弾性舗装ブロック及びその製造方法
【課題】表面の耐摩耗性を維持しつつ、反りが発生することを防ぐことができる弾性舗装ブロックを提供する。
【解決手段】粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１と、前記バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２の、少なくとも２層の積層構造で、弾性舗装ブロックを形成する。弾性舗装ブロックの表面は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１で形成されているため、弾性舗装ブロックの表面の耐摩耗性を維持することができる。表面層１にはバインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２が積層されているため、バインダーを含有しないクッション層２は劣化を受け難いものであって、表面層１のバインダーが劣化しても、表面層１の反り変形をクッション層２で防ぐことができ、弾性舗装ブロックに反り変形が生じることを防止できる。
【解決手段】粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１と、前記バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２の、少なくとも２層の積層構造で、弾性舗装ブロックを形成する。弾性舗装ブロックの表面は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１で形成されているため、弾性舗装ブロックの表面の耐摩耗性を維持することができる。表面層１にはバインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２が積層されているため、バインダーを含有しないクッション層２は劣化を受け難いものであって、表面層１のバインダーが劣化しても、表面層１の反り変形をクッション層２で防ぐことができ、弾性舗装ブロックに反り変形が生じることを防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地面等に敷設して使用される弾性舗装ブロック及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遊具で遊んでいる際の落下や、転倒などした場合の衝撃を吸収して、ケガを防止するために、また歩行の際の膝に対する衝撃を和らげるために、地面などに弾性舗装ブロックを敷設することが行なわれている。また最近では、馬事施設などにおいて、厩舎内や馬場に通じる屋外馬事通路に弾性舗装ブロックを敷設して、馬の歩行時の衝撃や騒音を防ぎ、また床面の冷えから馬を守ることが行なわれている。
【０００３】
上記のような用途に使用される弾性舗装ブロックとして、最近では、ゴム製品の廃材から製造されたものが広く利用されている。例えば、廃棄タイヤなどを粉砕して得られるゴムチップ材を用い、この粒状のゴムチップ材をバインダーで結合して製造した弾性舗装ブロックが多く利用されている（例えば特許文献１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９４５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような粒状のゴムチップ材をバインダーで結合した弾性舗装ブロックとしては、特許文献１、２にみられるように、ゴムチップ材をバインダーで結合した結合体の層のみからなる単一層構造のものが多い。
【０００６】
ここで、弾性舗装ブロックは直射日光にさらされる屋外環境で使用されることが多く、長期に亘って敷設している間に、弾性舗装ブロックの表面付近のバインダーが熱や紫外線により劣化するおそれがある。そしてこのように表面付近のバインダーが劣化すると、弾性舗装ブロックの表面付近が収縮して、弾性舗装ブロックに端部が持ち上がる格好で反りが発生することになる。また弾性舗装ブロックの表面付近だけでなくバインダーの全体も経年劣化するものであり、このようなバインダーの経年劣化によっても、弾性舗装ブロックに反りなどの変形が生じる。
【０００７】
しかしこのように弾性舗装ブロックが反って変形すると、弾性舗装ブロックの上を歩行する際の人の加重で弾性舗装ブロックがガタついて、歩行する人の足元が不安定になり、また隣り合う弾性舗装ブロック間の段差につまずいて転倒するなど、怪我のもとになるおそれがある。このため、弾性舗装ブロックを敷設した後に反り変形が発生すると、わずか数年で引き剥がして、新品に入れ替える必要があるという問題があった。
【０００８】
そこで、バインダーによるゴムチップ材間の結合強度を一定レベル以上に保持して表面の耐摩耗性を確保しつつ、バインダーの劣化に起因する反りの進行を抑制するために、弾性舗装ブロックの製品厚みを大きくして剛性を高めることが行なわれている。しかし弾性舗装ブロックの厚みを大きくすると、製品重量が増して取扱い性が悪くなると同時にコスト増になるという問題が生じる。しかも表面付近のバインダーの収縮による反りを解消するまでには至らず、反りの進行速度を抑制して弾性舗装ブロックの交換時期を多少延ばすことができる程度のものであり、抜本的対策とはいえないものであった。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、表面の耐摩耗性を維持しつつ、反りが発生することを防ぐことができる弾性舗装ブロックを提供することを目的とするものであり、また製造工程を簡略化してコスト安価に製造を行なうことができる弾性舗装ブロックの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る弾性舗装ブロックは、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１と、前記バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２の、少なくとも２層の積層構造で形成されて成ることを特徴とするものである。
【００１１】
弾性舗装ブロックの表面は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１で形成されているため、弾性舗装ブロックの表面の耐摩耗性を高く維持することができると共に、またこの表面層１にバインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２が積層されているため、バインダーを含有しないクッション層２は劣化を受け難いものであって、表面層１のバインダーが劣化しても、表面層１の反り変形をクッション層２で防ぐことができ、弾性舗装ブロックに反り変形が生じることを防止することができるものである。
【００１２】
本発明の請求項２に係る弾性舗装ブロックは、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層１及び裏面層３と、表面層１と裏面層３の間に配置され、前記バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２の、少なくとも３層の積層構造で形成されて成ることを特徴とするものである。
【００１３】
弾性舗装ブロックの表面は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１で形成されているため、弾性舗装ブロックの表面の耐摩耗性を高く維持することができると共に、またこの表面層１にバインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２が積層されているため、バインダーを含有しないクッション層２は劣化を受け難いものであって、表面層１のバインダーが劣化しても、表面層１の反り変形をクッション層２で防ぐことができ、弾性舗装ブロックに反り変形が生じることを防止できるものであり、しかも同じ構造の表面層１と裏面層３がクッション層２の表裏に対称的に積層されているために、表面層１と裏面層３の反りが相殺されて、反り変形がより生じ難いものである。
【００１４】
また請求項３の発明は、上記粒状ゴムチップ材とゴム粉の少なくとも一方が、ゴム廃棄物の再利用品であることを特徴とするものであり、廃棄物の再生利用によって省資源化に寄与することができるものである。
【００１５】
また請求項４の発明は、上記粒状ゴムチップ材の粒径が０．３〜１０．０ｍｍであることを特徴とするものであり、表面層１や裏面層３の強度を確保しつつ透水性を良好に得ることができるものである。
【００１６】
また請求項５の発明は、上記ゴム粉の粒径が３〜８０μｍであることを特徴とするものであり、ゴム粉同士を隙間なく充填することができ、ゴム粉の界面の接触面積を増大させて結合強度を確保し、クッション層２の強度や弾性力を高く得ることができるものである。
【００１７】
本発明の請求項６に係る弾性舗装ブロックの製造方法は、粒状ゴムチップ材とバインダーを含有する材料の層５，６の間に、前記バインダーを配合しないゴム粉を含有する材料の層７を重ね、これを熱圧縮して同時一体成形することによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層１及び裏面層３と、表面層１と裏面層３の間に配置され、バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２の、少なくとも３層の積層構造で形成される弾性舗装ブロックを製造することを特徴とするものである。
【００１８】
