(57)【要約】【課題】耐候性、耐久性に優れた加硫ゴムチップ成形体を提供する。【解決手段】加硫ゴムチップと、微粉末ゴムとを用いて成形され、この加硫ゴムチップ同士が微粉末ゴムを介して相互に接着して成形体を構成している加硫ゴムチップ成形体である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫ゴムチップと、微粉末ゴムとを用いて成形され、この加硫ゴムチップ同士が微粉末ゴムを介して相互に接着して成形体を構成していることを特徴とする加硫ゴムチップ成形体。
【請求項２】
上記接着が、加硫剤による化学結合に基づいている請求項１記載の加硫ゴムチップ成形体。
【請求項３】
上記微粉末ゴムが、未加硫ゴムおよび加硫ゴムの少なくとも未加硫ゴムを用いてなり、未加硫ゴムと加硫ゴムの重量混合比が、未加硫ゴム／加硫ゴム＝１００／０〜５／９５の範囲内である請求項１または２記載の加硫ゴムチップ成形体。
【請求項４】
加硫ゴムチップと微粉末ゴムとを準備し、加硫ゴムチップと微粉末ゴムとを混合して加硫ゴムチップの表面に微粉末ゴムを多数付着させ、その状態で成形型内において加熱することにより、加硫ゴムチップ同士を、微粉末ゴムを介して相互に接着させ成形体化することを特徴とする加硫ゴムチップ成形体の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加硫ゴムチップ成形体およびその製法に関するものであり、詳しくは、屋内外で使用される多孔質マット、例えば、道路のような多孔質弾性舗装材等に用いられる加硫ゴムチップ成形体およびその製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加硫ゴムチップを使用した加硫ゴムチップ成形体としては、自動車の廃タイヤ，ウェザーストリップ等の廃ゴム製品を用い、これをチップ状に成形して得た加硫ゴムチップを、ウレタン樹脂，エポキシ樹脂等の樹脂バインダーで結合したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このように、樹脂バインダーを用いて加硫ゴムチップを結合させる場合には、加硫ゴムチップ同士は、化学結合（一次結合）しておらず、樹脂バインダーの結着力のみで、加硫ゴムチップ成形体を形成する必要があるため、樹脂バインダーをある程度の量配合する必要がある。この樹脂バインダーの配合量は、加硫ゴムチップ１００重量部に対して、通常、１０〜５０重量部程度配合する必要がある。このようにして得られる加硫ゴムチップ成形体は、歩道，公園，競技場等の舗装材に用いられてきた。また、近年では、車道用の舗装材として一部実用化されている。
【０００３】
この加硫ゴムチップ成形体を用いた舗装材は、弾性骨材である加硫ゴムチップを用いているため、通常のアスファルト舗装や、インターロッキングブロックに比べて弾性があり、また、成型時に数１０％の空隙率に調整することにより、透水性や歩行感も向上させることが可能である。また、車道の場合には、この空隙により、タイヤから発生するエアポンピング音の発生を抑制できるとともに、走行する車両から伝播する特定の周波数の音を吸収できる。さらに、この舗装材は、タイヤと路面の接触時の衝撃によって発生するタイヤ衝撃音や、パターン加振音を低減することができるため、交通騒音の大幅な低減が可能になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２１００８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、樹脂バインダーを用いて成形した加硫ゴムチップ成形体は、加硫ゴムチップと樹脂バインダーとの接着性が悪いため、加硫ゴムチップ成形体全体としての強度が低く、また、経年で樹脂バインダーの劣化が生じるため、加硫ゴムチップ成形体の耐候性が悪化する。