JP7431643B2

JP7431643B2 - 複合弾性材および弾性組成物

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Publication number: JP7431643B2
Application number: JP2020063460A
Authority: JP
Inventors: 真尚藤吉; 真二立花
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: JP2021160190A

Description

本発明は、複合弾性材および弾性組成物に関し、詳しくは、屋外競技場、屋内競技場、運動場の通路、グランド、コートなどの弾性舗装に用いられる複合弾性材、および、複合弾性材を得るための弾性組成物に関する。

現在、屋外競技場、屋内競技場、運動場の通路、グランド、コートなどの弾性舗装においては、例えば、コンクリートなどの被舗装面の上に、ゴムチップなどのチップ類および樹脂成分を含む弾性層を配置することが知られている。

より具体的には、例えば、弾性層と耐久層とエンボス層とを備える複合弾性材において、弾性層を、トリレンジイソシアネートおよびポリオキシプロピレンポリオールの反応により得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、酸化アルミニウムおよび炭酸カルシウムを含む活性水素基含有成分と、発泡体チップとを混合および硬化させることにより形成することが、提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１９－１３７９７９号公報

一方、複合弾性材の弾性層に発泡体チップを含有させると、硬化前の弾性層中において発泡体チップが浮遊し、弾性層の不均質化、物性（衝撃吸収性、垂直変位量耐性など）の低下などを惹起する場合がある。

また、複合弾性材には、生産効率の向上が要求されているため、弾性層の施工時における作業性（弾性層の生産性）の向上が要求される。

本発明は、作業性に優れ、優れた物性（衝撃吸収性および垂直変位量耐性）を有する複合弾性材、および、複合弾性材を得るための弾性組成物である。

本発明［１］は、弾性樹脂および発泡体チップを含む第１層と、前記第１層の上に配置される、前記第１層よりも高硬度の第２層とを備える複合弾性材であり、前記第１層は、ＴＩ値１．４以上２．４以下の弾性組成物の硬化物である、複合弾性材を含んでいる。

ＴＩ値＝条件１で測定される粘度η１／条件２で測定される粘度η２
条件１：温度２５℃、せん断速度６ｒｐｍ
条件２：温度２５℃、せん断速度６０ｒｐｍ
本発明［２］は、前記弾性組成物は、樹脂成分と充填材と発泡体チップとを含み、前記充填材は、無処理炭酸カルシウムおよび／または酸化アルミニウムと、酸処理炭酸カルシウムとを含む、上記［１］に記載の複合弾性材を含んでいる。

本発明［３］は、前記充填材が、無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウムと、酸処理炭酸カルシウムとを含み、無処理炭酸カルシウム、酸化アルミニウムおよび酸処理炭酸カルシウムの総量１００質量部に対して、前記無処理炭酸カルシウムが、１０質量部以上８０質量部以下、前記酸化アルミニウムが、１０質量部以上８０質量部以下、前記酸処理炭酸カルシウムが、１０質量部以上３０質量部以下である、上記［２］に記載の複合弾性材を含んでいる。

本発明［４］は、樹脂成分と充填材と発泡体チップとを含み、前記充填材が、無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウムと、酸処理炭酸カルシウムとを含み、ＴＩ値が、１．４以上２．４以下である、弾性組成物を含んでいる。

ＴＩ値＝条件１で測定される粘度η１／条件２で測定される粘度η２
条件１：温度２５℃、せん断速度６ｒｐｍ
条件２：温度２５℃、せん断速度６０ｒｐｍ

本発明の複合弾性材は、弾性樹脂および発泡体チップを含む第１層と、第１層の上に配置される、第１層よりも高硬度の第２層とを備えており、第１層が、ＴＩ値が所定の範囲の弾性組成物の硬化物である。

そのため、本発明の複合弾性材は、作業性よく得られる。

さらに、本発明の複合弾性材は、発泡体チップの浮遊を抑制できるため、第１層の均質化を図ることができ、その結果、優れた物性（衝撃吸収性、垂直変位量耐性など）を得ることができる。

本発明の弾性組成物は、樹脂成分と充填材と発泡体チップとを含み、充填材が、無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウムと、酸処理炭酸カルシウムとを含み、ＴＩ値が、所定の範囲であるため、作業性に優れており、また、優れた物性の複合弾性材を得ることができる。

図１は、本発明の複合弾性材の一実施形態を示す概略図である。

図１において、複合弾性材１は、第１層としての弾性層２と、弾性層２の上に配置される第２層としての耐久層３と、任意的に耐久層３の上に配置される第３層としてのエンボス層４とを備えている。

なお、弾性層２、耐久層３およびエンボス層４は、公益財団法人日本体育施設協会／屋外体育施設部会「屋外体育施設の設計指針－各種スポーツ施設の設計・施工－（平成２９年改正版）Ｐ．２４２～２４５に記載の通り定義される。

具体的には、グランド舗装（全天候型舗装）の表層構造において、樹脂部分の一番下の層が、弾性層（またはベース層）と称される。弾性層は、クッション性を与えるベース層である。また、弾性層の上に積層される層は、耐久層（または上塗り層）と称される。耐久層は、耐久性を与える上塗り層である。また、耐久層の上に積層される表面層は、エンボス層（その他、例えば、吹付仕上げ層、塗布仕上げ層、トップコート層など）と称される。エンボス層は、つや消しおよび適度な滑り性を与える表面層である。

