KR101790795B1

KR101790795B1 - 면진·제진 장치

Info

Publication number: KR101790795B1
Application number: KR1020110101183A
Authority: KR
Inventors: 유이치로 마츠타니; 다케히코 효도; 히데유키 오쿠야마
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2017-10-26
Also published as: CN102532730B; KR20120067278A; CN102532730A; JP2012126818A; TW201224244A; TWI560338B; JP5313224B2

Abstract

특히 대변형 상태에서의 내오존성이 우수한데다가, 고무 강도나 신장, 혹은 감쇠 성능 등도 우수한 신규한 피복 고무 조성물과, 그것을 이용한 면진·제진 장치를 제공한다.
피복 고무 조성물은, 고무분으로서, 할로겐화 부틸 고무, 및 에틸렌·프로필렌·디엔 공중합 고무의 2종의 고무를 병용하며, 또한 표면 처리 탄산 칼슘을 배합하였다. 면진·제진 장치(1)는, 예컨대 디엔계 고감쇠 고무로 이루어지는 고무 부재(4)의 노출된 표면을, 상기 피복 고무 조성물로 이루어지는 피복 고무층(5)으로 피복하였다.

Description

면진·제진 장치{SEISMIC ISOLATION AND CONTROL APPARATUS}

본 발명은, 예컨대 면진(免震) 및/또는 제진(制震)용의 고무 부재 등의 내후성(耐候性)을 향상시키도록, 상기 고무 부재 등의 노출된 표면을 피복하는 피복 고무층을 형성하기 위한 피복 고무 조성물과, 상기 고무 부재의 노출된 표면을, 상기 피복 고무층으로 피복하여 이루어지는 면진·제진 장치에 관한 것이다.

빌딩이나 교각 등의 구조물의 면진 또는 제진에 이용되는 면진·제진 장치로서는, 예컨대 강판 등으로 이루어지는 한쌍의 플랜지와, 상기 플랜지 사이에 개재시킨, 고감쇠 고무로 이루어지는 고무 부재를 구비한 것 등이 알려져 있다. 상기 한쌍의 플랜지와 고무 부재는, 가류 접착 등에 의해 서로 일체화된다.

상기 면진·제진 장치는, 한쌍의 플랜지 중 한쪽을 구조물의 밑의 기초에, 다른 쪽을 구조물에 고정한 상태로, 상기 구조물에 내장된다.

지진이 발생하여 기초측의 플랜지가 진동하면, 양플랜지 사이의 고무 부재가 대변형하여, 상기 진동이 구조물측에 전해지는 것을 억제한다. 또한 고무 부재의 감쇠 작용에 의해, 구조물의 진동이 조기에 감쇠된다. 그 결과, 구조물이 면진·제진 된다.

상기 고무 부재를 형성하는 고감쇠 고무로서는, 디엔계의 고무가 일반적으로 이용된다. 그러나 디엔계 고감쇠 고무는 내후성이 충분하지 않고 경년 열화하기 쉽기 때문에, 단독으로의 사용은 어렵다.

경년 열화를 억제하기 위해, 고무 부재(4)의, 상기 한쌍의 플랜지와 접하지 않는 표면(외주면)을, 내후성을 갖는 피복 고무층에 의해 피복하는 것이 일반적이다. 상기 피복 고무층을 형성하는 고무로서는, 내후성이 있는 에틸렌·프로필렌·디엔 공중합 고무(EPDM)나, 가스 배리어성이 있는 부틸 고무(IIR) 등을 들 수 있다.

그러나 EPDM은 신장이 작기 때문에, 고무 부재의 대변형에 충분히 추종할 수 없는 경우가 있다. 또한, 고무 부재의 감쇠 성능을 돕기 위해, 피복 고무층에도, 어느 정도의 감쇠 성능을 갖고 있는 것이 요구되지만, EPDM은 감쇠 성능이 낮기 때문에 거의 도움은 되지 않는다.

한편, 부틸 고무는 가스 배리어성이 우수하며, 신장이 큰데다가, 감쇠 성능도 양호하지만, 오존 열화하기 쉽다고 하는 문제가 있다.

교각 등의 거대 구조물에 내장하는 면진·제진 장치에는, 여름 겨울의 신축에 의해 항상 큰 변형이 가해질 가능성도 있고, 피복 고무층에는, 대변형 상태에서의 내오존성이 요구된다.

