JPH10278178A

JPH10278178A - 免震支承構造体

Info

Publication number: JPH10278178A
Application number: JP9087697A
Authority: JP
Inventors: Seiji Hara; 誠治原; Fumio Sekido; 文雄関堂
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】免震特性やダンピング特性等にすぐれるとと
もに、耐破壊特性と耐クリープ特性の両特性にもすぐれ
た免震支承構造体を提供する。【解決手段】オイル添加前の基材ゴム中に、窒素比表
面積２０〜７０ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１
０〜１７５ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックを混練し
て均一に分散させたゴム組成物を加硫して軟質層２を形
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支承構造体
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビルや橋梁等の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
支承構造体を挿入することが検討され、実用化されつつ
ある。上記免震支承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、積層構造の免震支承構造体におい
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。また上記免震支
承構造体の軟質層は、外力に対する高い耐性（耐破壊特
性）を有している必要もある。つまり免震支承構造体に
は、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。

【０００４】さらにまた免震支承構造体には、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、免震支承構造体の全
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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】軟質層は一般に、未加
硫の基材ゴム中に、補強剤としてのカーボンブラック等
の固形の添加剤と、軟化剤としてのオイル等の液状の添
加剤とを含有させた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、従来に比べて粒子径の大きい、すなわち窒素吸着比
表面積が小さく、かつジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸
油量の小さいカーボンブラックを使用すればよいことが
知られている。

【０００６】しかし粒子径の大きいカーボンブラック
は、他の固形および液状の添加剤とともに基材ゴム中に
添加して混練した際に、粒子径の小さい通常のカーボン
ブラックに比べて混練のトルクが加わりにくいためにゴ
ム組成物中に均一に分散されず、その結果、カーボンブ
ラックによるゴムの補強効果が不均一となって、軟質層
の破断伸びや強度が低下し、耐破壊特性が不十分になる
上、耐クリープ特性も低下するという問題があった。

【０００７】この発明の目的は、免震特性やダンピング
特性等にすぐれるとともに、粒子径の大きいカーボンブ
ラックが基材ゴム中に均一に分散されているために、耐
破壊特性と耐クリープ特性の両特性にもすぐれた免震支
承構造体を提供することにある。

【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、前述したように粒子径の大きなカーボ
ンブラックを基材ゴム中に均一に分散させるべく、軟質
層を構成するゴム組成物の混練方法について種々、検討
を行った。その結果、これまでは前記の各成分をほぼ同
時に、基材ゴム中に添加して一度に混練していたのを、
オイル等の液状の添加剤よりも先にカーボンブラックを
混練すると、液状の添加剤を添加する前の固い状態で
は、各成分に混練のトルクが良好に加わるため、これま
では均一な分散が困難であった粒子径の大きいカーボン
ブラックであっても、基材ゴム中に均一に分散させるこ
とが可能となることを見出し、この発明を完成するに至
った。

【０００９】したがってこの発明の免震支承構造体は、
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、窒素比表面
積２０〜７０ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１０
〜１７５ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックとを、軟化
剤としてのオイルを含む液状の添加剤を添加しない状態
で混練してカーボンブラックを均一に分散させた後、上
記液状の添加剤を混練してな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。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の免震支承構造体
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支承構造体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。また免震支承構造体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。

【００１１】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
免震支承構造体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。

【００１２】軟質層２を構成する基材ゴムとしては、前
述した免震特性、ダンピング特性および耐破壊特性にす
ぐれた軟質層を形成しうるものが使用される。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（ＳＢＲ）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（ＥＰＭ）、アクリロニトリル
−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩ
Ｒ）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。

【００１３】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、前記のように窒素比表面積
２０〜７０ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量１０〜１７５ｍｌ／
１００ｇの、粒子径の大きなカーボンブラックが使用さ
れる。カーボンブラックの窒素比表面積およびＤＢＰ吸
油量が上記の範囲に限定されるのは、以下の理由によ
る。すなわち、窒素比表面積が７０ｍ²／ｇを超える
か、またはＤＢＰ吸油量が１７５ｍｌ／１００ｇを超え
る粒子径の小さなカーボンブラックでは、免震支承構造
体の耐クリープ特性を向上させることができない。一
方、窒素比表面積が２０ｍ²／ｇ未満であるか、または
ＤＢＰ吸油量が１０ｍｌ／１００ｇ未満であるような粒
子径の大きいカーボンブラックは補強剤として機能しな
いために、軟質層の耐破壊特性が低下する。

