JPH09234101A - 熱変形性を有する靴中敷 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一般的な形状のものから使用者各人に適合し
た形状に簡便に熱変形でき、且つ使用後の廃棄物処理の
問題が軽減される安価な靴中敷を提供する。 【解決手段】 熱変形性を有する靴中敷は、ガラス転移
点が４０〜８０℃であるポリ乳酸系樹脂からなる。靴中
敷としての一般的な形状に前記樹脂を成形しておき、そ
の靴中敷１に、通常ガラス転移点以上成形温度未満の温
度で（例えば、温水中に浸漬することによって）熱変形
を与え、変形形状を保ったままガラス転移点未満の温度
に（例えば、空気中で自然冷却することによって）冷却
して変形形状を固定する。このようにして、一般的形状
の靴中敷１を熱変形して、使用者各人に適合した形状の
靴中敷２を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱変形性を有する
靴中敷に関し、より詳しくは、医療、福祉、スポーツ等
の分野において、足部の補助、補正もしくは補強などの
ために用いる靴中敷に関する。

【０００２】

【従来の技術】靴の中敷としては、医療福祉分野におけ
る院内生活用ブーツ、リハビリテーション用靴、スポー
ツ分野におけるスキー靴、スケート靴などの靴中敷があ
る。従来、これら靴中敷は、主としてポリウレタン樹脂
製であり、既製品であるためその形状は一般的なもので
ある。そのため、使用者の症状や体型に十分に適合する
というものではなかった。また、柔軟性を付与するため
に必要な部位にはケイ素樹脂が用いられているが、これ
も一般的な形状のものであり、使用者の症状経過に応じ
た形状修正は困難なものであった。使用者の症状経過に
応じた形状のものを得ようとすると、その都度、使用者
個人向けの特別仕様のものを製作せざるを得ない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、より使用者の
体型や症状に適合させるために、形状記憶性を有する樹
脂を靴中敷の材料として用いることが考えられる。すな
わち、形状記憶樹脂を一般的な形状の靴中敷に成形し、
その靴中敷に再び熱を与え、使用者各人の体型や症状に
応じた形状に修正するわけである。

【０００４】このような形状記憶樹脂としては、例え
ば、ポリノルボルネン（日本ゼオン）、スチレン−ブタ
ジエン共重合体（旭化成）、ポリウレタン（三菱重工）
等の熱可塑性樹脂、トランス-1,4- ポリイソプレン（ク
ラレ）等の熱硬化性樹脂が開発されている。

【０００５】しかしながら、従来の形状記憶樹脂は、成
形の際の温度コントロールが難しく一般に成形性の点で
やや問題があり、価格が高価である。その上、使用後の
廃棄物処理の問題がある。すなわち、一般のプラスチッ
クと同様に、これら樹脂を焼却処分すると有害ガス（例
えば、ポリウレタン樹脂の場合はイソシアネート）が発
生するし、埋設するには土地も限られており、これらの
処理は深刻な問題である。また自然環境中に廃棄された
場合、樹脂の安定性のために分解することなく残留し、
景観を損ない、それだけではなく海洋生物の生活環境を
汚染するなどの問題も引き起こす。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記の諸問題点
を解決し、一般的な形状のものから使用者各人に適合し
た形状に簡便に熱変形でき、且つ使用後の廃棄物処理の
問題が軽減される安価な靴中敷を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は以上の問題を
解決するため鋭意検討した結果、ガラス転移点が２５〜
１００℃である脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂を材
料として用いることにより、簡便に熱変形し得る靴中敷
が得られることを見出だし、本発明を完成するに至っ
た。

【０００８】すなわち、本発明の熱変形性を有する靴中
敷は、ガラス転移点が２５〜１００℃である脂肪族ポリ
エステル系生分解性樹脂からなるものである。

【０００９】以下、本発明について詳しく説明する。本
発明におけるガラス転移点が２５〜１００℃である脂肪
族ポリエステル系生分解性樹脂としては、例えば、ポリ
グリコール酸、ポリ乳酸等のポリ（α−ヒドロキシ
酸）； ポリ−β−ヒドロキシ酪酸等のポリ（β−ヒド
ロキシアルカノエート）； ポリ−ε−カプロラクトン
等のポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート）； ポリブ
チレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート等のポ
リアルキレンアルカノエート等が挙げられる。これら脂
肪族ポリエステル系樹脂は、一般に、融点６０〜２００
℃、重量平均分子量１０〜３０万程度のものである。

