(57)【要約】【課題】陸上競技場等のスポーツ施設に使用される全天候型の舗装としては、従来、液状のポリウレタンエラストマーをバインダーとし、ゴムや樹脂の発泡体チップを混合した表面舗装材が知られている。しかし、発泡体チップを混合した該表面舗装材は、チップがバインダーから脱落しやすいという問題がある。また、チップの脱落を防止すべく強度の高いバインダーを使用すると、該表面舗装材表面の硬度が高くなり、滑り易くなるという問題がある。本発明は、適度な弾性及び滑り抵抗性を有し、しかも耐摩耗性に優れた弾性舗装材を提供することを課題とする。【解決手段】ジエン系ポリマーからなるゴム成分１００重量部と、熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末５〜８０重量部と、発泡剤１〜２０重量部とを含む発泡ゴム組成物がシート状に圧延加工された後、加硫機によって加硫および発泡されてなる発泡ゴム弾性舗装材による。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ポリマーからなるゴム成分１００重量部と、熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末５〜８０重量部と、発泡剤１〜２０重量部とを含む発泡ゴム組成物がシート状に圧延加工された後、加硫機によって加硫および発泡されてなることを特徴とする発泡ゴム弾性舗装材。
【請求項２】
前記熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末が、粒子径５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の発泡ゴム弾性舗装材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡ゴム弾性舗装材に関し、特に、陸上競技場や多目的運動場等の全天候型グランドに好適に使用することのできる発泡ゴム弾性舗装材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
陸上競技場等のスポーツ施設に使用される全天候型の舗装としては、従来、液状のポリウレタンエラストマーをバインダーとし、ゴムや樹脂からなる発泡体のチップを混合してなる表面舗装材を用いたものが知られている（特許文献１および２参照）。
斯かる表面舗装材は、発泡体であるチップがバインダー中に混合された構成であるため、スポーツ施設等において適度な弾性を発揮することができ、しかも該チップによって表面に凹凸が形成されるために、スリップを防止できるという利点がある。
【０００３】
【特許文献１】
実開平５−７７０７号公報
【特許文献２】
実開平６−１８４１０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ゴムや樹脂からなる発泡体のチップを混合してなる表面舗装材においては、競技者のスパイクシューズ等によって繰り返し衝撃を受けることにより、該チップがバインダーから脱落しやすいという問題がある。
また、そのようなチップの脱落を防止すべく強度の高いバインダーを使用すると、該表面舗装材表面の硬度が高くなり、滑り易くなるという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、適度な弾性及び滑り抵抗性を有し、しかも耐摩耗性に優れた弾性舗装材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明の発泡ゴム弾性舗装材は、ジエン系ポリマーからなるゴム成分１００重量部と、熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末５〜８０重量部と、発泡剤１〜２０重量部とを含む発泡ゴム組成物がシート状に圧延加工された後、加硫機によって加硫および発泡されてなることを特徴とする。
【０００７】
本発明の発泡ゴム弾性舗装材は、ジエン系ポリマーからなるゴム成分の中に熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末が含まれた状態の舗装材となるものであるが、ジエン系ポリマーが加硫機で加硫される際、発泡剤の作用によって発泡した状態となるため、該発泡ゴム弾性舗装材は、適度な弾性及び滑り抵抗性を有するものとなる。
また、熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末が配合されているため、従来の発泡体チップを混合してなる表面舗装材に比して、脱落の少ない耐摩耗性に優れた舗装材となる。
さらに、本発明に係る発泡ゴム弾性舗装材は、加硫と発泡とを加硫機において同時に行われるために製造工程が簡略となり、しかもシート状に形成したものであるため現場への施工も極めて容易なものとなる。
【０００８】
また、本発明の発泡ゴム弾性舗装材は、前記熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末が、粒子径５０μｍ以下であることを特徴とする。熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末が粒子径５０μｍ以下であれば、摩耗等による脱落が起こり難く、しかも圧延加工によって発泡ゴム弾性舗装材を精度良く製造することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る発泡ゴム組成物および発泡ゴム弾性舗装材について、詳細に説明する。
【００１０】
