JP2016056562A - Snow melting mat - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、融雪マットに関する。 The present invention relates to a snow melting mat.
歩道等に設置される融雪マットとして、種々の構造のものが提案されている（例えば特許文献１）。 As snow melting mats installed on a sidewalk or the like, various structures have been proposed (for example, Patent Document 1).
歩道等に設置され、その上を歩行者等が通行する融雪マットには、融雪性能だけではなく、融けた雪（水）で濡れた状態での滑り性を低下させる耐滑性等も望まれる。 A snow melting mat installed on a sidewalk or the like on which a pedestrian or the like passes is desired not only to melt snow but also to have slip resistance that reduces slipperiness when wet with melted snow (water).
本発明の一目的は、耐滑性および融雪性の向上が図られた新規な構造の融雪マットを提供することである。 An object of the present invention is to provide a snow melting mat having a novel structure that is improved in slip resistance and snow melting properties.
本発明の一観点によれば、
下側層と、
前記下側層上に配置された面状発熱体と、
前記面状発熱体を挟んで前記下側層上に配置され、ゴムまたは熱可塑性エラストマーの単体物あるいはそれらの混合物で構成されたベースポリマーに、植物原料から製造された多孔性炭素材粒子が添加されて耐滑熱伝導層として構成された上側層と
を有する融雪マット
が提供される。
According to one aspect of the present invention,
The lower layer,
A planar heating element disposed on the lower layer;
Porous carbon material particles produced from plant raw materials are added to a base polymer that is disposed on the lower layer with the planar heating element sandwiched therebetween and is composed of a single substance of rubber or thermoplastic elastomer or a mixture thereof. And a snow melting mat having an upper layer configured as a gliding heat resistant conductive layer.
ベースポリマーに植物原料から製造された多孔性炭素材粒子が添加されて耐滑熱伝導層として構成された上側層により、歩行者等が滑りにくく、かつ効率的に融雪を行うことができる。 A pedestrian or the like is not slippery and can efficiently melt snow by an upper layer configured as a sliding heat-resistant conductive layer by adding porous carbon material particles produced from plant raw materials to the base polymer.
以下、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）を参照して、本発明の一実施形態による融雪マット１００について説明する。図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、それぞれ、本実施形態の融雪マット１００の概略構造を示す断面図および平面図であり、図１（Ｃ）は、本実施形態の融雪マット１００の表面に形成された凹凸パターン１０の例を概略的に示す平面図である。 Hereinafter, with reference to FIG. 1 (A)-FIG.1 (C), the snow melting mat 100 by one Embodiment of this invention is demonstrated. 1A and 1B are a cross-sectional view and a plan view, respectively, showing a schematic structure of a snow melting mat 100 of the present embodiment, and FIG. 1C is a view of the snow melting mat 100 of the present embodiment. It is a top view which shows roughly the example of the uneven | corrugated pattern 10 formed in the surface.
融雪マット１００は、下側層１と面状発熱体２と上側層３とにより構成されている。下側層１上に、面状発熱体２が配置され、面状発熱体２を挟んで下側層１上に、上側層３が配置されている。融雪マット１００は、下側層１側を地面側にして設置され、上側層３上の雪を融かし、上側層３上を歩行者等が通行するように構成されている。融雪マット１００の地面側を「下側」、融雪・通行側を「上側」と呼ぶこともある。 The snow melting mat 100 includes a lower layer 1, a planar heating element 2, and an upper layer 3. A planar heating element 2 is disposed on the lower layer 1, and an upper layer 3 is disposed on the lower layer 1 with the planar heating element 2 interposed therebetween. The snow melting mat 100 is installed with the lower layer 1 side on the ground side, melts the snow on the upper layer 3, and is configured such that a pedestrian or the like passes on the upper layer 3. The ground side of the snow melting mat 100 may be referred to as “lower side” and the snow melting / passing side may be referred to as “upper side”.
融雪マット１００の平面形状は、例えば、一辺の長さが例えば数十ｃｍ〜数ｍの四角形状であり、より具体的には例えば、短辺が１ｍ程度で長辺が２ｍ程度の長方形形状である。平面視上、下側層１と上側層３の内部に、面状発熱体２の発熱部が内包されている。下側層１および上側層３は、例えば相互に加硫接着可能なゴム等の材料で形成され、面状発熱体２の周囲に設けられた接着部４で、下側層１と上側層３とが例えば加硫接着されている。接着部４の幅は、例えば５ｃｍ〜１０ｃｍである。なお、下側層１と上側層３の少なくとも一方に、面状発熱体２の電源引出線５を通す溝部６が形成されていてもよい。 The planar shape of the snow melting mat 100 is, for example, a rectangular shape with a side length of, for example, several tens of centimeters to several meters, and more specifically, for example, a rectangular shape with a short side of about 1 m and a long side of about 2 m. is there. The heat generating portion of the planar heating element 2 is included in the lower layer 1 and the upper layer 3 in plan view. The lower layer 1 and the upper layer 3 are formed of, for example, a material such as rubber that can be vulcanized and bonded to each other. The lower layer 1 and the upper layer 3 are bonded portions 4 provided around the planar heating element 2. Are vulcanized and bonded, for example. The width | variety of the adhesion part 4 is 5 cm-10 cm, for example. In addition, the groove part 6 which lets the power leader line 5 of the planar heating element 2 pass may be formed in at least one of the lower layer 1 and the upper layer 3.
