JP3806594B2

JP3806594B2 - エネルギー消費効率改善剤および改善方法、ならびにエネルギー消費効率の改善された物品

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Publication number: JP3806594B2
Application number: JP2000357474A
Authority: JP
Inventors: 稔向田
Original assignee: コスモステクノ・コーポレーション株式会社
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Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2020-11-24
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に燃費等の概念によって代表されるエネルギー消費効率の改善に関し、より詳細には車輌のタイヤや履物等の接地面等に付与するエネルギー消費効率改善剤に関する。更に、このようなエネルギー消費効率改善剤を用いたエネルギー消費効率改善方法、ならびにエネルギー消費効率の改善された物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輌の燃費等により代表されるエネルギー消費効率の改善に関しては、第１次石油ショック以来、各自動車メーカー等は最重要検討事項として取り組んで来ており、最近では燃費等の改善を全地球環境問題として日米欧共にさらに力を入れていることは周知である。従来から、車輌の場合、燃費に影響を与える主要因およびそれらの寄与率として、タイヤの転がり抵抗が１/３、エンジン周りの摩擦抵抗が１/３、さらに車体の空気抵抗が１/３と云われており（但し、これら寄与率は走行速度等によって大きく変化する）、各自動車メーカーは各要因について種々の方法で対処することで燃費改善を図って来た。
【０００３】
例えば、タイヤの転がり抵抗を減少させる手段としては、タイヤゴムの走行時変形によるヒステリシスロスを少なくするためにタイヤの溝を減らしたり、固いゴムを使ったり、車体重量を減らしたりし、またエンジン周りの摩擦抵抗を減少させる手段としては、エンジン燃料噴射方法を変えてエンジン燃焼効率を上げたり、回転伝達部の構造を変えることで動力伝達効率を上げたりし、あるいは車体の空気抵抗を減少させる手段としては、車の外観形状や外部装着部品（サイドミラー等）の形状等を空気抵抗の少ない形状にしたりすることで燃費改善を図ってきた。しかし、これら大規模な燃費改善手段の割には、それによる燃費改善効果は小さいものと云わざるを得ない場合が多かった。
【０００４】
一方、人が自転車に乗って長距離を走行したり、靴等の履物を履いて長距離を歩いたり走ったりする場合に、体力エネルギーの消耗をなるべく少なくするように、各自転車、履物メーカー等は自転車や靴等の重さを軽くしたり、自転車のタイヤや靴底等の接地面の材質、形状、構造等を変えたりして路面に対する密着性を向上させることに努力してきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の燃費等のエネルギー消費効率の改善手段は、車体重量、タイヤ形状、エンジン噴射方法、動力伝達方法の変更等、その殆どが大規模で、自動車等関連メーカーサイドに頼らざるを得ないものであるのが現状であり、消費者サイドにおいて燃費等のエネルギー消費効率を良くしようと思えば、新しい改良された車に買い換えることや、タイヤ等の部品を買い換えるといった対処が必要となり、出費が相当にかさむことになる。また、消費者が燃費等のエネルギー消費効率を改善する目的で、タイヤの転がり抵抗を減少させる手段として、例えば、溝の少ないタイヤを使用する場合、晴天時、乾燥時には燃費等のエネルギー消費効率改善効果があるが、雨天時や、濡れたり凍結した路面等を走行する場合にはそのままでは滑って危険なので、そのつど溝付きタイヤに取り替える必要がある。このことは、消費者に種々の環境状況にそれぞれ応じて燃費等のエネルギー消費効率改善策を選択、採用する必要性をもたらし、そのための労力、出費等は大変大きなものになってしまう。従って、消費者サイドがさしあたり採れる手軽で、費用のかからない燃費等のエネルギー消費効率改善手段としては、できるだけ交通渋滞に巻き込まれないようにしたり、不必要にアクセルを踏み込まないようにする等の各消費者の運転方法の局面等での対応手段しか存在しなかった。
【０００６】
