CN102952294A - 高阻尼组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高阻尼组合物。本发明提供由于能形成具有高阻尼性能而且刚性比以往低的高阻尼部件所以例如能在不使粘弹性阻尼器等小型化的情况下减小其弹性模量的高阻尼组合物。在作为基础聚合物的二烯系橡胶中配合二氧化硅I和表面处理碳酸钙II，使得相对于100质量份的上述二烯系橡胶，I+II是100～160质量份且

Description

高阻尼组合物

技术领域

本发明涉及构成将振动能量的传递缓和或吸收的高阻尼部件的高阻尼组合物。

背景技术

例如在大厦或桥梁等建筑物、生产机械、航空器、汽车、铁路车辆、计算机或其周边设备类、家庭用电气设备类、以及汽车用轮胎等广泛的领域中，为了缓和或吸收振动能量传递，即为了进行免震、减震、减振、防振等而使用含有橡胶等作为基础聚合物的高阻尼部件。

为了增大施加振动时的磁滞损耗而提高阻尼性能、即为了能有效且迅速地将上述振动能量衰减，上述高阻尼部件一般由含有上述基础聚合物且调整成损耗角正切tanδ的峰进入高阻尼部件的使用温度区域的高阻尼组合物而形成。

使上述高阻尼组合物形成规定立体形状且基础聚合物是橡胶时，通过交联而形成高阻尼部件。

作为基础聚合物，优选使用二烯系橡胶。上述二烯系橡胶由于玻璃化转变温度不在室温(2～35℃)附近，所以具有如下优点：能形成减小在作为最常使用温度区域的上述室温附近的阻尼性能的温度依赖性、且在广域温度范围显示稳定的阻尼性能的高阻尼部件。

作为高阻尼组合物，已知有在上述二烯系橡胶等基础聚合物中添加作为阻尼性赋予剂的二氧化硅和硅烷化合物(硅烷化剂)进行混炼使二氧化硅和硅烷化合物反应而制备出的高阻尼组合物等(参照专利文献1等)。

建筑物的减振用阻尼器，即所谓的粘弹性阻尼器例如在用钢板等夹持高阻尼组合物的片材等的状态下使其发生交联反应，形成作为高阻尼部件的粘弹性体，且利用硫化粘接等使上述粘弹性体与上述钢板一体化等而构成。

对于上述粘弹性阻尼器，除了需要对地震的摇动具有减震功能以外，还需要对风吹摇动等微小变形也具有减振功能。

另外，存在以下事例：根据建筑物，希望使上述粘弹性阻尼器的弹性模量较小地分散、即分散地配置多个弹性模量小的粘弹性阻尼器来使用。

但是，使上述以往的高阻尼组合物交联而形成的粘弹性体为了表现良好的阻尼性能而含有大量的二氧化硅，所以具有无论如何刚性都变高的趋势。

因此，为了减小具备该刚性高的粘弹性体的粘弹性阻尼器的弹性模量使得对于微小变形能发挥充分的减振功能、或者满足分散配置的要求，考虑将上述粘弹性阻尼器整体的大小小型化。

但是，此时由于粘弹性体的截面积变小，所以在例如由地震导致的大变形时，向面外方向的旋转变大，有时容易产生粘弹性体被破坏的问题。

专利文献1：日本特开平7-41603号公报

发明内容

本发明的目的在于提供由于能形成具有高阻尼性能且刚性比以往低的高阻尼部件所以例如能在不使粘弹性阻尼器等小型化的情况下减小其弹性模量的高阻尼组合物。

本发明是一种高阻尼组合物，其特征在于，在作为基础聚合物的二烯系橡胶中配合二氧化硅和表面处理碳酸钙，并且相对于100质量份的上述二烯系橡胶，上述二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例是100～160质量份，且上述表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是10～50质量％。

碳酸钙与二氧化硅同样地起到阻尼性赋予剂的功能，而且与二氧化硅相比使刚性上升的作用小，因此通过将上述二氧化硅的一部份用碳酸钙替换，从而可以将高阻尼部件的刚性抑制到比以往低的水平。

但是，由于未处理的碳酸钙与二烯系橡胶的相互作用弱，所以如果如上所述地用碳酸钙替换二氧化硅的一部份，则与全部是二氧化硅的情况相比具有高阻尼部件的阻尼性能下降的趋势。

