TWI519587B

TWI519587B - 高衰減組成物

Info

Publication number: TWI519587B
Application number: TW100104102A
Authority: TW
Inventors: 兵頭建彥; 松谷雄一朗; 奧山英之
Original assignee: 住友橡膠工業股份有限公司
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2016-02-01
Also published as: JP2012082377A; TW201130908A; JP5143886B2

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、吸收振動能量之傳輸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、吸收振動能量之傳輸，亦即進行免震、制震、制振、防振等，使用含有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使施加振動時之遲滯損耗(hysteresis loss)變大而提高衰減性能，亦即，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的高衰減組成物而形成。

藉由將所述高衰減組成物形成為規定之立體形狀，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。

作為所述高衰減組成物，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合物(矽烷化劑)，進行混練使二氧化矽與矽烷化合物反應而調製之高衰減組成物等(參照專利文獻1等)。

[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2007-270131號公報

然而，於專利文獻1之構成中，為了確保高衰減性能，需要相對於每100重量份基礎聚合物超過100重量份之範圍內大量添加所述二氧化矽，從而產生如下之問題：所述二氧化矽之量越增加則高衰減組成物之加工性越降低，變得特別是難以以工場級別量產具有所期望之立體形狀的高衰減部件。

而且，為了使二氧化矽作為衰減性賦予劑而良好地發揮功能，需要使所述二氧化矽與矽烷化合物於混練時充分地反應，二氧化矽之量越增加則混練所需之時間變得越長，從而產生如下之問題：高衰減組成物之生產性降低，生產所需之能量增大而造成製造成本上升。

本發明之目的在於提供一種新穎之高衰減組成物，所述高衰減組成物之生產性或於形成高衰減部件時之加工性等優異，且可形成衰減性能較現狀更優異之高衰減部件。

本發明是一種高衰減組成物，其特徵在於：至少包含環氧化天然橡膠作為基礎聚合物，且包含相對於每100重量份所述基礎聚合物為60重量份以上、140重量份以下之香豆酮-茚樹脂(coumarone-indene resin)，相對於每100重量份所述基礎聚合物為2重量份以上、10重量份以下之硬脂酸鈣。

根據本發明，藉由將至少包含單質之衰減性性能與先前之天然橡膠等相比而言更優異之所述環氧化天然橡膠的基礎聚合物、作為軟化劑之香豆酮-茚樹脂於所述之範圍內加以組合，可以即使完全不調配矽烷化合物，且使二氧化矽之含有比例較現狀更少或者完全不含有，亦可使高衰減部件之衰減性能大幅提高。而且，藉由進一步以前述比例調配有硬脂酸鈣，可使高衰減部件之伸長率提高，可應對例如地震等所造成之高應變變形。

而且，藉由如上所述那樣省略矽烷化合物且使二氧化矽減量或者將其省略，亦可減少二氧化矽與矽烷化合物之反應所不需要之部分、調製高衰減組成物時之混練時間，從而提高其生產性，減少生產所需之能量，減低製造成本。

另外，藉由使所述二氧化矽減量或者將其省略，亦可提高於使用調製之高衰減組成物而形成高衰減部件時之加工性，且使高衰減組成物之硬度的自由度提高，擴大高衰減部件之設計的自由度。

因此，例如於使用本發明之高衰減組成物作為形成材料，形成作為高衰減部件之建築物制震用阻尼器之情形時，可減少於1個建築物中所內裝之所述制震用阻尼器的數量。

另外，於專利文獻2之段落[0040]中揭示了：藉由將天然橡膠與環氧化天然橡膠併用為基礎聚合物、且使用石油系樹脂作為軟化劑之組成物而形成汽車用輪胎之胎體簾布(carcass ply)等。認為於石油系樹脂中包含香豆酮-茚樹脂。

