JPH0925364A - 振動減衰材料 - Google Patents
振動減衰材料Info
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- JPH0925364A JPH0925364A JP17579395A JP17579395A JPH0925364A JP H0925364 A JPH0925364 A JP H0925364A JP 17579395 A JP17579395 A JP 17579395A JP 17579395 A JP17579395 A JP 17579395A JP H0925364 A JPH0925364 A JP H0925364A
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Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 減衰性その他の振動減衰材料に要求される諸
特性に優れ、かつ、せん断弾性率を任意に変化させるこ
とができ、様々な条件に応じた免震装置の設計を可能に
する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に、軟化点が 1
50℃以上の石油系炭化水素樹脂と、軟化点が 150℃未満
の石油系炭化水素樹脂を配合した組成物を加硫させる。
各石油系炭化水素樹脂の好ましい配合量は、合計量でゴ
ム100 重量部に対し40重量部以上であり、また、少なく
とも軟化点が 150℃以上の石油系炭化水素樹脂を樹脂全
体の20重量％以上配合するようにすることが望ましい。
特性に優れ、かつ、せん断弾性率を任意に変化させるこ
とができ、様々な条件に応じた免震装置の設計を可能に
する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に、軟化点が 1
50℃以上の石油系炭化水素樹脂と、軟化点が 150℃未満
の石油系炭化水素樹脂を配合した組成物を加硫させる。
各石油系炭化水素樹脂の好ましい配合量は、合計量でゴ
ム100 重量部に対し40重量部以上であり、また、少なく
とも軟化点が 150℃以上の石油系炭化水素樹脂を樹脂全
体の20重量％以上配合するようにすることが望ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建築物や構造物の免震
などに利用される振動減衰材料に関する。
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し、かつ、その伝搬を緩和軽
減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。
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し、かつ、その伝搬を緩和軽
減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。
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の開発が求めら
れている。
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の開発が求めら
れている。
【０００５】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。また、天然ゴムなどのゴ
ムに特定の樹脂を多量に配合する方法も提案されている
（特開昭63-22847号公報、特開平3-177441号公報な
ど）。
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。また、天然ゴムなどのゴ
ムに特定の樹脂を多量に配合する方法も提案されている
（特開昭63-22847号公報、特開平3-177441号公報な
ど）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、免震アイソ
レータが有する機能には、振動エネルギーを吸収する機
能の他に、その伝搬を緩和軽減する機能がある。そし
て、この振動の伝搬を緩和軽減する機能に大きく影響す
るものは、免震アイソレータの水平ばね定数である。す
なわち、建築物などの固有振動数を柔らかいばね定数を
有する免震アイソレータで支えることにより振動の卓越
振動数領域よりずらしてやり、これにより振動の伝搬を
緩和することが可能となる。免震アイソレータの水平ば
ね定数は、通常、次式により与えられる。
レータが有する機能には、振動エネルギーを吸収する機
能の他に、その伝搬を緩和軽減する機能がある。そし
て、この振動の伝搬を緩和軽減する機能に大きく影響す
るものは、免震アイソレータの水平ばね定数である。す
なわち、建築物などの固有振動数を柔らかいばね定数を
有する免震アイソレータで支えることにより振動の卓越
振動数領域よりずらしてやり、これにより振動の伝搬を
緩和することが可能となる。免震アイソレータの水平ば
ね定数は、通常、次式により与えられる。
【０００７】 Ｋ＝（Ｇ・Ａ）／（ｎ・ｔR ） Ｋ：水平ばね定数（kgf/cm） Ｇ：ゴム材料のせん断弾性率（kgf/cm2 ） Ａ：免震アイソレータの断面積（cm2 ） ｎ：ゴム層数 ｔR ：一層あたりのゴム層の層厚（cm） しかして、一般に振動の卓越振動数領域は地盤種により
異なり、また、免震アイソレータ上に載荷される建築物
などの重量も多岐にわたるため、これらを考慮して免震
アイソレータの水平ばね定数は設定される。したがっ
て、ゴム材の減衰性を低下させることなく、せん断弾性
率を任意に変化させることができれば、様々な条件に応
じたバランスの良い免震アイソレータを設計することが
できる。
