JPH1160751A

JPH1160751A - 防滑性材料及びそれを用いた履物底並びに防滑性材料の製造方法

Info

Publication number: JPH1160751A
Application number: JP22443797A
Authority: JP
Inventors: Noboru Muraoka; 登村岡
Original assignee: RIIGARU CORP KK
Current assignee: RIIGARU CORP KK
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】氷雪面において滑りにくく、床面を傷つける
ことのない靴底を得る。【解決手段】マトリックスとなるジエン系ゴム発泡体
中において、ＪＩＳＫ６２５３−Ａによる０℃におけ
る硬度が９０度以上で、粒径が０．１〜３mmのノルボー
ネンゴムを含む粒子が分散して含まれている防滑性材
料。氷雪面に接地した場合、柔軟なジエン系ゴム発泡体
と硬いノルボーネンゴムを含む粒子との相互作用によ
り、滑りにくくなる。ノルボーネンゴムを含む粒子は温
度が上がると硬度が低下するため、床面を傷つけない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷雪路面や水で濡
れた路面等の滑面において優れた防滑性能を有する防滑
性材料及びそれを用いた履物底に関する。また、本発明
は、前記防滑性材料の製造方法を提供する。

【０００２】

【従来の技術】圧雪面やアイスバーン上を歩行する際、
滑ることを防ぐため、即ち防滑性を付与するため、靴底
に金属製又は低温下で硬化するポリノルボーネン製のス
パイクピンを装着した靴が開発、実用化されている。し
かし、金属製スパイクピンを装着した靴は、床面を傷つ
けるという問題点があり、ポリノルボーネン製のスパイ
クピンを装着した靴は、例えば常温時の水で濡れた床面
のような場所では却って滑りやすいという問題点があ
る。

【０００３】そのほかの防滑性を付与した靴としては、
砂、金鋼砂、カーボランダム、ガラス等の粒状物を靴底
に混入したものも知られているが、これらの靴底も上記
したような問題点を解決できていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、氷雪面や水で濡れた面等の滑面において優れ
た防滑性を有しており、その一方で通常の路面、床面等
を傷つけることがなく、防滑性が要求される用途全般に
適用できる防滑性材料を提供することを目的とする。

【０００５】また、本発明は、前記防滑性材料を用い
た、靴、サンダル、草履、下駄等の履物底を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意研究の結果、まず次の各点に着目し
た。即ち、単なる固形ゴムよりも発泡ゴムの方が氷雪面
における防滑性が優れていること、低温時におけるゴム
の柔軟性は固形ゴムよりも発泡ゴムの方が優れているこ
と、ガラス転移温度の低いゴム成分を多く含有するゴム
の方が固形ゴム及び発泡ゴムのいずれにおいても氷雪面
での摩擦係数が大きいことである。

【０００７】更に、本発明者らはこれらの着目点にもと
づいて研究を重ねた結果、ジエン系ゴムとノルボーネン
ゴムとの組み合わせ及びそれらの最適な組み合わせ方法
を見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００８】本発明は、上記目的を達成するため、請求
項１として、マトリックスとなるジエン系ゴム発泡体中
において、ノルボーネンゴムを含む粒子が分散して含有
されていることを特徴とする防滑性材料を提供する。

【０００９】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、請求項２として、マトリックスとなるジエン系ゴム
発泡体における発泡率が４０〜１００％である請求項１
記載の防滑性材料を提供する。

【００１０】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、請求項３として、ノルボーネンゴムを含む粒子のＪ
ＩＳＫ６２５３−Ａによる０℃における硬度が９０度
以上のものである請求項１記載の防滑性材料を提供す
る。

【００１１】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、請求項４として、ノルボーネンゴムを含む粒子のガ
ラス転移点が１５℃〜５℃の範囲にある請求項１記載の
防滑性材料を提供する。

【００１２】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、請求項５として、ノルボーネンゴムを含む粒子の粒
径が０．１〜３mmである請求項１記載の防滑性材料を提
供する。

【００１３】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、請求項６として、請求項１〜５のいずれか１記載の
防滑性材料からなるものであることを特徴とする履物底
を提供する。

【００１４】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、請求項７として、ノルボーネンゴム成分、加硫剤及
び必要に応じて他の成分を配合し、加硫したのち、破砕
してノルボーネンゴムを含む粒子を製造する第１段階
と、ノルボーネンゴムを含む粒子、ジエン系ゴム成分、
発泡剤、加硫剤及び必要に応じて他の成分を配合し、加
硫する第２段階を具備することを特徴とする防滑性材料
の製造方法を提供する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の防滑性材料は、いわゆる
海島構造を形成しているものであり、マトリックスとな
るジエン系ゴム発泡体（海に相当する）中において、ノ
ルボーネンゴムを含む粒子（島に相当する）が分散して
含まれている。このジエン系ゴム発泡体には、独立気泡
がノルボーネンゴムを含む粒子と同様に分散して含まれ
ている。

