JPH10259854A - 免震構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐クリープ特性と耐鉛直荷重特性という、相
反する特性をともに満足しうる免震構造体Ｍを提供す
る。 【解決手段】 軟質層２を、基材ゴムと、カーボンブラ
ックと、一般式(1)： 【化１】 〔式中、Ｒ¹ 、Ｒ² およびＲ³ は、同一または異なる２
価の炭化水素基を示す。〕で表される化合物とを含有す
るゴム組成物を加硫して形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえばビルや
橋梁等の建造物の基礎部分に設けられる免震構造体に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記建造物の、地震による破壊を防止す
べく、その基礎部分に、横方向に柔らかい免震構造体を
挿入することが検討され、実用化されつつある。上記免
震構造体としては種々の構造のものが提案されており、
その中の１つに、加硫ゴム等のゴム状弾性を有する材料
からなる軟質層と、鋼板等の剛性を有する材料からなる
拘束層とをそれぞれ複数層ずつ交互に積層した積層構造
のものがある。

【０００３】上記の、積層構造の免震構造体において軟
質層に要求される最も重要な特性は、地震発生時に大変
形して、地震の巨大なエネルギーが直接、建造物に伝わ
るのを抑制する特性（免震特性）と、上記大変形時にそ
の変形のエネルギーを吸収して、建造物の振動を減衰す
る特性（ダンピング特性）である。また免震構造体に
は、建造物の巨大な荷重が長い年月にわたって加わえ続
けられることになるため、継続的に荷重が加えられた際
の軟質層の塑性変形量をできるだけ小さくして、免震構
造体の全体としてみた場合の鉛直方向への沈み込み量
（クリープ量）をできるだけ小さくする、すなわち耐ク
リープ特性を向上する必要もある。

【０００４】また最近の、建造物の高層化、大重量化に
ともなって、免震構造体の軟質層には、上記の各特性に
加えてさらに、鉛直方向の剛性にすぐれること、すなわ
ち耐鉛直荷重特性の向上も要求されるようになってき
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】軟質層は一般に、未加
硫の基材ゴムと、補強剤としてのカーボンブラックとを
含有するゴム組成物を加硫して形成され、その塑性変形
量を小さくして耐クリープ特性を向上するには、上記カ
ーボンブラックの粒子径を大きくすればよいことが知ら
れている。

【０００６】一方、軟質層の鉛直方向への剛性を高める
には、粒子径が小さく、かつストラクチャーの大きいカ
ーボンブラックを使用するか、あるいは剛直な構造の樹
脂（たとえばフェノール系樹脂等）を添加すればよいの
であるが、このいずれの場合にも、軟質層のエネルギー
ロスが増大して、圧縮時の緩和により耐クリープ特性が
低下してしまう。

【０００７】すなわち耐クリープ特性と耐鉛直荷重特性
とは相反する特性であり、この相反する特性を両立させ
ることは、従来の技術では困難であった。この発明の目
的は、耐クリープ特性と耐鉛直荷重特性という、相反す
る特性をともに満足しうる、新規な免震構造体を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、発明者らは、カップリング剤を仲立ちとして、基材
ゴムとカーボンブラックとをより強固に結び付けること
で、耐クリープ特性を向上することを検討した。つま
り、基材ゴム中に含有させるカーボンブラックとして
は、耐鉛直荷重特性の改善効果にすぐれた、粒子径が小
さく、かつストラクチャーの大きいカーボンブラックを
使用し、当該カーボンブラックと基材ゴムとをカップリ
ング剤によって化学的に結合して、圧縮時の緩和をでき
るだけ少なくすれば、耐クリープ特性が向上して、当該
耐クリープ特性と、耐鉛直荷重特性という相反する特性
を両立できるのではないかと考えたのである。

【０００９】そこで、上記のごとく基材ゴムとカーボン
ブラックとを化学的に強固に結合できるカップリング剤
を求めてさらに検討を行った結果、一般式(1) ：

【００１０】

【化２】

【００１１】〔式中、Ｒ¹ 、Ｒ² およびＲ³ は、同一ま
たは異なる２価の炭化水素基を示す。〕で表される化合
物をカップリング剤として、未加硫のゴム組成物中に添
加すると、当該化合物中のイミノ基が、加硫により基材
ゴムと結合するとともに、ニトロ基が、カーボンブラッ
ク表面のカルボキシル基や水酸基と結合することによ
り、加硫後の軟質層中で、カーボンブラックと基材ゴム
とが強固に結合され、それによって耐クリープ特性が向
上するだけでなく、耐鉛直荷重特性もさらに向上するこ
とを見出し、この発明を完成するに至った。

