专利名称：基础隔震结构中的塞用组合物、基础隔震结构用塞和基础隔震结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及基础隔震结构(base-isolated structure)中的塞用组合物，使用此 类组合物的基础隔震结构用塞和使用此类塞的基础隔震结构，更特别地，涉及能够提供具 有充分的阻尼性能和位移追随性(displacement following property)等的塞的基础隔震 结构中的塞用组合物。
背景技术：
迄今为止，将通过交替层压具有粘弹性的软质板例如橡胶等和硬质板例如钢板等 形成的基础隔震结构用作隔震器的支承体等。作为此类基础隔震结构，例如，存在通过在包 含软质板和硬质板的层压体的中央形成中空部和将塞压配合(press-fitting)于该中空 部内而获得的基础隔震结构。作为塞，经常使用全部由铅制成的塞。当层压体经受剪切变形时，该塞塑性变形从 而吸收振动能量。然而，铅的环境负荷大且处理等所需成本高。因此，尝试通过使用替换材 料代替铅来开发具有充分的阻尼性能和位移追随性等的塞。例如，JP-B-H07-84815提出一 种隔震器，其中将粘性流体和固体材料封装于层压体的中空部中，以使粘性流体填充于固 体材料的间隙中。然而，在JP-B-H07-84815中，作为粘性流体，示例液体材料例如矿物油或植物油 等，但是在长时间的使用中固体材料会在液体材料中沉淀出从而劣化分散性。结果，阻尼性 能局部改变，存在不能发挥稳定的阻尼性能的问题。关于这个问题，JP-A-2006-316990公开一种隔震器，其中将塑性流体和硬质填料 填充于层压体的中空部中。在该公开文件中，作为塑性流体，优选具有特定范围的剪切屈服 应力的材料，作为硬质填料，示例金属、硬质树脂和硬质纤维。
发明内容
然而，在上述提及的铅塞的传统代替技术中，不能获得具有充分的阻尼性能和位 移追随性等的基础隔震结构用塞作为塞，因此在这些性能上具有改进的空间。因此，本发明的目的是解决传统技术的问题且提供在能够提供具有充分的阻尼性 能和位移追随性等的基础隔震结构用塞的基础隔震结构中的塞用组合物。此外，本发明的 另一个目的是提供使用此类组合物的基础隔震结构用塞和使用此类塞的基础隔震结构。为了实现上述目的，本发明人已进行各种研究，并且发现具有充分的阻尼性能和 位移追随性等的基础隔震结构通过以下而获得在基础隔震结构用塞中，使用包括通过配 混弹性体组分与补强填料而形成的弹性体组合物和除该补强填料之外的粉末的组合物，结 果完成本发明。S卩，根据本发明的基础隔震结构中的塞用组合物的特征在于包括粉末和通过配混 弹性体组分与补强填料而形成的弹性体组合物。
在根据本发明的塞用组合物的优选实施方案中，至少部分弹性体组分是未交联 的。在这种情况下，当塞经受巨大变形历史且此后该塞的位置再次返回到原点时，所述塞能 够转为原始形状，由此可以长时间保持与初始性能相同的性能。在根据本发明的塞用组合物中，作为补强填料，优选炭黑和二氧化硅。因为炭黑和 二氧化硅通过与弹性体组分的相互作用而具有增加弹性体组合物粘度的大的效果，塞的流 动阻力变大，由此所述塞的阻尼效果变大。在根据本发明的塞用组合物中，作为粉末优选金属粉末和金属化合物粉末，特别 优选铁粉。铁粉便宜且断裂强度高。此外，通过在塞中使用铁粉，能够长时间发挥优良的阻 尼性能。在根据本发明的塞用组合物的另一优选实施方案中，粉末含量为50-74体积％， 更优选为60-74体积％。