JP2021088160A - エラストマー及び繊維構造体を備えたエラストマー複合体 - Google Patents
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Abstract
【課題】柔軟性、伸縮性、耐久性、強度性、及び保護性の全てを兼ね備えた機能性エラストマー複合体を提供する。【解決手段】エラストマーと、繊維構造体とを備えてなる、２＜Ｓｘ／Ｓｙ〔切創力比〕（式１）、及び１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ〔伸び率比〕（式２）又は１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ〔伸び率比〕（式３）を充足するエラストマー複合体。【選択図】なし
Description
本発明は、エラストマー及び繊維構造体を備えたエラストマー複合体に関する。
従来、軽量性、柔軟性、伸縮性、高強度性、又は耐久性等を備えた複合体（材料）が要求されている。特に、様々な分野において機能性材料として用いられる複合体の開発が要求されている。
このような複合体の従前の例としては、柔軟性を有するシリコーン樹脂、軽量かつ高強度な炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、特定の柔軟性ポリマーと高強度繊維からなる複合体、又は、強度が高く自己修復性を有することから耐久性に優れた自己修復性エラストマー等が提案されている。
例えば、非特許文献１（「Facile Synthesis of Novel Elastomers with Tunable Dynamics for Toughness, Self-healing and Adhesion」）では、ＤＥＥＡ、ＭＥＡ、ＰＤＥＡ、ＰＥＡ、ＢＺＡ等と、ＣＨＡ、ＴＢＡ、ＩＢＡ等との組み合わせにより、強度が高く自己修復性を有するエラストマーを簡易な方法で得られることが提案されている。
また、特許文献１（特開２０１６−１８６１４３号公開公報）では、高強度紡績糸を用いた高強力、耐折性、軽量性に優れる編織物等の繊維構造物、及びこれらからなる防護材を提供する為に、ポリパラフェニレンテレフタルアミド長繊維の捲縮糸を用いた織物が提案されている。
特許文献２（特表２００９−５３５５２５号公開公報）では、機械方向に非常に低い伸び率を有し、機械の横方向に比較的弱い力で伸長することを可能とする為に、布地の繊維が機械方向に平行な又は±４５°の範囲内の角度を形成する繊維方向で配置されてなる不織布が提案されている。
さらに、特許文献３（特表２０１７−５３１７３７号公開公報）では、両性高分子電解質（ＰＡ）ハイドロゲルによって、耐摩耗性を実現する一方で、人体からの拒絶反応を予防し、かつ、高い負荷を実現する為に、布地とＰＡハイドロゲルとを備えた複合材料が提案されている。
しかしながら、軽量性、柔軟性、伸縮性（可撓性）、高強度性、及び耐久性等を備えた複合体の開発が未だ要求されている。
「Facile Synthesis of Novel Elastomers with Tunable Dynamics for Toughness, Self-healing and Adhesion」〔Liang Chen, et, al; Journal of Materials Chemistry A, 7(29), 17334-17344 (2019)〕
炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）は、軽量かつ高強度ではあるものの、柔軟性及び伸縮性という機能性には欠けるため、可動性の確保といった機能を実現するには不向きである。他方、柔軟性ポリマーと高強度繊維からなる複合体もまた、柔軟性を実現するものの、伸縮性という点で未だ検討する余地がある。本発明は、正に、これらの機能性を実現することを解決すべき課題として認識し、軽量性、柔軟性及び伸縮性（可撓性）と、並びに、高強度性、及び耐久性とを充足させるエラストマー複合体を提供するものである。
本発明によれば、エラストマーと繊維構造体とにより構成されてなり、特定の数式（Ｉ）及び（２）を充足することにより、柔軟性、伸縮性、耐久性、強度性、及び保護性を実現することができるエラストマー複合体を提案することができる。
〔本発明の一の態様〕
本発明はその一の態様として以下のものを提案することができる。
〔１〕エラストマー複合体であって、
エラストマーと、繊維構造体とを備えてなり、
前記エラストマー複合体の水平方向（Ｘ方向）における切創力Ｓｘと、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）における切創力Ｓｙが下記（式１）を満たすものであり、
２＜Ｓｘ／Ｓｙ （式１）
〔式１中、Ｓｘ及びＳｙは、ＩＳＯ １３９９７（ＪＩＳ Ｔ ８０５２）に準拠した測定方法により測定した値である〕
前記エラストマー複合体を前記Ｘ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｘ方向の伸び率Ｅｘとし、かつ、
前記エラストマー複合体を前記Ｙ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｙ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｙ方向の伸び率Ｅｙが下記（式２）又は下記（式３）を満たすことを特徴とする、エラストマー複合体。
１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ （式２）
１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ （式３）
〔２〕前記エラストマー複合体の伸び率Ｅｘが１５％以上であり、又は、
前記エラストマー複合体の伸び率Ｅｙが１５％以上であることを特徴とする、〔１〕に記載のエラストマー複合体。
〔３〕前記エラストマーは、下記化学式（Ｉ）で表されるモノマーと、下記化学式（ＩＩ）で表されるモノマーとを含んでなるものである、〔１〕又は〔２〕に記載のエラストマー複合体。
〔４〕前記化学式（Ｉ）で表されるモノマーが、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、エチレングリコールメチルエーテル（メタ）アクリレート、ジ(エチレングリコール)エチルエーテル（メタ）アクリレート、及びトリ(エチレングリコール)エチルエーテル（メタ）アクリレートからなる群から選択される一種又は二種以上の混合物である、〔３〕に記載のエラストマー複合体。
〔５〕前記化学式（ＩＩ）で表されるモノマーが、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、及びイソボルニル（メタ）アクリレートからなる群から選択される一種又は二種以上の混合物である、請求項〔３〕又は〔４〕に記載のエラストマー複合体。
〔６〕前記繊維構造体を構成する繊維は、引張強度が１ＧＰａ以上であることを特徴とする、〔１〕〜〔５〕の何れか一項に記載のエラストマー複合体。
〔７〕前記繊維構造体は、織物、編物、不織布、又は織布であることを特徴とする、〔１〕〜〔６〕の何れか一項に記載のエラストマー複合体。
