JP5478820B2 - Anti-vibration rubber - Google Patents
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Description
本発明は、高減衰ゴム組成物からなる防振ゴムに関し、特に、充填剤を配合しながら加工性を損なわず、かつ、温度依存性が少なく、高減衰性能を備えるものである。 The present invention relates to an anti-vibration rubber comprising a highly damped rubber composition, and in particular, does not impair processability while blending a filler, has little temperature dependence, and has high damping performance.
従来から、住宅、ビル等の建築物、橋梁等において、地震、交通振動、風揺れ等で生じる振動エネルギーを吸収する制振装置において、高減衰ゴムが用いられている。高減衰ゴムは、優れた振動減衰性能を有しながら、比較的安価で、風揺れのような微小振動に対しても制振効果を発揮できるという利点があるため、広く用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, high damping rubber has been used in vibration control devices that absorb vibration energy generated by earthquakes, traffic vibrations, wind vibrations, and the like in buildings such as houses and buildings, bridges, and the like. High damping rubber is widely used because it has excellent vibration damping performance, is relatively inexpensive, and has the advantage of exhibiting a damping effect against minute vibrations such as wind fluctuations.
このような高減衰ゴムを形成するゴム組成物の振動減衰特性(tanδ)を高める手法として、特開2000−44813号公報(特許文献1)、特開平7−41603号公報(特許文献2)、特開2007−45998号公報(特許文献3)等が提案されている。 As a technique for enhancing the vibration damping characteristics (tan δ) of the rubber composition forming such a high-damping rubber, JP 2000-44813 A (Patent Document 1), JP 7-41603 A (Patent Document 2), Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-45998 (Patent Document 3) has been proposed.
特許文献1では、極性基鎖を有するベースポリマーに、ヒンダードフェノール系減衰性付与剤と減衰特性ピーク温度の調整剤とを配合した高減衰材料組成物とし、この高減衰材料組成物のTg(ガラス転移点)を使用する温度領域に調整することにより減衰特性を高めている。
しかし、極性基鎖を有するポリマーは、一般的にTgが常温付近にあるため、該高減衰材料組成物から成形される防振ゴムの剛性は温度依存性が大きく、実際の制振装置のシステム設計に織り込むことは困難である。
In Patent Document 1, a high-damping material composition in which a hindered phenol-based damping imparting agent and a damping characteristic peak temperature adjusting agent are blended with a base polymer having a polar base chain is used, and the Tg ( The damping characteristic is enhanced by adjusting the temperature range to the glass transition point.
However, since a polymer having a polar base chain generally has a Tg near room temperature, the rigidity of the vibration-proof rubber molded from the highly-damped material composition is highly temperature-dependent, and the actual vibration damping system It is difficult to incorporate into the design.
また、本出願人は、特許文献2において、主鎖にC−C結合を有する基材ゴム100重量部に対してシリカを30〜200重量部添加し、該シリカに対してシラン化合物を5〜50重量%配合し混練して、高減衰性を発揮し、かつ、弾性率の温度依存性の少ないシリカ配合高減衰ゴム組成物を提供している。
特許文献2の高減衰ゴム組成物は、天然ゴム等の温度依存性の小さいポリマーを用いており、常温付近で温度依存性が少ない点で優れるが、材料自体が減衰性能を殆ど有しないため、充填剤を配合する必要がある。そのため、さらに大きな減衰性能を得ようとすると、シリカやカーボンブラック等の充填剤を多量に配合する必要となるが、充填剤を多量に配合すると加工性が悪化し、工場で量産性の観点から改良の余地がある。
In addition, in the Patent Document 2, the present applicant added 30 to 200 parts by weight of silica to 100 parts by weight of the base rubber having a C—C bond in the main chain, and added 5 to 5 silane compounds to the silica. A 50% by weight blended and kneaded product provides a highly damped rubber composition containing silica that exhibits high damping and has little temperature dependence of elastic modulus.
The high-damping rubber composition of Patent Document 2 uses a polymer having a small temperature dependency such as natural rubber, and is excellent in that the temperature dependency is low near normal temperature, but the material itself has almost no damping performance. It is necessary to add a filler. Therefore, in order to obtain even greater damping performance, it is necessary to blend a large amount of filler such as silica or carbon black. However, if a large amount of filler is blended, the workability deteriorates and from the viewpoint of mass productivity at the factory. There is room for improvement.
また、特許文献3では、ゴム成分と、少なくとも一方の末端に2以上の水酸基を有する芳香族オリゴマーとを含む高減衰材料組成物が提案されているが、該芳香族オリゴマー単独の使用では、十分な減衰性能を得ることは困難である。 Patent Document 3 proposes a highly-damping material composition containing a rubber component and an aromatic oligomer having at least one hydroxyl group at one end, but the use of the aromatic oligomer alone is sufficient. It is difficult to obtain a good attenuation performance.
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、加工性に優れ、弾性率の温度依存性が小さく、かつ、優れた減衰性能を有する高減衰ゴム組成物からなる防振ゴムを提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, it is excellent in workability, low temperature dependence of the elastic modulus, and provides a high damping rubber composition or Ranaru rubber vibration isolator with superior damping performance It is an issue.
前記課題を解決するため、本発明は、
基材ゴムである極性基を有しないゴム100質量部に対し、シリカを80〜180質量部、2以上の極性基を有する減衰性付与剤を3〜50質量部含有し、
前記減衰性付与剤が、2以上の水酸基を有するロジン誘導体、アルコキシ基又は/及びヒドロキシ基を有するキシレン樹脂及び2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤からなる群から選択される1種以上である高減衰ゴム組成物から成形され、20℃における等価粘性減衰定数heq100%が0.25以上とされていることを特徴とする防振ゴムを提供している。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
80 to 180 parts by mass of silica, 3 to 50 parts by mass of an attenuating agent having 2 or more polar groups, with respect to 100 parts by mass of rubber that does not have a polar group as a base rubber,
The attenuating agent may be one or more selected from the group consisting of a rosin derivative having two or more hydroxyl groups, an xylene resin having an alkoxy group or / and a hydroxy group, and a phenolic anti-aging agent having two or more hydroxyl groups. molded from Oh Ru high damping rubber composition, heq100% equivalent viscous damping constant at 20 ° C. is providing a rubber cushion, characterized in that there is a 0.25 or more.
前記のように、基材ゴムとして極性基を有しないゴムを用いているため、弾性率の温度依存性を小さくすることができる。また、該ゴムに配合するシリカはゴム組成物中に配合すると高減衰性を発揮し、弾性率の温度依存性が少ない特性を有している。さらに、2以上の極性基を有する減衰性付与剤として、2以上の水酸基を有するロジン誘導体、キシレン樹脂及び2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤のいずれか1種以上を配合すると前記シリカおよびゴムとの親和性を高めることができ、かつ、その配合量を3〜50質量部に抑制しているため、加工性が悪化せず、量産性能を高めることができる。
このように、温度依存性の低い極性基を有しない基材ゴムに対して、分散性および減衰性能が高いシリカと、該シリカと基材ゴムの両方に親和性の良い減衰性付与剤を配合していることで、加工性に優れ、かつ、高い減衰性能を有するゴム組成物を得ることができる。さらに、ゴム組成物の減衰性能を高めることで、該ゴム組成物から成形した防振ゴムを建造物に付設する制振装置に用いる際に、目標とする減衰性能の発現に必要な制振装置の設置個数を低減でき、即ち、コストを抑えることができる。また、装置の設置個数が減ることによりスペースの有効利用も可能となる。さらに、温度依存性が少ないことで、温度差の大きい建造物の外壁付近に配置することも可能となる。
As described above, since the rubber having no polar group is used as the base rubber, the temperature dependence of the elastic modulus can be reduced. Further, silica to be blended with the rubber exhibits a high damping property when blended in the rubber composition and has a characteristic that the temperature dependence of the elastic modulus is small. Further, when one or more of a rosin derivative having two or more hydroxyl groups, a xylene resin, and a phenolic anti-aging agent having two or more hydroxyl groups are blended as an attenuating agent having two or more polar groups, the silica and Since the affinity with rubber can be increased and the blending amount is suppressed to 3 to 50 parts by mass, the processability does not deteriorate and the mass production performance can be improved.
In this way, silica with high dispersibility and damping performance is blended with base rubber that does not have a polar group with low temperature dependence, and an attenuating agent that has good affinity for both silica and base rubber. By doing so, a rubber composition having excellent processability and high damping performance can be obtained. Furthermore, when the damping performance of the rubber composition is increased, the damping device necessary for the development of the targeted damping performance is used when the damping rubber molded from the rubber composition is used in the damping device attached to the building. Can be reduced, that is, the cost can be reduced. Further, the space can be effectively used by reducing the number of installed devices. Furthermore, since the temperature dependency is small, it can be arranged near the outer wall of a building having a large temperature difference.
