JP7217396B1

JP7217396B1 - ゴム支承体側壁用ゴム組成物およびそれを用いたゴム支承体

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Publication number: JP7217396B1
Application number: JP2022567745A
Authority: JP
Inventors: 圭市村谷
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2023-02-02
Anticipated expiration: 2042-06-28
Also published as: TW202311413A; WO2023276994A1; CN116648483A; JPWO2023276994A1

Abstract

ゴム支承体に対して高い接着性を示すとともに、低温性、耐久性、耐候性に優れた性能を発揮することができる、ゴム支承体側壁用ゴム組成物およびそれを用いたゴム支承体を提供する。ゴム層２と硬質板１とが交互に積層されたゴム支承体の外側面を囲うように被覆ゴムからなる側面材５が設けられたゴム支承体において、前記側面材５が、下記の（Ａ）～（Ｃ）をポリマー成分とするゴム支承体側壁用ゴム組成物の架橋体からなるものとすることにより、その課題を解決する。（Ａ）天然ゴムおよびイソプレンゴムの少なくとも一方を主成分とするジエン系ゴム。但し、エチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体および液状ゴムを含まない。（Ｂ）ジエン含有量が１０質量％以上、エチレン含有量が５５質量％以下の、エチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体。（Ｃ）分子量が１０００～６００００の液状ゴム。【選択図】図１

Description

本発明は、防振特性および免震特性を有するゴム支承体の側壁を形成するための、ゴム支承体側壁用ゴム組成物、およびそれを用いたゴム支承体に関するものである。

近年、橋梁技術の進歩がめざましく、橋梁規模が年々大型化し、これに伴って長大橋が設計されている。前記長大橋の架設は、通常、所定の間隔で配設された橋脚の上に、多数のゴム製の支承体を設置し、この支承体を介して、前記橋脚に長スパンの橋桁を設置し、行われる。このようにしてゴム支承体を介在させることにより、前記長大橋において、防振支持および免震支持等の機能が効果的に得られるようになる。ところで、前記ゴム支承体には、極めて大きな荷重が負荷されることから、その荷重支持に優れるよう、通常、金属板等の剛性を有する硬質板を、ゴム層と交互に積層し一体化して、形成される。

また、前記ゴム支承体には、その外側面を囲うように被覆ゴムからなる側面材が設けられたものも存在する（例えば、特許文献１～３参照）。
そして、前記被覆ゴムには耐候性（耐オゾン性等）が要求されるため、そのポリマー成分には、耐候性に優れるエチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体（以下、「ＥＰＤＭ」と略す。）の使用が推奨されている。

特開２００９－００１６０３号公報特許第５７１２７３５号公報特許第５７３５８８６号公報

しかしながら、前記被覆ゴムのポリマー成分にＥＰＤＭを使用すると、ゴム支承体（本体）に対し前記被覆ゴムの接着性が悪くなる、前記被覆ゴムが低温で結晶化して硬くなりやすくなり寒冷地等で機能しなくなる（低温性に劣るようになる）、前記被覆ゴムが大きく変形した際の耐久性（引張強さ）に劣るようになる、といった問題が生じやすくなる。
そのため、ＥＰＤＭによる耐候性を維持しつつ、前記の問題を解決することが求められている。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ゴム支承体に対して高い接着性を示すとともに、低温性、耐久性、耐候性に優れた性能を発揮することができる、ゴム支承体側壁用ゴム組成物およびそれを用いたゴム支承体を提供する。