然而，於專利文獻2之段落[0041]中有如下之揭示：較佳的是相對於每100重量份基礎聚合物為15重量份以下之範圍內含有所述石油系樹脂等軟化劑，與本發明之高衰減組成物相比而言，所述軟化劑亦即香豆酮-茚樹脂之含有比例完全不同。因此，藉由專利文獻2之構成並不能起到與本發明相同之效果。

所述環氧化天然橡膠較佳的是環氧化率為10mol%以上。藉由使環氧化天然橡膠之環氧化率為所述範圍內儘可能高之值，可使高衰減部件之衰減性能進一步提高。

於本發明之高衰減組成物中亦可與先前同樣地含有二氧化矽作為衰減性賦予劑。於此情形時，根據本發明而藉由將所述基礎聚合物與香豆酮-茚樹脂加以組合，可如前文所說明那樣地減少二氧化矽之含有比例且可省略矽烷化合物，因此可使高衰減組成物之生產性提高，減少生產所需之能量，減低製造成本。而且，亦可提高使用所調製之高衰減組成物形成高衰減部件時之加工性，且使高衰減組成物之硬度的自由度提高，擴大高衰減部件之設計的自由度。

然而，於本發明之高衰減組成物中，較佳的是含有選自由碳酸鈣及碳黑所構成之群組的至少1種填充劑代替所述二氧化矽。即，本發明之高衰減組成物較佳的是除去二氧化矽及矽烷化合物之組成物。

於含有所述碳酸鈣及/或碳黑代替二氧化矽之情形時，於為了維持所述良好之生產性或加工性等而將其含有比例減少至與二氧化矽同等程度之系統中，可使高衰減部件之衰減性能進一步提高。

而且，於本發明之高衰減組成物中，較佳的是將所述環氧化天然橡膠與其他橡膠併用為基礎聚合物，於相關之併用系統中，所述環氧化天然橡膠於基礎聚合物之總量中所佔之比例較佳的是70wt%以上、90wt%以下。藉此，可使高衰減部件之衰減性能進一步提高。

藉由本發明可提供一種新穎之高衰減組成物，所述高衰減組成物之生產性或於形成高衰減部件時之加工性等優異，且可形成衰減性能較現狀更優異之高衰減部件。

本發明之高衰減組成物之特徵在於：至少包含環氧化天然橡膠作為基礎聚合物，且包含相對於每100重量份所述基礎聚合物為60重量份以上、140重量份以下之香豆酮-茚樹脂，相對於每100重量份所述基礎聚合物為2重量份以上、10重量份以下之硬脂酸鈣。

作為環氧化天然橡膠，可使用藉由例如氯醇法、直接氧化法、過氧化氫法、烷基過氧化氫(alkyl hydroperoxide)法、過酸(peracid)法等任意之方法對天然橡膠進行處理，將其主鏈中之碳-碳雙鍵隨機環氧化而成之環氧化天然橡膠之任意種。

所述環氧化天然橡膠之環氧化率可任意設定，但若考慮到前文所說明的與通常之天然橡膠等相比而言單質之衰減性能得到提高，與香豆酮-茚樹脂組合時高衰減部件之衰減性能得到提高之方面，則較佳的是4mol%以上，特佳的是10mol%以上。藉由將環氧化天然橡膠之環氧化率設定為於所述範圍內儘可能高之值，可使高衰減部件之衰減性能提高。

然而，若環氧化率過高，則存在於低溫下之脆性變強，於所述低溫下之高衰減部件的衰減性能降低之虞，因此環氧化率於所述範圍內較佳的是60mol%以下，特佳的是50mol%以下。

所述環氧化天然橡膠例如可列舉Sime Darby Berhad(馬來西亞)公司製造之ENR10[環氧化率為10mol%]、ENR25[環氧化率為25mol%]、ENR50[環氧化率為50mol%]等之至少1種。

