(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ひまし油(a)で処理したウッドチップ(b)と湿気硬化型ウレタン樹脂または二液型ウレタン樹脂(c)を含み(a):(b):(c)の重量割合が、５〜５０:１００:２０〜８０である舗装材を路盤上に敷き詰めて硬化させるウッドチップ舗装方法。
【請求項２】
ウッドチップ(c)が１０〜１００重量％の水分を含むものである請求項１記載のウッドチップ舗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウッドチップと弾性バインダー樹脂を用いたウッドチップ舗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウッドチップを弾性バインダー樹脂と混合して路盤に敷き詰め、固化させて公園の遊歩道やジョギング道路、ゴルフ場の歩経路などとして利用する方法が開発されている。このウッドチップ舗装道路は、木質独特の良好な風合いを有するだけでなく、間伐材や建築廃材などを有効に利用することができ、最終的にはウッドチップの腐敗により舗装材を自然に戻せるという利点があるので、その実用化が大いに期待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウッドチップと弾性バインダー樹脂とを単に混合してなる舗装材においては、ウッドチップが水分を含んでおり、なおかつその水分量が一定しないため、弾性バインダー樹脂の正常な硬化反応が阻害され、その結果得られた舗装面も均質な強度が確保しにくいという問題があった。また、混合したバインダー樹脂の一部がウッドチップに吸収されるためにバインダーとしての効率が低下するということも起こりがちであった。更に舗装後にウッドチップに含まれていた水分が蒸発乾燥する際に大きな収縮力が発現し、これに起因する舗装面のソリ、クラックや隙間の発生などの不具合が避けられなかった。
本発明は、上記従来のウッドチップ舗装方法における課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、水分を含んだウッドチップを用いても、弾性バインダー樹脂が効率よくウッドチップの表面に分散し、かつ支障なく硬化して、隙間、クラック、ソリなどのない舗装面を形成する舗装方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この問題を解決するために、ウッドチップと弾性バインダー樹脂を混練する際ウッドチップを水に難溶性で弾性バインダー樹脂に可溶な難揮発性液状物質で処理したところ、舗装の作業性が著しく改善できるだけでなく、安定した機械強度が得られ、かつ隙間、クラック、ソリの起こりにくい舗装面の形成が可能となった。すなわち、本発明は、
（１）ひまし油(a)で処理したウッドチップ(b)と湿気硬化型ウレタン樹脂または二液型ウレタン樹脂(c)を含み(a):(b):(c)の重量割合が、５〜５０:１００:２０〜８０である舗装材を路盤上に敷き詰めて硬化させるウッドチップ舗装方法、
（２）ウッドチップ(c)が１０〜１００重量％の水分を含むものである（１）記載のウッドチップ舗装方法、
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるウッドチップとしては、松、杉、桧などの針葉樹の樹皮、葉、間伐材、剪定枝、建材の廃材などを適当な大きさ、たとえば長さが８ｃｍ以下、幅が３ｃｍ以下、厚みが１ｃｍ以下の大きさに砕いたものが好ましく用いられる。これと併用しておが屑なども利用できる。
これらのウッドチップは一般に１０〜１００重量％の水分を含んでいるが、本発明においてはこの程度の水分を含んでいても何ら差し支えない。
この発明において、ウッドチップの処理剤として用いられる難揮発性液状物質としては水に難溶であり、且つ弾性バインダー樹脂に可溶であることが必要である。水に可溶であるとウッドチップ中の水と処理剤が混ざりあってしまい、水の影響を阻止する効果が薄れたり消失したりしてしまう。また弾性バインダー樹脂に不溶であると、弾性バインダー樹脂のウッドチップへの濡れが阻害され、良好な接着効果が発揮できなくなる。ある種の溶剤は溶解性の点からはこの要求を満足しても、処理後に揮発してしまうと処理効果の持続性が期待できないだけでなく、舗装層の収縮を誘発させることになる。
したがって、本発明に用いられる難揮発性液状物質としては、２０℃における水の溶解度が１０ｇ／リットル以下、好ましくは１ｇ／リットル以下で、同じく２０℃におけるバインダー樹脂に対する溶解度が１００ｇ／リットル以上、好ましくは３００ｇ／リットル以上、１気圧、２０℃における蒸気圧が１０ｍｍＨｇ以下、好ましくは１ｍｍＨｇ以下のものであり、２０℃における粘度が１００，０００ｃｐｓ以下、好ましくは１０，０００ｃｐｓ以下のものがあげられる。
【０００６】
