JP2009149856A - Rubber composition for high-damping laminate, and high-damping laminate - Google Patents

Rubber composition for high-damping laminate, and high-damping laminate Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a high-damping laminate of high damping performance, excellent in a modulus of shearing elasticity, and capable of obtaining a laminate having low temperature-dependency about the damping performance and the modulus of shearing elasticity even in a very cold district where the minimum air temperature reaches about -30°C in a winter. <P>SOLUTION: This rubber composition for the high-damping laminate contains 100 pts.mass of a diene rubber, 40-75 pts.mass of carbon black, 5-35 pts.mass of silica, 5-55 pts.mass of an inorganic filler and 5-50 pts.mass of a petroleum resin, and the diene rubber contains 80 mass% or more of vinyl-cis-butadiene rubber. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、高減衰積層体用ゴム組成物および高減衰積層体に関する。   The present invention relates to a rubber composition for a high attenuation laminate and a high attenuation laminate.

近年、震動エネルギーの吸収装置として、防震装置、除震装置、免震装置等が急速に普及しつつある。そして、このような装置においては、振動エネルギー減衰性能を有するゴム組成物が使用されている。   In recent years, seismic isolation devices, seismic isolation devices, seismic isolation devices and the like are rapidly spreading as vibration energy absorbing devices. In such an apparatus, a rubber composition having vibration energy damping performance is used.

例えば、橋梁の支承やビルの免震装置に用いられる免震用積層ゴムには、減衰性(振動をより多くの熱に変換して振動エネルギーを減衰させる)が高いことや、所望のせん断弾性率が発現することが要求されている。   For example, laminated rubber for seismic isolation used in bridge bearings and building seismic isolation devices has high damping (attenuates vibration energy by converting vibration into more heat) and the desired shear elasticity The rate is required to develop.

このような免震用積層ゴムに用いられるゴム組成物として、本出願人は、特許文献1において「ジエン系ゴム100質量部と、カーボンブラック40〜75質量部と、シリカ5〜35質量部と、無機充填剤5〜55質量部と、石油樹脂5〜50質量部とを含有する高減衰積層体用ゴム組成物。」を提案している。   As a rubber composition used for such a seismic isolation laminated rubber, the present applicant described in Patent Document 1 “100 parts by mass of a diene rubber, 40 to 75 parts by mass of carbon black, and 5 to 35 parts by mass of silica. , A rubber composition for a high attenuation laminate comprising 5 to 55 parts by mass of an inorganic filler and 5 to 50 parts by mass of a petroleum resin.

特開2006−143849号公報JP 2006-143849 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の高減衰積層体用ゴム組成物は、減衰性が高く、せん断弾性率に優れるものの、冬場の最低気温がマイナス30℃程度に達する極寒冷地においては減衰性およびせん断弾性率の温度依存性が大きくなる場合があることが明らかとなった。
そこで、本発明は、減衰性が高く、せん断弾性率に優れ、冬場の最低気温がマイナス30℃程度に達する極寒冷地においても減衰性およびせん断弾性率の温度依存性が小さい積層体を実現することができる高減衰積層体用ゴム組成物の提供を目的とする。
However, the rubber composition for a high-damping laminate described in Patent Document 1 has high damping properties and excellent shear modulus, but in extremely cold regions where the minimum winter temperature reaches about minus 30 ° C, the damping properties and It became clear that the temperature dependence of the shear modulus may increase.
Therefore, the present invention realizes a laminate having high damping properties, excellent shear modulus, and low damping and temperature dependence of shear modulus even in extremely cold regions where the minimum winter temperature reaches about minus 30 ° C. An object of the present invention is to provide a rubber composition for a high attenuation laminate.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ビニル−シスブタジエンゴムを特定量含有するジエン系ゴムに対して、カーボンブラックと、シリカと、無機充填剤と、石油樹脂とを特定の割合で配合したゴム組成物を用いると、減衰性が高く、せん断弾性率に優れ、冬場の最低気温がマイナス30℃程度に達する極寒冷地においても減衰性およびせん断弾性率の温度依存性が小さい積層体が得られることを知見し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、以下の(1)〜(4)を提供する。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that carbon black, silica, an inorganic filler, and a petroleum resin are added to a diene rubber containing a specific amount of vinyl-cisbutadiene rubber. When using a rubber composition blended at a specific ratio, it has high damping properties, excellent shear modulus, and temperature dependence of damping properties and shear modulus even in extremely cold regions where the minimum winter temperature is about minus 30 ° C. The present invention has been completed by finding that a laminate having a small thickness can be obtained.
That is, the present invention provides the following (1) to (4).

(1)ジエン系ゴム100質量部と、カーボンブラック40〜75質量部と、シリカ5〜30質量部と、無機充填剤5〜55質量部と、石油樹脂5〜50質量部とを含有し、
上記ジエン系ゴムが、ビニル−シスブタジエンゴムを80質量%以上含有する高減衰積層体用ゴム組成物。
(1) 100 parts by weight of diene rubber, 40 to 75 parts by weight of carbon black, 5 to 30 parts by weight of silica, 5 to 55 parts by weight of inorganic filler, and 5 to 50 parts by weight of petroleum resin,
A rubber composition for a high-damping laminate, wherein the diene rubber contains 80% by mass or more of vinyl-cisbutadiene rubber.

(2)上記シリカと上記無機充填剤との合計の含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して20〜75質量部であり、
上記シリカと上記無機充填剤との質量比(シリカ/無機充填剤)が、1/1〜1/2.5である上記(1)に記載の高減衰積層体用ゴム組成物。
(2) The total content of the silica and the inorganic filler is 20 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber,
The rubber composition for a high attenuation laminate according to (1), wherein a mass ratio of the silica and the inorganic filler (silica / inorganic filler) is 1/1 to 1 / 2.5.

(3)上記無機充填剤と上記石油樹脂との質量比(無機充填剤/石油樹脂)が、1/0.2〜1/3.5である上記(1)または(2)に記載の高減衰積層体用ゴム組成物。   (3) The high ratio according to (1) or (2) above, wherein the mass ratio of the inorganic filler to the petroleum resin (inorganic filler / petroleum resin) is from 1 / 0.2 to 1 / 3.5. Rubber composition for damping laminate.

(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の高減衰積層体用ゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる高減衰積層体。   (4) A high attenuation laminate obtained by alternately laminating the rubber composition for a high attenuation laminate according to any one of (1) to (3) and a hard plate.

以下に説明するように、本発明によれば、減衰性が高く、せん断弾性率に優れ、冬場の最低気温がマイナス30℃程度に達する極寒冷地においても減衰性およびせん断弾性率の温度依存性が小さい積層体を実現することができる高減衰積層体用ゴム組成物を提供することができる。   As will be described below, according to the present invention, damping properties and shear modulus are high, and the temperature dependence of damping properties and shear modulus even in extremely cold regions where the minimum winter temperature reaches about minus 30 ° C. It is possible to provide a rubber composition for a high attenuation laminate that can realize a laminate having a small thickness.

