JP7348840B2 - 義足ソール用ゴム組成物及び義足ソール - Google Patents
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Description
本発明は、義足ソールに関し、特に、義足ソール用ゴム組成物及び義足ソールに関する。
義足の装着者は、安心して歩行及び走行できる義足を要望している。義足として板ばねを有するものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。しかし、板ばねを有する義足を装着した場合、板ばね自体のグリップ性能が低いため、市販の靴の一部を転用したり、市販のゴムシートを切り貼りしたりすることで路面への食い込み性（グリップ性）を確保してきた。
ソールにかかる負荷が大きい義足用途では、十分なグリップ性能を発揮する必要があり、特に雨などで濡れた路面（湿潤環境）で十分なグリップ性能を発揮する必要がある。
そこで、本発明は、全天候で高いグリップ性能を発揮し、耐久性に優れた義足ソール用ゴム組成物及び義足ソールを提供することを課題とする。
本発明者らは、特定の充填剤を含有させることで、全天候で高いグリップ性能を発揮し、耐久性に優れる義足ソール用ゴム組成物及び義足ソールとすることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明は、以下の［１］～［６］を提供するものである。
［１］天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも一種のゴム成分と、カーボンブラック及び無機充填剤から選ばれる少なくとも一種の充填剤とを含有し、前記充填剤の総量が、前記ゴム成分１００質量部に対して、５０質量部以上１５０質量部以下である、義足ソール用ゴム組成物。
［２］前記充填剤は、前記カーボンブラックが０質量部以上９０質量部以下であり、前記無機充填剤が１０質量部以上１００質量部以下である、［１］の義足ソール用ゴム組成物。
［３］前記無機充填剤は、シリカ及び水酸化アルミニウムのいずれか少なくとも１つから選ばれる、［１］又は［２］の義足ソール用ゴム組成物。
［４］前記ゴム成分は、天然ゴム及びスチレン－ブタジエン共重合体ゴムから選ばれる少なくとも一種を含む、［１］～［３］のいずれかの義足ソール用ゴム組成物。
［５］前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、３０ｍ２／ｇ以上２００ｍ２／ｇ以下である、［１］～［４］のいずれかの義足ソール用ゴム組成物。
［６］［１］～［５］のいずれかの義足ソール用ゴム組成物を用いた義足ソール。
本発明は、以下の［１］～［６］を提供するものである。
［１］天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも一種のゴム成分と、カーボンブラック及び無機充填剤から選ばれる少なくとも一種の充填剤とを含有し、前記充填剤の総量が、前記ゴム成分１００質量部に対して、５０質量部以上１５０質量部以下である、義足ソール用ゴム組成物。
［２］前記充填剤は、前記カーボンブラックが０質量部以上９０質量部以下であり、前記無機充填剤が１０質量部以上１００質量部以下である、［１］の義足ソール用ゴム組成物。
［３］前記無機充填剤は、シリカ及び水酸化アルミニウムのいずれか少なくとも１つから選ばれる、［１］又は［２］の義足ソール用ゴム組成物。
［４］前記ゴム成分は、天然ゴム及びスチレン－ブタジエン共重合体ゴムから選ばれる少なくとも一種を含む、［１］～［３］のいずれかの義足ソール用ゴム組成物。
［５］前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、３０ｍ２／ｇ以上２００ｍ２／ｇ以下である、［１］～［４］のいずれかの義足ソール用ゴム組成物。
［６］［１］～［５］のいずれかの義足ソール用ゴム組成物を用いた義足ソール。
本発明によれば、全天候で高いグリップ性能を発揮し、耐久性に優れた義足ソール用ゴム組成物及び義足ソールを提供することができる。
［義足ソール用ゴム組成物］
本発明の実施の形態に係る義足ソール用ゴム組成物について詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る義足ソール用ゴム組成物は、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも一種のゴム成分と、カーボンブラック及び無機充填剤から選ばれる少なくとも一種の充填剤とを含有し、充填剤の総量が、ゴム成分１００質量部に対して、５０質量部以上１５０質量部以下である。
本発明の実施の形態に係る義足ソール用ゴム組成物について詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る義足ソール用ゴム組成物は、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも一種のゴム成分と、カーボンブラック及び無機充填剤から選ばれる少なくとも一種の充填剤とを含有し、充填剤の総量が、ゴム成分１００質量部に対して、５０質量部以上１５０質量部以下である。