本発明で使用する発泡ゴム組成物は、ジエン系ポリマーからなるゴム成分１００重量部に対し、熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末を５〜８０重量部と、発泡剤１〜２０重量部とを配合したものである。
【００１１】
ジエン系ポリマーからなるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、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−タ−ポリマー（ＥＰＤＭ）よりなる群から選択される、少なくとも１種を使用できる。
【００１２】
熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末は、粒子径が５０μｍ以下であるものが好ましく、１０μｍ以下であるものが特に好ましい。
粒子径が５０μｍを超える場合には、ゴム組成物を圧延加工する時の寸法精度が悪くなる虞があり、また、発泡ゴム弾性舗装材とした時に、この粉末物が表面層近くに存在し、かつ、繰り返し使用によって発生した亀裂や衝撃的な摩耗等により脱落しやすくなることから好ましくない。
【００１３】
斯かる熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末は、熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物を一旦、板状や円柱状等の成形体として製作した後、これを粉砕し、粉砕物として得ることができる。
また、熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物を用いて他の製品を製造する際に、研磨くず等として発生するポリウレタンエラストマー粉末を使用することも可能である。このようなポリウレタンエラストマー粉末は、一般的には埋め立てや焼却処分等によって廃棄処分されるものであるが、これを有効利用すれば材料や加工エネルギーを節約し、かつ低コストで舗装材を製造することが可能となる。しかも、廃棄処分に起因する環境汚染を低減することも可能となる。
このような廃棄処分されるポリウレタンエラストマー粉末としては、例えば、熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物を材料とし、動力を伝達するための歯を備えた伝動ベルト体を研磨加工する際に発生する粉末が挙げられる。
尚、ポリウレタンの組成については、特に限定されるものではない。
【００１４】
また、該熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末は、ゴム成分１００重量部に対して、５〜８０重量部配合する。５重量部未満では舗装材の硬さが増加しすぎて滑り抵抗性が低下する虞があり、しかも、上述したような廃棄処分されるポリウレタンエラストマー粉末を用いることによる材料費の低減効果が不十分となる。８０重量部を超える時は、ゴム組成物の混練り加工や圧延加工での作業性が悪くなり、発泡ゴム弾性舗装材を得ようとした場合に、寸法精度が悪くなったり、また表面の凹凸形状が不均一になる虞があり、好ましくない。
【００１５】
本発明において、発泡ゴム組成物に配合する発泡剤は、ゴム及びプラスチックに一般的に使用されるものを使用することができ、中でも、安全性の観点からアゾジカルボンアミド系発泡剤、Ｐ，Ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド系発泡剤の少なくとも１種を使用することが好ましい。
【００１６】
発泡剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、１〜２０重量部とする。１重量部未満では発泡が不十分となり、硬くて反発弾性の高い舗装材となる。反発弾性の高い舗装体は、使用にあたっては衝撃吸収性が低く、非常に疲れやすいものになってしまうため、好ましくない。
一方、発泡剤の配合料が２０重量部を超える場合には、発泡しすぎて非常に柔らかい舗装材となる。しかし、柔らかすぎる舗装材の場合にも適度な反発弾性が得られないため、使用にあたっては衝撃吸収性が高いものになりすぎ、例えば蹴り出し時の力が分散してしまう等、上述とは異なる疲れが発生してしまい好ましくない。
【００１７】
本発明で用いる発泡ゴム組成物には、上記以外に、ゴム組成物として一般によく使用される材料を必要に応じて配合することができる。該材料としては、例えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、活性剤、老化防止剤、補強剤、充てん剤、着色剤、加工助剤、貼着付与剤、軟化剤等が挙げられる。
【００１８】
本発明に係る発泡ゴム弾性舗装材は、上述のようにして調製した発泡ゴム組成物を、通常のゴム加工設備を用いて混練り加工し、次に圧延加工を行ってシート状の長尺物とし、連続加硫機に挿入して、加硫加工させて製造するものである。
【００１９】
混練り加工は、例えば、密閉式混練り機とオープンロール機を用いて、種々の薬品を混合するものであり、ゴムの加工として従来から行われている方法を採用することができる。また、圧延加工も、カレンダーロール機や押し出し機を用いて、所定寸法のシート状に加工するものであり、従来から行われている公知の方法を採用することができる。
【００２０】
連続加硫機による加硫加工は、発泡ゴム組成物シートとを連続加硫機に挿入して、所定の温度および圧力下で加熱加圧するものである。連続加硫機を用いてのゴム組成物の加硫加工についても、従来から行われている公知の方法を採用することができる。
【００２１】
加硫加工する際には、表面側凹凸形成型および／または裏面側凹凸形成型を、前記発泡ゴム組成物シートとともに連続加硫機に挿入し、加硫加工と同時に表面又は裏面の凹凸形状を形成することが好ましい。
