JPH1089407A - Base isolation structural body - Google Patents

Base isolation structural body

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JPH1089407A
JPH1089407A JP8245135A JP24513596A JPH1089407A JP H1089407 A JPH1089407 A JP H1089407A JP 8245135 A JP8245135 A JP 8245135A JP 24513596 A JP24513596 A JP 24513596A JP H1089407 A JPH1089407 A JP H1089407A
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JP
Japan
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seismic isolation
agent
isolation structure
layers
soft layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP8245135A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Hara
誠治 原
Fumio Sekido
文雄 関堂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication of JPH1089407A publication Critical patent/JPH1089407A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the vibration damping characteristic, breakdown resistance characteristic and the cold resistance property, and while to restrict the plastic deformed amount of a soft layer small due to a load by forming a soft layer from vulcanized rubber, which includes silica as the reinforcing agent and silane coupling agent and silylizing agent. SOLUTION: A base isolation structural body M is provided with a disk- shaped two fitting flanges 1, 1, plural layers of disk-shaped soft layers 2..., which are laminated between both the fitting flanges 1, 1 alternately, plural hard layers 3, and a film layer 4 for coating the periphery of the soft layers 2 and the hard layers 3 between both the fitting flanges 1, 1. The soft layer 2 is made of vulcanized rubber, which includes silica as the reinforcing agent, silane coupling agent and silylizing agent. With this structure, the base isolation structural body, which has excellent vibration damping characteristic, breakdown resistance characteristic and cold resistance property and in which plastic deformed amount of the soft layer due to a load is restricted small so as to improve the creep resistance property.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seismic isolation structure provided on a foundation of a building such as a building or a bridge.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記ビル等の建造物の固有振動数を地震
の振動周波数からずらして、当該建造物が地震の際に受
ける横方向の加速度を減少させるべく、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硬質層とをそれぞれ複
数層ずつ交互に積層した積層構造のものがある。
2. Description of the Related Art In order to reduce the lateral acceleration of a building such as a building from the vibration frequency of an earthquake in order to reduce the lateral acceleration that the building receives in the event of an earthquake, the building is provided with a laterally extending structure. The insertion of a soft seismic isolation structure has been studied and is being put to practical use. Various structures have been proposed as the seismic isolation structure. One of the structures is a soft layer made of a material having rubber elasticity such as vulcanized rubber and a material having rigidity such as a steel plate. There is a laminated structure in which a plurality of hard layers are alternately laminated with a plurality of hard layers.

【0003】上記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、地震発生による大変形時にそ
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(振動減衰特性)である。また上記軟質層は、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。すなわち免震構造体には、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。
[0003] In the above-mentioned seismic isolation structure, the most important characteristic required for the soft layer is a characteristic of absorbing the energy of the deformation during a large deformation due to the occurrence of an earthquake to attenuate the vibration of the building (vibration damping characteristic). ). The soft layer also needs to have high resistance to external force (breakage resistance). In other words, a huge compressive load is always applied to the seismic isolation structure from the building even in normal times, and the outer periphery of the soft layer expands outward due to this compressive load, and a considerably large tensile force is applied to the surface. Since it is in a state where stress is applied, it is required not to be torn by this tensile stress, and at the time of large deformation due to the occurrence of an earthquake, a shear layer of about 200% is locally applied to the soft layer in some cases. Since there is a possibility of being deformed, it is required not to be destroyed by this deformation.

【0004】そこで、上記両特性にすぐれた軟質層を形
成しうる基材ゴムとして、天然ゴム(NR)、イソプレ
ンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)等が選択的に
使用されている。また近時、軟質層の振動減衰特性や耐
破壊特性をさらに向上させるとともに、とくに低温時に
上記両特性が低下するのを防止して、軟質層の耐寒性を
向上させるために、上述したNR、IR等の基材ゴム中
に、補強剤としてシリカを含有させることが提案されて
いる(たとえば特開平6−57036号公報、特開平7
−126437号公報等)。
Therefore, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), and the like are selectively used as base rubbers capable of forming a soft layer excellent in both of the above characteristics. In recent years, in order to further improve the vibration damping characteristics and fracture resistance characteristics of the soft layer, and to prevent the above characteristics from deteriorating particularly at low temperatures, and to improve the cold resistance of the soft layer, the above-described NR, It has been proposed to include silica as a reinforcing agent in a base rubber such as IR (for example, JP-A-6-57036, JP-A-7-57036).
-1264737).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところがシリカは、 シラノール基(≡Si−OH)の作用によってその
表面が親水性を示すために、一般に疎水性である基材ゴ
ムへの分散性が悪く、当該基材ゴム中に均一に分散させ
るのが容易でない、 上記シラノール基が、基材ゴム加硫のために配合さ
れる加硫促進剤を吸着して、当該基材ゴムの加硫を遅ら
せる、等の問題を有しており、かかるシリカを含有する
ゴム組成物から形成された軟質層は、長期間にわたって
継続的に荷重が加えられた際の塑性変形量が大きいた
め、免震構造体全体として見た場合に、建造物の重量に
よる鉛直方向への沈み込み量(クリープ量)が大きくな
る。
However, since silica has a hydrophilic surface due to the action of a silanol group (≡Si—OH), silica generally has poor dispersibility in a hydrophobic base rubber. It is not easy to disperse uniformly in the base rubber, the silanol group adsorbs a vulcanization accelerator compounded for vulcanization of the base rubber, and delays the vulcanization of the base rubber. The soft layer formed from such a silica-containing rubber composition has a large amount of plastic deformation when a load is continuously applied for a long period of time, so that the seismic isolation structure as a whole When seen, the amount of sinking (creep) in the vertical direction due to the weight of the building increases.

【0006】建造物の重量によって軟質層が塑性変形
し、それによって免震構造体がクリープするのは、軟質
層が加硫ゴム等にて形成されている以上、避けられない
現象である。しかし、建造物の重量を長い年月にわたっ
て受け続ける必要のある免震構造体においては、上記の
クリープ量が大きいと、たとえば建造物に傾きや歪み等
を生じたり、あるいは自身が免震機能を失ったりすると
いう問題を生じるおそれがあるため、これらの問題が発
生するのを防止すべく、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クリープ量を小さくする、す
なわち免震構造体の耐クリープ性を向上することが、重
要な課題である。
The plastic deformation of the soft layer due to the weight of the building and the creep of the seismic isolation structure due to the weight of the building are inevitable phenomena since the soft layer is formed of vulcanized rubber or the like. However, in seismic isolation structures that need to sustain the weight of the building for many years, if the amount of creep described above is large, for example, the structure may tilt or distort, or the seismic isolation function itself may occur. In order to prevent these problems from occurring, the amount of plastic deformation of the soft layer is reduced as much as possible to minimize the amount of creep of the seismic isolation structure. Improving the creep resistance of the body is an important issue.

