JP6136106B2 - 高減衰ゴム支承用ゴム組成物および高減衰ゴム支承 - Google Patents
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Description
本発明は、高減衰ゴム支承用ゴム組成物および高減衰ゴム支承に関する。
近年、震動エネルギーの吸収装置として、防震装置、除震装置、免震装置等が急速に普及しつつある。このような装置においては振動エネルギー減衰性能を有するゴム組成物が使用されている。本願出願人はこれまでに特許文献１等の高減衰積層体用ゴム組成物および高減衰積層体を提案した。
高減衰ゴム支承については寒冷地でも使用可能であるという要求があるが、高減衰ゴム支承に含まれる石油樹脂などの樹脂系減衰付与剤は、減衰性を向上する反面、せん断弾性率の温度依存性悪化させるため、樹脂多量配合材料では寒冷地での要求性能を満足することができないという問題があった（本願比較例１）。
一方、高減衰ゴム支承にカーボンブラックやシリカを多量に配合することにより、高減衰ゴム支承の温度依存性を悪化させることなく減衰性を向上させることは可能であるが、材料粘度が高くなり、加工性を大きく悪化させ、実際に工場で生産することは難しい（本願比較例２）。
このような問題について、ゴム組成物の加工性を確保しつつ、弾性特性の温度依存性の改善を図り、更に、より一層の高減衰特性を実現することを目的として、剛性を有する硬質板とゴム層とが交互に積層せしめられて構成されてなる免震ゴム積層体にして、前記ゴム層が、ブタジエンゴムを主成分とするゴム材料を用い、該ゴム材料の１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が１５０〜２３０ｍ2／ｇで且つアグリゲート間距離が７〜１２ｎｍであるカーボンブラックの９０〜１２０重量部と、アスファルト類、タール類及びピッチ類のうちの少なくとも１種の１０〜１００重量部とをそれぞれ配合せしめてなるゴム組成物を用いて、形成されていることを特徴とする免震ゴム積層体が提案されている（特許文献２）。
高減衰ゴム支承については寒冷地でも使用可能であるという要求があるが、高減衰ゴム支承に含まれる石油樹脂などの樹脂系減衰付与剤は、減衰性を向上する反面、せん断弾性率の温度依存性悪化させるため、樹脂多量配合材料では寒冷地での要求性能を満足することができないという問題があった（本願比較例１）。
一方、高減衰ゴム支承にカーボンブラックやシリカを多量に配合することにより、高減衰ゴム支承の温度依存性を悪化させることなく減衰性を向上させることは可能であるが、材料粘度が高くなり、加工性を大きく悪化させ、実際に工場で生産することは難しい（本願比較例２）。
このような問題について、ゴム組成物の加工性を確保しつつ、弾性特性の温度依存性の改善を図り、更に、より一層の高減衰特性を実現することを目的として、剛性を有する硬質板とゴム層とが交互に積層せしめられて構成されてなる免震ゴム積層体にして、前記ゴム層が、ブタジエンゴムを主成分とするゴム材料を用い、該ゴム材料の１００重量部に対して、窒素吸着比表面積が１５０〜２３０ｍ2／ｇで且つアグリゲート間距離が７〜１２ｎｍであるカーボンブラックの９０〜１２０重量部と、アスファルト類、タール類及びピッチ類のうちの少なくとも１種の１０〜１００重量部とをそれぞれ配合せしめてなるゴム組成物を用いて、形成されていることを特徴とする免震ゴム積層体が提案されている（特許文献２）。
しかし、本願発明者は、ブタジエンゴムを主成分とするゴム材料に対して、カーボンブラック及びアスファルト類等を含有する組成物は、せん断弾性率の温度依存性について改善の余地があることを見出した（本願比較例４）。
したがって、本願発明は減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができる、高減衰ゴム支承用ゴム組成物およびこれを用いる高減衰ゴム支承の提供を目的とする。
したがって、本願発明は減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができる、高減衰ゴム支承用ゴム組成物およびこれを用いる高減衰ゴム支承の提供を目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンを含むジエン系ゴム成分を１００質量部、ＳＢＳ、ＳＩＳ及びＳＥＢＳからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性エラストマーを含むポリマー改質アスファルトを３〜５０質量部、並びに、軟化点１００℃以上の石油樹脂を５〜３０質量部配合する、ゴム組成物が、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができる、積層体が得られることを知見し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、以下の１〜６を提供する。
１． シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンを含むジエン系ゴム成分を１００質量部、ＳＢＳ、ＳＩＳ及びＳＥＢＳからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性エラストマーを含むポリマー改質アスファルトを３〜５０質量部、並びに、軟化点１００℃以上の石油樹脂を５〜３０質量部配合する、高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
２． 更に、窒素比表面積が２００〜２３０ｍ2／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が１００〜１３０ｍｌ／ｇであるカーボンブラックを５０〜９０質量部とシリカ１〜５０質量部とを配合する、上記１に記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
３． 前記ポリマー改質アスファルトの軟化点が５６℃以上であり、前記熱可塑性エラストマーの含有量が前記ポリマー改質アスファルト中の５〜２０質量％である、上記１または２に記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
４． 前記ポリマー改質アスファルト及び前記石油樹脂の合計量が、前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、３５質量部以下である、上記１〜３のいずれかに記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
５． 前記ポリマー改質アスファルトと前記石油樹脂との質量比（ポリマー改質アスファルト／石油樹脂）が８／１〜１／１である、上記１〜４のいずれかに記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
６． 上記１〜５のいずれかに記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる、高減衰ゴム支承。
１． シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンを含むジエン系ゴム成分を１００質量部、ＳＢＳ、ＳＩＳ及びＳＥＢＳからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性エラストマーを含むポリマー改質アスファルトを３〜５０質量部、並びに、軟化点１００℃以上の石油樹脂を５〜３０質量部配合する、高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
２． 更に、窒素比表面積が２００〜２３０ｍ2／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が１００〜１３０ｍｌ／ｇであるカーボンブラックを５０〜９０質量部とシリカ１〜５０質量部とを配合する、上記１に記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
３． 前記ポリマー改質アスファルトの軟化点が５６℃以上であり、前記熱可塑性エラストマーの含有量が前記ポリマー改質アスファルト中の５〜２０質量％である、上記１または２に記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
