JP3779359B2 - Rubber sheet for road and anti-slip road surface - Google Patents

Rubber sheet for road and anti-slip road surface Download PDF

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JP3779359B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路用ゴム板、詳しくは路面と自動車のタイヤ間における摩擦係数を大きくし、寒冷地においてスリップ防止効果に優れ、また、特に降雨時などのウェット時においても高いスリップ防止効果を有する道路用ゴム板及びそれを用いた耐スリップ路面に関する。
【0002】
【従来の技術】
寒冷地においては、冬期積雪が凍結して滑りやすくなるため、坂道において車のスタートができないという問題があった。
【0003】
このため、凍結した氷が付着しにくく、さらに圧力を加えることにより氷が容易に割れるゴム板を路面の一部に使用する方法が提案された。ゴム板を敷設することにより、路面上に付着した氷は割れるものの、該ゴム板とタイヤのゴム材と間に溶けた氷が存在し、摩擦係数が低くなることがある。特に、路面凍結時以外の時期における降雨時にもこのような傾向があらわれるという問題があった。
【0004】
このため、ゴム表面上に道路の横断方向に横溝をつけたり、特開昭55−164505公報に記載の如く、ゴム表面にブロックパターンと称する円筒形の突起を設けたりする方法が提案された。また、特開平6−2460615号公報には、ひずみ機能を向上させるため、ゴム板の中間層に軟質ゴム層を設ける方法が提案されている。しかしながら、これらはいずれも凍結した氷の破砕、融解には効果があるものの、ゴム板とタイヤ間の摩擦係数を増大させるには至らず、特にウェット時の耐スリップ性が不充分であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、冬期路面凍結時及び路面凍結時以外の時期における降雨時においても優れた耐スリップ性能を有する道路用ゴム板、及び前記道路用ゴム板を用いた優れた耐スリップ性能を有する耐スリップ路面を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の道路用ゴム板は、表面に微細リブを配置することを特徴とする。
【0007】
この微細リブは、頂部の幅が5μm〜2mm、高さが5μm〜3.0mm、隣接する微細リブとの間隔が5μm〜1.5mmであることが好ましく、微細リブの配置方向が、車両の走行方向と並列であることが好ましい。
【0008】
また、本発明の道路用ゴム板を構成するゴム材は、ゴムマトリックス中に、短繊維を配合してなる繊維複合材料であることが好ましく、ゴムマトリックスが、架橋ゴム、熱可塑性エラストマー及びこれらの発泡体から選択される一種以上であり、短繊維が、有機合成繊維、再生繊維及び天然繊維から選択される一種以上であり、さらに、短繊維が、平均長さ0.1〜100mm、平均径が1〜150μm、アスペクト比が5〜1000の短繊維であることが好ましく、短繊維のゴムマトリックスに対する添加量が、0.1〜80容積%であることが好ましい。
【0009】
本発明の耐スリップ路面は、舗装面の一部にゴム板を敷設した耐スリップ路面において、該ゴム板の表面に頂部の幅が5μm〜2.0mm、高さが5μm〜3.0mm、隣接する微細リブとの間隔が5μm〜1.5mmである微細リブを、車両の走行方向と並列な方向に配置することを特徴とする。
【0010】
本発明の道路用ゴム板は、その表面に微細なリブを備えており、このため、ウェット時に道路用ゴム板表面とタイヤとの間に形成される水膜の水分が微細リブの空隙に流れ込み、スリップの原因となる水膜が減少/除去されることにより優れたスリップ防止効果を有すると考えられる。
【0011】
さらに、前記道路用ゴム板を構成するゴム材として、ゴムマトリックスに短繊維を配合した繊維複合材料を用いることにより、表面が摩耗して微細リブの効果が低下しても、摩耗によって繊維複合材料中の繊維が脱落することによる新たな空隙が形成され、このため、耐スリップ性が良好で、かつその効果が持続する前記道路用ゴム板を得ることができる。これらの道路用ゴム板を敷設することにより、耐スリップ性が良好で耐久性のある耐スリップ路面を得ることができる。
【0012】
【実施例】
以下、本発明を更に詳しく説明する。
【0013】
図1は、本発明の道路用ゴム板の例を示す斜視図である。
図2は、図1の道路用ゴム板の2−2における拡大断面図である。
【0014】
ゴム板10の表面には、微細リブ12が形成されている。
この微細リブ12は、図2に明らかなごとく、一定方向に並列に複数列形成されており、1列のリブの頂部の幅(wt )が5μm〜2mmであることが好ましく、さらに30μm〜1.5mmが好ましく、40μm〜1.0mmがより好ましい。リブ頂部の幅(wt )が5μm未満であると、微細溝がつぶれて、排水作用が不充分となる虞があり、2mmを超えると水がリブ間の凹部に流れ込むのに時間がかかり、実質的に水膜が除去されない虞がある。
【0015】
また、微細リブ12の高さ(h)は5μm〜3.0mmであることが好ましく、さらに20μm〜1.5mmが好ましく、50μm〜0.8mmであることがより好ましい。高さが5μm未満であるとタイヤとゴム板の間の水膜を十分に排水することが困難であり、3.0mmを超えると製造が困難となり、また、塵などが付着しやすくなり、効果が低下する虞がある。
【0016】
微細リブ12は、平行に複数列形成されており、隣接する微細リブとの間隔(wb )は5μm〜1.5mmであることが好ましく、さらに30μm〜1.0mmであることが好ましい。隣接する微細リブとの間隔(wb )が5μm未満であると、微細リブ間の空隙の体積が不充分であり、所望の排水効果が得られず、1.5mmを超えると、微細凹部が応力によりつぶされてしまい、設計通りの排水がなされず、耐スリップ効果が低下する。
