JPH10204811A - 複合弾性舗装材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粒状ゴムを使用し、運動性能を向上し、同時に
安全性や耐久性が改良された低コストの複合弾性舗装材
を提供することである。 【解決手段】粒状ゴム、発泡体チップ及び合成樹脂バイ
ンダーから成る内部に空隙を形成した粒状ゴム層とその
上に積層されたポリウレタン層とから成る複合弾性舗装
材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリウレタンを主
体とする複合弾性舗装材に関する。より詳しくは、表面
がポリウレタン層であり、該層の下に粒状ゴムと発泡体
チップを混合し、これらを合成樹脂バインダーで結合し
て内部に空隙を形成してなる層を含有することを特徴と
する弾力性、衝撃吸収性に優れた複合弾性舗装材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタン弾性舗装材の、主としてコ
ストダウンを目的として下層を粒状ゴムを主体とする舗
装とし、表層のみポリウレタンを使用する複合弾性舗装
材が種々知られている。しかしながら、廃タイヤ等を原
料とする粒状ゴムは堅すぎるため、得られる複合弾性舗
装材は運動性能上種々の問題があった。さらに安全性や
耐久性の点でも問題が指摘されていた。従って、粒状ゴ
ムを使用する低コストの複合弾性舗装材において、運動
性能を向上させ、同時に安全性や耐久性を改良すること
が求められていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、粒状
ゴムを素材の一つとして用いる弾性舗装材であり、優れ
た運動性能、安全性や耐久性において良好であり、かつ
経済的な弾性舗装材を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するための手段について種々検討した結果、粒状
ゴムの代わりに、粒状ゴムを発泡体チップと混合し、こ
れらを有機合成樹脂バインダーで結合させて内部に空隙
を形成する層を含む複合弾性舗装材が、前記の課題を解
決するものであることを見出し、本発明に至った。

【０００５】即ち、本発明は次の（１）〜（４）の通り
である。 （１）粒状ゴム、発泡体チップ及び合成樹脂バインダー
から成る内部に空隙を形成した粒状ゴム層とその上に積
層されたポリウレタン層とから成る複合弾性舗装材。 （２）発泡体が、ポリスチレン、スチレン−アクリロニ
トリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウ
レタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンの発泡体、ガラス発泡体又はコルクであることを特徴
とする（１）記載の複合弾性舗装材。 （３）合成樹脂バインダーが、ポリウレタンであること
を特徴とする（１）記載の複合弾性舗装材。 （４）ポリウレタン層が、２液高圧スプレーマシンでス
プレーされた速硬化型ウレタンエラストマーであること
を特徴とする（１）記載の複合弾性舗装材。

【０００６】

【発明の実施の態様】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明の複合弾性舗装材は、例えば、運動場の通
路、屋外・屋内競技場、コート等の舗装に最適に施工さ
れるもので、次の必須の構成からなるものである。すな
わち、舗装の基盤の上に、(1)粒状ゴム、発泡体チップ
及び合成樹脂バインダーを必須の素材として形成され
る、内部に空隙を有する層（本願において、この層を粒
状ゴム層と略称する）、(2)さらに該層上にポリウレタ
ン層を積層してなるものである。したがって、本願発明
の効果を阻害しない限りにおいて、所望の素材を用いる
公知の下地層、中間層や上層を設けて含むものであって
もよい。本発明の特徴は、従来の粒状ゴムと合成樹脂バ
インダーとから形成される層を、粒状ゴムと発泡体チッ
プを混合し、これらと合成樹脂バインダーとから形成さ
れる内部に空隙を有する粒状ゴム層としたところにあ
り、形成された空隙と素材として用いる発泡体の気泡と
の相乗効果のため、粒状ゴム層と合成樹脂バインダーと
のみで形成される内部に空隙を有する粒状ゴム層に比べ
安定性、耐久性にすぐれ、かつ耐衝撃吸収性等の運動性
能に優れている。

【０００７】粒状ゴムとしては、天然ゴム、スチレン−
ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、
ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ポリクロロ
プレンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、
ポリウレタンゴム等及びそれらの加硫ゴムのチップがあ
げられるが、特に廃タイヤを粉砕して得られるタイヤ屑
が廃品利用と経済性の点から最も好適に使用される。こ
れらの粒状ゴムの形態は特に特定されず、当業界におい
て複合弾性舗装材に使用されている粒状、粒径のもので
あれば、使用できる。しかしながら、本発明の特徴であ
る粒状ゴム層内の空隙の形成のためには、通常、粒径は
最小粒径が１ｍｍ以上、好ましくは粒径２ないし１０ｍ
ｍのものが好ましく使用される。