４． 前記ポリマー改質アスファルト及び前記石油樹脂の合計量が、前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、３５質量部以下である、上記１〜３のいずれかに記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
５． 前記ポリマー改質アスファルトと前記石油樹脂との質量比（ポリマー改質アスファルト／石油樹脂）が８／１〜１／１である、上記１〜４のいずれかに記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
６． 上記１〜５のいずれかに記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる、高減衰ゴム支承。
本発明の高減衰ゴム支承用組成物及び本発明の高減衰ゴム支承は、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができる。
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物（本発明のゴム組成物）は、シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンを含むジエン系ゴム成分を１００質量部、ＳＢＳ、ＳＩＳ及びＳＥＢＳからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性エラストマーを含むポリマー改質アスファルトを３〜５０質量部、並びに、軟化点１００℃以上の石油樹脂を５〜３０質量部配合する、高減衰ゴム支承用ゴム組成物である。
本発明のゴム組成物は、ポリマー改質アスファルトを配合することによって、石油樹脂の配合量を大幅に減少させることができ、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができるため、長年にわたって繰り返し変形を受ける高減衰ゴム支承（例えば、橋梁用ゴム支承等の用途）としてのゴム組成物に好適である。
本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物（本発明のゴム組成物）は、シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンを含むジエン系ゴム成分を１００質量部、ＳＢＳ、ＳＩＳ及びＳＥＢＳからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性エラストマーを含むポリマー改質アスファルトを３〜５０質量部、並びに、軟化点１００℃以上の石油樹脂を５〜３０質量部配合する、高減衰ゴム支承用ゴム組成物である。
本発明のゴム組成物は、ポリマー改質アスファルトを配合することによって、石油樹脂の配合量を大幅に減少させることができ、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができるため、長年にわたって繰り返し変形を受ける高減衰ゴム支承（例えば、橋梁用ゴム支承等の用途）としてのゴム組成物に好適である。
＜ゴム＞
本発明のゴム組成物に含有されるジエン系ゴム成分はシンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンを含む以外は特に制限されない。
本発明において、ジエン系ゴム成分は、減衰性を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を低減させる理由からシンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエン（ＢＲ）を含む。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂は、ブタジエンを１，２−重合させて得られる、シンジオタクティク型のポリブタジエンの樹脂をいう。使用されるモノマーをブタジエンのみとすることができる。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂は結晶性であるのが好ましい態様の１つとして挙げられる。シンジオタクティクポリブタジエン樹脂の結晶化度は９０％以上であるのが好ましく、９５％以上であるのがより好ましい。シンジオタクティクポリブタジエン樹脂の結晶化度を略１００％とすることができる。シンジオタクティクポリブタジエン樹脂はエラストマー性ではないのが補強性、減衰性に優れるという観点から好ましい。
本発明のゴム組成物に含有されるジエン系ゴム成分はシンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンを含む以外は特に制限されない。
本発明において、ジエン系ゴム成分は、減衰性を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を低減させる理由からシンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエン（ＢＲ）を含む。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂は、ブタジエンを１，２−重合させて得られる、シンジオタクティク型のポリブタジエンの樹脂をいう。使用されるモノマーをブタジエンのみとすることができる。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂は結晶性であるのが好ましい態様の１つとして挙げられる。シンジオタクティクポリブタジエン樹脂の結晶化度は９０％以上であるのが好ましく、９５％以上であるのがより好ましい。シンジオタクティクポリブタジエン樹脂の結晶化度を略１００％とすることができる。シンジオタクティクポリブタジエン樹脂はエラストマー性ではないのが補強性、減衰性に優れるという観点から好ましい。
本発明において、ポリブタジエンはブタジエンのホモポリマーとすることができる。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンは、シンジオタクティクポリブタジエン樹脂以外に、例えば、シス１，４−結合（シス結合）を含有するシス−１，４−ポリブタジエン（これを単に「シス結合を含有するポリブタジエン」ということがある。）を含むことができる。シス−１，４−ポリブタジエンが含有するシス１，４−結合量は９０％以上とすることができる。シス−１，４−ポリブタジエンはシス１，４−結合の他に例えば、トランス１，４−結合（その量はシス−１，４−ポリブタジエン中の３％以下とすることができる。）、ビニル結合（その量はシス−１，４−ポリブタジエン中の３％以下とすることができる。）を有することができる。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンとしては、例えば、シス−１，４−ポリブタジエンと、シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエンとから得られる、複合体又はポリマーアロイ（いわゆるビニル−シスブタジエンゴム：ＶＣＲ）；シス結合を含有するポリブタジエン（例えば９８％以上がシス結合のもの）をマトリクスポリマーとし、そのマトリクスポリマー中にシンジオタクティクポリブタジエン樹脂（例えば結晶化度がほぼ１００％のもの）がミクロに分散したものが挙げられる。
