JP2013172963A - 靴のアッパー用の材料 - Google Patents

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Abstract

【課題】品質を損なうことなく、特に軽量であり、且つ、各層の層間はく離を防止し、柔軟性を保った、スポーツシューズのアッパー用の複合材を提供する。
【解決手段】内側ポリウレタン層10と、外側ポリウレタン層30と、テキスタイル製補強層20とを備える。テキスタイル製補強層20は、内側ポリウレタン層10と外側ポリウレタン層30との間に配置される。内側ポリウレタン層10及び外側ポリウレタン層30は、熱硬化性ポリウレタンを含む。テキスタイル製補強層20は、孔部を備え、内側ポリウレタン層10と外側ポリウレタン層30とは、テキスタイル製補強層の孔部を通じて互いに接続される。
【選択図】図1

Description

本発明は、靴のアッパー用、特にサッカーシューズ用のアッパー用の材料であって、特に軽量な材料に関する。
運動選手は長い距離を走る。それに要するエネルギーを低減するために、体重・重量―特にスポーツシューズの重量―の低減が望まれる。軽量化することで、例えば加速の際に必要な力は少なくて済み、よって、競技者やランナーの筋肉に対する過度の負担が軽減される。
靴の重量を決定する重要な要素は、靴のアッパーの材料である。アッパーは、ソール(靴底)と共に、スポーツシューズの重量を決定する。確かに、原則として、使用する材料の量を単純に減らすことで―例えば材料の厚みを減らすことで―靴のアッパーの重量を減らすこともできるであろう。しかし、他方で、靴のアッパーは、例えば耐摩耗性、柔軟性、積層性や安定性に関して高い品質基準を満たす必要がある。これらの異なる要求を満たすのに、多層材や複合材が特に適している。
従来技術として、多層材を備えた種々の靴アッパーが知られている。例えば、テキスタイル製材料とプラスチック層との組み合わせが知られている。例えば、特許文献1には、ナイロン製布地等のテキスタイル製材料を備えた靴アッパーが記載されている。当該テキスタイル製材料の外側及び/又は内側を、例えば、熱接着剤で当該テキスタイル製材料上に接着される、熱可塑性ポリウレタン(thermoplastic polyurethane。以下、「TPU」と称す)製の透明な層等の適切なコーティングによって、付加的に強化することもできる。
特許文献2には、ベース層と、好ましくは熱可塑性高分子材料、例えばTPUが使用されるカバー層との間に繊維を配置した靴アッパー用材料が記載されている。靴アッパー用複合材として同様の材料が、特許文献3〜5に記載されている。また、特許文献6には、第1層と第2層との間に中間層が配置された材料が記載されている。当該中間層は、テキスタイル製の布地であり、第1及び第2層は、好ましくは発泡材、例えばEVAフォームからなる。
特許文献7には、外皮層と、基材層と、両者の間に配置された布地層とを備えた靴アッパー用複合材が記載されている。基材層は、第1材料層(例えば革)と第2材料層(例えばTPU)とを含む積層体を備えてもよい。外皮層は、TPUからなってもよいし、例えばTPU又は熱硬化性ポリウレタン(thermoset polyurethane。以下、「PUR」と称す)製の外層と、TPU製の内層とからなる多層材からなってもよい。
しかし、TPUの使用は種々のデメリットを伴う。例えば、TPUは、光に晒されると変色(黄変)する。これにより、材料の品質が損なわれる。また、TPUは、加水分解を受けやすく、これにより、材料の各層の層間剥離が生じる可能性がある。さらに、TPUを他の材料と良好に接着するには、通常、付加的な接着層が必要となるが、これは多くの場合、重量増、材料の層間剥離や、材料の品質低下を生じる結果となる。一般的に、TPUの機械的材料特性は良くない。例えば、TPUは、接着層を必要とするため、堅くて柔軟性に乏しい。
しかし、接着層を省くことによっても問題が生じる。例えば、接着層無しでTPUとPURとを接着しても、異なる材料が使われているため、十分な接着が得られない。
独国特許出願公開第10 2009 028 627号明細書 米国特許出願公開第2010/0037483号明細書 米国特許第3,397,418号明細書 米国特許第6,558,784号明細書 米国特許第7,941,942号明細書 米国特許出願公開第2007/0199210号明細書 米国特許出願公開第2011/0088282号明細書
したがって、本発明の目的は、品質を損なうことなく、特に軽量であり、且つ、上記問題点を解消する、スポーツシューズのアッパー用の複合材を提供することにある。
上記課題は、請求項1に記載した靴のアッパー用、特にサッカーシューズ用のアッパー用の材料によって解決される。本材料は、内側ポリウレタン層と、外側ポリウレタン層と、テキスタイル製補強層とを備える。テキスタイル製補強層は、内側ポリウレタン層と外側ポリウレタン層との間に配置される。内側ポリウレタン層及び外側ポリウレタン層は、熱硬化性ポリウレタンを含む。テキスタイル製補強層は、孔部を備え、内側ポリウレタン層と外側ポリウレタン層とは、これらの孔部を通じて互いに接続される。
テキスタイル製補強層の両側にポリウレタン層を使用することで、本材料を加熱下で押圧した際に二つのポリウレタン層の間で特に良好な接着が実現されるという有利な点が得られる。これに対して、熱可塑性ポリウレタン(TPU)を用いた場合には、当該TPUを別のTPU層又は他の材料と確実に接着するために、付加的な熱接着剤層を使用する必要がある。この熱接着剤層を省くことで、軽量化が図られ、本発明に係る材料の製造方法が簡素化される。原則として、ポリウレタン層を二層使用することは有利である。なぜなら、これらのポリウレタン層は、融点及び材料特性が同じであるため、これら両層の間の方が、ポリウレタン層とTPUとの間の接着と比べて、より良好な接着が実現されるからである。
上記内側ポリウレタン層と上記外側ポリウレタン層とは、例えば押圧プロセスにおいて圧力及び熱を受けた際に、補強層の孔部を通じて、互いに特に良好に接続することができ、その結果、間に配置されたテキスタイル製補強層を、確実に取り囲むことができる。これにより、ポリウレタン層の弾性特性と、テキスタイル製補強層の耐久性及び引張り強さとを兼ね備えた靴アッパー用材料が得られる。
