(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム、前記ジエン系ゴム１００質量部あたり、１００質量部以上、１８０質量部以下のシリカ、５質量部以上、３０質量部以下のシリル化剤、５質量部以上、８質量部以下のシリカ用カップリング剤、イミダゾール化合物およびロジン誘導体を含み、前記シリル化剤は、式(１)：
【化１】
0006504696.tif 000011
〔式中Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基を示す。〕
で表されるフェニル型シリル化剤であり、前記シリカ用カップリング剤は、含硫黄系シランカップリング剤である高減衰組成物。
【請求項２】
前記ジエン系ゴムは、天然ゴム、イソプレンゴムおよびブタジエ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に記載の高減衰組成物。
【請求項３】
前記シリカは、ＢＥＴ比表面積が１００〜４００ｍ２／ｇのシリカである請求項１または２に記載の高減衰組成物。
【請求項４】
前記イミダゾール化合物の配合割合は、前記ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上、１０質量部以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の高減衰組成物。
【請求項５】
前記ロジン誘導体の配合割合は、前記ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり３質量部以上、５０質量部以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の高減衰組成物。
【請求項６】
さらにジエン系ゴムを架橋させるための架橋成分、シリカ以外の他の無機充填剤、軟化剤、ロジン誘導体以外の他の粘着付与剤および老化防止剤を含む請求項１ないし５のいずれか１項に記載の高減衰組成物。
【請求項７】
前記請求項１ないし６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粘弾性ダンパ。
【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、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粘弾性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。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、主に天然ゴム等のジエン系ゴムを含む高減衰組成物によって形成される。
【０００３】
高減衰組成物としては、例えばジエン系ゴムにシリカおよびシリル化剤を配合して混練したのち、さらにジエン系ゴムを架橋させるための架橋成分を加えて混練したもの等が知られている。
上記の配合においてシリル化剤は、シリカと反応してその表面を改質することで、当該シリカのジエン系ゴムに対する相溶性を向上し、ジエン系ゴム中に良好に分散させるために機能する。
【０００４】
そして、かかるシリル化剤の機能によってジエン系ゴム中にシリカを均一に分散させることにより、架橋後の高減衰部材に、振動が加えられた際のヒステリシスロスを大きくして当該振動のエネルギーを効率よく速やかに減衰する性能、すなわち減衰性能が付与される。またシリカを分散させることで、上記高減衰部材に適度な剛性も付与される。
そこで上記の組成を基本として、高減衰部材の減衰性能をさらに向上させるべく、当該高減衰部材のもとになる高減衰組成物におけるシリカの配合割合を多くしたり（特許文献１）、当該高減衰組成物に、さらに微粒子状カーボンブラックを配合したり（特許文献２）、ロジン誘導体や石油樹脂などの粘着付与剤を配合したり（特許文献３）すること等が検討されている。
【０００５】
また同様の目的で、高減衰組成物に、さらに液状ゴムおよびカーボンブラックを配合したり（特許文献４）、極性側鎖を有しないジエン系ゴムにシリカと２以上の極性基を有する粘着付与剤等とを配合したり（特許文献５）、特定の軟化点を有するロジン誘導体を配合したり（特許文献６）、イミダゾール化合物とヒンダードフェノール系化合物とを配合したり（特許文献７）すること等も検討されている。
【０００６】
しかしこれらの発明は、いずれも高減衰部材の減衰性能を高めることのみを主眼としたものであって、当該高減衰部材の剛性については一切検討されていない。
住宅の耐震性を評価する指標として耐震等級が制定されている。住宅の耐震等級を高めるためには、筋交いや合板を使った耐力壁を設けるのが一般的である。
また高減衰部材を粘弾性体として備えた住宅用の粘弾性ダンパは上記耐力壁に組み込むのが一般的であり、その場合、高減衰部材には高い減衰性能だけでなく耐力壁の一部として機能するために通常よりも高い剛性が求められる。
【０００７】
高減衰部材の剛性を高めるためには、例えば架橋成分の配合割合を増やすことが考えられるが、その場合には高減衰部材の減衰性能が低下するという問題がある。
また同様の目的で可塑剤の配合割合を減らしたり、シリカやカーボンブラック等の配合割合をさらに増やしたりすることも考えられるが、これらの場合には高減衰組成物の加工性が低下して、当該高減衰組成物を調製するために各成分を混練したり、高減衰部材部材を製造するために上記高減衰組成物を任意の形状に成形加工したりするのが容易でなくなるという問題を生じる。
【０００８】
剛性と減衰性能を両立させるため、シリカとシリル化剤を配合したジエン系ゴムにさらに１，２−ポリブタジエン系重合体、ノボラック型フェノール樹脂およびシランカップリング剤からなる群より選ばれた少なくとも１種の反応性成分を配合することが検討されている（特許文献８）。
ところがかかる発明では、制振のために重要な減衰性能をある程度犠牲にしてまで剛性を高めており、剛性と減衰性能の両立という点では不十分であって、減衰性能のさらなる向上が必要と考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第２７９６０４４号公報
【特許文献２】特許第３５２３６１３号公報
【特許文献３】特開２００７−６３４２５号公報
【特許文献４】特開２００９−３００１６号公報
【特許文献５】特開２００９−１３８０５３号公報
【特許文献６】特開２０１０−１８９６０４号公報
【特許文献７】特許第５０８６３８６号公報
