JP2005098055A

JP2005098055A - 廃タイヤゴムチップと硬質材混合ブロック

Info

Publication number: JP2005098055A
Application number: JP2003369644A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kito; 孝一木藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】廃タイヤゴムチップを資源として、有効利用が可能なエコスラグまたは砕石を硬質材に使用し、表面に生ゴムカラーチップを使い、転倒時安全で、水はけが良く、融雪性、融氷性があり、歩行感に優れ、敷設時に軽量で、作業性が良く、安全な作業ができる歩道用ブロックを提供する。
【解決手段】廃タイヤゴムチップに硬質材としてエコスラグまたは砕石を混合し、ウレタンプレポリマー系結合材を加え、混練後、型に装填する。この上に生ゴムカラーチップをウレタンプレポリマー系結合材と混練し付着させ、型に装填して加温、加圧、成型して型抜きを行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、硬質材として、エコスラグまたは砕石を使用し、廃タイヤゴムチップと混練後、ウレタンプレポリマー系結合材と混練して加温、加圧、成型された新規な構成を有する歩道用または車道用ブロックと前記ブロックの外表面に生ゴムカラーチップとウレタンポリマー系結合材と混練して付着させ、前記混練材と同時に加温、加圧、成型した新規な構成を有する２層の歩道用ブロックに関するものである。

従来のブロックはインターロッキングブロックを含めて製造方法はセメント、水、骨材を計量し、混練、振動、圧縮、養生して硬化させたものか、レンガまたはこれに類したものが一般的であり、歩道等に敷設する場合に歩行者への配慮不足がある。また最近は、廃タイヤゴムチップのみを結合材と混練し、加温、加圧して成型したブロックとして使用されているものがある。

従来のセメント、水、骨材を原料とするブロック、レンガまたはこれに類するものは、柔軟性がなく、透水性もない。また、重量があり可搬性、敷設作業性に難がある。これらを歩道に敷設した場合、歩行者が転倒時に怪我をすることがあり、水はけも悪い。特に、寒冷地では、通常ブロック敷設面は気温差により雪や雨が氷状化し滑りやすく、転倒時に怪我をすることがある。廃タイヤゴムチップのみを原料とするブロックは、柔軟性はあるが強度不足であり、透水性については更に改善されるべきである。

ブロックの硬質材として、一般廃棄物焼却灰を直接溶融し、冷却して生成されたエコスラグに注目した製品はなく、路盤材として極一部に使用されているに過ぎない。本発明は、これらの廃材をブロックの硬質材として再利用の道を拓き、かつ、高品質で安価なブロックを提供するものである。エコスラグとは、社団法人日本産業機会工業会が資源循環型社会の構築に向け、１９９８年から２０００年に早大永田教授を委員長としたエコスラグ利用普及に関する調査研究会にて命名された一般廃棄物焼却灰を溶融後に、冷却して生成されたスラグ並びに下水汚泥の焼却灰を溶融後に、冷却して生成されたスラグの総称である。
特開２００１−３０３５０７号公報特開平７−２０７６０８号公報

本発明は従来の技術の有する問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、適度の硬度を有しながら透水性に優れ、さらに柔軟性があり、歩行者の転倒時の怪我を防止することが可能で、かつ、可搬性にも優れ敷設作業も容易で、安価なブロックを提供することにある。

本発明に係わるブロックはリサイクル品原料に着目し、廃タイヤゴムチップを主原料として、これに硬質材として、エコスラグまたは砕石を混合し、ウレタンプレポリマー系結合材と混練後に加温、加圧、成型されたものである。

硬質材として、エコスラグの混合の第１の目的は、コンクリート製ブロック、レンガに対して、良好な透水性および機械的性質の確保と、より経済的なブロックを提供することにある。第２の目的は従来、路盤材程度にしか利用されていなかった大量のエコスラグの利用拡大を図ることである。

硬質材として、砕石を混合する目的は、透水性の格段の改良と一般建築等資材として不向きな粒度の細かい砕石の再利用を図ることである。

また、本発明のブロックの表面は色彩設計を可能にするために生ゴムカラーチップで構成される。このブロックの表面は多孔質で透水性があり、柔軟性に富み、歩行者の転倒時に怪我の少ない歩道用ブロックとして提供できる。

本発明のブロック表面の生ゴ厶カラーチップ層は自然光の熱吸収が良く、融雪性、融氷性に富み、寒冷地でも有効な歩道用ブロックとして提供できる。

本発明のブロックの形状は、矩形、円形、多角形等成型用型の自由な設計により、色々な形状のブロックを製造することができる。

本発明のブロックは、用途により粒度１ｍｍから８ｍｍ程度の砕石を廃タイヤゴムチップと一定の容積比率にて混合し、ウレタンプレポリマー系結合材を加えて混練して加温、加圧、成型して砕石と廃タイヤゴムチップの混合ブロックとして提供できる。

