JPH0312163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は有機弾性体をウレタンバインダーで成
形する際に、発泡体粉状物を加えることによる、
弾力性を変化させた軟いクツシヨン性豊かな弾性
舗装材組成物に関する。 競技場、テニスコート、体育館等の運動施設及
び遊園地、校庭、ジヨギングコース、ゴルフ場等
の屋外歩行路等では安全性、快適性及び保守管理
を容易にするため表面に全天侯型舗装材を施工す
ることが行なわれている。これらの舗装面には弾
性が要求され、その値も競技種目や施工場所及び
各種要求により適宜変化させる必要がある。 使用される舗装材料としては有機質及び無機質
等多種類の素材があり、これらを使用した弾性舗
装面上で各種運動を行つたり歩行或いは走行した
際の人体に受ける感覚及び安全性は使用されてい
る弾性舗装材の物性により著しい差を生じる。 この感覚及び安全性は舗装材のもつ弾力性、反
発力、圧縮特性、表面のスベリ具合及び転倒衝突
時のやわらかさ等に影響されるが、特に弾力性に
よつてその良否が決定的に影響される。 従来の弾性舗装材はウレタンエラストマーとか
ゴムチツプをバインダーで固めたものがテニスコ
ート、歩路、体育館その他の舗装用素材として使
用されてきた。しかし最近はジヨギング用弾性舗
装材等に従来品よりも大巾に軟く弾力性の高い材
料が求められるようになつた。ウレタンエラスト
マーではこのような軟かいものを作るのは非常に
難しく又ゴムチツプを利用した系では粒子径の大
型化、バインダー量の減少、施工時の転圧力を弱
くする等による空隙率向上等の方法により一応は
可能であるが場所により硬さのバラツキが出やす
く、さらに強度が極端に低下して実用性が失なわ
れてしまう欠点があつた。 一方最近廃タイヤ或いは自動車の内外装用材、
建材、家具、履物などのプラスチツク及びエラス
トマー廃棄物の発生量が甚だしく増大し、公害の
原因となるため、その処理が緊急課題となつてい
る。 本発明者らはこれらの廃棄物の有効利用を計る
とともに、運動施設用及び各種歩行路用舗装に要
求される上記諸特性を満足させるような舗装を開
発するため、種々検討した結果、本発明に到達し
た。 即ち本発明は、粒径0.5〜６mmの有機弾性体粉
砕物が40〜95容積部、粒径0.5〜６mm、密度0.01
〜0.6／cm³の軟質乃至半硬質発泡体が５〜60容積
部、ウレタンバインダー２〜25容積部からなる弾
性舗装材組成物に関する。 本発明により、特に弾力性が大きく、軟い舗装
材料を均一、かつ耐久性を一定以上保持した状態
で得ることができる。 本発明に使用する有機弾性体はシヨアーＡ硬度
40〜90、300％モジユラス14〜280Kg／cm²の範囲に
ある弾性体であつて、とくにシヨアーＡ硬度50〜
80、300％モジユラス42〜180Kg／cm²の範囲にある
弾性体が好ましい。これらの弾性体は例えば、ブ
チルゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエ
ンゴム、イソプレン・ブタジエンゴム、アクリル
ニトリル・ブタジエンゴム、クロロブレンゴム、
クロルスルホニル化ポリエチレンゴム、アクリル
ゴム、エチレン・酢酸ビニルゴム等の合成ゴム、
天然ゴム、ポリウレタン、可塑化ポリ塩化ビニル
等である。これらの弾性体は１種または２種以上
混合して使用する。 これらの弾性体の粒径は0.5〜６mmが好ましい。
具体的には廃タイヤ自動車内装材及び外装材の廃
棄物、ポリウレタン型枠廃材などの切断チツプで
ある。その使用量は、有機弾性体粉砕物、発泡体
の総容積100容積部に対し40〜95容積部が適当で
ある。 本発明に使用する軟質乃至半硬質発泡体は密度
0.01〜0.6ｇ／cm²で、気泡構造は独立でも連通で
もよい。発泡体は具体的には例えば、ポリスチレ
ン、スチレン・アクリルニトリル共重合体、アク
リルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体な
どの予備発泡粒子：エチレン・酢酸ビニル共重合
体、ポリウレタン、塩化ビニル、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンなどからなり自動車内装パツド
類または履物などとして使用た発泡体：及びコル
ク片などである。 これらの発泡体は１種または２種以上混合して
使用し、その粒径は0.5〜６mmが好ましい。その
使用量は、有機弾性体、及び発泡体の総容積100
容積部に対し５〜60容積部が適当である。 有機弾性体及び発泡体の上記容積％のバランス
範囲がはずれると人体に受ける感覚が悪化し運動
特性及び安全性等に問題が出て来る。 次に本発明に用いるウレタンバインダーは分子
末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポ
リマー（空気中の水分で硬化する一液型）または
該ウレタンプレーポリマーと硬化剤としてポリア
ミン若しくはポリオールからなる二液型を使用可
能である。分子末端にイソシアネート基を有する
ウレタンプレポリマーの製造に使用するポリイソ
シアネートは、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または65／35重量比の混
合物、ジフエニルメタンジイソシアネート、特公
昭38−4576など従来公知の方法で液状化したいわ
ゆる液状ジフエ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
ポリフエニルポリイソシアネート（ジフエニルメ
タンイソシアネートの粗成物）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である。 これらのポリイソシアネートと反応しウレタン
プレポリマーを製造する際に使用するポリオール
はグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール等の多価アルコール類、水、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、グリセ
リン、ペンタエリスリトール、ソルビツト、庶糖
等の多価アルコールにプロピレンオキサイド又は
プロピレンオキサイドとエチレンオキサイドとを
付加重合して得たポリエーテルポリオール類、ポ
リテトラメチレンエーテルグリコール類、ポリカ
プロラクトンポリオール類、ポリエチレンアジペ
ートのようなポリエステルポリオール類、ポリブ
タジエンポリオール類、ひまし油のようなヒドロ
キシル基を含む高級脂肪酸のエステル類、ポリエ
ーテルポリオールまたはポリエステルポリオール
にビニルモノマーとをグラフトして得たポリマー
ポリオール類である。ポリイソシアネートとポリ
オールを反応させ分子末端に２個以上のイソシア
ネート基を有するウレタンプレポリマーを製造す
る際にはポリイソシアネートを当量よりも過剰に
使用し、得られたウレタンプレポリマーのイソシ
アネート量含有量を２〜20重量％とするのが好ま
しく、とくに５〜15重量％が好ましい。イソシア
ネート基含有量がこの範囲より低いと有機弾性体
及び発泡体の結合力が弱くなり、またこの範囲よ
り高くなると成型又は施工の際にバインダー層が
発泡し易くなる。また硬くなり、もろさが出る等
の問題が起る。 二液型バインダーに使用する硬化剤は、前記ウ
レタンプレポリマーと反応する成分としてはアミ
ン及び／又はジオールである。アミンとしては例
えば、３，3′−ジクロロ−４，4′ジアミノジフエ
ニルメタン、３−クロロ−４，4′ジアミノジフエ
ニルメタンなどである。ジオールとしては例え
ば、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタン
ジオール、ネオペンチルグリコール、などであ
る。 これらを単独または混合し、NCO基と活性水
素との当量比が1.05〜1.25となるように配合す
る。また必要に応じ、例えばジオクチルフタレー
ト、ジブチルフタレートなどの可塑剤、例えば炭
酸カルシウム、タルク、シリカなどの無機充填
剤、及び触媒としてジブチル錫ジラウレート、オ
クタン酸鉛などの有機金属化合物を使用する。こ
れらのものは事前にデイゾルバー等で充分分散・
混合して調整しておく。 ウレタンバインダーの使用量は有機弾性体及び
発泡体の表面を被覆するのに十分な量であること
が必要であり、透水性仕様の場合には過剰のバイ
ンダーが舗装下面に流下し下地の空隙部を塞がぬ
量とすることが必要である。 従つて、その量はウレタンバインダーの粘度及
び有機弾性体及び発泡体の粒度分布及び表面状態
などにより変動するが、有機弾性体及び発泡体の
総容積100容積部に対し２〜25容積部が適当であ
る。 本発明は必要に応じ、溶剤、可塑剤、粒状、粉
状または繊維状の充填剤、安定剤、硬化促進剤及
び反応遅延剤などを添加することができる。 本発明を適用するには有機弾性体及び発泡体を
撹拌混合した後、ウレタンバインダーを添加し均
一に混合する。この混合物をプレスまたは蓋付金
型に入れ、所定の温度に加熱し、バインダーを固
化させる。得られた板状舗装を現地で基盤に接着
する。 また上記方法のほか、所要原料全部を均一に混
合した混合物を直接基盤の上に散布し、ロールに
より転在した後、常温に放置しバインダーを硬化
させることもできる。得られた舗装は弾力性に富
んだものであり、仕様により透水性とすること
も、又表面にポリウレタン樹脂等を流しシームレ
ス塗膜を形成し、耐久性のより優れたスポーツ用
フロア材とすることも可能である。 得られた舗装の弾力性について感覚的良否を判
定するには、下記文献に記載されている方法によ
つた。 〓小野・三上・須藤「学校屋外運動場の安全
