JP2003055506A - High damping rubber composition and quake-proof structure - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high damping rubber composition having excellent absorption of vibration energy for earthquake-proof, vibration removal, vibration-proof, or the like, of architectural structures and stable rubber rigidity and a quake- proof structure using the same. SOLUTION: The high damping rubber composition is obtained by mixing 100 pts.wt. of rubber consisting essentially of diene-based rubber with 40-100 pts.wt. of silica, 0.5-15 pts.wt. of a disulfide bond-containing silica coupling agent represented by the formula (the average value of (n) is 1.5<=n<=2.5) at 130-185 deg.C maximum mixing temperature.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物などの免
震、除震、防振などの振動エネルギーの吸収性に優れ、
かつ剛性などのゴム特性の安定した高減衰ゴム組成物お
よびそれを用いた免震構造体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is excellent in absorption of vibration energy such as seismic isolation, vibration isolation and vibration isolation of buildings,
The present invention also relates to a high-damping rubber composition having stable rubber properties such as rigidity and a seismic isolation structure using the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】建築物、橋梁や道路などの構造物、各種
設備の免震対策として、免震ゴム積層体や支承などの免
震構造体を用いた免震工法が広く採用されている。2. Description of the Related Art As a seismic isolation measure for buildings, structures such as bridges and roads, and various facilities, seismic isolation construction methods using seismic isolation structures such as seismic isolation rubber laminates and bearings have been widely adopted.

【０００３】この免震ゴム積層体はゴムの薄板と鋼板な
どの硬質材を交互に積層し接着した複合構造体で、軸方
向には高い剛性、せん弾方向には低い剛性を有する弾性
構造体であり、地震の振動数に対して建築物の固有振動
数を低減することにより、振動の入力加速度を減少し、
建築物あるいはその中の設備などに対する被害を最小限
にするものである。This seismic isolation rubber laminate is a composite structure in which hard materials such as rubber thin plates and steel plates are alternately laminated and adhered, and is an elastic structure having a high rigidity in the axial direction and a low rigidity in the ball striking direction. And, by reducing the natural frequency of the building against the frequency of the earthquake, the input acceleration of vibration is reduced,
This is to minimize damage to the building or the equipment inside it.

【０００４】この免震ゴム積層体に用いられるゴムは、
破断特性、クリープ特性、優れた弾性などを具備した長
期に渡り安定な高減衰性を必要とすることから、天然ゴ
ム系を主とするジエン系ゴムをゴム主成分とするゴム組
成物が用いられている。The rubber used in this seismic isolation rubber laminate is
A rubber composition containing a diene rubber mainly composed of natural rubber as a rubber main component is used because it requires stable, high-damping property for a long period of time, which has rupture properties, creep properties, and excellent elasticity. ing.

【０００５】本出願人は、更に高い減衰性を有し、かつ
耐寒性、耐破壊特性、加工特性、長期安定性に優れるも
のとして、ゴム成分１００重量部、シリカ４０〜１００
重量部及び硫黄を含有するシランカップリング剤０．５
〜１５重量部を含有する高減衰ゴム組成物及びそれを用
いた免震構造体（特開平８−５９８９９号公報）を出願
し、シランカップリング剤を使用することによりポリマ
ーとシリカの化学的相互作用を大きく引き起こしてい
る。The applicant of the present invention has ascertained that the rubber component is 100 parts by weight and the silica is 40 to 100 as having excellent damping properties, cold resistance, fracture resistance, processing properties and long-term stability.
0.5 parts by weight and silane coupling agent containing sulfur
A high damping rubber composition containing 15 to 15 parts by weight and a seismic isolation structure using the same (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-59899) are applied, and a silane coupling agent is used to chemically react a polymer and silica. It causes a big effect.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記出願の高減衰ゴム
組成物は、免震、除震、或いは防震等、振動エネルギー
の吸収に非常に有効であり、その免震構造体はそれ自身
高い減衰性を有しているので振動を減衰させるのにダン
パー等を必要とせず、工期、コストの面で有利であると
いう優れた効果がある。The high-damping rubber composition of the above application is very effective in absorbing vibration energy such as seismic isolation, vibration isolation, or seismic protection, and the seismic isolation structure itself has high damping. Since it has properties, it does not require a damper or the like to damp vibrations, and has an excellent effect in terms of construction period and cost.

