JPH1192597A - 高減衰積層体用ゴム組成物 - Google Patents
高減衰積層体用ゴム組成物Info
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- JPH1192597A JPH1192597A JP25169097A JP25169097A JPH1192597A JP H1192597 A JPH1192597 A JP H1192597A JP 25169097 A JP25169097 A JP 25169097A JP 25169097 A JP25169097 A JP 25169097A JP H1192597 A JPH1192597 A JP H1192597A
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Abstract
を有する高減衰積層体用ゴム組成物の提供。 【解決手段】ジエン系ゴム100重量部に対して、2−
メルカプトベンツイミダゾール系化合物を5超〜30重
量部含有する高減衰積層体用ゴム組成物。
Description
性を悪化させずに、優れた減衰特性を有する高減衰積層
体用ゴム組成物に関する。
わち、防振、除振、免震装置等が急速に普及しつつあ
る。このような吸収装置の一形態として、鋼板とゴム層
を交互に積層した免震用積層ゴムが挙げられる。免震用
積層ゴムは、鉛直方向には非常に硬い物体として振る舞
い、水平方向に対しては単体のゴム塊の場合と同様に大
きくずれて、柔らかい物体として振る舞うことから、例
えば建物等の支承体として用いた場合には、地面の揺れ
が直接建物等に伝わるのを抑制し、また、橋梁等のの支
承体として用いた場合には、橋梁を通行する車両等から
の震動を抑制し、共に建物、橋梁等の建造物を保護す
る。
高減衰性と、減衰性能が発揮される適用温度範囲(特に
低温側)が広いことが求められる。従来、ゴム組成物の
減衰性能を上げるために樹脂を配合する、あるいは、ゴ
ム組成物中に使用するポリマーとしてTg(ガラス転移
点)の高いポリマーを用いることが行われてきた。しか
し、上述の方法により減衰性能を上げると、低温特性の
悪化が起こり、ゴム組成物が低温で硬くなり過ぎるた
め、寒冷地での性能が劣るという問題があった。
述のような性能を有するゴムとして、天然ゴムを中心と
するジエン系ゴムが広く使用されている。しかしなが
ら、ジエン系ゴムは熱に弱く、熱雰囲気下で長時間使用
することにより、硬化もしくは劣化を起こし、弾性率が
大幅に変化してしまうという性質を持っている。この問
題を解決するために、特開平3−146537号公報に
は、従来よりゴム炭化水素の過酸化物分解に基づく劣化
を防ぐ老化防止剤として用いられる2−メルカプトベン
ツイミダゾールを、ジエン系ゴム材料100重量部に対
して、0.1〜5重量部配合する発明が開示されてい
る。しかし、この発明では、2−メルカプトベンツイミ
ダゾールを多過ぎる量で配合すると、加硫阻害が起こ
り、熱ヘタリを生ずることとなると記載され、5重量部
超配合することは全く考えられていない。また、高温
(例えば120℃)下でのゴム組成物の熱硬化は防止さ
れているものの、低温(例えば−20℃)下でのゴム組
成物の硬化による減衰性能の低下という問題について
は、検討されておらず、解決もされていない。
術の問題点を解決すべくなされたものであり、その目的
は、弾性率の温度依存性を悪化させることなく、特に低
温時でも弾性率が大きくなることがなく、温度の高低に
かかわらず、優れた減衰特性を有する高減衰積層体用ゴ
ム組成物を提供することである。
た結果、従来EPDM等のゴムの過酸化物分解による劣
化を防止する老化防止剤として、また、高温時の硬化も
しくは劣化を防止する耐熱老化防止剤としても用いられ
る2−メルカプトベンツイミダゾール系化合物を、ジエ
ン系ゴムに従来考えられていなかった範囲の特定量、配
合することによって、ジエン系ゴムの低温時での弾性率
を低減し、弾性率の温度依存性を悪化させることなく、
優れた減衰特性を得られることを知見した。ジエン系ゴ
ムに作用する場合でも、特開平3−146537号公報
においては、熱雰囲気下での長時間使用における硬化も
しくは劣化による弾性率の変化抑制を目的としたもので
あり、本発明とは目的が異なる。さらにその際の配合量
としては、2−メルカプトベンツイミダゾールを、ジエ
ン系ゴム材料100重量部に対して、0.1〜5重量部
配合することが開示されているが、この発明では、2−
メルカプトベンツイミダゾールを多過ぎる量で配合する
と、加硫阻害が起こり、熱ヘタリを生ずることとなると
記載され、5重量部超配合することは全く考えられてい
ない。
重量部に対して、2−メルカプトベンツイミダゾール系
化合物を5超〜30重量部含有する高減衰積層体用ゴム
組成物を提供する。
さらに、CTAB吸着比表面積が100〜250〔m2
/g〕のカーボンを含有する高減衰積層体用ゴム組成物
を提供する。
ゴム組成物(以下、本発明の組成物と記す)について詳
細に説明する。本発明の組成物は、ジエン系ゴムに2−
メルカプトベンツイミダゾール系化合物を含有し、これ
により、弾性率の温度依存性が悪化せずに、優れた減衰
特性を有することが特徴である。
然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエン
ゴム(BR)、1,2−ポリブタジエンゴム(1,2−
