JP2013102829A - 耐油耐滑用靴底 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
ニトリルゴム(NBR)や水素添加ニトリルゴム(HNBR)、または、ニトリルゴムの変性体とその他のゴム、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、充填剤を含むゴム組成物において、当該ゴム組成物において使用されるゴムの85%〜100%がニトリルゴム(NBR)であり、成型後の靴底の硬度が、40〜50(デュロメーターA 20℃)の硬度を有することを特徴とする耐油耐滑用靴底及びそれを用いた作業靴若しくは安全靴。
【選択図】なし
Description
また、合成ゴムのうちとくにアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)を用いた例もある(特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)が、充分に履き心地が良く、かつ、耐油性に優れ、かつ耐滑性を有するものではなかった。
このような場所で十分な耐油性を持たない材料を使用すると、油を吸収して膨潤したりする現象により、十分な耐滑性を得られないばかりか使用不能となるおそれがある。
日本においての規格はJIS規格(JIS T 8101:2006)に動摩擦係数が0.2以上と定められており、これは不十分な規格であると言わざるを得ない。
また、履き心地が良く、十分な耐油性に優れ、かつ、十分な耐滑性に優れたニトリルゴム系の作業靴、安全靴の靴底は、十分研究されていなかった。
即ち、本発明は、ニトリルゴム(NBR)とその他のゴム、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、充填剤を含むゴム組成物において、当該ゴム組成物において使用されるゴムの85%〜100%がニトリルゴム(NBR)であり、成型後の靴底の硬度が、40〜50(デュロメーターA 20℃)の硬度を有することを特徴とする耐油耐滑用靴底である。
また、本発明においては、ニトリルゴム(NBR)の一部または全部が、水素添加ニトリルゴム(HNBR)、また、ニトリルゴムの変成体に置き換えられ、その他のゴムが、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴムからなるジエン系ゴムであり、可塑剤がフタル酸エステル系とすることが好ましい。
さらに、本発明は、このようなゴム組成物を成型した耐油耐滑靴底であって、各々が独立したブロック意匠が集合して靴底全体を構成している耐滑靴底において、靴底接地部が40〜50(デュロメーターA 20℃)の硬度を有し、さらに該ブロックの接地部面は平滑で、ブロック側面が接地面と略直角となり、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.4以上であり、かつ、静摩擦係数(トリニティラボ製スリップメーターType:TL501)0.5以上であることを特徴とした耐油耐滑用靴底である。
また、本発明は、このような耐油耐滑用靴底を有する作業靴若しくは安全靴である。
安全靴 浸漬試験による(2.2.4−トリメチルペンタン 20時間)耐油試験で体積変化率12%以下の特性を有するばかりか、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.4以上であり、かつ、静摩擦係数(トリニティラボ製スリップメーターType:TL501)0.5以上であることがわかった。
他のゴム成分としては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムなどのジエン系ゴムを併用することが出来る。
耐油が求められる靴底用材料としては、極性が高いアクリロニトリル基を有するアクリロニトリルブタジエンゴム(以下ニトリルゴム)が一般に知られている。
ニトリルゴムはその優れた耐油性のゆえにパッキンなどに使用され、その種類も多い。
ニトリルゴムは一般的にアクリロニトリル含有量によって、特徴と物性が変わるため次のように分けられる。
低ニトリル(アクリロニトリル量が24%以下)
中ニトリル(アクリロニトリル量が25〜30%)
中高ニトリル(アクリロニトリル量が31〜35%)
高ニトリル(アクリロニトリル量が36〜42%)
極高ニトリル(アクリロニトリル量が43%以上)
実施例では、中高ニトリル(アクリロニトリル量が31〜35%)の場合しか示さなかったが、低ニトリル(アクリロニトリル量が24%以下)、中ニトリル(アクリロニトリル量が25〜30%)、高ニトリル(アクリロニトリル量が36〜42%)、極高ニトリル(アクリロニトリル量が43%以上)であっても、当業者であれば、同様に使用することができる。
