(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが交互に積層されてなり、該積層方向に延びる中空部を有する積層体と、該積層体の中空部に圧入されたプラグとを具える免震構造体において、
前記プラグが、エラストマー成分と、１種以上の非補強性充填剤とを含有する免震構造体のプラグ用組成物から製造された免震構造体用プラグであり、
前記エラストマー成分が天然ゴム及び／又は合成ゴムであり、
前記免震構造体のプラグ用組成物が、前記非補強性充填剤として金属粉以外の非補強性充填剤と金属粉とを含み、
前記金属粉以外の非補強性充填剤の配合量が、前記エラストマー成分100質量部に対して300〜1500質量部であり、
前記金属粉の配合量が、前記エラストマー成分100質量部に対して1200〜31000質量部である、
ことを特徴とする免震構造体。
【請求項２】
前記エラストマー成分の少なくとも一部が未架橋であることを特徴とする請求項１に記載の免震構造体。
【請求項３】
前記金属粉の配合量が、前記エラストマー成分と前記金属粉以外の非補強性充填剤との合計100質量部に対して150〜2500質量部であることを特徴とする請求項１に記載の免震構造体。
【請求項４】
前記金属粉が鉄粉であることを特徴とする請求項１又は３に記載の免震構造体。
【請求項５】
前記金属粉の粒径が0.1μm〜2 mmであることを特徴とする請求項１又は３に記載の免震構造体。
【請求項６】
前記金属粉の粒径が1μm〜150μmであることを特徴とする請求項５に記載の免震構造体。
【請求項７】
前記金属粉の形状が不定形であることを特徴とする請求項１又は３に記載の免震構造体。
【請求項８】
前記金属粉以外の非補強性充填剤が、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、マイカ及びタルクからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の免震構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴム等の粘弾性的性質を有する軟質板と鋼板等の硬質板とを交互に積層した免震構造体が、免震装置の支承等として使用されている。このような免震構造体の中には、例えば、軟質板と硬質板とからなる積層体の中心に中空部を形成し、該中空部の内部にプラグが圧入されたものがある。
【０００３】
上記プラグとしては、全体が鉛からなるプラグが使用されることが多く、積層体がせん断変形する際に、該プラグが塑性変形することで振動のエネルギーを吸収する。しかしながら、鉛は、環境負荷が大きく、また、廃却時等に要するコストが大きい。このため、鉛の代替材料を用いて、十分な減衰性能、変位追従性等を有するプラグを開発することが試みられている。例えば、特公平７−８４８１５号には、鉛プラグに代えて、積層体の中空部に粘性体と固体物質とを封入し、固体物質の隙間を粘性体で充填するようにした免震装置が提案されている。
【０００４】
しかしながら、特公平７−８４８１５号は、粘性体として、鉱物油、植物油等の液状物質を例示しているが、長期の使用では液状物質中で固体物質が沈殿してしまい、分散性が悪化してしまう。この結果、局所的に減衰性能が変化して、安定した減衰性能を発揮できないという問題があった。
【０００５】
この問題に対して、特開２００６−３１６９９０号公報には、積層体の中空部に塑性流動材と硬質充填材を充填した免震装置が開示されている。また、該公報は、塑性流動材としては、せん断降伏応力が特定の範囲にある材料が好ましいこと、更に、硬質充填材として、金属、硬質樹脂、硬質繊維を例示している。
【０００６】
【特許文献１】特公平７−８４８１５号公報
【特許文献２】特開２００６−３１６９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記したような従来の鉛プラグの代替技術では、プラグとして十分な減衰特性、変位追従性等を有する免震構造体用プラグを得ることができないため、性能面で改善の余地がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、十分な減衰性能、変位追従性等を有する免震構造体用プラグを用いた免震構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、エラストマー成分に非補強性充填剤を１種以上配合してなる組成物を免震構造体のプラグに使用することで、十分な減衰性能、変位追従性等を有する免震構造体が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
