JP2014212852A

JP2014212852A - 作業靴

Info

Publication number: JP2014212852A
Application number: JP2013090582A
Authority: JP
Inventors: 智石沢; Satoshi Ishizawa
Original assignee: Kohshin Rubber Co Ltd
Current assignee: Kohshin Rubber Co Ltd
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2014-11-17

Abstract

【目的】履き心地を損ねることなく、先芯形状の改良や、靴底に挿入物を使用せずに爪先上部への外部荷重に対する、耐荷重性を向上させた作業靴の靴底及びゴム長靴靴底その製造方法を提供する。【解決手段】靴底の先芯から先芯後端部付近の前方部を構成するゴム系成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、７１〜９９であり、当該先芯から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０であることを特徴とする作業靴の靴底及びゴム長靴靴底その製造方法。【選択図】図６

Description

安全靴の性能を向上させるための靴底の改良に関する。

図３および図４に示すように、従来の安全靴は、つま先を衝撃などの外部荷重から保護する目的において、先芯１などの形状の改良により外部荷重に対する耐荷重性の増強を図ったり、ゴム底１の肉厚内の爪先部から不踏部に到る部分または一部に適当な板厚を有する芯板を埋設しゴム底の変形を抑制することは一般に周知である。しかしながらこれらの先芯および靴底は成形時に部品点数が多くなることで、成形作業者が誤ってずれて配置してしまった場合には十分な耐荷重性を得ることができず、結果、重大事故につながる可能性が大となる。更には工程が増えコスト高になっていた。

すなわち、図３に示す、特許文献1には、本発明は、スカート部の平坦部の反り上がりが防止され、スカート部の平坦部の表底への食い込みが防止され、外部荷重に対する耐荷重性が向上する安全靴用先芯を提供する、として、内側に延長する平坦部分が形成されたスカート部の平坦部と、このスカート部の平坦部から立ち上がりアーチ状に形成されたアーチ部とからなり、安全靴の爪先を保護する安全靴用先芯において、前記スカート部の平坦部に前記アーチ立ち上がり部の外側より外部に突出する突出部分とを備えることを特徴とする、安全靴用先芯である点が開示されている。

すなわち、図４に示す、特許文献２には、本発明は、底ゴムの変形を抑制するための底部を提供する、として、ゴム底に適当な板厚を有する芯板を埋設して成ることを特徴とする安全作業靴が、開示されている。
さらに、特許文献３には、発泡材料を用いた安全靴用靴底が開示され、靴底の爪先部分に相当する部分に剛性材料からなる部材を配置して作製することが示されている。しかし、靴底本体が発泡材料で作られているため、爪先に圧迫または衝撃等の外部荷重を受けたときには、爪先部が沈み込んでしまうため外部荷重に対する耐荷重性が不十分である。

特開平６−１５４００９公報実開昭５２−１０４４４９公報実開昭５２−１６５７３３公報

従来の安全靴用先芯では、図３に示すように改良した先芯１においては、表底の硬さが低いと圧迫または衝撃等の外部荷重を受けたとき、スカート部の平坦部６は内側へ反り上がりを発生しにくいものの、表底に食い込み、中底８とアーチ部との間隙がさらに狭くなってしまうという問題もあった。
更に図４に示すように従来の安全靴では、改良したゴム底においても、板厚を有する芯材を挿入してもゴム底が柔らかければ圧迫または衝撃等の外部荷重を受けたとき、表底に食い込み、もしくは先芯スカート部の平坦部が内側へ反り上がり、図５に示すように中底９とアーチ部との間隙がさらに狭くなってしまうという問題もあった。
よって、先芯１およびゴム底７に示されるように先芯の形状の改良、もしくはゴム底に芯板を挿入しただけでは、外部荷重に対する耐荷重性の向上には限界があった。

