WO2017104452A1

WO2017104452A1 - 被覆体、生地材の補強構造、およびそれを用いたスポーツ用シューズ

Info

Publication number: WO2017104452A1
Application number: PCT/JP2016/085966
Authority: WO
Inventors: 知依山本; 一憲井内; 直樹吉川; 中　裕里
Original assignee: 美津濃株式会社
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2017-06-22
Also published as: DE112016005716T5; JP6193533B1; JPWO2017104452A1; US20180317607A1

Abstract

シューズ（Ｓ）のアッパー（３）に部分的に被覆体（７）を設ける。この被覆体（７）は、伸縮性を有するメッシュ生地からなる生地材（４）と、この生地材（４）の表面に一体的に設けられたオレフィン系熱可塑性エラストマーからなる積層材（５）とを備えている。被覆体（７）は、生地材（４）の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、生地材（４）が伸張する方向のアッパー（３）の歪み速度が所定の基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域では、該基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、被覆体（７）の歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる歪み速度依存性を有している。

Description

被覆体、生地材の補強構造、およびそれを用いたスポーツ用シューズ

　本発明は、被覆体、生地材の補強構造、およびそれを用いたスポーツ用シューズに関するものである。

　従来から、例えば特許文献１のように、足の甲を包むためのアッパーを備えるシューズが知られている。このアッパーは、網目状のメッシュ材と、このメッシュ材上であって足の爪先側に対応する位置に縫合された補強部と、を有している。この補強部は、例えば人工皮革のような伸び難い素材で形成されており、アッパーの部分的な領域（例えば足の指を含む前側部分）の形状を維持するためのものである。

国際公開２００８／０４７６５９号公報

　ところで、スポーツ用シューズ等では、例えば使用者がシューズを履くときにはアッパーが足の形状になじむようなフィット性を有している一方、激しい運動を行っている際には足がアッパーに包まれてしっかり保持されるようなホールド性を備えているのが一般的に望ましい。

　しかしながら、特許文献１のようなシューズでは、伸び難い補強部を有するアッパーによって、運動中に足がアッパーに包まれてしっかり保持されているが、使用者がシューズを履くときにアッパーが伸び難く足の形状になじみにくいという問題があった。具体的には、特許文献１のシューズは、このシューズを履いた使用者が激しい運動をして突発的な外力がアッパーにかかっているときにはホールド性を発揮できるだけであり、使用者がシューズを履くときのように緩やかな外力がアッパーにかかるときには一般的に要求されるようなフィット性が損なわれていた。すなわち、従来のシューズ構造では、使用状況に応じてフィット性およびホールド性を両立させるようにすることは困難であった。

　本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用状況に応じて被覆体または生地材の補強構造におけるフィット性およびホールド性を両立させるようにすることにある。

　上記の目的を達成するために、この発明では、歪み速度が低速のときに被覆体または生地材の補強構造が柔らかくなる一方、歪み速度が高速のときに被覆体または生地材の補強構造が硬くなるようにした。

　具体的には、第１の形態は、伸縮性を有する生地材と、該生地材の表面に一体的に設けられた熱可塑性エラストマーからなる積層材とを備え、身体を被覆するための被覆体であって、生地材の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、生地材が伸張する方向の被覆体の歪み速度が所定の基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域では、該基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、被覆体の歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる歪み速度依存性を有することを特徴とする。

　この第１の形態において、熱可塑性エラストマーからなる積層材が生地材の表面に一体的に設けられた被覆体は、高歪み速度域で低歪み速度域よりも歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる歪み速度依存性を有する。すなわち、この被覆体は、低歪み速度域では相対的に柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域よりも硬くて伸びにくくなるという特性を有している。この特性によって、例えば使用者がこの被覆体を装着するときのように、緩やかな外力が被覆体にかかったとき（すなわち歪み速度が低歪み速度域にあるとき）には、被覆体が相対的に柔らかくかつ伸びやすくなり、身体の形状になじむようにフィット性を高めることができる。一方、この被覆体を着衣した使用者が激しい動作を行って突発的な外力が被覆体にかかっているとき（すなわち歪み速度が高歪み速度域にあるとき）には、被覆体が相対的に硬くかつ伸びにくくなり、被覆体に包まれた身体をしっかり保持するようにホールド性を高めることができる。つまり、第１の形態に係る被覆体では、使用状況に応じて上記のようなフィット性およびホールド性を両立させた効果を得ることが可能となる。なお、「単位幅あたりの引張荷重」とは、生地材の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、被覆体の幅寸法を１ｍｍに換算した場合の単位幅にかかる引張荷重値（Ｎ／ｍｍ）を指すものである。

