JP5478779B2

JP5478779B2 - マットとその製造方法

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Publication number: JP5478779B2
Application number: JP2013511969A
Authority: JP
Inventors: 浩中尾; 敦彦板倉
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2014-04-23
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Also published as: EP2702906A1; EP2702906A4; WO2012147422A1; CN103501663A; EP2702906B1; CN103501663B; JPWO2012147422A1

Description

本発明は、建築材としてのカーペットアンダーレイ、車両用内装材としてのパーセルシェルフ、トランクマット、フロアマット、フロア嵩上材、スペーサー等として使用可能なマットに関する。

自動車用カーペット裁断屑再生材として、特許文献１に記載のものが知られている。この自動車用カーペット裁断屑再生材は、エチレン−酢酸ビニル共重合体と高圧法低密度ポリエチレンと無機充填剤マスターバッチとを配合した裁断屑再生材を使用した自動車用カーペット裏打ち材組成物を、カーペット基材に目付け量４００〜１２００ｇ／ｍ²で裏打ちし、このカーペット基材をクッション材に融着し、その後、自動車の床面に合わせた型で成形加工している。
しかし、この自動車用カーペットは、剛性、硬度に優れるが、重量が重い。

特許文献２は、ウレタン樹脂発泡体の粉砕片とバインダーの混合層の上に、フェルトを重ね、所要形状に成形した成形サイレンサーといわれるカーペットを提案している。
しかし、このカーペットはフェルトを使用していることから重量を軽減できない。さらに、ウレタン樹脂発泡体の粉砕片と、バインダーの混合層と、フェルトとを積層しているので、成形工数、手間がかかる。

特許文献３は、発泡プラスチックの芯材を、リサイクル材料から製造された表皮材で覆った自動車内装材を提案している。リサイクル材料は、廃車となった自動車の内装材を分離し、裁断、粉砕したものが用いられる。しかし、発泡プラスチックの芯材は、リサイクルされていないため、廃棄物のリサイクル性が十分ではなかった。

特許文献４は、メラミンフォームの砕片をポリウレタン発泡用の原液中に予め混合してポリウレタン発泡体を発泡硬化させることにより、メラミンフォームの粉末を均一に分散させたポリウレタンフォームを提案している。
しかし、メラミンフォームの砕片は嵩高なため、ポリウレタン発泡用の原液にメラミンフォームの砕片を量産レベルで混合撹拌させることは手間と工数がかかる問題がある。また、メラミンフォームの破片は、細かいほどポリウレタン発泡用の原液に均一に混合させ易くなるが、細かく粉砕すると粉塵となりやすいため、作業環境を悪化させる。

さらに、建築材のカーペットアンダートレイや車両用内装材のマットは、断熱性、難燃性及び吸音性の良好なものが好ましが、上記したマットは、軽量性、適度な硬度、廃材利用可能性、断熱性、難燃性及び吸音性の少なくとも１つが十分なものではなかった。

日本国特開２０００−５２８３６号公報日本国特開平９−２０２１６９号公報日本国特開２００３−０６３３１９号公報日本国特開２００５−８７１４号公報

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、建築材としてのカーペットアンダーレイ、車両用内装材としてのパーセルシェルフ、トランクマット、フロアマット、フロア嵩上材、スペーサー等として使用可能な軽量で適度な硬度を有し、かつ断熱性、難燃性及び吸音性が良好であって、しかも廃材が利用可能なマット及びその製造方法の提供を目的とする。

本発明によれば、メラミン樹脂発泡体の粉砕物を含む樹脂発泡体粉砕物を、湿気硬化型イソシアネート化合物で接着してなるマットが提供される。

上記マットにおいて、前記樹脂発泡体粉砕物にポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物を含んでいてもよい。

上記マットにおいて、前記樹脂発泡体粉砕物における前記メラミン樹脂発泡体の粉砕物の割合が１０重量％以上であってもよい。

上記マットにおいて、前記メラミン樹脂発泡体の密度が５ｋｇ／ｍ^３以上１８ｋｇ／ｍ^３以下、
前記ポリウレタン樹脂発泡体の密度が１３ｋｇ／ｍ^３以上４０ｋｇ／ｍ^３以下、前記マットの密度が２３ｋｇ／ｍ^３以上１１０ｋｇ／ｍ^３以下であってもよい。

上記マットにおいて、前記樹脂発泡体粉砕物の粒子径が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよい。

本発明によれば、メラミン樹脂発泡体の粉砕物を含む樹脂発泡体粉砕物に湿気硬化型イソシアネート化合物を付着させ、前記湿気硬化型イソシアネート化合物を硬化させることにより、前記樹脂発泡体粉砕物を接着してマットにすることを特徴とするマットの製造方法が提供される。

上記製造方法において、前記湿気硬化型イソシアネート化合物が付着した樹脂発泡体粉砕物を圧縮した状態で、該湿気硬化型イソシアネート化合物を硬化させてもよい。

上記製造方法において、前記樹脂発泡体粉砕物にポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物を含んでいてもよい。

上記製造方法において、前記樹脂発泡体粉砕物における前記メラミン樹脂発泡体の粉砕物の割合が１０重量％以上であってもよい。

上記製造方法において、前記メラミン樹脂発泡体の密度が５ｋｇ／ｍ^３以上１８ｋｇ／ｍ^３以下、前記ポリウレタン樹脂発泡体の密度が１３ｋｇ／ｍ^３以上４０ｋｇ／ｍ^３以下、前記マットの密度が２３ｋｇ／ｍ^３以上１１０ｋｇ／ｍ^３以下であってもよい。