【００１２】したがってこの発明の免震構造体は、ゴム
状弾性を有する軟質層と、剛性を有する拘束層とを複数
層ずつ交互に積層したものであって、上記軟質層が、未
加硫の基材ゴムと、補強剤としてのカーボンブラック
と、当該カーボンブラック１００重量部に対して３〜１
０重量部の、上記一般式(1) で表される化合物とを含有
するゴム組成物を加硫して形成されていることを特徴と
している。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の免震構造体を、
その実施の形態の一例を示す図１を参照しつつ説明す
る。図１にみるようにこの例の免震構造体Ｍは、円板状
の２枚の連結フランジ１、１と、両連結フランジ１、１
間に交互に積層された、同じく円板状の、複数層ずつの
軟質層２…および拘束層３…と、当該連結フランジ１、
１間で、上記軟質層２…、拘束層３…の外周を被覆する
被覆層４とを備えている。また免震構造体Ｍの中心部に
は、上記連結フランジ１、１、軟質層２…および拘束層
３…の各層を貫通して、通孔Ｍ１が形成されている。

【００１４】上記のうち連結フランジ１および拘束層３
は、それぞれ従来同様に、鋼板等の剛性を有する材料に
て形成されており、このうち上側の連結フランジ１の上
面、および下側の連結フランジ１の下面には、それぞれ
免震構造体Ｍを基礎および建造物と連結するためのボル
ト（図示せず）が螺着される複数個のねじ穴１２…が形
成されている。

【００１５】軟質層２は、この発明では、前述したよう
に未加硫の基材ゴムと、補強剤としてのカーボンブラッ
クと、当該カーボンブラック１００重量部に対して３〜
１０重量部の、一般式(1) ：

【００１６】

【化３】

【００１７】〔式中、Ｒ¹ 、Ｒ² およびＲ³ は、同一ま
たは異なる２価の炭化水素基を示す。〕で表される化合
物とを含有するゴム組成物を加硫して形成されている。
上記基材ゴムとしては、前述した免震特性およびダンピ
ング特性にすぐれるとともに、外力に対する高い耐性
（耐破壊特性）を有する軟質層を形成しうるものが使用
される。つまり免震構造体には、前述したように平常時
でも常に、建造物から巨大な圧縮荷重が加えられてお
り、軟質層は、この圧縮荷重によって外周部が外方へ膨
張して、その表面にかなり大きな引張応力が加わった状
態となっているため、この引張応力によって裂けたりし
ないことが求められるとともに、地震発生による大変形
時には、場合によっては軟質層に、局部的にではあるが
およそ２００％程度のせん断変形が加えられるおそれが
あるため、この変形によって破壊されないことが求めら
れる。

【００１８】かかる諸特性を満足しうる軟質層を形成す
る基材ゴムとしては、これに限定されないがたとえば、
天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエ
ンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（Ｓ
ＢＲ）等があげられる。また上記以外の基材ゴムとして
はたとえばエチレン−プロピレン共重合ゴム（ＥＰ
Ｍ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢ
Ｒ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等があげられる。これらは
それぞれ単独で使用される他、２種以上を併用すること
もできる。

【００１９】上記基材ゴム中に補強剤として含有させる
カーボンブラックとしては、ゴムの補強用として従来公
知の種々のカーボンブラックが、いずれも使用可能であ
るが、とくに前述したように、耐鉛直荷重特性の改善効
果にすぐれた、粒子径が小さく、かつストラクチャーの
大きいカーボンブラックが好適に使用される。具体的に
は、平均粒子径が５０〜１００ｎｍ程度で、かつストラ
クチャーを示すジブチルフタレート吸油量が８０〜１５
０ｍｌ／１００ｇ程度のカーボンブラックが好ましく、
かかるカーボンブラックとしては、たとえばファーネス
ブラックのうちＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等が
あげられる。