粒状ゴムチップ材とバインダーを含有する材料の層５，６とバインダーを配合しないゴム粉を含有する材料の層７を熱圧縮して同時に一体成形することによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層１及び裏面層３と、バインダーを用いることなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２をそれぞれ成形すると同時に、各層を積層して弾性舗装ブロックを製造することができるものであり、表面層１及び裏面層３とクッション層２を個別に成形してこれらを貼り合せて弾性舗装ブロックを製造する工法に比べて、製造工程を少なくして簡略化することができ、コスト安価に弾性舗装ブロックを製造することができるものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の請求項１に係る弾性舗装ブロックによれば、弾性舗装ブロックの表面は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１で形成されているため、弾性舗装ブロックの表面の耐摩耗性を高く維持することができると共に、またこの表面層１にバインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２が積層されているため、バインダーを含有しないクッション層２は劣化を受け難いものであって、表面層１のバインダーが劣化しても、表面層１の反り変形をクッション層２で防ぐことができ、弾性舗装ブロックに反り変形が生じることを防止することができるものである。
【００２０】
本発明の請求項２に係る弾性舗装ブロックによれば、弾性舗装ブロックの表面は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１で形成されているため、弾性舗装ブロックの表面の耐摩耗性を高く維持することがきると共に、またこの表面層１にバインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２が積層されているため、バインダーを含有しないクッション層２は劣化を受け難いものであって、表面層１のバインダーが劣化しても、表面層１の反り変形をクッション層２で防ぐことができ、弾性舗装ブロックに反り変形が生じることを防止できるものであり、しかも同じ構造の表面層１と裏面層３がクッション層２の表裏に対称的に積層されているために、表面層１と裏面層３の反りが相殺されて、反り変形がより生じ難いものである。
【００２１】
本発明の請求項６に係る弾性舗装ブロックの製造方法によれば、粒状ゴムチップ材とバインダーを含有する材料の層５，６とバインダーを配合しないゴム粉を含有する材料の層７を熱圧縮して同時に一体成形することによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層１及び裏面層３と、バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２をそれぞれ成形すると同時に、各層を積層して弾性舗装ブロックを製造することができるものであり、表面層１及び裏面層３とクッション層２を個別に成形してこれらを貼り合せて弾性舗装ブロックを製造する工法に比べて、製造工程を少なくして簡略化することができ、コスト安価に弾性舗装ブロックの製造を行なうことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る弾性舗装ブロックを示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ各態様の斜視図である。
【図２】本発明に係る弾性舗装ブロックの製造方法を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ各工程の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
本発明において、弾性舗装ブロックＡの表面層１や裏面層３を形成する粒状ゴムチップ材や、クッション層２を形成するゴム粉としては、特に限定されるものではないが、ゴム廃棄物から得られるものを用いるのが好ましい。ゴム廃棄物は、ゴムを加硫する前の廃棄物であっても、ゴムを加硫した後の廃棄物であってもいずれでもよい。粒状ゴムチップ材は例えばゴム廃棄物を破砕や粉砕して得ることができ、またゴム粉はゴム廃棄物の研磨粉として得ることができる。このようにゴム廃棄物を用いることによって、廃棄物を有効再利用して省資源化することができるものであり、また材料コストが殆どかからないためにより安価な弾性舗装ブロックＡを製造することができるものである。ここで例えば、ゴム廃棄物として伝動ベルトの廃棄物を用いる場合、伝動ベルトにはゴムの他に、短繊維や帆布として綿、ナイロン６、パラ系アラミド、メタ系アラミド、ビニロンなどの繊維や、心線としてポリエステルなどの繊維が含有されている。このため、弾性舗装ブロックＡにゴムチップ材の他に繊維も含有させることができ、強度や弾性に優れた弾性舗装ブロックＡを得ることができるものである。
【００２５】
また粒状ゴムチップ材やゴム粉のゴム成分は、特に限定されるものではなく、クロロプレン系ゴム、ＥＰＤＭ系ゴム、天然ゴム系ゴム、ブタジエン系ゴム、スチレンブタジエン系ゴム、水素化ニトリル系ゴム、ＡＣＳＭ（アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン）系ゴムなど、任意である。
【００２６】
弾性舗装ブロックＡの表面層１や裏面層３を形成する粒状ゴムチップ材の粒径は、表面層１や裏面層３の引張強度や耐久性を確保しながら高い透水性を得るために重要であり、０．３〜１０．０ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは２〜６ｍｍの範囲である。粒状ゴムチップ材の粒径が６ｍｍを超えて、特に１０．０ｍｍを超えて大きいと、粒状ゴムチップ材間の結合強度が低くなるため、表面層１や裏面層３に欠損が生じ易くなり、また摩耗も早くなるため好ましくない。逆に粒状ゴムチップ材の粒径が２ｍｍ未満、特に０．３ｍｍ未満の場合には、粒状ゴムチップ材間に空隙を形成することが難しくなり、水溶性物質の水溶処理を行なっても表面層１や裏面層３に空隙を形成できなくなるため、透水性を得ることが困難になる。
【００２７】
また弾性舗装ブロックＡのクッション層２を形成するゴム粉の粒径は、強度と弾性を確保するために重要であり、３〜８０μｍの範囲が好ましい。ゴム粉の粒径が３μｍ未満の場合、ゴム粉が嵩高になるので成形の際の成形型への投入において、取り扱い性が低下するおそれがある。逆にゴム粉の粒径が８０μｍ超の場合、ゴム粉同士を隙間なく充填することができず、ゴム粉の界面の接触面積を大きく確保することができなくなって、ゴム粉同士の結合強度が低くなり、クッション層２に欠損が生じるおそれがあると共に、必要な強度や弾性力を得ることが困難になるものである。
【００２８】
そして粒状ゴムチップ材に接着剤として液状のバインダーを添加し、これを十分に撹拌・混合してバインダーを粒状ゴムチップ材の全表面に分散浸透させ、この粒状ゴムチップ材とバインダーの混合物を型に注型し、これを加熱加圧成形してバインダーを硬化させたり、あるいは空気中の水分によりバインダーを自然硬化させたりすることによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合したゴムチップ結合体からなる表面層１や裏面層３を成形することができるものである。加熱加圧成形の条件は特に限定されるものではないが、型温度１４０〜１８０℃、時間３〜３０分、面圧０．１〜１５ＭＰａの範囲に設定するが好ましい。
【００２９】
上記のバインダー接着剤としては、特に限定されるものではないが、１液性のウレタンバインダーなどを用いることができる。１液性のウレタンバインダーはＮＣＯ末端プレポリマーが主成分であり、粒状ゴムチップ材をＮＣＯ末端プレポリマーで結合することにより、弾性舗装ブロックＡの強度および耐久性を高める効果を得ることができるものである。バインダーとしては、このようなポリウレタン系の他に、エポキシ樹脂系やアクリル樹脂系などの公知の接着剤を使用することもできる。
【００３０】
またゴム粉はバインダーと混合することなく、ゴム粉単体で用いるものであり、ゴム粉の凝集物を型に入れ、加熱加圧して熱圧縮成形することにより、バインダーが一切介在しないゴム粉圧縮体からなるクッション層２を成形することができるものである。加熱加圧の熱圧縮条件は、特に限定されるものではないが、金型温度１００〜１８０℃（より好ましくは１４０〜１８０℃）、時間３〜３０分、面圧１〜１５ＭＰａの範囲に設定するのが好ましい。
【００３１】
ゴム製品から得られたゴム粉には、ゴム製品において加硫に寄与せず残存していた加硫剤や加硫促進剤が含まれており、加熱加圧して熱圧縮成形する際にゴム粉同士が界面で共加硫により結合し、成形体として一体に固化するものであり、またゴム粉は粒径の小さい粉状であるので、ゴム粉同士が隙間なく充填され、界面の接触面積が大きくなって共加硫によるゴム粉同士の結合力が増大する。従って、バインダーを用いてゴム粉を結合させる必要なく、熱圧縮成形でゴム粉の圧縮体としてクッション層２を成形することができるものである。
【００３２】
上記のようにして成形した表面層１の下面にクッション層２を重ねて接着することによって、図１（ａ）に示すような、表面層１とクッション層２の２層積層構造の弾性舗装ブロックＡを作製することができるものである。また上記のようにして成形した表面層１と裏面層３の間にクッション層２を重ねて、つまりクッション層２の上面に表面層１を、クッション層２の下面に裏面層３を重ねて、接着することによって、図１（ｂ）のような、表面層１とクッション層２と裏面層３の３層積層構造の弾性舗装ブロックＡを作製することができるものである。表面層１や裏面層３とクッション層２とを接着する接着剤としては、任意のものを用いることができるが、例えば上記のように粒状ゴムチップ材を結合するバインダーとして使用した接着剤を用いることができる。