ゴム底に適当な板厚を有する芯板を埋設して成る底であっても、底部にある程度の剛性（硬さ）が必要であることは一般に周知されている。しかしながら、靴底が硬すぎると歩き難く疲れやすいため、作業者に負担となっていた。
本発明の目的は、上記問題点を改善するために、硬いゴムと柔らかいゴムを適材適所に配置することにより、スカート部の表底への食い込みが防止され、外部荷重に対する耐荷重性が向上した歩きやすい安全靴用底部を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、本発明者が鋭意努力をした結果、達成したものである。
すなわち、本発明は、靴底の爪先から先芯後端部付近の前方部を構成するゴム系成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳ
Ｋ−６２５３記載のデュロメータＡで、７１〜９９であり、当該先芯から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳ
Ｋ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０であることを特徴とする安全靴の靴底である。
また、本発明の作業靴の靴底は、爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳ
Ｋ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０であり、かつ、踏み付け部とかかと部では、殆ど同じ硬度とすることができる。
さらに、本発明の安全靴の靴底は、爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳ
Ｋ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０であり、かつ、踏み付け部とかかと部で異なる硬度とすることもできる。

本発明の安全靴の靴底を構成するゴム系成形材料は、天然ゴム、イソプレンゴム、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、二トリルゴム、水素化ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムからなる群れより選ばれる1種以上のゴム系材料とすることができる。

さらにまた本発明は、靴底の爪先から先芯後端部付近の前方部を構成するゴム系成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳ
Ｋ−６２５３記載のデュロメータＡで、７１〜９９であり、当該爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳ
Ｋ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０である安全靴の靴底の製造において、金型にゴム系成形材料をセットするに際して、まず、靴底の爪先から先芯後端部付近の前方部を構成する硬質のゴム系成形材料を靴底の金型の先端部をセットし、先端部がセットし終わった後、金型の温度が冷却しないうちに先端部のゴム系成形材料に比して、硬度の低いゴム系成形材料を金型にセットして、金型の蓋を密閉し、加圧、加熱して加硫を行って一体化することを特徴とする安全靴の靴底の製造方法である。
また、本発明の作業靴の靴底の成形方法においては、前方部の注入が終わり、加熱して先端部以外の靴底本体部と加圧して接着することにより一体化することもできる。

本発明は、靴底の爪先から先芯後端部付近の前方部を構成するゴム系成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳ
Ｋ−６２５３記載のデュロメータＡで、７１〜９９であり、当該爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳ
Ｋ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０である安全靴の靴底の構造をしているため、爪先上部に外部荷重が加わった際に、靴底前方部に硬質部を設けることで先芯の沈み込みが減少し、より防護性が高い構造が得られ、履き心地も優れている安全靴の靴底を得られる。また、長時間の作業が行われるガレキ撤去作業等の作業環境の改善に貢献できる。

本発明の靴底に先芯を乗せた状態の平面図本発明の靴底に先芯を乗せた状態の側面図従来の安全靴用先芯の外観図ゴム底に芯板を埋設した従来の安全靴用靴底を使用した靴の断面図ゴム底に芯板を埋設した従来の安全靴用靴底の爪先上部が外部荷重を受けた時の断面図本発明の成型プロセス図

本発明で用いることが出来るゴム系高分子材料としては、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム（ENR）、イソプレンゴム（IR）、スチレンブタジエンゴム（SBR）、ブタジエンゴム（BR）、クロロプレンゴム（CR）、ニトリルゴム（NBR）、水素化ニトリルゴム（HNBR）、エチレンプロピレンゴム（EPDM）などが挙げられる。
天然ゴム配合の可塑剤としては、ナフテン系オイル、パラフィン系オイルが挙げられる。

また、本発明で用いることが出来るゴム系配合の老化防止剤としては、2,2’-メチレンビス（4-エチル-6-tert-ブチルフェノール）（MBETB）等ビスフェノール系、モノ（α-メチルベンジル）（DTBMP）フェノール等モノフェノール系、6-エトキシ-1,2-ジヒドロ-2,2,4-トリメチルキノリン（ETMDQ）等アミン-ケトン系、2-メルカプトベンゾイミダゾール（MBI）等ベンツイミダゾール系、オクチル化ジフェニルアミン（ODPA）等芳香族第二級アミン系などが挙げられる。

