JPH09272173A

JPH09272173A - 免震積層ゴム作製方法および作製装置

Info

Publication number: JPH09272173A
Application number: JP8084298A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Imai; 隆之今井; Masahiro Kawano; 昌洋川野; Masaki Hasegawa; 正毅長谷川; Motohisa Murayama; 元久村山; Tetsuya Kamijo; 哲也上條; Akira Masui; 暁増井
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1996-04-05
Filing date: 1996-04-05
Publication date: 1997-10-21

Abstract

(57)【要約】【課題】製造工程が簡単で低コストに厚み精度の優れ
た該免震積層ゴムの作製方法および作製装置を提供する
こと。【解決手段】予め加硫されたシート状ゴム２’と、加
硫接着剤を塗布してなる金属板１とを交互に１〜５０層
に積層した積層物を筒状ガイド内に保持し、この積層物
を二つ押えプレート８で挟持し、これらのプレートを押
えボルト９により締結させて、温度１００〜１７０℃の
条件下に保持することにより免震積層ゴムを作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は免震積層ゴム作製方
法および作製装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】免震積層ゴムは、建物と基礎の間に設置
され、地震の揺れの建物への伝達を緩和するとともに、
建物の振動を速やかに減衰させることにより、建物およ
び内部の人、物品の被害を軽減するものである。免震積
層ゴムは、ゴム状弾性体と金属板が交互に数層〜数十層
に積層されてなるものである。一般にその作製方法とは
下記のようなものがある。１、プライマー／加硫接着剤
を塗布するなど適当な処理が施された金属板と未加硫ゴ
ムシートとを必要数重ね合わせ、これに適当な圧力、温
度をかけることによりゴム層の加硫と金属板への接着を
同時に行うことにより積層ゴムを得る。２、上記１と同
様な処理が施された所定枚数の金属板を、金型内に適宜
設置し、ここに流動状ゴムを注入する、いわゆる射出成
型法によりゴム層の成型と金属板の接着を行い積層ゴム
を得る。

【０００３】このような免震積層ゴムにおいては、いず
れの場合においても、ゴム層の加硫と金属板への接着を
同時に行うものである。したがって、ゴムの流動状態に
おいて接着が行われるため、所定のゴム層の厚みを得る
ためには、複雑な構造の金型を必要とし、初期コストが
大きくなる上に製造も繁雑である。

【０００４】免震積層ゴムは、例えば図４（ａ）のよう
な構造となっている。図４（ａ）のごとく金属板１とゴ
ム層２とを多層積層することにより、水平方向に関して
ゴム特有の柔らかさを保ったまま、鉛直方向には固くす
ることができる。免震積層ゴムにおいて、鉛直方向のば
ね定数は、水平方向のばね定数の数千倍に達する場合も
ある。これにより建物のような大きな重量を支持するこ
とができ、かつ水平方向の固有周期を長くすることがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
した従来技術の問題を解決することであり、製造工程が
簡単で低コストに厚み精度の優れた免震積層ゴムの作製
方法および作製装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意研究を行った結果、予め加硫され
たシート状ゴムと加硫接着剤を塗布した金属板とを所定
の枚数交互に積層して挟持し締結させることにより、前
記目的を達成し得ることを見いだし、本発明の免震積層
ゴムの作製方法および作製装置を完成するに至ったもの
である。

【０００７】本発明の免震積層ゴムの作製方法は、予め
加硫されたシート状ゴムと、加硫接着剤を塗布してなる
金属板とを交互に１〜５０層に積層した積層物を筒状ガ
イド内に保持し、この積層物を二つ押えプレートで挟持
し、これらのプレートを押えボルトにより締結させて、
温度１００〜１７０℃の条件下に保持することを特徴と
する。更に好ましくは加熱前のシート状ゴムの体積収縮
率が０％以上、５％以下である。また、予め加硫された
シート状ゴムに加硫剤を含有する未加硫ゴム溶液を塗布
・乾燥するのが好ましい。

【０００８】本発明の免震積層ゴムの作製装置は、ゴム
シート層と金属板とを交互に積層した積層物を保持する
筒状ガイド、該積層物を挟持する二つの押えプレート、
およびこれら押えプレートを締結する押えボルトからな
る締結挟持手段と加熱手段とを具備することを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の免震積層ゴムの作製装置
は、ゴム層と金属板とを交互に積層した積層物を加圧す
る締結挟持手段とこれを加熱する加熱手段からなる。こ
の締結挟持手段は、図１に示すように予め加硫されたシ
ート状ゴム層２’と金属板１とを交互に積層した積層物
を保持する筒状ガイド７、該積層物を挟持する二つの押
えプレート８、およびこれら押えプレートを締結する押
えボルト９からなる。該積層物を挟持する二つの押えプ
レート８で挟持する際に、取り付け用金属板３を図１の
ように挟み込むのが好ましい。