下側層１および上側層３の厚さは、例えばそれぞれ数ｃｍであり、より具体的には例えば下側層１が３ｃｍ程度で上側層３が２ｃｍ程度である。面状発熱体２の厚さは、例えば数ｍｍ〜１ｃｍ程度、より具体的には例えば５ｍｍ程度である。融雪マット１００の全体の厚さは、例えば数ｃｍ、より具体的には例えば５ｃｍ程度である。 The thicknesses of the lower layer 1 and the upper layer 3 are, for example, several cm, respectively. More specifically, for example, the lower layer 1 is about 3 cm and the upper layer 3 is about 2 cm. The thickness of the planar heating element 2 is, for example, about several mm to 1 cm, more specifically, for example, about 5 mm. The total thickness of the snow melting mat 100 is, for example, several cm, more specifically, for example, about 5 cm.
面状発熱体２としては、公知の構造のものを適宜用いることができる。面状発熱体２の電源電圧は、例えば１００Ｖまたは２００Ｖであり、発熱温度は、例えば２０℃〜８０℃である。なお、面状発熱体２は、厳密に面状の発熱体であることを要しない。例えば、線状の発熱体を蛇行させて面的な発熱を行わせるように構成されたものであってもよい。 As the planar heating element 2, one having a known structure can be used as appropriate. The power supply voltage of the planar heating element 2 is, for example, 100 V or 200 V, and the heat generation temperature is, for example, 20 ° C. to 80 ° C. The planar heating element 2 does not need to be a strictly planar heating element. For example, a linear heating element may be meandered to generate surface heat.
上側層３は、その上を歩行者等が通行するので、融けた雪による滑りが抑制された耐滑層として構成されていることが望ましい。さらに、上側層３は、融雪のため、面状発熱体２で発生した熱を上方へ効率的に伝達する熱伝導層として構成されていることが望ましい。本実施形態による融雪マット１００では、後述のように適当な材料の選択により、上側層３が、耐滑性および熱伝導性の高められた耐滑熱伝導層として構成されている。 The upper layer 3 is preferably configured as a slip-resistant layer in which slippage due to melted snow is suppressed because pedestrians and the like pass through it. Furthermore, it is desirable that the upper layer 3 is configured as a heat conductive layer that efficiently transfers heat generated by the planar heating element 2 upward due to snow melting. In the snow melting mat 100 according to the present embodiment, the upper layer 3 is configured as a sliding heat-resistant conductive layer with improved slip resistance and thermal conductivity by selecting an appropriate material as described later.
上側層３は、また、上側表面に凹凸パターン１０を有することで、耐滑性がさらに高められるように構成されている。 The upper layer 3 is also configured to further improve the slip resistance by having the concave-convex pattern 10 on the upper surface.
地面側に配置される下側層１は、融雪・通行側に配置される上側層３と比べて、熱伝導性の低い層（断熱性の高い層）であってよい。面状発熱体２で発生した熱を上方へより効率的に伝達するために、適当な材料の選択等により、下側層１の断熱性を積極的に高めるようにしてもよい。なお、断熱性を高めるために、下側層１を上側層３と比べて厚くするようにしてもよい。 The lower layer 1 disposed on the ground side may be a layer having a lower thermal conductivity (a layer having a higher heat insulating property) than the upper layer 3 disposed on the snow melting / passing side. In order to more efficiently transfer the heat generated in the planar heating element 2 upward, the heat insulation of the lower layer 1 may be positively increased by selecting an appropriate material or the like. Note that the lower layer 1 may be thicker than the upper layer 3 in order to enhance the heat insulation.
次に、上側層３および下側層１のより具体的な材料構成例について説明する。まず、上側層３の構成材料について説明する。 Next, more specific material configuration examples of the upper layer 3 and the lower layer 1 will be described. First, the constituent material of the upper layer 3 will be described.