異なり、また、免震アイソレータ上に載荷される建築物
などの重量も多岐にわたるため、これらを考慮して免震
アイソレータの水平ばね定数は設定される。したがっ
て、ゴム材の減衰性を低下させることなく、せん断弾性
率を任意に変化させることができれば、様々な条件に応
じたバランスの良い免震アイソレータを設計することが
できる。
【０００８】しかるに、前記した従来の減衰性付与方法
では、せん断弾性率を変化させると、減衰性やその他の
特性が基本的に変化するものであった。すなわち、いず
れの場合も、配合剤の添加量を変えることにより、せん
断弾性率を変えることができるが、それと同時に減衰性
やその他の特性も変化してしまい、振動減衰材料として
の機能が損なわれるおそれがあった。。
では、せん断弾性率を変化させると、減衰性やその他の
特性が基本的に変化するものであった。すなわち、いず
れの場合も、配合剤の添加量を変えることにより、せん
断弾性率を変えることができるが、それと同時に減衰性
やその他の特性も変化してしまい、振動減衰材料として
の機能が損なわれるおそれがあった。。
【０００９】本発明はこのような点に対処してなされた
もので、減衰性その他の振動減衰材料に要求される諸特
性に優れ、かつ、せん断弾性率を任意に変化させること
ができる振動減衰材料を提供することを目的とする。
もので、減衰性その他の振動減衰材料に要求される諸特
性に優れ、かつ、せん断弾性率を任意に変化させること
ができる振動減衰材料を提供することを目的とする。
【００１０】
【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に、軟化点が 150℃以
上の石油系炭化水素樹脂と、軟化点が 150℃未満の石油
系炭化水素樹脂を配合してなる組成物を加硫してなるこ
とを特徴としている。
は、天然ゴムを主成分とするゴムに、軟化点が 150℃以
上の石油系炭化水素樹脂と、軟化点が 150℃未満の石油
系炭化水素樹脂を配合してなる組成物を加硫してなるこ
とを特徴としている。
【００１１】本発明に使用するゴムは、弾性に優れ、ま
た、クリープ特性の良好な天然ゴム（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）、ブタ
ジエンゴム（ＢＲ）、スチレン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。
た、クリープ特性の良好な天然ゴム（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）、ブタ
ジエンゴム（ＢＲ）、スチレン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。
【００１２】また、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℃以上のものと、軟化点が
150℃未満のものであり、かかる軟化点の異なる石油系
炭化水素樹脂を併用することにより、ゴム材に優れた減
衰性を付与することができるとともに、そのせん断弾性
率を任意に変化させることができる。軟化点が 150℃以
上のもののみでは、このような効果は得られず、また、
軟化点が 150℃未満のもののみでは、可変できるせん断
弾性率の範囲が狭くなるうえ、クリープ特性も低下す
る。本発明においては、特に、軟化点が 150〜170 ℃の
ものと、軟化点が100℃以上、150 ℃未満のものの併用
が好ましく、より好ましくは軟化点が 150〜160 ℃のも
のと、軟化点が 100〜120 ℃のものの併用である。せん
断弾性率は、これらの石油系炭化水素樹脂のゴムに対す
る配合量により調節することができ、したがって、それ
ぞれの配合量は、得ようとするせん断弾性率に応じて任
意に選択されてよいが、減衰性の点から、合計量で、天
然ゴムを主成分とするゴム 100重量部に対し40重量部以
上、また、クリープ特性の点から、軟化点が 150℃以上
のものが少なくとも樹脂分全体の20％以上となるように
配合することが望ましい。
化水素樹脂は、軟化点が 150℃以上のものと、軟化点が
150℃未満のものであり、かかる軟化点の異なる石油系
炭化水素樹脂を併用することにより、ゴム材に優れた減
衰性を付与することができるとともに、そのせん断弾性
率を任意に変化させることができる。軟化点が 150℃以
上のもののみでは、このような効果は得られず、また、
軟化点が 150℃未満のもののみでは、可変できるせん断
弾性率の範囲が狭くなるうえ、クリープ特性も低下す
る。本発明においては、特に、軟化点が 150〜170 ℃の
ものと、軟化点が100℃以上、150 ℃未満のものの併用
が好ましく、より好ましくは軟化点が 150〜160 ℃のも
のと、軟化点が 100〜120 ℃のものの併用である。せん
断弾性率は、これらの石油系炭化水素樹脂のゴムに対す
る配合量により調節することができ、したがって、それ
ぞれの配合量は、得ようとするせん断弾性率に応じて任
意に選択されてよいが、減衰性の点から、合計量で、天
然ゴムを主成分とするゴム 100重量部に対し40重量部以
上、また、クリープ特性の点から、軟化点が 150℃以上
のものが少なくとも樹脂分全体の20％以上となるように
配合することが望ましい。
【００１３】なお、石油系炭化水素樹脂としては、上記
条件を満足するものであれば、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、公知
の石油系炭化水素樹脂のなかから任意に選択して使用す
ることができるが、ゴム成分との相溶性の点から、なか
でも芳香族系樹脂を用いることが望ましい。具体的に
は、軟化点が 150℃以上のものとして、日本石油化学社
製の日石ネオポリマー150 、同 160、同 170S などが、
