JP2005139346A - Damping rubber composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動に対して高減衰性を有する制振ゴム用組成物に関する。 The present invention relates to a vibration-damping rubber composition having a high damping property against vibration.
ゴムは、強靭で弾力性を有することから他方面で利用されているが、その用途の一つとして免震構造の建物におけるアイソレータが挙げられる。免震構造の建物は地盤と建物基礎を固定する一方で、基礎とその上部建物を切り離し、アイソレータで繋ぐことで、地面での激しい揺れを上部構造ではゆっくりとした揺れに変えて、建物も建物内部も被害を最小限に防ぐ構造になっている。アイソレータには、免震用積層ゴムが用いられている。 Rubber is used on the other side because it is tough and elastic, and one of its uses is an isolator in a building having a base isolation structure. Buildings with seismic isolation structure fix the ground and building foundation, while separating the foundation and its upper building and connecting them with an isolator to change the intense shaking on the ground into a slow shaking in the upper structure. The inside is also structured to prevent damage to a minimum. A seismic isolation laminated rubber is used for the isolator.
積層ゴムは薄いゴムシートと鋼板を交互に積層し接着することによって、鉛直方向の荷重に対しては、ゴムが横に広がって縮もうとするのを鋼板が拘束するため鉛直変形を抑えることができ、水平方向の力に対しては非常に柔らかく、かつ大きく変形する機能を有する。従って、積層ゴムをアイソレータとして用いると、建物の荷重をしっかりと支え、かつ絶対免震に近づけることが可能である。 Laminated rubber is formed by alternately laminating thin rubber sheets and steel plates and bonding them, so that the vertical deformation can be suppressed because the steel plates restrain the rubber from spreading laterally and trying to shrink against vertical loads. It is very soft with respect to the force in the horizontal direction and has a function of deforming greatly. Therefore, when laminated rubber is used as an isolator, it is possible to firmly support the building load and to approach absolute seismic isolation.
免震用積層ゴムに関しては、たとえば特許文献１では次のように説明されている。免震積層ゴムは、常時免圧１００ＫＧＦ／ｃｍ2程度で大荷重の建築物を安定に、長期にわたり支持する。そして大地震時には柔らかく変形することによって、衝撃的な地震動を一定な緩やかな変形に帰る性能が要求される。そのため、柔らかく、そしてクリープが生じにくいゴム状弾性に富む天然ゴムが最適な材料として使用されている。
For example,
現在用いられている積層ゴムは、通常天然ゴム系免震積層ゴムである。天然ゴム系免震積層ゴムは、天然ゴムに充填剤および加硫剤などの配合剤を加えたものであり、これらの配合剤はゴム弾性を生かした配合となっている。また、地震動をさらに減衰させるために別置きダンパーを併用し、地震時にエネルギー消費によって免震積層ゴムの過大な変位を抑えることが可能となる。 The laminated rubber currently used is usually a natural rubber-based seismic isolation laminated rubber. Natural rubber-based seismic isolation laminated rubber is obtained by adding compounding agents such as a filler and a vulcanizing agent to natural rubber. In addition, a separate damper is used together to further attenuate the earthquake motion, and it is possible to suppress excessive displacement of the seismic isolation laminated rubber by energy consumption during an earthquake.
一般的に用いられるダンパーとして履歴型ダンパーおよび粘性型ダンパーがある。また天然ゴム系免震積層ゴムの中でも、数多く採用されているのが鋼板と天然ゴムとを交互に重ね、加硫および接着した積層ゴムと高純度の鉛プラグから構成されている鉛プラグ入り積層ゴム（ＬＲＢ）がある。これは、地震時においては、鉛プラグが積層ゴムの中心に封入されていることにより、積層ゴムと一体となり塑性変形を生じる構造となっている。そのため、ＬＲＢは免震システムに必要な機能を装置全体に全て合わせ持ったコンパクトな免震装置でもある。 Hysteretic dampers and viscous dampers are commonly used dampers. In addition, among the natural rubber-based seismic isolation laminated rubber, a lot of adopted ones are laminated with lead plugs composed of laminated rubber and vulcanized and bonded laminated rubber and high-purity lead plugs, which are alternately laminated steel plates and natural rubber. There is rubber (LRB). In the event of an earthquake, the lead plug is enclosed in the center of the laminated rubber, so that it is integrated with the laminated rubber to cause plastic deformation. Therefore, the LRB is also a compact seismic isolation device that has all the functions required for the seismic isolation system in its entirety.
