説明

表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物

【課題】自然物のみを原料とした天然繊維樹脂積層体であって、耐熱性、耐衝撃性,耐加水分解性,成形性に優れた上に、軽量性、弾性力、絶縁性、耐候性、耐酸性、耐アルカリ性にも優れ、また機械的強度が強い天然繊維樹脂成形体および、その天然繊維樹脂積層体の製造方法を提供する。
【解決手段】表層をエボナイト化することで絶縁性、耐候性、耐酸性、耐アルカリ性にすぐれ、また機械的強度が強い第一の積層体と、軽量性と低熱伝導性、弾性力およびクッション性を持つ第二の積層体で構成された天然繊維樹脂積層体を特徴とする表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、天然繊維と天然ゴムラテックスおよび無機フィラーからなる発泡ゴム組成物層、および表層がエボナイト化した天然樹脂繊維層からなる天然樹脂繊維積層体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車の内装材や家具材等に用いる繊維積層体成形品として、天然繊維とバインダーとしての熱可塑性繊維を混綿し、熱プレス処理したハードボード製品が広く用いられている。
また近年、化石燃料資源の枯渇と、環境的観点から化石資源に代わる熱可塑性樹脂の原料として、穀物資源から発酵により得られる乳酸を原料とするポリ乳酸による生分解性樹脂をバインダーとし、成長が早く且つ二酸化炭素排出量削減及び二酸化炭素の固定化等に期待されている二酸化炭素吸収量が多いケナフ等の植物資源による天然繊維とによる天然繊維樹脂の開発が広く行われている。
【0003】
しかしながら穀物資源から発酵により得られる乳酸を原料とするポリ乳酸は糖化、発酵、精製、重合と多くの製造工程を要し、また耐熱性、耐衝撃性,耐加水分解性,成形性などの機能的に劣り高価という欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平6−66011号公報、特願平4−344392公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、天然の自然物のみを原料とし、簡便な製造方法によってポリ乳酸樹脂の耐熱性、耐衝撃性,耐加水分解性,成形性などの機能的に劣り高価という欠点を克服すると同時に、ポリ乳酸樹脂では実現が困難である軽量性、弾性力、絶縁性、耐候性、耐酸性、耐アルカリ性にすぐれ、また機械的強度が強い天然繊維樹脂成形体である表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物は2つの積層体から構成されており、第一の表層部になる積層体を、多めの硫黄を混合した天然ゴムラテックスに天然繊維を含浸した混合物を型内成形した後に加硫することで混合物を半エボナイト化させた成型体に対し、第二の芯材となる積層体の硬化と弾性力を得るために適量に硫黄を混合した天然ゴムラテックスと、補強と軽量化を得るためのシラスバルーン、補強と軽量化と耐衝撃性を得るための天然繊維、および第二の積層体を発泡させるための重曹とからなる混合物を、第一積層体上に付与した後に煮沸加熱することで、第二の積層体の発泡と予備硬化を行った後に、第二の積層体の乾燥と硬化を行うことで軽量性、弾性力、絶縁性、耐候性、耐酸性、耐アルカリ性にすぐれ、また機械的強度が強い天然繊維樹脂成形体である表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物を作成することができる。
本発明は、以上の構成からなる表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の製造方法である。
【発明の効果】
【0007】
本発明の表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物は簡便な設備と容易な加工性を特徴とし、比重0.3〜0.4の軽量性を有しながら、絶縁性、耐候性、耐酸性、耐アルカリ性にすぐれ、また機械的強度が強いエボナイトの性質と、ゴムの特性である低熱伝導性と弾性力および天然繊維のクッション性による耐脆性をも備える成型体ができた。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施の形態においての表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の成形物の断面図である。
【図2】本発明の実施の形態においての表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の製造方法を示すフローチャートである。
【図3】本発明においての表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の製造方法におけるS30の含浸行程の実施の形態を示す断面図である。
【図4】本発明においての表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の製造方法におけるS80の型内成形工程第2積層体成型加工の実施の形態を示す断面図である。
【図5】本発明の実施の形態においての表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の外観写真である。
【図6】本発明の実施の形態においての表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の断面写真である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実態の形態について説明する。