【００１０】これら脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂
は形状記憶特性を有する。すなわち、一般にガラス転移
点以上の温度で変形させることが可能であり、変形形状
を保ったままガラス転移点未満の温度に冷却して変形形
状を固定することができ、この変形された形状の成形体
を、再度ガラス転移点以上の温度に加熱することによ
り、元の形状に回復する性質を有する。

【００１１】従って、これら脂肪族ポリエステル系樹脂
を一般的な形状に成形して得られた靴中敷は、樹脂のガ
ラス転移点以上の温度とすることにより、使用者各人に
適合した形状に容易に変形させることができる。熱変形
を行なう場合の容易さという点から、樹脂のガラス転移
点は４０〜８０℃程度であることが好ましい。

【００１２】本発明において、上記脂肪族ポリエステル
系生分解性樹脂のうち、ポリ乳酸樹脂が、生分解特性に
優れ、生体安全性が高く、しかも分解物である乳酸が生
体内で吸収される点、価格が安価である点、透明である
点、着色性が良い点等で好ましい。例えば、ポリＬ乳酸
樹脂の生分解特性は、コンポスト中の４４日間の生分解
性テストで、セルロースが７３％の分解性であるのに対
し、９３％の分解性を示し非常に優れている。また、ポ
リＬ乳酸樹脂の価格は、前記ポリウレタン形状記憶樹脂
の価格の１／４〜１／３程度と安価である。

【００１３】本発明においてポリ乳酸樹脂は、融点１６
０〜２００℃、ガラス転移点４５〜７５℃、重量平均分
子量１５〜２５万であることが好ましい。ガラス転移点
がこのような範囲にあることにより、変形を与える時に
ガラス転移点以上の温度にすることが容易であり、且つ
変形形状を保ったままガラス転移点未満の温度に冷却し
て変形形状を固定して、室温付近で変形形状を維持する
ことができる。より好ましいガラス転移点は５０〜６０
℃である。また、重量平均分子量が１０万未満である
と、ポリマー分子鎖の絡み合いが少なく、形状記憶特性
が発現されにくい。一方、重量平均分子量が３０万を超
えると、成形性が悪くなり易い。

【００１４】また、ポリ乳酸樹脂は、ポリＬ乳酸、また
はＤ乳酸を構成単位として含むポリＤＬ乳酸である。上
記ポリＤＬ乳酸におけるＤ乳酸単位の構成含量は、多く
とも４０モル％までが好ましい。Ｄ乳酸単位が４０モル
％を超えると、重合されたポリＤＬ乳酸の分子量が著し
く低く（１万以下）なってしまう。本発明で好ましいポ
リ乳酸は、ポリＬ乳酸、または２０モル％までのＤ乳酸
を構成単位として含むポリＤＬ乳酸である。

【００１５】また、ポリ乳酸樹脂は、乳酸モノマー又は
ラクチドと共重合可能な他の成分が共重合された乳酸系
コポリマーであっても良い。このような他の成分として
は、２個以上のエステル結合形成性の官能基を持つジカ
ルボン酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラ
クトン等が挙げられる。

【００１６】ジカルボン酸としては、コハク酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等が
挙げられる。多価アルコールとしては、ビスフェノール
にエチレンオキシドを付加反応させたものなどの芳香族
多価アルコール、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタン
ジオール、グリセリン、ソルビタン、トリメチロールプ
ロパン、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族多価アル
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ルなどのエーテルグリコール等が挙げられる。ヒドロキ
シカルボン酸としては、グリコール酸、ヒドロキシブチ
ルカルボン酸、その他特開平６−１８４４１７号公報に
記載されているもの等が挙げられる。ラクトンとして
は、グリコリド、ε−カプロラクトングリコリド、ε−
カプロラクトン、β−プロピオラクトン、δ−ブチルラ
クトン、β−またはγ−ブチロラクトン、ピバロラクト
ン、δ−バレロラクトン等が挙げられる。

【００１７】ポリ乳酸は従来公知の方法で合成すること
ができる。すなわち、特開平７−３３８６１号公報、特
開昭５９−９６１２３号公報、高分子討論会予稿集４４
巻、3198-3199 頁に記載のような乳酸からの直接脱水縮
合、または乳酸環状二量体ラクチドの開環重合によって
合成することができる。

【００１８】直接脱水縮合を行なう場合、Ｌ−乳酸、Ｄ
−乳酸、ＤＬ−乳酸、又はこれらの混合物のいずれの乳
酸を用いても良い。また、開環重合を行なう場合におい
ても、Ｌ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、ＤＬ−ラクチド、
メソ−ラクチド又はこれらの混合物のいずれのラクチド
を用いても良い。