鉛金属は他の一般的な金属に比べて低い応力で塑性変形を生じ、また再結晶といった性質を有することにより疲労減少は明確には現れないという特徴を持っている。これにより、ＬＲＢは免震構造として必要な免震ゴムの特徴とダンパー機能を一体化した免震支承であり、積層ゴムの特徴と鉛の有する力学的特性を組み合わせたハイブリッド免震支承であるといえる。しかし、金属鉛は無害金属ではないので他の有用な材料が求められている。 Lead metal has the characteristics that it undergoes plastic deformation at a lower stress than other general metals, and that fatigue reduction does not appear clearly due to the property of recrystallization. As a result, the LRB is a seismic isolation bearing that integrates the features of the seismic isolation rubber necessary for the base isolation structure and the damper function, and is a hybrid seismic isolation bearing that combines the characteristics of laminated rubber and the mechanical properties of lead. I can say that. However, since metallic lead is not a harmless metal, other useful materials are required.
従来、天然ゴムなどのゴムを免震材料として使用するには、振動の減衰性を高めるためにカーボンブラックやシリカが添加されている。また、最近、エチレン基をもつゴム本体と該ゴム本体に結合し末端にシラノールをもつ側鎖とからなるゴムに、側鎖としてピリジニウム塩を用いたゴム組成物が高減衰性を有することが知られている（特許文献１参照）。特許文献１におけるシラノールの導入は、ケイ酸塩のオルトケイ酸ナトリウムや水ガラスを酸処理後に有機溶媒（テトラヒドロフラン）で抽出して得られるシラノールを、ゴム本体の側鎖に突出しているピリジン環に、ピリジニウム塩として結合させることによって行なわれている。この方法は、有機溶媒法と呼ばれており工程中に大量の有機溶媒を必要とし、製造コストおよび環境負荷の面からの改良が望まれている。
Conventionally, in order to use a rubber such as natural rubber as a seismic isolation material, carbon black or silica is added to enhance vibration damping. Recently, it has been known that a rubber composition using a pyridinium salt as a side chain in a rubber composed of a rubber body having an ethylene group and a side chain bonded to the rubber body and having a terminal silanol has a high damping property. (See Patent Document 1). In the introduction of silanol in
また、水ガラスから直接ケイ酸塩化したポリマーの例として、三級アミンを含有する２−ビニルピリジンスチレンブタジエン共重合体ラテックスに水ガラスを加えて、希硫酸を用いて塩析しシロキサン含有ＰＳＢＲを得ることが知られている（非特許文献１参照）。
本発明の目的は、２−ビニルピリジンスチレンブタジエン共重合体（以下、ＰＳＢＲと略称することがある）を利用して従来よりもさらに高減衰性を有し、免震材料などとしての機能がより強く発揮される制振ゴム用組成物を提供することにある。 The object of the present invention is to use a 2-vinylpyridine styrene butadiene copolymer (hereinafter sometimes abbreviated as PSBR), which has a higher attenuation than conventional ones and has more functions as a seismic isolation material. An object of the present invention is to provide a vibration-damping rubber composition that is strongly exerted.
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意研究を進めたところ、水ガラスから直接ケイ酸塩化して得られるシロキサン含有ＰＳＢＲが有機溶媒法で得られるものに比べてヒステリシスロスが非常に大きいという意外な知見を得て、これに基づいてさらに検討を行なって本発明を完成したものである。
すなわち、本発明の第１の制振用ゴム組成物は、２−ビニルピリジンスチレンブタジエン共重合体１００重量部に対し水ガラスをそのＳｉＯ2固形分換算で１０〜３０重量部の割合で複合化して得られることを特徴とする。
As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the siloxane-containing PSBR obtained by silicate conversion directly from water glass has a much lower hysteresis loss than that obtained by the organic solvent method. The present inventors have completed the present invention by obtaining an unexpected finding that it is large and conducting further studies based on this knowledge.
That is, in the first vibration damping rubber composition of the present invention, water glass is compounded at a ratio of 10 to 30 parts by weight in terms of SiO 2 solid content with respect to 100 parts by weight of 2-vinylpyridine styrene butadiene copolymer. It is characterized by being obtained.