〔８〕〔１〕〜〔７〕の何れか一項に記載のエラストマー複合体を用いた、表層材。
〔９〕〔８〕に記載の表層材を備えた、ロボット。
〔１０〕エラストマー複合体の製造方法であって、
エラストマーを構成するモノマーと、繊維構造体とを用意し、
前記エラストマーを構成するモノマーを重合し前記エラストマーを形成し、及び、
前記エラストマーと前記繊維構造体とを複合化することを含んでなり、
前記エラストマー複合体が、
前記エラストマー複合体の水平方向（Ｘ方向）における切創力Ｓｘと、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）における切創力Ｓｙが下記（式１）を満たすものであり、
２＜Ｓｘ／Ｓｙ （式１）
〔式１中、Ｓｘ及びＳｙは、ＩＳＯ １３９９７（ＪＩＳ Ｔ ８０５２）に準拠した測定方法により測定した値である〕
前記エラストマー複合体を前記Ｘ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｘ方向の伸び率Ｅｘとし、かつ、
前記エラストマー複合体を前記Ｙ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｙ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｙ方向の伸び率Ｅｙが下記（式２）又は下記（式３）を満たすものである、エラストマー複合体の製造方法。
１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ （式２）
１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ （式３）
〔１１〕前記エラストマー複合体が、〔１〕〜〔７〕の何れか一項に記載のエラストマー複合体である、〔１０〕に記載の製造方法。
〔１２〕〔１０〕に記載の製造方法より製造された、〔１〕〜〔７〕の何れか一項に記載のエラストマー複合体。
本発明はその一の態様として以下のものを提案することができる。
〔１〕エラストマー複合体であって、
エラストマーと、繊維構造体とを備えてなり、
前記エラストマー複合体の水平方向（Ｘ方向）における切創力Ｓｘと、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）における切創力Ｓｙが下記（式１）を満たすものであり、
２＜Ｓｘ／Ｓｙ （式１）
〔式１中、Ｓｘ及びＳｙは、ＩＳＯ １３９９７（ＪＩＳ Ｔ ８０５２）に準拠した測定方法により測定した値である〕
前記エラストマー複合体を前記Ｘ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｘ方向の伸び率Ｅｘとし、かつ、
前記エラストマー複合体を前記Ｙ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｙ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｙ方向の伸び率Ｅｙが下記（式２）又は下記（式３）を満たすことを特徴とする、エラストマー複合体。
１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ （式２）
１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ （式３）
〔２〕前記エラストマー複合体の伸び率Ｅｘが１５％以上であり、又は、
前記エラストマー複合体の伸び率Ｅｙが１５％以上であることを特徴とする、〔１〕に記載のエラストマー複合体。
〔３〕前記エラストマーは、下記化学式（Ｉ）で表されるモノマーと、下記化学式（ＩＩ）で表されるモノマーとを含んでなるものである、〔１〕又は〔２〕に記載のエラストマー複合体。
〔４〕前記化学式（Ｉ）で表されるモノマーが、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、エチレングリコールメチルエーテル（メタ）アクリレート、ジ(エチレングリコール)エチルエーテル（メタ）アクリレート、及びトリ(エチレングリコール)エチルエーテル（メタ）アクリレートからなる群から選択される一種又は二種以上の混合物である、〔３〕に記載のエラストマー複合体。
〔５〕前記化学式（ＩＩ）で表されるモノマーが、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、及びイソボルニル（メタ）アクリレートからなる群から選択される一種又は二種以上の混合物である、請求項〔３〕又は〔４〕に記載のエラストマー複合体。
〔６〕前記繊維構造体を構成する繊維は、引張強度が１ＧＰａ以上であることを特徴とする、〔１〕〜〔５〕の何れか一項に記載のエラストマー複合体。
〔７〕前記繊維構造体は、織物、編物、不織布、又は織布であることを特徴とする、〔１〕〜〔６〕の何れか一項に記載のエラストマー複合体。
〔８〕〔１〕〜〔７〕の何れか一項に記載のエラストマー複合体を用いた、表層材。
〔９〕〔８〕に記載の表層材を備えた、ロボット。
〔１０〕エラストマー複合体の製造方法であって、
エラストマーを構成するモノマーと、繊維構造体とを用意し、
前記エラストマーを構成するモノマーを重合し前記エラストマーを形成し、及び、
前記エラストマーと前記繊維構造体とを複合化することを含んでなり、
前記エラストマー複合体が、
前記エラストマー複合体の水平方向（Ｘ方向）における切創力Ｓｘと、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）における切創力Ｓｙが下記（式１）を満たすものであり、
２＜Ｓｘ／Ｓｙ （式１）
〔式１中、Ｓｘ及びＳｙは、ＩＳＯ １３９９７（ＪＩＳ Ｔ ８０５２）に準拠した測定方法により測定した値である〕
前記エラストマー複合体を前記Ｘ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｘ方向の伸び率Ｅｘとし、かつ、
前記エラストマー複合体を前記Ｙ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｙ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｙ方向の伸び率Ｅｙが下記（式２）又は下記（式３）を満たすものである、エラストマー複合体の製造方法。
１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ （式２）
１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ （式３）
〔１１〕前記エラストマー複合体が、〔１〕〜〔７〕の何れか一項に記載のエラストマー複合体である、〔１０〕に記載の製造方法。
〔１２〕〔１０〕に記載の製造方法より製造された、〔１〕〜〔７〕の何れか一項に記載のエラストマー複合体。
本発明によるエラストマー複合体によれば、軽量性、柔軟性、伸縮性、耐久性、高強度性（特に、耐切創性）、及び異方性（伸縮性及び強度性に関する）を相加的相乗的に実現することができ、取り分け、一定方向における伸縮性を実現することを可能とした機能性エラストマー複合体を提案することができる。その結果、高強度性と柔軟性を要求する材料を提案することが可能となり、例えば、介護ロボットのように、高強度性と耐久性を有しながら、可動領域は伸縮性を有し、人体と接触する部位は柔軟性を有するといった高次元の機能性材料を提案することができる。