(1)表層部になる第一の積層体に用いられる天然ゴムラテックスは、ゴム樹液、それを濃縮したもの、さらには保存剤などを配合したもの、および固形ゴムを液状化したものである。この天然ゴムラテックス100重量部に対し、エボナイト化を行う硫黄の含硫率は約10〜30重量部からなる天然繊維樹脂成型体である。
(2)上記の硫黄を含有した天然ゴムラテックスの混合物100重量部に対し天然繊維の量は特に限定しないが、好ましい配合比率は約30〜50重量部である。
(3)天然繊維の形状は特に限定しないが、含浸加工を容易に行うための繊維長は5〜10mm程度が好ましく、成型体の形状によっては10〜150mmの繊維長も好ましい。また繊維径は1mm以下であれば特に繊維径は限定しない。
(4)上記の天然繊維は、植物及び動物に由来する天然繊維であり、このうち植物に由来する植物性天然繊維としては、ヘンプ、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、楮、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、シュロ、芭蕉、綿花、麦、稲、竹、各種針葉樹、各種広葉樹などから得られた天然繊維であり、これらの1種もしくは2種以上を併用してもよい。またおがくず、間伐材、廃材等から得られる木材チップとの併用も可能である。
(5)穀物資源から発酵により得られる乳酸を原料とするポリ乳酸を繊維化した生分解性繊維との併用、および単独使用も可能である。
(6)動物に由来する動物性天然繊維としては、各種動物の獣毛が挙げられる。
(7)天然繊維を原料にして製造される植物系の再生繊維や、ペットボトルを再生して製造される科学系の再生繊維との併用、および単独使用も可能である。また化学繊維であるポリエステル系合成繊維、ナイロンに代表されるポリアミド系合成繊維、アセテートに代表されるセルロース系半合成繊維、プロミックスに代表されるタンパク質系半合成繊維、レーヨン、キュプラ、ポリノジックに代表されるセルロース系再生繊維、無機繊維であるガラス繊維や炭素繊維との併用、および単独使用も可能である。
(8)紡績・織布工場から排出される糸くずや布くず、および縫製工場から排出される裁ち落としや端切れなどによるくず繊維との併用、および単独使用も可能である。
(9)上記の植物性天然繊維、生分解性繊維、動物性天然繊維、化学繊維及びくず繊維のうちで、環境的な観点から植物性天然繊維が好ましく、そのなかでもヘンプから得られた植物性天然繊維の靭皮部から得られるヘンプ繊維が好ましい。
【0010】
(10)芯材になる第二の積層体に用いられる天然ゴムラテックスは、ゴム樹液、それを濃縮したもの、さらには保存剤などを配合したもの、および固形ゴムを液状化したものである。この天然ゴムラテックス100重量部に対し、硬化と弾性力を得る硫黄の含硫率は約1〜10重量部からなる天然繊維樹脂発泡体である。
(11)上記の天然繊維樹脂発泡体の軽量化と補強を得るために用いる無機フィラーとしてアルミナバブル、ガラスバルーン、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、パーライトなどがあるが、環境的な観点から自然物を原料としたシラスバルーン、パーライトが好ましい。また軽量性と強度を鑑みた場合シラスバルーンが最も好ましい。
(12)上記の無機フィラーの形状は真球状が最も好ましい形状だが、中空体であれば特に形状にはこだわらない。また無機フィラーの中心粒径としては60〜500μmが好ましく、その中でも最も好ましい中心粒径は100μm前後である。
(13)上記の無機フィラーであるシラスバルーンの配合比率は天然ゴムラテックス100重量部に対しシラスバルーン約30〜50重量部であることが好ましい。
(14)上記の無機フィラーであるシラスバルーンと天然ゴムラテックスを混練しやすくすることと、発泡性を高めるために水を100〜200重量部を付加することが好ましい。
(15)発泡剤として用いる重曹の配合比率は天然ゴムラテックス100重量部に対し重曹約5〜30重量部であることが好ましい。
(16)芯材になる第二の積層体で用いられる天然繊維の形状は特に限定しないが、混合加工を容易に行うためには、繊維長は5〜10mm程度が好ましい。また繊維径は1mm以下であれば特に繊維径は限定しない。
(17)芯材になる第二の積層体で用いられる天然繊維の量は特に限定しないが、天然ゴムラテックス100重量部に対し天然繊維50〜70重量部が好ましい量である。
(18)上記の天然繊維は、植物及び動物に由来する天然繊維であり、このうち植物に由来する植物性天然繊維としては、ヘンプ、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、楮、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、シュロ、芭蕉、綿花、麦、稲、竹、各種針葉樹、各種広葉樹などから得られた天然繊維であり、これらの1種もしくは2種以上を併用してもよい。
(19)穀物資源から発酵により得られる乳酸を原料とするポリ乳酸を繊維化した生分解性繊維との併用、および単独使用も可能である。
(20)動物に由来する動物性天然繊維としては、各種動物の獣毛が挙げられる。
(21)天然繊維を原料にして製造される植物系の再生繊維や、ペットボトルを再生して製造される科学系の再生繊維との併用、および単独使用も可能である。また化学繊維であるポリエステル系合成繊維、ナイロンに代表されるポリアミド系合成繊維、アセテートに代表されるセルロース系半合成繊維、プロミックスに代表されるタンパク質系半合成繊維、レーヨン、キュプラ、ポリノジックに代表されるセルロース系再生繊維、無機繊維であるガラス繊維や炭素繊維との併用、および単独使用も可能である。
