JPH04212844A - 免震積層体用ゴム組成物 - Google Patents
免震積層体用ゴム組成物Info
- Publication number
- JPH04212844A JPH04212844A JP2711291A JP2711291A JPH04212844A JP H04212844 A JPH04212844 A JP H04212844A JP 2711291 A JP2711291 A JP 2711291A JP 2711291 A JP2711291 A JP 2711291A JP H04212844 A JPH04212844 A JP H04212844A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- rubber composition
- resin
- weight
- parts
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- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、免震積層体用ゴム組成
物に関する。
物に関する。
【0002】
【従来の技術】建築物などの構造物用の免震装置として
、積層免震構造体が広く利用されはじめている。このよ
うな、免震装置は積層免震構造体を構造物と基礎との間
に挿入して、地震のエネルギーが建築構造物へ伝達され
るのを小さくする働きを有している。この積層免震構造
体には種々の構造のものが提案されているが、基本的に
は硬質板と粘弾性的性質を有する高減衰性のゴム層とを
交互に貼り合わせた構造を有している(図1参照)。
、積層免震構造体が広く利用されはじめている。このよ
うな、免震装置は積層免震構造体を構造物と基礎との間
に挿入して、地震のエネルギーが建築構造物へ伝達され
るのを小さくする働きを有している。この積層免震構造
体には種々の構造のものが提案されているが、基本的に
は硬質板と粘弾性的性質を有する高減衰性のゴム層とを
交互に貼り合わせた構造を有している(図1参照)。
【0003】従来、高減衰を発現させるためにはゴム中
にカーボンブラックや充填剤を多量に配合したり、ガラ
ス転移点の高いポリマーを添加する方法がある。このよ
うな方法だと、得られるゴム組成物の伸びが小さくなっ
たり、あるいは弾性率の温度依存性が大きくなり、−1
0℃程度の低温域では弾性率が大きくなり過ぎることと
なる。
にカーボンブラックや充填剤を多量に配合したり、ガラ
ス転移点の高いポリマーを添加する方法がある。このよ
うな方法だと、得られるゴム組成物の伸びが小さくなっ
たり、あるいは弾性率の温度依存性が大きくなり、−1
0℃程度の低温域では弾性率が大きくなり過ぎることと
なる。
【0004】免震積層体は地震発生時、剪断変形を起こ
すことによって免震効果とダンピング効果を発生し、そ
の剪断変形は大きいほどよく、剪断変形伸び(%)とし
て、550%以上のものが望まれている。また、免震積
層体の使用温度は30℃あたりから−10℃の間である
が、低温側で弾性率が高くなりすぎないことが重要であ
る。
すことによって免震効果とダンピング効果を発生し、そ
の剪断変形は大きいほどよく、剪断変形伸び(%)とし
て、550%以上のものが望まれている。また、免震積
層体の使用温度は30℃あたりから−10℃の間である
が、低温側で弾性率が高くなりすぎないことが重要であ
る。
【0005】更に、上記ダンピング効果は、免震積層体
に大変形(例えば剪断変形量5%以上)を生じさせる比
較的大きな地震に対して特に有効となる。従って免震積
層体は大変形領域(例えば5%以上)における減衰性が
大きいことが重要である。そのためには、大変形領域に
於いてtanδが大きいことが要求される。
に大変形(例えば剪断変形量5%以上)を生じさせる比
較的大きな地震に対して特に有効となる。従って免震積
層体は大変形領域(例えば5%以上)における減衰性が
大きいことが重要である。そのためには、大変形領域に
於いてtanδが大きいことが要求される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記要求を満
たす高減衰性のゴムであって、弾性率の温度依存性およ
び圧縮永久歪が小さく、剪断変形伸びが550%を越え
る特性を有し、且つ剪断歪5%以上の大変形領域におい
てtanδが大きい、ゴム組成物を提供することを、目
的とする。
たす高減衰性のゴムであって、弾性率の温度依存性およ
び圧縮永久歪が小さく、剪断変形伸びが550%を越え
る特性を有し、且つ剪断歪5%以上の大変形領域におい