자동차 등의 고무 타이어의 분야에서도, 이러한 피복 고무층에 대해서는 여러가지로 검토되어 있다(예컨대 특허문헌 1∼6 등).

그러나 고무 타이어의 분야에 있어서 요구되는 것은 고작 20∼40％ 정도의 신장 시의 내오존성이다. 이에 대하여 면진·제진 장치에서는, 상기 고무 타이어와는 비교가 되지 않는 50％ 신장이라고 하는 대변형 상태에서의 내오존성이 요구된다.

또한 면진·제진 장치용의 피복 고무층에 대해서도, 그 조성이 여러가지 검토되어 있다(예컨대 특허문헌 7, 8 등).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성9-272306호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2000-72939호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2007-246640호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 제2008-111070호 공보 특허문헌 5: 일본 특허 공개 제2010-168472호 공보 특허문헌 6; 일본 특허 공개 제2010-168490호 공보 특허문헌 7: 일본 특허 공개 제2004-34396호 공보 특허문헌 8: 일본 특허 공개 제2005-82643호 공보

기본적으로는, 가스 배리어성이 우수하며 감쇠 성능이 우수한 부틸 고무, 혹은 할로겐화 부틸 고무에, 이들 고무보다도 내오존성이 우수한 EPDM을 배합한다고 하는 것이 지금까지의 기술적인 흐름이다.

그러나 단순히 양자를 배합하는 것만으로는, 특히 50％ 신장이라고 하는 대변형 상태에서의 내오존성이 우수한 피복 고무층을 형성할 수는 없다. EPDM의 양을 증가시키면, 피복 고무층의 내오존성은 향상하지만, 고무 강도가 저하한다. 또한 감쇠 성능도 저하한다.

본 발명의 목적은, 특히 대변형 상태에서의 내오존성이 우수한데다가, 고무 강도나 신장, 혹은 감쇠 성능 등도 우수한 피복 고무층을 형성할 수 있는 신규한 피복 고무 조성물과, 그것을 이용한 면진·제진 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 발명자는 우선 고무분으로서는, 부틸 고무보다도 더욱 감쇠 성능이 우수한 할로겐화 부틸 고무와, 내오존성이 우수한 EPDM의 2종을 병용하는 것으로 하고, 상기 EPDM의 양을 증가시키지 않고, 50％ 신장이라고 하는 대변형 상태에서의 내오존성을 확보하기 위해, 피복 고무 조성물에 제3 성분을 배합하는 것을 검토하였다.

그 결과, 상기 제3 성분으로서, 로진산 등으로 표면 처리한 표면 처리 탄산 칼슘을 사용하면, 오존의 고무분에의 영향을 경감하여 피복 고무층의 내오존성을 향상시킬 수 있는 것을 발견하였다. 이 원인으로서는, 배합한 표면 처리 탄산 칼슘이, 피복 고무층 중에서 오존 크랙의 성장을 저해하기 위해 기능하는 것이 생각된다.

따라서 본 발명은, 고무분으로서, 할로겐화 부틸 고무, 및 에틸렌·프로필렌·디엔 공중합 고무(EPDM)의 2종의 고무를 병용하며, 또한 표면 처리 탄산 칼슘을 배합한 것을 특징으로 하는 피복 고무 조성물이다.

상기 피복 고무 조성물에 있어서, 표면 처리 탄산 칼슘으로서는, 상기 기능이 우수한, 로진산, 및 지방산을 포함하는 군에서 선택된 적어도 1종으로 표면 처리한 탄산 칼슘을 들 수 있다.

또한 EPDM으로서는, 특히 내오존성이 우수한, 공역 디엔 성분으로서 에틸리덴노르보넨을 이용한 EPDM이 바람직하다.

상기 고무분은, EPDM을, 고무분의 총량 100 질량부 중에 10 질량부 이상, 40 질량부 이하의 범위로 배합하고 있는 것이 바람직하다.

EPDM의 비율이 상기 범위 미만에서는, 상기 EPDM을 이용하는 것에 따른, 피복 고무층의 내오존성을 향상시키는 효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다.

또한 상기 범위를 넘는 경우에는, 상대적으로 할로겐화 부틸 고무의 비율이 적어지기 때문에, 피복 고무층의 가스 배리어성이나 고무 강도, 신장, 감쇠 성능 등이 저하할 우려가 있다.

