JP2007291785A - 弾性舗装体 - Google Patents

Abstract

【課題】人体に対する優れた衝撃吸収性能を実現することで、公園や学校の運動場などのプレイグラウンド用に好適に使用される弾性舗装体を提供する。
【解決手段】アスファルト系バインダー１０〜３５重量％と、ゴムと骨材との体積比率１００／０〜７０／３０の混合物６５〜９０重量％と、からなり、プレイグラウンド用に用いられる弾性舗装体である。舗装面より高さ１ｍの位置からゴルフボールを自由落下させた際の跳ね返り高さ（ｃｍ）により示されるゴルフボール反発係数が、５０以下である。
【選択図】なし

Description

本発明は弾性舗装体に関し、詳しくは、人体に対する衝撃吸収性能に優れたプレイグラウンド用の弾性舗装体に関する。

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、ゴムチップをこれら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。

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。

しかし、ウレタン等の硬化性樹脂をバインダーとして用いた場合、施工した舗装をリサイクルする場合に、加熱等により再利用を図ることができないという問題があった。また、常温で硬化が遅いため、養生時間に１〜２日程度要することとなり、その間交通規制をしなければならないという難点があり、成型品についても、道路のような大面積に施工するには困難であり、経済的な問題を有するものであった。

これに対し、本出願人においては、ウレタンやエポキシ等の従来の硬化性バインダーに代えて、短時間で施工でき、低コストで２次リサイクルが可能なアスファルトをバインダーに用いた弾性舗装について種々検討を行ってきており、熱可塑性樹脂であるエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）をアスファルトとともにバインダーとして用いた弾性舗装材料について提案を行っている（例えば、特許文献１，２等）。
特願２００４−３８１５１３ 特願２００５−００４５０９

上記のように、弾性舗装材料についてはこれまでに種々検討されてきているが、特に、公園や学校の運動場などの、子供が遊んだり、人が運動を行うなどする施設（以下、「プレイグラウンド」とも称する）に適用するのに適した弾性舗装材料に関しては、十分な検討がなされていなかった。即ち、このような施設においては、運動に際して人が転倒する機会なども多いため、舗装面が人体に対する衝撃を緩和できることが好ましいが、かかる観点から弾性舗装材料について検討することは、これまでなされていなかった。

そこで本発明の目的は、人体に対する優れた衝撃吸収性能を実現することで、公園や学校の運動場などのプレイグラウンド用に好適に使用される弾性舗装体を提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、材料配合を所定に規定するとともに、舗装面の衝撃性の指標としてゴルフボール反発係数を用いることで、プレイグラウンド用として好適な弾性舗装体が実現できることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、アスファルト系バインダー１０〜３５重量％と、ゴムと骨材との体積比率１００／０〜７０／３０の混合物６５〜９０重量％と、からなり、プレイグラウンド用に用いられる弾性舗装体であって、舗装面より高さ１ｍの位置からゴルフボールを自由落下させた際の跳ね返り高さ（ｃｍ）により示されるゴルフボール反発係数が、５０以下であることを特徴とするものである。

本発明においては、前記アスファルト系バインダーが、アスファルトとエチレン酢酸ビニル共重合体とを主成分とすることが好ましい。また、前記ゴルフボール反発係数は、好適には２０〜５０の範囲内である。さらに、本発明の弾性舗装体において、空隙率は好適には１０〜５０％の範囲内であり、その厚みは好適には１〜５ｍｍの範囲内である。

本発明によれば、上記構成としたことで、人体に対する優れた衝撃吸収性能を有し、公園や学校の運動場などのプレイグラウンド用に好適に使用できる弾性舗装体を実現することが可能となった。また、本発明の弾性舗装体は、熱可塑性バインダーであるアスファルト系バインダーを用いているために養生時間が極めて短く、２次リサイクルが可能であるというメリットも有する。

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。
本発明は、アスファルト系バインダー１０〜３５重量％と、ゴムと骨材との体積比率１００／０〜７０／３０の混合物６５〜９０重量％とからなり、舗装面より高さ１ｍの位置からゴルフボールを自由落下させた際の跳ね返り高さ（ｃｍ）により示されるゴルフボール反発係数が５０以下である点に特徴を有するプレイグラウンド用の弾性舗装体である。

これにより、本発明の弾性舗装体においては、人が転倒するなどにより舗装面に衝突した際における人体に対する衝撃を和らげることができ、特に、子供を遊ばせたり運動させたりする場合などにおける安全性を高めることができる。なお、本発明の弾性舗装体が適用されるプレイグラウンドとは、前述したように、公園や学校の運動場などの、子供が遊んだり、人が運動を行うなどする施設全般を含むものである。