義足ソール用ゴム組成物の動的貯蔵弾性率のうち、５℃から２０℃の平均値である低温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ１’）は、低温時（５℃から２０℃）における耐摩耗性、ドライグリップ性能及びウェットグリップ性能を高度に発現させる観点から、５．０ＭＰａ以上８０．０ＭＰａ以下であることが好ましく、２０．０ＭＰａ以上６５．０ＭＰａ以下であることがより好ましく、４０．０ＭＰａ以上５０．０ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。低温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ１’）は、値が小さすぎると低温時（５℃から２０℃）における耐摩耗性が悪化し、値が大きすぎると低温時（５℃から２０℃）におけるグリップ特性が悪化する。５℃から２０℃の平均値を規定する理由は、外気温や路面温度に左右されることなく性能を評価することが目的である。
義足ソール用ゴム組成物の動的貯蔵弾性率のうち、２０℃から５０℃の平均値である高温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ２’）は、高温時（２０℃から５０℃）における耐摩耗性、ドライグリップ性能及びウェットグリップ性能を高度に発現させる観点から、５．０ＭＰａ以上６０．０ＭＰａ以下であることが好ましく、１０．０ＭＰａ以上４５．０ＭＰａ以下であることがより好ましく、２０．０ＭＰａ以上３０．０ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。高温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ２’）は、値が小さすぎると高温時（２０℃から５０℃）における耐摩耗性が悪化し、値が大きすぎると高温時（２０℃から５０℃）におけるグリップ特性が悪化する。２０℃から５０℃の平均値を規定する理由は、外気温や路面温度に左右されることなく性能を評価することが目的である。
義足ソール用ゴム組成物のゴム硬度（Ｈｄ）は、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３（タイプＡ）に準拠して測定され、耐久性を向上させる観点から、５０度以上７０度以下であることが好ましく、５２度以上６８度以下であることがより好ましく、５４度以上６６度以下であることがさらに好ましい。
義足ソール用ゴム組成物の３００％伸び引張応力（Ｍｄ３００）は、ＪＩＳＫ ６２５１に準拠して測定され、耐久性を向上させる観点から、８．０ＭＰａ以上１５．０ＭＰａ以下であることが好ましく、１０．５ＭＰａ以上１４．５ＭＰａ以下であることがより好ましく、１１．０ＭＰａ以上１４．０ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。
（ゴム成分）
ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）及び合成ジエン系ゴムが挙げられる。合成ジエン系ゴムとして、具体的には、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、合成ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ－ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｒ－ＩＩＲ）、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、スチレン－イソプレン共重合体ゴム（ＳＩＲ）、等が挙げられる。ゴム成分は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。ゴム成分は、変性されていても、未変性であってもよい。
ゴム成分は、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）及び乾燥路面でのグリップ特性（ドライグリップ特性）を向上させる観点から、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を含むことが好ましく、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のみであることがより好ましい。
ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）及び合成ジエン系ゴムが挙げられる。合成ジエン系ゴムとして、具体的には、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、合成ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ－ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｒ－ＩＩＲ）、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、スチレン－イソプレン共重合体ゴム（ＳＩＲ）、等が挙げられる。ゴム成分は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。ゴム成分は、変性されていても、未変性であってもよい。
ゴム成分は、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）及び乾燥路面でのグリップ特性（ドライグリップ特性）を向上させる観点から、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を含むことが好ましく、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）のみであることがより好ましい。
（充填剤）