さらに、本発明で用いることが出来る加硫助剤としては、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、水酸化カルシウム等が挙げられる。

本発明で用いることが出来る補強剤としては、カーボンブラック、ホワイトカーボン（シリカ）、塩基性炭酸マグネシウム、活性化炭酸カルシウム、ハイスチレン樹脂、クマロン・インデン樹脂、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、ビニルトルエン共重合樹脂、フェノール樹脂繊維などが挙げられる。

本発明で用いることが出来るゴム系配合の充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、カーボンブラック、クレーなどが挙げられる。
その他、超微粉けい酸マグネシウム、タルク、シリカ、ゼオライト、チタン酸カリウム、・ウィスカ、珪藻土、硅砂、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム等無機充填剤、再生ゴム、ゴム粉末、エボナイト粉末、セラック、木粉、ココナットやし殻粉、コルク粉末、セルロースパウダ、休場日粉体、木材パルプ等有機充填剤、雲母粉、グラファイト、ガラス繊維、ガラス珠、火山ガラス中空体、カーボン繊維、炭素中空珠、シリコーン樹脂微粉末、シリカ球状微粒子、アラミド繊維、アルミナ繊維等なども補強材、充填剤として挙げられる。

本発明で用いることが出来る加硫促進剤としては、ヘキサメチレンテトラミン（H）等アルデヒドアンモニア系、トリメチルチオ尿素等チオウレア系、1,3-ジフェニルグアニジン（DPG）等グアニジン系、ジベンゾチアゾリルジズルフィド(MBTS)等チアゾール系、N-tert-ブチルベンゾチアゾール-2-スルフェンアミド(BBS)等スルフェンアミド系、テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)等チウラム系、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnBDC)等、ジチオカルバミン酸塩系などが挙げられる。

本発明で用いることが出来る加硫剤としては、硫黄、塩化硫黄、酸化マグネシウム等無機加硫剤、p-キノオンジオキシム等オキシム系、ヘキサメチレン・ジアミン等ポリアミン系等が挙げられる。

図１に、本発明の靴底に先芯を乗せた状態の平面図を示す。
１は、先芯部分を示す。
２〜４は、靴底であり、２が前方部、３が踏み付け部、４がかかと部である。本願発明は、前方部２がゴム系高分子材料でできており、安全靴として先芯１の沈み込みを防ぐため、硬度はデュロメータＡで７１〜９９である。踏み付け部３、かかと部４がゴム系高分子材料でできており、作業や歩行のしやすさなどから硬度はデュロメータＡで４０〜７０である。
本発明で用いられるゴム系成形材料としては、天然ゴム、イソプレンゴムエポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、二トリルゴム、水素化ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムこれらの1種類の材料もしくは２種類以上の混合物の使用が可能であり、成形性や安全靴としての機能が問題なければこれに限定されるものではない。ここで、取り扱いやすさや経済的な観点から、天然ゴムが好ましい。

前方部２と踏み付け部３は、天然ゴムによる同時加硫接着のため、接着強度が強固であり、分離破断しにくい。したがって、靴底としての一体感は強固であるが、屈曲部は軟質部で覆われるもしくは軟質部材で構成されるようにするのが望ましい。

硬質部、軟質部のゴム系成形材料は、天然ゴム、イソプレンゴムエポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、二トリルゴム、水素化ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムなどのゴム系高分子材料に、補強材や充填剤、可塑剤の混合量を適宜変えて硬さ調節をする。
ゴム系高分子材料に充填剤を多めに添加するまたは、可塑剤を少なめに混合すれば、硬質部分ができ、ゴム系高分子材料に充填剤を少なめに添加するまたは、可塑剤を多めに混合すれば、軟質部分ができる。
顔料は、好みに応じて、市販のものを１種、または２種以上混合して使うことができる。

