衰性能や剛性に優れる上、当該減衰性能の温度依存性の小さい高減衰部材を形成できる高減衰組成物の製造方法と、当該製造方法によって製造された高減衰組成物からなる粘弾性体を備えた粘弾性ダンパの製造方法を提供することにある。
However, as described in
An object of the present invention is a method for producing a high damping composition capable of forming a high damping member having excellent damping performance and rigidity and a small temperature dependence of the damping performance, and a high damping composition produced by the manufacturing method. It is an object of the present invention to provide a method for producing a viscoelastic damper provided with a viscoelastic body.
本発明は、ポリイソプレン系ゴム、およびポリブタジエンゴムの2種で、かつ前記ポリブタジエンゴムの配合割合が、前記両ゴムの総量100質量部中の40質量部以上、80質量部以下である架橋性ゴム、前記2種の架橋性ゴムの総量100質量部あたり、100質量部以上、150質量部以下のシリカ、1質量部以上、10質量部以下のアルキル型シリル化剤、15質量部以上、30質量部以下のフェニル型シリル化剤、および1質量部以上、10質量部以下のシランカップリング剤を、145℃以上、175℃以下の温度で混練する工程を含む高減衰組成物の製造方法である。 The present invention is a crosslinkable rubber having two types of polyisoprene rubber and polybutadiene rubber, and the compounding ratio of the polybutadiene rubber is 40 parts by mass or more and 80 parts by mass or less in the total amount of 100 parts by mass of both rubbers. , 100 parts by mass or more and 150 parts by mass or less of silica, 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less of an alkyl-type silylating agent, 15 parts by mass or more and 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of the two types of crosslinkable rubber. A method for producing a high damping composition, which comprises a step of kneading a phenyl type silylating agent of 1 part or less and a silane coupling agent of 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less at a temperature of 145 ° C. or higher and 175 ° C. or lower. ..
また本発明は、上記本発明の製造方法によって製造された高減衰組成物を用いて粘弾性体を形成する工程を含む粘弾性ダンパの製造方法である。 Further, the present invention is a method for producing a viscoelastic damper, which comprises a step of forming a viscoelastic body using the high damping composition produced by the above-mentioned production method of the present invention.
本発明によれば、減衰性能や剛性に優れる上、当該減衰性能の温度依存性の小さい高減衰部材を形成できる高減衰組成物の製造方法と、当該製造方法によって製造された高減衰組成物からなる粘弾性体を備えた粘弾性ダンパの製造方法を提供できる。 According to the present invention, a method for producing a high damping composition capable of forming a high damping member having excellent damping performance and rigidity and a small temperature dependence of the damping performance, and a high damping composition produced by the manufacturing method are used. It is possible to provide a method for producing a viscoelastic damper provided with a viscoelastic body.
《高減衰組成物の製造方法》
本発明の高減衰組成物の製造方法は、ポリイソプレン系ゴム、およびポリブタジエンゴムの2種で、かつ前記ポリブタジエンゴムの配合割合が、前記両ゴムの総量100質量部中の40質量部以上、80質量部以下である架橋性ゴム、前記2種の架橋性ゴムの総量100質量部あたり、100質量部以上、150質量部以下のシリカ、1質量部以上、10質量部以下のアルキル型シリル化剤、15質量部以上、30質量部以下のフェニル型シリル化剤、および1質量部以上、10質量部以下のシランカップリング剤を、145℃以上、175℃以下の温度で混練する工程を含むことを特徴とする。
<< Manufacturing method of high damping composition >>
The method for producing the high damping composition of the present invention is two kinds of polyisoprene rubber and polybutadiene rubber, and the compounding ratio of the polybutadiene rubber is 40 parts by mass or more in 100 parts by mass of the total amount of both rubbers, 80 parts by mass. parts by mass or less in a cross-linkable rubber, the total amount per 100 parts by weight of the two cross-linkable rubber, 100 parts by mass or more, 150 parts by mass of silica, 1 part by mass or more, 10 parts by weight or less of alkyl type silylating agent , 15 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, and 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less of the silane coupling agent are kneaded at a temperature of 145 ° C. or higher and 175 ° C. or lower. It is characterized by.
本発明によれば、1,2−ポリブタジエン系重合体を配合せず、その代わりに架橋性ゴムに、上記所定の割合でシリカ、アルキル型シリル化剤、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混練する際の温度を上記の範囲に設定することにより、シランカップリング剤と、架橋性ゴムやシリカとの反応性を現状よりも高めることができる。 According to the present invention, the 1,2-polybutadiene polymer is not blended, and instead, the crosslinkable rubber is mixed with silica, an alkyl-type silylating agent, a phenyl-type silylating agent, and a silane coupling in the above-mentioned predetermined ratios. By setting the temperature at the time of blending and kneading the agent in the above range, the reactivity of the silane coupling agent with the crosslinkable rubber or silica can be enhanced as compared with the present state.
すなわち、特許文献1〜8などの従来の高減衰組成物を製造する際には、上記混練の温度を145℃未満、通常は135℃程度に設定するのが一般的であるが、この混練の温度を145℃以上とすることで、シランカップリング剤を、架橋性ゴムやシリカと現状よりもさらに良好に反応させることができる。
そのため、1,2−ポリブタジエン系重合体を配合しなくても、配合した場合と同等、またはそれ以上に、高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能や剛性を向上できる。
That is, when producing a conventional high-damping composition such as
Therefore, even if the 1,2-polybutadiene polymer is not blended, the damping performance and rigidity of the high damping member made of the high damping composition can be improved as much as or more than the case where the polymer is blended.
しかも1,2−ポリブタジエン系重合体を配合しない(除く)ことにより、減衰性能の温度依存性を小さくすることも可能となる。
ただし、混練の温度が175℃を超える場合には、混練時にゴムが焼けを生じやすくなるため、焼けが生じるのを抑制するために、混練の温度は175℃以下である必要がある。
Moreover, by not blending (excluding) the 1,2-polybutadiene polymer, it is possible to reduce the temperature dependence of the damping performance.
However, when the kneading temperature exceeds 175 ° C., the rubber is likely to be burnt during kneading. Therefore, the kneading temperature must be 175 ° C. or lower in order to suppress the burning.
なお、焼けが生じるのをさらに有効に抑制しながら、高減衰部材の減衰性能や剛性をより一層向上することを考慮すると、混練の温度は、上記の範囲でも150℃以上であるのが好ましく、170℃以下であるのが好ましい。
〈架橋性ゴム〉
架橋性ゴムとしては、ポリイソプレン系ゴム、およびポリブタジエンゴムの2種を用いる。なお、ここでいう「2種」には、それぞれ2種以上のポリイソプレン系ゴム、および2種以上のポリブタジエンゴムを併用する場合も含むこととする。
Considering that the damping performance and rigidity of the high damping member are further improved while more effectively suppressing the occurrence of burning, the kneading temperature is preferably 150 ° C. or higher even in the above range. It is preferably 170 ° C. or lower.
<Crosslinkable rubber>
As the crosslinkable rubber, two types of rubber, polyisoprene rubber and polybutadiene rubber, are used. The term "two types" as used herein includes the case where two or more types of polyisoprene rubber and two or more types of polybutadiene rubber are used in combination.