【０００７】ところが、上記出願の高減衰ゴム組成物で
は、ポリマーとシリカのカップリング剤として、硫黄を
含有するシランカップリング剤であるビス（３−トリエ
トキシシリルプロピル）テトラスルフィド〔デグサ、Ｓ
ｉ６９〕、チオシアネートプロピルトリエトキシシラン
〔デグサ、Ｓｉ２６４〕、γ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン〔東レダウコーニング、ＳＨ６０６２〕
等が挙げられ使用されている。However, in the high-damping rubber composition of the above application, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide [Degussa, S, which is a sulfur-containing silane coupling agent, is used as a coupling agent for polymer and silica.
i69], thiocyanatepropyltriethoxysilane [Degussa, Si264], γ-mercaptopropyltrimethoxysilane [Toray Dow Corning, SH6062]
Etc. are mentioned and used.

【０００８】上記のテトラスルフィド結合を有するシラ
ンカップリング剤の配合では、ゴム混合時の混合温度上
昇時に、ポリマーとシリカの化学的相互作用を引き起こ
すシランカップリング剤のスルフィド結合部の熱的反応
が大きくなり、高減衰ゴム組成物に既加硫部と未加硫部
が混在するゲル化を発生させ、混合ロット内、ロット間
を問わずにゴムの剛性にバラツキが生じ、ゴム特性の安
定性に欠けることから最終製品である免震構造体の品質
にもバラツキが生じるという問題がある。In the above silane coupling agent having a tetrasulfide bond, the thermal reaction of the sulfide coupling portion of the silane coupling agent, which causes a chemical interaction between the polymer and silica, when the mixing temperature rises during rubber mixing. The high-damping rubber composition causes gelation where both vulcanized and unvulcanized parts coexist, and the rigidity of the rubber varies within the mixed lot and between lots, resulting in stable rubber properties. However, there is a problem in that the quality of the seismic isolation structure, which is the final product, will also vary due to the lack of quality.

【０００９】本発明の目的は、高減衰ゴム組成物の混合
時におけるゴム粘度の上昇および発熱を抑えて高減衰ゴ
ム組成物のゲル化を防止し、混合ロット内及び混合ロッ
ト間でのゴム特性の安定性を向上し、かつ高温でのゴム
混合を可能としてカップリング効果を充分発揮できる、
剛性が安定して、優れた減衰特性を有する高減衰ゴム組
成物及びそれを用いた振動エネルギーの吸収性に優れる
免震構造体を提供することにある。An object of the present invention is to prevent the gelation of a high-damping rubber composition by suppressing an increase in rubber viscosity and heat generation during mixing of the high-damping rubber composition, and to improve the rubber properties within and between mixed lots. The stability of the rubber is improved, and the rubber can be mixed at high temperature to fully exert the coupling effect.
It is an object of the present invention to provide a high damping rubber composition having stable rigidity and excellent damping characteristics, and a seismic isolation structure using the same, which is excellent in absorbing vibration energy.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１の発
明は、ジエン系ゴムを主成分とするゴム１００重量部に
対して、シリカを４０〜１００重量部とジスルフィド結
合を有するシランカップリング剤を０．５〜１５重量部
配合し、最高混合温度が１３０〜１８５℃で混合して得
られたことを特徴とする高減衰ゴム組成物である。That is, the invention of claim 1 is a silane coupling agent having 40 to 100 parts by weight of silica and a disulfide bond to 100 parts by weight of a rubber containing a diene rubber as a main component. Is blended in an amount of 0.5 to 15 parts by weight and mixed at a maximum mixing temperature of 130 to 185 ° C. to obtain a high damping rubber composition.

【００１１】請求項２の発明は、前記シランカップリン
グ剤が、下記一般式で表され、式中のｎの平均値が１．
５≦ｎ≦２．５であることを特徴とする請求項１に記載
の高減衰ゴム組成物である。According to a second aspect of the present invention, the silane coupling agent is represented by the following general formula, and the average value of n in the formula is 1.
The high damping rubber composition according to claim 1, wherein 5 ≦ n ≦ 2.5.

【００１２】[0012]

【化２】 この発明の高減衰ゴム組成物によれば、ジエン系ゴムを
主成分とし、シリカを充填剤の全部又は主成分として使
用し、特定の熱的に安定なシランカップリング剤を配合
するものであるので、混合時における温度上昇による高
減衰ゴム組成物のゲル化を防止し、混合ロット内及び混
合ロット間でのゴム特性のバラツキを低減し、安定した
減衰特性を得ることができる。[Chemical 2] According to the high damping rubber composition of the present invention, a diene rubber is used as a main component, silica is used as the whole or a main component of a filler, and a specific thermally stable silane coupling agent is blended. Therefore, gelation of the highly damped rubber composition due to temperature rise during mixing can be prevented, variation in rubber characteristics within the mixed lot and between mixed lots can be reduced, and stable damping characteristics can be obtained.

