JPH09323370A

JPH09323370A - 複合積層体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09323370A
Application number: JP14322596A
Authority: JP
Inventors: Tomomasa Sueyasu; 知昌末安; Masao Suzuki; 正男鈴木
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】免震装置に用いられる破断特性に優れ、製造
の自動化にも適する複合積層体、及び、その複合積層体
を、簡便に、生産性良く製造することができ、そのさま
ざまな形状やサイズのものを、短時間で製造する方法を
提供する。【解決手段】内部に剛性を有する材料からなる内部拘
束板１８が配置されている粘弾性的性質を有する軟質板
１４と、剛性を有する硬質板１２が交互に積層されてな
る複合積層体１０であり、その製造方法は、内部拘束板
１８を埋設した粘弾性的性質を有する軟質板１４を成形
し、軟質板１４の表面にはハロゲン化処理、バフがけ処
理、プラズマ処理などの接着性向上処理を施し、硬質板
の表面にはサンドブラスト、ショットブラスト等の物理
的処理、燐酸亜鉛、燐酸亜鉛カルシウム等を用いた化学
的処理等の接着性向上処理を施し、その後、隣接する軟
質板１４と硬質板１２とを接着剤１６により接着する、
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は免震装置などに用い
られる複合積層体及びその製造方法に係り、特に、生産
の自動化にも適する複合積層体及びその生産性が良好な
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数個の鋼板等の剛性を有する硬
質板と、粘弾性的性質を有するゴム等の軟質板とを交互
に積層した複合積層体をその構造内に配置してなる免震
構造体が、ビルや橋梁等の免震装置として広く用いられ
ている。このような免震構造体に用いられる複合積層体
は、軟質板としてゴム材料等の弾性体を、硬質板として
金属板を使用するのが一般的である。この複合積層体
は、従来、未加硫のゴム材料からなるシートと、表面に
接着向上処理を行った金属板を積層し、金型内で、加
圧、加熱することにより軟質板を構成する未加硫のゴム
材料を加硫し、金属板と接着させて製造されていた。

【０００３】しかしながら、この方法によれば、加硫が
完了するまでに長時間を要し、表面粘着性を有する未加
硫ゴムシートを打抜き、積層すると言う煩雑な工程を有
しており生産性が悪い。さらに、所望の形状に適合し、
且つ、十分な強度を有する金型の製造が必要である、加
硫プレス機、加硫缶などの設備を必要とする、等の問題
があり、所望の形状やサイズの複合積層体を簡便に製造
することは困難であった。

【０００４】また、未加硫ゴムシートを硬質板と積層し
た後に加硫するため、加熱方法や加熱温度の条件によっ
ては加硫状態が不均一になり、接着力の不十分な部分が
複合積層体中に存在する虞もあり、加硫条件の厳密な制
御が必要とされていた。

【０００５】このため、複合積層体の各層を積層した
後、軟質板を構成するゴム材料を加硫接着する方法に換
えて、加硫ゴムの如く予め成形された軟質板と硬質板と
を接着剤で接着する方法も試みられているが、軟質板を
構成する粘弾性材料や硬質板と接着剤との適合性、接着
強度のレベル及びその耐久性、信頼性などの問題から、
免震装置に適する如き破断特性が優れ、信頼性が高く、
且つ、要求寿命である４０〜６０年にわたる耐久性を有
する複合積層体は得難く、汎用されるに至っていないの
が現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の技術に鑑みてなされたものであり、免震装置に用
いられる破断特性に優れ、且つ、製造の自動化にも適す
る複合積層体の提供、及び、その複合積層体を、簡便
に、生産性良く製造する方法、さらに、該複合積層体の
さまざまな形状やサイズのものを、短時間で製造する方
法の提供を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の複合積層体は、
剛性を有する硬質板と粘弾性的性質を有する軟質板とを
それぞれ複数個、交互に積層した複合積層体であって、
該粘弾性的性質を有する軟質板の内部に剛性を有する材
料からなる内部拘束板が配置されていることを特徴とす
る。

【０００８】また、本発明の複合積層体の製造方法は、
剛性を有する硬質板と粘弾性的性質を有する軟質板とを
それぞれ複数個、交互に積層した複合積層体の製造方法
であって、該粘弾性的性質を有する軟質板を、その内部
に剛性を有する材料からなる内部拘束板を埋設して成形
し、該軟質板及び剛性を有する硬質板の表面にそれぞれ
接着性向上処理を施し、その後、隣接する軟質板と硬質
板とを、接着剤により接着する、ことを特徴とする。

【０００９】ここで、前記軟質板は、２枚の未加硫ゴム
の層間に剛性を有する材料からなる内部拘束板を配置し
た後、加硫することによって成形する、ことを特徴とす
るものであり、また、前記軟質板の接着性向上処理が、
ハロゲン化処理、酸処理、バフがけ処理、プラズマ処
理、コロナ放電処理、紫外線処理からなる群から選択さ
れる少なくとも１種の処理であり、前記硬質板の接着性
向上処理が、サンドブラスト、ショットブラスト等の物
理的処理、燐酸亜鉛、燐酸亜鉛カルシウム等を用いた化
学的処理、及び、熱硬化性樹脂系塗料の焼付塗装処理よ
り選択される少なくとも１種の処理であることを特徴と
する。

