JP2007238790A - 履物の足裏面形状形成方法及びカップインソールの足裏面形状形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外力によって変形した形状を簡易に保持することができる樹脂発泡体を得ることを目的とし、たとえばインソールにおいて身体への負担を軽減させるために、各人の足裏面の形状に合ったインソールを手間と時間をかけずに成形できる材料を提供する。
【解決手段】低密度ポリエチレン（Ａ）と、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）と、充填剤（Ｃ）と、発泡剤（Ｄ）と、架橋材（Ｅ）とを含有する樹脂組成物を発泡させた樹脂発泡体ａであって、低密度ポリエチレン（Ａ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）との質量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜９０／１０である樹脂発泡体ａとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、外力によって変形した形状を簡易に保持することができる樹脂発泡体、該樹脂発泡体を用いた履物及びカップインソールに関する。

たとえば履物においては、接地したときの衝撃を吸収して足への負担を軽減させる作用を有すると共に、長時間使用しても疲労しないことなどが要求される。従って、身体のバランスが崩れないように各人の足裏面の形状に合ったインソールが望まれ、たとえば外力が加えられることにより変形をするスポンジをインソールとして用いる履物（特許文献１参照）、インソール材料に熱可塑性樹脂を用い、使用前にこの熱可塑性樹脂を加熱して足を挿入することにより足裏面の形状に成形する履物（特許文献２参照）などがある。
実用新案登録 第３０９７５１７号 特開２００５−７４０８５号公報

しかしながら、前者のものにあっては外力によって変形した形状を簡易に保持できる具体的なインソール用材料は開示されていなかった。また、後者のものにあっては使用開始前にインソールの熱可塑性樹脂を加熱して足裏面形状に合うように成形するため、手間と時間がかかるという問題点があった。

本発明は、上述の問題点を除去するためになされたものであり、外力によって変形した形状を簡易に保持することができる樹脂発泡体、該樹脂発泡体を用いた履物及びカップインソールを提供することを目的としている。

請求項１は、低密度ポリエチレン（Ａ）と、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）と、充填剤（Ｃ）と、発泡剤（Ｄ）と、架橋材（Ｅ）とを含有する樹脂組成物を発泡させた樹脂発泡体であって、低密度ポリエチレン（Ａ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）との質量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜９０／１０である樹脂発泡体である。

請求項２は、請求項１に記載の樹脂発泡体であって、樹脂組成物に炭酸アンチモン（Ｓｂ₂（ＣＯ₃）₃）を含有させた樹脂発泡体である。

請求項３は、アウトソールの上にインソールを設けた履物であって、前記インソールは請求項１に記載の樹脂発泡体で構成された中芯部材と、この中芯部材の外周を囲むように形成され、前記中芯部材より硬い部材で形成された外芯部材と、この外芯部材と前記中芯部材の外表面を覆う被覆部材とを有する履物である。

請求項４は、請求項１に記載の樹脂発泡体で構成された中芯部材と、この中芯部材の外周を囲むように形成され、前記中芯部材より硬い部材で形成された外芯部材と、この外芯部材と前記中芯部材の全体を覆うように設けられた被覆部材とを有するカップインソールである。

請求項１に記載の発明によれば、樹脂発泡体は、低密度ポリエチレン（Ａ）と、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）と、充填剤（Ｃ）と、発泡剤（Ｄ）と、架橋材（Ｅ）とを含有する樹脂組成物を発泡させた樹脂発泡体であって、低密度ポリエチレン（Ａ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）との質量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜９０／１０であるため、外力によって変形した形状を簡易に保持することができる。

請求項２に記載の発明によれば、樹脂組成物に炭酸アンチモン（Ｓｂ₂（ＣＯ₃）₃）を含有させているため、柔軟性に優れた樹脂発泡体とすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、履物のインソールの中芯部材を請求項１に記載の樹脂発泡体で構成しているため、履物の短時間の使用により各人で異なる足裏面の形状をインソールの表面に成形することができ、手間と時間をかけずに各人の足裏面形状に合った履物を得ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、カップインソールは請求項１に記載の樹脂発泡体で構成された中芯部材を有しているため、このカップインソールを装着した履物の短時間の使用により各人で異なる足裏面の形状をカップインソールの表面に成形することができ、手間と時間をかけずに各人の足裏面形状に合った履物を得ることができる。

