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    • 专利摘要:
    提供一種高衰減組成物，其可形成不僅具有高的衰減性能、且剛性較迄今為止更低之高衰減構件，因此例如可不使黏彈性阻尼器等小型化而使其彈性模數變小。於作為基礎聚合物之二烯系橡膠中調配二氧化矽I、及表面處理碳酸鈣II，以使I+II於每100重量份所述二烯系橡膠中為100重量份～160重量份，且I/(I+II)×100成為10 wt%～50 wt%。
    公开号:TW201309762A
    申请号:TW101109587
    申请日:2012-03-21
    公开日:2013-03-01
    发明作者:Yuichiro Matsutani
    申请人:Sumitomo Rubber Ind；
    IPC主号:C08L9-00
    专利说明:
    高衰減組成物
    本發明是有關於一種高衰減組成物，所述高衰減組成物成為緩和、吸收振動能量之傳遞的高衰減構件之原料。
    例如於高樓或橋樑等建築物、工業機械、航空器、汽車、軌道車輛、電腦或其周邊裝置類、家用電器類、甚至汽車用輪胎等範圍廣泛之領域中，為了緩和、吸收振動能量之傳遞，亦即為了進行免震、制震、制振、防振等，使用含有橡膠等作為基礎聚合物之高衰減構件。
    所述高衰減構件為了能夠使施加振動時之遲滯損耗(hysteresis loss)變大而提高衰減性能，亦即，使所述振動能量效率良好且快速地衰減，通常藉由包含所述基礎聚合物，且損耗正切tanδ之峰值被調整為進入高衰減構件之使用溫度區域的高衰減組成物而形成。
    藉由將所述高衰減組成物形成為規定之立體形狀，且於基礎聚合物為橡膠之情形時使其交聯而形成高衰減構件。
    基礎聚合物可適宜使用二烯系橡膠。所述二烯系橡膠具有如下之優點：玻璃轉移溫度並不存在於室溫(2℃～35℃)附近，因此使於最一般的使用溫度區域之所述室溫附近的衰減性能之溫度依存性變小，可形成於較廣之溫度範圍內顯示穩定之衰減性能的高衰減構件。
    高衰減組成物已知有於所述二烯系橡膠等基礎聚合物中添加作為衰減性賦予劑之二氧化矽與矽烷化合物(矽烷化劑)，進行混練使二氧化矽與矽烷化合物反應而調製之高衰減組成物等(參照日本專利特開平7-41603號公報等)。
    建築物之制振用阻尼器、所謂之黏彈性阻尼器例如可以如下方式而構成：於藉由鋼板等夾持高衰減組成物之薄板等之狀態下進行交聯反應，形成作為高衰減構件之黏彈性體，且藉由硫化接著等而使所述黏彈性體與所述鋼板一體化等。
    對於所述黏彈性阻尼器，除了對於地震之晃動的制震功能以外，還要求即使對於風之晃動等微小變形亦具有制振功能。
    而且，存在如下之事例：根據建築物而需要使所述黏彈性阻尼器之彈性模數較小地分散，亦即將彈性模數小的黏彈性阻尼器多個、分散地配置而使用。
    然而，使所述先前之高衰減組成物交聯而形成之黏彈性體為了表現出良好之衰減性能而包含大量之二氧化矽，因此無論如何均存在剛性變高之傾向。
    因此，為了使具有該剛性高之黏彈性體的黏弾性阻尼器之彈性模數減小，從而可對於微小變形亦發揮充分之制振功能，滿足分散配置之要求，考慮使所述黏彈性阻尼器整體之大小小型化。
    然而，於此情形時變得容易產生如下問題：黏彈性體之截面積變小，因此例如於由於地震所造成之大的變形時，向面外方向之旋轉變大，視情況而對黏彈性體造成破壞。
    本發明之目的在於提供一種具有如下性質之高衰減組成物：可形成具有高的衰減性能、且剛性較迄今為止更低之高衰減構件，因此例如可不使黏彈性阻尼器等小型化而使其彈性模數變小。
    本發明是一種高衰減組成物，其特徵在於：於作為基礎聚合物之二烯系橡膠中調配二氧化矽、及表面處理碳酸鈣而成，且所述二氧化矽、及表面處理碳酸鈣於每100重量份所述二烯系橡膠中之合計之調配比例為100重量份以上、160重量份以下，且所述表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為10 wt%以上、50 wt%以下。
    碳酸鈣與二氧化矽同樣地作為衰減性賦予劑而發揮功能，且使剛性上升之作用較二氧化矽更小，因此藉由將所述二氧化矽之一部分置換為碳酸鈣，可將高衰減構件之剛性抑制為較迄今為止更低之水準。