【００３３】
図１（ａ）には、表面層１とクッション層２が接する２層のみの積層構造の弾性舗装ブロックＡを示したが、クッション層２の下側に他の層を積層するなど、３層以上の積層構造であってもよい。また図１（ｂ）には、表面層１とクッション層２と裏面層３が接する３層のみの積層構造の弾性舗装ブロックＡを示したが、裏面層３の下側に他の層を積層するなど、４層以上の積層構造であってもよい。
【００３４】
そして図１（ａ）の表面層１とクッション層２を積層した構造の弾性舗装ブロックＡにあって、表面層１は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合したゴムチップ結合体からなるので、弾性舗装ブロックＡの表面の耐摩耗性は、硬化したバインダーによって高く維持することがきるものである。またクッション層２はバインダーを含有しないゴム粉の層からなるので、ゴムの弾力性がそのまま維持されており、弾性舗装ブロックＡに高い衝撃吸収性を付与することができるものである。
【００３５】
ここで、表面層１には上記のようにバインダーが含有されているので、日光の照射等によってバインダーが経時劣化すると、表面層１に収縮が生じることがある。しかし、表面層１の背面側に積層されたクッション層２は、バインダーを一切含有しないので経時的な劣化を受け難いものであり、ゴム粉を熱圧縮成形して一体化したときの形状寸法が長期に亘って維持される。このため、表面層１が収縮して反ろうとする力に対して反発する応力（引張力）がクッション層２に作用し、弾性舗装ブロックＡに反りが発生することを防ぐことができるものである。そのため、衝撃吸収性能に過大な影響を及ぼさない範囲内で、弾性舗装ブロックＡの製品厚みを薄くできるものであり、重量化することを避けることができるので取扱性が向上し、また材料コストを抑制して安価に製造することができるものである。
【００３６】
また上記のように、クッション層２はゴム粉の熱圧縮成形で形成されており、バインダーを一切含有しないので、粒状ゴムチップ材を結合させるためにバインダーを硬化させた表面層１よりもクッション層２のほうが、一般的に硬さが低く設定されており、このクッション層２で弾性舗装ブロックＡの弾性が高く確保されている。そして、表面層１のバインダーの経時劣化で表面層１が硬くなっても、バインダーを含有しないクッション層２は経時変化による硬さの変化は小さく、製造時点での硬さが長期間維持されるので、弾性舗装ブロックＡの弾性の変化は小さいものであり、弾性舗装ブロックＡの衝撃吸収性能を長期に亘って高く保つことができるものである。
【００３７】
上記のように、弾性舗装ブロックＡの表面の耐摩耗性は表面層１で、衝撃吸収性はクッション層２で、というように各特性を各層で分担させるようにしている。従って、耐摩耗性は表面層１の嵩密度やバインダーの添加量で調整することによって、また衝撃吸収性はクッション層２の嵩密度や厚みで調整することによって、これらの特性を個別に設計することが可能になるものであり、従来の単一層構造のものよりも、容易にユーザーの要求に対応することができるものである。
【００３８】
また、図１（ｂ）の表面層１及び裏面層３とクッション層２を積層した構造の弾性舗装ブロックＡにあっても、上記と同様な利点を有するものである。しかもこのものでは、表面層１の他に裏面層３を有するので、クッション層２を挟んで上下に対称的な層構成に形成されている。表面層１と裏面層３はそれぞれバインダーを含有して形成されているので、表面層１と裏面層３のバインダーがそれぞれ経時的に劣化して収縮しても、クッション層２の上と下で同じ寸法変化が生じることになるものであり、表面層１と裏面層３の反りが相殺されて、弾性舗装ブロックＡに反り変形がより生じ難くなるものである。従って、表面層１と裏面層３は同じ組成で形成するのが好ましく、また厚みも同じに設定するのが好ましい。
【００３９】
弾性舗装ブロックＡの厚みは特に制限されるものではないが、表面層１や裏面層３の厚みを２〜１０ｍｍ程度、クッション層２の厚みを５〜４０ｍｍ程度に設定し、また表面層１や裏面層３とクッション層２の厚みの比を１：２〜１：５の範囲に設定するのが好ましい。さらに弾性舗装ブロックＡの嵩密度は特に制限されるものではないが、表面層１や裏面層３の嵩密度は０．６〜１．３ｇ／ｃｍ３程度に、クッション層２の嵩密度は０．５〜１．２ｇ／ｃｍ３程度に設定するのが好ましい。
【００４０】
上記の実施の形態では、表面層１及び裏面層３とクッション層２をそれぞれ予め成形して作製しておき、クッション層２の上面に表面層１を、クッション層２の下面に裏面層３をそれぞれ接着剤で接着することによって、図１（ｂ）のような表面層１とクッション層２と裏面層３の３層積層構造の弾性舗装ブロックＡを製造するようにしたが、図２に示す同時一体成形法で弾性舗装ブロックＡを製造することもできる。
【００４１】
すなわちまず、粒状ゴムチップ材にバインダーを混合して表面層１用や裏面層３用の材料５，６を調製し、またバインダーを配合しないゴム粉でクッション層２用の材料７を調製する。そして図２（ａ）のように、成形型９のキャビティ凹所１０内に表面層１用の材料６、クッション層２用の材料７、裏面層３用の材料５を供給し、キャビティ凹所１０内に材料６，７，５を堆積させる。次に成形型９でキャビティ凹所１０内の材料６，７，５を加熱しながら、図２（ｂ）のように、加圧盤１１でキャビティ凹所１０内の材料６，７，５を加圧して、熱圧縮成形する。このように熱圧縮成形することによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合したゴムチップ結合体からなる表面層１や裏面層３を成形することができると同時に、ゴム粉の圧縮体としてクッション層２を成形することができるものであり、さらに同時に、粒状ゴムチップ材を結合させるためのバインダーでクッション層２に表面層１と裏面層３を接着することができ、一度の熱圧縮成形で、表面層１とクッション層２と裏面層３の３層積層構造の弾性舗装ブロックＡを得ることができるものである。
【００４２】
このようにして、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層１及び裏面層３と、バインダーを用いることなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２をそれぞれ成形すると同時に、各層１，２，３を積層して弾性舗装ブロックＡを製造することができるものである。従って、表面層１及び裏面層３とクッション層２を個別に成形した後、これらの各層を貼り合せることによって弾性舗装ブロックＡを製造する場合に比べて、製造工程を少なくすることができるものであり、コスト安価に弾性舗装ブロックＡの製造を行なうことができるものである。
【００４３】
尚、図２の製造方法を図１（ａ）の表面層１とクッション層２を積層した構造の弾性舗装ブロックＡに適用することは好ましくない。すなわち、成形型９のキャビティ凹所１０内に、粒状ゴムチップ材にバインダーを混合して調製した表面層１用の材料６と、バインダーを配合しないゴム粉で調製したクッション層２用の材料７を供給して堆積させ、加圧盤１１でキャビティ凹所１０内の材料６，７を加圧して、熱圧縮成形することによって、表面層１とクッション層２の２層積層構造の弾性舗装ブロックＡを製造することができる。しかし、表面層１はバインダーを含有しているのに対してクッション層２はバインダーを含有していないので、成形後の冷却の際に表面層１が収縮する寸法とクッション層２が収縮する寸法が大きく異なり、この寸法収縮の差で表面層１とクッション層２の２層積層構造の弾性舗装ブロックＡには反りが大きく発生することになるので、図２の製造方法を適用するのは難しい。一方、図１（ｂ）のような表面層１と裏面層３の間にクッション層２を積層した３層構造の弾性舗装ブロックＡでは、クッション層２を挟んで表面層１と裏面層３が対称的に積層されているので、表面層１とクッション層２の間の寸法収縮の差と、クッション層２と裏面層３の間の寸法収縮の差が相殺され、反りが発生するようなことなく弾性舗装ブロックＡを製造することができるものである。
【実施例】
【００４４】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００４５】
（実施例１）
表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を３ｍｍの粒径になるように粉砕し、粒状ゴムチップ材を得た。この粒状ゴムチップ材１００質量部に、バインダー（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）を３０質量部添加して混合し、表面層１用及び裏面層３用の材料５，６を準備した。また表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を研磨して得た粒径１０μｍのゴム粉を、バインダーを配合しないでクッション層２用の材料７として準備した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
次に、図２（ａ）のように、成形型９のキャビティ凹所１０に表面層１用の材料６、クッション層２用の材料７、裏面層３用の材料５をこの順に投入した。表面層１用の材料６と裏面層３用の材料５は同じ量で投入した。そして図２（ｂ）のように、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、成形品を取り出して常温冷却した。このようにして、表面層１とクッション層２と裏面層３の３層積層構造からなる、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み４３ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００４８】