与此相对，例如用松脂酸或脂肪酸等进行表面处理的表面处理碳酸钙由于与上述二烯系橡胶具有良好的相互作用，所以通过将该表面处理碳酸钙与二氧化硅并用，从而如上所述既可以将高阻尼部件的刚性抑制到比以往低的水平，又可以使高阻尼部件的阻尼性能与全部为二氧化硅的情况同等或提高至其以上。

因此，根据本发明的高阻尼组合物，由于能形成具有高阻尼性能且刚性比以往低的高阻尼部件，所以可以在例如不使粘弹性阻尼器等小型化的情况下减小其弹性模量。

因此，在例如由地震导致的大变形时，可以防止发生向面外方向的旋转变大而破坏粘弹性体的问题。

应予说明，在本发明中，相对于100质量份的二烯系橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例被限定在100～160质量份是因为如果配合比例小于上述范围，则得不到配合上述两种成分作为阻尼性赋予剂所产生的效果，结果高阻尼部件的阻尼性能下降。另一方面是因为，如果大于上述范围，则得不到用表面处理碳酸钙替换二氧化硅的一部份所产生的效果，结果高阻尼部件的刚性上升。

另外，在本发明中，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例被限定在10～50质量％是因为，如果上述比例小于上述范围，则得不到用表面处理碳酸钙替换二氧化硅的一部份所产生的效果，结果高阻尼部件的刚性上升。另一方面是因为，如果大于上述范围，则二氧化硅的比例相对地变少，结果高阻尼部件的阻尼性能下降。

如果考虑提高如上所述的与二烯系橡胶的相互作用、提高高阻尼部件的阻尼性能，则优选上述表面处理碳酸钙是用选自松脂酸和脂肪酸中的至少1种进行表面处理的碳酸钙。

为了更进一步降低高阻尼部件的刚性，在本发明的高阻尼组合物中可进一步配合液状聚异戊二烯橡胶作为软化剂。尤其是通过配合数均分子量40000以下的分子量较小的液状聚异戊二烯橡胶，从而可以更进一步有效地使高阻尼部件的刚性下降。

作为二烯系橡胶，如果考虑提高高阻尼部件的阻尼性能，则优选并用天然橡胶和丁二烯橡胶。

当使用上述本发明的高阻尼组合物作为形成材料、形成作为高阻尼部件的建筑物的粘弹性阻尼器的粘弹性体时，由于该粘弹性体具有高阻尼性能且刚性比以往低，所以可以在不使含有上述粘弹性体的粘弹性阻尼器整体小型化的情况下减小其弹性模量，可以防止发生例如由地震导致的大变形时向面外方向的旋转变大而破坏粘弹性体的问题。

根据本发明，可以提供由于能形成具有高阻尼性能且刚性比以往低的高阻尼部件所以例如能在不使粘弹性阻尼器等小型化的情况下减小其弹性模量的高阻尼组合物。

附图说明

图1是将作为高阻尼部件的模型的试验体分解表示的分解立体图，所述试验体是为了评价由本发明的实施例、比较例的高阻尼组合物形成的高阻尼部件的阻尼性能而制作的。

图2中的图(a)(b)是用于使上述试验***移而求出位移量和荷重的关系的试验机的简要说明图。

图3是示出表示使用上述试验机使试验***移而求出的位移量和荷重的关系的磁滞回线的一例的图表。

符号说明

1    圆板

2    钢板

3    试验体

4    中央固定夹具

5    左右固定夹具

6    固定臂

7    连接件

8    可动盘

9    连接件

H    磁滞回线

L₁   直线

Keq  斜率

L₂   垂线

W    能量

ΔW  吸收能量

具体实施方式

本发明是一种高阻尼组合物，其特征在于，在作为基础聚合物的二烯系橡胶中配合二氧化硅和表面处理碳酸钙，并且相对于100质量份的上述二烯系橡胶，上述二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例是100～160质量份，且上述表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是10～50质量％。

(二烯系橡胶)

作为二烯系橡胶，例如可举出天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶等的1种或2种以上。

上述二烯系橡胶具有以下优点：由于与上述反应性成分的反应性优异，而且玻璃化转变温度不在室温(2～35℃)附近，所以能形成减小在作为最常使用温度区域的上述室温附近的刚性等特性的温度依赖性、在广域温度范围显示稳定的阻尼性能的高阻尼部件。

