【事件の表示】
　特許第２９６９５１８号「安全靴用軽量先芯」の請求項１ないし９に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９６９５１８号の請求項１ないし２に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許出願　　　　　　　　　　　　　　　　平成１０年５月１５日　　　　　優先日　　　　　　　　　　　　　　　　平成　９年６月１１日　
  特許権設定登録　　　　　　　　　　　　　平成１１年８月２７日
  特許異議申立（申立人株式会社シモン、請求項１ないし９に係る特許に対　　　　　　　　して）　　　　　　　　　　平成１２年４月２６日
　特許異議申立（申立人矢部信彦、請求項１ないし９に係る特許に対して）
                                          平成１２年５月１日
　特許異議申立（申立人月星化成株式会社、請求項１ないし９に係る特許に　　　　　　　　対して）                  平成１２年５月２日
　取消理由通知　　　　　　　　　　　　　　平成１２年８月１７日
　訂正請求　　　　　　　　　　　　　　　　平成１２年１０月３０日
２．訂正の適否
（１）訂正の内容
ａ．特許明細書の請求項１の記載を
「安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下であることを特徴とする安全靴用軽量先芯。」
   から、
 「安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下であり、ＪＩＳＴ８１０１における先芯単体の圧迫試験による、１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の底面とアーチ後端の最も変位の大きい箇所とのすきまが２５ｍｍ以上である安全靴用軽量先芯であって、先芯の肉厚分布において、先芯立ち上がり部分の肉厚に比べて、立ち上がり部分から天井部分に移行する肩部の肉厚の方が厚くなっており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料が単層であり、かつ該複合材料における強化繊維が無方向的に分散されており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の平均繊維長が１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の体積含有率が４０％〜６０％の範囲であり、前記繊維強化熱可塑性複合材料における強化繊維がガラス繊維であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における熱可塑性樹脂がナイロン６、ポリプロピレン、またはポリプロピレンの共重合体もしくは変位体を含むポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする安全靴用軽量先芯。」へと訂正する。そして、これに伴って、特許明細書の請求項２〜８を削除する。
ｂ．特許請求の範囲の【請求項９】を【請求項２】に繰り上げすると共に、請求項９中の「請求項１から８のいずれか」とあるのを「請求項１」に訂正する。
ｃ．発明の詳細な説明の段落【００３６】中の「（１）安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下であることを特徴とする安全靴用軽量先芯。」を、「（１）安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下であり、ＪＩＳＴ８１０１における先芯単体の圧迫試験による、１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の底面とアーチ後端の最も変位の大きい箇所とのすきまが２５ｍｍ以上である安全靴用軽量先芯であって、先芯の肉厚分布において、先芯立ち上がり部分の肉厚に比べて、立ち上がり部分から天井部分に移行する肩部の肉厚の方が厚くなっており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料が単層であり、かつ該複合材料における強化繊維が無方向的に分散されており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の平均繊維長が１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の体積含有率が４０％〜６０％の範囲であり、前記繊維強化熱可塑性複合材料における強化繊維がガラス繊維であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における熱可塑性樹脂がナイロン６、ポリプロピレン、またはポリプロピレンの共重合体もしくは変位体を含むポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする安全靴用軽量先芯。」と訂正する。そして、これに伴って、明細書の段落番号【００３７】〜【００４３】の記載を削除する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び特許請求の範囲の拡張・変更　の存否
  上記訂正事項ａ．は、訂正前の請求項１記載の発明に、他の請求項の内容を変えることなく付加し、技術的に限定を加えたものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
  上記訂正事項ｂ．、ｃ．は、上記訂正事項ａ．の訂正に伴って、明瞭でなくなった記載を明瞭とするものであり、いずれも明瞭でない記載の釈明を目的とするものである。
　そして、訂正事項ａ．〜ｃ．は、いずれも新規事項の追加に該当せず、また、実質的に特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（３）むすび
　よって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２、３項の規定に適合するので、この訂正を認める。
３．特許異議の申立の概要
（１）申立人株式会社シモンは、下記の甲第１〜第１６号証を提出し、請求項１ないし９に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、また、請求項１ないし２に係る発明に関する明細書の記載は、特許法第３６条第４項または第６項違反であるから、請求項１ないし９に係る発明の特許を取り消すべき旨主張している。
甲第１号証  「安全衛生のひろば」、１９９７年５月号、１９９７年５月１　　　　　　１日中央労働災害防止協会発行、「ＡＣＭ樹脂トウ・キャップ　　　　　　搭載（広告）」、ｐ４３
甲第２号証　「シモン５０年史」、平成１０年１１月３０日株式会社シモン　　　　　　発行、「シモンの動き」、ｐ２１０
甲第３号証　「’９５緑十字展」（平成７年１０月２５〜２７日、中央労働　　　　　　災害防止協会主催）案内パンフレット
甲第４号証　「’９５緑十字展」における株式会社シモンのブースの写真、　　　　　　説明文
甲第５号証　日本経済新聞、平成７年１０月２４日発行、「安全靴改良に成　　　　　　功　シモンとＹＫＫ先芯を樹脂化」（切り抜き記事）
甲第６号証　「ＲＳ−３」製造図面
甲第７号証　「ＹＫＫ樹脂先芯評価ＲＳ−３量産品」報告書、平成８年２月　　　　　　１４日（株）シモン技術研究所
甲第８号証　「鋼製先芯重量証明」書、平成１２年１月１２日、日本発条株　　　　　　式会社
甲第９号証　日本工業規格安全靴Ｔ８１０１：１９９７、ＪＩＳＴ８１０１　　　　　　−１９８７、日本規格協会発行、「革製安全靴」、ｐ１−６
甲第１０号証　欧州特許出願公開第１００１８１号明細書（１９８４）
甲第１１号証　実開平７−１６６０３号公報
甲第１２号証　特許第２５６７８２８号公報
甲第１３号証　英国特許出願公開第２０７１９８９号明細書（１９８１）
甲第１４号証　英国特許出願公開第２１３８２７２号明細書（１９８４）
甲第１５号証　特開平９−１０９３１０号公報
甲第１６号証　特開平７−１８４７０４号公報
（２）申立人矢部信彦は、下記の甲第１〜６号証を提出し、請求項１ないし９に係る発明の特許は、甲第１〜３号証の記載に基づいて容易に発明できたものであるから、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、また、請求項１に係る発明に関する明細書の記載は、特許法第３６条第４項または第６項違反であるから、請求項１ないし９に係る発明の特許を取り消すべき旨主張している。
甲第１号証　英国特許出願公開第２０７１９８９号明細書（１９８１）
甲第２号証　特開平９−１０９３１０号公報
甲第３号証　特開平７−１８４７０４号公報
甲第４号証　ＪＩＳＴ８１０１−１９８７、日本規格協会昭和６２年３月１　　　　　　日発行、「革製安全靴」、ｐ１−１３
甲第５号証　特開平７−１６４４３９号公報
