JP4441785B2 - ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物の底用防滑材、及び防滑底用ゴム配合物 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材、及び防滑底用ゴム配合物に関する。より詳細に述べると、本発明は、セラミックス粒子に、ある種の植物の籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子を結合させたゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物の底用防滑材、及びそれを含む及び防滑底用ゴム配合物に関する。

本発明で使用する用語「セラミックス」は、「高温で焼結または溶融して製造された主要構成物質が無機・非金属である固体材料」と定義する。

本発明で使用する用語「籾殻」は、稲、大麦、小麦、燕麦、粟、ヒエ、きび等穀物の外皮の粉砕物と定義する。

本発明で使用する用語「果実の核種子粒子」は、アプリコット、桃、クルミ、梅等果実の核種子の粉砕粒子と定義する。

雨に濡れた歩道、雪が積もった道路、氷結した道路、或いは舟の甲板、魚市場等濡れた路面を歩く場合、滑らないように、ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物の底に防滑機能を持たせる各種の方法が採用されてきた。

本発明で使用する用語「履物」とは、底がゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂等を主成分とする材料で製造されていて、甲皮を備えた通常の靴の他に、甲皮がないサンダル類を云う。

最も古典的な方法は、底を厚くして、深いしぼを形成することである。この従来法の場合、雪が、深いしぼの溝の中に入り込み、凍結して、防滑効果が低下するという欠点、或いは氷結した道路で防滑効果が低下するという欠点がある。

また、別の従来技術として、靴底にスタッドを埋設する方法がある。この従来技術の場合、雪がない道路や氷結していない舗装道路や鉄板の上を歩く時は、逆に滑りやすいという欠点や、靴全体の質量を増加させるという欠点がある。

さらに、別の従来技術として、靴底の踵部分に鋼鉄製のフォーク形状のアンカーを埋め込み、必要に応じて、フォークが路面を咬むようにした方法がある。この従来技術の場合、靴に常時防滑機能が備わっていないので、煩わしいという欠点がある。

特許文献１は、種子の殻、果実の核及び皮革の粉砕物の少なくとも一種をジエン系ゴム１００重量部に対して３〜３０重量部配合したことを特徴とするゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物の底用ゴム組成物を記載している。この従来技術の場合、長期間使用する間に、吸水性の種子の殻、果実の核及び皮革の粉砕物が膨潤して、強度が低下し、防滑機能が低下するという欠点がある。

特許文献２は、ゴムおよび／または樹脂１００重量部に対して、クルミ殻またはイネ科の穀物類の殻を平均粒子径１．０ｍｍ以下に粉砕した粉砕物を０．０５重量部以上２．０重量部以下配合する方法を記載している。この従来技術の場合も、長期間使用する間に、吸水性の種子の殻の粉砕物が膨潤して、強度が低下し、防滑機能が低下するという欠点がある。

特開平５−１５４００５号公報 特許第３２７０３８７号公報

本発明が解決しようとする課題は、雨に濡れた歩道、雪が積もった道路、氷結した道路、或いは舟の甲板、魚市場等濡れた路面を歩行する際に使用するゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とするゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物の底に使用する防滑材が、長期間使用する間に膨潤し強度が低下するという欠点を改良し、且つ強度を維持することにより、防滑機能の低下を防止することである。

課題を解決する手段

雨に濡れた歩道、雪が積もった道路、氷結した道路、或いは舟の甲板、魚市場等濡れた路面を歩行する際に使用するゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物の底に使用する防滑材が防滑機能を満足に奏功するには、その防滑材に、履物の底と路面との界面の水をよく吸収する性質と、強度を維持するという二律背反する性質を同時に付与しなければならない。