　第２の形態は、第１の形態において、積層材は、延伸性を有する熱可塑性フィルム材を介して生地材の表面に接着されていることを特徴とする。

　この第２の形態では、生地材内に熱可塑性エラストマーの一部が浸透することなく、熱可塑性フィルム材により両者間を隔てた状態で積層材を生地材の表面に接着することが可能となり、生地材と積層材との接着状態を強固に保ちつつ、被覆体の伸縮性を損なわないようにすることができる。

　第３の形態は、第１または第２の形態において、引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量１％に対する該引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）が、低歪み速度域のときに０．０５≦Ｐ≦１．０９の範囲となる一方、高歪み速度域のときに０．６５≦Ｐ≦２．４７の範囲となる関係にあることを特徴とする。

　この第３の形態では、歪み量１％に対する単位幅あたりの引張荷重が上記数値範囲に含まれるものとすることによって、低歪み速度域では柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域に比べて硬くて伸びにくくなるといった歪み速度依存性を有する被覆体を具体的に構成することができる。

　第４の形態は、第１～第３の形態のいずれか１つの形態において、引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量５％に対する該引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）が、低歪み速度域のときに０．２５≦Ｐ≦２．０５の範囲となる一方、高歪み速度域のときに１．７２≦Ｐ≦７．８５の範囲となる関係にあることを特徴とする。

　この第４の形態では、歪み量５％に対する単位幅あたりの引張荷重が上記数値範囲に含まれるものとすることによって、低歪み速度域では柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域に比べて硬くて伸びにくくなるといった歪み速度依存性を有する被覆体を具体的に構成することができる。

　第５の形態は、伸縮性を有する生地材と、該生地材の表面に一体的に設けられた熱可塑性エラストマーからなる積層材とを備え、身体を被覆するための被覆体であって、生地材が伸張する方向の被覆体の歪み速度が大きくなるにつれて、歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が増大して伸びにくくなる歪み速度依存性を有することを特徴とする。

　この第５の形態では、第１の形態と同様、使用状況に応じてフィット性およびホールド性を両立させることができる。

　第６の形態は、第１～５の形態のいずれか１つの被覆体を含むアッパーが設けられたスポーツ用シューズであることを特徴とする。

　この第６の形態では、被覆体の歪み速度依存性によって、例えば使用者がスポーツ用シューズを履くときのように、緩やかな外力がアッパーにかかったとき（歪み速度が低歪み速度域にあるとき）には、アッパーが相対的に柔らかくかつ伸びやすくなり、シューズをスムーズに履くことができ、足の形状になじむようにフィット性を高めることができる。一方、このシューズを履いた使用者が激しい運動を行っている際に突発的な外力がアッパーにかかっているとき（歪み速度が高歪み速度域にあるとき）では、アッパーが相対的に硬くかつ伸びにくくなり、アッパーに包まれた足をしっかり保持するようにホールド性を高めることができる。

　第７の形態は、伸縮性を有する生地材と、該生地材の表面に一体的に設けられた熱可塑性エラストマーからなりかつ該生地材の機械的強度を補強する補強材とを備える生地材の補強構造であって、生地材の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、該生地材が伸張する方向の生地材の補強構造の歪み速度が所定の基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域では、該基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、該生地材の補強構造の歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる歪み速度依存性を有することを特徴とする。

　この第７の形態では、第１の形態と同様の効果を奏するとともに、補強材により生地材の機械的強度が一定に保たれて例えば生地材の経年劣化を抑制することができる。

　第８の形態は、第７の形態において、補強材は、延伸性を有する熱可塑性フィルム材を介して生地材の表面に接着されていることを特徴とする。

　この第８の形態では、第２の形態と同様の効果を奏することができる。

　第９の形態は、第７または第８の形態において、引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量１％に対する該引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）が、低歪み速度域のときに０．０５≦Ｐ≦１．０９の範囲となる一方、高歪み速度域のときに０．６５≦Ｐ≦２．４７の範囲となる関係にあることを特徴とする。

　この第９の形態では、第３の形態と同様の効果を奏することができる。

　第１０の形態は、第７～第９の形態のいずれか１つの形態において、引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量５％に対する該引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）が、低歪み速度域のときに０．２５≦Ｐ≦２．０５の範囲となる一方、高歪み速度域のときに１．７２≦Ｐ≦７．８５の範囲となる関係にあることを特徴とする。

