JPH0559220A

JPH0559220A - 高減衰性を有するゴム組成物

Info

Publication number: JPH0559220A
Application number: JP25036491A
Authority: JP
Inventors: Koji Okamoto; 浩二岡本
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1993-03-09

Abstract

(57)【要約】【目的】ダンパー等を必要とせずに、工期、コストの
面で有利な、免震ゴム等のそれ自身高い減衰性を有する
ゴム組成物を提供する。【構成】イソプレンの1,2−又は3,4−結合の含有率の
合計が55〜65％であるポリイソプレンゴム70〜90重量部
及び天然ゴム10〜30重量部からなるゴム成分100重量
部、及びアビエチン酸の重合ロジンのペンタエリスリト
ールエステル３〜40重量部を含有する高減衰性を有する
ゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はそれ自身高減衰性を持
ち、免震、除震或いは防振等、振動エネルギーの吸収に
関して非常に有効なゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地震によつて発生する建造物への
振動の入力加速度を減少させる目的で免震ゴム積層体を
用いた免震構法が注目されている。これは地盤と建造物
を軟質層で絶縁し、地震時の地盤の振動数に対し建造物
の固有振動数を小さくすることにより、振動の入力加速
度を減少させ、建造物或いはその中に含まれる人、機械
等に対する被害を最小限に食い止めるものである。

【０００３】ここで用いられている免震ゴム積層体は軟
質層（ゴム）と硬質層（鉄板等）を交互に組合せたもの
で、建造物を支えるため縦方向には硬く、逆に振動の入
力加速度を和らげるため横方向には軟かく、しかも横方
向の大変形時にも破壊しない性能を持つようになつてい
る。

【０００４】しかしながら、従来用いられている免震ゴ
ム組成物は非常にヒステリシスロスが小さい為、このゴ
ム組成物の用いられた免震ゴム積層体はそれ自身では上
部構造物の振動を減衰させる能力が全く無く、その為、
粘性ダンパー等各種ダンパーによつて、振動の減衰を計
つていた。しかし、これでは建造物として構造が複雑と
なり、又工期、コストの面でも割高になるという欠点が
あつた。

【０００５】そこで、この免震構法全体を簡素化する為
に従来の免震ゴム積層体自身に高減衰能力を持たせ、ダ
ンパーを除去できるものとして本出願人は1,2−又は3,4
−結合を有するポリイソプレンを用いた方法（特開平２
−32135号）を出願しているが、この方法では尚、免震
ゴム組成物に対する要求特性である、低クリープ特
性、低温度依存性、耐破壊性、性能の長期安定性
を満足しつつ、更に高減衰性を与えることは困難であつ
た。

【０００６】従来ならばゴム組成物のロス特性を大きく
する為には、カーボンブラツクの量或いはグレードの向
上、或いは樹脂、軟化剤の添加によつて対応していた
が、これでは破壊特性、加工性、長期安定性等が悪化す
る場合が多い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はダンパ
ー等を必要とせずに、工期、コストの面で有利な、上記
免震ゴム等のそれ自身高い減衰性を有するゴム組成物を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はイソプレンの1,
2−又は3,4−結合の含有率の合計が55〜65％であるポリ
イソプレンゴム70〜90重量部及び天然ゴム10〜30重量部
からなるゴム成分100重量部、及びアビエチン酸の重合
ロジンのペンタエリスリトールエステル３〜40重量部を
含有する高減衰性を有するゴム組成物に係る。

【０００９】尚、特開昭64−48951号公報の第６頁左上
〜右下欄にゴム成分にシクロペンタジエン系樹脂と共に
ロジン誘導体を配合したゴム材料が記載されているが、
このゴム材料は軟質板の耐候性を改善するために被覆さ
れるゴム材料であり、本発明のような軟質層そのものの
ゴム材料とは相異する。

【００１０】本発明のゴム組成物は上記ポリイソプレン
ゴムと天然ゴム（ＮＲ）とのブレンドを含むが、ゴム10
0重量部中における上記ポリイソプレンゴムの割合は70
〜90重量部とするのが好ましい。

【００１１】本発明において上記ポリイソプレンゴムの
1,2−又は3,4−結合の含有率の合計が55％未満では良好
な減衰性が得られず、65％を越えると破壊特性が大巾に
悪化し、又、温度依存性が大きくなり、免震ゴムとして
の機能を果さない。又、ビニルイソプレンゴムの配合量
が70重量部未満ではやや減衰性が低く、90重量部を越え
ると温度依存性が悪化する。尚、本発明において1,2−
結合及び3,4−結合の含有率の測定は日本分光工業(株)
製Ａ−２型赤外分光光度計を使用し、分光光度法によ
り行つた。キーバンドとしては、シス−1,4−結合に対
しては840cm^-1にあるピークを、3,4−結合に対しては89
0cm^-1にあるピークを、そして1,2−結合に対しては910c
m^-1にあるピークを選び、その吸光係数より含有割合を
算出し、トランス−1,4−結合については上記３種の結
合量の総和を100％より減じて算出する。

【００１２】本発明では上記ゴム成分100重量部に対
し、アビエチン酸の重合ロジンのペンタエリスリトール
エステルを３〜40重量部配合する。アビエチン酸の重合
ロジンのペンタエリスリトールエステルとしては例えば
市販品ではペンセルＫＫ（荒川化学工業）等を挙げるこ
とができる。このアビエチン酸の重合ロジンのペンタエ
リスリトールエステルは好ましくはゴム成分100重量部
に対して５〜30重量部、更に好ましくは10〜20重量部の
範囲で用いられる。３重量部未満では良好な減衰性が得
られず、40重量部を越えるとクリープ性が低下してしま
う。