【００１６】マトリックスとなるジエン系ゴム発泡体を
構成するゴムとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム及び
スチレン含有量の低いスチレン／ブタジエンゴム等から
選ばれる１種又は２種以上を挙げることができる。ま
た、そのほかにも、ガラス転移点の比較的高いスチレン
含有量の高いスチレン／ブタジエンゴムを、前記ゴム成
分のガラス転移点を過度に上昇させない量だけ配合する
こともできる。

【００１７】また、このジエン系ゴム発泡体における発
泡率は、低温時における発泡体の柔軟性を確保するとと
もに、ノルボーネンゴムを含む粒子との結合力を高め、
靴底材料とした場合のスパイク効果を高めるため、４０
〜１００％の範囲にあることが好ましく、特に５０〜７
０％であることが好ましい。なお、ここでいう「スパイ
ク効果」とは、本発明の防滑性材料を靴底材料として用
いた場合において、従来技術の欄において説明したスパ
イクピンと同様の滑り止め効果を意味するものであり、
以下においても同様の意味で用いる。また、発泡率は、
次式から求められるものである。

【００１８】発泡率（％）＝｛（発砲ゴムのゴム固相部
の密度(g/cm³)−発砲ゴムの密度(g/cm³)）／発砲ゴムの
密度(g/cm³)｝×１００

【００１９】防滑性材料に含まれるノルボーネンゴムを
含む粒子は、ＪＩＳＫ６２５３−Ａによる０℃におけ
る硬度が９０度以上のものである。この硬度が９０度以
上であると、例えば、０℃付近の氷雪上においても、ス
パイク効果を十分に発揮できる。

【００２０】また、ノルボーネンゴムを含む粒子は、ガ
ラス転移点を常温〜−５０℃の範囲に設定することが可
能であるが、１５℃〜５℃の範囲が好ましく、ガラス転
移点をこの範囲になるように設定した場合には、常温で
は柔軟なゴム弾性を示し、１５℃〜５℃付近から急激に
硬化して、温度の低下と共に優れたスパイク効果を発揮
する。

【００２１】ノルボーネンゴムを含む粒子の粒径は、優
れた防滑性を付与するため、０．１〜３mmであることが
好ましく、特に０．５〜２mmであることが好ましい。本
発明の防滑性材料の製造方法は、ノルボーネンゴム成
分、加硫剤及び必要に応じて他の成分を配合し、加硫し
たのち、破砕してノルボーネンゴムを含む粒子を製造す
る第１段階と、ノルボーネンゴムを含む粒子、ジエン系
ゴム成分、発泡剤、加硫剤及び必要に応じて他の成分を
配合し、加硫する第２段階を具備する。この製造方法
は、そのまま履物底の製造方法としても適用することが
できる。

【００２２】まず、第１段階であるノルボーネンゴムを
含む粒子の製造方法について説明する。ノルボーネンゴ
ムを含む粒子は、ノルボーネンゴム成分、プロセスオイ
ル及び加硫剤、更に必要に応じて他の成分を配合したの
ち、一般的なゴム製造方法と同様にして、成形加硫した
のち、粉砕機等により粉砕して得ることができる。

【００２３】プロセスオイルは、通常のゴム製造におい
てはゴムの加工性を改善するために添加する炭化水素油
であるが、本発明においてはノルボーネンゴムのガラス
転移点を常温〜−５０℃の範囲内、好ましくは１５℃〜
５℃の範囲内の所望領域に調整するために添加するもの
である。その添加量は、プロセスオイルの種類やガラス
転移点により異なる。例えば、ノルボーネンゴムのガラ
ス転移点を１５℃〜５℃付近に設定する場合には、ノル
ボーネンゴム１００重量部に対して芳香族系プロセスオ
イルを約３０〜５０重量部配合する。

【００２４】その他の成分としては、ノルボーネンゴム
の耐摩耗性、耐チッピング性を向上させるとともに、低
温時の硬度上昇にともなう剛性を向上させて優れたスパ
イク効果を発揮させるため、ゴム補強剤としてカーボン
ブラック、ホワイトカーボン等を配合することができ
る。また、老化防止剤、加硫促進剤、着色剤、充填剤等
の公知のゴム添加成分を配合することができる。

