(57)【要約】【課題】高い減衰性能を有する上、大変形が加えられたあとの弾性率の低下ができるだけ小さい高減衰部材を形成しうる新規な高減衰組成物、およびかかる高減衰組成物を形成材料として用いて形成された粘弾性体を備える建築物等の制震ダンパ、免震支承を提供する。【解決手段】高減衰組成物は、硫黄架橋性を有するジエン系ゴムに、当該ジエン系ゴム１００質量部あたり５０質量部以下の硫黄架橋性を有しないエチレンプロピレン二元共重合ゴム、および架橋成分として硫黄架橋系の架橋成分のみを配合した。制震ダンパ、および免震支承は、それぞれ上記高減衰組成物からなる粘弾性体を備える。【選択図】図１
2015160903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄架橋性を有するジエン系ゴム、前記ジエン系ゴム１００質量部あたり５０質量部以下の硫黄架橋性を有しないエチレンプロピレン二元共重合ゴム、および架橋成分として硫黄架橋系の架橋成分のみを含む高減衰組成物。
【請求項２】
前記エチレンプロピレン二元共重合ゴムの配合割合は、前記ジエン系ゴム１００質量部あたり１５質量部以上である請求項１に記載の高減衰組成物。
【請求項３】
前記ジエン系ゴムは天然ゴム、およびイソプレンゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１または２に記載の高減衰組成物。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の高減衰組成物からなる粘弾性体を備える制震ダンパ。
【請求項５】
前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の高減衰組成物からなる粘弾性体を備える免震支承。
【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ための高減衰部材のもとになる高減衰組成物と、当該高減衰組成物からなる高減衰部材としての粘弾性体を備えた制震ダンパ、免震支承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。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。
高減衰部材は、振動が加えられた際のヒステリシスロスを大きくして減衰性能を高める、すなわち振動のエネルギーをできるだけ効率よく速やかに減衰できるようにするために、ゴム等のベースポリマを含み損失正接ｔａｎδのピークが高減衰部材の使用温度域に入るように調整された高減衰組成物によって形成するのが一般的である。
【０００３】
かかる高減衰組成物を所定の立体形状に成形するとともに、ベースポリマがゴムである場合は架橋させることで高減衰部材が形成される。
ベースポリマとしてはジエン系ゴムが好適に用いられる。ジエン系ゴムは、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上記室温付近で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という利点がある。
【０００４】
高減衰組成物としては、ジエン系ゴム等のベースポリマに減衰性付与剤としてのシリカとシラン化合物（シリル化剤）とを加え、混練してシリカとシラン化合物とを反応させて調製したもの等が知られている（特許文献１等参照）。
しかしかかる従来の高減衰組成物では、高減衰部材の減衰性能を十分に高めることはできない。
【０００５】
高減衰部材の減衰性能を現状よりもさらに高めるためには、シリカの配合割合をさらに増加させること等が考えられるが、多量のシリカを配合した高減衰組成物は混練時の粘度が上昇して加工性が低下する。そして高減衰部材を製造するために高減衰組成物を混練したり、所望の立体形状に成形加工したりするのが容易でないという問題を生じる。
そこでシリカに加えて、ベースポリマの剛性を低下させて高減衰組成物の混練時の粘度を低下させる成分として液状ゴムを配合して、高減衰組成物に良好な加工性を付与することが検討されている（例えば特許文献２、３等参照）。
【０００６】
しかし基本的に、フィラーとしてシリカを配合したこれら従来の高減衰組成物を用いて形成した高減衰部材はいずれも、大変形が加えられたあとの弾性率が大幅に低下するいわゆるマリンス効果（Mullins' effect）を生じ易く、大変形後には高減衰部材としての所期の性能を十分に発揮させることができないため様々な問題を生じる場合がある。
例えば高減衰部材としての、建築物の免震、制震を担う制震ダンパや免震支承の粘弾性体に、地震の初期の振動によって大変形が加えられて弾性率が大きく低下すると、その後に続く本震や余震等のエネルギーが建築物に伝わるのを確実に防止できなくなるおそれがある。そのため、かかる弾性率の低下を織り込んだ上で所期の性能を確保するために、制震ダンパや免震支承の製品としての設計が複雑になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−４１６０３号公報
【特許文献２】特開２００９−３００１６号公報
【特許文献３】特開２０１１−６８８５０号公報
【特許文献４】特開２００６−５２２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、高い減衰性能を有する上、大変形が加えられたあとの弾性率の低下ができるだけ小さい高減衰部材を形成しうる新規な高減衰組成物、およびかかる高減衰組成物を形成材料として用いて形成された粘弾性体を備える建築物等の制震ダンパ、免震支承を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は硫黄架橋性を有するジエン系ゴム、前記ジエン系ゴム１００質量部あたり５０質量部以下の硫黄架橋性を有しないエチレンプロピレン二元共重合ゴム（ＥＰＭ）、および架橋成分として硫黄架橋系の架橋成分のみを含む高減衰組成物である。