本発明者は、前記事情に鑑みて、ゴム支承体の側壁の形成材料（ゴム支承体側壁用ゴム組成物）のポリマー成分として、ＥＰＤＭの他に、天然ゴムやイソプレンゴムを主成分とするジエン系ゴムと、液状ゴムとを併せて用いることを検討した。そして、前記ＥＰＤＭとして、そのジエン含有量およびエチレン含有量が特定の範囲を示すＥＰＤＭを用いるとともに、前記液状ゴムとして、分子量が特定の範囲を示す液状ゴムを用いることにより、ゴム支承体（本体）に対して高い接着性を示すとともに、低温性、耐久性、耐候性に優れた性能を発揮することができることを見いだした。
前記のような構成とすることにより、ゴム支承体に対して高い接着性を示すとともに、低温性、耐久性、耐候性に優れた性能を発揮することができる、ゴム支承体側壁用ゴム組成物およびそれを用いたゴム支承体を提供できる理由は、以下のように考えられる。すなわち、本発明では、ＥＰＤＭのジエン含有量が通常よりも多くなるよう特定範囲内で調整し、さらに前記ＥＰＤＭとともに、天然ゴムやイソプレンゴムを主成分とするジエン系ゴムを併用したことにより、接着反応の起点となるジエン量が増えたため、接着性を高めることができるようになったと考えられる。また、本発明では、ＥＰＤＭのエチレン含有量が通常よりも少なくなるよう特定範囲内で調整したことにより、結晶性が低下し、前記低温性を改善することができるようになったと考えられる。なお、前記のようにＥＰＤＭのエチレン含有量を低下させると、通常であれば耐久性が低下するのだが、本発明では、特定の分子量を示す液状ゴムを併用することにより補強性が得られたことから、前記のようなエチレン含有量の低下に伴う耐久性の低下が抑えられたと考えられる。しかも、前記液状ゴムは、ＥＰＤＭとの馴染みが良く、軟化剤としても機能し、一般的に使用される軟化剤（プロセスオイル）よりも分子量が高いことから、前記のように耐久性に寄与したものと考えられる。

すなわち、本発明は、以下の［１］～［４］を提供する。
［１］下記の（Ａ）～（Ｃ）をポリマー成分とする、ゴム支承体側壁用ゴム組成物。
（Ａ）天然ゴムおよびイソプレンゴムの少なくとも一方を主成分とするジエン系ゴム（但し、ＥＰＤＭおよび液状ゴムを含まない）。
（Ｂ）ジエン含有量が１０質量％以上、エチレン含有量が５５質量％以下の、ＥＰＤＭ。
（Ｃ）分子量が１０００～６００００の液状ゴム。
［２］前記（Ａ）と（Ｂ）が、質量比で、（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０～９０／１０の割合になっている、［１］に記載のゴム支承体側壁用ゴム組成物。
［３］前記（Ｃ）が、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、５～３０質量部の割合になっている、［１］または［２］に記載のゴム支承体側壁用ゴム組成物。
［４］ゴムと硬質板とが交互に積層されたゴム支承体であって、前記ゴム支承体は、その外側面を囲うように被覆ゴムからなる側面材を有し、前記被覆ゴムは、［１］～［３］のいずれかに記載のゴム支承体側壁用ゴム組成物の架橋体からなる、ゴム支承体。

以上のことから、本発明のゴム支承体側壁用ゴム組成物は、ゴム支承体の外側面を囲うように形成される側面材の材料として使用されることにより、ゴム支承体に対して高い接着性を示すとともに、低温性、耐久性、耐候性に優れた性能を発揮することができる。

免震支承体の一例を示す断面図である。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

本発明のゴム支承体側壁用ゴム組成物（以下、「本ゴム組成物」と略す）は、下記の（Ａ）～（Ｃ）をポリマー成分とする。なお、前記ゴム組成物は、下記の（Ａ）～（Ｃ）のみをポリマー成分とすることが望ましいが、必要に応じ、他のポリマー成分を若干量含めるようにしてもよい。
（Ａ）天然ゴムおよびイソプレンゴムの少なくとも一方を主成分とするジエン系ゴム（但し、ＥＰＤＭおよび液状ゴムを含まない）。
（Ｂ）ジエン含有量が１０質量％以上、エチレン含有量が５５質量％以下の、ＥＰＤＭ。
（Ｃ）分子量が１０００～６００００の液状ゴム。

前記本ゴム組成物における各成分の詳細について、以下に説明する。
なお、本明細書において「Ｘおよび／またはＹ（Ｘ，Ｙは任意の構成）」とは、ＸおよびＹの少なくとも一方を意味するものであって、Ｘのみ、Ｙのみ、ＸおよびＹ、の３通りを意味するものである。

《ジエン系ゴム（Ａ）》
前記ジエン系ゴム（Ａ）としては、天然ゴム（ＮＲ）およびイソプレンゴム（ＩＲ）の少なくとも一方（ＮＲおよび／またはＩＲ）を主成分とするジエン系ゴムが用いられる。なお、本発明において、「主成分」とは、通常は、ジエン系ゴム（Ａ）の５５質量％以上を意味するものであり、好ましくはジエン系ゴム（Ａ）の６０質量％以上、より好ましくはジエン系ゴム（Ａ）の７０質量％以上、さらに好ましくはジエン系ゴム（Ａ）の１００質量％を占めることを意味する。

