(57)【要約】【課題】減衰性能に優れる上、特に低温時の耐久性に優れた高減衰部材を形成しうる高減衰組成物と、前記高減衰組成物を用いて形成された高減衰部材を備える、建築物等の制振用ダンパを提供する。【解決手段】高減衰組成物は、ベースポリマに、当該ベースポリマ１００質量部あたり、５０質量部以上、２５０質量部以下のシリカ、および３０質量部以上、１００質量部以下の磁性体粉を配合した。制振用ダンパは、前記高減衰組成物からなる高減衰部材を備える。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースポリマと、前記ベースポリマ１００質量部あたり、５０質量部以上、２５０質量部以下のシリカ、および３０質量部以上、１００質量部以下の磁性体粉を含むことを特徴とする高減衰組成物。
【請求項２】
前記磁性体粉は、平均粒径が２μｍ以下である請求項１に記載の高減衰組成物。
【請求項３】
前記請求項１または２に記載の高減衰組成物からなる高減衰部材を備えることを特徴とする制振用ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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高減衰部材のもとになる高減衰組成物と、前記高減衰組成物を用いて形成された高減衰部材を備える、建築物等の制振用ダンパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。前記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。
前記高減衰部材は、例えばジエン系ゴム、熱可塑性エラストマ等の種々のベースポリマを含む高減衰組成物によって形成される。
【０００３】
前記高減衰組成物には、振動が加えられた際のヒステリシスロスを大きくして、前記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、例えばカーボンブラック、シリカ等の無機充てん剤を補強材として配合したり、ロジン、石油樹脂等の粘着付与剤を配合したり、あるいはベースポリマとしてガラス転移温度Ｔｇが高いものを選択して使用したりするのが一般的である（例えば特許文献１〜４等参照）。
【０００４】
しかし、ガラス転移温度Ｔｇの高いベースポリマを用いた高減衰組成物からなる高減衰部材は低温で硬く、かつ脆くなって耐久性が低下して、振動が加えられた際に割れやすくなるという問題がある。
また、減衰性能を高めるために無機充てん剤の配合割合を多くするほど、骨格となるベースポリマの配合割合が少なくなるため強度が低下して、やはり特に低温時に耐久性が低下し、振動が加えられることで高減衰部材が割れやすくなるという問題がある。
【０００５】
さらに、減衰性能を高めるために粘着付与剤の配合割合を多くした場合には、過剰の粘着付与剤が高減衰部材の表面にブルームして、前記高減衰部材と金属部品等との接着不良を生じたり、高減衰組成物を混練する際の粘着性が高くなりすぎて、加工性が低下したりするという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５２３６１３号公報
【特許文献２】特開２００７−６３４２５号公報
【特許文献３】特許第２７９６０４４号公報
【特許文献４】特開２００９−７９０７９号公報
【特許文献５】特開２００１−２６１８９４号公報
【特許文献６】特開２０１０−１５０３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、低温時の耐久性の低下を抑制しながら、なおかつ減衰性能に優れた高減衰部材を形成しうる高減衰組成物と、前記高減衰組成物を用いて形成された高減衰部材を備える、建築物等の制振用ダンパを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ベースポリマと、前記ベースポリマ１００質量部あたり、５０質量部以上、２５０質量部以下のシリカ、および３０質量部以上、１００質量部以下の磁性体粉を含むことを特徴とする高減衰組成物である。
発明者の検討によると、磁性体粉は、自身の持つ磁性によって、シリカとは別個に、高減衰部材中で独自に相互作用を生じて、前記高減衰部材の減衰性能を向上したり、特に低温での強度を維持したりするために機能する。
【０００９】
そのため、無機充てん剤として、減衰性能の向上効果に優れたシリカを選択的に用いるとともに、前記シリカの一部を、前記の割合で磁性体粉によって置き換えると、低温時の耐久性の低下を抑制しながら、なおかつ減衰性能に優れた高減衰部材を形成することができる。
なお前記シリカ、および磁性体粉の配合割合が前記範囲に限定されるのは、下記の理由による。
【００１０】
