(57)【要約】【課題】軽量高硬度でかつ吸音性能に優れ、車両用内装材として好適な粒状物成形品の提供を目的とする。【解決手段】粒状物をバインダーと共に加熱加圧して前記バインダーで結合することにより所要形状に賦形した粒状物成形品１０において、前記粒状物を密度の異なる複数種類の粒状物で構成した。前記粒状物は粉砕物が好ましく、かつ、ポリウレタン発泡体の粉砕物からなる粒状物と発泡スチロールの粉砕物からなる粒状物とからなるのが好ましい。さらに、前記粒状物成形品は、フロアマット等の車両用内装材として用いられるものが好ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状物をバインダーと共に加熱加圧して前記バインダーで結合してなる粒状物成形品において、
前記粒状物が嵩密度の異なる複数種類の粒状物で構成されていることを特徴とする粒状物成形品。
【請求項２】
前記粒状物が粉砕物からなることを特徴とする請求項１に記載の粒状物成形品。
【請求項３】
前記粒状物がポリウレタン発泡体の粒状物と発泡スチロールの粒状物とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の粒状物成形品。
【請求項４】
前記粒状物成形品が車両用内装材として用いられ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粒状物成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒状物をバインダーと共に加熱加圧して前記バインダーで結合した粒状物成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粒状物をバインダーと共に加熱加圧して前記バインダーで結合した粒状物成形品は、種々の用途に用いられている。例えば、ベッドのスペーサ、家具やソファの芯材、建材等に用いられている。そして軽量高硬度の成形品が一般に好まれるが、特に車両用内装材に用いられるものは、燃費向上の点から、軽量高硬度のものがより好ましく、さらに車両用内装材の中でもフロアマットにおいては、軽量高硬度に加え、車両内外の振動、騒音を吸収緩和するために吸音性も求められる。
【０００３】
従来、車両用内装材用の粒状物成形品には、粒状物としてポリウレタン発泡体の粒状物が用いられていた。また、軽量高硬度の要求に応えるため、バインダーを増量することが考えられる。しかし、バインダーを増量すると粒状物成形品の硬度が増すものの、増量したバインダーの硬化によって粒状物成形品の表面特性が損なわれ、吸音性に劣るようになる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５３０３４号公報
【特許文献２】特開２００４−２９９２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、軽量高硬度でかつ吸音性能に優れた粒状物成形品の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、粒状物をバインダーと共に加熱加圧して前記バインダーで結合してなる粒状物成形品において、前記粒状物が嵩密度の異なる複数種類の粒状物で構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記粒状物が粉砕物からなることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記粒状物がポリウレタン発泡体の粒状物と発泡スチロールの粒状物とからなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から３の何れか一項において、前記粒状物成形品が車両用内装材として用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、粒状物をバインダーと共に加熱加圧して前記バインダーで結合してなる粒状物成形品において、前記粒状物が嵩密度の異なる複数種類の粒状物で構成されているため、嵩密度の異なる粒状物を組み合わせることにより、粒状物成形品を軽量高硬度にすることができる。