前記減衰性付与剤の配合量を極性基を有しないゴム100質量部に対して3〜50質量部としているのは、3質量部未満であると十分な減衰性能を得ることができず、50質量部を超えると加工性が悪くなるからである。かつ、前記減衰性付与剤の配合量とすれば前記シリカの配合量80〜180質量部に対して適性量となるからである。
該減衰性付与剤の配合量は、より好ましくは、極性基を有しないゴム100質量部に対して10〜50質量部であり、特に、10〜40質量部が好ましい。
The mixing amount of the attenuating agent is 3 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber having no polar group. If the amount is less than 3 parts by mass, sufficient attenuation performance cannot be obtained. It is because workability will worsen if it exceeds a mass part. And if it is set as the compounding quantity of the said attenuation | damping property imparting agent, it will become a suitable quantity with respect to the compounding quantity 80-180 mass part of the said silica.
The blending amount of the attenuating agent is more preferably 10 to 50 parts by weight, and particularly preferably 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of rubber not having a polar group.
前記のように、減衰性付与剤は、2以上の水酸基を有するロジン誘導体、キシレン樹脂、2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤のいずれか1種以上を用いるものとしている。
これらの減衰性付与剤は、分子内に極性基を有する為、「減衰性付与剤同士」、「減衰性付与剤とシリカ」、もしくは、「減衰性付与剤とゴム分子」の分子間力による相互作用を大きくすることができる。また、1分子内に極性基が1個のみである場合は2分子間の相互作用で終わるが、本発明の減衰性付与剤は1分子内に2個以上の極性基を有する為、該極性基の相互作用を連続で発生させることができる。そのため、大きなヒステリシスロスを発生すると考えられる。
As described above, as the attenuating agent, one or more of a rosin derivative having two or more hydroxyl groups, a xylene resin, and a phenolic anti-aging agent having two or more hydroxyl groups are used.
Since these attenuating agents have polar groups in the molecule, they are due to intermolecular forces of “attenuating agents”, “attenuating agents and silica”, or “attenuating agents and rubber molecules”. Interaction can be increased. In addition, when there is only one polar group in one molecule, it ends with an interaction between two molecules. However, since the attenuating agent of the present invention has two or more polar groups in one molecule, Group interactions can occur continuously. Therefore, it is considered that a large hysteresis loss occurs.
前記減衰性付与剤の極性基としては、水酸基(ヒドロキシル基)、アルコキシ基、カルボニル基、カルボキシル基等のいずれか1種以上が挙げられ、なかでも、水酸基及び/又はアルコキシ基を含むことが好ましい。
特に、シリカとの相互作用を強く生じることから、前記極性基のうちの1つ以上が水酸基であることが好ましい。水酸基は2個以上であることが特に好ましい。水酸基はフェノール性水酸基、アルコール性水酸基のいずれを備えていても構わない。
Examples of the polar group of the attenuating agent include one or more of a hydroxyl group (hydroxyl group), an alkoxy group, a carbonyl group, a carboxyl group, etc. Among them, it is preferable that a hydroxyl group and / or an alkoxy group is included. .
In particular, it is preferable that at least one of the polar groups is a hydroxyl group because it strongly causes an interaction with silica. The number of hydroxyl groups is particularly preferably 2 or more. The hydroxyl group may comprise either a phenolic hydroxyl group or an alcoholic hydroxyl group.
前記減衰性付与剤となる2以上の水酸基を有するロジン誘導体としては、マツ類の樹脂(松ヤニ)の水蒸気蒸留でテレビン油を除いて得られたロジンに水酸基2個以上導入する変性を加えたものが好ましい。
2以上の水酸基を有するロジン誘導体としては、例えば、下記化学式(1)に例示されるような水酸基を2個導入したものが好適に用いられる。
As the rosin derivative having two or more hydroxyl groups, for example, those having two hydroxyl groups introduced as exemplified in the following chemical formula (1) are preferably used.
2以上の水酸基を有するロジン誘導体を用いる場合、極性基を有しないゴム100質量部に対して10〜50質量部、さらに10〜40質量部の配合量が好適である。 When using the rosin derivative which has a 2 or more hydroxyl group, the compounding quantity of 10-50 mass parts with respect to 100 mass parts of rubber | gum which does not have a polar group, Furthermore, 10-40 mass parts is suitable.
前記減衰性付与剤となるキシレン樹脂は、キシレン(特にm−キシレン)とアルデヒドを反応させて得られる樹脂で、前記のようにアルコキシ基又は/及びヒドロキシ基を有するものを用いている。
アルコキシ基を有するキシレン樹脂としては、アルコキシ基として極性の大きいメトキシ基、エトキシ基を有するもののほか、炭化水素がアルコキシ基で置換された、所謂エーテル結合を含む化合物も好ましく用いられる。このような化合物には、ポリアルキレンオキサイドユニットが1以上20以下導入された化合物が含まれ、該ポリアルキレンオキサイドユニットとしては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドが好ましい。
The xylene resin used as the attenuating agent is a resin obtained by reacting xylene (especially m-xylene) with an aldehyde, and has an alkoxy group and / or a hydroxy group as described above.
The xylene resin having an alkoxy group, large methoxy polar as alkoxy groups, in addition to those having an ethoxy group, a hydrocarbon is substituted with an alkoxy group, a compound containing a so-called ether linkage is also preferably used. Such a compound includes a compound in which 1 to 20 polyalkylene oxide units are introduced, and the polyalkylene oxide unit is preferably polyethylene oxide or polypropylene oxide.
キシレン樹脂の例としては、フドー(株)製の「ニカノール(商品名)」シリーズ等の市販品が挙げられる。
具体的には、下記化学式(2)乃至(11)の代表構造に示されるような複数のアルコキシ基を有する「ニカノールG」、下記化学式(12)に示されるような4つのヒドロキシル基を有する「ニカノールHP100」、下記化学式(13)に示されるような2つのヒドロキシル基と2つのアルコキシ基を有する「ニカノールK100」、下記化学式(14)に示されるような4つのヒドロキシル基と3つのアルコキシ基を有する「ニカノールK140」、下記化学式(15)に示されるような1つのヒドロキシル基と複数のアルコキシ基を有する「ニカノールL5R」、下記化学式(16)に示されるような2つのヒドロキシル基と複数のアルコキシ基を有する「ニカノールK1005」等が挙げられる。
Examples of the xylene resin include commercially available products such as “Nikanol (trade name)” series manufactured by Fudou Co., Ltd.
Specifically, “Nikanol G” having a plurality of alkoxy groups as shown in the representative structures of the following chemical formulas (2) to (11), and having four hydroxyl groups as shown in the following chemical formula (12) Nicanol HP100 ”,“ Nicanol K100 ”having two hydroxyl groups and two alkoxy groups as shown in the following chemical formula (13), four hydroxyl groups and three alkoxy groups as shown in the following chemical formula (14) “Nicanol K140” having one hydroxyl group and a plurality of alkoxy groups as shown in the following chemical formula (15), two hydroxyl groups and a plurality of alkoxy as shown in the following chemical formula (16) And “Nicanol K1005” having a group.
キシレン樹脂を用いる場合、前記極性基を有しないゴム100質量部に対して10〜50質量部、さらに10〜40質量部の配合量が好適である。 When xylene resin is used, the blending amount is preferably 10 to 50 parts by mass, and more preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber having no polar group.
前記減衰性付与剤となる2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤としては、ビスフェノール系、ポリフェノール系、チオビスフェノール系、ヒドロキノン系の老化防止剤が挙げられる。 Examples of the phenol-based anti-aging agent having two or more hydroxyl groups serving as the attenuating agent include bisphenol-based, polyphenol-based, thiobisphenol-based, and hydroquinone-based anti-aging agents.
ビスフェノール系老化防止剤としては、1,1−ビス(3−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)(MBMBP)(下記化学式(17))、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス[6−(1−メチルシクロヘキシル)]−p−クレゾール、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)(BBMTBP)、3,9−ビス[2−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニルプロピオニルオキシ)−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等が挙げられる。
ポリフェノール系老化防止剤としては、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等が挙げられる。
チオビスフェノール系老化防止剤としては、4,4−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)スルフィド、4,4’−チオビス(6−tert−ブチル−o−クレゾール)等が挙げられる。
ヒドロキノン系老化防止剤としては、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノン(DBHQ)、2,5−ジ−tert−アミルヒドロキノン等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
Examples of the bisphenol-based antioxidant include 1,1-bis (3-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol) (MBMBP) (the following chemical formula (17)), 2 , 2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis [6- (1-methylcyclohexyl)]-p-cresol, 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6) -Tert-butylphenol) (BBMTBP), 3,9-bis [2- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenylpropionyloxy) -1,1-dimethylethyl] -2,4,8, And 10-tetraoxaspiro (5,5) undecane.
Examples of the polyphenol antioxidant include tetrakis [methylene-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane.
Examples of the thiobisphenol antioxidant include 4,4-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) sulfide, 4,4′-thiobis (6-tert-butyl-o-cresol) and the like.
Examples of the hydroquinone antioxidant include 2,5-di-tert-butylhydroquinone (DBHQ) and 2,5-di-tert-amylhydroquinone.
These may be used alone or in combination of two or more.
なかでも、ビスフェノール系老化防止剤を用いることが好ましく、下記化学式(17)で示される2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)(MBMBP)のほか、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス[6−(1−メチルシクロヘキシル)]−p−クレゾール、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)(BBMTBP)を用いることが好ましい。
2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤を用いる場合、前記極性基を有しないゴム100質量部に対して、10〜40質量部の配合量が好適である。 When using the phenol type antioxidant which has a 2 or more hydroxyl group, the compounding quantity of 10-40 mass parts is suitable with respect to 100 mass parts of rubber | gum which does not have the said polar group.