【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
の高減衰ゴム組成物を用いたことを特徴とする免震構造
体であり、振動エネルギーの吸収性に優れ、剛性などの
製品の品質にバラツキのなく、長期にわたり優れた免震
性能を維持する免震構造体を得ることができる。A third aspect of the present invention is a seismic isolation structure characterized by using the high damping rubber composition according to the first or second aspect, which is a product having excellent absorption of vibration energy and rigidity. It is possible to obtain a seismic isolation structure that maintains excellent seismic isolation performance for a long period of time with no variation in quality.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の高減衰ゴム組成物に用い
られるジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソ
プレンゴム（ＩＲ）の他に、各種のスチレンブタジエン
ゴム（ＳＢＲ）、各種のブタジエンゴム（ＢＲ）、ニト
リルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などを挙げることがで
き、その単独又は任意の２種以上をブレンド配合し使用
することができる。その中で、ＮＲ又はＩＲの配合量が
ゴム成分の３０重量部以上、さらには４０重量部以上を
占めるものが好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As the diene rubber used in the high damping rubber composition of the present invention, in addition to natural rubber (NR) and isoprene rubber (IR), various styrene butadiene rubbers (SBR) and various Butadiene rubber (BR), nitrile butadiene rubber (NBR) and the like can be mentioned, and these can be used alone or in a blended form of any two or more thereof. Among them, it is preferable that the compounding amount of NR or IR accounts for 30 parts by weight or more, further 40 parts by weight or more of the rubber component.

【００１５】本発明では上記ゴム１００重量部に対し
て、４０〜１００重量部のシリカが配合され、充填剤と
してカーボンブラック単独で用いるよりも、減衰性に優
れたゴム組成物を得ることができ、本発明ではシリカ単
独あるいはカーボンブラックと併用して用いることがで
きる。In the present invention, 40 to 100 parts by weight of silica is blended with 100 parts by weight of the above rubber, and a rubber composition having excellent damping properties can be obtained as compared with the case where carbon black alone is used as a filler. In the present invention, silica can be used alone or in combination with carbon black.

【００１６】前記シリカは比表面積や粒子径、シラノー
ル濃度などの性状に特に限定されず、一般にゴム組成物
に用いられる湿式シリカ、乾式シリカや表面処理シリカ
が使用できる。The silica is not particularly limited in properties such as specific surface area, particle size and silanol concentration, and wet silica, dry silica and surface-treated silica generally used in rubber compositions can be used.

【００１７】シリカ配合量が４０重量部未満では良好な
減衰性が得られず、１００重量部を越えるとシリカ分散
性の低下やゴム粘度の上昇などの加工性が悪化し、また
ゴム強度も低下していくので好ましくない。When the amount of silica is less than 40 parts by weight, good damping properties cannot be obtained, and when it exceeds 100 parts by weight, workability is deteriorated, such as deterioration of silica dispersibility and increase of rubber viscosity, and rubber strength is also decreased. It is not preferable because it will be done.

【００１８】本発明の高減衰ゴム組成物に用いられるシ
ランカップリング剤は、ジスルフィド結合を有するシラ
ンカップリング剤であり、ジスルフィド結合は熱的に安
定であるため、ゴム混合中の温度上昇によるゴムのゲル
化を抑える効果がある。The silane coupling agent used in the highly damped rubber composition of the present invention is a silane coupling agent having a disulfide bond, and the disulfide bond is thermally stable. Has the effect of suppressing gelation.

【００１９】従来のシランカップリング剤である、例え
ばビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスル
フィドでは、ポリマーとシリカの化学的相互作用を引き
起こすテトラスルフィド結合部が混合時の昇温により熱
的に反応してゴムのゲル化を発生するもので、本発明に
用いられるジスルフィド結合を有するシランカップリン
グ剤では、ゴム組成物中の硫黄の存在下で、硫黄のジス
ルフィド結合への挿入反応が起こり、その後スルフィド
結合が解離してポリマーとシリカとの化学結合が生成す
るものと考えられ、従ってゴム混合時のゲル化の発生が
抑制され、混合ゴム中に既加硫部と未加硫部が生じ混在
することがなくなり、安定したゴム特性、特に剛性の安
定化が得られるものである。In the conventional silane coupling agent, for example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, the tetrasulfide bond portion that causes the chemical interaction between the polymer and silica is thermally heated by the temperature rise during mixing. The reaction causes gelation of the rubber, and in the silane coupling agent having a disulfide bond used in the present invention, in the presence of sulfur in the rubber composition, an insertion reaction of the sulfur into the disulfide bond occurs, It is considered that the sulfide bond is then dissociated to form a chemical bond between the polymer and silica, and therefore the occurrence of gelation during rubber mixing is suppressed, and a vulcanized part and an unvulcanized part are generated in the mixed rubber. It is possible to obtain stable rubber characteristics, particularly stability of rigidity, without mixing them.