在这种情况下，在变形期间细颗粒之间的摩擦力和粉末与其它组 分之间的流动阻力是足够大的，由此获得充分的阻尼效果，也充分地确保重复耐久性，此外 成形加工性良好。在根据本发明的塞用组合物的其它优选实施方案中，配混入弹性体组合物中的补 强填料的量是60-100质量份，基于每100质量份弹性体组分。在这种情况下，弹性体组合 物的粘度和流动阻力都是足够高的，塞能够发挥充分的阻尼效果，并且混炼是容易的，能够 容易地获得均勻的组合物，此外所述塞的重复稳定性良好。在根据本发明的塞用组合物中，粉末的粒径优选0. 1 μ m-2mm,更优选 1μπι-150μπι。在这种情况下，粉末的处理是容易的，塞的阻尼性能充分高。此时，粉末的粒 径通过经由激光衍射的粒径测量(JIS Ζ8825-1)来确定，是经由激光衍射法通过测量粉末 中颗粒的长轴_短轴的平均值(作为球形被俘获)获得的值。在根据本发明的塞用组合物的进一步优选的实施方案中，粉末的形状是不定形 的。在这种情况下，塞的阻尼性能良好。此外，根据本发明的基础隔震结构用塞的特征在于由上述塞用组合物制造。此外， 根据本发明的基础隔震结构包括层压体和压配合于层压体的中空部中的塞，所述层压体通 过交替层压具有刚性的刚性板和具有弹性的弹性板形成并具有沿层压方向延伸的中空部， 所述基础隔震结构的特征在于所述塞是上述基础隔震结构用塞。根据本发明，能够提供基础隔震结构中的塞用组合物，其包括通过配混弹性体组分与 补强填料而形成的弹性体组合物和除补强填料之外的粉末，并且该塞用组合物能够制造具有 充分的阻尼性能和位移追随性等的基础隔震结构用塞。此外，能够提供使用此类组合物并具有 充分的阻尼性能和位移追随性等的基础隔震结构用塞，以及使用此类塞的基础隔震结构。
图1是根据本发明的基础隔震结构的实施方案的示意性截面图。图2是显示在使用塞的基础隔震结构中沿水平方向变形位移(δ )和沿水平方向 的负载(Q)之间关系的图。
具体实施例方式〈塞用组合物〉
下面将详细地描述根据本发明的塞用组合物。根据本发明的基础隔震结构中的塞 用组合物的特征在于包括粉末和通过配混弹性体组分与补强填料形成的弹性体组合物。为了提供具有充分的阻尼性能和位移追随性等的基础隔震结构用塞，本发明人仅 由各种粉末制备塞，并在基础隔震结构中使用这些塞，但是因为粉末之间彼此摩擦导致破 损，不能获得具有充分耐久性的塞。为了解决这个问题，本发明人已进行进一步的研究并 发现，塞由包括粉末和通过配混弹性体组分与补强填料形成的弹性体组合物的组合物来制 备，并将所得塞用于基础隔震结构中以获得具有充分的耐久性、阻尼性能和位移追随性等 的基础隔震结构用塞。此外，当使用不包括补强填料的弹性体组合物时，塞的阻尼效果小， 因此根据本发明的塞用组合物需要包括补强填料。作为用于根据本发明的塞用组合物中的弹性体组分，能够使用室温下显示橡胶状 弹性的弹性体组分，例如橡胶如天然橡胶和合成橡胶等，以及热塑性弹性体。这些中，优选 使用橡胶如天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶和合成橡胶类聚合物作为粘弹性体显示出一 些弹性，但是塑性大并能够追随大的变形，因此当在振动后返回原点时能够将它们再次聚 集到相同的状态。此外，当弹性体组分是橡胶(即弹性体组合物是橡胶组合物)时，改进 塞的阻尼性能，也改进耐久性。