以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明の高減衰積層体用ゴム組成物(以下、単に「本発明のゴム組成物」ともいう。)は、ジエン系ゴム100質量部と、カーボンブラック40〜75質量部と、シリカ5〜30質量部と、無機充填剤5〜55質量部と、石油樹脂5〜50質量部とを含有し、上記ジエン系ゴムが、ビニル−シスブタジエンゴムを80質量%以上含有する高減衰積層体用ゴム組成物である。
次に、本発明のゴム組成物に含有するジエン系ゴム、カーボンブラック、シリカ、無機充填剤および石油樹脂について詳述する。
The present invention is described in detail below.
The rubber composition for highly attenuated laminates of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “the rubber composition of the present invention”) comprises 100 parts by mass of a diene rubber, 40 to 75 parts by mass of carbon black, and 5 to 30 parts of silica. A rubber for a high damping laminate comprising 5 parts by mass, 5 to 55 parts by mass of an inorganic filler, and 5 to 50 parts by mass of a petroleum resin, and the diene rubber contains 80% by mass or more of vinyl-cisbutadiene rubber. It is a composition.
Next, the diene rubber, carbon black, silica, inorganic filler and petroleum resin contained in the rubber composition of the present invention will be described in detail.

<ジエン系ゴム>
本発明のゴム組成物に含有するジエン系ゴムは、ビニル−シスブタジエンゴムを80質量%以上含有するものであれば特に限定されず、ビニル−シスブタジエンゴムを100質量%含有する、即ち、ビニル−シスブタジエンゴムのみからなるものであってもよい。
<Diene rubber>
The diene rubber contained in the rubber composition of the present invention is not particularly limited as long as it contains 80% by mass or more of vinyl-cis butadiene rubber, and contains 100% by mass of vinyl-cis butadiene rubber. -It may consist only of cis-butadiene rubber.

ここで、ビニル−シスブタジエンゴムとは、C4留分を主成分とする不活性有機溶媒中における、シス−1,4−重合とシンジオタクチック−1,2重合とからなるポリブタジエンゴム複合体(以下、「VCR」ともいう。)である。
ビニル−シスブタジエンゴムとしては、具体的には、例えば、シス1,4−結合含量90%以上のシス−1,4−ポリブタジエンゴム97〜80質量%と、シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン3〜20質量%とからなる複合体等が挙げられる。
Here, vinyl - and cis-butadiene rubber, in an inert organic solvent mainly composed of C 4 fraction, polybutadiene rubber composite comprising the cis-1,4 polymerization and syndiotactic-1,2 polymerization (Hereinafter also referred to as “VCR”).
Specific examples of the vinyl-cis butadiene rubber include, for example, 97 to 80% by mass of cis-1,4-polybutadiene rubber having a cis 1,4-bond content of 90% or more, and syndiotactic-1,2-polybutadiene. Examples include composites composed of 3 to 20% by mass.

本発明においては、このようなビニル−シスブタジエンゴムとして、例えば、宇部興産社製のUBEPOL−VCR等の市販品を用いることができる。   In the present invention, as such a vinyl-cis butadiene rubber, for example, a commercially available product such as UBEPOL-VCR manufactured by Ube Industries, Ltd. can be used.

このようなビニル−シスブタジエンゴムを80質量%以上含有するジエン系ゴムを用いることにより、得られる本発明のゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる本発明の高減衰積層体(以下、「本発明の積層体」ともいう。)の、減衰性を高くすることができ、冬場の最低気温がマイナス30℃程度に達する極寒冷地においても減衰性およびせん断弾性率の温度依存性を小さくすることができる。
具体的には、後述するラップシェアせん断試験により測定する減衰性能の指標となる等価減衰定数(Heq)を0.20以上とすることができる。また、後述するラップシェアせん断試験により測定するマイナス30℃における等価減衰定数(Heq-30℃)と23℃における等価減衰定数(Heq23℃)との比(Heq-30℃/Heq23℃)を1.10未満とすることができ、同様に測定するマイナス30℃におけるせん断弾性率(Geq-30℃)と23℃におけるせん断弾性率(Geq23℃)との比(Geq-30℃/Geq23℃)を1.40未満とすることができる。
By using a diene rubber containing 80% by mass or more of such vinyl-cis butadiene rubber, the high attenuation laminate of the present invention obtained by alternately laminating the rubber composition of the present invention and a hard plate obtained. (Hereinafter, also referred to as “the laminate of the present invention”) can be highly attenuated, and even in extremely cold regions where the minimum temperature in winter reaches about minus 30 ° C., the temperature dependence of the attenuation and shear modulus. Can be reduced.
Specifically, an equivalent damping constant (Heq) that is an index of damping performance measured by a lap shear shear test described later can be 0.20 or more. Further, the equivalent attenuation constant at minus 30 ° C. measured by lap shear shear test described below the ratio of the equivalent attenuation constant in (Heq -30 ° C.) and 23 ℃ (Heq 23 ℃) ( Heq -30 ℃ / Heq 23 ℃) can be less than 1.10, the shear modulus at minus 30 ° C. to similarly measured (GEQ -30 ° C.) and shear modulus at 23 ℃ (Geq 23 ℃) ratio of (Geq -30 ℃ / Geq 23 ° C ) can be less than 1.40.

このように減衰性を高くすることができ、冬場の最低気温がマイナス30℃程度に達する極寒冷地においても減衰性およびせん断弾性率の温度依存性を小さくすることができる理由は詳細には明らかではないが、VCRのガラス転移点は−107℃であり、汎用のブタジエンゴム(BR)のガラス転移点と等しいことを考慮すると、VCRを主成分とするゴム組成物も、BRを主成分とするゴム組成物と同様、優れた低温特性を発揮するためであると考えられる。
しかしながら、このことは、後述する比較例3および5の結果からも分かるように、汎用のポリブタジエンゴム(BR)を70質量%以上含有するジエン系ゴムを用いた場合には混合性や圧延加工性が劣ることを鑑みれば、非常に意外な効果である。これは、VCRの構造中、シンジオタクチック−1,2重合の部分が樹脂分として作用しているためであると考えられる。
The reason why the damping property can be increased and the temperature dependence of damping property and shear modulus can be reduced even in extremely cold regions where the minimum temperature in winter reaches about -30 ° C is clear in detail. However, considering that the glass transition point of VCR is −107 ° C. and equal to the glass transition point of general-purpose butadiene rubber (BR), the rubber composition mainly composed of VCR is also composed mainly of BR. It is thought that it is for exhibiting the outstanding low temperature characteristic like the rubber composition to do.
However, as can be seen from the results of Comparative Examples 3 and 5 which will be described later, this is the case when a diene rubber containing 70% by mass or more of a general-purpose polybutadiene rubber (BR) is used. This is a surprising effect in view of the inferiority. This is considered to be because the syndiotactic-1,2 polymerization portion acts as a resin component in the structure of the VCR.