〔定義〕
「ISO 13997:1999」は、「Protective clothing-Mechanical properties-Determination of resistance to cutting by sharp objects (MOD)」であり、日本工業規格（ＪＩＳ）では、「JIS T 8052：2005」として、「防護服-機械的特性-鋭利物に対する切創抵抗性試験方法」と規定されている。
「伸び率」は、例えば、ＪＩＳ Ｌ １０９６ 織物及び編物の生地試験方法に記載のグラブ法によって測定することができる。
「ISO 13997:1999」は、「Protective clothing-Mechanical properties-Determination of resistance to cutting by sharp objects (MOD)」であり、日本工業規格（ＪＩＳ）では、「JIS T 8052：2005」として、「防護服-機械的特性-鋭利物に対する切創抵抗性試験方法」と規定されている。
「伸び率」は、例えば、ＪＩＳ Ｌ １０９６ 織物及び編物の生地試験方法に記載のグラブ法によって測定することができる。
〔エラストマー複合体〕
エラストマー複合体は、エラストマーと、繊維構造体とを備えてなる。本発明にあっては、下記する特定の数式（１）、及び数式（２）又は数式（３）を充足することを特徴とするものである。本発明によるエラストマー複合体は、例えば、図１に示すような三次元立体構造とした場合、水平方向（Ｘ方向）、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）、そして、厚み方向（Ｚ方向）として数値を測定し算出することができる。
エラストマー複合体は、エラストマーと、繊維構造体とを備えてなる。本発明にあっては、下記する特定の数式（１）、及び数式（２）又は数式（３）を充足することを特徴とするものである。本発明によるエラストマー複合体は、例えば、図１に示すような三次元立体構造とした場合、水平方向（Ｘ方向）、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）、そして、厚み方向（Ｚ方向）として数値を測定し算出することができる。
（切創力比：Ｓｘ／Ｓｙ）
本発明におけるエラストマー複合体は、前記エラストマー複合体の水平方向（Ｘ方向）における切創力Ｓｘと、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）における切創力Ｓｙが下記（式１）を満たすものである。
２＜Ｓｘ／Ｓｙ （式１）
本発明におけるエラストマー複合体は、前記エラストマー複合体の水平方向（Ｘ方向）における切創力Ｓｘと、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）における切創力Ｓｙが下記（式１）を満たすものである。
２＜Ｓｘ／Ｓｙ （式１）
本発明にあっては、Ｓｘ／Ｓｙは２超過であり、好ましくは３超過であり、より好ましくは５超過である。Ｓｘ／Ｓｙが上記数値であることにより、即ち、前記Ｘ方向に高い切創力を有することで、柔軟性、伸縮性、耐久性、強度性、及び保護性が要求される部材、例えば、ロボットの駆動部など、傷などダメージを受け易い部位において特定方向の保護機能が高い表層材を提供可能となる。
Ｓｘ及びＳｙは、ＩＳＯ １３９９７（ＪＩＳ Ｔ ８０５２）に準拠した測定方法により測定した値である。この測定方法は、試料と接触させた試験用刃物に負荷荷重を徐々に加えながら、試験用刃物をゆっくりと移動させ、刃物が試料を貫通したときの力から、切創抵抗性（切創力）を評価する方法である。刃物と、試料の下に位置する試料ホルダとの電気的な接触により、試料の貫通を検出する。具体的には、試験装置に取り付けた試験片上を、試験測定用刃物が１５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で２０ｍｍ移動して試験片を切断する時に必要な切断荷重（Ｎ）で測定することができる。
（伸び率比：Ｅｘ／Ｅｙ又はＥｙ／Ｅｘ）
本発明におけるエラストマー複合体は、前記エラストマー複合体を前記Ｘ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｘ方向の伸び率Ｅｘとし、かつ、前記エラストマー複合体を前記Ｙ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｙ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｙ方向の伸び率Ｅｙが下記（式２）又は下記（式３）を満たすものである。
１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ （式２）
１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ （式３）
本発明におけるエラストマー複合体は、前記エラストマー複合体を前記Ｘ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｘ方向の伸び率Ｅｘとし、かつ、前記エラストマー複合体を前記Ｙ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｙ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｙ方向の伸び率Ｅｙが下記（式２）又は下記（式３）を満たすものである。
１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ （式２）
１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ （式３）
本発明にあっては、Ｅｘ／Ｅｙは１．５超過であり、好ましくは２超過であり、より好ましくは３超過である。Ｅｘ／Ｅｙが上記数値であることにより、即ち、前記Ｘ方向に高い伸縮性を有することから、柔軟性、伸縮性、耐久性、強度性、及び保護性が要求される部材、例えば、ロボットの駆動部等の伸縮する箇所に駆動部の伸縮方向とエラストマー複合体の高い伸縮性を有する方向（Ｘ方向）を一致させて設置することにより、Ｅｘ／Ｅｙ
が高い数値であるほど駆動部が抵抗なく駆動することが可能となる。
が高い数値であるほど駆動部が抵抗なく駆動することが可能となる。
本発明にあっては、Ｅｙ／Ｅｘは１．５超過であり、好ましくは２超過であり、より好ましくは３超過である。Ｅｙ／Ｅｘが上記数値であることにより、即ち、前記Ｙ方向に高い伸縮性を有することから、柔軟性、伸縮性、耐久性、強度性、及び保護性が要求される部材、例えば、ロボットの駆動部等の伸縮する箇所に駆動部の伸縮方向とエラストマー複合体の高い伸縮性を有する方向（Ｙ方向）を一致させて設置することにより、Ｅｙ／Ｅｘが高い数値であるほど駆動部が抵抗なく駆動することが可能となる。
また、エラストマー複合体が、Ｅｘ／Ｅｙ又はＥｙ／Ｅｘが上記数値を満たし、かつ、前記切創力比（Ｓｘ／Ｓｙ）が前記数値を満たす場合においては、特に、伸び率の高い方向と切創力が高い方向が直交することから、より好適には、ロボットの駆動部等の伸縮する箇所に設置する表層材として用いることができる。