一般に、２つの物体が接触したまま相対運動をしようとするとき、または相対運動をしつつあるときには、その界面で、運動を阻止しようとする力が接線方向に働く、このために発生する相対運動に対する抵抗を摩擦という。摩擦は、（１）みかけの接触面積の内部の何点かで真の接触が起き、そこで両面が凝着し、（凝着は塑性変形に伴って起き、その付近一帯が塑性変形する）相対運動が常にその凝着部の剪断などを伴う場合、（２）運動に伴って、片方が相手の面の凹凸を上下する際に、力学的エネルギーの一部が熱として失われる場合、（３） 片方の面の凸部が相手の面を堀り起こしてゆく仕事がある場合に発生する。

歩行する場合、ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物の底の面と路面が接触して、路面の凸部が履物の底の面を堀り起こしてゆく仕事をする場合に摩擦が発生し、歩行しても滑らなくなる。逆に、履物の底の面と、路面の堅い面との界面に、履物の底を被うような膜が形成され、路面の凸部が履物の底の面を堀り起こしてゆく仕事ができなくなった場合に、摩擦が発生しなくなり、滑るという現象が発生する。

ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物の底の面と、路面との界面に形成される膜が形成される原因は水である。従って、滑りを防止するには、（イ）履物の底の面と、路面との界面に在る水を迅速に除去して、路面の凸部が履物の底の面を堀り起こしてゆく仕事ができるようにするか、（ロ）履物の底の面の凸部が、路面を堀り起こしてゆく仕事ができるようにすることである。（イ）のためには、履物の底に、迅速に且つ出来るだけ多くの水を吸収する性質を付与することである。（ロ）のためには、履物の底に、路面の硬度よりも高い高度を与え、路面を確実に咬む性質、即ち投錨効果を付与することである。

本発明者は、上記の（イ）及び（ロ）を同時に満足させるためには、硬度よりも吸水率が優位の物質と、吸水率よりも硬度が優位の物質の少なくとも２種類の物質を同時に使用しなければ達成できないと考えた。

そこで到達した本発明の課題を解決する手段は、セラミックス粒子に、ある種の植物の籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子を結合させた材料を防滑材として使用することである。

本発明で使用するセラミックス粒子の標準粒径は、通常、０．５〜２．０ｍｍの範囲であるが、好ましくは、１．０〜２．０ｍｍである。

本発明で使用するセラミックス粒子は、それ自体が、ある程度の吸水性能を有していることが好ましい。そのためには、セラミックス粒子の表面に気孔を形成することが好ましい。気孔は、連続気孔より独立気孔の方が好ましい。ただし、１００％連続気孔、或いは１００％独立気孔の形成は難しく、それぞれが混在している場合が殆どである。気孔を形成するには、セラミックス製造時に、籾殻や有機繊維を混合して焼成する方法が一般的で、ガラス質が形成されるような温度でこれらがガス化する際、独立気孔をもつ多孔体が製造される。

本発明で使用する籾殻の粒度分布の１例は、５０メッシュ（約０．２８ｍｍ以上）が７０％以上、５０〜１００メッシュ（約０．２８〜０．１５ｍｍ）が２８％以下、１００メッシュパス（０．１５ｍｍ以下）が２％以下である。ただし、粒径０．４ｍｍ〜２．０ｍｍ範囲のものも使用することができる。

本発明で使用する果実の核種子粒子を例示すると、アプリコット、桃、クルミ、梅等果実の核種子の粉砕物である。これら果実の核種子粒子の粒径は、０．４ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲、好ましくは、たとえば、０．９ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲である。

本発明の防滑材は構成する成分により３タイプがある。即ち、（イ）セラミックス粒子と籾殻粒子、（ロ）セラミックス粒子と果実の核種子粒子、或いは（ハ）セラミックス粒子と籾殻粒子と果実の核種子粒子とから成る組成物である。

本発明の防滑材が、セラミックス粒子と籾殻粒子から構成される場合、それぞれの組成比は、セラミックス粒子：籾殻の質量比は、４：１．０〜２．０の範囲が好ましい。

本発明の防滑材が、セラミックス粒子と果実の核種子粒子から構成される場合、それぞれの組成比は、セラミックス粒子：果実の核種子粒子の質は比は、２：１の範囲が好ましい。

