JP2014042837A - ラバーマット及び一体化ラバーマット - Google Patents

Abstract

【課題】バージンゴムで作製されたラバーマットと同等の強度を有するラバーマット、及び該ラバーマットと原反とを一体化した一体化ラバーマットを提供する。
【解決手段】少なくとも脱硫ゴム片を含有する組成物を成形してなることを特徴とするラバーマットである。前記組成物中に、脱硫ゴム片を５〜９０質量％含有することが好ましく、脱硫ゴム片のゴムとしては、ブタジエン−アクリロニトリルラバーであることが好ましい。また、パイル糸が基布に植毛された原反と、少なくとも脱硫ゴム片を含有する組成物とを加熱、加硫により一体化してなる一体化ラバーマットである。
【選択図】なし

Description

本発明は、ラバーマット及び一体化ラバーマットに関し、より詳細には、廃棄されるラバーマットなどの加硫済ラバーを脱硫して得られる脱硫ゴム片を用いて作製されるラバーマット、及び該ラバーマットと原反とを一体化した一体化ラバーマットに関する。

従来、靴底等に付着した戸外のダスト類を屋内に侵入するのを防止するため、ダストコントロール用マット、すなわちレンタル用マットが広く使用されている。レンタル用マットには、ラバー製の型押しマット、パイルのあるマットの裏側にラバーシートを固着させた一体化型のものが多く使用されおり、店舗や事務所等の出入口付近で使用された後、回収、洗濯等により再生され、再び需要者に貸与されるというシステム、すなわちレンタルシステムが採られている。

レンタル用マットは、需要者の使用により土砂、汚水、油等の汚物が付着し、回収後の洗濯では強固に付着したそれら汚物を十分に除去するために、洗濯機中で洗剤洗い、水洗、脱水等が繰り返し行われる。このような強い洗濯の繰り返しにより、ラバーシート面に亀裂が生じたり、ラバーシートが通水性でないことから、洗濯時の脱水圧力によりパイル面とラバーシート接着面が剥離、破裂したりしてしまい、ダストコントロールマットが本来持つ玄関口等のアクセントを損なって、規格外となり、マットの寿命がなくなって廃棄せざるを得なく、ひいては産業廃棄物の増大につながっていた。

上記洗濯時の脱水圧力によるパイル面とラバーシート接着面との剥離、破裂を防止するために、ラバーシート面に機械的に微細な孔を設けたり、ラバーシートに連続発泡により微細な孔を発現させたりして、ラバーシートを通水性にしたラバーマットも実用されているが、強い洗濯の繰り返しにより、ラバーシートが屈曲してそのような微細な孔が亀裂し、マット寿命の大幅な延長には至っていない。

そこで、本出願人は、加硫性ラバーを粉砕して得られる、粒度が０．３〜１．２ｍｍであり、形が不揃いのラバーチップを５〜３５重量％含有する加硫性ラバー組成物を加熱、加硫してなる通水性ラバーマットを提案した（特許文献１参照。）。これによって、上記の問題点は解消された。

特開２００１−２１２０６６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のラバーマットは、通水性を付与するために連続した空隙を生成したものであり、通水性がない一般的なラバーマットは対象とされておらず、またバージンゴムで作製したマットと比較すると強度の点で劣っており、改善の余地が残されていた。また、特許文献１に記載のラバーマットをはじめ、従来のラバーマットは、バージンゴム、加硫ゴムなどを含む組成物を成形してなり、当該組成物に脱硫ゴムを用いたものは知られていない。

本発明は、バージンゴムを用いて作製されたラバーマットと同等の強度を有するラバーマット、及び該ラバーマットと原反とを一体化した一体化ラバーマットを提供することを目的とする。

前記課題を解決する手段は以下の通りである。
（１）少なくとも脱硫ゴム片を含有する組成物を成形してなることを特徴とするラバーマット。

（２）前記組成物中に、脱硫ゴム片を５〜９０質量％含有することを特徴とする前記（１）に記載のラバーマット。

（３）前記脱硫ゴム片のゴムがブタジエン−アクリロニトリルラバーであることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載のラバーマット。

（４）パイル糸が基布に植毛された原反と、少なくとも脱硫ゴム片を含有する組成物とを加熱、加硫により一体化してなることを特徴とする一体化ラバーマット。

本発明によれば、バージンゴムを用いて作製されたラバーマットと同等の強度を有するラバーマット、及び該ラバーマットと原反とを一体化した一体化ラバーマットを提供することができる。
また、本発明で用いられる脱硫ゴム片は、廃棄されるか廃棄された型押しマットのラバーシートや一体化レンタルマットのバッキング材を粉砕し、その粉砕物たる加硫済みラバーを脱硫することによって作製することができるので、それら廃材を有効利用することができ、産業破棄物の減少に少なからず貢献することができる。