甲第６号証　ＪＩＳＴ８１０１−１９９７、日本規格協会発行、「安全靴」　　　　　　、ｐ１−１９
（３）申立人月星化成株式会社は、下記の甲第１〜５号証を提出し、請求項１ないし２に係る発明は、発明未完成であるから、特許法第２９条第１項柱書きに違反し、また、特許請求の範囲の記載では発明が明確でないから、特許法第３６条第６項の規定に違反している。さらに、請求項１〜９に係る発明は、甲第１〜５号証の記載から容易に発明をすることができたものであり、特許法第２９条第２項に違反して特許されたものである旨主張している。
甲第１号証  特開平９−１０９３１０号公報
甲第２号証　ＪＩＳＴ８１０１−１９９７、日本規格協会発行、「安全靴」　　　　　　、ｐ１−１３
甲第３号証　実開平７−１６６０３号公報
甲第４号証  特開平９−１５５８６２号公報
甲第５号証  特開平５−２６９００２号公報
４．特許異議申立についての判断
（１）本件発明
　本件特許第２９６９５１８号の請求項１ないし２に係る発明（以下、「本件発明１」、「本件発明２」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし２に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
 「【請求項１】安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下であり、ＪＩＳＴ８１０１における先芯単体の圧迫試験による、１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の底面とアーチ後端の最も変位の大きい箇所とのすきまが２５ｍｍ以上である安全靴用軽量先芯であって、先芯の肉厚分布において、先芯立ち上がり部分の肉厚に比べて、立ち上がり部分から天井部分に移行する肩部の肉厚の方が厚くなっており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料が単層であり、かつ該複合材料における強化繊維が無方向的に分散されており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の平均繊維長が１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の体積含有率が４０％〜６０％の範囲であり、前記繊維強化熱可塑性複合材料における強化繊維がガラス繊維であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における熱可塑性樹脂がナイロン６、ポリプロピレン、またはポリプロピレンの共重合体もしくは変位体を含むポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする安全靴用軽量先芯。
【請求項２】
　前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料は、テープ状の繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を１０ｍｍ〜５０ｍｍの長さにカットし、無方向的に分散させながら堆積させ、これを加熱および加圧成形してなるシート状であり、該シート状繊維強化熱可塑性樹脂複合材料をスタンピング成形することにより得られる請求項１に記載の安全靴用軽量先芯。」
（２）刊行物記載の事項
　当審が通知した取消の理由に引用した刊行物１（英国特許出願公開第２０７１９８９号明細書、以下、「刊行物ａ」という。）には、
　・安全靴の先芯がガラス等の繊維質の補強材料を用いたナイロン、ポリプ　　ロピレン等の熱可塑性樹脂から構成されていること（第１頁左欄）
  ・この先芯が、１０〜５０ｇであること（第１頁左欄）
  ・この先芯が、英国規格（ＢＳ９５３）を満たすものであり、この規格に　　よると、４０〜２００ジュールの落下試験によっても先芯上壁が２０ｍ　　ｍ以上歪まないこと（第１頁左欄）が記載されている。
　そして、該先芯は、安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護するものであることが把握できる。
　同じく当審で通知した刊行物２（特開平９−１０９３１０号公報。以下、「刊行物ｂ」という。）には、安全靴の先芯が記載され、「このロッドまたは板を所定の大きさ、すなわち３〜５０ｍｍ、幅１〜４０ｍｍ、厚さ０．１〜１０ｍｍの範囲の所定の大きさに切断し、ペレットまたは切断片にする（図１ｂ）。・・・それを加熱、加圧して、強化繊維がランダムな平面方向に並んだ成形シート材料にする（図１ｄ、ｅ）。この材料は、平面的な全方向つまりランダムに強化繊維が並んでおり、しかもその含有量が多いので、これを用いて靴の先芯を作製すると、衝撃強度や圧迫強度の強い先芯ができる。」（【０００８】）との記載、「また強化繊維の含有量が５５ｗｔ％未満であると図３より明らかなように、Ｓ級先芯の社内基準強度１，５００ｋｇ（ＪＩＳ基準１，１００ｋｇ×安全率）を達成しにくくなり、８０ｗｔ％を超えると相対的に樹脂量が少なくなり・・・」（【００１０】）との記載、「・樹脂（母材：マトリックス）−ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２）、ポリプロピレン・・・等の熱可塑性樹脂を挙げることが出来、このうちナイロン・・・が粘度が低く成形しやすいので好ましい。・強化繊維の種類ーガラス繊維（ＧＦ）・・・等を挙げることが出来る。」（【００１１】）との記載があり、表１の先芯の耐圧迫強度比較表（先芯の２２ｍ／ｍまでの隙間強度）が記載からは、この先芯の耐圧迫強度が、Ｓ級区分で、ＪＩＳ基準１，１００ｋｇを超える１９７０〜２２９０ｋｇであることが理解できる。
　同じく刊行物３（実開平７−１６６０３号公報。以下、「刊行物ｃ」という。）には、「合成樹脂製安全靴、作業靴先芯」に関して、「本考案は爪先曲げ部を他の部位より３〜１０倍厚くし、通常３ｍｍ幅のスカート部を２〜５倍延長した合成樹脂製安全靴、作業用先芯である。本考案に使用する合成樹脂は熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂、ガラス繊維等を強化材とした繊維強化樹脂（ＦＲＰ）等いずれでもよい。」（【０００４】）との記載、「次に肉厚２．５ｍｍで爪先曲げ部の厚み７．５ｍｍ、スカート部の延長幅１０ｍｍの先芯について試験を行った結果、７００ｋｇと規格の数値を上回り、合格した。又、本考案に係る樹脂製先芯は鋼製先芯の重量より５０％も軽量であった。」（【０００６】）との記載がある。
　同じく刊行物４（特開平７−１６４４３９号公報。以下、「刊行物ｄ」という。）には、繊維強化熱可塑性樹脂シート及びその製造方法に関して、「熱可塑性樹脂と強化繊維からなる繊維強化熱可塑性シートであって、下記のＡ〜Ｃの要件を満たし且つ上記強化繊維が均一に分散されていることを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂シート。Ａ．上記強化繊維が実質的に無撚であり、Ｂ．上記強化繊維の平均繊維長が１０ｍｍ乃至５０ｍｍであり、Ｃ．上記繊維強化熱可塑性樹脂シート中の上記強化繊維の体積含有率が３０％乃至８０％である。」（特許請求の範囲【請求項１】）との記載、「本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いられる熱可塑性樹脂の素材としては、ナイロン６、・・・ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、・・・などを選択するのが好ましい。」（【００１１】）との記載、「本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シート中の強化繊維の体積含有率は、３０％乃至８０％であることが必要である。体積含有率が３０％未満の場合、目的の物性を得ることが困難であり、体積含有率が８０％を超える場合、成形の際に成形品表層に強化繊維が暴露し易く成形品の外観を損なう可能性があるためである。」（【００１６】）との記載、「本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートは、例えば・・・、安全靴の先芯などに適用することができる。」（【００３７】）との記載がある。