充填剤としては、カーボンブラック及び無機充填剤が挙げられる。充填剤は、カーボンブラック及び無機充填剤のそれぞれ一種単独で使用してもよい。充填剤は、カーボンブラック及び無機充填剤のそれぞれの効果を発揮する観点から、併用であることが好ましい。
なお、本明細書において、カーボンブラックは、無機充填剤には含まれない。
充填剤としては、カーボンブラック及び無機充填剤が挙げられる。充填剤は、カーボンブラック及び無機充填剤のそれぞれ一種単独で使用してもよい。充填剤は、カーボンブラック及び無機充填剤のそれぞれの効果を発揮する観点から、併用であることが好ましい。
なお、本明細書において、カーボンブラックは、無機充填剤には含まれない。
充填剤の配合量の総量は、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）及び乾燥路面でのグリップ特性（ドライグリップ特性）を向上させ、かつ、耐久性を向上させる観点から、ゴム成分１００質量部に対して、５０質量部以上であることが好ましく、６０質量部以上であることがより好ましく、７０質量部以上であることがさらに好ましい。充填剤の配合量は、分散性の観点から、ゴム成分１００質量部に対して、１５０質量部以下であることが好ましく、１３０質量部以下であることがより好ましく、１２０質量部以下であることがさらに好ましい。
＜カーボンブラック＞
充填剤としてカーボンブラックを配合することにより、高弾性化することができ、耐摩耗性を向上させることができる。
カーボンブラックとしては、特に制限はなく、例えば、高、中又は低ストラクチャーのＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、Ｎ３３９、ＨＡＦ、ＨＡＦ－ＨＳ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦグレードのカーボンブラック、特にＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＨＡＦ－ＨＳ、ＦＥＦグレードのカーボンブラックを用いるのが好ましい。カーボンブラックは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
カーボンブラックとしては、例えば、東海カーボン社製、商品名「シースト９」、「シースト３Ｈ」等の市販品を用いることができる。
充填剤としてカーボンブラックを配合することにより、高弾性化することができ、耐摩耗性を向上させることができる。
カーボンブラックとしては、特に制限はなく、例えば、高、中又は低ストラクチャーのＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、Ｎ３３９、ＨＡＦ、ＨＡＦ－ＨＳ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦグレードのカーボンブラック、特にＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＨＡＦ－ＨＳ、ＦＥＦグレードのカーボンブラックを用いるのが好ましい。カーボンブラックは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
カーボンブラックとしては、例えば、東海カーボン社製、商品名「シースト９」、「シースト３Ｈ」等の市販品を用いることができる。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、ＪＩＳＫ ６２１７－２：２００１に準拠して測定され、３０ｍ２／ｇ以上２００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、４０ｍ２／ｇ以上１８０ｍ２／ｇ以下であることがより好ましく、６０ｍ２／ｇ以上１６０ｍ２／ｇ以下であることがさらに好ましい。
カーボンブラックの配合量は、ゴムの補強性及び耐摩耗性を向上させる観点から、ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上であることが好ましく、３質量部以上であることがより好ましく、５質量部以上であることがさらに好ましい。カーボンブラックの配合量は、分散性の観点から、ゴム成分１００質量部に対して、９０質量部以下であることが好ましく、８５質量部以下であることがより好ましく、８０質量部以下であることがさらに好ましい。ただし、黒色以外の着色ゴムとする場合、カーボンブラックは０質量部の場合もある。
＜無機充填剤＞
充填剤として無機充填剤を配合することにより、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）及び耐摩耗性を向上させることができる。
無機充填剤は、シリカ及び水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）が挙げられる。無機充填剤は、シリカ及び水酸化アルミニウムのいずれか少なくとも１つから選ばれることが好ましい。
充填剤として無機充填剤を配合することにより、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）及び耐摩耗性を向上させることができる。
無機充填剤は、シリカ及び水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）が挙げられる。無機充填剤は、シリカ及び水酸化アルミニウムのいずれか少なくとも１つから選ばれることが好ましい。