熱硬化性ポリウレタンを使用することにより、内側ポリウレタン層及び外側ポリウレタン層は弾性となり、したがって、靴アッパー用の材料として特に好適となる。これに対して、TPUを使用すると、黄変が起こり、加水分解が生じる結果となる(すなわち、水の中で化学結合が分解してしまう)。また、TPUとは異なり、弾性を低下させる付加的な接着層は不要である。
内側ポリウレタン層及び外側ポリウレタン層は、好ましくは、ポリエステル及びポリエーテルの混合物を含む。ポリエステルの割合が高ければ、機械的特性が向上することとなる。例えば、引張り強さや硬度が高められる。一方、ポリエーテルの割合が高ければ、(ポリエーテル中の脂肪族化合物に起因して)化学的特性、例えば加水分解耐性や紫外線に対する安定性等が向上することとなる。
好ましい実施形態においては、上記熱硬化性ポリウレタンは、脂肪族イソシアネートを含む。このような材料を使用することで、TPUとは異なり、材料が黄変しないという有利な点が得られる。
テキスタイル製補強層は、好ましくは、非熱可塑性材料を含む。このような材料は、熱や圧力を受けても溶けないため、本材料のデザイン性及び外観にとって有利な点がある。補強層のテキスタイル構造は、押圧中であっても維持されるべきである。このことは、本材料の手触りの点でも有利に働く。この点、テキスタイル製補強層の構造の違いにより、デザインや表面構造の違いがもたらされる。
上記テキスタイル製補強層の孔部のそれぞれの面積は、好ましくは、0.25mm〜9mmの範囲内にある。孔部の好ましい直径は、0.1〜0.2mmの範囲内である。上記の寸法とすることが、一方では内層と外層との間で良好な接着を実現しつつ、他方ではテキスタイル製補強層において十分な耐久性を実現するのに特に有利であることが実証されている。
好ましい実施形態においては、内側ポリウレタン層は、ポリウレタン副層を少なくとも二層備える。各ポリウレタン副層は、それぞれ、異なる特性を有する。例えば、各層は、厚み、材料特性(例えば融点等)又は色が異なり得る。二層、数層又は全ての副層の特性が異なっていてもよい。
好ましい実施形態においては、外側ポリウレタン層も、ポリウレタン副層を少なくとも二層備える。各ポリウレタン副層は、それぞれ、異なる特性を有する。例えば、各層は、厚み、材料特性(例えば融点等)又は色が異なり得る。二層、数層又は全ての副層の特性が異なっていてもよい。
第1ポリウレタン副層の方が、第2ポリウレタン副層よりも、融点が低く、テキスタイル製補強層の近くに配置されることが特に好ましい。このような構成は、内側ポリウレタン副層と外側ポリウレタン副層とがテキスタイル製補強層の穴を通じて溶融接着する助けとなる。なぜなら、内側及び外側ポリウレタン層それぞれの第1ポリウレタン副層が、より速く溶融し、よって、より簡単且つ速やかに互いに接続する一方で、それぞれの第2ポリウレタン副層は溶融しないからである。したがって、本材料の外観は変化しない。
他の態様によれば、本発明は、上述した材料を備えた靴アッパーと、そのような靴アッパーを備えた靴を含む。
本発明の更に他の態様は、靴のアッパー用の上記材料の製造方法であって、内側ポリウレタン層と外側ポリウレタン層との間のテキスタイル製補強層を加熱下で押圧する製造方法を含む。上記は、例えばプレス機を用いて行い得る。
本製造方法は、好ましくは、(a)液状の第1ポリウレタン層を剥離層(例えば剥離紙)の上に注ぐ工程と、(b)孔部を有するテキスタイル製補強層を第1ポリウレタン層上に設ける工程と、(c)液状の第2ポリウレタン層をテキスタイル製補強層上に注ぎ第1ポリウレタン層と液状の第2ポリウレタン層とがテキスタイル製補強層の孔部を通じて互いに溶融接着する工程とを備える。
上記方法により、本材料を簡単且つ素早く製造することができる。ポリウレタン層は、テキスタイル製補強層上に塗布する際に液状なので、テキスタイル製補強層と接着し、テキスタイル製補強層の孔部を通過して、当該テキスタイル製補強層の反対側にあるポリウレタン層と接着する。したがって、両ポリウレタン層の間の接着も、ポリウレタン層とテキスタイル製補強層との間の接着も、非常に強固となる。
上記第1ポリウレタン層が上記内側ポリウレタン層に相当し、上記第2ポリウレタン層が上記外側ポリウレタン層に相当してもよいし、その逆であってもよい。
第1層及び/又は第2層は、好ましくは、順次注ぎ重ねられる複数のポリウレタン副層を備える。これにより、例えば、それぞれの内側の副層については接着能力の高いポリウレタンを用いる一方で、それぞれの外側の副層については耐摩耗性の高いポリウレタンを用いることができる。
好ましくは、各副層は、第1ポリウレタン層が第2ポリウレタン層に対して逆の順序で副層を備えるように、注ぎ重ねられる。結果として、どちらの向きでも使用できる―すなわち、第1ポリウレタン層を外側ポリウレタン層とし、第2ポリウレタン層を内側ポリウレタン層として使用してもよいし、その逆にしてもよい―対称な層アセンブリが得られる。
好ましくは、第1及び/又は第2ポリウレタン層を注いだ後に、熱が加えられる。テキスタイル製補強層の孔部を通じて互いに接触している液状の層は、加熱により乾燥する際に互いに接着する。さらに、この工程によって、各ポリウレタン層は、テキスタイル製補強層に接着する。
上記製造方法は、好ましくは、(d)第2ポリウレタン層を注ぐ工程の後に、第1ポリウレタン層と、テキスタイル製補強層と、第2ポリウレタン層とを押圧する工程を備える。仕上げの押圧工程により、両ポリウレタン層の間の接着も、ポリウレタン層とテキスタイル製補強層との間の接着も、更に強化される。
上記製造方法は、好ましくは、連続的プロセスであり、剥離層及びテキスタイル製補強層が、それぞれのロールから供給される。これにより、本複合材料を非常に効率的且つ高速で製造することができる。
上記剥離層は、好ましくは、安価な紙である。
その他の有利な実施形態は、他の従属請求項に記載の通りである。
以下、本発明の幾つかの態様につき、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
本発明に係る靴アッパー用材料の一実施形態を示す概略断面図である。 本発明に係る靴アッパー用材料の第2実施形態を示す概略断面図である。 テキスタイル製補強層用の材料の例である。 本発明に係る靴アッパー用材料の一実施形態を示す概略図である。 本発明に係る材料の製造工程を示す図である。 本発明に係る材料を備えたサッカーシューズである。 本発明において使用されるポリウレタン層の製造方法である。 本発明に係る靴アッパー用材料の製造方法である。