本発明のプレス成型に用いる一般的な天然ゴム組成物の代表的配合は天然ゴム１００質量部に対して老化防止剤０．５〜５質量部、加硫助剤１〜１０質量部、補強材５０〜１５０質量部、充填剤、２０〜２００質量部、顔料０．１〜５質量部、加硫促進剤１〜５質量部、加硫剤１〜１０質量部であり、その他粘着剤や滑剤等を適宜用いることが出来る。

請求項５
本発明のプレス成型方法は、未加硫状態の硬質ゴム、軟質ゴムをモールドにセットし、加圧、加熱することで一体化した当該靴底が得られる。
請求項６
また、加硫状態の硬質ゴムと未加硫状態の軟質ゴムをモールドにセットし、加圧、加熱することでも一体化した当該靴底が得られる。
請求項７
さらには、未加硫状態の硬質ゴムと加硫状態の軟質ゴムをモールドにセットし、加圧、加熱することでも一体化した当該靴底が得られる。
硬質ゴムおよび軟質ゴムの仕込み重量は硬質部をつま先からどのくらい確保したいか、モールドの形状により任意に調整できる。

次に実施例で用いた硬質ゴム組成物の配合例の一例を示す。
天然ゴム７０質量部、合成ゴム３０質量部、老化防止剤４質量部、加硫助剤６質量部、補強材４５質量部、充填剤２０質量部、顔料２質量部、加硫促進剤２質量部、加硫剤３質量部。

また、実施例で用いた軟質ゴム組成物の配合例の一例を示す。
天然ゴム８０質量部、合成ゴム２０質量部、老化防止剤４質量部、加硫助剤６質量部、補強材１０質量部、充填剤４５質量部、顔料２質量部、加硫促進剤２質量部、加硫剤３質量部。

図６に基づいて説明する。金型に合わせた所定の形状の未加硫状態の硬質ゴム材、及び金型に合わせた所定の形状の未加硫状態の軟質ゴム材を金型（モールド）にセットする。
硬質ゴム材及び軟質ゴム材の仕込み重量は、硬質部をつま先からどれぐらいの長さまで確保するかによって、若しくは金型（モールド）の形状により調節することが出来る。
次いで金型（モールド）のフタを下ろし、加圧、加熱する。温度１３０〜１７０℃、３〜１５分加熱する。
実施例１においては、靴底前方部には加硫後の硬度が７５となる未加硫状態のゴムを配置し、踏み付け部および踵部には加硫後の硬度が６１となる未加硫状態のゴムを配置してなる靴底を使用したものである。
尚、前方部の強度確認試験条件はJIS T 8101記載の安全靴圧迫試験H種で行った。

実施例２においては、靴底前方部には加硫後の硬度が８２となる加硫状態の硬質ゴムと踏み付け部および踵部には加硫後の硬度が６１となる未加硫状態の軟質ゴムをモールドにセットし、加圧、加熱することで一体化する製造方法を用いて得られた靴底を使用したものである。尚、加圧、加熱時の温度と時間は１３０〜１７０℃、３〜１５分とした。
尚、前方部の強度確認試験条件はJIS T 8101記載の安全靴圧迫試験H種で行った。

実施例３においては、靴底前方部には加硫後の硬度が９５となる未加硫状態の硬質ゴムと踏み付け部および踵部には加硫後の硬度が５５となる加硫状態の軟質ゴムをモールドにセットし、加圧、加熱することで一体化する製造方法を用いて得られた靴底を使用したものである。尚、加圧、加熱時の温度と時間は１３０〜１７０℃、３〜１５分とした。
尚、前方部の強度確認試験条件はJIS T 8101記載の安全靴圧迫試験H種で行った。

（比較例１）
靴底前方部には硬度６２のゴムを配置し、踏み付け部および踵部には硬度５５のゴムを配置してなる靴底を使用したものである。
尚、前方部の強度確認試験条件はJIS T 8101記載の安全靴圧迫試験H種で行った。