上記製造方法において、前記樹脂発泡体粉砕物の粒子径が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよい。

本発明に係るマットによれば、メラミン樹脂発泡体の粉砕物を含む樹脂発泡体粉砕物を、湿気硬化型イソシアネート化合物で接着してマットとしたため、樹脂発泡体粉砕物によりマットは軽量で断熱性及び吸音性が良好なものとなり、さらに適度な硬度を有するものとなる。また、メラミン樹脂発泡体は難燃性が良好であるため、メラミン樹脂発泡体の粉砕物を含むマットの難燃性も良好となる。さらに、メラミン樹脂発泡体の粉砕物を含む樹脂発泡体粉砕物は、樹脂発泡体の廃棄物を粉砕したものを使用できるため、産業廃棄物を低減し、資源を節約することができる。

また、本発明によれば、樹脂発泡体粉砕物にポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物を含むことにより、マットの硬さを調節することができ、しかもポリウレタン樹脂発泡体の廃棄物も使用可能となる。
また、本発明によれば、メラミン樹脂発泡体の粉砕物の割合を１０重量％以上としたことにより、マットの難燃性が良好なものになる。
また、本発明によれば、メラミン樹脂発泡体の密度及びポリウレタン樹脂発泡体の密度を特定の範囲とすることにより、マットを軽量でかつ適度な硬度のものとすることができる。

また、本発明によれば、樹脂発泡体の粉砕物が小さすぎて湿気硬化型イソシアネート化合物の付着が困難となったり、粉末状となって作業環境が悪化したりするのを防ぐことができる。また、樹脂発泡体の粉砕物が大きすぎて、マットの使用時に樹脂発泡体の粉砕物が応力集中に耐えられなくなり、その結果、マットが部分的に窪んだり、損傷するのを防ぐことができる。なお、「樹脂発泡体粉砕物の粒子径が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下である」とは、「樹脂発泡体粉砕物の粒子の最大部分の寸法が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下」と言い換えることができ、樹脂発泡体の１粉砕物において径（寸法）が最大となる部分で３ｍｍ以上３０ｍｍ以下を意味する。

本発明に係るマットの製造方法によれば、軽量で適度な硬度を有し、かつ断熱性、難燃性及び吸音性が良好であって、しかも廃材が利用可能なマットを作業環境の悪化を抑えて容易に製造することができる。

また、本発明によれば、湿気硬化型イソシアネート化合物が付着した樹脂発泡体粉砕物を圧縮した状態で湿気硬化型イソシアネート化合物を硬化させるため、樹脂発泡体粉砕物を確実に接着させることができる。

また、本発明によれば、樹脂発泡体の粉砕物が小さすぎて湿気硬化型イソシアネート化合物の付着が困難となったり、粉末状となって作業環境が悪化したりするのを防ぐことができる。また、樹脂発泡体の粉砕物が大きすぎて、得られるマットの使用時に樹脂発泡体の粉砕物が応力集中に耐えられず、マットが部分的に窪んだり、損傷するのを防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るマットの斜視図である。湿気硬化型イソシアネート化合物が付着した樹脂発泡体の粉砕物の概略断面図である。湿気硬化型イソシアネート化合物が付着した樹脂発泡体の粉砕物を投入した金型の一例の断面図である。圧縮・加熱工程時の金型の一例の断面図及び得られたマットの断面図である。樹脂発泡体の粉砕物の最大寸法を説明する図である。

以下に、本発明の一実施形態のマットについて説明する。図１に示すマット１０は、建築材としてのカーペットアンダーレイ、車両用内装材としてのパーセルシェルフ、トランクマット、フロアマット、フロア嵩上材等として使用可能なものである。このマット１０は、メラミン樹脂発泡体の粉砕物を含む樹脂発泡体粉砕物１１を、湿気硬化型イソシアネート化合物で接着したものからなる。

マット１０の厚みは、マット１０の用途等によって適宜決定される。例えば、マット１０の厚みは１０〜５０ｍｍ程度とすることができる。また、マット１０の密度（ＪＩＳＫ７２２２準拠）は、マットとしての適度な剛性を得るためには２３ｋｇ／ｍ^３以上１１０ｋｇ／ｍ^３以下が好ましい。

マット１０は、図１に示す平坦な平板状のものに限られず、あらゆる形状のものとすることができる。例えば、金型を用いて、凹凸や屈曲等を有する車両用内装材のフロアマット等に代表される形状とすることができる。あるいは、ブロック状（例えば幅１０００×長さ１５００×高さ４００ｍｍ）の製品を作成した後に、このブロックにスキ加工、タチ加工等を施し、平板状の形状としてもよい。

メラミン樹脂発泡体は、メラミンホルムアルデヒド縮合物及び発泡剤を含んだ樹脂組成物に、乳化剤及び硬化剤等の成分を添加し、発泡剤の沸点以上に加熱、発泡させ、得られた発泡体を硬化させることで得られる。メラミン樹脂発泡体の製造方法は公知であり、特開昭５５−１４２６２８号公報や特開昭５６−１５２８４８号公報に記載がある。

メラミン樹脂発泡体の密度（ＪＩＳＫ７２２２準拠）は、５ｋｇ／ｍ^３以上１８ｋｇ／ｍ^３以下とすることができ、７ｋｇ／ｍ^３以上１３ｋｇ／ｍ^３以下がより好ましい。密度の値が５ｋｇ／ｍ^３未満の場合は、メラミン樹脂発泡体の製造自体が困難となり、また硬さも低くなる。一方、１８ｋｇ／ｍ^３を越える場合には製造は可能であるが、メラミン樹脂発泡体の軽量さを生かすことができなくなる。