なお、前記ジエン系ゴム（Ａ）としては、前記主成分の他、必要に応じ、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等を、単独であるいは二種以上併せて用いてもよい。

また、本発明において、前記ジエン系ゴム（Ａ）には、ＥＰＤＭ（エチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体）および液状ゴムは含まないこととする。
なお、本発明において、「液状ゴム」とは、常温（２３℃）で１５００Ｐａ・ｓ以下の粘度を示すゴムを意味する。前記粘度は、例えば、Ｂ型粘度計を用いて測定することができる。

《特定のＥＰＤＭ（Ｂ）》
前記特定のＥＰＤＭ（Ｂ）としては、所望の接着性等を得る観点から、ジエン含有量が１０質量％以上のＥＰＤＭが用いられる。同様の観点から、前記ジエン含有量は、好ましくは１２質量％以上、より好ましくは１４質量％以上である。なお、前記ジエン含有量が少なすぎると、所望の接着性を得ることができず剥離につながるようになる。また、前記ジエン含有量の上限は、通常、２０質量％であり、好ましくは１８質量％、より好ましくは１６質量％である。
また、前記特定のＥＰＤＭ（Ｂ）としては、所望の低温性等を得る観点から、エチレン含有量が５５質量％以下のＥＰＤＭが用いられる。同様の観点から、前記エチレ含有量は、好ましくは４８質量％未満、より好ましくは４５質量％未満、特に好ましくは４３質量％未満である。なお、前記エチレン含有量が多すぎると、所望の低温性等を得ることができない。また、前記エチレン含有量の下限は、通常、３０質量％であり、好ましくは３５質量％、より好ましくは４０質量％である。
前記特定のＥＰＤＭ（Ｂ）を構成する第３成分として用いられるジエン系モノマーとしては、炭素数５～２０のジエン系モノマーが好ましい。具体的には、１，４－ペンタジエン、１，４－ヘキサジエン、１，５－ヘキサジエン、２，５－ジメチル－１，５－ヘキサジエン、１，４－オクタジエン、１，４－シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）、５－エチリデン－２－ノルボルネン（ＥＮＢ）、５－ブチリデン－２－ノルボルネン、２－メタリル－５－ノルボルネン、２－イソプロペニル－５－ノルボルネン等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらジエン系モノマー（第３成分）のなかでも、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）、５－エチリデン－２－ノルボルネン（ＥＮＢ）が好ましい。

そして、本ゴム組成物において、前記（Ａ）と（Ｂ）が、質量比で、（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０～９０／１０の割合になっていることが、所望の耐候性、接着性等を得る観点から好ましい。同様の観点から、（Ａ）／（Ｂ）＝６０／４０～８０／２０の割合がより好ましく、（Ａ）／（Ｂ）＝６５／３５～７０／３０の割合が特に好ましい。

《特定の液状ゴム（Ｃ）》
前記特定の液状ゴム（Ｃ）としては、所望の耐久性等を得る観点から、分子量が１０００～６００００の液状ゴムが用いられる。同様の観点から、前記液状ゴムの分子量は、１００００～５５０００であることが好ましく、２５０００～５００００であることがより好ましい。
なお、前記液状ゴム（Ｃ）の分子量は、その値が高いものは、重量平均分子量（Ｍｗ）の値を示したものである（後記の実施例で使用のものも同様）。ここで、前記重量平均分子量（Ｍｗ）は、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量であり、高速液体クロマトグラフ（Ｗａｔｅｒｓ社製、「Ｗａｔｅｒｓ２６９５（本体）」と「Ｗａｔｅｒｓ２４１４（検出器）」）に、カラム：ＳｈｏｄｅｘＧＰＣＫＦ－８０６Ｌ（排除限界分子量：２×１０⁷、分離範囲：１００～２×１０⁷、理論段数：１００００段／本、充填剤材質：スチレン－ジビニルベンゼン共重合体、充填剤粒径：１０μｍ）の３本を直列にして用いることにより測定される。

