WO2020105089A1 - 靴底用部材、靴、及び、靴底用部材の製造方法 - Google Patents
靴底用部材、靴、及び、靴底用部材の製造方法Info
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- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/14—Applications used for foams
Definitions
- the present invention relates to a shoe sole member, a method for manufacturing a shoe sole member, and a shoe including such a shoe sole member.
- Shoes used for various sports and the like usually have an upper and a sole.
- the shoe is made up of many members, for example, a shoe sole member such as an inner sole, a sock liner, a midsole, and an outsole.
- the midsole is conventionally made of a resin foam because it has been strongly demanded that it is lightweight and excellent in cushioning performance.
- a shoe sole member called a cushioning part is arranged at a specific position of the shoe sole to exert a cushioning performance different from that of a midsole at a specific portion (see Patent Document 1 below). ).
- the shock-absorbing part for the shoe sole is usually required to have elastic deformability and resilience from deformation, and is made of a soft polymer composition called "gel".
- This type of polymer composition is usually used as a material for forming shoes, the hardness of which is adjusted by the content of a plasticizer such as oil. 2. Description of the Related Art In recent years, shoes having a special shoe sole member such as a cushioning part arranged in a position visible from the outside of the shoe and having excellent functionality have been commercially available.
- the polymer composition as described above can easily exhibit transparency and is also effective for improving the aesthetics of shoes.
- the shoe sole member of this type it is easy to adjust the cushioning property by the ratio of the plasticizer as described above, but it is difficult to adjust the density by the ratio of the plasticizer. That is, it is hard to say that the conventional shoe sole member is sufficiently effective in reducing the weight of the shoe.
- the shoe sole member made of this type of polymer composition can be made lighter while adjusting the cushioning property by making the polymer composition in a foamed state.
- the present invention provides A shoe sole member made of foam,
- the foam has transparency, an elastic modulus of 0.02 MPa or more and 1.4 MPa or less, a foaming ratio of more than 1 time and 3 times or less, and an average cell diameter (D50) of 0.8 mm or more.
- a member for shoe sole having a size of 20 mm or less.
- the present invention provides a shoe including the member for a shoe sole as described above.
- This invention is a manufacturing method of the member for shoe soles comprised with the foam in order to solve the said subject, An injection step of injecting a polymer composition in a heated and molten state containing a foaming agent into a molding space of a molding die, A core back step of expanding the volume of the molding space in which the injected polymer composition is stored, The core back step includes foaming the polymer composition to produce a foam constituting the shoe sole member, and In the core back step, the foam has transparency, an elastic modulus of 0.02 MPa or more and 1.4 MPa or less, a foaming ratio of more than 1 time and 3 times or less, and an average cell diameter (D50). ) Is 0.8 mm or more and 20 mm or less, a method for manufacturing a member for shoe soles is provided.
- FIG. 3 is a schematic perspective view showing a shoe including a shoe sole member.
- FIG. 2 is an exploded view of the sole of the shoe shown in FIG. 1.
- FIG. 3 is a schematic plan view of a mold for producing the shoe sole member of the embodiment.
- 4A to 4C are schematic views showing a method for molding a shoe sole member using the molding die shown in FIGS. 4A to 4C (a sectional view taken along the line VV in FIG. 4B).
- FIG. 5 is a schematic view showing a method for molding a shoe sole member using the molding die shown in FIGS. 4A to 4C.
- FIG. 1 shows a shoe formed by using the shoe sole member of the present embodiment.
- the shoe 1 has an upper 2 and a shoe sole.
- the shoe sole is composed of a plurality of shoe sole members.
- the shoe 1 has a midsole 3 and an outsole 4 as the shoe sole member.
- the direction along the shoe center axis CX that connects the center HC of the heel and the center TC of the toe may be referred to as the length direction X.
- the direction X1 from the heel to the toe may be referred to as the front, and the direction X2 from the toe to the heel may be referred to as the rear.
- the direction parallel to the horizontal plane HP may be referred to as the width direction Y.
- the direction Y1 toward the first finger side of the foot may be referred to as the inward direction
- the direction Y2 toward the fifth finger side may be referred to as the outward direction.
- the vertical direction Z orthogonal to the horizontal plane HP may be referred to as the thickness direction or the height direction.
- the upward direction Z1 may be referred to as an upward direction
- the downward direction Z2 may be referred to as a downward direction.
- the shoe 1 of the present embodiment includes an outsole 4 at the lowermost part.
- the outsole 4 of the present embodiment is, for example, in the form of a sheet, and is arranged at the bottom of the shoe 1 so that the thickness direction thereof is the vertical direction Z.
- the shoe 1 includes a midsole 3 between an upper 2 that covers the wearer's foot from above and the outsole 4.
- the midsole 3 of this embodiment is divided into upper and lower two layers.
- the shoe 1 of the present embodiment includes a first midsole 31 which is an upper layer of the two layers and a second midsole 32 which is a lower layer of the two layers.
- the contour shape of the first midsole 31 when viewed in the vertical direction corresponds to the contour shape of the second midsole 32, and these are stacked vertically so that the outer peripheral edges are aligned.
- An upper surface 31a of the first midsole 31 is in contact with the upper 2 from below, and a lower surface 31b of the first midsole 31 is in contact with an upper surface of the second midsole 32.
- the lower surface 32b of the second midsole 32 is in contact with the outsole 4 from above.
- the shoe 1 according to the present embodiment has two cushioning members 5 as shoe sole members sandwiched between the first midsole 31 and the second midsole 32.
- the size of the cushioning member 5 as viewed in the vertical direction is smaller than that of the first midsole 31 or the second midsole 32. Therefore, in the first midsole 31, a part of the lower surface 31b is adhered to the cushioning member 5, and the rest is adhered to the upper surface 32a of the second midsole 32.
- first cushioning member 51 One of the two cushioning members 5 (hereinafter, also referred to as “first cushioning member 51”) is disposed between the first midsole 31 and the second midsole 32 in the front foot portion 11 of the shoe. Sandwiched between.
- second cushioning member 52 The other cushioning member (hereinafter also referred to as “second cushioning member 52”) of the two cushioning members 5 is disposed between the first midsole 31 and the second midsole 32 in the rear foot portion 13 of the shoe. Sandwiched between.
- the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 is arranged on the shoe sole so that a part of the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 are exposed, and arranged so as to form a part of the outer peripheral surface of the shoe sole.
- the first cushioning member 51 has a side surface 51c that constitutes the outer peripheral surface, an upper surface 51a that extends inward from an upper end edge of the side surface 51c, and a lower surface 51b that extends inward from a lower end edge of the side surface 51c. ing. That is, the first cushioning member 51 has an upper surface 51a that contacts the lower surface 31b of the first midsole 31 from below and a lower surface 51b that contacts the upper surface 32a of the second midsole 32 from above.
- the second cushioning member 52 also has a side surface 52c forming the outer peripheral surface, an upper surface 52a that extends inward from an upper end edge of the side surface 52c, and an inner side from a lower end edge of the side surface 52c. And a lower surface 52b that spreads in the direction. That is, the second cushioning member 52 has an upper surface 52a that contacts the lower surface 31b of the first midsole 31 from below and a lower surface 52b that contacts the upper surface 32a of the second midsole 32 from above.
- Each of the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 has a shape in which the thickness increases in the direction Y2 outward from the inner foot side as shown in FIGS. 2 and 3.
- each of the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 has a shape in which the thickness increases from the central portion of the shoe sole toward the outer peripheral surface, and conversely, on the outside of the shoe 1. The thickness decreases from the side surface 1a of the shoe toward the center of the shoe 1.
- Each of the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 of the present embodiment is not provided in such a shape as to traverse the shoe 1 in the width direction, but on the inner foot side surface 1b of the shoe 1. It is provided so that its existence is not recognized.
- the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 in the present embodiment are foams containing a plurality of bubbles f.
- the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 in this embodiment are, for example, foams made of the same polymer composition.
- the foam has transparency.
- “having transparency” means that the total light transmittance in a thickness of 4 mm is 40% or more, for example.
- the total light transmittance of the foam is more preferably 50% or more.
- the average cell diameter (D50) of the foam is preferably 0.8 mm or more and 20 mm or less.
