JP2010260933A - Rubber composition for seismic isolation structure - Google Patents

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Keiji Nishimura
圭司 西村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a seismic isolation structure having both of a high elastic modulus and a high damping property. <P>SOLUTION: This rubber composition for the seismic isolation structure includes ≥2 and <50 mass% of polybutadiene, in a rubber component, in which a content of a 1,4-trans bond is ≥90%. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、橋梁用及び建造物用として好適な免震構造体用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for seismic isolation structures suitable for bridges and buildings.

一般にゴム組成物の配合処方においては、カーボンブラック、オイル、樹脂などの配合部数を調整することにより弾性率、ヒステリシスロスなどの特性を制御している。
ところで、免震構造体用ゴム組成物、特に橋梁用免震構造体用ゴム組成物においては高い弾性率と高い減衰特性の両方が要求されるため、カーボンブラックの増量やオイルの減量という手法では限界があった。また、弾性率を高くするためにカーボンブラックを増量すると永久圧縮歪が大きくなるという欠点もあった。
これに対し、例えば、特許文献1においては、液状ポリイソプレンゴムを配合することにより高減衰特性を付与している。
また、特許文献2においては、特定のコロイダル特性を有するカーボンブラックを適用することにより高減衰免震ゴム組成物を得ている。
しかしながら、これらの手法でも、高い弾性率と高い減衰特性の両方を満足することには限界があり、新たな解決手段が求められている。
Generally, in the formulation of a rubber composition, characteristics such as elastic modulus and hysteresis loss are controlled by adjusting the number of blended parts such as carbon black, oil, and resin.
By the way, since a rubber composition for a base isolation structure, particularly a rubber composition for a base isolation structure, requires both a high elastic modulus and a high damping characteristic, the method of increasing the amount of carbon black or reducing the amount of oil There was a limit. In addition, there is a disadvantage that permanent compression strain increases when the amount of carbon black is increased in order to increase the elastic modulus.
On the other hand, for example, in patent document 1, the high attenuation | damping property is provided by mix | blending liquid polyisoprene rubber.
In Patent Document 2, a high-damping seismic isolation rubber composition is obtained by applying carbon black having specific colloidal characteristics.
However, even with these methods, there is a limit to satisfy both the high elastic modulus and the high damping characteristic, and a new solution is required.

特開平10−324777号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-324777 特開2001−164044号公報JP 2001-164044 A

本発明は、このような状況下で、高い弾性率と高い減衰特性とを両立する免震構造体用ゴム組成物を提供することを課題とするものである。   Under such circumstances, an object of the present invention is to provide a rubber composition for a base-isolated structure that has both a high elastic modulus and a high damping characteristic.

本発明者らは、上記目的を達成するために免震構造体用ゴム組成物の新たな配合組成を鋭意研究した結果、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
(1)ゴム成分中、1,4−トランス結合含有量が90%以上のポリブタジエンを2質量%以上且つ50質量%未満含むことを特徴とする免震構造体用ゴム組成物、
(2)さらに、樹脂を含むことを特徴とする上記(1)に記載の免震構造体用ゴム組成物、及び
(3)前記樹脂が、ポリエステルポリオール樹脂、脂環式系石油樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族−芳香族共重合系樹脂、ロジン樹脂、テルペン樹脂、ケトン樹脂、及びこれらの樹脂の変性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする上記(2)に記載の免震構造体用ゴム組成物である。
The inventors of the present invention have completed the present invention as a result of earnestly studying a new compounding composition of the rubber composition for a seismic isolation structure in order to achieve the above object.
That is, the present invention
(1) A rubber composition for a base-isolated structure comprising 2% by mass or more and less than 50% by mass of polybutadiene having a 1,4-trans bond content of 90% or more in the rubber component;
(2) The rubber composition for a seismic isolation structure according to (1), further comprising a resin, and (3) the resin is a polyester polyol resin, an alicyclic petroleum resin, or a phenol resin. At least selected from the group consisting of xylene resins, aliphatic petroleum resins, aromatic petroleum resins, aliphatic-aromatic copolymer resins, rosin resins, terpene resins, ketone resins, and modified resins of these resins It is 1 type, It is a rubber composition for seismic isolation structures as described in said (2) characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、高い弾性率と高い減衰特性とを両立する免震構造体用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 for a base-isolated structure that has both a high elastic modulus and a high damping characteristic.