【００１９】ラクチドの合成、精製及び重合操作は、例
えば米国特許４０５７５３７号明細書、公開欧州特許出
願第２６１５７２号明細書、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｕｌｌ
ｅｔｉｎ，１４，４９１−４９５（１９８５）、及びＭ
ａｋｒｏｍｏｌ Ｃｈｅｍ．，１８７，１６１１−１６
２８（１９８６）等の文献に様々に記載されている。

【００２０】この重合反応に用いる触媒は特に限定され
るものではないが、公知の乳酸重合用触媒を用いること
ができる。例えば、乳酸スズ、酒石酸スズ、ジカプリル
酸スズ、ジラウリル酸スズ、ジパルミチン酸スズ、ジス
テアリン酸スズ、ジオレイン酸スズ、α−ナフエト酸ス
ズ、β−ナフエト酸スズ、オクチル酸スズ等の有機スズ
系化合物、粉末スズ； 亜鉛末、ハロゲン化亜鉛、酸化
亜鉛、有機亜鉛系化合物； テトラプロピルチタネート
等のチタン系化合物； ジルコニウムイソプロポキシド
等のジルコニウム系化合物； 三酸化アンチモン等のア
ンチモン系化合物等を挙げることができる。これらの中
でも、スズまたはスズ化合物からなる触媒が活性の点か
ら特に好ましい。これら触媒の使用量は、一般にラクチ
ドに対して０．００１〜５重量％程度である。

【００２１】重合反応は、上記触媒の存在下、触媒種に
よって異なるが通常１００℃〜２００℃の温度で行うこ
とができる。また、特開平７−２４７３４５号公報に記
載のような２段階重合を行うことも好ましい。

【００２２】本発明においては、脂肪族ポリエステル系
生分解性樹脂に、必要に応じて、可塑剤（フタル酸エス
テル等）、安定剤（ステアリン酸カルシウム等）、着色
剤（赤口黄鉛、酸化チタン等）、充填剤（炭酸カルシウ
ム、クレー、タルク等）、酸化防止剤（アルキルフェノ
ール、有機亜リン酸エステル等）、紫外線吸収剤（サリ
チル酸エステル、ベンゾトリアゾール等）、難燃剤（リ
ン酸エステル、酸化アンチモン等）、帯電防止剤、抗菌
剤等の従来公知の各種添加剤を配合することができる。
これらの配合量は、使用目的に応じて適宜定めることが
できる。

【００２３】本発明において脂肪族ポリエステル系生分
解性樹脂に、上記各種添加剤を配合する方法は、特に制
限されるものではなく、従来公知の方法によって行うこ
とができる。例えば、ミルロール、バンバリーミキサ
ー、スーパーミキサー、単軸あるいは二軸押出機等を用
いて混合混練すれば良い。

【００２４】このようにして混練された樹脂組成物を、
該樹脂の融点以上の温度で種々の靴中敷の一般的な形状
に成形する。この成形は、一般のプラスチックと同様
に、例えば、押出成形、射出成形、真空成形、圧縮成形
等の成形方法により行うことができる。また、成形温度
は、通常、１００〜３００℃程度である。

【００２５】次に、得られた一般的な形状の靴中敷に、
該樹脂のガラス転移点以上成形温度未満の温度で変形を
与え、次いで、該樹脂のガラス転移点未満の温度に冷却
して変形形状を固定することにより、使用者各人に適合
した形状の靴中敷を得ることができる。

【００２６】変形は、樹脂のガラス転移点以上前記成形
温度未満の温度で行なう。変形を与える温度の下限は、
通常はガラス転移点以上の温度であるが、ガラス転移点
未満の温度で変形を与えることも可能である。一方、変
形を与える温度の上限は、前記成形温度未満の温度であ
る。成形温度以上の温度で変形を与えると、成形体に新
たな形状を与えることとなる。

【００２７】変形に際しては、このような温度雰囲気
下、例えば、加熱空気中、加熱水中、水蒸気中に成形体
を置き、適当な任意の手段、例えば素手、適当な型、ロ
ール、引張装置、絞り装置を用いて行うことができる。
樹脂のガラス転移点が４０〜８０℃程度であれば、この
温度よりもやや高い温度の温水中に一般的形状の靴中敷
を浸漬することにより、容易に行うことができる。

【００２８】このように変形を与えられた靴中敷を、そ
の変形形状を保ったままガラス転移点未満の温度に冷却
すると、変形形状が固定された靴中敷が得られ、室温付
近においてこの変形形状を維持することができる。冷却
は、例えば、変形形状の靴中敷を空気中で自然冷却する
ことにより行うことができる。このようにして、一般的
形状の靴中敷を熱変形して、使用者各人に適合した形状
の靴中敷を得ることができる。