　この第１０の形態では、第４の形態と同様の効果を奏することができる。

　第１１の形態は、伸縮性を有する生地材と、該生地材の表面に一体的に設けられた熱可塑性エラストマーからなりかつ該生地材の機械的強度を補強する補強材とを備える生地材の補強構造であって、生地材が伸張する方向における該生地材の補強構造の歪み速度が大きくなるにつれて、歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が増大して伸びにくくなる歪み速度依存性を有することを特徴とする。

　この第１１の形態では、第５の形態と同様の効果を奏することができる。

　第１２の形態は、第７～１１の形態のいずれか１つの生地材の補強構造を含むアッパーが設けられたスポーツ用シューズであることを特徴とする。

　この第１２の形態では、第６の形態と同様の効果を奏することができる。

　以上説明したように、本発明によると、低歪み速度域では相対的に柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域よりも硬くて伸びにくくなるという特性（すなわち歪み速度依存性）を有する被覆体または生地材の補強構造によって、低歪み速度域ではフィット性を高めることができるとともに、高歪み速度域ではホールド性を高めることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るシューズを示す斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るシューズを示す平面図である。図３は、シューズのアッパーに用いられた被覆体の構成を示す縦断面図である。図４は、積層材と足の骨格構造との位置関係を模式的に示す平面図である。図５は、積層材と足の骨格構造との位置関係を模式的に示す側面図である。図６は、サンプルｐ１における引張試験の結果（応力－歪み特性）を示すグラフである。図７は、サンプルｅ３における引張試験の結果（応力－歪み特性）を示すグラフである。図８は、各サンプルの概略形状を模式的に示す図である。図９は、サンプル４における引張試験の結果（歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係）を示すグラフである。図１０は、サンプル５における引張試験の結果（歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係）を示すグラフである。図１１は、サンプル６における引張試験の結果（歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係）を示すグラフである。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

　図１～図５は、本発明の実施形態に係るシューズＳを示し、このシューズＳは、好ましくは、特に突発的な動きが多いインドア系スポーツ（例えばバレー、バトミントンなど）のためのシューズとして用いられる。ここで、シューズＳは、右足用のシューズのみを例示している。そして、左足用のシューズは、右足用シューズＳと左右対称になるように構成されているので、以下の説明では右足用シューズＳのみについて説明し、左足用シューズの説明は省略する。なお、以下の説明において、上方（上側）および下方（下側）とはシューズＳの上下方向の位置関係を表し、前方（前側）および後方（後側）とはシューズＳの前後方向の位置関係を表し、左側および右側とはシューズＳの左右方向の位置関係を表すものとする。

　図１に示すように、シューズＳは、路面に接地する接地面を有するアウトソール１を備えている。このアウトソール１は、高硬度の硬質弾性部材で構成されている。また、アウトソール１の上側には、人体の足裏を支持するミッドソール２が設けられている。このミッドソール２は、例えば軟質の弾性材からなり、その下側部が接着剤などによってアウトソール１上側部に固着されている。

　ミッドソール２の上方には、身体の足（具体的にはつま先から踵までの部分）を被覆するアッパー３が設けられている。このアッパー３は、上部に足挿入部３ａが開口され、その下部周縁がミッドソール２の周縁全体に接着剤などで一体的に固着されている。そして、シューズＳの上部には、足挿入部３ａに連通して前後方向に延びる開口部３ｂが形成されており、開口部３ｂの左右縁部には、この縁部に沿って前後方向に延びる左右のハトメ飾り３ｃが縫製等で固着されている。

　アッパー３は、伸縮性を有する生地材４を有している。この生地材４は、例えばポリエステルからなる糸を経編（すなわちダブルラッセル編）により編まれた網目状のメッシュ生地が好適である。このようなメッシュ生地の特性として、糸の径が小さくなるほど、または編み目が荒くなるほど、生地自体が柔らかくなる傾向にある。また、生地の厚みを薄くすることによっても、メッシュ生地を柔らかくすることが可能である。すなわち、メッシュ生地の伸張度合いを適宜変えることによって、後述するアッパーの歪み速度依存性を調整することが可能となる。なお、本実施形態では、生地材４がシューズＳの左右方向に伸びるように構成されている。