複合弾性材１において、弾性層２は、弾性樹脂５および発泡体チップ６を含んでいる。

弾性層２は、詳しくは後述するように、樹脂成分と充填材と発泡体チップとを含む弾性組成物（後述）を、硬化させることにより得られる。

弾性層２において、弾性樹脂５は、樹脂成分および充填材を含む樹脂組成物（以下、バインダー組成物と称する場合がある。）の硬化物である。

樹脂成分は、硬化（後述）により弾性性能を発現する未硬化の樹脂を含んでいる。

樹脂成分は、舗装に適した弾性性能を発現する未硬化の樹脂であれば、特に制限されないが、例えば、ポリウレタン樹脂組成物、ポリオレフィン樹脂組成物、ポリエステル樹脂組成物、ポリアミド樹脂組成物などの公知の樹脂組成物が挙げられる。これら樹脂成分は、単独使用または２種類以上併用することができる。

樹脂成分として、好ましくは、ポリウレタン樹脂組成物が挙げられる。

ポリウレタン樹脂組成物としては、公知のポリイソシアネート成分および活性水素基含有成分を含むポリウレタン樹脂組成物が挙げられ、より具体的には、例えば、トリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネートと、ポリプロピレングリコールなどのポリエーテルポリオールと、３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）とを含むＭＯＣＡ系ポリウレタン樹脂組成物や、例えば、トリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネートと、ポリプロピレングリコールなどのポリエーテルポリオールと、ジエチルメチルベンゼンジアミン（ＤＥＴＤＡ）とを含む非ＭＯＣＡ系ポリウレタン樹脂組成物などが挙げられる。ポリウレタン樹脂組成物は、単独使用または２種類以上併用することができる。環境性の観点から、好ましくは、非ＭＯＣＡ系ポリウレタン樹脂組成物が挙げられる。

なお、バインダー組成物中の樹脂成分の割合については、後述する。

バインダー組成物において、充填材としては、例えば、弾性層２を補強するための充填材（以下、充填補強材と称する場合がある。）、樹脂成分に揺変性を付与するための充填材（以下、充填揺変材と称する場合がある。）などが挙げられる。

充填補強材としては、例えば、マイカ、カオリン、ゼオライト、グラファイト、珪藻土、白土、クレー、タルク、スレート粉、無水ケイ酸、石英微粉末、アルミニウム粉末、亜鉛粉末、炭酸カルシウム（無変性炭酸カルシウム）、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの粒状充填剤、例えば、ガラス繊維、炭素繊維などの繊維状充填剤、例えば、ガラスバルーン、シラスバルーン、シリカバルーン、セラミックバルーンなどのバルーン状充填剤などの無機充填材などが挙げられる。また、充填補強材として、例えば、木粉、パルプ粉、木綿チップ、ゴム粉末、熱可塑性樹脂粉末、熱硬化性樹脂粉末などの有機充填材も挙げられる。

これら充填補強材は、単独使用または２種類以上併用することができる。

充填補強材として、好ましくは、無機充填材、より好ましくは、粒状充填材、さらに好ましくは、無変性炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、とりわけ好ましくは、無変性炭酸カルシウムと酸化アルミニウムとの併用が挙げられる。

充填補強材として、無変性炭酸カルシウムと酸化アルミニウムとが併用される場合、それらの併用割合は、無変性炭酸カルシウムと酸化アルミニウムとの総量１００質量部に対して、無変性炭酸カルシウムが、例えば、１０質量部以上、好ましくは、２０質量部以上、より好ましくは、３０質量部以上であり、例えば、９０質量部以下、好ましくは、８０質量部以下、より好ましくは、７０質量部以下である。また、酸化アルミニウムが、例えば、１０質量部以上、好ましくは、２０質量部以上、より好ましくは、３０質量部以上であり、例えば、９０質量部以下、好ましくは、８０質量部以下、より好ましくは、７０質量部以下である。

充填揺変材としては、例えば、微粉末シリカ、酸処理炭酸カルシウムなどの無機充填揺変材、例えば、尿素化合物、有機ベントナイト、脂肪酸アマイドなどの有機充填揺変材などが挙げられる。これらは、単独使用または２種類以上併用することができる。

充填揺変材として、好ましくは、無機充填揺変材、より好ましくは、酸処理炭酸カルシウムが挙げられる。

酸処理炭酸カルシウムは、炭酸カルシウムの酸処理物である。

炭酸カルシウムとしては、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、コロイド炭酸カルシウムなどが挙げられる。これらは、単独使用または２種類以上併用することができる。

酸としては、例えば、２－エチルヘキサン酸、ラウリン酸、ミスチリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸などの脂肪酸が挙げられ、さらに、例えば、上記脂肪酸エステル（例えば、脂肪酸の炭素数１～２０アルキルエステルなど）、脂肪酸金属塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アルミニウム塩など）、脂肪酸有機塩（例えば、アンモニウム塩など）などの脂肪酸誘導体などが挙げられる。これらは、単独使用または２種類以上併用することができる。

