TW201335277A - 高衰減組成物以及黏彈性阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種高衰減組成物，其可形成衰減性能優異的高衰減部件且加工性也優異，以及建築物的黏彈性阻尼器，其具備黏彈性體，該黏彈性體使用所述高衰減組成物作為形成材料而形成。所述高衰減組成物是，於基礎聚合物中調配有：於每100質量份的該基礎聚合物中，為100質量份~180質量份的二氧化矽，以及1質量份~30質量份的改質碳酸鈣。黏彈性阻尼器具備黏彈性體，該黏彈性體使用所述高衰減組成物作為形成材料而形成。

Description

高衰減組成物以及黏彈性阻尼器
本發明是有關於一種用以緩和或吸收振動能量之傳遞的高衰減部件、成為該高衰減部件的原料的高衰減組成物、以及具備黏彈性體的建築物之黏彈性阻尼器，所述黏彈性體使用所述高衰減組成物作為形成材料而形成。
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、甚至汽車用輪胎等廣泛的領域中，使用了高衰減部件。藉由使用所述高衰減部件，可緩和或吸收振動能量的傳遞，亦即能夠進行免震(base isolation)、制震(vibration control)、制振(damping)、防振(vibration isolation)等。
所述高衰減部件由包含天然橡膠等作為基礎聚合物(base polymer)的高衰減組成物而形成。所述高衰減組成物為了能夠使施加振動時的遲滯損耗(hysteresis loss)變大、而提高使所述振動能量效率良好且快速地衰減的性能，亦即衰減性能，通常調配有：碳黑(carbon black)、二氧化矽(silica)等無機填充劑、或松香(rosin)、石油樹脂等賦黏劑(tackifier)等(例如，參照專利文獻1~專利文獻3等)。
然而，利用這些先前的高衰減組成物無法充分提高高衰減部件的衰減性能。為了使高衰減部件的衰減性能較現狀更進一步提高，考慮使無機填充劑或賦黏劑等的調配比 例進一步增加等。
然而，調配有大量無機填充劑或賦黏劑的高衰減組成物存在如下的問題：黏度上升、加工性降低，且為了製造具有所期望的立體形狀的高衰減部件，而對所述高衰減組成物進行揉捏(kneading)、以成形加工為所述立體形狀的操作並不容易。
特別是，於以工場級別(level)大量生產高衰減部件的情形時，所述加工性的降低成為使高衰減部件的生產性較大程度地降低、使生產所需的能量增大、且進而使生產成本上升的原因，因此並不理想。
因此，為了不降低加工性而提高衰減性能，於專利文獻4中，研究了調配二氧化矽與具有2個以上極性基的賦黏劑的方法。
然而，所述具有極性側鏈的聚合物等，在一般情況下，於分子中具有極性基的基礎聚合物的玻璃轉移溫度Tg是存在於室溫(3℃~35℃)附近，因此，使用包含所述基礎聚合物的高衰減組成物而形成的高衰減部件存在如下的傾向：於作為最一般的使用溫度區域的所述室溫附近，特別是剛性等特性的溫度依存性變大。
於專利文獻5中，研究了於不具有極性側鏈的基礎聚合物中，調配二氧化矽與具有2個以上極性基的賦黏劑等的方法。根據這樣的構成，可藉由併用二氧化矽而維持良好的衰減性能；且藉由使用不具極性基的聚合物來作為基礎聚合物，而使於室溫附近的特性的溫度依存性變小。
然而，於為了使衰減性能較現狀更進一步提高而使所述賦黏劑的調配比例增加的情形時，擔心該賦黏劑於高衰減部件的表面起霜(bloom)，而產生所述高衰減部件與金屬等的接著不良等。
而且，揉捏時的黏著性變得過高，使加工性降低。
於專利文獻6中，研究了藉由使用具有特定軟化點的松香衍生物(rosin derivative)作為賦黏劑，使衰減性能進一步提高。
然而，於為了使衰減性能較現狀更進一步提高而使松香衍生物的調配比例增加的情形時，仍然會造成揉捏時的黏著性過於變高，加工性降低。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3523613號公報
[專利文獻2]日本專利特開2007-63425號公報
[專利文獻3]日本專利第2796044號公報
[專利文獻4]日本專利第3664211號公報
[專利文獻5]日本專利特開2009-138053號公報
