TW201311823A - 高衰減組成物 - Google Patents

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Abstract

提供一種具有如下性質之高衰減組成物：可形成特別是可適用於橋桁之制震裝置等中之具有高的剛性、且衰減性能亦優異之高衰減部件，另外加工性亦優異。於作為基礎聚合物之二烯系橡膠中調配二氧化矽、矽烷化劑、及反應性成分，所述反應性成分選自由A：1,2-聚丁二烯系聚合物、B：酚醛清漆型酚樹脂、及C：矽烷偶合劑所構成之群組之至少1種。且所述反應性成分之調配指數R=A×0.15+B×0.6+C限定為9.5以下。

Description

高衰減組成物
本發明是有關於一種高衰減組成物，所述高衰減組成物成為緩和、吸收振動能量之傳遞的高衰減部件之原料。
例如於高樓或橋樑等建築物、工業機械、航空器、汽車、軌道車輛、電腦或其周邊裝置類、家用電器類、甚至汽車用輪胎等範圍廣泛之領域中，為了緩和、吸收振動能量之傳遞，亦即為了進行免震、制震、制振、防振等，使用含橡膠等作為基礎聚合物之高衰減部件。
所述高衰減部件為了能夠使施加振動時之遲滯損耗(hysteresis loss)變大而提高衰減性能，亦即，為了使所述振動能量效率良好且快速地衰減，通常藉由包含所述基礎聚合物，且損耗正切tanδ之峰值被調整為進入高衰減部件之使用溫度區域的高衰減組成物而形成。
藉由將所述高衰減組成物形成為預定之立體形狀，且於基礎聚合物為橡膠之情形時對其進行硫化而形成高衰減部件。
所述高衰減組成物例如已知有於基礎聚合物中添加作為衰減性賦予劑之二氧化矽與矽烷化劑，進行混練而使二氧化矽與矽烷化劑反應而調製之高衰減組成物等(參照專利文獻1等)。
而且，亦提出了進一步添加液狀橡膠作為軟化劑，且調配碳黑作為填充劑而使衰減性能提高之方法(參照專利文獻2等)。
於如橋樑之橋桁這樣的重型物之制震裝置中，對高衰減部件要求較通常之建築物等之制震用之情形更高之剛性。然而藉由所述先前之高衰減組成物之構成而形成適於所述橋桁之制振裝置等之高剛性高衰減部件並不容易。
為了使高衰減部件之剛性提高，考慮使作為填充劑之二氧化矽或碳黑等之調配比例增加。
然而，填充劑之調配比例越變多則高衰減組成物之加工性越降低，從而存在難以進行如下之操作之問題：為了調製該高衰減組成物而進行混練，或者為了使用所調製之高衰減組成物而製造具有所期望之立體形狀的高衰減部件而進行成形加工。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平7-41603號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-30016號公報
本發明之目的在於提供一種具有如下性質之高衰減組成物：可形成特別是可適用於橋桁之制震裝置等中之具有高的剛性、且衰減性能亦優異之高衰減部件，另外加工性亦優異。
本發明是一種高衰減組成物，其特徵在於：於作為基礎聚合物之二烯系橡膠中調配有反應性成分、二氧化矽、及矽烷化劑，且所述反應性成分選自由
A：1,2-聚丁二烯系聚合物、
B：酚醛清漆型酚樹脂、及
C：矽烷偶合劑
所構成之群組的至少1種，並具有與二烯系橡膠之反應性，所述反應性成分之以式(1)所表示之調配指數R為9.5以下：
R=A×0.15+B×0.6+C　(1)
[式中之A、B、及C分別表示所述3種反應性成分相對於每100質量份二烯系橡膠之調配比例(質量份)]。
藉由本發明，於作為基礎聚合物之二烯系橡膠中調配有二氧化矽、及矽烷化劑之系統中，進一步以滿足所述調配指數R之比例而調配與所述二烯系橡膠具有反應性之A～C這3種成分中的至少1種的反應性成分，藉由將二氧化矽或碳黑等填充劑之調配比例維持為與先前同等之程度而良好地維持高衰減組成物之加工性，且可使使用所述高衰減組成物而形成之高衰減部件之剛性及衰減性能較現狀更進一步提高。
亦即，反應性成分於高衰減組成物中均不與二烯系橡膠反應，因此並不對該高衰減組成物之加工性造成影響。而且，反應性成分其自身均是與交聯前之二烯系橡膠同樣之聚合物，並不妨礙高衰減組成物之加工性。因此，藉由如上所述那樣將填充劑之調配比例維持為與先前同等之程度，可良好地維持高衰減組成物之加工性。
