(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃タイヤ、廃ゴムベルトおよび廃ゴムシートからなる群から選ばれた少なくても１種のゴム廃棄物より再生ゴムを採取した残りのゴム廃棄物、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、綿糸およびレーヨン繊維からなる群から選ばれた少なくとも１種の繊維を混入したゴム質材料、あるいはこれらの混合物であって、繊維１０〜９５重量％とゴム質９０〜５重量％とからなるものを基材として用い、該基材１００重量部に対し、ポリブタジエン０．１〜１０重量部および加硫剤０．１〜１重量部を混合し、その混合物を金型に充填し、温度１００〜１６０℃、圧力５０〜２００ｋｇ／ｃｍ2の条件下で、ポリブタジエンによって、ゴム質と繊維を結合すると共に、加硫剤によりゴム質の加硫結合を行う際に、ポリブタジエンも同時に加硫し、成形することにより得られ、密度が０．６〜２．５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする防音用マット。
【請求項２】
廃タイヤ、廃ゴムベルトおよび廃ゴムシートからなる群から選ばれた少なくても１種のゴム廃棄物より再生ゴムを採取した残りのゴム廃棄物、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、綿糸およびレーヨン繊維からなる群から選ばれた少なくとも１種の繊維を混入したゴム質材料、あるいはこれらの混合物であって、繊維１０〜９５重量％とゴム質９０〜５重量％からなるものを基材として用い、該基材１００重量部に対し、ポリブタジエン０．１〜１０重量部および加硫剤０．１〜１重量部を混合し、その混合物を金型に充填し、温度１００〜１６０℃、圧力５０〜２００ｋｇ／ｃｍ2の条件下で、ポリブタジエンによって、ゴム質と繊維を結合すると共に、加硫剤によりゴム質の加硫結合を行う際に、ポリブタジエンも同時に加硫し、成形することにより、密度０．６〜２．５ｇ／ｃｍ3の防音用マットを得ることを特徴とする防音用マットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防音用マット及びその製造方法に関する。更に詳しくは、再生ゴムを採取した残りの廃棄物や各種ゴム製品の製造工程中に排出される廃棄物を用い、これを成形して得る防音用マット及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、再生ゴムを採取した残りの廃棄物や、再利用できずに産業廃棄物として破砕され、埋立て又は燃焼されている、ナイロン、ポリエステル、綿糸、レーヨン等が混入しているゴム質産業廃棄物は膨大な量にのぼり、その処理にも多くの問題をかかえている。そこで資源の再利用という意味からも、これらを利用して低コストのゴム質板を製造する技術の開発が望まれている。
しかしながら、上記のようなゴム廃棄物あるいはゴム質産業廃棄物は、繊維を大量に含有しているため、その内部に繊維による空隙が存在し、成形することが困難である。すなわち、繊維による空隙を有するゴム廃棄物は、ゴム表面に面圧をかけることができず、加硫することができないという問題がある。
【０００３】
一方、再生ゴムを利用してゴム質板を作る技術は各方面で研究され、すでに実際に応用されている。この技術はゴム粉、ゴム粒等に硫黄、硫黄化合物等の加硫剤を加え、加圧加熱下で加硫するものである。しかし、上記の技術を応用して防音用マットを製造しようとすると、製造コストが高くて市場性がない、また遮音性能はあるが防振効果が少ない、などの問題がある。
そこで、繊維が混入しているゴム質産業廃棄物から防音用マットを製造する技術が開発されている。
【０００４】
例えば、ゴム質産業廃棄物の中で特定量の繊維を含むものに、特定量のラテックス、軟化剤および加硫剤を混合し、その混合物を特定の温度・圧力の条件下で成形することによって防音用マットを製造する方法が知られている。しかし、水分があったり、空気中の通気により、ラテックスの接着力が極端に低下するという問題点がある。
また、ラテックスの他にウレタンを使用する方法が知られているが、上記同様に水分があったり、金型内で長時間の加圧成形待ちの状態があると、接着カが極端に低下するという問題点がある。
さらに、ラテックス及びウレタンは、基材であるゴム質材料１００重量部に対して１０重量部と使用量が多く、コストが高いという問題点もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記問題点に鑑み、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、綿糸、レーヨン繊維などの繊維が混入していて再生ゴムとして再利用できない廃棄物や、再生ゴム製造工場で再生ゴムを取り、これ以上は再生ゴムとして利用できない廃棄物を上記防音用マットの材料にすることは可能か、また、このゴム質板に防振効果を付与することにより遮音性能と防音効果の優れた防音用マットを製造することは可能か、さらに、水分によって接着カが低下せず接着力を長期的に維持し低コストである接着剤を防音用マットの製造に使用することは可能か、等について、鋭意研究を行った。
