(57)【要約】【課題】草本植物を配合した草本含有の樹脂舗装体であって、十分な強度を備えたものを提供する。【解決手段】舗装用の樹脂成分と、この樹脂成分と共に配合された骨材とを含む舗装用組成物によって形成された樹脂舗装体において、草本１を所定長さに切断して且つ乾燥した切断草本を配合したものである。この切断草本１は１cm未満の短切断群と、１cm以上２cm未満の中切断群と、２cm以上３cm以下の長切断群との３つの群の合計重量を１００％とするとき、短切断群を２０〜４０重量％、中切断群を２０〜４０重量％、長切断群を２０〜４０重量％配合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
舗装用の樹脂成分と、この樹脂成分と共に配合された骨材とを含む舗装用組成物によって形成された樹脂舗装体において、草本を所定長さに切断して且つ乾燥した切断草本を配合したものであり、この切断草本は１cm未満の短切断群と、１cm以上２cm未満の中切断群と、２cm以上３cm以下の長切断群との３つの群の合計重量を１００％とするとき、短切断群を２０〜４０重量％、中切断群を２０〜４０重量％、長切断群を２０〜４０重量％配合したものであることを特徴とする切断草本含有の樹脂舗装体。
【請求項２】
樹脂成分が熱硬化性樹脂であり、上記の骨材が細骨材であることを特徴とする請求項１記載の切断草本含有の樹脂舗装体。
【請求項３】
切断草本と上記の骨材との配合量の和を１００重量部として、切断草本の配合量が４〜１４重量部であり、上記の樹脂成分の配合量が５〜３０重量部であることを特徴とする請求項２記載の切断草本含有の樹脂舗装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、樹脂舗装体及び樹脂舗装方法に関するもである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、樹脂舗装に関しては種々の提案がなされており、その一つとして、特許文献１に記載のものが知られている。これは、安価で、かつ、適度な透水性を有する弾性舗装体と、廃棄物として大量に排出される穀物種子殻などの切断草本の有効な利用方法を提供することを課題とたもので、切断草本を少なくとも常温結合材と混合して弾性舗装用混合物の主材とする切断草本の利用方法を提供すると共に、主材としての切断草本と、常温結合材とを含む弾性舗装用常温混合、及び、その舗装用組成物を用いて構築された層を、表層もしくは表層の一部に有する弾性舗装体を提案している。
【０００３】
この特許文献１の段落００１１には、次の開示がある。
この発明で使用する切断草本とは、利用されないで廃棄される切断草本の部分をいい、穀物種子殻や、利用されないで廃棄される穀物の葉や茎や根は勿論のこと、穀物に限らず、刈り取られたり、引き抜かれたりして廃棄される、例えば葦やススキなどの切断草本の全般を指すものであるが、比較的大きさが揃っているという観点からは、穀物の種子殻が最も好ましい。穀物種子殻とは、米、麦、粟、稗、豆、蕎麦、黍、とうもろこしなどの穀物の種子の殻であり、代表的なものは米の殻である籾殻で、籾殻は適度に硬く本願発明で使用するに最も適しているが、使用できる穀物種子殻は特に籾殻に限られるものではない。また、１種類の穀物種子殻だけを単独で用いても良いし、２種類以上を併用することも当然に可能である。一方、穀物種子殻以外の切断草本であって、大きさが揃っていないものを使用する場合には、予め咬裂機や破砕機等によって咬裂及び／又は破砕して、０．３〜２０ｍｍ程度、望ましくは１．２〜５ｍｍ程度の粒径にしてから使用するのが好ましい。そして、１種類の切断草本だけを単独で用いても良いし、２種類以上を併用することも当然に可能である。以上のような切断草本は、乾燥して使用するのが好ましい。立ち枯れしたものや、刈り取られたり引き抜かれたのち放置されて自然に乾燥したものを使用する場合には、特段の乾燥工程を経ることなく、そのままの状態で使用することが可能であることは言うまでもない。なお、切断草本は、一般に木本植物に比べて柔らかく、舗装用組成物に主材として使用する場合には、木本植物に比べてより優れた弾性効果を与えるという利点がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３２２３８６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の特許文献１に係る発明にあっては、実際に実施例が報告されているのは、籾殻であり、草本植物については、まったく実施例の報告が無い。また、草本は、一般に木本植物に比べて柔らかく、舗装用組成物に主材として使用する場合には、木本植物に比べてより優れた弾性効果を与えるという利点があると記載されており、弾性についてはその示唆があるが、舗装に必要な強度に関する報告が一切なく、単なる思いつきの域を出ていない。さらに、籾殻の実施例によって、草本を切断して配合する場合の条件等を類推よしようとしても、籾殻にあっては大きさが一定であり、そもそも切断という技術思想がないため、草本植物に穀類の技術思想を適用することはできない。