本発明の防滑材が、セラミックス粒子と果実の核種子粒子と籾殻粒子とから構成される場合、セラミックス粒子：果実の核種子粒子：籾殻粒子の質量比は、４：２：１．０〜２．０の範囲が好ましい。

本発明の防滑材は、予めセラミックス粒子と籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子を、接着剤と一緒に混合して、セラミックス粒子の周囲に籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子を結合することによって製造される。この製法の利点は、製造した防滑材を独立した商品として商取引の対象とすることができることである。

別法として、所定の粒径のセラミックス粒子と籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子を所定量用意し、底モールドに添加して、ゴムを装填し、プレスして靴底を成形する方法である。この製法の利点は、比較的少ない量で防滑靴底の作成が可能となり、また、比較的柔らかいゴム（硬度４５〜７０°）であれば、ゴム配合はあまり関係なく製造できる点である。

別法として、防滑材としてセラミックス粒子と籾殻粒子を使用する場合のゴム、セラミックス粒子、及び籾殻粒子のそれぞれの具体的な質量は、靴底ゴム部分０．５足（約５０ｇ）に対し、セラミックス粒子２．０ｇ、籾殻粒子０．５〜１．０ｇである。即ち、質量比では、１００：４：１．０〜２．０の範囲である。

別法として、防滑材としてセラミックス粒子とアプリコット粒子を使用する場合のゴム、セラミックス粒子、及びアプリコット粒子のそれぞれの質量の具体例は、靴底ゴム部分０．５足（約５０ｇ）に対し、セラミックス粒子２．０ｇ、アプリコット粒子１．０ｇである。即ち、質量比では、ゴム：セラミックス粒子：アプリコット粒子が、１００：４：２の範囲である。

別法として、防滑材としてセラミックス粒子とクルミ粒子を使用する場合のゴム、セラミックス粒子、及びクルミ粒子のそれぞれの具体的な質量は、靴底ゴム部分０．５足（約５０ｇ）に対し、セラミックス粒子２．０ｇ、クルミ粒子１．０ｇである。即ち、質量比では、ゴム：セラミックス粒子：クルミ粒子が、１００：４：２の範囲である。

別法として、防滑材としてセラミックス粒子と桃核種子粒子を使用する場合のゴム、セラミックス粒子、及び桃核種子粒子のそれぞれの質量の具体例は、靴底ゴム部分０．５足（約５０ｇ）に対し、セラミックス２．０ｇ、桃核種子粒子１．０ｇである。即ち、質量比では、ゴム：セラミックス粒子：桃核種子粒子が、１００：４：２の範囲である。

従って、本発明によると、上記課題は次ぎのようにして解決される。
（１）独立気孔を有するセラミックス粒子の周囲に、ゴム用接着剤で籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子を結合させ、同時に籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子同士を結合させたゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材とする。

（２）上記（１）項において、セラミックス粒子の標準粒径を、０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは、１．０〜２．０ｍｍとする。

（３）上記（１）項において、セラミックス粒子：籾殻の質量比を４：１．０〜２．０の範囲とする。

（４）上記（１）項において、セラミックス粒子：果実の核種子粒子の質量比を２：１の範囲とする。

（５）上記（１）項において、セラミックス粒子：果実の核種子粒子：籾殻粒子の質量比を４：２：１．０〜２．０の範囲とする。

（６）上記（１）項において、籾殻の粒度分布を、５０メッシュ（約０．２８ｍｍ以上）が７０％以上、５０〜１００メッシュ（約０．２８〜０．１５ｍｍ）が２８％以下、１００メッシュパス（０．１５ｍｍ以下）が２％以下とする。

（７）上記（１）項〜（６）のいずれか１項において、ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用ゴム配合物１００質量部当たり、上記（１）項〜（６）のいずれか１項に記載したゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材を１〜４質量部配合して防滑底用ゴム配合物とする。