無機充填剤の配合量は、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）及び耐摩耗性を向上させる観点から、ゴム成分１００質量部に対して、１０質量部以上であることが好ましく、１５質量部以上であることがより好ましく、２０質量部以上であることがさらに好ましい。無機充填剤の配合量は、分散性の観点から、ゴム成分１００質量部に対して、９５質量部以下であることが好ましく、９０質量部以下であることがより好ましく、８５質量部以下であることがさらに好ましい。
《シリカ》
無機充填剤としてシリカを配合することにより、湿潤路面でのグリップ特性及び耐摩耗性を向上させることができる。
シリカとしては、特に制限はなく、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらの中でも、湿式シリカが好ましい。シリカは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
シリカとしては、例えば、東ソー・シリカ社製、商品名「ニップシールＡＱ」（ＢＥＴ比表面積＝２０５ｍ２／ｇ）、デグッサ社製、商品名「ウルトラジルＶＮ３」（ＢＥＴ比表面積＝１７５ｍ２／ｇ）等の市販品を用いることができる。
無機充填剤としてシリカを配合することにより、湿潤路面でのグリップ特性及び耐摩耗性を向上させることができる。
シリカとしては、特に制限はなく、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらの中でも、湿式シリカが好ましい。シリカは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
シリカとしては、例えば、東ソー・シリカ社製、商品名「ニップシールＡＱ」（ＢＥＴ比表面積＝２０５ｍ２／ｇ）、デグッサ社製、商品名「ウルトラジルＶＮ３」（ＢＥＴ比表面積＝１７５ｍ２／ｇ）等の市販品を用いることができる。
シリカのＢＥＴ比表面積は、ＩＳＯ ５７９４／１に準拠して測定され、４０ｍ２／ｇ以上３５０ｍ２／ｇ以下の範囲が好ましく、８０ｍ２／ｇ以上３５０ｍ２／ｇ以下の範囲がより好ましく、１２０ｍ２／ｇ以上３５０ｍ２／ｇ以下の範囲がさらに好ましい。シリカのＢＥＴ比表面積が上記範囲であることによって、ゴム補強性とジエン系ゴム中への分散性とを両立できる。
シリカの配合量は、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）及び耐摩耗性を向上させる観点から、ゴム成分１００質量部に対して、４０質量部以上であることが好ましく、４５質量部以上であることがより好ましく、５０質量部以上であることがさらに好ましい。シリカの配合量は、耐摩耗性及び分散性の観点から、ゴム成分１００質量部に対して、１００質量部以下であることが好ましく、９５質量部以下であることがより好ましく、９０質量部以下であることがさらに好ましい。
《水酸化アルミニウム》
無機充填剤として水酸化アルミニウムを配合することにより、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）を向上させることができる。
水酸化アルミニウムとしては、特に制限はなく、ギブサイト及びバイヤライトのいずれも用いることができる。
水酸化アルミニウムとしては、例えば、昭和電工社製、商品名「ハイジライト Ｈ－４３Ｍ」（平均粒子径：０．７５μｍ）、「ハイジライトＨ－４３」（平均粒子径：０．７５μｍ）、「ハイジライト Ｈ－４２Ｍ」（平均粒子径：１．１μｍ）、「ハイジライト Ｈ－４２」（平均粒子径：１．１μｍ）、「ハイジライトＨ－３２」（平均粒子径：８μｍ）、「ハイジライト Ｈ－３１」（平均粒子径：２０μｍ）、「ハイジライト Ｈ－２１」（平均粒子径：２６μｍ）、「ハイジライトＨ－１０」（平均粒子径：５５μｍ）及び「ハイジライト Ｈ－１０Ａ」（平均粒子径：５０μｍ）等が挙げられる。また、水酸化アルミニウムとしては、例えば、日本軽金属社製、商品名「Ｂ１４０３」（平均粒子径：１μｍ）、「Ｂ７０３」（平均粒子径：２μｍ）、「Ｂ１０３」（平均粒子径：８μｍ）、「Ｂ１５３」（平均粒子径：１５μｍ）、「Ｂ３０３」（平均粒子径：３０μｍ）及び「Ｂ５３」（平均粒子径：５０μｍ）等が挙げられる。また、水酸化アルミニウムとしては、例えば、住友化学社製「Ｃ３０１」（平均粒子径：２μｍ）、「Ｃ３０３」（平均粒子径：３μｍ）及び「Ｃ３０８」（平均粒子径：８μｍ）等が挙げられる。
無機充填剤として水酸化アルミニウムを配合することにより、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）を向上させることができる。
水酸化アルミニウムとしては、特に制限はなく、ギブサイト及びバイヤライトのいずれも用いることができる。
水酸化アルミニウムとしては、例えば、昭和電工社製、商品名「ハイジライト Ｈ－４３Ｍ」（平均粒子径：０．７５μｍ）、「ハイジライトＨ－４３」（平均粒子径：０．７５μｍ）、「ハイジライト Ｈ－４２Ｍ」（平均粒子径：１．１μｍ）、「ハイジライト Ｈ－４２」（平均粒子径：１．１μｍ）、「ハイジライトＨ－３２」（平均粒子径：８μｍ）、「ハイジライト Ｈ－３１」（平均粒子径：２０μｍ）、「ハイジライト Ｈ－２１」（平均粒子径：２６μｍ）、「ハイジライトＨ－１０」（平均粒子径：５５μｍ）及び「ハイジライト Ｈ－１０Ａ」（平均粒子径：５０μｍ）等が挙げられる。また、水酸化アルミニウムとしては、例えば、日本軽金属社製、商品名「Ｂ１４０３」（平均粒子径：１μｍ）、「Ｂ７０３」（平均粒子径：２μｍ）、「Ｂ１０３」（平均粒子径：８μｍ）、「Ｂ１５３」（平均粒子径：１５μｍ）、「Ｂ３０３」（平均粒子径：３０μｍ）及び「Ｂ５３」（平均粒子径：５０μｍ）等が挙げられる。また、水酸化アルミニウムとしては、例えば、住友化学社製「Ｃ３０１」（平均粒子径：２μｍ）、「Ｃ３０３」（平均粒子径：３μｍ）及び「Ｃ３０８」（平均粒子径：８μｍ）等が挙げられる。
