JP2014109109A - 弾性舗装とその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】摩耗や劣化による剥離等によってゴムチップが表面に露出しても元の色調を維持して、見た目が見苦しくならない弾性舗装、およびその施工方法を提供する。
【解決手段】
弾性舗装の主体となる弾性舗装層４を、少なくとも透明ゴムチップ５を含む骨材をバインダ６で結合して構成する。前記透明ゴムチップ５としては、透明廃ポリウレタン硬化物の粉砕物が好ましい。またバインダは、バインダ樹脂として、難黄変型でかつ硬化性のポリウレタンを含み、顔料によって着色されているのが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば遊歩道、ゴルフ場の歩経路、校庭、ジョギングコース等に用いられる弾性舗装と、その施工方法に関するものである。

前記遊歩道等にクッション性を付与して歩行者等の脚の負担を小さくしたり、滑り止めとして機能させて安全性を高めたりするために、ゴムチップ等の多数の骨材をバインダによって結合した複合構造を有する弾性舗装層を備えた弾性舗装が、広く普及している。
ゴムチップとしては、例えば資源再利用の観点やコスト面等を考慮して、廃タイヤや廃ウレタンバンパの粉砕物等を用いる場合がある（特許文献１、２等）。

ところが廃タイヤは黒色、廃ウレタンバンパは、多くの場合濃灰色である。
そこで弾性舗装をカラフルなものとするため、前記バインダに顔料等を配合して任意の色に着色したり、あらかじめゴムチップの表面を着色層で覆って着色したり、さらには施工した弾性舗装層の表面に、着色されたトップコート層を積層したりするのが一般的である。

ところが、これらの方法で弾性舗装を任意の色に着色したとしても、前記トップコート層や、ゴムチップの表面を覆っているバインダのごく薄い膜、あるいはさらに薄い着色層などが、例えば弾性舗装上で歩行やジョギングを繰り返すことによって摩耗したり、直射日光に晒されて劣化して剥離したりすると元の色調を維持することができず、前記廃タイヤや廃ウレタンバンパの濃色が弾性舗装層の表面に点々と露出して見苦しい状態となるという問題がある。

また廃ウレタンバンパの粉砕物は硬いため、単独で使用すると歩行やジョギングに適した良好なクッション性が得られないという問題もある。
ゴムチップそれ自体を内部まで任意の色に着色しておけば、前記色の問題は生じない。またトップコート層は不要になる。
しかしそのためには、何らかの廃品を再利用するのではなく、全く新たにゴムチップを製造しなければならない上、遊歩道などを弾性舗装化するためにはきわめて多量のゴムチップが必要である。

したがって、ゴムチップの新製は省資源の点で問題となる上、弾性舗装のコストアップにつながるという問題もある。
しかも、バインダは、例えばあらかじめ調製しておいたものに顔料等を配合するだけで任意の色に着色できるのに対し、ゴムチップは、未加硫のゴムに着色剤を練り込んで加硫し、さらに粉砕して製造しなければならず、製造に手間がかかるため、あらかじめ着色したものを複数色用意しておく必要があり、在庫の保管場所を広く取っておく必要があったり、在庫管理が煩雑になったりするという問題もある。

また、在庫にない色のゴムチップが必要となった際には新たに製造しなければならないが、前記のように製造には手間と時間を要するため、現場の要求に即応できないという問題もある。

特開平３−３９５０５号公報 実開平５−７７０７号公報

本発明の目的は、摩耗や劣化による剥離等によってゴムチップが表面に露出しても元の色調を維持して、見た目が見苦しくならない弾性舗装、およびその施工方法を提供することにある。また本発明の他の目的は、前記本発明の弾性舗装を、省資源の点で問題とならず、しかもコスト安価に提供することにある。

本発明は、少なくとも透明ゴムチップを含む骨材をバインダで結合してなる弾性舗装層を備えることを特徴とする弾性舗装である。
本発明によれば、前記摩耗や劣化による剥離等によって透明ゴムチップが表面に露出しても、当該透明ゴムチップの下側やさらにその下の弾性舗装層の内部の、同色のバインダの色が、前記透明ゴムチップや、あるいはチップ間の空隙等を通して見えることになり、弾性舗装の全体では元の色調を維持して、見た目が見苦しくなるのを防止することができる。

またゴムチップとしては、弾性舗装の色調に関係なく透明ゴムチップのみを用意しておけばよく、在庫の保管場所や在庫管理等の問題を生じない上、前記のメカニズムから明らかなように透明ゴムチップはどんな色のバインダにも対応できるため、現場の要求に即応することもできる。
また透明ゴムチップを用いると、黒などの有色のゴムチップを含む弾性舗装層を着色する場合のように、前記ゴムチップの色を隠すための多量の顔料を必要とせず、高価な顔料の量を少なくできるという利点もある。