【００１０】さらに、前記接着剤が、ウレタン系、エポ
キシ系、及びアクリル系接着剤からなる群より選択され
る少なくとも１種であることが好ましい。

【００１１】本発明の複合積層体は、軟質板の内部に予
め剛性を有する材料からなる内部拘束板が配置されてい
るため、軟質板の保形性が良好でハンドリングしやす
く、自動化製造にも適する。

【００１２】また、本発明の複合積層体の製造方法は、
既に成形された軟質板と硬質板とを接着して製造するた
め、加硫缶等大型設備が大型のモールドを必要とせず、
生産性も良好である。さらに、軟質板に内部拘束板を埋
設して成形する工程においても、２層の軟質材料と鋼板
１層の構造のため、注入バランスが取りやすく、鋼板の
変形無く、インジェクション加硫を行なうことができ、
簡単な製造工程を実施しうる。さらに、接着向上処理を
施すため、構造接着剤の塗布が片面処理のみで可能で塗
布機の自動化にも適し、通常の後加硫接着製造法に比
べ、あらかじめ軟質板を別工程で製造するため、軟質板
の粘弾性を有する材料層の厚みコントロールが容易で、
打ち抜きによる粘弾性を有する材料のロスが発生せず、
廃棄物量が削減できるという利点も有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の複合積層体について詳細
に説明する。

【００１４】図１は、本発明の複合積層体の一態様を示
す概略断面図である。この複合積層体１０は、剛性を有
する硬質板１２と粘弾性的性質を有する軟質板１４とを
接着剤の層（以下、適宜、接着層と称する）１６を介し
て交互に積層してなり、粘弾性的性質を有する軟質板１
２の内部には、剛性を有する材料からなる内部拘束板１
８が配置されている。また、硬質板１２と軟質板１４と
の積層体の上下には、それぞれフランジ２０が接着層１
８によって接着されている。

【００１５】この複合積層体を構成する粘弾性的性質を
有する軟質板１４を構成する材料とは、５０％モジュラ
スが１．５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²、２５℃における動的
剪断弾性率Ｇが、１．５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²の特性を
有するものを指す。各種材料の５０％モジュラス及び動
的剪断弾性率Ｇは、例えば、ＪＩＳＫ６３０１、Ｋ６
３９４に準拠して測定することができる。

【００１６】ここで、粘弾性的性質を有する材料として
は、熱可塑性ゴム、ウレタンゴム、各種の加硫ゴム、微
架橋ゴム、エラストマー、プラスチックス等の有機材
料、これらの発泡体、アスファルト、粘土等の無機材
料、及び、これらの混合材料など各種の材料であって、
上記粘弾性的性質を有するものを用いることができる。

【００１７】本発明の複合積層体１０の軟質板１４の内
部には、予め剛性を有する材料からなる内部拘束板１８
が配置されているが、この内部拘束板１８としては、剪
断変形した時、座屈現象が生じにくい剛性を有する硬質
の板が好適に用いられる。具体的には、例えば、金属、
セラミックス、プラスチックス、ＦＲＰ、ポリウレタ
ン、木材、紙板、スレート板、化粧板等所要の剛性を有
する各種の材料が挙げられ、一般には、強度、耐久性の
観点から、鋼板、鉄板、アルミニウム板などの金属板が
好ましい。

【００１８】ここで、軟質板１４を成形するためには、
軟質板材料の内部に、前記内部拘束板１８を埋設するこ
とが必要であり、この成形は公知の方法で行うことがで
きる。通常は、２枚の軟質板材料からなるシート間に内
部拘束板１８を挟んで、接着、硬化させるのて成形する
のが一般的であり、例えば、加硫接着剤を塗布した内部
拘束板と未加硫ゴムをあらかじめインジェクション加
硫、プレス加硫、トランスファー加硫することにより、
容易に成形することができる。ここで用いる軟質板を構
成する材料としては、従来、積層後の加硫接着によらな
ければ、硬質板との良好な接着特性が得難かったゴム材
料、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタ
ジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチ
レンプロピレンゴムからなる群より選択される少なくと
も１種を用いた場合に、本発明の効果が著しい。

【００１９】これらの材料は、内部拘束板１８を埋設し
た状態で平板状に成形され、軟質板１４として用いられ
る。軟質板の形状は特に制限はないが、通常は、個々の
軟質板は円盤状又は矩形の形状を有する。軟質板の厚み
には特に制限はなく、複合積層体が用いられる目的に応
じて選択できるが、一般には、０．５〜２０ｍｍ程度の
厚みのものが使用される。

