(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の工程からなるケーソンゴムマットの製造方法；
（１）天然ゴム及び／又はスチレン−ブタジエン共重合ゴムを含む加硫物を粉砕して得たゴム粉末５０〜９０％に、イオウ、加硫剤及び新ゴムを混合する
（２）混合物をシート状に加工し、このシートを、金型内に少なくとも２枚以上積層してプレス加硫する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートケーソンや鋼製ケーソンの底面に敷いて基盤との間の摩擦抵抗力を増大させ、ケーソンを安定化するためのケーソンゴムマットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
港湾、河川、堤防、埋立地等の基礎工事には、ケーソン工法が採用される場合が多い。このケーソン工法は、地上で築造された円形、長方形、長円形などのコンクリート製、あるいは鋼製の中空の箱（ケーソン）を地盤中に掘削沈下させ、支持地盤まで到達させて構造物を建造する基礎工法である。
【０００３】
ケーソン工法では、通常、ケーソンは、地盤の上に捨て石を以て構築された基盤の上に敷設される。その際、ケーソンを直接地盤上に敷設することは、ケーソンと、基盤との間の摩擦抵抗が小さいため、波動によってケーソンが滑動したり、最悪の場合にはケーソンが倒壊する危険性がある。これを回避するため、通常は、図４に示すように、ケーソン（７）と基盤（８）との間に両者間の摩擦抵抗を増大させるべく、ゴム製のマット（９）が間挿される。
【０００４】
この種のゴムマットの一例として、特公平 5-19617号公報や実公平7-8587号公報等に、リサイクルゴムの粉末を原材料として成形したマットが開示されている。これは、使用済みゴム製品を粉砕して架橋剤と混合した後、これを金型内に充填してプレス加硫することにより、粉末焼結体ともいうべき成形品を得るもので、廉価な再生資源を使用するために製造コストを低く抑えられるという利点を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記粉末成形法で成形したケーソンゴムマットは、図５の外観写真（×１００：顕微鏡写真）に示すように、その中央部（ｂ図）では粉末同士が互いに強固に接着されるため、ゴム物性も良好なものとなるが、マット端部（ａ図）では、粉末同士が辛うじて接着している状態にすぎず、ゴム物性が悪くなって剛性が低下する不具合がある。極端な場合は、端部が破損、欠損し、却ってケーソンの安定性を損なう可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、製造コストを安価に抑えつつも、ケーソンゴムマットの中央部のみならず端部においても粉末同士の接着を確実に行ない、ケーソンゴムマットの全方向で良好なゴム物性を確保することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明にかかるケーソンゴムマットは、天然ゴム及び／又はスチレン−ブタジエン共重合ゴムを５０％以上含む加硫物を粉砕して得たゴム粉末を５０〜９０％含み、かつ、イオウ、加硫剤及び新ゴムを含んでいる。「加硫物」とは、加硫されたゴム製品をいう。また、「新ゴム」とは、未だ加硫されていないゴム組成物をいう。
【０００８】
ゴム粉末１００phr に対してイオウは２〜１５phr 、新ゴムは５〜２０phr 、架橋剤は０．５〜５phr 配合するのがよい。
【０００９】
このゴムマットは、以下の工程で製造することができる。
【００１０】
▲１▼天然ゴム及び／又はスチレン−ブタジエン共重合ゴムを含む加硫物を粉砕して得たゴム粉末５０〜９０％に、イオウ、加硫剤及び新ゴムを混合する
▲２▼混合物をシート状に加工し、このシートを、金型内に少なくとも２枚以上積層してプレス加硫する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
【００１２】
図１に示すように、本発明では、ゴム製品を粉砕してこのゴム粉末を架橋剤、加硫剤及び新ゴムと混合機（１）で混合し、次にこの混合物を成形機（２）で連続したシート状に加工し、これを切断機（３）で所定寸法に切断した後、加硫機（４）でプレス加硫してゴムマットを得るようにした。
【００１３】
前記工程において、ゴム粉末としては、天然ゴム（ＮＲ）若しくはスチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）の何れか一方が５０％以上の割合で配合された加硫物（加硫されたゴム製品をいう）、又は、前記２種のゴムが合わせて５０％以上の割合で配合された加硫物を粉砕したものを使用する。ここでＮＲやＳＢＲに限るのは、他のゴムでは粘着性、接着性に欠けるため、混合してシート状に加工する際の加工性が悪化するからである。もっとも他のゴムを多く含む加硫物であっても、粘着賦与剤や嚼解剤を添加することにより、ＮＲやＳＢＲと同様に使用することは可能である。
【００１４】
ゴム粉末の原料としては、使用済みのタイヤ（主にトレッド）や製靴用底材等をリサイクル使用してこれらの再資源化を図るようにする。
【００１５】
ゴム製品の粉砕は公知の方法により、平均粒子径が４mm以下、より好ましくは０．０１〜３mm、さらに好ましくは０．１〜２mmとなるまで粉砕する。このようにして粉砕されたゴム粉末の配合割合は、５０〜９０％とする。
【００１６】