即ち、本発明に従う免震構造体は、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが交互に積層されてなり、該積層方向に延びる中空部を有する積層体と、該積層体の中空部に圧入されたプラグとを具え、
前記プラグが、エラストマー成分と、１種以上の非補強性充填剤とを含有する免震構造体のプラグ用組成物から製造された免震構造体用プラグであり、
前記エラストマー成分が天然ゴム及び／又は合成ゴムであり、
前記免震構造体のプラグ用組成物が、前記非補強性充填剤として金属粉以外の非補強性充填剤と金属粉とを含み、
前記金属粉以外の非補強性充填剤の配合量が、前記エラストマー成分100質量部に対して300〜1500質量部であり、
前記金属粉の配合量が、前記エラストマー成分100質量部に対して1200〜31000質量部である、
ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の免震構造体においては、前記エラストマー成分が天然ゴム及び／又は合成ゴムである。この場合、プラグの減衰性能が向上する上、耐久性も向上する。
【００１２】
本発明の免震構造体の好適例においては、前記エラストマー成分の少なくとも一部が未架橋である。この場合、プラグが大変形の履歴を受けた後、プラグの位置が再び原点に戻った際に、プラグが初期の状態に戻ることができ、その結果、初期と同等の性能を長期に渡って維持することが可能となる。
【００１３】
本発明の免震構造体においては、前記免震構造体のプラグ用組成物が、前記非補強性充填剤として金属粉以外の非補強性充填剤を含み、該金属粉以外の非補強性充填剤の配合量が、前記エラストマー成分100質量部に対して300〜1500質量部である。この場合、プラグ用組成物の粘度及び流動抵抗が十分高く、プラグが十分な減衰効果を発揮できる上、混練が容易で、均一な組成物を容易に得ることができる。ここで、該プラグ用組成物は、更に、前記非補強性充填剤として金属粉を含み、該金属粉の配合量が、前記エラストマー成分と前記金属粉以外の非補強性充填剤との合計100質量部に対して150〜2500質量部であることが好ましい。プラグ用組成物が金属粉と金属粉以外の非補強性充填剤とを含む場合、プラグの減衰性能が特に良好となる。また、この場合、変形時の金属粉同士の摩擦及び金属粉と他の成分の間の流動抵抗が十分大きいため、十分な減衰効果が得られる上、繰り返し耐久性も十分確保されており、更には、成形加工性も良好である。
【００１４】
本発明の免震構造体においては、前記免震構造体のプラグ用組成物が、前記非補強性充填剤として金属粉を含み、該金属粉の配合量が、前記エラストマー成分100質量部に対して1200〜31000質量部ある。この場合、金属粉同士の摩擦により振動を効果的に減衰させることが可能となる。
【００１５】
本発明の免震構造体において、前記金属粉としては、鉄粉が好ましい。鉄粉は、安価である上、破壊強度が高く、また、鉄粉を使用することで、プラグが優れた減衰性能を長期に渡って発揮することが可能となる。
【００１６】
本発明の免震構造体においては、前記金属粉の粒径が0.1μm〜2 mmであることが好ましく、1μm〜150μmであることが更に好ましい。この場合、金属粉の取り扱いが容易である上、プラグの減衰性能も十分に高い。ここで、金属粉の粒径は、レーザー回折による粒子径測定（ＪＩＳ Ｚ８８２５−１）で求められ、該レーザー回折による方法において、金属粉の粒子の長軸−短軸の平均（球形と捉えられる）を測定して得られる値である。
【００１７】
本発明の免震構造体の他の好適例においては、前記金属粉の形状が不定形である。この場合、プラグの減衰性能が良好である。
【００１８】
本発明の免震構造体において、前記金属粉以外の非補強性充填剤としては、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、マイカ及びタルクが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、エラストマー成分と金属粉以外の非補強性充填剤と金属粉とを含有する組成物から製造された免震構造体用プラグを用いた免震構造体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜プラグ用組成物＞
