JPWO2018193555A1 - アウトソール、及びシューズ - Google Patents
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Abstract
Description
一般に、シューズには、その性能として長期間使用できる耐久性が求められる。さらに、シューズの性能として地面に対するグリップ性が求められる。特に、水で濡れた地面は滑りやすいため、水で濡れた地面に対するグリップ性を向上させることが求められる。
なお、本明細書において、「グリップ性」は、滑り難い性質をいう。また、本明細書において、「地面」は、シューズの使用時にアウトソールが接する面をいう。前記地面としては、例えば、歩道などの舗装道路又は未舗装道路の表面;山や川などにある岩などの自然物の表面;建築物などのコンクリート粗面;などが含まれる。以下、本明細書において、「水で濡れた地面に対するグリップ性」を「ウェットグリップ性」と記す場合がある。
しかしながら、特許文献1のアウトソールは、水で濡れた地面に対するグリップ性を十分に満足するものではない。
具体的には、本発明者らは、シューズ使用者が凹凸面上を歩行することを想定し、その際にアウトソールがどの程度変形するかを確認するために、次の実験を行った。
すなわち、従来からアウトソールとして一般的に使用されているゴム組成物(このゴム組成物は、スチレン量23質量%のスチレンブタジエンゴム、シリカ、オイル、硫黄及び加硫促進剤の混合物からなる)を、エチレンビニルアセテート製発泡体に積層して成形することにより、図1に示すような試験片を作製した。図1のように、試験片は、厚みが2mm、下面が20mm×20mmのゴム成形品と、厚みが2mm、上面が40mm×20mmの発泡体と、からなる。
一方、図2(a)に示すような寸法の凸部及び凹部が繰り返された波状凹凸面を有するポリメタクリル酸メチル製プレートを準備した。図2(b)に示すように、前記試験片のゴム成形品の下面を凹凸面上に載せ、その試験片の上に重りを載せて100Nの荷重をかけた状態で、23℃、大気圧下で試験片を30mm/秒の速度で水平にスライドさせた。そして、図2(c)及び(d)に示すように、試験片をスライドさせているときの測定点Pにおける歪みを逐次測定した。その結果を図3に示す。このグラフ図を参照して、測定点が凹凸面の1つの凸部を乗り越えるとき(t1からt2の間)において、試験片のゴム成形品の歪みが大きく変化し、次の凸部に至るとき(t3)に歪みが大きく上昇した。図3から明らかなように、凹凸差が比較的大きい凹凸面に対するアウトソールの歪みは、10%前後で変動する可能性が高いことが判った。シューズを実際に使用する際にも、前記実験で用いたプレートと同程度の凹凸面上を歩行すると考えられる。この点、特許文献1のような、動歪み2.0%で温度−10℃のような条件下では、実際のシューズの使用状況を考慮したものと言えない。
本発明者らは、上記実験から、通常の使用温度で且つアウトソールが大きく変形するときの粘弾性特性が重要であると考えた。かかる知見の下、ウェットグリップ性及び耐久性に優れたアウトソールを得るべく、さらに鋭意研究し、本発明を完成した。
本発明の好ましいアウトソールは、前記スチレンブタジエンランダム共重合体ゴムのスチレン量が、40質量%〜55質量%である。
本発明の好ましいアウトソールは、前記スチレンブタジエンランダム共重合体ゴムが、ゴム成分100質量%に対して、80質量%〜100質量%含まれている。
本発明の好ましいアウトソールは、前記粘弾性体が、さらに、シリカと、下記式(1)及び式(2)のうち少なくとも式(2)を分子構造中に有するシランカップリング剤と、を含む。
このシューズは、上記いずれかのアウトソールを備えている。
かかるアウトソールを備える本発明のシューズは、地面を歩行する際に滑り難く、さらに、長期間使用できる。
なお、本明細書において、「〜」で表される数値範囲は、「〜」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を意味する。複数の下限値と複数の上限値が別個に記載されている場合、任意の下限値と任意の上限値を選択し、「〜」で結んだ範囲とすることができるものとする。
本発明のアウトソールは、ゴム成分を含む粘弾性体から形成されている。
前記粘弾性体は、23℃、周波数10Hz、静歪み10%、動歪み7%の条件下における動的粘弾性測定での損失係数[tanδ]が0.17以上、同条件下における動的粘弾性測定での貯蔵弾性率[E’]が5.7MPa以下であり、且つ、100%伸張時の引張応力に対する300%伸張時の引張応力の比[M300/M100]が4.4以上である。
