(57)【要約】      （修正有）【課題】高い制振特性、高い引火点及び良好な熱安定性を有し、高温充填時の優れた作業性及び優れた装置耐損傷性を両立できる、振動エネルギー減衰装置用高粘性流体組成物を提供すること。【解決手段】粘度平均分子量が４５０００〜７００００である中分子量ポリイソブチレン４３．０〜５７．０質量部及び数平均分子量が２５００〜４０００である低分子量ポリイソブチレン４３．０〜５７．０質量部を含有する高粘性炭化水素流体１００質量部と、酸化防止剤０．０１〜５．０質量部と、を含む、振動エネルギー減衰装置用高粘性流体組成物。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘度平均分子量が４５０００〜７００００である中分子量ポリイソブチレン４３．０〜５７．０質量部及び数平均分子量が２５００〜４０００である低分子量ポリイソブチレン４３．０〜５７．０質量部を含有する高粘性炭化水素流体１００質量部と、
酸化防止剤０．０１〜５．０質量部と、
を含む、振動エネルギー減衰装置用高粘性流体組成物。
【請求項２】
粘弾性測定装置を用いた剪断モードの粘弾性測定によって変形（％）と圧力（Ｐａ）との関係を示すヒステリシス曲線を求めたとき、
測定温度３０℃、歪量１００％及び振動数１Ｈｚの測定条件において、前記ヒステリシス曲線に囲まれる面積が、５．０×１０６Ｐａ・％以上であり、
測定温度６０℃、歪量１００％及び振動数１Ｈｚの測定条件において、前記ヒステリシス曲線に囲まれる面積が、１．０×１０６Ｐａ・％以上である、請求項１に記載の高粘性流体組成物
【請求項３】
１６０℃における粘度が６０００〜１４０００ｍＰａ・ｓである、請求項１又は２に記載の高粘性流体組成物。
【請求項４】
引火点が２３５℃以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の高粘性流体組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の高粘性流体組成物を製造する方法であって、
前記高粘性炭化水素流体と前記酸化防止剤との混合処理を、不活性ガス雰囲気下、１３０〜１７０℃で３時間以上行う混合工程を含む、製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の高粘性流体組成物を備え、
前記高粘性流体組成物の粘性によるせん断抵抗力を利用して振動エネルギーを減衰する、振動エネルギー減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動エネルギー減衰装置用高粘性流体組成物及びその製造方法、並びに、高粘性流体組成物を用いた振動エネルギー減衰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地震等の突発的な振動、風力による振動などによって、建物内の家具、設備機器等が転倒又は落下したり、建物内の人間と物とが衝突したりすることを避けるため、建物の振動を抑制することが求められている。また、橋梁、高架道路等の構造体においても、車両の交通による日常の地盤振動の防止、架設工事中の作業員の安全確保、高所酔防止等を図るために、その振動を抑制することが求められている。
【０００３】
これらの振動の抑制のため、近年、地震から常時微振動までの広い範囲の振動エネルギーを吸収し低減するための種々の振動エネルギー減衰装置が開発されている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、ビル等の建築物の壁に用いられる制震壁が開示されている。また、研究所、コンピュータールーム、原子力設備を収納する建屋といった、機器の作動によって生じる微振動、又は、人間、機器等の移動に伴う微振動をも排除することが必要な建築物の内部では、免震除振床が採用される場合がある。さらに、その他の振動エネルギー減衰装置としては、橋梁、高架道路等の桁状構造物の除振装置、自動車エンジンルームのマウント装置、配管等を固定する支持台などが挙げられる。これらの振動エネルギー減衰装置は、内部に高粘性流体が充填されており、その粘性によるせん断抵抗力によって振動エネルギーを吸収し、低減する機構又は機能を有している（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−０９７７６５号公報
【特許文献２】特開平５−８６７４４号公報
【特許文献３】特開平１１−２０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、平成２３年の東北大震災、平成２８年の熊本地震等の大規模地震が発生したことで、より優れた制振特性を有する高粘性流体組成物が要求されるようになっている。
【０００６】
一方で、建設作業におけるコンプライアンスと事故防止性とがより重視されるようになっており、振動エネルギー減衰装置の建設組み込み作業にも、安全性が高いこと、及び、作業者が容易に行える、すなわち作業者にとって低負荷であることが求められている。