しかして、本願発明は、草本植物を配合した草本含有の樹脂舗装体であって、十分な強度を備えたもの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】
本願の請求項１に係る発明は、樹脂成分と、この樹脂成分と共に配合された骨材とを含む舗装用組成物によって形成された樹脂舗装体において、草本を所定長さに切断して且つ乾燥した切断草本を配合したものであり、この切断草本は１cm未満の短切断群と、１cm以上２cm未満の中切断群と、２cm以上３cm以下の長切断群との３つの群の合計重量を１００％とするとき、短切断群を２０〜４０重量％、中切断群を２０〜４０重量％、長切断群を２０〜４０重量％配合したものであることを特徴とする切断草本含有の樹脂舗装体を提供する。
本願の請求項２に係る発明は、樹脂成分が熱硬化性樹脂であり、上記の骨材が細骨材であることを特徴とする請求項１記載の切断草本含有の樹脂舗装体を提供する。
本願の請求項３に係る発明は、切断草本と上記の骨材との配合量の和を１００重量部として、切断草本の配合量が４〜１４重量部であり、上記の樹脂成分の配合量が５〜３０重量部であることを特徴とする請求項２記載の切断草本含有の樹脂舗装体を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明は、切断草本の配合を０〜３cmの範囲で略満遍なくを行うことによって、草が長短かたよりなく配合することができ、草が一カ所に集まることなく、全体にムラなく行き渡り、全体として舗装としての使用に十分な強度を実現することができたものである。特に、短切断群、中切断群、長切断群の何れか一種のみを配合した場合などと比して、約２倍の強度を得たことは、発明者自身にとっても大きな驚きであり、本願発明はこの知見に基づき完成されたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本願発明の樹脂塗装体を構成する舗装組成物は、樹脂成分、骨材、切断草本とから構成される。
切断草本には、専用に栽培したものを除外するものではないが、河川敷や山林などで刈り取ったいわゆる雑草を用いることができる。また、稲などの栽培植物を用いることもできるが、複数種類の草本を組み合わせることによって全体としてバランスのよい舗装となる点で望ましい。この草本の確保は、春、夏、秋の季節によって勢力を拡大する草と、春に切り取ってもすぐに生えて来る傾向がある草とがあるので、工事現場付近で随時刈り取ったものを使用できる。冬季については、春〜秋に刈り取った草の一部を保管しておけばよい。保管方法は、切り揃えて乾燥させた草本を、真空パックにいれておけばよい。また、一度乾燥させた草本の含水率は、普通に保管すれば一定を保つことが可能であり、コスト面からみても、真空パックにいれて保管しなくても気密性のよい容器による保管で十分である。
【０００９】
使用する部位としては、茎の他、葉も可能であり、根の使用も妨げない。
使用に際しては、切断草本を乾燥させて用いるものである。乾燥には天日乾燥の他、乾燥機を持ちいた強制乾燥を行うことができるが、立ち枯れしたものや、刈り取られたり引き抜かれたのち放置されて自然に乾燥したものを使用する場合には、特段の乾燥工程を経ることなく、そのままの状態で使用することが可能である。乾燥機の種類は、温風乾燥機、除湿乾燥機、真空乾燥機のいずれであってもよいが、最も経済的なのは温風乾燥機である。この温風乾燥機は、温風の当たり具合で乾燥むらが出やいという欠点があるが、本願発明に使用するには、大きな問題とはならない。
【００１０】
この切断草本は、図１及び図２に示すように、所定の寸法に切断される。具体的には、切断機の設定により、この切断草本は１cm未満の短切断群と、１cm以上２cm未満の中切断群と、２cm以上３cm以下の長切断群との３つの群とに切断長さを設定できる。そして、この３つの群の合計重量を１００％とするとき、乾燥重量で短切断群を２０〜４０重量％、中切断群を２０〜４０重量％、長切断群を２０〜４０重量％配合することが好ましく、３つの群を１／３ずつ配合することが最も望ましい。
【００１１】
本願発明における樹脂成分としては、熱硬化性樹脂を用いることができる。具体的にはビニルエステル系樹脂、アクリル樹脂、アリル樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂などが例示できるが、中でも、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂を使用するのが好ましい。