上側層３は、ゴムまたは熱可塑性エラストマーの単体物あるいはそれらの混合物で構成されたベースポリマーに、植物原料から製造された多孔性炭素材粒子が添加されて耐滑熱伝導層として構成されている。 The upper layer 3 is configured as a sliding heat-resistant conductive layer by adding porous carbon material particles produced from a plant material to a base polymer composed of a single substance of rubber or thermoplastic elastomer or a mixture thereof.
ベースポリマーとしては、ゴムまたは熱可塑性エラストマーを、単体物として用いてもよいし、混合して用いてもよい。 As the base polymer, rubber or thermoplastic elastomer may be used as a simple substance, or may be used as a mixture.
ベースポリマーに用いるゴムとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソブチレン・イソプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。これらをブレンドしたものを使用してもよい。 Examples of the rubber used for the base polymer include natural rubber, isoprene rubber, ethylene / propylene / diene rubber, ethylene / propylene rubber, chlorinated polyethylene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, styrene / butadiene rubber, and isobutylene. -Isoprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, acrylic rubber, silicone rubber, fluorine rubber, urethane rubber, epichlorohydrin rubber and the like. A blend of these may be used.
ベースポリマーに用いる熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＶＣ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ナイロン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）等が挙げられる。これらをブレンドしたものを使用してもよい。 Examples of the thermoplastic elastomer used for the base polymer include styrene thermoplastic elastomer (TPS), olefin thermoplastic elastomer (TPO), vinyl chloride thermoplastic elastomer (TPVC), polyester thermoplastic elastomer (TPEE), and polyurethane. System thermoplastic elastomer (TPU), nylon system thermoplastic elastomer (TPA), and the like. A blend of these may be used.
上側層３のベースポリマーとして、より具体的には、例えば、エチレン・プロピレン・ジエンゴムを用いることが好ましい。エチレン・プロピレン・ジエンゴムは、耐候性、耐熱性等が高いので、屋外で使用する融雪マットの材料として好ましい。 More specifically, for example, ethylene / propylene / diene rubber is preferably used as the base polymer of the upper layer 3. Ethylene / propylene / diene rubber is preferable as a material for a snow melting mat used outdoors because of its high weather resistance and heat resistance.
なお、上側層３のベースポリマーとしては、ＪＩＳショアＡ硬度が４０°〜７５°の範囲の硬度であるものを用いることが好ましい。このような範囲の硬度とすることにより、歩行者等の通行時に路面が変形しやすいので、接地面積を増やすことが容易である。これより硬いと、路面が変形し難く接地面積を増やし難くなり、これより柔らかいと、通行時の路面が安定し難くなる。 In addition, as a base polymer of the upper layer 3, it is preferable to use what has a JIS Shore A hardness of the range of 40 degrees-75 degrees. By setting the hardness in such a range, the road surface is easily deformed when a pedestrian or the like passes, so that the ground contact area can be easily increased. If it is harder than this, it will be difficult for the road surface to deform and it will be difficult to increase the ground contact area, and if it is softer than this, it will be difficult to stabilize the road surface during passage.
ベースポリマーに添加される、植物原料から製造された多孔性炭素材粒子（以下、単に「多孔性炭素材粒子」と呼ぶ）としては、例えばＲＢ（Ｒｉｃｅ Ｂｒａｎ）セラミックス粒子が挙げられる。ＲＢセラミックスは、脱脂ぬかの炭化物（軟質なアモルファスカーボン）と、フェノール樹脂の炭化物であるガラス状炭素（硬質なアモルファスカーボン）とで構成され、数種類の気孔を有する硬質多孔性炭素材である。 Examples of the porous carbon material particles (hereinafter simply referred to as “porous carbon material particles”) produced from plant raw materials added to the base polymer include RB (Rice Bran) ceramic particles. RB ceramics is a hard porous carbon material composed of degreased bran carbide (soft amorphous carbon) and glassy carbon (hard amorphous carbon) which is a phenol resin carbide, and has several types of pores.
多孔性炭素材粒子、例えばＲＢセラミックス粒子は、ベースポリマーに、ベースポリマー単体と比べて耐滑性が向上するように添加される。例えば、より具体的には、ＲＢセラミックス粒子を、ベースポリマー１００質量部に対し３〜１０質量部の割合で添加することが好ましい。ＲＢセラミックス粒子をベースポリマーに対して３質量部以上添加すると、水中での（表面が濡れている状態での）摩擦係数が上昇し、ＲＢセラミックス粒子の割合を増やしていくと、摩擦係数はある程度まで上昇した後、再び減少する。この知見のもとに、ベースポリマー１００質量部に対するＲＢセラミックス粒子の割合を３〜１０質量部とすることで、融雪マットとして適切な摩擦係数が得られることが分かった。 Porous carbon material particles such as RB ceramic particles are added to the base polymer so that the slip resistance is improved as compared with the base polymer alone. For example, more specifically, it is preferable to add the RB ceramic particles at a ratio of 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer. When 3 parts by mass or more of RB ceramic particles are added to the base polymer, the friction coefficient in water (in a state where the surface is wet) increases, and when the ratio of RB ceramic particles is increased, the friction coefficient increases to some extent. After rising up, it decreases again. Based on this knowledge, it was found that an appropriate coefficient of friction as a snow melting mat can be obtained by setting the ratio of the RB ceramic particles to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer.