以下に、本発明のプラグ用組成物を詳細に説明する。本発明に従う免震構造体のプラグ用組成物は、エラストマー成分と、１種以上の非補強性充填剤とを含有することを特徴とする。
【００２２】
本発明者は、十分な減衰性能、変位追従性等を有する免震構造体用プラグを提供するために、種々の粉体のみからプラグを作製し、該プラグを免震構造体に使用してみたが、粉体同士が擦れて割れてしまい、十分な耐久性を有するプラグが得られなかった。この問題点を解決すべく、本発明者は、再に検討を進めた結果、エラストマー成分と、１種以上の粉体、特には、エラストマー成分との混練が容易な非補強性充填剤とを含有する組成物からプラグを作製し、該プラグを免震構造体に使用することで、十分な耐久性、減衰特性、変位追従性等を有する免震構造体用プラグが得られることを見出した。
【００２３】
本発明のプラグ用組成物に用いるエラストマー成分は、天然ゴムや合成ゴムである。天然ゴムや合成ゴム系のポリマーは、粘弾性体で若干の弾性は示すものの塑性が大きく、大変形にも追従でき、振動後、原点に戻ったときには再び同じ形状に復元できる。また、エラストマー成分がゴムの場合（即ち、プラグ用組成物がゴム組成物の場合）、プラグの減衰性能が向上する上、耐久性も向上する。上記エラストマー成分として、より具体的には、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ化ゴム、多硫化ゴム、ハイパロン、エチレン酢酸ビニルゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−メチルアクリレート共重合体、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー等が挙げられる。これらエラストマー成分は、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。
【００２４】
上記エラストマー成分は、少なくとも一部、好ましくは全てが未架橋であることが好ましく、より具体的には未加硫であることが好ましい。エラストマー成分が完全に架橋されている場合、大変形を受けた際には変形するものの、架橋によりエラストマー成分が拘束されているため、ある限界点をもって変形への追従が不可能となる。限界点より小さい変形を受けた際には、架橋エラストマーの弾性力で元の形状に戻ろうとする。この場合、弾性力が働くと、免震構造全体の剛性が上がることになり、結果としてプラグとしての減衰性能が低下してしまう。また、限界点より大きい変形を受けた場合には、架橋エラストマー部分が破断してしまう。架橋エラストマー部分が破断すると、プラグの位置が原点に戻ってもプラグを構成しているエラストマーが元の物性と異なるので、減衰性能が徐々に低下してしまう。一方、エラストマー成分が未架橋であれば、変形への追従が可能であり、また、プラグが大変形の履歴を受けた後、再び原点に戻った際に、プラグ全体には静水圧がかかっているため、プラグが元の形状に戻ることができ、その結果、初期と同等の性能を長期に渡って維持することが可能となる。なお、架橋点が非常に少ない場合、または、プラグの表面のみが架橋されている場合は、プラグが変形した後に、元の形状に戻ることが可能である。本発明において未架橋とは、架橋反応を未だ完全には経ていない状態をさし、部分的に架橋された状態も包含する。
【００２５】
本発明のプラグ用組成物には、非補強性充填剤を１種以上用いることを要する。ここで、非補強性充填剤とは、エラストマー成分と化学的に結合せず、増量剤として作用して、組成物全体の粘度を物理的に上昇させるものをさし、エラストマー成分に配合することで、物理的な粘度上昇によってプラグの減衰性能を向上させる作用を有する。なお、本発明において、非補強性充填剤とは、組成物全体の粘度を物理的に上昇させるものをさすため、エラストマー成分との相互作用により化学的に組成物の粘度を上昇させるカーボンブラック及びシリカ以外の充填剤をさす。一般に、免震構造体のプラグは、地震で発生したエネルギーを吸収する（例えば、熱等に変換する）ことで、減衰効果を発揮するため、プラグの流動抵抗が大きくなるに従って、減衰効果が大きくなる。これに対し、エラストマー成分に非補強性充填剤を配合した場合、組成物の粘度が物理的に上昇して、組成物の流動抵抗が大きくなり、十分な減衰性能、変位追従性等を有するプラグを得ることが可能となる。