若考慮使所述環氧化天然橡膠所帶來之高衰減部件之衰減性能之提高效果儘可能提高之方面，則較佳的是將環氧化天然橡膠與其他聚合物併用為基礎聚合物。

亦可與環氧化天然橡膠併用之其他聚合物例如除了列舉並未環氧化之通常之天然橡膠之外，例如亦可使用丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、丁二烯橡膠(BR)、異戊二烯橡膠(IR)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)等相對於環氧化天然橡膠而言具有良好之相溶性的各種聚合物之任意種。

其中，較佳的是未環氧化之通常之天然橡膠或者苯乙烯-丁二烯橡膠，特佳的是未環氧化之通常之天然橡膠。

於將所述環氧化天然橡膠與其他聚合物併用為基礎聚合物之系統中，環氧化天然橡膠於所述基礎聚合物之總量中所佔之含有比例較佳的是70wt%以上、90wt%以下。

於含有比例小於所述範圍或者超出所述範圍之情形時，存在於該任意情況時，均不能充分獲得由於併用環氧化天然橡膠與其他聚合物而帶來之前文所說明的使高衰減部件之衰減性能提高之效果之虞。

另外，環氧化天然橡膠於基礎聚合物之總量中所佔之含有比例較佳的是於所述範圍內儘可能小，特佳的是80wt%以下。

作為軟化劑之香豆酮-茚樹脂可列舉：主要由香豆酮與茚之聚合物而構成，平均分子量為1000以下之程度的比較低之分子量，可作為軟化劑而發揮功能的各種香豆酮-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)Coumarone G-90[平均分子量：770、軟化點：90℃、酸值：1.0KOHmg/g以下、羥值：25KOHmg/g、溴值9g/100g]、G-100N[平均分子量：730、軟化點：100℃、酸值：1.0KOHmg/g以下、羥值：25KOHmg/g、溴值11g/100g]、V-120[平均分子量：960、軟化點：120℃、酸值：1.0KOHmg/g以下、羥值：30KOHmg/g、溴值6g/100g]、V-120S[平均分子量：950、軟化點：120℃、酸值：1.0KOHmg/g以下、羥值：30KOHmg/g、溴值7g/100g]等之1種或2種以上。

所述香豆酮-茚樹脂之含有比例限定為相對於每100重量份基礎聚合物為60重量份以上、140重量份以下之理由如下所述。

即，若含有比例小於所述範圍，則不能獲得如下之效果：將香豆酮-茚樹脂與所述特定之基礎聚合物組合而帶來之省略矽烷化合物且使二氧化矽減量或將其省略，另外使高衰減部件之衰減性能提高至此。

而且，即使超過所述範圍而添加香豆酮-茚樹脂，亦不能與基礎聚合物等於短時間內良好地混練而調製高衰減組成物。

另外，若考慮使高衰減部件之衰減性能儘可能得到提高，則所述香豆酮-茚樹脂之含有比例較佳的是於所述範圍內為80重量份以上。

於本發明之高衰減組成物中，亦可與先前同樣地含有二氧化矽作為衰減性賦予劑。於此情形時，根據本發明藉由將所述基礎聚合物與香豆酮-茚樹脂組合，可如前文所說明那樣減少二氧化矽之含有比例且省略矽烷化合物，因此可使高衰減組成物之生產性提高，減少生產所需之能量，減低製造成本。而且，亦可提高使用所調製之高衰減組成物形成高衰減部件時之加工性，且可使高衰減組成物之硬度之自由度提高，擴大高衰減部件之設計的自由度。

所述二氧化矽之含有比例，相對於每100重量份基礎聚合物較佳的是30重量份以上、特佳的是50重量份以上，較佳的是100重量份以下、特佳的是70重量份以下。

若含有比例小於所述範圍，則存在不能充分獲得由於含有二氧化矽作為衰減性賦予劑所帶來的使高衰減部件之衰減性能提高之效果之虞。

而且，於超過所述範圍之情形時，亦存在高衰減組成物之加工性降低，變得特別是難以以工場級別而量產具有所期望之立體形狀的高衰減部件之虞。而且，亦存在混練需要長時間，產生高衰減組成物之生產性降低之問題之虞。