本発明の好ましい態様によれば、エラストマー複合体の伸び率Ｅｘが１５％以上であり、好ましくは３０％以上であり、より好ましくは６０％以上であることが好ましい。また、エラストマー複合体の伸び率Ｅｙが１５％以上であり、好ましくは３０以上であり、より好ましくは６０％以上であることが好ましい。
Ｅｘ又はＥｙが１５％以上であれば、柔軟性、伸縮性、耐久性、強度性、及び保護性が要求される部材、例えば、多くの可動部材に適用することが可能となり、伸び率Ｅｘ又はＥｙが３０％以上であれば、例えば、ヒト型ロボットの最も高い伸び率を必要とされる膝部材及び肘部材等にも適用可能となる。また、伸び率Ｅｘ又はＥｙが６０％以上であれば、ヒト型ロボット以外のより高い伸び率を必要とする駆動部材に用いることが可能となる他、必要とされる伸び率が低い場合であっても、より小さい力で伸ばすことが可能となるため好ましい。
Ｅｘ及びＥｙは、ＪＩＳ Ｌ １０９６に準拠した測定方法により測定した値である。この測定方法は、試料をＸ方向に沿って１００ｍｍ、Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験を行う。測定された荷重（Ｎ）を試料の断面積で割ることで応力を算出し、０．１ＭＰａにおける伸び率を測定した。また、Ｅｙは、試料をＹ方向に沿って１００ｍｍ、Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験を行う。測定された荷重（Ｎ）を試料の断面積で割ることで応力を算出し、０．１ＭＰａにおける伸び率を測定することができる。
（エラストマー）
「エラストマー」は、本発明にあっては、主として、弾性を示す化学物質を意味する。本発明にあっては、「エラストマー」は、ゴム、樹脂（熱硬化性樹脂系エラストマー又は熱可塑性エラストマー）、弾性プラスチック等、弾性を示す物質であれば全て包含する。
「エラストマー」は、本発明にあっては、主として、弾性を示す化学物質を意味する。本発明にあっては、「エラストマー」は、ゴム、樹脂（熱硬化性樹脂系エラストマー又は熱可塑性エラストマー）、弾性プラスチック等、弾性を示す物質であれば全て包含する。
「ゴム」としては、天然ゴム（ゴムの木に包含されるｃｉｓ−ポリイソプレン、加硫ゴム）、合成ゴムがある。合成ゴムとしては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレン（ブチルゴム）、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、及びシリコーンゴム等からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物が挙げられる。
「熱硬化性樹脂系エラストマー」としては、上記したものであるが、ウレタンゴム、シリコーンゴム、及びフッ素ゴム等からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物が挙げられる。「熱可塑性エラストマー」としては、ポリスチレン系、ポリオレフィン/アルケン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、及びポリアミド系等からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物が挙げられる。なお、本発明にあっては、物質の分類（ゴム、樹脂）が異なるものであっても、その名称に拘泥することなく使用することができる。
本発明の好ましい一の態様にあっては、エラストマーは、下記化学式（Ｉ）で表されるモノマーと、下記化学式（ＩＩ）で表されるモノマーとを含んでなるものである。
化学式（Ｉ）中、Ｒ1は水素原子又はメチル基であり、Ｒ2はメチル基又はフェニル基であり、ｎは１〜３の整数である。
上記化学式（Ｉ）で表されるモノマーとしては、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、エチレングリコールメチルエーテル（メタ）アクリレート、ジ(エチレングリコール)エチルエーテル（メタ）アクリレート、トリ(エチレングリコール)エチルエーテル（メタ）アクリレートが挙げられ、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートからなる群から選択される一種又は二種以上の混合物が好ましくは用いられる。
化学式（ＩＩ）中、Ｒ3は水素原子又はメチル基であり、Ｒ4は、水素原子、直鎖又は分岐鎖を有すアルキル基又はアルケニル基（好ましくは炭素数１〜２０程度であり、より好ましくは炭素数１〜１０程度であり、最も好ましくは炭素数１〜６程度である）、環式脂肪族炭化水素基であり、ｎは１〜３の整数である。
上記化学式（Ｉ）で表されるモノマーと、上記化学式（ＩＩ）で表されるモノマーとを含むエラストマーは、強度が高く自己修復性を有することから耐久性に優れた特徴を有するため、本発明において好適に用いることができる。
直鎖又は分岐鎖を有すアルキル基又はアルケニル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｓ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｓ−ヘキシル基、１，１−ジメチル−ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１−ペテニル基、１−ヘキセニル基、及び１−オクテニル基からなる群から選択される一種又は二種以上の組み合わせが例示される。
環式脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカン、シクロウンデカン、又はシクロドデカン等の単環シクロアルカン；シクロプロペン、シクロブテン、シクロプロペン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等の単環シクロアルケン；ビシクロウンデカン、デカヒドロナフタレン等の二環式アルカン；ノルボルネン、ノルボルナジエン等の二環式アルケン；キュバン、バスケタン、ハウサン等の多環式化合物；及びスピロ化合物からなる群から選択される一種又は二種以上の組み合わせが例示される。
上記化学式（ＩＩ）で表されるモノマーとしては、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、及びイソボルニル（メタ）アクリレートからなる群から選択される一種又は二種以上の混合物が挙げられ、イソボルニル（メタ）アクリレートが好ましくは用いられる。
〈調製〉
エラストマーは、それを構成する物質（例えば、モノマー）を重合等することによって調製することができる。重合方法としては、例えば、エラストマーを構成するモノマーをラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、配位重合、重縮合等の重合方法を用いることができ、好ましくはラジカル重合を用いることができる。重合に際しては、重合開始剤、安定剤、促進剤、溶媒、イオン物質、加熱又はＵＶ線等を使用することができる。