- “the foam has transparency” does not mean that the foam is colorless and transparent, but also includes the case where the foam is colored and transparent. .. These foams may be in a state in which the cut surfaces of the bubbles appear on the surface or in a state in which a skin layer is provided on the surface by the bubble film of the bubbles on the outermost surface.
- the skin layer When the skin layer is provided, there is an advantage that the strength is expected to be improved under the use environment (scratch resistance, etc.).
- another member for example, a resin film
- a skin layer may be formed by adhering to the surface, and in this case also, the above-mentioned effects regarding scratch resistance and the like can be expected.
- the first cushioning member 51 has a transparent polymer composition as a constituent material thereof, and has relatively large air bubbles inside, so that the inside of the foaming member can be seen deep inside. There is. That is, the first cushioning member 51 in the shoe 1 of the present embodiment is arranged so that the internal state can be visually recognized through the side surface 51c from the outer foot side to the inner foot side, and the depth can be felt. It has become.
- the first midsole 31 is further sandwiched between the first midsole 31 and the second midsole 32, and a state of the lower surface 31b of the first midsole 31 and the second midsole 31.
- the state of the upper surface 32a of 32 is arranged so as to be visible through the side surface 51c.
- the second cushioning member 52 is the same in these respects.
- the shoe 1 of the present embodiment provides the lower surface 31b of the first midsole 31 with a color tone or pattern different from that of the side surface 31c, and the upper surface 32a of the second midsole 32 with the side surface 32c.
- these color tones and patterns can be visually recognized from the outside through the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52.
- the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 foamed to reduce the weight and to make the design of the concealed portion of the midsole visible, the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 can be more remarkably exhibited.
- the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 have a first surface that is a part of the outer peripheral surface of the shoe sole and a second surface that is in contact with the upper surface or the lower surface of the midsole.
- a corner having an angle of 30 degrees or more and 120 degrees or less is preferably formed between the surface and the first surface, and more preferably a corner having an angle of 45 degrees or more and 90 degrees or less is formed. preferable.
- FIG. 3 shows a state of a cross section of the second cushioning member 52 taken along a vertical plane at the central portion in the longitudinal direction of the second cushioning member 52, which corresponds to the first plane.
- the second cushioning member 52 is easily visible. It is effective in improving the aesthetics of shoes. It should be noted that such an effect can be similarly exerted for the first cushioning member 51.
- the transparency of the foam can be measured, for example, by the method according to JIS K7361-1. More specifically, with respect to a test piece having a thickness of 4 mm prepared by removing a skin layer from a foam, the total light transmittance is measured by a device such as a turbidimeter (for example, a model name “NDH2000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). When the total light transmittance is 40% or more, it can be confirmed that the foam is transparent.
- a turbidimeter for example, a model name “NDH2000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
- the total light transmittance (thickness: 4 mm) of the foam is preferably 40% or more, more preferably 50% or more.
- the total light transmittance can be obtained as an arithmetic mean value of the measurement values at a plurality of randomly selected points (for example, 10 points) when the variation due to the measurement points is large.
- the polymer composition constituting the foam preferably has a total light transmittance of 4% in a non-foamed state of 4 mm or more, It is more preferably 70% or more.
- the foam has an elastic modulus of preferably 0.02 MPa or more, more preferably 0.1 MPa or more.
- the elastic modulus of the foam is preferably 1.4 MPa or less, and more preferably 1.3 MPa or less. That is, the elastic modulus is preferably 0.02 MPa to 1.4 MPa, and more preferably 0.1 MPa to 1.3 MPa.
- the polymer composition constituting the foam has an elastic modulus in a non-foamed state of preferably 0.02 MPa or more, and 0.4 MPa or more. More preferably.
- the elastic modulus of the polymer composition is preferably 10 MPa or less, more preferably 5 MPa or less.
- Examples of the polymer contained in the polymer composition forming the foam include olefin polymers such as olefin elastomers and olefin resins.
- Examples of the olefin-based polymer include polyethylene (eg, linear low-density polyethylene (LLDPE) and high-density polyethylene (HDPE)), polypropylene, ethylene-propylene copolymer, propylene-1-hexene copolymer, propylene.
- the polymer may be, for example, an amide polymer such as an amide elastomer or an amide resin.
- the amide-based polymer include polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 66, and polyamide 610.
- the polymer may be, for example, an ester polymer such as an ester elastomer or an ester resin.
- the ester-based polymer include polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate.
- the polymer may be, for example, a urethane-based polymer such as a urethane-based elastomer or a urethane-based resin.
- the urethane-based polymer include polyester-based polyurethane and polyether-based polyurethane.
- the polymer may be, for example, a styrene polymer such as a styrene elastomer or a styrene resin.
- a styrene polymer such as a styrene elastomer or a styrene resin.
- the styrene elastomer include styrene-ethylene-butylene copolymer (SEB), styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), hydrogenated SBS (styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer (SEBS)).
- Styrene-isoprene-styrene copolymer SIS
- Styrene-isoprene-styrene copolymer SIS
- hydrogenated product of SIS styrene-ethylene-propylene-styrene copolymer (SEPS)
- SEPS styrene-isobutylene-styrene copolymer
- SIBS styrene-butadiene -Styrene-butadiene
- SBSBS styrene-butadiene-styrene-butadiene-styrene
- SBSBS styrene-butadiene-styrene-butadiene-styrene
- the styrene resin include polystyrene, acrylonitrile styrene resin (AS resin), and acrylonitrile butadiene styrene resin (ABS resin
- polystyrene resins examples include acrylic polymers such as polymethylmethacrylate; polyvinyl chloride resins; silicone elastomers; butadiene rubber (BR); isoprene rubber (IR); chloroprene (CR); natural rubber (NR); Styrene butadiene rubber (SBR); acrylonitrile butadiene rubber (NBR); butyl rubber (IIR) and the like may be used.
- acrylic polymers such as polymethylmethacrylate
- polyvinyl chloride resins examples include silicone elastomers
- BR butadiene rubber
- IR isoprene rubber
- chloroprene CR
- natural rubber NR
- SBR Styrene butadiene rubber
- NBR acrylonitrile butadiene rubber
- IIR butyl rubber
- the polymer composition may contain one kind of the above-mentioned polymers alone, or may contain plural kinds of the above-mentioned polymers.
- the polymer composition may further contain a plasticizer that exerts a plasticizing effect on the polymer.
- the inclusion of the plasticizer facilitates the adjustment of the elastic modulus and hardness of the polymer composition.
- the inclusion of the plasticizer can suppress the decrease in transparency due to the crystallization of the polymer.
- plasticizer examples include epoxidized oils such as epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil; hydrocarbons such as liquid paraffin, paraffin wax, naphthene oil, polybutadiene, and polybutene; carboxylic acid esters, phosphoric acid esters, and sulfonic acids. Esters such as esters; and higher alcohols such as oleyl alcohol and stearyl alcohol.
- carboxylic acid ester examples include aromatic esters such as phthalic acid ester, isophthalic acid ester, and maleic acid ester; adipic acid ester, sebacic acid ester, dodecanoic acid ester, fumaric acid ester, trimellitic acid ester, and citric acid ester. , Aliphatic esters such as itaconic acid ester, oleic acid ester, stearic acid ester, and ricinoleic acid ester.
- the polymer contained in the polymer composition those having a high affinity with the plasticizer as described above are preferable. From such a viewpoint, it is preferable that the polymer composition contains at least one selected from the group consisting of an olefin polymer, a urethane polymer, and a styrene thermoplastic elastomer. Further, it is preferable that the polymer composition contains most of any one of the olefin-based polymer, the urethane-based polymer, and the styrene-based thermoplastic elastomer (in the highest mass ratio) among all the contained polymers.
- the polymer composition may contain a crosslinking agent for crosslinking the polymer, if necessary.
- a crosslinking agent for example, organic peroxides, maleimide-based cross-linking agents, sulfur, phenol-based cross-linking agents, oximes, polyamines and the like can be adopted.
- the crosslinking of the polymer may be carried out by irradiating with an electron beam or X-ray.
- organic peroxide examples include dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (t-butylperoxy) hexane and 2,5-dimethyl-2,5.
- the polymer composition may contain one kind of the above-mentioned cross-linking agent alone, or may contain plural kinds of cross-linking agents.