　同じく刊行物５（特開平７−１８４７０４号公報。以下、「刊行物ｅ」という。）には、繊維強化熱可塑性樹脂製の安全靴用先芯及びその製造方法に関して、「下記Ａ〜Ｄの要件を満たすシート状材料を成形してなることを特徴とする安全靴用先芯。Ａ．上記シート状材料が強化繊維及び熱可塑性樹脂からなり、Ｂ．上記シート状材料中の強化繊維の体積含有率が３０％乃至８０％であり、Ｃ．上記強化繊維が実質的に無撚であり且つその平均繊維長が１０ｍｍ乃至５０ｍｍであり、Ｄ．上記強化繊維が上記熱可塑性樹脂中に均一に分散されている。」（特許請求の範囲【請求項１】）との記載、「複合材料を２段階（テープ状材料、シート状材料）に分けて作成することとし、まず第１段階で熱可塑性樹脂による強化繊維の濡れの程度をある値以上としたテープ状材料を作製し、次にこのテープ状材料を用いてシート状とした複合材料を作製することにより、その後このシート状材料を成形して安全靴用先芯を製造する」（【０００８】）との記載、「なお、強化繊維が熱可塑性樹脂中に均一に分散されている状態とは、強化繊維の分布状態に斑がなく、且つ、強化繊維に方向性がない状態をいう。」（【００１５】）との記載、「本発明の安全靴用先芯の製造方法においてシート状材料をプレス成形して安全靴用先芯を製造する方法としては、・・・従来のホットスタンピング成形、高速圧縮成形などが考えられる」（【００１９】）との記載がある。
　また、特許異議申立人株式会社シモンが提出した甲第１０号証（欧州特許出願公開第１００１８１号明細書（１９８４）。以下、「刊行物ｆ」という。）には、安全靴の先芯に関して、先芯の前部と側部の前側部は、他の部位に比べて厚くなっていること、先芯の上端部は、端部に進むほど先細になっていること（第６〜７頁）が、図面とともに示されている。
　同じく、甲第１２号証（特許第２５６７８２８号明細書。以下、「刊行物ｇ」という。）には、成形用シート材料及び安全靴先芯に関して、「【請求項１】強化繊維からなる織物又は編物で補強された繊維強化熱可塑性樹脂のコア層と、そのコア層の両側に接合され、強化繊維からなるランダムマット状物で補強された繊維強化熱可塑性樹脂のスキン層とを有するサンドイッチ構造を備えた成形用シート材料であって、前記ランダムマット状物がチョップドストランドマット又はコンティニュアスストランドマットのいずれか若しくはその組み合わせであることを特徴とする成形用シート材料。・・・【請求項５】請求項１から４のいずれか１項に記載の成形用シート材料を加熱、加圧成形して作成した安全靴先芯。【請求項６】強化繊維がガラス繊維であり、その含有率を４０〜５０重量％にしたことを特徴とする請求項５記載の安全靴用先芯。」（特許請求の範囲）との記載、「実施例−４熱可塑性樹脂としてナイロン６を用い、これに線径９μｍのガラス繊維（長さ５０ｍｍ）を３８重量％混入したスキン層用のシート材を作成し、」（公報第７頁段落【００４９】）との記載がある。
　同じく、甲第１４号証（英国特許出願公開第２１３８２７２号明細書（１９８４）。以下、「刊行物ｈ」という。）には、
　・安全靴の先芯が、ナイロン、ポリプロピレンなどからなり、ガラス等の　　繊維補強がされているものであること（第１頁左欄）
　・この先芯が１０ｇ〜５０ｇの範囲にあること（第１頁左欄）
　・この先芯が、英国規格（ＢＳ９５３：１９７９）を充足するものであり　　、４０〜２００ジュールの落下試験において２０ｍｍ以上歪まないもの　　であること（第１頁左欄）が記載されている。
　そして、同申立人は、甲第１〜８号証につき、証人により、「樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、かつ１個当たりの重量が４５ｇ以下である先芯」が本件出願前公知であったことを立証しようとしているものと推察できる。
  さらに、特許異議申立人月星化成株式会社が提出した甲第４号証（特開平９−１０９３１０号公報。以下、「刊行物ｉ」という。）には、「繊維強化熱可塑性樹脂シート」に関して、「熱可塑性樹脂と強化繊維とを主成分とし、ランダム強化タイプである下記３条件を満足する構成よりなることを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂シート。（１）強化繊維の重量含有率が５０％から８５％であり、熱可塑性樹脂の重量含有率が１５％から５０％であること。（２）強化繊維の平均繊維長が５ｍｍ〜５０ｍｍであること。（３）強化繊維が無方向に分散されていること。」（特許請求の範囲【請求項１】）との記載がある。
　同じく、甲第５号証（特開平５−２６９００２号公報。以下、「刊行物ｊ」という。）には、「繊維強化樹脂先芯およびその製造方法」に関して、「多方向性強化樹脂シートは、その多方向性強化樹脂シートに占める長繊維の体積比率である長繊維体積含有率を４０％〜６０％とする。」（【０００８】）との記載がある。
（３）対比・判断
１）本件発明１について
１）−１記載不備について
   本件特許明細書の請求項１ないし２の記載は、上記２．（１）の訂正事項ａ．の訂正により、発明の構成が明確なものとなったので、本件発明１に係る特許は、特許法第３６条第６項に規定する要件を満たさない特許出願に対してされたものであるとすることはできない。
１）−２特許法第２９条第１項柱書違反について
  　本件特許明細書の請求項１ないし２の記載は、上記２．（１）の訂正事　項ａ．の訂正により、発明に必要な具体的な構成要件が追加されたことか　ら、発明として未完成であるとすることはできない。
１）−３特許法第２９条第２項違反について
　本件発明１と上記刊行物ａ〜ｊ記載のものとを対比すると、上記刊行物ａ〜ｊのいずれの刊行物にも、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の体積含有率を４０％〜６０％とした点についての記載はみあたらない。
　上記刊行物ｄには、「繊維強化熱可塑性樹脂シート中の上記強化繊維の体積含有率が３０％乃至８０％である。」との記載があり、前記４０％〜６０％を含むものとなっている。しかし、上記刊行物ｄにおいてこのような限定を付した意味は、「体積含有率が８０％を超える場合、成形の際に成形品表層に強化繊維が暴露し易く成形品の外観を損なう可能性があるためである。」との記載から明らかなように、「他方、６０％より高い体積含有率では、シート状材料から安全靴用先芯を成形する際の材料の流動性が極めて悪くなり、いわゆるウエルド部分の強度が低い成形品になってしまう。」（本件明細書【００６１】）という事項を踏まえた本件発明１の限定とは技術的な意味の異なるものとなっている。
  また、上記刊行物ｊにも「長繊維の体積比率である長繊維体積含有率を４０％〜６０％とする。」との記載はあるが、これは、多方向性強化樹脂シートに関するものであって、本件発明１におけるような単層のものにおける体積比率とはその技術的意味が異なるものである。
  そして、本件発明１は、このような構成を採用することにより、「また、前記強化繊維の体積含有率を４０％〜６０％とすれば、大きな補強硬化を得つつ、シート状材料から安全靴用先芯を成形する際の材料の流動性を維持して効率良く先芯を製造することができる。」（段落【００８５】）という効果を奏するものと認められる。
　なお、特許異議申立人株式会社シモンは、証人尋問を申請しているが、上記４．（２）でみたように甲第１〜甲第８号証には、安全靴用先芯の形状、材料についての記載は不十分であり、同申立人が証人尋問で立証しようとしているのは、「樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、かつ１個当たりの重量が４５ｇ以下である先芯」についてであると推察されることから、該事項が立証されたとしても上記相違点についての立証は期待できないのでこれを行わない。
２）本件発明２について
　本件発明２は、本件発明１の構成要件をすべて含み、さらに他の構成要件を付加したものに相当するから、上記「４．（３）１）本件発明１について」で示したと同様の理由により、刊行物ａ〜ｊに記載された発明に基づいて容易に発明をすることができたものとすることはできない。
３）発明の詳細な説明の記載不備について
　また、本件明細書には、本件発明１ないし２の実施例についての具体的な記載がされている（発明の詳細な説明中、段落【００６５】〜【００７１】参照。）ことから、該発明を当業者が容易に実施することができる程度に記載されていないということはできず、特許異議申立人のいうような記載不備はない。
５．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立の理由によっては本件発明１ないし２についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１ないし２についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年１１月２１日（２０００．１１．２１）
【訂正の要旨】
訂正事項
