(57)【要約】【課題】湿潤時でのすべり摩擦抵抗を大きくするとともに、長期にわたって該すべり摩擦抵抗を維持することが可能な弾性舗装材を提供する。【解決手段】ゴム成分を含有する弾性骨材に無機繊維を添加してなる無機繊維添加骨材と、バインダーとを含む弾性舗装材であって、空隙率が２０〜５０体積％の範囲内であり、該無機繊維添加骨材は、該弾性骨材の１００質量部に対して該無機繊維が３０〜１２０質量部の範囲内で添加されてなる弾性舗装材に関する。無機繊維の（長径）×（短径）により求められる値（Ｘ）は、５×１０-4ｍｍ2〜２．５ｍｍ2の範囲内であることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分を含有する弾性骨材に無機繊維を添加してなる無機繊維添加骨材と、バインダーとを含む弾性舗装材であって、
空隙率が２０〜５０体積％の範囲内であり、
前記無機繊維添加骨材は、前記弾性骨材の１００質量部に対して、前記無機繊維が３０〜１２０質量部の範囲内で添加されてなる、弾性舗装材。
【請求項２】
前記無機繊維の（長径）×（短径）により求められる値（Ｘ）が、５×１０-4ｍｍ2〜２．５ｍｍ2の範囲内である、請求項１に記載の弾性舗装材。
【請求項３】
前記無機繊維の繊維長が０．１〜５０ｍｍの範囲内である、請求項１に記載の弾性舗装材。
【請求項４】
前記無機繊維がガラス繊維である、請求項１に記載の弾性舗装材。
【請求項５】
前記無機繊維添加骨材の含有量（Ａ）と、前記バインダーの含有量（Ｂ）との質量比（Ａ）：（Ｂ）が１００：１０〜１００：３０の範囲内である、請求項１に記載の弾性舗装材。
【請求項６】
硬質骨材をさらに含む、請求項１に記載の弾性舗装材。
【請求項７】
前記硬質骨材の平均粒径が０．５〜２．０ｍｍの範囲内である、請求項６に記載の弾性舗装材。
【請求項８】
前記無機繊維添加骨材およびバインダーからなる上層と、前記弾性骨材およびバインダーからなる下層とを少なくとも有する複層構造からなる、請求項１に記載の弾性舗装材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車道等に対して好適に適用される、無機繊維を添加した弾性骨材をバインダーで結合してなる弾性舗装材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、歩道、公園、ゴルフ場等の歩経路には、空隙を有する弾性舗装材として、廃タイヤを粉砕、切削して得られる粒状またはファイバー状のゴムチップをバインダーで結合してなる弾性舗装材が多く用いられている。この弾性舗装材は、ゴムチップの弾性と空隙とにより衝撃吸収性、排水性能、騒音低減性能等を有するが、降雨などの湿潤時にすべり摩擦抵抗が小さくなるという課題があるため、車道への適用が進んでいないのが実情である。
【０００３】
特許文献１には、舗装面のウエット時の滑りを確実かつ長期にわたって低減する目的で、硬質骨材および／または軟質骨材を含む骨材に、モース硬度が８以上である高硬度硬質骨材が含まれていることを特徴とする弾性舗装材が提案されているが、ゴムチップ表面に存在する硬質骨材が交通荷重により飛散、脱落し、ゴムチップ表面が舗装面に露出することによって、長期の使用において特に湿潤時のすべり摩擦の低下が大きいという問題がある。
【０００４】
特許文献２には、弾性舗装構造体の引張物性を向上させ、耐久性を改良する目的で、ゴムチップ材を弾性結合剤で連結してなり、セルロース繊維もしくはガラスファイバーの少なくともいずれか一方を含む補強剤を弾性結合剤に含有させた弾性舗装構造体が提案されている。また、特許文献３には、騒音低減効果を低下させることなく、ウエット時の摩擦係数向上と低コスト化との両立を図る目的で、空隙率１０〜５０％の安定基盤である基盤上に、現場施工によって構築された透水性弾性舗装層を備えた弾性舗装体が提案されている。しかしこれらの方法によっても、長期の使用において、特に湿潤時のすべり摩擦が十分に維持できないという問題は依然として存在する。
【特許文献１】特開２００２−０２１０１０号公報
【特許文献２】特開２００２−０２１０１１号公報
【特許文献３】特開２００３−３２８３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の課題を解決し、湿潤時でのすべり摩擦抵抗を大きくするとともに、長期にわたって該すべり摩擦抵抗を維持することが可能な弾性舗装材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ゴム成分を含有する弾性骨材に無機繊維を添加してなる無機繊維添加骨材と、バインダーとを含む弾性舗装材であって、空隙率が２０〜５０体積％の範囲内であり、該無機繊維添加骨材は、該弾性骨材の１００質量部に対して該無機繊維が３０〜１２０質量部の範囲内で添加されてなる弾性舗装材に関する。
