JP5714828B2 - Rubber composition for high damping bearing and high damping bearing - Google Patents

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Description

本発明は、橋梁支承用などとして好適に用いることができる高減衰支承用ゴム組成物および高減衰支承体に関する。   The present invention relates to a rubber composition for high damping bearing and a high damping bearing body that can be suitably used for bridge bearings and the like.

橋梁や高架道路などの構造物の支承や建築物の基礎免震には、ゴム支承などの支承体が用いられている。ゴム支承とは、一般に複数個の鋼板等の硬質板と粘弾性的性質を有するゴム材料からなるゴム組成物とを交互に積層した積層体である。ゴム支承は、上部構造(例えば、主桁・主構など)と下部構造(例えば、橋台や橋脚など)との接点に設置される部材であり、ビルや橋梁等の建造物の上部構造の荷重を支え、かつ前記建造物を地震等により引き起こされる震動によって生じる上部構造及び下部構造の変位に対して追従できるようにしている。ゴム支承は、硬質板とゴム組成物とを交互に積層し、両者を強固に接着させることで、建造物の上部構造に対する耐荷重性の向上を図ると共に、地震などの震動で生じる水平力をゴムの弾力性で分散させるようにしている。   Rubber bearings and other supports are used for structural support such as bridges and elevated roads, and for basic seismic isolation of buildings. The rubber bearing is a laminated body in which a plurality of hard plates such as steel plates and a rubber composition made of a rubber material having viscoelastic properties are alternately laminated. A rubber bearing is a member installed at the contact point between an upper structure (for example, main girder and main structure) and a lower structure (for example, an abutment or a pier), and the load on the upper structure of a building such as a building or a bridge. And the structure can follow the displacement of the upper structure and the lower structure caused by the vibration caused by an earthquake or the like. Rubber bearings are made by alternately laminating hard plates and rubber compositions and firmly bonding them together to improve the load resistance of the superstructure of the building and to generate horizontal forces caused by vibrations such as earthquakes. Dispersed by the elasticity of rubber.

また、ゴム支承には、地震などの振動エネルギーをゴムで吸収するようにした減衰性能を有する免震用のゴム組成物が用いられる。免震用のゴム支承用として用いられるゴム組成物には、高い減衰性(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)を有することが要求されている。   For rubber bearings, a rubber composition for seismic isolation having a damping performance in which vibration energy such as earthquake is absorbed by rubber is used. A rubber composition used as a rubber bearing for seismic isolation is required to have a high damping property (a vibration energy is attenuated by converting vibration into more heat).

このような免震用のゴム支承に用いられるゴム組成物として、ジエン系ゴム100質量部と、窒素吸着比表面積(N2SA)が150〜300m2/gであり、DBP吸収量が115cm3/100g以下であり、かつ、窒素吸着比表面積とCTAB吸着比表面積との差が5〜34m2/gであるカーボンブラック50〜90質量部とを含有するゴム組成物が提案されている。このゴム組成物によれば、減衰性が高く、長期に渡り安定した特性を発揮させることができる(例えば、特許文献1参照)。 As a rubber composition used for such a seismic isolation rubber bearing, 100 parts by mass of a diene rubber, a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 150 to 300 m 2 / g, and a DBP absorption amount of 115 cm 3 / 100g or less, and the rubber composition containing the carbon black 50-90 mass part whose difference of a nitrogen adsorption specific surface area and a CTAB adsorption specific surface area is 5-34 m < 2 > / g is proposed. According to this rubber composition, the damping property is high, and stable characteristics can be exhibited over a long period of time (for example, see Patent Document 1).

また、天然ゴムを主成分とし、窒素吸着比表面積(N2SA)が100〜140m2/g、CTAB吸着比表面積が100〜130m2/g、DBP吸収量が90〜120ml/100g、ΔDBP(24M4DBP吸油量−DBP吸油量)が10〜30cm3/100gのカーボンブラックをゴム成分100質量部に対し、30〜80質量部添加してなるゴム組成物が提案されている。このゴム組成物によれば、天然ゴムであっても優れた減衰性を発揮し、温度に依存せず安定的に優れた減衰性を発揮させることができる(例えば、特許文献2参照)。 Further, the main component is natural rubber, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is 100 to 140 m 2 / g, the CTAB adsorption specific surface area is 100 to 130 m 2 / g, the DBP absorption is 90 to 120 ml / 100 g, ΔDBP ( to 24M4DBP oil absorption -DBP oil absorption) of 100 parts by mass of the rubber component of carbon black 10 to 30 cm 3/100 g, a rubber composition prepared by adding 30 to 80 parts by weight has been proposed. According to this rubber composition, even if it is natural rubber, it exhibits excellent damping properties, and can stably exhibit excellent damping properties without depending on temperature (for example, see Patent Document 2).

特開2007−246655号公報JP 2007-246655 A 特開2008−222874号公報JP 2008-222874 A

ここで、防振、除振、免震用として用いられるゴム支承は長期使用に耐えうる必要があり、特に耐疲労性の改善は重要である。減衰性を向上させるためには小粒径のカーボンブラックが用いられ、耐疲労性を向上させるには大粒径で高ストラクチャーのカーボンブラックが用いられるため、減衰性と耐疲労性とは二律背反の関係にある。そのため、従来のような上記特許文献1、2に記載のゴム組成物では、減衰性を向上させるようにしているが、耐疲労性の更なる改善が望まれている、という問題がある。   Here, rubber bearings used for vibration isolation, vibration isolation and seismic isolation need to be able to withstand long-term use, and improvement of fatigue resistance is particularly important. Carbon black with a small particle size is used to improve damping, and carbon black with a large particle size and high structure is used to improve fatigue resistance, so damping and fatigue resistance are a trade-off. There is a relationship. For this reason, the conventional rubber compositions described in Patent Documents 1 and 2 have improved damping properties, but there is a problem that further improvement in fatigue resistance is desired.

ゴム支承として長期使用に耐えられるようにするため、高い減衰性を維持しつつ、耐疲労性を向上させたゴム組成物が求められている。   In order to be able to withstand long-term use as a rubber bearing, a rubber composition having improved fatigue resistance while maintaining high damping properties is required.

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、高い減衰性を維持しつつ、耐疲労性を向上させた高減衰支承用ゴム組成物および高減衰支承体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rubber composition for a high damping bearing and a high damping bearing body that have improved fatigue resistance while maintaining high damping.

本発明は、次に示す(1)〜(5)である。
(1) 窒素吸着比表面積(N2SA)が150m2/g以上250m2/g以下であり、フタル酸ジブチル(DBP)吸油量が80cm3/100g以上115cm3/100g以下であり、かつ、DBP吸油量と圧縮DBP吸油量(24M4DBP吸油量)との差(ΔDBP)が10cm3/100g以下であるカーボンブラックを含有し、JIS K6253に準拠して測定したJIS A硬度(Hs)が85以下であり、せん断弾性率(Geq)が0.87以上であり、変形周波数0.5Hz、測定温度23℃以下の条件下にて、70%歪みを5000回加えたせん断試験の前後のせん断弾性率(Geq)の変化率が1.04より小さく、等価減衰定数(Heq)の変化率が0.87以上であることを特徴とする高減衰支承用ゴム組成物。
(2) 天然ゴムと、該天然ゴム以外の少なくとも1つ以上のジエン系ゴムとを含有し、
前記カーボンブラックの含有量が、前記天然ゴムと該天然ゴム以外の少なくとも1つ以上のジエン系ゴムとを合計したゴム100質量部に対し、50質量部以上95質量部以下であることを特徴とする上記(1)に記載の高減衰支承用ゴム組成物。
(3) 更に、石油樹脂を含有することを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の高減衰支承用ゴム組成物。
(4) 前記石油樹脂の含有量が、前記ゴム100質量部に対して、5質量部以上45質量部以下であることを特徴とする上記(3)に記載の高減衰支承用ゴム組成物。
(5) 上記(1)〜(4)の何れか1つに記載の高減衰支承用ゴム組成物からなる軟質板と剛性を有する硬質板とを交互に積層してなることを特徴とする高減衰支承体。
The present invention includes the following (1) to (5).
(1) a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is at 150 meters 2 / g or more 250 meters 2 / g or less, dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of not more than 80 cm 3/100 g or more 115cm 3/100 g, and, DBP oil absorption amount and the compression DBP absorption difference between (24M4DBP oil absorption) (ΔDBP) is containing carbon black is not more than 10cm 3 / 100g, JIS was measured according to JIS K6253 a hardness (Hs) of 85 or less Shear modulus (Geq) is 0.87 or more, shear rate before and after a shear test in which 70% strain was applied 5000 times under the conditions of a deformation frequency of 0.5 Hz and a measurement temperature of 23 ° C. or less. (GEQ) rate of change is less than 1.04, high damping support for a rubber composition, wherein the rate of change of the equivalent attenuation constant (Heq) is 0.87 or more
(2) containing natural rubber and at least one diene rubber other than the natural rubber;
The content of the carbon black is 50 parts by mass or more and 95 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total rubber of the natural rubber and at least one diene rubber other than the natural rubber. The rubber composition for high damping bearings according to (1) above.
(3) The rubber composition for high damping bearings according to (1) or (2), further comprising a petroleum resin.
(4) The rubber composition for a high attenuation bearing according to (3), wherein the content of the petroleum resin is 5 parts by mass or more and 45 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber.
(5) A high plate formed by alternately laminating soft plates made of the rubber composition for high damping bearings according to any one of (1) to (4) and rigid hard plates. Damping bearing body.