【００１３】本発明のゴム組成物には公知の加硫剤、加
硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、有機過酸化物、
着色剤、補強剤、老化防止剤、充填剤、軟化剤、可塑
剤、粘着付与剤、滑剤等を添加できることは勿論であ
る。

【００１４】充填剤としては、例えばカーボンブラツ
ク、クレー、シリカ、タルク、マイカ、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニ
ウム、酸化亜鉛等、又各種天然又は人工の繊維等が挙げ
られ、その配合割合はゴム 100重量部に対して20〜200
重量部とするのが好ましい。

【００１５】軟化剤としては、例えばリノール酸、オレ
イン酸、アビエチン酸を主とするトール油、パインター
ル、菜種油、綿実油、落花生油、ひまし油、パーム油、
フアクチス等の植物系軟化剤、パラフイン系油、ナフテ
ン系油、芳香族系油等の鉱物油系軟化剤等が挙げられ、
その配合割合はゴム 100重量部に対して１〜150重量部
とするのが好ましい。

【００１６】可塑剤としては、フタル酸系、セバシン酸
系、アジピン酸系、リン酸エステル系、エポキシ系、塩
素化パラフイン系、エーテル系、チオエーテル系、ポリ
エステル系、ポリエーテル系可塑剤等が挙げられ、その
配合割合はゴム100重量部に対して１〜150重量部とする
のが好ましい。

【００１７】粘着付与剤としては、アルキルフエノール
ホルムアルデヒド系樹脂、アルキルフエノールアセチレ
ン系樹脂、クマロンインデン系樹脂、キシレンホルムア
ルデヒド系樹脂、ポリブテン、ロジン誘導体、石油樹脂
等が挙げられ、その配合割合はゴム 100重量部に対して
１〜50重量部とするのが好ましい。

【００１８】滑剤としては、ステアリン酸、ステアリン
酸の金属石鹸、高融点ワツクス、低分子量ポリエチレ
ン、ポリエチレングリコール、オクタデシルアミン等が
挙げられ、その配合割合はゴム 100重量部に対して１〜
50重量部とするのが好ましい。

【００１９】本発明のゴム組成物は上記成分を通常の加
工装置、例えばロール、バンバリーミキサー、ニーダー
などにより混練することにより得られる。

【００２０】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて説明する。
尚、単に部とあるは重量部を示す。

【００２１】尚、ゴム組成物の減衰性は、得られたゴム
組成物を用い作成した135φ×１mmのゴム30層と133φ×
１mmのプレート29層を交互に積層した積層体の、等価減
衰定数（heq）を「免震構造用積層ゴムの寿命と信頼性
報告書」（免震構造用積層ゴム特別委員会）に記載の方
法により測定、評価した。配合Ｎo.１を100として指数
で表した。

【００２２】クリープ特性は上記積層体を80℃に設定し
た恒温槽中で荷重４tを載荷させて、実相等年数60年時
の積層体の沈み込みの量を測定し、（沈み込み量／初期
積層体ゴム総厚み）の比により評価した。 ○……＜0.025， △……0.025〜0.030， ×……0.030
＜

【００２３】破壊特性は破断伸びを代用特性とし、ＪＩ
ＳＫ6301−3に準拠して測定した。

【００２４】静的剪断弾性率（Ｇ）は「防振ゴム」（社
団法人日本鉄道車両工業会）に記載の方法により測定
を行い、−10℃と40℃のＧの比を求め、配合Ｎo.１を10
0として指数で表した。

【００２５】実施例及び比較例表１に記載のゴム成分100部、アビエチン酸の重合ロジ
ンのペンタエリスリトールエステル各部、カーボンブラ
ツク各部、アロマテイツクオイル各部、並びに亜鉛華３
部、ステアリン酸２部、ワツクス１部、老化防止剤（サ
ントフレツクス13）２部、硫黄1.5部及び促進剤（ＣＢ
Ｓ）0.8部をバンバリーミキサーにより混練しゴム組成
物を得た。得られたゴム組成物の各特性を表１に示す。
配合Ｎo.５〜９が実施例であり、他は比較例である。

【００２６】

【表１】

【００２７】配合Ｎo.１はクリープ特性、破壊特性、温
度依存性は良好であるが、減衰性が無いことを示す。配
合Ｎo.２は1,2−又は3,4−ＩＲ 100部で温度依存性が劣
る。配合Ｎo.３はアビスチン酸の重合ロジンのペンタエ
リスリトールエステルをＮＲに加えただけでは減衰性が
足りないことを示す。配合Ｎo.４はアビエチン酸の重合
ロジンのペンタエリスリトールエステル添加量が過多の
ためクリープ特性が悪化することを示す。

【００２８】一方、配合Ｎo.５〜９では全体に良好であ
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明のゴム組成物はダンパー等を必要
とせずに、工期、コストの面で有利で、それ自身高い減
衰性を有する。又、本発明のゴム組成物は低クリープ特
性、低温度依存性、耐破壊性、性能の長期安定性等の、
ロス特性以外の免震ゴム組成物としての特性を殆ど悪化
させることなく、ロス特性を顕著に大きくすることがで
きる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）イソプレンの1,2−又は3,4−結合
の含有率の合計が55〜65％であるポリイソプレンゴム70
〜90重量部及び天然ゴム10〜30重量部からなるゴム成分
100重量部、及び（ｂ）アビエチン酸の重合ロジンのペンタエリスリトー
ルエステル３〜40重量部を含有する高減衰性を有するゴ
ム組成物。