　図１および図２に示すように、生地材４の表面の一部には、熱可塑性エラストマーからなる帯状の積層材５，５，…が一体的に設けられている。具体的には、図３に示すように、積層材５は、延伸性を有する熱可塑性フィルム材６（すなわちホットメルト接着剤）を介して、生地材４の表面に接着（複合化）されている。本実施形態では、積層材５と、その積層材５が接着された部分の生地材４とによって、本発明でいう被覆体７が構成されている。なお、積層材５の厚みとしては、０．５～２．０ｍｍの範囲が好ましい。

　図１および図２に示すように、積層材５，５，…の各々は、シューズＳの前側および後側において、左右一対となるようにそれぞれ設けられおり、側面視で逆Ｖ字状になるようにハトメ飾り３ｃとミッドソール２との間に亘って形成されている。そして、図４および図５に示すように、シューズＳ前側に設けられた一対の積層材５，５は、例えば足の前足部Ｆ（具体的には中足骨の先端部分、基節骨、および末節骨を含む部分）に対応する位置に配置されている。一方、シューズＳ後側に設けられた一対の積層材５，５は、例えば足の中足部Ｍおよび後足部Ｈ前側を含む部分（具体的には中足骨の後端部分、楔状骨、立方骨、および舟状骨を含む部分）に対応する位置に配置されている。

　ここで、熱可塑性エラストマーとしては、粘性率を弾性率で除した値（いわゆるｔａｎδ）が室温域でピーク値を示すような物性を有するものが好ましい。このような物性を有していれば、同様の歪み速度依存性が発揮されやすくなる。より具体的に、本実施形態で用いられる熱可塑性エラストマーは、４－メチル－１ペンテン・αオレフィン共重合体を含む組成物（三井化学株式会社製）からなる。このような組成物を含む熱可塑性エラストマーであれば、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等のオレフィンポリマー成分と、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のオレフィンゴム成分との配合量を調整することにより、上記ｔａｎδが室温域でピーク値となりかつ熱可塑性エラストマーの硬度が本実施形態に適した実用的な値になるように構成することが可能となる。他の熱可塑性エラストマーの具体例としては、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。特に、積層材５の軽量化という観点からすれば、オレフィン系熱可塑性エラストマーがより好ましい。

　次に、本発明の特徴として、アッパー３の被覆体７は、ベースである生地材４が伸張する方向のアッパー３の歪み速度が大きくなるにつれて、歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が増大して伸びにくくなる歪み速度依存性を有している。すなわち、生地材４が伸張する方向のアッパー３の歪み速度が所定の基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域では、基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、被覆体７の歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる歪み速度依存性を有している。

　ここで、「単位幅あたりの引張荷重」とは、生地材４の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、被覆体７の幅寸法を１ｍｍに換算した場合の単位幅にかかる引張荷重値（Ｎ／ｍｍ）を指すものである。つまり、歪み速度依存性については歪み量に対する引張応力の変化により特定する方法が一般的であるが、本実施形態では、被覆体７が生地材４と積層材５との複合構造であることにより被覆体７の厚みが厳密に一定となりにくいことを考慮し、単位断面積あたりの力（Ｎ／ｍｍ^２）として表示される応力に代わる概念として、被覆体７の歪み速度依存性を特定するために「単位幅あたりの引張荷重」という概念を用いることとした。

　また、本実施形態を説明する便宜上、一例として、例えば１００％／ｓの歪み速度を「基準歪み速度」と定め、この基準歪み速度以下の歪み速度域（例えば４．２～１００％／ｓの歪み速度域）を「低歪み速度域」と定める一方、基準歪み速度よりも高速となる歪み速度域（例えば５００％／ｓ以下であって１００％／ｓよりも大きい歪み速度域）を「高歪み速度域」と定めている。

　以上のように、本実施形態に係るシューズＳにおいて、熱可塑性エラストマーからなる積層材５が生地材４の表面に一体的に設けられたアッパー３の被覆体７は、上記歪み速度依存性によって、具体的に、低歪み速度域では相対的に柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域よりも硬くて伸びにくくなるという特性を示すことになる。この特性によって、例えば使用者がシューズＳを履くときのように、緩やかな外力がアッパー３にかかったとき（すなわち歪み速度が低歪み速度域にあるとき）には、アッパー３が相対的に柔らかくかつ伸びやすくなり、使用者は足挿入部３ａに足を挿入してスムーズにシューズＳを履くことができ、足の形状になじむようにフィット性を高めることができる。一方、このシューズＳを履いた使用者が激しい運動を行っている際に突発的な外力がアッパー３にかかっているとき（すなわち歪み速度が高歪み速度域にあるとき）には、アッパー３が相対的に硬くかつ伸びにくくなり、アッパー３に包まれた足をしっかり保持するようにホールド性を高めることができる。したがって、本実施形態に係るアッパー３では、使用状況に応じて上記のようなフィット性およびホールド性を両立させた効果を得ることが可能となる。