また、人が自転車等に乗って長距離を走行したり、靴等を履いて長距離を歩いたり、走ったりする場合に、体力エネルギーを不必要に消耗しないための対策としては、例えば、軽く、接地面に対する密着性の良い自転車や靴等を購入、使用せざるを得ず、これらの対策もまた消費者にとっては大きな出費を強いることになる。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを課題とする。より具体的には、本発明は、車輌のタイヤや履物等の接地面に付与することにより極めて高いエネルギー消費効率改善効果を長期間に亘って発揮するエネルギー消費効率改善剤を提供することを課題とする。更に、本発明は、このようなエネルギー消費効率改善剤を用いたエネルギー消費効率改善方法、ならびにエネルギー消費効率の改善された物品を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
先ず、本発明に係るエネルギー消費効率改善剤がいかなる理論、メカニズムに基づきエネルギー消費効率を飛躍的に改善し、上記課題を解決するのかについて説明すると、一般にある物体に対しての接触部摩擦力といえばエネルギー消費を却って増大させるものと思われているが、ある条件での摩擦力はエネルギー消費を減少させるのである。すなわち、回転体等の他物体への接触部（例えば接地部）におけるエネルギーロスを伴わない摩擦力はエネルギー伝達力となって、むしろエネルギー伝達におけるエネルギー消費を少なくする方向に働く要素だといえる。具体的には、［接触部摩擦力］≒［密着力］≒［エネルギー伝達力］ということになる。従来は、回転体等の接触対象に対する摩擦力を生み出す手段として、回転体等本体に柔軟な弾性体を使用したり、回転体等表面に溝を設けたりしていたが、かかる手段では弾性体や溝等の変形、伸縮等によるエネルギーロスを伴うため、エネルギー伝達力が減少してしまい、却ってエネルギー消費が大きくなる。すなわち、回転体等の接触対象に対する摩擦力（密着力）を完全にエネルギー伝達力とするには、かかるエネルギーロスを伴わないものとしなければならないのである。以上要するに、エネルギーロスのない摩擦力の増加→エネルギーロスのない密着力の増加→エネルギー伝達力の増加という関係になり、これは車両等の走行を考えた場合、ころがり抵抗の減少を示すものということができる。車のころがり抵抗は、走行パターンを構成する加速走行、定速走行、慣性走行、減速走行の各要素の種々の比率での組み合わせ、運転環境（路面状況、タイヤの状況、運転者の性格等）等により様々に変化するが、タイヤと路面との接触部における密着力をエネルギーロスのない状態で改善すれば、それに比例した形で、ころがり抵抗が減少、改善される。また、ころがり抵抗が改善されれば、一定エネルギーによる走行距離が伸びて密着力の改善と同じ比率で改善され、さらに走行距離が伸びれば、車のアクセル踏み込み回数が減少して密着力の改善と同じ比率で改善されることになる。即ち、［エネルギーロスのない密着力の改善によるエネルギー消費効率改善］≒［ころがり抵抗の改善」×［走行距離の改善」×［アクセル踏み込み回数の改善］≒［密着力（摩擦力）の改善］の３乗となる。もちろん、この関係は上述した車の走行環境等によっても種々変化すると思われるが、通常の走行条件（道路環境や運転操作等）に於いて最悪の場合でも、［ころがり抵抗の改善］≒［密着力の改善」の１乗、最良の場合には、［ころがり抵抗の改善］×［走行距離の改善］×［アクセル踏み込み回数の改善］≒［密着力の改善」の３乗となることが予想されるのである。
かかる理論、メカニズムに基づきなされた本発明は、対象物に付与することにより対象物表面に粘度１０万ｃｐ以下で厚さが１０μｍ以下の薄い被膜を形成するエネルギー消費効率改善剤を提供するものである。
本発明は、また、有機材料に付着する粘度１０万ｃｐ以下の柔軟な高分子結合剤と、混合物の粘度を１００ｃｐ以下にするのに必要な液化剤との混合物からなるエネルギー消費効率改善剤を提供するものである。
【０００９】
本発明は、さらに、有機材料および無機材料に付着する粘度１０万ｃｐ以下の柔軟な高分子結合剤、粒径１０μｍ以下の微細粒子からなる滑り止め材、ならびに混合物の粘度を１００ｃｐ以下にするのに必要な液化剤の混合物からなるエネルギー消費効率改善剤を提供するものである。
また、本発明は、上記のエネルギー消費効率改善剤を対象物に付与して対象物表面に粘度１０万ｃｐ以下で厚さ１０μｍ以下の薄い被膜を形成することを特徴とするエネルギー消費効率改善方法をも提供するものである。
さらに、本発明は、支持体の表面に接触する接触面を有する物品であって、上記のエネルギー消費効率改善剤を付与して該接触面上に粘度１０万ｃｐ以下で厚さ１０μｍ以下の薄い被膜を形成してなる、エネルギー消費効率の改善された物品をも提供するものである。
【００１０】
上記本発明において、支持体とは、アスファルト、コンクリート、タイル等で舗装された道路や通路、地面、建築物の床、金属板、樹脂板等の、その上面を車輌等の物や人などが移動する物体をいうが、これらに限定されない。
