EP3592166B1 - Semelle antiderapante - Google Patents

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EP3592166B1
EP3592166B1 EP18710536.6A EP18710536A EP3592166B1 EP 3592166 B1 EP3592166 B1 EP 3592166B1 EP 18710536 A EP18710536 A EP 18710536A EP 3592166 B1 EP3592166 B1 EP 3592166B1
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EP
European Patent Office
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sole
outsole
cavities
particles
filling particles
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EP18710536.6A
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Philippe Souyri
Bozena Voge
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/12—Soles with several layers of different materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
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    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/04—Plastics, rubber or vulcanised fibre
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
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    • A43B13/14—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/22—Soles made slip-preventing or wear-resisting, e.g. by impregnation or spreading a wear-resisting layer
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/22—Soles made slip-preventing or wear-resisting, e.g. by impregnation or spreading a wear-resisting layer
    • A43B13/223—Profiled soles
    • A43B13/226—Profiled soles the profile being made in the foot facing surface

Definitions

  • the present invention relates to a non-slip sole. It relates more particularly to a sole comprising a plurality of cavities occupied by filling particles. The invention also relates to a method of manufacturing such a sole.
  • the document FR2709929 describes a non-slip sole comprising teeth projecting relative to the sole and resilient studs also projecting extending between the teeth and having a height at rest substantially equal to that of the teeth.
  • the document FR2661322 relates to a rigid polyvinyl chloride (PVC) sole of the type comprising a sole body provided with at least one insert in contact with the ground and forming a wear surface.
  • the inserts are made of polyvinyl chloride of lower hardness than that of the polyvinyl chloride of the body of the sole
  • a first object of the invention consists in providing a sole provided with friction characteristics conferring good non-slip characteristics, in particular on very smooth floors, on wet floors, or on dry or wet ice.
  • Another object of the invention is to provide a non-slip sole for a shoe, the non-slip characteristics of which persist despite wear of the sole.
  • the invention provides a shoe sole comprising an outsole, an insole and a midsole, extending between the insole and the outsole, the outsole being made of an elastomeric material having a plurality cavities filled with cavity filler particles which are in the solid state at room temperature, a plurality of open cavities forming microreliefs distributed over the outer surface of the outsole when new, and during wear of the sole, due to the distribution of the cavities in the mass thereof, new cavities being gradually released.
  • microreliefs generated by the portions of cavities present on the surface of the sole provide a mechanical effect increasing the coefficient of friction of the sole. This effect is particularly advantageous on smooth ground, on damp or wet ground, and even on ice (dry or wet).
  • the soles according to the invention form a non-compressible structure, providing numerous advantages in terms of mechanical behavior.
  • the cavity filling particles are soluble in water.
  • This embodiment makes it possible to produce a sole of which the surface in contact with the ground is strewn with microcavities providing an effect of adhesion with the ground. As soon as the sole wears out, new cavities and particles are released in order to allow the continuity of the adhesion properties linked to the cavities.
  • the filler particles are salts.
  • This type of particle has the advantage of being very easy to mix with elastomeric materials.
  • the filling particles are chosen from the list comprising chlorates or perchlorate, potassium, ammonium or magnesium sulphates and in particular MgSO4 and more preferably anhydrous magnesium sulphate.
  • the average diameter of the particles is between 0.01mm and 1mm and more preferably between 0.01mm and 0.3mm and even more preferably between 0.01 and 0.1mm.
  • the cavities are distributed in the elastomeric material in a substantially homogeneous manner.
  • the filler particles occupy between 15% and 60% of the volume of the outer sole, and more preferably between 25% and 35% of the volume of the outer sole.
  • the invention also provides a method of manufacturing a shoe sole as previously described, in which a plurality of filling particles are incorporated into an elastomeric material and mixed with the latter in order to constitute a substantially uniform mixture, the mixture obtained. being then vulcanized in a mold in the form of an outer sole specifically provided for this purpose.
  • outer sole is understood to mean the outsole, that is to say the part of the sole which is in contact with the ground.
  • midsole or “midsole” is meant the part of the sole which extends substantially under the entire foot, against the outer sole, and between the latter and the insole or insole.
  • insole or “insole” or “insole” is meant the part of the sole in contact with the foot under which the midsole and the outsole successively extend.