また、添加するＲＢセラミックス粒子の粒子径は、５μｍ〜１５０μｍの範囲の粒子径とすることが好ましい。なお、ＲＢセラミックス粒子の粒子径は、篩（スクリーンメッシュ）を通すことで制御することができ、本実施形態では、例えば、粒子径１０μｍ以下、１０μｍ以上５３μｍ以下、５３μｍ以上１０６μｍ以下、１０６μｍ以上１５０μｍ以下の４サイズのものを好ましく用いることができる。例えば、このような添加量や粒子径とすることにより、耐滑性を効果的に向上させることができる。 Moreover, it is preferable that the particle diameter of the RB ceramic particle to be added is a particle diameter in the range of 5 μm to 150 μm. The particle size of the RB ceramic particles can be controlled by passing through a sieve (screen mesh). In this embodiment, for example, the particle size is 10 μm or less, 10 μm or more and 53 μm or less, 53 μm or more and 106 μm or less, 106 μm or more and 150 μm. The following four sizes can be preferably used. For example, the slip resistance can be effectively improved by setting the addition amount and the particle diameter.
ベースポリマーに添加されたＲＢセラミックス粒子は、気孔に水を吸収することで、歩行者の靴底等が接触する上側層３の上面上（より詳しくは後述の凸部１１の上面上）に水膜が形成されることを抑制する。また、上側層３の上面上（凸部１１の上面上）に突き出したＲＢセラミックス粒子が、歩行者の靴底等に食い込むことにより、スパイク効果が生じる。このようにして、耐滑性が高められる。 The RB ceramic particle added to the base polymer absorbs water into the pores, so that water is formed on the upper surface of the upper layer 3 (more specifically, on the upper surface of the convex portion 11 to be described later) with which a pedestrian's shoe sole or the like comes into contact. The formation of a film is suppressed. Further, the RB ceramic particles protruding on the upper surface of the upper layer 3 (on the upper surface of the convex portion 11) bite into the pedestrian's shoe sole and the like, thereby causing a spike effect. In this way, slip resistance is increased.
なお、ＲＢセラミックス粒子の添加により、耐滑性の向上効果とともに、耐摩耗性の向上効果も得ることができる。 In addition, the addition of RB ceramic particles can provide an effect of improving wear resistance as well as an effect of improving slip resistance.
ＲＢセラミックス粒子は、炭素を主成分とする粒子であり、ベースポリマーへの添加により、ベースポリマー単体と比べて熱伝導率を向上させることもできる。 The RB ceramic particles are particles containing carbon as a main component, and the thermal conductivity can be improved by adding to the base polymer as compared with the base polymer alone.
本実施形態では、多孔性炭素材粒子を、耐滑性と熱伝導性の両方を向上させる材料としてベースポリマーに添加することで、上側層３を、耐滑性とともに熱伝導性の向上が図られた耐滑熱伝導層として構成している。これにより、本実施形態による融雪マット１００は、歩行者等が滑りにくく、かつ効率的に融雪を行うことができるという効果を有する。 In the present embodiment, the porous carbon material particles are added to the base polymer as a material for improving both slip resistance and thermal conductivity, whereby the upper layer 3 is improved in thermal conductivity as well as slip resistance. It is configured as a sliding heat-resistant conductive layer. Thereby, the snow melting mat 100 according to the present embodiment has an effect that a pedestrian or the like is not slippery and can efficiently melt snow.
なお、上側層３の構成材料としては、ベースポリマーと多孔性炭素材粒子の他に、適宜、加硫剤（架橋剤）、加硫助剤（架橋助剤）、充填剤、難燃剤、可塑剤、老化防止剤（酸化防止剤）、安定剤、着色剤、加工助剤等が含まれていてもよい。 As the constituent material of the upper layer 3, in addition to the base polymer and the porous carbon material particles, a vulcanizing agent (crosslinking agent), a vulcanizing auxiliary agent (crosslinking auxiliary agent), a filler, a flame retardant, a plasticizer are appropriately used. Agents, antioxidants (antioxidants), stabilizers, colorants, processing aids, and the like may be included.