    然而，未經處理之碳酸鈣與二烯系橡膠之相互作用弱，因此若如上所述那樣將二氧化矽之一部分轉換為碳酸鈣，則存在與總量為二氧化矽之情形相比而言，高衰減構件之衰減性能降低之傾向。
    相對於此，藉由例如松香酸或脂肪酸等而進行了表面處理之表面處理碳酸鈣與所述二烯系橡膠具有良好之相互作用，因此藉由將該表面處理碳酸鈣與二氧化矽併用，可如上所述那樣將高衰減構件之剛性抑制為較迄今為止更低之水準，且可將高衰減構件之衰減性能提高至與總量為二氧化矽之情形同等或其以上。
    因此，藉由本發明之高衰減組成物，可形成具有高的衰減性能、且剛性較迄今為止更低之高衰減構件，因此例如可不使黏彈性阻尼器等小型化而使其彈性模數變小。
    因此，變得可防止產生如下問題：例如於由於地震而造成之大的變形時，向面外方向之旋轉變大，從而對黏彈性體造成破壞。
    另外，於本發明中，將二氧化矽、及表面處理碳酸鈣於每100重量份二烯系橡膠中之合計之調配比例限定為100重量份以上、160重量份以下之原因在於：若調配比例不足所述範圍，則無法獲得調配所述兩種成分作為衰減性賦予劑所帶來之效果，高衰減構件之衰減性能降低。另一方面，於超過所述範圍之情形時，無法獲得將二氧化矽之一部分置換為表面處理碳酸鈣所帶來之效果，高衰減構件之剛性上升。
    而且，於本發明中，將表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例限定為10 wt%以上、50 wt%以下之原因在於：若所述比例不足所述範圍，則無法獲得將二氧化矽之一部分置換為表面處理碳酸鈣而所帶來之效果，高衰減構件之剛性上升。另一方面，於超過所述範圍之情形時，二氧化矽之比例相對性地變少，高衰減構件之衰減性能降低。
    作為所述表面處理碳酸鈣，若考慮前文所說明之使其與二烯系橡膠之相互作用提高，使高衰減構件之衰減性能提高，則較佳的是藉由選自由松香酸、及脂肪酸所構成之群組之至少1種而進行了表面處理之碳酸鈣。
    為了使高衰減構件之剛性更進一步降低，於本發明之高衰減組成物中亦可進一步調配液狀聚異戊二烯橡膠作為軟化劑。特別是藉由調配數量平均分子量為40000以下之分子量比較小之液狀聚異戊二烯橡膠，可使高衰減構件之剛性更進一步有效地降低。
    作為二烯系橡膠，若考慮使高衰減構件之衰減性能提高，則較佳的是將天然橡膠與丁二烯橡膠併用。
    於使用所述本發明之高衰減組成物作為形成材料，形成作為高衰減構件之建築物之黏彈性阻尼器之黏彈性體之情形時，該黏彈性體具有高的衰減性能，且剛性較迄今為止更低，因此可不使包含所述黏彈性體之黏彈性阻尼器之全體小型化地使其彈性模數變小，可防止產生如下問題：例如於由於地震而造成之大的變形時，向面外方向之旋轉變大，從而對黏彈性體造成破壞。
    [發明的效果]
    藉由本發明，可提供一種具有如下性質之高衰減組成物：可形成具有高的衰減性能、且剛性較迄今為止更低之高衰減構件，因此例如可不使黏彈性阻尼器等小型化而使其彈性模數變小。
    本發明是一種高衰減組成物，其特徵在於：於作為基礎聚合物之二烯系橡膠中調配二氧化矽、及表面處理碳酸鈣而成，且所述二氧化矽、及表面處理碳酸鈣於每100重量份所述二烯系橡膠中之合計之調配比例為100重量份以上、160重量份以下，且所述表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為10 wt%以上、50 wt%以下。
    (二烯系橡膠)
    二烯系橡膠例如可列舉天然橡膠、異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠等之1種或2種以上。
    所述二烯系橡膠具有如下之優點：與所述反應性成分之反應性優異，且玻璃轉移溫度並不存在於室溫(2℃～35℃)附近，因此使於最一般的使用溫度區域之所述室溫附近的剛性等特性之溫度依存性變小，可形成於較廣之溫度範圍內具有穩定之衰減性能的高衰減構件。
    若考慮材料之獲得之容易性等，則較佳的是使用天然橡膠作為二烯系橡膠。而且，若考慮使高衰減構件之衰減性能提高，則較佳的是併用天然橡膠與丁二烯橡膠作為所述二烯系橡膠。