その結果、加硫ゴムチップ成形体から加硫ゴムチップが飛散して、加硫ゴムチップ成形体自体の耐久性が悪くなる等の難点があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、耐候性、耐久性に優れた加硫ゴムチップ成形体およびその製法の提供をその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、加硫ゴムチップと、微粉末ゴムとを用いて成形され、この加硫ゴムチップ同士が微粉末ゴムを介して相互に接着して成形体を構成している加硫ゴムチップ成形体を第１の要旨とし、加硫ゴムチップと微粉末ゴムとを準備し、加硫ゴムチップと微粉末ゴムとを混合して加硫ゴムチップの表面に微粉末ゴムを多数付着させ、その状態で成形型内において加熱することにより、加硫ゴムチップ同士を、微粉末ゴムを介して相互に接着させ成形体化する加硫ゴムチップ成形体の製法を第２の要旨とする。
【０００８】
本発明者らは、耐候性、耐久性に優れた加硫ゴムチップ成形体を得るべく、鋭意研究を重ねた。この研究の過程で、樹脂バインダーに代わる接着剤を見いだすべく各種の実験を重ねた結果、ゴムを微粉末状にすると好結果が得られることを見いだした。すなわち、ゴムを微粉末状にすると、単位重量当たりのゴムの表面積が相対的に大きくなるためか、微粉末ゴムがある程度の自己粘着性を有するようになる。そして、この微粉末ゴムと、加硫ゴムチップとを混合すると、加硫ゴムチップの表面に、微粉末ゴムがそれ自身の自己粘着性により多数付着するようになり、この状態で成形型内において加熱すると、加硫ゴムチップ同士が微粉末ゴムを介して相互に接着して強固な成形体を構成するようになる。このように、本発明の加硫ゴムチップ成形体は、樹脂バインダーに代えて、微粉末ゴムを用い、この微粉末ゴムと加硫ゴムチップとを架橋させ、微粉末ゴムを介して加硫ゴムチップ同士を接着して成形体化してなるものである。そのため、特に樹脂バインダーを必要とせず、したがって、樹脂バインダーの劣化がなく、加硫ゴムチップ成形体から加硫ゴムチップが飛散することもなく、加硫ゴムチップ成形体の耐候性、耐久性に優れている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１０】
本発明の加硫ゴムチップ成形体は、加硫ゴムチップと、微粉末ゴムとを用いて成形され、この加硫ゴムチップ同士が微粉末ゴムを介して相互に接着して成形体を構成してなるものである。
【００１１】
この加硫ゴムチップは、特に限定するものではないが、天然ゴム，合成ゴム等のゴム材料を、ひじき状，粒状等のチップ形状に粉砕したものが用いられる。なかでも、資源再利用の観点から、廃タイヤ等の廃ゴムを、チップ形状に粉砕したゴムチップが好適に用いられる。
【００１２】
上記合成ゴムとしては、特に限定はなく、例えば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）や、これらのブレンドゴム等があげられる。
【００１３】
このような加硫ゴムチップは、ひじき状の場合、直径は、通常、０．３〜５ｍｍであり、長さは、通常、５〜５０ｍｍの範囲内である。また、加硫ゴムチップは、粒状の場合、平均粒径は、通常、５〜１０ｍｍの範囲内である。
【００１４】
本発明において、上記微粉末ゴムとは、加硫ゴムチップよりも粒径が小さいゴムであって、平均粒径が、通常、１００〜２０００μｍの範囲内のものをいい、好ましくは平均粒径が１５０〜５００μｍの範囲内である。すなわち、微粉末ゴムの平均粒径が１００μｍ未満であると、微細になりすぎ、微粉末ゴムの有する自己粘着性が高くなりすぎて、凝集してしまい、加硫ゴムチップとの混練等が困難になる傾向がみられ、逆に２０００μｍを超えると、微粉末ゴムの粒径が大きくなりすぎ、加硫ゴムチップ表面への付着が困難になる傾向がみられるからである。
【００１５】