(22)紡績・織布工場から排出される糸くずや布くず、および縫製工場から排出される裁ち落としや端切れなどによるくず繊維との併用、および単独使用も可能である。
(23)上記の植物性天然繊維、生分解性繊維、動物性天然繊維、化学繊維及びくず繊維のうちで、環境的な観点から植物性天然繊維が好ましく、そのなかでもヘンプから得られた植物性天然繊維の靭皮部から得られるヘンプ繊維が好ましい。
【0011】
(22)表層部になる第一の積層体の加熱温度は160〜170度程度が好ましく、加熱時間は30〜40分程度が好ましい。
(24)芯材となる第二の積層体の煮沸時間は約10〜20分程度が好ましい。
(25)型からとりだした第一と第二の積層体の乾燥と硬化を行う乾燥時間は約30〜60分程度が好ましく、乾燥温度は約130度前後が好ましい。
【0012】
次に、図1〜図4に基づいて本発明の実態の形態に係る表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の製造方法の実施例の説明を行う。
本発明の実態の形態に係る表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の成型体はブロック状で図1に表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の断面図を示している。また図2は表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の製造方法のフローチャートであり、図3は表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の表層部である第一積層体の製造方法である含浸行程を示しており、図4は表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の芯材部である第二積層体の製造方法である型内成形加工を示している。
【0013】
(26)表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物は、図1に示すように、表層部の第一積層体1と芯材部の第二積層体2から構成されている。
(27)表層部の第一積層体1は図1と図3に示すように、天然繊維11、硫黄13、天然ゴムラテックス14で構成されており、硫黄13と天然ゴムラテックス14は加硫を行うことで図1の表層部をエボナイト化したものである。
(28)図1に示す表層部の第一積層体1は図2に示す混合行程S20で、天然ゴムラテックス14 100重量部と硫黄13 10〜30重量部を混合した混合物に対し、天然繊維11を配合比率30〜50重量部で図2に示す含浸行程S30を行った後に型内に抽入し、図2に示す型内成形S40を行い、図2に示す予備加硫工程S50で加熱温度160度、加熱時間40分間加硫を行い、図1に示す表層部の第一積層体1を半エボナイト化させる。
(29)図1に示す芯材部の第二積層体2は図1と図4に示すように、水で薄めた天然ゴムラテックス21、シラスバルーン22、天然繊維24、重層25、硫黄26で構成されており、各々の配合比率は天然ゴムラテックス21 100重量部、水100〜200重量部、天然繊維24 50〜70重量部、重曹25 5〜30重量部、硫黄26 0〜10重量部である。これらを図2に示す第二混合行程S70で混合を行い、図1に示す芯材部の第二積層体2の成型体となる混合物4を作成する。
(30)図3に示すように半エボナイト化させた第一積層体1に混合物4を抽入した後、図2に示す型内成形工程第2積層体加工S80を行った後に、煮沸発泡行程S90を20分行う。
(31)図2に示すように煮沸発泡行程S90を行った後に型取り出しS100を行った後に、図1に示す芯材部の第二積層体2を乾燥温度は約130度、乾燥時間約30分間乾燥・加硫工程S110を行い表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物を完成させる。
【符号の説明】
【0014】
1 表層部の第一積層体
2 芯材部の第二積層体
3 金型
4 21.水で薄めた天然ゴムラテックス、22.シラスバルーン、23.発泡部、24.天然繊維、25.重曹、26.硫黄からなる混合物
11 天然繊維
12 エボナイト
13 硫黄
14 天然ゴムラテックス
21 水で薄めた天然ゴムラテックス
22 シラスバルーン
23 発泡部
24 天然繊維
25 重曹
26 硫黄

【特許請求の範囲】
【請求項1】
天然繊維と天然ゴムラテックスからなる発泡ゴム組成物、および表層を天然樹脂に分類されるエボナイト化した天然樹脂繊維積層体。
【請求項2】
上記の請求項1に記載した表層がエボナイト化した軽量発泡ゴム組成物の製造方法であって、第一積層体がエボナイト化したものと第二積層体が発泡ゴム組成物からなる天然樹脂繊維積層体の製造方法。
【請求項3】
上記の請求項2に記載した発泡ゴム組成物が天然ゴムラテックス、天然繊維、無機フィラー、発泡剤からなる発泡ゴム組成物と発泡ゴム組成物の製造方法、および発泡ゴム組成物を用いた天然樹脂繊維積層体の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−104842(P2011−104842A)
【公開日】平成23年6月2日(2011.6.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−261214(P2009−261214)
【出願日】平成21年11月16日(2009.11.16)
【出願人】(709006666)
【Fターム(参考)】