【0017】
一定方向に並列に複数列形成される微細リブの配置方向に特に制限はなく、車両の走行方向に対していずれの方向に形成されていても本発明の効果を十分に奏するが、微細リブの配置方向が、本実施例の如く一定の方向性を有する場合には、効果的な凹部を連続的に形成してなる部分が車両の走行方向と並列であることが、より高い排水効果を得られるという観点から、好ましい。
【0018】
本発明の道路用ゴム板の製造方法には特に制限はなく、例えば、ゴム板成型用のモールド型に、切削、化学エッチング、サンドブラスト等の手段により、予め好適な微細溝を形成し、そのモールド型を用いてゴム材の架橋時に賦形する方法、平板なゴム板成型後に、ゴム板表面を切削することにより、リブを形成する方法等が挙げられる。リブの形状を均一に制御しうる観点からは、モールド法が好ましい。
【0019】
本発明のゴム板に形成される微細リブは、前記図1に示すようにゴム板前面に形成されていてもよく、また、図3の斜視図に示すようにゴム板表面に形成されたマクロパターン14凸部表面の車両のタイヤと接する部分のみに形成されていてもよい。図3は、表面に円柱状のマクロパターン14を設けた道路用ゴム板16を示す斜視図である。この例においては、円柱状のマクロパターン14の表面にのみ微細リブ12が形成されている。
【0020】
本実施例の道路用ゴム板に形成された微細リブの形状は、断面が四辺形であり、連続して並列に形成されているものであるが、微細リブの形状には、特に制限はなく、その形状は、頂部の幅(wt )、高さ(h)、隣接する微細リブとの間隔(wb )が前記の好ましい条件を満たすものであれば、いずれの形状を有していてもよく、また、それらの微細リブは前記実施例の如く連続して形成されていても、断続的に形成されていてもよい。
【0021】
本発明の道路用ゴム板の素材となるゴム材は道路に敷設して用いるのに充分な強度を有すれば、いずれのゴム材も用いることができる。
【0022】
本発明の道路用ゴム板を道路に敷設して使用すると、微細リブにより形成された排水効果に有効な凹部が形成されている限り、耐スリップ性が持続する。このため、微細リブの先端が摩耗しても、それによって著しく耐スリップ性が低下することはなく、微細リブの形状を保持する限り耐スリップ性効果は持続する。さらに、ゴム板を構成するゴム材に、耐摩耗性に優れた材料を使用することにより、より効果の持続性のある道路用ゴム板を得ることができる。
【0023】
また、道路用ゴム板を道路に敷設して長期間にわたって使用すると、微細リブが摩耗して、遂には排水に有効な凹部を形成しえなくなる。この場合には、道路用ゴム板を交換すればよいが、さらに、耐スリップ性効果を持続するためには、ゴム板を構成するゴム材として、ゴムマトリックス中に短繊維を添加した繊維複合材料又は発泡ゴム材を用いることが好ましい。
【0024】
ここで好適に用いられる繊維複合材料は、マトリックスに繊維を添加してなる繊維複合材料であって、該繊維が、マトリックスに対して0.1〜80容量%添加されており、繊維の軸方向長さが0.1〜100mm、繊維直径が1〜150μmであり、且つ、アスペクト比が5〜1000の短繊維であることが好ましい。
【0025】
マトリックスに添加される繊維の種類としては、天然繊維、有機合成繊維、天然繊維、無機繊維のいずれも用いることができる。例えば、ナイロン(ポリアミド)、ポリエステル、ケブラーなどの有機合成繊維、レーヨンなどの再生繊維、綿、羊毛などの天然繊維、ガラス、セラミック、カーボンなどの無機繊維が挙げられ、この中でも、繊維形状の加工が容易なナイロン、ポリエステルが好適である。
【0026】
繊維の直径は1〜150μmであり、好ましくは5〜100μm、さらに好ましくは10〜60μmである。繊維の長さは0.1〜100mmであり、効果の観点から、好ましくは0.5〜50mm、さらに好ましくは1〜10mmである。また、繊維のアスペクト比が、5〜1000、好ましくは7〜800、さらに好ましくは10〜500である。この直径が0.1μm未満でも、150μmを超えても、この長さが0.1mm未満でも、100mmを超えも、アスペクト比が5未満でも、1000を超えても、いずれもマトリックス中の繊維による複合材料の機能向上効果が表れ難いため、好ましくない。
【0027】
繊維の添加量としては、マトリックスに対して0.1〜80容量%であることを要し、効果の観点から、好ましくは0.5〜30容量%、さらに好ましくは、1〜10容量%である。添加量が0.1容量%未満であると、繊維添加による物性向上効果が不十分であり、80容量%を超えると加工が困難になるため好ましくない。
【0028】
この繊維複合材料に用いられる繊維はマトリックスとの接着に有効な処理を予め施されていても、施されていなくても、本発明の効果を発現するが、接着処理を施されていない場合に、より顕著な効果を奏する。
【0029】
繊維複合材料に用いられるマトリックスには特に制限はないが、架橋ゴム、熱可塑性エラストマー及びこれらの発泡体から選択される1種以上が好ましく用いられる。
【0030】
ゴム系としては天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエン−スチレンゴム、ハロゲン化ブチルゴム及びそれらのブレンド物に対して、イオウなどの架橋剤を添加して架橋された架橋ゴムが挙げられる。
【0031】
また、熱可塑性エラストマーとしては、スチレンブロックコポリマー等のスチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系等のエラストマー及びこれらの混合物などが好適である。
【0032】