[專利文獻6]日本專利特開2010-189604號公報
本發明之目的在於提供一種高衰減組成物，其可形成衰減性能優異之高衰減部件且加工性亦優異，且提供一種建築物之黏彈性阻尼器，其包含使用所述高衰減組成物作 為形成材料而形成的黏彈性體。
本發明是一種高衰減組成物，其特徵在於：於基礎聚合物中調配有於每100質量份該基礎聚合物中為100質量份以上、180質量份以下之二氧化矽與1質量份以上、30質量份以下之改質碳酸鈣。
碳酸鈣與二氧化矽等同樣地作為提高高衰減部件之衰減性能的無機填充劑而發揮功能，可使所述高衰減部件之衰減性能提高，且並不像先前之增黏劑那樣提高揉捏時之黏著性，因此亦期待使高衰減組成物之加工性提高。
然而，未經處理之碳酸鈣、或藉由松香酸或脂肪酸等對所述未經處理之碳酸鈣的表面進行表面處理而成的表面處理碳酸鈣與基礎聚合物等之相互作用並不高。因此，包含該碳酸鈣之高衰減組成物容易產生如下問題：揉捏不久後的生坯強度變低，於自揉捏機取出時，例如用手拉伸則馬上斷開，將總量自揉捏機取出之作業耗費功夫。因此，雖然揉捏或揉捏後之成形加工變容易，但加工性之改善效果尚不充分。
相對於此，作為藉由矽烷偶合劑對碳酸鈣之最表面進行了表面處理而成者等之改質碳酸鈣，與所述未經處理之碳酸鈣或表面處理碳酸鈣相比而言，與基礎聚合物等之相互作用優異，起到使高衰減組成物之揉捏不久後的生坯強度提高之作用。因此，於將所述高衰減組成物自揉捏機中取出時，即使用手拉伸亦不簡單地斷開，節省了將總量自揉捏機取出之作業的功夫，高衰減組成物之加工性變得可 更進一步提高。
然而，若改質碳酸鈣之調配比例未達到所述範圍，則無法獲得選擇該改質碳酸鈣進行調配而所帶來之該些效果。另一方面，於超過所述範圍之情形時產生如下之問題：使高衰減部件反覆較大程度地變形時的耐久性降低，從而造成所述高衰減部件破損。
相對於此，藉由將改質碳酸鈣之調配比例設為所述範圍內，則可維持高衰減組成物之良好之加工性，且提高使高衰減部件反覆較大程度地變形時之耐久性。
而且，若二氧化矽之調配比例未達到所述範圍，則無法賦予高衰減部件良好之衰減性能。另一方面，於超過所述範圍之情形時產生如下之問題：使高衰減部件反覆較大程度地變形時的耐久性降低，從而造成所述高衰減部件破損。
相對於此，藉由將二氧化矽之調配比例設為所述範圍內，則可賦予高衰減部件儘可能良好之衰減性能，且提高使所述高衰減部件反覆較大程度地變形時之耐久性。
所述改質碳酸鈣特別適宜使用藉由矽烷偶合劑對其最表面進行表面處理而成的改質碳酸鈣。
本發明之黏彈性阻尼器之特徵在於包含使用所述本發明之高衰減組成物作為形成材料而形成的黏彈性體。該黏彈性阻尼器由於衰減性能優異，因此可小型化，或可減少內裝於1個建築物中之個數。
藉由本發明可提供一種高衰減組成物，其可形成衰減性能優異之高衰減部件且加工性亦優異，以及一種建築物之黏彈性阻尼器，其包含使用所述高衰減組成物作為形成材料而形成的黏彈性體。
<高衰減組成物>
本發明的高衰減組成物的特徵在於：在基礎聚合物中，調配有：於每100質量份的該基礎聚合物中，為100質量份以上、180質量份以下的二氧化矽，以及為1質量份以上、30質量份以下的改質碳酸鈣。
(基礎聚合物)
作為基礎聚合物，可使用：作為高衰減部件的基礎聚合物而發揮功能的、先前公知的各種聚合物的任意一種，特佳的是，二烯系橡膠(diene rubber)。
該二烯系橡膠具有如下優點：玻璃轉移溫度並不存在於室溫(2℃~35℃)附近，因此，可使於最一般的使用溫度區域的所述室溫附近的高衰減部件的剛性等的溫度依存性減少，可形成在較廣的溫度範圍內顯示出穩定的特性的高衰減部件。
作為所述二烯系橡膠，例如可列舉：天然橡膠(natural rubber)、異戊二烯橡膠(isoprene rubber)、丁二烯橡膠(butadiene rubber)、苯乙烯丁二烯橡膠(styrene-butadiene rubber)等的1種或2種以上。特別是，若考慮材料的獲得的容易性等，則較佳是使用天然橡膠來作為二烯系橡膠。
(二氧化矽)
