JP2001172436A - 弾性舗装材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適度な硬さおよび反発弾性と、優れた機械的
強度および耐久性とを有し、敷設作業が容易であり、か
つ幅広い分野の運動・競技施設に適した弾性舗装材を提
供する。 【解決手段】 本発明の弾性舗装材は、ショア硬さ（Ｄ
形）が５０〜８５である合成樹脂の粉砕物と、ゴム状弾
性体の粉砕物とを１０：９０〜８５：１５の割合で含有
する骨材を樹脂バインダで結合したものであって、空隙
率が１５％以上であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は弾性舗装材に関し、
より詳しくは、各種競技施設、運動施設等に用いられる
クッション性の高い弾性舗装材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、公園、歩道、ジョギングコース等
の床面や、多目的運動場、陸上競技場、各種球技場、体
育館等の運動施設の床面には、舗装材の弾性層として、
骨材をバインダで結合した、空隙を有する弾性舗装材が
用いられており、前記骨材には、通常、エチレン−プロ
ピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム
（ＮＲ）またはこれらの混合物が主材料であるゴムや、
廃タイヤ等から得られた、スプリング硬さＨｓ（ＪＩＳ
Ａ）が３０〜９０程度である軟質の弾性骨材（ゴムチ
ップ）が用いられている。かかる弾性骨材は、ショア硬
さ（Ｄ形）で表した硬度が５０を下回る、極めて柔らか
いものである。

【０００３】上記軟質の弾性骨材を用いた、空隙を有す
る従来の弾性舗装材は、衝撃緩和性能に優れ、反発弾性
が抑制されており、それゆえ、着地したときの人体への
衝撃が小さく安全性が高いレベルにあるという特性を有
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の弾性舗装材は柔軟性が大きいために、歩きにくいと
いう問題がある。かかる弾性舗装材を例えば陸上競技場
に敷設された場合おいては、優れた運動能力を有するス
プリント競技の選手等にとって高記録が出にくくなると
いった問題がある。また、引裂き強度等の機械的強度が
低いために、ゴルフ場の歩径路のように、スパイクシュ
ーズを履きながら歩行するような条件で使用された場合
には短期間のうちに床面が損傷を受けたり、舗装材表面
に加えられるせん断応力によって骨材が剥離し易くなる
ため、その耐用年数が極めて短くなるという問題があ
る。

【０００５】さらに、空隙を有する弾性舗装材の場合、
人間の歩行や走行のように舗装材にかかる圧が比較的小
さいときには、弾性ゴム骨材と空隙構造の相乗効果で舗
装材に圧縮が生じても、圧から開放されると元の状態に
復元して適度な弾力性を保持するのに対し、車両等の通
行のように５ｋｇ／ｃｍ² 以上もの圧力が繰り返しかか
ると、舗装材の厚みが復元せずに轍が生じてしまう。従
って、耐圧性の面で問題があった。

【０００６】特に近年、ゴルフ場をはじめとして、舗装
材周辺の環境のメンテナンスに際して管理車両を用いる
ことが多いため、かかる車両の走行によって舗装材の美
観や性能が損ねわれる問題が増加している。一方、従来
公知の舗装材には、骨材として天然石、珪砂、セラミッ
クボール等を用いたものも知られている。しかし、これ
らの骨材はいずれも硬質の無機物質であって、樹脂バイ
ンダとの接着力が弱く、かかる骨材と樹脂バインダとの
接着力を向上させるためには、シランカップリング剤等
を添加した補強助剤の使用などが不可欠となる。また、
舗装材表面が難いため、歩行・走行時に足腰にかかる負
担が大きくなるという問題もある。