【0007】この発明の目的は、振動減衰特性や耐破壊
特性、耐寒性等にすぐれているとともに、荷重による軟
質層の塑性変形量が小さいために、耐クリープ性にもす
ぐれた免震構造体を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a seismic isolation structure having excellent vibration damping characteristics, fracture resistance, cold resistance, etc., and also having a small amount of plastic deformation of a soft layer due to a load, and therefore also having excellent creep resistance. Is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】特開平8−59899号
公報には、基材ゴムとシリカの両方に対して反応性、親
和性を有する、いわゆるシランカップリング剤を軟質層
中に含有させることが開示されており、この技術によれ
ば、前記およびの問題点を解消して、軟質層の塑性
変形量を小さくし、かつ免震構造体の耐クリープ性を向
上できる可能性がある。
JP-A-8-59899 discloses that a so-called silane coupling agent having reactivity and affinity for both a base rubber and silica is contained in a soft layer. According to this technique, there is a possibility that the above problems can be solved, the amount of plastic deformation of the soft layer can be reduced, and the creep resistance of the seismic isolation structure can be improved.

【0009】しかし発明者らの検討によるとシランカッ
プリング剤は、基材ゴムおよびシリカの両方と結合し
て、いわば両者間で架橋剤として機能するため、かかる
シランカップリング剤を含有させた軟質層は、上記の架
橋によって基材ゴムの伸びが抑制されて、引張破断伸び
の小さい、硬くかつ脆いものとなってしまい、耐破壊特
性が不十分になるという新たな問題を生じることが明ら
かとなった。
However, according to the study of the present inventors, the silane coupling agent binds to both the base rubber and silica and functions as a cross-linking agent between the two. It is clear that the layer causes a new problem that elongation of the base rubber is suppressed by the above-mentioned cross-linking, and the tensile elongation at break becomes small, hard and brittle, and the fracture resistance becomes insufficient. became.

【0010】そこでさらに検討を行った結果、上記シラ
ンカップリング剤と、無機物や有機物にシリル基を導入
するいわゆるシリル化反応に用いられるオルガノシラン
類、つまりシリル化剤とを併用すればよいことを見出
し、この発明を完成するに至った。すなわちこの発明の
免震構造体は、ゴム弾性を有する軟質層と、剛性を有す
る硬質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、補強剤としてのシリカと、シランカップ
リング剤と、シリル化剤とを含有する加硫ゴムにて形成
されていることを特徴とするものである。
Therefore, as a result of further study, it was found that the above silane coupling agent and an organosilane used in a so-called silylation reaction for introducing a silyl group into an inorganic substance or an organic substance, that is, a silylating agent may be used in combination. As a result, the present invention has been completed. That is, the seismic isolation structure of the present invention is obtained by alternately laminating a plurality of soft layers having rubber elasticity and a plurality of hard layers having rigidity,
The soft layer is made of a vulcanized rubber containing silica as a reinforcing agent, a silane coupling agent, and a silylating agent.

【0011】上記シリル化剤は、主にシリカ表面のシラ
ノール基と反応して、前記のようにシリル基を導入する
ことで、シラノール基を消失させ、それによってシラン
カップリング剤と同様に、シリカの、基材ゴムへの分散
性を向上させるとともに、上記シラノール基による加硫
促進剤の吸着を抑制する働きをする。しかもシリル化剤
は、シランカップリング剤と違って基材ゴムとは反応せ
ず、当該基材ゴムの伸びを抑制することがないので、免
震構造体の耐破壊特性を低下させることもない。のみな
らず、後述する実施例、比較例の結果より明らかなよう
にシランカップリング剤とシリル化剤とを併用すると、
シランカップリング剤単独の場合に比べて免震構造体の
耐破壊特性が向上する現象もみられる。
The above silylating agent mainly reacts with the silanol group on the silica surface to introduce the silyl group as described above, thereby eliminating the silanol group. In addition to improving the dispersibility of the vulcanization accelerator in the base rubber, it functions to suppress the adsorption of the vulcanization accelerator by the silanol group. Moreover, since the silylating agent does not react with the base rubber unlike the silane coupling agent and does not suppress the elongation of the base rubber, the silylation agent does not lower the fracture resistance of the seismic isolation structure. . Not only, as will be apparent from the results of Examples and Comparative Examples described below, when a silane coupling agent and a silylating agent are used in combination,
There is also a phenomenon in which the fracture resistance of the seismic isolation structure is improved as compared with the case of using the silane coupling agent alone.

【0012】よって、かかるシリル化剤をシリカおよび
シランカップリング剤と併用したこの発明の免震構造体
は、上記各成分の相互作用によって、振動減衰特性や耐
破壊特性、耐寒性等にすぐれるとともに、耐クリープ性
にもすぐれたものとなる。なお、シランカップリング剤
とシリル化剤とを併用すると、シランカップリング剤単
独の場合に比べて免震構造体の耐破壊特性が低下しない
だけでなく、さらに向上する原因としては、シリカに対
して過剰の未反応のシリル化剤が、混練や成形加工の工
程において重合して長い直鎖状の化合物となり、それが
配合ゴム中で潤滑剤的な働きをして、軟質層に柔軟性を
付与することが考えられる。
Therefore, the seismic isolation structure of the present invention in which such a silylating agent is used in combination with silica and a silane coupling agent is excellent in vibration damping characteristics, fracture resistance, cold resistance, etc. due to the interaction of the above components. At the same time, it has excellent creep resistance. When a silane coupling agent and a silylating agent are used in combination, not only does the fracture-resistant property of the seismic isolation structure not decrease compared to the case of using the silane coupling agent alone, but the reason for further improvement is that silica The excess unreacted silylating agent polymerizes in the kneading and molding steps to form a long linear compound, which acts as a lubricant in the compounded rubber and increases the flexibility of the soft layer. It is conceivable to give.

