JPH02308835A - 高減衰ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はそれ自身高減衰性を持ち、免震、除震或いは防
振等、建造物或いは床面に対する振動の吸収に関して非
常に有効なゴム糺酸物に関する。

（従来の技術） 近年、地震から人や物あるいは建物自体を保護するとい
う“免震”工法が、精密機械工場、公共施設、あるいは
コンピュータルームなどで要求が高まっている。

その中でも、構造が比較的簡単で既存の建物でも各部屋
の床に設置することにより室内を保護でき、あるいは新
築の建物の底部と地盤の間に設置することにより免震効
果が発揮される免震ゴム積層体を用いた免震工法が注目
されている。

これは、鉛直方向には大きなバネ定数、水平方向には小
さなバネ定数をもった積層体を保護したいもの（建物、
床）と振動の入力側（地盤、建物）の間に挿入すること
により入力を絶縁するものである。

免震ゴム積層体とは、軟質Ｎ（ゴム）と硬質層（鉄板）
の紹み合わせにより鉛直方向に硬く、上部構造物を支え
、水平方向には軟らかく、地震入力の周期を遅らせると
共に、加速度を減少させる。

しかしながら、従来用いられている免震ゴム畦放物は軟
質でしかも非常にヒステリシスロスが小さい為、このゴ
ム組成物の用いられた免震ゴム積層体はそれ自身では上
部構造物の振動を減衰させる能力が全く無く、その為、
粘性グンバー等各種ダンパーによって、振動の減衰を計
っていた。しかし、これでは建造物として構造が複雑と
なり、又工期、コストの面でも割高になるという欠点が
あった。

そこで、この免震工法全体を簡素化する為に自己減衰能
力のあるゴム組成物を開発しようとしたが、従米行なわ
れている■充填剤量の増量、■減衰性のある配合剤（街
屈等）の配合、■ヒステリシスロスの大きいポリマー（
高スチレンＳ　Ｂ　Ｒ９）の配合を行った場合、免震ゴ
ム組成物の大きな要求特性である、（ａ）低硬度性、（
１））低クリープ性、（ｃ）耐破壊、疲労性、（ｄ）硬
度の低い温度依存性を同時に満足することができなかっ
た。

■や■では硬度が高くなったり、クリープ性が悪化し、
■では温度依存性が大きくなり、硬度、クリープも悪い
方向−行く。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的はグンバー等を必要とせずに、上記免震ゴ
ム組成物の要求特性を満足しつつ、これら要求特性と背
反する高減衰特性を持った高減衰ゴム紅放物を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 本発明はゴム成分及びカーボンブラックを含有する高滅
貨ゴム組成物において、 （ａ）ゴム成分１００重量部中に、重量平均分子量（同
一が５Ｘ１０３〜２×１０５で結合スチレン量が１０〜
５０％であるスチレンブタジエンゴムを５〜５０重量部
含有し、 （ｂ）ヨウ素吸着比表面積（Ｔ、Ａ）が２５へｌｏＯ＋
ｎｇ／ｇ、ＤＢＰ値が５０−１２０ｃｍ３／　１００８
であるカーボンブラックをゴム成分１００重量部に対し
て１５〜５０重量部含有し、 （ｃ）組成物のｔａｎδが０．２５以」二であることを
特徴とする高滅夏ゴム組成物に係る。

本発明ではゴム成分として上記特定のｌＪｕ＋及び結合
スチレン量を有するスチレンブタジェンゴム＝３＝ （ＳＢＲ）をゴム成分１００重量部中に５〜５０重景部
重量合で使用する。他のゴム成分としては例えば天然ゴ
ム（ＮＲ）、ブタジェンゴム（ＢＲ）、インブレンゴム
（ＩＲ）、ブチルゴム（Ｉ　Ｉ　ＲＬ　上記以外のＳＢ
Ｒ等が挙げられる。

