JP3709396B2

JP3709396B2 - 防滑靴底

Info

Publication number: JP3709396B2
Application number: JP2003061117A
Authority: JP
Inventors: 欣史大久保; 博喜山村; 博吉川
Original assignee: 月星化成株式会社
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: JP2004267407A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，油又は油分を含有する液体が付着した平滑な床面での作業用防滑靴底に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
防滑製靴底としては各種の靴底が提案されている。
例えば静止摩擦係数を大きくするために制振作用の大きなエポキシ化天然ゴムに粒状物を混入させた靴底（例えば、特許文献１参照。）。
又、靴底接地面意匠側に吸水性繊維シートを積層一体化させた靴底（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
（特許文献１）特開平１０−２５３５３号公報（明細書要約）
（特許文献２）特開２０００−３０８５０１号公報（明細書要約）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
粒状物を混入する方法は、スパイク効果によるものであるため、防滑効果を上げるために硬い素材を用いると床面を傷める恐れがある。又、吸水性素材を積層させる方法は、床面が水で滑り易くなっている場合は効果があるが、油が付着している床面では効果がない。
【０００５】
紙をめくったり、ビニル袋を開いたりする時、指を湿らせる。これは素材と指が接した時にできる隙間を湿らせた水で埋めて、素材と水、水と指が引き合うことで滑りにくくしているのである。しかし水を付け過ぎると水が潤滑剤として働いてしまい、滑り易くなってしまう。このように摩擦が生じる固体の界面において、介在する流体の液膜の厚みは大きな影響を与える。
【０００６】
滑らかな床を濡れた靴で歩くと、突っかかったと思うと、突然滑ったりするのはこのためである。滑りやつんのめりによる転倒事故は、通常の乾燥時と液体の付着など状況が変わった時とで、滑り易さに差がある靴を履いている時に多く発生する。ある程度の滑り難さと乾燥時と液濡れ時で滑りの差が小さい靴ほど優れた防滑靴といえる。
【０００７】
一方、摩擦する固体の界面において、各個体の表面はそれぞれ凹凸を成しているがこの凹凸の大きさが液濡れ時の滑りに大きな影響を与える。
界面に何も介在しない場合、例えば乾燥状態や清浄状態ではもともと靴底は滑り難いので固体の表面凹凸の粗さの程度はあまり考慮しなくても良いが、界面に流体が介在すると表面凹凸の粗さの程度が大きく摩擦抵抗に影響を及ぼしてくる。表面凹凸が大きいと液膜が厚くなり荷重による圧力下で流体が潤滑剤として働き、滑りを生じる。
【０００８】
厨房施設や食品工場などの平滑なステンレス床面やウレタン樹脂等の樹脂床面には動植物油やその油分を含んだ水が付着している。このような場所で働く人には作業に応じてその動きに緩急があり優れた作業用防滑靴が望まれている。
本発明は、特に油分を含む流体を有する作業場所に最適に発明された靴を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、靴底の形成において、本発明は、床面に油分を含む流体が付着している厨房施設や食品工場などで使用する作業靴であって、靴底接地部が靴底外周に流体を密閉する周壁の無いブロック意匠パターンを有し、その接地表面の平滑度（凹凸の幅）が十点平均粗さ：Ｒｚ＝５μｍ以下である点に特徴を有し、
【００１０】
更に、前記ブロック意匠パターンの各ブロックの接地表面のエッジの丸み度合いが５０μｍ以下である点に特徴を有し、
【００１１】
更に、前記靴底接地部は靴底外周に流体を密閉する周壁が無く靴底に介在する流体を靴底外へ排出する縦横の溝を有するヘリンボーンのブロック意匠で、ヘリンボーンの凸部幅が３〜５ｍｍ、凹部幅が２〜５ｍｍ、意匠深さが１．５〜３ｍｍであることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の提供にあたって、平滑な床面と靴底接地面との固体界面に流体が介在する際の滑りについて研究した。
まず靴底の全体構造を研究した。その結果介在する流体をいかに排出するかが重要であることを見出した。床と靴底により液体が閉じ込められ圧力を受けると受けた圧力により反発力が生じ、靴底と床面の接触を妨げ、床面に平行な力が僅かに働いても滑ってしまった。
床面上の液膜がいかに厚くても流体を排出することにより靴底と床面との接触が図れる。
靴底が圧力を受けると同時に界面に介在する流体を排出するには、靴底接地部の靴底外周に流体を密閉する周壁がなく、縦横に排出溝を形成する必要を見出した。
【００１３】
次に荷重による圧力下にある流体が介在する場合の靴底表面凹凸の大きさがどのように滑りへ影響を及ぼすか研究し、最適な表面粗さを見出した。
【００１４】
固体界面に圧力下にある流体が介在する潤滑モードは大きく３段階に分けられる。その１は、流体潤滑（ＨＤＬ）及び弾性流体潤滑（ＥＨＬ）である。
流体潤滑（ＨＤＬ）は、潤滑剤の内部摩擦（レオロジ特性）による抵抗が支配的な潤滑を示し、液膜の厚さは１００μｍ以上と言われている。弾性流体潤滑（ＥＨＬ）は、効果的な潤滑膜はあるが、圧力による潤滑膜の粘度が増大し、固体表面が弾性変形する潤滑を示し、液膜の厚さは１００〜１０μｍ程度と言われている。
【００１５】
その２は、部分弾性流体潤滑（ＰＥＨＬ）又は混合潤滑（ＭＬ）である。
固体の凸部は一部で接触し、荷重もそこで支えられる。摩擦抵抗は液膜のせん断と表面凸部の間の相互作用によって生じる。
液膜の厚みは固体の凹凸の凸部の平均偏差ぐらいである。
【００１６】
その３は、境界潤滑（ＢＬ）である。
荷重は表面凸部の変形を通して支えられる。摩擦現象は流体の粘性からは説明できず、個体間の接触の相互作用と固体と流体の間の相互作用による。
液膜の厚さはゼロへ向かう。
【００１７】
本発明の防滑靴底は、潤滑モードとして「部分弾性流体潤滑（ＰＥＨＬ）又は混合潤滑（ＭＬ）」を目標とした。防滑を有する表面としての表面凹凸幅は１０μｍ以下に存在する。
試験は靴底の表面凹凸幅１０μｍ以下で行なった。試験結果を表１に示す。
測定機はＳｕｒｆｃｏｒｄｅｒを使用した。
尚、官能試験は、ステンレス板上にサラダ油をたらし、その上を歩行した。
【００１８】
【表１】

