(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性骨材とバインダーとを混合した合材を成形型の上型と下型とに挟み込んで平板状に加圧加熱し、該合材を固めて多孔質弾性舗装体を製造する方法であって、
前記上型及び下型はそれぞれ薄板から成る成形面と該薄板を背後から支える鋼板のグレーチング部とを有するものとなし、前記成形型における上，下の成形面と側面の成形面とに熱風通過用の通気孔を設けて該上，下の成形面の一方を熱風の送気孔，他方を熱風の吸引孔として用い、それら通気孔により成形空間内の前記合材に熱風を通して該合材に熱を加え、該合材を所定成形形状に固めることを特徴とする多孔質弾性舗装体の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、供給された熱風を前記成形空間に導入するための吹込通路、及び該成形空間からの熱風を吸引するための吸引通路を前記成形型に設けるとともに、前記側面の成形面の外周側に、熱風通路を前記吹込通路と吸引通路とに前記成形空間を介して間接に若しくは直接に連通させる状態で設けてあることを特徴とする多孔質弾性舗装体の製造方法。
【請求項３】
弾性骨材とバインダーとを混合した合材を加圧加熱して平板状の所定形状に固め、多孔質弾性舗装体を得るための製造装置であって、
前記合材をそれぞれ薄板から成る成形面と該薄板を背後から支える鋼板のグレーチング部とを有する上型と下型とで挟み込む成形型と、該成形型における上，下成形面に設けられ、何れか一方が熱風の送気孔を、他方が熱風の吸引孔を成す熱風通過用の通気孔及び側面の成形面に設けられた熱風通過用の通気孔を有しており、該成形型に供給された熱風を前記通気孔により成形空間の前記合材に通した後、型外に流出するようになしてあることを特徴とする多孔質弾性舗装体の製造装置。
【請求項４】
請求項３において、熱風を前記成形空間に導入するための吹込通路と、該成形空間からの熱風を型外に吸引するための吸引通路とが前記成形型に設けてあるとともに、前記側面の成形面の外周側に、前記吹込通路と吸引通路とに該成形空間を介して間接に若しくは直接に連通する熱風通路が設けてあることを特徴とする多孔質弾性舗装体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車道路や歩道等の舗装用として用いられる舗装体、詳しくは多数の空隙を有する多孔質弾性舗装体の製造方法及びこれに用いる製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種弾性舗装体として、自動車の廃棄タイヤ等ゴム製品を粉砕したゴムチップ等の弾性骨材にウレタン，エポキシ樹脂系等のバインダー，更に必要に応じて砂等の硬質骨材を混合した合材を加圧加熱して固めたものが知られている。
この弾性舗装体は多孔質のものであって多数の空隙を有しており、その弾性と多孔質構造とによって、自動車道路や歩道等の舗装用として用いたときにタイヤを起因として発生するエアーポンピング音やタイヤ加振音を低減し、また吸音作用によりエンジン音も低減するなど交通騒音対策に効果があり、或いはまた排水性が良好であるなど様々な特長を有している。
【０００３】
従来この種弾性舗装体、例えば１ｍ角程度の大きさの多孔質弾性舗装体を製造する方法として、図８に示しているように雌型としての下型２００と、雄型としての上型２０２とを有する成形金型（成形型）２０４を用い、その下型２００内に合材２０６を充填して（（Ｉ）参照）成形金型２０４を型締めし（（II）参照）、そして熱盤２０８からの熱をそれら上型２０２及び下型２００を通じて合材２０６に加え、かかる合材２０６を加圧加熱して、バインダーの硬化反応を促進させ、合材２０６を所定形状に固め、多孔質弾性舗装体とする方法が用いられていた。
【０００４】
しかしながらこの製造方法の場合、合材２０６の内部には多数の空隙が存在しているため、即ち合材２０６そのものがいわば断熱体としての構造をなしているため、これを必要な温度まで加熱し且つバインダーを硬化反応させるのに長い時間がかかり、この結果多孔質弾性舗装体の生産能率が悪いといった問題があった。