作為二氧化矽，可使用根據二氧化矽的製法而分類的濕式法二氧化矽、乾式法二氧化矽的任意一種。而且，作為二氧化矽，若考慮進一步提高使高衰減部件的衰減性能提高的效果，則較佳的是使用BET比表面積為100 m2/g~400 m2/g、特別是200 m2/g~250 m2/g的二氧化矽。BET比表面積是以藉由氣相吸附法所測定的值而表示，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的迅速表面積測定裝置SA-1000等，使用氮氣作為吸附氣體。
作為所述二氧化矽，例如可列舉：東曹二氧化矽股份有限公司(Tosoh Silica Corporation)製造的NipSil KQ等。
所述二氧化矽的調配比例限定為：於每100質量份基礎聚合物中，為100質量份以上、180質量份以下。
若二氧化矽的調配比例未達到所述範圍，則無法賦予高衰減部件良好的衰減性能。另一方面，於超過所述範圍的情形時會產生如下的問題：使高衰減部件反覆較大程度地變形時的耐久性降低，從而造成所述高衰減部件破損。
相對於此，藉由將二氧化矽的調配比例設為所述範圍內，則可賦予高衰減部件儘可能良好的衰減性能，且提高使所述高衰減部件反覆較大程度地變形時的耐久性。
(改質碳酸鈣)
作為改質碳酸鈣，可任意地使用將如下的碳酸鈣進一步藉由矽烷偶合劑(silane couping agent)等進行改質而成 的各種改質碳酸鈣，例如：合成碳酸鈣、重質碳酸鈣(heavy calcium carbonate)等未經處理的碳酸鈣，或者，藉由例如脂肪酸(fatty acid)、四級銨鹽(quaternary ammonium salt)、松香酸(rosin acid)、木質酸(lignin acid)、二氧化矽水溶膠(silica hydrosol)等的1種或2種以上，對所述未經處理碳酸鈣進行表面處理而成的表面處理碳酸鈣等。
作為所述改質碳酸鈣的一次粒徑(primary particle size)，若考慮賦予高衰減部件儘可能良好的衰減性能等，則較佳的是5 nm以上、特佳是15nm以上，且較佳的是100 nm以下、特佳是90 nm以下。
作為所述改質碳酸鈣，特別是，可適宜使用藉由矽烷偶合劑對其最表面進行表面處理而成的改質碳酸鈣。該改質碳酸鈣與基礎聚合物等的相互作用特別優異，藉由少量的調配，即可賦予高衰減部件良好的衰減性能。而且，並不使揉捏時的黏著性變高，且高衰減組成物的提高揉捏不久後的生坯強度的作用亦優異。因此，於將所述高衰減組成物自揉捏機中取出時，即使用手拉伸亦不會簡單地斷開，可節省將總量自揉捏機中取出的作業的功夫，變得可使高衰減組成物的加工性更進一步提高。
作為所述改質碳酸鈣的具體例，例如可列舉：藉由二氧化矽水溶膠以及脂肪酸類對一次粒徑為20 nm左右的合成碳酸鈣的表面進行表面處理後，進一步藉由矽烷偶合劑對其最表面進行表面處理而成的、白石工業股份有限公司所製造的ACTIFORT(註冊商標)700等。
所述改質碳酸鈣的調配比例必需是：於每100質量份基礎聚合物中，為1質量份以上、30質量份以下。
若改質碳酸鈣的調配比例未達到所述範圍，則產生如下的問題：不僅無法獲得使高衰減部件的衰減性能提高的效果，而且無法獲得抑制揉捏時的高衰減組成物的黏著性的效果，因此，例如為了將揉捏後的高衰減組成物自揉捏機取出而需要耗費功夫。另一方面，於超過所述範圍的情形時，產生如下的問題：使高衰減部件反覆較大程度地變形時的耐久性降低，從而造成所述高衰減部件破損。
相對於此，藉由將改質碳酸鈣的調配比例設為所述範圍內，則可維持高衰減組成物的良好的加工性，且提高使高衰減部件反覆較大程度地變形時的耐久性。
(其他成分)
於本發明的高衰減組成物中，亦可以適宜的比例而調配：所述二氧化矽或改質碳酸鈣以外的其他無機填充劑、或用以使二烯系橡膠等基礎聚合物交聯的交聯成分等。
作為所述其他無機填充劑，例如可列舉：碳黑等。
作為所述碳黑，可使用根據其製造方法等而分類的各種碳黑中的、可作為填充劑而發揮功能的碳黑的1種或2種以上。
碳黑的調配比例並無特別限定，較佳的是，於每100質量份基礎聚合物中，為1質量份以上、5質量份以下。
作為交聯成分，可使用能夠對基礎聚合物進行交聯的各種交聯成分。於基礎聚合物為二烯系橡膠的情形時，特 佳的是，使用硫磺硫化系(sulfur vulcanization system)的交聯成分。作為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的成分。特佳的是，將難以產生高衰減部件的橡膠彈性上升而造成衰減性能降低的問題的硫化劑、硫化促進劑、硫化促進助劑加以組合。