- the polymer composition may further contain an inorganic filler such as clay, talc, or silica.
- the inorganic filler contained in the polymer composition may be a metal foil, glass flake, pearl mica, or the like having light reflectivity.
- the polymer composition may contain one kind of the inorganic filler as described above, or may contain a plurality of kinds of inorganic fillers. It may contain an organic filler such as cellulose nanofiber or aramid fiber.
- the foaming agent for causing foaming in the polymer composition is not particularly limited, and examples thereof include an organic or inorganic chemical foaming agent and a physical foaming agent.
- Examples of the foaming agent include azodicarbonamide (ADCA), 1,1′-azobis (1-acetoxy-1-phenylethane), dimethyl-2,2′-azobisbutyrate, dimethyl-2,2 ′.
- the foaming agent is selected from bicarbonates such as sodium hydrogencarbonate and ammonium hydrogencarbonate, carbonates such as sodium carbonate and ammonium carbonate, nitrites such as ammonium nitrite, and inorganic thermal decomposition type foaming agents such as hydrogen compounds. One or two or more of them can be adopted.
- organic foaming agents such as various aliphatic hydrocarbons such as methanol, ethanol, propane, butane, pentane, and hexane
- inorganic foaming agents such as air, carbon dioxide, nitrogen, argon, and water are used. be able to.
- the inorganic foaming agent may be used under conditions such that it becomes a supercritical fluid.
- the polymer composition may further contain, for example, one or more selected from processing aids, weather-resistant agents, flame retardants, pigments, release agents, antistatic agents, antibacterial agents, deodorants, etc. May be.
- the foam formed from the above-mentioned polymer composition does not show transparency even if the polymer composition is excellent in transparency when it contains a large amount of fine bubbles. Therefore, it is preferable that the foaming ratio of the foam to be the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 is more than 1 and 3 or less. In order for the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 to exhibit excellent lightness, the foaming ratio of the foam is more preferably 1.2 times or more, and 1.3 times or more. Is more preferable.
- the expansion ratio of the foam can be determined by measuring the apparent density of the foam and the density of the polymer composition.
- the apparent density can be measured, for example, according to the method described in JIS K7222: 2005 “Foamed plastics and rubbers—Method for determining apparent density”.
- the density of the polymer composition can be determined by preparing a non-foamed sample formed of the polymer composition.
- the density of the sample can be measured by method A (underwater substitution method) of JIS K7112: 1999 “Plastic-Method for measuring density and specific gravity of non-foamed plastic”.
- the average bubble diameter (D50) of the foam is preferably 0.5 mm or more. ..
- the average bubble diameter (D50) is more preferably 0.8 mm or more, further preferably 1.0 mm or more, and particularly preferably 1.2 mm or more. If the average bubble diameter (D50) is excessively large, it becomes difficult for the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 to exhibit desired strength, so the average bubble diameter (D50) is 20 mm or less. It is more preferably 15 mm or less, still more preferably 10 mm or less, and particularly preferably 5 mm or less.
- the 10% cell diameter (D10) of the foam is preferably 0.2 mm or more, more preferably 0.3 mm or more, still more preferably 0.4 mm or more, and 0.5 mm.
- the above is particularly preferable.
- the 90% cell diameter (D90) of the foam is preferably 5.0 mm or less, more preferably 4.0 mm or less, further preferably 3.5 mm or less, and 3.0 mm. It is especially preferred that
- the bubble diameter in the present embodiment means the diameter of a circle circumscribing the bubble as described later. Therefore, even if the average cell diameter (D50) is 0.8 mm or more, the foam does not have to have a size capable of containing spherical cells having a diameter of 0.8 mm. That is, in the foam of the present embodiment, the direction in which the foam has the maximum dimension in the plane orthogonal to the thickness direction of the foam is the "length" of the foam, and the maximum dimension in the plane. When the direction orthogonal to the direction is defined as the “width” of the foam, and if any one of the length, the width, and the thickness exceeds 0.8 mm, the value of 0. Bubbles with a diameter of 8 mm can be included.
- the foam according to the present embodiment can include bubbles having a diameter of 20 mm if any of the length, the width, and the thickness exceeds 20 mm.
- the foam of the present embodiment has two of the three dimensions of the length, the width, and the thickness. It is preferable that three or more exceed the above-mentioned average bubble diameter (D50) and 90% bubble diameter (D90), and all three dimensions exceed these bubble diameters (D50, D90). Preferably.
- each of the length, the width, and the thickness of the foam has a value (2t) that is twice the thickness (t) of the foam film in the value of the average cell diameter (D50).
- the added value (D50 + 2t) or more is preferable. It is more preferable that the value is (D90 + 2t) or more, which is the value obtained by adding the double value (2t) to the 90% bubble diameter (D90).
- the 10% bubble diameter (D10), the average bubble diameter (D50), and the 90% bubble diameter can be determined as follows. First, the foam is cut so that its cross section is parallel to the thickness direction, and an image of the cross section is photographed. By observing the image, the diameter of the circle circumscribing the cross-sectional shape of the bubble is determined for each bubble cut in the cross-section. Assuming that each bubble is a sphere having the above diameter, the cumulative value of the volume of all spheres is calculated. Then, a cumulative distribution curve on a volume basis in which the horizontal axis is the diameter and the vertical axis is the volume percentage is created, and the diameters at the time when the cumulative values become 10%, 50%, and 90%, respectively, are D10, D50, and D90.
- image analysis software for a cross-sectional image of a foam obtained using a digital microscope (for example, model name” VHX-9000 “manufactured by KEYENCE)" Imagej "(trade name) (https://imagej.nih.gov/ij/) can be used for analysis.
- the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 may be produced by once producing a larger foam and then cutting the foam into a predetermined shape. When it is manufactured, a part of the surface becomes a cut surface of bubbles. In the case of a foam with open cells on the surface and a foam with no open cells on the surface, the latter is usually superior in strength. Further, since the portion where the bubbles are open cannot be used for bonding with the first midsole 31 and the second midsole 32, the latter is more advantageous in consideration of the adhesiveness with the midsole. Therefore, it is preferable that the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 do not have bubbles open on the surface.
- the minimum thickness (t) of the cell membrane BF formed by the polymer composition between the cell existing closest to the surface of the foam (for example, cell f ′ in FIG. 3) and the surface of the foam. Is preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 100 ⁇ m or more, still more preferably 150 ⁇ m or more, and particularly preferably 200 ⁇ m or more.
- the minimum thickness (t) of the bubble film is usually 2.5 mm or less, preferably 1.5 mm or less.
- the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 in the preferable embodiment as described above can be manufactured by using a molding die having a molding space corresponding to the respective overall shape.
- the method for forming the foam that becomes the first cushioning member 51 and the second cushioning member 52 with the polymer composition is not particularly limited, but it is easy to form the bubble film BF in a desired state and bubbles are formed. It is preferable to adopt the injection molding method from the viewpoint that the size of f can be easily adjusted. Above all, the polymer is prepared by injecting the polymer composition in a heat-melted state into the molding space of the molding die and then expanding the volume of the molding space. It is preferable to employ a core back method in which the composition is foamed.
- the method for manufacturing a shoe sole member according to the present embodiment is a method for manufacturing a shoe sole member formed of a foam, in which a polymer composition in a heated and molten state containing a foaming agent is molded into a molding space of a molding die. And an injection step of injecting the polymer composition, and a core back step of expanding the volume of the molding space in which the injected polymer composition is accommodated, wherein the core back step foams the polymer composition.
- the foam includes a transparent material having a transparency, an elastic modulus of 0.02 MPa or more and 1.4 MPa or less, and a foaming ratio. It is preferable to produce a foam that is more than 1 time and 3 times or less and has an average cell diameter (D50) of 0.8 mm or more and 20 mm or less.
- a molding die M as shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C is used.
- the molding die M shown in the figure is a molding die used for producing the second cushioning member 52.
- the molding die M is composed of a pair of dies having die mating surfaces Sf and Sm which are in contact with each other when the die is closed.
- the molding die M has a male die MM and a female die MF as a pair of the die.
- the molding die M is configured so that a molding space CV in a sealed state can be formed inside by superimposing the male die MM and the female die MF.
