JPH0235202Y2

JPH0235202Y2 -

Info

Publication number: JPH0235202Y2
Application number: JP11389785U
Authority: JP
Priority date: 1985-07-24
Filing date: 1985-07-24
Publication date: 1990-09-25
Also published as: JPS6221905U

Description

【考案の詳細な説明】

(イ) 産業上の利用分野本考案は、氷面又は圧雪面においても安定感を
もつて普通に歩行できる履物底に関する。 (ロ) 従来の技術氷面又は圧雪面を辷ることなく歩行するには、
氷面等を確実に把持する必要があり、普通は、金
属スパイクを有する履物底が用いられる。しか
し、金属スパイクはタイル等の固い床面では却つ
て辷り易く、場合によつて床面を疵つける欠点が
ある。スパイクを使用しない防滑底の提案も従来なさ
れている。まず、動植物性繊維とゴムとを混練し
たシートを適宜数重ねて密着し、これを才断して
列理方向が地面を向くように構成した辷り止め履
物底がある（実公昭11−624号）。しかしながら、
ゴムに動植物性繊維を混入するのは高硬度になつ
て加工操作がし難く、ゴム100重量部に動植物性
繊維20重量部程度を超えると急激に操作困難とな
り、ゴム様の弾力性も失なわれ、実用的ではな
い。また、動植物性繊維、織布、金網などをゴムシ
ートと交互に重ね、これを才断して繊維方向が地
面を向くように構成する辷り止め靴底がある（例
えば実公昭11−3400号）。これらは、繊維の先端
を靴底面に露出せしめて辷り止めの効果を出そう
とするものであるが、氷面を把握する力に乏し
く、防滑性はまだまだ不充分である上に、ゴム様
の屈伸、弾力性を失う欠点がある。一方、硬質板の一面に多数の鋼鉄針などを植え
込み、針の先端が地面に向くように取り付けたゴ
ム底（実公昭40−35635号）は、氷面を把える条
件下では、他の硬い床面を疵つけることになり、
金属スパイクの欠点をまだ解消していない。また
剛毛状の線材を束ねて形成した辷り止めの部材を
先端がやや突出するように数個所靴底に埋設した
もの（実公昭48−8447号）がある。しかし、束ね
た剛毛状線材は、線材の直径が大きいときは金属
スパイクに類似の挙動を示すために金属スパイク
の欠陥を解消できず、線材の直径が小さくなると
剛毛性を無くしてしまう。 (ハ) 考案が解決しようとする課題従来の技術は、各々の特殊な欠点を有している
が、更に共通な欠点として加工性に乏しく、成形
上の制約が大きかつた。又、更には、ゴム弾力性
の特徴を著しく犠牲にした問題があつた。一般に防滑性は静摩擦係数を大きくすることで
効果を上げることができるが、歩行時の静止直
前、始動直後の辷りが歩行に不安感を与える。静
止直前、始動直後は動摩擦係数が関与する領域で
あり、上記従来の技術は、すべて動摩擦係数が低
く、この点にも問題があつた。本考案は、通常の床面、路面での走歩行機能を
低下させず、氷面、水に漏れた氷面、圧雪面上に
おいても安心感をもつて歩行でき、時には小跳躍
や小走りさえ可能な履物底を提供することを目的
とするものである。 (ニ) 課題を解決するための手段本考案は、底の接地面の全部又は部分が、 (a) ゴム又は合成樹脂のマトリツクスに繊維を含
有せしめた試料をアクロン摩耗試験機にかけて
荷重2.72Kg、傾角15゜で1000回転したとき、マ
トリツクス表面から突出している繊維に曲がり
や繊維先端部の変形が生じないような繊維を使
用し、 (b) 繊維の引張り弾性率Ｅ［Kgｆ／mm²］及び繊維
の直径ｄ［mm］が、Ｅ≧１×10³及びｄ≦0.1で
あり、 (c) 防滑体の接地面において、繊維はその先端が
マトリツクス面から突出し、１mm²当りに１×
10⁴／（Ｅ・ｄ）本以上の平均密度で分布して
いる。前記(a)〜(c)からなる防滑体で形成されている履
物底である。 (ホ) 作用及び効果本考案は、引張り弾性率Ｅは１×10³Kgｆ／mm²