本発明によれば、カーボンブラックのN2SAが150m2/g以上250m2/g以下であり、DBP吸油量が80cm3/100g以上115cm3/100g以下であり、DBP吸油量と圧縮DBP吸油量との差(ΔDBP)を10cm3/100g以下とすることで、高い減衰性を維持しつつ、耐疲労性を向上させた高減衰支承用ゴム組成物を提供することができる。 According to the present invention, N 2 SA of the carbon black is not more than 150 meters 2 / g or more 250m 2 / g, DBP oil absorption amount is not more than 80 cm 3/100 g or more 115cm 3 / 100g, compression DBP oil absorption and DBP oil absorption the difference between the amount of (ΔDBP) with 10 cm 3/100 g or less, it is possible to provide a high while maintaining damping, high damping support for a rubber composition having improved fatigue resistance.

図1は、本発明の高減衰支承体の一例を簡略に示す断面概略図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of the high-damping support body of the present invention. 図2は、ラップシェア型せん断試験用試料を模式的に示す側面図である。FIG. 2 is a side view schematically showing a sample for a lap shear type shear test. 図3は、ラップシェア型せん断試験にて得られたヒステリシス曲線の一例を表したグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of a hysteresis curve obtained by a lap shear type shear test.

以下、この発明について詳細に説明する。なお、この実施の形態及び実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態及び実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   The present invention will be described in detail below. The present invention is not limited to the embodiments and examples. In addition, constituent elements in the following embodiments and examples include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

[実施の形態]
本発明の高減衰支承用ゴム組成物(以下、「本発明の組成物」ともいう。)は、窒素吸着比表面積(N2SA)が150m2/g以上250m2/g以下であり、フタル酸ジブチル(DBP)吸油量が80cm3/100g以上115cm3/100g以下であり、かつ、DBP吸油量と圧縮DBP吸油量(24M4DBP吸油量)との差(ΔDBP)が10cm3/100g以下であるカーボンブラックを含有する高減衰支承用ゴム組成物である。以下、本発明の組成物に用いられる各成分について説明する。
[Embodiment]
The rubber composition for high damping bearings of the present invention (hereinafter also referred to as “the composition of the present invention”) has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 150 m 2 / g or more and 250 m 2 / g or less. dibutyl (DBP) oil absorption of not more than 80 cm 3/100 g or more 115cm 3/100 g, and the difference between the DBP absorption and the compressed DBP absorption (24M4DBP oil absorption) (ΔDBP) is at most 10 cm 3/100 g A rubber composition for high damping bearings containing carbon black. Hereinafter, each component used for the composition of this invention is demonstrated.

<カーボンブラック>
本発明の組成物に用いられるカーボンブラックは、上述のように、窒素吸着比表面積(N2SA)が150m2/g以上250m2/g以下であり、フタル酸ジブチル(DBP)吸油量が80cm3/100g以上115cm3/100g以下であり、かつ、DBP吸油量と圧縮DBP吸油量(24M4DBP吸油量)との差(ΔDBP)が10cm3/100g以下のカーボンブラックである。
<Carbon black>
As described above, the carbon black used in the composition of the present invention has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 150 m 2 / g or more and 250 m 2 / g or less, and a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 80 cm. 3/100 g or more 115cm and a 3/100 g or less, and the difference between the DBP absorption and the compressed DBP absorption (24M4DBP oil absorption) (ΔDBP) is less carbon black 10 cm 3/100 g.

(窒素吸着比表面積)
窒素吸着比表面積(N2SA)とは、窒素吸着法による比表面積をいい、窒素吸着比表面積(N2SA)は、カーボンブラック等の粉体粒子の全比表面積を測定する方法である。通常、窒素吸着比表面積(N2SA)の値が大きいほどカーボンブラックの粒径が小さくなる傾向がある。また、窒素吸着比表面積(N2SA)は、JIS K6217−2−2001に記載の「窒素吸着法−単点法」に準じて測定される。
(Nitrogen adsorption specific surface area)
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) refers to the specific surface area by the nitrogen adsorption method, and the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is a method for measuring the total specific surface area of powder particles such as carbon black. Usually, the larger the value of the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA), the smaller the particle size of the carbon black. The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is measured according to “Nitrogen adsorption method—single point method” described in JIS K6217-2-2001.

本発明においては、窒素吸着比表面積(N2SA)は、150m2/g以上250m2/g以下であり、175m2/g以上225m2/g以下が好ましく、185m2/g以上215m2/g以下がより好ましい。窒素吸着比表面積(N2SA)が上記範囲であると、本発明の高減衰支承用ゴム組成物の加工性と、後述する本発明の高減衰支承体の減衰性とのバランスが良好となる。 In the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is at 150 meters 2 / g or more 250 meters 2 / g or less, 175 m 2 / g or more 225m is preferably from 2 / g, 185m 2 / g or more 215m 2 / g or less is more preferable. When the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is in the above range, the balance between the processability of the rubber composition for a high damping bearing of the present invention and the damping performance of the high damping bearing of the present invention described later is good. .

(DBP吸油量)
フタル酸ジブチル(DBP)吸油量とは、カーボンブラックがフタル酸ジブチル(DBP)を吸収する能力の尺度であり、DBP吸油量は、カーボンブラック構成単位粒子同士のつながりの発達度合い(ストラクチャー)の指標となるものである。同程度の粒子径を有するカーボンブラックであれば、DBP吸油量の値が小さいほどカーボンブラックのストラクチャーが小さくなる傾向がある。また、DBP吸油量は、JIS K6217−4−2008に記載の「オイル吸収量の求め方」に準じて測定される。
(DBP oil absorption)
Dibutyl phthalate (DBP) oil absorption is a measure of the ability of carbon black to absorb dibutyl phthalate (DBP), and DBP oil absorption is an indicator of the degree of development of the structure between carbon black constituent unit particles. It will be. If carbon black has the same particle size, the structure of carbon black tends to be smaller as the DBP oil absorption value is smaller. The DBP oil absorption is measured according to “How to Obtain Oil Absorption” described in JIS K6217-4-2008.

本発明においては、DBP吸油量は、80cm3/100g以上115cm3/100g以下であり、95cm3/100g以上113cm3/100g以下が好ましく、99cm3/100g以上110cm3/100g以下が更に好ましい。一般に高ストラクチャー化とすることによりゴムマトリックス中への分散性を改良することができるが、DBP吸油量が115cm3/100gを超えると支承用ゴムとして重要な特性の一つである伸び特性が低下したり、混練り時の加工性が低下するおそれがある。また、DBP吸油量が80cm3/100g未満になると弾性率が低下して、バネ特性が十分でなくなるおそれがあるからである。 In the present invention, DBP oil absorption is at 80 cm 3/100 g or more 115cm 3/100 g or less, 95cm 3/100 g or more 113cm 3/100 g or less, more preferably not more than 99cm 3/100 g or more 110 cm 3/100 g. Generally it by a higher structure of capable of improving the dispersibility in the rubber matrix, reduced elongation characteristics DBP oil absorption amount is one of important properties as rubber bearings exceeds 115cm 3/100 g Or workability during kneading may be reduced. Further, the DBP oil absorption is reduced when less than 80 cm 3/100 g modulus, since the spring characteristics may become insufficient.

(ΔDBP)
ΔDBPとは、上記DBP吸油量と、24000psiで4回圧縮した試料について測定された圧縮DBP吸油量(24M4DBP吸油量)との差(ΔDBP=DBP吸油量−24M4DBP吸油量)を示す値である。ΔDBPは、ゴムとの混練り後におけるカーボンブラックのストラクチャー特性を評価する指標となるものである。24M4DBP吸油量は、ストラクチャー破壊後(ゴムとの混練り後)におけるDBP吸油量を示すものであり、圧縮DBP吸油量を24M4DBP吸油量と表記することもある。
(ΔDBP)
ΔDBP is a value indicating the difference (ΔDBP = DBP oil absorption−24M4DBP oil absorption) between the DBP oil absorption and the compressed DBP oil absorption (24M4DBP oil absorption) measured for a sample compressed four times at 24,000 psi. ΔDBP serves as an index for evaluating the structure characteristics of carbon black after kneading with rubber. The 24M4DBP oil absorption indicates the DBP oil absorption after the structure is destroyed (after kneading with rubber), and the compressed DBP oil absorption may be expressed as 24M4DBP oil absorption.