ポリブタジエン全量中、シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエンの量が３〜２０質量％であり、シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエン以外のポリブタジエン（例えば、シス結合を含有するポリブタジエン）の量が９７〜８０質量％であるのが好ましい。ビニル−シスブタジエンゴム中における、シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエンの量、シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエン以外のポリブタジエンの量についても同様である。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエン（ビニル−シスブタジエンゴム）として、例えば、宇部興産社製のＵＢＥＰＯＬ−ＶＣＲ等の市販品を用いることができる。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂、又は、シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンはその製造について特に制限されない。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンは、シンジオタクティクポリブタジエン樹脂以外に、例えば、シス１，４−結合（シス結合）を含有するシス−１，４−ポリブタジエン（これを単に「シス結合を含有するポリブタジエン」ということがある。）を含むことができる。シス−１，４−ポリブタジエンが含有するシス１，４−結合量は９０％以上とすることができる。シス−１，４−ポリブタジエンはシス１，４−結合の他に例えば、トランス１，４−結合（その量はシス−１，４−ポリブタジエン中の３％以下とすることができる。）、ビニル結合（その量はシス−１，４−ポリブタジエン中の３％以下とすることができる。）を有することができる。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンとしては、例えば、シス−１，４−ポリブタジエンと、シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエンとから得られる、複合体又はポリマーアロイ（いわゆるビニル−シスブタジエンゴム：ＶＣＲ）；シス結合を含有するポリブタジエン（例えば９８％以上がシス結合のもの）をマトリクスポリマーとし、そのマトリクスポリマー中にシンジオタクティクポリブタジエン樹脂（例えば結晶化度がほぼ１００％のもの）がミクロに分散したものが挙げられる。
ポリブタジエン全量中、シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエンの量が３〜２０質量％であり、シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエン以外のポリブタジエン（例えば、シス結合を含有するポリブタジエン）の量が９７〜８０質量％であるのが好ましい。ビニル−シスブタジエンゴム中における、シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエンの量、シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエン以外のポリブタジエンの量についても同様である。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエン（ビニル−シスブタジエンゴム）として、例えば、宇部興産社製のＵＢＥＰＯＬ−ＶＣＲ等の市販品を用いることができる。
シンジオタクティクポリブタジエン樹脂、又は、シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンはその製造について特に制限されない。
ジエン系ゴムがポリブタジエン以外に含有することができるジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）のような、ジエン系ゴム（ブタジエンの単独重合体、ブタジエンの共重合体を除く。）；スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）のようなブタジエン共重合体等が挙げられる。ゴムの平均分子量、単量体、単量体の構成モル比、ハロゲン化率等は特に限定されず、必要に応じて任意に設定できる。減衰性、加工性等のバランスがよい理由からＮＲが好ましい。
本発明においてジエン系ゴムはそれぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
ポリブタジエンとポリブタジエン以外のジエン系ゴムとを併用する場合のゴムの好適な組み合わせとしては、ゴム成分同士の相溶性、加工性、グリーン強度および加硫物性等の観点から、例えば、ＢＲ及びＮＲの組み合わせ、ＢＲ及びＩＲの組み合わせ、ＢＲ、ＮＲ及びＩＲの組み合わせ等が挙げられる。
これらのうち、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性をより改善することができるという理由から、ＢＲとＮＲとの組み合わせが好ましく、ビニル−シスブタジエンゴム（ＶＣＲ）とＮＲとの組み合わせが特に好ましい。
ポリブタジエンとポリブタジエン以外のジエン系ゴムとを併用する場合のゴムの好適な組み合わせとしては、ゴム成分同士の相溶性、加工性、グリーン強度および加硫物性等の観点から、例えば、ＢＲ及びＮＲの組み合わせ、ＢＲ及びＩＲの組み合わせ、ＢＲ、ＮＲ及びＩＲの組み合わせ等が挙げられる。
これらのうち、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性をより改善することができるという理由から、ＢＲとＮＲとの組み合わせが好ましく、ビニル−シスブタジエンゴム（ＶＣＲ）とＮＲとの組み合わせが特に好ましい。
ジエン系ゴムとしてＶＣＲを使用する場合（例えばＮＲと併用する場合を含む）、せん断弾性率の温度依存性と減衰性に優れるという観点から、ＶＣＲをゴム全体の１０質量％以上含有するのが好ましく、５０質量％以上含有するのがより好ましく、７０質量％以上含有するのが更に好ましい。
＜ポリマー改質アスファルト＞
本発明のゴム組成物に含有されるポリマー改質アスファルトは、アスファルトをＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー）、ＳＩＳ（スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー）及びＳＥＢＳ（水素添加して得られた、ポリスチレン−ブロック−ポリ（エチレン−ｃｏ−ブチレン）−ブロック−ポリスチレン）からなる群から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性エラストマーで改質したもの、または、アスファルトとＳＢＳ、ＳＩＳ及びＳＥＢＳからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性エラストマーとを予め混合したものをいう。
本発明のゴム組成物はポリマー改質アスファルトを含有することによって、石油樹脂の配合量を大幅に減少させることができ、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができ、加工性、耐セット性を良好なものとすることができる。また本発明のゴム組成物においてポリマー改質アスファルトは可塑剤として機能し、ゴム組成物の流れ性を良好なものとし、ゴムに対する圧縮を解いたときの耐セット性を優れたものとすることができる。このようなポリマー改質アスファルトが有する優れた耐セット性はアスファルト（例えば、天然アスファルト、ストレートアスファルト）では見られないものである。
本発明のゴム組成物に含有されるポリマー改質アスファルトは、アスファルトをＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー）、ＳＩＳ（スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー）及びＳＥＢＳ（水素添加して得られた、ポリスチレン−ブロック−ポリ（エチレン−ｃｏ−ブチレン）−ブロック−ポリスチレン）からなる群から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性エラストマーで改質したもの、または、アスファルトとＳＢＳ、ＳＩＳ及びＳＥＢＳからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性エラストマーとを予め混合したものをいう。
本発明のゴム組成物はポリマー改質アスファルトを含有することによって、石油樹脂の配合量を大幅に減少させることができ、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができ、加工性、耐セット性を良好なものとすることができる。また本発明のゴム組成物においてポリマー改質アスファルトは可塑剤として機能し、ゴム組成物の流れ性を良好なものとし、ゴムに対する圧縮を解いたときの耐セット性を優れたものとすることができる。このようなポリマー改質アスファルトが有する優れた耐セット性はアスファルト（例えば、天然アスファルト、ストレートアスファルト）では見られないものである。