本発明の実施の形態を、図１に基づき説明する。

図１は本発明に係る樹脂発泡体の略断面図を示したものであり、ａは樹脂発泡体、１は樹脂基体、２は充填材（充填材（Ｃ））、３は気泡をそれぞれ示している。

樹脂基体１は樹脂発泡体ａの骨格を構成するものであり、低密度ポリエチレン（Ａ）やエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）を架橋剤（Ｅ）により架橋させて形成され、低密度ポリエチレン（Ａ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）との質量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜９０／１０となるようにする。後述する圧縮残留ひずみ率の特性において、低密度ポリエチレン（Ａ）の質量比が９０／１０未満では圧縮残留ひずみ率の値が小さくなって外力により変形した形状の保持性が悪くなるからであり、質量比が９５／５を超えると引張強度の低下が大きくなって破断し易くなるからである。

充填材２（充填材（Ｃ））は樹脂発泡体ａの硬度を調整するために添加されるものであり、用途に応じて材料の選定および添加量の調整が行われる。したがって、例えば履物のインソールとして使用する場合には、履物を履いたときに足裏面に適度な感触を得るため、樹脂発泡体ａの気泡３を細かくできる炭酸カルシウムの微粉末が用いられ、好ましくは低密度ポリエチレン（Ａ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）の合計質量と充填剤（Ｃ）の質量との比が（（Ａ）＋（Ｂ））／（Ｃ）＝７０／３０〜８０／２０となるように添加される。

気泡３は樹脂発泡体ａの製造工程において、発泡剤（Ｄ）の発泡により独立気泡の状態で形成される。

次に、本発明の樹脂発泡体ａの製造方法について説明する。

まず、低密度ポリエチレン（Ａ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）、充填材（Ｃ）、発泡剤（Ｄ）、架橋剤（Ｅ）を所定の割合で混合して十分混練し樹脂組成物を調合する。

そして、たとえば射出成形や押し出し成形などの形成方法を用い、調合した樹脂組成物を１４０℃〜１８０℃の温度に保ちながら発泡させ、所定の形状となるよう成形して樹脂発泡体ａが得られる。

ここで、架橋剤（Ｅ）は加熱発泡時に低密度ポリエチレン（Ａ）の分子やエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）の分子を架橋反応により架橋して結合させるものであり、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）などの材料が使用される。また、発泡剤（Ｄ）は加熱発泡時に樹脂発泡体ａ中に気泡３を形成するものであり、アゾジカルボンアミド（ＡＣ）などの材料が用いられる。

なお、樹脂組成物に炭酸アンチモン（Ｓｂ₂（ＣＯ₃）₃）を含有させてもよい。この炭酸アンチモンは成形した樹脂発泡体ａの柔軟性を増加させる働きを有し、特にシート状に加工した場合、容易に屈曲させることが可能となる。また、用途に応じて酸化チタン（ＴｉＯ₂）などの発色剤や他の添加剤を添加してもよい。

以下、本発明の実施例について比較例と共に説明する。
（１）（実施例）および（比較例）に使用した主な材料
・低密度ポリエチレン（Ａ）：上海石化有限公司社製 低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）
・エチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）：北京燕化高新技術有限公司社製 エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
・充填材（Ｃ）：浙江菱化有限公司社製 炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）
・発泡剤（Ｄ）：浙江海虹控股有限公司社製 アゾジカルボンアミド（ＡＣ）
・架橋剤（Ｅ）：上海石化有限公司社製 ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）
（２）（実施例）および（比較例）の樹脂組成物の組成
表１に実施例および比較例の樹脂組成物の主な材料の組成を示した（表中の各値は質量部を表し、充填材（Ｃ）、発泡剤（Ｄ）、架橋剤（Ｅ）の値は低密度ポリエチレン（Ａ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）の合計質量を１００質量部としたときの質量部を表している。）。また、表１には示していないが、実施例１〜３および比較例１、２共に炭酸アンチモン（Ｓｂ₂（ＣＯ₃）₃）を低密度ポリエチレン（Ａ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）の合計質量１００質量部に対し１．８質量部添加している。

