JP2017086295A

JP2017086295A - 靴底用部材

Info

Publication number: JP2017086295A
Application number: JP2015218219A
Authority: JP
Inventors: 西村　浩之; Hiroyuki Nishimura; 浩之西村; 祐一朗西澤; Yuichiro Nishizawa
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2017-05-25

Abstract

【課題】跳躍が重要とされるスポーツ、あるいはジョギング等のランニングに用いられるスポーツ靴に好適な、軽量で反発弾性が高く、かつ耐荷重性能に優れた靴底用部材の提供を目的とする。【解決手段】靴底の一部を構成するミッドソール２１における足裏の踏みつけ部及びかかと部に対応する部位に設ける靴底部材４１、４３を、発泡倍率が２〜４倍、ＪＩＳＫ６４００に準拠した反発弾性率が７０％以上で、片面または両面に厚み１００〜８００μｍのスキン層が形成された独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体で構成した。【選択図】図２

Description

本発明は、靴底用部材に関する。

従来、ウォーキング、ジョギング、ランニング等に利用される靴底用部材として、低反発発泡体と高反発発泡体を積層したものがある（特許文献１）。
また、ＥＶＡやポリウレタン発泡体、ゴム等を組み合わせて靴底を構成したものも知られている。

しかしながら、バレーボール、バスケットボール、サッカー、陸上競技の跳躍競技などのように跳躍が重要とされるスポーツ、あるいはジョギング等のランニングに用いられるスポーツ靴には、より軽量で反発弾性が高く、かつ耐荷重性能に優れた靴底用部材が求められている。

特許第５２５７７１４号公報

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、跳躍が重要とされるスポーツ、あるいはジョギング等のランニングに用いられるスポーツ靴に好適な、軽量で反発弾性が高く、かつ耐荷重性能に優れた靴底用部材の提供を目的とする。

請求項１の発明は、発泡倍率が２〜５で、片面または両面にスキン層が形成された独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体からなる靴底用部材に係る。

請求項２の発明は、請求項１において、前記スキン層の厚みが１００〜８００μｍであることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２において、前記熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体のＪＩＳＫ６４００に準拠した反発弾性試験装置を用いて測定した反発弾性率が７０％以上であることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１から３の何れか一項において、前記靴底用部材がミッドソールにおける足裏の踏みつけ部とかかと部に対応する部位に設けられることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、発泡倍率が２〜５倍で、片面または両面にスキン層が形成された独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体で構成することにより、軽量で反発弾性が高く、かつ耐荷重性能に優れた靴底用部材が得られる。

請求項２の発明によれば、スキン層の厚みを１００〜８００μｍとすることにより、衝撃力に対する反力が拡散されることなく、まっすぐに反射させることができる。

請求項３の発明によれば、ＪＩＳＫ６４００の反発弾性測定方法での反発弾性率が７０％以上であることにより、跳躍等の際に有利な靴底用部材が得られる。

請求項４の発明によれば、靴底用部材をミッドソールにおける足裏の踏みつけ部とかかと部に対応する部位に設けられるものとすることにより、靴底用部材が、着地等の際の衝撃をエネルギーに変換にして効率の良い動きを実現できると共に、着地時に足のぶれを抑えて足の安定性を高め、足を保護することができるようになる。

本発明の靴底用部材の一例が用いられた靴の斜視図である。同靴のミッドソールの平面図及び断面図である。足の裏の各部位を示す図である。実施例及び比較例の応力−ひずみ曲線である。

以下、本発明の靴底用部材について説明する。
本発明の靴底用部材は、靴底の一部に設けられるものである。以下に、本発明の靴底用部材の一使用状態について示す。図１に示す靴１０は、ミッドソール２１の一部に本発明の靴底用部材が用いられた例である。前記靴１０において、符号１１はアッパー、３１はアウトソールであり、図示の靴１０では、前記ミッドソール２１とアウトソール３１が靴底を構成する部材である。