【００２６】
本発明のプラグ用組成物は上記非補強性充填剤として金属粉以外の非補強性充填剤を含み、該金属粉以外の非補強性充填剤の配合量が、上記エラストマー成分100質量部に対して300〜1500質量部の範囲である。金属粉以外の非補強性充填剤の配合量が300質量部未満では、プラグ用組成物の粘度及び流動抵抗が低く、プラグの減衰性能が不十分となり易い。一方、金属粉以外の非補強性充填剤の配合量が1500質量部を超えると、混練が難しく、均一な組成物を得難くなり、プラグ成型も困難となる。
【００２７】
ここで、金属粉以外の非補強性充填剤としては、亜鉛華（酸化亜鉛）、炭酸カルシウム（重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム等）、クレー（ケイ酸アルミニウム）、タルク、ウォラステナイト（メタ珪酸カルシウム）、ゼオライト（結晶性アルミノケイ酸塩）、チタン酸カリウム、珪藻土、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、リトポン（硫酸バリウムと硫酸亜鉛との混合物）、硫酸カルシウム、酸化マグネシウム、二硫酸モリブデン、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、ホウ酸亜鉛、モリブデン系化合物、スズ酸亜鉛、マイカ（マスコバイト等）、けい砂、軽石粉、スレート粉、シリコーン樹脂微粒子等が挙げられ、これらの中でも、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、マイカ及びタルクが好ましい。これら金属粉以外の非補強性充填剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
また、本発明のプラグ用組成物においては、プラグの減衰性能の観点から、金属粉以外の非補強性充填剤と、金属粉とを組み合わせて使用する。該金属粉の配合量は、上記エラストマー成分と上記金属粉以外の非補強性充填剤との合計100質量部に対して150〜2500質量部の範囲が好ましい。金属粉の配合量が150質量部未満では、金属粉同士の距離が広すぎ、変形時の金属粉同士の摩擦、及び金属粉と他の成分の間の流動抵抗が小さくなるため、減衰性能が不十分となり易い。一方、金属粉の配合量が2500質量部を超えると、金属粉同士の接触が増え、繰り返し耐久性が低下する上、プラグ用組成物からプラグを成形する際に、プラグ用組成物から空気を十分に除くことが難しく、プラグの体積が理想体積（空気の混入が無い場合の体積）より大幅に大きくなり、プラグの減衰性能が低下し易い。
【００２９】
また、本発明のプラグ用組成物においては、上記金属粉の配合量が、上記エラストマー成分100質量部に対して1200〜31000質量部である。金属粉の配合量が1200質量部未満では、金属粉同士の距離が広すぎ、変形時の金属粉同士の摩擦、及び金属粉と他の成分の間の流動抵抗が小さくなるため、減衰性能が不十分となり易い。一方、金属粉の配合量が31000質量部を超えると、金属粉同士の接触が増え、繰り返し耐久性が低下する上、プラグ用組成物からプラグを成形する際に、プラグ用組成物から空気を十分に除くことが難しく、プラグの体積が理想体積（空気の混入が無い場合の体積）より大幅に大きくなり、プラグの減衰性能が低下し易い。
【００３０】
上記金属粉としては、環境への負荷が小さいものが好ましく、例えば、鉄粉、ステンレス粉、ジルコニウム粉、タングステン粉、青銅（ＣｕＳｎ）粉、アルミニウム粉、金粉、銀粉、錫粉、炭化タングステン粉、タンタル粉、チタン粉、銅粉、ニッケル粉、ニオブ粉、鉄−ニッケル合金粉、亜鉛粉、モリブデン粉等が挙げられる。これら金属粉は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
本発明のプラグ用組成物が金属粉を含む場合、該金属粉がプラグの減衰性能を主として担い、具体的には、金属粉同士の摩擦により振動を効果的に減衰させる。なお、プラグ用組成物が金属粉を含まない場合、プラグの減衰性能が大幅に低下して、十分な減衰性能、変位追従性等を得ることが難しくなる。
【００３２】
上記金属粉の中でも、鉄粉が特に好ましい。鉄粉は、安価である上、他の金属粉と対比して破壊強度が高く、また、鉄粉を主成分とする免震構造体用プラグは、固すぎることも脆すぎることもないため、優れた減衰性能を長期に渡って発揮することができる。なお、鉄粉としては、還元鉄粉、電解鉄粉、噴霧鉄粉、純鉄粉、鋳鉄粉等が挙げられるが、これらの中でも、還元鉄粉が好ましい。
