JP2007063328A - Highly damping rubber composition - Google Patents

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Keiji Nishimura
圭司 西村
Tomomasa Sueyasu
知昌 末安
Yuichiro Wakana
裕一郎 若菜
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition which is large in hysteresis loss, is excellent in breaking characteristics and compression permanent set, and can exhibit good workability, when used. <P>SOLUTION: This highly damping rubber composition comprises at least a rubber component and a hydroxyl group-having petroleum resin. The hydroxyl group-having petroleum resin is preferably the modified product of one or more selected from petroleum resins obtained from the C5 fraction and C9 fraction of naphtha. Or, a product obtained by introducing phenolic hydroxyl groups, alcoholic hydroxyl groups or carboxyl groups to a petroleum resin is a preferable mode. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、高減衰材料として用いられる高減衰ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a high damping rubber composition used as a high damping material.

近年、耐震建造物等の要求の増加により、種々の免震構造体が開発されている。例えば、複数のゴム層と複数の硬質板体層との積層構造等を有する免震構造体は、建造物に地震等による振動が付加された場合に付加されたエネルギーを減衰させる役割を果たす。免震構造体等において用いられるゴム層には、一般に高減衰ゴムと呼ばれ、エネルギーを効率よく吸収するゴム成分が用いられる。   In recent years, various seismic isolation structures have been developed due to an increase in demand for earthquake-resistant buildings. For example, a seismic isolation structure having a laminated structure of a plurality of rubber layers and a plurality of hard plate layers plays a role of attenuating added energy when vibration due to an earthquake or the like is applied to a building. The rubber layer used in the seismic isolation structure or the like is generally called a high damping rubber and uses a rubber component that efficiently absorbs energy.

ゴム材料は応力ひずみによる弾性ヒステリシス(弾性履歴現象)を示し、ヒステリシスが大きいと消失する仕事量も多くなる。このため、現在ではゴム材料にフィラーを添加して、ヒステリシスロスの大きいゴム組成物を製造し、これを高減衰ゴムとして用いている。   Rubber materials exhibit elastic hysteresis (elastic hysteresis phenomenon) due to stress strain, and the greater the hysteresis, the more work is lost. For this reason, at present, a rubber composition having a large hysteresis loss is produced by adding a filler to a rubber material, and this is used as a high damping rubber.

高減衰性ゴムとしては、多量のカーボンブラックをゴム材料に添加し、ヒステリシスロスを増大させてなるゴム組成物が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   As a highly attenuating rubber, a rubber composition is known in which a large amount of carbon black is added to a rubber material to increase hysteresis loss (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、上述のようなカーボンブラックを添加したゴム組成物では、ヒステリシスロスは増大するものの、添加されるカーボンブラックの種類、品質、使用量によっては得られたゴム組成物の弾性率も増大してしまう。同様に、樹脂系添加剤(ロジンや石油樹脂)を添加した場合でも、タッキネスが上昇しやすく、使用時の作業性を低下させることがある。   However, in the rubber composition added with carbon black as described above, the hysteresis loss increases, but the elastic modulus of the obtained rubber composition also increases depending on the type, quality, and amount of carbon black added. End up. Similarly, even when a resin-based additive (rosin or petroleum resin) is added, tackiness is likely to increase, and workability during use may be reduced.

また、他の手段として、軟化点が150℃以上の樹脂を添加する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。この方法では、低弾性ゴムを配合する際のように、混練り時の温度上昇が小さい場合には練りが安定せず、軟化点が低いと十分なヒステリシスロス増大効果が得られず、処方に制限があるという問題がある。   As another means, a technique of adding a resin having a softening point of 150 ° C. or higher is disclosed (for example, see Patent Document 2). In this method, the kneading is not stable when the temperature rise during kneading is small, such as when blending low-elasticity rubber, and if the softening point is low, the effect of increasing hysteresis loss cannot be obtained, and the formulation There is a problem that there are limitations.

