(57)【要約】【課題】乾燥による砂埃発生防止、雨水による砂の軟弱化の抑制、凍結による路面の硬化防止を効率よく行うこと。【解決手段】流動パラフィン１００重量部に対して２１〜１５０重量部のポリオレフィン樹脂を混合してある。【選択図】    図１
2004183219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動パラフィン１００重量部に対して２１〜１５０重量部のポリオレフィン樹脂を混合してある砂粒被覆用樹脂組成物。
【請求項２】
前記ポリオレフィン樹脂が結晶性樹脂および非晶性樹脂の混合物である請求項１記載の砂粒被覆用樹脂組成物。
【請求項３】
流動パラフィン１００重量部に対して前記結晶性樹脂を２０〜６０重量部含有する請求項２記載の砂粒被覆用樹脂組成物。
【請求項４】
流動パラフィンに対して１ｗｔ％以上の界面活性剤類を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の砂粒被覆用樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砂粒被覆用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、競馬場ダートコース等の各種馬場における路盤上には、クッション材として天然砂が敷きつめられている。この天然砂を使用した馬場は、適度なクッション性と足掛りが得られる事から、馬の運動に適した馬場として好まれる。
しかし、このような天然砂により形成された路面は、日常の維持管理が十分効果を発揮していない状態では、乾燥によって砂埃が発生したり、降雨によって路面が軟弱化したり、環境温度の低下により路面が凍結・硬化したりするという問題があるために、上述の維持管理において、前記路面の水分管理に多大な注意を払う必要がある。
具体的には、天然砂は、砂粒同士のあいだに保持される水分によって、粘性、クッション性等を発揮することになる。このとき、砂粒間の水分量が少ないと、砂粒間の相互作用がなくなり、個々の砂粒の動きが他の砂粒の動きに影響を与えにくくなるため、砂全体としての挙動が見られにくくなる。そのため、少しの風が吹いた場合にでも、比較的軽量の砂粒が舞い上がりやすくなって砂埃の発生につながる。また、砂粒間にある程度以上の水分が介在する（飽和する）と、砂粒が水に浮遊したような状態になって、前記粒子間の相互作用が働きにくくなる。すると、前記天然砂によって形成された路面は、液状化し、クッション性を発揮せず、軟弱になる。さらに、砂粒間の水分が適量であったとしても、環境温度の低下により水が凍結すると、砂粒同士の間の水がその砂粒同士を、個々に動けないように連結してしまう。そのため、路面が一体化して硬化し、受けた力を砂粒同士の相互作用により消費することができなくなる。
このような天然砂の問題を軽減するために、その天然砂にゴムチップ、破砕木片等を混入する技術が考えられているが、このようにして天然砂に混入される材料は、通常砂粒よりも比重が小さく、かつ、砂粒とは独立して動くために、降雨の際などに砂粒から比重分離され、次第にクッション性を発揮しにくくなるとともに、分離した材料が雨水とともに流出してしまうという問題が派生しやすい。
一方、天然砂の砂粒をオイルによりコーティングして、種々の環境下でも前記砂粒同士の間に必要とされる相互作用が発揮されるようにして、高いクッション性を維持する技術が考えられている。しかし、このようなオイルコーティングによると、オイルの砂粒に対する付着性が十分でない場合があり、十分なクッション性が得られなかったり、そのオイルの脱落・流出による環境汚染が問題になる場合があると考えられている。
【０００３】
そこで、前記オイルに代えて、砂粒被覆用樹脂組成物として、たとえば、特許文献１等に記載のように、砂粒同士を水不溶性合成樹脂等により被覆するためのもの、あるいは、相互に接着するためのものが知られている。このような砂粒被覆用樹脂組成物を被覆した樹脂砂は、クッション性が高く、天然砂に比べて排水性が高いとされており、たとえば、牧場、競馬場、競技場等の路面を形成するために用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１５０６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような砂粒被覆用樹脂組成物は、硬度の高い無機砂粒をその砂粒よりも軟質の樹脂で被覆して、前記砂粒のみで形成するよりもクッション性に富む路面を形成可能にする樹脂砂を得るために用いられる。