【０００７】
本発明において添加される無機繊維の（長径）×（短径）により求められる値（Ｘ）は、５×１０-4ｍｍ2〜２．５ｍｍ2の範囲内であることが好ましい。
【０００８】
また、本発明において添加される無機繊維の繊維長は、０．１〜５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。さらに、該無機繊維がガラス繊維であることが好ましい。
【０００９】
本発明においては、無機繊維添加骨材の含有量（Ａ）と、バインダーの含有量（Ｂ）との質量比（Ａ）：（Ｂ）が１００：１０〜１００：３０の範囲内であることが好ましい。
【００１０】
本発明の弾性舗装材は、硬質骨材をさらに含むことが好ましい。また、該硬質骨材の平均粒径が０．５〜２．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００１１】
本発明の弾性舗装材は、上記無機繊維添加骨材およびバインダーからなる上層と、上記弾性骨材およびバインダーからなる下層とを少なくとも有する複層構造からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の弾性舗装材によれば、湿潤時のすべり摩擦抵抗を向上させつつ、長期にわたって該すべり摩擦抵抗を良好に維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の弾性舗装材は、ゴム成分を含有する弾性骨材に無機繊維を添加してなる無機繊維添加骨材と、バインダーとを含む。弾性舗装材を長期に使用した場合にすべり摩擦が低下する要因としては、光、水等によるバインダーの化学的劣化等も考えられるが、交通荷重によるバインダーの剥がれ、硬質骨材の脱落によるすべり摩擦の低下等が挙げられる。本発明においては、弾性骨材に無機繊維を含有させることにより、長期の使用によって舗装材の摩耗が生じた場合にも舗装材の最表面にはすべり摩擦を維持できる骨材が存在することとなり、長期的なすべり摩擦を維持できる舗装材が得られる。
【００１４】
本発明の弾性舗装材の空隙率は、２０〜５０体積％の範囲内とされる。空隙率が２０体積％より小さいと騒音低減効果が十分得られず、５０体積％を超えると弾性舗装材自体の強度が低く耐久性が十分得られない。空隙率は、さらに３０〜４５体積％の範囲内とされることが特に好ましい。
【００１５】
なお弾性舗装材の空隙率（％）は、下記の式、
空隙率Ｖｃ（％）＝（Ｄｒ−Ｄａ）／Ｄｒ×１００
（但し、Ｄｒ：最大理論密度、Ｄａ：実密度）
により算出されることができる。
【００１６】
本発明で使用される無機繊維においては、（長径）×（短径）により求められる値（Ｘ）が、５×１０-4ｍｍ2〜２．５ｍｍ2の範囲内とされることが好ましい。値（Ｘ）が５×１０-4ｍｍ2以上である場合、良好なすべり摩擦を長期的に維持することができる。また値（Ｘ）が２．５ｍｍ2以下である場合、無機繊維添加骨材の作製時の加工性が悪化する危険性が少ない。値（Ｘ）は、さらに５×１０-3〜１．２５ｍｍ2の範囲内、さらに７．５×１０-3〜０．２４ｍｍ2の範囲内とされることが好ましい。
【００１７】
本発明において添加される無機繊維の長径は、０．１〜５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。長径が０．１ｍｍ以上である場合、良好なすべり摩擦を長期的に維持することができ、５０ｍｍ以下である場合、無機繊維添加骨材の作製時の加工性を損なう危険性が少ない。長径は、さらに１．０〜２５ｍｍの範囲内、さらに１．５〜６．０ｍｍの範囲内とされることが好ましい。また、短径は、５〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。短径が５μｍ以上である場合、良好なすべり摩擦を長期的に維持することができ、５０μｍ以下である場合、無機繊維添加骨材の作製時の加工性を損なう危険性が少ない。短径は、さらに５〜４０μｍの範囲内、さらに１０〜３５μｍの範囲内とされることが好ましい。
【００１８】
上記の長径、短径、値（Ｘ）は、たとえば、走査型電子顕微鏡を用いて２０本の無機繊維の横断面における長径および短径を画像計測し、さらに（長径）×（短径）により値（Ｘ）を求め、それぞれの値の数平均を算出する方法により求めることができる。
【００１９】