上記ＳＢＲの簡…が５Ｘ１０′未満では製造上安定せず
、実用上問題を有し、又、ブリードも起きやすくなる。

ＭＬＩ＋が２Ｘ１０’を越えると架橋、＋五が多くなり
、かえって内部ロスを小さくしてしまう。結合スチレン
量が１０％未満では内部ロスの増大がみられず、結合ス
チレン量が５０％を越えると温度依存性や硬度が大きく
なり免震ゴムとしては不適当である。上記ＳＢＨの量が
５重量部未満では減衰性能が充分発揮されず、その効果
がでない。５０重量部を越えると未加硫ゴムのプロセッ
サビリティ−が問題となり、又、硬度の温度依存性が大
きくなり不適当である。

次に本発明ではＩＡが２５−１００＋Ｈ／　ｇ、　Ｄ　
Ｂ　Ｐ値が５Ｏ−１２０ｃＩ＋１３／１００ｇであるカ
ーボンブラックをゴム成分１００重量部に月して１５〜
５０重量部用いる。

ＩＡはＪ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ６２２１に準拠して測定され、
その単位はＩｌｌε／ｇであり、ＤＢＰ値はカーボンブ
ラックのジブチル７タレー）（ＤＢＰ＞吸着量を示し、
ＡＳＴＭ　Ｄ２４１４に準拠して測定され、その単位は
ｃｍ３／１００ｇである。ＴＡが２５未満では減衰性が
得られず、１００より大きければセット性が悪化し、硬
度も高くなる。ＤＢＰが５０未満では補強効果がなく、
１２０より大きければ強度が高くなりすぎる。

カーボンブラックの量が１５重量部未満では補強性が小
さく、又、引裂抵抗も悪化する。更に加工性の面でも問
題が出てくる。５０重量部を越えると硬度が高くなりす
ぎ、軟質構造（層）の特徴が失われ、又、クリープ特性
が悪化し、実際に使用ができなくなってしまう。

本発明の組成物は上記成分を通常の方法によりバンバリ
ー等で混合することにより得られ、その組成物のｔａｎ
δは０．２５以」二であることが必要である。ｔａｎδ
が０．２５未満では高い減衰性が得られない。

本発明で使用するゴム成分は低分子量ゴムであリ、オイ
ルのような非架橋部と一般ゴムと同様な架橋部という部
分を同時に合せ持っており、より具体的にいうと、 ■非架橋部 （ａ）オイルライクであり、ａＪきが自由、コ゛ムとの
相溶性も良好である。

（１））ブリードしにくく、しがも内部ロスを大きくす
る。

（ｃ）特にＳＢＲのような内部ロスの大きいものでは効
果が大きい。

■架橋部 （ａ）一般ゴムと同様に、ゴム状弾性をもたらす。

（ｂ）クリープ性、破壊特性も充分に水準を満足する。

これらが、低分子量ゴム内あるいは１分子内にもあては
まり混在している、そして混在することにより、■と■
の互いの欠点を補うことが可能となり、今までの免震ゴ
ム組成物の要求特性と高減衰性という２律背反事象を解
決することが可能どなった。。

本発明のゴム組成物には公知の加硫剤、加硫促進剤、加
硫促進助剤、加硫遅延剤、有８！過酸化物、補強剤、充
填剤、老化防止剤、粘着付与剤、着色剤等を添加できる
ことは勿論である。

本発明のゴム組成物は上記成分を通常の加工装置、例え
ばロール、バンバリーミキサ−、ニーグーなどにより混
練することにより得られる。

（発明の効果） 本発明の免震ゴム組成物はグンバー等を必要とせずに、
エル］、コストの面で有利で、それ自身高い減衰性を有
する。又、本発明のゴム組ｒＩｔ物は低クリープ特性、
低温度依存性、耐破壊性、性能の長期安定性等の、ロス
特性以外の免震ゴム組成物としての特性を殆ど悪化させ
ることなく、ロス特性を顕著に大きくすることができる
。

（実　施　例） 以下に実施例及び比較例を挙げて説明する。尚、単に部
とあるは爪−Ｉｔ！：部を示す。

尚、クリープ特性はＪＩＳ圧縮永久歪を代用特性とし、
試験法は、Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ　６３０１−１０に準拠す
る。

