JP2007252585A - 履物の中敷き - Google Patents

Abstract

【課題】 真空断熱材を使用した履物の中敷きにおいて、耐久力を高めつつも断熱性低下を招かないようにする。
【解決手段】 履物の中敷きに使用するための真空断熱材１において、二枚のガスバリア性フィルム２の間に、シリカ微粒子等からなる芯材３を配し、減圧状態で周縁のガスバリア性フィルム２をヒートシール加工により封止して周縁封止部４を形成するとともに、この周縁封止部４の母趾及び小趾に対応する中足骨骨頭部分に、内側に向けて局部的に突出する幅広突出部４ｔを形成する。また、母趾と小趾の中足骨骨頭を結ぶ線に対応する位置で芯材３を前後に分断し、分断された芯材の隙間部分のガスバリア性フィルム２を溶着して、周縁封止部４に連続する連結封止部５を形成し、連結封止部５の両端部分の幅を中央部分の幅に較べて幅広にしてもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、真空断熱材を使用した履物の中敷きに関し、詳しくは耐久性向上や断熱性向上を図るための技術に関する。

従来、高い断熱性能が求められる分野に、真空断熱材の利用が検討されており、例えばシリカ粉末等の多孔質の粒状体や、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム等の多孔質の発泡体や、グラスウール等の繊維体からなる芯材を減圧した状態でガスバリア性の外被フィルムにより封止した真空断熱材を使用した履物の中敷きが知られている。
特開２００５−１３７５５７号公報

ところで、履物の靴底部分は歩行のたびに屈曲し、中敷きもこれに追従して屈曲するが、真空断熱材は真空性を保持するために、伸縮性のないガスバリア性フィルム二枚で芯材をサンドイッチにした形態であるため、柔軟性に乏しく、何回も繰り返して屈曲されると、二枚のフィルム間にかかるズレ応力等のストレスのために封止部分が破壊されるという問題がある。また、封止部分の増大は、断熱性を低下させる。
このため、前記特許文献１に記載されている真空断熱材は、芯材を複数に分断し、芯材の間に隙間を設けることにより、この隙間部分を屈曲しやすいようにしているが、この隙間部分は、やはり断熱性を低下させるという問題がある。

そこで本発明は、真空断熱材を使用した中敷きにおいて、屈曲性を高めつつも、断熱性を保持するために封止部の大きさを極力小さくした構造の履物の中敷きを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、輪郭が足形の真空断熱材を有する中敷きにおいて、前記真空断熱材として、板状又はシート状の芯材を減圧状態で封止するガスバリア性フィルムで形成された周縁封止部を有するものを使用し、前記周縁封止部を、対をなすガスバリア性フィルム同士が芯材の外縁に沿って合掌するように接合してなる真空断熱材自体の周縁の部分で構成し、前記周縁封止部には、踏付け部に対応する部分に、局部的に内側に向けて突出して幅広となる幅広突出部を形成するようにした。
なお、踏付け部とは、歩行時に踏出し力が作用する足の指の付根部分（中足骨骨頭付近）を指す。

履物の中敷きにおいて、踏付け部に対応する部分は、一歩一歩の歩行ごとに屈曲と復元を繰り返すが、本発明では周縁封止部の踏付け部に対応する部分に局部的な幅広突出部を設けたので、同部分は屈曲しやすくなって真空断熱材にかかる応力が軽減されるとともに幅広突出部により封止部分の封止強度が高まり、耐久性が高い。また、幅広突出部は踏付け部に対応する部分に局部的に設けただけであるため、断熱性が高い。
ここで、芯材としては、多孔性の微粉末の集合体や、合成樹脂発泡体、繊維集合体等の内部に空隙を有するものが適用可能であり、ガスバリア性フィルムとしては、アルミ箔などの金属箔、アルミ蒸着膜などの金属蒸着膜等のガスバリア層を含むものが好適である。

また本発明では、輪郭が足形の真空断熱材を有する中敷きにおいて、前記真空断熱材として、板状又はシート状の芯材を減圧状態で封止するガスバリア性フィルムで形成された周縁封止部を有するものを使用し、前記周縁封止部を、対をなすガスバリア性フィルム同士が芯材の外縁に沿って合掌するように接合してなる真空断熱材自体の周縁の部分で構成し、前記芯材を、踏付け部に対応する位置で前後に分断した状態でガスバリア性フィルムにより封止することにより、この分断された芯材の不存在部分に前記周縁封止部に連続する適宜幅の連結封止部を形成し、この連結封止部の幅を中央部分に較べて両端部分が広くなるようにした。
このように、本発明では、踏付け部に対応する部分に芯材不存在の連結封止部を設けたので、同部分は屈曲しやすくなって歩き易くなるとともに、真空断熱材にかかる応力が軽減されて耐久性が高い。また、連結封止部の幅を、中央部分に較べて両端部分を広くしたので、より耐久性が高い。さらに、連結封止部全体の幅を広くしたものに較べて、芯材の存在領域が広くなり断熱性が高い。