メラミン樹脂発泡体の粉砕物は、新たに製造したメラミン樹脂発泡体、あるいはメラミン樹脂発泡体の廃棄物を、公知の粉砕装置を用いて粉砕することにより得られる。なお、メラミン樹脂発泡体の廃棄物は、メラミン樹脂発泡体からなる製品の廃棄物、あるいはメラミン樹脂発泡体から所定形状の製品を裁断した残りの部分で構成される廃棄物等を利用することができる。

メラミン樹脂発泡体の粉砕物を含む樹脂発泡体の粉砕物１１の粒子径は、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下（最大部分の寸法が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下）が好ましい。３ｍｍ未満の場合には樹脂発泡体の粉砕物が粉状になって、湿気硬化型イソシアネート化合物の付着が困難になる。一方、３０ｍｍを越える場合、マットの使用時に樹脂発泡体の粉砕物が応力集中に耐えられず、マット１０のメラミン樹脂発泡体の粉砕物１１を含む領域が屈曲して窪みとなり、マットが損傷するおそれがある。

なお、「樹脂発泡体粉砕物の粒子径が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下である」とは、「樹脂発泡体粉砕物の粒子の最大部分の寸法が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下」と言い換えることができる。すなわち、樹脂発泡体の１粉砕物において径（寸法）が最大となる部分で３ｍｍ以上３０ｍｍ以下を意味する。従って、例えば、図５に示すように、樹脂発泡体の粉砕物２１が楕円形の場合、樹脂発泡体粉砕物２１の粒子径が最大で３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であるとは、短径ａの値ではなく、寸法が最大となる部分である長径ｂの値が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを言う。

樹脂発泡体の粉砕物におけるメラミン樹脂発泡体の粉砕物の割合は、１０重量％以上が好ましい。樹脂発泡体の粉砕物をメラミン樹脂発泡体の粉砕物単独で構成してもよい。つまり、樹脂発泡体の粉砕物におけるメラミン樹脂発泡体の粉砕物の割合は、１０重量％以上１００重量％以下が好ましい。メラミン樹脂発泡体の割合が１０重量％未満の場合、マットの軽量性、難燃性が劣るようになる。

樹脂発泡体の粉砕物には、メラミン樹脂発泡体の他に、ポリオレフィン系樹脂発泡体、あるいはポリウレタン樹脂発泡体等、他の樹脂発泡体の粉砕物を含んでも良い。特にポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物は、マットの耐久性向上に好ましいものである。他の樹脂発泡体、例えば、ポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物も、メラミン樹脂発泡体の粉砕物と同様に、粒子径は３ｍｍ以上３０ｍｍ以下（最大部分の寸法が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下）が好ましい。

なお、ポリウレタン樹脂発泡体は、ポリオールとイソシアネートに触媒、整泡剤、発泡剤等を添加して、混合撹拌し、加熱硬化させることで得られる。ポリウレタン樹脂発泡体は、ワンショット法、プレポリマー法等いずれの方法で製造されたものでもよい。また、ポリエステル系ポリウレタン樹脂発泡体、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂発泡体のいずれでもよい。また、ポリウレタン樹脂発泡体は、硬質ポリウレタン樹脂発泡体、半硬質ポリウレタン樹脂発泡体、モールド成形によるポリウレタン樹脂発泡体のいずれでもよい。

なかでも、粉砕しやすく、高い圧縮率で圧縮成形することができ、粉砕物を圧縮硬化させた車両用内装材として利用される実績があることから、軟質スラブ発泡体が好ましい。ポリウレタン樹脂発泡体の密度（ＪＩＳＫ７２２２準拠）は１３ｋｇ／ｍ^３以上４０ｋｇ／ｍ^３以下が好ましい。１３ｋｇ／ｍ^３未満の場合、硬さが低くなる。一方４０ｋｇ／ｍ^３を越える場合には重くなる。

ポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物は、新たに製造したポリウレタン樹脂発泡体、あるいはポリウレタン樹脂発泡体の廃棄物を、公知の粉砕装置を用いて粉砕することにより得られる。なお、ポリウレタン樹脂発泡体の廃棄物は、ポリウレタン樹脂発泡体からなる製品の廃棄物、あるいはポリウレタン樹脂発泡体から所定形状の製品を裁断した残りの部分で構成される廃棄物等を利用することができる。

湿気硬化型イソシアネート化合物は、湿気で硬化するものであり、メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）もしくはそのプレポリマー（ＭＤＩプレポリマー）、またはトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）もしくはそのプレポリマー（ＴＤＩプレポリマー）を挙げることができる。

樹脂発泡体の粉砕物に対する湿気硬化型イソシアネート化合物の量は、樹脂発泡体の粉砕物１００重量部に対して５重量部以上４０重量部未満が好ましく、より好ましくは１０重量部以上２０重量部未満である。５重量部未満の場合には、樹脂発泡体の粉砕物同士の接着強度が低くなり、マット１０の使用時に樹脂発泡体の粉砕物が分離するおそれがある。一方、４０重量部以上では、湿気硬化型イソシアネート化合物が樹脂発泡体に対して多すぎて、樹脂発泡体の粉砕物同士の接着に寄与しない湿気硬化型イソシアネート化合物が存在することになる。したがって、マットの軽量化が得られにくいと同時に、コストが嵩む。また、吸音性、特に中高周波領域（2000〜4000Ｈｚ）での吸音性が劣ったものとなってしまう。