【0013】[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枚の取付けフランジ1、1と、両取付けフランジ
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…および硬質層3…と、当該取付けフラ
ンジ1、1間で、上記軟質層2…、硬質層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、上記取付けフランジ1、1、軟質層2…お
よび硬質層3…の各層を貫通して、通孔M1が形成され
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The seismic isolation structure of the present invention will be described below.
This will be described with reference to FIG. 1 showing an example of the embodiment. As shown in FIG. 1, the seismic isolation structure M of this example has two disk-like mounting flanges 1, 1 and two disk-like mounting flanges 1, 1. A plurality of soft layers 2... And hard layers 3..., And between the mounting flanges 1, 1, a coating layer 4 that covers the outer periphery of the soft layers 2, hard layers 3. A through hole M1 is formed in the center of the seismic isolation structure M so as to penetrate the mounting flanges 1, 1, the soft layers 2 and the hard layers 3.

【0014】上記のうち取付けフランジ1および硬質層
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、このうち上側の取付けフランジ1
の上面、および下側の取付けフランジ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結合するため
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。
The mounting flange 1 and the hard layer 3 are each formed of a rigid material such as a steel plate, as in the prior art, and the upper mounting flange 1
A plurality of screw holes 12 into which bolts (not shown) for connecting the seismic isolation structure M to the foundation and the building are screwed, respectively, on the upper surface of the mounting flange 1 and the lower surface of the lower mounting flange 1.
... are formed.

【0015】軟質層2は、この発明では、前述したよう
に、補強剤としてのシリカと、シランカップリング剤
と、シリル化剤とを含有する加硫ゴムにて形成されてい
る。上記加硫ゴムを構成する基材ゴムとしては、前述し
たように振動減衰特性や耐破壊特性にすぐれたものが好
ましく、かかる基材ゴムとしては前記NR、IR、BR
があげられる他、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(S
BR)も好適に使用される。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。
In the present invention, the soft layer 2 is formed of a vulcanized rubber containing silica as a reinforcing agent, a silane coupling agent, and a silylating agent, as described above. As the base rubber constituting the vulcanized rubber, those excellent in vibration damping characteristics and breakage resistance characteristics are preferable as described above, and such base rubbers include the NR, IR, BR
And styrene-butadiene copolymer rubber (S
BR) is also preferably used. As the base rubber other than the above, for example, ethylene-propylene copolymer rubber (EP
M), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NB
R), butyl rubber (IIR) and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

【0016】上記基材ゴム中に含有させるシリカとして
は、ゴムの補強剤として一般的に使用される、親水性あ
るいは疎水性のシリカがいずれも使用可能である。シリ
カの含有量はとくに限定されないが、基材ゴム100重
量部に対して20〜200重量部程度であるのが好まし
く、30〜150重量部程度であるのがさらに好まし
い。
As the silica to be contained in the base rubber, any hydrophilic or hydrophobic silica generally used as a rubber reinforcing agent can be used. The content of silica is not particularly limited, but is preferably about 20 to 200 parts by weight, more preferably about 30 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base rubber.

【0017】シリカの含有量が上記範囲未満では、当該
シリカによる、振動減衰特性や耐破壊特性、耐寒性等を
向上させる効果が不十分になるおそれがあり、逆に上記
範囲を超えた場合には、たとえシランカップリング剤と
シリル化剤とを多量に含有させても、耐クリープ性が低
下するおそれがある。シランカップリング剤としては、
有機物である基材ゴムと無機物であるシリカの両方に対
して反応性、親和性を有する、従来公知の種々のシラン
カップリング剤がいずれも使用可能である。かかるシラ
ンカップリング剤としては、これに限定されないがたと
えば、一般式(1) :
If the content of silica is less than the above range, the effect of the silica to improve the vibration damping characteristics, fracture resistance, cold resistance, and the like may be insufficient. However, even if a large amount of a silane coupling agent and a silylating agent are contained, the creep resistance may decrease. As a silane coupling agent,
Any of various conventionally known silane coupling agents having reactivity and affinity for both the organic base rubber and the inorganic silica can be used. Such a silane coupling agent is not limited to, but may be, for example, a compound represented by the following general formula (1):

【0018】[0018]

【化4】 Embedded image

【0019】〔式中R1 はビニル、グリシドキシ、メタ
クリロイル、アミノ、メルカプト、イミノ、エポキシお
よびハロゲン化アルキルからなる群より選ばれた少なく
とも1種の基を有する有機官能性基を示し、R2 、R3
およびR4 のうちの少なくとも1つは同一または異なっ
てアルコキシ基またはハロゲン原子を示し、他は同一ま
たは異なるアルキル基を示す。〕で表される化合物、ま
たは一般式(2) :
[0019] [wherein R 1 represents vinyl, glycidoxy, methacryloyl, amino, mercapto, imino, the organofunctional group having at least one group selected from the group consisting of epoxy and halogenated alkyl, R 2, R 3
And at least one of R 4 is the same or different and represents an alkoxy group or a halogen atom, and the other represents the same or different alkyl group. Or a compound represented by the general formula (2):

【0020】[0020]

【化5】 Embedded image

【0021】〔式中R5 、R6 、R7 、R8 、R9 およ
びR10は同一または異なるアルコキシ基を示し、R11
よびR12は同一または異なるアルキレン基を示す。〕で
表される化合物があげられる。前者の、一般式(1) で表
されるシランカップリング剤の具体例としては、たとえ
ばビニルトリクロロシラン、ビニルトリス(β−メトキ
シエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニ
ルトリメトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピ
ル)トリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシク
ロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、N−β−(アミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
クロロプロピルトリメトキシシラン等があげられる。
[Wherein R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 represent the same or different alkoxy groups, and R 11 and R 12 represent the same or different alkylene groups. ] The compound represented by this is mentioned. Specific examples of the former silane coupling agent represented by the general formula (1) include, for example, vinyltrichlorosilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and γ- (methacrylic acid). (Roxypropyl) trimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, N-β- (aminoethyl ) -Γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β
-(Aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane,
N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-
Chloropropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.

【0022】また後者の、一般式(2) で表されるシラン
カップリング剤の具体例としては、たとえばビス(3−
トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン等があ
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。シランカップリング剤の
含有量についてもとくに限定されないが、シリカ100
重量部に対して0.5〜20重量部程度であるのが好ま
しく、1〜5重量部程度であるのがさらに好ましい。
As a specific example of the latter silane coupling agent represented by the general formula (2), for example, bis (3-
Triethoxysilylpropyl) tetrasulfane. These can be used alone or in combination of two or more. The content of the silane coupling agent is not particularly limited.
It is preferably about 0.5 to 20 parts by weight, more preferably about 1 to 5 parts by weight based on parts by weight.