以下、靴のアッパー用の材料に関し、本発明の実施形態や変更例を記載する。本材料は、スポーツシューズ、特にサッカーシューズに使用するのが好ましい。しかし、例えばバスケットボールシューズ等の、以下に説明するような良好な機械的特性と軽量性の両方を必要とするその他の靴に使用することもできる。
図1は、靴のアッパー用の材料1の実施形態の第1例を示す。図1は、特に、本材料1の概略断面図を示す。本図は、寸法・形状(proportions)を表すものではなく、それらについては、以下、より詳細に説明する。図1から分かるように、材料1は、内側ポリウレタン層10と、テキスタイル製補強層20と、外側ポリウレタン層30とを備える。テキスタイル製補強層20は、内側ポリウレタン層10と外側ポリウレタン層30との間に配置される。両ポリウレタン層10、30は、ポリウレタンフィルム10、30であってもよい。しかし、両ポリウレタン層10、30はキャスティング(cast)してもよい。以下では、ポリウレタンフィルム10、30について論じる。これらを単に「PURフィルム10、30」と呼称する。
「内側PURフィルム10」との用語は、当該フィルムが、材料1を用いる靴アッパーの内側に配置されることを意味する。「外側PURフィルム30」との用語は、当該フィルムが、材料1を用いる靴アッパーの外側に配置されることを意味する。
内側PURフィルム10、テキスタイル製補強層20及び外側PURフィルム30は、熱及び圧力の下で固定(grout)される。その際、内側PURフィルム10と外側PURフィルム30とは、確実な接続結果が得られるように、テキスタイル製補強層20の孔部を通じて互いに溶融接着する。同時に、内側PURフィルム10及び外側PURフィルム30は、テキスタイル製補強層20の糸を囲い込み、それによって、テキスタイル製補強層20と、PURフィルム10、30との間が接続される。これについては後述する。
内側PURフィルム10及び外側PURフィルム30は、ポリエステル及びポリエーテルの混合物を含む。この点に関しては、ポリエステルの割合が高ければ、機械的特性が向上することとなり、例えば、引張り強さや硬度が高められる。一方、ポリエーテルの割合が高ければ、ポリエーテル中の脂肪族化合物に起因して、化学的特性、例えば紫外線に対する安定性や加水分解耐性等が向上することとなる。
高い費用効果と、十分な品質―特に紫外線に対する安定性や加水分解耐性―を同時に保証するために、ポリエステル対ポリエーテルの混合比は、好ましくは、65%対35%とする。
ポリエステル及びポリエーテルを混合したため、ここで用いるPURフィルムには、特にTPUと比べて、幾つかの有利な点が与えられる。PURフィルムの有利な点の一つは、TPUと比べて、弾性が高いことである。また、PURフィルムは、TPUよりも加水分解耐性が高い。
ポリエーテル及びポリエステルの他に、PURフィルムは、ポリイソシアネートを含む。この点に関しては、脂肪族ポリイソシアネートを用いるのが好ましい。これにより、PURフィルムが黄変せず(紫外線に対して安定であり)且つ加水分解耐性を有するという有利な点が得られる。これはTPU使用に対する更なる有利な点である。
一実施形態においては、材料1は、内側PURフィルム10と、テキスタイル製補強層20と、外側PURフィルム30とからなる。
テキスタイル製補強層20の両側にPURフィルムを使用することで、本材料を加熱・加圧下で押圧した際に二つのフィルム10、30の間で特に良好な接着が実現されるという有利な点が得られる。これに対して、TPUを用いた場合には、当該TPUを別のTPU層又は他の材料と確実に接着するために、付加的な熱接着剤層を使用する必要がある。この熱接着剤層を省くことで、軽量化が図られ、本発明に係る材料の製造方法が簡素化される。原則として、PURフィルムを二枚使用することは有利である。なぜなら、これらのPURフィルムは、融点と材料特性が同じであるため、これらPURフィルム10、30の間の方が、PURフィルムとTPUとの間の接着と比べて、より良好な接着が実現されるからである。
PURフィルム10、30間の接着は、十分なメッシュ密度を備えた対応するテキスタイル製補強層20と組み合わせることで、靴用アッパー―特にサッカーシューズ―に必要とされる物理的要件を満たすだけの強度を有する。この点、力学的特性及び材料の重量に悪影響を及ぼす熱接着剤フィルムを使用しなくて済む。テキスタイル製補強層20の選択は、極めて重要である。なぜなら、十分な接着を保証するために、PURフィルム10、30の特性に特化して調整する必要があるためである。テキスタイル製補強層20は、これらの要求に特化して開発する必要がある。PURフィルム10、30とテキスタイル製補強層20との間の接着の質は、基材の微細構造―具体的には、使用する糸(例えば毛羽糸(napped thread))の特性や織合せ・編合わせ技術の種類―によって決まる。材料1に良好な透明性を与え且つ接着を十分なものにするためには、孔部を十分大きくするか、小さい孔部を多数設ける必要がある。
テキスタイル製補強層20単独の引張り強さ及び引裂き強さは、少なくとも30Nである。フィルム単独の引張り強さは、6Nである。PURフィルム10、30とテキスタイル製補強層20との組み合わせの引張り強さは、少なくとも100Nである。
PURフィルム10、30に用いるポリウレタンは、製造の際に加熱によりPURフィルムにその構造性能を与える硬化剤を付加的に含む熱硬化性ポリウレタンであることが好ましい。これに対して、TPUは、再加熱することにより、成形し直すことができる。
テキスタイル製補強層20は、多数の孔部を備える。これらの孔部を通じて、内側PURフィルム10と外側PURフィルム30とは溶融接着することができる。すなわち、孔部は、テキスタイル製補強層20の厚み全体を貫通するものである。
テキスタイル製補強層の材料は、内側PURフィルム10及び外側PURフィルム30だけが溶融接着するように、非熱可塑性材料であってもよい。あるいは、テキスタイル製補強層20の材料は、当該材料がPURフィルムに溶け込むように、熱可塑性材料(例えばポリアミド/ナイロン)であってもよい。材料1の外観やデザイン性の観点からは、非熱可塑性材料が好ましい。フィルムの溶融接着により、異なった色彩効果が生じる場合がある。PURフィルム10、30には印刷が施されていてもよい。
