JPH07330955A - 高減衰性ゴム組成物 - Google Patents
高減衰性ゴム組成物Info
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- JPH07330955A JPH07330955A JP12901894A JP12901894A JPH07330955A JP H07330955 A JPH07330955 A JP H07330955A JP 12901894 A JP12901894 A JP 12901894A JP 12901894 A JP12901894 A JP 12901894A JP H07330955 A JPH07330955 A JP H07330955A
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- Japan
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- rubber
- damping performance
- rubber composition
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 優れた機械的特性と減衰性能を有する天然ゴ
ム組成物を提供する。 【構成】 天然ゴムに低分子量クロロプレンゴムを配合
してなる高減衰性ゴム組成物。
ム組成物を提供する。 【構成】 天然ゴムに低分子量クロロプレンゴムを配合
してなる高減衰性ゴム組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は振動エネルギーを効率よ
く吸収することのできる高減衰性ゴム組成物に関する。
さらに詳しくは優れた機械的特性と減衰性能を有する天
然ゴム組成物に関する。
く吸収することのできる高減衰性ゴム組成物に関する。
さらに詳しくは優れた機械的特性と減衰性能を有する天
然ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、振動エネルギーの吸収装置、即ち
防振、除振、免震装置等が急速に普及しつつある。例え
ば建造物を地震から守るための免震構法においては、免
震ゴム積層体を使用している。すなわち、ゴム層と鉄板
を交互に組み合わせて、地盤と建造物の間で地震による
振動エネルギーを吸収しようとするものである。
防振、除振、免震装置等が急速に普及しつつある。例え
ば建造物を地震から守るための免震構法においては、免
震ゴム積層体を使用している。すなわち、ゴム層と鉄板
を交互に組み合わせて、地盤と建造物の間で地震による
振動エネルギーを吸収しようとするものである。
【０００３】しかしながら、従来用いられている免震ゴ
ム積層体は、使用されているゴム組成物自身の減衰性能
が不足し、振動エネルギーの吸収効果が小さいため、粘
性ダンパー等によって振動の吸収をはかっていた。その
ため、構造が複雑になる、コスト高になる、等の問題が
あった。
ム積層体は、使用されているゴム組成物自身の減衰性能
が不足し、振動エネルギーの吸収効果が小さいため、粘
性ダンパー等によって振動の吸収をはかっていた。その
ため、構造が複雑になる、コスト高になる、等の問題が
あった。
【０００４】一般に、ゴム組成物の減衰性能を評価する
方法としては、材料の粘弾性測定により求められる損失
係数（ｔａｎδ＝損失弾性率／貯蔵弾性率）が用いら
れ、この損失係数の大きなものほど、減衰性能が高いと
判断される。特に地震の振動エレルギーを吸収するに
は、５Ｈｚ以下の比較的低周波数の振動に対して損失係
数が大きいことが好ましい。減衰性能の高いゴムとして
は、ブチルゴムが最も良く知られているが、圧縮永久歪
が大きくヘタリ易いこと、弾性率が低いこと等の問題が
あり、その使用分野が限られていた。
方法としては、材料の粘弾性測定により求められる損失
係数（ｔａｎδ＝損失弾性率／貯蔵弾性率）が用いら
れ、この損失係数の大きなものほど、減衰性能が高いと
判断される。特に地震の振動エレルギーを吸収するに
は、５Ｈｚ以下の比較的低周波数の振動に対して損失係
数が大きいことが好ましい。減衰性能の高いゴムとして
は、ブチルゴムが最も良く知られているが、圧縮永久歪
が大きくヘタリ易いこと、弾性率が低いこと等の問題が
あり、その使用分野が限られていた。
【０００５】この様な状況のもと、高い減衰性能を有す
るゴム組成物を開発するため、従来より様々な検討が行
われてきた。特に天然ゴムはその機械特性、加工性及び
汎用性において優れたゴムであり、その減衰性能を改良
する為、様々な検討が行われている。天然ゴムの減衰性
能を改良する方法としては、天然ゴムに対して減衰性能
の優れたブチルゴムをブレンドする方法（例えば特開昭
第５２−３０８５７号）、天然ゴムに特定の液状ゴム、
ナイロン繊維等を配合する方法（特開昭第５７−１３９
１３２号、特開昭第６３−２２７６４１号、特開平第４
−３６３７１号等）、充填剤などの配合剤による方法
（特開昭第５５−５５４０号、特開平６−５７０３６号
等）等が知られている。