【0023】シランカップリング剤の含有量が上記範囲
未満では、当該シランカップリング剤による、耐クリー
プ性が低下するのを防止する効果が不十分になるおそれ
があり、逆に上記範囲を超えた場合には、耐破壊特性が
低下するおそれがある。シリル化剤としては、シリカ表
面のシラノール基と反応して当該シラノール基を消失さ
せることのできる、種々のオルガノシラン類がいずれも
使用可能である。
If the content of the silane coupling agent is less than the above range, the effect of the silane coupling agent to prevent the creep resistance from lowering may be insufficient. In such a case, the fracture resistance may be reduced. As the silylating agent, any of various organosilanes capable of reacting with silanol groups on the silica surface to eliminate the silanol groups can be used.

【0024】かかるシリル化剤としては、たとえばオル
ガノハロシラン、オルガノアルコキシシラン、シラザン
等があげられ、中でもとくに一般式(3) :
Examples of such a silylating agent include organohalosilanes, organoalkoxysilanes, and silazanes. In particular, the following general formula (3):

【0025】[0025]

【化6】 Embedded image

【0026】〔式中R13、R14、R15およびR16のうち
の少なくとも1つは同一または異なってアルコキシ基ま
たはハロゲン原子を示し、他は同一または異なって水素
原子、アルキル基またはアリール基を示す。〕で表され
るオルガノハロシラン、オルガノアルコキシシランが好
適に使用される。
[Wherein at least one of R 13 , R 14 , R 15 and R 16 is the same or different and represents an alkoxy group or a halogen atom, and the other is the same or different and represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group. Is shown. The organohalosilanes and organoalkoxysilanes represented by the following formulas are preferably used.

【0027】上記オルガノハロシランの具体例として
は、たとえばメチルジクロロシラン、ジメチルジクロロ
シラン(DMDS)、オクタデシルトリクロロシラン
(ODS)、トリメチルクロロシラン(TMCS)、t
−ブチルジメチルクロロシラン(TBMS)等があげら
れる。またオルガノアルコキシシランの具体例として
は、たとえばイソブチルトリメトキシシラン、n−ヘキ
シルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシ
シラン、ジフェニルジメトキシシラン等があげられる。
Specific examples of the organohalosilane include, for example, methyldichlorosilane, dimethyldichlorosilane (DMDS), octadecyltrichlorosilane (ODS), trimethylchlorosilane (TMCS), t
-Butyldimethylchlorosilane (TBMS) and the like. Specific examples of the organoalkoxysilane include, for example, isobutyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and the like.

【0028】さらに前記シラザンの具体例としては、た
とえばヘキサメチルジシラザン(HMDS)等があげら
れる。また、上記以外にもたとえば、N−トリメチルシ
リルアセトアミド(MSA)、N,O−ビス(トリメチ
ルシリル)アセトアミド(BSA)、N−トリメチルシ
リルイミダゾール(TSIM)、N,N’−ビス(トリ
メチルシリル)ウレア(BTSU)、N−トリメチルシ
リル−N,N’−ジフェニルウレア(TDPU)、N,
O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミ
ド(BSTFA)、N,O−ビス(トリメチルシリル)
カーバメート、N,O−ビス(トリメチルシリル)サル
ファメート、トリメチルシリルトリフルオロメタンスル
ホン酸等も、シリル化剤として使用できる。
Further, specific examples of the silazane include, for example, hexamethyldisilazane (HMDS). In addition to the above, for example, N-trimethylsilylacetamide (MSA), N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide (BSA), N-trimethylsilylimidazole (TSIM), N, N′-bis (trimethylsilyl) urea (BTSU) , N-trimethylsilyl-N, N'-diphenylurea (TDPU), N,
O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide (BSTFA), N, O-bis (trimethylsilyl)
Carbamate, N, O-bis (trimethylsilyl) sulfamate, trimethylsilyltrifluoromethanesulfonic acid and the like can also be used as the silylating agent.

【0029】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。シリル化剤の含有量に
ついてもとくに限定されないが、シリカ100重量部に
対して4〜40重量部程度であるのが好ましく、10〜
30重量部程度であるのがさらに好ましい。シリル化剤
の含有量が上記範囲未満では、当該シリル化剤による、
耐破壊特性が低下するのを防止する効果が不十分になる
おそれがあり、逆に上記範囲を超えた場合には、シリカ
に対して過剰の未反応のシリル化剤の量が多くなりすぎ
て、かかる過剰のシリル化剤が、加硫前のゴム組成物の
表面や、加硫後の軟質層の表面に析出する。そしてその
際に、ゴムに配合されている他の添加剤等を伴って析出
するため、ゴム組成物の配合に狂いが生じて、目的とし
た物性がえられないおそれがある。またシリル化剤が析
出することにより、軟質層と、硬質層やフランジとの間
の接着強度が低下するおそれもある。
These can be used alone or in addition to
More than one species may be used in combination. The content of the silylating agent is not particularly limited, but is preferably about 4 to 40 parts by weight relative to 100 parts by weight of silica,
More preferably, it is about 30 parts by weight. When the content of the silylating agent is less than the above range,
There is a possibility that the effect of preventing the fracture resistance from lowering may be insufficient. Conversely, when the amount exceeds the above range, the amount of the unreacted silylating agent in excess with respect to silica becomes too large. Such excess silylating agent precipitates on the surface of the rubber composition before vulcanization or on the surface of the soft layer after vulcanization. At that time, the rubber composition is precipitated together with other additives and the like compounded in the rubber, so that the compounding of the rubber composition may be disordered and the desired physical properties may not be obtained. Further, the adhesion strength between the soft layer and the hard layer or the flange may be reduced due to the precipitation of the silylating agent.

【0030】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、シリカ以外の補強
剤、充てん剤、軟化剤、可塑剤、粘着性付与剤その他各
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。
In the same manner as in the prior art, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, a vulcanization retarder, a reinforcing agent other than silica, a filler, a softener, a plasticizer, and a tackifier may be added to the base rubber. Agents and other various additives may be added as necessary. Among the above, examples of the vulcanizing agent include sulfur, organic sulfur-containing compounds, organic peroxides, and the like. Examples of the organic sulfur-containing compound include N, N'-dithiobismorpholine and the like. Examples of the peroxide include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide and the like.