【００２２】
発泡ゴム組成物シートとともに連続加硫機に挿入する表面側凹凸形成型、或いは裏面側凹凸形成型としては、ゴムの加硫加工で受ける熱や圧力に耐え得るものであり、更に、連続加硫機に挿入する時の曲げに耐え得る柔軟性を兼ね備えたものを使用する。斯かる成形型としては、天然繊維又は合成繊維からなる織物又は不織布、紙やプラスチックのフィルム、所定の凹凸形状が形成されたゴム型、金属製の金網、或いは穴あきシート等が挙げられる。
【００２３】
また、本発明の発泡ゴム弾性舗装材の表面又は裏面に凹凸を形成するには、上述のような成形型以外の手段も採用でき、例えば、凹凸形状のあるドラムを備えた連続加硫機等を使用することも可能である。
但し、形状を簡単に変更することができ、保守点検が簡単であり、維持を含めて安価な弾性舗装材を提供できるという点で、上述のような別体の凹凸形成用型を用いる方法が好ましい。
【００２４】
また、予め発泡ゴム組成物をシート状に圧延加工し、加硫機で加硫および発泡させてなる本発明の発泡ゴム弾性舗装材を用いれば、例えば、陸上競技場等の施工現場では、下地との接着加工を行うだけで施工を完了させることができる。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２６】
表１および表２に示すゴム組成物をそれぞれ密閉式混合機に仕込み、混練加工を行った。なおイオウと発泡剤Ａ、発泡剤Ｂ及び尿素系発泡助剤は、オープンロールにて混合した。次に、これらのゴム混練り物をカレンダーロール機を用いてそれぞれ厚さ５ｍｍ、幅１３００ｍｍ、長さ１０ｍの圧延シートに加工した。
なお、表１には示していないが、熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末が９０重量部を越えた場合には、鮫肌状の表面外観になり、かつ両端部に流れ不足が生じ、所定寸法の圧延シートが得られなかった。
【００２７】
【表１】
2005042326.tif 000002
【００２８】
【表２】
2005042326.tif 000003
【００２９】
以上の混練り加工及び圧延加工の結果から、熱硬化性ポリウレタンエラストマー粉末物の添加量が８０重量部を越えた場合には、圧延加工での寸法精度及び表面外観が悪くなるといえる。
【００３０】
次に、それぞれの圧延シートを用い、表３に示す組み合わせの積層構造になるように、表面側凹凸形成用型及び裏面側凹凸成型用型、並びに連続加硫機を用いて１５０℃、３０分の加硫加工を行った。加硫時間の設定に際しては、シート内部の温度が１５０℃になるまでの時間を予め測定してから設定した。また、圧力は約０．２ＭＰａとした。
【００３１】
表面側凹凸形成型としては、横糸が比較的太い織物を、汎用的に使用する未加硫ゴムと接触させた状態で加硫することにより、丁度織物の凹凸が転写された表面を形成させたゴム製の型を使用した。そして、この凹凸面を前記圧延シートの表面と接するように配置して加硫加工することにより、表面に凹凸を有する発泡ゴム弾性舗装材を作成した。
【００３２】
実施例および比較例の舗装材について、次の実験を行った。
反発弾性試験
ＪＩＳ  Ｋ６２５５に規定されるリュプケ式反発弾性試験により、反撥弾性（％）を測定した。
かたさ試験
ＪＩＳ  Ｋ６２５３に規定されるデュロメーター硬さ試験（タイプＡ）により、かたさ（度）を測定した。
摩耗試験
ＪＩＳ  Ｋ６２６４に規定される摩耗試験に基づき、テーバー摩耗試験とＤＩＮ摩耗試験を行い、それぞれの摩耗減量（ｇ）を測定した。尚、各々の試験における条件は、以下の通りとした。
▲１▼テーバー摩耗試験；研磨といしＨ２２、荷重９．８Ｎ、試験回数１０００回
▲２▼ＤＩＮ摩耗試験；荷重９．８Ｎ、摩耗距離４０ｍ
すべり抵抗試験
ＪＩＳ  Ａ１４０７床の滑り試験方法（振子形）に規定される床滑り抵抗指数を測定するもので、試験片表面に水をはった状態、すなわち接触表面に水が介在した状態で測定した。
実施例１〜５および比較例１、２の試験結果を表３に示す。
【００３３】
【表３】
2005042326.tif 000004
【００３４】
表３に示す結果から、発泡剤を添加混合していないゴム組成物Ｈ１およびＨ３を用いた比較例１の舗装材は、摩耗減量は少ないものの、かたくて反発弾性の大きいものとなっており、表面舗装材として疲労を招きやすいものとなっている。また、発泡剤を添加混合しているが熱硬化性ポリウレタンエラストマー粉末物を添加混合していないゴム組成物を用いた比較例２の舗装材は、適度なかたさと反発弾性を示しているものの、すべり抵抗係数が小さく、表面舗装材としては適していないことがわかる。
【００３５】
これに対し、実施例１〜５の発泡ゴム弾性舗装材は、摩耗減量がさほど大きくなく、適度なかたさ及び反発弾性を有し、しかも、すべり抵抗係数も０．３５を超える高い水準にあり、表面舗装材として好適であることが判る。
【００３６】
さらに、実施例１〜５の発泡ゴム弾性舗装材は、上述のような性能的な面に加え、従来、廃棄処分していた熱硬化性ポリウレタンエラストマー粉末を添加混合することによって製造されたものであるため、材料費を大幅に低減できるという効果がある。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る発泡ゴム弾性舗装材によれば、適度な弾性及びすべり抵抗性を有し、耐摩耗性に優れた発泡ゴム組成物及び発泡ゴム弾性舗装材を提供することができる。
また、熱硬化性ポリウレタンエラストマー架橋物の粉末としては、工業的に副生される種々のウレタン粉末を使用できるため、該舗装材を安価なものとし、しかも廃棄物のリサイクルによって環境負荷を低減できるという優れた効果を奏するものとなる。