るゴム組成物を開発するため、従来より様々な検討が行
われてきた。特に天然ゴムはその機械特性、加工性及び
汎用性において優れたゴムであり、その減衰性能を改良
する為、様々な検討が行われている。天然ゴムの減衰性
能を改良する方法としては、天然ゴムに対して減衰性能
の優れたブチルゴムをブレンドする方法（例えば特開昭
第５２−３０８５７号）、天然ゴムに特定の液状ゴム、
ナイロン繊維等を配合する方法（特開昭第５７−１３９
１３２号、特開昭第６３−２２７６４１号、特開平第４
−３６３７１号等）、充填剤などの配合剤による方法
（特開昭第５５−５５４０号、特開平６−５７０３６号
等）等が知られている。
【０００６】しかしながら、これらの方法によれば、減
衰性能の改良効果は認められるものの、他の機械的特性
を含めた諸物性を満足することが困難な状況にあった。
即ち配合剤による方法では、充填剤、特に粒径の小さい
カーボンブラックやシリカを多量配合するこにより減衰
性能は向上するものの、機械的特性が低下したり、配合
が困難となるなどの問題を有している。また、天然ゴム
にブチルゴムをブレンドした場合には、ブチルゴムの含
有量をかなり多くしても実質上満足できる減衰性能が得
られ難いこと、それにより天然ゴム本来の機械的な特性
が損なわれる等の問題がある。また、天然ゴムに液状ゴ
ムを配合する方法においては、液状ゴムとして液状ポリ
イソプレン、液状ポリブタジエン、液状ポリブテン又は
ポリイソブチレン等が検討されているが、やはり減衰性
能が不十分であった。
衰性能の改良効果は認められるものの、他の機械的特性
を含めた諸物性を満足することが困難な状況にあった。
即ち配合剤による方法では、充填剤、特に粒径の小さい
カーボンブラックやシリカを多量配合するこにより減衰
性能は向上するものの、機械的特性が低下したり、配合
が困難となるなどの問題を有している。また、天然ゴム
にブチルゴムをブレンドした場合には、ブチルゴムの含
有量をかなり多くしても実質上満足できる減衰性能が得
られ難いこと、それにより天然ゴム本来の機械的な特性
が損なわれる等の問題がある。また、天然ゴムに液状ゴ
ムを配合する方法においては、液状ゴムとして液状ポリ
イソプレン、液状ポリブタジエン、液状ポリブテン又は
ポリイソブチレン等が検討されているが、やはり減衰性
能が不十分であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、優れ
た機械的特性と減衰性能を有する天然ゴム組成物を提供
する事にある。
た機械的特性と減衰性能を有する天然ゴム組成物を提供
する事にある。
【０００８】
【問題を解決するための手段】上記のような課題を解決
すべく、本発明者らは鋭意研究を進めた結果、天然ゴム
に対して低分子量のクロロプレンゴムを配合することに
より、従来の、天然ゴムと液状ゴムの組み合わせでは見
られなかった優れた減衰性能を有することを見いだした
本発明に至った。
すべく、本発明者らは鋭意研究を進めた結果、天然ゴム
に対して低分子量のクロロプレンゴムを配合することに
より、従来の、天然ゴムと液状ゴムの組み合わせでは見
られなかった優れた減衰性能を有することを見いだした
本発明に至った。
【０００９】即ち、本発明は、天然ゴムに低分子量クロ
ロプレンゴムを配合してなる高減衰性ゴム組成物に関す
る。
ロプレンゴムを配合してなる高減衰性ゴム組成物に関す
る。
【００１０】本発明において得られる効果は軟化剤、可
塑剤、他の液状ゴム等を配合した場合とは全く異なるも
のであり、本発明による特異的な効果である。
塑剤、他の液状ゴム等を配合した場合とは全く異なるも
のであり、本発明による特異的な効果である。
【００１１】本発明における低分子量クロロプレンゴム
とは、2-クロロ-1,3-ブタジエンの単独重合体もしくは
2-クロロ-1,3-ブタジエンと他の単量体との共重合体の
ことである。ここで、他の単量体としては、2-クロロ-
1,3-ブタジエンと共重合可能であれば特に制限はなく、
例えば、スチレン、アクリロニトリル、2,3-ジクロロ-
1,3-ブタジエン、1-クロロ-1,3-ブタジエン、アクリル
酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸
エステル、イソプレン、1,3-ブタジエン等が挙げられ
る。
とは、2-クロロ-1,3-ブタジエンの単独重合体もしくは
2-クロロ-1,3-ブタジエンと他の単量体との共重合体の
ことである。ここで、他の単量体としては、2-クロロ-
1,3-ブタジエンと共重合可能であれば特に制限はなく、
例えば、スチレン、アクリロニトリル、2,3-ジクロロ-
1,3-ブタジエン、1-クロロ-1,3-ブタジエン、アクリル
酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸
エステル、イソプレン、1,3-ブタジエン等が挙げられ
る。
【００１２】本発明における低分子量クロロプレンゴム
の数平均分子量は５００〜５０，０００であることが望
ましい。数平均分子量が５００未満の場合には単なる軟
化剤としての働きをするだけで減衰性能の改良効果が発