すなわち、ベースポリマ１００質量部あたりの磁性体粉の配合割合が３０質量部未満では、高減衰部材の減衰性能が低下する。一方、ベースポリマ１００質量部あたりの磁性体粉の配合割合が１００質量部を超える場合には、高減衰部材の低温での耐久性が低下する。
また、ベースポリマ１００質量部あたりのシリカの配合割合が５０質量部未満では、高減衰部材の低温での耐久性が低下する。一方、ベースポリマ１００質量部あたりのシリカの配合割合が２５０質量部を超える場合には、相対的にベースポリマの割合が少なくなるため、常温でも耐久性が低下する。
【００１１】
なお、無機充てん剤として選択的にシリカを用いているのは、前記シリカが、ベースポリマに対する補強効果の点で他の無機充てん剤よりも優れている上、磁性体粉と併用した際の前記効果にも特に優れているためである。
磁性体粉は、ベースポリマ中にできるだけ均一に分散させて、当該磁性体粉を配合することによる前記の効果をより一層向上することを考慮すると、平均粒径が２μｍ以下であるのが好ましい。
【００１２】
本発明は、前記本発明の高減衰組成物からなる高減衰部材を備えることを特徴とする制振用ダンパである。
かかる制振用ダンパは、前記本発明の高減衰組成物中に含まれる磁性体粉の機能によって減衰性能に優れるため、小型化したり、１つの建築物に組み込む数を減らしたりできる。
【００１３】
また低温時の耐久性にも優れるため、例えば温度差の大きい建築物の外壁付近にも制振用ダンパを設置することができ、当該制振用ダンパによる制震性能の設計の自由度を高めることもできる。
なお特許文献５には、自動車のタイヤのトレッド部を構成するゴム組成物に、架橋剤としてのアミン化合物を充てんまたは含浸させた無機多孔質粒子を芯材として、融点１４０℃以上の樹脂と、金属磁性粉末とを含む樹脂組成物によってコーティングした粒状物を配合することが記載されている。
【００１４】
しかし金属磁性粉末は、前記ゴム組成物を所定の形状に成型したのち電磁誘導加熱した際に発熱してコーティングを溶解させて、無機多孔質粒子中に充てんまたは含浸させたアミン化合物をゴム組成物中に放出、拡散させて高架反応させるためのものであり、その配合割合は、本願発明で規定した前記の範囲よりごく微量であって、前記本発明の効果を得ることはできない。
【００１５】
特許文献６には、自動車のタイヤのベーストレッド部を構成するゴム組成物に、当該ゴム組成物を構成するゴム分（ベースポリマ）１００質量部あたり４０〜８０質量部の割合で磁性フィラーを配合することが記載されている。
また特許文献６には、前記磁性フィラーとともに、無機充てん剤としてのカーボンブラックを、ゴム分１００質量部あたり１０〜２００質量部の割合で配合してもよいことも記載されている。
【００１６】
しかし磁性フィラーをシリカと併用せずに単独で配合しても、前記本発明と同じ効果は得られない。また無機充てん剤としてカーボンブラックを併用しても、やはりシリカを併用する場合と同じ効果は得られない。このことは後述する実施例、比較例の結果からも明らかである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、低温時の耐久性の低下を抑制しながら、なおかつ減衰性能に優れた高減衰部材を形成しうる高減衰組成物と、前記高減衰組成物を用いて形成された高減衰部材を備える、建築物等の制振用ダンパを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の高減衰組成物からなる高減衰部材の減衰性能を評価するために作製する、前記高減衰部材のモデルとしての試験体を分解して示す分解斜視図である。
【図２】同図(a)(b)は、前記試験体を変位させて変位量と荷重との関係を求めるための試験機の概略を説明する図である。
【図３】前記試験機を用いて試験体を変位させて求められる、変位量と荷重との関係を示すヒステリシスループの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
《高減衰組成物》
本発明の高減衰組成物は、ベースポリマと、前記ベースポリマ１００質量部あたり、５０質量部以上、２５０質量部以下のシリカ、および３０質量部以上、１００質量部以下の磁性体粉を含むことを特徴とするものである。
〈ベースポリマ〉
ベースポリマとしては、高減衰部材を形成しうる種々のゴムや熱可塑性エラストマがいずれも使用可能である。
【００２０】
（ゴム）
ゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ノルボルネンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、多硫化ゴム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００２１】
