(57)【要約】【課題】特に橋桁の制震装置等に適用しうる高い剛性を有し、しかも減衰性能にも優れた高減衰部材を形成できる上、加工性にも優れた高減衰組成物を提供する。【解決手段】ベースポリマとしてのジエン系ゴムに、シリカ、およびシリル化剤と、  Ａ：１，２−ポリブタジエン系重合体、  Ｂ：ノボラック型フェノール樹脂、および  Ｃ：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種の反応性成分とを配合した。前記反応性成分の配合指数Ｒ＝Ａ×０．１５＋Ｂ×０．６＋Ｃは０．９５以下に限定される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースポリマとしてのジエン系ゴムに、
Ａ：１，２−ポリブタジエン系重合体、
Ｂ：ノボラック型フェノール樹脂、および
Ｃ：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、ジエン系ゴムとの反応性を有する反応性成分、シリカ、およびシリル化剤を配合してなるとともに、前記反応性成分の、式(1)：
Ｒ＝Ａ×０．１５＋Ｂ×０．６＋Ｃ      (1)
〔式中Ａ、Ｂ、およびＣは、それぞれ前記３種の反応性成分の、ジエン系ゴム１００質量部あたりの配合割合（質量部）を示す。〕
で表される配合指数Ｒが９．５以下であることを特徴とする高減衰組成物。
【請求項２】
前記反応性成分の配合指数Ｒが１．５以上である請求項１に記載の高減衰組成物。
【請求項３】
前記シリカの配合割合は、前記ジエン系ゴム１００質量部あたり８０質量部以上、１５０質量部以下である請求項１または２に記載の高減衰組成物。
【請求項４】
さらにカーボンブラックを配合してなるとともに、前記カーボンブラックの配合割合は、前記ジエン系ゴム１００質量部あたり１０質量部以上、４０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】
橋桁の制震装置の形成材料として用いる請求項１ないし４のいずれか１項に記載の高減衰組成物。
【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、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、防振等をするために、ゴム等をベースポリマとして含む高減衰部材が用いられる。
前記高減衰部材は、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、すなわち前記振動のエネルギーを効率よく速やかに減衰できるようにするために、前記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した高減衰組成物によって形成するのが一般的である。
【０００３】
前記高減衰組成物を所定の立体形状に形成するとともに、ベースポリマがゴムである場合は加硫させることで高減衰部材が形成される。
前記高減衰組成物としては、例えばベースポリマに減衰性付与剤としてのシリカとシリル化剤とを加え、混練してシリカとシリル化剤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）。
【０００４】
また、さらに軟化剤として液状ゴムを加えるとともに充てん剤としてカーボンブラックを配合して減衰性能を向上することも提案されている（特許文献２等参照）。
橋梁の橋桁のような重量物の制震装置においては、高減衰部材に、通常の建築物等の制震用の場合よりも高い剛性が求められる。しかし前記従来の高減衰組成物の構成で、前記橋桁の制振装置等に適した高剛性の高減衰部材を形成するのは容易ではない。
【０００５】
高減衰部材の剛性を高めるには、充てん剤としてのシリカやカーボンブラック等の配合割合を増加させることが考えられる。
しかし、充てん剤の配合割合を多くするほど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混練したり、調製した高減衰組成物を用いて所望の立体形状を有する高減衰部材を製造するために成形加工したりするのが容易でなくなるという問題があるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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
【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、特に橋桁の制震装置等に適用しうる高い剛性を有し、しかも減衰性能にも優れた高減衰部材を形成できる上、加工性にも優れた高減衰組成物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、ベースポリマとしてのジエン系ゴムに、
Ａ：１，２−ポリブタジエン系重合体、
Ｂ：ノボラック型フェノール樹脂、および
Ｃ：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、ジエン系ゴムとの反応性を有する反応性成分、シリカ、およびシリル化剤を配合してなるとともに、前記反応性成分の、式(1)：
Ｒ＝Ａ×０．１５＋Ｂ×０．６＋Ｃ      (1)
〔式中Ａ、Ｂ、およびＣは、それぞれ前記３種の反応性成分の、ジエン系ゴム１００質量部あたりの配合割合（質量部）を示す。〕
で表される配合指数Ｒは９．５以下であることを特徴とする高減衰組成物である。
【０００９】
本発明によれば、ベースポリマとしてのジエン系ゴムにシリカ、およびシリル化剤を配合した系に、さらに前記ジエン系ゴムと反応性を有するＡ〜Ｃの３成分のうちの少なくとも１種の反応性成分を、前記の配合指数Ｒを満足する割合で配合することにより、シリカやカーボンブラック等の充てん剤の配合割合を従来と同等程度に維持して高減衰組成物の加工性を良好に維持しながら、前記高減衰組成物を用いて形成される高減衰部材の剛性、および減衰性能を現状よりもさらに向上することができる。
【００１０】