水酸化アルミニウムの配合量は、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）を向上させる観点から、ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上であることが好ましく、５質量部以上であることがより好ましく、１５質量部以上であることがさらに好ましい。水酸化アルミニウムの配合量は、分散性の観点から、ゴム成分１００質量部に対して、４０質量部以下であることが好ましく、３５質量部以下であることがより好ましく、３０質量部以下であることがさらに好ましい。
＜その他の配合剤＞
本発明における義足ソール用ゴム組成物は、通常、ゴム工業界で通常使用される配合剤（充填剤を除く）を適宜選択して配合することができる。このような配合剤としては、例えば、老化防止剤、軟化剤（オイル）、ワックス、シランカップリング剤、ステアリン酸等の加硫促進剤、酸化亜鉛等の加硫促進助剤、硫黄等の加硫剤等が挙げられる。配合剤は、市販品を好適に使用することができる。
本発明における義足ソール用ゴム組成物は、通常、ゴム工業界で通常使用される配合剤（充填剤を除く）を適宜選択して配合することができる。このような配合剤としては、例えば、老化防止剤、軟化剤（オイル）、ワックス、シランカップリング剤、ステアリン酸等の加硫促進剤、酸化亜鉛等の加硫促進助剤、硫黄等の加硫剤等が挙げられる。配合剤は、市販品を好適に使用することができる。
軟化剤（オイル）の配合量は、摩耗特性を向上させる観点から、ゴム成分１００質量部に対して、１００質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上７５質量部以下であることがより好ましく、２０質量部以上５０質量部以下であることがさらに好ましい。軟化剤（オイル）の配合量が１００質量部以下であれば、ウェットグリップ特性及びドライグリップ特性が悪化するのを抑制することができる。
軟化剤（オイル）としては、ゴム成分としてスチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を含む場合は、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）との相溶性の観点から、芳香族系オイルが用いることが好ましい。また、軟化剤（オイル）としては、低温時（５℃から２０℃）における耐摩耗性を重視する観点から、ナフテン系オイル及びパラフィン系オイル等を用いることが好ましい。
軟化剤（オイル）としては、ゴム成分としてスチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を含む場合は、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）との相溶性の観点から、芳香族系オイルが用いることが好ましい。また、軟化剤（オイル）としては、低温時（５℃から２０℃）における耐摩耗性を重視する観点から、ナフテン系オイル及びパラフィン系オイル等を用いることが好ましい。
＜義足ソール用ゴム組成物の製造方法＞
本発明の義足ソール用ゴム組成物は、既述の成分を混練することにより得られる。混練方法は、当業者が通常実施する方法に従えばよく、例えば、硫黄、加硫促進剤及び酸化亜鉛以外の全成分（加硫遅延剤を用いる場合は、さらに、加硫遅延剤を含む）を、バンバリーミキサー、ブラベンダー、ニーダー及び高剪断型ミキサー等を用いて１００～２００℃で混練した後、硫黄、加硫促進剤及び酸化亜鉛（必要に応じて、さらに加硫遅延剤）を添加して、混練ロール機等で６０～１３０℃で混練すればよい。
本発明の義足ソール用ゴム組成物は、既述の成分を混練することにより得られる。混練方法は、当業者が通常実施する方法に従えばよく、例えば、硫黄、加硫促進剤及び酸化亜鉛以外の全成分（加硫遅延剤を用いる場合は、さらに、加硫遅延剤を含む）を、バンバリーミキサー、ブラベンダー、ニーダー及び高剪断型ミキサー等を用いて１００～２００℃で混練した後、硫黄、加硫促進剤及び酸化亜鉛（必要に応じて、さらに加硫遅延剤）を添加して、混練ロール機等で６０～１３０℃で混練すればよい。
［義足ソール］
本発明の実施の形態に係る義足ソール１０は、図１に示すように、義足２０の路面と接する箇所に備えられる。
義足ソール１０を義足２０に取り付ける手段としては、特に限定はなく、例えば、接着剤による固着手段、又は、締結具による締結手段を採用することができる。締結手段を採用した場合は、義足ソール１０の付け替えが容易となる。締結手段で用いる締結具としては、ネジ、ベルト、紐、ファスナー及びバックル等が挙げられる。
本発明の実施の形態に係る義足ソール１０は、図１に示すように、義足２０の路面と接する箇所に備えられる。
義足ソール１０を義足２０に取り付ける手段としては、特に限定はなく、例えば、接着剤による固着手段、又は、締結具による締結手段を採用することができる。締結手段を採用した場合は、義足ソール１０の付け替えが容易となる。締結手段で用いる締結具としては、ネジ、ベルト、紐、ファスナー及びバックル等が挙げられる。
本発明の実施の形態に係る義足ソール１０は、上述した義足ソール用ゴム組成物により形成される。義足ソール１０の形成方法は、特に限定されず、従来公知の方法により形成することができる。