本発明においては、ΔDBPは、0cm3/100gよりも大きく10cm3/100g以下であり、3cm3/100g以上9cm3/100g以下が好ましく、5cm3/100g以上9cm3/100g以下がより好ましい。ΔDBPが10cm3/100gを超えると、ストラクチャーの壊れやすい構造の割合が大きくなり、ゴムとの混練り中にストラクチャーが破壊され、十分な強度を得ることができない虞があるためである。ΔDBPを上記範囲で制御したカーボンブラックを配合して得られるゴム組成物は高い減衰性を維持しつつ、耐疲労性を向上させることができる。 In the present invention, DerutaDBP is, 0 cm 3 / is the larger 10 cm 3/100 g or less than 100 g, preferably 3 cm 3/100 g or more 9cm 3/100 g or less, more preferably 5 cm 3/100 g or more 9cm 3/100 g. When ΔDBP exceeds 10 cm 3/100 g, the proportion of fragile structures structure is increased, structure is destroyed during kneading of the rubber, and there is a fear that it is impossible to obtain a sufficient strength. A rubber composition obtained by blending carbon black whose ΔDBP is controlled within the above range can improve fatigue resistance while maintaining high damping properties.

(凝集体分布の半値幅とストークス径との比)
凝集体分布の半値幅(D50)とストークス径(Dst)との比(D50/Dst)は、製造されるカーボンブラックの分布の程度を表し、この値が小さいほど凝集体分布がシャープとなる。ストークス径(Dst)とは、カーボンブラックを遠心沈降させ、光学的に得た凝集体のストークス相当径の分布曲線における最大頻度のストークス相当径をいう。また、半値幅(D50)とは、ストークス相当径最大頻度の50%の頻度が得られる位置の分布曲線の幅をいう。本発明においては、次のように測定する。まず、カーボンブラックを水に加え、カーボンブラック濃度を0.05質量%にした後、超音波で充分に分散させた試料溶液を調製する。次いで、スピン液(蒸留水)10mLを回転ディスク(回転数:8000rpm)に加えた後、上記試料溶液を0.2ml注入し、遠心沈降を開始させ、光電沈降法により吸光度を測定する。その結果から、凝集体分布曲線を作成し、凝集体分布の半値幅(D1/2)およびストークス径(Dst)を算出する。なお、吸光度の測定には、Disk Centrifuge Photo sedimentometer(Joice Loebl社製)を使用する。
(Ratio between half-value width of aggregate distribution and Stokes diameter)
The ratio (D50 / Dst) between the half-value width (D50) of the aggregate distribution and the Stokes diameter (Dst) represents the degree of distribution of the produced carbon black, and the smaller this value, the sharper the aggregate distribution. The Stokes diameter (Dst) is the Stokes equivalent diameter of the maximum frequency in the distribution curve of the Stokes equivalent diameter of the aggregate obtained by centrifugal sedimentation of carbon black. The half width (D50) refers to the width of the distribution curve at a position where 50% of the maximum Stokes equivalent diameter maximum frequency is obtained. In the present invention, measurement is performed as follows. First, carbon black is added to water to adjust the carbon black concentration to 0.05% by mass, and then a sample solution that is sufficiently dispersed by ultrasonic waves is prepared. Next, 10 mL of spin solution (distilled water) is added to a rotating disk (rotation speed: 8000 rpm), then 0.2 ml of the sample solution is injected, centrifugal sedimentation is started, and absorbance is measured by photoelectric precipitation. From the result, an aggregate distribution curve is created, and the half width (D1 / 2) and Stokes diameter (Dst) of the aggregate distribution are calculated. For measurement of absorbance, a Disk Centrifuge Photo sedimentometer (manufactured by Joyice Loebl) is used.

本発明においては、凝集体分布の半値幅(D50)とストークス径(Dst)との比(D50/Dst)は、0.78以下であるのが好ましく、0.65以上0.78以下であるのがより好ましく、0.68以上0.78以下であるのが更に好ましい。凝集体分布の半値幅(D50)とストークス径(Dst)との比(D50/Dst)が上記範囲にあると、凝集体分布がシャープ化され、これによりカーボンブラックの分散性が良好となり、本発明の組成物の加工性も良好となる。   In the present invention, the ratio (D50 / Dst) of the half-value width (D50) of the aggregate distribution to the Stokes diameter (Dst) is preferably 0.78 or less, and is 0.65 or more and 0.78 or less. Is more preferably 0.68 or more and 0.78 or less. When the ratio (D50 / Dst) of the half-value width (D50) of the aggregate distribution to the Stokes diameter (Dst) is within the above range, the aggregate distribution is sharpened, thereby improving the dispersibility of the carbon black. The processability of the inventive composition is also good.

本発明の組成物に用いられるカーボンブラックの含有量は、後述する天然ゴム(NR)と天然ゴム(NR)以外の少なくとも1つ以上のジエン系ゴムとを合計したゴム100質量部に対し、50質量部以上95質量部以下であり、55質量部以上90質量部以下であるのが好ましく、60質量部以上85質量部以下であるのがより好ましい。上記カーボンブラックの含有量を上記範囲として後述する天然ゴム(NR)と天然ゴム(NR)以外の少なくとも1つ以上のジエン系ゴムからなるゴム成分に混合することにより、本発明の組成物の加工性が良好となり、高いせん断弾性率が維持され、高い減衰性を維持しつつ、耐疲労性を向上させることができる。   The content of carbon black used in the composition of the present invention is 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of a total rubber of natural rubber (NR) and at least one diene rubber other than natural rubber (NR) described later. It is preferably not less than 55 parts by mass and not more than 90 parts by mass, more preferably not less than 60 parts by mass and not more than 85 parts by mass. The composition of the present invention is processed by mixing it with a rubber component composed of at least one diene rubber other than natural rubber (NR) and natural rubber (NR), which will be described later, with the carbon black content in the above range. Thus, fatigue resistance can be improved while maintaining high damping and maintaining high damping.

(製造方法)
本発明のカーボンブラックの製造方法は特に限定されず、燃焼条件、高温燃焼ガス流速、原料油の導入条件、反応停止時間等を適宜制御することによって製造することができる。具体的には、例えば、原料炭化水素をカーボンブラックに転化させる反応帯域において、焼成ガスを均一にして、高温(1600℃以上)かつ短時間(100m秒以内)で熱分解反応させる方法等が挙げられる。
(Production method)
The method for producing the carbon black of the present invention is not particularly limited, and can be produced by appropriately controlling combustion conditions, high-temperature combustion gas flow rate, feedstock introduction conditions, reaction stop time, and the like. Specifically, for example, in a reaction zone where raw material hydrocarbons are converted to carbon black, a method in which the calcination gas is made uniform and subjected to a thermal decomposition reaction at a high temperature (1600 ° C. or higher) and in a short time (within 100 msec), etc. It is done.

<ジエン系ゴム>
本発明の組成物に用いられるジエン系ゴムは、特に限定されず、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。
<Diene rubber>
The diene rubber used in the composition of the present invention is not particularly limited. For example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), acrylonitrile. -Butadiene copolymer rubber (NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), chloroprene rubber (CR) and the like. 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.

これらのうち、本発明の組成物の加工性が良好となり、本発明の高減衰支承体の減衰性も良好となることから、ゴム成分として天然ゴム(NR)を用いるのが好ましい。
また、後述する本発明の高減衰支承体の減衰性、せん断弾性率の温度依存性を低減させることができることから、ゴム成分として天然ゴム(NR)の他にブタジエンゴム(BR)を用いるのが好ましい。
Among these, it is preferable to use natural rubber (NR) as a rubber component because the processability of the composition of the present invention is good and the high damping support of the present invention is also good.
Further, since the temperature dependence of the damping property and shear modulus of the high damping bearing of the present invention described later can be reduced, butadiene rubber (BR) is used as a rubber component in addition to natural rubber (NR). preferable.

本発明においては、上記天然ゴム(NR)の他に、上記天然ゴム(NR)以外の少なくとも1つ以上の上記ジエン系ゴムを併用するのが好ましい。上記NRと、上記NR以外の2種以上の上記ジエン系ゴムを併用する場合の好適な組み合わせとしては、ゴム成分同士の相溶性、加工性、グリーン強度および加硫物性に優れ、また、後述する本発明の高減衰支承用ゴム組成物を用いた高減衰支承体の温度依存性と減衰性を確保できるものが好ましい。例えば、天然ゴム(NR)とブタジエンゴム(BR)との併用系、天然ゴム(NR)とイソプレンゴム(IR)とブタジエンゴム(BR)との併用系が好適に挙げられる。中でも、この特性がより優れる点で、天然ゴム(NR)とブタジエンゴム(BR)との併用系がより好ましい。これらの混合比率は特に限定されない。また、天然ゴム(NR)に代えてイソプレンゴム(IR)とブタジエンゴム(BR)との併用系も好適に用いられる。   In the present invention, in addition to the natural rubber (NR), at least one diene rubber other than the natural rubber (NR) is preferably used in combination. As a suitable combination when the NR and two or more diene rubbers other than the NR are used in combination, the rubber components have excellent compatibility, workability, green strength, and vulcanized physical properties. What can ensure the temperature dependence and damping property of the high damping bearing using the rubber composition for high damping bearing of the present invention is preferable. For example, a combined system of natural rubber (NR) and butadiene rubber (BR) and a combined system of natural rubber (NR), isoprene rubber (IR) and butadiene rubber (BR) are preferable. Among these, a combination system of natural rubber (NR) and butadiene rubber (BR) is more preferable in that this characteristic is more excellent. These mixing ratios are not particularly limited. In addition, a combined system of isoprene rubber (IR) and butadiene rubber (BR) is preferably used instead of natural rubber (NR).

