(57)【要約】【課題】水が介在する路面、凍結路面、高硬度路面を歩行するための防滑靴底の長期間使用による強度低下の改良、維持により防滑機能の低下の防止、生産性、生産コスト、及びマーチャンダイジングの観点から改良された防滑靴底の提供。【解決手段】靴底モールドに粒径が１０〜３００μｍのジルコニア微粒子を添加したジルコニア添加アルミナ粒子を任意のパタ−ンで分散させ、所望によりジュート繊維、籾殻粒子及び果実の核種子粒子から成る群から選択された少なくとも１種を分散させ、次いで靴底用ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂配合物を充填しプレスする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
靴底モールドに粒径が１０〜３００μｍのセラミックス粒子を任意のパタ−ンで分散させ、次いで靴底用ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂配合物を充填し、プレスして製造された防滑靴底。
【請求項２】
セラミックスが、アルミナ、アルミネイト、ムライト、亜鉛酸化物、希土類酸化物、クロム酸化物、コバルト酸化物、シリカ、ジルコニア、スズ酸化物、タングステン酸化物、ジルコン酸塩、窒化物（Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＢＮ、ＴｉＮ等）、炭化物（ＳｉＣ、ＴｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ等）、硼化物（ＬａＢ６、ＴｉＢ２、ＺｒＢ２等）、硫化物（ＣｄＳ、ＭｏＳ２等）、けい化物（ＭｏＳｉ２等）、繊維配合セラミックス複合材料、粒子分散セラミックス、セラミックスと金属との複合材料であるサ−メット、アルミナと炭化チタンから成る炭化チタン分散アルミナ、ジルコニア微粒子を添加したジルコニア添加アルミナ、アルミナ分散ジルコニア、炭化チタン、炭化タングステン、窒化チタン、硼化チタン、硼化ジルコニウムから成る群から選択された少なくとも１種である請求項１に記載の防滑靴底。
【請求項３】
セラミックスが多孔質である請求項１又は２に記載の防滑靴底。
【請求項４】
さらに、ジュート繊維、籾殻粒子及び果実の核種子粒子から成る群から選択された少なくとも１種を分散させた請求項１〜３のいずれか１項に記載の防滑靴底。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、防滑靴底に関する。より詳細に述べると、本発明は、ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂配合物から成る靴底の接地面にセラミックス粒子の一部を露出させて埋封させた防滑靴底に関する。
【背景技術】
【０００２】  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靴底に防滑機能を持たせる各種の方法が採用されてきた。【０００３】  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。【０００４】  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。【０００５】  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。【０００６】  然しながら、「滑る」という物理現象を理論的に考察すると、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靴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、靴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ことが理解される。【０００７】  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。【０００８】  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靴の底の面と路面が接触して、路面の凸部が靴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、靴の底の面と、路面の堅い面との界面に、靴の底を被うような膜が形成され、路面の凸部が靴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。【０００９】  ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂を主成分とする靴の底の面と、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）靴の底の面と、路面との界面に在る水を迅速に除去して、路面の凸部が靴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）靴の底の面の凸部が、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、靴の底に、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��。