基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞 ...的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物，其可提供具有改進(jìn)的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞。此外，本發(fā)明的目的是提供具有優(yōu)異成型性的塞用組合物的制造方法。該基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的特征在于包括彈性體組合物、粉末和高硬度樹(shù)脂，所述彈性體組合物至少包括彈性體組分，所述高硬度樹(shù)脂具有比所述彈性體組合物高至少30的D硬度。此外，該基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法的特征在于包括：制備至少包括彈性體組分的彈性體組合物的彈性體組合物制備步驟；通過(guò)將粉末和具有比所述彈性體組合物高至少30的D硬度的硬質(zhì)樹(shù)脂加入并混煉至彈性體組合物中以獲得塞用組合物的混煉步驟，在混煉步驟期間，維持混煉溫度為等于或低于硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用作隔震器的支承體等的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物、使用這種塞用組合物的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞，以及使用這種基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及能夠提供具有改進(jìn)的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的塞用組合物，使用這種塞用組合物的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞，以及使用這種基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)。
[0002]本發(fā)明還涉及基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法，以及使用這種塞用組合物的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及能夠提供具有改進(jìn)的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的塞用組合物的制造方法，以及使用這種塞用組合物的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]迄今為止，通過(guò)交替層壓具有粘彈性的軟質(zhì)板如橡膠板等和硬質(zhì)板如鋼板等形成的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)已用作隔震器的支承體等。在此類(lèi)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中，一些是例如通過(guò)在包括軟質(zhì)板和硬質(zhì)板的層壓體的中心形成中空部，并將形成具有均勻組成的塞(基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞)壓入該中空部?jī)?nèi)而獲得的。
[0004]當(dāng)包括軟質(zhì)板和硬質(zhì)板的層壓體由于地震而經(jīng)歷剪切變形時(shí)，壓入該層壓體的這種塞經(jīng)歷塑性變形并吸收振動(dòng)能量。全部由鉛形成的塞經(jīng)常被用作所述塞。然而，鉛對(duì)環(huán)境有很大的負(fù)擔(dān)，并且例如處理時(shí)所需成本高。因此,近年來(lái)，已經(jīng)嘗試通過(guò)使用替代材料代替鉛來(lái)開(kāi)發(fā)具有足夠的阻尼性能和位移追隨性等的塞。
[0005]例如，作為使用替代材料代替鉛的塞，已經(jīng)提出通過(guò)將塞用組合物(粉末狀材料)加壓成型而獲得的塞，所述組合物包括彈性體組合物作為含有彈性體組分的高粘性材料和粉末如鐵粉(例如，參見(jiàn)JP2009-133481A (PTLl))。
[0006]引文列表
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0008]PTLl JP2009-133481A

【發(fā)明內(nèi)容】

_9] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0010]通過(guò)將包括彈性體組合物和粉末的粉末狀的塞用組合物加壓成型而獲得的上述常規(guī)塞具有相對(duì)于大的變形(即大的應(yīng)變)的優(yōu)異的阻尼性能和優(yōu)異的位移追隨性。然而，作為進(jìn)一步研究的結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，與鉛塞相比，上述常規(guī)塞在低應(yīng)變區(qū)域(例如，剪切應(yīng)變?yōu)?0%至100%的區(qū)域)內(nèi)的阻尼性能不夠，在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能具有改進(jìn)的空間。[0011]為了解決上述傳統(tǒng)技術(shù)的所述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物，其可提供具有改進(jìn)的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的塞。此外，本發(fā)明的目的是通過(guò)使用上述組合物，提供具有改進(jìn)的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞，以及提供使用這種基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)。
_2] 用于解決問(wèn)題的方案
[0013]本發(fā)明人銳意研究了如何實(shí)現(xiàn)上述目的。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞中，使用除了包括彈性體組分和粉末的彈性體組合物之外還包括D硬度(D型硬度計(jì)硬度)比所述彈性體組合物高30以上的硬質(zhì)樹(shù)脂的組合物，得到具有優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)，從而完成本發(fā)明。
[0014]作為進(jìn)一步研究的結(jié)果，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，取決于制備條件，包括彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂的塞用組合物可能不采用適合于加壓成型的粉末形式，而可能最終采用塊形式(塊狀)。換句話(huà)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明人的進(jìn)一步研究，存在下述擔(dān)憂(yōu):取決于制備條件，包括硬質(zhì)樹(shù)脂的塞用組合物可能變成塊狀材料，從而使得難以形成顯示期望性質(zhì)的塞。
[0015]為了提供塞用組合物的制造方法，以使所述組合物能夠提供具有改進(jìn)的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能和優(yōu)異成型性的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞，本發(fā)明人進(jìn)行了進(jìn)一步研究。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在預(yù)先制備所述彈性體組合物后，將彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂混煉，并將混煉期間的溫度設(shè)置在預(yù)定溫度范圍內(nèi)，能夠制備這樣的塞用組合物，以使所述組合物能夠提供具有改進(jìn)的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能和優(yōu)異成型性的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞，從而完成本發(fā)明。
[0016]換句話(huà)說(shuō)，為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物有利地包含:
[0017](A)至少包括彈性體組分的彈性體組合物；
[0018](B)粉末；和
[0019](C)D硬度比所述彈性體組合物高30以上的硬質(zhì)樹(shù)脂。
