JP4120602B2 - Seismic isolation rubber laminate - Google Patents

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Description

本発明は、免震ゴム積層体に係り、特に土木や建築用等の構造物を支承する免震ゴム積層体、中でも、橋梁の橋脚への支承のために好適に用いられる橋梁用免震ゴム積層体(支承体)に関するものである。   The present invention relates to a seismic isolation rubber laminate, and in particular, a seismic isolation rubber laminate that supports structures such as civil engineering and construction, and more particularly, a seismic isolation rubber for a bridge that is suitably used for supporting a bridge pier. The present invention relates to a laminate (support).

従来から、土木や建築等の分野における構造物の支持に使用されている、免震ゴム積層体たるゴム支承体は、上部構造体と下部構造体との間に介在せしめられて、配置されるものであるが、通常、それらの構造体の重量が極めて大きいために、金属板等の剛性を有する硬質板とゴム層とが交互に積層せしめられてなる積層体構造とされており、それによって、建物の防振支持乃至は免震支持や橋梁の荷重支持、更には免震支持等の、ゴム支承体としての機能が効果的に果たされ得るようになっている。   Conventionally, a rubber bearing body, which is a seismic isolation rubber laminate used for supporting structures in the fields of civil engineering and construction, is disposed between an upper structure and a lower structure. However, since the weight of these structures is usually extremely large, it has a laminated structure in which rigid plates such as metal plates and rubber layers are alternately laminated, thereby The function as a rubber bearing body such as a vibration isolating support for a building, a base isolation support, a load support for a bridge, and a base isolation support can be effectively performed.

具体的には、例えば、図1に示される如く、免震ゴム積層体10は、ゴムブロック12内に硬質板としての金属板14の複数枚が所定間隔を隔てて埋設されることによって、そのような金属板14と、それら金属板14、14間に位置するゴムブロック12部分であるゴム層16とが、交互に、一体的に積層されてなる構造を有していると共に、ゴムブロック12の上部及び下部には、それぞれ、金属製の上部取付板18及び下部取付板20が固着せしめられた構造となっているのである。そして、そのような免震ゴム積層体10は、その上部取付板18及び下部取付板20において、橋梁等の上部構造体と橋脚等の下部構造体との間に挟持、配置されて、固定せしめられ、コンクリート橋脚等の大なる重量の上部構造体を支持するようになっているのであり、以て免震ゴム積層体としての本来の機能が奏せしめられ得るようになっている。即ち、地震、強風或いは橋上を通過する車両等による重量や加速度の影響によって生じる撓み及び変位が、ゴム積層体の剪断方向の緩衝作用によって吸収され、また上下方向の振動も、ゴム積層体の緩衝作用によって吸収され得るようになっているのである。   Specifically, for example, as shown in FIG. 1, the seismic isolation rubber laminate 10 includes a rubber block 12 in which a plurality of metal plates 14 as hard plates are embedded at predetermined intervals. Such a metal plate 14 and a rubber layer 16 that is a portion of the rubber block 12 positioned between the metal plates 14 and 14 have a structure in which they are alternately and integrally laminated, and the rubber block 12 A metal upper mounting plate 18 and a lower mounting plate 20 are fixed to the upper and lower portions, respectively. The seismic isolation rubber laminate 10 is sandwiched and disposed between an upper structure such as a bridge and a lower structure such as a pier on the upper mounting plate 18 and the lower mounting plate 20 and fixed. Therefore, it is designed to support a large weight superstructure such as a concrete pier, so that the original function as a seismic isolation rubber laminate can be achieved. That is, bending and displacement caused by the influence of weight, acceleration, etc. caused by earthquakes, strong winds or vehicles passing over the bridge are absorbed by the buffering action in the shearing direction of the rubber laminate, and vertical vibration is also absorbed by the buffering of the rubber laminate. It can be absorbed by the action.