義足ソール１０は、図２に示すように、ソール模様１１を設けることにより、排水機能を向上させ、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）を向上させることができる。ソール模様１１は、特に限定されず、例えば、丸模様、矩形模様、多角形模様及び毘沙門亀甲模様等が挙げられる。ソール模様１１は、一種単独の模様を使用してもよいし、二種以上の模様を併用してもよい。また、ソール模様１１は、一種単独の大きさの模様を使用してもよいし、二種以上の大きさの模様を併用してもよい。ソール模様１１は、ウェットグリップ特性を向上させ、かつ、クッション性（柔軟性）を向上させる観点から、ソールに複数配置することが好ましく、ソール全面に配置することがより好ましい。
義足ソール１０は、図２に示すように、ソール模様１１を設けることにより、排水機能を向上させ、湿潤路面でのグリップ特性（ウェットグリップ特性）を向上させることができる。ソール模様１１は、特に限定されず、例えば、丸模様、矩形模様、多角形模様及び毘沙門亀甲模様等が挙げられる。ソール模様１１は、一種単独の模様を使用してもよいし、二種以上の模様を併用してもよい。また、ソール模様１１は、一種単独の大きさの模様を使用してもよいし、二種以上の大きさの模様を併用してもよい。ソール模様１１は、ウェットグリップ特性を向上させ、かつ、クッション性（柔軟性）を向上させる観点から、ソールに複数配置することが好ましく、ソール全面に配置することがより好ましい。
本発明の実施の形態に係る義足ソール１０は、図３に示すように、義足２０との間に干渉層３０を設けることが好ましい。干渉層３０は、路面からの衝撃を干渉し、クッション性（柔軟性）を向上させることができる。
干渉層３０としては、特に限定はなく、ウレタン樹脂素材等の弾性素材を用いることができる。
干渉層３０としては、特に限定はなく、ウレタン樹脂素材等の弾性素材を用いることができる。
＜義足ソールの製造方法＞
まず、上述した義足ソール用ゴム組成物をロール成形及びカレンダー成形等により、ゴムシートに加工する。そして、得られたゴムシートを、必要に応じて例えばモールドで成形し、１３０℃以上の加硫温度で加硫を行って義足ソール１０を得る。
まず、上述した義足ソール用ゴム組成物をロール成形及びカレンダー成形等により、ゴムシートに加工する。そして、得られたゴムシートを、必要に応じて例えばモールドで成形し、１３０℃以上の加硫温度で加硫を行って義足ソール１０を得る。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
＜動的貯蔵弾性率＞
縦４０ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ２ｍｍの試料を作製した。この試料について、東洋精機社製スペクトロメータを使用して、初期荷重１６０ｇ、動的歪１％、周波数５２Ｈｚの測定条件で、－４５℃から６３℃まで、３℃／分の昇温速度にて動的貯蔵弾性率（Ｅ’）を測定した。
得られたデータから５℃から２０℃の平均値である低温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ１’）を求める。また、得られたデータから２０℃から４０℃の平均値である高温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ２’）を求めた。
低温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ１’）及び高温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ２’）は、値が小さい程、クッション性（柔軟性）に優れることを示す。
縦４０ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ２ｍｍの試料を作製した。この試料について、東洋精機社製スペクトロメータを使用して、初期荷重１６０ｇ、動的歪１％、周波数５２Ｈｚの測定条件で、－４５℃から６３℃まで、３℃／分の昇温速度にて動的貯蔵弾性率（Ｅ’）を測定した。
得られたデータから５℃から２０℃の平均値である低温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ１’）を求める。また、得られたデータから２０℃から４０℃の平均値である高温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ２’）を求めた。
低温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ１’）及び高温想定動的貯蔵弾性率（Ｅ２’）は、値が小さい程、クッション性（柔軟性）に優れることを示す。
＜ゴム硬度＞
ゴム硬度（Ｈｄ）は、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３（タイプＡ）に準拠して測定した。
ゴム硬度（Ｈｄ）は、ＪＩＳ Ｋ６２５３－３（タイプＡ）に準拠して測定した。
＜３００％伸び引張応力＞
３００％伸び引張応力（Ｍｄ３００）は、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して測定した。
３００％伸び引張応力（Ｍｄ３００）は、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して測定した。
＜ウェットグリップ特性＞
参考例１及び実施例２については、長径４０ｍｍ、短径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの加硫ゴムを、固定した湿潤鉄板路面上に押し付けて往復させるときに発生する摩擦力をロードセルで検出し、動摩擦係数を算出した。比較例１～３については、参考例１及び実施例２と同様の条件にて動摩擦係数を算出する。なお、測定温度は１５℃で行った。