【特許文献８】特開２０１３−５３２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、特に粘弾性体として粘弾性ダンパを構成して耐力壁等に組み込む際に求められる高い剛性を有する上、現状より減衰性能にも優れた高減衰部材を形成しうる高減衰組成物を提供することにある。
また本発明の目的は、かかる高減衰組成物を用いて高減衰部材としての粘弾性体を形成することにより、上記のように耐力壁等に組み込む際に求められる高い剛性を有する上、現状より減衰性能にも優れた粘弾性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】
【００１１】
本発明はジエン系ゴム、前記ジエン系ゴム１００質量部あたり、１００質量部以上、１８０質量部以下のシリカ、５質量部以上、３０質量部以下のシリル化剤、５質量部以上、８質量部以下のシリカ用カップリング剤、イミダゾール化合物およびロジン誘導体を含み、前記シリル化剤は、式(１)：
【００１２】
【化１】
0006504696.tif 000002
【００１３】
〔式中Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基を示す。〕
で表されるフェニル型シリル化剤であり、前記シリカ用カップリング剤は、含硫黄系シランカップリング剤である高減衰組成物である。
また本発明は、上記高減衰組成物からなる粘弾性体を備える粘弾性ダンパである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によればジエン系ゴムにシリカおよび上記特定のフェニル型シリル化剤とともにシリカ用カップリング剤、イミダゾール化合物およびロジン誘導体を配合することで、特に粘弾性体として粘弾性ダンパを構成して耐力壁等に組み込む際に求められる高い剛性を有する上、現状より減衰性能にも優れた高減衰部材を形成しうる高減衰組成物を提供できる。
【００１５】
また本発明によれば、かかる高減衰組成物を用いて高減衰部材としての粘弾性体を形成することにより、上記のように耐力壁等に組み込む際に求められる高い剛性を有する上、現状より減衰性能にも優れた粘弾性ダンパを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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、上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、上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】上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】
【００１７】
《高減衰組成物》
本発明は、ジエン系ゴム、前記ジエン系ゴム１００質量部あたり、１００質量部以上、１８０質量部以下のシリカ、５質量部以上、３０質量部以下のシリル化剤、５質量部以上、８質量部以下のシリカ用カップリング剤、イミダゾール化合物およびロジン誘導体を含み、前記シリル化剤は、式(１)：
【００１８】
【化２】
0006504696.tif 000003
【００１９】
〔式中Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基を示す。〕
で表されるフェニル型シリル化剤であり、前記シリカ用カップリング剤は、含硫黄系シランカップリング剤である高減衰組成物である。
本発明によれば、ジエン系ゴムに上記５種の成分を配合することで、特に粘弾性体として粘弾性ダンパを構成して耐力壁等に組み込む際に求められる高い剛性を有する上、現状よりも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を提供できる。
【００２０】
また、かかる高減衰部材を用いて高減衰部材としての粘弾性体を形成することにより、上記のように耐力壁等に組み込む際に求められる高い剛性を有する上、現状よりも減衰性能に優れた粘弾性ダンパを提供できる。
〈ジエン系ゴム〉
ジエン系ゴムとしては、上記のようにシリカ、フェニル型シリル化剤、シリカ用カップリング剤、イミダゾール化合物およびロジン誘導体を配合することで良好な剛性と高い減衰性能とを発現しうる種々のジエン系ゴムが使用可能である。
【００２１】
かかる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。これらのジエン系ゴムは、上記各成分のうちフェニル型シリル化剤、イミダゾール化合物およびシリカ用カップリング剤等との反応性に優れる上、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特性の温度依存性を小さくして、広い温度範囲で安定した減衰性能を示す高減衰部材を形成できるという利点がある。
【００２２】
中でも架橋させた状態でのゴム分子同士の架橋構造が緩やかで減衰性能に優れた高減衰部材を形成できる上、入手がしやすく高減衰組成物や高減衰部材をコスト安価に製造できるといった利点を有するため、特に天然ゴムが好ましい。
〈シリカ〉
シリカは、先に説明したようにシリル化剤の機能によってジエン系ゴム中に分散されることで、高減衰部材の剛性および減衰性能を向上するために機能する。
【００２３】
かかるシリカとしては、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２００〜２８０ｍ２／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。
【００２４】
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、登録商標）ＫＱ〔ＢＥＴ比表面積：２１５〜２６５ｍ２／ｇ〕等が挙げられる。
シリカの配合割合は、ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり１００質量部以上、１８０質量部以下である必要があり、特に１４０質量部以上であるのが好ましく、１６０質量部以下であるのが好ましい。
【００２５】
シリカの配合割合がこの範囲未満ではフェニル型シリル化剤、シリカ用カップリング剤、イミダゾール化合物およびロジン誘導体と併用しても高減衰部材に高い剛性と良好な減衰性能を付与できないおそれがある。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するおそれがある。