エラストマーは、それを構成する物質（例えば、モノマー）を重合等することによって調製することができる。重合方法としては、例えば、エラストマーを構成するモノマーをラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、配位重合、重縮合等の重合方法を用いることができ、好ましくはラジカル重合を用いることができる。重合に際しては、重合開始剤、安定剤、促進剤、溶媒、イオン物質、加熱又はＵＶ線等を使用することができる。
ラジカル重合に用いる重合開始剤としては、ジハロゲン、アゾ化合物、有機過酸化物、酸化剤と還元剤を組み合わせたレドックス開始剤等を用いることができる。ラジカル重合には、溶媒を用いてもよい。モノマーと重合開始剤、場合によって溶媒を混合し、重合開始剤の種類に応じて、加熱又はＵＶ光照射などにより重合開始剤からラジカルを発生させることで重合反応を開始する。重合完了後、必要に応じて精製処理などを行い、目的とするエラストマーを得ることができる。
（繊維構造体）
本発明にあっては、高分子複合体は、繊維構造体を備えてなるものである。繊維構造体は、高分子複合体において、主として、高強度性（特に、耐切創性）、異方性（伸縮性及び高強度性に関して）として機能するものである。
本発明にあっては、高分子複合体は、繊維構造体を備えてなるものである。繊維構造体は、高分子複合体において、主として、高強度性（特に、耐切創性）、異方性（伸縮性及び高強度性に関して）として機能するものである。
本発明にあっては、繊維構造体は、一又は複数の繊維から構築される二次元、又は三次元の構造体であり、高分子複合体に対して、高強度性（耐切創性）の向上、特に、強度（耐切創力）及び伸縮性に関する異方性を高分子複合体に付与する。繊維の組成、繊維構造体における二次元又は三次元の構造により、強度（耐切創力）を向上させることができる。また、強度性および伸縮性に関する異方性については、特に三次元の構造により制御することができる。繊維構造体として、高強度繊維（例えば、ポリアミド繊維等）を用いて編物を形成する場合、編物の横方向と縦方向で異方性を有する繊維構造体を得ることができる。編物の構成を制御することで、強度（耐切創力）及び伸縮性に関する異方性を制御することができる。
〈繊維〉
繊維は、柔軟性、強度性、伸縮性を構築することが可能なものであれば天然又は合成のいずれであってもよいが、好ましくは、（化学）合成繊維が使用される。繊維としては精製繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維、無機物繊維、無機物及び有機物による合成繊維等が挙げられる。
繊維は、柔軟性、強度性、伸縮性を構築することが可能なものであれば天然又は合成のいずれであってもよいが、好ましくは、（化学）合成繊維が使用される。繊維としては精製繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維、無機物繊維、無機物及び有機物による合成繊維等が挙げられる。
「精製繊維（天然高分子）」としては、セルロース系繊維(リヨセル、テンセル)が例示される。「再生繊維（天然高分子）」としては、セルロース系繊維(レーヨン、ビスコースレーヨン、ポリノジック、キュプラ、銅アンモニアレーヨン)、タンパク質系繊維（カゼイン繊維、落花生タンパク繊維、とうもろこしタンパク繊維、大豆タンパク繊維、再生絹糸）、その他の繊維（アルギン繊維、キチン繊維、マンナン繊維、ゴム繊維）等が例示される。「半合成繊維（半合成高分子）」としては、セルロース系繊維(アセテート、トリアセテート、酸化アセテート）、タンパク質系繊維（プロミックス）、天然ゴム系繊維（塩化ゴム、塩酸ゴム）等が例示される。「合成繊維（合成高分子）」としては、ポリアミド系繊維（ナイロン、ナイロン６、ナイロン６６、芳香族ナイロン）、芳香族ポリアミド系繊維（アラミド）、ポリビニルアルコール系（ビニロン）、ポリ塩化ビニリデン系（ビニリデン）、ポリ塩化ビニル系繊維（ポリ塩化ビニル）、ポリエステル系繊維（ポリエステル）、ポリアクリロニトリル系繊維（ポリアクリロニトリル繊維、モダクリル繊維）、ポリオレフィン系繊維（ポリエチレンル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリスチレン繊維）、ポリエーテルエステル系繊維（レクセ、サクセス）、ポリウレタン系繊維（ポリウレタン）、ポリイミド系繊維（ポリイミド）、アクリレート系繊維、エチレンビニールアルコール系繊維、ポリクラール系繊維等が例示される。「炭素繊維」としては、アクリル繊維又はピッチ（石油、石炭、コールタールなどの副生成物）を原料に高温で炭化して作った繊維であり、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維が挙げられる。また、ガラス繊維（石英ガラス等の無アルカリガラス繊維）、人造鉱物繊維（ロックウール、グラスウール、セラミックファイバー）が使用可能である。
本発明にあっては、好ましくは、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ガラス繊維、（超高分子量）ポリエチレン繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維、炭素繊維等が好ましくは用いられる。
繊維は、フィラメント（長繊維：マルチフィラメント、単繊維：モノフィラメント）、ステープル（短繊維）であってよい。また、紡糸後に、延伸（引き伸し、適度な強さと伸度を繊維に付与する処理）を行ってよい。また、撚り、延伸等を行う作業として、延伸糸（ＦＯＹ）、半延伸糸（ＰＯＹ）、延伸加工糸（ＤＴＹ）を行ってもよい。さらに、紡糸後、紡績（ステープルを紡いで糸にすること）、混紡（二種以上の異なったステープルを混ぜ合わせて紡績すること）、撚糸（フィラメント糸及び紡績糸に撚りをかけること）、交撚（二種類以上のちがった種類の糸を混ぜながら撚りをかけること）等を行って、所望の繊維形態（糸）とすることができる。また、繊維の断面もまた、円形、楕円形、多角形、Ｙ字形、星形等の様々な形状とすることができ、また、繊維の中を空洞とした中空繊維として構成することができる。
本発明にあっては、前記繊維構造体を構成する繊維は、引張強度が１ＧＰａ以上のものであれば好ましいものとして使用できる。
繊維は、紡糸、糸とした後に、「織物」、「編物」、「織布」、「不織布」又はこれらの混合体（布地又は生地形態）として形成され、繊維構造体とすることができる。
（複合化）
本発明にあっては、高分子と繊維構造体を複合化する。複合化された高分子複合体は、軽量性、柔軟性、伸縮性、及び高強度（特に、耐切創性）、並びに、耐久性及び異方性（伸縮性及び強度性に関する）を発揮させることができる。本発明の好ましい態様によれば、上記諸機能を全て十分に発揮させるために、高分子と繊維構造体の相互作用を適切に調製することが好ましい。
本発明にあっては、高分子と繊維構造体を複合化する。複合化された高分子複合体は、軽量性、柔軟性、伸縮性、及び高強度（特に、耐切創性）、並びに、耐久性及び異方性（伸縮性及び強度性に関する）を発揮させることができる。本発明の好ましい態様によれば、上記諸機能を全て十分に発揮させるために、高分子と繊維構造体の相互作用を適切に調製することが好ましい。
〔エラストマー複合体の製造方法〕