【０００７】さらに、特開平４−３０２６０３号公報や
特許第２６４２８４３号公報には、硬質の骨材を用いた
層と、軟質の弾性骨材を用いた層とを積層した２層以上
の層からなる舗装材が開示されているが、これらの舗装
材はその敷設作業が複雑であるという問題がある。そこ
で本発明の目的は、適度な硬さおよび反発弾性と、優れ
た機械的強度および耐久性とを有し、敷設作業が容易で
あり、かつ幅広い分野の運動・競技施設に適した弾性舗
装材を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結
果、骨材として高硬度の合成樹脂とゴム状弾性体とを使
用し、これらのいずれをも粉砕によって表面積を上げた
状態で使用するとともに、弾性舗装材の空隙率を所定の
範囲に設定したときは、適度な硬さおよび反発弾性と、
優れた機械的強度および耐久性とを有し、幅広い分野の
運動・競技施設に適した弾性舗装材を簡易な敷設作業で
もって得ることができるという新たな事実を見出し、本
発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明に係る弾性舗装材は、シ
ョア硬さ（Ｄ形）が５０〜８５である合成樹脂の粉砕物
と、ゴム状弾性体の粉砕物とを１０：９０〜８５：１５
の割合で含有する骨材を樹脂バインダで結合したもので
あって、空隙率が１５％以上であることを特徴とする。
上記本発明に係る弾性舗装材によれば、引裂強度、耐圧
強度等の機械的物性が向上し、高度の記録が出易くな
る、耐久年数が延びる、重車両の走行による轍が生じに
くいといった効果が得られる。また、弾性舗装材の構成
が単層であるため、複雑な作業工程を経ることなく敷設
することができる。

【００１０】従って、本発明の弾性舗装材は、幅広い分
野の運動・競技施設において好適に用いることができ
る。なお、本発明において「ショア硬さ（Ｄ形）」と
は、ＪＩＳ Ｂ ７７２７に規定の、ショア硬さ試験機
Ｄ形で測定したものである。

【００１１】

〔合成樹脂粉砕物〕

（合成樹脂の種類）合成樹脂の粉砕物に用いられる合成
樹脂としては、例えばポリウレタン樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ
樹脂等の熱硬化性樹脂；（メタ）アクリル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が挙
げられる。

【００１２】（合成樹脂粉砕物の硬さ）本発明の弾性舗
装材には、ショア硬さ（Ｄ形）が５０〜８５の合成樹脂
粉砕物が用いられる。合成樹脂粉砕物の硬度が上記範囲
を下回ると、弾性舗装材に適度な硬さを付与することが
できなくなり、弾性舗装材の機械的強度や耐久性が低下
したりする。また、反発弾性が大きくなり過ぎるため、
弾性舗装材を例えばスプリント競技等の競技場に使用し
た場合には高記録を出しにくくなってしまう。

【００１３】逆に、合成樹脂粉砕物の硬度が上記範囲を
超えると、弾性舗装材が硬くなり過ぎて衝撃緩和性能が
低下したり、反発弾性が小さくなり過ぎて安全性が低下
したりする。合成樹脂粉砕物のショア硬さ（Ｄ形）は、
上記範囲の中でも特に４０〜９０であるのが好ましく、
５０〜８５であるのがより好ましい。 （合成樹脂の構造）本発明に用いられる合成樹脂は、材
質が上記例示のものであるほかに、(a) 製造時において
原材料を混合撹拌する時に巻き込まれる空気、衝突混合
によって介在する空気、射出成形時に混入する空気等を
内包する状態で、いずれも脱気・脱泡処理を施さずに硬
化させて製造されたもの、あるいは(b) あらかじめ発泡
剤を混合しておき、成形時に強制的に発泡させて製造さ
れたものであること、すなわち内部に空隙を有するもの
であるのが好ましい。

【００１４】かかる合成樹脂を用いることで、その粉砕
物の表面に前記空隙に基づく窪みが生じる。その結果、
合成樹脂粉砕物の表面積が大きくなり、樹脂バインダと
の接触面積が大きくなるため、樹脂バインダとの接着強
度を上げることができる。本発明に用いられる合成樹脂
は、より具体的には、その空隙率が３〜３０体積％であ
るものが好ましく、５〜１５体積％であるのがより好ま
しい。また、合成樹脂の密度は、特に限定されるもので
はないが、その空隙率との関係から、０．９〜１．３ｇ
／ｃｍ³ の範囲であるものが好適である。