ただし試験温度は室温である。これは１０１ユ下が［１
を票である。

破壊特性は破断伸びを代用特性とし、試験法は、Ｊ　Ｉ
　Ｓ　　Ｋ　６３０１．−３に準拠する。７００以十が
目標である。

ロス特性は損失正接１ａ１１δを代用特性とし、試験法
は岩本製作所製、粘弾性スペクトロメーターを使用し、
５０１−１ｚ、歪５％、室温にてせん開型にてテストを
行った。これは０．２５以上が目標である。

温度依存性は＋−１ｓの温度分散を代用特性とし、測定
はＪ　Ｔ　Ｓ　　Ｋ　６３０１−５に準拠する。ｌ−１
ｓ（−１０’Ｃ）　−Ｈ５（４０’Ｃ）＝　ΔＨｓ　と
し、△Ｉ（ｓを小なる方から５きざみで◎、○、△、×
、××　と表現し、◎が温度依存性が少なく良好である
とした。

実施例及び比較例 第１表に記載のゴム成分１００部、カーボンブラック各
部、アロマティックオイル各部、樹脂各部並びに亜鉛華
３部、ステアリン酸２部、ワックス１部、老化防止剤（
サン１７１／ツクス１３）２部、硫黄１．５部及びイ足
進剤（ＣＢ　Ｓ　）０．８部をバンバリーミキサーによ
り混練しゴム組成物を得た。得られたゴム組成物の各特
性を第１表に示す。配合Ｎｏ。

牙〜１］が実施例であり、他は比較例である。

尚、第１表に記載した特定の低分子量５ＢＲＡ−Ｅ、及
びそれ以外のＳＢＲＦ−ＧのＭｌｌ＋及び結合スチレン
量を第２表に示す、又、用いたカーボンブラックのＩＡ
及びＤＢＰ値も第２表に示す。

第２表 配合Ｎｏ、１はゴム成分としてＮＲ単独の場合であり、
これはごく一般的なゴム配合であり、低い温度依存性と
良好なりリープ特性をもつが、減衰性能は殆ど無く振動
しても自身で減衰することができない。配合Ｎｏ、２は
ゴム成分としてＢＲを単独で用いた場合であり、大略配
合Ｎｏ、１と同様な特性となっている。配合Ｎｏ、３は
ＮＲ単独で且つカーボンブラックを多量に用いた場合で
減衰性能は良くなるものの、クリープ特性が悪化する。

配合Ｎｏ、４はＮＲ単独で樹脂を用いた場合で減衰の効
果以」二にクリープ特性や、温度依存性が大巾に悪化し
てしまう。配合Ｎｏ、５は結合スチレン量が低いＳＢＲ
を用いた場合で配合Ｎｏ、２とほぼ同様なゴム特性しか
得られない。配合Ｎ００６はＭｔｕ及び結合スチレン量
ともに本発明の範囲外のＳＢＲを用いた場合で減衰性能
は大きくなるが、りＩＪ−プ特性及び温度依存性が悪化
してしまう。一方、配合Ｎ００７〜１１はいずれも本発
明の範囲内の実施例であり、伸び、減衰、セット、温度
依存性どれを取ってもバランスよく特定のＳＤＲによる
改良効果が充分に示されている。又、配合Ｎ　ｏ、　１
２はＮＲ単独で且つ本発明の範囲外のカーボンブラック
を用いた場合で減衰性能、クリープ特性及び温度依存性
のいずれも悪い。

（以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ゴム成分及びカーボンブラツクを含有する高減衰
   ゴム組成物において、 （ａ）ゴム成分１００重量部中に、重量平均分子量（＠
   Ｍ＠ｗ）が５×１０＾３〜２×１０＾５で結合スチレン
   量が１０〜５０％であるスチレンブタジエンゴムを５〜
   ５０重量部含有し、 （ｂ）ヨウ素吸着比表面積（ＩＡ）が２５〜１００ｍｇ
   ／ｇ、ＤＢＰ値が５０〜１２０ｃｍ＾３／１００ｇであ
   るカーボンブラックをゴム成分１００重量部に対して１
   ５〜５０重量部含有し、 （ｃ）組成物のｔａｎδが０．２５以上であることを特
   徴とする高減衰ゴム組成物。