[0020]除了彈性體組合物和粉末之外，如此配混D硬度比所述彈性體組合物高30以上的硬質(zhì)樹(shù)脂，得到可制備具有優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的塞用組合物。
[0021]注意，在本發(fā)明中，所述"D硬度〃是指根據(jù)JIS K6253測(cè)定的D型硬度計(jì)硬度。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物中，所述硬質(zhì)樹(shù)脂的D硬度優(yōu)選是60至90。理由是，將所述硬質(zhì)樹(shù)脂的D硬度設(shè)置在60以上至90以下的范圍內(nèi)，能夠大大改進(jìn)使用所述塞用組合物制備的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物中，所述硬質(zhì)樹(shù)脂的量?jī)?yōu)選為所述彈性體組合物、所述粉末和所述硬質(zhì)樹(shù)脂的總量的5體積％至10體積％。理由是，將所述硬質(zhì)樹(shù)脂的量設(shè)置為所述彈性體組合物、所述粉末和所述硬質(zhì)樹(shù)脂的總量的5體積％以上，能夠大大改進(jìn)使用所述塞用組合物制備的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能。此夕卜，將所述硬質(zhì)樹(shù)脂的量設(shè)置為所述彈性體組合物、所述粉末和所述硬質(zhì)樹(shù)脂的總量的10體積％以下，能夠抑制使用所述塞用組合物制備的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞在高應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的下降。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物中，所述硬質(zhì)樹(shù)脂的平均粒徑優(yōu)選是200 μ m以下。理由是，將所述塞用組合物中配混的硬質(zhì)樹(shù)脂的平均粒徑設(shè)置在200 μ m以下得到這樣的塞用組合物，由其可制備具有進(jìn)一步改進(jìn)的在低應(yīng)變區(qū)域和高應(yīng)變區(qū)域(例如，剪切應(yīng)變?yōu)?0%至250%的區(qū)域)內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞。
[0025]注意，在本發(fā)明中，所述〃平均粒徑〃是指根據(jù)JIS Z8825-1，通過(guò)激光衍射測(cè)定的數(shù)量中值粒徑(number-based median diameter)。
[0026]在根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物中，所述硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)優(yōu)選是150°C以上。理由是，將所述硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)設(shè)置為150°C以上，能夠降低使用所述塞用組合物制備的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的阻尼性能的溫度依賴(lài)性。
[0027]注意，在本發(fā)明中，所述〃軟化點(diǎn)〃可根據(jù)JIS K7206來(lái)測(cè)定。此外，在本發(fā)明中，當(dāng)塞用組合物包括多種具有不同軟化點(diǎn)的硬質(zhì)樹(shù)脂時(shí)，〃硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)〃是指具有最低軟化點(diǎn)的硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物中，所述硬質(zhì)樹(shù)脂優(yōu)選是不定形形狀的。理由是，使用不定形形狀的硬質(zhì)樹(shù)脂能夠進(jìn)一步改進(jìn)使用所述塞用組合物制備的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞在低應(yīng)變區(qū)域和高應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能。
[0029]注意，〃不定形〃不是僅指一種形狀，而是指各種形狀如不規(guī)則形狀和含突起(projection)的形狀等的混合。
[0030]用于有利地解決上述問(wèn)題的根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞是使用上述基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物中任一種制造的。因此，使用上述塞用組合物得到具有優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞。
[0031]此外，用于有利地解決上述問(wèn)題的根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)包括通過(guò)交替地層壓具有剛性的剛性板和具有彈性的彈性板形成并具有沿層壓方向延伸的中空部的層壓體，和壓入所述層壓體的中空部的塞，所述塞是上述基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞。因此，使用上述基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞得到可獲得優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)。
[0032]一種用于有利地解決上述問(wèn)題的根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法，其包括:制備至少包含彈性體組分的彈性體組合物的彈性體組合物制備步驟；和通過(guò)將粉末和D硬度比所述彈性體組合物高30以上的硬質(zhì)樹(shù)脂加入并混煉至所述彈性體組合物中以獲得塞用組合物的混煉步驟，在所述混煉步驟期間，將加入所述硬質(zhì)樹(shù)脂后的混煉溫度設(shè)置為等于或低于所述硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)的溫度。除了所述彈性體組合物和所述粉末之外，如此配混硬質(zhì)樹(shù)脂，得到可制備具有優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的塞用組合物。通過(guò)將混煉步驟中所述硬質(zhì)樹(shù)脂加入后的混煉溫度設(shè)置為等于或低于所述硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)，抑制所述塞用組合物形成塊狀，得到能夠容易地成型獲得期望性質(zhì)的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的塞用組合物。此外，通過(guò)在彈性體組合物制備步驟后進(jìn)行混煉步驟，所述彈性體組合物可在比較高的溫度(超過(guò)硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)的溫度)下制備，從而使得可以獲得配混成分均勻分散在彈性體組合物中的塞用組合物同時(shí)抑制所述塞用組合物形成塊狀。
[0033]注意，如上所述，在本發(fā)明中，所述〃D硬度〃是指根據(jù)JIS K6253測(cè)定的D型硬度計(jì)硬度。此外，在本發(fā)明中，所述〃軟化點(diǎn)〃是指根據(jù)Jis K7206測(cè)定的維卡軟化溫度。在本發(fā)明中，所述〃混煉溫度〃是指在混煉過(guò)程中被混煉材料的溫度。此外，在本發(fā)明中，當(dāng)配混多種具有不同軟化點(diǎn)的硬質(zhì)樹(shù)脂時(shí)，"硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)"是指在所配混的硬質(zhì)樹(shù)脂中具有最低軟化點(diǎn)的樹(shù)脂的軟化點(diǎn)。
[0034]在根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法中，在混煉步驟中，優(yōu)選間歇地多次或連續(xù)地將所述粉末加入并混煉至所述彈性體組合物中。理由是，與將所述粉末一起全部加入并混煉至彈性體組合物中相比，間歇或連續(xù)地將所述粉末加入并混煉至彈性體組合物中，能夠抑制混煉過(guò)程中混煉溫度和扭矩的突然增大，從而實(shí)現(xiàn)所述粉末在彈性體組合物中的良好分散狀態(tài)。
[0035]在根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法中，在混煉步驟中，優(yōu)選將所述粉末間歇地多次加入并混煉至所述彈性體組合物中，和在將所述粉末加入并混煉至所述彈性體組合物中至少一次后，優(yōu)選將所述硬質(zhì)樹(shù)脂加入至所述彈性體組合物和所述粉末的混合物中。理由是，通過(guò)在將粉末加入并混煉至彈性體組合物中至少一次后，將所述硬質(zhì)樹(shù)脂加入至所述彈性體組合物和所述粉末的混合物中，可抑制硬質(zhì)樹(shù)脂加入后混煉溫度的升高。