【0031】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(Pb
O)等の無機促進剤があげられる。
Examples of the vulcanization accelerator include thiuram vulcanization accelerators such as tetramethylthiuram disulfide and tetramethylthiuram monosulfide; zinc dibutyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate and dimethyldithiocarbamate. Dithiocarbamic acids such as sodium and tellurium diethyldithiocarbamate;
Organic accelerators such as thiazoles such as 2-mercaptobenzothiazole and N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide; thioureas such as trimethylthiourea and N, N'-diethylthiourea; or slaked lime, magnesium oxide; Titanium oxide, litharge (Pb
O) and the like.

【0032】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。
Examples of the vulcanization accelerator include metal oxides such as zinc white, stearic acid, oleic acid, and the like.
And fatty acids such as cottonseed fatty acids. Examples of the vulcanization retarder include aromatic organic acids such as salicylic acid, phthalic anhydride and benzoic acid; N-nitrosodiphenylamine,
And nitroso compounds such as -nitroso-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinone and N-nitrosophenyl-β-naphthylamine.

【0033】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4〜15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。
The above-mentioned vulcanizing agent, vulcanization accelerator, vulcanization accelerating aid and vulcanization retarder are combined in a total amount of base rubber 10
It is preferably about 4 to 15 parts by weight with respect to 0 parts by weight. Examples of the antioxidant include imidazoles such as 2-mercaptobenzimidazole; phenyl-α-naphthylamine, N, N′-di-β-naphthyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N′-isopropyl-
amines such as p-phenylenediamine; and diphenols such as di-t-butyl-p-cresol and styrenated phenol.

【0034】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。シリカ以
外の補強剤としては主にカーボンブラックが使用される
他、ケイ酸塩系のホワイトカーボン、亜鉛華、表面処理
沈降性炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、ク
レー等の無機補強剤や、あるいはクマロンインデン樹
脂、フェノール樹脂、ハイスチレン樹脂(スチレン含有
量の多いスチレン−ブタジエン共重合体)等の有機補強
剤も使用できる。
The amount of the antioxidant is preferably about 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base rubber. Carbon black is mainly used as a reinforcing agent other than silica. In addition, inorganic reinforcing agents such as silicate-based white carbon, zinc white, surface-treated precipitated calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, and clay; Organic reinforcing agents such as malonindene resin, phenolic resin and high styrene resin (styrene-butadiene copolymer having a high styrene content) can also be used.

【0035】また充てん剤としては、たとえば炭酸カル
シウム、クレー、硫酸バリウム、珪藻土などがあげられ
る。上記シリカ以外の補強剤および/または充てん剤の
配合量は、基材ゴム100重量部に対して5〜50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。
Examples of the filler include calcium carbonate, clay, barium sulfate, diatomaceous earth and the like. The amount of the reinforcing agent and / or filler other than silica is preferably about 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the base rubber. Examples of the softener include fatty acids (such as stearic acid and lauric acid), cottonseed oil, tall oil,
Various softening agents of vegetable oil type, mineral oil type, and synthetic type, such as asphalt substances and paraffin wax, may be mentioned.

【0036】軟化剤の配合量は、基材ゴム100重量部
に対して10〜100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。
The amount of the softener is preferably about 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the base rubber. Examples of the plasticizer include various plasticizers such as dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and tricresyl phosphate. The blending amount of the plasticizer is preferably about 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the base rubber.

【0037】さらに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100重量部に対して5〜50重量部程度が好まし
い。
Further, examples of the tackifier include coumarone / indene resin, aromatic resin, mixed aromatic / aliphatic resin, rosin resin, cyclopentadiene resin and the like. The amount of the tackifier is preferably about 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the base rubber.

【0038】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。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。
In addition to the above, a dispersant, a solvent and the like may be appropriately blended in the base rubber. The coating layer 4 is provided on the foundation of the building as described above, and improves the weather resistance of the seismic isolation structure used for a long period of time. In particular, the soft layer 2 causes oxidation deterioration, ozone deterioration, and the like. It may be formed of the same base rubber as the soft layer 2, but is preferably formed of a base rubber having excellent weather resistance.

【0039】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。
Examples of the base rubber having excellent weather resistance for forming the coating layer 4 include, but are not limited to, brominated paramethylstyrene-isobutylene copolymer, II
R, EPM and the like. The coating layer 4 is formed by adding a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, a vulcanization retarder,
It is formed by a rubber composition to which a reinforcing agent, a filler, a softener, a plasticizer and other various additives are added.

【0040】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、取付けフランジ1、1、および複数枚の硬質層
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。
To manufacture the seismic isolation structure M of the present invention,
First, an unvulcanized rubber composition for the soft layer 2 manufactured by kneading the above-described components using, for example, a closed kneader or the like is formed into a sheet shape using a roller head extruder, and the like. After being punched into a disk shape, a plurality of the punched sheets are laminated together with a plurality of mounting flanges 1, 1, and a plurality of hard layers 3 in the order shown in FIG.

【0041】つぎにこの円柱状の積層体のうち、軟質層
2…と硬質層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、取付けフランジ1、1、軟質層2…用のシ
ート、および硬質層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。
Next, a sheet of the above-described unvulcanized rubber composition for the coating layer 4 is wound around portions corresponding to the soft layers 2... And the hard layers 3. .
At this time, a vulcanizing adhesive is applied between each layer of the mounting flanges 1, 1 and the sheets of the soft layers 2 and the layers of the hard layers 3 and between the above-mentioned layers and the sheet for the covering layer 4, respectively. It may be interposed.

【0042】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、取付けフランジ
1、1と、硬質層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
枚の取付けフランジ1、1と、軟質層2…となるシート
と、硬質層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。
When the above assembly is heated and pressurized at a predetermined temperature and pressure, the unvulcanized sheet is vulcanized to form the soft layers 2 and the coating layer 4 and the soft layer 2. The layers 2 and the covering layer 4, the mounting flanges 1 and 1, and the hard layers 3 are vulcanized and bonded to each other.
The seismic isolation structure M shown in FIG. The above seismic isolation structure M
The through hole M1 formed at the center of
It is for positioning the mounting flanges 1, 1 and the sheets to be the soft layers 2 and the hard layers 3, and may be omitted depending on the manufacturing method.