前記特定の液状ゴム（Ｃ）は、前記の分子量を示すとともに、常温（２３℃）で１５００Ｐａ・ｓ以下の粘度を示すゴムである。具体的には、液状イソプレン（液状ＩＲ）、液状ブタジエン（液状ＢＲ）、液状イソプレン－ブタジエンブロックコポリマー（液状ＩＲ－ＢＲ）、液状スチレンブタジエン（液状ＳＢＲ）、液状エチレンプロピレンゴム（液状ＥＰＭ）、液状ＥＰＤＭ、液状アクリロニトリル－ブタジエンゴム（液状ＮＢＲ）、液状水素添加アクリロニトリル－ブタジエンゴム（液状Ｈ－ＮＢＲ）等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。なかでも、液状イソプレン－ブタジエンブロックコポリマー（液状ＩＲ－ＢＲ）が好ましい。

そして、本ゴム組成物において、前記（Ｃ）が、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、５～３０質量部の割合になっていることが、所望の耐久性等を得る観点から好ましい。同様の観点から、本ゴム組成物において、前記（Ｃ）の割合は、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、１０～２５質量部であることが好ましく、１５～２０質量部であることがより好ましい。

本ゴム組成物には、ＮＲおよび／またはＩＲを主成分とするジエン系ゴム（Ａ）、特定のＥＰＤＭ（Ｂ）、特定の液状ゴム（Ｃ）とともに、通常、カーボンブラック，シリカ等の充填材、架橋剤が配合される。また、本ゴム組成物には、必要に応じて、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、軟化剤等も配合される。
なお、本ゴム組成物においては、前記特定の液状ゴム（Ｃ）が軟化剤としての機能を示すことから、軟化剤は不含とすることが好ましい。

《カーボンブラック》
前記カーボンブラックとしては、例えば、ＳＡＦ級，ＩＳＡＦ級，ＨＡＦ級，ＭＡＦ級，ＦＥＦ級，ＧＰＦ級，ＳＲＦ級，ＦＴ級，ＭＴ級等の種々のグレードのカーボンブラックが用いられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。なかでも、機械的強度および破断伸び等の観点から、ＳＡＦ級カーボンブラックが好ましく用いられる。

本ゴム組成物において、前記カーボンブラックの含有量は、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、２０～６０質量部の割合になっていることが、機械的強度および破断伸び等の観点から好ましい。同様の観点から、本ゴム組成物において、前記カーボンブラックの割合は、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、３０～５０質量部の割合になっていることが好ましく、３５～４５質量部の割合になっていることがより好ましい。なお、前記カーボンブラックの含有量が少なすぎると、所望の補強性等が得られない傾向がみられ、逆に、前記カーボンブラックの含有量が多すぎると、耐スコーチ性の悪化や伸びが小さくなる傾向がみられるようになる。

《架橋剤》
前記架橋剤としては、例えば、硫黄、塩化硫黄等の硫黄系加硫剤や、２，４－ジクロロベンゾイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、１，１－ジ－ｔ－ブチルペルオキシ－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、２，５－ジメチル－２，５－ジベンゾイルペルオキシヘキサン、ｎ－ブチル－４，４'－ジ－ｔ－ブチルペルオキシバレレート、ジクミルパーオキサイド、ｔ－ブチルペルオキシベンゾエート、ジ－ｔ－ブチルペルオキシ－ジイソプロピルベンゼン、ｔ－ブチルクミルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ－ｔ－ブチルペルオキシヘキサン、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ジ－ｔ－ブチルペルオキシヘキシン－３、１，３－ビス－（ｔ－ブチルパーオキシ－イソプロピル）ベンゼン等の過酸化物加硫剤があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、硫黄、ジクミルパーオキサイドが好適に用いられる。

本ゴム組成物において、前記架橋剤の含有量は、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、０．５～３．０質量部の割合になっていることが、所望の耐久性等を得る観点から好ましい。同様の観点から、本ゴム組成物において、前記架橋剤の割合は、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、０．７５～２．５質量部の割合になっていることが好ましく、１．０～２．０質量部の割合になっていることがより好ましい。なお、前記架橋剤の含有量が少なすぎると、引張り強度等が低下する傾向がみられ、逆に、前記架橋剤の含有量が多すぎると、耐スコーチ性の悪化や伸びが小さくなる傾向がみられるようになる。

