(57)【要約】  本発明は、緯編スペーサーファブリック及びその調製方法、該ファブリックを含むポリウレタンフォーム複合材、該複合材の調製方法及び靴の材料でのその使用を開示する。緯編スペーサーファブリックは、上部表面層、中間スペーサー糸、及び下部表面層とからなり、上部表面層と下部表面層のスペーサー糸のタックにより、上部表面層と下部表面層が接続され、統合された態様で３次元構造を形成する。選択したタック針が異なると、タック接続距離と接続数が変わり、スペーサーファブリックの厚さ及びスペーサー糸の配列密度は、上部表面層及び下部表面層の弾性糸の作用により、変化する。本発明のソール材は、緯編スペーサーファブリックの繰り返し圧縮に起因するスペーサー糸の倒伏現象を解消し、ＰＵフォームの強度を向上させ、スペーサーファブリックの厚さ及びスペーサー糸の配列密度は、ソールの厚さ変化及び異なる部分の支承状態に応じて変化し、それによってＰＵフォームで製作されたソール全体の補強が達成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部表面層、中間スペーサー糸、及び下部表面層とからなり、前記上部表面層と前記下部表面層との両方が非弾性糸及び弾性糸の２つの糸を使用し、前記上部表面層と前記下部表面層の間に前記スペーサー糸によって形成されたタックが存在し、前記上部表面層と前記下部表面層とが接続されて統合された態様で３次元構造を形成する、緯編スペーサーファブリックであって、
局所領域で他の領域とは接続距離が異なるタックを選択的に使用することにより、及び、前記上部表面層及び下部表面層の弾性糸の作用により、前記局所領域の厚さが変化されることを特徴とする、緯編スペーサーファブリック。
【請求項２】
前記緯編スペーサーファブリックのうね方向の厚さが、異なる編目の横列で前記タックの接続距離を変化させることにより、及び、前記上部表面層及び下部表面層の前記弾性糸の作用により、変化されることを特徴とする、請求項１に記載の緯編スペーサーファブリック。
【請求項３】
前記緯編スペーサーファブリックの編目の横列方向の厚さは、同じ編目の横列内の異なるループのタックの接続距離を変化させることにより、及び、前記上部表面層及び下部表面層の前記弾性糸の作用により、変化されることを特徴とする、請求項１に記載の緯編スペーサーファブリック。
【請求項４】
分散メッシュが、選択的なループの移送により、前記上部表面層及び下部表面層に形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の緯編スペーサーファブリック。
【請求項５】
局所領域における前記スペーサー糸の配列密度は、前記タックの接続距離を一定に保ち、前記局所領域における前記スペーサー糸の数を選択的に変化させることにより、変化されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の緯編スペーサーファブリック。
【請求項６】
前記非弾性糸は、１６７ｄｔｅｘ／９６Ｆの低弾性ポリエステル糸又は１１０ｄｔｅｘ／４８Ｆの低弾性ポリエステル糸から選択され、前記弾性糸は、３３ｄｔｅｘナイロン／２２ｄｔｅｘのスパンデックス被覆糸、７７ｄｔｅｘ高弾性ナイロン糸又は高弾性ポリエステル糸から選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の緯編スペーサーファブリック。
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれか１項による緯編スペーサーファブリックを調製する方法であって：電子針選択装置を備えたダブル針棒のコンピュータ化された平編機で編むことを含み、そこでは最初に、プレーティング編みの形で非弾性糸と弾性糸とを用いてそれぞれ前後の針棒上で前記上部表面層及び下部表面層の単一側織物の２つの編目横列を編み、次に、前記前後の針棒の針選択タックを編み込むように、スペーサー糸を用いて前記上部表面層と前記下部表面層とを接続し、前記コンピュータ化された平編機のプログラム設計を変更することにより、前記タックの接続距離を変更することを特徴とする、緯編スペーサーファブリックを調製する方法。
【請求項８】
前記後針棒の空針と前記後針棒の横方向の移動の助けにより、前記前針棒は、選択された針を使用することによって、同じベッド上の隣接する１〜５本の針、好ましくは１本の針又は２本の針に、前記ループを移し、前記前針棒は、ループに移動して、分散メッシュを形成することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記タックの接続距離は一定に維持され、局所領域におけるスペーサー糸の数が選択的に変更させられる、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記生地は、前記コンピュータ化された平編機から取り出された後に、ヒートセットされる、請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
複合材を調製するための前記請求項１〜６のいずれか１項による緯編スペーサーファブリックの使用。
【請求項１２】
前記複合材は靴材料である、請求項１１に記載の使用。
【請求項１３】
前記請求項１〜６のいずれか１項による緯編スペーサーファブリックと樹脂を含む複合材。
【請求項１４】
前記樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又はポリウレタンであり、好ましくはポリウレタン、さらに好ましくはポリウレタンフォームである、請求項１３に記載の複合材。
【請求項１５】
前記ポリウレタンは、次の成分、
（ａ）ジイソシアネート又はポリイソシアネート、
（ｂ）ポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオール、及び
（ｃ）任意の発泡剤、
を反応させることによって調製される、請求項１４に記載の複合材。
【請求項１６】
前記ポリエーテルポリオール又は前記ポリエステルポリオールの官能性は、約１．７から約２．５、好ましくは約１．８から約２．４、より好ましくは約１．８から約２．３である、請求項１５に記載の複合材。
【請求項１７】
前記ポリエーテルポリオール又は前記ポリエステルポリオールのヒドロキシル価は、約５０から約２７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは約５５から約２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは約５５から約１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらに好ましくは約５５から約１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、最も好ましくは約５５から約８０ｍｇＫＯＨ／ｇである、請求項１５又は１６に記載の複合材。
【請求項１８】
前記ポリエーテルポリオール又は前記ポリエステルポリオールの分子量は、約５００から約６０００、好ましくは約６００から約４０００、より好ましくは約１０００から約２５００である、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の複合材。
【請求項１９】
前記ポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールの多分散指数は、約０．８から約１．３まで、好ましくは約０．９から約１．２まで、より好ましくは約０．９５から約１．１までである、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の複合材。
【請求項２０】
緯編スペーサーファブリックに樹脂を注入することを含む、前記請求項１３〜１９のいずれか１項による複合材を調製する方法。
【請求項２１】