本発明のゴム組成物に含有するジエン系ゴムは、ビニル−シスブタジエンゴムを80質量%以上含有するものであるが、その含有量が100質量%未満であれば、他のジエン系ゴムを含有することになる。
他のジエン系ゴムは特に限定されないが、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br−IIR、Cl−IIR)、クロロプレンゴム(CR)等を用いることができる。
これらの中でも、モジュラス、引張強さ、切断時伸び等の物性と加工性等のバランスが良好となる理由からNRを併用するのが好ましく、減衰性、せん断弾性率の温度依存性をより低減させる理由からBRを併用するのが好ましい。
The diene rubber contained in the rubber composition of the present invention contains vinyl-cis butadiene rubber in an amount of 80% by mass or more, and if the content is less than 100% by mass, other diene rubber is contained. Will do.
Other diene rubbers are not particularly limited. For example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR). ), Butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), chloroprene rubber (CR), and the like.
Among these, it is preferable to use NR together for the reason that the balance between physical properties such as modulus, tensile strength, elongation at break and workability is good, and it further reduces the temperature dependence of the damping property and shear modulus. For the reason, it is preferable to use BR together.

<カーボンブラック>
本発明のゴム組成物に含有するカーボンブラックは、従来公知のものを使用することができる。
<Carbon black>
Conventionally known carbon black can be used as the carbon black contained in the rubber composition of the present invention.

本発明においては、CTAB吸着比表面積が100m2/g以上のカーボンブラックを用いるのが好ましく、110〜370m2/gのカーボンブラックを用いるのがより好ましい。
CTAB吸着比表面積が100m2/g以上の範囲であると、得られる本発明の積層体の減衰性をより高く維持することができる。
ここで、CTAB吸着比表面積は、カーボンブラックがゴム分子との吸着に利用できる表面積を、CTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロミド)の吸着により測定した値である。
このようなカーボンブラックとしては、例えば、SAF、ISAF、HAFを挙げることができる。なお、CATB吸着比表面積は、ASTM D3765−80に記載の方法により測定することができる。
In the present invention, carbon black having a CTAB adsorption specific surface area of 100 m 2 / g or more is preferably used, and carbon black of 110 to 370 m 2 / g is more preferably used.
When the CTAB adsorption specific surface area is in the range of 100 m 2 / g or more, the damping property of the obtained laminate of the present invention can be maintained higher.
Here, the CTAB adsorption specific surface area is a value obtained by measuring the surface area that carbon black can be used for adsorption with rubber molecules by adsorption of CTAB (cetyltrimethylammonium bromide).
Examples of such carbon black include SAF, ISAF, and HAF. The CATB adsorption specific surface area can be measured by the method described in ASTM D3765-80.

本発明においては、カーボンブラックの含有量は、ジエン系ゴム100質量部に対して、40〜75質量部であり、50〜75質量部であるのが好ましい。
カーボンブラックの含有量がこの範囲であると、得られる本発明の積層体の減衰性が高く、せん断弾性率が良好となる。
In this invention, content of carbon black is 40-75 mass parts with respect to 100 mass parts of diene rubbers, and it is preferable that it is 50-75 mass parts.
When the content of carbon black is within this range, the resulting laminate of the present invention has high damping properties and good shear modulus.

<シリカ>
本発明のゴム組成物に含有するシリカは、従来公知のものを使用することができる。
シリカとしては、具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカを挙げることができる。
また、シリカは、平均凝集粒径が、5〜50μmのものが好ましく、5〜30μmのものがより好ましい。
<Silica>
A conventionally well-known thing can be used for the silica contained in the rubber composition of this invention.
Specific examples of silica include fumed silica, calcined silica, precipitated silica, pulverized silica, and fused silica.
Silica preferably has an average aggregate particle diameter of 5 to 50 μm, more preferably 5 to 30 μm.

本発明においては、シリカの含有量は、ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜30質量部であり、10〜30質量部であるのが好ましい。
シリカの含有量がこの範囲であると、得られる本発明の積層体の減衰性が高く、せん断弾性率が良好となる。
In this invention, content of a silica is 5-30 mass parts with respect to 100 mass parts of diene rubbers, and it is preferable that it is 10-30 mass parts.
When the content of silica is within this range, the resulting laminate of the present invention has high damping properties and good shear modulus.

<無機充填剤>
本発明のゴム組成物に含有する無機充填剤は、上述したカーボンブラックおよびシリカ以外の従来公知のものを使用することができる。
このような無機充填剤としては、具体的には、例えば、T−クレー、カオリンクレー、ろう石クレー、セリサイトクレー、焼成クレーのようなソフトクレー;けいそう土;重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、石英とカオリナイトとの凝集体;等が挙げられる。
これらの中でも、減衰性、および、長期せん断変形に対する安定性を特に高く保つことができるという観点から、T−クレー、カオリンクレー、石英とカオリナイトとの凝集体が好ましい。
<Inorganic filler>
As the inorganic filler contained in the rubber composition of the present invention, conventionally known fillers other than the above-described carbon black and silica can be used.
Specific examples of such inorganic fillers include soft clays such as T-clay, kaolin clay, wax stone clay, sericite clay and calcined clay; diatomaceous earth; heavy calcium carbonate, magnesium carbonate , Aluminum hydroxide, barium sulfate, talc, aggregates of quartz and kaolinite, and the like.
Among these, T-clay, kaolin clay, and an aggregate of quartz and kaolinite are preferable from the viewpoint that damping property and stability against long-term shear deformation can be kept particularly high.

上記の石英とカオリナイトとの凝集体は、従来公知のものを使用することができる。中でも、塊状石英と板状のカオリナイトとの天然結合物を使用するのが好ましい。
このような凝集体としては、例えば、シリチン(シリチンZ86、シリチンV85、シリチンN82、シリチン85、シリチンN87、(いずれもホフマンミネラル社製))等の市販品を使用することができる。なお、人工的に製造された同様の構造を有するものを使用することもできる。
このような凝集体を無機充填剤として含有することにより、本発明のゴム組成物は、特に、減衰性およびせん断弾性率の安定性が向上し、後述する石油樹脂と組み合わせて用いることにより、減衰性およびせん断弾性率を安定して発揮できる。
A conventionally well-known thing can be used for the aggregate of said quartz and kaolinite. Among them, it is preferable to use a natural combination of massive quartz and plate-shaped kaolinite.
As such an aggregate, for example, commercially available products such as siritin (Siritin Z86, Siritin V85, Siritin N82, Siritin 85, Siritin N87 (all manufactured by Hoffman Mineral Co., Ltd.)) can be used. In addition, what has the same structure manufactured artificially can also be used.
By containing such an agglomerate as an inorganic filler, the rubber composition of the present invention has particularly improved damping properties and stability of shear modulus. Properties and shear modulus can be exhibited stably.

また、上記の石英とカオリナイトとの凝集体を構成する石英とカオリナイトの質量比(石英/カオリナイト)は、特に限定されない。このような凝集体を含有するゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる本発明の高減衰積層体が繰り返しせん断変形されても、より高い減衰性およびより優れたせん断弾性率を安定して発揮できるという理由から、石英とカオリナイトの質量比は、12/1〜1/1であるのが好ましく、9/1〜2/1であるのがより好ましい。   Moreover, the mass ratio (quartz / kaolinite) of quartz and kaolinite constituting the aggregate of quartz and kaolinite is not particularly limited. Even when the high damping laminate of the present invention obtained by alternately laminating a rubber composition containing such an aggregate and a hard plate is repeatedly subjected to shear deformation, it has higher damping properties and superior shear modulus. For the reason that it can be stably exhibited, the mass ratio of quartz and kaolinite is preferably 12/1 to 1/1, and more preferably 9/1 to 2/1.