《加硫促進剤》
前記加硫促進剤としては、例えば、チアゾール系，スルフェンアミド系，チウラム系，アルデヒドアンモニア系，アルデヒドアミン系，グアニジン系，チオウレア系等の加硫促進剤があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、架橋反応性に優れる点で、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。

本ゴム組成物において、前記加硫促進剤の含有量は、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、０．５～２．５質量部の割合になっていることが好ましく、より好ましくは１．０～２．０質量部の範囲である。

前記チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、ジベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、２－メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、２－メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩（ＮａＭＢＴ）、２－メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩（ＺｎＭＢＴ）等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

前記スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、Ｎ－オキシジエチレン－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＮＯＢＳ）、Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ－ｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾイルスルフェンアミド（ＢＢＳ）、Ｎ，Ｎ'－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアゾイルスルフェンアミド等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

前記チウラム系加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴＤ）、テトラキス（２－エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（ＴＯＴ）、テトラベンジルチウラムジスルフィド（ＴＢｚＴＤ）等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

《加硫助剤》
前記加硫助剤としては、例えば、ステアリン酸、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

本ゴム組成物において、前記加硫助剤の含有量は、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、０．１～１０質量部の割合になっていることが好ましく、より好ましくは０．３～７質量部の範囲である。

《老化防止剤》
前記老化防止剤としては、例えば、カルバメート系老化防止剤、フェニレンジアミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、ジフェニルアミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤、イミダゾール系老化防止剤、ワックス類等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

本ゴム組成物において、前記老化防止剤の含有量は、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、０．５～１５質量部の割合になっていることが好ましく、より好ましくは１～１０質量部の範囲である。

《軟化剤》
前記軟化剤（プロセスオイル）としては、例えば、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、アロマ系オイル等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。

本ゴム組成物において、前記軟化剤の含有量は、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、０～２０質量部の割合になっていることが好ましく、より好ましくは０～１０質量部の範囲である。
なお、先にも述べたように、本ゴム組成物においては、前記特定の液状ゴム（Ｃ）が軟化剤としての機能を示すことから、軟化剤を不含としても、所望の性能を発揮することができる。

ここで、本ゴム組成物は、前記各成分を配合し、これらをニーダー，バンバリーミキサー，ロール等の混練機を用いて混練することにより、調製することができる。

本ゴム組成物は、専ら、防振特性および免震特性を有するゴム支承体の側壁を形成するために用いられるゴム組成物である。そして、本ゴム組成物は、橋梁用支承体、建築物用支承体といった大型の支承体の側壁の材料として好ましく用いられる。

橋梁用または建築物用の免震支承体は、例えば、図１に示すように、硬質板１とゴム層２とが交互に積層され一体化されたものであり、その外側面を囲うように被覆ゴムからなる側面材５が設けられている。本発明の一実施形態であるゴム支承体（以下、「本ゴム支承体」と略す）は、前記側面材５が、本ゴム組成物の架橋体からなるものである。なお、図示の上部取付板３および下部取付板４は、金属製の取付板であり、硬質板１とゴム層２との積層体の上部および下部に接着固定されている。そして、前記免震支承体では、その下部取付板４が、橋脚等の下部構造体に固定されるようになっており、上部取付板３が、橋桁等の上部構造体に固定されるようになっている。

前記硬質板１としては、例えば、圧延鋼板，鉄板などの金属板や、硬質プラスチック板材等が用いられる。

また、前記ゴム層２の材料であるゴム組成物は、ＮＲ，ＩＲ等のジエン系ゴムをポリマー成分とし、加硫剤を含有するものである。なお、前記ゴム組成物には、必要に応じ、カーボンブラック、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、加硫促進剤、白色充填剤、反応性モノマー、発泡剤等を必要に応じて適宜配合しても差し支えない。
そして、前記ゴム組成物は、前記の各材料を配合したものを、ニーダー，バンバリーミキサー，オープンロール，２軸スクリュー式撹拌機等の混練機を用いて混練することにより、調製することができる。