これらのマトリックスのうちゴムには、ゴム工業で通常使用される配合剤、例えば、カーボンブラックなどの充填剤、硫黄などの加硫剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤等を適宜配合することができ、また、エラストマーにおいても、通常用いられる滑剤、酸化防止剤、顔料、軟化剤などの配合剤を適宜配合することができる。
【0033】
このような繊維複合材料では、その表面が摩耗していく段階でマトリックス中に配合された繊維が欠落し、マトリックス表面の繊維が欠落した後の空隙がミクロの流路を形成していくと考えられる。
【0034】
発泡ゴム材とは、前記繊維複合材料でマトリックスとして用いた如きゴム、エラストマーの発泡によって得られるものである。発泡ゴム材の気泡の平均気泡径は10〜300μmが好ましい。10μm未満では発泡させた効果が得難く、300μmを超えると材料の強度が低下し、いずれも好ましくない。発泡ゴム材は、マトリックス材料中に好適なる発泡剤を添加することにより得ることができる。
【0035】
この発泡ゴム材を用いると、摩耗により表面に露出した気泡によって形成される空隙がミクロの流路を形成し、効果が持続すると考えられる。
【0036】
さらに、前記繊維複合材料であり、且つ、そのマトリックス材として発泡ゴム材を用いた発泡繊維複合材料を用いることも好ましい。発泡ゴムと繊維とを複合化する場合には、気泡の平均気泡径は10〜300μmが好ましく、30〜100μmがより好ましい。10μm未満では発泡させた効果が得難く、300μmを超えると材料の強度が低下し、いずれも好ましくない。
【0037】
即ち、この発泡繊維複合材料を用いることにより、前記繊維の欠落による空隙と、摩耗によって表面に露出した気泡の空隙と、によってさらに効率的なミクロの流路を形成することができる。
【0038】
ゴム板の厚さは、ゴム板の素材にもよるが、自動車のタイヤの荷重によって氷が割れる程度の変形を必要とするため、15mm〜45mm程度が好ましい。該ゴム板を道路のスリップ防止を必要とする場所、特に傾斜のある道路に敷設することが好ましい。
【0039】
本出願における第二の発明は、前記道路用ゴム板を敷設した耐スリップ路面に関するものである。
【0040】
図4は、本発明の耐スリップ路面の例を示す断面図である。舗装面18とゴム板10表面とが一致するように敷設されている。
【0041】
ゴム板10を路面に敷設する際は、舗装面18の一部を堀り込み路床20と一体にゴム板10を埋設し、舗装面18がゴム板表面と一致するよう敷設する。かくすれば、耐スリップ性が向上し、さらに、除雪作業による微細リブ12頂部、ゴム板表面の破損やゴム板の路床からの剥離が防止できる。
【0042】
ゴム板を路面に敷設する方法としては、路床にそのまま接着剤、あるいは、路床に用いたモルタル等の素材そのものを利用して接着し、一体化してもよく、ボルト等を利用して固定してもよい。使用するボルトとしては、ゴム板を固定する強度が充分であれば特に制限はなく、例えば、路床にナットを埋め込んで、ねじ込み式のボルトを用いる方法、たたき込み式のアンカーボルトを用いる方法等が挙げられる。
【0043】
前記耐スリップ路面にゴム板を敷設する際、ゴム板を強固に路床に固定するために、ゴム板中に、座金、織布又はすだれコード、金網、金属板なる群から選択される一種または二種以上をゴム板と一体に埋設してもよい。
【0044】
また、ゴム板内には、路床との強固な固定のために、織布又はすだれコードを埋設することができるが、ゴム板10内に埋設する織布又はすだれコードはゴム板と一体に成形されていることが好ましい。織布としては、キャンバス、帆布等の剛性のある強度の高いものが好ましく、一枚もしくは数枚重ねて埋設される。すだれコードは、コードファブリックもしくはファブリックとよばれ、タイヤコードの如き太糸を、ごく細い糸で簾状に織った布を指すものであり、路面がカーブ等で曲面の場合には、しわになりにくく、変形が容易な、すだれコードを埋設することが好ましい。
【0045】
ゴム板内には、路床との強固な固定のために、金網または金属板を埋設することができる。ゴム板に埋設される金網、金属板としては、例えば、鋼、アルミ性のネットもしくは薄板状のもの等が挙げられるが、ゴム板に強度を付与する物であれば、これらに限定されるものではない。
【0046】
前記織布又はすだれコード、金網、金属板等は、ゴム板内に一体的に埋設され、これらの一種または二種以上を埋設したゴム板10は、ボルト等を介して路床20に固定される。このとき、織布又はすだれコード、金網、金属板等を埋設したゴム板内に座金を埋設しておくことが路床との強固な固定のためにはより好ましい。
【0047】
前記耐スリップ路面に、ゴム板を敷設する際、前記ゴム板は耐スリップ性の観点から、自動車のタイヤの荷重によって、大きく変形することが要望される。一方、本発明の微細リブが摩耗により減少した後でも、その性能を維持するためには、ミクロの水分の流路の形成が必要になる。このため、ゴム板の全部或いは一部が、前記したように短繊維複合材料又は発泡ゴム材で構成されることが好ましい。
【0048】
道路用ゴム板に用いられる気泡を有する発泡ゴム材は、圧縮弾性率に優れ、耐久性も良好なことから、タイヤのトレッド等にも用いられている公知の材料であるが、本発明の前記ゴム板の素材としての、発泡ゴム材は、変形を大きくするという観点から、発泡率が5%〜30%程度の比較的柔軟なものが好ましく用いられる。
【0049】
道路用ゴム板に発泡ゴム材を用いる場合には、そのの全部が発泡ゴム材によって構成されていてもよいし、路床と固定される下面は通常のゴム材で形成され、表面のみ発泡ゴム材を用いてもよい。
【0050】
下記表1に示される配合のゴム材料を用いて、ゴム板の厚みが3.5cm、1m角であり、中に接着処理を施した0.98m角、厚さ1cmの鉄板を入れてなる道路用ゴム板を作成した。
【0051】
【表1】

Figure 0003779359
【0052】
このゴム板を路床に、ボルト頭部がゴム板表面に露出しないようにゴム板に凹部を設けてボルトで固定し、試験路面を得た。
(耐スリップ性試験)