しかも前記弾性舗装層の表面をトップコート層で被覆する必要がなく、弾性舗装の層構成を簡略化できる。ただし弾性舗装層を保護して耐久性を向上するため、本発明では、前記弾性舗装層の表面を、従来同様にトップコート層で被覆しても構わない。
なお透明ゴムチップとしては、種々の透明ゴムからなるチップが使用可能であるが、例えば静電式複写機のトナーブレード等の、透明でかつ硬化性のポリウレタンの硬化物からなる製品の廃品を粉砕して得られる、透明廃ポリウレタン硬化物の粉砕物を用いるのが好ましい。

かかる粉砕物を用いることにより、弾性舗装の省資源化、並びにコストダウンを図ることができる。
また前記バインダとしては、ゴムチップを用いた弾性舗装に一般的に使用されている種々のバインダが使用可能であるが、バインダ樹脂として、難黄変型でかつ硬化性のポリウレタンを含むものが好ましい。またバインダは、ゴムチップを用いた弾性舗装で一般的に使用されている屋外用グレードの顔料等の着色剤によって着色されているのが好ましい。これらの材料は、いずれも通常のバインダ樹脂や他の着色剤等に比べて耐光性、耐候性等に優れている。

そして長期間に亘って直射日光に晒されても、難黄変型でかつ硬化性のポリウレタンの硬化物は、その名のとおり黄変しにくく、また顔料は変色したり退色したりしにくいため、かかるバインダ樹脂と顔料とを組み合わせて用いることにより、弾性舗装の色調をより長期間に亘って維持することができる。
前記弾性舗装層は、下地上に、プライマ層を介して積層するのが好ましい。

これにより、下地の表面性状等に関係なく、前記下地に対する密着力に優れた弾性舗装層を形成することができる。
本発明は、前記本発明の弾性舗装の施工方法であって、少なくとも透明ゴムチップを含む骨材とバインダとの混合物を打設したのち、前記バインダを固化または硬化反応させて弾性舗装層を形成する工程を含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、前記の工程を経て弾性舗装層を形成することにより、本発明の弾性舗装を施工することができる。

本発明によれば、摩耗や劣化による剥離等によってゴムチップが表面に露出しても元の色調を維持して、見た目が見苦しくならない弾性舗装、およびその施工方法を提供することができる。また本発明によれば、前記本発明の弾性舗装を、省資源の点で問題とならず、しかもコスト安価に提供することができる。

本発明の弾性舗装の、実施の形態の一例の、要部としての弾性舗装層の表面近傍を拡大して示す断面図である。 前記図１の例の弾性舗装の全体を示す、断面図である。

図１は、本発明の弾性舗装の、実施の形態の一例の、要部としての弾性舗装層の表面近傍を拡大して示す断面図である。図２は、前記図１の例の弾性舗装の全体を示す、断面図である。
図２を参照して、この例の弾性舗装１は、下地２上に順に積層された、プライマ層３、および弾性舗装層４を備えている。

前記下地２は、アスファルトコンクリートでも、セメントコンクリートでもよい。特に開粒アスファルトコンクリートで下地２を構成すると、その上の弾性舗装の水はけを良くしたり、プライマ層３の密着性を高めたりすることができる。
プライマ層３は、従来同様に構成される。すなわちプライマ層３は、前記下地２上に、プライマを塗布したのち硬化させることによって形成される。

前記プライマとしては、例えばバインダ樹脂としてエポキシ樹脂、硬化性ポリウレタン、硬化性アクリル樹脂、硬化性ポリエステル、ビニルエステル樹脂等の１種または２種以上を少なくとも含む液状のものが挙げられる。特に下地２および弾性舗装層４との密着性を向上することを考慮すると、前記弾性舗装層４を構成するバインダ中に含まれるバインダ樹脂と同じかまたは同系か、あるいは別系でも相溶性、親和性、密着性等に優れたバインダ樹脂を含むプライマを選択的に用いるのが好ましい。

特にプライマとしては、施工現場で配合、加熱等の作業をする必要のない１液湿気硬化型のバインダ樹脂、例えば１液湿気硬化型のポリウレタン（ウレタンプレポリマ）が好ましい。なお粘度が高すぎて施工に支障がある場合は、定法に従い溶剤を添加してもよい。
前記プライマ層３の厚みは、下地２の種類や表面状態等によって任意に変更できる。例えば前記各種のコンクリート等からなり、通常どおりに仕上げられた下地２の場合、プライマ層３の厚みは、プライマの塗布厚みで表して５０ｇ／ｍ^２以上、５００ｇ／ｍ^２以下程度であるのが好ましい。