【００２０】カーボンブラックの配合量はとくに限定さ
れないが、基材ゴム１００重量部に対して１０〜１００
重量部であるのが好ましい。カーボンブラックの配合量
が上記の範囲未満では補強効果が不十分となって、たと
え前記一般式(1) で表される化合物を添加したとして
も、耐鉛直荷重特性を十分に改善できないおそれがあ
る。また逆に、カーボンブラックの配合量が上記の範囲
を超えた場合には、基材ゴム等の他の成分との混練加工
性が低下したり、あるいは混練後のゴム組成物の粘度が
高くなりすぎて押出加工性が低下したりするおそれがあ
る。なおカーボンブラックの配合量は、上記範囲内でも
とくに１５〜８０重量部であるのが好ましい。

【００２１】カップリング剤としては、前記一般式(1)
で表される化合物が使用される。一般式(1) 中のＲ¹ 〜
Ｒ³ に相当する２価の炭化水素基としては、これに限定
されないがたとえばメチレン基；エチレン、プロピレ
ン、ブチレン、アミレン、ヘキシレン等のアルキレン
基；トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、
ヘキサメチレン等のポリメチレン基などがあげられる。

【００２２】上記一般式(1) で表される化合物の好適な
具体例としては、これに限定されないがたとえば、下記
式(11)：

【００２３】

【化４】

【００２４】で表されるＮ，Ｎ′−ビス（２−ニトロ−
２−メチルプロピル）−１，６−ヘキサンジアミンがあ
げられる。一般式(1) で表される化合物の添加量は、カ
ーボンブラック１００重量部に対して３〜１０重量部に
限定される。上記化合物の添加量が上記の範囲未満で
は、カーボンブラックと基材ゴムとを強固に結合して、
軟質層の耐クリープ特性、耐鉛直荷重特性を向上するこ
とができない。一方、添加量が上記の範囲を超えても、
それ以上の添加効果がえられないだけでなく、かえって
軟質層の耐鉛直荷重特性が低下するという問題を生じ
る。また、過剰の化合物が加硫後の軟質層の表面に析出
する、いわゆるブルームを生じるという問題もある。な
お一般式(1) で表される化合物の添加量は、上記範囲内
でもとくに５〜１０重量部であるのが好ましい。

【００２５】基材ゴムには、従来同様に加硫剤、加硫促
進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、老化防止剤、軟化
剤、可塑剤、粘着性付与剤、潤滑剤その他各種添加剤を
必要に応じて添加してもよい。上記のうち加硫剤として
は、たとえば硫黄、有機含硫黄化合物、有機過酸化物等
があげられ、このうち有機含硫黄化合物としては、たと
えばＮ，Ｎ′−ジチオビスモルホリン等があげられ、有
機過酸化物としては、たとえばベンゾイルペルオキシ
ド、ジクミルペルオキシド等があげられる。

【００２６】また加硫促進剤としては、たとえばテトラ
メチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジ
スルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド等の
チウラム系加硫促進剤；ジブチルジチオカーバミン酸亜
鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジメチルジチオ
カーバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカーバミン酸
テルル等のジチオカーバミン酸類；２−メルカプトベン
ゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾ
ールスルフェンアミド、ジベンゾチアジルジスルフィド
等のチアゾール類；トリメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ′−ジ
エチルチオ尿素等のチオウレア類などの有機促進剤や、
あるいは消石灰、酸化マグネシウム、酸化チタン、リサ
ージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤があげられる。

【００２７】加硫促進助剤としては、たとえば亜鉛華等
の金属酸化物や、あるいはステアリン酸、オレイン酸、
綿実脂肪酸等の脂肪酸などがあげられる。加硫遅延剤と
しては、たとえばサリチル酸、無水フタル酸、安息香酸
等の芳香族有機酸；Ｎ−ニトロソジフェニルアミン、Ｎ
−ニトロソ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジハイ
ドロキノン、Ｎ−ニトロソフェニル−β−ナフチルアミ
ン等のニトロソ化合物などがあげられる。