所述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，至於二氧化矽，若考慮作為衰減性賦予劑而良好地發揮功能從而更好地發揮使高衰減部件之衰減性能提高之效果，則其BET比表面積較佳的是100m²/g以上、特佳的是200m²/g以上，較佳的是400m²/g以下、特佳的是270m²/g以下。

BET比表面積例如可藉由使用柴田化學機械工業股份有限公司製造之迅速表面積測定裝置SA-1000等，以使用氮氣作為吸附氣體之氣相吸附法而測定之值而表示。

所述二氧化矽例如可列舉TOSOH SILICA CORPORATION製造之Nipsil(註冊商標)KQ、VN3、AQ、ER等之1種或2種以上。

於含有所述碳酸鈣及/或碳黑作為填充劑而代替二氧化矽之情形時，於將為了維持所述良好之生產性或加工性等而將其含有比例減少至與二氧化矽同等程度之系統中，可使高衰減部件之衰減性能進一步提高。

作為填充劑之碳酸鈣及/或碳黑之含有比例可如上所述那樣與二氧化矽為同等程度。即，相對於每100重量份基礎聚合物較佳的是30重量份以上、特佳的是50重量份以上，較佳的是100重量份以下、特佳的是70重量份以下。

若含有比例小於所述範圍，則存在不能充分獲得由於含有所述填充劑而帶來之使高衰減部件之衰減性能提高之效果之虞。

而且，於超過所述範圍之情形時，存在高衰減組成物之加工性降低，變得特別是難以以工場級別而量產具有所期望之立體形狀的高衰減部件之虞。而且，亦存在混練需要長時間，產生高衰減組成物之生產性降低之問題之虞。

碳酸鈣可使用根據其製造方法等而分類為合成碳酸鈣、重質碳酸鈣等中之可作為填充劑而發揮功能的粉末狀碳酸鈣之任意種。而且，碳酸鈣亦可使用為了使對於基礎聚合物或香豆酮-茚樹脂等之親和性、分散性等提高而實施了表面處理的碳酸鈣。

所述碳酸鈣例如可列舉SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之白豔華(註冊商標)CC[合成碳酸鈣、一次粒徑：50nm、表面處理劑：脂肪酸]、白豔華DD[合成碳酸鈣、一次粒徑：50nm、表面處理劑：樹脂酸]、Calmos(註冊商標)[合成碳酸鈣、一次粒徑50nm、表面處理劑：樹脂酸+木質酸]、BF-300[重質碳酸鈣、平均粒徑：8.00μm、比表面積：2700cm²/g、視比重：1.26g/ml、DOP吸油量：26ml/100g]、BF-200[重質碳酸鈣、平均粒徑：5.00μm、比表面積：4000cm²/g、視比重：1.17g/ml、DOP吸油量：26ml/100g]、Whiton(註冊商標)B[重質碳酸鈣、平均粒徑：3.60μm、比表面積：6000cm²/g、視比重：1.03g/ml、DOP吸油量：26ml/100g]等之1種或2種以上。

而且，碳黑可使用根據其製造方法等而分類之各種碳黑中之可作為填充劑而發揮功能之各種碳黑之任意種。

所述碳黑例如可列舉HAF、FEF、GPF等之1種或2種以上。

本發明之高衰減組成物中含有硬脂酸鈣。所述硬脂酸鈣具有使高衰減部件之伸長率提高之功能，因此可使所述高衰減部件對應例如由於地震等所造成之高應變變形。

硬脂酸鈣之含有比例限定為相對於每100重量份基礎聚合物為2重量份以上、10重量份以下。

若含有比例小於所述範圍，則不能充分獲得由於含有硬脂酸鈣而帶來之使高衰減部件之伸長率提高之功能。另一方面，於超過所述範圍之情形時，高衰減部件之衰減性能降低。

於本發明之高衰減組成物亦可以適宜之比例進一步含有硫化劑、硫化加速劑、硫化促進助劑等用以使基礎聚合物硫化之添加劑，或者香豆酮-茚樹脂以外之其他軟化劑(液狀橡膠等)，或者抗老化劑、用以防止混練時黏著之黏著抑制劑等各種添加劑。