ポリマー改質アスファルトの製造の際に使用されるアスファルトはアスファルテンを含むものであれば特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。具体的には例えば、天然アスファルト、ストレートアスファルト、ブローンアスファルト、カットバックアスファルト等の石油アスファルトが挙げられる。なかでも、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性をより改善することができ、加工性に優れるという観点から、ストレートアスファルトが好ましい。
ポリマー改質アスファルトの製造の際に使用される熱可塑性エラストマーは、ＳＢＳ、ＳＩＳ及びＳＥＢＳからなる群から選ばれる少なくとも１種である。熱可塑性エラストマーは、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性をより改善することができ、加工性、耐セット性に優れるという観点から、ＳＩＳ、ＳＢＳであるのが好ましい。
ポリマー改質アスファルト中、熱可塑性エラストマーの含有量は、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性をより改善することができ、加工性、耐セット性に優れるという観点から、５〜２０質量％であるのが好ましく、５〜１５質量％であるのがより好ましい。
ポリマー改質アスファルトの製造の際に使用される熱可塑性エラストマーは、ＳＢＳ、ＳＩＳ及びＳＥＢＳからなる群から選ばれる少なくとも１種である。熱可塑性エラストマーは、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性をより改善することができ、加工性、耐セット性に優れるという観点から、ＳＩＳ、ＳＢＳであるのが好ましい。
ポリマー改質アスファルト中、熱可塑性エラストマーの含有量は、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性をより改善することができ、加工性、耐セット性に優れるという観点から、５〜２０質量％であるのが好ましく、５〜１５質量％であるのがより好ましい。
ポリマー改質アスファルトはその製造について特に制限されない。例えば従来公知のものが挙げられる。
本発明において、ポリマー改質アスファルトの軟化点は、減衰性と低温特性のバランスに優れるという観点から５６℃以上であるのが好ましく、同様の理由から、５６℃〜１００℃であるのがより好ましい。
ポリマー改質アスファルトはそれぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明において、ポリマー改質アスファルトの量は、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができ、加工性、耐セット性に優れるという観点から、ジエン系ゴム１００質量部に対して、３〜５０質量部であり、同様の理由から、５〜４０質量部であるのが好ましく、１０〜３５質量部であるのがより好ましい。
本発明において、ポリマー改質アスファルトの軟化点は、減衰性と低温特性のバランスに優れるという観点から５６℃以上であるのが好ましく、同様の理由から、５６℃〜１００℃であるのがより好ましい。
ポリマー改質アスファルトはそれぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明において、ポリマー改質アスファルトの量は、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができ、加工性、耐セット性に優れるという観点から、ジエン系ゴム１００質量部に対して、３〜５０質量部であり、同様の理由から、５〜４０質量部であるのが好ましく、１０〜３５質量部であるのがより好ましい。
＜石油樹脂＞
本発明のゴム組成物は、減衰性能を低下させること無く、耐スコーチ性に優れるという観点から、石油樹脂を含有する。本発明のゴム組成物に含有される石油樹脂特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。具体的には、例えば、Ｃ５系の脂肪族不飽和炭化水素の重合体、Ｃ９系の芳香族不飽和炭化水素の重合体、Ｃ５系の脂肪族不飽和炭化水素とＣ９系の芳香族不飽和炭化水素との共重合体等が挙げられる。
本発明のゴム組成物は、減衰性能を低下させること無く、耐スコーチ性に優れるという観点から、石油樹脂を含有する。本発明のゴム組成物に含有される石油樹脂特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。具体的には、例えば、Ｃ５系の脂肪族不飽和炭化水素の重合体、Ｃ９系の芳香族不飽和炭化水素の重合体、Ｃ５系の脂肪族不飽和炭化水素とＣ９系の芳香族不飽和炭化水素との共重合体等が挙げられる。
Ｃ５系の脂肪族不飽和炭化水素としては、具体的には、例えば、ナフサの熱分解により得られるＣ５留分中に含まれる、１−ペンテン、２−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテンのようなオレフィン系炭化水素；２−メチル−１，３−ブタジエン、１，２−ペンタジエン、１，３−ペンタジエン、３−メチル−１，２−ブタジエンのようなジオレフィン系炭化水素；等が挙げられる。
これらは、適当な触媒の存在下で、重合または共重合されることが可能である。ここで、Ｃ５系の脂肪族不飽和炭化水素の重合体とは、一種のＣ５系の脂肪族不飽和炭化水素の単独重合体と、二種以上のＣ５系の脂肪族不飽和炭化水素の共重合体のいずれをもいう。
これらは、適当な触媒の存在下で、重合または共重合されることが可能である。ここで、Ｃ５系の脂肪族不飽和炭化水素の重合体とは、一種のＣ５系の脂肪族不飽和炭化水素の単独重合体と、二種以上のＣ５系の脂肪族不飽和炭化水素の共重合体のいずれをもいう。
Ｃ９系の芳香族不飽和炭化水素としては、具体的には、例えば、ナフサの熱分解により得られるＣ９留分中に含まれる、α−メチルスチレン、ｏ−ビニルトルエン、ｍ−ビニルトルエン、ｐ−ビニルトルエンのようなビニル置換芳香族炭化水素等が挙げられる。
これらは、適当な触媒の存在下で、重合または共重合されることが可能である。ここで、Ｃ９系の芳香族不飽和炭化水素の重合体とは、一種のＣ９系の芳香族不飽和炭化水素の単独重合体と、二種以上のＣ９系の芳香族不飽和炭化水素の共重合体のいずれをもいう。
これらは、適当な触媒の存在下で、重合または共重合されることが可能である。ここで、Ｃ９系の芳香族不飽和炭化水素の重合体とは、一種のＣ９系の芳香族不飽和炭化水素の単独重合体と、二種以上のＣ９系の芳香族不飽和炭化水素の共重合体のいずれをもいう。
また、Ｃ５系の脂肪族不飽和炭化水素とＣ９系の芳香族不飽和炭化水素との共重合体は、該共重合体の軟化点が高くなる点で、Ｃ９系の芳香族不飽和炭化水素ユニットが６０モル％以上であるものが好ましく、９０モル％以上であるものがより好ましい。
Ｃ５系の脂肪族不飽和炭化水素とＣ９系の芳香族不飽和炭化水素との共重合体は、適当な触媒の存在下で、共重合可能である。
Ｃ５系の脂肪族不飽和炭化水素とＣ９系の芳香族不飽和炭化水素との共重合体は、適当な触媒の存在下で、共重合可能である。
本発明において、石油樹脂の軟化点（ＪＩＳ Ｋ２２０７）は、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができ、加工性、耐セット性に優れ、ゴムの物性に対しその分子量および二重結合の反応性が影響を与えるので、１００℃以上であり、同様の理由により優れるという観点から、１２０〜１５０℃が好ましい。
石油樹脂はそれぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
石油樹脂はそれぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
石油樹脂の量は、せん断弾性率の温度依存性、減衰性能及び耐スコーチ性に優れるという観点から、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、５〜３０質量部であり、同様の理由から、５〜２０質量部であるのが好ましい。