如果考虑材料的容易获得性等，则优选使用天然橡胶作为二烯系橡胶。另外，如果考虑提高高阻尼部件的阻尼性能，则优选并用天然橡胶和丁二烯橡胶作为上述二烯系橡胶。

上述并用体系中的两种橡胶的配合比例没有特别限定，以丁二烯橡胶在两种橡胶的总量中所占的比例(质量％)表示优选为10～30质量％。

如果丁二烯橡胶比上述范围少时，则可能无法充分得到将上述丁二烯橡胶与天然橡胶并用所产生的提高高阻尼部件的阻尼性能的效果。另一方面，如果丁二烯橡胶比上述范围多时，则由于天然橡胶的比例相对变少，所以高阻尼组合物的生产成本可能上升。

(二氧化硅)

作为二氧化硅，可使用根据其制法而分类的湿法二氧化硅、干法二氧化硅中的任一种。另外，作为二氧化硅，如果考虑提高起到填充剂功能而提高高阻尼部件的阻尼性能的效果，则BET比表面积优选是100～400m²/g、特别优选200～250m²/g。BET比表面积表示为例如使用柴田化学器械工业(株)制的迅速表面积测定装置SA-1000等，由使用氮气作为吸附气体的气相吸附法进行测定的值。

作为上述二氧化硅，例如可举出东曹·二氧化硅(株)制NipSil KQ等。

(表面处理碳酸钙)

作为表面处理碳酸钙，例如可举出用例如脂肪酸、季铵盐、松脂酸和木质酸等的1种或2种以上将合成碳酸钙、重质碳酸钙等碳酸钙进行表面处理而得的碳酸钙的1种或2种以上。

尤其是用选自松脂酸和脂肪酸中的至少1种进行表面处理而得的表面处理碳酸钙由于提高与二烯系橡胶的相互作用、提高高阻尼部件的阻尼性能的功能优异，因而优选。

作为上述表面处理碳酸钙，例如可举出白石钙(株)制的白艳华(注册商标)DD〔用松脂酸将合成碳酸钙进行表面处理的产物〕、白艳华CC〔用脂肪酸将合成碳酸钙进行表面处理的产物〕等。

(二氧化硅和表面处理碳酸钙的配合比例)

如上所述，需要相对于100质量份的二烯系橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例是100～160质量份，且上述表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是10～50质量％。

上述二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例被限定在上述范围内是因为，如果合计的配合比例小于100质量份，则得不到配合上述两种成分作为阻尼性赋予剂所产生的效果，结果高阻尼部件的阻尼性能下降。另一方面是因为，如果大于160质量份，则得不到用表面处理碳酸钙替换二氧化硅的一部份所产生的效果，结果高阻尼部件的刚性上升。

应予说明，如果考虑既更进一步低地抑制高阻尼部件的刚性又进一步提高阻尼性能，则上述二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例在上述范围内优选120质量份以上、特别优选130质量份以上，优选150质量份以下、特别优选140质量份以下。

另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例被限定在上述范围内是因为，如果上述比例小于10质量％，则得不到用表面处理碳酸钙替换二氧化硅的一部份所产生的效果，结果高阻尼部件的刚性上升。另一方面是因为，如果大于50质量％，则二氧化硅的比例相对地变少，结果高阻尼部件的阻尼性能下降。

应予说明，如果考虑既更进一步低地抑制高阻尼部件的刚性又进一步提高阻尼性能，则上述表面处理碳酸钙的比例在上述范围内优选20质量％以上、特别优选30质量％以上，优选40质量％以下、特别优选35质量％以下。

(软化剂)

为了更进一步降低高阻尼部件的刚性，可以在本发明的高阻尼组合物中进一步配合软化剂。作为上述软化剂，可举出液状橡胶。另外，作为液状橡胶，可举出在室温(3～35℃)中呈现液状的各种橡胶。作为上述液状橡胶，例如可举出液状聚异戊二烯橡胶、液状丁腈橡胶(液状NBR)、液状苯乙烯丁二烯橡胶(液状SBR)等的1种或2种以上。