【０００７】
上記のことから、高粘性流体組成物には、高い制振特性の他に、加温処理等を要求される建設現場における安全性を確保するために高引火点を有すること、加温処理等によって熱分解等が生じないように良好な熱安定性を有すること、危険性の高い高温での高粘性流体組成物の充填作業において良好な作業性が得られるように高温下で低い粘度を有すること、地震発生時の装置損傷を防ぐために常温下で十分な粘度を有すること、などが求められている。
【０００８】
よって本発明は、高い制振特性、高い引火点及び良好な熱安定性を有し、高温充填時の優れた作業性及び優れた装置耐損傷性を両立できる、振動エネルギー減衰装置用高粘性流体組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、上記高粘性流体組成物の製造方法及び上記高粘性流体組成物を用いた振動エネルギー減衰装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面は、粘度平均分子量が４５０００〜７００００である中分子量ポリイソブチレン４３．０〜５７．０質量部及び数平均分子量が２５００〜４０００である低分子量ポリイソブチレン４３．０〜５７．０質量部を含有する高粘性炭化水素流体１００質量部と、酸化防止剤０．０１〜５．０質量部と、を含む、振動エネルギー減衰装置用高粘性流体組成物に関する。
【００１０】
一態様に係る高粘性流体組成物は、粘弾性測定装置を用いた剪断モードの粘弾性測定によって変形（％）と圧力（Ｐａ）との関係を示すヒステリシス曲線を求めたとき、測定温度３０℃、歪量１００％及び振動数１Ｈｚの測定条件において上記ヒステリシス曲線に囲まれる面積が５．０×１０６Ｐａ・％以上であってよく、測定温度６０℃、歪量１００％及び振動数１Ｈｚの測定条件において上記ヒステリシス曲線に囲まれる面積が、１．０×１０６Ｐａ・％以上であってよい。
【００１１】
一態様に係る高粘性流体組成物は、１６０℃における粘度が６０００〜１４０００ｍＰａ・ｓであってよい。
【００１２】
一態様に係る高粘性流体組成物は、引火点が２３５℃以上であってよい。
【００１３】
本発明の他の一側面は、上記高粘性流体組成物を製造する方法であって、上記高粘性炭化水素流体と上記酸化防止剤との混合処理を、不活性ガス雰囲気下、１３０〜１７０℃で３時間以上行う混合工程を含む、製造方法に関する。
【００１４】
本発明の更に他の一側面は、上記高粘性流体組成物を備え、上記高粘性流体組成物の粘性によるせん断抵抗力を利用して振動エネルギーを減衰する、振動エネルギー減衰装置に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高い制振特性、高い引火点及び良好な熱安定性を有し、高温充填時の優れた作業性及び優れた装置耐損傷性を両立できる、振動エネルギー減衰装置用高粘性流体組成物が提供される。また、本発明によれば、上記高粘性流体組成物の製造方法及び上記高粘性流体組成物を用いた振動エネルギー減衰装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】制震壁の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２】制震壁の組み立て前の状態を模式的に示す斜視図である。
【図３】実施例１の高粘性流体組成物の粘弾性測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面は理解を容易にするため一部を誇張して描いており、寸法比率等は図面に記載のものに限定されるものではない。
【００１８】
本実施形態に係る高粘性流体組成物は、粘度平均分子量が４５０００〜７００００である中分子量ポリイソブチレン４３．０〜５７．０質量部及び数平均分子量が２５００〜４０００である低分子量ポリイソブチレン４３．０〜５７．０質量部を含有する高粘性炭化水素流体１００質量部と、酸化防止剤０．０１〜５．０質量部と、を含んでいる。
【００１９】
このような高粘性流体組成物は、高い制振特性、高い引火点及び良好な熱安定性を有し、高温充填時の優れた作業性及び優れた装置耐損傷性を両立できるため、振動エネルギー減衰装置の高粘性流体組成物として好適に用いることができる。
【００２０】
本実施形態において、ポリイソブチレンとは、イソブチレンの単独重合体又はイソブチレンを主体とする共重合体（例えば、イソブチレンとブテンとの共重合体）を示す。なお、イソブチレンを主体とするとは、共重合体に占めるイソブチレン単位の割合が５０質量％以上（好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上）であることを示す。
【００２１】
ポリイソブチレンは、炭化水素から構成されているため、振動エネルギー減衰装置の構成部材を腐食させないこと、変質し難いこと、温度変化による粘性係数の変動が小さいことなどの点で好ましいものである。また、ポリイソブチレンは、化学的に安定で、人体に対して毒性を示さず、耐水性、耐湿性及び耐老化性に優れることも特徴である。