[0036]用于有利地解決上述問(wèn)題的根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法包括:在模具中，將使用上述基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法中任一種制造的塞用組合物加壓成型的加壓成型步驟。因此，將使用上述塞用組合物的制造方法制造的塞用組合物加壓成型得到具有優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞。
[0037]在根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法中，在加壓成型步驟中，優(yōu)選將所述塞用組合物在等于或低于硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)的溫度下加壓成型。理由是，通過(guò)將所述塞用組合物在等于或低于所述軟化點(diǎn)下加壓成型得到具有優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞。
[0038]發(fā)明的效果
[0039]根據(jù)本發(fā)明，可以提供可制備具有優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物。根據(jù)本發(fā)明，還可以提供具有優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞，以及這樣的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)，其在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能至少等于使用鉛塞的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)阻尼性能，并可降低對(duì)環(huán)境的負(fù)荷。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法，可以制造這樣的塞用組合物，所述組合物能夠提供具有改進(jìn)的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能并具有優(yōu)異成型性的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞。此外，根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法，可以制造具有優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]將參考附圖，在下面進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中:
[0042]圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的實(shí)例的截面圖；
[0043]圖2示出了當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的代表性制造方法制造基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞時(shí)的操作流程；
[0044]圖3是示出在使用基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中沿水平方向的位移(δ )與沿水平方向的負(fù)載(Q)之間關(guān)系的圖；和[0045]圖4 (a)和4(b)是示出由于硬質(zhì)樹(shù)脂的不同平均粒徑對(duì)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的阻尼性能的影響的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用作隔震器的支承體等。根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞用于上述基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)，并且沒(méi)有特別的限制，其可使用根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法來(lái)制造。此外，當(dāng)制造上述基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞時(shí)，使用根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物，并且沒(méi)有特別的限制，其可使用根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法來(lái)制造。
[0047](基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu))
[0048]對(duì)于使用根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的實(shí)例，圖1是沿所述基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的延伸方向的橫截面。
[0049]橫截面如圖1中所示的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)I包括通過(guò)交替地層壓具有剛性的剛性板2和具有彈性的彈性板3形成的并在其中心部具有沿層壓方向(垂直方向)延伸的圓筒狀中空部的層壓體4、壓入所述層壓體4的中空部的圓筒狀的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞5、和固定至層壓體4和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞5的兩端(上端和下端)的凸緣板6。用覆蓋構(gòu)件7覆蓋基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)I中的層壓體4的外周面。
[0050]在基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)I中，構(gòu)成層壓體4的剛性板2和彈性板3例如通過(guò)經(jīng)硫化的粘合或通過(guò)粘合劑彼此牢固地粘合。在通過(guò)經(jīng)硫化的粘合形成層壓體4的情況下，彈性板3的形成和剛性板2與彈性板3的經(jīng)硫化粘合可通過(guò)將剛性板2和未硫化的橡膠組合物的層壓體硫化同時(shí)進(jìn)行，由此未硫化的橡膠組合物的硫化產(chǎn)物形成彈性板3。諸如鋼板等的金屬板、陶瓷板、諸如FRP等的增強(qiáng)塑料板等等，可用作剛性板2。硫化橡膠的板等可用作彈性板
3。層壓體4不必用覆蓋構(gòu)件7覆蓋。然而，從防止由于氧氣、臭氧、紫外線(xiàn)等引起層壓體4劣化的觀(guān)點(diǎn)，優(yōu)選用覆蓋構(gòu)件7覆蓋層壓體4的外周面。與彈性板3相同的材料，例如硫化橡膠等，可用作覆蓋構(gòu)件7。
[0051 ] 在基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)I中，當(dāng)由于振動(dòng)受到水平方向的剪切力時(shí)，層壓體4與基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞5剪切變形并有效地吸收振動(dòng)能量，從而迅速地阻尼振動(dòng)。在基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)I中，由于層壓體4是通過(guò)交替層壓剛性板2和彈性板3形成的，因此即使當(dāng)沿層壓方向(垂直方向)施加負(fù)載時(shí)，壓縮也得到控制。
[0052]此外，由于基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)I包括使用以下詳細(xì)描述的根據(jù)本發(fā)明的塞用組合物的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞5，所以獲得優(yōu)異的在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能。
[0053](塞用組合物)
[0054]下面詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物。根據(jù)本發(fā)明的塞用組合物是彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂的混合物，所述彈性體組合物至少包括彈性體組分，和所述硬質(zhì)樹(shù)脂具有比所述彈性體組合物高30以上的D硬度。