本発明は、上述の通り構成されているので、次に記載する効果がもたらされる。

廃タイヤゴムチップとエコスラグを混合した結果、透水性（ＪＩＳＡ１２１８）は０．０３ｃｍ／ｓと改善される。この要因は、成型時、エコスラグに変質がなく、ブロック内で原型をとどめ空隙を形成して多孔質化された結果、透水性が改善され、水はけの良好なブロックを提供することができる。

廃タイヤゴムチップとエコスラグを混合した結果、廃タイヤゴムチップのみのブロックに比べ、硬度（ＪＳＲＩＳ０１０１Ｃ型）は８０と同程度に維持され、３点曲げ試験の破壊強度は２０ｋｇｆ／ｃｍ^２を示し、引張試験（ＪＩＳＫ６２５１）の引張強度は１０ｋｇｆ／ｃｍ^２となり、十分な強度が確保されたブロックを提供することができる。

また、廃タイヤゴムチップとエコスラグ混合ブロックの重量はコンクリート製ブロックに対して約３０％軽減され、可搬性に優れ、手作業で行う敷設作業が容易となり、作業の安全性を確保することができる。

砕石と廃タイヤゴムチップ混合ブロックの透水性を示すＪＩＳＡ１２１８の試験値は０．０４ｃｍ／ｓとなり、また、３点曲げ試験の破壊強度は１３ｋｇｆ／ｃｍ^２となる。本砕石と廃タイヤゴムチップ混合ブロックは、水はけに極めて優れ、強度も十分に確保され、主に車道用に最適なブロックとして提供できる。

請求項４のブロックの表層は、生ゴ厶カラーチップで構成され、生ゴムカラーチップはウレタンポリマー系結合材をブロック全体の重量比率１０％から１３％で混合、混練して付着させたものであるが、生ゴムカラーチップ粒相互の空隙がウレタンポリマー系結合材で埋められることもなく、成型時１３０℃から１４０℃に加温されても変質がなく、多孔質となり、透水性が確保さて水はけが良くて、硬化がなく、柔軟性と弾力性は十分に確保され、歩きやすく、転倒しても怪我を防止することができる。

本発明のブロックを敷設する場所としては、主に公園、遊園地、幼稚園、老人福祉施設、病院等の建築物周辺と歩道、遊歩道が挙げられるが、一般建築物、住宅の周辺または倉庫等の屋内にも敷設できる。また、砕石と廃タイヤゴムチップ混合ブロックは車道用に最適である。

本発明のブロックの原材料は、廃棄並びに焼却処理等の困難な大量の廃タイヤの資源化と再利用を促し、硬質材として一般廃棄物焼却施設から発生するエコスラグの利用の道を拓き、拡大を図るものである。また、本発明のブロックの原材料はエコスラグのみならず、硬質材として粒度１ｍｍから８ｍｍ程度の一般建築用等資材として不適合な砕石を使って、砕石と廃タイヤゴムチップ混合ブロックとして提供できる。

以下、発明の好適な実施例を説明する。

図１は本発明に係わるブロックの平面図である。図２は図１の側面図である。図３は図２の２０と３０の模式図である。図１および図２の２０は色彩設計が可能な生ゴムカラーチップ層である。この生ゴムカラーチップ層の通常の厚さは６ｍｍから８ｍｍである。図２の３０は廃タイヤゴムチップとエコスラグの混合層である。この層の厚さは４０ｍｍから８０ｍｍである。図３の２１は生ゴムカラーチップ、２２はウレタンプレポリマー系結合材、２３は空隙、３１は廃タイヤゴムチップ、３２はエコスラグをそれぞれ示す。

本発明の図２の３０の混合容積比率は廃タイヤゴムチップ４０％から９０％、硬質材としてのエコスラグは１０％から６０％の範囲で実施できるが、好ましくは、廃タイヤゴムチップ６０％から６６％、エコスラグが４０％から４４％の範囲である。さらに、本ブロックの透水性を向上させる空隙率を十分に確保するための混合容積比率は、廃タイヤゴムチップ６０％から６３％に対して、エコスラグは４０％から４２％に設定することが一層望ましい。この原料にブロック全体の重量比率１０％から１３％のウレタンポリマー系結合材を加えて混練する。図１、図２の２０の生ゴムカラーチップ層は、生ゴムカラーチップにブロック全体の重量比率１０％から１３％のウレタンポリマー系結合材を加えて混練して付着させる。

原材料として廃タイヤゴムチップとエコスラグ、生ゴムカラーチップの粒の周囲に程良く付着し、接着力があり、多孔性、柔軟性を付与するためのウレタンポリマー系結合材の重量比率はブロック全体の１０％から１３％である。ウレタンポリマー系結合材の重量比率が１０％以下の場合では、接着力が低下して加温、加圧、成型時にブロックの形状の確保が困難になる。また、ウレタンポリマー系結合材の重量比率が１３％以上の場合では、廃タイヤゴムチップ、エコスラグ、生ゴムカラーチップの粒間がウレタンポリマー系結合材で埋まり空隙がなくなり、多孔性が失われる。また、硬化が激しく柔軟性を低下させる。

