JP2014162810A - 高減衰組成物および粘弾性ダンパ - Google Patents
高減衰組成物および粘弾性ダンパ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014162810A JP2014162810A JP2013032327A JP2013032327A JP2014162810A JP 2014162810 A JP2014162810 A JP 2014162810A JP 2013032327 A JP2013032327 A JP 2013032327A JP 2013032327 A JP2013032327 A JP 2013032327A JP 2014162810 A JP2014162810 A JP 2014162810A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- parts
- silica
- base polymer
- high attenuation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 43
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 95
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 40
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 claims abstract description 38
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 83
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 17
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 15
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 13
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 11
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 10
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 7
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 7
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 7
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 7
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 7
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 6
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran;1h-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1.C1=CC=C2OC=CC2=C1 KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 5
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 5
- -1 silane compound Chemical class 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 3
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YHMYGUUIMTVXNW-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydrobenzimidazole-2-thione Chemical compound C1=CC=C2NC(S)=NC2=C1 YHMYGUUIMTVXNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 2
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 1H-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 2
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 2
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- PGAXJQVAHDTGBB-UHFFFAOYSA-N dibutylcarbamothioylsulfanyl n,n-dibutylcarbamodithioate Chemical compound CCCCN(CCCC)C(=S)SSC(=S)N(CCCC)CCCC PGAXJQVAHDTGBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)-2-methylpropan-2-amine Chemical compound C1=CC=C2SC(SNC(C)(C)C)=NC2=C1 IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- CZWLNMOIEMTDJY-UHFFFAOYSA-N hexyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCC[Si](OC)(OC)OC CZWLNMOIEMTDJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【解決手段】高減衰組成物は、ベースポリマに、シリカと水酸化アルミニウムを配合した。粘弾性ダンパは、前記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。
【選択図】なし
Description
前記高減衰部材は、天然ゴム等をベースポリマとして含む高減衰組成物によって形成される。前記高減衰組成物には、振動が加えられた際のヒステリシスロスを大きくして前記振動のエネルギーを効率よく速やかに減衰する性能、すなわち減衰性能を高めるために、カーボンブラック、シリカ等の無機充てん剤(フィラー)や、あるいはロジン、石油樹脂等の粘着性付与剤等を配合するのが一般的である(例えば特許文献1〜3等参照)。
ところが、多量のフィラーや粘着性付与剤を配合した高減衰組成物は粘度が上昇し、加工性が低下して、所望の立体形状を有する高減衰部材を製造するために前記高減衰組成物を混練したり、前記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がある。
そこで、加工性を低下させずに減衰性能を向上するため、特許文献4では、シリカと、2以上の極性基を有する粘着性付与剤とを配合することが検討されている。
特許文献5では、極性側鎖を有しないベースポリマに、シリカと、2以上の極性基を有する粘着性付与剤等とを配合することが検討されている。かかる構成によれば、シリカを併用することで良好な減衰性能を維持しながら、ベースポリマとして極性基を有しないものを用いることで、室温付近での特性の温度依存性を小さくすることができる。
また、混練時の粘着性が高くなりすぎて、加工性が低下する。
特許文献6では、粘着性付与剤として特定の軟化点を有するロジン誘導体を用いることで、さらに減衰性能を向上することが検討されている。
しかし、前記のようにフィラーとしてシリカを配合した従来の高減衰組成物を用いて形成した高減衰部材は、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、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。
発明者の検討によると、フィラーとしてシリカを配合した高減衰組成物からなる高減衰部材の弾性率が、前記マリンス効果によって大きく低下するのは、前記シリカが、ベースポリマ中に均一に分散されず凝集を生じることが原因である。すなわち高減衰部材に大変形が加えられると、前記シリカの凝集破壊が生じて、高減衰部材の弾性率が大きく低下する。
そのため、シリカとともに水酸化アルミニウムを配合することで前記シリカの凝集をできるだけ少なくして、当該シリカの凝集破壊による、高減衰部材に大変形が加えられたあとの弾性率の低下を生じにくくすることができる。
前記水酸化アルミニウムの配合割合は、前記ベースポリマ100質量部あたり1質量部以上、10質量部以下であるのが好ましい。
また通常は、水酸化アルミニウムの方がシリカより粒径が大きく、ゴム破壊の起点になりやすいことから、特にその配合割合が前記範囲を超えると、却って、高減衰部材に大変形が加えられたあとの弾性率の低下が大きくなるおそれがある。
前記シリカの配合割合は、前記ベースポリマ100質量部あたり90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、フィラーとしてシリカを配合することによる、高減衰部材に良好な減衰性能を付与する効果が十分に得られず、前記高減衰部材の減衰性能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前記範囲内とすることで、高減衰部材に良好な減衰性能を付与しながら、前記高減衰部材に大変形が加えられたあとの弾性率の低下をより一層小さくすることができる。
かかる粘弾性ダンパは減衰性能に優れる上、地震の発生により大変形が加えられても弾性率が大きく低下しないため、前記地震のエネルギーが建築物に伝わるのを確実に防止することができる。またそのため、所期の性能を確保するための、制震用ダンパの設計を簡略化することもできる。
本発明の高減衰組成物は、ベースポリマ、シリカ、および水酸化アルミニウムを含むことを特徴とするものである。