【００２０】また、この複合積層体を構成する硬質板１
２としては、金属、セラミックス、プラスチックス、Ｆ
ＲＰ、ポリウレタン、木材、紙板、スレート板、化粧板
等所要の剛性を有する各種の材料を使用することができ
る。ここで、所要の剛性とは、設計条件により大きく変
わるが、剪断変形した時、座屈現象が生じにくい剛性を
意味する。一般には、強度、耐久性の観点から、鋼板、
鉄板、アルミニウム板などの金属板が広く使用されてい
る。硬質板の厚み、形状には特に制限はなく、複合積層
体が用いられる目的に応じて選択できるが、その厚み
は、一般には、０．５〜５ｍｍ程度の厚みのものが使用
される。また、形状は、積層される軟質板と同様に任意
であるが、通常は、併用する軟質板と同じ形状のものを
用いる。また、この硬質板１２は、前記の内部拘束板１
８と同じものであってもよい。

【００２１】前記軟質板と硬質板とを交互に複数段積層
して互いに接着剤によって接着して複合積層体を構成す
るものである。

【００２２】ここで用いる接着剤としては、用いられる
軟質板、硬質板に適するものであれば公知の接着剤を任
意に使用し得るが、ウレタン系、エポキシ系、及びアク
リル系接着剤からなる群より選ばれる１種以上であるこ
とが接着性の観点から好ましい。ウレタン系接着剤とし
ては、ポリエステルポリオール若しくはポリエーテルポ
リオールとイソシアネート化合物の２液混合型接着剤、
ポリエステルポリオール若しくはポリエーテルポリオー
ルとイソシアネートとを反応させたプレポリマーからな
る湿気硬化型、前記プレポリマーとポリオールとの２液
混合型接着剤等を挙げることができる。エポキシ系接着
剤としては、エポキシ樹脂を主剤とし、硬化剤と混合し
て用いる２液混合型接着剤が一般的であり、使用しうる
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ａ
Ｄ型等のビスフェノール型エポキシ樹脂或いはポリエチ
レングリコール型、ポリプロピレングリコール型等のア
ルコール系グリシジルエーテル型エポキシ樹脂等の２官
能型グリシジルエーテル型エポキシ樹脂が挙げられ、硬
化剤としては、ジエチレントリアミン、テトラエチレン
テトラミン等の脂肪族アミン、ダイマー酸変性により得
られるポリアミド、ケテミン或いはイソホロンジアミ
ン、パラメンタンジアミン等の脂環式アミン、ジアミノ
ジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン酸等の
芳香族アミン等のアミン系硬化剤、ドデセニル無水コハ
ク酸、ポリアゼライン酸無水物等の脂肪族、ヘキサヒド
ロ無水フタル酸等の脂環族、無水トリメリット酸、無水
ピロメリット酸などの芳香族、或いはハロゲン系の酸無
水物等の硬化剤が挙げられ、これら硬化剤は、少なくと
も１種を前記エポキシ樹脂のエポキシ当量に合わせ、組
み合わせて用いられる。これらの接着剤は、硬化後の破
断伸びが０．５％以上のものが好ましい。

【００２３】次に、本発明の複合積層体の製造方法につ
いて説明する。第１に、複合積層体を構成する軟質板１
４を成形する。これは、軟質板１４を構成する材料の内
部に内部拘束板１８を埋設して成形するものであり、前
記の如く、２枚の軟質板材料からなるシート間に内部拘
束板１８を挟んで、接着、硬化させて成形するのが一般
的であり、例えば、加硫接着剤を塗布した内部拘束板と
未加硫ゴムをあらかじめインジェクション加硫、プレス
加硫、トランスファー加硫する方法などが挙げられる。

【００２４】この内部に内部拘束板１８を埋設した軟質
板１４の成形方法について、以下に詳細に説明する。こ
の軟質板１４は、カレンダー加工等により延伸してシー
ト状物に成形した未加硫ゴムを打抜き、その未加硫ゴム
板で内部拘束板を挟んだものをモールド内に配置して加
圧、加熱することにより成形することもできるが、生産
性、寸法精度の観点から以下の注入製造法を採用するこ
とが好ましい。

【００２５】図２（Ａ）、（Ｂ）は内部拘束板１８を埋
設した軟質板１４の成形方法を示す概略断面図である。
軟質板成形用の金型３２は少なくとも上型３２Ａと下型
３２Ｂとからなり、それぞれ軟質板１４を構成する粘弾
性を有する材料（以下、適宜軟質板材料と称する）を注
入する開口部３４Ａ、３４Ｂが設けられている。予め接
着処理された内部拘束板１８を下型３２Ｂ内に配置し
て、注入口３４Ｂより粘弾性を有する材料を注入して所
定の厚みに軟質板材料を配置する。その後、図２（Ｂ）
に示す如く上型３２Ａをスライドさせて内部拘束板１８
の上方に空隙を設けて、その空隙に注入口３４Ａより粘
弾性を有する材料を注入して所定の厚みに軟質板材料を
配置して、内部拘束板１８を軟質板材料で挟んだサンド
イッチ構造を形成し、軟質板材料を加熱、硬化させて内
部拘束板１８を埋設した軟質板１４を得る。この方法に
よれば、粘弾性を有する材料を注入する際の圧力による
内部拘束板１８の変形がなく、粘弾性を有する材料の厚
みのコントロールが容易であり、品質の安定した軟質板
１４を効率よく製造しうる。軟質板材料の注入は、上型
３２Ａに設けられた注入口３４Ａ側を先に行うこともで
きる。