＜ラバーマット＞
本発明のラバーマットは、少なくとも脱硫ゴム片を含有する組成物を成形してなることを特徴としている。
本発明のラバーマットは、加硫済みゴムをそのまま使用して作製するのではなく、脱硫して使用するため、全ゴム成分をバージンゴムとして作製したラバーマットと同等の強度が得られる。
以下に、本発明のラバーマットについて詳述する。

本発明で用いられる脱硫ゴム片は、加硫済みラバーを脱硫して得られる。加硫済ラバーとは、ラバー材に加硫剤や加硫促進剤等を配合して加熱、加硫されたラバーのことであり、加硫されたラバーであればどのようなものでもよいが、特に、既にラバー製の型押しマットや一体化レンタルマットのバッキング材に使用され、廃棄されるものや廃棄されたものが低コストであるため好適である。上記ラバー材としては、天然ゴム、合成ゴム等、加硫剤や加硫促進剤等で加硫が可能なものならばどのようなものでもよい。合成ゴムとしては、ブタジエンラバー（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンラバー（ＳＢＲ）、クロロプレンラバー（ＣＲ）、ブタジエン−アクリロニトリルラバー（ＮＢＲ）、イソブチレン−イソプレンラバー（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンラバー（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）等が挙げられるが、上記ラバー製の型押しマットや一体化レンタルマットのバッキング材に使用されているラバーが耐久性の点からＮＢＲが多く用いられていることから、特にＮＢＲが好適である。

本発明において、加硫済みラバーを脱硫して脱硫ゴム片を得るに手法としては特に限定はないが、例えば、特開２００６−２８９９９０号公報に記載のプラスチック廃材再生用ミキシング装置を用いることが品質の安定と短時間大量生産の点で好ましい。当該プラスチック廃材再生用ミキシング装置は、その名称の通り、プラスチック廃材の再生に用いられるものであり、チャンバ内に装填されたプラスチック廃材を、該チャンバ内に設けられた高速回転する羽根により撹拌し、その撹拌に伴う摩擦熱によりプラスチック廃材をゲル状態に溶融させる装置である。そして、この装置を加硫ゴムの脱硫に用いるに際し、当該装置のチャンバに、加硫済みラバーを装填し、高速回転する羽根による攪拌に伴う摩擦熱、せん断変形、圧力により脱硫し、溶融状態のまま加圧成形機や押出成形機等の成形機に装填し、各種形状に成形するのである。

本発明において、少なくとも脱硫ゴム片を含有する組成物（以下、「脱硫ゴム組成物」と称する。）には、バージンゴム片を含有させてもよく、バージンゴムとしては、天然ゴム、合成ゴム等、加硫剤や加硫促進剤等で加硫が可能なラバーであればどのようなものでもよく、合成ゴムとしては、上記のラバー類から選択されるが、特に上記と同じ理由からＮＢＲが好ましい。

本発明において、脱硫ゴム組成物における脱硫ゴム片の含有量は、５〜９０質量％であることが好ましく、３０〜６０質量％であることがより好ましい。

脱硫ゴム組成物は、脱硫ゴム片以外に、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、着色剤、老化防止剤、充填剤、滑剤、分散剤等の通常の添加剤、必要に応じて抗菌剤等が配合される。

本発明のラバーマットは、上記脱硫ゴム組成物を加熱、加硫したものである。加熱、加硫は、特に１３０〜１７０℃の温度範囲で行うのが好ましい。ラバーマットは、その厚さが０．５〜２．５ｍｍの範囲のものが好ましい。

＜一体化ラバーマット＞
本発明の一体化ラバーマットは、パイル糸が基布に植毛された原反と、少なくとも脱硫ゴム片を含有する組成物とを加熱、加硫により一体化してなることを特徴としている。
以下に、本発明の一体化ラバーマットについて詳述する。

本発明の一体化ラバーマットは、既述の脱硫ゴム組成物と、パイル糸が基布に植毛された原反とを一体化して得られる。パイル糸を植毛する基布としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維等の合成繊維からなる織布若しくは不織布が使用されるが、マットがダストコントロール用マット、すなわちレンタル用マットの場合、耐熱性及び寸法安定性が求められるであることから、その構成繊維はポリエステル製であることが好ましい。また、織布の場合、その織り方については、平織り、綾織り等、通常のものでよく、特に限定されるものではない。

基布に植毛するパイル糸としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ビニロン繊維等の合成繊維製ならいずれでもよく、限定されるものではない。その太さは、通常１〜１００デニール、好ましくは２〜８０デニールの単糸が使用される。該パイル糸は、上記単糸の複数本からなるマルチフィラメントを撚ったものであり、その太さは、通常１，０００〜４，０００デニールである。この際、上記単糸の１０倍ないし１００倍の太さのモノフィラメントを１本若しくは複数本、該マルチフィラメントと撚ってパイル糸とすることもできる。

また、パイル糸は、廃ポリエチレンフタレート樹脂から再生された繊維径１〜７０デニールの単糸を使用することができる。廃ポリエチレンフタレート樹脂として、代表的にはいわゆる使用済みペットボトルが挙げられる。しかし、ペットボトルを代表とする廃ポリエチレンフタレート樹脂から得られるパイル糸を用いた原反は、加硫性ラバー組成物と一体化する際にパイル糸が収縮し、マットの外観を損ねるので、パイル糸とする前のマルチフィラメントを１８０〜２２０℃で湿熱処理するのが好ましい。湿熱処理は、水蒸気の存在下、上記の温度範囲で３０秒間〜３分間処理することにより行われる。

パイル糸を基布に植毛する方法としては、タフテッド、フック等の従来の手法等が採用される。又、その形状は、レベルカット、カットアンドループ、ハイカットローカット等が挙げられるが、レンタル用マットの場合は、ダストコントロールマット本来の性能であるダスト保持性能からはレベルカットが好ましい。更に、ダスト保持性能やボリューム感・風合いから、植毛密度は１インチ当りのゲージ数及びステッチ数が５〜１２、パイル長さは４〜１５ｍｍが好ましい。

上記脱硫ゴム組成物とパイル糸が基布に植毛された原反との一体化は、両者を重ね合わせ、好ましくは１３０〜１７０℃の温度範囲で加熱することにより、脱硫ゴム組成物が加硫されラバーシートとなり、原反と一体化することにより達成される。得られるラバーシートの厚さは、０．５〜２．５ｍｍの範囲となるようにするのが好ましい。また、得られるラバーシートと原反との間に、パイル糸の抜け防止層を設けてもよい。パイル糸の抜け防止層は、ラバーシートと原反との接着性を高め、パイル糸の抜けを防止する機能を有する。パイル糸の抜け防止層は、好ましくはラバーシートと同種のラバーからなる、例えばゴムラテックスを該基布に塗布した後、該基布と加硫性ラバー組成物との接着、すなわち加熱、加硫によって形成される。加熱、加硫は１３０〜１７０℃の温度範囲で行うのが好ましい。

以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
（加硫済みラバーチップの作製）
使用され規格外になったレンタルマットの主としてＮＢＲからなるバッキング材を粉砕機にて粉砕したラバーチップを、メッシュサイズ１０ｍｍの篩にかけ、粒度が１〜３ｍｍのものを分別した。
（脱硫ゴム片の作製）
得られた加硫済みラバーチップを、コーハン（株）製、プラスチック廃材再生用ミキシング装置のチャンバ内に投入して当該装置を稼働し、脱硫を行った。次いで、溶融状態の脱硫ゴムを押出機により押出し、脱硫ゴム片を得た。
（ラバーマットの作製）
ＮＢＲ１００ｋｇ及び上記脱硫ゴム片８０ｋｇに、酸化亜鉛（加硫促進剤）、ステアリン酸（滑剤）、カーボンブラック（着色剤）、ＤＩＮＰ（可塑剤）、オクチル化ジフェニルアミン（老化防止剤）、２−メルカプトベンゾチアゾールシクロヘキシルアミン（加硫促進剤）、テトラメチルチウラムモノスルフィド（加硫促進剤）、硫黄（加硫剤）及び分散剤を添加し、全量が２２０ｋｇの脱硫ゴム組成物を得た。当該脱硫ゴム組成物中の脱硫ゴムの含有量は３６質量％であった。十分に混合した脱硫ゴム組成物から、厚さ１．４ｍｍのシートを作製し、１５０℃で１５分間、４９０ｋＰａの圧力でプレスすることにより加熱、加硫を行って、ラバーマットを作製した。

［実施例２］
実施例１の「ラバーマットの作製」において、脱硫ゴム片を１０ｋｇ使用し、脱硫ゴム組成物中の脱硫ゴムの含有量を５質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてラバーマットを作製した。

［実施例３］
実施例１の「ラバーマットの作製」において、脱硫ゴム片を１９８ｋｇ使用し、脱硫ゴム組成物中の脱硫ゴムの含有量を９０質量％としたこと以外は、実施例１と同様にしてラバーマットを作製した。