また、軟化点が 150℃以下のものとして、同 100、同 1
20、同130 、同 140など（以上、いずれも商品名）が使
用される。
条件を満足するものであれば、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、公知
の石油系炭化水素樹脂のなかから任意に選択して使用す
ることができるが、ゴム成分との相溶性の点から、なか
でも芳香族系樹脂を用いることが望ましい。具体的に
は、軟化点が 150℃以上のものとして、日本石油化学社
製の日石ネオポリマー150 、同 160、同 170S などが、
また、軟化点が 150℃以下のものとして、同 100、同 1
20、同130 、同 140など（以上、いずれも商品名）が使
用される。
【００１４】本発明の振動減衰材料は、以上の各成分を
混合し、これを加硫させることにより得られる。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。
混合し、これを加硫させることにより得られる。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。
【００１５】
【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、軟化点が 150℃
以上の石油系炭化水素樹脂と、軟化点が 150℃未満の石
油系炭化水素樹脂を組み合わせて配合したものを加硫す
るので、減衰性その他の振動減衰材料に要求される諸特
性を具備させることができるとともに、そのような諸特
性を低下させることなく、せん断弾性率を広い範囲で変
化させることが可能となる。
な天然ゴムをベースゴムとし、これに、軟化点が 150℃
以上の石油系炭化水素樹脂と、軟化点が 150℃未満の石
油系炭化水素樹脂を組み合わせて配合したものを加硫す
るので、減衰性その他の振動減衰材料に要求される諸特
性を具備させることができるとともに、そのような諸特
性を低下させることなく、せん断弾性率を広い範囲で変
化させることが可能となる。
【００１６】また、したがって、このような振動減衰材
料を用いることにより、様々な条件に応じたバランスの
よい免震装置の設計が可能となり、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。
料を用いることにより、様々な条件に応じたバランスの
よい免震装置の設計が可能となり、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。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を記載する。
【００１８】実施例１〜８ 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、引張強度および伸びをJI
S K 6301に準じて測定するとともに、剛性の温度安定性
を、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℃] ）を求めて評価した。また、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
の積層体（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％の動的加振下で得られたヒステリシス曲線よ
り、等価減衰定数（h eq）およびせん断弾性率を算出し
た。さらに、上記積層体について、鉛直荷重 100kgf/cm
2 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。
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、引張強度および伸びをJI
S K 6301に準じて測定するとともに、剛性の温度安定性
を、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℃] ）を求めて評価した。また、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
の積層体（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％の動的加振下で得られたヒステリシス曲線よ
り、等価減衰定数（h eq）およびせん断弾性率を算出し
た。さらに、上記積層体について、鉛直荷重 100kgf/cm
2 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。
【００１９】クリープ量（％）＝［沈み込み量（mm）／
ゴム総厚さ（mm）］× 100 これらの測定結果をそれぞれ表１に示す。
ゴム総厚さ（mm）］× 100 これらの測定結果をそれぞれ表１に示す。
【００２０】比較例１〜８ 比較例として、軟化点が 150℃未満の芳香族系炭化水素
樹脂を併用した例（比較例１〜４）、軟化点が 150℃以
上の芳香族系炭化水素樹脂を単独配合した例（比較例
５、７）、軟化点が 150℃未満の芳香族系炭化水素樹脂
を単独配合した例（比較例６、８）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。
樹脂を併用した例（比較例１〜４）、軟化点が 150℃以
上の芳香族系炭化水素樹脂を単独配合した例（比較例
５、７）、軟化点が 150℃未満の芳香族系炭化水素樹脂
を単独配合した例（比較例６、８）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。
【００２１】
【表１】 表１からも明らかなように、軟化点が 150℃未満の芳香