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、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、高減衰部材にできるだけ高い剛性と良好な減衰性能を付与できる。
【００２６】
〈シリル化剤〉
シリル化剤としては、先述したように式(１)：
【００２７】
【化３】
0006504696.tif 000004
【００２８】
〔式中Ｒ１は炭素数１〜３のアルキル基を示す。〕
で表されるフェニル型シリル化剤を用いる。
一般にシリル化剤は、先に説明したようにシリカの表面を改質してジエン系ゴムに対する相溶性を向上し、当該シリカをジエン系ゴム中に良好に分散させて高減衰部材に良好な減衰性能を付与するために機能する。かかる機能は、上記式(１)で表されるフェニル型シリル化剤に限らず、他の種々のシリル化剤も有している。
【００２９】
しかしフェニル型シリル化剤以外の他のシリル化剤を使用した場合にはシリカ、シリカ用カップリング剤、イミダゾール化合物およびロジン誘導体と併用しても高減衰部材に高い剛性を付与することはできない。
これに対し、シリル化剤を式(１)のフェニル型シリル化剤に限定することにより、上記の併用系において高減衰部材に高い剛性と良好な減衰性能とを付与できる。
【００３０】
フェニル型シリル化剤の具体例としては、例えばフェニルトリメトキシシラン（Ｒ１＝メチル基）、フェニルトリエトキシシラン（Ｒ１＝エチル基）等の少なくとも１種が挙げられる。特に上述した効果の点でフェニルトリエトキシシランが好ましい。
フェニル型シリル化剤の配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部あたり５質量部以上、３０質量部以下である必要があり、特に２３質量部以上であるのが好ましく、２７質量部以下であるのが好ましい。
【００３１】
フェニル型シリル化剤の配合割合がこの範囲未満では、上述したシリカの表面を改質してジエン系ゴムに対する相溶性を向上する機能が十分に得られないため、高減衰組成物の加工性が低下するおそれがある。また高減衰部材に高い剛性と良好な減衰性能とを付与できないおそれもある。
一方、フェニル型シリル化剤の配合割合が上記の範囲を超える場合には却って高減衰部材の剛性や減衰性能が低下したり、高減衰組成物の加工性が低下したりするおそれがある。
【００３２】
これに対しフェニル型シリル化剤の配合割合を上記の範囲とすることで、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、高減衰部材にできるだけ高い剛性と良好な減衰性能を付与できる。
〈シリカ用カップリング剤〉
シリカ用カップリング剤は、フェニル型シリル化剤によって表面が改質されたシリカとジエン系ゴムとをさらに良好に親和させて、上記シリカ、フェニル型シリル化剤、イミダゾール化合物およびロジン誘導体と併用した際に高減衰部材の剛性および減衰性能を向上するために機能する。
【００３３】
シリカ用カップリング剤としては、シランやシリル化剤等との相互作用の点で、含硫黄系シランカップリング剤が用いられる。
含硫黄系シランカップリング剤としては、例えばビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３５】
シリカ用カップリング剤の配合割合は、ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり５質量部以上、８質量部以下である必要があり、特に６質量部以下であるのが好ましい。
【００３６】
シリカ用カップリング剤の配合割合がこの範囲未満では、フェニル型シリル化剤によって表面が改質されたシリカとジエン系ゴムとを良好に親和させる効果が不十分になるため、前述した併用系としても高減衰部材の特に剛性を十分に向上できないおそれがある。
一方、シリカ用カップリング剤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。
【００３７】
これに対し、シリカ用カップリング剤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高い剛性と良好な減衰性能を付与できる。
〈イミダゾール化合物〉
イミダゾール化合物は、シリカ、フェニル型シリル化剤、シリカ用カップリング剤およびロジン誘導体と併用した際に主に高減衰部材の剛性を向上するために機能する。
【００３８】
かかるイミダゾール化合物としては、分子中にイミダゾール環を有し、上記の機能を有する種々の化合物が使用可能である。
イミダゾール化合物の具体例としては、例えばイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチル−イミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾールおよび２−フェニル−４−メチルイミダゾールからなる群より選ばれた少なくとも１種が挙げられる。
【００３９】
中でも高減衰部材の剛性を向上する効果の点でイミダゾール、２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾールが好ましく、特に１，２−ジメチルイミダゾールが好ましい。
イミダゾール化合物の配合割合は、ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上、特に１．５質量部以上であるのが好ましく、１０質量部以下、特に３．５質量部以下であるのが好ましい。
【００４０】
イミダゾール化合物の配合割合がこの範囲未満では、たとえ上記の併用系としても高減衰部材の特に剛性を十分に向上できないおそれがある。また高減衰部材の減衰性能を十分に向上できないおそれもある。
一方、イミダゾール化合物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却って低下するおそれがある。また焼けを生じたり粘着性が高くなりすぎたりして高減衰組成物の加工性が低下するおそれもある。
【００４１】
これに対し、イミダゾール化合物の配合割合を上記の範囲とすることで、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、高減衰部材にできるだけ高い剛性と良好な減衰性能を付与できる。
〈ロジン誘導体〉
ロジン誘導体は粘着付与剤として機能して、シリカ、フェニル型シリル化剤、シリカ用カップリング剤およびイミダゾール化合物と併用した際に高減衰部材の剛性および減衰性能を向上するために機能する。
