專利名稱：結(jié)冰路面用耐滑材、以及使用該材料的鞋類底的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要是在結(jié)冰路面等路面上具有耐滑性能的結(jié)冰路面用耐滑材，以及將這些耐滑材與在剛下雪的路面上具有耐滑性能的、由混合有中空陶瓷的橡膠形成的積雪路面用鞋類底交替組合，從而，在任何狀況的積雪路面及結(jié)冰路面上都可發(fā)揮耐滑性能的鞋類底。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，已有各種在結(jié)冰路面及積雪路面上具有防滑性能(在本申請(qǐng)文件中，稱之為「耐滑性能」)的材料。
例如，作為結(jié)冰路面用鞋類底有交互設(shè)置含有軸向?yàn)槊嫦虻孛娣较虻牟ＡЮw維、尼龍、芳香尼龍(aramid)等合成纖維的短纖維的橡膠層與不含有這些材料的橡膠層而成的鞋類底，或者，鞋類底的大致整個(gè)部位由含有玻璃纖維、芳香尼龍等合成纖維的短纖維的橡膠層形成的鞋類底。
并且，作為積雪路面用鞋類底有為了防滑而實(shí)施具有大的凹凸形狀的鞋類底，或者，實(shí)施多個(gè)細(xì)波形狀的刀槽花紋(siping)的鞋類底。如以下專利文獻(xiàn)所示專利文獻(xiàn)1日本實(shí)公平2-35202號(hào)專利文獻(xiàn)2日本實(shí)公平2-35203號(hào)專利文獻(xiàn)3日本實(shí)用新型登錄第2602710號(hào)專利文獻(xiàn)4日本實(shí)公平7-143903號(hào)專利文獻(xiàn)5日本實(shí)公平4-70881號(hào)專利文獻(xiàn)6日本特許第2981485號(hào)但是，上述技術(shù)存在下列缺點(diǎn)
使用玻璃纖維的鞋類底的缺點(diǎn)在于，起初具有非常好的耐滑性能，但是，因穿戴而玻璃纖維的磨損非常快，從而使其耐滑性能很快下降。
另外，在使用尼龍纖維或芳香尼龍纖維的鞋類底中，這些纖維因穿戴而磨損的程度沒有玻璃纖維嚴(yán)重，但是，其基本的耐滑性能不如玻璃纖維。
并且，以目前來看，使用玻璃纖維及尼龍纖維等耐滑材的鞋類底對(duì)于結(jié)冰路面等硬路面上的效果雖好，但是，對(duì)于表面不硬的積雪路面上并不能發(fā)揮所期望的高耐滑性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決所述問題，本發(fā)明提供的結(jié)冰路面用耐滑材是大致并排而交互設(shè)置，在橡膠基體(matrix)上混合軸向?yàn)槊嫦虻孛娣较虻牟ＡФ汤w維的玻璃纖維混合橡膠層與，在橡膠基體上以任意比例混合軸向?yàn)槊嫦虻孛娣较虻牟ＡФ汤w維與尼龍短纖維的復(fù)合纖維混合橡膠層而成?；蛘?，在所述兩個(gè)橡膠層上加一層不混合纖維的單獨(dú)橡膠層，并大致并排而按任意順序組合三種橡膠層而成。
并且，為了解決所述問題，本發(fā)明相關(guān)的鞋類底是在由混合有中空陶瓷的發(fā)泡橡膠形成并具有期望形狀的凸凹槽的積雪路面用鞋類底的期望部位上，配設(shè)所述的結(jié)冰路面用耐滑材而形成。


圖1為表示本發(fā)明的結(jié)冰路面用耐滑材的制造方法的說明圖。
圖2為本發(fā)明的結(jié)冰路面用耐滑材的剖面圖。
圖3為本發(fā)明的結(jié)冰路面用耐滑材的其他實(shí)施例相關(guān)的剖面圖。
圖4為本發(fā)明的鞋類底的平面圖。