作为弹性体组分，具体提及天然橡胶(NR)、聚异戊二烯橡胶 (IR)、聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、乙烯-丙烯橡胶、 丁腈橡胶、丁基橡胶、商化丁基橡胶、丙烯酸类橡胶、聚氨酯、硅酮橡胶、氟化物橡胶、海帕隆 (Hypalon)、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶、表氯醇橡胶、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯类弹性 体、氨基甲酸酯类弹性体和聚烯烃类弹性体等。这些弹性体组分可以单独使用或者可以两 种以上共混使用。优选至少部分弹性体组分，优选其全部是未交联的，更具体地是未固化的。如果 弹性体组分是完全交联的，它在大的变形时变形，但是在变形过程中粉末的位置不能改变， 由此在一定的极限点时追随变形是不可能的，交联的弹性体部分被破坏，或者通过交联的 弹性体部分的排斥力返回原始形状。当交联的弹性体部分被破坏时，即使塞的位置返回原 点，塞也不能返回原始形状，以致阻尼性能逐渐地劣化。此外，当交联的弹性体部分的排斥 力起作用时，不能发挥塞固有的阻尼性能。另一方面，当弹性体组分是未交联的时，对变形 的追随性是可行的，并且当塞经历大的变形历史，然后再次返回原点时，因为施加静水压 (hydrostatic pressure)至塞的整体，塞的形状能够转变成原始形状，结果在长时间中能 够保持等同于原始塞的性能。此外，当交联点的数目非常小时，或者当只有塞的表面是交联 的时，变形后所述塞返返回原始形状。因此，在本发明中，术语“未交联的(uncrosslinked)” 指的是交联反应尚未完全的状态，包括部分交联的状态。用于根据本发明的塞用组合物中的补强填料进行弹性体组分的补强，是强烈地具 有自身凝集力和与弹性体组分的键合力的物质，并且当将其配混入弹性体组分中时，弹性 体组合物整体的粘度通过键合力增大从而改进塞的阻尼性能。通常，基础隔震结构中的塞 通过吸收由地震产生的能量(例如，转化成热量等)而发挥阻尼效果，因此塞的流动阻力越 大，阻尼效果也越大。相反，当将补强填料配混入弹性体组分时，弹性体组合物的流动阻力 变得更大，由此可以提供具有充分的阻尼性能和位移追随性等的塞。在通过与弹性体组分的相互作用来改进弹性体组合物粘度的效果大这点上，作为 补强填料，优选炭黑和二氧化硅，特别优选炭黑。作为炭黑，提及SAF等级，ISAF等级和HAF等级等的炭黑。在这些中，SAF等级或ISAF等级等并具有大的表面积的细颗粒是优选的。 作为二氧化硅，提及湿法二氧化硅、干法二氧化硅和胶体二氧化硅等。这些补强填料可以单 独使用或者两种以上组合使用。配混入弹性体组合物的补强填料的量优选在60-150质量份范围内，基于每100质 量份弹性体组分。当补强填料的量低于60质量份时，弹性体组合物的粘度和流动阻力低， 塞的阻尼性能易于变得不足。然而，当补强填料的量超过150质量份时，混炼困难且几乎不 能获得均勻的组合物，此外塞的重复稳定性劣化。弹性体组合物优选进一步配混有树脂。当弹性体组合物仅包括补强填料时，在塞 的大的变形中阻尼性能趋于劣化。相反，当弹性体组合物包括除补强填料之外的树脂时，即 使在大的变形中也能够改进塞的阻尼性能。此外，树脂用作加工助剂，其能够使塞用组合物 的混炼容易。树脂优选具有作为增粘剂的作用，具体地包括酚醛树脂、松香树脂、二环戊二烯 (DCPD)树脂、二环戊二烯_异戊二烯共聚物、C5类石油树脂、C9类石油树脂、脂环族石油树 脂、通过C5馏分与C9馏分共聚合获得的石油树脂、二甲苯树脂、萜烯树脂、酮树脂及其改性 树脂。