JP3494475B2

JP3494475B2 - 弾性舗装体

Info

Publication number: JP3494475B2
Application number: JP17431394A
Authority: JP
Inventors: 正義尾崎; 道夫関根; 浩本多; 隆宏中居
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 2004-02-09
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: JPH0841314A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテニスコート、陸上競技
場等の体育施設、ジョギング走路等の公園施設、ゴルフ
場の歩径路、学校校庭等に使用する弾性舗装体等に関す
る。さらに詳しくは、ゴム系の粉砕物を前処理剤で被覆
した後、ポリウレタンバインダーと結合させることによ
り耐久性を向上させる弾性舗装体の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ゴム系の粉砕物をポリウレタンバ
インダーにより結合させる場合、予めゴム粉砕物をトル
エン、キシレン等の溶剤或いはポリプロピレンポリオー
ルと混練し、ゴム表面を粗面とする方法或いはゴム表面
を活性化させる方法等の前処理を行うことにより、硬化
後の弾性舗装体の結合強度を向上させることが一般的に
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
ては、すなわち溶剤やポリプロピレンポリオールの前処
理剤の方法では、弾性舗装体としては実用上としての引
張り強度と伸び率が低いため、すなわちゴム粉砕物とポ
リウレタンバインダーとの接着力がまだ不充分であるた
め、硬化後の弾性舗装体表面のゴム粉砕物が取れ易く、
損傷しやすい等いわゆる耐久性において問題を有してい
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の問
題点を解決するためゴム粉砕物とウレタン系バインダー
間の接着力を向上させるべく前処理剤の改良研究を鋭意
検討した結果、ゴム粉砕物に、芳香族ポリアミン、ポリ
オール、触媒、顔料、耐候安定剤を必須成分とし、必要
に応じて無機充填剤等を混練してなる前処理剤を混練し
て得られる、前処理剤で被覆したゴム粉砕物とポリウレ
タンバインダーを撹拌混合して得られた弾性舗装体はゴ
ム粉砕物間の接着力が大巾に向上する、すなわち弾性舗
装体の引張り強度と伸び率が大きく向上することによ
り、弾性舗装体表面のゴム粉砕物が取れ難く、損傷しに
くい等の耐久性が大巾に向上することを見い出し本発明
を完成するに至った。

【０００５】即ち、本発明は次の（１）〜（５）の通り
である。（１）ゴム系の粉砕物に、芳香族ポリアミン、ポリオー
ル触媒、顔料及び耐候安定剤を必須成分とし、必要に応
じて無機充填剤等を撹拌混合してなる前処理剤、を混練
して得られる、前処理剤で被覆したゴム系の粉砕物とポ
リウレタンバインダーとを撹拌混合してなる舗装材をプ
ライマーで処理された基盤上にシート状に敷き均し、硬
化して得られる弾性舗装体。（２）ゴム系の粉砕物が加硫ゴムからなり、平均粒子径
が７mm〜０．５mmである（１）記載の弾性舗装体。（３）芳香族ポリアミンが３，３’−ジクロル−４，
４’−ジアミノジフェニルメタン（以下、ＭＯＣＡと略
称する。）及び／又は鉱酸の存在下でアニリンと２−ク
ロルアニリンとをホルムアルデヒドと縮合させることに
より得られた芳香族ポリアミン（以下、ＣＡと略称す
る。）で、ポリオールが活性水素１個当たりの平均分子
量７５〜１０，０００の２価もしくは３価のポリエーテ
ルポリオールであり、芳香族アミン／ポリオールの当量
比が５／５〜９／１である（１）記載の弾性舗装体。（４）前処理剤の粘度が２０℃で１０，０００ｃｐｓ以
下である（１）記載の弾性舗装体。（５）ゴム系の粉砕物、前処理剤及びポリウレタンバイ
ンダーの割合が、ゴム粉砕物１００重量部に対し前処理
剤が０．５〜７重量部、ポリウレタンバインダーが５〜
３０重量部である（１）記載の弾性舗装体。