前記樹脂はポリウレタンであり、前記緯編スペーサーファブリックとポリウレタンフォームを調製するための出発材料を型に加え、次いで発泡させることを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ポリウレタンフォームを調製するための反応混合物を混合し、次いで前記混合物を、既に型に入れられている前記緯編スペーサーファブリックに注入する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記注入は、真空補助樹脂注入成形（ＶＡＲＴＭ）、又は、直接鋳造によって行われる、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記注入は、前記ポリウレタンフォームを調製するための反応混合物が、前記スペーサー糸の方向に前記緯編スペーサーファブリックを通って流れるように、行われる、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記請求項１３〜１９のいずれか１項による複合材を含む靴材料。
【請求項２６】
靴材料が靴ソールである、請求項２５に記載の靴材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緯編スペーサーファブリック及びその調製方法、該ファブリックを含むポリウレタン（ＰＵ）フォーム複合材、該複合材の調製方法及び靴の素材でのその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソールは圧縮荷重に耐えるためのあらゆる種類の靴の重要な部分である。特にスポーツシューズやフィットネスシューズにおいて、ソールは、着用者に快適なサポートを提供し、歩行時の足の疲れを軽減するために、優れた圧縮弾性、衝撃吸収性、耐久性、軽量性を有するべきである。編み（横編み、縦編みを含む）スペーサーファブリック（３次元生地、３Ｄ生地とも呼ばれる）は、上部表面層と下部表面層をスペーサー糸で連結して形成された３次元構造である。この３次元構造の特徴は、編物スペーサーファブリックが、優れた耐圧縮性、通気性、透湿性、保温性、遮音性、反発性、衝撃吸収性を有し、ソールを製作する材料の１つであることを決定している。しかし、編物スペーサーファブリックが圧縮荷重に晒されるとき、上部表面層と下部表面層の間にせん断力が生じ、繰り返し圧縮はスペーサー糸が「不安定化」することをとどまらせ、編物スペーサーファブリックのクッション効果が失わせる結果となる。
【０００３】
先行技術は、様々なスペーサーファブリック及びその製造方法を開示している。
【０００４】
ＣＮ１０２１０８６０１Ａは、異なる厚さを有する３次元生地の製織方法及び３次元生地の構造を開示している。この製織方法は、主に糸を編機で３層構造に編むことを有し、該生地は頂部表面層、中間厚層、及び底部表面層を含み、該中間厚層の両端がそれぞれ頂部表面層及び底部表面層に接続されている。３次元生地の厚さは、中間厚層の糸の長さと角度の両方の変化によって決定される。この出願は、３次元生地が中敷きとして使用可能であることを開示している。該出願では、編機における中間糸の長さの変化をどのようにして実現するかについては言及していない。この出願に記載されている３次元生地は、長手方向の厚さ変化しか有することができず、かつ、編目の横列とうねの部分的な厚さ変化を同時に達成することはできず；さらに、該３次元生地は、中間層の糸密度の変化を実現することができない。
【０００５】
ＣＮ１０２４４３９３６Ａは、２次元織機装置を使用すること、ステッチ法によって基本構造の３次元生地の複数層を製織及びステッチすること、変化する厚さを有する３次元織地を得るように生地の厚さを徐々に変化させることを含む、変化する厚さを有する３次元織地を形成する方法を開示している。前記出願では、３次元生地の表面層と中間層の両方が布であり、それらはステッチ法によって織られて最終的な布が得られ；生地の厚さが中間層の緯糸の太さを変化させることによって実現されている。したがって、該発明の生地構造及び製織方法及び装置は非常に複雑である。
【０００６】
ＣＮ１０２５１７７５９Ａは、通常のシャトルレス織機で同じ布地で異なる厚さを有する織地を製造する方法を開示しており、該方法は、シャットダウンなしで、同じ布地で生地の厚さを変える問題を解決している。技術的解決法は、まず、それぞれ必要な生地厚さを有するいくつかの織り方図を設計し、次いで、織り方図を順番に配置し、間隔をおいて織り方図を変更し、次いで、布の厚さが１層薄くなるごとに、追加のヘルドフレーム上の経糸と隣接システムの経糸とを、同時に持ち上げることである。同様の方法で、通常のシャトルレス織機で変化する厚さの生地を織ることができる。この出願における生地の厚さの変化は、生地の中間層の層数を変化させることによって達成される。
【０００７】
ＣＮ１０５４４２１６３Ａは、レリーフ効果がある異なる厚さを有するスペーサーファブリックを織る方法を開示している。これは、供給されるスペーサー糸のループ長を変化させることによって、横方向及び長手方向に異なる厚さのスペーサーファブリックを形成するように、コンピュータ化された平編機で織ることによって達成される。この発明の不利な点は、コンピュータ化された平編機のゲージが決定されるときに、前針棒と後針棒の距離も決定されるため、前針棒と後針棒とを接続するスペーサー糸のループ長の変化の範囲（すなわち、調整されるスペーサーファブリックの厚さ）が非常に制限されてしまうことである。スペーサー糸のループ長が長すぎると、スペーサー糸は緩みすぎて針フックから抜け落ちて縫い目の脱落を生じ；スペーサー糸のループ長が短すぎると、スペーサー糸はきつすぎてスペーサー糸を破断させる原因となる。また、ループ長の変更は、プログラム制御されたステップモータによって駆動されるステッチカムによって行われ、同じ編目の横列を織る場合には、複数の隣接する又は近接するステッチの範囲内で大幅なループ長の変更を実現することが困難である。また、この発明では、スペーサー糸の配列密度を変更することができない。
【０００８】
ＵＳ２０１５０３７６８２３Ａ１は：第１カバー層；第２カバー層；及び第１カバー層と第２カバー層の間にスペーサー糸として形成されたパイル糸の構成を有する編物生地を開示し、そこでは、各カバー層は、次々に配置された複数のステッチ列を有し、スペーサー糸が異なる長さを有し、各ステッチ列に織り込まれたスペーサー糸が等しい長さを有し、第１の幅領域のスペーサー糸は、第２の幅領域のスペーサー糸とは異なる長さを有し、少なくとも２つの隣接するステッチ列に対して、１つのステッチ列は、第１幅領域で第１長さのスペーサー糸に接続され、１つのステッチ列は、第２幅領域で第２長さのスペーサー糸に接続されている。
【０００９】
ＷＯ０２／０６４８７０Ａ１は、間隔をあけて、バインダー糸（Ｆ）によって互いに接続された２つの外層（Ａ，Ｂ）からなる３次元両面生地を開示し、該バインダー糸（Ｆ）は２つの層（Ａ，Ｂ）に対向する表面に実質的に垂直に延びている。該発明は、生地のいくつかの領域において、バインダー糸が異なる収縮及び萎縮特性を有する少なくとも２つの異なる種類からなり、前記２種類のバインダー糸が相補的に作用して厚さの異なる領域を形成し、生地に３次元効果を与えることを特徴としている。
【００１０】
ＤＥ２９８１６２３Ｕ１は、高くて深い構造化された表面（２）と、非パターン化の表面（３）と４５°から９０°の角度で交差するパイル糸システム（５及び６）からなる中間の不規則に変化するスペーサー（４）とからなることを特徴とする、３次元構造化織物を開示している。
【００１１】
ＣＮ１０３０２５１９１Ａは、編物スペーサーファブリックを含む中敷きを開示している。該編物スペーサーファブリックは、頂部層、底部層、及び頂部層と底部層との間に延びる複数の間隔線とを含む。該中敷きは、追加の緩衝及び滑り止め挿入物として、底部層の下部表面上に積層され、中敷きの足中央領域からボルスターの踵領域まで延びる支持要素を含む。該編物スペーサーファブリックを含む中敷きの欠点は、支持要素が追加の挿入物であり、編物スペーサーファブリックと一体的な部分を形成することができず、そのことは２つの部分の分離と破壊を容易に生じさせ；さらに、支持要素以外の中敷きの他の部分では、圧縮荷重は編物スペーサーファブリックのみによって支承され、支承性能が劣るということである。この発明のスペーサーファブリックの厚さは変化しない。また、スペーサーファブリックを樹脂で充填することも開示していない。