【００１５】密度は、上記範囲の中でも特に１．０〜
１．２５ｇ／ｃｍ³ であるのが好ましい。 （合成樹脂の機械的強度）本発明に用いられる合成樹脂
の機械的強度については、特に限定されるものではない
が、(i) 引張強度が１８０ｋｇ／ｃｍ² 以上で、破断伸
びが２００％以上、または(ii)引張強度が２００ｋｇ／
ｃｍ² 以上で、曲げ強度が１００ｋｇ／ｃｍ² 以上であ
るのが特に好ましい。

【００１６】上記引張強度、伸びおよび曲げ強度の値が
上記範囲を下回ると、合成樹脂の変質・劣化が早くなり
すぎて、メンテナンスが困難になったり、そのためのコ
ストが高くつくといった問題が生じるおそれがある。 （合成樹脂粉砕物の粒径）本発明に用いられる合成樹脂
粉砕物の粒径は、弾性舗装材の用途等に応じて設定され
るものであって、特に限定されるものではないが、一般
に０．２〜２０ｍｍのものが使用可能である。

【００１７】粒径が０．２ｍｍを下回るものは、粉砕に
よって製造するのが困難である。逆に、２０ｍｍを超え
ると、弾性舗装材の表面の粗さが大きくなりすぎるため
に好ましくない。合成樹脂粉砕物の粒径は上記範囲の中
でも特に０．３〜１５ｍｍであるのが好ましく、０．５
〜７ｍｍであるのがより好ましい。また、本発明に用い
られる合成樹脂粉砕物の粒度分布については、０．２〜
１．５ｍｍ、１〜３ｍｍまたは４〜６ｍｍにピークがく
るように調整したものが適当である。

【００１８】（合成樹脂粉砕物の窪み）本発明に用いら
れる合成樹脂粉砕物１は、図１に示すように、その表面
に窪み３を有しており、当該窪みが合成樹脂粉砕物の表
面の総面積に対して２０％以上であるのが好ましい。な
お、図１中、符号２は樹脂バインダを示す。 〔ゴム状弾性体〕 （ゴム状弾性体の種類）本発明に用いられるゴム状弾性
体の粉砕物としては、例えばエチレン−プロピレン−ジ
エンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＢＲ）、スチレン
−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）等を単
独でまたは２種以上を混合し、これに従来公知の各種添
加剤を適宜配合して加硫し、さらにこれを粉砕したもの
が挙げられる。

【００１９】（ゴム状弾性体の硬さ）本発明の弾性舗装
材に用いられるゴム状弾性体の硬度は、特に限定される
ものではないが、弾性舗装材の硬さや反発弾性を適度な
ものとする上で、そのスプリング硬さＨｓ（ＪＩＳ
Ａ）が４０〜８５程度であるのが好ましい。ゴム状弾性
体の硬度が上記範囲を下回ると、弾性舗装材に適度な硬
さを付与することができなくなり、弾性舗装材の機械的
強度や耐久性が低下したりするおそれがある。また、反
発弾性が大きくなり過ぎるため、弾性舗装材を例えばス
プリント競技等の競技場に使用した場合には高記録を出
しにくくなってしまうおそれもある。

【００２０】ゴム状弾性体のスプリング硬さＨｓ（ＪＩ
Ｓ Ａ）は、上記範囲の中でも特に５０〜８０であるの
が好ましく、６０〜７０であるのがより好ましい。 （ゴム状弾性体の粒径）本発明に用いられるゴム状弾性
体粉砕物の粒径は、弾性舗装材の用途等に応じて設定さ
れるものであって、特に限定されるものではないが、一
般に合成樹脂粉砕物と同じ範囲のものが使用可能であ
る。また、ゴム状弾性体粉砕物の粒度分布についても、
合成樹脂粉砕物と同じ範囲であるのが適当である。

【００２１】〔樹脂バインダ〕本発明に用いられる樹脂
バインダとしては、例えばウレタンゴム、（ＥＶＡ）、
アクリルゴム等が挙げられる。また、樹脂バインダと合
成樹脂粉砕物またはゴム状弾性体粉砕物との接着性をよ
り一層向上させるために、ポリオールを基本とした前処
理材等を使用することもできる。