ところで、上記の如き構造の免震ゴム積層体は、本来的に、高減衰特性を有するものであることが望ましいことは勿論、その設置場所からして、低温度から高温度に至る広い温度領域に晒され易く、特に、橋梁の橋脚への支承のために使用される橋梁用支承体にあっては、氷点下の温度から30℃を遙かに越える温度に至る厳しい自然環境下におかれることとなるところから、弾性係数の温度依存性が少ないものであることが、望ましい。   By the way, it is desirable that the seismic isolation rubber laminate having the structure as described above should originally have a high damping characteristic, and a wide temperature range from a low temperature to a high temperature from the installation location. In particular, bridge supports used for supporting piers of bridges should be placed in a harsh natural environment from temperatures below freezing to temperatures exceeding 30 ° C. Therefore, it is desirable that the temperature dependence of the elastic modulus is small.

しかしながら、従来の免震ゴム積層体にあっては、そのゴム層(ゴムブロック)を与えるゴム組成物として、単に、天然ゴム(NR)の如きゴム材料に適当な加硫剤を配合してなる、通常のゴム組成物が用いられているところから、減衰特性が今一つ充分でないことに加えて、そのような減衰特性を向上せしめるとされる従来から公知の成分を配合したりすると、弾性係数の温度依存性が比較的大きくなって、免震ゴム積層体としての特性、特に弾性特性が周囲温度に左右されるという問題を内在するものであった。   However, in the conventional seismic isolation rubber laminate, as a rubber composition for providing the rubber layer (rubber block), an appropriate vulcanizing agent is simply blended with a rubber material such as natural rubber (NR). In addition to the fact that ordinary rubber compositions are used, in addition to the fact that the damping characteristics are not sufficient yet, adding a conventionally known component that is supposed to improve such damping characteristics, the elastic modulus of Due to the relatively large temperature dependence, there was an inherent problem that the properties of the seismic isolation rubber laminate, particularly the elastic properties, depend on the ambient temperature.

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、免震支承用として高減衰特性を有し且つ弾性特性の温度依存性が少ない免震ゴム積層体を提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is that it has high damping characteristics for use in seismic isolation bearings and has low temperature dependence of elastic characteristics. The object is to provide a seismic rubber laminate.

そして、本発明にあっては、そのような課題を解決するべく、剛性を有する硬質板とゴム層とが交互に積層せしめられて構成されてなる免震ゴム積層体にして、前記ゴム層が、ゴム材料の100重量部に対して、軟化点が110℃以上の天然アスファルトを、1〜50重量部の割合において配合してなり、且つ該ゴム材料の100重量部に対して、10〜150重量部の割合のSAFカーボンブラックを更に含んでいるゴム組成物を用いて、形成されていることを特徴とする免震ゴム積層体を、その要旨とするものである。
And in the present invention, in order to solve such a problem, a seismic isolation rubber laminate formed by alternately laminating rigid hard plates and rubber layers, the rubber layer comprises: , with respect to 100 parts by weight of the rubber material, natural asphalt having a softening point of above 110 ° C., will be formulated in a proportion of 1 to 50 parts by weight, and with respect to 100 parts by weight of the rubber material, 10 to The gist of the present invention is a base-isolated rubber laminate formed by using a rubber composition further containing 150 parts by weight of SAF carbon black.

このように、本発明に従う免震ゴム積層体にあっては、金属板の如き硬質板の間に位置せしめられるゴム層を与えるゴム組成物に、特定のアスファルト類の所定割合を配合せしめたところに、大きな特徴があるのであり、そのような成分の特定量の配合によって、高減衰特性を発揮し得ると共に、温度依存性の良好な、即ち弾性係数の如き弾性特性の温度依存性が小さな免震ゴム積層体を、有利に実現し得るのである。
Thus, in the seismic isolation rubber laminate according to the present invention, the rubber composition that gives the rubber layer positioned between the hard plates such as the metal plates is blended with a predetermined ratio of specific asphalts. This is a seismic isolation rubber that can exhibit high damping characteristics by blending a specific amount of such components and has good temperature dependence, that is, low temperature dependence of elastic characteristics such as elastic modulus. Laminates can be realized advantageously.