作為所述硫化劑，例如可列舉：硫或含硫有機化合物等。特佳的是硫。
作為硫化促進劑，例如可列舉：亞磺醯胺系(sulfenamide)硫化促進劑、甲硫碳醯胺系(thiuram)硫化促進劑等。硫化促進劑的促進硫化地機制(mechanism)因種類而異，因此，較佳的是併用2種以上。
其中，作為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的Nocceler(註冊商標)NS[N-第三丁基-2-苯并噻唑基亞磺醯胺(N-tert-butyl-2-benzothiazolyl sulfenamide)]等。而且，作為甲硫碳醯胺系硫化促進劑，例如可列舉：大內新興化學工業股份有限公司製造的Nocceler TBT[四丁基甲硫碳醯胺二硫化物(tetra butyl thiuram disulfide)]等。
作為硫化促進助劑，例如可列舉：氧化鋅(zinc oxide)、硬脂酸(stearic acid)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、硫化促進助劑的調配比例是：根據由於高衰減部件的用途等而不同的衰減性能或剛 性等特性，而適宜調整即可。
於本發明的高衰減組成物中，亦可進一步視需要，而以適宜的比例調配矽烷化合物、軟化劑、賦黏劑、抗老化劑等各種添加劑。
其中，作為矽烷化合物，可列舉以式(a)而表示，可作為矽烷偶合劑或矽烷化劑等二氧化矽的分散劑而發揮功能的各種矽烷化合物，
[式中，R1、R2、R3、及R4中的至少1個表示烷氧基(alkoxy)。其中，R1、R2、R3、及R4並不同時為烷氧基，其他表示烷基(alkyl)或芳基(aryl)]。
特佳的是，己基三甲氧基矽烷(hexyl trimethoxy silane)、苯基三甲氧基矽烷(phenyl trimethoxy silane)、苯基三乙氧基矽烷(phenyl triethoxy silane)、二苯基二甲氧基矽烷(diphenyl dimethoxy silane)等烷氧基矽烷。
作為所述矽烷化合物，例如可列舉：信越化學工業股份有限公司製造的KBE-103(苯基三乙氧基矽烷)等。
矽烷化合物的調配比例並無特別限定，較佳的是，於每100質量份二氧化矽中，為5質量份以上、25質量份以 下。
軟化劑是用以使高衰減組成物的加工性進一步提高的成分，作為所述軟化劑，例如可列舉：於室溫(2℃~35℃)下呈液狀的液狀橡膠。作為所述液狀橡膠，例如可列舉：液狀聚異戊二烯橡膠(polyisoprene rubber)、液狀腈橡膠(nitrile rubbers)(液狀NBR)、液狀苯乙烯丁二烯橡膠(styrene-butadiene rubber)(液狀SBR)等的1種或2種以上。
其中較佳的是液狀聚異戊二烯橡膠。作為所述液狀聚異戊二烯橡膠，例如可列舉：日本可樂麗股份有限公司製造的Kuraplene(註冊商標)LIR-30(數量平均分子量為28000)、LIR-50(數量平均分子量為54000)等。
液狀聚異戊二烯橡膠的調配比例，較佳的是：於每100質量份基礎聚合物中，為5質量份以上、50質量份以下。
若調配比例未達到所述範圍，則存在：無法充分獲得調配該液狀聚異戊二烯橡膠所帶來的、使高衰減部件的剛性降低的效果之虞。另一方面，於超過所述範圍的情形時，則存在：使高衰減部件的衰減性能降低之虞。
而且，作為其他軟化劑，例如可列舉：苯并呋喃-茚樹脂(coumarone-indene resin)等。
作為所述苯并呋喃-茚樹脂，可列舉：主要包含苯并呋喃與茚的聚合物，平均分子量為1000以下左右的比較低分子量，可作為軟化劑而發揮功能的各種苯并呋喃-茚樹脂。
作為所述苯并呋喃-茚樹脂，例如可列舉：日塗化學股 份有限公司製造的Nitto Resin(註冊商標)苯并呋喃G-90[平均分子量為770、軟化點為90℃、酸值為1.0 KOH mg/g以下、羥值為25 KOH mg/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 KOH mg/g以下、羥值為25 KOH mg/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 KOH mg/g以下、羥值為30 KOH mg/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 KOH mg/g以下、羥值為30 KOH mg/g、溴值為7 g/100 g]等的1種或2種以上。