[0055]在包括彈性體組合物和粉末但不包括硬質(zhì)樹(shù)脂的常規(guī)的塞用組合物中，配混粉末改進(jìn)使用所述塞用組合物成型的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞(以下也簡(jiǎn)稱(chēng)為〃塞")的阻尼性能。此外，在常規(guī)的塞用組合物中，彈性體組合物對(duì)應(yīng)于海島結(jié)構(gòu)的海部分，而粉末對(duì)應(yīng)于海島結(jié)構(gòu)的島部分。然而，在根據(jù)本發(fā)明的塞用組合物中，通過(guò)用硬質(zhì)樹(shù)脂代替部分彈性體組合物，以對(duì)應(yīng)于所述彈性體組合物與硬質(zhì)樹(shù)脂之間硬度差的量增大應(yīng)力。因此，根據(jù)該塞用組合物，認(rèn)為可以特別改進(jìn)成型的塞在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能(特別是，在負(fù)載-應(yīng)變滯后曲線(xiàn)上的截距負(fù)載(intercept load) Qd和截距應(yīng)力(intercept stress) τ d)。注意,還可以通過(guò)增加塞用組合物中配混的粉末(例如，鐵粉)的量來(lái)改進(jìn)阻尼性能。然而，當(dāng)增加粉末的量時(shí)，加工性可能惡化，并且可能損壞位于塞周?chē)膹椥园?例如，橡膠板)。因此，如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的塞用組合物中，阻尼性能、特別是低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能，通過(guò)配混D硬度比所述彈性體組合物高30以上的硬質(zhì)樹(shù)脂而改進(jìn)。
[0056]在使用包括彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂的塞用組合物的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞中，當(dāng)由于發(fā)生地震等使所述塞變形時(shí)，粉末顆粒之間的摩擦、硬質(zhì)樹(shù)脂顆粒之間的摩擦、粉末與硬質(zhì)樹(shù)脂之間的摩擦、和彈性體組分與粉末或硬質(zhì)樹(shù)脂之間的摩擦阻尼振動(dòng)。因此，在該塞用組合物中，硬質(zhì)樹(shù)脂的平均粒徑優(yōu)選200 μ m以下，以增大硬質(zhì)樹(shù)脂顆粒之間的摩擦和硬質(zhì)樹(shù)脂與彈性體組分或粉末之間的摩擦，從而進(jìn)一步提高使用所述塞用組合物的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的阻尼性能。換句話(huà)說(shuō)，在該塞用組合物中，優(yōu)選使用具有上述平均粒徑的硬質(zhì)樹(shù)脂，以增大硬質(zhì)樹(shù)脂顆粒間的接觸面積和硬質(zhì)樹(shù)脂與彈性體組分或粉末的接觸面積，從而增大硬質(zhì)樹(shù)脂顆粒之間的摩擦和硬質(zhì)樹(shù)脂與彈性體組分或粉末之間的摩擦。
[0057]<彈性體組合物>
[0058]用于上述塞用組合物的彈性體組合物至少包括彈性體組分，可進(jìn)一步包括配混劑如補(bǔ)強(qiáng)填料等。
[0059]在室溫下顯示橡膠狀彈性的彈性體組分，例如天然橡膠、合成橡膠或其它此類(lèi)橡膠，以及熱塑性彈性體，可用作所述彈性體組分。這些之中，橡膠如天然橡膠和合成橡膠優(yōu)選用作所述彈性體組分。理由是，雖然橡膠如天然橡膠和合成橡膠是顯示一些彈性的粘彈性體，但它們具有高塑性并可追隨大的變形。此外，當(dāng)振動(dòng)后回到它們的原點(diǎn)時(shí)，此類(lèi)橡膠能夠再次聚集至相同的狀態(tài)。此外，當(dāng)所述彈性體組分是橡膠(即當(dāng)所述彈性體組合物是橡膠組合物時(shí))時(shí)，改進(jìn)所述塞的阻尼性能，也改進(jìn)耐久性。上述彈性體組分的具體實(shí)例包括天然橡膠(NR)、聚異戊二烯橡膠(IR)、聚丁二烯橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、氯丁橡膠(CR)、乙丙橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠、丙烯酸類(lèi)橡膠、聚氨酯、硅橡膠、氟化物橡膠、聚硫橡膠、海帕隆(Hypalon)、乙烯-醋酸乙烯酯橡膠、表氯醇橡膠、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯類(lèi)彈性體、氨基甲酸酯類(lèi)彈性體、聚烯烴類(lèi)彈性體等。這些彈性體組分可單獨(dú)使用，或可使用兩種以上的共混物。
[0060]至少部分彈性體組分，優(yōu)選其全部，優(yōu)選是未交聯(lián)的。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)所述彈性體組分是橡膠時(shí)，所述橡膠優(yōu)選是未硫化的。如果所述彈性體組分是完全交聯(lián)的，則在經(jīng)歷大的變形時(shí)，使用包括所述彈性體組分的塞用組合物成型的塞變形，但在變形過(guò)程中，所述塞內(nèi)的粉末的位置不能改變。因此，+追隨變形，交聯(lián)的彈性體部分?jǐn)嗔鸦蛲ㄟ^(guò)交聯(lián)的彈性體部分的排斥力試圖回到原始形狀。如果所述交聯(lián)的彈性體部分?jǐn)嗔眩瑒t即使塞的位置回到原點(diǎn)，所述塞也不能回到原始形狀，因而導(dǎo)致阻尼性能逐漸下降。此外，如果交聯(lián)的彈性體部分的排斥力起作用，則所述塞不能實(shí)現(xiàn)其原始的阻尼性能。另一方面，當(dāng)所述彈性體組分是未交聯(lián)的時(shí)，所述塞能夠追隨變形，當(dāng)所述塞經(jīng)歷大的變形歷史，然后再回到原點(diǎn)時(shí)，由于靜水壓(hydrostatic pressure)施加至整個(gè)塞,所以塞能夠回到其原始形狀。結(jié)果,在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能夠保持與初期性能相當(dāng)?shù)男阅?。注意，?dāng)交聯(lián)點(diǎn)的數(shù)目非常小時(shí)，或者當(dāng)只有塞的表面是交聯(lián)的時(shí)，變形后，所述塞能夠回到其原始形狀。因此，在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)"未交聯(lián)的"是指交聯(lián)反應(yīng)尚未完全的狀態(tài)，因而所述術(shù)語(yǔ)包括部分交聯(lián)的狀態(tài)。
[0061]上述彈性體組合物優(yōu)選進(jìn)一步包括補(bǔ)強(qiáng)填料。在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)〃補(bǔ)強(qiáng)填料〃是指增強(qiáng)所述彈性體組分并強(qiáng)烈地具有自身聚集力和與彈性體組分的鍵合力的物質(zhì)。通過(guò)將補(bǔ)強(qiáng)填料配混到彈性體組分中，彈性體組合物整體的粘度通過(guò)鍵合力而增大，從而改進(jìn)塞的阻尼性能。
[0062]通常，基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞通過(guò)吸收由地震產(chǎn)生的能量(例如，轉(zhuǎn)化成熱等)而實(shí)現(xiàn)阻尼效果，因此隨著塞的流動(dòng)阻力增大，阻尼效果也增大。將補(bǔ)強(qiáng)填料配混至彈性體組分中時(shí)，彈性體組合物的流動(dòng)阻力增大(S卩，使用所述彈性體組合物成型的塞的流動(dòng)阻力增大)，因此可以提供具有足夠阻尼性能、位移追隨性等的塞。
[0063]在通過(guò)與彈性體組分的相互作用來(lái)改進(jìn)彈性體組合物粘度的效果大這點(diǎn)上，作為補(bǔ)強(qiáng)填料，優(yōu)選炭黑和二氧化硅，特別優(yōu)選炭黑。所述炭黑的實(shí)例包括SAF、ISAF和HAF級(jí)炭黑等。這些之中，形成細(xì)顆粒并具有大的表面積的SAF和ISAF級(jí)炭黑等是優(yōu)選的。二氧化硅的實(shí)例包括濕法二氧化硅、干法二氧化硅和膠體二氧化硅等。這些補(bǔ)強(qiáng)填料可單獨(dú)使用，或可使用兩種以上的組合。
[0064]配混的補(bǔ)強(qiáng)填料的量相對(duì)于100質(zhì)量份彈性體組分優(yōu)選在60質(zhì)量份至150質(zhì)量份的范圍內(nèi)。當(dāng)彈性體組合物中的補(bǔ)強(qiáng)填料的量小于60質(zhì)量份時(shí)，彈性體組合物的粘度和流動(dòng)阻力小，塞的阻尼性能可能變得不夠。另一方面，如果補(bǔ)強(qiáng)填料的量超過(guò)150質(zhì)量份，則混煉變得困難，并且變得難以制備均勻的彈性體組合物。此外，塞的重復(fù)穩(wěn)定性劣化。