ポリマー改質アスファルト及び石油樹脂の合計量は、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができ、加工性、耐セット性に優れるという観点から、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、４５質量部以下であるのが好ましく、３５質量部以下であるのがより好ましく、２１〜３５質量部であるのが更に好ましい。
ポリマー改質アスファルトと石油樹脂との質量比（ポリマー改質アスファルト／石油樹脂）は、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができ、加工性、耐セット性に優れるという観点から、８／１〜１／１であるのが好ましく、６／１〜４／３質量部であるのがより好ましい。
ポリマー改質アスファルトと石油樹脂との質量比（ポリマー改質アスファルト／石油樹脂）は、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができ、加工性、耐セット性に優れるという観点から、８／１〜１／１であるのが好ましく、６／１〜４／３質量部であるのがより好ましい。
本発明のゴム組成物は、機械物性と減衰性に優れるという観点から、更に、カーボンブラックを含有するのが好ましい。カーボンブラックは特に制限されない。
カーボンブラックの窒素比表面積は減衰性とせん断弾性率のバランスに優れるという観点から、２００〜２３０ｍ2／ｇであるのが好ましい。
カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は加工性と減衰性のバランスに優れるという観点から、１００〜１３０ｍｌ／ｇであるのが好ましい。
またＣＴＡＢ吸着比表面積が１００ｍ2／ｇ以上のカーボンブラックを用いるのが好ましく、１１０〜３７０ｍ2／ｇのカーボンブラックを用いるのがより好ましい。ＣＴＡＢ吸着比表面積が１００ｍ2／ｇ以上で範囲である場合、得られる本発明のゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる本発明の高減衰ゴム支承（以下これを「本発明の積層体」ともいう。）の減衰性をより高く維持することができる。ここで、ＣＴＡＢ吸着比表面積は、カーボンブラックがゴム分子との吸着に利用できる表面積を、ＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロミド）の吸着により測定した値である。なお、ＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３７６５−８０に記載の方法により測定することができる。
カーボンブラックとしては、例えば、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦを挙げることができる。なかでも、減衰性に優れるという観点から、ＳＡＦが好ましい。
カーボンブラックの窒素比表面積は減衰性とせん断弾性率のバランスに優れるという観点から、２００〜２３０ｍ2／ｇであるのが好ましい。
カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は加工性と減衰性のバランスに優れるという観点から、１００〜１３０ｍｌ／ｇであるのが好ましい。
またＣＴＡＢ吸着比表面積が１００ｍ2／ｇ以上のカーボンブラックを用いるのが好ましく、１１０〜３７０ｍ2／ｇのカーボンブラックを用いるのがより好ましい。ＣＴＡＢ吸着比表面積が１００ｍ2／ｇ以上で範囲である場合、得られる本発明のゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる本発明の高減衰ゴム支承（以下これを「本発明の積層体」ともいう。）の減衰性をより高く維持することができる。ここで、ＣＴＡＢ吸着比表面積は、カーボンブラックがゴム分子との吸着に利用できる表面積を、ＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロミド）の吸着により測定した値である。なお、ＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３７６５−８０に記載の方法により測定することができる。
カーボンブラックとしては、例えば、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦを挙げることができる。なかでも、減衰性に優れるという観点から、ＳＡＦが好ましい。
カーボンブラックの含有量は、せん断弾性率と減衰性に優れるという観点から、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、５０〜９０質量部であるのが好ましく、６０〜９０質量部であるのがより好ましい。
＜シリカ＞
本発明のゴム組成物は減衰性に優れるという観点から、更にシリカを含有するのが好ましい。シリカは補強材として含有される。シリカは特に制限されない。例えば、従来公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカを挙げることができる。
シリカは、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性をより改善することができるという観点から、平均凝集粒径が、５〜５０μｍのものが好ましく、５〜３０μｍのものがより好ましい。
シリカはそれぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明のゴム組成物は減衰性に優れるという観点から、更にシリカを含有するのが好ましい。シリカは補強材として含有される。シリカは特に制限されない。例えば、従来公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカを挙げることができる。
シリカは、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性をより改善することができるという観点から、平均凝集粒径が、５〜５０μｍのものが好ましく、５〜３０μｍのものがより好ましい。
シリカはそれぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
シリカの含有量は、減衰性能とせん断弾性率のバランスが優れるという観点から、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、１〜５０質量部であるのが好ましく、１０〜３５質量部であるのがより好ましい。シリカの含有量がこの範囲である場合、得られる本発明の高減衰ゴム支承の減衰性が高く、せん断弾性率が良好となる。
本発明のゴム組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、シリカ、カーボンブラック以外の充填剤、可塑剤（例えばアロマ油、パラフィンワックス）、加工助剤（例えば、脂肪酸金属塩）、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、加硫助剤、難燃剤、耐候剤、耐熱剤、Ｎ−シクロヘキシルチオ−フタルイミドのようなリターダー（スコーチ防止剤）等が挙げられる。
本発明のゴム組成物はその製造方法について特に限定されない。例えば、上述した各成分を配合して未加硫ゴム組成物として製造することができる。
本発明のゴム組成物の用途は高減衰ゴム支承である。本発明のゴム組成物は高減衰ゴム支承以外にも例えば、ビル免震装置として使用することができる。
本発明のゴム組成物の用途は高減衰ゴム支承である。本発明のゴム組成物は高減衰ゴム支承以外にも例えば、ビル免震装置として使用することができる。
本発明の高減衰ゴム支承（本発明の積層体）について以下に説明する。
本発明の高減衰ゴム支承は、本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる積層体である。本発明の積層体は高減衰ゴム支承として使用することができ、例えば、橋梁の支承やビルの基礎免震等に用いられる構造体である。
本発明の高減衰ゴム支承は、本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる積層体である。本発明の積層体は高減衰ゴム支承として使用することができ、例えば、橋梁の支承やビルの基礎免震等に用いられる構造体である。
本発明の高減衰ゴム支承について添付の図面を用いて以下に説明する。本発明の高減衰ゴム支承は添付の図面に制限されない。