例えば、充填剤として、熱伝導性をさらに高めるような充填剤、例えばカーボンブラック等が含まれていてもよい。 For example, a filler that further enhances thermal conductivity, such as carbon black, may be included as the filler.
次に、下側層１の構成材料について説明する。下側層１は、ゴムまたは熱可塑性エラストマーの単体物あるいはそれらの混合物で構成されたポリマーにより形成することができる。ゴム、熱可塑性エラストマーとしては、上側層３について説明した材料と同様な材料を用いることができる。なお、下側層１に用いるポリマーの材料構成は、上側層３と同一構成としてもよく、しなくてもよい。 Next, the constituent material of the lower layer 1 will be described. The lower layer 1 can be formed of a polymer composed of a single substance of rubber or thermoplastic elastomer or a mixture thereof. As the rubber and the thermoplastic elastomer, the same materials as those described for the upper layer 3 can be used. The material configuration of the polymer used for the lower layer 1 may or may not be the same as that of the upper layer 3.
なお、下側層１の構成材料としては、上記ポリマー（ベースポリマー）の他に、適宜、加硫剤（架橋剤）、加硫助剤（架橋助剤）、充填剤、難燃剤、可塑剤、老化防止剤（酸化防止剤）、安定剤、着色剤、加工助剤等が含まれていてもよい。 The constituent material of the lower layer 1 includes a vulcanizing agent (crosslinking agent), a vulcanizing aid (crosslinking aid), a filler, a flame retardant, and a plasticizer as appropriate in addition to the polymer (base polymer). Further, an antioxidant (antioxidant), a stabilizer, a colorant, a processing aid and the like may be contained.
例えば、充填剤として、断熱性を高めるような（熱伝導性を低くするような）充填剤、例えばクレーや炭酸カルシウム等が含まれていてもよい。 For example, as the filler, a filler that enhances heat insulation (lowers thermal conductivity), such as clay or calcium carbonate, may be included.
次に、上側層３の表面に形成された凹凸パターン１０について説明する。凹凸パターン１０は、好ましくは、第１の方向（例示の図１（Ｃ）では紙面上下方向）に長い凸部１１が、第１の方向と直交する第２の方向（例示の図１（Ｃ）では紙面左右方向）に複数本並んで構成された第１の凹凸ユニット１３と、第２の方向に長い凸部が第１の方向に複数本並んで構成された第２の凹凸ユニット１４とが、市松状（チェッカーボード状）に交互に配置されて構成されたパターンである。凸部１１の上面に、歩行者の靴底等が接触する。 Next, the uneven | corrugated pattern 10 formed in the surface of the upper layer 3 is demonstrated. The concave / convex pattern 10 preferably has a second direction (an example shown in FIG. 1C) in which a convex portion 11 long in the first direction (the vertical direction in FIG. 1C) is perpendicular to the first direction. ) In the left-right direction on the paper surface) and a first uneven unit 13 configured with a plurality of protrusions long in the second direction, and a second uneven unit 14 configured with a plurality of protrusions aligned in the first direction. Are patterns arranged alternately in a checkered pattern (checkerboard pattern). A pedestrian's shoe sole contacts the upper surface of the convex part 11.
各凹凸ユニット１３，１４は、２本〜６本の凸部１１が並んで構成されていることが好ましく、例えば４本の凸部１１が並んで構成されていることが好ましい。各凸部１１の長さは、３０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲の長さであることが好ましく、例えば４０ｍｍであることが好ましい。各凸部１１の幅は、５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の幅であることが好ましく、例えば５ｍｍであることが好ましい。隣接して並んだ凸部１１同士の間にできる凹部１２の幅は、５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の幅であることが好ましく、例えば５ｍｍであることが好ましい。隣接して配置された凸部１１同士の間に形成された凹部１２の（上側層３の上面からの）深さは、５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の深さであることが好ましく、例えば５ｍｍであることが好ましい。 Each of the concavo-convex units 13 and 14 is preferably configured by arranging two to six convex portions 11, for example, preferably by configuring four convex portions 11. The length of each convex portion 11 is preferably a length in the range of 30 mm to 50 mm, for example, preferably 40 mm. The width of each convex portion 11 is preferably in the range of 5 mm to 10 mm, for example, preferably 5 mm. The width of the concave portion 12 formed between the adjacent convex portions 11 is preferably in the range of 5 mm to 10 mm, for example, 5 mm. The depth of the concave portion 12 (from the upper surface of the upper layer 3) formed between the adjacent convex portions 11 is preferably in the range of 5 mm to 10 mm, for example, 5 mm. It is preferable.