このような樹脂砂は前記砂粒被覆用樹脂組成物が、前記砂粒を被覆した被覆層が砂粒同士の間で、前記砂粒表面同士の摩擦を軽減したり、粘性を持たせたりするものとなる。従って、前記樹脂砂は、天然砂が水分により粘性を発揮するのに比べて安定したクッション性を発揮する。しかし、樹脂砂の排水性そのものは天然砂と同程度に維持されているために、砂粒間の含水量も天然砂と同程度に維持される。このため、乾燥による砂埃の発生や降雨による路面の軟弱化、凍結による路面の硬化等については、天然砂に比較して十分に改善されているとはいえなかった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記実情に鑑み、砂粒の表面部に被覆部を形成し、水分による影響を軽減可能な砂粒被覆用樹脂組成物を提供することにある。さらには、そのような砂粒被覆用樹脂組成物により、乾燥による砂埃発生防止、雨水による砂の軟弱化の抑制、凍結による路面の硬化防止を効率よく行うことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明の砂粒被覆用樹脂組成物の特徴構成は、
流動パラフィン１００重量部に対して２１〜１５０重量部のポリオレフィン樹脂を混合してある点にある。
また、前記ポリオレフィン樹脂が結晶性樹脂および非晶性樹脂の混合物であるであること、さらには、流動パラフィン１００重量部に対して前記結晶性樹脂を２０〜６０重量部含有することが望ましく、１ｗｔ％以上の界面活性剤類を含有することが望ましい。
【０００８】
〔作用効果〕
つまり、流動パラフィンに対してポリオレフィン樹脂が溶解されていると、砂粒被覆用樹脂組成物と砂との混合により、これら流動パラフィンやポリオレフィンが砂粒表面に行き渡る。また、このような砂粒被覆用樹脂組成物は、加熱により粘性が低くなるので、加熱状態で混合すると、砂と砂粒被覆用樹脂組成物との混合がより容易に行える。
前記砂粒表面は、通常多数の凹凸面を有するとともに、多数の孔部を有する。そのために前記砂粒被覆用樹脂組成物は、その凹凸面や孔部に対しても入り込んでその砂粒表面を被覆する。また、その流動パラフィンに溶解していたポリオレフィンもその砂粒表面に行き渡る。
ここで、樹脂には揮発性成分が種々混合されているが、流動パラフィンに対して前記ポリオレフィンを溶解させたときの温度から混合処理による降温により流動パラフィンに対するポリオレフィンの溶解度が下がったり、加熱処理時に、流動パラフィンやポリオレフィンに含まれている揮発性成分が消失したりして、前記流動パラフィンからポリオレフィンが析出する。また、前記流動パラフィンは砂粒表面に対して親和性が高く、その砂粒表面を被覆する。一方ポリオレフィンは流動パラフィンほど砂粒表面に対する親和性が高いとはいえない。そのため、前記流動パラフィンが砂粒を被覆した状態に付着するのに対して、ポリオレフィンは流動パラフィンから析出してその流動パラフィンにより形成された被覆層に対して付着する。このようにして析出した粒子状のポリオレフィンは、流動パラフィン等の他の成分を含んだものになるため、ポリオレフィンのみからなる粒子よりも粘性を発揮する。また、このような砂粒被覆用樹脂組成物は、流動パラフィン１００重量部に対して２１〜１５０重量部のポリオレフィン樹脂を含んでいるから、砂粒被覆用樹脂組成物の粘性は、混練容易な程度に維持される。その結果、前記ポリオレフィンは粒状になり粘着性を発揮して、粒状粘着樹脂部を形成しやすい。
【０００９】
前記ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等を主成分とするものが利用可能であるが、これらポリオレフィン樹脂のうち、結晶性の高いものほど流動パラフィンから析出したときに粒状化しやすいために、結晶性のものを含有していることが好ましい。一方、析出した粒子状のポリオレフィンが、粘着性を発現するためには、前記ポリオレフィンは流動パラフィン等の他の成分を含有して、完全には結晶化していない状態となることが好ましい。この意味から、前記ポリオレフィン樹脂としては結晶性のものに非晶性のものを含有させ、結晶化度を調整してあることが好ましいことになる。
【００１０】