また、かかる支持体の表面に接触する接触面を有する物品としては車輌用タイヤ、履き物等の人や物が移動する際に使用するものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係るエネルギー消費効率改善剤（以下、単に「改善剤」という）は、対象物に付与することで、対象物表面に、粘度１０万ｃｐ以下と粘性が低く、対象物表面の他の物体表面に対する密着性を飛躍的に高め、移動の際のヒステリシスロスや滑りロス等のエネルギーロスを著しく減少させる厚さ１０μｍ以下の極めて薄い被膜を形成し、人や車両等の物体が移動する際のエネルギー消費効率改善効果を長期間に亘って発揮するものである。
【００１２】
本発明に係る改善剤により対象物表面に形成される被膜の粘度の範囲としては、好ましくは１０万ｃｐ〜１万ｃｐ、より好ましくは５万ｃｐ〜１万ｃｐ、最も好ましくは２万ｃｐ〜１万ｃｐが挙げられる。その理由は、粘性が低い方が外力により剥離し難いからである。
【００１３】
本発明に係る改善剤により対象物表面に形成される被膜の厚さの範囲としては、好ましくは１０μｍ〜０．０１μｍ、より好ましくは１μｍ〜０．０１μｍ、最も好ましくは０．１μｍ〜０．０１μｍが挙げられる。その理由は、膜厚の薄い方がヒステリシスロスが少なく、さらに応力集中が少なくて付着力が強いからである。更に付与対象物に対する他の物体の高速度等特別な相関関係に於ける皮膜による滑りロスの発生を少なくし、滑りによる危険度が少なくなる。
【００１４】
本発明における改善剤の対象物表面への付与の方法としては、ハケやスプレー等による対象物表面への塗布、改善剤中への対象物の浸漬等が好ましいものとして挙げられるが、これらに限定されない。
また、かかる付与に際しては、必ずしも改善剤を混合物の形態で付与する必要はなく、混合物の各成分を対象物表面に個別に、あるいはいくつか組み合わせて付与し、全成分の付与後に対象物表面上で改善剤混合物が形成されるような方法で付与しても良いことはもちろんである
【００１５】
さらに、本発明において、改善剤を対象物に付与し、対象物表面に薄い被膜を形成する他の方法としては、例えばタイヤや靴底等の対象物を成形するための材料中に、改善剤を包含したマイクロカプセル等を混入させて対象物を成形し、対象物を使用する際に接地等により対象物に加わる力でそのマイクロカプセル等を破壊させ、エネルギーロスのない、付着性の良い薄い被膜を対象物表面に絶えず形成しておくようにする方法もある。また、タイヤや靴底等の対象物を成形するための材料中に、あらかじめ改善剤を含浸させた滑り止め材を混入させて対象物を成形し、エネルギーロスの少ない、付着性の良い薄い被膜を対象物表面に絶えず形成しておくようにする方法もある。これらの方法によれば、対象物表面部分が完全に磨耗して消失するまで改善剤を補充することなくエネルギー消費効率を改善することが可能になる。
【００１６】
本発明においては、有機材料に付着する粘度１０万ｃｐ以下の柔軟な高分子結合剤と、混合物の粘度を１００ｃｐ以下にするのに必要な液化剤とを混合して１００ｃｐ以下という低い粘性の液体状にした改善剤を、タイヤや履物等の接地面等に厚さが１０μｍ以下の柔軟な薄い皮膜が満遍なく付着する方法にて（厚さが１０μｍ以下の場合でも高速度等の接地面への特別な相関関係に於いて厚さが厚い程滑りの発生の可能性が高くなり、危険度が増して来る。）塗布すると、改善剤が極めて粘性の低い液体であるため、接地面の無数の微細凹凸全体に毛細管現象によってくまなく浸透してゆく。
【００１７】
その後、液化剤は改善剤を浸透させた後、自然に揮発したり、路面の水分により流し去られ、タイヤや履物等の接地面の微細凹凸全体に亘って、粘度１０万ｃｐ以下であり、厚さが１０μｍ以下の柔軟な薄い被膜が強力に付着し、この被膜は恒常的に硬化することはない。
【００１８】
上記の本発明に係る改善剤混合液の粘度の範囲としては、好ましくは１００〜２０ｃｐ、より好ましくは５０〜２０ｃｐ、最も好ましくは３５〜２０ｃｐが挙げられる。その理由は、粘度の低い方が毛細管現象で接地面の微細凹凸全体に浸透しやすいからである。
【００１９】
本発明において、有機材料および無機材料に付着する柔軟な、かつ粘性を有する基剤としては、ポリエチレン；ポリエチレンのメチル誘導体（ポリプロピレン）、フェニル誘導体、クロロ誘導体、ヒドロキシ誘導体、アセトキシ誘導体、もしくはシアノ誘導体；ポリブタジエン；ポリブタジエンのメチル誘導体もしくはクロロ誘導体；ポリエチレン誘導体とポリブタジエン誘導体との共重合体；シリコーン；ポリサルファイド；ポリウレタン、または有機材料および無機材料に付着する柔軟な、かつ粘性を有する高分子結合剤の付着時に水分等の付加物の縮合作用により生成されるポリウレタン、変性エポキシ樹脂および変性アクリル樹脂の１種または２種以上からなる成分が好適なものとして挙げられる。それらのうちより好ましいのは、ポリウレタンおよび変性シリコーンであり、最も好ましいものは変性シリコーンである。その理由は、空気中の水分や雨等により縮合・重合作用を起こし、濡れた対象物に対して強力な付着力を発揮するからである。