ここで、本ゴム支承体（図１参照）は、例えば、つぎのようにして作製される。すなわち、まず、前記のようにして、ゴム層２用材料であるゴム組成物を調製する。つぎに、所定の大きさの硬質板１を複数枚準備し、さらに、上部取付板３および下部取付板４も準備する。
そして、下部取付板４上に、前記ゴム層２用材料であるゴム組成物をシート状に成形して所定の寸法に打ち抜いた未加硫ゴムシートと硬質板１とを交互に重ね、最後に、上部取付板３を重ねることにより、積層体（ゴム支承体）を作製する。なお、前記硬質板１等の積層面には、予め、接着剤を塗布しておいてもよい。
つぎに、先に記載のようにして調製した本ゴム組成物をシート状に成形して、未加硫ゴムシートを作製する。前記未加硫ゴムシートは、完全に架橋しない程度（加硫接着性が得られる程度）に半架橋させた状態のものであり、その成形条件は、厚みによっても異なるが、通常、１３０～１８０℃で１～３０分間加熱し、半架橋させたものである。そして、前記未加硫ゴムシートを、前記積層体（ゴム支承体）の外側面を囲うように被覆した後、このものを所定の金型内にセットし、前記未加硫ゴムシートを１３０～１８０℃で１～２４時間加熱して架橋し、ゴム支承体に加硫接着させることにより、本ゴム組成物からなる側面材５を備えたゴム支承体（本ゴム支承体）を製造することができる。
なお、前記積層体（ゴム支承体）は、硬質板１、上部取付板３、および下部取付板４を、所定の配置となるよう成形金型内にセットし、この成形金型内の空隙に、ゴム層２用材料であるゴム組成物を射出成形等により注入して加熱加硫した後脱型することによっても、製造することができる。

また、本ゴム支承体は、つぎのようにして作製することもできる。すなわち、ゴム層２用材料であるゴム組成物を用い、押出成形等により所定厚みのゴムシート（ゴム層２）に成形した後、これを、適当な接着剤を用いて、所定の硬質板１と交互に積層し接着して、ゴムブロックを作製し、さらに必要に応じて、その上下面に上部取付板３および下部取付板４を接着して一体化する。このようにして得られたゴム支承体の外側面に対し、先に述べた手法により側面材５を形成することにより、本ゴム支承体を製造することができる。

なお、前記側面材５は、前記ゴム支承体を所定の金型内にセットした後、本ゴム組成物を、前記ゴム支承体の外周面と金型内周面との間に射出成形等により注入し、本ゴム組成物を架橋させることによっても、形成することができる。
前記架橋の際の加熱条件は、先の製造方法に準じる。但し、先の製造方法のように半架橋させる工程は必要ではなく、そのまま加熱して架橋させればよい。

このようにして得られる本ゴム支承体の寸法は、例えば、その外径は、２０～２００ｃｍ程度であり、また、本ゴム支承体の総厚みは、１０～８０ｃｍ程度である。さらに、本ゴム支承体を構成する各層の厚みも、各層の目的とする機能が充分に達成され得るような範囲内であればよく、例えば、硬質板１の厚みは、１層０．１～２ｃｍ程度であり、ゴム層２の厚みは、１層０．５～７ｃｍ程度であり、側面材５の厚みは、０．５～１０ｃｍ程度である。さらに、本ゴム支承体における硬質板１やゴム層２の積層数に関しても、免震積層体の用途に応じて適宜に設定することができる。

なお、本ゴム支承体の外形は、円柱状，楕円柱状，角柱状等、その用途に応じて適宜に設定することができる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。