<石油樹脂>
本発明の組成物は、更に、石油樹脂を含有するのが好ましい。上記石油樹脂としては、従来公知のものを使用することができ、例えば、C5系の脂肪族不飽和炭化水素の重合体、C9系の芳香族不飽和炭化水素の重合体、C5系の脂肪族不飽和炭化水素とC9系の芳香族不飽和炭化水素との共重合体等を使用することができる。このような石油樹脂を含有することにより、加硫後の引張強さや切断時伸び等の物性が良好となり、また、後述する本発明の高減衰支承体の減衰性がより高くなる。また、このような石油樹脂は、後述する石英とカオリナイトとの凝集体と組み合わせて用いると高減衰性および優れたせん断弾性率を安定して発揮できる。
<Petroleum resin>
The composition of the present invention preferably further contains a petroleum resin. As the petroleum resin, conventionally known ones can be used, for example, C5 aliphatic unsaturated hydrocarbon polymer, C9 aromatic unsaturated hydrocarbon polymer, C5 aliphatic. Copolymers of unsaturated hydrocarbons and C9 aromatic unsaturated hydrocarbons can be used. By containing such a petroleum resin, physical properties such as tensile strength after vulcanization and elongation at break are improved, and the damping property of the high-damping support of the present invention described later is further enhanced. Such a petroleum resin can stably exhibit high damping properties and excellent shear modulus when used in combination with an aggregate of quartz and kaolinite described later.

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

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

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

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

また、本発明においては、上記石油樹脂の含有量は、天然ゴム(NR)と天然ゴム(NR)以外の少なくとも1つ以上のジエン系ゴムとを合計したゴム100質量部に対して、5質量部以上45質量部以下であるのが好ましく、10質量部以上45質量部以下であるのがより好ましい。石油樹脂の含有量が上記範囲であると、高い減衰性を維持しつつ、温度依存性が小さく、長期の繰り返しせん断変形に対する安定性を悪化させることのないバランスの取れた高減衰支承体を得ることができる。   In the present invention, the content of the petroleum resin is 5 masses with respect to 100 mass parts of a total rubber of natural rubber (NR) and at least one diene rubber other than natural rubber (NR). It is preferably no less than 45 parts by mass and more preferably no less than 10 parts by mass and no greater than 45 parts by mass. When the content of the petroleum resin is within the above range, a high-damping support body that is balanced and does not deteriorate the stability against repeated shear deformation for a long time while maintaining a high damping property is obtained. be able to.

更に、本発明においては、後述する無機充填剤と上記石油樹脂との質量比(無機充填剤/石油樹脂)は、石油樹脂の含有量が上記質量部の範囲において、1/0.2以上1/3.5以下であるのが好ましく、1/1以上1/3.0以下であるのがより好ましく、1/1以上1/2.5以下であるのが更に好ましい。無機充填剤と上記石油樹脂との質量比が上記範囲であると、高減衰性、繰り返しせん断変形に対する安定性に優れる高減衰支承体を得ることができる。   Furthermore, in the present invention, the mass ratio (inorganic filler / petroleum resin) between the inorganic filler and the petroleum resin described later is 1 / 0.2 or more and 1 in the range of the petroleum resin content in the mass part. It is preferably /3.5 or less, more preferably 1/1 or more and 1 / 3.0 or less, and still more preferably 1/1 or more and 1 / 2.5 or less. When the mass ratio between the inorganic filler and the petroleum resin is within the above range, a high attenuation support having high attenuation and excellent stability against repeated shear deformation can be obtained.

<シリカ>
本発明の組成物は、更に、シリカを含有するのが好ましい態様の1つである。シリカは、従来公知のものを用いることができ、その具体例としては、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、コロイダルシリカ等を挙げられ、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。また、シリカは、平均凝集粒径が、5μm以上50μm以下のものが好ましく、5μm以上30μm以下のものがより好ましい。
<Silica>
It is one of the preferred embodiments that the composition of the present invention further contains silica. As the silica, conventionally known ones can be used, and specific examples thereof include fumed silica, calcined silica, precipitated silica, pulverized silica, fused silica, colloidal silica, etc., and these can be used alone. Or two or more of them may be used in combination. Silica preferably has an average agglomerated particle size of 5 μm to 50 μm, and more preferably 5 μm to 30 μm.

本発明においては、上記シリカの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、5質量部以上35質量部以下であるのが好ましく、10質量部以上30質量部以下であるのがより好ましい。シリカの含有量が上記範囲であると、減衰性およびせん断弾性率が優れた高減衰支承体を得ることができる。   In the present invention, the content of the silica is preferably 5 parts by mass or more and 35 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. preferable. When the silica content is in the above range, a highly damped support body excellent in damping property and shear modulus can be obtained.

<無機充填剤>
本発明の組成物は、更に、無機充填剤を含有するのが好ましい態様の1つである。上記無機充填剤には、上述したカーボンブラックおよびシリカは含まれない。使用される無機充填剤としては、例えば、T−クレー、カオリンクレー、ろう石クレー、セリサイトクレー、焼成クレー等のソフトクレー;けいそう土;重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、石英とカオリナイトとの凝集体;等が挙げられる。これらのうち、後述する本発明の高減衰支承体の減衰性および繰り返しせん断変形に対する物性の安定性を特に高く保つことができるという観点から、T−クレー、カオリンクレー、石英とカオリナイトとの凝集体が好ましい。
<Inorganic filler>
It is one of the preferred embodiments that the composition of the present invention further contains an inorganic filler. The inorganic filler does not include the above-described carbon black and silica. Examples of the inorganic filler used include soft clays such as T-clay, kaolin clay, wax stone clay, sericite clay, and calcined clay; diatomaceous earth; heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, sulfuric acid And agglomerates of barium, talc, quartz and kaolinite. Among these, from the viewpoint that the high damping bearing of the present invention, which will be described later, and the stability of physical properties against repeated shear deformation can be kept particularly high, the coagulation of T-clay, kaolin clay, quartz and kaolinite. Aggregation is preferred.

ここで、上記石英とカオリナイトとの凝集体は、従来公知のものを使用することができる。中でも、塊状石英と板状のカオリナイトとの天然結合物であることが好ましい。市販品としては、例えば、シリチン(シリチンZ86、シリチンV85、シリチンN82、シリチン85、シリチンN87、(いずれもホフマンミネラル社製))等が好適に挙げられる。なお、人工的に製造された同様の構造を有するものを用いることもできる。   Here, conventionally known aggregates of quartz and kaolinite can be used. Especially, it is preferable that it is a natural coupling | bonding material of block quartz and plate-shaped kaolinite. Suitable examples of commercially available products include siritin (Siritin Z86, Siritin V85, Siritin N82, Siritin 85, Siritin N87 (all manufactured by Hoffman Mineral Co., Ltd.)). In addition, what has the same structure manufactured artificially can also be used.

本発明の組成物は、上述したように、上記石英とカオリナイトとの凝集体を含む場合、特に、減衰性およびせん断弾性率の安定性改善効果に優れ、上記石油樹脂と組み合わせて用いると、減衰性およびせん断弾性率をより安定して発揮することができる。   As described above, when the composition of the present invention contains an aggregate of quartz and kaolinite, it is particularly excellent in the effect of improving the stability of damping property and shear modulus, and when used in combination with the petroleum resin, Damping and shear modulus can be exhibited more stably.

また、上記石英とカオリナイトとの凝集体を構成する石英とカオリナイトの質量比(石英/カオリナイト)は特に限定されないが、後述する本発明の高減衰支承体が繰り返しせん断変形されても、より高い減衰性およびより優れたせん断弾性率を安定して発揮できるという理由から、石英とカオリナイトの質量比は、12/1以上1/1以下であるのが好ましく、9/1以上2/1以下であるのがより好ましい。   Further, the mass ratio of quartz and kaolinite constituting the aggregate of quartz and kaolinite (quartz / kaolinite) is not particularly limited. The reason why the mass ratio of quartz and kaolinite is preferably 12/1 or more and 1/1 or less is preferable because it is possible to stably exhibit higher damping properties and superior shear modulus. More preferably, it is 1 or less.

更に、上記石英とカオリナイトとの凝集体は、石英とカオリナイトとの他に、例えば、酸化鉄、リン成分、硫黄成分を含むことができる。このような凝集体は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Further, the aggregate of quartz and kaolinite can contain, for example, iron oxide, phosphorus component, and sulfur component in addition to quartz and kaolinite. Such an aggregate may be used independently and may use 2 or more types together.