圖5為圖4的A-A線剖面圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本發(fā)明的結(jié)冰路面用耐滑材是將復(fù)合纖維混合橡膠層與玻璃纖維混合橡膠層而成大致并排而交互設(shè)置而形成的，其中所述復(fù)合纖維混合橡膠層是通過在橡膠基體上混合軸向?yàn)槊嫦虻孛娣较虻牟ＡФ汤w維與尼龍短纖維而形成的?；蛘?，如圖3所示，在此結(jié)構(gòu)上組合單獨(dú)橡膠層也可。纖維長度為3mm～5mm。但是，在需要的情況下，所述纖維可以再長，但是，最短不能短于3mm。并且，當(dāng)然也可以使用芳香尼龍取代尼龍，但是，尼龍也具有與芳香尼龍相同的性能，由此，不必使用成本高的芳香尼龍，而使用尼龍也可完全確保其性能，因此，在本發(fā)明中使用尼龍。
本發(fā)明人著眼于下述事實(shí)使用玻璃纖維的材料不耐久但具有良好的耐滑性能，另一方面，尼龍纖維或者芳香尼龍纖維具有很強(qiáng)的耐磨性且具有良好的耐久性，但是耐滑性能不如玻璃纖維，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并用這些材料可具有去短補(bǔ)長的效果。并且，在使用初期，玻璃纖維混合橡膠層發(fā)揮耐滑性能，玻璃纖維混合橡膠層磨損后，復(fù)合纖維混合橡膠層發(fā)揮耐滑性能，其結(jié)果可確保發(fā)揮長時(shí)間的耐滑性能。
并且，在此加入單獨(dú)橡膠層就可以防止鞋類底的積雪現(xiàn)象，從而可以一直發(fā)揮玻璃纖維混合橡膠層及復(fù)合纖維混合橡膠層的耐滑性能。進(jìn)一步，通過將這些材料與由混合有中空陶瓷的橡膠形成并具有期望形狀的凸凹槽的積雪路面用鞋類底并行使用，從而可成為對(duì)應(yīng)于從剛下雪的路面到帶水的冰面上的全能鞋類底。
另外，有一種使玻璃纖維混合橡膠層與尼龍纖維混合橡膠層各自獨(dú)立的方案，本發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)依次排列玻璃纖維混合橡膠層與尼龍纖維混合橡膠層以及單獨(dú)橡膠層而得的材料相較于本發(fā)明的交互排列預(yù)先混合玻璃纖維與尼龍纖維的復(fù)合纖維混合橡膠層與單獨(dú)橡膠層的材料，前者在磨擦系數(shù)及實(shí)物測試兩方面，其耐滑性能不如后者。
接下來，基于圖1及圖2說明本發(fā)明的結(jié)冰路面周耐滑材的制造方法。
在實(shí)施例1中，對(duì)交替設(shè)置玻璃纖維混合橡膠層與復(fù)合纖維混合橡膠層的例子進(jìn)行說明，在實(shí)施例2中，對(duì)以任意順序組合而設(shè)置玻璃纖維混合橡膠層與復(fù)合纖維混合橡膠層以及單獨(dú)橡膠層的例子。
(1)玻璃纖維混合橡膠層A的制造在未加硫橡膠上，盡量使玻璃短纖維的方向一致地排列，并在3mm～8mm范圍內(nèi)以期望厚度壓縮延伸。在此，即使玻璃短纖維的方向不一致，也通過壓縮延伸操作該纖維具有在壓縮延伸方向上自然地保持一致方向的性質(zhì)。作為一個(gè)例子的具體成分如下所示。
SBR 40.0phrIR60.0氧化鋅(ZnO) 5.0硬脂酸1.5二氧化硅 20.0聚氧乙烯 0.5玻璃纖維 20.0硫磺 1.7加硫催化劑3.5注SBR苯乙烯-丁二烯橡膠(Styrene Butadiene Rubber)IR異戊二烯橡膠(Isoprene Rubber)(2)復(fù)合纖維混合橡膠層B的制造在未加硫橡膠上，盡量使玻璃短纖維與尼龍短纖維的方向一致地排列，并在3mm～8mm范圍內(nèi)以期望厚度壓縮延伸。在此，即使玻璃短纖維或尼龍短纖維的方向不一致，也通過壓縮延伸操作這些纖維具有在壓縮延伸方向上自然地保持一致方向的性質(zhì)。作為一個(gè)例子的具體成分如下所示。
SBR 40.0phrIR60.0ZnO 5.0硬脂酸1.5二氧化硅 20.0聚氧乙烯 0.5玻璃纖維 20.0尼龍纖維 2.0硫磺 1.7加硫催化劑3.5
(3)結(jié)冰路面用耐滑材1的制造如圖1所示，交替并重疊設(shè)置期望張數(shù)的所述厚度為8mm的未加硫玻璃纖維混合橡膠層A與厚度為3mm的未加硫復(fù)合纖維混合橡膠層B，并對(duì)層積的未加硫橡膠進(jìn)行加硫成型使其達(dá)到規(guī)定厚度。此時(shí)，使未加硫橡膠層的壓縮延伸方向在圖1中呈左右方向而層積。然后，沿著圖1中的垂直于壓縮延伸方向的點(diǎn)劃線以3mm～5mm左右的厚度切斷加硫?qū)臃e橡膠。則，由于玻璃短纖維與尼龍短纖維向著切斷面方向，因此，其表面成為接地面。