Ｒｚ※^１：十点平均粗さ：基準長さの粗さ曲線において、その平均線から高い方の五個の山および低い方の五個の谷までの距離をそれぞれ平均した値の和。
ＪＩＳＢ０６０１：２００１による。
【００１９】
試験２及び試験３の官能滑り試験においては、サラタ油で覆われたステンレス板上に歩行跡の靴底意匠がくっきりと鮮明に残った。
表１の結果から、防滑靴の靴底表面の平滑度は十点平均粗さが５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下である必要を見出した。靴底表面の平滑度が十点平均粗さ３μｍ以下になると靴底表面は光沢を帯びてくる。靴底の金型製造において表面の平滑度が十点平均粗さ５μｍ以下の金型の製法として放電加工を採用した。電極の表面の最終仕上げは手加工にて行なった。
【００２０】
次に、ブロック意匠パターンの各ブロックの接地表面のエッジの影響について研究した。液体で覆われた平滑な床面を歩行する時、接地時及び蹴り出し時には床面上の液体を掻き除く働きが望まれる。そのためには出来るだけシャープなエッジが好ましい。鋳造方式で靴底の意匠金型を製造する場合、接地表面のエッジの丸み度合いは半径５００μｍ程度となる。この程度では液体の掻き取り効果が乏しい。試験１〜４の金型はエッジの丸み度合いを出来るだけシャープにした。
測定した結果は、エッジの丸み度合いは半径３０〜５０μｍであった。
尚、エッジの丸みの測定は１００倍顕微鏡で撮影し測定した。
【００２１】
床面と靴底面に介在する液体の靴底外への排出、前後左右への動き及び歩行時の安定感を研究し、靴底接地部は靴底外周の周壁が無く靴底に介在する流体を靴底外へ排出する縦横の溝を有するヘリンボーンのブロック意匠で、ヘリンボーンの凸部幅が３〜５ｍｍ、凹部幅が２〜５ｍｍ、意匠深さが１．５〜３ｍｍであることが最良であるのを見出した。
【００２２】
防滑靴底を成形する材料は，耐油性を考慮してアクリロニトリルブタジエン系ゴム（ＮＢＲ、ＮＩＲ、ＮＢＩＲ），ポリ塩化ビニル，ポリウレタンが好適であり，その硬さは，４８〜６２（ＪＩＳ−Ａ２０℃）が好ましい。やわらか過ぎると安定感に乏しく、硬過ぎると防滑性が低下してくる。
厨房施設や食品工場の床面には、植物油や動物油が付着している。ゴムに耐油性が無いと膨潤したり、痩せて収縮したりする。その為、防滑靴底を形成するゴムは所定の耐油性が必要となる。
サラダ油及び／又はラード油に４０℃、２２時間浸漬した時の体積変化が±１０％以内（ＪＩＳＫ−６２５８：１９９３による。）であるのが好ましい。−１０％以下になると収縮し硬さが硬くなり、＋１０％以上になると膨潤し硬さが軟らかくなる。そしていずれも防滑性が損なわれる。
【００２３】
平滑な床面で耐油性ゴムを使用した防滑靴底の耐久性、特に接地面の防滑性は床面に油分を含む流体が付着している状況での使用の場合は、水のみが付着している場合の使用と比較して長寿命である。
耐油性ゴムを使用した、油中で使用されるブレーキ、クラッチ等の摩擦材や運動用Ｏリング等長寿命品が多数ある。これは数μｍの油膜がゴム表面が空気と接触するのを阻み、酸化劣化、オゾン劣化から保護しているからと考えられる。
【００２４】
【実施例】
本発明の実施例を説明する。
図１は、靴底（１）全面がヘリンボーンのブロック意匠を有する防滑靴底（１２）である。ヘリンボーン意匠の凸部（４）の幅（９）が４ｍｍ、横溝である凹部（５）の幅（８）が３ｍｍ、縦溝（３）の幅も３ｍｍを有し、防滑靴底（１２）の素材はＮＢＲゴムを使用し、ＮＢＲゴムの硬さは５２（ＪＩＳ−Ａ２０℃）であった。
図２は、爪先部に圧縮ＥＶＡのミッドソール（１１）のガイド（２）を設けたものである。