(ポリイソプレン系ゴム)
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ことから、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。
(Polyisoprene rubber)
Examples of the polyisoprene-based rubber include natural rubber and / or polyisoprene rubber, and natural rubber is particularly preferable because it has an advantage that it is easily available and a high-damping composition can be produced at low cost.
(Polybutadiene rubber)
As the polybutadiene rubber, any of various polybutadiene rubbers having crosslinkability can be used.
なお、ここでいうポリブタジエンゴムとは、周知のとおり1,2−ポリブタジエン系重合体を除く、汎用の合成ゴムとしてのポリブタジエンゴムを指す。
かかるポリブタジエンゴムとしては、例えばシス1,4−ポリブタジエンゴム、トランス1,4−ポリブタジエンゴムが挙げられ、前者のシス1,4−ポリブタジエンゴムは、シス−1,4結合の割合が90質量%以上の高シスポリブタジエンゴムと、シス−1,4結合の割合が約35質量%程度の低シスポリブタジエンゴムに分類される。
As is well known, the polybutadiene rubber referred to here refers to a polybutadiene rubber as a general-purpose synthetic rubber excluding 1,2-polybutadiene polymer.
Examples of such polybutadiene rubber include
いずれのポリブタジエンゴムも使用可能であるが、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、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機能に優れた、シス−1,4結合の割合が90質量%以上、特に95質量%以上の高シスポリブタジエンゴムが好ましい。
かかる高シスポリブタジエンゴムの具体例としては、例えば宇部興産(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%〕、BR150B〔ムーニー粘度(ML1+4、100℃):40、シス−1,4結合含量:97質量%〕、BR130B〔ムーニー粘度(ML1+4、100℃):29、シス−1,4結合含量:96質量%〕、BR150L〔ムーニー粘度(ML1+4、100℃):43、シス−1,4結合含量:98質量%〕、BR360L〔ムーニー粘度(ML1+4、100℃):51、シス−1,4結合含量:98質量%〕、BR230〔ムーニー粘度(ML1+4、100℃):38、シス−1,4結合含量:98質量%〕、BR710〔ムーニー粘度(ML1+4、100℃):44、シス−1,4結合含量:98質量%〕、BR133P〔ムーニー粘度(ML1+4、100℃):35、シス−1,4結合含量:98質量%〕等の1種または2種以上が挙げられる。
Any polybutadiene rubber can be used, but the change in physical properties due to temperature is particularly small, and the decrease in elastic modulus due to heat generation is suppressed, and the decrease in damping performance when a large deformation is repeatedly applied to the high damping member is suppressed. A high cis-polybutadiene rubber having an excellent function and having a cis-1,4 bond ratio of 90% by mass or more, particularly 95% by mass or more is preferable.
Specific examples of such high cis polybutadiene rubber include UBEPOL (registered trademark) BR150 manufactured by Ube Kosan Co., Ltd. [Moony viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.): 43, cis-1,4 bond content: 98% by mass]. , BR150B [Moonie viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.): 40, cis-1,4 bond content: 97% by mass], BR130B [Moonie viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.): 29, cis-1,4 bond content: 96% by mass], BR150L [Moonie viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.): 43, cis-1,4 bond content: 98% by mass], BR360L [Moonie viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.): 51, cis-1, cis-1, 4 bond content: 98% by mass], BR230 [Moonie viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.): 38, cis-1,4 bond content: 98% by mass], BR710 [Moonie viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.): 44, Cis-1,4 bond content: 98% by mass], BR133P [Moonie viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.): 35, cis-1,4 bond content: 98% by mass], etc. ..
(配合割合)
ポリブタジエンゴムの配合割合は、架橋性ゴムとしてのポリイソプレン系ゴムとポリブタジエンゴムの総量100質量部中の40質量部以上、80質量部以下である必要がある。
配合割合がこの範囲未満では、ポリブタジエンゴムを配合することによる、前述した、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。
(Mixing ratio)
The blending ratio of the polybutadiene rubber needs to be 40 parts by mass or more and 80 parts by mass or less in the total amount of 100 parts by mass of the polyisoprene rubber and the polybutadiene rubber as the crosslinkable rubber.
If the blending ratio is less than this range, the effect of blending the polybutadiene rubber to suppress the deterioration of the damping performance when the high damping member is repeatedly subjected to large deformation may not be sufficiently obtained.
一方、ポリブタジエンゴム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するおそれがある。
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により、高減衰組成物の加工性が低下するのを抑制しながら、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より一層有効に抑制できる。
On the other hand, if the blending ratio of the polybutadiene rubber exceeds the above range, the processability of the high damping composition may decrease.
On the other hand, by setting the compounding ratio of the polybutadiene rubber in the above range, the damping performance when the high damping member is repeatedly subjected to large deformation while suppressing the deterioration of the workability of the high damping composition is achieved. The decrease can be suppressed more effectively.
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、ポリブタジエンゴムの配合割合は、上記の範囲でも、架橋性ゴムの総量100質量部中の50質量部以上であるのが好ましく、70質量部以下であるのが好ましい。
〈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。
In consideration of further improving the effect, the compounding ratio of the polybutadiene rubber is preferably 50 parts by mass or more, preferably 70 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber even in the above range. Is preferable.
<silica>
As the silica, either wet method silica or dry method silica classified according to the production method may be used. As the silica, considering that further enhance the effect of improving the damping performance of the high damping member, preferably a BET specific surface area used as a 100 to 400 m 2 / g, especially 200~250m 2 / g .. The BET specific surface area is represented by a value measured by a vapor phase adsorption method using nitrogen gas as an adsorption gas using, for example, 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質量部以下である必要がある。
シリカの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することができない。
Examples of silica include NipSil KQ manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.
The blending ratio of silica needs to be 100 parts by mass or more and 150 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
If the blending ratio of silica is less than this range, good damping performance cannot be imparted to the high damping member.
一方、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する。
これに対し、シリカ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が低下するのを抑制しながら、高減衰部材にできるだけ良好な減衰性能を付与できる。
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、上記の範囲でも、架橋性ゴムの総量100質量部あたり110質量部以上であるのが好ましく、140質量部以下であるのが好ましい。
On the other hand, when the compounding ratio of silica exceeds the above range, the processability of the high attenuation composition is lowered.
On the other hand, by setting the blending ratio of silica in the above range, it is possible to impart the best possible damping performance to the high damping member while suppressing the deterioration of the workability of the high damping composition.
In consideration of further improving the effect, the blending ratio of silica is preferably 110 parts by mass or more and 140 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber even in the above range. Is preferable.
〈アルキル型シリル化剤〉
アルキル型シリル化剤は、混練時に、シリカを架橋性ゴム中にスムースに入り込ませて、高減衰組成物の加工性をさらに向上するために機能する。
アルキル型シリル化剤としては、式(1):
<Alkyl-type silylating agent>
The alkyl-type silylating agent functions to allow silica to smoothly penetrate into the crosslinkable rubber during kneading to further improve the processability of the high damping composition.
As an alkyl type silylating agent, the formula (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である種々の化合物が挙げられる。
式(1)においてnが2〜9とされるのは、nが2未満のアルキル型シリル化剤では、上述した、高減衰組成物の加工性を向上する効果が十分に得られないおそれがあるためである。
Examples thereof include various compounds represented by, in which R 1 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and n is 2 to 9.