（実施例２）
成形型９への表面層１用の材料６と裏面層３用の材料５の投入量を実施例１と同じに設定し、またクッション層２用の材料７の投入量を実施例１より少なく設定する他は、実施例１と同様に成形した。このようにして、表面層１と裏面層３の厚み及び嵩密度が実施例１と同じであり、クッション層２の嵩密度が実施例１と同じで且つ厚みが実施例１より薄い、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００４９】
（実施例３）
上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を３ｍｍの粒径になるように粉砕し、粒状ゴムチップ材を得た。この粒状ゴムチップ材１００質量部に、バインダー（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）を３０質量部添加して混合し、表面層１用及び裏面層３用の材料５，６を準備した。また表２に示すＥＰＤＭゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を研磨して得た粒径１０μｍのゴム粉を、バインダーを配合しないでクッション層２用の材料７として準備した。
【００５０】
【表２】
【００５１】
次に、図２（ａ）のように、成形型９のキャビティ凹所１０に表面層１用の材料６、クッション層２用の材料７、裏面層３用の材料５をこの順に投入した。表面層１用の材料６と裏面層３用の材料５は同じ量で投入した。そして図２（ｂ）のように、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、成形品を取り出して常温冷却した。このようにして、表面層１とクッション層２と裏面層３の３層積層構造からなる、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００５２】
（実施例４，５）
成形型９への表面層１用の材料６と裏面層３用の材料５の投入量を実施例３と同じに設定し、またクッション層２用の材料７の投入量を実施例３より少なく設定する他は、実施例３と同様に成形した。このようにして、表面層１と裏面層３の厚み及び嵩密度が実施例３と同じであり、クッション層２の厚みが実施例３と同じで且つ嵩密度が実施例３より小さい、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００５３】
（実施例６）
上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を３ｍｍの粒径になるように粉砕し、粒状ゴムチップ材を得た。この粒状ゴムチップ材１００質量部に、バインダー（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）を３０質量部添加して混合し、表面層１用の材料６を準備した。そしてこの材料６を成形型９のキャビティ凹所１０に投入し、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、取り出し、常温冷却して表面層１を得た。
【００５４】
また上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を研磨して得た粒径１０μｍのゴム粉を、バインダーを配合しないでクッション層２用の材料７として準備した。そしてこの材料７を成形型９のキャビティ凹所１０に投入し、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、取り出し、常温冷却してクッション層２を得た。
【００５５】
次に、上記の表面層１とクッション層２を接着剤（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）で接着して貼り合わせることによって、表面層１とクッション層２の２層積層構造からなる、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００５６】
（比較例１）
上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を３ｍｍの粒径になるように粉砕し、粒状ゴムチップ材を得た。この粒状ゴムチップ材１００質量部に、バインダー（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）を３０質量部添加して混合した材料６を準備した。そしてこの材料６を成形型９のキャビティ凹所１０に投入し、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、取り出して常温冷却した。このようにして、表面層１の単層構造からなる、２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み４２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００５７】
（比較例２）
成形型９へ材料６の投入量を比較例１より少なく設定する他は、比較例１と同様に成形した。このようにして、嵩密度が比較例１と同じであり、厚みが薄い、表面層１の単層構造からなる、２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００５８】
（比較例３）
上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を３ｍｍの粒径になるように粉砕し、粒状ゴムチップ材を得た。この粒状ゴムチップ材１００質量部に、バインダー（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）を３０質量部添加して混合し、表面層１用の材料６を準備した。また上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を研磨して得た粒径１０μｍのゴム粉を、バインダーを配合しないでクッション層２用の材料７として準備した。
【００５９】
次に、成形型９のキャビティ凹所１０に表面層１用の材料６、クッション層２用の材料７を投入し、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、成形品を取り出して常温冷却した。このようにして、表面層１とクッション層２の２層積層構造からなる、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００６０】
上記のようにして実施例、比較例で得た弾性舗装ブロック用試験片について、嵩密度、耐摩耗性、衝撃吸収性、耐候性を測定した。その結果を表３に示す。尚、測定方法は以下の通りである。
【００６１】
嵩密度は、試験片の質量（ｇ）／試験片の体積（ｃｍ３）の式により算出して求めた。
耐摩耗性は、試験片に４．９Ｎ（５００ｇf）の荷重をかけ、テーバ摩耗試験を行うことにより測定し、摩耗率（％）を［摩耗量（ｇ）／試験前の試験片の質量（ｇ）×１００］の式より算出した。
衝撃吸収性は、床の硬さ試験（ＪＩＳ Ａ６５１９）に準拠して測定し、鋼製ヘッド体（質量３．８５ｋｇ）を試験片の上に高さ２０ｃｍから自由落下させたときの衝撃加速度（Ｇ値）を求めた。
耐候性は、人工光源キセノンアークによる耐候性試験機（スガ試験機社製「強エネルギーキセノンメーター」）を使用して測定し、照射時間に対する試験片の反りの有無を確認して評価した。
【００６２】
【表３】
【００６３】
表３にみられるように、表面層の単層構造の比較例１、２では、耐候性試験をすることによって反りが発生したが、表面層と裏面層の間にクッション層を積層した実施例１〜５や、表面層の背面側にクッション層を接着剤で貼り合わせた実施例６では、反りの発生が認められないものであり、バインダーを含有しないクッション層を積層することによって反りの発生を防ぐことができることが確認された。
【００６４】
また、実施例１〜５のように、表面層とクッション層と裏面層の３層積層構造の弾性舗装ブロックについては、反りが発生することなく同時一体成形によって製造を行なうことができた。これに対して、表面層とクッション層の２層積層構造の弾性舗装ブロックについては、比較例３のように、同時一体成形すると、成形直後に反りが発生するものであり、同時一体成形は適していないことが確認された。
【符号の説明】
【００６５】
１ 表面層
２ クッション層
３ 裏面層
Ａ 弾性舗装ブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地面等に敷設して使用される弾性舗装ブロック及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遊具で遊んでいる際の落下や、転倒などした場合の衝撃を吸収して、ケガを防止するために、また歩行の際の膝に対する衝撃を和らげるために、地面などに弾性舗装ブロックを敷設することが行なわれている。また最近では、馬事施設などにおいて、厩舎内や馬場に通じる屋外馬事通路に弾性舗装ブロックを敷設して、馬の歩行時の衝撃や騒音を防ぎ、また床面の冷えから馬を守ることが行なわれている。
【０００３】
上記のような用途に使用される弾性舗装ブロックとして、最近では、ゴム製品の廃材から製造されたものが広く利用されている。例えば、廃棄タイヤなどを粉砕して得られるゴムチップ材を用い、この粒状のゴムチップ材をバインダーで結合して製造した弾性舗装ブロックが多く利用されている（例えば特許文献１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９４５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような粒状のゴムチップ材をバインダーで結合した弾性舗装ブロックとしては、特許文献１、２にみられるように、ゴムチップ材をバインダーで結合した結合体の層のみからなる単一層構造のものが多い。
