JP2001081308A - 多孔質弾性舗装材料及び多孔質弾性舗装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車のウレタンバンパの製造及び廃棄に際
して発生するウレタン廃材を破砕したウレタンバンパチ
ップを用いることにより、車道にも歩道にも適用するこ
とができ、弾力性、騒音低減機能、凍結抑制機能及び透
水機能等の機能を付加することができる多孔質弾性舗装
材料及び多孔質弾性舗装構造を提供する。 【解決手段】 ウレタンバンパチップ単体、或いはゴム
チップ、砕石、スクリーニングス、人工骨材、玉砂利、
チャート、着色骨材、ガラスカレット、砂、火山灰、石
粉、消石灰、セメントから選択される１又は２以上の粒
状物とウレタンバンパチップの混合物１０〜９９ｗｔ％
と、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹
脂、石油系樹脂、ゴム系エマルジョン、歴青系材料から
選択される１又は２以上の結合剤１〜９０ｗｔ％とを常
温混合又は加熱混合してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のウレタン
バンパの製造及び廃棄に際して発生するウレタン廃材を
破砕したウレタンバンパチップを車道用の舗装材料とし
て用いることにより、車道にも歩道にも適用することが
でき、弾力性、騒音低減機能、凍結抑制機能及び透水機
能等の機能を付加することができる多孔質弾性舗装材料
及び多孔質弾性舗装構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の弾性機能、吸音機能、及び透水機
能を有する舗装材料としては、排水性アスファルト混合
物、透水性アスファルト混合物、開粒度アスファルト混
合物などの加熱アスファルト混合物やゴムチップ等を骨
材とした常温混合物などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱ア
スファルト混合物については、砕石類を用いるため、弾
性が得られず、また硬質であるため、走行車輌のタイヤ
と骨材との打撃音の影響を受けるため、十分な騒音低減
効果は得られていなかった。さらに、ゴムチップ等を骨
材とした常温混合物を荷重条件の厳しい車道（重交通道
路）に用いた場合は、弾性を付与することができるもの
の、耐久性に問題があり、道路表面が変形するなどの不
具合を生じていた。一方、廃ウレタンバンパの処理方法
については、環境に優しい処理方法、再利用化技術の確
立が成されていないという現状がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑み提案
されたもので、ウレタンバンパチップ単体、或いはゴム
チップ、砕石、スクリーニングス、人工骨材、玉砂利、
チャート、着色骨材、ガラスカレット、砂、火山灰、石
粉、消石灰、セメントから選択される１又は２以上の粒
状物とウレタンバンパチップの混合物１０〜９９ｗｔ％
と、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹
脂、石油系樹脂、ゴム系エマルジョン、歴青系材料から
選択される１又は２以上の結合剤１〜９０ｗｔ％とを常
温混合又は加熱混合してなることを特徴とする多孔質弾
性舗装材料を提案するものである。また、前記材料を、
路盤上、基層上、又は表層上に敷均して仕上げ、必要に
応じて敷均した後、転圧して仕上げる多孔質弾性舗装構
造をも提案する。

【０００５】

【発明の実施の形態】まず、本発明に使用する原材料
（ウレタンバンパチップ、粒状物、結合材）について説
明する。

【０００６】本発明に用いるウレタンバンパチップは、
周知のように自動車のウレタンバンパの製造に際して発
生する工程廃材や廃棄される自動車から得られる廃材を
破砕したものである。このウレタンバンパチップは、軽
量で、適度な弾性及び強度を有する骨材として使用さ
れ、荷重条件の厳しい車道（重交通道路）にも歩道にも
適用でき、多量の需要が見込まれるため、その使用は廃
ウレタンバンパの有効な再利用として産業廃棄物処理に
貢献する。

【０００７】本発明に用いられる粒状物は、ゴムチッ
プ、砕石、スクリーニングス、人工骨材、玉砂利、チャ
ート、着色骨材、ガラスカレット、砂、火山灰、石粉、
消石灰、セメントから選択される１又は２以上の材料で
あり、特にその粒度や産地を限定するものではなく、用
途等に応じて適宜選択して使用することができる。例え
ばゴムチップは、窓枠シールの製造に際して発生する工
程廃材や廃棄される自動車から得られる廃材を破砕した
ものであり、弾性骨材として前述のように弾性をを付与
することができるが、このゴムチップ単独或いは過剰量
を用いた場合には耐久性に問題がある。その他の砕石等
の骨材は、耐熱性や寸法安定性に関わる強度や特性を付
与し、特に車道用の舗装材料に適用する場合に好適に使
用される。消石灰やセメントは、骨材ではないが、強度
を補う効果がある。これらの粒状物を用いずに前記ウレ
タンバンパチップのみを用いても良いが、好ましくは前
記ウレタンチップと組み合わせて用いる。その際、より
好ましい粒状物としては、ゴムチップ、砕石、人工骨
材、自然砂、スクリーニングス、石粉であり、これらか
ら選択される１又は２以上を前記ウレタンチップと組み
合わせて用いる。