この要件を満足するような処理剤としては、たとえばひまし油、菜種油、大豆油、ヤシ油、綿実油などの植物油、たとえばラード油、スクワラン、スクワレンなどの動物油、たとえば流動パラフィンなどの鉱物油といった油類、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）などに代表されるフタル酸系可塑剤、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）などに代表されるリン酸系可塑剤、その他脂肪酸系、エポキシ系可塑剤などの可塑剤、たとえばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）などのポリアルキレングリコール類、炭素数８〜１１のアルコール類、たとえば液状ポリブタジエンポリオールなどのポリアルケニレンポリオールといった高級アルコール類、たとえばラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸などの飽和、不飽和の脂肪酸、たとえばポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル系などのノニオン界面活性剤で、好ましくはその  ＨＬＢが１０以下のもの、などが挙げられる。これらの中では植物油が好ましい。さらに天ぷらなどに使用した廃油も利用できる。
処理剤である前記難揮発性液状物質の添加量は、ウッドチップの種類や形状、含まれている水分によって調整されるが、ウッドチップに１００重量部対して５〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部が用いられる。５重量部以下では処理したことの効果が十分でなく、また５０重量部を越えた量を用いるとバインダーの凝集力を低下させ、舗装材としての物理的強度を低下させてしまうことがある。
本発明に用いられる弾性バインダー樹脂としては反応型樹脂で、ウッドチップとの接着力が優れ、耐水性があり、常温で硬化するものが好ましい。本発明にいう弾性バインダーとは、硬化樹脂の弾性率（ヤング率）が５〜１００ＭＰａのものをいう。これら条件を満足するものとしては、たとえば湿気硬化型ウレタン樹脂、二液型ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。特に、湿気硬化型ウレタン樹脂が好適である。
処理剤によるウッドチップの処理方法としては、混合機に投入されたウッドチップに処理剤を添加し、しかる後に撹拌混合することによりウッドチップの表層部にまぶしつける方法がとられる。処理剤をバインダーと同時に添加してもよい。
バインダー樹脂の使用量は、ウッドチップ１００重量部に対し、通常２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量部％である。
この方法で処理されたウッドチップと弾性バインダー樹脂とを混合して練り上げ、これを路盤上に敷き詰め、木ずりなどで均一に敷きならした後に、ローラーなどで転圧して仕上げる。路盤は、たとえば砕石、コンクリート、透水コンクリート、アスコン、開粒度アスコンなどで形成することができるが、透水性のあるものが好ましい。
弾性バインダー樹脂を添加する際に、砂、ゴムチップなどの骨材を加えて、風合いや歩行感を変えることもできるし、顔料などを加えることによって色調を選択変更することもできる。
【０００７】
【実施例】
次に実施例および比較例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらに制限されるものではない。
実施例１
〔主な使用材料〕
１）ウッドチップ
ナラ間伐材チップ（長さ３ｃｍ以下、幅２ｃｍ以下、厚み３〜５ｍｍ程度、含水率約３０％）
２）処理剤
ひまし油
３）弾性バインダー樹脂
トリレンジイソシアネート（タケネート８０，武田薬品工業（株）製）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（武田バーディシュウレタン（株）製）、分子量１，０００のポリエーテルポリオール（タケラックＰ−２２，武田薬品工業（株）製）および分子量３，０００のポリエーテルポリオール（タケラックＭＦ−１２，武田薬品工業（株）製）を  ＮＣＯ  インデックス約４．０、窒素気流下７５〜８０℃で７時間反応させて得られた  ＮＣＯ  基含量約１０重量％、粘度約４，０００ｃｐｓ／２５℃の湿気硬化型ポリウレタン弾性バインダー樹脂。
【０００８】
〔舗装材の調製と路盤上への施工〕
舗装材は〔表１〕にかかげる配合にて調製した。
まず、水分３５％を含んだナラ間伐材チップと粗目砂（平均粒径０．５ｍｍ）をミキサーにて空練りし、これに処理剤としてひまし油を添加して撹拌した。ウッドチップが処理剤により均一に濡らされた後湿気硬化型ウレタン樹脂を添加して練り上げ舗装材とした。