特にガラス転移温度が室温（２〜３５℃）付近に存在しないため、最も一般的な使用温度域である前記室温付近での、高減衰部材の剛性等の温度依存性を小さくして、広い温度範囲で安定した特性を示す高減衰部材を形成できるジエン系ゴムが好ましい。
前記ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム等の１種または２種以上が挙げられる。特に材料の入手のしやすさ等を考慮すると、ジエン系ゴムとしては天然ゴムを用いるのが好ましい。
【００２２】
（熱可塑性エラストマ）
熱可塑性エラストマとしては、例えばアクリル系熱可塑性エラストマやスチレン系熱可塑性エラストマ等の１種または２種以上が挙げられる。
このうちアクリル系エラストマとしては、例えばメタクリル酸エステルを構成単位として少なくとも含むメタクリル系重合体ブロックＭ（ハードセグメント）と、アクリル酸エステルを構成単位として含むアクリル系重合体ブロックＡ（ソフトセグメント）とのブロック共重合体等が挙げられる。
【００２３】
またスチレン系熱可塑性エラストマとしては、スチレン等の芳香族ビニル系化合物を構成単量体とする重合体ブロック（Ｓ）と、ビニルまたはジエン系モノマを構成単位とする重合体ブロック（Ｘ）とを１つずつ繋いだＳ−Ｘジブロック共重合体や、１種または２種以上の重合体ブロック（Ｘ）を繋いだ両末端に、さらに重合体ブロック（Ｓ）を１つずつ繋いだ、例えばＳ−Ｘ−Ｓトリブロック共重合体以上のブロック共重合体等が挙げられる。また重合体ブロック（Ｘ）がジエン系である場合は、水添して得られるブロック共重合体も使用可能である。
【００２４】
前記スチレン系熱可塑性エラストマとしては、例えば
・  前記重合体ブロック（Ｓ）と、イソブチレンを構成単量体とする重合体ブロック（ＩＢ）とのＳ−ＩＢジブロック共重合体、Ｓ−ＩＢ−Ｓトリブロック共重合体、
・  前記重合体ブロック（Ｓ）と、エチレン／プロピレンを構成単位とする重合体ブロック（ＥＰ）とのＳ−ＥＰジブロック共重合体、Ｓ−ＥＰ−Ｓトリブロック共重合体、
・  前記重合体ブロック（Ｓ）と、ブタジエンを構成単量体とする重合体ブロック（Ｂ）とのＳ−Ｂ−Ｓトリブロック共重合体、
・  前記重合体ブロック（Ｓ）と、イソプレンを構成単量体とする重合体ブロック（Ｉ）とのＳ−Ｉ−Ｓトリブロック共重合体、
・  前記重合体ブロック（Ｓ）と、イソプレン／ブタジエンを構成単量体とする重合体ブロック（Ｉ／Ｂ）とのＳ−Ｉ／Ｂ−Ｓトリブロック共重合体、
・  スチレン−エチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）ブロック共重合体、
・  スチレン−エチレン−エチレン／プロピレン−スチレン（ＳＥＥＰＳ）ブロック共重合体、
・スチレン−エチレン／ブテンースチレンブロック共重合体、
・スチレン−ブタジエン／ブチレン−スチレンブロック共重合体
等の１種または２種以上が挙げられる。
【００２５】
前記のうち重合体ブロック（ＥＰ）は、エチレンとプロピレンを構成単位として形成できるほか、構成単位としてイソプレンを用いて形成した重合体ブロック（Ｉ）を水添して形成することもできる。前者の場合はエチレンとプロピレンがランダムに配列されるが、後者の場合はエチレンとプロピレンが交互に配列される。またＳＥＥＰＳは、通常、エチレンとイソプレンを共重合させたのち水添して形成されるため、中間のブロックはエチレン−エチレン／プロピレンとなる。
【００２６】
〈シリカ〉
無機充てん剤としてはシリカが用いられる。シリカは、ベースポリマに対する補強効果の点で他の無機充てん剤よりも優れている上、磁性体粉と併用した際の前記効果にも特に優ている。
前記シリカとしては、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。
【００２７】
前記シリカとしては、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、前記のようにベースポリマ１００質量部あたり５０質量部以上、２５０質量部以下に限定される。
シリカの配合割合が前記範囲を外れる場合には、先に説明した、磁性体粉とシリカとを併用することによる効果が得られず、高減衰部材の減衰性能が低下したり、低温での耐久性が低下したりする。
【００２８】
これに対し、シリカの配合割合を前記範囲内とすることで、磁性体粉との併用による前記の効果により、低温時の耐久性の低下を抑制しながら、なおかつ減衰性能に優れた高減衰部材を形成できる。
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、前記の範囲内でも特に、ベースポリマ１００質量部あたり１００質量部以上であるのが好ましく、１５０質量部以下であるのが好ましい。
【００２９】