また、本発明の第２の制振用ゴム組成物は、上記第１の制振用ゴム組成物と、天然ゴム（ＮＲ）または合成ゴムとを含み、当該天然ゴムまたは合成ゴムの割合が最大でも８０重量％であることを特徴とする。
前記の第２の制振用ゴム組成物において、合成ゴム」としては、エチレン基を持ちビニルピリジンなどと共重合可能なジエン系ゴムが挙げられ、例えばＳＢＲ、ＢＲ、ＩＲ、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＣＲ、ブチルゴムあるいはハロゲン化ゴムなどが例示される。
The second vibration damping rubber composition of the present invention includes the first vibration damping rubber composition and natural rubber (NR) or synthetic rubber, and the ratio of the natural rubber or synthetic rubber is maximum. However, it is characterized by being 80% by weight.
In the second rubber composition for vibration damping, the “synthetic rubber” includes a diene rubber having an ethylene group and copolymerizable with vinylpyridine and the like. For example, SBR, BR, IR, EPDM (ethylene propylene rubber) ), CR, butyl rubber or halogenated rubber.
また、前記の第２の制振用ゴム組成物において、ＰＳＢＲ（Ａ）と天然ゴムまたは合成ゴム（Ｂ）との配合割合（重量％）は、通常、（Ａ）／（Ｂ）＝（９０〜２０）／（１０〜８０）の範囲から選択し得る。 In the second vibration damping rubber composition, the blending ratio (% by weight) of PSBR (A) and natural rubber or synthetic rubber (B) is usually (A) / (B) = (90 -20) / (10-80).
本発明の前記第１の制振用ゴム組成物は、加硫状態においてヒステリシスロスが従来の有機溶媒法で得られるシロキサン含有ＰＳＢＲに比べてきわめて大きく高減衰性ゴムとしてより優れた特性を有する。本発明の前記第２の制振用ゴム組成物は、前記第１の制振用ゴム組成物と、天然ゴムまたは合成ゴムとの混合ゴム材料でありコスト低減化をできる一方、純天然ゴムまたは合成ゴムよりも高減衰性である。本発明の制振用ゴム組成物は、ＰＳＢＲに水ガラスを直接、添加することにより複合化したシロキサン含有ＰＳＢＲを使用するものであるから、有機溶媒法で得られる複合体に比べて、製造コストも安く実用上有利である。 The first rubber composition for vibration damping of the present invention has a characteristic that hysteresis loss is extremely large in a vulcanized state as compared with a siloxane-containing PSBR obtained by a conventional organic solvent method, and has excellent characteristics as a high damping rubber. The second vibration damping rubber composition of the present invention is a mixed rubber material of the first vibration damping rubber composition and natural rubber or synthetic rubber, and can reduce costs, while pure natural rubber or Higher damping than synthetic rubber. Since the rubber composition for vibration damping of the present invention uses siloxane-containing PSBR compounded by adding water glass directly to PSBR, the production cost is lower than that of the complex obtained by the organic solvent method. It is cheap and practical.
本発明の制振用ゴム組成物は、水ガラスをＰＳＢＲラテックスに直接添加し、その混合物を酸に加えてシラノールを発生せしめ凝固させることにより水ガラスとＰＳＢＲとの複合体を生成することにより製造される。したがって、特許文献１に記載のように、多量の有機溶媒（ＴＨＦなど）を用いて水ガラスからシラノールを抽出しＰＳＢＲと複合化させる方法と比べると、大掛かりな製造装置が必要ではなく簡易なプロセスである。
The rubber composition for vibration damping of the present invention is produced by adding a water glass directly to a PSBR latex and adding the mixture to an acid to generate a silanol and solidify it to form a composite of the water glass and PSBR. Is done. Therefore, as described in
本発明の制振用ゴム組成物は、ＰＳＢＲ（ゴム分）１００重量部に対し水ガラスをＳｉＯ2固形分換算で１０〜３０重量部の割合で複合化したものであり、これによってＳｉＯ2残存率が１０〜４０重量％である水ガラス／ＰＳＢＲ複合体が得られ、高減衰性ゴムとしての特性を有する。水ガラスの割合が１０重量部に達しないときは高減衰性を発揮させるには不十分であり、また３０重量部を超えて添加しても複合体中のＳｉＯ2残存率を大きくすることができず製造コストの面から不利となる。 Damping rubber composition of the present invention, pSBR is obtained by compounding in an amount of 10 to 30 parts by weight based on (rubber content) 100 parts by weight of water glass with SiO 2 in terms of solid content, thereby SiO 2 remaining A water glass / PSBR composite having a rate of 10 to 40% by weight is obtained, and has characteristics as a highly attenuating rubber. When the proportion of water glass does not reach 10 parts by weight, it is insufficient for exhibiting high damping properties, and even if added over 30 parts by weight, the residual ratio of SiO 2 in the composite can be increased. This is not possible because of manufacturing costs.
