JPH07189406A - 振動減衰材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層ゴムとダンパーの機能を併せ持つ高減衰
免震アイソレータに適する、破断特性やクリープ特性に
優れ、かつ弾性および振動減衰特性の良好な振動減衰材
料を提供する。 【構成】 天然ゴムを主成分とするゴム 100重量部に対
し、軟化点が 150℃以上の石油系炭化水素樹脂、好まし
くは芳香族系炭化水素樹脂を20〜80重量部配合した組成
物を加硫させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物などの免震など
に利用される振動減衰材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、建築物、構造物、床、各種設
備などの免震対策として、基礎材に鋼板とゴム板を交互
に積層してバネ機能を持たせた積層ゴムを用いるととも
に、振動エネルギーを吸収する鋼材などからなるダンパ
ーを設置することが一般に行われている。

【０００３】しかしながら、このような積層ゴムと鋼材
ダンパーとの併用は、施工やメンテナンスに多大な時間
や費用を要するだけでなく、地下空間の有効利用が妨げ
られるという難点があった。

【０００４】このため、積層ゴム自身に上記ダンパー機
能を付与した高減衰免震アイソレータの要求が高まって
おり、これに用いる新規な振動減衰材料、すなわち破断
特性やクリープ特性に優れ、大変形に追随可能な伸びを
有するとともに、良好かつ安定した弾性および振動減衰
特性を具備した振動減衰材料の開発が求められている。

【０００５】ところで、ゴム材料に振動減衰性を付与す
る方法としては、粒子径の小さいカーボンブラックを多
量に配合する方法が一般に知られている。しかしなが
ら、この方法では振動減衰性は向上するものの、破断特
性やクリープ特性が不良となる。また、天然ゴムなどの
ゴムにフェノール樹脂を多量に配合する方法も提案され
ている（特開平1-103637号公報、特開平 5-59216号公報
参照）が、この方法では、硬度が極端に上昇し、カーボ
ンブラックを配合する方法同様、破断強度やクリープ特
性が悪くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、近時、積
層ゴムとダンパーの機能を併せ持つ高減衰免震アイソレ
ータに適する、破断特性やクリープ特性に優れ、かつ弾
性および振動減衰特性の良好な振動減衰材料の要求があ
るが、未だこれらの諸特性を十分に具備したものが得ら
れていないのが実状である。

【０００７】本発明はこのような点に対処してなされた
もので、破断特性やクリープ特性に優れ、しかも、良好
な弾性および振動減衰特性を有する振動減衰材料を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の振動減衰材料
は、天然ゴムを主成分とするゴム 100重量部に対し、軟
化点が 150℃以上の石油系炭化水素樹脂を20〜80重量部
配合してなる組成物を加硫してなることを特徴とする天
然ゴムを主成分とするゴム 100重量部に対して、軟化点
が 150℃以上の石油系炭化水素樹脂を20〜80重量部の割
合で配合した組成物を、加硫してなることを特徴として
いる。

【０００９】本発明に使用するゴムは、弾性に優れクリ
ープ特性が良好な天然ゴム（ＮＲ）を主成分とするもの
であり、他の合成ゴムとしては、たとえばイソプレンゴ
ム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム、
ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリルブタジエン
ゴムなどがあげられる。天然ゴムは、通常ゴム全体の50
重量％以上、好ましくは70重量％以上配合される。

【００１０】また、本発明において、このようなゴムに
配合する石油系炭化水素樹脂は、軟化点が 150℃以上の
ものである。軟化点が 150℃以下の石油系炭化水素樹脂
を配合した場合には、破断特性やクリープ特性が不十分
となる。軟化点が 150℃以上の石油系炭化水素樹脂であ
れば、脂肪族系、脂環族系、芳香族系、あるいはこれら
の共重合系、混合系など、任意に使用することができる
が、なかでも、ゴム成分との相溶性の点から、芳香族系
樹脂を用いることが望ましい。具体的には、日本石油化
学社製の日石ネオポリマー 150（商品名、軟化点 150
℃）、日石ネオポリマー 160（商品名、軟化点 160℃）
などがあげられる。