本発明の無機繊維添加骨材においては、弾性骨材の１００質量部に対して、無機繊維が３０〜１２０質量部の範囲内で添加される。無機繊維の添加量が３０質量部未満の場合十分なすべり摩擦を長期的に維持することができず、１２０質量部を超えると無機繊維添加骨材の作製時の加工性が悪化する。無機繊維の添加量は、さらに５０〜１００質量部の範囲内、さらに７０〜１００質量部の範囲内とされることが好ましい。
【００２０】
本発明において使用される無機繊維としては、短繊維の無機繊維が好ましく、特に、繊維長が０．１〜５０ｍｍの範囲内であるものが好ましい。繊維長が０．１ｍｍ以上である場合すべり摩擦が長期にわたって特に良好に維持される点で好ましく、５０ｍｍ以下である場合、無機繊維添加骨材の作製時の加工性が良好である点で好ましい。繊維長は、さらに１．５〜６．０ｍｍの範囲内とされることが特に好ましい。無機繊維の繊維長は、たとえば、走査型電子顕微鏡を用いて２０本の無機繊維の繊維長を画像計測し、計測値の数平均を算出する方法により求めることができる。
【００２１】
本発明において使用される無機繊維としては、ガラス繊維の他、炭素繊維、アルミナ繊維等が例示できるが、特にガラス繊維が好ましく用いられる。
【００２２】
本発明に使用され得る無機繊維としては、東邦テナックス（株）製のチョップドファイバー「ベスファイト（登録商標）」、東レ（株）製の「トレカカットファイバー（登録商標）」、エヌエスジー・ヴェトロテックス（株）製のチョップドストランド、日本硝子繊維（株）製のマイクログラスチョップドストランド、旭ファイバーグラス（株）製のチョップドストランド等が挙げられる。
【００２３】
本発明の弾性骨材はゴム成分を含むが、ゴム製品の製造において一般的に用いられる添加剤を含んでも良い。ゴム成分としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ポリウレタンゴム、ポリブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等を単独または２種以上の組合せで使用できる。
【００２４】
添加剤としては、シリカ、カーボンブラック、クレー、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン等の充填剤、シランカップリング剤、アルミネート系カップリング剤、チタン系カップリング剤等のカップリング剤、石油系軟化剤、脂肪油系軟化剤、ワックス類、脂肪酸等の軟化剤、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物やカルバミン酸金属塩、ワックス等の老化防止剤、硫黄、硫黄化合物、有機過酸化物等の加硫剤、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、キサンテート系の各化合物等の加硫促進剤の他、加硫促進助剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸等が適宜配合され得る。
【００２５】
本発明において用いられる無機繊維添加骨材の形状としては、粒状、ファイバー状等が採用され得る。粒状とされる場合には、たとえば平均粒径が０．５〜１０ｍｍの範囲内のものが好ましい。またファイバー状とされる場合には、たとえば平均太さ（平均直径）が０．３〜２．０ｍｍの範囲内、平均長さが５〜３０ｍｍの範囲内のものが好ましい。
【００２６】
本発明の弾性舗装材は、無機繊維添加骨材をバインダーにより連結して得られ、無機繊維添加骨材の含有量（Ａ）とバインダーの含有量（Ｂ）との質量比（Ａ）：（Ｂ）が１００：１０〜１００：３０の範囲内とされることができる。バインダーの含有量が無機繊維添加骨材の含有量に対して１０質量％以上である場合、弾性舗装材の強度が高く耐久性が良好となり、バインダーの含有量が無機繊維添加骨材の含有量に対して３０質量％以下である場合、弾性舗装材が硬くなり過ぎることを防止し、騒音低減効果が良好に得られるとともに、良好なすべり摩擦を長期的に維持することができる。上記質量比（Ａ）：（Ｂ）は、１００：１５〜１００：２５の範囲内とされることが特に好ましい。
【００２７】
バインダーとしては、好ましくは樹脂系のバインダーが使用でき、たとえばポリウレタン系、ポリエステル系、エポキシ系、アクリル系、メタクリル系、アクリルエマルジョン系、アスファルトエマルジョン系等のバインダーが挙げられる。中でもポリウレタン系バインダーは耐久性および騒音低減効果に優れる点で好ましい。ポリウレタン系バインダーとしては、たとえば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等が挙げられる。
【００２８】