【００１２】
上記から分かるように、上記の先行技術のスペーサーファブリックには、依然として欠点がある。したがって、当技術分野では、ソールの異なる部分の支承状態に応じてスペーサー糸の配列密度を変化さることができ、負荷が大きい箇所ではスペーサー糸の密度を高くでき、逆にスペーサー糸の配列密度を低くでき、それによって靴ソールの異なる部分での緯編スペーサーファブリックの異なる補強効果を十分に活用できるスペーサーファブリックが、必要とされている。また、スペーサーファブリックの厚さの変化はソールの厚さの変化と一致しており、厚さの異なる部分で補強の役割を果たしており；さらに、緯編スペーサーファブリックとＰＵフォームとを複合することにより、緯編スペーサーファブリックの繰り返し圧縮に起因するスペーサー糸の倒伏現象を解消することができるだけでなく、ＰＵフォームの強度を向上させることができ、それによってソール材全体の耐圧縮性と耐久性を大幅に向上させることが可能となる。
【００１３】
また、本出願人により２０１６年１０月１７日に出願されたＰＣＴ／ＣＮ２０１６／０００５７４の出願は、均一な厚さと均一な密度を有する３Ｄスペーサー強化ポリウレタン複合材を調製する方法、及び靴材料における複合材の使用を開示している。３Ｄスペーサーは、ＰＵ複合材の性能を向上させる。
【００１４】
したがって、本発明の他の目的は、ＰＵ複合材、その調製方法、及び靴材料における複合材の使用を提供することであって、そこでは本発明のスペーサーファブリックが使用される。スペーサーファブリックの厚さ変化は、ソールの厚さの変化と一致しており、スペーサーファブリックは厚さの異なる部分で補強の役割を果たしている。さらに、ソールの異なる部分の支承状態に応じてスペーサー糸の配列密度を変化させることができ、負荷が大きい箇所ではスペーサー糸の配列密度を高くし、逆にスペーサー糸の配列密度を低くし、それによって靴ソールの異なる部分における緯編スペーサーファブリックの異なる補強効果が十分に活用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】ＣＮ１０２１０８６０１Ａ
【特許文献２】ＣＮ１０２４４３９３６Ａ
【特許文献３】ＣＮ１０２５１７７５９Ａ
【特許文献４】ＣＮ１０５４４２１６３Ａ
【特許文献５】ＵＳ２０１５０３７６８２３Ａ１
【特許文献６】ＷＯ０２／０６４８７０Ａ１
【特許文献７】ＤＥ２９８１６２３Ｕ１
【特許文献８】ＣＮ１０３０２５１９１Ａ
【特許文献９】ＰＣＴ／ＣＮ２０１６／０００５７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の第１の態様では、緯編スペーサーファブリックが提供される。緯編スペーサーファブリックは、上部表面層、中間スペーサー糸、及び下部表面層とからなり、上部表面層と下部表面層の両方が非弾性糸及び弾性糸を使用し、上部表面層と下部表面層の間にスペーサー糸によって形成されたタックがあり、上部表面層と下部表面層とが接続されて統合された態様で３次元構造を形成し、該緯編スペーサーファブリックは、局所領域で他の領域とは異なる接続距離のタックを選択的に使用することにより、及び、上部表面層及び下部表面層の弾性糸の作用により、局所領域の厚さを変化させることを特徴とする。
【００１７】
具体的には、一実施形態では、緯編スペーサーファブリックのうね方向の厚さは、異なる編目の横列でタックの接続距離を変化させことにより、及び、上下部の表面層の弾性糸の作用により、変化させることができる。
【００１８】
他の実施形態では、緯編スペーサーファブリックの編目の横列方向の厚さは、同じ編目の横列内の異なるループのタックの接続距離を変化させることにより、及び、上下部の表面層の弾性糸の作用により、変化させることができる。
【００１９】
さらに、本発明のスペーサーファブリックでは、分散メッシュが、選択的なループの移送により、上下部の表面層に形成され、それにより、スペーサー糸間の空間を埋めるためのＰＵ原料の注入を容易にする空隙が形成される。
【００２０】
他の実施形態では、本発明のスペーサーファブリックにおけるスペーサー糸の配列密度は、所望のように変化させることができる。したがって、スペーサー糸の配列密度が、ソールの異なる部分の支承状態に応じて変化させられ、スペーサー糸の配列密度が、負荷が大きい箇所（例えば、踵）では増加させられ、逆にスペーサー糸の配列密度が減少させられ、それによって、靴ソールの異なる部分での緯編スペーサーファブリックの異なる補強効果が十分に活用される。
【００２１】
本発明のスペーサーファブリックにおいては、タックの接続距離と局所領域におけるスペーサー糸の配列密度を同時に変更してもよいし、別々に変更してもよい。
【００２２】
さらに、スペーサー糸の傾斜角度が、得られる緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体の機械的特性に影響を与えることが判明した。本発明の関連において、「スペーサー糸の傾斜角度」は、生地の頂部層又は底部層に対するスペーサー糸の角度として定義される。この角度は異方性効果に影響を与え、この角度がなければ異方性効果はない。スペーサー糸の傾斜角度は、約４０°から約８５°、好ましくは約５０°から約８０°、より好ましくは約６０°から約８０°、よりさらに好ましくは約６５°から約８０°、最も好ましくは約６５°から約７５°であってよい。
【００２３】
本発明のスペーサーファブリックでは、上部表面層と下部表面層の両方が、非弾性糸と弾性糸の２本の糸を使用している。本出願人は、予期せずに、非弾性糸のみが使用されている場合には、スペーサーファブリックはほとんど収縮せず、生地の厚さを増加させるように、スペーサー糸を生地の平面に垂直な方向に偏向させることがないことを見出した。弾性糸のみが使用されている場合には、スペーサーファブリックは大きく収縮し、その結果、生地の表面層の密度が過度に高くなり、ＰＵの含浸が困難となる。２つの糸、すなわち、非弾性糸と弾性糸の組み合わせは、生地の厚さを増加させることができ、また、ＰＵの含浸を容易にすることができる。好ましくは、ループは、非弾性ループ（添え糸）が弾性ループ（地糸）をカバーすることを確かにするように、プレーティング関係を示す。一例として、非弾性の１６７ｄｔｅｘ／９６Ｆの低弾性ポリエステル糸を添え糸として使用し、弾性の４４ｄｔｅｘナイロン／３３ｄｔｅｘのスパンデックス被覆糸を地糸として使用することを挙げることができる。さらに、スペーサー糸は、例えば直径０．１２ｍｍのポリエステルモノフィラメントであってよい。糸の具体的な仕様は、使用されるコンピュータ化された平編機及びスペーサーファブリックの仕様によって異なることがあり得る。また、弾性糸は、例えば、３３ｄｔｅｘナイロン／２２ｄｔｅｘのスパンデックス被覆糸、７７ｄｔｅｘ高弾性ナイロン糸、高弾性ポリエステル糸などであってもよい。非弾性糸は、例えば、１１０ｄｔｅｘ／４８Ｆの低弾性ポリエステル糸などであってもよい。
【００２４】
本発明の第２の態様において、本発明は、緯編スペーサーファブリックを調製するための方法を提供し：該方法は、電子針選択装置を備えたダブル針棒のコンピュータ化された平編機で編むことを含み、そこでは、最初に、プレーティング編みの形で非弾性糸と弾性糸を用いてそれぞれ前後の針棒上で上部表面層と下部表面層の単一側織物を編み、次に、前後の針棒の選択されたタック針を通って編むように、スペーサー糸を用いて上部表面層と下部表面層を接続し、コンピュータ化された平編機のプログラム設計を変更することにより、前記タックの接続距離を変更することを特徴とする。具体的に、コンピュータ化された平編機に適応したＣＡＤのプログラム設計を変更することにより、タックの接続距離を変更するように、針セレクターが電子信号により制御される。
【００２５】
さらに、上記の調製方法において、後針棒の空針と後針棒の横方向の移動の助けにより、前針棒は、選択された針を使用することによって、同じ棒上の隣接する１〜５本の針、好ましくは１本の針又は２本の針に、ループを移すことができ、前針棒は、ループに（すなわち、上下部の表面層の対応する位置に）移動して、分散メッシュを形成する。
