(57)【要約】【課題】高い粘弾性を発現し、高い減衰効果が得られる高粘弾性のゴム磁石シートを提供する。【解決手段】ゴム成分からなるマトリックス中に、硬磁性体粉であるｍ型ｚ型等のＢａフェライト、Ｓｒフェライト等のフェライト磁性粉またはＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮ、ＳｍＣｏ等の希土類磁性粉を分散させることにより得られる。磁性粉は着磁されており、磁性粉の５０％径は、レーザー回折式粒度分布計による測定で２００μｍ以下であり、磁性粉の含有量は、１０体積％以上、５０体積％未満であり、幅１０ｍｍ、長さ１０ｍｍ、厚さ３ｍｍのシート小片の損失係数ｔａｎδが、振幅がシート小片の厚さの２％、周波数が１０Ｈzでの剪断粘弾性測定において、０．１８以上である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分からなるマトリックス中に、硬磁性体粉であるｍ型ｚ型等のＢａフェライト、Ｓｒフェライト等のフェライト磁性粉またはＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮ、ＳｍＣｏ等の希土類磁性粉を分散させることにより得られるゴム磁石シートであって、
前記磁性粉が着磁されており、磁性粉の５０％径が、レーザー回折式粒度分布計による測定で２００μｍ以下であり、磁性粉の含有量が、１０体積％以上、５０体積％未満であり、
幅１０ｍｍ、長さ１０ｍｍ、厚さ３ｍｍのシート小片の損失係数ｔａｎδが、振幅がシート小片の厚さの２％、周波数が１０Ｈzでの剪断粘弾性測定において、０．１８以上であることを特徴とするゴム磁石シート。
【請求項２】
ゴム成分からなるマトリックス中に、硬磁性体粉であるｍ型ｚ型等のＢａフェライト、Ｓｒフェライト等のフェライト磁性粉またはＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮ、ＳｍＣｏ等の希土類磁性粉を分散させることにより得られるゴム磁石シートであって、
前記磁性粉が着磁されており、磁性粉の５０％径が、レーザー回折式粒度分布計による測定で２００μｍ以下であり、磁性粉の含有量が、１０体積％以上、５０体積％未満であり、
幅２５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、厚さ３ｍｍのシート小片の損失係数ｔａｎδが、ＩＳＯ  １８２７−１９９１規格に準拠した剪断試験における、振幅がシート小片の厚さの１００％、周波数が０．３Ｈｚでの剪断粘弾性測定において、０．２３以上であることを特徴とするゴム磁石シート。
【請求項３】
前記磁性粉は、予め着磁されるか、またはシート成形の後に着磁されることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム磁石シート。
【請求項４】
前記マトリックス中に、磁性粉として軟磁性体粉であるα−Ｆｅ、α−Ｃｏ、パーマロイ、Ｆｅ３Ｏ４、ＣｏＯ・Ｆｅ２Ｏ３、γ−Ｆｅ２Ｏ３のいずれかをさらに分散させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項５】
前記磁性粉の形状は、球状、塊状、箔状または不定形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項６】
前記マトリックスは、ブチルゴム、シリコンゴム、天然ゴムおよびＳＢＲよりなる群から選択された少なくとも一種類のゴム成分からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のゴム磁石シート
【請求項７】
前記ブチルゴムは、ハロゲン化ブチルゴムを含むことを特徴とする請求項６に記載のゴム磁石シート。
【請求項８】
ＤＩＮ-３規格に準拠した引張試験において、引張速度１００ｍｍ／分での破断伸度が３５０％以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のゴム磁石シート。
【請求項９】
請求項１に記載のゴム磁石シートを使用したことを特徴とする防振ゴム。
【請求項１０】
請求項２に記載のゴム磁石シートを使用したことを特徴とする免震ゴム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム磁石シートに関し、特に、防振装置または免震装置に使用されるゴム磁石シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機械の運転により発生する振動を基礎に伝えないように防振対策をする場合や、基礎に振動があってもその振動を機械に伝えないように防振対策をする場合には、機械と基礎との間に、振動の伝達波及を防止するためのゴムシートからなる防振装置が使用されている。
【０００３】