ゴム組成物の剪断弾性係数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 elastic 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.

本発明の免震構造体用ゴム組成物は、ゴム成分中、1,4−トランス結合含有量が90%以上のポリブタジエン(以下、「高トランスポリブタジエン」ということがある。)を2質量%以上且つ50質量%未満含むことを特徴とする。2質量%未満では、高い弾性率と高い減衰特性との効果を得ることが困難であり、50質量%以上ではゴム組成物の破断特性が低下するからである。
なお、本発明において、1,4−トランス結合含有量は赤外分光分析によるモレロ法に従って測定される。
The rubber composition for a base-isolated structure of the present invention contains 2% by mass or more of polybutadiene having a 1,4-trans bond content of 90% or more (hereinafter sometimes referred to as “high-trans polybutadiene”) in the rubber component. And less than 50% by mass. If it is less than 2% by mass, it is difficult to obtain the effects of a high elastic modulus and high damping characteristics, and if it is 50% by mass or more, the breaking characteristics of the rubber composition are lowered.
In the present invention, the 1,4-trans bond content is measured according to the Morero method by infrared spectroscopic analysis.

本発明に用いられる1,4−トランス結合含有量が90%以上のポリブタジエンは従来から知られており、例えば、特開平9−241428には1,4−トランス結合含有量が92%、重量平均分子量が3.2×104の高トランスポリブタジエンの製造例及び1,4−トランス結合含有量が91%、重量平均分子量が14.8×104の高トランスポリブタジエンの製造例が開示されており、特開2002−69237には1,4−トランス結合含有量が92%、重量平均分子量が6.4×104の高トランスポリブタジエンの製造例が開示されている。 A polybutadiene having a 1,4-trans bond content of 90% or more used in the present invention has been conventionally known. For example, JP-A-9-241428 has a 1,4-trans bond content of 92% and a weight average. A production example of a high trans polybutadiene having a molecular weight of 3.2 × 10 4 and a production example of a high trans polybutadiene having a 1,4-trans bond content of 91% and a weight average molecular weight of 14.8 × 10 4 are disclosed. JP 2002-69237 discloses an example of producing a high trans polybutadiene having a 1,4-trans bond content of 92% and a weight average molecular weight of 6.4 × 10 4 .

本発明においては、上述の高トランスポリブタジエンに加えて、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムがゴム成分として好適に用いられる。このジエン系合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、上記以外のポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(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−ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)等が挙げられる。なかでも、加硫ゴム組成物の力学特性、作業性の観点から、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム及び高トランスではないポリブタジエンゴム(例えば、1,4−シス結合含有量が高い、高シスBR)から1種以上選ばれるジエン系ゴムをゴム成分中に30質量%以上含むことが好ましく、50質量%を超えて含むことがさらに好ましい。
また、必要に応じ、ゴム成分として、エチレン−プロピレンゴム(EPR),フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等を用いても良い。
上述の高トランスポリブタジエン以外のゴム成分として、2種以上のゴムを用いても良い。
In the present invention, natural rubber and / or diene synthetic rubber is suitably used as the rubber component in addition to the above-mentioned high transpolybutadiene. The diene synthetic rubber includes styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR) other than the above, polyisoprene rubber (IR), chloroprene rubber, butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber, ethylene-propylene. -Diene terpolymer rubber (EPDM) etc. are mentioned. Of these, natural rubber, polyisoprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, and polybutadiene rubber that is not high trans (for example, 1,4-cis bond content) from the viewpoint of mechanical properties and workability of the vulcanized rubber composition. The rubber component preferably contains 30% by mass or more, more preferably more than 50% by mass, of a diene rubber selected from high cis BR).
If necessary, ethylene-propylene rubber (EPR), fluorine rubber, silicone rubber, urethane rubber, or the like may be used as the rubber component.
Two or more kinds of rubbers may be used as rubber components other than the above-mentioned high trans polybutadiene.

本発明のゴム組成物には樹脂が含まれていることが好ましい。樹脂を配合することにより、減衰性をさらに高めることができる。樹脂としては、ポリエステルポリオール樹脂、脂環式系石油樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族−芳香族共重合系樹脂、ロジン樹脂、テルペン樹脂、ケトン樹脂、及びこれらの樹脂の変性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。   The rubber composition of the present invention preferably contains a resin. By blending the resin, the damping property can be further increased. As the resin, polyester polyol resin, alicyclic petroleum resin, phenol resin, xylene resin, aliphatic petroleum resin, aromatic petroleum resin, aliphatic-aromatic copolymer resin, rosin resin, terpene resin, ketone It is preferably at least one selected from the group consisting of resins and modified resins of these resins.

上述の樹脂は合計で、前記ゴム成分100質量部当たり、5〜100質量部含有されていることが好ましく、5〜80質量部含有されていることがより好ましく、5〜60質量部含有されていることがさらに好ましい。5〜100質量部含有されていることで、作業性、力学物性を維持しながらマリンズ効果(繰り返し変形において弾性率が低下する現象)を低減できる。   The total amount of the above-mentioned resins is preferably 5 to 100 parts by mass, more preferably 5 to 80 parts by mass, and more preferably 5 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of the rubber component. More preferably. By containing 5 to 100 parts by mass, the Malins effect (a phenomenon in which the elastic modulus decreases in repeated deformation) can be reduced while maintaining workability and mechanical properties.

ポリエステルポリオール樹脂としては、日本ゼオン(株)製、商品名「ゼオファイン」が挙げられる。
脂環式系石油樹脂としては、シクロペンタジエン樹脂が挙げられ、特にジシクロペンタジエン樹脂が好適に挙げられる。ジシクロペンタジエン樹脂としては、日本ゼオン(株)製、商品名「クイントン 1325」、「クイントン 1700」、丸善石油化学(株)製、商品名「マルカレッツM M−890A」等が挙げられる。他の脂環式系石油樹脂としては、荒川化学工業(株)製、商品名「アルコン P−90」等が挙げられる。
As a polyester polyol resin, Nippon Zeon Co., Ltd. product name "Zeofine" is mentioned.
Examples of the alicyclic petroleum resin include cyclopentadiene resin, and particularly preferred is dicyclopentadiene resin. Examples of the dicyclopentadiene resin include those manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade names “Quinton 1325” and “Quinton 1700”, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., and trade names “Marcaretz M M-890A”. Examples of other alicyclic petroleum resins include Arakawa Chemical Industries, Ltd., trade name “Arcon P-90” and the like.

フェノール樹脂としては、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、例えば、荒川化学工業(株)製、商品名「タマノル 510」、住友ベークライト(株)製、商品名「スミライトレジン PR−19900」等が挙げられ、p−tert−ブチルフェノール・アセチレン樹脂、例えば、BASF社製、登録商標「コレシン」等が挙げられ、テルペン・フェノール樹脂、例えば、ヤスハラケミカル(株)製、商品名「YSポリスター」のUシリーズ、T−シリーズ、商品名「YSポリスター S145」、荒川化学工業(株)製、商品名「タマノル 803L」、「タマノル 901」等が挙げられる。
キシレン樹脂としては、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、例えば、リグナイト(株)製、商品名「リグノール R−70」等が挙げられる。
Examples of the phenol resin include phenol / formaldehyde resins such as Arakawa Chemical Industries, trade name “Tamanol 510”, Sumitomo Bakelite Co., Ltd., trade name “Sumilite Resin PR-19900”, and the like. -Tert-butylphenol acetylene resin, for example, BASF Corporation, registered trademark "Cholecin" and the like, terpene phenol resin, for example, Yasuhara Chemical Co., Ltd., trade name "YS Polystar" U series, T-series , Trade name “YS Polystar S145”, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., trade names “Tamanol 803L”, “Tamanol 901”, and the like.
Examples of the xylene resin include xylene / formaldehyde resins such as “Lignol R-70” manufactured by Lignite Co., Ltd.

脂肪族系石油樹脂としては、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−ブテン等のオレフィン系炭化水素や、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−1,3−ブタジエン等のジオレフィン系炭化水素等を重合した樹脂が挙げられる。例えば、エクソンモービル社製、登録商標「エスコレッツ」の品番「1102」、「1202(U)」、「1205」、「1304」、「1310」、三井化学(株)製、商品名「ハイレッツ G−100X」、「ハイレッツ T−100X」、「ハイレッツ C−110X」、「ハイレッツ R−100X」、合成ポリテルペン樹脂である日本ゼオン(株)製、商品名「クイントン A100」、「クイントン B170」、「クイントン K100」等が挙げられる。   Examples of aliphatic petroleum resins include 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, and 2-methyl-, which are contained in the C5 fraction obtained by thermal decomposition of naphtha. Olefin hydrocarbons such as 2-butene, diolefin hydrocarbons such as 2-methyl-1,3-butadiene, 1,2-pentadiene, 1,3-pentadiene, 3-methyl-1,3-butadiene, etc. And a resin obtained by polymerizing. For example, product numbers “1102”, “1202 (U)”, “1205”, “1304”, “1310” manufactured by ExxonMobil Co., Ltd., trade name “Highlets G-” "100X", "Hilets T-100X", "Hilets C-110X", "Hilets R-100X", synthetic polyterpene resin made by Nippon Zeon Co., Ltd., trade names "Quinton A100", "Quinton B170", "Quinton K100 "etc. are mentioned.

芳香族系石油樹脂としては、ナフサの熱分解により得られ、その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を重合した樹脂が挙げられる。例えば、新日本石油精製(株)製、商品名「日石ネオポリマー L−90」、「日石ネオポリマー 120」等が挙げられる。
脂肪族−芳香族共重合系樹脂としては、エクソンモービル社製、登録商標「エスコレッツ」の品番「2101」、「2307」、三井化学(株)製、商品名「ハイレッツ T−480X」、「ハイレッツ H−180X」等が挙げられる。
As an aromatic petroleum resin, vinyl-substituted aromatic carbonization such as α-methylstyrene, o-vinyltoluene, m-vinyltoluene, p-vinyltoluene and the like obtained by thermal decomposition of naphtha and contained in the C9 fraction. Examples thereof include resins obtained by polymerizing hydrogen or the like. For example, trade name “Nisseki Neopolymer L-90”, “Nisseki Neopolymer 120”, manufactured by Nippon Oil Refining Co., Ltd. and the like can be mentioned.
Examples of the aliphatic-aromatic copolymer resins include ExxonMobil's product names “2101” and “2307”, registered trade names “Escollets”, Mitsui Chemicals, Inc., trade names “Hilets T-480X”, “Hilets” H-180X "etc. are mentioned.

ロジン樹脂としては、生松やにを水蒸気蒸留して、テレピン油を除いた残りから得られるガムロジンや、松の切り株から水分を除き、溶剤抽出によって得られるウッドロジン等の外、各種ロジン誘導体樹脂をも包含される。ロジン誘導体樹脂としては、ロジンのペンタエリスリトール・エステル樹脂、ロジンのグリセロール・エステル樹脂、水素添加ロジン樹脂等が挙げられる。   Examples of rosin resins include gum rosin obtained by steam distillation of raw pine yam to remove the turpentine oil, wood rosin obtained by solvent extraction from pine stumps, and various rosin derivative resins. Is done. Examples of rosin derivative resins include rosin pentaerythritol ester resin, rosin glycerol ester resin, hydrogenated rosin resin, and the like.