以上で直径ｄは0.1mm以下の繊維をゴム又は合成
樹脂のマトリツクスに含有せしめ、繊維先端をマ
トリツクス面から１mm²当たりに１×10⁴／（Ｅ・
ｄ）本以上の平均密度で突出して分布せしめた防
滑体を底接地面に配設することにより、特に氷面
や圧雪面に対して優れた防滑効果を示すととも
に、通常の床面や路面に対しても従来の履物底と
同等な歩行性を示している。更にアクロン摩耗試
験により、荷重2.72Kg、傾角15゜で1000回転した
とき、繊維の突出部に曲がりや先端の変形が生じ
ないような繊維を選択することによつて履用によ
る防滑性の低下をなくし、氷面等に持続的な防滑
効果をもつ履物底を提供している。 (ヘ) 考案の具体的説明本考案は、引張り弾性率Ｅが１×10³Kgｆ／mm²
以上の材料から形成された直径ｄが0.1mm以下の
繊維をゴム又は合成樹脂に混入し、繊維の先端を
１mm²当たりに10⁴／（Ｅ・ｄ）本以上の平均密度
で接地面に突出して分布させた防滑体を底接地面
の全面又は部分面に有する履物底である。以下、防滑体について詳述する。繊維として、例えば、ガラス繊維、金属繊維、
セラミツク繊維、芳香族アミド繊維、ホイスカー
類などがある。繊維は、ゴム及び合成樹脂と混合
し易いように、長くても５mm以下、一般には３mm
以下の短繊維として使用し、必要に応じてマトリ
ツクスであるゴム又は合成樹脂との接着を良くす
るための処理を表面に施す。繊維の引張り弾性率は、ガラス、アラミドなど
が10³〜10⁴Kgｆ／mm²程度で、アルミナ繊維が10⁴
Kgｆ／mm²台、アルミナホイスカーが10⁵Kgｆ／mm²
台であつて、一般には、高弾性率の材料に属する
繊維を使用するから、床面などを疵つける危険も
あり、繊維の直径は0.1mm以下とする。第１図は
接地面３に繊維２が突出した防滑体１の側面図を
模式的に示したものである。接地面に接触圧が加
えられたとき、例えば糸のような繊維の曲げこわ
さが小さいときは、繊維は折り曲げられてしまつ
て、繊維を接地面に垂直方向に入れた効果が薄れ
る。そこで防滑体は、繊維が折れ曲がつてしまわ
ない状態で使用する。従つて防滑性は、繊維の弾
性率とマトリツクスから突出している密度によつ
て左右される。本考案の履物底は、氷上等において防滑性を有
しながら、通常の床に対しても従来底と同じ歩行
性を発揮して疵つけないためには、防滑体の繊維
の直径が大き過ぎず、しかも折り曲つてしまわな
い程度に或程度たわむことが望ましいとの知見を
得て、繊維の弾性率、繊維の直径及び突出した繊
維の密度について防滑性との関連を研究した結果
完成したものである。特に防滑体の動摩擦係数が
従来技術のものより高いのは、突出部の繊維の長
さが実際上0.05mm程度以下であるために、繊維が
たわみながら動くのに相俟つて、摩耗で凹凸状と
なつたマトリツクス表面ないし繊維が密集して突
出しているため、まだ完全に剥落し得ずにマトリ
ツクス表面についている摩耗粉も接地面との摩擦
抵抗に寄与しているためである。繊維の直径は曲げこわさに大きな影響をもつて
おり、床面等との摺動時に曲がらないものは、床
面等が平滑で硬いとき防滑性に劣る。従つて、繊
維の直径は0.1mm以下が良く、接触圧にもよるが、
一般には0.05mm以下にして繊維密度［本／mm²］を
上げるのが良い。防滑性は、繊維密度が小さくな
ると劣つてくる、引張り弾性率が10⁴Kgｆ／mm²位
の繊維では、１mm²当りの繊維密度は、繊維直径が
1μ程度のとき1000本以上、10μ程度のとき100本
以上必要である。詳しくは、繊維の引張り弾性率
Ｅ［Kgｆ／mm²］と直径ｄ［mm］との関連での繊維密
度が１×10⁴／（Ｅ・ｄ）の数値以上あれば防滑
効果を示すことを見出した。２種類以上の繊維を
混用するとき、Ｅ×ｄの値は、各繊維についての
Ｅ×ｄの値を混用率で加重平均して用いる。繊維
断面が円形でないときは、等価な断面積をもつ円
の直径をもつてその繊維のｄとする。本考案の履物底は、前述の条件下にマトリツク
ス面から繊維が突出して防滑の効果を発揮してい