苯并呋喃-茚樹脂的調配比例並無特別限定，較佳的是，於每100質量份基礎聚合物中，為5質量份以上、20質量份以下。
作為賦黏劑，例如可列舉：石油樹脂等。而且，作為石油樹脂，例如較佳的是：丸善石油化學股份有限公司製造的Maruka Rez(註冊商標)M890A[二環戊二烯系(dicyclopentadiene)石油樹脂、軟化點為105℃]等。
所述石油樹脂的調配比例並無特別限定，較佳的是，於每100質量份基礎聚合物中，為3質量份以上、30質量份以下。
作為抗老化劑，例如可列舉：苯并咪唑系(benzimidazole)、醌系(quinone)、多酚系(polyphenol)、胺系(amine)等各種抗老化劑的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，作為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的Nocrac(註冊商標)MB[2-巰基苯并咪唑(2-mercaptobenz imidazole)]等。而且，作為醌系抗老化劑，例如可列舉：丸石化學品股份有限公司製造的Antigen FR[芳香族酮-胺縮合物(aromatic ketone-amine condensate)]等。
兩種抗老化劑的調配比例並無特別限定，較佳的是，苯并咪唑系抗老化劑是：於每100質量份基礎聚合物中，為0.5質量份以上、5質量份以下。而且，較佳的是，醌系抗老化劑是：於每100質量份基礎聚合物中，為0.5質量份以上、5質量份以下。
作為可使用本發明的高衰減組成物而製造的高衰減部件，例如可列舉：高樓等建築物的基礎中所內裝的免震用阻尼器、建築物的結構中所內裝的制震(制振)用黏彈性阻尼器、吊橋或斜張橋等的線纜的制振部件、工業機械或航空器、汽車、軌道車輛等的防振部件、電腦或其周邊裝置類、或家用電器類等的防振部件、以及汽車用輪胎的輪胎面(thread)等。
根據本發明，藉由調整所述基礎聚合物、二氧化矽、改質碳酸鈣及其他各種成分的種類與其組合以及調配比例，可獲得具有適於所述各個用途的優異的衰減性能的高衰減部件。
<黏彈性阻尼器>
特別是，於使用本發明的高衰減組成物作為形成材 料，而形成作為高衰減部件的建築物的黏彈性阻尼器的黏彈性體的情形時，該黏彈性體具有高的衰減性能，因此，包含所述黏彈性體的黏彈性阻尼器的衰減性能提高，即使使其全體小型化、減少內裝於1個建築物中的個數，亦可獲得與先前同等或其以上的制震性能。
而且，於使用二烯系橡膠作為基礎聚合物的情形時，可減少所述黏彈性體的剛性等的溫度依存性，因此，即使於例如溫度差大的建築物的外壁附近亦可使所述黏彈性阻尼器接地，且亦可提高黏彈性阻尼器的制震性能的設計自由度。
[實例] <實例1> (高衰減組成物的調製)
於作為基礎聚合物的天然橡膠[SMR(Standard Malaysian Rubber，標準馬來西亞橡膠)-CV60]100重量份中，調配二氧化矽[東曹二氧化矽公司(Tosoh Silica Corporation)製造的NipSil KQ]135質量份、以及改質碳酸鈣[前述的白石工業股份有限公司製造的ACTIFORT(註冊商標)700，藉由二氧化矽水溶膠以及脂肪酸類對一次粒徑為20 nm左右的合成碳酸鈣的表面進行表面處理後，進一步藉由矽烷偶合劑對其最表面進行表面處理而成者]1質量份、與下述表1中所示的各成分，並且使用密閉式揉捏機進行揉捏而調製高衰減組成物。另外，表1中的質量份分別為：於每100質量份作為基礎聚合物的天然橡 膠中之質量份。
表中的各成分如下所示。
矽烷化合物：苯基三乙氧基矽烷、信越化學工業股份有限公司製造的KBE-103
液狀聚異戊二烯橡膠：日本可樂麗股份有限公司製造的LIR-50、數量平均分子量為54000
碳黑：三菱化學股份有限公司製造的Diablack(註冊商標)G