加えて熱盤２０８からの熱がなかなか芯部まで伝わらないために、芯部が硬化不足となり易く、芯部の強度が弱くなり易いといった問題が生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなことから、本発明者等は図９に示しているように、成形金型２０４における上，下の成形面２２０，２２２に熱風通過用の通気孔を、それら成形面２２０，２２２全体に亘って設けるとともに、上型２０２に、供給された熱風を上の成形面２２０の通気孔を通じて成形空間に導入するための吹込通路を設ける一方、下型２００に、成形空間からの熱風を下の成形面２２２の通気孔を通じて型外に排出するための吸引通路を設けた上で、成形金型２０４全体を熱風炉２１０内部に収容し、そして熱風炉２１０に熱風の吹込口２１２と吸引口２１４とを設けて、その吹込口２１２に熱風の供給管２１６を、また吸引口２１４に吸引管２１８をそれぞれ接続し、吹込口２１２から熱風炉２１０内に熱風を吹き込んで、その熱風を成形金型２０４を通じて合材２０６に通した上で、吸引口２１４から吸引管２１８にて吸引する方法を案出した。
【０００６】
この製造方法の場合、合材２０６自体が内部に多数の空隙を有することを利用してこれを加熱するもので、熱盤２０８による加熱と異なって、合材２０６全体を比較的短時間で且つ芯部に到るまで加熱することができる利点がある。
【０００７】
しかしながらこの図９に示す製造方法の場合、側面の成形面２２４については非通気構造であり、このため合材２０６の外周端部を熱風が良好に通過せず、これにより成形により得られる多孔質弾性舗装体の外周端部が硬化不十分となり易いといった問題のあることが判明した。
多孔質弾性舗装体における外周端部は、もともと欠けや損傷を生じ易い箇所であり、そのような箇所が硬化不十分であると、欠けや損傷が更に生じ易いといった問題を生ずる。
また外周端部まで十分に加熱しようとすると、成形のための時間が長くなってしまい、生産能率が低下すると同時に、中央部を加熱し過ぎることにより、バインダーの結合力が低下し、更にまた弾性骨材自体が劣化することにより、耐摩耗性が低下してしまう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の多孔質弾性舗装体の製造方法及びこれに用いる製造装置はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１は多孔質弾性舗装体の製造方法に関するもので、弾性骨材とバインダーとを混合した合材を成形型の上型と下型とに挟み込んで平板状に加圧加熱し、該合材を固めて多孔質弾性舗装体を製造する方法であって、前記上型及び下型はそれぞれ薄板から成る成形面と該薄板を背後から支える鋼板のグレーチング部とを有するものとなし、前記成形型における上，下の成形面と側面の成形面とに熱風通過用の通気孔を設けて該上，下の成形面の一方を熱風の送気孔，他方を熱風の吸引孔として用い、それら通気孔により成形空間内の前記合材に熱風を通して該合材に熱を加え、該合材を所定成形形状に固めることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の製造方法は、請求項１において、供給された熱風を前記成形空間に導入するための吹込通路、及び該成形空間からの熱風を吸引するための吸引通路を前記成形型に設けるとともに、前記側面の成形面の外周側に、熱風通路を前記吹込通路と吸引通路とに前記成形空間を介して間接に若しくは直接に連通させる状態で設けてあることを特徴とする。
【００１０】
請求項３は多孔質弾性舗装体の製造装置に関するもので、弾性骨材とバインダーとを混合した合材を加圧加熱して平板状の所定形状に固め、多孔質弾性舗装体を得るための製造装置であって、前記合材をそれぞれ薄板から成る成形面と該薄板を背後から支える鋼板のグレーチング部とを有する上型と下型とで挟み込む成形型と、該成形型における上，下成形面に設けられ、何れか一方が熱風の送気孔を、他方が熱風の吸引孔を成す熱風通過用の通気孔及び側面の成形面に設けられた熱風通過用の通気孔を有しており、該成形型に供給された熱風を前記通気孔により成形空間の前記合材に通した後、型外に流出するようになしてあることを特徴とする。