前記結晶性樹脂は、前記流動パラフィンに対する溶解性から流動パラフィン１００重量部に対して６０重量部を超えて添加することは好ましくない。この場合、砂粒被覆用樹脂組成物の粘度が高くなる傾向にあり加工性等に問題が生じやすい。一方、前記結晶性樹脂は、２０重量部未満であると、粒状粘着樹脂部の形成が困難になるため、好ましくない。したがって、上述の結晶性樹脂は、通常、流動パラフィン１００重量部に対して２０〜６０重量部とすることが好ましい。
【００１１】
さらに、前記砂粒被覆用樹脂組成物に界面活性剤類を含有していると、前記砂粒表面の親水性の高い部分に、疎水性の流動パラフィンを被覆する際の親和性を高くすることができるので、砂粒被覆用樹脂組成物の均一な被覆層を形成する上で好ましい。その添加量としては、オイルを砂粒にコーティングする際に、前記砂粒に対して、界面活性剤類を０．２ｗｔ％程度用いることが実用上好ましい。従って、たとえば、前記砂粒被覆用樹脂組成物を砂粒に対して３ｗｔ％程度以上用いる場合には、流動パラフィンは、砂粒被覆用樹脂組成物に対して４０％〜８３％含まれるから、前記界面活性剤を流動パラフィンに対して０．０３×０．４０÷０．００２＝６ｗｔ％以上添加することが好ましい。尚、経験的に１ｗｔ％以上含まれていれば効果が現れるものと考えられている。また、界面活性剤類としては、第一アミン塩等のカチオン界面活性剤、リン酸エステル系等のアニオン界面活性剤、アルキルジアミン等ノニオン界面活性剤、アルキルベンダイン等の両性界面活性剤のほか、界面活性作用をもつ住友アトケム社製ボンダイン（商標）等の機能性樹脂が好適に用いられる。
【００１２】
砂粒同士の間に粒状粘着樹脂部を形成してあれば、砂粒同士の間に空隙を形成する。そして、前記粒状粘着樹脂部は、前記砂粒に形成された被覆層に対して粘着性を有するために、粒状粘着樹脂部が、前記砂粒同士を緩やかに接着する。そのため、前記砂粒同士の間に空気層を有する形で砂粒が嵩高く充填される。つまり、空気層も含めてクッション性を発揮するようになるから、樹脂砂全体がクッション性の高いものとなる。ここで、樹脂砂全体に踏みつけるような力がかかった場合に、前記粒状粘着樹脂部は前記砂粒同士を緩やかに接着した状態を維持するように前記力に抗する。そのために、砂粒どうしが独立的には動きにくくなり、その動きが、前記粒状粘着樹脂部の粘着変位するのに追従することになる。
【００１３】
このように、前記樹脂砂は、力を受けても容易には変位せず、また、かけられた力を周囲へ伝達しにくい。従って、受けた力を緩やかに消費してゆくので、高い緩衝機能を発揮する。そのため、前記樹脂砂は、種々競技場のトラック形成用材料や、競馬場の馬場形成用材料、牧畜飼育場の路面形成材として好適に用いられる。
【００１４】
前記粒状粘性樹脂部が砂粒間にランダムに介在すると、大きな水滴が毛細管現象によって前記砂粒間に進入するのを阻害する。一方、小さな水滴は、自重が少ないために砂表層に付着した状態から流下しにくい。そのため、樹脂砂の内部には水分が蓄積されにくく、保水性は低くなる。また、保水性の低下に伴って、低温環境下での耐凍結性も高くなる。
【００１５】
さらに、各砂粒同士は粒状粘着樹脂部によって緩やかに接着されているから、ある程度の集合体として水流等の影響を受け、個々の砂粒は水に浮遊しにくく、流されにくくなっている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
流動パラフィン１００重量部に対して２１〜１５０重量部のポリオレフィン樹脂を混合して本発明の砂粒被覆用樹脂組成物を得る。
前記流動パラフィンとしては、引火点１８０℃以上のものが好適に用いられ、粘度が２０ｃｓｔ以上の、たとえばホワイトオイルを用いることができる。
前記ポリオレフィン樹脂は、結晶性樹脂および非晶性樹脂の混合物であり、たとえば結晶性樹脂として結晶性低密度ポリエチレン、結晶性ポリプロピレンホモポリマーが用いられ、非晶性樹脂として、アタクティックポリプロピレン（ＡＴＰＰ）や、非結晶性ポリアルファオレフィン（ＡＰＡＯ）、エチレン−αオレフィン系ゴム（エチレン−プロピレンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−ペンテンゴム、エチレン−ヘキセンゴム等）等が用いられる。エチレン−オレフィン系ゴムとしては、特に炭素数３〜６のαオレフィンを用いるものが好ましく、たとえば、炭素数３のプロピレンを２０〜３０％含有し、メルトフローレート（２３０℃）（ｇ／１０ｍｉｎ）０．１〜４．０、または、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４）５〜１００のエチレンプロピレンゴムが特に好適に用いられる。