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的Nocrac MB
醌系抗老化劑：丸石化學品股份有限公司製造的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的「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的Maruka Rez(註冊商標)M890A
苯并呋喃樹脂：軟化點為90℃、日塗化學股份有限公司製造的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的Nocceler(註冊商標)NS
甲硫碳醯胺系硫化促進劑：四丁基甲硫碳醯胺二硫化物、大內新興化學工業股份有限公司製造的Nocceler TBT-N
<比較例1>
未調配改質碳酸鈣，除此以外，與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
<實例2、實例3、比較例2、比較例3>
將改質碳酸鈣的調配比例設為：於每100質量份作為基礎聚合物的天然橡膠中，為0.5質量份(比較例2)、15質量份(實例2)、30質量份(實例3)、以及35質量份(比較例3)，除此以外，與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
<比較例4>
調配藉由脂肪酸對合成碳酸鈣的表面進行表面處理而成的表面處理碳酸鈣[白石工業股份有限公司製造的白豔華(註冊商標)CC、一次粒徑為50 nm]15質量份，而代替改質碳酸鈣，除此以外，與實例1同樣地進行而調製高 衰減組成物。
<衰減特性試験> (試驗體的製作)
將實例、比較例中所調製的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(厚度為5 mm×直徑為25 mm)，於所述圓板1的表面背面兩個面分別經由硫化接著劑，而疊合厚6 mm×縱44 mm×橫44 mm的矩形平板狀的鋼板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的高衰減組成物硫化，並且使所述圓板1與2枚鋼板2進行硫化接著，而製作作為高衰減部件的模型(model)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的另一個鋼板2上以螺栓固定各1枚的左右固定夾具5。繼而，將中央固定夾具4，經由接頭7(joint)而以螺栓固定於未圖示的試驗機的上側的固定臂6；且將2枚的左右固定夾具5，經由接頭9而以螺栓固定於所述試驗機的下側的可動盤8。
其次，於該狀態下，如圖中的中空箭頭所示那樣，使可動盤8向固定臂6的方向往上押壓而位移，如圖2(b)所示那樣，將試驗體3中的圓板1設為：在與所述試驗體3的積層方向為正交的方向上應變變形的狀態，其次，自 該變形狀態，如圖中的中空箭頭所示那樣，使可動盤8向與固定臂6的方向為相反方向降低而位移，而回復至所述圖2(a)所示的狀態，將上述操作作為1個循環，來求出：使所述試驗體3中的圓板1反覆應變變形、亦即在振動時的遲滯環H(hysteresis loop)(圖3參照)，所述遲滯環H表示：朝向與所述試驗體3的積層方向為正交方向的圓板1的位移量(mm)與負載(N)的關係。
測定是於溫度為20℃的環境下，實施3個循環的所述操作，而求出第3次的值。而且，以夾持圓板1的2枚鋼板2的、與所述積層方向為正交方向的偏移量成為所述圓板1的厚度的100%的方式，來設定最大位移量。
其次，連接藉由所述測定而求出的圖3中所示的遲滯環H中的最大位移點與最小位移點，而求出圖中以粗實線所表示的直線L1的斜率Keq(N/mm)；由所述斜率Keq(N/mm)、圓板1的厚度T(mm)、圓板1的截面積A(mm2)，根據式(1)：
而求出等價剪切彈性模數Geq(N/mm2)。而且，求出將比較例1中的等價剪切彈性模數Geq(N/mm2)設為100時，各實例、比較例的等價剪切彈性模數Geq(N/mm2)的相對值。