さらに、石油樹脂であるC9系芳香族炭化水素とC5系脂肪族不飽和炭化水素との共重合体を添加する技術も開示されているが(例えば、特許文献3参照)、ヒステリシスロスの十分な増大効果を得るためには、配合量を多量にしなければならず、混練り後のゴムのタッキネスが上昇し、作業性が低下するという問題がある。
特開2001−206989公報 特開平9−25364号公報 特許第2762407号公報
Furthermore, a technique of adding a copolymer of a C9 aromatic hydrocarbon and a C5 aliphatic unsaturated hydrocarbon, which is a petroleum resin, is also disclosed (see, for example, Patent Document 3), but has a sufficient hysteresis loss. In order to obtain an increase effect, the blending amount must be increased, and there is a problem that the tackiness of the rubber after kneading is increased and workability is decreased.
JP 2001-206989 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-25364 Japanese Patent No. 2762407

本発明は、上記従来の課題を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、ヒステリシスロスが大きく、破断特性、圧縮永久歪みに優れ、且つ、使用時に良好な作業性を発揮し得るゴム組成物を提供することを目的とする。   The object of the present invention is to solve the above-described conventional problems. That is, an object of the present invention is to provide a rubber composition having a large hysteresis loss, excellent fracture characteristics and compression set, and capable of exhibiting good workability during use.

上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、本発明者は、特定の石油樹脂変性物を用いることで、少量の添加により当該課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の構成は以下の通りである。
<1> ゴム成分と、水酸基を有する石油樹脂とを含有することを特徴とする高減衰ゴム組成物。
<2> 前記水酸基を有する石油樹脂が、ナフサのC5留分及びC9留分から得られる石油樹脂から選択される1種以上の変性物であることを特徴とする<1>に記載の高減衰ゴム組成物。
<3> 水酸基を有する石油樹脂が、石油樹脂にフェノール系水酸基、アルコール性水酸基、或いは、カルボキシ基を導入したものであることを特徴とする<1>又は<2>に記載の高減衰ゴム組成物。
<4> 水酸基を有する石油樹脂の水酸基価が、2〜400mg(KOH/g)であることを特徴とする<1>又は<2>に記載の高減衰ゴム組成物。
<5> 水酸基を有する石油系樹脂の重量平均分子量が、300〜4000であることを特徴とする<1>乃至<4>のいずれか1項に記載の高減衰ゴム組成物。
<6> 水酸基を有する石油系樹脂が、前記ゴム成分100質量部当たり、2〜60質量部含有されていることを特徴とする<1>乃至<5>のいずれか1項に記載の高減衰ゴム組成物。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the subject can be solved by adding a small amount of a specific petroleum resin modified product, and completed the present invention.
That is, the configuration of the present invention is as follows.
<1> A high damping rubber composition comprising a rubber component and a petroleum resin having a hydroxyl group.
<2> The high-damping rubber according to <1>, wherein the petroleum resin having a hydroxyl group is one or more modified products selected from petroleum resins obtained from a C5 fraction and a C9 fraction of naphtha. Composition.
<3> The high-damping rubber composition according to <1> or <2>, wherein the petroleum resin having a hydroxyl group is a petroleum resin in which a phenolic hydroxyl group, an alcoholic hydroxyl group, or a carboxy group is introduced. object.
<4> The highly attenuated rubber composition according to <1> or <2>, wherein the petroleum resin having a hydroxyl group has a hydroxyl value of 2 to 400 mg (KOH / g).
<5> The high-damping rubber composition according to any one of <1> to <4>, wherein the petroleum-based resin having a hydroxyl group has a weight average molecular weight of 300 to 4000.
<6> High attenuation according to any one of <1> to <5>, wherein the petroleum-based resin having a hydroxyl group is contained in an amount of 2 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of the rubber component. Rubber composition.

本発明によれば、ヒステリシスロスが大きく、破断特性、圧縮永久歪みに優れ、且つ、使用時に良好な作業性を発揮し得るゴム組成物を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition having a large hysteresis loss, excellent fracture characteristics and compression set, and capable of exhibiting good workability during use.

本発明の高減衰ゴム組成物は、少なくとも、ゴム成分と、水酸基を有する石油樹脂(以下、適宜、特定石油樹脂と称する)とを含む。
以下、本発明のゴム組成物の成分について順次説明する。
(水酸基を有する石油樹脂)
本発明に用いうる特定石油樹脂は、公知の石油樹脂に水酸基を導入したものであり、石油樹脂の側鎖に水酸基を有する官能基を導入する方法、水酸基を有する構造単位を共重合させる方法などにより導入することができる。
The highly damped rubber composition of the present invention contains at least a rubber component and a petroleum resin having a hydroxyl group (hereinafter referred to as a specific petroleum resin as appropriate).
Hereinafter, the components of the rubber composition of the present invention will be sequentially described.
(Petroleum resin having a hydroxyl group)
The specific petroleum resin that can be used in the present invention is one obtained by introducing a hydroxyl group into a known petroleum resin, a method of introducing a functional group having a hydroxyl group into a side chain of the petroleum resin, a method of copolymerizing a structural unit having a hydroxyl group, and the like. Can be introduced.