【００２６】
一実施形態において、スペーサー糸の配列密度は、タックの接続距離を一定に保ち、局所領域のスペーサー糸の数を選択的に変化させることにより、変化させられる。
【００２７】
また、コンピュータ化された平編機から取り出された後、生地はヒートセットされる。ヒートセット処理は、所定の温度、例えば１４０〜１８０℃、好ましくは１５０〜１７０℃、特に好ましくは１５５〜１６５℃で、１〜１０分間、好ましくは１．５〜６分間、特に好ましくは２〜３分間、所定の張力（例えば０．１〜１０Ｎ／ｃｍ、好ましくは１〜８Ｎ／ｃｍ、特に好ましくは２〜３Ｎ／ｃｍ）をかけることによって実施され、これにより、生地の所定の収縮と表面層のメッシュサイズの増加が生じ、寸法安定性を維持する。
【００２８】
使用するコンピュータ化された平編機は、Ｅ１２、Ｅ１４ゲージなどであってもよい。
【００２９】
本発明の第３の態様において、本発明は、複合材、特にソール材を調製するための、本発明の緯編スペーサーファブリックの使用を提供する。
【００３０】
複合材は、本発明の緯編スペーサーファブリックに樹脂を注入することによって調製される。樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ＰＵなどであってもよく、好ましくはＰＵである。ＰＵは、好ましくは、ＰＵフォームである。
【００３１】
特に、本ＰＵフォーム複合体は、ＰＵフォームを調製するために反応混合物を混合し、続いてこの混合物をスペーサーファブリックに注入することにより形成される。より具体的には、最初の工程は、ＰＵフォームを調製するためのすべての成分を均一に混合することである。その後、混合物は、緯編スペーサーファブリックが既に入れられている型に注入される。注入は、真空補助樹脂注入成形（ＶＡＲＴＭ）を使用するか、又は直接鋳造によって実施されてよい。ＰＵフォーム複合体を調製する方法及びＰＵフォーム複合体を調製するための原料については、ＰＣＴ／ＣＮ２０１６／０００５７４に詳細に記載されている。
【００３２】
本発明で使用されるＰＵフォームは、以下の成分、
（ａ）ジイソシアネート又はポリイソシアネート
（ｂ）ポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオール、及び
（ｃ）任意の発泡剤
を反応させることにより調製される。
【００３３】
使用されるジイソシアネート又はポリイソシアネートは、ＰＵを製造するために知られている脂肪族、脂環式、又は芳香族イソシアネートのいずれであってもよい。例としては、ジフェニルメタン２，２’−、２，４−、及び４，４’−ジイソシアネート、モノマーのジフェニルメタンジイソシアネートとより多数の環を有するジフェニルメタンジイソシアネート同族体の混合物（ポリマーＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）又はそのオリゴマー、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、例えばトリレン２，４−又は２，６−ジイソシアネートなどのトリレンジイソシアネート異性体又はこれらの混合物、テトラメチレンジイソシアネート又はそのオリゴマー、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）又はそのオリゴマー、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）又はそれら混合物がある。
【００３４】
使用されるジイソシアネート又はポリイソシアネートは、好ましくはジフェニルメタンジイソシアネートに基づくイソシアネートを含み、特にポリマーＭＤＩを含む。ジイソシアネート又はポリイソシアネートの官能性は、好ましくは２．０から２．９、特に好ましくは２．１から２．８である。ＤＩＮ５３０１９−１から３による２５℃におけるジイソシアネート又はポリイソシアネートの粘度は、好ましくは約５から約６００ｍＰａｓ、特に好ましくは約１０から約３００ｍＰａｓである。
【００３５】
ジイソシアネート及びポリイソシアネートは、ポリイソシアネートプレポリマーの形態で使用されることもできる。これらのポリイソシアネートプレポリマーは、上記のポリイソシアネートの過剰量を、イソシアネートに対して反応性のある少なくとも２つの基を有する化合物と、例えば約３０℃から約１００℃、好ましくは約８０℃の温度で反応させて、プレポリマーを得ることができる。本発明のポリイソシアネートプレポリマーのＮＣＯ含有量は、好ましくは１０から３３質量％、特に好ましくは１５から２５質量％のＮＣＯである。
【００３６】
ＰＵフォームを調製するために用いられるポリエーテルポリオールは、既知の方法、例えば、触媒の存在下で、２から８つ、好ましくは２から６つの結合状態の反応性水素原子を含む少なくとも１つの開始分子を添加したアルキレンオキシドのアニオン重合により得られる。触媒としては、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、若しくはナトリウムメトキシド、ナトリウム又はカリウムエトキシド又はカリウムイソプロポキシドなどのアルカリ金属アルコキシド、若しくはカチオン重合の場合、ルイス酸、例えば五塩化アンチモン、三フッ化ホウ素エーテラート若しくは漂白土を触媒として使用することが可能である。さらに、ＤＭＣ触媒として知られる二重金属シアン化合物も触媒として用いることもできる。
【００３７】
アルキレンオキシドとしては、アルキレンラジカルに２から４つの炭素原子を有する１つ以上の化合物、例えば、エチレンオキシド、１，３−プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、１，２−又は２，３−ブチレンオキシドを、いずれの場合も単独で又は混合物の形態で用いることが好ましく、好ましくはエチレンオキシド及び／又は１，２−プロピレンオキシドである。
【００３８】
可能な開始分子は、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、スクロースなどの糖誘導体、ソルビトールなどの糖アルコール、メチルアミン、エチルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、ベンジルアミン、アニリン、トルイジン、トルエンジアミン、ナフチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、４，４’−メチレンジアニリン、１，３−プロパンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及び他の二価又は多価アルコール若しくは単官能又は多官能アミンである。
【００３９】
ポリエステルポリオールは、通常、２から１２個までの炭素原子を有する多官能アルコール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセロール又はペンタエリスリトールと、２から１２個までの炭素原子を有する多官能カルボン酸、例えばコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸の異性体又はこれらの酸の無水物、の縮合によって調製される。多官能カルボン酸には、ジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）、ポリエチレングリコール−テレフタレートなどのような他のジカルボン酸源も含まれる。
【００４０】