更に、上記の石英とカオリナイトとの凝集体は、石英とカオリナイトとの他に、例えば、酸化鉄、リン成分、硫黄成分を含むことができる。このような凝集体は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。   Furthermore, the aggregate of quartz and kaolinite can contain, for example, iron oxide, a phosphorus component, and a sulfur component in addition to quartz and kaolinite. Such aggregates can be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、無機充填剤の含有量は、ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜55質量部であり、10〜50質量部であるのが好ましく、15〜40質量部であるのがより好ましい。
無機充填剤の含有量がこの範囲であると、得られる本発明の積層体の減衰性が高く、せん断弾性率が良好となる。
In this invention, content of an inorganic filler is 5-55 mass parts with respect to 100 mass parts of diene rubbers, It is preferable that it is 10-50 mass parts, It is 15-40 mass parts. Is more preferable.
When the content of the inorganic filler is within this range, the resulting laminate of the present invention has high damping properties and good shear modulus.

本発明においては、上記シリカと上記無機充填剤との合計の含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、20〜75質量部であるのが好ましく、30〜65質量部であるのががより好ましい。シリカと無機充填剤との合計の含有量がこの範囲であると、得られる本発明の積層体の減衰性がより高くなり、長期の繰り返しせん断変形に対する減衰性およびせん断弾性率がより安定なものとなる。   In the present invention, the total content of the silica and the inorganic filler is preferably 20 to 75 parts by mass, and 30 to 65 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. Is more preferable. When the total content of silica and the inorganic filler is within this range, the resulting laminate of the present invention has a higher damping property, and has a more stable damping property and shear modulus against long-term repeated shear deformation. It becomes.

また、本発明においては、上記シリカと上記無機充填剤との質量比(シリカ/無機充填剤)は、1/1〜1/2.5であるのが好ましく、1/1〜1/2.0であるのがより好ましい。シリカと無機充填剤との質量比がこの範囲であると、得られる本発明のゴム組成物の加工性が良好となる。   In the present invention, the mass ratio (silica / inorganic filler) between the silica and the inorganic filler is preferably 1/1 to 1/2. More preferably 0. When the mass ratio of silica to the inorganic filler is within this range, the processability of the resulting rubber composition of the present invention is good.

<石油樹脂>
本発明のゴム組成物に含有する石油樹脂は従来公知のものを使用することができる。
石油樹脂としては、例えば、C5系の脂肪族不飽和炭化水素の重合体、C9系の芳香族不飽和炭化水素の重合体、C5系の脂肪族不飽和炭化水素とC9系の芳香族不飽和炭化水素との共重合体等が挙げられる。
<Petroleum resin>
A conventionally well-known thing can be used for the petroleum resin contained in the rubber composition of this invention.
Examples of petroleum resins include C5 aliphatic unsaturated hydrocarbon polymers, C9 aromatic unsaturated hydrocarbon polymers, C5 aliphatic unsaturated hydrocarbons and C9 aromatic unsaturated polymers. Examples thereof include a copolymer with a hydrocarbon.

C5系の脂肪族不飽和炭化水素としては、具体的には、例えば、ナフサの熱分解により得られるC5留分中に含まれる、1−ペンテン、2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテンのようなオレフィン系炭化水素;2−メチル−1,3−ブタジエン、1,2−ペンタジエン、1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,2−ブタジエンのようなジオレフィン系炭化水素;等が挙げられる。
これらは、適当な触媒の存在下で、重合または共重合されることが可能である。ここで、C5系の脂肪族不飽和炭化水素の重合体とは、一種のC5系の脂肪族不飽和炭化水素の単独重合体と、二種以上のC5系の脂肪族不飽和炭化水素の共重合体のいずれをもいう。
Specific examples of the C5 aliphatic unsaturated hydrocarbon include, for example, 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl-1-butene contained in a C5 fraction obtained by thermal decomposition of naphtha, Olefinic hydrocarbons such as 3-methyl-1-butene and 2-methyl-2-butene; 2-methyl-1,3-butadiene, 1,2-pentadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl-1 , 2-olefin hydrocarbons such as 2-butadiene;
These can be polymerized or copolymerized in the presence of a suitable catalyst. Here, the C5 aliphatic unsaturated hydrocarbon polymer is a co-polymer of a single C5 aliphatic unsaturated hydrocarbon homopolymer and two or more C5 aliphatic unsaturated hydrocarbons. It refers to any polymer.

C9系の芳香族不飽和炭化水素としては、具体的には、例えば、ナフサの熱分解により得られる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−ビニルトルエンのようなビニル置換芳香族炭化水素等が挙げられる。
これらは、適当な触媒の存在下で、重合または共重合されることが可能である。ここで、C9系の芳香族不飽和炭化水素の重合体とは、一種のC9系の芳香族不飽和炭化水素の単独重合体と、二種以上のC9系の芳香族不飽和炭化水素の共重合体のいずれをもいう。
Specific examples of the C9 aromatic unsaturated hydrocarbon include, for example, α-methylstyrene, o-vinyltoluene, m-vinyltoluene, p contained in a C9 fraction obtained by thermal decomposition of naphtha. -Vinyl-substituted aromatic hydrocarbons such as vinyltoluene.
These can be polymerized or copolymerized in the presence of a suitable catalyst. Here, the C9 aromatic unsaturated hydrocarbon polymer is a co-polymer of a single C9 aromatic unsaturated hydrocarbon homopolymer and two or more C9 aromatic unsaturated hydrocarbons. It refers to any polymer.

また、C5系の脂肪族不飽和炭化水素とC9系の芳香族不飽和炭化水素との共重合体は、該共重合体の軟化点が高くなる点で、C9系の芳香族不飽和炭化水素ユニットが60モル%以上であるものが好ましく、90モル%以上であるものがより好ましい。
C5系の脂肪族不飽和炭化水素とC9系の芳香族不飽和炭化水素との共重合体は、適当な触媒の存在下で、共重合可能である。
In addition, a copolymer of a C5 aliphatic unsaturated hydrocarbon and a C9 aromatic unsaturated hydrocarbon is a C9 aromatic unsaturated hydrocarbon in that the softening point of the copolymer is high. What a unit is 60 mol% or more is preferable, and what is 90 mol% or more is more preferable.
A copolymer of a C5 aliphatic unsaturated hydrocarbon and a C9 aromatic unsaturated hydrocarbon can be copolymerized in the presence of a suitable catalyst.

上記石油樹脂は、ジエン系ゴムの物性に対し、その分子量および二重結合の反応性が影響を与えるので、軟化点(JIS K2207)が100℃以上のものが好ましく、120℃以上のものがより好ましい。   The above petroleum resin has a molecular weight and a double bond reactivity that affect the physical properties of the diene rubber, so that the softening point (JIS K2207) is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher. preferable.