本発明に係る石油樹脂としては、ナフサの熱分解による得られるC9系の芳香族不飽和炭化水素やC5系の脂肪族不飽和炭化水素が挙げられる。C9系の芳香族不飽和炭化水素としては、ナフサの熱分解におけるC9留分中に含まれるα−メチルスチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン等のビニル置換芳香族炭化水素等が挙げられる。 Examples of the petroleum resin according to the present invention include C 9 aromatic unsaturated hydrocarbons and C 5 aliphatic unsaturated hydrocarbons obtained by thermal decomposition of naphtha. Examples of the aromatic unsaturated hydrocarbons C 9 based, alpha-methylstyrene contained in the C 9 fraction in the pyrolysis of naphtha, o- vinyltoluene, m- vinyltoluene, vinyl-substituted aromatic, such as p- vinyltoluene Group hydrocarbons and the like.

5系の脂肪族不飽和炭化水素としては、ナフサの熱分解により得られるC5留分中に含まれるペンテン−(1)、ペンテン−(2)、2−メチルブテン−(1)、3−メチルブテン−(1)、2−メチルブテン−(2)等のオレフィン系炭化水素や、2−メチルブタジエン−(1,3)、ペンタジエン−(1,2)、ペンタジエン−(1,3)、3−メチルブタジエン−(1,2)等のジオレフィン系炭化水素等が挙げられる。 Examples of the aliphatic unsaturated hydrocarbons C 5 system, pentene contained in C 5 distillate obtained by thermal cracking of naphtha - (1), pentene - (2), 2-methylbutene - (1), 3- Olefin hydrocarbons such as methylbutene- (1) and 2-methylbutene- (2), 2-methylbutadiene- (1,3), pentadiene- (1,2), pentadiene- (1,3), 3- And diolefin hydrocarbons such as methylbutadiene- (1,2).

石油樹脂に水酸基を導入する具体的な方法としては、カチオン重合、フリーデルクラフツ反応、付加重合、エステル化反応、縮重合などが挙げられる。
また、導入される水酸基としては、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、カルボキシ基などが挙げられる。
導入される水酸基の量としては、水酸基価(mgKOH/g)として、2〜400であることが好ましく、水酸基価として10〜300であることがより好ましい。石油樹脂中に存在する水酸基の量は、公知の方法により測定することができる。
Specific methods for introducing a hydroxyl group into a petroleum resin include cationic polymerization, Friedel-Crafts reaction, addition polymerization, esterification reaction, and condensation polymerization.
Moreover, as a hydroxyl group introduce | transduced, a phenolic hydroxyl group, alcoholic hydroxyl group, a carboxy group, etc. are mentioned.
The amount of the hydroxyl group introduced is preferably 2 to 400 as the hydroxyl value (mgKOH / g), more preferably 10 to 300 as the hydroxyl value. The amount of hydroxyl groups present in the petroleum resin can be measured by a known method.

水酸基を有する石油樹脂は、その分子内に高極性の水酸基を有することから、添加剤である特定石油樹脂に極性が生じ、大きな凝集力が生じる。その結果、(1)石油樹脂分子同士、(2)石油樹脂とマトリックス、及び(3)石油樹脂とカーボン、それぞれの相互作用が大きくなり、ヒステリシスロスが大きくなると考えられる。さらに、この高極性基の機能により、少量の添加により、上記効果が得られることから、タッキネスの所望されない上昇を抑制しつつ、ヒステリシスロス向上と破断特性の改良効果を得ることができるものと考えられる。また、この高極性基の機能により軟化点が低い樹脂を用いた場合でも、十分なヒステリシスロス増大効果が得られるという利点をも有するものである。   Since the petroleum resin having a hydroxyl group has a highly polar hydroxyl group in the molecule, the specific petroleum resin as an additive has a polarity and a large cohesive force. As a result, it is considered that the interaction between (1) petroleum resin molecules, (2) petroleum resin and matrix, and (3) petroleum resin and carbon increases, and hysteresis loss increases. Furthermore, the above-mentioned effect can be obtained by addition of a small amount due to the function of this highly polar group. Therefore, it is considered that an increase in hysteresis loss and an improvement in breaking properties can be obtained while suppressing an undesired increase in tackiness. It is done. Further, even when a resin having a low softening point is used due to the function of the high polar group, there is an advantage that a sufficient hysteresis loss increasing effect can be obtained.