상기 피복 고무 조성물은, 표면 처리 탄산 칼슘을, 고무분의 총량 100 질량부에 대하여 20 질량부 이상, 100 질량부 이하의 범위로 배합하고 있는 것이 바람직하다.

표면 처리 탄산 칼슘의 비율이 상기 범위 미만에서는, 상기 표면 처리 탄산 칼슘을 배합하는 것에 따른 효과가 불충분해져, 피복 고무층의 내오존성이 저하할 우려가 있다.

또한 상기 범위를 넘는 경우에는, 상대적으로 고무분의 비율이 적어지기 때문에, 피복 고무층의 고무 강도나 신장, 감쇠 성능 등이 저하할 우려가 있다.

상기 피복 고무 조성물은, 고무분을 보강하여, 피복 고무층의 고무 강도나 신장, 감쇠 성능 등을 더욱 향상시키는 것을 고려하면, 이러한 보강 효과가 우수한, 질소 흡착 비표면적이 20 ㎡/g 이상, 100 ㎡/g 이하인 카본을, 고무분의 총량 100 질량부에 대하여 20 질량부 이상, 80 질량부 이하의 범위로 배합하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 피복 고무 조성물은, 먼저 설명한 바와 같이 고감쇠 고무로 이루어지는 고무 부재를 피복하는 피복 고무층을 형성하기 위해 적합하게 이용할 수 있다.

특히, 내후성이 충분하지 않으며 경년 열화하기 쉬운 디엔계 고감쇠 고무 등의 고감쇠 고무로 이루어지는 고무 부재를 구비한 면진·제진 장치에 있어서, 상기 고무 부재를 피복하여, 대변형 상태에서의 내오존성이 우수한데다가, 고무 강도나 신장, 혹은 감쇠 성능 등도 우수한 것이 요구되는 피복 고무층을 형성하기 위한 재료로서, 상기 본 발명의 피복 고무 조성물을 이용하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명은, 상기 디엔계 고감쇠 고무 등의 고감쇠 고무로 이루어지는 고무 부재를 구비하며, 상기 고무 부재의 노출된 표면을, 상기 본 발명의 피복 고무 조성물로 이루어지는 피복 고무층으로 피복하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 면진·제진 장치이다.

본 발명에 따르면, 상기 본 발명의 피복 고무 조성물로 이루어지는 피복 고무층의 기능에 의해, 상기 고무 부재를 구비한 면진·제진 장치에 양호한 감쇠 성능을 부여하면서, 상기 고무 부재의 내구성을 비약적으로 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 특히 대변형 상태에서의 내오존성이 우수한데다가, 고무 강도나 신장, 혹은 감쇠 성능 등도 우수한 피복 고무층을 형성할 수 있는 신규한 피복 고무 조성물과, 그것을 이용한 면진·제진 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 면진·제진 장치의, 실시형태의 일례를 나타내는 일부 절결 사시도이다.

〈피복 고무 조성물〉

본 발명의 피복 고무 조성물은, 고무분으로서, 할로겐화 부틸 고무, 및 EPDM의 2종의 고무를 병용하며, 또한 표면 처리 탄산 칼슘을 배합한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 중 할로겐화 부틸 고무로서는, 이소부틸렌과 소량의 다른 모노머의 공중합체인 부틸 고무를 할로겐화시킨 것을 들 수 있다.

상기 다른 모노머로서는, 일반적으로, 1개의 분자 중에 탄소-탄소 이중 결합을 1개 또는 2개 갖는 탄화수소를 들 수 있다. 상기 다른 모노머로서는, 예컨대 에틸렌, 프로펜, 부텐, 헥센, 스티렌, 알킬스티렌(4-메틸스티렌 등), 이소프렌, 부타디엔 등의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다. 특히 이소프렌이 일반적이다.

상기 공중합체에 있어서의 이소부틸렌의 함량은, 이것에 한정되지 않지만, 예컨대 80 몰%∼99 몰% 정도, 특히 90 몰%∼99 몰% 정도인 것이 바람직하다.

할로겐화는, 상기 다른 모노머 단위에 대응하여 이루어진다. 예컨대 이소부틸렌-이소프렌 공중합체의 염소화물은 이소부틸렌-클로로이소프렌 공중합체이다.