如此切斷后，如圖2所示，在玻璃纖維混合橡膠層A中的玻璃短纖維2以及在復(fù)合纖維混合橡膠層B中的、由玻璃短纖維與尼龍短纖維構(gòu)成的復(fù)合短纖維3的方向?yàn)閳D示中的上下方向。并且，在圖2所示中，使復(fù)合纖維混合橡膠層B 的上側(cè)表面稍微低于玻璃纖維混合橡膠層A而設(shè)置。這樣，在圖2中的上側(cè)表面為接地面時(shí)，最初，玻璃纖維混合橡膠層A的玻璃短纖維2對(duì)路面發(fā)揮耐滑性能，其次，當(dāng)玻璃短纖維2磨損后復(fù)合纖維混合橡膠層B的復(fù)合短纖維3發(fā)揮耐滑性能，其結(jié)果，可維持長時(shí)間的耐滑性能。
(1)玻璃纖維混合橡膠層A的制造在未加硫橡膠上，盡量使玻璃短纖維的方向一致地排列，并在3mm～8mm范圍內(nèi)以期望厚度延伸。在此，即使玻璃短纖維的方向不一致，也通過壓延操作該纖維具有在壓延方向上自然地保持一致方向的性質(zhì)。作為一個(gè)例子的具體成分如下所示。
SBR 40.0phrIR 60.0ZnO 5.0硬脂酸 1.5二氧化硅20.0聚氧乙烯0.5玻璃纖維20.0硫磺1.7加硫催化劑 3.5
(2)復(fù)合纖維混合橡膠層B的制造在未加硫橡膠上，盡量使玻璃短纖維與尼龍短纖維的方向一致地排列，并在3mm～8mm范圍內(nèi)以期望厚度壓縮延伸。在此，即使玻璃短纖維或尼龍短纖維的方向不一致，也通過壓縮延伸操作這些纖維具有在壓縮延伸方向上自然地保持一致方向的性質(zhì)。作為一個(gè)例子的具體成分如下所示。
SBR 40.0phrIR 60.0ZnO 5.0硬脂酸 1.5二氧化硅20.0聚氧乙烯0.5玻璃纖維20.0尼龍纖維2.0硫磺1.7加硫催化劑 3.5(3)單獨(dú)橡膠層C的制造所述單獨(dú)橡膠層C由一般鞋類底用橡膠與具有耐滑性的溶液聚合SBR構(gòu)成，在未加硫橡膠的狀態(tài)下，在3mm～8mm范圍內(nèi)按期望厚度壓縮延伸。作為一個(gè)例子的具體成分如下所示。
IR 70.0phr溶液聚合SBR30.0ZnO5.0硬脂酸 1.5二氧化硅 10.0碳酸鎂 15.0聚氧乙烯 0.5硫磺 1.7加硫催化劑 3.5(4)結(jié)冰路面用耐滑材1的制造所述未加硫玻璃纖維混合橡膠層A、未加硫復(fù)合纖維混合橡膠層B、未加硫單獨(dú)橡膠層C的厚度各自設(shè)置成6mm，并如同所述實(shí)施例的圖1所示，依次重合期望張數(shù)的所述材料，并對(duì)層積的未加硫橡膠進(jìn)行加硫成型使其達(dá)到規(guī)定厚度。此時(shí)，如同實(shí)施例1，未加硫橡膠的壓縮延伸方向呈左右方向而層積。并且，如同實(shí)施例1，垂直于壓縮延伸方向而以3mm～5mm左右的厚度切斷加硫?qū)臃e橡膠。則，由于玻璃短纖維與尼龍短纖維向著切斷面方向，因此，其表面成為接地面。
如此切斷后，如同實(shí)施例1，在玻璃纖維混合橡膠層A中的玻璃短纖維2以及，在復(fù)合纖維混合橡膠層B中的，由玻璃短纖維與尼龍短纖維構(gòu)成的復(fù)合短纖維3的方向?yàn)閳D3所示中的上下方向。并且，在圖3所示中，復(fù)合纖維混合橡膠層B的上側(cè)表面略低于玻璃纖維混合橡膠層A，并且，單獨(dú)橡膠層C的上側(cè)表面略低于復(fù)合纖維混合橡膠層B而設(shè)置。這樣，在圖3中的上側(cè)表面為接地面時(shí)，最初，玻璃纖維混合橡膠層A的玻璃短纖維2對(duì)路面發(fā)揮耐滑性能，其次，當(dāng)玻璃短纖維2磨損后復(fù)合纖維混合橡膠層B的復(fù)合短纖維3發(fā)揮耐滑性能，其結(jié)果可維持長時(shí)間的耐滑性能。進(jìn)而，通過配設(shè)單獨(dú)橡膠層C而防止積雪現(xiàn)象，從而可防止在玻璃纖維混合橡膠層A或復(fù)合纖維混合橡膠層B的表面上積雪的現(xiàn)象。