また、かかる本発明によれば、前記ゴム組成物は、ゴム材料の100重量部に対して、10〜150重量部の割合のSAFカーボンブラックを更に含んでおり、これによって、上記したアスファルト類等の成分の含有による温度依存性に対する影響を緩衝乃至は回避することが出来ることとなる。   In addition, according to the present invention, the rubber composition further includes SAF carbon black in a ratio of 10 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber material. Thus, the influence on the temperature dependency due to the inclusion of the component can be buffered or avoided.

なお、上記した本発明に従う免震ゴム積層体の望ましい態様の一つによれば、前記ゴム材料は、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムを主成分として含有している。   According to one of the desirable embodiments of the seismic isolation rubber laminate according to the present invention, the rubber material contains natural rubber and / or diene synthetic rubber as a main component.

また、本発明に従う免震ゴム積層体において、前記アスファルト類は、110℃以上の軟化点を有するものである。このようなアスファルト類を採用することによって、減衰特性におけるより一層の向上と、極めて小さな温度依存性の実現とを、両立せしめ得るのである。なお、本発明においては、アスファルト類として、そのような特徴的性質を有する天然アスファルトが、用いられることとなる
Further, in the seismic isolation rubber laminate according to the present invention, before Symbol asphalts is Ru der those having a softening point of above 110 ° C.. By adopting such asphalts , it is possible to achieve both a further improvement in damping characteristics and an extremely small temperature dependence. In the present invention, as asphalt, natural asphalt having such characteristic properties, and thus be needed use.

さらに、本発明に従う免震ゴム積層体における好ましい態様の一つによれば、前記ゴム組成物に対して、凝固点が−30℃以下である可塑剤が、前記ゴム材料の100重量部に対して1〜50重量部の割合において、更に配合せしめられるのである。即ち、上述せる如きアスファルト類等の成分を含んでなるゴム組成物に対して、かかる特定の可塑剤を、所定割合において配合せしめることによって、アスファルト類等の配合によって発揮される有効な減衰特性を高度に維持しつつ、温度依存性を可及的に小ならしめることが出来るのである。   Furthermore, according to one of the preferable aspects in the seismic isolation rubber laminate according to the present invention, the plasticizer having a freezing point of −30 ° C. or less is based on 100 parts by weight of the rubber material with respect to the rubber composition. In the proportion of 1 to 50 parts by weight, it can be further blended. That is, by adding such a specific plasticizer at a predetermined ratio to a rubber composition containing components such as asphalts as described above, effective damping characteristics exhibited by blending asphalts and the like can be obtained. While maintaining a high level, the temperature dependence can be made as small as possible.

このような本発明に従う免震ゴム積層体にあっては、温度依存性を悪化せしめることなく、減衰特性が著しく向上せしめられ、以て免震支承用の高減衰支承体として有利に用いられ得、地震、強風、或いは橋上を通過する車両等による重量や加速度の影響によって生じる撓み及び変位が、ゴム積層体の剪断方向における緩衝作用によって、有効に吸収され得、更に上下方向の振動も、ゴム積層体の緩衝作用によって、有利に吸収され得るという特徴を有しているのである。   In such a base-isolated rubber laminate according to the present invention, the damping characteristic is remarkably improved without deteriorating the temperature dependence, and therefore it can be advantageously used as a high-attenuating bearing for seismic isolation bearings. Bending and displacement caused by the influence of weight, acceleration, etc. caused by earthquakes, strong winds, vehicles passing over the bridge, etc. can be effectively absorbed by the buffering action in the shearing direction of the rubber laminate. It has the feature that it can be advantageously absorbed by the buffering action of the laminate.

ところで、かかる本発明に従う免震ゴム積層体は、代表的には、図1に示される如き構造を呈するものであって、ゴムブロック12内に、剛性を有する硬質板として、所定間隔を隔てて配置された複数の金属板14によって、それら金属板14、14間に、ゴム層16が形成され、以て、それら金属板14とゴム層16とが交互に積層せしめられてなる積層構造とされているものであり、そこにおいて、それを構成するゴムブロック12(具体的には、ゴム層16)が、本発明に従って、特定のゴム組成物を用いて形成されているのである。   By the way, the seismic isolation rubber laminate according to the present invention typically has a structure as shown in FIG. 1 and is a hard plate having rigidity in the rubber block 12 with a predetermined interval. A rubber layer 16 is formed between the metal plates 14 and 14 by the plurality of arranged metal plates 14, and thus a laminated structure in which the metal plates 14 and the rubber layers 16 are alternately laminated. Here, the rubber block 12 (specifically, the rubber layer 16) constituting the same is formed using a specific rubber composition according to the present invention.