  • the figure 2 illustrates an example of a shoe sole 1 according to the invention.
  • This sole comprises an outsole 2, an insole 4 and a midsole 3, extending between the insole 4 and the outsole 2.
  • the sole figure 1 schematically illustrates an enlargement in elevation of an outsole alone.
  • a plurality of filling particles 6 occupy part of the volume of the sole. At room temperature, these particles are in the solid state. Each of the cavities is generally occupied by a single particle. Occasionally, several particles can occupy the same cavity. The particles are distributed substantially evenly throughout the body of the sole.
  • the filling particles 6 occupy between 15% and 60%, and more preferably between 25% and 35% of the volume of the sole.
  • An unworn sole has a plurality of cavities. Those which are on the outer surface 8 of the sole provide microreliefs, increasing the coefficient of friction of the sole. The ridges produced by the cavities open updates to the surface of the sole contribute to the increase in the coefficient of friction of the sole.
  • the particles 6 for filling the cavity 5 are soluble in water. With the progressive wear of the sole, new cavities are gradually released. The particles are then brought into contact with the environment. As soon as the sole is in the presence of water or humidity, the particles are evacuated by dissolution.
  • the particles are not necessarily soluble in water. These are then removed by a mechanical effect. The newly released particles, during the phases of contact and friction with the ground, are ejected. Even if some particles remain attached longer, with the wear of the sole around them, the holding effect diminishes and the particles then leave the remaining portions of the cavities.
  • the particles When they are released, the particles are evacuated from the cavities either by dissolution with a humid medium and / or by tearing due to the friction of the sole with the ground.
  • the microreliefs thus created can then fully enter in contact with the ground.
  • Each cavity then contributes to increasing the coefficient of friction.
  • the high density of cavities released on the surface of the sole helps to produce a particularly grippy sole.
  • Salts preferably water soluble, can be used to make the filler particles 6.
  • Salts such as chlorates (NaCl) or perchlorate, potassium, ammonium or magnesium sulphates and in particular MgSO4 and more preferably anhydrous magnesium sulphate are used, for example.
  • the average diameter of the particles 5 is between 0.01mm and 1mm and more preferably between 0.01mm and 0.3mm and even more preferably between 0.01mm and 0.1mm.
  • the invention also provides a method of manufacturing an outer sole of a shoe as described in the preceding paragraphs.
  • One of the key phases of the process concerns the incorporation into the green elastomer mixture of a plurality of filling particles 6.
  • the elastomeric material with the added particles are mixed to form a substantially uniform hybrid material.
  • the mixture obtained is then placed in a mold in the form of a sole in order to be vulcanized therein.
  • the temperatures and vulcanization times are substantially the same as for a conventional sole.
  • the filler particles added to the elastomeric material each occupy a volume which makes it possible, during the vulcanization phase, to generate microcavities. These microcavities are distributed throughout the outsole. The presence of the particles makes it possible to form cavities without the need to use chemical additives which generate bubbles during the vulcanization phase.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Description

    DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
  • La présente invention concerne une semelle antidérapante. Elle concerne plus particulièrement une semelle comportant une pluralité de cavités occupées par des particules de remplissage. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle semelle.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
  • On connaît aujourd'hui de nombreux types de semelles de chaussures dotées de propriétés antidérapantes.
  • On connaît par exemple le document FR2843685 qui décrit une chaussure aquatique pourvue d'une surface inférieure rugueuse. Cette surface comporte un état de surface antiglisse constitué par un tissu élastique enrobé dans une mince couche de matériau caoutchoutique.
  • On connaît également le document FR 2722376 qui concerne une surface antidérapante du type comprenant un réseau de sculptures en relief. La solution décrite consiste en ce que lesdites sculptures sont formées d'un réseau transversal de canaux étroits s'étendant d'un bord à l'autre de façon discontinue, un canal étant défini par des lignes en forme de U.
  • Le document FR2709929 décrit une semelle antidérapante comportant des dents en saillie par rapport à la semelle et des plots élastiques également en saillie s'étendant entre les dents et ayant une hauteur au repos sensiblement égale à celle des dents.