- the molding die M has an injection port IL for introducing the polymer composition melt-kneaded by an injection molding machine into the molding space CV from the injection molding machine.
- the molding space CV having a shape similar to that of the foam body in a plan view and a shape of a side face being thinner than the foam body can be formed inside when the mold is closed. Is configured.
- the molding die M is formed inside with a gap provided between the die mating surface Sm of the male die MM and the die mating surface Sf of the female die MF.
- the space CV ′ is formed to have a shape corresponding to the foam. That is, in the present embodiment, a first state in which a molding space CV having a smaller volume than the foam to be produced is formed inside, and a molding space CV ′ having a volume larger than that in the first state are formed inside. A molding die M that can be switched to the second state is used.
- the female mold MF is provided with a molding recess MFa which is open on the side having the mold matching surface Sf and which is recessed in the thickness direction of the female mold MF.
- the molding recess MFa is formed such that the thickness direction of the foam is the depth direction.
- the male mold MM is provided with a molding convex portion MMa that projects from the mold matching surface Sm and can be inserted into the molding concave portion MFa of the female mold MF.
- the polymer composition injected into the molding space CV is cooled by the tip surface of the molding convex portion MMa and the inner wall surface of the molding concave portion MFa.
- the thickness of the bubble film BF on the surface of the foam can be increased by prolonging the time until the transition to the second state. Further, the thickness of the bubble film BF can be adjusted also by the temperature condition (cooling condition) of the female MF and the male MM. Then, at this time, in order to bring the bubbles f formed inside the foam into a predetermined state, it is preferable to inject the polymer composition into the molding space CV under the condition that the foaming agent is in a supercritical state.
- the blowing agent used at this time is preferably carbon dioxide, nitrogen, argon or the like.
- a female mold MF and a male mold MM are formed.
- the speed can be adjusted relatively freely when the volume of the molding space is expanded by separating the. That is, in the core back method, the depressurizing speed of the polymer composition in the molding space can be made slower than in general injection molding.
- the ratio (Vp / Vm) of the depressurization speed (Vp) of the polymer composition to the moving speed (Vm) of the gas (foaming agent) diffused in the polymer composition is higher than that of general injection molding.
- the core back method is lower.
- melt viscosity of the polymer composition during injection molding is also an effective means.
- the melt viscosity of the polymer composition during injection molding can be adjusted by blending the polymer composition.
- the melt viscosity of the polymer composition at the time of injection molding can be adjusted also by the temperature condition of injection molding.
- the core back injection molding or general injection molding is performed under the temperature condition in which the polymer contained in the polymer composition exhibits a specific complex viscosity. Is preferably carried out. Specifically, when injection molding is performed in a state where the polymer has a complex viscosity of a certain level or more, it is easier to obtain a foam having less variation in cell size. Therefore, it is preferable that the injection molding is carried out at a temperature at which the complex viscosity of the polymer most abundant in the polymer composition is 500 Pa ⁇ s or more when the complex viscosity is measured at a frequency of 10 Hz, and the complex viscosity is 600 Pa.
- the complex viscosity at a frequency of 10 Hz of the polymer at the time of injection molding is preferably 8000 Pa ⁇ s or less, and more preferably 7500 Pa ⁇ s or less.
- the injection molding is preferably carried out at a temperature at which the complex viscosity becomes 700 Pa ⁇ s or less when the complex viscosity of the polymer is measured at a frequency of 600 Hz, and at a temperature at which the complex viscosity becomes 500 Pa ⁇ s or less.
- the complex viscosity of the polymer at a frequency of 600 Hz at the temperature during injection molding is preferably 200 Pa ⁇ s or more, and more preferably 300 Pa ⁇ s or more.
- the complex viscosity ( ⁇ 10 ) of the polymer contained most in the polymer composition (the highest mass ratio) at the frequency of 10 Hz and the complex viscosity of the polymer at the frequency of 600 Hz are obtained. It is preferable to carry out the injection of the polymer composition under a temperature condition where the viscosity ( ⁇ 600 ) satisfies both the following formulas (1) and (2). 500 Pa ⁇ s ⁇ ⁇ 10 ⁇ 8000 Pa ⁇ s (1) 200 Pa ⁇ s ⁇ ⁇ 600 ⁇ 700 Pa ⁇ s (2)
- the complex viscosity can be measured based on JIS K 7244-6: 1999 (ISO 6721-1: 1994). Specifically, it can be measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (for example, manufactured by Anton Paar, product name “MCR-302”).
- the measurement sample has a cone plate shape with a diameter of 25 mm and a thickness of 0.105 mm, and the measurement conditions can be as follows. ⁇ Measurement conditions> Measurement mode: Shear mode of sine wave distortion Frequency: 10Hz, 600Hz Load: Automatic static load Dynamic strain: 5% Measurement temperature: Each constant condition
- the injection molding not only the polymer that is the main component of the polymer composition, but in the case where the polymer composition contains a plurality of polymers, all of the polymers are contained in a proportion that is contained in the polymer composition. It is preferable that the mixed polymer to be mixed is carried out under the temperature condition exhibiting the complex viscosity as described above. It is preferable that the injection molding is carried out under the temperature condition in which the complex viscosity is as described above when the complex viscosity of the polymer composition is measured without the foaming agent.
- the temperature conditions exhibiting the above complex viscosity are, for example, 155 ° C. to 165 ° C. when SEBS or polyolefin is the base polymer, and 205 ° C. to 215 ° C. when TPU or ester elastomer (TPEE) is the base polymer. °C is applicable.
- the description in this embodiment is merely an example.
- the present embodiment exemplifies a shoe including a plurality of midsoles including a first midsole and a second midsole that are vertically stacked, but the shoe of the present invention has a sole.
- the midsole provided may be one layer or three or more layers.
- the shoe in which the cushioning member is interposed between the first midsole and the second midsole is illustrated, but the cushioning member includes a midsole and an outsole. It may be provided between the midsole and the upper.
- the cushioning member may be arranged so as to be embedded in a recess provided in the midsole.
- the number of the buffer members is not particularly limited to two, and one buffer member may be three or more. It may be.
- the aspect which uses two foams formed by the same polymer composition as a 1st buffer member and a 2nd buffer member, respectively, is illustrated, when using a some buffer member, The polymer composition constituting each cushioning member may be different.
- multiple polymer compositions may be used to form one cushioning member. That is, the shoe sole member of the present invention may be formed of a polymer composition in which one part and another part are different.
- the shoe sole member of the present invention is used as a cushioning member, but the shoe sole member of the present invention is not limited to the use as a cushioning member.
- the case where the shoe sole member of the present invention is exposed to the outer foot side of the shoe is used, but the shoe sole member of the present invention is exposed to the inner foot side, for example. It may be exposed to the heel side (toward the rear) or exposed to the ground surface side.
- the shoe sole member of the present invention can be used even when exposed on the entire outer circumference of the shoe sole, such as a midsole. That is, the shoe sole member of the present invention and the shoe of the present invention are not limited to the above examples.
- Example 1 As the foams according to Examples 1 to 3, styrene elastomers and ester elastomers (TPEE) were used to prepare foams.
- TPEE ester elastomers
- a styrene elastomer styrene block copolymer
- a raw material obtained by adding 10 to 30 parts by mass of paraffin oil as a plasticizer to 100 parts by mass of the polymer was used by the core back method.
- a foam was produced by injection foam molding. At this time, the injection temperature of the raw material was set to 120 ° C. so that the complex viscosities satisfy the expressions (1) and (2), respectively.
- the complex viscosity at 120 ° C. is as follows. ⁇ 10 : 7920 Pa ⁇ s (Example 1), 657 Pa ⁇ s (Example 2) ⁇ 600 : 459 Pa ⁇ s (Example 1), 222 Pa ⁇ s (Example 2)
- Example 3 a foamed body was produced by injection foam molding using the core back method using TPEE. At this time, the injection temperature of the raw material was set to 190 ° C. so that the complex viscosities satisfy the expressions (1) and (2), respectively.
- the complex viscosity of the raw material of Example 3 at 190 ° C. is as follows. ⁇ 10 : 1250 Pa ⁇ s (Example 3) ⁇ 600 : 421 Pa ⁇ s (Example 3)
- Examples 1 and 2 for the density in the non-foamed state is 0.90 g / cm 3
- Example 3 was 1.12 g / cm 3.