まず、実施例および比較例に先立ち、下記に示す材料（ポリマー成分および軟化剤）を準備した。

〔ＮＲ〕
天然ゴム

〔ＩＲ〕
日本ゼオン社製、製品名：ＮｉｐｏｌＩＲ２２００

〔ＥＰＤＭ(i)〕
三井化学社製、製品名：三井ＥＰＴ９０９０Ｍ（エチレン含有量：４１質量％、ジエン含有量：１４質量％）

〔ＥＰＤＭ(ii)〕
ＪＳＲ社製、製品名：ＥＰ３３１（エチレン含有量：４７質量％、ジエン含有量：１１．３質量％）

〔ＥＰＤＭ(iii)〕
住友化学社製、製品名：エスプレン５０５（エチレン含有量：５０質量％、ジエン含有量：１０質量％）

〔ＥＰＤＭ(iv)〕
三井化学社製、製品名：三井ＥＰＴ８０３０Ｍ（エチレン含有量：４７質量％、ジエン含有量：９．５質量％）

〔ＥＰＤＭ(v)〕
ＬＡＮＸＥＳＳ社製、製品名：ＫｅｌｔａｎＫ３９６０Ｑ（エチレン含有量：５６質量％、ジエン含有量：１１．４質量％）

〔液状ゴム (i)〕
クラレ社製、製品名：ＬＩＲ－３０（重量平均分子量：２８０００）

〔液状ゴム (ii)〕
クラレ社製、製品名：ＬＩＲ－５０（重量平均分子量：５４０００）

〔液状ゴム (iii)〕
ＥＶＯＮＩＫ社製、製品名：ＰＯＬＹＶＥＳＴ１１０（分子量：１１００）

〔軟化剤〕
日本サン石油社製、製品名：Ｓｕｎｐａｒ１１０

［実施例１～１０、比較例１～５］
前記各ポリマー成分および軟化剤を後記の表１および表２に示す割合で配合し、さらに、ステアリン酸（日油社製、製品名：ビーズステアリン酸さくら）２質量部と、酸化亜鉛（堺化学工業社製、製品名：酸化亜鉛二種）５質量部と、アミン系老化防止剤（精工化学社製、製品名：オゾノン６C）３質量部と、ワックス（大内新興化学社製、製品名：サンノック）４質量部と、ＳＡＦ級カーボンブラック（東海カーボン社製、製品名：シースト９Ｍ）３５質量部と、スルフェンアミド系加硫促進剤（大内新興化学社製、製品名：ノクセラーＣＺ－Ｇ）１質量部と、硫黄（鶴見化学工業社製、製品名：金華印微粉硫黄）１質量部とを加えて配合し、バンバリーミキサーおよびオープンロールを用いて混練して、ゴム組成物（ゴム支承体側壁用ゴム組成物）を調製した。具体的には、加硫剤および加硫促進剤を除く成分を、バンバリーミキサーで５分間混練し、１５０℃に達したときに放出し、マスターバッチを得た後、そのマスターバッチに、加硫剤および加硫促進剤を同表に示す割合で配合し、これらをオープンロールで混練して、前記ゴム組成物を調製した。

このようにして得られた実施例および比較例のゴム組成物を用い、下記の基準に従って、各特性の評価を行った。その結果を、後記の表１および表２に併せて示した。

＜引張強さ＞
得られた各ゴム組成物を用い、１５０℃×２０分の条件でプレス成形（加硫）して、厚み２ｍｍのゴムシートを作製した。そして、このゴムシートから、ＪＩＳ５号ダンベルを打ち抜き、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、２５℃雰囲気下における引張強さ（引張強度）を測定した。
そして、前記引張強度が、２０ＭＰａ以上のものを「◎（excellent）」、１５ＭＰａ以上２０ＭＰａ未満のものを「○(very good)」、１０ＭＰａ以上１５ＭＰａ未満のものを「△(good)」、１０ＭＰａ未満のものを「×(poor)」と評価した。

＜低温性＞
得られた各ゴム組成物を用い、１５０℃×３０分の加硫条件を採用して、ＪＩＳＫ６３９４「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの動的性質試験法」に規定されている金具付円柱状の剪断方法用試験片を作製した。その後、得られた各試験片を用いて、ＪＩＳＫ６３９４（１９９８）に規定される「６．大型試験装置による動的性質試験」に従って、試験温度：－３０℃、２０℃、試験振動数：０．５Ｈｚ、歪み振幅（剪断）：２５０％の条件下において、それぞれ、荷重／撓み曲線を１１回連続して測定した。
そして、得られた２回目から１１回目までの計１０回の荷重／撓み曲線から、各測定温度での等価剛性：Ｋｅｑ（－３０℃）、Ｋｅｑ（２０℃）を求めた。得られた等価剛性を用い、以下の式から、Ｇ（温度依存性）をそれぞれ算出した。そして、Ｇが１．５未満のものを「○(very good)」、Ｇが１．５以上１．６未満のものを「△(good)」、Ｇが１．６以上のものを「×(poor)」と評価した。
Ｇ（温度依存性）＝Ｋｅｑ（－３０℃）／Ｋｅｑ（２０℃）