また本発明では、前記周縁封止部として、爪先側の幅に較べて踵側の幅が広くなるようにした。
すなわち、このような周縁封止部の幅は、狭ければ狭いほど断熱性向上が図られて好適であるが、全体に同じだけ幅を狭くすると、爪先側より踵側の破損が早期に生じることが中敷きの着用テストにおいて判明した。一方、周縁封止部の幅を広げると、断熱性が低下することはいうまでもない。このため、本発明では、破損の生じやすい踵側の周縁封止部の幅を爪先側の幅に比較して広くすることで、耐久性と断熱性とをバランスよく高めることができた。

芯材がガスバリア性フィルムによって減圧状態で封止され、真空断熱材自体の周縁領域に適宜幅の周縁封止部が形成される真空断熱材を履物の中敷きに適用するにあたり、踏付け部に対応する部分の周縁封止部に、内側に向けて局部的に突出する幅広突出部を形成するか、または踏付け部に対応する部分を境にして芯材を分断し、分断により形成した隙間部分に連結封止部を形成することにより、断熱性をほぼ保持しつつ踏付け部に対応する部分の屈曲性を高めることができ、しかも同部の破損防止効果、すなわち、耐久性向上を図ることができる。
この際、周縁封止部の幅として、爪先側に較べて踵側の幅を広くすることにより、断熱性向上と耐久性向上が一層図られる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明の中敷きに係る真空断熱材の第１実施形態の説明図、図２はガスバリア性フィルムの一例を説明する断面図、図３は本発明の中敷きに係る真空断熱材の第２実施形態の説明図、図４は同第２実施形態の中敷きの真空断熱材の別構成例の説明図である。

本発明に係る履物の中敷きは、例えば靴やブーツ等の履物に適用されるもので、真空断熱材を主な構成要素とすることにより断熱性が高く、封止部分を工夫することにより断熱性を保持し、屈曲力を受ける箇所が屈曲しやすくされて履き心地性が高められ、長期間の使用に耐えるような構造にされている。

ここで真空断熱材としては、従来公知の製造法によるものを使用することができる。本発明に使用する真空断熱材１は、例えば図１に示すように、上下二枚のガスバリア性フィルム２と、これらガスバリア性フィルム２に挟まれて一体化される芯材３から構成されており、芯材３部分が減圧されるとともに、芯材３の周囲に周縁封止部４が形成されている。

ガスバリア性フィルム２は、例えば図２に示すように、外側の保護層２ａと、中間のガスバリア層２ｂと、内側の熱溶着層２ｃとがラミネートされたラミネートフィルムであると良い。ラミネートフィルムのガスバリア層２ｂは、金属蒸着膜や金属箔で構成することができる。保護層２ａは、比較的融点が高い材料で構成し、熱溶着層２ｃは、比較的融点の低い材料で構成すると良い。具体的には、保護層２ａとして、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルムの延伸加工品を使用することができ、熱溶着層２ｃとして、低密度ポリエチレンフィルム、鎖状低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムあるいはこれらの組み合せ体を使用することができる。

前記芯材３は、気相比率８０〜９５％の材料で構成すると良く、この材料として発泡体、粉体、繊維体あるいはこれらの組み合せ体を使用することができる。
発泡体としては、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、フェノールフォームなどの連続気泡体を使用することができる。
粉体としては、無機系、有機系、あるいはこれらの混合物、具体的には乾式シリカ、パーライトなどを主成分とするものを使用することができる。
繊維体としては、無機系、有機系、あるいはこれらの混合物を使用することができるが、コストや断熱性の観点から無機繊維が好ましい。具体的には、繊維体として、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウールを使用することができる。