本発明においては、上記無機充填剤の含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、5質量部以上55質量部以下が好ましく、10質量部以上50質量部以下がより好ましく、15質量部以上40質量部以下が更に好ましい。無機充填剤の含有量が上記範囲であると、高い減衰性を維持しつつ、長期の繰り返しせん断変形に対する減衰性およびせん断弾性率を安定な高減衰支承体を得ることができる。   In the present invention, the content of the inorganic filler is preferably 5 parts by mass or more and 55 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. More preferably, it is more than 40 parts by weight. When the content of the inorganic filler is in the above range, it is possible to obtain a highly-damped support body that is stable in terms of damping properties and shear modulus against long-term repeated shear deformation while maintaining high damping properties.

また、本発明においては、上記シリカと上記無機充填剤との合計量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、20質量部以上75質量部以下であるのが好ましく、30質量部以上65質量部以下であるのがより好ましい。シリカと無機充填剤との合計量がこのような範囲である場合、減衰性がより高くなり、長期の繰り返しせん断変形に対する減衰性およびせん断弾性率がより安定なものとなる、バランスの優れた高減衰支承体が得られる。   Moreover, in this invention, it is preferable that the total amount of the said silica and the said inorganic filler is 20 to 75 mass parts with respect to 100 mass parts of said diene rubbers, and is 30 to 65 mass parts. It is more preferable that the amount is not more than part by mass. When the total amount of silica and inorganic filler is in such a range, the damping is higher, the damping against long-term repeated shear deformation and the shear modulus are more stable, and the balance is high. A damping bearing is obtained.

更に、本発明においては、上記シリカと上記無機充填剤の質量比は、1/1以上1/2.5以下であるのが好ましく、1/1以上1/2.0以下であるのがより好ましい。シリカと無機充填剤との質量比がこの範囲の場合、本発明の組成物の加工性がより良好となる。   Furthermore, in the present invention, the mass ratio between the silica and the inorganic filler is preferably from 1/1 to 1 / 2.5, more preferably from 1/1 to 1 / 2.0. preferable. When the mass ratio of silica to the inorganic filler is within this range, the processability of the composition of the present invention becomes better.

<添加剤>
本発明の組成物は、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。
<Additives>
The 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).

本発明の組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、上述した各成分を配合した未加硫ゴム組成物を、公知の方法、装置(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。   Although the manufacturing method of the composition of this invention is not specifically limited, For example, a well-known method and apparatus (for example, a Banbury mixer, a kneader, a roll, etc.) are used for the unvulcanized rubber composition which mix | blended each component mentioned above. And can be prepared by kneading.

このように、本発明の組成物は、窒素吸着比表面積(N2SA)が150m2/g以上250m2/g以下であり、フタル酸ジブチル(DBP)吸油量が80cm3/100g以上115cm3/100g以下であり、かつ、DBP吸油量と圧縮DBP吸油量(24M4DBP吸油量)との差(ΔDBP)が10cm3/100g以下であるカーボンブラックを含有する高減衰支承用ゴム組成物である。ΔDBPを上記範囲とし、抑制することで、高い減衰性を維持しつつ、耐疲労性を向上させた高減衰支承用ゴム組成物を得ることができる。 Thus, the compositions of the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of not more than 150 meters 2 / g or more 250 meters 2 / g, a dibutylphthalate (DBP) oil absorption of 80 cm 3/100 g or more 115cm 3 / 100g or less, and the difference (DerutaDBP) is 10 cm 3 / 100g high damping support for a rubber composition containing at which carbon black following the DBP absorption and the compressed DBP absorption (24M4DBP oil absorption). By controlling ΔDBP within the above range and suppressing it, it is possible to obtain a high-damping bearing rubber composition with improved fatigue resistance while maintaining high damping.

<高減衰支承体>
以下、本発明の高減衰支承体について説明する。本発明の高減衰支承体は、上述した本発明の組成物からなる軟質板と剛性を有する硬質板とを交互に積層することで得られる高減衰支承体であって、本発明の高減衰支承体は、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。
<High damping bearing>
Hereinafter, the high damping bearing body of the present invention will be described. The high-damping bearing body of the present invention is a high-damping bearing body obtained by alternately laminating the soft plate made of the composition of the present invention and the rigid hard plate, and the high-damping bearing body of the present invention. The body is a structure used for bridge support, building base isolation, etc.

図1は、本発明の高減衰支承体の一例を簡略に示す断面概略図である。図1に示すように、高減衰支承体(免震積層体)10は、高減衰支承体用ゴム組成物(本発明の組成物)からなる軟質板11−1〜11−6と、剛性を有する硬質板12−1〜12−7とが交互に積層されてなるものである。軟質板11−1〜11−6は本発明の組成物からなるものであり、ゴム状弾性板であるため、振動吸収層として機能する。硬質板12−1〜12−7は補強用剛性板であり、硬質板12−1〜12−7としては、特に限定されるものではなく、例えば、一般構造用鋼板、冷間圧延鋼板のような鋼板、セラミックス、プラスチック、繊維強化プラスチック(FRP)などの強化プラスチック、ポリウレタン、木材等、金属、非金属などの各種材料が用いられる。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of the high-damping support body of the present invention. As shown in FIG. 1, a high-damping bearing body (base-isolated laminate) 10 includes a flexible plate 11-1 to 11-6 made of a rubber composition for a high-damping bearing body (the composition of the present invention) and rigidity. The hard plates 12-1 to 12-7 that are included are alternately laminated. The soft plates 11-1 to 11-6 are made of the composition of the present invention and are rubber-like elastic plates, and thus function as a vibration absorbing layer. The hard plates 12-1 to 12-7 are reinforcing rigid plates, and the hard plates 12-1 to 12-7 are not particularly limited. For example, general structural steel plates and cold rolled steel plates Various materials such as reinforced plastics such as steel plates, ceramics, plastics, fiber reinforced plastics (FRP), polyurethane, wood, etc., metals and non-metals are used.

また、高減衰支承体10は、軟質板11−1〜11−6と硬質板12−1〜12−7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。   The high-damping support 10 may be configured by providing an adhesive layer between the soft plates 11-1 to 11-6 and the hard plates 12-1 to 12-7, or without providing an adhesive layer. It may be configured by directly vulcanizing.

また、高減衰支承体10は、軟質板11−1〜11−6と、硬質板12−1〜12−7とを交互に積層させているが、軟質板11−1〜11−6は各々2層以上積層させるようにしてもよい。   Moreover, although the high attenuation | damping support body 10 has laminated | stacked the soft board 11-1 to 11-6 and the hard board 12-1 to 12-7 alternately, the soft board 11-1 to 11-6 is each respectively. Two or more layers may be laminated.

また、高減衰支承体10は、軟質板11−1〜11−6からなる6層と、硬質板12−1〜12−7からなる7層とからなる13層で構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。高減衰支承体10を構成する軟質板11−1〜11−6と硬質板12−1〜12−7との積層数は、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。   The high-damping support body 10 is composed of 13 layers consisting of 6 layers composed of soft plates 11-1 to 11-6 and 7 layers composed of hard plates 12-1 to 12-7. The invention is not limited to this. The number of layers of the soft plates 11-1 to 11-6 and the hard plates 12-1 to 12-7 constituting the high-damping support body 10 can be arbitrarily set according to the intended use, required characteristics, and the like. .

更に、高減衰構造体10の大きさ、全体の厚さ、軟質板11−1〜11−6の層の厚さ、硬質板12−1〜12−7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。   Further, the size, the overall thickness, the thickness of the soft plates 11-1 to 11-6, the thickness of the hard plates 12-1 to 12-7, etc. are also used. It can be arbitrarily set according to required characteristics.

高減衰支承体10を製造するには、本発明の組成物をシート状に成形した後に加硫して、本発明のゴム組成物からなるシート状の軟質板11−1〜11−6を形成した後、接着剤を含む層を設けて硬質板12−1〜12−7と交互に積層させてもよい。または、予め未加硫の本発明の組成物をシート状に成形し、硬質板12−1〜12−7と交互に積層した後、加熱して本発明の組成物を加硫し、軟質板11−1〜11−6を形成すると同時に、軟質板11−1〜11−6と硬質板12−1〜12−7とを接着させるようにしてもよい。   In order to manufacture the high-damping support body 10, the composition of the present invention is formed into a sheet and then vulcanized to form sheet-shaped soft plates 11-1 to 11-6 made of the rubber composition of the present invention. Then, a layer containing an adhesive may be provided and alternately laminated with the hard plates 12-1 to 12-7. Alternatively, the composition of the present invention that has not been vulcanized in advance is formed into a sheet shape, and alternately laminated with the hard plates 12-1 to 12-7, and then heated to vulcanize the composition of the present invention. You may make it adhere | attach the soft board 11-1 to 11-6 and the hard board 12-1 to 12-7 simultaneously with forming 11-1 to 11-6.

