JPH079459A - ゴムチップ結合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃棄タイヤ等からなるゴムチップをウレタン
プレポリマー系バインダーにより強固に結合一体化し、
テニスコート、ゴルフ場等に好適な弾性舗装材を提供す
る。 【構成】 廃棄タイヤを粉砕したゴムチップ２００ｇ
に、ウレタンプレポリマーに等量のキシレンを加えた表
面処理剤１０ｇを添加して攪拌、混合し、次いで、上記
と同一のウレタンプレポリマーの反応終了後、ウレタン
プレポリマー１４３０ｇにオルトフタル酸クロライド２
０ｇを加えたバインダー４０ｇを添加して十分に攪拌、
混合し、この混合物を注型し、大気中に７時間静置して
硬化させ、これを屋外に７日間放置して養生し、強固に
一体化されたゴムチップ結合体を得た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄タイヤ等を粉砕し
た粒（チップ）状のゴム（以下、ゴムチップという）を
表面処理し、これにウレタンバインダーを添加し硬化さ
せたゴムチップ結合体に関する。本発明のゴムチップ結
合体はゴムチップ間の結合力が大きく、テニスコート、
ゴルフ場、公園等の弾性舗装材として使用される。

【０００２】

【従来の技術】廃棄タイヤ再利用の一途として、廃棄タ
イヤをチップ状に粉砕し、これを適当なバインダーによ
って一体化させた弾性舗装材がある。バインダーとして
は従来より湿気硬化性のウレタンバインダーが使われる
ことが多く、ゴムチップとバインダーとを十分に混合し
た後、型に流し込むか或いは施工現場に展延し、こて等
で圧縮成形した後、湿気による自然硬化（通常６〜２４
時間で硬化する）を待つという工法がとられている。用
いられる湿気硬化性のウレタンバインダーとしては、ポ
リオール類に過剰のイソシアナート類を反応させて得ら
れる、分子末端にイソシアナート基を有するプレポリマ
ーが一般的なものとして挙げられる。また、ポリオール
類としてはポリエーテルポリオールが、イソシアナート
類としてはジフェニルメタンジイソシアナート（ＭＤ
Ｉ）系のものが、コスト及び作業性の両面から多用され
ている。

【０００３】しかし、従来使用されているバインダーで
はゴムチップ間を結合する力が弱く、弾性舗装上を人が
歩行することによりゴムチップが剥がれ易く、特にゴル
フ場等スパイクを使用する所ではそのようなトラブルが
多い。施工現場に展延する場合は、展延後こて等で圧縮
し成形するが、これは表面を平滑にし端部をきれいに仕
上げるのを主目的としており、このような現場での一時
的な圧縮によるゴムチップ間の結合力の向上は期待でき
ない。何れにしてもゴムチップ間の結合力を向上させる
には、ゴムチップの改質或いはバインダーの改良等が必
要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記観点に
鑑みてなされたものであり、ゴムチップ間の結合力が大
きく、チップが剥がれ難いゴムチップ結合体を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ゴムチップ
を剥がれ難くするために、特にゴムチップ間の結合力の
高いゴムチップ結合体を製造する方法について研究を重
ねた結果、ゴムチップの改質及びバインダーの改良を図
ることによって、前記従来の欠点を解決できるとの新た
な知見を得て本発明を完成するに至った。本発明は、ゴ
ムチップ１００重量部に対して表面処理剤１〜２０重量
部を添加混合し、次いで、上記ゴムチップ１００重量部
に対して５〜３０重量部のバインダーを添加し硬化させ
たゴムチップ結合体であって、上記表面処理剤は、ウレ
タンプレポリマー（ａ）１００重量部に対してイソシア
ナート基に付加する基を有しない有機溶剤を１０〜２０
０重量部加えてなり、上記バインダーは、ウレタンプレ
ポリマー（ｂ）を合成し、その後、該ウレタンプレポリ
マー（ｂ）１００重量部に対して酸塩化物を０．２〜５
重量部加えてなることを特徴とする。

【０００６】上記「ゴムチップ」は、ゴムをチップ状に
したものとの意味であるが、特に弾性舗装材のような用
途では、廃棄されるゴム製品を冷却して或いは常温で粉
砕したものを使用する。そのようなゴム製品としては乗
用車等車両のタイヤが最も多い。用途にもよるが、弾性
舗装材のような用途ではチップの寸法、形状などが均一
である必要はなく、また、ゴムチップの物性についても
特に厳しく要求されることもない。