【００２０】
本発明において使用する液化剤としては、結合剤をコロイド化して希釈する溶媒を含む、イソプロピルアルコールを含むアルコール類等の、結合剤を希釈可能な溶媒が好ましいものとして挙げられる。それらのうち、より好ましいものはプロピルアルコールおよびメチルアルコールであり、最も好ましいものはメチルアルコールである。その理由は人体への影響が少ないからである。
【００２１】
上記の本発明に係る改善剤によれば、対象物表面に付着した柔軟な薄い被膜により、乾いた路面や雨等で濡れた路面等との密着性を向上させることが可能になるが、本発明においては、上記改善剤中に更なる成分として粒径１０μｍ以下の微細粒子からなる滑り止め材を加え、混合して１００ｃｐ以下の粘度の低い液体状の塗布剤を作り、これをタイヤや履物等の接地面等に厚さが１０μｍ以下の柔軟な薄い皮膜が満遍なく付着する方法にて（厚さが１０μｍ以下の場合でも高速度等の接地面への特別な相関関係に於いて厚さが厚い程滑りの発生の可能性が高くなり、危険度が増して来る。）塗布すると、上述のようにして形成される厚さが１０μｍ以下の柔軟な薄い被膜と、この滑り止め材とにより、乾いた路面、雨雪で濡れた路面、濡れた凍結路面等あらゆる路面状況に対応したエネルギー消費効率改善手投を提供することができる。
【００２２】
その理由としては、滑り止め材を加えた改善剤混合物を作る場合は、最初に滑り止め材と多量の液化剤とを混合して粘性の低い液状にした後、タイヤや履物等の接地面等に付着後に薄くて柔軟な被膜を形成する結合剤の微量を添加、混合すると、滑り止め材表面に付着する結合剤は極めて薄い被膜になり、さらに結合剤として、有機材料および無機材料に付着する柔軟な、粘性を有する被膜を付着時水分等の付加物の縮合作用により形成し得る高分子結合剤を混合物の成分として添加すると、結合剤はタイヤや履物の接地面に付着後に縮合反応を起こすので、被膜は滑り止め材の全表面を覆うことはなく、その結果、表面の一部が被膜から露出した滑り止め材白身が直接路面と接触することで路面や水面に対する密着性、滑り止め性を向上させるものと考えられる
【００２３】
本発明において、滑り止め材としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、もしくは炭化ケイ素を主成分とする無機材料微粒子、またはクルミの殻等の有機材料からなる有機材料微粒子等が好適なものとして挙げられる。それらのうち、より好ましいものは酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素であり、最も好ましいものは酸化ケイ素である。その理由は、粒径の小さいものが安価に入手できるからである。また、使用する滑り止め材微細粒子の平均粒径の範囲としては、好ましくは１０μｍ〜１０ｎｍ、より好ましくは１μｍ〜１０ｎｍ、最も好ましくは１００ｎｍ〜１０ｎｍが挙げられる。その理由は、付着力が強く剥離し難いからである。
【００２４】
【作用】
本発明に係るエネルギー消費効率改善剤は、車のタイヤや履物の接地面等の接触面の無数の微細凹凸全面にくまなく強力に付着し、上記滑り止め材より硬い路面を走行したり歩いたりする時は、接地面に付着、形成された柔軟な薄い被膜が、また、滑り止め材と同様の硬さ、或いはそれより柔らかい路面を走行したり歩いたりする時は柔軟な薄い被膜と滑り止め材が、さらに、表面が凍結し、かつ濡れている路面を走行したり歩いたりするときは滑り止め材が、それぞれ路面等との密着性を向上させるように働き、さらに、付着、形成された被膜が薄く、また滑り止め材が微細粒子からなるために、ヒステリシスロスや滑りロス等のエネルギーロスが殆ど無く、極めて大きいエネルギー消費効率改善効果を示す。
【００２５】
また、車のタイヤや履物等の接地面がすり減って溝が無くなった場合は、却って接地面積が増えるため、すり減っていない場合よりもエネルギーロス無く密着性が良くなり、エネルギー消費効率改善効果も更に大きくなる。加えて、車のタイヤや履物の接地面に強力に付着した本発明の改善剤は恒常的に完全には硬化せず、柔軟で粘性の低い、液状に近い被膜を形成し、且つ接地面の微細凹凸面に全面的にくまなく付着しているため、車で走行したり歩いたりする際に路面等から加えられる外力が相当大きくても極めて剥離し難く、驚くほど長期問に亘ってエネルギー消費効率改善効果を示す。このことは、一般に、長期間放置しても粘性が極めて低く液状に近い強力な付着剤を物に付けた場合、これをいくら強くこすっても完全には除去することができないことからも理解できる。
【００２６】
【実施例】
次に、本発明に係るエネルギー消費効率改善剤、この改善剤を用いたエネルギー消費効率改善方法、ならびこの改善剤を用いてエネルギー消費効率を改善させた物品の実施例を示し、図1に示すタイヤや靴の接地面の拡大概略平面囲および図２に示すタイヤや靴の接地面の拡大概略断面図に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、下記実施例中において特に断らない限り％は重量％を示す。
【００２７】
（実施例１）
異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイル１．４２％
微細シリカ（平均粒径７０ｎｍ）３．７７％
エチルアルコール８５．５％、メタノール３．４％、イソプロピルアルコール１．１％（いずれも容量％）の変性アルコール９４．８１％
【００２８】
最初に、常温において微細シリカ５と変性アルコールとを混合し、極めて粘性の低い液状にし、微細シリカ５表面の微細孔に変性アルコールを吸収させるために１０〜１５分間放置後、異種官能基変性シリコーンオイル（粘度８千ｃｐ）４を加え、攪拌混合する。この混合液は長時間放置すると微細シリカ５が沈殿し、固液分離するが、シリカ５が極めて微細であるため再び攪拌するとすぐに均一に分散するので、その間に本液の途布作業を行う。
【００２９】
本実施例の異種官能基変性シリコーンオイル４はタイヤや靴底接地面１の有機材料と結合する官能基であるアミノ基（このアミノ基はその結合時に粘度約１〜２万ｃｐの柔軟な被膜を付与する）と、無機材料である微細滑り止め材シリカ５と化学結合する縮合基であるアルコキシ基とを有する．この異種官能基変性シリコーンオイル４の微量と微細シリカ５と多量の変性アルコールとを混合し、粘度約３０ｃｐの粘性の低い液状にした混合物をタイヤや靴底接地面１に厚さが数μｍ以下の柔軟な薄い皮膜が満遍なく付着する方法にて塗布すると、混合物が粘性の低い液状であり、且つシリカ５が微細であるため、接地面１の凸部だけでなく微細な凹部２（幅２０〜３０μｍ×長さ約５００μｍ×深さ約５０μｍ）にも毛細管現家で深く浸透し塗布される。
【００３０】
そして、混合物中の異種官能基変性シリコーンオイル４は、その中に含まれるアミノ基によりタイヤや靴底の接地面に柔軟性をもって強力に化学結合し、微細シリカ５は空気中の湿気や路面上の雨、雪等の水分により、異種官能基シリコーンオイル４中のアルコキシ基と反応し強力に化学結合する。さらに、アルコキシ基は、これも空気中の湿気や路面上の雨、雪等の水分により、異種官能基変性シリコーン４分子同士を架橋反応による縮合により結合させ、混合物全体をタイヤや靴底接地面１の凹凸に極めて強力に付着させる。混合液を作る際の各成分の混合順序として、最初に徹細シリカ５と液化剤とを混合して粘性の低い液状にした後、タイヤや靴底接地面１に付着後に薄くて柔軟な被膜（粘度１万ｃｐ）を形成する微量の異種官能基変性シリコーンオイル４は極めて薄い被膜（厚さ数ｎｍ以下）になり、さらに異種官能基変性シリコーンオイル４はタイヤや靴底の接地面１に付着後縮合するので、微細シリカ５の全周面を覆うことはなく、微細シリカ５の一部が被膜から露出し、柔軟な被膜だけでなく微細シリカ５白身も路面と接触する。
【００３１】
また、混合物中の多量の変性アルコールは異種官能基変性シリコーンオイル４と微細シリカ５を毛細管現象でタイヤや靴底接地面１の微細凹凸に深く浸透させた後、揮発したり、路面等の水に溶けたりして流れ去る。そして、最終的には、タイヤや靴底接地面１に強力に付着した極めて柔軟な被膜を形成している異種官能基変性シリコーンオイル４と、被膜から一部を露出させた極めて微細なシリカ５が、路面状況に応じて相補的に路面への密着性をよくする働きをし、しかも付着した被膜が柔軟で、シリカ５が微細であるため、ヒステリシスロスが殆ど無く、後述するような極めて大きい燃費およびエネルギー消費効率改善効果をもたらす。
【００３２】
次に、いろいろな路面状況下での、本改善剤を使用した場合と使用しない場合の路面に対する密着力（滑り摩擦係数μ）の測定結果を、その測定方法の説明と併せて表１の荷重−摩擦力関係図に示す。表１により、本実施例の改善剤を使用した場合、乾き、濡れの有無、程度のいかんを問わず、路面がステンレス板、コンクリート坂、氷板等のいずれであっても、すなわち殆ど全ての自然環境下において、改善剤を使用した場合は使用しない場合に比べ、路面に対し極めて高い密着力を発揮することが分かる。さらには、車のタイヤや靴底接地面１に本改善剤を塗布した場合、擦り減って溝の無くなった接地面の方が密着力が大きく、濡れた凍結路面、濡れた舗装路面、および乾いた舗装路面のそれぞれにおける、本改善剤を塗布した場合の塗布しない場合に比較した密着力の改善効果は、濡れた凍結路面で一番大きく、次に濡れた舗装路面、乾いた舗装路面の順であることが分かる。
【００３３】
【表１】

【００３４】
次に、タイヤや靴底の接地面１の路面に対する密着力とエネルギー消費効率改善効果との相関関係を、図３に示すタイヤ接地面−駆動力関係図、表２及び表３に示す実走試験Ａの結果、表４及び表５に示す実走試験Ｂの結果に基づき説明する。図３のタイヤ接地面−駆動力関係図が示すように、エンジンにおいて燃料を爆発させて生じるエネルギーは、伝達関連部品を介して駆動タイヤに伝達されてタイヤ駆動力８となり、その路面９と平行な方向への分力が車の前進駆動力７となる。しかし、実際には、この前進駆動力７の全てが車の前進力として使用されるわけではなく、上述した路面への密着力（滑り摩擦係数μ）の大きさに応じた割合で使用されることになる。
【００３５】
【表２】

【００３６】
【表３】

【００３７】
【表４】

【００３８】
【表５】

【００３９】
表２及び表３に示す実走試験Ａの結果は、車のアクセル踏み込み度を一定にして車を急発進させ、速度４０ｋｍ／ｈに達するまでの走行時間と走行距離とを、改善剤を塗布した場合と塗布しなかった場合とで比較した試験の結果であり、表３及び表４のに示す実走試験Ｂの結果は、車で走行中に速度を４０ｋｍ／ｈに調節した後アクセルを離し、速度が自然に３０ｋｍ／ｈに低下するまでの慣性力による走行距離を、改善剤を塗布した場合と塗布しない場合とで比較した試験の結果であり、これらの実走試験Ａ、Ｂの結果が示す密着力改善による全体的な燃費改善結果を表６に示す。
【００４０】
【表６】

【００４１】
燃費改善について、燃料消費の面から考えた場合、改善剤を使用した場合には、改善剤を使用しなかった場合と比較して、一定速度になるまでにアクセルを踏み込む時間が短ければ短い分だけ、また、一定速度にした後にアクセルを離して走行できる距離が長ければ長い分だけ燃費改善が達成されたものと判断される。この踏み込み時間の短縮、走行距離の延長、アクセル踏み込み回数の減少等はタイヤの路面に対する密着力の大きさにある程度比例するものであり、このことは、解決手段の欄で説明したように、通常の条件下では加速走行、定速走行、慣性走行等が混在しているので、走行時燃費改善として密着力改善比率のほぼ３乗となることと、今まで無い燃費改善効果を示すことの裏付けとなる。
【００４２】
表２及び表３の実走試験Ａの結果、表４及び表５の実走試験Ｂの結果が示す燃費の伸びは、それぞれ６４％および７７％である。勿論、これらの数値は試験前の車の状態（試験前の燃費の程度、夕イヤ接地面の磨耗の大小等）、車の走行環境（高速道路、渋滞道路、雨天、晴天等）、運転マナー（荒い運転、穏やかな運転等）等により変わってくる。しかし、上記試験結果が示すように、殆ど全ての条件下において、改善剤を塗布した場合には密着力が向上する傾向にあるので、加速を繰り返す等の通常の条件下で本発明による改善剤を塗布することによる燃費改善効果としては、表１に示す密着力の測定結果における乾いた舗装路面への密着力（滑り摩擦係数μ）から計算した燃費改善率１９％を下まわることは殆どない。このことは、以下に示す表７の走行試験結果からも容易に理解される。
次に、実際の走行試験による燃費改善効果を表７の走行試験結果により示す。
【００４３】
【表７】

【００４４】
さらに、本発明に係る改善剤を塗布することによる燃費改善効果持続時間を表８の効果持続時間実験結果により示す。
【００４５】
【表８】

【００４６】
（実施例２）
異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイル１．５％
変性アルコール９８．５％
【００４７】
実施例１の改善剤組成物の成分である微細シリカ（粒径７０ｎｍ）を添加しなかった以外は実施例１と同様にして本発明の改善剤（粘度２０ｃｐ、被膜粘度１万ｃｐ、被膜厚さ数十ｎｍ以下）を製造した。この改善剤について、表１に説明した方法に従い、荷重２ｋｇ重において密着力（滑り摩擦係数μ）を測定した結果を、実施例１の改善剤についての測定結果、本発明の改善剤を使用しなかった場合（以下、比較例という）の同様の条件下での測定結果と併せて表９に示す。また、本実施例の改善剤について、被膜保持力を評価するために、表１に説明した方法で、荷重２ｋｇ重において、乾いた路面を２０ｃｍの距離滑らせることを繰り返し、被膜が剥離するに至った回数を測定した結果を、実施例１の改善剤についての測定結果と併せて表１０に示す。なお、表１０中、実施例１についてはその改善剤の成分である滑り止め材が剥離した回数の測定結果も併せて示した。表９、表１０から明らかなように、本実施例の改善剤は、密着力については、乾いた路面では実施例１と同一、濡れた路面では実施例１より若干小さい、濡れた凍結路面では比較例と同一の性能を示し、また被膜保持力については実施例１と同一の性能を示した。
【００４８】
【表９】

【００４９】
【表１０】

【００５０】
（実施例３）
異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイル１．４２％
微細シリカ（粒径数３００ｎｍ）３．７７％
変性アルコール９４．８１％
【００５１】
実施例１の改善組成物の成分、微細シリカ（粒径７０ｎｍ）を微細シリカ（粒径数３００ｎｍ）に代えた以外は実施例１と同様にして本発明の改善剤（粘度５０ｃｐ、被膜粘度１万ｃｐ、被膜厚さ数十ｎｍ以下）を製造した。表９、表１０から明らかなように、本実施例の改善剤は、密着力については、乾いた路面では実施例１と同一、濡れた路面では実施例１より若干小さい、濡れた凍結路面では実施例１と同一の性能を示し、また保持力については、滑り止め材は実施例１より短い、被膜については実施例１と同一の性能を示した。
【００５２】
（実施例４）
異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイル１．４２％
微細アルミナ（粒径数３００ｎｍ）３．７７％
変性アルコール９４．８１％
【００５３】
実施例１の改善材組成物の成分、微細シリカ（粒径７０ｎｍ）を微細アルミナ（粒径数３００ｎｍ）に代えた以外は実施例１と同様にして、本発明の改善剤（粘度５０ｃｐ、被膜粘度１万ｃｐ、被膜厚さ数十ｎｍ以下）を製造した。表９、表１０から明らかなように、本実施例の改善剤は、密着力については、乾いた路面では実施例１と同一、濡れた路面では実施例１より若干小さい、濡れた凍結路面では実施例１と同一の性能を示し、また保持力については、滑り止め材については実施例１より短い、被膜については実施例１と同一の性能を示した。
【００５４】
（実施例５）
異種官能基（アミノ基、２×アルコキシ基）変性シリコーンオイル１．４２％
微細シリカ（粒径７０ｎｍ）３．７７％
イソプロピルアルコール９４．８１％
【００５５】
実施例１の改善剤組成物の成分、異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイルを異種官能基（アミノ基、２×アルコキシ基）変性シリコーンオイル（粘度８千ｃｐ）に、変性アルコールをイソプロピルアルコールに代えた以外は実施例１と同様にして本発明の改善剤（粘度３０ｃｐ、被膜粘度２万ｃｐ、被膜厚さ数十ｎｍ以下）を製造した。表９、表１０から明らかなように、本実施例の改善剤は、密着力については、乾いた路面では実施例１と同一、濡れた路面では実施例１より若干小さい、濡れた凍結路面では実施例１と同一の性能を示し、また保持力としては滑り止め材は実施例１と同一、被膜は実施例１より若干短い性能を示した。
【００５６】
（実施例６）
異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイル０．３５％
アミノ変性オイル１．２３％
９０％酢酸０．０６％
メチルアルコール９８．３６％
【００５７】
実施例１の改善剤組成物の成分、異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイルにアミノ変性シリコーンを加え、９０％酢酸でこれらをコロイド化し、メチルアルコールで希釈して本発明の改善剤を製造した。表７、表８から明らかなように、本実施例の改善剤（粘度２０ｃｐ、被膜粘度１万ｃｐ、被膜厚さ数十ｎｍ以下）は、密着力については、乾いた路面では実施例１より若干小さい、濡れた路面でも実施例１とり若干小さい、濡れた凍結路面では比較例と同一の性能を示し、また保持力については、被膜は実施例１と同一の性能を示した。
【００５８】
（実施例７）
変性ポリウレタン１．４２％
微細シリカ（粒径７０ｎｍ）３．７７％
イソプロピルアルコール９４．８１％
【００５９】
実施例１の改善剤組成物の成分、異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイルを変性ポリウレタン（粘度２万ｃｐ）に、変性アルコールをイソプロピルアルコールに代えた以外は、実施例１と同様にして本発明の改善剤（粘度３０ｃｐ、被膜粘度４万ｃｐ、被膜厚さ数十ｎｍ以下）を製造した。表９、表１０から明らかなように、密着力については、変性ポリウレタンの粘度が付着後縮合して４万ｃｐ位になるので）乾いた路面では実施例１より若干小さい、濡れた路面でも実施例１より若干小さい、濡れた凍結路面では実施例１と同一の性能を示し、また保持力については、滑り止め材は実施例１と同一の、被膜は実施例１より若干短い性能を示した。
【００６０】
（実施例８）
変性クロロプレンゴム１．４２％
微細シリカ（粒径７０ｎｍ）３．７７％
シクロヘキサン９４．８１％
【００６１】