本発明の一の態様として、エラストマー複合体の製造方法を提案することができ、その製造方法は、
エラストマーを構成するモノマーと、繊維構造体とを用意し、
前記エラストマーを構成するモノマーを重合し前記エラストマーを形成し、及び、
前記エラストマーと前記繊維構造体とを複合化することを含んでなり、
前記エラストマー複合体が、
前記エラストマー複合体の水平方向（Ｘ方向）における切創力Ｓｘと、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）における切創力Ｓｙが下記（式１）を満たすものであり、
２＜Ｓｘ／Ｓｙ （式１）
〔式１中、Ｓｘ及びＳｙは、ＩＳＯ １３９９７（ＪＩＳ Ｔ ８０５２）に準拠した測定方法により測定した値である〕
前記エラストマー複合体を前記Ｘ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｘ方向の伸び率Ｅｘとし、かつ、
前記エラストマー複合体を前記Ｙ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｙ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｙ方向の伸び率Ｅｙが下記（式２）又は下記（式３）を満たすものである。
１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ （式２）
１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ （式３）
本発明の一の態様として、エラストマー複合体の製造方法を提案することができ、その製造方法は、
エラストマーを構成するモノマーと、繊維構造体とを用意し、
前記エラストマーを構成するモノマーを重合し前記エラストマーを形成し、及び、
前記エラストマーと前記繊維構造体とを複合化することを含んでなり、
前記エラストマー複合体が、
前記エラストマー複合体の水平方向（Ｘ方向）における切創力Ｓｘと、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）における切創力Ｓｙが下記（式１）を満たすものであり、
２＜Ｓｘ／Ｓｙ （式１）
〔式１中、Ｓｘ及びＳｙは、ＩＳＯ １３９９７（ＪＩＳ Ｔ ８０５２）に準拠した測定方法により測定した値である〕
前記エラストマー複合体を前記Ｘ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｘ方向の伸び率Ｅｘとし、かつ、
前記エラストマー複合体を前記Ｙ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｙ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｙ方向の伸び率Ｅｙが下記（式２）又は下記（式３）を満たすものである。
１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ （式２）
１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ （式３）
本発明にあっては、前記エラストマーを構成するモノマーを重合することは、前記繊維構造体（存在下）において前記エラストマーを構成するモノマーを重合することが提案される（好ましい）。例えば、前記エラストマーを構成するモノマーと前記繊維構造体とを混合した後に重合し、又は、前記繊維構造体に前記エラストマーを構成するモノマーを付与した後に重合することであってよい（より好ましい）。或いは、前記エラストマーを構成するモノマーを重合することは、前記エラストマーを構成するモノマーのみで重合してもよい。この場合、得られたエラストマーと、繊維構造体に付与して、複合化をすることとなる。
複合化させる方法としては、エラストマーと繊維構造体を接着させた後に、熱プレスを行い複合化させる方法等を用いることができる。
エラストマー、繊維構造体の内容、材料、調製等は、〔エラストマー複合体〕の項で説明したのと同様であってよい。
本発明にあっては、上記エラストマー複合体の製造方法で製造されたエラストマー複合体もまた、本発明の一の態様で提案することができる。
〔用途〕
本発明によるエラストマー複合体は機能性材料として使用される。従って、例えば、製品の表層材として使用することができる。特に好ましくは、ロボットの表層材（外装材）として使用することが可能である。従って、本発明にあっては、本発明によるエラストマー複合体で形成された表層材を備えてなるロボットを提案することができる。実際、図２に示す通り、ロボットの関節部分において表層材として使用する。特に、（介護）ロボットは、直接被介護者と触れ合うことから、その表層材には、柔軟性が求められ、かつ、ロボット内部を保護する機能（強度性）及び耐久性が必要であり、他方、ロボットの駆動部（可動領域）においては、伸縮性（可撓性）及び柔軟性（特に、一定方向）を備える必要がある。よって、本発明によるエラストマー複合体は、当該必要性を充足させた（介護）ロボット用表層材として好ましくは使用される。
本発明によるエラストマー複合体は機能性材料として使用される。従って、例えば、製品の表層材として使用することができる。特に好ましくは、ロボットの表層材（外装材）として使用することが可能である。従って、本発明にあっては、本発明によるエラストマー複合体で形成された表層材を備えてなるロボットを提案することができる。実際、図２に示す通り、ロボットの関節部分において表層材として使用する。特に、（介護）ロボットは、直接被介護者と触れ合うことから、その表層材には、柔軟性が求められ、かつ、ロボット内部を保護する機能（強度性）及び耐久性が必要であり、他方、ロボットの駆動部（可動領域）においては、伸縮性（可撓性）及び柔軟性（特に、一定方向）を備える必要がある。よって、本発明によるエラストマー複合体は、当該必要性を充足させた（介護）ロボット用表層材として好ましくは使用される。
本発明の内容を以下の実施例を用いて説明するが、本発明の範囲は、これら実施例に限定して解釈されるものではない。また、本明細書に開示された様々な本発明の態様は、本実施例から当業者が容易に本発明を実施することができるものである。
〔繊維の調製〕
（１）ポリアリレート繊維編物
２２ｔｅｘのゼクシオン繊維（ＫＢセーレン社製）を用意し、これを用いて経編して、厚さ１．０３ｍｍ、目付６１．１８ｇ／ｍ2のポリアリレート繊維編物を得た。
（２）ガラス繊維編物
６７．５ｔｅｘのガラス繊維（セントラルグラスファイバー社製）を用意し、これを用いて経編して、厚さ０．７ｍｍ、目付３７０ｇ／ｍ2のガラス繊維編物を得た。
（１）ポリアリレート繊維編物
２２ｔｅｘのゼクシオン繊維（ＫＢセーレン社製）を用意し、これを用いて経編して、厚さ１．０３ｍｍ、目付６１．１８ｇ／ｍ2のポリアリレート繊維編物を得た。
（２）ガラス繊維編物
６７．５ｔｅｘのガラス繊維（セントラルグラスファイバー社製）を用意し、これを用いて経編して、厚さ０．７ｍｍ、目付３７０ｇ／ｍ2のガラス繊維編物を得た。
〔エラストマー用原料溶液の調製〕
下記表１に記載した原料を混合し、各エラストマー１〜５の原料溶液を調製した。表１中、各原料の混合量はモル比で表した。