【００１０】本発明の免震積層ゴムの作製方法は、予め
加硫されたシート状ゴムとプライマー／加硫接着剤を塗
布してなる金属板とを交互に１〜５０層に積層した積層
物を筒状ガイド内に保持し、押えボルトで上下の押えプ
レートを固定した状態で、これを雰囲気温度を制御でき
るような設備内で加熱して（空気、油などを媒体として
加熱もしくは蒸気加熱などが適用可能）、加硫されたシ
ート状ゴムと金属板とを接着させるのが特徴である。こ
の方法により複雑かつ高価な加熱／加圧設備を使用する
ことなく、敏速に加熱接着できるため、製作工程の簡略
化が図れるとともに、シート状加硫ゴムが不必要に長時
間接着温度にさらされなくてすむ。

【００１１】本発明の免震積層ゴムの作製方法および作
製装置において、締結と加熱によって積層物に積層方向
に加圧され加硫ゴムシートと金属板とが接着される。

【００１２】本発明の免震積層ゴムの作製方法および作
製装置に用いる加硫ゴムシートは、弾性機能の優れた天
然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴムな
どをベースのゴム材とした機械的強度、引張強度の優れ
た加硫されたゴムシートもしくはゴム板である。

【００１３】本発明の免震積層ゴムの作製方法および作
製装置に用いる加硫剤を含有する未加硫ゴム溶液は、前
記加硫ゴムシートに塗布して乾燥することにより該加硫
ゴムシート表面に未加硫ゴム塗布層を形成するものであ
る。具体的には上記のベースのゴム材もしくは未加硫ゴ
ムの配合物をベンゼン、トルエン、キシレンなどのよう
な有機溶剤で溶解した溶液である。好ましくは加硫ゴム
シートと同一のベースゴムに加硫剤を配合した未加硫状
態のゴム配合物の溶液であることが好ましく、加硫ゴム
シートとの相溶性がよいことが好ましい。この未加硫ゴ
ム溶液の塗布・乾燥後の厚み（すなわち未加硫ゴム塗布
層の厚み）は０．０１ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下である
ことが好ましい。接着時に未加硫ゴム塗布層が流動して
均一な厚みとなり全面に適性な押し圧がかかることによ
り良好な接着力が得られる。しかし、この未加硫ゴム塗
布層の厚みが０．１ｍｍを超えると積層ゴムのゴムシー
ト層の厚み精度が悪くなり、また未加硫ゴム塗布層の厚
みが０．１ｍｍ未満になると未加硫ゴム塗布層の厚みが
均一とならず好ましくない。

【００１４】接着時の加熱前にはゴム層は０％以上、５
％以下の体積収縮率となっていることが好ましい。また
加熱時にはボルトの熱膨張係数とゴムの熱膨張係数との
差により、ゴムの体積収縮率がさらに高くなるが、この
値は２％以上、１０％以下であることが好ましい。加熱
時にゴムが上記のような収縮を受けているため、接着面
に適正な圧力がかかり、良好な接着力が得られるように
なる。

【００１５】本発明の免震積層ゴムの作製法に用いる加
硫接着剤とは、ハロゲン化高分子や環化ゴムに架橋剤を
添加したものが使用される、たとえばケムロック社、シ
クソン社から市販されているものが用いられる。この加
硫接着剤を金属板に塗布する場合は特に天然ゴムなどの
極性の低いゴム層を用いるときには金属板に予めプライ
マーを塗布しておくのが好ましく、そのプライマーとし
ては、フェノール系のものが使用される、たとえばケム
ロック社、シクソン社から市販されているものが用いら
れる。

【００１６】本発明の免震積層ゴムの作製方法および作
製装置に用いる筒状ガイドは、加硫ゴムシート、未加硫
ゴム塗布層などからなるゴムシート層と加硫接着剤が塗
布された金属板との積層時のずれや、ゴムシート層のは
みだしを防止する役目をはたす。本発明の免震積層ゴム
の作製方法および作製装置におけるゴムシート層と金属
板との積層数は、１〜５０層、好ましくは１０〜３５層
である。