本発明においては、石油樹脂の含有量は、ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜50質量部であり、10〜45質量部であるのが好ましい。
石油樹脂の含有量がこの範囲であると、得られる本発明の積層体は、高い減衰性を維持しつつ、温度依存性が小さく、長期の繰り返しせん断変形に対する減衰性およびせん断弾性率が安定なものとなる。また、上述したように、石英とカオリナイトとの凝集体と組み合わせて用いると高減衰性および優れたせん断弾性率を安定して発揮できる。
In this invention, content of petroleum resin is 5-50 mass parts with respect to 100 mass parts of diene rubbers, and it is preferable that it is 10-45 mass parts.
When the content of the petroleum resin is within this range, the obtained laminate of the present invention maintains high damping properties, has low temperature dependence, and is stable in damping properties and shear modulus against long-term repeated shear deformation. It will be a thing. Further, as described above, when used in combination with an aggregate of quartz and kaolinite, high damping properties and excellent shear modulus can be stably exhibited.

本発明においては、上記無機充填剤と上記石油樹脂の質量比(無機充填剤/石油樹脂)は、1/0.2〜1/3.5であるのが好ましく、1/1〜1/3.0であるのがより好ましく、1/1〜1/2.5であるのが更に好ましい。無機充填剤と石油樹脂との質量比がこの範囲であると、得られる本発明の積層体は、高い減衰性を維持しつつ、長期の繰り返しせん断変形に対する減衰性およびせん断弾性率が安定なものとなる。   In the present invention, the mass ratio of the inorganic filler to the petroleum resin (inorganic filler / petroleum resin) is preferably 1 / 0.2 to 1 / 3.5, and 1/1 to 1/3. 0.0 is more preferable, and 1/1 to 1 / 2.5 is still more preferable. When the mass ratio of the inorganic filler and the petroleum resin is within this range, the obtained laminate of the present invention is stable in damping property and shear modulus against long-term repeated shear deformation while maintaining high damping property. It becomes.

<その他の添加剤>
本発明のゴム組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、その他の添加剤を含有することができる。
上記添加剤としては、例えば、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、加硫助剤、難燃剤、耐候剤、耐熱剤等が挙げられる。
加硫剤としては、具体的には、例えば、硫黄、酸化亜鉛;TMTDなどの有機含硫黄化合物;ジクミルペルオキシドなどの有機過酸化物;等が挙げられる。
加硫促進剤としては、具体的には、例えば、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(CBS)などのスルフェンアミド類;メルカプトベンゾチアゾールなどのチアゾール類;テトラメチルチウラムモノスルフィドなどのチウラム類;ステアリン酸;等が挙げられる。
老化防止剤としては、具体的には、例えば、TMDQなどのケトン・アミン縮合物;DNPDなどのアミン類;スチレン化フェノールなどのモノフェノール類;等が挙げられる。
可塑剤としては、具体的には、例えば、フタル酸誘導体(例えば、DBP、DOP等)、セバシン酸誘導体(例えば、DBS等)のモノエステル類等が挙げられる。
軟化剤としては、具体的には、例えば、パラフィン系オイル(プロセスオイル)等が挙げられる。
<Other additives>
The rubber composition of the present invention can contain other additives as necessary within a range not impairing the object of the present invention.
Examples of the additive include a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a plasticizer, a softening agent, a vulcanization aid, a flame retardant, a weathering agent, and a heat resistance agent.
Specific examples of the vulcanizing agent include sulfur and zinc oxide; organic sulfur-containing compounds such as TMTD; organic peroxides such as dicumyl peroxide; and the like.
Specific examples of the vulcanization accelerator include sulfenamides such as N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CBS); thiazoles such as mercaptobenzothiazole; tetramethylthiuram monosulfide and the like. Thiurams; stearic acid; and the like.
Specific examples of the antiaging agent include ketone / amine condensates such as TMDQ; amines such as DNPD; monophenols such as styrenated phenol; and the like.
Specific examples of the plasticizer include phthalic acid derivatives (for example, DBP, DOP and the like), sebacic acid derivatives (for example, DBS and the like) monoesters, and the like.
Specific examples of the softening agent include paraffinic oil (process oil).

本発明のゴム組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、上述した各成分を配合した未加硫ゴム組成物を、公知の方法、装置を用いて、混練等により調製できる。   Although the manufacturing method of the rubber composition of this invention is not specifically limited, For example, the unvulcanized rubber composition which mix | blended each component mentioned above can be prepared by kneading | mixing etc. using a well-known method and apparatus.

本発明の積層体は、上述した本発明のゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる高減衰積層体であり、橋梁の支承やビルの基礎免震等に用いられる構造体である。   The laminate of the present invention is a high-attenuation laminate obtained by alternately laminating the rubber composition of the present invention and the hard plate described above, and is a structure used for bridge support, building base isolation, etc. is there.

図1に、本発明の積層体の実施態様の一例を表す高減衰積層体の断面概略図を示す。図1において、符号1は高減衰積層体(免震積層体)を表し、符号2は硬質板を表し、符号3は本発明の高減衰積層体用ゴム組成物を表す。   In FIG. 1, the cross-sectional schematic of the high attenuation | damping laminated body showing an example of the embodiment of the laminated body of this invention is shown. In FIG. 1, the code | symbol 1 represents a high attenuation | damping laminated body (seismic isolation laminated body), the code | symbol 2 represents a hard board, and the code | symbol 3 represents the rubber composition for high attenuation | damping laminated bodies of this invention.

図1に一例として示すように、本発明の高減衰積層体1は、本発明の高減衰積層体用ゴム組成物3と、硬質板2(例えば、一般構造用鋼板、冷間圧延鋼板等)とが交互に積層されて構成される。
また、この高減衰積層体1は、本発明の高減衰積層体用ゴム組成物3と硬質板2との間に接着層を設けて構成してもよく、また、接着層を設けずに直接加硫して構成してもよい。
As shown in FIG. 1 as an example, the high attenuation laminate 1 of the present invention includes a rubber composition 3 for a high attenuation laminate of the present invention and a hard plate 2 (for example, a general structural steel plate, a cold rolled steel plate, etc.). Are alternately stacked.
The high attenuation laminate 1 may be configured by providing an adhesive layer between the rubber composition 3 for the high attenuation laminate of the present invention and the hard plate 2, or directly without providing the adhesive layer. It may be configured by vulcanization.