【００２９】この使用者各人に適合した形状の靴中敷
は、前記成形温度未満且つ変形を与えた温度よりも高い
温度にすることにより、元の一般的形状に回復させるこ
とができる。一般に、高い温度にすることにより、形状
回復に要する時間が短くなる。この場合の形状回復性
は、従来の形状記憶樹脂（ポリウレタン等）と同等の優
れたものである。このように、一般的形状に形状回復さ
れた靴中敷を再度熱変形させることによって、使用者の
症状の経過に応じて、形状を繰り返し修正することがで
きる。

【００３０】本発明の熱変形性を有する靴中敷は、容易
に熱変形させることができるので、一般的な形状に成形
されたものから、使用者各人に適合した形状のものを得
ることができる。また、本発明の靴中敷は、生分解性樹
脂を構成材料としており、生分解特性を有するので、使
用後の廃棄処理が容易である。

【００３１】本発明において、脂肪族ポリエステル系生
分解性樹脂としてはポリ乳酸系樹脂が好適であり、特に
ポリＬ乳酸樹脂が好適である。

【００３２】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。

【００３３】Ｌラクチド（島津製作所製）１００重量部
と、ラウリルアルコール０．０５重量部と、オクチル酸
スズ（ゴールドシュミット社製“コスモス２９”、開環
重合用触媒）０．２重量部とを、二軸混練押出機の原料
供給部に供給した。シリンダー温度１９０℃、回転は同
方向６０ｒｐｍとして、供給口から窒素ガスを供給し
た。二軸混練押出機内の平均滞留時間は１５分であっ
た。得られたポリマーを口径２ｍｍのノズルから押し出
した。これを冷却固化させた後、切断してポリＬ乳酸樹
脂のチップを得た。得られたチップは、重量平均分子量
１８万、融点１７８℃、ガラス転移点５８℃のものであ
った。

【００３４】上記ポリＬ乳酸樹脂を二軸押出機で１８０
℃で熱溶融押し出し、厚さ１ｍｍの透明なシートを成形
した。このシートを通常の足型にプレスで打ち抜き、図
１(a) に示すような一般的形状の靴中敷(1) を得た。

【００３５】この靴中敷(1) を、偏平足の使用者の補正
中敷として変形させた例を示す。得られた靴中敷(1) を
７０℃の温水槽に浸し、温水槽中で使用者の偏平足の足
型を考慮して、図１(b) に示すように、土踏まずの凸部
(2a)ができるように変形させた。この形状を保ったまま
１５秒間空気中で自然冷却することによって、靴中敷
(2) を得た。この靴中敷(2) 表面をポリＬ乳酸製の不織
布で覆い、これを院内生活用ブーツの靴中敷として使用
した。

【００３６】この靴中敷は、使用者自身の偏平足の足型
を考慮して得られたものであるので、偏平足の補正中敷
として適合した形状である。

【００３７】靴中敷を一定期間使用後、７５℃程度の温
風で熱すると、元の靴中敷(1) 形状に回復した。この形
状回復した靴中敷は、使用者の症状経過に応じて、再度
熱変形させて使用することができた。

【００３８】

【発明の効果】本発明の熱変形性を有する靴中敷によれ
ば、上述のように、ガラス転移点が２５〜１００℃であ
る脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂からなるものであ
るので、一般的な形状のものから使用者各人の体型や症
状に適合した形状に簡便に熱変形でき、且つ使用後の廃
棄処理が容易である。これによって、従来のように、使
用者各人に対応する特別仕様を必要とせず、各現場にお
いて、各人に適合した形状の靴中敷を安価に提供するこ
とができる。

【００３９】とりわけ、脂肪族ポリエステル系生分解性
樹脂としてポリ乳酸系樹脂が用いられた靴中敷は、ポリ
乳酸系樹脂が生分解特性に優れ、生体安全性が高く、し
かも分解物である乳酸が生体内で吸収される点、安価で
ある点、透明である点、着色性が良い点、抗菌性に優れ
る点等で非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の熱変形性を有する靴中敷の一具体例
を示す斜視図である。(a) 図は一般的形状の靴中敷を示
し、(b) 図は使用者に適合させた形状の靴中敷を示す。

【符号の説明】

(1)(2)…熱変形性靴中敷 (2a)…凸部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス転移点が２５〜１００℃である脂
   肪族ポリエステル系生分解性樹脂からなる、熱変形性を
   有する靴中敷。
2. 【請求項２】 ガラス転移点が４０〜８０℃であるポリ
   乳酸系樹脂からなる、熱変形性を有する靴中敷。