以下、23℃、周波数10Hz、静歪み10%、動歪み7%という条件を「特定条件」という場合がある。また、100%伸張時の引張応力に対する300%伸張時の引張応力の比を、「応力比」という場合がある。
従って、本発明の粘弾性体は、特定条件下で[tanδ]及び[E’]を測定でき、特定条件下で粘弾性挙動を示す粘弾性体である。
本発明のアウトソールがウェットグリップ性に優れている理由は、明確ではないか、次のように推定される。特定条件でのtanδが比較的大きく且つE’が比較的小さい粘弾性体を用いることにより、アウトソール(粘弾性体)が水で濡れた地面の凹凸を乗り越える際に発生するヒステリシス摩擦力が大きくなると考えられる。つまり、歩行時に、シューズのアウトソールが水で濡れた地面の凸部に当たった際に、アウトソール内の歪みと応力が比例的に上昇し、アウトソールが前記凸部を乗り越えて凹部へ至る過程で、歪みに対して応力が急激に低下する。このようなヒステリシス摩擦力が大きくなるため、ウェットグリップ性に優れたアウトソールが得られると推定される。
また、本発明の粘弾性体は、特定条件下の測定で貯蔵弾性率[E’]が5.5MPa以下が好ましく、貯蔵弾性率[E’]が5.45MPa以下であることがより好ましく、貯蔵弾性率[E’]が5.3MPa以下であることがさらに好ましい。前記貯蔵弾性率[E’]は、小さければ小さいほど望ましく、従って、その好ましい下限は特にない。なお、粘弾性体の貯蔵弾性率[E’]の現実的な下限値では、通常、1.0MPaである。
100%伸張時の引張応力[M100]及び300%伸張時の引張応力[M300]の具体的な測定方法は、下記実施例の欄に記載の通りであり、それが参照されるものとする。100%伸張時の引張応力[M100]は、粘弾性体を100%(元長の2倍)に引き延ばした際の内部応力であり、300%伸張時の引張応力[M300]は粘弾性体を300%(元長の4倍)に引き延ばした際の内部応力である。応力比[M300/M100]は、300%伸張時の引張応力/100%伸張時の引張応力、で求められる。従って、本発明の粘弾性体は、前記23℃、大気圧下で、JIS K 6251の引張応力測定で、破断することなく少なくとも300%に引き延ばすことができる粘弾性体である。
本発明において、前記tanδなどの範囲を満たす粘弾性体であれば、その粘弾性体の組成は特に限定されない。
以下、本発明のアウトソールを形成する粘弾性体の組成を具体的に説明する。
ゴム成分としては、ゴム、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
前記ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレン(CR)などのジエン系ゴム;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)、アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム(NBR)などのジエン系共重合体ゴム;エチレン単位と炭素数3以上のα−オレフィンからなる単位とを含むエチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム、ウレタン系ゴム、アクリル系ゴム、シリコーン系ゴムなどの非ジエン系ゴム;などが挙げられる。これらのゴムは、1種単独で、又は2種以上を併用できる。前記共重合体ゴムは、ブロック共重合体でもよいし、或いは、ランダム共重合体でもよい。シランカップリング剤に対する結合性に優れていることから、ランダム共重合体が好ましい。
前記熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体(SEBS)などのスチレン系エラストマー;エチレン−酢酸ビニル共重合体系エラストマー;オレフィン系エラストマー;ウレタン系エラストマー;エステル系エラストマー;フッ素系エラストマー;シリコーン系エラストマー;ポリアミド系エラストマー;などが挙げられる。これらのエラストマーは、1種単独で、又は2種以上を併用できる。
例えば、粘弾性体に含まれるゴム成分は、スチレンブタジエン共重合体ゴムのみからなる。或いは、前記ゴム成分は、スチレンブタジエン共重合体ゴムと、スチレンブタジエン共重合体ゴムを除く他のゴム成分と、からなる。なお、前記ゴム成分がスチレンブタジエン共重合体ゴムのみからなるとは、不可避的に含まれる程度の微量の他のゴム成分の混入は許容され、有意な量の混入は除外されるという意味である。
ゴム成分がスチレンブタジエン共重合体ゴムと他のゴム成分(スチレンブタジエン共重合体ゴムを除くゴム成分)からなる場合、前記他のゴム成分は、上記に例示したような各種のゴム(スチレンブタジエン共重合体ゴムを除く)、或いは、各種の熱可塑性エラストマーから適宜選択できる。耐久性に優れていることから、前記他のゴム成分としては、ジエン系ゴム、スチレンブタジエン共重合体ゴムを除く共重合体ゴムを用いることが好ましく、特に、ブタジエンゴムなどのジエン系ゴムを用いることが好ましい。