【００２８】上記加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤お
よび加硫遅延剤は、その合計の配合量が、基材ゴム１０
０重量部に対して２〜２０重量部程度であるのが好まし
い。老化防止剤としては、たとえば２−メルカプトベン
ゾイミダゾール等のイミダゾール類；フェニル−α−ナ
フチルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェ
ニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−イソプロピル−
ｐ−フェニレンジアミン等のアミン類；ジ−ｔ−ブチル
−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノール等ノフェノー
ル類などがあげられる。

【００２９】老化防止剤の配合量は、基材ゴム１００重
量部に対して１〜１０重量部程度が好ましい。軟化剤と
しては、たとえば脂肪酸（ステアリン酸、ラウリン酸
等）、綿実油、トール油、アスファルト物質、パラフィ
ンワックス等の、植物油系、鉱物油系、および合成系の
各種軟化剤があげられる。

【００３０】軟化剤の配合量は、基材ゴム１００重量部
に対して１〜３０重量部程度が好ましい。可塑剤として
は、たとえばジブチルフタレート、ジオクチルフタレー
ト、トリクレジルフォスフェート等の各種可塑剤があげ
られる。可塑剤の配合量は、基材ゴム１００重量部に対
して５〜２０重量部程度が好ましい。

【００３１】粘着性付与剤としては、たとえばクマロン
・インデン樹脂、芳香族系樹脂、芳香族・脂肪族混合系
樹脂、ロジン系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂等があ
げられる。これら粘着性付与剤の配合量は、基材ゴム１
００重量部に対して５〜５０重量部程度が好ましい。

【００３２】さらに潤滑剤としては、ポリエチレングリ
コール、ジエチレングリコール等の各種潤滑剤があげら
れる。これら潤滑剤の配合量は、基材ゴム１００重量部
に対して１〜４０重量部程度が好ましい。上記以外にも
基材ゴムには、たとえば分散剤、溶剤等を適宜、配合し
てもよい。

【００３３】被覆層４は、前記のように建造物の基礎部
分に設けられて、長期間にわたって使用される免震構造
体の耐候性を向上し、とくに軟質層２が、酸化劣化やオ
ゾン劣化等を生じないようにするためのもので、軟質層
２と同じ基材ゴムにて形成してもよいが、とくに耐候性
にすぐれた基材ゴムにより形成するのが好ましい。被覆
層４を形成する耐候性にすぐれた基材ゴムとしては、こ
れに限定されないがたとえば、パラメチルスチレン−イ
ソブチレン共重合体の臭素化物、ＩＩＲ、ＥＰＭ等があ
げられる。

【００３４】被覆層４は、上記基材ゴムに、加硫剤、加
硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、補強剤、充てん
剤、軟化剤、可塑剤その他、各種添加剤を添加したゴム
組成物により形成される。この発明の免震構造体Ｍを製
造するには、まず前述した各成分を、たとえば密閉式混
練機等を用いて混練して製造した軟質層２用の未加硫の
ゴム組成物を、ローラーヘッド押出機等を用いてシート
状に成形し、ついで円板状に打ち抜いた後、打ち抜いた
シートを複数枚、連結フランジ１、１、および複数枚の
拘束層３…とともに、図１に示す順序で積層して円柱状
の積層体とする。

【００３５】つぎにこの円柱状の積層体のうち、軟質層
２…と拘束層３…に相当する部分の周囲に、上述した被
覆層４用の未加硫のゴム組成物のシートを巻きつける。
なおこの際、連結フランジ１、１、軟質層２…用のシー
ト、および拘束層３…の各層間と、上記の各層と被覆層
４用のシートとの間にはそれぞれ、加硫接着剤を介在さ
せてもよい。

【００３６】そして上記の組み立てたものを所定の温
度、圧力で加熱、加圧してやると、未加硫のシートが加
硫されて軟質層２…と被覆層４とが形成されるととも
に、当該軟質層２…および被覆層４と、連結フランジ
１、１と、拘束層３…とが互いに加硫接着されて、図１
に示す免震構造体Ｍがえられる。なお上記免震構造体Ｍ
の中心部に形成された通孔Ｍ１は、上記加硫の際に、２
枚の連結フランジ１、１と、軟質層２…となるシート
と、拘束層３…とを位置決めするためのものであり、製
造方法によっては省略することもできる。