本発明のブロックの成型工程は、所定形状の成型用型に図２の３０の混練材を装填する。次に、図１、図２の２０の混練材を装填する。１個の外部表面積が２６０ｃｍ^２、厚さ６０ｍｍのブロックを製造する場合、加温１３０℃から１４０℃、加圧力４．０ｋｇ／ｃｍ^２から５．０ｋｇ／ｃｍ^２で３５分保持する。その後、型抜きを行い、目的とするブロックを提供することができる。

本発明のブロックの成型時温度は１３０℃から１４０℃であるが、この温度でウレタンポリマー系結合材は最高の接着力を示し、原材料である廃タイヤゴムチップ、エコスラグ、生ゴムカラーチップの加温による変質がなく、成型し易く、多孔質性、柔軟性が確保できる温度条件である。

以上の実施例では、エコスラグと廃タイヤゴムチップの混合例を示したが、粒度１ｍｍから８ｍｍ程度の砕石を使い混合、混練、成型、型抜きの手順を経て、砕石と廃タイヤゴムチップ混合ブロックを提供することができる。この場合、混合容積比率は廃タイヤゴムチップ４０％から９０％、硬質材としての砕石は１０％から６０％の範囲で実施できるが、好ましくは、廃タイヤゴムチップ６０％から６６％、砕石が４０％から４４％の範囲である。さらに、本ブロックの透水性を向上させる空隙率を十分に確保するための混合容積比率は、廃タイヤゴムチップ６０％から６３％、砕石が４０％から４２％に設定することが一層望ましい。この原料にブロック全体の重量比率１０％から１３％のウレタンポリマー系結合材を加えて混練する。生ゴムカラーチップ層は、生ゴムカラーチップにブロック全体の重量比率１０％から１３％のウレタンポリマー系結合材を加えて混練して付着させる。成型工程は、成型用型に砕石、廃タイヤゴムチップとウレタンポリマー系結合材の混練材を装填し、加温１３０℃から１４０℃、加圧力４．０ｋｇ／ｃｍ^２から５．０ｋｇ／ｃｍ^２で３５分保持する。その後、型抜きを行い、目的とするブロックを提供することができる。

本発明に係わる廃タイヤゴムチップと硬質材として使用されるエコスラグまたは砕石の混合容積比率は廃タイヤゴムチップ４０％から９０％に対して、エコスラグまたは砕石の混合容積比率１０％から６０％の組み合わせの範囲である。この組み合わせで硬質材が６０％を超えた場合、ブロックは硬化して成型が難しく、柔軟性、弾力性を失い、実用に適さない。上述の混合容積比率で混合された廃タイヤゴムチップとエコスラグまたは砕石にウレタンポリマー系結合材をブロック全体の重量比率１０％から１３％を加えて混練して、前記の成型手順と成型条件にて目的とするブロックを提供することができる。

本発明のブロックは、主に公園、遊園地、幼稚園、老人福祉施設、病院等の建築物周辺と歩道用、遊歩道用に適用できるが、一般建築物、住宅の周辺または倉庫等の屋内にも適用できる。また、砕石と廃タイヤゴムチップ混合ブロックは車道用に適用できる。

本発明の１つの実施形態に係わる平面図。同じく図１の側面図である。同じく図２の断面模式図である。

符号の説明

１：エコスラグと廃タイヤゴムチップの混合、２０：生ゴムカラーチップ層、２１：生ゴムカラーチップ、２２：ウレタンプレポリマー系結合材、２３：空隙、３０：エコスラグと廃タイヤゴムチップの混合層、３１：廃タイヤゴムチップ、３２：エコスラグ。

Claims

硬質材として、エコスラグを廃タイヤゴムチップに混合し、ウレタンプレポリマー系結合材と混練して加温、加圧、成型されたブロック。
硬質材として、砕石を廃タイヤゴムチップに混合し、ウレタンプレポリマー系結合材と混練して加温、加圧、成型されたブロック。
前記の廃タイヤゴムチップおよび硬質材において、廃タイヤゴムチップが混合容積比率４０％から９０％、硬質材のエコスラグまたは砕石が混合容積比率１０％から６０％で、かつ、ブロック全体の重量比率の１０％から１３％ウレタンポリマー系結合材からなる、請求項１または請求項２に記載のブロック。
請求項１、請求項２および請求項３のブロックの外表面に生ゴムカラーチップをウレタンポリマー系結合材と混練して付着させ、前記のブロックの成型時に同時に加温、加圧、成型された２層のブロック。