ＰＳＢＲ（２−ビニルピリジンスチレンブタジエン共重合体）は、たとえばピリジン：スチレン：ブタジエン＝１５：１５：７０（重量比）のものが標準的に使用されるが、これに限定されるものではない。一方、水ガラスは、次の繰り返し構成単位と推定構造式で表される物質であり、通常、パルプ漂白用、窯業の上薬用や土壌硬化剤などとして市販されており、本発明においても同様のものが使用できる。 As PSBR (2-vinylpyridine styrene butadiene copolymer), for example, pyridine: styrene: butadiene = 15: 15: 70 (weight ratio) is typically used, but is not limited thereto. On the other hand, water glass is a substance represented by the following repeating structural unit and an estimated structural formula, and is usually marketed as a pulp bleaching agent, a ceramic topping agent, a soil hardener, and the like in the present invention. Things can be used.
複合化にあたっては、水ガラス（ＳｉＯ2固形分として３〜３０重量％を含む）をＰＳＢＲラテックス（ゴム分３０〜４０重量％を含む）に前記の割合となるよう添加して、通常、２〜６時間撹拌する。その反応溶液を酸溶液に徐々に添加しながら、２〜６時間程度かけて塩析させて、析出させたゴム複合体を採取し、次いで水で中性となるまで洗浄する。その後、乾燥することによりシロキサン含有ＰＳＢＲが製造される。上記の酸としては、通常、無機酸を用いるのが好ましく、例えば、硫酸、塩酸などの鉱酸が使用できる。酸の添加量は水ガラスからシラノールが生成するに十分な量とするが一般に水ガラス量に対して２〜５重量％程度でよい。また、上記の乾燥は、５０〜６０℃の温度下で、通風乾燥あるいは真空乾燥することが好ましい。 In compounding, water glass (containing 3 to 30% by weight as SiO 2 solid content) is added to PSBR latex (including 30 to 40% by weight of rubber) so as to have the above ratio, and usually 2 to Stir for 6 hours. While gradually adding the reaction solution to the acid solution, salting out is performed for about 2 to 6 hours, and the precipitated rubber composite is collected, and then washed with water until neutral. Then, siloxane containing PSBR is manufactured by drying. As the acid, it is usually preferable to use an inorganic acid. For example, a mineral acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid can be used. The amount of acid added is sufficient to produce silanol from water glass, but generally it may be about 2 to 5% by weight based on the amount of water glass. Moreover, it is preferable that said drying is ventilation drying or vacuum drying at the temperature of 50-60 degreeC.
上記のシラノール含有ＰＳＢＲ（複合体）は、制振用ゴム材料として単独で使用されるほか、前記のとおり天然ゴムまたは合成ゴムと混合して制振用ゴム組成物とすることもできる。この混合ゴム組成物の加硫物は、前記ＰＳＢＲ複合体１００％に比べるとヒステリシスロスはやや小さくなるものの、従来の天然ゴムに比べると高減衰性である。また、シラノール含有ＰＳＢＲ複合体１００％のものよりも製造コストが低減化されるので、この点では実用上有利となる。天然ゴムまたは合成ゴムの混合割合は最大でも８０重量％である。一般的に、ＰＳＢＲ（Ａ）と天然ゴムまたは合成ゴム（Ｂ）との配合割合（重量％）は、（Ａ）／（Ｂ）＝（９０〜２０）／（１０〜８０）の範囲から選択される。ヒステリシスロスをより高くしておく意味合いからは、（Ｂ）が６０重量％程度までが好ましく、４０重量％程度までであればさらに好ましい。 The silanol-containing PSBR (composite) may be used alone as a vibration damping rubber material, or may be mixed with natural rubber or synthetic rubber to form a vibration damping rubber composition as described above. The vulcanizate of this mixed rubber composition has a high damping property compared to the conventional natural rubber, although the hysteresis loss is slightly smaller than that of the 100% PSBR composite. Moreover, since the manufacturing cost is reduced as compared with that of a silanol-containing PSBR composite of 100%, this point is practically advantageous. The mixing ratio of natural rubber or synthetic rubber is at most 80% by weight. Generally, the blending ratio (% by weight) of PSBR (A) and natural rubber or synthetic rubber (B) is selected from the range of (A) / (B) = (90-20) / (10-80) Is done. From the viewpoint of increasing the hysteresis loss, (B) is preferably up to about 60% by weight, more preferably up to about 40% by weight.