また、地震時のエネルギーを吸収させ、道路橋等の構造物の安全性を高めるために用いられる建築・橋梁用の免震装置が知られている。一例として、図１に示すように、道路１１と、道路１１を支承するための橋脚１２との間に免震装置１３を配置し、地震が発生した場合に、地震のエネルギーを水平方向に変形して吸収するよう構成した免震装置が知られている（例えば、非特許文献１）。通常、このような免震装置は、ゴムシートと金属板とを交互に積み重ねて一体構造としたゴムシートを主要部材として構成されている。
【非特許文献１】（株）ブリヂストンホームページ／高減衰免震ゴム支承（ＨＤＲ）［平成１６年９月１５日検索］、インターネット<URL:http://www.bridgestone-dp.jp/dp/ip/road/shishozai/shishozai07.html>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したゴムシートは、防振装置や免震装置に必要な荷重支持能力、復元力（ばね）、減衰力の３要素を備えているが、近年になって、さらに高い減衰力を有する高粘弾性のゴムシートを開発する要望が高くなってきた。
【０００５】
そこで、本発明者は、高粘弾性のゴムシートを得るためにゴムマトリックスと充填材料とについて種々研究を重ねたところ、ゴムマトリックスに、ある磁性粉を分散して充填することにより、ゴムシートの粘弾性が著しく高まることを見い出した。
【０００６】
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものであり、その目的は、高い粘弾性を発現し、従来のゴムシートに比べてより高い減衰効果が得られるゴム磁石シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ゴム成分からなるマトリックス中に、硬磁性体粉であるｍ型ｚ型等のＢａフェライト、Ｓｒフェライト等のフェライト磁性粉またはＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮ、ＳｍＣｏ等の希土類磁性粉を分散させることにより得られるゴム磁石シートであって、磁性粉が着磁されており、磁性粉の５０％径が、レーザー回折式粒度分布計による測定で２００μｍ以下であり、磁性粉の含有量が、１０体積％以上、５０体積％未満であり、幅１０ｍｍ、長さ１０ｍｍ、厚さ３ｍｍのシート小片の損失係数ｔａｎδが、振幅がシート小片の厚さの２％、周波数が１０Ｈzでの剪断粘弾性測定において、０．１８以上であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、ゴム成分からなるマトリックス中に、硬磁性体粉であるｍ型ｚ型等のＢａフェライト、Ｓｒフェライト等のフェライト磁性粉またはＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮ、ＳｍＣｏ等の希土類磁性粉を分散させることにより得られるゴム磁石シートであって、磁性粉が着磁されており、磁性粉の５０％径が、レーザー回折式粒度分布計による測定で２００μｍ以下であり、磁性粉の含有量が、１０体積％以上、５０体積％未満であり、幅２５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、厚さ３ｍｍのシート小片の損失係数ｔａｎδが、ＩＳＯ  １８２７−１９９１規格に準拠した剪断試験における、振幅がシート小片の厚さの１００％、周波数が０．３Ｈｚでの剪断粘弾性測定において、０．２３以上であることを特徴とする。
【０００９】
上述した磁性粉は、予め着磁されるか、またはシート成形の後に着磁されることが好ましく、また、マトリックス中には、磁性粉として軟磁性体粉であるα−Ｆｅ、α−Ｃｏ、パーマロイ、Ｆｅ３Ｏ４、ＣｏＯ・Ｆｅ２Ｏ３、γ−Ｆｅ２Ｏ３のいずれかをさらに分散させることが好ましい。
【００１０】
磁性粉の形状は、球状、塊状、箔状または不定形状であることが好ましく、さらに、マトリックスは、ブチルゴム、シリコンゴム、天然ゴムおよびＳＢＲよりなる群から選択された少なくとも一種類のゴム成分からなることが好ましく、ブチルゴムは、ハロゲン化ブチルゴムを含むことが好ましい。
【００１１】
また、ＤＩＮ-３規格に準拠した引張試験において、引張速度１００ｍｍ／分での破断伸度が３５０％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のゴム磁石シートは、充填された磁性粉が互いに離合、吸引を繰り返し、さらに吸引に伴う磁性粉間の摩擦力も加味されるため、高粘弾性を発現し、従来のゴムシートに比べてより高い減衰効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明について詳細に説明する。本発明の第１のゴム磁石シートは、ゴム成分からなるマトリックス中に、硬磁性体粉であるｍ型ｚ型等のＢａフェライト、Ｓｒフェライト等のフェライト磁性粉またはＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮ、ＳｍＣｏ等の希土類磁性粉を分散させることにより得られるゴム磁石シートであって、磁性粉が着磁されており、磁性粉の５０％径が、レーザー回折式粒度分布計による測定で２００μｍ以下であり、磁性粉の含有量が、１０体積％以上、５０体積％未満であり、幅１０ｍｍ、長さ１０ｍｍ、厚さ３ｍｍのシート小片の損失係数ｔａｎδが、振幅がシート小片の厚さの２％、周波数が１０Ｈzでの剪断粘弾性測定において、０．１８以上である。