【００２２】
ポリイソブチレンは、例えば、精製したイソブチレンを原料とする重合体であってよく、石油精製における流動床式接触分解装置又はナフサクラッカーからのＣ４留分に含まれるイソブチレンをフリーデル・クラフツ触媒（例えば塩化アルミニウム、有機アルミニウムクロライド、フッ化ホウ素等）を用いて反応させて得られる重合体であってもよい。
【００２３】
本実施形態では、分子量の異なる複数種のポリイソブチレン（中分子量ポリイソブチレン及び低分子量ポリイソブチレン）が配合されている。単独のポリイソブチレンの使用、又は、ポリイソブチレンの平均分子量が上記範囲を外れると、作業性と装置耐損傷性を両立する適切な粘度が得られず、また、後述のヒステリシス面積（履歴面積）で示される耐震性が十分に得られない。また、上記範囲より更に低い分子量のポリイソブチレンの使用は、安全性に直結する引火点の低下につながるおそれがあり、好ましくない。
【００２４】
中分子量ポリイソブチレンの粘度平均分子量は、好ましくは４５０００以上、より好ましくは５００００以上である。これにより上記効果がより顕著に奏される。なお、中分子量ポリイソブチレンの粘度平均分子量は、毛細管粘度計法で測定される値を示す。
【００２５】
また、低分子量ポリイソブチレンの数平均分子量は、好ましくは２０００以上、より好ましくは２５００以上である。これにより上記効果がより顕著に奏される。なお、低分子量ポリイソブチレンの数平均分子量は、ＧＰＣ法で測定される値を示す。
【００２６】
高粘性炭化水素流体は、中分子量ポリイソブチレンを含有しており、その含有量は、高粘性炭化水素流体１００質量部のうち４３．０〜５７．０質量部（すなわち、高粘性炭化水素流体の全量基準で４３．０〜５７．０質量％）である。中分子量ポリイソブチレンの含有量がこの範囲を上回ると、高粘性流体組成物の粘度が上昇し、作業性と装置耐損傷性とを両立する適切な粘度範囲が得られ難くなる。また、中分子量ポリイソブチレンの含有量がこの範囲を下回ると、高粘性流体組成物の粘度が低下し、作業性と装置耐損傷性とを両立する適切な粘度範囲が得られ難くなり、また後述のヒステリシス面積（履歴面積）で示される耐震性も低下する。
【００２７】
中分子量ポリイソブチレンの含有量は、４３質量部以上であることが好ましく、４５質量部以上であることがより好ましい。また、中分子量ポリイソブチレンの含有量は、５７質量部以下であることが好ましく、５５質量部以下であることがより好ましい。これにより上記効果がより顕著に奏される。
【００２８】
また、高粘性炭化水素流体は、低分子量ポリイソブチレンを含有しており、その含有量は、高粘性炭化水素流体１００質量部のうち４３．０〜５７．０質量部（すなわち、高粘性炭化水素流体の全量基準で４３．０〜５７．０質量％）である。低分子量ポリイソブチレンの含有量がこの範囲を上回ると、高粘性流体組成物の粘度が低下し、作業性と装置耐損傷性とを両立する適切な粘度範囲が得られ難くなり、また後述のヒステリシス面積（履歴面積）で示される耐震性も低下する。また、低分子量ポリイソブチレンの含有量がこの範囲を下回ると、高粘性流体組成物の粘度が上昇し、作業性と装置耐損傷性とを両立する適切な粘度範囲が得られ難くなる。
【００２９】
低分子量ポリイソブチレンの含有量は、４３質量部以上であることが好ましく、４５質量部以上であることがより好ましい。また、低分子量ポリイソブチレンの含有量は、５７質量部以下であることが好ましく、５５質量部以下であることがより好ましい。これにより上記効果がより顕著に奏される。
【００３０】
高粘性炭化水素流体は、中分子量ポリイソブチレン及び低分子量ポリイソブチレン以外の他の炭化水素流体を更に含有していてもよいが、その含有量は、高粘性炭化水素流体のうちの１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下であることがより好ましく、１質量部以下であることが更に好ましく、０質量部であってよい。すなわち、高粘性炭化水素流体において、中分子量ポリイソブチレンと低分子量ポリイソブチレンの合計量は９０質量部以上であることが好ましく、９５質量部以上であることがより好ましく、９９質量部以上であることが更に好ましく、１００質量部であってよい。
【００３１】
本実施形態に係る高粘性流体組成物は、高粘性炭化水素流体１００質量部に対して０．０１〜５．０質量部の酸化防止剤を含んでいる。酸化防止剤の含有量が少ないと配合効果が見られず、またより多く配合しても効果は向上せず不経済であり、いずれも好ましくない。酸化防止剤の含有量は、０．１質量部以上であることが好ましく、また、１．０質量部以下であることが好ましい。
【００３２】
