JP3404875B2 - 弾性舗装構造体のゴムチップの前処理用の前処理剤およびこれを用いる構造体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴルフ場、競技場など
のグラウンドに使用する弾性舗装構造体に関する。特
に、スパイクなどの金属製突起物を有する靴で歩く箇所
に使用し得る弾性舗装構造体に関する。また、その構造
体を製造する方法に関する。そしてその構造体を製造す
るのに使用する前処理剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テニスコート等の球技場、および
各種のグラウンド、ゴルフ場の歩径路等に舗装される弾
性舗装体は、耐久性に優れ、人間の運動などに対して
膝、腰などに負担を掛けないこと、日常の維持管理が容
易であること、しかも補修が簡便であることから、各種
の弾性体よりなる舗装構造体が使用されている。このよ
うな弾性舗装構造体として、特公平３−３５４４１号に
記載のとおり、加硫ゴムの粉砕物に前処理剤としてポリ
ブタジエン系ポリオールをウレタン系バインダーとの混
合に先立って混練し、ウレタンバインダーに対して４〜
４４％以下に加える方法が挙げられる。一方、トルエン
等の溶剤またはポリプロピレングリコールを前処理剤と
して単独で使用する方法が挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先の方
法では、ポリブタジエン系ポリオールの粘度が高く、均
一に前処理被覆するのが困難であり、たとえ時間をかけ
て混練してもゴムチップ層のバラツキが発生し、また、
値段が高い。また、後の方法では、物性の向上があまり
期待できない。したがって、本発明は、従来の弾性舗装
構造体の欠点であるゴムチップ層のばらつき、物性を向
上させる弾性舗装構造体を提供するものである。また、
この弾性舗装構造体を製造する際の作業性を向上させる
ものである。本発明は、前記課題の少なくとも１つを解
決する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願の発明者等は、かか
る現状に鑑み、弾性舗装構造体の有するこれらの問題点
を改良すべく鋭意検討を重ねた結果、ポリマーポリオー
ルを特定の粘度範囲の溶液として前処理剤に用いるとゴ
ムチップ層にバラツキがなく、物性の向上を示すことを
知見し、本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は、ポリオール中で、非
重合性のビニル系ポリマーおよび／またはオリゴマーを
溶解させたエチレン性不飽和単量体を重合させて得られ
るポリマーポリオールを含有し、粘度２０００ｃＰ以
下、固形分１０〜９０重量％の範囲である弾性舗装構造
体のゴムチップの前処理用の前処理剤（１）を提供す
る。また、前処理剤（１）に、さらに、ポリイソプレン
系化合物、ポリブタジエン系化合物、アクリロニトリル
ブタジエン系化合物および塩素化ポリオレフィン類から
なる群から選ばれる少なくとも１つを含有する前処理剤
（２）を提供する。また、上述の前処理剤（１）または
前処理剤（２）に、さらに該ポリマーポリオール１００
重量部に対して２０重量部以上のスチレン系オリゴマー
を含有する前処理剤（３）を提供する。次に、加硫ゴム
チップに、前処理剤（１）、（２）または（３）を加
え、混練して、該加硫ゴムチップを被覆するゴムチップ
の前処理方法を提供する。

【０００６】そして、舗装基材上に、加硫ゴムチップ
に、前処理剤（１）、（２）または（３）を加え、混練
して、該加硫ゴムチップを被覆し、ウレタンバインダー
を加えて硬化させてなるゴムチップ層を形成し、さらに
必要により上面被覆層を形成してなる弾性舗装構造体を
提供する。

【０００７】以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の前処理剤に用いるポリマーポリオールは、重合
体ポリオールとも呼ばれるもので、ポリエーテルポリオ
ール、ポリエステルポリオール等のポリオール中で、非
重合性のビニル系ポリマーおよび／またはオリゴマーを
溶解させたエチレン性不飽和単量体（好ましくはスチレ
ン、アクリロニトリル）を重合させて得られるものであ
る。