【００２０】前記シランカップリング剤の配合量はゴム
成分１００重量部に対して、０．５重量部未満では所望
のカップリング効果が得られず、１５重量部を越えても
それ以上の効果は得られず、コストアップとなり不経済
である。If the amount of the silane coupling agent is less than 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the desired coupling effect cannot be obtained, and if it exceeds 15 parts by weight, further effects are not obtained. It is uneconomical because it cannot be obtained and the cost increases.

【００２１】このジスルフィド結合を有するシランカッ
プリング剤としては、下記一般式で表される式中のｎの
平均値が１．５≦ｎ≦２．５であり、さらに、ｎの平均
値は２．１〜２．３が好ましい範囲であり、より好まし
くはｎ＝２であるジスルフィド結合を８０％以上含むも
のが上記のゲル化防止の効果が大きい。As the silane coupling agent having a disulfide bond, the average value of n in the formula represented by the following general formula is 1.5 ≦ n ≦ 2.5, and the average value of n is 2 The range of 0.1 to 2.3 is more preferable, and the one containing 80% or more of disulfide bonds with n = 2 is more effective in preventing gelation.

【００２２】[0022]

【化３】 [Chemical 3]

【００２３】具体的に前記のシランカップリング剤とし
ては、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスル
フィドが例示され、市販品としてデグッサ社の「Ｓｉ７
５」が挙げられる。A specific example of the silane coupling agent is bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, which is commercially available as "Si7" manufactured by Degussa.
5 ”.

【００２４】また、本発明の高減衰ゴム組成物は最高混
合温度が１３０〜１８５℃で混合して得られた高減衰ゴ
ム組成物であり、この範囲においてポリマーとシリカの
良好な結合が得られ減衰性や剛性などに優れ、かつゴム
のゲル化を生じることなく安定なゴム特性を有する高減
衰ゴム組成物が得られる。The high damping rubber composition of the present invention is a high damping rubber composition obtained by mixing at a maximum mixing temperature of 130 to 185 ° C., and in this range, a good bond between the polymer and silica can be obtained. It is possible to obtain a highly damped rubber composition having excellent damping properties and rigidity, and having stable rubber properties without causing gelation of rubber.

【００２５】最高混合温度が１３０℃未満であるとポリ
マーとシリカのカップリングによる、充分な化学結合が
得られず、剛性が不足し、１３０℃以上の混合温度にお
いても従来のシランカップリング剤を用いた場合のよう
にゴムのゲル化が生じることない。また、最高混合温度
が１８５℃を越えると、混合中にゴムの焼けが発生しや
すくなり好ましくない。If the maximum mixing temperature is lower than 130 ° C., sufficient chemical bond cannot be obtained due to the coupling of the polymer and silica, the rigidity is insufficient, and the conventional silane coupling agent is used even at a mixing temperature of 130 ° C. or higher. The gelation of rubber does not occur unlike when used. Further, if the maximum mixing temperature exceeds 185 ° C., the burning of rubber tends to occur during mixing, which is not preferable.

【００２６】なお、本発明の高減衰ゴム組成物には充填
剤としてシリカにカーボンブラックを併用することがで
き、一般にゴム配合用に使用されているカーボンブラッ
ク、例えばＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ級のカーボンブラ
ックが使用でき、ゴム成分１００重量部に対して１０〜
８０重量部の一般的な配合量で配合され、ゴム特性や加
工性を調整することができる。In the high damping rubber composition of the present invention, carbon black may be used in combination with silica as a filler, and carbon black generally used for rubber compounding, for example, HAF, ISAF, SAF grade carbon. Black can be used, and 10 to 100 parts by weight of rubber component
It is compounded in a general compounding amount of 80 parts by weight, and the rubber characteristics and processability can be adjusted.

【００２７】さらに、本発明の高減衰ゴム組成物には、
前記ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤に加え必
要に応じて、通常にゴム工業で使用されているカーボン
ブラック、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、
充填剤、可塑剤、各種樹脂類などの配合剤を通常の配合
量の範囲で適宜配合することができ、バンバリーミキサ
ーやニーダーなどのゴム工業で通常使用されるゴム用混
合機を用いて高減衰ゴム組成物が得られる。Further, the high damping rubber composition of the present invention comprises
In addition to the rubber component, silica, silane coupling agent, if necessary, carbon black usually used in the rubber industry, vulcanizing agent, vulcanization accelerator, antioxidant, softening agent,
Compounding agents such as fillers, plasticizers, and various resins can be appropriately compounded within the usual compounding amount range, and high damping is achieved using a rubber mixer that is normally used in the rubber industry such as Banbury mixer and kneader. A rubber composition is obtained.