前記シリカは、その製造方法に基づく分類によれば、四塩化ケイ素を酸水素炎中で燃焼させて得られる乾式シリカ;ケイ酸アルカリを酸で中和することによって得られる湿式シリカ;ケイ素のアルコキシドを酸性又はアルカリ性の含水有機溶媒中で加水分解することによって得られるゾル−ゲル法シリカ;ケイ酸アルカリ水溶液を電気透析することによって得られるコロイダルシリカ;などが知られている。本発明においては、これらのシリカを1種単独で、或いは、2種以上を組み合わせて使用できる。特に、湿式シリカは、他の種類のシリカに比べ取扱い易いので、湿式シリカを用いることが好ましい。
前記シリカの平均粒子径は、体積平均粒子径であり、レーザー回折式粒度分布測定装置((株)セイシン企業製、製品名「SKレーザーマイクロンサイザーLMS−2000e」)を用いて測定できる。
所定のシランカップリング剤は、ゴム成分とシリカとの間に介在して、これらを結合させる効果がある。かかるシランカップリング剤を配合することにより、応力比[M300/M100]≧4.4を満たす粘弾性体を容易に得られ得る。
式(1)及び(2)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素、水酸基、ハロゲン、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルキル基、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルケニル基、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルキニル基、又は、置換若しくは無置換のチオール基を表す。
式(1)及び式(2)において、R3及びR4は、それぞれ独立して、共有結合、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルキレン基、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルケニレン基、又は、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルキニレン基を表す。ただし、前記R3及びR4が末端である場合、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルキル基、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルケニル基、又は、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルキニル基を表し、R1とR3とで環を形成していてもよく、及び、R2とR4とで環を形成していてもよい。つまり、末端に位置するR3及びR4は、それぞれR1及びR2と環を形成する場合があり、前記所定のシランカップリング剤は、末端にそのような環構造を有するものも含まれる。
なお、本明細書において、前記置換若しくは無置換は、置換基を有する若しくは置換基を有さないという意味である。また、前記共有結合とは、R3及びR4において、それぞれ基又は原子を有さないという意味である。
前記ハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素などが挙げられる。
前記直鎖若しくは分岐のアルキル基の炭素数は、例えば、1〜30であり、好ましくは、1〜12であり、より好ましくは1〜6であり、さらに好ましくは1〜4である。直鎖若しくは分岐の炭素数1〜30のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基などが挙げられる。
前記直鎖若しくは分岐のアルキル基が置換基を有する場合(置換の直鎖若しくは分岐のアルキル基)、その置換基としては、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のチオアルキル基、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜4のアルキルアミノ基、炭素数6〜20のフェニルアミノ基、炭素数1〜4のアシルアミノ基、ハロゲノ基、ニトロ基、シアノ基、アセトアミド基、リン酸基、−OH基、−SO3H基、−COOH基、−NH2基、−CONH2基などが挙げられる。
前記アルキレン基、アルケニレン基又はアルキニレン基が置換基を有する場合(置換の直鎖若しくは分岐のアルケキレン基、アルケニレン基又はアルキニレン基)、その置換基としては、上記アルキル基で例示したものと同様な基を挙げることができる。