各例について、比較例１を１００として指数表示した。指数値が大きいほど、ウェットグリップ特性が優れていることを示す。
参考例１及び実施例２については、長径４０ｍｍ、短径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの加硫ゴムを、固定した湿潤鉄板路面上に押し付けて往復させるときに発生する摩擦力をロードセルで検出し、動摩擦係数を算出した。比較例１～３については、参考例１及び実施例２と同様の条件にて動摩擦係数を算出する。なお、測定温度は１５℃で行った。
各例について、比較例１を１００として指数表示した。指数値が大きいほど、ウェットグリップ特性が優れていることを示す。
＜ドライグリップ特性＞
参考例１及び実施例２については、長径４０ｍｍ、短径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの加硫ゴムを、固定した乾燥コンクリート路面上に押し付けて往復させるときに発生する摩擦力をロードセルで検出し、動摩擦係数を算出した。比較例１～３については、参考例１及び実施例２と同様の条件にて動摩擦係数を算出する。なお、測定温度は室温で行った。
各例について、比較例１を１００として指数表示した。指数値が大きいほど、ドライグリップ特性が優れていることを示す。
参考例１及び実施例２については、長径４０ｍｍ、短径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの加硫ゴムを、固定した乾燥コンクリート路面上に押し付けて往復させるときに発生する摩擦力をロードセルで検出し、動摩擦係数を算出した。比較例１～３については、参考例１及び実施例２と同様の条件にて動摩擦係数を算出する。なお、測定温度は室温で行った。
各例について、比較例１を１００として指数表示した。指数値が大きいほど、ドライグリップ特性が優れていることを示す。
＜摩耗評価＞
日邦産業株式会社製のＤＦテスターを使用して、参考例１及び実施例２について摩耗量を測定し、該摩耗量を算出した。比較例１～３については、参考例１及び実施例２と同様の条件にて摩耗量を算出する。また、測定温度は３０℃とする。
各例について、比較例１を１００として指数表示する。指数値が小さいほど、耐摩耗性が優れていることを示す。
日邦産業株式会社製のＤＦテスターを使用して、参考例１及び実施例２について摩耗量を測定し、該摩耗量を算出した。比較例１～３については、参考例１及び実施例２と同様の条件にて摩耗量を算出する。また、測定温度は３０℃とする。
各例について、比較例１を１００として指数表示する。指数値が小さいほど、耐摩耗性が優れていることを示す。
［参考例１、実施例２］
参考例１及び実施例２は、表１に示す配合内容により、義足ソール用ゴム組成物を調製した。その後、加硫機中において１６０℃１５分で加硫し加硫ゴムを得た。
参考例１及び実施例２の義足ソール用ゴム組成物について、上記の各評価を行った結果を表１に示す。
参考例１及び実施例２は、表１に示す配合内容により、義足ソール用ゴム組成物を調製した。その後、加硫機中において１６０℃１５分で加硫し加硫ゴムを得た。
参考例１及び実施例２の義足ソール用ゴム組成物について、上記の各評価を行った結果を表１に示す。
［比較例１～３］
比較例１～３は、表１に示す配合内容により、義足ソール用ゴム組成物を調製する。その後、加硫機中において１６０℃１５分で加硫し加硫ゴムを得る。
比較例１～３の義足ソール用ゴム組成物について、上記の各評価を表１に示す。
比較例１～３は、表１に示す配合内容により、義足ソール用ゴム組成物を調製する。その後、加硫機中において１６０℃１５分で加硫し加硫ゴムを得る。
比較例１～３の義足ソール用ゴム組成物について、上記の各評価を表１に示す。
［注］
＊１：スチレン－ブタジエン共重合体ゴム、ＪＳＲ社製、商品名「ＪＳＲ０１５０」（３４．０部油展）
＊２：東海カーボン社製、商品名「シースト９」、ＳＡＦ（Ｎ２ＳＡ：１４５ｍ２／ｇ）
＊３：東海カーボン社製、商品名「シースト３Ｈ」、ＨＡＦ－ＨＳ（Ｎ２ＳＡ：８０ｍ２／ｇ）
＊４：東ソー・シリカ社製、商品名「ニップシールＡＱ」（ＢＥＴ表面積２０５ｍ２／ｇ）
＊５：昭和電工社製、商品名「ハイジライト Ｈ－４３Ｍ」（平均粒子径：０．７５μｍ）
＊６：マイクロクリスタリンワックス、日本精鑞社製、商品名「オゾエース０２８０」
＊７：Ｎ－（１，３－ジメチルブチル）－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン、大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック６Ｃ」
＊８：信越化学工業社製、商品名「ＡＢＣ－８５６」
＊１：スチレン－ブタジエン共重合体ゴム、ＪＳＲ社製、商品名「ＪＳＲ０１５０」（３４．０部油展）
＊２：東海カーボン社製、商品名「シースト９」、ＳＡＦ（Ｎ２ＳＡ：１４５ｍ２／ｇ）
＊３：東海カーボン社製、商品名「シースト３Ｈ」、ＨＡＦ－ＨＳ（Ｎ２ＳＡ：８０ｍ２／ｇ）
＊４：東ソー・シリカ社製、商品名「ニップシールＡＱ」（ＢＥＴ表面積２０５ｍ２／ｇ）
＊５：昭和電工社製、商品名「ハイジライト Ｈ－４３Ｍ」（平均粒子径：０．７５μｍ）
＊６：マイクロクリスタリンワックス、日本精鑞社製、商品名「オゾエース０２８０」
＊７：Ｎ－（１，３－ジメチルブチル）－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン、大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック６Ｃ」
