(57)【要約】【課題】雪国等における滑り止め剤の氷雪路面（凍結路面）への定着性を改善して、氷雪路面での車のスリップ防止効果が持続する凍結路面用滑り止め剤を提供【解決手段】岩石粒子として例えば珪石を破砕したものと、水に対して難溶性である炭酸カルシウムを主成分とする定着性向上剤とを混合することにより、自動車に対する滑り止め効果が高く、効果の持続性もあり経済性にも富む凍結路面用の滑り止め剤となる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩石を破砕して生成した岩石粒子と、
炭酸カルシウムを主成分とする定着性向上剤と
を混合したことを特徴とする凍結路面用滑り止め剤。
【請求項２】
請求項１に記載の凍結路面用滑り止め剤において、
前記岩石粒子と前記定着性向上剤とを、乾燥状態で混合したことを特徴とする凍結路面用滑り止め剤。
【請求項３】
請求項１に記載の凍結路面用滑り止め剤において、
前記岩石粒子と前記定着性向上剤とを、界面活性剤を含む水で湿らせて混合したことを特徴とする凍結路面用滑り止め剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凍結路面（氷雪路面）用の滑り止め剤に関する。
【技術的背景】
【技術的背景】
スタッドレスタイヤの普及は、雪道における車両のスリップ事故の防止に一定の効果を収めてきた。しかし、凍結した路面においては、スタッドレスタイヤはスパイクタイヤほどの効果は得られず、凍結路面上での車両のスリップ事故が絶えない。雪国において、冬季の凍結路面での車両のスリップ事故を防止する技術を確立することは極めて重要である。
これまでは、融雪剤（凝固点降下剤）を路面に散布する方法が一般的であったが、その効果は融雪剤の効果が現れている間の一時的なものに過ぎない。塩害という環境問題を引き起こしてもいる。近年、融雪剤に代わるものとして、スレートを破砕した扁平破砕小片が滑り止め効果をもたらすことが知られるようになった（特許文献１参照）。
しかし、散布されたスレートの岩石粒子は、車両の往来とともに、道路わきに押し出されてしまい、やはり効果の持続性に乏しいという欠点がある。
滑り止め剤の凍結路面への定着性を改善するために、塩化カルシウムなどの融雪剤（凝固点降下剤）の水溶液と岩石などの骨材とを混合し、乾燥したものが提案されている（特許文献２参照）。
しかしながら、塩化カルシウムなどの凝固点降下剤は水に対する溶解度（塩化カルシウム：７５ｇ／１００ｇ）が高く、時間の経過とともに薬剤が氷雪に拡散してしまい、滑り止め剤の凍結路面への定着性が低下してしまうという欠点がある。また、凝固点降下剤の水溶液と岩石とを混合した上で乾燥するために、滑り止め剤のコストを押し上げてしまうという欠点がある。
さらに、凝固点降下剤の中には塩化カルシウムのように、潮解性を示すものが多く、保管中に滑り止め剤がブロッキングし易く、滑り止め剤の散布作業の妨げになるという問題点がある。
【特許文献１】
特許第３２２２４０８号公報
【特許文献２】
特開２００２−２５６２５４号公報
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、雪国等における滑り止め剤の氷雪路面（凍結路面）への定着性を改善して、氷雪路面での車のスリップ防止効果が持続する凍結路面用滑り止め剤を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、岩石を破砕して生成した岩石粒子と、
炭酸カルシウムを主成分とする凍結路面への定着性向上剤とを混合したことを特徴とする凍結路面用滑り止め剤である。
前記岩石粒子と前記定着性向上剤とを、乾燥状態で混合しても、界面活性剤を含む水で湿らせて混合してもよい。
界面活性剤を含む水で湿らせて混合した場合は、凍結路面定着性向上剤が岩石粒子の表面に付着するので、スリップ防止効果がより持続する。
【０００３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。
本発明の実施形態は、岩石を破砕して生成した岩石粒子と、炭酸カルシウムを主成分とする定着性向上剤とを混合した凍結路面用滑り止め剤である。