- the total light transmittance in the non-foamed state was 79% in Example 1, 85% in Example 2, and 73% in Example 3.
- Example 2 In the conventional example, the same raw material as in Example 2 was used, and a foam was produced using a general chemical foaming agent (ADCA).
- ADCA general chemical foaming agent
- the cell diameter (D10, D50, D90), apparent density, total light transmittance, elastic modulus (tensile elastic modulus) were measured. The results are shown in Table 1 below.
- the expansion ratios of all the foams were 1.22 to 1.34, which were about the same, but in Example 1-3, the bubble diameter was large and the total light transmittance was 40% or more. It was a high result.
- the conventional example contains fine bubbles, has a low total light transmittance and does not exhibit transparency. From the above, it can be seen that the present invention provides a shoe sole member that is transparent, lightweight, and excellent in cushioning properties.
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Abstract
Description
前記靴は、多くの部材から構成されており、例えば、インナーソール、ソックライナー、ミッドソール、アウトソール等の靴底用部材を使って構成されている。
この内、ミッドソールは、従来、軽量性や緩衝性能に優れることが強く要望されていることから樹脂発泡体によって構成されたりしている。
従来の靴では、緩衝パーツと称される靴底用部材を靴底の特定位置に配し、ミッドソールとは異なる緩衝性能を特定部位に発揮させることが行われている(下記特許文献1参照)。
この種のポリマー組成物は、通常、オイルなどの可塑剤の含有量によって硬度が調整されて靴の形成材料として使用される。
近年、緩衝パーツなどの特別な靴底用部材が靴の外側から見える位置に配置されて機能的にも優れていることが外見上からも把握可能な靴が市販されている。
上記のようなポリマー組成物は、透明性も発揮させ易く、靴の美観を向上させるのにも有効である。
即ち、従来の靴底用部材は、靴の軽量化に十分有効であるとは言い難い。
しかしながら、その場合は、透明なポリマー組成物で構成させても靴底用部材に透明性が発揮され難くなる。
そのようなことから、従来、透明性を示しつつ軽量で緩衝性に優れた靴底用部材を得ることが困難になっており、優れた履き心地と優れた美観とを兼ね備えた靴を得ることが困難になっている。
そこで、本発明は、このような問題を解決することを課題としている。
即ち、本発明では、透明性を示しつつ軽量で緩衝性に優れた靴底用部材を提供し、美観に優れるとともに履き心地にも優れた靴の提供を課題としている。
発泡体で構成された靴底用部材であって、
前記発泡体は、透明性を有し、弾性率が0.02MPa以上1.4MPa以下で、発泡倍率が1倍を超え3倍以下であり、且つ、平均気泡径(D50)が0.8mm以上20mm以下である、靴底用部材を提供する。
発泡剤を含んだ加熱溶融状態のポリマー組成物を成形型の成形空間に射出する射出工程と、
射出された前記ポリマー組成物が収容されている前記成形空間の容積を拡大させるコアバック工程とを含み、
前記コアバック工程が、前記ポリマー組成物を発泡させて前記靴底用部材を構成する発泡体を作製することを含み、且つ、
前記コアバック工程では、前記発泡体として、透明性を有し、弾性率が0.02MPa以上1.4MPa以下で、発泡倍率が1倍を超え3倍以下であり、且つ、平均気泡径(D50)が0.8mm以上20mm以下の発泡体を作製する、靴底用部材の製造方法を提供する。
以下においては、本発明の靴底用部材としてミッドソール部分に配される部材を例に説明する。
図1は、本実施形態の靴底用部材を用いて形成される靴を示したものである。
該靴1は、アッパー2と靴底とを有している。
前記靴底は、複数の靴底用部材によって構成されている。
該靴1は、前記靴底用部材として、ミッドソール3、及び、アウトソール4を有している。
尚、以下において図1に示した靴1について説明する際に、踵の中心HCと爪先の中心TCとを結ぶシューセンター軸CXに沿った方向のことを長さ方向Xと称することがある。
また、シューセンター軸CXに沿った方向の内、踵から爪先に向けた方向X1を前方などと称し、爪先から踵に向けた方向X2を後方などと称することがある。
さらに、シューセンター軸CXに直交する方向の内、水平面HPに平行する方向を幅方向Yと称することがある。
この幅方向Yの内、足の第1指側に向けた方向Y1を内方などと称し、第5指側に向けた方向Y2を外方などと称することがある。
そして、水平面HPに直交する垂直方向Zを厚さ方向や高さ方向と称することがある。
さらに、以下においては、この垂直方向Zにおいて上方に向かう方向Z1を上方向と称し、下方に向かう方向Z2を下方向と称することがある。
本実施形態のアウトソール4は、たとえばシート状であり、厚さ方向が垂直方向Zとなるように靴1の最下部に配されている。
前記靴1は、着用者の足を上側から覆うアッパー2と前記アウトソール4との間にミッドソール3を備えている。
本実施形態のミッドソール3は、図2に示すように、上下2層に分かれている。
具体的には、本実施形態の靴1は、2層の内の上層を為す第1ミッドソール31と、2層の内の下層を為す第2ミッドソール32とを備えている。
垂直方向視における前記第1ミッドソール31の輪郭形状は、前記第2ミッドソール32の輪郭形状に対応しており、これらは外周縁を揃えるように上下に積層されている。
前記第1ミッドソール31の上面31aは、前記アッパー2に対して下側から接し、前記第1ミッドソール31の下面31bは、前記第2ミッドソール32の上面に接している。
前記第2ミッドソール32の下面32bは、前記アウトソール4に対して上から接している。
本実施形態の靴1は、前記第1ミッドソール31と前記第2ミッドソール32との間に挟まれた靴底用部材として2つの緩衝用部材5を有している。
垂直方向視における前記緩衝用部材5の大きさは、前記第1ミッドソール31や前記第2ミッドソール32よりも小さい。
従って、前記第1ミッドソール31は、下面31bの一部を前記緩衝用部材5に接着させるとともに残部を前記第2ミッドソール32の上面32aに接着させている。
2つの緩衝用部材5の内の他方の緩衝部材(以下「第2緩衝部材52」ともいう)は、靴の後足部13において前記第1ミッドソール31と前記第2ミッドソール32との間に挟まれている。
前記第1緩衝部材51は、前記外周面を構成する側面51cと、該側面51cの上端縁から内向きに広がる上面51aと、前記側面51cの下端縁から内向きに広がる下面51bとを有している。
即ち、前記第1緩衝部材51は、前記第1ミッドソール31の下面31bに下方から接する上面51aと、前記第2ミッドソール32の上面32aに上方から接する下面51bとを有している。
前記第2緩衝部材52も前記第1緩衝部材51と同様に、前記外周面を構成する側面52cと、該側面52cの上端縁から内向きに広がる上面52aと、前記側面52cの下端縁から内向きに広がる下面52bとを有している。
即ち、前記第2緩衝部材52は、前記第1ミッドソール31の下面31bに下方から接する上面52aと、前記第2ミッドソール32の上面32aに上方から接する下面52bとを有している。
言い換えると前記第1緩衝部材51と前記第2緩衝部材52とのそれぞれは、靴底の中央部から外周面に向けて厚さを増大する形状を有しており、逆に、靴1の外側の側面1aから靴1の中央部に向かうに従って厚さを減少させている。
本実施形態の前記第1緩衝部材51と前記第2緩衝部材52とのそれぞれは、靴1を幅方向に横断するような形では設けられておらず、靴1の内足側の側面1bではその存在が認められないように設けられている。
本実施形態における前記第1緩衝部材51及び前記第2緩衝部材52は、たとえば同じポリマー組成物によって構成された発泡体である。