【００１１】
請求項４のものは、請求項３において、熱風を前記成形空間に導入するための吹込通路と、該成形空間からの熱風を型外に吸引するための吸引通路とが前記成形型に設けてあるとともに、前記側面の成形面の外周側に、前記吹込通路と吸引通路とに該成形空間を介して間接に若しくは直接に連通する熱風通路が設けてあることを特徴とする。
【００１２】
【作用及び発明の効果】
以上のように請求項１の製造方法は、成形型における上，下の成形面に加えて、側面の成形面にも熱風通過用の通気孔を設け、それら通気孔を通じて成形空間内の合材に熱風を通して合材を加熱し、以ってこれを所定成形形状に固めるようになしたもので、この製造方法の場合、成形空間内に充填された合材の外周端部に対しても十分に熱風を通過させ得、その熱風通過によってこれを加熱することができる。
【００１３】
従ってこの製造方法によれば、図９に示す製造方法において生じていた問題、即ち多孔質弾性舗装体の外周端部が硬化不足によって破損をしたり、欠けたりし易くなるのを良好に防止し得て、中央部から外周端部に到るまで均等な強度を有する多孔質弾性舗装体を製造できるようになる。
また本発明によれば短い時間で外周端部をも十分に加熱し、硬化することができるため、成形に要する時間も短縮化でき、生産能率を高めることができる。
更に温度分布が均一となるので、品質面においても優れた多孔質弾性舗装体を製造することができる。
【００１４】
請求項２の製造方法は、供給された熱風を成形空間に導入するための吹込通路、及び成形空間からの熱風を型外に吸引するための吸引通路を成形型に設けるとともに、上記側面の成形面の外周側に成形空間を介してそれら吹込通路及び吸引通路に間接若しくは直接に連通する熱風通路を設けて、それら通路を通じて熱風を流通させるもので、この請求項２の製造方法によれば、側面の成形面に設けた通気孔を熱風がより良好に通過するようになる。
即ち合材の外周端部を熱風がより多量に通過するようになり、多孔質弾性舗装体における外周端部の硬化反応をより促進することができる。
【００１５】
次に請求項３は多孔質弾性舗装体の製造装置に関するもので、この製造装置は、上型と下型とを有する成形型と、成形型における上，下及び側面の成形面に設けた熱風通過用の通気孔とを有するもので、この装置を用いることで上記請求項１の製造方法を好適に実施することができる。
【００１６】
また請求項４のものは更に加えて、熱風を成形空間に導入するための吹込通路と、成形空間からの熱風を型外に吸引するための吸引通路とを成形型に設け、更に上記側面の成形面の外周側に成形空間を介してそれら吹込通路と吸引通路とに間接若しくは直接に連通する熱風通路を設けたもので、この請求項４の製造装置によれば請求項２の製造方法を好適に実施することができる。
【００１７】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本発明の一実施例方法にて製造される数１０％の空隙率を有する多孔質弾性舗装体（この例では空隙率が約４０％）で、この多孔質弾性舗装体１０は、細長いファイバー状（ひじき状）のゴムチップから成る弾性骨材１２とバインダー１４とを混合した後述の合材１５を、平面四角形状の平板状に加圧加熱して固めて成るものである。
【００１８】
ここで多孔質弾性舗装体１０は、ここでは１ｍ角、厚みが３０ｍｍのものである。
尚バインダー１４としてはここではウレタン系のバインダーが用いられている。但しウレタン系の他、エポキシ系その他のバインダーを用いることも可能である。
【００１９】
また必要に応じて硬質骨材を合材１５中に混合しておくこともできる。この硬質骨材としては砕石，砂，珪砂，シリカ，ガラス等の無機骨材や、ナイロン，ウレタン等の有機骨材その他を用いることができる。
【００２０】
ここで本例では上記ゴムチップから成る弾性骨材１２として廃棄タイヤを粉砕したものが用いられている。
尚上記弾性骨材１２としてはゴム材料の他、熱可塑性エラストマー，発泡ポリウレタンその他の弾性を有する材料を用いることができる。
【００２１】
図２は上記多孔質弾性舗装体１０の製造装置の構成を示している。