テキスタイル製補強層20の厚みによっては、テキスタイル製補強層の構造を、PURフィルムを介して感じ取れるようにすることもできるし、また、透明なPURフィルムを使用すれば、テキスタイル製補強層の構造を見えるようにすることもできる。これにより、種々の特性―例えば摩擦係数―を有する種々の表面構造を製造することができる。さらに、テキスタイル製補強層20に種々の材料を使用し、PURフィルム10、30に種々の色を使用することにより、各種の視覚効果を実現することができる。
図2は、内側PURフィルム10が四層のフィルム層11〜14を備え、外側PURフィルム30が四層のフィルム層31〜34を備える靴アッパー用材料1の好適な実施形態を示す。これら各層の厚さは、好ましくは約0.02mmである。よって、内側PURフィルム10及び外側PURフィルム30の厚さは、それぞれ、約0.08mmである。他の実施形態では、これらの寸法は異なり得る。特に、各フィルム層11〜14、31〜34は、厚さが異なっていてもよい。
これらフィルム層は、「副層」とも呼称する。
複数のフィルム層を使用する有利な点は色々あるが、その一つは、一定したフィルム厚さが得られる点である。したがって、それぞれの厚さが0.2mmのフィルム層を四層使用することで、0.8mmの一定した厚さの層が得られる。
別の実施形態においては、フィルム層の厚さは、0.10〜0.16mmである(図4参照)。
共にテキスタイル製補強層20に面している内側PURフィルム10のフィルム層14と外側PURフィルム30のフィルム層31とは、外側の層11、12、13及び32、33、34と比べて、融点が低くてもよい。これにより、材料1を押圧する際に、溶融接着のために必要であった別個の接着層を要することなく、且つ、外側のPURフィルム層が溶融して表面上の外観に変化をもたらすことなく、内側PURフィルム10と外側PURフィルム30とを加熱下で互いに溶融接着することができる。内側のフィルム層の方が速く溶融するので、外側のフィルム層に変化をもたらすことなく、溶融が促進される。フィルム層14、31の融点は、例えば、100〜150℃、好ましくは約130℃であってもよい。外側のフィルム層11、12、13及び32、33、34の融点は、150〜200℃、好ましくは約160℃であってもよい。
別の実施形態においては、上記フィルム層14、31にそれぞれ隣接するフィルム層13、32も、外側のフィルム層11、12及び33、34と比べて、融点が低くてもよい。
他の実施形態では、層の数や各層の厚さが異なっていてもよい。また、特に、内側PURフィルム10の層数や特性が、外側PURフィルム30のそれらと異なっていてもよい。したがって、内側PURフィルム10及び外側PURフィルム30を、それぞれ、靴アッパーの内面及び外面としての機能に合せて調整してもよい。例えば、外側PURフィルム30(又は最も外側のフィルム層だけ)を、サッカーシューズでは重要となり得る高い耐摩耗性のために設計してもよい。
原則として、内側PURフィルム10及び外側PURフィルム30のポリウレタン副層は、それぞれ、特性が異なってもよい。各副層は、例えば、厚さ(上記の通り)、材料特性(例えば融点等)又は色が異なっていてもよい。二層、数層又は全ての副層の特性が異なっていてもよい。
本発明の他の態様は、上述した材料を備えた靴アッパーと、そのような靴アッパーを備えた靴に関する。
上記の通り、テキスタイル製補強層20に異なる材料を使用することにより、異なる表面構造を形成することができる。なぜなら、外側PURフィルム30の表面は、その下に配置されたテキスタイル製補強層20の表面に適合し、それにより、質感のある(textured)表面が得られるからである。したがって、異なる複数のテキスタイル製補強層により、靴アッパーにおいて異なる機能を果たす、表面の質感が異なる複数の領域を作り出すことができる。例えば、サッカーシューズであれば、ボールとの接触の際に摩擦力や付着力が異なる複数の領域を備えてもよい。したがって、例えば、ドリブル時によく使うサッカーシューズの領域には、対応する表面構造を選択することで、その表面の摩擦力を大きくすることもでき、それにより、良好なボールコントロールが保証される。
図3は、テキスタイル製補強層35、37の二つの例を示す。テキスタイル製補強層35、37の孔部36、38の寸法は、好ましくは、0.25mm〜9mmの範囲内にある。この寸法範囲では、孔部の寸法がテキスタイル製補強層20の機械的特性を阻害することなく、内側PURフィルム10と外側PURフィルム30との間で良好な接着が得られる。一実施形態においては、孔部の直径は、0.1〜0.2mmの範囲内にある(図4参照)。
この点に関しては、孔部は、円形から菱形まで、さまざまな外形にすることができる。外形形状を補強するとともにより良好な接着を保証するために、テキスタイル製補強層20のメッシュや糸や繊維を、水平方向又は垂直方向の糸によって補強するのが好ましい。
ある実施形態においては、立体的構造を実現する必要がないため、平坦なテキスタイル製補強層を使用する。すなわち、表面をできるだけ滑らかにし、フィルムをテキスタイル製補強層内に溶融させることは期待されていない。原則として、滑らかな表面も、構造化された表面も、共に実現可能である。
得られる靴アッパー用材料1は、非常に軽量であるが、この材料は、耐摩耗性、柔軟性、層間剥離、紫外線に対する安定性、加水分解耐性、機械的安定性(例えば、引張り強さ、引裂き強さ、縫い目抵抗力(seam resistance)等)や、その他の基準に関する品質試験に合格するものである。
図4は、靴アッパー用の材料1の一実施形態の一例の分解組立図を示す。材料1は、内側ポリウレタンフィルム10と、テキスタイル製補強層20と、外側ポリウレタンフィルム30とを備える。両フィルム10、30は、厚さが0.10〜0.16mmの範囲内のフィルム層からなる。テキスタイル製補強層20は、ポリエーテル糸を含み、直径が0.1〜0.2mmの範囲内にある開口を有する。テキスタイル製補強層は、平坦な構造を有する(二次元のメッシュである)。
図4の材料1の重量は、約27〜28g(A4版)であり、これは約450〜470g/mの重量に相当する。テキスタイル製補強層20の重量は、約8〜12g(A4版)であり、これは約130〜200g/mの重量に相当する。したがって、内側ポリウレタンフィルム10及び外側ポリウレタンフィルム30の重量は、それぞれ、約135〜160g/mの範囲内である。