本発明の制振用ゴム組成物は、加硫状態において高減衰性など免震用材料としての好適な物性を有する。加硫にあたっては、未加硫状態の複合体組成物をよく素練りした後に、加硫助剤（例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸など）、加硫促進助剤（例えば、ＤＭ、ＮＳなど）を加え、次いで加硫剤（硫黄）を加えて混練りを行ない、所望の形状に成形したあと、１７０℃付近で加熱される。最適加硫時間は、キュラストメーターを用いる加硫トルク曲線から最大トルク値を示す時間の９０％程度を目安とすればよい。天然ゴムを混合するときは、上記の素練り工程で添加することが好ましい。 The rubber composition for vibration damping of the present invention has suitable physical properties as a seismic isolation material such as high damping in a vulcanized state. In vulcanization, after thoroughly kneading the unvulcanized composite composition, a vulcanization aid (eg, zinc oxide, stearic acid, etc.) and a vulcanization acceleration aid (eg, DM, NS, etc.) are added. In addition, a vulcanizing agent (sulfur) is then added and kneaded to form a desired shape, followed by heating at around 170 ° C. The optimum vulcanization time may be about 90% of the time for showing the maximum torque value from the vulcanization torque curve using a curast meter. When natural rubber is mixed, it is preferably added in the mastication step.
次に、本発明の制振用ゴム組成物の加硫物性について説明する。本発明において、引張試験、動的粘弾性試験、圧縮永久歪および硬さは、以下の測定法によるものである。
物性試験用ゴム試料の調製：未加硫状態の複合体組成物を５分間素練りした後に、加硫助剤として酸化亜鉛およびステアリン酸を、加硫促進助剤としてＤＭおよびＮＳを加え、次いで加硫剤（硫黄）を加えて混練りを行ない、シート状に成形し、１７０℃でキュラストメーター用いた加硫トルク曲線から最大トルク値を示す時間の９０％となる時間まで、電気プレスにより加熱して調製した。
（ａ）引張試験：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して、試験片形状をダンベル３号として、２３℃において温度引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ．で、引張応力（Ｍ１００、Ｍ２００、Ｍ３００）、引張強度（ＴＢ）、破断伸び（ＥＢ）を測定する。また、ヒステリシスロスをＪＩＳ Ｋ６３５５に準拠して測定する。
（ｂ）動的粘弾性の測定：第６図のようにゴム組成物３を金属１で挟持し、そのゴム中に金属２を挿入する。金属１を固定して金属２を水平方向に周波数２Ｈｚの条件で動かし複素せん断弾性率Ｇ*およびＴａｎδを測定する。
（ｃ）圧縮永久歪：ＪＩＳ Ｋ６２５８に準拠して７０℃×２４時間の圧縮条件で測定する。
（ｄ）硬さ：デュロメータＡを用いた測定値で表す。
Next, the vulcanized physical properties of the rubber composition for vibration damping of the present invention will be described. In the present invention, the tensile test, dynamic viscoelasticity test, compression set and hardness are based on the following measurement methods.
Preparation of rubber sample for physical property test: After kneading the unvulcanized composite composition for 5 minutes, zinc oxide and stearic acid were added as vulcanization aids, DM and NS were added as vulcanization acceleration aids, and then Add the vulcanizing agent (sulfur), knead, mold into a sheet, and press the electric press until it reaches 90% of the time showing the maximum torque value from the vulcanization torque curve using a curastometer at 170 ° C Prepared by heating.
(A) Tensile test: Based on JIS K6251, the shape of the test piece was dumbbell No. 3, and the temperature tensile speed was 500 mm / min. Then, tensile stress (M100, M200, M300), tensile strength (TB), and elongation at break (EB) are measured. The hysteresis loss is measured according to JIS K6355.
(B) Measurement of dynamic viscoelasticity: The
(C) Compression set: Measured under compression conditions of 70 ° C. × 24 hours in accordance with JIS K6258.
(D) Hardness: represented by a measured value using a durometer A.