The reason why n is 2 to 9 in the formula (1) is that an alkyl-type silylating agent having n less than 2 may not sufficiently obtain the above-mentioned effect of improving the processability of the high attenuation composition. Because there is.
一方、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、高減衰組成物にできるだけ良好な加工性を付与しながら、なおかつ高減衰部材にできるだけ良好な減衰性能を付与できる。
On the other hand, with an alkyl-type silylating agent having n of more than 9, the elastic modulus of the high damping member may decrease and good damping performance may not be imparted.
On the other hand, by using an alkyl-type silylating agent in which n in the formula (1) is in the above range, the high damping composition is given as good workability as possible, and the high damping member is as good as possible. Attenuation performance can be added.
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、式(1)中のnは、上記の範囲でも3以上であるのが好ましく、7以下であるのが好ましい。
アルキル型シリル化剤の具体例としては、例えばプロピルトリエトキシシラン(R1=エチル基、n=2)、ヘキシルトリメトキシシラン(R1=メチル基、n=5)、へキシルトリエトキシシラン(R1=エチル基、n=5)、デシルトリメトキシシラン(R1=メチル基、n=9)、デシルトリエトキシシラン(R1=エチル基、n=9)等の1種または2種以上が挙げられる。特に、ヘキシルトリメトキシシラン(R1=メチル基、n=5)、へキシルトリエトキシシラン(R1=エチル基、n=5)のうちの少なくとも1種が好ましい。
Considering that the effect is further improved, n in the formula (1) is preferably 3 or more, and preferably 7 or less even in the above range.
Specific examples of the alkyl-type silylating agent include propyltriethoxysilane (R 1 = ethyl group, n = 2), hexyltrimethoxysilane (R 1 = methyl group, n = 5), and hexyltriethoxysilane (
アルキ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1質量部以上、10質量部以下である必要がある。
アルキル型シリル化剤は架橋性ゴムとなじみやすいため、かかる少量の配合で加工性の向上に効果がある。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。
The blending ratio of the alkyl-type silylating agent needs to be 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
Since the alkyl-type silylating agent is easily compatible with the crosslinkable rubber, it is effective to improve the workability with such a small amount of compounding. However, if the blending ratio is less than this range, the effect of improving the processability of the high attenuation composition by blending the alkyl type silylating agent cannot be obtained.
一方、アルキル型シリル化剤の配合割合が上記の範囲を超える場合には、多量のアルキル型シリル化剤が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が低下する。また、高減衰部材の減衰性能の温度依存性が大きくなるおそれもある。
これに対し、アルキル型シリル化剤の配合割合を上記の範囲とすることで、高減衰組成物にできるだけ良好な加工性を付与しながら、高減衰部材に良好な減衰性能を付与し、なおかつ減衰性能の温度依存性を小さくすることができる。
On the other hand, when the blending ratio of the alkyl-type silylating agent exceeds the above range, a large amount of the alkyl-type silylating agent is too familiar with the crosslinkable rubber, and even if a phenyl-type silylating agent or the like is used in combination, it is high. The damping performance of the damping member is reduced. In addition, the temperature dependence of the damping performance of the high damping member may increase.
On the other hand, by setting the blending ratio of the alkyl type silylating agent in the above range, the high damping composition is imparted with as good workability as possible, and the high damping member is provided with good damping performance and is damped. The temperature dependence of performance can be reduced.
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、アルキル型シリル化剤の配合割合は、上記の範囲でも、架橋性ゴムの総量100質量部あたり3質量部以上であるのが好ましく、7質量部以下であるのが好ましい。
〈フェニル型シリル化剤〉
フェニル型シリル化剤は、高減衰部材に高い弾性率を付与して、当該高減衰部材の減衰性能を向上するために機能する。
In consideration of further improving the effect, the blending ratio of the alkyl-type silylating agent is preferably 3 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber even in the above range, preferably 7 parts by mass. It is preferably less than or equal to a portion.
<Phenyl-type silylating agent>
The phenyl-type silylating agent functions to impart a high elastic modulus to the high damping member and improve the damping performance of the high damping member.
またフェニル型シリル化剤は、先のアルキル型シリル化剤と同様に、混練時に、架橋性ゴム中にシリカをスムースに入り込ませて、高減衰組成物の加工性をさらに向上するためにも機能する。
フェニル型シリル化剤としては、式(2):
The phenyl-type silylating agent, like the alkyl-type silylating agent described above, also functions to smoothly allow silica to smoothly enter the crosslinkable rubber during kneading to further improve the processability of the high damping composition. To do.
As a phenyl-type silylating agent, the formula (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。
かかるフェニル型シリル化剤の具体例としては、例えばフェニルトリメトキシシラン(R2=メチル基)、フェニルトリエトキシシラン(R2=エチル基)等の少なくとも1種が挙げられる。
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、30質量部以下である必要がある。
Examples thereof include various compounds in which R 2 in the formula is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
Specific examples of such a phenyl-type silylating agent include at least one such as phenyltrimethoxysilane (R 2 = methyl group) and phenyltriethoxysilane (R 2 = ethyl group).
The blending ratio of the phenyl-type silylating agent needs to be 15 parts by mass or more and 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
配合割合がこの範囲未満では、フェニル型シリル化剤を配合することによる、混練時に、架橋性ゴムにシリカをスムースに入り込ませて、高減衰組成物の加工性を向上する効果や、高減衰部材の減衰性能を向上する効果が得られない。
一方、フェニル型シリル化剤の配合割合が上記の範囲を超える場合には、却って高減衰組成物の加工性が低下したり、高減衰部材の減衰性能が低下したりする。
If the blending ratio is less than this range, the effect of blending the phenyl-type silylating agent to smoothly penetrate silica into the crosslinkable rubber during kneading to improve the workability of the high damping composition and the high damping member. The effect of improving the damping performance of silica cannot be obtained.
On the other hand, when the blending ratio of the phenyl-type silylating agent exceeds the above range, the processability of the high damping composition is rather lowered, and the damping performance of the high damping member is lowered.
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、なおかつ高減衰部材に良好な減衰性能を付与することができる。
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、フェニル型シリル化剤の配合割合は、上記の範囲でも、18質量部以上であるのが好ましく、22質量部以下であるのが好ましい。
On the other hand, by setting the blending ratio of the phenyl type silylating agent in the above range, it is possible to impart good damping performance to the high damping member while maintaining good workability of the high damping composition. ..
In consideration of further improving the effect, the blending ratio of the phenyl-type silylating agent is preferably 18 parts by mass or more, and preferably 22 parts by mass or less, even in the above range.
〈シランカップリング剤〉
シランカップリング剤は、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を向上するとともに、当該高減衰部材の剛性を向上するために機能する。
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。
<Silane coupling agent>
The silane coupling agent has a good affinity between silica and the crosslinkable rubber, and functions to improve the damping performance of the high damping member and to improve the rigidity of the high damping member.
Examples of the silane coupling agent include one or more types of sulfur-containing silane coupling agents, mercapto-based silane coupling agents, and other silane coupling agents.
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。 Examples of the sulfur-containing silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, and bis ( 2-Trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (3-tri) Methoxysilylpropyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N -Dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazoletetrasulfide, 3- One or more of triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide and the like can be mentioned.
メルカプト系シランカップリング剤としては、例えばγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン等の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。
Examples of the mercapto-based silane coupling agent include one or more types such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, and 2-mercaptoethyltriethoxysilane. Can be mentioned.