樹脂発泡体ａの特性の指標として圧縮残留ひずみ率および引張強度を選定し、実施例および比較例について測定した特性測定結果を表２に示した。なお、各特性は下記の評価方法により測定した値である。
・圧縮残留ひずみ率：試験片５０ｍｍ×５０ｍｍ×１５ｍｍ（ｄ０＝１５ｍｍ）
試験温度１５±１℃
圧縮率５３％(圧縮前の厚さ１５ｍｍ、圧縮時の厚さ７mm )
圧縮時間３時間
圧縮残留ひずみ率（％）＝（ｄ０−ｄｒ）／ｄ０×１００
ｄ０：圧縮前の厚さ（ｍｍ）、ｄｒ：圧縮荷重の解除後の厚さ（ｍｍ）
・引張強度 ：ＪＩＳ Ｋ６２５１ 「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準拠

表２に示したように、圧縮残留ひずみ率の特性は実施例１〜３および比較例２では比較例１に比べ高い値（圧縮荷重を解除しても厚さが元に戻り難い傾向）であるのに対し、比較例１では２０％と低い値（圧縮荷重の解除後に厚さが元に戻ろうとする傾向）であった。

一方、エチレン酢酸ビニル共重合体を含有しない比較例２の樹脂組成物を用いた樹脂発泡体にあっては、圧縮残留ひずみ率は実施例１〜３と同様に高いものの、引張強度が０．１９ＭＰａであり、実施例１〜３に比べて低く、実用的にはインソール等に使用できない値であった（例えばインソールに使用した場合、引張強度は０．２０ＭＰａ以上必要）。

ところで、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）に対する低密度ポリエチレン（Ａ）の質量比を高めることにより形成した樹脂発泡体ａの圧縮残留ひずみ率を高くすることができたのは、低密度ポリエチレン（Ａ）の質量比を高めることによって、発泡倍率（体積の拡大率）を高くして樹脂基体１中に多くの気泡３を形成できるようにしたためであり、形成された多くの気泡３が外力により潰れて塑性変形し、この変形した形状を保持できるためであると考えられる。また、低密度ポリエチレン（Ａ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）との質量比の上限を（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５としたのは形成した樹脂発泡体ａの引張強度の低下を抑制してインソールへの適用など実用的な引張強度を確保するためであり、下限を（Ａ）／（Ｂ）＝９０／１０としたのは圧縮残留ひずみ率の値が小さくなって外力により変形した形状の保持性が悪くなるからである。

次に、前述の樹脂発泡体ａを用いた履物及びカップインソールの実施例について説明する。

図２〜図４において、ｂは履物で、履物ｂはアウトソール１４の上にインソール２０が設けられ、インソール２０は樹脂発泡体ａで構成された中芯部材１１と、この中芯部材１１の外周を囲むように形成され（例えば、中芯部材１１の外周を囲むように枠状に形成され）、中芯部材１１より硬い部材で形成された外芯部材１２と、この外芯部材１２と中芯部材１１の外表面を覆う被覆部材１３とを有している。なお、１５は甲被部材であり、履物ｂがサンダルの場合に設けられる。

中芯部材１１は、樹脂発泡体ａを所定の形状に成形して用いられ、外力によって変形した形状を保持してインソールの表面を足裏面形状に合わせるものである。

外芯部材１２は、中芯部材１１に加えられた外力により生ずる過度な変形を防止しインソール２０の外形を保持するものであり、樹脂発泡体ａで構成された中芯部材１１より硬い、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体の発泡体などが用いられる。

被覆部材１３は、履物ｂの外観を良くするために化粧材料などが用いられるが、更に、当接する中芯部材１１の変形に追従できるように伸縮性を有する材料であるのが好ましい。

アウトソール１４は、履物ｂが地面等に接地したときに接地面の凹凸などによる衝撃を直接足に受けないように緩衝作用を持たせるものであり、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体、合成ゴムなどの材料が用いられる。

甲被部材１５は、履物ｂを履いたときに足の甲に当接して履物ｂに足を固定するものであり、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、革などの材料が使用される。