尚、本明細書において「透明性を有する」とは、例えば、厚さ4mmでの全光透過率が40%以上であることを意味する。
前記発泡体の前記全光透過率は、50%以上であることがより好ましい。
前記発泡体の平均気泡径(D50)は、0.8mm以上20mm以下であることが好ましい。
また、本明細書において「発泡体が透明性を有する」とは、当該発泡体が無色透明である場合のみに限定する意味ではなく、発泡体が有色透明である場合をも包含する意味である。
これらの発泡体は、気泡の切断面が表面に現れた状態になっていても、最表面の気泡の気泡膜によって表面にスキン層が設けられた状態であっても良い。
スキン層を設けた場合、使用環境下における強度の向上が見込まれる(耐ひっかき性など)という利点がある。
前記発泡体が、例えば、より大きな発泡体から所定の形状となるように切り出すなどして作製された表面にスキン層が無い状態のものである場合、別の部材(例えば、樹脂フィルムなど)を表面に接着するなどしてスキン層を形成させてもよく、この場合も上記のような耐ひっかき性などに関する効果が期待できる。
即ち、本実施形態の靴1での前記第1緩衝部材51は、外足側から内足側に向かって前記側面51cを通じて内部の様子が視認できるように配されており、その奥行きが感じ取れるようになっている。
前記第1ミッドソール31は、さらに、前記第1ミッドソール31と前記第2ミッドソール32との間に挟まれた状態において、該第1ミッドソール31の下面31bの様子や該第2ミッドソール32の上面32aの様子が前記側面51cを通じて視認できるように配されている。
これらの点については、前記第2緩衝部材52も同じである。
第1緩衝部材51や第2緩衝部材52を発泡状態にさせて軽量化を図りつつミッドソールの隠ぺい箇所のデザインを視認可能にさせることができるという効果をより顕著に発揮させる上において、前記第1緩衝部材51及び前記第2緩衝部材52は、靴底の外周面の一部となる第1の面と、ミッドソールの上面又は下面に接する第2の面とを有し、該第2の面と前記第1の面との間に30度以上120度以下の角度の角部が形成されていることが好ましく、45度以上90度以下の角度の角部が形成されていることがより好ましい。
この点について、第2緩衝部材52の長さ方向中央部において当該第2緩衝部材52を垂直面によって切断した断面の様子を示した図3を参照しつつ説明すると、前記第1の面に該当する側面52cと、前記第2の面に該当する前記上面52aや前記下面52bとが当該断面においてなす角度θ1,θ2を上記のような角度とすることで第2緩衝部材52が視認し易くなって靴の美観の向上に効果的となる。
尚、このような効果については第1緩衝部材51についても同様に発揮され得る。
より詳しくは、発泡体からスキン層を除いて作製した厚さ4mmのテストピースに対し、濁度計(例えば、日本電色工業製の型名「NDH2000」)のような装置で全光透過率を測定し、該全光透過率が40%以上であれば当該発泡体が透明であると確認できる。
また、全光透過率は、測定箇所によるバラツキが大きい場合、無作為に選択した複数箇所(例えば、10箇所)での測定値の算術平均値として求められ得る。
また、発泡体が薄くて4mmの厚さのテストピースを採取し難い場合も同様である。
4mm以外の厚さ(X:mm)のテストピースについて求めた全光透過率(Ix)を4mmでの全光透過率(I4)に換算するには、例えば、下記式に基づいて計算を行えばよい。
I4 = (Ix)4/X
発泡体の弾性率は、1.4MPa以下であることが好ましく、1.3MPa以下であることがより好ましい。
即ち、前記弾性率は、0.02MPa~1.4MPaであることが好ましく、0.1MPa~1.3MPaであることがより好ましい。
該ポリマー組成物の弾性率は、10MPa以下であることが好ましく、5MPa以下であることがより好ましい。
前記オレフィン系ポリマーとしては、例えば、ポリエチレン(例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE))、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、プロピレン-1-ヘキセン共重合体、プロピレン-4-メチル-1-ペンテン共重合体、プロピレン-1-ブテン共重合体、エチレン-1-ヘキセン共重合体、エチレン-4-メチル-ペンテン共重合体、エチレン-1-ブテン共重合体、1-ブテン-1-ヘキセン共重合体、1-ブテン-4-メチル-ペンテン、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体、エチレン-メタクリル酸エチル共重合体、エチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン-メチルアクリレート共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-ブチルアクリレート共重合体、プロピレン-メタクリル酸共重合体、プロピレン-メタクリル酸メチル共重合体、プロピレン-メタクリル酸エチル共重合体、プロピレン-メタクリル酸ブチル共重合体、プロピレン-メチルアクリレート共重合体、プロピレン-エチルアクリレート共重合体、プロピレン-ブチルアクリレート共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、プロピレン-酢酸ビニル共重合体のポリオレフィンなどが挙げられる。
前記アミド系ポリマーとしては、例えば、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド66、ポリアミド610などが挙げられる。
前記ポリマーは、例えば、エステル系エラストマーやエステル系樹脂などのエステル系ポリマーであってもよい。
前記エステル系ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。
前記ポリマーとしては、例えば、ウレタン系エラストマーやウレタン系樹脂などのウレタン系ポリマーであってもよい。
前記ウレタン系ポリマーとしては、例えば、ポリエステル系ポリウレタン、ポリエーテル系ポリウレタンなどが挙げられる。
前記スチレン系エラストマーとしては、スチレン-エチレン-ブチレン共重合体(SEB)、スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体(SBS)、SBSの水素添加物(スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体(SEBS))、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体(SIS)、SISの水素添加物(スチレン-エチレン-プロピレン-スチレン共重合体(SEPS))、スチレン-イソブチレン-スチレン共重合体(SIBS)、スチレン-ブタジエン-スチレン-ブタジエン(SBSB)、スチレン-ブタジエン-スチレン-ブタジエン-スチレン(SBSBS)などが挙げられる。
前記スチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン樹脂(AS樹脂)、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(ABS樹脂)などが挙げられる。
可塑剤を含有させることで、ポリマー組成物は、弾性率や硬さの調整が容易になる。
可塑剤を含有させるとポリマーの結晶化を原因とした透明性の低下を抑制することができる。
前記カルボン酸エステルとしては、例えば、フタル酸エステル、イソフタル酸エステル、マレイン酸エステルなどの芳香族エステル;アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、ドデカン酸エステル、フマル酸エステル、トリメリット酸エステル、クエン酸エステル、イタコン酸エステル、オレイン酸エステル、ステアリン酸エステル、リシノール酸エステルなどの脂肪族エステル;が挙げられる。
そのような観点から、前記ポリマー組成物は、オレフィン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、及び、スチレン系熱可塑性エラストマーからなる群より選ばれる1種以上を含有することが好ましい。
そして、前記ポリマー組成物は、含有する全てのポリマーの内、オレフィン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、及び、スチレン系熱可塑性エラストマーの何れかを最も多く(最も高い質量割合で)含有することが好ましい。
前記架橋剤としては、例えば、有機過酸化物、マレイミド系架橋剤、硫黄、フェノール系架橋剤、オキシム類、ポリアミン等を採用することが可能である。
また、前記ポリマーの架橋は、電子線やX線を照射して行ってもよい。
前記ポリマー組成物は、上記のような架橋剤を一種単独で含んでもよく、架橋剤を複数種類含有してもよい。