性・快適性からみた“かたさ”に関する研究」
（日本建築学会 論文報告集、昭和56年）〓 この装置により舗装の振動の最大振副（DR；
cm）最大振幅時のみかけの半周期（TR；sec）、
及び舗装の変形が最大に達するまでの舗装の変形
エネルギー（UF；Kg・cm）を測定し、次式によ
り舗装弾力性の感覚的対応量を（Ｈ）を求める。 logH＝log(UF-1.1DR²/TR) 屋外運動場、及びジヨギング用走路の場合は
logHの値が1.5−1.8の範囲内にあるとき舗装上を
走行した際最も良好な感じが得られる。 又テニスコート、体育館等の場合は厚さを一定
にした条件下で希望する弾力性の舗装を行うこと
ができるので走行、歩行又は運動を行つた際に体
に受ける感覚が著しく良好なため疲労が少ないと
いう大きな特徴を有する。 以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に述べ
る。 実施例 １ 廃タイヤを砕いて得た粒径1.4〜2.8mmのスチレ
ン・ブタジエンゴムチツプ60容積部、粒径1.0〜
2.8mmのコルク片40容積部を混合した。この混合
物100容積部を取り、２，４−トリレンジイソシ
アネートと２，６−トリレンジイソシアネートの
80／20重量比の混合物250重量部と分子量1500の
ポリオキシプロピレンジオール750重量部とより
製造したNCO基含有量7.6重量％のプレポリマー
6.4容積部と３，3′−ジクロル−４，4′−ジアミノ
ジフエニルメタンのジプロピレングリコールジベ
ンゾエート（濃度40重量％）3.6容積部を添加し、
十分撹拌した後、厚さ20mmのシートモールドに入
れ、常温で転圧し成型した。得られた舗装材組成
物の弾力性を測定した結果は表１No.１に示した如
くlogHは1.60となつた。 これに対してコルク片を使用せず、スチレン・
ブタジエン共重合体チツプのみ100容積部とした
場合には表１、No.２に示したごとくlogHは1.50
以下となつた。 コルク片を併用した舗装をジヨギングコースに
敷設し、走行した結果は優れた感触を得た。これ
に対しコルク片を併用しなかつた場合には感触が
よくなかつた。

【表】 実施例 ２ 廃タイヤを砕いて得た粒径4.0〜5.7mmのアクリ
ルニトリル・ブタジエンゴムチツプ70容積部、粒
径0.5〜3.0mmのポリスチレン予備発泡粒子30容積
部を混合した。 この混合物100容積部を取り、ジフエニルメタ
ン・ジイソシアネートと分子量3000のポリオキシ
プロレンジオールとより製造したNCO基含有量
８重量％の１液型ウレタンバインダー８容積部を
添加し十分に撹拌してゴムチツプ及び予備発泡粒
子の表面に均一に付着させた。これを密粒度アス
フアルトコンクリート（トツプサイズ13mm）の基
盤上に散布し、ロールで転圧し厚さ20mmの舗装に
仕上げ、一夜放置し硬化させ、ジヨギングコース
を造つた。 得られた透水性仕様舗装材の弾力性を測定した
結果は表２、No.１に示したごとくlogHは1.71と
なつた。本実施例においてゴムチツプのみ100容
積部使用し、同様に処理した結果は、表２、No.２
に示した如く、logHは1.45であつた。

【表】 実施例 ３ 実施例２において有機弾性体と発泡体の組合せ
及び混合比率を変え、ウレタンバインダーの使用
量を調節した後、実施例２と同様に処理して得た
結果を表３に示した。いずれもlogHは1.50〜1.80
の範囲内に入り、舗装の走行及び走行感覚は優れ
ていた。

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (1) 粒径0.5〜６mmの有機弾性体粉砕物が40
   〜95容積部、 (2) 粒径0.5〜６mm、密度0.01〜0.6／cm³の軟質乃
   至半硬質発泡体が５〜60容積部、 (3) ウレタンバインダー２〜25容積部 からなる弾性舗装材組成物。 ２ 有機弾性体粉砕物が、合成ゴム、天然ゴム、
   ポリウレタン又は塩化ビニルである特許請求の範
   囲１記載の弾性舗装材組成物。 ３ 軟質乃至半硬質発泡体が、ポリスチレン、ス
   チレン・アクリルニトリル共重合体、アクリルニ
   トリル・ブタジエン・スチレン共重合体、エチレ
   ン・酢酸ビニール共重合体、ポリウレタン、塩化
   ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンの発泡体
   またはコルクである特許請求の範囲１記載の弾性
   舗装材組成物。 ４ ウレタンバインダーが、分子末端にイソシア
   ネート基を有するウレタンプレポリマー（空気中
   の水分で硬化する一液型）または該ウレタンプレ
   ポリマーと硬化剤としてポリアミン若しくはポリ
   オールからなる二液型を使用することを特徴とす
   る特許請求の範囲１記載の弾性舗装材組成物。