할로겐화 부틸 고무 중의 할로겐 함량은, 이것에 한정되지 않지만, 예컨대 0.5 몰%∼1.5 몰% 정도, 특히 0.75 몰%∼1.2 몰% 정도인 것이 바람직하다.

할로겐화 부틸 고무로서는, 예컨대 염소화 부틸 고무, 브롬화 부틸 고무 등의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다. 그 중에서도 브롬화 부틸 고무가 바람직하다.

상기 브롬화 부틸 고무를 이용함으로써, 예컨대 후술하는 바와 같이 본 발명의 피복 고무 조성물로 이루어지는 피복 고무층과, 내부의 고무 부재를 동시에 가류하여 면진·제진 장치를 제조할 때에, 상기 고무 부재와 피복 고무층의 가류 속도를 양호하게 매칭시킬 수 있다. 또한 폐기 시에, 상기 브롬화 부틸 고무는 분별할 필요가 없다고 하는 이점도 있다.

EPDM으로서는, 에틸렌, 프로필렌, 및 공역 디엔을 공중합시킨 공중합 고무가 모두 사용 가능하다. 특히 공역 디엔 성분으로서 에틸리덴노르보넨을 이용한 공중합 고무, 즉 에틸렌·프로필렌·에틸리덴노르보넨 공중합 고무가, 내오존성이 우수하기 때문에 적합하게 사용된다.

EPDM에 있어서의 각 성분의 함량은, 이것에 한정되지 않지만, 프로필렌을 잔량으로 하여, 에틸렌이 40 몰%∼70 몰% 정도, 특히 50 몰%∼70 몰% 정도, 디엔이 3%∼11% 정도, 특히 3.5%∼10.5% 정도인 것이 바람직하다.

본 발명의 피복 고무 조성물에는, 상기 2종의 고무에 의한 먼저 설명한 기능을 저해하지 않는 범위에서, 다른 고무를 더 배합할 수도 있다. 상기 다른 고무로서는, 예컨대 할로겐화하지 않은 부틸 고무를 들 수 있다. 또한 천연 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 스티렌·부타디엔 공중합 고무, 아크릴로니트릴·부타디엔 공중합 고무, 클로로프렌 고무 등의 디엔계 고무 등을 배합하여도 좋다.

단 본 발명에 있어서는, 특히 대변형 상태에서의 내오존성이 우수한데다가, 고무 강도나 신장, 혹은 감쇠 성능 등도 우수한 피복 고무층을 형성하기 위해, 고무분으로서, 할로겐화 부틸 고무(2종 이상의 할로겐화 부틸 고무를 병용하는 경우를 포함함)와 EPDM(2종 이상의 EPDM을 병용하는 경우를 포함함)의 2종만을 병용하는 것이 바람직하다.

상기 2종의 고무만을 병용한 고무분의 총량 100 질량부 중의 EPDM의 비율은, 10 질량부 이상, 특히 15 질량부 이상인 것이 바람직하고, 40 질량부 이하, 특히 30 질량부 이하인 것이 바람직하다.

표면 처리 탄산 칼슘으로서는, 예컨대 합성 탄산 칼슘, 중질 탄산 칼슘 등의 탄산 칼슘을, 예컨대 지방산, 4급 암모늄염, 로진산, 및 리그닌산 등의 1종 또는 2종 이상으로 표면 처리한 탄산 칼슘의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.

특히 로진산, 및 지방산을 포함하는 군에서 선택된 적어도 1종으로 표면 처리한 표면 처리 탄산 칼슘이, 피복 고무층 중에서 오존 크랙의 성장을 저해하여 피복 고무층의 내오존성을 향상시키는 기능이 우수하기 때문에 바람직하다.

상기 표면 처리 탄산 칼슘의 비율은, 고무분의 총량 100 질량부에 대하여 20 질량부 이상, 특히 40 질량부 이상인 것이 바람직하고, 100 질량부 이하, 특히 60 질량부 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 피복 고무 조성물은, 고무분을 보강하여, 피복 고무층의 고무 강도나 신장, 감쇠 성능 등을 더욱 향상시키는 것을 고려하면, 보강재로서의 카본을 배합하고 있는 것이 바람직하다. 상기 카본으로서는, 상기 보강 효과가 우수한, 질소 흡착 비표면적이 20 ㎡/g 이상, 100 ㎡/g 이하인 카본이 바람직하다.