湿気硬化型イソシアネート化合物を樹脂発泡体の粉砕物に付着させ、湿気硬化型イソシアネート化合物を湿気で硬化させることにより、樹脂発泡体の粉砕物同士が接着され、マット１０が得られる。

マット１０の製造方法について詳述する。マット１０の製造方法は、粉砕工程、付着工程、接着工程により行われる。
粉砕工程では、メラミン樹脂発泡体を、公知の粉砕装置で所定の粒子径、好ましくは３ｍｍ以上３０ｍｍ以下（最大部分の寸法が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下）になるまで粉砕する。なお、メラミン樹脂発泡体の他にも、他の樹脂発泡体を併用する場合には他の樹脂発泡体、例えばポリウレタン樹脂発泡体についても、所定の粒子径、好ましくは３ｍｍ以上３０ｍｍ以下（最大部分の寸法が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下）になるまで粉砕する。

メラミン樹脂発泡体とポリウレタン樹脂発泡体等の他の樹脂発泡体を使用する場合は、それぞれ別々に粉砕して互いに混ざらないようにするのが好ましい。また、粉砕物は、予め粉砕粒子径の値を粉砕装置で設定し、あるいは粉砕後にフィルターを用いて分けることによって所定の粒子径のものが得られる。

付着工程では、樹脂発泡体の粉砕物に湿気硬化型イソシアネート化合物を付着させる。樹脂発泡体の粉砕物に湿気硬化型イソシアネート化合物を付着させる作業は、例えば、（１）樹脂発泡体の粉砕物に湿気硬化型イソシアネート化合物をスプレー塗布する方法、あるいは（２）湿気硬化型イソシアネート化合物を樹脂発泡体の粉砕物にスプレー塗布した後、ブレンダーで湿気硬化型イソシアネート化合物と樹脂発泡体の粉砕物を混合する方法、または、（３）湿気硬化型イソシアネート化合物と樹脂発泡体の粉砕物をブレンダーに投入して混合する方法を採用することができる。

その際、樹脂発泡体の粉砕物が、メラミン樹脂発泡体の粉砕物と他の樹脂発泡体の粉砕物（例えばポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物）とからなる場合、メラミン樹脂発泡体の粉砕物は、樹脂発泡体の粉砕物の１００重量％中１０重量％以上とする。また、樹脂発泡体の粉砕物に対する湿気硬化型イソシアネート化合物の添加量は、樹脂発泡体の粉砕物１００重量部に対して５重量部以上４０重量部未満が好ましく、より好ましくは１０重量部以上２０重量部以下である。付着工程によって、図２に示すように樹脂発泡体の粉砕物１１に湿気硬化型イソシアネート化合物１３が付着した樹脂発泡体の粉砕物１５が得られる。

接着工程では、樹脂発泡体の粉砕物に付着した湿気硬化型イソシアネート化合物を湿気で硬化させることにより、樹脂発泡体の粉砕物同士を接着させてマットを形成する。接着工程においては、付着工程で得られた湿気硬化型イソシアネート化合物が付着した樹脂発泡体の粉砕物１５を計量し、図３に示すように金型７０内に必要な量を投入する。

図３および図４に示すように、金型７０は、下面に水蒸気導入口７３が形成された枠体７４と、枠体７４内に配置固定された底板７１と、底板７１に対して昇降可能とされた押型７５（図４に示す）とからなる。底板７１と押型７５には、それぞれ水蒸気通路７２、７７が上下方向に貫通形成されている。

枠体７４には、押型７５の最下降位置を規制するストッパー（図示せず）が設けられている。押型７５が所定量下降すると、押型７５がストッパーに衝突し、ストッパーはそれ以上押型７５が下降することを規制する。このストッパーの上下位置を調節することにより、押型７５の最下降位置、すなわち底板７１と押型７５間の距離（成形品の厚みに相当する）を調節することができる。

次に、図４に示すように、押型７５をプレス装置７６により下降させて、湿気硬化型イソシアネート化合物が付着した樹脂発泡体の粉砕物１５を、底板７１と押型７５間で圧縮する。

圧縮時には、金型７０における下面の水蒸気導入口７３を介して、外部の水蒸気供給装置（図示せず）から水蒸気Ｖｐを当該金型７０内に供給する。このように供給された水蒸気Ｖｐは、底板７１の水蒸気通路７２を通って底板７１と押型７５間に進入する。この水蒸気Ｖｐが、底板７１と押型７５間の湿気硬化型イソシアネート化合物が付着した樹脂発泡体の粉砕物１５間を通る際に、湿気硬化型イソシアネート化合物と接触して湿気硬化型イソシアネート化合物を硬化させ、樹脂発泡体の粉砕物１１同士を接着させる。そして、水蒸気Ｖｐは押型７５の水蒸気通路７７を経て外部へ放出される。樹脂発泡体の粉砕物同士の接着によって、底板７１と押型７５間に、板状の成形品が形成される。その後、金型７０を開放して成形品を取り出し、成形品からなるマット１０が得られる。

なお、金型７０の底板７１と押型７５間の距離を調節して底板７１と押型７５間の容積を所定の値とし、かつ樹脂発泡体の粉砕物の金型７０への投入重量を調節することにより、得られるマットの密度を目的の値とすることができる。