なお前記配合割合は、シリカとして１種のみを使用する場合は、そのシリカの配合割合であり、２種以上を併用する場合は、その合計の配合割合である。
無機充てん剤としては、シリカと磁性体粉末とを併用することによる先に説明した効果を阻害しない範囲内で、カーボンブラック、炭酸カルシウム等の他の無機充てん剤を併用してもよい。ただし前記効果をより一層向上することを考慮すると、かかる他の無機充てん剤は配合しないのが好ましい。
【００３０】
前記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中から、無機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。
また炭酸カルシウムとしては、その製造方法等によって分類される合成炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム等のうち、無機充てん剤として機能しうる粉末状の炭酸カルシウムがいずれも使用可能である。また炭酸カルシウムとしては、ベースポリマ等に対する親和性、分散性等を教条するために表面処理を施したものを用いてもよい。
【００３１】
〈磁性体粉〉
磁性体粉としては、自身の持つ磁性によって、高減衰部材中で独自に相互作用を生じて、前記高減衰部材の減衰性能を向上したり、特に低温での強度を維持したりするために機能しうる種々の磁性体からなる粉末がいずれも使用可能である。
前記磁性体としては、例えばマグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の磁性酸化鉄；鉄、コバルト、ニッケル等の金属；前記金属と他の金属との合金や混合物等の１種または２種以上が挙げられる。また前記他の金属としては、例えばアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、ストロンチウム、バナジウム、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３２】
磁性体粉は、例えば八面体状、六面体状、球状、針状、鱗片状、不定形粒状等の種々の立体形状に形成することができる。特に異方性の小さい八面体状、六面体状、球状、不定形粒状等が好ましい。
磁性体粉は、ベースポリマ中にできるだけ均一に分散させて、当該磁性体粉を配合することによる前記の効果をより一層向上することを考慮すると、平均粒径が２μｍ以下、特に１．５μｍ以下であるのが好ましく、０．３μｍ以上、特に０．５μｍ以上であるのが好ましい。
【００３３】
磁性体粉の配合割合は、前記のようにベースポリマ１００質量部あたり３０質量部以上、１００質量部以下に限定される。
磁性体粉の配合割合が前記範囲を外れる場合には、先に説明した、磁性体粉とシリカとを併用することによる効果が得られず、高減衰部材の減衰性能が低下したり、低温での耐久性が低下したりする。
【００３４】
また磁性体粉、およびシリカの配合割合がともに前記範囲を超える場合には、相対的にベースポリマの配合割合が少なくなりすぎるため、低温だけでなく常温でも耐久性が低下して、振動が加えられた際に割れやすくなってしまう。
これに対し、磁性体粉の配合割合を前記範囲内とすることで、シリカとの併用による前記の効果により、低温時の耐久性の低下を抑制しながら、なおかつ減衰性能に優れた高減衰部材を形成できる。
【００３５】
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、磁性体粉の配合割合は、前記の範囲内でも特に、ベースポリマ１００質量部あたり５０質量部以上であるのが好ましく、８０質量部以下であるのが好ましい。
なお前記配合割合は、磁性体粉として１種のみを使用する場合は、その磁性体粉の配合割合であり、２種以上を併用する場合は、その合計の配合割合である。
【００３６】
〈架橋成分〉
ベースポリマがゴムである場合、本発明の高減衰組成物には、前記ゴムを架橋させるための架橋成分を配合する。ゴムがジエン系ゴムである場合は、特に硫黄加硫系の架橋成分を用いるのが好ましい。
前記硫黄加硫系の架橋成分としては、加硫剤、加硫促進剤、および加硫促進助剤を組み合わせたものが挙げられる。特に高減衰部材のゴム弾性が上昇して減衰性能が低下する問題を生じにくい加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤を組み合わせるのが好ましい。
【００３７】
前記加硫剤としては、例えば硫黄や含硫黄有機化合物等が挙げられる。特に硫黄が好ましい。
加硫促進剤としては、例えばスルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤等が挙げられる。加硫促進剤は、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。