【０００８】発泡体チップとは、具体的には、ポリスチ
レン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン
−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、
ポリエチレン、ポリプロピレンの合成樹脂の発泡体チッ
プ、ガラス発泡体またはコルク等である。これらの発泡
体は単独でも、または２種以上を混合して使用してもよ
い。発泡体チップは、発泡体をチップ状に製造したも
の、発泡体をチップ状に破砕したもの、例えば、自動車
内装バッドや履き物等の廃品をチップ状に再生したもの
等であってもよい。発泡体は、硬質、軟質及び／又は半
硬質の密度０．０１〜０．６ｇ／ｃm²のもので、気泡構
造は独立でも連通でもよい。これらの発泡体チップは、
その形状および大きさにとくに限定はないが、粒状ゴム
と混合して良好な空隙を形成させるための小片、細片、
または本願においては粒状、ビーズ状であってもこのチ
ップの概念に含まれる。通常、これらは、粒状ゴムの粒
径に近い範囲の小径のものが好ましい。好ましくは、粒
径０．１〜１０ｍｍ程度の範囲である。

【０００９】合成樹脂バインダーとしては、天然ゴムや
各種合成ゴムのラテックスやエマルジョン等も用いられ
るが、特に好ましいものはポリウレタンバインダーで、
分子末端にイソシアナト基を有するウレタンプレポリマ
ー（１液型）及び該プレポリマーと硬化剤とから成るも
の（２液型）とがある。

【００１０】１液型のウレタンプレポリマーは有機ポリ
イソシアネートとポリオールとを常法に従って、窒素気
流中８０〜１００℃で数時間加熱する方法により製造す
ることができる。ウレタンプレポリマー中のイソシアネ
ート基とポリエーテルまたはポリエステルポリオール中
のヒドロキシル基の当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）は通常２〜
２０で、ウレタンプレポリマー中に含まれる遊離イソシ
アネート基は１〜１５重量％程度である。また、２液型
の場合の硬化剤としては、公知のポリオール、ポリアミ
ン、触媒、充填材その他の助剤等の配合物が用いられ
る。

【００１１】以上の粒状ゴム、発泡体チップおよび合成
樹脂バインダーの素材を用いて形成される粒状ゴム層に
おいて、粒状ゴムと発泡体チップの量は、粒状ゴム１０
０容量部に対して、発泡体チップ１０〜１０００容量部
であり、また合成樹脂バインダーの量は、粒状ゴムおよ
び発泡体チップの性状や配合比に応じて自由に選択する
ことができる。

【００１２】粒状ゴム層に積層されるポリウレタン層
は、粒状ゴム層に直接積層しても、また粒状ゴム層に所
望の目的、例えば、粒状ゴム層に形成された空隙の効果
を適切に発揮させるように、ポリウレタン層の積層時に
起こる該空隙にポリウレタンの洩れを防ぐため、フォー
ム状樹脂やその他の合成樹脂の中塗層を積層した上に更
に積層してもよい。

【００１３】ポリウレタン層は、公知のポリウレタン材
料、即ちプレポリマー法、部分プレポリマー法およびワ
ンショット法の２液型ウレタン配合物、湿分硬化型の１
液型ウレタン配合物、溶剤型熱可塑性ウレタン配合物、
ウレタンエマルション配合物等が用いて形成される層で
ある。原料ポリイソシアネート、ポリオール、ポリアミ
ン、触媒、充填材その他の助剤等は、公知のものが用い
られる。

【００１４】粒状ゴム層の空隙にポリウレタン材料が入
り込むのを防止するために、ポリウレタン材料には、フ
ィラーやチクソ剤等を配合することができる。また特開
昭６３−３０４８０４号等に記載の速硬化型ウレタンエ
ラストマーを２液高圧スプレーマシンでスプレーして得
られるポリウレタン層（商品名、ＲＩＭスプレー、三井
東圧化学（株））は、特に好適に用いられるものの一つ
である。ポリウレタン層の上に、更に 表面保護等の目
的でトップコートを施工することもできる。なお、本発
明の複合弾性舗装材において、特徴とする粒状ゴム層、
およびポリウリレタン層、ならびに必要に応じて設けら
れるその他の層の厚みは、本願発明の効果を発揮する範
囲において適宜設定すればよい。また、ポリウレタン層
の厚みを小さくすることにより、粒状ゴム層の空隙がそ
のままポリウレタン層に残る、いわゆる透水層とするこ
ともできる。