その結果、本発明者らは、上記材料の中で特定量の繊維を含むものに、特定量のポリブタジエン、軟化剤および加硫剤を混合し、該混合物を特定の高温・圧力の条件下で成形することによって、目的とする防音用マットが得られることを見出し、本発明に到達した。
本発明は、かかる見地より完成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、廃タイヤ、廃ゴムベルトおよび廃ゴムシートからなる群から選ばれた少なくても１種のゴム廃棄物より再生ゴムを採取した残りのゴム廃棄物、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、綿糸およびレーヨン繊維からなる群から選ばれた少なくとも１種の繊維を混入したゴム質材料、あるいはこれらの混合物であって、繊維１０〜９５重量％とゴム質９０〜５重量％とからなるものを基材として用い、該基材１００重量部に対し、ポリブタジエン０．１〜１０重量部および加硫剤０．１〜１重量部を混合し、その混合物を金型に充填し、温度１００〜１６０℃、圧力５０〜２００ｋｇ／ｃｍ2の条件下で、ポリブタジエンによって、ゴム質と繊維を結合すると共に、加硫剤によりゴム質の加硫結合を行う際に、ポリブタジエンも同時に加硫し、成形することにより得られ、密度が０．６〜２．５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする防音用マットを提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、廃タイヤ、廃ゴムベルトおよび廃ゴムシートからなる群から選ばれた少なくても１種のゴム廃棄物より再生ゴムを採取した残りのゴム廃棄物、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、綿糸およびレーヨン繊維からなる群から選ばれた少なくとも１種の繊維を混入したゴム質材料、あるいはこれらの混合物であって、繊維１０〜９５重量％とゴム質９０〜５重量％からなるものを基材として用い、該基材１００重量部に対し、ポリブタジエン０．１〜１０重量部および加硫剤０．１〜１重量部を混合し、その混合物を金型に充填し、温度１００〜１６０℃、圧力５０〜２００ｋｇ／ｃｍ2の条件下で、ポリブタジエンによって、ゴム質と繊維を結合すると共に、加硫剤によりゴム質の加硫結合を行う際に、ポリブタジエンも同時に加硫し、成形することにより、密度０．６〜２．５ｇ／ｃｍ3の防音用マットを得ることを特徴とする防音用マットの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の防音用マットは、後述するゴム質材料を基材とし、これとポリブタジエン及び加硫剤の各成分を含有している。
本発明で用いられる基材としては、廃タイヤ、廃ゴムベルト、廃ゴムシートなどのゴム廃棄物より再生ゴムを採取した残りのゴム廃棄物、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、綿糸、レーヨン繊維などの繊維を混入したゴム質材料、あるいは上記ゴム廃棄物と上記ゴム質材料の混合物であって、繊維１０〜９５重量％とゴム質９０〜５重量％からなるものである（以下、場合により、本発明のゴム質材料と総称する)。
【０００９】
本発明のゴム質材料の具体例としては、ＳＥＲ、イソプレンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴムなどの任意のゴム状物質に、例えばナイロン繊維、テトロン（登録商標）繊維、綿糸、レーヨン繊維などの繊維で長さは１ｍｍ〜１００ｍｍの綿状を呈するものを含んだもの、およびゴム成型クズ、再生ゴムなどのゴム粉末に、例えば織機、紡機、撚糸機から発生する綿状糸や綿状糸クズなどの繊維が混入したものが挙げられる。従来の再生ゴムを利用してゴム質板を作る技術は、基材として、繊維の含有量が１０重量％未満のゴム質材料を用いるものであるが、本発明の製造方法においては、繊維を内割で１０〜９５重量％含有するゴム質材料を基材として用いる。
【００１０】
本発明で用いられるポリブタジエンとしては、末端基の変成した1,2−ポリブタジエンが用いられる。空気中の通気で接着カが低下するが、加熱・加圧（約１５０℃、６０ｋｇ／ｃｍ2)することにより、再度、接着力が復元する。また、水分があっても接着力がある。1,2−ポリブタジエンは、結晶化度１５〜３５％のプラスチックとゴムの中間領域に属する重合体であり、流動性に優れ、取扱いが良いのが、本発明に好ましい点である。
【００１１】
また、本発明のゴム質材料１００重量部に対するポリブタジエンの配合割合は、０．１〜１０重量部であり、好ましくは０．３〜５重量部であり、より好ましくは０．３〜３重量部である。ポリブタジエンの配合割合が０．１重量部未満であると、ゴム質と繊維の十分な結合が形成されず、破れ、チギレ、ボロケとなり利用価値のある防音用マットの製造は困難となり好ましくない。逆に、ポリブタジエンの配合割合が１０重量部を超えると、柔軟性のない硬質ゴム板となり、防振性が劣りコスト高にもなる。