本発明の弾性舗装体のゴルフボール反発係数は、５０以下、好適には２０〜５０の範囲内である。ゴルフボール反発係数が５０を超えると、衝撃吸収性能が不十分で、転倒時等に人体に加わるダメージが大きくなってしまい、本発明の所期の効果が得られない。

本発明に用いるアスファルト系バインダーは、アスファルトをベースにし、好適には改質剤として、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含むものであり、熱可塑性バインダーであるために、再利用が容易であるというメリットを有する。

本発明において使用することのできるアスファルトとしては、特に制限されるものではなく、慣用のアスファルト、例えば、ストレートアスファルト、セミブローンアスファルト、ブローンアスファルト、アスファルト乳剤やタール、ピッチ、オイルなどを添加したカットバックアスファルト、再生アスファルトなどが挙げられる。これらはそれぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。また、アスファルトは、脱色アスファルトであってもよい。

また、ＥＶＡとしては、例えば、ＥＶ２１０ＥＴ（三井デュポンケミカル（株）製）、ＥＶＡ７２０、ＥＶＡ６８０、ＥＶＡ７１０（（株）東ソー製）等の市場で入手し得るものを好適に使用することができる。ＥＶＡにおけるビニル酢酸単位は、ゴムとの接着性を高めるために、好ましくは１０重量％以上とする。また、ＥＶＡのＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠するデュロメータＡ硬さは、強度の面から７０以上であることが好ましい。本発明に用いるアスファルト系バインダーにおいては、アスファルト２０〜７０重量部に対し、ＥＶＡを３０〜８０重量部にて配合することが好ましい。より好ましくは、アスファルト４０〜６０重量部に対し、ＥＶＡを４０〜６０重量部にて配合する。

本発明に係るアスファルト系バインダーには、さらに、ワックスを含有させることが好ましい。アスファルトベースのバインダー中にワックスを添加することで、施工性を改良するとともに高温時における貯蔵弾性率の低下を抑制することができ、得られる弾性舗装体の耐わだち性向上効果を得ることができる。

かかるワックスとしては、特に制限されるものではなく、石油ワックス等の天然ワックスおよび合成ワックスのいずれを用いることもでき、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、流動パラフィンワックス、パラフィン系合成ワックス、ポリエチレンワックス、炭化水素系ワックス等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。このようなワックスは１種を単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。また、本発明に用いるワックスとしては、軟化点が８０℃以上１６０℃以下、特には９０℃以上１３０℃以下であるものが好ましい。さらに、２５℃における針入度は、好適には２０以下、より好適には８以下である。アスファルト系バインダー中のワックスの配合量は、好適には、１０〜２０重量％程度である。

また、アスファルト系バインダーには、シランカップリング剤を含有させることが好ましく、これにより石表面の接着性も得られるため、耐久性をより高めることが可能である。シランカップリング剤としては、市場で入手できるものを適宜使用することが可能であり、特に制限されるものではないが、中でもアミノ系シランカップリング剤が好適であり、例えば、信越化学工業（株）製のＫＢＭ６０３、ＫＢＭ９０３等を好適に使用することができる。アスファルト系バインダー中のシランカップリング剤の配合量は、好適には、０．２〜５重量％程度である。

その他、アスファルト系バインダー中には、例えば、強度等を向上させるために、他の熱可塑性エラストマーを添加することができる。かかる他の熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）等の１種または２種以上の組み合わせを適宜選択して用いることができる。これら他の熱可塑性エラストマーの配合量は、例えば、全バインダーに対し、１０〜５０重量％程度とすることができる。また、施工性を改良するために、アスファルト系バインダー中に、低分子量の石油樹脂を１〜４０重量％程度含有させてもよい。

本発明に用いるゴムチップおよび／またはゴム粉末としては、特に材質等は限定されず、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ができる。

また、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、主として通水性を得るために多孔質構造を形成するものであり、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。

本発明の弾性舗装体におけるゴムと骨材との体積比率は、１００／０〜７０／３０、好適には１００／０〜８０／２０、特に好適には１００／０〜９５／５の範囲内である。ゴムの含有量が７０体積％よりも少ないと、プレイグラウンド用として要求される弾性が得られず、本発明の所期の効果が得られない。