これら酸処理炭酸カルシウムは、単独使用または２種類以上併用することができる。

酸処理炭酸カルシウムとして、好ましくは、コロイド炭酸カルシウムが脂肪酸エステルにより処理された酸処理炭酸カルシウムが挙げられる。

充填材は、好ましくは、充填補強材と充填揺変材とを含有し、より好ましくは、無処理炭酸カルシウムおよび／または酸化アルミニウムと、酸処理炭酸カルシウムとを含有する。

このような場合、充填補強材と充填揺変材との併用割合は、ＴＩ値を後述の範囲に調整し、作業性の向上を図るとともに、各種物性に優れた弾性樹脂５を得る観点から、充填補強材と充填揺変材との総量１００質量部に対して、充填補強材が、例えば、６０質量部以上、好ましくは、７０質量部以上、より好ましくは、８０質量部以上であり、例えば、９９質量部以下、好ましくは、９５質量部以下、より好ましくは、９０質量部以下である。

また、充填補強材と充填揺変材との総量１００質量部に対して、充填揺変材が、例えば、１質量部以上、好ましくは、５質量部以上、より好ましくは、１０質量部以上であり、例えば、４０質量部以下、好ましくは、３０質量部以下、より好ましくは、２０質量部以下である。

また、ポットライフを適度に調整し、表面が比較的平滑な弾性層２を得る観点から、充填材は、さらに好ましくは、無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウムと、酸処理炭酸カルシウムとを含有する。

このような場合、ポットライフを適度に調整し、表面が比較的平滑な弾性層２を得る観点から、無処理炭酸カルシウム、酸化アルミニウムおよび酸処理炭酸カルシウムの総量１００質量部に対して、無処理炭酸カルシウムが、例えば、１０質量部以上、好ましくは、２０質量部以上、より好ましくは、３０質量部以上であり、例えば、８０質量部以下、好ましくは、６０質量部以下、より好ましくは、４０質量部以下である。

また、無処理炭酸カルシウム、酸化アルミニウムおよび酸処理炭酸カルシウムの総量１００質量部に対して、酸化アルミニウムが、例えば、１０質量部以上、好ましくは、３０質量部以上、より好ましくは、５０質量部以上であり、例えば、８０質量部以下、好ましくは、７０質量部以下、より好ましくは、６０質量部以下である。

また、無処理炭酸カルシウム、酸化アルミニウムおよび酸処理炭酸カルシウムの総量１００質量部に対して、酸処理炭酸カルシウムが、例えば、１０質量部以上、好ましくは、１２質量部以上、より好ましくは、１４質量部以上であり、例えば、３０質量部以下、好ましくは、２５質量部以下、より好ましくは、２０質量部以下である。

バインダー組成物は、樹脂成分と充填材とを公知の方法で混合することにより得られる。

バインダー組成物において、樹脂成分の割合は、樹脂成分および充填材の総量１００質量部に対して、例えば、５０質量部以上、好ましくは、６０質量部以上、より好ましくは、７０質量部以上であり、例えば、９０質量部以下、好ましくは、８５質量部以下、より好ましくは、８０質量部以下である。

また、充填材の割合は、樹脂成分および充填材の総量１００質量部に対して、例えば、１０質量部以上、好ましくは、１５質量部以上、より好ましくは、２０質量部以上であり、例えば、５０質量部以下、好ましくは、４０質量部以下、より好ましくは、３０質量部以下である。

また、バインダー組成物は、さらに、顔料、分散剤、粒状ゴム、可塑剤、消泡剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、耐光安定剤、酸化防止剤、離型剤、触媒、染料、滑剤、加水分解防止剤などの添加剤（後述の充填材を除く。）を含有することができる。なお、添加剤の含有割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。

発泡体チップ６は、弾性層２（における各層）において、均一に分散されている。

発泡体チップ６としては、例えば、ポリスチレン、スチレン－アクリロニトリル共重合体、スチレン－アクリロニトリル－ブタジエン共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの樹脂の発泡体チップ、例えば、ガラス発泡体のチップ、コルクのチップなどが挙げられる。発泡体チップ６として、好ましくは、樹脂の発泡体チップが挙げられ、より好ましくは、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂の発泡体チップが挙げられる。

これら発泡体チップ６は、単独使用または２種類以上併用することができる。

なお、発泡体チップ６は、発泡体をチップ状に製造したものであってもよく、また、発泡体をチップ状に破砕したものであってもよい。

また、発泡体チップ６は、例えば、ゴムタイヤの廃材から得られるゴムチップなどの無発泡チップとは区別される。

また、発泡体は、硬質、軟質および／または半硬質のものが用いられる。また、発泡体の気泡構造は、独立でもあってもよく、連通であってもよい。

発泡体チップ６の形状は、特に制限されず、複合弾性材１において通常使用される形状およびサイズのものが使用される。具体的には、例えば、小片、細片、粒状、ビーズ状である。

また、発泡体チップ６の密度（かさ比重）は、例えば、０．０１ｇ／ｃｍ^３以上、好ましくは、０．０５ｇ／ｃｍ^３以上であり、例えば、０．８０ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは、０．５０ｇ／ｃｍ^３以下、より好ましくは、０．１０ｇ／ｃｍ^３以下である。

発泡体チップ６の平均粒径（測定方法：ＪＩＳＺ８８１５（１９９４）乾式ふるい分け試験）は、例えば、０．５ｍｍ以上、好ましくは、１．５ｍｍ以上であり、例えば、４．５ｍｍ以下、好ましくは、３．５ｍｍ以下である。

発泡体チップ６の含有割合は、弾性樹脂５の１００質量部に対して、例えば、１質量部以上、好ましくは、２質量部以上、より好ましくは、４質量部以上であり、例えば、５０質量部以下、好ましくは、４０質量部以下、より好ましくは、２０質量部以下である。