図３は、靴底全周に圧縮ＥＶＡのミッドソール（１１）のガイド（２）を設けたものである。
図４は、圧縮ＥＶＡのミッドソール（１１）のガイド（２）を設けた付近の一部断面図である。
これら圧縮ＥＶＡのミッドソール（１１）のガイド（２）はデザインやミッドソール（１１）と防滑靴底（１２）との接着部分の外観の見栄え等により適宜設ける。
【００２５】
図４について詳細に説明する。圧縮ＥＶＡのミッドソール（１１）のガイド（２）表面と防滑靴底（１２）の凸部（４）表面との位置関係は、流体を靴底から排出するために防滑靴底（１２）の凸部（４）表面が接地側に対して突出している。靴底全周にガイドがある場合は、流体を密閉させないためにガイドに流体排出のための溝を設ける。実施ではガイド（２）表面と防滑靴底（１２）の凸部（４）表面との差（１０）を１ｍｍとした。
【００２６】
防滑靴底（１２）のベース厚み（６）は４ｍｍとし、意匠深さ（７）は２ｍｍとした。
図１、図２及び図３に示す防滑靴底（１２）の素材及びヘリンボーン意匠の寸法はいずれも同一である。
【００２７】
又、図１はミッドソールがあっても良く、又ミッドソールの無い防滑靴であってもよい。
【００２８】
図１、図２及び図３に示した防滑靴底の接地表面の平滑度は十点平均粗さ：Ｒｚ＝１．６〜２．１μｍであった。又、接地表面のエッジの丸み度合いは１００倍顕微鏡で測定し１９〜２５μｍであった。
前記図１、図２及び図３に示す防滑靴底を有する靴にてサラダ油をたらしたステンレス板上を歩行したが全く滑らず防滑性は満足するものであった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は，厨房施設や食品工場などで使用する作業靴であって、靴底接地部が靴底外周に流体を密閉する周壁の無いブロック意匠パターンを有し、その接地表面の平滑度（凹凸の幅）が十点平均粗さ：Ｒｚ＝５μｍ以下であることを特徴とすることにより防滑性が得られ、
加えて、前記ブロック意匠パターンの各ブロックの接地表面のエッジの丸み度合いを半径５０μｍ以下にし、
更に、靴底に介在する流体を靴底外へ排出する縦横の溝を有するヘリンボーンのブロック意匠を有し、ヘリンボーンの凸部幅を３〜５ｍｍ、凹部幅を２〜５ｍｍ、意匠深さを１．５〜３ｍｍにすることにより優れた防滑性を有する靴を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防滑靴底のブロック意匠パターンの一例であり、ヘリンボーンの例を示す図である。
【図２】爪先部にミッドソールのガイドを設けた靴底の図である。
【図３】靴底全周にミッドソールのガイドを設けた靴底の図である。
【図４】ミッドソールのガイドを設けた付近の一部断面図である。
【符号の説明】
１．靴底
２．ガイド
３．縦溝
４．凸部
５．横溝となる凹部
６．防滑靴底のベース厚み
７．意匠深さ
８．凹部の幅
９．凸部の幅
１０．ガイド表面と防滑靴底の凸部表面との差
１１．ミッドソール
１２．防滑靴底
１３．ガイド部溝

Claims

床面に油分を含む流体が付着している厨房施設や食品工場などで使用する作業靴であって、靴底接地部が靴底外周に流体を密閉する周壁の無いブロック意匠パターンを有し、その接地表面の平滑度（凹凸の幅）が十点平均粗さ：Ｒｚ＝５μｍ以下であることを特徴とする防滑靴底。
前記ブロック意匠パターンの各ブロックの接地表面のエッジの丸み度合いが半径５０μｍ以下である請求項１記載の防滑靴底。
前記靴底接地部は靴底外周に流体を密閉する周壁が無く、靴底に介在する流体を靴底外へ排出する縦横の溝を有するヘリンボーンのブロック意匠で、ヘリンボーンの凸部幅が３〜５ｍｍ、凹部幅が２〜５ｍｍ、意匠深さが１．５〜３ｍｍである請求項１又は請求項２記載の防滑靴底。