てtanδが大きい、ゴム組成物を提供することを、目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、基材ゴム10
0重量部に対して、ヨウ素吸着量70〜115mg/g
およびDBP吸油量A法115〜70ml/100gの
ゴム用カーボンブラック30〜70重量部を含むゴム組
成物に於いて、組成物が更に軟化点70〜140℃で且
つ臭素価0〜2.0の芳香族系石油樹脂と、クマロンイ
ンデン樹脂及びロジンまたはいずれか一方とを式
0重量部に対して、ヨウ素吸着量70〜115mg/g
およびDBP吸油量A法115〜70ml/100gの
ゴム用カーボンブラック30〜70重量部を含むゴム組
成物に於いて、組成物が更に軟化点70〜140℃で且
つ臭素価0〜2.0の芳香族系石油樹脂と、クマロンイ
ンデン樹脂及びロジンまたはいずれか一方とを式
【数2
】 を満足する配合割合で含む免震積層体用ゴム組成物を、
提供する。
】 を満足する配合割合で含む免震積層体用ゴム組成物を、
提供する。
【0008】本発明に用いる基材ゴムとしては天然ゴム
及び合成ゴム等が挙げられ、1種以上使用してよい。合
成ゴムとしてはポリイソプレンゴム等が好ましいが、他
のゴム(ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム等
)を全ゴム中20重量部程度加えてもよい。
及び合成ゴム等が挙げられ、1種以上使用してよい。合
成ゴムとしてはポリイソプレンゴム等が好ましいが、他
のゴム(ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム等
)を全ゴム中20重量部程度加えてもよい。
【0009】本発明のゴム組成物中に配合するカーボン
ブラックはヨウ素吸着量70〜115mg/g、好まし
くは80〜110mg/gで、かつDBP吸油量A法1
15〜70ml/100g、好ましくは110〜70m
l/100gである。カーボンブラックのヨウ素吸着量
、DBP吸油量A法はJIS K6211にもとずいて
測定する。カーボンブラックのヨウ素吸着量が70mg
/gより小さい場合は減衰が小さくなる。ヨウ素吸着量
が115mg/gより大きいと、ゴム組成物の伸びが小
さくなり、また混練り、カレンダー、押出等の加工性が
悪くなる。 カーボンーブラックのDBP吸油量が70ml/100
gより小さい場合、分散が悪くなる。カーボンブラック
のDBP吸油量が115ml/100gを越えると、切
断伸びが小さくなる。
ブラックはヨウ素吸着量70〜115mg/g、好まし
くは80〜110mg/gで、かつDBP吸油量A法1
15〜70ml/100g、好ましくは110〜70m
l/100gである。カーボンブラックのヨウ素吸着量
、DBP吸油量A法はJIS K6211にもとずいて
測定する。カーボンブラックのヨウ素吸着量が70mg
/gより小さい場合は減衰が小さくなる。ヨウ素吸着量
が115mg/gより大きいと、ゴム組成物の伸びが小
さくなり、また混練り、カレンダー、押出等の加工性が
悪くなる。 カーボンーブラックのDBP吸油量が70ml/100
gより小さい場合、分散が悪くなる。カーボンブラック
のDBP吸油量が115ml/100gを越えると、切
断伸びが小さくなる。
【0010】カーボンブラックの添加量はゴム100重
量部に対して30〜70重量部、好ましくは40〜65
重量部である。カーボンブラックの配合量が30重量部
より少ないと減衰が小さくなり、70重量部を越えると
切断時伸びが小さくなる。
量部に対して30〜70重量部、好ましくは40〜65
重量部である。カーボンブラックの配合量が30重量部
より少ないと減衰が小さくなり、70重量部を越えると
切断時伸びが小さくなる。
【0011】本発明において、ゴムに配合する芳香族系
石油樹脂は芳香族環とメチレン基が交互に結合し芳香族
環以外の二重結合を含有しない芳香族系石油樹脂である
。その軟化点は70〜140℃、好ましくは80〜13
0℃である。軟化点が70℃より低いものは減衰が小さ
く、軟化点が140℃より高いものは混練中に溶解しに
くく、分散不良も生じやすい。また、臭素価は0〜2.
0、臭素価0が好ましく、2.0をこえると伸び、剪断
変形伸びが小さくなる。
石油樹脂は芳香族環とメチレン基が交互に結合し芳香族
環以外の二重結合を含有しない芳香族系石油樹脂である
。その軟化点は70〜140℃、好ましくは80〜13
0℃である。軟化点が70℃より低いものは減衰が小さ
く、軟化点が140℃より高いものは混練中に溶解しに
くく、分散不良も生じやすい。また、臭素価は0〜2.