[0065]彈性體組合物優(yōu)選包括除了 D硬度比彈性體組合物高30以上的樹(shù)脂(硬質(zhì)樹(shù)脂)以外的樹(shù)脂，例如D硬度低于彈性體組合物的軟質(zhì)樹(shù)脂。當(dāng)彈性體組合物包括軟質(zhì)樹(shù)脂時(shí)，即使當(dāng)塞經(jīng)歷大的變形時(shí)，也能夠改進(jìn)阻尼性能。此外，在制備塞用組合物時(shí)，此類(lèi)軟質(zhì)樹(shù)脂可起到加工助劑的作用，有利于所述塞用組合物的混煉。
[0066]所述軟質(zhì)樹(shù)脂優(yōu)選具有增粘劑的作用。所述軟質(zhì)樹(shù)脂的實(shí)例包括酚醛樹(shù)脂、松香樹(shù)脂、二環(huán)戊二烯(DCPD)樹(shù)脂、二環(huán)戊二烯-異戊二烯共聚物、C5類(lèi)石油樹(shù)脂、C9類(lèi)石油樹(shù)月旨、脂環(huán)族石油樹(shù)脂、通過(guò)將C5餾分與C9餾分共聚合獲得的石油樹(shù)脂、二甲苯樹(shù)脂、萜烯樹(shù)月旨、酮樹(shù)脂及這些樹(shù)脂的改性樹(shù)脂。這些樹(shù)脂可單獨(dú)使用，或可使用兩種以上的組合。
[0067]彈性體組合物中配混的軟質(zhì)樹(shù)脂的量相對(duì)于100質(zhì)量份彈性體組分優(yōu)選在20質(zhì)量份至100質(zhì)量份的范圍內(nèi)。當(dāng)軟質(zhì)樹(shù)脂的量小于20質(zhì)量份時(shí)，在大的變形時(shí)改進(jìn)塞的阻尼性能的效果小，而當(dāng)所述量超過(guò)100質(zhì)量份時(shí)，彈性體組合物的加工性會(huì)劣化。
[0068]此外，除彈性體組分、補(bǔ)強(qiáng)填料和軟質(zhì)樹(shù)脂之外，通常加入到彈性體組合物中的添加劑，例如防老劑、蠟、增塑劑、軟化劑等，可配混到彈性體組合物中。通過(guò)將防老劑配混到彈性體組合物中，即使長(zhǎng)時(shí)間過(guò)去后也可以保持塞的性質(zhì)的變化小。為了抑制成型的塞的性質(zhì)變化，將抗氧劑、抗臭氧劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑等與防老劑一起配混是特別有效的。
[0069]增塑劑的實(shí)例包括鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸、四氫鄰苯二甲酸、癸二酸、壬二酸、馬來(lái)酸、富馬酸、偏苯三酸、檸檬酸、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、環(huán)氧衍生物和聚合物型增塑劑。這些增塑劑可單獨(dú)使用，或可使用兩種以上的共混物。
[0070]軟化劑(油)的實(shí)例包括礦物油類(lèi)軟化劑如芳香油、環(huán)烷油和石蠟油等；植物油類(lèi)軟化劑如蓖麻油、棉籽油、亞麻子油、菜子油、豆油、棕櫚油、花生油、松香和松油等；以及低分子量油如硅油等。這些軟化劑可單獨(dú)使用，或可使用兩種以上的共混物。
[0071]〈粉末〉
[0072]用于上述塞用組合物的粉末是主要負(fù)責(zé)所述塞的阻尼性能的材料。具體地說(shuō)，振動(dòng)能量通過(guò)粉末顆粒之間的摩擦、粉末與彈性體組分之間的摩擦和粉末與硬質(zhì)樹(shù)脂之間的摩擦來(lái)阻尼。本發(fā)明中的粉末是指除補(bǔ)強(qiáng)填料和硬質(zhì)樹(shù)脂以外的材料。例如，所述粉末包括金屬粉末、碳化硅粉末等。如果所述塞用組合物不包括所述粉末，則所述塞的阻尼性能大大降低，使得不可能獲得充分的阻尼性能。
[0073]粉末優(yōu)選是金屬粉末，并且金屬粉末優(yōu)選對(duì)環(huán)境負(fù)擔(dān)小的。金屬粉末的具體實(shí)例包括鐵粉、不銹鋼粉、錯(cuò)粉、鶴粉、青銅(CuSn)粉、招粉、金粉、銀粉、錫粉、碳化鶴粉、鉭粉、鈦粉、銅粉、鎳粉、鈮粉、鐵-鎳合金粉、鋅粉和鑰粉等。這些金屬粉末可單獨(dú)使用，或可使用兩種以上的組合。由于這些金屬粉末可以是金屬氧化物粉末，因此金屬化合物粉末如金屬氧化物粉末等也可以適合地用作所述粉末。這些粉末之中，鐵粉是特別優(yōu)選的。理由是，與其它金屬粉末相比，鐵粉便宜且斷裂強(qiáng)度高。此外，主要由鐵粉組成的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞能夠獲得長(zhǎng)時(shí)間優(yōu)異的阻尼性能，這是因?yàn)槠浼炔惶惨膊惶?。鐵粉的實(shí)例包括還原鐵粉、電解鐵粉、霧化鐵粉、純鐵粉和鑄鐵粉等。這些之中，還原鐵粉是優(yōu)選的。
[0074]在塞用組合物中，粉末的含量?jī)?yōu)選在50體積％至74體積％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在60體積％至74體積％的范圍內(nèi)。(硬質(zhì)樹(shù)脂+彈性體組合物)/粉末的比例(體積比)優(yōu)選在50/50至26/74的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在40/60至26/74的范圍內(nèi)。當(dāng)塞用組合物中粉末的含量小于50體積％時(shí)，粉末顆粒之間的距離太寬，變形時(shí)粉末顆粒之間的摩擦和粉末與其它組分之間的流動(dòng)阻力變得更小，因此塞的阻尼性能可能不足。另一方面，當(dāng)塞用組合物中粉末的含量超過(guò)74體積％時(shí)，粉末顆粒之間的接觸增加，塞的重復(fù)耐久性劣化。此外，當(dāng)粉末的含量超過(guò)74體積％時(shí)，在形成塞時(shí)，變得難以從塞用組合物中充分除去空氣，因此塞的體積變得顯著大于理想體積(沒(méi)有混入空氣時(shí)的體積)，從而降低塞的阻尼性能。當(dāng)塞用組合物中粉末的含量為60體積％至74體積％時(shí)，不僅能夠維持良好的塞的阻尼性能，而且獲得良好的位移追隨性、重復(fù)穩(wěn)定性和加工性。
[0075]粉末的粒徑優(yōu)選在0.1 μ m至2mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在I μ m至150 μ m的范圍內(nèi)。粒徑小于0.1 μ m的粉末難以處理,而當(dāng)粉末的粒徑超過(guò)2_時(shí)，粉末顆粒之間的摩擦傾向于減小，從而降低塞的阻尼效果。注意，粒徑I μ m以上的粉末易于處理，并且當(dāng)粉末的粒徑為150 μ m以下時(shí)，所述塞的阻尼性能足夠高。
[0076]粉末優(yōu)選是不定形形狀。在這里，〃不定形〃不是僅指一種形狀如球形，而是指各種形狀如不規(guī)則形狀和含突起的形狀等的混合。例如通過(guò)粉碎大塊材料獲得的粉末形狀是天然的不定形形狀。與使用球形的粉末相比，通過(guò)使用不定形形狀的粉末獲得良好的阻尼效果。認(rèn)為這是因?yàn)?當(dāng)使用不定形形狀的粉末時(shí)，在粉末顆粒之間、粉末與彈性體組分之間和粉末與硬質(zhì)樹(shù)脂之間的摩擦?xí)r出現(xiàn)捕獲效果(catching effect),因此與使用球形等粉末相比，摩擦力增大，且獲得良好的阻尼性能。
[0077]<硬質(zhì)樹(shù)脂>
[0078]上述塞用組合物包括D硬度比所述彈性體組合物高30以上的樹(shù)脂(硬質(zhì)樹(shù)脂)。
[0079]通過(guò)如此配混D硬度比彈性體組合物高30以上的硬質(zhì)樹(shù)脂，塞用組合物硬化，并能夠改進(jìn)塞在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能(特別是，在負(fù)載-應(yīng)變滯后曲線(xiàn)上的截距負(fù)載Qd和截距應(yīng)力τ d) ο
[0080]配混在塞用組合物中的硬質(zhì)樹(shù)脂的平均粒徑優(yōu)選是200 μ m以下。通過(guò)配混平均粒徑為200 μ m以下的硬質(zhì)樹(shù)脂，硬質(zhì)樹(shù)脂顆粒之間的摩擦和硬質(zhì)樹(shù)脂與彈性體組分或粉末之間的摩擦增大，因此能夠改進(jìn)不僅在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)，而且在高應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能。
[0081]從進(jìn)一步改進(jìn)塞在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的觀(guān)點(diǎn)，硬質(zhì)樹(shù)脂的D硬度優(yōu)選在60至90的范圍內(nèi)。如果硬質(zhì)樹(shù)脂的D硬度在60至90的范圍內(nèi)，則塞用組合物充分地硬化，使得塞在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能得到很大改進(jìn)。
[0082]此外，從進(jìn)一步改進(jìn)塞在低應(yīng)變區(qū)域和高應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的觀(guān)點(diǎn)，硬質(zhì)樹(shù)脂的平均粒徑優(yōu)選是150 μ m以下。從硬質(zhì)樹(shù)脂的處理性的觀(guān)點(diǎn)，硬質(zhì)樹(shù)脂的平均粒徑優(yōu)選是80 μ m以上。
