JPH04120143A - 振動減衰材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、建築物や一般機器等に適用される振動減衰材
料の改良に関する。

（従来の技術） 従来より、建築物の基礎や床、あるいは一般機器におけ
る大地震時の免震を目的とする基礎免震システムとして
は、ゴムと金属板とを積層した積層ゴムと、鋼材ダンパ
ーの双方を併用することが一般に行われている。この鋼
材ダンパーは施工作業やメンテナンスの手間と費用がか
がるとともに、建築ｆ！ｌ！１等の地下空間を狭くして
その有効利用を妨げるという欠点を有しており、これを
併用せずに、減衰ゴム材料の減衰性かとを向上させるこ
とで積層ゴムのみで免震を行うことが最近強く要求され
ている。

このような高減衰の減衰ゴム材Ｖ↓に要求される特性は
、従来の減衰ゴムと同様のクリープ特性を保持しながら
、積層ゴムの水平方向の大変位に追従できるよう６００
％以上の伸びを有し、さらに減衰性能を大幅に向上させ
ることなどがある。

これに対して積層ゴムにおける従来の減衰ゴム材料とし
ては、スチレンブタジェンゴム（ＳＢＲ）、ブタジェン
ゴム（ＢＲ）　、天然ゴム、イソプレンゴムなどのゴム
に、充填剤としてカーボンブラックやグラファイトおよ
び可塑剤を適宜配合して加硫したもの（例えば特公昭５
５−５５４０号公報）などが多用されているが、上述の
諸性性を充分満足するものは未だ得られていないのが実
状であった。

また、減衰性能を大幅に向上させるために組成物の粘弾
性挙動を変えて、具体的な特性としては等価減衰定数を
使用温度（約−１０〜４０℃）範囲において０．１５以
上とすること、かつ弾性率の温度依存性（温度による弾
性率の変化）をできるだけ小さくして使用温度範囲内で
の減衰特性を一定に保つことが必要とされる。これに対
処して天然ゴムに、これと相溶性の良いＳＢＲ”ＢＲを
ブレンドすることが試みられているが、未だ充分な特性
は得られていなかった。

（発明が解決しようとする課題） 以上の点に鑑みて、本発明は約−１０〜４０℃の温度範
囲において、減衰性能と伸びを従来より大幅に向上させ
た高減衰の振動減衰材料を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は即ち、（イ）天然ゴムまたはクロロプレンゴム
４０〜９０重量％と、（ロ）天然ゴムがグラフト結合さ
れているナイロン繊維５〜３０重量％と、（ハ）アクリ
ロニトリル含有量が１０〜３０％のアクリロニトリル−
ブタジエンゴム５〜３０重量％とからなる混合物に充填
剤を配合した組成物を加硫させてなることを特徴とする
振動減衰材料に関する。

本発明者等は、積層ゴムのゴム材料としてクリープ特性
の良好な（イ）天然ゴムまたはクロロプレンゴムをベー
ス樹脂とした組成物における前述の課題を解決すべく、
天然ゴムと相溶性の良いゴム（ＳＢＲ，ＢＲ、ブチルゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴムなど）との
各種配合を検討した結果、上述のごとく（ハ）アクリロ
ニトリル含有量が１０〜３０％のアクリロニトリル−ブ
タジエンゴムと（ロ）天然ゴムがグラフト結合されてい
るナイロン繊維とを添加した基本配合物を加硫すれば、
減衰性能を大幅に向上させながら組成物の伸びを６００
％以上にできることを見い出し本発明に至ったものであ
る。

本発明における（口）天然ゴムがグラフト結合されてい
るナイロン繊維としては、表面に天然ゴムが化学的にグ
ラフト結合しているナイロン短繊維があり、例えばナイ
ロン繊維と天然ゴムが１：２の比率（重量）で平均径約
０．２μｍ以上、長さ１間合度のもの等が使用できる。

具体的には、宇部興産社製の商品名ＦＲＲなどがある。

本発明における（ハ）アクリロニトリル含有量が１０〜
３０％のアクリロニトリル−ブタジエンゴムとしては、
低分子量の液状ゴムおよび高分子量の固形ゴムのいずれ
も使用することができる。