同図に示しているようにこの製造装置は、成形金型（成形型）１６を有している。この成形金型１６は、図３にも示しているように雌型としての下型１８と雄型としての上型２０とを有している。
【００２２】
上型２０には、ハウジング２２が締結されており、この内側に熱風の吹込通路を成す熱風チャンバ２４が設けられており、その熱風チャンバ２４に連通する状態でハウジング２２の上面に熱風の吹込口２６が設けられている。
そしてそれら吹込口２６にダクト２８ａが接続され、ダクト２８ａを通じて送られて来た熱風が、吹込口２６から熱風チャンバ２４内部に吹き込まれるようになっている。
【００２３】
一方下型１８と密着しているハウジング３０の内側においても、熱風の吸引通路を成す熱風チャンバ３２が設けられており、そしてこの熱風チャンバ３２に連通する状態でハウジング３０の下面に熱風の吸引口３４が設けられている。
そしてこれらの吸引口３４に対しダクト２８ｂがそれぞれ接続され、熱風チャンバ３２内の熱風が吸引口３４を通じダクト２８ｂにて吸引されるようになっている。
ここでダクト２８ａは熱風の供給管を構成するもので、またダクト２８ｂは熱風の吸引管を構成する。
尚下型１８は支柱３６によって支持されている。
【００２４】
上型２０には多孔質弾性舗装体１０の厚みを調整できる加圧部３８が設けられている。
この加圧部３８は、鋼板を格子状若しくは簀の子状に組んで成るグレーチング部４０と、その下面に設けられた薄板４２とを有している。
この薄板４２は、多孔質弾性舗装体１０における上面を成形するための成形面を成している。
【００２５】
ここでグレーチング部４０には、熱風チャンバ２４に連通する多数の縦の通気孔４３が形成されており、更にまた薄板４２はパンチングメタルから成るものであって、通気孔４３を介して熱風チャンバ３２に連通する多数の貫通の通気孔４４が形成されている。
【００２６】
即ちこの上型２０においては、吹込口２６から吹き込まれた熱風が熱風チャンバ２４内に流入した後、更にそれら通気孔４３，４４を通じて成形空間へと吹き出されるようになっている。
尚熱風チャンバ２４内には、ガイド板４６が吹込口２６の直下の位置においてそれぞれ設けられている。
【００２７】
このガイド板４６は、吹込口２６から吹き込まれた熱風を、熱風チャンバ２４の中央部及び周縁部を含む熱風チャンバ２４内部全体に万遍なく分散させつつ下方に導くもので、図５に拡大して示しているように、全体が断面山形状をなすパンチングメタルから成り、その頂部には開口４８が形成されているとともに、それ以外の部分にも多数の貫通の通気孔５０が形成されている。
また図３に示すように、この上型２０の外周部には、溝形鋼から成るクランプ部５２が固設されている。
【００２８】
一方下型１８においてもその下部に、加圧部５４が設けられている。
加圧部５４は、鋼板を格子状ないし簀の子状に組んで成るグレーチング部５６と、その上面に設けられたパンチングメタルから成る薄板４２と、グレーチング部５６を下側において支持するプレート６０とを有している。
ここで薄板４２は多孔質弾性舗装体１０の下面を成形するための成形面を成している。
【００２９】
グレーチング部５６には、熱風チャンバ３２に連通する多数の縦の通気孔６２が形成されており、また下型１８におけるパンチングメタルから成る薄板４２においても、多数の貫通の通気孔４４が形成されている。
更にまたプレート６０においても、通気孔６２と熱風チャンバ３２とを連通させるための多数の貫通の開口６４が形成されている。
【００３０】
下型１８の外周部には、内側に成形用の凹所を形成するための枠部６６が設けられている。
この枠部６６はクランプ部を兼ねたものであって、上型２０におけるクランプ部５２と同様に溝形鋼にて構成されている。
上型２０と下型１８とは、図４に示しているようにそれぞれのクランプ部５２及び枠部６６において、クランプ装置６８によりクランプされ型締め状態に保持される。
【００３１】
図５に拡大して示しているように、下型１８における枠部６６の内側には薄板７０が設けられており、この薄板７０によって多孔質弾性舗装体１０における側面を成形するための成形面が構成されている。
そしてこの薄板７０の外側に、熱風通路７２が形成されている。