【０００６】
ここで、弾性舗装ブロックは直射日光にさらされる屋外環境で使用されることが多く、長期に亘って敷設している間に、弾性舗装ブロックの表面付近のバインダーが熱や紫外線により劣化するおそれがある。そしてこのように表面付近のバインダーが劣化すると、弾性舗装ブロックの表面付近が収縮して、弾性舗装ブロックに端部が持ち上がる格好で反りが発生することになる。また弾性舗装ブロックの表面付近だけでなくバインダーの全体も経年劣化するものであり、このようなバインダーの経年劣化によっても、弾性舗装ブロックに反りなどの変形が生じる。
【０００７】
しかしこのように弾性舗装ブロックが反って変形すると、弾性舗装ブロックの上を歩行する際の人の加重で弾性舗装ブロックがガタついて、歩行する人の足元が不安定になり、また隣り合う弾性舗装ブロック間の段差につまずいて転倒するなど、怪我のもとになるおそれがある。このため、弾性舗装ブロックを敷設した後に反り変形が発生すると、わずか数年で引き剥がして、新品に入れ替える必要があるという問題があった。
【０００８】
そこで、バインダーによるゴムチップ材間の結合強度を一定レベル以上に保持して表面の耐摩耗性を確保しつつ、バインダーの劣化に起因する反りの進行を抑制するために、弾性舗装ブロックの製品厚みを大きくして剛性を高めることが行なわれている。しかし弾性舗装ブロックの厚みを大きくすると、製品重量が増して取扱い性が悪くなると同時にコスト増になるという問題が生じる。しかも表面付近のバインダーの収縮による反りを解消するまでには至らず、反りの進行速度を抑制して弾性舗装ブロックの交換時期を多少延ばすことができる程度のものであり、抜本的対策とはいえないものであった。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、表面の耐摩耗性を維持しつつ、反りが発生することを防ぐことができる弾性舗装ブロックを提供することを目的とするものであり、また製造工程を簡略化してコスト安価に製造を行なうことができる弾性舗装ブロックの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る弾性舗装ブロックは、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１と、前記バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２の、少なくとも２層の積層構造で形成されて成ることを特徴とするものである。
【００１１】
弾性舗装ブロックの表面は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１で形成されているため、弾性舗装ブロックの表面の耐摩耗性を高く維持することができると共に、またこの表面層１にバインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２が積層されているため、バインダーを含有しないクッション層２は劣化を受け難いものであって、表面層１のバインダーが劣化しても、表面層１の反り変形をクッション層２で防ぐことができ、弾性舗装ブロックに反り変形が生じることを防止することができるものである。
【００１２】
本発明の請求項２に係る弾性舗装ブロックは、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層１及び裏面層３と、表面層１と裏面層３の間に配置され、前記バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２の、少なくとも３層の積層構造で形成されて成ることを特徴とするものである。
【００１３】
弾性舗装ブロックの表面は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１で形成されているため、弾性舗装ブロックの表面の耐摩耗性を高く維持することができると共に、またこの表面層１にバインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２が積層されているため、バインダーを含有しないクッション層２は劣化を受け難いものであって、表面層１のバインダーが劣化しても、表面層１の反り変形をクッション層２で防ぐことができ、弾性舗装ブロックに反り変形が生じることを防止できるものであり、しかも同じ構造の表面層１と裏面層３がクッション層２の表裏に対称的に積層されているために、表面層１と裏面層３の反りが相殺されて、反り変形がより生じ難いものである。
【００１４】
また請求項３の発明は、上記粒状ゴムチップ材とゴム粉の少なくとも一方が、ゴム廃棄物の再利用品であることを特徴とするものであり、廃棄物の再生利用によって省資源化に寄与することができるものである。
【００１５】
また請求項４の発明は、上記粒状ゴムチップ材の粒径が０．３〜１０．０ｍｍであることを特徴とするものであり、表面層１や裏面層３の強度を確保しつつ透水性を良好に得ることができるものである。
【００１６】
また請求項５の発明は、上記ゴム粉の粒径が３〜８０μｍであることを特徴とするものであり、ゴム粉同士を隙間なく充填することができ、ゴム粉の界面の接触面積を増大させて結合強度を確保し、クッション層２の強度や弾性力を高く得ることができるものである。
【００１７】
本発明の請求項６に係る弾性舗装ブロックの製造方法は、粒状ゴムチップ材とバインダーを含有する材料の層５，６の間に、前記バインダーを配合しないゴム粉を含有する材料の層７を重ね、これを熱圧縮して同時一体成形することによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層１及び裏面層３と、表面層１と裏面層３の間に配置され、バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２の、少なくとも３層の積層構造で形成される弾性舗装ブロックを製造することを特徴とするものである。
【００１８】
粒状ゴムチップ材とバインダーを含有する材料の層５，６とバインダーを配合しないゴム粉を含有する材料の層７を熱圧縮して同時に一体成形することによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層１及び裏面層３と、バインダーを用いることなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２をそれぞれ成形すると同時に、各層を積層して弾性舗装ブロックを製造することができるものであり、表面層１及び裏面層３とクッション層２を個別に成形してこれらを貼り合せて弾性舗装ブロックを製造する工法に比べて、製造工程を少なくして簡略化することができ、コスト安価に弾性舗装ブロックを製造することができるものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の請求項１に係る弾性舗装ブロックによれば、弾性舗装ブロックの表面は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１で形成されているため、弾性舗装ブロックの表面の耐摩耗性を高く維持することができると共に、またこの表面層１にバインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２が積層されているため、バインダーを含有しないクッション層２は劣化を受け難いものであって、表面層１のバインダーが劣化しても、表面層１の反り変形をクッション層２で防ぐことができ、弾性舗装ブロックに反り変形が生じることを防止することができるものである。
【００２０】
本発明の請求項２に係る弾性舗装ブロックによれば、弾性舗装ブロックの表面は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合させて形成される表面層１で形成されているため、弾性舗装ブロックの表面の耐摩耗性を高く維持することがきると共に、またこの表面層１にバインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２が積層されているため、バインダーを含有しないクッション層２は劣化を受け難いものであって、表面層１のバインダーが劣化しても、表面層１の反り変形をクッション層２で防ぐことができ、弾性舗装ブロックに反り変形が生じることを防止できるものであり、しかも同じ構造の表面層１と裏面層３がクッション層２の表裏に対称的に積層されているために、表面層１と裏面層３の反りが相殺されて、反り変形がより生じ難いものである。
【００２１】
本発明の請求項６に係る弾性舗装ブロックの製造方法によれば、粒状ゴムチップ材とバインダーを含有する材料の層５，６とバインダーを配合しないゴム粉を含有する材料の層７を熱圧縮して同時に一体成形することによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層１及び裏面層３と、バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２をそれぞれ成形すると同時に、各層を積層して弾性舗装ブロックを製造することができるものであり、表面層１及び裏面層３とクッション層２を個別に成形してこれらを貼り合せて弾性舗装ブロックを製造する工法に比べて、製造工程を少なくして簡略化することができ、コスト安価に弾性舗装ブロックの製造を行なうことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る弾性舗装ブロックを示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ各態様の斜視図である。