族系炭化水素樹脂と、軟化点が 150℃以上の芳香族系炭
化水素樹脂を併用した本発明にかかる振動減衰材料にお
いては、減衰性や引張強度などの他の特性を変化させる
ことなくせん断弾性率を変化させることができており、
特に、軟化点が 150℃以上の芳香族系炭化水素樹脂の割
合が20重量％以上である実施例１〜６ではクリープ特性
も良好である。これに対し、比較例では、総じてクリー
プ特性が不良であるうえ、せん断弾性率の変化が小さか
ったり（比較例１〜４）、あるいはせん断弾性率の変化
とともに引張強度や伸びも大きく変化している（比較例
５〜８）。
族系炭化水素樹脂と、軟化点が 150℃以上の芳香族系炭
化水素樹脂を併用した本発明にかかる振動減衰材料にお
いては、減衰性や引張強度などの他の特性を変化させる
ことなくせん断弾性率を変化させることができており、
特に、軟化点が 150℃以上の芳香族系炭化水素樹脂の割
合が20重量％以上である実施例１〜６ではクリープ特性
も良好である。これに対し、比較例では、総じてクリー
プ特性が不良であるうえ、せん断弾性率の変化が小さか
ったり（比較例１〜４）、あるいはせん断弾性率の変化
とともに引張強度や伸びも大きく変化している（比較例
５〜８）。
【００２２】
【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によれば、減衰性、破断特性、クリ
ープ特性、剛性の温度依存性など、振動減衰材料に要求
される諸特性を十分に具備し、かつ、これらの諸特性を
低下させることなく任意のせん断弾性率を付与すること
ができる。したがって、これを用いて、様々な条件、状
況に応じた免震装置の設計が可能になり、優れた免震シ
ステムを確立するすることができる。
発明の振動減衰材料によれば、減衰性、破断特性、クリ
ープ特性、剛性の温度依存性など、振動減衰材料に要求
される諸特性を十分に具備し、かつ、これらの諸特性を
低下させることなく任意のせん断弾性率を付与すること
ができる。したがって、これを用いて、様々な条件、状
況に応じた免震装置の設計が可能になり、優れた免震シ
ステムを確立するすることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 天然ゴムを主成分とするゴムに、軟化点
が 150℃以上の石油系炭化水素樹脂と、軟化点が 150℃
未満の石油系炭化水素樹脂を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。 - 【請求項２】 前記石油系炭化水素樹脂の配合量が合計
量で、ゴム成分 100重量部あたり40重量部以上であるこ
とを特徴とする請求項１記載の振動減衰材料。 - 【請求項３】 配合した石油系炭化水素樹脂中の軟化点
が 150℃以上の石油系炭化水素樹脂の割合が20重量％以
上であることを特徴とする請求項１または２記載の振動
減衰材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17579395A JPH0925364A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 振動減衰材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17579395A JPH0925364A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 振動減衰材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0925364A true JPH0925364A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16002352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17579395A Withdrawn JPH0925364A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 振動減衰材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0925364A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007063328A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Bridgestone Corp | 高減衰ゴム組成物 |
| JP2009108198A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Bridgestone Corp | 免震構造体のプラグ用エラストマー組成物、免震構造体のプラグ用組成物、免震構造体用プラグ及び免震構造体 |
-
1995
- 1995-07-12 JP JP17579395A patent/JPH0925364A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007063328A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Bridgestone Corp | 高減衰ゴム組成物 |
| JP2009108198A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Bridgestone Corp | 免震構造体のプラグ用エラストマー組成物、免震構造体のプラグ用組成物、免震構造体用プラグ及び免震構造体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |