JP4191324B2

JP4191324B2 - 氷雪面の抗スリップ材

Info

Publication number: JP4191324B2
Application number: JP19393099A
Authority: JP
Inventors: 道正秦名
Original assignee: 道正秦名
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2019-07-08
Also published as: JP2001020153A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、氷雪面の滑りを防止する用品の構成部材として利用できる抗スリップ材に関するものである。詳しくは、繊維を主体として構成され、水膜で滑走する氷雪面の防滑に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
氷路（アイスバーン）や氷状と化した雪路（圧雪アイスバーン）などの氷雪面は、冬期の路面状況で最も滑りやすく危険である。周知の通り、古くからこの滑りを防止する手段として、植物繊維をより合わせた縄や繊維からなる織布が、経験的に滑り止め部材として利用されていた。この具体的な実用形態は、寒冷地の民具の要所に見られる。水膜で滑走する氷路では、繊維布の吸水性による排水で効果が得られると言われている。
【０００３】
次に、砂などのセラミックや硬質金属、クルミなどの硬質天然外皮を粒子状にして抗スリップ物質として利用する手段がある。これを樹脂やゴムに練り込み複合材とし、抗スリップ物質を表出させて抗スリップ材とする。表出部が氷面を押し刺す役目をして剪断摩擦力を得る。この剪断摩擦力で滑りを防止する。この手段は氷雪面用のタイヤや靴底などに実用されている。
【０００４】
次に、上記の抗スリップ物質でピンなどのような突起様形態にして抗スリップ部材として使用する手段がある。これをスパイクピンとして打ち込んだり、タイヤや履物に係止できる構造として滑り止めを実現させる。これも同様に氷面に押し刺す役目をさせて剪断摩擦力を得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した抗スリップ材による滑り止めでは次のような問題がある。従来使用されていた繊維や繊維からなる織編布は静止時には制止効果があるが、一旦滑り出すと制止効果がなくなる。この動的な滑りには効果が得られなかった。このため、実使用では新雪路や積雪路には効果を発揮するが、外気温が４℃から−５℃で融解した水膜が生成される氷状化した凍結面には適していなかった。
【０００６】
抗スリップ物質を表出させた抗スリップ材は、硬質物質との複合材であるため、その物性は硬質化する。このため、構造体は柔軟性に劣り使用感や携帯性が悪くなる。また、履物では屋内で被接触物を傷つけたりする。この硬質化と対摩耗性は用品の構成部材として利用範囲を制限する。抗スリップ材の物性と抗スリップ効果の最適化は高度な調製技術を要する。
【０００７】
突起様の滑り止めは、これを支持する支持体が必要となり、用品の構造が増大化また重厚化する。この支持体で形状の自由度が悪くなり、使用感や携帯性などが低下する。そして、用品のコストを高くする。さらに、硬質突起は、屋内ではタイルや石材面で滑ったり、床面などの被接触物を傷つけたりする。また、不快な騒音を発生させる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来使用されていた繊維よりさらに繊維を細くしたことが、最も主要な特徴である。従来使用されていた繊維は繊維径が太いため、一旦滑り出すと氷層面の融解した薄い水膜でハイドロプレーニング現象が生じる。また、氷は加圧エネルギーにより液化するため、水を排除しても氷面から水膜が発生して滑走は制止できない。
【０００９】
このハイドロプレーニング状態を回避する手段として、繊維を細くすることで解決できる。これにより、水膜に入り込み固相の氷層面に接触する。さらに、氷の固化と液化の変態を利用して、氷層面に繊維の転写溝を発生させる。この溝と噛み合う作用で剪断摩擦力を得る。この現象は繊維を細くしていくと除々に発現する。繊維径は１．０デニ−ル以下でこの手段が活用できる。
【００１０】
