JP2010149394A - 免震構造体用プラグおよびその製造方法並びに免震構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エラストマー成分に補強性充填剤および熱可塑性樹脂を配合してなるエラストマー組成物と、粉体とを少なくとも含有するプラグ用組成物からなる免震構造体用プラグの製造方法であって、前記プラグ用組成物を成型用の型に投入する工程と、前記型中において、前記プラグ用組成物を前記熱可塑性樹脂の軟化点−30℃以上の温度で成型する工程とを含む方法である。また、該方法で製造した免震構造体用プラグ、および該免震構造体用プラグを使用した免震構造体である。
【選択図】図1
Description
以下に、免震構造体用プラグを構成するプラグ材の製造に使用されるプラグ用組成物を詳細に説明する。このプラグ用組成物は、エラストマー成分に補強性充填剤および熱可塑性樹脂を配合してなるエラストマー組成物と、粉体とを含有することを特徴とする。
本発明の免震構造体用プラグの製造方法により、免震構造体用プラグは上述したプラグ用組成物から例えば以下のようにして製造することができる。
本発明の免震構造体は、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが交互に積層されてなり、該積層方向に延びる中空部を有する積層体と、該積層体の中空部に設けられたプラグとを具え、該プラグが上述の免震構造体用プラグであることを特徴とし、減衰性能、変位追従性等が高い。以下に、図1を参照しながら本発明の免震構造体を詳細に説明する。
(実施例1〜4)
ニーダーを用いて、表1に示す配合処方のエラストマー組成物を調製し、次に、該エラストマー組成物と鉄粉とを表1に示す体積比で混練してプラグ用組成物を調製した。そして、該プラグ用組成物を、表1に示す条件でプレス加工して、直径45mm、プラグ長90mmの円柱状の免震構造体用プラグを作製した。
ニーダーを用いて、実施例1〜4と同様の配合処方のエラストマー組成物を調製し、該エラストマー組成物を表1に示す条件でプレス加工して、直径45mm、プラグ長90mmの円柱状の免震構造体用プラグを作製した。
上記免震構造体用プラグに対して、以下の式(1)〜(4)を用いて空隙率の算出を行った。結果を表1に示す。
空隙率(%)={1−(プラグの比重/プラグ用組成物の計算比重)}×100 ・・・(1)
プラグの比重=プラグ重量/プラグ体積 ・・・(2)
プラグ体積={(プラグ半径)2×π}×プラグ高さ ・・・(3)
プラグ用組成物の計算比重=(粉体の体積分率×粉体の比重)+(エラストマー組成物の体積分率×エラストマー組成物の比重) ・・・(4)
*2 ポリブタジエンゴム(低シス), 未加硫, 旭化成製「ジエンNF35R」
*3 カーボンブラック, ISAF, 東海カーボン製「シースト6P」
*4 樹脂, 日本ゼオン製「ゼオファイン」、新日本石油化学製「日石ネオポリマー140」、丸善石油化学製「マルカレッツM−890A」, 「ゼオファイン」:「日石ネオポリマー140」:「マルカレッツM−890A」=40:40:20(質量比)
*5 可塑剤, ジオクチルアジペート(DOA)
*6 その他の配合剤, 亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤[住友化学製「アンステージ6C]、ワックス[新日本石油製「プロトワックス1」], 亜鉛華:ステアリン酸:老化防止剤:ワックス=4:5:3:1(質量比)
*7 エラストマー成分と、粒径=40μmの不定形還元鉄粉との体積比
(実施例5〜13)
ニーダーを用いて、表2に示す配合処方のエラストマー組成物を調製し、次に、該エラストマー組成物と粉体とを表2に示す体積比で混練してプラグ用組成物を調製した。次に、該プラグ用組成物を温度100℃、圧力1.3 ton/cm2でプレス加工して直径45 mmの円柱状の免震構造体用プラグを作製した。
ニーダーを用いて、表2に示す配合処方のエラストマー組成物を調製し、該エラストマー組成物を実施例5〜13と同様にプレス加工して免震構造体用プラグを作製した。
中央に円筒状の中空部を有し、外径が225mmで、剛性を有する剛性板[鉄板]と弾性を有する弾性板[加硫ゴム(G'=0.4MPa)]とが交互に積層されてなる積層体の中空部に、上記免震構造体用プラグを圧入して、図1に示す構造の免震構造体を作製した。なお、プラグの体積は、積層体の中空部の体積の1.01倍とした。上記免震構造体用プラグに対して、下記の方法で減衰性能、追従性、繰り返し安定性及び成形加工性を評価した。結果を表2に示す。