図１および図２を参照して、この例では、弾性舗装層４は、骨材としての多数の透明ゴムチップ５を、バインダ６によって結合して構成されている。
これにより、例えば弾性舗装層４の表面７を覆うバインダ６の薄い膜８が摩耗したり劣化して剥離したりして、その直下の透明ゴムチップ５が前記表面７において露出したとしても、前記透明ゴムチップ５やチップ間の空隙９等を通して、当該透明ゴムチップ５の下側やさらにその下の弾性舗装層４の内部の、同色のバインダ６の色が見えることになり、弾性舗装層４の、ひいては弾性舗装１の全体では元の色調を維持して、見た目が見苦しくなるのを防止することができる。

なお図では、空隙９は個々に独立しているように見えるが、実際には複数個の空隙９が連続した連続気孔構造を構成しているのが好ましい。これにより、前記空隙９や透明ゴムチップ５を通して、弾性舗装層４の内奥部まで見通すことができる。
前記透明ゴムチップ５としては、硬化性または熱可塑性の種々のゴムや樹脂からなり、なおかつ透明なゴムチップがいずれも使用可能である。

前記透明ゴムチップ５を構成する透明な硬化性ゴムまたは樹脂としては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、硬化性ポリウレタン（ゴムまたは樹脂）、シリコーンゴム等の１種または２種以上が挙げられる。
また透明な熱可塑性ゴムまたは樹脂としては、例えば熱可塑性ポリウレタン（ゴムまたは樹脂）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、軟質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、Ｓ−Ｂ−Ｓトリブロック共重合体、Ｓ−ＥＢ−Ｓトリブロック共重合体等の１種または２種以上が挙げられる。

特に、夏場の日中などの高温にさらされても軟化したりしない耐熱性を、前記弾性舗装層４に付与すること等を考慮すると、前記透明ゴムチップ５としては硬化性ゴムまたは樹脂からなるものが好ましい。
前記透明ゴムチップ５は、そのゴム硬さ（硬化性のゴムまたは樹脂からなるものは硬化後のゴム硬さ）が、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ６２５３−３：２００６「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」において規定された、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さで表して８０以下であるのが好ましい。

透明ゴムチップ５のゴム硬さを前記範囲内とすることで、弾性舗装１に、歩行やジョギング等に適した良好なクッション性を付与することができる。
ただし柔らかすぎると、クッション性が強くなり過ぎて却って歩行やジョギング等をしにくくなるため、透明ゴムチップ５のゴム硬さは、前記タイプＡデュロメータ硬さで表して４０以上であるのが好ましい。

なお透明ゴムチップ５の「透明」とは、周りから入射した可視光の全量又は一部を透過させることができることを意味する。具体的には、下記の方法によって、ゴムチップが透明か否かを判定することとする。
(１) 金属等の光を透過しない材料からなる板に形成した、直径１ｍｍ程度の孔をふさぐように、前記板上にゴムチップを載せる。

(２) 他の光源がない暗所で、前記板の下から光を照らして、前記光がゴムチップを通して透過するか否かを確認する。
(３) 光が透過してゴムチップ自体が光って見えたものを透明、穴との隙間で若干の光漏れ等があっても、ゴムチップ自体は光が透過せず光って見えなかったものを不透明と判定する。

透明ゴムチップ５は、前記規定による「透明」の条件を満足していれば、無色透明には限られず、ごく淡色に着色されていてもよい。
透明ゴムチップ５としては、例えば静電式複写機のトナーブレード等の、透明でかつ硬化性のポリウレタンの硬化物からなる製品の廃品を粉砕またはカッティングして得られる、透明廃ポリウレタン硬化物の粉砕物を用いるのが好ましい。

かかる粉砕物を用いることにより、弾性舗装の省資源化、並びにコストダウンを図ることができる。また、特に前記トナーブレードの粉砕物は耐摩耗性にも優れている。
透明ゴムチップ５としては、前記のように粉砕物が好適に使用される。かかる粉砕物は、図１、図２に示したように不定形で、舗装として充填した際に、チップ間の間隔を広くとって、舗装としてのクッション性を向上する効果に優れている。また弾性舗装層４に適度な透水性を付与して、弾性舗装１の水はけを良くすることもできる。