【００１４】
また、本発明の第２のゴム磁石シートは、ゴム成分からなるマトリックス中に、硬磁性体粉であるｍ型ｚ型等のＢａフェライト、Ｓｒフェライト等のフェライト磁性粉またはＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮ、ＳｍＣｏ等の希土類磁性粉を分散させることにより得られるゴム磁石シートであって、磁性粉が着磁されており、磁性粉の５０％径が、レーザー回折式粒度分布計による測定で２００μｍ以下であり、磁性粉の含有量が、１０体積％以上、５０体積％未満であり、幅２５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、厚さ３ｍｍのシート小片の損失係数ｔａｎδが、ＩＳＯ  １８２７−１９９１規格に準拠した剪断試験における、振幅がシート小片の厚さの１００％、周波数が０．３Ｈｚでの剪断粘弾性測定において、０．２３以上である。
【００１５】
本発明の第１のゴム磁石シートは、小振幅、高周波数の振動に対して、高い減衰効果が得られ、機械の運転により発生する振動を基礎に伝えないようにしたり、基礎に振動があってもその振動を機械に伝えないようにする防振ゴムとしての使用に好適である。また、本発明の第２のゴム磁石シートは、大振幅、低周波数の振動に対して、高い減衰効果が得られ、建築・橋梁用の免震ゴムとしての使用に好適である。
【００１６】
本発明の第１および第２のゴム磁石シートに用いるマトリックスは、ブチルゴム、シリコンゴム、天然ゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）等よりなる群から選択された少なくとも一種類のゴム成分からなる。これらゴム成分は、断続的な曲げ応力や引張応力を受けても、応力を除くことで元の形状に戻ることができる。
【００１７】
マトリックスのゴム成分としてブチルゴムを使用する場合、該ブチルゴムは、不飽和度が０．３％以下で、ムーニー粘度ＭＬ１＋４  （１００℃）が６０以下であるのが好ましい。ブチルゴムの不飽和度が０．３％未満では、架橋点を充分に確保できない。また、ブチルゴムのムーニー粘度ＭＬ１＋４  （１００℃）が６０を超えると、柔軟性が低すぎ、磁性粉と混練する際の加工性が悪くなる。該ブチルゴムはハロゲン化ブチルゴムを含んでもよく、ハロゲン化ブチルゴムとしては、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴムが挙げられる。
【００１８】
また、マトリックスのゴム成分としてシリコンゴムを使用する場合、該シリコンゴムは、常温あるいは加温状態での混練時に低粘度となり、硬化後は高強度となる熱加硫型シリコンゴム、常温硬化２液型ＲＴＶ等が好ましい。ここで常温硬化型ＲＴＶは、信越化学工業(株)から市販されているシリコンゴムである。
【００１９】
本発明の第１および第２のゴム磁石シートの磁性粉は、硬磁性体粉であり、具体的にはｍ型ｚ型等のＢａフェライト、Ｓｒフェライト等のフェライト磁性粉またはＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮ、ＳｍＣｏ等の希土類磁性粉である。
【００２０】
ゴム磁石シートは、予め充分な強さの磁界を印加し、着磁した上記磁性粉を上記マトリックスに充填して成形するか、無着磁の上記磁性粉を上記マトリックスに充填して成形した後、シート厚さ方向に充分な強さの磁界を印加することにより着磁することで得られる。
【００２１】
上述のようにして得られた着磁されたゴム磁石シートは、ゴムシートに歪が加えられると、微視的に、充填された磁性粉が互いに離合、吸引を繰り返し、さらに吸引に伴う磁性粉間の摩擦力も加味されるため、高粘弾性を発現する。
【００２２】
ゴム磁石シートは、上述したように、マトリックス中に硬磁性体粉であるｍ型ｚ型等のＢａフェライト、Ｓｒフェライト等のフェライト磁性粉またはＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮ、ＳｍＣｏ等の希土類磁性粉を分散して充填させることにより得られるが、マトリックス中に、磁性粉としてさらに軟磁性体粉であるα−Ｆｅ、α−Ｃｏ、パーマロイ等の金属、合金粉、またはＦｅ３Ｏ４、ＣｏＯ・Ｆｅ２Ｏ３、γ−Ｆｅ２Ｏ３等の酸化物、ソフトフェライト粉を分散して充填させることが好ましい。軟磁性体粉の周辺に硬磁性体粉があると、軟磁性体粉が磁化されて、より高い磁化を発生する。その結果、硬磁性体粉だけの場合よりも高い磁化が得られ、さらに高い粘弾性を発現する。