弾性層２を得るには、まず、バインダー組成物（樹脂成分および充填材を含むバインダー組成物）と、発泡体チップ６とを上記の割合で混合する。

これにより、バインダー組成物および発泡体チップ６を含む弾性組成物を調製する。

弾性組成物は、弾性層２を得るために用いられる未硬化の樹脂組成物であり、上記のバインダー組成物と上記の発泡体チップとを含み、より具体的には、上記の樹脂成分と、上記の充填材（好ましくは、酸処理炭酸カルシウム、無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウム）と、上記の発泡体チップとを含む。

弾性組成物の調製において、各成分の混合順序は、特に制限されない。すなわち、任意の順序で樹脂成分（好ましくは、ポリウレタン樹脂組成物）と、充填材（好ましくは、酸処理炭酸カルシウム、無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウム）と、発泡体チップ６とを混合し、弾性組成物を調製する。

弾性組成物のＴＩ値（チキソトロピックインデックス）は、以下の条件１で測定される粘度η１の、以下の条件２で測定される粘度η２に対する比（条件１で測定される粘度η１／条件２で測定される粘度η２）である。

条件１：温度２５℃、せん断速度６ｒｐｍ
条件２：温度２５℃、せん断速度６０ｒｐｍ
なお、粘度の測定において、弾性組成物の固形分濃度は、１００質量％である。

また、粘度は、ＢＭ型粘度計を用いて、後述する実施例に準拠して、測定される。

より具体的には、条件１で測定される弾性組成物の粘度η１は、例えば、３０Ｐａ・ｓ以上、好ましくは、４０Ｐａ・ｓ以上であり、例えば、７０Ｐａ・ｓ以下、好ましくは、６０Ｐａ・ｓ以下である。

また、条件２で測定される弾性組成物の粘度η２は、例えば、１０Ｐａ・ｓ以上、好ましくは、２０Ｐａ・ｓ以上であり、例えば、４０Ｐａ・ｓ以下、好ましくは、３０Ｐａ・ｓ以下である。

そして、ＴＩ値（ＴＩ値＝条件１で測定される粘度η１／条件２で測定される粘度η２）は、作業性の向上を図るとともに、各種物性に優れた弾性樹脂５を得る観点から、１．４以上、好ましくは、１．５以上、より好ましくは、１．６以上、さらに好ましくは、１．７以上であり、２．４以下、好ましくは、２．２以下、より好ましくは、２．０以下、さらに好ましくは、１．９以下である。

なお、ＴＩ値は、充填材の配合比率により調整される。より具体的には、ＴＩ値は、例えば、充填補強材と充填揺変材との併用割合により調整され、好ましくは、酸処理炭酸カルシウム、無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウムの併用割合により調整される。

換言すれば、充填補強材と充填揺変材との併用割合、好ましくは、酸処理炭酸カルシウム、無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウムの併用割合を、上記の範囲に調整することにより、ＴＩ値を上記範囲に調整できる。

次いで、この方法では、得られた弾性組成物を、被舗装面などに敷き均し、弾性組成物を硬化させる。より具体的には、まず、被舗装面に対して、例えば、プライマーを塗布し、次いで、適宜の条件で、スキージ、鏝、ローラー、レーキ、スプレーガンなどを用いて、弾性組成物を敷き均し、弾性組成物中の樹脂成分を硬化させる。

硬化条件は、硬化性樹脂成分の種類により異なるが、硬化温度が、例えば、０℃以上、好ましくは、５℃以上、例えば、５０℃以下、好ましくは、４０℃以下であり、硬化時間が、例えば、５時間以上、好ましくは、８時間以上、例えば、４８時間以下、好ましくは、２４時間以下である。

これにより、弾性組成物の硬化物として、弾性樹脂５および発泡体チップ６を含む弾性層２が形成される。

より具体的には、バインダー組成物の硬化物として弾性樹脂５が形成され、その結果、弾性樹脂５のマトリックス中に発泡体チップ６が分散した弾性層２が形成される。

なお、弾性層２は、単層であってもよく、複数層であってもよい。弾性層２が複数層である場合には、上記の操作を繰り返す。また、そのような場合、使用される樹脂成分の種類、充填材の種類、発泡体チップ６の種類などは、各層において同一であってもよく、また、それぞれ異なっていてもよい。

弾性層２の硬度（測定法：ＪＩＳＫ６２５３－３（２０１２）タイプＡデュロメーター）は、常温（２３℃）で１週間経過（養生）後の測定値として、例えば、３５以上、好ましくは、３８以上であり、例えば、６０以下、好ましくは、５５以下である。

このような弾性層２の厚みは、特に制限されないが、例えば、７ｍｍ以上、好ましくは、９ｍｍ以上であり、例えば、１３ｍｍ以下、好ましくは、１１ｍｍ以下である。

また、弾性層２では、上記の特定の弾性組成物を用いて得られるため、発泡体チップ６の浮遊が抑制されている。そのため、弾性層２の厚み方向における上下のいずれにも、発泡体チップ６が比較的多く分散しており、低密度化されている。

弾性層２の上側１／２部分の密度（測定法：ＪＩＳＺ８８０７（２０１２）液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法）は、例えば、０．８０ｇ／ｃｍ^３以上、好ましくは、０．８５ｇ／ｃｍ^３以上であり、例えば、１．０ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは、０．９５ｇ／ｃｍ^３以下、より好ましくは、０．９０ｇ／ｃｍ^３以下である。