接下來，結(jié)合圖4及圖5對(duì)配設(shè)有實(shí)施例1所述的結(jié)冰路面用耐滑材的本發(fā)明的鞋類底進(jìn)行說明。
如圖4所示，按期望形狀切斷實(shí)施例1所述的結(jié)冰路面用耐滑材。其次，在由混合有中空陶瓷的橡膠形成并實(shí)施有期望形狀的凸凹槽(圖未示)的積雪路面用鞋類底4的期望部位上粘接結(jié)冰路面用耐滑材。至于粘接方法，可以使用加硫成型，或者使用通過粘接劑的粘接。另外，在積雪路面用鞋類底4上配設(shè)結(jié)冰路面用耐滑材1時(shí)，如圖4所示，鞋前半部接地面的外周部由積雪路面用鞋類底4構(gòu)成，結(jié)冰路面用耐滑材1不直接出于外周部而構(gòu)成為好，這樣，鞋具有很好的穩(wěn)定感。
另外，結(jié)冰路面用耐滑材1的形狀并不局限于圖示形狀，并且，玻璃纖維混合橡膠層A與復(fù)合纖維混合橡膠層B作為鞋類底時(shí)，其在前后方向并排或者在左右方向并排均可。并且，也可以改變方向并設(shè)置在多個(gè)部位上。組合單獨(dú)橡膠層C的狀況也與此相同。
并且，本發(fā)明的積雪路面用鞋類底4通常作為積雪路面用的鞋類底而被使用，作為一個(gè)例子的具體成分如下所示。
SBR 70.0phrBR 30.0ZnO 5.0硬脂酸 1.5二氧化硅20.0聚氧乙烯0.5硫磺1.7加硫催化劑 3.5中空陶瓷10.0其中，陶瓷的顆粒半徑為125um～300um注BR聚丁橡膠(Butadiene Rubber)并且，將所述鞋類底粘接于鞋底材5并得到最終的鞋底。由于積雪路面用鞋類底4及結(jié)冰路面用耐滑材1均為柔軟的橡膠，因此，在由硬橡膠成型而成的鞋底材5上粘接本發(fā)明的鞋類底，從而得到最終制品。
接下來，對(duì)本發(fā)明的結(jié)冰路面用耐滑材的性能確認(rèn)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行說明。作為試驗(yàn)樣品，采用了四種基本構(gòu)成與所述復(fù)合纖維混合橡膠層B相同、且改變玻璃纖維與尼龍纖維的混合比例的材料、以及六種基本構(gòu)成與所述單獨(dú)橡膠層C相同、且改變其硬度或具體添加物的材料。各樣品如下所述樣品1玻璃纖維與尼龍纖維的混合比為10∶1的復(fù)合纖維混合橡膠樣品2玻璃纖維與尼龍纖維的混合比為5.8∶1的復(fù)合纖維混合橡膠樣品3玻璃纖維與尼龍纖維的混合比為3.8∶1的復(fù)合纖維混合橡膠樣品4玻璃纖維與尼龍纖維的混合比為2∶1的復(fù)合纖維混合橡膠樣品5硬度為62度的單獨(dú)橡膠樣品6在硬度為62度的單獨(dú)橡膠內(nèi)混合7％的中空陶瓷的材料樣品7在硬度為62度的單獨(dú)橡膠內(nèi)任意混合10％的玻璃纖維的材料樣品8硬度為45度的單獨(dú)橡膠樣品9在硬度為45度的單獨(dú)橡膠內(nèi)混合7％的中空陶瓷的材料樣品10在硬度為45度的單獨(dú)橡膠內(nèi)任意混合10％的玻璃纖維的材料靜摩擦系數(shù)與動(dòng)摩擦系數(shù)的測定結(jié)果如下所述。另外，本測定是基于SATRAPM1441999進(jìn)行的。并且，試驗(yàn)條件如下所述。
路面狀態(tài)冰0℃左右(-1℃～±1℃)試驗(yàn)環(huán)境20℃±1℃，相對(duì)濕度65±5％負(fù)荷400N試驗(yàn)結(jié)果如下所示

如所述試驗(yàn)結(jié)果所示，本發(fā)明的結(jié)冰路面用耐滑材(樣品1～樣品4)的動(dòng)摩擦系數(shù)及靜摩擦系數(shù)相關(guān)數(shù)值均明顯好于樣品5～樣品10所示材料。這是基于混合使用尼龍纖維與玻璃纖維而得到的效果。并且，從樣品7或樣品10的結(jié)果可知，即使是玻璃纖維混合橡膠層A也任意混合10％左右的玻璃纖維的話，也不會(huì)明顯提高耐滑性能。