また、微粉末ゴムは、未加硫ゴムと、加硫ゴムとを、単独で、もしくは併用したものが好ましい。上記未加硫ゴムと、加硫ゴムとの重量混合比は、未加硫ゴム／加硫ゴム＝１００／０〜５／９５の範囲内が好ましく、特に好ましくは未加硫ゴム／加硫ゴム＝１００／０〜２５／７５の範囲内である。すなわち、未加硫ゴムの重量比が５未満（加硫ゴムの重量比が９５を超える）であると、加硫ゴムチップ同士の接着が悪くなり、強度が低下する傾向がみられるからである。
【００１６】
このような微粉末ゴムは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、未加硫ゴムと加硫ゴムとを、常温下で、約５ｍｍ×５ｍｍ×２ｍｍの大きさのチップ状に裁断した後、未加硫ゴムと加硫ゴムとの比が、重量比で、未加硫ゴム／加硫ゴム＝１００／０〜５／９５の割合になるように秤量した。つぎに、冷却装置を備えた冷凍破砕機（例えば、ＳＰＥＸ社製、品番６７００）を用いて、液体窒素により、−５０℃以下の低温、好ましくは−７０〜−９０℃に冷却しながら、約６分間、上記チップ状のゴムを破砕することにより、先に述べたような平均粒径の範囲内にある、微粉末ゴムを作製することができる。なお、冷凍破砕の際、未加硫ゴムの割合が多すぎて凝集してしまう場合は、離型性のある粉末、例えば、タルク等を混入して同時に粉砕することによって凝集を抑えることも可能である。
【００１７】
また、微粉末ゴムの配合割合は、上記加硫ゴムチップ１００重量部（以下「部」と略す）に対して、５〜５０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１０〜３０部の範囲内である。すなわち、微粉末ゴムの配合割合が５部未満であると、加硫ゴムチップ同士の接着が悪くなり、得られる加硫ゴムチップ成形体の強度が弱くなる傾向がみられ、逆に微粉末ゴムの配合割合が５０部を超えると、微粉末ゴムと加硫ゴムチップの混練作業性が悪くなる傾向がみられるからである。
【００１８】
本発明の加硫ゴムチップ成形体は、加硫ゴムチップおよび微粉末ゴムに加えて、必要に応じて加硫剤を用いて形成しても差し支えない。このように、加硫剤を用いると、加硫ゴムチップと、微粉末ゴムとの界面に、架橋点が形成され、加硫ゴムチップと、微粉末ゴムとが化学結合するようになって、加硫ゴムチップ成形体の強度がより向上するため好ましい。
【００１９】
このような加硫剤としては、特に限定はないが、硫黄、酸化亜鉛、４，４′−ジチオジモルホリン、テトラメチルチウラムジスルフィド、ベンゾチアゾール、ジクミルパーオキシド、ｐ−キノンジオキシム、アンモニウムベンゾエート等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００２０】
また、加硫剤の配合割合は、加硫ゴムチップ１００部に対して、１〜７０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは３〜５０部の範囲内である。
【００２１】
なお、本発明の加硫ゴムチップ成形体は、加硫ゴムチップ、微粉末ゴムおよび加硫剤に加えて、必要に応じて、加硫促進剤、硬質骨材等を用いて形成しても差し支えない。
【００２２】
上記加硫促進剤としては、例えば、ヘキサメチレンテトラミン、ｎ−ブチルアルデヒドアニリン、ジフェニルグアニジン、エチレンチオウレア、２−メルカプトベンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド、テトラメチルチウラムジスルフィド、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルキサントゲン酸亜鉛等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００２３】
また、加硫促進剤の配合割合は、加硫ゴムチップ１００部に対して、０．１〜１５部の範囲内が好ましく、特に好ましくは０．５〜５部の範囲内である。
【００２４】