透明ゴムチップ５の粒径は、チップ間の間隔を広くとって、舗装としてのクッション性を向上する効果や、水はけを良くする効果等を向上することを考慮すると０．５ｍｍ以上、特に１ｍｍ以上であるのが好ましく、１０ｍｍ以下、特に５ｍｍ以下であるのが好ましい。
なお粉砕物は、ふるい分けして製品化されるため、どうしても目標外のサイズのものが混入するが、その割合を１０質量％以下に抑えるようにするのが好ましい。

バインダ６としては、前記透明ゴムチップ５等を結合して弾性舗装層４を形成できる、硬化性、または熱可塑性の種々のバインダ樹脂を少なくとも含むものが、いずれも使用可能である。
特に弾性舗装層４の耐摩耗性や耐久性、あるいは夏場の日中などに高温にさらされても軟化したりしない耐熱性等を向上することを考慮すると、硬化性のバインダ樹脂を含むものが好ましい。

前記硬化性のバインダ樹脂としては、エポキシ樹脂、硬化性ポリウレタン、硬化性アクリル樹脂、硬化性ポリエステル、ビニルエステル樹脂等の１種または２種以上が挙げられる。特にプライマ層３との密着性を向上することを考慮すると、前記プライマ層３を構成するバインダ樹脂と同じかまたは同系か、あるいは別系でも相溶性、親和性、密着性等に優れたバインダ樹脂を選択的に用いるのが好ましい。

特にバインダ樹脂としては、施工現場で配合、加熱等の作業をする必要のない１液湿気硬化型のバインダ樹脂、特に１液湿気硬化型のポリウレタン（ウレタンプレポリマ）等が好ましい。
また前記１液湿気硬化型のポリウレタン等は、特に先に説明したように、長期間に亘って直射日光に晒されても黄変にくい難黄変性を有しているのが好ましい。

バインダ６は、バインダ樹脂の色のままでも構わないが、通常は着色剤によって着色するのが好ましい。
前記着色剤としては、これも先に説明したように、長期間に亘って直射日光に晒されても変色したり退色したりしにくい顔料、例えばゴムチップを用いた弾性舗装で一般的に使用されている屋外用グレードの顔料が好適に使用される。特に無機顔料が好ましい。例えば赤色の無機顔料としては、ベンガラ（酸化第二鉄）等が挙げられる。

顔料の配合割合はバインダ６、ひいては弾性舗装層４に求められる色調等によって任意に設定できるが、通常は、弾性舗装層４のもとになる、透明ゴムチップ５を少なくとも含む骨材、バインダ６、および顔料の総量の０．５質量％以上、５質量％以下程度であるのが好ましい。
また、少なくとも透明ゴムチップ５を含む骨材の配合割合は、前記混合物の総量の７０質量％以上であるのが好ましく、９０質量％以下であるのが好ましい。

配合割合が前記範囲未満では、弾性舗装１に、例えば遊歩道等に適した適度なクッション性や、あるいは水はけを良くするための適度な透水性等を付与できないおそれがある。また前記範囲を超える場合には、相対的にバインダ６の配合割合が少なくなり、当該バインダによる結合力が不足して、弾性舗装層４の強度が低下して、耐久性が著しく低下するおそれがある。

なお、かかる骨材の配合割合は、前記骨材として透明ゴムチップ５のみを用いる場合は、当該透明ゴムチップ５それ自体の配合割合であり、透明ゴムチップ５と他の骨材とを前記の割合で併用する場合は、両者の合計の、混合物の総量に占める配合割合である。
バインダの配合割合は、前記顔料および骨材の残量である。すなわち所定量の顔料および骨材に、さらにバインダ樹脂を加えて総量が１００質量％となるように、バインダの配合割合を設定すればよい。

プライマ層３上に、前記各成分を含む弾性舗装層４を形成して弾性舗装１を施工するためには、先に説明した本発明の施工方法が好適に採用される。
すなわち前記所定の割合で、少なくとも透明ゴムチップを含む骨材と、バインダと、顔料とを配合し、攪拌機で混合して混合物を調製し、前記混合物を前記プライマ層３上に打設したのち養生させて、前記バインダを、例えば硬化性のバインダ樹脂を含む場合は硬化反応させることによって弾性舗装層４が形成される。

なお弾性舗装層４のもとになる混合物は、プライマの表面に粘着性がある間に打設するのが好ましい。
弾性舗装層４の厚みは、当該弾性舗装層４を、例えば図１に示すように各種コンクリートからなる下地２上に、プライマ層３を介して形成する場合、その用途等にもよるが、５ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下程度であるのが好ましい。