【００１５】本発明の弾性複合舗装材の舗装方法は、基
本的には次のような方法で施工される。すなわち、コン
クリート、モルタル、アスファルトコンクリート等の公
知の舗装基盤上に、夫々公知の方法で調製された粒状ゴ
ムと発泡体チップを、上記範囲の所定量を良く混合し、
さらに合成樹脂バインダを加えて攪拌混合した混合物を
基盤上に流し、レーキ等で均一に敷き均し、自動フィニ
ッシャー、金ゴテ、ローラー等で仕上げた後、乾燥・硬
化させる。この粒状ゴム層の上にポリウレタンを塗布し
硬化しポリウレタン層を積層する。この際には、特開昭
６３−１２２８０６号、特開平１−２０７５０６号公報
等に記載の方法により、予め粒状ゴム層の目止めを行う
こともできる。この方法によればポリウレタン舗装材の
ロスがなく、経済的に施工することができる。また、前
記の速硬化型ウレタンエラストマーをスプレー施工する
方法によれば、粒状ゴム層の目止めを行うことなく、良
好なポリウレタン層が得られる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。例中の部は重量部を表わす。バインダー及びポリウ
レタン層として用いたウレタンプレポリマー及び硬化剤
の製造を行った。

【００１７】［ウレタンプレポリマー１の製造］平均分
子量１５００のポリオキシプロピレンジオール７５０部
とＴＤＩ−８０（2,4-体／2,6-体＝80/20 のトリレンジ
イソシアネート）２５０部を均一に混合したのち、窒素
気流中で８０℃で２時間反応させた。ＮＣＯ基含有量
７．６重量％のウレタンプレポリマー１を得た。

【００１８】［ウレタンプレポリマー２の製造］平均分
子量２０００のポリオキシプロピレンジオール４３０
部、平均分子量５０００のポリオキシプロピレントリオ
ール４００部、ＴＤＩ−６５（2,4-体／2,6-体＝65/35
のトリレンジイソシアネート）１２３部を均一に混合し
たのち、窒素気流中で８０℃で２時間、ついで１００℃
２時間反応させた。ＮＣＯ基含有量２．９重量％、粘度
６，０００ｃｐｓ／２５℃のウレタンプレポリマー２
を得た。

【００１９】［硬化剤の製造］ＭＯＣＡ７．５部、平均
分子量３０００のポリオキシプロピレンジオール２０
部、平均分子量５０００のポリオキシプロピレントリオ
ール２０部、ＤＯＰ ６部、炭酸カルシウム３９．５
部、触媒オクチル酸鉛（ｐｂ含有量２５％ ）２部、顔
料ベンガラ５．０部を加え、ディゾルバーで均一に混練
して硬化剤を得た。

【００２０】実施例１ 廃タイヤを砕いて得た粒径１．４〜２．８mmのスチレン
−ブタジエンゴムチップ７０容量部及び粒径０．５〜
３．０mmのエチレン−酢酸ビニル共重合体〔ＥＶＡ〕発
泡体チップ３０容量部を混合した。この混合物１００容
量部に、上記のウレタンプレポリマー１の８容量部を添
加し、十分に攪拌してバインダーをゴムチップ及び発泡
体チップの表面に均一に付着させた。これを密粒度アス
ファルトコンクリートの基盤上に散布し、ローラーで転
圧して一夜放置し、厚さ２０mmの舗装に仕上げた。１日
養生後、その上にポリウレタン層として上記のウレタン
プレポリマー２と硬化剤とを重量比１／１で混合したポ
リウレタン舗装材を４mm厚になるように積層し、本発明
の複合弾性舗装材を得た。また、ポリウレタン層施工前
に、ポリウレタン舗装材にジメチルアセトアミド１．５
％を添加した揺変性材料を１ｋｇ／m²金ゴテで塗布した
ところ、ポリウレタン舗装材のロスがなく、経済的に施
工することができた。

【００２１】実施例２ 実施例１において、粒径０．５〜３．０mmのＥＶＡ発泡
体チップ３０容量部の代わりに粒径０．５〜３．０mmの
発泡ポリスチレンビーズを用いた外は実施例１と同様に
行い、本発明の複合弾性舗装材を得た。

【００２２】実施例３ 実施例１において、粒径０．５〜３．０mmのＥＶＡ発泡
体チップ３０容量部の代わりに粒径０．７〜３mmのウレ
タンバンパー廃材のチップ（ＪＩＳ Ａ硬度９５Ａ）を
用いた外は実施例１と同様に行い、本発明の複合弾性舗
装材を得た。