岩石粒子として例えば珪石を破砕したものと、炭酸カルシウムを主成分とする定着性向上剤とを混合することにより、自動車に対する滑り止め効果が高く、効果の持続性もあり経済性にも富む凍結路面用の滑り止め剤となる。
珪石は破砕するとキュービック形状となるが、例えば、ロール型のクラッシャー（ロールミル，ローラープレス）やハンマーミル、スタンブル等の破砕機を使用することで、不規則形状の粒子を多く形成することができる。これを篩い分けすることで、目的とする大きさ（たとえば、粒度１．５〜４．０ｍｍ）で角張った不規則形状の粒子を得ることができる。珪石は硬く（モース硬度約７）、比重も比較的大きい（約２．７）ので、滑り止め剤としてよく機能することができる。
これに、水に対して難溶性（０．００１２ｇ／１００ｇ）である炭酸カルシウムを混合することで、微量の炭酸カルシウムが凍結路面上の氷雪に緩慢に溶解することにより、氷雪に岩石粒子が付着したり、突き刺さったりする。このため、滑り止め効果もより高くなり、また、路面上から岩石粒子が離散しないために、滑り止め効果も長時間持続する。このように、岩石粒子が付着したり、突き刺さったりするためには、岩石粒子の比重が１より大きい方がよい。珪石の比重は比較的大きく、路面上の氷雪に付着や突き刺さりが十分に起こる。また、自動車などの重量の大きいものに踏まれても砕けることがないように、硬い粒子が望ましい。
【０００４】
岩石粒子に混ぜる定着性向上剤としては、例えば難溶性の炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、燐酸カルシウム等が挙げられるが、経済性を考慮すれば、天然に産出する石灰岩を原料とする炭酸カルシウムが最適である。しかも、後で述べるように、炭酸カルシウムを岩石粒子に混ぜた滑り止め剤は、他のものを混ぜた滑り止め剤と比較して、顕著な効果を得ることができる。
岩石粒子と炭酸カルシウムとは、水を使用せず乾燥したままでも十分に混合することで、炭酸カルシウムが岩石粒子の表面に付着し、滑り止め剤としての効果を発揮することができる。
さらに、炭酸カルシウムと、岩石粒子と、界面活性剤（例えばＤＡＡ：ドデシルアミンアセテートやＳＤＳ：ドデシル硫酸ナトリウム等）を加えた少量の水とを混合し、岩石粒子の表面に付着させることにより、炭酸カルシウムの離散が少なくなり、１回の散布による滑り止め剤の効果を持続させることができる。炭酸カルシウムはその等電点が約ｐＨ９であり、これよりもアルカリ側では負に帯電するので、カチオン系の界面活性剤のＤＡＡを、ｐＨ９よりも酸性側では炭酸カルシウムは正に帯電するので、アニオン系の界面活性剤のＳＤＳを、岩石の性状に合わせて用いるとよい。界面活性剤を添加することにより、炭酸カルシウムは効果的に岩石粒子の表面に付着し、滑り止め剤としての効果がより持続する。
【０００５】
【実施例】
炭酸カルシウムを岩石粒子に付着させた凍結路面滑り止め剤は、所定量の炭酸カルシウムと破砕した珪石粒子（粒度１．５〜４．０ｍｍ）を容器に入れ、手で容器をよく振って混合して作成した。滑り止め剤の効果は人工的に作成した雪道（氷道）上を、模擬タイヤを滑走させることにより測定した。人工雪道は周囲を高さ５ｃｍの木枠で囲ったベニヤ板の上に水を散布して凍らせたものである。ベニヤ板の上には、アスファルトを模擬したコールタールを塗布してある。
図１にそのための装置構成を示す。車両が凍結路面を走行中にブレーキを掛け、タイヤをロックした状態を模擬するために、重量２ｋｇのレンガブロックを天然ゴムで覆った模擬タイヤ１０を、滑り止め剤３０を１６５．５５ｇ／ｍ２となるように散布した人工雪道（氷道）２０を滑らせることによって、静止摩擦係数、動摩擦係数の計測および滑走試験後の滑り止め剤の定着性を観察した。摩擦係数は、気温−１０℃、湿度２０％〜３０％の恒温槽内で、人工雪道２０を傾けて、模擬タイヤ１０が滑り始めた角度および速度から算出した。
図２は、炭酸カルシウムの混合比率を変化させて、静止摩擦係数、動摩擦係数を計測した結果を示す。図２でもわかるように、２〜４ｗｔ％を除き、静止摩擦係数、動摩擦係数ともに向上している。特に５ｗｔ％においては静止摩擦係数、動摩擦係数ともに高い値を示した。