試験路面の表面に多量の水を撒き、ウエットの状態を作った。この路面上をスタッドレスタイヤ(185/70R−13)を装着した排気量1500ccの乗用車を用いて、時速10km/hにおけるフルロックブレーキ制御の距離を測定した。比較例1の制動距離を100とし、指数評価を行った。指数が小さい程、性能が良好であると判断する。
【0053】
この試験を初期に行って初期特性を評価した。その後、ゴム板表面が2mm摩耗した状態で同様の試験を行って、効果の持続性を評価した。結果を下記表2に示す。
【0054】
(実施例1)
前記表1の配合のゴム材を用いて、化学エッチングによって凹160μm、凸60μm、深さ50μmの溝を形成したモールド型を用いて、ゴム板表面に幅(Wt )160μm、リブ間隔(Wb )60μm、高さ(h)50μmの微細リブを形成したゴム板を形成した。これをリブの方向が車両の走行方向と平行になるように路床に固定して試験路面を得た。
【0055】
(実施例2)
前記表1の配合のゴム材に直径50μm、長さ1mmのポリエステル短繊維を混練り時に10重量部配合して複合化した繊維複合材料を用いた。モールドに切削加工によって凹400μm、凸230μm、深さ250μmの溝を形成し、そのモールド型を用いてゴム板表面に幅(Wt )400μm、リブ間隔(Wb )230μm、高さ(h)250μmの微細リブを形成したゴム板を形成した。これを実施例1と同様に路床に固定して試験路面を得た。
【0056】
(実施例3)
前記実施例2で使用した繊維複合材料に、さらに発泡剤としてジニトロソペンタメチレンテトラミン2.5重量部及び発泡助剤として尿素2.5重量部を配合して、発泡率20%、発泡径約50μmの発泡繊維複合材料を用いた他は、実施例1と同様の方法でゴム板を作成し、これを実施例1と同様に路床に固定して試験路面を得た。
【0057】
(比較例1)
前記表1の配合のゴム材を用い、平板なモールドを用いて微細リブを形成しなかった他は、実施例1と同様にしてゴム板を作成し、路床に固定して試験路面を得た。
【0058】
【表2】
Figure 0003779359
【0059】
表2に明らかなように、本発明の道路用ゴム板を用いた路面はいずれも、ウエット時の耐スリップ性に優れていた。さらに、ゴム材として、繊維複合材料や発泡させた繊維複合材料を用いた実施例2及び3の道路用ゴム板は、表面の摩耗がすすんだ後もなお、優れた耐スリップ性が持続することがわかった。
【0060】
【発明の効果】
本発明の道路用ゴム板は、前記構成としたため、冬期の路面凍結時及び降雨時などのウエット時にも優れた耐スリップ性能を示す。また。該道路用ゴム板を用いた、耐スリップ路面は、ウエット時においても優れた耐スリップ防止性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の道路用ゴム板の例を示す斜視図である。
【図2】図1に示す道路用ゴム板の2−2における拡大断面図である。
【図3】表面にマクロパターンを形成した道路用ゴム板の例を示す斜視図である。
【図4】図1の道路用ゴム板を埋設した耐スリップ路面の例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 道路用ゴム板
12 微細リブ
16 道路用ゴム板
18 舗装面
20 路床[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention increases the coefficient of friction between the rubber plate for roads, specifically the road surface and the tires of automobiles, and has an excellent anti-slip effect in cold regions, and also has a high anti-slip effect even in wet conditions such as during rain. The present invention relates to a rubber plate for roads and a slip resistant road surface using the same.
[0002]
[Prior art]
In cold regions, there was a problem that the car could not start on the slope because the snow in the winter was frozen and slippery.
[0003]
For this reason, a method has been proposed in which a rubber plate is used as a part of the road surface, on which frozen ice is difficult to adhere, and the ice can be easily broken by applying pressure. By laying the rubber plate, the ice adhering to the road surface is cracked, but there is a possibility that the melted ice exists between the rubber plate and the rubber material of the tire and the friction coefficient is lowered. In particular, there is a problem that such a tendency appears even when it rains at a time other than when the road surface is frozen.