[0083]配混在塞用組合物中的硬質(zhì)樹(shù)脂優(yōu)選是軟化點(diǎn)為150°C以上的樹(shù)脂。理由是，如果硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)是150°C以上，則即使塞由于變形而發(fā)熱，由于硬質(zhì)樹(shù)脂不容易軟化，所以塞也能夠獲得足夠的阻尼性能。換句話(huà)說(shuō)，150°C以上的軟化點(diǎn)能夠降低塞的阻尼性能的溫度依賴(lài)性。順便提及，通過(guò)在塞用組合物中配混硬質(zhì)樹(shù)脂，彈性體組合物的含量降低，從而也改進(jìn)了塞在低溫區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的溫度依賴(lài)性。
[0084]此外，配混在塞用組合物中的硬質(zhì)樹(shù)脂優(yōu)選是不定形形狀。理由是，通過(guò)使用不定形形狀的硬質(zhì)樹(shù)脂，硬質(zhì)樹(shù)脂在硬質(zhì)樹(shù)脂顆粒之間、在硬質(zhì)樹(shù)脂與彈性體組分之間和在粉末與硬質(zhì)樹(shù)脂之間摩擦?xí)r充當(dāng)潤(rùn)滑劑，因此甚至在低應(yīng)變(低剪切應(yīng)力)區(qū)域內(nèi)，粉末顆粒之間也存在足夠的摩擦。此外，在高應(yīng)變(變形)區(qū)域內(nèi)，作為塞變形的結(jié)果，不定形形狀的硬質(zhì)樹(shù)脂進(jìn)行塑性變形，從而有助于阻尼性能。換句話(huà)說(shuō)，通過(guò)使用不定形形狀的硬質(zhì)樹(shù)月旨，在低應(yīng)變區(qū)域和高應(yīng)變區(qū)域均獲得良好的阻尼性能。
[0085]注意，〃不定形〃不是僅指一種形狀如球形，而是指各種形狀如不規(guī)則形狀和含突起的形狀等的混合。通過(guò)硬質(zhì)樹(shù)脂顆粒的粉碎等獲得的樹(shù)脂形狀是天然不定形的。
[0086]上述硬質(zhì)樹(shù)脂的優(yōu)選實(shí)例包括烴類(lèi)塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS);工程塑料如聚酰胺(PA)、聚苯醚(PPE)、聚苯醚/聚苯乙烯(PPE/PS)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚酰亞胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEI);等等。
[0087]注意,這些硬質(zhì)樹(shù)脂的平均粒徑可使用已知的方法如破碎(crushing)或分級(jí)來(lái)調(diào)節(jié)。
[0088]硬質(zhì)樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選在彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂的含量的5體積％至10體積％的范圍內(nèi)。如果硬質(zhì)樹(shù)脂的含量是彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂的含量的5體積％以上，則塞用組合物充分硬化，并且可大大改進(jìn)塞在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能(特別是，截距應(yīng)力Td)。此外，如果硬質(zhì)樹(shù)脂的含量是彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂的含量的10體積％以下，則可充分抑制塞在高應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能的下降。如果硬質(zhì)樹(shù)脂的含量太大，則由于彈性體組合物在塞用組合物中的比例下降，導(dǎo)致對(duì)獲得塞在高應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能貢獻(xiàn)很大的軟質(zhì)樹(shù)脂的量減少，所以在高應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能下降。因此，通過(guò)將硬質(zhì)樹(shù)脂的含量設(shè)置約為5體積％至10體積％的硬化能夠使低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力(τ d)有效增大。[0089](塞用組合物的制造方法)
[0090]除使用彈性體組合物、粉末和上述的硬質(zhì)樹(shù)脂之外，根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物沒(méi)有特別的限制，其例如可使用根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法來(lái)如下制造。
[0091]根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法包括:制備彈性體組合物的彈性體組合物制備步驟；和通過(guò)將粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂加入并混煉至彈性體組合物中以獲得塞用組合物的混煉步驟。將加入硬質(zhì)樹(shù)脂后的混煉溫度設(shè)置為等于或低于硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)的溫度。在根據(jù)本發(fā)明的塞用組合物的制造方法的實(shí)例中，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的塞用組合物的制造方法的實(shí)例制造基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞時(shí)，按照如圖2中所示的操作流程，如下制造上述塞用組合物。
[0092]<彈性體組合物制備步驟>
[0093]首先，在彈性體組合物制備步驟中，如圖2所示，將根據(jù)需要選擇的各種配混劑加入并混煉至上述彈性體組分中，以制備彈性體組合物。彈性體組分和配混劑的混煉可使用常規(guī)的混煉裝置如捏合機(jī)、班伯里密煉機(jī)等來(lái)進(jìn)行。
[0094]當(dāng)制備包括彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂的塞用組合物時(shí)，通過(guò)將彈性體組合物的原料(彈性體組分和配混劑)、硬質(zhì)樹(shù)脂和粉末同時(shí)裝入混煉裝置中進(jìn)行混煉，這是可以想到的。然而，在根據(jù)本發(fā)明的塞用組合物的制造方法中，在彈性體組合物制備步驟中預(yù)先制備彈性體組合物后，通過(guò)將所制備的彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂混煉來(lái)制備所述塞用組合物。理由是，當(dāng)通過(guò)將彈性體組合物的原料、硬質(zhì)樹(shù)脂和粉末同時(shí)裝入混煉裝置中混煉時(shí)，由于彈性體組分、配混劑、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂沒(méi)有均勻分散，所以不能獲得具有均勻組成的塞用組合物。換句話(huà)說(shuō)，在塞用組合物中，彈性體組分、配混劑、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂沒(méi)有均勻分散，因而不能獲得具有期望阻尼性能的塞。如以下詳細(xì)描寫(xiě)的，為了抑制塞用組合物變成塊狀材料，需要將加入硬質(zhì)樹(shù)脂后的混煉溫度設(shè)置為等于或低于硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)的溫度。因此，當(dāng)同時(shí)混煉硬質(zhì)樹(shù)脂和彈性體組合物的原料時(shí)，不能充分升高混煉溫度，從而防礙配混劑均勻地分散在彈性體組分中。
[0095]彈性體組合物制備步驟中的混煉溫度優(yōu)選設(shè)置為超過(guò)上述硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)，且小于彈性體組分和配混劑由于熱而顯著劣化的溫度。理由是，如果將混煉溫度設(shè)置為高于硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)，則在混煉彈性體組合物和硬質(zhì)樹(shù)脂之前，可在高溫下進(jìn)行彈性體組合物的混煉，從而獲得配混劑均勻分散在彈性體組分中的彈性體組合物。此外，如果將混煉溫度設(shè)置為小于彈性體組分和配混劑顯著劣化的溫度，則可制備具有期望性質(zhì)的塞用組合物。