＊８：信越化学工業社製、商品名「ＡＢＣ－８５６」
表１より、参考例１及び実施例２の義足ソール用ゴム組成物は、動的貯蔵弾性率、ゴム硬度、３００％伸び引張応力、ウェットグリップ特性、ドライグリップ特性及び摩耗評価の各評価において良好であった。
＜ウェットグリップ特性（摩擦係数）＞
参考例２及び実施例４については、長径４０ｍｍ、短径２０ｍｍの測定冶具に合うように毘沙門亀甲模様を有する加硫ゴムを切り出し、固定した湿潤鉄板路面上に押し付けて往復させるときに発生する摩擦力をロードセルで検出し、動摩擦係数を算出した。比較例４については、長径４０ｍｍ、短径２０ｍｍの測定冶具に合うように毘沙門亀甲模様を有する熱可塑性ポリウレタンを切り出し、固定した湿潤鉄板路面上に押し付けて往復させるときに発生する摩擦力をロードセルで検出し、動摩擦係数を算出した。なお、測定温度は１５℃で行った。
各例について、比較例４を１００として指数表示する。指数値が大きいほど、ウェットグリップ特性が優れていることを示す。
参考例２及び実施例４については、長径４０ｍｍ、短径２０ｍｍの測定冶具に合うように毘沙門亀甲模様を有する加硫ゴムを切り出し、固定した湿潤鉄板路面上に押し付けて往復させるときに発生する摩擦力をロードセルで検出し、動摩擦係数を算出した。比較例４については、長径４０ｍｍ、短径２０ｍｍの測定冶具に合うように毘沙門亀甲模様を有する熱可塑性ポリウレタンを切り出し、固定した湿潤鉄板路面上に押し付けて往復させるときに発生する摩擦力をロードセルで検出し、動摩擦係数を算出した。なお、測定温度は１５℃で行った。
各例について、比較例４を１００として指数表示する。指数値が大きいほど、ウェットグリップ特性が優れていることを示す。
＜ウェットグリップ特性（官能評価）＞
義足装着者の義足に作製した義足ソールを貼り付けて、マンホールの上等の湿潤鉄板路面、横断歩道の白線、石畳上を走行して官能評価を行った。滑る不安を感じないものを「Ａ」評価とし、少し滑る不安を感じるものを「Ｂ」評価とし、滑ってバランスを崩す恐れを感じるものを「Ｃ」評価とした。
義足装着者の義足に作製した義足ソールを貼り付けて、マンホールの上等の湿潤鉄板路面、横断歩道の白線、石畳上を走行して官能評価を行った。滑る不安を感じないものを「Ａ」評価とし、少し滑る不安を感じるものを「Ｂ」評価とし、滑ってバランスを崩す恐れを感じるものを「Ｃ」評価とした。
［参考例２］
参考例１の義足ソール用ゴム組成物を用いて、参考例２の義足ソールを作製した。義足ソールには、ソール模様として毘沙門亀甲模様をソール全面に配置した。
参考例２の義足ソールについて、上記の各評価を行った結果を表２に示す。
参考例１の義足ソール用ゴム組成物を用いて、参考例２の義足ソールを作製した。義足ソールには、ソール模様として毘沙門亀甲模様をソール全面に配置した。
参考例２の義足ソールについて、上記の各評価を行った結果を表２に示す。
［実施例４］
実施例２の義足ソール用ゴム組成物を用いて、実施例４の義足ソールを作製した。義足ソールには、ソール模様として毘沙門亀甲模様をソール全面に配置した。
実施例４の義足ソールについて、上記の各評価を行った結果を表２に示す。
実施例２の義足ソール用ゴム組成物を用いて、実施例４の義足ソールを作製した。義足ソールには、ソール模様として毘沙門亀甲模様をソール全面に配置した。
実施例４の義足ソールについて、上記の各評価を行った結果を表２に示す。
［比較例４］
熱可塑性ポリウレタン製の毘沙門亀甲模様の市販の靴ソールを比較例４とした。義足ソールには、ソール模様として毘沙門亀甲模様をソール全面に配置する。
比較例４の義足ソールについて、上記の各評価を表２に示す。
熱可塑性ポリウレタン製の毘沙門亀甲模様の市販の靴ソールを比較例４とした。義足ソールには、ソール模様として毘沙門亀甲模様をソール全面に配置する。
比較例４の義足ソールについて、上記の各評価を表２に示す。
表２より、参考例２及び実施例４の義足ソール用ゴム組成物は、ウェットグリップ特性の各評価において良好であった。
本発明の義足ソール用ゴム組成物は、義足のソール材、特に、板ばね状の競技用義足のソール材として好適に用いられる。
１０…義足ソール
１１…ソール模様
２０…義足
３０…干渉層
１１…ソール模様
２０…義足
３０…干渉層
Claims (4)
- 天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる少なくとも一種のゴム成分と、充填剤とを含有し、
前記充填剤は、カーボンブラックと、水酸化アルミニウムとを含み、且つ、シリカを含まず、
前記充填剤の総量が、前記ゴム成分１００質量部に対して、５０質量部以上１５０質量部以下であり、前記カーボンブラックが、前記ゴム成分１００質量部に対して、５９．７質量部以上９０質量部以下であり、前記水酸化アルミニウムが、前記ゴム成分１００質量部に対して、１０質量部以上３０質量部以下である、義足ソール用ゴム組成物。 - 前記ゴム成分は、天然ゴム及びスチレン－ブタジエン共重合体ゴムから選ばれる少なくとも一種を含む、請求項１に記載の義足ソール用ゴム組成物。
- 前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、３０ｍ２／ｇ以上２００ｍ２／ｇ以下である、請求項１または請求項２に記載の義足ソール用ゴム組成物。
- 請求項１～３のいずれか１項に記載の義足ソール用ゴム組成物を用いた義足ソール。
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