【００２３】
上述した磁性粉の形状は、球状、塊状、箔状、不定形状等を含み、どのような形状でもよい。
【００２４】
また、上述した磁性粉は、ゴム磁石シートが必要な磁力を得るのに充分な磁性粉含有量を確保しつつ、充分な粘弾性を確保するために、その粒径が大きすぎないことが必要である。そのため、磁性粉は、レーザー回折式粒度分布計による測定で５０％径が２００μｍ以下であることが好ましい。磁性粉の５０％径が２００μｍを超えると、含有量を充分に確保した場合、磁性粉がマトリックス中に入り込まず、シート強度が低下する。また、磁性粉は、どのような粒度分布でも良い。
【００２５】
また、ゴム磁石シート中の磁性粉の含有量は、１０体積％以上、５０体積％未満であるのが好ましい。磁性粉の含有量が１０体積％未満では、磁性粉による高粘弾性が発現できず、一方、磁性粉の含有量が５０体積％を超えると、ゴム磁石シートに剪断力（表面と裏面が平行にずれる方向にかかる力）を与えても、隣接する磁性粉同士の間隔があまり変化しないので磁性分同士の吸引力・反発力があまり変化せず、また、磁性粉を固定するのに充分なマトリックスが確保できず、隣接する磁性粉が接着せずに存在する部分が生じるため、全体としてのシート自体の強伸度（引張強度）が弱くなってしまう。
【００２６】
さらに、本発明の第１および第２のゴム磁石シートは、ＤＩＮ―３規格に準拠した引張試験において、引張速度１００ｍｍ／分での破断伸度が３５０％以上である。そのため、高粘弾性ゴムシートは、３５０％以上の伸びでも破断しない。
【００２７】
上述したように本発明のゴム磁石シートは、充填された磁性粉が互いに離合、吸引を繰り返し、さらに吸引に伴う磁性粉間の摩擦力も加味されるため、高粘弾性を発現し、従来のゴムシートに比べてより高い減衰効果を得ることができる。
【実施例】
【００２８】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００２９】
表１に示す磁性粉を含むゴム磁石シートを作製し、下記に示す方法で小変位粘弾性測定、大変位粘弾性測定、引張試験を実施した。結果を表１に示す。
【００３０】
（１）小変位粘弾性測定
ゴム磁石シートを幅１０ｍｍ、長さ１０ｍｍ、厚さ３ｍｍの試料片に切り出し、ＳIIナノテクノロジー社製粘弾性測定装置ＤＭＳ６１００により、振幅が試料の厚さの２％、周波数１０Ｈzで剪断粘弾性を測定した。
【００３１】
（２）大変位粘弾性測定
ゴム磁石シートを幅２５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、厚さ３ｍｍの試料片に切り出し、ＩＳＯ  １８２７−１９９１規格に準拠した剪断試験において、振幅が試料の厚さの１００％、周波数０．３Ｈｚで剪断粘弾性を測定した。
【００３２】
（３）引張試験
ＤＩＮ―３規格に準拠した引張試験において、引張速度１００ｍｍ／分での破断伸度を測定した。
【００３３】
【表１】
2006199814.tif 000002
＊１  小変位粘弾性測定における値
＊２  ＊３  大変位粘弾性測定における値
＊４  愛知製鋼製ＮｄＦｅＢ粉
＊５  日本弁柄工業製  Ｓｒフェライト粉
【００３４】
実施例１および比較例３は、磁性粉に、予め６Ｔのパルス磁場中で着磁した愛知製鋼製ＮｄＦｅＢ粉（ＭＦＰ-１２）を用いた場合であり、実施例２は、磁性粉に、予め６Ｔのパルス磁場中で着磁した日本弁柄工業製Ｓｒフェライト粉（ＮＦ−１１０）を用いた場合である。実施例３は、磁性粉に愛知製鋼製ＮｄＦｅＢ粉（ＭＦＰ-１２）を用い、シート化後に６Ｔのパルス磁場中で着磁した場合である。また、比較例１は、マトリックス中に着磁できない非磁性粉（Ａｌ粉）を含ませた場合であり、比較例２は、マトリックス中に何も含まない場合である。
【００３５】
表１から、実施例１〜実施例３では、比較例１〜比較例３よりも大きな損失係数ｔａｎδ、即ち高い粘弾性が得られることが分る。具体的には、比較例１で、マトリックス中に着磁できない非磁性粉（Ａｌ粉）を含ませるとｔａｎδが低下し、比較例２で、磁性粉を含ませないと同様にｔａｎδが低下し、比較例３で、磁性粉の含有量を５５体積％にするとｔａｎδが低下することが分る。
【００３６】
また、小変位粘弾性測定では、損失係数ｔａｎδが０．１８以上であり、大変位粘弾性測定では、損失係数ｔａｎδが０.２３以上であることが分る。また、引張試験において、３５０％以上の破断伸度が得られており、破断伸度は、磁石粉を含ませることで増大することはないが、実用性が危惧されるほど低下しないことが分る。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】免震装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１  道路
１２  橋脚
１３  免震装置
【図１】
2006199814.tif 000003