また、好適には流動パラフィン１００重量部に対して前記結晶性樹脂を２０〜６０重量部含有し、流動パラフィンに対して１ｗｔ％以上の界面活性剤類を含有する。
前記界面活性剤類としては、第一アミン塩等のカチオン界面活性剤、リン酸エステル系等のアニオン界面活性剤、アルキルジアミン等ノニオン界面活性剤、アルキルベンダイン等の両性界面活性剤のほか、界面活性作用をもつ住友アトケム社製ボンダイン（商標）等の機能性樹脂が好適に用いられる。
この砂粒被覆用樹脂組成物は、流動パラフィンに対して界面活性剤、耐候剤等、非晶性ポリオレフィン、結晶性ポリオレフィンの順に添加混合し、撹拌混合しつつ、砂と混合することによってその砂に被覆する。被覆された砂は撹拌混合しつつ除冷することにより樹脂砂とされる。
被覆される砂としては、種々の形態のものが用いられ、トラック用、競馬場用等の各種規格に応じた粒径、物性等の均一なものが特に好適に用いられる。
尚、ここで、砂粒被覆用樹脂組成物の各成分を添加混合する手順はこの順に限らず適宜変更することができるが、各成分の添加に伴って砂粒被覆用樹脂組成物に大きな温度変化を伴わないことが好ましく、また、あらかじめ非晶性ポリオレフィンと耐候剤とを混合しておいて一度に混合可能に調整しておくなど、あらかじめ複数の成分を一つの組成物として調整してあっても良い。
このようにして得られた樹脂砂は、たとえば、牧場、競馬場、競技場等の路面を形成するために用いられる。
【００１７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（実施例１）
引火点が約２１０℃の流動パラフィン１００重量部に対して界面活性剤としてのステアリルアミン１０重量部、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の耐候剤１重量部を添加して加熱混合する。次に非晶性ポリアルファオレフィン５０重量部を加えて１００℃〜１４０℃に昇温し、十分撹拌混合する。次に、非晶性ポリプロピレン１０重量部添加し、１６０℃で加熱溶解させる。さらに結晶性低密度ポリエチレン２０重量部を添加して、砂粒被覆用樹脂組成物を得る。
【００１９】
前記紫外線吸収剤としては、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系吸収剤、フェニルサリチレート等のサルチレート系吸収剤、２−（２’−ヒドロキシ５’メチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系吸収剤、２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリレート等のシアノアクリレート系吸収剤、〔２，２’−チオビス（４−ｔ−オクチル）フェノラート〕ｎ−ブチルアミンニッケル等の金属錯塩系紫外線安定剤、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）セバケート等のヒンダードアミン系光安定剤のような紫外線吸収剤が好適に用いられる。
また、酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（モノフェノール系）、２，２’−メチルチオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）（ビスフェノール系）、トコフェロール（高分子型フェノール系）等のフェノール系酸化防止剤、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート等の硫黄系酸化防止剤、トリフェニルホスファイト等のリン系酸化防止剤のような酸化防止剤が好適に用いられる。
具体的には、紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系の（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾールを吸収剤として、ヒンダードアミン系のビス（２，２，６，６テトラメチル−４−ピペリジニル）セバケートをクェンチャーとして用いた。また、酸化防止剤としては、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノール）ペンタエリスリトールジフォスファイト（ＣＡＳＮｏ．２６７４１−５３−７）を用いた。
【００２０】