上記硬質骨材としては、特に限定はないが、例えば、砕石，珪砂，砂，シリカ，ガラス等の無機材料や、ナイロン樹脂，ウレタン樹脂等の有機材料があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、入手のしやすさ、コストの点で、砕石または珪砂が好適に用いられる。
【００２５】
この硬質骨材の平均粒径は、０．０１〜２．５ｍｍの範囲内が好ましく、特に好ましくは０．０１〜０．５ｍｍの範囲内である。すなわち、硬質骨材の平均粒径が０．０１ｍｍ未満であると、加硫ゴム成形体の成形性が悪くなる傾向がみられ、逆に２．５ｍｍを超えると、濡れ時のすべり摩擦係数（μｗｅｔ）が低いため、多量の添加が必要となるからである。
【００２６】
また、硬質骨材の配合割合は、加硫ゴムチップ１００部に対して、５〜４０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１０〜３０部の範囲内である。すなわち、硬質骨材の配合割合が５部未満であると、濡れ時のすべり摩擦係数（μｗｅｔ）が小さくなる傾向がみられ、逆に、硬質骨材の配合割合が４０部を超えると、得られる加硫ゴムチップ成形体の強度が低下する傾向がみられるからである。
【００２７】
本発明の加硫ゴムチップ成形体は、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、加硫ゴムチップと、微粉末ゴムと、必要に応じて加硫剤、加硫促進剤、硬質骨材等とを所定の割合で配合し、これらを攪拌機を用いて混合し、その混合物を成形型内に投入した後、所定の条件（例えば、１５０℃で２０分間）で熱プレスすることにより、平板状（厚み２０〜５０ｍｍ）の、本発明に係る加硫ゴムチップ成形体を作製することができる。
【００２８】
本発明の加硫ゴムチップ成形体は、例えば、道路用もしくは、遊歩道や競技場のフィールド等に用いられる多孔質弾性舗装材として好適に用いられる。
【００２９】
本発明の加硫ゴムチップ成形体は、つぎのようにして施工される。例えば、図１に示すように、地面４１に設けたコンクリートあるいはアスファルトの路盤３１に、エポキシ系，ウレタン系等の接着剤２１を用いて、本発明の加硫ゴムチップ成形体１１を敷設する。これにより、排水性弾性舗装構造を形成することができる。図において、１は加硫ゴムチップ、２は微粉末ゴムを示し、微粉末ゴム２は加硫ゴムチップ１の表面に多数付着しており、この微粉末ゴム２を介して、加硫ゴムチップ１同士が相互に接着して、多孔質の加硫ゴムチップ成形体１１を構成している。
【００３０】
このように、本発明の加硫ゴムチップ成形体を多孔質の弾性舗装材に用いる場合、弾性舗装材の空隙率は１０〜６０％の範囲内が好ましく、特に好ましくは３５〜４５％の範囲内である。
【００３１】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００３２】
まず、実施例および比較例に先立ち、下記に示す材料を準備した。
【００３３】
〔加硫ゴムチップ〕
廃タイヤ由来の加硫ゴムチップ（平均直径：１ｍｍ、平均長さ：１０ｍｍのひじき状）
【００３４】
〔微粉末ゴム〕
加硫ゴムには、村岡ゴム社製、粉末ゴム♯１０ＴＢを用いた。また、未加硫ゴムには、天然ゴム１００部と、ステリン酸１部と、酸化亜鉛５部と、カーボンブラック７０部と、オイル４０部と、老化防止剤２部とを配合し、これらをバンバリーミキサーで混練りし、さらに加硫剤３部と、加硫促進剤２部とを配合し、ロールで混練りした後に、リボン状にし、約５ｍｍ×５ｍｍ×２ｍｍの大きさに裁断したものを用いた。つぎに、この加硫ゴムと、未加硫ゴムとを、重量比で、加硫ゴム／未加硫ゴム＝３０／７０の割合で混合し、さらに凝集防止のためにタルク１０部を混入し、冷凍破砕機（ＳＰＥＸ社製、品番６７００）を用いて、液体窒素で冷却して、−５０℃以下の低温で粉砕し、微粉末ゴム（平均粒径：５００μｍ）を作製した。
【００３５】
〔加硫剤〕
硫黄
【００３６】