金型７０の形状及び大きさによっては、取り出した成形品を所定の厚みあるいは外形寸法に裁断してマット１０とする場合もある。また、製造するマットの形状は平坦な平板状に限られず、所定位置で屈曲したものや凹凸を有するものであってもよい。底板７１と押型７５の対向する面の形状を目的とするマットの形状とすることにより、所望の形状のマットを成形することができる。

次に、上述した本発明の実施例１〜１７に係るマットと、比較例１〜８に係るマットを作成した。その特性を評価した結果を表１，２に示す。

まず、密度９．５ｋｇ／ｍ^３のメラミン樹脂発泡体１（商品名「バソテクト」、ＢＡＳＦ社製）、密度７．０ｋｇ／ｍ^３のメラミン樹脂発泡体２（特開昭５６−１５２８４８号等に開示の技術を用いた自社試作品）、密度２５ｋｇ／ｍ^３のポリウレタン樹脂発泡体１（商品名「ＥＣＡ」、株式会社イノアックコーポレーション製）、密度３５ｋｇ／ｍ^３のポリウレタン樹脂発泡体２（商品名「ＥＲ−２６」、株式会社イノアックコーポレーション製）を、それぞれ所定の粉砕サイズの幅を有する裁断刃をもつ粉砕装置により粉砕し、それぞれ最大粒子径３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、３０ｍｍの粉砕物を形成した。なお、粉砕物の粒子径は予め粉砕装置において設定した。なお、表１および表２中のそれぞれの樹脂発泡体の密度は、粉砕前の材料の密度を表す。

次に上記の粉砕物を、攪拌装置を有する容器に投入する。更に、この容器中に、湿気硬化型イソシアネート化合物の液体を、スプレー装置を用いて霧状に噴霧し、混合・攪拌し、粉砕物に湿気硬化型イソシアネート化合物を付着させた。なお、粉砕物と湿気硬化型イソシアネート化合物の液体の割合は、表１および表２に示す割合とした。なお、用いた湿気硬化型イソシアネート化合物は、以下のように調製したＴＤＩ系、ＭＤＩ系の２種類である。

ＴＤＩ系の湿気硬化型イソシアネート化合物は、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）；住化バイエルウレタン株式会社製、商品名「スミジュールＴ−８０」、イソシアネート基含量４８％の２０重量部と、ポリエーテルポリオール；三洋化成工業株式会社製、商品名「サンニックスＧＰ−３０００」、水酸基価５６、官能基数３の１００重量部と、希釈剤としてメチレンクロライド；株式会社トクヤマ社製、分子量８５、沸点４０℃の４０重量部を用いた。
まず、調温することができる反応釜にＴＤＩを投入し、液温を３０±５℃に保持しつつ、攪拌しながらポリオールと希釈剤とを少量ずつ３０分間かけて添加してプレポリマーとし、ＴＤＩ系の湿気硬化型イソシアネート化合物を調製した。

ＭＤＩ系の湿気硬化型イソシアネート化合物は、ポリメリック−メチレンジイソシアネート（ｐ−ＭＤＩ）ＢＡＳＦ社製、商品名「ルプラネートＭ−１２Ｓ」、イソシアネート基含量３０．７％、２５℃における粘度１１１ｍＰａ・ｓの１００重量部と、ポリエーテルポリオール；三洋化成工業株式会社製、商品名「サンニックスＰＰ２０００」、水酸基価５６、官能基数２の３０重量部と、希釈剤としてジイソノニルアジペート；大八化学株式会社製、商品名「ＤＩＮＡ」、分子量３９８、沸点２２７℃（但し、圧力は０．２７ｋＰａである。）の２０重量部を用いた。
まず、調温することができる反応釜にＭＤＩを投入し、液温を３０±５℃に保持しつつ、攪拌しながらポリオールと希釈剤とを少量ずつ３０分間かけて添加してプレポリマーとし、ＭＤＩ系の湿気硬化型イソシアネート化合物を調製した。

湿気硬化型イソシアネート化合物を表１および表２の割合で添加され付着された粉砕物を、４５０×４５０×５０ｍｍからなる図３の金型に、後述する金型への投入重量で投入した。投入した後、金型の押型を下降させ、その状態で、金型内に水蒸気を供給した。水蒸気の供給と押型による圧縮を５分間続けて湿気硬化型イソシアネート化合物を硬化させ、それにより粉砕物同士を接着して成形体を形成した。

その後、成形体を金型から取り出し、常温下自然乾燥させて実施例および比較例のマットを得た。なお、金型における底板と押板の対向面は、それぞれ４５０ｍｍ×４５０ｍｍの四角形の平面からなる。

湿気硬化型イソシアネート化合物が付着した粉砕物の金型への投入重量は、下式で示すように設計時に想定する製品密度（以下、設定目標密度という）に金型内の容積を乗じて求められる。
金型への投入重量＝（設定目標密度）×（金型内の容積）

さらに、表１および表２に記載の投入密度とは、メラミン樹脂発泡体の密度と、ウレタン樹脂発泡体の密度等を次式に基づいて計算される値とした。
投入密度＝｛（メラミン樹脂発泡体の密度）×（メラミン樹脂発泡体の投入重量）＋（ウレタン樹脂発泡体の密度）×（ウレタン樹脂発泡体の投入重量）｝÷｛（メラミン樹脂発泡体の投入重量）＋（ウレタン樹脂発泡体の投入重量）｝