【０００７】上記「ウレタンプレポリマー（ａ）」及び
「ウレタンプレポリマー（ｂ）」は、ポリオール類に過
剰のイソシアナート類を反応させて得られる分子末端に
イソシアナート基を有するプレポリマーである。本発明
ではイソシアナート基の含有率４〜１１％程度の従来公
知の方法により製造されたウレタンプレポリマーをその
まま使用することができる。ウレタンプレポリマーの合
成に使用するイソシアナート類としては、ジフェニルメ
タンジイソシアナート（ＭＤＩ）、液状化ＭＤＩ、ポリ
メチレンポリフェニルポリイソシアネート（粗ＭＤＩ）
及びこれらの混合物又はこれらと他のイソシアナート類
との混合物などが挙げられる。また、これらのイソシア
ナート類と反応させるポリオール類としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、グリセリン等多価
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及びこれらの混合物又はこれらと
他のポリオール類との混合物などを使用することができ
る。尚、ウレタンプレポリマー（ａ）とウレタンプレポ
リマー（ｂ）とに使用するイソシアナート類及びポリオ
ール類は同じであってもよいし、異なっていてもよく、
以下、単にウレタンプレポリマーと表現する。

【０００８】上記「表面処理剤」は、ウレタンプレポリ
マー１００重量部に対して「イソシアナート基に付加す
る基を有しない有機溶剤」（以下、非付加性有機溶剤と
いう）を１０〜２００重量部加えて溶解混合したもので
ある。非付加性有機溶剤としては、キシレン、トルエ
ン、酢酸エチル、メチルエチルケトン等が挙げられる。
メタノール、エタノール等のアルコール類、アミン類、
チオール類等のイソシアナート基に容易に付加する基を
有する有機溶剤は使用できない。非付加性有機溶剤の添
加量が１０重量部以下では、得られる表面処理剤の粘度
が高過ぎてゴムチップ同志の隙間に十分浸透せず、ゴム
チップ全体を均一に処理することができないため好まし
くない。また、非付加性有機溶剤が２００重量部を越え
る場合は、ゴムチップ表面に付着するウレタンプレポリ
マーの量が少な過ぎて表面処理の効果が十分発現されな
いため好ましくない。

【０００９】上記「バインダー」は、「ウレタンプレポ
リマーを合成し、その後、」ウレタンプレポリマー１０
０重量部に対して「０．２〜５重量部」の「酸塩化物」
を加え、十分に攪拌して均一に混合したものである。酸
塩化物の添加量は特に１〜２重量部の範囲が好ましい。
酸塩化物としては、オルトフタル酸クロライド、酢酸ク
ロライド、シュウ酸クロライド、安息香酸クロライド等
が挙げられる。これらは何れもバインダーの改質効果は
あるが、例えば安息香酸クロライドなどは強い刺激臭が
あって使いづらく、オルトフタル酸クロライドは刺激臭
がほとんどないため好適である。酸塩化物の添加量が
０．２重量部未満であると、バインダーの結合力の向上
がほとんどみられず、添加量が５重量部を越えてもそれ
以上の効果は得られない。尚、上記のウレタンプレポリ
マーを合成し、その後、酸塩化物を加えるとの意味は、
プレポリマー合成前又は合成途中では加えないという意
味であり、プレポリマー合成終了後ならば何時加えても
よい。

【００１０】本発明のゴムチップ結合体は、先ず、ゴム
チップに表面処理剤を添加し、十分に攪拌、混合して処
理剤をゴムチップの全表面に均一に分散浸透させ、次い
で、バインダーを添加し同様に攪拌、混合してバインダ
ーをゴムチップの全表面に均一に浸透させ、得られた混
合物を注型して硬化させるか或いは施工現場において展
延し、成形して空気中の水分により自然硬化させて得ら
れる。

【００１１】

【作用】ゴムチップは通常廃棄タイヤ等を機械粉砕する
ことにより得られる。そのため、その表面は相当に荒れ
ているが（滑らかではないという意味）、ウレタンプレ
ポリマーに非付加性有機溶剤を添加した粘度の低い表面
処理剤は、容易に個々のチップの全表面を均一に濡らす
ことができ、個々のチップの全表面にウレタンプレポリ
マーの極薄の膜が形成される。この状態のゴムチップに
ウレタンプレポリマーからなるバインダーが添加される
ため、ゴムチップ表面とバインダーとの馴染みが良く、
バインダーのはじきが抑制されて接着面積が増大するた
め、得られるゴムチップ結合体の結合力が十分なものと
なる。また、バインダー中の酸塩化物は空気中の水分と
反応して塩化水素ガスを発生するが、この塩化水素ガス
の発生に起因して上記ゴムチップ間の結合力が高められ
ると考えられる。