【００２８】本発明の免震構造体は、前記高減衰ゴム組
成物からなるゴム部材と鋼板などの硬質板とからなる免
震構造体である。The seismic isolation structure of the present invention is a seismic isolation structure comprising a rubber member made of the high damping rubber composition and a hard plate such as a steel plate.

【００２９】この免震構造体としては、図１に示すよう
なゴム層２と硬質板３とを交互に積層して接着し上下面
にフランジ４、４を備えた積層ゴム構造体１や、図２に
示すようなゴムブロック７を上下面のフランジ８，８間
に接着した防振ゴム構造体６などが例示され、その内部
構造、形状、大きさなどは限定されず、形状は円柱状の
他に四角柱状、多角柱状、楕円柱状など用途により選択
でき、また前記硬質板やフランジは冷間圧延鋼板や各種
金属板、セラミック材、ＦＲＰなどの強化プラスチック
材などが用いられる。As this seismic isolation structure, a laminated rubber structure 1 having a rubber layer 2 and a hard plate 3 alternately laminated and adhered as shown in FIG. An example is a vibration-proof rubber structure 6 in which a rubber block 7 as shown in FIG. 2 is adhered between upper and lower flanges 8, 8 and its internal structure, shape, size, etc. are not limited, and the shape is cylindrical. Besides, it can be selected depending on the application such as a quadrangular prism, a polygonal prism, an elliptic cylinder, and the hard plate and the flange are made of a cold rolled steel plate, various metal plates, a ceramic material, a reinforced plastic material such as FRP.

【００３０】前記免震構造体の製造方法は前記高減衰ゴ
ム組成物を成形、加硫して得たシート状又はブロック状
のゴム部材と硬質板やフランジとを積層し接着剤により
接着する方法、また未加硫のシート状あるいはブロック
状に成形した前記高減衰ゴム組成物と硬質板やフランジ
と積層し加硫接着し製造することができる。The seismic isolation structure is manufactured by laminating a sheet- or block-shaped rubber member obtained by molding and vulcanizing the high-damping rubber composition, and a hard plate or flange, and adhering them with an adhesive. Alternatively, it can be manufactured by laminating the above-mentioned high-damping rubber composition formed into an unvulcanized sheet or block and a hard plate or a flange, followed by vulcanization adhesion.

【００３１】この免震構造体はビルや戸建て建築物など
の基礎免震、橋梁や道路の支承などの免震、除振、防振
などの振動エネルギーの吸収に安定した効果を有し、好
適に使用される。This seismic isolation structure has a stable effect on basic seismic isolation of buildings and detached buildings, seismic isolation of bridges and road supports, vibration isolation and vibration absorption, and is suitable. Used for.

【００３２】（実施例）以下、実施例によって本発明を
さらに詳しく説明する。(Examples) The present invention will be described in more detail below with reference to examples.

【００３３】天然ゴム（ＮＲ）１００重量部に対して表
１に示す配合量（重量部）で各実施例、比較例の高減衰
ゴム組成物を作成した。なお、使用した配合成分は下記
の通りである。High damping rubber compositions of the respective Examples and Comparative Examples were prepared with the compounding amounts (parts by weight) shown in Table 1 with respect to 100 parts by weight of natural rubber (NR). The blending components used are as follows.

【００３４】（配合成分） ・天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ＃３ ・シリカ：ニプシールＡＱ（日本シリカ工業（株）） ・ＨＡＦカーボン：Ｎ３４７（旭カーボン（株）旭＃７
０Ｈ） ・シランカップリング剤Ａ：デグッサ社製 Ｓｉ７５
化学名：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジス
ルフィド ・シランカップリング剤Ｂ：デグッサ社製 Ｓｉ６９
化学名：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テト
ラスルフィド ・オイル：アロマ系プロセスオイル ・亜鉛華：３号亜鉛華 ・ステアリン酸：工業用ステアリン酸 ・老化防止剤：ノクラック６Ｃ（大内新興化学工業
（株）） ・硫黄：５％油処理粉末硫黄 ・加硫促進剤：ノクセラーＣＺ（大内新興化学工業
（株））(Compounding ingredients) Natural rubber (NR): RSS # 3 Silica: Nipseal AQ (Nippon Silica Industry Co., Ltd.) HAF Carbon: N347 (Asahi Carbon Co., Ltd. Asahi # 7)
0H) -Silane coupling agent A: Si75 manufactured by Degussa
Chemical name: Bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide / silane coupling agent B: Si69 manufactured by Degussa
Chemical name: Bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, oil: Aroma-based process oil, zinc flower: No. 3 zinc flower, stearic acid: industrial stearic acid, antioxidant: Nocrac 6C (Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.・ Sulfur: 5% oil-treated powdered sulfur ・ Vulcanization accelerator: NOXCELLER CZ (Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)