ポリウレタン系バインダーの具体例としては、たとえば、三井武田ケミカル社製の「タケネートＦ−１８１Ｐ」、住友バイエルウレタン社製の「ＳＢＵ−１−０６２０」等が挙げられる。
【００２９】
本発明の弾性舗装材は、硬質骨材をさらに含むことが好ましく、この場合すべり摩擦がより良好となる。硬質骨材としては、従来用いられているものを使用でき、たとえば、自然石、木片、クルミ、竹くず、貝殻、けい砂、人工石、スラグ、セラミックス粒子、硬質プラスチック等が挙げられる。
【００３０】
本発明の弾性舗装材に硬質骨材を含有させる場合、該硬質骨材の平均粒径が０．５〜２．０ｍｍの範囲内とされることが好ましい。平均粒径が０．５ｍｍ以上である場合、摩耗時に硬質骨材が破壊され、エッジ効果により水膜が破壊されることにより、湿潤時のすべり摩擦が長期にわたって良好に維持される点で好ましく、平均粒径が２．０ｍｍ以下である場合、硬質骨材の表面積が大きくすべり摩擦の向上効果がより顕著に得られる点で好ましい。硬質骨材の粒径は、たとえばマイクロスコープを用いた測定方法、篩にかけて粒度分布を評価する方法等により測定され得る。
【００３１】
硬質骨材としては、モース硬度がたとえば５〜８の範囲内のものが特に好ましく用いられる。モース硬度が５以上である場合すべり摩擦抵抗をより向上させることができ、８以下である場合製造コストが過度に上昇する危険性が少ない。
【００３２】
硬質骨材の含有量は、無機繊維添加骨材の１００質量部に対してたとえば１０〜２０質量部の範囲内とされることができる。該含有量が１０質量部以上である場合すべり摩擦抵抗の向上効果が良好に得られ、２０質量部以下である場合騒音低減効果を損なう危険性が少ない。
【００３３】
本発明の弾性舗装材の厚みは、１０〜５０ｍｍの範囲内とされることが好ましい。該厚みが１０ｍｍ以上である場合騒音低減効果およびすべり摩擦抵抗の向上効果が良好に得られ、５０ｍｍ以下である場合コストの過度な上昇を防止できる。該弾性舗装材の厚みはさらに２０〜３０ｍｍの範囲内とされることが好ましい。
【００３４】
本発明の弾性舗装材は、無機繊維添加骨材およびバインダーからなる上層と、弾性骨材およびバインダーからなる下層とを少なくとも有する複層構造からなることが好ましい。すなわち無機繊維が添加されていない弾性骨材およびバインダーからなる下層を設けた場合、弾性舗装材が硬くなり過ぎることを防止し、より良好な騒音低減効果を得ることができる。また、無機繊維添加骨材を弾性舗装材全体に用いた場合と比べてコスト的により有利である点でも好ましい。たとえば弾性舗装材が該上層と該下層との２層からなる場合、上層の厚みが５〜１５ｍｍの範囲内、および／または、下層の厚みが１５〜２５ｍｍの範囲内とされることができる。上層の厚みが上記の範囲内である場合、耐摩耗性の向上効果およびすべり摩擦抵抗の向上効果が良好であり、下層の厚みが上記の範囲内である場合、騒音低減効果が良好に得られる。
【００３５】
本発明の弾性舗装材は、たとえば以下のような方法により製造できる。まず、ゴム成分と、加硫剤、カーボンブラック等の添加剤とをブレンドして得た未加硫ゴムシートに、オープンロールを用いて無機繊維を添加する方法や、ミキサー中のゴム成分に対して、添加剤とともに無機繊維を添加する方法等により、無機繊維添加ゴムシートを得る。
【００３６】
続いて、得られた無機繊維添加ゴムシートを金型に投入し、たとえば１４０〜１８０℃で１５〜５０分間程度加硫し、無機繊維添加ゴム組成物を得る。さらにこれを粉砕機に入れ、たとえば平均粒径０．５〜４．０ｍｍ程度に粉砕して、粒状の無機繊維添加骨材を得る。
【００３７】
得られた無機繊維添加骨材をバインダーとブレンドし、金型にブレンド物を仕込み、たとえば１５０〜１７０℃で１０〜２０分間プレスする。上記の方法により本発明の弾性舗装材を得ることができる。なお本発明において無機繊維添加骨材を得る方法は上記に限定されない。
【００３８】
図１および図２は、本発明の弾性舗装材の施工例を示す断面図である。本発明によれば、図１に示すように、アスファルト、コンクリートまたはアスファルトコンクリート材を流し込んで静置、成型した舗装基材１３の上に、無機繊維添加骨材１２１がバインダー１２２で結合されてなる弾性舗装材１２を形成し、舗装構造体１を得ることができる。また、複層構造からなる弾性舗装材を形成する場合には、図２に示すように、舗装基材２４の上に、無機繊維添加骨材２２１がバインダー２２２で結合されてなる上層２２と、無機繊維が添加されていない弾性骨材２３１がバインダー２３２で結合されてなる下層２３とからなる２層構造の弾性舗装材を形成し、舗装構造体２を得ることができる。
【００３９】