　ａ．特許明細書の請求項１の記載を「安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下であることを特徴とする安全靴用軽量先芯。」から、「安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下であり、ＪＩＳＴ８１０１における先芯単体の圧迫試験による、１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の底面とアーチ後端の最も変位の大きい箇所とのすきまが２５ｍｍ以上である安全靴用軽量先芯であって、先芯の肉厚分布において、先芯立ち上がり部分の肉厚に比べて、立ち上がり部分から天井部分に移行する肩部の肉厚の方が厚くなっており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料が単層であり、かつ該複合材料における強化繊維が無方向的に分散されており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の平均繊維長が１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の体積含有率が４０％〜６０％の範囲であり、前記繊維強化熱可塑性複合材料における強化繊維がガラス繊維であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における熱可塑性樹脂がナイロン６、ポリプロピレン、またはポリプロピレンの共重合体もしくは変位体を含むポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする安全靴用軽量先芯。」に訂正する。そして、これに伴って、特許明細書の請求項２〜８を削除する。
ｂ．特許請求の範囲の【請求項９】を【請求項２】に繰り上げすると共に、請求項９中の「請求項１から８のいずれか」とあるのを「請求項１」に訂正する。
ｃ．発明の詳細な説明の段落【００３６】中の「（１）安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下であることを特徴とする安全靴用軽量先芯。」を、「（１）安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下であり、ＪＩＳＴ８１０１における先芯単体の圧迫試験による、１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の底面とアーチ後端の最も変位の大きい箇所とのすきまが２５ｍｍ以上である安全靴用軽量先芯であって、先芯の肉厚分布において、先芯立ち上がり部分の肉厚に比べて、立ち上がり部分から天井部分に移行する肩部の肉厚の方が厚くなっており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料が単層であり、かつ該複合材料における強化繊維が無方向的に分散されており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の平均繊維長が１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の体積含有率が４０％〜６０％の範囲であり、前記繊維強化熱可塑性複合材料における強化繊維がガラス繊維であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における熱可塑性樹脂がナイロン６、ポリプロピレン、またはポリプロピレンの共重合体もしくは変位体を含むポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする安全靴用軽量先芯。」と訂正する。そして、これに伴って、明細書の段落番号【００３７】〜【００４３】の記載を削除する。
（５４）【発明の名称】
安全靴用軽量先芯
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳＴ８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下で
あり、ＪＩＳＴ８１０１における先芯単体の圧’白試験による、１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の底面とアーチ後端の最も変位の大きい箇所とのすきまが２５ｍｍ以上である安全靴用軽量先芯であって、
　先芯の肉厚分布において、先芯立ち上がり部分の肉厚に比べて、立ち上がり部分から天井部分に移行する肩部の肉厚の方が厚くなっており、
　
前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料が単層であり、かつ該複合材料における強化繊維が無方向的に分散されており、
　前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の平均繊維長が１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であり、
　前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の体積含有率が４０％〜６０％の範囲であり、
　前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維がガラス繊維であり、
　前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における熱可塑性樹脂がナイロン６、ポリプロピレン、またはポリプロピレンの共重合体もしくは変性体を含むポリオレフィン系樹脂であること
　【請求項
２
　該シート状繊維強化熱可塑性樹脂複合材料をスタンピング成形することにより得られる請求項
１
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】本発明は、安全靴のつま先部に装着される先芯に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】安全靴の先芯は、重量物の落下等による圧迫および衝撃などの外部荷重から、着用者のつま先を保護するものである。従って、該先芯に要求される性能としては、強度と剛性が極めて重要となる。
　【０００３】前記先芯の材質について、日本工業規格（ＪＩＳＴ８１０１）には以下のように規定されている。即ち、重作業用（Ｈ種）および普通作業用（Ｓ種）の革製安全靴としては、鋼（ＳＫ７）またはこれと同等以上の強さをもつ金属材料を用いる。また、軽作業用（Ｌ種）の革製安全靴としては、金属材料またはプラスチック材料を用い、最も一般的には鋼を用いる。
　【０００４】しかしながら、鋼製の先芯は重量が重く、安全靴全体が重くなってしまい、長時間にわたって着用すると疲れる，作業性が悪化する等の問題がある。
　【０００５】また、最近では、この種の靴にも意匠性が求められるようになり、スニーカータイプの安全靴が提供されている。しかし、靴底や表皮材料の軽量化に工夫がなされているにもかかわらず、先芯は鋼製のままであるために、つま先の重量が重く、安全靴の重量バランスが悪いため、歩きにくく、疲れやすいという問題がある。
　【０００６】以上のような問題を解決するため、以前から種々の樹脂製あるいは繊維強化樹脂複合材料製の先芯が提案されているが、未だに満足なものは得られていないのが実情である。
　【０００７】繊維強化樹脂複合材料製の安全靴先芯としては、ガラス繊維等の強化繊維からなる織物、編物、マット状物等と、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂とを複合させて形成した繊維強化樹脂複合材料を、プレス成形などによって成形した安全靴先芯が提案されている。
　【０００８】例えば、（１）実開昭５４−１７１９４７号には、炭素繊維とガラス繊維または高弾性有機繊維とを強化材料とした合成樹脂複合材料で爪先部を保護した安全靴が記載されている。
　【０００９】また、（２）実公昭６１−４２４０２号には、ガラス長繊維を熱可塑性樹脂マトリックスで複合した基材を、加熱、加圧成形してなる安全靴の先芯において、先芯の甲部先端に、外方に突出した薄肉部を形成した複合強化樹脂製安全靴先芯が記載されている。
　【００１０】また、（３）実開昭６２−６４３０４号には、先芯部が長繊維強化樹脂からなる安全靴が記載されている。
　【００１１】また、（４）特開平５−１４７１４６号には、強化繊維からなる織物または編物で補強された繊維強化熱可塑性樹脂層とランダムマット状物で補強された繊維強化熱可塑性樹脂層とをサンドイッチ構造にした成形用シート材料を、加熱、加圧成形してなる安全靴先芯が記載されている。
　【００１２】また、（５）特開平５−２６９００２号および特開平６−１４１９０８号には、一方向に揃えた長繊維を含有する樹脂薄シートを用い、該樹脂薄シートを多方向に重層して一体的に構成した多層構造の多方向性強化樹脂シートからなる繊維強化樹脂先芯が記載されている。
　【００１３】さらに、（６）特開平６−２４５８０４号には、強化繊維と熱可塑性樹脂とからなる複合材の中心部または両面に７〜２００メッシュの金網層を有する基材を形成し、該基材を成形してなる安全靴先芯が記載されている。
　【００１４】しかし、これら従来の繊維強化樹脂複合材料製の安全靴先芯には、以下のような課題がなお残されている。上記（１）、（２）、（３）には、長繊維で強化した樹脂複合材料を成形して得られる先芯について記載されているが、いずれも単に長繊維で強化した樹脂複合材料を用いているにすぎない。このような材料で成形されてなる安全靴先芯は、日本工業規格の革製安全靴（ＪＩＳＴ８１０１）の普通作業用Ｓ種の規格に規定されている性能を、強度と剛性に関し、十分に満足するものではない。