【表１】 [Table 1]

【００３５】表１に示した各高減衰ゴム組成物を下記混
合方法により混合し、混合後の排出最高温度を測定し
た。また、得られた各高減衰ゴム組成物を用いて図３に
示す「１ブロック・ラップ・シェア型」試験体を作製
し、下記の方法によりゴムの応力を求め、製品安定性を
評価し、さらに、減衰性を評価した。その結果を表１に
示した。The high damping rubber compositions shown in Table 1 were mixed by the following mixing method, and the maximum discharge temperature after mixing was measured. In addition, a "1-block lap shear type" test body shown in FIG. 3 was prepared using each of the obtained high-damping rubber compositions, and the stress of the rubber was obtained by the following method to evaluate product stability, Furthermore, the damping property was evaluated. The results are shown in Table 1.

【００３６】混合排出温度の測定方法 表１の各高減衰ゴム組成物を、硫黄と加硫促進剤を除く
配合成分を容量１．７リットルの密閉式バンバリーミキ
サーに投入し５分間混合し、いったん排出したマスター
バッチを常温に冷却した後、硫黄と加硫促進剤を加え再
度上記バンバリーミキサーを用いて１分間混合し、排出
した高減衰ゴム組成物の最高温度を測定し、混合排出温
度とした。なお、混合温度はバンバリーミキサーのロー
ター回転速度により調整した。Method of Measuring Mixing Discharge Temperature Each of the high damping rubber compositions shown in Table 1 was mixed with the compounding ingredients excluding sulfur and vulcanization accelerator in a 1.7 liter closed Banbury mixer and mixed for 5 minutes. After cooling the discharged masterbatch to room temperature, sulfur and a vulcanization accelerator were added and mixed again using the Banbury mixer for 1 minute, and the maximum temperature of the discharged high-damping rubber composition was measured and set as the mixing discharge temperature. . The mixing temperature was adjusted by the rotation speed of the rotor of the Banbury mixer.

【００３７】製品安定性 図３に示す「１ブロック・ラップ・シェア型」試験体
（ゴム部：幅２５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、厚み５ｍｍ）を
表１の各高減衰ゴム組成物を用いて作成し、油圧式振動
試験機を用いて周波数０．５Ｈｚで、下記３シリーズの
歪み条件でせん断加振を与え、図４に示すような応力−
歪み曲線を求めた。Product Stability A "1 block lap shear type" test body (rubber part: width 25 mm, length 25 mm, thickness 5 mm) shown in FIG. 3 was prepared using each high damping rubber composition shown in Table 1. Using a hydraulic vibration tester at a frequency of 0.5 Hz, shear vibration was applied under the strain conditions of the following 3 series, and stress as shown in FIG.
The strain curve was determined.

【００３８】歪み加振条件 第１シリーズ：歪み１００％で１０回加振する。Strain excitation condition First series: Excited 10 times with 100% distortion.

【００３９】第２シリーズ：歪み２００％で１０回加振
する。Second series: Vibration is applied 10 times with a strain of 200%.

【００４０】第３シリーズ：歪み１００％で２回加振す
る。Third series: Excitation is performed twice with a strain of 100%.

【００４１】第１シリーズの１０回目及び第３シリーズ
の２回目の応力−歪み曲線から、それぞれのゴム応力を
下記式（１）から算出し求めた。 応力＝Ｆ／２……（１） 第１シリーズと第３シリーズの前記応力を平均値をゴム
の最終応力とし、測定試験体数５の最終応力を求め、そ
の応力値の変動から製品安定性を評価した。○：応力値
の変動が±５％未満にあり製品安定性良好、△：応力値
の変動が±５％〜±１０％であり製品安定性がやや劣
る、×＝応力値の変動が±１０％を越え製品安定性に欠
け使用不可、と評価し表１に示した。From the stress-strain curve of the 10th time of the first series and the second time of the third series, the respective rubber stresses were calculated from the following formula (1) and obtained. Stress = F / 2 (1) The average stress is the final stress of the first series and the third series, the final stress of the number of test specimens is 5, and the stability of the product is determined from the variation of the stress value. Was evaluated. ◯: Variation of stress value is less than ± 5%, product stability is good, Δ: Variation of stress value is ± 5% to ± 10%, product stability is slightly inferior, × = Variation of stress value is ± 10 %, The product stability was lacking, and it was evaluated as unusable and shown in Table 1.