＜接着性＞
得られた各ゴム組成物を用い、鉄板上で１５０℃×３０分加熱して加硫（加硫接着）させた。このようにして得られた試験片における、鉄板とゴムとの間の接着性について、ＪＩＳＫ６２５６の「加硫ゴムの接着試験方法」における「５．金属片とゴムの９０度はく離試験」に準拠して、鉄板に接着したゴムを９０度の方向に剥離して、その剥離部分の状態を目視観察した。そして、ゴム部の破損割合が１００％のものを「○(very good)」、ゴム部と鉄板との間に界面剥離している部分があるものを「×(poor)」と評価した。

＜耐オゾン性＞
得られた各ゴム組成物を用い、１５０℃×２０分の条件でプレス成形（加硫）して、厚み２ｍｍのゴムシートを作製した。このゴムシートから、ＪＩＳ１号ダンベルを打ち抜き、試験片を作製した。そして、ＪＩＳＫ６２５９に準拠して、オゾン濃度２００±２０ｐｐｈｍ、温度４０℃のオゾン槽内に、前記試験片を、引張ひずみ８０±２％を与えた状態で投入した。前記投入から６７２時間後において、前記試験片における亀裂の発生の有無を目視観察し、亀裂がないものを「〇(very good)」、亀裂があるものを「×(poor)」と評価した。

前記表１の結果から、実施例のゴム組成物は、架橋により高い接着性を示すとともに、低温性、引張強さ（耐久性）、耐オゾン性（耐候性）に優れた性能を発揮することができるため、ゴム支承体側壁用ゴム組成物として優れていることがわかる。
そのため、実施例のゴム組成物は、図１に示すような、橋梁用途や建築物用途の免震支承体の側面材の材料として優れていると判断される。

これに対して、前記表２の結果から、比較例１のゴム組成物は、そのポリマー成分が天然ゴム単独であるため、実施例よりも耐オゾン性（耐候性）に劣る結果が得られた。比較例２のゴム組成物は、そのＥＰＤＭのジエン含有量が少ないため実施例よりも接着性が劣る結果が得られた。比較例３のゴム組成物は、そのＥＰＤＭのエチレン含有量が多いため、実施例よりも低温性が劣る結果が得られた。比較例４のゴム組成物は、液状ゴムに比べ分子量が低い（分子量１０００未満の）軟化剤を使用のため、実施例よりも引張強さが劣る結果となった。比較例５のゴム組成物は、液状ゴムが不含であり、しかもＥＰＤＭの比率が多いため、実施例よりも引張強さ、低温性、接着性が劣る結果となった。

前記実施例においては、本発明における具体的な形態について示したが、前記実施例は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。当業者に明らかな様々な変形は、本発明の範囲内であることが企図されている。

本発明のゴム支承体側壁用ゴム組成物は、専ら、防振特性および免震特性を有するゴム支承体の側壁を形成するために用いられるゴム組成物である。そして、本ゴム組成物は、橋梁用支承体、建築物用支承体といった大型の支承体の側壁の材料として好ましく用いられるが、それ以外にも、自動車用制振材、洗濯機等の一般家電製品の制振ダンパー等にも用いることができる。

１硬質板
２ゴム層
５側面材

Claims

下記の（Ａ）～（Ｃ）をポリマー成分とする、ゴム支承体側壁用ゴム組成物。
（Ａ）天然ゴムおよびイソプレンゴムの少なくとも一方を主成分とするジエン系ゴム。但し、エチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体および液状ゴムを含まない。
（Ｂ）ジエン含有量が１０質量％以上、エチレン含有量が５５質量％以下の、エチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体。
（Ｃ）分子量が１０００～６００００の液状ゴム。
前記（Ａ）と（Ｂ）が、質量比で、（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０～９０／１０の割合になっている、請求項１記載のゴム支承体側壁用ゴム組成物。
前記（Ｃ）が、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対し、５～３０質量部の割合になっている、請求項１または２記載のゴム支承体側壁用ゴム組成物。
ゴムと硬質板とが交互に積層されたゴム支承体であって、
前記ゴム支承体は、その外側面を囲うように被覆ゴムからなる側面材を有し、
前記被覆ゴムは、請求項１～３のいずれか一項に記載のゴム支承体側壁用ゴム組成物の架橋体からなる、ゴム支承体。