実施例１の改善剤組成物の成分、異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイルを変性クロロプレンゴム（粘度８万ｃｐ）に、変性アルコールをシクロヘキサンに代えた以外は実施例１と同様にして本発明の改善剤（粘度３０ｃｐ、被膜粘度８万ｃｐ、被膜厚さ数十ｎｍ以下）を製造した。表７、表８から明らかなように、本実施例の改善剤は、密着力については、乾いた路面では実施例１より若干小さい、濡れた路面でも実施例１より若干小さい、濡れた凍結路面では実施例１と同一の性能を示し、また保持力については、滑り止め材は実施例１と同一の、被膜は実施例１より若干短い性能を示した。
【００６２】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、路面の状況や、タイヤや履物等の接地面の状況の如何に拘わらず、本改善剤を塗布等により付与するだけで、タイヤや履物等の接地面に強力に付着した柔軟な薄い被膜や、その柔軟な薄い被膜に全周を覆われることなく接地面に強力に付着した微細な滑り止め材が、ヒステリシスロスや滑りロスのない被膜を提供し、路面状況に応じた密着力改善効果を発揮するために、極めて高いエネルギー消費効率改善効果を示す。
さらに、強力に付着した改善剤は極めて液状に近く、薄い被膜を形成するので、車で走行したり、歩いたり走ったりする場合の路面からの強大な負荷によっても剥離する事はなく、驚くほど長期間に亘ってエネルギー消費効率改善効果を示す。又、タイヤや履物等を柔らかいゴム又は柔らかい空気入りゴム状弾性体ではなく、ヒステリシスロス等のころがり抵抗の極めて多い固いゴムやゴム以外の固体又は固い空気入りゴムやゴム以外の固体にて作成し、本塗布剤をその接地面に付与することによりころがり抵抗が極めて少なく、密着力の高い物質となる為、今まででは考えられない様な燃料消費量の少ない物質となる。
【００６３】
本発明に係る改善剤の効果は塗布後における密着性、即ち滑り止め性を利用したものであるので、自然環境状況下での移動、例えば乾いて滑り易い舗装道路、金属板上等を車等で走行したり、人が歩いたり、走ったりする場合や、建築物の床、船の甲板、建設現場の鉄骨や鉄板上等で作業したり、歩いたり、走ったりする場合に、車のタイヤや履物の接地面等にハケやスプレー等で塗布したり、逆にその相手方の面に塗布したりすることにより、迅速、簡単に、且つ長期間に亘って極めて高い滑り止め効果を発揮する。
【００６４】
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤや靴底の接地面の拡大概略平面図
【図２】タイヤや靴底の接地面の拡大概略断面図
【図３】タイヤ接地面の駆動力関係図
【符号の説明】
１タイヤや靴の接地面
２タイヤや靴の接地面の凹郡
３タイヤや靴の接地面の地肌
４異種官能基変性シリコーンオイル
５微細シリカ
６接地面垂直方向分力
７前進駆動力
８回転カ（駆動力）
９路面

Claims

異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイルであって、対象物への付与によって形成される被膜の粘度が長期にわたり柔軟に保持されるように変性させた粘度１０万ｃｐ以下の当該シリコーンオイルからなる結合剤と、混合物の粘度を１００ｃｐ以下にするための結合剤をコロイド化するアルコール類のうちの１種または２種以上である液化剤と、の混合物からなることを特徴とするエネルギー消費効率改善剤。
異種官能基（アミノ基、１×アルコキシ基）変性シリコーンオイルであって、対象物への付与によって形成される被膜の粘度が長期にわたり柔軟に保持されるように変性させた粘度１０万ｃｐ以下の当該シリコーンオイルからなる結合剤と、粒径１０μｍ以下の微粒子からなる滑り止め材と、混合物の粘度を１００ｃｐ以下とするための結合剤をコロイド化するアルコール類のうち１種または２種以上からなる液化剤と、からなることを特徴とするエネルギー消費効率改善剤。
前記滑り止め材が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、もしくは炭化ケイ素の中から選ばれた１種または２種以上を主成分とする無機材料微粒子であることを特徴とする、請求項２に記載のエネルギー消費効率改善剤。
前記滑り止め材が、くるみ殻その他天然の有機材料微粒子であることを特徴とする、請求項２に記載のエネルギー消費効率改善剤。
請求項１〜３のいずれかに記載された粘度１００ｃｐ以下であるエネルギー消費効率改善剤を、対象物表面に厚さ１０μｍ以下の被膜として形成することを特徴とする、エネルギー消費効率改善方法。
支持体表面に対する接触面を有する車両用タイヤであって、請求項１〜４のいずれかに記載のエネルギー消費効率改善剤を付与することにより前記接触面上に粘度１０万ｃｐ以下であり、厚さ１０μｍ以下の薄い被膜を形成してなることを特徴とする、エネルギー消費効率の改善された車両用タイヤ。