【０００６】基盤としてはアスファルトコンクリート
（以下、アスコンと略称する）、コンクリート、モルタ
ル等の公知の基盤が用いられるが、通常はアスコンが最
も一般的に用いられる。アスコンの被着体には、通常適
切なプライマーが塗布されるが、一般的には１液湿気硬
化型のウレタン系プライマーが使用される。なおプライ
マー中の溶剤はアスコンを侵さないものが使用される。
また場合によってはポリマーセメント層としての下地調
整剤も使用され、その上にプライマー処理したものもで
きる。

【０００７】本発明に用いられるゴム系の粉砕物として
は、通常加硫ゴムからなるものが適当であるが、経済性
の点からは、産業廃棄物としての廃タイヤを粉砕して粒
調して得られるものが好適である。また、ゴム粉砕物の
形状としては、ヒジキ状や粒状のものがあるが特に粒状
のものが好ましく、粒状物の平均粒子径は７mm〜０．５
mmであり、より好ましくは５〜１mmである。

【０００８】本発明に用いられる前処理剤は、芳香族ポ
リアミンとしてＭＯＣＡ、ＣＡ並びにポリエーテルポリ
オールを主成分とし、他に触媒、顔料及び耐候安定剤を
必須とし、必要に応じて無機充填剤等を含有してなる。
芳香族ポリアミンとしては、ＭＯＣＡ、ＣＡの他に液状
アミン（エタキュア＃３００：エチルコーポレーション
製）が用いられる。ポリエーテルポリオールは平均分
子量７５〜１０，０００、好ましくは４００〜８，００
０のものが用いられる。ポリエーテルポリオールとして
は、特にポリオキシアルキレンジオール、ポリオキシア
ルキレントリオール或いは混合物が好ましい。芳香族ポ
リアミン／ポリオールの当量比は５／５〜９／１が有効
である。

【０００９】すなわちゴム粉砕物に被覆する前処理剤が
ポリオールの他に芳香族ポリアミンを併用することによ
り、ウレタン系バインダーの末端イソシアネート基との
反応においてポリオールによるウレタン結合と更に芳香
族ポリアミンによるウレア結合がゴム粉砕物表面の界面
において生成することによりゴム粉砕物とウレタンバイ
ンダーとの接着力が大巾に向上し、すなわち弾性舗装体
の引張り強度と伸び率が大巾に向上する作用がある。

【００１０】触媒としては、公知のウレタン化触媒が用
いられるが、特に有機金属化合物が適当で、中でも有機
鉛化合物、例えば鉛オクトエート、鉛ナフトエート等の
ような有機酸の鉛塩が好適に用いられる。その使用量は
前処理剤組成中の総量に対し０．１〜５重量％が好まし
い。

【００１１】顔料の例としては、酸化クロム、ベンガラ
等の無機顔料、フタロシアニン顔料、アゾ顔料等の有機
顔料やカーボンブラックが挙げられる。その使用量は前
処理剤組成中の総量に対し０．１〜５重量％が好まし
い。

【００１２】耐候安定剤の例としては、商品名ノクラッ
クＮＢＣのジチオカルバミン酸類、ノクラック＃３００
及びノクラックＮＳ−６（大内新興化学社製）商品名イ
ルガノックス１０１０及び１０７６（チバガイギー社
製）などの位置障害型フェノール類、チヌビンＰ、３２
７及び３２８（チバガイギー社製）等のベンゾトリアゾ
ール類、トミソーブ８００（吉富製薬社製）などのベン
ゾフェノン類、サノールＬＳ−７７０及び７４４（三共
社製）、チヌビン１４４（チバガイギー社製）などの位
置障害型アミン類等があるが、中でもノクラックＮＢＣ
のジチオカルバミン酸ニッケルが特に好ましい。その使
用量は前処理剤組成中の総量に対し０．５〜２．０重量
％が好ましい。

【００１３】無機充填剤としては、例えば炭酸カルシウ
ム、タルク、クレー、無水ケイ酸（ホワイトカーボ
ン）、カーボンブラック、ゼオライト、二酸化チタン等
が好ましい。これらの充填剤は単独で又は混合して使用
することができる。その使用量は前処理剤組成中の総量
に対し２〜３０重量％が好ましい。

【００１４】前処理剤の粘度は、２０℃で１０，０００
ｃｐｓ以下であるのが好ましい。これ以上粘度が高くな
るとゴム粉砕物表面に均一に被覆するのが困難であり塊
状となりやすく、均一に被覆するには混合に長時間を要
する。

