JP2013133433A - Rubber composition for high damping laminate and the high damping laminate - Google Patents
Rubber composition for high damping laminate and the high damping laminate Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013133433A JP2013133433A JP2011285513A JP2011285513A JP2013133433A JP 2013133433 A JP2013133433 A JP 2013133433A JP 2011285513 A JP2011285513 A JP 2011285513A JP 2011285513 A JP2011285513 A JP 2011285513A JP 2013133433 A JP2013133433 A JP 2013133433A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- rubber
- rubber composition
- parts
- laminate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
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、振動エネルギーの吸収装置として、防振装置、除振装置、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。
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、所望の剛性が発現することが要求されている。
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、ポリ乳酸系樹脂を配合した高減衰積層体用ゴム組成物を提案している（特許文献１〜３）。
In recent years, anti-vibration devices, vibration 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.
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 has a desired rigidity. It is required to be expressed.
As a rubber composition used for such a base-isolated laminated rubber, the present applicant has proposed a rubber composition for a high-attenuation laminated body in which a polylactic acid resin is blended (Patent Documents 1 to 3).
本発明者が、特許文献１〜３に記載されたような、ポリ乳酸系樹脂が配合された高減衰積層体用ゴム組成物についてさらに検討を行なったところ、ゴム組成物と硬質板とを積層して得られる積層体は、比較的高い減衰性を示すものの、水平剛性が不十分であり、また、加硫物の圧縮永久歪みが高くなることが明らかとなった。 The inventor further examined a rubber composition for a high-attenuation laminate in which a polylactic acid resin is blended as described in Patent Documents 1 to 3, and laminated the rubber composition and a hard plate. Although the laminate obtained in this manner exhibits a relatively high damping property, it has been revealed that the horizontal rigidity is insufficient and the compression set of the vulcanizate is high.
本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、高い減衰性を維持しつつ、優れた剛性を示す積層体が得られ、かつ、加硫物が低い圧縮永久歪みを示す、高減衰積層体用ゴム組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is capable of obtaining a laminate exhibiting excellent rigidity while maintaining a high damping property, and a vulcanizate exhibiting a low compression set and high damping. It aims at providing the rubber composition for laminated bodies.
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を行なった。その結果、所定量の特定の成分をさらに配合することによって、高い減衰性を維持しつつ、水平剛性に優れ、また、圧縮永久歪みを低減できることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have intensively studied to achieve the above object. As a result, the inventors have found that by further blending a specific amount of a specific component, it is possible to maintain a high damping property, to have excellent horizontal rigidity, and to reduce compression set, thereby completing the present invention.
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（７）を提供する。
（１）架橋可能なゴム成分１００質量部に対して、シリカ１０〜６０質量部と、ポリ乳酸系樹脂０．１〜３０質量部と、レゾルシン０．１〜１０質量部と、メチレンドナー１〜１５質量部と、を含有する高減衰積層体用ゴム組成物。
That is, the present invention provides the following (1) to (7).
(1) 10 to 60 parts by mass of silica, 0.1 to 30 parts by mass of a polylactic acid resin, 0.1 to 10 parts by mass of resorcin, and 1 to 1 part of methylene donor with respect to 100 parts by mass of the crosslinkable rubber component And 15 parts by mass of a rubber composition for a high attenuation laminate.
（２）上記ポリ乳酸系樹脂と上記レゾルシンとの合計含有量が、上記メチレンドナーの含有量以下である、上記（１）に記載の高減衰積層体用ゴム組成物。 (2) The rubber composition for a high attenuation laminate according to (1), wherein the total content of the polylactic acid-based resin and the resorcin is not more than the content of the methylene donor.
（３）上記ゴム成分が、天然ゴム、ブタジエンゴム、および、スチレン−ブタジエンゴム共重合体ゴムからなる群から選ばれる少なくとも１種である、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 attenuation laminate according to (1) or (2), wherein the rubber component is at least one selected from the group consisting of natural rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber copolymer rubber. Body rubber composition.
（４）上記ゴム成分が、上記ブタジエンゴムとしてビニル−シスブタジエンゴムを１０質量％以上含有する、上記（３）に記載の高減衰積層体用ゴム組成物。 (4) The rubber composition for a high attenuation laminate according to (3), wherein the rubber component contains 10% by mass or more of vinyl-cisbutadiene rubber as the butadiene rubber.
（５）上記ゴム成分１００質量部に対して、ポリプロピレン１〜５質量部をさらに含有する、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の高減衰積層体用ゴム組成物。 (5) The rubber composition for a high attenuation laminate according to any one of (1) to (4), further including 1 to 5 parts by mass of polypropylene with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
（６）上記シリカと上記ポリ乳酸系樹脂との質量比（シリカ／ポリ乳酸系樹脂）が、１／１〜１０／１である、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の高減衰積層体用ゴム組成物。 (6) The mass according to any one of (1) to (5), wherein a mass ratio of the silica and the polylactic acid resin (silica / polylactic acid resin) is 1/1 to 10/1. Rubber composition for damping laminate.
（７）上記（１）〜（６）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。 (7) A high attenuation laminate obtained by alternately laminating the rubber composition for a high attenuation laminate according to any one of (1) to (6) and a hard plate.
本発明によれば、高い減衰性を維持しつつ、優れた剛性を示す積層体が得られ、かつ、加硫物が低い圧縮永久歪みを示す、高減衰積層体用ゴム組成物を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a rubber composition for a high-damping laminate in which a laminate showing excellent rigidity is obtained while maintaining high damping properties, and the vulcanizate exhibits a low compression set. Can do.
［高減衰積層体用ゴム組成物］
本発明の高減衰積層体用ゴム組成物（以下、「本発明のゴム組成物」ともいう）は、架橋可能なゴム成分１００質量部に対して、シリカ１０〜６０質量部と、ポリ乳酸系樹脂０．１〜３０質量部と、レゾルシン０．１〜１０質量部と、メチレンドナー１〜１５質量部と、を含有する高減衰積層体用ゴム組成物である。
以下、本発明のゴム組成物が含有する各成分について詳細に説明する。
[Rubber composition for highly attenuated laminate]
The rubber composition for highly attenuated laminates of the present invention (hereinafter also referred to as “the rubber composition of the present invention”) is composed of 10 to 60 parts by mass of silica and 100% by mass of polylactic acid based on 100 parts by mass of a crosslinkable rubber component. A rubber composition for a high-attenuation laminate comprising 0.1 to 30 parts by mass of a resin, 0.1 to 10 parts by mass of resorcin, and 1 to 15 parts by mass of a methylene donor.
Hereinafter, each component contained in the rubber composition of the present invention will be described in detail.
〔架橋可能なゴム成分〕
本発明のゴム組成物が含有するゴム成分としては、加硫剤等による架橋が可能なゴム成分であれば特に限定されず、例えば、ジエン系ゴム、二重結合を有する熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
[Crosslinkable rubber component]
The rubber component contained in the rubber composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a rubber component that can be crosslinked with a vulcanizing agent, and examples thereof include diene rubbers and thermoplastic elastomers having a double bond. It is done.
上記ジエン系ゴムとしては、具体的には、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）等が挙げられる。これらのジエン系ゴムの平均分子量、単量体構成モル比、ハロゲン化率等は特に限定されず、用いられる用途に応じて任意に設定できる。 Specific examples of the diene rubber include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), and acrylonitrile-butadiene copolymer rubber ( NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), chloroprene rubber (CR) and the like. The average molecular weight, monomer composition molar ratio, halogenation rate, and the like of these diene rubbers are not particularly limited, and can be arbitrarily set depending on the intended use.
また、上記二重結合を有する熱可塑性エラストマーとしては、具体的には、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、その水素化（水添）物（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）およびスチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＢＳ）等が挙げられる。 Specific examples of the thermoplastic elastomer having a double bond include ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), and hydrogenation (hydrogenation) thereof. Product (SEBS), styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEPS), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), styrene-isobutylene-styrene block copolymer (SIBS), and the like.
上記架橋可能なゴム成分のうち、本発明のゴム組成物の加硫後の物性が良好となり、また、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本発明の高減衰積層体（以下、「本発明の積層体」ともいう。）において、ゴム組成物と硬質板（例えば、一般構造用鋼板、冷間圧延鋼板等）との接着性が良好となる理由から、上記ジエン系ゴムであるのが好ましい。
また、上記ジエン系ゴムのうち、減衰性の観点から、ＮＲ、ＢＲ、および、ＳＢＲからなる群から選ばれる少なくとも１種であるのが好ましい。
Among the crosslinkable rubber components, physical properties after vulcanization of the rubber composition of the present invention are improved, and the high attenuation of the present invention obtained by alternately laminating the rubber composition of the present invention and a hard plate. In the laminated body (hereinafter, also referred to as “laminated body of the present invention”), the adhesiveness between the rubber composition and the hard plate (for example, a general structural steel plate, a cold rolled steel plate, etc.) is improved. A diene rubber is preferred.
Moreover, it is preferable that it is at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of NR, BR, and SBR among the said diene type rubber | gum from a damping viewpoint.
さらに、ＢＲのなかでも、ビニル−シスブタジエンゴムが好ましい。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。
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。
Further, among the BR, vinyl-cis butadiene rubber is preferable. Vinyl-cis butadiene rubber is a polybutadiene rubber composite (hereinafter referred to as “polybutadiene rubber composite”) composed of cis-1,4-polymerization and syndiotactic-1,2 polymerization in an inert organic solvent mainly composed of C 4 fraction. 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.
As such a vinyl-cis butadiene rubber, for example, commercially available products such as UBEPOL-VCR manufactured by Ube Industries, Ltd. can be used.
上記ゴム成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記ゴム成分として上記ジエン系ゴムを２種以上併用する場合、好適な組合せとしては、ゴム成分どうしの相溶性、加工性、加硫物性等の観点から、例えば、ＮＲおよびＢＲの組み合わせ、ＩＲおよびＢＲの組み合わせ、ＮＲ、ＩＲおよびＢＲの組み合わせ等が挙げられ、なかでも、減衰性の観点から、ＮＲおよびＢＲの組み合わせが好ましく、ＮＲおよびＶＣＲの組み合わせがより好ましい。
The said rubber component may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
When two or more of the diene rubbers are used in combination as the rubber component, suitable combinations include, for example, a combination of NR and BR, IR, and the like from the viewpoint of compatibility between the rubber components, processability, vulcanization properties, and the like. A combination of BR, a combination of NR, IR and BR, and the like are mentioned. Among them, a combination of NR and BR is preferable, and a combination of NR and VCR is more preferable from the viewpoint of attenuation.
上記ジエン系ゴムとしてＮＲおよびＶＣＲを併用する場合、ＶＣＲを１０質量％以上含有するのが好ましく、５０質量％以上含有するのがより好ましく、７０質量％以上含有するのがさらに好ましい。 When NR and VCR are used in combination as the diene rubber, the VCR content is preferably 10% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more.
〔シリカ〕
本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分１００質量部に対して、シリカ１０〜６０質量部を含有する。
上記シリカとしては、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、溶融シリカ等が挙げられる。また、上記シリカは、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。
上記シリカの含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、２０〜５０質量部であるのが好ましく、２５〜４５質量部であるのがより好ましい。
〔silica〕
The rubber composition of the present invention contains 10 to 60 parts by mass of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
Examples of the silica include fumed silica, calcined silica, precipitated silica, pulverized silica, and fused silica. The silica preferably has an average aggregate particle diameter of 5 to 50 μm, more preferably 5 to 30 μm.
The content of the silica is preferably 20 to 50 parts by mass, and more preferably 25 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
〔ポリ乳酸系樹脂〕
本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分１００質量部に対して、ポリ乳酸系樹脂０．１〜３０質量部を含有する。
上記ポリ乳酸系樹脂は、乳酸の単独重合体および／または乳酸の共重合体である。
ここで、乳酸の単独重合体は、ポリ乳酸である。
また、乳酸の共重合体は、乳酸以外のヒドロキシ酸、ラクトンおよび乳酸と共重合可能なジエン系化合物からなる群から選択される１種のモノマーと乳酸との共重合体である。
[Polylactic acid resin]
The rubber composition of this invention contains 0.1-30 mass parts of polylactic acid-type resin with respect to 100 mass parts of said rubber components.
The polylactic acid resin is a homopolymer of lactic acid and / or a copolymer of lactic acid.
Here, the homopolymer of lactic acid is polylactic acid.
The lactic acid copolymer is a copolymer of lactic acid and one monomer selected from the group consisting of hydroxy acids other than lactic acid, lactones, and diene compounds copolymerizable with lactic acid.
乳酸以外のヒドロキシ酸としては、具体的には、例えば、ヒドロキシ酢酸（グリコール酸）、ヒドロキシ酪酸、リンゴ酸、クエン酸、リシノール酸、シキミ酸、サリチル酸、クマル酸等が挙げられる。
ラクトンとしては、具体的には、例えば、ε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン、ε−メチル−ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、β−プロピオラクトン等が例示される。
乳酸と共重合可能なジエン系化合物としては、具体的には、例えば、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。
また、これらと乳酸との共重合体は、乳酸が主成分であれば、ブロック共重合体、ランダムブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト重合体のいずれでもよいが、ブロック共重合体であるのが好ましい。
Specific examples of hydroxy acids other than lactic acid include hydroxyacetic acid (glycolic acid), hydroxybutyric acid, malic acid, citric acid, ricinoleic acid, shikimic acid, salicylic acid, and coumaric acid.
Specific examples of the lactone include ε-caprolactone, α-methyl-ε-caprolactone, ε-methyl-ε-caprolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, β -Propiolactone and the like are exemplified.
Specific examples of the diene compound copolymerizable with lactic acid include butadiene and isoprene.
The copolymer of these and lactic acid may be a block copolymer, a random block copolymer, a random copolymer, or a graft polymer as long as lactic acid is a main component. Preferably there is.
このようなポリ乳酸系樹脂は、融点が１８０℃以下であるのが好ましく、１６０℃以下であるのがより好ましく、１３５℃以下であるのがさらに好ましい。
また、数平均分子量が１，０００〜２００，０００であるのが好ましく、１，０００〜１００，０００であるのがより好ましい。
ここで、融点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）により、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した値である。
また、数平均分子量は、ゲルパーミエションクロマトグラフィー（Ｇｅｌ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＧＰＣ））により測定した数平均分子量（ポリスチレン換算）であり、測定にはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、クロロホルムを溶媒として用いるのが好ましい。
Such a polylactic acid-based resin preferably has a melting point of 180 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower, and further preferably 135 ° C. or lower.
Moreover, it is preferable that a number average molecular weight is 1,000-200,000, and it is more preferable that it is 1,000-100,000.
Here, the melting point is a value measured at a heating rate of 10 ° C./min by differential scanning calorimetry (DSC-Differential Scanning Calorimetry).
The number average molecular weight is a number average molecular weight (polystyrene conversion) measured by gel permeation chromatography (GPC). Tetrahydrofuran (THF), N, N-dimethylformamide (DMF) is used for measurement. ), Chloroform is preferably used as a solvent.
上記ポリ乳酸系樹脂の含有量は、１〜２０質量部であるのが好ましく、３〜１５質量部であるのがより好ましい。
上記シリカおよび上記ポリ乳酸系樹脂を上述した含有量の範囲内で含有することによりまた、本発明の積層体の減衰性が高くなる。
The content of the polylactic acid-based resin is preferably 1 to 20 parts by mass, and more preferably 3 to 15 parts by mass.
By containing the silica and the polylactic acid resin within the above-described content range, the attenuation of the laminate of the present invention is also increased.
上記シリカと上記ポリ乳酸系樹脂との質量比（シリカ／ポリ乳酸系樹脂）は、本発明の積層体の減衰性がより高く、剛性がより良好となる理由から、１／１〜１０／１であるのが好ましく、８／１〜４／１であるのがより好ましい。 The mass ratio (silica / polylactic acid resin) between the silica and the polylactic acid resin is 1/1 to 10/1 because the laminate of the present invention has higher damping properties and better rigidity. It is preferable that it is, and it is more preferable that it is 8/1-4/1.
〔レゾルシン、メチレンドナー〕
本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分１００質量部に対して、レゾルシン０．１〜１０質量部と、メチレンドナー１〜１５質量部と、を含有する。これにより、本発明の積層体は、減衰性が低下することなく、水平剛性が良好となり、また、本発明のゴム組成物の加硫物において、圧縮永久歪みが低減する。
このような効果が得られるメカニズムは明らかではないが、以下のように推測される。すなわち、上記ゴム成分の中で、上記ポリ乳酸系樹脂のヒドロキシ基またはカルボキシ基、ならびに、上記レゾルシンのヒドロキシ基が上記メチレンドナーから発生するホルムアルデヒドと縮合反応することにより化学結合が形成される。さらに、上記ゴム成分中の二重結合が、上記レゾルシンおよび上記メチレンドナーから生成されるメチロール基とも反応するため、上記ゴム成分の架橋密度が上がる。もっとも、メカニズムが上記以外であっても本発明の範囲内であるものとする。
[Resorcin, methylene donor]
The rubber composition of the present invention contains 0.1 to 10 parts by mass of resorcin and 1 to 15 parts by mass of methylene donor with respect to 100 parts by mass of the rubber component. As a result, the laminate of the present invention has good horizontal rigidity without lowering the damping property, and compression set is reduced in the vulcanized product of the rubber composition of the present invention.
The mechanism for obtaining such an effect is not clear, but is presumed as follows. That is, in the rubber component, a chemical bond is formed by a condensation reaction of the hydroxy group or carboxy group of the polylactic acid resin and the hydroxy group of the resorcin with formaldehyde generated from the methylene donor. Furthermore, since the double bond in the rubber component also reacts with the methylol group generated from the resorcin and the methylene donor, the crosslinking density of the rubber component increases. However, even if the mechanism is other than the above, it is within the scope of the present invention.
上記レゾルシンとしては、例えば、住友化学工業社製製のレゾルシノールがあげられる。
また、本発明において、上記レゾルシンは、レゾルシン樹脂を含む概念である。レゾルシン樹脂としては、例えば、レゾルシンとホルムアルデヒドとを反応させた化合物が挙げられ、その具体例としては、ＩＮＤＳＰＥＣ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製Ｐｅｎａｃｏｌｉｔｅ Ｂ−１８−Ｓ、同Ｂ−１９−Ｓ、同Ｂ−２０−Ｓ、同Ｂ−２１−Ｓ、田岡化学工業社製スミカノール６２０等が挙げられる。
以下、レゾルシンおよびレゾルシン樹脂を併せて、単に「レゾルシン」ともいう。
Examples of the resorcin include resorcinol manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
In the present invention, the resorcin is a concept including resorcin resin. Examples of the resorcin resin include a compound obtained by reacting resorcin with formaldehyde, and specific examples thereof include Penacolite B-18-S, B-19-S, and B-20- manufactured by INDSPEC Chemical Corporation. S, said B-21-S, SUMIKANOL 620 by Taoka Chemical Co., Ltd., etc. are mentioned.
Hereinafter, resorcin and resorcin resin are also simply referred to as “resorcin”.
上記メチレンドナーとしては、例えば、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ラウリルオキシメチルピリジニウムクロライド、エトキシメチルピリジニウムクロライド、ホルムアルデヒドのトリオキサンヘキサメトキシメチルメラミンポリマー、ヘキサキス−（メトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ′，Ｎ″−トリメチル／Ｎ，Ｎ′，Ｎ″−トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物、Ｎ−メチロールメラミン、Ｎ，Ｎ′−ジメチロールメラミン、Ｎ，Ｎ′，Ｎ″−トリス（メトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ′，Ｎ″−トリブチル−Ｎ，Ｎ′，Ｎ″−トリメチロール−メラミン等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
これらのうち、水平剛性がより良好となり、また、圧縮永久歪みをより低減できるという理由から、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物、Ｎ−メチロールメラミンが好ましく、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物、Ｎ−メチロールメラミンがより好ましい。
Examples of the methylene donor include paraformaldehyde, hexamethylenetetramine, hexaethoxymethylmelamine, hexamethoxymethylmelamine, lauryloxymethylpyridinium chloride, ethoxymethylpyridinium chloride, formaldehyde trioxane hexamethoxymethylmelamine polymer, hexakis- (methoxymethyl) ) Melamine, N, N ′, N ″ -trimethyl / N, N ′, N ″ -trimethylol melamine, hexamethylol melamine, partial condensate of hexamethylol melamine pentamethyl ether, N-methylol melamine, N, N′- Examples include dimethylol melamine, N, N ′, N ″ -tris (methoxymethyl) melamine, N, N ′, N ″ -tributyl-N, N ′, N ″ -trimethylol-melamine and the like. It is, may be used those either alone, or in combination of two or more.
Of these, the parts of hexamethylenetetramine, hexaethoxymethyl melamine, hexamethoxymethyl melamine, hexamethylol melamine, hexamethylol melamine pentamethyl ether because the horizontal rigidity becomes better and the compression set can be further reduced. A condensate and N-methylol melamine are preferable, and a partial condensate of hexamethylol melamine and hexamethylol melamine pentamethyl ether and N-methylol melamine are more preferable.
ここで、上記ポリ乳酸系樹脂と上記レゾルシンとの合計含有量は、上記メチレンドナーの含有量以下であるのが好ましい。これにより、水平剛性がより優れ、また、圧縮永久歪みをより低減することができる。
これは、上記ポリ乳酸系樹脂および上記レゾルシンのヒドロキシ基が上記メチレンドナーと反応するため、上記含有量にすることで反応量が適切となるためと考えられる。未反応の上記ポリ乳酸系樹脂と上記レゾルシンとが多く存在すると、架橋密度が低下し、圧縮永久歪みが劣化してしまう。
Here, the total content of the polylactic acid-based resin and the resorcin is preferably less than or equal to the content of the methylene donor. Thereby, horizontal rigidity is more excellent and compression set can be reduced more.
This is probably because the polylactic acid resin and the hydroxy group of the resorcin react with the methylene donor, so that the reaction amount becomes appropriate by adjusting the content. When a large amount of the unreacted polylactic acid resin and the resorcin are present, the crosslinking density is lowered and the compression set is deteriorated.
なお、本発明の効果がより優れるという理由から、上記レゾルシンの含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、０．５〜８質量部が好ましく、１〜５質量部がより好ましい。また、同様に、上記メチレンドナーの含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、１〜１０質量部が好ましく、３〜８質量部がより好ましい。 In addition, since the effect of this invention is more excellent, 0.5-8 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of said rubber components, and, as for content of the said resorcin, 1-5 mass parts is more preferable. Similarly, the content of the methylene donor is preferably 1 to 10 parts by mass and more preferably 3 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
〔ポリプロピレン〕
本発明のゴム組成物は、水平剛性がより優れ、また、圧縮永久歪みをより低減できるという理由から、さらに、ポリプロピレンを含有するのが好ましい。
上記ポリプロピレンとしては、プロピレンを含有するモノマーから得られる、ホモポリマーまたはコポリマーであれば特に限定されない。
なかでも、減衰性と剛性との向上をより両立させることができるという観点から、プロピレンホモポリマー、プロピレンモノマーを５０ｍｏｌ％以上含むポリプロピレンコポリマーであるのが好ましい。
ポリプロピレンの製造方法は特に限定されず、従来公知の方法が挙げられる。また、ポリプロピレンは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記ポリプロピレンの含有量は、上記効果がより優れるという理由から、上記ゴム成分１００質量部に対して、１〜５質量部であるのが好ましく、１〜３質量部であるのがより好ましい。
〔polypropylene〕
The rubber composition of the present invention preferably further contains polypropylene for the reason that the horizontal rigidity is more excellent and the compression set can be further reduced.
The polypropylene is not particularly limited as long as it is a homopolymer or copolymer obtained from a monomer containing propylene.
Especially, it is preferable that it is a polypropylene copolymer containing 50 mol% or more of propylene homopolymer and a propylene monomer from a viewpoint that the improvement of damping property and rigidity can be made to make compatible further.
The method for producing polypropylene is not particularly limited, and conventionally known methods can be mentioned. Moreover, a polypropylene may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The content of the polypropylene is preferably 1 to 5 parts by mass and more preferably 1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component because the above effect is more excellent.
〔カーボンブラック〕
本発明のゴム組成物は、さらにカーボンブラックを含有するのが好ましい。
上記カーボンブラックのＣＴＡＢ吸着比表面積は、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という理由から、１００ｍ2／ｇ以上が好ましく、１１０〜３７０ｍ2／ｇがより好ましい。
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。
上記カーボンブラックの含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、１０〜９０質量部であるのが好ましく、１０〜７５質量部であるのがより好ましく、２０〜７５質量部であるのがさらに好ましい。
〔Carbon black〕
The rubber composition of the present invention preferably further contains carbon black.
CTAB adsorption specific surface area of the carbon black, for the reason that it is possible to maintain the attenuation of the laminate of the present invention higher, preferably at least 100m 2 / g, 110~370m 2 / g is more preferable.
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.
The content of the carbon black is preferably 10 to 90 parts by mass, more preferably 10 to 75 parts by mass, and preferably 20 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Further preferred.
〔金属化合物〕
本発明のゴム組成物は、上述したポリ乳酸系樹脂の分解（加水分解）を促進し、ポリ乳酸系樹脂とシリカとが相互作用する部位を増加させる観点から、金属化合物を含有するのが好ましい。
上記金属化合物としては、例えば、亜鉛化合物、アルミニウム化合物、銅化合物等が挙げられる。
これらのうち、亜鉛化合物であるのが好ましく、具体的には、酸化亜鉛、有機リン酸亜鉛、脂肪酸亜鉛であるのがより好ましい。なかでも、酸化亜鉛であるのがさらに好ましい。
上記金属化合物を含有する場合の含有量は、上記ゴム成分１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であるのが好ましく、１〜５質量部であるのがより好ましい。
[Metal compounds]
The rubber composition of the present invention preferably contains a metal compound from the viewpoint of accelerating the decomposition (hydrolysis) of the polylactic acid resin and increasing the number of sites where the polylactic acid resin and silica interact. .
As said metal compound, a zinc compound, an aluminum compound, a copper compound etc. are mentioned, for example.
Of these, zinc compounds are preferable, and specifically zinc oxide, organic zinc phosphate, and fatty acid zinc are more preferable. Of these, zinc oxide is more preferable.
When the metal compound is contained, the content is preferably 0.1 to 10 parts by mass and more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
〔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；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; 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。例えば、上記の必須成分を少なくとも含有する未加硫ゴム組成物を混練りすることによって得られる高減衰積層体用ゴム組成物の製造方法が挙げられる。また、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（例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等）を用いて、混練等により調製できる。 The method for producing the rubber composition of the present invention is not particularly limited. For example, the manufacturing method of the rubber composition for highly attenuated laminated bodies obtained by knead | mixing the unvulcanized rubber composition containing at least said essential component is mentioned. Further, for example, an unvulcanized rubber composition containing the above-described components can be prepared by kneading using a known method and apparatus (for example, a Banbury mixer, a kneader, a roll, etc.).
本発明のゴム組成物の加硫条件（一次架橋）は特に限定されず、硫黄化合物や過酸化物を用いた従来公知の加硫条件で加硫することができる。
本発明において一次架橋温度は、水平剛性により優れるという観点から、１３０〜２００℃であるのが好ましい。
The vulcanization conditions (primary crosslinking) of the rubber composition of the present invention are not particularly limited, and vulcanization can be performed under conventionally known vulcanization conditions using a sulfur compound or a peroxide.
In the present invention, the primary cross-linking temperature is preferably 130 to 200 ° C. from the viewpoint of superior horizontal rigidity.
一次架橋した本発明のゴム組成物に対して加熱処理を施すのが好ましい。
加熱処理の温度条件は、一次架橋温度と同程度の温度であれば特に限定されないが、一次架橋の温度より１０℃低い温度から１０℃高い温度の範囲内であるのが好ましく、一次架橋の温度より５℃低い温度から５℃高い温度の範囲内であるのがより好ましく、一次架橋の温度より２℃低い温度から２℃高い温度の範囲内であるのが更に好ましい。
It is preferable to heat-treat the rubber composition of the present invention that has undergone primary crosslinking.
The temperature condition of the heat treatment is not particularly limited as long as it is the same temperature as the primary crosslinking temperature, but is preferably in the range of a temperature 10 ° C. to 10 ° C. higher than the temperature of the primary crosslinking. More preferably, the temperature is in the range of 5 ° C. to 5 ° C., more preferably in the range of 2 ° C. to 2 ° C. higher than the temperature of primary crosslinking.
また、加熱処理の時間は、一次架橋前（未加硫）の本発明のゴム組成物を使用してＪＩＳ Ｋ６３００−２：２００１に規定されたレオメータのトルクから得られる加硫曲線から求められるＴ９５の０．５〜３倍にするのが好ましく、０．５〜２倍にするのがより好ましい。
ここで、加硫曲線とは、ＪＩＳ Ｋ６３００−２：２００１「振動式加硫試験機による加硫特性の求め方」に準拠し、レオメータとしてロータレス加硫試験機を使用し、所定の試験温度において、得られるトルクを縦軸とし、加硫時間を横軸にして得られるものである。なお、レオメータの試験温度は上述した一次架橋温度とする。
このような加硫曲線において、トルクが最小値ＭLから最大値ＭHに達したことが明らかなときは、加硫開始からトルクが最小値と最大値の幅の９５％に達するまで要した加硫時間をＴ９５とする。
また、加硫時間の経過によりトルクが上がり続けて明確な最大値ＭHを示さないときは、ＪＩＳ Ｋ６３００−２：２００１において「加硫曲線が上昇し続け加硫曲線の傾きが安定した領域での特定時間における値を最大値とする」と定義されているので、本発明においては、特定時間として挙示されたうちからｔc（ｍａｘ）＝３０分とし、そのときのトルクをＭHとする。
The heat treatment time is obtained from a vulcanization curve obtained from a rheometer torque defined in JIS K6300-2: 2001 using the rubber composition of the present invention before primary crosslinking (unvulcanized). Is preferably 0.5 to 3 times, more preferably 0.5 to 2 times.
Here, the vulcanization curve is based on JIS K6300-2: 2001 “How to obtain vulcanization characteristics by vibration vulcanization tester”, using a rotorless vulcanization tester as a rheometer at a predetermined test temperature. The obtained torque is on the vertical axis and the vulcanization time is on the horizontal axis. The rheometer test temperature is the above-described primary crosslinking temperature.
In such a vulcanization curve, when the torque is clear that you have reached the maximum value M H from the minimum value M L is required vulcanized start until the torque reaches 95% of the width of the minimum and maximum values The vulcanization time is T95.
When the torque continues to increase as the vulcanization time elapses and does not show a clear maximum value MH , JIS K6300-2: 2001 states that “the vulcanization curve continues to rise and the vulcanization curve has a stable slope. Therefore, in the present invention, t c (max) = 30 minutes from the time listed as the specific time, and the torque at that time is expressed as MH . To do.
このような加熱処理を行うことにより、本発明の積層体の減衰性をより向上させるとともに、広い温度範囲において優れた制振性を確保することができる。 By performing such heat treatment, it is possible to further improve the damping property of the laminate of the present invention and to ensure excellent vibration damping properties in a wide temperature range.
次に、本発明の高減衰積層体（「本発明の積層体」ともいう）について以下に説明する。本発明の積層体は、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。 Next, the high attenuation laminate of the present invention (also referred to as “laminate of the present invention”) will be described below. The laminate of the present invention is a high-attenuation laminate obtained by alternately laminating the rubber composition of the present invention and a hard plate, and is a structure used for bridge support, building base isolation, and the like.
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１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。
さらに、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. Then, vulcanization and adhesion may be performed simultaneously.
本発明の積層体は、本発明のゴム組成物を用いているため、減衰性が高く、剛性にも優れるという効果を有する。
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）を０．１８以上とすることができ、０．２１以上となるのが好ましい。また、同様に測定する剛性（Ｇｅｑ）を０．８４以上とすることができ、０．８６以上となるのが好ましい。
Since the laminated body of the present invention uses the rubber composition of the present invention, it has the effect of being highly damped and excellent in rigidity.
Specifically, the equivalent damping constant (Heq), which is an index of damping performance measured by a lap shear shear test described later, can be 0.18 or more, and preferably 0.21 or more. Moreover, the rigidity (Geq) measured similarly can be 0.84 or more, and it is preferable that it is 0.86 or more.
等価減衰定数（Ｈｅｑ）および剛性（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 stiffness (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）および剛性（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, the equivalent damping constant (Heq) and stiffness (Geq) are calculated according to the following equations (1) and (2) using Xmax and Qmax indicated by the hysteresis curve obtained in the lap shear type shear test. . FIG. 3 shows an example of a hysteresis curve obtained by a lap shear type shear test.
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.
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、金属支承、支承の架け替え）に好適に用いられる。 The use, application conditions, and the like of the high attenuation laminate are not particularly limited as long as the high attenuation laminate is used as a vibration energy absorber. Among these, since it has the above-described excellent characteristics, it is preferably used as a vibration energy absorption device for buildings. For example, various vibration energy absorption devices for vibration isolation, vibration isolation, vibration isolation, etc. Is suitably used for, for example, support of road bridges, basic isolation of bridges and buildings, seismic isolation of detached houses, metal bearings, and replacement of bearings.
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.
＜高減衰積層体用ゴム組成物の製造＞
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（高減衰積層体用ゴム組成物）を製造した。
<Manufacture of rubber composition for highly attenuated laminate>
Each compound was blended so as to have the composition shown in Table 1 below (unit: parts by mass), kneaded for 5 minutes with a B-type Banbury mixer, and an unvulcanized rubber composition (rubber composition for high attenuation laminate) ) Was manufactured.
＜高減衰積層体、架橋ゴム組成物の製造＞
上記のようにして得られ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分プレス加硫して高減衰積層体を製造した。得られた高減衰積層体をラップシェア型せん断試験用試料として用いた。
<Manufacture of highly attenuated laminate and crosslinked rubber composition>
The unvulcanized rubber composition obtained as described above was rolled into a size of 25 mm width × 25 mm length × 5 mm thickness.
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. After arranging (lamination) as shown in the side view of the lap shear type shear test sample 4 in FIG. 2, press vulcanization was performed at 130 ° C. for 120 minutes to produce a highly attenuated laminate. The obtained high attenuation laminate was used as a sample for a lap shear type shear test.
＜ラップシェアせん断試験＞
上記のようにして得られた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（Ｈｅｑ、Ｇｅｑ）を求めた。結果を第１表に減衰定数、水平剛性定数として示す。
<Lap shear test>
The lap shear type shear test sample obtained as described above was subjected to a lap shear shear test using a vibrator (manufactured by Saginamiya), 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 (Heq, Geq) were determined according to the above formulas (1) and (2). The results are shown in Table 1 as damping constants and horizontal stiffness constants.
＜圧縮永久歪み＞
上記のようにして得られた未加硫ゴム組成物について、１５０℃で３０分間プレス加硫し、９ｃｍ×９ｃｍ×厚さ４ｃｍの試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ ６２６２に準拠して、圧縮永久歪み（単位：％）を測定した。
具体的には、圧縮試験時の熱処理温度７０℃、圧縮時間２２時間の条件で、熱処理終了後３０分間放冷し試験片の厚さを測定した。試験片の縮んだ厚さを１００％として、放冷３０分間の間に試験片がどれだけ元の厚さに戻ったかをパーセンテージで表す。圧縮されたまま全く元の厚さに戻らないときは１００％、完全に元の厚さに戻ったときは０％と評価する。この値が小さいほど、長時間圧縮したときに復元する力が高いことを表す。
<Compression set>
The unvulcanized rubber composition obtained as described above was press vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to prepare a test piece having a size of 9 cm × 9 cm × thickness 4 cm. According to JIS K 6262, the compression permanent Strain (unit:%) was measured.
Specifically, the sample was allowed to cool for 30 minutes after completion of the heat treatment under the conditions of a heat treatment temperature of 70 ° C. and a compression time of 22 hours during the compression test, and the thickness of the test piece was measured. The reduced thickness of the test piece is defined as 100%, and the percentage of how the test piece returns to the original thickness during 30 minutes of cooling is expressed as a percentage. 100% is evaluated when the original thickness is not restored while being compressed, and 0% when the original thickness is completely restored. The smaller this value, the higher the restoring force when compressed for a long time.
上記第１表に示す各成分の詳細は以下のとおりである。
・ＮＲ：天然ゴム、ＳＴＲ２０、ＳＩＡＭ ＩＮＤＯ ＲＵＢＢＥＲ社製
・ＢＲ（ＶＣＲ）：ビニル−シスブタジエンゴム、ＵＢＥＰＯＬ−ＶＣＲ４１２、宇部興産社製
・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
・ポリ乳酸：ＬＡＣＥＡ Ｈ−４４０（融点：１５５℃、数平均分子量：７８，０００、重量平均分子量：１５０，０００、三井化学社製）
・ポリプロピレン：プロピレンホモポリマー、商品名Ｅ−３３３ＧＶ、プライムポリマー社製
・酸化亜鉛：亜鉛華３号、正同化学工業社製
・ステアリン酸：ビーズステアリン酸、日油社製
・レゾルシン：ＰＥＮＡＣＯＬＩＴＥ ＲＥＳＩＮ Ｂ−１８−Ｓ、ＩＮＤＳＰＥＣ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製
・硫黄：粉末イオウ、細井化学工業社製
・促進剤：ノクセラーＣＺ、大内新興化学工業社製
・メチレンドナー：ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物、スミカノール ５０７Ａ、ＢＡＲＡ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製
The details of each component shown in Table 1 are as follows.
NR: Natural rubber, STR20, manufactured by SIAM INDO RUBBER, Ltd. BR (VCR): Vinyl-cisbutadiene rubber, UBEPOL-VCR412, manufactured by Ube Industries, Ltd. Carbon black: Diamond Black I, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation Silica: Nip seal VN3 -Polylactic acid: LACEA H-440 (melting point: 155 ° C, number average molecular weight: 78,000, weight average molecular weight: 150,000, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
-Polypropylene: Propylene homopolymer, trade name E-333GV, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.-Zinc oxide: Zinc Hana 3, manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.-Stearic acid: Beads stearic acid, manufactured by NOF Co., Ltd. -18-S, manufactured by INDSPEC Chemical Co., Sulfur: powdered sulfur, manufactured by Hosoi Chemical Co., Ltd. accelerator: Noxeller CZ, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. 507A, manufactured by BARA Chemical
上記第１表に示す結果について見ると、まず、比較例１に対して、ポリ乳酸を配合した比較例２は、減衰性は向上するものの、水平剛性が低下し、また、圧縮永久歪みも高くなっている。
このような比較例２に対して、さらにレゾルシンおよびメチレンドナーを配合した実施例１〜３は、同等以上の減衰性を示しつつ、水平剛性も良好となり、圧縮永久歪みが低減することが分かった。
Looking at the results shown in Table 1 above, first, Comparative Example 2 in which polylactic acid is blended with respect to Comparative Example 1 has an improved damping property, but has a reduced horizontal rigidity and a high compression set. It has become.
