(57)【要約】【課題】夏季における路面温度の上昇を抑制することで、１℃でも路面温度を低下させて、わだちの発生を防止することが可能な弾性舗装体を提供する。【解決手段】アスファルトおよびエチレン酢酸ビニル共重合体を含むアスファルト系バインダーと、ゴムと、骨材とを含有する弾性舗装体である。気相成長炭素繊維を含有する。気相成長炭素繊維の配合量としては、５〜３０体積％の範囲内とすることが好ましく、気相成長炭素繊維の繊維径は、好適には０．０４〜０．４μｍの範囲内である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルトおよびエチレン酢酸ビニル共重合体を含むアスファルト系バインダーと、ゴムと、骨材とを含有する弾性舗装体において、気相成長炭素繊維を含有することを特徴とする弾性舗装体。
【請求項２】
前記気相成長炭素繊維の配合量が、５〜３０体積％の範囲内である請求項１記載の弾性舗装体。
【請求項３】
前記気相成長炭素繊維の繊維径が、０．０４〜０．４μｍの範囲内である請求項１または２記載の弾性舗装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性舗装体（以下、単に「舗装体」とも称する）に関し、詳しくは、夏季における路面温度の低減を図った弾性舗装体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加硫ゴムを粉末またはチップ状にして利用する方法として、ウレタンやエポキシ等の硬化性樹脂をバインダーとして使用した低騒音弾性舗装が知られている。また、ゴムチップをバインダーと混合してプレス成形した弾性舗装体が、歩道や運動場、車道等で使用されている。
【０００３】
これら加硫ゴムを用いた弾性舗装は、加硫ゴムの有する弾力性により歩行時の衝撃吸収性や転倒時の安全性といった優れた効果を奏するとともに、内部に空隙を有することから、排水性および通気性に加えて吸音性にも優れ、そのためタイヤと路面内で発生する騒音の低減にも有効であるため、都市部での交通騒音低減のための機能性弾性舗装材としても注目されている。
【０００４】
かかる弾性舗装材料に関しては、例えば、特許文献１に、マテリアルリサイクル推進を目的とする技術として、熱硬化性樹脂成形物の破砕物とゴムチップとを所定の混合比率で混合し、ウレタン樹脂をバインダーとしてブロック状または板状に成形してなる舗装材が提案されている。また、特許文献２には、ゴム、プラスチック等の軽量の廃棄物を適宜サイズに粉砕したものを骨材とし、この骨材とウレタン樹脂等のバインダーを混合してなる組成物を硬化して作製した舗装ブロックが開示されている。さらに、特許文献３には、舗装自体の保水性を高めて舗装面温度の上昇、ひいては気温の上昇を抑制することを目的として、保水層と弾性層との２層構造を有する保水性弾性舗装体において、保水層に吸水性樹脂を含有させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３２２６０２号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開２０００−３４７０２号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２０００−２４０００３号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、弾性舗装体は、ゴムを主成分として含んでいるために蓄熱性が高く、そのため、特に外気が高温となる夏季において、路面温度が上昇しやすいという難点があった。特に、熱可塑性バインダーを用いた弾性舗装体では、夏場の路面温度上昇に伴ってバインダーが軟化して、大きな轍（わだち）が生じてしまう場合があり、問題となっていた。したがって、わだちの発生を防止するためには、路面温度を１℃でも低下させられることが望ましい。
【０００６】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、夏季における路面温度の上昇を抑制することで、わだちの発生を防止することが可能な弾性舗装体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討した結果、弾性舗装体に用いる熱可塑性バインダー中に、放熱性の高い特定のカーボン材料を混合することで、舗装体自体の蓄熱性を低減して、夏場における路面温度の上昇を抑制することが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明の弾性舗装体は、アスファルトおよびエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含むアスファルト系バインダーと、ゴムと、骨材とを含有する弾性舗装体において、気相成長炭素繊維を含有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明において、前記気相成長炭素繊維の配合量としては、好適には、５〜３０体積％の範囲内である。