    所述併用系中之兩種橡膠之混合比率並無特別限定，較佳的是以丁二烯橡膠於兩種橡膠之總量中所佔之比例(wt%)表示而言為10 wt%以上、30 wt%以下。
    於丁二烯橡膠較所述範圍更少之情形時，存在如下之虞：並不能充分獲得將所述丁二烯橡膠與天然橡膠併用所帶來之使高衰減構件之衰減性能提高的效果。另一方面，於丁二烯橡膠較所述範圍更多之情形時，存在如下之虞：天然橡膠之比例相對性地變少，因此高衰減組成物之生產成本上升。
    (二氧化矽)
    二氧化矽可使用根據其製法而分類之濕式法二氧化矽、乾式法二氧化矽之任意種。而且，作為二氧化矽，若考慮提高作為填充劑發揮功能而使高衰減構件之衰減性能提高的效果，則較佳的是BET比表面積為100 m2/g～400 m2/g、特別是200 m2/g～250 m2/g之二氧化矽。BET比表面積是以藉由氣相吸附法所測定之值而表示，所述氣相吸附法使用例如柴田化學器械工業股份有限公司製造之迅速表面積測定裝置SA-1000等，使用氮氣作為吸附氣體。
    所述二氧化矽例如可列舉Tosoh Silica Corporation製造之NipSil KQ等。
    (表面處理碳酸鈣)
    表面處理碳酸鈣例如可列舉藉由例如脂肪酸、四級銨鹽、松香酸、及木質酸等之1種或2種以上對合成碳酸鈣、重質碳酸鈣等碳酸鈣進行了表面處理而成的碳酸鈣之1種或2種以上。
    特別是藉由選自由松香酸、及脂肪酸所構成之群組之至少1種進行了表面處理的表面處理碳酸鈣提高與二烯系橡膠之相互作用、從而使高衰減構件之衰減性能提高之功能優異，因此較佳。
    所述表面處理碳酸鈣例如可列舉SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之白豔華(註冊商標)DD[藉由松香酸對合成碳酸鈣進行了表面處理而成者]、白豔華CC[藉由脂肪酸對合成碳酸鈣進行了表面處理而成者]等。
    (二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之調配比例)
    必須如上所述那樣使二氧化矽、及表面處理碳酸鈣於每100重量份二烯系橡膠中之合計調配比例為100重量份以上、160重量份以下，且所述表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為10 wt%以上、50 wt%以下。
    將所述二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之合計調配比例限定於所述範圍內之原因在於：若合計之調配比例不足100重量份，則無法獲得調配所述兩種成分作為衰減性賦予劑所帶來之效果，從而造成高衰減構件之衰減性能降低。另一方面，於超過160重量份之情形時，無法獲得將二氧化矽之一部分置換為表面處理碳酸鈣所帶來之效果，造成高衰減構件之剛性上升。
    另外，若考慮進一步更低地抑制高衰減構件之剛性，並且使衰減性能進一步提高，則所述二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之合計之調配比例於所述範圍內較佳的是120重量份以上、特別是130重量份以上，較佳的是150重量份以下、特別是140重量份以下。
    而且，將表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例限定於所述範圍內之原因在於：若所述比例不足10 wt%，則無法獲得將二氧化矽之一部分置換為表面處理碳酸鈣所帶來之效果，造成高衰減構件之剛性上升。另一方面，於超過50 wt%之情形時，二氧化矽之比例相對性地變少，造成高衰減構件之衰減性能降低。
    另外，若考慮進一步更低地抑制高衰減構件之剛性，並且使衰減性能進一步提高，則所述表面處理碳酸鈣之比例於所述範圍內較佳的是20 wt%以上、特別是30 wt%以上，較佳的是40 wt%以下、特別是35 wt%以下。
    (軟化劑)
    為了使高衰減構件之剛性進一步降低，亦可於本發明之高衰減組成物中進一步調配軟化劑。所述軟化劑可列舉液狀橡膠。而且，液狀橡膠可列舉於室溫(3℃～35℃)下呈現為液狀之各種橡膠。所述液狀橡膠例如可列舉液狀聚異戊二烯橡膠、液狀腈橡膠(液狀NBR)、液狀苯乙烯丁二烯橡膠(液狀SBR)等之1種或2種以上。