さらに本発明で用いることが出来るニトリル系ゴムは、二重結合の一部を水素化した水素化ニトリルゴム(HNBR)また、ニトリルゴムには、ブタジエンとアクリロニトリル以外の第3モノマーの導入が容易なため、ニトリル系ゴムは各種の変成体が開発されており、例としてはメタクリル酸を導入したカルボキシル化NBR(XNBR)やブタジエンの一部をイソプレンに置き換えたNBIR、ブタジエンの全部をイソプレンに置き換えたNIRなどがある。これらはいずれも優れた耐油性を有しており、本発明で用いることができるニトリル系ゴム材料としては十分使用に耐えるものであり、当業者であれば、同様に使用することができる。
これを満足するためには、中高ニトリル(アクリロニトリル量が31〜35%)の場合では、配合中のゴムに占めるニトリルゴム、水素化ニトリルゴムまたは変性ニトリルゴム量を85〜100%必要である。
油の存在下で耐滑性を得るためには、意匠接地面と滑りの対象面の間に油膜の介在を排除することが必要であり、その方法としては意匠部が柔軟性を持ち、上からの加重によって油膜を排除する程度に変形することで達成される。
変形が大きすぎると、加重が均一にかからず十分に油膜が取りきれず、変形が少ないと加重による油膜の押し出し効果が得られない。
例えば、可塑剤としては、ジブチルフタレート(DBP)、ジ-2-エチルヘキシルフタレート(DEHP)、ジ-n-オクチルフタレート(n-DOP)、ジイソデシルフタレート(DIDP)、ジイソノニルフラレート(DINP)等フタル酸誘導体、ジ-2-エチルヘキシルテトラヒドロフタレート等のテトラヒドロフタル酸誘導体、ジブチルアジペート(DBA)、ジメチルアジペート(DMA)、ジ-2-エチルヘキシルアジペート(DOA)等のアジピン酸誘導体、その他ポリエステル系可塑剤、エポキシ誘導体、パラフィン誘導体などを挙げることができる。
また、加硫促進剤としては、ジフェニル・グアニジン(D)、ジ・オルトリル・グアニジン(DT)等のグアニジン系、2-メルカプトベンゾチアゾール(M)、ジベンゾチアジル・ジスルファイド(DM)等のチアゾール系、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリル・スルフェンアミド(CZ)、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾリル・スルフェンアミド(MSA)等のスルフェンアミド系、テトラメチルチウラム・モノスルファイド(TS)、テトラメチルチウラム・ジスルファイド(TT)等のチウラム系などを挙げることができる。
さらに、充填剤としては、カーボンブラック、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、硫酸バリウムなどを挙げることができる。
さらにまた、加硫剤としては、硫黄、硫黄化合物(塩化硫黄、モノホリン・ジスルファイド)、酸化マグネシウム、過酸化物(ジクミルパーオキサイド等)、酸化亜鉛などを挙げることができる。
先ず、耐油性確認(JIS T 8101規格クリア)のため表1に示す配合1−11を作成し、JIS T 8101安全靴 浸漬試験による(2.2.4−トリメチルペンタン 20時間)耐油試験を行った。ゴム100質量部中の中高ニトリルゴムと天然ゴムの質量割合を変更したもので、その他加硫剤(硫黄)、加硫促進剤、充填剤(SiO2、石油系樹脂)そして可塑剤(ジイソノニルフタレート<DINP>)は同量とした。
表1の実験結果より次のことがわかる。
ニトリルゴム(NBR)として、中高ニトリル(アクリロニトリル量が31〜35%)を用いた場合、JIS T 8101安全靴の浸せき試験における体積変化率12%以下に適合するのはニトリルゴム量が使用するゴム量の85%以上必要である。
得られた試験片の硬度は、硬度(デュロメーターA 20℃)40であった。また、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.6であり、かつ、静摩擦係数(トリニティラボ製スリップメーターType:TL501)0.5であることがわかった。
得られた試験片の硬度は、硬度(デュロメーターA 20℃)45であった。また、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.6であり、かつ、静摩擦係数(トリニティラボ製スリップメーターType:TL501)0.52であることがわかった。
得られた試験片の硬度は、硬度(デュロメーターA 20℃)50であった。また、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.56であり、かつ、静摩擦係数(トリニティラボ製スリップメーターType:TL501)0.52であることがわかった。