【0043】また図1の免震構造体Mは、軟質層2…、
硬質層3…の外径が、取付けフランジ1、1の外径より
も小さくなっており、当該取付けフランジ1、1間で、
軟質層2…、硬質層3…の外周のみを、被覆層4によっ
て被覆していたが、上記取付けフランジ1、1、軟質層
2…、硬質層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。
The seismic isolation structure M shown in FIG.
The outer diameter of the hard layers 3 is smaller than the outer diameter of the mounting flanges 1, 1.
Although only the outer periphery of the soft layers 2 and the hard layers 3 was covered by the covering layer 4, the outer diameters of the mounting flanges 1, 1 and the soft layers 2 and the hard layers 3 The outer periphery of all members may be covered with the covering layer 4.

【0044】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。
Alternatively, the coating layer 4 may be omitted. In addition, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

【0045】[0045]

【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〉基材ゴムであるNR〔SMR C
V60〕100重量部に対して、補強剤としてのシリカ
〔日本シリカ(株)製のニプシルVN3〕40重量部
と、シランカップリング剤としての前記一般式(2) で表
される化合物に属するビス(3−トリエトキシシリルプ
ロピル)テトラスルファン〔デグサ社製のSi69〕5
重量部と、シリル化剤としてのn−ヘキシルトリメトキ
シシラン〔信越化学(株)製のKBM3063〕20重
量部と、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。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples. Example 1 <Preparation of rubber composition> NR [SMRC
V60] with respect to 100 parts by weight, silica (Nipsil VN3 manufactured by Nippon Silica Co., Ltd.) as a reinforcing agent, 40 parts by weight, and bissilane belonging to the compound represented by the general formula (2) as a silane coupling agent. (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfan [Si69 manufactured by Degussa] 5
Parts by weight, 20 parts by weight of n-hexyltrimethoxysilane as a silylating agent (KBM3063 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and the following components are blended and kneaded with an internal kneader to obtain a rubber composition. Was prepared.

【0046】 〈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。
[0046] <Production of seismic isolation structure> The above rubber composition is formed into a sheet having a width of 400 mm and a thickness of 2.1 mm by a roller head extruder, and has a through hole with an outer diameter of 180 mm and an inner diameter of 21 mm at the center thereof. It was punched into a disk.

【0047】つぎに上記円板状のシート15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3mmの円板状の鋼板
(硬質層)14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19.8mmの円板状の鋼板(取付けフラ
ンジ)2枚を重ね合わせた状態で、油圧プレスで圧着し
た。
Next, fifteen disk-shaped sheets (hard layer) having a thickness of 3 mm and having a through hole having an inner diameter of 21 mm at the center of the disk-shaped sheet were used. And two 19.8 mm-thick disc-shaped steel plates (mounting flanges) having an outer diameter of 196 mm and a through hole having an inner diameter of 21 mm at the center thereof are stacked one above the other. And crimped with a hydraulic press.

【0048】つぎに、上記積層体のうち2枚の取付けフ
ランジ間の、軟質層および硬質層となるシートおよび鋼
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/cm2、加硫温度150℃とした。
Next, a bromide of paramethylstyrene-isobutylene copolymer [Exxon Chemical Co., Ltd.] was placed between the two mounting flanges of the laminate and around the sheet and the steel plate to be the soft and hard layers. EXXPRO
A sheet having a thickness of 3.0 mm made of EMDX 89-4] was wound into a dedicated mold and heated and vulcanized while being pressed by a hydraulic press. The vulcanization conditions were a vulcanization pressure of 200 kgf / cm 2 and a vulcanization temperature of 150 ° C.

【0049】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枚の取付けフランジ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、シランカップリング剤とシリ
ル化剤とをともに配合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。
After vulcanization, the mold was taken out of the mold and
The overall thickness is 108.6 mm, the inner diameter of the through hole M1 is 20 mm, the distance between the two mounting flanges 1 and 1 is 69 mm, and the thickness of one layer of the soft layer 2 is 1.8 mm
A model of the seismic isolation structure was manufactured. Comparative Example 1 A model of a seismic isolation structure having the same dimensions was manufactured in the same manner as in Example 1 except that neither the silane coupling agent nor the silylating agent was added to the rubber composition for the soft layer. .

【0050】実施例2 軟質層用のゴム組成物におけるシリカの配合量を110
重量部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。 実施例3 軟質層用のゴム組成物におけるシリカの配合量を170
重量部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。
Example 2 The amount of silica in the rubber composition for the soft layer was 110
A model of a seismic isolation structure having the same dimensions was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the weight was used. Example 3 The amount of silica in the rubber composition for the soft layer was 170
A model of a seismic isolation structure having the same dimensions was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the weight was used.

【0051】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、上下の取付けフランジ1、1間に、5
0ton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。
The following tests were performed on the model of the seismic isolation structure manufactured in each of the above Examples and Comparative Examples, and the rubber composition for the soft layer used in each of the Examples and Comparative Examples, and the characteristics were measured. evaluated. Creep resistance test of seismic isolation structure The model of the seismic isolation structure M manufactured in each of Examples and Comparative Examples was
After standing for one day and night under the condition of the atmospheric temperature of 60 ° C., the upper and lower mounting flanges 1 and 5 are placed under the above temperature condition.
As shown by the black arrow in FIG. 2 (a), using a 0 ton creep tester [manufactured by Omi Degree Co., Ltd.]
0 kgf / cm 2 ].

【0052】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枚の取付けフランジ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た。 免震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構造体Mのモデルの、
上下の取付けフランジ1、1間に、雰囲気温度20℃の
条件下で、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、上側の取付けフ
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。
Then, when the load is started for 1 minute, the time is counted from the point when the time has elapsed and 100,000 minutes (about 1666.7 minutes).
After a lapse of time, the distance between the two mounting flanges 1 and 1 was measured, and the amount of decrease (mm) from the original distance (= 69 mm) was determined as the creep amount. Destruction resistance test of seismic isolation structure The model of the seismic isolation structure M manufactured in each of Examples and Comparative Examples
As shown by a black arrow in FIG. 2B, a vertical load [80 kgf / cm 2 ] is applied between the upper and lower mounting flanges 1 and 1 at an ambient temperature of 20 ° C. Was displaced in the horizontal direction at a displacement speed of 20 mm / min, as indicated by white arrows in the figure, to shear-deform the soft layer.