しかも、硬度を高めるためにバインダーを増量した場合には、増量したバインダーの硬化によって粒状物成形品の表面特性が損なわれ、吸音性に劣るようになるが、請求項１の発明によれば、そのような不具合を生じるおそれがなく、粒状物成形品の吸音性を高めることができる。なお、本発明において、粒状物の嵩密度とは、容積既知の容器に粒状物を加圧することなく充填し、容器の容積で容器内の粒状物の重量を除した値を言う。
【００１１】
請求項２の発明によれば、粒状物を粉砕物で構成したことから、粒状物の表面が粉砕による凹凸を備えたものとなり、表面の凹凸により粒状物がバインダーで確実に結合して分離のおそれのない粒状物成形品が得られる。また、粒状物が均一に分散され、重量分布のムラ等のない成形品が得られる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、粒状物をポリウレタン発泡体の粒状物と発泡スチロールの粒状物としたため、軽量高硬度でかつ吸音性能に優れた粒状物成形品が得られる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、車両用内装材として求められる軽量高硬度及び良好な吸音性を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の一実施例にかかる粒状物成形品の斜視図である。図１に示す粒状物成形品１０は、粒状物をバインダーと共に加熱加圧して前記バインダーで結合したものであり、車両用内装材として用いられるものである。
【００１５】
前記粒状物は、嵩密度の異なる複数種類の粒状物で構成される。前記粒状物の嵩密度は、前記粒状物成形品１０の用途に応じて適宜決定される。前記粒状物成形品１０が車両用内装材用の場合、嵩密度５〜１０ｋｇ／ｍ３の粒状物と嵩密度１０〜２０ｋｇ／ｍ３の粒状物との少なくとも２種類の粒状物で構成するのが好ましい。また、前記粒状物は粉砕物で構成されるのが好ましい。前記粒状物を粉砕物で構成することにより、前記粒状物の表面が凹凸となり、バインダーによる粒状物同士の結合が強固となる。前記粒状物は、廃棄品を粉砕したもの、あるいは未使用製品を粉砕したものの何れでもよく、あるいは両者の混合であってもよい。なお、粉砕は公知の粉砕装置を用いて行うことができる。
【００１６】
前記粒状物の粒径は、２〜１０ｍｍが好ましい。前記粒状物の粒径が２ｍｍ未満になると、粒状物成形品における粒状物の影響が小さくなって粒状物成形品全体がバインダーの硬化物のようになり、良好な吸音性が得られなくなる。それに対して、前記粒状物の粒径が１０ｍｍより大になると、粒状物成形品１０の使用中に粒状物間で破断し易くなる。
【００１７】
前粒状物の材質は、弾性体が好ましく、例えば、ポリウレタン発泡体、フェノール発泡体、発泡スチロール、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン等のポリオレフィン発泡体、ゴム等を挙げることができ、発泡体及び非発泡体の何れでもよい。特に、前記粒状物成形品１０の軽量性を高めるには、前記粒状物の材質として発泡体が好ましい。なかでも、ポリウレタン発泡体の粉砕物からなる粒状物と発泡スチロールの粉砕物からなる粒状物の組み合わせは、前記粒状物成形品１０を軽量高硬度及び良好な吸音性を有するものとするうえで好ましいものである。ポリウレタン発泡体の粉砕物からなる粒状物は嵩密度１０〜２０ｋｇ／ｍ３、発泡スチロールの粉砕物からなる粒状物は嵩密度５〜１０ｋｇ／ｍ３のものが好ましい。また、前記ポリウレタン発泡体の粒状物と前記発泡スチロールの粒状物の混合比（重量比）は、ポリウレタン発泡体の粒状物：発泡スチロールの粒状物＝８：２〜９：１が好ましい。前記発泡スチロールの粒状物が多すぎると粒状物成形品の引張り強度、伸び等の物理的強度が不足するようになる。一方、発泡スチロールの粒状物が少なすぎると粒状物成形品の硬度が低くなって、車両用内装材としての要求基準を満たさなくなくなる。