　【００１５】即ち、前記（１）、（２）、（３）の明細書中には、繊維強化樹脂複合材料の製造方法が明確に示されていない。従って、前記各繊維強化樹脂複合材料は、それぞれの出願時点において公知の常法により作成されるものと考えられる。
　【００１６】前記常法とは、当業者に明らかなように、強化繊維からなる織物、編物又はランダムマット状物（チョップドストランドマット、スワールマット等）に樹脂を含浸させて、シート状の繊維強化樹脂複合材料を得る方法である。
　【００１７】前記樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合、該熱硬化性樹脂はその粘度を広範囲に亘って調節することができる為、前記常法によって比較的簡単にシート状の繊維強化樹脂複合材料を得ることができる。
　【００１８】しかしながら、熱硬化性複合材料は熱可塑性複合材料に比べて脆性で、衝撃特性に劣り、そのため、安全靴用先芯の用途には適さない。また、成形サイクルの短縮、リサイクルの容易さ、作業環境のクリーンさなどの観点から、安全靴先芯の材質としては、熱硬化性樹脂による複合材料よりも熱可塑性樹脂による複合材料の方が望ましい。
　【００１９】他方、繊維強化樹脂複合材料の樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合、常法では、該熱可塑性樹脂を強化繊維からなる織物、編物又はランダムマット状物に十分に含浸させることが極めて困難である。これは、該熱可塑性樹脂の溶融時における粘度の高さの為である。
　【００２０】例えば、フィルムスタッキング法と称されている常法によって、強化繊維に熱可塑性樹脂を充分に含浸させようとすると、極めて高い成形圧力と、長い成形時間とが必要になり、コストが非常に高くなってしまう。さらに、この方法では、強化繊維の含有率を高くすることが難しい。即ち、この方法では、低コスト化及び含浸性の向上の双方を同時に満足させることはできない。従って、コスト面を優先すると、熱可塑性樹脂の含浸状態が不十分な繊維強化熱可塑性樹脂複合材料しか得られず、従って、該複合材料を成形してなる安全靴用先芯の機械特性も満足なものとはならない。
　【００２１】また、強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸させる別の常法としては、樹脂の粉末を強化繊維間に担持させ、この状態で該樹脂を溶融して含浸させる方法がある。しかしながら、この常法は、樹脂を粉末にするために製造コストの上昇を招く。また、強化繊維からなる織物、編物、ランダムマット状物に粉末樹脂を均一に担持させることは非常に困難である。従って、特に、強化繊維の長手方向間において樹脂付着量に差異が生じ易く、これにより得られる複合材料を成形してなる安全靴用先芯の機械特性も満足なものとはならない。
　【００２２】さらに、前記（２）実公昭６１−４２４０２号の実施例には、平均肉厚２．５ｍｍの甲部の先端に薄肉部を設けた先芯は６００ｋｇの圧迫破壊強度を有し、鋼製先芯の強度に匹敵する旨記載されている。
　【００２３】しかしながら、ＪＩＳＴ８１０１が要求する先芯の性能は、破壊強度に関するものではなく、所定の荷重を負荷させた状態での、足先を保護するために必要な先芯の低面とアーチ後端部の最も変位の大きい部位とのすきま（以下、これを残存高さと称する）に関するものである。即ち、ＪＩＳＴ８１０１には、普通作業用のＳ種に用いられる先芯は１１００ｋｇｆの荷重を負荷させた場合に前記残存高さが２２ｍｍ以上必要であり、軽作業用のＬ種に用いられる先芯は４５０ｋｇの荷重を負荷させた場合に前記残存高さが２２ｍｍ以上必要である旨規定されている。従って、破壊荷重がこれらの数値を越えたからといって、残存高さが２２ｍｍ以上確保できているとは限らない。
　【００２４】このように従来の発明、考案は破壊強度のみを対象に議論している。また、前記（１）、（２）及び（３）に記載されている先芯は、これらの出願時点における常法を考慮すれば、物性が不十分である。従って、前記従来の先芯は、ＪＩＳＴ８１０１に規定されている普通作業用のＳ種はもちろんのこと、軽作業用のＬ種の規格でさえも満足することが困難であることは明白である。
　【００２５】これらの物性上の問題点を解決するために、前記（４）の特開平５−１４７１４６号には、強化繊維からなる織物または編物で補強された繊維強化熱可塑性樹脂層とランダムマット状物で補強された繊維強化熱可塑性樹脂層とをサンドイッチ構造にした成形用シート材料を、加熱、加圧成形してなる安全靴先芯が記載されている。この公報によれば、従来のマットや不織布で補強した成形用シート材料から作った成形品は強度が低く、安全靴先芯のように高強度を要求される用途には適さないとしている。そのために、先芯を形成する基材として、強化繊維からなる織物または編物で補強された繊維強化熱可塑性樹脂層とランダムマット状物で補強された繊維強化熱可塑性樹脂層とをサンドイッチ構造にしてなるものを提案している。
　【００２６】しかしながら、このような積層構造を形成するには積層の手間が掛かるうえ、織物などを使用するためにコスト高となる。また、織物強化材料をしわや折り目を発生させないように成形するには、複雑な形状のチャージパターンが必要になる。従って、シート状材料からチャージパターンに切断する際の材料ロスが多くなり、これによっても先芯のコスト高を招くという問題点もある。さらに、該公報に記載の先芯はＬ種の規格を満足する為のものである。従って、このような複雑な積層構造をもってしてもし種の規格は満足できたとしても、Ｓ種の規格を満足するにはほど遠い特性しか得られていない。
　【００２７】（５）の特開平５−２６９００２号および特開平６−１４１９０８号公報には、一方向に揃えた長繊維を含有する樹脂薄シートを多方向に重層して一体的に構成した多層構造の多方向性強化樹脂シートからなる繊維強化樹脂先芯が提案されている。該公報には以下のように記載されている。即ち、単に長繊維で補強した樹脂先芯はＪＩＳＴ８１０１に規定されているＬ種またはＳ種に対して強度的に不十分である。これに対し、該公報に記載の先芯は、一方向強化タイプの強化樹脂シートを多方向に積層しているから、先芯成形時にその側壁面において傾斜した長繊維が垂直方向を向き、これにより、強度を増大させることができる。
　【００２８】しかしながら、先芯成形時には強化樹脂シートを樹脂の融点以上に加熱する為、以下の問題が生じる。即ち、先芯成形時には樹脂による強化繊維に対する拘束力はなくなり、成形時の樹脂の流動によって強化繊維の配向が乱れることになる。このことは、シートの状態では強化繊維は一方向に配向されているが、成形品である先芯の段階では強化繊維の配向を制御できないことを意味する。従って、該公報に記載の先芯は、性能が安定せず、歩留まり率にも影響を及ぼし、結果としてコスト高を招くという問題を引き起こす。さらに、該公報に記載の先芯も、Ｌ種の規格を満足させることを目的として提案されたものである。従って、たとえＬ種の規格を満足できたとしても、Ｓ種の規格を満足するにはほど遠い特性しか得られない。
　【００２９】さらに、（６）の特開平６−２４５８０４号公報には、強化繊維と熱可塑性樹脂とからなる複合材の中心部または両面に、７〜２００メッシュの金網層を備えた基材を形成し、該基材を加熱、加圧成形してなる安全靴先芯が提案されている。この公報に記載の先芯は、Ｓ種の規格を満足することを目的としたものであり、該公報には、繊維強化熱可塑性樹脂だけではＳ種の規格を満足する高強度の先芯を得ることができないので、所定のメッシュの金網によってこれを補強する旨記載されている。
　【００３０】しかしながら、金網を入れるために繊維強化熱可塑性樹脂の製造工程が複雑になる上、金網のコストも上乗せされるのでコストが高くなってしまう。また、上述したように、先芯成形時には樹脂が溶融状態にあるために、繊維強化熱可塑性樹脂は流動する。他方、前記金網は流動しないため、金網が成形品の隅々にまで行き渡ることはなく、成形品の特性が安定しない。
　【００３１】さらには、金網が溶融状態の繊維強化熱可塑性樹脂を突き破り、成形品の表面に露出して、金型を傷めるという問題点もある。さらにまた、先芯のような深絞り形状に金網が変形して追従することができず、成形が非常に困難なものとなる。また、該公報には、圧迫強度が１１００ｋｇｆを越えた旨の記載があるだけであり、残存高さが２２ｍｍ以上確保できたかどうかについては言及されていない。従って、該公報に記載の先芯が、Ｓ種の規格を満足しているとは必ずしも言えない。
　【００３２】以上述べてきたように、前記従来技術に係る先芯は、圧迫強度のみによって強度検査がなされており、前記各公報の記載から判断すると、これらはＪＩＳ　Ｔ８１０１に規定されている普通作業用のＳ種の規格する性能を満足するものとは考えられない。
