JP2007170039A - Elastic paving material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は弾性舗装材料に関し、詳しくは、ウレタンバインダーを用いた弾性舗装材料の下地との密着性改良に関する。 The present invention relates to an elastic pavement material, and more particularly, to an improvement in adhesion of an elastic pavement material using a urethane binder to a base.
従来、加硫ゴムを粉末またはチップ状にして利用する方法として、ウレタンやエポキシ等の硬化性樹脂をバインダーとして使用した低騒音弾性舗装が知られている。また、ゴムチップをバインダーと混合してプレス成形した弾性舗装体が、歩道や運動場、車道等で使用されている。 Conventionally, a low noise elastic pavement using a curable resin such as urethane or epoxy as a binder is known as a method of using vulcanized rubber in the form of powder or chips. In addition, an elastic pavement in which rubber chips are mixed with a binder and press-molded is used on sidewalks, playgrounds, roadways, and the like.
これらゴムチップを用いた弾性舗装は、ゴムチップの有する弾力性により歩行時の衝撃吸収性や転倒時の安全性といった優れた効果を奏するとともに、内部に空隙を有することから、排水性および通気性に加えて吸音性にも優れ、そのためタイヤと路面内で発生する騒音の低減にも有効であるため、都市部での交通騒音低減のための機能性弾性舗装材としても注目されている。 These elastic pavements using rubber chips have excellent effects such as shock absorption during walking and safety during falls due to the elasticity of the rubber chips, and since there are voids inside, in addition to drainage and breathability Therefore, it is also attracting attention as a functional elastic pavement material for reducing traffic noise in urban areas because it is effective in reducing noise generated on tires and road surfaces.
かかる弾性舗装材料に関しては、例えば、特許文献1に、マテリアルリサイクル推進を目的とする技術として、熱硬化性樹脂成形物の破砕物とゴムチップとを所定の混合比率で混合し、ウレタン樹脂をバインダーとしてブロック状または板状に成形してなる舗装材が提案されている。また、特許文献2には、ゴム、プラスチック等の軽量の廃棄物を適宜サイズに粉砕したものを骨材とし、この骨材とウレタン樹脂等のバインダーを混合してなる組成物を硬化して作製した舗装ブロックが開示されている。
ところで、一般に、ウレタンをバインダーに用いた弾性舗装は、下地に半たわみ舗装を打設した後、接着性を確保するためにその表面にプライマーを塗布して、弾性舗装を現場施工する手順で施工される。しかしながら、この場合、プライマーは溶剤系が主流であるために作業上の安全性の問題があるとともに、プライマーの養生に時間がかかることから、施工時間が長くなってしまうという問題があった。 By the way, in general, elastic pavement using urethane as a binder is applied by applying a primer to the surface after placing a semi-flexible pavement on the foundation and then applying the elastic pavement on site. Is done. However, in this case, since the solvent system is mainly used for the primer, there is a problem of safety in operation, and it takes time for the primer to be cured.
そこで本発明の目的は、プライマーを用いなくても下地に対する接着性を確保することができ、従って短時間で施工可能で、かつ、安全性の問題もない弾性舗装材料を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an elastic pavement material that can ensure adhesion to a base without using a primer, and can therefore be constructed in a short time and has no safety problems.
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、使用するウレタンバインダーの配合量を所定範囲に限定することで、プライマーなしでも接着性確保が可能な弾性舗装材料が得られることを見出して、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that an elastic pavement material capable of ensuring adhesion without a primer can be obtained by limiting the blending amount of the urethane binder to be used within a predetermined range. Thus, the present invention has been completed.
即ち、本発明の弾性舗装材料は、ゴムチップおよび/またはゴム粉末と、骨材と、ウレタンバインダーとを含有し、下地上に、プライマーを介することなく施工される弾性舗装材料であって、前記ウレタンバインダーを、25〜35体積%含むことを特徴とするものである。 That is, the elastic pavement material of the present invention is an elastic pavement material containing a rubber chip and / or rubber powder, an aggregate, and a urethane binder, and is constructed on a base without a primer. It contains 25 to 35% by volume of a binder.
本発明の弾性舗装材料は好適には、前記ゴムチップおよび/またはゴム粉末を45〜65体積%、前記骨材を10〜30体積%にて、夫々含有する。 The elastic pavement material of the present invention preferably contains 45 to 65% by volume of the rubber chip and / or rubber powder and 10 to 30% by volume of the aggregate.