【００２２】〔用途〕本発明の弾性舗装材は単独で床面
に敷設することによってこれを使用してもよいが、要求
される性能に応じて、例えば、 (1) 揺変性を与えたウレタン樹脂を吹付けたもの、もし
くは揺変性ウレタン樹脂に弾性骨材を吹付けたもの (2) ウレタン樹脂で目止め処理を行い、さらに流動性を
有するウレタン樹脂を塗布したもの (3) アクリルウレタン、水系ウレタン等の着色を基本と
して材料を塗布したもの等の複合積層構造として使用す
るなど、種々の設計変更が可能である。

【００２３】

〔弾性舗装材の製造〕

（各成分の種類・物性）弾性舗装材の製造に際して、合
成樹脂の粉砕物には、高硬度ポリウレタン〔住友バイエ
ル（株）製〕の粉砕物〔粒径１〜３ｍｍ、ショア硬さ
（Ｄ形）６３〕と、エポキシ樹脂成形品〔住友ゴム
（株）製〕の粉砕物〔粒径１〜３ｍｍ、ショア硬さ（Ｄ
形）８２〕の混合物を用いた。

【００２４】ゴム状弾性体粉砕物には、自動車用廃タイ
ヤの粉砕品（粒径１〜３ｍｍ程度に粉砕したもの）を用
いた。樹脂バインダには、ジフェニルメタンジイソシア
ネート（ＭＤＩ）系のウレタンゴム〔住友ゴム工業
（株）製の商品名「グリップコートＣ−９２６」）を用
いた。 （弾性舗装材の製造） 実施例１〜５、比較例１〜３ 上記合成樹脂粉砕物、ゴム状弾性体粉砕物および樹脂バ
インダをそれぞれ下記の表１に示す割合で混合して、ポ
リウレタン製のプライマー層上に、金枠を用いて流し展
べ塗布した。次いで、これを硬化させて、厚みが１０ｍ
ｍの弾性舗装材を得た。

【００２５】各実施例および比較例で得られた弾性舗装
材の空隙率は、「アスファルト舗装要領」（社団法人日
本道路協会編）に記載の方法に従い、すなわち、式(1)
：

【００２６】

【数１】

【００２７】〔式中、Ｖ_v は供試体の空隙率（％）を、
Ｄ_m は供試体の密度（ｇ／ｃｍ³ ）を、Ｄ_t は供試体の
理論最大密度（ｇ／ｃｍ³ ）をそれぞれ示す。〕により
測定した。なお、上記理論最大密度Ｄ_t は、式(2) ：

【００２８】

【数２】

【００２９】〔式中、Ｗ_i は各骨材の配合率（％）を、
Ｇ_i は各骨材の比重を、γ_w は常温の水の密度（通常１
ｇ／ｃｍ³ ）をそれぞれ示す。但し、

【００３０】

【数３】

【００３１】である。〕により求めたものである。空隙
率の測定結果は表１に示すとおりである。 〔物性評価〕 （引張試験）上記実施例および比較例で得られた弾性舗
装材から、ＪＩＳ Ｋ ６２５１（加硫ゴムの引張試験
方法）に記載の「ダンベル状１号形」の試験片を取出し
た。

【００３２】次いで、各試験片についての引張強さＴ_B
（ｋｇｆ／ｃｍ² ）をＪＩＳ Ｋ６２５１に記載の試験
方法に従って測定し、その程度を下記の３段階で評価し
た。測定値および評価結果を表１に示す。なお、引張強
さＴ_B は８．０ｋｇｆ／ｃｍ² よりも大きいことが求め
られる。 （圧縮試験）上記実施例および比較例で得られた弾性舗
装材から、ＪＩＳ Ｋ ６２５４（加硫ゴムの低変形に
おける応力・歪み試験方法）に記載の方法に従って試験
片を作製した。

【００３３】次いで、各試験片について、２５％ひずみ
（２５％圧縮時）での圧縮応力Ｅ_C（ｋｇｆ／ｃｍ² ）
をＪＩＳ Ｋ ６２５４に記載の試験方法に従って測定
し、その程度を下記の３段階で評価した。測定値および
評価結果を表１に示す。 評価基準： ＡＡ…引張強さまたは圧縮強さが極めて高かった。 Ａ…実用上十分な引張強さまたは圧縮強さを得ることが
できた。 Ｂ…引張強さまたは圧縮強さが実用上不十分であった。