It turned out that Examples 1-3 which further mix | blended resorcin and a methylene donor with respect to such a comparative example 2 show the attenuation | damping property more than equivalent, horizontal rigidity becomes favorable, and compression set is reduced. .
ここで、実施例１〜３を対比する。まず、実施例１と実施例２とを対比すると、ポリプロピレンを含有する実施例２は、これを含有しない実施例１と比較して、水平剛性により優れ、より低い圧縮永久歪みを示すことが分かった。
また、実施例１と実施例３とを対比すると、ポリ乳酸とレゾルシンとの合計含有量がメチレンドナーの含有量以下である実施例１は、ポリ乳酸とレゾルシンとの合計含有量がメチレンドナーの含有量を超えている実施例３と比較して、水平剛性により優れ、より低い圧縮永久歪みを示すことが分かった。
Here, Examples 1 to 3 are compared. First, comparing Example 1 and Example 2, it can be seen that Example 2 containing polypropylene is superior in horizontal rigidity and exhibits a lower compression set compared to Example 1 containing no polypropylene. It was.
Further, when Example 1 is compared with Example 3, Example 1 in which the total content of polylactic acid and resorcin is less than or equal to the content of methylene donor indicates that the total content of polylactic acid and resorcin is methylene donor. It was found that compared with Example 3 which exceeds the content, the horizontal rigidity is superior and a lower compression set is exhibited.
なお、レゾルシンおよびメチレンドナーを含有するがポリ乳酸を含有しない比較例３は、減衰定数が低く減衰性に劣ることが分かった。
また、ポリ乳酸およびメチレンドナーを含有するがレゾルシンを含有しない比較例４は、圧縮永久歪みが高くなることが分かった。
In addition, it was found that Comparative Example 3 containing resorcin and methylene donor but not containing polylactic acid had a low attenuation constant and poor attenuation.
Further, it was found that Comparative Example 4 containing polylactic acid and methylene donor but not containing resorcin was high in compression set.
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 (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011285513A JP2013133433A (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Rubber composition for high damping laminate and the high damping laminate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011285513A JP2013133433A (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Rubber composition for high damping laminate and the high damping laminate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013133433A true JP2013133433A (en) | 2013-07-08 |
Family
ID=48910352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011285513A Pending JP2013133433A (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Rubber composition for high damping laminate and the high damping laminate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013133433A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020153067A1 (en) * | 2019-01-23 | 2020-07-30 | バンドー化学株式会社 | Crosslinked rubber composition and rubber product using same |
-
2011
- 2011-12-27 JP JP2011285513A patent/JP2013133433A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020153067A1 (en) * | 2019-01-23 | 2020-07-30 | バンドー化学株式会社 | Crosslinked rubber composition and rubber product using same |
| JP6768252B1 (en) * | 2019-01-23 | 2020-10-14 | バンドー化学株式会社 | Crosslinked rubber composition and rubber products using it |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4900538B1 (en) | Rubber composition, cross-linked rubber composition, and highly attenuated laminate | |
| JP5808305B2 (en) | Rubber composition and pneumatic tire | |
| JP5560164B2 (en) | tire | |
| JP2012101612A (en) | Tire | |
| EP2957592A1 (en) | Tire | |
| JP2011236025A (en) | Rubber composition for conveyor belt | |
| JP2008038059A (en) | Rubber composition, its composite, and pneumatic tire using the same | |
| JP6297900B2 (en) | Rubber composition for covering tire metal cord and pneumatic tire using the same | |
| JP2011168740A (en) | Rubber composition, rubber composition for high damping laminate, and rubber composition for tire | |
| JP2015205950A (en) | Rubber composition for tire run-flat reinforced liner and pneumatic run flat tire using the same | |
| JP6136106B2 (en) | Rubber composition for high damping rubber bearing and high damping rubber bearing | |
| JP2013133433A (en) | Rubber composition for high damping laminate and the high damping laminate | |
| JP2011038069A (en) | Rubber composition for high damping laminate and high damping laminate | |
| JP4595171B2 (en) | Rubber composition for high damping bearing | |
| JP2009149856A (en) | Rubber composition for high-damping laminate, and high-damping laminate | |
| JP5714828B2 (en) | Rubber composition for high damping bearing and high damping bearing | |
| JP2015205968A (en) | Rubber composition for tire bead filler and pneumatic tire using the same | |
| JP2010121033A (en) | Rubber composition for high damping laminate, and high damping laminate | |
| JP2015205948A (en) | Rubber composition for coating tire fiber and pneumatic tire using the same | |
| CN111675859A (en) | Damping material and preparation method thereof | |
| JP4260100B2 (en) | High damping laminate rubber composition | |
| JP4030412B2 (en) | Rubber composition for highly attenuated laminate and rubber laminate using the rubber composition | |
| JP2010241960A (en) | Rubber composition for inner liner and tire | |
| JP2013014706A (en) | Rubber composition for high damping laminate and high damping laminate | |
| JP5987489B2 (en) | Rubber composition for high damping rubber bearing and high damping rubber bearing |