【０００８】本発明に用いる結合剤は、ウレタン系樹
脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、石油系樹脂、ゴ
ム系エマルジョン、歴青系材料から選択される１又は２
以上の材料であり、併用する場合の混合比率等について
何等限定するものではなく、用途等に応じて適宜選択し
て使用することができる。車道用の舗装材料として適用
する場合には強度、耐摩耗性、耐候性等が重視されるの
で、ウレタン系、エポキシ系、アクリル系の樹脂であれ
ば二液反応型が好ましく、弾性を重視してゴム変性樹脂
を用いるようにしても良い。脱色アスファルトと呼ばれ
る石油系樹脂ではカットバック型やエマルジョンなどよ
りも加熱混合型が好ましく、ゴム系エマルジョンではク
ロロプレンが好ましく、歴青系材料ではストレートアス
ファルト、改質アスファルトを用いて加熱混合すること
が好ましい。特にウレタン系樹脂、歴青系材料から選択
される１又は２の結合剤を用いることが好ましい。

【０００９】本発明におけるこれら原材料の混合割合
は、ウレタンバンパチップ、或いは粒状物とウレタンバ
ンパチップの混合物の割合が１０〜９９ｗｔ％であっ
て、結合剤の割合が１〜９０ｗｔ％である。即ち、本発
明の多孔質弾性舗装材料は、ウレタンバンパチップ単
体、或いは粒状物とウレタンバンパチップの混合物１０
〜９９ｗｔ％と、結合剤１〜９０ｗｔ％とを常温混合又
は加熱混合してなる。この範囲よりも結合剤の割合が少
なくても多くても、即ちウレタンバンパチップ単体、或
いは粒状物とウレタンバンパチップの混合物が多くても
少なくても、十分な強度、耐摩耗性、耐候性などの特性
を有する多孔質弾性舗装構造を得ることができない。即
ち結合剤の割合が１ｗｔ％よりも少ない場合、ウレタン
バンパチップや粒状物の結合性が損なわれ、ウレタンバ
ンパチップや粒状物の剥脱等が生じ易くなる。また、形
成される舗装構造は強度不足が生じ、耐摩耗性などの耐
久性も悪くなる。逆に結合剤の割合が９０ｗｔ％よりも
大きい場合、形成される舗装構造は多孔質性及び弾性が
損なわれ、吸音性能や透水性能も十分でなく、耐熱性も
低いものとなる。

【００１０】特に好ましい配合の多孔質弾性舗装材料と
しては、ゴムチップ、砕石、人工骨材、自然砂、スクリ
ーニングス、石粉から選択される１又は２以上の粒状物
９〜９０ｗｔ％と、ウレタンバンパチップ１〜９０ｗｔ
％と、ウレタン系樹脂、歴青系材料から選択される１又
は２の結合剤１〜３０ｗｔ％とを常温混合又は加熱混合
してなる。この範囲より粒状物の割合が少ないと、強
度、耐久性が得られず、多いと、弾力性が損なわれる。
また、この範囲よりウレタンバンパチップの割合が少な
いと、弾力性が損なわれ、多いと、強度、耐久性が得ら
れない。さらに、この範囲より結合剤の割合が少ない
と、強度、耐久性が得られず、多いと、多孔質性、弾力
性が損なわれる。

【００１１】こうして得られる本発明の多孔質弾性舗装
材料は、路盤上、基層上、又は表層上に敷均して仕上げ
ることにより、或いは敷均した後、転圧して仕上げるこ
とにより、例えば荷重条件の厳しい車道に適用すること
ができ、しかも多孔質で且つ適度な弾性を有しているの
で、騒音低減機能、透水機能及び凍結抑制機能をも備え
るものとなる。また、歩道に適用した場合、歩行者に適
度なクッション性を与えることができる。

【００１２】

【実施例】〔実施例１〕ウレタンバンパチップとゴムチ
ップと人工骨材『セラサンド』と二液反応型のウレタン
系樹脂を用いた多孔質弾性舗装材料、及びそれを基層上
に敷均して仕上げた多孔質弾性舗装構造の実施例を以下
に示す。