상기 카본의 비율은, 고무분의 총량 100 질량부에 대하여 20 질량부 이상, 특히 40 질량부 이상인 것이 바람직하고, 80 질량부 이하, 특히 70 질량부 이하인 것이 바람직하다.

카본의 비율이 상기 범위 미만에서는, 상기 카본을 배합하는 것에 따른 보강 효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다. 또한 상기 범위를 넘는 경우에는, 상대적으로 고무분의 비율이 적어지기 때문에, 피복 고무층의 신장이나 감쇠 성능 등이 저하할 우려가 있다.

또한 카본의 비율은, 사용하는 카본의, 보강 효과의 파라미터인 질소 흡착 비표면적에 따라, 상기 범위 내에서 적절하게 설정할 수 있다. 즉 질소 흡착 비표면적이 작은 카본일수록 많게, 반대로 질소 흡착 비표면적이 큰 카본일수록 적게, 각각 비율을 설정할 수 있다.

본 발명의 피복 고무 조성물에는, 고무분을 가류시키기 위한 가류제, 가류 촉진제, 가류 촉진 조제 등을 배합할 수 있다.

이 중 가류제로서는, 예컨대 유황계 가류제 등을 들 수 있다. 또한 유황계 가류제로서는, 유황, 및 유기 함유 유황계 가류제(분자 중에 유황을 갖는 유기 화합물)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 1종을 들 수 있다.

상기 중 유황의 비율은, 고무분의 총량 100 질량부에 대하여 1 질량부 이상인 것이 바람직하고, 3 질량부 이하인 것이 바람직하다.

가류 촉진제로서는, 유황계 가류제에 의한 가류 반응을 촉진시킬 수 있는 여러가지 가류 촉진제가 사용 가능하며, 예컨대 2-머캅토벤조티아졸(M), 디-2-벤조티아졸릴디술피드(DM), 테트라메틸티오람모노술피드(TS), 테트라메틸티오람디술피드(TT), 및 테트라에틸티오람디술피드(TET) 등의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.

가류 촉진제의 비율은, 그 종류 및 조합 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다.

가류 촉진 조제로서는, 예컨대 산화 아연(아연화) 등의 금속 산화물이나, 스테아린산, 올레인산, 면실 지방산 등의 지방산 등의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.

상기 가류 촉진제의 비율은, 고무분의 총량 100 질량부에 대하여 1 질량부 이상, 3 질량부 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 피복 고무 조성물에는, 또한 필요에 따라 가공 조제, 레진, 충전제, 노화 방지제, 산화 방지제, 스코치(scorch) 방지제, 자외선 흡수제, 윤활제, 안료, 난연제, 중화제, 및 기포 방지제 등의 1종 또는 2종 이상을 배합하여도 좋다.

상기 중 가공 조제로서는, 예컨대 디부틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 트리크레딜포스페이트 등의 각종 가소제; 프로세스 오일 등의 연화제; 혹은 왁스 등의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.

충전제로서는, 예컨대 실리카, 클레이, 탈크, 산화 마그네슘, 탄산 마그네슘, 미처리의 탄산 칼슘, 수산화 알루미늄, 산화 알루미늄 등의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.

상기 본 발명의 피복 고무 조성물은, 특히 대변형 상태에서의 내오존성이 우수한데다가, 고무 강도나 신장, 혹은 감쇠 성능 등도 우수한 것이 요구되는, 면진 또는 제진용의 고무 부재를 피복하는 피복 고무층을 형성하기 위해 이용하는 것이 바람직하다.

〈면진·제진 장치〉

도 1은 본 발명의 면진·제진 장치의, 실시형태의 일례를 나타내는 일부 절결 사시도이다. 도 1을 참조하여, 이 예의 면진·제진 장치(1)는, 예컨대 강판 등으로 이루어지는 한쌍의 플랜지(2, 3)와, 상기 플랜지(2, 3) 사이에 개재시킨, 예컨대 디엔계 고감쇠 고무 등의 고감쇠 고무로 이루어지는 고무 부재(4)를 구비하고 있다.