また、滑走試験後の人工雪道上の滑り止め剤の定着性も優秀であった。
【０００６】
［比較例１］
炭酸カルシウムの代わりに、難溶性の水酸化カルシウムを用いた他は、実施例と同様の試験をおこなった。図３にその結果を示す。静止摩擦係数、動摩擦係数ともに、岩石粒子単独の場合よりも大きくなっている。特に、１ｗｔ％、２ｗｔ％で大きな値を示している。また、３ｗｔ％以上では、静止摩擦係数、動摩擦係数ともに減少傾向を示している。滑走試験後の滑り止め剤の人工雪道への付着は観察されなかった。
［比較例２］
炭酸カルシウムの代わりに、水と反応して水酸化カルシウムとなる酸化カルシウムを用いた他は、実施例と同様の試験をおこなった。図４にその結果を示す。静止摩擦係数は１ｗｔ％から２ｗｔ％にかけて緩やかに増加し、２ｗｔ％から５ｗｔ％までほぼ一定となっている。しかし動摩擦係数は４ｗｔ％まで増加傾向を示した。滑走試験後の滑り止め剤の定着性は比較的良好であった。
［比較例３］
炭酸カルシウムの代わりに、難溶性の酸化マグネシウムを用いた他は、実施例と同様の試験をおこなった。図５にその結果を示す。静止摩擦係数、動摩擦係数ともに、２ｗｔ％まで増加し、３ｗｔ％以上では、静止摩擦係数、動摩擦係数ともに減少傾向を示している。
滑走試験後の滑り止め剤の人工雪道への付着は観察されなかった。
［比較例４］
炭酸カルシウムの代わりに、易溶性の塩化カルシウムを用いた他は、実施例と同様の試験をおこなった。図６にその結果を示す。静止摩擦係数、動摩擦係数ともに塩化カルシウム濃度とともに増大した。滑走試験後の滑り止め剤の定着性は比較的良好であった。
［比較例５］
炭酸カルシウムの代わりに易溶性の塩化マグネシウムを用いた他は、実施例と同様の試験をおこなった。図７にその結果を示す。静止摩擦係数、動摩擦係数ともに塩化カルシウムの場合とほぼ同様の挙動を示した。滑走試験後の滑り止め剤の定着性は比較的良好であった。
【０００７】
表１に実施例、比較例の結果をまとめた。なお、表１において定着性向上剤の濃度は、最大の摩擦係数が観測された濃度を示している。表１で、滑走試験後に岩石粒子の人工雪道への付着が観察されたものが、凍結路面に散布されたときに、滑り止めの効果が長く得られるので、凍結路面用滑り止め剤として適しているといえる。
【表１】
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表１に示すように、岩石粒子に混合する定着性向上剤として、炭酸カルシウムを用いたものが、最も定着性が良好で、凍結路面用滑り止め剤として最適である。
【０００８】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、岩石を破砕して生成した岩石粒子と炭酸カルシウムを混合したことを特徴とする凍結路面用滑り止め剤である。この滑り止め剤は、凍結路面に付着することで、持続的に滑り止めの効果を奏することができる。また、炭酸カルシウムと岩石粒子とは、界面活性剤を含む水で湿らせて混合して、炭酸カルシウムを岩石粒子の表面上に付着させてもよい。これにより、炭酸カルシウムが十分に岩石粒子表面に付着することで、滑り止め効果をより持続させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】滑り止め剤の摩擦係数の測定を行う装置構成を示す図である。
【図２】炭酸カルシウムを混合した滑り止め剤の摩擦係数の測定結果を示すグラフである。
【図３】水酸化カルシウムを混合した滑り止め剤の摩擦係数の測定結果を示すグラフである。
【図４】酸化カルシウムを混合した滑り止め剤の摩擦係数の測定結果を示すグラフである。
【図５】酸化マグネシウムを混合した滑り止め剤の摩擦係数の測定結果を示すグラフである。
【図６】塩化カルシウムを混合した滑り止め剤の摩擦係数の測定結果を示すグラフである。
【図７】塩化マグネシウムを混合した滑り止め剤の摩擦係数の測定結果を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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