酸化防止剤は、炭化水素の酸化防止剤として機能するものであればよく、公知の酸化防止剤を使用してよい。酸化防止剤としては、例えば、モノフェノール系酸化防止剤として２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）、ブチル化ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートなど；ビスフェノール系酸化防止剤として２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス〔１，１−ジメチル−２−｛β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝エチル〕２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５，５〕ウンデカンなど；高分子型フェノール系酸化防止剤として１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス〔メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン、ビス〔３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド〕グリコールエステル、１，３，５−トリス（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンジル）−Ｓ−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）トリオン、トコフェロールなど；硫黄系酸化防止剤としてジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネートなど；リン系酸化防止剤としてトリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルジトリデシル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（オクタデシルホスファイト）、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（モノノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド、１０−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド、１０−デシロキシ−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブ��ルフェニル）オクチルホスファイトなどが挙げられる。
【００３３】
本実施形態に係る高粘性流体組成物は、ゴム状有機高分子化合物を更に含有していてよい。ゴム状有機高分子化合物を配合することで、高粘性炭化水素流体の感温性が改善される傾向がある。すなわち、粘性によるせん断抵抗力によって振動エネルギーを吸収し低減する高粘性流体組成物は、その粘度が重要な要素であるから、周辺環境の変化による温度変化に対しても粘度の変化が少ないことが好ましい。ゴム状有機高分子化合物を配合することで、粘度の温度変化がより少なく、周辺環境の変化による性能変動の小さい高粘性流体組成物が得られる。
【００３４】
ゴム状有機高分子化合物は、フローリー法による粘度平均分子量が２０００００〜２５０００００であることが好ましい。このような粘度範囲であると、上記効果がより顕著に奏される。
【００３５】
ゴム状有機高分子化合物としては、例えば、ポリイソブチレンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、スチレンブタジエンブロック共重合体、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンターポリマー等を例示することができ、これらのうちポリイソブチレンゴム及びブチルゴムを特に好適に用いることができる。
【００３６】
高粘性流体組成物にゴム状有機高分子化合物を配合する場合、ゴム状有機高分子化合物の配合量は、中分子量ポリイソブチレン１００質量部に対して０．１質量部以上であることが好ましく、１質量部以上であることがより好ましい。このような配合量とすることで、感温性の改善効果がより顕著に奏される。また、ゴム状有機高分子化合物の配合量は、中分子量ポリイソブチレン１００質量部に対して５０質量部以下であることが好ましく、４０質量部以下であることがより好ましい。配合量が多すぎると、高粘性流体組成物の流動性が低下する場合があるため、上記が好適である。
【００３７】
本実施形態に係る高粘性流体組成物には、遮蔽性、剛性、難燃性等の特性向上を目的として、無機充填材が更に配合されていてよい。無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ等が挙げられる。
【００３８】
高粘性流体組成物に無機充填材を配合する場合、無機充填材の配合量は、樹脂成分１００質量部に対して０．１質量部以上であることが好ましく、２０質量部以上であることがより好ましい。また、無機充填材の配合量は、樹脂成分１００質量部に対して１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下であることがより好ましい。
【００３９】