図5は、上述した材料1の製造プロセスを、材料の製造前後の概略断面図にて示す。製造前の材料を図5の上部に、製造後の材料を下部に図示する。テキスタイル製補強層20は、複数の円と、それらの間に配置された孔部41とで示す。この円は、例えば、テキスタイル製補強層20の繊維の断面を表すものであり得る。図5の中央の矢印で示す熱及び圧力を加えることにより、内側PURフィルム10と外側PURフィルム30とは、液状材料が孔部41を満たすことで、互いに溶融接着することができる。なお、図5の相対応する各図は、単に概略を示すだけに過ぎず、寸法・形状を示すものではない。
図2に示すような複数層を備えるPURフィルム10、30は、基材上にて製造される。各層を、液体の状態で基材上に順次塗布する。その後、全四層をオーブンにて硬化することで、上記のPURフィルムを得る。
一実施形態においては、フィルム層をテキスタイル製補強層20に直接付着させてもよい。
図6は、上記材料1を使用したサッカーシューズ2を示す。サッカーシューズの、側面側の足中央部には、横方向の動作を安定化させるための、アラミド糸(例えばケブラー(登録商標))で補強した領域(リボン状部)50が設けられている。当該領域50は、特に、足を内側に曲げるような動作の際に、足を支持する。例えば、当該領域50は、足の内側の方に脚が傾いている状態で足が地面に着地した際に、足を支持する。これにより、足首を「くじく」危険性が防止される。
上記材料1は厚さが薄い。これは、スポーツシューズの軽量化の観点から望ましい。しかし、薄いため、材料1は、減衰性(damping)が小さい。ある種の要求に対しては、材料1の減衰性を改善するのが望ましい場合がある。したがって、材料1の内側、又はポリウレタン(PU)フィルム10、30の間に、減衰層を導入することも考えられる。これは、例えば、層間の広範囲にわたって、又は特定の箇所だけにスプレーされるポリウレタン(PU)発泡体であってもよい。これを可能にするために、PUフィルムを、特定の箇所においてのみ溶融ないし溶着するようにしてもよい。そして、未接続の空洞に、圧縮空気、PU発泡体や、他の減衰性材料を充填してもよい。
三次元構造のテキスタイル製補強層(例えば立体メッシュやスペーサーメッシュ(spacermesh))によって減衰性を確保してもよい。このようなテキスタイル製補強層にあっても、厚さの異なる領域を備えてもよい。減衰性が望まれ且つPUフィルムを互いに接続させない第1の領域では、テキスタイル製補強層を、それだけ厚く設計してもよい。減衰性が必要でなく且つPUフィルムを互いに接続させるべき第2の領域では、上記の通り、テキスタイル製補強層をそれだけ薄く設計してもよい。
以下、図7を参照して、四層のポリウレタン副層を備え、上記靴アッパー用材料に使用されるポリウレタン層の製造方法を記載する。撹拌した調合物を溶融して、容器に吐出する。当該容器を、連続動作装置により絶えず混練し続けてもよい。所定の厚さを有する小さな隙間を設けることで、上記調合物を当該容器の底部から均一に分散させることができる。その下で、剥離紙を連続的に移動させ、上記混合物を剥離紙上に引きずり乗せる。当該剥離紙には、デザイン又は機能に合せて、所望のパターンや深さのエンボス加工がなされていてもよい。塗布される上記第1層の厚さを、一方の側から他方へ走査するレーザ装置を用いて監視することもできる。これにより、層の厚さが、バラツキなく均一に塗布されることが保証される。例えば、この第1層の厚さは0.02mmであってもよい。
この工程の後、当該剥離紙を、所定量の乾燥と蒸発が行われるまで、加熱されたオーブンの中を一定速度で移動させてもよい。
その後、上述したプロセスを繰り返して、第1層の上に、軟質層のPUからなる第2層を塗布してもよい。例えば、この層の厚さは0.02mmであってもよい。
上記第2層の上に、例えば厚さが0.07mmの第3層を塗布してもよい。この第3のPU塗布においては、第2の異なる調合物を含んでもよい。上述したPU層を塗布するプロセスを、第3層についても繰り返してもよい。第3層は、より厚い層であってもよく、層の厚さは、各層に必要とされる精度にしたがって設定される。したがって、この層については、オーブンでの時間を長くする必要があったり、より高い温度を使用する必要がある場合がある。層を変える際に、必要な特徴・構成に応じて、軟質及び硬質のPU層のどちらについても、色又は配合を変えることもできる。
最後の塗布工程として、PU層とテキスタイル製補強層との接着と、反対側のPU層との接着とを補助することを主たる機能とする第4の層を塗布してもよい。PU層及び剥離紙を、さまざまなローラの組み合わせを通って移動させることにより、両者をしっかりと固定しておくことができる。最後のオーブン工程の後、保管のために巻き上げる前に、保護のために、非常に薄くて軽量の不織布材料製のシートをPU表面上に載置してもよい。
最終的に巻き上げられたPUフィルムを保管設備に移してもよい。保管設備においては、フィルムは、靴の製造に使用できるようになる前に、例えば24時間、硬化・安定化のためにそのまま置かれる。
その後、上記のように製造されたポリウレタン層は、本発明に係る靴アッパー用材料の製造に以下のように使用することができる。まず、ポリウレタンフィルム又はポリウレタン層と、孔部を備えたテキスタイル製補強層として使用するメッシュ材料とを打抜き裁断する。メッシュ材料を、第1ポリウレタン層と第2ポリウレタン層との間に配置する。当該材料を、シリコン製パッド上で組み立てて、熱プレス機で押圧してもよい。当該材料を裏返して、約90°回転させてもよい。こうすると、もともと「横長」の配置だった場合には、「縦長」の配置となり、「縦長」だった場合には「横長」となる。その後、当該材料に2回目の加熱押圧を施してもよい。上記プロセスにより、両方のポリウレタン層が、メッシュ材料の孔部を通じて互いに溶融接着する。本明細書で既に述べたように、例えば、第1ポリウレタン層を内側ポリウレタン層とし、第2ポリウレタン層を外側ポリウレタン層とすることができる。あるいはその逆であってもよい。
押圧の際、プレス機の温度は、その両面において、約140°程度であってよい。材料の組立品を、約30秒間、押圧することとしてもよい。圧力は、約100kg/cmであってもよい。
液状PU法に基づく、本発明に係る材料の別の製造方法を、図8を参照しつつ、以下、説明する。