【図２】本発明に係る弾性舗装ブロックの製造方法を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ各工程の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
本発明において、弾性舗装ブロックＡの表面層１や裏面層３を形成する粒状ゴムチップ材や、クッション層２を形成するゴム粉としては、特に限定されるものではないが、ゴム廃棄物から得られるものを用いるのが好ましい。ゴム廃棄物は、ゴムを加硫する前の廃棄物であっても、ゴムを加硫した後の廃棄物であってもいずれでもよい。粒状ゴムチップ材は例えばゴム廃棄物を破砕や粉砕して得ることができ、またゴム粉はゴム廃棄物の研磨粉として得ることができる。このようにゴム廃棄物を用いることによって、廃棄物を有効再利用して省資源化することができるものであり、また材料コストが殆どかからないためにより安価な弾性舗装ブロックＡを製造することができるものである。ここで例えば、ゴム廃棄物として伝動ベルトの廃棄物を用いる場合、伝動ベルトにはゴムの他に、短繊維や帆布として綿、ナイロン６、パラ系アラミド、メタ系アラミド、ビニロンなどの繊維や、心線としてポリエステルなどの繊維が含有されている。このため、弾性舗装ブロックＡにゴムチップ材の他に繊維も含有させることができ、強度や弾性に優れた弾性舗装ブロックＡを得ることができるものである。
【００２５】
また粒状ゴムチップ材やゴム粉のゴム成分は、特に限定されるものではなく、クロロプレン系ゴム、ＥＰＤＭ系ゴム、天然ゴム系ゴム、ブタジエン系ゴム、スチレンブタジエン系ゴム、水素化ニトリル系ゴム、ＡＣＳＭ（アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレン）系ゴムなど、任意である。
【００２６】
弾性舗装ブロックＡの表面層１や裏面層３を形成する粒状ゴムチップ材の粒径は、表面層１や裏面層３の引張強度や耐久性を確保しながら高い透水性を得るために重要であり、０．３〜１０．０ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは２〜６ｍｍの範囲である。粒状ゴムチップ材の粒径が６ｍｍを超えて、特に１０．０ｍｍを超えて大きいと、粒状ゴムチップ材間の結合強度が低くなるため、表面層１や裏面層３に欠損が生じ易くなり、また摩耗も早くなるため好ましくない。逆に粒状ゴムチップ材の粒径が２ｍｍ未満、特に０．３ｍｍ未満の場合には、粒状ゴムチップ材間に空隙を形成することが難しくなり、水溶性物質の水溶処理を行なっても表面層１や裏面層３に空隙を形成できなくなるため、透水性を得ることが困難になる。
【００２７】
また弾性舗装ブロックＡのクッション層２を形成するゴム粉の粒径は、強度と弾性を確保するために重要であり、３〜８０μｍの範囲が好ましい。ゴム粉の粒径が３μｍ未満の場合、ゴム粉が嵩高になるので成形の際の成形型への投入において、取り扱い性が低下するおそれがある。逆にゴム粉の粒径が８０μｍ超の場合、ゴム粉同士を隙間なく充填することができず、ゴム粉の界面の接触面積を大きく確保することができなくなって、ゴム粉同士の結合強度が低くなり、クッション層２に欠損が生じるおそれがあると共に、必要な強度や弾性力を得ることが困難になるものである。
【００２８】
そして粒状ゴムチップ材に接着剤として液状のバインダーを添加し、これを十分に撹拌・混合してバインダーを粒状ゴムチップ材の全表面に分散浸透させ、この粒状ゴムチップ材とバインダーの混合物を型に注型し、これを加熱加圧成形してバインダーを硬化させたり、あるいは空気中の水分によりバインダーを自然硬化させたりすることによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合したゴムチップ結合体からなる表面層１や裏面層３を成形することができるものである。加熱加圧成形の条件は特に限定されるものではないが、型温度１４０〜１８０℃、時間３〜３０分、面圧０．１〜１５ＭＰａの範囲に設定するが好ましい。
【００２９】
上記のバインダー接着剤としては、特に限定されるものではないが、１液性のウレタンバインダーなどを用いることができる。１液性のウレタンバインダーはＮＣＯ末端プレポリマーが主成分であり、粒状ゴムチップ材をＮＣＯ末端プレポリマーで結合することにより、弾性舗装ブロックＡの強度および耐久性を高める効果を得ることができるものである。バインダーとしては、このようなポリウレタン系の他に、エポキシ樹脂系やアクリル樹脂系などの公知の接着剤を使用することもできる。
【００３０】
またゴム粉はバインダーと混合することなく、ゴム粉単体で用いるものであり、ゴム粉の凝集物を型に入れ、加熱加圧して熱圧縮成形することにより、バインダーが一切介在しないゴム粉圧縮体からなるクッション層２を成形することができるものである。加熱加圧の熱圧縮条件は、特に限定されるものではないが、金型温度１００〜１８０℃（より好ましくは１４０〜１８０℃）、時間３〜３０分、面圧１〜１５ＭＰａの範囲に設定するのが好ましい。
【００３１】
ゴム製品から得られたゴム粉には、ゴム製品において加硫に寄与せず残存していた加硫剤や加硫促進剤が含まれており、加熱加圧して熱圧縮成形する際にゴム粉同士が界面で共加硫により結合し、成形体として一体に固化するものであり、またゴム粉は粒径の小さい粉状であるので、ゴム粉同士が隙間なく充填され、界面の接触面積が大きくなって共加硫によるゴム粉同士の結合力が増大する。従って、バインダーを用いてゴム粉を結合させる必要なく、熱圧縮成形でゴム粉の圧縮体としてクッション層２を成形することができるものである。
【００３２】
上記のようにして成形した表面層１の下面にクッション層２を重ねて接着することによって、図１（ａ）に示すような、表面層１とクッション層２の２層積層構造の弾性舗装ブロックＡを作製することができるものである。また上記のようにして成形した表面層１と裏面層３の間にクッション層２を重ねて、つまりクッション層２の上面に表面層１を、クッション層２の下面に裏面層３を重ねて、接着することによって、図１（ｂ）のような、表面層１とクッション層２と裏面層３の３層積層構造の弾性舗装ブロックＡを作製することができるものである。表面層１や裏面層３とクッション層２とを接着する接着剤としては、任意のものを用いることができるが、例えば上記のように粒状ゴムチップ材を結合するバインダーとして使用した接着剤を用いることができる。
【００３３】
図１（ａ）には、表面層１とクッション層２が接する２層のみの積層構造の弾性舗装ブロックＡを示したが、クッション層２の下側に他の層を積層するなど、３層以上の積層構造であってもよい。また図１（ｂ）には、表面層１とクッション層２と裏面層３が接する３層のみの積層構造の弾性舗装ブロックＡを示したが、裏面層３の下側に他の層を積層するなど、４層以上の積層構造であってもよい。
【００３４】
そして図１（ａ）の表面層１とクッション層２を積層した構造の弾性舗装ブロックＡにあって、表面層１は粒状ゴムチップ材をバインダーで結合したゴムチップ結合体からなるので、弾性舗装ブロックＡの表面の耐摩耗性は、硬化したバインダーによって高く維持することがきるものである。またクッション層２はバインダーを含有しないゴム粉の層からなるので、ゴムの弾力性がそのまま維持されており、弾性舗装ブロックＡに高い衝撃吸収性を付与することができるものである。
【００３５】
ここで、表面層１には上記のようにバインダーが含有されているので、日光の照射等によってバインダーが経時劣化すると、表面層１に収縮が生じることがある。しかし、表面層１の背面側に積層されたクッション層２は、バインダーを一切含有しないので経時的な劣化を受け難いものであり、ゴム粉を熱圧縮成形して一体化したときの形状寸法が長期に亘って維持される。このため、表面層１が収縮して反ろうとする力に対して反発する応力（引張力）がクッション層２に作用し、弾性舗装ブロックＡに反りが発生することを防ぐことができるものである。そのため、衝撃吸収性能に過大な影響を及ぼさない範囲内で、弾性舗装ブロックＡの製品厚みを薄くできるものであり、重量化することを避けることができるので取扱性が向上し、また材料コストを抑制して安価に製造することができるものである。
【００３６】
また上記のように、クッション層２はゴム粉の熱圧縮成形で形成されており、バインダーを一切含有しないので、粒状ゴムチップ材を結合させるためにバインダーを硬化させた表面層１よりもクッション層２のほうが、一般的に硬さが低く設定されており、このクッション層２で弾性舗装ブロックＡの弾性が高く確保されている。そして、表面層１のバインダーの経時劣化で表面層１が硬くなっても、バインダーを含有しないクッション層２は経時変化による硬さの変化は小さく、製造時点での硬さが長期間維持されるので、弾性舗装ブロックＡの弾性の変化は小さいものであり、弾性舗装ブロックＡの衝撃吸収性能を長期に亘って高く保つことができるものである。
【００３７】
上記のように、弾性舗装ブロックＡの表面の耐摩耗性は表面層１で、衝撃吸収性はクッション層２で、というように各特性を各層で分担させるようにしている。従って、耐摩耗性は表面層１の嵩密度やバインダーの添加量で調整することによって、また衝撃吸収性はクッション層２の嵩密度や厚みで調整することによって、これらの特性を個別に設計することが可能になるものであり、従来の単一層構造のものよりも、容易にユーザーの要求に対応することができるものである。
【００３８】