Further examples of the silane coupling agent include vinyl-based compounds such as vinyltriethoxysilane and vinyltrimethoxysilane; 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3- (2-aminoethyl) amino. Amino systems such as propyltriethoxysilane and 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane; γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyl Glysidoxy-based products such as diethoxysilane and γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane; nitro-based products such as 3-nitropropyltrimethoxysilane and 3-nitropropyltriethoxysilane; 3-chloropropyltrimethoxysilane and 3-chloropropyl Examples thereof include one or more of various silane coupling agents such as chloro-based silane coupling agents such as triethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, and 2-chloroethyltriethoxysilane.
中でも、シランや2種のシリル化剤等との相互作用の点で含イオウ系シランカップリング剤が好ましい。
シランカップリング剤の配合割合は、架橋性ゴムの総量100質量部あたり1質量部以上、10質量部以下である必要がある。
配合割合がこの範囲未満では、シランカップリング剤を配合することによる、高減衰部材の減衰性能や剛性を向上する効果が得られない。
Of these, a sulfur-containing silane coupling agent is preferable in terms of interaction with silane, two types of silylating agents, and the like.
The blending ratio of the silane coupling agent needs to be 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
If the blending ratio is less than this range, the effect of improving the damping performance and rigidity of the high damping member by blending the silane coupling agent cannot be obtained.
一方、シランカップリング剤の配合割合が上記の範囲を超える場合には、却って高減衰部材の減衰性能が低下する。
これに対し、シランカップリング剤の配合割合を上記の範囲とすることで、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。
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、シランカップリング剤の配合割合は、上記の範囲でも、架橋性ゴムの総量100質量部あたり3質量部以上であるのが好ましく、7質量部以下であるのが好ましい。
On the other hand, when the blending ratio of the silane coupling agent exceeds the above range, the damping performance of the high damping member is rather lowered.
On the other hand, by setting the blending ratio of the silane coupling agent within the above range, good damping performance and rigidity can be imparted to the high damping member.
In consideration of further improving the effect, the blending ratio of the silane coupling agent is preferably 3 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber, preferably 7 parts by mass, even in the above range. It is preferably as follows.
〈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。
(他の無機充填剤)
上記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。
<Other ingredients>
In addition to the above components, the high damping composition may further contain an inorganic filler other than silica, a cross-linking component for cross-linking the cross-linking rubber, or the like in an appropriate ratio.
(Other inorganic fillers)
Among the above, examples of other inorganic fillers include carbon black and the like.
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質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下であるのが好ましい。
Further, as the carbon black, one or more of the various carbon blacks classified according to the production method and the like, which can function as a filler, can be used.
The blending ratio of carbon black is preferably 1 part by mass or more and preferably 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
(架橋成分)
架橋成分としては、2種の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。
中でも架橋成分としては、硫黄系架橋剤と、当該硫黄系架橋剤によるゴムの架橋を促進する作用をする架橋促進剤との組み合わせが好適に採用される。
このうち硫黄系架橋剤としては、例えば粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、あるいはテトラメチルチウラムジスルフィド、N,N−ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物などが挙げられ、特に硫黄が好ましい。
(Crosslink component)
As the cross-linking component, various cross-linking components capable of cross-linking two types of cross-linking rubber can be used.
Among them, as the cross-linking component, a combination of a sulfur-based cross-linking agent and a cross-linking accelerator having an action of promoting cross-linking of rubber by the sulfur-based cross-linking agent is preferably adopted.
Among these, sulfur-based cross-linking agents include, for example, sulfur such as powdered sulfur, oil-treated powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, and dispersible sulfur, or organic sulfur-containing agents such as tetramethylthiuram disulfide and N, N-dithiobismorpholine. Examples thereof include compounds, and sulfur is particularly preferable.
また架橋促進剤としては、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。架橋促進剤は、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。
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。
Examples of the cross-linking accelerator include sulfenamide-based accelerators and thiuram-based accelerators. Since the mechanism of vulcanization promotion differs depending on the type of the cross-linking accelerator, it is preferable to use two or more types in combination.
Examples of the sulfenamide-based accelerator include Noxeller (registered trademark) NS [N-tert-butyl-2-benzothiazolyl sulfenamide] manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd. Examples of the thiuram-based accelerator include Noxeller TBT [tetrabutyl thiuram disulfide] manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
硫黄系架橋剤、および架橋促進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、硫黄系架橋剤としての硫黄の配合割合は、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。
硫黄として、例えばオイル入り粉末硫黄、分散性硫黄等を使用する場合、上記の配合割合は、それぞれの中に含まれる有効成分としての硫黄自体の割合とする。
The blending ratio of the sulfur-based cross-linking agent and the cross-linking accelerator is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the characteristics such as damping performance and rigidity, which differ depending on the application of the high damping member and the like.
However, the blending ratio of sulfur as the sulfur-based cross-linking agent is preferably 0.5 parts by mass or more and preferably 3 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
When, for example, powdered sulfur containing oil, dispersible sulfur, or the like is used as the sulfur, the above-mentioned compounding ratio is the ratio of sulfur itself as an active ingredient contained therein.
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。
さらにチウラム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。
(その他)
高減衰組成物には、さらに必要に応じて促進助剤、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。
The blending ratio of the sulfenamide-based 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 total amount of the crosslinkable rubber.
Further, the blending ratio of the thiuram-based 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 total amount of the crosslinkable rubber.
(Other)
If necessary, various additives such as an accelerator, a softener, a tackifier, and an anti-aging agent may be added to the high damping composition in an appropriate ratio.
このうち促進助剤としては、例えば酸化亜鉛等の金属化合物や、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸、その他従来公知の促進助剤の1種または2種以上が挙げられる。通常は、金属化合物と脂肪酸を促進助剤として併用するのが好ましい。
例えば酸化亜鉛とステアリン酸とを併用する場合、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。
Among these, examples of the accelerator include metal compounds such as zinc oxide, fatty acids such as stearic acid, oleic acid, and cottonseed fatty acid, and one or more of other conventionally known accelerators. Usually, it is preferable to use a metal compound and a fatty acid in combination as a promoter aid.
For example, when zinc oxide and stearic acid are used in combination, the blending ratio of zinc oxide is preferably 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
また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。
軟化剤は高減衰組成物の加工性をさらに向上したり、高減衰組成物の剛性を低下させたり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。
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 total amount of the crosslinkable rubber.
The softener is a component for further improving the processability of the high damping composition and lowering the rigidity of the high damping composition, and the softening agent is, for example, liquid at room temperature (2 to 35 ° C.). Liquid rubber exhibiting. Examples of the liquid rubber include one or more types such as liquid polyisoprene rubber, liquid nitrile rubber (liquid NBR), and liquid styrene butadiene rubber (liquid SBR).
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。
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。
Of these, liquid polyisoprene rubber is preferable. Examples of the liquid polyisoprene rubber include Kuraray (registered trademark) LIR-30 (number average molecular weight: 28000) and LIR-50 (number average molecular weight: 54000) manufactured by Kuraray Co., Ltd.
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 total amount of the crosslinkable rubber.
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。
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 softeners include kumaron indene resin and the like.
Examples of the marron indene resin include various marron indene resins which are mainly composed of a polymer of marron and indene, have a relatively low molecular weight of about 1000 or less, and can function as a softener.