【００１４】上記カーボンブラックの具体例としては、
たとえばサーマルブラックのうちＦＴ〔窒素比表面積２
４ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量２４ｍｌ／１００ｇ、旭カー
ボン（株）製の「旭サーマル」〕、ファーネスブラック
のうちＳＲＦ−ＬＭ〔窒素比表面積２４ｍ²／ｇ、ＤＢ
Ｐ吸油量５０ｍｌ／１００ｇ、旭カーボン（株）製の
「旭３５Ｇ」〕、ＧＰＦ〔窒素比表面積２８ｍ²／ｇ、
ＤＢＰ吸油量９１ｍｌ／１００ｇ、新日鉄化学（株）製
の「ニテロン５５Ｇ」〕、ＦＥＦ〔窒素比表面積４２ｍ
²／ｇ、ＤＢＰ吸油量１１５ｍｌ／１００ｇ、東海カー
ボン（株）製の「シーストＳＯ」〕、ＦＥＦ−ＨＳ〔窒
素比表面積４２ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量１６０ｍｌ／１
００ｇ、東海カーボン（株）製の「シーストＦＭ」〕、
アセチレンブラックのうち電気化学（株）製の「デンカ
ブラック」〔窒素比表面積６１ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量
１２５ｍｌ／１００ｇ〕、米国スリーエム社製の「エン
サコ２００」〔窒素比表面積５６ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油
量１７１ｍｌ／１００ｇ〕などがあげられる。

【００１５】カーボンブラックの添加量は、この発明で
はとくに限定されいないが、基材ゴム１００重量部に対
する重量部で表して２．５〜７０重量部であるのが好ま
しい。カーボンブラックの添加量が上記の範囲未満で
は、当該カーボンブラックを添加したことによる補強効
果がえられず、軟質層の耐破壊特性、耐クリープ特性が
ともに不十分になるおそれがある。一方、カーボンブラ
ックの添加量が上記の範囲を超えた場合には、基材ゴム
等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５〜５０重量部であるのが好まし
い。

【００１６】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、シラン化合物その
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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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
各種オイルがあげられる。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。またシラン化合物としては、各種のシリル化剤や
シランカップリング剤等があげられる。これら潤滑剤お
よびシラン化合物は、その合計の配合量が、基材ゴム１
００重量部に対して１〜４０重量部程度であるのが好ま
しい。

【００２４】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。上記の各成分から
軟質層用のゴム組成物を作製するためには、前述のよう
にまず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、軟化剤としてのオイルを含む液状の添加剤
を添加しない状態で混練してカーボンブラックを均一に
分散させる。

【００２５】この際、固形の添加剤のうち加硫剤、加硫
促進剤および加硫遅延剤を除く他の添加剤は、液状のも
ののようにカーボンブラックの分散性に影響しないの
で、基材ゴムとカーボンブラックとの混練前、混練時お
よび混練後のいずれの段階で基材ゴムに混練してもよい
が、工程の簡略化を考慮すれば、基材ゴムとカーボンブ
ラックとの混練時、あるいは液状の添加剤の混練時に、
同時に混練するのが好ましい。

【００２６】一方、上記加硫剤、加硫促進剤および加硫
遅延剤は、カーボンブラックの分散性には影響しない
が、混練中に基材ゴムが加硫してしまうのを防止すべ
く、できるだけ混練の最後の方で基材ゴムに混練するの
が好ましく、とくに液状の添加剤の混練と同時、あるい
は混練後に混練するのがよい。また、それまでの混練で
加熱した混練物をあらかじめ冷却してから、これらの成
分を混練するのが好ましい。

【００２７】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支承
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。

【００２８】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、ＩＩ
Ｒ、ＥＰＭ等があげられる。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。

【００２９】この発明の免震支承構造体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、前記の手順で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。