ステップ81〜84では、調節可能なオーブン時間を除き、図7を参照して上述したのと同じ製造技術を使用する。オーブン時間は、メッシュを取り付ける前に各層が完全に乾燥してしまわないように調節する。したがって、液状のポリウレタンを、剥離紙上に直接注ぐ。この液状ポリウレタンを、四層の副層として塗布する。第1及び第2の副層の厚さは、約0.0175mmであってもよく、一方で、第3及び第4の副層の厚さは、約0.075mmであってもよい。
このプロセスの中で、ステップ84とステップ85との間で、半乾き状態のPU層の上に、テキスタイル製補強層(例えばメッシュ)を直接組み込む。この段階で、軽く押圧する工程を設けてもよい。当該メッシュが、本明細書で説明した、孔部を備えたテキスタイル製補強層である。
ステップ85〜88では、同様の層間オーブン加熱(inter-layer oven heating)法を用いて、各副層を逆の順序で塗布する。この段階では、本材料は、ほぼ完全に乾燥した状態にある。しかし、両側の副層のうち、メッシュに隣接する副層は、まだ半液状であってもよく、これにより、両副層は、加熱押圧なしでも、メッシュの孔部を通じて接着することができる。例えばステップ89のように加熱押圧をすることで、接着を更に強めることもできる。
ステップ89では、仕上げに高圧でホットローラをかけることにより、確実に、各層間及び層対メッシュを完全に接着させる。内側の副層は、メッシュの孔部を通じて互いに溶融接着する。もし剥離紙が取り外されているか、剥離紙が片面だけに設けられている場合には、この段階で、両側のローラを介してエンボス加工を追加してもよい。ここでは、分子結合の可能性があるため、「プライマー(副)層」とも呼称される内側の(副)層を取り除いたり、置き換えたりすることも可能である。
図7及び図8を参照して説明した両方法では、靴が必要とする特徴・構成や仕様に応じて、(副)層の配合、色の組み合わせや、厚さを変更することが可能である。その場合、オーブン時間やオーブン温度を若干変更することが必要となる。副層の数も、同じ製造技術を使って変更可能である。例えば、単一の副層、二層の副層、三層の副層や、五層以上の副層を使用することもできる。それとともに、メッシュの種類を変更することも可能である。
以下、本発明をより深く理解することを容易にするために、好ましい実施例について記載する。
[実施例1]
靴のアッパー用、特にサッカーシューズ用のアッパー用の材料(1)であって、
(a)内側ポリウレタン層(10)と、
(b)外側ポリウレタン層(30)と、
(d)前記内側ポリウレタン層(10)と前記外側ポリウレタン層(30)との間に配置されたテキスタイル製補強層(20、35、37)と
を備え、
(c)前記内側ポリウレタン層(10)及び前記外側ポリウレタン層(30)が、熱硬化性ポリウレタンを含み、
(e)前記テキスタイル製補強層(20、35、37)が、孔部(36、38、41)を備え、前記内側ポリウレタン層(10)と前記外側ポリウレタン層(30)とが、前記テキスタイル製補強層(20、35、37)の孔部(36、38、41)を通じて互いに接続される、靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例2]
前記内側ポリウレタン層(10)及び前記外側ポリウレタン層(30)が、ポリエステル及びポリエーテルの混合物を含む、実施例1に記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例3]
前記内側ポリウレタン層(10)及び前記外側ポリウレタン層(30)が、脂肪族イソシアネートを含む、実施例1又は2に記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例4]
前記テキスタイル製補強層(20、35、37)が、非熱可塑性材料を含む、実施例1〜3のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例5]
前記孔部(36、38、41)のそれぞれの面積が、0.25mm〜9mmの範囲内である、実施例1〜4のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例6]
前記内側ポリウレタン層(10)及び/又は前記外側ポリウレタン層(30)が、ポリウレタンフィルムを備える、実施例1〜5のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例7]
前記内側ポリウレタン層(10)が、ポリウレタン副層(11〜14)を少なくとも二層備える、実施例1〜6のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例8]
前記外側ポリウレタン層(30)が、ポリウレタン副層(31〜34)を少なくとも二層備える、実施例1〜7のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例9]
前記ポリウレタン副層(11〜14、31〜34)のうちの少なくとも二層が異なる特性を有する、実施例7又は8に記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例10]
前記内側ポリウレタン層(10)及び前記外側ポリウレタン層(30)が、それぞれ、融点が異なる第1ポリウレタン副層(14;31)及び第2ポリウレタン副層(13;32)を備える、実施例1〜9のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例11]
前記第1ポリウレタン副層(14;31)の方が、前記第2ポリウレタン副層(13;32)よりも、融点が低く、前記テキスタイル製補強層(20、35、37)の近くに配置される、実施例1〜10のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例12]
前記第1ポリウレタン副層(14、31)の融点が、100℃〜150℃の間にある、実施例10又は11に記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例13]
前記第1ポリウレタン副層(14、31)が、前記テキスタイル製補強層(20、35、37)上に直接配置される、実施例10〜12のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例14]