  • Le document FR2661322 concerne une semelle rigide en polychlorure de vinyle (PVC) du type comprenant un corps de semelle muni d'au moins un insert en contact avec le sol et formant surface d'usure. Les inserts sont en polychlorure de vinyle de dureté moins élevée que celle du polychlorure de vinyle du corps de la semelle
  • On connaît également le document US 4 246 707 A qui concerne une semelle avec une surface antidérapante du type comprenant des micro-reliefs causés par des particules solides, mais qui ne comporte pas de cavités.
  • Toutes ces solutions ont un point commun : l'efficacité des moyens antidérapants se dégrade au fur et à mesure de l'usure de la semelle.
  • Il existe donc un besoin pour une semelle ayant des propriétés antidérapantes efficaces et durables, malgré l'usure de la semelle.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • Tout d'abord, un premier objet de l'invention consiste à prévoir une semelle pourvue de caractéristiques de frottement conférant de bonnes caractéristiques antidérapantes, en particulier sur des sols très lisses, sur des sols mouillés, ou sur la glace sèche ou mouillée.
  • Un autre objet de l'invention consiste à prévoir une semelle antidérapante pour chaussure dont les caractéristiques antidérapantes perdurent malgré l'usure de la semelle.
  • Pour ce faire, l'invention prévoit une semelle de chaussure comportant une semelle extérieure, une semelle intérieure et une semelle intercalaire, s'étendant entre la semelle intérieure et la semelle extérieure, la semelle extérieure étant constituée d'un matériau élastomère comportant une pluralité de cavités remplies par des particules de remplissage de cavité qui sont à l'état solide à température ambiante, une pluralité de cavités ouvertes formant des microreliefs répartis sur la surface externe de la semelle extérieure à l'état neuf, et pendant l'usure de la semelle, du fait de la répartition des cavités dans la masse de celle-ci, de nouvelles cavités étant progressivement libérées.
  • Les microreliefs générés par les portions de cavités présents en surface de la semelle procure un effet mécanique augmentant le coefficient de frottement de la semelle. Cet effet est particulièrement avantageux sur sol lisse, sur sol humide ou mouillé, et même sur la glace (sèche ou mouillée).
  • Lorsque la semelle est neuve, une pluralité de cavités sont présentes à la surface, augmentant le coefficient de frottement de la semelle. Pendant l'usure, du fait que les cavités sont réparties dans la masse de la semelle, de nouvelles cavités sont libérées progressivement, assurant le maintient du coefficient de frottement favorable. Il se produit ainsi un effet auto-régénérant des cavités qui assure une durabilité des propriétés d'adhérence, malgré l'usure de la semelle.
  • En plus de avantages liés aux performances anti-glissement, contrairement aux semelles mousses qui sont compressibles, les semelles selon l'invention forment une structure non compressible, procurant de nombreux avantages en terme de comportement mécanique.
  • Selon un mode de réalisation avantageux, les particules de remplissage de cavité sont solubles à l'eau. Ce mode de réalisation permet de réaliser une semelle dont la surface de contact avec le sol est parsemée de microcavités procurant un effet d'adhérence avec le sol. Dès que la semelle s'use, de nouvelles cavités et particules sont libérées afin de permettre la continuité des propriétés d'adhérence liées aux cavités.
  • De manière avantageuse, les particules de remplissage sont des sels. Ce type de particules présente l'avantage d'une grande facilité de mélange avec les matériaux élastomères.
  • Selon un mode de réalisation avantageux, les particules de remplissage sont choisies parmi la liste comprenant des chlorates ou perchlorate, des sulfates de potassium, d'ammonium, ou de magnésium et en particulier le MgSO4 et plus préférentiellement le sulfate de magnésium anhydré.
  • Selon encore un mode de réalisation avantageux, le diamètre moyen des particules est compris entre 0,01mm et 1 mm et plus préférentiellement entre 0,01mm et 0,3mm et encore plus préférentiellement entre 0.01 et 0.1 mm.
  • De manière avantageuse, les cavités sont réparties dans le matériau élastomère de façon sensiblement homogène.
  • Egalement de manière avantageuse, les particules de remplissage occupent entre 15% et 60% du volume de la semelle extérieure, et plus préférentiellement entre 25% et 35% du volume de la semelle extérieure.