水酸基を有する石油樹脂の重量平均分子量(Mw)は、300〜4000であることが好ましく、500〜1500の範囲であることがより好ましい。分子量がこの範囲において、十分な高減衰性能を得ることができる。   The weight average molecular weight (Mw) of the petroleum resin having a hydroxyl group is preferably 300 to 4000, and more preferably 500 to 1500. When the molecular weight is within this range, sufficiently high attenuation performance can be obtained.

前記特定石油樹脂は、市販品としても入手可能であり、例えば、日本石油(株)製、日石ネオポリマーE−100、同E−130(市販品名)などが挙げられる。   The said specific petroleum resin is also available as a commercial item, for example, Nippon Oil Co., Ltd. product, Nisseki Neopolymer E-100, the same E-130 (commercial product name) etc. are mentioned.

水酸基を有する石油樹脂は、ゴム成分(2種以上含有する場合には、それらの合計)100質量部当たり、2〜60質量部含有されていることが好ましく、5〜40質量部含有されていることが好ましい。2〜60質量部含有されていることで、添加効果を実用的なものとすることができる。
石油樹脂の含有量、重量平均分子量の測定、および水酸基の検出は、公知の方法により行うことができる。
The petroleum resin having a hydroxyl group is preferably contained in an amount of 2 to 60 parts by mass, and 5 to 40 parts by mass, per 100 parts by mass of a rubber component (a total of two or more rubber components). It is preferable. The addition effect can be made practical by containing 2 to 60 parts by mass.
The measurement of the content of the petroleum resin, the weight average molecular weight, and the detection of the hydroxyl group can be performed by a known method.

(ゴム成分)
ゴム成分としては、1種類のゴム成分とすることも可能であるが、複数のゴム成分を組み合わせて用いてもよい。具体的には、天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム(EPR,EPDM)、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。なかでも、加硫ゴムの力学特性の観点から、天然ゴムもしくは、天然ゴムと他のゴムとのブレンドであって天然ゴム(NR)を30質量%以上含むものが好ましい。このようなゴム成分を使用することで、力学特性とヒステリシスロスとを高い次元で両立することができる。
(Rubber component)
The rubber component may be a single rubber component, but a plurality of rubber components may be used in combination. Specifically, natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber, butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber, ethylene-propylene rubber (EPR, EPDM) ), Fluorine rubber, silicone rubber, urethane rubber and the like. Of these, natural rubber or a blend of natural rubber and another rubber and containing 30% by mass or more of natural rubber (NR) is preferable from the viewpoint of the mechanical properties of the vulcanized rubber. By using such a rubber component, it is possible to achieve both dynamic characteristics and hysteresis loss at a high level.

(その他の成分)
本発明の高減衰ゴム組成物には、上記成分と共に、通常のゴム組成物に配合され使用される配合剤を含有させることができる。例えば、カーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤、加硫剤としての硫黄、加硫促進剤、加硫促進助剤、各種プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、各種軟化剤や樹脂類、ワックス、老化防止剤、石油炭化水素、ロジン、クレーや炭酸カルシウムなどの各種充填剤等の一般的に配合される各種配合剤を挙げることができる。
(Other ingredients)
The high damping rubber composition of the present invention may contain a compounding agent blended and used in a normal rubber composition together with the above components. For example, carbon black, silica, silane coupling agent, sulfur as vulcanizing agent, vulcanization accelerator, vulcanization acceleration aid, various process oils, zinc white, stearic acid, various softeners and resins, wax, aging The various compounding agents generally mix | blended, such as various fillers, such as an inhibitor, petroleum hydrocarbon, rosin, clay, and calcium carbonate, can be mentioned.

例えば、加硫促進剤としては、TMTD(テトラメチルジスルフィド)等のチウラム系、EZ(ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛)等のジチオカルバミン酸塩類を使用することができる。   For example, as the vulcanization accelerator, thiurams such as TMTD (tetramethyl disulfide) and dithiocarbamates such as EZ (zinc diethyldithiocarbamate) can be used.

また、これらと組み合わせて、有機過酸化物、キノンジオキシム、多官能性アクリルモノマー(例えば、トリメチロールエタントリアクリレート(TMETA)、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、ジペンタエリスリトールエーテルヘキサアクリレート(DPEHA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(DPEHA)、ジメチロールプロパンジアクリレート(TMPTA)、ステアリルアクリレート(SA)等)、トリアジンチオールを用いることができる。   In combination with these, organic peroxides, quinone dioximes, polyfunctional acrylic monomers (for example, trimethylol ethane triacrylate (TMETA), trimethylol propane triacrylate (TMPTA), dipentaerythritol ether hexaacrylate (DPEHA) ), Pentaerythritol tetraacrylate (DPEHA), dimethylolpropane diacrylate (TMPTA), stearyl acrylate (SA), etc.) and triazine thiol can be used.