高減衰支承体10は、上述した本発明の組成物を軟質板11−1〜11−6を構成する材料として用いているため、高い減衰性を維持しつつ、耐疲労性を向上させるのに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型せん断試験により測定する減衰性能の指標となるせん断弾性率(Geq)は、0.87N/mm2以上であるのが好ましく、0.90N/mm2以上であるのがより好ましい。また、同様に測定する等価減衰定数(Heq)は、0.18%以上であるのが好ましく、0.19%以上であるのがより好ましく、0.20%以上であるのが更に好ましい。 The high-damping support body 10 uses the above-described composition of the present invention as a material constituting the soft plates 11-1 to 11-6, and thus improves fatigue resistance while maintaining high damping performance. It has the effect of being excellent. In Specifically, indicators become shear modulus of the damping performance measured by lap shear Shear test described below (GEQ) is preferably at 0.87N / mm 2 or more, 0.90 N / mm 2 or more More preferably. Further, the equivalent attenuation constant (Heq) measured in the same manner is preferably 0.18% or more, more preferably 0.19% or more, and further preferably 0.20% or more.

本発明の高減衰支承体においては、製品各々に要求されるせん断弾性率(Geq)および等価減衰定数(Heq)を満たした上、後述する方法によって求められるGeq変化率およびHeq変化率は以下の範囲であるのが好ましい。本発明の高減衰支承体におけるGeq変化率は、Geqの上昇が小さい(せん断剛性の上昇が小さい)との点から、0.90以上1.15以下が好ましく、0.90以上1.10以下がより好ましく、0.90以上1.05以下が更に好ましい。また、本発明の高減衰支承体におけるHeq変化率は、繰り返しせん断変形に対してHeqの低下が小さい(減衰性の低下が小さい)との点から、0.82以上0.90以下が好ましく、0.84以上0.90以下がより好ましく、0.87以上0.90以下が更に好ましい。   In the high damping bearing of the present invention, the shear modulus (Geq) and equivalent damping constant (Heq) required for each product are satisfied, and the Geq change rate and Heq change rate required by the method described below are as follows. A range is preferred. The Geq change rate in the high damping bearing of the present invention is preferably 0.90 or more and 1.15 or less, preferably 0.90 or more and 1.10 or less, from the viewpoint that the increase in Geq is small (the increase in shear rigidity is small). Is more preferably 0.90 or more and 1.05 or less. Further, the Heq change rate in the high damping bearing of the present invention is preferably 0.82 or more and 0.90 or less from the viewpoint that the decrease in Heq is small with respect to repeated shear deformation (the decrease in damping property is small). 0.84 or more and 0.90 or less are more preferable, and 0.87 or more and 0.90 or less are still more preferable.

(HeqおよびGeq)
等価減衰定数(Heq)およびせん断弾性率(Geq)は、ラップシェア型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を模式的に示す側面図である。図2に示すように、ラップシェア型せん断試験用試料20は、圧延した未加硫ゴム組成物21と鋼板22とを配置(積層)した後に、130℃で120分プレス加硫して得られる。未加硫ゴム組成物21は、幅25mm×長さ25mm×厚さ5mmのサイズに圧延された、本発明の組成物の未加硫ゴム組成物である。鋼板22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。
(Heq and Geq)
The equivalent damping constant (Heq) and shear modulus (Geq) are measured by a lap shear type shear test. FIG. 2 is a side view schematically showing a sample for a lap shear type shear test. As shown in FIG. 2, the lap shear type shear test sample 20 is obtained by placing (lamination) a rolled unvulcanized rubber composition 21 and a steel plate 22 and then press vulcanizing at 130 ° C. for 120 minutes. . The unvulcanized rubber composition 21 is an unvulcanized rubber composition of the 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 22 is a steel plate (width 25 mm × length 100 mm × thickness 20 mm) having a surface sandblasted and coated with a metal adhesive.

ラップシェア型せん断試験は、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20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℃下で、175%歪みを11回加えたときの各1回のせん断特性値の平均(n=10)(Geq、Heq)を求める。Geq、Heq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ループより、下記式(1)、(2)に従って算出する。また、この高減衰支承体を用いて、引き続き、同様の条件で、70%歪みを5000回加えた後に上記せん断特性値と同条件で再度平均せん断特性値(Geq5000、Heq5000)を求める。 The lap shear type shear test is performed under the following conditions using a vibrator (manufactured by Saginamiya), an input signal oscillator, and an output signal processor. Using the sample 20 for lap shear type shear test produced as described above, 1 each when 175% strain was applied 11 times at a deformation frequency of 0.5 Hz and a measurement temperature of 23 ° C. by a biaxial shear tester. The average (n = 10) (Geq, Heq) of the shear characteristic values of the times is obtained. Geq and Heq are calculated according to the following formulas (1) and (2) from the hysteresis loop obtained by the lap shear type shear test. Further, using this high-damping support, 70% strain is applied 5000 times under the same conditions, and then the average shear characteristic values (Geq 5000 and Heq 5000 ) are obtained again under the same conditions as the above-mentioned shear characteristic values.

(Geq変化率およびHeq変化率)
次に、Geq5000をGeqで割ったGeq変化率およびHeq5000をHeqで割ったHeq変化率を求める。このGeq変化率およびHeq変化率によって、支承体が繰り返しせん断変形されたときの物性の変化を評価できる。
(Geq change rate and Heq change rate)
Next, determine the Heq change rate obtained by dividing the GEQ change rate and Heq 5000 divided by the GEQ 5000 in GEQ in Heq. Based on the Geq change rate and Heq change rate, changes in physical properties when the support body is repeatedly subjected to shear deformation can be evaluated.

図3は、支承体のヒステリシス曲線の一例を表したグラフであり、支承体に一方向から周期的にせん断歪みを加えていき、せん断歪みに対して生じる支承体の応力を、横軸に歪み(%)、縦軸に応力をとって示したものである。支承体の等価減衰定数(Heq)およびせん断弾性率(Geq)は、各々、下記式(1)および式(2)で表される。支承体の等価減衰定数(Heq)は、上記ラップシェア型せん断試験にて得られた図3に示すようなヒステリシス曲線が示すXmaxおよびQmaxを用い、下記式(1)に従って算出される。せん断弾性率(Geq)は、下記式(2)により算出される。   FIG. 3 is a graph showing an example of a hysteresis curve of a support body. A shear strain is periodically applied to the support body from one direction, and the stress of the support body caused by the shear strain is distorted on the horizontal axis. (%), The vertical axis represents stress. The equivalent damping constant (Heq) and shear modulus (Geq) of the support are expressed by the following formulas (1) and (2), respectively. The equivalent damping constant (Heq) of the support body is calculated according to the following formula (1) using Xmax and Qmax shown in the hysteresis curve shown in FIG. 3 obtained in the lap shear type shear test. The shear modulus (Geq) is calculated by the following formula (2).

Figure 0005714828
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Figure 0005714828
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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は高減衰支承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-damping support, and A is the cross-sectional area of the rubber layer.

Figure 0005714828
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本発明の高減衰支承体10は、防振装置、除振装置、免震装置等の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等は、特に限定されるものではない。特に、本発明の高減衰支承体10は、上述のように優れた特性を有することから、例えば、橋梁や高架道路などの構造物の支承、橋梁、建築物の基礎免震、戸建免震用途など各種の免震、除振、防振等の振動エネルギーの吸収装置として好適に用いられる。   If the high-damping support body 10 of the present invention is used as a vibration energy absorbing device such as a vibration isolator, a vibration isolator, a seismic isolation device or the like, its use and the like are not particularly limited. In particular, since the high-damping support body 10 of the present invention has excellent characteristics as described above, for example, support for structures such as bridges and elevated roads, bridges, basic isolation of buildings, and isolation of buildings. It is suitably used as a device for absorbing vibration energy for various types of seismic isolation, vibration isolation, vibration isolation, etc.

以下に、実施例を示し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ない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.

<カーボンブラック1〜6の作製>
カーボンブラック製造プラントを用い、窒素吸着比表面積(N2SA)[m2/g]、DBP吸油量[cm3/100g]、24M4DBP吸油量[cm3/100g]およびDBP吸油量と圧縮DBP吸油量(24M4DBP吸油量)との差(ΔDBP)[cm3/100g]とが、各々下記表1に示すような値となるようにカーボンブラック1〜6(CB1〜6)を作製した。なお、窒素吸着比表面積はJIS K6217−2−2001に準じて、DBP吸油量はJIS K6217−4−2001に準じて測定を行った。また、CB1、3、4および6については、新日化カーボン(株)に製造を依頼することで入手可能であり、CB2については、新日化カーボン社製の「ニテロン#415UD」、CB5については、新日化カーボン社製「ニテロン#410」という商品名で入手可能である。
<Preparation of carbon black 1-6>
Using carbon black manufacturing plant, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) [m 2 / g], DBP oil absorption [cm 3 / 100g], 24M4DBP oil absorption [cm 3 / 100g] and DBP oil absorption amount and the compression DBP absorption the amount and the difference between (24M4DBP oil absorption) (ΔDBP) [cm 3 / 100g] However, to produce carbon black 1~6 (CB1~6) so that each becomes a value shown in table 1 below. The nitrogen adsorption specific surface area was measured according to JIS K6217-2-2001, and the DBP oil absorption was measured according to JIS K6217-4-2001. Also, CB1, 3, 4 and 6 can be obtained by requesting production from Shin Nikka Carbon Co., Ltd., and CB2 is “Nitelon # 415UD” and CB5 made by Nikka Chemical Co., Ltd. Is available under the trade name “Niteron # 410” manufactured by Nippon Kayaku Carbon.