テルペン樹脂としては、ポリテルペン樹脂であるヤスハラケミカル(株)製、商品名「YSレジン PX−1250」、「YSレジン TO−125」、「YSレジン TR−105」、ハーキュリーズ社製、「ピコライト A115」、「ピコライト S115」等が挙げられる。
ケトン樹脂としては、荒川化学工業(株)製、商品名「ケトンレジン K−90」等が挙げられる。
As the terpene resin, the product name “YS Resin PX-1250”, “YS Resin TO-125”, “YS Resin TR-105”, manufactured by Yashara Chemical Co., which is a polyterpene resin, “Picolite A115” manufactured by Hercules Corporation, “Picolite S115” and the like.
Examples of the ketone resin include Arakawa Chemical Industries, Ltd., trade name “Ketone Resin K-90”, and the like.

本発明のゴム組成物には補強用充填材としてカーボンブラックが含まれていることが好ましい。弾性率を高くすると共に減衰性を高めるためである。使用され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。
ゴム成分100質量部に対して、20〜120質量部であることが好ましく、25〜100質量部であることがより好ましく、30〜100質量部であることがさらに好ましい。
The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black as a reinforcing filler. This is to increase the elastic modulus and increase the damping property. Examples of the carbon black used include standard varieties such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF (rubber furnace) and MT carbon black (pyrolytic carbon).
The amount is preferably 20 to 120 parts by mass, more preferably 25 to 100 parts by mass, and still more preferably 30 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

本発明のゴム組成物には、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、カーボンブラック以外の各種充填材(例えば、シリカ、クレー、炭酸カルシウム等)、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等の軟化剤、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤など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。   The rubber composition of the present invention may contain a compounding agent that is blended and used in an ordinary rubber composition together with the above components. For example, various fillers other than carbon black (for example, silica, clay, calcium carbonate, etc.), silane coupling agents, sulfur as vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, softening of various process oils, etc. Examples of various compounding agents generally blended such as an agent, zinc white, stearic acid, wax, and anti-aging agent.

硫黄系加硫剤としては、粉末硫黄、高分散性硫黄、不溶性硫黄等が挙げられる。また、硫黄加硫系のゴム用加硫促進剤としては、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、ジフェニルグアニジン等のグアニジン類、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。加硫促進剤の合計使用量は、ゴム成分100質量部に対して0.3〜10.0質量部であることが好ましく、0.5〜10.0質量部であることがより好ましく、0.5〜6.0質量部がさらに好ましい。   Examples of the sulfur vulcanizing agent include powdered sulfur, highly dispersible sulfur, insoluble sulfur and the like. Also, sulfur vulcanization accelerators for rubber include N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazolesulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzo Sulfenamides such as thiazole sulfenamide, N, N-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide, thiazoles such as 2-mercaptobenzothiazole and dibenzothiazyl disulfide, guanidines such as diphenylguanidine, tetramethylthiuram Disulfides, tetraethylthiuram disulfides, tetrabutylthiuram disulfides, tetramethylthiuram monosulfides, dipentamethylenethiuram tetrasulfides and other thiurams, pentamethylenedithiocarbamic acid piperidine salts, pipecolyl Pipecoline thiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc dibutyldithiocarbamate, zinc N-ethyl-N-phenyldithiocarbamate, zinc N-pentamethylenedithiocarbamate, zinc dibenzyldithiocarbamate, sodium dimethyldithiocarbamate Dithiocarbamates such as sodium diethyldithiocarbamate, sodium dibutyldithiocarbamate, copper dimethyldithiocarbamate, ferric dimethyldithiocarbamate, tellurium diethyldithiocarbamate, zinc butylxanthate, zinc isopropylxanthate, xanthogens such as sodium isopropylxanthate Examples include acid salts. These can be used in combination. The total use amount of the vulcanization accelerator is preferably 0.3 to 10.0 parts by mass, more preferably 0.5 to 10.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 0.5 to 6.0 parts by mass.

また、上記の加硫剤及び/又は加硫促進剤と組み合わせて、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。   Further, in combination with the above vulcanizing agent and / or vulcanization accelerator, organic peroxide, quinonedioxime, polyfunctional acrylic monomer (for example, trimethylolethane triacrylate (TMETA), trimethylolpropane triacrylate ( TMPTA), dipentaerythritol ether hexaacrylate (DPEHA), pentaerythritol tetraacrylate (DPEHA), dimethylolpropane diacrylate (TMPTA), stearyl acrylate (SA), etc.), and triazine thiol can be used.