得られた砂粒被覆用樹脂組成物を、砂に対して５ｗｔ％添加し、１５０℃で均一に混合し（樹脂砂５０ｋｇの製造時で約６分間）、回転ドラムを用いて、６０℃以下になるまでよく撹拌しながら除冷すると樹脂砂が得られた。この樹脂砂に含まれる樹脂砂粒は、図１に示すように、砂粒の表面に膜状に樹脂の被覆層が形成されるとともに、その被覆層に対して多数の粒状粘着樹脂部が粘着形成されている微粒子からなることがわかる。
【００２１】
得られた樹脂砂は、下記実施例により、通常の競馬場の馬場に用いられる天然の砂（基砂）と比較して、排水性や凍結性に関する物性の安定性を検証する透水試験、締固試験、凍結試験や、足掛かりに関するクッション性の良さを示す、三軸圧縮試験、一軸圧縮試験、衝撃加速度試験において好ましい結果が得られている。
【００２２】
（透水試験）透水性・排水性
上述の実施の形態により得られた樹脂砂をＪＩＳ  Ａ  １２１８（土の透水試験）に供したところ、天然の基砂が２．１８×１０−２ｃｍ／ｓの砂礫に該当する中位の透水性を示したのに対して、本発明のものでは、５．４５×１０−４ｃｍ／ｓと微細砂、シルトに該当する低い透水性を発揮した。これは、本発明の樹脂砂が、基砂の砂粒が樹脂に被覆されるとともに、その砂粒同士の間に、粒状粘着樹脂部が形成され、砂粒表面が疎水性に改質されて、砂粒間での水滴の通過を阻害するためと考えられ、本発明のものでは、路面の雨水を、傾斜に従って表層から排水できることを示している。
尚、先の実施の形態における樹脂砂の製造工程において、砂粒被覆用樹脂組成物を添加する条件を、砂に対して５ｗｔ％から、３．５ｗｔ％に変更して得られた樹脂砂を同様に透水試験に供したところ、４．３５×１０−３ｃｍ／ｓとなり、砂粒被覆用樹脂組成物の量が粒状粘着樹脂部の形成に影響していることもわかった。
【００２３】
（締固試験）水分による影響
上述の実施の形態により得られた樹脂砂をＪＩＳ  Ａ  １２１０、日本地盤工学会  ＪＧＳ  ０７１１（突き固めによる土の締め固め試験）、ＪＩＳ  Ａ  １２２８（土のコーン指数試験）に供したところ、図２のようになった。図より、従来から用いられている天然の基砂は、含水比（含有水分重量／砂乾燥重量）ｗにより乾燥密度が大きく変動し、また含水比ｗがある所定の範囲でコーン指数が特異的に大きくなる（図２Ｂ参照）のに対して、本発明のものでは、乾燥密度、コーン指数ともにほとんど変化しない（図２Ａ参照）。これは、基砂の性状、強度が水分によって大きく影響を受けているのに対して、本発明の樹脂砂では、その影響はほとんど見受けられないことを示している。そのために、本発明の樹脂砂は、砂の性状を左右する水分のパラメータを考慮せずとも、安定した状態を維持できる。具体的には雨水の状況によらず安定した状態を維持できるようになった。
【００２４】
（凍結試験）耐凍結性
先述のＪＩＳ  Ａ  １２２８（土のコーン指数試験）を−２０℃で行った。試験に際し、基砂、樹脂砂ともに、水槽に２４時間以上十分に浸漬させたものを、水槽から取り出して、平らな冷暗所に３０分間自然放置したものを、−２０℃で２４時間以上十分に凍結処理させて、それぞれ試料とした。凍結処理前の貫入力が凍結処理後どのように変化したかを調べた結果、基砂が、２２９ｋＮ／ｍ２から貫入試験不能になったのに対して、本発明の樹脂砂が２３３ｋＮ／ｍ２から３４０ｋＮ／ｍ２に貫入力が上昇するにとどまることがわかった。この結果によると、本発明の樹脂砂は、耐凍結性が高く、寒冷地でも高いクッション性を維持できることがわかった。
【００２５】
（三軸圧縮試験）粘着性、クッション性
上述の実施の形態により得られた樹脂砂を日本地盤工学会ＪＧＳ  ０５２１（土の標準三軸圧縮試験）に供したところ、表１のようになった。
【００２６】
【表１】
2004183219.tif 000003
【００２７】
＝内部摩擦角＝
基砂は、粘着力ｃ＝０．００、内部摩擦角φ＝３５．５°であったのに対して、上述の本発明の樹脂砂は、測定条件によらず、内部摩擦角が低下しており、垂直荷重に対して砂粒同士の摩擦抵抗が少なくなっている。内部摩擦角が大きくなると、垂直荷重が大きくなるに従って、せん断応力も大きくなる。これは、垂直荷重が大きくなると、砂粒同士の間の摩擦抵抗が大きくなることを意味し、大きな力で路面を踏みつけるほど大きな抗力を受けるようになる。そのため、砂粒同士の摩擦が、基砂では、砂粒本来のポーラスな表面同士の接触によるものであるのに対して、本発明の樹脂砂では樹脂被膜同士の接触によるものとなっていることに由来すると考えられる。従って、基砂のみの場合、砂粒同士の摩擦抵抗により大きな抗力を受けていたのに対して、この樹脂砂に瞬間的に力がかかった際には、その抗力が大きく低減されて路面から受ける衝撃を緩和できることになって、脚に優しい路面を形成することができるようになった。