本發明之高衰減組成物可使用任意之混練機對所述之各成分進行混練而獲得，藉由將所述高衰減組成物成形為規定之立體形狀且進行硫化，可形成具有規定衰減特性之高衰減部件。

可使用本發明之高衰減組成物而形成之高衰減部件例如可列舉：高樓等建造物之基礎中內裝之免震用阻尼器、建築物之結構中內裝之制震(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，藉由適宜調整環氧化天然橡膠之種類(環氧化率等)及含有比例、對於包含所述環氧化天然橡膠之基礎聚合物的香豆酮-茚樹脂、二氧化矽、碳酸鈣、碳黑、硬脂酸鈣以及其他添加劑之種類及含有比例等，可獲得維持高衰減組成物的良好之生產性等，且具有適於所述各用途之優異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而形成建築物之結構中所內裝之制震用阻尼器之情形時，所述制震用阻尼器因衰減性能優異，因此可減少於1個建築物中內裝之制震用阻尼器之數量。

[實例]

以下之實例、比較例中的高衰減組成物之調製及試驗，除特殊記載以外，均於溫度為20±1℃、相對濕度為55±1%之環境下實施。

<實例1>

於作為基礎聚合物之環氧化天然橡膠[Kumpulan Guthrie Berhad公司製造之ENR25、環氧化率為25mol%]100重量份中，調配香豆酮-茚樹脂[日塗化學股份有限公司製造之Nitto Resin(註冊商標)Coumarone G-90]60重量份、硬脂酸鈣[日油股份有限公司製造之GF-200]5重量份、液狀異戊二烯橡膠[日本可樂麗公司製造之Kuraprene(註冊商標)LIR-50]25重量份及作為衰減性賦予劑之二氧化矽[TOSOH SILICA CORPORATION製造之Nipsil(註冊商標)KQ、BET比表面積：215m²/g~265 m²/g]60重量份、下述表1中所示之各成分，使用密閉式混練機加以混練而調製高衰減組成物。

表1中之各成分如下所示。

苯幷咪唑系抗老化劑：2-巰基苯幷咪唑、大內新興化學股份有限公司製造之NOCRAC(註冊商標)MB

醌系抗老化劑：芳香族酮-胺縮合物、丸石化學品股份有限公司製造之Antigen FR

5%油處理粉末硫：硫化劑、鶴見化學工業股份有限公司製造

亞磺醯胺系硫化加速劑：N-第三丁基-2-苯幷噻唑基亞磺醯胺、大內新興化學股份有限公司製造之NOCCELER(註冊商標)NS

氧化鋅2種：硫化促進助劑、三井金屬礦業股份有限公司製造

硬脂酸：硫化促進助劑、日油股份有限公司製造之「Tsubaki」

<實例2~實例5、比較例1、比較例2>

將相對於100重量份作為基礎聚合物之環氧化天然橡膠之香豆酮-茚樹脂之量設為50重量份(比較例1)、80重量份(實例2)、100重量份(實例3)、120重量份(實例4)、140重量份(實例5)及150重量份(比較例2)，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。

<實例6、實例7>

將相對於100重量份作為基礎聚合物之環氧化天然橡膠之香豆酮-茚樹脂之量設為100重量份，且將硬脂酸鈣之量設為2重量份(實例6)及10重量份(實例7)，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。

<實例8>

使用作為填充劑之等量之合成碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之白豔華(註冊商標)CC]代替二氧化矽，並且將相對於100重量份作為基礎聚合物之環氧化天然橡膠之香豆酮-茚樹脂之量設為100重量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。

<實例9>

使用作為填充劑之等量之合成碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之白豔華DD]代替二氧化矽，並且將相對於100重量份作為基礎聚合物之環氧化天然橡膠之香豆酮-茚樹脂之量設為100重量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。