　【００３３】前記Ｓ種の規格を満足するためには、１１００ｋｇｆの荷重を負荷した際の残存高さが２２ｍｍ以上必要であり、かつ致命的な破壊を起こしてはならないことが要求される。ここで、致命的な破壊とは、それ以上負荷を掛け続けても荷重値が上昇しない程の破壊が先芯に発生している状態を意味する。そして、該致命的な破壊をもたらす荷重が、従来から言われているところの圧迫強度である。従って、前記Ｓ種の規格を満足するために必要な先芯の圧迫強度としては、必然的に１１００ｋｇｆよりかなり高い強度となる。
　【００３４】
　【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記の従来からの問題点を解決し、安全靴先芯のＪＩＳＴ８１０１における普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足するとともに、従来の鋼製先芯に比べて大幅な軽量化を達成することのできる安全靴用軽量先芯を提供することにある。
　【００３５】
　【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記事情に鑑み、鋭意検討の結果、重量を大幅に軽減し、作業性にも優れた安全靴を提供し得る先芯材料を見出し、本発明に到達した。本発明は以下の構成を有する。
　【００３６】（１）安全靴に装着され、外部荷重から着用者を保護する先芯において、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料からなり、ＪＩＳ　Ｔ　８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の規格に規定される性能を満足し、且つ、重量が１個当たり４５ｇ以下で
あり、ＪＩＳ　Ｔ　８１０１における先芯単体の圧迫試験による、１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の底面とアーチ後端の最も変位の大きい箇所とのすきまが２５ｍｍ以上である安全靴用軽量先芯であって、先芯の肉厚分布において、先芯立ち上がり部分の肉厚に比べて、立ち上がり部分から天井部分に移行する肩部の肉厚の方が厚くなっており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料が単層であり、かつ該複合材料における強化繊維が無方向的に分散されており、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の平均繊維長が１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維の体積含有率が４０％〜６０％の範囲であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における強化繊維がガラス繊維であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料における熱可塑性樹脂がナイロン６、ポリプロピレンまたはポリプロピレンの共重合体もしくは変性体を含むポリオレフィン系樹脂であること
　【００３７】
　【００３８】
　【００３９】
　【００４０】
　【００４１】
　【００４２】
　【００４３】
　【００４４】（９）前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料は、テープ状の繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を１０ｍｍ〜５０ｍｍの長さにカットし、無方向的に分散させながら堆積させ、これを加熱および加圧成形してなるシート状であり、該シート状繊維強化熱可塑性樹脂複合材料をスタンピング成形することにより得られる安全靴用軽量先芯。
　【００４５】
　【発明の実施の形態】先芯の性能は、それを構成する材料の強度、弾性率及び耐衝撃性等の性能と先芯形状とによって左右される。材料物性の低い材料を用いても、ＪＩＳ規格Ｓ種の規格を満足する先芯を得ることはできるが、肉厚が非常に厚いものになってしまい、樹脂化する最大の目的である軽量化を達成できず、また、デザイン的にも実用に適さないものしか作れない。
　【００４６】安全靴の前後の重量バランスを改善し、歩きやすく且つ疲れにくい安全靴を提供する為には、現在用いられている鋼製先芯に対して先芯重量を少なくとも２５％軽量化し、先芯１個当たり４５ｇ以下にすることが必要である。これ以上重いと、つま先が重く感じるため、歩きにくく、疲れやすくなる。より歩き易さ又は軽いという感触を得るには、４０ｇ以下であることが好ましく、２５ｇ〜４０ｇの範囲がさらに好ましい。
　【００４７】先芯重量を軽くするためには、先芯の肉厚を薄くすれば良いが、薄いと変形しやすくなるため、前記ＪＩＳにおけるＳ種の規格に規定される性能を満足できなくなってしまう。該Ｓ種の規格に規定される性能とは、先芯単体の圧迫性能において、１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の底面とアーチ後端の最も変位の大きい箇所とのすきまが、２２ｍｍ以上であることであるが、これと同時に、実際問題としては、先芯が靴に組み込まれた安全靴の状態での性能も重要である。要求される安全靴の状態での性能は、１１００ｋｇｆ負荷時の安全靴における残存高さ（中底上面と先芯天板下面との間隙）が１５ｍｍ以上であることである。
　【００４８】本発明者らは鋭意検討の結果、安全靴の状態での残存高さは、靴の構造、特に靴底の構造に非常に影響を受けることを見出した。靴底の厚みが薄い場合は、１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の沈み込みが小さいため、靴の状態での残存高さを確保しやすいが、履き心地が悪くなる。他方、靴底の厚みを厚くすれば、履き心地は良くなるが、その反面、１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の沈み込みが大きくなり、靴の状態での残存高さを確保しにくくなる。特に、安全靴の履き心地をより向上させるために、最近の靴底の素材は柔らかくなってきており、益々、靴の状態での残存高さを確保しにくくなっている。
　【００４９】これらのことを考慮すると、先芯単体の圧迫性能において、１１００ｋｇｆ負荷時の残存高さが、２５ｍｍ以上であることが推奨される。好ましくは２８ｍｍ以上、さらに好ましくは２８ｍｍ〜３５ｍｍの範囲であれば、靴底の設計にバリエーションを持たせることができ、より履き心地のよい安全靴を提供することができる。
　【００５０】靴の状態での残存高さを確保するための簡易な手段としては、先芯自身の高さを高くすることが考えられるが、むやみに高くすると、デザイン性（美感）を損なうばかりでなく、先芯重量が重くなってしまう。従って、先芯の高さを高くすることなく、先芯重量を４５ｇ以下に保ちながら、さらに、先芯単体の圧迫性能において、１１００ｋｇｆ負荷時の残存高さを２５ｍｍ以上確保することが重要である。
　【００５１】この目的を達成するためには、上述したように先芯に用いる材料の性能と、先芯の形状及び肉厚分布とが重要な要因となる。荷重が負荷された場合に先芯に発生する応力を合理的に分散し、最も高い応力が発生する部分の肉厚を厚くし、それほど応力が掛からない部分の肉厚を薄くするといった偏肉構造を採ることによって、先芯重量の増加を最小限に抑えつつ、荷重負荷時における変形の少ない，デザイン性に優れた先芯を提供することが可能になる。具体的には、図１に示すように、最も高い応力が発生する先芯肩部３の肉厚を最も厚く、且つ、該先芯肩部３の変形によって変位量は最も大きくなるが、自らはあまり変形しない天井部分１の肉厚を薄くすることが望ましい。
　【００５２】この点において、従来の先芯は、前述したように圧迫破壊強度を高めることのみに重点が置かれている為、図２に示すように、先芯の立ち上がり部分２の肉厚を最も厚く、肩部３から天井部分１にかけて肉厚を徐々に減少するような形状のものが一般的であった。
　【００５３】しかしながら、重要なのは先芯重量の増加を最小限に押さえつつ、変位量を少なくすることである。即ち、図２に示す従来の先芯のように、荷重を支える先芯の立ち上がり部分の肉厚、特に、つま先の立ち上がり部分２の肉厚を厚くすれば、先芯の圧迫強度を高めることは可能であるが、これは天井部分１の変位量を小さく押さえることにはならない。天井部分１の変位量を小さくする為には、図１に示すように、立ち上がり部分１よりもむしろ、肩部３の肉厚を厚くすることの方が有効である。
　【００５４】上記のような偏肉構造を採るためには、先芯成形時に材料の流動性が良好であることが必要であり、そのため、本発明においては繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を用いている。本発明に係る安全靴用軽量先芯に使用する繊維強化熱可塑性樹脂複合材料は、単層であることが推奨され、その強化繊維が無方向的に分散された、いわゆるランダム強化タイプであることが推奨される。従来の技術の欄で述べたように、物性上の問題を解決する簡易な手段としては、連続強化繊維を使用することもできるが、これによると、シート状材料の製造コストや先芯成形上の問題等、他の問題が生じることを考慮したものである。