本明細書で使用されるポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールは、約１．７から約２．５、好ましくは約１．８から約２．４、より好ましくは約１．８から約２．３の官能性を有する。さらに、本明細書で使用されるポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールは、約５０から約２７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは約５５から約２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは約５５から約１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらに好ましくは約５５から約１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、最も好ましくは約５５から約８０ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有している。ポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールの官能性及びヒドロキシル価が上記の範囲に入ると、高い機械的特性及び独特の異方性効果を有する緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体が得られ、この複合体が履物、特に靴ソールに使用するのに適したものとなるということが分かったのは驚くべきことであった。
【００４１】
また、ポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールの分子量は、約５００から約６０００、好ましくは約６００から約４０００、より好ましくは約１０００から約２５００である。さらに、ポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールの多分散指数は、例えば、約０．８から約１．３まで、好ましくは約０．９から約１．２まで、より好ましくは約０．９５から約１．１までの特定の範囲内にある。上記の多分散指数の範囲内において、得られた複合体は、硬度と柔軟性との間で最良のバランスを有する。
【００４２】
ＰＵフォームを調製するために使用される反応混合物は、架橋剤及び／又は鎖延長剤をさらに含んでいてもよい。
【００４３】
鎖延長剤及び／又は架橋剤としては、特に、二官能性又は三官能性のアミン及びアルコール、特にジオール、トリオール又はその両方が使用され、それぞれの場合、分子量が３５０以下、好ましくは６０から３００、特に好ましくは６０から２５０の範囲内である。ここで、二官能性化合物は鎖延長剤と呼ばれ、三官能性又はより高官能性の化合物は架橋剤と呼ばれる。例えば、２から１４個、好ましくは２から１０個の炭素原子を有する脂肪族、脂環式及び／又は芳香族ジオール、例えばエチレングリコール、１，２−、１，３−プロパンジオール、１，２−、１，３−ペンタンジオール、１，１０−デカンジオール、１，２−、１，３−、１，４−ジヒドロキシシクロヘキサン、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコール、ジプロピレングリコール及びトリプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール及びビス（２−ヒドロキシエチル）ヒドロキノン、１，２，４−，１，３，５−トリヒドロキシシクロヘキサン、グリセロール及びトリメチロールプロパンなどのトリオール、並びに、エチレンオキシド及び／又は１，２−プロピレンオキシド及び上記のジオール及び／又はトリオールに基づく低分子量ヒドロキシル含有ポリアルキレンオキシドを、開始分子として使用することが可能である。
【００４４】
鎖延長剤は、個々の化合物であってもよいし、混合物であってもよい。鎖延長剤は、好ましくは、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及び／又は２，３−ブタンジオールを、単独で又は任意に互いに又はさらなる鎖延長剤との混合物として含む。したがって、特に好ましい実施形態では、ジプロピレングリコールは、第２の鎖延長剤、例えば２，３−ブタンジオール、モノプロピレングリコール又はジエチレングリコールとともに、鎖延長剤として使用される。
【００４５】
架橋剤は、好ましくは、１，２，４−、１，３，５−トリヒドロキシシクロヘキサン、グリセロール及び／又はトリメチロールプロパンである。架橋剤としてグリセロールを使用するのが好ましい。
【００４６】
ＰＵフォームを調製するために使用される反応混合物は、発泡剤をさらに含んでもよい。発泡剤は、物理的な発泡剤であってもよいし、化学的な発泡剤であってもよい。
【００４７】
物理的な発泡剤は、出発成分に対して不活性な化合物であり、通常は室温で液体であり、ウレタン反応の条件下で気化する。これらの化合物の沸点は、好ましくは５０℃以下である。また、物理的な発泡剤は、室温で気体であり、圧力下で出発成分に導入又は溶解される化合物、例えば、二酸化炭素、低沸点アルカン、フルオロアルカン及びフルオロオレフィンである化合物も含む。
【００４８】
物理的な発泡剤は、通常、少なくとも４つの炭素原子を有するアルカン及びシクロアルカン、ジアルキルエーテル、エステル、ケトン、アセタール、フルオロアルカン、１から８つの炭素原子を有するフルオロオレフィン、及びアルキル鎖に１から３つの炭素原子を有するテトラアルキルシラン、特にテトラメチルシランからなる群から選択される。
【００４９】
挙げられ得る例として、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン及びシクロブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン及びシクロペンタン、シクロヘキサン、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルブチルエーテル、ギ酸メチル、アセトン及び対流圏で分解され得るため、オゾン層に損傷を与えないフルオロアルカン、例えばトリフルオロメタン、ジフルオロメタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、ジフルオロエタン及びヘプタフルオロプロパンがある。フルオロオレフィンの例としては、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロブテンがある。述べられた物理的な発泡剤は、単独で又は互いの任意の組み合わせで使用することができる。Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．のＨＦＣ−２４５ｆａとしての１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．のＨＣＦＯ−ＬＢＡ２又はＡｒｋｅｍａ  ＳＡのＡＦＡ−Ｌ１としての１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、ＤｕｐｏｎｔのＨＦＯ  ＦＥＡ１１００としての１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロブテンを使用することが好ましい。
【００５０】
物理的な発泡剤（ｃ）は、ＰＵフォームの密度が、補強材を考慮せずに、好ましくは約７５から約１５０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは約９０から約１３０ｋｇ／ｍ３、最も好ましくは約１００から約１１０ｋｇ／ｍ３の範囲となるような量で使用される。
【００５１】
化学的な発泡剤としては、水及び／又はギ酸を使用することができる。これらはイソシアネート基と反応し、二酸化炭素、又は、それぞれ二酸化炭素及び一酸化炭素を除去する。一実施形態では、好ましくは、水は発泡剤として使用される。水の量は、反応混合物の質量に基づいて、０．１から２．０質量％の範囲であることが好ましい。
【００５２】
本発明によれば、ＰＵフォームを形成する反応は、触媒（ｄ）の存在下で行われる。
【００５３】