また、粒径と内部摩擦角との関係を参照すると基砂が中砂としての性質を有しているのに対して、本発明の樹脂砂は、中砂ではほぼ発現し得ないとされる２５°以下の低い内部摩擦角を実現していることがわかる。
【００２８】
＝粘着力＝
上述のように本発明の樹脂砂は、内部摩擦角が基砂に比べて小さくなっているために、この樹脂砂を踏んだ場合には、容易に砂粒が変位し始め、柔軟な性質を発揮する。しかし、比較的乾燥状態でも砂粒が粘着力（ｃ）を発揮しており、砂粒が変位し始めると、前記粘着力に起因して砂粒の変位に要する応力が高くなり、ゆっくりと時間をかけて荷重を吸収する。その結果、本発明の樹脂砂は、高いクッション性を発揮することがわかり、たとえば、馬場形成用樹脂砂として用いた場合に、いわゆる「足掛かり」の良好なものとなることがわかった。
【００２９】
（一軸圧縮試験）水平方向への剪断力
上述の実施の形態により得られた樹脂砂を日本地盤工学会ＪＧＳ  ０５６１（土の一軸圧縮試験：定圧せん断応力）に供したところ、５ｋＮ／ｍ２の応力でのせん断強さが基砂で２．８ｋＮ／ｍ２であるのに対して、本発明の樹脂砂で６．３ｋＮ／ｍ２であることがわかった。つまり、先ほどの三軸圧縮試験では、路面の踏みつけに対する抗力が軽減されているのに対し、路面を水平方向に蹴る力に対する抗力は２倍以上発生することがわかった。これは、樹脂砂が水平移動する際に特に粘着力によって砂粒の移動に抗していることによると考えられ、いわゆる足掛かりが十分高くなっていることを示すものである。
その結果、本発明の樹脂砂は、たとえば馬場形成用に用いた場合に、脚への負担を軽減させながらも足掛かりをよくできるものと期待される。
【００３０】
（衝撃加速度試験）クッション性
上述の実施の形態における樹脂砂の剛性を調べるために衝撃加速度を測定した。ここで、衝撃加速度は、試料に対してφ５０ｍｍ、４．５ｋｇのランマー（重錘）を０．４５ｍ上方から同じ位置に数回落下させ、落下させるごとに簡易支持力測定器で測定した。その結果、衝撃加速度は、ランマーの落下回数とともに表２に示すように変化した（図３参照）。
【００３１】
【表２】
2004183219.tif 000004
【００３２】
表２より、本発明の樹脂砂の衝撃加速度は、基砂よりも低い値で推移していることから、本発明の樹脂砂は高い衝撃吸収性を持ちクッション性が良好であることがわかる。
また、前記基砂は衝撃加速度が上昇傾向を維持するのに対して、本発明の樹脂砂は、衝撃加速度がある程度以上上昇せず、繰り返し使用に対しても安定した性能を発揮できることがわかる。
【００３３】
（砂粒被覆用樹脂組成物の添加割合依存性）
上述の実施の形態における砂粒被覆用樹脂組成物との混合温度（処理温度）を１５０℃に固定し、砂に対する砂粒被覆用樹脂組成物の添加割合を種々変更したところ、樹脂砂の最小密度は図４のようになった。
砂粒被覆用樹脂組成物の添加量（バインダーコーティング率）が増えるに従って、得られた樹脂砂の最小密度が低下していることがわかる。これは、砂粒被覆用樹脂組成物自体が低密度であるのに加えて、形成された粒状粘着樹脂部が、砂粒同士の間に大きな空隙を形成するように入り込み、砂粒同士の間に大きな空隙を形成しやすいためであると考えられる。図４から、樹脂が所期の状態に混ざる時の密度は１．１〜０．８５程度であることが経験的にわかった。
砂粒被覆用樹脂組成物の砂に対する添加割合を種々変更して、得られる樹脂砂の性状を調べたところ、表３のようになった。尚、表３における評価は、人の目視、触感により判断した。
【００３４】
【表３】
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砂の触感：さらさらとしたもの：○、ねとつきのあるもの：×、ねとつきは無いが粘りけの感じられるもの：△
砂の流動性：流動性が適度にあり、ゆっくりとした砂粒の動きが観測されるもの：○、ほとんど流動性の無いもの、流動性の高すぎるもの：×、流動性のやや高いもの：△
粒状粘着樹脂部：あるもの：○；ないもの：×
【００３５】
表３より、粒状粘着樹脂部を砂粒間に適切に介在させて高い粘着力を発揮させるには、砂に対して３〜６ｗｔ％程度の添加割合が好ましいことがわかった。
尚、前記樹脂砂の最小密度は、ＪＩＳ  Ａ  １２２４（砂の最小最大密度試験）に準拠して行った。