这些树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。此外，配混于弹性体组合物中的树 脂的量优选在20-100质量份范围内，基于每100质量份弹性体组分。当树脂的量小于20 质量份时，改进塞的阻尼性能的效果小，而当树脂的量超过100质量份时，弹性体组合物的 加工性劣化。除了弹性体组分，补强填料和树脂之外，弹性体组合物还可以配混有通常添加至 弹性体组合物中的添加剂，如防老剂、蜡、增塑剂和软化剂等。当将防老剂配混于弹性体组 合物中时，即使长时间过去后也可以将塞中性质的变化抑制为小的变化。此外，为了实现该 目的，将抗氧化剂、抗臭氧剂、稳定剂和阻燃剂等与防老剂一起配混是尤其有效的。作为增塑剂，提及邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、四氢邻苯二甲酸、癸二酸、壬 二酸、马来酸、偏苯三酸、柠檬酸、衣康酸、油酸、蓖麻油酸、硬脂酸、磷酸和磺酸等的衍生物 (例如酯)；乙二醇、甘油、环氧衍生物和聚合型增塑剂。这些增塑剂可以单独使用或者两种 以上组合使用。作为软化剂(油)，可提及矿物油类柔软剂如芳香油、环烷油和石蜡油等；植物油 类柔软剂如蓖麻油、棉子油、亚麻子油、菜子油、豆油、棕榈油、花生油、松香和松油等；以及 低分子量油如硅油等。这些软化剂可以单独使用或者两种以上共混使用。用于根据本发明的塞用组合物的粉末是主要表现出塞的阻尼性能的材料。具体 地，通过细颗粒之间的摩擦和粉末与弹性体组分之间的摩擦来阻尼振动。本发明中的粉末 是指除上述补强填料之外的粉末，包括例如金属粉末和碳化硅粉末等。如果塞用组合物不 包括所述粉末，塞的阻尼性能大幅度下降，不能获得充分的阻尼性能和位移追随性等。作为粉末优选金属粉末。此外，金属粉末优选环境负荷小的，并包括例如铁粉、不 锈钢粉、锆粉、钨粉、青铜(CuSn)粉、铝粉、金粉、银粉、锡粉、碳化钨粉末、钽粉、钛粉、铜粉、 镍粉、铌粉、铁-镍合金粉、锌粉和钼粉等。这些粉末可以单独使用或者两种以上组合使用。 此外，由于金属粉末可以是金属氧化物粉末，因此，金属化合物粉末例如金属氧化物粉末等 能够优选用作所述粉末。在这些粉末之中，特别优选铁粉。与其它的金属粉末相比，铁粉便 宜且断裂强度高，此外主要由铁粉组成的基础隔震结构用塞能够长时间发挥优良的阻尼性能，这是因为此塞既不是太硬也不是太脆。作为铁粉，提及直接还原铁粉、电解铁粉、雾化铁 粉、纯铁粉和铸铁粉等，在这些铁粉中，优选直接还原铁粉。在根据本发明的塞用组合物中，粉末的含量优选在50-74体积％范围内，更优选 在60-74体积％范围内(S卩，弹性体组合物/粉末的体积比优选在50/50-26/74范围内，更 优选在40/60-26/74范围内)。当塞用组合物中的粉末含量小于50体积％时，细颗粒之间 的距离太宽，变形时细颗粒之间的摩擦力和粉末与其它组分之间的流动阻力变得更小，由 此阻尼性能是不足的。然而，当塞用组合物中粉末的含量超过74体积％时，细颗粒之间的 接触增加从而劣化重复耐久性，此外当塞是由塞用组合物成形时，难以从塞用组合物中充 分地除去空气，因此塞的体积变得显著大于理想体积(没有引入空气的体积)，从而降低塞 的阻尼性能。此外，当塞用组合物中粉末的含量为60-74体积％时，能够维持良好的阻尼性 能，而且追随性、重复稳定性和加工性变好。粉末的粒径优选在0. 1 μ m-2mm的范围内，更优选在1 μ m-150 μ m范围内。当粉末 的粒径小于0. 