架橋剤としてはイオウを使用し、これをゴム粉末１００重量部（１００phr ）に対して２〜１５phr の割合で配合する。また、加硫剤としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を使用し、これを０．５〜５phr の割合で配合する。これらの他に、添加剤として通常のゴム組成物に配合される他の薬品、例えば加硫促進剤や加硫遅延剤（リターダー）を添加してもよい。但し、本願の目的は高品質のケーソンマットを安価に提供することにあるから、工程数の著しい増大を招くような添加剤の使用はできるだけ控えるのが好ましい。
【００１７】
新ゴムとは、未加硫のゴムをいい、ＮＲ若しくはＳＢＲの何れか一方の原料ゴム単体、又は、両者が配合されたゴム組成物の加硫前の中間体等が使用可能である。この新ゴムは、前記ゴム粉末１００重量部（１００ phr）に対して５〜２０phr の割合で配合する。
【００１８】
混合機（１）の種類は、特に限定されず、バンバリーミキサー、ミキシングロール或いはニーダー等の通常用いられる混合機が使用される。また、混合物をシート状に成形する成形機（２）も同様に種々のものが使用可能であり、例えば押出成形機やロール成形機が使用可能である。
【００１９】
加硫時には、金型内に前記シートを少なくとも２枚以上積層してプレス加硫する。加硫時の最適条件は、ゴム製品の組成や新ゴム材料、シート厚み等に応じて通常の方法で適宜定められるが、一般には加硫温度を１１０℃〜１６０℃とし、加硫時間を３分〜１時間程度とするのがよい。加硫はプレス加硫を基本とするが、ベルト間に挟んで連続加硫することも好ましい方法である。
【００２０】
以上説明した本願方法による成形品と、従来の粉末成型法（実公平7-8587号及び特公平5-19617 号に記載された方法）による成形品とについて、それぞれ端部と中央部の硬さ、引張り強さ、伸び、引裂き強さ及び圧縮永久歪みを計測する比較実験を行なった。なお、試験マットはそれぞれ以下のように成形した。
【００２１】
0003834706.tif 000002
上記配合割合からなる配合物をバンバリーミキサーで混合し、この混合物を２４インチロールで約５mm厚さの圧延シートを作製した。次いで、このシートを切断機で９７０ｍｍ×９９０ｍｍに裁断し、１，０００ｍｍ（Ｗ）×２，０００ｍｍ（Ｌ）×３０ｍｍ（Ｔ）のプレス金型に二列に並べ、それぞれ７枚積層して型締めし、プレス加硫（１５０℃、３０分）してケーソンゴムマットを製造した。
【００２２】
0003834706.tif 000003
上記配合割合からなる配合物を同型のバンバリーミキサーで混合して粉末状ゴムを作製した。次いで、この粉末状ゴムを▲１▼で使用したプレス金型に充填し、▲１▼と同条件でプレス加硫してケーソンゴムマットを製造した。
【００２３】
この実験結果を図２に示す。図２から明らかなように、マット端部の各物性値は、本発明品の方が従来品に比べてより優れた値となることが理解できる。これは、従来方法では金型内に充填する際、ゴム粉末に疎な所と密な所が発生すると共に、内部反応時にゴム粉末が流動しないため、物性差が生じると考えられる。これに対し、本発明では、粉末ゴムに添加した新ゴムがバインダーとなるため、マット全体でゴム粉末同士を均一にかつ強固に接着できると考えられる。このことは、図３に示す顕微鏡写真（×１００倍）において、端部（ａ図）と中央部（ｂ図）とで両者の外観上目立った差が生じないことからも明らかである。従って、本発明品であれば従来品に比べてより優れた剛性、耐久性を発揮することができ、ケーソンの滑動防止用マットとしてより優れたものとなる。
【００２４】
なお、本願発明品では、新ゴムを添加する関係で、従来品に比べて材料コストが多少アップすることは避けられないが、上述のように新ゴムの配合割合を２０％以下としておけば、製品全体の製造コストのアップ率を５％以下に抑えることができるので、実用上特に支障はない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、粉末ゴムにバインダーとなる新ゴムを添加しているので、マット全体でゴム粉末同士を強固に接着させることができる。従って、従来品のようにマット端部の物性値（硬さ、引張り強さ、伸び、引裂き強さ、圧縮永久歪み等）が中央部に比べて極端に低下することはなく、ゴムマット全体の剛性を高めて良好なゴム物性値を確保することができる。この時、新ゴムの配合割合を２０％以下としておけば、製品全体の製造コストのアップ率もごく僅かである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるケーソンゴムマットの製造工程の流れ図である。
【図２】本発明品と従来品との比較実験結果を示す図である。
【図３】本発明にかかるケーソンゴムマットの端部（ａ図）及び中央部（ｂ図）における顕微鏡写真である（×１００倍）。
【図４】ケーソンゴムマットの使用状態を示す断面図である。
【図５】従来のケーソンゴムマットの端部（ａ図）及び中央部（ｂ図）における顕微鏡写真である（×１００倍）。
【符号の説明】
１    混合機
２    成形機
３    切断機
４    加硫機
７    ケーソン
８    基盤
９    ケーソンゴムマット
【図１】
0003834706.tif 000004
【図２】
0003834706.tif 000005
【図３】
0003834706.tif 000006
【図４】
0003834706.tif 000007
【図５】
0003834706.tif 000008