すなわち、そのようなゴム組成物は、ゴム材料の100重量部に対して、特定のアスファルト類を、所定割合で配合せしめてなるものであって、特に、そのようなアスファルト類は、温度依存性の低下を阻止乃至は抑制しつつ、減衰特性の向上を図る成分として配合されるものである。
That is, such a rubber composition is obtained by blending a specific asphalt at a predetermined ratio with respect to 100 parts by weight of the rubber material. In particular, such asphalt is temperature-dependent. It is blended as a component for improving the damping characteristics while preventing or suppressing the decrease of the above.

そして、かくの如き減衰特性向上成分のうち、アスファルト類としては、各種の天然アスファルトが対象とされるのであるが、本発明においては、減衰特性向上成分として、そのようなアスファルト類の中でも、特に、軟化点が110℃以上である天然アスファルトを用いることとされるのでありれによって、より高度な減衰特性と、著しく良好な温度依存性とを、両立して達成することが出来るのである。
Of the such damping property enhancing component of nuclear, the asphalts, each species of natural asphalt is being targeted in the present invention, as the damping property enhancing component, among others of such asphalts, in particular, it is the softening point are the use of Ru natural asphalt der 110 ° C. or higher, by this, the higher damping characteristics, and a remarkably better temperature dependence, be achieved by both It can be done.

なお、この種の減衰特性向上成分の配合量としては、目的とする減衰特性に応じて適宜に決定されることとなるが、その配合によって充分な減衰特性の向上を発揮せしめるためには、ゴム材料の100重量部に対して、少なくとも1重量部以上、好ましくは5重量部以上、配合せしめることが必要となるが、その余りにも多量の配合は、形成されるゴムブロック(12)の弾性特性の温度依存性を悪化せしめるようになるところから、ゴム材料の100重量部に対して、50重量部以下、好ましくは30重量部以下の配合割合とされるのである。   The blending amount of this type of damping characteristic improving component is appropriately determined according to the target damping characteristic. In order to achieve sufficient damping characteristics improvement by the blending, rubber is used. It is necessary to add at least 1 part by weight, preferably 5 parts by weight or more, with respect to 100 parts by weight of the material. However, if the amount is too large, the elastic properties of the rubber block (12) to be formed Therefore, the blending ratio is 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the rubber material.

また、本発明にあっては、このような特定の減衰特性向上成分に加えて、所定のカーボンブラックを配合せしめることが必要であり、それによって、温度依存性が悪化するのを阻止乃至は回避することが出来る。特に、そのようなカーボンブラックは、ゴム材料の100重量部に対して、10〜150重量部の割合において配合せしめられることとなる。更に、そのようなカーボンブラックとしては、一次粒子径の小さなもの、一般に30nm程度以下のものが望ましく、中でも、粒径のより小さなSAFカーボンが、特に有利に用いられることとなる。このような粒径の小さなカーボンブラックは、また、減衰特性の向上にも有利に寄与しているのである。   In addition, in the present invention, it is necessary to add a predetermined carbon black in addition to such a specific damping characteristic improving component, thereby preventing or avoiding deterioration of temperature dependency. I can do it. In particular, such carbon black is compounded in a ratio of 10 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber material. Further, as such carbon black, those having a small primary particle diameter, generally about 30 nm or less are desirable, and among these, SAF carbon having a smaller particle diameter is particularly advantageously used. Such a carbon black having a small particle size also contributes advantageously to the improvement of the attenuation characteristics.