また、前記気相成長炭素繊維の繊維径は、好適には０．０４〜０．４μｍの範囲内である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上記構成としたことにより、夏季における路面温度の上昇を抑制することができ、これにより、わだちの発生を防止することが可能な弾性舗装体を実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明の弾性舗装体は、アスファルトおよびエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含むアスファルト系バインダーと、ゴムと、骨材とを含有する弾性舗装体であって、気相成長炭素繊維を含有する点に特徴を有する。
【００１２】
本発明においては、弾性舗装体の配合中に、放熱性の高いカーボン材料である気相成長炭素繊維を混入したことにより、形成される舗装体の蓄熱性を低減して、これにより、夏場における弾性舗装体の路面温度を低減させることが可能となった。
【００１３】
本発明に用いる気相成長炭素繊維は、通常のカーボンファイバー（ＣＦ）（平均直径５μｍ以上、長さ１００μｍ程度）の１０-2〜１０-1倍程度のオーダーの微細な繊維状構造体である。本発明においては、いかなる気相成長炭素繊維を用いてもよいが、好適には繊維径０．０４〜０．４μｍ、より好適には０．０７〜０．３μｍ、特には０．０５〜０．３μｍのものを用いる。また、その繊維長についても特に制限されず、好適には平均繊維長０．５〜５０μｍ、より好適には１〜５０μｍ、特には１．５〜２５μｍの範囲のものを用いることができる。さらに、比表面積としては、５〜５０ｍ2／ｇ、特には８〜３０ｍ2／ｇの範囲内であることが好ましい。かかる気相成長炭素繊維は市場で容易に入手可能であり、例えば、昭和電工（株）製の気相法炭素繊維ＶＧＣＦ（登録商標）を用いることができる。
【００１４】
また、気相成長炭素繊維として、平均アスペクト比が１０未満であるものを用いることも好ましく、これにより得られる配合ゴムにおいて、熱伝導性や電気伝導性の向上効果を損なうことなく、力学特性が向上される。このような低アスペクト比の気相成長炭素繊維は、例えば、通常の方法で製造された長い気相成長炭素繊維を、短く粉砕することにより得ることができる。具体的には、ボールミル混合機や乳鉢を用いて機械的に粉砕する方法や、水系または有機溶媒中に分散させて超音波をかけて粉砕する方法などがあり、これらをふるい分けすることで、平均アスペクト比１０未満の気相成長炭素繊維を得ることができる。
【００１５】
また、気相成長炭素繊維は、酸化処理して用いてもよい。この酸化処理の方法としては、硝酸、硫酸、過塩素酸またはこれらの酸の混合物で処理する化学的処理や、コロナ放電処理、プラズマ処理、オゾン処理等の物理的処理などが挙げられる。さらに、酸化処理に加えて、カップリング剤で処理した気相成長炭素繊維を用いることもでき、かかるカップリング剤としては、チタネート系、アルミニウム系、シラン系のカップリング剤を挙げることができ、これらカップリング剤を溶剤に溶解して、気相成長炭素繊維に含浸する等の方法で処理することができる。
【００１６】
本発明における気相成長炭素繊維の配合量としては、好適には５〜３０体積％、より好適には８〜２５体積％の範囲内である。気相成長炭素繊維の配合量が少なすぎると、夏季における放熱効果が十分得られず、一方、多すぎてもそれ以上の効果は得られず、却ってコスト高の問題を生ずる。
【００１７】
本発明において使用することのできるアスファルトとしては、特に制限されるものではなく、慣用のアスファルト、例えば、ストレートアスファルト、セミブローンアスファルト、ブローンアスファルト、アスファルト乳剤やタール、ピッチ、オイルなどを添加したカットバックアスファルト、再生アスファルトなどが挙げられる。これらはそれぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。また、アスファルトは、脱色アスファルトであってもよい。本発明に係るアスファルト系バインダーにおけるアスファルトの好適配合量は、２０〜７０重量％の範囲内である。
【００１８】