すなわち反応性成分は、いずれも高減衰組成物中ではジエン系ゴムと反応しないため、当該高減衰組成物の加工性に影響を及ぼすことがない。また反応性成分それ自体は、いずれも架橋前のジエン系ゴムと同様のポリマであって、高減衰組成物の加工性を妨げることがない。そのため、前記のように充てん剤の配合割合を従来と同等程度に維持することで、高減衰組成物の加工性を良好に維持することができる。
【００１１】
しかも反応性成分は、ジエン系ゴムの架橋反応に伴って前記ジエン系ゴムと反応して、高減衰組成物の剛性を向上し、減衰性能を向上するために機能する。
そのため本発明によれば、特に橋桁の制震装置等に適用しうる高い剛性を有し、しかも減衰性能にも優れた高減衰部材を形成できる上、加工性にも優れた高減衰組成物を提供することが可能となる。
【００１２】
なお本発明において、前記反応性成分の、式(1)で表される配合指数Ｒが９．５以下に限定されるのは、配合指数Ｒが前記範囲を超える場合には、後述する実施例、比較例の結果からも明らかなように、高減衰部材の剛性は良好な範囲を維持するものの、反応性成分とジエン系ゴムとの反応が過剰に進行するため減衰性能が低下してしまうためである。また、高減衰部材に引っ張り応力が加わった際に切断に到るまでの伸び量、すなわち切断時伸びが小さくなって、特に地震が発生した際に大きく変形することが求められる制震装置等として適さなくなるという問題も生じる。
【００１３】
前記反応性成分の配合指数Ｒは、前記範囲内でも１．５以上であるのが好ましい。配合指数Ｒが前記範囲未満では、反応性成分による、高減衰部材の剛性を高める効果が十分に得られないためである。
シリカの配合割合は、先に説明したように高減衰組成物の良好な加工性を維持することを考慮すると、ジエン系ゴム１００質量部あたり８０質量部以上、１５０質量部以下であるのが好ましい。
【００１４】
また本発明の高減衰組成物には、従来同様にカーボンブラックを配合してもよく、当該カーボンブラックの配合割合は、先に説明したように高減衰組成物の良好な加工性を維持することを考慮すると、ジエン系ゴム１００質量部あたり１０質量部以上、４０質量部以下であるのが好ましい。
前記本発明の高減衰組成物を形成材料として用いて形成した高減衰部材は、前記のように橋桁の制震装置等に適用しうる高い剛性と、そして良好な減衰性能とを兼ね備えているため、前記橋桁の制震装置として好適に適用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、特に橋桁の制震装置等に適用しうる高い剛性を有し、しかも減衰性能にも優れた高減衰部材を形成できる上、加工性にも優れた高減衰組成物を提供することができる。
【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、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】
【００１７】
本発明は、ベースポリマとしてのジエン系ゴムに、
Ａ：１，２−ポリブタジエン系重合体、
Ｂ：ノボラック型フェノール樹脂、および
Ｃ：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、ジエン系ゴムとの反応性を有する反応性成分、シリカ、およびシリル化剤を配合してなるとともに、前記反応性成分の、式(1)：
Ｒ＝Ａ×０．１５＋Ｂ×０．６＋Ｃ      (1)
〔式中Ａ、Ｂ、およびＣは、それぞれ前記３種の反応性成分の、ジエン系ゴム１００質量部あたりの配合割合（質量部）を示す。〕
で表される配合指数Ｒが９．５以下であることを特徴とする高減衰組成物である。
【００１８】
（ジエン系ゴム）
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。
前記ジエン系ゴムは、前記反応性成分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前記室温付近での、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。
【００１９】
（１，２−ポリブタジエン系重合体）
反応性成分のうち１，２−ポリブタジエン系重合体としては、例えば基本骨格がシンジオタクチック１，２−ポリブタジエンで、１，２結合を９０％以上含み、平均分子量が１０数万〜２０数万程度の重合体の１種または２種以上が挙げられる。
前記１，２−ポリブタジエン系重合体の具体例としては、例えば、いずれもＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  ＲＢ８１０〔１，２結合の割合：９０％、ＭＦＲ（１５０℃、２１．２Ｎ）：３ｇ／１０分、融点：７１℃、比重：０．９０〕、ＪＳＲ  ＲＢ８２０〔１，２結合の割合：９２％、ＭＦＲ（１５０℃、２１．２Ｎ）：３ｇ／１０分、融点：９５℃、比重：０．９１〕、ＪＳＲ  ＲＢ８３０〔１，２結合の割合：９３％、ＭＦＲ（１５０℃、２１．２Ｎ）：３ｇ／１０分、融点：１０５℃、比重：０．９１〕、ＪＳＲ  ＲＢ８４０〔１，２結合の割合：９４％、ＭＦＲ（１５０℃、２１．２Ｎ）：９ｇ／１０分、融点：１２６℃、比重：０．９１〕等が挙げられる。特にＭＦＲ（メルトフローレート）や融点等の点でＪＳＲ  ＲＢ８３０が好ましい。
【００２０】
（ノボラック型フェノール樹脂）
反応性成分のうちノボラック型フェノール樹脂としては、フェノールとホルムアルデヒドとの反応生成物であるノボラックを主体とするフェノール樹脂であって、ジエン系ゴムとの反応性を有する種々のノボラック型フェノール樹脂の１種または２種以上が挙げられる。
【００２１】
前記ノボラック型フェノール樹脂の具体例としては、例えば住友ベークライト(株)製のスミライトレジン（登録商標）ＰＲシリーズのうちＰＲ−１２６８６〔カシュー変性、融点：７５℃〕、ＰＲ−ＮＲ−１〔カシュー変性、軟化点：９４℃〕、ＰＲ−１３３４９〔オイル変性、融点：７３℃〕、ＰＲ−５０７３１〔ストレート、融点：９５℃、軟化点：１２２℃〕等が挙げられる。特に融点等の点でＰＲ−１２６８６が好ましい。
【００２２】
（シランカップリング剤）
反応性成分のうちシランカップリング剤としては、１分子中に、ジエン系ゴムとの反応性を有する有機官能性基と、無機材料と反応する加水分解性基とを有するカーボンファンクショナルシランの１種または２種以上が挙げられる。