  • L'invention prévoit également un procédé de fabrication d'une semelle de chaussure telle que préalablement décrite, dans lequel une pluralité de particules de remplissage sont incorporées dans un matériau élastomère et mélangées avec ce dernier afin de constituer un mélange sensiblement uniforme, le mélange obtenu étant ensuite vulcanisé dans un moule en forme de semelle extérieure spécifiquement prévu à cet effet.
  • Ce procédé permet de fabriquer des semelles telles que préalablement décrites de façon simple et économique.
    • DESCRIPTION DES FIGURES
  • Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 et 2, présentées uniquement à des fins d'exemples non limitatifs, et dans lesquelles:
    • la figure 1 est une représentation schématique agrandie d'un exemple d'une portion d'une semelle extérieure comportant des cavités et des particules de remplissage ;
    • la figure 2 est une représentation schématique d'une coupe d'un exemple d'une semelle de chaussure.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION DEFINITIONS
  • Par «semelle extérieure» on entend la semelle d'usure, c'est-à-dire la partie de la semelle qui est en contact avec le sol.
    Par « semelle intercalaire » ou « semelle intermédiaire », on entend la partie de la semelle qui s'étend sensiblement sous tout le pied, contre la semelle extérieure, et entre cette dernière et la semelle intérieure ou première.
    Par « semelle intérieure » ou « première » ou « première de montage », on entend la partie de la semelle en contact avec le pied sous laquelle s'étendent successivement la semelle intercalaire et la semelle extérieure.
  • La figure 2 illustre un exemple de semelle 1 de chaussure selon l'invention. Cette semelle comprend une semelle extérieure 2, une semelle intérieure 4 et une semelle intercalaire 3, s'étendant entre la semelle intérieure 4 et la semelle extérieure 2. La figure 1 illustre de façon schématique un agrandissement en élévation d'une semelle extérieure seule.
  • Une pluralité de particules 6 de remplissage occupent une partie du volume de la semelle. A température ambiante, ces particules sont à l'état solide. Chacune des cavités est généralement occupée par une particule unique. Occasionnellement, plusieurs particules peuvent occuper une même cavité. Les particules sont réparties sensiblement uniformément dans le corps de la semelle. Les particules 6 de remplissage occupent entre 15% et 60%, et plus préférentiellement entre 25% et 35 % du volume de la semelle.
  • Une semelle non usée comporte une pluralité de cavités. Celles qui sont à la surface externe 8 de la semelle procurent des microreliefs, augmentant le coefficient de frottement de la semelle. Les arrêtes produites par les cavités ouvertes mises à jour à la surface de la semelle contribuent à l'augmentation du coefficient de frottement de la semelle.
  • Au fur et à mesure de l'usure, les cavités « en réserve » à l'intérieur de la semelle extérieure sont progressivement libérées. De nouveaux microreliefs apparaissent ainsi régulièrement, procurant un niveau élevé d'adhérence. Ainsi, malgré l'usure, les propriétés avantageuses de la semelle sont conservées sans dégradation des performances jusqu'à ce que la totalité des cavités en réserve aient été consommées.
  • Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les particules 6 de remplissage de cavité 5 sont solubles à l'eau. Avec l'usure progressive de la semelle, de nouvelles cavités sont peu à peu libérées. Les particules sont alors mises en contact avec l'environnement. Dès que la semelle est en présence d'eau ou d'humidité, les particules sont évacuées par dissolution.
  • Selon un second mode de réalisation, les particules ne sont pas nécessairement solubles à l'eau. Celles-ci sont alors évacuées par un effet mécanique. Les particules nouvellement libérées, lors des phases de contact et de frottement avec le sol, sont éjectées. Même si certaines particules restent accrochées plus longtemps, avec l'usure de la semelle autour d'elles, l'effet de maintien s'amenuise et les particules quittent alors les portions de cavités restantes.
  • Ces deux modes de réalisation, qui sont avantageusement combinés, procurent un effet auto-régénérant, libérant progressivement de nouvelles cavités lorsque les particules sont libérées. Cette architecture permet d'assurer la pérennité des propriétés d'adhérence liées aux cavités.
  • Lorsqu'elles sont libérées, les particules sont évacuées des cavités soit par dissolution avec un milieu humide et/ou par un arrachement dû au frottement de la semelle avec le sol. Les microreliefs ainsi créés peuvent alors pleinement entrer en contact avec le sol. Chaque cavité contribue alors à augmenter le coefficient de frottement. La forte densité de cavités libérées à la surface de la semelle contribue à produire une semelle particulièrement adhérente.