弾性層２の下側１／２部分の密度（測定法：ＪＩＳＺ８８０７（２０１２）液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法）は、例えば、上側１／２部分の密度よりも大きく、例えば、０．６０ｇ／ｃｍ^３以上、好ましくは、０．７０ｇ／ｃｍ^３以上であり、例えば、１．０ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは、０．９５ｇ／ｃｍ^３以下である。

また、弾性層２の上側１／２部分の密度と、弾性層２の下側１／２部分の密度との差は、例えば、０．０１ｇ／ｃｍ^３以上、好ましくは、０．０５ｇ／ｃｍ^３以上であり、例えば、０．４５ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは、０．４０ｇ／ｃｍ^３以下である。

耐久層３は、弾性層２の上に配置（積層）される樹脂層であって、好ましくは、上記の弾性樹脂を含有しており、より好ましくは、ポリウレタン樹脂を含有している。

また、耐久層３は、例えば、上記の添加剤、充填材（充填補強材、充填揺変材）などを、適宜の割合で含有できる。

そして、耐久層３は、複合弾性材１の耐久性の向上を図る観点から、弾性層２よりも高硬度である。

耐久層３の硬度を、弾性層２よりも高硬度にする方法としては、特に制限されないが、例えば、弾性樹脂の種類を適宜選択する。より具体的には、例えば、弾性層２がポリウレタン樹脂を含有する場合、耐久層に、弾性層２のポリウレタン樹脂よりも高硬度のポリウレタン樹脂を含有させる。

耐久層３を形成する方法は、特に制限されず、例えば、上記の樹脂成分（好ましくは、ポリウレタン樹脂組成物）を、弾性層２の上に公知の方法で塗布した後、乾燥および硬化させる。これにより、耐久層３を得ることができる。

なお、耐久層３を形成するための樹脂成分（好ましくは、ポリウレタン樹脂組成物）は、耐久層３が弾性層２よりも高硬度となるように、適宜選択される。

耐久層３の硬度（測定法：ＪＩＳＫ６２５３－３（２０１２）タイプＡデュロメーター）は、常温（２３℃）で１週間経過（養生）後の測定値として、例えば、５０以上、好ましくは、５５以上であり、例えば、７０以下、好ましくは、６５以下である。

また、弾性層２の硬度と、耐久層３の硬度との差は、例えば、１以上、好ましくは、３以上であり、例えば、３０以下、好ましくは、２０以下である。

このような耐久層３の厚みは、特に制限されないが、例えば、弾性層２よりも薄く、より具体的には、例えば、０．５ｍｍ以上、好ましくは、１．５ｍｍ以上であり、例えば、５ｍｍ以下、好ましくは、３．５ｍｍ以下である。

エンボス層４は、必要に応じて、耐久層３の上に配置（積層）される樹脂層であって、好ましくは、上記の弾性樹脂を含有しており、より好ましくは、ポリウレタン樹脂を含有している。

また、エンボス層４は、公知の方法により、その表面（上面）にエンボスパターンが形成されている。エンボス層４のエンボスパターンは、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。

また、エンボス層４は、例えば、上記の添加剤、充填材（充填補強材、充填揺変材）などを、適宜の割合で含有できる。

エンボス層４を形成するには、例えば、上記の樹脂成分（好ましくは、ポリウレタン樹脂組成物）を、耐久層３の上に公知の方法で塗布した後、乾燥および硬化させる。

その後、硬化した樹脂の表面を、例えば、ローラエンボス加工法などの公知の方法によって、エンボス加工する。これにより、エンボス層４を得ることができる。

エンボス層４の硬度（測定法：ＪＩＳＫ６２５３－３（２０１２）タイプＡデュロメーター）は、常温（２３℃）で１週間経過（養生）後の測定値として、例えば、５５以上、好ましくは、６０以上であり、例えば、７５以下、好ましくは、７０以下である。

このようなエンボス層４の厚みは、特に制限されないが、例えば、０．５ｍｍ以上、好ましくは、１ｍｍ以上であり、例えば、３ｍｍ以下、好ましくは、２ｍｍ以下である。

なお、図示しないが、弾性層２、耐久層３およびエンボス層４のそれぞれの層間には、目的および用途に応じて、フォーム樹脂層などの中間層を介在させることもできる。

これにより、弾性層２および耐久層３（さらに、エンボス層４）を備える複合弾性材１を得ることができる。

上記の複合弾性材１は、弾性樹脂および発泡体チップを含む弾性層２と、弾性層２の上に積層される、弾性層２よりも高硬度の耐久層３とを備えおり、弾性層２が、ＴＩ値が所定の範囲の弾性組成物の硬化物である。

そのため、上記の複合弾性材１は、作業性よく得られる。

さらに、上記の複合弾性材１は、発泡体チップ６の浮遊を抑制できるため、弾性層２の均質化を図ることができ、その結果、優れた物性（衝撃吸収性、垂直変位量耐性など）を得ることができる。

また、上記の弾性組成物は、樹脂成分と充填材と発泡体チップとを含み、充填材が、酸処理炭酸カルシウム、無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウムを含み、ＴＩ値が、所定の範囲であるため、作業性に優れており、また、優れた物性の複合弾性材１を得ることができる。