【００４２】減衰性 第１シリーズの１０回目及び第３シリーズの２回目につ
いて、図４に示すような応力−歪み曲線から、ロスを下
記式（２）から算出し、両者平均値をロスとして減衰性
を評価した。実施例１を１００として指数で表し、表１
に示した。数値大きいほど良好である。 ロス＝（ΔＷ／（Ｗ１＋Ｗ２））×１／２π×１００……（２） ここで、ΔＷは図４における応力−歪み曲線のループ内
の面積であり、Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ図４における三角
形領域の面積である。Damping property For the 10th time of the 1st series and the 2nd time of the 3rd series, the loss was calculated from the following equation (2) from the stress-strain curve as shown in FIG. The sex was evaluated. Example 1 is represented as an index with 100 as shown in Table 1.
It was shown to. The larger the value, the better. Loss = (ΔW / (W1 + W2)) × 1 / 2π × 100 (2) where ΔW is the area within the loop of the stress-strain curve in FIG. 4, and W1 and W2 are triangular regions in FIG. 4, respectively. Area.

【００４３】表１に示す通り、比較例１はシリカを含ま
ない標準のカーボンブラック配合であり、シリカを規定
量配合した各高減衰ゴム組成物は優れた減衰性を有して
いる。As shown in Table 1, Comparative Example 1 is a standard carbon black blend containing no silica, and each high damping rubber composition containing a specified amount of silica has excellent damping properties.

【００４４】比較例２〜４は従来のシランカップリング
剤Ｂを用いた高減衰ゴム組成物であり、比較例２は排出
温度が１４０℃であるので製品の安定性は良好である
が、比較例３の１６０℃、比較例４の１８０℃と排出温
度が高温になるに従い、実施例に対比して明らかに製品
安定性が低下する。これはゴム温度が上昇する程、混合
中の高減衰ゴム組成物にゲル化が発生し、既加硫部と未
加硫部が混在する状態となって、ゴムの剛性にバラツキ
が生じるためと考えられる。Comparative Examples 2 to 4 are high damping rubber compositions using the conventional silane coupling agent B, and Comparative Example 2 has a discharge temperature of 140 ° C., so that the product stability is good, but As the discharge temperature increases to 160 ° C. in Example 3 and 180 ° C. in Comparative Example 4, the product stability obviously decreases as compared with the Examples. This is because as the rubber temperature rises, gelation occurs in the highly damped rubber composition during mixing, and the vulcanized part and the unvulcanized part are mixed, resulting in variations in the rigidity of the rubber. Conceivable.

【００４５】実施例１〜３の高減衰ゴム組成物は、シラ
ンカップリング剤Ａを用いた以外は比較例２〜４と同一
配合であるが、混合温度が上昇しても高減衰ゴム組成物
にゲル化の発生がなくゴム特性が安定している。これ
は、ジスルフィド結合を有するシランカップリング剤Ｂ
が熱的に優れた安定性を有し、高温混合時のゲル化を防
止するものと考えられる。The high-damping rubber compositions of Examples 1 to 3 have the same formulation as Comparative Examples 2 to 4 except that the silane coupling agent A was used, but the high-damping rubber compositions were prepared even if the mixing temperature was increased. No gelling occurs and the rubber properties are stable. This is a silane coupling agent B having a disulfide bond.
Is thermally stable and is considered to prevent gelation during high temperature mixing.

【００４６】比較例５はシリカ配合量が少なく、減衰性
が満足できず、比較例６はシリカ配合量が過多であり、
混合中の分散不良、ゴム粘度の上昇により加工性が劣
り、比較例７はシランカップリング剤の配合量が少ない
ためカップリング効果が充分でなく製品安定性が十分に
満足できない。また、比較例８は混合温度が高すぎ、混
合中の高減衰ゴム組成物に焼けが発生したため製品安定
性が悪化している。Comparative Example 5 has a small amount of silica and cannot satisfy the damping property, and Comparative Example 6 has an excessive amount of silica.
Inferior processability due to poor dispersion during mixing and increase in rubber viscosity. In Comparative Example 7, since the compounding amount of the silane coupling agent is small, the coupling effect is not sufficient and the product stability cannot be sufficiently satisfied. Further, in Comparative Example 8, the mixing temperature was too high, and burning occurred in the high-damping rubber composition during mixing, resulting in deterioration of product stability.