【００３８】
このうちスルフェンアミド系加硫促進剤としては、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。またチウラム系加硫促進剤としては、例えば大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＢＴ−Ｎ〔テトラブチルチウラムジスルフィド〕等が挙げられる。
加硫促進助剤としては例えば亜鉛華、ステアリン酸等が挙げられる。通常は両者を加硫促進助剤として併用するのが好ましい。
【００３９】
前記加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤の配合割合は、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。
〈その他の成分〉
本発明の高減衰組成物には、さらに必要に応じてシラン化合物、粘着付与剤、軟化剤、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。
【００４０】
（シラン化合物）
シラン化合物は、シリカの、ベースポリマ中への分散性を向上するための分散剤として配合される。かかるシラン化合物としては、式(a)：
【００４１】
【化１】
2014077036.tif 000002
【００４２】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、およびＲ4のうちの少なくとも１つはアルコキシ基を示す。ただしＲ1、Ｒ2、Ｒ3、およびＲ4が同時にアルコキシ基であることはなく、他はアルキル基またはアリール基を示す。〕
で表され、シランカップリング剤やシリル化剤等の、シリカの分散剤として機能しうる種々のシラン化合物が挙げられる。
【００４３】
特にヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン等のアルコキシシランが好ましい。
前記シラン化合物としては、例えば信越化学工業(株)製のＫＢＥ−１０３（フェニルトリエトキシシラン）等が挙げられる。
シラン化合物の配合割合は、ベースポリマ１００質量部あたり２０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。
【００４４】
（粘着付与剤）
粘着付与剤としては、特にロジン誘導体が好ましい。またロジン誘導体としては、例えばロジンと多価アルコール（グリセリン等）とのエステルやロジン変性マレイン酸樹脂等の、構成成分としてロジンを含む樹脂であって、粘着付与剤として機能して高減衰部材の減衰性能を向上する効果を有する種々の誘導体が挙げられる。
【００４５】
前記ロジン誘導体は、軟化点が１２０℃以上であるのが好ましく、１８０℃以下、特に１６０℃以下であるのが好ましい。
ロジン誘導体の軟化点が前記範囲未満では、高減衰部材の減衰性能を向上する効果が十分に得られないおそれがある。一方、軟化点が前記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ため、高減衰部材を製造するために前記高減衰組成物を混練したり任意の形状に成形加工したりするのが容易でなくなるおそれがある。
【００４６】
なお軟化点は、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ２２０７−１９９６「石油アスファルト」所載の軟化点試験方法（環球法）によって測定した値でもって表すこととする。
前記ロジン誘導体としては、いずれもハリマ化成(株)製の商品名ハリエスターシリーズのうちＭＳＲ−４（軟化点：１２７℃）、ＤＳ−１３０（軟化点：１３５℃）、ＡＤ−１３０（軟化点：１３５℃）、ＤＳ−８１６（軟化点：１４８℃）、ＤＳ−８２２（軟化点：１７２℃）、ハリマ化成(株)製の商品名ハリマックシリーズのうち１４５Ｐ（軟化点：１３８℃）、１３５ＧＮ（軟化点：１３９℃）、ＡＳ−５（軟化点：１６５℃）等の１種または２種以上が挙げられる。
【００４７】
ロジン誘導体の配合割合は、ベースポリマ１００質量部あたり１５質量部以上であるのが好ましく、２５質量部以下であるのが好ましい。
（軟化剤）
軟化剤は、高減衰組成物の加工性を向上するための成分であって、前記軟化剤としては、例えば室温（２〜３５℃）で液状を呈する液状ゴムが挙げられる。前記液状ゴムとしては、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。
【００４８】
このうち液状ポリイソプレンゴムが好ましい。前記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、ベースポリマ１００質量部あたり３０質量部以上であるのが好ましく、４０質量部以下であるのが好ましい。
