JPS59213805A - 弾性舗装材組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
せた歌いクッシ冒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、ジロギングコース、ゴルや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
に全天候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
の素材があシ、これらを使用した弾性舗装置面上で各種
運動を行った９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シ
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、特に弾力性によってその良否が決定
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ッ
プをバインダーで固めたものがテニスコート、多路、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
最近はジョ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った。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ッ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、飾玉時の転圧力を弱くする
等による空隙車内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ぐ、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った、 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ッ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っている。

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
物件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ｆｃ。

即ち本発明は、有機弾性体粉砕物をウレタンバインダー
にて接着し成形物を作る際、粒径０．５〜６ｍｍの軟質
乃至半硬質発泡体を加えることにより成形物の弾力性を
調節することを特徴とする弾性舗装材組成物、に関する
ものである。

本発明によシ、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ョアーＡ硬度４０〜９
０．３００％モジュラス１４〜２８０ｋｆ／ｃｒｒｒ’
の範囲にある弾性体であって、とくにショアーＡ硬度５
０〜８０．３００％モジュラス４２〜１８０ｋｆ／ｃｒ
ｒ？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、ブタジェンゴム、スチレン・ブタ
ジェンゴム、イソプレン・ブタジェンゴム、アクリルニ
トリル・ブタジェンゴム、クロロプレンゴム、クロルス
ルホン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ップである。その
使用量は、有機弾性体、発泡体の総容積に対し４０〜９
５容積％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、６ｆ／ＣｍＢ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、ボリスチレ／、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
タジェン・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
装パッド類または履物などとして使用した発泡体；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に対し５〜６０容積％
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プレポリマーであり、−波型及
び二液型いずれも使用可能である。

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ンシアネートは、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またけ６
５／３５重量比の混合物、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、！侍公昭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ェニルメタンジイソシアネ
ート、トリレンジイン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
ジイン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、インホロンジインシアネートなど従来公知の脂肪
族イソシアイ、−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、ンル
ビット、蔗糖等の多価アルコールにプロピレンオキサイ
ド又ハ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
ポリオール顛、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、ポリブタジェンポリオール類、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個以上のイソシア不−１・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ンシアイ・−ト量含有量を２〜２
０重量％とするのが好ましく、とくに５〜１５重量％が
好ましい。″イン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一層
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′−ジアミノジフェニルメタン、３−クロ
ロ−４，４′−ジアミノジフェ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、プロピレンクリコール、ジエチレング
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、ＮＧＯ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７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、及び触媒としてジプチル錫
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ィシルバー等で充分分
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。

従って、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攪拌混合
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、ロールにによｐ転圧した
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測定するに
は、下記文献に記載されている方法によった。

「小野・三重・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撮動の最
大振幅（ＤＲ：ｃｍ）最大振幅時のみかけの半周期（Ｔ
Ｒ：５ｅｃ）、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：ｋＷ・（ｍ）を測定し、次
式によシ舗装弾力性の感覚的対応量′ｆｃ（Ｈ）を求め
る。

ｔａｇＨ＝ｔｏｇ（ＵＦ−１、１ＤＲ２／ＴＲ）屋外運
動場、及びジョギング用走路の場合はｔｏｇＨ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、歩行又は運動を行っ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・ブタジエンゴムチップ６０容積部、粒径よシ製造し
たＮＣＯ基含基量有量７重量％のプレボリマー６。４容
積部を３．３”−ジクロル−４．４”−ジアミノジフェ
ニルメタンのジプロピレングリコールジベンゾエート溶
液（濃度４０重量％）３．６容積部を添加し、十分覚半
した後、厚成型した。得られた舗装材組成物の弾力性を
測定した結果は表１扁１に示した如（ＬｏｇＨは１．６
０となった。

これに対しコルク片を使用せず、スチレン・ブタジェン
共重合体チップのみ１００容積部とした場合には表１．
４２に示したごと（ｔｏｇＨは１．５０以下となった。

コルク片を併用した舗装をジョ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
を併用しなかった場合には感触がよくなかった。

（以下余白） 表１ 煮１２ ゴムチップ（容積部）６０１００ コルク片（容積部）４００ バインダー（容積部）１０１０ 測定結果 Ｔｚ９（ｓｅｅ）０．０１９ｐ０．０１３１１）ｋ１２
（ｃｍ）０．２６６０．２３９Ｕ’ＲＦ（ｋｇ−ｃｍ）
４３，９２９．９Ｈ３９，９，２５，／ ｌｏｇＨ１，６０１，４０ 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・ブタジエンゴムチップ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容積部を取シ、ジフェニルメタン・ジ
インシアネートと分子量３０００のポリオキシフロピレ
ンジオールとより製造し７’（ＮＧＯ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ァルトコンク
リート（トップサイズ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、−夜装置し
硬化させ、ジョギングコースを造った。

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、／Ｉ６１に示したごと（ｔｏｇＨは１．７１２に示
した如く、ＬｏｇＨは１．４５であった。

（以−Ｔ’；、’ｒ：Ｉ煩 表２ ゴムチップ（容積部）７０１００ 発泡ポリスチレンビーズ（容積部）３０−一液型ウレタ
ンバインダー（容積部）８８測定結果 ＴＲ（ｓｅｃ）０．０２１６０．０１４５ＤＲ（ｃｍ）
０．４２０．２０１ ＵＦ（ｋｇ−ｃｍ）６０．７３１．５ Ｈ５１，７２８，４ １ｏｇＨ１，７１１，４５ 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の範囲内に入シ
、舗装の走行及び走行感覚は優れていた。

表３ （粒径２．０〜４．０ｍｍ） （密度０．３〜０．６ｆ／ｃ、ｃ） （密度０．１〜０−４９／ｃ、ｃ） Ｔａｇ（ｓｅｃ）０．０４０６０．０１９４ＤＬＲ（ｃ
ｍ）０．３６１０．’ｆ６６ＵｋＦ（ｋｇ、ｃｍ）５７
，１４３．９Ｈ５３，６３９，９ １ｏｇＨ１，７３１，６０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有機弾性体粉砕物をウレタンバインダーにて接着し成形
   物を作る際、粒径０．５〜６ｍｍの軟質乃至半硬質発泡
   体を加えることによ勺成形物の弾力性を調節することを
   特徴とする弾性舗装材組・放物。