（比較例２）
靴底前方部には硬度８５のゴムを配置し、踏み付け部および踵部には硬度８５のゴムを配置してなる靴底を使用したものである。
尚、前方部の強度確認試験条件はJIS T 8101記載の安全靴圧迫試験H種で行った。

（比較例３）
靴底前方部には硬度４５のゴムを配置し、踏み付け部および踵部には硬度４０のゴムを配置してなる靴底を使用したものである。
尚、前方部の強度確認試験条件はJIS T 8101記載の安全靴圧迫試験H種で行った。

性能テスト
履き心地（履いた時の感触）
◎：とてもよい
○：よい
△：あまりよくない
×：よくない
前方部の強度
○ JIS T8101 安全靴に示す圧迫試験方法に準じ、合格のとき
× JIS T8101 安全靴に示す圧迫試験方法に準じ、不合格のとき

テスト結果を表1に示す。

安全靴の前方部を硬質材料にし、踏み付け部から踵部を軟質材料にしたことで、良好な履き心地を有すると同時に、万が一、爪先上部に外部荷重が集中的にかかっても、先芯の沈み込みが少ないため、労働災害を防ぐことが出来、長時間の作業が行われるガレキ撤去作業等の作業環境の改善に貢献できる。

１先芯
２前方部
３ソール部
４かかと部
５先芯１
６スカート部の平坦部
７ゴム底１
８中底１
９中底２

Claims

靴底の爪先から先芯後端部付近の前方部を構成するゴム系成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、７１〜９９であり、当該爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０であることを特徴とする安全靴の靴底また、それを用いた安全靴。
爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０であり、かつ、踏み付け部とかかと部では、殆ど同じ硬度であることを特徴とする請求項１に記載の安全靴の靴底また、それを用いた安全靴。
爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０であり、かつ、踏み付け部とかかと部で異なる硬度であることを特徴とする請求項１に記載の安全靴の靴底また、それを用いた安全靴。
靴底の爪先から先芯後端部付近の前方部を構成するゴム系成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、７１〜９９であり、当該爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０である安全靴の靴底の製造において、金型にゴム系成形材料をセットするに際して、まず、靴底の爪先から先芯後端部付近の前方部を構成する硬質のゴム系成形材料を靴底の金型の前方部にセットし、前方部がセットし終わった後、金型の温度が冷却しないうちに前方部のゴム系成形材料に比して、硬度の低いゴム系成形材料を金型の前方部より後方にセットして、金型の蓋を密閉し、加圧、加熱して加硫を行って一体化することを特徴とする安全靴の靴底の製造方法また、それを用いた安全靴。
靴底の爪先から先芯後端部付近の前方部を構成するゴム系成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、７１〜９９であり、当該爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０である安全靴の靴底の製造において、未加硫状態の硬質ゴムと未加硫状態の軟質ゴムをモールドにセットし、加圧、加熱することで一体化することを特徴とする請求項４に記載の安全靴の靴底の製造方法また、それを用いた安全靴。
靴底の爪先から先芯後端部付近の前方部を構成するゴム系成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、７１〜９９であり、当該爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０である安全靴の靴底の製造において、加硫状態の硬質ゴムと未加硫状態の軟質ゴムをモールドにセットし、加圧、加熱することで一体化することを特徴とする請求項４に記載の安全靴の靴底の製造方法また、それを用いた安全靴。
靴底の爪先から先芯後端部付近の前方部を構成するゴム系成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、７１〜９９であり、当該爪先から先芯後端部付近の前方部を除く靴底本体部の成形材料の成形後の硬度が、ＪＩＳＫ−６２５３記載のデュロメータＡで、４０〜７０である安全靴の靴底の製造において、未加硫状態の硬質ゴムと加硫状態の軟質ゴムをモールドにセットし、加圧、加熱することで一体化することを特徴とする請求項４に記載の安全靴の靴底の製造方法また、それを用いた安全靴。