【0053】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×15枚
=27mm〕とから、下記式(i) : D(%)=d/t×100 (i) により求めた。
The stress at the time when the peeling fracture occurred in the soft layer was defined as the stress at fracture [kgf / cm 2 ] and the elongation D
(%) Was recorded as elongation at break. Elongation D (%)
Is the horizontal displacement d [mm] of the upper flange 1
And the total thickness t of the soft layer (in this case, 1.8 mm × 15 sheets = 27 mm), it was determined by the following formula (i): D (%) = d / t × 100 (i).

【0054】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、JIS K6301「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。
Measurement of Tensile Elongation at Break of Vulcanized Rubber The rubber composition used in each of the examples and comparative examples was extruded into a sheet having a thickness of 2 mm, and press-vulcanized to produce a vulcanized sheet having a thickness of 2 mm. . Then, the above vulcanized sheet was punched out to prepare a dumbbell-shaped No. 3 test piece specified in JIS K6301 “Vulcanized Rubber Physical Test Method”. The tensile elongation at break of this test piece was measured at a tensile speed of 500 mm / min. The measurement was performed using an all-purpose tensile tester under the conditions of an ambient temperature of 20 ° C.

【0055】以上の結果を表1に示す。Table 1 shows the above results.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】表1の実施例1と比較例1の結果より、軟
質層中にシリカとシランカップリング剤とシリル化剤と
を含有させた実施例1は、上記シリカのみを含有させた
比較例1に比べて、耐破壊特性を維持しつつ、耐クリー
プ性を向上できることがわかった。また上記実施例1と
実施例2、3の結果より、上記3者の併用系では、シリ
カの含有量を増加させることで、耐クリープ性を維持し
つつ、耐破壊特性を向上できることがわかった。
From the results of Example 1 and Comparative Example 1 in Table 1, it can be seen that Example 1 in which the soft layer contains silica, a silane coupling agent and a silylating agent is a comparative example in which only the above silica is contained. Compared to No. 1, it was found that the creep resistance could be improved while maintaining the fracture resistance. Further, from the results of Example 1 and Examples 2 and 3, it was found that in the combination system of the above three, by increasing the content of silica, it was possible to improve the fracture resistance while maintaining the creep resistance. .

【0058】実施例4〜6 軟質層用のゴム組成物におけるシランカップリング剤の
配合量を1重量部(実施例4)、10重量部(実施例
5)および15重量部(実施例6)としたこと以外は実
施例2と同様にして、同寸法の免震構造体のモデルを製
造した。上記各実施例で製造した免震構造体のモデル、
および各実施例で使用した軟質層用のゴム組成物につい
て、前記の各試験を行って、その特性を評価した。結果
を、実施例2の結果とともに表2に示す。
Examples 4 to 6 The mixing amount of the silane coupling agent in the rubber composition for the soft layer was 1 part by weight (Example 4), 10 parts by weight (Example 5) and 15 parts by weight (Example 6). A model of a seismic isolation structure having the same dimensions was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the above-mentioned was used. A model of the seismic isolation structure manufactured in each of the above embodiments,
The above-described tests were performed on the rubber composition for the soft layer used in each example, and the characteristics were evaluated. The results are shown in Table 2 together with the results of Example 2.

【0059】[0059]

【表2】 [Table 2]

【0060】表2の結果より、シリカとシランカップリ
ング剤とシリル化剤の3者の併用系では、シランカップ
リング剤の含有量を増加させることで、耐クリープ性を
向上できるが、それとともに耐破壊特性が低下する傾向
のあることがわかった。 実施例7〜9 軟質層用のゴム組成物におけるシリル化剤の配合量を5
重量部(実施例7)、30重量部(実施例8)および4
0重量部(実施例9)としたこと以外は実施例2と同様
にして、同寸法の免震構造体のモデルを製造した。
From the results in Table 2, it can be seen that in the combination system of silica, silane coupling agent and silylating agent, the creep resistance can be improved by increasing the content of the silane coupling agent. It has been found that the fracture resistance tends to decrease. Examples 7 to 9 The compounding amount of the silylating agent in the rubber composition for the soft layer was 5
Parts by weight (Example 7), 30 parts by weight (Example 8) and 4 parts by weight
A model of the seismic isolation structure having the same dimensions was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the weight was set to 0 parts by weight (Example 9).

【0061】比較例2 軟質層用のゴム組成物にシリル化剤を配合しなかったこ
と以外は実施例2と同様にして、同寸法の免震構造体の
モデルを製造した。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、前記の各試験を行っ
て、その特性を評価した。結果を、実施例2の結果とと
もに表3に示す。
Comparative Example 2 A model of a seismic isolation structure having the same dimensions was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the silylating agent was not added to the rubber composition for the soft layer. With respect to the model of the seismic isolation structure manufactured in each of the above Examples and Comparative Examples, and the rubber composition for the soft layer used in each of the Examples and Comparative Examples, the above-described tests were performed to evaluate the characteristics. The results are shown in Table 3 together with the results of Example 2.

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】表3の結果より、シリカとシランカップリ
ング剤とシリル化剤の3者の併用系では、シリル化剤の
含有量を増加させることで、耐クリープ性を維持しつ
つ、耐破壊特性を向上できることがわかった。 実施例10、11 軟質層用のゴム組成物におけるシリル化剤の配合量を3
0重量部(実施例10)および40重量部(実施例1
1)としたこと以外は実施例5と同様にして、同寸法の
免震構造体のモデルを製造した。
From the results shown in Table 3, it can be seen that in the combination system of silica, silane coupling agent and silylating agent, the content of the silylating agent was increased to maintain the creep resistance and the fracture resistance. Was found to be able to improve. Examples 10 and 11 The mixing amount of the silylating agent in the rubber composition for the soft layer was changed to 3
0 parts by weight (Example 10) and 40 parts by weight (Example 1)
A model of a seismic isolation structure having the same dimensions was manufactured in the same manner as in Example 5 except that 1) was adopted.

【0064】比較例3 軟質層用のゴム組成物にシリル化剤を配合しなかったこ
と以外は実施例5と同様にして、同寸法の免震構造体の
モデルを製造した。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、前記の各試験を行っ
て、その特性を評価した。結果を、実施例5の結果とと
もに表4に示す。
Comparative Example 3 A model of a seismic isolation structure having the same dimensions was manufactured in the same manner as in Example 5 except that the silylating agent was not added to the rubber composition for the soft layer. With respect to the model of the seismic isolation structure manufactured in each of the above Examples and Comparative Examples, and the rubber composition for the soft layer used in each of the Examples and Comparative Examples, the above-described tests were performed to evaluate the characteristics. The results are shown in Table 4 together with the results of Example 5.