其中优选液状聚异戊二烯橡胶。作为上述液状聚异戊二烯橡胶，可举出例如Kuraray公司制Kuraprene(注册商标)LIR-30(数均分子量：28000)、LIR-50(数均分子量：54000)等。其中，尤其是通过配合LIR-30等的数均分子量40000以下的分子量较小的液状聚异戊二烯橡胶，从而可以更进一步有效地降低高阻尼部件的刚性。

相对于100质量份的二烯系橡胶，液状聚异戊二烯橡胶的配合比例优选为5～50质量份。

如果配合比例小于上述范围，则可能无法充分得到配合该液状聚异戊二烯橡胶所产生的降低高阻尼部件的刚性的效果。另一方面，如果大于上述范围，则高阻尼部件的阻尼性能可能降低。

(其它成分)

在本发明的高阻尼组合物中可以进一步以适当比例配合除二氧化硅、表面处理碳酸钙以外的其它填充剂或者用于将二烯系橡胶交联的交联成分等。

作为上述其它填充剂，例如可举出炭黑等。

作为上述炭黑，可使用根据其制造方法等而分类的各种炭黑中能起到填充剂功能的炭黑的1种或2种以上。

炭黑的配合比例没有特别限定，相对于100质量份的二烯系橡胶，优选为1～5质量份。

作为交联成分，可使用能交联二烯系橡胶的各种交联成分。特别优选使用硫硫化系的交联成分。作为上述硫硫化系的交联成分，可举出硫化剂、硫化促进剂和硫化促进助剂的组合。特别优选很难发生高阻尼部件的橡胶弹性上升而阻尼性能下降的问题的硫化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂的组合。

作为硫化剂，例如可举出硫、含硫有机化合物等。特别优选硫。

作为硫化促进剂，例如可举出次磺酰胺系硫化促进剂、秋兰姆系硫化促进剂等。硫化促进剂的促进硫化的机理随种类而不同，因而优选并用2种以上。

其中作为次磺酰胺系硫化促进剂，例如可举出大内新兴化学工业(株)制Nocceler(注册商标)NS〔N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺〕等。另外，作为秋兰姆系硫化促进剂，例如可举出大内新兴化学工业(株)制Nocceler TBT〔四丁基秋兰姆二硫化物〕等。

作为硫化促进助剂，例如可举出氧化锌、硬脂酸等。通常优选并用两者作为硫化促进助剂。

上述硫化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂的配合比例可根据随高阻尼部件的用途等而不同的阻尼性能、刚性等特性来适当调整。

在本发明的高阻尼组合物中，可以进一步根据需要以适当比例配合硅烷化合物、液状聚异戊二烯橡胶以外的其它软化剂、粘接性赋予剂、防老剂等各种添加剂。

其中作为硅烷化合物，可举出式(a)表示的硅烷偶联剂、硅烷化剂等的能起到二氧化硅的分散剂的功能的各种硅烷化合物。

〔式中，R¹、R²、R³和R⁴中的至少1个表示烷氧基。其中R¹、R²、R³和R⁴不同时为烷氧基，其它表示烷基或芳基。〕

特别优选己基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等烷氧基硅烷。

作为上述硅烷化合物，例如可举出信越化学工业(株)制KBE-103(苯基三乙氧基硅烷)等。

硅烷化合物的配合比例没有特别限定，相对于100质量份的二氧化硅，优选为5～25质量份。

作为其它软化剂，例如可举出先前例示的液状聚异戊二烯橡胶以外的其它液状橡胶、或香豆酮-茚树脂等。

作为上述香豆酮-茚树脂，可举出主要由香豆酮和茚的聚合物形成、是平均分子量1000以下程度的较低分子量、且能起到软化剂的功能的各种香豆酮-茚树脂。

作为上述香豆酮-茚树脂，例如可举出日涂化学(株)制NEAT RESIN(注册商标)香豆酮G-90〔平均分子量：770，软化点：90℃，酸值：1.0KOHmg/g以下，羟值：25KOHmg/g，溴值9g/100g〕、G-100N〔平均分子量：730，软化点：100℃，酸值：1.0KOHmg/g以下，羟值：25KOHmg/g，溴值11g/100g〕、V-120〔平均分子量：960，软化点：120℃，酸值：1.0KOHmg/g以下，羟值：30KOHmg/g，溴值6g/100g〕、V-120S〔平均分子量：950，软化点：120℃，酸值：1.0KOHmg/g以下，羟值：30KOHmg/g，溴值7g/100g〕等的1种或2种以上。