前記ポリマー組成物に含有させる無機フィラーは、金属箔、ガラスフレーク、パールマイカなどといった光反射性を有するものであってもよい。
前記ポリマー組成物は、上記のような無機フィラーを一種単独で含んでもよく、無機フィラーを複数種類含有してもよい。
セルロースナノファイバー、アラミド繊維などの有機フィラーを含んでいても良い。
前記発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド(ADCA)、1,1’-アゾビス(1-アセトキシ-1-フェニルエタン)、ジメチル-2,2’-アゾビスブチレート、ジメチル-2,2’-アゾビスイソブチレート、2,2’-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチル-プロピオンアミジン]等のアゾ化合物;N,N’-ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)等のニトロソ化合物;4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、ジフェニルスルホン-3,3’-ジスルホニルヒドラジド等のヒドラジン誘導体;p-トルエンスルホニルセミカルバジド等のセミカルバジド化合物;トリヒドラジノトリアジンなどの有機系熱分解型発泡剤から選択される1種又は2種以上を採用することができる。
該無機系発泡剤は、超臨界流体となるような条件下で用いられてもよい。
そこで、前記第1緩衝部材51や前記第2緩衝部材52となる発泡体は、発泡倍率が1倍を超え3倍以下であることが好ましい。
前記第1緩衝部材51や前記第2緩衝部材52に優れた軽量性を発揮させる上において、発泡体の発泡倍率は1.2倍以上であることがより好ましく、1.3倍以上であることがさらに好ましい。
前記見掛け密度は、例えば、JIS K7222:2005「発泡プラスチック及びゴム-見掛け密度の求め方」に記載の方法に基づいて測定することができる。
前記ポリマー組成物の密度は、該ポリマー組成物で形成された非発泡な試料を作製して求めることができる。
前記試料の密度は、JIS K7112:1999「プラスチック-非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法」のA法(水中置換法)によって測定することができる。
そして、前記発泡倍率は、下記の計算式より求めることができる。
発泡倍率 = ポリマー組成物の密度/発泡体の見掛け密度
該平均気泡径(D50)は、0.8mm以上であることがより好ましく、1.0mm以上であることがさらに好ましく、1.2mm以上であることがとりわけ好ましい。
平均気泡径(D50)が過大であると前記第1緩衝部材51や前記第2緩衝部材52に所望の強度を発揮させ難くなるため、前記平均気泡径(D50)は、20mm以下であることが好ましく、15mm以下であることがより好ましく、10mm以下であることがさらに好ましく、5mm以下であることがとりわけ好ましい。
また、前記発泡体の90%気泡径(D90)は、5.0mm以下であることが好ましく、4.0mm以下であることがより好ましく、3.5mm以下であることがさらに好ましく、3.0mm以下であることがとりわけ好ましい。
従って、平均気泡径(D50)が0.8mm以上であるからといっても、前記発泡体は直径0.8mmの球形の気泡を内包可能な大きさである必要はない。
即ち、本実施形態の発泡体は、該発泡体の厚さ方向と直交する平面において該発泡体が最大寸法となる方向を該発泡体の“長さ”とし、前記平面において前記最大寸法となる方向に直交する方向を該発泡体の“幅”とした場合に、前記長さ、前記幅、及び、前記厚さの内の何れか1つの寸法が0.8mmを超えていれば、0.8mmの径の気泡を内包し得る。
同様に、本実施形態の発泡体は、前記長さ、前記幅、及び、前記厚さの内の何れかの寸法が20mmを超えていれば、20mmの径の気泡を内包し得る。
しかしながら、上記のような好ましい気泡径(D10、D50、D90)を備えさせる上において、本実施形態の発泡体は、前記長さ、前記幅、及び、前記厚さの3つの寸法の内の2つ以上が上記の平均気泡径(D50)や90%気泡径(D90)の値を超えていることが好ましく、3つの寸法の全てがこれらの気泡径(D50、D90)の値を超えていることが好ましい。
後述するように本実施形態での発泡体は、その表面に最も近い気泡と、該表面との間に所定以上の厚さ(t)で気泡膜が形成されていることが好ましい。
そのため、発泡体の前記長さ、前記幅、及び、前記厚さのそれぞれの寸法は、平均気泡径(D50)の値に前記気泡膜の厚さ(t)の2倍の値(2t)を加えた値(D50+2t)以上であることが好ましく。90%気泡径(D90)に2倍の値(2t)を加えた値(D90+2t)以上であることがより好ましい。
まず、発泡体を断面が厚さ方向と平行となるように切断し、断面の画像を撮影する。
該画像を観察し、前記断面で切断されている各気泡について該気泡の断面形状に外接する円の直径を求める。
各気泡が前記直径を有する球体であると仮定し、全ての球体の体積の累積値を算出する。
そして、横軸を直径、縦軸を体積の百分率とした体積基準での累積分布曲線を作成し、累積値がそれぞれ10%、50%、90%となる時点での直径をそれぞれD10、D50、D90とする。
より具体的には、このD10、D50、D90については、デジタルマイクロクロスコープ(例えば、キーエンス製の型名「VHX-9000」)を用いて得られた発泡体断面画像に対し、画像解析ソフト「imagej」(商品名)(https://imagej.nih.gov/ij/)を用いて解析を行うことで求めることができる.
表面において気泡が開口している発泡体と表面に気泡が開口していない発泡体とでは、通常、後者の方が強度に優れる。
また、気泡の開口している部位は、前記第1ミッドソール31や前記第2ミッドソール32との接着に利用できないため、ミッドソールとの接着性を考慮すると後者の方が有利となる。
そのため、前記第1緩衝部材51や前記第2緩衝部材52は、表面に開口した気泡を有していないことが好ましい。
また、発泡体の表面に最も近くに存在する気泡(例えば、図3の気泡f’)と、発泡体表面との間において前記ポリマー組成物によって形成される気泡膜BFの最小厚さ(t)は、50μm以上であることが好ましく、100μm以上であることがより好ましく、150μm以上であることがさらに好ましく、200μm以上であることがとりわけ好ましい。
前記気泡膜の最小厚さ(t)は、通常、2.5mm以下であり、1.5mm以下であることが好ましい。
ポリマー組成物によって前記第1緩衝部材51や前記第2緩衝部材52となる発泡体を形成させる方法は、特に限定されるものではないが、前記気泡膜BFを所望の状態に形成させ易いとともに気泡fの大きさを調整し易い点において射出成形法を採用することが好ましく、なかでも加熱溶融状態のポリマー組成物を成形型の成形空間内に射出した後に成形空間の容積を拡大させることでポリマー組成物を発泡させるコアバック方式を採用することが好ましい。
図に示す成形型Mは、前記第2緩衝部材52を作製するのに用いられる成形型である。
該成形型Mは、型閉め時に互いに接する型合わせ面Sf,Smを有する一対の型で構成されている。
前記成形型Mは、一対の前記型として雄型MMと雌型MFとを有している。
前記成形型Mは、前記雄型MMと前記雌型MFとを重ね合わせることで密閉状態の成形空間CVを内部に形成し得るように構成されている。
該成形型Mは、射出成形機で溶融混練されたポリマー組成物を前記射出成形機から前記成形空間CVに導入させるための注入口ILを有している。
そして、前記成形型Mは、図5、図6に示すように雄型MMの型合わせ面Smと雌型MFの型合わせ面Sfとの間に間隙を設けた状態において内部に形成される成形空間CV’が前記発泡体に対応した形状となるように形成されている。
即ち、本実施形態においては、作製する発泡体よりも容積の小さな成形空間CVを内部に形成する第1の状態と、該第1の状態よりも容積の大きな成形空間CV’を内部に形成する第2の状態とに切り替え可能な成形型Mが用いられる。
該成形用凹部MFaは、発泡体の厚さ方向が深さ方向となるように形成されている。
前記雄型MMは、型合わせ面Smから突出し、且つ、雌型MFの成形用凹部MFaに突入可能な成形用凸部MMaを備えている。
このとき、前記雌型MFと前記雄型MMとの間に所定の距離Dを設ける。
そして、第1の状態での成形空間CVよりも容積の大きな新たな成形空間CV’を型内に形成させることでポリマー組成物を減圧し、該ポリマー組成物を発泡させるとともに新たな成形空間CV’に充満させ前記第2緩衝部材52を構成する発泡体を作製する。
また、前記気泡膜BFの厚さは、雌型MFや雄型MMの温度条件(冷却条件)によっても調整可能である。
そして、このときに発泡体の内部に形成される気泡fを所定の状態にさせる上では、発泡剤が超臨界状態となる条件下でポリマー組成物を成形空間CVに射出することが好ましい。
このときに用いる発泡剤は、二酸化炭素、窒素、アルゴンなどが好ましい。