【００１１】本発明においては、このような石油系炭化
水素樹脂を、天然ゴムを主成分とするゴム 100重量部に
対し、20〜80重量部の割合で配合する。石油系炭化水素
樹脂の配合量が、ゴム 100重量部に対し20重量部未満で
は、十分な振動減衰特性が得られず、逆に80重量部を越
えると、破断特性やクリープ特性が不十分となる。

【００１２】本発明の振動減衰材料は、以上の各成分を
所定割合で混合し、これを加硫させて得られる。なお、
本発明においては、上記各成分のほか、通常ゴムに配合
されるフェライト粉末、カーボンブラックなどの充填
剤、プロセスオイルなどの軟化剤、可塑剤、老化防止
剤、加工助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤などの添加剤
を、本発明の効果を阻害しない範囲で配合することがで
きる。

【００１３】

【作用】本発明においては、弾性、クリープ特性の良好
な天然ゴムをベースゴムとし、これに特定の、すなわ
ち、軟化点が 150℃以上の石油系炭化水素樹脂を所定量
配合したものを加硫させているので、振動減衰特性と破
断特性やクリープ特性のような機械的特性をバランス良
く向上させることができる。

【００１４】また、したがって、このようにして得られ
た振動減衰材料を積層ゴムに使用すれば、ダンパー機能
を備えた積層ゴムの製造が可能になり、建築物などに対
する優れた免震システムを確立することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を記載する。

【００１６】実施例１〜３ 表１に示す配合で各成分をニーダーを用いて均一に混合
し、常法により加硫して振動減衰材料を製造した。次い
で、得られた振動減衰材料の、引張強度および破断伸び
をJIS K 6301に準じて測定するとともに、振動減衰特
性、クリープ特性、および弾性の温度安定性を評価し
た。なお、振動減衰特性については、振動減衰材料を
1.2mmのシートに作成し、このシートと 1.2mm厚の鋼板
とを交互に積層して直径 100mmの円筒状の積層ゴム（ゴ
ム層数10 鋼板層数 9）を製造し、これに面圧 100kgf/
cm² の鉛直荷重下で、周波数 0.5Hzのサイン波をせん断
方向に加え、せん断歪がシートの総厚に対して 100％の
動的加振により得られたヒステリシス曲線より等価減衰
定数（h _eq）を求めた。また、クリープ特性について
は、上記積層ゴムについて、鉛直荷重 100kgf/cm² で80
℃× 150日経過後の沈み込み量を測定し、次式によりク
リープ量を算出した。

【００１７】クリープ量（％）＝［沈み込み量（mm）／
ゴム総厚さ（mm）］× 100 さらに、弾性の温度安定性については、JIS K 6301に準
じて -10℃および40℃の雰囲気下で引張試験を行い、各
温度における 100％引張応力の比（Ｍ₁₀₀ [-10℃／40
℃] ）を求めた。

【００１８】これらの測定結果をそれぞれ表１に示す。

【００１９】比較例１〜３ 比較例として、軟化点が 150℃以上の芳香族系炭化水素
樹脂の配合量が所定範囲にない例（比較例１、２）、軟
化点が 150℃未満の芳香族系炭化水素樹脂を配合した例
（比較例３）について、実施例と同様の特性評価試験を
行った。結果を各成分の配合比とともに表１に併せ示
す。

【００２０】

【表１】 表１からも明らかなように、本発明にかかる振動減衰材
料はいずれも、振動減衰特性に優れ、かつ、引張強度、
破断伸び、クリープ特性も良好であった。また、積層ゴ
ムの使用環境温度 -10〜40℃の範囲で安定した弾性を有
していた。

【００２１】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の振動減衰材料は、振動減衰特性破断特性、クリー
プ特性、弾性の温度依存性などの、高減衰免震アイソレ
ーター用振動減衰材料として要求される諸特性を同時に
かつ十分に具備している。したがって、これを用いて、
ダンパー機能を有する積層ゴムの製造が可能になり、建
築物などに対し、経済的でむだのない免震システムを確
立するすることができる。

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 政治 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 西川 一郎 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天然ゴムを主成分とするゴム 100重量部
   に対し、軟化点が150℃以上の石油系炭化水素樹脂を20
   〜80重量部配合してなる組成物を加硫してなることを特
   徴とする振動減衰材料。