Examples of the Kumaron inden resin include Knit Resin (registered trademark) Kumaron G-90 manufactured by Nikko Kagaku Co., Ltd. [Average molecular weight: 770, softening point: 90 ° C., acid value: 1.0 KOHmg / g or less, hydroxyl value : 25KOHmg / g, bromine value 9g / 100g], G-100N [average molecular weight: 730, softening point: 100 ° C., acid value: 1.0KOHmg / g or less, hydroxyl value: 25KOHmg / g, bromine value 11g / 100g] , V-120 [average molecular weight: 960, softening point: 120 ° C., acid value: 1.0 KOHmg / g or less, hydroxyl value: 30 KOHmg / 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、架橋性ゴムの総量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 kumaron inden resin is preferably 3 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
Examples of the tackifier include petroleum resins and rosin derivatives.
Of these, as the petroleum resin, for example, Maruzen Petrochemical Co., Ltd.'s Marukaletz (registered trademark) M890A [dicyclopentadiene petroleum resin, softening point: 105 ° C.] and the like are preferable.
石油樹脂の配合割合は、架橋性ゴムの総量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 preferably 3 parts by mass or more, and preferably 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
Examples of the rosin derivative include MSR-4 (softening point: 127 ° C.), DS-130 (softening point: 135 ° C.), and AD-130 (softening point: softening point:) in the Harima Chemicals Co., Ltd. brand name Hariester series. 135 ° C), DS-816 (softening point: 148 ° C), DS-822 (softening point: 172 ° C), 145P (softening point: 138 ° C), 135GN of the Harima Mac series trade name manufactured by Harima Chemicals, Inc. (Softening point: 139 ° C.), AS-5 (softening point: 165 ° C.) and the like, one kind or two or more kinds can be mentioned.
ロジン誘導体の配合割合は、架橋性ゴムの総量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 preferably 3 parts by mass or more, and preferably 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
Examples of the anti-aging agent include one or more of various anti-aging agents such as benzimidazole-based, quinone-based, polyphenol-based, and amine-based. In particular, it is preferable to use a benzimidazole-based anti-aging agent and a quinone-based anti-aging agent in combination.
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、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。
Among these, examples of the benzimidazole-based antiaging agent include Nocrack (registered trademark) MB [2-mercaptobenzimidazole] manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd. Examples of the quinone-based antiaging agent include Antigen FR [aromatic ketone-amine condensate] manufactured by Maruishi Chemicals Co., Ltd.
The blending ratio of both anti-aging agents is preferably 0.5 parts by mass or more and 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber of the benzimidazole-based anti-aging agent. The quinone-based antiaging agent is preferably 0.5 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber, and preferably 5 parts by mass or less.
〈高減衰組成物の製造方法〉
本発明の高減衰組成物の製造方法は、前述したように架橋性ゴムに、それぞれ所定の割合でシリカ、アルキル型シリル化剤、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混練する際の温度を145℃以上、175℃以下に設定すること以外は、従来同様に実施することができる。
<Manufacturing method of high damping composition>
In the method for producing a high damping composition of the present invention, as described above, silica, an alkyl type silylating agent, a phenyl type silylating agent, and a silane coupling agent are mixed with a crosslinkable rubber in a predetermined ratio and kneaded. It can be carried out in the same manner as in the conventional case except that the temperature at the time of the operation is set to 145 ° C. or higher and 175 ° C. or lower.
すなわち、まずポリイソプレン系ゴム、およびポリブタジエンゴムの2種の架橋性ゴムを、所定の割合で、密閉式混練機等を用いて素練りしながら、シリカ、2種のシリル化剤、およびシランカップリング剤を所定の割合で配合して、上述したように145℃以上、175℃以下の温度で混練する。
次いで混練を続けながら、まず架橋成分以外の各成分を配合して混練し、最後に架橋成分を配合してさらに混練することで高減衰組成物が製造される。
That is, first, while kneading two types of crosslinkable rubber, polyisoprene rubber and polybutadiene rubber, at a predetermined ratio using a closed kneader or the like, silica, two types of silylating agents, and a silane cup The ring agent is blended in a predetermined ratio and kneaded at a temperature of 145 ° C. or higher and 175 ° C. or lower as described above.
Next, while continuing kneading, each component other than the cross-linking component is first mixed and kneaded, and finally the cross-linking component is mixed and further kneaded to produce a high attenuation composition.
上記各工程のうちシリカ、2種のシリル化剤、およびシランカップリング剤を配合して混練したのち、さらに架橋成分以外の各成分を配合して混練する際の温度は145℃以上であるのが好ましく、175℃以下であるのが好ましい。また架橋成分を配合して混練する際の温度は125℃以下であるのが好ましい。
上記本発明の製造方法によって製造された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。
Of the above steps, the temperature at which silica, two types of silylating agents, and a silane coupling agent are mixed and kneaded, and then each component other than the cross-linking component is further mixed and kneaded is 145 ° C. or higher. Is preferable, and the temperature is preferably 175 ° C. or lower. Further, the temperature at the time of blending and kneading the cross-linking component is preferably 125 ° C. or lower.
Examples of the high damping member that can be manufactured by using the high damping composition manufactured by the manufacturing method of the present invention include a seismic isolation damper incorporated in the foundation of a building such as a building, and a control incorporated in the structure of the building. Vibrating damping dampers for vibrations, vibration damping members for cables such as suspension bridges and cable-stayed bridges, vibration damping members for industrial machinery, aircraft, automobiles, railway vehicles, computers and their peripheral equipment, or household electricity Examples include vibration damping members for equipment and the like, and treads for automobile tires.
〈粘弾性ダンパの製造方法〉
特に本発明の製造方法によって製造された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。
<Manufacturing method of viscoelastic damper>
In particular, when a viscoelastic body of a viscoelastic damper of a building as a high-damping member is formed by using the high-damping composition produced by the production method of the present invention as a forming material, the viscoelastic body has high damping. Since it has performance, even if the damping performance of the viscoelastic damper including such a viscoelastic body is improved to reduce the overall size or the number to be incorporated in one building, it is equal to or higher than the conventional one. Seismic control performance can be obtained.
また、架橋性ゴムとしてポリイソプレン系ゴム、およびポリブタジエンゴムの2種を併用するとともに、1,2−ポリブタジエン系重合体を省略しており、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。
したがって、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たり、周辺鋼材の強度を上げるための設計などを省略して、コスト低減につなげたりすることもできる。
In addition, two types of crosslinkable rubber, polyisoprene rubber and polybutadiene rubber, are used in combination, and the 1,2-polybutadiene polymer is omitted, so that the temperature dependence such as the rigidity of the viscoelastic body can be reduced. For example, a viscoelastic damper can be installed near the outer wall of a building having a large temperature difference.
Therefore, it is possible to expand the degree of freedom in designing the seismic control performance by the viscoelastic damper in a building or the like, or omit the design for increasing the strength of the peripheral steel material, which leads to cost reduction.
なお高減衰組成物を用いて粘弾性体を形成する工程は、従来同様に実施できる。例えば高減衰組成物をシート状等の任意の形状に形成したものを、粘弾性体の形状に対応した型に充てんしたのち、架橋性ゴムを架橋させることで粘弾性体を形成できる。 The step of forming the viscoelastic body using the high damping composition can be carried out in the same manner as before. For example, a viscoelastic body can be formed by filling a high-damping composition formed in an arbitrary shape such as a sheet into a mold corresponding to the shape of the viscoelastic body, and then cross-linking the crosslinkable rubber.