【０００８】具体的には、ポリオール（好適にはポリエ
ーテルポリオール）２０〜７５（重量）％と、該ポリオ
ール中に分散したエチレン性不飽和単量体の重合体２５
〜８０％からなり、好ましくはグリシジルメタクリレー
ト５〜９５％と、アクリロニトリル５〜９５％と、メタ
クリル酸メチル、スチレン等の他のエチレン性不飽和単
量体０〜６０％とを、該ポリオール中で重合させてなる
組成物である。

【０００９】また、ポリオール、例えばグリセリンにプ
ロピレンオキシドとエチレンオキシドを付加させた３官
能性ポリオール中で（メタ）アクリル酸炭素９〜３０ア
ルキルエステルまたはこれとメチルメタクリレート、ア
クリロニトリル、スチレン、窒素含有（メタ）アクリレ
ート等を重合させ、この重合体がポリオール中に均一に
分散した変性ポリオールを重合体ポリオール組成物と呼
ぶ。

【００１０】さらに、ポリエーテルポリオール（Ａ）
（例：グリセリンにプロピレンオキサイドを付加させ、
次いでエチレンオキサイドを付加させた水酸基価３４の
ポリエーテルポリオール）と分子内に２個以上のグリシ
ジル基を含有する化合物（Ｂ）（例：ジグリシジルオキ
シネオペンタン）とを反応させて得られるポリエーテル
ポリオール変性体（Ｃ）とポリエーテルポリオール
（Ｄ）との混合溶液中で一種以上のエチレン性不飽和単
量体（Ｅ）（例：スチレン等）を重合させると粘度が低
く、着色の少ないスチレン等の比率の高いポリマーポリ
オール組成物が得られる。

【００１１】また、多価アルコール類、多価フェノール
類、アミン類、ポリカルボン酸類およびリン酸類から選
ばれ、活性水素を２個以上有する化合物（ａ）とアルキ
レンオキサイド（ｂ）を、アルカリ性触媒（ｃ）の存在
下に付加重合して得られる粗製ポリエーテルポリオール
（Ｂ）中の（ｃ）を、ビニルカルボン酸類（ｄ１）およ
び／またはビニルスルホン酸類（ｄ２）で中和し、更に
一種または二種以上の他のビニル単量体（ｄ３）を投入
して、ビニル重合させて重合体ポリオールを製造しても
よい。

【００１２】ポリマーポリオールまたは重合体ポリオー
ルについては、特開昭６０−５８４１４号公報、特開平
０１−２５２６２０号公報、特開平０３−２５２４０９
号公報、特開平０３−２５５１５９号公報および特開平
０５−３２７３９号公報に詳述される。

【００１３】本発明の前処理剤はこのポリマーポリオー
ルを主成分として以下の前処理剤（１）〜（３）とす
る。前処理剤（１）は、ポリマーポリオールを含有し、
粘度２０００ｃＰ以下、固形分１０〜９０重量％とす
る。粘度２０００ｃＰ以下、固形分１０〜９０重量％と
するにはポリマーポリオールを非極性溶媒中に溶解す
る。用いられる非極性溶媒は、炭化水素系溶剤が挙げら
れ、具体的にはトルエン、キシレン、テレピン油、テト
ラリン、ミネラルスピリット、ソルベッソ１００等が例
示される。

【００１４】前処理剤（１）は、粘度２０００ｃＰ以
下、特に１０〜５００ｃＰであるのが好ましい。粘度を
この範囲とすると、ゴムチップの混練作業性が良い。ま
た、固形分は、１０〜９０重量％、特に３０〜６０重量
％であるのが好ましい。固形分が１０重量％未満では、
物性向上への効果が少なく９０重量％超では、混練作業
性が困難である。

【００１５】前処理剤（２）は、前処理剤（１）に、さ
らに、ポリイソプレン系化合物、ポリブタジエン系化合
物、アクリロニトリルブタジエン系化合物および塩素化
ポリオレフィン類からなる群から選ばれる少なくとも１
つを含有する。