    其中較佳的是液狀聚異戊二烯橡膠。所述液狀聚異戊二烯橡膠例如可列舉日本可樂麗(kuraray)公司製造之Kuraplene(註冊商標)LIR-30(數量平均分子量為28000)、LIR-50(數量平均分子量為54000)等。其中，特別是可藉由調配LIR-30等數量平均分子量為40000以下之分子量比較小之液狀聚異戊二烯橡膠，可使高衰減構件之剛性進一步更有效地降低。
    液狀聚異戊二烯橡膠之調配比例較佳的是於每100重量份二烯系橡膠中為5重量份以上、50重量份以下。
    若調配比例不足所述範圍，則存在如下之虞：不能充分獲得調配液狀聚異戊二烯橡膠所帶來之使高衰減構件之剛性降低的效果。另一方面，於超過所述範圍之情形時，存在高衰減構件之衰減性能降低之虞。
    (其他成分)
    於本發明之高衰減組成物中，亦可以適宜之比例進一步調配二氧化矽、表面處理碳酸鈣以外之其他填充劑或用以使二烯系橡膠交聯之交聯成分等。
    所述其他填充劑例如可列舉碳黑等。
    所述碳黑可使用根據其製造方法等而分類之各種碳黑中的可作為填充劑而發揮功能的碳黑之1種或2種以上。
    碳黑之調配比例並無特別限定，較佳的是於每100重量份二烯系橡膠中為1重量份以上、5重量份以下。
    交聯成分可使用能夠對二烯系橡膠進行交聯之各種交聯成分。特佳的是使用硫磺硫化系(sulfur vulcanizing system)交聯成分。所述硫磺硫化系交聯成分可列舉硫化劑、硫化促進劑、及硫化促進助劑組合而成之成分。特佳的是將難以產生高衰減構件之橡膠彈性上升而造成衰減性能降低之問題的硫化劑、硫化促進劑、硫化促進助劑加以組合。
    硫化劑例如可列舉硫或含硫有機化合物等。特佳的是硫。
    硫化促進劑例如可列舉亞磺醯胺系硫化促進劑、秋蘭姆系硫化促進劑等。硫化促進劑根據種類而造成促進硫化之機理不同，因此較佳的是併用2種以上。
    其中，亞磺醯胺系硫化促進劑例如可列舉大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocceler(註冊商標)NS[N-第三丁基-2-苯并噻唑基亞磺醯胺]等。而且，秋蘭姆系硫化促進劑例如可列舉大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocceler TBT[四丁基秋蘭姆二硫化物]等。
    硫化促進助劑例如可列舉鋅白、硬脂酸等。通常較佳的是將兩者併用為硫化促進助劑。
    所述硫化劑、硫化促進劑、硫化促進助劑之調配比例根據由於高衰減構件之用途等而不同之衰減性能或剛性等特性而適宜調整即可。
    於本發明之高衰減組成物中，亦可進一步視需要而以適宜之比例調配矽烷化合物、液狀聚異戊二烯橡膠以外之其他軟化劑、賦黏劑、抗老化劑等各種添加劑。
    其中，作為矽烷化合物，可列舉以式(a)而表示，可作為矽烷偶合劑或矽烷化劑等二氧化矽之分散劑而發揮功能之，[式中，R1、R2、R3、及R4中之至少1個表示烷氧基。其中，R1、R2、R3、及R4並不同時為烷氧基，其他表示烷基或芳基]。
    特佳的是己基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷等烷氧基矽烷。
    所述矽烷化合物例如可列舉信越化學工業股份有限公司製造之KBE-103(苯基三乙氧基矽烷)等。
    矽烷化合物之調配比例並無特別限定，較佳的是於每100重量份二氧化矽中為5重量份以上、25重量份以下。
    作為其他軟化劑例如可列舉前文所例示之液狀聚異戊二烯橡膠以外之其他液狀橡膠、或薰草哢-茚樹脂等。
    作為所述薰草哢-茚樹脂，可列舉主要包含薰草哢與茚之聚合物、平均分子量為1000以下左右之比較低分子量、可作為軟化劑而發揮功能之各種薰草哢-茚樹脂。
    所述薰草哢-茚樹脂例如可列舉日塗化學股份有限公司製造之Nitto Resin(註冊商標)薰草哢G-90[平均分子量為770、軟化點為90℃、酸值為1.0 KOHmg/g以下、羥值為25 KOHmg/g、溴值為9 g/100 g]、G-100N[平均分子量為730、軟化點為100℃、酸值為1.0 KOHmg/g以下、羥值為25 KOHmg/g、溴值為11 g/100 g]、V-120[平均分子量為960、軟化點為120℃、酸值為1.0 KOHmg/g以下、羥值為30 KOHmg/g、溴值為6 g/100 g]、V-120S[平均分子量為950、軟化點為120℃、酸值為1.0 KOHmg/g以下、羥值為30 KOHmg/g、溴值為7 g/100 g]等之1種或2種以上。