更にまた、本発明においては、ゴム組成物に対して、凝固点が−30℃以下である可塑剤を、上記した減衰特性向上成分と組み合わせて、配合せしめることによって、減衰特性向上成分によって奏される有効な機能を維持しつつ、かかる成分による温度依存性に対する影響を効果的に緩衝して、温度依存性を可及的に小さく為すことも、可能である。そして、このような可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)等のフタレート系可塑剤;ジオクチルアジペート(DOA)、ジイソデシルアジペート(DIDA)、ジブチルグリコールアジペート、ジブチルカルビトールアジペート等のアジペート系可塑剤;ジオクチルセバケート(DOS)、ジブチルセバケート(DBS)等のセバケート系可塑剤;トリクレジルフォスフェート(TCP)、クレジルフェニルフォスフェート(CDP)、トリブチルフォスフェート(TBP)、トリオクチルフォスフェート(TOP)、トリブトキシエチルフォスフェート(TBXP)等のフォスフェート系可塑剤の他、ジ2−エチルヘキシルアゼレート(DOZ)、ジ2−エチルヘキシルドデカンジオエート(DODN)等を挙げることが出来、それらの1種、或いは2種以上が組み合わされて用いられることとなる。   Furthermore, in the present invention, a plasticizer having a freezing point of −30 ° C. or lower is added to the rubber composition in combination with the above-described damping characteristic improving component, thereby providing the damping characteristic improving component. It is also possible to reduce the temperature dependence as much as possible by effectively buffering the influence of such components on the temperature dependence while maintaining an effective function. Examples of such plasticizers include phthalate plasticizers such as dibutyl phthalate (DBP) and dioctyl phthalate (DOP); dioctyl adipate (DOA), diisodecyl adipate (DIDA), dibutyl glycol adipate, dibutyl carbitol adipate Adipate plasticizers such as dioctyl sebacate (DOS), dibutyl sebacate (DBS), etc .; tricresyl phosphate (TCP), cresyl phenyl phosphate (CDP), tributyl phosphate (TBP) ), Tri-octyl phosphate (TOP), tributoxyethyl phosphate (TBXP) and other plastic plasticizers, di-2-ethylhexyl azelate (DOZ), di-2-ethylhexyl decandio It can be mentioned chromatography bets (dODN), etc., thereof one or so that the two or more may be used in combination.

また、そのような特定の性質を有する可塑剤にあっては、ゴム材料の100重量部に対して1〜50重量部の割合において、より好適には、2〜25重量部の割合において、配合せしめられるものである。けだし、その配合量が余りにも少ないと、温度依存性の改善効果を充分に発現し得なくなり、また一方、配合量が多過ぎる場合には、相溶性が悪化するため、本発明に係る免震ゴム積層体10において、可塑剤がゴムブロック12(ゴム層16)の外表面から滲み出る、所謂、ブリードを惹起することとなるからである。   Moreover, in the plasticizer having such specific properties, it is blended in a proportion of 1 to 50 parts by weight, more preferably in a proportion of 2 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber material. It is something to be damned. However, if the blending amount is too small, the effect of improving the temperature dependence cannot be sufficiently expressed. On the other hand, if the blending amount is too large, the compatibility deteriorates, and the seismic isolation according to the present invention. This is because in the rubber laminate 10, the plasticizer oozes out from the outer surface of the rubber block 12 (rubber layer 16), so-called bleed is caused.

なお、上述せる如き減衰特性向上成分と共に、本発明に従う免震ゴム積層体10を構成するゴム層16を与えるゴム組成物を構成する成分の一つであるゴム材料は、従来から免震ゴム積層体の製造に用いられている各種のゴム材料の中から適宜に選定されることとなるが、有利には、天然ゴム及びジエン系合成ゴムのうちの少なくとも1種を主成分として構成される。また、そのジエン系合成ゴムとしては、合成ポリイソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が用いられるのである。   In addition, the rubber material which is one of the components constituting the rubber composition for providing the rubber layer 16 constituting the seismic isolation rubber laminate 10 according to the present invention together with the damping characteristic improving component as described above is conventionally seismic isolation rubber laminate. The rubber material is appropriately selected from various rubber materials used for the production of the body, but is advantageously composed mainly of at least one of natural rubber and diene synthetic rubber. As the diene synthetic rubber, synthetic polyisoprene rubber, styrene / butadiene rubber, polybutadiene rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, and the like are used.