前記のように、ゴム成分としては、極性基を有しないゴムを基材ゴムとして使用している。極性基を有しないゴムは、一般的にガラス転移温度(Tg)が常温よりも低いので、極性基を持つポリマーを使用することの欠点であった常温付近での剛性の温度依存性を低く保つことができる。その結果、前記のように、建築物の外壁付近のような温度差が大きい場所にも高減衰ゴムを用いたダンパーを設置することが可能になる。
本願明細書において、「基材ゴム」とは全ゴム成分中80質量%以上を占めるゴムを示す。
As described above, as the rubber component, rubber having no polar group is used as the base rubber. Since rubbers having no polar group generally have a glass transition temperature (Tg) lower than room temperature, the temperature dependence of rigidity near room temperature, which was a disadvantage of using a polymer having a polar group, is kept low. be able to. As a result, as described above, it is possible to install a damper using a high-damping rubber also in a place with a large temperature difference such as the vicinity of the outer wall of a building.
In the present specification, the “base rubber” refers to a rubber that occupies 80% by mass or more of all rubber components.
前記基材ゴムである極性基を有しないゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等の架橋可能なゴムが例示できる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上組合わせて用いてもよい。
なかでも、温度依存性が小さいことから、天然ゴム、イソプレンゴム及びブタジエンゴムからなる群から選択される1種以上を用いることが好ましい。特に天然ゴムを用いることが好ましい。
Examples of the base rubber having no polar group include crosslinkable rubbers such as natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, styrene butadiene rubber, and ethylene propylene rubber. These may be used alone or in combination of two or more.
Especially, since temperature dependence is small, it is preferable to use 1 or more types selected from the group which consists of natural rubber, isoprene rubber, and butadiene rubber. It is particularly preferable to use natural rubber.
常温付近での物性の温度依存性が低下しない限りにおいて、基材ゴムである前記極性基を有しないゴムに、他の極性基を有するゴムをブレンドとすることもできる。
前記極性基を有しないゴムにブレンド可能な極性基を有するゴムとしては、ノルボルネンゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、多硫化ゴム等の架橋可能なゴムを挙げることができる。
この場合においても、極性基を有するゴムは全ゴム成分の20質量%未満、さらには10質量%未満とすることが好ましい。
As long as the temperature dependence of the physical properties near normal temperature does not decrease, a rubber having another polar group can be blended with the rubber having no polar group, which is a base rubber.
Examples of the rubber having a polar group that can be blended with the rubber having no polar group include cross-linkable rubbers such as norbornene rubber, halogenated butyl rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, epichlorohydrin rubber, chlorosulfonated polyethylene, and polysulfide rubber. Can be mentioned.
Even in this case, the rubber having a polar group is preferably less than 20% by mass, more preferably less than 10% by mass of the total rubber component.
前記シリカは、前述したように、前記減衰性付与剤と共に用いられることにより高い減衰性能を発揮させることができる。
シリカは、前記極性基を有しないゴム100質量部に対して80質量部以上180質量部以下の割合で配合している。好ましくは、100質量部以上180質量部以下である。これは、80質量部未満では十分な減衰性能が得られにくく、180質量部を超えるとゴムへの混練が困難になるからである。
As described above, the silica can exhibit high damping performance when used together with the damping agent.
Silica is blended at a ratio of 80 parts by mass or more and 180 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber not having the polar group. Preferably, they are 100 to 180 mass parts. This is because if the amount is less than 80 parts by mass, sufficient damping performance is difficult to obtain, and if it exceeds 180 parts by mass, kneading into rubber becomes difficult.
本発明に使用されるシリカは、含水、無水シリカのいずれでもよいが、含水シリカを用いるのが好ましい。シリカの比表面積は100m2/g〜400m2/gの範囲がよく、好ましくは150m2/g〜300m2/gの範囲である。
シリカの比表面積は吸着気体として、窒素ガスを用いる気相吸着法(例えば、柴田化学器械工業(株)の迅速表面積測定装置SA−1000)で測定される。比表面積が100m2/g未満では、減衰付与効果が少なくなり、400m2/gを超えるものは混練性に問題があり、コスト的にも好ましくない。
The silica used in the present invention may be either hydrous or anhydrous silica, but hydrous silica is preferably used. The specific surface area of the silica may have a range of 100m 2 / g~400m 2 / g, preferably in the range of 150m 2 / g~300m 2 / g.
The specific surface area of silica is measured by a gas phase adsorption method using nitrogen gas as an adsorbed gas (for example, a rapid surface area measuring apparatus SA-1000 manufactured by Shibata Chemical Instruments Co., Ltd.). When the specific surface area is less than 100 m 2 / g, the effect of imparting attenuation decreases, and when the specific surface area exceeds 400 m 2 / g, there is a problem in kneadability, which is not preferable in terms of cost.
さらに、前記シリカ100質量部に対して10〜20質量部のシラン剤が配合されていることが好ましい。
前記シラン剤はシリカの混練性を向上させる効果があり、シリカ100質量部に対して10質量部未満の場合は、シリカに対する反応量も少なく、混練性、加工性の改善効果がない。シラン剤が20質量部を超えると配合量が過剰となり、添加する効果が薄れる。前記配合割合とすると、極性基を有しないゴム及びシリカとの親和性に優れる。
シラン剤の配合量は、好ましくはシリカ100質量部に対して15〜20質量部、さらに好ましくは15〜17質量部である。
Furthermore, it is preferable that 10-20 mass parts of silane agents are mix | blended with respect to 100 mass parts of said silica.
The silane agent has an effect of improving the kneadability of silica. When the amount is less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica, the reaction amount with respect to silica is small and there is no effect of improving kneadability and workability. When the amount of the silane agent exceeds 20 parts by mass, the blending amount becomes excessive and the effect of adding is reduced. When the blending ratio is used, the compatibility with rubber and silica having no polar group is excellent.
The compounding amount of the silane agent is preferably 15 to 20 parts by mass, more preferably 15 to 17 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica.
前記シラン剤としては、下記一般式(18)で表されるものを用いることができる。
前記一般式(18)で表されるシラン剤において、R1〜R4に相当するアルコキシ基としては、CnH2n+1Oで表される種々の炭素数のものが挙げられる。なかでも、炭素数が1〜2であるメトキシ基、エトキシ基が好ましい。またハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素等が挙げられる。 In the silane agent represented by the general formula (18), examples of the alkoxy group corresponding to R 1 to R 4 include those having various carbon numbers represented by C n H 2n + 1 O. Of these, a methoxy group or an ethoxy group having 1 to 2 carbon atoms is preferable. Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and the like.
前記アルキル基としては、CnH2n+1で表される種々の炭素数のものが挙げられるが、炭素数は1〜20程度であるものが好ましい。このようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、第2級ブチル基、第3級ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。
前記アリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、o−テルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group include those having various carbon numbers represented by C n H 2n + 1 , and those having about 1 to 20 carbon atoms are preferable. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a secondary butyl group, a tertiary butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a heptyl group. Octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like.
Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a biphenylyl group, an o-terphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a phenanthryl group.
前記一般式(18)で表わされるシラン剤の具体的な例としては、これに限定されないが、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、n−デ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、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルメチルジメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリフェニルクロロシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジクロロシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリクロロシラン、トリエチルクロロシラン等が挙げられる。 Specific examples of the silane agent represented by the general formula (18) include, but are not limited to, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, trimethylethoxysilane, and trimethylmethoxy. Silane, isobutyltrimethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octadecylmethyldimethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, methyltri Chlorosilane, dimethyldichlorosilane, triphenylchlorosilane, heptadecafluorodecylmethyldichlorosilane, heptadecafluorodecyltrichlorosilane, And triethylchlorosilane.
また、本発明で用いる高減衰ゴム組成物には、カーボンブラックを配合してもよい。
カーボンブラックを配合する場合、その配合量はシリカの量にもよるが、極性基を有しないゴム100質量部に対して、1質量部以上20質量部未満の割合とするのが好ましい。
これは、カーボンブラックが1質量部未満であると、カーボンブラックを配合することによる補強効果が得られにくく、20質量部以上であると混練性や成形加工性の低下を招くからである。さらに好ましくは、1質量部以上10質量部未満であり、特に好ましくは1質量部以上5質量部以下である。
Moreover, you may mix | blend carbon black with the high attenuation | damping rubber composition used by this invention.
When carbon black is blended, the blending amount depends on the amount of silica, but it is preferably a ratio of 1 part by mass or more and less than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber having no polar group.
This is because if the carbon black is less than 1 part by mass, it is difficult to obtain a reinforcing effect by blending the carbon black, and if it is 20 parts by mass or more, the kneadability and moldability are reduced. More preferably, they are 1 mass part or more and less than 10 mass parts, Most preferably, they are 1 mass part or more and 5 mass parts or less.
前記カーボンブラックとしては、FEFカーボン、ISAFカーボン、SAFカーボン、HAFカーボン等の一般的なカーボンブラックのほか、高活性カーボンブラックを用いることができる。 As the carbon black, high-activity carbon black can be used in addition to general carbon black such as FEF carbon, ISAF carbon, SAF carbon, and HAF carbon.