発明の効果

請求項１に記載した発明により、吸水率よりも硬度が優位のセラミックス粒子の周囲に、硬度よりも吸水率が優位の籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子がゴム用接着剤で結合されていて、同時に籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子同士がゴム用接着剤で結合されているので、ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物の底の面と、路面との界面に在る水を迅速に除去して、路面の凸部が履物の底の面を堀り起こしてゆく仕事ができるようにし、且つ路面の硬度よりも高い硬度を有するセラミックス粒子が路面を確実に咬む、即ち投錨効果を奏功するので、防滑効果が長期間にわたって発揮される。

請求項２に記載した発明により、底材用ゴム配合物に抵抗なく添加でき、且つ路面の硬度よりも高い硬度を有するセラミックス粒子が路面を確実に咬む、即ち投錨効果を奏功するので、防滑効果が長期間にわたって発揮される。

請求項６に記載した発明により、籾殻の吸水性能と強度の双方が好ましい範囲に設定される。

請求項７に記載した発明により、予備成形した請求項１〜６いずれか１項に記載したゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材を使用するので、独立した商品として取引可能なゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材を有効利用できる。

以下、発明を実施するための最良の形態を実施例、試験例を参照して具体的に説明する。

セラミックス粒子として、美州興産株式会社製の舗装用骨材である「シノパール（ＳＹＮＯＰＡＬ）（登録商標）」を使用した。このセラミックス粒子の見掛け比重は１．９９，吸水率は１．２％、硬度（旧モース硬度）は７〜８である。標準粒径は、０．５〜２．０ｍｍの範囲である。

果実の核種子粒子として、アプリコット粒子を使用した。アプリコット粒子の粒径は、０．４ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲である。

上記セラミックス粒子２００ｇとアプリコット粒子１００ｇをゴム用接着剤と一緒に攪拌・混合して、セラミックス粒子の周囲にアプリコット粒子を結合させた。それを１０倍のルーペで観察した結果、セラミックス粒子の周囲にアプリコット粒子が結合し、さらにアプリコット粒子同士が結合している状態が確認された。図１はその状態を示す拡大図である。

セラミックス粒子は、実施例１と同じものを使用した。

果実の核種子粒子として、クルミ粒子を使用した。クルミ粒子の粒径は、０．４ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲である。

上記セラミックス粒子２００ｇとクルミ粒子１００ｇをゴム用接着剤と一緒に攪拌・混合して、セラミックス粒子の周囲にクルミ粒子を結合させた。それを１０倍のルーペで観察した結果、セラミックス粒子の周囲にクルミ粒子が結合し、さらにクルミ粒子同士が結合している状態が確認された。図１はその状態を示す拡大図である。

セラミックス粒子は、実施例１と同じものを使用した。

果実の核種子粒子として、桃の実の粒子を使用した。桃の実の粒子の粒径は、０．４ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲である。

上記セラミックス粒子２００ｇと桃の実の粒子１００ｇをゴム用接着剤と一緒に攪拌・混合して、セラミックス粒子の周囲に桃の実の粒子を結合させた。それを１０倍のルーペで観察した結果、セラミックス粒子の周囲に桃の実の粒子が結合し、さらに桃の実の粒子同士が結合している状態が確認された。図１はその状態を示す拡大図である。

セラミックス粒子は、実施例１と同じものを使用した。

籾殻粒子として、稲を使用した。籾殻粒子の粒度分布は、５０メッシュ（約０．２８ｍｍ以上）が７０％以上、５０〜１００メッシュ（約０．２８〜０．１５ｍｍ）が２８％以下、１００メッシュパス（０．１５ｍｍ以下）が２％以下である。

上記セラミックス粒子２００ｇと籾殻粒子１００ｇをゴム用接着剤と一緒に攪拌・混合して、セラミックス粒子の周囲に籾殻粒子を結合させた。それを１０倍のルーペで観察した結果、セラミックス粒子の周囲に籾殻粒子が結合している状態が確認された。図２はその状態を示す拡大図である。