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(6PPD:6C)やN−フェニル−N'−イソプロピル−p−フェニレンジアミン(IPPD: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質量部に対して0.5〜6質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 (6PPD: 6C), N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine (IPPD: 3C), 2,2 , 4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer (RD) and the like. These can use about 0.5-6 mass parts with respect to 100 mass parts of rubber components.

本発明のゴム組成物は、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、免震構造体用のゴム組成物の場合は一般的にシート状とされる。
シート状に成形されたゴム組成物(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。
The 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 rubber composition for a seismic isolation structure, it is generally in the form of a sheet.
A plurality of rubber compositions (rubber sheets) molded into a sheet shape are laminated to obtain a seismic isolation structure with a rubber laminate.

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。
なお、ゴム組成物の硬さ(Hd)、切断時伸び(Eb)、切断時引張応力(TSb)、100%伸び引張応力(Md100)、300%伸び引張応力(Md300)、剪断弾性係数(G:剪断率100%)及び等価減衰定数(Heq100%)は、以下の方法により測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.
The rubber composition hardness (Hd), elongation at break (Eb), tensile stress at break (TSb), 100% elongation tensile stress (Md100), 300% elongation tensile stress (Md300), shear modulus (G : Shear rate 100%) and equivalent damping constant (Heq 100%) were measured by the following methods.

(1)硬さ(Hd)
JIS K 6253:2006に準拠して、硬さを求めた。
(2)切断時伸び(Eb)、切断時引張応力(TSb)、100%伸び引張応力(Md100)及び300%伸び引張応力(Md300)
JIS K 6251:2004に準拠して、切断時伸び、切断時引張応力、100%伸び引張応力及び300%伸び引張応力を求めた。
(1) Hardness (Hd)
The hardness was determined according to JIS K 6253: 2006.
(2) Elongation at break (Eb), Tensile stress at break (TSb), 100% elongation tensile stress (Md100) and 300% elongation tensile stress (Md300)
In accordance with JIS K 6251: 2004, elongation at break, tensile stress at break, 100% elongation tensile stress and 300% elongation tensile stress were determined.

(3)剪断弾性係数(G:剪断率100%)及び等価減衰係数(Heq100%)
[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1を作製し、これを25mm×60mm×厚み2.3mmの2枚の鉄板2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2の間に、ゴムシート1を、断面クランク状となるように挟んだ。このように、鉄板2とこれに接するゴムシート1の面とを接着した状態で加硫を行い、鉄板2とゴムシート1の面との接着をした。これにより図1(B)に示す形状のサンプルを得た。
[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枚の鉄板(図1(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、剪断率100%の剪断力を付与し、剪断弾性係数(G:剪断率100%)及び等価減衰係数(Heq100%)を算出した。
(3) Shear elastic modulus (G: shear rate 100%) and equivalent damping coefficient (Heq 100%)
[Preparation of shear elastic modulus measurement sample]
One rectangular rubber sheet 1 obtained by punching a rubber sheet into a square of 25 mm × 25 mm was produced, and this was sandwiched between two iron plates 2 of 25 mm × 60 mm × 2.3 mm in thickness. That is, as shown in FIG. The rubber sheet 1 was sandwiched between two iron plates 2 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 2 and the surface of the rubber sheet 1 in contact with the iron plate 2 were bonded, and the iron plate 2 and the surface of the rubber sheet 1 were bonded. As a result, a sample having the shape shown in FIG.
[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-mentioned two iron plates (FIG. 1 (B)) were applied to the rubber sheet on the outside and inside with a shearing force having a shear rate of 100% at a frequency of 0.2 Hz, and a shear elastic modulus (G: shear rate of 100). %) And equivalent attenuation coefficient (Heq 100%).