この舗装材を厚さが３ｃｍの開粒アスコン（開粒度ＡＣ１３）の路盤上に敷き均し、次に１００℃に制御した電熱ローラーで厚さ３ｃｍに転圧するとともに平滑に表面仕上げを行った。打設量は１平方ｍ当たり２０〜２５ｋｇであった。なおアスコン表面には予め湿気硬化型ウレタンプライマーを塗布し、舗装材と路盤との密着性を高める処置を行った。施工後自然養生することによって、２４時間後には歩行可能な強度にまで固化した。本発明による舗装はいずれも木質調で自然に溶け込む外観を呈し、また独特の弾性のある歩行性を有したものであった。
他方、この舗装材を用い３０×６０×３ｃｍの供試体を作成し、２３℃、６５％ＲＨの室内で１４日養生し固化させた。この供試体を用い、寸法安定性（収縮率、そり）曲げ強度、摩耗度、反発弾性、透水性などの物性試験を行った。
【０００９】
〔試験方法〕
１）寸法安定性
上記供試体を６０℃オーブン中で７２時間乾燥させた後、室温中に取出し、１時間後に供試体の横方向の寸法を測定し、乾燥前に測定した寸法から供試体の収縮率を求めた。供試体の反りは、水道水を満たしたアルミ容器に供試体を７２時間浸漬した後、室温中の板ガラス上に取出し、２４時間静置した後、ガラス表面から供試体端部までの隙間を測定した。
２）曲げ強度
供試体を１６×３×３ｃｍに寸断したものを、曲げ強度試験用に供した。
試験方法はＪＩＳ  Ａ１１０６（コンクリートの曲げ強度試験）に準じて行い、スパン１００ミリ３等分点荷重により測定した。
試験機は島津製作所ＡＧＳ５００Ｂを用いた。
３）摩耗度
武田薬品工業（株）製アスレチック試験機により、供試体表面の耐摩耗性を評価した。試験機は回転する荷重アームが供試体表面を打撃するようにできており人間の歩行動作に極めて似た動きをする。
荷重アーム先端に取り付けられた靴底は、希望する種類のゴム底、スパイクピンを取り付けて試験を行うことができるが、ここではミズノ（株）製ジョギングシューズを用いた。供試体にかかる荷重を６０ｋｇに設定、毎分６０回転で荷重アームを作動させて、１０，０００回転後の供試体表面の摩耗度を観察した。
【００１０】
４）ＧＢ反発係数，ＳＢ反発係数
舗装材料の弾力性を評価する方法として、簡便で多くのデータを持ち、広く一般に用いられるゴルフボール（ＧＢ）係数、スチールボール（ＳＢ）係数を測定した。
ＧＢ係数は衝撃吸収性を、ＳＢ係数は反発弾性を表すものといわれており、両係数とも小さい値ほど体に対する負担が少ないと考えられる。
ゴルフボール（糸巻き）、スチールボール（直径１インチ鋼球）とも１００ｃｍの高さから自然落下させて反発高さを読み取った。
５）透水試験
日本道路公団規格の排水性アスファルト舗装の現場透水試験機を用いて行った。
透水試験機の円筒の中の水４００ｍｌが排水されるまでの経過時間を計測することにより供試体の透水性能を比較した。
〔表１〕に示したとおり、ウッドチップに処理剤を施した本実施例１の舗装材を用いて舗装を行った箇所では収縮率の飛躍的な低下が認められ、隙間やクラック、ソリはまったく認められず、仕上り性、耐久性に優れる舗装方法であることが立証された。
【００１１】
実施例２
この実施例では、ウッドチップとして実施例１に用いたナラ間伐材チップに散水することにより含水率を９０％に調製したものを用いた。実際の施工にあたってはウッドチップの水分調製を行うことは不可能で、９０％という高い含水率のウッドチップをそのまま使用しなければならない場合もある。
実施例１と同様の条件にて舗装し、また試験体を作成して固化させた。結果はこのように高い含水率を有したウッドチップであってもチップを処理することによって施工性、耐久性になんら問題のない舗装を形成することが立証された。
参考例１〜３
処理剤の種類の影響を調べた。すなわち、処理剤として可塑剤であるＤＯＰを用いた場合、ポリブタジエン系多価アルコール化合物であるＲ−４５ＨＴを用いた場合、および天ぷら等に使用済みの廃油を用いた場合も実施例１および２とほぼ同様の効果が得られた。これにより処理剤としては、水に難溶で、バインダー樹脂に可溶なものであれば、その化学組成にかかわらず広い範囲から選択できることが立証された。
【００１２】
比較例１および２
処理剤を使用しなかった場合（比較例１）およびやや過剰に用いた場合（比較例２）の結果をみるために行ったものである。
その結果、処理剤を使用しなかった比較例１の舗装では、経日による乾燥収縮のため末端部に収縮による隙間の発生があり、そり上がり現象も認められた。また幅引の広い部分では大きな亀裂も認められた。
また、逆に使用量が多すぎるとウッドチップとバインダーとの密着性を阻害したり、弾性バインダーの凝集力を低下させる結果、舗装材としての物理強度を低下させて実用に耐え難いものとなった。
これら実施例１および２、参考例１〜３および比較例１および２の試験結果を〔表１〕にまとめた。
【００１３】
【表１】
0003597975.tif 000002
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば水分を含んだウッドチップを用いても、弾性バインダー樹脂が効率よくウッドチップの表面に分散し、支障なく硬化して使用感が良好で、且つ隙間、クラック、ソリなどがない舗装面得ることができる。