また、ＥＶＡとしては、特に制限されるものではなく、市場で入手し得るものを好適に使用することができる。特には、重量平均分子量５０，０００〜１００，０００の高分子量のものが好適であり、より好適には、ＪＩＳ  Ｋ７２０６に準拠するビカット軟化点が４０℃以上１２０℃以下、特には５０℃以上８０℃以下の範囲内であり、ＪＩＳ  Ｋ７２０６に準拠するメルトマスフローレートが１〜１００ｇ／１０ｍｉｎ、特には５〜３０ｇ／１０ｍｉｎの範囲内であるものを用いる。具体的には例えば、ＥＶＡ５３０、ＥＶＡ５４１、ＥＶＡ６２５、ＥＶＡ６３３（いずれも東ソー（株）製）等を好適に使用することができる。
【００１９】
また、ＥＶＡにおけるビニル酢酸単位は、ゴムとの接着性を高めるために、好ましくは１０重量％以上であり、ＥＶＡのＪＩＳ  Ｋ７２１５に準拠するデュロメータＡ硬さは、強度の面から７０以上であることが好ましい。本発明に係るアスファルト系バインダーにおけるＥＶＡの好適配合量は、３０〜８０重量％の範囲内である。
【００２０】
本発明に係るアスファルト系バインダーには、上記アスファルトおよびＥＶＡに加えて、ワックスを配合することが好ましい。かかるワックスとしては、特に制限されるものではなく、石油ワックス等の天然ワックスおよび合成ワックスのいずれを用いることもでき、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、流動パラフィンワックス、パラフィン系合成ワックス、ポリエチレンワックス、炭化水素系ワックス等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。このようなワックスは１種を単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。また、本発明に用いるワックスとしては、軟化点が８０℃以上１６０℃以下、特には９０℃以上１３０℃以下であるものが好ましい。さらに、２５℃における針入度は、好適には２０以下、より好適には８以下である。本発明のアスファルト系バインダーにおけるワックスの配合量は、好適には１０〜６０重量％とする。
【００２１】
また、本発明に係るアスファルト系バインダーには、さらに、シランカップリング剤を含有させることが好ましく、これにより石表面の接着性も得られるため、耐久性をより高めることが可能である。シランカップリング剤としては、市場で入手できるものを適宜使用することが可能であり、特に制限されるものではないが、中でもアミノ系シランカップリング剤が好適であり、例えば、信越シリコーン（株）製のＫＢＭ６０３、ＫＢＭ９０３等を好適に使用することができる。シランカップリング剤の配合量としては、例えば、全バインダーに対し、０．５〜５重量％程度とすることができる。
【００２２】
その他、アスファルト系バインダー中には、例えば、強度等を向上させるために、他の熱可塑性エラストマーを添加することができる。かかる他の熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）等の１種または２種以上の組み合わせを適宜選択して用いることができる。これら他の熱可塑性エラストマーの配合量は、例えば、全バインダーに対し、１０〜５０重量％程度とすることができる。また、施工性を改良するために、アスファルト系バインダー中に、低分子量の石油樹脂を１〜４０重量％程度含有させてもよい。
【００２３】
本発明の弾性舗装体中に占めるアスファルト系バインダーの割合は、好適には１０〜３０体積％、より好適には１５〜２５体積％である。
【００２４】
本発明に用いるゴムチップやゴム粉末等のゴムは、舗装面に弾力性を付与するために弾性舗装体中に配合されるものであり、材質等については特に限定されず、天然ゴムやイソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム等を利用することができる。かかるゴムチップやゴム粉末は、ゴムタイヤ、ウェザーストリップ、ホース類等の使用済み加硫ゴム製品の廃材、成形の際に生成する不要の端材、成形不良品等から得ることもできる。また、ゴムチップおよびゴム粉末としては、粒径１ｍｍ以下の微細なものから１０ｍｍ程度のものまでを適宜使用することができるが、特に、粒径１〜５ｍｍ程度のものが、弾力性および空隙形成の点で有効であるためにより好ましい。
【００２５】
本発明の弾性舗装体中に占めるゴムの割合は、好適には３０〜６０体積％、より好適には３５〜５０体積％である。この割合が３０体積％未満であると弾性舗装としての効果が十分ではなく、一方、６０体積％を超えると、アスファルト舗装に適用するために十分な物性が得られなくなり、いずれも好ましくない。
【００２６】
また、骨材としては、慣用の天然骨材等を使用することができ、具体的には例えば、ケイ砂、川砂利、川砂等の天然の骨材や砕石、スラグ、コンクリート、ガラス、ＦＲＰ等のリサイクル骨材が挙げられる。これら骨材に使用する石材、砂等は、完成した舗装の強度、耐摩耗性を確保し、表面に露出して防滑作用を得るためのものである。石材は互いに噛み合って荷重を分散させる機能を持つことが好ましく、このため、砕石のような尖った形状で硬いものが適当である。