且反應性成分隨著二烯系橡膠之交聯反應而與所述二烯系橡膠反應，發揮用以使高衰減組成物之剛性提高、使衰減性能提高之功能。
因此，藉由本發明可形成具有如下性質之高衰減組成物：可形成特別是可適用於橋桁之制震裝置等中之具有高的剛性、且衰減性能亦優異之高衰減部件，另外加工性亦優異。
另外，於本發明中將所述反應性成分的以式(1)所表示之調配指數R限定為9.5以下之原因在於：於調配指數R超過所述範圍之情形時，根據後述之實例、比較例之結果可知雖然將高衰減部件之剛性維持為良好之範圍，但反應性成分與二烯系橡膠之反應過度地進行，因此造成衰減性能降低。而且亦產生如下之問題：對高衰減部件施加拉伸應力時直至切斷之延伸量、亦即切斷時延伸變小，特別是變得並不適用為要求於產生地震時可大程度地變形的制震裝置等。
所述反應性成分之調配指數R於所述範圍內較佳的是1.5以上。其原因在於：若調配指數R不足所述範圍，則無法充分獲得反應性成分所帶來之使高衰減部件之剛性提高的效果。
作為二氧化矽之調配比例，若如前文所說明那樣考慮維持高衰減組成物之良好之加工性，則較佳的是相對於每100質量份二烯系橡膠為80質量份以上、150質量份以下。
而且，於本發明之高衰減組成物中亦可與先前同樣地調配碳黑，作為該碳黑之調配比例，若如前文所說明那樣考慮維持高衰減組成物之良好之加工性，則較佳的是相對於每100質量份二烯系橡膠為10質量份以上、40質量份以下。
使用所述本發明之高衰減組成物作為形成材料而形成的高衰減部件如上所述那樣兼具可適用於橋桁之制震裝置等中之高的剛性以及良好之衰減性能，因此可適宜地適用為所述橋桁之制震裝置。
[發明的效果]
藉由本發明，可提供具有如下性質之高衰減組成物：可形成特別是可適用於橋桁之制震裝置等中之具有高的剛性、且衰減性能亦優異之高衰減部件，另外加工性亦優異。
本發明是一種高衰減組成物，其特徵在於：於作為基礎聚合物之二烯系橡膠中調配有反應性成分、二氧化矽、及矽烷化劑，且所述反應性成分選自由
A：1,2-聚丁二烯系聚合物、
B：酚醛清漆型酚樹脂、及
C：矽烷偶合劑
所構成之群組的至少1種，且具有與二烯系橡膠之反應性，所述反應性成分之以式(1)所表示之調配指數R為9.5以下：
R=A×0.15+B×0.6+C　(1)
[式中之A、B、及C分別表示所述3種反應性成分相對於每100質量份二烯系橡膠之調配比例(質量份)]。
(二烯系橡膠)
二烯系橡膠例如可列舉天然橡膠、異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠等之1種或2種以上。
所述二烯系橡膠具有如下之優點：與所述反應性成分之反應性優異，且玻璃轉移溫度並不存在於室溫(2℃～35℃)附近，因此使於最一般的使用溫度區域之所述室溫附近的剛性等特性之溫度依存性變小，可形成於廣之溫度範圍內顯示穩定之衰減性能的高衰減部件。
(1,2-聚丁二烯系聚合物)
作為反應性成分中之1,2-聚丁二烯系聚合物，例如可列舉基本骨架為對排1,2-聚丁二烯、包含90%以上之1,2鍵、平均分子量為10幾萬～20幾萬左右之聚合物的1種或2種以上。
作為所述1,2-聚丁二烯系聚合物之具體例，例如可列舉均為JSR股份有限公司製造之JSR RB810[1,2鍵之比例為90%、MFR(150℃、21.2 N)為3 g/10 min、熔點為71℃、比重為0.90]、JSR RB820[1,2鍵之比例為92%、MFR(150℃、21.2N)為3 g/10 min、熔點為95℃、比重為0.91]、JSR RB830[1,2鍵之比例為93%、MFR(150℃、21.2N)為3 g/10 min、熔點為105℃、比重為0.91]、JSR RB840[1,2鍵之比例為94%、MFR(150℃、21.2N)為9 g/10 min、熔點為126℃、比重為0.91]等。特別是於MFR(熔融流動速率)或熔點等之方面而言較佳的是JSR RB830。
(酚醛清漆型酚樹脂)
作為反應性成分中之酚醛清漆型酚樹脂，可列舉作為苯酚與甲醛之反應產物的以酚醛清漆為主體之酚樹脂，且具有與二烯系橡膠之反應性的各種酚醛清漆型酚樹脂之1種或2種以上。