また本発明は、上記本発明の高減衰組成物からなる粘弾性体を備える制震ダンパ、および免震支承である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の高減衰組成物を用いて高減衰部材を製造するべく所定の立体形状に成形するとともに加熱等すると、硫黄架橋系の架橋成分によって、ＥＰＭは架橋させずに未反応で高粘度の状態を維持しながら、ジエン系ゴムのみを選択的に架橋させることができ、架橋後の高減衰部材に、上記未反応のＥＰＭの機能によって高い粘性を付与できる。
そのため架橋されたジエン系ゴムによるゴム弾性と、未反応のＥＰＭによる高い粘性との相乗効果に基づいて、高い減衰性能を有する上、大変形が加えられたあとの弾性率の低下ができるだけ小さい、制振ダンパや免震支承の粘弾性体等の高減衰部材を形成することが可能となる。
【００１１】
なお本発明においてＥＰＭの配合割合が、ジエン系ゴム１００質量部あたり５０質量部以下に限定されるのは、下記の理由による。
すなわちＥＰＭの配合割合がこの範囲を超える場合には、相対的にジエン系ゴムの割合が少なくなって、当該ジエン系ゴムの架橋物によるゴム弾性が十分に得られないため、却って高減衰部材の減衰性能が低下したり、大変形が加えられたあとの弾性率の低下が大きくなったりする。
【００１２】
これに対し、ＥＰＭの配合割合を上記の範囲とすることにより、当該ＥＰＭによる高減衰部材の粘性を向上する効果と、ジエン系ゴムの架橋物によるゴム弾性とのバランスをとって、高い減衰性能を有する上、大変形が加えられたあとの弾性率の低下ができるだけ小さい高減衰部材を形成できる。
なお特許文献４には、ゴム分としてＥＰＭおよび／またはＥＰＤＭを含む高減衰組成物について記載されている。またゴム分としては、さらに天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム等のジエン系ゴムを併用できることも記載されている。
【００１３】
しかしＥＰＭを含む系の架橋成分は過酸化物架橋系に限定されており、ＥＰＭをジエン系ゴムと併用して、硫黄架橋系の架橋成分によってジエン系ゴムのみを架橋させることや、それによって上記の効果を奏する高減衰部材を形成できることについて、特許文献４には一切記載されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例、比較例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、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、図１の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】図２の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】
【００１５】
《高減衰組成物》
本発明の高減衰組成物は硫黄架橋性を有するジエン系ゴム、前記ジエン系ゴム１００質量部あたり５０質量部以下の硫黄架橋性を有しないエチレンプロピレン二元共重合ゴム、および架橋成分として硫黄架橋系の架橋成分のみを含むものである。
〈ジエン系ゴム〉
ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等の、硫黄架橋性を有する種々のジエン系ゴムがいずれも使用可能である。中でも天然ゴム、および／またはポリイソプレンゴムが好ましく、特に入手がしやすく高減衰組成物をコスト安価に製造できるといった利点を有する天然ゴムが好ましい。
【００１６】
〈ＥＰＭ〉
ＥＰＭとしては、エチレンとプロピレンの二元共重合ゴムであって、分子中に不飽和結合をもたないため硫黄架橋性を有しない種々のＥＰＭが挙げられる。
（配合割合）
ＥＰＭの配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部あたり５０質量部以下である必要がある。
【００１７】
ＥＰＭの配合割合がこの範囲を超える場合には、相対的にジエン系ゴムの割合が少なくなって、当該ジエン系ゴムの架橋物によるゴム弾性が十分に得られないため、却って高減衰部材の減衰性能が低下したり、大変形が加えられたあとの弾性率の低下が大きくなったりする。
これに対し、ＥＰＭの配合割合を上記の範囲とすることにより、当該ＥＰＭによる高減衰部材の粘性を向上する効果と、ジエン系ゴムの架橋物によるゴム弾性とのバランスをとって、高い減衰性能を有する上、大変形が加えられたあとの弾性率の低下ができるだけ小さい高減衰部材を形成できる。
【００１８】
なおＥＰＭの配合割合は、上記の範囲でもジエン系ゴム１００質量部あたり１０質量部以上、特に１５質量部以上であるのが好ましい。
ＥＰＭの配合割合がこの範囲未満では、当該ＥＰＭを配合することによる、高減衰部材の粘性を向上する効果が十分に得られないため、高減衰部材の減衰性能が低下したり、大変形が加えられたあとの弾性率の低下が大きくなったりするおそれがある。
【００１９】
〈架橋成分〉
架橋成分は、先に説明したようにＥＰＭを架橋させずにジエン系ゴムのみを選択的に架橋できる硫黄架橋系の架橋成分に限定される。
硫黄加硫系の架橋成分としては加硫剤、促進剤、および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、促進剤、促進助剤を組み合わせるのが好ましい。
【００２０】
このうち加硫剤としては、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。