前記第1ポリウレタン副層(14、31)の厚さが、約0.02mmである、実施例10〜13のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例15]
前記第2ポリウレタン副層(13、32)の融点が、150℃〜200℃の間にある、実施例10〜14のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例16]
前記内側ポリウレタン層(10)及び/又は前記外側ポリウレタン層(30)の厚さが、約0.08mmである、実施例1〜15のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例17]
前記内側ポリウレタン層(10)及び/又は前記外側ポリウレタン層(30)が、それぞれ、四層のポリウレタン副層(11〜14;31〜34)を備える、実施例1〜16のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例18]
前記外側ポリウレタン層(30)が、透明である、実施例1〜17のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
[実施例19]
実施例1〜18のいずれかに記載の材料(1)を備える、靴のアッパー。
[実施例20]
実施例1〜18のいずれかに記載の材料(1)を少なくとも二つ備える、靴のアッパー。
[実施例21]
前記少なくとも二つの材料(1)が、靴のアッパーにおける異なる領域に配置されている、実施例20に記載の靴のアッパー。
[実施例22]
前記少なくとも二つの材料(1)が、前記テキスタイル製補強層(20、35、37)、前記内側ポリウレタン層(10)及び/又は前記外側ポリウレタン層(30)に関して、異なる設計を有する、実施例20又は21に記載の靴のアッパー。
[実施例23]
実施例19〜22のいずれかに記載のアッパーを備える靴(2)。
[実施例24]
靴のアッパー用の材料(1)の製造方法であって、
(a)内側ポリウレタン層(10)と外側ポリウレタン層(30)との間に、テキスタイル製補強層(20、35、37)を配置する工程と、
(b)前記テキスタイル製補強層(20、35、37)と、前記内側ポリウレタン層(10)と、前記外側ポリウレタン層(30)とを加熱下で押圧する工程と
を備える製造方法。
[実施例25]
前記テキスタイル製補強層(20、35、37)が、孔部(36、38、41)を備え、前記内側ポリウレタン層(10)と前記外側ポリウレタン層(30)とが前記孔部(36、38、41)を通じて互いに溶融接着(melt together)する、実施例24に記載の製造方法。
[実施例26]
(c)一以上の副層(11〜14;31〜34)を基材上に設けることにより、前記内側ポリウレタン層(10)及び/又は前記外側ポリウレタン層(30)を作製する工程
を更に備える、実施例24又は25に記載の製造方法。
[実施例27]
靴のアッパー用の材料(1)の製造方法であって、
(a)液状の第1ポリウレタン層(10)を剥離層上に注ぐ工程と、
(b)孔部(36、38、41)を有するテキスタイル製補強層(20、35、37)を前記第1ポリウレタン層(10)上に設ける工程と、
(c)前記液状の第2ポリウレタン層(30)を前記テキスタイル製補強層(20、35、37)上に注ぎ前記第1ポリウレタン層(10)と液状の第2ポリウレタン層(30)とが前記テキスタイル製補強層(20、35、37)の前記孔部(36、38、41)を通じて接着する工程と
を備える製造方法。
[実施例28]
前記第1ポリウレタン層(10)及び/又は前記第2ポリウレタン層(30)が、順次注ぎ重ねられる複数のポリウレタン副層を備える、実施例27に記載の製造方法。
[実施例29]
前記工程(a)及び/又は前記工程(c)の後に、熱を加える、実施例27又は28に記載の製造方法。
[実施例30]
(d)前記工程(c)の後に、前記第1ポリウレタン層(10)と、前記テキスタイル製補強層(20、35、37)と、前記第2ポリウレタン層(30)とを押圧する工程
を更に備える、実施例27〜29のいずれかに記載の製造方法。
[実施例31]
前記方法が、連続的プロセスであり、前記剥離層及び前記テキスタイル製補強層(20、35、37)が、それぞれのロールから供給される、実施例27〜30のいずれかに記載の製造方法。

Claims (31)

  1. 靴のアッパー用、特にサッカーシューズ用のアッパー用の材料(1)であって、
    (a)内側ポリウレタン層(10)と、
    (b)外側ポリウレタン層(30)と、
    (d)前記内側ポリウレタン層(10)と前記外側ポリウレタン層(30)との間に配置されたテキスタイル製補強層(20、35、37)と
    を備え、
    (c)前記内側ポリウレタン層(10)及び前記外側ポリウレタン層(30)が、熱硬化性ポリウレタンを含み、
    (e)前記テキスタイル製補強層(20、35、37)が、孔部(36、38、41)を備え、前記内側ポリウレタン層(10)と前記外側ポリウレタン層(30)とが、前記テキスタイル製補強層(20、35、37)の孔部(36、38、41)を通じて互いに接続される、靴のアッパー用の材料(1)。
  2. 前記内側ポリウレタン層(10)及び前記外側ポリウレタン層(30)が、ポリエステル及びポリエーテルの混合物を含む、請求項1に記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  3. 前記内側ポリウレタン層(10)及び前記外側ポリウレタン層(30)が、脂肪族イソシアネートを含む、請求項1又は2に記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  4. 前記テキスタイル製補強層(20、35、37)が、非熱可塑性材料を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  5. 前記孔部(36、38、41)のそれぞれの面積が、0.25mm〜9mmの範囲内である、請求項1〜4のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  6. 前記内側ポリウレタン層(10)及び/又は前記外側ポリウレタン層(30)が、ポリウレタンフィルムを備える、請求項1〜5のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  7. 