作為所述酚醛清漆型酚樹脂之具體例，例如可列舉住友培科股份有限公司製造之Sumilite Resin(註冊商標)PR系列中之PR-12686[腰果殼油改質、熔點為75℃]、PR-NR-1[腰果殼油改質、軟化點為94℃]、PR-13349[油改質、熔點為73℃]、PR-50731[線性、熔點為95℃、軟化點為122℃]等。特別是於熔點等方面而言較佳的是PR-12686。
(矽烷偶合劑)
作為反應性成分中之矽烷偶合劑，可列舉於1分子中具有如下基之碳功能矽烷(carbon-functional silane)之1種或2種以上：具有與二烯系橡膠之反應性的有機官能性基、與無機材料反應之水解性基。
作為所述矽烷偶合劑之具體例，例如可列舉Evonik Degussa公司製造之Si69等。
(反應性成分之調配指數R)
所述3種反應性成分於前文所說明之對二烯系橡膠之效果的方面而言並不同等，存在有差異。根據發明者之研究，1,2-聚丁二烯系聚合物0.15質量份、及酚醛清漆型酚樹脂0.6質量份分別具有與矽烷偶合劑1質量份同等之效果。雖然根據反應性成分之種類、組合等而存在多少之差，但於組合前文所例示之反應性成分之具體例之情形時，例如組合於後述實例中所使用之3種反應性成分而大致與所述比率一致。
因此，於本發明中，由式(1)所表示之調配指數R而規定3種反應性成分之調配比例：
R=A×0.15+B×0.6+C　(1)
[式中，A、B、及C分別表示所述3種反應性成分相對於每100質量份二烯系橡膠之調配比例(質量份)]。
所述調配指數R於本發明中必需為9.5以下。其原因在於：於調配指數R超過所述範圍之情形時，雖然高衰減部件之剛性維持良好之範圍，但反應性成分與二烯系橡膠之反應過度地進行而造成衰減性能降低。而且亦產生如下之問題：對高衰減部件施加拉伸應力時直至切斷之延伸量、亦即切斷時延伸變小，特別是變得並不適用為要求於產生地震時可大程度地變形的制震裝置等。
另外，若考慮使高衰減部件之衰減性能提高、確保充分之延伸量，則調配指數R於所述範圍內較佳的是9.0以下，其中更佳的是6.0以下，特佳的是5.0以下。
而且，關於調配指數R之下限，並無特別限定，若考慮使高衰減部件之剛性提高，則於所述範圍內較佳的是0.75以上，其中更佳的是1.0以上，特佳的是1.5以上。
(二氧化矽)
二氧化矽可使用根據其製法而分類之濕式法二氧化矽、乾式法二氧化矽之任意種。而且，作為二氧化矽，若考慮提高作為填充劑發揮功能而使高衰減部件之衰減性能提高的效果，則較佳的是BET比表面積為100 m2/g～400 m2/g，特佳的是200 m2/g～250 m2/g。BET比表面積是以藉由氣相吸附法所測定之值而表示，所述氣相吸附法使用例如柴田化學器械工業股份有限公司製造之迅速表面積測定裝置SA-1000等，使用氮氣作為吸附氣體。
二氧化矽之調配比例較佳的是相對於每100質量份二烯系橡膠為80質量份以上、150質量份以下。
若調配比例不足所述範圍，則存在無法獲得由於調配二氧化矽所帶來之對高衰減部件賦予預定之衰減性能的效果之虞。
而且，於超過所述範圍之情形時，存在如下之虞：高衰減組成物之加工性降低，為了調製該高衰減組成物而進行混練、為了使用所調製之高衰減組成物製造具有所期望之立體形狀的高衰減部件而進行成形加工之操作變得不容易。
另外，作為二氧化矽之調配比例，若考慮維持高衰減組成物之良好之加工性、製造衰減性能優異之高衰減部件，則於所述範圍內較佳的是100質量份以上，特佳的是120質量份以上，且較佳的是140質量份以下。
(矽烷化劑)
矽烷化劑例如可列舉己基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷等烷氧基矽烷之1種或2種以上。
所述矽烷化劑之具體例例如可列舉信越化學工業股份有限公司製造之KBE-103(苯基三乙氧基矽烷)等。
矽烷化劑之調配比例並無特別限定，較佳的是相對於每100質量份二氧化矽為5質量份以上、25質量份以下。
(碳黑)
於本發明之高衰減組成物中亦可進一步調配碳黑。所述碳黑可使用根據其製造方法等而分類之各種碳黑中的可作為填充劑而發揮功能的碳黑之1種或2種以上。
碳黑之調配比例較佳的是相對於每100質量份二烯系橡膠為10質量份以上、40質量份以下。
若調配比例不足所述範圍，則存在無法充分獲得由於調配碳黑所帶來之使高衰減部件之衰減性能提高的效果之虞。