【００２７】
骨材には、通常、粒径０．５〜３０ｍｍの粗粒骨材に対して、粒径０．５ｍｍ以下の細粒骨材を５体積％以上混合することが好ましい。粗粒骨材は、互いに噛み合って隙間を形成するような、砕石のような尖った形状で硬いものが適当である。一方、細粒骨材は、大型の粗粒骨材の表面に付着してタイヤ等に対して防滑作用（サンドペーパーのような研磨効果）をもたらすこととなる。
【００２８】
本発明の弾性舗装体における骨材の配合量は、好適には５〜３０体積％、より好適には７〜２０体積％である。弾性舗装体中の骨材の割合が５体積％未満であると、強度が十分ではなく、一方、３０体積％を超えると、十分な弾性および低音効果が得られなくなる。
【００２９】
弾性舗装体を構成する上記各成分の混合時に用いるオイルとしては、特に限定はされないが、例えば、芳香族環、ナフテン環およびパラフィン鎖の３組成からなる石油系オイルのうち、環分析結果が３６％以上の芳香族炭素を有する芳香族系オイルを好適に使用することができる。
【００３０】
本発明の弾性舗装体は、アスファルト、ＥＶＡおよび所望に応じワックス等の残りの配合物をブレンドしたものと、骨材と、チップ状または粉末状の加硫ゴムとに加えて、気相成長炭素繊維を、適宜温度、例えば、１５０〜２００℃程度で混合することにより得ることができる。この場合、ＥＶＡとゴムとをあらかじめ混合し、次いで残りの配合物を混合することが好ましく、これにより、ゴムを熱から効果的に保護することができる。なお、この場合の混合方法には特に制限はなく、これらが均一に混合できる方法であればよい。
【００３１】
かかる弾性舗装体は、通常１０〜５０ｍｍ程度の厚さに、空隙率１０〜４０％程度の空隙が形成されるように施工し、硬化させる。
【００３２】
本発明の弾性舗装体は、施工対象の路面に対して必要に応じてプライマー処理を施した後、直接敷設して舗装面を形成するもの（現場施工タイプ）であっても、または、あらかじめ金型にて所定形状に成形硬化させたブロック状のモールド成型品（プレス成型品）を、施工面に敷設するものであってもよく、特に制限されない。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例）
ＥＶＡ（東ソー（株）製，ＥＶＡ６２５）と、ワックス（日本精鑞（株）製，ＦＴ１００）と、ストレートアスファルト（２５℃針入度６０〜８０）とを、４０／４０／２０（重量比率）にて混合し、１８０℃で攪拌することにより、アスファルト系バインダーを調製した。
【００３４】
ゴムチップ（村岡ゴム製  ２０５０Ｃ（粒径２〜５ｍｍ））と、骨材としてのケイ砂（５号ケイ砂）と、上記アスファルト系バインダーと、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ（登録商標），昭和電工（株）製（繊維径０．１５μｍ、繊維長１０〜２０μｍ））とを、ゴム／骨材／アスファルト系バインダー／気相成長炭素繊維／空隙＝４０／１０／２０／１０／２０（体積比率）となるよう混合して、混合機中に投入し、常温で５分間攪拌した。その後、これを１０ｍ2，厚み２５ｍｍにて施工して、２〜３日養生し、弾性舗装体を形成した。
【００３５】
（比較例１）
気相成長炭素繊維を混合しなかった以外は実施例と同様にして、施工を行い、弾性舗装体を形成した。
【００３６】
（比較例２）
気相成長炭素繊維に代えてカーボンブラック（東海カーボン（株）製  ＴＯＫＡＢＬＡＣＫ）を混合した以外は実施例と同様にして、施工を行い、弾性舗装体を形成した。
【００３７】
（路面温度評価）
実施例および比較例の各弾性舗装体につき、その舗装面上での夏場の路面温度を測定した。
この結果を、下記の表１中に示す。
【００３８】
【表１】
2008050837.tif 000002
【００３９】
上記表１に示すように、気相成長炭素繊維を含有する実施例の弾性舗装体では、含有させない比較例１およびカーボンブラックを含有させた比較例２のいずれと比較しても低い体感温度が得られており、路面温度の上昇が抑制されていることが確認できた。
【００４０】
（わだち形成状況評価）
施工後１年後におけるわだちの形成状況を、目視にて評価した。評価結果は、わだちの深さが１５ｍｍ以上である場合を×、わだちの深さが１５ｍｍ以下である場合を○とした。
この結果を、下記の表２中に示す。
【００４１】
【表２】
2008050837.tif 000003
【００４２】
上記表２に示すように、気相成長炭素繊維を含有しない比較例においては大きなわだちが確認できたが、気相成長炭素繊維を含有させた実施例の弾性舗装体では、わだちの形成が抑制されていることが確認できた。