本実施形態に係る高粘性流体組成物は、粘弾性測定装置を用いた剪断モードの粘弾性測定によって変形（％）と圧力（Ｐａ）との関係を示すヒステリシス曲線（履歴曲線）を求め、そのヒステリシス曲線に囲まれる面積（ヒステリシス面積、履歴面積）を計算することで、耐震性（制振特性）を判断することができる。
【００４０】
一般に鋼板に代表される非制振材料に応力をかけると即座にその量に応じた変形が生じるが、制振材料に応力をかけても変形は即座に生じず、徐々に変形が発生する。逆に応力を解消すると非制振材料は即座に変形が元に戻るが、制振材料は徐々に変形が解消する。すなわち、制振材料を用いた建築物は地震のエネルギーを時間方向に分散するため、地震による損害が低減される。この時間方向へのエネルギー分散が大きいほど制振性は良好ということになり、これをヒステリシス面積に当てはめると、ヒステリシス面積（履歴面積；単位はＰａ・％）が大きいほど徐々に変形していくため、制振性が良いことになる。このため、ヒステリシス面積（履歴面積；単位はＰａ・％）を制振性の指標とすることができる。
【００４１】
本実施形態に係る高粘性流体組成物は、測定温度３０℃、歪量１００％及び振動数１Ｈｚの測定条件で求めたヒステリシス面積が、５．０×１０６Ｐａ・％以上であることが好ましく、５．２×１０６Ｐａ・％以上であることがより好ましい。また、本実施形態に係る高粘性流体組成物は、測定温度６０℃、歪量１００％及び振動数１Ｈｚの測定条件で求めたヒステリシス面積が、１．０×１０６Ｐａ・％以上であることが好ましく、１．１×１０６以上であることがより好ましい。このようなヒステリシス面積を有する高粘性流体組成物によれば、制振特性に優れた振動エネルギー減衰装置を実現することができる。
【００４２】
本実施形態に係る高粘性流体組成物は、１６０℃における粘度が６０００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、６５００ｍＰａ・ｓ以上であることがより好ましい。これにより、例えば、地震発生時に垂下壁が立上り壁に接触することによる振動エネルギー減衰装置の損傷などが避けられ、装置耐損傷性が向上する。また、本実施形態に係る高粘性流体組成物は、１６０℃における粘度が１４０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１３５００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。これにより、装置への高粘性流体組成物の充填が容易となり作業性が向上する。また、粘度を下げるために高温にして高粘性流体組成物を作業者が取り扱う時間を短縮でき、安全性も向上する。
【００４３】
本実施形態に係る高粘性流体組成物は、３０℃における粘度が６０００Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、６５００Ｐａ・ｓ以上であることがより好ましい。これにより、例えば、地震発生時に垂下壁が立上り壁に接触することによる振動エネルギー減衰装置の損傷などが避けられ、装置耐損傷性が向上する。また、本実施形態に係る高粘性流体組成物は、３０℃における粘度が１５０００Ｐａ・ｓ以下であってよく、１３０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。これにより、装置への充填作業に好適な粘度に下げるために必要な温度が低くなり、作業性及び安全性が向上する。
【００４４】
本実施形態に係る高粘性流体組成物は、引火点が２３５℃以上であることが好ましく、２３７℃以上であることがより好ましい。高粘性流体組成物は、装置への充填時に粘度を下げるための加温処理が必要であること、各種建設機器類に起因する電気スパークが生成しやすい建設現場において使用されること、等の理由から、火災発生の危険性を低くするため引火点が高いことが好ましい。
【００４５】
本実施形態に係る高粘性流体組成物は、熱分析装置によって空気雰囲気中で２００℃に加熱した場合の酸化挙動を表す熱分解曲線を求めたとき、当該熱分解曲線における立ち上がり時間が１２０分以上であることが好ましい。この立ち上がり時間が１２０分以上であると、装置への高粘性流体組成物の充填時において、加熱による解重合（分解）を十分に防止できる。
【００４６】
本実施形態に係る高粘性流体組成物の製造方法は特に限定されず、例えば、高粘性炭化水素流体と酸化防止剤と（必要に応じて更なる配合物と）を混合処理することで製造してよい。すなわち、本実施形態において、高粘性流体組成物の製造方法は、高粘性炭化水素流体と酸化防止剤と（必要に応じて更なる配合物と）を混合処理する混合工程を含んでいてよい。
【００４７】
混合処理は、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。不活性ガスは、例えば窒素、アルゴン等であってよい。これにより酸素による解重合抑制という効果が奏される。
【００４８】