図1においては、本発明の高減衰積層体1は、本発明の高減衰積層体用ゴム組成物3と、硬質板2とを交互に積層させた状態が図示されているが、高減衰積層体用ゴム組成物3は2層以上を積層させた構造としてもよい。
また、図1においては、本発明の高減衰積層体用ゴム組成物3について6層、硬質板2について7層の合計13層の例を示してあるが、本発明の高減衰積層体1の本発明の高減衰積層体用ゴム組成物3と硬質板2との積層数はこれに限定されず、用いられる用途、要求される特性等に応じて、任意に設定できる。
更に、本発明の高減衰構造体1の大きさ、全体の厚さ、本発明の高減衰積層体用ゴム組成物3の層の厚さ、硬質板の厚さ等についても、用いられる用途、要求される特性等に応じて、任意に設定できる。
In FIG. 1, the high attenuation laminate 1 of the present invention is shown in a state where the rubber composition 3 for the high attenuation laminate of the present invention and the hard plate 2 are alternately laminated. The body rubber composition 3 may have a structure in which two or more layers are laminated.
Moreover, in FIG. 1, although the example of a total of 13 layers of 6 layers about the rubber composition 3 for high attenuation laminated bodies of this invention and 7 layers about the hard board 2 is shown, the high attenuation laminated body 1 of this invention is shown. The number of laminated layers of the rubber composition 3 for a highly attenuated laminate of the present invention and the hard plate 2 is not limited to this, and can be arbitrarily set according to the intended use, required characteristics, and the like.
Furthermore, the size of the high attenuation structure 1 of the present invention, the overall thickness, the layer thickness of the rubber composition 3 for the high attenuation laminate of the present invention, the thickness of the hard plate, etc. It can be set arbitrarily according to the required characteristics.

本発明の積層体を製造するには、本発明の高減衰積層体用ゴム組成物をシート状に成形した後に加硫して、シート状のゴム組成物を得た後、接着剤を含む層を設けて硬質板と交互に積層させてもよいし、また、あらかじめ未加硫の本発明の高減衰積層体用ゴム組成物をシート状に成形し、硬質板と交互に積層した後、加熱して加硫・接着を同時に行ってもよい。   In order to produce the laminate of the present invention, the rubber composition for a highly attenuated laminate of the present invention is molded into a sheet and then vulcanized to obtain a sheet-like rubber composition, and then a layer containing an adhesive May be laminated alternately with the hard plate, or the rubber composition for the highly damped laminate of the present invention that has not been vulcanized in advance is formed into a sheet shape and laminated alternately with the hard plate, and then heated. Thus, vulcanization and adhesion may be performed simultaneously.

本発明の積層体は、上述した本発明のゴム組成物を用いているため、減衰性が高く、せん断弾性率に優れ、冬場の最低気温がマイナス30℃程度に達する極寒冷地においても減衰性およびせん断弾性率の温度依存性が小さいという優れた効果を有する。
具体的には、後述するラップシェアせん断試験により測定する減衰性能の指標となる等価減衰定数(Heq)が0.20以上となり、同様に測定するせん断弾性率(Geq)を0.57〜0.96となる。
また、後述するラップシェアせん断試験により測定するマイナス30℃における等価減衰定数(Heq-30℃)と23℃における等価減衰定数(Heq23℃)との比(Heq-30℃/Heq23℃)を1.10未満となり、同様に測定するマイナス30℃におけるせん断弾性率(Geq-30℃)と23℃におけるせん断弾性率(Geq23℃)との比(Geq-30℃/Geq23℃)を1.40未満となる。
Since the laminated body of the present invention uses the above-described rubber composition of the present invention, it has a high damping property, an excellent shear modulus, and a damping property even in extremely cold regions where the minimum winter temperature reaches about -30 ° C. Further, it has an excellent effect that the temperature dependence of the shear modulus is small.
Specifically, the equivalent damping constant (Heq), which is an index of damping performance measured by a lap shear shear test described later, is 0.20 or more, and the shear modulus (Geq) measured in the same manner is 0.57-0. 96.
Further, the equivalent attenuation constant at minus 30 ° C. measured by lap shear shear test described below the ratio of the equivalent attenuation constant in (Heq -30 ° C.) and 23 ℃ (Heq 23 ℃) ( Heq -30 ℃ / Heq 23 ℃) and becomes less than 1.10, the shear modulus at minus 30 ° C. to measure similarly the (GEQ -30 ° C.) and 23 shear modulus at ° C. (GEQ 23 ° C.) ratio of (Geq -30 ℃ / Geq 23 ℃ ) 1 Less than 40.

等価減衰定数(Heq)およびせん断弾性率(Geq)は、ラップシェアせん断試験により測定される。
図2は、ラップシェア型せん断試験用試料の模式的な側面図である。図2において、符号4はラップシェア型せん断試験用試料を表し、符号5は圧延した未加硫ゴム組成物を表し、符号6は鋼板を表す。
未加硫ゴム組成物5は、幅25mm×長さ25mm×厚さ5mmのサイズに圧延された、本発明のゴム組成物の未加硫ゴム組成物である。鋼板6は、表面がサンドブラストされ、金属接着剤が塗布された鋼板(幅25mm×長さ100mm×厚さ20mm)である。
ラップシェア型せん断試験用試料4は、未加硫ゴム組成物5と鋼板6とを、図2に示されるように配置(積層)した後に、130℃で120分プレス加硫して得られる。
The equivalent damping constant (Heq) and shear modulus (Geq) are measured by a lap shear shear test.
FIG. 2 is a schematic side view of a sample for a lap shear type shear test. In FIG. 2, the code | symbol 4 represents the sample for a lap shear type shear test, the code | symbol 5 represents the rolled unvulcanized rubber composition, and the code | symbol 6 represents a steel plate.
The unvulcanized rubber composition 5 is an unvulcanized rubber composition of the rubber composition of the present invention that has been rolled to a size of 25 mm wide × 25 mm long × 5 mm thick. The steel plate 6 is a steel plate (width 25 mm × length 100 mm × thickness 20 mm) having a surface sandblasted and coated with a metal adhesive.
The sample 4 for lap shear type shear test is obtained by placing (stacking) the unvulcanized rubber composition 5 and the steel plate 6 as shown in FIG. 2 and then press vulcanizing at 130 ° C. for 120 minutes.

ラップシェアせん断試験は、加振機(サギノミヤ社製)、入力信号発振機、出力信号処理機を用いて、以下に示す条件で行われる。
上記のように作製されたラップシェア型せん断試験用試料を用いて、2軸せん断試験機による変形周波数0.5Hz、測定温度23℃で、175%歪みを10回加えたときの各1回のせん断特性値の平均を求める。
具体的には、上記ラップシェア型せん断試験にて得られたヒステリシス曲線が示すXmaxおよびQmaxを用い、等価減衰定数(Heq)およびせん断弾性率(Geq)を下記式(1)、(2)に従って算出する。図3に、ラップシェア型せん断試験にて得られたヒステリシス曲線の一例を示す。
The lap shear shear test is performed under the following conditions using a vibrator (manufactured by Saginomiya), an input signal oscillator, and an output signal processor.
Using the lap shear type shear test sample prepared as described above, each time when a 175% strain was applied 10 times at a deformation frequency of 0.5 Hz by a biaxial shear tester at a measurement temperature of 23 ° C. Obtain the average shear characteristic value.
Specifically, using the Xmax and Qmax indicated by the hysteresis curve obtained in the lap shear type shear test, the equivalent damping constant (Heq) and shear modulus (Geq) are determined according to the following formulas (1) and (2). calculate. FIG. 3 shows an example of a hysteresis curve obtained by a lap shear type shear test.