ニトリルゴム(NBR)として、中高ニトリル(アクリロニトリル量31〜35%)を100質量部用いた。加硫剤(硫黄)、加硫促進剤を7質量部、充填剤(SiO2、石油系樹脂)を30質量部、そして可塑剤(ジイソノニルフタレート<DINP>)20質量部を配合し、ロールで練り合わせた。ゴム組成物を型にセットして加熱し加硫を行い、試験片を得た。
得られた試験片の硬度は、硬度(デュロメーターA 20℃)30であった。また、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.3であり、かつ、静摩擦係数(トリニティラボ製スリップメーターType:TL501)0.45であることがわかった。
(参考例2)
ニトリルゴム(NBR)として、中高ニトリル(アクリロニトリル量31〜35%)を100質量部用いた。加硫剤(硫黄)、加硫促進剤を7質量部、充填剤(SiO2、石油系樹脂)を30質量部、そして可塑剤(ジイソノニルフタレート<DINP>)18質量部を配合し、ロールで練り合わせた。ゴム組成物を型にセットして加熱し加硫を行い、試験片を得た。
得られた試験片の硬度は、硬度(デュロメーターA 20℃)35であった。また、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.37であり、かつ、静摩擦係数(トリニティラボ製スリップメーターType:TL501)0.45であることがわかった。
参考例3、参考例4、参考例5についても、表2に示す通りの配合で、表2に示す硬度、動摩擦係数、静摩擦係数が得られた。表2を示す。
静摩擦係数が0.4以上、動摩擦係数が0.5以上となる硬度範囲はデュロメーター硬度で40〜50の範囲である。
得られた試験片の硬度(デュロメーターA 20℃)50であった。また、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.55であり、かつ静摩擦係数(トリニティラボ スリップメーターType:TL501)0.53であることがわかった。
得られた試験片の硬度(デュロメーターA 20℃)48であった。また、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.56であり、かつ静摩擦係数(トリニティラボ スリップメーターType:TL501)0.52であることがわかった。
得られた試験片の硬度(デュロメーターA 20℃)49であった。また、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.55であり、かつ静摩擦係数(トリニティラボ スリップメーターType:TL501)0.54であることがわかった。
得られた試験片の硬度(デュロメーターA 20℃)50であった。また、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.53であり、かつ静摩擦係数(トリニティラボ スリップメーターType:TL501)0.50であることがわかった。
実施例4−7の配合と得られた特性を表3にまとめて示す。
Claims (4)
- ニトリルゴム(NBR)とその他のゴム、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、充填剤を含むゴ
ム組成物において、当該ゴム組成物において使用されるゴムの85%〜100%がニトリルゴム(NBR)であり、成型後の靴底の硬度が、40〜50(デュロメーターA 20℃)の硬度を有することを特徴とする耐油耐滑用靴底。 - ニトリルゴム(NBR)の一部または全部が、水素添加ニトリルゴム(HNBR)、また、ニトリルゴムの変成体に置き換えられ、その他のゴムが、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴムからなるジエン系ゴムであり、可塑剤がフタル酸エステル系である請求項1に記載した耐油耐滑用靴底。
- 請求項1又は請求項2に記載されたゴム組成物を成型した耐油耐滑靴底であって、各々が独立したブロック意匠が集合して靴底全体を構成している耐滑靴底において、靴底接地部が40〜50(デュロメーターA 20℃)の硬度を有し、さらに該ブロックの接地部面は平滑で、ブロック側面が接地面と略直角となり、動摩擦係数(JIS T 8101 安全靴 耐滑試験方法)0.4以上であり、かつ、静摩擦係数(トリニティラボ製スリップメーターType:TL501)0.5以上であることを特徴とした耐油耐滑用靴底。
- 請求項3に記載した耐油耐滑用靴底を有する作業靴若しくは安全靴。
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