【００２６】図３（Ａ）、（Ｂ）は異なる態様の金型３
６を用いた内部拘束板１８を埋設した軟質板１４の成形
方法を示す概略断面図である。金型３６の下型３６Ｂは
図２（Ａ）に示した金型３２の下型３２Ｂと同じ形状を
有している。図３（Ａ）においては、下型３２Ｂ内に配
置された予め接着処理された内部拘束板１８の上方に、
内部拘束板１８の上方に配置する軟質板材料の厚みと同
じ厚みを有する円柱状のスペーサー３８が配置されてい
る。この金型３６の下型３６Ｂに設けられた注入口４０
Ｂより粘弾性を有する材料を注入して所定の厚みに軟質
板材料を配置する。その後、図３（Ｂ）に示す如く上型
３６Ａと内部拘束板１８との間に配置された円柱状のス
ペーサー３８を除去する。スペーサー３８を除去するこ
とにより形成された空隙に注入口４０Ａより粘弾性を有
する材料を注入して所定の厚みに軟質板材料を配置し
て、内部拘束板１８を軟質板材料で挟んだサンドイッチ
構造を形成する。その後は、前記と同様に軟質板材料を
加熱、硬化させて内部拘束板１８を埋設した軟質板１４
を得る。

【００２７】図４（Ａ）、（Ｂ）は図２とは異なる態様
の金型４２を用いた内部拘束板１８を埋設した軟質板１
４の成形方法を示す概略断面図である。金型４２の下型
４２Ｂは内部拘束板１８とその下方に配置される軟質板
材料を積層した厚みと同じ深さの凹部が形成されてい
る。図４（Ａ）においては、下型４２Ｂ内に配置された
予め接着処理された内部拘束板１８の上方に、軟質板材
料の注入口４４Ａを有する平板状の上型４２Ａが配置さ
れている。この金型４２の下型４２Ｂに設けられた注入
口４４Ｂより粘弾性を有する材料を注入して所定の厚み
に軟質板材料を配置する。その後、図３（Ｂ）に示す如
く上型３６Ａと内部拘束板１８との間に内部拘束板１８
の上方に配置する軟質板材料の厚みと同じ厚みを有する
ドーナツ盤状のスペーサー４６が配置される。スペーサ
ー４６により内部拘束板１８と上型３６Ａとの間に形成
された空隙に注入口４４Ａより軟質板材料を注入して所
定の厚みに軟質板材料を配置して、内部拘束板１８を軟
質板材料で挟んだサンドイッチ構造を形成する。その後
は、前記と同様に軟質板材料を加熱、硬化させて円柱状
のスペーサー３８を除去し、内部拘束板１８を埋設した
軟質板１４を得る。

【００２８】かくして得られた内部拘束板１８をサンド
イッチ形状に一体化した軟質板１４は、剛性を有する材
料が埋設されているため、保形性に優れ、硬質板１２と
の積層工程における自動化が可能になる。

【００２９】軟質板１４と、硬質板１２とを、接着層１
６を介して積層しながら接着する接着工程においては、
まず、軟質板１４及び硬質板１２の接着性を向上するた
めに、それぞれの表面に接着性向上処理を施す。

【００３０】軟質板１４表面の接着性向上処理として
は、ハロゲン化処理、酸処理、バフがけ処理、プラズマ
処理、コロナ放電処理、紫外線処理からなる群から選択
される少なくとも１種の処理が挙げられる。このうち、
ハロゲン化処理とは、軟質板１４表面をハロゲン分子、
ハロゲン発生体及び発ハロゲン化合物からなる群より選
択される少なくとも一つの化合物で処理することであ
る。

【００３１】ここで使用されるハロゲン分子としては、
塩素、臭素、ヨウ素及びそれらの水溶液が挙げられる。
ハロゲン発生体としては、次亜塩素酸及び次亜臭素酸及
びそれらの水溶液が挙げられる。