<實例10>

使用作為填充劑之等量之重質碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之BF-300]代替二氧化矽，並且將相對於100重量份作為基礎聚合物之環氧化天然橡膠之香豆酮-茚樹脂之量設為100重量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。

<實例11>

使用作為填充劑之等量之碳黑HAF[Tokai Carbon股份有限公司製造之Seast 3]代替二氧化矽，並且將相對於100重量份作為基礎聚合物之環氧化天然橡膠之香豆酮-茚樹脂之量設為100重量份，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1>

於作為基礎聚合物之環氧化率為0mol%之通常之天然橡膠[SMR(Standard Malaysian Rubber)-CV60]100重量份中，調配香豆酮-茚樹脂(Nitto Resin Coumarone G-90)10重量份、液狀異戊二烯橡膠(Kuraprene LIR-50)35重量份、作為衰減性賦予劑之二氧化矽(Nipsil KQ)135重量份、作為矽烷化合物之苯基三乙氧基矽烷[信越化學工業股份有限公司製造之KBE-103]23重量份、作為石油系樹脂之二環戊二烯系石油樹脂[丸善石油化學股份有限公司製造之MARUKA LET(註冊商標)M-890A]25重量份及秋蘭姆系硫化加速劑[大內新興化學股份有限公司製造之NOCCELER TBT-N]0.7重量份、所述表1中所示之各成分，使用密閉式混練機加以混練而調製高衰減組成物。另外，表1中之亞磺醯胺系硫化加速劑(NOCCELER NS)之量變更為1重量份。

<實例12>

於作為基礎聚合物之環氧化天然橡膠[Kumpulan Guthrie Berhad公司製造之ENR10、環氧化率為10mol%]100重量份中，調配香豆酮-茚樹脂[日塗化學股份有限公司製造之Nitto Resin(註冊商標)Coumarone G-90]110重量份、硬脂酸鈣[日油股份有限公司製造之GF-200]5重量份、液狀異戊二烯橡膠[日本可樂麗公司製造之Kuraprene(註冊商標)LIR-50]25重量份及作為填充劑之重質碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之BF-300]100重量份、所述表1中所示之各成分，使用密閉式混練機加以混練而調製高衰減組成物。另外，表1中之亞磺醯胺系硫化加速劑(NOCCELER NS)之量變更為0.5重量份。

<實例13>

等量使用環氧化率為25mol%之Kumpulan Guthrie Berhad公司製造之ENR25作為基礎聚合物，除此以外與實例12同樣地進行而調製高衰減組成物。

<實例14>

等量使用環氧化率為50mol%之Kumpulan Guthrie Berhad公司製造之ENR50作為基礎聚合物，除此以外與實例12同樣地進行而調製高衰減組成物。

<比較例3>

等量使用環氧化率為0mol%之通常之天然橡膠(SMR-CV60)作為基礎聚合物，除此以外與實例12同樣地進行而調製高衰減組成物。

<實例15>

將環氧化天然橡膠[Kumpulan Guthrie Berhad公司製造之ENR25、環氧化率為25mol%]90重量份、與作為其他聚合物之苯乙烯-丁二烯橡膠[JSR股份有限公司製造之JSR1502]10重量份併用為基礎聚合物，並且於所述基礎聚合物之總量100重量份中調配香豆酮-茚樹脂[日塗化學股份有限公司製造之Nitto Resin(註冊商標)Coumarone G-90]110重量份、硬脂酸鈣[日油股份有限公司製造之GF-200]5重量份、液狀腈橡膠[日本ZEON股份有限公司製造之Nipol 1312、中高腈]25重量份、黏著抑制劑[脂肪酸酯、Schill+Seilacher”Struktol”公司製造之Struktol(註冊商標)WB222]2重量份、作為填充劑之重質碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之BF-300]100重量份及秋蘭姆系硫化加速劑[大內新興化學股份有限公司製造之NOCCELER TBT-N]0.5重量份、所述表1中所示之各成分，使用密閉式混練機加以混練而調製高衰減組成物。另外，表1中之亞磺醯胺系硫化加速劑(NOCCELER NS)之量變更為0.5重量份。