下記の配合で靴底用ゴム配合物を製造した。
成分 質量部
天然ゴム １００
イソプレンラバー １５０
シリカ ２５
加硫促進剤Ｍ ５．５
加硫促進剤ＴＳ ０．７
ステアリン酸 ２．５
酸化亜鉛 １２．５
硫黄 ６

実施例１で製造した防滑材６ｇを靴底モールドに所定のパターンで載置し、次いで上記のゴム配合物１００ｇを充填し従来法により成形して靴底を製造した。

実施例５と同じ靴底用ゴム配合物を製造した。次いで、実施例２で製造した防滑材６ｇを靴底モールドに所定のパターンで載置し、次いで上記のゴム配合物１００ｇを充填し従来法により成形して靴底を製造した。

実施例５と同じ靴底用ゴム配合物を製造した。次いで、実施例３で製造した防滑材６ｇを靴底モールドに所定のパターンで載置し、次いで上記のゴム配合物１００ｇを充填し従来法により成形して靴底を製造した。

実施例１で使用したセラミックス粒子２．０ｇとアプリコット１．０ｇを混合して靴底モールドに散布し、次いで、実施例５で製造した靴底用ゴム配合物５０ｇを充填し従来法により成形して靴底を製造した。

実施例１で使用したセラミックス粒子２．０ｇとクルミ粒子１．０ｇを混合して靴底モールドに散布し、次いで、実施例５で製造した靴底用ゴム配合物５０ｇを充填し従来法により成形して靴底を製造した。

実施例１で使用したセラミックス粒子２．０ｇと籾殻粒子１．０ｇを混合して靴底モールドに散布し、次いで、実施例５で製造した靴底用ゴム配合物５０ｇを充填し従来法により成形して靴底を製造した。

実施例１で使用したセラミックス粒子２．０ｇと桃の実粒子１．０ｇを混合して靴底モールドに散布し、次いで、実施例５で製造した靴底用ゴム配合物５０ｇを充填し従来法により成形して靴底を製造した。

［効果確認試験例１］
本発明の防滑材入り靴底の鉄板上の防滑性能を、対照１（防滑材無添加ゴム） 及び対照２（セラミックス添加ゴム）のそれと比較して表−１に示す。

［効果確認試験例２］
鉄板の上に水を散布して、本発明の防滑材入り靴底の鉄板上の防滑性能を、対照１（防滑材無添加ゴム）及び対照２（セラミックス添加ゴム）のそれと比較して表−２に示す。

本発明の実施例１、２及び３で製造した防滑材の拡大図。 本発明の実施例４で製造した防滑材の拡大図。

１：セラミックス粒子
２：アプリコット或いはクルミ又は桃の実の核種子の粒子
３：籾殻粒子

Claims (7)

1. 独立気孔を有するセラミックス粒子の周囲に、ゴム用接着剤で籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子を結合させ、同時に籾殻粒子及び／又は果実の核種子粒子同士を結合させたゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材。
2. セラミックス粒子の標準粒径が、０．５〜２．０ｍｍである請求項１に記載のゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材。
3. セラミックス粒子：籾殻の質量比が４：１．０〜２．０の範囲である請求項１に記載のゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材。
4. セラミックス粒子：果実の核種子粒子の質量比が２：１の範囲である請求項１に記載のゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材。
5. セラミックス粒子：果実の核種子粒子：籾殻粒子の質量比が４：２：１．０〜２．０の範囲である請求項１に記載のゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材。
6. 籾殻の粒度分布が、５０メッシュ（約０．２８ｍｍ以上）が７０％以上、５０〜１００メッシュ（約０．２８〜０．１５ｍｍ）が２８％以下、１００メッシュパス（０．１５ｍｍ以下）が２％以下である請求項１に記載のゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用防滑材。
7. ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする履物底用ゴム配合物１００質量部当たり、請求項１〜６いずれか１項に記載した履物底用防滑材を１〜４質量部配合した防滑底用ゴム配合物。

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