下記表１に記載した原料を混合し、各エラストマー１〜５の原料溶液を調製した。表１中、各原料の混合量はモル比で表した。
〔エラストマー複合体の調製〕
各エラストマー複合体を以下のようにして調製した。
各エラストマー複合体を以下のようにして調製した。
〔実施例１〕
２枚のガラス板の間に２．０ｍｍのスペーサを挟み込み、その間に、ポリアリレート繊維編物をセットし、エラストマー１の原料溶液を流し込み、ガラス面からＵＶを１０時間照射することでエラストマー複合体１を得た。
２枚のガラス板の間に２．０ｍｍのスペーサを挟み込み、その間に、ポリアリレート繊維編物をセットし、エラストマー１の原料溶液を流し込み、ガラス面からＵＶを１０時間照射することでエラストマー複合体１を得た。
〔実施例２〜５〕
エラストマー１の原料溶液を、エラストマー２〜５の原料溶液に代えた以外は実施例１と同様にしてエラストマー複合体２〜５を得た。
エラストマー１の原料溶液を、エラストマー２〜５の原料溶液に代えた以外は実施例１と同様にしてエラストマー複合体２〜５を得た。
〔実施例６〜１０〕
ポリアリレート繊維編物を、ガラス繊維編物に代えた以外は実施例１〜５と同様にしてエラストマー複合体６〜１０を得た。
ポリアリレート繊維編物を、ガラス繊維編物に代えた以外は実施例１〜５と同様にしてエラストマー複合体６〜１０を得た。
〔比較例１〜５〕
ポリアリレート繊維編物を用いなかったこと以外は実施例１〜５と同様にしてエラストマー１〜５を得た。
ポリアリレート繊維編物を用いなかったこと以外は実施例１〜５と同様にしてエラストマー１〜５を得た。
〔評価試験〕
実施例１〜１０のエラストマー複合体及び比較例１〜５のエラストマーに関して、以下の評価を行った。
実施例１〜１０のエラストマー複合体及び比較例１〜５のエラストマーに関して、以下の評価を行った。
〔切創力評価〕
測定試料（エラストマー複合体およびエラストマー）をＸ方向に１００ｍｍ、Ｙ方向に５０ｍｍにアラミド繊維用ハサミを用いて切断した。切創力試験装置（ＴＤＭ−１００）の測定部に前記試料片を貼り付け、試験測定用刃物が１５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で２０ｍｍ移動して試験片を切断するときの切断荷重Ｓｘを測定した。同様に、測定試料をＹ方向に１００ｍｍ、Ｘ方向に５０ｍｍに切断した試料を上記と同様に試験を行い、切断荷重Ｓｙを測定した。その測定結果は下記表２に記載した通りであった。
測定試料（エラストマー複合体およびエラストマー）をＸ方向に１００ｍｍ、Ｙ方向に５０ｍｍにアラミド繊維用ハサミを用いて切断した。切創力試験装置（ＴＤＭ−１００）の測定部に前記試料片を貼り付け、試験測定用刃物が１５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で２０ｍｍ移動して試験片を切断するときの切断荷重Ｓｘを測定した。同様に、測定試料をＹ方向に１００ｍｍ、Ｘ方向に５０ｍｍに切断した試料を上記と同様に試験を行い、切断荷重Ｓｙを測定した。その測定結果は下記表２に記載した通りであった。
〔伸び率評価〕
測定試料（エラストマー複合体およびエラストマー）をＸ方向に１００ｍｍ、Ｙ方向に１０ｍｍにレーザーカッターを用いて切断した。この試料片の厚さを測定し、オートグラフ（ＡＧ−Ｘｐｌｕｓ、島津製作所製、ロードセル２０ｋＮ）を用いて、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を行い、０．５ＭＰａにおける伸び率Ｅｘを測定した。同様に、測定試料をＹ方向に１００ｍｍ、Ｘ方向に１０ｍｍに切断した試料を上記と同様に引張試験を行い、０．５ＭＰａにおける伸び率Ｅｙを測定した。その測定結果は下記表２に記載した通りであった。
測定試料（エラストマー複合体およびエラストマー）をＸ方向に１００ｍｍ、Ｙ方向に１０ｍｍにレーザーカッターを用いて切断した。この試料片の厚さを測定し、オートグラフ（ＡＧ−Ｘｐｌｕｓ、島津製作所製、ロードセル２０ｋＮ）を用いて、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を行い、０．５ＭＰａにおける伸び率Ｅｘを測定した。同様に、測定試料をＹ方向に１００ｍｍ、Ｘ方向に１０ｍｍに切断した試料を上記と同様に引張試験を行い、０．５ＭＰａにおける伸び率Ｅｙを測定した。その測定結果は下記表２に記載した通りであった。
〔評価結果〕
下記表２に示された通り、本願発明（実施例）は、比較例と対比して、切創力比（Ｓｘ／Ｓｙ）及び伸び率比（Ｅｘ／Ｅｙ又はＥｙ／Ｅｘ）が高いことがわかる。これらの結果から、特定方向の保護機能および伸縮性において、優れた効果を発揮することが明らかに理解される。
下記表２に示された通り、本願発明（実施例）は、比較例と対比して、切創力比（Ｓｘ／Ｓｙ）及び伸び率比（Ｅｘ／Ｅｙ又はＥｙ／Ｅｘ）が高いことがわかる。これらの結果から、特定方向の保護機能および伸縮性において、優れた効果を発揮することが明らかに理解される。
本発明のエラストマー複合体は、高強度、柔軟性、伸縮性の機能を有し、一定方向に対して高い伸縮性を有することから、人体と直接かつ柔軟に接触することが可能であり、可動領域を自在に実現できるように可撓性と伸縮性とを実現することが可能となり、また、内部構造体を保護する強度を備えた素材（例えば、ロボット用表層材）として好適である。
Claims (11)
- エラストマー複合体であって、
エラストマーと、繊維構造体とを備えてなり、
前記エラストマー複合体の水平方向（Ｘ方向）における切創力Ｓｘと、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）における切創力Ｓｙが下記（式１）を満たすものであり、
２＜Ｓｘ／Ｓｙ （式１）
〔式１中、Ｓｘ及びＳｙは、ＩＳＯ １３９９７（ＪＩＳ Ｔ ８０５２）に準拠した測定方法により測定した値である〕
前記エラストマー複合体を前記Ｘ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｘ方向の伸び率Ｅｘとし、かつ、
前記エラストマー複合体を前記Ｙ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｙ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｙ方向の伸び率Ｅｙが下記（式２）又は下記（式３）を満たすことを特徴とする、エラストマー複合体。
１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ （式２）
１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ （式３） - 前記エラストマー複合体の伸び率Ｅｘが１５％以上であり、又は、
前記エラストマー複合体の伸び率Ｅｙが１５％以上であることを特徴とする、請求項１に記載のエラストマー複合体。 - 前記エラストマーは、下記化学式（Ｉ）で表されるモノマーと、下記化学式（ＩＩ）で表されるモノマーとを含んでなるものである、請求項１に記載のエラストマー複合体。
Ｒ1は水素原子又はメチル基であり、
Ｒ2はメチル基又はフェニル基であり、
ｎは１〜３の整数である。〕
Ｒ3は水素原子又はメチル基であり、
Ｒ4は水素原子、直鎖又は分岐鎖を有するアルキル基又はアルケニル基、或いは環式脂肪族炭化水素基であり、