環氧化天然橡膠於基礎聚合物之總量中所佔之比例為90wt%。

<實例16>

將作為基礎聚合物之環氧化天然橡膠之量設為70重量份，將苯乙烯-丁二烯橡膠之量設為30重量份，除此以外與實例15同樣地進行而調製高衰減組成物。

環氧化天然橡膠於基礎聚合物之總量中所佔之比例為70wt%。

<實例17>

將環氧化天然橡膠[Kumpulan Guthrie Berhad公司製造之ENR25、環氧化率為25mol%]90重量份、與作為其他聚合物之環氧化率為0mol%之通常之天然橡膠(SMR-CV60)10重量份併用為基礎聚合物，除此以外與實例15同樣地進行而調製高衰減組成物。

環氧化天然橡膠於基礎聚合物之總量中所佔之比例為90wt%。

<實例18>

將作為基礎聚合物之環氧化天然橡膠之量設為70重量份，將通常之天然橡膠之量設為30重量份，除此以外與實例17同樣地進行而調製高衰減組成物。

環氧化天然橡膠於基礎聚合物之總量中所佔之比例為70wt%。

<混練作業性評價>

計測使用密閉式混練機對各成分進行混練而調製實例、比較例、先前例之高衰減組成物所需之混練時間。

即，於先前例1中，將各成分投入至密閉式混練機中開始混練直至二氧化矽與矽烷化合物之反應之蒸汽停止產生所需要之時間作為混練時間。

而且，於各實例、比較例中，將開始所述混練直至樹脂成分(香豆酮-茚樹脂)完全熔化而使高衰減組成物之物性穩定所需之時間作為混練時間。

而且，求出將先前例1之混練時間作為100時的各實例、比較例之混練時間之比而評價混練作業性。

<衰減特性評價>

(試驗體之製作)

將實例、比較例、先前例中調製之高衰減組成物押出成形為薄片狀後進行衝壓，如圖1所示那樣製作圓板1(厚5mm×直徑25mm)，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6mm×縱44mm×橫44mm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，分別經由其中一個鋼板2而固定於1枚中央固定夾具4上，並且於兩個試驗體3之另一個鋼板2上固定各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而固定於配設於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而分別固定於配設於所述試驗機之下側的可動盤8上。各自之固定中使用未圖示之螺栓(bolt)。

其次，自所述狀態(初始狀態)，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)所示之初始狀態，將上述操作作為1個循環，藉由反覆進行3個循環而使圓板1反覆應變變形，亦即使其振動。

而且，求出圖3所示之遲滯環，所述圖3表示於第3個循環之應變變形時，圓板1向與試驗體3之積層方向正交之方向的位移量(mm)與荷重(N)之關係。

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，且求出所述直線L1之斜率Keq(N/mm)，由所述斜率Keq、圓板1之厚度T(mm)、所述圓板1之與所述積層方向正交之方向的截面積A(mm²)，根據式(1)：

而求出等價剪切彈性模數Geq(N/mm²)。

而且，自與遲滯環H之交點向圖表之橫軸落下垂線L2。而且，由圖3中畫斜線所表示之吸收能量之量△W(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、垂線L2與圖表之橫軸所包圍之直角三角形之區域的總面積所表示)，根據式(2)：[數2]

而求出等價衰減常數Heq。

所述等價衰減常數Heq越大，越可以判斷試驗體3之衰減性能優異。於此次之實例、比較例、先前例中，將所述等價衰減常數Heq為0.75以上之情況判定為衰減性能極其良好(◎)，將所述等價衰減常數Heq為0.25以上之情況判定為衰減性能良好(○)，將所述等價衰減常數Heq小於0.25之情況判定為衰減性能不良(×)。