る。しかし、履用中に防滑効果が持続されるため
には、繊維の永久変形があまり大きくないことが
望ましい。即ち、繊維のマトリツクス面からの突
出部が永久変形によつて曲がつたり、あるいは先
端がばらけるなどの状態に変形、又は破壊しない
繊維を用いることが防滑効果の持続に必要であ
る。そのような繊維を選択するために実施履きと
類似の方法で試験を行つて決定する。即ち本考案においては、マトリツクスの氷面に
繊維が突出するように調製した（繊維の含有量は
適宜）２mmの厚さ、11mm幅の試料を、中心部に取
付け孔を有する直径60mm、厚み12mmのアルミ円板
の円周部に巻きつけ、固着したものを試片とし
て、アクロン摩耗試験機に取付け、荷重2.72Kg
（６ポンド）、傾角15゜で1000回転した後、試料の
表面を顕微鏡で観察し、繊維突出部の曲がりや先
端部にばらけなどの変形が生じない繊維を選択し
て使用する。第４図に上記アクロン摩耗試験機による試験結
果例を示す。ここで、第４図Ａ−１，Ａ−２はゴムに直径13
ミクロンのガラス繊維を含有する試料の試験前と
試験後の表面写真であり、同様にＢ−１，Ｂ−２
はアルミナ繊維、Ｃ−１，Ｃ−２はポリエステル
繊維に関するそれぞれの試験前と試験後の表面写
真である。ポリエステル繊維は後述の実施例に見
られる如く、当初、氷面等に対してかなり良い防
滑性を示すが、アスフアルト路上を２ケ月間実施
履きした後、再び氷面上で歩行テストをすると、
防滑性が低下し防滑効果の持続性に問題がある。この結果第４図Ｃ−１とＣ−２に見られるよう
にアクロン摩耗試験機による試験結果、繊維の曲
がり、先端部の破壊変形が生じていることと対応
しており、防滑効果の持続性の観点から本考案の
繊維として不適であることを示している。履物はあらゆる路面、床面を対象とする。前述
の状態に繊維を含有する底材は濡れた氷上を安全
に走ることが出来るほどの防滑性を持つている。しかしなが、よく磨かれた石材や平滑な鉄板上
では繊維による点接触になるためか、普通よりや
や辷り易く歩行の蹴り出し時にやや心もとなさを
感じる欠点があつた。このような欠点を改良するには、マトリツクス
としてゴムを例として述べると、繊維入りゴムと
普通のゴムとを適宜に混在させることにより適当
なバランスをとることができる。次に防滑体の製法例を述べる。マトリツクスが各種のゴムやポリ塩化ビニル、
ポリオレフイン、ポリウレタンなどの熱可塑性合
成樹脂のときは、ロール、インターナルミキサ
ー、押出機などで短繊維を混合し、圧延すること
が出来る。ロール圧延または、スリツトダイから
押出してシート状にしたものは、短繊維がマトリ
ツクスの受けたずり応力方向に大部分配向してお
り、この配向方向を接地面に向う方向となるよう
に構成してモールド等で加熱成形する。ゴムの場合であれば、例えば第２図に示すよう
に、Ａ方向に繊維を配向させた未加硫ゴムシート
を所要厚みとなるまで重ね合せ、Ａと直交する方
向ｃに才断し、その才断面Ｂが接地面となるよう
にモールド等に充填して加硫成形して接地面に防
滑体を形成した履物底とする。プレス加硫による
成形品の表面はゴム層になつているのが普通であ
るから、防滑体の表面層をすき取るか又は表面に
バフをかけてゴム層を除き、繊維の先端部をゴム
マトリツクスから突出せしめる。第１図に示す如く繊維２は接地面３に対してほ
ぼ直角方向に突出していることが望ましいが、傾
斜していても良い。ただ、接地面３に対して繊維
２の傾斜角度が30゜よりも小さくなると氷面等へ
の防滑効果が急減する傾向にある。また、繊維２が接地面３に対して一定方向に傾
斜しているときは、傾斜方向に動かしたときの防
滑性がその逆方向に動かしたときの防滑性よりも
優れており、防滑性に方向性が出てくる。従つて、繊維２が接地面３に対して傾斜してい
るときは、傾斜方向にランダム性をもたせると防
滑の方向性がなくなりあらゆる方向に対して防滑
性を有することになる。Ａ方向に繊維を配向させ
た未加硫ゴムシートを第２図に示すようにＡ方向
と斜交する方向Ｄに才断し、その才断面Ｂを接地