上記免震構造体に対し、動的試験機を用いて鉛直方向に基準面圧をかけた状態で水平方向に加振して規定変位のせん断変形を生じさせた。なお、加振変位は、積層体の総厚さを100%として、歪50〜250%とし、加振周波数は0.33Hzとし、垂直面圧は10MPaとした。図2に、水平方向の変形変位(δ)と免震構造体の水平方向荷重(Q)との関係を示す。図2中のヒステリシス曲線で囲まれた領域の面積ΔWが広くなるほど、振動のエネルギーを多く吸収できることを意味する。ここでは、簡便のため、歪200%における切片荷重Qd(変位0における水平荷重値)でプラグの減衰性能を評価した。なお、切片荷重Qdは、ヒステリシス曲線が縦軸と交差する点での荷重Qd1、Qd2を用いて、下記式:
Qd=(Qd1+Qd2)/2
から計算した。Qdが大きくなる程、ヒステリシス曲線で囲まれた領域の面積が広くなり、減衰性能が優れることを示す。
積層体がせん断変形した際に、プラグがその変形に追従できるか否かを評価し、プラグが変形に追従できる場合を○(良好)、追従できない場合を×(不良)とした。
予備試験として、50%、100%、150%、200%、250%歪の各3サイクルずつ、せん断変形を実施した。次に、せん断変形を100%歪(1)、200%歪、100%歪(2)の順に各3サイクルずつかけたとき、Qd(100%歪(2)の3サイクル目)/Qd(100%歪(1)の3サイクル目)が0.5以上の場合を○(良好)、0.5未満の場合を×(不良)とした。
プラグ用組成物をプレス加工して免震構造体用プラグを作製する際の加工性を評価し、加工性が良好な場合を○、加工性が悪い場合を×とした。
*9 鉄粉2, 粒径=45μm, 球状鋳鉄粉
*10 鉄粉3, 粒径=8μm, 不定形還元鉄粉
*11 鉄粉4, 粒径=8μm, 球状カルボニル鉄粉
*12 アルミナ粉, 粒径=50μm
*13 炭化ケイ素粉, 粒径=1μm
*14 エラストマー成分/粉体の体積比
2 剛性板
3 弾性板
4 積層体
5 プラグ
6 フランジ板
7 被覆材
Claims (8)
- エラストマー成分に補強性充填剤および熱可塑性樹脂を配合してなるエラストマー組成物と、粉体とを少なくとも含有するプラグ用組成物からなる免震構造体用プラグの製造方法であって、
前記プラグ用組成物を成型用の型に投入する工程と、
前記型中において、前記プラグ用組成物を前記熱可塑性樹脂の軟化点−30℃以上の温度で成型する工程と、
を含むことを特徴とする、免震構造体用プラグの製造方法。 - 前記粉体が、鉄粉であることを特徴とする、請求項1に記載の免震構造体用プラグの製造方法。
- 前記エラストマー組成物が、未加硫ゴム組成物であることを特徴とする、請求項1に記載の免震構造体用プラグの製造方法。
- 前記温度が、前記軟化点に対し−30℃以上、150℃以下の温度であることを特徴とする、請求項1に記載の免震構造体用プラグの製造方法。
- 前記成型は、前記プラグ用組成物を前記型に投入した後に当該型を加熱することにより前記軟化点−30℃以上の温度で行うことを特徴とする、請求項1に記載の免震構造体用プラグの製造方法。
- 前記成型は、予め加熱した前記プラグ用組成物を前記型に投入することにより前記軟化点−30℃以上の温度で行うことを特徴とする、請求項1に記載の免震構造体用プラグの製造方法。
- 請求項1〜6の何れかに記載の方法で製造された、免震構造体用プラグ。
- 剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが交互に積層されてなり、該積層方向に延びる中空部を有する積層体と、該積層体の中空部に設けられたプラグとを具える免震構造体において、
前記プラグが請求項7に記載の免震構造体用プラグであることを特徴とする、免震構造体。
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JP2008151337A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-07-03 | Bridgestone Corp | 積層支持体 |
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