［実施例］
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４０】
＜無機繊維添加骨材の製造＞
表１に示す配合成分から無機繊維、加硫促進剤、硫黄を除いた成分を混練した後、無機繊維、加硫促進剤、硫黄を添加して更に混練し、未加硫ゴムシートを得た。これを金型に投入して１６０℃で１５分間加硫し、無機繊維添加ゴム組成物を得た。さらにこれを粉砕機に入れ、平均粒径が３ｍｍの無機繊維添加骨材を得た。
【００４１】
得られた無機繊維添加骨材を、表１に示すバインダーとともにモルタルミキサーを用いてブレンドした後、金型にブレンド物を仕込んで、１６０℃で１５分間プレスし、弾性舗装材を得た。得られた弾性舗装材の空隙率（体積％）を、下記の式、
空隙率Ｖｃ（％）＝（Ｄｒ−Ｄａ）／Ｄｒ×１００
（但し、Ｄｒ：最大理論密度、Ｄａ：実密度）
により求めたところ、空隙率は４０体積％であった。
【００４２】
なお、無機繊維の（長径）×（短径）により求められる値（Ｘ）は、走査型電子顕微鏡を用いて２０本の無機繊維の横断面における長径および短径を画像計測し、さらに（長径）×（短径）により値（Ｘ）を求め、得られた２０本について値（Ｘ）の数平均を算出する方法により算出した値である。
【００４３】
＜すべり摩擦の評価＞
日邦産業社製のＤＦテスターを用い、６０ｋｍ／ｈｒにおけるＲＳＮ値を測定した。測定は、初期および回転走行試験後の２回行なった。なお回転走行試験は、ウレタン製ロール（幅３０ｍｍ、外径４０ｍｍ、硬度９０Ａ）を用い、接地圧が約０．８５ＭＰａ掛かるように該ウレタン製ロールを弾性舗装材に接地させた状態で該ウレタン製ロールを１８０万回転させることにより行なった。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
注１：ゴム成分は、日本ゼオン（株）製のＳＢＲ１５０２ゴム、商品名「ニポール１５０２」である。
注２：無機繊維は、エヌエスジー・ヴェトロテックス（株）製のチョップドストランド、商品名「ＲＥＳ０３」である。
注３：硬質骨材は、平均粒径が０．５〜１．０ｍｍの硬質磁器骨材である。
注４：カーボンブラックは、三菱化学社製の商品名「ダイヤブラックＮ２２０」である。
注５：オイルは、ジャパンエナジー社製のアロマオイル、商品名「プロセスＸ−２６０」である。
注６：ステアリン酸は、日本油脂（株）製のステアリン酸「桐」である。
注７：老化防止剤は、精工化学社製の「オゾノン６Ｃ」である。
注８：亜鉛華は、東邦亜鉛社製の「銀嶺Ｒ」である。
注９：加硫促進剤は、大内新興化学社製のＮ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、「ノクセラーＮＳ」である。
注１０：硫黄は、鶴見化学社製のイオウである。
注１１：バインダーは、三井武田ケミカル（株）製のポリウレタン樹脂、商品名「タケネートＦ１８１Ｐ」である。
【００４６】
表１に示すように、実施例１〜４においては、比較例１および従来例と比べて同等以上のすべり摩擦を有するとともに、回転走行試験後においてはすべり摩擦が比較例１および従来例と比べてより良好に維持されていた。特に硬質骨材を添加した実施例４においては、初期および回転走行試験後のすべり摩擦がともに良好であった。これらの結果から、本発明の弾性舗装材が良好なすべり摩擦抵抗を有するとともに、長期にわたって該すべり摩擦抵抗を良好に維持できることが分かる。
【００４７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明においては、特に湿潤時のすべり摩擦抵抗が良好であり、かつ長期の使用においても該すべり摩擦抵抗が良好に維持された弾性舗装材を提供することができる。本発明の弾性舗装材は、たとえば車道や、歩道、公園、ゴルフ場等の歩経路に対して好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の弾性舗装材の施工例を示す断面図である。
【図２】本発明の弾性舗装材の施工例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１，２  舗装構造体、１２  弾性舗装材、１２１，２２１  無機繊維添加骨材、１２２，２２２，２３２  バインダー、１３，２４  舗装基材、２２  上層、２３  下層、２３１  弾性骨材。
【図１】
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【図２】
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