0、臭素価0が好ましく、2.0をこえると伸び、剪断
変形伸びが小さくなる。
【0012】この芳香族系石油樹脂の配合量はゴム10
0重量部に対して5〜50重量部が好ましい。5重量部
より少ないと減衰力が低下したり、剪断伸びが小さくな
る欠点を有し、50重量部を越えるとゴム加工時、混練
性、カレンダー性が悪くなる。
0重量部に対して5〜50重量部が好ましい。5重量部
より少ないと減衰力が低下したり、剪断伸びが小さくな
る欠点を有し、50重量部を越えるとゴム加工時、混練
性、カレンダー性が悪くなる。
【0013】本発明に於いては、大変形領域に於けるt
anδを大きくするために、更にクマロンインデン樹脂
及び/又はロジンを配合するのが好ましい。尚、クマロ
ンインデン樹脂の方がtanδ及び加工性の点に於いて
より好ましい。クマロンインデン樹脂及びロジンの配合
割合は
anδを大きくするために、更にクマロンインデン樹脂
及び/又はロジンを配合するのが好ましい。尚、クマロ
ンインデン樹脂の方がtanδ及び加工性の点に於いて
より好ましい。クマロンインデン樹脂及びロジンの配合
割合は
【数3】
を満足するのが好ましい。数3が5未満では十分な減衰
性が得られず、50を超過すると弾性率の温度依存性、
圧縮永久歪が極端に悪くなると共に著しく粘着性が増し
加工性が極端に悪くなる。上記数3において、Aは0〜
25、Bは5〜35が好ましい。又Aが25を超過する
と弾性率が高くなり過ぎたり剪断伸びが減少することと
なる。数3の領域を図示すると図4のようになる。尚、
AおよびBが好ましい範囲の場合を図中斜線で示した。 さらに例えば0.25以上の高tanδを必要とする場
合は図中交叉斜線で示した範囲が好ましい。
性が得られず、50を超過すると弾性率の温度依存性、
圧縮永久歪が極端に悪くなると共に著しく粘着性が増し
加工性が極端に悪くなる。上記数3において、Aは0〜
25、Bは5〜35が好ましい。又Aが25を超過する
と弾性率が高くなり過ぎたり剪断伸びが減少することと
なる。数3の領域を図示すると図4のようになる。尚、
AおよびBが好ましい範囲の場合を図中斜線で示した。 さらに例えば0.25以上の高tanδを必要とする場
合は図中交叉斜線で示した範囲が好ましい。
【0014】本発明のゴム組成物には、加硫剤(例えば
、硫黄)、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、充填剤
、軟化剤、粘着付与剤等を必要に応じて、添加する。
、硫黄)、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、充填剤
、軟化剤、粘着付与剤等を必要に応じて、添加する。
【0015】本発明のゴム組成物は上記成分を混練した
のち、150℃で加硫成形する。得られた加硫ゴムは剪
断変形伸びは550%を越える。
のち、150℃で加硫成形する。得られた加硫ゴムは剪
断変形伸びは550%を越える。
【0016】本発明のゴム組成物の各物性は以下の方法
で測定する。引張強さ(kg/cm2)、伸び(%)お
よび圧縮永久歪み(%)はJIS K6301に準じて
行い、剪断変形伸びは厚み5mmの試料を図2に示すよ
うに鉄板に加硫接着し、上下の鉄板を水平方向に引っ張
り、破断時伸び率を測定した。
で測定する。引張強さ(kg/cm2)、伸び(%)お
よび圧縮永久歪み(%)はJIS K6301に準じて
行い、剪断変形伸びは厚み5mmの試料を図2に示すよ
うに鉄板に加硫接着し、上下の鉄板を水平方向に引っ張
り、破断時伸び率を測定した。
【0017】動的剪断複素弾性率(G*)およびTan
δは周波数0.5hz,温度30℃および−10℃,剪
断歪み±50%の条件で測定した。
δは周波数0.5hz,温度30℃および−10℃,剪
断歪み±50%の条件で測定した。
【0018】
【実施例】本発明を実施例により、具体的に説明する。
実施例A〜EとK〜Q、R、T、Uおよび比較例F〜J
とS、V 第1表および第2表に示すカーボンブラック、芳香
族系石油樹脂を用いて第3表〜第6表にそれぞれ示すゴ
ム組成物を混練し、その組成物を150℃で35分間プ
レス加硫して得られる加硫ゴムの諸物性値を測定した。 結果をそれぞれの表に示している。 配合設計目標値としては以下の通りである。 Tanδ(30℃) ; 0.2以上剪断弾性率の
温度依存性,G*(−10℃)/G*(30℃):2.