薄板７０はパンチングメタルから成るものであって、多数の貫通の通気孔４４を有しており、成形空間に吹き出された熱風が、これら通気孔４４を通じて熱風通路７２へと流入可能となしてある。
【００３２】
尚図３に示しているように、上型２０におけるグレーチング部４０の外周面には通気孔７４が形成されており、熱風チャンバ２４内の熱風が、これらグレーチング部４０における外周面の通気孔７４を通じても、下型１８における薄板７０の外側の熱風通路７２へと流入可能とされている。
【００３３】
上記ダクト２８ａ，２８ｂは、図２に示しているようにハウジング２２，成形金型１６，ハウジング３０の外部において１つの連続した循環ダクト２８を構成しており、その内部に熱風の循環路が形成されている。
そしてその循環路上に、熱風を循環させる送風機７８と循環路の空気を加熱するためのヒータ８０とが設けられている。
【００３４】
次に本実施例の多孔質弾性舗装体１０の製造方法を装置の作用とともに以下に説明する。
本例では、図３に示しているように弾性骨材１２とバインダー１４とを含む合材１５を下型１８の成形用の凹所に充填し、その状態で上型２０とハウジング２２を下降させて、図４に示しているようにクランプ装置６８で下型１８と上型２０とをクランプし、吹込口２６から吹き込まれた熱風を熱風チャンバ２４内に流入させる。
【００３５】
そして更に熱風チャンバ２４からグレーチング部４０における縦の通気孔４３、及びパンチングメタルから成る薄板４２の通気孔４４を通じて、熱風を成形空間に吹き出させる。
このとき、吹込口２６から熱風チャンバ２４内に吹き込まれた熱風は、ガイド板４６の作用で熱風チャンバ２４内部に万遍なく分散させられ、その分散状態で加圧部３８の通気孔４３，４４を通じて成形空間に吹き出される。
【００３６】
成形空間に吹き出された熱風は、吸引口３４からの熱風の吸引作用により助勢されて、成形空間の合材１５の多数の空隙を通過し、そして下型１８におけるパンチングメタルから成る薄板４２の通気孔４４及びグレーチング部５６の通気孔６２、即ち加圧部５４の多数の通気孔４４、及び６２を通過し、更にプレート６０の開口６４を通過して熱風チャンバ３２内に流れ込み、続いて吸引口３４からダクト２８ｂを通じて外部に吸引される。
【００３７】
そして外部の循環ダクト２８内部の循環路を循環して、その循環の過程でヒータ８０で加熱された上、再び吹込口２６から熱風チャンバ２４内に吹き込まれる。
【００３８】
以上のように本例の製造方法では、ダクト２８ａを通じて送られて来た熱風が直接、成形金型１６の内部を通じて成形空間に吹き出され、成形空間に充填してある合材１５を通過して再び成形金型１６から流出する。
そしてその合材１５を熱風が通過することによって合材１５の加熱が行われ、バインダー１４の硬化、即ち圧縮状態にある合材１５の硬化反応が促進される。
そして所定時間この状態を維持したのち、型開きされ且つ別の個所で脱型されることによって図１に示す多孔質弾性舗装体１０が得られる。
【００３９】
ところで下型１８における枠部６６の内周面が非通気性の部材で構成されていると、成形空間に吹き出された熱風は単に合材１５を縦向けに通過するだけであり、この場合、合材１５における外周端部の加熱が不十分となり易い。
【００４０】
しかるに本例の製造方法では、枠部６６における内周面が多数の通気孔４４を有するパンチングメタルから成る薄板７０で構成されているとともに、その外側には熱風通路７２が形成されているため、成形空間内に吹き出された熱風の一部、即ち外周端部に吹き出された熱風の一部が、合材１５における外周端部を通過して薄板７０の通気孔４４を通じ、その外側の熱風通路７２へと流れ込む。
このため合材１５における外周端部にも、中央部と同様に熱風が十分に通って、合材１５の外周端部も良好に加熱され、硬化される。
【００４１】
また合材１５の外周端部を通って熱風通路７２に流入する熱風の加熱作用による外、上型２０における加圧部３８の外周面の通気孔７４から熱風通路７２に流入した熱風が下向きに流れ、そしてその熱風通路７２における熱風の下向きの流れによって、合材１５の外周端面が加熱されることにより、合材１５における外周端部が加熱作用を受け、このことによっても同外周端部の硬化反応が促進される。
【００４２】