本発明によれば、上記構成としたことにより、プライマーを用いなくても下地に対する接着性を確保することができ、従って短時間で施工可能で、かつ、安全性の問題もない弾性舗装材料を実現することが可能となった。 According to the present invention, an elastic pavement material that can secure adhesiveness to the ground without using a primer, and can be constructed in a short time, and has no safety problem, because of the above configuration. It became possible to realize.
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明の弾性舗装材料は、ゴムチップおよび/またはゴム粉末と、骨材と、ウレタンバインダーとを含有し、下地上に、プライマーを介することなく施工されるものであって、ウレタンバインダーを、25〜35体積%含む点に特徴を有する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
The elastic pavement material of the present invention contains a rubber chip and / or rubber powder, an aggregate, and a urethane binder, and is constructed on a base without a primer. It is characterized by containing 35% by volume.
ウレタンバインダーの割合を25体積%以上としたことで、プライマーを用いなくても下地に対する接着性を十分確保することができるため、従来のプライマー使用時におけるような、作業安全性や施工期間の長期化の問題を生ずることがない。一方、ウレタンバインダーを35体積%を超えて使用すると、空隙が潰れて吸音効果が低下するとともに、舗装の強度や透水性等の観点から好ましくない。 By setting the proportion of the urethane binder to 25% by volume or more, it is possible to ensure sufficient adhesion to the substrate without using a primer. There will be no problem of conversion. On the other hand, when the urethane binder is used in an amount exceeding 35% by volume, the voids are crushed and the sound absorbing effect is lowered, and it is not preferable from the viewpoint of pavement strength, water permeability, and the like.
本発明の弾性舗装材料においては、ウレタンバインダーの割合について上記条件を満足するものであればよく、それ以外の点については、常法に従い適宜構成することができ、特に制限されるものではない。 In the elastic pavement material of this invention, what is necessary is just to satisfy | fill the said conditions about the ratio of a urethane binder, About a point other than that, it can comprise suitably according to a conventional method, and it does not restrict | limit in particular.
本発明におけるウレタンバインダーとしては、特に制限されるものではないが、特には2液性ウレタンバインダーとして、好ましくはイソシアネート基端末プレポリマーとポリオールとを水酸基/イソシアネート基の当量比で、例えば、0.2〜0.8にて混合したものを用いる。1液性ウレタンバインダーは、2液性ウレタンバインダーに比べて硬化時間の調整が非常に困難で汎用性がなく、硬化時間の短縮が図りにくい難点がある。 The urethane binder in the present invention is not particularly limited, but particularly as a two-component urethane binder, preferably an isocyanate group terminal prepolymer and a polyol in an equivalent ratio of hydroxyl group / isocyanate group, for example, 0. What mixed in 2-0.8 is used. The one-component urethane binder is very difficult to adjust the curing time compared to the two-component urethane binder, is not versatile, and has a difficulty in shortening the curing time.
2液性ウレタンバインダーのイソシアネート末端基プレポリマーの一例としては、イソシアネート含有量5〜25%、粘度1000〜5000cP(25℃)で、イソシアネート末端基プレポリマーの平均官能基数が2〜3のものが挙げられる。このプレポリマー用のイソシアネートとしては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネートがある。変性に用いる活性水素化合物としては、通常、分子量が1000〜3000程度のポリアルキレングリコールが用いられる。 An example of an isocyanate-terminated prepolymer of a two-component urethane binder is an isocyanate-terminated prepolymer having an isocyanate content of 5 to 25%, a viscosity of 1000 to 5000 cP (25 ° C.), and an average number of functional groups of the isocyanate-terminated prepolymer of 2 to 3. Can be mentioned. Examples of the isocyanate for the prepolymer include diphenylmethane diisocyanate polyisocyanate. As the active hydrogen compound used for modification, polyalkylene glycol having a molecular weight of about 1000 to 3000 is usually used.
一方、ポリオールの一例としては、平均官能基数が2〜6、平均分子量が1000以下のものであって、かつ、反応性の点から水酸基の半分以上が一級水酸基であることが好ましく、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリアルキレンエーテルグリコール等が挙げられる。 On the other hand, as an example of the polyol, it is preferable that the average number of functional groups is 2 to 6, the average molecular weight is 1000 or less, and more than half of the hydroxyl groups are primary hydroxyl groups from the viewpoint of reactivity. Examples include glycol, diethylene glycol, and polyalkylene ether glycol.