[0004]
For this reason, a method has been proposed in which a lateral groove is provided on the rubber surface in the direction of crossing the road, or a cylindrical projection called a block pattern is provided on the rubber surface as described in JP-A-55-164505. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-2460615 proposes a method of providing a soft rubber layer on an intermediate layer of a rubber plate in order to improve the strain function. However, all of these are effective in crushing and thawing frozen ice, but do not increase the coefficient of friction between the rubber plate and the tire, and in particular, the slip resistance when wet is insufficient.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to have a road rubber plate having excellent slip resistance performance even in the winter season when it is frozen and at times other than when the road surface is frozen, and excellent slip resistance performance using the road rubber plate. A slip resistant road surface is provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The road rubber plate of the present invention is characterized in that fine ribs are arranged on the surface.
[0007]
The fine ribs preferably have a top width of 5 μm to 2 mm, a height of 5 μm to 3.0 mm, and a distance between adjacent fine ribs of 5 μm to 1.5 mm. It is preferable to be parallel to the traveling direction.
[0008]
The rubber material constituting the road rubber plate of the present invention is preferably a fiber composite material in which short fibers are blended in a rubber matrix, and the rubber matrix comprises a crosslinked rubber, a thermoplastic elastomer, and these. One or more types selected from foams, the short fibers are one or more types selected from organic synthetic fibers, regenerated fibers and natural fibers, and the short fibers have an average length of 0.1 to 100 mm and an average diameter. Is preferably a short fiber having an aspect ratio of 5 to 1000, and the addition amount of the short fiber to the rubber matrix is preferably 0.1 to 80% by volume.
[0009]
The slip-resistant road surface of the present invention is a slip-resistant road surface in which a rubber plate is laid on a part of the pavement surface, the top width of the rubber plate is 5 μm to 2.0 mm, the height is 5 μm to 3.0 mm, and adjacent to the surface. The fine ribs having an interval of 5 μm to 1.5 mm with respect to the fine ribs to be arranged are arranged in a direction parallel to the traveling direction of the vehicle .
[0010]
The road rubber plate of the present invention has fine ribs on the surface thereof, so that moisture in the water film formed between the road rubber plate surface and the tire flows into the gaps of the fine ribs when wet. It is considered that an excellent slip prevention effect is obtained by reducing / removing the water film that causes slip.
[0011]
Further, as a rubber material constituting the road rubber plate, even if the surface is worn and the effect of fine ribs is reduced by using a fiber composite material in which short fibers are blended in a rubber matrix, the fiber composite material is caused by wear. A new gap is formed by the falling of the fibers in the inside, and therefore, the above-mentioned rubber sheet for roads having good slip resistance and maintaining its effect can be obtained. By laying these road rubber plates, it is possible to obtain a slip-resistant road surface having good slip resistance and durability.
[0012]
【Example】
The present invention will be described in more detail below.
[0013]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a road rubber plate according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line 2-2 of the road rubber plate of FIG.
[0014]
Fine ribs 12 are formed on the surface of the rubber plate 10.
As is apparent from FIG. 2, the fine ribs 12 are formed in a plurality of rows in parallel in a certain direction, and the width (w t ) of the top of one row of ribs is preferably 5 μm to 2 mm, and more preferably 30 μm to 1.5 mm is preferable, and 40 μm to 1.0 mm is more preferable. If the width (w t ) of the rib top is less than 5 μm, the fine groove may be crushed and drainage may be insufficient. If it exceeds 2 mm, it takes time for water to flow into the recesses between the ribs. There is a possibility that the water film is not substantially removed.
[0015]
The height (h) of the fine ribs 12 is preferably 5 μm to 3.0 mm, more preferably 20 μm to 1.5 mm, and even more preferably 50 μm to 0.8 mm. If the height is less than 5 μm, it is difficult to sufficiently drain the water film between the tire and the rubber plate, and if it exceeds 3.0 mm, production becomes difficult, and dust and the like are likely to adhere, resulting in a decrease in the effect. There is a risk of doing.
[0016]
The fine ribs 12 are formed in a plurality of rows in parallel, and the interval (w b ) between adjacent fine ribs is preferably 5 μm to 1.5 mm, and more preferably 30 μm to 1.0 mm. When the distance (w b ) between adjacent fine ribs is less than 5 μm, the volume of the gap between the fine ribs is insufficient, and the desired drainage effect cannot be obtained. It will be crushed by the stress, drainage as designed will not be made, slip resistance will be reduced.
[0017]
There is no particular limitation on the arrangement direction of the fine ribs formed in a plurality of rows in parallel in a certain direction, and the effect of the present invention is sufficiently exerted even if it is formed in any direction with respect to the traveling direction of the vehicle. When the arrangement direction has a certain direction as in this embodiment, it is possible to obtain a higher drainage effect that the portion formed by continuously forming effective recesses is parallel to the traveling direction of the vehicle. From the viewpoint of being obtained.
[0018]
There are no particular restrictions on the method for producing the road rubber plate of the present invention. For example, a suitable fine groove is formed in advance on a mold for rubber plate molding by means such as cutting, chemical etching, sandblasting, and the like. Examples include a method of forming a rubber material at the time of crosslinking using a mold, a method of forming a rib by cutting the surface of a rubber plate after molding a flat rubber plate, and the like. From the viewpoint of uniformly controlling the rib shape, the molding method is preferable.
[0019]
The fine ribs formed on the rubber plate of the present invention may be formed on the front surface of the rubber plate as shown in FIG. 1, and the macro formed on the surface of the rubber plate as shown in the perspective view of FIG. The pattern 14 may be formed only on the portion of the surface of the convex portion that contacts the tire of the vehicle. FIG. 3 is a perspective view showing a road rubber plate 16 provided with a cylindrical macro pattern 14 on the surface. In this example, the fine ribs 12 are formed only on the surface of the cylindrical macro pattern 14.