前述した成分以外の他の成分として、必要に応じて、加硫剤、加硫促進剤、前記2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤以外の老化防止剤、加硫促進助剤、シリカ、カーボンブラック以外の他の補強剤・充填剤、軟化剤、可塑剤、粘着性付与剤等の各種の添加剤を添加してもよい。その他、混練時の分散性を向上させるため、分散剤、溶剤などを適宜配合してもよい。
これらの他の成分はいずれも、前記減衰性付与剤には該当しない成分としている。
As other components other than the components described above, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent other than the phenol-based anti-aging agent having two or more hydroxyl groups, a vulcanization accelerating aid, silica, Various additives other than carbon black, such as reinforcing agents and fillers, softeners, plasticizers, and tackifiers, may be added. In addition, in order to improve the dispersibility at the time of kneading, a dispersant, a solvent, and the like may be appropriately blended.
These other components are all components that do not correspond to the attenuating agent.
加硫剤としては、硫黄、有機含硫黄化合物、有機過酸化物等が挙げられ、硫黄を用いることが好ましい。
硫黄としては、通常回収硫黄を粉砕し微粉としたものが使用できる。分散性などを改良した表面処理硫黄も適宜使用することができる。また、未加硫ゴムからのブルームを避けるために不溶性硫黄も使用することができる。
有機含硫黄化合物としては、例えば、N,N’−ジチオビスモルホリン、ジフェニルジスルフィド、ペンタブロモジスルフィド、ペンタクロロチオフェノール、ペンタクロロチオフェノール亜鉛塩などが挙げられる。
有機過酸化物としては、ベンゾイルパーオキシド、1,1−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(ベンゾイルパーオキシ)−3−ヘキセン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ−tert−ブチルパーオキシジイソプロピルベンゼン、ジ−tert−ブチルパーオキシド、ジ−tert−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキシド、tert−ブチルクミルパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)−3−ヘキセン、1,3−ビス(tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バレレート、p−クロロベンゾイルパーオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキシド、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等が挙げられる。
耐熱性架橋剤としては、1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン、ヘキサメチレン−1,6−ビスチオ硫酸ナトリウム・二水和物、1,6−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジスルフィド)ヘキサン等が挙げられる。
樹脂架橋剤としては、タッキーロール201、タッキーロール250−III(以上、田岡化学工業(株)製)、ヒタノール2501(日立化成工業(株)製)などアルキルフェノール樹脂または臭素化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。
前記加硫剤は、全ゴム成分100質量部に対して0.5〜5質量部であることが好ましく、1〜3質量部であることがさらに好ましい。
Examples of the vulcanizing agent include sulfur, organic sulfur-containing compounds, and organic peroxides, and it is preferable to use sulfur.
As sulfur, normally recovered sulfur can be pulverized into fine powder. Surface-treated sulfur with improved dispersibility can also be used as appropriate. Insoluble sulfur can also be used to avoid bloom from unvulcanized rubber.
Examples of the organic sulfur-containing compound include N, N′-dithiobismorpholine, diphenyl disulfide, pentabromodisulfide, pentachlorothiophenol, pentachlorothiophenol zinc salt, and the like.
Organic peroxides include benzoyl peroxide, 1,1-di- (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5-di- (benzoylperoxy). ) Hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di- (benzoylperoxy) -3-hexene, 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) hexane, di-tert- Butyl peroxydiisopropylbenzene, di-tert-butyl peroxide, di-tert-butyl peroxybenzoate, dicumyl peroxide, tert-butyl cumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert- Butylperoxy) -3-hexene, 1,3-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, n- Examples include til-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, tert-butylperoxyisopropyl carbonate, diacetyl peroxide, lauroyl peroxide, and the like. It is done.
Examples of heat-resistant crosslinking agents include 1,3-bis (citraconimidomethyl) benzene, sodium hexamethylene-1,6-bisthiosulfate dihydrate, 1,6-bis (dibenzylthiocarbamoyl disulfide) hexane, and the like. Can be mentioned.
Examples of the resin crosslinking agent include alkylphenol resins or brominated alkylphenol formaldehyde resins such as Tackey Roll 201, Tackey Roll 250-III (manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.), and Hitanol 2501 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.). It is done.
The vulcanizing agent is preferably 0.5 to 5 parts by mass, more preferably 1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all rubber components.
加硫促進剤としては、無機促進剤または有機促進剤のいずれも用いることができる。
無機促進剤としては、消石灰、酸化マグネシウム、酸化チタンまたはリサージ(PbO)等が挙げられる。
有機促進剤としては、チラウム類、チアゾール類、チオウレア類、ジチオカーバミン酸塩類、グアニジン類およびスルフェンアミド類等が例示される。
チラウム類としては、テトラメチルチラウムモノスルフィド、テトラメチルチラウムジスルフィド、テトラエチルチラウムジスルフィド、テトラブチルチラウムジスルフィドまたはジペンタメチレンチラウムテトラスルフィド等が挙げられる。
チアゾール類としては、2−メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾチアジルジスルフィド、N−シクロヘキシルベンゾチアゾール等が挙げられる。
チオウレア類としては、N,N’−ジエチルチオウレア、エチレンチオウレアまたはトチメチルチオウレア等が挙げられる。
ジチオカーバミン酸塩類としては、ジメチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカーバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカーバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカーバミン酸銅、ジメチルジチオカーバミン酸鉄(III)、エチルジチオカーバミン酸セレン、ジエチルジチオカーバミン酸テルル等が挙げられる。
グアニジン系促進剤としては、ジ−o−トリルグアニジン、1,3−ジフェニルグアニジン、1−o−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−o−トリルグアニジン塩等が挙げられる。
スルフェンアミド類としては、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドまたはN,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド等が挙げられる。
前記加硫促進剤は、無機促進剤の場合は全ゴム成分100質量部に対して0〜15質量部の範囲から選択され、有機促進剤の場合は全ゴム成分100質量部に対して0.5〜5質量部の範囲から選択されることが好ましい。
As the vulcanization accelerator, either an inorganic accelerator or an organic accelerator can be used.
Examples of the inorganic accelerator include slaked lime, magnesium oxide, titanium oxide, or resurge (PbO).
Examples of the organic accelerator include thylliums, thiazoles, thioureas, dithiocarbamates, guanidines, sulfenamides, and the like.
Examples of the thyriums include tetramethyl thylium monosulfide, tetramethyl thyrium disulfide, tetraethyl thyrium disulfide, tetrabutyl tyrium disulfide, dipentamethylene tyrium tetrasulfide, and the like.
Examples of thiazoles include 2-mercaptobenzothiazole, benzothiazyl disulfide, N-cyclohexylbenzothiazole and the like.
Examples of thioureas include N, N′-diethylthiourea, ethylenethiourea, and totimethylthiourea.
Dithiocarbamate salts include: zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc dibutyldithiocarbamate, sodium dimethyldithiocarbamate, sodium diethyldithiocarbamate, copper dimethyldithiocarbamate, dimethyldithiothiol Examples thereof include iron (III) carbamate, selenium ethyldithiocarbamate, and tellurium diethyldithiocarbamate.
Examples of the guanidine accelerator include di-o-tolylguanidine, 1,3-diphenylguanidine, 1-o-tolylbiguanide, dicatechol borate di-o-tolylguanidine, and the like.
Examples of the sulfenamides include N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazolylsulfenamide, N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, or N , N′-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide and the like.
The vulcanization accelerator is selected from the range of 0 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total rubber component in the case of an inorganic accelerator, and is 0.000 with respect to 100 parts by mass of the total rubber component in the case of an organic accelerator. It is preferably selected from the range of 5 to 5 parts by mass.
加硫促進助剤としては、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸などの脂肪酸や、あるいは亜鉛華などの金属酸化物等を例示できる。
前記加硫促進助剤は、全ゴム成分100質量部に対して0.5〜20質量部、好ましくは1〜10質量部の範囲から選択される。
前記加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤は、その合計の配合量が、全ゴム成分100質量部に対して4〜15質量部程度であるのが好ましい。
Examples of the vulcanization acceleration aid include fatty acids such as stearic acid, oleic acid, and cottonseed fatty acid, and metal oxides such as zinc white.
The said vulcanization | cure acceleration | stimulation adjuvant is selected from the range of 0.5-20 mass parts with respect to 100 mass parts of all the rubber components, Preferably it is 1-10 mass parts.
The total amount of the vulcanizing agent, the vulcanization accelerator, and the vulcanization accelerator auxiliary is preferably about 4 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total rubber components.
前記した2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤以外の他の老化防止剤としては、2−メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類;フェニル−α−ナフチルアミン、N,N′−ジ−β−ナフチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N′−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、ポリマライズド2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンなどのアミン類;ジ−t−ブチル−p−クレゾール、スチレン化フェノールなどのモノフェノール類等が例示できる。
なかでも、前記極性基を有しないゴムの耐オゾン性を高める効果に優れるイミダゾール類、アミン類を用いていることが好ましい。
他の老化防止剤の配合量は、全ゴム成分100質量部に対して1.5〜10質量部、好ましくは2〜5質量部の配合としているのが好ましい。
Other anti-aging agents other than the above-described phenol-based anti-aging agents having two or more hydroxyl groups include imidazoles such as 2-mercaptobenzimidazole; phenyl-α-naphthylamine, N, N′-di-β-naphthyl- Amines such as p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline; di-t-butyl-p-cresol, styrene Examples thereof include monophenols such as fluorinated phenols.