本発明に用いるゴムチップおよび/またはゴム粉末は、舗装面に弾力性を付与するために弾性舗装材料中に配合されるものであり、材質等については特に限定されず、天然ゴムやイソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム等を利用することができる。かかるゴムチップおよび/またはゴム粉末は、ゴムタイヤ、ウェザーストリップ、ホース類等の使用済み加硫ゴム製品の廃材、成形の際に生成する不要の端材、成形不良品等から得ることもできる。また、ゴムチップおよび/またはゴム粉末の粒径としては、1mm以下の微細なものから10mm程度のものまでを適宜使用することができるが、特に、粒径1〜5mm程度のものが、弾力性及び空隙形成の点で有効であるためにより好ましい。 The rubber chip and / or rubber powder used in the present invention is blended in an elastic pavement material in order to impart elasticity to the pavement surface, and the material is not particularly limited. Natural rubber, isoprene rubber, styrene -Butadiene rubber, butyl rubber, ethylene-propylene rubber or the like can be used. Such rubber chips and / or rubber powders can also be obtained from waste materials of used vulcanized rubber products such as rubber tires, weather strips, hoses, etc., unnecessary end materials generated during molding, molding defects, and the like. In addition, the particle size of the rubber chip and / or rubber powder can be suitably used from a fine one of 1 mm or less to about 10 mm, especially those having a particle size of about 1 to 5 mm. This is more preferable because it is effective in forming voids.
本発明の弾性舗装材料中におけるゴムチップおよび/またはゴム粉末の割合は、好適には50〜60体積%である。この割合が少なすぎると弾性舗装材料としての効果が十分ではなく、一方、多すぎると、舗装に適用するために十分な物性が得られなくなるため、いずれも好ましくない。 The ratio of the rubber chip and / or rubber powder in the elastic pavement material of the present invention is preferably 50 to 60% by volume. If this ratio is too small, the effect as an elastic pavement material is not sufficient. On the other hand, if the ratio is too large, sufficient physical properties to be applied to pavement cannot be obtained, so that neither is preferable.
また、本発明において使用する骨材としては、特に制限はなく、川砂利、川砂等の天然の骨材や砕石、スラグ、コンクリート、ガラス、FRP等のリサイクル骨材を使用することができる。この骨材に使用する石材、砂等は、完成した舗装の強度、耐摩耗性を確保し、表面に露出して防滑作用を得るためのものである。石材は互いに噛み合って荷重を分散させる機能を持つことが好ましく、このため、砕石のような尖った形状で硬い物が適当である。また、粒径0.5〜30mmの粗粒骨材に対して、粒径0.5mm以下の細粒骨材を5体積%以上混合することが好ましい。粗粒骨材は、互いに噛み合って隙間を形成するような、砕石のような尖った形状で硬いものが適当である。一方、細粒骨材は、大型の粗粒骨材の表面に付着してタイヤ等に対して防滑作用(サンドペーパーのような研磨効果)をもたらすこととなる。 Moreover, there is no restriction | limiting in particular as an aggregate used in this invention, Recycled aggregates, such as natural aggregates, such as river gravel and river sand, and crushed stone, slag, concrete, glass, and FRP, can be used. The stone, sand, and the like used for the aggregate are for ensuring the strength and wear resistance of the completed pavement and for exposing to the surface to obtain an anti-slip effect. The stone materials preferably have a function of meshing with each other to disperse the load. For this reason, a sharp object such as a crushed stone is suitable. Further, it is preferable to mix 5% by volume or more of fine aggregate having a particle size of 0.5 mm or less with respect to coarse aggregate having a particle size of 0.5 to 30 mm. As the coarse-grained aggregate, a hard one having a sharp shape like a crushed stone that meshes with each other to form a gap is suitable. On the other hand, the fine-grained aggregate adheres to the surface of the large-sized coarse-grained aggregate and brings about an anti-slip action (polishing effect like sandpaper) on the tire or the like.