触媒（ｄ）としては、イソシアネート−ポリオール反応を促進するすべての化合物を使用することができる。このような化合物は公知であり、例えば、Ｃａｒｌ  Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇによる「Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｈａｎｄｂｕｃｈ，第７巻，ＰＵ」第３版、１９９３年、第３．４．１章に記載されている。これらは、アミン系の触媒及び有機金属化合物に基づく触媒を含む。
【００５４】
有機金属化合物に基づく触媒として、例えば、有機カルボン酸のスズ（ＩＩ）塩、例えば、酢酸スズ（ＩＩ）、オクタン酸スズ（ＩＩ）、エチルヘキサン酸スズ（ＩＩ）及びラウリン酸スズ（ＩＩ）、及び有機カルボン酸のジアルキルスズ（ＩＶ）塩、例えばジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレイン酸塩及びジオクチルスズジアセテートなどの有機スズ化合物、及びまた、カルボン酸ビスマス、例えばネオデカン酸ビスマス（ＩＩＩ）、２エチルヘキサン酸ビスマス及びオクタン酸ビスマス、又はカルボン酸のアルカリ金属塩、例えば、酢酸カリウム又はギ酸カリウム、を使用することができる。
【００５５】
触媒（ｄ）として、第三級アミン又は少なくとも１つの第三級アミンを含む混合物を使用することが好ましい。これらの第三級アミンは、通常、イソシアネートに対して反応性を有する基、例えばＯＨ基、ＮＨ基又はＮＨ２基を有することができる化合物である。最も頻繁に使用される触媒として、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアミノエトキシエタノール、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルベンジルアミン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン、ジメチルエタノールアミン、Ｎ−メチルイミダゾール、Ｎ−エチルイミダゾール、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、トリス（ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロトリアジン、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ−エチルモルホリン、ジアザビシクロウンデセン及びジアザビシクロノネンが挙げられる。
【００５６】
本発明によれば、ＰＵフォームを形成する反応は、１つ以上の泡安定剤（ｅ）の存在下で行われる。
【００５７】
泡安定剤という用語は、発泡体形成中に規則的セル構造の形成を促進する材料を指す。挙げられ得る例として、シロキサン−オキシアルキレンコポリマー及び他の有機ポリシロキサンのようなケイ素含有泡安定剤がある。脂肪アルコール、オキソアルコール、脂肪アミン、アルキルフェノール、ジアルキルフェノール、アルキルクレゾール、アルキルレゾルシノール、ナフトール、アルキルナフトール、ナフチルアミン、アニリン、アルキルアニリン、トルイジン、ビスフェノールＡ、アルキル化ビスフェノールＡ、ポリビニルアルコールのアルコキシル化生成物、さらに、ホルムアルデヒド及びアルキルフェノール、ホルムアルデヒド及びジアルキルフェノール、ホルムアルデヒド及びアルキルクレゾール、ホルムアルデヒド及びアルキルレゾルシノール、ホルムアルデヒド及びアニリン、ホルムアルデヒド及びトルイジン、ホルムアルデヒド及びナフトール、ホルムアルデヒド及びアルキルナフトール及びまた、ホルムアルデヒドとビスフェノールＡの縮合生成物のアルコキシル化生成物、又はこれらの泡安定剤の２つ以上の混合物を使用できる。
【００５８】
泡安定剤は、好ましくは、ＰＵフォームの全質量に基づいて、約０．５質量％から約４質量％、特に好ましくは約１質量％から約３質量％の量で使用される。
【００５９】
一実施形態では、ＰＵフォームを形成する反応は、さらなる添加剤及び／又は助剤（ｆ）の存在下で行われる。
【００６０】
使用できる助剤及び／又は添加剤は、この目的のためにそれ自体公知の物質、例えば、界面活性剤、泡安定剤、セル調整剤、充填剤、顔料、染料、酸化防止剤、加水分解安定剤、帯電防止剤、真菌静菌剤、及び静菌剤である。
【００６１】
本発明の方法を実施するために使用される出発材料、発泡剤、触媒、さらにまた助剤及び／又は添加剤に関するさらなる詳細は、例えば、Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｔｈａｎｄｂｕｃｈ［プラスチックハンドブック］第７巻「ＰＵ」、Ｃａｒｌ−Ｈａｎｓｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ  Ｍｕｎｉｃｈｎ、第１版、１９６６年、第２版、１９８３年、及び第３版、１９９３年に記載されている。
【００６２】
ＰＵフォームは、補強材の調製中にその場で形成される。
【００６３】
本発明の緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体は、非強化のＰＵフォームよりも改善された機械的特性を有する。より具体的には、本発明の緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体は、改善された引張強度、及び、特に大幅に改善された引裂強度を有する。
【００６４】
より重要なことに、本発明の緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体は、独特の異方性を有する。本発明の関連において、「異方性」とは、緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体が異なる方向に異なる特性を有することを意味することを意図している。例えば、スペーサー糸に垂直な方向の機械的特性は、それに垂直な他の２方向の機械的特性よりも優れている。
【００６５】
上記の改善された機械的特性と異方性は、本発明の緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体を、履物、特に靴ソールで有用であるようにしている。改善された機械的特性は、ソールの寿命を延ばし、異方性は、歩行中又はランニング中に足首を安定かつ快適にすることに役立っている。また、この複合体の外観は、靴の自由な設計をも可能にする。
【００６６】
別の態様において、本発明は、本発明の緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体の調製方法に関し、この方法は、緯編スペーサーファブリック及びＰＵ複合体の出発材料を型に加え、次いで発泡させることを含む。
【００６７】
型に加える前に、ＰＵフォームの出発材料は、まず、ヴォルラースミキサーのような混合装置で混合される。
【００６８】
緯編スペーサーファブリックとＰＵフォームの混合出発材料の投与の順序は重要ではない。実際には、最初に生地を型に加え、次にＰＵフォームの出発材料を加えることが可能であり、又は最初にＰＵフォームの出発材料を型に加え、次に生地を加えることが可能であり、又は生地を型の内面（上面及び底面）に貼り付け、次にＰＵフォームの出発材料を加えることが可能である。
【００６９】
具体的には、緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体は、ＰＵフォームを調製するための反応混合物を混合し、次いでその混合物を緯編スペーサーファブリックに注入することにより形成される。より具体的には、最初の工程は、ＰＵフォームを調製するための全成分を均一に混合することである。その後、混合物は、緯編スペーサーファブリックが既に入れられている型に注入される。
【００７０】
注入は、真空補助樹脂注入成形（ＶＡＲＴＭ）を使用するか、又は直接鋳造によって行われてよい。この点に関して、本発明のＰＵフォームの特定の配合を用いることにより、ＰＵフォームを形成するための原料が直接、すなわち、真空補助型注入装置などの補助装置を使用することなく、緯編スペーサーファブリックが既に投入されている型に注入され得ることは驚くべきことである。これは、注入を容易にし、製造コストを低減する。
【００７１】