Especially, it is preferable to use imidazoles and amines which are excellent in the effect of increasing the ozone resistance of the rubber having no polar group.
The blending amount of the other anti-aging agent is preferably 1.5 to 10 parts by mass, preferably 2 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all rubber components.
なお、下記化学式(19)で示されるような、水酸基を1つのみ備えているモノフェノール系老化防止剤は、前記減衰性付与剤には該当しない。しかし、前記減衰性付与剤と共に用いられることが妨げられるものではない。
前記シリカ、カーボンブラック以外の充填剤としては、炭酸カルシウム、表面処理沈降性炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、珪藻土などの無機補強剤や、あるいはフェノール樹脂、ハイスチレン樹脂(スチレン含有量の多いスチレン−ブタジエン共重合体)などの有機補強剤を使用することができる。
前記シリカ、カーボンブラック以外の補強剤および/または充填剤を含む場合、その配合量は、全ゴム成分100質量部に対して1〜30質量部程度が好ましい。
As fillers other than silica and carbon black, inorganic reinforcing agents such as calcium carbonate, surface-treated precipitated calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, talc, clay, diatomaceous earth, or phenol resin, high styrene resin (styrene-containing) Organic reinforcing agents such as styrene-butadiene copolymers in large quantities can be used.
When a reinforcing agent and / or filler other than silica and carbon black is included, the blending amount is preferably about 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all rubber components.
軟化剤としては、ステアリン酸、ラウリン酸等の脂肪酸、綿実油、トール油、アスファルト物質、パラフィンワックスなどの植物油系・鉱物油系軟化剤;液状IR、液状SIS、液状SBR、液状NBR等の液状ゴム;合成系の各種軟化剤が例示できる。
前記軟化剤の配合量は、全ゴム成分100質量部に対して10〜50質量部程度が好ましい。
Softeners include fatty acids such as stearic acid and lauric acid, vegetable oils, tall oil, asphalt substances, vegetable oil and mineral oil softeners such as paraffin wax; liquid rubbers such as liquid IR, liquid SIS, liquid SBR, and liquid NBR Various synthetic softeners can be exemplified.
The blending amount of the softener is preferably about 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all rubber components.
前記粘着性付与剤としては、前記減衰性付与剤に該当しないものであって、シクロペンタジエン系樹脂等の石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、芳香族系樹脂、芳香族・脂肪族混合系樹脂、ロジン系樹脂などを単独、あるいは、2種以上混合して用いることができる。なかでも、クマロン・インデン樹脂、シクロペンタジエン系樹脂を用いることが好ましい。
粘着性付与剤の配合量は、全ゴム成分100質量部に対して5〜50重量部であるのが好ましく、5〜40質量部であることがより好ましい。
前記以外にも、分散剤、溶剤などを適宜配合してもよい。
As the tackifier, those that do not fall under the attenuating agent, such as petroleum resins such as cyclopentadiene resin, coumarone / indene resin, aromatic resin, aromatic / aliphatic mixed resin, rosin These resins can be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use a coumarone-indene resin or a cyclopentadiene resin.
The compounding amount of the tackifier is preferably 5 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of all rubber components.
In addition to the above, a dispersant, a solvent and the like may be appropriately blended.
本発明の高減衰ゴム組成物からなる防振ゴムは、前記高減衰ゴム組成物の各成分を密閉式混練機などを用いて混練し、該混練物を押出機に投入して押し出し、これを所要形状に切断して予備成形した後、金型成形機に充填し、所要温度で加熱して加硫成形する等により、所要形状に成形した防振ゴムとしている。
あるいは、前記混練物を、直接、所要温度でプレス加硫して所要形状の防振ゴムとして成形している。
Proof Fugo beam made of a high damping rubber composition of the present invention were kneaded by using a closed kneading machine each component of the high damping rubber composition, extruding and introducing kneaded product into an extruder, which After being cut into a required shape and preformed, it is filled in a mold molding machine, heated at a required temperature and vulcanized to form a vibration-proof rubber molded into the required shape.
Alternatively, the kneaded product is directly press vulcanized at a required temperature to form a vibration-proof rubber having a required shape.
本発明の防振ゴムは、前記のように、20℃における等価粘性減衰定数heq100%が0.25以上であることを特徴としている。
等価粘性減衰定数heq100%は、厚さの100%せん断変形時の等価粘性減衰定数を示し、値が大きい程減衰性能に優れることを示す。
As described above, the vibration-proof rubber of the present invention is characterized in that the equivalent viscosity damping constant heq 100% at 20 ° C. is 0.25 or more.
The equivalent viscosity damping constant heq100% indicates an equivalent viscosity damping constant at the time of 100% thickness shear deformation, and the larger the value, the better the damping performance .
また、前記防振ゴムの有する剛性を示す等価せん断弾性係数(Geq100%)が、0.1N/mm2以上であることが好ましい。上限値は1.5N/mm2以下が好ましい。
等価せん断弾性係数Geq100%は、厚さの100%せん断変形時の等価せん断弾性係数を示す。
Moreover, it is preferable that the equivalent shear elastic modulus (Geq100%) which shows the rigidity which the said vibration-proof rubber has is 0.1 N / mm < 2 > or more. The upper limit is preferably 1.5 N / mm 2 or less.
The equivalent shear elastic modulus Geq100% indicates an equivalent shear elastic modulus at the time of 100% shear deformation of the thickness.
前記等価粘性減衰定数(heq)および等価せん断弾性係数(Geq)は、防振ゴムについて下記方法で履歴特性の測定を行い、得られた図1の履歴ループから水平特性値を得て算出している。 The equivalent viscosity damping constant (heq) and the equivalent shear modulus (Geq) are calculated by measuring the hysteresis characteristics of the anti-vibration rubber by the following method and obtaining the horizontal characteristic value from the hysteresis loop of FIG. Yes.
詳細には、前記履歴特性の測定は、防振ゴム10と金属板11,12を接着した図2(A)に示されるような試験体13を用いて行っている。図2(B)に示すように2個の試験体13を中央固定治具14及び左右の固定治具15に各々ボルトで固定し、これを図2(C)に示すように1軸せん断試験機の下部とはボルトで連結すると共に該せん断試験機の上部とはジョイント16を介してボルトで連結し、図2(D)のようにせん断試験機の上部は固定し、下部が上下方向に変位して試験体13に変位が加わるように設置している。
次いで、せん断試験機の下部に上下方向にせん断変形を生じさせる繰り返し載荷(正弦波加振)を4回行い、3波目の履歴特性を測定している。
Specifically, the hysteresis characteristics are measured using a
Next, repeated loading (sinusoidal vibration) causing shear deformation in the vertical direction at the lower part of the shear tester is performed four times, and the hysteresis characteristics of the third wave are measured.
前記履歴特性の測定により得られた図1の履歴ループは、下記水平特性値を規定している。
W:ひずみエネルギー(図1の斜線部にて示される1つの三角形の面積。単位はN・mm)
ΔW:吸収エネルギーの合計(図1において示される履歴ループで囲まれた面積。単位はN・mm)
Keq:等価剛性(変位最大点における履歴ループの傾き。単位はN/mm)
The history loop of FIG. 1 obtained by measuring the history characteristics defines the following horizontal characteristic values.
W: Strain energy (area of one triangle indicated by the hatched portion in FIG. 1; unit is N · mm)
ΔW: Total absorbed energy (area surrounded by hysteresis loop shown in FIG. 1; unit is N · mm)
Keq: equivalent stiffness (inclination of hysteresis loop at maximum displacement point, unit is N / mm)
前記水平特性値から、heqは下記式(数1)で計算される数値である。
heq=(1/4π)・(ΔW/W) (数1)
また、等価せん断弾性係数(Geq)は下記(数2)で計算される数値である。
Geq=Keq×(d/S) (数2)
d:試験体のゴム高さ(mm)
S:試験体のゴム断面積(mm2)
From the horizontal characteristic value, heq is a numerical value calculated by the following equation (Equation 1).
heq = (1 / 4π) · (ΔW / W) (Equation 1)
The equivalent shear modulus (Geq) is a numerical value calculated by the following (Equation 2).
Geq = Keq × (d / S) (Equation 2)
d: Rubber height of test specimen (mm)
S: Rubber cross-sectional area of test specimen (mm 2 )
本発明の防振ゴムは、前記高減衰ゴム組成物の加硫と同時に、金属プレートと加硫接着して、制振部材として製造してもよい。金属プレートと加硫接着することにより、接着への信頼性を高めることができる。
例えば、前記制振部材は下記の製造方法で作製することができる。
(a)未加硫の前記高減衰ゴム組成物を所定の形状を有するように押し出した後、切断し、予備成形した状態で所定の型内で加熱して加硫成形すると共に、該プレス加硫と同時に、制振装置への取り付け用の金属プレートと加硫接着する。
(b)未加硫の高減衰ゴム組成物を所定の型を用いてプレス加硫すると共に、該プレス加硫と同時に、制振装置への取り付け用のプレートと加硫接着する。
The anti-vibration rubber of the present invention may be produced as a vibration damping member by vulcanizing and bonding to a metal plate simultaneously with vulcanization of the high damping rubber composition. By vulcanizing and bonding to a metal plate, the reliability of bonding can be increased.