前記添加剤としては、軟化剤、架橋剤、架橋助剤、架橋促進剤、耐候性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、静電防止剤、分散剤、発泡剤、着色剤などが挙げられる。これらは、適宜選択して配合される。
前記軟化剤は、粘弾性体の柔軟性を向上させる機能を有する。特に、シリカを配合する場合、粘弾性体の硬度の上昇を抑制するため、軟化剤を配合することが好ましい。前記軟化剤としては、プロセスオイル、エクステンダーオイルなどの鉱物油;トール油脂肪酸、ひまし油、亜麻仁油などの植物油などが挙げられる。前記軟化剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、前記ゴム成分100質量部に対し、0を超え20質量部以下であり、好ましくは1質量部〜20質量部であり、より好ましくは、3質量部〜15質量部である。
前記架橋剤は、ゴム成分を架橋するために配合される。架橋剤は、特に限定されず、例えば、硫黄を含む化合物、有機過酸化物などが挙げられる。前記架橋剤の量は、特に限定されず、例えば、ゴム成分100質量部に対して、例えば、0.1質量部〜5質量部であり、好ましくは0.3質量部〜3質量部である。前記架橋助剤は、特に限定されず、例えば、酸化亜鉛、亜鉛以外の金属酸化物、金属水酸化物、脂肪酸などが挙げられる。前記充填剤は、特に限定されず、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどが挙げられる。
前記発泡剤としては、例えば、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DNPT)、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸バリウム、p,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジン(OBSH)などが挙げられる。
また、発泡を促進するため、発泡剤と共に発泡助剤を用いてもよい。発泡助剤としては、酸化亜鉛、尿素、尿素誘導体などが挙げられる。
前記粘弾性体(アウトソール)が発泡体からなる場合、その発泡倍率は、特に限定されず、例えば、1.05倍〜1.4倍であり、好ましくは、1.05倍〜1.2倍である。
また、粘弾性体(アウトソール)の密度は、特に限定されないが、軽量化の観点から、好ましくは0.6g/cm3以下であり、より好ましくは0.55g/cm3以下であり、さらに好ましくは0.5g/cm3以下である。また、アウトソールの密度の下限は、出来るだけ小さいことが好ましいが、一般的には、アウトソールの密度は、0.2g/cm3以上であり、好ましくは0.3g/cm3以上である。前記密度は、JIS Z 8807に準拠して測定される。
前記シューズのアウトソールは、例えば、次のようにして得ることができる。
準備工程において、ゴム成分と、シリカと、所定のシランカップリング剤と、必要に応じて添加剤と、を含むゴム組成物を混練する。ゴム組成物の混練時の温度は、通常、120℃〜160℃である。前記混練は、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー、二軸押し出し機などを用いて行うことができる。さらに、硫黄及び加硫促進剤を混合して混練されるが、それは、通常、120℃未満の温度で行われる。
次に、成形工程において、前記混練物を適宜形状のプレス金型内に入れ、加熱成形することにより、所望形状の粘弾性体を得ることができる。前記成形温度は、好ましくは140℃〜180℃であり、より好ましくは150℃〜170℃である。
なお、成形工程において、前記混練物を射出成形機に導入し、射出成形することにより、所望形状の粘弾性体を得ることもできる。
前記成形によって得られた粘弾性体を、そのままアウトソールとして用いてもよい。或いは、前記成形によって得られた粘弾性体に切削加工などの適切な加工を行ったものをアウトソールとして用いてもよい。
図4及び図5において、本発明の1つの実施形態に係るシューズ1aは、足の甲を覆うアッパー2aと、前記アッパー2aの下方に設けられたミッドソール3aと、前記ミッドソール3aの下面に設けられたアウトソール5aと、を備えている。アウトソール5aの下面は、通常、任意の適切な凹凸状に形成される。
前記ミッドソール3aは、アッパー2aの下端に取り付けられている。前記アウトソール5aは、ミッドソール3aの下面全体に亘って取り付けられている。前記ミッドソール3aとアウトソール5aの取り付け方法は、特に限定されず、代表的には接着剤4aを用いた接着が挙げられる。アウトソール5aとミッドソール3aが互いに接着する性質を有する場合には、アウトソール5aとミッドソール3aを直接的に接着させることもできる。また、アッパー2aとミッドソール3aの取り付け方法も特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接着が挙げられる。前記シューズ1aは、アウトソール5aの下面が地面に接する。