製造例 高トランスポリブタジエンの製造
温度計、攪拌装置、加硫装置、注入注出口を備えたステンレス製反応装置を窒素ガスにて置換し、これに、4086gのブタジエン/ヘキサン溶液(23.7質量%ブタジエン)、25mLのヘキサンに溶解させた12.0mLのニッケルボロアシレート(0.84mol/Lヘキサン溶液:1.0mmol phgm:モノマー100gに対する添加量)、49mLのトリブチルアルミニウム(0.62mol/Lヘキサン溶液:3.0mmol phgm)、25mLのヘキサンに溶解させた2.64mLの原液のトリフェニルホスファイト(1.0mmol phgm)、25mLのヘキサンに溶解させた15.6mLのトリフルオロ酢酸(20mmol phgm)を注入した。その後、80℃にて6時間重合させ、この溶液を過剰のイソプロパノールと老化防止剤の入った容器に注入し、重合を停止し再沈した。さらに、これをろ過し、50℃にて真空乾燥し、結晶性の高トランスポリブタジエンを得た。前記の触媒モル比は(ニッケルボロアシレート/トリブチルアルミニウム/トリフェニルホスファイト/トリフルオロ酢酸)=(1/3/1/20)であった。得られた高トランスポリブタジエンの1,4−トランス結合含有量は92%、重量平均分子量3.2×104であった。
Production Example Production of High Trans Polybutadiene A stainless steel reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a vulcanizer, and an injection spout was replaced with nitrogen gas, and 4086 g of a butadiene / hexane solution (23.7% by mass) was replaced with this. Butadiene), 12.0 mL nickel boroacylate dissolved in 25 mL hexane (0.84 mol / L hexane solution: 1.0 mmol phgm: addition amount to 100 g monomer), 49 mL tributylaluminum (0.62 mol / L hexane) Solution: 3.0 mmol phgm), 2.64 mL stock solution of triphenyl phosphite (1.0 mmol phgm) dissolved in 25 mL hexane, 15.6 mL trifluoroacetic acid (20 mmol phgm) dissolved in 25 mL hexane Injected. Thereafter, polymerization was carried out at 80 ° C. for 6 hours, and this solution was poured into a container containing excess isopropanol and an antiaging agent, and the polymerization was stopped and reprecipitated. Furthermore, this was filtered and vacuum-dried at 50 degreeC, and crystalline high trans polybutadiene was obtained. The catalyst molar ratio was (nickel boroacylate / tributylaluminum / triphenyl phosphite / trifluoroacetic acid) = (1/3/1/20). The obtained high trans polybutadiene had a 1,4-trans bond content of 92% and a weight average molecular weight of 3.2 × 10 4 .

実施例1〜5及び比較例1〜3
第1表に示す配合処方(単位はいずれも「質量部」である。)によりバンバリーミキサー内で混練し、実施例1〜5及び比較例1〜3のゴム組成物を調製した。得られたゴム組成物を、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。これらのゴムシートを用い、上記の方法で、硬さ(Hd)、切断時伸び(Eb)、切断時引張応力(TSb)、100%伸び引張応力(Md100)、300%伸び引張応力(Md300)、剪断弾性係数(G:剪断率100%)及び等価減衰定数(Heq100%)を評価した。結果を第1表に示す。
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-3
The rubber compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared by kneading in a Banbury mixer according to the formulation shown in Table 1 (the unit is “part by mass”). The obtained rubber composition was rolled to a thickness of 2 mm using a roll for rubber rolling to produce a rubber sheet. Using these rubber sheets, hardness (Hd), elongation at break (Eb), tensile stress at break (TSb), 100% elongation tensile stress (Md100), 300% elongation tensile stress (Md300) , Shear modulus (G: shear rate 100%) and equivalent damping constant (Heq 100%) were evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 2010260933
Figure 2010260933