【００１２】
ポリウレタンに使用するイソシアネート類とポリオールとしては、通常使用されているものが使用でき、例えば、イソシアネート類としては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、水素添加ＴＤＩ、水素添加ＭＤＩ、メタキシリレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（ＰＡＰＩ）などが使用できる。また、これらのイソシアネート類とポリオールとの反応に以外にも、可塑剤、充填剤、触媒、架橋剤、発泡剤、その他との反応によって得られる末端イソシアネート基含有のプレポリマーを用いることもできる。
【００１３】
ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオールなどが使用でき、ポリエステルポリオールとしては、例えば、アジピン酸、フタール酸、二量化リノレイン酸、マレイン酸などのジカルボン酸と、エチレン、プロピレン、ブチレン、ジエチレンなどのグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのジオール、トリオールとを反応させて得られるポリオールやひまし油などが挙げられる。
【００１４】
また、ポリエーテルポリオールとしては、例えば、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、その他のポリオールやポリアミンに、プロピレンオキサイド（ＰＯ）、エチレンオキサイド（ＥＯ）、ブチレンオキサイド、メチルトリメチレンオキサイド、ジメチルトリメチレンオキサイドなどを付加させたものが挙げられる。
【００１５】
また、ポリマーポリオールとしては、例えば、ポリブタジエン、スチレン・ブタジエン共重合物、ブタジエン・アクリルニトリル共重合物などの、分子末端や分子内に２個以上の水酸基を持つポリオール、その他、エチレングリコール、テレフタール酸の線状高分子エステルのポリオール、アクリル酸の誘導体のアクリルポリオールなどが挙げられる。
【００１６】
上記イソシアネート類やポリオールに加えて、通常使用される可塑剤、充填剤、触媒、発泡剤、架橋剤、分散剤、その他の助剤などを使用することも勿論可能である。
【００１７】
本願発明の舗装用組成物における熱硬化性樹脂の配合量は、樹脂の種類によって変更されるが、乾燥状態の切断草本と次に述べる骨材との和を１００重量部として、５〜３０重量部の範囲が好ましい。熱硬化性ポリマーの使用量が５重量部未満では、混合物に粘着性がなく、骨材及び切断草本間の結合性が劣り、決して使用できないという訳ではないが、良好な舗装体が得られない可能性がある。他方、熱硬化性ポリマーの使用量が３０容積部を越えると、作業性が悪くなるだけでなく、いたずらにコストがかさみ、好ましくない。
【００１８】
本願発明で樹脂舗装体に用いる樹脂成分としては、アスファルト乳剤を含むものとする。このアスファルト乳剤には、種々の瀝青物や人工アスファルト、更にはそれらの２種以上を混合したものに、ゴムやポリマーを添加して、改質アスファルトとし、これを乳化分散したものを用いることができる。
【００１９】
本願発明では、上記の配合成分に加えて、骨材を配合する。
本願に言う骨材とは、社団法人日本道路協会発行の「アスファルト舗装要綱」に記載されている舗装用の骨材で、砕石、玉砕、砂利、鉄鋼スラグ等であり、天然骨材（砂利・砂）と岩石又はスラグを砕いて人工的に造る砕石・砕砂に区分されるが、細骨材と粗骨材との少なくともいずれか一方を常法に従って配合して用いることができるが、通称砂と呼ばれる細骨材（10mmふるいを全量通過し，5mmふるいを85％以上通過する骨材、例えば、川砂、丘砂、山砂、スクリーニングス、砕石ダスト、人工骨材、石粉、焼却炉灰、クレー、タルクフライアッシュ、カーボンブラック、ゴム粉粒、コルク粉粒、木質粉粒、樹脂粉粒、パルプ、シリカサンド等）のみとして実施する事が望ましい。但し、細骨材の一部を粗骨材で置き換えることも可能であり、使用する骨材中の粗骨材と細骨材との割合は、重量比で（粗骨材／細骨材）＝（１／１〜１／１０）の範囲が好ましいが、粗骨材として良質のものがなければ、細骨材だけを用いることが望ましい。
【００２０】
これら骨材は、本願発明の舗装用組成物に耐摩耗性や適度の強度、空隙率などを付与する上で有効であり、骨材の使用量としては、熱硬化性樹脂の種類などによって適宜変更して実施する事が望ましいが、切断草本と骨材との配合量の和を１００重量部として、切断草本を１４重量部以下、好ましくは４〜１１重量部配合する。