なお図示していないが、弾性舗装層４の表面７は、当該弾性舗装層４を保護して耐久性を向上するため、従来同様にトップコート層で被覆してもよい。また弾性舗装層４は、前記下地２上に直接に形成してもよい。さらに下地２は、コンクリートには限定されない。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。

〈実施例１〉
（弾性舗装層用の混合物の調製）
透明でかつ硬化性のポリウレタンの硬化物からなり、２３℃でのタイプＡデュロメータ硬さが７３である静電式複写機のトナーブレードの廃品を、(株)ホーライ製の粉砕機を用いて粉砕し、さらにふるい分けして、粒径１〜５ｍｍの透明ゴムチップを作製した。

前記透明ゴムチップが透明であるか否かを先に説明した方法で判定したところ、光が透過してゴムチップ自体が光って見え、透明であることが確認された。
またバインダとしては、ＨＤＩ系で難黄変性の１液湿気硬化型ウレタンプレポリマを主成分とする、住友ゴム工業(株)製のグリップコート（登録商標）Ｃ−９４８を、顔料としての、山陽色素(株)製の塗料用ベンガラ顔料で赤色に着色したものを用意した。

そして前記透明ゴムチップと、顔料で着色されたバインダとを攪拌機を用いて混合して、弾性舗装層のもとになる混合物を調製した。
各成分の、前記混合物の総量中の配合割合は、透明ゴムチップ：７９質量％、顔料：１質量％、バインダ：２０質量％とした。
（プライマ層の形成）
下地のモデルとして厚み５ｍｍのベニヤ板を用意し、その表面に、プライマとして、前記バインダとして使用したのと同じ住友ゴム工業(株)製のグリップコート（登録商標）Ｃ−９４８を、塗布厚みが３００ｇ／ｍ^２となるように塗布してプライマ層を形成した。

（弾性舗装層の形成）
前記プライマ層の上に、先に調製した混合物を、打設量が８ｋｇ／ｍ^２となるように打設し、次いで厚みが１ｃｍとなるように成形した後、２３℃で１週間養生させてバインダを硬化反応させて、弾性舗装のモデルを作製した。
〈比較例１〉
透明ゴムチップに代えて、廃タイヤ粉砕ゴムチップ〔村岡ゴム工業(株)製のＭＨ３、黒色、粒径：１〜５ｍｍ〕を同量用いたこと以外は実施例１と同様にして混合物を調製し、弾性舗装のモデルを作製した。

前記廃タイヤ粉砕ゴムチップが透明であるか否かを先に説明した方法で判定したところ、穴との隙間で若干の光漏れ等があったものの、ゴムチップ自体は光が透過せず光って見えなかったため、不透明であることが確認された。
〈摩耗後の外観評価〉
前記実施例１、比較例１で作製した弾性舗装のモデルを、それぞれ内接円の直径が１０ｃｍとなる正八角形に切り出して、テーバー試験体を作製した。

そしてテーバー社製の摩耗試験器（ＴＡＢＥＲ ＡＢＲＡＳＥＲ）と同社製の摩耗林（型番：Ｈ２２）とを用いて、接触荷重：１ｋｇ、回転数：１０００回の摩耗試験を実施したのち、弾性舗装層の表面を観察した。
その結果、比較例１のものは、試験前には、わずかに黒みがかっているものの赤一色であったものが、試験後は黒い廃タイヤ粉砕ゴムチップが点々と露出し、赤と黒のまだらになって見苦しくなっているのが確認された。

一方、実施例１のものは、試験前には鮮やかな赤一色であり、試験後も全体的に赤色のままで、色調の変化はわずかであることが確認された。

１ 弾性舗装
２ 下地
３ プライマ層
４ 弾性舗装層
５ 透明ゴムチップ
６ バインダ
７ 表面
８ 膜
９ 空隙

Claims (5)

1. 少なくとも透明ゴムチップを含む骨材をバインダで結合してなる弾性舗装層を備えることを特徴とする弾性舗装。
2. 前記透明ゴムチップは、透明廃ポリウレタン硬化物の粉砕物である請求項１に記載の弾性舗装。
3. 前記バインダは、バインダ樹脂として、難黄変型でかつ硬化性のポリウレタンを含み、顔料によって着色されている請求項１または２に記載の弾性舗装。
4. 下地上に、プライマ層を介して前記弾性舗装層が積層されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の弾性舗装。
5. 前記請求項１ないし４のいずれか１項に記載の弾性舗装の施工方法であって、少なくとも透明ゴムチップを含む骨材とバインダとの混合物を打設したのち、前記バインダを固化または硬化反応させて弾性舗装層を形成する工程を含むことを特徴とする弾性舗装の施工方法。

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