【００１６】ポリイソプレン系化合物としては、末端Ｏ
Ｈポリイソプレン、それを水素添加したもの、スチレン
／イソプレン共重合物、ブタジエン／イソプレン共重合
物、カルボキシル基含有ポリイソプレンなどが挙げられ
る。特に、末端ＯＨポリイソプレンであるのが、物性向
上の点で好ましい。ポリブタジエン系化合物としては、
末端ＯＨポリブタジエン、末端エポキシポリブタジエ
ン、分子内エポキシ化ポリブタジエンなどが挙げられ
る。特に、末端ＯＨポリブタジエンであるのが、物性向
上の点で好ましい。アクリロニトリルブタジエン系化合
物としては、末端アミンＮＢＲ、末端カルボキシル基Ｎ
ＢＲ、末端ビニル基ＮＢＲなどが挙げられる。特に、末
端アミンＮＢＲであるのが、物性向上の点で好ましい。
塩素化ポリオレフィン類としては、塩素化ポリエチレ
ン、塩素化ポリプロピレン、塩化ゴムなどが挙げられ
る。特に、塩素化ポリプロピレンであるのが、物性向上
の点で好ましい。前処理剤（２）中のポリイソプレン系
化合物、ポリブタジエン系化合物、アクリロニトリルブ
タジエン系化合物または塩素化ポリオレフィン類の含有
量は、１．０〜２０重量％、特に３〜１０重量％である
のが、物性向上、作業性の点で好ましい。

【００１７】前処理剤（３）は、前処理剤（１）または
（２）に、さらに、スチレン系オリゴマーを含有する。

【００１８】このようなスチレン系オリゴマーとして
は、分子量４０００以上、特に分子量４０００〜１００
００００、さらに４０００〜６５０００のものであれば
よく、具体的には、三洋化成工業（株）製のスチレンオ
リゴマー（分子量１５００）、三洋化成工業（株）製の
スチレンオリゴマー（分子量４６０００）などが挙げら
れる。スチレン系オリゴマーの分子量が、４０００以上
であるのが前処理剤の貯蔵安定性の点で好ましい。本発
明に用いるスチレン系オリゴマーの添加量は、ポリマー
ポリオール１００重量部に対して、２０重量部以上、特
に２０〜４０重量部であるのが、前処理剤の貯蔵安定
性、作業性の点で好ましい。このようなスチレン系オリ
ゴマーの添加により、ポリマーポリオール中の各ポリマ
ー成分の沈降を防止し、貯蔵安定性を得ることができ
る。また、後述のようにして形成されるゴムチップ層の
強度、伸びなどの物性向上にも効果を有する。

【００１９】さらに、本発明に用いる前処理剤には、必
要に応じて上記の他に、シランカップリング剤、有機金
属系、アミン系などのウレタン樹脂系の触媒、フィラー
などの充填剤等の添加剤を含有していてもよい。

【００２０】本発明の弾性舗装構造体に用いるウレタン
バインダーとしては、有機ポリイソシアネートが好まし
く、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，
６−トリレンジイソシアネート、この両イソシアネート
の８０／２０又は６５／３５重量比の混合物、ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、特公昭３５−４５７６号公
報等に記載の従来公知の種々の方法で液状化した、液状
ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシ
アネートの粗製物、ポリメチレンポリフェニルポリイソ
シアネート（ジフェニルメタンジイソシアネートの粗製
物）など、従来公知の芳香族ポリイソシアネート；ジシ
クロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネートなどの従来公知の脂肪族イソシアネートの
一種又は二種以上の混合物が挙げられる。

【００２１】好ましいウレタンバインダーとしては、Ｓ
ＢＵ−Ｉ−０６２０（住友バイエルウレタン社製）、Ｆ
−１７２（武田薬品工業社製）、ＴＤＩなどが挙げられ
る。ウレタンバインダー中のＮＣＯ基含量は、２〜２０
ｗｔ％、好ましくは５〜１５ｗｔ％である。２ｗｔ％未
満であるとゴムチップの結合力が弱くなり、２０ｗｔ％
超であるとバインダー層が発泡し易くなると共に結合物
が硬くなりすぎ脆さが出る。本発明に用いるウレタンバ
インダーの粘度は、２０００〜１００００ｃＰ、特に３
０００〜５０００ｃＰであるのが、ゴムチップ混練作業
性、バインダーの流動性の点で好ましい。