凹凸ユニット１３，１４の各々は、典型的には、４０ｍｍ（４ｃｍ）角程度の領域となる。歩行者の靴の大きさを、例えば、長さが２６ｃｍ程度で（最も広い部分の）幅が１０ｃｍ程度と見積もると、歩行者がいろいろな方向に歩く場合であっても、靴の幅内に、第１の凹凸ユニット１３および第２の横方向凹凸ユニット１４のいずれもが含まれる（靴の幅が、第１の凹凸ユニット１３と第２の凹凸ユニット１４の両方にまたがる）ようにできる。 Each of the concavo-convex units 13 and 14 is typically an area of about 40 mm (4 cm) square. If the size of a pedestrian's shoes is estimated to be, for example, about 26 cm in length and about 10 cm in width (the widest part), even if the pedestrian walks in various directions, it is within the width of the shoe. Both the first concavo-convex unit 13 and the second lateral concavo-convex unit 14 can be included (the width of the shoe spans both the first concavo-convex unit 13 and the second concavo-convex unit 14).
本願発明者は、凸部１１の長さ方向が、靴の長さ方向（歩行者の進行方向）に沿っているときに、耐滑効果が特に高いことを見出した。本実施形態の凹凸パターン１０を用いれば、靴の幅内に含まれる凹凸ユニット１３，１４のうち、一方のユニットの凸部１１の長さ方向（第１および第２の方向の一方）が、他方のユニットの凸部１１の長さ方向（第１および第２の方向の他方）と比べて相対的に、靴の長さ方向に沿うようにできるので、融雪マット１００の様々な設置態様に対して、耐滑性向上が図られる。 The inventor of the present application has found that the slip resistance effect is particularly high when the length direction of the convex portion 11 is along the length direction of the shoe (traveling direction of the pedestrian). If the uneven | corrugated pattern 10 of this embodiment is used, the length direction (one of the 1st and 2nd direction) of the convex part 11 of one unit among the uneven | corrugated units 13 and 14 contained in the width | variety of shoes is Compared to the length direction of the convex portion 11 of the other unit (the other of the first and second directions), it can be relatively along the length direction of the shoe. On the other hand, the slip resistance can be improved.
なお、隣接して配置された凸部１１同士の間に形成された凹部１２は、雪が融けて生じた水を排水する排水溝として機能する。 In addition, the recessed part 12 formed between the convex parts 11 arrange | positioned adjacently functions as a drainage groove | channel which drains the water produced when the snow melted.
次に、図２（Ａ）を参照して、本実施形態による融雪マット１００の製造方法について説明する。まず、同時加硫接着による製造方法について説明する。同時加硫接着による製造方法では、未加硫の下側層１と、面状発熱体２と、未加硫で凹凸パターン１０の未だ形成されていない上側層３との積層体を準備する。そして、このような積層体を、熱板、金型で挟み、高温高圧（例えば１５５±３℃、１０±１ＭＰａ程度）でプレスすることにより、下側層１および上側層３の加硫を行い面状発熱体２の周囲で下側層１と上側層３とを加硫接着すると同時に、上側層３の表面に凹凸パターン１０を形成する。金型は、凹凸パターン１０の凹凸形状に対応したものを用いればよい。例えばこのようにして、融雪マット１００を作製することができる。 Next, with reference to FIG. 2 (A), the manufacturing method of the snow melting mat 100 by this embodiment is demonstrated. First, the manufacturing method by simultaneous vulcanization adhesion will be described. In the manufacturing method by simultaneous vulcanization adhesion, a laminate of an unvulcanized lower layer 1, a planar heating element 2, and an upper layer 3 that is not vulcanized and on which an uneven pattern 10 is not yet formed is prepared. Then, the lower layer 1 and the upper layer 3 are vulcanized by sandwiching such a laminate with a hot plate and a mold and pressing at a high temperature and high pressure (for example, about 155 ± 3 ° C., 10 ± 1 MPa). The lower layer 1 and the upper layer 3 are vulcanized and bonded around the planar heating element 2, and at the same time, an uneven pattern 10 is formed on the surface of the upper layer 3. A mold corresponding to the concavo-convex shape of the concavo-convex pattern 10 may be used. For example, the snow melting mat 100 can be manufactured in this manner.