　また、被覆体７における積層材５は、延伸性を有する熱可塑性フィルム材６を介して生地材４の表面に接着されている。これにより、生地材４内に熱可塑性エラストマーの一部が浸透することなく、熱可塑性フィルム材６により両者間を隔てた状態で積層材５を生地材４の表面に接着することが可能となり、生地材４と積層材５との接着状態を強固に保ちつつ、アッパー３の伸縮性を損なわないようにすることができる。

　また、被覆体７についての引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量１％に対する単位幅あたりの引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）が、低歪み速度域のときに０．０５≦Ｐ≦１．０９の範囲となる一方、高歪み速度域のときに０．６５≦Ｐ≦２．４７の範囲である関係が好ましい。あるいは、同じ引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量５％に対する単位幅あたりの引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）が、低歪み速度域のときに０．２５≦Ｐ≦２．０５の範囲となる一方、高歪み速度域のときに１．７２≦Ｐ≦７．８５の範囲である関係が好ましい。すなわち、歪み量１％および／または５％に対する単位幅あたりの引張荷重Ｐが上記数値範囲に含まれるものとすることによって、低歪み速度域では柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域に比べて硬くて伸びにくくなるといった歪み速度依存性を有するアッパー３の被覆体７を構成することができる。特に、歪み量５％という数値は、従来のスポーツ用シューズに設けられるアッパーに対して外力が生じるときの平均的な歪み量であると考えられている。つまり、この歪み量５％に対する単位幅あたりの引張荷重が上記数値範囲に含まれるアッパー３の被覆体７を構成することによって、フィット性およびホールド性を両立させた効果をより確実に得ることが可能となる。

　［実施形態の変形例］
　上記実施形態に係るシューズＳでは、積層材５，５，…を備える被覆体７をアッパー３に適用した形態について説明したが、この形態に限定されない。すなわち、被覆体７をアッパー３に適用した形態に代わる変形例として、上述した積層材５と同様の構成を有しかつ生地材４の機械的強度を補強するための補強材と、この補強材が接着された部分の生地材４とを備える生地材４の補強構造をアッパー３に適用した形態であってもよい。このような生地材４の補強構造であれば、上記被覆体７と同様の効果を奏するとともに、補強材により生地材４の機械的強度が一定に保たれて例えば生地材４の経年劣化を抑制することができる。

　［その他の実施形態］
　上記実施形態では、生地材４としてメッシュ生地を用いた形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、生地材４としては、編物、織物、不織布、人工皮革、布地のような素材であって、伸縮性を有するものであればよい。そして、積層材５と複合化させる生地材４の伸縮性や応力特性を考慮することにより、アッパー３の被覆体７の歪み速度依存性を調整することが可能となる。

　上記実施形態では、積層材５の厚みとして０．５～２．０ｍｍの範囲となる形態を示したが、この範囲に限られない。例えば、積層材５の厚みが２．０ｍｍよりも大きくなるように設定してもよく、積層材５が厚くなるほど、歪み量に対する応力が大きくなる。そして、積層材５の厚みを適宜変えることにより、被覆体７の歪み速度依存性を調整することが可能となる。なお、上述した変形例に係る補強材の厚みについても同様である。

　上記実施形態では、生地材４に積層材５を複合化する方法として、延伸性を有する熱可塑性フィルム材６（すなわちホットメルト接着剤）を介して生地材４の表面に積層材５を接着させた形態を示したが、この形態に限られない。例えば、射出成形や熱プレスによる融着、接着剤による接着、プライマー処理、縫製による縫い付けなどで生地材４に積層材５を複合化してもよい。なお、上述した変形例に係る補強材を生地材４に複合化する方法についても同様である。

　上記実施形態では、シューズＳのアッパー３に部分的に被覆体７を設けた形態を示したが、この形態に限られない。上記アッパー３と同様の構成からなる被覆体７を、例えば靴下、手袋、タイツ（コンプレッションウエア）、ブラジャー、サポーター、身体にフィットするシャツやパンツなどのウエア、野球用のグローブ、リストバンド、ストッキングバンド等に適用することが可能である。なお、上述した変形例に係る生地材４の補強構造における適用例についても同様である。