Figure 2009149856
Figure 2009149856

式(1)中、△Wはヒステリシスループの面積(図3中、斜線部分)である。
式(2)中、Keqは下記式(3)で表され、Hは高減衰積層体中に積層されるゴム層の合計の厚みを表し、Aはゴム層の断面積である。
In equation (1), ΔW is the area of the hysteresis loop (the shaded area in FIG. 3).
In the formula (2), Keq is represented by the following formula (3), H represents the total thickness of the rubber layer laminated in the high attenuation laminate, and A is the cross-sectional area of the rubber layer.

Figure 2009149856
Figure 2009149856

高減衰積層体は、振動エネルギーの吸収装置として用いられればその用途、適用条件等は、特に限定されない。中でも、上述の優れた特性を有するため、建築用の振動エネルギーの吸収装置として用いられるのが好ましく、例えば、各種の免震、除振、防振等の振動エネルギーの吸収装置(より具体的には、例えば、道路橋の支承や、橋梁、ビルの基礎免震、戸建免震用途)に好適に用いられる。   As long as the high-damping laminate is used as a vibration energy absorber, its use, application conditions, and the like are not particularly limited. Among these, since it has the above-described excellent characteristics, it is preferably used as a vibration energy absorbing device for buildings. For example, a vibration energy absorbing device for various types of seismic isolation, vibration isolation and vibration isolation (more specifically, Is suitably used for, for example, support of road bridges, bridges, building base isolation, and detached base isolation).

以下、本発明を実施例に従ってより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely according to an Example, this invention is not limited to the following Example.

(実施例1〜6、比較例1〜5:ラップシェア型せん断試験用試料の作製)
まず、下記第1表に示す組成(単位は質量部)になるように、各化合物を配合してB型バンバリーミキサーにて5分間混練し、未加硫ゴム組成物を調製した。
次に、調製した未加硫ゴム組成物を幅25mm×長さ25mm×厚さ5mmのサイズに圧延した。
圧延後の未加硫ゴム組成物(図2中の5)と、表面をサンドブラストして金属接着剤を塗布した鋼板(幅25mm×長さ100mm×厚さ20mm、図2中の6)とを、図2のラップシェア型せん断試験用試料4の側面図に示すように配置(積層)した後に、130℃で120分プレス加硫してラップシェア型せん断試験用試料を作製した。
(Examples 1-6, Comparative Examples 1-5: Preparation of samples for lap shear type shear test)
First, each compound was blended so as to have the composition shown in Table 1 below (unit: parts by mass) and kneaded for 5 minutes with a B-type Banbury mixer to prepare an unvulcanized rubber composition.
Next, the prepared unvulcanized rubber composition was rolled into a size of width 25 mm × length 25 mm × thickness 5 mm.
An unvulcanized rubber composition after rolling (5 in FIG. 2) and a steel plate (25 mm wide × 100 mm long × 20 mm thick, 6 in FIG. 2) coated with a metal adhesive by sandblasting the surface. 2 was placed (laminated) as shown in the side view of the lap shear type shear test sample 4 in FIG. 2, and then press vulcanized at 130 ° C. for 120 minutes to prepare a lap shear type shear test sample.

<引張物性>
得られた未加硫ゴム組成物を148℃のプレス成型機を用い、面圧3.0MPaの圧力下で45分間加硫して、2mm厚の加硫シートを作製した。このシートからJIS3号ダンベル状の試験片を打ち抜き、引張速度500mm/分での引張試験をJIS K6251-2004に準拠して行い、引張強さ(TB)[MPa]、切断時伸び(EB)[%]、100%モジュラス(M100)[MPa]および300%モジュラス(M300)[MPa]を室温にて測定した。結果を第1表に示す。
<Tensile properties>
The obtained unvulcanized rubber composition was vulcanized for 45 minutes under a pressure of 3.0 MPa using a press molding machine at 148 ° C. to prepare a vulcanized sheet having a thickness of 2 mm. A JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece was punched from this sheet, and a tensile test at a tensile speed of 500 mm / min was conducted in accordance with JIS K6251-2004. Tensile strength (T B ) [MPa], elongation at break (E B ) [%], 100% modulus (M 100 ) [MPa] and 300% modulus (M 300 ) [MPa] were measured at room temperature. The results are shown in Table 1.

<ラップシェアせん断試験>
上記ラップシェア型せん断試験用試料に対して、加振機(サギノミヤ社製)、入力信号発振機、出力信号処理機を用い、ラップシェアせん断試験を行った。なお、各実施例で使用したラップシェア型せん断試験用試料の数は10個であった。
具体的には、上記ラップシェア型せん断試験用試料に対し、2軸せん断試験機による変形周波数0.5Hz、測定温度23℃で、175%歪みを10回加えたときの各1回のせん断特性値の平均を求めた。
このラップシェアせん断試験によって得られたヒステリシス曲線が示すXmaxおよびQmaxを用い、上記式(1)および(2)に従って平均せん断特性値(Geq、Heq)を求めた。結果を第1表に示す。
<Lap shear test>
A lap shear shear test was performed on the lap shear type shear test sample using a vibrator (manufactured by Saginomiya), an input signal oscillator, and an output signal processor. The number of lap shear type shear test samples used in each example was ten.
Specifically, the shear characteristics of each time when 175% strain was applied 10 times at a deformation frequency of 0.5 Hz by a biaxial shear tester and a measurement temperature of 23 ° C. with respect to the lap shear type shear test sample. The average of the values was obtained.
Using Xmax and Qmax indicated by the hysteresis curve obtained by this lap shear shear test, average shear characteristic values (Geq, Heq) were determined according to the above formulas (1) and (2). The results are shown in Table 1.

<温度依存性の評価>
上記のように作製されたラップシェア型せん断試験用試料を用いて、2軸せん断試験機による変形周波数0.5Hz、測定温度23℃で、175%歪みを10回加えたときの各1回のせん断特性値の平均(n=10)(Geq23℃、Heq23℃)を求めた。
次に、測定温度をマイナス30℃に代えた他は測定温度が室温(23℃)の場合と同様にして、マイナス30℃でのせん断特性値の平均(n=10)(Geq-30℃、Heq-30℃)を求めた。
そして、Geq温度依存性として、Geq-30℃/Geq23℃(第1表中では、「−30℃/室温」と記載した)を算出した。Heq温度依存性についても同様に行った。結果を第1表に示す。
<Evaluation of temperature dependence>
Using the lap shear type shear test sample prepared as described above, each time when a 175% strain was applied 10 times at a deformation frequency of 0.5 Hz by a biaxial shear tester at a measurement temperature of 23 ° C. The average shear characteristic value (n = 10) (Geq 23 ° C. , Heq 23 ° C. ) was determined.
Next, in the same manner as when the measurement temperature was room temperature (23 ° C.) except that the measurement temperature was changed to −30 ° C. , the average shear characteristic value at −30 ° C. (n = 10) (Geq −30 ° C. , Heq- 30 ° C ) was determined.
Then, as the GEQ temperature dependence (in Table 1 in "- 30 ° C. / room temperature" described as) Geq -30 / Geq 23 were calculated. The Heq temperature dependence was similarly performed. The results are shown in Table 1.