1 μ m时，处理是困难的，而当粉末的粒径超过2mm时，存在细颗粒之间的摩擦 力减小从而降低阻尼效果的趋势。此外，当粉末的粒径不小于Iym时，处理是容易的，而当 粉末的粒径不大于150 μ m时，塞的阻尼性能足够高。粉末的形状优选不定形的形状。此时，不定形形状不仅是指一种形状例如球形的， 而且还指各种形状例如不规则形状和含突起形状等的混合。通过粉碎大块材料获得的粉末 形状是天然地不定形形状。与使用球形形状的粉末的情况相比，通过使用不定形形状的粉 末而获得良好的阻尼效果。认为这是由于以下事实当使用不定形形状的粉末时，细颗粒之 间和粉末与弹性体组分之间的摩擦引起接合(engagement)效果，因此与使用球形形状时 相比，摩擦力变得更大，阻尼性能变得良好。根据本发明的塞用组合物不特别限定，只要使用粉末和通过配混弹性体组分和补 强填料形成的弹性体组合物即可，例如能够如下生产塞用组合物。在第一步骤中，将弹性体组分与补强填料和如果需要适当选择的各种添加剂配 混，将其混炼以制备弹性体组合物。在第二步骤中，将弹性体组合物与粉末配混并进一步混炼。在第二步骤中优选粉 末通过划分为多个部分来配混。可以通过配混多个划分部分的粉末来生产均勻的塞用组合 物。在形成塞用组合物的第一步骤和第二步骤中，可以使用普通混炼设备例如捏合机 或班伯里混炼机(Banbury mixer)等。此外，混炼条件不特别限定，可以通过适当地改变本 技术领域中通常使用的条件来设定以充分地混炼根据本发明的组合物。例如，作为第二步 骤中的混炼条件优选20-40rpm的转数和约100°C的温度。为了抑制弹性体组分粘度的降 低，转数优选为较低。此外，为了改进粉末在弹性体组合物中的分散，优选足够软化弹性体 组合物的温度，但是如果该温度过高，弹性体组分劣化或者采用长的冷却时间而降低生产 率。此外，优选通过在排出混炼的组合物前释放压力而进行无压混炼。在无压混炼的情况 下，组合物不会凝聚成团，取出组合物是容易的。<基础隔震结构用塞>根据本发明的基础隔震结构用塞的特征在于由上述塞用组合物制造，该基础隔震 结构用塞具有充分的阻尼性能和位移追随性等。根据本发明的基础隔震结构用塞能够例如通过使用上述塞用组合物如下生产。将如上所述制备的塞用组合物从混炼设备中取出并转移到成形设备中，在成形设 备中通过施加温度和压力将塞用组合物压制成塞。作为在此步骤中使用的压制机，能够采 用通常用于本技术领域的压制机。此外，压制条件不特别限定，可以通过适当地改变通常在 本技术领域中使用的条件来设置至适合塞形成的条件。例如，作为压制条件，压制温度优选 室温至150°C，成形压力优选不小于0. 7t/cm2。<基础隔震结构>根据本发明的基础隔震结构包括层压体及压配合于层压体的中空部中的塞，所述 层压体由交替层压具有刚性的刚性板和具有弹性的弹性板形成并具有沿层压方向延伸的 中空部，所述基础隔震结构的特征在于所述塞是上述基础隔震结构用塞且阻尼性能和位移 追随性等高。参照附图，以下将详细地描述根据本发明的基础隔震结构。图1示出基础隔震结构1包括交替层压具有刚性的刚性板2和具有弹性的弹性板 3形成并且在其中央部具有沿层压方向(垂直方向)延伸的圆筒状中空部的层压体4，压配 合于层压体4中空部中的塞5，及固定于层压体4和塞5的两端(上端和下端)的凸缘板 6，在基础隔震结构1中用覆盖构件7覆盖层压体4的外周面。构成层压体4的刚性板2和弹性板3例如通过经硫化的粘合或通过粘合剂彼此强 烈贴合。经硫化的粘合中，将刚性板2和未固化的橡胶组合物层压然后硫化，由此未固化的 橡胶组合物的硫化物形成弹性板3。