図２に示すように、前記ミッドソール２１の上側面には、図３に示す足の裏における踏みつけ部とかかと部に対応する部位に、本発明の一例の靴底用部材４１、４３が埋設されている。踏み付け部に対応する部位に設けられている靴底用部材４１は、跳躍やランニング等において着地等の際に足の指の付け根付近に加わる衝撃を緩和すると共に、地面を蹴る際の力を反発力で高める作用をする。一方、かかと部に対応する部位に設けられている靴底用部材４３は、跳躍やランニング等において着地等の際にかかと付近に加わる衝撃を緩和する作用をする。

踏み付け部に対応する部位に設けられている靴底用部材４１は、足の親指の付け根から小指の付け根の範囲に作用できるように、横長な長方形からなる。一方、かかと部に対応する部位に埋設されている靴底用部材４３は、かかと部の中央に作用するように、略円形からなる。前記ミッドソール２１の上面に埋設される靴底用部材４１、４３の厚みは、ミッドソール２１の厚みにもよるが、好ましい範囲として３〜１５ｍｍ程度を挙げる。なお、前記靴底用部材４１、４３は、ミッドソールの上下を貫通するように埋設されたり、あるいはミッドソールの上面または下面に配置されたりしてもよい。

前記靴底用部材４１、４３は、発泡倍率が２〜５倍で、片面または両面にスキン層が形成された独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体からなる。発泡倍率を２倍未満にすると、軽量性が損なわれるようになる。一方、発泡倍率を４倍より大にすると、着地等の際の衝撃緩和性が劣るようになる。また、前記スキン層は、発泡程度が他部よりも低いあるいは未発泡の層からなり、厚み１００〜８００μｍが好ましい。

前記スキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体は、熱可塑性ポリエステルエラストマーを、超臨界状態の物理発泡剤と共に金型のキャビティに射出し、その後に金型をコアバックさせて発泡させ、金型内で発泡体を冷却させた後、発泡体を金型から取り出す、公知の超臨界ガス射出成形法により製造することができる。前記金型から取り出した独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体は、金型内で冷却される際に形成されたスキン層を表面に有する。また、脱型後、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体について、厚みをそのままにして所定の大きさに裁断することにより、スキン層を両面に有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体が得られる。一方、脱型後の表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体について、その厚みを二分等することにより、スキン層を片面に有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体が得られる。

発泡倍率は、コアバック前のキャビティ内に充填する樹脂量および金型をコアバックさせる量で調整する。最終的なキャビティの容量を大きくすることで、発泡倍率は大きくなる。また、スキン層の厚みは、熱可塑性ポリエステルエラストマーの充填後にキャビティ内壁で冷却されることで成形され、その後、金型をコアバックするタイミングが早いと薄いスキン層となり、このタイミングが遅いと厚いスキン層が得られる。金型を開くことで、溶融状態の樹脂は発泡する。コアバック開始のタイミングを遅らせればキャビティ内壁に接した樹脂の冷却が進みスキン層が厚くなる。
コアバック前のキャビティ内に充填する樹脂量は、いわゆるショートショットさせることで高発泡倍率の成形体が得られる。すなわち、キャビティ容積に充填可能な樹脂重量に対して、重量比にして５〜２０重量％少ない量の樹脂をキャビティに射出することでショートショット成形を行う。

物理発泡剤としては、窒素や二酸化炭素等を挙げることができる。なお、物理発泡剤に替えて、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）などの化学発泡剤を使用した場合、独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体内には、すべての化学発泡剤が反応、発泡するわけではなく、一部残渣として残るため、発泡体の物性が変化するので、化学発泡剤の使用は好ましくない。

物性測定用の実施例１〜実施例５を次のようにして製造した。
熱可塑性ポリエステルエラストマーとして、品名：ペルプレンＰ４０−ＢＴＭ、東洋紡製を用い、また物理発泡剤として窒素ガスを用い、超臨界ガス射出成形法により表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を製造した。電動射出成形機を用いて、金型は可動型と固定型間のキャビティが１００×２００ｍｍで初期厚みを０．５ｍｍから５．０ｍｍまで可変できるように構成され、注入後、適宜コアバック可能な金型に射出成形した。

前記窒素ガスを、超臨界供給装置を用いて超臨界状態とした後、射出成形機のシリンダ内に注入し、シリンダ内で溶融状態とした熱可塑性ポリエステルエラストマーを結晶融点１８０℃以上とし、前記窒素ガスを分散溶融混合させた。その後、金型のキャビティに射出し、その後に可動金型をコアバックさせ、冷却させた後に脱型し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を得た。