同時加硫接着による製造方法の他、また例えば、加硫済みシートの後接着によって融雪マット１００を作製することもできる。加硫済みシートの後接着による製造方法では、加硫済みの下側層１と、面状発熱体２と、加硫済みで凹凸パターン１０の未だ形成されていない上側層３との積層体を準備する。そして、このような積層体を、定盤、金型で挟み、定温定圧（例えば室温、５±１ＭＰａ程度）でプレスすることにより、面状発熱体２の周囲で下側層１と上側層３とを一体接着すると同時に、上側層３の表面に凹凸パターン１０を形成する。 In addition to the production method by simultaneous vulcanization adhesion, for example, the snow melting mat 100 can also be produced by post adhesion of the vulcanized sheet. In the manufacturing method by post-bonding of the vulcanized sheet, a laminate of the vulcanized lower layer 1, the planar heating element 2, and the vulcanized upper layer 3 on which the concavo-convex pattern 10 is not yet formed is formed. prepare. Then, such a laminate is sandwiched between a surface plate and a mold and pressed at a constant temperature and a constant pressure (for example, room temperature, about 5 ± 1 MPa), so that the lower layer 1 and the upper layer 3 are formed around the planar heating element 2. And the concave / convex pattern 10 is formed on the surface of the upper layer 3.
次に、図２（Ｂ）を参照して、上述の実施形態の変形例による凹凸パターン１０について説明する。本変形例では、隣接して配置された凸部１１同士の間に形成される凹部１２の側面がテーパ状に形成されており、凹部１２の幅が下方ほど狭くなるように、凹凸パターン１０が構成されている。これにより、例えば、凹部１２の幅が一定である凹凸パターン１０（破線で示す）と比べて、上側層３の凹凸パターン１０形成部分の体積を増やすことができ、上側層３の蓄熱量を増やすことができる。 Next, with reference to FIG. 2 (B), the uneven | corrugated pattern 10 by the modification of the above-mentioned embodiment is demonstrated. In this modification, the side surface of the concave portion 12 formed between adjacent convex portions 11 is formed in a tapered shape, and the concave / convex pattern 10 is formed so that the width of the concave portion 12 becomes narrower downward. It is configured. Thereby, for example, the volume of the concavo-convex pattern 10 forming portion of the upper layer 3 can be increased and the amount of heat stored in the upper layer 3 can be increased compared to the concavo-convex pattern 10 (shown by broken lines) in which the width of the concave portion 12 is constant. be able to.
以上説明したように、本実施形態による融雪マット１００では、ベースポリマーに植物原料から製造された多孔性炭素材粒子を添加し、上側層３を耐滑熱伝導層として構成している。これにより、歩行者等が滑りにくく、かつ効率的に融雪を行うことができるという効果が得られる。 As described above, in the snow melting mat 100 according to the present embodiment, porous carbon material particles produced from plant raw materials are added to the base polymer, and the upper layer 3 is configured as a sliding heat-resistant conductive layer. Thereby, the effect that a pedestrian etc. cannot slip easily and can perform snow melting efficiently is acquired.
また、本実施形態による融雪マット１００では、上側層３の表面に凹凸パターン１０を形成している。これにより、さらに高い耐滑性が得られる。 In the snow melting mat 100 according to the present embodiment, the uneven pattern 10 is formed on the surface of the upper layer 3. Thereby, higher slip resistance can be obtained.
以上、実施形態に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。 As mentioned above, although this invention was demonstrated along embodiment, this invention is not restrict | limited to these. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
以下、実施形態について付記する。 Hereinafter, the embodiment will be additionally described.
（付記１）
下側層と、
前記下側層上に配置された面状発熱体と、
前記面状発熱体を挟んで前記下側層上に配置され、ゴムまたは熱可塑性エラストマーの単体物あるいはそれらの混合物で構成されたベースポリマーに、植物原料から製造された多孔性炭素材粒子が添加されて耐滑熱伝導層として構成された上側層と
を有する融雪マット。
（付記２）
前記多孔性炭素材粒子は、前記ベースポリマー１００質量部に対し３〜１０質量部の割合で添加されている付記１に記載の融雪マット。
（付記３）
前記多孔性炭素材粒子は、粒子径が５μｍ〜１５０μｍである付記１または２に記載の融雪マット。
（付記４）
前記上側層は、表面に凹凸パターンを有する付記１〜３のいずれか１つに記載の融雪マット。
（付記５）
前記凹凸パターンは、第１の方向に長い凸部が前記第１の方向と直交する第２の方向に複数本並んで構成された第１の凹凸ユニットと、前記第２の方向に長い凸部が前記第１の方向に複数本並んで構成された第２の凹凸ユニットとが、市松状に交互に配置されて構成されている付記４に記載の融雪マット。
（付記６）
前記第１の凹凸ユニットおよび前記第２の凹凸ユニットは、それぞれ、２本〜６本の凸部が並んで構成され、各凸部の長さは３０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲の長さであり、各凸部の幅は５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の幅であり、隣接して並んだ凸部同士の間にできる凹部の幅は５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の幅であり、隣接して並んだ凸部同士の間にできる凹部の深さは５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の深さである付記５に記載の融雪マット。
（付記７）
前記凹凸パターンは、隣接して並んだ前記凸部同士の間に形成され、下方ほど幅が狭くなる形状である凹部を有する付記５または６に記載の融雪マット。
（付記８）
前記面状発熱体の周囲で、前記下側層と前記上側層とが加硫接着されている付記１〜７のいずれか１つに記載の融雪マット。
（付記９）
前記ベースポリマーは、ＪＩＳショアＡ硬度が４０°〜７５°の範囲の硬度である付記１〜８のいずれか１つに記載の融雪マット。
（付記１０）
前記上側層には、さらに、熱伝導性を高める充填剤が添加されている付記１〜９のいずれか１つに記載の融雪マット。
（付記１１）
前記下側層には、さらに、断熱性を高める充填剤が添加されている付記１〜１０のいずれか１つに記載の融雪マット。
(Appendix 1)
The lower layer,
A planar heating element disposed on the lower layer;
Porous carbon material particles produced from plant raw materials are added to a base polymer that is disposed on the lower layer with the planar heating element sandwiched therebetween and is composed of a single substance of rubber or thermoplastic elastomer or a mixture thereof. And a snow melting mat having an upper layer configured as an anti-sliding heat conductive layer.