以下に本発明を、実施例、比隠れに基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、かかる実施例、比較例に限定されるものではない。
〈実施例1〉
(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〕40質量部、およびポリブタジエンゴム〔宇部興産(株)製のUBEPOL BR150、ムーニー粘度(ML1+4、100℃):43、シス−1,4結合含量:98質量%〕60質量部を用いた。
Hereinafter, the present invention will be further described based on Examples and Hidden, but the configuration of the present invention is not limited to such Examples and Comparative Examples.
<Example 1>
(Preparation of high damping composition)
As the crosslinkable rubber, 40 parts by mass of natural rubber [SMR (Standard Marysian Rubber) -CV60] and polybutadiene rubber [UBEPOL BR150 manufactured by Ube Industries, Ltd., Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.): 43, cis- 1,4 bond content: 98% by mass] 60 parts by mass was used.
架橋性ゴムの総量100質量部中に占めるポリブタジエンゴムの配合割合は60質量部であった。
上記架橋性ゴムの総量100質量部を、密閉式混練機を用いて素練りしながら下記表1に示す各成分を配合し、混練の温度を160℃に設定して混練した。
The compounding ratio of the polybutadiene rubber in the total amount of 100 parts by mass of the crosslinkable rubber was 60 parts by mass.
The total amount of 100 parts by mass of the crosslinkable rubber was kneaded using a closed kneader to mix the components shown in Table 1 below, and the kneading temperature was set to 160 ° C. for kneading.
表1中の各成分は下記の通り。また表1中の質量部は、それぞれ架橋性ゴムの総量100質量部あたりの質量部である。
シリカ:東ソー・シリカ(株)製のNipSil(ニップシール)KQ、BET比表面積:230m2/g
アルキル型シリル化剤:信越化学工業(株)製のKBE−3063、ヘキシルトリエトキシシラン、式(1)中のR1=エチル基、n=5
フェニル型シリル化剤:信越化学工業(株)製のKBE−103、フェニルトリエトキシシラン、式(2)中のR2=エチル基
シランカップリング剤:エボニックインダストリーズ社製のSi 266、ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、イオウ系シランカップリング剤
次いで、引き続き密閉式混練機を用いて、下記表2に示す各成分のうち架橋成分以外の各成分を配合して160℃で混練し、密閉式混練機から取り出して冷却したのち、再び密閉式混練機中で、架橋成分を加えて100℃で混練して高減衰組成物を調製した。
Each component in Table 1 is as follows. The parts by mass in Table 1 are parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
Silica: NipSil (nip seal) KQ manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd., BET specific surface area: 230 m 2 / g
Alkyl-type silylating agent: KBE-3063 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., hexyltriethoxysilane, R 1 = ethyl group in formula (1), n = 5
Phenyl-type silylating agent: KBE-103 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., phenyltriethoxysilane, R 2 = ethyl group silane coupling agent in formula (2): Si 266 manufactured by Ebony Industries, bis (tri) Ethoxysilylpropyl) disulfide, sulfur-based silane coupling agent Next, using a closed-type kneader, each component other than the cross-linking component among the components shown in Table 2 below was mixed and kneaded at 160 ° C, and then closed-type. After taking out from the kneader and cooling, the crosslinked component was added again in the closed kneader and kneaded at 100 ° C. to prepare a high damping composition.
表2中の各成分は下記の通り。また表2中の質量部は、それぞれ架橋性ゴムの総量100質量部あたりの質量部である。
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:東海カーボン(株)製のシースト3、HAF
ベンズイミダゾール系老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラックMB、2−メルカプトベンズイミダゾール
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:日塗化学(株)製のニットレジン(登録商標)クマロンG−90、軟化点90℃
ジシクロペンタジエン系石油樹脂:丸善石油化学(株)製のマルカレッツ(登録商標)M890A、軟化点105℃
5%オイル処理粉末硫黄:鶴見化学工業(株)製
スルフェンアミド系促進剤: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
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、テトラブチルチウラムジスルフィド
〈実施例2〉
天然ゴムの配合割合を60質量部、ポリブタジエンゴムの配合割合を40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。
Each component in Table 2 is as follows. The parts by mass in Table 2 are parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber.
Liquid polyisoprene rubber: LIR-50 manufactured by Kuraray Co., Ltd., number average molecular weight: 54000
Carbon Black: Tokai Carbon Co., Ltd.
Benzimidazole-based anti-aging agent: Nocrack MB manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., 2-Mercaptobenzimidazole Quinone-based anti-aging agent: Antigen FR manufactured by Maruishi Chemical Co., Ltd.
Kumaron resin: Knit resin (registered trademark) Kumaron G-90 manufactured by Nikko Kagaku Co., Ltd., softening point 90 ° C.
Dicyclopentadiene petroleum resin: Maruzen Petrochemical Co., Ltd. Marcaretz (registered trademark) M890A, softening point 105 ° C.
5% oil-treated powder Sulfur: Sulfenamide accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd .: Noxeller (registered trademark) NS, N-tert-butyl-2-benzothiazolylsul made by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. Fenamide Sulfur-based vulcanization accelerator: Noxeller TBT-N, Tetrabutyl Sulfur Disulfide manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd. <Example 2>
A high damping composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of the natural rubber was 60 parts by mass and the blending ratio of the polybutadiene rubber was 40 parts by mass.
〈実施例3〉
天然ゴムの配合割合を20質量部、ポリブタジエンゴムの配合割合を80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。
〈比較例1〉
天然ゴムの配合割合を100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。
<Example 3>
A high damping composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of the natural rubber was 20 parts by mass and the blending ratio of the polybutadiene rubber was 80 parts by mass.
<Comparative example 1>
A high damping composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polybutadiene rubber was not blended with the blending ratio of the natural rubber being 100 parts by mass.
〈比較例2〉
天然ゴムを配合せず、ポリブタジエンゴムの配合割合を100質量部としたところ、混練できなかったため、それ以降の作業を断念した。
〈実施例4、5、比較例3、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90質量部(比較例3)、100質量部(実施例4)、150質量部(実施例5)、160質量部(実施例6)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。
<Comparative example 2>
When the blending ratio of polybutadiene rubber was 100 parts by mass without blending natural rubber, kneading could not be performed, so the subsequent work was abandoned.
<Examples 4 and 5, Comparative Examples 3 and 4>
90 parts by mass (Comparative Example 3), 100 parts by mass (Example 4), 150 parts by mass (Example 5), 160 parts by mass (Example 6) of the compounding ratio of silica per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber. A high attenuation composition was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above.
〈比較例5、6〉
架橋性ゴムの総量100質量部あたりのフェニル型シリル化剤の配合割合を10質量部(比較例5)、35質量部(比較例6)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7〉
アルキル型シリル化剤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。
<Comparative Examples 5 and 6>
High attenuation in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of the phenyl-type silylating agent per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber was 10 parts by mass (Comparative Example 5) and 35 parts by mass (Comparative Example 6). The composition was prepared.
<Comparative Example 7>
A high attenuation composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the alkyl type silylating agent was not blended.