さらに、素材圧縮率とは、設定目標密度を投入密度で除した百分率をいう。
素材圧縮率＝（設定目標密度）÷（投入密度）×１００

すなわち、投入密度は、メラミン樹脂発泡体とポリウレタン発泡体を混合させた時の計算した密度であり、この計算した密度に対して所定倍率で圧縮することで最終製品の密度を推定することができる。もしくは、設定目標密度を決定した後、投入密度で除することで素材圧縮率が得られる。

実施例１及び２は、樹脂発泡体の粉砕物がメラミン樹脂発泡体１の粉砕物のみで構成されたものであって、互いにその素材圧縮率を異ならせた例である。
実施例３及び４は、設定目標密度を３０ｋｇ／ｍ^３に設定し、メラミン樹脂発泡体１の粉砕物とポリウレタン樹脂発泡体１の粉砕物を用いた例であって、その割合を互いに異ならせた例である。
比較例１は樹脂発泡体の粉砕物をポリウレタン樹脂発泡体１の粉砕物のみで構成した例である。
実施例５及び６は、設定目標密度を５０ｋｇ／ｍ^３に設定し、メラミン樹脂発泡体１の粉砕物とポリウレタン樹脂発泡体１の粉砕物の割合を互いに異ならせた例である。
実施例７は、実施例６におけるメラミン樹脂発泡体１の粉砕物に代えてメラミン樹脂発泡体２の粉砕物を用いた例である。
実施例８は、実施例６と混合材料の素材は同じであるが、メラミン樹脂発泡体１の粒子径を、最大３０ｍｍに設定し、ポリウレタン樹脂発泡体１の粒子径を最大１０ｍｍに設定したものである。
実施例９は、実施例８と同じメラミン樹脂発泡体を用いたが、ポリウレタン樹脂発泡体１をポリウレタン樹脂発泡体２に変更し、粒子径の最大径を１５ｍｍにしたものである。

実施例１０は、メラミン樹脂発泡体１の粉砕物を１０重量部、ポリウレタン樹脂発泡体１の粉砕物を９０重量部とした例である。
比較例２は実施例１０と設定目標密度を略等しく設定し、粉砕物をポリウレタン樹脂発泡体１の粉砕物のみで構成した例である。
比較例３は比較例２におけるポリウレタン樹脂発泡体１の粉砕物に代えてポリウレタン樹脂発泡体２の粉砕物を用いた例である。
実施例１１は、実施例６と粉砕物の素材構成は同じであるが、メラミン樹脂発泡体１の粒子径の最大値を１０ｍｍに設定し、さらに、湿気硬化型イソシアネート化合物をＴＤＩ系からＭＤＩ系に変更した例である。
実施例１２、１４は、実施例６と粉砕物の素材構成は同じであるが、設定目標密度を８０ｋｇ／ｍ^３と１００ｋｇ／ｍ^３に各々設定した例である。
実施施例１３は、実施例１１と粉砕物の素材構成は同じであるが、設定目標密度を８０ｋｇ／ｍ^３に設定した例である。
比較例４は、実施例１４において粉砕物をポリウレタン樹脂発泡体１のみとした例である。
実施例１５は、実施例１０におけるポリウレタン樹脂発泡体１の粉砕物に代えてポリウレタン樹脂発泡体２の粉砕物を使用し、素材圧縮率を３０８％に設定した例である。
比較例５は樹脂発泡体の粉砕物としてポリウレタン樹脂発泡体２の粉砕物のみを使用した例である。
比較例６は、メラミン樹脂発泡体１のシート（厚み５０ｍｍ）の一般物性を示す。

実施例１６は、実施例８と粉砕物の素材構成は同じであるが、湿気硬化型イソシアネート化合物の配合量を変更したものである。樹脂発泡体の粉砕物１００重量部に対してＴＤＩ系の湿気硬化型イソシアネート化合物を４０重量部とした。湿気硬化型イソシアネート化合物の添加量が多いため、スプレー塗布を用いると、粉砕物に湿気硬化型イソシアネート化合物を付着させるために時間を要した。このため、スプレー塗布をせずに、直接ブレンダーに、樹脂発泡体の粉砕物を投入後、少量ずつ湿気硬化型イソシアネート化合物を投入して、部分的なしみ込みに注意しながら混合した。その他の条件は、実施例８と同じにした。
実施例１７は、実施例１１と粉砕物の素材構成は同じであるが、樹脂発泡体の粉砕物１００重量部に対してＭＤＩ系の湿気硬化型イソシアネート化合物を４０重量部とし、実施例１６と同じようにブレンダーに粉砕物を入れた後、直接、湿気硬化型イソシアネート化合物を投入して混合したものである。他の条件は実施例１１と同じにした。

このようにして得られた各実施例及び各比較例のマットに対して、生産性、密度（ＪＩＳＫ７２２２）、２５％圧縮硬さ（２５％ＣＬＤ単位：ｋＰａ、ＪＩＳＫ６４００準拠）、反発弾性（単位：％、ＪＩＳＫ６４００−３準拠）、吸音率（ＪＩＳＡ１４０５−２、伝達関数法）、常温における熱伝導率（ＪＩＳＡ１４１２−２：熱流計法）、難燃性（ＦＭＶＳＳ−３０２）について測定した。測定結果を表３及び表４に示す。

生産性は、脱金型時に、成型体の隙間が大きく、粉砕物同士が十分接着せずに製品形状が保持できない場合を×、製品形状は保持できているものの、粉砕物の粗密が発生し、部分的に空隙があるものや、粉砕物の接着が部分的に低いものを△、製品形状が保持できると同時に、粉砕物がほぼ均一に分布し、顕著な空隙や粉砕物の容易な脱落がないものを○とした。