(Appendix 2)
The snow melting mat according to supplementary note 1, wherein the porous carbon material particles are added at a ratio of 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base polymer.
(Appendix 3)
The snow melting mat according to appendix 1 or 2, wherein the porous carbon material particles have a particle diameter of 5 μm to 150 μm.
(Appendix 4)
The snow melting mat according to any one of Supplementary notes 1 to 3, wherein the upper layer has an uneven pattern on a surface.
(Appendix 5)
The concavo-convex pattern includes a first concavo-convex unit in which a plurality of convex portions long in the first direction are arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and a convex portion long in the second direction. The snow melting mat according to appendix 4, wherein a plurality of second concavo-convex units configured in a row in the first direction are alternately arranged in a checkered pattern.
(Appendix 6)
Each of the first concavo-convex unit and the second concavo-convex unit is configured by arranging two to six convex portions, and each convex portion has a length in a range of 30 mm to 50 mm. The width of the convex portion is a width in the range of 5 mm to 10 mm, and the width of the concave portion formed between the adjacent convex portions is a width in the range of 5 mm to 10 mm. The snow melting mat according to appendix 5, wherein the depth of the concave portion formed between them is a depth in the range of 5 mm to 10 mm.
(Appendix 7)
The snow-melting mat according to appendix 5 or 6, wherein the uneven pattern is formed between the adjacent convex portions and has a concave portion whose width becomes narrower downward.
(Appendix 8)
The snow melting mat according to any one of appendices 1 to 7, wherein the lower layer and the upper layer are vulcanized and bonded around the planar heating element.
(Appendix 9)
The snow melting mat according to any one of appendices 1 to 8, wherein the base polymer has a JIS Shore A hardness in a range of 40 ° to 75 °.
(Appendix 10)
The snow melting mat according to any one of appendices 1 to 9, wherein a filler that enhances thermal conductivity is further added to the upper layer.
(Appendix 11)
The snow melting mat according to any one of supplementary notes 1 to 10, wherein a filler that enhances heat insulation is further added to the lower layer.
１ 下側層
２ 面状発熱体
３ 上側層
４ 接着部
５ （面状発熱体の）電源引出線
６ （電源引出線を通す）溝部
１０ 凹凸パターン
１１ 凸部
１２ 凹部
１３ 第１の凹凸ユニット
１４ 第２の凹凸ユニット
１００ 融雪マット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower layer 2 Planar heating element 3 Upper layer 4 Adhesion part 5 Power supply leader line 6 (of a planar heating element) Groove part 10 Uneven pattern 11 Convex part 12 Concave part 13 First uneven part 14 Second uneven unit 100 Snow melting mat
Claims (4)
前記下側層上に配置された面状発熱体と、
前記面状発熱体を挟んで前記下側層上に配置され、ゴムまたは熱可塑性エラストマーの単体物あるいはそれらの混合物で構成されたベースポリマーに、植物原料から製造された多孔性炭素材粒子が添加されて耐滑熱伝導層として構成された上側層と
を有する融雪マット。 The lower layer,
A planar heating element disposed on the lower layer;
Porous carbon material particles produced from plant raw materials are added to a base polymer that is disposed on the lower layer with the planar heating element sandwiched therebetween and is composed of a single substance of rubber or thermoplastic elastomer or a mixture thereof. And a snow melting mat having an upper layer configured as an anti-sliding heat conductive layer.
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