【００１２】
本発明で用いられる加硫剤としては、硫黄又は硫黄を含有する化合物を用いることができる。また、本発明のゴム質材料１００重量部に対する加硫剤の配合割合は、０．１〜１重量部であり、好ましくは０．３〜１重量部であり、より好ましくは０．３〜０．７重量部である。加硫剤の配合割合が０．１重量部未満であると、十分な加硫が行われず、破れ、チギレ、ボロケとなり防音用マントの成形ができないため、好ましくない。逆に、加硫剤の配合割合が１重量部を超えると、柔軟性のない硬質ゴム板となり防振性が劣り、また硫黄臭が残留し、好ましくない。
【００１３】
次に、本発明の防音用マットの製造方法について説明する。本発明の製造方法は、本発明のゴム質材料に、ポリブタジエンおよび加硫剤を混合し、その混合物を金型に充填し、特定の条件下に成形することにより、特定の物性の防音用マットを得ることを特徴とする防音用マットの製造方法である。
【００１４】
本発明の製造方法では、まず本発明のゴム質材料に、ポリブタジエンおよび加硫剤を混合する。次に、この混合物を金型に入れ、金型を加硫する。加硫温度は、１００〜１６０℃であり、好ましくは１４０〜１６０℃である。プレス圧は、５０〜２００ｋｇ／ｃｍ2であり、好ましくは５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2である。加硫時間は、ゴムの配合量によって異なるが、２０〜１２０分である。
【００１５】
得られる防音用マットの密度が、０．６〜２．５ｇ／ｃｍ3になるように、その配合量および成形条件を調節する。０．６未満ではゴム質板にならず、２．５を超えると防振性が低下し、柔軟性がなくなる。特に、０．６〜１．０ｇ／ｃｍ3が好ましい。
なお、本発明においては、遮音性能を高めるために鉄粉、ナマリ粉、硫酸バリウムなどを混入することができる。
【００１６】
二重結合を有するゴム質材料に加硫剤を配合し、加熱、加圧して加硫することにより、ゴム質材料を三次元網目構造とし、ゴム弾性、機械的強度を与えることは、従来から広く知られている。
しかし、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、綿糸、レーヨン繊維などの繊維を含有しているために、多くの空隙を有する本発明の如きゴム質材料の場合は、この方法によって加硫を促進することと、粒子間の結合を強固にして機械的強度を高めることは困難であった。
【００１７】
ところが、本発明の製造方法においては、上記のように、上記材料に、ポリブタジエンおよび加硫剤等を特定量混合したのち、これを高温高圧下において成形することよって、内部に繊維による空隙を有する本発明のゴム質材料からゴム質板を製造することが可能になる。
すなわち、本発明の製造方法においては、ポリブタジエンによって、ゴム質と繊維を結合すると共に、加硫剤によりゴム質の加硫結合を行う際に、ポリブタジエンも同時に加硫して、三次元網目構造となし、ゴム質と繊維の結合を一層強固にする。
このため、本発明のゴム質材料は繊維による空隙を有しているのにもかかわらず、本発明の製造方法によれば、ゴム弾性と機械的強度に富み、防振効果にも優れた防音用マットが安価に製造される。
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００１８】
【実施例】
実施例１，比較例１
先ず、本発明の混合物として、ゴム質５０重量部と繊維質５０重量部とからなる基材１００重量部に、ポリブタジエン０．５重量部および加硫剤として硫黄０．５重量部を混合した（実施例１）。比較用の混合物として、同様の基材１００重量部に、ポリブタジエン１．０重量部を混合した（比較例１）。
次いで、これらの混合物を金型に入れ、金型を加熱した。加熱温度は１４５±５℃であり、プレス圧は７５±５ｋｇ／ｃｍ2であった。加熱時間は、約５０分程度であった。
【００１９】
得られたマットの密度は約０．９ｇ／ｃｍ3であった。実施例１の混合物では、上記加熱により三次元網目構造を形成する加硫が行われ、優れた引張強度および引張伸びを有する防音用マットが得られた。比較例１の混合物では、引張強度および引張伸びについて実施例１と比較可能なマットは得られなかった。
【００２０】
【発明の効果】
上記したように、本発明の防音用マットは、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、綿糸、レーヨン繊維などの繊維が混入していて再生ゴムとして再利用出来ない廃棄物や、再生ゴム製造工場で再生ゴムを取り、これ以上は再生ゴムとして利用出来ない廃棄物を、基材として用いるため、製造コストが安く、市場性のある防音用マットであり、また、機械的強度(引張強度、引張伸び)に優れ、適度な密度を有するため防振性能および遮音性能にも優れた防音用マットが提供できる。
さらに、本発明の防音用マットの製造方法によれば、水分があっても接着でき、通気により接着力が低下しても再加熱により接着力を復元でき、低コストである接着剤を使用することにより、より効率よい、安定的な防音用マットの製造方法が提供できる。