次に、本発明に係るインソールを備えた履物の使用方法について説明する。

履物ｂの使用前においては、図３、図６（ａ）、図７（ａ）に示したように、インソール２０には未だに外力が加えられていないため足の当接する面が略平面形状になっている。

そして、履物の使用開始時には図５（ａ）に示したように足３０の裏面が初めてインソール２０の被覆部材１３に当接し、足裏面にかかった外力（体重）によりインソール２０が変形する。このときインソール２０の上面に接する足裏面の形状には凹凸があるため、各部で沈下量が異なり、足裏面の形状に沿って変形する。この変形量は、つま先部、土踏まず部、踵部といった足裏の各部で異なるだけでなく、各人の個体差（足裏形状の差）によっても大きく異なるものである。

ここで、インソール２０に内在している中芯部材１１は樹脂発泡体ａで構成され高い成形性を有しているため、図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示したように履物を脱いで外力を取り去った後であってもインソール２０の上面は足裏面の形状が保持される。したがって、履物の短時間（例えば３時間程度）の使用により各人で異なる足裏面の形状をインソールの表面に成形することができ、手間と時間をかけずに各人の足裏面形状に合った履物を得ることができる。

ところで、上述の実施例においては、インソール２０とアウトソール１４があらかじめ一体的に設けられた履物についての例を示したが、図８（ａ）に示したように単体のカップインソール２１（履物に着脱自在なインソール）として作製しても構わない。

このカップインソール２１は、樹脂発泡体ａで構成された中芯部材１１と、この中芯部材１１の外周を囲むように形成され、中芯部材１１より硬い部材で形成された外芯部材１２と、この外芯部材１２と中芯部材１１の全体を覆うように設けられた被覆部材１６とを有している（図８（ｂ）参照）。したがって、カップインソール２１は、種々の既製の履物の中敷きの上に装着して使用することができるため、カップインソール２１を装着した履物の短時間の使用により各人で異なる足裏面の形状をカップインソールの表面に成形することができ、手間と時間をかけずに各人の足裏面形状に合った履物を得ることができる。なお、被覆部材１６には被覆部材１３と同様な材料が用いられる。

本発明の樹脂発泡体ａの略断面図である。 図１の樹脂発泡体ａを使用した履物の斜視図である。 図２のＣ−Ｃ線に沿って切断した縦断面図である。 図３のＤ−Ｄ線に沿って切断した横断面図である。 図２の履物の使用状態を示す縦断面図であって、（ａ）は履物を履いた状態、（ｂ）は履物を脱いだ状態を表した図である。 図２のＡ−Ａ線に沿って切断した縦断面図であって、（ａ）は使用前、（ｂ）は使用時の状態を表した図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿って切断した縦断面図であって、（ａ）は使用前、（ｂ）は使用時の状態を表した図である。 図２の他の例を表した図であり、（ａ）はインソールの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿って切断した縦断面図である。

符号の説明

ａ 樹脂発泡体
ｂ 履物
１ 樹脂基体
２ 充填材
３ 気泡
１１ 中芯部材
１２ 外芯部材
１３ 被覆部材
１４ アウトソール
１６ 被覆部材
２０ インソール
２１ カップインソール

Claims (4)

1. 低密度ポリエチレン（Ａ）と、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）と、充填剤（Ｃ）と、発泡剤（Ｄ）と、架橋材（Ｅ）とを含有する樹脂組成物を発泡させた樹脂発泡体であって、低密度ポリエチレン（Ａ）とエチレン酢酸ビニル共重合体（Ｂ）との質量比が（Ａ）／（Ｂ）＝９５／５〜９０／１０であることを特徴とする樹脂発泡体。
2. 樹脂組成物に炭酸アンチモン（Ｓｂ₂（ＣＯ₃）₃）を含有させたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂発泡体。
3. アウトソールの上にインソールを設けた履物であって、前記インソールは請求項１に記載の樹脂発泡体で構成された中芯部材と、この中芯部材の外周を囲むように形成され、前記中芯部材より硬い部材で形成された外芯部材と、この外芯部材と前記中芯部材の外表面を覆う被覆部材とを有することを特徴とする履物。
4. 請求項１に記載の樹脂発泡体で構成された中芯部材と、この中芯部材の外周を囲むように形成され、前記中芯部材より硬い部材で形成された外芯部材と、この外芯部材と前記中芯部材の全体を覆うように設けられた被覆部材とを有することを特徴とするカップインソール。

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