(57)【要約】【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。【選択図】図１
2011104842.tif 000002
【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。
【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
【図１】
2011104842.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011104842.tif 000007
【図６】
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