さらに、硫黄系加硫剤及び加硫促進剤としては、粉末硫黄、高分散性硫黄、不溶性硫黄等で、一般にゴム用加硫剤として用いられている硫黄、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム類、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン塩、ピペコリルジチオカルバミン酸ピペコリン塩、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、N−エチル−N−フェニルジチオカルバミン酸亜鉛、N−ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジブチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジメチルジチオカルバミン酸第二鉄、ジエチルジチオカルバミン酸テルル等のジチオカルバミン酸塩類、ブチルキサントゲン酸亜鉛、イソプロピルキサントゲン酸亜鉛、イソプロピルキサントゲン酸ナトリウム等のキサントゲン酸塩類、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド類、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド等のチアゾール類等を挙げることができる。これらは併用することができる。
使用量は、ゴム成分100質量部に対して0.5〜10.0質量部であることが好ましく、1.0〜6.0質量部がより好ましい。
Furthermore, as sulfur-based vulcanizing agents and vulcanization accelerators, powder sulfur, highly dispersible sulfur, insoluble sulfur, etc., sulfur generally used as a vulcanizing agent for rubber, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, Tetrabutylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, thiurams such as dipentamethylenethiuram tetrasulfide, pentamethylenedithiocarbamic acid piperidine salt, pipecolyldithiocarbamic acid pipecoline salt, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, dibutyldithiocarbamic acid Zinc, zinc N-ethyl-N-phenyldithiocarbamate, zinc N-pentamethylenedithiocarbamate, zinc dibenzyldithiocarbamate, sodium dimethyldithiocarbamate Diethylcarbamate such as sodium diethyldithiocarbamate, sodium dibutyldithiocarbamate, copper dimethyldithiocarbamate, ferric dimethyldithiocarbamate, tellurium diethyldithiocarbamate, zinc butylxanthate, zinc isopropylxanthate, xanthogenic acid such as sodium isopropylxanthate Salts, N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazole sulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazole sulfenamide, N, N-diisopropyl-2-benzo List sulfenamides such as thiazole sulfenamide, and thiazoles such as 2-mercaptobenzothiazole and dibenzothiazyl disulfide. It can be. These can be used in combination.
The amount used is preferably 0.5 to 10.0 parts by mass and more preferably 1.0 to 6.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

使用するカーボンブラックの例としては、標準品種であるSAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF(以上ゴム用ファーネス),MTカーボンブラック(熱分解カーボン)を挙げることができる。
使用量は、ゴム成分100質量部に対して、20〜70質量部であることが好ましく、25〜65質量部であることがより好ましい。カーボンブラックの他に、更にセバシン酸ジオクチル等の可塑剤を加えても良い。
Examples of the carbon black to be used include standard varieties such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF (rubber furnace) and MT carbon black (pyrolytic carbon).
The amount used is preferably 20 to 70 parts by mass and more preferably 25 to 65 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. In addition to carbon black, a plasticizer such as dioctyl sebacate may be added.

老化防止剤についても公知の老化防止剤を選択し用いることができる。例えば、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン(6C)やN−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン(3C)、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合物(RD)などが挙げられる。これらは、ゴム成分100重量部に対して0.5〜5重量部程度を用いることができる。   A known anti-aging agent can also be selected and used for the anti-aging agent. For example, N-phenyl-N ′-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine (6C), N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine (3C), 2,2,4-trimethyl -1,2-dihydroquinoline polymer (RD) and the like. These can use about 0.5-5 weight part with respect to 100 weight part of rubber components.

以上のような本発明の高減衰ゴム組成物は、既述の成分を、ゴム工業において通常に使用されるバンバリーミキサー、ロール、ニーダ等の混練装置を使用して混練し、製造することができる。   The high damping rubber composition of the present invention as described above can be produced by kneading the above-described components using a kneading apparatus such as a Banbury mixer, a roll, or a kneader that is usually used in the rubber industry. .