図6において、第1のアウトソール51bは、ミッドソール3bの下面前方に取り付けられ、第2のアウトソール52bは、ミッドソール3bの下面後方に取り付けられている。もっとも、面積の小さいアウトソールの配置は、ミッドソール3bの前方又は後方に限られず、適宜変更できる。前記シューズ1bは、アウトソール51b,52bの下面及びミッドソール3bの下面の一部が地面に接する。
前記アウトソール5a,51b,52bの厚みは、それぞれ特に限定されないが、通常、1mm以上、好ましくは2mm〜10mmに形成される。また、前記ミッドソール3a,3bの厚みは、それぞれ特に限定されないが、通常、3mm以上、好ましくは4mm〜20mmに形成される。なお、アウトソールの厚みは、アウトソールの面方向において均一である場合もあるが、通常、アウトソールの厚みは、面方向において不均一である。
本発明のシューズの用途は、特に限定されない。本発明のシューズは、例えば、山歩きや川辺散策などの際に使用されるトレッキングシューズ;サッカーシューズ、ラグビーシューズなどの各種球技用シューズ;ジョギングシューズ、マラソンシューズなどのランニング用シューズ;陸上競技用シューズ;一般運動用シューズ;ウォーキング用シューズ;ビーチサンダルなどに用いることができる。
本発明のアウトソールは、上述のようにウェットグリップ性に優れており、特に、凹凸面を有する地面に対してもウェットグリップ性に優れている。かかるアウトソールを備える本発明のシューズは、トレッキングシューズ、球技用シューズ、ランニング用シューズ、陸上競技用シューズ又はウォーキング用シューズとして好適であり、特に、岩山や荒れた未舗装地面などを歩行するためのトレッキングシューズとして更に好適である。
なお、ウェットグリップ性に優れている本発明のアウトソールは、水で濡れた地面だけでなく、乾燥した地面に対するグリップ性も優れている。
<ゴム成分>
BR:ブタジエンゴム(日本ゼオン(株)製、商品名「NIPOL BR1220」)。
SBR(1):スチレン量23.5質量%のスチレンブタジエンランダム共重合体ゴム(JSR(株)製、商品名「JSR1502」)。
SBR(2):スチレン量46.0質量%のスチレンブタジエンランダム共重合体ゴム(JSR(株)製、商品名「JSR0202」)。
SBR(3):スチレン量60.0質量%のスチレンブタジエンランダム共重合体ゴム(煙台世縁橡膠(Yantaishiyuanxiangjiao)(有)製、商品名「HS60」)。
SBR(4):スチレン量46.0質量%のスチレンブタジエンブロック共重合体ゴム(旭化成(株)製、商品名「アサプレン303」)。
IR:イソプレンゴム(日本ゼオン(株)製、商品名「IR2200」)。
NBR:アクリロニトリル量26質量%のアクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム(JSR(株)製、商品名「N240S」)。
シリカ:平均粒子径17nmの湿式シリカ。デグッサ社製、製品名「ウルトラジル VN3」。
<シランカップリング剤>
シランカップリング剤(1):式(1)のxが0モル%、式(2)のyが100モル%のもの(つまり、式(2)のみからなるもの)。Momentiv Performance Materials社製の製品名「NXT−Z100」。前記製品名「NXT−Z100」は、例えば、式(2)のR2が−CH2CH3、R4が−CH2CH2であるものを用いることができる。
シランカップリング剤(2):式(1)のxが30モル%、式(2)のyが70モル%のもの。ただし、式(1)のxが30モル%且つ式(2)のyが70モル%となるように、前記製品名「NXT−Z100」とMomentiv Performance Materials社製の製品名「NXT−Z45」(式(1)のxが55モル%、式(2)のyが45モル%のもの)を、5:6(質量比)で混合したものを用いた。
シランカップリング剤(3):式(1)のxが40モル%、式(2)のyが60モル%のもの。ただし、式(1)のxが40モル%且つ式(2)のyが60モル%となるように、前記製品名「NXT−Z100」と前記製品名「NXT−Z45」を、3:8(質量比)で混合したものを用いた。
シランカップリング剤(4):ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド。デグッサ社製の製品名「Si69」。
オイル:パラフィンオイル。JXエネルギー(株)製の商品名「P−200」。