【００１５】前処理剤は、ゴム粉砕物１００重量部に対
し０．５〜７重量部を添加するのが好ましい。０．５重
量部以下であるとゴム粉砕物の表面全体を均一に被覆す
るのが困難であり、又ムラになりやすく好ましくない。
７重量部以上添加するとバインダーの添加量に関係する
が、バインダーの添加量が多くなると硬化後の弾性舗装
体にフクレが発生しやすくなる。

【００１６】本発明に使用するポリウレタンバインダー
は常温硬化型のものが用いられるが、１液性湿気硬化型
や２液性常温硬化型の中では１液性湿気硬化型が好適で
ある。１液性湿気硬化型ポリウレタンバインダーは、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。ポリウレタンバインダーの配合
量は、ゴム粉砕物の形状、弾性舗装体の物性、施工性等
を勘案して決定すべきものであるが、ゴム粉砕物１００
重量部に対して５〜３０重量部が好ましい。

【００１７】なお、本発明には弾性舗装体に種々の色づ
けをするために、通常顔料を添加することが行われる。
その場合は前処理剤中の顔料の色と同じにしておく必要
がある。顔料の添加量としては、ゴム粉砕物１００重量
部に対し通常３〜１０重量部が使用される。添加方法と
しては、まずゴム粉砕物に前処理剤を均一に被覆した後
に顔料を添加し均一に混合し被覆する。その後にポリウ
レタンバインダーを所定量添加し均一に混合する。

【００１８】弾性舗装は通常常温で施工されるが、特に
硬化を速くするためには季節の温度、湿度に応じて硬化
促進剤としてジブチルチンジラウレート（ＤＢＴＤＬ）
を添加することができる。又は施工器具（フィニッシャ
ー、転圧ローラー）等を使用し、加熱体に約７０〜８０
℃の温度をつけて硬化を促進することもできる。

【００１９】

【作用】本発明の前処理剤は、粘度を２０℃で１０，０
００ｃｐｓ以下にしているため、ゴム粉砕物との良好な
馴染み性を有し、且つ均一な表面被覆性を保持する。故
に、ゴム粉砕物表面に均一に被覆された界面にて、ウレ
タンバインダーと反応して強固な結合（ウレア結合、ウ
レタン結合）を生成するので、ゴム粉砕物とウレタンバ
インダーとの接着力が大巾に向上し、すなわち弾性舗装
体の引張り強度と伸び率が大巾に向上する作用があり、
従来の弾性舗装体には得られなかった耐久性の向上した
強靭な弾性舗装体が得られる。

【００２０】

【実施例】次に本発明の製造例及び実施例を具体的に説
明する。例中の部は重量部を表わす。また、耐久性の試
験方法及び評価方法は次のとおりである。 (1) 硬化後のフクレ硬化試験は２５℃（室温）で行い、硬化後に弾性舗装体
のフクレを目視観察した。評価はフクレの有無で表示し
た。 (2) 弾性舗装体の物性ＪＩＳＫ６３０１（加硫ゴムの物理試験方法）に準じ
て行い、引張り強さと伸び率の試験片はＪＩＳダンベル
２号、引裂き強さの試験片はＪＩＳ引裂き（Ｂ）型を使
用し、測定条件は２３℃、５０％ＲＨの恒温恒湿室で、
引張り速度は３００mm／min で行った。評価は、比較例
の物性値に対するｕｐ率で表示した。 (3) ゴムチップ間の接着性弾性舗装体の折り曲げ試験で評価した。試験片は長さ２
１０mm×巾５０mm×厚さ１５mmのものを長さ方向に二つ
に折り曲げて端末をガムテープで固定した。測定条件は
２５℃（室温）で行った。評価は、折り曲げ開始より折
れる迄に要した時間を測定した。

【００２１】製造例１（ポリウレタンバインダーの製造）精製ＭＤＩ（三井東
圧製、ＭＤＩ−ＰＨ）２９２部、液状ＭＤＩ（三井東圧
製、ＭＤＩ−ＬＫ）７３部とＰＰＧＤＩＯＬ−２００
０の（三井東圧製、エチレングリコールにプロピレンオ
キサイドを付加した分子量２０００のポリオール）５３
５部とを均一に混合した後、窒素気流中８０℃で２時間
反応させて、末端ィソシアネート含有量９．０重量％、
粘度３，０００ｃｐｓ／２５℃のポリウレタンバイン
ダーを製造した。