상기 중 플랜지(2, 3)는, 각각 평면 형상이 직사각형인 평판형으로 형성되어 있다. 또한 고무 부재(4)는, 상기 플랜지(2, 3)보다도 작은 직사각형이며, 또한 두꺼운 평판형으로 형성되어 있다.

상기 플랜지(2, 3)와 고무 부재(4)는, 각각의 4변이 서로 평행이며, 또한 고무 부재(4)의 전체 둘레에 걸쳐 플랜지(2, 3)를 외방으로 돌출시킨 상태로, 예컨대 가류 접착 등에 의해 서로 일체화되어 있다.

또한 고무 부재(4)의, 플랜지(2, 3)와 접하지 않는 표면(외주면)은, 그 전체면에 걸쳐, 상기 본 발명의 피복 고무 조성물로 이루어지는 피복 고무층(5)에 의해 피복되어, 외기로부터 차단되어 있다.

상기 피복 고무층(5)은, 예컨대 가류 접착 등에 의해, 고무 부재(4) 및 플랜지(2, 3)와 일체화되어 있다. 이에 따라, 특히 디엔계 고감쇠 고무로 이루어지는 고무 부재(4)가 경년 열화하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

면진·제진 장치(1)는, 구체적으로는, 예컨대 하기의 순서로 제조된다.

즉, 한쌍의 플랜지(2, 3) 사이에 가류 전의 고무 부재(4)를 셋트한다. 또한, 상기 고무 부재(4)의, 플랜지(2, 3)와 접하지 않는 표면(외주면)을, 본 발명의 피복 고무 조성물로 이루어지는 가류 전의 피복 고무층(5)에 의해 피복한다. 상기 각 부 사이에는, 필요에 따라 가류 접착제를 개재시켜도 좋다.

그 후 전체를 가류 처리하면, 고무 부재(4) 및 피복 고무층(5)이 가류되며, 플랜지(2, 3), 고무 부재(4), 및 피복 고무층(5)이 서로 가류 접착에 의해 일체화되어 면진·제진 장치(1)가 제조된다.

또한 본 발명의 면진·제진 장치의 구성은, 도 1의 예의 것에는 한정되지 않는다. 예컨대 고무 부재(4)는 두꺼운 원판형 등으로 형성하여도 좋다. 또한 고무 부재(4)는, 고감쇠 고무로 이루어지는 고무층과, 강판 등으로 이루어지는 구속층을 교대로 적층한 다층 구조로 형성하여도 좋다. 그 외에, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 설계 변경을 실시할 수 있다.

[실시예]

〈실시예 1〉

브롬화 부틸 고무〔엑슨모빌케미컬사(Exxon Mobil Chemical)의 엑슨브로모부틸 2255〕80 질량부와, EPDM〔스미토모카가쿠(주)의 에스프렌(등록 상표) 505A, 에틸렌·프로필렌·에틸리덴노르보넨 공중합 고무, 에틸렌 함량 50 몰％, 디엔(에틸리덴노르보넨) 함량 9.5 몰％〕20 질량부를 배합하여 고무분으로 하였다. 상기 고무분의 총량 100 질량부 중의 EPDM의 비율은 20 질량부였다.

상기 고무분 100 질량부에, 표면 처리 탄산 칼슘〔시라이시칼슘(주)의 하쿠엔카(白艶華)(등록 상표) DD, 합성 탄산 칼슘을 로진산으로 표면 처리한 것〕50 질량부, 카본〔미츠비시카가쿠(주)의 다이아 블랙(등록 상표) H, 카본 블랙 HAF, 질소 흡착 비표면적: 79 ㎡/g〕50 질량부, 및 연화제〔이데미츠코산(주)의 다이아나(등록 상표) 프로세스 오일 PW-90〕13 질량부와, 표 1에 나타내는 각 성분을 배합하고, 밀폐식 혼련기로 혼련하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

표 1 중 각 성분은 하기와 같다.