ｎは１〜３の整数である。〕 - 前記化学式（Ｉ）で表されるモノマーが、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、エチレングリコールメチルエーテル（メタ）アクリレート、ジ(エチレングリコール)エチルエーテル（メタ）アクリレート、及びトリ(エチレングリコール)エチルエーテル（メタ）アクリレートからなる群から選択される一種又は二種以上の混合物である、請求項３に記載のエラストマー複合体。
- 前記化学式（ＩＩ）で表されるモノマーが、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、及びイソボルニル（メタ）アクリレートからなる群から選択される一種又は二種以上の混合物である、請求項３又は４に記載のエラストマー複合体。
- 前記繊維構造体を構成する繊維は、引張強度が１ＧＰａ以上であることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載のエラストマー複合体。
- 前記繊維構造体は、織物、編物、不織布、又は織布であることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載のエラストマー複合体。
- 請求項１〜７の何れか一項に記載のエラストマー複合体を用いた、表層材。
- 請求項８に記載の表層材を備えた、ロボット。
- エラストマー複合体の製造方法であって、
エラストマーを構成するモノマーと、繊維構造体とを用意し、
前記エラストマーを構成するモノマーを重合し前記エラストマーを形成し、及び、
前記エラストマーと前記繊維構造体とを複合化することを含んでなり、
前記エラストマー複合体が、
前記エラストマー複合体の水平方向（Ｘ方向）における切創力Ｓｘと、前記Ｘ方向に対して垂直方向（Ｙ方向）における切創力Ｓｙが下記（式１）を満たすものであり、
２＜Ｓｘ／Ｓｙ （式１）
〔式１中、Ｓｘ及びＳｙは、ＩＳＯ １３９９７（ＪＩＳ Ｔ ８０５２）に準拠した測定方法により測定した値である〕
前記エラストマー複合体を前記Ｘ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｙ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｘ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｘ方向の伸び率Ｅｘとし、かつ、
前記エラストマー複合体を前記Ｙ方向に沿って５０ｍｍ、前記Ｘ方向に１０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り出し、前記Ｙ方向に対して引張試験をした際、応力０．５ＭＰａにおける前記Ｙ方向の伸び率Ｅｙが下記（式２）又は下記（式３）を満たすものである、エラストマー複合体の製造方法。
１．５＜Ｅｘ／Ｅｙ （式２）
１．５＜Ｅｙ／Ｅｘ （式３） - 前記エラストマー複合体が、請求項１〜７の何れか一項に記載のエラストマー複合体である、請求項１０に記載の製造方法。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05132876A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-05-28 | Toray Ind Inc | 防水性防護布帛および作業衣ならびにライダースーツ |
| JP2006214015A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Toyobo Co Ltd | 防護カバー |
| JP2007113122A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Asahi Kasei Fibers Corp | 編物 |
| US20110111658A1 (en) * | 2008-04-14 | 2011-05-12 | Invista North America S.A.R.L. | Elastic knit fabrics with cross direction stretch |
| JP2016186143A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 東レ・デュポン株式会社 | 捲縮アラミド短繊維およびそれからなる高強度紡績糸、繊維構造物および防護材 |
| JP2018164967A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 艶金化学繊維株式会社 | 作業ロボット用耐熱性保護カバー |
| JP2021088686A (ja) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | ＬＧ Ｊａｐａｎ Ｌａｂ株式会社 | 高分子及び繊維構造体を備えた高分子複合体 |
-
2019
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05132876A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-05-28 | Toray Ind Inc | 防水性防護布帛および作業衣ならびにライダースーツ |
| JP2006214015A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Toyobo Co Ltd | 防護カバー |
| JP2007113122A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Asahi Kasei Fibers Corp | 編物 |
| US20110111658A1 (en) * | 2008-04-14 | 2011-05-12 | Invista North America S.A.R.L. | Elastic knit fabrics with cross direction stretch |
| JP2011516753A (ja) * | 2008-04-14 | 2011-05-26 | インビスタ テクノロジーズ エス エイ アール エル | 横方向の伸長性をもつ弾力性編物繊維布 |
| JP2016186143A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 東レ・デュポン株式会社 | 捲縮アラミド短繊維およびそれからなる高強度紡績糸、繊維構造物および防護材 |
| JP2018164967A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 艶金化学繊維株式会社 | 作業ロボット用耐熱性保護カバー |
| JP2021088686A (ja) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | ＬＧ Ｊａｐａｎ Ｌａｂ株式会社 | 高分子及び繊維構造体を備えた高分子複合体 |
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