【００２２】製造例２（前処理剤）レッド用ＭＯＣＡ７．１部と、ＰＰＧ、Ｄｉｏｌ−３０００
（三井東圧社製）５６．８部、炭酸カルシウム２
４．１部、顔料（弁柄）５．７部、オクチル酸鉛触媒
４．８部、耐候安定剤（ノクラックＮＢＣ）１．５部
をディゾルバーにより均一に撹拌、混練し、粘度（ｃｐ
ｓ／２０℃）７，０００の前処理剤を製造した。

【００２３】実施例１廃タイヤを粉砕して得た平均粒子径３mm（最小粒子径１
mm以上）のゴムチップ８００Ｈ（日成産業(株)品）１０
０部に製造例２で製造した前処理剤（レッド用）０．５
部を添加してミキサーで均一に混合し、ゴムチップ表面
に前処理剤を均一に被覆した。次に製造例１にて製造し
たポリウレタンバインダー２０部を加えミキサーで均一
に混合した混合物をＰＰ板に１５mm厚になるように枠を
作り、この枠の中に均一に敷きならし、表面を金属ロー
ラーにて転圧し、厚さ１５mmの弾性舗装体を作製した。
７日間養生した後、厚さ１５mmの弾性舗装体をハムスラ
イサーにて約５mm厚になるように上面から３分割して、
その真ん中の５mm厚の弾性舗装体について物性を測定し
た。又ゴムチップ間の接着力の評価として、同じ弾性舗
装体（１５mm厚）を用いて折り曲げ試験を行った。

【００２４】実施例２実施例１において、前処理剤（レッド用）０．５部を
１．０部に増量し、その他は同様に行った。

【００２５】実施例３実施例１において、前処理剤（レッド用）０．５部を
３．０部に増量し、その他は同様に行った。

【００２６】実施例４実施例１において、前処理剤（レッド用）０．５部を
５．０部に増量し、その他は同様に行った。

【００２７】実施例５実施例１において、前処理剤（レッド用）０．５部を
７．０部に増量し、その他は同様に行った。

【００２８】実施例６実施例３において、ポリウレタンバインダー２０部を１
０部に減量し、その他は同様に行った。

【００２９】比較例１実施例１において、前処理剤を削除して同様に行った。

【００３０】比較例２実施例１において、前処理剤の代わりにトルエン２．０
部を使用し、その他は同様に行った。

【００３１】比較例３実施例１において、前処理剤の代わりにＰＰＧ、Ｄｉｏ
ｌ−２０００を２．０部を使用し、その他は同様に行っ
た。

【００３２】実施例７廃タイヤを粉砕して得た平均粒子径３mm（最小粒子径１
mm以上）のゴムチップ８００Ｈ（日成産業(株)品）１０
０部に製造例２で製造した前処理剤（レッド用）１．０
部を添加してミキサーで均一に混合し、次に顔料ＮＳＲ
−３００（弁柄：森下弁柄(株)品）５．０部を均一に混
合してゴムチップ表面に均一に被覆した。次に製造例１
にて製造したポリウレタンバインダー２０部を加えミキ
サーで均一に混合した混合物をＰＰ板に１５mm厚になる
ように枠を作り、この枠の中に均一に敷きならし、表面
を金属ローラーにて転圧し、厚さ１５mmの弾性舗装体を
作製した。７日間養生した後、厚さ１５mmの弾性舗装体
をハムスライサーにて約５mm厚になるように上面から３
分割して、その真ん中の５mm厚の弾性舗装体について物
性を測定した。又ゴムチップ間の接着性の評価として、
同じ弾性舗装体（１５mm厚）を用いて折り曲げ試験を行
った。