そして、このような真空断熱材１は、例えば二枚のガスバリア性フィルム２を、熱溶着層２ｃ側を向き合わせて、フィルムの縁の一ヶ所を排気口として残りの縁を熱溶着して袋状とし、次にこの袋状体に所定形状に成形した芯材３を挿入し、その後、排気口より空気を抜いて芯材部分を減圧し、押圧面の柔らかいヒータ（形状追随性のあるヒータ）で、芯材３を挟んだガスバリア性フィルム２を全面圧着して互いの熱溶着層を接合することで得られる。このような製造法によれば、周縁封止部は芯材の際まで熱溶着されるので、周縁封止部の幅を小さくすることができる。
なお、上記のような真空断熱材１は、断熱性、耐久性、履き心地性の観点より、減圧成形後の芯材３の厚みを１．０〜５．０ｍｍ程度にすることが好ましい。

また、真空断熱材１の周縁に形成される周縁封止部４は、真空断熱材の成形後、周縁封止部４の余分な部分を切断して除去することにより、適宜幅とされる。

そして、以上のような真空断熱材１を構成要素とする中敷きは、真空断熱材１と同一形状の生地（織布、編布、不織布）や生地付き発泡シート（例えば、厚み１〜４ｍｍ程度）を接足面側に接着剤等で貼り付けて履き心地性、感触性等を高めるようにするが、このようにした中敷きの図示は省略する。なお、真空断熱材１を衝撃や砂利から保護するため、靴底面側に生地、発泡シート、透明フィルム等を貼り付けることもある。透明フィルムを貼り付けた中敷きは、真空断熱材が外から見られるためビジュアル的効果を有する。

以下に示す真空断熱材の製造方法により、図１に示すような実施例１の中敷きに使用する真空断熱材１を作製した。
まず、シリカ微粒子を圧縮成形して、全体が足形形状を有するとともに母趾及び小趾の中足骨骨頭に対応する箇所がくびれた形状を有する芯材３を作製した。この芯材３の両面に、保護層２ａ、ガスバリア層２ｂ、及び熱溶着層２ｃからなる二枚のガスバリア性フィルム２を、互いの熱溶着層が向き合うようにそして芯材３を覆い隠すように配し、これらを減圧下、形状追随性のあるヒータで全面圧着して真空断熱材を作製した。その後、適宜幅の周縁封止部を残し、余剰の封止部を取り除いて真空断熱材１を作製した。この真空断熱材１は、成形後の芯材３部分の厚みｚが３．０ｍｍであり、また、母趾及び小趾の中足骨骨頭に対応する部分に、周縁封止部４が局部的に内側に向けて突出して幅広になる幅広突出部４ｔが形成されている。また、この周縁封止部４は、爪先側から中足骨骨頭に対応する部分にかけての幅が４ｍｍで、中足骨骨頭に対応する部分から徐々に幅を広げて、踵側の幅が６ｍｍである。
この真空断熱材１の上面に総厚２ｍｍの生地付発泡シート、下面に０．５ｍｍのゴムシートを貼着して実施例１の中敷き（図示省略）を作製した。

比較例１として、実施例１の芯材３のくびれをなくした点以外はすべて同じ形態の中敷き（図示省略）を作製した。

そして、実施例１の中敷きと比較例１の中敷きとを実履きによる耐久性テスト（同一人が左右の両足で、実施例１、比較例１の中敷きを履用、１０名で実施）を行って比較したところ、１ヶ月の実用試験では、実施例１の中敷きは全て異常なしであったが、比較例１のものは、半分に封止部分の破損があった。また、実施例１の方が、履き心地性が良好であるという意見であった。
また、赤外線温度センサによる氷上での断熱性テストでは、両者間に殆ど差は認められなかった。
以上のことから、踏付け部に対応する部分の周縁封止部４に幅広突出部４ｔを設けると、耐久性と履き心地性において有利になることが実証された。

次に、比較例２として、実施例１の周縁封止部４の幅以外はすべて同じ形態で、幅だけを爪先側から踵側にかけてすべて均一の５ｍｍにした中敷き（図示省略）を作製した。
そして、この比較例２の中敷きと実施例１の中敷きを履き比べてテストしたところ、３ヶ月の実用試験では、実施例１の中敷きは全て異常なしであったが、比較例２のものは、半分に封止部分の破損があった。また、前記したものと同じ断熱性テストでは、両者間に殆ど差は認められなかった。

また、比較例３として、実施例１の周縁封止部４の幅以外はすべて同じ形態で、幅だけを爪先側から踵側にかけてすべて均一の６ｍｍにした中敷き（図示省略）を作製した。
そして、この比較例３の中敷きと実施例１の中敷きを履き比べてテストしたところ、３ヶ月の実用試験では実施例１、比較例３の中敷きは、全て異常なしであったが、前記したものと同じ断熱性テストでは、実施例１に較べて比較例３の方が悪かった。