    薰草哢-茚樹脂之調配比例並無特別限定，較佳的是於每100重量份二烯系橡膠中為5重量份以上、20重量份以下。
    賦黏劑例如可列舉石油樹脂等。而且，石油樹脂例如較佳的是丸善石油化學股份有限公司製造之Maruka Rez(註冊商標)M890A[二環戊二烯系石油樹脂、軟化點為105℃]等。
    所述石油樹脂之調配比例並無特別限定，較佳的是於每100重量份二烯系橡膠中為3重量份以上、30重量份以下。
    抗老化劑例如可列舉苯并咪唑系、醌系、多酚系、胺系等各種抗老化劑之1種或2種以上。特佳的是將苯并咪唑系抗老化劑與醌系抗老化劑併用。
    其中，苯并咪唑系抗老化劑例如可列舉大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocrac(註冊商標)MB[2-巰基苯并咪唑]等。而且，醌系抗老化劑例如可列舉丸石化學品股份有限公司製造之Antigen FR[芳香族酮-胺縮合物]等。
    兩種抗老化劑之調配比例並無特別限定，較佳的是苯并咪唑系抗老化劑於每100重量份二烯系橡膠中為0.5重量份以上、5重量份以下。而且，較佳的是醌系抗老化劑於每100重量份二烯系橡膠中為0.5重量份以上、5重量份以下。
    作為可使用本發明之高衰減組成物而製造之高衰減構件，例如可列舉：高樓等建築物之基礎中所內裝之免震用阻尼器、建築物之結構中所內裝之制震(制振)用阻尼器、吊橋或斜張橋等之線纜之制振構件、工業機械或航空器、汽車、軌道車輛等之防振構件、電腦或其周邊裝置類、或家用電器類等之防振構件、以及汽車用輪胎之輪胎面等。
    根據本發明，藉由調整所述二烯系橡膠、二氧化矽、表面處理碳酸鈣以及其他各種成分之種類與其組合及調配比例，可獲得具有適於上述各個用途之優異之衰減性能的高衰減構件。
    特別是於使用本發明之高衰減組成物作為形成材料，形成作為高衰減構件之建築物之黏彈性阻尼器之黏彈性體之情形時，該黏彈性體不僅具有高的衰減性能，且剛性較迄今為止更低，因此可不使包含所述黏彈性體之黏彈性阻尼器之全體小型化而使其彈性模數變小，可防止產生如下問題：例如於地震所造成之大的變形時，向面外方向之旋轉變大，從而對黏彈性體造成破壞。
    [實例]
    <實例1>
    (高衰減組成物之調製)
    於作為基礎聚合物之天然橡膠[SMR(Standard Malaysian Rubber，標準馬來西亞橡膠)-CV60]100重量份中調配二氧化矽[Tosoh Silica Corporation製造之NipSil KQ]90重量份、表面處理碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之白豔華(註冊商標)DD、藉由松香酸對合成碳酸鈣進行了表面處理而成者]45重量份、液狀聚異戊二烯橡膠[日本可樂麗公司製造之LIR-30、數量平均分子量為28000]35重量份、以及下述表1所示之各成分，並且使用密閉式混練機進行混練而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠中為135重量份。而且，表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為33.3 wt%。
    表中之各成分如下所示。
    矽烷化合物：苯基三乙氧基矽烷、信越化學工業股份有限公司製造之KBE-103
    碳黑：FEF、TOKAI CARBON CO.,LTD.製造之Seast SO
    苯并咪唑系抗老化劑：2-巰基苯并咪唑、大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocrac MB
    醌系抗老化劑：丸石化學品股份有限公司製造之Antigen FR
    氧化鋅2種：三井金屬礦業股份有限公司製造