【００３０】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。

【００３１】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
に示す免震支承構造体Ｍがえられる。なお上記免震支承
構造体Ｍの中心部に形成された通孔Ｍ１は、主として、
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。

【００３２】また、前記のように粒子径の大きなカーボ
ンブラックを基材ゴム中に分散させた軟質層２…を有す
るこの発明の免震支承構造体Ｍは、エネルギーロス特性
が小さくなって、とくにダンピング特性が低下する傾向
を示す場合があり、その場合には、上記通孔Ｍ１内に、
たとえば鉛や未加硫のゴムの塊等を挿入すればよい。ま
た図１の免震支承構造体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。

【００３３】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。

【００３４】

【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〔ＳＭＲＣＶ６０〕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重量部を、窒素比表面積２４ｍ²／ｇ、ＤＢＰ
吸油量２４ｍｌ／１００ｇのサーマルブラックＦＴ〔前
出の旭カーボン（株）製の「旭サーマル」〕３０重量部
と、下記の各成分とともに密閉式混練機で３分間、混練
して、カーボンブラックを均一に分散させた。

【００３５】（成分）（重量部）・老化防止剤アンチゲンＦＲ２．０〔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つぎに、上記の混練物にアロマオイル〔ジャパンエナジ
ー（株）製のＪＯＭＯＸ１４０〕２．５重量部を添加し
てさらに１分間、混練した後、混練物を一旦、取り出し
て室温まで冷却した。

【００３６】そして上記の混練物を、下記の各成分とと
もに再び密閉式混練機で１分間、混練してゴム組成物を
作製した。（成分）（重量部）・加硫剤粉末硫黄〔鶴見化学（株）製〕１．５・加硫促進剤Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド１．０〔大内新興化学（株）製のノクセラーＮＳ〕・加硫遅延剤サントガードＰＶＩ０．２〔モンサント（株）製〕〈免震支承構造体の製造〉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。

【００３７】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、加硫ゴム接着剤を介して交互に
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１９．８ｍｍ
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。

【００３８】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
ＥＭＤＸ８９−４〕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。

【００３９】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１０８．６ｍｍ、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
ある免震支承構造体のモデルを製造した。実施例２〜７、比較例１〜４下記表１に示す各種のカーボンブラック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
支承構造体のモデルを製造した。

【００４０】

【表１】

【００４１】なお、各実施例、比較例で使用したカーボ
ンブラックは下記のとおりである。・ＳＲＦ−ＬＭ：前出の旭カーボン（株）製の「旭３５
Ｇ」・ＧＰＦ：前出の新日鉄化学（株）製の「ニテロン５５
Ｇ」・ＦＥＦ：前出の東海カーボン（株）製の「シーストＳ
Ｏ」・ＦＥＦ−ＨＳ：前出の東海カーボン（株）製の「シー
ストＦＭ」・「デンカブラック」：前出の電気化学（株）製・「エンサコ２００」：前出の米国スリーエム社製・ＨＳ−ＨＡＦ：三菱化学（株）製の「ダイヤＨ」・ＬＳ−ＨＡＦ：三菱化学（株）製の「ダイヤＬ」・ＳＡＦ：三菱化学（株）製の「ダイヤＡ」・ＬＳ−ＩＳＡＦ：三菱化学（株）製の「ダイヤＬＩ」比較例５〜１１基材ゴム、カーボンブラック、アロマオイル等の、ゴム
組成物を構成する全ての成分を、密閉式混練機で一度に
混練（混練時間４分間）して作製したゴム組成物を使用
したこと以外は実施例１〜７と同様にして、同寸法の免
震支承構造体のモデルを製造した。

【００４２】上記各実施例、比較例で製造した免震支承
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。免震支承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支承構造体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、
５０ｔｏｎクリープ試験機〔近江度量（株）製〕を用い
て、図２(a) に黒矢印で示すように鉛直方向の荷重〔５
０ｋｇｆ／ｃｍ²〕をかけた。

【００４３】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
震支承構造体Ｍのモデルの耐クリープ特性を評価した。

【００４４】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、ＪＩＳＫ６３０１「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。