　以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。

　［引張試験１］
　まず、被覆体を構成する要素のうち積層材について、静的および動的な一軸引張試験により歪み速度依存性の有無を確認した。

　本引張試験において、１００％／ｓ以上の高歪み速度では、「インストロン　ジャパン　カンパニイ　リミテッド」製の「ＥｌｅｃｔｒｏＰｌｕｓ　Ｅ３０００　電気式試験機」という引張試験機を用いた。この引張試験機の主な仕様としては、動的荷重容量が±３０００Ｎ、ストロークが６０ｍｍとなっており、各種材料などに対する静的および動的な引張試験を行うことが可能となっている。一方、４％／ｓ及び４２％／ｓの低歪み速度では、「インストロン　ジャパン　カンパニイ　リミテッド」製の「３３６５型　電気機械式万能材料試験機」という引張試験機を用いた。この引張試験機のロードセルの動的荷重容量は±１０００Ｎである。また、高歪み速度試験を行った「ＥｌｅｃｔｒｏＰｌｕｓ　Ｅ３０００　電気式試験機」を用いて４％／ｓ及び４２％／ｓの歪み速度も測定し、「３３６５型　電気機械式万能材料試験機」でも同様の測定結果が得られることを確認した。

　そして、本試験の実施例として、厚み２．０ｍｍのオレフィン系熱可塑性エラストマーからなるサンプルｅ３を用いた。このサンプルｅ３については、上記引張試験機に設置する箇所の長さ寸法（すなわち後述するメッシュ生地の伸張方向に対応する方向の寸法）として４ｃｍが含まれかつ幅寸法（すなわちメッシュ生地の伸張方向に交差する方向の寸法）が２ｃｍになるように作製した。

　さらに、サンプルｅ３に対する比較例として、厚さ２．０ｍｍの軟質ポリウレタンからなるサンプルｐ１を用いた。なお、このサンプルｐ１の大きさについては、エラストマーのサンプルｅ３と同様である。

　図６は、比較例のサンプルｐ１について、上記引張試験機により３段階の歪み速度（４．２％／ｓ、１００％／ｓ、５００％／ｓ）で一軸引張試験を行った結果（応力－歪み特性）を示している。同様に、図７は、実施例のサンプルｅ３について、上記引張試験を行った結果を示している。ここで、結果考察の便宜上、１００％／ｓの歪み速度を「基準歪み速度」と定めた。その上で、この基準歪み速度以下の歪み速度域（すなわち４～１００％／ｓの歪み速度域）を「低歪み速度域」と定める一方、基準歪み速度よりも高速となる歪み速度域を「高歪み速度域」と定めることとした（後述する引張試験２でも同様である。）。

　図６に示すように、比較例のサンプルｐ１では、歪み量に対する引張応力値の変化率がほぼ一定であって、歪み速度を変えても歪み量に対する引張応力値に大きな変化が見られなかった。すなわち、サンプルｐ１では、低歪み速度域および高歪み速度域のいずれであっても伸張度合いがほとんど変化せず、歪み速度依存性は見られなかった。

　これに対し、図７に示すように、実施例のサンプルｅ３では、オレフィン系熱可塑性エラストマーの粘弾性によって非線形曲線を描くように歪み量に対する引張応力の関係が変化した。特に、高歪み速度域では、より大きな曲線になるように歪み量に対する引張応力値が変化する傾向が見られた。そして、サンプルｅ３では、歪み速度を低速から高速に変えていくと、歪み量に対する引張応力値が増大した。例えば、低歪み速度域の上限となる基準歪み速度（１００％／ｓ）では、歪み量５％で引張応力値が約１．８Ｎ／ｍｍ^２となっていた。これに対し、高歪み速度域における歪み速度５００％／ｓでは、歪み量５％で引張応力値が約２．９Ｎ／ｍｍ^２となっていた。つまり、低歪み速度域では歪み量５％に対する引張応力値が相対的に低くなったが、高歪み速度域では低歪み速度域に比べて歪み量５％に対する引張応力値が約１．５倍以上に増大していた。

　このように、オレフィン系熱可塑性エラストマーは、低歪み速度域では柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域よりも硬くて伸びにくくなるという特性、すなわち歪み速度依存性を有することがわかった。この結果から、軟質ポリウレタンからなる積層材を生地材に複合化させた被覆体では歪み速度依存性が発揮されないが、オレフィン系熱可塑性エラストマーからなる積層材を生地材に複合化させた被覆体では歪み速度依存性が発揮されることが明らかである。