[0096]當(dāng)將軟質(zhì)樹(shù)脂配混到彈性體組分中并混煉時(shí)，優(yōu)選將混煉溫度設(shè)置為至少軟質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)。理由是，通過(guò)將混煉溫度設(shè)置為至少軟質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)，軟質(zhì)樹(shù)脂可均勻地分散在彈性體組分中。當(dāng)配混多種具有不同軟化點(diǎn)的軟質(zhì)樹(shù)脂時(shí)，"軟質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)"是指具有最高軟化點(diǎn)的軟質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)。
[0097]混煉溫度可使用放置在混煉裝置中的溫度計(jì)，或通過(guò)從混煉裝置移出后立即用溫度計(jì)直接測(cè)量混煉材料(彈性體組合物)內(nèi)部的溫度來(lái)測(cè)量。也可使用已知的方法如改變混煉裝置的工作條件(例如轉(zhuǎn)動(dòng)頻率)來(lái)控制混煉溫度。
[0098]<混煉步驟>[0099]接著，如圖2所示，在混煉步驟中，將粉末(如鐵粉)和硬質(zhì)樹(shù)脂加入并混煉至在彈性體組合物制備步驟中制備的彈性體組合物中，以制備粉末狀的塞用組合物。彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂的混煉可使用常規(guī)的混煉裝置如捏合機(jī)、班伯里密煉機(jī)等來(lái)進(jìn)行。硬質(zhì)樹(shù)脂可在例如使用已知的方法將硬質(zhì)樹(shù)脂的顆粒粉碎到100 μ m至300 μ m的粒徑后配混。
[0100]在混煉步驟中，可根據(jù)需要加入并混煉除彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂以外的組分。
[0101]在混煉步驟中，需要將加入硬質(zhì)樹(shù)脂后的混煉溫度設(shè)置為等于或低于硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)的溫度。加入硬質(zhì)樹(shù)脂后的混煉溫度優(yōu)選小于硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)，更優(yōu)選低于硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)20°C以上。理由是，如果將加入硬質(zhì)樹(shù)脂后的混煉溫度設(shè)置為比硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)高的溫度，則由于諸如硬質(zhì)樹(shù)脂與彈性體組合物之間相容性差等因素，所得到的塞用組合物變成塊狀。換句話(huà)說(shuō)，如果在高于硬質(zhì)樹(shù)脂軟化點(diǎn)的溫度下進(jìn)行混煉，則在冷卻所得到的塞用組合物時(shí)，軟化的硬質(zhì)樹(shù)脂硬化成塊，塞用組合物變成不適合加壓成型的塊狀材料。順便提及，當(dāng)將這種塊狀的塞用組合物加壓成型時(shí)，要么塞不能成型為期望的形狀，要么在塞中最終包含大量孔隙，因而不能獲得具有期望性質(zhì)的塞。此外，在通過(guò)加壓成型塊狀塞用組合物得到的塞中，硬質(zhì)樹(shù)脂與粉末之間的摩擦不會(huì)變大，不能充分地改進(jìn)在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能。
[0102]順便提及，降低混煉溫度可抑制彈性體組分的劣化，以及由于冷卻需要過(guò)多時(shí)間導(dǎo)致的生產(chǎn)率下降。
[0103]在混煉步驟中，可將彈性體組合物、粉末和硬質(zhì)樹(shù)脂同時(shí)裝入混煉裝置并混煉。然而，從獲得具有更均勻組成的塞用組合物的觀(guān)點(diǎn)，優(yōu)選間歇地多次加入或者持續(xù)至少一定長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地加入粉末，并且更優(yōu)選間歇地多次加入粉末。理由是，當(dāng)同時(shí)將大量粉末裝入混煉裝置時(shí)，混煉過(guò)程中的扭矩和混煉溫度突然升高，這使得難以控制混煉溫度，并使得粉末難以均勻地分散在塞用組合物中。
[0104]當(dāng)間歇地多次(例如η次)加入粉末時(shí)，每次加入量可設(shè)置為任意量，但如圖2所示，優(yōu)選每次加入等量的粉末(每次I/η)。理由是通過(guò)以等比例加入粉末，混煉溫度等容易控制，并且粉末容易均勻分散。
[0105]當(dāng)間歇地多次加入粉末時(shí)，優(yōu)選在加入并混煉粉末至少一次后，將硬質(zhì)樹(shù)脂加入到彈性體組合物和粉末的混合物。理由是，雖然加入粉末后混煉溫度容易升高，但如果在將粉末加入并混煉至彈性體組合物至少一次后加入硬質(zhì)樹(shù)脂，則可抑制硬質(zhì)樹(shù)脂加入后混煉溫度的升高。注意，優(yōu)選在粉末的第(η-1)次裝入時(shí)或之前裝入硬質(zhì)樹(shù)脂，更優(yōu)選與粉末的第二次裝入同時(shí)裝入硬質(zhì)樹(shù)脂。理由是，隨著裝入后的混煉時(shí)間增加，硬質(zhì)樹(shù)脂更均勻地分散在塞用組合物中。
[0106]從使得抑制硬質(zhì)樹(shù)脂加入后混煉溫度升高與硬質(zhì)樹(shù)脂在塞用組合物中的均勻分散相容的觀(guān)點(diǎn)，優(yōu)選從混煉步驟開(kāi)始，在0.2Τ至0.5Τ的間隔內(nèi)加入硬質(zhì)樹(shù)脂，其中T是混煉步驟中的總混煉時(shí)間。
[0107]可以以與彈性體組合物制備步驟中類(lèi)似的方式，進(jìn)行混煉步驟期間的混煉溫度的測(cè)定和控制。作為混煉步驟中的混煉條件，優(yōu)選在20rpm至40rpm范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和大約100°C的溫度。為了抑制彈性體組分的粘度下降，優(yōu)選低轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。此外，在混煉步驟中，在移去混煉的組合物之前，優(yōu)選釋放壓力，和優(yōu)選在沒(méi)有壓力的條件下混煉組合物。通過(guò)在沒(méi)有壓力的條件下混煉，組合物不會(huì)成塊，這使得更容易從混煉裝置取出組合物。
[0108](基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞)
[0109]根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞是使用上述塞用組合物制造的。在該基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞中，不僅在低應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能，而且在高應(yīng)變區(qū)域內(nèi)的阻尼性能，均是優(yōu)異的。
[0110](基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法)
[0111]根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞沒(méi)有特別的限制，其可使用根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法來(lái)制造。
[0112]根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法包括:在模具中，將按照上述制造方法制造的塞用組合物加壓成型。
[0113]〈加壓成型步驟〉
[0114]在加壓成型步驟中，將從混煉裝置取出的粉末狀的塞用組合物轉(zhuǎn)移至成型裝置(圓筒狀模具)中，并且塞通過(guò)用推桿從一側(cè)或兩側(cè)將所述塞用組合物壓入(壓力加工)模具中來(lái)成型。用于加壓塞用組合物的壓力機(jī)可以是該【技術(shù)領(lǐng)域】中經(jīng)常使用的任何機(jī)器。成型壓力沒(méi)有特別限制，可以是0.7t/cm2以上。
[0115]在加壓成型步驟中，將塞成型時(shí)的溫度(成型溫度)沒(méi)有特別限制，但優(yōu)選在室溫至硬質(zhì)樹(shù)脂軟化點(diǎn)的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選小于硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)。具體地說(shuō)，成型溫度例如可以在室溫至150°C的范圍內(nèi)。理由是，通過(guò)將成型溫度設(shè)置高，可減少成型的塞中的孔隙(殘留空氣)的數(shù)量，從而進(jìn)一步改進(jìn)塞的阻尼性能。相反地，如果將成型溫度設(shè)置高于硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)，則在加壓成型期間，硬質(zhì)樹(shù)脂會(huì)軟化，這使得不可能成型具有期望阻尼性能的塞。