本発明の高減衰ゴム組成物は、シート状、直方体、長方形、多角体、円筒、球状等の種々の形状に成形可能である。シート状に成形し、これを打ち抜いて使用することも可能である。使用目的に応じて変則的な形状とすることも可能である。特に、免震構造体用の高減衰ゴム組成物の場合は一般的にシート状とされる。   The high-damping rubber composition of the present invention can be molded into various shapes such as a sheet, a rectangular parallelepiped, a rectangle, a polygon, a cylinder, and a sphere. It is also possible to use it by forming it into a sheet and punching it out. Depending on the purpose of use, it may be irregularly shaped. In particular, in the case of a high damping rubber composition for a seismic isolation structure, it is generally in the form of a sheet.

シート状に成形された高減衰ゴム組成物(ゴムシート)を複数積層させて、ゴム積層体による免震構造体が得られる。   A plurality of high damping rubber compositions (rubber sheets) molded into a sheet shape are laminated to obtain a seismic isolation structure with a rubber laminate.

免震構造体に用いられるゴム積層体のヒステリシスロスは、100%歪における等価減衰係数(HEQ)を用いて評価可能である。免震構造体における等価減衰係数は、0.10〜0.50であると好ましく、0.18〜0.23であると更に好ましい。等価減衰係数が0.1未満であると免震構造体のエネルギー吸収能が十分に得られず、0.50を超過すると免震構造体の製造が困難になることがある。等価減衰係数は公知の方法により測定可能である。   Hysteresis loss of a rubber laminate used for a seismic isolation structure can be evaluated using an equivalent damping coefficient (HEQ) at 100% strain. The equivalent damping coefficient in the seismic isolation structure is preferably 0.10 to 0.50, and more preferably 0.18 to 0.23. If the equivalent damping coefficient is less than 0.1, the energy absorption capacity of the seismic isolation structure cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 0.50, it may be difficult to manufacture the seismic isolation structure. The equivalent attenuation coefficient can be measured by a known method.

本発明の高減衰ゴム組成物およびこの高減衰ゴム組成物から得られるゴム積層体は、主に高層ビル、家屋、道路橋及び橋梁等の支承部分における免震構造体に効果的に使用されるとともに、実験装置等における除振装置などの用途にも使用可能である。また、斜張橋ケーブル等の緩衝材にも適用可能である。   The high-damping rubber composition of the present invention and the rubber laminate obtained from the high-damping rubber composition are effectively used for seismic isolation structures mainly in support parts such as high-rise buildings, houses, road bridges and bridges. At the same time, it can also be used for applications such as vibration isolation devices in experimental devices. Moreover, it is applicable also to buffer materials, such as a cable-stayed bridge cable.

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.

[実施例1〜10および比較例1〜9]
下記表1及び表2に示される成分をバンバリーミキサーにより混練し、高減衰ゴム組成物を製造した。得られた高減衰ゴム組成物をゴム圧延用ロールを用いて2mm厚に圧延し、ゴムシートを製造した。
[Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 9]
The components shown in Table 1 and Table 2 below were kneaded with a Banbury mixer to produce a highly attenuated rubber composition. The obtained highly attenuated rubber composition was rolled to a thickness of 2 mm using a roll for rubber rolling to produce a rubber sheet.

Figure 2007063328
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上記表1の各成分として、下記製品を使用した。
「ゴム成分」〔天然ゴム:RSS#4〕
「無機充填剤」〔カーボンブラック:旭#80−N(旭カーボン(株)製)〕
「硬化脂肪酸」〔LUNACRA(花王(株)製)〕
「加硫促進剤」〔亜鉛華II:3号亜鉛華(白水化学工業(株)製)〕
「石油炭化水素」〔プロトワックス1(新日本石油(株)製)〕
「老化防止剤」〔老化防止剤6Cと記載。ANTIGENE 6C(住友化学工業(株)製)〕
「ヘビーアロマオイル」〔ダイアナプロセスオイルAH−58(出光興産(株)製)〕
「架橋剤」〔亜鉛華混合硫黄:Z硫黄(鶴見化学(株)製)〕
「促進剤」〔促進剤CZと記載。ノクセラーCZ(大内新興化学工業(株)製)〕
The following products were used as the components in Table 1 above.
"Rubber component" [Natural rubber: RSS # 4]
"Inorganic filler" [Carbon black: Asahi # 80-N (Asahi Carbon Co., Ltd.)]
"Hardened fatty acid" [LUNACRA (manufactured by Kao Corporation)]
"Vulcanization accelerator" [Zinc flower II: No. 3 zinc flower (manufactured by Hakusui Chemical Co., Ltd.)]
“Petroleum hydrocarbons” [Protowax 1 (manufactured by Nippon Oil Corporation)]
“Anti-aging agent” [described as anti-aging agent 6C. ANTIGENE 6C (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)]
"Heavy Aroma Oil" [Diana Process Oil AH-58 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)]
"Crosslinking agent" [Zinc flower mixed sulfur: Z sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.)]
“Accelerator” [described as accelerator CZ. Noxeller CZ (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)]