레진: 스키넥터디 인터내셔널사(Schenectady International Inc.)의 SP-1068

산화 마그네슘: 충전제, 쿄와카가쿠코교(주)의 마그서랫(등록 상표) 150ST

5％ 오일 처리 분말 유황: 가류제, 츠루미카가쿠코교(주)

티아졸계 가류 촉진제: 디-2-벤조티아졸릴디술피드, 오우치신코카가쿠코교(주)의 녹셀러(등록 상표) DM

아연화: 산화 아연 2종, 가류 촉진조제, 미츠이킨조쿠코교(주)

스테아린산: 가류 촉진조제, 니치유(주)의 「츠바키」

〈실시예 2〉

카본으로서, 질소 흡착 비표면적이 27 ㎡/g인 카본 블랙 GPF〔미츠비시카가쿠(주)의 다이아 블랙 G〕65 질량부를 배합한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈실시예 3〉

카본 블랙 HAF〔상기 다이아 블랙 H, 질소 흡착 비표면적: 79 ㎡/g〕의 양을 60 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈실시예 4〉

표면 처리 탄산 칼슘으로서, 합성 탄산 칼슘을 지방산으로 표면 처리한 것〔시라이시칼슘(주)의 하쿠엔카 CC〕50 질량부를 배합한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈실시예 5〉

브롬화 부틸 고무의 양을 90 질량부, EPDM의 양을 10 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈실시예 6〉

브롬화 부틸 고무의 양을 60 질량부, EPDM의 양을 40 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈실시예 7〉

표면 처리 탄산 칼슘〔상기 시라이시칼슘(주)의 하쿠엔카 DD〕의 양을 20 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈실시예 8〉

표면 처리 탄산 칼슘〔상기 시라이시칼슘(주)의 하쿠엔카 DD〕의 양을 100 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈비교예 1〉

고무분으로서, 브롬화 부틸 고무〔상기 엑슨브로모부틸 2255〕만을 이용하며, 상기 브롬화 부틸 고무 100 질량부에, 카본 블랙 GPF〔상기 다이아 블랙 G, 질소 흡착 비표면적: 27 ㎡/g〕65 질량부, 및 연화제〔상기 다이아나 프로세스 오일 PW-90〕13 질량부와, 상기 표 1에 나타내는 각 성분을 배합하고, 밀폐식 혼련기로 혼련하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈비교예 2〉

고무분으로서, 브롬화 부틸 고무〔상기 엑슨브로모부틸 2255〕90 질량부와, EPDM〔상기 에스프렌 505A〕10 질량부를 배합한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈비교예 3〉

고무분으로서, 브롬화 부틸 고무〔상기 엑슨브로모부틸 2255〕80 질량부와, EPDM〔상기 에스프렌 505A〕20 질량부를 배합한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈비교예 4〉

고무분으로서, 브롬화 부틸 고무〔상기 엑슨브로모부틸 2255〕70 질량부와, EPDM〔상기 에스프렌 505A〕30 질량부를 배합한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈비교예 5〉

고무분으로서, 브롬화 부틸 고무〔상기 엑슨브로모부틸 2255〕만을 이용하며, 상기 브롬화 부틸 고무 100 질량부에, 카본 블랙 HAF〔상기 다이아 블랙 H, 질소 흡착 비표면적: 79 ㎡/g〕50 질량부, 표면 처리 탄산 칼슘〔상기 하쿠엔카 DD〕50 질량부, 및 연화제〔상기 다이아나 프로세스 오일 PW-90〕13 질량부와, 상기 표 1에 나타내는 각 성분을 배합하고, 밀폐식 혼련기로 혼련하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈비교예 6〉

표면 처리 탄산 칼슘 대신에, 미처리의 중질 탄산 칼슘〔시라이시칼슘(주)의 BF-300〕50 질량부를 배합한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈비교예 7〉

또한 아릴아민계 노화 방지제〔N-페닐-N'-1,3-디메틸부틸-p-페닐렌디아민, 스미토모카가쿠(주)의 안티젠(등록 상표) 6C〕2.00 질량부를 가한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈비교예8〉

또한 파라핀 왁스〔니혼세이로(주)의 오조에스(등록 상표) 0355〕2.00 질량부를 가한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 피복 고무 조성물을 조제하였다.

〈내오존성 시험〉

실시예, 비교예에서 조제한 피복 고무 조성물을 이용하여, 일본 공업 규격 JIS K6259-1993 「가류 고무의 오존 열화 시험 방법」에 규정된 시험편을 제작하여, 동일한 규격으로 규정된 정적 오존 열화 시험을 실시하였다. 시험 조건은 하기와 같이 하였다.