【００４２】
かかる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、上記の機能を有する種々の誘導体が使用可能である。
特にロジン誘導体としては、軟化点が１２０℃以上、１８０℃以下であるものを選択して用いるのが好ましい。また、かかるロジン誘導体の配合割合は、ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり３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。
【００４３】
軟化点が１２０℃未満であるロジン誘導体をたとえ上記の割合で配合したとしても、高減衰部材の減衰性能および剛性を十分に向上できないおそれがある。また高減衰組成物の加工性が低下するおそれもある。一方、軟化点が１８０℃を超えるロジン誘導体を上記の割合で配合すると高減衰組成物の加工性が低下するおそれがある。
また軟化点が上記の範囲にあるロジン誘導体の配合割合が上記の範囲未満では、たとえ上記の併用系としても高減衰部材に高い剛性と良好な減衰性能を付与できないおそれがある。また高減衰組成物の加工性が低下するおそれもある。一方、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するおそれがある。
【００４４】
これに対し、軟化点が上記の範囲にあるロジン誘導体を上記の割合で配合することにより、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、高減衰部材にできるだけ高い剛性と良好な減衰性能を付与できる。
なお、かかる効果をさらに向上することを考慮すると、ロジン誘導体の軟化点は、上記の範囲でも１５０℃以下であるのが好ましい。またロジン誘導体の配合割合は、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、１５質量部以下であるのが好ましい。
【００４５】
ロジン誘導体の軟化点は、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。
ロジン誘導体の具体例としては、例えばハリマ化成(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。
【００４６】
（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、さらにシリカ以外の他の無機充てん剤や、あるいはジエン系ゴムを架橋させるための架橋成分等を、適宜の割合で配合してもよい。
このうち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。
【００４７】
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。
カーボンブラックの配合割合は、ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上、５質量部以下であるのが好ましい。
【００４８】
架橋成分としては、ジエン系ゴムを架橋しうる種々の架橋成分が使用可能である。特に硫黄加硫系の架橋成分を用いるのが好ましい。
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。通常は両者を併用するのが好ましい。
【００５１】
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剛性等の特性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、ジエン系ゴムの総量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、ジエン系ゴムの総量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。
【００５２】
またチウラム系促進剤の配合割合は、ジエン系ゴムの総量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、ジエン系ゴムの総量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、ジエン系ゴムの総量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。
【００５３】
本発明の高減衰組成物には、さらに必要に応じて軟化剤、ロジン誘導体以外の他の粘着付与剤および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。
このうち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。
【００５４】
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、ジエン系ゴムの総量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。
【００５５】
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、高減衰組成物の加工性を向上する効果が十分に得られないおそれがある。一方、範囲を超える場合には高減衰部材の剛性や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。
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。
【００５６】
かか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。
【００５７】
クマロンインデン樹脂の配合割合は、ジエン系ゴムの総量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。
他の粘着付与剤としては、例えば石油樹脂が挙げられる。
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℃〕等が挙げられる。
【００５８】
石油樹脂の配合割合は、ジエン系ゴムの総量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。
【００５９】