本発明の弾性舗装材料における骨材の割合は、好適には15〜20体積%である。弾性舗装材料中の骨材の割合が少なすぎると、強度が十分ではなく、一方、多すぎると十分な弾性および低音効果が得られなくなり、いずれも好ましくない。 The ratio of the aggregate in the elastic pavement material of the present invention is preferably 15 to 20% by volume. If the ratio of the aggregate in the elastic pavement material is too small, the strength is not sufficient. On the other hand, if the proportion is too large, sufficient elasticity and bass effect cannot be obtained, which is not preferable.
また、本発明の弾性舗装材料においては、有機シランを、ウレタンバインダーに対して0.1〜10体積%添加することで、ウレタンバインダーと骨材との結合力を高めて、強度や耐久性の向上を図ることができる。かかる有機シランとしては、エポキシ系、メルカプト系等の有機シランを用いることが可能である。 In addition, in the elastic pavement material of the present invention, the organic silane is added in an amount of 0.1 to 10% by volume with respect to the urethane binder, thereby increasing the bonding strength between the urethane binder and the aggregate, thereby improving the strength and durability. Improvements can be made. As such an organic silane, an epoxy silane, mercapto silane or the like can be used.
更に、本発明の弾性舗装材料には、ウレタンバインダーの硬化促進剤や、その他、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤が配合されていてもよい。 Furthermore, the elastic pavement material of the present invention may contain a urethane binder curing accelerator and other additives such as an antioxidant and an ultraviolet absorber.
本発明の弾性舗装材料は、骨材と、ゴムチップおよび/またはゴム粉末との混合物に、ウレタンバインダーおよび必要に応じて添加される添加剤を混合することにより得ることができる。この場合の混合方法には特に制限はなく、これらが均一に混合できる方法であればよい。骨材へのウレタンバインダーの添加、混合時の温度は常温でよいが、低温の場合は硬化が遅れ、高温の場合は硬化が促進されるため、必要に応じて温度調節を行うことが好ましい。 The elastic pavement material of the present invention can be obtained by mixing a urethane binder and an additive that is added as necessary to a mixture of aggregate, rubber chip and / or rubber powder. The mixing method in this case is not particularly limited, and any method that can uniformly mix these may be used. The temperature at the time of addition and mixing of the urethane binder to the aggregate may be normal temperature, but curing is delayed at a low temperature, and curing is accelerated at a high temperature. Therefore, it is preferable to adjust the temperature as necessary.
かかる弾性舗装材料は、通常10〜50mm程度の厚さに、空隙率10〜40%程度の空隙が形成されるように施工して、硬化させる。 Such an elastic pavement material is usually applied to a thickness of about 10 to 50 mm so that voids with a porosity of about 10 to 40% are formed and cured.
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
図1(a)に示すように、30cm×30cm×5cmの半たわみ舗装10を準備して、直径10cm、高さ3cmの金型1をその上に設置した。次いで、下記の表1中の配合に従ってゴム粉、骨材およびバインダーを混合、混練りして、各比較例および実施例の弾性舗装材料を調製した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
As shown in FIG. 1A, a 30 cm × 30 cm × 5 cm
各弾性舗装材料を金型1内に投入し、転圧して、常温で1週間放置後、図1(b)に示すように治具2を取り付けて、接着試験を行った。なお、接着力は、0.7MPa以上であれば、実用上問題なく良好である。
Each elastic pavement material was put into the mold 1, rolled, and allowed to stand at room temperature for 1 week, and then a
*2)粒径2〜5mm
*3)混合珪砂
*4)ウレタンプレポリマー RB−08,日本ポリウレタン工業(株)製(粘度2700〜3000mPa・s)
* 2) Particle size 2-5mm
* 3) Mixed silica sand * 4) Urethane prepolymer RB-08, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. (viscosity 2700-3000 mPa · s)
上記表1の結果から分かるように、ウレタンバインダーの割合が25〜35体積%の範囲内である実施例の弾性舗装材料においては、プライマーを用いなくても、下地の半たわみ舗装との間で良好な接着性を確保することができることが確かめられた。 As can be seen from the results in Table 1 above, in the elastic pavement material of the example in which the ratio of the urethane binder is in the range of 25 to 35% by volume, even if no primer is used, it is between the base semi-flexible pavement. It was confirmed that good adhesion could be secured.
1 金型
2 治具
10 半たわみ舗装
1
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