香豆酮-茚树脂的配合比例没有特别限定，相对于100质量份的二烯系橡胶，优选为5～20质量份。

作为粘接性赋予剂，例如可举出石油树脂等。另外，作为石油树脂，例如优选丸善石油化学(株)制Maruka Rez(マルカレツツ，注册商标)M890A〔二环戊二烯系石油树脂，软化点：105℃〕等。

上述石油树脂的配合比例没有特别限定，相对于100质量份的二烯系橡胶，优选为3～30质量份。

作为防老剂，例如可举出苯并咪唑系、醌系、多酚系、胺系等各种防老剂的1种或2种以上。特别优选并用苯并咪唑系防老剂和醌系防老剂。

其中作为苯并咪唑系防老剂，例如可举出大内新兴化学工业(株)制Nocrac(注册商标)MB〔2-巯基苯并咪唑〕等。另外，作为醌系防老剂，例如可举出丸石化学品(株)制Antigen FR〔芳香酮-胺缩合物〕等。

两种防老剂的配合比例没有特别限定，相对于100质量份的二烯系橡胶，苯并咪唑系防老剂优选为0.5～5质量份。另外，相对于100质量份的二烯系橡胶，醌系防老剂优选为0.5～5质量份。

作为能使用本发明的高阻尼组合物制造的高阻尼部件，例如可举出装入大厦等建筑物的基础的免震用阻尼器，装入建筑物结构中的减震(减振)用阻尼器，吊桥或斜拉桥等的线缆的减振部件，生产机械或航空器、汽车、铁路车辆等的防振部件，计算机或其周边设备类、或者家庭用电气设备类等的防振部件，以及汽车用轮胎的胎面等。

根据本发明，通过将上述二烯系橡胶、二氧化硅、表面处理碳酸钙及其它各种成分的种类及其组合以及配合比例进行调整，从而可得到适于上述各种用途的具有优异阻尼性能的高阻尼部件。

尤其是使用本发明的高阻尼组合物作为形成材料、形成作为高阻尼部件的建筑物粘弹性阻尼器的粘弹性体时，由于该粘弹性体具有高阻尼性能且刚性比以往低，所以可以在不使含有上述粘弹性体的粘弹性阻尼器整体小型化的情况下减小其弹性模量，在例如由地震导致的大变形时，可以防止发生向面外方向的旋转变大而破坏粘弹性体的问题。

[实施例]

<实施例1>

(高阻尼组合物的制备)

在作为基础聚合物的天然橡胶〔SMR(Standard MalaysianRubber)-CV60〕100质量份中配合二氧化硅〔东曹·二氧化硅(株)制NipSil KQ〕90质量份、表面处理碳酸钙〔白石钙(株)制白艳华(注册商标)DD、用松脂酸将合成碳酸钙进行表面处理的产物〕45质量份、以及液状聚异戊二烯橡胶〔Kuraray公司制LIR-30，数均分子量：28000〕35质量份与下述表1所示的各成分，用密闭式混炼机混炼，制备出高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例为135质量份。另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是33.3质量％。

[表1]

成分	质量份
		硅烷化合物	15.33
炭黑	3
		苯并咪唑系防老剂	2
醌系防老剂	2
		氧化锌2种	4
硬脂酸	1
		二环戊二烯系石油树脂	25
香豆酮树脂	10
		5％油处理粉末硫	1.58
次磺酰胺系硫化促进剂	1
		秋兰姆系硫化促进剂	0.7

表中的各成分如下所述。

硅烷化合物：苯基三乙氧基硅烷，信越化学工业(株)制KBE-103

炭黑：FEF，东海炭素(株)制SEAST SO

苯并咪唑系防老剂：2-巯基苯并咪唑，大内新兴化学工业(株)制Nocrac MB

醌系防老剂：丸石化学品(株)制Antigen FR

氧化锌2种：三井金属矿业(株)制

硬脂酸：日油(株)制“Tsubaki”

二环戊二烯系石油树脂：软化点105℃，丸善石油化学(株)制Maruka Rez(注册商标)M890A

香豆酮树脂：软化点90℃，日涂化学(株)制NEAT RESIN(注册商标)G-90

5％油处理粉末硫：硫化剂，鹤见化学工业(株)制

次磺酰胺系硫化促进剂：N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺，大内新兴化学工业(株)制Nocceler(注册商标)NS