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、ベンズイミダゾール系老化防止剤が、ジエン系ゴムの総量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、ジエン系ゴムの総量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。
【００６０】
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）用の粘弾性ダンパ、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。
【００６１】
本発明によれば、ジエン系ゴムにシリカ、フェニル型シリル化剤、シリカ用カップリング剤、イミダゾール化合物、ロジン誘導体その他、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高い剛性と優れた減衰性能とを有する高減衰部材を得ることができる。
《粘弾性ダンパ》
特に本発明の高減衰組成物を形成材料として用いて、高減衰部材としての建築物の粘弾性ダンパの粘弾性体を形成した場合には、当該粘弾性体が良好な減衰性能を有するため、かかる粘弾性体を含む粘弾性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。
【００６２】
しかも上記粘弾性体は高い剛性を有するため、かかる粘弾性体を含む粘弾性ダンパを耐力壁等に組み込むことにより、上記のように粘弾性ダンパが制震性能に優れることと相まって住宅の耐震等級を現状よりさらに向上することもできる。
また特にジエン系ゴムとして天然ゴム、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を使用すると、粘弾性体の剛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粘弾性ダンパを設置することもできる。
【００６３】
したがって本発明によれば、建築物等における、粘弾性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。
【実施例】
【００６４】
〈実施例１〉
（高減衰組成物の調製）
ジエン系ゴムとしては天然ゴム〔ＳＭＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍａｌａｙｓｉａｎ  Ｒｕｂｂｅｒ）−ＣＶ６０〕を用いた。
かかる天然ゴム１００質量部に、シリカ〔東ソー・シリカ(株)製のＮｉｐＳｉｌ  ＫＱ〕１５０質量部、式(１)で表されるフェニル型シリル化剤としてのフェニルトリエトキシシラン〔信越化学工業(株)製のＫＢＥ−１０３〕２５質量部、シリカ用カップリング剤としてのビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド〔含硫黄系シランカップリング剤、エボニックインダストリーズ社製のＳｉ  ２６６〕５質量部、イミダゾール化合物としての１，２−ジメチルイミダゾール〔四国化成工業(株)製の１，２ＤＭＺ〕２．５質量部およびロジン誘導体〔ロジン変性マレイン酸樹脂、軟化点１３９℃、ハリマ化成(株)製のハリマック１３５ＧＮ〕１０質量部と、下記表１に示す各成分のうちまず架橋成分以外の成分とを配合し、密閉式混練機を用いて混練したのち、さらに架橋成分を加えて混練して高減衰組成物を調製した。
【００６５】
混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
【００６６】
【表１】
0006504696.tif 000005
【００６７】
表中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、それぞれ天然ゴム１００質量部あたりの質量部である。
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
カーボンブラック：ＨＡＦ、東海カーボン(株)製のシースト３
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)製のニットレジン（登録商標）  クマロン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〉
シリカの配合割合を、天然ゴム１００質量部あたり１００質量部（実施例２）、１８０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。
【００６８】
いずれも混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
〈実施例４、５〉
フェニル型シリル化剤の配合割合を、天然ゴム１００質量部あたり５質量部（実施例４）、３０質量部（実施例５）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。
【００６９】
いずれも混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
〈実施例６〉
シリカ用カップリング剤の配合割合を、天然ゴム１００質量部あたり７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。
【００７０】
混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
〈実施例７、８〉
イミダゾール化合物の配合割合を、天然ゴム１００質量部あたり０．１質量部（実施例７）、１０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。
【００７１】
いずれも混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
〈実施例９、１０〉
ロジン誘導体の配合割合を、天然ゴム１００質量部あたり３質量部（実施例９）、５０質量部（実施例１０）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。
【００７２】
いずれも混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
〈比較例１〉
シリカ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。
混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