  • Des sels, de préférence solubles dans l'eau, peuvent être utilisés pour réaliser les particules 6 de remplissage. On utilise par exemple des sels tels que des chlorates (NaCl) ou perchlorate, des sulfates de potassium, d'ammonium, ou de magnésium et en particulier le MgSO4 et plus préférentiellement le sulfate de magnésium anhydré.
  • Le diamètre moyen des particules 5 est compris entre 0,01mm et 1 mm et plus préférentiellement entre 0,01mm et 0,3mm et encore plus préférentiellement entre 0,01mm et 0,1mm.
  • L'invention prévoit également un procédé de fabrication d'une semelle extérieure de chaussure telle que décrite dans les paragraphes précédents.
  • Une des phases clés du procédé concerne l'incorporation au mélange élastomère cru d'une pluralité de particules 6 de remplissage. Le matériau élastomère avec les particules ajoutées sont mélangés afin de constituer un matériau hybride sensiblement uniforme.
  • Le mélange obtenu est ensuite placé dans un moule en forme de semelle pour y être vulcanisé. Les températures et les temps de vulcanisation sont sensiblement les mêmes que pour une semelle conventionnelle.
  • Les particules de remplissage ajoutées au matériau élastomère occupent chacune un volume qui permet, lors de la phase de vulcanisation, de générer des microcavités. Ces microcavités sont réparties dans la semelle extérieure. La présence des particules permet de former des cavités sans avoir besoin d'utiliser d'additifs chimiques générateurs de bulles lors de la phase de vulcanisation.
  • Numéros de référence employés sur les figures
    • 1
    Semelle
    2
    Semelle extérieure
    3
    Semelle intercalaire
    4
    Semelle intérieure
    5
    Cavités
    6
    Particules
    7
    Cavités ouvertes
    8
    Surface externe de semelle extérieure
    9
    Talon
    10
    Zone de la tige

Claims (9)

  1. Semelle (1) de chaussure comportant une semelle extérieure (2), une semelle intérieure (4) et une semelle intercalaire (3), s'étendant entre la semelle intérieure (4) et la semelle extérieure (2), la semelle extérieure (2) étant constituée d'un matériau élastomère comportant une pluralité de cavités (5) remplies par des particules (6) de remplissage de cavité qui sont à l'état solide à température ambiante, caractérisé en ce que une pluralité de cavités ouvertes (7) forment des microreliefs répartis sur la surface externe (8) de la semelle extérieure à l'état neuf, et en ce que pendant l'usure de la semelle, du fait de la répartition des cavités dans la masse de celle-ci, de nouvelles cavités sont progressivement libérées.
  2. Semelle (1) selon la revendication 2, dans laquelle les particules (6) de remplissage de cavité (5) sont solubles à l'eau.
  3. Semelle (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle les particules (6) sont des sels.
  4. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les particules (6) de remplissage sont choisies parmi la liste comprenant des chlorates ou perchlorate, des sulfates de potassium, d'ammonium, ou de magnésium et en particulier le MgSO4 et plus préférentiellement le sulfate de magnésium anhydré.
  5. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le diamètre moyen des particules (5) est compris entre 0,01mm et 1 mm et plus préférentiellement entre 0,01mm et 0,3mm et encore plus préférentiellement entre 0,01 mm et 0,1mm.
  6. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les cavités (5) sont réparties dans le matériau élastomère de façon sensiblement homogène.
  7. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les particules (6) de remplissage occupent entre 15% et 60% du volume de la semelle extérieure.
  8. Semelle (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle les particules (6) de remplissage occupent entre 25 % et 35 % du volume de la semelle extérieure.
  9. Procédé de fabrication d'une semelle de chaussure selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel une pluralité de particules (6) de remplissage sont incorporées dans un matériau élastomère et mélangées avec ce dernier afin de constituer un mélange sensiblement uniforme, le mélange obtenu étant ensuite vulcanisé dans un moule en forme de semelle extérieure spécifiquement prévu à cet effet.
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EP (1) EP3592166B1 (fr)
CN (1) CN110325072A (fr)
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