而且，於超過所述範圍之情形時，存在如下之虞：高衰減組成物之加工性降低，為了調製該高衰減組成物而進行混練、為了使用所調製之高衰減組成物製造具有所期望之立體形狀的高衰減部件而進行成形加工之操作變得不容易。
另外，作為碳黑之調配比例，若考慮維持高衰減組成物之良好之加工性、製造衰減性能優異之高衰減部件，則於所述範圍內較佳的是20質量份以上、40質量份以下。
(其他成分)
於本發明之高衰減組成物中，亦可以適宜之比例進一步調配二氧化矽、碳黑以外之其他填充劑、或者用以使二烯系橡膠交聯之交聯成分等。
所述其他填充劑例如可列舉碳酸鈣等。
所述碳酸鈣可任意使用根據其製造方法等而分類之合成碳酸鈣、重質碳酸鈣等中的可作為填充劑而發揮功能的粉末狀碳酸鈣。而且，碳酸鈣亦可使用為了使對於二烯系橡膠等之親和性、分散性等提高而實施了表面處理之碳酸鈣。
交聯成分可使用能夠對二烯系橡膠進行交聯之各種交聯成分。特佳的是使用硫磺硫化系交聯成分。所述硫磺硫化系交聯成分可列舉硫化劑、硫化促進劑、及硫化促進助劑組合而成之成分。特佳的是將難以產生高衰減部件之橡膠彈性上升而造成衰減性能降低之問題的硫化劑、硫化促進劑、硫化促進助劑加以組合。
硫化劑例如可列舉硫或含硫有機化合物等。特佳的是硫。
硫化促進劑例如可列舉亞磺醯胺系硫化促進劑、秋蘭姆系硫化促進劑等。硫化促進劑根據種類而造成促進硫化之機理不同，因此較佳的是併用2種以上。
其中，亞磺醯胺系硫化促進劑例如可列舉大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocceler(註冊商標)NS[N-第三丁基-2-苯并噻唑基亞磺醯胺]等。而且，秋蘭姆系硫化促進劑例如可列舉大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocceler TBT[四丁基秋蘭姆二硫化物]等。
硫化促進助劑例如可列舉鋅華、硬脂酸等。通常較佳的是將兩者併用為硫化促進助劑。
所述硫化劑、硫化促進劑、硫化促進助劑之調配比例根據由於高衰減部件之用途等而不同之衰減性能或剛性等特性而適宜調整即可。
於本發明之高衰減組成物中，亦可進一步視需要而以適宜之比例調配軟化劑、賦黏劑、抗老化劑、硫化接著劑等各種添加劑。
其中，軟化劑可列舉香豆酮-茚樹脂、液狀橡膠等之1種或2種以上。
而且，作為香豆酮-茚樹脂，可列舉主要包含香豆酮與茚之聚合物、平均分子量為1000以下左右之比較低分子量、可作為軟化劑而發揮功能之各種香豆酮-茚樹脂。
所述香豆酮-茚樹脂例如可列舉日塗化學股份有限公司製造之Nitto Resin(註冊商標)香豆酮G-90[平均分子量為770、軟化點為90℃、酸值為1.0 KOHmg/g以下、羥值為25 KOHmg/g、溴值為9 g/100 g]、G-100N[平均分子量為730、軟化點為100℃、酸值為1.0 KOHmg/g以下、羥值為25 KOHmg/g、溴值為11 g/100 g]、V-120[平均分子量為960、軟化點為120℃、酸值為1.0 KOHmg/g以下、羥值為30 KOHmg/g、溴值為6 g/100 g]、V-120S[平均分子量為950、軟化點為120℃、酸值為1.0 KOHmg/g以下、羥值為30 KOHmg/g、溴值為7 g/100 g]等之1種或2種以上。
香豆酮-茚樹脂之調配比例並無特別限定，較佳的是相對於每100質量份二烯系橡膠為5質量份以上、50質量份以下。
而且，液狀橡膠可列舉於室溫(3℃～35℃)下呈液狀之各種橡膠。所述液狀橡膠例如可列舉液狀聚異戊二烯橡膠、液狀腈橡膠(液狀NBR)、液狀苯乙烯丁二烯橡膠(液狀SBR)等之1種或2種以上。
其中較佳的是液狀聚異戊二烯橡膠。所述液狀聚異戊二烯橡膠例如可列舉日本可樂麗公司製造之Kuraplene(註冊商標)LIR-50等。
液狀聚異戊二烯橡膠之調配比例並無特別限定，較佳的是相對於每100質量份二烯系橡膠為5質量份以上、80質量份以下。
賦黏劑例如可列舉石油樹脂等。而且，石油樹脂例如較佳的是丸善石油化學股份有限公司製造之Maruka Lyncur(註冊商標)M890A[二環戊二烯系石油樹脂、軟化點為105℃]等。
所述石油樹脂之調配比例並無特別限定，較佳的是相對於每100質量份二烯系橡膠為3質量份以上、50質量份以下。