【００１３】基層は、表１に示すものを用いた。

【表１】

【００１４】ウレタンバンパチップは、表２に示すもの
を用いた。

【表２】

【００１５】ゴムチップは、表３に示すものを用いた。

【表３】

【００１６】結合剤は、表４及び表５に示すものを用い
た。

【表４】

【表５】

【００１７】各原材料の配合割合を表６に示した。

【表６】

【００１８】尚、表６中の人工骨材は、美州興産（株）
製の『セラサンド』（粒径３．３〜２ｍｍ）を用いた。

【００１９】多孔質弾性舗装構造の施工得られた多孔質
弾性舗装材料を用いて図１に示した手順により多孔質弾
性舗装構造を施工した。 開粒度アスファルト混合物(13)舗設（ｔ＝３ｃｍ） 排水機能を向上させる目的で、基層には開粒度アスファ
ルト混合物(13)を舗設（ｔ＝３ｃｍ）した。 タックコート散布（ウレタンバインダ０．３リットル
／ｍ² ） 基層との付着確保のため、タックコート剤として混合物
に使用したウレタンバインダを０．３リットル／ｍ² 基
層表面に散布した。 型枠設置 施工箇所の縦縁部（側面）や起終点部の横縁部に、舗設
厚（ｔ＝２ｃｍ）と同じ厚さの木製型枠を設置した。 多孔質弾性舗装材料混合（現場混合） 混合物の混合は、モルタルミキサにて行った。ウレタン
バンパチップ、ゴムチップ及び『セラサンド』をミキサ
に投入後、ウレタンバインダの主剤と硬化剤を規定量混
合したものをミキサに投入し、１〜２分程度混合した。 多孔質弾性舗装材料舗設（ｔ＝２ｃｍ） 混合物の舗設は、ミキサから練り落とした後、レーキに
て荒ならしを行い、簡易フィニッシャにて敷きならし
た。敷きならし後、金ゴテにて表面の整形を行った。 トップコート散布（ウレタンバインダ０．３リットル
／ｍ² ） 耐久性向上を目的として、トップコート剤として混合物
に使用したウレタンバインダを０．３リットル／ｍ² 表
面に散布した。 養生 施工当日は夏期晴天であり、外気温が３０℃を越え、ウ
レタンバインダの硬化が促進される状況であった。混合
物舗設後、約３時間程度でほぼ硬化が完了していると判
断できた。

【００２０】多孔質弾性舗装材料及び多孔質弾性舗装構
造の歩道・車道における適用性及び機能について以下の
５項目の評価を行い、目的とする水準を満足したものを
○、満足しなかったものを×とし、その判定結果を表７
に示した。

【００２１】・弾力性 弾力性は、施工現場において「弾力性試験方法（ＧＢ係
数，ＳＢ係数）」（舗装試験法便覧別冊）によって評価
を行った。その結果、弾力性が十分あり、歩行感もアス
ファルト混合物に比較して向上したため、○と判定し
た。

【００２２】・吸音特性 吸音特性は、施工現場において同一材料で作製した供試
体を用いて「管内法による建築材料の垂直入射吸音率測
定方法」（ＪＩＳ Ａ１４５０）によって室内評価を行
った。その結果、通常の排水性アスファルト混合物（最
大粒径１３ｍｍ、空隙率２０％）に比較して、吸音効果
が向上し、騒音低減効果が確認されたので、○と判定し
た。

【００２３】・透水性 透水性は、施工現場において同一材料で作製した供試体
を用いて「透水性アスファルト舗装の現場透水試験」
（舗装試験法便覧）によって室内評価を行った。その結
果、排水性舗装の出来型合格判定値（排水性舗装技術指
針（案））である９００ｍｌ／１５秒を大幅に上回るも
のとなったので、○と判定した。

【００２４】・すべり抵抗性 すべり抵抗性は、施工現場において「回転式すべり抵抗
測定器による動的摩擦係数の測定方法」（舗装試験法便
覧別冊）によって評価を行った。その結果、線速度４０
ｋｍ／ｈでの動摩擦係数が０．７以上の高い値となった
ので、○と判定した。

【００２５】・凍結抑制効果 凍結抑制効果は、施工現場において同一材料で作製した
供試体を用いて「ラベリング試験方法」（舗装試験法便
覧別冊）のスパイクラベリング試験機のスパイクタイヤ
をスタッドレスタイヤに付け替え、氷を貼った供試体表
面にタイヤを走行させて、氷の破壊程度を観察して室内
評価を行った。その結果、積雪寒冷地に一般的に適用さ
れている細粒度ギャップアスコンと比較して、氷の破壊
程度が顕著であったので、○と判断した。