(시험 조건)

오존 농도: 50 pphm

시험 온도: 40℃

신장률: 20％, 50％

시험 시간: 96시간

그리고 시험편이, 동일한 규격으로 규정된 「(균열)없음」, 및 「A-1」부터 「C-5」까지의 어떤 상태에 해당하는지를 판정하여, 내오존성을 평가하였다.

〈인장 특성 시험〉

실시예, 비교예에서 조제한 피복 고무 조성물을 이용하여, 일본 공업 규격 JIS K6251-1993 「가류 고무의 인장 시험 방법」에 규정된 시험편을 제작하여, 동일한 규격으로 규정된 시험 방법에 따라 하기의 조건으로 인장 시험하였다.

(시험 조건)

시험 온도: 20℃

시험 속도: 300 ㎜/min

그리고 인장 강도(T_B)(㎫), 및 절단 시 신장(E_B)(％)을 구하여, 인장 특성을 평가하였다.

이상의 결과를 표 2∼표 5에 나타낸다.

표 4의 비교예 1∼4의 결과로부터, 고무분으로서 브롬화 부틸 고무와 EPDM을 병용하며 EPDM의 양을 많게 할수록, 내오존성은 향상되지만 인장 특성이 저하하여 버려, 상기 양특성이 함께 우수한 피복 고무층을 형성할 수 없다는 것을 알았다.

또한 표 5의 비교예 5, 7, 8의 결과로부터, 고무분으로서 브롬화 부틸 고무만을 사용한 계에서는, 표면 처리 탄산 칼슘을 배합하거나, 노화 방지제를 배합하거나 하여도, 피복 고무층의 내오존성을 향상시킬 수 없다는 것을 알았다.

또한 비교예 6의 결과로부터, 고무분으로서 브롬화 부틸 고무와 EPDM을 병용한 계에, 표면 처리하지 않은 미처리의 탄산 칼슘을 배합하여도, 피복 고무층의 내오존성을 향상시킬 수 없다는 것을 알았다.

이에 대하여, 표 2, 표 3의 실시예 1∼8의 결과로부터, 고무분으로서 브롬화 부틸 고무와 EPDM을 병용하며, 표면 처리 탄산 칼슘을 배합함으로써, 내오존성과 인장 특성의 양 특성이 함께 우수한 피복 고무층을 형성할 수 있다는 것을 알 았다.

또한 EPDM의 양은, 고무분의 총량 100 질량부 중의 10 질량부 이상, 40 질량부 이하인 것이 바람직하다는 것, 표면 처리 탄산 칼슘의 양은, 고무분의 총량 100 질량부에 대하여 20 질량부 이상, 100 질량부 이하인 것이 바람직하다는 것도 알았다.

1 면진·제진 장치 2, 3 플랜지
4 고무 부재 5 피복 고무층

Claims

고감쇠 고무로 이루어지는 고무 부재를 구비하며, 상기 고무 부재의 노출된 표면을, 고무분으로서, 할로겐화 부틸 고무, 및 에틸렌·프로필렌·디엔 공중합 고무의 2종의 고무를 병용하며, 또한 표면 처리 탄산 칼슘을 배합한 피복 고무 조성물로 이루어지는 피복 고무층으로 피복하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 면진(免震)·제진(制震) 장치.
제1항에 있어서, 상기 표면 처리 탄산 칼슘은, 로진산, 및 지방산을 포함하는 군에서 선택된 1종 이상으로 표면 처리된 탄산 칼슘인 것인 면진·제진 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에틸렌·프로필렌·디엔 공중합 고무는, 공역 디엔 성분으로서 에틸리덴노르보넨을 이용한 공중합 고무인 것인 면진·제진 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고무분은, 에틸렌·프로필렌·디엔 공중합 고무를, 고무분의 총량 100 질량부 중에 10 질량부 이상, 40 질량부 이하의 범위로 배합한 것인 면진·제진 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표면 처리 탄산 칼슘을, 고무분의 총량 100 질량부에 대하여 20 질량부 이상, 100 질량부 이하의 범위로 배합한 것인 면진·제진 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 질소 흡착 비표면적이 20 ㎡/g 이상, 100 ㎡/g 이하인 카본을, 고무분의 총량 100 질량부에 대하여 20 질량부 이상, 80 질량부 이하의 범위로 더 배합한 면진·제진 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 고감쇠 고무는 디엔계 고감쇠 고무인 것인 면진·제진 장치.