秋兰姆系硫化促进剂：四丁基秋兰姆二硫化物，大内新兴化学工业(株)制Nocceler TBT-N

<实施例2>

作为表面处理碳酸钙，配合用脂肪酸将合成碳酸钙进行表面处理而得的产物〔白石钙(株)制白艳华(注册商标)CC〕45质量份，除此以外，与实施例1同样地制备高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例为135质量份。另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是33.3质量％。

<实施例3>

作为基础聚合物，使用以质量比80/20的比例配合天然橡胶〔SMR(Standard Malaysian Rubber)-CV60〕和丁二烯橡胶〔宇部兴产(株)制UBEPOL(注册商标)BR130B〕而得的产物100质量份，除此以外，与实施例1同样地制备高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶+丁二烯橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例为135质量份。另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是33.3质量％。

<比较例1>

不配合表面处理碳酸钙，且二氧化硅的配合比例是135质量份，除此以外，与实施例1同样地制备高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例为135质量份。另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是0质量％。

<比较例2>

除二氧化硅的配合比例是90质量份以外，与比较例1同样地制备高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例为90质量份。另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是0质量％。

<比较例3>

作为液状聚异戊二烯橡胶，配合数均分子量为54000的聚异戊二烯橡胶〔Kuraray公司制LIR-50〕35质量份，除此以外，与比较例1同样地制备高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例为135质量份。另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是0质量％。

<比较例4>

配合未进行表面处理的未处理重质碳酸钙〔白石钙(株)制WHITON(注册商标)BF-300〕45质量份，除此以外，与实施例1同样地制备高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶，二氧化硅和重质碳酸钙的合计配合比例为135质量份。另外，重质碳酸钙在二氧化硅和重质碳酸钙的总量中所占的比例是33.3质量％。

<比较例5>

使表面处理碳酸钙〔白石钙(株)制白艳华(注册商标)DD〕的配合比例为10质量份且使二氧化硅的配合比例为125质量份，除此以外，与实施例1同样地制备高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例为135质量份。另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是7.4质量％。

<比较例6>

使表面处理碳酸钙〔白石钙(株)制白艳华(注册商标)DD〕的配合比例为75质量份且使二氧化硅的配合比例为60质量份，除此以外，与实施例1同样地制备高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例为135质量份。另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是55.6质量％。

<比较例7>

使表面处理碳酸钙〔白石钙(株)制白艳华(注册商标)DD〕的配合比例为30质量份且使二氧化硅的配合比例为60质量份，除此以外，与实施例1同样地制备高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例为90质量份。另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是33.3质量％。

<比较例8>

使表面处理碳酸钙〔白石钙(株)制白艳华(注册商标)DD〕的配合比例为60质量份且使二氧化硅的配合比例为120质量份，除此以外，与实施例1同样地制备高阻尼组合物。

相对于100质量份的天然橡胶，二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例为180质量份。另外，表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是33.3质量％。

<阻尼特性试验>

(试验体的制作)

将实施例、比较例中制备的高阻尼组合物挤出成型为片状后进行冲裁，如图1所示制作圆板1(厚5mm×直径25mm)，在上述圆板1的正反两面分别介由硫化粘接剂重叠厚6mm×纵44mm×横44mm的矩形平板状钢板2，并且边在层叠方向加压边加热到150℃使形成圆板1的高阻尼组合物硫化的同时使上述圆板1与2片钢板2硫化粘接，制作出作为高阻尼部件的模型的阻尼特性评价用试验体3。

(位移试验)

如图2(a)所示，准备2个上述试验体3，介由一侧的钢板2用螺栓将上述2个试验体3固定在1片中央固定夹具4上，并在各自试验体3的另一侧钢板2上用螺栓固定各1片左右固定夹具5。接着，介由连接件7用螺栓将中央固定夹具4固定在未图示的试验机的上侧固定臂6，且介由连接件9用螺栓将2片左右固定夹具5固定在上述试验机的下侧的可动盘8上。