面となるように構成すると接地面３に対して意図
的に繊維２を傾斜させることができる。このよう
な防滑体を接地面に配置するに際して、繊維の傾
斜方向を全方向に均等な数で配置するか、特定方
向に多数偏つて配置するかによつて、履物底の防
滑方向性を随意にコントロールできる。ゴム又は熱可塑性合成樹脂のマトリツクスに繊
維を混練してコンパウンドにするとき、繊維長が
大きいとコンパウンドが硬くなり、操作性が悪
い。しかし、例えば、ガラス繊維のように破断時
の伸び率が10％以下のものでは、当初２mm程度の
繊維長であつても、混練中に繊維が折れていくの
で、コンパウンドが硬くならずに加工操作性の悪
化を防ぐ。ただ、繊維長が20μより短くなると氷
面等への防滑性が著しく損なわれるので、混練条
件を適当に選ぶ。従つて、破断時伸び率が10％と
か20％のように少ない材料では、当初の繊維長が
必要以上に長くても意味がなく、大体２mm以下の
目安とする。混練条件によるが、当初1.5mmの長
さのガラス繊維は、混練後のコンパウンド内では
0.5mmを超える長さのものは見当たらなかつた。
履物の本底の厚みが薄いときは、本底全体を防滑
体で作成しても良いが、一般には、本底の接地面
に別途プレス加硫で作成した防滑体を積層配設す
る。防滑体は接地面全部でも良いし、部分的でも
良い。第３図ａ−ｂは走歩行時の防滑に関与する
領域に部分的に防滑体を配設した例を示す。第３図ａは防滑体１を本底４の踏付部に２点、
踵部に１点配設したもの、第３図ｂは本底４の踏
付部のほぼ全面と踵部のほぼ全面に防滑体１を配
設したものである。防滑体１の面は、本底４の面
から凹まないようにする。 (ト) 実施例天然ゴムにガラス繊維（引張り弾性率Ｅ＝７×
10³Kgｆ／mm²）を繊維が接地面方向に向くように
配向させた厚さ２mmの加硫ゴムシートを作成し、
才断して防滑体となし、第３図ｂのように本底の
接地面の踏付部と踵部に焼き込み、履物底を作成
した。この底を用いて作成した靴を履いて、水平
な氷路面及び8゜の傾斜面をもつ氷路面の上を歩行
した。氷面には、表面に水を存在せしめた。別
途、上記防滑体の134mm×58mm×７mmのシートを
作成し、１Kgの荷重をかけ、水を打つた氷面上を
100mm／分の速度で引張るときの荷重［Kg］を測
定し、摩擦係数を測定した。防滑体は、いずれ
も、表面に軽くバフかけを行なう。第１表に結果
を示す。No.８〜10は参考例で、No.８は防滑体を使
用しないゴム底である。防滑体の突出繊維密度は
顕微鏡で測定した数値を１mm²当りの本数に換算し
て示した。但し、1600本／mm²で測定を打ち切り、
1600と記載した。尚、第１表の繊維材料及び歩行性の評価につい
ては第１−１表及び表１−２表に説明した。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は防滑体
の側面の模式図、第２図は防滑体の作成工程を説
明する斜視図、第３図ａ，ｂは履物底の接地面の
平面図、第４図A.B，Ｃはガラス繊維、アルミナ
繊維、ポリエステル繊維をそれぞれ表面に突出す
るようにゴムマトリツクス中に混入したサンプル
の電子顕微鏡による表面写真である。１……防滑体、２……繊維、３……接地面、４
……本底。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】底の接地面の全部又は部分が次の(a)〜(c)からな
る防滑体で形成していることを特徴とする履物
底。 (a) ゴム又は合成樹脂のマトリツクスに繊維を含
有せしめた試料をアクロン摩耗試験機にかけて
荷重2.72Kg、傾角15゜で1000回転したとき、マ
トリツクス表面から突出している繊維に曲がり
や繊維先端部の変形が生じないような繊維を使
用し、 (b) 繊維の引張り弾性率Ｅ［Kgｆ／mm²］及び繊維
の直径ｄ［mm］が、Ｅ≧１×10³及びｄ≦0.1で
あり、 (c) 防滑体の接地面において、繊維はその先端が
マトリツクス面から突出し、１mm²当りに１×
10⁴／（Ｅ・ｄ）本以上の平均密度で分布して
いるもの。