    硬脂酸：日油股份有限公司製造之「Tsubaki」
    二環戊二烯系石油樹脂：軟化點為105℃、丸善石油化學股份有限公司製造之Maruka Rez(註冊商標)M890A
    薰草哢樹脂：軟化點為90℃、日塗化學股份有限公司製造之ESCURON(註冊商標)G-90
    5%油處理粉末硫：硫化劑、鶴見化學工業股份有限公司製造
    亞磺醯胺系硫化促進劑：N-第三丁基-2-苯并噻唑基亞磺醯胺、大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocceler(註冊商標)NS
    秋蘭姆系硫化促進劑：四丁基秋蘭姆二硫化物、大內新興化學工業股份有限公司製造之Nocceler TBT-N
    <實例2>
    調配藉由脂肪酸對合成碳酸鈣進行了表面處理而成者[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之白豔華(註冊商標)CC]45重量份而作為表面處理碳酸鈣，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠中為135重量份。而且，表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為33.3 wt%。
    <實例3>
    使用以重量比計而言為80/20之比例調配有天然橡膠[SMR(Standard Malaysian Rubber)-CV60]與丁二烯橡膠[宇部興產股份有限公司製造之UBEPOL(註冊商標)BR130B]者100重量份作為基礎聚合物，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠+丁二烯橡膠中為135重量份。而且，表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為33.3 wt%。
    <比較例1>
    並不調配表面處理碳酸鈣，且將二氧化矽之調配比例設為135重量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠中為135重量份。而且，表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為0 wt%。
    <比較例2>
    將二氧化矽之調配比例設為90重量份，除此以外與比較例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠中為90重量份。而且，表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為0 wt%。
    <比較例3>
    作為液狀聚異戊二烯橡膠，調配數量平均分子量為54000者[日本可樂麗公司製造之LIR-50]35重量份，除此以外與比較例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠中為135重量份。而且，表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為0 wt%。
    <比較例4>
    調配未進行表面處理之未經處理之重質碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之Whiten(註冊商標)BF-300]45重量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與重質碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠中為135重量份。而且，重質碳酸鈣於二氧化矽、及重質碳酸鈣之總量中所佔之比例為33.3 wt%。
    <比較例5>
    將表面處理碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之白豔華(註冊商標)DD]之調配比例設為10重量份，且將二氧化矽之調配比例設為125重量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠中為135重量份。而且，表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為7.4 wt%。