実施例１は、キャビティ空間の厚み３ｍｍに対して、樹脂を重量比でキャビティ容積に対して１００％となるように充填したのちコアバック量６.２ｍｍで型を開き、発泡倍率３．０倍の、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を厚み９.２ｍｍで製造した。
実施例２は、キャビティ空間の厚み３ｍｍに対して、樹脂を９０重量％ショートショット状態で充填した後、コアバック量６.２ｍｍで型を開き、発泡倍率３．４倍の、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を厚み９.２ｍｍで製造した。
実施例３は、キャビティ空間の厚み３ｍｍに対して、樹脂を９０重量％ショートショット状態で充填し、コアバック量７ｍｍとして、発泡倍率３．６倍の、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を厚み１０ｍｍで製造した。
実施例４は、キャビティ空間の厚み３ｍｍに対して、樹脂を実施例２よりも更に１０％少ない量、重量比８０％で充填しコアバック量６ｍｍとして、発泡倍率３．８倍の、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を厚み９ｍｍで製造した。
実施例５は、キャビティ空間の厚み２ｍｍに対して、樹脂をキャビティ空間相当の重量で充填したのちコアバック量７．０ｍｍで型を開き、発泡倍率４．５倍の、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を厚み８．５ｍｍで製造した。

比較例として、実施例１〜実施例５と同じ熱可塑性ポリエステルエラストマーを、２×１００×２００ｍｍのキャビティを有する金型に射出し、通常の射出成形法により無発泡の熱可塑性ポリエステルエラストマーを製造したものを３枚重ねした。

実施例１〜実施例４及び比較例に対して、板厚、ショアＡ硬度、比重、発泡倍率、反発弾性率、スキン層の厚みを測定した。
板厚はノギスにより測定し、比重は液浸法の比重測定装置（アルファーミラージュ社製ＭＤＳ−３００）により測定した。発泡倍率は、（無発泡状態の比重÷発泡状態の比重）により算出した。反発弾性率はＪＩＳＫ６４００に準拠した試験装置を用いて厚みは製品厚みを使用し、スキン層を取り除かずに測定した。またスキン層はマイクロスコープにより測定した。測定結果を表１に示す。

また、実施例１〜実施例５及び比較例について、精密万能試験機オートグラフ（株式会社島津製作所製ＡＧＳ−Ｘ）を用いて圧縮試験を行い、その際の応力とひずみを測定した。試験にはた先端φ２０ｍｍ端球形状の圧縮子を用い、圧縮スピードは１０ｍｍ/分とした。その際の応力−ひずみ曲線を図４に示す。

表１に示すように、実施例１〜実施例５は、無発泡の比較例と比べて比重が１／３程度であって軽量なものであり、かつショアＡ硬度が約半分以下であり衝撃を緩和する作用が比較例よりも大である。さらに、実施例１〜実施例４は比較例と同様に反発弾性率が７０％以上であり、高い反発弾性を有する。

また、図４の応力−ひずみ曲線から理解されるように、実施例１〜実施例４は、比較例よりも衝撃吸収性が高いものである。さらに、実施例１〜実施例４は、板厚の１／３以下のひずみ量（変形量）３．０ｍｍで応力が約２８Ｎ〜約１５Ｎであり、耐荷重性能に優れている。
このように、実施例１〜実施例５は、軽量で、反発弾性が高く、かつ耐荷重性能に優れており、靴底用部材として好適なものである。
なお、本発明の靴底用部材は、ミッドソールの一部に設けるものに限られず、他の靴底構成部材に設けてもよい。

１０靴
２１ミッドソール
４１、４３靴底用部材

Claims

発泡倍率が２〜５倍で、片面または両面にスキン層が形成された独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体からなる靴底用部材。
前記スキン層の厚みが１００〜８００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の靴底用部材。
ＪＩＳＫ６３０１に準拠した反発弾性率が７０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の靴底用部材。
前記靴底用部材がミッドソールにおける足裏の踏みつけ部とかかと部に対応する部位に設けられることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の靴底用部材。