　【００５５】即ち、例えば、織物とランダムマット状物とを積層することによって、１０材料物性は向上するが、その反面、シート状材料の製造工程において、異なる強化形態の材料を積層することによる製造コストの上昇を招くことになる。また、先芯成型時に、金型への材料のチャージが困難である，織物に皺が入り易い等の成形上の問題が発生する。これに対し、前述のように、シート状材料として、ランダム強化タイプの単層を用いれば、その成形流動性の良さにより、先芯形状を容易に偏肉構造とすることができるので、先芯の合理的な設計が可能となり、従って、軽量で且つ高性能の先芯を得ることができる。
　【００５６】なお、該強化繊維は無撚であることが好ましい。これは、該強化繊維への熱可塑性樹脂の含浸を容易にするためである。
　【００５７】また、本発明の目的を達成するためには、高い物性を有した材料を用いることが必要である。具体的には、例えば、本発明者らの出願による特開平７−１６４４３９号に示す繊維強化熱可塑性樹脂複合材料が推奨される。このシート状の繊維強化熱可塑性樹脂複合材料は、テープ状の繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を１０ｍｍ〜５０ｍｍの長さにカットし、無方向的に分散させながら堆積させ、これを加熱および加圧して得られるランダム強化タイプのシート状材料である。前記テープ状には種々の寸法が含まれるが、例えば、幅５ｍｍ〜３０ｍｍ，好ましくは５ｍｍ〜２０ｍｍで、且つ、厚さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ，好ましくは０．１ｍｍ〜０．２ｍｍのものを用いることができる。
　【００５８】このようにあらかじめテープ状とされた繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を用いることにより、従来の強化繊維の織物、編物又はランダムマット状物に熱可塑性樹脂を含浸する方法では得ることのできない、高い繊維含有率のシート状材料を作製することができ、且つ含浸状態も良好なものが得られる。従って、斯かるシート状材料を成形して得られる安全靴用先芯の性能も向上させ得るものである。
　【００５９】上記のようなランダム強化タイプのシート状材料は、その製造方法から明らかなように単層である。ここでいう単層とは、強化形態の異なる繊維強化熱可塑、性樹脂複合材料を積層することによる明確な層や、異種材料の混入が無いことを意味する。例えば、織物強化タイプとランダム強化タイプとを積層したもの、或いは一方向強化タイプのものを多方向に積層したものなどは、積層することによる明確な層が存在するため単層ではない。また、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料の中に、補強を目的とする金網等の異種材料を設けたようなものも単層ではない。なお、上記単層のシート状材料を加熱および加圧成形して得られる本発明に係る安全靴用軽量先芯は、必然的に単層構造になることはいうまでもない。
　【００６０】上記シート状材料並びにそれを加熱及び加圧成形して得られる本発明の安全靴用軽量先芯における強化繊維の平均繊維長は、１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲が好適である。１０ｍｍより短い繊維長ではその補強効果が小さいので、性能の優れた先芯を得ることができず、逆に、性能を向上させようとすると肉厚が厚くなってしまい、大幅な軽量化を達成することができない。他方、５０ｍｍより長い繊維長では、シート状材料を作製する際における，カットしたテープ状材料を無方向的に分散させながら堆積する工程において、無方向的に均一に分散させるのが困難となる。したがって、安全靴用先芯のように、比較的サイズの小さい成形品を成形する場合、成形品中の強化繊維の配向状態に片寄りが発生し、返って成形品の性能がばらつき、安定した性能の先芯を得ることができない。
　【００６１】上記シート状材料並びにそれを加熱及び加圧成形して得られる安全靴用軽量先芯における強化繊維の含有率は、体積で４０％〜６０％の範囲が好適である。４０％より低い体積含有率ではその補強効果が小さいので、性能の優れた先芯を得ることができず、逆に、性能を向上させようとすると肉厚が厚くなってしまい、大幅な軽量化を達成することができない。他方、６０％より高い体積含有率では、シート状材料から安全靴用先芯を成形する際の材料の流動性が極めて悪くなり、いわゆるウェルド部分の強度が低い成形品になってしまう。最悪の場合は、正規の成形品形状に成形できないショートショット状態になってしまう。先芯性能と成形流動性とのバランスを考慮すると、上記体積含有率は４５％〜５５％の範囲がより好まい。
　【００６２】上記シート状材料並びにそれを加熱及び加圧成形して得られる安全靴用軽量先芯に用いられる強化繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維や、アラミド繊維に代表される高弾性有機繊維等を挙げることができるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの中でもガラス繊維を主体として使用し、これに炭素繊維やアラミド繊維などを併用して用いることが好適であり、特にコストを重視する場合には、ガラス繊維のみを使用することがより好適である。該強化繊維への熱可塑性樹脂の含浸を容易にするため、強化繊維は可能な限り無撚であることが好ましく、さらに熱可塑性樹脂との接着性をよくするための表面処理が施されていることが好ましい。
　【００６３】一方、上記強化繊維に含浸させる熱可塑性樹脂も、特に限定されるものではないが、物性、成形性及びコストなどの観点からポリプロピレンおよびその共重合体や変性体等を含むポリオレフィン系樹脂、ナイロン６，ナイロン６６又はナイロン１２等のポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレートおよびその共重合体等を含むポリエステル系樹脂、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、または上記熱可塑性樹脂を２種以上併用したポリマーアロイ等を好適な例として挙げることができる。これらの中でも、成形性、コスト及び軽量性の観点から、ナイロン６、ポリプロピレンおよびポリプロピレンの共重合体や変性体等を含むポリオレフィン系樹脂が推奨される。なお、上記熱可塑性樹脂には、酸化防止剤、加水分解防止剤などの種々の添加剤、各種充填剤、顔料などを目的に応じて添加することができる。
　【００６４】上記シート状材料から本発明に係る安全靴用軽量先芯を成形する方法としては、一般的なプレス成形、スタンピング成形等の方法を挙げることができる。この中でも、スタンピング成形は、成形サイクルが非常に短い成形方法であり好適に適用できる。該スタンピング成形とは、前記シート状材料から安全靴用先芯を成形するのに必要な形状（チャージパターン）に切断し、赤外線ヒータ等の加熱手段を用いて、シート状材料を構成する熱可塑性樹脂の軟化点または融点以上の温度にまで加熱し、速やかに金型にチャージし、型締めすることによって安全靴用先芯を成形する方法である。前記金型温度は前記熱可塑性樹脂の軟化点または融点以下の温度に保持され、金型内で成形品は冷却・固化される。なお、金型温度は使用する熱可塑性樹脂によって異なり、各々の樹脂に適した温度が選択される。
　【００６５】
　【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各評価については以下の通りに行った。
　【００６６】安全靴および安全靴用先芯の圧迫試験は、ＪＩＳ　Ｔ　８１０１の普通作業用Ｓ種の規格に従い、インストロン型万能試験機により圧迫荷重を負荷し、１１００ｋｇｆ負荷時の残存高さを粘土にて測定した。
　【００６７】（実施例１）ダイ内において、溶融させたポリプロピレンを連続ガラス繊維束に含浸させ、幅２０ｍｍ、厚さ０．１３ｍｍ、繊維体積含有率５０％のテープ状繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を得た。これをギロチン方式のカッターを用いて、長さ２０ｍｍに切断し、無方向的に分散させながら金型内に堆積させ、加熱冷却プレスを用いて、成形温度２２０℃、成形圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ２、成形時間５分の条件箏で加熱溶融した。その後、１００℃まで冷却し、厚さ３．５ｍｍのランダム強化タイプのシート状材料を得た。
　【００６８】上記シート状材料から、所定の形状に材料を切り出し、赤外線ヒーターにてポリプロピレンが完全に溶融する２２０℃まで加熱し、速やかに金型にチャージし、金型温度１００℃、成形圧力７０ｋｇｆ／ｃｍ２、成形時間３０秒の条件でスタンピング成形を行い、安全靴用先芯を得た。肉厚分布は概ね、図１のような偏肉構造となっており、その重量は３７ｇ／個で、１１００ｋｇｆにおける先芯単体の残存高さは２９．２ｍｍであった。