促進剤としては、例えばスルフェンアミド系促進剤、チウラム系促進剤等が挙げられる。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。
【００２１】
このうちスルフェンアミド系促進剤としては、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〔テトラブチルチウラムジスルフィド〕等が挙げられる。
促進助剤としては例えば酸化亜鉛、ステアリン酸等が挙げられる。通常は両者を促進助剤として併用するのが好ましい。
【００２２】
加硫剤、促進剤、促進助剤の配合割合は特に限定されず、高減衰部材の用途等によって異なる減衰性能や物性等に応じて適宜調整すればよい。
ただし加硫剤の配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、３質量部以下であるのが好ましい。
またスルフェンアミド系促進剤の配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、３質量部以下であるのが好ましい。
【００２３】
またチウラム系促進剤の配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、３質量部以下であるのが好ましい。
酸化亜鉛の配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部あたり１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。
さらにステアリン酸の配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、３質量部以下であるのが好ましい。
【００２４】
〈その他の成分〉
本発明の高減衰組成物には、上記の各成分に加えてさらにシリカ等の無機充てん剤やシラン化合物、軟化剤、粘着性付与剤、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。
（シリカ）
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。
【００２５】
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、ジエン系ゴム１００質量部あたり９０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。
シリカの配合割合がこの範囲未満では、高減衰部材に良好な減衰性能を付与できないおそれがある。
【００２６】
またシリカの配合割合が上記の範囲を超える場合には高減衰組成物の加工性が低下したり、高減衰部材を繰り返し大変形させた際の耐久性が低下して、当該高減衰部材が破損したりするといった問題を生じるおそれがある。
これに対しシリカの配合割合を上記の範囲とすることで、高減衰部材にできるだけ良好な減衰性能を付与しながら、当該高減衰部材を繰り返し大変形させた際の耐久性を向上したり、高減衰組成物にできるだけ良好な加工性を付与したりできる。
【００２７】
（無機充てん剤）
シリカ以外の他の無機充てん剤としては、例えばカーボンブラック等が挙げられる。
また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うち、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。
【００２８】
カーボンブラックの配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部あたり１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。
（シラン化合物）
シラン化合物としては、式(ａ)：
【００２９】
【化１】
2015160903.tif 000003
【００３０】
〔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。
【００３１】
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。
シラン化合物の配合割合は特に限定されないが、シリカ１００質量部あたり５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さらに向上するための成分であって、当該軟化剤としては、例えば室温（２〜３５℃）で液状を呈する液状ゴムが挙げられる。また液状ゴムとしては、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。
【００３２】
このうち液状ポリイソプレンゴムが好ましい。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、ジエン系ゴム１００質量部あたり５質量部以上であるのが好ましく、５０質量部以下であるのが好ましい。
【００３３】
配合割合がこの範囲未満では、当該液状ポリイソプレンゴムを配合することによる、高減衰部材の剛性を低下させる効果が十分に得られないおそれがある。一方、液状ポリイソプレンゴムの配合割合が上記の範囲を超える場合には高減衰部材の減衰性能が低下するおそれがある。
また他の軟化剤としては、例えばクマロンインデン樹脂等が挙げられる。
【００３４】
クマロンインデン樹脂としては、主にクマロンとインデンの重合物からなり、平均分子量１０００以下程度の比較的低分子量であって、軟化剤として機能しうる種々のクマロンインデン樹脂が挙げられる。