然后，在该状态下，将可动盘8如图中空心箭头所示地向固定臂6的方向上推使其位移，使试验体3中圆板1变成如图2(b)所示的在与上述试验体3的层叠方向正交的方向上应变变形的状态，接着，从该状态，将可动盘8如图中空心箭头所示地向固定臂6的方向相反的方向下拉使其位移，返回上述图2(a)所示的状态，将以上操作作为1个循环，使上述试验体3中的圆板1反复应变变形，即，使其振动，求出表示此时的在与上述试验体3的层叠方向正交的方向的圆板1的位移量(mm)与荷重(N)的关系的磁滞回线H(参照图3)。

测定是在温度20℃环境下实施3个循环的上述操作而求出第3次的值。另外，最大位移量设定成夹持圆板1的2片钢板2在与上述层叠方向正交的方向的移动量是上述圆板1厚度的100％。

接着，求出在由上述测定求得的图3所示的磁滞回线H中连结最大位移点和最小位移点的、图中以粗实线表示的直线L₁的斜率Keq(N/mm)，由上述斜率Keq(N/mm)、圆板1厚度T(mm)和圆板1的截面积A(mm²)，利用式(2)求出等效剪切弹性模量Geq(N/mm²)。

[数学式1]

$\mathrm{Geq}=\frac{\mathrm{kep}\&times;T}{A}---\left(2\right)$

可判断等效剪切弹性模量越低，试验体3的刚性越低越具有良好的弹性模量。在此，等效剪切弹性模量为0.25N/mm²以下评价为弹性模量良好，大于0.25N/mm²评价为弹性模量差。

另外，图3中用斜线表示的磁滞回线H的全部表面积表示吸收能量ΔW，该图中用网格线表示的由上述直线L₁、图的横轴、和从直线L₁与磁滞回线H的交点落到上述横轴的垂线L₂所围成的区域的表面积表示弹性应变能量W，由吸收能量ΔW和弹性应变能量W利用式(3)求出等效阻尼常数Heq。

[数学式2]

$\mathrm{Heq}=\frac{1}{4\mathrm{\&Pi;}}\&times;\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}---\left(3\right)$

可判断等效阻尼常数Heq越大，试验体3的阻尼性能越优异。在此，Heq为0.25以上评价为阻尼性能良好，小于0.25评价为阻尼性能差。

将以上结果示于表2、表3。

[表2]

[表3]

从表2的比较例1、2的结果可判断，单独配合二氧化硅时，具有刚性增高的趋势。另外，从比较例3的结果可判断，作为液状聚异戊二烯橡胶，如果使用数均分子量大于40000的聚异戊二烯橡胶，则刚性进一步增高。

另外，从表3的比较例4结果可判断，并用二氧化硅和未处理的碳酸钙时，尽管能较低地抑制刚性，但阻尼性能下降。

与此相对，从表2的实施例1～3的结果可判断，并用二氧化硅和表面处理碳酸钙时，能形成具有高阻尼性能且刚性比以往低的高阻尼部件。

其中，从上述实施例1～3、和表3的比较例5～8的结果可判断，如果二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例(表2、3中的I+II)小于100质量份则阻尼性能下降，如果大于160质量份则刚性变高，因而需要上述合计配合比例在100～160质量份。

另外，也可判断表面处理碳酸钙相对于二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量的比例、即表2、3中的：

[数学式3]

$\frac{I}{I+\mathrm{II}}\&times;100$

如果小于10质量％则刚性变高，如果大于50质量％则阻尼性能下降，因而需要上述比例在10～50质量％。

Claims (5)

1.一种高阻尼组合物，其特征在于，在作为基础聚合物的二烯系橡胶中配合二氧化硅和表面处理碳酸钙，并且相对于100质量份的所述二烯系橡胶，所述二氧化硅和表面处理碳酸钙的合计配合比例是100～160质量份，而且所述表面处理碳酸钙在二氧化硅和表面处理碳酸钙的总量中所占的比例是10～50质量％。

2.如权利要求1所述的高阻尼组合物，其中，所述表面处理碳酸钙是用选自松脂酸和脂肪酸中的至少1种进行表面处理的碳酸钙。

3.如权利要求1或2所述的高阻尼组合物，其中，还进一步含有数均分子量40000以下的液状聚异戊二烯橡胶作为软化剂。

4.如权利要求1～3中任一项所述的高阻尼组合物，其中，并用天然橡胶和丁二烯橡胶作为所述二烯系橡胶。

5.如权利要求1～4中任一项所述的高阻尼组合物，用作建筑物的粘弹性阻尼器的形成材料。

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