【００３４】なお、試験に供した同種のサンプルの中
で、Ｂの評価以外にＡの評価を得るものがあった場合に
はＢ⁺ 、Ａの評価以外にＡＡの評価を得るものがあった
場合にはＡ⁺ の評価をつけた。 （スパイク耐久性試験）上記実施例および比較例で得ら
れた弾性舗装材から、縦１３０ｍｍ、横１３０ｍｍ、厚
さの１５ｍｍ試験片を取り出した。

【００３５】次いで、各試験片を住友ゴム（株）製のス
パイク摩耗試験機に設置して、φ３ｍｍ、長さ７ｍｍの
スパイクピンを２ｋｇｆ／ｃｍ² の押圧力で１００００
回押し当てた後、試験片表面の損傷の程度を目視で観察
した。スパイク耐久性試験の評価基準は次のとおりであ
る。 ＡＡ：外観に変化が見られなかった。 Ａ：損傷は見られなかったが、スパイク痕がわずかに残
った。 Ｂ：損傷が観察された。

【００３６】スパイク耐久性試験の評価を表１に示す。 （衝撃吸収性）上記実施例および比較例で得られた弾性
舗装材から、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚さの１５
ｍｍ試験片を取り出した。次いで、各試験片について、
コンクリート片による衝撃の吸収効果をＤＩＮ（西ドイ
ツ規格）１８０３２に記載の試験方法に従って求めた。

【００３７】衝撃吸収性（％）の測定結果を表１に示
す。衝撃吸収性は、３１％以上であることが求められ
る。 （繰返し圧縮試験）上記実施例および比較例で得られた
弾性舗装材から、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚さの
１５ｍｍ試験片を取り出した。次いで、φ１ｍｍの圧子
を使用して、５ｋｇｆ／ｃｍ² の押圧力で、かつ３０回
／分の間隔で、各試験片の表面を圧縮する操作を合計１
００００回繰り返し行った。繰返し圧縮後、試験片表面
の復元状況（繰返し圧縮特性）を目視で観察した。

【００３８】繰返し圧縮試験の評価基準は次のとおりで
ある。 ＡＡ：表面状態が完全に復元した。 Ａ：時間がかかるものの、表面状態がほぼ完全に復元し
た。但し、わずかに段差の発生が見られた。 Ｂ：表面状態が復元せず、段差や凹みなどが発生した。 以上の結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１より明らかなように、骨材の粒径を１
〜３ｍｍに調整した場合には、合成樹脂粉砕物の配合量
を増やすことで、引張強度や耐圧強度を向上させること
ができることが分かった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる合成樹脂粉砕物の断面形状
を示す模式図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D051 AB04 AB05 AE05 AG03 AG13 AG14 AG16 AG17 AG19 DC09 EA07 4J002 AC01X AC08X BB15X BB18X BF033 BG00W BG043 CC03W CC18W CD00W CF21W CG00W CK02W CK023 CL00W GL00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ショア硬さ（Ｄ形）が５０〜８５である合
   成樹脂の粉砕物と、ゴム状弾性体の粉砕物とを１０：９
   ０〜８５：１５の割合で含有する骨材を樹脂バインダで
   結合した、空隙率が１５％以上であることを特徴とする
   弾性舗装材。
2. 【請求項２】前記合成樹脂の粉砕物が、ショア硬さ（Ｄ
   形）が５０〜８５で、かつ空隙率が３〜３０体積％の合
   成樹脂を粉砕したものである請求項１記載の弾性舗装
   材。
3. 【請求項３】前記合成樹脂粉砕物が、ポリウレタン樹
   脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステ
   ル、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボ
   ネート樹脂およびポリアミド樹脂からなる群より選ばれ
   る少なくとも１種の合成樹脂の粉砕物である請求項１記
   載の弾性舗装材。
4. 【請求項４】前記合成樹脂粉砕物が、その表面の総面積
   のうち２０％以上に窪みを有するものである請求項１記
   載の弾性舗装材。