Figure 0005714828
Figure 0005714828

<実施例1〜4、参考例1、2、比較例1〜14>
[未加硫ゴム組成物を調製]
下記表2に示す組成(単位は質量部)になるように、各成分を配合し、B型バンバリーミキサーにて5分間混練し、未加硫ゴム組成物を調製した。
<Examples 1 to 4, Reference Examples 1 and 2 , Comparative Examples 1 to 14>
[Preparation of unvulcanized rubber composition]
Each component was blended so as to have the composition shown in Table 2 below (unit: part by mass), and kneaded for 5 minutes with a B-type Banbury mixer to prepare an unvulcanized rubber composition.

[ラップシェア型せん断試験用試料の作製]
調製した未加硫ゴム組成物を幅25mm×長さ25mm×厚さ5mmのサイズに圧延した。圧延後の未加硫ゴム組成物(図2中の符号21)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中の符号22)とを、図2に示すラップシェア型せん断試験用試料20のように配置(積層)した後に、130℃で120分プレス加硫してラップシェア型せん断試験用試料を作製した。
[Preparation of sample for lap shear type shear test]
The prepared unvulcanized rubber composition was rolled into a size of 25 mm width × 25 mm length × 5 mm thickness. An unvulcanized rubber composition after rolling (reference numeral 21 in FIG. 2) and a steel plate sand-blasted and coated with a metal adhesive (width 25 mm × length 100 mm × thickness 20 mm, reference numeral 22 in FIG. 2) Was placed (laminated) as in the lap shear type shear test sample 20 shown in FIG. 2 and then press vulcanized at 130 ° C. for 120 minutes to prepare a lap shear type shear test sample.

上記のように調整した未加硫ゴム組成物の未加硫物性と常態物性と動特性を測定した。
動特性としては、平均せん断特性値(Geq、Heq)と、Geq5000をGeqで割って求められるGeq変化率(Geq5000/Geq)と、Heq5000をHeqで割って求められるHeq変化率(Heq5000/Heq)を求めた。なお、比較例13、14は、参考例1、実施例1〜のCB1の配合量を45質量部と100質量部としたときの推定値を求めた。
The unvulcanized physical properties, normal physical properties, and dynamic properties of the unvulcanized rubber composition prepared as described above were measured.
The dynamic characteristics include an average shear characteristic value (Geq, Heq), a Geq change rate (Geq 5000 / Geq) obtained by dividing Geq 5000 by Geq, and a Heq change rate (Heq) obtained by dividing Heq 5000 by Heq. 5000 / Heq). In Comparative Examples 13 and 14, estimated values were obtained when the blending amounts of CB1 in Reference Example 1 and Examples 1 and 2 were 45 parts by mass and 100 parts by mass.

[未加硫物性]
未加硫物性は、未加硫のゴム組成物のムーニー粘度の最低粘度(Vm)を測定したものである。得られた未加硫のゴム組成物について、JIS K6300−1−2001に準じて、L形ロータを使用し、予熱時間1分、試験温度125℃の条件で、ムーニー粘度の最低粘度(Vm)を測定した。結果を表2に示す。また、125℃におけるムーニー粘度の最低粘度(Vm)は、100以下であれば加工性に優れていると判断できるが、量産時における加工性の観点からは90以下であるのが好ましい。
[Unvulcanized properties]
The unvulcanized physical property is obtained by measuring the minimum viscosity (Vm) of Mooney viscosity of an unvulcanized rubber composition. About the obtained unvulcanized rubber composition, in accordance with JIS K6300-1-2001, an L-shaped rotor is used, the preheating time is 1 minute, and the test temperature is 125 ° C. The minimum viscosity (Vm) of Mooney viscosity Was measured. The results are shown in Table 2. Further, the minimum viscosity (Vm) of Mooney viscosity at 125 ° C. can be judged to be excellent in workability if it is 100 or less, but is preferably 90 or less from the viewpoint of workability during mass production.

[常態物性]
常態物性は、未加硫のゴム組成物の引張強さ(TB)[MPa]、切断時伸び(EB)[%]およびJIS A硬度(Hs)を測定したものである。なお、JIS A硬度(Hs)は、JIS K6253に準じて測定を行った。得られた未加硫ゴム組成物を148℃のプレス成型機を用い、面圧3.0MPaの圧力下で45分間加硫して、2mm厚の加硫シートを作製した。このシートからJIS3号ダンベル状の試験片を打ち抜き、引張速度500mm/分での引張試験をJIS K6251−2004に準拠して行い、引張強さ(TB)[MPa]、切断時伸び(EB)[%]および硬度Hs(JIS A)を室温にて測定した。結果を表2に示す。
[Normal physical properties]
The normal state physical properties are measured by measuring the tensile strength (T B ) [MPa], elongation at break (E B ) [%] and JIS A hardness (Hs) of an unvulcanized rubber composition. The JIS A hardness (Hs) was measured according to JIS K6253. The obtained unvulcanized rubber composition was vulcanized for 45 minutes under a pressure of 3.0 MPa using a press molding machine at 148 ° C. to prepare a vulcanized sheet having a thickness of 2 mm. A JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece was punched from this sheet, and a tensile test at a tensile speed of 500 mm / min was conducted in accordance with JIS K6251-2004. Tensile strength (T B ) [MPa], elongation at break (E B ) [%] And hardness Hs (JIS A) were measured at room temperature. The results are shown in Table 2.

[動特性]
動特性は、平均せん断特性値(Geq、Heq)、Geq変化率およびHeq変化率を測定したものである。
(平均せん断特性値(Geq、Heq))
上記ラップシェア型せん断試験用試料に対して、加振機(サギノミヤ社製)、入力信号発振機、出力信号処理機を用い、ラップシェア型せん断試験を行った。なお、各実施例、各参考例および各比較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。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℃下で、175%歪みを11回加え、ラップシェア型せん断試験を行い、各回毎のせん断特性値の平均を求めた。このラップシェア型せん断試験によって得られたヒステリシス曲線が示すXmaxおよびQmaxを用い、上記式(1)および(2)に従って平均せん断特性値(Geq、Heq)を求めた。結果を表2に示す。ここで、せん断弾性率(Geq)は、高い値が望ましいが、0.87以上であるのが好ましく、0.90以上であるのがより好ましい。また、等価減衰定数(Heq)は、高い値が望ましいが、0.19以上であるのが好ましく、0.20以上であるのがより好ましい。
[Dynamic characteristics]
The dynamic characteristics are obtained by measuring an average shear characteristic value (Geq, Heq), a Geq change rate, and a Heq change rate.
(Average shear characteristic value (Geq, Heq))
A lap shear type shear test was performed on the lap shear type shear test sample using a vibrator (manufactured by Saginomiya), an input signal oscillator, and an output signal processor. The number of lap shear type shear test samples used in each example , each reference example, and each comparative example was ten. The above lap shear type shear test sample was subjected to a lap shear type shear test by applying 175% strain 11 times at a deformation frequency of 0.5 Hz with a biaxial shear tester at a measurement temperature of 23 ° C. The average of the characteristic values was obtained. Using Xmax and Qmax indicated by the hysteresis curve obtained by this lap shear type shear test, average shear characteristic values (Geq, Heq) were determined according to the above formulas (1) and (2). The results are shown in Table 2. Here, the shear modulus (Geq) is desirably a high value, but is preferably 0.87 or more, and more preferably 0.90 or more. The equivalent attenuation constant (Heq) is desirably a high value, but is preferably 0.19 or more, and more preferably 0.20 or more.

引き続き、当該試料を用いて、上記と同様のせん断試験機により、変形周波数0.5Hz、測定温度23℃下、70%歪みを5000回加えて、再度ラップシェア型せん断試験を行った。上記と同様に平均せん断特性値(Heq5000、Geq5000)を求めた。 Subsequently, using the sample, a lap shear type shear test was performed again using a shear tester similar to the above, with a deformation frequency of 0.5 Hz, a measurement temperature of 23 ° C., and 70% strain applied 5000 times. Similarly to the above, average shear characteristic values (Heq 5000 , Geq 5000 ) were determined.