〈比較例8〉
架橋性ゴムの総量100質量部あたりのアルキル型シリル化剤の配合割合を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6〉
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、式(1)中の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。
<Comparative Example 8>
A high damping composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of the alkyl type silylating agent per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber was 15 parts by mass.
<Example 6>
Implemented except that 5 parts by mass of propyltriethoxysilane [Dynasilan (registered trademark) PTEO manufactured by Evonik Industries, Inc., R 1 = ethyl group, n = 2] in the formula (1) was blended as an alkyl-type silylating agent. A high attenuation composition was prepared in the same manner as in Example 1.
〈実施例7〉
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、式(1)中の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。
〈比較例9〉
シランカップリング剤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。
<Example 7>
Implemented except that 5 parts by mass of decyltriethoxysilane [KBE-3103 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., R 1 = ethyl group, n = 9] in the formula (1) was blended as an alkyl-type silylating agent. A high attenuation composition was prepared in the same manner as in Example 1.
<Comparative Example 9>
A high attenuation composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silane coupling agent was not blended.
〈実施例8、9、比較例10〉
架橋性ゴムの総量100質量部あたりのシランカップリング剤の配合割合を1質量部(実施例8)、10質量部(実施例9)、12質量部(比較例10)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11〉
さらに1,2−ポリブタジエン系重合体〔JSR(株)製のJSR(登録商標)RB830、1,2−結合:93%〕10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。
<Examples 8 and 9, Comparative Example 10>
Implementation except that the compounding ratio of the silane coupling agent per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber was 1 part by mass (Example 8), 10 parts by mass (Example 9), and 12 parts by mass (Comparative Example 10). A high damping composition was prepared in the same manner as in Example 1.
<Comparative Example 11>
Further, high attenuation in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by mass of a 1,2-polybutadiene polymer [JSR (registered trademark) RB830 manufactured by JSR Corporation, 1,2-bond: 93%] was blended. The composition was prepared.
〈実施例10、11、比較例12〉
2種の架橋性ゴムにシリカ、2種のシリル化剤、およびシランカップリング剤を配合した後の混練の温度を135℃(比較例12)、145℃(実施例10)、175℃(実施例11)に設定して混練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13〉
2種の架橋性ゴムにシリカ、2種のシリル化剤、およびシランカップリング剤を配合した後の混練の温度を180℃に設定して混練したところ焼けを生じたため、それ以降の作業を断念した。
<Examples 10 and 11, Comparative Example 12>
The kneading temperature after blending silica, two silylating agents, and a silane coupling agent with two types of crosslinkable rubber was 135 ° C. (Comparative Example 12), 145 ° C. (Example 10), and 175 ° C. (Example). A high damping composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was set in Example 11) and kneaded.
<Comparative Example 13>
After blending two types of crosslinkable rubber with silica, two types of silylating agents, and a silane coupling agent, the kneading temperature was set to 180 ° C. and kneading caused burning, so the subsequent work was abandoned. did.
〈加工性評価〉
実施例、比較例で高減衰組成物を調製するために各成分を混練した際に、前述したように混錬できなかったり、焼けを生じたりしたもの、あるいは混練はできたものの混練に120分間を超える時間を要したものを不良(×)、混練が容易で、上記の時間内に混練できたものを良好(○)として、加工性を評価した。
<Evaluation of workability>
When each component was kneaded in order to prepare a high damping composition in Examples and Comparative Examples, it was not possible to knead or burned as described above, or kneading was possible for 120 minutes. The workability was evaluated as a product that took more than the above time as defective (x), a product that was easily kneaded and kneaded within the above time as a good product (◯).
〈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に示すように平面形状が矩形の平板1(厚み5mm×縦25mm×横25mm)を形成し、この平板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、上記平板1を形成する高減衰組成物を架橋させるとともに平板1を2枚の鋼板2と加硫接着させて、粘弾性体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 piece)
The high-damping compositions prepared in Examples and Comparative Examples were extruded into a sheet and then punched to form a flat plate 1 (
(変位試験)
図2(a)に示すように上記試験体3を2個用意し、この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に固定するとともに、両試験体3の他方の鋼板2に、それぞれ1枚ずつの左右固定治具5を固定した。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を介して固定し、かつ2枚の左右固定治具5を、上記試験機の下側の可動盤8にジョイント9を介して固定した。
(Displacement test)
As shown in FIG. 2A, two
なお両試験体3は、それぞれ平板1の互いに平行な2辺を下記変位方向と平行に揃えた状態で、上記のようにして固定した。
次にこの状態で可動盤8を、温度23℃の環境下、図2(a)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、平板1を図2(b)に示すように厚み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、今度は図2(b)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、平板1を繰り返し歪み変形、すなわち振動させた際の、当該平板1の厚み方向と直交方向の変位量(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。
Both
Next, in this state, the movable platen 8 is displaced so as to be pushed up in the direction of the fixed
測定は、上記の操作を3サイクル実施して3サイクル目の値を求めた。各サイクルにおける最大変位量は、いずれも平板1を挟む2枚の鋼板2の、当該平板1の厚み方向と直交方向のずれ量が平板1の厚みの200%となるように設定した。
(剛性および減衰性能の評価)
次いで、上記の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、この傾きKeq(N/mm)と、平板1の厚みT(mm)と、平板1の断面積A(mm2)とから、式(a):
For the measurement, the above operation was carried out for 3 cycles, and the value in the 3rd cycle was obtained. The maximum displacement amount in each cycle was set so that the amount of displacement of the two
(Evaluation of rigidity and damping performance)
Then, connecting the maximum displacement point and the minimum displacement point of the hysteresis loop H shown in FIG. 3 obtained by the above measurement, determine the slope Keq (N / mm) of the straight line L 1 shown by a thick solid line in the figure, From this inclination Keq (N / mm), the thickness T (mm) of the
によって等価せん断弾性率Geq(N/mm2)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/mm2)を100としたときの、各実施例の等価せん断弾性率Geq(N/mm2)の相対値を求め、かかる相対値が111未満のものを不良(×)、111以上、120未満のものを良好(○)、120以上のものを特に良好(◎)として、剛性を評価した。
The equivalent shear modulus Geq (N / mm 2 ) was determined by.
Then, when the equivalent shear elastic modulus Geq (N / mm 2 ) in Comparative Example 1 is set to 100, the relative value of the equivalent shear elastic modulus Geq (N / mm 2 ) of each example is obtained, and the relative value is less than 111. The rigidity was evaluated as defective (x), 111 or more and less than 120 as good (◯), and 120 or more as particularly good (⊚).
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、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との交点から上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(b): Also hatched in FIG. 3, and the absorbed energy amount ΔW represented by the total surface area of the hysteresis loop H, was denoted by the Amisen in the figure, the straight line L 1, the horizontal chart From the elastic strain energy W represented by the surface area of the region surrounded by the axis and the perpendicular line L 2 drawn from the intersection of the straight line L 1 and the hysteresis loop H to the horizontal axis, the equation (b):
によって等価減衰定数Heqを求めた。
そして比較例1における等価減衰定数Heqを100としたときの、各実施例の等価減衰定数Heqの相対値を求め、かかる相対値が85未満のものを不良(×)、85以上、87未満のものを良好(○)、87以上のものを特に良好(◎)として、減衰性能を評価した。
The equivalent attenuation constant Heq was obtained by.