作为刚性板2，可以使用金属板例如钢板等，陶瓷板和 例如FRP等的强化塑料板等。作为弹性板3，可以使用硫化橡胶板等。构成根据本发明的 基础隔震结构的层压体可以不用覆盖构件7覆盖。当层压体4的外周面用覆盖构件7覆盖 时，雨或光不能从外部到达层压体4中，因此可以防止因氧气，臭氧或紫外线导致的层压体 4的劣化。此外，作为覆盖构件7，可以使用与弹性板3相同的材料例如硫化橡胶等。当通过振动施加水平方向的剪切力时，层压体4剪切变形而吸收振动能量。由于 层压体4通过交替层压刚性板2和弹性板3形成，即使当沿层压方向(垂直方向)施加负 载时，压缩也得到控制。当通过振动沿水平方向使基础隔震结构1经历剪切力时，由于将塞5压配合于层 压体4的中空部中，塞5与层压体4 一起剪切变形而有效地吸收振动能量，由此迅速地阻尼 振动。此时，根据本发明的基础隔震结构具有充分的阻尼性能和位移追随性等，这是因为将 由包括粉末和通过配混弹性体组分和补强填料形成的弹性体组合物的组合物制成的塞用 作塞5。<实施例>在本发明的说明中给出以下实施例，但这些实施例不意欲作为本发明的限定。(实施例1-15)用捏合机制备具有如表1-2所示的配混配方的弹性体组合物，其后以如表1-2所 示的体积比与铁粉混炼以制备塞用组合物。然后，在温度100°C下在1. 3吨/cm2的压力下 将塞用组合物压制以制备具有45mm直径的圆筒状柱状基础隔震结构用塞。(比较例1)用捏合机制备具有如表3所示的配混配方的弹性体组合物，然后通过以与实施例 1-15中相同的方式压制弹性体组合物来制备基础隔震结构用塞。
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(比较例2)通过以与实施例1-15中相同的方式压制铁粉来制备基础隔震结构用塞。(比较例3)用捏合机通过以如表3所示的体积比混炼弹性体组分和铁粉来制备塞用组合物。 然后，以与实施例1-15中相同的方式压制塞用组合物以制备基础隔震结构用塞。(比较例4)用捏合机通过以如表3所示的体积比混炼增塑剂和铁粉来制备塞用组合物。然 后，以与实施例1-15中相同的方式压制塞用组合物以制备基础隔震结构用塞。(实施例16_17)用捏合机制备具有以如表3所示的配混配方的弹性体组合物，其后以如表3所示 的体积比与氧化铝粉末或碳化硅粉末混炼以制备塞用组合物。然后，以与实施例1-15中相 同的方式压制塞用组合物以制备基础隔震结构用塞。(比较例5)提供铁圆柱作为基础隔震结构用塞。< 评价 >将上述基础隔震结构用塞压配合于通过交替层压具有刚性的刚性板[铁板]和具 有弹性的弹性板[硫化橡胶(G' = 0. 4MPa)]形成的层压体的中空部，从而制备具有如图 1所示的结构的基础隔震结构，所述层压体各自具有在其中央部的圆筒状中空部和外径为 225mm。此外，塞的体积是层压体内中空部体积的1. 01倍。关于上述的基础隔震结构用塞， 通过以下方法评价其阻尼性能、追随性、重复稳定性和成形加工性。结果示于表1-3中。(阻尼性能)用动态试验机沿垂直方向在施加标准表面压力的状态下，通过向上述基础隔震 结构施加水平方向的振动，来发生特定位移的剪切变形。此外，作为通过施加振动来位移 的条件，层压体的总厚度是100 %，应变是50-250 %，振动频率是0. 33Hz，垂直表面压力是 IOMPa0图2示出沿水平方向的变形位移(δ )和基础隔震结构沿水平方向的负载(Q)之间 的关系。作为图2中由滞后曲线包围的区域的面积AW变得越宽，能够吸收越多的振动能 量。