抗老化劑例如可列舉苯并咪唑系、醌系、多酚系、胺系等之各種抗老化劑之1種或2種以上。特佳的是將苯并咪唑系抗老化劑與醌系抗老化劑併用。
其中，苯并咪唑系抗老化劑例如可列舉大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocrac(註冊商標)MB[2-巰基苯并咪唑]等。而且，醌系抗老化劑例如可列舉丸石化學品股份有限公司製造之Antigen FR[芳香族酮-胺縮合物]等。
兩種抗老化劑之調配比例並無特別限定，較佳的是苯并咪唑系抗老化劑相對於每100質量份二烯系橡膠為0.5質量份以上、5質量份以下。而且，較佳的是醌系抗老化劑相對於每100質量份二烯系橡膠為0.5質量份以上、5質量份以下。
硫化接著劑可列舉能夠摻入至高衰減組成物中而賦予該高衰減組成物硫化接著性的所謂之摻入型硫化接著劑。所述硫化接著劑特別是於包含酚醛清漆型酚樹脂作為反應性成分之系統中，發揮用以賦予高衰減組成物硫化接著性之功能。
所述摻入型硫化接著劑例如可列舉住友化學股份有限公司製造之Sumikanol(註冊商標)507A等。
硫化接著劑之調配比例並無特別限定，較佳的是相對於每100質量份酚醛清漆型酚樹脂為3質量份以上、7質量份以下。
將所述本發明之高衰減組成物成形加工為所期望之立體形狀，且於基礎聚合物為橡膠之情形時使該橡膠交聯，藉此而製造具有預定之衰減性能的高衰減部件。
作為可使用本發明之高衰減組成物而製造之高衰減部件，例如可列舉：高樓等建築物之基礎中所內裝之免震用阻尼器、橋樑之橋桁等建築物之結構中所內裝之制震(制振)用阻尼器、吊橋或斜張橋等之線纜之制振部件、工業機械或航空器、汽車、軌道車輛等之防振部件、電腦或其周邊裝置類、或家用電器類等之防振部件、以及汽車用輪胎之輪胎面等。
根據本發明，藉由調整所述二烯系橡膠、反應性成分、二氧化矽、以及其他各種成分之種類與其組合及調配比例，可獲得具有適於上述各個用途之優異之衰減性能的高衰減部件。
特別是使用本發明之高衰減組成物作為形成材料而形成的高衰減部件如上所述那樣兼具可適用於橋桁之制震裝置等中之高的剛性、以及良好之衰減性能，因此可作為所述橋桁之制震裝置而適宜地適用。
[實例]
<實例1>
(高衰減組成物之調製)
於作為基礎聚合物之天然橡膠[SMR(Standard Malaysian Rubber，標準馬來西亞橡膠)-CV60] 100質量份中調配作為反應性成分之矽烷偶合劑[Evonik Degussa公司製造之Si69] 3質量份、二氧化矽[Tosoh Silica Corporation製造之NipSil KQ] 135質量份、矽烷化劑[苯基三乙氧基矽烷、信越化學工業股份有限公司製造之KBE-103] 23質量份、及碳黑[FEF、Tokai Carbon Co.,Ltd.製造之Seast SO] 20質量份、下述表1中所示之各成分，使用密閉式混練機進行混練而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為3.0。
[表1]
表中之各成分如下所示。
液狀聚異戊二烯橡膠：軟化劑、日本可樂麗公司製造之LIR50
苯并咪唑系抗老化劑：2-巰基苯并咪唑、大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocrac MB
醌系抗老化劑：丸石化學品股份有限公司製造之Antigen FR
氧化鋅2種：三井金屬礦業股份有限公司製造
硬脂酸：日油股份有限公司製造之「Tsubaki」
二環戊二烯系石油樹脂：軟化點為105℃、丸善石油化學股份有限公司製造之Maruka Lyncur(註冊商標)M890A
香豆酮樹脂：軟化點為90℃、日塗化學股份有限公司製造之Escuron(註冊商標)G-90
5%油處理粉末硫：硫化劑、鶴見化學工業股份有限公司製造
亞磺醯胺系硫化促進劑：N-第三丁基-2-苯并噻唑基亞磺醯胺、大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocceler(註冊商標)NS
秋蘭姆系硫化促進劑：四丁基秋蘭姆二硫化物、大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocceler TBT-N
<實例2>