そのため、上記の複合弾性材１および弾性組成物は、屋外競技場、屋内競技場、運動場の通路、グランド、コートなどの弾性舗装において、好適に用いられる。

次に、本発明を、実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は、下記の実施例によって限定されるものではない。なお、「部」および「％」は、特に言及がない限り、質量基準である。また、以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限値（「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限値（「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。

調製例１（触媒溶液Ａの製造）
ＤＩＮＰ（ジイソノニルフタレート、新日本理化社製）９９０質量部とネオスタンＵ－６００（オクチル酸ビスマス、日東化成工業社製）１０質量部とを窒素気流下において攪拌混合し、触媒溶液Ａを作製した。

作製例１（ポリイソシアネート成分Ａの製造）
コスモネートＴ－８０（２，４－異性体／２，６－異性対比８０／２０のトリレンジイソシアネート、三井化学社製）１８６．３質量部と、アクトコールＤ－１０００（ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量１０００、三井化学ＳＫＣポリウレタン社製）３２４．４質量部とアクトコールＤ－２０００（ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量２０００、三井化学ＳＫＣポリウレタン社製）４３２．８質量部と、アクトコールＴ－７００（ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量７００、三井化学ＳＫＣポリウレタン社製）５６．５質量部とを、攪拌機、温度計および窒素ガス導入管を備えた容量１リットルの四つ口フラスコに窒素雰囲気下において仕込み、９０℃で４時間攪拌混合して反応させ、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーＡを得た。得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーＡのイソシアネート基含有率（ＮＣＯ％）をＪＩＳＫ７３０１（１９９５）に記載のイソシアネート基含有率試験により測定したところ、３．４質量％であった。

得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーＡを、ポリイソシアネート成分Ａとした。

作製例２～７（活性水素基含有成分Ａ～Ｆの製造）
表１に記載される処方で、エタキュア１００（ジエチルメチルベンゼンジアミン、アルベマール社製）、アクトコールＴ－４０００（ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量４０００、三井化学ＳＫＣポリウレタン社製）、アクトコールＴ－３０００（ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量３０００、三井化学ＳＫＣポリウレタン社製）、アクトコールＤ－４０００（ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量４０００、三井化学ＳＫＣポリウレタン社製）、ＤＩＮＡ（可塑剤、ジイソノニルアジペート、田岡化学工業社製）、ＮＳＲ－３００（顔料、森下弁柄工業社製）、ＤＡ－１２００（湿潤分散剤、楠本化成社製）、ＮＳ－２００（炭酸カルシウム、日東粉化工業社製）、ＢＫ－１１５（酸化アルミニウム、住友化学社製）、および、シーレッツ２００（酸処理炭酸カルシウム（脂肪酸エステルにより表面処理されたコロイド炭酸カルシウム）、丸尾カルシウム製）を、窒素気流下において攪拌混合し、活性水素基含有成分Ａ～Ｆを作製した。

＜弾性層用ポリウレタン樹脂組成物＞
製造例１～６弾性層用ポリウレタン樹脂組成物（Ｄ－１～Ｄ－６）
表１に記載の処方で、ポリイソシアネート成分Ａ５００質量部と、活性水素基含有成分５００質量部と、触媒溶液Ａ１０質量部とを配合して、バインダー組成物を調製し、さらに、バインダー組成物に、平均粒径２ｍｍの発泡ＥＶＡチップ（粉砕発泡ＥＶＡチップかさ比重０．０８、三福工業社製）４０質量部を配合し、日立工機社製ＵＭ１５型攪拌機を用いて４分間攪拌混合して、弾性組成物としての弾性層用ポリウレタン樹脂組成物（Ｄ－１）～（Ｄ－６）を得た。

なお、弾性層用ポリウレタン樹脂組成物（弾性組成物）の固形分濃度は、１００質量％であった。

そして、弾性層用ポリウレタン樹脂組成物（弾性組成物）の調製において、各成分（ポリイソシアネート成分、活性水素基含有成分および発泡体チップ）の混合後、２０分後の２５℃における粘度を、ＢＭ型粘度計（ＴＶＢ－２５Ｌ、東機産業製）にて、４号ローターを使用し、せん断速度６ｒｐｍおよび６０ｒｐｍにて測定した。

また、その測定結果から、下記式に従い、ＴＩ値（チキソトロピックインデックス）を算出した。

ＴＩ値＝条件１で測定される粘度η１／条件２で測定される粘度η２
条件１：温度２５℃、せん断速度６ｒｐｍ
条件２：温度２５℃、せん断速度６０ｒｐｍ
また、得られた弾性層用ポリウレタン樹脂組成物（弾性組成物）を、ポリプロピレン製の基材に対して平滑に塗布および硬化させ、硬度（測定法：ＪＩＳＫ６２５３－３（２０１２）タイプＡデュロメーター）を測定した。その結果を、表１に示す。

＜耐久層用ポリウレタン樹脂組成物＞
製造例７耐久層用ポリウレタン樹脂組成物（Ｔ－１）
エタキュア１００３７．３質量部と、アクトコールＴ－４０００２１９．７質量部と、アクトコールＤ－４０００７１．９質量部と、ＢＫ－１１５２１０．０質量部と、ＮＳ－２００４１０．９質量部と、ＮＳＲ－３００４６．２質量部と、Ｐ－４５０（消泡剤、楠本化成社製）２．０部と、ＤＡ－３２５（分散剤、楠本化成社製）２．０質量部を、窒素気流下において攪拌混合し、活性水素基含有成分Ｇを作製した。