（ロ）のためには、靴の底に、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。【００１０】  この滑り理論を考察して、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靴の底用ゴム組成物が提案された（特開平５−１５４００５号公報）。【００１１】  然しながら、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。【００１２】  また、この滑り理論を考察して、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が提案された。（特許第３２７０３８７号公報）【００１３】  然しながら、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。【００１４】
【特許文献１】特開平５−１５４００５号公報
【特許文献２】特許第３２７０３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】  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防滑靴底が、長期間使用する間に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、並びに生産性、生産コスト、及びマーチャンダイジングの観点からもは改良された防滑靴底を提供することである。
【課題を解決する手段】
【００１６】  本発明者は、課題を解決する手段を策定するために、前述した防滑理論、即ち、（イ）靴底の接地面と路面との界面に水が滞留しないようにすること、及び（ロ）靴底の接地面の凸部が、路面を堀り起こしてゆく仕事ができるようにすることを応用した。
【００１７】  （イ）及び（ロ）を同時に解決する手段として特定の粒径範囲のセラミックスを使用することを検討した。
【００１８】  靴底の接地面の凸部が、路面を堀り起こしてゆく仕事ができるようにするために、ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂配合物から成る靴底の接地面にセラミックス粒子の一部を露出させて埋封させることにより、セラミックスの凸部が、路面を堀り起こしてゆく仕事ができるようにすること、即ち、歩行時にセラミックスの凸部が路面を確実に咬むことができるようにすること、且つ、靴底の接地面と路面との界面に水が滞留しないようにすることを検討した。
【００１９】  そのためには、（Ａ）靴底の接地面に埋封された隣接するセラミックス粒子と靴底と接地面が形成する容積をなるべく小さくすれば、その内部に包摂される水の量が少なくなり、ハイドロフォーミング効果の発生が防止できると考えた。また、（Ｂ）靴底の接地面に埋封されたセラミックスの凸部が、路面を堀り起こしてゆく仕事ができるようにすること、即ち、歩行時にセラミックスの凸部が路面を確実に咬むことができるようにするには、靴底の接地面にできるだけ多量のセラミックス粒子を埋封すればよいと考えた。
【００２０】  本発明者は、上記（Ａ）及び（Ｂ）の両方の解決するために、セラミックス粒子の粒径を変化させて実験を行い、その効果を確認した。
【００２１】  さらに、ジュート繊維、籾殻粒子及び果実の核種子粒子から成る群から選択された少なくとも１種を分散させ、セラミックスと併用することにより上記（Ａ）に一層効果があることを発見した。
【００２２】  従って、上記課題は次のようにして解決される。
（１）靴底モールドに粒径が１０〜３００μｍのセラミックス粒子を任意のパタ−ンで分散させ、次いで靴底用ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂配合物を充填し、プレスして製造された防滑靴底。
【００２３】  （２）前記（１）項において、セラミックスが、アルミナ、アルミネイト、ムライト、亜鉛酸化物、希土類酸化物、クロム酸化物、コバルト酸化物、シリカ、ジルコニア、スズ酸化物、タングステン酸化物、ジルコン酸塩、窒化物（Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＢＮ、ＴｉＮ等）、炭化物（ＳｉＣ、ＴｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ等）、硼化物（ＬａＢ６、ＴｉＢ２、ＺｒＢ２等）、硫化物（ＣｄＳ、ＭｏＳ２等）、けい化物（ＭｏＳｉ２等）、繊維配合セラミックス複合材料、粒子分散セラミックス、セラミックスと金属との複合材料であるサ−メット、アルミナと炭化チタンから成る炭化チタン分散アルミナ、ジルコニア微粒子を添加したジルコニア添加アルミナ、アルミナ分散ジルコニア、炭化チタン、炭化タングステン、窒化チタン、硼化チタン、硼化ジルコニウムから成る群から選択された少なくとも１種である。