<架橋剤>
硫黄:細井化学工業(株)製、商品名「微粉硫黄」。
<添加剤>
架橋促進助剤:酸化亜鉛。本荘ケミカル(株)製の商品名「活性亜鉛華No.2」。
活性剤:ポリエチレングリコール。日油(株)製の商品名「PEG#4000」。
ジシクロヘキシルアミンとエチレングリコールの付加物:三菱ケミカル(株)製の商品名「アクチングSL」。
老化防止剤:2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール。大内新興化学工業(株)製の商品名「ノクラック200」。
ワックス:大内新興化学工業(株)製の商品名「オゾノック33」。
架橋促進剤:2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(大内新興化学工業(株)製の商品名「ノクセラーDM−P」)、テトラメチルチウラムモノスルフィド(大内新興化学工業(株)製の商品名「ノクセラーTS」)、及びN−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(大内新興化学工業(株)製の商品名「ノクセラーMSA−G」)。
表1に示す割合でゴム成分、シリカ、可塑剤、及びシランカップリング剤を配合し、ニーダー(DS3−10MWB−E型)を用いて、排出温度135℃〜155℃の温度条件で混練した。その後、前記混練物に架橋剤及び添加剤を配合し、10インチのオープンロールを用いて60℃〜80℃の温度でさらに混練した。
次に、この混練物を、プレス機を用いて、160℃、圧力約15MPaで約5分加圧して、縦125mm、横215mm、厚み2mmのゴムシートを作製した。さらに、同様にして、直径16mm、厚み6mmの円柱状のゴム片を作製した。
前記厚み2mmのゴムシートは、貯蔵弾性率[E’]、損失係数[tanδ]及び応力比[M300/M100]を測定するために作製した。つまり、前記厚み2mmのゴムシートは、E’、tanδ及びM300/M100の測定用の試験片(以下、第1試験片という)として使用した。なお、厚み2mmのゴムシートは、後述のように、動摩擦試験の試験片としても使用した。
前記円柱状のゴム片は、耐摩耗試験用の試験片(以下、第2試験片という)として使用した。
また、前記厚み2mmのゴムシートを、厚み5mmのエチレンビニルアセテートを主成分とする樹脂発泡体に接着剤を介して積層接着した積層体(合計厚み約7mm)を、縦×横=25mm×25mmの正方形状に裁断した。この積層体は、動摩擦試験を行うために作製した(以下、第3試験片という)。
ゴム成分、シリカ、可塑剤及びシランカップリング剤の種類並びにそれらの配合割合を表1乃至表3に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様にして、ゴムシート(第1試験片)及びゴム片(第2試験片)を作製した。
なお、表1乃至3の組成に示す数値は、全て質量部表示である。
実施例1乃至6及び比較例1乃至16のそれぞれの第1試験片を用いて、貯蔵弾性率[E’]及び損失係数[tanδ]を測定した。それらの結果を表1乃至表3に示す。なお、比較例11については、貯蔵弾性率[E’]及び損失係数[tanδ]を測定できなかった。これは、比較例11の第1試験片が硬すぎることに起因すると考えられる。本発明において、特定条件下でE’及びtanδを容易に測定できない比較例11は、本発明の貯蔵弾性率[E’]及び損失係数[tanδ]を満たさない材料と見なすものとする。つまり、かかる比較例11は、[tanδ]≧0.17且つ[E’]≦5.7MPaを満たさない材料である。
具体的には、第1試験片を下記条件に設定した動的粘弾性測定装置を用いて測定した。
測定機器:METRAVIB社製の動的粘弾性測定装置。商品名「DMA+300」。
測定モード:正弦波歪みの引張モード。
チャック間距離:約15mm。
温度:23±3℃。
周波数:10Hz。
荷重:自動静荷重。
静歪み:10%。
動歪み:7%。
実施例1乃至6及び比較例1乃至16のそれぞれの第1試験片を用いて、応力比[M300/M100]を測定した。それらの結果を表1乃至表3に示す。なお、比較例2、3、11及び14については、いずれも300%に引っ張ることができず、応力比[M300/M100]を測定できなかった。本発明において、M300を容易に測定できない比較例2、3、11及び14は、本発明の応力比[M300/M100]を満たさない材料と見なすものとする。つまり、かかる比較例2、3、11及び14は、応力比[M300/M100]≧4.4を満たさない材料である。
100%伸張時の引張応力[M100]及び300%伸張時の引張応力[M300]は、JIS K 6251:2010(加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方)に準拠して測定した。