現されないことがあり、また、５０，０００を越えると
減衰性能の改良効果が大幅に低下することがある。
の数平均分子量は５００〜５０，０００であることが望
ましい。数平均分子量が５００未満の場合には単なる軟
化剤としての働きをするだけで減衰性能の改良効果が発
現されないことがあり、また、５０，０００を越えると
減衰性能の改良効果が大幅に低下することがある。
【００１３】本発明においては、低分子量クロロプレン
ゴムの配合量が多いほど減衰性の改良効果が顕著となる
が、その反面引張強度及び弾性率は次第に低下するため
使用分野の要求特性に応じてその含有量を調節すること
が好ましい。特に高度な機械的特性と減衰性能を併せて
求められる場合には、低分子量クロロプレン重合体の配
合量は、天然ゴム１００重量部に対して３〜４０重量部
であることが好ましく、５〜３０重量部が更に好まし
い。
ゴムの配合量が多いほど減衰性の改良効果が顕著となる
が、その反面引張強度及び弾性率は次第に低下するため
使用分野の要求特性に応じてその含有量を調節すること
が好ましい。特に高度な機械的特性と減衰性能を併せて
求められる場合には、低分子量クロロプレン重合体の配
合量は、天然ゴム１００重量部に対して３〜４０重量部
であることが好ましく、５〜３０重量部が更に好まし
い。
【００１４】本発明における低分子量クロロプレンゴム
は、乳化重合，溶液重合等何れでも可能であり、その重
合方法が特に制限されるものではない。また低分子量ク
ロロプレンゴムの分子量を調節するには、周知の分子量
調整剤を使用すればよく、分子量調節剤としては、分子
内に少なくとも一つのメルカプト基を含有する化合物、
例えばメチルメルカプタン、エチルメルカプタン、ｎ−
ブチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−
ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン等の
アルキルメルカプタン、分子内に少なくとも一つのメル
カプト基と少なくとも一つのヒドロキシル基を含有する
化合物、例えば２−メルカプト−１−エタノール、３−
メルカプト−１−プロパノール、４−メルカプト−１−
ブタノール、２−メルカプトシクロヘキシノール、３−
メルカプト−１，２−プロパンジオール等のメルカプト
アルコール、またはキサントゲンジスルフィド、四塩化
炭素等のハロゲン化炭化水素等が挙げられるがこれらに
限定されるものではない。
は、乳化重合，溶液重合等何れでも可能であり、その重
合方法が特に制限されるものではない。また低分子量ク
ロロプレンゴムの分子量を調節するには、周知の分子量
調整剤を使用すればよく、分子量調節剤としては、分子
内に少なくとも一つのメルカプト基を含有する化合物、
例えばメチルメルカプタン、エチルメルカプタン、ｎ−
ブチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−
ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン等の
アルキルメルカプタン、分子内に少なくとも一つのメル
カプト基と少なくとも一つのヒドロキシル基を含有する
化合物、例えば２−メルカプト−１−エタノール、３−
メルカプト−１−プロパノール、４−メルカプト−１−
ブタノール、２−メルカプトシクロヘキシノール、３−
メルカプト−１，２−プロパンジオール等のメルカプト
アルコール、またはキサントゲンジスルフィド、四塩化
炭素等のハロゲン化炭化水素等が挙げられるがこれらに
限定されるものではない。
【００１５】また本発明においては、天然ゴムに対する
低分子量クロロプレンゴムの配合は、通常のゴム配合同
様に、ロール、バンバリーミキサー等を使用すればよ
く、トルエンなどの溶液として混合する方法、その溶液
を乳化状態として混合する方法等いずれの方法も可能で
あり、特にその方法が制限されるものではない。
低分子量クロロプレンゴムの配合は、通常のゴム配合同
様に、ロール、バンバリーミキサー等を使用すればよ
く、トルエンなどの溶液として混合する方法、その溶液
を乳化状態として混合する方法等いずれの方法も可能で
あり、特にその方法が制限されるものではない。
【００１６】本発明の高減衰性ゴム組成物は、加硫して
使用されるが、この際、カーボンブラック、シリカ、ク
レー等の充填剤、さらにプロセスオイル、可塑剤、老化
防止剤、滑剤等を添加してもよい。また、配合工程、加
硫工程にも制限はなく、一般的なゴム同様の操作が行え
る。また、必要に応じて、その物性を損なわない範囲で
他の樹脂、ゴムをブレンドする事もできる。
使用されるが、この際、カーボンブラック、シリカ、ク
レー等の充填剤、さらにプロセスオイル、可塑剤、老化
防止剤、滑剤等を添加してもよい。また、配合工程、加
硫工程にも制限はなく、一般的なゴム同様の操作が行え
る。また、必要に応じて、その物性を損なわない範囲で
他の樹脂、ゴムをブレンドする事もできる。
【００１７】本発明により得られる高減衰性ゴム組成物
は、機械的特性、減衰性能に優れることから、免震ゴム
用としてビルの基礎支承、道路橋の支承用途に好適なほ
か、精密電子分野、自動車分野等で振動エネルギーの吸
収を目的とする部材に好適である。
は、機械的特性、減衰性能に優れることから、免震ゴム
用としてビルの基礎支承、道路橋の支承用途に好適なほ
か、精密電子分野、自動車分野等で振動エネルギーの吸
収を目的とする部材に好適である。
【００１８】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明す
る。 実施例１ 天然ゴムと、低分子量クロロプレンゴムとしての液状ク
ロロプレンゴム（ＬＣＲ）を、表１に示す配合処方でオ
ープンロールにより混合を行った後、１６０℃で２０分
間加硫を行って、厚さ２ｍｍの加硫シートを得た。
る。 実施例１ 天然ゴムと、低分子量クロロプレンゴムとしての液状ク
ロロプレンゴム（ＬＣＲ）を、表１に示す配合処方でオ
ープンロールにより混合を行った後、１６０℃で２０分
間加硫を行って、厚さ２ｍｍの加硫シートを得た。
【００１９】比較例１〜５ 実施例１の比較として、他の液状ゴムおよび軟化剤を実
施例１同様の操作により配合し、混合して加硫シートを
得た。
施例１同様の操作により配合し、混合して加硫シートを
得た。
【００２０】加硫ゴムの物性測定方法 破断強度[kgf/cm2]、破断伸び[%]、硬度（ＪＩＳ−Ａ）
は、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に従って測定を行った。ＧＳ
（静的せん断弾性率[kgf/cm2]）は、ＪＩＳ Ｋ ６３
０１の低伸長応力試験に従い、２５％伸長時の応力を求
め、以下の式に従い算出した。 静的せん断弾性率ＧＳ＝２５％伸長時の応力×１．６３
９ ＣＳ（圧縮永久歪[%]）は、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に従
い、１００℃×２２ｈ後の値を測定した。損失係数（ｔ
ａｎδ）は、加硫シートより長さ３８ｍｍ、幅４ｍｍ、
厚さ２ｍｍの試験片を打ち抜き、粘弾性測定装置である
レオバイブロンＤＤＶ−２５Ｆ（オリエンテック社製）
を用いて室温（２３℃）、振幅±１％、予備荷重３０
ｇ、周波数０．５Ｈｚで測定を行った。
は、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に従って測定を行った。ＧＳ
（静的せん断弾性率[kgf/cm2]）は、ＪＩＳ Ｋ ６３
０１の低伸長応力試験に従い、２５％伸長時の応力を求
め、以下の式に従い算出した。 静的せん断弾性率ＧＳ＝２５％伸長時の応力×１．６３
９ ＣＳ（圧縮永久歪[%]）は、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に従
い、１００℃×２２ｈ後の値を測定した。損失係数（ｔ
ａｎδ）は、加硫シートより長さ３８ｍｍ、幅４ｍｍ、
厚さ２ｍｍの試験片を打ち抜き、粘弾性測定装置である
レオバイブロンＤＤＶ−２５Ｆ（オリエンテック社製）
を用いて室温（２３℃）、振幅±１％、予備荷重３０
ｇ、周波数０．５Ｈｚで測定を行った。
【００２１】以上の物性測定結果を表２に示した。表２
の実施例と比較例より、天然ゴムに対して低分子量クロ
ロプレンゴムを配合したものは、ｔａｎδが著しく改良
され、減衰性能に優れていることがわかる。それに対し
て他の液状ゴムおよび軟化剤ではその改良効果が低いこ
とがわかる。
の実施例と比較例より、天然ゴムに対して低分子量クロ
ロプレンゴムを配合したものは、ｔａｎδが著しく改良
され、減衰性能に優れていることがわかる。それに対し
て他の液状ゴムおよび軟化剤ではその改良効果が低いこ
とがわかる。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】表１〜２に対する注釈 １）「ＲＳＳ＃１」 ２）大内新興社製「ノクラックＡＷ」 ３）旭カーボン社製「旭＃７０」（ＨＡＦカーボンブラ
ック） ４）大内新興社製「促進剤−ＴＴ」 ５）電気化学社製「デンカＬＣＲ ＦＨ−０５０：数平
均分子量５１００」（液状クロロプレンゴム） ６）日本石油化学社製「日石ポリブテンＨＶ−１００
（液状ポリブテン） ７）出光アトケム社製「ｐｏｌｙｂｄＲ−４５ＨＴ」
（液状ポリブタジエン） ８）ポリテトラメチレングリコール 数平均分子量約３
０００ ９）クラレイソプレンケミカル社製「クラレプレンＬＩ
Ｒ−３０」（液状ポリイソプレン） １０）山文油化社製「ＬＰＯ」（プロセスオイル）
ック） ４）大内新興社製「促進剤−ＴＴ」 ５）電気化学社製「デンカＬＣＲ ＦＨ−０５０：数平
均分子量５１００」（液状クロロプレンゴム） ６）日本石油化学社製「日石ポリブテンＨＶ−１００
（液状ポリブテン） ７）出光アトケム社製「ｐｏｌｙｂｄＲ−４５ＨＴ」
（液状ポリブタジエン） ８）ポリテトラメチレングリコール 数平均分子量約３
０００ ９）クラレイソプレンケミカル社製「クラレプレンＬＩ
Ｒ−３０」（液状ポリイソプレン） １０）山文油化社製「ＬＰＯ」（プロセスオイル）
【００２５】
【発明の効果】以上の実施例と比較例より、本発明の高
減衰性ゴム組成物は、減衰性能に優れ、更に機械的特性
にも優れていることが明かである。また、本発明の低分
子量クロロプレンゴムの配合による減衰性能の改良効果
が、従来技術の液状ゴムとは比較にならないほど優れた
ものであることも明かである。本発明のゴム組成物は、
免震ゴム積層体に必要とされる、一般ゴム物性、耐候
性、耐熱性、耐寒性を満足すると同時に、減衰性能が優
れていることから、従来必要とされた粘性ダンパーを使
用する必要がなく、免震ゴム積層体として最適である。
減衰性ゴム組成物は、減衰性能に優れ、更に機械的特性
にも優れていることが明かである。また、本発明の低分
子量クロロプレンゴムの配合による減衰性能の改良効果
が、従来技術の液状ゴムとは比較にならないほど優れた
ものであることも明かである。本発明のゴム組成物は、
免震ゴム積層体に必要とされる、一般ゴム物性、耐候
性、耐熱性、耐寒性を満足すると同時に、減衰性能が優
れていることから、従来必要とされた粘性ダンパーを使
用する必要がなく、免震ゴム積層体として最適である。
Claims (1)
- 【請求項１】 天然ゴムに低分子量クロロプレンゴムを
配合してなる高減衰性ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12901894A JP3361384B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 高減衰性ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12901894A JP3361384B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 高減衰性ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07330955A true JPH07330955A (ja) | 1995-12-19 |
| JP3361384B2 JP3361384B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=14999126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12901894A Expired - Fee Related JP3361384B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 高減衰性ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3361384B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000212334A (ja) * | 1998-11-20 | 2000-08-02 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 制震機用ゴム組成物 |
| JP2008050616A (ja) * | 1998-04-15 | 2008-03-06 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム免震積層体用ゴム組成物の評価方法および調製方法 |
| CN104650431A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-27 | 柳州聚龙科技有限公司 | 减震橡胶材料 |
-
1994
- 1994-06-10 JP JP12901894A patent/JP3361384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008050616A (ja) * | 1998-04-15 | 2008-03-06 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム免震積層体用ゴム組成物の評価方法および調製方法 |
| JP4737171B2 (ja) * | 1998-04-15 | 2011-07-27 | 横浜ゴム株式会社 | ゴム免震積層体用ゴム組成物の評価方法および調製方法 |
| JP2000212334A (ja) * | 1998-11-20 | 2000-08-02 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 制震機用ゴム組成物 |
| CN104650431A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-27 | 柳州聚龙科技有限公司 | 减震橡胶材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3361384B2 (ja) | 2003-01-07 |
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