前記シランカップリング剤の具体例としては、例えばエボニック  デグサ社製のＳｉ６９等が挙げられる。
【００２３】
（反応性成分の配合指数Ｒ）
前記３種の反応性成分は、先に説明したジエン系ゴムに対する効果の点で同等ではなく、差がある。発明者の検討によると、１，２−ポリブタジエン系重合体０．１５質量部、およびノボラック型フェノール樹脂０．６質量部が、それぞれシランカップリング剤１質量部と同等の効果を有する。反応性成分の種類、組み合わせ等によって多少の差はあるものの、先に例示した反応性成分の具体例を組み合わせる場合、例えば後述する実施例で使用している３種の反応性成分を組み合わせるは、概ね前記の比率に一致する。
【００２４】
そのため３種の反応性成分の配合割合を、本発明では、式(1)：
Ｒ＝Ａ×０．１５＋Ｂ×０．６＋Ｃ      (1)
〔式中Ａ、Ｂ、およびＣは、それぞれ前記３種の反応性成分の、ジエン系ゴム１００質量部あたりの配合割合（質量部）を示す。〕
で表される配合指数Ｒによって規定することとする。
【００２５】
前記配合指数Ｒは、本発明では９．５以下である必要がある。配合指数Ｒが前記範囲を超える場合には、高減衰部材の剛性は良好な範囲を維持するものの、反応性成分とジエン系ゴムとの反応が過剰に進行して、減衰性能が低下してしまうためである。また、高減衰部材に引っ張り応力が加わった際に切断に到るまでの伸び量、すなわち切断時伸びが小さくなって、特に地震が発生した際に大きく変形することが求められる制震装置等として適さなくなるという問題も生じる。
【００２６】
なお高減衰部材の減衰性能を向上したり、十分な伸び量を確保したりすることを考慮すると、配合指数Ｒは、前記範囲内でも９．０以下、中でも６．０以下、特に５．０以下であるのが好ましい。
また配合指数Ｒの下限については特に限定されないが、高減衰部材の剛性を向上することを考慮すると、前記範囲内でも０．７５以上、中でも１．０以上、特に１．５以上であるのが好ましい。
【００２７】
（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、充填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。
【００２８】
シリカの配合割合は、ジエン系ゴム１００質量部あたり８０質量部以上、１５０質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、シリカを配合することによる、高減衰部材に所定の減衰性能を付与する効果が得られないおそれがある。
また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して、当該高減衰組成物を調製するために混練したり、調製した高減衰組成物を用いて所望の立体形状を有する高減衰部材を製造するため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。
【００２９】
なおシリカの配合割合は、高減衰組成物の良好な加工性を維持しつつ、減衰性能に優れた高減衰部材を製造することを考慮すると、前記範囲内でも１００質量部以上、特に１２０質量部以上であるのが好ましく、１４０質量部以下であるのが好ましい。
（シリル化剤）
シリル化剤としては、例えば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の１種または２種以上が挙げられる。
【００３０】
前記シリル化剤の具体例としては、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。
シリル化剤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。
（カーボンブラック）
本発明の高減衰組成物には、さらにカーボンブラックを配合してもよい。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。
【００３１】
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１０質量部以上、４０質量部以下であるのが好ましい。
配合割合が前記範囲未満では、カーボンブラックを配合することによる、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。
また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して、当該高減衰組成物を調製するために混練したり、調製した高減衰組成物を用いて所望の立体形状を有する高減衰部材を製造するため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。
【００３２】
なおカーボンブラックの配合割合は、高減衰組成物の良好な加工性を維持しつつ、減衰性能に優れた高減衰部材を製造することを考慮すると、前記範囲内でも２０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。
（その他の成分）
本発明の高減衰組成物には、さらにシリカ、カーボンブラック以外の他の充てん剤や、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。
【００３３】
前記他の充てん剤としては、例えば炭酸カルシウム等が挙げられる。
前記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、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、ジエン系ゴム等に対する親和性、分散性等を向上するために表面処理を施したものを用いてもよい。
【００３４】
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。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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〔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。