[0020]
The shape of the fine ribs formed on the road rubber plate of the present embodiment is a quadrilateral cross section and is continuously formed in parallel, but the shape of the fine ribs is not particularly limited. The shape has any shape as long as the top width (w t ), height (h), and distance (w b ) between adjacent fine ribs satisfy the above-mentioned preferable conditions. In addition, these fine ribs may be formed continuously as in the above embodiment, or may be formed intermittently.
[0021]
Any rubber material can be used as long as the rubber material used as the material of the rubber plate for road of the present invention has sufficient strength to be laid and used on the road.
[0022]
When the road rubber plate of the present invention is used while being laid on the road, the slip resistance is maintained as long as the concave portion effective for the drainage effect formed by the fine ribs is formed. For this reason, even if the tips of the fine ribs are worn, the slip resistance is not significantly reduced thereby, and the slip resistance effect is maintained as long as the fine rib shape is maintained. Furthermore, by using a material having excellent wear resistance as the rubber material constituting the rubber plate, a more durable road rubber plate can be obtained.
[0023]
Further, when a road rubber plate is laid on the road and used for a long period of time, the fine ribs are worn away, and finally a recess effective for drainage cannot be formed. In this case, it is only necessary to replace the rubber plate for the road. Furthermore, in order to maintain the slip resistance effect, as a rubber material constituting the rubber plate, a fiber composite material in which short fibers are added in a rubber matrix. Alternatively, it is preferable to use a foam rubber material.
[0024]
The fiber composite material suitably used here is a fiber composite material obtained by adding fibers to a matrix, and the fibers are added in an amount of 0.1 to 80% by volume with respect to the matrix, and the fiber axial direction. It is preferably a short fiber having a length of 0.1 to 100 mm, a fiber diameter of 1 to 150 μm, and an aspect ratio of 5 to 1000.
[0025]
As a kind of fiber added to the matrix, any of natural fiber, organic synthetic fiber, natural fiber, and inorganic fiber can be used. For example, organic synthetic fibers such as nylon (polyamide), polyester and kevlar, regenerated fibers such as rayon, natural fibers such as cotton and wool, inorganic fibers such as glass, ceramic and carbon. Nylon and polyester that are easy to handle are suitable.
[0026]
The diameter of the fiber is 1 to 150 μm, preferably 5 to 100 μm, more preferably 10 to 60 μm. The length of the fiber is 0.1 to 100 mm, and from the viewpoint of the effect, it is preferably 0.5 to 50 mm, and more preferably 1 to 10 mm. Further, the aspect ratio of the fiber is 5 to 1000, preferably 7 to 800, and more preferably 10 to 500. Whether the diameter is less than 0.1 μm, more than 150 μm, the length is less than 0.1 mm, more than 100 mm, the aspect ratio is less than 5, or more than 1000, all depend on the fibers in the matrix. Since the function improvement effect of a composite material is hard to appear, it is not preferable.
[0027]
The added amount of fiber needs to be 0.1 to 80% by volume with respect to the matrix, and from the viewpoint of the effect, preferably 0.5 to 30% by volume, more preferably 1 to 10% by volume. is there. If the amount added is less than 0.1% by volume, the effect of improving the physical properties due to the addition of fibers is insufficient, and if it exceeds 80% by volume, processing becomes difficult, which is not preferable.
[0028]
The fiber used in this fiber composite material exhibits the effect of the present invention even if it has not been subjected to an effective treatment for adhesion to the matrix in advance. , Have a more remarkable effect.
[0029]
Although there is no restriction | limiting in particular in the matrix used for a fiber composite material, 1 or more types selected from crosslinked rubber, a thermoplastic elastomer, and these foams are used preferably.
[0030]
Examples of the rubber system include cross-linked rubber obtained by adding a cross-linking agent such as sulfur to natural rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene-styrene rubber, halogenated butyl rubber and blends thereof.
[0031]
As the thermoplastic elastomer, styrene-based elastomers such as styrene block copolymers, olefin-based, urethane-based, polyester-based, polyamide-based, fluorine-based elastomers, and mixtures thereof are suitable.
[0032]
Among these matrices, rubber contains compounding agents usually used in the rubber industry, for example, fillers such as carbon black, vulcanizing agents such as sulfur, stearic acid, zinc oxide, vulcanization accelerators, anti-aging agents, Softeners and the like can be blended as appropriate. In the elastomer, compounding agents such as commonly used lubricants, antioxidants, pigments and softeners can be blended as appropriate.
[0033]
In such a fiber composite material, the fibers blended in the matrix are missing at the stage where the surface is worn, and the voids after the fibers on the matrix surface are missing form a micro channel. It is done.
[0034]
The foamed rubber material is obtained by foaming rubber or elastomer as used as a matrix in the fiber composite material. The average bubble diameter of the foamed rubber material is preferably 10 to 300 μm. If it is less than 10 μm, it is difficult to obtain the effect of foaming, and if it exceeds 300 μm, the strength of the material is lowered, which is not preferable. The foam rubber material can be obtained by adding a suitable foaming agent to the matrix material.
[0035]
When this foamed rubber material is used, it is considered that the void formed by bubbles exposed on the surface due to wear forms a micro flow path, and the effect is sustained.
[0036]
Furthermore, it is also preferable to use a foamed fiber composite material that is the fiber composite material and uses a foamed rubber material as the matrix material. When the foamed rubber and the fiber are combined, the average bubble diameter of the bubbles is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 100 μm. If it is less than 10 μm, it is difficult to obtain the effect of foaming, and if it exceeds 300 μm, the strength of the material is lowered, which is not preferable.