而且，由圖3中畫斜線所表示的吸收能量的量△W(以遲滯環H的總表面積所表示)、在圖3中畫方格網線所表示的彈性應變能量W(以由所述直線L1、圖表的橫軸、自直線L1與遲滯環H的交點垂直落下於所述橫軸而成的垂線L2所包圍的區域的表面積所表示)，根據式(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的衰減性能優異。因此，求出將比較例1中的等價衰減常數Heq設為100時，各實例、比較例的等價衰減常數Heq的相對值。
(較大程度變形時的耐久性評價)
以夾持圓板1的2枚鋼板2的、與所述積層方向為正交方向的偏移量成為所述圓板1的厚度的300%的方式，來設定最大位移量，除此以外，與所述位移試驗同樣地進行，觀察於溫度為20℃的環境下，反覆位移時的圓板1的狀態。
繼而，將於循環數為10循環以內，使圓板1較大程度地變形而並未恢復至原來的形狀、或者產生破損的情形評價為較大程度變形時的耐久性不良(×)，且將於截至10循環時、並未產生所述變形或破損的情形評價為耐久性良好(○)。
<加工性評價>
為了調製實例、比較例的高衰減組成物，而將各成分投入至揉捏機中進行揉捏後，以比較例1為基準，而評價自揉捏機取出是否耗費功夫。
亦即，將揉捏後需要耗費與比較例1同等或其以上功夫而取出的情形評價為加工性不良(×)；將黏著性低、可較比較例1更容易地取出的情形評價為加工性良好(○)。
將以上的結果示於表2中。
根據表2的實例1~實例3、比較例1、比較例4的結果可知：藉由以改質碳酸鈣代替表面處理碳酸鈣而與二氧化矽併用，可使高衰減組成物的揉捏不久後的生坯強度提高，從而使自揉捏機的取出變容易，以使加工性更進一步提高，且可使高衰減部件的衰減性能提高。
然而，根據實例1~實例3、比較例2的結果可知：為了獲得所述效果，所述改質碳酸鈣的調配比例必需是：於每100質量份作為基礎聚合物的天然橡膠中，為1質量份以上。
而且，根據實例1~實例3、比較例3的結果可知：為了使高衰減部件較大程度變形時的耐久性提高，所述改質碳酸鈣的調配比例必需是：於每100質量份作為基礎聚合物之天然橡膠中，為30質量份以下。
<實例4~實例6、比較例5、比較例6>
將二氧化矽的調配比例設為：於每100質量份作為基礎聚合物的天然橡膠中，為80質量份(比較例5)、100質量份(實例4)、150質量份(實例5)、180質量份(實例6)、以及190質量份(比較例6)，除此以外，與實例2同樣地進行而調製高衰減組成物。
關於所述各實例、比較例的高衰減組成物，實施所述各試驗而評價其特性。將結果與實例2的結果一併表示於表3中。
根據表3的實例2、實例4~實例6、比較例5的結果可知：為了賦予高衰減部件良好的衰減性能，二氧化矽的調配比例必需是：於每100質量份作為基礎聚合物的天然橡膠中，為100質量份以上。
而且，根據實例2、實例4~實例6、比較例6的結果可知：為了防止使高衰減部件反覆較大程度變形時的耐久性降低，且防止所述高衰減部件破損，二氧化矽的調配比例必需是：於每100質量份作為基礎聚合物的天然橡膠中，為180質量份以下。
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
△W‧‧‧吸收能量的量
圖1是分解地表示：用以評價包含本發明的實例、比較例的高衰減組成物的高衰減部件的衰減性能而製作的，作為所述高衰減部件模型的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的關係的試驗機的概略圖。
圖3是表示：使用所述試驗機使試驗體位移而求出的，表示位移量與負載的關係的遲滯環的一例的圖表。

Claims (3)

  1. 一種高衰減組成物，其特徵在於：於基礎聚合物中，調配有：於每100質量份的所述基礎聚合物中，為100質量份以上、180質量份以下的二氧化矽，及為1質量份以上、30質量份以下的改質碳酸鈣。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的高衰減組成物，其中，所述改質碳酸鈣是用矽烷偶合劑對其最表面進行了表面處理的改質碳酸鈣。
  3. 一種建築物的黏彈性阻尼器，其特徵在於包括：黏彈性體，所述黏彈性體使用如申請專利範圍第1項或第2項所述的高衰減組成物作為形成材料而形成。
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