調配1,2-聚丁二烯系聚合物[JSR股份有限公司製造之JSR RB830] 20質量份代替矽烷偶合劑而作為反應性成分，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為3.0。
<實例3>
調配酚醛清漆型酚樹脂[住友培科股份有限公司製造之Sumilite Resin(註冊商標)PR-12686] 5質量份代替矽烷偶合劑而作為反應性成分，且進一步調配摻入型之硫化接著劑[住友化學股份有限公司製造之Sumikanol(註冊商標)507A] 0.25質量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為3.0。
<實例4>
併用矽烷偶合劑3質量份與1,2-聚丁二烯系聚合物[JSR股份有限公司製造之JSR RB830] 20質量份而作為反應性成分，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為6.0。
<實例5>
併用矽烷偶合劑3質量份與酚醛清漆型酚樹脂[住友培科股份有限公司製造之Sumilite Resin(註冊商標)PR-12686] 5質量份而作為反應性成分，且進一步調配摻入型之硫化接著劑[住友化學股份有限公司製造之Sumikanol(註冊商標)507A] 0.25質量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為6.0。
<實例6>
併用1,2-聚丁二烯系聚合物[JSR股份有限公司製造之JSR RB830] 20質量份與酚醛清漆型酚樹脂[住友培科股份有限公司製造之Sumilite Resin(註冊商標)PR-12686] 5質量份代替矽烷偶合劑而作為反應性成分，且進一步調配摻入型之硫化接著劑[住友化學股份有限公司製造之Sumikanol(註冊商標)507A] 0.25質量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為6.0。
<實例7>
併用矽烷偶合劑3質量份、1,2-聚丁二烯系聚合物[JSR股份有限公司製造之JSR RB830] 20質量份、及酚醛清漆型酚樹脂[住友培科股份有限公司製造之Sumilite Resin(註冊商標)PR-12686] 5質量份作為反應性成分，進一步調配摻入型之硫化接著劑[住友化學股份有限公司製造之Sumikanol(註冊商標)507A] 0.25質量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為9.0。
<實例8>
調配1,2-聚丁二烯系聚合物[JSR股份有限公司製造之JSR RB830] 5質量份代替矽烷偶合劑而作為反應性成分，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為0.75。
<實例9>
將作為反應性成分之矽烷偶合劑之調配比例設為1質量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為1.0。
<實例10>
調配酚醛清漆型酚樹脂[住友培科股份有限公司製造之Sumilite Resin(註冊商標)PR-12686] 2質量份代替矽烷偶合劑而作為反應性成分，且進一步調配摻入型之硫化接著劑[住友化學股份有限公司製造之Sumikanol(註冊商標)507A] 0.1質量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為1.2。
<比較例1>
調配1,2-聚丁二烯系聚合物[JSR股份有限公司製造之JSR RB830] 65質量份代替矽烷偶合劑而作為反應性成分，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為9.75。
<比較例2>
將作為反應性成分之矽烷偶合劑之調配比例設為10質量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為10.0。
<比較例3>