吸音率は、ＪＩＳＡ１４０５−２で規定されている、音響管による吸音率を伝達関数法により評価した。厚みが２０ｍｍのマットにおいて、それぞれ周波数が５００Ｈｚ，１０００Ｈｚ，２０００Ｈｚ，４０００Ｈｚの音源の音がそれぞれのマットでどれほど吸音されるかを測定した。

難燃性は、厚みが１０ｍｍのマットにおいて、燃焼速度が１００ｍｍ／ｍｉｎ未満の場合はＰａｓｓ（合格）とし、燃焼速度が１００ｍｍ／ｍｉｎ以上の場合はＮＧ（不合格）とした。

生産性について、実施例１〜１５のマットは、粉砕物がほぼ均一に分布し、顕著な空隙や粉砕物の脱落がなく、製品形状が良好に形成できた。しかし、比較例２のマットでは、製品形状は保持できているものの、粉砕物の粗密が発生し、部分的に空隙があったり、粉砕物の接着強度が部分的に低かった。さらに、比較例１，３のマットは、粉砕物間の隙間が大きく、粉砕物同士が十分接着せずに製品形状が形成できなかった。なお、比較例１は、マット形状が形成できなかったので、吸音率と熱伝導率を評価できなかった。そこで表３，４において比較例１の吸音率および熱伝導率には「Ｎ．Ｄ．（Ｎｏｔ・Ｄｅｔｅｃｔｅｄ（未検出））を記入している。

密度について、実施例１〜１５は、設定目標密度を２５〜１００ｋｇ／ｍ^３に設定しており、製品の実測密度においても、設定目標密度に近い２４．５〜１０３．１ｋｇ／ｍ^３の製品が得られている。軽量になると製品の重量ばらつきが大きくなるが、５０ｋｇ／ｍ^３以下の軽量品においても安定した成形体が得られた。これに対し、ポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物のみからなる比較例３では、投入密度３５ｋｇ／ｍ^３の粉砕物を設定目標密度５０ｋｇ／ｍ^３に圧縮したが、粉砕物間の接触が少なく隙間が発生して一定品質の製品が得られなかった。

また、実施例１６、実施例１７では、湿気硬化型イソシアネート化合物の量が多すぎ、設定目標密度より算出してなる素材圧縮率で圧縮して成形しても、設定目標の密度よりも高い密度となり、目標とのズレが生じた。したがって、湿気硬化型イソシアネート化合物は、１０質量部以上４０質量部未満とすることが好ましく、１０質量部以上２０質量部以下とすることがより好ましい。

硬さに関して、５０ｋｇ／ｍ^３程度の密度を有する実施例５〜１１と比較例２，３とを比較すると、実施例５〜１１は比較例２，３よりも硬かった。また、１００ｋｇ／ｍ^３程度の密度を有する実施例１４，１５と比較例４，５とを比較しても、実施例１４，１５の方が比較例４，５よりも硬いマットが得られた。これにより、本発明によれば、粉砕物としてメラミン樹脂発泡体を含む高硬度のマットが得られることが確認できた。

吸音性に関して、マットの密度が高くなると吸音率も高くなる。５０ｋｇ／ｍ^３程度の密度を有する実施例５〜１１と比較例２，３とを比較すると、実施例５〜１１は比較例２，３よりも、いずれの周波数においても高い吸音率を示し、特に２０００Ｈｚでは吸音率が８３％以上であり、４０００Ｈｚでは吸音率が９４％以上で、優れていた。また、１００ｋｇ／ｍ^３程度の密度を有する実施例１４，１５と比較例４，５とを比較しても、実施例１４，１５の方が比較例４，５よりも、いずれの周波数においてもほぼ高い吸音率を示した。これにより、粉砕物としてメラミン樹脂発泡体を含む本発明によれば、吸音性の高いマットが得られることが確認できた。

また、実施例１６，１７では、それぞれ実施例８，１１と比べ、湿気硬化型イソシアネート化合物の量が多すぎて多孔質性が損なわれ、特に中高周波領域（2000〜4000Ｈz）において、吸音率が７８％を下回り、劣ったものとなっている。特に、実施例１６，１７では実施例８，１１に比べて4000Ｈzの高周波領域の吸音性に劣っている。

難燃性に関して、実施例１〜１７の何れもＦＭＶＳＳ−３０２にＰａｓｓ（合格）し、良好な難燃性を有している。それに対してポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物のみからなる比較例２、３及び、比較例４，５はいずれもＮＧ（不合格）であった。したがって、粉砕物としてメラミン樹脂発泡体を含む本発明によれば、燃えにくいマットが得られることが確認できた。

熱伝導率に関して、５０ｋｇ／ｍ^３程度の密度を有する実施例５〜１１と比較例３とを比較すると、実施例５〜１１は比較例３よりも、低い熱伝導率を示した。また、１００ｋｇ／ｍ^３程度の密度を有する実施例１４，１５と比較例４，５とを比較しても、実施例１４，１５の方が比較例４，５よりも、低い熱伝導率を示した。これにより、粉砕物としてメラミン樹脂発泡体を含む本発明によれば、断熱性に優れたマットが得られることが確認できた。

なお、メラミン樹脂発泡体シートからなる比較例６は、実施例１〜１５よりも吸音性に劣っていた。また車両用フロアマット等の意匠形状の場合、粉砕物を固めるチップモールド成形のほうが、形状付与性に優れる。したがって、比較例６のメラミン樹脂発泡体シートは、実施例１〜１５に比べて成形性に劣る。