【００３３】
上記金属粉の粒径は、0.1μm〜2 mmの範囲が好ましく、1μm〜150μmの範囲が更に好ましい。金属粉の粒径が0.1μm未満では、取り扱いが困難であり、一方、金属粉の粒径が2 mmを超えると、金属粉同士の摩擦が減少して減衰効果が低下する傾向がある。なお、金属粉の粒径が1μm以上であれば、取り扱いが容易であり、金属粉の粒径が150μm以下であれば、プラグの減衰性能が十分に高い。
【００３４】
また、上記金属粉の形状は、不定形であることが好ましい。ここで、不定形とは、球状などの１種類の形状のみではなく、凹凸を有するものや突起を有するものなど、種々の形態を有する形状が混在していることを意味する。バルクを粉砕することなどによって得られる金属粉の形状は当然に不定形であるが、球状の金属粉を用いた場合と比較したところ、不定形の金属粉を用いた方が良好な減衰効果が得られた。これは、不定形の金属粉を使用すると、球状のもの等を使用した場合と比較して摩擦が大きくなるためであると考えられる。
【００３５】
本発明のプラグ用組成物には、更に可塑剤や軟化剤を配合することが好ましい。可塑剤や軟化剤を配合することで、プラグ用組成物の混練が容易になり、均一な組成物を得易くなる。
【００３６】
上記可塑剤としては、フタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、テトラヒドロフタル酸、セバシン酸、アゼライン酸、マレイン酸、フマル酸、トリメリット酸、クエン酸、イタコン酸、オレイン酸、リシノール酸、ステアリン酸、リン酸、スルホン酸等の誘導体（例えば、エステル）；グリコール、グリセリン、エポキシの誘導体、重合系可塑剤が挙げられる。これら可塑剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。
【００３７】
上記軟化剤（オイル）としては、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル等の鉱物油系軟化剤；ヒマシ油、綿実油、アマニ油、ナタネ油、大豆油、パーム油、落花生油、ロジン、パインオイル等の植物油系軟化剤；シリコーン油等の低分子量オイルを挙げることができる。これら軟化剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上をブレンドして用いてもよい。
【００３８】
本発明のプラグ用組成物には、上記エラストマー成分、非補強性充填剤、可塑剤、軟化剤の他に、老化防止剤、ワックス、樹脂等のエラストマー組成物に一般に添加される添加剤も配合できる。プラグ用組成物に老化防止剤を配合することにより、長期間経過した後でもプラグの物性変化を小さく抑えることが可能となる。なおそのような目的のために、老化防止剤と共に、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、安定剤等を配合することはとりわけ有効である。また、樹脂は、プラグの大変形の際の粘性低下を抑制して、プラグの減衰性能を向上させることができる上、加工助剤としても作用し、プラグ組成物の混練を容易にすることができる。
【００３９】
本発明のプラグ用組成物は、エラストマー成分と金属粉以外の非補強性充填剤と金属粉とを含有する以外特に制限はなく、例えば、エラストマー成分に金属粉以外の非補強性充填剤と金属粉と必要に応じて適宜選択した各種配合剤とを配合し、ニーダー、バンバリーミキサー等の通常の混練装置を用いて混練することで製造できる。
【００４０】
なお、本発明のプラグ用組成物は、まず、第一工程において、エラストマー成分に、金属粉以外の非補強性充填剤と、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を加えて混練して、エラストマー組成物を調製し、次に、第二工程において、得られたエラストマー組成物に金属粉を加えて更に混練して、プラグ用組成物を製造することが好ましい。ここで、第二工程においては、金属粉を複数回に分けて配合することが好ましく、金属粉を複数回に分けて配合することで、均一なプラグ用組成物を製造することが可能となる。
【００４１】