【００１８】
前記バインダーは、前記粒状物を結合するためのものであり、従来、粒状物成形品の製造に用いられている公知のものを使用することができる。バインダーの例として、ウレタンプレポリマー、溶剤型ポリウレタン、二液無溶剤型ポリウレタン、水性エマルジョン等を挙げることができるが、それらの中でも、湿分で硬化するウレタンプレポリマータイプが作業性等の点から好適である。前記バインダーと粒状物の量は、バインダーと粒状物の合計重量を１００とした場合に、バインダーの重量：粒状物の重量＝２０：８０〜７０：３０が好ましい。バインダーの量が少ない場合、粒状物の結合不良となって、得られる粒状物成形品において粒状物が分離し易くなったり硬度が低くなったりする。それに対してバインダーの量が過剰になると、バインダーの硬化によって粒状物成形品の表面特性が損なわれ、吸音性に劣るようになる。
【００１９】
前記粒状物成形品の製造は、混合及びバインダー付着工程と、加熱圧縮硬化工程と、脱型工程とにより行われる。
【００２０】
混合及びバインダー付着工程では、密度の異なる複数種類の粒状物を混合すると共に前記粒状物にバインダーを付着させることが行われる。前記混合は、公知の混合攪拌装置を用いて行うことができる。また、前記粒状物に対するバインダーの付着は、公知の方法で行うことができる。例として、混合攪拌中の粒状物にバインダーをスプレー塗布する方法や、スプレー塗布後に混合攪拌装置（ブレンダー）で粒状物とバインダーを混合する方法、あるいは粒状物とバインダーを直接混合攪拌装置に投入して混合する方法などがある。
【００２１】
加熱圧縮硬化工程では、前記混合及びバインダー付着工程で得られた混合物を成形型に充填し、バインダーの種類に応じて成形型を所要温度に加熱し、あるいは成形型内に蒸気を供給して前記混合物を加熱加圧することにより、前記バインダーを硬化させて前記粒状物を結合させることにより粒状物成形品にする。前記成形型は、粒状物成形品の製造に使用される公知のものを使用することができる。成形型の例として、製品形状からなる混合物収容凹部を内部に備える本体と、前記混合物収容凹部に蓋をする蓋体とよりなり、前記混合物収容凹部形状に粒状物成形品を賦形するものが挙げられる。なお、前記成形型の混合物収容凹部に蒸気を供給する場合には、成形型外の蒸気供給装置から混合物収容凹部に至る蒸気供給管を成形型に接続しておいてもよい。
【００２２】
脱型工程では、前記成形型を開けて前記粒状物がバインダーで結合して賦形された粒状物成形品を取り出す。
【実施例】
【００２３】
以下実施例について説明する。発泡スチロール製の箱を粉砕機に投入して得られた発泡スチロールの粉砕物を、直径６ｍｍのメッシュでふるいにかけて直径６ｍｍの発泡スチロール粒状物を得た。得られた発泡スチロール粒状物を２Ｌのビーカーに摺り切りとなるように充填してビーカー及び発泡スチロール粒状物の全体重量を測定し、その測定重量からビーカーのみの重量を差し引いて得られた発泡スチロール粒状物の重量１４ｇを、ビーカーの容積で除して発泡スチロール粒状物の嵩密度を測定したところ７ｋｇ／ｍ３であった。
【００２４】
また、密度の異なる二種類のポリウレタン発泡体をそれぞれ粉砕機に投入して得られたポリウレタン発泡体の粉砕物を、直径６ｍｍのメッシュでふるいにかけて直径６ｍｍの二種類のポリウレタン発泡体粒状物を得た。得られた二種類のポリウレタン発泡体粒状物を、それぞれ前記発泡スチロール粒状物の場合と同様にして２Ｌのビーカーに摺り切りとなるように投入し、ビーカー及びポリウレタン発泡体粒状物の全体重量を測定し、その測定重量からビーカーのみの重量を差し引いて得られたポリウレタン発泡体粒状物の重量２０ｇ、４０ｇを、ビーカーの容積で除してポリウレタン発泡体粒状物の嵩密度を測定したところ、一方のポリウレタン発泡体粒状物の嵩密度は１４ｋｇ／ｍ３、他方のポリウレタン発泡体粒状物の嵩密度は２０ｋｇ／ｍ３であった。
【００２５】