「特定石油樹脂1」〔日石ネオポリマーE−100(新日本石油化学(株)製):軟化点90℃〕
「特定石油樹脂2」〔日石ネオポリマーE−130(新日本石油化学(株)製):軟化点130℃〕
「比較石油樹脂1」〔脂環式炭化水素樹脂 アルコンP90(荒川化学工業(株)製):軟化点90℃〕
「比較石油樹脂2」〔脂肪族炭化水素/芳香族炭化水素共重合体(荒川化学工業(株)製):軟化点130℃〕
「比較石油樹脂3」〔日石ネオポリマーL90(新日本石油化学(株)製):軟化点95℃〕
「比較石油樹脂4」〔日石ネオポリマーL140(新日本石油化学(株)製):軟化点145℃〕
“Specific Petroleum Resin 1” [Nisseki Neopolymer E-100 (manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.): softening point 90 ° C.]
“Specific Petroleum Resin 2” [Nisseki Neopolymer E-130 (manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.): Softening point 130 ° C.]
“Comparative Petroleum Resin 1” [Alicyclic hydrocarbon resin Alcon P90 (Arakawa Chemical Industries, Ltd.): softening point 90 ° C.]
"Comparative petroleum resin 2" [aliphatic hydrocarbon / aromatic hydrocarbon copolymer (Arakawa Chemical Industries, Ltd.): softening point 130 ° C]
"Comparative Petroleum Resin 3" [Nisseki Neopolymer L90 (manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.): softening point 95 ° C]
“Comparative Petroleum Resin 4” [Nisseki Neopolymer L140 (manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.): softening point 145 ° C.]

[評価]
実施例および比較例のゴムシートについて、下記のようにして、硬さ(Hd)、破断伸び(Eb)、引張強度(Tb)、剪断弾性係数(G)および等価減衰係数(Heq)を測定した。なお、剪断弾性係数(G)および等価減衰係数(Heq)は、横ばね測定を行って求めた。結果を下記表2に示す。
[Evaluation]
About the rubber sheet of an Example and a comparative example, hardness (Hd), elongation at break (Eb), tensile strength (Tb), shear elastic modulus (G), and equivalent damping coefficient (Heq) were measured as follows. . In addition, the shear elastic modulus (G) and the equivalent damping coefficient (Heq) were obtained by performing transverse spring measurement. The results are shown in Table 2 below.

(1)硬さ(Hd):JIS K 6301に準拠して、硬さを求めた。 (1) Hardness (Hd): Hardness was determined based on JIS K 6301.

(2)破断伸び(Eb):JIS K 6301に準拠して、破断伸びを求めた。 (2) Elongation at break (Eb): Elongation at break was determined according to JIS K 6301.

(3)引張強度(Tb):JIS K 6301に準拠して、引張強度を求めた。 (3) Tensile strength (Tb): Tensile strength was determined according to JIS K 6301.

(4)剪断弾性係数(G)および等価減衰係数(Heq):
[剪断弾性係数の測定サンプルの作製]
ゴムシートを25mm×25mmの方形状に打ち抜いた1枚の方形状ゴムシート20を作製し、これを25mm×60mm×厚み2.3mmの2枚の鉄板22で挟んだ。すなわち、図1(A)に示すように.接着剤を塗布した2枚の鉄板22の間に、ゴムシート20を、断面クランク状となるように挟んだ。このように、鉄板22とこれに接するゴムシート3の面とを接着した状態で加硫を行い、鉄板22とゴムシート面との接着を行った。これにより図1(B)に示す形状のサンプルを得た。
(4) Shear elastic modulus (G) and equivalent damping coefficient (Heq):
[Preparation of shear elastic modulus measurement sample]
One rectangular rubber sheet 20 was produced by punching a rubber sheet into a 25 mm × 25 mm square, and this was sandwiched between two iron plates 22 each having a size of 25 mm × 60 mm × 2.3 mm. That is, as shown in FIG. A rubber sheet 20 was sandwiched between two iron plates 22 coated with an adhesive so as to have a crank shape in cross section. Thus, vulcanization was performed in a state where the iron plate 22 and the surface of the rubber sheet 3 in contact with the iron plate 22 were bonded, and the iron plate 22 and the rubber sheet surface were bonded. As a result, a sample having the shape shown in FIG.