    <比較例6>
    將表面處理碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之白豔華(註冊商標)DD]之調配比例設為75重量份，且將二氧化矽之調配比例設為60重量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠中為135重量份。而且，表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為55.6 wt%。
    <比較例7>
    將表面處理碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之白豔華(註冊商標)DD]之調配比例設為30重量份，且將二氧化矽之調配比例設為60重量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠中為90重量份。而且，表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為33.3 wt%。
    <比較例8>
    將表面處理碳酸鈣[SHIRAISHI CALCIUM KAISHA.,LTD.製造之白豔華(註冊商標)DD]之調配比例設為60重量份，且將二氧化矽之調配比例設為120重量份，除此以外與實例1同樣地進行而調製高衰減組成物。
    二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計之調配比例是於每100重量份天然橡膠中為180重量份。而且，表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為33.3 wt%。
    <衰減特性試驗>
    (試驗體之製作)
    將實例、比較例、先前例中所調製之高衰減組成物押出成形為薄板狀後進行衝壓，如圖1所示那樣製作圓板1(厚5 mm×直徑25 mm)，於所述圓板1之表背兩個面分別經由硫化接著劑而疊合厚6 mm×縱44 mm×橫44 mm之矩形平板狀之鋼板2，一面於積層方向上進行加壓一面加熱至150℃，使形成圓板1之高衰減組成物硫化且使所述圓板1與2枚鋼板2硫化接著，製作作為高衰減構件之模型的衰減特性評價用試驗體3。
    (位移試驗)
    如圖2(a)所示那樣準備2個所述試驗體3，將所述2個試驗體3，經由其中一個鋼板2而以螺栓(bolt)固定於1枚中央固定夾具4上，並且於各個試驗體3之另一個鋼板2上以螺栓固定各1枚之左右固定夾具5。繼而，將中央固定夾具4，經由接頭7而以螺栓固定於未圖示之試驗機的上側的固定臂6上；且將2枚之左右固定夾具5，經由接頭9而以螺栓固定於所述試驗機之下側的可動盤8上。
    其次，於該狀態下，如圖中之中空箭頭所示，使可動盤8向固定臂6之方向推昇的方式而位移，如圖2(b)所示那樣，將試驗體3中之圓板1設為在與所述試驗體3之積層方向正交之方向上應變變形之狀態，其次自該狀態，如圖中之中空箭頭所示，使可動盤8向與固定臂6之方向相反之方向拉降的方式而位移，回復至所述圖2(a)所示之狀態，將上述操作作為1個循環，求出使所述試驗體3中之圓板1反覆應變變形、亦即使其振動時的遲滯環H(圖3參照)，所述遲滯環H表示圓板1向與所述試驗體3之積層方向正交之方向的位移量(mm)與負載(N)之關係。
    測定是於溫度為20℃之環境下，實施所述操作3個循環而求出第3次之值。而且，以夾持圓板1之2枚鋼板2的與所述積層方向正交之方向的偏移量成為所述圓板1之厚度的100%之方式設定最大位移量。
    其次，將在所述測定所求出之圖3中所示之遲滯環H中的最大位移點與最小位移點連接，求出圖中以粗實線所表示之直線L1之斜率Keq(N/mm)，由所述斜率Keq(N/mm)、圓板1之厚度T(mm)、圓板1之截面積A(mm2)，根據式(2)：
    [數學式1]