　【００６９】得られた軽量先芯を安全靴に組み込み、インジェクション法によって安全靴を作製した。靴に組み込んだ状態での残存高さは１７．５ｍｍであり、ＪＩＳ規格Ｓ種が規定する性能を十分にクリアしていた。さらに、該規格性能に対し余裕があり、従って、履き心地をより改良できる優れた軽量先芯であると言える。
　【００７０】（実施例２）ダイ内において、溶融させたナイロン６を連続ガラス繊維束に含浸させ、幅２０ｍｍ、厚さ０．１３ｍｍ、繊維体積含有率５０％のテープ状の繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を得た。実施例１と同様に、該材料を長さ２０ｍｍに切断し、無方向的に分散させながら金型内に堆積させ、加熱冷却プレスを用いて、成形温度２５０℃、成形圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ２、成形時間５分の条件で加熱溶融した。その後、１５０℃まで冷却し、厚さ３．５ｍｍのランダム強化タイプのシート状材料を得た。
　【００７１】上記シート状材料から、所定の形状に材料を切り出し、赤外線ヒーターにてナイロン６が完全に溶融する２５０℃まで加熱し、速やかに金型にチャージし、金型温度１５０℃、成形圧力７０ｋｇｆ／ｃｍ２、成形時間３０秒の条件でスタンピング成形し、安全靴用先芯を得た。肉厚は実施例１と同様で、その重量は３９ｇ／個であった。１１００ｋｇｆにおける絶乾状態での先芯単体の残存高さは、２９．７ｍｍであった。ナイロン６は吸湿しやすい樹脂であり、吸湿すると物性は低下することが知られている。その吸湿量は公定水分率が目安となり、ナイロン６の場合は４．５％である。そこで、先芯の樹脂分に対して４．５％吸湿させ、吸湿後の残存高さを評価したところ、２８．６ｍｍであった。
　【００７２】得られた軽量先芯を、絶乾状態と４．５％吸湿状態とのそれぞれの状態下に、安全靴に組み込み、インジェクション法によって安全靴を作製した。靴に組み込んだ状態での残存高さは、絶乾状態が１８．７ｍｍ、４．５％吸湿状態が１６．７ｍｍであり、絶乾状態はもちろん吸湿状態においても前記ＪＩＳ規格Ｓ種が規定する性能を十分にクリアした。さらに、該規格性能に対し余裕があり、従って、履き心地をより改良できる優れた軽量先芯であると言える。
　【００７３】（比較例１）従来のランダム強化タイプの成形材料として、ガラスマットにポリプロピレンを含浸させた，いわゆるスタンパブルシートを用意した。ガラス繊維の含有量は重量含有率で４０％、体積含有率では１９％であった。また、該シートの厚みは３．８ｍｍであった。該シートを用い、実施例１と同様にスタンピング成形を行って安全靴用先芯を得た。実施例１と同じ肉厚では、ＪＩＳ規格Ｓ種が規定する性能を満足できなかったので、チャージ量を徐々に増やして行き、該規格性能を満足できるまで肉厚を厚くした。
　【００７４】得られた先芯を安全靴に組み込み、インジェクション法によって安全靴を作製した。先芯単体及び靴に組み込んだ状態での残存高さを測定した結果、それぞれ、２６．３ｍｍ及び１５．５ｍｍであり、前記ＪＩＳ規格Ｓ種が規定する性能を満足できたが、その一方、先芯重量は５０ｇ／個であり、目的の軽量化は達成できなかった。
　【００７５】（比較例２）実施例１で用いたテープ状の繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を長さ５ｍｍに切断し、実施例１と同様の条件下に、厚さ３．５ｍｍのランダム強化タイプのシート状材料を得た。この材料を用いて、実施例１と同様にスタンピング成形を行い、安全靴用先芯を得た。実施例１と同じ肉厚では、ＪＩＳ規格Ｓ種が規定する性能を満足できなかったので、チャージ量を徐々に増やして行き、該規格性能を満足できるまで肉厚を厚くした。
　【００７６】得られた先芯を安全靴に組み込み、インジェクション法によって安全靴を作製した。先芯単体および靴に組み込んだ状態での残存高さを測定した結果、それぞれ、２７．５ｍｍ及び１６．０ｍｍであり、ＪＩＳ規格Ｓ種が規定する性能を満足できたが、その一方、先芯重量は４７ｇ／個であり、目的の軽量化は達成できなかった。
　【００７７】（比較例３）実施例１で用いたテープ状の繊維強化熱可塑性樹脂複合材料の繊維体積含有率を３０％にした他は、実施例１と同様にして厚さ３．５ｍｍのランダム強化タイプのシート状材料を得た。この材料を用いて、実施例１と同様にスタンピング成形を行い、安全靴用先芯を得た。実施例１と同じ肉厚では、ＪＩＳ規格Ｓ種が規定する性能を満足できなかったので、チャージ量を徐々に増やして行き、該規格性能を満足できるまで肉厚を厚くした。
　【００７８】得られた先芯を安全靴に組み込み、インジェクション法によって安全靴を作製した。先芯単体及び靴に組み込んだ状態での残存高さを測定した結果、それぞれ、２７．８ｍｍ及び１６．５ｍｍであり、ＪＩＳ規格Ｓ種が規定する性能を満足できたが、その一方、先芯重量は４８ｇ／個となり、目的の軽量化は達成できなかった。
　【００７９】（比較例４）実施例１で用いたテープ状の繊維強化熱可塑性樹脂複合材料の繊維体積含有率を６５％にした他は、実施例１と同様の条件で厚さ３．５ｍｍのランダム強化タイプのシート状材料を得た。この材料を用いて、実施例１と同様にスタンピング成形を行ったところショートショットになってしまい、安全靴用先芯を得ることができなかった。
　【００８０】
　【発明の効果】本発明によれば、繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を用いて安全靴用先芯を形成するようにしたので、従来、得ることができなかった，ＪＩＳ　Ｔ　８１０１における革製安全靴の普通作業用Ｓ種の安全靴の規格に規定される性能を満足しつつ、且つ、１個当たりの重量が４５ｇ以下である先芯を得ることができ、従来の鋼製先芯に対して大幅な軽量化を達成することができる。その結果、安全靴全体の軽量化に寄与することはもちろん、安全靴の前後の重量バランスを改善し、歩き易く、長時間着用しても疲れにくい安全靴を提供することができる。
　【００８１】また、ＪＩＳ　Ｔ　８１０１における先芯単体の圧迫試験による，１１００ｋｇｆ負荷時の先芯の底面とアーチ後端の最も変位の大きい部位とのすきまが２５ｍｍ以上有するようにすれば、素材が柔らかな靴底の安全靴に適用しても、前記ＪＩＳ規格を満足させることができ、デザインの自由度をより向上させることができる。
　【００８２】また、先芯立ち上がり部分の肉厚に比して、該立ち上がり部分から天井部分に移行する肩部の肉厚を厚くすれば、先芯重量の増加を最小限に抑えつつ、荷重負荷時における変位量を抑えることができる。従って、デザインの自由度を向上させることができる。
　【００８３】また、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を、強化繊維が無方向的に分散されてなるランダム強化タイプの単層とすれば、該複合材料の製造工程がシンプルである為に、材料のコスト低廉化を図ることができる。また、該複合材料は、先芯成型時における流動性が良く、容易に偏肉構造を得ることができる為、軽量で且つ高性能な先芯の設計自由度を向上させることが可能となる。
　【００８４】また、前記強化繊維の平均繊維長を１０ｍｍ〜５０ｍｍとすれば、大きな補強効果を得つつ、強化繊維を無方向的に均一に分散させることができ、製品の歩留まりを向上させることができる。
　【００８５】また、前記強化繊維の体積含有率を４０％〜６０％とすれば、大きな補強効果を得つつ、シート状材料から安全靴用先芯を成形する際の材料の流動性を維持して効率良く先芯を製造することができる。
　【００８６】また、前記強化繊維をガラス繊維とすれば、製品コストの低廉化を図ることができる。
　【００８７】また、前記熱可塑性樹脂をナイロン６、ポリプロピレン、又はポリプロピレンの共重合体もしくは変性体を含むポリオレフィレン系樹脂とすれば、成形性、コスト及び軽量性を向上させることができる。
　【００８８】さらに、前記繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を、テープ状の繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を１０ｍｍ〜５０ｍｍの長さにカットし、無方向的に分散させながら堆積させ、これを加熱および加圧成形してなるシート状とし、該シート状繊維強化熱可塑性樹脂複合材料をスタンピング成形することにより先芯を成形すれば、前記複合材料における繊維含有率を高め、且つ、含浸状態も良好なものとすることができる。従って、斯かるシート状材料を成形して得られる安全靴用先芯の性能も向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の一実施の形態に係る安全靴用軽量先芯の概略断面図
　【図２】従来の複合材料製安全靴用先芯の概略断面図
　【符号の説明】
　１　天井部分
　２　立ち上がり部分
　３　肩部
　４　アーチ後端
　５　底面