[0037]
That is, by using this foamed fiber composite material, a more efficient micro channel can be formed by the voids due to the lack of the fibers and the voids of the bubbles exposed on the surface due to wear.
[0038]
Although the thickness of the rubber plate depends on the material of the rubber plate, it is preferably about 15 mm to 45 mm because it requires deformation to the extent that ice breaks due to the load of the automobile tire. It is preferable to lay the rubber plate on a place where it is necessary to prevent the road from slipping, particularly on an inclined road.
[0039]
A second invention in the present application relates to a slip resistant road surface on which the road rubber plate is laid.
[0040]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a slip resistant road surface of the present invention. The pavement surface 18 and the rubber plate 10 surface are laid so as to coincide with each other.
[0041]
When laying the rubber plate 10 on the road surface, a part of the pavement surface 18 is dug and the rubber plate 10 is embedded integrally with the road floor 20 so that the pavement surface 18 coincides with the rubber plate surface. In this way, the slip resistance can be improved, and further, the top of the fine ribs 12 and the rubber plate surface can be prevented from being damaged and the rubber plate can be prevented from being peeled off from the road bed by the snow removal operation.
[0042]
As a method of laying the rubber plate on the road surface, it may be bonded to the road floor as it is using an adhesive or the mortar material itself used for the road floor, and may be integrated, or fixed using bolts etc. May be. The bolt to be used is not particularly limited as long as the strength for fixing the rubber plate is sufficient. For example, a method of using a screw-in bolt by embedding a nut in the road floor, a method of using a knock-in anchor bolt, etc. Is mentioned.
[0043]
When laying a rubber plate on the slip resistant road surface, in order to firmly fix the rubber plate to the road floor, in the rubber plate, a kind selected from the group consisting of a washer, a woven cloth or a brace cord, a wire mesh, a metal plate, or Two or more kinds may be embedded integrally with the rubber plate.
[0044]
In addition, a woven fabric or a blind cord can be embedded in the rubber plate for firm fixation with the road floor, but the woven fabric or the blind cord embedded in the rubber plate 10 is integrated with the rubber plate. It is preferably molded. The woven fabric is preferably a rigid, high-strength material such as canvas or canvas, and is embedded in one or several layers. Bamboo cord is called cord fabric or fabric, and refers to a cloth woven from thick yarn like tire cords in a saddle shape with very thin thread. If the road surface is curved and curved, it will be wrinkled. It is preferable to embed an interdigital cord that is difficult and easily deformed.
[0045]
A wire mesh or a metal plate can be embedded in the rubber plate for firm fixation with the road bed. Examples of the wire mesh and metal plate embedded in the rubber plate include steel, aluminum nets or thin plate-like ones, but are limited to these as long as they impart strength to the rubber plate. is not.
[0046]
The woven fabric or braided cord, the wire mesh, the metal plate, etc. are integrally embedded in a rubber plate, and the rubber plate 10 in which one or more of these are embedded is fixed to the road bed 20 via bolts or the like. The At this time, it is more preferable to embed a washer in a rubber plate in which a woven fabric or a braided cord, a wire net, a metal plate, etc. are embedded, for firm fixation with the road bed.
[0047]
When a rubber plate is laid on the slip resistant road surface, the rubber plate is required to be greatly deformed by a load of a tire of an automobile from the viewpoint of slip resistance. On the other hand, in order to maintain the performance even after the fine ribs of the present invention are reduced due to wear, it is necessary to form a micro moisture channel. For this reason, it is preferable that all or part of the rubber plate is composed of the short fiber composite material or the foamed rubber material as described above.
[0048]
The foamed rubber material having bubbles used for the rubber plate for roads is a known material that is also used for tire treads and the like because of its excellent compression modulus and good durability. A foamed rubber material as a material for the rubber plate is preferably a relatively flexible material having a foaming ratio of about 5% to 30% from the viewpoint of increasing deformation.
[0049]
When foam rubber material is used for the road rubber plate, the whole may be made of foam rubber material, the lower surface fixed to the road floor is formed of ordinary rubber material, and only the surface is foam rubber A material may be used.
[0050]
A road formed by using a rubber material of the composition shown in Table 1 below, and a rubber plate having a thickness of 3.5 cm and 1 m square, and a 0.98 m square and 1 cm thick iron plate subjected to adhesion treatment. A rubber plate was created.
[0051]
[Table 1]
Figure 0003779359
[0052]
The rubber plate was provided on the road floor, and a concave portion was provided on the rubber plate so that the bolt head portion was not exposed on the surface of the rubber plate.
(Slip resistance test)
A large amount of water was sprayed on the surface of the test road surface to create a wet state. The distance of full lock brake control at a speed of 10 km / h was measured using a 1500 cc passenger car fitted with studless tires (185 / 70R-13) on the road surface. The index was evaluated by setting the braking distance of Comparative Example 1 to 100. The smaller the index, the better the performance.
[0053]
This test was conducted in the initial stage to evaluate the initial characteristics. Thereafter, the same test was performed with the rubber plate surface worn by 2 mm to evaluate the durability of the effect. The results are shown in Table 2 below.
[0054]
Example 1
Using a rubber material having the composition shown in Table 1 above, a mold having grooves 160 μm, protrusions 60 μm, and depth 50 μm formed by chemical etching, a rubber plate surface having a width (W t ) of 160 μm and rib spacing (W b ) A rubber plate having fine ribs of 60 μm and a height (h) of 50 μm was formed. This was fixed to the roadbed so that the rib direction was parallel to the vehicle running direction, and a test road surface was obtained.