对于简单的摇动，通过在200%应变处的交叉负载(intercept load) Qd(在零位移处的 水平负载值)来评价塞的阻尼性能。此外，交叉负载Qd使用在滞后曲线与纵轴的相交点处 的负载Qdl、Qd2通过以下方程式来计算Qd = (Qdl+Qd2) /2Qd值越大，由滞后曲线包围的区域的面积越宽，这显示阻尼性能是优良的。(追随性)当将层压体进行剪切变形时，评价塞是否能够追随这种变形。塞能够追随该变形 的情况表示为〇(良好)，而塞不能追随该变形的情况表示为X (差)。(重复稳定性)作为初步试验，在50%，100%，150%，200%和250%各应变的3个循环下进行剪 切变形。然后，以100%应变(1)，200%应变和100%应变(2)的顺序在各3个循环下进行 剪切变形。Qd(100%应变(2)的第三个循环)/Qd(100%应变(1)的第三个循环)值不小于 0. 5的情况表示为〇(良好)，而该值小于0. 5的情况表示为X (差)。
(成形加工性)当将塞用组合物压制以制备基础隔震结构用塞时，评价其加工性，其中良好加工 性表示为〇而差加工性表示为X。
天然橡胶，未固化，RSS#4*2 聚丁二烯橡胶(低顺式)，未固化，由 Asahi ChemicalIndustry Co.，Ltd.制造
的 DIENE NF35R*3 炭黑，ISAF，由 Tokai Carbon Co.，Ltd.制造的 SEAST6P*4 树脂，由 Nippon Zeon Co.，Ltd.制造的 ZE0FINE ；由 Shin-Nippon Petrochemical Co. ， Ltd. 白勺 NissekiNEOPOLYMER 140 ； d3 Maruzen Petrochemical Co.，Ltd.制造的 MARCALET M-890A ；ZEOFIN Nisseki NE0P0LYMER 140 MARCALET M-890A = 40 40 20(质量比)*5增塑剂，己二酸二辛酯(DOA)*6其它添加剂，氧化锌，硬脂酸，抗氧化剂(由SumitomoChemical Co. ,Ltd.制造 的 ANSTAGE 6C)，蜡(由 Nippon OilCorporation 制造的 PR0T0WAX 1)，氧化锌硬脂酸 抗氧化剂蜡=4 5 3 1(质量比)*7铁粉1，粒径=40 μ m,不定形直接还原铁粉*8铁粉2，粒径=45 μ m，球形铸铁粉*9铁粉3，粒径=8 μ m,不定形直接还原铁粉*10铁粉4，粒径=8 μ m，球形羰基铁粉*11氧化铝粉末，粒径=50 μ m* 12碳化硅粉末，粒径=1 μ m*13弹性体组分/粉末的体积比*14增塑剂/粉末的体积比如从表1-2中的实施例1-15所见，通过使用由包括通过配混弹性体组分与补强填 料形成的弹性体组合物和铁粉的塞用组合物制造的塞，能够充分地确保基础隔震结构的阻 尼性能。另一方面，如表3中的比较例1所见，当使用由弹性体组合物制成的塞时，与实施 例相比，基础隔震结构的阻尼性能大幅劣化。从这个结果，可以理解粉末很大程度地有助于 阻尼效果。从比较例2中，可以看出，当使用由铁粉制成的塞时重复稳定性差。认为这是由于 通过相互摩擦而使铁粉颗粒损坏的事实。因此，可以理解需要将弹性体插入粉末中。此外，从比较例3中可以看出，当使用不含补强填料的由弹性体组分和铁粉制成 的塞时，与塞用组合物中铁粉1的体积％相同的实施例1、6、7、11和12相比，阻尼性能劣 化。