【００３２】また、本発明において発ハロゲン化合物と
は、分子内にハロゲン原子を有し、ハロゲンとしての特
質を発現するか、或いは、ハロゲノイドの如く、ハロゲ
ンに類似した特質を発現する化合物を包含するものであ
り、例えば、ハロゲン化イソシアナート、Ｎ−モノハロ
アルキルウレタン、Ｎ，Ｎ−ジハロアルキルウレタン、
Ｎ，Ｎ−ジハロアリルスルホンアミド、ハロゲン化硫
黄、スルフェニルハライド、ハロメチルエーテル、チオ
シアノゲン〔（ＳＣＮ）₂〕、沃化アジド、臭化アジ
ド、塩化ヨウ素、臭化ヨウ素、トリクロロアセチックア
シッドアイオダイド、アセチックアシッドブロマイド、
硝酸ヨウ素、アルキルハイボハライド、アルキルチオニ
ルクロライド、塩化ニトロシル、臭化ニトロシル、ハロ
ゲン化イソシアヌル酸、ハロゲン化メチルヒダントイン
等が挙げられ、具体的には、沃化イソシアナート、Ｎ，
Ｎ−ジクロロエチルウレタン、Ｎ，Ｎ−ジブロモエチル
ウレタン、Ｎ，Ｎ’−ジクロロ−ｐ−トルエンスルホン
アミド、Ｎ，Ｎ−ジブロモトルエンスルホンアミド、
Ｎ，Ｎ−ジクロロベンゼンスルホンアミド、tert−ブチ
ルハイボハライド、トリクロロイソシアヌル酸、ジクロ
ロイソシアヌル酸、トリクロロイソシアヌル酸アミド、
ジクロロジメチルヒダントイン、ジクロロメチルヘキシ
ルヒダントイン等が挙げられる。

【００３３】前記処理剤のなかでも、接着力向上性、処
理加工性、ハンドリング性、安全性などの観点から、発
ハロゲン化合物、特に、Ｎ，Ｎ’−ジクロロ−ｐ−トル
エンスルホンアミド及びトリクロロイソシアヌル酸アミ
ドから選択される少なくとも１種が好ましい。

【００３４】これらの発ハロゲン化合物は、適当な溶媒
に０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１５重量％の濃
度に溶解して用いることができる。適当な溶剤の具体例
としては、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン
等のハロゲン化炭化水素、ベンゼン、ニトロベンゼン、
ハロゲン化ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）、ジオキサン等の環状或いは鎖状エーテル、酢酸エ
チル等のエステル類、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、アセト
ン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン
類、エタノール、エチレングリコール、tert−ブチルア
ルコール等のアルコール類を挙げることができる。なか
でも、ＴＨＦ、ジオキサン、アセトン、ベンゼン、トル
エン、四塩化炭素、クロロホルム、メチルエチルケト
ン、酢酸エチル等が好ましく用いられる。

【００３５】軟質板表面を前記ハロゲン分子、ハロゲン
発生体及び発ハロゲン化合物からなる群より選択される
少なくとも一つの化合物で処理するためには、これらの
水溶液或いは溶剤に溶解してなる溶液を軟質板表面に均
一に付着させればよく、ローラーコーティング、スプレ
ーコーティング、浸漬塗布などの公知のいかなる塗布方
法も適用することができる。

【００３６】また、酸処理とは、軟質板１４表面を酸性
化合物及び酸発生化合物からなる群より選択される少な
くとも一つの化合物で処理することであり、例えば、濃
硫酸と重クロム酸カリウムの水溶液に７０℃程度の温度
で浸漬させる方法等が挙げられる。酸処理を長時間にわ
たって行うと軟質材料が劣化する虞があるため、処理時
間は５〜１０分間程度であることが好ましく、処理後に
は残留する酸性化合物等を除去することは好ましい。

【００３７】物理的な表面処理であるバフがけ処理は、
表面にバフ加工を行って粗面化する処理方法であり、具
体的には、ディスクサンダーなどにより表面を荒らす方
法等が挙げられる。

【００３８】プラズマ処理とは、例えば、低温プラズマ
を８０〜６００００Ｗｓｅｃ／ｌの処理で照射するな
どの処理を行って、表面を親水化する処理方法である。
このプラズマ処理は、１０^-6Torr〜１０²Torr 、特に１
０^-3Torr〜１０Torrの低圧雰囲気下で行うことが好まし
い。

【００３９】コロナ放電処理とは、通常は大気圧付近の
圧力でコロナ放電を行わせて、軟質板表面を粗面化及び
親水化する方法であり、通常、工業的には、直流、数Ｈ
ｚ〜数百Ｈｚの交流放電が行われる。

【００４０】紫外線処理としては、軟質板表面に紫外線
を照射して、化学変化を生起させ、軟質板材料の表面に
カルボニル基、カルボキシル基、水酸基などをもつ構造
を生成させるものである。紫外線照射も過度になると軟
質板材料を劣化させる虞があるため、照射する紫外線の
条件としては、例えば、２５３７Åの波長の場合、５０
〜４００００Ｊ／ｃｍ²の光量範囲とすることが好まし
い。

【００４１】また、硬質板の表面に施す接着性向上処理
としては、サンドブラスト、ショットブラスト等の物理
的表面処理或いはリン酸亜鉛、リン酸亜鉛カルシウム等
の被膜を施す化成処理が挙げられる。さらに、硬質板の
表面に熱硬化性樹脂系塗料を焼付塗装することも好まし
い。サンドブラスト、ショットブラスト等は常法により
行うことができる。

