JPH04214746A

JPH04214746A - 振動減衰材料

Info

Publication number: JPH04214746A
Application number: JP40241190A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Muramatsu; 村松　佳孝; Seiji Ito; 伊藤　政治
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1990-12-14
Filing date: 1990-12-14
Publication date: 1992-08-05

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】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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
手間と費用がかかるとともに、建築物等の地下空間を狭
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能を向上させ
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。

【０００３】このような高減衰の減衰ゴム材料に要求さ
れる特性は、従来の減衰ゴムと同様の機械的諸特性即ち
、クリープ特性、硬さ、引張り強度、伸びなどを保持し
ながら、減衰性能を大幅に向上させることがある。

【０００４】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、機械的諸特性とクリープ特性の優れ
た天然ゴムが使用されているが、天然ゴム自体は弾性が
非常に強く減衰性能はほとんど無い。一方、ブチルゴム
などの減衰性能の大きいゴムは、積層ゴムに必要とされ
るクリープ特性などに劣っているため積層ゴムのベース
ポリマーとしての使用は不可能である。

【０００５】そこで、天然ゴムをベースポリマーとして
各種ポリマーや充填剤を配合することにより、天然ゴム
の有する優れた機械的特性を維持しながら減衰性能を大
幅に向上させることが検討されており、本発明者等はア
クリロニトリルーブタジエンゴムを添加配合することで
この課題をほぼ解決することをすでに提案した（特願平
２−１３４９２０号）。

【０００６】しかしながら、天然ゴムをベースポリマー
としてアクリロニトリルーブタジエンゴムを添加配合し
た場合、弾性率の温度依存性（温度による弾性率の変化
）が大きいという問題があった。即ち、積層ゴムにおい
ては、ほぼ−１０〜４０℃の使用温度範囲において、材
料ゴムの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の
であるが、これについては未だ充分な特性が得られてい
なかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の点に鑑みて、本
発明は天然ゴムの有する機械的諸特性を良好に維持しつ
つ減衰性能を大幅に向上させ、特に約−１０〜４０℃の
温度範囲における弾性率の温度依存性を小さくして使用
温度範囲での減衰性能の安定化をも計ることの出来る高
減衰の振動減衰材料を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は即ち、（イ）天
然ゴム１００重量部に、少なくとも（ロ）アクリロニト
リルーブタジエンゴム５〜３０重量部と、（ハ）ポリエ
ーテル系可塑剤５〜２０重量部と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。

【０００９】本発明者等は、積層ゴムのゴム材料として
機械特性、クリープ特性の良好な（イ）天然ゴムをベー
ス樹脂として（ロ）アクリロニトリルーブタジエンゴム
が配合された組成物における前述の課題を解決すべく研
究を進めたところ、特定の可塑剤即ち、（ハ）ポリエー
テル系可塑剤を所定量配合することにより、−１０〜４
０℃の温度範囲における弾性率の温度依存性を小さくし
て使用温度範囲での減衰性能の安定化を計ることが出来
ることを見い出し本発明に至ったものである。

【００１０】本発明における（イ）天然ゴムには他のポ
リマー材料、例えばクリープ特性に比較的優れるクロロ
プレンゴムなどを、天然ゴムの特性を損なわない範囲で
適宜併用しても良い。

【００１１】本発明における（ロ）アクリロニトリルー
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ーブタジエンゴムは、ブタジエンと
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
ーブタジエンゴムは、乳化重合等により得られ、分子量
は２万〜１００万程度である。これらのうちアクリロニ
トリル含有量を１０〜３０％の割合で含有するものは、
天然ゴムまたはクロロプレンゴムとの相溶性が極めて良
好で、しかも減衰性能が極めて高いので特に好ましい。また、低分子量の分子鎖の末端にカルボキシル基が付加
した粘度約１０００〜６０万ｃＰの液状カルボキシ変性
アクリロニトリルーブタジエンゴムおよび、アクリロニ
トリルーブタジエンゴムにメタクリル酸などのアクリル
モノマーを共重合させて分子鎖の途中にカルボキシル基
を付加させた分子量２万〜１００万程度の固形ゴムなど
のカルボキシ変性アクリロニトリルーブタジエンゴムも
、天然ゴムとの相溶性および減衰性能が極めて良好であ
り好適する。また、（ロ）アクリロニトリルーブタジエ
ンゴムとしては、（イ）成分との相溶性などから液状の
ものが特に好ましい。