此外，从比较例4中可以看出，当使用不含弹性体组分和补强填料的由增塑剂和 铁粉制成的塞时，与塞用组合物中铁粉1的体积％相同的实施例1、6、7、11和12相比，阻尼 性能劣化。从由氧化铝粉末或SiC粉末替代铁粉制备塞的实施例16和17，与塞用组合物中粉 末的体积％相同的实施例1、6、7、11、12和15的比较，可知通过使用金属粉末，特别是铁粉 作为该粉末，改进了阻尼性能。从比较例5中，可以看出当使用铁圆柱作为塞时，追随性差。从实施例1-5和8中，可以看出当塞用组合物中粉末的含量不小于50体积％时， 获得更优良的阻尼性能，当塞用组合物中粉末的含量不小于60体积％时，获得更进一步优 良的阻尼性能。
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从实施例2和9中，可以看出当塞用组合物中粉末的含量不大于74体积％时，进 一步改进成形加工性(具体地，可以在成形时从塞用组合物中充分地去除空气)。从实施例6和10中，可以看出当配混的补强填料的量基于每100质量份弹性体组 分为不小于60质量份时，获得更优良的阻尼性能。从实施例7和11中，可以看出当配混的补强填料的量基于每100质量份弹性体组 分为不大于150质量份时，重复稳定性良好，并改进成形加工性(具体地，组合物的混炼变 得容易)。
权利要求
一种基础隔震结构中的塞用组合物，其特征在于包括粉末和通过配混弹性体组分与补强填料形成的弹性体组合物。
2.根据权利要求1所述的基础隔震结构中的塞用组合物，其中至少部分所述弹性体组 分是未交联的。
3.根据权利要求1所述的基础隔震结构中的塞用组合物，其中所述补强填料是炭黑和/或二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的基础隔震结构中的塞用组合物，其中所述粉末是金属粉末和 /或金属化合物粉末。
5.根据权利要求4所述的基础隔震结构中的塞用组合物，其中所述粉末是铁粉。
6.根据权利要求1所述的基础隔震结构中的塞用组合物，其中所述粉末的含量是 50-74 体积 ％。
7.根据权利要求1所述的基础隔震结构中的塞用组合物，其中所述弹性体组合物中配 混的所述补强填料的量是60-150质量份，基于每100质量份所述弹性体组分。
8.根据权利要求1所述的基础隔震结构中的塞用组合物，其中所述粉末具有 0. 1 μ m-2mm 的粒径。
9.根据权利要求8所述的基础隔震结构中的塞用组合物，其中所述粉末的粒径是 1 μ m-150 μ m。
10.根据权利要求1所述的基础隔震结构中的塞用组合物，其中所述粉末是不定形的 形状。
11.一种基础隔震结构用塞，其由根据权利要求1-10中任一项所述的基础隔震结构中 的塞用组合物来生产。
12.—种基础隔震结构，其包括通过交替层压具有刚性的刚性板和具有弹性的弹性板 形成并具有沿层压方向延伸的中空部的层压体，和压入所述层压体中空部中的塞，所述基 础隔震结构的特征在于所述塞是根据权利要求11所述的基础隔震结构用塞。
全文摘要
本发明涉及用于基础隔震结构的塞用组合物，其能够提供显示令人满意的阻尼性能和高的位移追随性等的基础隔震结构用塞，更具体地，涉及用于基础隔震结构的塞用组合物，其特征在于包括通过将弹性体组分与补强填料配混制备的弹性体组合物和粉末。
文档编号E04H9/02GK101896734SQ20088012019
公开日2010年11月24日 申请日期2008年10月23日 优先权日2007年10月30日
发明者加藤秀章, 滨崎宏典, 若莱裕一郎, 铃木重信 申请人:株式会社普利司通