【００４７】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による高減
衰ゴム組成物では、ジエン系ゴムを主成分とするゴム１
００重量部に対して、シリカを４０〜１００重量部とジ
スルフィド結合を有するシランカップリング剤を０．５
〜１５重量部配合し、最高混合温度が１３０〜１８５℃
で混合して得られた高減衰ゴム組成物であり、前記シラ
ンカップリング剤が熱的に安定な性能を有し、シリカ配
合高減衰ゴム組成物の混合時におけるゴム粘度の上昇お
よび発熱を抑えてゴムのゲル化を防止し、混合ロット内
及び混合ロット間でのゴム特性の安定性を向上し、安定
して優れた剛性を有する高減衰ゴム組成物を得ることが
でき、また、建築物の基礎免震、橋梁や道路の支承など
に好適な、振動エネルギーの吸収性に優れる免震構造体
を提供することができる。As described above, in the high damping rubber composition according to the present invention, the rubber 1 containing a diene rubber as a main component is used.
To 100 parts by weight of silica, 40 to 100 parts by weight of silica and 0.5 parts of a silane coupling agent having a disulfide bond are used.
~ 15 parts by weight, maximum mixing temperature 130 ~ 185 ℃
A high-damping rubber composition obtained by mixing the above, wherein the silane coupling agent has a thermally stable performance, and suppresses an increase in rubber viscosity and heat generation during mixing of the silica-containing high-damping rubber composition. It is possible to prevent gelation of the rubber, improve the stability of the rubber characteristics in the mixed lot and between mixed lots, and obtain a stable high damping rubber composition having excellent rigidity. It is possible to provide a seismic isolation structure that is suitable for basic seismic isolation, supports for bridges and roads, and has excellent absorption of vibration energy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の高減衰ゴム組成物を適用した積層ゴム
構造体である。FIG. 1 is a laminated rubber structure to which the high damping rubber composition of the present invention is applied.

【図２】本発明の高減衰ゴム組成物を適用した防振ゴム
構造体である。FIG. 2 is an anti-vibration rubber structure to which the high damping rubber composition of the present invention is applied.

【図３】「１ブロック・ラップ・シェア型」試験体の説
明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a “1-block lap shear type” test body.

【図４】応力−歪み曲線の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a stress-strain curve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１……積層ゴム構造体 ２，７，１０……高減衰ゴム組成物 ３……硬質板 ４，８……フランジ ６……防振ゴム構造体 ９……「１ブロック・ラップ・シェア型」試験体 １１……金属プレート １２……応力−歪み曲線 1 ... Laminated rubber structure 2,7,10 ... High damping rubber composition 3 ... Hard plate 4,8 ... Flange 6 ... Anti-vibration rubber structure 9 …… “1 block lap shear type” test body 11 …… Metal plate 12 ... Stress-strain curve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｆ 15/08 Ｆ１６Ｆ 15/08 Ｂ // Ｅ０４Ｂ 1/36 Ｅ０４Ｂ 1/36 Ｂ Ｆターム(参考） 3J048 BA08 BD04 EA38 3J059 AB05 BA43 BC06 BC19 BC20 EA04 EA17 GA41 4J002 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 DJ016 EX087 FD016 FD207 GL00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification code FI theme code (reference) F16F 15/08 F16F 15/08 B // E04B 1/36 E04B 1/36 B F term (reference) 3J048 BA08 BD04 EA38 3J059 AB05 BA43 BC06 BC19 BC20 EA04 EA17 GA41 4J002 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 DJ016 EX087 FD016 FD207 GL00

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ジエン系ゴムを主成分とするゴム１００
重量部に対して、シリカを４０〜１００重量部とジスル
フィド結合を有するシランカップリング剤を０．５〜１
５重量部配合し、最高混合温度が１３０〜１８５℃で混
合して得られたことを特徴とする高減衰ゴム組成物。1. A rubber 100 containing a diene rubber as a main component.
40 to 100 parts by weight of silica and 0.5 to 1 of a silane coupling agent having a disulfide bond, based on parts by weight.
A high damping rubber composition, which is obtained by mixing 5 parts by weight and mixing at a maximum mixing temperature of 130 to 185 ° C. 【請求項２】 前記シランカップリング剤が、下記一般
式で表され、式中のｎの平均値が１．５≦ｎ≦２．５で
あることを特徴とする請求項１に記載の高減衰ゴム組成
物。 【化１】 2. The high silane coupling agent according to claim 1, wherein the silane coupling agent is represented by the following general formula, and the average value of n in the formula is 1.5 ≦ n ≦ 2.5. Damped rubber composition. [Chemical 1] 【請求項３】 請求項１又は２に記載の高減衰ゴム組成
物を用いたことを特徴とする免震構造体。3. A seismic isolation structure comprising the high damping rubber composition according to claim 1 or 2.