將以上之結果示於表2~表7中。

根據將表2~表7之實例1~實例18及先前例1加以比較之結果，可知：將包含環氧化天然橡膠之基礎聚合物與香豆酮-茚樹脂與硬脂酸鈣加以組合，而且省略矽烷化合物且使二氧化矽減量或者將其省略之本發明之高衰減組成物，與先前相比而言，可縮短對其進行混練所需之時間，因此生產性等優異，而且若使用所述本發明之高衰減組成物，則可形成衰減特性與先前相比而言更優異之高衰減部件。

而且，根據將實例1~實例5與比較例1、比較例2加以比較之結果，可知：為了獲得所述效果，香豆酮-茚樹脂之含有比例必須是相對於每100重量份基礎聚合物為60重量份以上、140重量份以下。

而且，根據將實例3、實例6、實例7加以比較之結果，可知：為了使高衰減組成物之生產性進一步提高，使高衰減部件之衰減特性進一步提高，硬脂酸鈣之含有比例必須是相對於每100重量份基礎聚合物中為2重量份以上、10重量份以下。

而且，根據將實例3、實例8~實例11加以比較之結果，可知：為了使高衰減組成物之生產性進一步提高，使高衰減部件之衰減特性進一步提高，較佳的是含有碳酸鈣及/或碳黑代替二氧化矽。特別是若考慮所述生產性(混練時間)與衰減特性之平衡，則使用作為碳酸鈣之白豔華CC的實例8最良好。

而且，根據將實例12~實例14與比較例3加以比較之結果，可知：環氧化天然橡膠之環氧化率較佳的是10mol%以上，且藉由設定為所述範圍內儘可能大之值，可使高衰減部件之衰減性能得到提高。

而且，根據將實例1~實例14與實例15~實例18加以比較之結果，可知：將環氧化天然橡膠與其他聚合物併用為基礎聚合物，且使所述環氧化天然橡膠於所述基礎聚合物之總量中所佔之比例為70wt%以上、90wt%以下之範圍內，可使高衰減部件之衰減性能提高。

另外，根據將實例15~實例18加以比較之結果，可知：於所述併用系統中，較佳的是環氧化天然橡膠之比例於所述範圍內儘可能小；與環氧化天然橡膠併用之其他聚合物較佳的是未環氧化之通常之天然橡膠或者苯乙烯-丁二烯橡膠，特佳的是未環氧化之通常之天然橡膠。

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‧‧‧彈性應變能量

△W‧‧‧吸收能量之量

圖1是分解表示用以評價由本發明之實例、比較例、先前例的高衰減組成物所構成之高衰減部件之衰減性能而製作的作為所述高衰減部件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荷重之關係的試驗機之概略圖。

圖3是表示使用所述試驗機使試驗體位移而求出的位移量與荷重之關係的遲滯環之一例的圖表。

1‧‧‧圓板

2‧‧‧鋼板

3‧‧‧試驗體

Claims

一種高衰減組成物，其特徵在於：至少包含環氧化天然橡膠作為基礎聚合物以及BET比表面積為100m²/g以上的二氧化矽，且包含相對於每100重量份所述基礎聚合物為60重量份以上、140重量份以下之香豆酮-茚樹脂(coumarone-indene resin)，相對於每100重量份所述基礎聚合物為2重量份以上、10重量份以下之硬脂酸鈣，所述環氧化天然橡膠之環氧化率為10mol%以上、60mol%以下。
如申請專利範圍第1項所述之高衰減組成物，其亦包含由選自碳酸鈣及碳黑所構成之群組的至少1種填充劑。
如申請專利範圍第1項所述之高衰減組成物，其中，將所述環氧化天然橡膠與其他橡膠併用為所述基礎聚合物，且所述環氧化天然橡膠於所述基礎聚合物之總量中所佔之比例為70wt%以上、90wt%以下。
如申請專利範圍第1項所述之高衰減組成物，其用作建築物制震用阻尼器之形成材料。