5以下 剪断変形伸び:550%以上
とS、V 第1表および第2表に示すカーボンブラック、芳香
族系石油樹脂を用いて第3表〜第6表にそれぞれ示すゴ
ム組成物を混練し、その組成物を150℃で35分間プ
レス加硫して得られる加硫ゴムの諸物性値を測定した。 結果をそれぞれの表に示している。 配合設計目標値としては以下の通りである。 Tanδ(30℃) ; 0.2以上剪断弾性率の
温度依存性,G*(−10℃)/G*(30℃):2.
5以下 剪断変形伸び:550%以上
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【表4】
【0023】
【表5】
【0024】
【表6】
【0025】
【表7】
【0026】本発明の請求範囲内のカーボンブラック、
芳香族系石油樹脂をもちいた実施例A、BはTanδも
大きく、剪断変形伸びも大きい、比較例G、Jと比べる
と剪断変形伸びですぐれ比較例Fと比べるとTanδに
おいてすぐれている。
芳香族系石油樹脂をもちいた実施例A、BはTanδも
大きく、剪断変形伸びも大きい、比較例G、Jと比べる
と剪断変形伸びですぐれ比較例Fと比べるとTanδに
おいてすぐれている。
【0027】また、比較例H、Iに示すように本発明の
カーボンブラックを用いても比較例Hの場合の様に添加
量がすくないとTanδが小さすぎ、比較例Iのように
多すぎると、剪断変形伸びが小さくなる。次に、実施例
C、D、Eは天然ゴムとポリイソブレンゴムをブレンド
し、本発明の請求範囲内のカーボンブラック,芳香族系
石油樹脂を用いたものである。C、D、EいずれもTa
nδは大きく、剪断変形伸びも大きく良好である。
カーボンブラックを用いても比較例Hの場合の様に添加
量がすくないとTanδが小さすぎ、比較例Iのように
多すぎると、剪断変形伸びが小さくなる。次に、実施例
C、D、Eは天然ゴムとポリイソブレンゴムをブレンド
し、本発明の請求範囲内のカーボンブラック,芳香族系
石油樹脂を用いたものである。C、D、EいずれもTa
nδは大きく、剪断変形伸びも大きく良好である。
【0028】実施例K〜N及びP、Q、T、Uは図4中
斜線部を満たす配合量でありtanδ、剪断伸び、加工
性共に良好である。実施例O及びRは数3は満たすが斜
線部外の配合であり、Oはtanδ、剪断伸びが大きく
良好であるが、加工性において劣り、Rはtanδが小
さい。
斜線部を満たす配合量でありtanδ、剪断伸び、加工
性共に良好である。実施例O及びRは数3は満たすが斜
線部外の配合であり、Oはtanδ、剪断伸びが大きく
良好であるが、加工性において劣り、Rはtanδが小
さい。
【0029】比較例Vはtanδが小さく、比較例Sは
加工性が悪い。
加工性が悪い。
【0030】各種ゴム用樹脂を用いた場合のtanδと
剪断歪の相関関係測定試験 (試験例1〜8)天然ゴム100重量部に対し各種ゴム
用樹脂を40重量部配合し、その加硫物の動的粘弾性の
歪依存性を測定した。第7表及び図3に実験結果を示し
た。
剪断歪の相関関係測定試験 (試験例1〜8)天然ゴム100重量部に対し各種ゴム
用樹脂を40重量部配合し、その加硫物の動的粘弾性の
歪依存性を測定した。第7表及び図3に実験結果を示し
た。
【表8】
【表9】
試験例1、7はそれぞれクマロンインデン樹脂及びロジ
ンを天然ゴム100重量部(phr)に対し40phr
配合した。樹脂を添加していない試験例6に比べ、特に
大変形領域におけるtanδの増大が顕著である。これ
に対し、試験例2、3はそれぞれアルキルフェノール樹
脂*1、DCPD樹脂*2を配合したが、これらの樹脂
は特に微小歪領域におけるtanδの増大が顕著である
。さらに試験例8は微粉タルクを150phr配合した
が、微小歪におけるtanδは大きいが、大変形におけ
るtanδは小さい。また、芳香族樹脂*3を配合した
試験例4は上記配合の中間的性質をもつ。すなわち、ク
マロンインデン樹脂及びロジンは免震積層体の配合剤に
好適である。 アルキルフェノール樹脂*1:PR 19900(住
友デュレズ(株)) DCPD樹脂*2:クイントン 1325(日本ゼオ
ン(株))
ンを天然ゴム100重量部(phr)に対し40phr
配合した。樹脂を添加していない試験例6に比べ、特に
大変形領域におけるtanδの増大が顕著である。これ
に対し、試験例2、3はそれぞれアルキルフェノール樹
脂*1、DCPD樹脂*2を配合したが、これらの樹脂
は特に微小歪領域におけるtanδの増大が顕著である
。さらに試験例8は微粉タルクを150phr配合した
が、微小歪におけるtanδは大きいが、大変形におけ
るtanδは小さい。また、芳香族樹脂*3を配合した
試験例4は上記配合の中間的性質をもつ。すなわち、ク
マロンインデン樹脂及びロジンは免震積層体の配合剤に
好適である。 アルキルフェノール樹脂*1:PR 19900(住
友デュレズ(株)) DCPD樹脂*2:クイントン 1325(日本ゼオ
ン(株))
【発明の効果】本発明のゴム組成物は高い減衰性を示す
ばかりでなく、他の性能例えば、弾性率の温度依存性、
剪断変形伸びにも優れており免震積層体に好適である。
ばかりでなく、他の性能例えば、弾性率の温度依存性、
剪断変形伸びにも優れており免震積層体に好適である。
【図1】 積層免震構造体の1例を示す断面図である
。
。
【図2】 剪断変形伸びの測定を示す図である。
【図3】 各種ゴム用樹脂を用いた場合のtanδと
剪断歪の相関関係を示す図である。
剪断歪の相関関係を示す図である。
【図4】 クマロンインデン樹脂とロジンの配合量を
示す数3の領域を示す図である。
示す数3の領域を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 基材ゴム100重量部に対して、ヨウ
素吸着量70〜115mg/gおよびDBP吸油量A法
115〜70ml/100gのゴム用カーボンブラック
30〜70重量部を含むゴム組成物に於いて、組成物が
更に軟化点70〜140℃で且つ臭素価0〜2.0の芳
香族系石油樹脂と、クマロンインデン樹脂及びロジンま