【００２２】本発明の弾性舗装構造体に用いるゴムチッ
プとしては、天然ゴム、スチレンゴム（ＳＢＲ）、ポリ
ブタジエンゴム（ＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（Ｅ
ＰＴ）等の加硫ゴムを粉砕したものが挙げられるが、加
硫したゴムであれば、タイヤやベルトコンベヤーのベル
ト等の加硫ゴム製品を粉砕して得た廃材であってもよ
い。加硫ゴムの粒径は、０．３〜５ｍｍ、特に、０．５
〜３．０ｍｍであるのが好ましい。粒径が０．３ｍｍ未
満のものを使用すると、空隙率を十分に確保できず、透
水性が不十分であり、また、５ｍｍ超のものを使用する
と、仕上げ表面が均一にならない。

【００２３】さらに、本発明の弾性構造体の製造には、
着色剤等の添加剤を加えてもよい。着色剤の添加量は、
ゴムチップ１００重量部に対して、２〜１０重量部、特
に、３〜５重量部であるのが、隠蔽性、物性への悪影響
がない点で好ましい。

【００２４】本発明の前処理剤（１），（２）または
（３）の製造方法は、ポリマーポリオールに非極性溶剤
およびその他の成分を加え、通常の方法により充分に混
練することにより製造される。

【００２５】次に、この前処理剤を用いてゴムチップを
前処理する方法は、加硫ゴムチップに、本発明の前処理
剤を加えて混練して、加硫ゴムチップを充分に前処理剤
で被覆することによって行われる。

【００２６】本発明のゴムチップの前処理方法によって
得られる混練物にウレタンバインダーを添加して混練
し、硬化させて弾性舗装構造体を得ることができる。本
発明の弾性舗装構造体を製造するのには、少なくとも
（ａ）加硫ゴムチップ、（ｂ）前処理剤、（ｃ）ウレタ
ンバインダーを用いる。本発明の弾性舗装構造体の製造
に使用される各成分の量は、（ａ）加硫ゴムチップ１０
０重量部に対して、下記のとおりである。 （ｂ）前処理剤 前処理剤の量は、ゴムチップ１００重量部に対して、２
〜１５重量部、特に、３〜７重量部であるのが、物性向
上、経済性（コスト）の点で好ましい。 （ｃ）ウレタンバインダー ウレタンバインダーの量は、ゴムチップ１００重量部に
対して、２０〜４０重量部、特に、２５〜３０重量部を
加えるのが、物性、透水性、経済性の点で好ましい。

【００２７】さらに、本発明の前処理剤を製造するのに
好ましい化合物の組み合わせは、 （１）ポリマーポリオールとして、サンニックスＦＡ７
３８（アクリルニトリル−スチレン共重合体／ＰＰＧ）
を用いる場合、 （２）ポリマーポリオールとして、サンニックスＦＡ７
３８を用い、添加剤として、ＰＯＬＹ ＩＰ（末端ＯＨ
ポリイソプレン）を用いる場合、 （３）ポリマーポリオールとして、サンニックスＦＡ７
３８を用い、添加剤として、ＰＯＬＹ ＩＰ（末端ＯＨ
ポリイソプレン）を用い、非極性溶剤として、トルエン
を用いる場合が挙げられる。 （４）ポリマーポリオールとして、サンニックスＦＡ７
３８を用い、添加剤として、ＰＯＬＹ ＩＰ（末端ＯＨ
ポリイソプレン）を用い、非極性溶剤として、トルエン
を用い、スチレン系オリゴマーとして、ハイマーＳＢ１
３０（分子量４６０００）を用いる場合が挙げられる。 中でも、（４）を使用する場合が強度、伸び、作業性の
点で優れている。