本発明のシラノール含有ＰＳＢＲ複合体の代表的な加硫物性値を次に挙げる。
・ヒステリシスロス：４０〜７０％
・動的粘弾性（２０℃、２Ｈｚ、±１２．５％）：
ｔａｎδ；０．７７９、Ｇ*；４９．３
・引張強度（ＴＢ）：５〜１５ＭＰａ
・破断伸び（ＥＢ）：２００％以上
・圧縮永久歪：５０〜６７
・硬さ：６５〜９０
本発明におけるシラノール含有ＰＳＢＲ複合体は、例えば図１において模式的示すように、ＰＳＢＲ分子間にシロキサン結合がなされており、加硫時に硫黄架橋に加えて、このシロキサン結合が第二架橋として作用しゴムを補強するものと考えられる。そして、水ガラスをＰＳＢＲに直接添加して複合化すると、有機溶媒法による複合化などに比べて、ゴム全体にわたって均一にシロキサン結合がなされるので、制振用ゴム組成物としての機能が向上するものと推察される。
The typical vulcanization property values of the silanol-containing PSBR composite of the present invention are listed below.
・ Hysteresis loss: 40-70%
Dynamic viscoelasticity (20 ° C., 2 Hz, ± 12.5%):
tan δ; 0.779, G * ; 49.3
・ Tensile strength (TB): 5 to 15 MPa
-Elongation at break (EB): 200% or more-Compression set: 50-67
・ Hardness: 65-90
In the silanol-containing PSBR composite according to the present invention, for example, as schematically shown in FIG. 1, siloxane bonds are formed between PSBR molecules, and this siloxane bond acts as a second crosslink in addition to sulfur crosslinks during vulcanization. It is thought to reinforce rubber. When water glass is directly added to PSBR to form a composite, siloxane bonds are uniformly formed throughout the rubber as compared with the composite using an organic solvent method, so that the function as a vibration damping rubber composition is improved. Inferred.
本発明のゴム組成物は、免震用材料に加えてさらに橋梁用のケーブルのダンパーとして使用することも可能である。例えば、つり橋、斜張橋等のケーブルの振動は耐久性に大きな影響を与えることからゴムやオイルダンパーが使われているが、その材料として本発明のゴム組成物を使用することができる。 The rubber composition of the present invention can be used as a damper for a cable for a bridge in addition to the seismic isolation material. For example, rubber and oil dampers are used because the vibration of cables such as suspension bridges and cable-stayed bridges has a great influence on durability, and the rubber composition of the present invention can be used as the material thereof.
以下に実施例および比較例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
ＰＳＢＲラテックス（固形分３６％、日本ゼオン製の「ＬＸ６０３」を使用）に水ガラス３号（ＳｉＯ2固形分２５．５％）をラテックス固形分に対し１０ｐｈｒとなるように添加し、この溶液を３時間撹拌した。その反応液を１Ｎ−Ｈ2ＳＯ4１０００ｍｌに徐々に添加しながら、３時間かけて塩析し、析出したゴムを水で洗浄し、ｐＨ試験紙で中性であることを確認した後、４０℃で減圧乾燥（２〜３ｍｍＨｇ）を２４時間行なってシロキサン含有ＰＳＢＲ（複合体）を得た。この複合体のＥＳＣＡ（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis、Ｘ線光電子分光法）を測定し、ＰＢＳＲと比較した結果を図２に示す。この図に示されるように、ＰＳＢＲおよび複合体は共に３９９ｅＶ付近にピリジン環の窒素のピークが観察される（点線部分）。一方、シロキサン含有ＰＳＢＲ（複合体）は、ピリジンが４０２ｅＶ付近に新しいピークが観察される。この結果は、水ガラスのケイ酸とＰＳＢＲのピリジル基が反応して前記の図１のようなかたちの複合体を生成していることを示唆するものである。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples and comparative examples.
Example 1
Water glass No. 3 (SiO 2 solid content 25.5%) was added to PSBR latex (solid content 36%, using “LX603” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) so that the latex solid content was 10 phr, and this solution was added. Stir for 3 hours. The reaction solution was gradually added to 1000 ml of 1N—H 2 SO 4 while salting out for 3 hours. The precipitated rubber was washed with water and confirmed to be neutral with pH test paper. Drying under reduced pressure (2 to 3 mmHg) at 24 ° C. was performed for 24 hours to obtain a siloxane-containing PSBR (composite). FIG. 2 shows the result of measuring the ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) of this complex and comparing it with PBSR. As shown in this figure, in both PSBR and the complex, a nitrogen peak of the pyridine ring is observed around 399 eV (dotted line portion). On the other hand, in the siloxane-containing PSBR (complex), a new peak of pyridine is observed around 402 eV. This result suggests that the silicic acid of water glass and the pyridyl group of PSBR react to form a complex as shown in FIG.