(ベースポリマ)
ベースポリマとしては、高減衰部材のベースポリマとして機能しうる、従来公知の種々のポリマーがいずれも使用可能であるが、特にジエン系ゴムが好ましい。
前記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。特に材料の入手のしやすさ等を考慮すると、ジエン系ゴムとしては天然ゴムを用いるのが好ましい。
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。
前記シリカの配合割合は、ベースポリマ100質量部あたり90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、フィラーとしてシリカを配合することによる、高減衰部材に良好な減衰性能を付与する効果が十分に得られず、前記高減衰部材の減衰性能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前記範囲内とすることで、高減衰部材に良好な減衰性能を付与しながら、前記高減衰部材に大変形が加えられたあとの弾性率の低下をより一層小さくすることができる。
〈水酸化アルミニウム〉
水酸化アルミニウムとしては、例えばバイヤー法等の従来公知の製造方法によって製造される種々の水酸化アルミニウムが使用可能である。
前記水酸化アルミニウムとしては、例えば住友化学(株)製のC−301N〔中心粒径:1.3μm〕等が挙げられる。
配合割合が前記範囲未満では、水酸化アルミニウムを配合することによる前記の効果が十分に得られず、高減衰部材に大変形が加えられたあとの弾性率の低下が大きくなるおそれがある。
これに対し、水酸化アルミ二ウムの配合割合を前記範囲内とすることで、高減衰部材に大変形が加えられたあとの弾性率の低下をより一層小さくすることができる。
(その他の成分)
本発明の高減衰組成物には、前記シリカや水酸化アルミニウム以外の他の無機充てん剤、あるいはジエン系ゴム等のベースポリマ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。
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。
カーボンブラックの配合割合は特に限定されないが、ベースポリマ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。
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。
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。
本発明の高減衰組成物には、さらに必要に応じてシラン化合物、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。
このうちシラン化合物としては、式(a):
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。
前記シラン化合物としては、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。
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−30(数平均分子量:28000)、LIR−50(数平均分子量:54000)等が挙げられる。
配合割合が前記範囲未満では、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、前記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。
前記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。
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。
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。
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、ベースポリマ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、ベースポリマ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。
〈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、当該粘弾性体が高い減衰性能を有するため、前記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。
(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、シリカ〔東ソー・シリカ(株)製のNipSil(ニップシール)KQ〕130質量部、および水酸化アルミニウム〔住友化学(株)製のC−301N、中心粒径:1.3μm〕5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、それぞれベースポリマとしての天然ゴム100質量部あたりの質量部である。
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
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: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」
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
〈比較例1〉
水酸化アルミニウム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。
水酸化アルミニウムの配合割合を、ベースポリマとしての天然ゴム100質量部あたり1質量部(実施例2)、および9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。
〈実施例4、5〉
シリカの配合割合を、ベースポリマとしての天然ゴム100質量部あたり90質量部(実施例4)、および150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。
(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、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。
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。
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(1):
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(2):
(大変形後の弾性率測定)
前記測定をして一定時間静置後に、前記と同じずれ量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):
以上の結果を表2に示す。
また実施例1〜3の結果より、前記効果を向上するためには、水酸化アルミニウムの配合割合を、ベースポリマ100質量部あたり1質量部以上、特に3質量部以上であるのが好ましく、10質量部以下、特に7質量部以下であるのが好ましいことが判った。
Claims (4)
- ベースポリマ、シリカ、および水酸化アルミニウムを含むことを特徴とする高減衰組成物。
- 前記水酸化アルミニウムの配合割合は、前記ベースポリマ100質量部あたり1質量部以上、10質量部以下である請求項1に記載の高減衰組成物。
- 前記シリカの配合割合は、前記ベースポリマ100質量部あたり90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1ないし3のいずれか1項に記載の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ことを特徴とする建築物の粘弾性ダンパ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013032327A JP6195338B2 (ja) | 2013-02-21 | 2013-02-21 | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013032327A JP6195338B2 (ja) | 2013-02-21 | 2013-02-21 | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014162810A true JP2014162810A (ja) | 2014-09-08 |
JP6195338B2 JP6195338B2 (ja) | 2017-09-13 |
Family
ID=51613742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013032327A Active JP6195338B2 (ja) | 2013-02-21 | 2013-02-21 | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6195338B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11059264B2 (en) | 2018-03-19 | 2021-07-13 | Avery Dennison Corporation | Multilayer constrained-layer damping |
JP2021161276A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 住友理工株式会社 | 制震ダンパー用ゴム組成物およびその製造方法、並びに制震ダンパー |