【００４２】化成処理としては、リン酸亜鉛、リン酸亜
鉛カルシウム等の無機結晶被膜を結晶粒径０．５〜５０
μｍ、好ましくは１０μｍ以下で、１〜２０ｇ／ｃ
ｍ²、好ましくは２〜５ｇ／ｃｍ²の被膜を施すもので
ある。熱硬化性樹脂系塗料を焼付塗装する方法として
は、エポキシ樹脂系カチオン塗料等を２０〜１００μｍ
程度塗布したのち、１６０〜１８０℃程度の温度で焼付
処理する方法などが挙げられる。

【００４３】これらの表面処理にあたっては、軟質板、
硬質板の表面に予め、洗浄、脱脂などの前処理を施すこ
とが処理効果の観点から好ましい。

【００４４】次に、この表面処理した軟質板と硬質板と
を接着剤を用いて接着する。接着剤は、軟質板の表面に
塗布してもよく、硬質板の表面に塗布してもよく、その
両方に塗布してもよい。本発明の製造方法においては、
軟質板と硬質板のいずれにも接着向上処理が施されてお
り、１層の接着剤層を介することによって十分な接着力
を達成しうることから、接着する面のいずれかに接着剤
を塗布すればよい。このため、簡易なナイフコーターな
どによる接着剤の塗布が可能となり、生産効率上も好ま
しい。

【００４５】ここで用いる接着剤としては、前記複合積
層体において説明したように、公知の接着剤を任意に使
用し得るが、ウレタン系、エポキシ系、及びアクリル系
接着剤からなる群より選ばれる１種以上であることが接
着性の観点から好ましい。

【００４６】表面処理を施した軟質板と硬質板とを接着
剤を介して積層し、接着成形するには、常法により、ピ
ンや合わせ治具等の位置決め治具を使用して位置を定め
ながら積層し、ボルトにより上下治具又は複合積層体に
備えられた上下フランジを加圧固定するなど、被接着体
にある程度の圧力を作用させ、接着剤の種類に適する温
度雰囲気下で所定時間放置して接着し、複合積層体を得
る。雰囲気温度は接着剤の種類に合わせ、室温〜２００
℃程度を選択し得る。接着に要する時間は数分間から数
時間程度である。接着する際に、被接着体を予熱し、そ
の後、積層することが熱処理時間を短縮し、接着を短時
間で完了させるという観点から好ましい。

【００４７】本発明の製造方法により得られる複合積層
体は、耐候性を付与するため、複合積層体の外側を耐候
性の優れた材料で被覆してもよい。この被覆材料として
は、例えば、ブチルゴム、アクリルゴム、ポリウレタ
ン、シリコンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、エチレン
プロピレンゴム（ＥＲＰ及びＥＰＤＭ）、クロロスルホ
ン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン酢酸
ビニルゴム、クロロプレンゴムなどを用いることができ
る。これらの材料は単独でも、二種類以上をブレンドし
てもよい。また、天然ゴム、イソプレンゴムスチレンブ
タジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム等とブレ
ンドしてもよい。この被覆材料を適用する際には、本発
明の製造方法により向上した生産性を阻害しないような
方法を適用することが好ましく、例えば、熱硬化性ポリ
ウレタンを複合積層体の外周に塗布し、硬化させる方
法、型枠内に接着処理を完了した複合積層体を配置し、
被覆材料を注型する方法、熱可塑性エラストマーを巻き
付けて加熱成形する方法、インジェクション成形方法、
加硫ゴムを後接着する方法等を挙げることができる。

【００４８】

【実施例】以下に本発明を図面を参照して実施例につい
て具体的に説明する。表１に実施例と比較例の条件と試
験結果をまとめて示している。

【００４９】（実施例１）図１は本発明の製造方法によ
り得られる複合積層体１０の概略断面図を示す。複合積
層体１０は上、下、２枚のフランジ２２、２４との間に
硬質板１２として、２９６ｍｍφ、厚み１．６ｍｍで中
心に３０ｍｍφの開口部を有する鋼板７枚を使用し、軟
質板１４として、５０％モジュラスが１２ｋｇｆ／ｃｍ
²、引張り強度が１４０ｋｇｆ／ｃｍ²、破断時の伸び
が７００％のゴム板中に２９６ｍｍφ、厚み１．６ｍｍ
で、中心に３４ｍｍφの開口部を有するＳＰＣＣ鋼板を
内部拘束板１８を埋設してなる３００ｍｍφのサンドイ
ッチ構造のものを８層用いた。上下のフランジ２２、２
４には積層体の位置決めと平行状態の調節のためのボル
ト２８を貫通させるための開口部を４か所に設けてあ
る。この複合積層体１０は、以下のように製造した。