【００２５】次に、第２段階である防滑性材料の製造方
法について説明する。防滑性材料は、ジエン系ゴム成
分、ノルボーネンゴムを含む粒子、発泡剤及び加硫剤、
更に必要に応じて他の公知のゴム添加成分を配合したの
ち、一般的なゴム製造方法と同様にし、成形加硫して得
ることができる。

【００２６】ジエン系ゴム成分とノルボーネンゴムを含
む粒子の配合割合は、優れたスパイク効果を付与し、マ
トリックスとなるジエン系ゴムの低温時における柔軟性
を確保し、防滑性を高めるため、ジエン系ゴム成分１０
０重量部に対してノルボーネンゴムを含む粒子を５〜４
０重量部配合することが好ましく、特に１０〜３０重量
部配合することが好ましい。

【００２７】発泡剤としては、均一な大きさの微細独立
気泡を含有する発泡体を得るため、アゾジカルボンアミ
ド、N,N'−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、4,4'
- オキシビス（ベンゼンスルホヒドラジド）、ｐ−トル
イレンスルホニルセミカルバジド等を用いることができ
る。

【００２８】本発明の防滑性材料の製造方法において
は、更に必要に応じて、得られた防滑性材料の表面をバ
フ磨きする工程を付加することができる。このバフ磨き
によりマトリックスとなるジエン系ゴム発泡体部分を削
り取り、ノルボーネンゴムを含む粒子を表面に突出させ
る。この処理により、突出したノルボーネンゴムを含む
粒子の作用でスパイク効果がより向上される。

【００２９】本発明においては、このような２段階の製
造方法を適用することにより、防滑性材料に次に示すよ
うな優れた作用効果を付与できるものである。

【００３０】（１）マトリックスとなるジエン系ゴムが
独立気泡を有する均一な発泡体で、その中にノルボーネ
ンゴムを含む粒子が均一に分散して存在する（海島構造
を形成する）所望形状の防滑性材料を得ることができ
る。

【００３１】これに対して１段階で製造した場合、即
ち、ジエン系ゴム成分とノルボーネン系ゴム成分と混合
し、成形加硫した場合には、ジエン系ゴム相とノルボー
ネン系ゴム相との間で発泡状態が不均一になるため、安
定して所望形状の防滑性材料を得ることができない。

【００３２】（２）海島構造を形成することにより、低
温において柔軟性のあるジエン系ゴムと硬いノルボーネ
ンゴムを含む粒子との相互作用により、優れたスパイク
効果が発揮できる。これに対して１段階で製造した場
合、海島構造が形成できないため、スパイク効果が発揮
されない。

【００３３】（３）ノルボーネンゴムを含む粒子を独立
して製造するため、補強剤の添加により前記粒子の強度
を高めることが容易になる。このため、ノルボーネンゴ
ムを含む粒子とジエン系ゴム相との硬度差を大きくでき
るため、一層スパイク効果を高めることができる。これ
に対して１段階で製造した場合、補強剤がジエン系ゴム
相の低温時における柔軟性を損なうように作用する。

【００３４】（４）２段階目の加硫反応時において、ジ
エン系ゴムとノルボーネンゴムを含む粒子の表面層が共
加硫を起こして結合するため、両ゴムは強固に結合し、
一体化される。このため、防滑性材料からノルボーネン
ゴムを含む粒子が脱落しにくくなる。

【００３５】本発明の防滑性材料は、このような作用に
より優れた防滑性を有するものであるが、それと同時
に、その構造から当然に得られるその他の効果として、
防音性、衝撃吸収性及び断熱性も有しているものであ
る。

【００３６】次に、このような防滑性材料を用いた履物
底について説明する。本発明の履物底は、防滑性材料を
所望形状に加工して得られるものであるが、上記したよ
うに、防滑性材料の製造方法の２段階目において、目的
とする履物底の形状に直接成形加硫する方法も適用でき
る。

【００３７】本発明の履物底は、氷雪面やアイスバーン
のような極めて滑りやすい場所で履くような靴の履物底
として特に適しているが、これに限定されるものではな
い。そのほかにも、例えば、調理場や水産加工場のよう
な、常に床面が濡れて滑りやすいような場所で使用する
靴、雨具としての長靴のほか、通常の路面において使用
する靴、サンダル、草履、下駄等にも利用することがで
き、スリッパのような室内履きにも利用することができ
る。更に、上記したような防音性、衝撃吸収性及び断熱
性を利用すれば、更に前記の各種履物底に新たな機能を
付することもできる。

【００３８】

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳しく説明す
るが、本発明はこれらにより限定されるものではない。