調配酚醛清漆型酚樹脂[住友培科股份有限公司製造之Sumilite Resin(註冊商標)PR-12686] 17質量份代替矽烷偶合劑而作為反應性成分，且進一步調配摻入型之硫化接著劑[住友化學股份有限公司製造之Sumikanol(註冊商標)507A] 0.85質量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。所述式(1)所表示之調配指數R為10.2。
<先前例1>
未調配作為反應性成分之矽烷偶合劑，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
<先前例2>
未調配作為反應性成分之矽烷偶合劑、及矽烷化劑，且將碳黑之調配比例設為50質量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物，但由於加工性低，因此無法對所述各成分進行均一之混練而調製高衰減組成物。
<先前例3>
並未調配作為反應性成分之矽烷偶合劑，且將液狀聚異戊二烯橡膠之調配比例設為5質量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物，但由於加工性低，因此無法對所述各成分進行均一之混練而調製高衰減組成物。
<加工性評價>
將能夠如上所述那樣使用密閉式混練機而對構成所述各實例、比較例、先前例之高衰減組成物的各成分進行混練而調製高衰減組成物之情況評價為加工性良好(○)，將不能之情形評價為加工性不良(×)。如果是加工性不良之情況則省略以下之試驗。
<衰減特性試驗>
(試驗體之製作)
將實例、比較例、先前例中所調製之高衰減組成物押出成形為薄板狀後進行衝壓，如圖1所示那樣製作圓板1(厚5 mm×直徑25 mm)，於所述圓板1之表背兩個面分別經由硫化接著劑而疊合厚6 mm×縱44 mm×橫44 mm之矩形平板狀之鋼板2，一面於積層方向上進行加壓一面加熱至150℃，使形成圓板1之高衰減組成物硫化且使所述圓板1與2枚鋼板2硫化接著，製作作為高衰減部件之模型的衰減特性評價用試驗體3。
(位移試驗)
如圖2(a)所示那樣準備2個所述試驗體3，將所述2個試驗體3，經由其中一個鋼板2而以螺栓(bolt)固定於1枚中央固定夾具4上，並且於各個試驗體3之另一個鋼板2上以螺栓固定各1枚之左右固定夾具5。繼而，將中央固定夾具4，經由接頭7而以螺栓固定於未圖示之試驗機的上側的固定臂6上；且將2枚之左右固定夾具5，經由接頭9而以螺栓固定於所述試驗機之下側的可動盤8上。
其次，於該狀態下，如圖中之中空箭頭所示那樣使可動盤8位移而向固定臂6之方向提昇，如圖2(b)所示那樣，將試驗體3中之圓板1設為在與所述試驗體3之積層方向正交之方向上應變變形之變形狀態，其次自該變形狀態，如圖中之中空箭頭所示那樣使可動盤8位移而向與固定臂6之方向相反之方向降低，回復至所述圖2(a)所示之狀態，將上述操作作為1個循環，求出使所述試驗體3中之圓板1反覆應變變形、亦即使其振動時之遲滯環H(參照圖3)，所述遲滯環H表示圓板1向與所述試驗體3之積層方向正交之方向的位移量(mm)與負載(N)之關係。
測定是於溫度為20℃之環境下，實施3個循環之所述操作而求出第3次之值。而且，以夾持圓板1之2枚鋼板2的與所述積層方向正交之方向的偏移量成為所述圓板1之厚度的100%之方式設定最大位移量。
其次，將在所述測定所求出之圖3中所示之遲滯環H中的最大位移點與最小位移點連接，求出圖中以粗實線所表示之直線L1之斜率Keq(N/mm)，由所述斜率Keq(N/mm)、圓板1之厚度T(mm)、圓板1之截面積A(mm2)，根據式(2)：
[數學式1]
數學式1
而求出等價剪切彈性模數Geq(N/mm2)。等價剪切彈性模數越高，越可以判斷試驗體3具有高的剛性。此處，將等價剪切彈性模數為0.68 N/mm2以上之情形評價為剛性良好，將0.76 N/mm2以上之情形評價為剛性特別良好，將不足0.68 N/mm2之情形評價為剛性不良。
而且，由圖3中畫斜線所表示之吸收能量之量ΔW(以遲滯環H之總表面積所表示)、在圖3中畫方格網線所表示之彈性應變能量W(以由所述直線L1、圖表之橫軸、自直線L1與遲滯環H之交點垂直落下於所述橫軸而成之垂線L2所包圍之區域的表面積所表示)，根據式(3)：
[數學式2]
數學式2