【００１７】

【実施例】以下、実施例にて本発明を説明するが、本発
明はこれらの例によってなんら限定されるものではな
い。

【００１８】実施例１〔図３参照〕天然ゴムを主成分として加硫された外径１５０ｍｍ、厚
み２ｍｍの加硫ゴムシート２′の両面に、天然ゴムと加
硫剤とをトルエンに溶解して得られた未加硫ゴム溶液を
塗布して乾燥して、乾燥後の厚みが０．０５ｍｍの未加
硫ゴム塗布層４を形成したゴムシート層５を調製した。
一方、外径１６０ｍｍ、厚み０．８ｍｍの亜鉛メッキ鋼
板１の両面にプライマー（フェノール系）および加硫接
着剤（シクソン社製）６を塗布した。〔図２（ｂ）参
照〕この接着剤の塗布された鋼板と前記ゴムシート層とを交
互に積層して２０層の積層物とした状態で、筒状ガイド
７内に配置し、押えボルトで締結し、１５０℃におい
て、接着を行い、免震積層ゴムのモデル体を製作した。
加熱前のゴム体積収縮率は３％、加熱時のゴム体積収縮
率は７％（推定値）であった。得られた免震積層ゴムの
モデル体に１０トンの鉛直荷重を印加し、水平方向に０
→４０→０ｍｍ、速度：１０ｍｍ／ｓｅｃの変位を与
え、せん断復元特性を評価した。結果は図３に示すよう
に良好なせん断復元特性が得られた。また、同じ条件で
水平方向に該モデル体が破断するまで変位させ、その変
位を読み取り、破断したサンプルを観察した。せん断破
断歪は４８０％で、破断は金属／ゴム界面では発生せ
ず、ゴムシート層部分で発生した。

【００１９】

【発明の効果】本発明の免震積層ゴムの製作法および製
作装置はつぎのような効果がある。１．複雑かつ高価な
加熱／加圧設備を使用する必要がないので初期のコスト
が軽減できる。２．迅速に加熱接着できるため、製作工
程の簡略化がはかれる。３．迅速に加熱接着できるた
め、シート状加硫ゴムが不必要に長時間接着温度にさら
されなくてすむ。４．ゴム層に均一な接着圧がかかるた
め、接着不良率が減少する。５．ゴム層および免震積層
ゴムの厚み精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免震積層ゴム作製装置を示す図であ
る。

【図２】本発明の（ａ）免震積層ゴムの作製方法と
（ｂ）加硫ゴムシートと金属板との積層部の拡大図。

【図３】本発明の免震積層ゴムのせん断復元特性を示す
図である。

【図４】従来の免震積層ゴムの鉛直荷重時の金属／ゴム
接着界面のせん断（ずり）応力を示す図である。

【符号の説明】１金属板２ゴム層２’加硫ゴムシート３取り付け用金属板４未加硫ゴム塗布層５ゴムシート層６加硫接着剤７筒状ガイド８押えプレート９押えボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村山元久東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者上條哲也東京都江東区木場一丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者増井暁静岡県沼津市双葉町９−１株式会社フジクラ沼津工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め加硫されたシート状ゴムと、加硫接
着剤を塗布してなる金属板とを交互に１〜５０層に積層
した積層物を筒状ガイド内に保持し、この積層物を二つ
押えプレートで挟持し、これらのプレートを押えボルト
により締結させて、温度１００〜１７０℃に加熱するこ
とを特徴とする免震積層ゴムの作製方法。
【請求項２】加熱前のシート状ゴムの体積収縮率が０
％以上、５％以下である請求項１記載の免震積層ゴムの
作製方法。
【請求項３】予め加硫されたシート状ゴムに加硫剤を
含有する未加硫ゴム溶液を塗布、乾燥することからなる
請求項１記載の免震積層ゴムの作製方法。
【請求項４】ゴムシート層と金属板とを交互に積層し
た積層物を保持する筒状ガイド、該積層物を挟持する二
つの押えプレート、およびこれら押えプレートを締結す
る押えボルトからなる締結挟持手段と加熱手段とを具備
する免震積層ゴムの作製装置。
【請求項５】ゴムシート層が予め加硫されたシート状
ゴムに加硫剤を含有する未加硫ゴム溶液を塗布、乾燥し
てなり、金属板が加硫接着剤を塗布されてなる請求項４
記載の免震積層ゴムの作製装置。