混合処理は、１３０〜１７０℃で３時間以上（より好ましくは５時間以上）行うことが好ましい。混合処理の温度を１３０℃以上とすることで、より均一な流体組成物が得られやすくなり、また、混合物の粘度が低くなり撹拌モータへの負荷が低減されて作業効率が向上する。また、混合処理の温度を１７０℃以下とすることで、ポリイソブチレンの解重合が抑制され、優れた性能を有する高粘性流体組成物が得られやすくなる。また、混合処理の時間を３時間以上とすることで、より均一な流体組成物が得られやすくなり、性能のばらつきが抑えられる。
【００４９】
本実施形態に係る振動エネルギー減衰装置は、上記高粘性流体組成物を備え、高粘性流体組成物の粘性によるせん断抵抗力を利用して振動エネルギーを減衰する装置であれば特に限定されない。
【００５０】
振動エネルギー減衰装置としては、例えば、建築物の地盤面に固定された床面に直接又は間接的に固定されている凹部分と、その凹部分が固定されている床面と切り離された面に直接又は間接的に固定されている凸部分と、凹部分に充填され、凸部分を取り巻く高粘性流体組成物と、から構成された装置等が例示される。この装置では、凹部分又は凸部分が直接又は間接的に固定された面のいずれか一方の面又は両方の面に振動エネルギーが加わると、凸部分表面と高粘性流体組成物との間に粘性によるせん断抵抗力が発生し、その抵抗力によって振動エネルギーが減衰される。このような振動エネルギー減衰装置としては、例えば、上記のとおり制震壁、免震除振床、除振装置等が挙げられる。
【００５１】
振動エネルギー減衰装置のうち、制震壁について図面を用いて説明する。図１は、制震壁の一例を模式的に示す斜視図である。制震壁１は、上階の建築構造体の骨組みに固定されて垂下し、下階の建築構造体の骨組みと切り離された１枚又は復数枚の板からなる垂下壁２と、その垂下壁と平行に下階の建築構造体の骨組みに固定されて垂下壁を取り囲むように立ち上がり、上階の建築構造体の骨組みと切り離された複数枚の板からなる立上り壁３との隙間に、高粘性流体組成物を充填してなる振動エネルギー減衰装置である。
【００５２】
制震壁１の垂下壁２及び立上り壁３を構成する材料としては、鋼板のほかに、強化用繊維、具体的にはガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維又はアミド繊維などと、マトリッリクス樹脂、具体的には不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、又はポリアミド、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂との組合せからなる繊維強化プラスチック板を使用することができる。
【００５３】
さらに制震壁の具体的構造として、制震壁１の水平方向及び鉛直方向に沿って所定の間隔を空けて垂下壁２と立上り壁３とを貫通するボルト孔を空け（図示せず）、これらの両壁のボルト孔に両壁間の隙間を保持する隙間調整ボルトを挿通してナットで螺合し、両壁間の隙間の大きさを隙間調整ボルトのナットへの螺合長さに応じて調整することができるもの（特合平４−３８８６７号公報）、あるいは壁の空間部の上端部又は側部に、充填する粘性物質の貯溜部を設けたもの（特開平５−８６７４４号公報）などがある。
【００５４】
制震壁内への高粘性流体組成物の充填は、垂下壁を立上り壁に建て入れる前、又は建て入れた後に行うことができ、その方法には特に限定はない。建入れ前の充填方法としては、例えば立上り壁の上部から壁内へ長い流入管を取り付けて高粘性流体組成物を流し込み充填する方法、立上り壁の下部に複数の注入口を設けて、その注入口からグラウト注入機などのポンプを利用して高粘性流体組成物を充填する方法などがある。これらの方法により立上り壁内に高粘性流体組成物の充填を完了した後、垂下壁を立上り壁内に建て入れることにより制震壁を完成する。図２は、図１の制震壁の組立て前の状態を示す斜視図である。立上り壁３の内部に、すでに高粘性流体組成物４が充填されている場合の例を示した。また、垂下壁を立上り壁に建て入れた後に高粘性流体組成物を充填する場合には、立上り壁の下部に注入口を設けて注入する方法を用いることができる。なお、充填の時期については、あらかじめ高粘性流体組成物を充填して施工現場に搬入したり、または施工現場において配合し充填するなど任意に行うことができる。
【００５５】
また、橋梁や高架道路などの桁状構造物の除振装置とは、桁状構造物を支持する支承あるいは桁状構造物に作用する活荷重、すなわち各種車両の走行によってもたらされる桁の振動及び地震荷重による桁状構造物の変位を吸収し緩和して橋脚などの下部構造に伝達する機能を有する装置である。通常、桁は橋台や橋脚上に可動支承あるいは固定支承を介して指示されている。このような桁上を各種車両が走行するときに生ずる桁のたわみ振動が大きい場合には、桁上を走行する人に心理的に不安感を与えたり、また桁の振動が直接橋脚を伝わって地盤を振動させたり、超低周波空気振動を発生して桁付近の人家の窓や戸を振動させることにより、二次騒音（公害）を引き起こす原因となる。このような桁の振動に起因する人の不安感あるいは二次騒音を取り除くために、高粘性流体組成物を充填した除振装置を用いる。このような装置として具体的には、例えば、特開昭５０−４３７３０号公報、特開昭５１−６６１３７号公報、特開昭５３−７６５３２号公報、特開昭５４−５４４２５号公報、特開昭５５−１１１５０７号公報、特開平５−５９７０３号公報などに記載したものが挙げられる。