并且，利用所述樣品1～樣品4制造本發(fā)明的鞋類底，并在結(jié)冰路面及剛下雪的路面上進(jìn)行實(shí)地測試后發(fā)現(xiàn)，任意一種鞋類底均在結(jié)冰路面及剛下雪的路面上發(fā)揮非常高的耐滑性能。這是因?yàn)椋趧傁卵┑穆访嫔?，圖2及圖3所示的凹凸形狀起有效作用，從而防止積雪，并且，在帶冰狀態(tài)的路面上，復(fù)合纖維混合橡膠層的尼龍纖維與玻璃纖維具有有效的功能。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的結(jié)冰路面用耐滑材具有較高的防滑效果，并且，其長期保持耐滑性能，因此，可適用于各種用途的鞋類上。并且，僅僅在鞋類底的一部位上使用本發(fā)明的結(jié)冰路面用耐滑材，也可以在結(jié)冰路面上具有很高的耐滑性能。
并且，本發(fā)明的鞋類底可對(duì)應(yīng)于從結(jié)冰路面至積雪路面的各種路面狀況，在冬季的寒冷地區(qū)或積雪地區(qū)，通過使用這種鞋類底可在步行中提高耐滑功能。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)冰路面用耐滑材，其特征在于把下列橡膠層A、B、C中的A、B層大致并排而交互設(shè)置或者A、B、C層大致并排而按任意順序組合設(shè)置而形成A在橡膠基體(matrix)上混合軸向?yàn)槊嫦虻孛娣较虻牟ＡФ汤w維而形成的玻璃纖維混合橡膠層；B在橡膠基體上以任意比例混合軸向?yàn)槊嫦虻孛娣较虻牟ＡФ汤w維與尼龍短纖維而形成的復(fù)合纖維混合橡膠層；C未混合有纖維的單獨(dú)橡膠層。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)冰路面用耐滑材，其特征在于所述玻璃短纖維與尼龍短纖維的混合比例在10∶1～2∶1的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)冰路面用耐滑材，其特征在于所述各橡膠層A、B、C的厚度在3mm～8mm的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)冰路面用耐滑材，其特征在于所述各橡膠層A、B、C相對(duì)地面方向以A、B、C的順序突出。
5.一種鞋類底，其特征在于在由混合有中空陶瓷的橡膠形成、并具有期望形狀的凸凹槽的積雪路面用鞋類底的期望部位上，配設(shè)權(quán)利要求1所述的結(jié)冰路面用耐滑材。
6.如權(quán)利要求5所述的鞋類底，其特征在于所述鞋前半部接地面的外周部為積雪路面用鞋類底。
全文摘要
本發(fā)明一種結(jié)冰路面用耐滑材是將玻璃纖維混合橡膠層及復(fù)合纖維混合橡膠層大致并排而交互設(shè)置而形成的。其中，所述玻璃纖維混合橡膠層是在橡膠基體上混合軸向?yàn)槊嫦虻孛娣较虻牟ＡФ汤w維而形成的；所述復(fù)合纖維混合橡膠層是在橡膠基體上以任意比例混合軸向?yàn)槊嫦虻孛娣较虻牟ＡФ汤w維與尼龍短纖維而形成的?；蛘撸谒鰞蓚€(gè)橡膠層上加一層不混合纖維的單獨(dú)橡膠層，并大致并排而按任意順序組合三種橡膠層而成。并且，在由混合有中空陶瓷的橡膠形成并具有期望形狀的凸凹槽的積雪路面用鞋類底的期望部位上，配設(shè)所述結(jié)冰路面用耐滑材而得到鞋類底。本發(fā)明的鞋類底在從結(jié)冰路面至積雪路面的各種路況上發(fā)揮持久的耐滑性能并不易滑倒。
文檔編號(hào)A43B13/14GK1871966SQ200610084070
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者高山英樹, 高山尚廣 申請(qǐng)人:日新化工株式會(huì)社