具体的には、自動記録付き定速伸長形引張試験装置(島津製作所(株)製の商品名「AGS−J 1kN」)のチャックにて第1試験片の両端部を掴み(チャック間距離70mm)、温度23±3℃、大気圧下で、初期荷重0N、引張速度50cm/分にて第1試験片を引き伸ばし、引張試験装置にて応力−歪み曲線を作成した。この応力−歪み曲線から、第1試験片が100%に伸張した際の応力及び300%に伸張した応力を読み取った。そのM100及びM300から、応力比[M300/M100]を求めた。
実施例1乃至6及び比較例1乃至16のそれぞれの第3試験片を用いて、動摩擦試験を行った。
動摩擦試験は、自作のDead−Weight式直動型摩擦試験機を用いて測定した。具体的には,フォースプレート上に固定した表面粗さRz=350μmの石材の表面を十分に水で濡らした。その石材の表面にゴムシートが対面するようにして第3試験片を載せ、23±3℃、大気圧下で、垂直荷重100N、すべり速度0.03m/秒で第3試験片を滑らせることにより、動摩擦係数を測定した。
動摩擦係数が、0.92以上である場合には、ウェットグリップ性が良好と言える。
実施例1乃至6及び比較例1乃至16のそれぞれの第2試験片を用いて、耐摩耗試験を行った。
前記耐摩耗試験は、JIS K 6264−2:2005に準拠した、DIN摩耗試験を用いて行った。
具体的には、使用したDIN摩耗試験機(安田精機製の商品名「No.151−OV」)は、JIS K 6264−2に準拠しており、周面に#60の研磨紙を巻きつけた直径150mm、幅460mmのドラムを0.32m/secの速度で回転させ、このドラムの研磨紙に第2試験片を荷重10Nで押し付けて摩耗させる試験機である。
試験に際して摩耗面を平滑にするため、まず予備擦りを行った。予備擦りは、第2試験片のドラムに対する押し付けを23℃、大気圧下で20m行った(つまり、第2試験片をドラムの周面に押し付けた状態でドラムを62.5秒回転させた)。その後、この予備擦り後の第2試験片の重量を測定し、本試験を実施した。本試験は、23℃、大気圧下で、予備擦り後の第2試験片のドラムに対する押し付けを40m行った(つまり、第2試験片をドラムの周面に押し付けた状態でドラムを125秒回転させた)。本試験後の第2試験片の重量を測定した。本試験前の重量と本試験後の重量の差を求め、これをDIN摩耗体積(mm3)とした。
DIN摩耗体積が120以下である場合には、耐久性が良好と言える。
一方、tanδ≧0.17、E’≦5.7MPa及びM300/M100≧4.4のうち少なくとも1つの条件を満たさない比較例1乃至16は、ウェットグリップ性及び耐久性のうち少なくとも一方が不十分であることが判る。
2a,2b シューズ本体
3a,3b ミッドソール
5a,51b,52b アウトソール
Claims (6)
- ゴム成分を含む粘弾性体から形成されており、
前記粘弾性体は、23℃、周波数10Hz、静歪み10%、動歪み7%の条件下における動的粘弾性測定での損失係数[tanδ]が0.17以上、同条件下における動的粘弾性測定での貯蔵弾性率[E’]が5.7MPa以下であり、100%伸張時の引張応力に対する300%伸張時の引張応力の比[M300/M100]が4.4以上である、アウトソール。 - 前記ゴム成分が、スチレンブタジエンランダム共重合体ゴムを含む、請求項1に記載のアウトソール。
- 前記スチレンブタジエンランダム共重合体ゴムのスチレン量が、40質量%〜55質量%である、請求項2に記載のアウトソール。
- 前記スチレンブタジエンランダム共重合体ゴムが、ゴム成分100質量%に対して、80質量%〜100質量%含まれている、請求項2または3に記載のアウトソール。
- 前記粘弾性体が、さらに、シリカと、下記式(1)及び式(2)のうち少なくとも式(2)を分子構造中に有するシランカップリング剤と、を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のアウトソール。
ただし、前記R3及びR4が末端である場合、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルキル基、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルケニル基、又は、置換若しくは無置換の直鎖若しくは分岐のアルキニル基を表し、R1とR3とで環を形成していてもよく、R2とR4とで環を形成していてもよい。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のアウトソールを備えるシューズ。
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