【００３９】実施例１表１に示す組成の成分を用い、下記の第１段階の製造方
法により、まずノルボーネンゴムを含む粒子を製造し
た。

【００４０】

【表１】（成分）（重量部）ポリノルボーネン１００（商品名ノーソレックス：日本ゼオン（株））芳香族系プロセスオイル４０ホワイトカーボン４０ステアリン酸１老化防止剤１亜鉛華５加硫促進剤５硫黄２

【００４１】（製造方法）各成分を混合し、これを型に
入れた状態で１６０℃で１０分間加圧加硫して、ゴム成
形体を得た。このゴム成形体を粉砕機により粉砕し、粒
径が０．１〜３mmのノルボーネンゴムを含む粒子を得
た。このノルボーネンゴムを含む粒子のＪＩＳＫ６２
５３−Ａによる温度と硬度の関係を図１に示す。図１か
ら明らかなとおり、０℃付近（即ち、氷雪面に相当す
る）における硬度は９０度以上であった。また、ガラス
転移点である１５℃付近から温度の低下と共に急激に硬
度が上昇していた。

【００４２】次に、表２に示す組成の成分を用い、下記
の第２段階の製造方法により、防滑性材料からなる靴底
を製造した。

【００４３】

【表２】（成分）（重量部）スチレン／ブタジエンンゴム（23.5／76.5）７０ポリブタジエンゴム３０ホワイトカーボン３５プロセスオイル５プロセスレジン５ステアリン酸１亜鉛華５老化防止剤１加硫促進剤１硫黄１発泡剤 N,N'−ジニトロソペンタメチレンテトラミン２尿素２ノルボーネンゴムを含む粒子１５

【００４４】（製造方法）各成分を混合し、靴底成形型
に充填し、１６０℃で８分間加圧しながら発泡加硫し
て、図２に示すような靴底を得た。ジエン系ゴム発泡体
の発泡率は５７％であった。また、この靴底を構成する
防滑性材料におけるジエン系ゴム発泡体部分の温度と硬
度の関係を図１に示す。なお、硬度はＪＩＳＫ６２５
３−Ａとスポンジ硬度計タイプＣ（高分子計器製）の両
方による測定結果を示した。図１から明らかなとおり、
０℃付近（即ち、氷雪面に相当する）における硬度は、
順に５０度以下、７０度以下であり、ノルボーネンゴム
を含む粒子と比較するとかなり柔らかいものであった。
また、温度の低下による硬度上昇は緩慢であった。この
図１に示す結果から、温度の低下によりノルボーネンゴ
ムを含む粒子は硬くなるが、ジエン系ゴム発泡体は依然
として柔軟性を保持していることが確認された。

【００４５】また、この靴底の断面は、図３に示すよう
に、マトリックスとなるジエン系ゴム中に、ノルボーネ
ンゴムを含む粒子と独立気泡が分散して含まれているも
のである。よって、常に同じ状態で、柔らかいジエン系
ゴムと硬いノルボーネンゴムを含む粒子を路面に接地さ
せることができる。

【００４６】なお、この靴底は、図４に示すような、上
下２層構造にすることでもできる。これは接地面を図３
と同様の構造にし、足側の面を他の材料で、例えば、ジ
エン系発泡体のみで形成したものである。

【００４７】試験例１実施例１と同様の組成及び方法で得られた防滑性材料
（本発明品）と、実施例１の表２においてノルボーネン
ゴムを含む粒子を除いたほかはまったく同様にして得ら
れた比較品とを用いて、氷上における防滑性を下記の方
法により試験した。

【００４８】（試験方法）まず、本発明品及び比較品か
らなる試験板（１０×５０×５０mm）を用意した。次
に、この試験板を、断熱材で覆われた容器中に−２０℃
で静置された水平な平滑面を持った氷塊上に置き、試験
板上に５kgの加重を負荷した。その後、試験板を氷面と
水平方向に５０mm／minの速度で引っ張った時の応力
（摩擦応力）を測定した。結果を図５に示す。なお、図
５に示すグラフのチャートスピードは５０mm／minであ
る。

【００４９】図５（ａ）のグラフは、試験板（本発明
品）が氷上において滑っては止まり、止まっては滑る様
子を示している。即ち、引張初期（Ａ点）に最大応力
（静止摩擦力）を示し、滑り始めると応力（動摩擦応
力）が急激に低下するが、一定の応力まで低下すると
（Ｂ点）、再び応力が上昇する（Ｃ点）、これを繰り返
していることを示している。なお、それぞれの摩擦応力
は、Ａ点が２．９kgf 、Ｂ点が１．７kgf 、Ｃ点が２．
３kgf であった。これらの摩擦応力から摩擦係数を求め
ると、それぞれ０．５８、０．３４、０．４６であっ
た。