注入は、ＰＵフォームを調製するための反応混合物が、緯編スペーサーファブリックをスペーサー糸方向に通って流れるように、実施されることができる。注入の間、上下部の表面層にメッシュが存在するため、反応混合物は、メッシュを通ってスペーサー糸間の空隙を埋めるように、容易に注入されることができる。調製中、型の頂部及び底部表面は、例えば電気又は水浴の加熱システムにより加熱され得る。注入中の温度は、約２０℃から約５０℃である。複合体の形成と同時に、ＰＵが発泡する。注入後、発泡を継続するために、温度が所定時間、例えば約５分から約３０分維持される。発泡後、複合体は型から取り出され、複合体が安定するまで、一定時間、例えば約８時間から約３２時間、好ましくは約１０時間から約２４時間の間、静置される。
【００７２】
本発明の複合体は、改善された機械的性能及び独特の異方性効果のような独特の特性を有することが見出された。履物、特に靴ソールのためには、一般に、土踏まずに対応する部分で上下に容易に曲がり、一方で、水平面では容易に変形しないことが要求される。したがって、本発明の複合体の独特な異方性効果は、履物、特に靴ソールにおける使用に非常に適合させる。さらに、本発明の複合体の改善された機械的性能は、得られた履物、特に靴ソールが高い機械的性能を有するようにさせる。
【００７３】
したがって、さらなる態様において、本発明は、履物、特に靴ソールにおける本発明の緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合材の使用に関する。
【００７４】
さらなる態様において、本発明は、履物、特に本発明による緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合材を有する靴ソールに関する。
【００７５】
靴ソールを調製する際に、緯編スペーサーファブリックは、スペーサー糸の方向が結果として得られる靴ソールの厚さ方向を構成し、一方で、生地の頂部及び底部の層が結果として得られる靴ソールの頂部及び底部と平行になるように、型のＰＵフォームの原料に入れられる。この場合、歩行時やランニング時に、ソールが上下、すなわちスペーサー糸と直交する方向に撓み、一方、別の２方向では、ソールは簡単には変形しない。
【００７６】
本発明では、緯編スペーサーファブリックを用いて、ＰＵフォームと複合してソール材を製造する。一方では、緯編スペーサーファブリックの繰り返し圧縮に起因するスペーサー糸の倒伏現象を解消することができ、他方では、ＰＵフォームの強度を向上させることができ、それによって、ソール材全体の耐圧縮性と耐久性を大幅に向上させることができる。また、スペーサーファブリックの厚さ変化は、ソールの厚さ変化と一致させることができ、厚さの異なる部分において補強の役割を果たしている。ソールの異なる部分の支承状態に応じて、スペーサー糸の配列密度は負荷が大きい箇所では高くでき、逆にスペーサー糸の配列密度は低くでき、それによって、靴ソールの異なる部分での緯編スペーサーファブリックの異なる補強効果を十分に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図1は、本発明の靴ソール用の可変厚さ及び可変密度緯編スペーサーファブリック強化ＰＵフォーム複合材の概略構造図である。
【図２】図２は、本発明の緯編スペーサーファブリックの表面層と可変厚さの織り方原理図である。
【図３】図３は、本発明の緯編スペーサーファブリックのうね方向の厚さ変化の効果を示す図である。
【図４】図４は、局所領域で厚さ可変の本発明による緯編スペーサーファブリックの織り方原理図である。
【図５】図５は、本発明の緯編スペーサーファブリックの厚さを局所領域で変化させた効果を示す図である。
【図６】図６は、スペーサー糸の配列密度が局所的に変化させられた本発明の緯編スペーサーファブリックの織り方原理図である。
【図７】図7は、本発明の緯編スペーサーファブリックのスペーサー糸の配列密度を局所領域で変化させた効果を示す図である。
【図８】図８は、本発明の緯編スペーサーファブリックの表面層に分散メッシュを形成する織り方原理図である。
【図９】図９は、本発明の実施例に従って得られた緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
図１を参照し、本発明の緯編スペーサーファブリックは、上部表面層１、下部表面層２及び中間スペーサー糸３とからなり、上部表面層１と下部表面層２は、スペーサー糸３のタックで接続され、一体化された態様で三次元構造を形成し、ＰＵ発泡体４がスペーサー糸の間に充填されている。Ｘ、Ｙ、及びＺ座標は、それぞれ、緯編スペーサーファブリックの編目の横列、うね、及び厚さ方向を表している。緯編スペーサーファブリックの局所領域（例えば領域Ａ、領域Ｃ）の厚さは、上部表面層と下部表面層とのタックの接続距離の変化によって、及び、両表面層の弾性糸の作用によって変化させることができる。また、緯編スペーサーファブリックの局所領域（例えば領域Ａ、領域Ｂ）のスペーサー糸の配列密度を変更することもできる。
【００７９】
図２を参照し、本発明の緯編スペーサーファブリックは、電子針選択装置を備えたＥ１２のゲージを有するダブル針棒のコンピュータ化された平編機で編まれる。ヘッドの往復運動（左右の矢印で示す）により、まず、添え糸として１６７ｄｔｅｘ／９６Ｆの低弾性ポリエステル糸、地糸として４４ｄｔｅｘのナイロン／３３ｄｔｅｘのスパンデックス被覆糸を用いて、前針棒Ｆの１列目と３列目、後針棒Ｂの第２列目と第４列目をそれぞれ編む、すなわち、上部表面層と下部表面層の各２つの編目の横列をそれぞれ形成する。次に、スペーサー糸として０．１２ｍｍのポリエステルモノフィラメントを使用し、２本の針にかけわたってタックで第５列目と第６列目を編むことにより、第１〜４列目の上部表面層と下部表面層を接続する。第１〜６列目を周期的に編むことにより、緯編スペーサーファブリックの編目の横列数を増やすことができる。生地を機械から取り出した後は、スパンデックス被覆糸の弾性の作用で横方向に収縮し、スペーサー糸を上部表面層と下部表面層に直交する方向に偏向させ、それによって生地の厚さを増加させる。ヒートセット処理の後、張力が加わるため生地の厚さは若干減少するが、表面のメッシュが大きくなり、そのことはＰＵフォームの注入と充填にとって好ましい。第１〜４列目を編んだ後に、スペーサー糸として０．１２ｍｍのポリエステルモノフィラメントがなおも使用され、４本の針にかけわたるタックで第７〜１０列目を編むことによって、第１〜４列目の上下部の表面層が接続されると、１〜６列目で織られた生地よりも厚さが増し、これにより、緯編スペーサーファブリックのうね方向の厚さの変化が得られる。第１〜４列目を編んだ後に、スペーサー糸として０．１２ｍｍのポリエステルモノフィラメントがなおも使用され、４本の針にかけわたるタックで第１１〜１４列目を編むことによって、第１〜４列目の上下部の表面層が接続されると、緯編スペーサーファブリックの編目の横列方向の厚さ変化が達成される、すなわち、２本の針にかけわたるタックの左側の生地は薄く、４本の針にかけわたるタックの右側の生地は厚くなる。図３は、緯編スペーサーファブリックのうね方向の厚さを変えることの効果を示す。生地全体に使用される原料は同じであり、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの上下部の表面層の製織方法は、スペーサー糸のタックの接続距離が異なること、つまり、それぞれ２本の針、４本の針、６本の針にかけわたることを除いては同じである。その結果、Ａ領域が薄く（厚さ３．６７ｍｍ）、Ｂ領域が中程度（厚さ５．４６ｍｍ）、Ｃ領域が厚い（厚さ７．２７ｍｍ）という構造が形成される。
【００８０】