【００３３】実施例８実施例７において、前処理剤（レッド用）１．０部を
３．０部に増量し、その他は同様に行った。

【００３４】実施例９実施例７において、前処理剤（レッド用）１．０部を
５．０部に増量し、その他は同様に行った。

【００３５】比較例４実施例６において、前処理剤を削除して同様に行った。

【００３６】以上の結果をまとめて表１及び表２に示
す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】この発明の弾性舗装体は、表１の比較例に
示す通り、前処理剤をしない比較例１と、従来例の比較
例２のトルエンによる前処理、比較例３のＰＰＧによる
前処理とを比較すると、比較例１に対して比較例２〜３
の引張り強度は４０％、２７％のｕｐ率、伸び率は４２
％、２５％のｕｐ率と低い値に対し、実施例１〜５では
引張り強度が７０％〜２０７％のｕｐ率、伸び率につい
ては５３％〜１５０％のｕｐ率と大きく増加しているこ
とがわかる。実施例６は前処理剤は３部としウレタンバ
インダー量を１０部と減少させたが、引張り強度が７７
％のｕｐ率、伸び率については６７％のｕｐ率であり前
処理剤としての効果が認められた。更に顔料を添加した
場合については表２に示したが、前処理剤をしない比較
例４と前処理剤を使用した実施例６〜８では引張り強度
で７４％〜１５６％のｕｐ率、伸び率については５７％
〜１１４％のｕｐ率と大きく増加していることがわか
る。

【００４０】また、ゴムチップ間の接着力の評価方法と
して折り曲げ試験で評価したが、表１の結果に示す通
り、比較例１は０秒で折れ、比較例２と３は４秒と短時
間で折れるのに対し、実施例１は１０秒で折れ、実施例
２は２６秒で折れ、実施例３は表面より１／３折れたま
まで固定され、実施例４〜５では２４時間以上経過して
も折れないままの結果を示し前処理剤の添加量が増加す
るに従い接着力が良くなる傾向があり前処理剤の効果が
認められた。実施例６は２０秒で折れたが前処理剤の効
果が認められた。又表２の結果においては、比較例４は
４秒で折れるのに対し、実施例７は４時間後に折れる、
実施例８は４日後に折れる、実施例９は折れずの結果で
あった。これはゴムチップ間の接着力が大巾向上したこ
とを意味する。すなわち弾性舗装体表面のゴムチップが
取れ難く、損傷が少なく耐久性が大巾に向上しているこ
とがわかる。

【００４１】

【発明の効果】本発明の前処理剤の作用によりゴムチッ
プとウレタンバインダーとの接着力が大巾に向上し、す
なわち弾性舗装体の引張り強度、伸び率が大巾に向上す
る作用があり、弾性舗装体表面のゴムチップが取れ難
く、損傷が少なく耐久性が大巾に改良される弾性舗装体
を提供するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−41501（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 75/04 - 75/12 C08G 18/65 - 18/66 C08L 7/00 - 21/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム系の粉砕物に、芳香族ポリアミン、ポ
リオール、触媒、顔料及び耐候安定剤を必須成分とし、
必要に応じて無機充填剤等を撹拌混合してなる前処理
剤、を混錬して得られる、前処理剤で被覆したゴム系の
粉砕物とポリウレタンバインダーとを撹拌混合してなる
舗装材において、ゴム系の粉砕物、前処理剤及びポリウ
レタンバインダーの割合が、ゴム粉砕物１００重量部に
対し前処理剤が０．５〜７重量部、ポリウレタンバイン
ダーが５〜３０重量部である舗装材をプライマーで処理
された基盤上にシート状に敷き均し、硬化して得られる
弾性舗装体。
【請求項２】ゴム系の粉砕物が加硫ゴムからなり、平均
粒子径が７ｍｍ〜０．５ｍｍである請求項１記載の弾性
舗装体。
【請求項３】芳香族ポリアミンが３、３’−ジクロル−
４、４’−ジアミノジフェニルメタン及び／又は鉱酸の
存在下でアニリンと２−クロルアニリンとをホルムアル
デヒドと縮合させることにより得られた芳香族ポリアミ
ンで、ポリオールが活性水素１個当たりの平均分子量７
５〜１０，０００の２価もしくは３価のポリエーテルポ
リオールであり、芳香族アミン／ポリオールの当量比が
５／５〜９／１である請求項１記載の弾性舗装体。
【請求項４】前処理剤の粘度が２０℃で１０，０００cp
s以下である請求項１記載の弾性舗装体。