[0055]
(Example 2)
A fiber composite material obtained by compounding 10 parts by weight of polyester short fibers having a diameter of 50 μm and a length of 1 mm with a rubber material having the composition shown in Table 1 was used. A groove having a concave of 400 μm, a convex of 230 μm, and a depth of 250 μm is formed in the mold, and a width (W t ) of 400 μm, a rib interval (W b ) of 230 μm, and a height (h) are formed on the rubber plate surface using the mold. A rubber plate with 250 μm fine ribs was formed. This was fixed to the road bed in the same manner as in Example 1 to obtain a test road surface.
[0056]
Example 3
The fiber composite material used in Example 2 was further blended with 2.5 parts by weight of dinitrosopentamethylenetetramine as a foaming agent and 2.5 parts by weight of urea as a foaming aid, with a foaming rate of 20% and a foam diameter of about A rubber plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that a 50 μm foamed fiber composite material was used, and this was fixed to the road bed in the same manner as in Example 1 to obtain a test road surface.
[0057]
(Comparative Example 1)
A rubber plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the rubber material having the composition shown in Table 1 was used and a fine rib was not formed using a flat mold, and a test road surface was obtained by fixing the rubber plate to the road bed. It was.
[0058]
[Table 2]
Figure 0003779359
[0059]
As is apparent from Table 2, all road surfaces using the road rubber plate of the present invention were excellent in wet slip resistance. Furthermore, the rubber sheet for roads of Examples 2 and 3 using a fiber composite material or a foamed fiber composite material as a rubber material has excellent slip resistance even after the surface wear is continued. I understood.
[0060]
【The invention's effect】
Since the road rubber plate according to the present invention has the above-described configuration, it exhibits excellent slip resistance performance even in wet conditions such as during road surface freezing and raining in winter. Also. A slip-resistant road surface using the road rubber plate exhibits excellent anti-slip properties even when wet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a road rubber plate according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line 2-2 of the road rubber plate shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a road rubber plate having a macro pattern formed on its surface.
4 is a cross-sectional view showing an example of a slip resistant road surface in which the road rubber plate of FIG. 1 is embedded.
[Explanation of symbols]
10 Rubber plate for road 12 Fine rib 16 Rubber plate for road 18 Pavement surface 20 Road floor

Claims (8)

表面に、頂部の幅が5μm〜2.0mm、高さが5μm〜3.0mm、隣接する微細リブとの間隔が5μm〜1.5mmである微細リブを、車両の走行方向と並列な方向に配置してなる道路用ゴム板。On the surface, a fine rib having a top width of 5 μm to 2.0 mm, a height of 5 μm to 3.0 mm, and a distance between adjacent fine ribs of 5 μm to 1.5 mm is arranged in a direction parallel to the traveling direction of the vehicle. A rubber plate for road use. 前記道路用ゴム板を構成するゴム材が、ゴムマトリックス中に、短繊維を配合してなる繊維複合材料であることを特徴とする請求項1記載の道路用ゴム板。  2. The rubber plate for road according to claim 1, wherein the rubber material constituting the rubber plate for road is a fiber composite material in which short fibers are blended in a rubber matrix. 前記ゴムマトリックスが、架橋ゴム、熱可塑性エラストマー及びこれらの発泡体から選択される一種以上であることを特徴とする請求項2記載の道路用ゴム板。  The road rubber plate according to claim 2, wherein the rubber matrix is at least one selected from a crosslinked rubber, a thermoplastic elastomer, and a foam thereof. 前記短繊維が、有機合成繊維、再生繊維及び天然繊維から選択される一種以上であることを特徴とする請求項2記載の道路用ゴム板。  The road rubber plate according to claim 2, wherein the short fibers are at least one selected from organic synthetic fibers, recycled fibers and natural fibers. 前記短繊維が、平均長さ0.1〜100mm、平均径が1〜150μm、アスペクト比が5〜1000の短繊維であることを特徴とする請求項4記載の道路用ゴム板。  The road rubber plate according to claim 4, wherein the short fibers are short fibers having an average length of 0.1 to 100 mm, an average diameter of 1 to 150 μm, and an aspect ratio of 5 to 1000. 前記短繊維の前記ゴムマトリックスに対する添加量が、0.1〜80容積%であることを特徴とする請求項4記載の道路用ゴム板。  The road rubber plate according to claim 4, wherein the amount of the short fibers added to the rubber matrix is 0.1 to 80% by volume. 前記短繊維が、前記ゴムマトリックスとの接着に有効な接着処理を施されていないことを特徴とする請求項4記載の道路用ゴム板。The road rubber plate according to claim 4, wherein the short fibers are not subjected to an effective bonding treatment for bonding with the rubber matrix. 舗装面の一部にゴム板を敷設した耐スリップ路面において、該ゴム板の表面に頂部の幅が5μm〜2.0mm、高さが5μm〜3.0mm、隣接する微細リブとの間隔が5μm〜1.5mmである微細リブを、車両の走行方向と並列な方向に配置してなることを特徴とする耐スリップ路面。In a slip-resistant road surface in which a rubber plate is laid on a part of the pavement surface, the width of the top is 5 μm to 2.0 mm, the height is 5 μm to 3.0 mm, and the distance between adjacent fine ribs is 5 μm. A slip-resistant road surface, characterized in that fine ribs of ~ 1.5 mm are arranged in a direction parallel to the traveling direction of the vehicle .
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