【００５６】
また、免震除振床とは、研究所、コンピュータールーム、及び原子力設備を収納する建屋などをはじめとする各種の建築物を地震や震動の影響から保護し、振動が支障の原因となる精密機械を除震支持し、あるいは震動発生源としての機器を防震支持したり、人間や機器の移動に伴う微振動を防震支持するなどの目的で用いられる装置であり、装置に高粘性流体組成物を充填して除震や防震の効果を得ることができる。このような装置として具体的には、特開昭６２−９０４５号公報、特開平１−５５４４６６号公報、特開平２−４７４７７号公報、特開平３−６３３６１号公報、特開平５−３３２００８号公報に記載したものが挙げられる。
【００５７】
また、自動車エンジンのマウント装置においては、エンジン始動（アイドリング）時あるいは急発進時にエンジンに生ずる振幅（変位）の大きい低周波振動を減衰して振動の車体側への伝達を低下させ、また走行時には、路面の凹凸などによって車体側に生ずる振幅の大き低周波振動を減衰して振動のエンジン側への伝達を絶縁し、振動によるエンジンの共振を防止し、高速走行時にエンジンに生ずる振幅の小さい高周波振動に対しては、振動を減衰して振動が車室へ伝播して車室内騒音を高めることを抑制することなどの目的で、本実施形態に係る高粘性流体組成物を充填して用いる。このような装置としては、例えば特公平５−６７８１９号公報に記載されたものなどがある。
【００５８】
さらに、配管の支持装置とは、配管内の流体の流れなどにより生ずる振動の防振、あるいは地震動により配管系に生ずる地震力の分散などに利用されるものであり、具体的には特公昭６３−２３４３６号公報に記載された装置などが挙げられる。
【００５９】
その他、特開昭５８−７６３６１号公報に記載された車両緩衝停止装置などにも本実施形態に係る高粘性流体組成物を充填することができる。上記のように本実施形態に係る高粘性流体組成物は種々の振動エネルギー減衰装置に用いることができ、装置が設置される環境条件に従って高粘性流体組成物の粘度を適宜調整する。このようにして高粘性流体組成物を充填した上記装置は、地震から常時微振動までの広い範囲の振動エネルギーを吸収し減衰することができる。
【００６０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００６２】
＜実施例１＞
還流冷却器を持ち、内部を窒素ガスで置換し、かつ窒素ガスを少量流すことで窒素雰囲気とした５００ｍＬのセパラブルフラスコに、中分子量ポリイソブチレン（ＪＸエネルギー社、ハイモール５．５Ｈ、粘度平均分子量５３，０００）４８．５質量部、低分子量ポリイソブチレン（ＪＸエネルギー社、ポリブテンＨＶ１９００、数平均分子量２，９００）５１．５質量部、並びに、酸化防止剤としてテトラキス〔メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’―ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン（ＢＡＳＦ社、イルガノックス１０１０（Ｉｒｇ１０１０））０．１５質量部及びステアリル−β−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（ＢＡＳＦ社、イルガノックス１０７６（Ｉｒｇ１０７６））０．１５質量部を、全体の重量が４６５ｇとなるようにして投入後、徐々に撹拌しながら昇温し、１６０℃で６時間撹拌混合して、均一に分散した高粘性流体組成物を得た。得られた高粘性流体組成物について、以下の方法で各種性状を測定した。
【００６３】
（ヒステリシス面積の測定）
テキサスインストルメント社のＡＲＥＳ  ＩＩ粘弾性測定装置を用いて、３０℃で粘弾性測定を行い、変形（％）と圧力（Ｐａ）との関係を示すヒステリシス曲線を求めた。実施例１の高粘性流体組成物の粘弾性測定結果は図３に示すとおりであった。ヒステリシス曲線に囲まれる面積（ヒステリシス面積）を計算し、表１に示した。また、同様の粘弾性測定を６０℃で行い、ヒステリシス面積を求め、表１に示した。なお、粘弾性測定の条件は、以下のとおりとした。
粘弾性測定条件：剪断モード測定、歪量１００％、振動数；１Ｈｚ、試料膜厚１ｍｍ、ミゾ付きプレート（テキサスインストルメント社市販品）
【００６４】
（粘度の測定）
３０℃における粘度は、レオメトリックス社製レオメータ  ＲＣ３０を用いて測定した。また、１６０℃における粘度は、東機産業社のＴＶ１０型粘度測定装置を用いて測定した。結果を表１に示した。
【００６５】
（引火点の測定）
セタ密閉式自動引火点試験器（吉田科学機械社、ＲＴテスターｔｙｐｅＥ型）を用いて、ＪＩＳ  Ｋ  ２２６５−２の迅速平衡法に準拠して引火点を測定した。結果を表１に示した。
【００６６】