而して、かくの如く、所定のゴム材料に対して、特定の減衰特性向上成分が所定割合にて配合せしめられ、また、カーボンブラックや可塑剤が所定割合において配合されてなるゴム組成物には、従来と同様に、硫黄の如き加硫剤が添加され、更に必要に応じて、適当な加硫促進剤、ステアリン酸や亜鉛華等の加硫促進助剤、オイル等の軟化剤、ワックス、老化防止剤等の公知の各種のゴム用配合剤が、通常の範囲内において配合せしめられ、目的とするゴム層16を与えるゴムブロック12の形成に用いられることとなるのである。   Thus, a rubber composition in which a specific damping property improving component is blended in a predetermined ratio to a predetermined rubber material, and carbon black or a plasticizer is blended in a predetermined ratio. As in the prior art, a vulcanizing agent such as sulfur is added, and if necessary, a suitable vulcanization accelerator, a vulcanization accelerating aid such as stearic acid or zinc white, a softening agent such as oil, and a wax. Various known rubber compounding agents such as anti-aging agents are compounded within a normal range and used to form the rubber block 12 that gives the target rubber layer 16.

また、かくの如きゴム組成物を用いて、本発明に従う免震ゴム積層体を製造するに際しては、従来から公知の各種の手法が適宜に採用され、例えば、図1に示される如き免震ゴム積層体10を得るには、加硫成形金型を用いて、金属板14或いはそれと共に、上部及び下部取付板18、20の存在下、所定のゴム組成物を注入して、ゴムブロック12を加硫成形せしめることにより、金属板14、14の間にゴム層16が介在せしめられて、一体的に加硫接着されてなる構造とする方法や、適当な接着剤を用いて、金属板14とゴム組成物から形成されたゴム層16とを交互に積層、接着せしめて、一体化することにより、積層体と為す方法等が、採用されることとなる。   Further, when producing the seismic isolation rubber laminate according to the present invention using such a rubber composition, various conventionally known methods are appropriately employed. For example, the seismic isolation rubber as shown in FIG. In order to obtain the laminated body 10, a rubber block 12 is formed by injecting a predetermined rubber composition in the presence of the upper and lower mounting plates 18 and 20 together with the metal plate 14 or using a vulcanization mold. By using vulcanization molding, the rubber plate 16 is interposed between the metal plates 14 and 14 and the vulcanization is integrally performed, or the metal plate 14 is used by using a suitable adhesive. For example, a method of forming a laminated body by alternately laminating and adhering the rubber layers 16 formed from the rubber composition and bonding them together is adopted.

なお、本発明に従う免震ゴム積層体において、剛性を有する硬質板として用いられる金属板14としては、耐圧縮性に優れた鉄板や鋼板が好適に用いられ得るものであるが、他の金属材質のものであっても、何等差し支えなく、更には硬質プラスチック板材等であっても、耐圧縮性に優れたものであれば、同様に使用可能である。   In the seismic isolation rubber laminate according to the present invention, as the metal plate 14 used as the rigid hard plate, an iron plate or a steel plate excellent in compression resistance can be suitably used. Even if it is a thing, even if it is a hard plastic board material etc., if it is excellent in compression resistance, it can be used similarly.

また、かかる免震ゴム積層体10の全体形状としては、その設置形態に応じた適宜の形状が採用され、例えば、平面形態において、四角形形状や円盤形状の他に、楕円形状や五角形、六角形等の多角形形状とすることも可能であり、更に金属板14やゴム層16の積層数にあっても、免震ゴム積層体の用途に応じて適宜に決定されることとなるのである。   Further, as the overall shape of the seismic isolation rubber laminate 10, an appropriate shape according to the installation form is adopted. For example, in a planar form, in addition to a rectangular shape and a disk shape, an elliptical shape, a pentagonal shape, a hexagonal shape It is also possible to use a polygonal shape such as the above, and even if the number of the metal plates 14 and the rubber layers 16 is laminated, it is appropriately determined according to the use of the seismic isolation rubber laminate.