【００３６】
（処理温度依存性）粘着部の形状
上述の実施の形態における砂粒と砂粒被覆用樹脂組成物との混合温度（コーティングサンド製作温度、以下処理温度と称する）を種々変更したところ、得られた樹脂砂に含まれる樹脂砂粒は、図５〜１０のようになった。
処理温度が１２０℃〜１４０℃程度の場合には、樹脂砂粒の外表面がなめらかで、全体に樹脂の被覆層が形成されていることがわかる。また、前記被覆層には多数の糸状部が形成されている。樹脂砂粒同士の接触、離間にともなって前記被覆層に吸収されたり、新たに引き出されるように発生したりし、前記樹脂砂粒子同士の粘着性を発現するのに寄与しているものと考えられる。
処理温度が１４０℃〜１６０℃程度になると、樹脂砂粒を覆う被覆層が粒状に集合し始め粒状粘着樹脂部を形成するとともに、前記糸状部も次第に観察されなくなる。しかし、前記粒状粘着樹脂部の粘着性は前記糸状部の粘着性よりも高く、針先で樹脂砂粒に接触し、その針先をゆっくり持ち上げると、前記糸状部は、次第に伸びてとぎれてしまうのに対し、前記粒状粘着樹脂部は、樹脂砂粒とともに持ち上がってしまうほどの粘着性を持っていることがわかった。
この粘着性により樹脂砂粒の流動性は大きく低下し、樹脂砂同士の間にかかる力が吸収されやすくなって、樹脂砂の馬場用表層砂としてのクッション性、足掛かりを改善することができるものと考えられる。
さらに、処理温度を上げ、１６０℃を超え始めると、処理温度の上昇に伴い、前記粒状粘着樹脂部は次第に減少する。また、前記粒状粘着樹脂部の粘着性も次第に低下し、処理温度が１８０℃以上になると、前記粒状粘着樹脂部の粘着性は、前記樹脂砂粒を持ち上げるのがやや困難になり、処理温度が２１４℃に達するともはや前記樹脂粒子を持ち上げることができない程度の弱い粘着力しか持たなくなり、粒状粘着樹脂部の粘着力による応力吸収はあまり期待できないものとなった。
【００３７】
さらに詳細に温度条件を変更して樹脂砂を製造したところ、表４のようになった。
【００３８】
【表４】
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加工性：砂粒被覆用樹脂組成物と砂とを混合できる：○、できない：×
耐加熱性：混合撹拌に支障なし：○、著しく白煙を生じる×
粒状物：撹拌混合冷却後に、粒状粘着樹脂部がみられる：○、みられない：×
総合評価：樹脂砂として良好な物性を示す：○、示さない：×
【００３９】
その結果、前記処理温度（実測）としては、１２０℃〜１９０℃が好ましいことがわかり、さらには、１４０℃〜１７０℃が好ましいことがわかった。
【００４０】
また、このようにして得られた樹脂砂粒の最小密度を調べたところ図１１のようになり、１５５℃付近で最小値をとることがわかった。これは、低温では粒状粘着樹脂部が形成されず、砂粒同士の間を樹脂で充填したようになって空隙を生じない一方、処理温度を高めるに従って、粒状粘着樹脂部が形成されると砂粒同士の間に空気層を形成し始め、１５５℃付近では、砂粒同士の間に前記粒状粘着樹脂部が介在しても、均一に分散して適度に空隙を形成しており、さらに高温になるにつれ、樹脂成分の焼損等により、粒状粘着樹脂部自体が少なくなって、砂粒の充填率が高くなるためであると考えられる。
【００４１】
（ポリオレフィンの種類）粒状粘着樹脂部の発現
上述の実施の形態において砂粒被覆用樹脂組成物の組成を、前記流動パラフィン１００重量部に対してステアリルアミン７．２重量部、結晶性低密度ポリエチレン３９．７重量部としたものを用いて、先の実施の形態と同様に樹脂砂を作製したところ、図１２のような樹脂砂が得られた。次に、前記低密度ポリエチレンを、ポリプロピレンとしたもの、酢酸ビニルとしたものを順次作製したところ、図１３，１４のようになり、ポリプロピレンを用いた場合には粒状部が見られたものの、酢酸ビニルを用いた場合には粒状部の発生は見られず、粒状粘着樹脂部は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンによっては出現するものの、他の樹脂材料では発現しにくいことがわかった。
【００４２】
（結晶性ポリエチレン量）樹脂砂の油落ち
ＭＦＲ＝１０前後の結晶性低密度ポリエチレンを用い、使用量を６０、３０、２０、１０、０重量部と変化させた場合に得られた樹脂砂の性状を調べたところ、表３のようになった。
表中総合評価の◎は、先述の樹脂砂の特性が十分発揮されていると思われるものであり、○、×、××と順に性能が低下していると思われることを示している（図１５〜１９参照）。