而求出等價衰減常數Heq。等價衰減常數Heq越大，越可以判定試驗體3之衰減性能優異。此處，將Heq為0.2以上之情形評價為衰減性能良好，將不足0.2之情形評價為衰減性能不良。
<延伸評價>
於溫度為20℃之環境下，使用實例、比較例、先前例中所調製之高衰減組成物，製作日本工業標準JIS K6251: 2010「硫化橡膠及熱塑性橡膠-拉伸特性之求出方法」中規定之啞鈴狀1號試片，使用所述試片而依據同標準中所規定之試驗方法而於試驗速度為300 mm/min之條件下實施拉伸試驗，求出切斷時延伸Eb(%)。而且，將切斷時延伸Eb(%)為600%以上之情形評價為延伸良好(○)，將不足600%之情形評價為延伸不良(×)。
將以上之結果示於表2～表4中。
[表2]
[表3]
[表4]
根據表4之先前例2之結果可知：於未調配反應性成分之先前例1之系統中，為了使高衰減部件之剛性提高而使碳黑之調配比例增加且未調配矽烷化劑之情形時，加工性降低而無法調製高衰減組成物。而且，根據先前例3之結果可知：於所述先前例1之系統中，為了使高衰減部件之剛性提高而使作為軟化劑之液狀聚異戊二烯橡膠之調配比例減少之情形時，同樣地加工性降低而無法調製高衰減組成物。
相對於此，根據表2、表3之實例1～實例10之結果可知：藉由於所述先前例1中進一步調配3種反應性成分中之至少1種，可維持先前例1之良好之加工性，且可使高衰減部件之衰減性能及剛性進一步提高。
然而，根據實例1～實例10、比較例1～比較例3之結果可知：於3種反應性成分之調配指數R超過9.5之情形時，反而造成高衰減部件之衰減性能降低，且延伸變得不良，因此所述調配指數R必需為9.5以下。
另外，根據實例1～實例10之結果可知：若考慮使高衰減部件之衰減性能進一步提高，確保更進一步之延伸量，則調配指數R於所述範圍內較佳的是9.0以下，其中更佳的是6.0以下，特佳的是5.0以下；若考慮使高衰減部件之剛性特別提高，則調配指數R於所述範圍內較佳的是0.75以上，其中更佳的是1.0以上，特佳的是1.5以上。
1．．．圓板
2．．．鋼板
3．．．試驗體
4．．．中央固定夾具
5．．．左右固定夾具
6．．．固定臂
7、9．．．接頭
8．．．可動盤
H．．．遲滯環
Keq．．．斜率
L1．．．直線
L2．．．垂線
W．．．能量
ΔW．．．吸收能量之量
圖1是分解表示用以評價包含本發明之實例、比較例的高衰減組成物之高衰減部件之衰減性能而製作的作為所述高衰減部件之模型之試驗體的分解透視圖。
圖2(a)、圖2(b)是說明用以使所述試驗體位移而求出位移量與負載之關係的試驗機之概略之圖。
圖3是表示使用所述試驗機使試驗體位移而求出的表示位移量與負載之關係的遲滯環之一例的圖表。
1．．．圓板
2．．．鋼板
3．．．試驗體

Claims (5)

  1. 一種高衰減組成物，其特徵在於：於作為基礎聚合物之二烯系橡膠中調配有反應性成分、二氧化矽、及矽烷化劑，且所述反應性成分選自由A：1,2-聚丁二烯系聚合物、B：酚醛清漆型酚樹脂、及C：矽烷偶合劑所構成之群組的至少1種，並具有與二烯系橡膠之反應性，所述反應性成分之以式(1)所表示之調配指數R為9.5以下：R=A×0.15+B×0.6+C　(1)[式中之A、B、及C分別表示所述3種反應性成分相對於每100質量份二烯系橡膠之調配比例(質量份)]。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之高衰減組成物，其中所述反應性成分之調配指數R為1.5以上。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之高衰減組成物，其中所述二氧化矽之調配比例是相對於每100質量份所述二烯系橡膠為80質量份以上、150質量份以下。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之高衰減組成物，其進一步調配有碳黑，且所述碳黑之調配比例是相對於每100質量份所述二烯系橡膠為10質量份以上、40質量份以下。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之高衰減組成物，其作為橋桁之制震裝置之形成材料而使用。
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