〈比較例２〉
フェニル型シリル化剤を配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして高減衰組成物を調製しようとしたが、十分に混練することができなかったので以降の試験を断念した。加工性は不良（×）と評価した。
【００７３】
〈比較例３〉
シリカ用カップリング剤を配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして高減衰組成物を調製した。
混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
〈比較例４〉
シリカ用カップリング剤の配合割合を、天然ゴム１００質量部あたり０．１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。
混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
〈比較例５〉
イミダゾール化合物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。
【００７４】
混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
〈比較例６〉
ロジン誘導体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。
混練は容易であり、加工性は良好（○）と評価した。
【００７５】
〈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。
【００７６】
（変位試験）
図２(a)に示すように試験体３を２個用意し、かかる２個の試験体３をそれぞれ一方の鋼板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。
【００７７】
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、円板１を図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、当該試験体３の積層方向と直交方向への円板１の変位量（ｍｍ）と、その際の荷重（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。
【００７８】
測定は温度２０℃の環境下、一連の操作を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の積層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、かかる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、当該傾き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(a)：
【００７９】
【数１】
0006504696.tif 000006
【００８０】
により等価せん断弾性率Ｇｅｑ（Ｎ／ｍｍ２）を求めた。
等価せん断弾性率Ｇｅｑ（Ｎ／ｍｍ２）が大きいほど高い剛性を有していると判定できる。
そこで比較例３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、比較例の等価せん断弾性率Ｇｅｑ（Ｎ／ｍｍ２）の相対値を求め、当該相対値が１１５以上であるものを合格として高減衰部材の初期の弾性率を評価した。
【００８１】
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を求めた。
吸収エネルギー量ΔＷが大きいほど振動エネルギー吸収性能に優れていると判定できる。
そこで比較例３における吸収エネルギー量ΔＷを１００としたときの各実施例、比較例の吸収エネルギー量の相対値を求め、当該相対値が１００以上であるものを合格として振動エネルギー吸収性能、すなわち減衰性能を評価した。
【００８２】
以上の結果を表２〜表５に示す。
【００８３】
【表２】
0006504696.tif 000007
【００８４】
【表３】
0006504696.tif 000008
【００８５】
【表４】
0006504696.tif 000009
【００８６】
【表５】
0006504696.tif 000010
【００８７】
表２〜表５の実施例１〜１０、比較例１〜３、５、６の結果より、天然ゴム等のジエン系ゴムにシリカ、フェニル型シリル化剤、シリカ用カップリング剤、イミダゾール化合物およびロジン誘導体の５種の成分を全て配合することによって、高減衰組成物の良好な加工性を維持しながら、いずれか１つを含まないものよりも高い剛性を有するとともに減衰性能にも優れた高減衰部材を形成できることが判った。
【００８８】
また実施例１〜３の結果より、シリカの配合割合は、ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり１００質量部以上、１８０質量部以下である必要があること、実施例１、４、５の結果より、フェニル型シリル化剤の配合割合は、ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり５質量部以上、３０質量部以下である必要があることが判った。
【００８９】
また実施例１、６、比較例４の結果より、シリカ用カップリング剤の配合割合は、ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり５質量部以上、８質量部以下である必要があること、実施例１、７、８の結果より、イミダゾール化合物の配合割合は、ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、１０質量部以下であるのが好ましいことが判った。
【００９０】
さらに実施例１、９、１０の結果より、ロジン誘導体の配合割合は、ジエン系ゴムの総量１００質量部あたり３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ことが判った。 
【符号の説明】
【００９１】
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】
0006504696.tif 000012
【図２】
0006504696.tif 000013
【図３】
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