尚、油落ちは、得られた樹脂砂を新聞紙上に厚さ約２０〜３０ｍｍに載置し、２４時間放置した後、その樹脂砂を撤去した際に、前記新聞紙が吸油している状況を油落ち「あり」、吸油の観測されないものを油落ち「なし」と評価するものである。
また、１５０℃において上述の結晶性低密度ポリエチレンの流動パラフィン１００重量部に対する最大溶解度は約６０重量部であった。
【００４３】
【表５】
2004183219.tif 000007
粒状樹脂粘着部：あり：○、少しあり：△、なし：×
油落ち：なし：○、少しあり：△、あり：×
表面状態：光沢・乾燥：◎、光沢あり：○、油っぽい：×
総合評価：とてもよい：◎〜良くない：××
【００４４】
表５より、結晶性低密度ポリエチレンの含有量は、２０重量部以上が好ましく、溶解する範囲内で多いほど好ましいことがわかる。
【００４５】
（流動パラフィン粘度の影響）加工性、粘性
先の実施の形態における流動パラフィンの粘度を種々変更して樹脂砂を製造したところ表６のようになった。表中加工性は、加工中の砂粒被覆用樹脂組成物の粘性が低すぎて加工性が低下したり、加熱により黒煙が大量に発生したりするものを目視により評価したものであり、評価の高い順に、◎、○、△、×と示す。他の評価についても同様である。
【００４６】
【表６】
2004183219.tif 000008
【００４７】
表６より、流動パラフィンは、引火温度がある程度以上大きいものを用いなければ加工性が悪く、得られる樹脂砂の物性も低下するという傾向があることがわかり、１８０℃以上の引火点のものが好適に用いられることがわかった。
【００４８】
（ポリオレフィン樹脂量と非晶性ポリオレフィンの種類）
種々の組成の砂粒被覆用樹脂組成物を作製し、その物性を調べたところ表７のようになった。物性の評価については、表１〜６のものと同様である。
【００４９】
【表７】
2004183219.tif 000009
【００５０】
この結果、砂粒被覆用樹脂組成物中におけるポリオレフィン成分は、非晶性ポリプロピレン（ＡＴＰＰ：アタクティックポリプロピレン）のみを採用したもの（Ａ、Ｂ）、非晶性ポリアルファオレフィン（ＡＰＡＯ）のみを採用したもの（Ｊ）で配合比が大きく異なることがわかる。また、同様に、非晶性ポリアルファオレフィンを用いた場合であっても、粘性の異なるものを用いた場合に得られる物性が異なる結果が得られるので、採用するポリオレフィンの物性に大きく変動することがわかる。しかし、上表７によると、流動パラフィン１００重量部に対して、結晶性低密度ポリエチレンも含めて約２１重量部〜１５０重量部含有していれば、粒状粘着樹脂部の形成された樹脂砂が得られることがわかる。
【００５１】
尚、非晶性ポリアルファオレフィンとしては、８０〜５×１０６ｃｐｓのものが好適に用いられることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂砂の砂粒の拡大図
【図２】樹脂砂の乾燥密度およびコーン指数の含水率依存性を示すグラフ
【図３】樹脂砂に対するランマーの同位置自由落下回数と衝撃加速度との関係を示すグラフ
【図４】樹脂砂の最小密度の砂粒被覆用樹脂組成物添加量依存性を示すグラフ
【図５】処理温度１２０℃で生成した樹脂砂の拡大図
【図６】処理温度１４０℃で生成した樹脂砂の拡大図
【図７】処理温度１５０℃で生成した樹脂砂の拡大図
【図８】処理温度１６０℃で生成した樹脂砂の拡大図
【図９】処理温度１８０℃で生成した樹脂砂の拡大図
【図１０】処理温度２１４℃で生成した樹脂砂の拡大図
【図１１】樹脂砂の最小密度の砂粒被覆用樹脂組成物添加処理温度依存性を示すグラフ
【図１２】ポリエチレンによる粒状粘着樹脂部の生成を示す図
【図１３】ポリプロピレンによる粒状粘着樹脂部の生成を示す図
【図１４】酢酸ビニルによる粒状粘着樹脂部の生成を示す図
【図１５】ポリエチレン６０重量部による粒状粘着樹脂部の生成を示す図
【図１６】ポリエチレン３０重量部による粒状粘着樹脂部の生成を示す図
【図１７】ポリエチレン２０重量部による粒状粘着樹脂部の生成を示す図
【図１８】ポリエチレン１０重量部による粒状粘着樹脂部の生成を示す図
【図１９】ポリエチレンを用いなかった場合の粒状粘着樹脂部の生成を示す図
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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