US11701863B2 (en) | 2018-05-17 | 2023-07-18 | Avery Dennison Corporation | Partial coverage multilayer damping laminate |
US11713406B2 (en) | 2016-09-20 | 2023-08-01 | Avery Dennison Corporation | Multilayer tape |
JP7453528B2 (ja) | 2020-04-01 | 2024-03-21 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0657036A (ja) * | 1992-08-04 | 1994-03-01 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 高減衰性ゴム組成物及びそれを用いた免震構造体 |
JP2002097309A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-04-02 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
JP2005248155A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-09-15 | Tokai Rubber Ind Ltd | 難燃防振ゴム組成物 |
JP2006143849A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 高減衰積層体用ゴム組成物 |
JP2010126597A (ja) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Tokai Rubber Ind Ltd | 制振ダンパー用高減衰エラストマー組成物およびそれによって得られた制震ダンパー |
JP2010209285A (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 防振ゴム用ゴム組成物および防振ゴム |
JP2011068850A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-04-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 高減衰組成物 |
JP2011116931A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-06-16 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 高減衰組成物 |
-
2013
- 2013-02-21 JP JP2013032327A patent/JP6195338B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0657036A (ja) * | 1992-08-04 | 1994-03-01 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 高減衰性ゴム組成物及びそれを用いた免震構造体 |
JP2002097309A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-04-02 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
JP2005248155A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-09-15 | Tokai Rubber Ind Ltd | 難燃防振ゴム組成物 |
JP2006143849A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 高減衰積層体用ゴム組成物 |
JP2010126597A (ja) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Tokai Rubber Ind Ltd | 制振ダンパー用高減衰エラストマー組成物およびそれによって得られた制震ダンパー |
JP2010209285A (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 防振ゴム用ゴム組成物および防振ゴム |
JP2011068850A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-04-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 高減衰組成物 |
JP2011116931A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-06-16 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 高減衰組成物 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11713406B2 (en) | 2016-09-20 | 2023-08-01 | Avery Dennison Corporation | Multilayer tape |
US11059264B2 (en) | 2018-03-19 | 2021-07-13 | Avery Dennison Corporation | Multilayer constrained-layer damping |
US11701863B2 (en) | 2018-05-17 | 2023-07-18 | Avery Dennison Corporation | Partial coverage multilayer damping laminate |
JP2021161276A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 住友理工株式会社 | 制震ダンパー用ゴム組成物およびその製造方法、並びに制震ダンパー |
JP7443133B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-03-05 | 住友理工株式会社 | 制震ダンパー用ゴム組成物およびその製造方法、並びに制震ダンパー |
JP7453528B2 (ja) | 2020-04-01 | 2024-03-21 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6195338B2 (ja) | 2017-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5648014B2 (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
JP6261131B2 (ja) | 高減衰組成物、制震ダンパおよび免震支承 | |
JP5404716B2 (ja) | 高減衰組成物 | |
JP2014109023A (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
JP6195338B2 (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
JP5330460B2 (ja) | 高減衰組成物 | |
JP2011126992A (ja) | 高減衰組成物 | |
JP5404090B2 (ja) | 高減衰組成物 | |
JP2017082171A (ja) | 高減衰ゴム組成物および粘弾性ダンパ | |
JP2012219150A (ja) | 高減衰組成物 | |
JP6575807B2 (ja) | 高減衰組成物、粘弾性ダンパおよび粘弾性支承 | |
JP5568581B2 (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
KR101780829B1 (ko) | 고감쇠 조성물 | |
JP6504696B2 (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
JP2015160903A (ja) | 高減衰組成物、制震ダンパおよび免震支承 | |
JP2013053251A (ja) | 高減衰組成物 | |
KR101680905B1 (ko) | 고감쇠 조성물 | |
JP2011132481A (ja) | 高減衰組成物 | |
JP2014224180A (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
JP2016056279A (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
JP5738113B2 (ja) | 高減衰組成物 | |
JP2019031607A (ja) | 高減衰ゴム組成物および粘弾性ダンパ | |
JP5950358B2 (ja) | 高減衰組成物および粘弾性ダンパ | |
JP2017210532A (ja) | 高減衰ゴム組成物および粘弾性ダンパ | |
JP5523428B2 (ja) | 高減衰組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160905 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160908 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170105 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170720 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170810 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6195338 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |