JP5271055B2 - 積層ゴムマットのソリを防止するための方法とその関連技術 - Google Patents

Description

本発明は、層状に成形したゴム組成物を２層以上重ねて加硫成形することにより積層ゴムマットを製造する際若しくは製造後に生じるソリを防止する技術に関する。

ゴムマットは一般的に単層のものを加硫して製造するものと、表層と下層を積層して加硫するもの（積層ゴムマットと呼ばれるもの）がある。積層ゴムマットの場合、それぞれの層に機能を持たせることができる。例えば、下層は強くて耐久性のあるゴム層を用い、表層には耐候性のアップ、色付け、硬度の変更等色々付加価値を付けることができる。

しかしながら、積層ゴムマットは、２層以上のゴム組成物を加硫成形する場合に、ゴム分、架橋度等により、それぞれ層のゴム組成物の配合ごとに微妙な収縮差が生じてソリが発生する。また、加硫成形時に150℃前後の温度がかかるため、離型時にソリが発生する場合がある。この問題を解決するために、各層の収縮率をできるだけ同一にするようにゴム組成物の配合を変更することも考えられるが、成型時にはソリが無い状態を保っても、長期経過時であって特に屋外に暴露された場合、表層部の成分の揮発、表層部から下層部への成分の移行、逆に下層から表層部への成分の移行等が発生してソリが発生してくる。

本発明は、積層ゴムマットの上記のようなソリを簡単に防止する方法を提供する。

即ち、本発明は、種々の方法を検討した結果、積層ゴムマットの製造時にその構成するゴム層のゴム組成物中に、基材ゴム１００重量部に対して粒径３ｍｍ以下のプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を１０〜１５０重量部配合することにより、積層ゴムマットのソリが簡単に防止できることを発見し、本発明を完成した。

即ち、本発明の第１態様は、層状に成形したゴム組成物を２層以上重ねて加硫成形することにより積層ゴムマットを製造する際に、少なくとも一層のゴム組成物に基材ゴム１００重量部に対して粒径３ｍｍ以下のプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を１０〜１５０重量部配合して、積層ゴムマットのソリを防止することを特徴とする、積層ゴムマットの製造方法である。

また、本発明の第２態様は、層状に成形したゴム組成物を２層以上重ねて加硫成形することにより積層ゴムマットを製造する際に、少なくとも一層のゴム組成物に基材ゴム１００重量部に対して粒径３ｍｍ以下のプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を１０〜１５０重量部配合して、積層ゴムマットのソリを防止する方法である。

さらに、本発明の第３態様は、基材ゴム１００重量部に対して粒径３ｍｍ以下のプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を１０〜１５０重量部配合したゴム組成物であって、該ゴム組成物が２層以上積層ゴムマットの少なくとも一層を構成する、積層ゴムマットのソリを防止ためのゴム組成物である。

上記積層ゴムマットは、層の数が２層であって、そのいずれか一方または両方の層のゴム組成物中にプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を配合するのが好ましい。

上記積層ゴムマットは、層の数が３層であってもよく、その場合、その外層の一方または両方の層のゴム組成物若しくは３層全部のゴム組成物中にプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を配合するのが好ましい。

本発明で用いるプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末はその粒径が０．１〜３．０ｍｍであるのが好ましい。

上記の基材ゴは、好ましくは、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムおよびそれらの混合物からなる群から選択される。

上記のプラスチック発泡体は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリルブタジエンスチレン樹脂およびそれらの混合物の発泡体から選択されるのが好ましい。

上記のゴム発泡体は、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムおよびそれらの混合物の発泡体から選択されるのが好ましい。

本発明によれば、層状に成形したゴム組成物を２層以上重ねて加硫成形することにより積層ゴムマットを製造する際に、積層ゴムマットの少なくとも一層を構成するゴム組成物が基材ゴム１００重量部に対して粒径３ｍｍ以下のプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を１０〜１５０重量部配合して、積層ゴムマットのソリを防止する技術を提供する。この技術は、ゴム組成物中に単にプラスチック発泡体またはゴム発泡体の粉末を所定量することだけで、積層ゴムマットのソリが製造時及びその後の使用時、特に長期使用時にも防止することができる技術であり、簡便な技術で効果が大きい点で非常に有用である。

何故、発泡したプラスチック粉体物やゴム粉体物を配合するだけでソリが防止できるのかは、まだ解っていないが、プラスチック発泡体またはゴム発泡体の粒径３ｍｍ以下に粉砕したものをゴム組成物中に配合することにより、膨張や収縮など力を緩和する働きがあるものと考えられる。

本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の積層ゴムマットは、ゴム組成物をシート状にしたのち、シート状のゴム組成物を２層以上重ねて、通常の条件で加硫成形することにより得られる。通常、各シート状ゴム組成物は組成が違うのが一般的である。例えば、２層の場合は、一方の層で耐久性の強い配合を用い、もう一方の層で色付けや強度などを付加したゴム配合を用いることができる。に三層以上でも、同じであるが、例えば三層の場合、外側の層は同じゴム組成物で、内層（外側層に挟まれている層）が外側層のゴム組成物と違う組成物でもよい。もちろん、三層の場合でも全ての層が違うゴム組成物であっても良い。

本発明の積層ゴムマットのそれぞれの層に用いるゴム組成は通常、基材ゴム、加硫剤、加硫助剤、充填剤およびその他の添加剤を含む。本発明では、上記のゴム組成物に、プラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を、基材ゴム１００重量部に対して、１０〜１５０重量部配合する。

基材ゴムは、通常、積層ゴムマットに用いられるものであってよく、例えば天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルフォン化ポリエチレン、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムおよびそれらの混合物が挙げられる。より好ましくは、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴムおよびそれらの混合物が挙げられる。

プラスチック発砲体の種類としては、発砲体を粉砕する際の加工性を熱可塑性樹脂の発砲体が良い。好適な熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリルブタジエンスチレン樹脂等をあげることができる。これらは一種あるいは二種以上を混合しても良い。

ゴム発泡体としては天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの発泡体を挙げることができる。これらは一種あるいは二種以上を混合しても良い。

プラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末のゴム組成物中への配合量としては、基材ゴム１００重量部に対して１０〜１５０重量部、好ましくは１０〜７０重量部、より好ましくは１５〜５０重量部配合する。配合量が１０重量部より少ない場合、得られた積層ゴムマットのソリ防止効果が小さくなり、１５０重量部を超えると、得られる積層ゴムマットの他の物性が悪くなり、加工性が悪くなる。

上記プラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末の粒径は、3ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．１〜３．０ｍｍである。粒径が3ｍｍを超えると、得られた加硫ゴムの物性が低下し、かつ積層ゴムマットの厚みが薄いものは加工できなくなる。発泡体粉末は、プラスチック発泡体またはゴム発泡体を粉砕することにより、粒径を３ｍｍ以下にする。

本発明のゴム組成物には、上述のように、加硫剤、加硫助剤、充填剤およびその他の添加剤が配合される。加硫剤は、硫黄、パーオキサイド架橋剤（例えば、ジクミルパーオキシド）等、ゴムの加硫に用いられるものが一般的である。架橋助剤は、（メタ）アクリル酸エステル類、ジマレイミド類、安息香酸アンモニウムおよびトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）等が一般的に使用できる。充填剤としては、ゴム組成物に一般的に使用されるのであってよく、シリカ、炭酸カルシウム、二酸化チタン、酸化亜鉛等の白色充填剤が好適に用いられる。その他の添加剤としては、加硫促進剤、酸化防止剤、軟化剤などが挙げられる。

上記ゴム組成物の成分をロールやバンバリーミキサーなどで混練りした後、シート状に成形する。シート状ゴム組成物を２層以上重ねて加硫成形することにより、本発明の積層ゴムマットが得られる。加硫成形は、プレス加硫、ロートキュアー方式、押出加工またはカレンダー加工後に直接加硫や間接加硫などの方法で行われる。加硫温度は、水蒸気加硫が一般的で、１２０〜１７０℃が一般的である。

本発明のプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を配合したゴム組成物は、２層の積層ゴムマットの場合は、そのどちらか一方または両方に用いて良い。ゴムの膨張や収縮力の緩和作用は、２層の積層ゴムマットの場合、どちらか一層で十分であるので、片一方の層に本発明のゴム組成物を用いるのが一般的である。その場合、もう一方の層は、プラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を含まないだけで、上述した成分を含むゴム組成物が用いられる。三層以上の積層ゴムマットの場合でも、基本的に、変わりが無く、いずれか一層、特に外層の少なくとも一層が本発明のゴム組成物であるのが好ましい。その他の層は、プラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を含まないゴム組成物が用いられる。

本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものと介してはならない。実施例中の数値は、特に記載しない限り、重量に基づく

実施例１〜４および比較例１〜２
表１の表層配合と表２の実施例と比較例の配合の両方を、それぞれの表に示す配合量でそれぞれ配合し、11インチの試験用ロール機で混練りし、ゴム組成物を得た。これらのゴム組成物を5×320×320ｍｍの金型を用いて、表１の表層配合ゴム組成物を上層にし、表２の各配合ゴム組成物を下層にして、160℃で7分間プレス加硫して試験体を作製した。表層の厚さは2ｍｍであり、下層の厚さは3ｍｍにした。表１の表層配合１のゴム組成物を、実施例１のゴム組成物と組み合わせて１つの試験体を作製し、表１の表層配合２のゴム組成物を、実施例１のゴム組成物と組み合わせて別の試験体を作製した。同様に、各実施例と各比較例でそれぞれ二つずつの試験体を作製した。

これらの試験体を80℃の雰囲気中で2週間養生後、目視にてソリの有無を確認した。結果を表２に記載する。

表１および表２中の配合に用いた成分の詳細を以下に記載する：
NR（天然ゴム）：RSS#3
SBR（スチレンブタジエンゴム）：Nipol 1502（日本ゼオン社製）
BR（ブタジエンゴム）：BR-01（JSR社製）
EPDM（エチレンプロピレンゴム）：ケルタン＃778（出光社製）
シリカ：トクシールGU（トクヤマ社製）
炭酸カルシウム：スーパー2000（丸尾カルシウム社製）
酸化チタン：CR-90（石原産業社製）
ZnO：METAZ＃102（正同化学社製）
ステアリン酸：ビーズステアリン酸（日本油脂社製）
酸化防止剤：イルガノックス（チバ・ガイギー社製）
軟化剤：エクストンK-1（川口化学社製）
架橋助剤：TAIC（日本化成社製）
硫黄：沈降性硫黄（軽井沢製錬所社製）
加硫促進剤：混合促進剤F（大内新興化学社製）
有機化酸化物：パーヘキサ3M（日本油脂社製）
発砲体粉末：EVA（エチレン−酢酸ビニル樹脂）発砲体（クワダプロダクト社製、粒径：０．１〜３．０ｍｍ）

上記実施例から明らかなように、ＥＶＡ発泡体粉末を本発明の範囲（１０〜１５０重量部）の範囲内の量で含有するゴム組成物を用いた積層ゴムマットは、表層配合が何れのものあっても、ソリがみられなかった。一方、比較例１および２のゴム組成物は、ＥＶＡ発泡体粉末の配合量が本発明の範囲外である例であり、比較例１ではＥＶＡ発泡体粉末の配合量が５．０重量部であり、比較例２ではＥＶＡ発泡体粉末の配合量が２００重量部である例であった。比較例１の場合は、積層ゴムマットのソリがみられた。比較例２の場合は、ロール加工ができなかった。

本発明の技術により、積層ゴムマットのソリが防止でき、製造時や離型時のみならず、高温の場所での使用や、長期屋外の使用でもソリの発生が防止できる。本発明の積層ゴムマットは、安価で意匠性にとむため、床材、階段のステップ、机の上等のゴムシートなど種々の用途に幅広く使用することができる。

Claims (19)

1. 層状に成形したゴム組成物を２層以上重ねて加硫成形することにより積層ゴムマットを製造する際に、少なくとも一層のゴム組成物に基材ゴム１００重量部に対して粒径３ｍｍ以下のプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を１０〜１５０重量部配合して、積層ゴムマットのソリを防止することを特徴とする、積層ゴムマットの製造方法。
2. 積層ゴムマットの層の数が２層であって、そのいずれか一方または両方の層のゴム組成物中にプラスチック発泡体またはゴム発泡体を配合する、請求項１記載の積層ゴムマットの製造方法。
3. 積層ゴムマットの層の数が３層であって、その外層の一方または両方の層のゴム組成物若しくは３層全部のゴム組成物中にプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を配合する、請求項１記載の積層ゴムマットの製造方法。
4. プラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末の粒径が０．１〜３．０ｍｍである、請求項２または３記載の積層ゴムマットの製造方法。
5. 基材ゴムが天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項２または３記載の積層ゴムマットの製造方法。
6. プラスチック発泡体が、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリルブタジエンスチレン樹脂およびそれらの混合物の発泡体から選択される請求項２または３記載の積層ゴムマットの製造方法。
7. ゴム発泡体が、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムおよびそれらの混合物の発泡体から選択される請求項２または３記載の積層ゴムマットの製造方法。
8. 層状に成形したゴム組成物を２層以上重ねて加硫成形することにより積層ゴムマットを製造する際に、少なくとも一層のゴム組成物に基材ゴム１００重量部に対して粒径３ｍｍ以下のプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を１０〜１５０重量部配合して、積層ゴムマットのソリを防止する方法。
9. 積層ゴムマットの層の数が２層であって、そのいずれか一方または両方の層のゴム組成物中にプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を配合する、請求項８記載の方法。
10. 積層ゴムマットの層の数が３層であって、その外層の一方または両方の層のゴム組成物若しくは３層全部のゴム組成物中にプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を配合する、請求項８記載の方法。
11. プラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末の粒径が０．１〜３．０ｍｍである、請求項９または１０記載の方法。
12. 基材ゴムが天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項９または１０記載の方法。
13. プラスチック発泡体が、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリルブタジエンスチレン樹脂およびそれらの混合物の発泡体から選択される請求項９または１０記載の方法。
14. ゴム発泡体が、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムおよびそれらの混合物の発泡体から選択される請求項９または１０記載の方法。
15. 基材ゴム１００重量部に対して粒径３ｍｍ以下のプラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末を１０〜１５０重量部配合したゴム組成物であって、該ゴム組成物が２層以上積層ゴムマットの少なくとも一層を構成する、積層ゴムマットのソリを防止するためのゴム組成物。
16. プラスチック発泡体粉末またはゴム発泡体粉末の粒径が０．１〜３．０ｍｍである、請求項１５記載の積層ゴムマットの製造方法。
17. 基材ゴムが天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項１５記載の積層ゴムマットの製造方法。
18. プラスチック発泡体が、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリルブタジエンスチレン樹脂およびそれらの混合物の発泡体から選択される請求項１５記載の積層ゴムマットの製造方法。
19. ゴム発泡体が、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムおよびそれらの混合物の発泡体から選択される請求項１５記載の積層ゴムマットの製造方法。