[剪断弾性係数の測定]
サンプルを、バネ剛性、損失エネルギー測定装置(鷺宮製作所製、型式:EFH−26−8−10)に配置した。上述の2校の鉄板(図2(B))をゴムシートに対して外側および内側に、周波数0.2Hzで下記の一回目、二回目の順で剪断率を変えて剪断力を付与した。同剪断率では各3回剪断力を付与した。
[Measurement of shear modulus]
The sample was placed in a spring stiffness / loss energy measuring device (manufactured by Kakinomiya Seisakusho, model: EFH-26-8-10). The above two steel plates (FIG. 2 (B)) were applied to the outer side and the inner side with respect to the rubber sheet by changing the shear rate in the order of the following first and second times at a frequency of 0.2 Hz. At the same shear rate, a shear force was applied three times.

1回目:50%→100%→200%→300%
2回目:50%一100%→200%→300%
そして、各剪断率において、1回目の勢断力を加えた時の測定値(3回目)と2回目の勢断力を加えた時の測定値(3回目)を平均し、G及びHEQを算出した。
1st: 50% → 100% → 200% → 300%
Second time: 50%-100%->200%-> 300%
Then, at each shear rate, the measured value when the first force is applied (third time) and the measured value when the second force is applied (third time) are averaged, and G and HEQ are Calculated.

Figure 2007063328
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なお、上記表3及び表4において「G」は、剪断弾性係数(剪断率50%、100%、200%、300%時)(等価バネ剛性と称することもある)を意味する。「Heq」は、等価減衰係数であり、ヒステリシスロスの大きさの指標とされる。   In Tables 3 and 4, “G” means the shear elastic modulus (when the shear rate is 50%, 100%, 200%, 300%) (sometimes referred to as equivalent spring stiffness). “Heq” is an equivalent attenuation coefficient and is an index of the magnitude of hysteresis loss.

表3及び表4の結果から、実施例の高減衰ゴム組成物からなるゴムシートは、比較例よりもヒステリシスロスが大きく、実用上優れていることがわかった。また、作業性も良好であった。   From the results of Tables 3 and 4, it was found that the rubber sheet made of the high damping rubber composition of the example had a larger hysteresis loss than the comparative example and was practically superior. The workability was also good.

ゴム組成物の剪断弾性率測定用サンプルの構成を示す概略図であり、(A)はゴムシートを挟む状態を示し、(B)はゴムシートを接着した状態を示す。It is the schematic which shows the structure of the sample for a shear modulus measurement of a rubber composition, (A) shows the state which pinches | interposes a rubber sheet, (B) shows the state which adhere | attached the rubber sheet.

符号の説明Explanation of symbols

20・・・ゴムシート
22・・・鉄板
20 ... Rubber sheet 22 ... Iron plate

Claims (6)

ゴム成分と、水酸基を有する石油樹脂とを含有することを特徴とする高減衰ゴム組成物。   A high-damping rubber composition comprising a rubber component and a petroleum resin having a hydroxyl group. 前記水酸基を有する石油樹脂が、ナフサのC5留分及びC9留分から得られる石油樹脂から選択される1種以上の変性物であることを特徴とする請求項1に記載の高減衰ゴム組成物。   2. The high-damping rubber composition according to claim 1, wherein the petroleum resin having a hydroxyl group is at least one modified product selected from petroleum resins obtained from a C5 fraction and a C9 fraction of naphtha. 前記水酸基を有する石油樹脂が、石油樹脂にフェノール系水酸基、アルコール性水酸基、或いは、カルボキシ基を導入したものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の高減衰ゴム組成物。   The high-damping rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the petroleum resin having a hydroxyl group is a petroleum resin in which a phenolic hydroxyl group, an alcoholic hydroxyl group, or a carboxy group is introduced. 前記水酸基を有する石油樹脂の水酸基価が、2〜400(mgKOH/g)であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の高減衰ゴム組成物。   The high-damping rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the hydroxyl value of the petroleum resin having a hydroxyl group is 2 to 400 (mgKOH / g). 前記水酸基を有する石油系樹脂の重量平均分子量が、300〜4000であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の高減衰ゴム組成物。   The high-damping rubber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the petroleum-based resin having a hydroxyl group has a weight average molecular weight of 300 to 4000. 前記水酸基を有する石油系樹脂が、前記ゴム成分100質量部当たり、2〜60質量部含有されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の高減衰ゴム組成物。   The high-damping rubber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the petroleum-based resin having a hydroxyl group is contained in an amount of 2 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of the rubber component. object.
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