　［引張試験２］
　次に、上記引張試験機を用いて、以下に示す被覆体のサンプル１～１２に静的および動的な一軸引張試験を行い、その結果から各サンプルの歪み速度に対する単位幅あたりの引張荷重の挙動（歪み速度依存性）を観察した。なお、本引張試験において、「単位幅あたりの引張荷重」とは、メッシュ生地の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、各サンプルの幅寸法を１ｍｍに換算した場合の単位幅にかかる引張荷重値（Ｎ／ｍｍ）を指すものである。

　各サンプルを構成する生地材として、ポリエステルからなる糸を経編（すなわちダブルラッセル編）により作製した４種類のメッシュ生地ｍ１～ｍ４を用いた。これらメッシュ生地の各々は、後述する各サンプルの長手方向に伸張するように構成されている。また、メッシュ生地ｍ１～ｍ４の各々は、その仕様（糸の径の大小、編み目の荒さ、生地自体の厚みなど）の違いによって伸張度合いがそれぞれ異なっている。ここで、メッシュ生地ｍ１～ｍ４の各々は、メッシュ生地ｍ１～ｍ４の順に伸びにくくなる（硬くなる）ように設定されている。

　また、各メッシュ生地の表面に接着する積層材として、オレフィン系熱可塑性のエラストマーｅ１～ｅ３を用いた。ここで、エラストマーｅ１～ｅ３の厚みはそれぞれ異なっており、具体的には、エラストマーｅ１の厚みが０．５ｍｍ、エラストマーｅ２の厚みが１．０ｍｍ（すなわち上記引張試験１で用いたサンプルｅ２と同じ厚みのもの）、エラストマーｅ３の厚みが２．０ｍｍとなるようにそれぞれ設定されている。

　そして、上記メッシュ生地ｍ１～ｍ４および上記エラストマーｅ１～ｅ３を適宜組み合わせて、被覆体のサンプル１～１２を作製した（メッシュ生地とエラストマーとの組合せについては後述の表１～表１２を参照）。各サンプルの作製方法としては、延伸性を有する熱可塑性フィルム材（ホットメルト接着剤）を介して、上記メッシュ生地の表面に上記エラストマーを接着する方法を用いた。また、図８に示すように、メッシュ生地の伸張方向であって上記引張試験機に設置する箇所（図８の破線で示した部分）の長さ寸法として４ｃｍが含まれるように形成しかつ幅方向の寸法が２ｃｍになるように各サンプルを作製した。

　このようなサンプル１～１２に対して、上記引張試験機により４段階の歪み速度（４．２％／ｓ、４２％／ｓ、１００％／ｓ、５００％／ｓ）で一軸引張試験を行い、その結果（すなわち歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係）から、歪み速度依存性の有無および歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）の適正範囲について検証を行った。以下に、歪み量が１％のときの各歪み速度におけるサンプル１～１２の単位幅あたりの引張荷重値（Ｎ／ｍｍ）を表１～表４に示す。

　同様に、歪み量が５％のときの各歪み速度におけるサンプル１～１２の単位幅あたりの引張荷重値（Ｎ／ｍｍ）を表５～表８に示す。

　図９～図１１および表１～表８の結果から、被覆体のサンプル１～１２では、オレフィン系熱可塑性エラストマーからなる積層材を生地材の表面に複合化させたことによって、低歪み速度域では相対的に柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域に比べて硬くて伸びにくくなるといった特性が見られた。

　そして、表１～表４によれば、歪み量１％に対する単位幅あたりの引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）は、低歪み速度域のときに０．０５≦Ｐ≦１．０９の範囲となる一方、高歪み速度域のときに０．６５≦Ｐ≦２．４７の範囲となった。また、表５～表８によれば、歪み量５％に対する単位幅あたりの引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）は、低歪み速度域のときに０．２５≦Ｐ≦２．０５の範囲となる一方、高歪み速度域のときに１．７２≦Ｐ≦７．８５の範囲となった。