クマロンインデン樹脂としては、例えば日塗化学(株)製のニットレジン（登録商標）クマロンＧ−９０〔平均分子量：７７０、軟化点：９０℃、酸価：１．０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下、水酸基価：２５ＫＯＨｍｇ／ｇ、臭素価９ｇ／１００ｇ〕、Ｇ−１００Ｎ〔平均分子量：７３０、軟化点：１００℃、酸価：１．０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下、水酸基価：２５ＫＯＨｍｇ／ｇ、臭素価１１ｇ／１００ｇ〕、Ｖ−１２０〔平均分子量：９６０、軟化点：１２０℃、酸価：１．０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下、水酸基価：３０ＫＯＨｍｇ／ｇ、臭素価６ｇ／１００ｇ〕、Ｖ−１２０Ｓ〔平均分子量：９５０、軟化点：１２０℃、酸価：１．０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下、水酸基価：３０ＫＯＨｍｇ／ｇ、臭素価７ｇ／１００ｇ〕等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３５】
クマロンインデン樹脂の配合割合は特に限定されないが、ジエン系ゴム１００質量部あたり３質量部以上であるのが好ましく、２０質量部以下であるのが好ましい。
（粘着性付与剤）
粘着性付与剤としては、例えば石油樹脂等が挙げられる。また石油樹脂としては、例えば丸善石油化学(株)製のマルカレッツ（登録商標）Ｍ８９０Ａ〔ジシクロペンタジエン系石油樹脂、軟化点：１０５℃〕等が好ましい。
【００３６】
石油樹脂の配合割合は特に限定されないが、ジエン系ゴム１００質量部あたり３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。
（老化防止剤）
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。
【００３７】
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、ジエン系ゴム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、ジエン系ゴム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。
【００３８】
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の免震支承、建築物の構造中に組み込まれる制震（制振）用の制震ダンパ、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。
【００３９】
本発明によればジエン系ゴム、ＥＰＭ、硫黄架橋系の架橋成分その他、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、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。
〈制震ダンパ〉
特に本発明の高減衰組成物を形成材料として用いて、建築物の構造中に組み込まれる制震ダンパの粘弾性体を形成した場合には、当該粘弾性体が高い減衰性能を有するため、かかる粘弾性体を含む制震ダンパの減衰性能を向上して、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。
【００４０】
またジエン系ゴムは、先に説明したように粘弾性体の減衰性能や物性等の温度依存性を小さくできることから、例えば温度差の大きい建築物の外壁付近に制震ダンパを設置することもできる。
したがって本発明によれば、建築物等における、制震ダンパによる制震性能の設計の自由度を拡げることもできる。
【００４１】
〈免震支承〉
また本発明の高減衰組成物と形成材料として用いて、建築物の基礎に組み込まれる免震用の免震支承の粘弾性体を形成した場合には、やはり当該粘弾性体が高い減衰性能を有するため、かかる粘弾性体を含む免震支承の減衰性能を向上して、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免震性能を得ることができる。
【実施例】
【００４２】
〈実施例１〉
（高減衰組成物の調製）
ジエン系ゴムとしての天然ゴム〔ＳＭＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍａｌａｙｓｉａｎ  Ｒｕｂｂｅｒ）−ＣＶ６０〕１００質量部に、ＥＰＭ〔三井化学(株)製の三井ＥＰＴ  ００４５、エチレン含量：５１質量％〕１５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。なお表１中の質量部は、それぞれジエン系ゴムとしての天然ゴム１００質量部あたりの質量部である。
【００４３】
【表１】
2015160903.tif 000004
【００４４】
表中の各成分は下記のとおり。
シリカ：東ソー・シリカ(株)製のＮｉｐＳｉｌ（ニップシール）ＫＱ
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
カーボンブラック：三菱化学(株)製のダイアブラック（登録商標）Ｇ
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ＭＢ
キノン系老化防止剤：丸石化学品(株)製のアンチゲン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「つばき」
クマロン樹脂：軟化点９０℃、日塗化学(株)製のエスクロン（登録商標）Ｇ-９０
ジシクロペンタジエン系石油樹脂：軟化点１０５℃、丸善石油化学(株)製のマルカレッツ（登録商標）Ｍ８９０Ａ
５％オイル処理粉末硫黄：加硫剤、鶴見化学工業(株)製
スルフェンアミド系加硫促進剤：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