上記第一及び第二工程には、ニーダー、バンバリーミキサー等の通常の混練装置を用いることができる。また、混練の条件も、特に限定されるものではなく、当該技術分野において通常に用いられている条件を適宜改変して本発明の組成物が十分に混練されるような条件を設定することができる。例えば、第二工程の混練条件としては、回転数が20〜40 rpmの範囲で、温度は100℃程度が好ましい。エラストマー成分の粘度低下を抑えるためには、回転数は低い方が好ましい。また、温度については、エラストマー組成物への金属粉の分散を良くするために、エラストマー組成物を軟化させるのに十分な温度が好ましいが、温度が高過ぎると、エラストマー成分が劣化したり、冷却に時間がかかり過ぎて生産性が低下する。なお、混練された組成物を排出する前に、圧力を開放して無加圧で混練することが好ましく、無加圧で混練することによって、組成物が固まりにならず、組成物の取り出しが容易となる。
【００４２】
＜免震構造体用プラグ＞
本発明の免震構造体用プラグは、上述したプラグ用組成物から製造されたことを特徴とし、十分な減衰性能、変位追従性等を有する。本発明の免震構造体用プラグは、上記プラグ用組成物を用いて、例えば、以下のようにして製造することができる。
【００４３】
上記のようにして調製したプラグ用組成物を混練装置から取り出して、成型装置に移し、温度と圧力をかけることによって、プラグへとプレス加工する。この工程で使用するプレス機としては、当該技術分野において通常使用されているものを採用することができる。また、プレス加工の条件も、特に限定されるものではなく、当該技術分野において通常に用いられている条件を適宜改変してプラグの成型に適した条件を設定することができる。例えば、プレス加工の条件としては、プレス温度は常温〜150℃の範囲が好ましく、成形圧力は0.7 t/cm2以上が好ましい。
【００４４】
＜免震構造体＞
本発明の免震構造体は、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが交互に積層されてなり、該積層方向に延びる中空部を有する積層体と、該積層体の中空部に圧入されたプラグとを具え、該プラグが上述の免震構造体用プラグであることを特徴とし、減衰性能、変位追従性等が高い。以下に、図を参照しながら本発明の免震構造体を詳細に説明する。
【００４５】
図１に示す免震構造体１は、剛性を有する剛性板２と弾性を有する弾性板３とが交互に積層されてなり、該積層方向（鉛直方向）に延びる円筒状の中空部を中心部に有する積層体４と、該積層体４の中空部に圧入されたプラグ５と、積層体４及びプラグ５の両端（上端及び下端）に固定されたフランジ板６とを具え、積層体４の外周面が被覆材７で覆われている。
【００４６】
積層体４を構成する剛性板２と弾性板３とは、例えば、加硫接着により、あるいは接着剤により強固に貼り合わされている。なお、加硫接着においては、剛性板２と未加硫ゴム組成物とを積層してから加硫を行い、未加硫ゴム組成物の加硫物が弾性板３となる。ここで、剛性板２としては、鋼板等の金属板、セラミックス板、ＦＲＰ等の強化プラスチックス板等を使用することができる。一方、弾性板３としては、加硫ゴム製の板等を使用することができる。また、本発明の免震構造体を構成する積層体は、被覆材７で覆われていなくてもよいが、積層体４の外周面が被覆材７で覆われている場合、積層体４に外部から雨や光が届かなくなり、酸素やオゾン、紫外線による積層体４の劣化を防止できる。なお、被覆材７としては、弾性板３と同一の材料、例えば、加硫ゴム等を使用できる。
【００４７】
積層体４は、振動により水平方向のせん断力を受けた際には、せん断変形して、振動のエネルギーを吸収する。また、積層体４は、剛性板２と弾性板３とが交互に積層されてなるため、積層方向（鉛直方向）に荷重が作用しても、圧縮が抑制されている。
【００４８】
上記免震構造体１は、積層体４の中空部にプラグ５が圧入されており、振動により水平方向のせん断力を受けた際には、積層体４と共にプラグ５がせん断変形して、振動のエネルギーを効果的に吸収して、振動を速やかに減衰することができる。ここで、本発明の免震構造体は、プラグ５として、エラストマー成分と１種以上の非補強性充填剤とを含有する組成物から製造したプラグが用いられているため、十分な減衰性能、変位追従性等を有する。
【実施例】
【００４９】
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。
【００５０】
＜プラグ用組成物の調製及び免震構造体用プラグの作製＞