また、図１（ｂ）の表面層１及び裏面層３とクッション層２を積層した構造の弾性舗装ブロックＡにあっても、上記と同様な利点を有するものである。しかもこのものでは、表面層１の他に裏面層３を有するので、クッション層２を挟んで上下に対称的な層構成に形成されている。表面層１と裏面層３はそれぞれバインダーを含有して形成されているので、表面層１と裏面層３のバインダーがそれぞれ経時的に劣化して収縮しても、クッション層２の上と下で同じ寸法変化が生じることになるものであり、表面層１と裏面層３の反りが相殺されて、弾性舗装ブロックＡに反り変形がより生じ難くなるものである。従って、表面層１と裏面層３は同じ組成で形成するのが好ましく、また厚みも同じに設定するのが好ましい。
【００３９】
弾性舗装ブロックＡの厚みは特に制限されるものではないが、表面層１や裏面層３の厚みを２〜１０ｍｍ程度、クッション層２の厚みを５〜４０ｍｍ程度に設定し、また表面層１や裏面層３とクッション層２の厚みの比を１：２〜１：５の範囲に設定するのが好ましい。さらに弾性舗装ブロックＡの嵩密度は特に制限されるものではないが、表面層１や裏面層３の嵩密度は０．６〜１．３ｇ／ｃｍ３程度に、クッション層２の嵩密度は０．５〜１．２ｇ／ｃｍ３程度に設定するのが好ましい。
【００４０】
上記の実施の形態では、表面層１及び裏面層３とクッション層２をそれぞれ予め成形して作製しておき、クッション層２の上面に表面層１を、クッション層２の下面に裏面層３をそれぞれ接着剤で接着することによって、図１（ｂ）のような表面層１とクッション層２と裏面層３の３層積層構造の弾性舗装ブロックＡを製造するようにしたが、図２に示す同時一体成形法で弾性舗装ブロックＡを製造することもできる。
【００４１】
すなわちまず、粒状ゴムチップ材にバインダーを混合して表面層１用や裏面層３用の材料５，６を調製し、またバインダーを配合しないゴム粉でクッション層２用の材料７を調製する。そして図２（ａ）のように、成形型９のキャビティ凹所１０内に表面層１用の材料６、クッション層２用の材料７、裏面層３用の材料５を供給し、キャビティ凹所１０内に材料６，７，５を堆積させる。次に成形型９でキャビティ凹所１０内の材料６，７，５を加熱しながら、図２（ｂ）のように、加圧盤１１でキャビティ凹所１０内の材料６，７，５を加圧して、熱圧縮成形する。このように熱圧縮成形することによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合したゴムチップ結合体からなる表面層１や裏面層３を成形することができると同時に、ゴム粉の圧縮体としてクッション層２を成形することができるものであり、さらに同時に、粒状ゴムチップ材を結合させるためのバインダーでクッション層２に表面層１と裏面層３を接着することができ、一度の熱圧縮成形で、表面層１とクッション層２と裏面層３の３層積層構造の弾性舗装ブロックＡを得ることができるものである。
【００４２】
このようにして、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層１及び裏面層３と、バインダーを用いることなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層２をそれぞれ成形すると同時に、各層１，２，３を積層して弾性舗装ブロックＡを製造することができるものである。従って、表面層１及び裏面層３とクッション層２を個別に成形した後、これらの各層を貼り合せることによって弾性舗装ブロックＡを製造する場合に比べて、製造工程を少なくすることができるものであり、コスト安価に弾性舗装ブロックＡの製造を行なうことができるものである。
【００４３】
尚、図２の製造方法を図１（ａ）の表面層１とクッション層２を積層した構造の弾性舗装ブロックＡに適用することは好ましくない。すなわち、成形型９のキャビティ凹所１０内に、粒状ゴムチップ材にバインダーを混合して調製した表面層１用の材料６と、バインダーを配合しないゴム粉で調製したクッション層２用の材料７を供給して堆積させ、加圧盤１１でキャビティ凹所１０内の材料６，７を加圧して、熱圧縮成形することによって、表面層１とクッション層２の２層積層構造の弾性舗装ブロックＡを製造することができる。しかし、表面層１はバインダーを含有しているのに対してクッション層２はバインダーを含有していないので、成形後の冷却の際に表面層１が収縮する寸法とクッション層２が収縮する寸法が大きく異なり、この寸法収縮の差で表面層１とクッション層２の２層積層構造の弾性舗装ブロックＡには反りが大きく発生することになるので、図２の製造方法を適用するのは難しい。一方、図１（ｂ）のような表面層１と裏面層３の間にクッション層２を積層した３層構造の弾性舗装ブロックＡでは、クッション層２を挟んで表面層１と裏面層３が対称的に積層されているので、表面層１とクッション層２の間の寸法収縮の差と、クッション層２と裏面層３の間の寸法収縮の差が相殺され、反りが発生するようなことなく弾性舗装ブロックＡを製造することができるものである。
【実施例】
【００４４】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００４５】
（実施例１）
表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を３ｍｍの粒径になるように粉砕し、粒状ゴムチップ材を得た。この粒状ゴムチップ材１００質量部に、バインダー（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）を３０質量部添加して混合し、表面層１用及び裏面層３用の材料５，６を準備した。また表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を研磨して得た粒径１０μｍのゴム粉を、バインダーを配合しないでクッション層２用の材料７として準備した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
次に、図２（ａ）のように、成形型９のキャビティ凹所１０に表面層１用の材料６、クッション層２用の材料７、裏面層３用の材料５をこの順に投入した。表面層１用の材料６と裏面層３用の材料５は同じ量で投入した。そして図２（ｂ）のように、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、成形品を取り出して常温冷却した。このようにして、表面層１とクッション層２と裏面層３の３層積層構造からなる、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み４３ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００４８】
（実施例２）
成形型９への表面層１用の材料６と裏面層３用の材料５の投入量を実施例１と同じに設定し、またクッション層２用の材料７の投入量を実施例１より少なく設定する他は、実施例１と同様に成形した。このようにして、表面層１と裏面層３の厚み及び嵩密度が実施例１と同じであり、クッション層２の嵩密度が実施例１と同じで且つ厚みが実施例１より薄い、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００４９】
（実施例３）
上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を３ｍｍの粒径になるように粉砕し、粒状ゴムチップ材を得た。この粒状ゴムチップ材１００質量部に、バインダー（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）を３０質量部添加して混合し、表面層１用及び裏面層３用の材料５，６を準備した。また表２に示すＥＰＤＭゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を研磨して得た粒径１０μｍのゴム粉を、バインダーを配合しないでクッション層２用の材料７として準備した。
【００５０】
【表２】
【００５１】
次に、図２（ａ）のように、成形型９のキャビティ凹所１０に表面層１用の材料６、クッション層２用の材料７、裏面層３用の材料５をこの順に投入した。表面層１用の材料６と裏面層３用の材料５は同じ量で投入した。そして図２（ｂ）のように、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、成形品を取り出して常温冷却した。このようにして、表面層１とクッション層２と裏面層３の３層積層構造からなる、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００５２】
（実施例４，５）
成形型９への表面層１用の材料６と裏面層３用の材料５の投入量を実施例３と同じに設定し、またクッション層２用の材料７の投入量を実施例３より少なく設定する他は、実施例３と同様に成形した。このようにして、表面層１と裏面層３の厚み及び嵩密度が実施例３と同じであり、クッション層２の厚みが実施例３と同じで且つ嵩密度が実施例３より小さい、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００５３】
（実施例６）
上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を３ｍｍの粒径になるように粉砕し、粒状ゴムチップ材を得た。この粒状ゴムチップ材１００質量部に、バインダー（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）を３０質量部添加して混合し、表面層１用の材料６を準備した。そしてこの材料６を成形型９のキャビティ凹所１０に投入し、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、取り出し、常温冷却して表面層１を得た。
【００５４】