【0065】[0065]

【表4】 [Table 4]

【0066】表4の結果より、シリカの含有量が多い系
でも同様に、シリル化剤の含有量を増加させることで、
耐クリープ性を維持しつつ、耐破壊特性を向上できるこ
とがわかった。 実施例12 シランカップリング剤として、前記一般式(1) で表され
る化合物に属するビニルトリエトキシシラン〔東芝シリ
コーン(株)製のTSL8311〕5重量部を用いたこ
と以外は実施例2と同様にして、同寸法の免震構造体の
モデルを製造した。
From the results in Table 4, it can be seen that even in a system containing a large amount of silica, increasing the content of the silylating agent
It was found that the fracture resistance can be improved while maintaining the creep resistance. Example 12 Same as Example 2 except that 5 parts by weight of vinyltriethoxysilane [TSL8311 manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.] belonging to the compound represented by the general formula (1) was used as a silane coupling agent. Then, a model of the seismic isolation structure having the same dimensions was manufactured.

【0067】実施例13 基材ゴムとしてBR〔旭化成(株)製のBR55F〕1
00重量部を用いたこと以外は実施例2と同様にして、
同寸法の免震構造体のモデルを製造した。上記両実施例
で製造した免震構造体のモデル、および両実施例で使用
した軟質層用のゴム組成物について、前記の各試験を行
って、その特性を評価した。結果を、実施例2の結果と
ともに表5に示す。
Example 13 BR [BR55F manufactured by Asahi Kasei Corporation] 1 as a base rubber
In the same manner as in Example 2 except that 00 parts by weight was used,
A model of the seismic isolation structure of the same dimensions was manufactured. With respect to the model of the seismic isolation structure manufactured in each of the above Examples and the rubber composition for the soft layer used in each of the Examples, the above-described tests were performed to evaluate the characteristics. The results are shown in Table 5 together with the results of Example 2.

【0068】[0068]

【表5】 [Table 5]

【0069】表5の結果より、シリカとシランカップリ
ング剤とシリル化剤の3者の併用によれば、異なった配
合系であっても同様に、高い耐クリープ性と耐破壊特性
とを両立できることがわかった。
From the results shown in Table 5, it can be seen that according to the combination of silica, silane coupling agent and silylating agent, both high creep resistance and fracture resistance can be achieved even with different blending systems. I knew I could do it.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、シリカとシランカップリング剤とシリル化剤の3者
を併用することで、振動減衰特性や耐破壊特性、耐寒性
等にすぐれているとともに、荷重による軟質層の塑性変
形量が小さいために、耐クリープ性にもすぐれた免震構
造体を提供できるという特有の作用効果を奏する。
As described above in detail, according to the present invention, by using silica, a silane coupling agent and a silylating agent in combination, excellent vibration damping characteristics, breakage resistance, cold resistance, etc. are obtained. In addition, since the amount of plastic deformation of the soft layer due to the load is small, it has a specific effect of providing a seismic isolation structure having excellent creep resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of an embodiment of a seismic isolation structure of the present invention.

【図2】同図(a) は、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耐クリープ性試
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。
FIG. 2 (a) is a diagram for explaining a method of a creep resistance test performed on a model of a base-isolated structure manufactured in an example of the present invention and a comparative example, and FIG. FIG. 4 is a view for explaining a method of a fracture resistance test.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M 免震構造体 2 軟質層 3 硬質層 M seismic isolation structure 2 Soft layer 3 Hard layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ゴム弾性を有する軟質層と、剛性を有する
硬質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、補強剤としてのシリカと、シランカ
ップリング剤と、シリル化剤とを含有する加硫ゴムにて
形成されていることを特徴とする免震構造体。
A seismic isolation structure in which a plurality of soft layers having rubber elasticity and hard layers having rigidity are alternately laminated by a plurality of layers, wherein the soft layer comprises silica as a reinforcing agent, and silane coupling. A seismic isolation structure characterized by being formed of a vulcanized rubber containing an agent and a silylating agent.
【請求項2】シランカップリング剤が、一般式(1) : 【化1】 〔式中R1 はビニル、グリシドキシ、メタクリロイル、
アミノ、メルカプト、イミノ、エポキシおよびハロゲン
化アルキルからなる群より選ばれた少なくとも1種の基
を有する有機官能性基を示し、R2 、R3 およびR4
うちの少なくとも1つは同一または異なってアルコキシ
基またはハロゲン原子を示し、他は同一または異なるア
ルキル基を示す。〕で表される化合物、および一般式
(2) : 【化2】 〔式中R5 、R6 、R7 、R8 、R9 およびR10は同一
または異なるアルコキシ基を示し、R11およびR12は同
一または異なるアルキレン基を示す。〕で表される化合
物のうちの少なくとも一方である請求項1記載の免震構
造体。
2. A silane coupling agent represented by the general formula (1): [Wherein R 1 is vinyl, glycidoxy, methacryloyl,
An organic functional group having at least one group selected from the group consisting of amino, mercapto, imino, epoxy and alkyl halide, wherein at least one of R 2 , R 3 and R 4 is the same or different Represents an alkoxy group or a halogen atom, and the others represent the same or different alkyl groups. A compound represented by the general formula:
(2): [Wherein R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 represent the same or different alkoxy groups, and R 11 and R 12 represent the same or different alkylene groups. The seismic isolation structure according to claim 1, which is at least one of the compounds represented by the following formula:
【請求項3】シリル化剤が、一般式(3) : 【化3】 〔式中R13、R14、R15およびR16のうちの少なくとも
1つは同一または異なってアルコキシ基またはハロゲン
原子を示し、他は同一または異なって水素原子、アルキ
ル基またはアリール基を示す。〕で表される化合物であ
る請求項1記載の免震構造体。
[3] The silylating agent has a general formula (3): [Wherein at least one of R 13 , R 14 , R 15 and R 16 is the same or different and represents an alkoxy group or a halogen atom, and the other is the same or different and represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group. The seismic isolation structure according to claim 1, which is a compound represented by the following formula:
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