因みに図７は、上記方法にて合材１５を加熱したときの各部の温度の上昇速度を、成形金型１６の側面の成形面（薄板７０）に通気孔４４を形成することなく同様の条件で合材１５を加熱し、多孔質弾性舗装体１０を得た時の温度の上昇速度との比較において示したものである。
但し図７中Ａは、図６（Ａ）のａ−１〜ａ−８の測定点における温度上昇速度を表したもので、またＢは、側面の成形面に上記のような熱風の通気孔４４を形成しない状態で多孔質弾性舗装体１０を製造したときの同じポイント（ｂ−１〜ｂ−８）の温度の上昇速度を表している。
【００４３】
更にまた図７中Ｃは、側面の成形面に熱風の通気孔４４を設けて多孔質弾性舗装体１０を製造したときの、図６（Ａ）中上面（風上面）中央部におけるゾーンｃにおける測定点の温度上昇速度を、またＤは下面（風下面）のゾーンｄにおける測定点の温度上昇速度をそれぞれ表している。
尚ゾーンｃ及びゾーンｄの測定点は、図６（Ｂ）に示す９点とした。
【００４４】
図７に示しているように、側面の成形面に熱風の通気孔４４を設けず、また更にその外周側に熱風通路７２を設けない状態で多孔質弾性舗装体１０を製造した場合には、外周端部に熱風が十分に供給されず、そのため同部分における温度上昇が遅く且つ到達温度も低いものとなっているが、本例の製造方法によればそのような不具合を改善でき、外周端部においても十分に熱風を供給し得て、同部分を速やかに且つ高い到達温度まで温度上昇させ得ることが分る。
尚この測定は、熱風を最大静圧１ｋＰａ，最大流量１２０ｍ３／ｍｉｎで吹き込んで行った。
【００４５】
以上のような本例によれば、成形空間内に充填された合材１５の外周端部に対しても十分に熱風を通過させ、その熱風通過によってこれを十分に加熱することができる。
従って本例によれば、多孔質弾性舗装体１０の外周端部が硬化不足によって破損をしたり欠けたりし易くなるのを良好に防止し得て、中央部から外周端部に到るまで均等な強度を有する多孔質弾性舗装体１０を製造することができる。
また本例では側面の成形面の外周側に熱風の通路７２を設けていることから、合材１５の外周端部への熱風の供給及び通過を促進でき、同部分をより有効に加熱し、硬化させることができる。
【００４６】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上例では上型２０の側に熱風を供給し、下型１８の側から熱風を吸引するようになしているが、これとは逆に下型１８の側に熱風を供給し、上型２０の側から熱風を吸引するようになすといったことも可能である。
【００４７】
また本発明は図９に示す製造方法に適用することも勿論可能であるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様，形態で実施，構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例方法にて得られる多孔質弾性舗装体とその構成材である弾性骨材及びバインダーを模式的に示した図である。
【図２】  同実施例方法を実施するための製造装置の全体構成を示す図である。
【図３】  図２の製造装置の要部を型開き状態で示す図である。
【図４】  図２の製造装置の要部を型締め状態で示す図である。
【図５】  同実施例方法の利点を製造装置の作用とともに示す図である。
【図６】  合材を熱風通過により加熱する際の温度上昇の測定点を示した図である。
【図７】  図６に示す測定点における温度上昇の速度を表した図である。
【図８】  多孔質弾性舗装体の従来の製造方法の要部工程の説明図である。
【図９】  図８の製造方法を改善すべく本発明者等が案出した製造方法を説明する比較例図である。
【符号の説明】
１０  多孔質弾性舗装体
１２  弾性骨材
１４  バインダー
１５  合材
１６  成形金型（成形型）
１８  下型
２０  上型
２４  熱風チャンバ（吹込通路）
３２  熱風チャンバ（吸引通路）
４３  通気孔
４４  通気孔
７２  熱風通路
７４  通気孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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