【００２８】本発明の弾性舗装構造体の１例を図１に示
す。図１に示すとおり、弾性舗装構造体１は、舗装基材
１１、ゴムチップ層１２、上面被覆層１３から構成され
る。舗装基材１１は、アスファルト、コンクリートまた
はアスファルト−コンクリートからなる層である。ゴム
チップ層１２は、ゴムチップに本発明の前処理剤を添加
して混練被覆し、ウレタンバインダーを加えて成型、硬
化させて得られる層である。上面被覆層１３は、所望に
より、存在していても、存在しなくてもよく、ゴムチッ
プ層１２の上面を覆う層であって、ゴムチップ層１２が
部分的に剥離するのを防止することができる。上面被覆
層は、ウレタン系樹脂で形成される層であるのが好まし
い。

【００２９】本発明の弾性舗装構造体は、ゴルフ場、競
技場などのグランドに設置される。本発明の弾性舗装構
造体の施工方法の１例としては、舗装場所の地面に必要
により窪または枠組を当てて整地し、地面を圧着してな
らした後、アスファルト、コンクリートまたはアスファ
ルト−コンクリート材を流し込んで静置して成型し、舗
装基材１１を得る。得られた基材の上面に本発明のゴム
チップ層１２を形成する。さらに、所望によりゴムチッ
プ層の上面にゴムチップ層を被覆、保護する上面被覆層
１３を、ゴムチップ層１２を硬化させる前または硬化後
に積載または塗布してもよい。本発明の弾性舗装構造体
の前処理方法によれば、ゴムチップ層を均一に形成する
ことができる。

【００３０】

【実施例】以下に、実施例を用いて、具体的に説明する
が、これによって本発明の範囲は、限定されるものでは
ない。 （実施例１〜９、および比較例１〜５）下記表１に示す
成分組成を室温、２３℃雰囲気の条件下で混練し、前処
理剤を得た。前処理剤の粘度、固形分を測定し表１に示
す。さらに、得られた前処理剤３重量部で、ゴムチップ
（粒径０．５〜３ｍｍ）６０重量部を被覆し、これにウ
レタンバインダー（製品名：ＳＢＵ−Ｉ−０６２０（住
友バイエルウレタン社製））１６重量部、着色剤（弁柄
（森下産業社製））２重量部を混練し、厚さ１０ｍｍの
シートをＪＩＳ規格の１号ダンベル（Ｋ６３０１）に成
型した。成型時の硬化条件は、２０℃で７日間養生し、
さらに５０℃、９５％（湿度）で１日間で硬化させた。
なお、比較例１には前処理剤を加えなかった。得られた
試験体について、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して破断強
度、伸び率を測定した。また、ゴムチップの混練作業性
を判定した。結果を、下記表１に示す。ゴムチップの混
練作業性の判定基準は、以下のとおりとした。 ○：容易に分散し、物性のバラツキが少ない。 △：分散するが、若干物性のバラツキあり。 ×：分散しにくく、物性のバラツキあり。

【００３１】

【表１】

【００３２】注）各組成の量は、重量部で示す。 ^* ：ポリマーポリオール１（三洋化成（株）製）ＦＡ７２８Ｒ アクリロニトリル・スチレン共重合体ポリマー ２０％ ポリプロピレングリコール ８０％ ^**：ポリマーポリオール２（三洋化成（株）製）ＦＡ７３８ アクリロニトリル・スチレン共重合体ポリマー ４０％ ポリプロピレングリコール ６０％