【００３７】
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。
本発明の高減衰組成物には、さらに必要に応じて軟化剤、粘着性付与剤、老化防止剤、加硫接着剤等の各種添加剤を、適宜の割合で配合してもよい。
このうち軟化剤としては、クマロンインデン樹脂、液状ゴム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００３８】
また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。
前記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。
【００３９】
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。
また液状ゴムとしては、室温（３〜３５℃）で液状を呈する種々のゴムが挙げられる。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。
【００４０】
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−５０等が挙げられる。
液状ポリイソプレンゴム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５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。
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。
【００４１】
前記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、５０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。
【００４２】
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。
【００４３】
加硫接着剤としては、高減衰組成物中に練り込んで当該高減衰組成物に加硫接着性を付与することができる、いわゆる練り込み型の加硫接着剤が挙げられる。前記加硫接着剤は、特に反応性成分としてノボラック型フェノール樹脂を含む系において、高減衰組成物に加硫接着性を付与するために機能する。
前記練り込み型の加硫接着剤としては、例えば住友化学(株)製のスミカノール（登録商標）５０７Ａ等が挙げられる。
【００４４】
加硫接着剤の配合割合は特に限定されないが、ノボラック型フェノール樹脂１００質量部あたり３質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
前記本発明の高減衰組成物を所望の立体形状に成形加工するとともに、ベースポリマがゴムである場合は当該ゴムを架橋させることで、所定の減衰性能を有する高減衰部材が製造される。
【００４５】
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、橋梁の橋桁等の建築物の構造中に組み込まれる制震（制振）装置、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。
【００４６】
本発明によれば、前記ジエン系ゴム、反応性成分、シリカその他、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。
特に本発明の高減衰組成物を形成材料として用いて形成した高減衰部材は、前記のように橋桁の制震装置等に適用しうる高い剛性と、そして良好な減衰性能とを兼ね備えているため、前記橋桁の制震装置として好適に適用することができる。
【実施例】
【００４７】
〈実施例１〉
（高減衰組成物の調製）
ベースポリマとしての天然ゴム〔ＳＭＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍａｌａｙｓｉａｎ  Ｒｕｂｂｅｒ）−ＣＶ６０〕１００質量部に、反応性成分としてのシランカップリング剤〔エボニック  デグサ社製のＳｉ６９〕３質量部、シリカ〔東ソー・シリカ(株)製のＮｉｐＳｉｌ（ニップシール）ＫＱ〕１３５質量部、シリル化剤〔フェニルトリエトキシシラン、信越化学工業(株)製のＫＢＥ−１０３〕２３質量部、およびカーボンブラック〔ＦＥＦ、東海カーボン(株)製のシーストＳＯ〕２０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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは３．０であった。
【００４８】
【表１】
2013053251.tif 000002
【００４９】
表中の各成分は下記のとおり。
液状ポリイソプレンゴム：軟化剤、(株)クラレ製のＬＩＲ５０
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」
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
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
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〉
反応性成分として、シランカップリング剤に代えて、１，２−ポリブタジエン系重合体〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  ＲＢ８３０〕２０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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは３．０であった。