そして、ポリイソシアネート成分Ａ５００質量部、活性水素基含有成分Ｇ５００質量部、触媒溶液Ａ１０質量部、および、酢酸ブチル５０質量部を、日立工機社製ＵＭ１５型攪拌機を用いて４分間攪拌混合し、耐久層用ポリウレタン樹脂組成物（Ｔ－１）を得た。

得られた耐久層用ポリウレタン樹脂組成物を、ポリプロピレン製の基材に対して平滑に塗布および硬化させたところ、得られた硬化物（すなわち、弾性樹脂）の密度は、約１．３５ｇ／ｃｍ^３であった。

また、得られた耐久層用ポリウレタン樹脂組成物を、ポリプロピレン製の基材に対して平滑に塗布および硬化させたところ、得られた硬化物（常温（２３℃）で１週間経過（養生）したもの）の硬度（測定法：ＪＩＳＫ６２５３－３（２０１２）タイプＡデュロメーター）は５７であった。

＜エンボス層用ポリウレタン樹脂組成物＞
製造例８エンボス層用ポリウレタン樹脂組成物（Ｅ－１）
エタキュア１００２０．５質量部と、アクトコールＤ－３０００２３．０質量部と、アクトコールＤ－４０００４９．３質量部と、アクトコールＮＳ－１００（ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量３２５、三井化学ＳＫＣポリウレタン社製）１０．８質量部と、ＢＫ－１１５１００．０質量部と、ＮＳ－２００７７．０質量部と、ＮＳＲ－３００５１．２質量部と、ＤＩＮＡ２０８．２質量部と、シーレッツ２００４６０．０質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、活性水素基含有成分Ｈを作製した。

そして、ポリイソシアネート成分Ａ３３３．３質量部、活性水素基含有成分Ｈ６６６．７質量部、および、酢酸ブチル１３．３質量部を、日立工機社製ＵＭ１５型攪拌機を用いて４分間攪拌混合し、エンボス層用ポリウレタン樹脂組成物（Ｅ－１）を得た。

得られたエンボス層用ポリウレタン樹脂組成物を、ポリプロピレン製の基材に対して平滑に塗布および硬化させたところ、得られた硬化物（すなわち、弾性樹脂）の密度は、約１．３１ｇ／ｃｍ^３であった。

また、得られたエンボス層用ポリウレタン樹脂組成物を、ポリプロピレン製の基材に対して平滑に塗布および硬化させたところ、得られた硬化物（常温（２３℃）で１週間経過（養生）したもの）の硬度（測定法：ＪＩＳＫ６２５３－３（２０１２）タイプＡデュロメーター）は６１であった。

＜複合弾性材＞
実施例１～４および比較例１～２
２５ｃｍ×２５ｃｍサイズとなるように枠を作成したポリプロピレン基材の上に、表１に記載の弾性層用ポリウレタン樹脂組成物（Ｄ－１）～（Ｄ－６）を、９．５ｍｍ厚みとなるようにスキージで敷き均し、常温（２３℃）で一日（２４時間）放置して硬化させた。これにより、弾性層を形成した。

次いで、弾性層の上に耐久層用ポリウレタン樹脂組成物（Ｔ－１）を、２ｍｍ厚みとなるように塗布し、常温でさらに一日放置することにより硬化させた。これにより、弾性層の上に耐久層を形成した。

その後、耐久層の上に、エンボス層用ポリウレタン樹脂組成物（Ｅ－１）を、１．５ｍｍ厚みとなるように塗布し、その直後に砂骨材ローラー（大塚刷毛社製）を用いてエンボス加工して、硬化させた。これにより、耐久層の上にエンボス層を形成した。

これにより、弾性層、耐久層およびエンボス層を備える複合弾性材を得た。

＜評価＞
（１）ポットライフ
弾性組成物を調製した後、弾性層を形成するときの作業可能な時間（ポットライフ）を測定した。

（２）作業性
弾性組成物を用いて、弾性層を形成するときの作業性を、以下の基準で評価した。

○：弾性組成物の粘度が適度であり、スキージによる敷き均し作業が容易であった。

×：弾性組成物の粘度が過度に高く、スキージによる敷き均し作業が困難であった。

（３）表面状態
弾性層を作成した後、その表面状態を目視で確認し、以下の基準で評価した。

○：凹凸が観察されなかった。

△：わずかに凹凸が観察された。

×：凹凸が観察された。

（４）密度
複合弾性材を構成する弾性層を、下側１／２部分と、上側１／２部分とに切り分けた。

そして、各部分の密度をＪＩＳＺ８８０７（２０１２）に定める液中ひょう量法による密度および比重の測定方法に従って、測定した。

なお、測定では、２３℃のもとで島津製作所製ＡＵＸ２２０と簡易比重測定キットＳＭＫ－４０１を用いた。

（５）衝撃試験（衝撃吸収率・垂直変位量）
＜衝撃吸収率＞
測定機器はＩＡＡＦが規定するＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＡｔｈｌｅｔｅ試験機を用いた。

ＥＮ１４８０８：２００５に則り、測定環境温度２５℃にて、試料表層面に置いたバネ（ばね定数２０００Ｎ／ｍｍ）の上に、質量２０ｋｇのフラットな底面を有する錘を５５ｍｍの高さから落下させ、表層面にかかる最大の力を測定した。