たはいずれか一方とを式 【数1】 を満足する配合割合で含む免震積層体用ゴム組成物。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/777,911 US5128395A (en) | 1990-10-19 | 1991-10-17 | Rubber composition for laminated vibrationproofing structure |
DE69126653T DE69126653T2 (de) | 1990-10-19 | 1991-10-18 | Kautshuckzusammensetzung für laminierte vibrationsdämpfende Struktur |
EP91309637A EP0481810B1 (en) | 1990-10-19 | 1991-10-18 | Rubber composition for laminated vibrationproofing structure |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2-282418 | 1990-10-19 | ||
JP28241890 | 1990-10-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04212844A true JPH04212844A (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=17652155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2711291A Pending JPH04212844A (ja) | 1990-10-19 | 1991-02-21 | 免震積層体用ゴム組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04212844A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997042265A1 (fr) * | 1996-05-09 | 1997-11-13 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Composition de caoutchouc pour corps stratifie anti-vibrations |
WO1998016580A1 (fr) * | 1996-10-14 | 1998-04-23 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Composition a base de caoutchouc hautement amortissante |
WO1998032794A1 (en) * | 1997-01-22 | 1998-07-30 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition for seismic isolation laminates |
JP2007039067A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Kurashiki Kako Co Ltd | 防振パレット |
JP2015504454A (ja) * | 2011-11-14 | 2015-02-12 | コンティテヒ・エムゲーヴェー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | ゴム組成物およびゴム組成物を含有するホース |
CN105386472A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-09 | 青岛理工大学 | 一种埋置式复合阻尼结构及其施工方法 |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP2711291A patent/JPH04212844A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997042265A1 (fr) * | 1996-05-09 | 1997-11-13 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Composition de caoutchouc pour corps stratifie anti-vibrations |
WO1998016580A1 (fr) * | 1996-10-14 | 1998-04-23 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Composition a base de caoutchouc hautement amortissante |
WO1998032794A1 (en) * | 1997-01-22 | 1998-07-30 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Rubber composition for seismic isolation laminates |
JP2007039067A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Kurashiki Kako Co Ltd | 防振パレット |
JP2015504454A (ja) * | 2011-11-14 | 2015-02-12 | コンティテヒ・エムゲーヴェー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | ゴム組成物およびゴム組成物を含有するホース |
CN105386472A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-09 | 青岛理工大学 | 一种埋置式复合阻尼结构及其施工方法 |
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