【００２３】実施例４ 実施例１に準じて行い、ポリウレタン層として実施例１
のものの代わりに、以下に述べる速硬化型ウレタンエラ
ストマーを用いた。純ＭＤＩ（三井東圧化学社製 ＭＤ
Ｉ−Ｐｈ）７００ｇ、カルボジイミド変性液状ＭＤＩ
（三井東圧化学社製 ＭＤＩ−ＬＫ：ＮＣＯ含量＝２
８．５重量％）３００ｇにポリプロピレングリコールＰ
ＰＧ−Ｄｉｏｌ−１０００（三井東圧化学社製 ＯＨ価
＝１１２）７５０ｇを加え窒素気流下８０℃で３時間反
応させた後、希釈剤としてＤＯＰ（ジオクチルフタレー
ト）を１９０ｇ加えて、ＮＣＯ含量＝１３．２重量％、
粘度（ｃｐｓ／２５℃）＝６００の主剤を得た。硬化剤
としては、末端がエチレンオキサイドでキャツプされた
３官能のポリプロピレングリコールＥＰ−３３０（三井
東圧化学製 ＯＨ価：３５、分子量；５１００）５０
ｇ、末端がエチレンオキサイドでキャツプされた２官能
のポリプロピレングリコールＥＤ−３７Ａ（三井東圧化
学製 ＯＨ価：３８、分子量；３０００）２２ｇ、鎖延
長剤としてＤＥＴＤＡ（ジエチルトルエンジアミン）２
３ｇ、それに有機金属触媒としてナフテン酸鉛（Ｐｂ含
量２４％）１．０ｇ及び緑色トーナー４ｇを加えたもの
を用いた。両液を５０℃に保温し、容量比＝１／１で下
記マシンを使用し、吹付けを行った。スプレーマシンは
グラス−クラフト社Ｔ−３Ｈを用い、静止時圧力約１４
０ｋｇf ／ｃｍ² 、動作時１０５〜１１８ｋｇf ／ｃｍ
²で使用した。スプレーガンはプロプラーガンにフラッ
トチャンバーを取り付けて使用した。第１層目は目止め
を行うため若干厚めに１回で約１ｋｇ／ｍ² 程度をスプ
レーした。表面には僅かにピンホールが残ることもある
が、２層目には約０．５ｋｇ／ｍ² 塗布すると完全に平
滑な表面となった。３層目に約０．５ｋｇ／ｍ² 程度ス
プレーした後スプレーガンをほぼ水平近くの角度とし、
施工面全体にミストをかけノンスリップ加工を施し、本
発明の複合弾性舗装材を得た。

【００２４】比較例１ 実施例１において、廃タイヤを砕いて得た粒径１．４〜
２．８mmのスチレン−ブタジエンゴムチップ７０容量部
及び粒径０．５〜３．０mmのＥＶＡ発泡体チップ３０容
量部の混合物１００容量部の代わりに廃タイヤを砕いて
得た粒径１．４〜２．８mmのスチレン−ブタジエンゴム
チップ１００容量部を用い、それ以外は実施例１と同様
に行った。

【００２５】このようにして得られた実施例１〜４及び
比較例１の舗装材について、圧縮強度、反発弾性、走行
感（走り易さ）及びクッション性（衝撃吸収率）につい
て評価した。 ［耐荷重性］ＪＩＳ−Ｋ６３０１に準じて、圧縮強度を
測定し評価した。 ［反発弾性］ＪＩＳ−Ｋ６３０１に準じて、反発弾性を
測定し評価した。 ［走行感］ サンプルを作製し、実際に人が走って走行
感（走り易さ）を評価した。 ○：走りやすい ×：
走りにくい ［クッション性］落下衝撃試験機を用いて衝撃吸収率
（％）を測定し評価した。 （測定装置）緩衝材用落下衝撃試験機：ＣＳＴ−３２０
（ＭＶＳＳ型）（吉田精機（株）製） ・インパクトブロックヘッドの形状：１２８φ ・落下重錘の重量：１７Ｋｇ ・高さ：２４mm ・サンプルの大きさ：２６０mm×２６０mm 以上の結果をまとめて表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１の結果から、実施例１〜４は、比較例
１に比べてクッション性（衝撃吸収性）に優れ、走行感
（走り易さ）が良く、競技施設用の弾性舗装材として優
れた性能を示した。

【００２８】

【発明の効果】本発明により、適度な弾力性と走行感に
優れ、品質的に安定し、経済性が良くかつ衝撃吸収性に
優れた弾性舗装材が得られる。即ち粒状ゴムを使用する
低コストの複合弾性舗装材において、運動性能を向上
し、同時に安全性や耐久性を改良することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 憲司 東京都千代田区麹町３丁目７番10号 東洋 スポーツ施設株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粒状ゴム、発泡体チップ及び合成樹脂バイ
   ンダーから成る内部に空隙を形成した粒状ゴム層とその
   上に積層されたポリウレタン層とから成る複合弾性舗装
   材。
2. 【請求項２】発泡体が、ポリスチレン、スチレン−アク
   リロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−
   ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
   ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプ
   ロピレンの発泡体、ガラス発泡体又はコルクであること
   を特徴とする請求項１記載の複合弾性舗装材。
3. 【請求項３】合成樹脂バインダーが、ポリウレタンであ
   ることを特徴とする請求項１記載の複合弾性舗装材。
4. 【請求項４】ポリウレタン層が、２液高圧スプレーマシ
   ンでスプレーされた速硬化型ウレタンエラストマーであ
   ることを特徴とする請求項１記載の複合弾性舗装材。