次に、上記で得た未加硫状態の複合体組成物を５分間素練りした後に、加硫助剤として酸化亜鉛およびステアリン酸を、加硫促進助剤としてＤＭを加え、次いで加硫剤（粉末硫黄）を加えて混練りを行ない、シート状に成形し、１７０℃で加硫トルク曲線から最大トルク値を示す時間の９０％となる時間まで、電気プレスにより加熱して調製した。添加成分量（重量部）と加硫速度を表１に示す。 Next, after the unvulcanized composite composition obtained above is masticated for 5 minutes, zinc oxide and stearic acid are added as vulcanization aids, DM is added as a vulcanization acceleration aid, and then the vulcanization agent. (Powder sulfur) was added, kneaded, formed into a sheet, and prepared by heating with an electric press at 170 ° C. until the time showing 90% of the time showing the maximum torque value from the vulcanization torque curve. Table 1 shows the amount of added components (parts by weight) and the vulcanization rate.
実施例２
実施例１で得た複合体４０重量部と天然ゴム（ＮＲ、「ＳＶＲ−ＣＶ６０」）６０重量部とを素練り工程で混合し、表１に示す添加物と加硫速度で加硫を行なった。
比較例１
（有機溶媒法）
水ガラス３号を蒸留水で希釈し１．６mol／Ｌ水ガラス溶液を調製したのち、この溶液（１Ｌ）を撹拌および氷冷却しながら、２Ｎ硫酸（５００ｍｌ）中に滴下し、ｐＨ２〜３とし、分液ロートに移した。ＴＨＦ（８００ｍｌ）と塩化ナトリウム（５６０ｇ）とを添加し、３０分間静置した。上層（ＴＨＦ層）を分離し、ケイ酸−ＴＨＦ溶液を得た。ＰＳＢＲラテックス（６００ｇ）を入れた３Ｌポリビーカにケイ酸−ＴＨＦ溶液を加え、３時間反応させた後、その反応溶液を塩析し析出したゴムを水で洗浄し、ゴムが酸性でないことを確認してから、５０℃の真空オーブンで２５時間乾燥することによりケイ酸ＰＳＢＲを作製した。これを用いて表１に示す配合で混練りした。
Example 2
40 parts by weight of the composite obtained in Example 1 and 60 parts by weight of natural rubber (NR, “SVR-CV60”) are mixed in a mastication step, and vulcanized at the additives and vulcanization speeds shown in Table 1. It was.
Comparative Example 1
(Organic solvent method)
After diluting water glass No. 3 with distilled water to prepare a 1.6 mol / L water glass solution, this solution (1 L) was dropped into 2N sulfuric acid (500 ml) with stirring and ice cooling to pH 2-3. And transferred to a separatory funnel. THF (800 ml) and sodium chloride (560 g) were added and allowed to stand for 30 minutes. The upper layer (THF layer) was separated to obtain a silicic acid-THF solution. After adding silicic acid-THF solution to 3L polybeaker containing PSBR latex (600g) and reacting for 3 hours, salting out the reaction solution and washing the deposited rubber with water, confirming that the rubber is not acidic. Then, silicic acid PSBR was produced by drying in a vacuum oven at 50 ° C. for 25 hours. Using this, the mixture shown in Table 1 was kneaded.
比較例２
天然ゴム（「ＳＶＲ−ＣＶ６０」）のみを用い、表１に示す各添加物と加硫速度で加硫を行なった。
Comparative Example 2
Using only natural rubber (“SVR-CV60”), vulcanization was carried out at the additives and vulcanization speeds shown in Table 1.
実施例１、２および比較例１、２で調製した加硫ゴムの物性を表２に示す。また、図３に実施例１、比較例１および比較例２の各加硫ゴムの応力−歪曲線を、図４に実施例１と比較例１の加硫ゴムのヒステリシス曲線をそれぞれ示す。さらに、図５に、実施例１の加硫ゴムの粘弾性スペクトル（温度依存性）を、単にシリカを配合したＰＢＳＲゴムと比較して示す。 Table 2 shows the physical properties of the vulcanized rubbers prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. 3 shows stress-strain curves of the vulcanized rubbers of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, and FIG. 4 shows hysteresis curves of the vulcanized rubbers of Example 1 and Comparative Example 1, respectively. Furthermore, in FIG. 5, the viscoelastic spectrum (temperature dependence) of the vulcanized rubber of Example 1 is shown in comparison with a PBSR rubber simply blended with silica.