［実施例４］
（一体化ラバーマットの作製）
目付重量１２０ｇ／ｍ² のポリエステル製不織布に、ナイロン製パイルを、ゲージ：５／３２インチ（３．９７ｍｍ）、ステッチ：８本／インチ（２．５４ｃｍ）、パイル長：１０ｍｍのカットパイルの条件でタフトした原反に、実施例１で調製した脱硫ゴム組成物から作製したシートを重ね合わせ、１５０℃で１５分間、４９０ｋＰａの圧力でプレスすることにより加熱、加硫を行って、一体化ラバーマットを作製した。

［実施例５］
（パイル糸の作製）
ＰＥＴボトルを粉砕したペレットを用い、通常の溶融紡糸法で紡糸した５デニールの単糸を捲縮加工して２，０００デニールのマルチフィラメントとした。このマルチフィラメントを２本用い、下撚１８０回、上撚１８０回を施し、２００℃で６０秒間湿熱処理を行い、パイル糸を作製した。
（一体化ラバーマットの作製）
ナイロン製パイルの代りに、上記で作製したパイル糸を用いた以外は、実施例４と同様にして一体化ラバーマットを作製した。

［比較例１］
実施例１の「ラバーマットの作製」において、脱硫ゴム片の代わりに、「加硫済みラバーチップの作製」において作製した加硫済みラバーチップを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてラバーマットを作製した。

［比較例２］
実施例１の「ラバーマットの作製」において、脱硫ゴム片を用いないこと以外は、実施例１と同様にしてラバーマットを作製した。

［比較例３］
実施例４で用いたポリエステル製不織布に、ナイロン製パイルを、ゲージ：１／８インチ（３．１７５ｍｍ）、ステッチ：８本／インチ（２．５４ｃｍ）、パイル長：１０ｍｍのカットパイルの条件でタフトして原反を作製した。この原反に、乾燥後の樹脂分が６０ｇ／ｍ² になるように、ＮＢＲラテックスを塗布、乾燥してパイル糸の抜け防止層を設けた。
ＮＢＲ１００ｋｇ及び発泡性マイクロカプセル（松本油脂製薬社製、商品名：マツモトマイクロスフェア Ｆ３０Ｄ）７．５ｋｇに、実施例１で用いた加硫剤、加硫促進剤、滑剤、可塑剤、着色剤、老化防止剤及び分散剤を添加し、全量を２０７．５ｋｇとした。このものを十分に混合した後、厚さ１．０ｍｍのラバーシートを得た。このラバーシートを上記原反の抜け防止層に重ね合わせ、１５０℃で１５分間、２４５ｋＰａの圧力でプレスすることにより加熱、加硫を行って、ラバーシート部が２倍発泡した一体化ラバーマットを作製した。

実施例１〜５及び比較例１〜３で得られたラバーマットについて、屈曲性試験、引張強度及び引裂強度の測定、及びオイル浸漬試験を下記の要領で行い、それらの結果を表１及び表２に示した。
（１）屈曲性試験
デマチヤ式試験機を用い、ＪＩＳ Ｋ６３０１に基づいて常温で屈曲性試験を行い、ラバー面が破壊する回数を測定した。
（２）引張強度
東洋精機社製試験機を用い、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて常温で引張り強度試験を行い、ラバーの破断する強度を測定した。
（３）引裂強度
東洋精機社製試験機を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じて常温で引裂き強度試験を行い、ラバーの引裂き強度を測定した。
（４）オイル浸漬試験
恒温乾燥器を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６２５８に準じて鉱物油を用いてオイル浸漬試験を行い、ゴムの形状変化を確認した。

表１及び２から明らかのように、実施例１〜５においては、全評価項目において良好な結果が得られた。これに対して、脱硫ゴム片を用いなかった比較例１及び３は、屈曲性試験、引張強度及び引裂強度において劣っていた。
また、実施例１と比較例２との比較から、本発明のラバーマットはバージンゴムで作製したラバーマットとほぼ同等の強度が得られることが分かる。

Claims (4)

1. 少なくとも脱硫ゴム片を含有する組成物を成形してなることを特徴とするラバーマット。
2. 前記組成物中に、脱硫ゴム片を５〜９０質量％含有することを特徴とする請求項１に記載のラバーマット。
3. 前記脱硫ゴム片のゴムがブタジエン−アクリロニトリルラバーであることを特徴とする請求項１又は２に記載のラバーマット。
4. パイル糸が基布に植毛された原反と、少なくとも脱硫ゴム片を含有する組成物とを加熱、加硫により一体化してなることを特徴とする一体化ラバーマット。