　さらに考察すると、歪み量１％では、高歪み速度域における単位幅あたりの引張荷重の上限値（２．４７Ｎ／ｍｍ）が低歪み速度域における単位幅あたりの引張荷重の上限値（１．０９Ｎ／ｍｍ）の約２倍に相当する値になっていた。また、歪み量５％（従来のスポーツ用シューズのアッパーに外力が生じるときの平均的な歪み量）では、高歪み速度域における単位幅あたりの引張荷重の上限値（７．８５Ｎ／ｍｍ）が低歪み速度域における単位幅あたりの引張荷重の上限値（２．０５Ｎ／ｍｍ）の約４倍に相当する値になっていた。このような結果に基づけば、被覆体の各サンプルを例えばスポーツ用シューズのアッパーに適用することによって、上記実施形態にて説明したフィット性およびホールド性を両立させた効果をより確実に得ることが可能となる。

　以上により、本発明に係る被覆体は、生地材が伸張する方向の被覆体の歪み速度が基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域では、基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる歪み速度依存性を有することが結論づけられた。なお、上記変形例に係る生地材の補強構造であっても、被覆体と同様の試験結果および結論を得ることができる。

　本発明は、例えば突発的な動きが多いインドア系スポーツのためのシューズのアッパー等に用いられる被覆体として産業上の利用が可能である。

　　Ｓ：シューズ
　　１：アウトソール
　　２：ミッドソール
　　３：アッパー
　　４：生地材
　　５：積層材
　　６：熱可塑性フィルム材
　　７：被覆体

Claims

　伸縮性を有する生地材と、該生地材の表面に一体的に設けられた熱可塑性エラストマーからなる積層材とを備え、身体を被覆するための被覆体であって、
　前記生地材の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、該生地材が伸張する方向の被覆体の歪み速度が所定の基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域では、該基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、該被覆体の歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる歪み速度依存性を有する、被覆体。
　請求項１に記載の被覆体において、
　前記積層材は、延伸性を有する熱可塑性フィルム材を介して前記生地材の表面に接着されている、被覆体。
　請求項１または２に記載の被覆体において、
　引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量１％に対する該引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）が、前記低歪み速度域のときに０．０５≦Ｐ≦１．０９の範囲となる一方、前記高歪み速度域のときに０．６５≦Ｐ≦２．４７の範囲となる関係にある、被覆体。
　請求項１～３のいずれか１項に記載の被覆体において、
　引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量５％に対する該引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）が、前記低歪み速度域のときに０．２５≦Ｐ≦２．０５の範囲となる一方、前記高歪み速度域のときに１．７２≦Ｐ≦７．８５の範囲となる関係にある、被覆体。
　伸縮性を有する生地材と、該生地材の表面に一体的に設けられた熱可塑性エラストマーからなる積層材とを備え、身体を被覆するための被覆体であって、
　前記生地材が伸張する方向の被覆体の歪み速度が大きくなるにつれて、歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が増大して伸びにくくなる歪み速度依存性を有する、被覆体。
　請求項１～５のいずれか１項に記載の被覆体を含むアッパーが設けられた、スポーツ用シューズ。
　伸縮性を有する生地材と、該生地材の表面に一体的に設けられた熱可塑性エラストマーからなりかつ該生地材の機械的強度を補強する補強材とを備える生地材の補強構造であって、
　前記生地材の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、該生地材が伸張する方向の生地材の補強構造の歪み速度が所定の基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域では、該基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、該生地材の補強構造の歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる歪み速度依存性を有する、生地材の補強構造。
　請求項７に記載の生地材の補強構造において、
　前記補強材は、延伸性を有する熱可塑性フィルム材を介して前記生地材の表面に接着されている、生地材の補強構造。
　請求項７または８に記載の生地材の補強構造において、
　引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量１％に対する該引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）が、前記低歪み速度域のときに０．０５≦Ｐ≦１．０９の範囲となる一方、前記高歪み速度域のときに０．６５≦Ｐ≦２．４７の範囲となる関係にある、生地材の補強構造。
　請求項７～９のいずれか１項に記載の生地材の補強構造において、
　引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量５％に対する該引張荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）が、前記低歪み速度域のときに０．２５≦Ｐ≦２．０５の範囲となる一方、前記高歪み速度域のときに１．７２≦Ｐ≦７．８５の範囲となる関係にある、生地材の補強構造。
　伸縮性を有する生地材と、該生地材の表面に一体的に設けられた熱可塑性エラストマーからなりかつ該生地材の機械的強度を補強する補強材とを備える生地材の補強構造であって、
　前記生地材が伸張する方向における該生地材の補強構造の歪み速度が大きくなるにつれて、歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が増大して伸びにくくなる歪み速度依存性を有する、生地材の補強構造。
　請求項７～１１のいずれか１項に記載の生地材の補強構造を含むアッパーが設けられた、スポーツ用シューズ。