前記内側ポリウレタン層(10)が、ポリウレタン副層(11〜14)を少なくとも二層備える、請求項1〜6のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  8. 前記外側ポリウレタン層(30)が、ポリウレタン副層(31〜34)を少なくとも二層備える、請求項1〜7のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  9. 前記ポリウレタン副層(11〜14、31〜34)のうちの少なくとも二層が異なる特性を有する、請求項7又は8に記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  10. 前記内側ポリウレタン層(10)及び前記外側ポリウレタン層(30)が、それぞれ、融点が異なる第1ポリウレタン副層(14;31)及び第2ポリウレタン副層(13;32)を備える、請求項1〜9のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  11. 前記第1ポリウレタン副層(14;31)の方が、前記第2ポリウレタン副層(13;32)よりも、融点が低く、前記テキスタイル製補強層(20、35、37)の近くに配置される、請求項1〜10のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  12. 前記第1ポリウレタン副層(14、31)の融点が、100℃〜150℃の間にある、請求項10又は11に記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  13. 前記第1ポリウレタン副層(14、31)が、前記テキスタイル製補強層(20、35、37)上に直接配置される、請求項10〜12のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  14. 前記第1ポリウレタン副層(14、31)の厚さが、約0.02mmである、請求項10〜13のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  15. 前記第2ポリウレタン副層(13、32)の融点が、150℃〜200℃の間にある、請求項10〜14のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  16. 前記内側ポリウレタン層(10)及び/又は前記外側ポリウレタン層(30)の厚さが、約0.08mmである、請求項1〜15のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  17. 前記内側ポリウレタン層(10)及び/又は前記外側ポリウレタン層(30)が、それぞれ、四層のポリウレタン副層(11〜14;31〜34)を備える、請求項1〜16のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  18. 前記外側ポリウレタン層(30)が、透明である、請求項1〜17のいずれかに記載の靴のアッパー用の材料(1)。
  19. 請求項1〜18のいずれかに記載の材料(1)を備える、靴のアッパー。
  20. 請求項1〜18のいずれかに記載の材料(1)を少なくとも二つ備える、靴のアッパー。
  21. 前記少なくとも二つの材料(1)が、靴のアッパーにおける異なる領域に配置されている、請求項20に記載の靴のアッパー。
  22. 前記少なくとも二つの材料(1)が、前記テキスタイル製補強層(20、35、37)、前記内側ポリウレタン層(10)及び/又は前記外側ポリウレタン層(30)に関して、異なる設計を有する、請求項20又は21に記載の靴のアッパー。
  23. 請求項19〜22のいずれかに記載のアッパーを備える靴(2)。
  24. 靴のアッパー用の材料(1)の製造方法であって、
    (a)内側ポリウレタン層(10)と外側ポリウレタン層(30)との間に、テキスタイル製補強層(20、35、37)を配置する工程と、
    (b)前記テキスタイル製補強層(20、35、37)と、前記内側ポリウレタン層(10)と、前記外側ポリウレタン層(30)とを加熱下で押圧する工程と
    を備える製造方法。
  25. 前記テキスタイル製補強層(20、35、37)が、孔部(36、38、41)を備え、前記内側ポリウレタン層(10)と前記外側ポリウレタン層(30)とが前記孔部(36、38、41)を通じて互いに溶融接着(melt together)する、請求項24に記載の製造方法。
  26. (c)一以上の副層(11〜14;31〜34)を基材上に設けることにより、前記内側ポリウレタン層(10)及び/又は前記外側ポリウレタン層(30)を作製する工程
    を更に備える、請求項24又は25に記載の製造方法。
  27. 靴のアッパー用の材料(1)の製造方法であって、
    (a)液状の第1ポリウレタン層(10)を剥離層上に注ぐ工程と、
    (b)孔部(36、38、41)を有するテキスタイル製補強層(20、35、37)を前記第1ポリウレタン層(10)上に設ける工程と、
    (c)前記液状の第2ポリウレタン層(30)を前記テキスタイル製補強層(20、35、37)上に注ぎ前記第1ポリウレタン層(10)と液状の第2ポリウレタン層(30)とが前記テキスタイル製補強層(20、35、37)の前記孔部(36、38、41)を通じて接着する工程と
    を備える製造方法。
  28. 前記第1ポリウレタン層(10)及び/又は前記第2ポリウレタン層(30)が、順次注ぎ重ねられる複数のポリウレタン副層を備える、請求項27に記載の製造方法。
  29. 前記工程(a)及び/又は前記工程(c)の後に、熱を加える、請求項27又は28に記載の製造方法。
  30. (d)前記工程(c)の後に、前記第1ポリウレタン層(10)と、前記テキスタイル製補強層(20、35、37)と、前記第2ポリウレタン層(30)とを押圧する工程
    を更に備える、請求項27〜29のいずれかに記載の製造方法。
  31. 前記方法が、連続的プロセスであり、前記剥離層及び前記テキスタイル製補強層(20、35、37)が、それぞれのロールから供給される、請求項27〜30のいずれかに記載の製造方法。
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