【００２６】

【表７】 〔実施例２〕ウレタンバンパチップと砕石７号、細砂、
石粉、高粘度改質アスファルトを用いた多孔質弾性舗装
材料の実施例を以下に示す。

【００２７】各原材料の配合割合を表８に示した。

【表８】

【００２８】尚、表８中のウレタンバンパチップは、前
記実施例１に用いたウレタンバンパチップと高粘度改質
アスファルトとの付着性改善を目的として、予め、ウレ
タンバンパチップ：二液反応型ウレタン樹脂の主剤＝１
００：５の質量百分率で混合したものを用いた。

【００２９】得られた多孔質弾性舗装材料の車道におけ
る適用性及び機能について以下の４項目の評価を行い、
目的とする水準を満足したものを○、満足しなかったも
のを×とし、その判定結果を表９に示した。

【００３０】・耐流動性 耐流動性は、「ホイールトラッキング試験方法」（舗装
試験法便覧別冊）によって評価を行った。その結果、動
的安定度（Ｄ．Ｓ）は、３０００（回／ｍｍ）以上を確
保しており、流動変形が危惧される重交通路線への適用
も十分可能であると判断し、○と判定した。

【００３１】・耐摩耗性 耐摩耗性は、「ラベリング試験方法」（舗装試験法便覧
別冊）の往復チェーン型試験機によって評価を行った。
その結果、摩耗量は、寒冷地に適用される場合が多い細
粒度ギャップアスファルト混合物とほぼ同等な値であっ
たため、○と判定した。

【００３２】・吸音特性 吸音特性は、「管内法による建築材料の垂直入射吸音率
測定方法」（ＪＩＳＡ１４５０）によって評価を行っ
た。その結果、騒音低減効果が通常の排水性アスファル
ト混合物（最大粒径１３ｍｍ、空隙率２０％）よりも高
いとされている５ｍｍＴｏｐ排水性混合物（最大粒径５
ｍｍ、空隙率２０％）に比較して、ほぼ同等であったた
め、○と判定した。

【００３３】・透水性 透水性は、「透水性アスファルト混合物の透水試験方
法」（舗装試験法便覧）によって評価を行った。その結
果、排水性混合物の透水係数の目標値である１０^-2ｃｍ
／ｓｅｃ（排水性舗装技術指針（案））を十分に満足し
ていたため、○と判定した。

【００３４】

【表９】

【００３５】以上、本発明を実施例に基づいて説明した
が、本発明は上記した実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限りどの
ようにでも実施することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の多孔質弾性
舗装用材料並びに多孔質弾性舗装構造は、自動車のウレ
タンバンパの製造及び廃棄に際して発生するウレタン廃
材を破砕したウレタンバンパチップを用いるものであっ
て、廃ウレタンバンパの有効な再利用として産業廃棄物
処理並びに環境保全に貢献する。そして、重交通道路に
も軽交通道路にも歩行者用道路にも適用することがで
き、車道に適用した場合には、騒音低減機能、凍結抑制
機能及び透水機能等の機能を付加することができ、歩道
に適用した場合には、足に優しい歩行性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における施工手順を示すフローである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ０１Ｃ 7/26 Ｅ０１Ｃ 7/26 7/30 7/30 Ｆターム(参考） 2D051 AA02 AA06 AA08 AB03 AD01 AE05 AF01 AF02 AF06 AG01 AG03 AG13 AG14 AG17 EA06 EA07 EB05 EB06 4J002 AC092 AC131 AC141 AG002 BA012 BG012 BG022 BG092 CD012 CD022 CD032 CK021 CK022 DJ006 DL006 DM006 GL00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウレタンバンパチップ単体、或いはゴム
   チップ、砕石、スクリーニングス、人工骨材、玉砂利、
   チャート、着色骨材、ガラスカレット、砂、火山灰、石
   粉、消石灰、セメントから選択される１又は２以上の粒
   状物とウレタンバンパチップの混合物１０〜９９ｗｔ％
   と、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹
   脂、石油系樹脂、ゴム系エマルジョン、歴青系材料から
   選択される１又は２以上の結合剤１〜９０ｗｔ％とを常
   温混合又は加熱混合してなることを特徴とする多孔質弾
   性舗装材料。
2. 【請求項２】 ゴムチップ、砕石、人工骨材、自然砂、
   スクリーニングス、石粉から選択される１又は２以上の
   粒状物９〜９０ｗｔ％と、ウレタンバンパチップ１〜９
   ０ｗｔ％と、ウレタン系樹脂、歴青系材料から選択され
   る１又は２の結合剤１〜３０ｗｔ％とを常温混合又は加
   熱混合してなることを特徴とする多孔質弾性舗装材料。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の材料を、路盤上、基層
   上、又は表層上に敷均して仕上げ、必要に応じて敷均し
   た後、転圧して仕上げることを特徴とする多孔質弾性舗
   装構造。