【００１２】本発明のゴムチップ結合体は弾性舗装材等
として好適である。街路或いは運動場、ゴルフ場等の歩
行路の舗装材として、従来はコンクリート製の舗石が使
われることがほとんどであったが、最近は本発明のゴム
チップ結合体のような舗装材が使用されることが多く、
その形状も従来のような上面正方形のものばかりではな
く、図１に示すような形状のものを互い違いに組み合わ
せて歩道を形成したり、また、ゴムチップの結合時に塗
料を混ぜて着色したり、硬化後その表面を塗装したりし
て、歩行感覚の向上ばかりではなく美観の点からも工夫
が加えられている。

【００１３】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。 (1) 表面処理剤の調製 ポリエーテルポリオール（三洋化成社製、商品名「ＦＡ
−７０３」）１０００ｇにジフェニルメタンジイソシア
ナート（日本ポリウレタン社製、商品名「ミリオネート
ＭＴ」）を４３０ｇ加え、８０℃で２時間反応させた後
冷却し、ウレタンプレポリマーを製造した。得られたウ
レタンプレポリマーは１４３０ｇであった。このウレタ
ンプレポリマーにキシレン１４３０ｇを添加し、十分に
攪拌、混合して表面処理剤を調製した。得られたウレタ
ンプレポリマーの末端イソシアナート含有率は４．１
％、表面処理剤の粘度（２５℃）は３０ｃｐｓであっ
た。 (2) バインダーの調製 上記(1) と同様にしてウレタンプレポリマー１４３０ｇ
を製造した。この反応終了後にオルトフタル酸クロライ
ドを２０ｇ添加し十分に攪拌してバインダーを調製し
た。得られたバインダーのイソシアナート含有率は８．
２％、粘度（２５℃）は４０００ｃｐｓであった。

【００１４】実施例１ 乗用車用の廃棄タイヤを粉砕して得られたゴムチップ２
００ｇに表面処理剤１０ｇを添加して十分に攪拌、混合
し、更にこれにバインダー４０ｇを添加して混合し、み
かけ比重が０．７である混合物を１８０×２００×１０
ｍｍの型に注ぎ、空気中の水分により硬化させ、これを
屋外に７日間放置し養生した。

【００１５】比較例１ 表面処理剤を加えなかった以外は実施例１と同様にして
硬化物を得た。 比較例２ オルトフタル酸クロライドを加えなかった以外は実施例
１と同様にして硬化物を得た。各実施例及び比較例で得
られた硬化物の物性値を表１に示す。尚、硬度、引張強
さ、引張伸び及び引裂強さはＪＩＳ Ｋ６３０１に準じ
て測定した。また、曲げテストは、試験片（１００×１
０×１０ｍｍ）を１８０°折り曲げ割れるまでの時間を
測定した。結果を表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１の結果によれば、表面処理剤とバイン
ダーとを併用することにより、ゴムチップの結合力が大
きく向上していることが分かる。また、表面処理剤又は
バインダーどちらか一方のみの使用では、特に引張伸び
及び曲げテストの結果において大きく劣っており弾性舗
装材等として使用に耐えないものであることが分かる。

【００１８】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明のゴムチップ結合体は、特定の表
面処理剤とバインダーとを用いることにより、従来と同
様の方法により容易に得られ、引張強度、耐曲げ性等に
優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のゴムチップ結合体からなる舗装材の一
例の斜視図である。

【符号の説明】

１；舗装材、２；ゴムチップ、３；バインダー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴムチップ１００重量部に対して表面処
   理剤１〜２０重量部を添加混合し、次いで、上記ゴムチ
   ップ１００重量部に対して５〜３０重量部のバインダー
   を添加し硬化させたゴムチップ結合体であって、 上記表面処理剤は、ウレタンプレポリマー（ａ）１００
   重量部に対してイソシアナート基に付加する基を有しな
   い有機溶剤を１０〜２００重量部加えてなり、上記バイ
   ンダーは、ウレタンプレポリマー（ｂ）を合成し、その
   後、該ウレタンプレポリマー（ｂ）１００重量部に対し
   て酸塩化物を０．２〜５重量部加えてなることを特徴と
   するゴムチップ結合体。