【００５０】
〈実施例３〉
反応性成分として、シランカップリング剤に代えて、ノボラック型フェノール樹脂〔住友ベークライト(株)製のスミライトレジン（登録商標）ＰＲ−１２６８６〕５質量部を配合するとともに、さらに練り込み型の加硫接着剤〔住友化学(株)製のスミカノール（登録商標）５０７Ａ〕０．２５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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは３．０であった。
【００５１】
〈実施例４〉
反応性成分として、シランカップリング剤３質量部と、１，２−ポリブタジエン系重合体〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  ＲＢ８３０〕２０質量部とを併用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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは６．０であった。
【００５２】
〈実施例５〉
反応性成分として、シランカップリング剤３質量部と、ノボラック型フェノール樹脂〔住友ベークライト(株)製のスミライトレジン（登録商標）ＰＲ−１２６８６〕５質量部とを併用するとともに、さらに練り込み型の加硫接着剤〔住友化学(株)製のスミカノール（登録商標）５０７Ａ〕０．２５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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは６．０であった。
【００５３】
〈実施例６〉
反応性成分として、シランカップリング剤に代えて、１，２−ポリブタジエン系重合体〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  ＲＢ８３０〕２０質量部と、ノボラック型フェノール樹脂〔住友ベークライト(株)製のスミライトレジン（登録商標）ＰＲ−１２６８６〕５質量部とを併用するとともに、さらに練り込み型の加硫接着剤〔住友化学(株)製のスミカノール（登録商標）５０７Ａ〕０．２５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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは６．０であった。
【００５４】
〈実施例７〉
反応性成分として、シランカップリング剤３質量部、１，２−ポリブタジエン系重合体〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  ＲＢ８３０〕２０質量部、およびノボラック型フェノール樹脂〔住友ベークライト(株)製のスミライトレジン（登録商標）ＰＲ−１２６８６〕５質量部併用するとともに、さらに練り込み型の加硫接着剤〔住友化学(株)製のスミカノール（登録商標）５０７Ａ〕０．２５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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは９．０であった。
【００５５】
〈実施例８〉
反応性成分として、シランカップリング剤に代えて、１，２−ポリブタジエン系重合体〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  ＲＢ８３０〕５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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは０．７５であった。
〈実施例９〉
反応性成分としてのシランカップリング剤の配合割合を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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは１．０であった。
【００５６】
〈実施例１０〉
反応性成分として、シランカップリング剤に代えて、ノボラック型フェノール樹脂〔住友ベークライト(株)製のスミライトレジン（登録商標）ＰＲ−１２６８６〕２質量部を配合するとともに、さらに練り込み型の加硫接着剤〔住友化学(株)製のスミカノール（登録商標）５０７Ａ〕０．１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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは１．２であった。
【００５７】
〈比較例１〉
反応性成分として、シランカップリング剤に代えて、１，２−ポリブタジエン系重合体〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  ＲＢ８３０〕６５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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは９．７５であった。
〈比較例２〉
反応性成分としてのシランカップリング剤の配合割合を１０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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは１０．０であった。
【００５８】
〈比較例３〉
反応性成分として、シランカップリング剤に代えて、ノボラック型フェノール樹脂〔住友ベークライト(株)製のスミライトレジン（登録商標）ＰＲ−１２６８６〕１７質量部を配合するとともに、さらに練り込み型の加硫接着剤〔住友化学(株)製のスミカノール（登録商標）５０７Ａ〕０．８５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。前記式(1)で表される配合指数Ｒは１０．２であった。