【００３３】

【表２】

【００３４】（実施例１０〜１４、および比較例６〜
７） 下記表２に示す成分組成を室温、２３℃雰囲気の条件下
で混練し、前処理剤を得た。さらに、得られた前処理剤
３重量部で、ゴムチップ（粒径０．５〜３ｍｍ）６０重
量部を被覆し、これにウレタンバインダー（ＳＢＵ−Ｉ
−０６２０（住友バイエルウレタン社製））１６重量
部、着色剤（弁柄（森下産業社製））２重量部を混練
し、厚さ１０ｍｍのシートをＪＩＳ規格の１号ダンベル
（Ｋ６３０１）に成型した。成型時の硬化条件は、２０
℃で７日間養生し、さらに５０℃、９５％（湿度）で１
日間で硬化させた。得られた試験体について、ＪＩＳ
Ｋ６３０１に準拠して破断強度、伸び率、前処理剤の粘
度、固形分を測定した。また、貯蔵安定性およびゴムチ
ップの混練作業性を判定した。結果を、下記表２に示
す。判定基準は、貯蔵安定性については、以下の基準と
する。 ○：常温１ヶ月後、沈降なし又は再分散可能。 ×：常温１ヶ月後、沈降物の再分散不可。 また、ゴムチップの混練作業性については、以下の基準
とする。 ○：容易に分散し、物性のバラツキが少ない。 △：分散するが、若干物性のバラツキあり。 ×：分散しにくく、物性のバラツキあり。

【００３５】

【表３】

【００３６】注）各組成の量は、重量部で示す。 ^* ：ポリマーポリオール１（三洋化成（株）製）ＦＡ７２８Ｒ アクリロニトリル・スチレン共重合体ポリマー ２０％ ポリプロピレングリコール ８０％ ^**：ポリマーポリオール２（三洋化成（株）製）ＦＡ７２８Ｒ アクリロニトリル・スチレン共重合体ポリマー ４０％ ポリプロピレングリコール ６０％ ^*** : スチレンオリゴマー１ （三洋化成（株）製、分子量１５００） ^****：スチレンオリゴマー２ （三洋化成（株）製、分子量４６０００）

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、スパイクの付いた靴で
歩行しても耐えうる充分な強度を有する弾性舗装構造体
を得ることができる。また、ゴムチップ混練作業性に優
れているので均一なゴムチップ層を得ることができる。
また、本発明の前処理剤を用いれば、生産コストを低く
することができる。そして、本発明の前処理剤にスチレ
ン系オリゴマーを加えると、前処理剤の貯蔵安定性が向
上する。また、得られた前処理剤は、混練作業性などに
優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の弾性舗装構造体の断面図である。

【符号の説明】

１ 弾性舗装構造体 １１ 舗装基材 １２ ゴムチップ層 １３ 上面被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 7/00 - 21/00 C08G 18/63 C08L 51/08 E01C 15/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリオール中で、非重合性のビニル系ポリ
   マーおよび／またはオリゴマーを溶解させたエチレン性
   不飽和単量体を重合させて得られるポリマーポリオール
   を含有し、粘度２０００ｃＰ以下、固形分１０〜９０重
   量％の範囲であることを特徴とする弾性舗装構造体のゴ
   ムチップの前処理用の前処理剤。
2. 【請求項２】請求項１に記載の前処理剤に、さらに、ポ
   リイソプレン系化合物、ポリブタジエン系化合物、アク
   リロニトリルブタジエン系化合物および塩素化ポリオレ
   フィン類からなる群から選ばれる少なくとも１つを含有
   する請求項１に記載の弾性舗装構造体のゴムチップの前
   処理用の前処理剤。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の前処理剤に、さ
   らに該ポリマーポリオール１００重量部に対して２０重
   量部以上のスチレン系オリゴマーを含有する請求項１ま
   たは２に記載の弾性舗装構造体のゴムチップの前処理用
   の前処理剤。
4. 【請求項４】加硫ゴムチップに、請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の前処理剤を加え、混練して、該加硫ゴム
   チップを被覆することを特徴とするゴムチップの前処理
   方法。
5. 【請求項５】舗装基材上に、 加硫ゴムチップに、請求項１ないし３のいずれかに記載
   の前処理剤を加え、混練して、該加硫ゴムチップを被覆
   し、ウレタンバインダーを加えて硬化させてなるゴムチ
   ップ層を形成し、 さらに必要により上面被覆層を形成してなることを特徴
   とする弾性舗装構造体。