図１は本発明の高減衰ゴム支承の一例を模式的に表す断面概略図である。図１において、本発明の高減衰ゴム支承（免震積層体）１は硬質板２、高減衰ゴム支承用ゴム組成物３を有し、高減衰ゴム支承用ゴム組成物３と、硬質板２（例えば、一般構造用鋼板、冷間圧延鋼板等）とは交互に積層されて構成される。高減衰ゴム支承用ゴム組成物３には本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物が使用される。高減衰ゴム支承１は、高減衰ゴム支承用ゴム組成物３と硬質板２との間に接着層を設けて構成してもよく、また、接着層を設けずに直接加硫して構成してもよい。
図１は本発明の高減衰ゴム支承の一例を模式的に表す断面概略図である。図１において、本発明の高減衰ゴム支承（免震積層体）１は硬質板２、高減衰ゴム支承用ゴム組成物３を有し、高減衰ゴム支承用ゴム組成物３と、硬質板２（例えば、一般構造用鋼板、冷間圧延鋼板等）とは交互に積層されて構成される。高減衰ゴム支承用ゴム組成物３には本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物が使用される。高減衰ゴム支承１は、高減衰ゴム支承用ゴム組成物３と硬質板２との間に接着層を設けて構成してもよく、また、接着層を設けずに直接加硫して構成してもよい。
本発明において、高減衰ゴム支承用ゴム組成物３は２層以上を積層させた構造としてもよい。本発明の高減衰ゴム支承が有する、高減衰ゴム支承用ゴム組成物と硬質板との積層数は図１に限定されず、用いられる用途、要求される特性等に応じて、任意に設定できる。更に、本発明の高減衰構造体の大きさ、全体の厚さ、本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物の層の厚さ、硬質板の厚さ等についても、用いられる用途、要求される特性等に応じて、任意に設定できる。
本発明の積層体を製造するには、本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物をシート状に成形した後に加硫して、シート状のゴム組成物を得た後、接着剤を含む層を設けて硬質板と交互に積層させてもよいし、また、あらかじめ未加硫の本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物をシート状に成形し、硬質板と交互に積層した後、加熱して加硫・接着を同時に行ってもよい。
本発明の積層体は、本発明のゴム組成物を用いているため、減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができる。
後述するラップシェアせん断試験により測定するマイナス３０℃におけるＧｅｑ-30℃と２３℃におけるＧｅｑ23℃との比（Ｇｅｑ-30℃／Ｇｅｑ23℃）は１に近いほど温度依存性が小さく好ましい。Ｇｅｑ-30℃／Ｇｅｑ23℃は、１．３７以下が好ましく、１．３５以下がより好ましく、１．３０以下が更に好ましい。
後述するラップシェアせん断試験により測定するマイナス３０℃におけるＧｅｑ-30℃と２３℃におけるＧｅｑ23℃との比（Ｇｅｑ-30℃／Ｇｅｑ23℃）は１に近いほど温度依存性が小さく好ましい。Ｇｅｑ-30℃／Ｇｅｑ23℃は、１．３７以下が好ましく、１．３５以下がより好ましく、１．３０以下が更に好ましい。
等価減衰定数（Ｈｅｑ）およびせん断弾性率（Ｇｅｑ）は、ラップシェアせん断試験により測定される。
図２は、ラップシェア型せん断試験用試料の模式的な側面図である。図２において、符号４はラップシェア型せん断試験用試料を表し、符号５は圧延した未加硫ゴム組成物を表し、符号６は鋼板を表す。
未加硫ゴム組成物５は、幅２５ｍｍ×長さ２５ｍｍ×厚さ５ｍｍのサイズに圧延された、本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物の未加硫ゴム組成物である。鋼板６は、表面がサンドブラストされ、金属接着剤が塗布された鋼板（幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍ×厚さ２０ｍｍ）である。
ラップシェア型せん断試験用試料４は、未加硫ゴム組成物５と鋼板６とを、図２に示されるように配置（積層）した後に、１３０℃で１２０分プレス加硫して得られる。
図２は、ラップシェア型せん断試験用試料の模式的な側面図である。図２において、符号４はラップシェア型せん断試験用試料を表し、符号５は圧延した未加硫ゴム組成物を表し、符号６は鋼板を表す。
未加硫ゴム組成物５は、幅２５ｍｍ×長さ２５ｍｍ×厚さ５ｍｍのサイズに圧延された、本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物の未加硫ゴム組成物である。鋼板６は、表面がサンドブラストされ、金属接着剤が塗布された鋼板（幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍ×厚さ２０ｍｍ）である。
ラップシェア型せん断試験用試料４は、未加硫ゴム組成物５と鋼板６とを、図２に示されるように配置（積層）した後に、１３０℃で１２０分プレス加硫して得られる。
ラップシェアせん断試験は、加振機（サギノミヤ社製）、入力信号発振機、出力信号処理機を用いて、以下に示す条件で行われる。
上記のように作製されたラップシェア型せん断試験用試料を用いて、２軸せん断試験機による変形周波数０．５Ｈｚ、測定温度２３℃で、１７５％歪みを１１回加えたときのせん断特性値を測定し、歪み１回当たりのせん断特性値の平均を求める（以下同様）。
具体的には、上記ラップシェア型せん断試験にて得られたヒステリシス曲線が示すＸｍａｘ（歪み最大値）およびＱｍａｘ（応力最大値）を用い、等価減衰定数（Ｈｅｑ）およびせん断弾性率（Ｇｅｑ）を下記式（１）、（２）に従って算出する。
上記のように作製されたラップシェア型せん断試験用試料を用いて、２軸せん断試験機による変形周波数０．５Ｈｚ、測定温度２３℃で、１７５％歪みを１１回加えたときのせん断特性値を測定し、歪み１回当たりのせん断特性値の平均を求める（以下同様）。
具体的には、上記ラップシェア型せん断試験にて得られたヒステリシス曲線が示すＸｍａｘ（歪み最大値）およびＱｍａｘ（応力最大値）を用い、等価減衰定数（Ｈｅｑ）およびせん断弾性率（Ｇｅｑ）を下記式（１）、（２）に従って算出する。
式（１）中、△Ｗはヒステリシスループ内の面積である。
式（２）中、Ｋｅｑは下記式（３）で表され、Ｈは高減衰ゴム支承中に積層されるゴム層の合計の厚みを表し、Ａはゴム層の断面積である。
式（２）中、Ｋｅｑは下記式（３）で表され、Ｈは高減衰ゴム支承中に積層されるゴム層の合計の厚みを表し、Ａはゴム層の断面積である。
高減衰ゴム支承は、振動エネルギーの吸収装置として用いることができる。その具体的な用途、適用条件等は、特に限定されない。中でも、上述の優れた特性を有するため、建築用の振動エネルギーの吸収装置として用いられるのが好ましく、例えば、各種の免震、除振、防振等の振動エネルギーの吸収装置（より具体的には、例えば、道路橋の支承や、橋梁、ビルの基礎免震、戸建免震用途）に好適に用いられる。
以下、本発明を実施例に従ってより具体的に説明する。本発明は下記の実施例に限定されない。
＜組成物の製造＞
下記第１表に示す組成（単位は質量部）になるように各化合物を配合して、それらをＢ型バンバリーミキサーにて温度調節：６０℃の条件下で５分間混練し、未加硫ゴム組成物を調製した。
＜組成物の製造＞
下記第１表に示す組成（単位は質量部）になるように各化合物を配合して、それらをＢ型バンバリーミキサーにて温度調節：６０℃の条件下で５分間混練し、未加硫ゴム組成物を調製した。
＜評価＞
上述のとおり製造した未加硫ゴム組成物を以下の方法で加硫してサンプルを作製し、一般物性、加工性（ムーニースコーチ）、せん断特性（剪断弾性率、等価減衰定数）、温度依存性、耐セット性を評価した。結果を第１表に示す。
・一般物性（引張物性）
上述のとおり製造した未加硫ゴム組成物を１４８℃のプレス成型機を用い、面圧３．０ＭＰａの圧力下で４５分間加硫して、２ｍｍ厚の加硫シートを作製した。このシートからＪＩＳ３号ダンベル状の試験片を打ち抜き、引張速度５００ｍｍ／分での引張試験をＪＩＳ Ｋ６２５１−２００４に準拠して行い、Ｍ３００（３００％モジュラス、単位：ＭＰａ）、引張強さ（ＴB）［ＭＰａ］および切断時伸び（ＥB）［％］を室温（２３℃）にて測定した。
・加工性（ムーニースコーチ）