【００１２】本発明における（ハ）ポリエーテル系可塑
剤としては、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエ
チルエーテル、ポリビニルプロピルエーテル、ポリビニ
ルブチルエーテル、ポリビニルヘキシルエーテルなどの
ポリビニルアルキルエーテルがあり、中でも特に天然ゴ
ムとの相溶性も良く弾性率の温度依存性を小さくする点
からポリビニルメチルエーテルが好ましい。さらに、繰
り返し単位として一般式　　−（ＣＨＲ）ｎ−Ｏ−　　
で表されるポリエーテル、具体的にはＲ＝ＣＨ３　、ｎ
＝１のポリアセトアルデヒド、Ｒ＝Ｈ、ｎ＝２のポリエ
チレンオキシド、Ｒ＝ＣＨ３　、ｎ＝２のポリプロピレ
ンオキシド、Ｒ＝Ｈ、ｎ＝３のポリシクロオキサブタン
などの脂肪族系ポリエーテルおよび芳香族系ポリエーテ
ルも使用できる。

【００１３】本発明においては、上述の各成分を（イ）
天然ゴム１００重量部に対して、（ロ）アクリロニトリ
ルーブタジエンゴムを５〜３０重量部と、（ハ）ポリエ
ーテル系可塑剤を５〜２０重量部の割合で配合する。（ロ）成分がこれより少ないと減衰性能が不充分となり
、逆にこれより多く配合すると天然ゴムの良好な機械特
性の低下を生ずることがある。また（ハ）成分がこれよ
り少ないと弾性率の温度依存性を改善する効果が小さく
、逆にこれより多く配合しても弾性率の温度依存性改善
は見られず、むしろ他の減衰性能が低下する傾向にある
。

【００１４】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６０〜７０℃の温度で充分
混合し常法により加硫させて製造される。混合段階でさ
らにカーンブラックなどの補強用充填剤やプロセスオイ
ル、あるいはフェライト粉末、天然ゴムがグラフト結合
されているナイロン繊維などの減衰性能を向上させるた
めの充填剤を本発明の効果を損なわない範囲で適宜添加
することができる。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１ｍｍ程度の商品名ＦＲＲ（宇部興
産社製）などがあり、これを（イ）天然ゴム１００重量
部に対して５〜３０重量部の割合で配合すると減衰性能
がさらに向上するので好ましい。なお、本発明の振動減
衰材料を積層ゴムに使用する場合には加硫後の最終硬度
がＪＩＳ−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。

【００１５】以上述べたように、本発明においては、ク
リープ特性などの機械特性の良好な（イ）天然ゴムをベ
ースとして、これに（ロ）アクリロニトリルーブタジエ
ンゴムを所定比率で配合するので、天然ゴムの有する良
好な機械特性を保持しつつその減衰性能を大幅に向上さ
せている。

【００１６】そしてこれに（ハ）ポリエーテル系可塑剤
を所定量配合するので、（イ）成分と（ロ）成分との配
合から得られる前記のごとき良好な機械特性と減衰性能
を損なうこと無く、約−１０〜４０℃の温度範囲におけ
る弾性率の変化を最小にとどめ、ひいてはこのような広
い温度範囲における減衰性能の安定化を計ることができ
る。また、（イ）天然ゴムや（ロ）アクリロニトリルー
ブタジエンゴムに可塑剤として通常使用されるフタル酸
エステル系可塑剤や二塩基酸エステル系可塑剤、燐酸エ
ステル系可塑剤などを使用しても、弾性率の温度依存性
改善には向上が見られず、（ハ）ポリエーテル系可塑剤
を選択使用することによってこれらの効果を発揮する。

【００１７】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。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例について説明する。

【００１９】実施例１〜３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、ｔａｎ　δ値（２３℃、０．３Ｈｚ、ＤＭＴＡに
より測定）、−１０℃および４０℃における弾性率の変
化率（−１０℃における値／４０℃における値）、等価
減衰定数（２５℃、振動０．５Ｈｚのサイン波、剪断歪
１００％）をそれぞれ測定した。これらの結果を表に示
す。

【００２０】比較例１〜４比較として、（ハ）成分を欠如するもの（比較例１）、
（ハ）成分を過剰に含有するもの（比較例２）、（ハ）
成分の代わりに汎用可塑剤であるジオクチルアジペート
（ＤＯＡ）を配合したもの（比較例３）、同様に（ハ）
成分の代わりに汎用可塑剤であるジオクチルフタレート
を配合したもの（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。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【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℃の幅広い温度範
囲に亘ってヤング率の温度変化を極めて小さくすること
ができ、またその他の機械特性や減衰特性を良好に保持
している。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）天然ゴム１００重量部に、少なくと
も（ロ）アクリロニトリルーブタジエンゴム５〜３０重
量部と、（ハ）ポリエーテル系可塑剤５〜２０重量部と
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。