【００５０】１）軟質板（サンドイッチ構造ユニット）
の製造図１の断面図に示すように、２９６ｍｍφ、厚み１．６
ｍｍで、中心に３４ｍｍφの開口部を有するＳＰＣＣ鋼
板を内部拘束板１８として、厚さ３ｍｍのゴム板に挟ん
で、３００ｍｍφのサンドイッチ構造のユニットをイン
ジェクション成型にて加硫成形し、軟質板１４を得た。
内部拘束板１８として使用した鋼板には、予め両面をシ
ョットブラストした後、加硫接着剤を塗布、乾燥させる
という前処理を施した。

【００５１】２）軟質板の表面処理得られた軟質板１４のゴム板表面に、トリクロロイソシ
アヌル酸アミドの３％アセトン溶液を塗布、乾燥させ、
ハロゲン化処理を施した。

【００５２】３）硬質板、フランジの前処理２９６ｍｍφ、厚み１．６ｍｍで中心に３０ｍｍφの開
口部を有する鋼板を硬質板１２とした。硬質板１２の両
面及び上下フランジ２２、２４の軟質板１４と接触する
側の面に、表面にショットブラストを施し、表面を清浄
化して接着性向上処理を行った。

【００５３】４）接着剤塗布下フランジ２４、軟質板１４、硬質板１２の順で、ビス
フェノールＡ型エポキシ接着剤とポリアミドとをエポキ
シ当量で組み合わせた接着剤を膜厚１００μとなるよう
に塗布した。上フランジ２２には接着剤は塗布しなかっ
た。

【００５４】５）積層図５に示す如く、直径２８ｍｍで、上部にＭ２５のボル
ト孔を有する丸棒２６（空想線で示す）を中心に取付
け、平行を調整するためのボルト２８を４か所に取りつ
けた台座３０の上に前記の下フランジ２４をセットし、
その後、ずれが生じないように中央の丸棒２６で位置決
めをしながら前記の処理を行った軟質板１８と硬質板１
６とを交互に積層した。軟質板１４を８枚、硬質板１２
を７枚セットした後に上フランジ２２を配置した。

【００５５】丸棒２６のボルト孔を利用して圧縮治具３
２をボルトにより締めつけ固定して上下フランジ２２、
２４を圧縮固定した。また、台座３０に配置されたボル
ト２８をフランジ２２、２４に設けられた孔に貫通さ
せ、平行になるように調整して締めつけた。

【００５６】図５は、台座３０上でこの積層工程を完了
し、圧縮固定された状態の複合積層体１０を示す概略断
面図である。

【００５７】６）熱処理この積層体を台座３０ごとオーブンに入れ、１００℃の
雰囲気下で１時間放置して接着した後、ボルト２８及び
圧縮治具３２を取外し、台座３０より取り出して複合積
層体１０を得て本発明品１とした。

【００５８】（比較例１）１）軟質板の調整軟質板原料として、厚み３．１ｍｍの未加硫ゴムシート
から３００ｍｍφのゴムシートを打ち抜きで成形した。

【００５９】２）硬質板及びフランジの処理３００ｍｍφ厚み２．３ｍｍの鋼板を硬質板とした。硬
質板の両面及び上下フランジの軟質板と接触する側の面
に、表面にショットブラストを施し、表面を清浄化して
接着性向上処理を行っ後、２液型加硫接着剤を乾燥膜厚
が４０μｍとなるように塗布した。

【００６０】３）積層、成形型枠内に前記上下フランジ、軟質板、硬質板を実施例１
と同様に積層し、オーブンに入れ、１３０℃の雰囲気下
で４時間放置して加硫接着して、成形した。加硫終了
後、モールドから取り出し、複合積層体を得て比較品１
とした。

【００６１】（比較例２）１）軟質板の調整軟質板原料として、厚み３．１ｍｍで中心に３０ｍｍφ
の開口部を有する板状ゴム板を、厚さ３ｍｍ、幅７０ｃ
ｍのゴムベルトから打ち抜き成形し、軟質板を製造し
た。

【００６２】２）軟質板の表面処理得られた軟質板のゴム板表面に、トリクロロイソシアヌ
ル酸アミドの３％アセトン溶液を塗布、乾燥させ、ハロ
ゲン化処理を施した。

【００６３】３）硬質板、フランジの前処理３００ｍｍφ、厚み２．３ｍｍで中心に３０ｍｍφの開
口部を有する鋼板を硬質板とした。硬質板の両面及び上
下フランジの軟質板と接触する側の面に、表面にショッ
トブラストを施し、表面を清浄化して接着性向上処理を
行った。

【００６４】４）接着剤塗布上下フランジ、軟質板、硬質板の被処理面に、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ接着剤とポリアミドとをエポキシ当
量で組み合わせた接着剤を膜厚１００μとなるように塗
布した。

【００６５】５）積層接着剤を塗布した上下フランジ、軟質板、硬質板を実施
例１と同様に台座に配置して位置決めをしながら積層し
た。

【００６６】６）熱処理自重による接着層のだれを防ぐため、成型方向から９０
度たて、１００℃オーブン中で１時間放置して、加熱、
成形後、台座から取り外して、複合積層体を得て比較品
２とした。