【００２４】  （３）前記（１）又は（２）項において、セラミックスが多孔質である。
【００２５】  （４）前記（１）〜（３）項のいずれか１項において、さらに、ジュート繊維、籾殻粒子及び果実の核種子粒子から成る群から選択された少なくとも１種を分散させる。
【００２６】  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。
【００２７】  本発明で使用されるセラミックスの例としては、酸化物セラミックスがある。酸化物セラミックスには、アルミナ（酸化アルミニウム）、アルミネイト、ムライト、亜鉛酸化物、希土類酸化物、クロム酸化物、コバルト酸化物、シリカ、ジルコニア、スズ酸化物、タングステン酸化物、ジルコン酸塩等が例示される。
【００２８】  本発明で使用されるセラミックスの別の例としては、非酸化物セラミックスがある。非酸化物セラミックスには、窒化物（Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＢＮ、ＴｉＮ等）、炭化物（ＳｉＣ、ＴｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ等）、硼化物（ＬａＢ６、ＴｉＢ２、ＺｒＢ２等）、硫化物（ＣｄＳ、ＭｏＳ２等）、けい化物（ＭＯＳｉ２等）が例示される。
【００２９】  本発明では、さらにセラミックスをマトリックスとするセラミックス複合材料、セラミックス中に繊維を配合することによって強度又は靱性を強化した繊維強化セラミックス、セラミックス中に母材と異なる材質の粒子を分散させて強度又は靱性を強化した粒子分散セラミックス、セラミックスと金属との複合材料であるサ−メットも使用することができる。
【００３０】  本発明で使用される好ましいセラミックスは、酸化物のアルミナと非酸化物である炭化チタンから成る緻密でビッカース硬さが２０００と大きな炭化チタン分散アルミナ、或いはジルコニア微粒子を添加したジルコニア添加アルミナ、部分安定化ジルコニアなどにアルミナを分散させてジルコニアの粒成長を抑制し、強度や靱性を更に改善したアルミナ分散ジルコニア、炭化チタン、炭化タングステン、窒化チタン、硼化チタン、硼化ジルコニウム等である。
【００３１】  本発明で使用するセラミックス粒子は、それ自体が在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は好ましい。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。気孔を形成するのは、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、閉気孔をもつ多孔体が製造される。
【００３２】  本発明で使用するセラミックス粒子の平均粒径は１０〜３００μｍである。セラミックス粒子の平均粒径が１０μｍ以下になると、微細な粉体となり、防滑効果が低減し、生産性も低下するので好ましくない。逆に、セラミックス粒子の平均粒径が３００μｍ以上になると、靴底の接地面に埋封された隣接するセラミックス粒子と靴底と接地面が形成する容積が大きくなり、その内部に包摂される水の量が多くなり、ハイドロフォーミング効果が発生するので好ましくない。
【００３３】  本発明において、靴底用モールドに載置するセラミックス粒子の量は、１ｃｍ２当たり０．１〜０．２ｇ程度が好ましい。セラミックス粒子の量が、０．１ｇ／ｃｍ２下の場合、防滑効果が低減するので好ましくない。逆に、セラミックス粒子の量が、０．２ｇ／ｃｍ２以上になると、防滑効果の点で過剰物性になり、徒にコストを引き上げることになるので好ましくない。
【００３４】  本発明の防滑靴底は、靴底モールドに所定量のセラミックス粒子を任意のパターンで分散させ、次いで靴底用ゴム及び／又は熱可塑性合成樹脂配合物を充填し、プレスすることにより製造される。この製法の利点は、比較的少ないセラミックスの量で防滑靴底の作成が可能となる点である。
【００３５】  本発明の防滑靴底に使用する主材は、ゴム又は熱可塑性合成樹脂、或いはゴムと熱可塑性合成樹脂との混合物であり、特段に限定されない。ただし、本発明の防滑靴底に使用する主材としてゴムを使用した場合、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。
【００３６】  本発明は、セラミックス粒子の他に、ジュート繊維、ある種の植物の籾殻粒子、或いは果実の核種子粒子を併用してもよい。そのことにより、靴底の接地面と路面との界面に介在する水を吸収して、靴底の接地面と路面との界面に水の層が形成されハイドロフォーミング現象が発生するのを防止する効果を一層向上することができる。
【００３７】  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。
【００３８】  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。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。