図３、図４と表２に示す結果から、実施例１と比較例１の加硫物性を比較すると、実施例１の方がはるかに大きいヒステリシスロスを有することから高減衰性であり、しかも引張応力（Ｍ100〜300）、引張強度（ＴＢ）および破断伸び（ＥＢ）がより大きいことから強度的にも免震性材料として優れていることがわかる。実施例２は、実施例１に比べるとヒステリシスロスが小さくなるとはいえ比較例１と同程度であり、かつ比較例２の天然ゴム１００％のものよりはきわめて大きい値を示している。また、実施例１の加硫ゴムは、低温から高温の広い領域においてｔａｎδの変化が小さく、環境順応性が高いことを示している。 From the results shown in FIG. 3 and FIG. 4 and Table 2, when comparing the vulcanized physical properties of Example 1 and Comparative Example 1, Example 1 has a much larger hysteresis loss and is therefore highly damped. tensile stress (M 100 ~ 300), tensile strength (TB) and elongation at break (EB) from the fact Gayori great strength are excellent as base isolation material. Although Example 2 has a hysteresis loss smaller than that of Example 1, it is similar to that of Comparative Example 1 and is much larger than that of 100% natural rubber of Comparative Example 2. In addition, the vulcanized rubber of Example 1 has a small change in tan δ in a wide region from low temperature to high temperature, indicating high environmental adaptability.
本発明の制振用ゴム組成物は、従来の有機溶媒法による水ガラス／ＰＢＳＲ複合体よりも振動に対する高減衰性が非常に大きいことから、免震材料や橋梁用のケーブルのダンパーなどの制振用ゴム材料として有用である。 The vibration-damping rubber composition of the present invention has a much higher damping property against vibration than water glass / PBSR composites produced by the conventional organic solvent method. It is useful as a rubber material for vibration.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007002176A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Rubber composition and method for producing the same |
| JP2007002178A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Hybrid filler, and rubber composition and resin composition each using the same |
| JP2007002179A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Hybrid filler, and rubber composition and resin composition each using the same |
| CN108586850A (en) * | 2018-05-11 | 2018-09-28 | 芜湖风雪橡胶有限公司 | Antibacterial rubber composition and preparation method thereof |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57168926A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-18 | Bridgestone Corp | Vibration-proof rubber composition |
| JPS6357685A (en) * | 1986-08-28 | 1988-03-12 | Sumitomo Naugatuck Co Ltd | Adhesive composition for bonding rubber to fiber |
| JPH01230647A (en) * | 1987-11-11 | 1989-09-14 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Diene rubber composition |
| JPH11255843A (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-21 | Hiroshi Okamoto | Rubber containing silanol |
| JP2002145906A (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-22 | Hiroshi Okamoto | Method for producing rubber composition containing aminum silicate linkage |
| JP2002146110A (en) * | 2000-11-16 | 2002-05-22 | Bridgestone Corp | Rubber composition |
| JP2002179840A (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-26 | Nitta Ind Corp | High damping rubber composition |
| JP2002241507A (en) * | 2000-12-12 | 2002-08-28 | Jsr Corp | Diene-based rubber/inorganic compound composite and method for producing the same and rubber composition containing the same |
-
2003
- 2003-11-07 JP JP2003378589A patent/JP2005139346A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57168926A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-18 | Bridgestone Corp | Vibration-proof rubber composition |
| JPS6357685A (en) * | 1986-08-28 | 1988-03-12 | Sumitomo Naugatuck Co Ltd | Adhesive composition for bonding rubber to fiber |
| JPH01230647A (en) * | 1987-11-11 | 1989-09-14 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Diene rubber composition |
| JPH11255843A (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-21 | Hiroshi Okamoto | Rubber containing silanol |
| JP2002146110A (en) * | 2000-11-16 | 2002-05-22 | Bridgestone Corp | Rubber composition |
| JP2002145906A (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-22 | Hiroshi Okamoto | Method for producing rubber composition containing aminum silicate linkage |
| JP2002241507A (en) * | 2000-12-12 | 2002-08-28 | Jsr Corp | Diene-based rubber/inorganic compound composite and method for producing the same and rubber composition containing the same |
| JP2002179840A (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-26 | Nitta Ind Corp | High damping rubber composition |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007002176A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Rubber composition and method for producing the same |
| JP2007002178A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Hybrid filler, and rubber composition and resin composition each using the same |
| JP2007002179A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Hybrid filler, and rubber composition and resin composition each using the same |
| CN108586850A (en) * | 2018-05-11 | 2018-09-28 | 芜湖风雪橡胶有限公司 | Antibacterial rubber composition and preparation method thereof |
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