【００６７】（複合積層体の性能評価）得られた複合積
層体１０に面圧８０ｋｇｆ／ｃｍ²の垂直荷重をかけ、
剪断速度２２ｃｍ／ｍｉｎで剪断試験を実施し、破断時
の軟質板１８の厚み対剪断歪み比（％）を求めた。試験
は３個の試験体について行い、その平均値を求めて測定
値とした。数値が大きい程優れていると評価する。ま
た、複合積層体１０の製造において、一人の作業者が１
台の設備で１基生産するのに要する時間を生産サイクル
とし、前記結果とともに下記表１に示した。

【００６８】

【表１】

【００６９】表１に示すように実施例１は破断特性、生
産性共に良好な結果を得た。また、接着剤塗布について
も、実施例１の製造方法によれば、塗布は片面のみの接
着剤塗布で十分な強度を示し、簡易なナイフコーターで
の塗布が可能となった。さらに、実施例１の製造方法に
よれば、軟質板をインジェクション成形しうるため、ゴ
ム打ち抜き残の発生がなくなるという利点を有する。

【００７０】一方、従来の加硫接着により製造された比
較例１の複合積層体は破断特性に優れるものの、接着時
間が長く、生産性が悪かった。また、軟質板に内部鋼板
を配置していない比較品２の複合積層体は、破断特性に
は問題がないが、軟質板を打ち抜きで成形するため、打
ち抜き残が出て廃棄物の処理を必要とする、十分な接着
力を得るために接着剤の両面塗布を要する、さらに、軟
質板が弾性材料で構成されているため、製造の自動化に
適さない等の、生産性に係る問題があることがわかっ
た。

【００７１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
の複合積層体は、免震装置に用いられる破断特性に優
れ、且つ、製造の自動化にも適しており、さらに、本発
明の複合積層体の製造方法によれば、その複合積層体
を、簡便に、生産性良く製造することができ、さまざま
な形状やサイズのものを、短時間で製造するという利点
を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１により得られた複合積層体
の概略断面図である。

【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の複合積層体に用
いる内部拘束板を埋設した軟質板のスライドする金型を
用いた製造方法を示す概略断面図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の複合積層体に用
いる内部拘束板を埋設した軟質板の円柱状のスペーサー
を用いた製造方法を示す概略断面図である。

【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の複合積層体に用
いる内部拘束板を埋設した軟質板のドーナツ盤状のスペ
ーサーを用いた製造方法を示す概略断面図である。

【図５】台座上で積層工程を完了し、圧縮固定された
状態の複合積層体を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０：複合積層体１２：硬質板１４：軟質板１６：接着層１８：内部拘束板３０：積層位置決め用の台座

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１６Ｆ 1/40 Ｆ１６Ｆ 1/40 Ｚ 15/04 8919−3Ｊ 15/04 Ａ // Ｂ３２Ｂ 15/06 Ｂ３２Ｂ 15/06 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】剛性を有する硬質板と粘弾性的性質を有
する軟質板とをそれぞれ複数個、交互に積層した複合積
層体であって、該粘弾性的性質を有する軟質板の内部に予め剛性を有す
る材料からなる内部拘束板が配置されていることを特徴
とする複合積層体。
【請求項２】剛性を有する硬質板と粘弾性的性質を有
する軟質板とをそれぞれ複数個、交互に積層した複合積
層体の製造方法であって、該粘弾性的性質を有する軟質板を、その内部に剛性を有
する材料からなる内部拘束板を埋設して成形し、該軟質板及び硬質板の表面に、それぞれ接着性向上処理
を施し、その後、隣接する軟質板と硬質板とを接着剤により接着
する、ことを特徴とする複合積層体の製造方法
【請求項３】前記粘弾性的性質を有する軟質板を、２
枚の未加硫ゴムの層間に剛性を有する材料からなる内部
拘束板配置した後、加硫することによって成形する、こ
とを特徴とする請求項２に記載の複合積層体の製造方法
【請求項４】前記軟質板の接着性向上処理が、ハロゲ
ン化処理、酸処理、バフがけ処理、プラズマ処理、コロ
ナ放電処理、紫外線処理からなる群から選択される少な
くとも１種の処理であることを特徴とする請求項２記載
の複合積層体の製造方法。
【請求項５】前記硬質板の接着性向上処理が、サンド
ブラスト、ショットブラスト等の物理的処理、燐酸亜
鉛、燐酸亜鉛カルシウム等の化成被膜を施す化成処理、
及び、熱硬化性樹脂系塗料の焼付塗装処理より選択され
る少なくとも１種の処理であることを特徴とする請求項
２に記載の複合積層体の製造方法。
【請求項６】前記接着剤が、ウレタン系、エポキシ
系、及びアクリル系接着剤からなる群より選択される少
なくとも１種であることを特徴とする請求項２に記載の
複合積層体の製造方法。