<混合/圧延加工性>
混合/圧延加工性は、上述したラップシェア型せん断試験用試料の作製において、B型バンバリーミキサーにて5分間混練した際のゴムのまとまり状態と、調製した未加硫ゴム組成物の圧延の際のロール作業性で評価した。
その結果、ゴムのまとまり状態とロール作業性がいずれも極めて良好であるものを「◎」と評価し、ゴムのまとまり状態とロール作業性がいずれも良好であるものを「○」と評価し、ゴムのまとまり状態が悪いもののロール作業は何とか行うことができるものを「△」と評価し、ゴムがまとまらないものを「×」と評価した。
<Mixing / rolling workability>
The mixing / rolling workability is determined when the above-mentioned unvulcanized rubber composition is rolled and the state of the rubber when kneaded for 5 minutes with a B-type Banbury mixer in the preparation of the lap shear type shear test sample described above. The roll workability was evaluated.
As a result, it was evaluated as `` ◎ '' if both the state of rubber and the roll workability were extremely good, and evaluated as `` ○ '' if both the state of rubber and roll workability were good, Although the rubber was not well-organized, it was evaluated as “△” if the roll work could be done, and “x” if the rubber was not collected.

Figure 2009149856
Figure 2009149856

第1表中の各成分は、以下のものを使用した。
・天然ゴム:STR20、TECK BEE HANG社製
・ビニル−シスブタジエンゴム:UBEPOL−VCR、宇部興産社製
・ブタジエンゴム:NipolBR1220、日本ゼオン社製
・カーボンブラック:ダイヤブラックI、三菱化学社製
・シリカ:ニップシールVN3、東ソー・シリカ社製
・無機充填剤:クレー(SUPREX CLAY、ケンタッキーテネシークレイカンパニー社製)
・石油樹脂:ハイレジン#120(軟化点120℃、東邦化学社製)
・硫黄:粉末イオウ、細井化学工業社製
・加硫促進剤:ノクセラーCZ、大内新興化学工業社製
The following were used for each component in Table 1.
・ Natural rubber: STR20, manufactured by TECK BEE HANG ・ Vinyl-cis butadiene rubber: UBEPOL-VCR, manufactured by Ube Industries ・ Butadiene rubber: Nipol BR1220, manufactured by Nippon Zeon ・ Carbon black: Diamond Black I, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation ・ Silica : Nip seal VN3, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. Inorganic filler: Clay (SUPREX PLAY, manufactured by Kentucky Tennessee Clay Company)
Petroleum resin: High Resin # 120 (softening point 120 ° C, manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.)
・ Sulfur: powder sulfur, manufactured by Hosoi Chemical Co., Ltd. ・ Vulcanization accelerator: Noxeller CZ, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

第1表から明らかなように、比較例1〜4で調製した高減衰積層体用ゴム組成物から得られた積層体は、減衰性および冬場の最低気温がマイナス30℃程度に達する極寒冷地におけるせん断弾性率の温度依存性をともに満足できるものではなかった。
これに対し、実施例1〜6で調製した高減衰積層体用ゴム組成物から得られた積層体は、いずれも、減衰性が高く、せん断弾性率に優れ、冬場の最低気温がマイナス30℃程度に達する極寒冷地においても減衰性およびせん断弾性率の温度依存性が小さいことが分かった。
なお、汎用のブタジエンゴムをジエン系ゴムとして90質量%含有する比較例5が混合/圧延加工性に劣ることが分かった。
As is apparent from Table 1, the laminates obtained from the rubber compositions for highly attenuated laminates prepared in Comparative Examples 1 to 4 are extremely cold regions where the attenuation and the minimum winter temperature reach about minus 30 ° C. The temperature dependence of the shear modulus was not satisfactory.
In contrast, the laminates obtained from the rubber compositions for highly attenuated laminates prepared in Examples 1 to 6 all have high damping properties, excellent shear modulus, and a minimum winter temperature of minus 30 ° C. It was found that the temperature dependence of damping and shear modulus was small even in extremely cold regions.
In addition, it turned out that the comparative example 5 which contains 90 mass% of general purpose butadiene rubbers as diene rubber is inferior to mixing / rolling workability.

図1は、本発明の積層体の実施態様の一例を表す高減衰積層体の断面概略図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a highly attenuated laminate that represents an example of an embodiment of the laminate of the present invention. 図2は、ラップシェア型せん断試験用試料の模式的な側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of a sample for a lap shear type shear test. 図3は、ラップシェア型せん断試験にて得られたヒステリシス曲線の一例を表したグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of a hysteresis curve obtained by a lap shear type shear test.

符号の説明Explanation of symbols

1 高減衰積層体(免震積層体)
2 硬質板
3 本発明の高減衰積層体用ゴム組成物
4 ラップシェア型せん断試験用試料
5 圧延した未加硫ゴム組成物
6 鋼板
1 High attenuation laminate (Seismic isolation laminate)
2 Hard plate 3 Rubber composition for high attenuation laminate of the present invention 4 Sample for lap shear type shear test 5 Rolled unvulcanized rubber composition 6 Steel plate

Claims (4)

ジエン系ゴム100質量部と、カーボンブラック40〜75質量部と、シリカ5〜30質量部と、無機充填剤5〜55質量部と、石油樹脂5〜50質量部とを含有し、
前記ジエン系ゴムが、ビニル−シスブタジエンゴムを80質量%以上含有する高減衰積層体用ゴム組成物。
Containing 100 parts by weight of a diene rubber, 40 to 75 parts by weight of carbon black, 5 to 30 parts by weight of silica, 5 to 55 parts by weight of an inorganic filler, and 5 to 50 parts by weight of a petroleum resin,
A rubber composition for a high attenuation laminate, wherein the diene rubber contains 80% by mass or more of vinyl-cis butadiene rubber.
前記シリカと前記無機充填剤との合計の含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して20〜75質量部であり、
前記シリカと前記無機充填剤との質量比(シリカ/無機充填剤)が、1/1〜1/2.5である請求項1に記載の高減衰積層体用ゴム組成物。
The total content of the silica and the inorganic filler is 20 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber,
The rubber composition for a high attenuation laminate according to claim 1, wherein a mass ratio of the silica and the inorganic filler (silica / inorganic filler) is 1/1 to 1 / 2.5.
前記無機充填剤と前記石油樹脂との質量比(無機充填剤/石油樹脂)が、1/0.2〜1/3.5である請求項1または2に記載の高減衰積層体用ゴム組成物。   The rubber composition for a high attenuation laminate according to claim 1 or 2, wherein a mass ratio of the inorganic filler and the petroleum resin (inorganic filler / petroleum resin) is 1 / 0.2 to 1 / 3.5. object. 請求項1〜3のいずれかに記載の高減衰積層体用ゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる高減衰積層体。   A high attenuation laminate obtained by alternately laminating the rubber composition for a high attenuation laminate according to any one of claims 1 to 3 and a hard plate.
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