Then, when the equivalent attenuation constant Heq in Comparative Example 1 is set to 100, the relative value of the equivalent attenuation constant Heq of each embodiment is obtained, and those having such a relative value of less than 85 are defective (x), 85 or more, and less than 87. The damping performance was evaluated with the ones as good (◯) and the ones with 87 or more as particularly good (⊚).
(減衰性能の温度依存性評価)
温度0℃の環境下、上記と同条件で変位試験を実施して求めた図3に示すヒステリシスループHから等価せん断弾性率Geq(0℃)(N/mm2)を求め、同じサンプルの、前述した温度23℃の環境下で求めた等価せん断弾性率Geq(23℃)(N/mm2)との比Geq(0℃)/Geq(23℃)を求めた。
(Evaluation of temperature dependence of damping performance)
The equivalent shear elastic modulus Geq (0 ° C.) (N / mm 2 ) was obtained from the hysteresis loop H shown in FIG. 3 obtained by performing a displacement test under the same conditions as above in an environment of a temperature of 0 ° C., and the same sample was obtained. The ratio Geq (0 ° C.) / Geq (23 ° C.) to the equivalent shear elastic modulus Geq (23 ° C.) (N / mm 2) obtained in the above-mentioned environment of 23 ° C. was determined.
そして比較例1における比Geq(0℃)/Geq(23℃)を100としたときの各実施例、比較例の比Geq(0℃)/Geq(23℃)の相対値を求め、かかる相対値が88以下のものを特に良好(◎)、88を超え、92以下のものを良好(○)、92を超えるものを不良(×)として、減衰性能の温度依存性を評価した。
以上の結果を表3〜表7に示す。
Then, when the ratio Geq (0 ° C.) / Geq (23 ° C.) in Comparative Example 1 is set to 100, the relative values of the ratio Geq (0 ° C.) / Geq (23 ° C.) of each Example and Comparative Example are obtained, and the relative values are obtained. The temperature dependence of the damping performance was evaluated with a value of 88 or less as particularly good (⊚), a value of more than 88 and 92 or less as good (◯), and a value of more than 92 as defective (x).
The above results are shown in Tables 3 to 7.
表3〜表7の実施例1〜11、比較例11〜13の結果より、1,2−ポリブタジエン系重合体を配合せず、その代わりに架橋性ゴムに、シリカ、2種のシリル化剤、およびシランカップリング剤を配合して混練する際の温度を145℃以上、175℃以下の範囲に設定することにより、シランカップリング剤と、架橋性ゴムやシリカとの反応性を現状よりも高めて、減衰性能や剛性に優れる上、当該減衰性能の温度依存性の小さい高減衰部材を形成できる高減衰組成物を調製できることが判った。 From the results of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 11 to 13 in Tables 3 to 7, the 1,2-polybutadiene polymer was not blended, and instead, the crosslinkable rubber was mixed with silica and two kinds of silylating agents. By setting the temperature at the time of blending and kneading the silane coupling agent to the range of 145 ° C. or higher and 175 ° C. or lower, the reactivity between the silane coupling agent and the crosslinkable rubber or silica is made higher than the current state. It has been found that a high damping composition capable of forming a high damping member having excellent damping performance and rigidity and having a small temperature dependence of the damping performance can be prepared.
また実施例1、10、11の結果より、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、上記混練の温度は、上記の範囲でも150℃以上であるのが好ましく、170℃以下であるのが好ましいことが判った。
また実施例1〜3、比較例1、2の結果より、架橋性ゴムとしては、天然ゴム等のポリイソプレン系ゴムと、ポリブタジエンゴムの2種を併用する必要があること、ポリブタジエンゴムの配合割合は、架橋性ゴムの総量100質量部中の40質量部以上、80質量部以下である必要があり、特に50質量部以上であるのが好ましく、70質量部以下であるのが好ましいことが判った。
Further, from the results of Examples 1, 10 and 11, considering that the effect is further improved, the temperature of the kneading is preferably 150 ° C. or higher, preferably 170 ° C. or lower even in the above range. It turned out to be preferable.
Further, from the results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, it is necessary to use two kinds of polyisoprene rubber such as natural rubber and polybutadiene rubber together as the crosslinkable rubber, and the compounding ratio of the polybutadiene rubber. Must be 40 parts by mass or more and 80 parts by mass or less in the total amount of 100 parts by mass of the crosslinkable rubber, particularly preferably 50 parts by mass or more, and preferably 70 parts by mass or less. understood.
実施例1、4、5、比較例3、4の結果より、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質量部以下である必要があり、中でも110質量部以上であるのが好ましく、140質量部以下であるのが好ましいことが判った。
実施例1、比較例5、6の結果より、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、30質量部以下である必要があり、中でも18質量部以上であるのが好ましく、22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, 4, 5 and Comparative Examples 3 and 4, the blending ratio of silica needs to be 100 parts by mass or more and 150 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber, and 110 parts by mass in particular. It was found that the amount is preferably 4 parts or more, and preferably 140 parts by mass or less.
From the results of Examples 1 and Comparative Examples 5 and 6, the blending ratio of the phenyl-type silylating agent needs to be 15 parts by mass or more and 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber, and 18 parts by mass in particular. It was found that the amount is preferably 2 parts or more, and preferably 22 parts by mass or less.
実施例1、比較例7、8の結果より、アルキ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1質量部以上、10質量部以下である必要があり、中でも3質量部以上であるのが好ましく、7質量部以下であるのが好ましいことが判った。
また実施例1、6、7の結果より、アルキル型シリル化剤としては、式(1)で表され、式(1)中のnが2〜9、中でも3〜7である化合物が好ましいことが判った。
From the results of Examples 1 and Comparative Examples 7 and 8, the blending ratio of the alkyl-type silylating agent needs to be 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber, and 3 parts by mass in particular. It was found that it is preferably more than 7 parts by mass, and more preferably 7 parts by mass or less.
Further, from the results of Examples 1, 6 and 7, as the alkyl-type silylating agent, a compound represented by the formula (1) in which n in the formula (1) is 2 to 9, especially 3 to 7, is preferable. I found out.
さらに実施例1、8、9、比較例9、10の結果より、シランカップリング剤の配合割合は、架橋性ゴムの総量100質量部あたり1質量部以上、10質量部以下である必要があり、中でも3質量部以上であるのが好ましく、7質量部以下であるのが好ましいことが判った。 Further, from the results of Examples 1, 8 and 9, and Comparative Examples 9 and 10, the blending ratio of the silane coupling agent needs to be 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the crosslinkable rubber. Among them, it was found that it is preferably 3 parts by mass or more, and preferably 7 parts by mass or less.
1 平板
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
L1 直線
L2 垂線
W エネルギー
ΔW 吸収エネルギー量
1
Claims (3)
〔式中、R1は炭素数1〜3のアルキル基を示し、nは2〜9の数を示す。〕
で表される化合物であり、前記フェニル型シリル化剤は、式(2):
〔式中、R2は炭素数1〜3のアルキル基を示す。〕
で表される化合物である請求項1に記載の高減衰組成物の製造方法。 The alkyl-type silylating agent has the formula (1):
[In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and n represents a number of 2 to 9. ]
The phenyl-type silylating agent is a compound represented by the formula (2) :.
[In the formula, R 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. ]
The method for producing a high attenuation composition according to claim 1, which is a compound represented by.
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