BR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、クロロ
プレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、アクリロ
ニトリル・ブタジエンゴム(NBR、NIR、NBI
R)、ハロゲン化ブチルゴム(Br−IIR、Cl−I
IR)、エチレン・プロピレンゴム(EPDM)等の種
々のゴムをあげることができる。なかでも、減衰性、加
工性等のバランスが良いため、NRあるいはIRが好適
に用いられる。これらのジエン系ゴムは単独もしくは2
種以上を併用してもよい。
加え、一般にゴムに配合される樹脂を添加してもよい。
このような樹脂として、クマロンプラスチック、エチレ
ンプラントから得られるジオレフィン類等を重合した樹
脂等の石油系樹脂、セラック、アラビアゴム、アカロイ
ド等の天然系樹脂、ロジン系樹脂等が挙げられる。この
ような樹脂を併用することにより、さらに減衰性能を高
めることができる。
ダゾール系化合物は、下記式で表される化学構造をもつ
化合物である。
は、2−メルカプトベンツイミダゾール、2−メルカプ
トメチルベンツイミダゾール等が挙げられる。2−メル
カプトベンツイミダゾール系化合物の配合量は、前記ジ
エン系ゴム100重量部に対して、5超〜30重量部で
ある。5重量部以下ではジエン系ゴムの温度依存性を十
分低減できず、また、30重量部超では、本発明の組成
物の加硫が遅延して加硫故障を起こし、さらに、混合時
の粘度が高くなり加工性が劣るからである。
ボンを配合してもよいが、好ましくは、特定の性質を有
する超微粒子のカーボンを配合する。本発明のゴム組成
物に用いるカーボンは、CTAB(セチルトリメチルア
ンモニウムブロミド)吸着比面積が100〜250〔m
2 /g〕であるのが好ましい。より好ましくは110〜
200〔m2 /g〕である。この範囲であれば、本発明
の組成物の弾性率が十分に低減され、ビルや戸建、橋梁
等の建造物の支承体に用いられる場合、優れた減衰性能
を発揮できるからである。上記範囲は、対応するAST
M旧分類で表せば、およそ、ISAF級以上のカーボン
が該当し、HAF級のカーボンではCTAB比表面積は
上記範囲に達しない。このようなカーボンの配合量は、
前記ジエン系ポリマー100重量部に対し、50〜10
0重量部であるのが、優れた減衰性能が得られるという
観点から好ましい。
発明の特徴を損なわない範囲で、一般にゴムに配合され
る可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤等の添加剤
を配合することができる。可塑剤としては、プロセスオ
イル、石油樹脂、ジオクチルフタレート、ジオクチルセ
バケート等の合成可塑剤、植物油、液状ゴム等が挙げら
れる。加硫剤としては、硫黄や、テトラメチルチウラム
ジスルフィド(TMTD)、テトラエチルチウラムジス
ルフィド(TETD)、ジペンタメチレンチウラムジス
ルフィド(DPTT)等の有機含硫黄化合物、ジクミル
ペルオキシド等の有機過酸化物、亜鉛華、マグネシア等
の金属酸化物、キノンジオキシム等が挙げられる。加硫
促進剤としては、メルカプトベンゾチアゾール(MB
T)等のチアゾール類、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(CBS)等のスルフェ
ンアミド類、ジフェニルグアニジン等のグアニジン類等
が挙げられる。老化防止剤としては、N−(1,3−ジ
メチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジア
ミン(6PPD)、N,N’−ジナフチル−p−フェニ
レンジアミン(DNPD)、N−イソプロピル−N’−
フェニル−p−フェニレンジアミン(IPPD)、スチ
レン化フェノール(SP)等が挙げられる。上述の樹
脂、および、添加剤は、単独または2種以上の混合物と
して用いることができる。
え、必要に応じてその他の添加剤を加えて、ニーダ、バ
ンバリーミキサ等の混練機を用いて混練し、成形し、加
硫することにより、得ることができる。
ルカプトベンツイミダゾール系化合物を特定量配合する
ことから、樹脂や軟化点の高いポリマーを添加する従来
の高減衰ゴムでは得られなかった弾性率の温度依存性が
改善され、優れた減衰性能を有する。さらに、特定の比
表面積をもつカーボンを配合する場合は、より優れた減
衰性能を示す。
とは、一般にゴム組成物と鉄板等の硬質板とを交互に積
層した積層体からなり、橋梁の支承やビルの基礎免震等
に用いられる構造体である。この積層体に用いる支承用
ゴム組成物には、高い減衰性をもつゴム組成物が好適で
ある。本発明の組成物は、弾性率の温度依存性が悪化す
ることなく、従来の高減衰ゴムより優れた減衰性能を持
つので、上述の高減衰積層体用ゴム組成物として好適に
用いることができる。
明する。 (実施例1〜4、比較例1〜5)ゴム組成物の作製 下記表1に示した配合内容でゴム組成物を調整した。配
合量の単位は〔重量部〕である。なお、表中、MBは2
−メルカプトベンツイミダゾールを表す。ゴム成分と、
硫黄と加硫促進剤とを除く配合剤とを、バンバリーミキ
サー(1.8L)を用いて混合した後、この混合物に加
硫促進剤と硫黄とを8インチの試験用練りロール機で混
練してゴム組成物を得た。
ム混合物を、レオメーターにて148℃で加硫速度の測
定を行い、最大トルクの95%に達するまでの時間を求
めた。 2)引張り試験による物性値 実施例1〜4および比較例1〜5で得られたゴム組成物