    而求出等價剪切彈性模數Geq(N/mm2)。等價剪切彈性模數越低，越可以判定試驗體3之剛性低且具有良好之彈性模數。此處，將等價剪切彈性模數為0.25 N/mm2以下之情形評價為彈性模數良好，將超過0.25 N/mm2之情形評價為彈性模數不良。
    而且，由圖3中畫斜線所表示之吸收能量之量ΔW(以遲滯環H之總表面積所表示)、在圖3中畫方格網線所表示之彈性應變能量W(以由所述直線L1、圖表之橫軸、自直線L1與遲滯環H之交點垂直落下於所述橫軸而成之垂線L2所包圍之區域的表面積所表示)，根據式(3)：
    [數學式2]
    而求出等價衰減常數Heq。等價衰減常數Heq越大，越可以判定試驗體3之衰減性能優異。此處，將Heq為0.25以上之情形評價為衰減性能良好，將不足0.25之情形評價為衰減性能不良。
    將以上之結果示於表2、表3中。

    根據表2之比較例1、比較例2之結果可知：於單獨調配二氧化矽之情形時存在剛性變高之傾向。而且，根據比較例3之結果可知：若作為液狀聚異戊二烯橡膠而使用數量平均分子量超過40000者，則剛性進一步變高。
    而且，根據表3之比較例4之結果可知：於將二氧化矽與未經處理之碳酸鈣併用之情形時，雖然可將剛性抑制得較低，但衰減性能降低。
    相對於此，根據表2之實例1～實例3之結果可知：於將二氧化矽與表面處理碳酸鈣併用之情形時，可形成具有高的衰減性能、且剛性較迄今為止更低之高衰減構件。
    然而，根據所述實例1～實例3、及表3之比較例5～比較例8之結果可知：若二氧化矽與表面處理碳酸鈣之合計調配比例(表2、表3中之I+II)不足100重量份，則衰減性能降低，於超過160重量份之情形時，剛性變高，因此所述合計之調配比例必須為100重量份以上、160重量份以下。
    而且，亦可知：於表面處理碳酸鈣相對於二氧化矽與表面處理碳酸鈣之總量之比例，亦即表2、表3中之
    [數學式3]
    不足10 wt%，則剛性變高，於超過50 wt%之情形時，衰減性能降低，因此所述比例必須為10 wt%以上、50 wt%以下。
    1．．．圓板
    2．．．鋼板
    3．．．試驗體
    4．．．中央固定夾具
    5．．．左右固定夾具
    6．．．固定臂
    7、9．．．接頭
    8．．．可動盤
    H．．．遲滯環
    Keq．．．斜率
    L1．．．直線
    L2．．．垂線
    W．．．能量
    ΔW．．．吸收能量之量
    圖1是分解表示用以評價包含本發明之實例、比較例的高衰減組成物之高衰減構件之衰減性能而製作的作為所述高衰減構件模型之試驗體的分解透視圖。
    圖2(a)、圖2(b)是說明用以使所述試驗體位移而求出位移量與負載之關係的試驗機之概略之圖。
    圖3是表示使用所述試驗機使試驗體位移而求出的表示位移量與負載之關係的遲滯環之一例的圖表。
    H．．．遲滯環
    Keq．．．斜率
    L1．．．直線
    L2．．．垂線
    W．．．能量
    ΔW．．．吸收能量之量
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] 一種高衰減組成物，其特徵在於：於作為基礎聚合物之二烯系橡膠中調配二氧化矽、及表面處理碳酸鈣而成，且所述二氧化矽、及表面處理碳酸鈣於每100重量份所述二烯系橡膠中之合計之調配比例為100重量份以上、160重量份以下，且所述表面處理碳酸鈣於二氧化矽、及表面處理碳酸鈣之總量中所佔之比例為10 wt%以上、50 wt%以下。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之高衰減組成物，其中，所述表面處理碳酸鈣是藉由選自松香酸、及脂肪酸所構成之群組之至少1種進行了表面處理之碳酸鈣。
    [3] 如申請專利範圍第1項或第2項所述之高衰減組成物，其中更包含數量平均分子量為40000以下之液狀聚異戊二烯橡膠作為軟化劑。
    [4] 如申請專利範圍第1項或第2項所述之高衰減組成物，其中，併用天然橡膠與丁二烯橡膠作為所述二烯系橡膠。
    [5] 如申請專利範圍第1項或第2項所述之高衰減組成物，該高衰減組成物用作建築物之黏彈性阻尼器之形成材料。
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