（ヤケ試験）
試料を１３ｇいれた東洋アルミエコープロダクツ・アルミホイルコンテナ４０８３を、東洋精機ギアオーブンＳＴＤ４５にいれて、空気循環下で１８０℃にて１６時間保ち表面状態の変化を観察した。表面状態に変化がみられなかった場合をＡ、黄変がみられた場合をＢとして評価した。
【００６７】
＜実施例２＞
中分子量ポリイソブチレンの配合量を４６．５質量部、低分子量ポリイソブチレンの配合量を５３．５質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして高粘性流体組成物を製造した。得られた高粘性流体組成物について、実施例１と同様の方法で各種性状を測定した。
【００６８】
＜実施例３＞
中分子量ポリイソブチレンの配合量を５０．０質量部、低分子量ポリイソブチレンの配合量を５０．０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして高粘性流体組成物を製造した。得られた高粘性流体組成物について、実施例１と同様の方法で各種性状を測定した。
【００６９】
＜実施例４＞
中分子量ポリイソブチレンの配合量を５５．０質量部、低分子量ポリイソブチレンの配合量を４５．０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして高粘性流体組成物を製造した。得られた高粘性流体組成物について、実施例１と同様の方法で各種性状を測定した。
【００７０】
＜比較例１＞
中分子量ポリイソブチレンとして粘度平均分子量４００００のポリイソブチレン（ＪＸエネルギー社、ハイモール４Ｈ）を用い、中分子量ポリイソブチレンの配合量を５０．０質量部、低分子量ポリイソブチレンの配合量を５０．０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして高粘性流体組成物を製造した。得られた高粘性流体組成物について、実施例１と同様の方法で各種性状を測定した。
【００７１】
＜比較例２＞
中分子量ポリイソブチレンの配合量を２０．０質量部、低分子量ポリイソブチレンの配合量を８０．０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして高粘性流体組成物を製造した。得られた高粘性流体組成物について、実施例１と同様の方法で各種性状を測定した。
【００７２】
＜比較例３＞
中分子量ポリイソブチレンの配合量を４０．０質量部、低分子量ポリイソブチレンの配合量を６０．０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして高粘性流体組成物を製造した。得られた高粘性流体組成物について、実施例１と同様の方法で各種性状を測定した。
【００７３】
＜比較例４＞
中分子量ポリイソブチレンとして粘度平均分子量３００００のポリイソブチレン（ＪＸエネルギー社、テトラックス３Ｔ）を用い、中分子量ポリイソブチレンの配合量を１００．０質量部として、低分子量ポリイソブチレンを配合しなかった。上記以外は、実施例１と同様にして高粘性流体組成物を製造し、得られた高粘性流体組成物について、実施例１と同様の方法で各種性状を測定した。
【００７４】
＜比較例５＞
低分子量ポリイソブチレンとして数平均分子量１４００のポリイソブチレン（ＪＸエネルギー社、ポリブテンＨＶ３００）を用い、中分子量ポリイソブチレンの配合量を５０．０質量部、低分子量ポリイソブチレンの配合量を５０．０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして高粘性流体組成物を製造した。得られた高粘性流体組成物について、実施例１と同様の方法で各種性状を測定した。
【００７５】
＜比較例６＞
低分子量ポリイソブチレンとして数平均分子量１４００のポリイソブチレン（ＪＸエネルギー社、ポリブテンＨＶ３００）を用い、中分子量ポリイソブチレンの配合量を６０．０質量部、低分子量ポリイソブチレンの配合量を４０．０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして高粘性流体組成物を製造した。得られた高粘性流体組成物について、実施例１と同様の方法で各種性状を測定した。
【００７６】
＜比較例７＞
中分子量ポリイソブチレンの配合量を５０．０質量部、低分子量ポリイソブチレンの配合量を５０．０質量部に変更し、酸化防止剤を配合しなかったこと以外は、実施例１と同様にして高粘性流体組成物を製造した。得られた高粘性流体組成物について、実施例１と同様の方法で各種性状を測定した。
【００７７】
【表１】
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【符号の説明】
【００７８】
１…制震壁、２…垂下壁、３…立上り壁、４…高粘性流体組成物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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