弾性舗装体を構成する上記各成分の混合時に用いるオイルとしては、特に限定はされないが、例えば、芳香族環、ナフテン環およびパラフィン鎖の３組成からなる石油系オイルのうち、環分析結果が３６％以上の芳香族炭素を有する芳香族系オイルを好適に使用することができる。

本発明の弾性舗装体においては、空隙率を１０〜５０％、特には２０〜４０％の範囲内程度とすることが好ましく、また、上記ゴルフボール反発係数を得るにあたり、厚み１〜５ｍｍの範囲内程度にて形成することが好適である。

本発明の弾性舗装体は、アスファルトおよび、所望に応じＥＶＡ、ワックス、シランカップリング剤等の残りの配合物をブレンドしたものと、骨材およびゴムとを、適宜温度、例えば、１５０〜２００℃程度で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。また、ＥＶＡを用いる場合には、ＥＶＡとゴムとを予め混合し、次いで残りの配合物を混合することが好ましく、これにより、ゴムを熱から効果的に保護することができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例１）
ストレートアスファルト（２５℃針入度６０〜８０）５０重量部と、ＥＶＡ（ＥＶＡ６８０，東ソー（株）製）５０重量部とを混合し、１８０℃で攪拌することにより、アスファルト系バインダーを調製した。

得られたアスファルト系バインダー２５体積％と、ゴム粉（粒径２〜５ｍｍ）と骨材としての混合硅砂（粒径０．１〜５ｍｍ）との体積比率９０／１０の混合物７５体積％とを混合し、１８０℃に加熱したミキサー中に投入して、２０分間攪拌した後、空隙率２０％、厚み３ｍｍの弾性舗装体を作製し、実施例１の弾性舗装体サンプルとした。

（実施例２）
実施例１で得られたアスファルト系バインダー２５体積％と、ゴム粉（粒径２〜５ｍｍ）と骨材としての混合硅砂（粒径０．１〜５ｍｍ）との体積比率１００／０の混合物７５体積％とを混合し、１８０℃に加熱したミキサー中に投入して、２０分間攪拌した後、空隙率３０％、厚み３ｍｍの弾性舗装体を作製し、実施例２の弾性舗装体サンプルとした。

（比較例１）
アスファルト系バインダーに代えてウレタンバインダー（日本ポリウレタン（株）製、ＲＢ−０８）を用い、バインダーとゴム粉および骨材とを混合し、ミキサーに投入して常温で５分間攪拌した後、弾性舗装体の作製を行った以外は実施例１と同様にして、比較例１の弾性舗装体サンプルを作製した。

上記実施例１，２および比較例１で得られた弾性舗装体サンプルの硬化時間を比較すると、アスファルト系バインダーを用いた実施例１，２では、ウレタンバインダーを用いた比較例１に比して、養生時間（硬化時間）を大幅に短縮することができた（表１参照）。

＜衝撃吸収試験＞
各実施例および比較例の弾性舗装体サンプルにつき、舗装面より高さ１ｍの位置からゴルフボールを自由落下させた際の跳ね返り高さ（ｃｍ）としてのゴルフボール反発係数を測定した。また、比較のため、一般密粒舗装での反発高さを１００としたときの各実施例
および比較例の反発高さを、指数にて示す。この反発高さが低いサンプルほど衝撃吸収効果が高く、反発高さが指数で５０以下であれば、十分に人体への負担を軽減することができる。
これらの結果を下記の表１中に示す。

上記表１に示すように、アスファルト系バインダーを用いた実施例１，２の弾性舗装体においては、密粒舗装を１００としたとき５０以下程度と、ウレタンバインダーを用いた比較例１の弾性舗装体と同程度の衝撃吸収効果が得られていることが確かめられた。

Claims (5)

1. アスファルト系バインダー１０〜３５重量％と、ゴムと骨材との体積比率１００／０〜７０／３０の混合物６５〜９０重量％と、からなり、プレイグラウンド用に用いられる弾性舗装体であって、舗装面より高さ１ｍの位置からゴルフボールを自由落下させた際の跳ね返り高さ（ｃｍ）により示されるゴルフボール反発係数が、５０以下であることを特徴とする弾性舗装体。
2. 前記アスファルト系バインダーが、アスファルトとエチレン酢酸ビニル共重合体とを主成分とする請求項１記載の弾性舗装体。
3. 前記ゴルフボール反発係数が２０〜５０の範囲内である請求項１または２記載の弾性舗装体。
4. 空隙率が１０〜５０％の範囲内である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の弾性舗装体。
5. 厚みが１〜５ｍｍの範囲内である請求項１〜４のうちいずれか一項記載の弾性舗装体。