【発明の効果】
【００３９】  請求項１に記載した発明により、靴底の接地面に埋封されるセラミックス粒子の粒径を１０〜３００μｍと小さくしたので、靴底の接地面に埋封された隣接するセラミックス粒子と靴底と接地面が形成する容積が小さくなり、その内部に包摂される水の量が少なくなり、ハイドロフォーミング効果の発生が防止でき、且つ靴底の接地面に埋封されたセラミックスの凸部が、路面を堀り起こしてゆく仕事ができ、即ち、歩行時にセラミックスの凸部が路面を確実に咬むことができる。
【００４０】  請求項２に記載した発明により、セラミックスの中でも、硬度、強度、及び靱性が特に高いセラミックスを使用するので、防滑性、耐久性が保証される。
【００４１】  請求項３に記載した発明により、セラミックスが多孔質であるので、それ自体が在る程度の吸水性能を有しているので、靴底と接地面との間に水が滞留するのを防止でき、ハイドロフォーミング効果の発生が防止できる。
【００４２】  請求項４に記載した発明により、セラミックス粒子と、ジュート繊維、籾殻粒子及び果実の核種子粒子から成る群から選択された少なくとも１種を併用するので、ジュート繊維、籾殻粒子及び果実の核種子粒子が吸水性を発揮するので、靴底と接地面との間に水が滞留するのを防止でき、ハイドロフォーミング効果の発生が防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】  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。【００４４】    ［実施例１］
セラミックス粒子として、昭和電工株式会社製のホワイトモランダム電融白色アルミナ」を使用した。このセラミックス粒子の見掛け比重は１．７５、モース硬度９である。標準粒径は、６０〜７０μｍである。【００４５】  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【００４６】  先ず、靴底モールド上に、前記セラミックス粒子を１ｃｍ２当たり約０．１５ｇを分散し、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。【００４７】    ［効果確認試験例１］
実施例１の防滑材入り靴底の鉄板上の防滑性能を、対照例１（防滑材無添加ゴム）のそれと比較して表−１に示す。【００４８】
【表−１】
2006230978.tif 000002
【００４９】    ［効果確認試験例２］
鉄板の上に水を散布して、実施例１の防滑材入り靴底の防滑性能を、対照例１（防滑材無添加ゴム）のそれと比較して表−２に示す。【００５０】
【表−２】
2006230978.tif 000003
【００５１】    ［実施例２］
セラミックス粒子は、実施例１と同じものを使用した。【００５２】  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。【００５３】  実施例１と同じようにして、靴底モールド上に、前記セラミックス粒子を１ｃｍ２当たり約０．１５ｇを分散し、さらにクルミ粒子を０．１ｇ分散して実施例１と同じゴム配合物１００ｇを充填し従来法により成形して靴底を製造した。【００５４】  実施例１と同じようにして効果確認試験を行って、実施例２の防滑靴底の防滑効果が優れていることを確認した。【００５５】    ［実施例３］
セラミックス粒子は、実施例１と同じものを使用した。【００５５】  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。【００５６】  実施例１と同じようにして、靴底モールド上に、前記セラミックス粒子を１ｃｍ２当たり約０．１５ｇを分散し、さらに桃の実の粒子を０．１ｇ分散して実施例１と同じゴム配合物１００ｇを充填し従来法により成形して靴底を製造した。【００５７】  実施例１と同じようにして効果確認試験を行って、実施例３の防滑靴底の防滑効果が優れていることを確認した。【００５８】    ［実施例４］
セラミックス粒子は、実施例１と同じものを使用した。【００５９】  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。【００６０】  実施例１と同じようにして、靴底モールド上に、前記セラミックス粒子を１ｃｍ２当たり約０．１５ｇを分散し、さらに籾殻粒子を０．１ｇ分散して実施例１と同じゴム配合物１００ｇを充填し従来法により成形して靴底を製造した。【００６１】  実施例１と同じようにして効果確認試験を行って、実施例４の防滑靴底の防滑効果が優れていることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００６２】  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防滑靴底が、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し、生産性、生産コスト、及びマーチャンダイジングの観点から改良された防滑靴底を提供し、且つセラミックス粒子の用途を拡大する。