チウラム系加硫促進剤：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、３〉
ＥＰＭの配合割合を、天然ゴム１００質量部あたり１０質量部（実施例２）、５０質量部（実施例３）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。
【００４５】
〈比較例１〉
ＥＰＭ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〉
ＥＰＭの配合割合を、天然ゴム１００質量部あたり６０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。
【００４６】
〈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、この円板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。
【００４７】
（変位試験）
図２(a)に示すように上記の試験体３を２個用意し、この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、上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。
【００４８】
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、円板１を図２(b)に示すように厚み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図２(a)に示す状態に戻す操作を１サイクルとして円板１を繰り返し歪み変形、すなわち振動させた際の、円板１の厚み方向の変位量（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。
【００４９】
測定は、温度２０℃の環境下、上記の操作を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、当該円板１の厚み方向と直交方向のずれ量が円板１の厚みの１００％となるように設定した。
次いで、上記の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の傾きＫｅｑ（Ｎ／ｍｍ）を求め、この傾きＫｅｑ（Ｎ／ｍｍ）と、円板１の厚みＴ（ｍｍ）と、円板１の断面積Ａ（ｍｍ２）とから、式(１)：
【００５０】
【数１】
2015160903.tif 000005
【００５１】
により等価せん断弾性率Ｇｅｑ（Ｎ／ｍｍ２）を求めた。そして比較例１における等価せん断弾性率Ｇｅｑ（Ｎ／ｍｍ２）を１００としたときの、各実施例の等価せん断弾性率Ｇｅｑ（Ｎ／ｍｍ２）の相対値を求めた。
また図３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、直線Ｌ１と、グラフの横軸と、直線Ｌ１とヒステリシスループＨとの交点から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(２)：
【００５２】
【数２】
2015160903.tif 000006
【００５３】
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１００としたときの、各実施例の等価減衰定数Ｈｅｑの相対値を求め、かかる相対値が１０２未満のものを不良、１０２以上のものを良好、１０５以上のものを特に良好と評価した。
（大変形後の弾性率測定）
上記の測定をして一定時間静置後に同じずれ量１００％での等価せん断弾性率Ｇｅｑ（Ｎ／ｍｍ２）を求め、その直後にずれ量３００％の大変形を３サイクル繰り返したのち、再びずれ量１００％での等価せん断弾性率Ｇｅｑ′（Ｎ／ｍｍ２）を求めた。そして式(３)：
【００５４】
【数３】
2015160903.tif 000007
【００５５】
により大変形後の弾性率の保持率（％）を求めた。保持率が大きいほど、試験体３は大変形が加えられたあとの弾性率の低下が小さいと判定できる。そこで比較例１における保持率を１００としたときの、各実施例の保持率の相対値を求め、かかる相対値が１０２未満のものを不良、１０２以上のものを良好、１０５以上のものを特に良好と評価した。
以上の結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
2015160903.tif 000008
【００５７】
表２の実施例１〜３、比較例１の結果より、ジエン系ゴムとしての天然ゴムにＥＰＭを加え、硫黄架橋系の架橋成分によってジエン系ゴムのみを選択的に架橋させることにより、高い減衰性能を有する上、大変形が加えられたあとの弾性率の低下ができるだけ小さい高減衰部材を形成できることが判った。
ただし実施例１〜３、比較例２の結果より、かかる効果を得るためには、ＥＰＭの配合割合を天然ゴム１００質量部あたり５０質量部以下とする必要があることが判った。
【００５８】
さらに実施例１〜３の結果より、上記の効果をさらに向上するためには、ＥＰＭの配合割合を天然ゴム１００質量部あたり１０質量部以上、特に１５質量部以上とするのが好ましいことが判った。
【符号の説明】
【００５９】
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
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
【図１】
2015160903.tif 000009
【図２】
2015160903.tif 000010
【図３】
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