一般的な射出成形では、発泡剤を含んだ加熱溶融状態のポリマー組成物が成形空間に注入されると、その瞬間にポリマー組成物が大きく減圧されるため同時に多数の気泡がポリマー組成物中に発生する。
従って、一般的な射出成形では、微細な気泡を多数含む発泡体が形成され易い。
一方、コアバック方式で発泡体を形成させる際には、発泡剤を含んだ加熱溶融状態のポリマー組成物を第1の状態における成形空間CVに充満させた後に、雌型MFと雄型MMとを離して成形空間の容積を拡大する際に、その速度を比較的自由に調整できる。
即ち、コアバック方式では成形空間でのポリマー組成物の減圧速度を一般的な射出成形に比べて緩やかにすることができる。
言い換えると、ポリマー組成物中に拡散しているガス(発泡剤)の移動速度(Vm)に対するポリマー組成物の減圧速度(Vp)の比(Vp/Vm)は、一般的な射出成形に比べてコアバック方式の方が低くなる。
そのため、一般的な射出成形では、ポリマー組成物が発泡して成形空間に充満する過程においてポリマー組成物中に拡散しているガスによって次々と新たな気泡が生まれて細かな気泡が数多く形成され易いのに対し、コアバック方式では発泡開始時点で発生した気泡にガスを集めて当該気泡を大きく成長させ易い。
射出成形時のポリマー組成物の溶融粘度は、ポリマー組成物の配合によって調整可能である。
射出成形時のポリマー組成物の溶融粘度は、射出成形の温度条件によっても調整可能である。
具体的には、前記ポリマーが一定以上の複素粘度を示す状態で射出成形が行われる方が、気泡の大きさにバラツキの少ない発泡体が得られ易い。
そこで、前記射出成形は、ポリマー組成物に最も多く含まれるポリマーについて周波数10Hzで複素粘度を測定した際に当該複素粘度が500Pa・s以上となる温度で実施することが好ましく、前記複素粘度が600Pa・s以上となる温度で実施することが好ましい。
尚、射出成形の際の温度における前記ポリマーの周波数10Hzでの複素粘度は、8000Pa・s以下であることが好ましく、7500Pa・s以下であることがより好ましい。
尚、射出成形の際の温度における前記ポリマーの周波数600Hzでの複素粘度は、200Pa・s以上であることが好ましく、300Pa・s以上であることがより好ましい。
500Pa・s ≦ η10 ≦ 8000Pa・s ・・・(1)
200Pa・s ≦ η600 ≦ 700Pa・s ・・・(2)
具体的には、動的粘弾性測定装置(例えば、アントンパール製、製品名「MCR―302」)を用いて測定することができる。
測定試料は、直径25mm、厚さ0.105mmのコーンプレート状とし、測定条件は、下記の通りとすることができる。
<測定条件>
測定モード :正弦波歪みのせん断モード
周波数 :10Hz、600Hz
荷重 :自動静荷重
動歪み :5%
測定温度 :各一定条件
前記射出成形は、発泡剤を除いた状態でポリマー組成物の複素粘度を測定した際に、上記のような複素粘度を示す温度条件で実施されることが好ましい。
例えば、本実施形態においては、上下方向に積層された第1ミッドソールと第2ミッドソールとを含む複数のミッドソールを備えた靴を例示しているが、本発明の靴は、靴底に設けられるミッドソールが1層であっても3層以上であってもよい。
そして、本実施形態においては、緩衝用部材が第1ミッドソールと第2ミッドソールとの間に介挿されている靴を例示しているが、緩衝用部材は、ミッドソールとアウトソールとの間に設けられても、ミッドソールとアッパーとの間に設けられてもよい。
さらには、緩衝用部材は、ミッドソールに設けた凹部に埋め込まれるように配されてもよい。
尚、本実施形態においては、2つの緩衝用部材を用いる場合を例示しているが、緩衝用部材の数は特に2つに限定されるわけではなく、1つであっても3つ以上であってもよい。
そして、本実施形態においては、同じポリマー組成物で形成された2つの発泡体をそれぞれ第1緩衝部材及び第2緩衝部材として用いる態様を例示しているが、複数の緩衝用部材を用いる場合、それぞれの緩衝部材を構成するポリマー組成物が異なっていてもよい。
また、1つの緩衝部材の形成に複数のポリマー組成物を用いてもよい。
即ち、本発明の靴底用部材は、一部位と他部位とが異なるポリマー組成物によって形成されていてもよい。
本実施形態においては、本発明の靴底用部材を緩衝用部材として利用する場合を例示しているが本発明の靴底用部材は、緩衝用部材に用途が限定されるものではない。
また、本実施形態においては、本発明の靴底用部材を靴の外足側に露出させて用いる場合を例示しているが本発明の靴底用部材は、例えば、内足側に露出するものであっても踵側に(後方に向けて)露出するものであっても、接地面側に向けて露出するものであってもよい。
さらに本発明の靴底用部材は、ミッドソールのように靴底の外周全てにおいて露出した状態でも用いられ得る。
即ち、本発明の靴底用部材や本発明の靴は、上記例示に何等限定されるものではない。
実施例1~3に係る発泡体としてスチレン系エラストマーやエステル系エラストマー(TPEE)を使って発泡体を作製した。
実施例1、2では主ポリマーとしてスチレン系エラストマー(スチレン系ブロックコポリマー)を使用し,可塑剤としてパラフィンオイルをポリマー100質量部に対して10~30質量部加えた原料をコアバック法を用いて射出発泡成形して発泡体を作製した。
この際、原料の射出温度は、複素粘度が、それぞれ式(1),(2)を満たすように120℃とした。
尚、120℃での前記複素粘度は、以下の通りである。
η10:7920Pa・s(実施例1)、657Pa・s(実施例2)
η600:459Pa・s(実施例1)、222Pa・s(実施例2)
この際、原料の射出温度は、複素粘度が、それぞれ式(1),(2)を満たすように190℃とした。
尚、実施例3の原料の190℃での前記複素粘度は、以下の通りである。
η10:1250Pa・s(実施例3)
η600:421Pa・s(実施例3)
また、非発泡状態での全光透過率は、実施例1では79%、実施例2では85%であり、実施例3では73%であった。
従来例では、実施例2と同じ原料を用い、一般的な化学発泡剤(ADCA)を用いて発泡体を作製した。
結果を、下記表1に示す。
一方、従来例は微細な泡を内包し、全光透過率が低く透明性が発揮されていない。
以上のことからも本発明によれば、透明性を示しつつ軽量で緩衝性に優れた靴底用部材が提供されることがわかる。
Claims (9)
- 発泡体で構成された靴底用部材であって、
前記発泡体は、透明性を有し、弾性率が0.02MPa以上1.4MPa以下で、発泡倍率が1倍を超え3倍以下であり、且つ、平均気泡径(D50)が0.8mm以上20mm以下である靴底用部材。 - 前記発泡体を構成するポリマー組成物は、オレフィン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、エステル系エラストマー、及び、スチレン系熱可塑性エラストマーからなる群より選ばれる1種以上を含有する請求項1記載の靴底用部材。
- 前記ポリマー組成物は、さらに可塑剤を含有する請求項2記載の靴底用部材。
- 前記発泡体の表面に最も近くに存在する気泡と、発泡体表面との間の気泡膜の最小厚さは、50μm以上2.5mm以下である請求項1乃至3の何れか1項に記載の靴底用部材。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載の靴底用部材を備えた靴。
- 上下方向に積層された第1ミッドソールと第2ミッドソールとを含む複数のミッドソールを備えた靴底を有し、
前記靴底用部材が前記第1ミッドソールと前記第2ミッドソールとの間に介挿されて前記靴底の外周面の一部を構成している請求項5記載の靴。 - 前記靴底用部材が靴底に配されて、該靴底の外周面の一部を構成しており、該靴底用部材は、前記靴底の中央部から前記外周面に向けて厚さが増大する形状を有している請求項5又は6記載の靴。
- 発泡体で構成された靴底用部材の製造方法であって、
発泡剤を含んだ加熱溶融状態のポリマー組成物を成形型の成形空間に射出する射出工程と、
射出された前記ポリマー組成物が収容されている前記成形空間の容積を拡大させるコアバック工程とを含み、
前記コアバック工程が、前記ポリマー組成物を発泡させて前記靴底用部材を構成する発泡体を作製することを含み、且つ、
前記コアバック工程では、前記発泡体として、透明性を有し、弾性率が0.02MPa以上1.4MPa以下で、発泡倍率が1倍を超え3倍以下であり、且つ、平均気泡径(D50)が0.8mm以上20mm以下の発泡体を作製する靴底用部材の製造方法。 - 前記射出工程では、前記ポリマー組成物に最も多く含まれているポリマーの周波数10Hzでの複素粘度(η10)と、前記ポリマーの周波数600Hzでの複素粘度(η600)とが下記式(1)、(2)の両方を満たす温度条件で前記ポリマー組成物の前記射出を実施する請求項8記載の靴底用部材の製造方法。
500Pa・s ≦ η10 ≦ 8000Pa・s ・・・(1)
200Pa・s ≦ η600 ≦ 700Pa・s ・・・(2)
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