また上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を研磨して得た粒径１０μｍのゴム粉を、バインダーを配合しないでクッション層２用の材料７として準備した。そしてこの材料７を成形型９のキャビティ凹所１０に投入し、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、取り出し、常温冷却してクッション層２を得た。
【００５５】
次に、上記の表面層１とクッション層２を接着剤（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）で接着して貼り合わせることによって、表面層１とクッション層２の２層積層構造からなる、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００５６】
（比較例１）
上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を３ｍｍの粒径になるように粉砕し、粒状ゴムチップ材を得た。この粒状ゴムチップ材１００質量部に、バインダー（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）を３０質量部添加して混合した材料６を準備した。そしてこの材料６を成形型９のキャビティ凹所１０に投入し、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、取り出して常温冷却した。このようにして、表面層１の単層構造からなる、２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み４２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００５７】
（比較例２）
成形型９へ材料６の投入量を比較例１より少なく設定する他は、比較例１と同様に成形した。このようにして、嵩密度が比較例１と同じであり、厚みが薄い、表面層１の単層構造からなる、２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００５８】
（比較例３）
上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を３ｍｍの粒径になるように粉砕し、粒状ゴムチップ材を得た。この粒状ゴムチップ材１００質量部に、バインダー（１液性のウレタンバインダー：三井化学ポリウレタン社製「タケネートＦ−１８８Ｐ」）を３０質量部添加して混合し、表面層１用の材料６を準備した。また上記の表１に示すクロロプレンゴム組成物からなる加硫済みのゴム製品（伝動ベルト）を研磨して得た粒径１０μｍのゴム粉を、バインダーを配合しないでクッション層２用の材料７として準備した。
【００５９】
次に、成形型９のキャビティ凹所１０に表面層１用の材料６、クッション層２用の材料７を投入し、１７０℃、１０分、面圧１１ＭＰａの条件で熱圧縮成形した後、成形品を取り出して常温冷却した。このようにして、表面層１とクッション層２の２層積層構造からなる、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み２２ｍｍの弾性舗装ブロック用試験片を得た。
【００６０】
上記のようにして実施例、比較例で得た弾性舗装ブロック用試験片について、嵩密度、耐摩耗性、衝撃吸収性、耐候性を測定した。その結果を表３に示す。尚、測定方法は以下の通りである。
【００６１】
嵩密度は、試験片の質量（ｇ）／試験片の体積（ｃｍ３）の式により算出して求めた。
耐摩耗性は、試験片に４．９Ｎ（５００ｇf）の荷重をかけ、テーバ摩耗試験を行うことにより測定し、摩耗率（％）を［摩耗量（ｇ）／試験前の試験片の質量（ｇ）×１００］の式より算出した。
衝撃吸収性は、床の硬さ試験（ＪＩＳ Ａ６５１９）に準拠して測定し、鋼製ヘッド体（質量３．８５ｋｇ）を試験片の上に高さ２０ｃｍから自由落下させたときの衝撃加速度（Ｇ値）を求めた。
耐候性は、人工光源キセノンアークによる耐候性試験機（スガ試験機社製「強エネルギーキセノンメーター」）を使用して測定し、照射時間に対する試験片の反りの有無を確認して評価した。
【００６２】
【表３】
【００６３】
表３にみられるように、表面層の単層構造の比較例１、２では、耐候性試験をすることによって反りが発生したが、表面層と裏面層の間にクッション層を積層した実施例１〜５や、表面層の背面側にクッション層を接着剤で貼り合わせた実施例６では、反りの発生が認められないものであり、バインダーを含有しないクッション層を積層することによって反りの発生を防ぐことができることが確認された。
【００６４】
また、実施例１〜５のように、表面層とクッション層と裏面層の３層積層構造の弾性舗装ブロックについては、反りが発生することなく同時一体成形によって製造を行なうことができた。これに対して、表面層とクッション層の２層積層構造の弾性舗装ブロックについては、比較例３のように、同時一体成形すると、成形直後に反りが発生するものであり、同時一体成形は適していないことが確認された。
【符号の説明】
【００６５】
１ 表面層
２ クッション層
３ 裏面層
Ａ 弾性舗装ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層と、前記バインダーを含有させることなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層の、少なくとも２層の積層構造で形成されて成ることを特徴とする弾性舗装ブロック。
【請求項２】
粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層及び裏面層と、表面層と裏面層の間に配置され、前記バインダーを含有させることなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層の、少なくとも３層の積層構造で形成されて成ることを特徴とする弾性舗装ブロック。
【請求項３】
上記粒状ゴムチップ材とゴム粉の少なくとも一方は、ゴム廃棄物の再利用品であることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性舗装ブロック。
【請求項４】
上記粒状ゴムチップ材は粒径が０．３〜１０．０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性舗装ブロック。
【請求項５】
上記ゴム粉は粒径が３〜８０μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性舗装ブロック。
【請求項６】
上記請求項２乃至５のいずれかに記載の弾性舗装ブロックを製造するにあたって、粒状ゴムチップ材とバインダーを含有する材料の層の間に、前記バインダーを配合しないゴム粉を含有する材料の層を重ね、これを熱圧縮して同時一体成形することによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層及び裏面層と、表面層と裏面層の間に配置され、前記バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層の、少なくとも３層の積層構造で形成される弾性舗装ブロックを製造することを特徴とする弾性舗装ブロックの製造方法。
【請求項１】
粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層と、前記バインダーを含有させることなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層の、少なくとも２層の積層構造で形成されて成ることを特徴とする弾性舗装ブロック。
【請求項２】
粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層及び裏面層と、表面層と裏面層の間に配置され、前記バインダーを含有させることなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層の、少なくとも３層の積層構造で形成されて成ることを特徴とする弾性舗装ブロック。
【請求項３】
上記粒状ゴムチップ材とゴム粉の少なくとも一方は、ゴム廃棄物の再利用品であることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性舗装ブロック。
【請求項４】
上記粒状ゴムチップ材は粒径が０．３〜１０．０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性舗装ブロック。
【請求項５】
上記ゴム粉は粒径が３〜８０μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性舗装ブロック。
【請求項６】
上記請求項２乃至５のいずれかに記載の弾性舗装ブロックを製造するにあたって、粒状ゴムチップ材とバインダーを含有する材料の層の間に、前記バインダーを配合しないゴム粉を含有する材料の層を重ね、これを熱圧縮して同時一体成形することによって、粒状ゴムチップ材をバインダーで結合して形成される表面層及び裏面層と、表面層と裏面層の間に配置され、前記バインダーを含有することなくゴム粉を熱圧縮成形して形成されるクッション層の、少なくとも３層の積層構造で形成される弾性舗装ブロックを製造することを特徴とする弾性舗装ブロックの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１３２２１９（Ｐ２０１２−１３２２１９Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５７１３（Ｐ２０１０−２８５７１３）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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