【００２１】
以上の組成の他、本願発明の舗装体には、着色顔料、ゴム、エラストマー、おが屑、プラスチック廃材、ガラス屑、ポリ容器屑、製紙用チップなどの補助材を添加することができる。これら補助材は、適当な大きさに粉砕ないしは裁断して、着色剤や増量材として、使用され得る。
【００２２】
本願発明の舗装用組成物は、配合成分をミキサーなどの混合装置にて攪拌し、製造される。舗装の構造は従来の樹脂舗装と同様でよく、路床土の上に、路盤プライムコートの散布後、切込砕石などを敷き均し、振動ローラーで充分締め固めて路盤を構築する。次に、路盤の上に、必要に応じてプライムコートを施し、その上に透水性層を舗設する。この透水性層は、常温ないしは加熱型の開粒度型アスファルト混合物を用いることができ、骨材を均一に敷いたものであってもよい。そして、この上から、本願発明の舗装体を施工して形成する。
【実施例】
【００２３】
以下、本願発明の理解を高めるために実施例を示すが、本願発明はこの実施例に限定して理解されるべきではない。
【００２４】
切断草本の作成
スイバ、ギシギシ、イタドリ、イヌイタドリ、カヤ、スズメノテッポウ、チガヤ、オヒシバ、ユルヨシ、ジュズタマ、オニゲシ、フキ、ヨモギ、ブタクサ、カンサイタンポポ、ヒレアザミ、カマ、ヒメカマ、アシ、イグサ、アカザ、シロザ、キンミズヒキ、ケンノショウコ、イノコズチ、クズ、マヤユリ、ヤブマオ、イラクサ、ホソアオケイトウ、オニドコロ、オドリコソウ、イセワタ及びタケニグサからなる草本を、葉部分と茎部分とう分離することなく、切断機で長さ０〜３cmに切断する。詳しくは、１cm未満の短切断群と、１cm以上２cm未満の中切断群と、２cm以上３cm以下の長切断群との３つの群とを、切断機の刃幅を設定する事によって製造した。この切断草本を、乾燥機で約２０％の含水率まで乾燥した。
【００２５】
この切断草本を、細骨材（砂）と、２種の樹脂成分（エポキシ樹脂とウレタン樹脂）とに配合して、強度試験を行った。
これらの配合割合は、切断草本を、細骨材（砂）との合計重量を１００部として、切断草本を１０重量部、細骨材（砂）９０重量部配合した。この切断草本と細骨材（砂）との合計重量を１００重量部として、エポキシ樹脂は８．６重量部配合した。また、この切断草本と細骨材（砂）との合計重量を１００重量部として、ウレタン樹脂は２０重量部配合した。
【００２６】
上記の条件下において、切断草本の１cm以上２cm未満の中切断群と、２cm以上３cm以下の長切断群との３つの群とを、表１に示す割合で配合し、その強度を測定し、表１に示し結果を得た。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
配合方法は、各成分をミキサーなどの混合装置にて攪拌し、所定の傾くに流し込み、硬化を確認した後、型枠から外して、５０cm×２０cm×３cmの板状のサンプルを得た。
各サンプルについて、一軸圧縮試験を行ったところ、配合例７のものが、他の例に比して２倍の強度を示したことは、発明者にとっても大きな驚きであった。
【００２９】
次に、同様のサンプルを表２に示す条件で作成し、一軸圧縮試験を行った
【００３０】
【表２】
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【００３１】
次に、短切断群３３重量部、中切断群３３重量部、長切断群３３重量部ずつ配合した切断草本であって、これらの切断草本と細骨材（砂）との比率を変更したものについて試験を行った。樹脂との配合率は上記と同じとした。
【００３２】
【表３】
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【００３３】
以上の試験の結果から
切断草本２０〜５重量部、細骨材８０〜９５重量部配合したものであって、短切断群を２０〜４０重量％、中切断群を２０〜４０重量％、長切断群を２０〜４０重量％配合したものについては、他の切断群の構成比率のものに比して飛躍的に強度が向上したことが確認されたものである。また、切断草本と骨材との配合量の和を１００重量部として、切断草本は１４重量部以下、特に４〜１１重量部配合することが好ましいことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】草本の茎の切断例を示す参考図。
【図２】草本の葉の切断例を示す参考図。
【符号の説明】
【００３５】
１    草本の茎
２    草本の葉
【図１】
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【図２】
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