この繊維を布帛構造とし、氷雪面と接触する繊維（表出した繊維）は噛み合い抵抗に抗するように編成する。これにより布帛が抗スリップ材として使用できる。しかし、起毛や立毛化などの毛羽立ちがある配列体繊維は、滑る方向に繊維が配向して転写溝を滑走するため剪断摩擦力を得ることができない。抗スリップを得る条件としては、氷雪面と接触する繊維が滑り方向に対し交差し、その交差状態が拘束維持されることである。
【００１１】
本発明は、氷雪面と接触する繊維が、主として０．００００１〜１．０デニ−ルの極細繊維であり、当該繊維配向は滑り方向に対し交差し、その交差状態が拘束維持されている織編布とした氷雪面用抗スリップ材である。また、織編布は不織布でもよく、当該繊維配向は滑り方向に対し交差し、その交差状態が拘束維持されている織編布が、３次元的に交絡している不織布である氷雪面用抗スリップ材である。できる限り強固に交絡していることが好ましい。
【００１２】
繊維材料はポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、アクリル系繊維、ポリプロピレン系繊維などの衣料等に用いられている合成繊維が使用できる。また、特殊繊維としてアラミド繊維や炭素系繊維、金属系繊維などの無機繊維が使用できる。また、これらを複成分系繊維、混合紡糸繊維として使用する。天然繊維は繊維径が太く適しない。
【００１３】
本抗スリップ材を目的の部位に定着させる手段として、慣用されている耐水性接着方法で履物の底などに貼着して使用する。この氷雪面の滑り止めは抗スリップ材の片面に耐水粘着接着剤層が有する構造で容易に実現できる。
【００１４】
【作用】
本発明の抗スリップの作用を図１で説明する。繊維１が細くなると氷層２上の薄い水膜２ｂの下に抵抗なく入り込むことができる。これにより、繊維１は氷層２の面に接することができる。氷層２に接した状態で体重などの荷重が作用すると、固体である氷と繊維１の摩擦係数に相当する摩擦力が発生する。これが、滑りの制止力となる。しかし、この摩擦力は小さく、水膜上を滑るより大きいが、滑りの制止力としては期待できない。
【００１５】
次に、この荷重が更に強く作用（履物では踏ん張る状態）すると、加圧による延長作用として図１のように繊維１の加圧力で氷層２の面が溶けて、接した繊維１の断面形状に陥没する。このミクロの面での陥没溝２ａは、従来の突起様の滑り止めと同様の摩擦係数以上の剪断摩擦力による制止力を発生させる。この作用は瞬時に発生するため、動的な滑りにも効果がある。
【００１６】
この制止力は、滑り方向が繊維１と直交する状態が最大（ロック状態）となり、滑り方向と繊維１が平行となると陥没溝２ａ内を移動可能となるために最小（水膜上を滑走する状態）となる。この作用特性を利用して布の織編を構成することで、滑り止めの方向性又は均向性を与える抗スリップ材とすることができる。不織布は繊維１の方向が不規則であるため、この方向性を考慮しなくてもよい。
【００１７】
例えば、鉄板上で本抗スリップ材を使用した場合、鉄と繊維との摩擦係数以上の摩擦力を発生させることはできない。しかし、氷のように固化と液化の変態点が使用領域（外気温が４℃から−５℃）にある場合、繊維により接触表面を変態変形させることができる。このように本発明は繊維を細くすると、氷層２に接することができることと、荷重による加圧力でできた陥没溝２ａと繊維１が歯車のように噛み合う作用を利用したものである。
【００１８】
また、氷層の温度によっては繊維に氷層が氷着し、強い制止力が発生する。しかし、これは氷から抗スリップ材を離す時に繊維を切断して抗スリップ材を傷める。この氷着は親水性繊維や水を含水する断面形状の繊維で強く発生する。できる限り氷着は防止することが望ましい。
【００１９】
【実施例】
本発明の第１の実施例である。原糸として０．１デニールのポリエステル超極細繊維を５００本束ねて撚りをかけずに糸とする。この糸を縦糸と横糸として平織りして織布とする。超極細繊維は織目ごとに９０°の角度で交互に表出する。この織布は全方向に抗スリップ性を有する抗スリップ材である。形態や取り扱いは一般の布帛と同じである。この織布を裁断して目的の滑り止め部材を得る。この切断は超高温切断にて切断部を熱シールして、ほつれの発性を防止する。
【００２０】
本抗スリップ材の氷着防止等の機能付与は、原糸に撥水剤や氷着防止剤で加工処理するか、後処理して機能を付与する。また、厚みを得る場合は、安価な汎用の織編布と重ねて実施することもできる。抗スリップ面に使用する片面以外は、本願目的以外の機能を有する織編布や他の部材を採用することは可能である。
【００２１】
次に、本発明の第２の実施例である。０．１デニールのポリエステル超極細繊維原糸を８００本束ねて撚りをかけて糸とする。次に、線径０．５ｍｍの高強度ポリエチレン糸を芯糸とする。この芯糸の周囲に、超極細繊維からなる前記の糸を芯糸表面で接着しながら巻きつける。この超極細繊維が表出した複合材糸を抗スリップ糸とする。この抗スリップ糸でピッチ２ｍｍの結束網を作り、抗スリップ材とする。この抗スリップ材は強度と排水性を考慮して実施した。この形態の滑り止め部材はタイヤチェーンの簡易代用品に適する。
【００２２】
次に、現在容易に入手できるものを抗スリップ材として利用し、氷雪面での履物の滑り止めを製作する第３の実施例を説明する。本発明の構成と類似する布帛は、超極細繊維からなるワイピングクロスとして各社から上市されている。抗スリップ材を目的として構成されていないため、高抗スリップ性、排水性、氷着性に一部問題があるが実用に耐えるものである。例えば織編布として、鐘紡（株）製のザヴィーナ（登録商標）、東レ（株）製のトレシーミラクルクロス（商標）などがある。３次元交絡している不織布として、長繊維からなる旭化成（株）製のシャレリア（商標）、日本バイリーン（株）製のデンキトール（商標）などがある。
【００２３】
上記ワイピングクロスを図３のように履物の底面形状に裁断する。この布である抗スリップ材３の片面に粘着接着剤層４として両面粘着テープを貼着してシートとする。粘着テープはアクリル系で、粘着力は１２００ｇ／２５ｍｍ（対ステンレス）である。本シートの繊維面には中粘度の植物油を塗り、僅かに含浸させておく。これにより、氷着防止効果を得る。この滑り止めを履物の底面に水分をよく拭き取り貼着する。このように簡単に製作でき装着違和感のない携帯性に優れた滑り止めを得ることができる。また、抗スリップ材３と粘着接着剤層４の間に柔軟な発泡基材層を設けると、さらに使用感が良くなる。
【００２４】
次の第４の実施例は、製氷所での氷塊の移動及び移送に、抗スリップ材を敷布として利用した例である。抗スリップ材として鐘紡（株）製のグッドール（登録商標）を搬送台の上に敷き、この上で氷塊を滑走移動させる。グッドールは超極細繊維からなる編布で、表出した繊維は一方向に配列した状態に編まれている。この繊維配列方向と滑走方向を一致させて敷設することで、一定方向のみに滑走させることができ、不用意な衝突・落下を防止する。このように、一方向には抗スリップ効果がなくても、滑りを制御する抗スリップ材として利用できる。この氷の取り扱いでは、この他に手袋や運搬用の吊りベルトに本発明の抗スリップ材が利用できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の繊維からなる抗スリップ材は、従来の繊維では不可能であった動的な滑りに対し制止効果がある。そして、形態は従来と同様の布帛構造である。この布帛という形態は薄さと柔軟性を得ることができる。これにより、形状自由度、加工性、装着性、携帯性を向上させることができる。本発明の抗スリップ材は、使用感及び取り扱いの優れた滑り止め用品を提供する。また、従来から実用されている氷雪面用滑り止め用品を大きく改善させる構成部材となり得る。氷雪に関わる、家庭用品、防災用品、カー用品、スポーツ用品、作業用具の抗スリップ材として応用範囲が広い。
【００２６】
具体的な用途として次の事例がある。履き物においては、底を包む、底に貼る、本滑り止め材で履き物を作るなどして転倒による傷害を防止する。降雪地域では衣服の表面に使用して、転倒による滑走を防ぎ交通事故等を防止する。また、耐久性の問題から簡易的ではあるが自動車用アイスバーン対応用品に応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】抗スリップの作用を拡大して示した説明図。
【図２】抗スリップ材を履物の滑り止めに利用した斜視図。（第３の実施例）
【符号の説明】
１極細繊維
２氷層
２ａ陥没溝
２ｂ水膜
３抗スリップ材
４粘着接着剤層

Claims

氷雪面と接触する繊維が、主として０．００００１〜１．０デニ−ルの極細繊維であり、当該繊維配向は滑り方向に対し交差し、その交差状態が拘束維持されている織編布としたことを特徴とする氷雪面用抗スリップ材。
当該繊維配向は滑り方向に対し交差し、その交差状態が拘束維持されている織編布が、３次元交絡している不織布である請求項１の氷雪面用抗スリップ材。
請求項１及び請求項２の抗スリップ材の片面に耐水粘着接着剤層が有することを特徴とする氷雪面用滑り止め。