液状アクリロニトリル−ブタジエンゴムは、ブタジェン
とアクリロニトリルを溶液中でラジカル重合して得られ
、粘度約１０００〜６０万ｃＰの公知のものの中から適
宜選択して使用することができる。固形アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴムは、乳化重合等により得られ、分子
量は２万〜１００万程度である。

本発明においては、アクリロニトリル基を所定の割合で
含有するものを使用するので、（イ）天然ゴムまたはク
ロロプレンゴムとの相溶性が良好である。アクリロニト
リル含有量が１０％未満であると得られる組成物の減衰
性能の向上が少なく、また３０％を越えると（イ）成分
との相溶性が低下して弾性率の温度依存性が大きくなる
とともに伸びも低下する。

本発明においては、上述の各成分を（イ）成分４０〜９
０重星％と、（ロ）成分５〜３０重量％と、（ハ）成分
５〜３０重量％の割合で配合する。

（ロ）または（ハ）成分がこれより少ないと減衰性能が
不充分となり、逆にこれより多いとクリープ特性などの
機械特性の低下が著しい。

本発明の振動減衰材料は、これらの（イ）乃至（ハ）成
分を所定割合で混合したものにさらにフェライト粉末、
カーンブラックなどの充填剤を添加し、加硫させて製造
される。積層ゴムに使用する場合には加硫後の最終硬度
がＪ　Ｉ　Ｓ−Ａ硬度で４０〜７０度となるようにすれ
ば必要充分な機械特性が得られる。なお、この基本配合
に加えて可塑剤やプロセスオイル、その他の添加剤を本
発明の効果を損なわない範囲で添加することができる。

（作用） 本発明においては、クリープ特性の良好な（イ）天然ゴ
ムまたはタロロプレンゴムをベースとして、これに（ロ
）天然ゴムがグラフト結合されているナイロンａｍと、
（ハ）アクリロニトリル含有量が１０〜３０％のアクリ
ロニトリル−ブタジエンゴムとを所定量配合し充填剤を
加えたものを加硫しているので、約−１０〜４０℃の温
度範囲において、減衰性能と伸びを従来より大幅に向上
させることができる。また、このようにして得られた振
動減衰材料を積層ゴムに使用すれば、基礎免震システム
において鋼材ダンパーを併用する必要がない。

（実方色例） 本発明の実施例について説明する。

実施例１〜６ 表に示す配合で、各成分を配合し加硫して振動減衰材料
を製造した。これを用いて硬さ（Ｈｓ）、引張り強さ、
伸び、しステリシスロス（２５°Ｃ）、＝１０℃および
４０°Ｃにおけるヤング率の変化率（−１０°Ｃにおけ
る値／４０°Ｃにおける値）、等価減衰定数〈２５°Ｃ
５振動０．５Ｈｚのサイン波、剪断歪１００％）をそれ
ぞれ測定した。なお、ヒステリシスロスは減衰性能を表
し、試料を２００■／分で１００％引張り変形させたと
きのヒステリシス比を示す。これらの結果を表に示す。

比較例１〜４ 比較として、（ハ）成分を欠如するものく比較例１）、
（ロ）成分を欠如するもの（比較例２）、アクリロニト
リル含有量が過多なアクリロニトリル−ブタジエンゴム
を使用したもの（比較例３）、（ロ）および（ハ）成分
を欠如するもの（比較例４）について、それぞれ表に示
す配合で各成分を配合して加硫し、実施例１と同様に試
験した。結果を表に示す。

（以下余白） （発明の効果） 以上の実施例からも明らかなように、本発明の振動減衰
材料は、−１０〜４０°Ｃの幅広い温度範囲に亘ってヤ
ング率の温度変化が小さく、また減衰特性が極めて良好
で、しかも大きな伸びを有しており、これらの諸性性を
同時に充分に満たすものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（イ）天然ゴムまたはクロロプレンゴム４０〜９
   ０重量％と、（ロ）天然ゴムがグラフト結合されている
   ナイロン繊維５〜３０重量％と、（ハ）アクリロニトリ
   ル含有量が１０〜３０％のアクリロニトリル−ブタジエ
   ンゴム５〜３０重量％とからなる混合物に充填剤を配合
   した組成物を加硫させてなることを特徴とする振動減衰
   材料。