なお、同じ地点にて３回連続して測定し、同じ地点での各測定を６０秒間隔とした。

また、２回目の力Ｆｓ２、及び３回目の力Ｆｓ３から、下記式にてＦＲ２およびＦＲ３を算出した。

ＦＲｎ（％）＝（１－（Ｆｓｎ／Ｆｃ））×１００（ｎは、測定回数を示す。）
ここでＦｃはコンクリート面に錘を落下させたときの力の最大値（６４００Ｎ）である。上記で得られたＦＲ２およびＦＲ３を平均して衝撃吸収率ＦＲ（％）とした。

＜垂直変位量＞
測定機器はＩＡＡＦが規定するＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＡｔｈｌｅｔｅ試験機を用いた。

ＥＮ１４８０９：２００５に則り、測定環境温度２５℃にて、試料表層面に置いたバネ（ばね定数４０Ｎ／ｍｍ）の上に、質量２０ｋｇのフラットな底面を有する錘を１２０ｍｍの高さから落下させ、表層面にかかる最大の力と表面層と垂直方向の最大変位量を測定した。

なお、同じ地点にて４回連続して測定し、同じ地点での各測定を６０秒間隔とした。

そして、２回目の力ｆ２及び変位量ｄ２と、３回目の力ｆ３及び変位量ｄ３と、４回目の力ｆ４および変位量ｄ４とから、下記式にてＶＤ２、ＶＤ３およびＶＤ４を算出した。

ＶＤｎ（ｍｍ）＝（１５００／ｆｎ）×ｄｎ（ｎは、測定回数を示す。）
上記で得られたＶＤ２、ＶＤ３およびＶＤ４を平均して垂直変位量ＶＤ（ｍｍ）を算出した。

なお、衝撃試験に用いた複合弾性材の養生期間は２３℃、相対湿度５５％の下で、エンボス層塗布後より、１週間以上経過したのもとした。

また、ＩＡＡＦ規格では、舗装材の衝撃吸収率が３５～５０％、垂直変位量が０．６～２．５ｍｍとなるよう要求されている。

表中の略号の詳細を下記する。

エタキュア１００：ジエチルメチルベンゼンジアミン、アルベマール社製
アクトコールＴ－４０００：ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量４０００、三井化学ＳＫＣポリウレタン社製
アクトコールＴ－３０００：ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量３０００、三井化学ＳＫＣポリウレタン社製
アクトコールＤ－４０００：ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量４０００、三井化学ＳＫＣポリウレタン社製
ＤＩＮＡ：溶剤、ジイソノニルアジペート、田岡化学工業社製
ＮＳＲ－３００：顔料、森下弁柄工業社製
ＤＡ－１２００：湿潤分散剤、楠本化成社製
ＮＳ－２００：充填補強材、炭酸カルシウム、日東粉化工業社製
ＢＫ－１１５：充填補強材、酸化アルミニウム、住友化学社製
シーレッツ２００：充填揺変材、酸処理炭酸カルシウム（脂肪酸エステルにより表面処理されたコロイド炭酸カルシウム）、丸尾カルシウム製

１複合弾性材
２弾性層
３耐久層
４エンボス層
５弾性樹脂
６発泡体チップ

Claims

弾性樹脂および発泡体チップを含む第１層と、
前記第１層の上に配置される、前記第１層よりも高硬度の第２層と
を備える複合弾性材であり、
前記第１層は、
ＴＩ値が１．４以上２．４以下かつ粘度η２が２０Ｐａ・ｓ以上４０Ｐａ・ｓ以下の弾性組成物の硬化物である
ことを特徴とする、複合弾性材。
ＴＩ値＝条件１で測定される粘度η１／条件２で測定される粘度η２
条件１：温度２５℃、せん断速度６ｒｐｍ
条件２：温度２５℃、せん断速度６０ｒｐｍ
前記弾性組成物は、樹脂成分と充填材と発泡体チップとを含み、
前記充填材は、
無処理炭酸カルシウムおよび／または酸化アルミニウムと、
酸処理炭酸カルシウムと
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の複合弾性材。
前記充填材が、
無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウムと、酸処理炭酸カルシウムとを含み、
無処理炭酸カルシウム、酸化アルミニウムおよび酸処理炭酸カルシウムの総量１００質量部に対して、
前記無処理炭酸カルシウムが、１０質量部以上８０質量部以下、
前記酸化アルミニウムが、１０質量部以上８０質量部以下、
前記酸処理炭酸カルシウムが、１０質量部以上３０質量部以下
であることを特徴とする、請求項２に記載の複合弾性材。
樹脂成分と充填材と発泡体チップとを含み、
前記充填材が、
無処理炭酸カルシウムおよび酸化アルミニウムと、酸処理炭酸カルシウムとを含み、
ＴＩ値が１．４以上２．４以下かつ粘度η２が２０Ｐａ・ｓ以上４０Ｐａ・ｓ以下である
ことを特徴とする、弾性組成物。
ＴＩ値＝条件１で測定される粘度η１／条件２で測定される粘度η２
条件１：温度２５℃、せん断速度６ｒｐｍ
条件２：温度２５℃、せん断速度６０ｒｐｍ
請求項４に記載の弾性組成物を硬化させて第１層を形成する工程と、
前記第１層上に配置される、前記第１層よりも高硬度の第２層を形成する工程と、
を含む、複合弾性材の製造方法。