[注]
第1表中の「破断」とは、剪断弾性係数及び等価減衰係数の測定中にサンプルが破断し、測定できなかったことを示す。
*1:乳化重合SBR:JSR(株)製、商品名「SBR#1500」
*2:高シスBR:JSR(株)製、商品名「BR 01」
*3:高トランスポリブタジエン:上記製造例で得られた高トランスポリブタジエン
*4:N220:旭カーボン(株)製、商品名「旭#80」
*5:老化防止剤6PPD、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクラック6C」
*6:ポリエステルポリオール樹脂:日本ゼオン(株)製、商品名「ゼオファイン」
*7:ジシクロペンタジエン樹脂:日本ゼオン(株)製、商品名「クイントン 1325」
*8:キシレン樹脂:リグナイト(株)製、商品名「リグノール R−70」
*9:加硫促進剤DPG:ジフェニルグアニジン、大内新興化学工業(株)製 商品名「ノクセラーD」
*10:加硫促進剤CZ: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、大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクセラーCZ」
[note]
“Breaking” in Table 1 indicates that the sample broke during measurement of the shear elastic modulus and equivalent damping coefficient and could not be measured.
* 1: Emulsion polymerization SBR: Product name “SBR # 1500” manufactured by JSR Corporation
* 2: High cis BR: Product name “BR 01” manufactured by JSR Corporation
* 3: High trans polybutadiene: High trans polybutadiene obtained in the above production example * 4: N220: Asahi Carbon Co., Ltd., trade name “Asahi # 80”
* 5: Anti-aging agent 6PPD, N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., trade name “NOCRACK 6C”
* 6: Polyester polyol resin: Product name “Zeofine” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
* 7: Dicyclopentadiene resin: Product name “Quinton 1325” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
* 8: Xylene resin: Lignite Co., Ltd., trade name “Lignol R-70”
* 9: Vulcanization accelerator DPG: Diphenylguanidine, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Product name “Noxeller D”
* 10: Vulcanization accelerator CZ: N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., trade name “Noxeller CZ”

第1表から明らかなように、実施例1〜5のゴム組成物は、比較例1〜3のゴム組成物と比較して、いずれも剪断弾性係数が高く、且つ等価減衰係数が大きくなり、高い弾性率と高い減衰特性とを両立し得た。   As is clear from Table 1, the rubber compositions of Examples 1 to 5 all have a higher shear elastic modulus and a larger equivalent damping coefficient than the rubber compositions of Comparative Examples 1 to 3, It was possible to achieve both high elastic modulus and high damping characteristics.

本発明のゴム組成物およびこのゴム組成物から得られる免震構造体は、主に道路橋及び橋梁等の支承部分や、高層ビル、家屋等の建造物における免震制振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好適に使用される。また、斜張橋ケーブル等の緩衝材にも好適に使用される。   The rubber composition of the present invention and the seismic isolation structure obtained from the rubber composition are effective mainly for support parts such as road bridges and bridges, and seismic isolation structures for buildings such as high-rise buildings and houses. And is also preferably used for applications such as a vibration isolator in an experimental apparatus or the like. Moreover, it is used suitably also for buffer materials, such as a cable-stayed bridge cable.

1 方形状ゴムシート
2 鉄板
1 Square rubber sheet 2 Iron plate

Claims (3)

ゴム成分中、1,4−トランス結合含有量が90%以上のポリブタジエンを2質量%以上且つ50質量%未満含むことを特徴とする免震構造体用ゴム組成物。   A rubber composition for a base-isolated structure, comprising a polybutadiene having a 1,4-trans bond content of 90% or more and less than 50% by mass in a rubber component. さらに、樹脂を含むことを特徴とする請求項1に記載の免震構造体用ゴム組成物。   The rubber composition for a seismic isolation structure according to claim 1, further comprising a resin. 前記樹脂が、ポリエステルポリオール樹脂、脂環式系石油樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族−芳香族共重合系樹脂、ロジン樹脂、テルペン樹脂、ケトン樹脂、及びこれらの樹脂の変性樹脂からなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項2に記載の免震構造体用ゴム組成物。   The resin is polyester polyol resin, alicyclic petroleum resin, phenol resin, xylene resin, aliphatic petroleum resin, aromatic petroleum resin, aliphatic-aromatic copolymer resin, rosin resin, terpene resin, ketone. The rubber composition for a seismic isolation structure according to claim 2, wherein the rubber composition is at least one selected from the group consisting of resins and modified resins of these resins.
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