【００５９】
〈従来例１〉
反応性成分としてのシラン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。
〈従来例２〉
反応性成分としてのシランカップリング剤、およびシリル化剤を配合せず、かつカーボンブラックの配合割合を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ようとしたが、加工性が低いため前記各成分を均一に混練して高減衰組成物を調製することができなかった。
【００６０】
〈従来例３〉
反応性成分としてのシランカップリング剤を配合せず、かつ液状ポリイソプレンゴムの配合割合を５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ようとしたが、加工性が低いため前記各成分を均一に混練して高減衰組成物を調製することができなかった。
【００６１】
〈加工性評価〉
前記各実施例、比較例、従来例の高減衰組成物を構成する各成分を、前記のように密閉式混練機を用いて混練することで高減衰組成物を調製できたものを加工性良好（○）、できなかったものを加工性不良（×）として評価した。加工性不良のものは以下の試験を省略した。
【００６２】
〈減衰特性試験〉
（試験体の作製）
実施例、比較例、従来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。
【００６３】
（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。
【００６４】
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。
【００６５】
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回目の値を求める。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、前記傾き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(2)：
【００６６】
【数１】
2013053251.tif 000003
【００６７】
により等価せん断弾性率Ｇｅｑ（Ｎ／ｍｍ２）を求めた。等価せん断弾性率が高いほど、試験体３は高い剛性を有していると判定できる。ここでは、等価せん断弾性率が０．６８Ｎ／ｍｍ２以上のものを剛性良好、０．７６Ｎ／ｍｍ２以上のものを特に剛性良好、０．６８Ｎ／ｍｍ２未満のものを剛性不良と評価した。
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、前記直線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(3)：
【００６８】
【数２】
2013053251.tif 000004
【００６９】
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。ここでは、Ｈｅｑが０．２以上のものを減衰性能良好、０．２未満のものを減衰性能不良と評価した。
〈伸び評価〉
温度２０℃の環境下、実施例、比較例、従来例で調製した高減衰組成物を用いて、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ６２５１：２０１０「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に規定されたダンベル状１号試験片を作製し、前記試験片を用いて、同規格に規定された試験方法に則って試験速度３００ｍｍ／分の条件で引張試験を実施して、切断時伸びＥｂ（％）を求めた。そして切断時伸びＥｂ（％）が６００％以上のものを伸び良好（○）、６００％未満のものを伸び不良（×）と評価した。
【００７０】
以上の結果を表２〜表４に示す。
【００７１】
【表２】
2013053251.tif 000005
【００７２】
【表３】
2013053251.tif 000006
【００７３】
【表４】
2013053251.tif 000007
【００７４】
表４の従来例２の結果より、反応性成分を配合しない従来例１の系において、高減衰部材の剛性を高めるべくカーボンブラックの配合割合を増加させるとともにシリル化剤を配合しなかった場合には加工性が低下して、高減衰組成物を調製できないことが判った。また従来例３の結果より、前記従来例１の系において、高減衰部材の剛性を高めるべく軟化剤としての液状ポリイソプレンゴムの配合割合を減少させた場合には、同様に加工性が低下して、高減衰組成物を調製できないことが判った。
【００７５】
これに対し表２、表３の実施例１〜１０の結果より、前記従来例１に、さらに３種の反応性成分のうちの少なくとも１種を配合することにより、従来例１の良好な加工性を維持しながら、高減衰部材の減衰性能、および剛性をさらに向上できることが判った。
ただし実施例１〜１０、比較例１〜３の結果より、３種の反応性成分の配合指数Ｒが９．５を超える場合には、却って高減衰部材の減衰性能が低下するとともに、伸びが不良になるため、前記配合指数Ｒは９．５以下である必要があることが判った。
【００７６】
さらに実施例１〜１０の結果より、高減衰部材の減衰性能をさらに向上したり、より一層十分な伸び量を確保したりすることを考慮すると、配合指数Ｒは、前記範囲内でも９．０以下、中でも６．０以下、特に５．０以下であるのが好ましいこと、高減衰部材の剛性を特に向上することを考慮すると、配合指数Ｒは、前記範囲内でも０．７５以上、中でも１．０以上、特に１．５以上であるのが好ましいことが判った。
【符号の説明】
【００７７】
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
Ｋｅｑ 傾き
Ｌ２   垂線
Ｗ     エネルギー
ΔＷ   吸収エネルギー量
【図１】
2013053251.tif 000008
【図２】
2013053251.tif 000009
【図３】
2013053251.tif 000010