【００３７】また図１の免震構造体Ｍは、軟質層２…、
拘束層３…の外径が、連結フランジ１、１の外径よりも
小さくなっており、当該連結フランジ１、１間で、軟質
層２…、拘束層３…の外周のみを、被覆層４によって被
覆していたが、上記連結フランジ１、１、軟質層２…、
拘束層３…の外径を全て同じにして、この全ての部材の
外周を、被覆層４で被覆してもよい。

【００３８】あるいはまた、上記被覆層４は省略しても
よい。その他、この発明の要旨を変更しない範囲で、種
々の設計変更を施すことができる。

【００３９】

【実施例】以下にこの発明を、実施例、比較例に基づい
て説明する。 実施例１ 〈ゴム組成物の作製〉ＮＲ〔ＳＭＲ ＣＶ６０〕６５重
量部とＩＲ〔シェル化学（株）製のカリフレックスＩＲ
３０９〕３５重量部とを基材ゴムとし、この基材ゴム合
計１００重量部に、カーボンブラックＨＡＦ〔三菱化学
（株）製のダイヤブラックＨ〕３０重量部と、前記式(1
1)で表されるＮ，Ｎ′−ビス（２−ニトロ−２−メチル
プロピル）−１，６−ヘキサンジアミン１．５重量部
〔カーボンブラック１００重量部あたり５重量部に相
当〕と、下記の各成分とを配合し、密閉式混練機で混練
してゴム組成物を作製した。

【００４０】 （成 分） （重量部） ・アロマオイル ２．５ 〔ジャパンエナジー（株）製のＪＯＭＯＸ１４０〕 ・老化防止剤 アンチゲンＦＲ ２．０ 〔住友化学（株）製、アミンとケトンの反応生成物〕 ２−メルカプトベンゾイミダゾール １．５ 〔大内新興化学（株）製のノクラックＭＢ〕 ・加硫剤 粉末硫黄〔鶴見化学（株）製〕 １．５ ・加硫促進剤 テトラブチルチウラムジスルフィド １．０ 〔大内新興化学（株）製のノクセラーＴＢＴ−ｎ〕 ジベンゾチアジルジスルフィド １．０ 〔大内新興化学（株）製のノクセラーＤＭ〕 ・加硫遅延剤 サントガードＰＶＩ ０．２ 〔モンサント（株）製〕 ・加硫促進助剤 亜鉛華〔東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ〕 ４．０ ステアリン酸〔日本油脂（株）製の桐〕１．０ 〈免震構造体の製造〉上記ゴム組成物をローラーヘッド
押出機により、幅４００ｍｍ、厚み２．１ｍｍのシート
状に成形したのち、外径１８０ｍｍでかつその中心部に
内径２１ｍｍの通孔を有する円板状に打ち抜いた。

【００４１】つぎに上記円板状のシート２５枚を、当該
シートと同じく外径１８０ｍｍでかつその中心部に内径
２１ｍｍの通孔を有する、厚み１ｍｍの円板状の拘束鋼
板（拘束層）２４枚と交互に積層し、かつその上下に、
外径１９６ｍｍでかつその中心部に内径２１ｍｍの通孔
を有する、厚み１９．０ｍｍの円板状の連結鋼板（連結
フランジ）２枚を重ね合わせた状態で、油圧プレスで圧
着した。

【００４２】つぎに、上記積層体のうち２枚の連結フラ
ンジ間の、軟質層および拘束層となるシートおよび拘束
鋼板の周囲に、パラメチルスチレン−イソブチレン共重
合体の臭素化物〔エクソン化学（株）製のＥＸＸＰＲＯ
ＥＭＤＸ ８９−４〕からなる厚み３．０ｍｍのシー
トを巻きつけた状態で、専用の金型に仕込み、油圧プレ
スで加圧しつつ加熱して加硫させた。加硫条件は、加硫
圧２００ｋｇｆ／ｃｍ ² 、加硫温度１５０℃とした。