について、JIS K6301に記載の方法に準拠し
て、148℃で45分間プレス加硫し、加硫物の硬度
(HS )、伸び(EB )を測定した。 3)ヒステリシスロス ゴム組成物にかける応力と、応力増加期の歪み、応力減
少期の歪みとからヒステリシスカーブを得て、この結果
からヒステリシスロス(%)を算出して評価した。 4)E1温度依存性 測定温度−20℃と20℃において、ゴム組成物に、振
動数5〔Hz〕で10%の初期伸長を加えた上で、±2
%の変形を加え、荷重と変位とから複素弾性率を求め、
実数部の定数を動的弾性率として求め、得られた値の比
(−20℃での動的弾性率/20℃での動的弾性率)を
求めた。この値が1に近いほど、温度依存性が低い。 5)混合時のゴムのまとまり 表1に示す配合内容で混合した際に、バンバリーミキサ
ーよりゴムを排出した際のゴムのまとまり具合を目視で
確認した。 表中、◎は非常にまとまりが良かったこと ○はまとまりが良好で浮き粉もないこと △はゴムが2〜3分割で排出、浮き粉も若干あること ×はゴムがばらばらであり浮き粉も多いこと を示す。
使用した化合物は、下記のとおりである。 ジエン系ゴム:NR 2−メルカプトベンツイミダゾール系化合物: 2−メルカプトベンツイミダゾール カーボン :ISAFカーボン(昭和キャボット社製、SHOBLACK N220 ) CTAB比表面積118〔m2 /g〕 カーボン :HAFカーボン(三菱化学社製、DIA HA) CTAB比表面積82〔m2 /g〕 樹脂 :脂肪族/芳香族共重合樹脂、東邦化学社製、ハイレジン#120 オイル :アロマチックオイル、出光興産社製 加硫剤 :硫黄(軽井沢精練所製、粉末イオウ) 加硫促進剤 :CBS(大内新興社製、ノクセラーCZ)
2−メルカプトベンツイミダゾール系化合物を含有する
ことにより弾性率の温度依存性が小さい。そのため、低
温時であっても、ゴム弾性が高くなることがなく、温度
に係わらず、優れた減衰特性を有する。さらに微粒子カ
ーボンを含有することにより優れた減衰特性を有する。
従って、このような特性を有する本発明の組成物は、気
温の差に係わらず、各種の防振、除振、免震装置用のゴ
ム材料として利用価値が高い。
Claims (2)
- 【請求項1】ジエン系ゴム100重量部に対して、2−
メルカプトベンツイミダゾール系化合物を5超〜30重
量部含有する高減衰積層体用ゴム組成物。 - 【請求項2】前記高減衰積層体用ゴム組成物が、さら
に、CTAB吸着比表面積が100〜250〔m2 /
g〕のカーボンを含有する請求項1に記載の高減衰積層
体用ゴム組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25169097A JPH1192597A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 高減衰積層体用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25169097A JPH1192597A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 高減衰積層体用ゴム組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1192597A true JPH1192597A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17226569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25169097A Ceased JPH1192597A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 高減衰積層体用ゴム組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1192597A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009544808A (ja) * | 2006-07-25 | 2009-12-17 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ポリアミド類およびメルカプトベンゾイミダゾール類の振動減衰材料 |
CN102050966A (zh) * | 2009-11-06 | 2011-05-11 | 住友橡胶工业株式会社 | 高阻尼组合物 |
-
1997
- 1997-09-17 JP JP25169097A patent/JPH1192597A/ja not_active Ceased
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009544808A (ja) * | 2006-07-25 | 2009-12-17 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | ポリアミド類およびメルカプトベンゾイミダゾール類の振動減衰材料 |
CN102050966A (zh) * | 2009-11-06 | 2011-05-11 | 住友橡胶工业株式会社 | 高阻尼组合物 |
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