以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には以上の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。   Examples of the present invention will be shown below to clarify the present invention more specifically. However, the present invention is not limited by the description of such examples. Needless to say. In addition to the following examples, the present invention includes various changes, modifications, and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the above specific description. It should be understood that improvements and the like can be added.

先ず、下記表1〜表3に示される各種配合組成のゴム組成物を調製した。次いで、それぞれのゴム組成物から、150℃×30分の加硫条件を採用して、JIS−K−6394−1976「加硫ゴムの動的性質試験方法」に準じた特性評価試験のための加硫ゴム試験片(S1 形)を作製した後、目的とする特性評価試験を行なって、その結果を、下記表1〜表3に併せ示した。 First, rubber compositions having various compounding compositions shown in Tables 1 to 3 below were prepared. Next, from each rubber composition, a vulcanization condition of 150 ° C. × 30 minutes was adopted, and a characteristic evaluation test according to JIS-K-6394-1976 “Method for testing dynamic properties of vulcanized rubber”. after producing a vulcanized rubber test piece (S 1 form), by performing characterization tests for the purpose, and the results are shown together in table 1 to table 3.

なお、上記のゴム組成物の調製に際して、ゴム材料としては、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、または合成イソプレンゴム(IR)を用いると共に、軟化剤として、ナフテン系プロセスオイル乃至はアロマオイルを用い、またアスファルトとしては、ストレートアスファルト80−100、若しくは軟化点が120℃の天然アスファルトを、用いた。また、表中におけるDOPは、可塑剤としてのジオクチルフタレート(凝固点:−50℃)を示している一方、MSA及びTBTは、それぞれ、加硫促進剤としての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及びテトラブチルチウラムジスルフィドを示すものである。更にまた、本実施例においては、そのような加硫促進剤に加え、亜鉛華(ZnO)及びステアリン酸を加硫促進助剤として用いた。なお、カーボンブラックとしてのSAFカーボンの一次粒子径は19nmであり、HAFカーボンの一次粒子径は30nmであった。
In preparing the rubber composition, natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), or synthetic isoprene rubber (IR) is used as the rubber material, and naphthenic process oil or aroma is used as the softening agent. an oil, as the or asphalt, straight asphalt 80-100, or softening point of 120 ° C. natural asphalt, had use. DOP in the table indicates dioctyl phthalate (freezing point: −50 ° C.) as a plasticizer, while MSA and TBT indicate N-oxydiethylene-2-benzothiazole sulfate as a vulcanization accelerator, respectively. Phenamide and tetrabutylthiuram disulfide are shown. Furthermore, in this example, in addition to such a vulcanization accelerator, zinc white (ZnO) and stearic acid were used as vulcanization accelerators. The primary particle size of SAF carbon as carbon black was 19 nm, and the primary particle size of HAF carbon was 30 nm.

また、それぞれの加硫ゴム試験片に対する特性評価試験は、JIS−K−6394−1976に規定される非共振方法に従って、試験温度:−10℃、20℃及び40℃、試験振動数:0.5Hz、平均歪み(剪断):0%、歪み振幅(剪断):175%の条件下において、それぞれ荷重−撓み曲線を求め、それより、各測定温度での絶対バネ定数:|K* |(−10℃)、|K* |(40℃)及び20℃での損失角の正弦:sin δを求めて、以下の式から、減衰定数及びG(温度依存性)をそれぞれ求めた。
減衰定数=(sin δ)/2
G(温度依存性)=|K* |(−10℃)/|K* |(40℃)
Moreover, the characteristic evaluation test with respect to each vulcanized rubber test piece is performed in accordance with a non-resonant method specified in JIS-K-6394-1976, test temperatures: −10 ° C., 20 ° C. and 40 ° C., test frequency: 0. Under the conditions of 5 Hz, average strain (shear): 0%, strain amplitude (shear): 175%, load-deflection curves were obtained, respectively, from which absolute spring constants at each measurement temperature: | K * | (- 10 ° C.), | K * | (40 ° C.) and sine of the loss angle at 20 ° C .: sin δ was determined, and the attenuation constant and G (temperature dependence) were determined from the following equations.
Attenuation constant = (sin δ) / 2
G (temperature dependence) = | K * | (−10 ° C.) / | K * | (40 ° C.)