[0116]成型溫度可通過(guò)例如將溫度計(jì)放置在圓筒狀模具或推桿中、沿圓筒狀模具的內(nèi)周面、或在推桿的頂端(即與成型的塞的表面接觸的部分)來(lái)測(cè)定。成型溫度也可以用已知的方法如通過(guò)加熱圓筒狀模具來(lái)控制。
[0117]已經(jīng)參考附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)不局限于上述實(shí)例，和根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)可適當(dāng)?shù)馗脑臁?br> [0118]此外，根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法不局限于上述實(shí)例，根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法可適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> [0119]實(shí)施例1
[0120]以下，通過(guò)[實(shí)施例1]進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，然而本發(fā)明決不受下述實(shí)施例的限制。
[0121 ](實(shí)施例1至5，常規(guī)例I)
[0122]首先，使用捏合機(jī)，制備具有表I中所示配混配方的彈性體組合物。
[0123]接著，使用捏合機(jī)，通過(guò)將彈性體組合物、作為粉末的鐵粉(粒徑=40 μ m，不定形還原鐵粉)和聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或聚苯醚(PPO)以表I中所列出的體積比混煉來(lái)制備塞用組合物。[0124]最后，在100°C溫度和1.3噸/cm2的壓力下，將所得到的塞用組合物加壓成型以制造基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用圓筒狀塞，塞的直徑為45mm。
[0125]用下述方法評(píng)價(jià)所得到的圓筒狀的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的阻尼性能。表I列出結(jié)
果O
[0126]〈阻尼性能〉
[0127]使用在其中心具有圓筒狀中空部且外徑為225_的層壓體，所述層壓體是通過(guò)交替層壓具有剛性的剛性板[鐵板]和具有彈性的彈性板[硫化橡膠板(G' =0.4MPa)]而形成的，將基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞壓入層壓體的中空部，以制造具有圖1所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)。壓入層壓體的中空部之前的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的體積是所述中空部體積的1.01倍。
[0128]使用動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)，在沿垂直方向施加標(biāo)準(zhǔn)表面壓力的同時(shí)，通過(guò)向所制造的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)沿水平方向施加振動(dòng)，引起特定位移的剪切變形。在通過(guò)施加振動(dòng)的位移下，在層壓體的總厚度是100%，振動(dòng)頻率是0.33Hz和垂直表面壓力是IOMPa的條件下，應(yīng)變是50%至250%。圖3示出了在基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中沿水平方向的位移(δ)與沿水平方向的負(fù)載(Q)之間的關(guān)系。在本試驗(yàn)中，計(jì)算在50%、100%、200%和250%的應(yīng)變下的截距負(fù)載Qd(在零位移下的水平負(fù)載值)。使用在滯后曲線(xiàn)與縱軸的交點(diǎn)處的負(fù)載Qdl和Qd2，用下述方程式計(jì)算截距負(fù)載Qd。
[0129]Qd=(Qdl+Qd2)/2
[0130]此外，使用截距負(fù)載Qd和塞的橫截面積S，用下述方程式計(jì)算截距應(yīng)力τ d (在零位移下的水平應(yīng)力值)。
[0131]τ d=Qd/S
[0132]τ d值越大，表明基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的阻尼性能越好。
【權(quán)利要求】
1.一種基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物，其包括: 至少包含彈性體組分的彈性體組合物； 粉末；和 D硬度比所述彈性體組合物高30以上的硬質(zhì)樹(shù)脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物，其中所述硬質(zhì)樹(shù)脂的D硬度為60至90。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物，其中所述硬質(zhì)樹(shù)脂的量為所述彈性體組合物、所述粉末和所述硬質(zhì)樹(shù)脂的總量的5體積％至10體積％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物，其中所述硬質(zhì)樹(shù)脂的平均粒徑為200 μ m以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物，其中所述硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)為150°C以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物，其中所述硬質(zhì)樹(shù)脂是不定形形狀的。
7.—種基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞，其是使用根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物制造的。
8.—種基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)，其包括通過(guò)交替層壓具有剛性的剛性板和具有彈性的彈性板形成并具有沿層壓方向延伸的中空部的層壓體，和壓入所述層壓體的中空部的塞， 所述塞是根據(jù)權(quán)利要求7所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞。
9.一種基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法，其包括: 制備至少包含彈性體組分的彈性體組合物的彈性體組合物制備步驟；和 通過(guò)將粉末和D硬度比所述彈性體組合物高30以上的硬質(zhì)樹(shù)脂加入并混煉至所述彈性體組合物中以獲得塞用組合物的混煉步驟； 在所述混煉步驟期間，將加入所述硬質(zhì)樹(shù)脂后的混煉溫度設(shè)置為等于或低于所述硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)的溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法，其中在所述混煉步驟中，間歇地多次或連續(xù)地將所述粉末加入并混煉至所述彈性體組合物中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法，其中 在所述混煉步驟中，間歇地多次將所述粉末加入并混煉至所述彈性體組合物中，和 在將所述粉末加入并混煉至所述彈性體組合物中至少一次后，將所述硬質(zhì)樹(shù)脂加入至所述彈性體組合物和所述粉末的混合物中。
12.—種基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法，其包括: 在模具中，將使用根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)中的塞用組合物的制造方法制造的塞用組合物加壓成型的加壓成型步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)用塞的制造方法，其中 在所述加壓成型步驟中，將所述塞用組合物在等于或低于所述硬質(zhì)樹(shù)脂的軟化點(diǎn)的溫度下加壓成型。
【文檔編號(hào)】B29C43/02GK103717939SQ201280036783
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月28日
【發(fā)明者】齊藤洋廣, 小林裕二, 真下成彥, 木村圭 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通