混合攪拌装置に前記嵩密度１４ｋｇ／ｍ３のポリウレタン発泡体粒状物を８６４ｇ投入して混合攪拌し、混合攪拌中のポリウレタン発泡体粒状物に、バインダーとして湿分硬化型のウレタンプレポリマー（品名；Ｍ−１２、イノアックコーポレーション社製）を１２０ｇスプレー塗布装置（明治電機製）により塗布し、その後混合攪拌装置に前記嵩密度７ｋｇ／ｍ３の発泡スチロール粒状物を２１６ｇ投入して混合攪拌し、１２００ｇの混合物を得た。得られた混合物の３７０ｇを、車両用フロアマットの成形型における混合物収容凹部（４０×４５０×４５０ｍｍ）に投入し、混合物収容凹部に１００℃の蒸気を供給して０．０２ＭＰａの圧力で１分間、混合物を加熱加圧し、前記バインダーを硬化させることにより粒状物成形品を形成し、その後成形型から粒状物成形品を取り出して第１実施例の粒状物成形品とした。第１実施例の粒状物成形品は、重量３７０ｇ、密度４５ｋｇ／ｍ３であった。密度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２２２：１９９９に基づき測定した。
【００２６】
また、前記嵩密度１４ｋｇ／ｍ３のポリウレタン発泡体粒状物８６４ｇに代えて前記嵩密度２０ｋｇ／ｍ３のポリウレタン発泡体粒状物９７２ｇを混合攪拌装置に投入し、また、前記混合攪拌装置に投入する嵩密度７ｋｇ／ｍ３の発泡スチロール粒状物の量を１０８ｇとし、バインダーとしての湿分硬化型のウレタンプレポリマー（品名；Ｍ−１２、イノアックコーポレーション社製）を１２０ｇとし、その他を第１実施例と同様にして１２００ｇの混合物を得た。さらに得られた混合物の３７０ｇを車両用フロアマットの成形型の混合物収容凹部（４０×４５０×４５０ｍｍ）に投入し、第１実施例と同様にしてバインダーを硬化させて粒状物成形品を形成し、その後成形型から粒状物成形品を取り出して第２実施例の粒状物成形品とした。第２実施例の粒状物成形品は、重量３７０ｇ、密度４５ｋｇ／ｍ３であった。
【００２７】
なお、比較のために、前記混合攪拌装置への嵩密度１４ｋｇ／ｍ３のポリウレタン発泡体粒状物の投入量を７２０ｇ、嵩密度７ｋｇ／ｍ３の発泡スチロール粒状物の投入量を０ｇ、湿分硬化型のウレタンプレポリマー（品名；Ｍ−１２、イノアックコーポレーション社製）のスプレー量を４８０ｇとし、混合物１２００ｇを得た。この混合物の３７０ｇを車両用フロアマットの成形型の混合物収容凹部へ投入して、重量３７０ｇ、密度４５ｋｇ／ｍ３の粒状物成形品を、比較例１として製造した。また、混合攪拌装置への嵩密度２０ｋｇ／ｍ３のポリウレタン発泡体粒状物の投入量を９６０ｇ、嵩密度７ｋｇ／ｍ３の発泡スチロール粒状物の投入量を０ｇ、湿分硬化型のウレタンプレポリマー（品名；Ｍ−１２、イノアックコーポレーション社製）のスプレー量を２４０ｇとし、混合物１２００ｇを得た。この混合物の３７０ｇを車両用フロアマットの成形型の混合物収容凹部へ投入して、重量３７０ｇ、密度４５ｋｇ／ｍ３の粒状物成形品を、比較例２として製造した。
【００２８】
前記実施例１及び実施例２と前記比較例１及び比較例２に対し、硬度（Ｎ）、引張り強度（ＭＰａ）、伸び（％）、吸音性を測定した。硬度についてはＪＩＳ  Ｋ  ６４００−２：２００４に基づき、引張り強度及び伸びについてはＪＩＳ  Ｋ  ６４００−５：２００４に基づき、吸音性についてはＪＩＳ  Ａ  １４０５（ＩＳＯ  １０５３４−２）の垂直入射吸音率に基づきそれぞれ測定した。測定結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
2007001060.tif 000003
【００３０】
表１の測定結果から理解されるように、実施例１及び実施例２は比較例１及び比較例２よりも軽量高硬度であり、また吸音性に優れていた。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例にかかる粒状物成形品の斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  粒状物成形品
【図１】
2007001060.tif 000004