【００５０】図５（ｂ）のグラフは、試験板（比較品）
が本発明品と同様の状態にあることを示している。な
お、それぞれの摩擦応力は、Ａ’点が２．６kgf 、Ｂ’
点が１．１kgf 、Ｃ’点が２．４kgf であった。また、
それぞれの摩擦係数は、０．５２、０．２２、０．４８
であった。

【００５１】図５（ａ）及び（ｂ）の比較から明らかな
とおり、本発明品と比較品との相違は、静止応力は本発
明品の方が優れていること及び動摩擦応力が低下する下
限値が本発明品の方が高い値を示していることであっ
た。また、本発明品の方が応力の上下周期幅が狭くなっ
ていることも相違していた。これらの相違点は、本発明
品の方が比較品よりも防滑性が優れていることを示して
いるものである。

【００５２】試験例２本発明の靴底（実施例１のもの）と比較例の靴底（試験
例１の比較品と同一組成のもので、靴底形状は実施例１
と同じもの）を用いて靴を製造し、それぞれ１０ずつの
パネルによる実履試験をした。

【００５３】実履試験は、−２〜−５℃のアイスバーン
上で歩行し、着地時の滑り、踏み付け体重移動時の滑り
及び蹴り出し時の滑り状態を試験した。その結果、１０
名のパネル全員一致で、本発明の靴底を用いた靴の方が
滑りにくく、歩きやすいとの評価を得た。また、アイス
バーンが湿潤した状態の場所においては、特に本発明の
靴底の方が滑らずに歩きやすいとの評価を得た。なお、
靴を履いたままでプラスチック床面を歩行して見たが、
普通に歩行した場合は勿論、靴底を擦り付けた場合でも
床面が傷つくことがなかった。また、通常の運動靴など
と同様に、室内歩行時においても特に音がすることがな
かった。

【００５４】

【発明の効果】本発明の防滑性材料及びそれを用いた靴
底は、低温においても柔軟性を有するジエン系ゴム発泡
体部分と、低温において硬度の高いノルボーネンゴムを
含む粒子との相互作用により、氷雪面のような非常に滑
りやすい場所においても優れた防滑性を有している。ま
た、ノルボーネンゴムを含む粒子は温度が上がると硬度
が低下するため、室内の床面を傷つけることがないし、
歩行時に違和感を与えることもない。よって、氷雪面及
び通常の路面、床面のいずれにおいても、快適な歩行状
態を提供できる。

【００５５】本発明の防滑性材料は、軽量であり、防滑
性とともに防音性、衝撃吸収性及び断熱性等の優れた性
質を併有しており、靴等の履物底を初めとして、前記性
質が要求される各種分野において利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ノルボーネンゴムを含む粒子又はジエン系ゴム
発泡体の温度と硬度の関係を示す図である。

【図２】本発明の靴底の一実施例を示す平面図である。

【図３】図２に示す靴底の概略部分断面図である。

【図４】別の実施例の靴底の概略部分断面図である。

【図５】実施例及び比較例の摩擦係数の変動を示すため
の図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 9/00 Ｃ０８Ｌ 9/00 45/00 45/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリックスとなるジエン系ゴム発泡体
中において、ノルボーネンゴムを含む粒子が分散して含
有されていることを特徴とする防滑性材料。
【請求項２】マトリックスとなるジエン系ゴム発泡体
における発泡率が４０〜１００％である請求項１記載の
防滑性材料。
【請求項３】ノルボーネンゴムを含む粒子のＪＩＳ
Ｋ６２５３−Ａによる０℃における硬度が９０度以上の
ものである請求項１記載の防滑性材料。
【請求項４】ノルボーネンゴムを含む粒子のガラス転
移点が１５℃〜５℃の範囲にある請求項１記載の防滑性
材料。
【請求項５】ノルボーネンゴムを含む粒子の粒径が
０．１〜３mmである請求項１記載の防滑性材料。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１記載の防滑性
材料からなるものであることを特徴とする履物底。
【請求項７】ノルボーネンゴム成分、加硫剤及び必要
に応じて他の成分を配合し、加硫したのち、破砕してノ
ルボーネンゴムを含む粒子を製造する第１段階と、ノル
ボーネンゴムを含む粒子、ジエン系ゴム成分、発泡剤、
加硫剤及び必要に応じて他の成分を配合し、加硫する第
２段階を具備することを特徴とする防滑性材料の製造方
法。