なお、湿気硬化型イソシアネート化合物の添加量に関して、実施例８と実施例１６とを比較すると、樹脂発泡体１００重量部に対して、実施例１６のようにＴＤＩ系の湿気硬化型イソシアネート化合物が４０重量部であると、マットの密度が設定目標密度より大きくなり、重量が嵩んでしまう。また、硬くなりすぎて反発弾性が損なわれてしまう。さらには、吸音特性が低下してしまう。また、実施例１１と実施例１７とを比較すると、樹脂発泡体１００重量部に対して、実施例１７のようにＭＤＩ系の湿気硬化型イソシアネート化合物が４０重量部であっても上記と同様に好ましくない。そこで、湿気硬化型イソシアネート化合物は、樹脂発泡体１００重量部に対して、１０重量部以上２０重量部以下に設定することが好ましい。

なお、以上に説明した実施例では、メラミン樹脂発泡体、ポリウレタン樹脂発泡体を各１種類ずつ使用した例を示したが、それぞれの樹脂発泡体で各々異なる密度のものを複数混合してマットを成形してもよい。

このように、実施例のマットは、軽量で適度な硬さを有し、しかも吸音性、難燃性が良好であり、建築材としてのカーペットアンダーレイ、車両用内装材としてのパーセルシェルフ、トランクマット、フロアマット、フロア嵩上材、スペーサー等として好適なものである。さらに、製造に際してはメラミン樹脂発泡体及び他の樹脂発泡体として廃棄物を使用することができ、リサイクル性が良好である。また、粉末にする必要がないため、作業環境を悪化させるおそれがない。

また、所望密度のマットを高い工程能力で生産するため、メラミン樹脂発泡体とポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物を混合するのに、各々の発泡体の粉砕前の密度から投入密度を計算し、目標設定密度を上記投入密度で除して素材圧縮率を求めた。一方、投入重量は、目標設定密度に金型内容積を乗じて求めた。上記投入重量を上記素材圧縮率で成形することで、ばらつきの少ない所望密度のマットを得ることができる。
以上のように、メラミン樹脂発泡体と他の樹脂発泡体が混在することで、ウレタン樹脂発泡体の成形体に比べて吸音特性、難燃性、熱伝導性に優れたマットが得られた。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１１年４月２７日出願の日本特許出願（特願２０１１−０９９０９３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

また、本発明によれば、樹脂発泡体の粉砕物が小さすぎて湿気硬化型イソシアネート化合物の付着が困難となったり、粉末状となって作業環境が悪化したりするのを防ぐことができる。また、樹脂発泡体の粉砕物が大きすぎて、マットの使用時に樹脂発泡体の粉砕物が応力集中に耐えられなくなり、その結果、マットが部分的に窪んだり、損傷するのを防ぐことができる。

１０マット
１１樹脂発泡体の粉砕物
１３湿気硬化型イソシアネート化合物
１５湿気硬化型イソシアネート化合物が付着した樹脂発泡体の粉砕物
７０金型
７１底板
７５押型

Claims

メラミン樹脂発泡体の粉砕物を含む樹脂発泡体粉砕物を、湿気硬化型イソシアネート化合物で接着してなるマット。
前記樹脂発泡体粉砕物にポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物を含むことを特徴とする請求項１に記載のマット。
前記樹脂発泡体粉砕物における前記メラミン樹脂発泡体の粉砕物の割合が１０重量％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のマット。
前記メラミン樹脂発泡体の密度が５ｋｇ／ｍ^３以上１８ｋｇ／ｍ^３以下、前記ポリウレタン樹脂発泡体の密度が１３ｋｇ／ｍ^３以上４０ｋｇ／ｍ^３以下、前記マットの密度が２３ｋｇ／ｍ^３以上１１０ｋｇ／ｍ^３以下であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のマット。
前記樹脂発泡体粉砕物の粒子径が最大で３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のマット。
メラミン樹脂発泡体の粉砕物を含む樹脂発泡体粉砕物に湿気硬化型イソシアネート化合物を付着させ、前記湿気硬化型イソシアネート化合物を硬化させることにより、前記樹脂発泡体粉砕物を接着してマットを得ることを特徴とするマットの製造方法。
前記湿気硬化型イソシアネート化合物が付着した樹脂発泡体粉砕物を圧縮した状態で、該湿気硬化型イソシアネート化合物を硬化させることを特徴とする請求項６に記載のマットの製造方法。
前記樹脂発泡体粉砕物にポリウレタン樹脂発泡体の粉砕物を含むことを特徴とする請求項６または７に記載のマットの製造方法。
前記樹脂発泡体粉砕物における前記メラミン樹脂発泡体の粉砕物の割合が１０重量％以上であることを特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載のマットの製造方法。
前記メラミン樹脂発泡体の密度が５ｋｇ／ｍ^３以上１８ｋｇ／ｍ^３以下、前記ポリウレタン樹脂発泡体の密度が１３ｋｇ／ｍ^３以上４０ｋｇ／ｍ^３以下、前記マットの密度が２３ｋｇ／ｍ^３以上１１０ｋｇ／ｍ^３以下であることを特徴とする請求項６から９の何れか一項に記載のマットの製造方法。
前記樹脂発泡体粉砕物の粒子径が最大で３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６から１０の何れか一項に記載のマットの製造方法。