〔加硫促進剤〕
チアゾール系加硫促進剤（大内新興化学工業社製、ノクセラーＭ）
【００３７】
〔ウレタン系樹脂バインダー〕
三井武田ケミカル社製、Ｆ１８１Ｐ
【００３８】
【実施例１〜６、比較例１〜３】
後記の表１および表２に示す各成分を、同表に示す割合で配合して攪拌混合した後、混合物を所定の空隙率となるように金型内に投入し、この金型を１５０℃で２０分間熱プレスすることにより、平板状の加硫ゴムチップ成形体（大きさ：１０００ｍｍ×１０００ｍｍ、厚み３０ｍｍ）を作製した。
【００３９】
このようにして得られた実施例品および比較例品の加硫ゴムチップ成形体を用いて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表１および表２に併せて示した。
【００４０】
〔空隙率〕
成形型の体積と、加硫ゴムチップの比重とから、空隙率を算出した。
【００４１】
〔引張強度〕
各加硫ゴムチップ成形体を用いて、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に準じて、引張強度を測定した。評価は、引張強度が０．９８ＭＰａ以上の場合を○、０．９８ＭＰａ未満の場合を×とした。
【００４２】
〔耐候性〕
各加硫ゴムチップ成形体を用いて、ＪＩＳ  Ｋ  ６２６６に準じて、劣化試験を行った（温度：６３±３℃、湿度：５０±５％、試験時間：１０００時間）。耐候性の評価は、劣化試験後の破断伸びを測定し、劣化試験前に比べて、破断伸びが３０％以上低下する場合を×、破断伸びの低下が３０％未満の場合を○とした。
【００４３】
【表１】
2004203976.tif 000002
【００４４】
【表２】
2004203976.tif 000003
【００４５】
上記結果から、実施例品はいずれも、樹脂バインダーに代えて微粉末ゴムを用いているため、引張強度および耐候性に優れていることがわかる。
【００４６】
これに対して、比較例１品は、樹脂バインダーを用いていないため、耐候性に優れているが、微粉末ゴムを用いていないため、引張強度に劣ることがわかる。比較例２，３品は、微粉末ゴムに代えて樹脂バインダーを用いているため、耐候性に劣り、引張強度も実施例品よりも劣ることがわかる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の加硫ゴムチップ成形体は、粉末ゴムをより微粉化したときに生じる自己粘着性を利用し、加硫ゴムチップの表面に、微粉末ゴムを多数付着させ、その状態で加熱成形することにより、加硫ゴムチップ同士を微粉末ゴムを介して相互に接着させて構成されている。このように、本発明の加硫ゴムチップ成形体は、樹脂バインダーに代えて、微粉末ゴムを用い、この微粉末ゴムと加硫ゴムチップとを架橋させ、微粉末ゴムを介して加硫ゴムチップ同士を接着して成形体化してなるものである。そのため、樹脂バインダーを用いたときのような劣化が生じず、耐候性、耐久性の向上効果が得られるようになる。
【００４８】
また、樹脂バインダーを使用せず、原料がゴム材だけであるため、使用後の加硫ゴムチップ成形体を再度粉砕することにより、原料の加硫ゴムチップとして再利用（回収）することができ、リサイクル性にも優れている。
【００４９】
また、加硫剤を用いると、加硫ゴムチップと、微粉末ゴムとの界面に、架橋点が形成され、加硫ゴムチップと、微粉末ゴムとが化学結合するようになって、加硫ゴムチップ成形体の強度がより向上するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加硫ゴムチップ成形体を用いた弾性舗装構造を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１  加硫ゴムチップ
２  微粉末ゴム
１１  加硫ゴムチップ成形体
２１  接着剤
３１  路盤
４１  地面
【図１】
2004203976.tif 000004