For example, the vibration damping member can be manufactured by the following manufacturing method.
(A) After extruding the unvulcanized high-damping rubber composition so as to have a predetermined shape, it is cut and heated in a predetermined mold in a pre-formed state and vulcanized and molded. At the same time as vulcanization, it is vulcanized and bonded to a metal plate for attachment to a vibration damping device.
(B) The unvulcanized high-damping rubber composition is press vulcanized using a predetermined mold, and at the same time as the press vulcanization, vulcanized and bonded to a plate for attachment to a vibration damping device.
本発明の防振ゴムは種々の制振装置に適用することができる。例えば、戸建住宅、マンション、ビル等の高層建造物の制振壁構造、連結タイプ、ブレースタイプのビル用制振材や、橋梁用の制振装置、制振機能を付与した浮き消波堤、制振装置を搭載したキャビネット、テレビアンテナ用制振システムが挙げられる。このほか、精密機器等の除振装置に用いてもよい。 The anti-vibration rubber of the present invention can be applied to various vibration damping devices. For example, damping walls for high-rise buildings such as detached houses, condominiums, and buildings, connection-type and brace-type building damping materials, bridge damping devices, and floating breakwaters with damping functions , Cabinets equipped with damping devices, and damping systems for TV antennas. In addition, you may use for vibration isolators, such as precision equipment.
前述したように、本発明の高減衰ゴム組成物からなる防振ゴムは、極性基を有しないゴムに、所定量のシリカ、及び特定化学構造を有する減衰性付与剤が配合されているので、加工性に優れる組成物としながら、「減衰性付与剤同士」、「減衰性付与剤とシリカ」、もしくは、「減衰性付与剤とゴム分子」の分子間力による相互作用を大きくすることができ、さらに1分子内に2個以上の極性基を有して、該極性基による相互作用を連続で発生させることができるため、大きなヒステリシスロスを発生させることができる。
このように高い減衰性能を有するゴム組成物から成形した防振ゴムは、建造物に付設する制振装置に用いる際に、目標とする減衰性能の発現に必要な制振装置の設置個数を低減でき、コストを抑えることができる。また、装置の設置個数が減ることによりスペースを有効利用することができる。さらに、極性基を有しないゴムを基材ゴムとして用いているため、弾性率、剛性等の物性の温度依存性を小さくすることができ、建築物の外壁付近のような温度差が大きい場所にも制振部材を設置することが可能になる。
As described above, the anti-vibration rubber composed of the high-damping rubber composition of the present invention contains a predetermined amount of silica and a damping agent having a specific chemical structure in a rubber having no polar group. While having a composition with excellent processability, it is possible to increase the interaction due to the intermolecular force between “attenuating agents”, “attenuating agent and silica”, or “attenuating agent and rubber molecules”. Furthermore, since it has two or more polar groups in one molecule and interaction by the polar groups can be continuously generated, a large hysteresis loss can be generated.
Anti-vibration rubber molded from a rubber composition with high damping performance in this way reduces the number of damping devices required to achieve the desired damping performance when used in a damping device attached to a building. And cost can be reduced. Further, the space can be effectively used by reducing the number of installed devices. Furthermore, since the rubber having no polar group is used as the base rubber, elastic modulus, it is possible to reduce the temperature dependency of physical properties such as rigidity, a large temperature difference, such as near the outer wall of a building It becomes possible to install a damping member at the place.
以下、本発明の実施形態を説明する。
本実施形態の高減衰ゴム組成物は、極性基を有しない基材のゴム成分に対し、シリカと、2以上の極性基を有する減衰性付与剤を配合している。
Embodiments of the present invention will be described below.
In the highly attenuated rubber composition of the present embodiment, silica and an attenuation imparting agent having two or more polar groups are blended with the rubber component of the base material having no polar groups.
前記基材となるゴム成分としては、極性基を有しないゴムである天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴムのいずれか1種以上を用いている。該極性基を有しないゴム100質量部に対し、シリカを80〜180質量部配合している。シリカとしては、BET比表面積100〜400m2/gのものを用いている。
さらに、シリカの混練性を向上させるため、フェニルトリエトキシシラン等のシラン剤をシリカ100質量部に対して15〜20質量部配合している。
As the rubber component serving as the base material, one or more of natural rubber, isoprene rubber, and butadiene rubber, which are rubbers having no polar group, are used. 80 to 180 parts by mass of silica is blended with 100 parts by mass of the rubber not having the polar group. Silica having a BET specific surface area of 100 to 400 m 2 / g is used.
Furthermore, in order to improve the kneadability of silica, a silane agent such as phenyltriethoxysilane is blended in an amount of 15 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica.
前記減衰性付与剤としては、2以上の極性基を有するものとしており、2以上の水酸基を有するロジン誘導体、キシレン樹脂及び2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤のいずれか1種以上を用いており、これを前記極性基を有しないゴム100質量部に対して3〜50質量部配合している。
2以上の水酸基を有するロジン誘導体としては、前記化学式(1)で示されるような、ロジン1分子当たり2以上の水酸基を導入したロジン含有ジオールを用いている。該ロジン誘導体は、水酸基価が100以上150以下のものを用いている。
キシレン樹脂としては、前記化学式(2)乃至(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)に示されるような、1分子中にアルコキシ基又は/及びヒドロキシ基を含むものを用いている。
2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤としては、ビスフェノール系老化防止剤を用いており、本実施形態では2,2−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)を用いている。
The attenuating agent has two or more polar groups, and one or more of a rosin derivative having two or more hydroxyl groups, a xylene resin, and a phenolic anti-aging agent having two or more hydroxyl groups are used. It is blended in an amount of 3 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber having no polar group.
As the rosin derivative having two or more hydroxyl groups, a rosin-containing diol having two or more hydroxyl groups introduced per rosin molecule as shown in the chemical formula (1) is used. As the rosin derivative, one having a hydroxyl value of 100 or more and 150 or less is used.
The xylene resin, the chemical formula (2) to (11), (12), (13), (14), (15), as shown in (16), an alkoxy group and / or hydroxy in the molecule It is used Dressings containing group.
As the phenol-based anti-aging agent having two or more hydroxyl groups, a bisphenol-based anti-aging agent is used, and 2,2-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol) is used in this embodiment.
前記シリカ、シラン剤および減衰性付与剤と共に、基材ゴム成分に対して、さらに、粘着性付与剤、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、カーボンブラックを配合している。
前記粘着性付与剤として、石油樹脂を極性基を有しないゴム100質量部に対して20〜50質量部配合している。石油樹脂としては、クマロン樹脂とジシクロペンタジエン系石油樹脂を併用しており、質量比で(クマロン樹脂:ジシクロペンタジエン系石油樹脂)=(1:5)〜(5:1)の割合で用いている。
前記軟化剤として、アロマオイルを極性基を有しないゴム100質量部に対して10〜50質量部、好ましくは15〜35質量部配合している。
Along with the silica, silane agent and damping agent, the base rubber component is further blended with a tackifier, softener, vulcanizing agent, vulcanization accelerator, anti-aging agent, and carbon black. .
As the tackifier, a petroleum resin is blended in an amount of 20 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber having no polar group. As a petroleum resin, a coumarone resin and a dicyclopentadiene petroleum resin are used in combination, and used in a mass ratio of (coumarone resin: dicyclopentadiene petroleum resin) = (1: 5) to (5: 1). ing.
As said softener, 10-50 mass parts with respect to 100 mass parts of rubbers which do not have a polar group as a softener , Preferably 15-35 mass parts is mix | blended.
前記加硫剤としては粉末硫黄を用いており、これを極性基を有しないゴム100質量部に対して0.5〜5質量部配合している。
前記加硫促進剤として、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドとテトラブチルチウラムジスルフィドを併用し、極性基を有しないゴム100質量部に対して各々0.5〜5質量部の割合で配合している。
加硫促進助剤としては酸化亜鉛を極性基を有しないゴム100質量部に対して0.5〜5質量部の割合で配合していると共に、ステアリン酸を極性基を有しないゴム100質量部に対して0.3〜5質量部の割合で配合している。
前記減衰性付与剤に該当しない老化防止剤として2−メルカプトベンズイミダゾール、ポリマライズド2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンを極性基を有しないゴム100質量部に対して各々0.5〜5質量部の割合で配合している。
さらにカーボンブラックを、極性基を有しないゴム100質量部に対して1質量部以上5質量部未満の割合で配合している。カーボンブラックとしては、FEFカーボンを用いている。
Powdered sulfur is used as the vulcanizing agent, and 0.5 to 5 parts by mass is blended with 100 parts by mass of rubber having no polar group.
As the vulcanization accelerator, N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide and tetrabutylthiuram disulfide are used in combination, and 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber having no polar group. It is blended in the ratio of.
As a vulcanization acceleration aid, zinc oxide is blended at a ratio of 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber having no polar group, and stearic acid is added to 100 parts by mass of rubber having no polar group. It mix | blends in the ratio of 0.3-5 mass parts with respect to.