ニーダーを用いて、表１に示す配合処方のプラグ用組成物を調製した。具体的には、第一工程において、エラストマー成分に金属粉（鉄粉）以外の配合成分を加えて混練してエラストマー組成物を調製し、第二工程において、得られたエラストマー組成物に金属粉（鉄粉）を加え更に混練してプラグ用組成物を調製した。次に、該プラグ用組成物を温度100℃、圧力1.3 ton/cm2でプレス加工して直径45 mmで円柱状の免震構造体用プラグを作製した。
【００５１】
＜免震構造体の作製＞
中央に円筒状の中空部を有し、外径が225 mmで、剛性を有する剛性板［鉄板］と弾性を有する弾性板［加硫ゴム（Ｇ'＝0.4 MPa）］とが交互に積層されてなる積層体の中空部に、上記免震構造体用プラグを圧入して、図１に示す構造の免震構造体を作製した。なお、プラグの体積は、積層体の中空部の体積の1.01倍とした。上記免震構造体用プラグに対して、下記の方法で減衰性能を評価した。結果を表１に示す。
【００５２】
＜減衰性能の評価＞
上記免震構造体に対し、動的試験機を用いて鉛直方向に基準面圧をかけた状態で水平方向に加振して規定変位のせん断変形を生じさせた。なお、加振変位は、積層体の総厚さを100％として、歪50〜250％とし、加振周波数は0.33 Hzとし、垂直面圧は10 MPaとした。図２に、水平方向の変形変位（δ）と免震構造体の水平方向荷重（Ｑ）との関係を示す。図２中のヒステリシス曲線で囲まれた領域の面積ΔＷが広くなるほど、振動のエネルギーを多く吸収できることを意味する。ここでは、簡便のため、歪200％における切片荷重Ｑd（変位０における水平荷重値）でプラグの減衰性能を評価した。なお、切片荷重Ｑdは、ヒステリシス曲線が縦軸と交差する点での荷重Ｑd1、Ｑd2を用いて、下記式：
Ｑd＝（Ｑd1＋Ｑd2）／２
から計算した。Ｑdが大きくなる程、ヒステリシス曲線で囲まれた領域の面積が広くなり、減衰性能が優れることを示す。更に、切片荷重Ｑdとプラグの断面積Ｓを用いて、下記式：
τｄ＝Ｑd／Ｓ
から、切片応力τｄ（変位０における水平応力値）を計算した。
【００５３】
【表１】
0005174443.tif 000002
【００５４】
*1  天然ゴム, 未加硫, ＲＳＳ＃４
*2  スチレン−ブタジエンゴム, 未加硫, 旭化成製「アサプレン６５００」
*3  ポリブタジエンゴム（低シス）, 未加硫, 旭化成製「ジエンＮＦ３５Ｒ」
*4  重質炭酸カルシウム, 奥多摩工業製「ＴＷ−３００Ａ」
*5  水酸化アルミニウム, 昭和軽金属製「ＨＩＧＩＬＩＴＥ Ｈ−４２５」
*6  マスコバイトマイカ, レプロ製「マイカＭ−２００Ｒ」
*7  タルク, 日本ミストロン製「ミストロンベーパー」
*8  鉄粉, 粒径＝40μm, 不定形な還元鉄粉
*9  カーボンブラック, ＩＳＡＦ, 東海カーボン製「シースト６Ｐ」
*10  軟化剤, ブローンアスファルト, 新日本石油製「ブローンアルファルト５−１０」
*11  可塑剤, ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）
【００５５】
表１の実施例から、エラストマー成分に非補強性充填剤を１種以上配合してなるプラグ用組成物から作製したプラグを用いることで、免震構造体の減衰性能を十分に確保できることが分かる。
【００５６】
一方、比較例の結果から、非補強性充填剤を含有しないと、減衰性能が発揮できないことが分かる。
【００５７】
また、比較例２の結果から、金属粉以外の非補強性充填剤の配合量がエラストマー成分100質量部に対して300質量部以上であれば、より優れた減衰性能が得られることが分かる。
【００５８】
更に、比較例３の結果から、金属粉の配合量がエラストマー成分100質量部に対して1200質量部以上であれば、より優れた減衰性能が得られることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の免震構造体の一例の断面図である。
【図２】プラグを使用した免震構造体における、水平方向の変形変位（δ）と水平方向荷重（Ｑ）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１  免震構造体
２  剛性板
３  弾性板
４  積層体
５  プラグ
６  フランジ板
７  被覆材
【図１】
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【図２】
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