得られた未加硫の各ゴム組成物について、ＪＩＳ Ｋ６３００−１−２００１に準じて、Ｌ形ロータを使用し、予熱時間１分、試験温度１２５℃の条件で、ムーニー粘度を連続的に測定した。ムーニー粘度の最低値をＶｍとした。また、ムーニー粘度がＶｍから５ポイント上昇するまでのムーニースコーチ時間（分）を測定した。ムーニースコーチ時間は、スコーチ（ゴム焼け）の指標であり、長い方が好ましい。
・ラップシェアせん断試験
上述のとおり製造した未加硫ゴム組成物を幅２５ｍｍ×長さ２５ｍｍ×厚さ５ｍｍのサイズに圧延した。
圧延後の未加硫ゴム組成物（図２中の５）と、表面をサンドブラストして金属接着剤を塗布した鋼板（幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍ×厚さ２０ｍｍ、図２中の６）とを、図２のラップシェア型せん断試験用試料４の側面図に示すように配置（積層）した後に、１３０℃で１２０分プレス加硫してラップシェア型せん断試験用試料を作製した。
上記ラップシェア型せん断試験用試料に対して、加振機（サギノミヤ社製）、入力信号発振機、出力信号処理機を用い、ラップシェアせん断試験を行った。
具体的には、上記ラップシェア型せん断試験用試料に対し、２軸せん断試験機による変形周波数０．５Ｈｚ、測定温度２３℃及び−３０℃で、１７５％歪みを１１回加えたときのせん断特性値の平均を求めた。
このラップシェアせん断試験によって得られたヒステリシス曲線が示すＸｍａｘおよびＱｍａｘを用い、上記式（１）および（２）に従って平均せん断特性値（Ｇｅｑ、Ｈｅｑ）を求めた。
上述のとおり製造した未加硫ゴム組成物を以下の方法で加硫してサンプルを作製し、一般物性、加工性（ムーニースコーチ）、せん断特性（剪断弾性率、等価減衰定数）、温度依存性、耐セット性を評価した。結果を第１表に示す。
・一般物性（引張物性）
上述のとおり製造した未加硫ゴム組成物を１４８℃のプレス成型機を用い、面圧３．０ＭＰａの圧力下で４５分間加硫して、２ｍｍ厚の加硫シートを作製した。このシートからＪＩＳ３号ダンベル状の試験片を打ち抜き、引張速度５００ｍｍ／分での引張試験をＪＩＳ Ｋ６２５１−２００４に準拠して行い、Ｍ３００（３００％モジュラス、単位：ＭＰａ）、引張強さ（ＴB）［ＭＰａ］および切断時伸び（ＥB）［％］を室温（２３℃）にて測定した。
・加工性（ムーニースコーチ）
得られた未加硫の各ゴム組成物について、ＪＩＳ Ｋ６３００−１−２００１に準じて、Ｌ形ロータを使用し、予熱時間１分、試験温度１２５℃の条件で、ムーニー粘度を連続的に測定した。ムーニー粘度の最低値をＶｍとした。また、ムーニー粘度がＶｍから５ポイント上昇するまでのムーニースコーチ時間（分）を測定した。ムーニースコーチ時間は、スコーチ（ゴム焼け）の指標であり、長い方が好ましい。
・ラップシェアせん断試験
上述のとおり製造した未加硫ゴム組成物を幅２５ｍｍ×長さ２５ｍｍ×厚さ５ｍｍのサイズに圧延した。
圧延後の未加硫ゴム組成物（図２中の５）と、表面をサンドブラストして金属接着剤を塗布した鋼板（幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍ×厚さ２０ｍｍ、図２中の６）とを、図２のラップシェア型せん断試験用試料４の側面図に示すように配置（積層）した後に、１３０℃で１２０分プレス加硫してラップシェア型せん断試験用試料を作製した。
上記ラップシェア型せん断試験用試料に対して、加振機（サギノミヤ社製）、入力信号発振機、出力信号処理機を用い、ラップシェアせん断試験を行った。
具体的には、上記ラップシェア型せん断試験用試料に対し、２軸せん断試験機による変形周波数０．５Ｈｚ、測定温度２３℃及び−３０℃で、１７５％歪みを１１回加えたときのせん断特性値の平均を求めた。
このラップシェアせん断試験によって得られたヒステリシス曲線が示すＸｍａｘおよびＱｍａｘを用い、上記式（１）および（２）に従って平均せん断特性値（Ｇｅｑ、Ｈｅｑ）を求めた。
・温度依存性の評価
上記ラップシェア型せん断試験用試料を用いて、２軸せん断試験機による変形周波数０．５Ｈｚ、測定温度２３℃で、１７５％歪みを１１回加えたときのせん断特性値の平均（Ｇｅｑ23℃、Ｈｅｑ23℃）を求めた。
次に、測定温度をマイナス３０℃に代えた他は測定温度が室温（２３℃）の場合と同様にして、マイナス３０℃でのせん断特性値の平均（Ｇｅｑ-30℃、Ｈｅｑ-30℃）を求めた。
そして、Ｇｅｑ-30℃／Ｇｅｑ23℃を算出しこれを−３０℃／２３℃におけるせん断弾性率（Ｇｅｑ）の温度依存性とした。第１表中ではＧｅｑ-30℃／Ｇｅｑ23℃をＧｅｑ温度依存性と表記した。等価減衰定数（Ｈｅｑ）の温度依存性の算出、表記についてもこれと同様である。
上記ラップシェア型せん断試験用試料を用いて、２軸せん断試験機による変形周波数０．５Ｈｚ、測定温度２３℃で、１７５％歪みを１１回加えたときのせん断特性値の平均（Ｇｅｑ23℃、Ｈｅｑ23℃）を求めた。
次に、測定温度をマイナス３０℃に代えた他は測定温度が室温（２３℃）の場合と同様にして、マイナス３０℃でのせん断特性値の平均（Ｇｅｑ-30℃、Ｈｅｑ-30℃）を求めた。
そして、Ｇｅｑ-30℃／Ｇｅｑ23℃を算出しこれを−３０℃／２３℃におけるせん断弾性率（Ｇｅｑ）の温度依存性とした。第１表中ではＧｅｑ-30℃／Ｇｅｑ23℃をＧｅｑ温度依存性と表記した。等価減衰定数（Ｈｅｑ）の温度依存性の算出、表記についてもこれと同様である。
・耐セット性
上記のとおり製造した未加硫ゴム組成物を１５０℃で３０分間プレス加硫を行い加硫ゴム組成物を得た。得られた加硫ゴム組成物を用いてＪＩＳ Ｋ ６２６２に記載の方法に準じて耐セット性を測定した。圧縮試験時の熱処理温度７０℃、圧縮時間２２時間の条件で、熱処理終了後３０分間放冷し試験片の厚さを測定する。そして、試験片の縮んだ厚さを１００％として、放冷３０分間の間に試験片がどれだけ元の厚さに戻ったかをパーセンテージで表す。圧縮されたまま全く元の厚さに戻らないときは１００％、完全に元の厚さに戻ったときは０％と評価する。これをＪＩＳ ハンドブックでは圧縮永久歪み率と呼ぶが、本明細書では耐セット性として評価した。
上記のとおり製造した未加硫ゴム組成物を１５０℃で３０分間プレス加硫を行い加硫ゴム組成物を得た。得られた加硫ゴム組成物を用いてＪＩＳ Ｋ ６２６２に記載の方法に準じて耐セット性を測定した。圧縮試験時の熱処理温度７０℃、圧縮時間２２時間の条件で、熱処理終了後３０分間放冷し試験片の厚さを測定する。そして、試験片の縮んだ厚さを１００％として、放冷３０分間の間に試験片がどれだけ元の厚さに戻ったかをパーセンテージで表す。圧縮されたまま全く元の厚さに戻らないときは１００％、完全に元の厚さに戻ったときは０％と評価する。これをＪＩＳ ハンドブックでは圧縮永久歪み率と呼ぶが、本明細書では耐セット性として評価した。
第１表中の各成分は、以下のものを使用した。
・ＮＲ：天然ゴム、ＳＴＲ２０、ＴＥＣＫ ＢＥＥ ＨＡＮＧ社製
・ＶＣＲ：ビニル−シスブタジエンゴム。商品名ＵＢＥＰＯＬ−ＶＣＲ ４１２。シス１，４−ポリブタジエンと高結晶性シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエンとを８８：１２の質量比で含み、マトリックスポリマー（シス１，４−ポリブタジエン）のミクロ構造はシス９８質量％、トランス１質量％、ビニル１質量％である。高結晶性シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエンの結晶化度は略１００％である。宇部興産社製
・Ｃ．Ｂ：カーボンブラック、ダイヤブラックＩ、三菱化学社製、窒素比表面積：２００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１２５ｍｌ／ｇ
・シリカ：ニップシールＶＮ３、東ソー・シリカ社製、平均凝集粒径２０μｍ
・アロマ油：商品名Ａ−ＯＭＩＸ、三共油化社製、可塑剤
・石油樹脂１：ハイレジン＃１４０Ｓ（軟化点１４０℃、東邦化学社製）、Ｃ９系脂肪族不飽和炭化水素化合物の単独重合体
・加工助剤：脂肪酸亜鉛塩混合体、商品名ストラクトールＥＦ４４、ＳＣＨＩＬＬ＆ＳＥＩＬＡＣＨＥＲ ＧＭＢＨ ＆ ＣＯ.社製
・老化防止剤：商品名ＲＵＢＢＥＲ ＡＮＴＩＯＸＩＤＡＮＴ ６ＰＰＤ、Ｓｉｎｏｒｇ ｃｈｅｍ． Ｃｏ．， Ｔａｉ′ａｎ社製
・ポリマー改質アスファルト１：ＳＢＳで改質されたアスファルト、ポリマー改質アスファルト中の熱可塑性エラストマー（ＳＢＳ）の量は１０質量％以下、ポリマー改質アスファルト１の軟化点５６℃以上、商品名エポックファルトＤ、日進化成社製