2-mercaptobenzimidazole and polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline as anti-aging agents not corresponding to the attenuating agent are 0.5 each for 100 parts by mass of rubber having no polar group. It mix | blends in the ratio of -5 mass parts.
Furthermore, carbon black is blended at a ratio of 1 part by mass or more and less than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber having no polar group. As the carbon black, FEF carbon is used.
前記した成分からなる高減衰ゴム組成物を用いて、以下の方法で防振ゴムを成形している。
まず、前記成分を、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機に投入し、混練する。
次に、混練りした混練物を、一軸押出機、1.5軸押出機、二軸押出機、オープンロール、または熱ロールなどを用いて押し出し、これを所要形状に切断して予備成形する。
次に、前記予備成形品を金型成形機に充填し、所定時間で所要温度で加熱して加硫し、シート状、直方体上、円柱状等の所望形状の防振ゴムとして成形している。
あるいは、前記混練物を120〜180℃で所定時間プレス加硫して、防振ゴムを成形している。
Antivibration rubber is molded by the following method using the high damping rubber composition comprising the above-described components.
First, the components are put into a kneader such as a kneader or a Banbury mixer and kneaded.
Next, the kneaded product is extruded using a single-screw extruder, a 1.5-screw extruder, a twin-screw extruder, an open roll, a hot roll, or the like, and this is cut into a required shape and preformed.
Next, the preform is filled in a mold molding machine, heated at a required temperature for a predetermined time, and vulcanized to form a vibration-proof rubber having a desired shape such as a sheet, a rectangular parallelepiped, or a cylinder. .
Alternatively, the kneaded product is press-vulcanized at 120 to 180 ° C. for a predetermined time to form a vibration-proof rubber.
前記防振ゴムの成形工程において、基材ゴムとなる極性基を有しないゴム100質量部に対して、シリカを80〜180質量部、減衰性付与剤を3〜50質量部配合し、過剰に充填剤を配合していないと共に、該減衰性付与剤は基材ゴムおよびシリカと親和性が良いため、混練しやすく、シリカおよび減衰性付与剤を基材ゴム中に均等に分散させて押し出すことができ、加工性に優れており、よって、量産性がよい。
なお、予めブラスト加工等の表面処理を施したアルミ、鉄、ステンレス等の金属プレート2枚に、前記混練物を挟み、プレス加硫と共に加硫接着を行い、高減衰ゴムに金属プレートが固着された制振部材の状態として製造することもできる。
In the step of molding the vibration-proof rubber, 80 to 180 parts by mass of silica and 3 to 50 parts by mass of an attenuating agent are blended with respect to 100 parts by mass of the rubber having no polar group as the base rubber. The filler is not blended, and the damping agent has good affinity with the base rubber and silica, so it is easy to knead, and the silica and damping agent are evenly dispersed in the base rubber and extruded. And is excellent in processability, and therefore, mass productivity is good.
The kneaded material is sandwiched between two metal plates such as aluminum, iron, and stainless steel that have been subjected to surface treatment such as blasting in advance, and vulcanized and bonded together with press vulcanization. It can also be manufactured as a state of a vibration damping member.
前記工程で製造した防振ゴムは、測定温度20℃の等価粘性減衰定数(heq100%)が0.25以上1.0以下の範囲となる高い減衰性能を示す。また、極性基を有しないゴムを用いており、剛性等の物性の温度依存性が小さいので、制振用または免振用の高減衰ゴムとして優れている。 The anti-vibration rubber produced in the above process exhibits high damping performance in which the equivalent viscosity damping constant (heq 100%) at a measurement temperature of 20 ° C. is in the range of 0.25 to 1.0. Further, since rubber having no polar group is used and the temperature dependency of physical properties such as rigidity is small, it is excellent as a high damping rubber for vibration control or vibration isolation.
以下、本発明の実施例、比較例を示す。 Examples of the present invention and comparative examples are shown below.
(実施例1〜17,比較例1〜11)
表1乃至表4に示す配合量の成分を計量し、密閉式混練機に投入して70〜200℃に加熱しながら10分〜2時間混練りし、混練物(組成物)を得たのち、これを130℃〜180℃で10分以上3時間未満、プレス加硫成形して高減衰ゴム組成物からなる防振ゴムを得た。該防振ゴムは直径25mm、厚さ5mmの形状とした。
(Examples 1-17, Comparative Examples 1-11)
After weighing the components in the blending amounts shown in Tables 1 to 4, the mixture was put into a closed kneader and kneaded for 10 minutes to 2 hours while heating to 70 to 200 ° C. to obtain a kneaded product (composition). This was press vulcanized at 130 ° C. to 180 ° C. for 10 minutes or more and less than 3 hours to obtain an anti-vibration rubber comprising a high damping rubber composition. The anti-vibration rubber had a diameter of 25 mm and a thickness of 5 mm.
実施例で減衰性付与剤として用いた薬品の詳細は以下のとおりである。
・キシレン樹脂1;フドー(株)製「ニカノールG(商品名)」(前記化学式(2)〜(11)の混合構造)
・キシレン樹脂2;フドー(株)製「ニカノールHP100(商品名)」(前記化学式(12))
・キシレン樹脂3;フドー(株)製「ニカノールK100(商品名)」(前記化学式(13))
・キシレン樹脂4;フドー(株)製「ニカノールK140(商品名)」(前記化学式(14))
・キシレン樹脂5;フドー(株)製「ニカノールL5R(商品名)」(前記化学式(15))
・キシレン樹脂6;フドー(株)製「ニカノールK1005(商品名)」(前記化学式(16))
・ロジン誘導体1;荒川化学工業(株)製ロジン含有ジオール「パインクリスタル D6011(商品名)」(前記化学式(1)、水酸基価113〜126)
・老化防止剤1;大内新興化学工業(株)製2,2−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)「ノクラックNS−6(商品名)」(前記化学式(17))
The details of the chemicals used as the damping agent in the examples are as follows.
Xylene resin 1; “Nikanol G (trade name)” manufactured by Fudou Co., Ltd. (mixed structure of the chemical formulas (2) to (11))
-Xylene resin 2; "Nikanol HP100 (trade name)" manufactured by Fudou Co., Ltd. (the above chemical formula (12))
Xylene resin 3; “Nikanol K100 (trade name)” manufactured by Fudou Co., Ltd. (the above chemical formula (13))
Xylene resin 4; “Nikanol K140 (trade name)” manufactured by Fudou Co., Ltd. (the above chemical formula (14))
Xylene resin 5; “Nikanol L5R (trade name)” manufactured by Fudou Co., Ltd. (the above chemical formula (15))
Xylene resin 6; “Nikanol K1005 (trade name)” manufactured by Fudou Co., Ltd. (the above chemical formula (16))
Rosin derivative 1; rosin-containing diol “Pine Crystal D6011 (trade name)” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd. (the above chemical formula (1), hydroxyl value 113 to 126)
Anti-aging agent 1; 2,2-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol) “NOCRACK NS-6 (trade name)” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. (the above chemical formula (17))
前記実施例の減衰性付与剤の対照物質として比較例で用いた成分は以下のとおりである。即ち、これらは1分子中に2以上の極性基を有していない。
・ロジン誘導体2;荒川化学工業(株)製ロジンエステル「パインクリスタル KE−100(商品名)」
・ロジン誘導体3;荒川化学工業(株)製ロジンエステル「パインクリスタル KE−359(商品名)」
・水添石油樹脂1;荒川化学工業(株)製 脂環族飽和炭化水素樹脂「アルコンP70(商品名)」
・水添石油樹脂2;荒川化学工業(株)製 脂環族飽和炭化水素樹脂「アルコンP100(商品名)」
・老化防止剤2;大内新興化学工業(株)製2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール「ノクラック200(商品名)」(前記化学式(19))
The components used in the comparative example as a control substance for the attenuating agent of the above examples are as follows. That is, they do not have two or more polar groups in one molecule.
・ Rosin derivative 2; Rosin ester “Pine Crystal KE-100 (trade name)” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.
・ Rosin derivative 3; Rosin ester “Pine Crystal KE-359 (trade name)” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.
・ Hydrogenated petroleum resin 1; Alicyclic saturated hydrocarbon resin “ALCON P70 (trade name)” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.
・ Hydrogenated petroleum resin 2; Arakawa Chemical Industries, Ltd. alicyclic saturated hydrocarbon resin “ALCON P100 (trade name)”
Anti-aging agent 2; 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol “NOCRACK 200 (trade name)” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. (the above chemical formula (19))
前記した以外の各成分の詳細、及び具体的な製品名は下記のとおりである。
・天然ゴム;SMR−CV60
・シリカ1;東ソー・シリカ(株)製「シリカVN3(商品名)」(BET比表面積200m2/g)
・シリカ2;東ソー・シリカ(株)製「ニプシルKQ(商品名)」(BET比表面積230m2/g)
・シラン剤;信越化学工業(株)製フェニルトリエトキシシラン「KBE−103(商品名)」
・アロマオイル(軟化剤);出光興産(株)製「ダイアナプロセスオイルAH−16(商品名)」
・カーボンブラック;三菱化学(株)製FEFカーボン「ダイアブラックE(商品名)」
・老化防止剤3;大内新興化学工業(株)製2−メルカプトベンズイミダゾール「ノクラックMB(商品名)」
・老化防止剤4;松原産業(株)製ポリマライズド2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン「アンチゲンFR(商品名)」
・亜鉛華;三井金属鉱業(株)製「酸化亜鉛2種(商品名)」
・ステアリン酸;日本油脂(株)製「つばき(商品名)」
・石油樹脂1;丸善化学(株)製ジシクロペンタジエン系石油樹脂「マルカレッツM890A(商品名)」
・石油樹脂2;新日鐵化学(株)製クマロン樹脂「エスクロンG−90(商品名)」
・加硫剤;美源(株)製5%オイル処理粉末硫黄「MIDAS 105(商品名)」
・加硫促進剤1;大内新興化学工業(株)製N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド「ノクセラーNS(商品名)」
・加硫促進剤2;大内新興化学工業(株)製テトラブチルチウラムジスルフィド「ノクセラーTBT−n(商品名)」
Details of each component other than those described above and specific product names are as follows.
・ Natural rubber; SMR-CV60
・ Silica 1; “Silica VN3 (trade name)” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. (BET specific surface area 200 m 2 / g)
・ Silica 2; “Nippsil KQ (trade name)” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. (BET specific surface area 230 m 2 / g)
Silane agent: Phenyltriethoxysilane “KBE-103 (trade name)” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
・ Aroma oil (softener); “Diana Process Oil AH-16 (trade name)” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
・ Carbon black; FEF carbon "Dia Black E (trade name)" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Anti-aging agent 3; 2-mercaptobenzimidazole “NOCRACK MB (trade name)” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Anti-aging agent 4: Polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline “Antigen FR (trade name)” manufactured by Matsubara Sangyo Co., Ltd.
・ Zinc flower: “Zinc oxide 2 types (trade name)” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
・ Stearic acid; Tsubaki (trade name) manufactured by NOF Corporation
Petroleum resin 1; dicyclopentadiene-based petroleum resin “Marcaretz M890A (trade name)” manufactured by Maruzen Chemical Co., Ltd.
・ Petroleum resin 2: Coumarone resin "Escron G-90 (trade name)" manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
・ Vulcanizing agent: 5% oil-treated powder sulfur “MIDAS 105 (trade name)” manufactured by BIGEN CO., LTD.
・ Vulcanization accelerator 1; N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide “Noxeller NS (trade name)” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
・ Vulcanization accelerator 2; Tetrabutylthiuram disulfide “Noxeller TBT-n (trade name)” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
得られた防振ゴムについて、以下の方法で評価を行なった。 The obtained anti-vibration rubber was evaluated by the following method.
(等価せん断弾性係数(Geq)及び等価粘性減衰定数(heq)の評価)
前述の図2に示した方法で測定した。図2(A)に示すように、得られた防振ゴム10の2枚を金属板11、12に加硫接着にて接着した試験体13を得たのち、図2(B)〜(D)に示すように、これを1軸せん断試験機((株)島津製作所製A型サーボパルサ耐久試験機「EHF−EV020K2−040−1」)に設置し、図中矢印の方向(上下方向)にせん断変形を生じさせる繰り返し載荷(正弦波加振)を4回行い、3波目の履歴特性を測定した。
得られた履歴ループから、図1に示すような水平特性値ΔW、W、Keqを得、前記数式(1)、数式(2)により高減衰ゴムの等価粘性減衰定数(heq100%)および等価せん断弾性係数(Geq100%)を求めた。
なお、試験は20℃の条件で、せん断歪みを試料厚みに対して±100%の条件で行った。
前記防振ゴムは、等価粘性減衰定数(heq100%)が0.25以上であることが好ましい。
(Evaluation of equivalent shear elastic modulus (Geq) and equivalent viscous damping constant (heq))
Measurement was performed by the method shown in FIG. As shown in FIG. 2 (A), after obtaining a
From the obtained hysteresis loop, horizontal characteristic values ΔW, W, and Keq as shown in FIG. 1 are obtained, and the equivalent viscous damping constant (heq 100%) and equivalent shear of the high-damping rubber are obtained by the formulas (1) and (2). The elastic modulus (Geq 100%) was determined.
The test was performed under the condition of 20 ° C. and shear strain of ± 100% with respect to the sample thickness.
The vibration-proof rubber preferably has an equivalent viscosity damping constant (heq 100%) of 0.25 or more.
(加工性)
前記混練物を混練してゴム組成物を作製する際の加工性を以下の基準で測定した。
「○」:混練装置で問題なく、均一にムラ無く混練することができた。
「×」:トルクが大きく、混練装置で十分に混練することができなかった。
(Processability)
The workability when the kneaded product was kneaded to produce a rubber composition was measured according to the following criteria.
“◯”: The kneading apparatus was able to knead uniformly and uniformly without any problem.
“X”: The torque was large and the kneading apparatus could not be sufficiently kneaded.
各成分の配合の相違と共に、測定結果を表1乃至表4に示す。 The measurement results are shown in Tables 1 to 4 together with the difference in the composition of each component.
極性基を有しないゴム100質量部に対し、シリカの配合量が80質量部未満である比較例1,2、減衰性付与剤が配合されていない或いは配合量が3質量部未満である比較例4、5、前記減衰性付与剤に該当しない対照物質の水添石油樹脂、ロジン誘導体あるいは老化防止剤を配合した比較例6〜10は、いずれもheq100%が0.25未満となり、十分な制振性能を得ることができなかった。また、極性基を有しないゴム100質量部に対し、シリカの配合量が180質量部を超える比較例3、減衰性付与剤の配合量が50質量部を超える比較例11は加工性が悪く、均一な組成物を作製することができなかった。
これに対して、極性基を有しないゴム100質量部に対し、シリカを80〜180質量部、2以上の極性基を有する減衰性付与剤を3〜50質量部含有し、前記減衰性付与剤として、2以上の水酸基を有するロジン誘導体、キシレン樹脂あるいは2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤を用いている実施例1〜17の高減衰ゴム組成物はいずれもheq100%が0.25以上で十分な制振性能を得ることができ、かつ、加工性にも優れていた。
Comparative Examples 1 and 2 in which the compounding amount of silica is less than 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber having no polar group, Comparative Examples in which no damping imparting agent is compounded or the compounding amount is less than 3 parts by mass 4, 5 and Comparative Examples 6 to 10 in which hydrogenated petroleum resin, rosin derivative or anti-aging agent as a reference material not corresponding to the above-described attenuation imparting agent was blended had a heq of 100% of less than 0.25, which was sufficient. The vibration performance could not be obtained. Further, with respect to 100 parts by mass of rubber having no polar group, Comparative Example 3 in which the compounding amount of silica exceeds 180 parts by mass, and Comparative Example 11 in which the compounding amount of the attenuating agent exceeds 50 parts by mass is poor in workability. A uniform composition could not be produced.
On the other hand, 80 to 180 parts by mass of silica and 3 to 50 parts by mass of an attenuating agent having two or more polar groups per 100 parts by mass of rubber having no polar group, the attenuating agent As for high attenuation rubber composition of Examples 1-17 using a rosin derivative which has two or more hydroxyl groups, a xylene resin, or a phenolic anti-aging agent which has two or more hydroxyl groups, heq100% is 0.25 or more all In addition, sufficient vibration damping performance can be obtained with excellent workability.
本発明の高減衰ゴム組成物及び該高減衰ゴム組成物からなる防振ゴムは、種々の制振部材及び制振装置に適用することができる。
例えば、戸建住宅、マンション、ビル等の高層建造物の制振壁構造、連結タイプ、ブレースタイプのビル用制振材や、橋梁用の制振装置、制振機能を付与した浮き消波堤、制振装置を搭載したキャビネット、テレビアンテナ用制振システム、精密機器等の除振装置等が挙げられる。
The high-damping rubber composition of the present invention and the vibration-proof rubber comprising the high-damping rubber composition can be applied to various vibration damping members and vibration damping devices.
For example, damping walls for high-rise buildings such as detached houses, condominiums, and buildings, connection-type and brace-type building damping materials, bridge damping devices, and floating breakwaters with damping functions And a cabinet equipped with a vibration damping device, a vibration damping system for a television antenna, and a vibration damping device such as a precision instrument.
10 防振ゴム 10 Anti-vibration rubber
Claims (4)
前記減衰性付与剤が、2以上の水酸基を有するロジン誘導体、アルコキシ基又は/及びヒドロキシ基を有するキシレン樹脂及び2以上の水酸基を有するフェノール系老化防止剤からなる群から選択される1種以上である高減衰ゴム組成物から成形され、20℃における等価粘性減衰定数heq100%が0.25以上とされていることを特徴とする防振ゴム。 80 to 180 parts by mass of silica, 3 to 50 parts by mass of an attenuating agent having 2 or more polar groups, with respect to 100 parts by mass of rubber that does not have a polar group as a base rubber,
The attenuating agent may be one or more selected from the group consisting of a rosin derivative having two or more hydroxyl groups, an xylene resin having an alkoxy group or / and a hydroxy group, and a phenolic anti-aging agent having two or more hydroxyl groups. molded from Oh Ru high damping rubber composition, rubber vibration insulator which Heq100% equivalent viscous damping constant at 20 ° C. which is characterized in that there is a 0.25 or more.
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