Figure 0004120602
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かかる表1〜3の結果から明らかなように、試験例1〜に係るゴム組成物は、何れも、温度依存性の影響を余り受けずに、減衰特性の向上に効果があることが認められ、また、その中でも、特に、試験のゴム組成物にあっては、特定の天然アスファルト及び可塑剤を配合してなるものであるところから、減衰特性の飛躍的な向上と、極めて良好な温度依存性の実現とが、共に達成され得るものであることが、認識される。また、試験例2と比較例3との対比より、一次粒径の大きな(30nm)HAFカーボンよりも、一次粒径の小さな(19nm)SAFカーボンを配合せしめた場合において、好ましい結果が得られていることも、認められる。これに対して、比較例1及び2のゴム組成物においては、ピッチ、タール或いはアスファルトが配合されていないために、減衰定数が悪く、減衰特性が充分でないことが認められるのである。
As is clear from the results in Tables 1 to 3, it is recognized that all of the rubber compositions according to Test Examples 1 to 9 are effective in improving the damping characteristics without being affected by the temperature dependence. Among them, in particular, in the rubber compositions of Test Examples 5 to 9 , since a specific natural asphalt and a plasticizer are blended, a dramatic improvement in damping characteristics, It will be appreciated that a very good temperature dependence can be achieved together. Further, from the comparison between Test Example 2 and Comparative Example 3, a favorable result was obtained when SAF carbon having a small primary particle size (19 nm) was blended rather than (30 nm) HAF carbon having a large primary particle size. It is also accepted. On the other hand, in the rubber compositions of Comparative Examples 1 and 2, since no pitch, tar or asphalt is blended, it is recognized that the damping constant is poor and the damping characteristics are not sufficient.

本発明が適用される免震ゴム積層体の代表的な一例を示す、一部切欠き説明図である。It is a partially cutaway explanatory view showing a typical example of a seismic isolation rubber laminate to which the present invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

10 免震ゴム積層体
12 ゴムブロック
14 金属板
16 ゴム層
18 上部取付板
20 下部取付板


10 Seismic isolation rubber laminate 12 Rubber block 14 Metal plate 16 Rubber layer 18 Upper mounting plate 20 Lower mounting plate


Claims (4)

剛性を有する硬質板とゴム層とが交互に積層せしめられて構成されてなる免震ゴム積層体にして、前記ゴム層が、ゴム材料の100重量部に対して、軟化点が110℃以上の天然アスファルトを、1〜50重量部の割合において配合してなり、且つ該ゴム材料の100重量部に対して、10〜150重量部の割合のSAFカーボンブラックを更に含んでいるゴム組成物を用いて、形成されていることを特徴とする免震ゴム積層体。 A seismic isolation rubber laminate comprising a rigid hard plate and a rubber layer alternately laminated, wherein the rubber layer has a softening point of 110 ° C. or more with respect to 100 parts by weight of the rubber material . natural asphalt, it was formulated in proportions of 1 to 50 parts by weight, and with respect to 100 parts by weight of the rubber material, the rubber composition further comprises an SAF carbon black proportion of 10 to 150 parts by weight A seismic isolation rubber laminate characterized in that it is formed by using. 前記ゴム材料が、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムを主成分として含有している請求項1記載の免震ゴム積層体。 The seismic isolation rubber laminate according to claim 1, wherein the rubber material contains natural rubber and / or a diene synthetic rubber as a main component. 前記ゴム組成物に対して、凝固点が−30℃以下である可塑剤が、前記ゴム材料の100重量部に対して1〜50重量部の割合において、更に配合せしめられている請求項1又は請求項に記載の免震ゴム積層体。 Wherein the rubber composition, the plasticizer solidifying point of -30 ° C. or less, in the above ratio of 1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of rubber material, further claim 1 or claim being made to blend Item 3. The seismic isolation rubber laminate according to item 2 . 橋梁の橋脚への支承のために用いられることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載の免震ゴム積層体。The seismic isolation rubber laminate according to any one of claims 1 to 3, which is used for supporting a bridge on a pier.
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