図４を参照し、第１〜４列目の上部表面層と下部表面層の製織方法は、図２と同じである。第５〜１０列目では、スペーサー糸は左右側部の２本の針にかけわたるタックで接続され、中間で６本の針にかけわたるタックで接続されているため、生地が機械から取り出された後は、スパンデックス被覆糸の弾性の作用により、生地の中間部が左右側部に比べて厚くなる。また、左右側部は２本のスペーサー糸のタックによって接続され、中間部は６本のスペーサー糸のタックによって接続されている。これは主に、中間部のスペーサー糸の配列密度が左右側部のそれと同じになることを確かにし、つまり、前針棒Ｆにあっても後針棒Ｂにあっても、２本の針ごとにタック接続があるようにするためである。第１〜１０列目の周期的な編みは、生地の編目の横列数を増やすことができる。図５は、局所領域で緯編スペーサーファブリックの厚さを変化させた効果を示しており、そこでは黒い長方形領域の厚さ（７．１６ｍｍ）が他の領域の厚さ（３．５６ｍｍ）よりも大きくなっている。
【００８１】
図６を参照し、第１〜４列目の上部表面層と下部表面層の製織方法は、図２と同じである。第５〜１０列目では、全てのスペーサー糸が６本の針にかけわたるタックで接続されているため、生地が機械から取り出された後は、スパンデックス被覆糸の弾性の作用により、左右側部の厚さが中間部のそれと同じになる。しかし、前針棒Ｆ上にあっても後針棒Ｂ上にあっても、左右側部の６本の針ごとに１本のタック接続があり、中間部の２本の針ごとに１本のタック接続がある、すなわち、中間部のスペーサー糸の配列密度は左右側部のそれよりも大きくなっている。図７は、局所領域で緯編スペーサーファブリックのスペーサー糸の配列密度を変化させた効果を示しており、そこでは黒いスペーサー糸が、左側で最も密度が高く、次いで中間領域、右側では最も疎になるように配置されている。
【００８２】
図８を参照し、第１〜２列目の上部表面層と下部表面層の製織方法は、図２と同じである。第３列目では、後針棒の空針に対応する前針棒の針が選択されてループを空針に移し、第４列目では、後針棒が１針分右に移動し、後針棒に移動されたループが前針棒に戻され、このようにして、分散メッシュが、前針棒で織られる上部表面層のループが除かれた部位（点線楕円）に形成される。第５列目では、前針棒の空針に対応する後針棒の針が選択されてループを空針に移し、第６列目では、後針棒が２針分左に移動し、前針棒に移動されたループが後針棒に戻され、このようにして、分散メッシュが、後針俸で織られる下部表面層のループが除かれた部位（点線楕円）に形成される。第６列目以降の列では、後針棒が１針分右に移動して初期位置に戻る。最後に、第７列目と第８列目では、両表面層のそれぞれの一列が、スペーサー糸のタック接続を編む次の工程の準備のために、編まれる。図３、図５及び図７から、緯編スペーサーファブリックの表面層に分散メッシュを形成する効果が示されている。
【００８３】
本発明のさらなる実施形態は、特許請求の範囲、明細書及び実施例に記載されている。上記の特徴及び以下でさらに説明する特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、それぞれの場合で示された組み合わせだけでなく、他の組み合わせでも使用することができることは言うまでもない。
【００８４】
本発明の利点は、以下の実施例によって説明される。
【実施例】
【００８５】
１．測定方法
実験中に、緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体の柔軟性、密度、硬度及び機械的特性を測定した。
【００８６】
ＤＰＸ３００ＬＴＥ密度計を用いて、緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体の密度を、頂部層から底部層まで測定した。試験基準によれば、５ｃｍ（長さ）×５ｃｍ（幅）×１ｃｍ（厚さ）の大きさのサンプルを用意し、チャンバーに入れてＸ線でスキャンする必要がある。これにより、密度分布図が得られる。
【００８７】
緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体の硬度を、ＫＯＢＵＮＳＨＩ  ＫＥＩＫＩ  Ｃｏ，Ｌｔｄ．から入手可能なアスカ―Ｃデュロメータを使用して、ＡＳＴＭＤ２２４０の試験規格に従って、スペーサー糸方向で測定した。
【００８８】
緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体の引張強度を、Ｚｗｉｃｋ  Ｒｏｅｌｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏ，Ｌｔｄ．から入手可能なＺｗｉｃｋ／Ｒｏｅｌｌ試験機を使用して、ＤＩＮ  ５３５０４の試験規格に従って、スペーサー糸方向で測定した。
【００８９】
緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体の引裂強度を、Ｚｗｉｃｋ  Ｒｏｅｌｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏ，Ｌｔｄ．から入手可能なＺｗｉｃｋ／Ｒｏｅｌｌ試験機を使用して、ＤＩＮ  ３４−１法Ａの試験規格に従って、スペーサー糸の方向で測定した。
【００９０】
緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体の伸びを、Ｚｗｉｃｋ  Ｒｏｅｌｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏ，Ｌｔｄ．から入手可能なＺｗｉｃｋ／Ｒｏｅｌｌ試験機を使用して、ＤＩＮ  ５３５０４の試験規格に従って、スペーサー糸と直交する方向で測定した。
【００９１】
柔軟性は、緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体を手で曲げて測定する。テストプレートをスペーサー糸に垂直な方向に３０°以上曲げることができれば、柔軟性は良好であり、テストプレートを３０°以上曲げることができなければ、柔軟性は不良である。
【００９２】
ポリエステルレシピについては、加水分解試験も実施される。緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体の加水分解試験は、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ２０３４４の試験規格に従って測定した。
２．複合体を調製するための手順
表１に示すＡ成分（スポーツシステム用、Ａ成分を３５℃に維持）とＢ成分を、それぞれ対応する成分を混合して調製した。同時に、型の温度を２３℃に維持した。次いで、Ａ成分６５ｇとＢ成分４５ｇを１つのプラスチックカップに入れ、混合機（ＥＷＴＨＶ０，５，タイプ、ヴォルラースミキサー）を用いて７から８秒間混合した。Ａ成分とＢ成分の混合物６２ｇを型に入れた。次いで、図３の緯編スペーサーファブリックを、生地の頂部層と底部層が型の底面と平行になるように上記混合物内に入れ、生地が型の中間に位置するようにした。その後、型を閉じた。１５分後に型を開き、サンプルを取り出し、室温で２４時間保持して硬化させ、このように緯編スペーサーファブリック強化ＰＵ複合体を得た（図９）。
【００９３】
表１  基本レシピ（スポーツレシピ）
【００９４】
【表１】
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【００９５】
【表２】
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得られたプレート上で上記の基準に従って試験を実施し、密度、硬度、及び反発を決定した。
【００９６】
表２  スポーツレシピ（ポリエーテル系）に基づくプレートの特性
【００９７】
【表３】
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表２からわかるように、緯編スペーサーファブリックを介在させることで、ＰＵ複合体はゾーン性能を示し、３つの領域は３つの異なる硬度を示している。
【００９８】
レシピから得られたテストプレート（図９）は、スペーサー糸に垂直な方向に３０°以上曲がることができたが、それに垂直な他の２つの方向にはほとんど曲げることができなかった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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