【００４３】そして加硫後に金型から取り出して、図１
に示す形状を有し、全体の厚みが１０７ｍｍ、通孔Ｍ１
の内径が２０ｍｍ、２枚の連結フランジ１、１間の距離
が６９ｍｍ、軟質層２の１層の厚みが１．８ｍｍである
免震構造体のモデルを製造した。 比較例１ 軟質層用のゴム組成物に、前記式(11)で表されるＮ，
Ｎ′−ビス（２−ニトロ−２−メチルプロピル）−１，
６−ヘキサンジアミンを添加しなかったこと以外は実施
例１と同様にして、同寸法の免震構造体のモデルを製造
した。

【００４４】比較例２、３ 前記式(11)で表されるＮ，Ｎ′−ビス（２−ニトロ−２
−メチルプロピル）−１，６−ヘキサンジアミンの添加
量を０．６重量部〔カーボンブラック１００重量部あた
り２重量部に相当、比較例３〕、または３．６重量部
〔カーボンブラック１００重量部あたり１２重量部に相
当、比較例４〕としたこと以外は実施例１と同様にし
て、同寸法の免震構造体のモデルを製造した。

【００４５】実施例２ カーボンブラックＨＡＦに代えて、カーボンブラックＦ
ＥＦ〔東海カーボン（株）製のシーストＳＯ〕３０重量
部を使用したこと以外は実施例１と同様にして、同寸法
の免震構造体のモデルを製造した。 比較例４ 軟質層用のゴム組成物に、前記式(11)で表されるＮ，
Ｎ′−ビス（２−ニトロ−２−メチルプロピル）−１，
６−ヘキサンジアミンを添加しなかったことと、カーボ
ンブラックＨＡＦに代えて、カーボンブラックＦＥＦ
〔三菱化学（株）製のダイヤブラックＨ〕３０重量部を
使用したこと以外は実施例１と同様にして、同寸法の免
震構造体のモデルを製造した。

【００４６】上記各実施例、比較例で製造した免震構造
体のモデル、および各実施例、比較例で使用した軟質層
用のゴム組成物について、以下の各試験を行って、その
特性を評価した。 免震構造体の耐クリープ特性試験 各実施例、比較例で製造した免震構造体Ｍのモデルを、
雰囲気温度６０℃の条件下で１昼夜、放置した後、上記
の温度条件下で、上下の連結フランジ１、１間に、５０
ｔｏｎクリープ試験機〔近江度量衡（株）製〕を用い
て、図２に黒矢印で示すように鉛直方向の荷重〔５０ｋ
ｇｆ／ｃｍ² 〕をかけた。

【００４７】そして荷重をかけ始めて１分間、経過した
時点から計時を開始して１０万分（およそ１６６６．７
時間）経過した時点で、２枚の連結フランジ１、１間の
距離を測定して、元の距離（＝６９ｍｍ）からの減少量
（ｍｍ）をクリープ量として求めて、その大小により免
震構造体Ｍのモデルの耐クリープ特性を評価した。 免震構造体の耐鉛直荷重特性試験 雰囲気温度２０℃の条件下、上記５０ｔｏｎクリープ試
験機〔近江度量衡（株）製〕を用いて、各実施例、比較
例で製造した免震構造体Ｍのモデルの、上下の連結フラ
ンジ１、１間に加える鉛直方向の荷重（図２に黒矢印で
示す）を、９０秒間かけて、０ｋｇｆ／ｃｍ² から６０
ｋｇｆ／ｃｍ² まで増加させ、ついで９０秒間かけて０
ｋｇｆ／ｃｍ² に戻す操作を１サイクルとして、３サイ
クル繰り返した。

【００４８】そして３サイクル目の、荷重が増大する過
程のうち荷重が１０ｋｇｆ／ｃｍ²および５０ｋｇｆ／
ｃｍ² の時点での全体鉛直荷重Ｆ₁₀（ｔｆ）、Ｆ₅₀（ｔ
ｆ）と、上記両時点での、上下のフランジ間の寸法の、
平常時からの減少量で表される鉛直方向の変移量χ
₁₀（ｃｍ）、χ₅₀（ｃｍ）、とから、下記式： Ｋ＝（Ｆ₅₀−Ｆ₁₀）／（χ₅₀−χ₁₀） により、鉛直ばね定数Ｋ〔ｔｆ／ｃｍ〕を求めて、その
大小により免震構造体Ｍのモデルの耐鉛直荷重特性を評
価した。なお全体鉛直荷重とは、上記荷重の数値に、連
結フランジ１の面積を乗じて求められる、免震構造体Ｍ
のモデルの全体にかかる荷重のことである。