【００４９】
（老化防止剤）
老化防止剤は、ベースポリマがゴムである場合に、当該ゴムの老化を抑制するために配合される。
前記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。
【００５０】
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)製の商品名アンチゲン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特に限定されないが、ベンズイミダゾール系老化防止剤は、ベースポリマ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、ベースポリマ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。
【００５１】
本発明の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。
【００５２】
本発明によれば、前記ベースポリマ、シリカ、磁性体粉その他、各種成分の種類とその組み合わせおよび配合割合を調整することにより、前記それぞれの用途に適した優れた減衰性能を有する高減衰部材を得ることができる。
〈制振用ダンパ〉
特に本発明の高減衰組成物を形成材料として用いて、建築物の制振用ダンパの高減衰部材を形成した場合には、当該制振用ダンパが、前記高減衰部材の機能によって高い減衰性能を有するため、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。
【００５３】
また前記制振用ダンパは低温時の耐久性にも優れるため、例えば温度差の大きい建築物の外壁付近にも設置することができ、当該制振用ダンパによる制震性能の設計の自由度を高めることもできる。
【実施例】
【００５４】
〈実施例１〉
ベースポリマとしての天然ゴム〔ＳＭＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍａｌａｙｓｉａｎ  Ｒｕｂｂｅｒ）−ＣＶ６０〕１００質量部に、無機充てん剤としてのシリカ〔東ソー・シリカ(株)製のＮｉｐＳｉｌ（ニップシール、登録商標）ＫＱ〕１５０質量部、および磁性体粉としてのフェライト粉〔ＤＯＷＡエレクトロニクス(株)製のＯＰ−５６、板状、平均粒径：１．０５μｍ〕５０質量部と、下記表１に示す各成分とを配合し、密閉式混練機を用いて混練して高減衰組成物を調製した。
【００５５】
混練の手順としては、まずベースポリマとしての天然ゴムを、前記密閉式混練機を用いて１〜２分間程度素練りし、次いで素練りを続けながら、その他の成分を数回に分けて投入したのち、さらに１０〜４０分間程度混練した。
なお表１中の質量部は、それぞれベースポリマとしての天然ゴム１００質量部あたりの質量部である。
【００５６】
【表１】
2014077036.tif 000003
【００５７】
表中の各成分は下記のとおり。
シラン化合物：フェニルトリエトキシシラン、信越化学工業(株)製のＫＢＥ−１０３
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
ロジン誘導体：ロジン変性マレイン酸樹脂、ハリマ化成(株)製の商品名ハリマック１３５ＧＮ（軟化点：１３９℃）
ベンズイミダゾール系老化防止剤：２−メルカプトベンズイミダゾール、大内新興化学工業(株)製のノクラック（登録商標）ＭＢ
キノン系老化防止剤：丸石化学品(株)製の商品名アンチゲンＦＲ
酸化亜鉛２種：三井金属鉱業(株)製
ステアリン酸：日油(株)製の商品名つばき
５％オイル処理粉末硫黄：加硫剤、鶴見化学工業(株)製
加硫促進剤ＮＳ：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＮＳ
加硫促進剤ＴＢＴ：テトラブチルチウラムジスルフィド、大内新興化学工業(株)製のノクセラーＴＢＴ−Ｎ
〈実施例２〉
シリカの配合割合を１００質量部、フェライト粉の配合割合を５０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。
【００５８】
〈実施例３〉
シリカの配合割合を１００質量部、フェライト粉の配合割合を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。
〈実施例４〉
シリカの配合割合を１００質量部とし、かつ磁性体粉として、フェライト粉に代えて鉄粉〔エプソンアトミックス(株)製のグレードＰＦ−２０Ｆ、Ｆｅ−３．５Ｓｉ、不定形粒状、平均粒径：１１μｍ〕５０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。
【００５９】
〈実施例５、６〉
フェライト粉の配合割合を３０質量部（実施例５）、１００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。
〈実施例７、８〉
フェライト粉の配合割合を６０質量部とし、かつシリカの配合割合を５０質量部（実施例７）、２５０質量部（実施例８）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。
【００６０】
〈比較例１〉
フェライト粉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。
〈比較例２〉
シリカの配合割合を１３５質量部、フェライト粉の配合割合を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。
【００６１】
〈比較例３〉
シリカの配合割合を８０質量部、フェライト粉の配合割合を１２０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４〉
シリカの配合割合を３００質量部、フェライト粉の配合割合を１２０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。
【００６２】
〈比較例５〉
シリカの配合割合を４０質量部、フェライト粉の配合割合を１２０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６〉
シリカに代えてカーボンブラック〔キャボットジャパン（株）製のショウブラック（登録商標）Ｎ２２０、窒素吸着比表面積：１１１ｍ2／ｇ〕１５０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。
【００６３】
〈比較例７〉
カーボンブラックの配合割合を１００質量部としたこと以外は比較例６と同様にして高減衰組成物を調製した。
〈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に示すように円板１（厚み５ｍｍ×直径２５ｍｍ）を作製し、前記円板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℃に加熱して円板１を形成する高減衰組成物を加硫させるとともに、前記円板１を２枚の鋼板２と加硫接着させて、高減衰部材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。
【００６４】
（変位試験）
図２(a)に示すように前記試験体３を２個用意し、前記２個の試験体３を、一方の鋼板２を介して１枚の中央固定治具４にボルトで固定するとともに、それぞれの試験体３の他方の鋼板２に、１枚ずつの左右固定治具５をボルトで固定した。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を介してボルトで固定し、かつ２枚の左右固定治具５を、前記試験機の下側の可動盤８に、ジョイント９を介してボルトで固定した。
【００６５】
次にこの状態で、可動盤８を図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、試験体３のうち円板１を、図２(b)に示すように前記試験体３の積層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を図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、前記図２(a)に示す状態に戻す操作を１サイクルとして、前記試験体３のうち円板１を繰り返し歪み変形、すなわち振動させた際の、前記試験体３の積層方向と直交方向への円板１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。
【００６６】
測定は、温度２０℃の環境下、前記操作を３サイクル実施して３回目の値を求めた。また最大変位量は、円板１を挟む２枚の鋼板２の、前記積層方向と直交方向のずれ量が、前記円板１の厚みの１００％となるように設定した。
次いで、前記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、同図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、ヒステリシスループＨの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と、グラフの横軸と、前記直線Ｌ1とヒステリシスループＨとの交点から前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(1)：
【００６７】
【数１】
2014077036.tif 000004
【００６８】
により等価減衰定数Ｈｅｑを求めた。等価減衰定数Ｈｅｑが大きいほど、試験体３は減衰性能に優れていると判定できる。そこで比較例１における等価減衰定数Ｈｅｑを１．００としたときの、各実施例、比較例の等価減衰定数Ｈｅｑの相対値を求め、前記相対値が０．４９以上のものを減衰性能良好、０．４９未満のものを減衰性能不良と評価した。
〈低温耐久性試験〉
０℃の低温環境下で、前記変位試験と同じ変位を、試験体３が破壊されるまで繰り返した。そして比較例１の高減衰組成物からなる試験体３が破壊するまでの繰り返し回数を基準（１.００）とした指数で表して、０．６０以上のものを低温耐久性良好、０．６０未満のものを低温耐久性不良と評価した。
【００６９】
以上の結果を表２〜表４に示す。
【００７０】
【表２】
2014077036.tif 000005
【００７１】
【表３】
2014077036.tif 000006
【００７２】
【表４】
2014077036.tif 000007
【００７３】
表２〜表４の実施例１〜８、比較例１、６、７の結果より、無機充てん剤としてのシリカを磁性体粉と併用することで、高減衰部材の低温での耐久性の低下を抑制しながら、なおかつ前記高減衰部材の減衰性能を向上できることが判った。
また実施例１〜８、比較例２、３の結果より、前記効果を得るためには、磁性体粉末の配合割合は、ベースポリマ１００質量部あたり３０質量部以上、１００質量部以下である必要があること、前記範囲内でも特に５０質量部以上であるのが好ましく、８０質量部以下であるのが好ましいことが判った。
【００７４】
また実施例１〜８、比較例４、５の結果より、前記効果を得るためには、シリカの配合割合は、ベースポリマ１００質量部あたり５０質量部以上、２５０質量部以下である必要があること、前記範囲内でも特に１００質量部以上であるのが好ましく、１５０質量部以下であるのが好ましいことが判った。
さらに実施例１〜３の結果より、フェライト粉、鉄粉等の磁性体粉の平均粒径は２μｍ以下、特に１．５μｍ以下で、０．３μｍ以上、特に０．５μｍ以上であるのが好ましいことが判った。
【００７５】
〈実施例９〉
ベースポリマとしてのスチレン系熱可塑性エラストマ〔Ｓ−Ｉ−Ｓトリブロック共重合体、クレイトンポリマーズ社製のクレイトン（登録商標）Ｄ１１６１ＪＰ、スチレン含量：１５質量％、重量平均分子量Ｍｗ：１５０，０００〕１００質量部に、無機充てん剤としてのシリカ〔東ソー・シリカ(株)製のＮｉｐＳｉｌ（ニップシール、登録商標）ＫＱ〕１５０質量部、および磁性体粉としてのフェライト粉〔ＤＯＷＡエレクトロニクス(株)製のＯＰ−５６、板状、平均粒径：１．０５μｍ〕５０質量部を配合し、密閉式混練機を用いて混練して高減衰組成物を調製した。
【００７６】
〈実施例１０〜１３、比較例８〜１１〉
シリカ、およびフェライト粉の配合割合を、表５、表６に示す値としたこと以外は実施例９と同様にして高減衰組成物を調製した。
前記各実施例、比較例の高減衰組成物について、先に説明した減衰特性試験、および低温耐久性試験を実施した。なお、減衰性能評価用の試験体３は、前記各実施例、比較例の高減衰組成物を用いて形成した円板１（厚み５ｍｍ×直径２５ｍｍ）の表裏両面に、それぞれシアノアクリレート系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することで、前記円板１を２枚の鋼板２と接着させて作製した。
【００７７】
結果を表５、表６に示す。
【００７８】
【表５】
2014077036.tif 000008
【００７９】
【表６】
2014077036.tif 000009
【００８０】
表５、表６の実施例９〜１３、比較例８〜１１の結果より、ベースポリマとして熱可塑性エラストマを用いた系でも、同様の結果が得られることが判った。
すなわち実施例９〜１３の結果より、無機充てん剤としてのシリカを磁性体粉と併用することで、高減衰部材の低温での耐久性の低下を抑制しながら、なおかつ前記高減衰部材の減衰性能を向上できることが判った。
【００８１】
また表５の実施例９〜１１、比較例８、９の結果より、前記効果を得るためには、磁性体粉末の配合割合は、ベースポリマ１００質量部あたり３０質量部以上、１００質量部以下である必要があることが判った。
また表６の実施例９、１２、１３、比較例１０、１１の結果より、前記効果を得るためには、シリカの配合割合は、ベースポリマ１００質量部あたり５０質量部以上、２５０質量部以下である必要があることが好ましいことが判った。
【符号の説明】
【００８２】
１     円板
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
【図１】
2014077036.tif 000010
【図２】
2014077036.tif 000011
【図３】
2014077036.tif 000012