・熱可塑性エラストマー：ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体）、商品名アサプレンＴ、旭化成社製
・ストレートファルト：ストレートアスファルト、日進化成社製
・パラフィンワックス：精工化学社製
・リターダー：Ｎ−Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｔｈｉｏ−ｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅ、商品名リターダーＣＴＰ、東レファインケミカル社製
・酸化亜鉛：商品名酸化亜鉛３種、正同化学社製
・ステアリン酸：花王社製
・加硫促進剤ＣＺ：ノクセラーＣＺ、大内新興化学工業社製
・硫黄：粉末イオウ、細井化学工業社製
・ＮＲ：天然ゴム、ＳＴＲ２０、ＴＥＣＫ ＢＥＥ ＨＡＮＧ社製
・ＶＣＲ：ビニル−シスブタジエンゴム。商品名ＵＢＥＰＯＬ−ＶＣＲ ４１２。シス１，４−ポリブタジエンと高結晶性シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエンとを８８：１２の質量比で含み、マトリックスポリマー（シス１，４−ポリブタジエン）のミクロ構造はシス９８質量％、トランス１質量％、ビニル１質量％である。高結晶性シンジオタクティク−１，２−ポリブタジエンの結晶化度は略１００％である。宇部興産社製
・Ｃ．Ｂ：カーボンブラック、ダイヤブラックＩ、三菱化学社製、窒素比表面積：２００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量：１２５ｍｌ／ｇ
・シリカ：ニップシールＶＮ３、東ソー・シリカ社製、平均凝集粒径２０μｍ
・アロマ油：商品名Ａ−ＯＭＩＸ、三共油化社製、可塑剤
・石油樹脂１：ハイレジン＃１４０Ｓ（軟化点１４０℃、東邦化学社製）、Ｃ９系脂肪族不飽和炭化水素化合物の単独重合体
・加工助剤：脂肪酸亜鉛塩混合体、商品名ストラクトールＥＦ４４、ＳＣＨＩＬＬ＆ＳＥＩＬＡＣＨＥＲ ＧＭＢＨ ＆ ＣＯ.社製
・老化防止剤：商品名ＲＵＢＢＥＲ ＡＮＴＩＯＸＩＤＡＮＴ ６ＰＰＤ、Ｓｉｎｏｒｇ ｃｈｅｍ． Ｃｏ．， Ｔａｉ′ａｎ社製
・ポリマー改質アスファルト１：ＳＢＳで改質されたアスファルト、ポリマー改質アスファルト中の熱可塑性エラストマー（ＳＢＳ）の量は１０質量％以下、ポリマー改質アスファルト１の軟化点５６℃以上、商品名エポックファルトＤ、日進化成社製
・熱可塑性エラストマー：ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体）、商品名アサプレンＴ、旭化成社製
・ストレートファルト：ストレートアスファルト、日進化成社製
・パラフィンワックス：精工化学社製
・リターダー：Ｎ−Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｔｈｉｏ−ｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅ、商品名リターダーＣＴＰ、東レファインケミカル社製
・酸化亜鉛：商品名酸化亜鉛３種、正同化学社製
・ステアリン酸：花王社製
・加硫促進剤ＣＺ：ノクセラーＣＺ、大内新興化学工業社製
・硫黄：粉末イオウ、細井化学工業社製
第１表に示す結果から明らかなように、石油樹脂量が多く、ポリマー改質アスファルトを含まない比較例１はＧｅｑ温度依存性（−３０℃／２３℃）が悪かった。石油樹脂、ポリマー改質アスファルトを含まない比較例２はＭＬ５upが短く加工性が低かった。ポリマー改質アスファルトを配合せず、石油樹脂を３０質量部を超えて配合する比較例３はＧｅｑ温度依存性（−３０℃／２３℃）が悪かった。ポリマー改質アスファルトを配合せず代わりにストレートアスファルトを配合する比較例４にはＧｅｑ温度依存性（−３０℃／２３℃）が１．３８以上となり改善の余地があった。比較例４よりストレートアスファルトを多く配合する以外は比較例４と同じである比較例５は比較例４よりＧｅｑ温度依存性（−３０℃／２３℃）に劣った。シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有しない比較例６は減衰性能が低下し、Ｇｅｑ温度依存性（−３０℃／２３℃）が悪く、ＭＬ５upが短く加工性が低かった。
これに対して実施例１〜５は減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができる。特に、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、石油樹脂とポリマー改質アスファルトとの合計量が３５質量部以下であり、ポリマー改質アスファルトの量が２１質量部以上の実施例２、３はせん断弾性率の温度依存性、加工性をより改善することができる。カーボンブラックとシリカとを更に配合する実施例１〜４は、シリカを配合しない実施例５と比較してせん断弾性率の温度依存性をより改善することができる。
これに対して実施例１〜５は減衰性能を低下させること無く、せん断弾性率の温度依存性を改善することができる。特に、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、石油樹脂とポリマー改質アスファルトとの合計量が３５質量部以下であり、ポリマー改質アスファルトの量が２１質量部以上の実施例２、３はせん断弾性率の温度依存性、加工性をより改善することができる。カーボンブラックとシリカとを更に配合する実施例１〜４は、シリカを配合しない実施例５と比較してせん断弾性率の温度依存性をより改善することができる。
１ 高減衰ゴム支承（免震積層体）
２ 硬質板
３ 本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物
４ ラップシェア型せん断試験用試料
５ 圧延した未加硫ゴム組成物
６ 鋼板
２ 硬質板
３ 本発明の高減衰ゴム支承用ゴム組成物
４ ラップシェア型せん断試験用試料
５ 圧延した未加硫ゴム組成物
６ 鋼板
Claims (6)
- シンジオタクティクポリブタジエン樹脂を含有するポリブタジエンを含むジエン系ゴム成分を１００質量部、ＳＢＳ、ＳＩＳ及びＳＥＢＳからなる群から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性エラストマーを含むポリマー改質アスファルトを３〜５０質量部、並びに、軟化点１００℃以上の石油樹脂を５〜３０質量部配合し、前記ポリブタジエンとしてビニル−シスブタジエンゴムを使用し、前記ビニル−シスブタジエンゴムの含有量が前記ジエン系ゴム成分の１０質量％以上である、高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
- 更に、窒素比表面積が２００〜２３０ｍ2／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が１００〜１３０ｍｌ／ｇであるカーボンブラックを５０〜９０質量部とシリカ１〜５０質量部とを配合する、請求項１に記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
- 前記ポリマー改質アスファルトの軟化点が５６℃以上であり、前記熱可塑性エラストマーの含有量が前記ポリマー改質アスファルト中の５〜２０質量％である、請求項１または２に記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
- 前記ポリマー改質アスファルト及び前記石油樹脂の合計量が、前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、３５質量部以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
- 前記ポリマー改質アスファルトと前記石油樹脂との質量比（ポリマー改質アスファルト／石油樹脂）が８／１〜１／１である、請求項１〜４のいずれかに記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物。
- 請求項１〜５のいずれかに記載の高減衰ゴム支承用ゴム組成物と硬質板とを交互に積層して得られる、高減衰ゴム支承。
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