【００４９】加硫ゴムの圧縮永久ひずみ試験 各実施例、比較例で使用したゴム組成物を加硫、成形し
て、ＪＩＳ Ｋ６３０１「加硫ゴムの物理試験方法」の
うち圧縮永久ひずみ試験に規定された、厚み１２．７０
±０．１３ｍｍ、直径２９．０ｍｍの直円柱状の試験片
を作製した。そしてこの試験片の圧縮永久ひずみ（％）
を、上記の圧縮永久ひずみ試験方法に則って、７０℃、
２２時間の条件で測定した。

【００５０】加硫ゴムの低伸長応力試験 各実施例、比較例で使用したゴム組成物をシート状に押
出成形し、プレス加硫して、厚み２ｍｍの加硫シートを
作製した。そしてこの加硫シートを打ち抜いて、ＪＩＳ
Ｋ６３０１「加硫ゴムの物理試験方法」のうち低伸長
応力試験に規定されたたんざく状１号試験片を作製し、
この試験片の低伸長応力を、上記の低伸長応力試験方法
に則って、伸長率２５％、２回の予備伸長時の伸長率３
７．５％の条件で測定した。

【００５１】そしてこの試験で測定された２５％伸長応
力σ₂₅（ｋｇｆ／ｃｍ² ）に、ＪＩＳ Ｋ６３８６「防
振ゴムのゴム材料」に規定された係数１．６３９を乗じ
て、静的せん断弾性率Ｇ_S （ｋｇｆ／ｃｍ² ）を求め
た。以上の結果を表１、２に示す。なお下記表１、２
中、カップリング剤の欄の「対Ｃ．Ｂ．換算値」とは、
カップリング剤の添加量を、カーボンブラック１００重
量部に対する添加量に換算した値を示している。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】表１の実施例１と比較例１、実施例２と比
較例４の結果より、カーボンブラックの種類にかかわら
ず、カップリング剤を添加することによって、耐クリー
プ特性および耐鉛直荷重特性を向上できることがわかっ
た。また上記実施例１、２の結果より、カーボンブラッ
クの種類によって、つまりその平均粒径、ストラクチャ
ー等の特性の違いによって、耐クリープ特性と耐鉛直荷
重特性を調整できることもわかった。さらに表２の結果
より、カップリング剤の添加量が、カーボンブラック１
００重量部あたり３〜１０重量部のときに、耐クリープ
特性および耐鉛直荷重特性がともに最も良好となること
がわかった。

【００５５】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、軟質層を構成する基材ゴムとカーボンブラックと
を、特定のカップリング剤の作用によって化学的に強固
に結合することによって、耐クリープ特性と耐鉛直荷重
特性という、相反する特性をともに満足しうる免震構造
体がえられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の免震構造体の、実施の形態の一例を
示す部分切り欠き斜視図である。

【図２】この発明の実施例、比較例で作製した免震構造
体のモデルに対して行った各試験における、荷重の方向
を説明する図である。

【符号の説明】

Ｍ 免震構造体 ２ 軟質層 ３ 拘束層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｅ０４Ｂ 1/36 Ｅ０４Ｂ 1/36 Ｂ Ｅ０４Ｈ 9/02 ３３１ Ｅ０４Ｈ 9/02 ３３１Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ゴム状弾性を有する軟質層と、剛性を有す
   る拘束層とを複数層ずつ交互に積層した免震構造体であ
   って、上記軟質層が、未加硫の基材ゴムと、補強剤とし
   てのカーボンブラックと、当該カーボンブラック１００
   重量部に対して３〜１０重量部の、一般式(1) ： 【化１】 〔式中、Ｒ¹ 、Ｒ² およびＲ³ は、同一または異なる２
   価の炭化水素基を示す。〕で表される化合物とを含有す
   るゴム組成物を加硫して形成されていることを特徴とす
   る免震構造体。
2. 【請求項２】ゴム組成物におけるカーボンブラックの含
   有量が、基材ゴム１００重量部に対して１０〜１００重
   量部である請求項１記載の免震構造体。