(Geq変化率およびHeq変化率)
Geq5000をGeqで割りGeq変化率(Geq5000/Geq)を求めた。Geq変化率(Geq5000/Geq)の値は、1.04より小さい場合、せん断弾性係数の特性変化が少なく、好ましい。また、Heq5000をHeqで割りHeq変化率(Heq5000/Heq)を求めた。Heq変化率(Heq5000/Heq)の値は、0.87以上の場合、高せん断弾性係数の高減衰支承用ゴム組成物として好適であり、好ましい。それぞれの結果を表2に示す。
(Geq change rate and Heq change rate)
Geq 5000 was divided by Geq to obtain a Geq change rate (Geq 5000 / Geq). When the value of the Geq change rate (Geq 5000 / Geq) is smaller than 1.04, it is preferable because there is little change in characteristics of the shear elastic modulus. Further, Heq 5000 was divided by Heq to obtain a Heq change rate (Heq 5000 / Heq). When the value of the Heq change rate (Heq 5000 / Heq) is 0.87 or more, it is suitable as a rubber composition for a high damping bearing having a high shear modulus, which is preferable. The results are shown in Table 2.

Figure 0005714828
Figure 0005714828

上述したCB1〜6以外の表2中の各成分は、以下のものを使用した。
・天然ゴム:STR20、SIAM INDO RUBBER社製
・ブタジエンゴム:NipolBR1220、日本ゼオン社製
・シリカ:ニプシールAQ、東ソー・シリカ社製
・クレー:SUPREX CLAY、ケンタッキーテネシークレイカンパニー社製
・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YR、日本油脂社製
・石油樹脂:ハイレジン#120S(軟化点120℃)、東邦化学社製
・老化防止剤:6C、精工化学社製
・ワックス:サンノック、大内新興化学工業社製
・オイル:アロマオイル(AO−MIX、三共油化社製)
・硫黄:粉末イオウ、細井化学工業社製
・加硫促進剤:ノクセラーCZ、大内新興化学工業社製
The following components were used for each component in Table 2 other than CB1 to 6 described above.
・ Natural rubber: STR20, manufactured by SIAM INDO RUBBER ・ Butadiene rubber: NipolBR1220, manufactured by Nippon Zeon ・ Silica: Nipseal AQ, manufactured by Tosoh Silica ・ Clay: SUPREX PLAY, manufactured by Kentucky Tennessee Clay Company ・ Zinc oxide: Zinc No. 3, manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. ・ Stearic acid: Bead stearic acid YR, manufactured by NOF Corporation ・ Petroleum resin: High Resin # 120S (softening point 120 ° C.), manufactured by Toho Chemical Co., Ltd. ・ Anti-aging agent: 6C, Seiko Chemical・ Wax: Sunnock, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. ・ Oil: Aroma oil (AO-MIX, manufactured by Sankyo Oil Chemical Co., Ltd.)
・ Sulfur: Sulfur powder, manufactured by Hosoi Chemical Co., Ltd. ・ Vulcanization accelerator: Noxeller CZ, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

表1、2から明らかなように、DBP吸油量が所定の範囲にないCB5を用いて調製したゴム組成物を用いた場合は、量産時における加工性の観点から、ムーニー粘度の最低粘度(Vm)が高く、加工性に劣ることが分かった(比較例7〜9参照)。また、DBP吸油量と24M4DBP吸油量との差(ΔDBP)が所定の範囲にないCB3〜6を用いた場合は、高い減衰性を維持しつつ、耐疲労性を向上させる観点から、その配合量を増やした場合、Geq変化率が高くなるか、Heq変化率が低くなり、耐疲労性が劣ることが分かった(比較例1〜14参照)。これに対し、窒素吸着比表面積(N2SA)、DBP吸油量、DBP吸油量と24M4DBP吸油量との差(ΔDBP)が所定の範囲となるように調整したCB1、2を用いて調製したゴム組成物は、CB3〜6を用いて調製したゴム組成物に比べ、Geq変化率が低く、Heq変化率が高く維持でき、加工性に優れ、高い減衰性を維持しつつ、耐疲労性を向上させるのに優れることが分かった(実施例1、参考例1参照)。 As is apparent from Tables 1 and 2, when a rubber composition prepared using CB5 whose DBP oil absorption is not within a predetermined range is used, the minimum Mooney viscosity (Vm ) Was high, and it was found that the processability was poor (see Comparative Examples 7 to 9). Moreover, when using CB3-6 in which the difference ((DELTA) DBP) of DBP oil absorption amount and 24M4DBP oil absorption amount is not in a predetermined range, it is the compounding quantity from a viewpoint of improving fatigue resistance, maintaining a high damping property. It was found that when the ratio is increased, the rate of change in Geq is increased or the rate of change in Heq is decreased and fatigue resistance is inferior (see Comparative Examples 1 to 14). On the other hand, rubbers prepared using CB1 and CB2 adjusted so that the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA), DBP oil absorption amount, difference between DBP oil absorption amount and 24M4 DBP oil absorption amount (ΔDBP) is within a predetermined range. Compared to rubber compositions prepared using CB3-6, the composition has a low Geq change rate, can maintain a high Heq change rate, has excellent workability, and maintains high damping properties while improving fatigue resistance. It was found that it was excellent in making (see Example 1, Reference Example 1 ).

以上のように、本発明に係る高減衰支承用ゴム組成物および高減衰支承体は、高い減衰性を維持しつつ、耐疲労性を向上させることができるので、橋梁等の支承、建築物の基礎免震用などに好適に用いることができる。   As described above, the high damping bearing rubber composition and the high damping bearing body according to the present invention can improve fatigue resistance while maintaining high damping performance. It can be suitably used for basic seismic isolation.

10 高減衰支承体(免震積層体)
11−1〜11−6 軟質板
12−1〜12−7 硬質板
20 ラップシェア型せん断試験用試料
21 圧延した未加硫ゴム組成物
22 鋼板
10 High damping bearing body (Seismic isolation laminate)
11-1 to 11-6 Soft plate 12-1 to 12-7 Hard plate 20 Sample for lap shear type shear test 21 Rolled unvulcanized rubber composition 22 Steel plate

Claims (5)

窒素吸着比表面積(N2SA)が150m2/g以上250m2/g以下であり、フタル酸ジブチル(DBP)吸油量が80cm3/100g以上115cm3/100g以下であり、かつ、DBP吸油量と圧縮DBP吸油量(24M4DBP吸油量)との差(ΔDBP)が10cm3/100g以下であるカーボンブラックを含有し、JIS K6253に準拠して測定したJIS A硬度(Hs)が85以下であり、せん断弾性率(Geq)が0.87以上であり、変形周波数0.5Hz、測定温度23℃以下の条件下にて、70%歪みを5000回加えたせん断試験の前後のせん断弾性率(Geq)の変化率が1.04より小さく、等価減衰定数(Heq)の変化率が0.87以上であることを特徴とする高減衰支承用ゴム組成物。 Nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of not more than 150 meters 2 / g or more 250m 2 / g, a dibutylphthalate (DBP) oil absorption of not more than 80 cm 3/100 g or more 115cm 3 / 100g, and, DBP oil absorption amount a compression DBP oil absorption difference between (24M4DBP oil absorption) (ΔDBP) is containing carbon black is less than 10 cm 3/100 g, and the JIS a hardness was measured in accordance with JIS K6253 (Hs) is 85 or less, Shear modulus (Geq) before and after a shear test in which a shear modulus (Geq) is 0.87 or more, a deformation frequency of 0.5 Hz, and a measurement temperature of 23 ° C. or less and 70% strain is applied 5000 times. The rubber composition for high damping bearings is characterized in that the rate of change of A is less than 1.04 and the rate of change of equivalent damping constant (Heq) is 0.87 or more . 天然ゴムと、該天然ゴム以外の少なくとも1つ以上のジエン系ゴムとを含有し、
前記カーボンブラックの含有量が、前記天然ゴムと該天然ゴム以外の少なくとも1つ以上のジエン系ゴムとを合計したゴム100質量部に対し、50質量部以上95質量部以下であることを特徴とする請求項1に記載の高減衰支承用ゴム組成物。
Containing natural rubber and at least one diene rubber other than the natural rubber,
The content of the carbon black is 50 parts by mass or more and 95 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total rubber of the natural rubber and at least one diene rubber other than the natural rubber. The rubber composition for high damping bearings according to claim 1.
更に、石油樹脂を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の高減衰支承用ゴム組成物。   The rubber composition for high damping bearings according to claim 1 or 2, further comprising petroleum resin. 前記石油樹脂の含有量が、前記ゴム100質量部に対して、5質量部以上45質量部以下であることを特徴とする請求項3に記載の高減衰支承用ゴム組成物。   The rubber composition for a high damping bearing according to claim 3, wherein the content of the petroleum resin is 5 parts by mass or more and 45 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber. 請求項1〜4の何れか1項に記載の高減衰支承用ゴム組成物からなる軟質板と剛性を有する硬質板とを交互に積層してなることを特徴とする高減衰支承体。   A high-damping support body comprising a soft plate made of the rubber composition for high-damping support according to any one of claims 1 to 4 and a rigid hard plate alternately laminated.
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