以上の比較例２、３と実施例１との対比テストの結果、踵側の周縁封止部４の幅を爪先側の幅より広くすることが、耐久性と断熱性とをバランス良く高める上で効果的であることが実証された。

次に、図３に示すような実施例２の中敷きに使用する真空断熱材１を作製した。
この真空断熱材１は、芯材３を分断して、二つの部材としたことが実施例１と異なるが、製造法は実施例１と同じである。この真空断熱材１には、母趾及び小趾の中足骨骨頭に対応する部分を結ぶとともに、周縁封止部４に連続するような適宜幅の連結封止部５が形成されており、この連結封止部５は、両端部分の幅ａが６ｍｍであり、中央部分の幅ｂが３ｍｍである。また、成形後の芯材３部分の厚みｚは３．０ｍｍであり、更に、周縁封止部４の爪先側から中足骨骨頭に対応する部分にかけての幅ｘは４ｍｍであり、中足骨骨頭に対応する部分から徐々に幅を広げて踵側の幅ｙが６ｍｍである。

比較例４として、実施例２とは連結封止部５の形態以外はすべて同一で、連結封止部５の形態だけが異なり、連結封止部５の幅が中央部分も両端部分もすべて４．５ｍｍで同一の中敷き（図示省略）を作製した。

そして、実施例２の中敷きと比較例４の中敷きとを実履きによる耐久性テスト（同一人が左右の両足で、実施例２、比較例４の中敷きを履用、１０名で実施）を行って比較したところ、５ヶ月の実用試験では、実施例２の中敷きは全て異常なしであったが、比較例４のものは半分に封止部分の破損があった。一方、前記したものと同じ断熱性のテストでは、両者間に殆ど差は認められなかった。

この結果、連結封止部５のうち、周縁封止部４との接合部付近を幅広にすれば耐久性の向上が図られることが実証された。

なお、連結封止部５の形態としては、図４に示すように、中央部分を直線に、周縁封止部４との接合部付近を面取りしたようなアール形状にしてもよく、また、連結封止部５の片方側を直線に、他方側を円弧状にして、周縁封止部４との接続部付近を幅広にしてもよい。また、連結封止部５に蒸れ防止のための貫通孔を設けても良い。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば芯材３の材質やガスバリア性フィルムの材質等は一例であり、また、周縁封止部の破壊強度を高めるために、ガスバリア性フィルムに付加的処理をしてもよい。

真空断熱材を主な構成要素とする履物の中敷きにおいて、屈曲力を受ける箇所が折れ曲がり易くなって履き心地性が良くなるとともに、長期間使用しても破損しにくくなり、しかも、断熱性が高いため、例えば寒冷地等における履物の中敷きとして効果的である。

本発明の第１実施形態の中敷きに係る真空断熱材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図 ガスバリア性フィルムの断面図 本発明の第２実施形態の中敷きに係る真空断熱材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図 第２実施形態の中敷きに係る真空断熱材の変形例

符号の説明

１…中敷きに使用する真空断熱材、２…ガスバリア性フィルム、３…芯材、４…周縁封止部、４ｔ…幅広突出部、５…連結封止部。

Claims (3)

1. 輪郭が足形の真空断熱材を有する中敷きであって、前記真空断熱材は、板状又はシート状の芯材を減圧状態で封止するガスバリア性フィルムで形成された周縁封止部を有しており、前記周縁封止部は、対をなすガスバリア性フィルム同士が芯材の外縁に沿って合掌するように接合してなる真空断熱材自体の周縁の部分であり、前記周縁封止部には、踏付け部に対応する部分に、局部的に内側に向けて突出して幅広となる幅広突出部が形成されていることを特徴とする履物の中敷き。
2. 輪郭が足形の真空断熱材を有する中敷きであって、前記真空断熱材は、板状又はシート状の芯材を減圧状態で封止するガスバリア性フィルムで形成された周縁封止部を有しており、前記周縁封止部は、対をなすガスバリア性フィルム同士が芯材の外縁に沿って合掌するように接合してなる真空断熱材自体の周縁の部分であり、前記芯材が、踏付け部に対応する位置で前後に分断された状態でガスバリア性フィルムにより封止されることで、この分断された芯材の不存在部分に、前記周縁封止部に連続する適宜幅の連結封止部が形成されており、この連結封止部の幅が、中央部分に較べて両端部分が広くされていることを特徴とする履物の中敷き。
3. 前記周縁封止部は、爪先側の幅に較べて踵側の幅が広くされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の履物の中敷き。
   

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