【００４５】免震支承構造体の耐破壊特性試験各実施例、比較例で製造した免震支承構造体Ｍのモデル
の、上下の連結フランジ１、１間に、雰囲気温度２０℃
の条件下で、前記５０ｔｏｎクリープ試験機〔近江度量
（株）製〕を用いて、図２(b) に黒矢印で示すように鉛
直方向の荷重〔８０ｋｇｆ／ｃｍ²〕をかけつつ、上側
の連結フランジ１を、図中白矢印で示すように水平方向
に、変位速度２０ｍｍ／分で変位させて、軟質層をせん
断変形させた。

【００４６】そして軟質層にはく離破断が発生した時点
での応力を破断時応力〔ｋｇｆ／ｃｍ²〕、伸びＤ
（％）を破断時伸びとして記録した。なお伸びＤ（％）
は、上側のフランジ１の水平方向の変位量ｄ〔ｍｍ〕
と、軟質層の総厚みｔ〔この場合は１．８ｍｍ×２５枚
＝４５ｍｍ〕とから、下記式(i) ：Ｄ（％）＝ｄ／ｔ×１００ (i) により求めた。

【００４７】加硫ゴムの引張破断伸びの測定各実施例、比較例で使用したゴム組成物を厚み２ｍｍの
シート状に押出成形し、プレス加硫して、２ｍｍ厚の加
硫シートを作製した。そして上記の加硫シートを打ち抜
いて、ＪＩＳＫ６３０１「加硫ゴム物理試験方法」に
規定されたダンベル状３号形の試験片を作製し、この試
験片の引張破断伸びを、引張速度５００ｍｍ／分、雰囲
気温度２０℃の条件下、万能型引張試験機を用いて測定
した。

【００４８】以上の結果を表２〜表６に示す。

【００４９】

【表２】

【００５０】

【表３】

【００５１】

【表４】

【００５２】

【表５】

【００５３】

【表６】

【００５４】上記各表の結果のうち実施例１〜７と比較
例１〜４の結果より、補強剤として、窒素比表面積２０
〜７０ｍ²／ｇ、ジブチルフタレート吸油量１０〜１７
５ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックを使用すると、そ
れ以外のカーボンブラックを使用した場合に比べて耐ク
リープ特性を向上できることがわかった。また実施例１
〜７と比較例５〜１１の結果より、上記特定のカーボン
ブラックを、アロマオイルよりも先に基材ゴムと混練し
て基材ゴム中に均一に分散させると、両者を同時に基材
ゴムに混練した場合よりも耐破壊特性および耐クリープ
特性を向上できることがわかった。

【００５５】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、粒子径が大きいために耐クリープ特性を向上する効
果にすぐれたカーボンブラックを、軟化剤としてのオイ
ルを含む液状の添加剤を添加しない状態で基材ゴムと混
練して、当該基材ゴム中に均一に分散させたゴム組成物
により軟質層を形成しているので、免震特性やダンピン
グ特性等にすぐれるとともに、耐破壊特性と耐クリープ
特性の両特性にもすぐれた免震支承構造体がえられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の免震支承構造体の、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】同図(a) は、この発明の実施例、比較例で作製
した免震支承構造体のモデルに対して行った耐クリープ
特性試験の方法を説明する図、同図(b) は、耐破壊特性
試験の方法を説明する図である。

【符号の説明】

Ｍ免震支承構造体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ＦＩＦ１６Ｆ 15/04 Ｆ１６Ｆ 15/04 Ａ 15/08 15/08 Ｄ // Ｃ０９Ｃ 1/48 Ｃ０９Ｃ 1/48

Claims

【特許請求の範囲】

【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支承構造体
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、窒素比表面積２０〜７０ｍ²／ｇ、ジブチル
フタレート吸油量１０〜１７５ｍｌ／１００ｇのカーボ
ンブラックとを、軟化剤としてのオイルを含む液状の添
加剤を添加しない状態で混練してカーボンブラックを均
一に分散させた後、上記液状の添加剤を混練してなるゴ
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
震支承構造体。
【請求項２】基材ゴム１００重量部に対するカーボンブ
ラックの添加量が２．５〜７０重量部である請求項１記
載の免震支承構造体。